В идеальных условиях ты ручками управления на пульте вывел дрон на новую позицию в воздухе (переместил в 3D :) и он там неподвижно висит, т.к. все внешние воздействия компенсирует контроллер (зная свою текущую позицию по GPS, инерциональной системе навигации и барометру).
У тебя на пульте в автоматическом режиме полётного контроллера нет прямого управления по крену и тангажу, но есть рысканье/поворот, высота вниз-вверх и э... горизонтальный стрэйф вперед-назад, а так же вправо-влево - а-ля классическая комбинация
wasd). Остальное берёт на себя контроллер. Вроде всё просто.
Но в реальности аппарат колбасит и носит туда-сюда из-за того, что:
- Ионосферные задержки постоянно корявят сигнал GPS/ГЛОНАСС и горизонтальная точность составляет в лучшем случае единицы метров (в овраге/в лесу/в городе точность падает >~10 метров).
- Цифровые акселерометры и гироскопы имеют большие тепловые шумы (которые приходится давить фильтрами упуская реальные микроколебания аппарата) и значительный дрейф (который частично решается коррекцией по магнитному компасу).
- Лучшие магнитные компасы имеет очень низкую разрешающую способность (единицы градусов при random heading) и малую скорость опроса.
- Вибрации моторов (и различные резонансы в раме на разных оборотах разных моторов) вызывают дичайшие проблемы в удержании горизонта из-за механических шумов на инерциальную измерительную систему. Масла в огонь подливает и гиростабилизированный трёхосевой подвес камеры, который реактивно отражается рывками остальной части аппарата в обратную сторону вокруг тяжелого фотика.
- Лучшие электронные барометры имеют точность +/- 17 см. Причём обычный порыв ветра создает значимое давление на корпусе аппарата и барометр "уходит" на единицы метров вверх или вниз, смотря как повёрнут аппарат к ветру. Кроме того атмосферное давление само быстро уплывает от погоды, а кроме крайне неточного по вертикали GPSа его корректировать нечем.
- Характеристики ESC и моторов не идеальны и не линейны. Всегда есть дефицит мощности при значительной инерции аппарата - моментально и точно скорректировать положение невозможно.
- Аэродинамика коварная штука, ветер создаёт случайные турбулентные зоны, где аппарат просто проваливаются как отдельными моторами (с резким креном), так и полностью. А полётный контроллер ничего не знает например про крышу здания рядом и эффект экрана от неё. Множество событий реально случайны в силу внешних факторов.
Любой аппарат в автоматическом режиме жёстко колбасит. Ну как жёстко? Всё очень относительно: если вы поднимете коптер на пять метров над ровным полем в безветренный день, то вроде он нормально и весьма стабильно висит в пустом воздухе (ну колбасит его плавно на +/- метр, но и что с того? даже глазом оценить это перемещение сложно,т.к. вокруг ничего нет), однако если нужно зависнуть в метре между двух деревьев, то нужно судорожно и постоянно в реальном времени подруливать, чтобы не встретиться с каким-нить из них. Итого пилотажка в автоматическом режиме контроллера - это такая обратная связь через естественный интеллект (со стереоскопическим зрением, опытом и интуицией), который постоянно с помощью пульта смещает точку желаемого зависания в зависимости от поведения коптера, для того, чтобы тот просто висел на месте.
Нужно отметить, что чем меньше коптер, тем проще он рулится (меньше инерция, парусность, вибрации, экранный эффект от мелких пропеллеров и т.п.) и сами по себе размеры тоже относительны: на маленьком Фантоме запросто можно пролететь через открытое настеж окно, но очень-очень стрёмно там пролететь на аппарате метрового класса, когда от пропеллеров до краёв рамы остаётся по 10 сантиметров и любой мельчайший расколбас станет причиной катастрофы. Летать на мелком аппарате много проще ещё и из-за психологического эффекта, что игрушку (пусть и дорогую) не столь жалко разбить, как уронить в дребезги аппарат стоимостью с нормальный автомобиль. Лично у меня прошёл почти год с последнего сурового падения в июне 2015 года на большом коптере, прежде чем я нашёл достаточно денег, заказал и дождался всех запчастей, пересобрал аппарат и снова поднялся в воздух.
Но чем меньше коптер (меньше размер пропеллеров), тем ниже его энергоэффективность. Чтобы летать долго - нужны большие винты, которые тянут за собой большие моторы, большой аккумулятор и в итоге хреновую управляемость, а следовательно и более высокий риск разбить аппарат без достаточного пилотажного опыта.