Sen o létání

Byl to hezký slunečný podzimní den v parku. V okolí jsme viděli louku, stromy, rybník a o kousek dál dvanáctipodlažní obytné bloky - to bylo v podstatě vše. Stačilo však zmáčknout malou páčku, a o dvacet vteřin později už jsme byli o 120 metrů výš. Bloky domů se rázem změnily v krabice od bot, mezi kterými se pohybovala auta o velikosti svých vlastních modelů.

360stupňový pohled pak zabral i objekty vzdálené nějakých 90 kilometrů. Samozřejmě že jsme neodstartovali a nevznesli se nad domy osobně, ale vypustili jsme k nebi dron, jehož kamerka přenášela fantastický výhled na displej smartphonu, který je součástí dálkového ovladače.

Prostřednictvím dálkově ovládaného létajícího stroje si může sen o létání splnit prakticky každý - a žádný drahý pilotní průkaz si kvůli tomu pořizovat nemusí. To umožnil technologický pokrok, který v poslední době nabral rychlé obrátky. Moderní kvadrokoptéry zvládnou velice přesné a dlouhotrvající lety a dokážou přitom pořizovat videozáběry ve vysoké kvalitě a samozřejmě také fotografie. Nejnovější technologie dokonce umožňují začátečníkům vstoupit do role pilota, aniž by se museli obávat o pády a kolize svého stroje. K dispozici jsou různé typy a třídy dronů a dalších létajících zařízení, ze kterých si můžete vybrat v závislosti na požadavcích i na vašem rozpočtu. Do tohoto spektra patří jak jednoduché hračky, tak poloprofesionální zařízení s kvalitní kamerou.

Jak kvadrokoptéry létají

Termín „dron“ je obecnější než kvadrokoptéra, protože zahrnuje všechna bezpilotní letadla a další létající zařízení, která je možné ovládat na dálku nebo která létají samostatně pomocí předprogramovaných letových plánů či dalších systémů. Proto je pro námi vyzkoušené létající zařízení přesnější používat termín kvadrokoptéra (jde o vrtulník se čtyřmi rotory), případně bezpilotní kvadrotor nebo také multikoptéra. Všechna zařízení tohoto typu fungují na základě stejného principu: čtyři nebo více otočných vrtulí s pevnými lopatkami rotoru je uspořádáno kolem dopravního prostředku.

Polovina z nich se otáčí ve směru hodinových ručiček, zatímco ostatní se otáčejí proti jeho směru. Stabilizaci, řízení a změnu rychlosti celého zařízení je možné provádět pouze změnou rychlosti jednotlivých vrtulí (viz tabulka na straně 46). Díky tomu může být mechanická konstrukce mnohem jednodušší než u normálního vrtulníku, který potřebuje otočné listy rotoru a rotor na ocase. Pokud se jedná o jednodušší kvadrokoptéru, jsou stabilizační operace a ovládání zcela v rukou pilota. Na druhé straně složitější a dražší modely zvládají stabilizaci samy - GPS, optické systémy, akcelerometr a tlakoměr udržují kvadrokoptéru ve stejné vertikální i horizontální poloze do té doby, než je pilotem pomocí joysticku nebo jiného ovladače přesunuta mimo svou neutrální polohu.

Nicméně i v případě, že si pořídíte dokonalejší a dražší zařízení, měli byste mít zkušenosti s ovládáním a stabilizací nějakého levnějšího minidronu, protože i u dražšího modelu může dojít například k poruše GPS systému nebo jiného subsystému. A než si nějakou dražší kvadrokoptéru pořídíte, měli byste poznat i praktické aspekty létání s dronem. S minidronem můžete létat doma, ve větší místnosti nebo někde na poli, případně si můžete užít i závody s tzv. FPV (First Person View) drony, kdy koptéru ovládáte prostřednictvím videopřenosu. V takovýchto případech je jedinou věcí, kterou si užijete, prostá radost z létání. Kvadrokoptéry vybavené kamerou pak můžete použít i k pořízení fascinujících záběrů přírody, aglomerací a podobně. To ale vyžaduje poměrně značné úsilí.

Takováto zařízení totiž nejsou zrovna kompaktní - například kufřík s DJI Phantomem 4 má rozměry 22 x 30 x 36 cm a musí být nejprve dopraven do místa, kde chcete záběry pořídit. To může být docela obtížný úkol, pokud si chcete zaznamenat výlet do hor. A až se dostanete do cíle, počítejte s tím, že baterie má poměrně krátkou životnost (ta dosahuje maximálně 20 minut), takže na natáčení nebudete mít příliš času. Navíc než se vám podaří pořídit pěkný záběr, vyžaduje to značné zkušenosti a mnoho pokusů a omylů na začátku. Když už tedy budete investovat do kvadrokoptéry s kamerou, pořiďte si alespoň jednu náhradní baterii, abyste čas jejího provozu prodloužili.

Létání s dronem v praxi

První pokusy při létání s dronem byste neměli provádět doma, protože tam je vzdušný prostor většinou dost omezen a hrozí tak nejen poškození vlastního dronu, ale také zničení vybavení domácnosti, nebo dokonce nějakých zvláště cenných předmětů. Kromě toho je situace zhoršena i tím, že v uzavřeném prostoru většinou špatně nebo vůbec nefungují samostabilizační systémy. Ideální je tedy na první pokusy využít otevřenou plochu bez překážek, nejlépe třeba trávník, který také ztlumí případné pády a tvrdá přistání. Pokud to podmínky umožní, měla by být oblast, ve které budete provádět první pokusy s pilotáží, také suchá a bezvětrná. Pro úplné začátečníky máme i další tip: ve srovnání s virtuálními ovládacími prvky například na displeji chytrého telefonu je pro ně mnohem vhodnější „skutečné“ dálkové ovládání s páčkami nebo joystickem.

Pro první praktické seznámení s drony se tedy například hodí minidron Parrot Mambo (společně s Flypadem, který se dodává jako příslušenství). Téměř všechny dálkové ovladače takovýchto minidronů fungují na podobném principu. Levou páčkou se ovládá výška (páčkou se tlačí dopředu a dozadu) a horizontální otáčení dronu (páčka se tlačí doleva a doprava). Páčka na pravé straně naklání dron v určitém směru, ve kterém se pak rozletí. Dálkové ovládání má také tlačítko pro vzlet a přistání, a pokud má dron rovněž kameru, je vybaveno i tlačítkem pro spuštění nahrávání či fotografování a pro ovládání směru kamerky. Nejprve se však naučte ovládat dron, než se pustíte do ovládání kamery. Až se naučíte vyhýbat se s dronem překážkám, bezpečně vzlétat a přistávat, můžete zkusit ovládat dron i v uzavřeném prostoru.

Velké kvadrokoptéry, jako je DJI Phantom 4, nemají chráněné rotory. I přes to, že má tento dron optický systém ochrany proti kolizi (když před sebou DJI Phantom detekuje překážku, zastaví se na místě), měli byste s ním v interiéru létat pouze v případě, že jste v jeho ovládání skutečně dobří. Jestliže totiž systém proti kolizi selže nebo se nevydaří přistání, mohou poměrně velké rotory napáchat velké škody. A pokud se něco stane dronu nebo jeho částem, stojí to také samozřejmě hodně peněz.

Automatické nahrávání

Díky svým inteligentním letovým režimům slibují některé drony s kamerou zachycení fascinujících záběrů i v případě, že jejich pilot nemá s létáním ani natáčením příliš velké zkušenosti. Například dron Yuneec Breeze 4K (cena cca 10 000 Kč) je prezentován jako selfiedron. Pohybujete-li se na otevřeném prostranství, můžete Breeze nastavit tak, že vás sleduje ze vzdálenosti čtyř metrů pomocí kamerky. Pak už stačí stiskem tlačítka aktivovat nahrávání videozáznamu. Můžete využít posuvník ovládací aplikace na chytrém telefonu a nastavit tak požadovanou výšku a vzdálenost dronu a pozici kamery a pak můžete začít fotografovat a natáčet. Dron Breeze nabízí i funkci Orbit, kdy se kolem vás bude pohybovat po kruhové dráze a případně i pořizovat videozáznam. To je vynikající funkce, pokud jste třeba někde na vrcholcích hor. Nicméně při našich testech se nedařilo dronu kroužit kolem středu v přesném kruhu.

Další nabízená funkce se jmenuje Follow Me: dron sleduje pilota, případně nějaký pohybující se objekt. Toho je dosaženo pomocí funkce rozpoznávání obrazu a funguje to docela dobře například při jízdě na kole. Podobné funkce nabízí i dron Ehang Ghostdrone 2.0 VR, jehož test najdete na jdem.cz/cvpgg5, a také The DJI Phantom 4. V jeho případě se proces sledování a rozpoznávání objektu jmenuje Active Track. Po označení objektu (například osoby nebo vozidla) byste měli kolem něj prostřednictvím aplikace alespoň jednou obkroužit ručně. Systém Phantomu 4 ho pak snadno rozpozná a bude ho svou kamerou sledovat. Nicméně objekt sleduje poněkud váhavě. V režimu Follow me má dron DJI sledovat GPS pozici dálkového ovladače, ale v průběhu našeho testu tato funkce nefungovala, jak měla - Phantom se zastavil.

Právní aspekty letů s dronem: Na co byste měli myslet

Drony s hmotností do 20 kg, které nejsou provozovány komerčně (to splňují všechny drony uvedené v tomto článku), jsou právně považovány za modely letadel. I při jejich použití však platí pravidla, která byste měli za všech okolností dodržovat. U provozování těžších dronů a komerčních letů jsou pravidla ještě přísnější. Každý bezpilotní systém provozovaný k jiným než rekreačně-sportovním účelům a také všechny s hmotností nad 20 kg totiž podléhají povolení vydávanému Úřadem pro civilní letectví.
> Pro drony s hmotností do 910 gramů platí, že s ohledem na bezpečnost okolí s nimi můžete létat do výšky maximálně 100 metrů. Nejkratší vzdálenost od staveb či lidí u nich pravidla létání vydané Úřadem pro civilní letectví přesně nespecifikují.
> S drony s hmotností nad 910 gramů a do 20 kg musíte dodržovat vzdálenost 100 metrů od lidí a 150 metrů od obydlené oblasti. Mimo město a ve vzdálenosti alespoň 5,5 kilometru od letiště mohou tyto drony vystoupat až do výšky 300 metrů. Kromě blízkosti letiště a v rámci letiště se nesmí létat také v zakázaných, omezených, vyhrazených, rezervovaných nebo nebezpečných prostorech (bez povolení Úřadu pro civilní letectví na základě souhlasu správce daného prostoru). Dále se musíte zdržovat mimo ochranná pásma (dálnice, silnice), zvláště chráněná území, vodní zdroje a další. Informace o tom, kde jsou bezletové zóny, nad kterými nesmí létat nic, najdete na stránce aisview.rlp.cz.
> S dronem nesmíte zaletět do mraků nebo létat v prudkém větru. Dron musí být také stále ve vizuálním dohledu pilota. Pokud létáte za využití přenosu obrazu z dronu, musí vám asistovat kopilot, který dron sleduje bez využití přenosu obrazu. S dronem se také nesmí létat nad třetími osobami a jejich majetkem (bez předchozí domluvy). Protože musíte mít s dronem vizuální kontakt, není možné s ním létat v noci.
> Provoz dronu v interiérech (haly, budovy, tělocvična) není v působnosti letecké legislativy a nevztahují se tak na něj žádná omezení. Nejde totiž o vzdušný prostor.
> Dron je nutné před každým letem zkontrolovat a také zjistit stav jeho baterie a přizpůsobit tomu délku letu.
> Pojištění sice není u menších dronů a nekomerčních letů podle leteckého předpisu nutné, ale i při běžném rekreačním provozu doporučujeme mít pojištění odpovědnosti za škodu pro případ, že by dron způsobil nějakou škodu. Drony užívané k jiným než rekreačně-sportovním účelům a modely se vzletovou hmotnostní nad 20 kg musejí být pojištěny v souladu s platným nařízením Evropského parlamentu a Rady.
> Pravidla platí i v případě pořizování fotografií nebo videozáznamu. Uživatelé dronů musí dodržovat zákon na ochranu soukromí a záznam mohou použít jen pro soukromé účely. Pokud chce uživatel video zpřístupnit i dalším osobám například na internetu, musí vystřihnout ty části záznamu, které zachycují osoby, které k tomu nedaly souhlas. Nesmí se také pořizovat záběry ryze soukromých aktivit a záběry, jimiž by byla snižována lidská důstojnost.

***

Dron s kamerou: Létající oko

Díky integrované kameře a jejímu speciálnímu zavěšení (gimbálu) patří drony tohoto typu k mechanicky a elektronicky nejsložitějším a tím i nejdražším. Jedním z nejlepších modelů této třídy je DJI Phantom 4, který zachycuje video v rozlišení až 4K a nabízí tak profesionální úroveň kvality. Dobře zvládnutá stabilizace a systém zamezující kolizi dronu zajišťují, že se uživatel může soustředit na proces natáčení nebo fotografování, zatímco je dron ve vzduchu. Velká baterie pak umožňuje jak dlouhý čas natáčení, tak velký dolet. Aby bylo možné dosáhnout maximální rychlosti dronu Phantom 4, což je 72 km/h, je nutné, aby uživatel deaktivoval všechny asistenční systémy a přepnul se do režimu sport. Jednodušší model Yuneec Breeze (cena asi 10 000 Kč) lze ovládat pouze prostřednictvím smartphonu. Vzhledem k tomu, že nemá gimbál, jsou jeho videozáznamy značně nestabilní.
> Cena: 32 400 Kč (DJI Phantom 4)
> Hmotnost: 1 380 g
> Letová výška/vzdálenost: 120 m/3,5 km
> Obtížnost: S aktivovaným automatickým systémem střední až jednoduchá obsluha

Minidron: Ideální M vstupní zařízení

Jednoduché minidrony s nízkou cenou jsou vhodné jako výcvikové zařízení a jako vstup do světa dronů. Většinou s nimi můžete jen létat, ale některé modely nabízí i některé funkce navíc. Například k dronu Parrot Mambo si můžete dokoupit malé dělo, které může vystřelovat drobné kuličky, nebo také drapák, který zvedne max. čtyřgramový náklad - tedy pokud se vám podaří dron stabilizovat a náklad zvednout. Ve vnitřních prostorách se Parrot Mambo někdy chová nevyzpytatelně, když se přiblíží k jiným objektům. Jeho senzor je přecitlivělý. Naštěstí jeho konstrukce je poměrně robustní, takže menší pády přežije bez problémů. Užitečným doplňkem je dálkový Bluetooth ovladač Parrot Flypad (cca 1 100 Kč), který je vybaven dvěma joysticky. Ti, kteří úspěšně zvládnou manévrování a přistávání s Mambem, se mohou posunout k výkonnějším a složitějším kvadrokoptérám.
> Cena: cca 3 100 Kč (Parrot Mambo)
> Hmotnost: 63 g
> Letová výška/vzdálenost: cca 30 m/60 m
> Obtížnost: Snadné ovládání v exteriéru, těžší v interiéru

FPV závody dronů: Zábavné soutěžení

Speciální drony pro FPV závody (pokud nevíte, o co jde, na YouTube si vyhledejte termín „FPV Racing“) jsou rychlé kvadrokoptéry vybavené pevně nainstalovanými kamerami, ze kterých se obraz přenáší do speciálního headsetu - videobrýlí uživatele. Uživatel tak má k dispozici výhled, jako by seděl v dronu, může dron na dálku ovládat a připadá si, jako by byl ve vzduchu. Zvládá pak i velmi rychlé a přesné letecké manévry, které jsou nutné při závodění se soupeři na dráze s překážkami. Fanoušci tohoto sportu si obvykle staví svoje vlastní drony nebo je sestavují z dostupných komponent. Vzhledem k tomu, že jsou v této disciplíně pády dronů velice časté, patří k tomuto koníčku i opravy a bastlení, ale samozřejmě i tuning dronů pro dosažení vyšší rychlosti nebo snadnější ovladatelnosti.
> Cena: cca 4 400 Kč (QAV250 stavebnice + dálkové ovládání), cca 14 000 Kč (videobrýle a kamera)
> Hmotnost: 63 g
> Letová výška/vzdálenost: cca 120 m/900 m
> Obtížnost: Poměrně obtížné ovládání (vysoká rychlost, bez systému proti kolizím)

***

Ovládání: Tímto způsobem vykonávají kvadrokoptéry příkazy

Dron vykonává všechny operace, jako je stabilizace a vzdušné manévry jen změnou rychlosti svých čtyř rotorů.

Akce vertikální pohyb horizontální rotace naklánění a létání naklánění a létání stoupání klesání doleva doprava dopředu dozadu doleva doprava
Implementace ABCD rychleji ABCD pomaleji AC rychleji + BD pomaleji BD rychleji + AC pomaleji CD rychleji + AB pomaleji AB rychleji + CD pomaleji BC rychleji + AD pomaleji AD rychleji + BC pomaleji
Joystick

***

Tipy pro zdařilé video

Pomocí dronu můžete zachytit skutečně úchvatné záběry, tedy pokud víte, jak na to. Velmi působivé je například video zachycené při rychlém vertikálním stoupání dronu. Vyzkoušejte tento manévr s kamerou namířenou horizontálně i s kamerou mířící kolmo dolů. Druhá volba zajistí nádherný zoom efekt, který můžete zakončit panoramatickým záběrem. > Letová rychlost a nadmořská výška ovlivňuje dynamiku nahrávky: čím je dron výše, tím se zdá jeho letová rychlost nižší. V důsledku toho, když je dron ve své maximální výšce 120 m, záznam bude vypadat dynamicky, pouze když se bude otáčet jak dron, tak kamera. Na druhou stranu, pokud dron letí v malé výšce nad zemí, zdá se, že krajina pod ním doslova utíká. Tak lze zachytit dramatické záběry pomocí dronu letícího v nízké výšce k objektu a poté jeho vertikálním vzletem nad objekt. > Příliš mnoho pohybů poškozuje kvalitu videa. Vyhněte se proto rychlému švenkování s kamerou a také pohybům dronu probíhajícím ve více osách najednou. Plynulejší záběry jsou efektnější.

Foto popis| Gimbál stabilizuje video: Speciální zavěšení dálkově ovládané kamery dronu DJI Phantom 4 vyvažuje všechny jeho pohyby a vibrace.
Foto popis| Dálkové ovládání a baterie Dálkový ovladač dronu DJI Phantom 4 se připojí k chytrému telefonu 1 . Aplikace zobrazuje živý obraz a usnadňuje ovládání. Pro dobití akumulátoru dronu a dálkového ovladače je k dispozici napájecí adaptér 2 .
Foto popis| Přes aplikaci DJI GO pro Phantom 4 lze nastavit parametry fotografie a videa.
Foto popis| Aplikace Yuneec Breeze Cam nabízí několik režimů letu.
Foto popis| Let nízko nad zemí zajistí dynamické video.

O autorovi| CHRISTOPH SCHMIDT, PAVEL TROUSIL, autor@chip.cz