Как работи дронът, IoT новини
Всеки човек, който започне да се интересува сериозно от дронове, има желание да научи за това как работят и летят. За вътрешната структура на дроновете и принципите на тяхното функциониране - в материала iot.ru.
От какви части се състои дронът?
Съвременните модели безпилотни летателни апарати могат да бъдат толкова прости, колкото са предназначени предимно за развлекателни цели, както и сложни компоненти, които могат да превърнат тези самолети в наистина професионални устройства.
Въпреки че вътрешността на дрона може да се различава при различните модели, основните компоненти винаги са едни и същи. По принцип всеки дрон може да бъде разделен на следните части (вижте фигурата по-долу):
Основните елементи на дрона. Източник: rc-like.ru
Рамката е основата на дрона, към която са прикрепени всички негови съставни елементи. Основната задача на разработчиците при производството на рамката е да превърнат дрона в удароустойчиво, леко и трайно устройство.
Дрон рамка. Източник: kvadrokopters.com
Рамката обикновено е направена от полимери или здрави, но леки сплави. Освен това активно се използват въглерод, фибростъкло и други материали, които могат да осигурят максимална структурна твърдост.
По принцип рамката се състои от много части (по-рядко от една част), което позволява по-голяма маневреност и лекота на управление. Той също има дупки, през които се полага електрическото окабеляване. Той свързва полетния контролер с всички останали части на дрона.
Контролерът на полета е „мозъкът“ на дрона. Той е програмиран да обработва различни сигнали, идващи от дистанционното управление на оператора и монтираните на него сензори. Колкото повече сигнали може да обработи контролерът, толкова по-гъвкав е дронът. Полетният контролер е свързан към всеки от четирите двигателя с помощта на контур, който ви позволява да изпращате контролни сигнали (програмирани команди) към тях.
Свързване на полетния контролер към компонентите на дрона. Източник: kvadrokopters.com
Тъй като стабилността на целия полет зависи от работата на полетния контролер, при създаването на безпилотни самолети разработчиците активно използват различни методи, които позволяват на тези елементи да максимизират вибрационната изолация. Като цяло, колкото по-добре контролерът е изолиран от вибрации, толкова по-стабилно ще лети дронът. Наскоро бяха пуснати контролери за полети от висок клас с вградена вибрационна изолация.
Набор от различни сензори (GPS, жироскопи, барометър, акселерометър и др.) Са свързани към полетния контролер, които предават своите показания към него. Обратната връзка с оператора се осъществява чрез специален предавател, инсталиран на корпуса. В зависимост от получените показания операторът променя параметрите на полета на дрона. Ако полетният контролер на дрона е достатъчно „умен“, тогава въз основа на показанията на сензорите и вградените в него алгоритми на програмата той може самостоятелно да променя параметрите на полета на безпилотния апарат, без да прибягва до помощта на оператора.
Окончателният състав на полетния контролер зависи от цената на дрона. Най-простите безпилотни летателни апарати могат да контролират само въртенето на двигателите в зависимост от входящите команди, докато най-напредналите могат например да се върнат независимо до стартовата точка. Основният състав на полетния контролер е както следва:
Основен процесор - отговорен за обработката на команди
Жироскоп - сензор за определяне на позицията на дрона в пространството
Борометър - устройство, което определя височината на устройството
Акселерометър - устройство, което анализира ускорението на устройство в три равнини (x, y, z).
Стрелка за посока - показва посоката, в която дронът трябва да лети (разположен в един от ъглите на основата на дъската)
GPS навигатор - определя местоположението на дрона
Квадрокоптерни двигатели, витла и регулатори
Всеки мотор (има общо 4) се свързва с едно витло и го задвижва със скоростта, генерирана от регулаторите на скоростта. Регулаторът на оборотите задава скоростта въз основа на команди от контролера на полета.