Airffic InstituteAERIAL PHYSICAL AI

مؤسسه هوش مصنوعی فیزیکی هوایی

حسگرها: پهپاد دنیا را چطور می‌بیند

هیچ حیوانی فقط یک حس ندارد. پهپادها هم چشم‌هایی با توانایی‌های متفاوت را با هم ترکیب می‌کنند.

پاسخ کوتاه: دوربین‌ها ارزان‌اند و جزئیات زیادی می‌بینند، اما در تاریکی و مه مشکل دارند. رادار با هوای بد کنار می‌آید، اما شکل‌های ریز را نمی‌بیند. لایدار فاصله را دقیق اندازه می‌گیرد، اما سنگین و گران است. برای همین ترکیب حسگرها (هم‌جوشی حسگرها) راه برنده است.

به‌روزرسانی: · زمان خواندن: 3 دقیقهچطور پژوهش کردیم ←

Sir Airffic Goوقتی حسگرها را بشناسی، با یک نگاه می‌فهمی هر شرکت روی چه چیزی شرط بسته است.

شش نوع چشم و حس

دوربین‌ها مثل چشم انسان نور را می‌گیرند. ارزان و سبک‌اند و رنگ و نوشته را می‌بینند، برای همین از همه بیشتر استفاده می‌شوند.

لایدار پالس‌های لیزر می‌فرستد و زمان برگشتشان را می‌سنجد تا فاصله را دقیق اندازه بگیرد. در تاریکی هم کار می‌کند، اما وزن و قیمتش چالش است.

رادار از امواج رادیویی استفاده می‌کند. اجسام دور را در باران، مه و تاریکی پیدا می‌کند، برای همین در جلوگیری از برخورد و شناسایی پهپادها پیشتاز است.

دوربین‌های حرارتی اختلاف دما را می‌بینند؛ برای جست‌وجو در شب و پیدا کردن نقاط داغ روی بام‌ها و خطوط برق عالی‌اند.

IMU (شتاب و چرخش را اندازه می‌گیرد) و GNSS (مکان‌یابی ماهواره‌ای مثل GPS) حس‌های درونی پهپادند. فقط وقتی با حسگرهایی که به بیرون نگاه می‌کنند ترکیب شوند، پرواز دقیق ممکن می‌شود.

حسگرنقاط قوتنقاط ضعفکاربردهای اصلی
دوربین (نور مرئی)ارزان، سبک، جزئیات زیادتاریکی، مه، نور خیره‌کنندهتشخیص، SLAM، بازرسی
دوربین استریو / عمقفاصله در برد کوتاهدر فاصله دور نادقیقدوری از مانع
لایدارفاصله‌سنجی دقیق، کار در تاریکیسنگین، گران، ضعیف‌تر در باراننقشه‌برداری، تشخیص سیم‌های نازک
رادار موج میلی‌متریباران، مه، شب، برد بلندجزئیات ریز شکلتشخیص و اجتناب، شناسایی پهپاد
حرارتیگرما را می‌بیند، قوی در شبوضوح کمترجست‌وجو و نجات، بازرسی تأسیسات
IMU + GNSSحرکت و مکان خود پهپادGNSS داخل ساختمان یا زیر اخلال از کار می‌افتدکنترل وضعیت، ناوبری

چرا ترکیب حسگرها بازی را تعیین می‌کند

هر حسگری یک ضعف دارد. اگر فقط به یکی تکیه کنی، همان لحظه که آن ضعف پیدا شود پهپاد کور می‌شود.

پس دوربین تشخیص می‌دهد چیزی چیست، رادار تأیید می‌کند چقدر دور است، و IMU جای خالی را با اینکه پهپاد چطور حرکت کرده پر می‌کند. به این می‌گویند هم‌جوشی حسگرها.

شرکت‌هایی که در این ترکیب خوب‌اند، پهپادهایی می‌سازند که وقتی هوا و مکان عوض می‌شود هم به کار ادامه می‌دهند. از کار نیفتادن باارزش‌ترین ویژگی یک پهپاد تجاری است.

آسمان بدون GNSS ارزش حسگرها را بالا برد

سیگنال GNSS زیر پل‌ها، داخل تونل‌ها و داخل انبارها نمی‌رسد. در میدان‌های جنگ، اخلال عمدی (پارازیت) به امری عادی تبدیل شد.

تقاضا برای پرواز فقط با دوربین و IMU (ناوبری بصری) بعد از 2022 به‌شدت بالا رفت.

این فقط نظامی نیست. همین فناوری به بازرسی داخل ساختمان و تحویل کالا در شهر هم کمک می‌کند.

Sir Airffic Goوقتی ارتباط رادیویی قطع می‌شود، می‌تواند پرواز کند؟ این بهترین آزمون برای اینکه بفهمی خودمختاری واقعی است یا نه.

در بازار حسگرها چه می‌گذرد

قطعات دوربین که برای گوشی‌های هوشمند به‌طور انبوه تولید می‌شوند، چشم پهپادها را بسیار ارزان‌تر کردند.

رادار و لایدار به لطف حجم بالای تولید در صنعت خودرو کوچک‌تر و ارزان‌تر می‌شوند، برای همین حالا روی پهپادها جا می‌شوند.

پس بسیاری از حسگرها به‌عنوان محصول جانبی بازارهای بزرگِ غیرپهپادی پیشرفت می‌کنند. شرکت‌های تخصصی پهپاد باید با نحوه ترکیب حسگرها و با نرم‌افزار متمایز شوند، نه با خود قطعات.

پرسش‌های رایج

پهپادها برای دوری از مانع از چه حسگرهایی استفاده می‌کنند؟

دوربین استریو یا عمق در برد کوتاه، رادار در برد بلند و هوای بد، و لایدار برای اجسام نازک مثل سیم‌ها. بیشتر پهپادها چند حسگر را با هم ترکیب می‌کنند.

فرق لایدار و رادار چیست؟

لایدار با نور لیزر فاصله را ریز و دقیق اندازه می‌گیرد و شکل‌های سه‌بعدی پرجزئیات می‌سازد. رادار از امواج رادیویی استفاده می‌کند؛ دقتش کمتر است اما اجسام دور را در باران، مه و تاریکی پیدا می‌کند.