عرض الطائرة بدون طيار: نظرة داخلية



كم عدد الطائرات التي سيتم العثور عليها؟ لقد اعتاد الجميع على حقيقة أن quadrocopter يجب أن يكون مع الكاميرا وأن يأخذ شيئًا ما ، لكن المطورين من Intel أظهروا لنا مجالات جديدة للتطبيق. نحن نتحدث عن العروض الخفيفة التي بنيت مع عدد كبير من الطائرات بدون طيار ، عندما تكون كل طائرة بدون طيار نقطة مضيئة وتشكل هذه النقاط معًا شخصيات ثلاثية الأبعاد في سماء الليل. الشركات التي تقدم مثل هذه الخدمات تظهر بمعدل مذهل. هناك طلب في السوق أكثر من العرض. إذن ما الذي يتطلبه الأمر لإطلاق مئات الطائرات بدون طيار في الهواء؟ المهمة غير تافهة ومثيرة للاهتمام للغاية ، لذلك ، كمشارك في الاتجاه الناشئ ، أريد أن أشارك انطباعاتي حول ما هو متاح حاليًا وأن أكشف عن تعقيدات هذه الصناعة.

الميزات الفنية للطائرات بدون طيار


كل شيء يبدأ مع منصة الطيران. لا طائرات بدون طيار - لا يظهر. من الواضح أنك تحتاج إلى quadrocopter مع مكونين ضروريين: مصباح LED RGB ونظام ملاحة. إذا كان كل شيء واضحًا تمامًا باستخدام المصباح - فأنت بحاجة إلى مصباح أكثر قوة مع وجود ناشر مثبت عليه ، بحيث يمكن رؤيته بشكل أفضل من جميع الجوانب (خاصة عند التصوير من الهواء ، عندما يكون العرض من الأسفل ، ولكن في صورة جانبية أو حتى من أعلى) - يكون التنقل أكثر تعقيدًا وإثارة للاهتمام .


واحدة من أولى الطائرات بدون طيار لعروض من إنتل ، في ساحة 2016

تحتاج أولاً إلى تحديد مكان إقامة المعرض - في الداخل أو في الهواء الطلق. يبدو أن الطيران تحت السطح أسهل وأكثر أمانًا ، ولكن نفس السقف يحجب إشارات أنظمة الأقمار الصناعية للملاحة العالمية ( GNSS ) ، ويفرض عليك إنشاء منطقتك المحلية. وهنا الكثير من الخيارات للمطورين. هناك العديد من المبادئ التي يمكنك الاعتماد عليها - الراديو أو الموجات فوق الصوتية أو الليزر أو القياس البصري أو إشارات الأشعة تحت الحمراء مع الكاميرات الخارجية . لا توجد حلول جاهزة ، ولا يمكن تسمية كل حل جديد عالميًا ؛ فهناك حاجة إلى حلول الأجهزة والبرامج المقابلة.


حقيقة رائعة في الأماكن المغلقة مربع التنقل

في الهواء الطلق ، يستخدم الجميع أنظمة GNSS مثل GPS و GLONASS و Beidou. الأمر بسيط للغاية ، ولكن عند تطوير عرض ما ، فإن المعلمة الأساسية هي دقة تحديد الموضع ، وبالتالي الصور الجميلة. هنا ، كل شيء ليس بهذه البساطة من النظرة الأولى: على الرغم من أن جهاز استقبال GPS العادي يمكنه التعامل في المستوى الأفقي ، يمكن أن يصل خطأ الارتفاع إلى 10 أمتار بسهولة. يمكنك استخدام البيانات البارومترية ، لكن هذا الحل ليس عالميًا - غالبًا ما يكمن المقياس ويعطي ارتفاعًا نسبيًا وليس مطلقًا ، مما يؤدي مرة أخرى إلى تكوين غير دقيق للمروحيات.


رحلة مع GPS / GLONASS من الدقة المعتادة ، والارتفاع تحسب من قبل بارومتر

لتقليل حجم الخطأ ، يجب عليك استخدام تقنية RTK (الحركية في الوقت الحقيقي). مبدأه الرئيسي هو استخدام جهاز الاستقبال الثابت (المحطة الأساسية) ، والذي يرسل رسائل تصحيح للطائرات بدون طيار عبر قناة الراديو ، في حين يتم تحقيق الدقة في ثلاثة محاور في حدود 2-20 سم. ولكن ليس هناك ما هو مثالي وتشمل عيوب RTK التكلفة العالية النسبية للمستقبلات والحساسية العالية للتداخل.


RTK التكنولوجيا كبيرة لعروض الطائرات بدون طيار

هناك سؤال آخر - كيف يمكن ضمان رحلة جماعية دون تصادم؟ إن أبسط الطرق وأكثرها كفاية يمكن أن تكون تزامن الوقت. بمعنى آخر ، إذا كان كل مروحية يعرف بالضبط أين يجب أن يكون في وقت معين (وما هو اللون الذي يجب تضمينه في حالتنا) ، فمن الممكن بناء شخصيات من عدد كبير من الطائرات بدون طيار. بالطبع ، هذا يحمل متطلبات معينة لـ "مهمة رحلة" جماعية ، ولكن المزيد عن ذلك أقل قليلاً. تجدر الإشارة إلى أنه باستخدام نظام GNSS ، يمكنك الحصول على وقت عالمي شائع ، والذي سيقوم بمزامنة الجميع في الوقت المناسب.
مبادئ البناء الأخرى ممكنة ، مثل سرب ، عندما يمكن للجميع التواصل مباشرة مع بعضهم البعض ، وتغيير المسار بشكل حيوي ، مع حل مهمة السلوك الصعبة. يبدو الأمر معقدًا ومتطلبًا لمهمة العرض الخفيف ، ولن يساعد في حالة فشل نظام الملاحة.


CollMot العمل على سرب حقيقي

من بين المعلمات الأخرى لـ show copter ، يمكن تمييز ما يلي:

  • تكلفة وإمكانية الإنتاج - كلما كانت الطائرة بدون طيار أبسط وأرخص ، يمكن إنتاج المزيد من القطع ، مما سيؤثر بالتالي على تكلفة العرض وحجم الحدث ؛
  • الوزن - بالإضافة إلى الزيادة في زمن الرحلة ، فإن الوزن الذي يقل عن 250 جرامًا يوفر تبسيطًا نظريًا في مطابقة الهواء ، حيث أنه في العديد من الدول تطبق المزيد من قواعد الطائرات بدون طيار على الطائرات بدون طيار التي تقل عن 250 غرام ؛


تذكر المروحية EHang DJI Phantom بالحجم

  • إن تصميم الإطار - من المهم ضمان سلامة الأجهزة الإلكترونية باهظة الثمن في الخريف والتفكير في حماية المسامير - وهذا يزيد من فرصة مواصلة الطيران بعد الاصطدام في الهواء ؛
  • الحجم - أصغر حجم ، وأكثر ملاءمة وأرخص لنقل عدد كبير من الطائرات بدون طيار ، وأقل أنها تأخذ مساحة في الهواء ومكثف يمكن وضعها على الأرض ؛


وصلت شاحنة مع طائرات بدون طيار إلى إنتل ، يمكنك تفريغ

  • زمن الرحلة - كما تظهر الممارسة ، يجب ألا تطارد عرضًا طويلًا ، نظرًا لأن انتباه الجمهور لا يدوم إلى الأبد ، فمن الأفضل أن تتمتع بمزيد من الديناميات ومكون فني ، لذا فإن 10-15 دقيقة كافية ؛
  • السرعة - كلما زادت سرعة الحركة ، زادت الأرقام التي يمكنك إظهارها ، لأن جزءًا كبيرًا من الرحلة يقع على إعادة الإعمار ، بالإضافة إلى الإقلاع والهبوط.

هناك عدد غير قليل من الشركات في السوق التي أطلقت حلولها منذ عدة سنوات - هاتان هما Intel و EHang السابق ذكرهما (الولايات المتحدة الأمريكية والصين ، على التوالي) ، وهناك أيضًا Sky Magic (اليابان). هناك أيضًا العديد من الشركات الغربية الجديدة التي تتخذ خطواتها الأولى. في روسيا ، هناك Geoscan و DroneSwarm . حل مثير للاهتمام يعتمد على UgCS ، لأنه المصدر المفتوح الوحيد في مجال عروض الضوء. هذا للطيران في الشارع.

بالنسبة لأماكن العمل ، يمكن الإشارة إلى Verity باستخدام نظام الملاحة اللاسلكي الخاص بهم. تقوم Intel أيضًا بتطوير نظام داخلي للإبحار اللاسلكي ، لكن المعلومات المتوفرة قليلة. ارتفاع كبير ويبدو أن بيع حل عرض داخلي بالفعل. هناك العديد من الأمثلة على الرحلات باستخدام Vicon أو OptiTrack ، لكن ليس لديها تطبيقات تجارية ضخمة. تستخدم Geoscan نظامها القائم على الموجات فوق الصوتية ، ولكن حتى الآن لا يوجد سوى عدد قليل من العروض المعروضة باستخدامه.


قليلون يستطيعون تحمل حقيقة البرامج

ومع ذلك ، لا يوجد الكثير من المعلومات التقنية على الطائرات بدون طيار. حل مثير للاهتمام ، في رأيي ، هو مع شركة إنتل. لديهم طائرة بدون طيار صغيرة وسهلة التصنيع ، والتي لديها في نفس الوقت حماية دائرية للمروحة. تمكنت الشركة من إصدار نسختين من المروحية المسماة Shooting Star. لدى EHang و Sky Magic مروحيات أكبر ، تشبه في المظهر بعض DJI Phantom. جميعها مزودة بمصابيح RGB أو WRGB قوية وموزع لزيادة حجم الإضاءة.

على خلفية الآخرين ، يعد حل Geoscan - Salute مثيرًا للاهتمام أيضًا. المروحية لنفس الغرض هو الأصغر في الفصل ، ويزن أقل قليلاً من 250 غرام ويبرز مع تصميمه البسيط والوظيفي. يحمي الإطار البلاستيكي المقولب ، مثل الهيكل الخارجي ، الحشوة بالكامل ويعمل في الوقت نفسه بمثابة ناشر.


التخزين Geoscan تحية

تشبه الطائرات بدون طيار من Verge Aero و UVify IFO و Firefly - كل نفس ، عندما تصنع جهازًا لأغراض معينة ، تتوصل إلى نفس النتيجة تقريبًا.


حافة ايرو


UVify IFO


يراعة

هناك أيضًا ظهور مؤخرًا ، ولكنه يحطم الأرقام القياسية لـ High Great باستخدام مروحية لم يتم تسميتها ، والتي ترضي بحجمها الصغير وفانوسها اللامع. ليس عمليًا تمامًا ، فإن هوائي GNSS الباهظ لا يزال مستقرًا ، لكن تحديد الموقع ربما يكون مستقرًا تمامًا.


2100 طائرة - الرقم القياسي في الوقت الحالي (نهاية 2019)

الجزء الأرضي


تمثل المحطة الأساسية مكونًا مهمًا على وجه الأرض ، وهي تضم العديد من الوظائف المهمة في آن واحد ، وهي:

  • RTK - تلقي إشارة GNSS وإنشاء رسائل RTCM باستخدام جهاز الاستقبال والهوائي. على سبيل المثال ، بعض U-Blox NEO-M8P أو ZED-F9P ، حيث يتم تنفيذ كل شيء في الداخل ، مناسب ؛
  • قناة راديو - إرسال رسائل RTCM المذكورة أعلاه وأوامر التحكم ، مثل البدء المتزامن أو الهبوط في حالات الطوارئ. يمكن استخدامه من وضع البث أحادي الاتجاه لشبكات الشبكات ؛


ارتفاع كبير لديه الكثير من الهوائيات الاتجاهية.

  • واجهة عن بعد - قم بتوصيل جهاز كمبيوتر أو هاتف ذكي لمراقبة حالة الطائرات بدون طيار والقاعدة. يمكن أن يكون الاتصال ، على سبيل المثال ، عبر Wi-Fi أو Ethernet إلى القاعدة ، والذي يمكن أن يكون بمثابة بوابة بين الطائرات بدون طيار والمشغل ، وكذلك توفير تطبيق رسومي للمشغل.


إنتل الشاشات التي تعمل باللمس واجهة

هناك معلومات أقل من الطائرات بدون طيار. من المعروف أن Intel تستخدم برنامجًا يمكن من خلاله للمشغل مراقبة معلمات المروحية الفردية ومنحه أمرًا في حالة حدوث شيء ما. ما هي قناة الراديو المستخدمة ومع أي بنية - يمكن للمرء أن يخمن فقط.

الآن دعنا ننتقل إلى ما بدأ كل شيء - اللوحات المتحركة ثلاثية الأبعاد ، أو ببساطة - الرسوم المتحركة التي تبدأ في الإنشاء قبل وقت طويل من العرض نفسه. الفكرة الرئيسية هي خلق حركة كائنات معينة في الفضاء تغير اللون وتلبية المتطلبات الفنية والتقنية ، مثل المسافة بين الطائرات بدون طيار والسرعة ومراحل الإقلاع والهبوط. المهمة إبداعية للغاية ، حيث إنك تحتاج إلى إنشاء مشهد رقص ساحر في إطار إمكانية التحقق من الشروط الفنية. لا تنس الحاجة إلى إنشاء طرق يمكنك من خلالها إنشاء انتقالات بين الأشكال تلقائيًا. في ظروف عدد كبير من الطائرات بدون طيار ، سوف يستغرق الكثير من الوقت عملًا يدويًا. يتعين علينا حل مشكلة إنشاء مسارات مثالية لإظهار أكبر عدد من الأرقام ، وليس مجرد رحلة سرب في الوقت المخصص.


حتى مع 100 طائرة بدون طيار ، يمكنك تقديم عرض تقديمي شيق

أول ما يتبادر إلى الذهن في مثل هذه الحالة هو استخدام برامج تحرير ثلاثية الأبعاد معروفة مثل 3DS Max و Blender و Cinema4D وغيرها. لا يمكنك الاستغناء عن متخصص جيد في هذا المجال ، ولكن يمكنك محاولة أتمتة بعض الخطوات باستخدام المكونات الإضافية وواجهات برمجة التطبيقات. يمكنك الذهاب في الاتجاه الآخر وإنشاء محرر خاص بك للعرض ، ولكن هذا سيتطلب تطوراً جدياً ومن ثم فإن البحث عن المتخصصين الذين سيوافقون على العمل فيه غير عملي.


خلق الأرنب في Cinema4D

هناك رسوم متحركة ، كل شخص يطير بشكل جميل ولا يصطدم ، والآن من الضروري إنشاء مهام طيران لكل مروحية وتحميلها في الطيار الآلي. لهذا ، ربما يتعين عليك استخدام برنامج خاص ويعتمد بالفعل على وحدة التحكم في الرحلة وطريقة التحميل. يمكن إجراء التنزيل مسبقًا أو قبل الإطلاق ، على سبيل المثال عن طريق الراديو.


وكيف يمكن للطائرات بدون طيار بناء نفق من الطائرات بدون طيار

إطلاق


أنت الآن بحاجة إلى العثور على مكان مناسب بدون مبانٍ وأشجار مرتفعة ، أعمدة متعددة بها أسلاك وخطوط كهرباء ، غير مقبولة في مكان قريب بسبب خطر التصادم والتداخل مع إشارة GNSS. وغني عن القول ، لا ينبغي أن يكون أي غرباء في المكان بسبب أهداف السلامة وجذب الانتباه المفرط للاختبارات. لا يمكن أن تكون منصة المروحيات ذات العشب الطويل ، وإلا فسيتعين عليك قصها أو وضع منصات خاصة. وكقاعدة عامة ، يستغرق الكثير من الوقت لإيجاد مكان مناسب للبدء.


ليس دائما كل شيء يسير وفقا للخطة.

بعد ذلك ، تحتاج إلى إحضار الترتيب الصحيح ووضعه في مسافة معينة عن بعضها البعض ، على سبيل المثال 100 مروحية. لضغط ونقل جميع الطائرات بدون طيار بسهولة ، يتم استخدام رفوف خاصة. يتم تكديس عدد من الطائرات بدون طيار فيها. وبالتالي ، فهي مريحة للسحب وترتيب جميع الوحدات. من المهم أن يكون الوصول إلى مقصورة البطارية والموصلات اللازمة - أسرع المروحيات التي تقدم الخدمة في الحامل (أدخل البطارية أو قم بتحميل شيء عبر USB).


الزملاء التايلانديون يقومون بالكهرباء تحت منصة للطائرات بدون طيار

يتحول ترتيب المروحيات الموجودة في مكانها ، دون أي علامات أو إضافة إلى العشب ، إلى فوضى. لذلك ، من الضروري ببساطة تحديد موقع تثبيت المروحيات ، ثم التوسع في الملصقات الحالية. هنا مرة أخرى ، يجدر بنا أن نتذكر الرفوف مع المروحيات ، والتي يمكنك الذهاب إليها بسهولة ووضع الطائرات بدون طيار واحدة تلو الأخرى. تؤثر المسافة بين أماكن الإقلاع أيضًا. على سبيل المثال ، لوضع 100 طائرة على مسافة 3 أمتار من بعضها البعض ، تحتاج إلى مساحة كبيرة إلى حد ما (حوالي 30 في 30 متر) ، والتي لا تزال بحاجة إلى البحث. أيضًا ، يكون التواصل بين الأشخاص معقدًا على مسافة كبيرة - عليك الصراخ والركض كثيرًا أو استخدام أجهزة الاتصال اللاسلكي.

الآن يبقى الانتظار لظلام الظلام ، وتشغيل المعدات الأرضية وجميع المروحيات. عندما يكون كل شيء جاهزًا ، يتم إرسال أمر إلى البداية المتزامنة. حشد من الطائرات بدون طيار يرتفع في الهواء ويكرر حركات وألوان الرسوم المتحركة التي تم إنشاؤها لإقناع المشاهد بتصميم الرقصات في سماء الليل.

استنتاج


في الختام ، أود أن أشير إلى المطورين الروس الذين ، بعد فترة قصيرة ، لا يتخلفون عن عمالقة التكنولوجيا ويعرضون حلولهم الأصلية للعالم ، حيث يطلقون عددًا كبيرًا من الطائرات بدون طيار.


500 طائرة في ENEA من Geoscan

كان من الصعب تخيل أن رحلات سرب وطائرات بدون طيار تبدأ رحلاتها من اتجاه تجاري مثل المعرض. لكن بالنظر إلى أن الناس يحتاجون دائمًا إلى الخبز والسيرك - فليس من المستغرب. العديد من الأمثلة عندما توفر صناعة الترفيه حافزًا لتطوير التطبيق النفعي للتكنولوجيا تجعل المرء يفكر بشكل إيجابي. في غضون ذلك ، سوف نلاحظ (أو نشارك) في تطور هذا الاتجاه خلال بضع سنوات.

روابط إلى الشركات التي تقدم عروض الطائرات بدون طيار:


  1. intel.com/content/www/us/en/technology-innovation/aerial-technology-light-show.html
  2. ehang.com/formation
  3. droneshow.hg-fly.com/en/index.php
  4. geoscan.aero/en/show-drones
  5. skymagic.show
  6. veritystudios.com
  7. uvify.com/uvify-ifo-2
  8. droneshowsoftware.com
  9. vergeaero.com/drones
  10. ao-technology.com/ao-drones
  11. fireflydroneshows.com
  12. collmot.com
  13. dronisos.com

Source: https://habr.com/ru/post/ar458424/


All Articles