web analytics
الدرون

مستشعرات الدرون

نحن نعيش في عالم من أجهزة الاستشعار او الحساسات. يمكنك العثور على أنواع مختلفة من المستشعرات في منازلنا ومكاتبنا وطائرات الدرون وما إلى ذلك فهي تعمل على تسهيل حياتنا من خلال تشغيل الأنوار من خلال الكشف عن وجودنا ، وضبط درجة حرارة طائرة الدرون، وكشف الدخان أو الحريق ، والمحافظة على اتزان الطائرة في الهواء والعديد من المهام الأخرى. الحساس او المستشعر او المجس ، يعمل على كشف وتحسس الحالة الفيزيائية المحيطية ، فمنه ما يقيس درجة الحرارة، ومنه ما يقيس الضغط ومنه ما يقيس الإشعاع ومنه ما يقيس الجهد والرطوبة والغاز وغيرها. حيث يقوم بتحويل المعلومات إلى اشارات كهربائية يمكن قياسها أو حساب عددها بواسطة جهاز الكتروني.

ان اختيار مشتسعرات الدرون الخاصة بك ليس امرا اجباريا ولكن اذا كنت تريد ان تشعر وكأنك في طائرة حقيقة وتجعل المتعة في ذروتها يجب عليك دراسة المستعشرات التي قد تستخدمها في بناء طائراتك الخاصة مثل الدرون والطائرات الافقية , ومن الممكن اختيار العديد من المستشعرات المتوفرة في الاسواق مثل مستشعر المسافة لتعرف كم ارتفاع طائرتك عن الارض ودرجة الحرارة التي يمكن ان تستدل على معرفة درجة الحرارة الطقس او ربط حساس الحرارة مع نظام تبريد المحرك عندما ترتفع درجة الحرارة يعمل نظام التبريد تلقائيا.

او مثلا يمكنك استخدام مستشعر الامطار فعندما تظهر اول قطرة ماء تعطيك الطائرة انذار لتقوم بالتجهيز للهبوط (لان مياه الامطار تدمر المحرك) وبالتأكيد يمكنك استخدام حساس الجيروسكوب لتوازن الطائرة وحساس اتجاه وسرعة الرياح لمعرفة كيف تقلع وتهبط. وبالتأكيد يجب ان تعلم كيف يعمل المستشعر وان تتبع معايير الشركات المصنعة وكيف تختلف الحساسات او المستشعرات في طريقة ربطها ومقدار التغذية التي تحتاجه . ويجب ان تعلم قبل استخدام الحساس لا تستخدم انواع رديئة لانها سوف تعطيك قرائات خاطئة ومن المحتمل ان تدمر طائرتك.

ارأيت , ان المستعشرات أمر بالغ الاهمية وتجعلك تطير كالمحترفين . حسنا , هيا نبدأ رحلة التعرف على انواع واشكال وخصائص المستشعرات, وفي درس المتحكمات الالكترونية سنتعرف على كيفية ربط المتشعرات بالطائرة الخاصة بنا.  

مستشعر سرعة واتجاه الهواء WIND SPEED WIND DIRECTION SENSOR

يثبت هذا المستشعر على الأرض فمن الضروري للطيار ان يعرف سرعة واتجاه الرياح وذلك له اثر على الاقلاع والهبوط والتحليق. لهذا المستشعر خصائص كثيرة سوف نتيح للمتعلم اختيار النوع حسب التكلفة التي يستطيع تحملها , فمنه انواع مزود ب شاشة رقمية ومنها يجب توصيلها الى جهاز الحاسوب او متحكم الكتروني , ومن اهم خصائص عدد الدورات التي يتحملها وهي تقاس بالملايين وكم ادنى واعلى سرعة يستطيع قياسها اضافة الى الدقة وكم يجب ان يكون ارتفاعه وعدد الشفرات التي يستخدمها والشكل التالي يوضح النوع 05103-L :

مستشعر سرعة واتجاه الهواء
مستشعر سرعة واتجاه الهواء

رقاقة الجيروسكوب الرقمية Digital Gyro

الجيروسكوب من مستشعرات الدرون المهمة فهو يساعد في الحفاظ على موقف الطائرة. الجيروسكوب الأصلي هو عجلة دوارة أو قرص حيث يكون محور الدوران حرًا في افتراض أي اتجاه بمفرده. الجيروسكوبات الحديثة المستخدمة في الإلكترونيات الدقيقة عبارة عن هياكل ميكانيكية ميكانيكية صغيرة يمكن أن تتفاعل مع الإلكترونيات ، والمعروفة باسم أنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS). ان كل طائرة أثناء الطيران ، تواجه باستمرار العديد من القوى القادمة من اتجاهات مختلفة ، مثل الجاذبية ، والرياح ، وما إلى ذلك والتي تؤثر على انحراف الطائرة yaw, pitch, and roll. يحتاج الجيروسكوب إلى مواجهة هذه القوى على الفور تقريبًا ، للحفاظ على استقرارها أو تحويمها بشكل مستقر. 

يمكن لهذه الجيروسكوبات المتكاملة أن تكشف على الفور تقريبًا عن التغييرات في موضع الطائرة. يتم تغذية المعلومات من جيروسكوب إلى سائقي التحكم في المحركات للتحكم في سرعة المحركات. وبالتالي ، فإنه يعوض عن التغيير في الموقف ، بطريقة تبدو الطائرة بدون طيار بشكل أساسي غير متأثرة لأنها تعيد ضبط موقعها مئات المرات كل ثانية. هذه هي الطريقة التي تتحمل بها الطائرات بدون طيار الرياح وتحوم بسلاسة.

يضمن الجيروسكوب أيضًا أن الطائرات بدون طيار تدور بزاوية محددة وهو أمر متوقع من خلال عناصر تحكم المستخدم. هناك 3 محاور ، جيروسكوب ثلاثي الأبعاد وجيروسكوبات أكثر تقدمًا. إذا كانت الطائرة تستخدم مقياس تسارع أو جيروسكوب أفضل بكثير ، فستكون أفضل للتطبيقات المتقدمة مثل التصوير الفوتوغرافي أو الصور ثلاثية الأبعاد. يوضح الشكل التالي مستشعر الجيروسكوب ثلاثي المحاور:

مستشعر الجيروسكوب ثلاثي المحاور
مستشعر الجيروسكوب ثلاثي المحاور

مستعشر قياس معدل التسارع Accelerometer

الطريقة التي يعمل بها مقياس السرعة هو حساب قوة الجاذبية ، الآن إذا بدأت التحرك إلى الأمام يبدأ الآن الشعور بالضغط في اتجاة الامام فيقوم المستشعر بقياس هذا التسارع بالكشف عن التغيير في ضغط الجاذبية. لذلك إذا شعر أن قوة الجذب للأمام فيعلم أنك تتحرك إلى الأمام، ونفس الحال في حال التحرك للخلف، وهكذا. ولهذا المستشعر ثلاثة محاور إلى الأعلى / يسار / يمين حيث يرسمون معاً الاتجاه الذي تسير خلاله. ويوجد منه انواع كثيرة. مقياس التسارع وحده غير مناسب لتحديد تغيرات الارتفاع عبر المسافات ، لذلك يتم استخدامه بجانب الجيروسكوب ويجب ان تعلم إذا لم يتم معايرة مقياس التسارع بشكل صحيح ، فقد تصبح رحلة الدرون غير آمنة. يوضح الشكل التالي مستشعر التسارع ADXL335 : 

مستشعر التسارع ADXL335

نظام SAFE 

هذا النظام مزيج من مستشعرات الدرون, تستمر أنظمة الاستقرار الاصطناعي في أن تصبح أكثر تطوراً وقدرة. أن هذه الأنظمة ليست عبارة عن عصا سحرية تمنع جميع الأعطال وتجعل خبراء طيارين جديدة محترفين بين عشية وضحاها. الاستقرار الاصطناعي هو مجرد أداة تدريب مفيدة. عند استخدامها بشكل صحيح ، يمكن أن تقصر بشكل كبير منحنى التعلم للطيار. هذا النظام فريد من نوعه لأنه يستخدم نظام تحديد المواقع والبوصلة من أجل تحقيق قدرات غير مرئية حتى الآن في الطرز الثابتة الجناحين. في بعض الحالات ، تعالج تلك القدرات الجديدة أوجه القصور التي وجدت في أنظمة الاستقرار الأخرى.
لماذا GPS والبوصلة؟
تتمثل الوظيفة الأساسية لنظام الاستقرار ذي الأجنحة الثابتة في معرفة تحديد هوية ما هي الرحلة المستقيمة والمستوية لثبات الطيران , إذا أصيب الطيار بالارتباك أو وضع الطائرة في وضع سيء ، فسيقوم النظام بتنفيذ مناورات الاسترداد وإنقاذه. ويمكن للطيار بعد ذلك استئناف السيطرة دون أي ضرر , لقد اعتدنا (وربما نعتمد على) GPS وميزات تمكين البوصلة في العديد من الطائرات . من خلال معرفة مكان وجودها. وبمجرد أن تتاح للطيار فرصة لالتقاط أنفاسه واستعادة ذكائه ، فإن الضغط السريع على الزر يعيده إلى السيطرة من جديد.

شعار SAFE
شعار SAFE

الآن بعد تعرفك على اهمية الحساسات المختلفة للدرون كل ما عليك فعله هو شراء جهاز استشعار التسارع و الجيروسكوب ودمجها مع طائرتك الدرون او حتى الانواع الاخرى من الطائرات لذا حافظ على رحلتك وطائرتك آمنة.

Print Friendly, PDF & Email

‫2 تعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

إغلاق
إغلاق

أنت تستخدم إضافة Adblock

برجاء دعمنا عن طريق تعطيل إضافة Adblock