Угон квадрокоптеров

Видео угона квадрокоптера

Как оказалось у всех квадрокоптеров Syma один протокол передачи данных, а защита заключается в запоминании идентификатора пульта управления.

С помощью небольшого девайса состоящего из одноплатного компьютера Raspberry Pi (или Arduino) и небольшой платки с ВЧ частью можно легко перехватить управление таким квадрокоптером.

При этом, привязанный пульт продолжает работать. Вся фишка в том, что самописное ПО позволяет слать пакеты с отсканированным идентификатором (притворяясь  пультом управления владельца) гораздо чаще, чем это делает штатный пульт. В результате, если квадрокоптер получает 3 команды «газ в 0» потом одну «газ 60%», снова три «газ в 0» и тд — то он идет на снижение.

Квадрокоптеры управляемые через планшет или телефон так же легко подвержены перехвату управления.

Так в 2012 году во время проведения PHDays было перехвачено управление AR.Drone.

Сергей Азовсков смог вмешаться в управление используя уязвимость в ПО управления квадрокоптером.

В том же году публиковались работы по использованию приложения Aircrack-ng для взлома WiFi сети создаваемой квадриком, а сами квадрокоптеры удавалось идентифицировать благодаря особенностям их MAC-адреса. Все квадрокоптеры этого типа имеют однотипные адреса, которые и позволяют отличить их от иных беспроводных устройств.

Вот видео объясняющая принцип использования уязвимости.

А вот видео запись с конференции Defcon 21, это лекция «Phantom Network Surveillance UAV / Drone»

Как видите — 2012 год оказался весьма продуктивным 🙂

В 2014 году ведущие канала Hack5 прикрутили WiFi Pineapple (спец. WiFi роутер с самописной прошивкой) к Phantom и гонялись за AR.Drone сбивая его на землю.

В видео ниже авторы канала рассказывают как именно было произведено вмешательство в управление.

В 2015 году Rahul Sasi взламывает AR.Drone 2 и налету модифицирует ПО квадрика, при этом сам квадрокоптер становится участником «ботнета» и может взламывать другие AR.Drone 2.

Описание «дыры в ПО»  на видео ниже.

Как видите — опасности перехвата управления подвержены не только «дешевые китайские летающие игрушки». Так же не стоит забывать и об атаках GPS-спуфинг — в 2011 году в Иране с помощью подмены сигнала от GPS спутников было перехвачено управление БПЛА RQ-170 Sentinel, а это вам не «игрушечный квадрик».

Обзор квадрокоптеров

→

→

→

→

→

Как выбрать режим на дроне

Пользуясь беспилотником, определитесь с режимом полета. Большинство квадрокоптеров оснащено тремя основными программами. В их числе:

• GPS модуль
• Стабильный полет
• Ручной полет

Самый выгодный режим для новичков – активация GPS модуля. Задавайте устройству маршрут передвижения. Дрон четко ему следует. Другими словами – это автопилот. Но навигация присутствует не у всех моделей.

В процессе съемки видео или фото используйте режим стабильного полета. Его активация вызывает к функционированию встроенный датчик – акселерометр. Его задача – удержание заданной высоты на автоматическом уровне. Ручной полет подразумевает самостоятельное управление беспилотником. Это самый интересный режим, но здесь без навыков не обойтись. Как научиться управлять дроном вручную, описано ниже.

Почему нельзя запускать дроны зимой

Отрицательные температуры, господствующие на протяжении как минимум трех месяцев в году, способны стать причиной многих проблем во время эксплуатации квадрокоптеров. Большинство производителей беспилотников любительского уровня прямо указывают в спецификации или инструкции, что при минусовой температуре летать нельзя. Такой полет может даже стать основанием для лишения гарантии.

Основные риски следующие:

• Быстрая утрата заряда аккумулятором. На морозе батареи разряжаются гораздо быстрее, чем в теплую погоду. Время полета может уменьшиться в два и более раз. При минусовой температуре показания аппаратуры об уровне заряда следует постоянно проверять, иначе вы можете внезапно утратить контроль над коптером. Аккумулятор начинает разряжаться еще до того, как вы вставите его в коптер
• Высокая вероятность поломки корпуса, лучей, шасси, винтов. Отрицательная температура делает пластик хрупким. В особенности это актуально для недорогих квадров. Любое неудачное приземление или падение может завершиться поломкой корпуса. Дорогие дроны, как правило, делаются из стойкого к морозам пластика, однако и у него есть свой предел
• Обледенение внутренних деталей и механизмов. Зимнему полету мешает снег, попадающий через щели и отверстия в корпусе на электронику, внутренние механизмы. Внутри летающего дрона обычно устанавливается плюсовая температура. Снег тает, превращаясь в воду, а после приземления практически моментально капли воды замерзают. Внутренности коптера обледеневают, и это не сулит ничего хорошего ни электронным компонентам, ни двигателям

Как избежать выхода из строя техники в зимнее время

Запуск неподготовленного коптера может обернуться многочисленными проблемами. Подготовить дрон к зиме можно, хотя полностью исключить все риски не получится.

Основные рекомендации следующие:

• В первую очередь, необходимо предотвратить возможное обледенение внутренних компонентов. Скорее всего, вам придется разобрать коптер и защитить электронику хотя бы одним слоем целлофана. Заливать платы герметиком не рекомендуется, так как это может привести к выходу их из строя. Регуляторы скорости защищают с помощью лакового покрытия
• Камеру и подвес по возможности нужно спрятать в непромокаемые боксы. Если такой возможности нет, то лучше их снять. Зима является не лучшим временем для съемки. Экшн-камеры могут быть приспособлены к работе в сложных условиях, тогда как обычные видеомодули обычно лишены дополнительной защиты
• Зачастую коптеры зимой разбиваются из-за сильных порывов ветра. Запуск следует проводить только в безветренную погоду. Учитывайте, что батарея будет расходоваться еще быстрее, если беспилотнику придется постоянно сопротивляться ветру
• Мы уже упоминали о том, что время полета заметно уменьшается из-за саморазряда аккумуляторов на морозе. Утеплите с помощью пенопласта батарейный отсек. К сожалению, это не всегда возможно. Во многих коптерах отсеки для аккумуляторов не позволяют уложить даже тонкий слой изолирующего материала. Батареи следует носить в карманах одежды или укутывать в несколько слоев ткани
• Защита питания является еще одним важным этапом подготовки. В коннекторы, соединяющие аккумулятор с дроном, тоже может попасть снег или влага. Несколько мотков изоленты помогут избежать необязательного контакта с водой. Прекращение питания приведет к моментальному падению беспилотника
• Вентиляционные отверстия, которые часто можно увидеть на корпусах квадрокоптеров, прекрасно закрываются скотчем. Если вы опасаетесь, что внутри дрона может установиться неблагоприятный температурный режим, проведите короткий тестовый запуск и потрогайте поверхность скотча. Сильный нагрев будет сигнализировать о том, что такой способ изоляции не подходит.

Создание теплоизоляции для отдельных деталей дрона займет определенное время. Чем тщательнее вы все продумаете, тем увереннее коптер будет летать на холодном воздухе. Готовить дрон к зиме лучше еще осенью, когда температура опускается к околонулевым значениям. Возможно, вам нужно будет заказать некоторые запчасти, приобрести утеплительный материал.

Главное, до взлета еще раз все перепроверить. Ни одна важная деталь не должна остаться без защиты. В первый раз взлетев, не проводите слишком много времени в воздухе. Верните дрон на землю и тщательно его осмотрите. При необходимости обдуйте горячим феном.

На этом пока все, не забывайте подписываться на наши статьи и делиться полезными материалами в соцсетях. До новых встреч.

Оборудование

Аккумулятор

Электроника, отвечающая за управление аппаратом. Это полетный контроллер. От этого узла напрямую зависят дополнительные функциональные возможности. Его устанавливают в центре беспилотника в специальном виброизоляционном блоке. Квадрокоптер может осуществлять передвижение в воздухе посредством парной работы винтов, которые вращаются в разные стороны. При одновременном вращении всех пропеллеров аппарат поднимается вверх.

Чем интенсивнее оборачиваются винты, тем выше устремляется дрон. Более сильное вращение одного двигателя позволяет беспилотнику наклоняться. Интенсификация оборотов двух моторов поворачивает квадрокоптер. Все эти изменения выполняются посредством пульта дистанционного управления, при помощи которого человек и управляет дроном.

Рычаги управления

Многообразие пультов, разработанных для управления квадрокоптером, создаются по единому принципу. На каждом из них присутствует 2 джойстика. Рычаги обеспечивают движение дрона относительно трех осей координат, а также отвечают за вращение аппарата на месте. Иногда, если управление осуществляется посредством сенсорного пульта, эти рычаги визуально отображаются на экране панели управления.

1. Правый джойстик предназначен для наклона аппарата вперед и назад, влево и вправо. В авиации такие изменения положения летального приспособления в пространстве называется соответственно тангаж и крен. Нажатие рычага влево или вправо наклоняет коптер в заданную человеком сторону. При изменении позиции рычага вперед или назад у беспилотника наклоняется вниз или поднимается передняя часть.
2. Левый джойстик обеспечивает перемещение дрона в вертикальной плоскости. Наклон рычага вперед подымает аппарат вверх, а назад — уменьшает обороты пропеллеров и снижает высоту квадрокоптера. Перемещение стика влево, поворачивает аппарат на месте влево, нажатие вправо разворачивает дрон в правую сторону.

Почти все производители выпускают пульты оснащенные именно такими рычагами. Это самый удобный способ, которым можно управлять таким устройством. В сети можно найти и установить себе на ПК специальный симулятор квадрокоптера. Это будет прекрасным вариантом тренировки для начинающих владельцев. На пульте управления также присутствуют кнопки, которые переключают режимы. Они нужны для того чтобы люди с разной подготовкой могли выбрать себе подходящий уровень сложности управления квадрокоптером.

Режимы управления

Большинство производителей программируют свои аппараты на 3 основных режима управления:

1. Полет при помощи GPS системы. Если аппарат оснащен таким устройством, ему можно задавать маршруты полета. Это автоматический режим подходит для съемки видеороликов или простого перелета с точки А в точку В.
2. Стабильного полета. Этот режим предназначен для новичков, которым необходимо в полной мере освоится с управлением дроном.
3. Ручной режим. Он для опытных мастеров. Предоставляет возможность выполнять полноценные трюки. Но в нем легче всего угробить свой беспилотник. В любом режиме не нужно пренебрегать основными правилами эксплуатации беспилотника, во избежание его повреждения.

Управлять квадрокоптером можно научиться за несколько часов, а уже через пару недель практических занятий любой владелец этого чудесного аппарата сможет без затруднений выполнять изумительные трюки.

https://youtube.com/watch?v=gDluXRr0Kk4

Как научиться управлять дроном в 7 шагов

Управление дроном сводится к нескольким базовым движениям. Обучение включает 7 простых шагов. Начинайте процесс на открытом воздухе.

Переходите к следующему действию только после полноценной отработки предыдущего навыка. Отработав стандартные действия, осваивайте новые трюки (их даже можно придумывать самому!). Ниже представлено пошаговое руководство, как научиться управлять квадрокоптером.

Взлетаем и садимся

Прежде всего, учитесь поднимать и приземлять прибор. Это звучит легко, но не у всех новичков получается выполнить действие правильно. Следите за плавностью. Не торопитесь. Движения не должны быть резкими.

Зависаем в воздухе

Не поднимайте квадрокоптер сильно. Для начала подойдет метровая высота. Навык отработан, когда дрон беспроблемно удерживается в воздухе на протяжении 30 секунд.

Возвращаемся в исходное место

Вернуться в точку взлета – задача сложная. Поднимите устройство в воздух и отведите его в сторону. Немного полетав, спускайтесь. Постарайтесь вернуться в исходную позицию. Повторяйте действие, пока не получится.

Разворачиваем нос и совершаем быстрые развороты

Найдите у квадрокоптера переднюю часть. Поднимите аппарат в воздух и разверните его на 180°, затем вернитесь в исходное положение. Совершите аналогичные действия в другую сторону. Следите за положением прибора. Навык отработан, когда дрон свободно поворачивается, застыв на одном месте. То же касается и быстрых разворотов.

Летаем по кругу

Нарисуйте в небе воображаемую окружность. Запустите дрон. Летайте по контуру круга, не сбавляя высоты. С линии окружности сходить также нельзя. С отработкой навыка постепенно увеличьте скорость.

Делаем «восьмерку»

Суть следующая: нарисовать квадрокоптером воображаемую цифру в небе. Это одна из самых сложных задач. Когда она будет выполнена, вращайте прибор по восьмерке безостановочно. Постепенно увеличивайте скорость. Не выходите за линию рисунка и не спускайтесь с заданной высоты.

Пробуем кувырки и обходим препятствия

Для кувырков нужно использовать специальную кнопку на пульте дистанционного управления. Опробовав их, переходите к преодолению препятствий. Сделайте их самостоятельно. Используйте табуреты, обручи, стол и др. По выполнению этого пункта, управление квадрокоптером станет привычным делом.

Почему производители не рекомендуют зимний запуск

Теоретически, если беспилотник специальным образом утеплить, зимнему полету ничего не помешает. Запуск скорее всего пройдет нормально, и внутренности дрона не пострадают.

Минусы квадрокоптеров состоят в том, что БПЛА в основной своей массе не предназначены для глубокой модернизации. Аппараты любительского уровня созданы для работы в благоприятных погодных условиях. Для них нет специальных прокладок и утеплителей, и все операции по утеплению приходится проводить самостоятельно, используя подручные материалы.

Тяжело внести изменение в конструкцию, не ухудшив при этом технические и летные характеристики. Например, закрыв решетки вентиляции вы рискуете перегреть внутренние механизмы квадрокоптера. Производители дронов не учитывают возможность эксплуатации беспилотника зимой. Логично, что они не могут рекомендовать проводить полеты в зимнее время. Проблем от такого полета может быть предостаточно. Неполадки в работе электроники, камеры, подвеса могут проявиться много позже.

Назначение настройки при полете

Для чего нужна настройка квадрокоптера? Без нее дрон будет кренить на один борт и не сможет лететь в пункт назначения, определенный владельцем. Управлять полетом в таких условиях невозможно и есть риск привести беспилотник в негодность раньше времени. Те, кто не умеют обращаться с устройствами, списывают проблемы с полетом на заводской брак, низкое качество товара и на другие причины. На самом деле требуется установка настроек.

Как определить, нужно ли откалибровать квадрокоптер? Достаточно провести короткий полет, и просмотреть, как беспилотник ведет себя в пространстве.  Для этого устройство поднимается в воздух хотя бы на полметра. Если траектория полета хаотичная – ему требуется калибровка. Слишком низкая высота мешает настраивать машину. Квадрокоптер держится в воздухе благодаря воздушной подушке, которую создают винты.

Типы калибровки

Есть несколько видов триммирования:

1. Механическое — при незначительном отклонении необходимо подкрутить регулятор тяги;
2. Автоматическое –если нужно сместить триммер на 5 позиций и больше. Устройство настраивается с пульта дистанционного управления.

Механическая калибровка квадрокоптера требует всего нескольких минут, а вот автоматическую выполнять сложнее и дольше. Выполняется работа с переключателями. Один раз откалибровать устройство иногда мало и требуется калибровка до тех пор, пока беспилотник не встанет в нужное положение. При наклоне влево треммирование выполняется в правую сторону для равновесия.

Подготовка устройства к полету

Перед тем, как запустить дрон, нужно выполнить несколько простых шагов:

1. Вставить аккумулятор внутрь устройства без включения. (не относится к моделям, со встроенной батареей);
2. Чтобы настройка прошла быстрее, требуется поставить дрон на ровное место (к примеру на стол);
3. Далее нужно взять квадрокоптер в руки и включить его, а затем поставить на поверхность;
4. В новых моделях синхронизация гироскопов занимает примерно 10-20 секунд.

Триммер

Джостики для квадрокоптера обычно имеют стандартные кнопки и функции:

1. На джостике есть правый и левый стики. В правом – вертикальное перемещение дрона и наклон вперед, а в левом – горизонтальное передвижение;
2. Верхняя левая кнопка отвечает за переключение скорости;
3. Верхняя правая кнопка – поворот устройства на 360 градусов;
4. Слева по направлению от правого стика – переключатель движения «вперед-назад»;
5. Переключатель режимов находится под правым стиком.
6. Кнопка включения и выключения квадрокоптера располагается в центре джостика.
7. Под кнопкой включения – дислпей, отвечающий за расходы. Высокие расходы для быстрых полетов, низкие- для малой высоты.

Определение проблем

Как выполнять триммирование исходя из положения дрона в пространстве? Есть несколько основных проблем во время полетов:

1. Если наблюдается крен в правую или левую сторону, то проблема в правом рычаге и требуется регулировка по крену.
2. Если устройство без команды пользователя наклонилось вперед, а потом назад и в обратном порядке, выполняется регулировка по тангажу левым стиком.
3. Если в движении есть и крен и наклон, настраивать нужно оба стика.

Триммирование позволяет настроить полет, чтобы избежать столкновений с домами и деревьями. Это не только продлит срок службы квадрокоптера, но и обезопасит окружающих людей. Вся информация о том, как откалибровать конкретный беспилотник указана в инструкции по эксплуатации. Также в ней есть сведения о том, требуется ли калибровка для дрона. Но, в некоторых моделях, особенно тех, что относятся к категории бюджетных, инструкция отсутствует.

Рекомендуем проводить калибровку, так как она поможет по крайней мере, познакомиться с джостиком и привыкнуть к стикам. Лайфхак от любителей квадрокоптеров: рекомендуется сразу переходить на высокие расходы, не засиживаясь на низких, чтобы привыкнуть к чувствительности стика.