Dive Quest 1

Здравствуйте!

Наша команда Siconica Underwater Drone занимается разработкой уникальных конструкций подводных и надводных дронов основной задачей которых является любительская и профессиональная фото и видеосъемка. В разработке наших конструкций мы применяем технологический подход при котором все корпусные детали наших дронов можно распечатать на 3D принтерах и производить сборку готовых деталей без дополнительной обработки.

Для реализации проект собран в виде интерактивного конструктора в котором есть 3D модели для самостоятельной 3D печати, интерактивная инструкция (симулятор) для VR, и список необходимых электронных комплектующих. Интерактивный конструктор подводных дронов предназначен для международной продажи и скоро будет доступен всем желающим ;)

В данной статье расскажем о модели подводного дрона в комплекте с надводной станцией передачи данных и разновидностях, модификациях разработки.

FPV версия.

В данной модели дрона реализована конструктивная схема в которой по поверхности воды перемещается надводная станция, подводный дрон погружается на определенную глубину при помощи установленной в надводную станцию лебедки. Принцип работы – надводная станция перемещается по курсу, во время перемещения за ней на кабель – канале с фиксацией на лебедке следует подводный дрон планируя на гидродинамическом крыле, во время движения можно производить погружение или всплытие подводного дрона и исследовать подводный мир при помощи видеопередачи с камеры подводного дрона.

В данной модели установлены две видеокамеры с аналоговой передачей видеоизображения. Первая камера установлена на надводной станции, вторая в спускаемом подводном дроне, во время использования можно менять каналы и смотреть надводное или подводное видео с борта дрона.

Дрон предназначен для использования на малых акваториях озер, имеет дальность действия управления до 2 км и глубину погружения дрона до 15 метров. Все корпусные детали дрона выполнены по технологии 3D печати с применением угленаполненного пластика PETG - СF. Детали спроектированы без необходимости реализации поддержек и дополнительной постобработки, сразу после печати можно устанавливать в конструкцию. 

Главным конструктивным решением в модели дрона является размещение всей необходимой электронной базы в корпус надводной станции, а не в сам подводный дрон как в классических схемах. В миниатюрный подводный дрон устанавливается только видеокамера с заводской водозащитой и рулевые установки с двигателями так – же с заводской водозащитой. Данный подход позволил значимо упростить конструкцию, убрать необходимые профессиональные водозащищённые элементы применяемые для подобных конструкций и в итоге получить конструкцию которую можно собрать самостоятельно в формате конструктора подводного дрона. 

Надводная станция.

Надводную станцию возможно использовать отдельно без спускаемого подводного дрона, к примеру для съемок дикой природы с воды в заповедниках. Для этого в надводной станции предусмотрен универсальный кронштейн для крепления экшен – камер. В проекте для данной задачи мы используем экшен – камеру Insta GO2 с встроенной цифровой стабилизацией. При помощи данного применения возможно снимать настоящие кинематографические любительские и профессиональные фильмы о дикой природе.

На видео работа дрона с экшен -камерой Insta GO2

Подводный дрон (модификации).

Подводный дрон выполнен в виде миниатюрной конструкции с гидродинамическим крылом которое служит для стабилизации видеоизображения во время движения. Погружение подводного дрона осуществляется во время размотки лебедки под собственным весом, всплытие производится при смотке лебедки. Рулевая система выполнена в виде распределительных сопел с каналами в которые вода под давлением поступает от двух микронасосов установленных в корпус подводного дрона. Сопла расположены по бокам дрона позволяют осуществлять руление дроном вправо и влево, менять угол обзора видеокамеры.

Миниатюрный размер дрона позволяет исследовать труднодоступные места, дрон не запутывается в водорослях двигательными установками и корпусом, не поднимает ил со дна при использовании рулевой системы. Данная конструкция исключает все негативные факторы (артефакты), которые возможны при подводной видеосъемки. В итоге получилась очень простая миниатюрная конструкция с минимальным количеством конструктивных элементов для исследования подводного мира во всех деталях :)

Модификации дрона:

Для возможности кинематографической подводной видеосъёмки разработаны модификации подводного дрона которые позволяют устанавливать в корпус дрона экшен - камеру Insta GO 2. Данная камера имеет заводскую водозащиту до 4 метров без использования подводного кейса и до 30 метров с подводным кейсом. Конструкции модификаций включают в себя установку видеокамеры без подводного кейса и с подводным кейсом.

Модификация надводной станции (в разработке)

Для установки экшен – камер с более профессиональными параметрами у нас в разработке находится надводная станция, на данную модель надводной станции планируем установить модель подводного дрона с экшен – камерами из серии Insta 4K, Insta 1 inch, Insta 360 для видеосъемки с разрешением выше 5К. Особенностью данной модификации является конструкция двигательной установки – в ней применяется один центральный импеллерный водомет который создает поток воды под давлением и далее распределяет по трубкам в левый и правый выходной канал. Данное решение позволит значимо сократить энергопотребление дрона и сделать его почти вездеходным по водорослям.

В результате разработки проекта получена универсальная, модульная конструкция для развлекательного, познавательного исследования подводного мира и кинематографической видеосъемки подводного и надводного мира.

Технические характеристики модели подводного дрона

- Соленость воды: до 40%,

- Минимальная температура воды: + 5°С,

- Максимальная температура воды: + 30°С,

- Скорость перемещения надводной станции: до 1м/с,

- Скорость ветра на поверхности воды: до 2м/с,

- Влажность воздуха: до 100%,

- Волнение воды: до 2 баллов по шкале Бофорта,

- Скорость радиального перемещения подводного дрона: до 0,1 м/с,

- Скорость всплытия/погружения подводного дрона: до 0,1 м/с,

- Глубина погружения опытного образца подводного дрона: до 15 метров,

- Давление воды на корпус спускаемого подводного дрона: до 2 bar,

- Беспроводная радиопередача видео потока и сигналов управления конструкцией опытного образца подводного дрона на расстоянии: до 2 километров на открытой местности,

- Автономное время работы надводной станции: до 1 часа.

В дальнейшем планируем собрать из данной разработки комплект 3D моделей для домашней, самостоятельной 3D - печати с интерактивными инструкциями и предоставить пользователям возможность реализовать данные модели дронов, в простом формате исследовать подводный мир, создавать собственные модификации подводных дронов при помощи 3D печати.

На этом всё, в следующей части статьи (DiveQuest 2), расскажем об интерактивной составляющей проекта и представим бета – версию интерактивного конструктора подводного дрона DiveQuest.