Latanie było ogromnym marzeniem ludzkości od zawsze. Obserwowaliśmy, jak samoloty fruwają tysiące stóp w górze, ale było niemożliwe, abyśmy mogli lecieć wśród nich. Inni używają dronów do bardzoważnej pracy, takiej jak dostarczanie leków tym, którzy ich potrzebują, lub robienie zdjęć w miejscach, które są zbyt ryzykowne dla ludzi do odwiedzin.
Dziś przyjrzymy się jednemu konkretnemu rodzajowi drona — dronowi startującemu i lądującemu pionowo (VTOL). To właśnie czyni te drony wyjątkowymi z niesamowitymi możliwościami!
Co to są drony VTOL?
Drony VTOL startują i lądują pionowo, podobnie jak helikopter. Jest to niesamowicie przydatna funkcja, ponieważ umożliwia im lot w ciasnych przestrzeniach, zawieszanie się w miejscu oraz unosić lub opuszczać obciążenie bez potrzeby długiego pasma startowego. Przydaje się to szczególnie w ciaśniejszych przestrzeniach lub w zatłoczonych obszarach. Jednak budowa dronów VTOL jest znacznie trudniejsza niż budowa zwykłych mapującym dronem o skrzydłach stałych lub samolotów.
Silniki, wirniki i baterie muszą być wystarczająco mocne, aby unieść drona z ziemi i utrzymać go w powietrzu, a także manewrować nim w kontrolowany sposób we wszystkich czterech podstawowych kierunkach. Jednakże czujniki, kamery i systemy GPS odgrywają również bardzo ważną rolę. Muszą być niezawodne i dostarczać informacji w czasie rzeczywistym o tym, gdzie leci dron i co znajduje się w pobliżu. Oprogramowanie — pisane instrukcje mówiące dronowi, co ma robić — musi być inteligentne i elastyczne. Pozwala to dronowi na śledzenie pewnej trajektorii w powietrzu i intuicyjne unikanie przeszkód wszelkimi możliwymi sposobami. Następnie wszystkie te komponenty muszą zostać starannie i precyzyjnie zaprojektowane, aby je chronić i zagwarantować, że współpracują ze sobą wydajnie.
Latanie w bezpieczny sposób
Drony VTOL wymagają wielkiej staranności przy latach i lądowaniach. Jeśli odchylią się od kursu lub wirniki nie będą wyrównane — może to doprowadzić do ich rozbiicia najlepszy dron o konstrukcji skrzydłowej , co nie jest dobre. Dlatego wymagają one bardziej zaawansowanych systemów sterowania. Te systemy mogą dostosowywać, jak szybko i mocno każdy wirnik się kręci + niezależnie, co jest kluczowe dla utrzymania równowagi i leczenia prosto. Wykorzystywane są również specjalne czujniki, aby pomóc dronowi wykrywać nawet najmniejsze zmiany w jego ruchu. W ten sposób może szybko poprawić swoją trajektorię lotu i pozostać na kursie. Kiedy nadejdzie czas lądowania, dron musi móc wylądować miękko i delikatnie, bez uszkodzenia samego siebie lub czegoś w pobliżu.
Mogą działać w temperaturach powyżej granicy wytrzymałości, na ekstremalnych wysokościach, w silnych wiatrach, deszczu lub pylistych warunkach. Dlatego muszą być bardzo solidne i trwać długo. Dron musi być również lekki, chociaż nikt nie chce papierowego samolotka, który nie przetrwa silnego podmuchu wiatru, więc dążysz do równowagi. Ponadto, wszystkie komory drona powinny być dobrze hermetyzowane, aby zapobiec wpływowi wody, pyłu i innych szkodliwych substancji. Ponadto, drony VTOL potrzebują systemów rezerwowych — to są nadmiary. Te systemy zapobiegają dużym problemom i upewniają się, że jeśli coś pójdzie nie tak, dron może wrócić do domu.
Nawigacja z użyciem dronów VTOL
Drony VTOL napotykają unikalne wyzwania pod względem nawigacji. Drony VTOL często latają nisko nad ziemią, albo nawet wśród/nad wysokimi budynkami, co nie można powiedzieć o innych rodzajach zwykłych dużych dronów o stałym skrzydle lub samoloty, ponieważ przelatują wyżej w niebie. Oznacza to, że sygnały GPS mają większe trudności z uzyskaniem dostępu do nich i otrzymaniem poprawnych danych o ich lokalizacji. Drony VTOL potrzebują również możliwości unikania przeszkód i lotu w ciasnych przestrzeniach, co wymaga zaawansowanej technologii czujników.