Dolet dronu: Proč a jak (ne)létat s dronem hodně daleko?

V souvislosti s tímto tématem nás můžou napadnout i otázky typu:

• Jaký je vlastně optimální dolet dronu?
• Nebo snad minimální rozumný?
• Nakolik se vzájemně ovlivňují dosah signálu a celková doba letu?
• Proč se tak moc rozchází údaje o doletu (dosahu) dronu prodávaného v EU a v USA?
• Mám vůbec smysl řešit maximální dolet dronu, nebo je to čistě teoretický údaj?
• Je možné tovární výkon ovladače, a tedy i dolet dronu, uměle navýšit?
• A co na to vlastně legislativa?

Toto je jen základní sumář otázek týkajících se tématiky doletu dronu, které se pokusíme v dnešním článku postupně zodpovědět a vysvětlit.

Dolet dronu – Hračky vs „Seriózní drony“

V první řadě si pojďme říct, o čem bude celkově řeč. Není totiž dron jako dron. Na jednu „hromadu“ můžeme vyskládat všemožné dětské hračky a různé laciné „zábavné“ kousky, jejichž dolet a dosah se mnohdy počítá maximálně na desítky či stovky metrů.  Pro trochu droního rozptýlení asi dostačující, ale pro jen trochu seriózní létání zcela mimo diskuzi! U těchto dronů, které třeba ani nedokáží přenášet obraz z kamery do dálkového ovladače (chytrého telefonu), se stejně létá, z logiky věci, pouze na dohledovou vzdálenost. Klidně i jen v interiéru nebo doma na zahradě, a tím to mnohdy hasne.

U druhé skupiny „poctivých“ či „seriózních“ dronů (určených pro dospělé piloty), kam spadají prakticky všechny modely od DJI nebo od značky Autel, je situace výrazně odlišná. Zde se považuje za prakticky samozřejmé spojení dronu a pilota nejen na úrovni řídicích signálů, ale také v rovině obrazové, kdy je možné na ovladači, tabletu či telefonu sledovat živý přenos z kamery dronu. U těchto kousků se přitom předpokládá, že s nimi lze (alespoň teoreticky) létat i za hranicí přímého vizuálního spojení (VLOS – „Visual Line Of Sight“), proto se dolet této skupiny dronů obvykle počítá v jednotkách, místy i v desítkách kilometrů!

Třetí specifickou skupinu představují zábavní a závodní FPV drony, které mají také řadu dost odlišných konfigurací a podob, proto se i u nich může dosah signálu, jakož i faktický dolet, výrazně lišit. Dle modelu a jeho parametrů se můžeme setkat kupříkladu s miniaturními FPV drony (tzv. tiny whoop) s nimiž se obvyklé létá v interiéru, tedy na vzdálenost sotva pár metrů, maximálně desítek metrů.

Další skupinu představují středně velké FPV drony (závodní, akrobatické nebo tzv. cinewhoopy, sem lze zařadit i model DJI Avata), které lze ovládat na vzdálenost několika set metrů. Za optimálních podmínek z nich vymáčknete i dosah v jednotkách kilometrů! *Ale pozor, čas doletu většiny FPV dronů se počítá na minity, nikoliv na desítky minut.

Vše mohou završit a korunovat speciální kusy posílené různými pomocnými prvky, přenašeči či posilovači signálu, jejichž celkový dosah může nabývat hodnot snad až „mimo běžná měřítka“.O nich si povíme ke konci článku. 

Proč (ne)chtít létat daleko?

Představte si situaci, kdy jste začínajícím pilotem dronu a přecházíte od původních „hraček“ k prvnímu serióznímu kousku s kamerou a GPS navigací a pokročilou stabilizací. Lze předpokládat, že vás (v drtivé většině případů) nebude hnedle lákat snaha vyzkoušet, jak daleko váš dron fakticky doletí. I když jistě se najdou i takové „případy“: „Výrobce udává dosah signálu 5 km, tak schválně, jestli to reálně zvládne alespoň 3 km?“

Toto rozhodně není klasický přístup, častější je spíše opak. Novopečený pilot dronu je obvykle vcelku opatrný a létá jen tak daleko, aby měl svého fešáka ve vzduchu stále na očích a mohl tedy reagovat na vše, co jej může za letu (nejen) v počátcích potkat. To je jednoznačně správný a také zodpovědný přístup. Navíc i postup, který je v souladu s platnou legislativou a klíčovým pravidlem VLOS (létání v dohledové vzdálenosti – vysvětlíme brzy).

Obvykle až s postupem času a s dostatečnou dávkou nastřádaných pilotních zkušeností vás nejspíš začne lákat možnost vyslat dron trochu dál za horizont přímého vizuálního kontaktu… „Když už to má GPS stabilizaci, když vidím obraz z kamery na dronu, když můžu kontrolovat jeho výšku, polohu nebo natočení na ovladači (telefonu), když mám dobrý přehled o stavu akumulátoru… Proč toho nevyužít?“

Proč se (ne)držet pravidla VLOS?

Létat za hranicí přímého vizuálního (VLOS) proto není jednak rozumné, ale ani legální a často to vlastně ani není nutné. Ostatně i profesionální piloti se jen výjimečně pouští do letů za hranicí VLOS, jelikož k tomu obvykle nemají důvod. Pokud si dobře vyberete a prohlédnete „místo činu“ a pokud dobře zvolíte místo startu, a tedy i místo odkud budete dron ovládat, pak často není nutné vymýšlet nic složitého a nemáte důvod létat výrazně daleko od řídící stanice.

Pokud se chceme držet logické i legislativní hranice dané pravidlem VLOS, pak bychom měli zvážit i takové věci, jako je faktická velikost našeho dronu, která má logicky také vliv na vzdálenost, na jakou bude náš vrtulový kamarád vidět.

Jak moc je vidět (slyšet) malý a velký dron?

Maličké drony typu DJI Mini 2, Mini 3, Mini 4 Pro a další jsou skutečně hodně kompaktní, navíc obvykle vyrobené se záměrně nenápadného světle šedého plastu. Proto jsou, proti modré, nebo ještě hůř šedé zamračené obloze, k rozeznání sotva na pár set metrů! Na trochu větší vzdálenost lze ve vzduchu rozpoznat takový DJI Mavic 3 Pro a pokud bychom k nebi poslali třeba DJI Matrice M30, nebo dokonce zemědělský model DJI Agras, pak se situace výrazně znění a faktická hranice VLOS se značně posune.

Zajímavým „vedlejším efektem“ dálkové navigace a identifikace „matného bodu na obloze“ je také jeho hluk. Zde paradoxně, ale zároveň i logicky platí, že čím menší a novější dron, tím je obvykle tišší, a proto se na obloze hůře hledá. Když se třeba na chvíli zaměříte více na ovladač a jeho displej, na kontrolu parametrů, focení, nebo natáčení videa, pak se snadno stane, že zvednete hlavu a vidíte… Jen bílé nebe! A slyšíte… Jen zvuk ptáků, dopravu, hluk města apod.

Evropská a americká norma aneb v USA se létá dál!

Pokud se přes veškeré informace, rady a poňoukání k dodržování pravidel a legislativy budete chtít i tak vydat za horizont přímého vizuálního kontaktu (BVLOS – Beyond Visual Line Of Sight), pak byste měli znát pár věcí. Dost možná jste již narazili na rozpor v udávané vzdálenosti doletu u dronů prodávaných v Evropě a v USA.

Příčina je dost prostá – mohou za to různé normy definující frekvence, ale i vysílací výkon ovladače, potažmo dronu. Americká norma FFC je v tomto směru benevolentnější než evropská norma CE, proto drony určené pro zámořský trh mají „papírový“ dolet výrazně delší, v extrému klidně i dvojnásobný. Třeba u novinek DJI Air 3 nebo DJI Mini 4 Pro je to v USA teoreticky až 20 km, v Evropě přesně polovina (10 km).

Chytré české hlavičky by jistě napadlo, že by nemuselo být až tak složité vyměnit (přenastavit) softwarově evropskou normu za americkou a užívat si delší dosah. Ano, s takovými případy se lze setkat, jenže… Při tomto kroku jednak přijdete o záruku (o zrušené platnosti služby DJI Care Refresh se snad ani bavit nebudeme), navrch se vystavujete riziku pořádného průšvihu, pokud by vás s takto upraveným dronem přistihli dotčené úřady! Takže bacha na to, tuhle cestu radši rovnou vyškrtněte!

Co ovlivňuje dolet dronu – kvalitu signálu (prostředí, terén, rušení)

Dolet dronu, respektive reálný dosah signálu dronu, ovlivňuje, vedle výše zmíněných norem, také velkou měrou prostředí, v němž s dronem létáme. Nemalý vliv mají nejen povětrnostní podmínky (počasí), ale také reliéf krajiny, umělé nebo přírodní překážky (domy, stromy, hory, údolí atd.), nebo také elektromagnetické rušení, případně hustota okolního signálu. Logicky tak lze předpokládat, že v otevřené krajině bez velkého množství lidské technologie, na pusté planině, bude dosah signálu maximální, naopak v městské zástavbě je nutné počítat s tím, že signál propojení dronu a dálkového ovladače může hodně rychle slábnout.

Jak prodloužit dolet dronu?

Už jsme si jednou řekli, že zvyšování výkonu vysílače, případně „podomácku“ řešené nahrazení evropské normy za americkou není rozhodně vhodnou, ani legální cestou! Jaké možnosti nám tedy zbývají? Nejen na webu DronPro můžete najít různé doplňky, především směrovače signálu určené pro ovladač dronu apod. (hledejte v příslušenství pro drony).

Reálně jsou ale tyto „zlepšováky“ spíše jen takovou legráckou, než že by měly výrazný efekt a přínos. Respektive jejich použití může být i kontraproduktivní. Jelikož, jak stále opakujeme, nelze měnit výkon vysílače! Jediné, s čím si můžete hrát, je usměrnění signálu a jeho přesnější zaměření do určité oblasti.

Za optimálních podmínek může toto vylepšení skutečně fungovat a může vám přinést požadované posílení spojení s dronem na trochu větší vzdálenost, než jak je tomu bez tohoto rozšíření. Jenže, mějte na paměti, že tyto směrovače mohou reálně zúžit kužel vysílaného (přijímaného) signálu, proto je při jejich využití nutné o to více dbát na udržování co nejpřímější spojnice mezi ovladačem a dronem.

Polopatě řečeno, pokud budu používat směrovače signálu na svém dálkovém ovladači, a pokud budu stát strnule na jednom místě, nebudu se za dronem otáčet jako slunečnice za sluncem, může se hravě stát, že můj dron vyletí z kuželu vyzařovaného signálu, načež ztratí spojení i při výrazně menší vzdálenosti něž obvykle. Mám smysl zdůrazňovat, že ani bez těchto směrovačů bychom neměli létat sami sobě za hlavou?!

Dolet a baterie dronu

Když už dnes probíráme téma doletu dronu, neměli bychom zapomenout na vcelku logickou souvislost dosahu signálu a reálné výdrže dronu ve vzduchu – letového času na jednu baterii. Je potěšitelné, že kapacita baterií, stejně tak i spotřeba nebo spíše efektivita motorů u nejnovějších dronů postupně roste a zlepšuje se, proto se může také současně zvyšovat i dosah signálu.

K čemu by totiž bylo dobré mít možnost vyslat dron na mimořádné velkou vzdálenost, kdyby neměl reálnou šanci doletět bezpečně tam a zpět? Pravda, řídicí systém dronů DJI by vás, teoreticky, neměl pustit na delší vzdálenost, než z jaké je schopen se dron při spuštění funkce RTH (Return To Home) bezpečně vrátit na místo startu, ale to je jen teorie nikoliv praxe.

Už jen vy jako pilot/operátor můžete „svévolně“ změnit základní údaje pro hlášení stavu nízké zbytkové kapacity akumulátoru, případně varovná hlášení můžete cíleně ignorovat! Jen se pak nedivte, když váš dron už vážně nebude mít šťávu a jednoduše se rozhodně sám okamžitě přistát. Pokud to bude 10 km daleko od vás (maximální dosah v EU u posledních dronů DJI), pak si užijte to dobrodružství při jeho hledání! O případech, kdy létáte nad vodou, se bavit snad ani nebudeme?!

Jeden praktický příklad za vše. Starší kousky DJI Mini 2, případně Mini 2 SE, mají maximální letový čas okolo 30 minut, jejich teoretický maximální dosah (v EU) je 6 km. Naopak model DJI Air 3, který dokáže za optimálních podmínek komunikovat až na vzdálenost 10 km (v EU), vydrží ve vzduchu klidně i 45 min.  

Extra vychytávky – jak předávat signál „z ruky do ruky“

Už jen spíše pro zajímavost můžeme na závěr zmínit pár možností, jak lze teoreticky skoro až do nekonečna posilovat či předávat signál od dálkového ovladače k dronu a zpět. Jednou z možností, která se využívá třeba při složitém FPV natáčení, jsou různé převodníky, posilovače signálu. Představit si je můžete jako antény přenášející signál mobilní sítě z místa na místo, zajišťující spojení skoro kdekoliv na světe. Tyto předavače, posilovače signálu, přitom mohou být buď pevně umístěné, případně i pohyblivé.

Pomoci bychom si mohli příměrem s projektem Elona Muska – SpaceX a systém Starlink –, kdy se datový signál z družic kroužících po obloze přenáší víceméně kamkoliv na zeměkouli. V menším lokálním měřítku lze ale využít třeba jeden klasický dron, který nese tento zesilovač signálu, vznáší se výše nad zemí a z dálky kopíruje pohyb u země (třeba i mezi domy) manévrujícího FPV dronu.

Řízení dronu přes data

Prakticky poslední možností je dálkové řízení dronů přes telefonní, nebo spíše datové sítě (nejen) GSM, díky níž lze drony kontrolovat na prakticky neomezenou vzdálenost skoro kdekoliv na světě. Pokud bychom si představili, že by se dal využít pro tento účel již dříve v textu zmíněný systém Starlink od Space X, pak můžeme sedět pohodlně v obýváku v Praze, v Brně, nebo třeba někde na Srí Lance a létat třeba v Himalájích. Ostatně odkud si myslíte, že se ovládají bojové drony (nejen) armády Spojených států? Obvykle z pohodlných pilotních buňek zaparkovaných často někde poblíž reálného bydliště pilota, nebo spíše operátora dronu.

Poučení na závěr zní…

Téma dosahu signálu a reálného i teoretického doletu jsme probrali snad ze všech myslitelných stran a úhlů. Závěr je přitom, zdá se, stále stejný! Létat s rozumem, létat zodpovědně, nesahat do nastavení dronu, neměnit vysílací normy, nezvyšovat signál, využít na maximum výrobcem a legislativou stanovené limity a nehnat se za zbytečnými extrémy a rekordy. Ostatně ty nejlepší fotky a záběry lze obvykle pořídit na místech, kde máme vhodné spojení s dronem a můžeme pohodlně a bezpečně ovládat všechny jeho funkce.

👋✈ #LetuZdar

🐲 Štěpán