1.نظامOنظرة عامة
يعد نظام إلكترونيات الطيران للطائرات بدون طيار الجزء الأساسي من رحلة الطائرات بدون طيار وتنفيذ المهمة، والذي يدمج نظام التحكم في الطيران، وأجهزة الاستشعار، ومعدات الملاحة، ومعدات الاتصالات، وما إلى ذلك، ويوفر التحكم في الطيران اللازم وقدرة الطائرة بدون طيار على تنفيذ المهام. يؤثر تصميم وأداء نظام إلكترونيات الطيران بشكل مباشر على سلامة الطائرة وموثوقيتها وكفاءتها في تنفيذ المهام.
2. الطيرانCالتحكمSالنظام
يُعد نظام التحكم في الطيران المكون الأساسي لنظام إلكترونيات الطيران في الطائرات بدون طيار، وهو المسؤول عن استقبال البيانات من المستشعرات وحساب معلومات اتجاه وموقع الطائرة باستخدام خوارزميات وفقًا لتعليمات مهمة الطيران، ومن ثم التحكم في حالة طيران الطائرة. يتكون نظام التحكم في الطيران عادةً من وحدة تحكم رئيسية، ومستشعر اتجاه، ووحدة تحديد موقع GPS، ووحدة محرك، وغيرها.
الMعينفوظائفFضوءCالتحكمSالنظامIتشمل:
-سلوكCالتحكم:الحصول على معلومات زاوية موقف الطائرة بدون طيار من خلال الجيروسكوب وأجهزة استشعار الموقف الأخرى، وضبط موقف طيران الطائرة بدون طيار في الوقت الحقيقي.
-موضعPالوضع:الحصول على معلومات موقع الطائرة بدون طيار باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ووحدات تحديد المواقع الأخرى لتحقيق الملاحة الدقيقة.
-سرعةCالتحكم:ضبط سرعة طيران الطائرة بدون طيار وفقًا لتعليمات الطيران وبيانات المستشعر.
-مستقلFضوء:تحقيق وظائف الطيران المستقلة مثل الإقلاع التلقائي والرحلة والهبوط للطائرة بدون طيار.
3. مبدأ العمل
يعتمد مبدأ عمل نظام إلكترونيات الطيران في الطائرات بدون طيار على بيانات المستشعرات وتعليمات الطيران، ومن خلال حسابات نظام التحكم في الطيران والتحكم فيه، يتم تشغيل مشغلات الطائرة، مثل المحركات والمحركات المؤازرة، لضمان طيرانها وتنفيذ مهامها. أثناء الطيران، يستقبل نظام التحكم في الطيران بيانات المستشعرات باستمرار، ويحلل الوضعية ويحدد الموقع، ويضبط حالة طيران الطائرة وفقًا لتعليمات الطيران.
4. مقدمة عن أجهزة الاستشعار
تُعدّ أجهزة الاستشعار في نظام إلكترونيات الطيران في الطائرات بدون طيار أجهزةً أساسيةً للحصول على معلومات حول وضعية الطائرة وموقعها وسرعتها. ومن بين أجهزة الاستشعار الشائعة:
-جيروسكوب:يتم استخدامه لقياس السرعة الزاوية وزاوية موقف الطائرة بدون طيار.
-مقياس التسارع:يتم استخدامه لقياس مكونات التسارع وتسارع الجاذبية للطائرة بدون طيار لاستنباط موقف الطائرة بدون طيار.
-البارومتر:يتم استخدامه لقياس الضغط الجوي لتحديد ارتفاع طيران الطائرة بدون طيار.
-نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)Mأودول:يتم استخدامه للحصول على معلومات موقع الطائرة بدون طيار لتحقيق تحديد المواقع والملاحة الدقيقة.
-بصريSإنسورس:مثل الكاميرات وأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء وما إلى ذلك، والتي تستخدم لأداء مهام مثل تحديد الهدف ونقل الصور.
5. المهمةEالمعدات
يتضمن نظام إلكترونيات الطيران للطائرات بدون طيار أيضًا مجموعة متنوعة من معدات المهام لتلبية متطلبات المهام المختلفة. تشمل معدات المهام الشائعة ما يلي:
-آلة تصوير:تُستخدم لالتقاط معلومات الصور في الوقت الفعلي ونقلها، ودعم مهام مثل تحديد الهدف ونقل الصور.
-الأشعة تحت الحمراءSإنسورس:تُستخدم للكشف عن أهداف مصدر الحرارة وتتبعها، ودعم المهام مثل البحث والإنقاذ.
-رادار:تُستخدم في اكتشاف الأهداف وتتبعها على مسافة طويلة، ودعم الاستطلاع والمراقبة والمهام الأخرى.
-تواصلEالمعدات:بما في ذلك سلسلة البيانات والراديو وما إلى ذلك، المستخدمة لتحقيق الاتصال ونقل البيانات بين الطائرات بدون طيار ومحطة الأرض.
6. متكاملDتصميم إلكتروني
يُعد التصميم المتكامل لنظام إلكترونيات الطيران للطائرات بدون طيار أساسًا لتحقيق طيران فعال وموثوق. يهدف التصميم المتكامل إلى دمج مكونات متعددة، مثل نظام التحكم في الطيران، وأجهزة الاستشعار، ومعدات المهام، وغيرها، بشكل وثيق لتشكيل نظام متكامل وتعاوني للغاية. من خلال التصميم المتكامل، يمكن تقليل تعقيد النظام، وتحسين موثوقيته واستقراره، وخفض تكاليف الصيانة والتحديث.
في عملية التصميم المتكامل، يجب مراعاة تصميم الواجهة، واتصالات البيانات، وإدارة الطاقة، وغيرها من القضايا بين المكونات المختلفة لضمان أن الأجزاء المختلفة للنظام يمكن أن تعمل معًا لتحقيق طيران فعال وتنفيذ مهمة الطائرة بدون طيار.
وقت النشر: ١٦ يوليو ٢٠٢٤