پهپاد DJI Phantom چگونه کار می‌کند؟ / بخش دوم

فناوری‌های به کارگرفته شده در پهپادها بسیار زیاد است و پرداختن به آن‌ها در یک مقاله ممکن نیست. در قسمت قبلی در مورد پهپاد DJI Phantom و برخی از فناوری‌های آن‌ صحبت کردیم. در این مقاله نیز قصد داریم به ادامه این فناوری‌ها در پهپاد DJI Phantom بپردازیم.

فناوری‌های به‌کار گرفته شده در پهپاد DJI Phantom

سیستم کنترل از راه دور پهپاد

به گزارش کالاسودا و به نقل از dronezon، در پهپاد DJI Phantom 3، سیستم ارتباط بی سیم از باند فرکانس 5.8 گیگاهرتز برای ارتباط با زمین استفاده می‌کند که این ارتباط باید قبل از پرواز پهپاد برقرار شود.

ریسیور کنترل از راه دور پهپاد

محل قرارگیری دکمه ارتباطی گیرنده 5.8 گیگاهرتزی زیر پهپاد است. بیشتر پهپادهای جدید از فرکانس‌های کاری 2.4 یا 5.8 گیگاهرتز استفاده کنند.

فناوری برد در پهپاد

این یک وسیله ارتباطی بی سیم است که معمولاً در فرکانس 2.4 گیگاهرتز کار می‌کند و برای افزایش دامنه ارتباط بین گوشی هوشمند/ تبلت و پهپاد در یک منطقه باز و بدون مانع استفاده می‌شود.

برد تا 700 متر نیز می‌رسد؛ هر توسعه دهنده دامنه دارای یک آدرس MAC و نام شبکه منحصر به فرد (SSID) است.

جدیدترین پهپادها DJI می‌توانند تا 5 مایل (8 کیلومتر) نیز پرواز کنند.

اپ گوشی‌های هوشمند به منظور تبدیل شدن به یک ایستگاه زمینی

امروزه اکثر پهپادها را می‌توان با کنترل از راه دور یا از طریق یک اپلیکیشن گوشی هوشمند که از Google Play یا Apple Store دانلود می‌شود؛ کنترل کرد.

هر سازنده اپلیکیشن خاص خود را دارد؛ مانند برنامه Go 4 برای پهپادهای DJI که به راحتی دانلود می‌شود.

پهپادها با دوربین‌های با کیفیت

جدیدترین پهپادها DJI، Walkera، Yuneec و سایر برندها از دوربین‌هایی استفاده می‌کنند که می‌توانند ویدئوهایی با کیفیت 4k فیلمبرداری کرده و باکیفیت 12 مگاپیکسل عکس بگیرند.

با این حال، جدیدترین پهپادها با دوربین‌های با قابلیت ثبت ویدئویی 4k مانند سری DJI Mavic، DJI Inspire 1، Phantom 3 Professional و Phantom 4 به طور خاص برای فیلمبرداری هوایی و عکاسی طراحی شده‌اند.

بهترین پهپاد برای فیلمبرداری هوایی حرفه‌ای، DJI Inspire 2 است که با دوربین DJI Zenmuse X7 کار می‌کند.

سیستم پردازش تصویر CineCore 2.1 در پهپاد Inspire 2، هنگام استفاده از دوربین Zenmuse X7، ویدئو با حداکثر کیفیت 6 کا در CinemaDNG / RAW و 5.2 کا در Apple ProRes ضبط می‌کند.

تهیه کنندگان هالیوود از این پهپاد بسیار استفاده می‌کنند.

پهپادها با دوربین‌هایی با قابلیت بزرگنمایی خوب

در چند سال گذشته، گیمبال یکپارچه با بزرگنمایی نوری و دیجیتال وارد بازار شدند. کمپانی DJI پهپاد Zenmuse Z3 را عرضه کرد که یک دوربین هوایی یکپارچه با قابلیت زوم کردن دارد. Zenmuse Z3 که دارای بزرگنمایی 7 برابر است که 3.5 برابر بزرگنمایی اپتیکال و 2 برابر بزرگنمایی بدون افت دیجیتال ایجاد می‌کند و یک فاصله کانونی معادل 22 تا 77 میلی متر به وجود آورده و برای کاربردهای صنعتی ایده آل است.

بعدها DJI دوربین Zenmuse Z30 را عرضه کرد. Zenmuse Z30 یک دوربین با قابلیت بزرگنمایی هوایی یکپارچه است که بزرگنمایی اپتیکال سی برابر و بزرگنمایی دیجیتال 6 برابر و بزرگنمایی کلی 180 را ارائه می‌دهد.

Walkera Voyager 4 یک دوربین با بزرگنمایی 18 برابر را در خود جای داده که قابلیت فیلمبرداری 360 درجه دارد. این دوربین می‌تواند ویدئوی 4k با سرعت 30 فریم در ثانیه فیلم برداری کند.

Walkera نیز جدیدترین مدل Voyager 5 را با دوربین با بزرگنمایی اپتیکال 30 برابر عرضه کرده است. این پهپاد دارای فناوری GPS دوگانه، ژیروسکوپ دوگانه و 3 باتری است. همچنین این پهپاد دارای دوربین دید در شب مادون قرمز حرارتی است.

گیمبال

Gimbal برای گرفتن عکس‌های هوایی با کیفیت، فیلم یا تصاویر سه بعدی استفاده می‌شود. گیمبال به دوربین اجازه می‌دهد تا حین پرواز شیب ایجاد کرده و زوایای منحصر به فردی را فیلمبرداری کند. از همه مهمتر، گیمبال لرزش دوربین را کاهش می‌دهد.

پهپادهای DJI در فناوری گیمبال هوایی پیشرو هستند.

هنر سینما با پهپادها بدون گیمبال

چند سال پیش در رویداد CES، کمپانی به نام Ambarella قطعه‌ای به نام H22 را برای دوربین‌ها پهپاد ها طراحی کرد که به آن اجازه می‌داد با کیفیت 4k HD و بدون لرزش فیلمبرداری کند و نیازی به گیمبال نبود.

ترکیب حسگرها: ترکیب حسگرهای مختلف پهپادها برای دید در شب، ترسیم نقشه‌ها و مدل‌های سه بعدی

از حسگرهای لیدار، Multispectral و Photogrammetry برای ساخت مدل‌های سه بعدی استفاده می‌شود. علاوه بر این از سنسورهای دید حرارتی در شب برای اسکن ساختمانها و مناظر، اطفای حریق، جستجو و نجات استفاده می‌شود.

پهپادها می‌توانند از ترکیب سنسورهای مختلف برای رسیدن به نتایج بهتر استفاده کنند. این فناوری به عنوان ” ترکیب حسگرها” شناخته می‌شود و به شرح زیر است:

sensor fusion یا ترکیب حسگرها نرم افزاری است که به طور هوشمندانه داده‌های چندین سنسور مختلف مانند دوربین حرارتی و سنسور RGB دوربین را با هدف بهبود برنامه یا عملکرد سیستم ترکیب می‌کند تا دقت بالاتر رود.

در سال 2016 پهپادها با سنسورهای ToF وارد بازار شدند. سنسورهای ToF که با آن “Flash Lidar” نیز می گویند؛ می‌توانند به تنهایی با سنسورهای RGB و لیدار مورد استفاده قرار گیرند تا کارایی آن بیشتر شود.

نرم افزار

DroneDeploy یکی از پیشگامان ساخت نرم افزار نقشه برداری سه بعدی است. اپ گوشی و Live Map آن‌ها در بخشهای مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. آن‌ها یک راه حل ویژه برای بخش کشاورزی دارند و نرم افزار آنها با جدیدترین پهپادها سازگار است.

ثبت تصاویر با وضوح بالا با پهپاد بسیار مهم است؛ در کنار آن، استفاده از نرم افزار فتوگرامتری برای پردازش تصاویر در نقشه‌ها و مدل‌های واقعی نیز به همان اندازه مهم است.

لیستی از برترین نرم افزارهای نقشه برداری پهپادها را در این قسمت می‌توانید مشاهده کنید:

• DroneDeploy 3D Mapping Solutions
• Pix4D Mapper Photogrammetry Software
• AutoDesk ReCap Photogrammetry Software
• Maps Made Easy – Orthophoto and 3D Models
• 3DF Zephyr Photogrammetry Software
• Agisoft PhotoScan Photogrammetry Software
• PrecisionHawk Precision Mapper / Viewer
• Open Drone Map
• ESRI Drone2Map For ArcGIS

نرم افزار ویرایش ویدئو

استفاده از یک نرم افزار ویدئویی با کیفیت عالی برای پردازش تصاویر ضروری است. اکثر پهپادهای جدید می‌توانند به صورت فایل خام فیلم برداری کنند و تمام اطلاعات اصلی تصویر برای پردازش‌های بعدی حفظ می‌شود.

سیستم عامل در پهپادها

بیشتر پهپادها از سیستم عامل لینوکس و ویندوز MS استفاده می‌کنند. لینوکس در سال 2014 پروژه‌ای به نام پروژه Dronecode را راه اندازی کرد.

امنیت و هک پهپادها

پهپادها از بسیاری جهات همانند کامپیوترهای پرنده هستند و با وجود سیستم عامل، کنترل کننده‌های پرواز و صفحه‌های اصلی با کد قابل برنامه ریزی، آسیب پذیر بوده و ممکن است هک شوند.

در این راستا پهپادهای ساخته می‌شود تا به جستجوی پهپادها دیگر پرداخته و شبکه بی سیم آن‌ها را هک کنند تا کنترل پهپاد را در دست بگیرند.

با این حال برخی از روش‌های امنیتی برای حفاظت از پهپاد ها وجود دارد.

جدیدترین پهپادها دوربین دار با تکنولوژی برتر

در این قسمت آخرین پهپادها پیشرفته را به شما معرفی می‌کنیم که در این بین پهپادهای DJI برتر است؛ کمپانی DJI تسلط زیادی بر بازار عادی و حرفه‌ای پهپادها دارد.

• DJI Mavic Air 2 – جدیدترین پهپاد کوچک و حرفه‌ای. با قابلیت عکسبرداری و فیلمبرداری فوق العاده HDR. شناسایی و جلوگیری از برخورد با مانع APAS و حالت‌های هوشمند پرواز.
• Autel Evo 2 – جدیدترین پهپاد با 3 کیفیت دوربین شامل 8k، 6k یا Dual 8k با دوربین حرارتی FLIR.
• Skydio 2 – یکی از بهترین پهپادهای ردیابی با قیمت مناسب.
• DJI Mavic Mini – بهترین میکرو پهپاد موجود در بازار با 249 گرم (8.78 اونس) وزن که می‌تواند با کیفیت 2.7 کا فیلمبرداری کند.
• DJI Mavic 2 – با مدل Pro و Zoom که هر دو دوربین 4k دارند و از هر طرف دارای سنسور جلوگیری از برخورد با موانع هستند.
• DJI Mavic 2 Enterprise (M2E) – با دوربینهای با قابلیت زوم و دوربین حرارتی. شامل لوازم جانبی ویژه مانند چراغ راهنما، نورافکن و بلندگو است. به طور خاص برای جستجو و نجات طراحی شده است.
• DJI Phantom 4 Pro V2.0 – با فناوری جلوگیری از برخورد با موانع با نام “Vision”. پهپاد چند منظوره با قابلیت فیلمبرداری هوایی 4k، عکسبرداری و فتوگرامتری.
• DJI Inspire 2 – پهپاد چند منظوره برای فیلمبرداری هوایی با کیفیت 5k حرفه‌ای، عکاسی، فتوگرامتری، تصویربرداری چند طیفی و حرارتی.
• Yuneec Typhoon H Pro – از سنسور جلوگیری از برخورد با موانع “Realsense” استفاده می‌کند. برای عکاسی و فیلمبرداری هوایی حرفه‌ای خوب است.
• Walkera Voyager 5 – آخرین پهپاد برند Walkera با دوربین با بزرگنمایی نوری 30 برابر، مادون قرمز حرارتی و همچنین یک دوربین دید در شب با نور کم.
• Walkera Vitus Starlight – جدیدترین پهپاد کوچک مصرفی از برند Walkera دارای سنسورهای جلوگیری از برخورد با موانع و دوربین دید در شب.
• کوادکوپتر تجاری DJI Matrice 200 – با سیستم‌های ناوبری دوگانه باتری، IMU و ماهواره. شما می‌توانید 2 دوربین را در زیر کوادکوپتر نصب کنید. Matrice 200 با استفاده از سنسورهای ToF، اولتراسونیک و Vision در 6 جهت دارای سنسور جلوگیری از برخورد با موانع است.

 پهپادها با سیستم‌های هوشمند پرواز

تمام پهپادهای جدید دارای کنترل کننده‌ها و حالت‌های پرواز هوشمند مانند Follow Me، Active Track، Waypoints، Return To Home و … هستند.

پهپاد Phantom 4 Pro از برند DJI دارای مستقل‌ترین حالت‌ پرواز هوشمند است که به شرح زیر می‌باشد:

• Active Track (Profile, Spotlight, Circle)
• Draw Waypoints
• TapFly
• Terrain Follow Mode
• Tripod Mode
• Gesture Mode
• S-Mode (Sport)
• P-Mode (Position)
• A-Mode (Attitude)
• Beginner Mode
• Course Lock
• Home Lock
• Obstacle Avoidance

پهپادها برای ردیابی سوژه‌ها

یکی از مهیج‌ترین فن آوری به کار گرفته شده در پهپادها توانایی ردیابی سوژه‌ها (افراد، وسایل نقلیه، قایق‌ها) است. در این زمینه پهپادهای Mavic 2 و Skydio 2 جدیدترین هستند.

این پهپادها از سیستم‌های دیداری، سنسورهای تشخیص، سیستم‌های GNSS، کنترل کننده‌های پرواز، پردازش مرکزی و نرم افزار خاص خود استفاده می‌کنند تا بتوانند سوژه خود را با دقت بسیار زیاد ردیابی کنند.

لینک کوتاه: