سنسور پهپاد چیست؟ معرفی انواع سنسور هلی شات و حسگرهای مورد استفاده در کوادکوپترها

امروزه پهپادها، هلی‌شات‌ها و کوادکوپترهای حرفه‌ای فقط به یک دوربین پرنده محدود نمی‌شوند. چیزی که باعث می‌شود یک هلی‌شات حرفه‌ای بتواند با دقت بالا پرواز کند، موقعیت خود را حفظ کند و از موانع جلوگیری کند، مجموعه‌ای از سنسورها و حسگرهای هوشمند است. سنسور پهپاد در واقع نقش چشم‌ها و سیستم عصبی پرنده را دارد و اطلاعاتی مانند موقعیت، ارتفاع، سرعت، جهت حرکت، فاصله از موانع و شرایط محیطی را به‌طور مداوم اندازه‌گیری کرده و به سیستم کنترل پرواز ارسال می‌کند.

سنسور هلی‌شات چیست و چرا اهمیت دارد؟

سنسور هلی‌شات مجموعه‌ای از قطعات الکترونیکی و هوشمند است که به پرنده کمک می‌کند محیط اطراف و وضعیت خودش را درک کند. یک هلی‌شات مجهز به سنسورهای مناسب می‌تواند تجربه پروازی به‌مراتب بهتری ارائه دهد.

• پرواز پایدارتر و دقیق‌تری داشته باشد

• موقعیت خود را بهتر حفظ کند

• از برخورد با موانع جلوگیری کند

• مسیرهای پروازی خودکار را اجرا کند

• تصاویر و داده‌های دقیق‌تری ثبت کند

به همین دلیل هنگام خرید کوادکوپتر یا پهپاد حرفه‌ای، فقط نباید مشخصات دوربین را بررسی کرد؛ نوع و تعداد سنسورها نیز اهمیت زیادی دارد.

انواع سنسور پهپاد و هلی‌شات

سنسور IMU در پهپاد (Inertial Measurement Unit)

یکی از مهم‌ترین سنسورهای هلی‌شات و پهپاد، سیستم IMU است که معمولاً شامل دو بخش اصلی می‌شود.

• ژیروسکوپ (Gyroscope)

• شتاب‌سنج (Accelerometer)

وظیفه سنسور IMU موارد زیر است:

• تشخیص زاویه و حرکات پهپاد

• حفظ تعادل در پرواز

• کنترل دقیق موتورهای کوادکوپتر

• افزایش پایداری تصویر در تصویربرداری هوایی

اگر IMU به‌درستی کار نکند، پهپاد نمی‌تواند پروازی پایدار داشته باشد.

سنسور GPS و GNSS در پهپاد

یکی دیگر از مهم‌ترین سنسورهای مورد استفاده در هلی‌شات‌های حرفه‌ای، سیستم موقعیت‌یابی GPS و GNSS است. این سیستم به پهپاد کمک می‌کند:

• موقعیت خود را تشخیص دهد

• در حالت هاور (Hover) ثابت بماند

• مسیرهای از پیش تعیین‌شده را اجرا کند

• در شرایط اضطراری به نقطه شروع بازگردد (Return To Home)

پهپادهای پیشرفته معمولاً از چند سیستم ماهواره‌ای مانند GPS، Galileo، GLONASS و BeiDou به‌طور همزمان استفاده می‌کنند تا دقت موقعیت‌یابی بالاتر برود.

سنسور فشارسنج (Barometer)

سنسور فشارسنج یکی از حسگرهای مهم در سنسور هلی‌شات است که برای اندازه‌گیری ارتفاع نسبی استفاده می‌شود و کاربردهای زیر را دارد:

• حفظ ارتفاع ثابت

• کمک به فرود دقیق

• کنترل بهتر پرواز در ارتفاع‌های مختلف

سنسور جلوگیری از برخورد هلی‌شات (Obstacle Avoidance)

یکی از جذاب‌ترین قابلیت‌های هلی‌شات‌های جدید، سیستم تشخیص مانع است که با کمک سنسورهای مختلف کار می‌کند، از جمله:

• سنسور تصویری (Vision Sensor)

• سنسور مادون‌قرمز (Infrared Sensor)

• لیدار (LiDAR)

کاربرد این سنسورها شامل موارد زیر است:

• تشخیص موانع مسیر

• جلوگیری از برخورد با درخت، ساختمان و تجهیزات

• افزایش ایمنی پرواز

سنسور تصویری هلی‌شات (Vision Sensor)

سنسورهای تصویری از دوربین‌های کوچک برای تحلیل محیط استفاده می‌کنند و در بسیاری از کوادکوپترهای صنعتی مانند سری DJI Matrice نقش مهمی دارند.

• تثبیت پرواز در محیط‌های داخلی

• تشخیص سطح زمین

• دنبال کردن سوژه

• کمک به جلوگیری از برخورد

سنسور LiDAR در پهپاد

لیدار پهپاد یکی از فناوری‌های پیشرفته در پهپادهای صنعتی است که با ارسال پرتوهای لیزری، فاصله دقیق اجسام را اندازه‌گیری می‌کند.

• نقشه‌برداری سه‌بعدی

• مدل‌سازی سازه‌ها

• برداشت دقیق زمین

• بازرسی صنعتی

سنسور حرارتی پهپاد (Thermal Sensor)

سنسور حرارتی در برخی پهپادهای صنعتی و هلی‌شات‌های تخصصی استفاده می‌شود و به‌جای نور معمولی، اختلاف دمای اجسام را ثبت می‌کند.

• بازرسی تجهیزات صنعتی

• بررسی خطوط برق

• کشاورزی هوشمند

• جست‌وجو و نجات

سنسور مولتی‌اسپکترال پهپاد

این نوع سنسور بیشتر در پهپادهای کشاورزی و نقشه‌برداری دقیق استفاده می‌شود.

• بررسی سلامت گیاهان

• تشخیص تنش آبی

• تحلیل وضعیت مزارع

جمع‌بندی

یک پهپاد حرفه‌ای، هلی‌شات یا کوادکوپتر پیشرفته تنها یک دوربین پرنده نیست؛ بلکه مجموعه‌ای از سنسورها و سیستم‌های هوشمند است که باعث افزایش دقت، ایمنی و عملکرد آن می‌شود. شناخت انواع سنسور پهپاد و سنسور هلی‌شات به شما کمک می‌کند هنگام خرید تجهیزات، انتخاب دقیق‌تری داشته باشید و متناسب با نیاز خود، بهترین هلی‌شات یا پهپاد صنعتی را انتخاب کنید.

امروزه در مدل‌های پیشرفته مانند سری DJI Matrice، ترکیب سنسورهایی مانند IMU، GPS، LiDAR، دوربین حرارتی و Vision Sensor باعث شده پهپادها در حوزه‌هایی مانند بازرسی صنعتی، نقشه‌برداری، کشاورزی هوشمند و تصویربرداری حرفه‌ای کاربرد گسترده‌ای داشته باشند.