چگونه یک پهپاد را برای مبتدیان کامل پرواز کنیم

این روزها هواپیماهای بدون سرنشین(Drones) همه جا هستند، بنابراین ممکن است وسوسه شوید که خودتان در پرواز یک هواپیمای بدون سرنشین تلاش کنید. به جز اینکه دقیقاً چگونه با یک پهپاد پرواز می کنید؟ اگر می‌پرسید چگونه یکی از این ماشین‌های پرنده شگفت‌انگیز را هدایت کنید، ما از ابتدایی‌ترین سطح شروع می‌کنیم و نحوه پرواز با پهپاد را توضیح می‌دهیم تا هر کسی بتواند آن را اجرا کند.

چه چیزی به عنوان یک هواپیمای بدون سرنشین به حساب می آید؟

وقتی مردم به "پهپادها" اشاره می کنند چه معنایی دارند؟ در واقع در این مورد سردرگمی وجود دارد. به طور دقیق، هر کشتی بدون سرنشین یک "پهپاد" است. برخی از آنها از راه دور کنترل می شوند، برخی مستقل هستند یا ترکیبی از هر دو هستند. این بدان معنی است که اسباب بازی های رادیویی کنترل شده از نظر فنی نیز پهپاد هستند. 

با این حال، به معنایی که بیشتر مردم از این کلمه استفاده می کنند، به هواپیماهای چند روتور مانند کوادکوپتر، هگزاکوپتر و اکتوکوپتر اشاره دارد. اینگونه است که ما از کلمه در اینجا استفاده خواهیم کرد.

چگونه پهپادها پرواز می کنند

پهپادهای مولتی(Multirotor) روتور با استفاده از رانش از هر روتور برای بلند کردن هواپیما پرواز می کنند. روتورها به صورت جفت کار می کنند و با گشتاور یکدیگر مقابله می کنند. به این معنی که اگر همه روتورها با سرعت یکسانی بچرخند، پهپاد باید در جای خود شناور شود.

با تغییر سرعت نسبی هر روتور، پهپاد می‌تواند بپیچد، بچرخد و منحرف شود. کنترلر پرواز درون هواپیما نحوه ترجمه این دستورات را به تنظیمات قدرت موتور برای دستیابی به حرکت مناسب کار می کند.

ژیروسکوپ(Gyroscopes) ، قفل ارتفاع(Altitude Lock) ، GPS و سنسورهای برخورد(Collision)

جدای از چگونگی تنظیم قدرت موتور برای رسیدن به چرخش، پیچ و تاب و انحراف، راه‌های دیگری نیز وجود دارد که هواپیماهای بدون سرنشین پرواز را برای شما آسان‌تر می‌کنند.

همه مدرن ها دارای ژیروسکوپ الکترونیکی داخلی هستند. این دستگاه به پهپاد اجازه می دهد بطور خودکار در سطح باقی بماند. بدون ژیروسکوپ شما همچنین باید به صورت دستی پهپاد را همیشه در سطح نگه دارید!

بسیاری از پهپادها یک ارتفاع سنج نیز دارند که به پهپاد می گوید ارتفاع آن چقدر است. این ویژگی به نام "قفل ارتفاع" را ممکن می کند. با قفل ارتفاع، پهپاد در ارتفاعی که شما آن را رها کرده اید به شناور ادامه می دهد.

در نهایت، پهپادهای گران‌تر اغلب دارای یک واحد GPS داخلی هستند. (GPS)این به پهپاد موقعیت درک شده خود را بر روی زمین(Earth) می‌گوید و به آن اجازه می‌دهد بدون اینکه به عقب و جلو حرکت کند، در جای خود شناور بماند.

ترکیب هر سه این ویژگی به پهپاد اجازه می دهد تا موقعیت خود را به طور خودکار در فضای سه بعدی حفظ کند. این باعث می شود که حتی برای مبتدیان نیز پرواز آسان باشد. با این حال، پهپادهای مسابقه‌ای(racing drones) و پهپادهای اسباب‌بازی سطح پایین احتمالا فقط دارای ژیروسکوپ هستند. این امر پرواز آنها را بسیار سخت تر می کند، اما اگر به دنبال چالش هستید، پاداش بیشتری نیز به همراه دارد.

پهپادهای سطح بالا نیز احتمالا دارای حسگرهای برخورد اولتراسونیک هستند. این حسگرها می توانند اشیایی مانند دیوارها را حس کنند و پهپاد را قبل از سقوط متوقف کنند. در بیشتر موارد همه جهت پرواز پوشش داده نمی شود. بنابراین توجه داشته باشید که سنسورها کجا می توانند ببینند. آنها بی ایراد نیستند، بنابراین بهتر است به آنها اعتماد نکنید.

قوانین هواپیماهای بدون سرنشین و شما

حتی قبل از خرید پهپاد، باید قوانین هواپیماهای بدون سرنشین را برای کشور و منطقه خود مرور کنید. قوانینی در مورد اینکه کجا می‌توانید پرواز کنید، اینکه آیا هواپیمای بدون سرنشین شما نیاز به ثبت نام دارد یا خیر و آیا نیاز به دریافت گواهینامه خلبانی زمینی دارید وجود دارد. ما نمی توانیم اطلاعات جهانی را در اینجا ارائه دهیم، زیرا هر کشور، ایالت و دولت محلی قوانین متفاوتی دارد.

یادگیری کنترل های اساسی

برخی از پهپادها با استفاده از کنترل های گوشی هوشمند روی صفحه نمایش پرواز می کنند، اما اکثریت قریب به اتفاق با استفاده از یک کنترل کننده فیزیکی اختصاصی کنترل می شوند. اگر تا به حال از یک کنترلر بازی ویدیویی استفاده کرده اید، وقتی برای اولین بار یاد می گیرید که چگونه با پهپاد پرواز کنید، طرح اولیه باید برای شما آشنا باشد.

دو میله کنترل در دو طرف کنترلر وجود دارد. یکی برای شست چپ و یکی برای راست. ممکن است دکمه‌های اضافی روی کنترل‌کننده وجود داشته باشد، اما این دکمه‌ها از مدلی به مدل دیگر متفاوت است، بنابراین برای اطلاع از کارهایی که آنها انجام می‌دهند، به دفترچه راهنمای پهپاد خود مراجعه کنید.

دو طرح استاندارد برای کنترل های چوب وجود دارد که به ترتیب به عنوان Mode 2 و Mode 1 شناخته می شوند. 

حالت 2(Mode 2) تا حد زیادی محبوب ترین است. اکثر هواپیماهای بدون سرنشین و هواپیماهای رادیویی با کنترلر حالت 2(Mode 2) یا با تغییر حالت کنترلر به حالت 2(Mode 2) در صورت پشتیبانی از هر دو حالت ارسال می شوند.

این یک طرح بندی حالت 2(Mode 2 ) است:

چوب چپ دریچه گاز و انحراف را کنترل می کند. فشار دادن چوب به سمت بالا یا پایین، پهپاد را به سمت بالا یا پایین فشار می دهد. به عبارت دیگر، ارتفاع را افزایش می دهید یا از دست می دهید. چوب به مرکز باز نمی گردد، اما در موقعیت دریچه گاز خود باقی می ماند، حتی اگر انگشت خود را از روی کنترل بردارید.

با فشار دادن چوب به چپ یا راست، پهپاد به چپ یا راست می چرخد. به این معنی که "دماغ" پهپاد به سمت دیگری خواهد رفت.

حرکت به سمت چوب سمت راست، فشار دادن چوب به سمت بالا یا پایین باعث می شود پهپاد به سمت بالا یا پایین بیاید. این بدان معناست که پهپاد در جهت دماغه (چسب به جلو) یا دم (چسب به عقب) حرکت می کند. هر چه بیشتر کنترل زمین را فشار دهید یا بکشید، پهپاد سریعتر به جلو یا عقب پرواز می کند.

فشار دادن به چپ یا راست بر روی چوب سمت راست باعث می شود پهپاد در هر جهت مربوطه بچرخد. به عبارت دیگر، به طرفین حرکت خواهد کرد.

این یک طرح بندی حالت 1( Mode 1 ) است:

ما هنوز دریچه گاز، انحراف، رول و زمین را داریم. با این حال، اکنون آنها نقل مکان کرده اند. اتفاقی که افتاده این است که دریچه گاز و زمین موقعیت معکوس دارند، اما رول و انحراف همچنان در همان مکان حالت 2(Mode 2) هستند. 

به یاد داشته باشید(Remember) که می توانید این ورودی های کنترل را به روش های مختلف برای تولید مانورهای مختلف ترکیب کنید. به عنوان مثال، اگر چوب سمت راست را به گوشه های کنترلر حالت 2(Mode 2) فشار دهید ، پهپاد شما به صورت مورب پرواز می کند. اگر ورودی های یاو و رول را ترکیب کنید، می توانید نوبت های بانکی را انجام دهید.

قبل از اینکه شما پرواز کنید

قبل از اینکه یاد بگیرید چگونه با پهپاد پرواز کنید، باید کارهای آماده سازی انجام دهید. برای دستورالعمل‌های مربوط به بررسی‌های قبل از پرواز و نحوه آماده‌سازی آن برای پرواز، به دفترچه راهنمای هواپیمای بدون سرنشین خود مراجعه کنید. این معمولاً شامل قرار دادن باتری‌ها، همگام‌سازی پهپاد و کنترل‌کننده و اطمینان از عدم وجود آسیب قابل مشاهده یا سایر مشکلاتی است که می‌توانید با چشم تشخیص دهید.

شروع شدن

قبل از پرواز، ارزش آن را دارد که یک شبیه ساز پهپاد برای تمرین کنترل ها در نظر بگیرید. برخی از برنامه ها با کنترل های شبیه سازی شده روی صفحه وجود دارد. همچنین می توانید مقداری پول خرج کنید و یک شبیه ساز کامپیوتری بخرید که در واقع یک کنترلر ساختگی(dummy controller) دارد. در هر صورت، تمرین پرواز و عادت کردن به کنترل‌های شبیه‌ساز امن‌ترین راه برای یادگیری است.

از طرف دیگر، خرید یک پهپاد نانویی(nano drone) ارزان را برای تمرین پرواز دستی توصیه می کنیم. کنترل‌ها دقیقاً یکسان هستند، اما می‌توانید بدون اشک‌هایی که از سقوط $2000 camera drone دلاری‌تان می‌آیند، آن‌ها را شکست دهید .

ترفند یادگیری نحوه پرواز با هواپیمای بدون سرنشین به عنوان یک مبتدی این است که آهسته شروع کنید و قبل از رفتن به چیزهای دیگر روی تسلط بر یک چیز کار کنید. این دنباله تمرین پیشنهادی ما است:

  • بلند شوید و سپس فرود بیایید تا زمانی که احساس اطمینان کنید.
  • بعد، به سادگی شناور بودن در یک نقطه را تمرین کنید.
  • سپس، خمیازه کشیدن را یاد بگیرید. با حفظ شناور خود، پهپاد را در جای خود بچرخانید.
  • در حالی که بینی از شما مشخص شده است، پیچ و رول را تمرین کنید.
  • اکنون، یک شناور در بینی و سپس پیچ و رول بینی را تمرین کنید. در اینجا، از آنجایی که شما با هواپیمای بدون سرنشین روبرو هستید، این کنترل‌ها «معکوس» به نظر می‌رسند.
  • بعد از اینکه با تمام این مانورها اعتماد به نفس پیدا کردید، سعی کنید آنچه را که آموخته اید با پرواز در دایره های عقربه های ساعت و خلاف جهت عقربه های ساعت ترکیب کنید.
  • در نهایت، پرواز با الگوی هشت را تمرین کنید.

خیلی عجول نباش! تمرین(Practice) ، تمرین، تمرین! در نهایت هماهنگی و حافظه عضلانی شما به اندازه ای خوب می شود که بتوانید بدون فکر کردن به آن پرواز کنید. خوش بگذره!



About the author

من یک برنامه نویس کامپیوتر هستم و بیش از 15 سال است که هستم. مهارت های من در توسعه و نگهداری برنامه های کاربردی نرم افزاری و همچنین ارائه پشتیبانی فنی برای آن برنامه ها نهفته است. همچنین برنامه نویسی کامپیوتر را به دانش آموزان دبیرستانی آموزش داده ام و در حال حاضر یک مربی حرفه ای هستم.



Related posts