طائرة مسيرة ذكية

أنواع الطائرات بدون طيار الذكية

تُعرف الطائرة بدون طيار الذكية بشكل شائع باسم UAV (مركبة جوية بدون طيار). تُتحكم هذه الأجهزة الذكية بشكل متكرر بواسطة طيار عن بعد أو من خلال خطط طيران مُبرمجة مسبقًا وأجهزة كمبيوتر مُدمجة. تُستخدم الطائرات بدون طيار الذكية لأغراض متعددة، ولذلك فهي تأتي بأشكال مختلفة:

• طائرات بدون طيار للكاميرا: تُستخدم هذه الطائرة لالتقاط صور جوية أو تسجيل مقاطع فيديو مبتكرة، من بين العديد من المهام الأخرى ذات الصلة. يمكن للنماذج التجارية الطيران بسرعة تصل إلى 50 ميلًا في الساعة، بينما يمكن للنماذج الهواة الطيران بسرعة تقارب 15 ميلًا في الساعة. بينما تمتلك بعض طائرات الكاميرا بدون طيار عدسة مدمجة فقط، فإن البعض الآخر لديها كاميرات أكثر تطوراً وقابلة للتغيير عالية الدقة.
• طائرات بدون طيار للسباق: صُممت طائرات سباق بدون طيار خصيصًا لتلبية متطلبات السرعة وخفة الحركة لسباقات الطائرات بدون طيار التنافسية. فهي صغيرة وسريعة وقابلة للمناورة، ومجهزة عادة بمحركات قوية وأجهزة تحكم طيران متقدمة. يتحكم الطيارون في طائرات سباق بدون طيار FPV باستخدام نظارات على غرار الواقع الافتراضي تُوفر بثًا مباشرًا للكاميرا من الطائرة بدون طيار.
• طائرات بدون طيار للصيد: صُممت هذه الطائرات بشكل أساسي لإسقاط الطُعم أو الطعوم في أماكن صيد يصعب الوصول إليها. يمكن لبعض النماذج حمل حمولة تزن عدة أرطال ولديها تصاميم مقاومة للماء لتحمل ظروف المياه المالحة. تقدم طائرات الصيد بدون طيار عادةً نطاقًا جيدًا، واستقرارًا، وقدرة على إرفاق ملحقات مثل آليات إطلاق الطُعم.
• طائرات بدون طيار للتوصيل: صُممت طائرات التوصيل بدون طيار لحمل حزم صغيرة والطيران بشكل مستقل من مركز التوزيع إلى موقع العميل. تتطلب أنظمة ملاحة متقدمة وكشف/تجنب العقبات لتوصيل الأحمال بأمان في بيئات مختلفة. علاوة على ذلك، تُجرّب هذه الطائرات وتُستخدم حاليًا من قبل الشركات لتوصيل كل شيء من السلع التجارية إلى الإمدادات الطبية.
• طائرات بدون طيار صناعية: تُستخدم هذه الأنواع من الطائرات بدون طيار الذكية للأغراض الصناعية. يمكن لطائرات بدون طيار صناعية أداء مهام متنوعة اعتمادًا على الصناعة. قد تشمل هذه المهام فحص البنية التحتية أو مسح الأراضي أو حتى رسم خرائط للميزات الجيولوجية. صُممت طائرات UAV الصناعية لتحقيق المتانة والموثوقية، ويمكن تجهيزها بمستشعرات متنوعة لإنجاز المهمة.
• طائرات بدون طيار زراعية: تُستخدم الطائرة بدون طيار الزراعية لمراقبة المحاصيل، ورسم خرائط الحقول، ومهام الزراعة الدقيقة الأخرى. معظم هذه الطائرات بدون طيار الذكية لديها كاميرات عالية الدقة أو مستشعرات متعددة الطيف لمراقبة صحة النباتات وتقييم الري وإدارة الآفات.

وظيفة وميزة الطائرة بدون طيار الذكية

تختلف وظائف وميزات الطائرة بدون طيار الذكية اعتمادًا على الاحتياجات المحددة وحالات الاستخدام. على سبيل المثال، قد تتمتع طائرة بدون طيار استخباراتية عسكرية بميزات أكثر تطوراً. بينما لا تحتاج طائرة تجارية بالضرورة إلى ميزات ذات مستوى عسكري. فيما يلي بعض الوظائف والميزات الشائعة للطائرات بدون طيار الذكية:

• GPS و GLONASS: تعتمد معظم الطائرات بدون طيار الحديثة على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للعمل. لا يمكن لطائرة بدون طيار ذكية بدون نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الطيران أو الهبوط بأمان. يساعد نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) المشغل على معرفة الموقع الدقيق للطائرة بدون طيار. تستخدم بعض النماذج المتطورة كل من أقمار صناعية GLONASS و GPS لتحقيق دقة وتحكم أفضل.
• ثبات الطيران: يعمل نظام ثبات الطيران على إبقاء الطائرة بدون طيار ثابتة في الجو. يساعد هذا النظام الطائرة بدون طيار على مقاومة هبوب الرياح والحفاظ على رحلة مستقرة. تجمع هذه الأنظمة بين مستشعرات متنوعة، مثل وحدة قياس بالقصور الذاتي (IMU)، ومقياس الضغط الجوي، والمجال المغناطيسي (magmeter).
• ثبات الارتفاع: تُبقي وظيفة ثبات الارتفاع الطائرة بدون طيار على ارتفاع ثابت. تُستخدم ضغط الهواء وسرعة المروحة للحفاظ على الارتفاع. تُعد الطائرات بدون طيار ذات قدرات ثبات الارتفاع أسهل في التحكم لأنها يمكنها التحليق دون إدخال عصا التحكم باستمرار.
• كشف وتجنب العقبات: هذه الميزة تحمي الطائرة بدون طيار من الاصطدام. يمكن للطائرات بدون طيار ذات قدرات كشف وتجنب العقبات استشعار العقبات في مسارها وتجنبها. تمتلك بعض الطائرات بدون طيار قدرات كشف العقبات فقط. يمكنها استشعار العقبات ولكن لا يمكنها تجنبها. تتمتع الطائرات بدون طيار للمبتدئين والترفيهية بهذه الميزة في الغالب.
• أنماط الطيران الذكية: تأتي معظم الطائرات بدون طيار مع أنماط طيران ذكية لمساعدة الطيار. يمكن لأنماط الطيران الذكية مساعدة طيار الطائرة بدون طيار في التقاط لقطات جوية معقدة أو متابعة الهدف أو الطيران في دائرة. تشمل أنماط الطيران الذكية وضع "اتبعني" للطائرة بدون طيار، ووضع "دائرة" للطيران، ووضع "نقطة مرور".
• نقل البيانات في الوقت الفعلي: يسمح النقل في الوقت الفعلي للطيار برؤية ما تراه الطائرة بدون طيار. تعمل أجهزة الإرسال والكاميرات معًا لنقل لقطات الفيديو إلى الطيار. تُحسّن هذه الميزة من وعي الموقف وتُمنح الطيار المزيد من التحكم في الطائرة بدون طيار.
• التحكم بالإيماءات: يمكن التحكم في الطائرات بدون طيار الذكية ذات الميزات المتقدمة بالإيماءات. هذه ميزة التحكم شائعة بين عشاق الصور الشخصية والمغامرات. يستخدمون ميزة التحكم بالإيماءات لتوجيه الطائرة بدون طيار بإيماءات اليد.
• وظيفة متقدمة للعودة إلى المنزل: تُعيد وظيفة العودة إلى المنزل الطائرة بدون طيار إلى نقطة إقلاعها. يمكن لهذه الوظيفة إنقاذ الطائرة بدون طيار من الضياع أو الاصطدام. تمتلك العديد من الطائرات بدون طيار الذكية وظيفة RTH متقدمة. يمكنها العودة إلى المنزل حتى عندما تفقد الطائرة بدون طيار الإشارة أو عندما تنخفض البطارية.

سيناريوهات استخدام الطائرة بدون طيار الذكية

بخلاف تطبيقات المراقبة ورسم الخرائط، تُستخدم الطائرة بدون طيار ذات نظام الطيران الذكي في مجموعة متنوعة من الصناعات الأخرى.

• التصوير الجوي: يُعد صناعة الأفلام والتصوير الفوتوغرافي مجالين أساسيين أحدثت فيهما الطائرات بدون طيار الذكية تأثيرًا كبيرًا. توفر هذه المركبات غير المأهولة مناظر خلابة للإعلانات التجارية وتوثيق الأحداث وحتى التعبير الفني من خلال تجهيزها بكاميرات عالية الدقة.
• خدمات التوصيل: تتمتع تقنية الطائرات بدون طيار الذكية بتطبيقات محتملة في توصيل الطرود، والتي تُحققها العديد من شركات الخدمات اللوجستية. يمكن لخدمات التوصيل في آخر كيلومتر الاستفادة من هذه التكنولوجيا المتطورة، خاصة في المناطق الحضرية والمواقع النائية.
• فحص خطوط الطاقة: يمكن استخدام طائرات الفحص الذكية بدون طيار مجهزة بقدرات التصوير الحراري لفحص خطوط الطاقة والبنية التحتية الأخرى. تُمكن من اكتشاف الأعطال بسرعة وتساعد على ضمان توزيع الطاقة بكفاءة من خلال إجراء مسح جوي سريع فوق مناطق شاسعة.
• الزراعة الذكية: يمكن للطائرة بدون طيار الزراعية الذكية مراقبة صحة المحاصيل، وتقييم ظروف الحقول، وحتى المساعدة في رش المبيدات الحشرية المستهدف، من بين أشياء أخرى. تعتمد الزراعة الدقيقة بشكل كبير على هذه الطائرات بدون طيار الذكية، والتي تُساعد المزارعين على تحسين استخدام الموارد وزيادة الإنتاجية.
• مراقبة تقدم البناء: يمكن استخدام الطائرات بدون طيار المزودة بالذكاء الاصطناعي لمراقبة تقدم الموقع بانتظام. يمكنها إنشاء خرائط ثلاثية الأبعاد لمقارنة العمل الفعلي المكتمل مع جداول زمنية مخطط لها، وبالتالي تحسين إدارة المشاريع. يمكن لطائرة فحص موقع البناء بدون طيار أيضًا المساعدة في تتبع الأصول والكشف عن أي انتهاكات للسلامة أو مخاطر.
• أنشطة حماية البيئة: يمكن استخدام الطائرات بدون طيار الذكية في الأبحاث المتعلقة بأنشطة حماية البيئة مثل رسم خرائط التنوع البيولوجي، وتتبع تحركات الحيوانات، ومراقبة صحة النظام البيئي. تمتد تطبيقاتها المحتملة في الحفاظ على البيئة إلى مراقبة جودة الهواء، وكشف التلوث، وإدارة النفايات.
• عمليات البحث والإنقاذ الذكية: تُستخدم الطائرات بدون طيار بشكل متزايد في بعثات البحث والإنقاذ لتغطية مساحات شاسعة بسرعة. مُجهزة بأجهزة استشعار حرارية ورؤية ليلية والذكاء الاصطناعي، يمكنها العثور على الأشخاص أو الحيوانات أو الأشياء المفقودة بشكل أكثر كفاءة.
• التطبيقات الطبية الذكية: هناك اهتمام كبير باستخدام الطائرات بدون طيار للتطبيقات الطبية، مثل توصيل الإمدادات الأساسية والدم واللقاحات والأدوية إلى المناطق النائية أو المناطق المنكوبة بالكوارث. عندما تُجهّز هذه الطائرات الصغيرة بدون طيار الذكية بأنظمة تحكم طيران متقدمة، يمكنها التنقل بشكل مستقل إلى مواقع محددة مسبقًا مع تجنب العقبات بأمان.

كيفية اختيار طائرة بدون طيار ذكية

ينظر المشترون إلى الطائرات بدون طيار ذات الذكاء التي تُحقق أهدافًا تشغيلية دقيقة. يبحثون عن جوانب قد تؤثر على أداء الطائرة بدون طيار قبل شرائها.

• تحليل غرض الطائرة بدون طيار: السبب الرئيسي لشراء الطائرة بدون طيار هو أول ما ينظر إليه العميل. قد تختلف طائرة المراقبة بدون طيار عن طائرة سباق بدون طيار. بعد تحديد الغرض، يبحث المرء عن ميزات تناسب الهدف، مثل جودة الكاميرا، وسرعة الطيران، والحركة.
• مستوى الاستقلالية: تتمتع الطائرات بدون طيار الذكية التي تُتحكم عن بعد بمستويات متفاوتة من الاستقلالية. تتطلب بعضها تدخلًا يدويًا، بينما توفر البعض الآخر ملاحظات وتُنفذ رحلات جوية مُتَحَدِّدة آليًا جزئيًا. لا يحتاج طيران الطائرات بدون طيار ذاتية الحكم بالكامل إلى إدخال بشري في عملياتها. تُحلّق وتُنفذ المهام بشكل مستقل، والتي قد تكون مثالية للعمليات المملة أو الخطرة.
• طائرات بدون طيار هجينة: إذا لم تكن متأكدًا من الطائرات بدون طيار ذاتية الحكم بالكامل، يمكنك اختيار الهجينة. توفر هذه الطائرات بدون طيار الذكية للمشغلين البشريين وظائف مُتَحَدِّدة آليًا، مثل مسارات الطيران المُبرمجة مسبقًا والبيانات في الوقت الفعلي. يمكن لأتمتة العمل تقليل إرهاق المشغل وزيادة الكفاءة مع السماح بالتدخل البشري عند الضرورة.
• نطاق وقدرات المستشعرات: تعتمد طائرات المراقبة الذكية بدون طيار بشكل كبير على المستشعرات لتنفيذ المهام بدقة. ستحدد مواصفات المستشعر والكمية والأنواع قدرات الطائرة بدون طيار وإمكانات دمج المستشعر. من المهم أن دمج المستشعر هو عندما تجمع الطائرة بدون طيار البيانات من مستشعرات مختلفة للعمل بشكل جيد. تستخدم الشركات التي تعمل على الطائرات بدون طيار الذكية مستشعرات ذكية مع تقنية قياس متقدمة لتحسين منتجاتها.
• تقنية المستشعر: تمتلك معظم الطائرات بدون طيار الذكية نظامًا متعدد المستشعرات قد يشمل LiDAR ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والكاميرات. تكشف المستشعرات وتقيس الخصائص الفيزيائية لإنشاء خريطة للبيئة. تُمكن البيانات الدقيقة الطائرة بدون طيار من الطيران بأمان وتنفيذ مهمتها حتى اكتمالها.
• نظام التحكم الذكي: نظام من الخوارزميات التي تُمكن الطائرة بدون طيار من أداء مهام ذاتية الحكم بالكامل أو جزئية. قد يشمل أتمتة العمل رسم الخرائط، وتخطيط المهام، والملاحة، وتحديد الموقع، وتجنب العقبات. تسمح الخوارزميات أيضًا بالذكاء في التحكم في الرحلة، والإدراك، وصنع القرار.

الأسئلة والأجوبة

س: ما هي الطائرة بدون طيار الذكية؟

ج: الطائرات بدون طيار الذكية هي مركبات جوية بدون طيار (UAVs) مُجهزة بتقنيات متقدمة مثل الذكاء الاصطناعي، والتعلم الآلي، وقدرات الإدراك الذكية. تُمكن هذه الميزات الطائرة بدون طيار من التفكير والتصرف بذكاء مثل الإنسان.

س: كيف تعمل الطائرة بدون طيار الذكية؟

ج: تعتمد آلية عمل الطائرة بدون طيار الذكية على الغرض منها. بشكل عام، يتم برمجة الطائرة بدون طيار بمهمة معينة. ثم يتحكم الطيار/المشغل في الطائرة بدون طيار باستخدام جهاز تحكم عن بعد. تستخدم الطائرة بدون طيار الذكية مستشعراتها لاكتشاف وتجنب العقبات لتنفيذ مهمتها المخصصة بفعالية.

س: ما هي فوائد استخدام الطائرة بدون طيار الذكية؟

ج: يوفر استخدام الطائرة بدون طيار الذكية فوائد عديدة، بما في ذلك تحسين الكفاءة التشغيلية، وتوفير التكاليف، وأداء المهام الصعبة، والوصول إلى المناطق التي يصعب الوصول إليها. تتمتع الطائرات بدون طيار الذكية بقدرات معالجة بيانات في الوقت الفعلي التي تُمكنها من اتخاذ قرارات سريعة. يؤدي هذا إلى أوقات استجابة أسرع.

س: ما هي الصناعات التي تستخدم الطائرات بدون طيار الذكية؟

ج: تلجأ العديد من الصناعات إلى الطائرات بدون طيار الذكية لتلبية التطبيقات وحالات الاستخدام المختلفة. تشمل هذه الصناعات: صناعة الزراعة (مراقبة المحاصيل والرش الدقيق)، والطاقة (فحص البنية التحتية والمراقبة)، وإنفاذ القانون (المراقبة وتحليل مسرح الجريمة)، والبناء (فحص الموقع ومراقبة التقدم)، والنقل (التوصيل والخدمات اللوجستية)، ومراقبة البيئة (تتبع الحياة البرية ومراقبة التلوث).

س: هل يمكن تخصيص الطائرة بدون طيار الذكية؟

ج: نعم، يمكن تخصيص الطائرات بدون طيار الذكية لتناسب الاحتياجات والمتطلبات المحددة لصناعة معينة. يمكن إضافة ميزات وملحقات متنوعة إلى الطائرة بدون طيار، مثل الكاميرات الحرارية، وكاميرات الرؤية الليلية، وبرامج رسم الخرائط، وبرامج التعريف. يُوفر تعديل الطائرة بدون طيار للشركات وسيلة لتعزيز الإنتاجية والأداء.