Uçuş Kontrolörü veya Otomatik Pilot, farkı nedir?

Sabit bir tanım yok, ancak bir otopilotu, dronunuzun yol noktalarına vb. özerk bir şekilde uçmasını sağlayan eksiksiz bir sistem olarak adlandırılabilir. Ancak, birçok kişi tarafından bu iki kelime aynı anlamda kullanılır .

Genel olarak dronunuzu sabit tutmaya yardımcı olan ve pilot girişine dayanarak motorları hareket için sürekli olarak en iyi komutu hesaplayan bir uçuş denetleyicisi kullanırsınız. Bir dronun uçuş kontrol cihazını içeren bir otopilot sistemine sahip olması ve uçağın nerede olduğu ve nereye gitmesi gerektiğine karar verirken uçağı sabit tutacak GPS gibi diğer donanımları olacaktır.

Otopilot Sisteminin Bileşenleri

Uçuş Kontrolörü

Uçuş kontrolörü, dronunuzun beynidir. Uçuş kontrol cihazı tüm sensör verilerini okur ve uçmanız için dronunuza gönderilecek en iyi komutları hesaplar.

İşlemci
Bu, otomatik pilot ürün yazılımını çalıştıran ve tüm hesaplamaları yapan merkezi ünitedir. Çoğu uçuş kontrol cihazında, 8bit sistemlerden daha güçlü 32bit işlemciler bulunur, ancak hala çevrimiçi olarak çok ucuza bulunan ardupilot mega gibi birkaç popüler 8 bit otopilot platformu vardır.

İvmeölçer ve Jiroskop

Bunlar dronunuzdaki intertial sensörler. Akselerometre, ivmelenme kuvvetlerini ve jiroskop dönme kuvvetlerini ölçer. Bu kontrolleri birleştirerek uçuş kontrolörü, dronların mevcut tutumunu (uçmakta olduğu açı) hesaplayabilir ve gerekli düzeltmeleri yapabilir.

Pusula (manyetometre)
Pusula sensörü veya fantezi ses çıkarmak istiyorsanız manyetometre, tıpkı bir pusula gibi manyetik kuvveti ölçer. Bu sensör, çoklu rotor uçağı için önemlidir, çünkü ivmeölçer ve jiroskop sensörleri, uçuş kontrolörüne uçağın hangi yöne baktığını bildirmek için yeterli değildir. Sabit kanatta bu uçağı basitleştirir, çünkü yalnızca bir yöne uçabilir.

Pusula sensörleri manyetik girişime karşı çok hassastır. Kablolar, motorlar ve ESC’ler gibi şeylerin hepsi manyetik girişime neden olabilir. Bu nedenle, GPS modülü genellikle diğer cihazlardan uzağa monte edildiğinden, sıklıkla GPS modülüne monte edilmiş ek bir pusula sensörünüz olur. Ayrıca, drone’unuzu ilk kez inşa ederken pusulayı kalibre etmeniz gerekecektir.

Barometre Barometre
Drone yüksekliğini ölçmek için kullandığınız bir basınç sensörüdür. Bu basınç sensörleri o kadar hassastır ki, drone’unuz birkaç santimetre hareket ettiğinde hava basıncındaki değişimi algılar.

Veri
kaydı (kara kutu) Pixhack gibi bazı uçuş denetleyicileri, otomatik pilotunuzun yaptığı her şeyin kaydını tutan, tıpkı bir uçaktaki kara kutu gibi yerleşik veri günlüğüne sahiptir. Bu, özellikle problemi bulmak için günlüklere bakabilmek, bir şey düzgün çalışmıyorsa, daha fazla bilgi edinmek için arducopter günlüklerinin nasıl analiz edileceği ile ilgili kılavuzu incelemek için faydalıdır

Sensör Füzyonu
Hiçbir tek sensör, drone’unuzu kontrol edecek kadar iyi değildir, bu yüzden birkaç sensör kullanılır. Uçağınızdaki tüm sensörlerden gelen ölçümleri birleştirerek ve bazı lüks matematik (Kalman filtreleme) uygulayarak otopilot uçağınızı çok etkili bir şekilde sabit tutabilir.

Bir otomatik pilot için alışveriş yaparken, DOF veya serbestlik dereceleri denilen bir şeyle karşılaşabilirsiniz. En temel uçuş kontrolörleri 6 DOF olacaktır; bu, 3 eksenli bir ivmeölçer ve 3 eksenli bir jiroskopu olduğu anlamına gelir. 10DOF olan diğer uçuş kontrolörleri, 10 eksenli ölçüm yapmak için 3 eksenli ivmeölçer, 3 eksenli gyro, 3 eksenli pusula ve bir barometre gibi daha fazla sensör içerir.

Uygulamanıza bağlı olarak, ucuz bir 6 DOF uçuş kumandası, yarış FPV quadcopter inşa ettiğinizde en iyi seçenek olabilir. Ancak daha fazla özellik ve daha iyi performans istiyorsanız, 10 modül uçuş denetleyicisi edinmek iyi bir fikirdir, çünkü bir GPS modülü eklediğinizde ara nokta navigasyonu gibi daha gelişmiş işlevleri kullanabilirsiniz.

Küresel Konumlama Sistemi

Bir GPS modülü, bir sinyalin uydudan ne kadar sürdüğünü ölçerek dronun konumunu ölçer. Bir GPS modülleri dronlarınızın rakımını tahmin edebilir. Bununla birlikte, daha önce tartışıldığı gibi, uçuş kontrolörü diğer sensörlerle yapılan ölçümleri birleştirerek uçağın ne yaptığını daha iyi görebilir. GPS modülünün kullandığı temel özellik, dronlarınızı özerk bir şekilde uç noktalara uçurabilmenizdir, böylece drone kalkıştan inmeye kadar potansiyel olarak kendi kendine uçabilir.

Uydu Ağları
Son zamanlarda, Rus GLONASS ağı gibi GPS ağından daha fazla iletişim kurmak isteyen mod GPS modülleri bulunmaktadır. Bu sadece, GPS alıcınızın, güvenilirliği ve performansı artıran daha fazla uydu sinyali alabileceği anlamına gelir. Güzel olan şey, çok daha pahalı olmadıkları. Hem GPS hem de GLONASS ağlarını destekleyen ortak modüller Ublox Neo 7N ve Ublox Neo M8N 426  modülleridir.

GPS Modülünüzü Monte Etme 
Modülün gökyüzünü görmesi gerektiğinden, genellikle dronunuzun üstüne monte edilir. Çok rotorlu bir drone uçururken, çoğu drone üreticisi GPS modülünü, diğer GPS’lerden sağlam bir GPS sinyali alabilmesi için bir GPS direği kullanır.

GPS modülü sıklıkla diğer elektronik cihazların parazitlerinden uzakta monte edildiği için, daha önce tartışıldığı gibi bir pusula sensörü de içerecektir.

Telemetri ve Yer İstasyonu

Telemetri, dronunuzla yer istasyonunuz arasında veri göndermek ve almak için kullandığınız şeydir. Uçağınıza telemetri eklemek çok faydalıdır.

Yer İstasyonu
Yer istasyonu, bilgisayarınızda çalışan bir yazılımdır veya drone’unuzun nerede uçtuğunu izlemek, yeni yol noktaları ayarlamak veya drone’unuza sizi takip etme gibi diğer komutları yapmasını söylemek için kullanabileceğiniz bir yazılımdır. Çoğu drone pilotu yer kontrol istasyonu olarak bir akıllı telefon veya tablet kullanacak. Ancak, hangi otomatik pilotu kullandığınıza bağlı olarak değişkenlik gösterebilir.

Telemetri Modülleri
Telemetri modülleri, verileri ileten ve alan gerçek radyo cihazlarıdır. Birinde dronunuzda bir tane, bir tane de yer istasyonu cihazınıza bağlı bir yerde olacak. Verdiğiniz otopilot için telemetri modüllerini kullanırken en önemli şey, iletişim kurabilmeleri için genellikle birlikte eşleştirilmeleri gerektiğidir.

Güç modülü

Otomatik pilotunuz hassas bir elektronik cihaz olduğu için temiz bir güç alması önemlidir. Bir güç modülü, drone pilinizden akü gerilimini, otomatik pilotunuzun kullandığı düşük bir gerilime (genellikle 5v) düşürmek için kullanılır.

Bununla birlikte, bir güç modülü kullanmanın diğer yararı, size akü voltajını ve kapasitesini ölçebilme yeteneği vermesidir. Bu yararlıdır, çünkü uçuş kontrol cihazınız pili ölçebiliyorsa, pilinizin ne zaman biteceğini bilir, böylece sizi  uyarabilir. Diğer otopilot sistemleri ayrıca, pil seviyesi çok düştüğünde otomatik olarak devralacak ve dronunuzu eve geri getirecek bazı güvenli olmayan fonksiyonlara sahiptir.

R / C Giriş ve Çıkışları

Bütün otopilotların bir sürü giriş ve çıkış konektörü vardır. Hala dronunuzu manuel olarak kontrol edebilmek istediğiniz için, R / C girişleri R / C alıcınıza bağlanmak için kullanılır. Bu, insansız hava aracınızı uçurmanıza izin verir. Çıkışlar, motorlarınızı veya servoları bağladığınız ve otomatik pilotunuzun dronunuzu aşağıda gösterildiği gibi kontrol edebilmesi için bağladığınız değerlerdir.

 

Mesafe Sensörleri

Birçok insansız hava aracı ayrıca mesafe sensörlerini entegre etme yeteneğine de sahiptir. Bunlar ultrasonik bir ping gönderen ultrasonik mesafe sensörlerinden değişebilir ve önündeki nesnelerin geri dönmesinin ne kadar sürdüğünü ölçer. Ayrıca daha fazla menzile ve doğruluğa sahip, ancak daha pahalı olan lazeri kullanan hafif baz sistemleri elde edersiniz.

Bir mesafe sensörü için yaygın olarak kullanılan bir uygulama, dronun zeminden yüksekliği belirli bir irtifada tam olarak uçmasına izin verecek şekilde aşağı bakması , havada güvenli uçuşu sağlayacaktır. Aşağıdaki videoda gösterdiğim bir örnek:

Herhangi bir mesafe sensörü satın almadan önce, lütfen çeşitli platformlarda yalnızca birkaç sensör desteklendiğinden, otomatik pilot sisteminizle uyumlu olduklarından emin olun.

Optik Akış

İçeride veya kalın ağaç örtüsü içinde uçarken, güvenilir bir GPS sinyali almak her zaman mümkün değildir. Aşağıya bakan bir optik akış algılayıcı kullanarak, uygun bir dokulu ortam üzerinde uçarken konumunuzu korumanıza yardımcı olmak mümkündür. Şu anda optik akış hala çoğu  drone otopilotu için deneysel bir özelliktir. Bununla birlikte, DJI Phantom 3 ve Inspire One gibi bazı dronlanların sabit bir şekilde uçmaları için içlerine bu sistemler yerleştirilmiştir.