بررسی انواع مختلف کنترلرهای پرواز در صنعت پهپادهای بدون سرنشین

نمای کلی

در زمینه پهپاد، کنترلر پرواز (FC) سیستم کنترل هسته ای است که مسئول تثبیت پرواز، پردازش داده های حسگر و اجرای دستورات پرواز است. کنترلرهای پرواز انواع مختلفی دارند که در درجه اول بر اساس الزامات کاربرد و ویژگی های عملکرد طبقه بندی می شوند. در اینجا چند نوع متداول کنترل کننده پرواز آورده شده است:

1. کنترلرهای پرواز درجه مصرف کننده

• ویژگی ها: مناسب برای پهپادهای مصرفی مانند پهپادهای دوربین دار و پهپادهای تفریحی.
• نمونه ها: دیجی نازا، Pixhawk، Betaflightو غیره
• کارکرد: ادغام می شود جی پی اس موقعیت یابی، کنترل نگرش، بازگشت خودکار به خانه و سایر ویژگی ها. این کنترل‌کننده‌ها که عمدتاً برای کاربران غیرحرفه‌ای با عملکرد آسان طراحی شده‌اند، اغلب پایدار هستند و با سیستم‌افزار داخلی عرضه می‌شوند که آن‌ها را برای مبتدیان و علاقمندان ایده‌آل می‌سازد.

2. کنترلرهای پرواز درجه صنعتی

• ویژگی ها: در پهپادهای صنعتی مانند آنهایی که برای بازرسی خطوط برق، نقشه برداری و کاربردهای کشاورزی استفاده می شود.
• نمونه ها: DJI A3، PX4، ArduPilotو غیره
• کارکرد: پایداری و قابلیت اطمینان بالاتری را ارائه می دهد، از سنسورهای متعدد پشتیبانی می کند و قابلیت کار مداوم را دارد. به طور معمول امکان توسعه سفارشی برای رفع نیازهای صنعتی خاص مانند برنامه ریزی ماموریت و پرواز مستقل را فراهم می کند.

3. کنترلرهای پرواز مسابقه ای

• ویژگی ها: طراحی شده برای هواپیماهای بدون سرنشین مسابقه ای، اولویت دادن به پاسخ با سرعت بالا و کنترل دقیق.
• نمونه ها: Betaflight، Raceflight، KISS FC و غیره.
• کارکرد: روی پاسخ سریع و کنترل حساس تمرکز می کند و اغلب ویژگی هایی مانند GPS را برای کاهش تاخیر حذف می کند. ایده آل برای مسابقه و پرواز شیرین کاری، پشتیبانی از حالت دستی برای مانورهای پیچیده.

4. کنترلرهای پرواز حرفه ای عکاسی

• ویژگی ها: عمدتاً در صنعت فیلم برای هواپیماهای بدون سرنشین با تمرکز بر ثبات و کیفیت تصویر استفاده می شود.
• نمونه ها: DJI A3، DJI Lightbridge، Gremsy و غیره.
• کارکرد: سیستم های کنترل نگرش و انتقال تصویر با دقت بالا را ادغام می کند که با دستگاه های مختلف گیمبال برای عکاسی هوایی صاف و واضح سازگار است. معمولاً از حالت های مختلف عکسبرداری خودکار مانند مدار، دنبال کردن و شناور پشتیبانی می کند.

5. کنترلرهای پرواز درجه تحقیقاتی

• ویژگی ها: عمدتاً برای تحقیقات دانشگاهی و توسعه فناوری پهپاد استفاده می شود که انعطاف پذیری و توسعه پذیری را ارائه می دهد.
• نمونه ها: کنترلرهای پرواز سازگار با PX4، ArduPilot، ROS (سیستم عامل ربات).
• کارکرد: پشتیبانی از چندین پروتکل منبع باز و زبان های برنامه نویسی، مناسب برای تحقیق در مورد الگوریتم های پهپاد، آزمایش شبیه سازی، پرواز خودکار هوش مصنوعی و موارد دیگر.

6. کنترلرهای پرواز با بال ثابت

• ویژگی ها: به طور خاص برای پهپادهای بال ثابت، متفاوت از کنترلرهای پرواز چند روتور طراحی شده است.
• نمونه ها: ArduPilot Plane، iNav، PX4 Plane و غیره.
• کارکرد: ویژگی های کنترلی را برای پرواز با بال ثابت، از جمله عملکردهای برخاستن خودکار، کروز، و بازگشت به خانه ارائه می دهد. ایده آل برای ماموریت های طولانی مدت مانند سنجش از راه دور و گشت مرزی.

7. کنترلرهای پرواز VTOL (برخاست و فرود عمودی).

• ویژگی ها: برای پهپادهای بال ثابت VTOL، ترکیبی از ویژگی های کنترلرهای چند روتور و بال ثابت.
• نمونه ها: ArduPilot VTOL، PX4 VTOL، و غیره.
• کارکرد: پشتیبانی از جابجایی بین حالت برخاستن و فرود عمودی و حالت بال ثابت، ترکیبی از انعطاف پذیری مولتی روتورها با محدوده بال های ثابت، مناسب برای ماموریت های دوربرد در زمین های پیچیده.

8. کنترلرهای پرواز درجه ناوبری

• ویژگی ها: عمدتاً در پهپادهای نظامی یا تخصصی با عملکردهای ناوبری با دقت بالا استفاده می شود.
• نمونه ها: معمولاً کنترل‌کننده‌های پرواز نظامی یا تخصصی مانند سیستم‌های Northrop Grumman ساخته می‌شوند.
• کارکرد: GPS با دقت بالا، سیستم ناوبری اینرسی (INS)، رادار، یا سیستم های ناوبری لیزری را ادغام می کند. برای پرواز و ناوبری مستقل در محیط های پیچیده، عمدتاً برای ماموریت های دفاعی، نجات اضطراری و جستجو استفاده می شود.

9. کنترلرهای پرواز هیبریدی

• ویژگی ها: ترکیبی از حالت های کنترل مختلف، قابل استفاده برای هواپیماهای بدون سرنشین چند روتور، بال ثابت و VTOL.
• نمونه ها: ArduPilot Hybrid، PX4 Hybrid و غیره.
• کارکرد: پشتیبانی از سوئیچینگ چند حالته، اجازه می دهد تا حالت کنترل مطابق با الزامات ماموریت تنظیم شود، و انعطاف پذیری را برای موارد استفاده متنوع فراهم می کند.

10. کنترلرهای پرواز سفارشی / مدولار

• ویژگی ها: به کاربران اجازه می دهد تا عملکردهای خاصی را بر اساس نیاز خود انتخاب یا سفارشی کنند.
• نمونه ها: کنترلرهای پرواز بر اساس FPGA یا تراشه های قابل برنامه ریزی دیگر.
• کارکرد: مناسب برای کاربران با نیازهای تخصصی، مانند برنامه هایی که امنیت بالا یا سازگاری با ماموریت های خاص را می طلبند.

هر نوع فلایت کنترل برای کاربردهای مختلف مناسب است. انتخاب مناسب به شرایط ماموریت، نوع پهپاد و بودجه بستگی دارد.

خرید کنید کنترلر پرواز