هو شيء يمكن أن يبدو مثل السحر. عندما تحلق طائرة بدون طيار، فأنت تدرك تماما أن هناك قدرا كبيرا من الفيزياء والحسابات والبرامج والهندسة التي تدخل في جعل رحلتك ممتعة للغاية. ومع ذلك، بالنسبة لبعض الناس فقط تشغيل الطائرة بدون طيار ليست جيدة بما فيه الكفاية. أعلم أنني أحد الأشخاص الذين يحتاجون إلى معرفة ما يحدث بالضبط في الطائرة بدون طيار، بحيث أنا طيار أفضل وفهم كيفية حل المشكلات إذا أرجبت. في هذه المقالة، سأذهب إلى كل الطرق التي يتغير فيها الطائرة بدون طيار اتجاه ما إذا كان ذلك قد انتهى، أسفل، اليسار، اليمين، إلى الأمام، إلى الوراء، ويترك ياو ويان ياو اليمين.
يتغير DRONE اتجاه من خلال تغيير الأسعار التي تدور فيها كل من مراحيها. في حين أن الطائرة بدون طيار هي تحوم، فإن المراوح المجاورة تدوير في اتجاهين متعاكسين للحفاظ على المستقر بدون طيار. عن طريق تغيير معدل كل غرفة من المحركات يمكننا التعامل مع الطائرة بدون طيار عبر الهواء في الأبعاد الثلاثة.
بالنسبة للطيار بدون طيار، هناك التفكير القليل للغاية الذي يذهب إلى ما يحدث ويمكنهم ببساطة نقل عصا التحكم للتحكم في الطائرة بدون طيار. ومع ذلك، فإن الطائرة بدون طيار تقوم بعمل أكبر بكثير لأنها تحتاج إلى حساب تسارعها الزخم والطول والطول والارتفاع أثناء مكافحة أي شروط بيئية مثل التحديثات والرياح الأفقية.
فيزياء الحفاظ على الطائرة بدون طيار في الهواء هو في الواقع معقدة للغاية.
Table of Contents
فيزياء الحفاظ على طائرة بدون طيار في الهواء
في قلب الطائرة بدون طيار هو وحدة تحكم الطيران التي ترسل معلومات المحركات من خلال وحدة تحكم سرعة إلكترونية حول الطريقة التي يجب أن تكون تدويرها وكذلك السرعة. سوف تنظر وحدة التحكم في الطيران أيضا إلى بيانات GPS، وتسريع واتجاه أن الطائرة بدون طيار يشير قبل إرسال المعلومات إلى المحرك بحيث لا تزال في تحريك مستقرة في موقع GPS ثابت.
كل واحد من المحركات يدور المروحة. يتم استخدام المراوح في الدفع والتحكم في حركة الطائرة بدون طيار. هؤلاء المواقف في مثل زعانف المعجبين يدفع الهواء نحو الأرض. كما يتم دفع الهواء نحو الأرض، فإن الطائرة بدون طيار قادرة على تمتص نفسها في الهواء. هناك ضغط منخفض يتم إنشاؤه في الحافة العليا والأعلى من المروحة، لذا فإن الطائرة بدون طيار تمتص حرفيا في الهواء.
إذا كنت ترغب في تحريك الطائرة بدون طيار له إزاحة أكبر قدر ممكن من الهواء كما يزن. سوف يسبب إزجاؤه المزيد من الهواء الطائرات بدون طيار، وإذا كان المراوح يزرعون أبطأ قليلا ومضحوما، فسوف ينحدر الطائرة بدون طيار.
اتجاه المروحة من الطائرة بدون طيار مهم للغاية حيث يحتاج كل من محركات الطائرات بدون طيار إلى الدوران في الاتجاه المعاكس للمحركات التي تقع بجانبها. هذا يلغي أي زخم زاوي وبالتالي يبقى الطائرة بدون طيار في مكان واحد تواجه في اتجاه واحد.
Drone Dropeller Direction
جي دي جي مافي لديه أربعة محركات ومرحلات. الطريقة التي يتم بها تحديد كل من المراوح يدور من قبل المحرك. وتحتاج إلى التأكد من إدخال المراوح في المحركات المناسبة وإلا فإن الطائرة بدون طيار ستتدور ببساطة عن السيطرة.
من السهل أن تعمل بالطريقة التي يجب أن يكون بها المحرك من خلال النظر إلى الحافة الرائدة للمروحة حيث تدور في اتجاه الحافة الأمامية للمروحة.
بالنسبة لمعظم الطائرات بدون طيار اتجاه المروحة بدون طيار لكل محرك على النحو التالي:
- front left left – محرك في اتجاه عقارب الساعة (CW)
- front right – and curned cuckwise motor (ccw)
- back left left – counter courpwise motor (ccw)
- العودة مباشرة – محرك في اتجاه عقارب الساعة (CW)
قد سجلت هذا على صورة DJI MAVIC أدناه:
يتم التحكم في جميع حركات الطائرة بدون طيار عن طريق تدور المراوح في مجموعة متنوعة من الطرق المختلفة. للسيطرة على الحركات، يتم تباطؤ بعض المراوح في حين يتم استحقاق الآخرين. في بعض الأحيان يحدث هذا تماما (كما هو الحال في حالة التسلق أو الصعود) وأحيانا تحدث في أوقات مختلفة على جوانب مختلفة من الطائرة (كما هو الحال في الحركة إلى الأمام والخلف).
في القسم التالي، سأذهب إلى جميع الحركات الرئيسية بدون طيار وتوضيح بالضبط كيف يتم تحقيق كل من الحركات الرئيسية.
الحركات الرئيسية في الطائرة بدون طيار
تحلق طائرة بدون طيار تنطوي على منظور الطيار ببساطة تحريك عصا التحكم من خلال مجموعة من الحركة. يترجم إجراء عصا التحكم البسيط إلى حركة معقدة تماما من الطائرة بدون طيار. يعد عصا التحكم الأيسر من الطائرة بدون طيار مسؤولة عن التسلق وكذلك ياو (تدور في اتجاه عقارب الساعة أو مضاد عقرب الساعة في موقع ثابت).
عصا التحكم الأيسر
عصا التحكم اليدوية الأيسر من وحدة التحكم يجعل تسلق الطائرة بدون طيار وتنازل وتغلق أيضا في اتجاه عقارب الساعة وضرب عقارب الساعة. أساسا، من خلال كل تصرفات الطائرة بدون طيار حيث يبقى في موقع GPS واحد.
أعلى / تسلق
عندما تضغط على عصا التحكم الأيسر لوحدة تحكم بدون طيار، تزيد جميع مراوح الطائرة بدون طيار في سرعتها أو ثوراتها في الدقيقة. الثورات في الدقيقة الزيادات التي تولد أكثر صعوبة في التوجد من خلال تهجير المزيد من الهواء وإجبارها على الأرض.
زيادة جميع المراوح في سرعة الدوران.
يجب أن يكون المراوح حذرا للغاية للتسريع بنفس المعدل بالضبط سيتم إنشاء اتجاه آخر في حركته. يتطلب الأمر كثيرا عن طائرة بدون طيار لتدور كل من المراوح على وجه التحديد العدد الصحيح من الثورات في الدقيقة للتسلق وليس الانتقال من موقع GPS الثابت.
لأسفل / descend
للحصول على طائرة بدون طيار لتقليل الارتفاع، يحدث عكس التسلق الدقيق. وهذا هو، كل واحد من مراود الطائرة بدون طيار ينخفض في عدد الثورات في الدقيقة. هذا في الأساس، يسمح الجاذبية قوة أكبر من الدفع الناتج عن المراوح.
كطائرة بدون طيار تنحسر لإيقافها، يجب أن تزيد قليلا من عدد الثورات في الدقيقة لزيادة الاتجاه حتى يساوي سحب الجاذبية باتجاه الأرض. في قصة لعبة Buzz Light، يتم إخبار السنة الخفيفة أنه لا يسافر هنا سقطت ببساطة بأسلوب. هذا هو بالضبط ما تفعله الطائرات بدون طيار عندما ينزلقون. إنهم ببساطة يسمحون بالجاذبية لسحبهم نحو الأرض وهو شكل يتوهم والتحكم فيه من السقوط.
ياو
yaw هو عندما تتحول الطائرة بدون طيار في اتجاه عقارب الساعة أو مضاد اتباع عقارب الساعة أثناء ظهوره في موقع GPS واحد. وهذا هو، أن الطائرة بدون طيار لا تتحرك إلى الأمام أو إلى الوراء. تتطلب هذه الحركة حسابا معقدا تماما نيابة عن برنامج DRONE.
عندما تقوم الطائرة بدون طيار بتشغيل اتجاه عقارب الساعة أو مؤشر عقارب الساعة، فإنه يحتاج إلى التحكم في المراوح التي يتم قطرها مع بعضها البعض. إذا تدوير مراوح قطرية الأيمن بشكل أسرع، فإنها تولد قوة بسبب زيادة الزخم الزاوي مما يسمح بالطائرة بدون طيار للتدوير إلى اليسار. إذا كان مراوح قطرية اليسرى تدوير أسرع، فهي تولد الحركة المعاكسة.
لذلك، فإن حركة مضاد عقارب الساعة أو في اتجاه عقارب الساعة الناتجة عن الطائرة بدون طيار ناتجة عن المراوح القطرية قبالة بعضها البعض بسرعة أسرع أو أبطأ.
عصا التحكم الأيمن
عصا التحكم الأيمن لوحدة تحكم الطائرة بدون طيار هو ما أطلقت عليه مازحا للحصول على عصا التحكم ممتعة. هذا لأن هذا يسمح لك بالتكبير بدون طيار الخاص بك في كل مكان. الشيء العظيم في الطائرة بدون طيار هو أنه لا يستطيع فقط المضي قدما أو إلى الوراء ولكن يمكنك أيضا الانتقال من جانب إلى آخر.
تتيح لك اتجاه المراود حول الطائرة بدون طيار مجموعة كاملة من الحركة في الطائرة الأفقية. من خلال الجمع بين مجموعات عصا التحكم المختلفة، فإنك أيضا قادرة على ياو والتحرك في نفس الوقت. مزيج من الحركات المختلفة لا يزال كل شيء من خلال التحكم في الدقيقة، حيث يحتوي البرنامج على الثورات في الدقيقة في الدقيقة، كل محرك غزل.
جميع حركات عصا التحكم اليدوية اليمنى تخلق زيادة أو تجعد عميق في السرعة الدورانية للمروحيين التي هي بجانب بعضها البعض. في الأقسام أدناه، سنتحدث عن ما يرتبط كل واحد من الحركات به.
اليسار
إذا أرادت الطائرة بدون طيار الانتقال إلى اليسار لتتوافق مع تحريك عصا التحكم إلى اليسار مراوح الجانب الأيمن تدور أسرع من مراوح الجانب الأيسر.
يؤدي هذا الجانب الأيسر من الطائرة بدون طيار إلى تراجع قليلا بينما يرتفع الجانب الأيمن من الطائرة اليمنى قليلا. لا يزال التوجه الشامل للدوو هو نفسه الذي يتيح أن يبقى الطائرة بدون طيار على ارتفاع ثابت ولكن الاختلاف الطفيف بين الجانب الأيمن والأيمن من دوارات الطائرة بدون طيار يؤدي إلى الانجراف إلى اليسار.
الحق
حركة الطائرة بدون طيار إلى اليمين من خلال تحريك عصا التحكم إلى الجانب الأيمن يؤدي مراوح الجانب الأيسر إلى الزيادة من حيث عدد الثورات في الدقيقة، المحرك هو الغزل والجانب الأيمن من الطائرة الأيمن من الطائرة بدون طيار Profellers تقلل من أي وقت مضى قليلا.
كما هو الحال مع تحريك اليسار، يؤدي هذا الجانب الأيمن من الطائرة بدون طيار إلى تراجع قليلا أثناء رفع الحافة اليسرى من الطائرة بدون طيار. لا يزال التوجيه العام للمحركات هو نفسه الذي يتيح بدون طيار للحفاظ على ارتفاع ثابت.
إلى الأمام
لنقل طائرة بدون طيار إلى الأمام، يحتاج الحافة الأمامية للعدالة بدون طيار إلى تراجع قليلا أثناء ظهور الجزء الخلفي من الطائرة بدون طيار.
تحقق ذلك من خلال خفض الثورات في الدقيقة في المقدمة إلى المحركات ورفع الظهر إلى المحركات. هذا الاختلاف في غزل المروحة يؤدي إلى نقل الطائرة إلى الأمام.
إلى الوراء
لنقل الطائرة بدون طيار إلى الوراء يحتاج الحافة الخلفية للبطار بدون طيار إلى تراجع قليلا بينما تثير الحافة الأمامية للطائرة بدون طيار قليلا. ستلاحظ أن هذا هو المعاكس بالضبط الحركة إلى الأمام.
f أو كل من حركات عصا التحكم الأيمن ستتمكن من مراقبة أي طريقة إمالة بدون طيار لتحقيق الحركة. في بعض الأحيان، لا سيما في بيئات الرياح المرتفعة، وتحرك بسرعة كبيرة لن تتحمل الطائرة بدون طيار وضعها الرأسي جيدا.
لاحظت أنه عندما أقوم بتحريك الطائرات بدون طيار بسرعة شديدة على ارتفاع مرتفع نسبيا أن الطائرة بدون طيار ستسقط ببساطة في الطول. لذلك فإن الحسابات ليست مثالية ولكن يمكنها بسهولة أن تكون بخير من خلال توفير تقليم يدوي أثناء الطيران.
مخطط بسيط لجميع حركات الطائرة بدون طيار
هنا هو مخطط بسيط لكل من حركات الطائرة بدون طيار والتي توضح كيف يتحرك كل من الدوارات أثناء قيامه بإجراء كل واحدة من الحركات التي تمت مناقشتها أعلاه. هذا هو، لأعلى، أسفل، في اتجاه عقارب الساعة، مضاد عقارب الساعة، إلى الأمام، إلى الوراء، اليسار، واليمين.
في الرسم البياني أعلاه، يتم تسليط الضوء على المراوح التي تدور بشكل أسرع أثناء كل من الحركات مع حمراء زائد. يظهر عصا التحكم الأيسر على الجانب الأيسر في حين أن حركات عصا التحكم الأيمن تظهر على الجانب الأيمن. يرجى ملاحظة أنه إذا كانت الطائرة بدون طيار تحتفظ ببطولة ثابتة، فإن المراحي الآخرين يدورون بمعدل مخفض قليلا لا يغيرون التوجه العام الذي ينتج عنه الطائرة بدون طيار.
جميع هذه المجموعات تكفي لتحريك الطائرة بدون طيار بالكامل خلال الفضاء ثلاثي الأبعاد.
أشياء أخرى تقوم بها الطائرة بدون طيار.
طائرة بدون طيار تقوم أيضا بتحميل حسابات خيالية للحفاظ على نفسها في نمط الطيران المستقر. تعتمد الطائرة بدون طيار على مجموعة كاملة من أجهزة الاستشعار المختلفة التي تعمل معا لتغذية المعلومات إلى لوحة متحكم التي يمكنها بعد ذلك الحفاظ على الطائرة بدون طيار في وضع مستقرة.
بعض الطائرات بدون طيار غير قادرة على تحريك السيارات أو الحفاظ على ارتفاع ثابت وهذا لأنهم يفتقرون إلى بعض المكونات المطلوبة لجعل تلك الحسابات.
مجموعة من أجهزة الاستشعار الموجودة في طائرة بدون طيار تتضمن:
- gps – يحصل هذا على إحداثيات الطائرة بدون طيار عن طريق تحديد موقعه بالنسبة إلى عدد من الأقمار الصناعية الموجودة في مدار القرطاسية فوق الأرض فوق الأرض.
- barometer – البارومتر يكتشف الضغط وتسمح الطائرة بدون طيار لحساب ارتفاعها بشكل غير مباشر. كلما ارتفعت الطائرة بدون طيار ضغط الهواء السفلي.
- مقياس المغنطيسي – هذا يكشف عن المجال المغناطيسي للأرض وقادر على حساب اتجاه الطائرات بدون طيار بالنسبة إلى المجال المغناطيسي للأرض. هذا هو أساسا البوصلة بدون طيار. كما أنها واحدة من الأشياء التي تحتاج إلى معايرة بانتظام خاصة إذا كنت قد سافرت مسافة عادلة لتطير بدون طيار.
- التسارع – يقيس تسريع الطائرة بدون طيار ولكنه يستخدم أساسا لمعرفة الاتجاه الذي تسحب الجاذبية الطائرة بدون طيار.
- gyroscope – gyroscope يوفر السرعة الزاوية في الطائرة بدون طيار ويستخدم لحساب توجيهها في بيئة ثلاثية الأبعاد.
تقوم أجهزة الاستشعار هذه بتغذية المعلومات باستمرار إلى وحدة التحكم المستخدمة لتحديد السرعة الدورانية للمروائم. تستخدم الطائرات بدون طيار وحدة تحكم PID للعمل كيفية نقل الطائرة بدون طيار من خلال مساحة ثلاثية الأبعاد.
تحكم PID
PID تقف من أجل مشتقات متناسبة وتكثيف ومشتقية ويمكن ضبطها على مجموعة من برامج الطائرة بدون طيار. لا تؤجل تسمية هذه المكاسب، فهي مجرد طريقة خيالية لقول ما يلي:
- f يبحث في الخطأ الحالي – إذا كان الإعداد الحالي بعيد عن نقطة تعيين سيفدأ الإعداد P لإبعاده بالقرب من نقطة التعيين. كلما كان ذلك بعيدا عن صعوبة دفعه.
- أنا المعرفة المكتسبة من الأخطاء السابقة – وهذا ينظر إلى الأخطاء السابقة (الناجمة عن القوى الخارجية المستمرة) وسوف تقابلهم.
- dهوالتنبؤبالأخطاءالمستقبلية-كمايبدأpدفعالقيمةبالقربمنالنقطةالمحددة،ستمنعكقيمةdمنالتجاوزبشكلكبير.
تأثير كل معلمة PID
كما تبدأ اللعب مع قيم PID الخاصة ب DRONE، ستلاحظ أن كل قيمة تؤثر على الطائرة بدون طيار بطرق مختلفة. دعونا نلقي نظرة على كل قيمة في قيمة أكثر قليلا.
ع الأرباح
قيمة P (المعروفة أيضا باسم قيم الربح – هي واحدة من أهم جوانب تنظيم رحلة بدون طيار.
تحدد القيمة مدى صعوبة أن تعمل الطائرة بدون طيار على تصحيح نفسها لتحقيق مسار الرحلة المرغوب فيه (التحكم بواسطة نقل وحدة التحكم). يمكن أن تكون عالية جدا أو منخفضة جدا:
مرتفعة للغاية وسوف تتأرجح الطائرة بدون طيار. هذه هي أعراض التمثال العدواني من قبل الطائرة بدون طيار وسترى تذبذبات عالية التردد.
منخفضة جدا، وسيشعر المروحية بأنها بطيئة في الاستجابة وقد تسمع بكرة المحركات ببطء.
للعثور على قيمة P جيدة، يجب أن تزيد تدريجيا قيمة P حتى يبدأ الطائرة بدون طيار في التذبذب ثم تعيين هذه القيمة إلى 50٪.
أنا gai n
i cove هو الإعداد الذي يحدد مدى صعوبة استجابة الطائرة بدون طيار للقوى الخارجية – مثل عقد موقفها في الرياح أو بسبب مركز الكتلة بسهولة (تسبب بسهولة من خلال ترقية مكونات الطائرة بدون طيار.
عالية جدا وسيشعر الطائرة بدون طيار لا يستجيب
منخفضة للغاية وستجد أنه يجب عليك تصحيح نمط طيران الطائرات بدون طيار يدويا.
تريد أن تغادر قيمة I منخفضة قدر الإمكان دون تصحيح نمط الرحلة يدويا.
مكاسب D
كسب D يشبه امتصاص الصدمات لقيمة p.
إذا كانت قيمة D منخفضة للغاية لن تتفاعل الطائرة بدون طيار بسرعة كافية.
إذا كانت قيمة D إلى مرتفعة للغاية، فسوف تتأرجح الطائرة بدون طيار مع تذبذبات السعة الصغيرة السريعة. يمكن أن تقلل أيضا استجابة الكواد وتسبب الطائرات بدون طيار في الشعور بطيئا.
زيادة مكاسب D حتى يبدأ الطائرة بدون طيار في التذبذب سوف تتذبذبات سريعة سريعة. تقليل إلى 50٪ من هذه القيمة.
وحدة تحكم PID هي المسؤولة عن إبقاء الطائرة بدون طيار ومستقرة. كما يوفر تغييرات ناعمة في الاتجاه وإذا كنت تقوم ببناء الطائرة بدون طيار الخاصة بك، فمن المهم للغاية الحصول على هذه الميزة محددة بحيث تكون الطائرة بدون طيار متعة الطيران ولا تفعل أي شيء في نهايات حركات المقاولات.
هل يمكن برمجة طائرة بدون طيار؟
هناك العديد من الطائرات بدون طيار التي يمكن برمجتها باستخدام ما يسمونه “نقاط الطريق”. نقاط الطريق هي في الأساس مواقع GPS في السماء التي تسبب الطائرة بدون طيار تطير تلقائيا من خلال هذه النقاط المحددة المحددة مسبقا والتي لها خط الطول والخطوط والارتفاع الذي يجب أن يمر بدون طيار.
هناك نقاط الطرق العديدة ومرورية بدون طيار تلقائي يمكن تنزيلها عبر الإنترنت وتعلمها في برنامج الطيران بدون طيار.
بدون طيار مبرمجة في كثير من الأحيان لأغراض البحث وإذا كنت ترغب في معرفة أفضل طائرات بدون طيار قابلة للبرمجة تحقق من مقالتي المتعمقة حول أفضل أبحاث الطائرات بدون طيار (دليل كامل] – انقر هنا.
ملخص
طرف الطائرات بدون طيار تطير وتغيير الاتجاه من خلال تغيير الثورات في الدقيقة في كل دقيقة من مراوحها الأربعة والمحركات. يؤدي ذلك إلى كل من المحركات الأربعة التي تولد كمية مختلفة من الدفع، وبالتالي تحريك الطائرة بدون طيار عبر السماء أو التلاعب بها في مكان ثابت كما في حالة YAW (باستخدام الزخم الزاوي).
الشيء العظيم هو أن الكثير من هذا البرنامج والحسابات كلها تلقائية والتي تعني أن تجربتك الطائرية لا تعتمد عليك أن تكون قادرا على فهم كيفية إنشاء كل من هذه الحركات بل هو بسيط مثل التحرك عصا التحكم والاستمتاع بعملية الطيران.
عن طريق الوصول إلى نهاية هذه المقالة، فأنت قدما بالفعل من العديد من طياري بدون طيار الذين لا يفهمون كيفية تغيير الاتجاه بدون طيار. الآن بعد أن تعرف أن كل ما يتعلق بمعرفة كل واحدة من الحركات التي يمكنك التحكم فيها بدون طيار وأنت توقع واستكشاف أي مشاكل قد تحدث أثناء رحلتك.