Verstehen, wie Ihr Drone gesteuert wird

Wenn Sie planen, eine Drohne zu fliegen, müssen Sie verstehen, wie es gesteuert wird. Für ein Objekt, das schwerer als Luft ist die Luft zu bekommen, müssen Sie Auftrieb erzeugen. Aufzug

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ist eine Kraft, die durch Variieren des Luftdrucks oberhalb und unterhalb eines Flugzeugs ein Objekt nach oben in die Luft und wird erzeugt drückt.

Flugzeuge schaffen Auftrieb durch die Luft über und unter einem Flügel zu bewegen. Die Art und Weise, die Luftbewegung mit der horizontalen Bewegung des Flugzeugs erzeugt wird. Je größer das Flugzeug, desto länger ist die Start- und Landebahn die sie benötigen, die richtige Menge an Geschwindigkeit zu gewinnen den Auftrieb zu erzeugen, die letztlich das Flugzeug in die Luft schieben wird.

Einmal in der Luft, muss das Flugzeug horizontal Schwung aufrechterhalten, um die richtige Menge an Luft zu halten über die Flügel zu bewegen. Das Flugzeug bewegt sich nur in der Richtung, die die Nase zeigt.

Richtungssteuerung erfordert eine ständige Vorwärtsbewegung. [Bildnachweis: Quelle: NASA / Tom Tschida]
Richtungssteuerung erfordert eine ständige Vorwärtsbewegung.

Mit Hubschraubern wird Richtungssteuerung durch Ändern der Richtung erreicht, in dem die Propeller anlehnen, indem die Steigung der Blätter zu verändern. Das nennt man Ändern des Angriffs der Propeller. Hubschrauber haben typischerweise nur einen Hauptpropeller aber Mehr Rotoren haben mehr als eine.

Die beliebtesten Drohnen heute verfügbar sind Multi-Rotoren mit mindestens drei Propeller und einige haben in nach oben von acht Propellern. Multi-Rotoren Stabilität aufrechtzuerhalten, indem die Geschwindigkeiten der einzelnen Propeller variiert. Richtungssteuerung in einer Drohne durch Ändern der Angriff der Propeller, das gleiche wie ein Hubschrauber erreicht, aber diese Änderung in Angriff wird erreicht, indem einige der Rotoren verlangsamt das Fahrzeug Winkel zu verursachen genug zu ändern, um es zu bewegen.

Drehflügler fähig sind 3-dimensionale Bewegung. [Bildnachweis: Bildnachweis: Quelle: Jorge Stolfi]
Drehflügler fähig sind 3-dimensionale Bewegung.

Für einen Multirotor-Drohne gibt es zwei erweiterte Sensoren die in der Lage sind erforderlich, um sein stetig 3-dimensionalen Flug zu erreichen:

  • Beschleunigungssensor: Diese erweiterten Sensoren erfassen lineare Bewegung. Das bedeutet, dass die Bewegung in einer geraden Linie. Es gibt drei Achsen in einem 3D-Raum: X, Y und Z. Accelerometers erfassen und zu messen Bewegung entlang dieser Achsen jedoch nicht um. Diese Bewegung wird aufgerufen lineare Bewegung. Alles andere als eine lineare Bewegung verwechselt einen Beschleunigungsmesser.

  • Gyroskop: Dieser Sensor ist so konzipiert Drehbewegung zu erfassen. Das bedeutet, die Bewegung um eine Linie, die in einem 3D-Raum werden die X, Y und Z-Achsen. Während ein Beschleunigungsmesser Bewegung entlang der Achse misst, wird ein Gyroskop Bewegung um eine Achse zu messen.

    3D-Bewegung mit Kreiseln und Beschleunigungsmesser erfasst. [Bildnachweis: Quelle: LucasVB / Creative Commons]
    3D-Bewegung mit Kreiseln und Beschleunigungsmesser erfasst.

Gyros, kurz für # 147-Gyroskope, # 148- und Beschleunigungsmesser sind notwendig für die Aufrechterhaltung der Stabilität und Flugsteuerung.

Radiofrequenz

drahtlos Um der Ferne eine Drohne zu steuern, müssen Sie in der Lage sein, mit ihm zu kommunizieren. Radiowellen sind eine unsichtbare Wellenform auf dem elektromagnetischen Spektrum. Wie alle Dinge auf dem elektromagnetischen Spektrums, radio wird in Hertz (Hz) gemessen. Extrem niedrige Frequenz ist überall von 3 Hz bis 30 Hz und enorm hohe Frequenz von 300 GHz - 3000GHz.

Für Radio zu arbeiten, müssen Sie einen Sender haben, die Nachrichten und einen Empfänger zu senden, um die Nachrichten zu erhalten. Bei einem rudimentär ist dies, wie die Fernsteuerung eines Flugzeugs erreicht wird. Genauer gesagt, müssen Sie den Sender und Empfänger auf die gleiche Frequenz abgestimmt werden.

Radiofrequenz ist nur eine Methode für die Kommunikation. Es gibt Milliarden von Geräten auf der ganzen Welt, die drahtlose Kommunikation in dem RF-Bereich des elektromagnetischen Spektrums kommunizieren über. Diese Funkübertragungen sind immer vorhanden überall auf der Welt gehen. Sie müssen nur einen Empfänger haben, die auf die richtige Frequenz der Lage, eine Feinabstimmung ist es zu erhalten.

Um Situationen zu vermeiden, wie Ihre Drohne von einem anderen der Fernbedienung gesteuert wird, verwenden Vorrichtungen einen eindeutigen Identifizierungscode eine Übertragung auf einer bestimmten Funkfrequenz als Übertragungs zu identifizieren, sie will zu empfangen. Um dies zu tun, sind Sender und Empfänger gepaart mit einem RFID oder ein mit # 147-Radiofrequenz-Identifikation. # 148- Alle Informationen ausgestrahlt RFID wird mit einem RFID-Präfix, so dass der Empfänger weiß, dass die Informationen, die sie nimmt zu für sie ist.

Niedrigere Frequenzen sind in der Regel eine viel größere Reichweite bei geringeren Leistung als höhere Frequenz-Geräte zu haben. Niedrigere Frequenzen haben auch eine größere Fähigkeit, dichte Objekte zu durchdringen, die ein weiterer Grund, warum sie sind sowohl für Fern eine Drohne steuern. der untere jedoch die Frequenz, desto größer muss die Antenne sein, die Frequenz zu empfangen. Die meisten Fernbedienung Drohnen verwenden 900 MHz für die Übertragung. Höhere Frequenzen im 2,4-GHz-Bereich werden überwiegend für Wi-Fi verwendet.

Das DJI Phantom 2 Fernbedienung verwendet HF. [Bildnachweis: Quelle: Vicki Burton / Creative Commons]
Das DJI Phantom 2 Fernbedienung verwendet HF.

Wi-Fi-Steuerung

Wi-Fi verwendet, um nur auf Computern verfügbar sein, aber wie die Technologie entwickelt, geschrumpft und wuchs intelligenter, wurde sie in tragbaren Geräten wie Handys und Tablet-PCs integriert. Nun gibt es mehrere Millionen Produkte auf der ganzen Welt, die Wi-Fi-fähig sind, so dass sie aus der Ferne zugegriffen werden kann.

Die meisten Drohnen heute sind Wi-Fi aktiviert, so dass sie Videos auf einen Computer, Tablet oder Smartphone übertragen können. Einige Drohnen Wi-Fi auch für den Einsatz Remote durch eine Tablette oder mobilen Anwendung zu steuern. Der Parrot AR Drone 2.0 bietet High-End-interaktive Steuerelemente mit ihren mobilen Anwendung, die auf einem iPhone oder iPad läuft.

Remote-Steuerung des Parrot AR Drone 2.0 mit Wi-Fi und eine mobile App. [Bildnachweis: Mit freundlicher Genehmigung von Andrew
Remote-Steuerung des Parrot AR Drone 2.0 mit Wi-Fi und eine mobile App.

Zwar gibt es klare Vorteile mit Wi-Fi mit Ihrem Drohne sind, funktioniert Wi-Fi auf einem ultrahohen Radiofrequenz, was bedeutet, dass sein Bereich auf etwa 600 Meter begrenzt ist.

GPS

Globale Positionierungs-Technologie hat sich nach unten genug geschrumpft, dass es möglich ist, Satelliten für die Positionsdaten von den Geräten so klein ping als ein Smartphone und Ihre Drohne. GPS wird in erster Linie verwendet, nur Standort zu kommunizieren zurück zu einer mobilen App. GPS ist auch für die Vorprogrammierung Routen verwendet. Einmal programmiert, kann die Drohne locker geschnitten werden, und es wird in der Folge zu jedem der GPS-Standorte identifiziert fliegen.

Plot eine Route mit GPS und setzen Sie es und vergessen Sie es! [Bildnachweis: Mit freundlicher Genehmigung von Andrew Amato]
Plot eine Route mit GPS und setzen Sie es und vergessen Sie es!

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