چالش‌های فنی در تولید بی‌سیم‌های قابل اعتماد با برخاست و فرود عمودی چیست؟

پرواز همیشه یک رویا بزرگ برای انسانیت بوده است. ما همواره به هواپیماهایی که هزاران پا در آسمان پرواز می‌کردند نگاه می‌کردیم، اما عبور از آنها غیرممکن بود. دیگران نیز از بی‌سیم‌ها برای کارهای بسیار مهمی استفاده می‌کنند، مثل حمل دارو به افرادی که نیاز دارند، یا گرفتن عکس از جاهایی که برای انسان‌ها خطرناک است.

امروز ما به بررسی یک نوع خاص از بی‌سیم می‌پردازیم — بی‌سیم با قابلیت آغاز و فرود عمودی (VTOL). و این موضوع این بی‌سیم‌ها را با توانایی‌های شگفت‌انگیزی ویژه می‌کند!

بی‌سیم‌های VTOL چیست؟

بی‌سیم‌های VTOL مانند هلیکوپتر به صورت عمودی آغاز و فرود می‌کنند. این ویژگی بسیار مفید است، زیرا به آنها اجازه می‌دهد در فضاهای تنگ پرواز کنند، در جایی悬قابیلی داشته باشند و بدون نیاز به باند بلند، بار بگیرند یا بار بگذارند. این موضوع به طور خاص در فضاهای تنگ یا مناطق پرجمعیت مفید است. اما ساخت بی‌سیم‌های VTOL بسیار دشوارتر از ساخت عادی درون بالگرد نقشه‌برداری یا هواپیماهاست.

موتورها، روترها و باتری‌ها باید قوی کافی باشند تا درون‌هواپیما را از زمین بلند کنند و آن را در هوا نگه دارند، همچنین آن را به صورت کنترل شده در تمام چهار جهت اصلی حرکت دهند. اما حسگرهای، دوربین‌ها و سیستم‌های GPS نیز نقش بسیار مهمی دارند. آن‌ها باید قابل اتکا باشند و اطلاعات واقعی در مورد محل پرواز درون‌هواپیما و چیزهای موجود در نزدیکی آن فراهم کنند. نرم‌افزار — دستورالعمل‌های نوشته شده که به درون‌هواپیما می‌گویند چه کاری باید انجام دهد — باید هوشمند و انعطاف‌پذیر باشد. این موضوع به درون‌هواپیما اجازه می‌دهد تا بر روی مسیر خاصی در هوا حرکت کند و به طور غریزی از هر چیزی که ممکن است اجتناب کند. سپس، تمام این مولفه‌ها باید به دقت طراحی شوند تا اطمینان حاصل شود که آن‌ها به طور کارآمد با یکدیگر همکاری می‌کنند.

پرواز با ایمنی

درون‌هواپیماهای VTOL نیاز به پرواز و فرود دقیق دارند. اگر از مسیر خارج شوند یا روترها متوازن نباشند، این ممکن است منجر به تصادف درون‌هواپیما شود. بهترین درون بال ثابت , که خوب نیست. بنابراین، نیاز به سیستم‌های کنترل پیشرفته‌تر دارند. این سیستم‌ها می‌توانند سرعت و قدرت چرخش هر روتور را به صورت مستقل تنظیم کنند، که برای حفظ تعادل و پرواز مستقیم بسیار حیاتی است. حسگرهای ویژه نیز برای کمک به درون‌بین در تشخیص تغییرات کوچک در حرکت آن استفاده می‌شوند. به این ترتیب، می‌تواند مسیر پرواز خود را به سرعت اصلاح کرده و روی خط باقی بماند. همچنین وقتی زمان فرود می‌رسد، درون‌بین باید بتواند بدون آسیب به خود یا چیزی نزدیک به آن، به طور نرم و ملایم فرود آید.

شاید نیاز به عملکرد در دمای بالاتر از حد تحمل پذیر، در ارتفاعات استثنایی، در بادهای شدید، باران سنگین یا شرایط غباردار داشته باشند. به همین دلیل، باید بسیار محکم باشند و طولانی زمانی به کار برند. همچنین، باید سبک باشند، اما هیچکس نمی‌خواهد یک هواپیمای کاغذی داشته باشد که نمی‌تواند با یک وزش باد قوی مقابله کند، بنابراین عموماً به تعادل می‌کوشید. علاوه بر این، تمام بخش‌های درونی دونه باید خوب مختوم شده باشند تا آب، غبار و مواد مضر دیگر وارد نشوند. علاوه بر این، دونه‌های VTOL نیاز به سیستم‌های پشتیبان دارند — اینها افزوده‌هایی هستند. این سیستم‌ها جلوی مشکلات بزرگ می‌گیرند و مطمئن می‌کنند که اگر چیزی اشتباه شود، دونه همچنان می‌تواند به خانه برگردد.

نavigating با دونه‌های VTOL

دونه‌های VTOL چالش‌های منحصر به فردی در زمینه ناوبری مواجه هستند. دونه‌های VTOL معمولاً کم ارتفاع به پرواز می‌روند، یا حتی در/حول ساختمان‌های بلند پرواز می‌کنند که این موضوع درباره انواع دیگر معمولی قابل گفتن نیست هواپیمای ثابت بال بزرگ یا هواپیماها، زیرا آنها در ارتفاع بیشتری در آسمان پرواز می‌کنند. این به معنای این است که برای سیگنال‌های گپی‌اس دسترسی به آنها و جمع‌آوری داده‌های صحیح درباره موقعیت آنها دشوارتر است. درون‌های VTOL نیز نیاز به توانایی اجتناب از موانع و پرواز در فضاهای تنگ دارند، که این کار نیازمند فناوری حسگر پیشرفته‌ای است.