پهپاد چیست

پهپاد یا (Unmanned Aerial Vehicle) UAV، یک وسیله هوایی بدون سرنشین است که از راه دور کنترل می شود یا با استفاده از سیستم های خودکارسازی عمل می کند.

که به عنوان وسیله ی نقلیه هوایی بدون سرنشین یا سیستم های هواپیمای بدون سرنشین شناخته می شود.
اساساً، پهپاد یک ربات پرنده است که می تواند از راه دور کنترل شود یا به طور مستقل با استفاده از برنامه های پروازی کنترل شده با نرم افزار در سیستم های تعبیه شده خود، که در ارتباط با سنسورهای داخلی و یک سیستم موقعیت یاب جهانی GPS کار می کنند، پرواز کند.

سیستم های ناوبری، مانند GPS، معمولا در مرکز پهپادها قرار می گیرند. GPS موجود در پهپاد موقعیت دقیق آن را به کنترل کننده اطلاع می دهد. ارتفاع سنج داخل پهپاد می تواند اطلاعات ارتفاع را به اشتراک بگذارد. ارتفاع سنج همچنین به نگه داشتن پهپاد در ارتفاع مشخصی کمک می کند اگر، کنترل کننده آن را تعیین کند.

پهپادها می توانند به سنسورهایی از جمله سنسورهای اولتراسونیک، لیزری یا لیدار، سنسورهای زمان پرواز، سنسورهای شیمیایی و سنسورهای تثبیت و جهت گیری مجهز شوند.

سنسورهایی بصری، داده های ثابت و ویدئویی را ارائه می دهند. سنسورهای قرمز، سبز و آبی طول موج‌های بصری استاندارد قرمز، سبز و آبی را جمع‌آوری می‌کنند.

و سنسورهای چند طیفی طول‌موج‌های مرئی و غیرقابل مشاهده، مانند مادون قرمز و فرابنفش را جمع‌آوری می‌کنند. شتاب سنج، ژیروسکوپ، مغناطیس سنج، فشارسنج و GPS نیز از ویژگی های رایج پهپادها هستند.

یا به عنوان مثال، سنسورهای حرارتی کاربردهای نظارتی و امنیتی مانند نظارت بر دام و تشخیص گرما را ممکن می‌سازند. سنسورهای فراطیفی به شناسایی مواد معدنی و پوشش گیاهی کمک می کنند و برای استفاده در سلامت محصول، کیفیت آب و ترکیب سطح ایده آل هستند.

برخی از پهپادها از سنسورها برای شناسایی موانع و جلوگیری از برخورد استفاده می کنند. در ابتدا، این سنسورها برای شناسایی اشیاء جلوی پهپاد، طراحی شده بودند.

برخی از پهپادها اکنون تشخیص موانع را در پنج جهت انجام می دهند: جلو، عقب، پایین، بالا و پهلو به پهلو.

دو نوع اصلی از پلتفرم های پهپاد وجود دارد:

1)مولتی روتور: پهپاد های مولتی روتور یا چند موتوره از یک روتور یا چند روتور تشکیل شده اند.مانند: تری کوپتر، کوادکوپتر، هگزاکوپتر و اکتاکوپتر می باشند. 

2) بال ثابت: پهپاد های بال ثابت به پهپادهایی گفته می شوند که دارای بال های ثابتی هستند. مانند پهپادهای هیبریدی برخاست و فرود عمودی (VTOL) که نیاز به باند فرود ندارد.

انواع پهپاد

1)پهپاد نظامی

پهپادها در ابتدا اغلب نظامی بودند. آنها در ابتدا برای تمرین هدف ضد هوایی، جمع آوری اطلاعات، به عنوان سکوهای تسلیحاتی مورد استفاده قرار گرفتند.

2) پهپادهای غیرنظامی

این پهپادها به صورت شخصی، سرگرمی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرند.

پهپاد نظامی

پهپادهای نظامی، ابزارهای پرطرفداری در عملیات نظامی هستند. این دستگاه،  اغلب با استفاده از فناوری های پیشرفته مانند هوش مصنوعی و سنسورها ساخته می شوند و به دولت ها و نیروهای نظامی کمک می کنند تا اطلاعت جغرافیایی را جمع آوری کنند،هدف های نظامی را هدف قرار دهند و عملیات نظامی را نظارت کنند و حتی ضربات نظامی را انجام دهند.

این ابزارها به دلیل قابلیت هایشان در کاهش خطرات برای نیروهای انسانی و افزایش دقت و کارایی در عملیات نظامی،اهمیت زیادی پیدا کرده اند.

کاربرد پهپادهای تجاری و سازمانی

استفاده از پهپادهای غیرنظامی در دهه گذشته افزایش یافته است. پهپادهای تجاری نوعی از پهپادها هستند که برای استفاده در اهداف تجاری و صنعتی طراحی و استفاده می شوند.

این پهپادها معمولا دارای قابلیت ها و ویژگی هایی همچون دوربین های با رزولوشن بالا برای عکاسی و فیلم برداری با کیفیت، قابلیت اتصال به سیستم های مانیتورینگ، سامانه های GPS برای موقیت یابی دقیق، مانورپذیری بالا، سیستم های پایش و نظارت از راه دور و همچنین سامانه خودکار کنترل پرواز هستند.

آنها برای اهدافی از جمله عکاسی و فلیم برداری هوایی، نقشه برداری، نظارت بر محیط، پایش محیطی و حتی تحویل کالاهای کوچک استفاده می شود
علاوه بر این پهپادهای تجاری معمولا دارای طراحی مقاوم  و قابلیت های امنیتی برای استفاده در شرایط صنعتی و تجاری هستند.

پهپادهای شخصی

بسیاری از پهپادهای شخصی برای استفاده مصرف کنندگان در دسترس هستند. این پهپادهاقابلیت‌های فیلمبرداری HD و دوربین عکاسی را ارائه می‌دهند. اپراتورها اغلب مبتدیانی هستند که می تواننند به سادگی آنها را برای تفریح یا مسابقات پرواز دهند. این پهپادها معمولاً 5 کیلوگرم یا کمتر وزن دارند. همچنین  می توانند به اندازه کمتر از 500 گرم سبک باشند.

پهپادها در حال حاضر نیز در طیف وسیعی از نقش‌های غیرنظامی از جمله موارد زیر استفاده می‌شوند:

• کشاورزی
• جستجو و نجات
• نظارت
• نظارت بر ترافیک
• پایش آب و هوا
• آتش نشانی
• استفاده ی شخصی عکاسی
• خدمات حمل ونقل

پهپادها چگونه کار می کنند؟

برای پرواز، پهپادها باید منبع انرژی مانند باتری یا سوخت داشته باشند. آنها همچنین دارای روتور، پروانه و یک قاب هستند. قاب یک هواپیمای بدون سرنشین معمولاً از یک ماده کامپوزیت سبک وزن برای کاهش وزن و افزایش قدرت مانور ساخته شده است.
پهپادها به یک کنترلر نیاز دارند که به اپراتور اجازه می دهد با  کنترل از راه دور برای پرتاب، هدایت و فرود پهپاد استفاده کند. کنترلرها با استفاده از امواج رادیویی مانند WiFi با پهپاد ارتباط برقرار می کنند.

ویژگی ها و اجزای متداول پهپاد چیست؟

هواپیماهای بدون سرنشین دارای اجزای زیادی هستند، از جمله:

• کنترل‌کننده‌های سرعت الکترونیکی که سرعت و جهت موتور را کنترل می‌کنند.
• کنترلر پرواز؛
• ماژول؛
• باتری؛
• آنتن؛
• گیرنده؛
• دوربین ها؛
• سنسورها، از جمله سنسورهای اولتراسونیک و سنسورهایمانع سنج از برخورد؛
• شتاب سنج که سرعت را اندازه گیری می کند. و
• ارتفاع سنج که ارتفاع را اندازه گیری می کند.

ویژگی‌های پهپاد بر اساس کاربرد آن متفاوت است. نمونه هایی از ویژگی ها عبارتند از:

• انواع مختلف دوربین با عملکرد بالا، زوم و گیمبال 
• هوش مصنوعی AI که پهپاد را قادر می سازد اشیا را دنبال کند
• ویژگی های واقعیت افزوده که اشیاء مجازی را بر روی تصویر دوربین  پهپاد اضافه می کند
• فرمت ذخیره سازی داده
• حداکثر زمان پرواز، که تعیین می کند پهپاد بدون سرنشین چقدر می تواند در هوا بماند
• حداکثر سرعت، از جمله صعود و فرود
• محدوده سنجش موانع
• گزارش های پرواز