Informační portál o světě bezpilotních prostředků

Seriál: Začínáme s drony: 4. Výhody a zrady GPS

Zatímco gyroskop (přesněji řečeno senzor zrychlení) je nezbytnou součástí každého dronu, GPS se vyskytuje jen u strojů vyšší cenové kategorie. Nabízí celou řadu výhod - ale skrývá i určitá úskalí. Jeho chybné využití je jednou z častých příčin havárií.

 

Co je to satelitní navigace GPS, asi není potřeba vysvětlovat (a pokud ano, je tu Google). Zabudování antény signálu GPS a příslušných algorytmů do dronů jim umožňuje v každém okamžiku si "uvědomovat" svou polohu v prostoru, což velmi usnadňuje jeho ovládání - dron se zapnutou funkcí GPS se obvykle chová klidněji a tak nějak rozvážněji než bez ní. Alespoň pokud je správně navržen. Zatímco při manuálním ovládání dá řízení někdy zabrat (zvlášť v horších povětrnostních podmínkách), při zapnuté funkci GPS je skoro nemožné se dopustit nějaké fatální chyby. Alespoň pokud je operátor při smyslech.

Důvod je zřejmý: příslušný program v řídící jednotce pracuje na tom, aby - zjednodušeně řečeno - poloha stroje podle signálů ze satelitů odpovídala tomu, co po něm chtějí signály přicházející z vysílačky. Správně seřízený dron tak sám eliminuje vliv větru a další nahodilé faktory.

 

Automatický návrat domů a další vychytávky

V dronech vyšších kategorií je GPS obvykle doplněno dalšími senzory: nejčastěji barometrickým výškoměrem a magnetometrem (elektronickým kompasem). To všechno dohromady umožňuje úžasné věci, na prvním místě schopnost vrátit se na místo startu v případě ztráty řídícího signálu. Obdobou této funkce je automatické přistání v místě startu po navolení funkce, která se nejčastěji jmenuje "Go Home" nebo tak nějak (nezaměňovat s nápisy na plakátech antiami demonstrantů).

K dalším obvyklým funkcím souvisejícím s GPS je schopnost udržování stálé výšky nebo stálé pozice. Je to vynikající při sledování určitého místa ze vzduchu nebo při použití dronu jako létajícího stativu. Někteří operátoři díky tomu také mohou ohromovat obecenstvo tím, že dron "zaparkují" ve vzduchu, rukou ho odtáhnou jinam a on se pak zase vrací...

V některých dronech je zabudovaná schopnost kroužit kolem osoby s vysílačkou nebo ji všude následovat a filmovat (nejčastěji označované jako funkce Follow Me). Další takovou funkcí je možnost proletět předem naplánovanou trasu (pro úplnost dodávám, že tohle se podle tuzemských předpisů v podstatě nesmí).

Při létání pomocí FPV (přenos videa z paluby na displej vysílačky) navíc jde díky GPS, kompasu a výškoměru přímo odečítat na displeji některé důležité údaje jako třeba výšku, vzdálenost od místa startu, směr k místu startu atd.

To všechno vypadá na první pohled velmi pěkně a reklamní prospekty nebo weby prodejců tyto schopnosti u svého zboží nikdy nezapomenou zdůraznit. Dobře dělají, ono to opravdu pěkné je - ale ne vždy: GPS může být také příčinou problémů a pádů. Tím už se pochopitelně nikdo moc nechlubí. Pojďme se tedy alespoň tady podívat na nejčastější příčiny.

 

obr: GPS umožňuje snadné a  přesné ovládání, drom pak může sloužit i jako létající stativ

 

Nečekané manévry a jiné komplikace

Tímhle bych se asi neměl moc chlubit, ale budiž. Tedy... no, prostě stala se mi taková věc: dojel jsem mnoho kilometrů na vzdálenou atraktivní lokalitu, kam se jinak hned tak nedostanu, připravil dron ke startu, spustil kamery a provedl příslušné procedury. Všechno proběhlo dobře - a přesto stroj pípl jako že nikam nepoletí a dál už nebylo nic. To se pak opakovalo při každém dalším pokusu o start. Zkoušel jsem všechno možné a nakonec odjel domů bez záběrů. Teprve druhý den jsem odhalil příčinu: při transportu se páčka na vysílačce přepnula do polohy Go Home a já si toho nevšiml. Dron bystře usoudil, že vracet se na místo, kde právě stojí, jaksi nedává smysl...

Tuším, co si teď asi myslíte... nicméně přesto je dobré mít na paměti, že pokud je zapnutá jakákoliv funkce vyžadující GPS a satelitní signál z nějakého důvodu není k dispozici, neodstartujete. Což se netýká jen místností, hal nebo jeskyní, ale také mnoha ulic, dvorků, míst v blízkosti vyšší zástavby nebo pod korunami stromů.

Ale vyhráno nemusíte mít ani když signál GPS k dispozici je. Pokud dron má také kompas - magnetometr, řídící jednotka bere v potaz i jeho údaje. Ale aby magnetometr fungoval správně, je nutné jej před startem kalibrovat, což u některých modelů znamená s dronem vykonat různé cviky, všelijak s ním rukou točit atd. Bez kalibrace se dron může ve vzduchu chovat nevyzpytatelně, což je nejlepší předpoklad k havárii.

Kalibrace by sice měla být podrobně popsaná v návodu, ale ne vždy bývá. A když je, tak srozumitelnost často odpovídá tomu, že původní text napsal Číňan, pak ho někdo přeložil do angličtiny a z té ho pak do češtiny přeložil někdo, kdo viděl drony jen ve zprávách z afghánské války. Setkal jsem se i s tím, že u jednoho dronu jinak popisoval kalibraci kompasu tištěný návod a jinak text na letáku k vysílačce. Pak pomůžou jedině internetové diskuse nebo YouTube.

Někdy představuje riziku už samotné zapínání nebo přepínání funkcí souvisejících s GPS. Dron se přitom obvykle na chvíli ocitne mimo kontrolu. Serióznější výrobci na to upozorňují v návodech, někdy se varování objeví i na vysílačce při snaze o přepnutí do jiného režimu. Pokud ale operátor varován není, může ho náhlý propad stroje ve vzduchu nebo jiný neočekávaný manévr, nepříjemně zaskočit - rozhodně to dělejte jen tam, kde je dostatek prostoru pod dronem i kolem něj.

 

obr: Špatný odhad při využití funkcí GPS je častou příčinou havárií

 

Katastrofické scénáře

Jednou z vůbec nejčastějších příčin nehod dronů je, když operátor příliš spolehne na to, že stroj se po ztrátě signálu sám vrátí, nebo když bez rozmyslu zapne funkci Go Home. Rizikových scénářů je přitom hned několik, popišme si tedy aspoň ty nejčastější.

Zdálo by se, že funkce návratu domů řeší celou řadu problémů - někdy ale naopak vygeneruje problémy jiné. Nepočítá například s tím, že při pokusu o návrat dojde energie. Ve skutečnosti je to pravděpodobnější než se na první pohled zdá. Jednak proto, že pokud se dron ocitne mimo dosah signálu, dá se předpokládat, že už předtím nějakou chvíli létal a také, že je daleko, takže cesta domů mu nějaký čas zabere. Jednak také proto, že když na nutnost automatického návratu dojde (nebo když přijde signál Go Home), dron často nejdřív nějaký čas stojí na místě a teprve pak se odhodlá k vyplnění příkazu. Proč, to je otázka spíš na výrobce, důležité ale je, že se s tím musí počítat. Když pak ještě ke všemu musí letět proti větru, je na neštěstí zaděláno.

Další trable mohou nastat, když se cestou domů dronu postaví do cesty nějaká překážka. Většinou proto akce automatického návratu začíná vystoupáním do větší výšky. Ne vždy to ale stačí, navíc se tím dál zvýší spotřeba energie.

Podobně se dá havarovat, když zapnete funkci Follow Me a projdete se mezi stromy nebo jiným komplikovaným terénem. Ani nemusí být moc komplikovaný, stačí jedno elektrické vedení... Nebo když při zapnutí těchto funkcí jdete do svahu, zatímco dron má přikázáno udržovat stálou výšku. Takových kritických situací existuje dlouhá řada, takže než některou z těchto funkcí zapnete, zapněte také svou představivost na plné obrátky. Pokud jste povahou skeptik a katastrofista, pak tohle je možná první oblast, kde vám to bude k něčemu dobré.

Ještě dražší drony proto mají senzory detekující překážky v bezprostředním okolí. Ale když říkám dražší, tak myslím v řádu nejméně několika desítek tisíc korun. Detekce překážek může mít dva stupně: v relativně levnějším provedení (zdůrazňuji slovo "relativně") dron před překážkou jen zastaví a zůstane na místě - v horším případě až do vybití akumulátoru. V dražším provedení se překážce aktivně vyhne. Zatím ale jde o nepříliš rozšířenou novinku, takže na zkušenosti z praktického provozu bude lepší si chvíli počkat.

 

PŘEDEŠLÝ DÍL SERIÁLU

PRVNÍ DÍL SERIÁLU

Naposledy změněnoúterý, 03 leden 2017 11:33
Jan A. Novák

Publicista a fotograf, který se od dětství snaží fotit to, co většina běžných lidí nemůže vidět. Drony ho tedy nemohly minout.

Internetová stránka: www.novakoviny.eu

1 komentář

  • Prokop Svačina
    Prokop Svačina 5. 6. 2016 20:54 Odkaz Komentáře

    Seriál Začínáme s drony se mi velmi líbí, zceluje a doplňuje moje roztříštěné vědomosti. Děkuji. Prokop Svačina. Uvítal bych seriál
    Začínáme s vrtulníky, Začínáme s letadly.

Zanechat komentář

Ujistěte se, že zadáte požadované informace, tam kde je vyznačeno (*). Kód HTML není povolen.