مكونات الطائرة بدون طيار

مكونات الطائرة بدون طيار

يصنف اختراع الدرون (drone) أو الطائرات بدون طيار من أفضل الاختراعات التي لاقت شهرة واسعة في وقتنا الحالي؛ لأنه أسهم بتغيير الطريقة التي يتم من خلالها إنجاز الأعمال وإيجاد بيئة مواتية لضمان توفير الوقت والموارد في ارتباطات العمل اليومية، ولكن صنع الدرون ليس سهلاً،^[١] حيث يتكون الدرون من عدة قطع مجتمعة معاً، أهمها:^[٢][١][٣]

محرك الدرون (Drone Motor)

يعد الدرون من أنواع المروحيات الرباعية وله محركان يدوران معاً باتجاه عقارب الساعة ومحركان آخرين بدورين معاً عكس اتجاه عقارب الساعة لموازنة قوة الدوران التي تنتجها المراوح الدوارة بناءً على قانون نيوتن الثالث الذي ينص على أنه لكل فعل رد فعل مساو له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه.^[٢]

مراوح الدرون (Drone Propellers)

يحتوي الدرون على مروحتين مختلفتين لكل واحدة اتجاه مختلف استناداً إلى كونه من المروحيات الرباعية كما ذكرنا، حيث تقوم كل مروحة بالدوران لدفع الهواء لأسفل على سطح الجنيح وبالتالي خلق منطقتين ذات ضغطين مختلفتين إحداهما ذات الضغط المنخفض أعلى المروحة والأخرى ذات ضغط أعلى تحتها مما يؤدي إلى اختلاف في الضغط وبالتالي دفع الدرون للأعلى.^[٢]

متحكم طيران الدرون (Drone Flight Controller)

هي الوحدة التي تقوم باستقبال المعلومات من وحدات الإدخال مثل وحدة GPS والبوصلة ومستشعرات تجنب العوائق ووحدة التحكم عن بعد وتقوم بمعالجتها لإعطاء الأوامر الصحيحة للتحكم في المحركات، ويتميز الدرون بعملية تحديد الموقع الدقيقة بواسطة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ومستشعرات الرؤية السفلية التي تساعد على بقاء الدرون في مكانه الدقيق بغض النظر عن الظروف الجوية بالإضافة إلى قيام وحدة التحكم في الرحلة بإرسال التعليمات المناسبة إلى ESCs للتعويض عن عامل الرياح.^[٢]

وحدة التحكم الإلكترونية في السرعة (Electronic Speed Controller (ESC))

هي الوحدة التي تقوم بالتحكم بالمحركات التي تعمل بواسطة التيار المستمر بدون فرش حيث يتم تثبيت نسخة واحدة على كل محرك، ومهمة هذه الوحدة الرئيسية هي التحكم في السرعة الإلكترونية عبر نقل الطاقة من بطارية الدرون إلى المحرك، وتمد هذه الوحدة الدرون بقوة عالية ودقة عالية وطاقة تيار متردد ثلاثية الطور وتردد عالي للحصول على سرعات مختلفة.^[٣]

بطارية الدرون (Drone Battery)

هي الجزء المسؤول عن إمداد الدرون بالطاقة التي تقوم بتشغيله، وعند تصنيع الدرون يتم استخدام بطاريات خاصة لتلبية الغرض المختلف الذي تم صناعة الدرون من أجله، فالدرون يحتاج إلى بطاريات أصغر بسبب احتياجات الطاقة المحدودة، ولكن كلما زاد حجم الدرون يجب زيادة سعة البطارية للسماح بتشغيل جميع وظائفه بشكل صحيح، ويرتبط بالبطارية جهاز مراقبة لها لتوفير معلومات كافية عنها ومراقبة أدائها.^[١]

معدات الهبوط (Landing Gear)

من أهم أجزاء الدرون هي تروس الهبوط التي تساعد على إتمام عملية الهبوط بنجاح التي تتطلب وجود أرض مرتفعة أثناء الهبوط ومعدات مناسبة لإتمام الهبوط بأمان على الأرض، وعلى الرغم من أهمية هذه المعدات، إلا أنها ليست أساسية في بعض أنواع الدرون وخاصة ذات الحجم الصغير التي تهبط بأمان بمجرد ملامستها للأرض. ^[١]

وحدة تحديد المواقع العالمية (GPS Module)

تستخدم وحدة الأقمار الصناعية لتحديد المواقع العالمية نظامين مختلفين لتحديد المواقع لتحديد موقع الدرون هما الشبكة الروسية التي يطلق عليها اسم GLONASS التي تتألف من 24 قمراً صناعياً يدور حول الأرض، وشبكة الولايات المتحدة المكونة من 31 قمراً صناعياً، حيث تقوم هذه الأقمار الصناعية بإرسال معلومات حول موقع الدرون على شكل إشارات تنتقل بسرعة الضوء ليتم قراءتها بواسطة وحدة GPS على الدرون، وبالتالي يتم حساب موقع الدرون الجغرافي وفقاً لمقدار الوقت المستغرق لوصول الإشارات من مختلف الأقمار الصناعية.^[٢]

وحدة منفذ الطاقة (Power Port Module)

هي الوحدة المسؤولة عن مراقبة مقدار الطاقة التي تقوم البطارية بتزويدها، ثم تقوم بتوزيعها على ESCs للدرون ووحدة التحكم بالطيران.^[٢]

مجسات تجنب العوائق (Obstacle Avoidance Sensors)

هي المجسات أو المستشعرات التي يتم بواسطتها إنتاج رؤية مجسمة في الأمام والأسفل، وهي تعمل في أزواج تمامًا مثل العينين، وتقوم هذه المستشعرات بحساب العمق من خلال تحديد وحدات البكسل للصورة من كل مستشعر تتوافق مع نفس النقطة وبالتالي يتسطيع الدرون حساب المسافة التي يبعدها عن الجسم الذي أمامها نظراً لثبات المسافة بين المستشعرات.^[٢]

كاميرا الدرون (Drone Camera)

هي كاميرات ذات عدسة يمكنها أن تفتح في مقدمة الكاميرا للسماح بالضوء بالتدفق، فيقوم مستشعر التصوير بالتقاط هذا الضوء ثم معالجته لإنتاج صورة رقمية.^[٢]

المقود (Joysticks)

هو عصى تتحرك حركة المادية ترسل معلومات لوحدة التحكم كي يتم استخدامها للتواصل مع الدرون، فبشكل قياسي تعمل عصى التحكم اليسرى على تحريك الطائرة لأعلى ولأسفل ولليمين واليسار، أما العصي اليمنى فهي تعمل على تحريك الطائرة إلى الأمام والخلف والانجراف نحو اليمين واليسار.^[٢]

لوحة الكاميرا الرئيسية (Main Camera Board)

الجزء المسؤول عن معالجة المعلومات التي يتم استقبالها من مستشعر التصوير ومحركات جيمال للحصول على لقطات ثابتة والقيام بمعالجة معلومات الكاميرا وتخزين الصور التي تم التقاطها على بطاقة Micro SD.^[٢]