مستشعرات الطائرة بدون طيار
النظام العالمي للتحديد الموقعي
البوصلة المغناطيسية
أجهزة الاستشعار الجوية
#حساسات_درون 1/9
الحساسات أو المستشعرات عالم كبير وتقنياتها أضافت ونقلت الكثير من التقنيات والأجهزة لمستوى أعلى وأكثر كفاءة.
ولأهميتها في عالم #الدرون، خصصنا لها هذا الثريد وجمعناها في مكان واحد مع قليل من التفصيل المفيد. ⬇️⬇️
الحساسات أو المستشعرات عالم كبير وتقنياتها أضافت ونقلت الكثير من التقنيات والأجهزة لمستوى أعلى وأكثر كفاءة.
ولأهميتها في عالم #الدرون، خصصنا لها هذا الثريد وجمعناها في مكان واحد مع قليل من التفصيل المفيد. ⬇️⬇️
1.1/9
تستخدم الدرون عدد من المستشعرات (الحساسات) للإحاطة بمكانها والتعرف على الأشياء ومواقعها في البيئة من حولها. هذه الأشياء قد تشمل الحواجز او مناطق الهبوط او المسارات.
ومن أهم هذه #المستشعرات:-
تستخدم الدرون عدد من المستشعرات (الحساسات) للإحاطة بمكانها والتعرف على الأشياء ومواقعها في البيئة من حولها. هذه الأشياء قد تشمل الحواجز او مناطق الهبوط او المسارات.
ومن أهم هذه #المستشعرات:-
1.2/9
🔵مستقبل إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (#GPS)
🔵نظام حساب الزخم
🔵بوصله
🔵حساس خصائص الجو
🔵كاميرا حرارية وعادية
🔵محدد المسافات والسرعات يستخدم الليزر او موجات الراديو
🔵حاسب المسافات باستخدام الموجات فوق الصوتية
🔵حساسات حركة الهواء (مثل السرعة والاتجاه)
⬇️⬇️
🔵مستقبل إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (#GPS)
🔵نظام حساب الزخم
🔵بوصله
🔵حساس خصائص الجو
🔵كاميرا حرارية وعادية
🔵محدد المسافات والسرعات يستخدم الليزر او موجات الراديو
🔵حاسب المسافات باستخدام الموجات فوق الصوتية
🔵حساسات حركة الهواء (مثل السرعة والاتجاه)
⬇️⬇️
#حساسات_درون 2.1/9
مستقبل إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) يتلقى رسائل تحتوي على توقيت وموقع أقمار صناعية في النظام بدقة عالية, وعند استقبال أكثر من ثلاث معلومات عن أقمار صناعية مختلفة يستطيع حساب موقعه, وكلما زاد عدد هذه الأقمار المستقبلة زادت دقة الموقع.
مستقبل إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) يتلقى رسائل تحتوي على توقيت وموقع أقمار صناعية في النظام بدقة عالية, وعند استقبال أكثر من ثلاث معلومات عن أقمار صناعية مختلفة يستطيع حساب موقعه, وكلما زاد عدد هذه الأقمار المستقبلة زادت دقة الموقع.
#حساسات_درون 2.2/9
هنا بعض خصائص نظام تحديد المواقع العالمي,
مميزاته:-
🔵توفر الإشارة على مستوى العالم
🔵تصحيح ومعايرة الموقع آليا
🔵دقة قد تصل الى 1 متر
عيوبه:-
🔵أخطاء في الموقع بشكل دوري ومفاجئ
🔵استهلاك عالي للطاقة
🔵انعكاسات الاشارة وقلة الأقمار تقلل من الدقة
🔵سرعة التحديث
هنا بعض خصائص نظام تحديد المواقع العالمي,
مميزاته:-
🔵توفر الإشارة على مستوى العالم
🔵تصحيح ومعايرة الموقع آليا
🔵دقة قد تصل الى 1 متر
عيوبه:-
🔵أخطاء في الموقع بشكل دوري ومفاجئ
🔵استهلاك عالي للطاقة
🔵انعكاسات الاشارة وقلة الأقمار تقلل من الدقة
🔵سرعة التحديث
وللتأقلم مع بعض هذه العيوب تم دمج نتائج نظام تحديد المواقع مع المستشعر التالي, نظام حساب #الزخم.
⬇️⬇️
⬇️⬇️
#حساسات_درون 3.1/9
استخدمت مستشعرات مختلفة على مر الزمن في حساب #الزخم حتى وصلنا إلى مستشعرات إلكترونية بأحجام صغيره جدا. وأساسها يعتمد على حساب حركة الجسم التنقية و الدورانية داخل المستشعر, وهذه الحسابات يمكن تحويلها إلى قوة ثم سرعة وأخيرا الى مسافات باستخدام قانون نيوتن الثاني.
استخدمت مستشعرات مختلفة على مر الزمن في حساب #الزخم حتى وصلنا إلى مستشعرات إلكترونية بأحجام صغيره جدا. وأساسها يعتمد على حساب حركة الجسم التنقية و الدورانية داخل المستشعر, وهذه الحسابات يمكن تحويلها إلى قوة ثم سرعة وأخيرا الى مسافات باستخدام قانون نيوتن الثاني.
3.2/9
هنا بعض خصائص نظام حساب الزخم:
مميزاته:
🔵تحديث سريع للموقع
🔵حسابات على جميع درجات الحركة (التنقلية, والدورانية)
🔵مستقل في حساباته عن أنظمة خارجية
🔵صغير الحجم جدا
عيوبه:
🔵يتطلب معايرة مبدئية
🔵يحتاج تصحيح مستمر بسبب الانحياز المتكرر
🔵يتطلب درجة حرارة ثابتة في العمل
هنا بعض خصائص نظام حساب الزخم:
مميزاته:
🔵تحديث سريع للموقع
🔵حسابات على جميع درجات الحركة (التنقلية, والدورانية)
🔵مستقل في حساباته عن أنظمة خارجية
🔵صغير الحجم جدا
عيوبه:
🔵يتطلب معايرة مبدئية
🔵يحتاج تصحيح مستمر بسبب الانحياز المتكرر
🔵يتطلب درجة حرارة ثابتة في العمل
3.4/9
مرشح #كالمان: خوارزمية تستخدم النتائج الخاصة بكل مستشعر واحتمالات دقة المستشعر مع الوقت ومقارنتها مع ديناميكا النظام, مما ينتج متوسط منحاز لاحتمالية عالية الصحة.
بهذه الطريقة المرشح يتعامل بفاعلية مع تفاصيل في النظام الديناميكي لم تحسب بدقة بسبب الضبابية أو اغلاط عشوائية.
مرشح #كالمان: خوارزمية تستخدم النتائج الخاصة بكل مستشعر واحتمالات دقة المستشعر مع الوقت ومقارنتها مع ديناميكا النظام, مما ينتج متوسط منحاز لاحتمالية عالية الصحة.
بهذه الطريقة المرشح يتعامل بفاعلية مع تفاصيل في النظام الديناميكي لم تحسب بدقة بسبب الضبابية أو اغلاط عشوائية.
#حساسات_درون 4/9
#البوصلة ,احد اقدم اجهزة الاستدلال التي يرجع استخدامها حتى القرن العاشر الميلادي, حتى أن #ابن_ماجد في عام 1475م اسهم في هذا الاختراع العظيم حتى يصبح بشكله المألوف: ابره يقف عليها سهم ممغنط حر الحركة دون الحاجة الى مائع.
#البوصلة ,احد اقدم اجهزة الاستدلال التي يرجع استخدامها حتى القرن العاشر الميلادي, حتى أن #ابن_ماجد في عام 1475م اسهم في هذا الاختراع العظيم حتى يصبح بشكله المألوف: ابره يقف عليها سهم ممغنط حر الحركة دون الحاجة الى مائع.
#حساسات_درون 5.1/9
احد اهم الخصائص في #الطيران داخل الغلاف الجوي لكل الطائرات والتي تؤثر على سرعة وارتفاع وموازنة #الطائرة هي خصائص الجو,وهذه تشمل ضغط الجو ودرجة الحرارة وسرعة واتجاه الهواء بالنسبة للجناح, فكان من المهم وجود حساسات لخصائص الجو.
احد اهم الخصائص في #الطيران داخل الغلاف الجوي لكل الطائرات والتي تؤثر على سرعة وارتفاع وموازنة #الطائرة هي خصائص الجو,وهذه تشمل ضغط الجو ودرجة الحرارة وسرعة واتجاه الهواء بالنسبة للجناح, فكان من المهم وجود حساسات لخصائص الجو.
#حساسات_درون 5.2/9
عادة مستشعرات درجة الحرارة والضغط الجوي يدمجان في مستشعر واحد, أما مستشعر السرعة يعرف بأنبوب #بيتوت ويكون موجه باتجاه #الطيران.
أما مستشعر اتجاه الرياح هو منفصل ويستخدم في بعض الطائرات فقط.
عادة مستشعرات درجة الحرارة والضغط الجوي يدمجان في مستشعر واحد, أما مستشعر السرعة يعرف بأنبوب #بيتوت ويكون موجه باتجاه #الطيران.
أما مستشعر اتجاه الرياح هو منفصل ويستخدم في بعض الطائرات فقط.
#حساسات_درون 6.1/9
الكاميرات يمكن استخدامها كمستشعر بطرق مختلفة ومميزة، وآخر هذه الطرق المميزة هي التعرف على الأشياء باستخدام تقنيات #الذكاء_الاصطناعي، وتستخدم لتجنب الإصطدام وتحديد مواقع الهبوط واكثر.
صورة
الكاميرات يمكن استخدامها كمستشعر بطرق مختلفة ومميزة، وآخر هذه الطرق المميزة هي التعرف على الأشياء باستخدام تقنيات #الذكاء_الاصطناعي، وتستخدم لتجنب الإصطدام وتحديد مواقع الهبوط واكثر.
صورة
#حساسات_درون 6.2/9
ليس فقط الكاميرات العادية تستخدم للدرون بل حتى الكاميرات #الحرارية التي تستخدم بشكل مميز لمساعدة فريق الإطفاء للرؤية دون التأثر بالدخان وإيجاد مصادر #الحريق. وذكرنا سابقا أحد فرق الإطفاء المستخدمة للتقنية:
ليس فقط الكاميرات العادية تستخدم للدرون بل حتى الكاميرات #الحرارية التي تستخدم بشكل مميز لمساعدة فريق الإطفاء للرؤية دون التأثر بالدخان وإيجاد مصادر #الحريق. وذكرنا سابقا أحد فرق الإطفاء المستخدمة للتقنية:
#حساسات_درون 7.1/9
#الرادار مستشعر كثير الاستخدام في مكان ثابت او على السيارات والطيارات وأيضا الدرون. والكلمة تدل على استخدام موجات الراديو في تحديد سرعة وبعد الأجسام من مركز الرادار وهي التقنية السابقة لليدار التي تستخدم الليزر لتحديد سرعة وبعد الاجسام.
#الرادار مستشعر كثير الاستخدام في مكان ثابت او على السيارات والطيارات وأيضا الدرون. والكلمة تدل على استخدام موجات الراديو في تحديد سرعة وبعد الأجسام من مركز الرادار وهي التقنية السابقة لليدار التي تستخدم الليزر لتحديد سرعة وبعد الاجسام.
#حساسات_درون 7.2/9
يعتمد الرادار في تحديد سرعة وموقع الأجسام على تأثير دوبلر (Doppler effect), فيرسل الجهاز موجات بتردد معين فترتد هذه الموجات بتردد مختلف يحدد سرعة الجسم المتحرك, وأما تحديد البعد فيحسب من الوقت الذي احتاجته الموجه للارتداد.
youtu.be
يعتمد الرادار في تحديد سرعة وموقع الأجسام على تأثير دوبلر (Doppler effect), فيرسل الجهاز موجات بتردد معين فترتد هذه الموجات بتردد مختلف يحدد سرعة الجسم المتحرك, وأما تحديد البعد فيحسب من الوقت الذي احتاجته الموجه للارتداد.
youtu.be
#حساسات_درون 7.3/9
مع ان #الرادار عادة ما يستخدم في تحديد سرعة وبعد الأجسام مثل الطائرات والسيارات وغيرها إلا أنه من الممكن استخدامه لتقصي حالة العواصف أمام #الطائرات إلى مسافة قد تصل الى 75 كم مما يسمح لها تجنب العواصف الشديدة.
مع ان #الرادار عادة ما يستخدم في تحديد سرعة وبعد الأجسام مثل الطائرات والسيارات وغيرها إلا أنه من الممكن استخدامه لتقصي حالة العواصف أمام #الطائرات إلى مسافة قد تصل الى 75 كم مما يسمح لها تجنب العواصف الشديدة.
#حساسات_درون 7.4/9
أما #الليدار فطريقة حسابه للسرعة والمسافة قريبة من تقنية السونار فيرسل ليزر متقطع ويحسب المدة التي يحتاجها لترتد هذه الأجزاء مرة أخرى. لكن تتميز تقنية الليدار بدقتها ومداها العالي بسبب ان القوة التي تحملها موجة الليزر أعلى، مما يجعلها أقل عرضة للتشويش.
أما #الليدار فطريقة حسابه للسرعة والمسافة قريبة من تقنية السونار فيرسل ليزر متقطع ويحسب المدة التي يحتاجها لترتد هذه الأجزاء مرة أخرى. لكن تتميز تقنية الليدار بدقتها ومداها العالي بسبب ان القوة التي تحملها موجة الليزر أعلى، مما يجعلها أقل عرضة للتشويش.
#حساسات_درون 7.5/9
جميع مستشعرات المسافة المذكورة سابقة تعتمد على إرسال موجات مستمرة لتحديث نتائجها وهو ما يسمى بمستشعر المسافات النشط (Active) أما الجديد في هذا العالم لا يحتاج ارسال اي موجات بل فقط يستقبل كل ما يصدر من موجات ويسمى بغير النشط (Passive)
جميع مستشعرات المسافة المذكورة سابقة تعتمد على إرسال موجات مستمرة لتحديث نتائجها وهو ما يسمى بمستشعر المسافات النشط (Active) أما الجديد في هذا العالم لا يحتاج ارسال اي موجات بل فقط يستقبل كل ما يصدر من موجات ويسمى بغير النشط (Passive)
#حساسات_درون 8.1/9
حساسات الموجات فوق الصوتية، تستخدم في بعض التطبيقات لمعرفة المسافات القريبة جدا (اقل من 5 امتار) مثل حساسات السيارات الخلفية، وهي تعمل بنفس طريقة الرادار لكن بشكل ابسط بحيث ان اغلب تطبيقاتها على سرعات منخفضة فيقل #تأثير_دوبلر.
حساسات الموجات فوق الصوتية، تستخدم في بعض التطبيقات لمعرفة المسافات القريبة جدا (اقل من 5 امتار) مثل حساسات السيارات الخلفية، وهي تعمل بنفس طريقة الرادار لكن بشكل ابسط بحيث ان اغلب تطبيقاتها على سرعات منخفضة فيقل #تأثير_دوبلر.
#حساسات_درون 8.2/9
يمتاز حساس الموجات فوق الصوتية عن باقي مستشعرات المسافات كاليزر بعدم تأثير الدخان والأغبرة في قياس المسافات القريبة، وهذا بسبب نفاذيته العالية، وتميز عن #الرادار بقصر طول موجاته فالرادار لا يستطيع قياس مسافات أقصر من طوله الموجي الطويل.
يمتاز حساس الموجات فوق الصوتية عن باقي مستشعرات المسافات كاليزر بعدم تأثير الدخان والأغبرة في قياس المسافات القريبة، وهذا بسبب نفاذيته العالية، وتميز عن #الرادار بقصر طول موجاته فالرادار لا يستطيع قياس مسافات أقصر من طوله الموجي الطويل.
#حساسات_درون 9.1/9
حساسات حركة الهواء، هنا نعيد ذكر هذا الحساس لأهميته عن ما ذكر في القسم الخامس، سرعة الهواء المار على الأجنحة واتجاهه جزء أساسي في #الطيران، أما سرعة الهواء فيمكن قياسها بمستشعر أنبوب بيتوت (Pitot tube) على اسم مخترعه هنري بيتوت (Henri Pitot).
حساسات حركة الهواء، هنا نعيد ذكر هذا الحساس لأهميته عن ما ذكر في القسم الخامس، سرعة الهواء المار على الأجنحة واتجاهه جزء أساسي في #الطيران، أما سرعة الهواء فيمكن قياسها بمستشعر أنبوب بيتوت (Pitot tube) على اسم مخترعه هنري بيتوت (Henri Pitot).
#حساسات_درون 9.2/9
يعتمد مستشعر أنبوب بيتوت على قياس فرق الضغط #الجوي الثابت و الضغط المولد من الهواء المصطدم في مقدمته، هذا الفرق يساوي الضغط الديناميكي ويمكن بسهولة حساب سرعة الهواء من خلاله.
يعتمد مستشعر أنبوب بيتوت على قياس فرق الضغط #الجوي الثابت و الضغط المولد من الهواء المصطدم في مقدمته، هذا الفرق يساوي الضغط الديناميكي ويمكن بسهولة حساب سرعة الهواء من خلاله.
#حساسات_درون 9.3/9
وأما مستشعر اتجاه الهواء فهو عبارة عن جنيح صغير حر الحركة، يساعد في توقع قوة الرفع المتولدة من الجناح ومنع زاوية الهواء ان تتجاوز حدود التصميم الخاص بديناميكية الهواء.
وأما مستشعر اتجاه الهواء فهو عبارة عن جنيح صغير حر الحركة، يساعد في توقع قوة الرفع المتولدة من الجناح ومنع زاوية الهواء ان تتجاوز حدود التصميم الخاص بديناميكية الهواء.
#حساسات_درون ختاماً
كان هذا موجز عن الحساسات الأكثر استخداما على #الدرون، وهناك حساسات اخرى لم نذكرها وما ذكر هو فقط بعض اصداراتها.
اقترحوا علينا الحساسات التي تريدون التفصيل فيها او اضافتها للقائمة بشكل مختصر.
والباقي علينا… 😎
كان هذا موجز عن الحساسات الأكثر استخداما على #الدرون، وهناك حساسات اخرى لم نذكرها وما ذكر هو فقط بعض اصداراتها.
اقترحوا علينا الحساسات التي تريدون التفصيل فيها او اضافتها للقائمة بشكل مختصر.
والباقي علينا… 😎
جاري تحميل الاقتراحات...