ما يجب عليك معرفته قبل تطوير درون – طائرة مسيرة

مقدمة :

لابد وأن مر عليك سؤال وهو كيف يمكن لهذه الآلات الجديدة والتي مكوناتها بسيطة ومتوفرة  الطيران ؟ 

الطائرات المسيرة (Drones) تتبع  لفئات الروبوت بدأت فكرتها في المجال العسكري للمراقبة والتتبع وحتى تنفيذ عمليات، إلى المجال المدني الواسع فتم استخدامها للعمليات الطبية والطوارئ وحتى استعراضات ترفيهية بدلا من الألعاب النارية  كما في الفيديو جانباً ..

في هذا المقال سوف نشرح مايتوجب عليك تعلمه ومعرفته من مهارات وتقنيات ومعدات قبل البدء بتطوير طائرتك المسيرة الخاصة بك .

المهارات والتقينات اللازمة :

الهيكل أو إطار الطائرة Airframe

أهم مايميز طائرة الدرون هو شكلها فنشاهد منها الرباعية والخماسية والسداسية ويقصد بهذه التسمية عدد المحركات الموجودة ضمنها، حدد المهام التي تريد للطائرة القيام بها ثم اختار الشكل المناسب 

عادة تكون الدرونز مصنوعة من مواد خفيفة الوزن وقوية المتانة كالخشب والبلاستيك وألياف الكربون وهي الأفضل . يمكن تصميم هيكل باستخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد أو شراء طائرات مركبة جاهزة أو قطع منها وتقوم بتركيبها بنفسك.

بالنسبة للأسعار فهي رخصية الثمن تتراوح الكلفة من 20$ إلى 100$ كحد أقصى .

المحركات المستخدمة Motors

وهي جزء لايتجزأ من الدرون فهي المسؤولة عن رفع الطائرة في الهواء وعادة يتم استخدام محركات  Brushless DC electric motor  

وهي محركات تتغذى بالتيار المستمر ومتزامنة وتتميز بقوة تحملها وسرعة دورانها الفائقة، فعند اختيار المحرك هناك عاملان أساسيان يجب أخذهما في الاعتبار
1- عدد لفات المحرك (السرعة القصوى) أو ما يعرف باسم KV وهو ما يحدد سرعة الطائرة
2- قوة الدفع أو قوة تحمل الثقل وهو الوزن المحمول الذي يتحمله هذا المحرك بالجرام

المتحكمات controllers

وهي الدماغ المسؤول عن إدارة عملية التوازن والتزامن بين المحركات . يوجد العديد من المتحكمات التي ينصح الخبراء باستخدامها منها :

 

الحساسات والمستشعرات sensors

يمكن حصرها بثلاثة أنواع وهي :

1. وحدات القياس بالقصور الذاتي (IMUs)
وظيفتها دمج المعلومات من أجهزة استشعار مختلفة معًا لتوفير قياسات يمكن استخدامها لحساب الاتجاه ومقياس ارتفاع الضغط وسرعة الطائرة بدون طيار. مثال :

الجيروسكوبات – تحديد معدل الدوران ، أو السرعة الزاوية والميل
مقاييس التسارع – تحدد الحركة الخطية على طول أي محور
مقاييس المغناطيسية – تشير إلى اتجاه المجال المغناطيسي للتحقق من العنوان

2. GPS / GNSS
يمكن أن توفر الإشارات ، للتطبيقات فوق الأرض ، معلومات أكثر دقة عن الموقع. تحقق من مدونة GPS / INS الخاصة بنا للوصول إلى المزيد حول كيفية تنقل الطائرات بدون طيار والمناورة حول المواقع التي يصعب الوصول إليها.

3. كشف الضوء ومدى المدى (LiDAR)
قم بقياس وقت الانعكاس لشعاع الليزر النبضي لأغراض الملاحة وتجنب الاصطدام وكذلك لرسم الخرائط وتطبيقات التصوير الأخرى. في حين أن MicroStrain لا تصنع أنظمة LiDAR ، يمكن لأجهزة الاستشعار الخاصة بنا توفير تنسيق التوقيت مع بيانات LiDAR ، من أجل تحكم أكثر دقة في الموقع.

البطاريات batteries

بطارية أقوى تعني فترة طيران أطول.  عادة تستخدم بطاريات ليثيوم، وتأتي تلك البطاريات في مجموعات متنوعة من حيث الحجم والتكوين. تبدأ سعة البطارية من 1000MA حتى ال 8000MA حسب حجم الطائرة .

قم بالضغط على الزر للاطلاع على البطاريات .

الخوارزميات Algorithms

إن الخوارزمية المتبعة في الطائرة المسيرة  عنصر مهم فهي المسؤولة عن توجيه حركة الطائرة في الجو وتخطيط أفضل مسار للتوجه نحو الهدف طبعا تندرج تحت كلمة أفضل وهي والحصول على أقصر وأامن مسار .سنذكر منها :

  • خوارزميات تخطيط المسار التقليدية:
    تتضمن خوارزميات تخطيط المسار التقليدية بشكل أساسي الرسم البياني للرؤية ، ومجال الإمكانات الاصطناعية ، وطريقة المحاكاة الحسابية ، وخوارزمية المنطق الضبابي.
  • خوارزميات الكشف عن مجريات الأمور:
    تتمتع الخوارزمية الإرشادية بقدرة قوية على البحث عن المسار ويمكن استخدامها في طوبولوجيا مسار منفصل. تتضمن خوارزميات البحث التجريبية الشائعة خوارزمية A وخوارزمية Dijkstra وخوارزمية Floyd.
  • خوارزميات تخطيط المسار الإلكتروني الذكي:منها تحسين مستعمرة النمل و تحسين حشد الجسيمات (PSO) والخوارمية الجينية و خوارزمية الشبكة العصبونية 
  • دالة التكلفة:هي تحديد ما إذا كان المسار ممكنًا أم لا. تمثل تكلفة طول المسار وتكلفة نعومة المسار تكلفة الطاقة لمسار الرحلة للطائرة بدون طيار.

أجهزة التحكم بالطائرة والتراسل اللاسلكي

يمكن التحكم بطائرة بدون طيار بعدة طرق منها من خلال تطبيق موبايل مثل تطبيق mission planner أو أجهزة تحكم جاهزة مثل DX6 يمنحك ميزات منها أسعار معقولة بشكل ملحوظ بحدود 300$ من ميزاته البرمجة للطائرات والمروحيات والطائرات الشراعية. يمكنك أيضًا الحصول على إضافات أخرى مثل التنبيهات الصوتية ورابط مدرب لاسلكي وذاكرة داخلية كافية لما يصل إلى 250 طرازًا.

الطائرات المسيرة طويلة المدى

بالنسبة للطائرات المسيرة بعيدة المدى تختلف بعض القطع عن التي ذكرناها في الأعلى 

تابع هذا الفيديو وقم بتحميل الرابط فيه نشرة أسعار وقطع ومزودات هذه القطع 

انتقال إلى الأعلى