حفظ ارتفاع خودکار در کوادکوپتر چیست ؟

کاربرد بارومتر در کوادکوپتر

حفظ ارتفاع خودکار در کوادکوپتر چیست ؟ امروزه حتی کوادکوپتر های کوچک و ارزان قیمت نیز از سنسور بارومتر ( حفظ ارتفاع خودکار ) بهره می برند و دارای قابلیتی هستند که با نام altitude hold شناخته می شود . اگر تا به حال چیزی در مورد این قابلیت نشنیده اید و یا با نحوه عملکرد و کاربرد آن آشنا نیستید ، توصیه می کنیم در ادامه  مقاله حفظ ارتفاع خودکار در کوادکوپتر چیست ؟ با ما همراه شوید .
قابلیت حفظ ارتفاع خودکار در کوادکوپتر ها مشابه چرخ های کمکی در دوچرخه می باشد و می تواند بسیار کاربردی و مفید واقع شود به گونه ای که شخص حتی اگر تازه کار و مبتدی می باشد می تواند براحتی در هدایت و کنترل هلی شات پیشی بگیرد و ماهر شود !

عملکرد حفظ ارتفاع خودکار کواد کوپتر

Altitude hold یا همان Height hold قابلیتی است که در سال های اخیر به طرز قابل ملاحظه ای در میان کوادکوپتر ها و مولتی روتور ها رواج پیدا کرده است . جالب است بدانید این قابلیت حتی به صورت پیش فرض روی کنترل کننده های پرواز مدل Naze 32 و OpenPilot تعریف شده است .
با توجه به عبارت “altitude hold” که در واقع به معنای حفظ ارتفاع است ، می توان گفت این قابلیت کوادکوپتر یا مولتی روتور شما را در ارتفاعی که از قبل تعیین کرده اید به صورت کاملا خودکار ثابت نگه خواهد داشت .
به عبارت دیگر با فعال شدن altitude hold پهباد ارتفاع خود را حفظ خواهد کرد تا کنترل کوادکوپتر با سهولت بیشتری صورت پذیرد و شما بتوانید تمرکز خود را به فعالیت هایی همچون تصویر برداری هوایی اختصاص دهید .

نحوه کار حفظ ارتفاع به صورت خودکار چگونه است ؟

در سیستم هایی که این قابلیت را ارائه می دهند یک عدد سنسور بارومتر (Barometer) وجود دارد که معمولا در کنار شتاب سنج (Acelerometer) مورد استفاده قرار می گیرد و به این ترتیب اطلاعات لازم جهت حفظ ارتفاع را در اختیار کوادکوپتر قرار می دهد .
به عبارت دیگر زمانی که اطلاعات به دست آمده از فشار سنج یا همان بارومتر با داده های فراهم شده توسط شتاب سنج ترکیب می شود ، کوادکوپتر می تواند ارتفاع ثابت خود را حفظ کند . لازم به ذکر است که در برخی از کنترل کننده ها نیز سنسور های اولتراسونیک به کار گرفته می شود تا دقت کوادکوپتر در هنگام حفظ ارتفاع بهبود پیدا کند .

نحوه عملکرد کوادکوپتر در هنگام فعال شدن قابلیت altitude hold فوق العاده ساده است . زمانی که شما دستور حفظ ارتفاع را صادر می کنید ، کنترل کننده اصلی موجود در کوادکوپتر با استفاده از سنسور هایی همچون بارومتر فشار هوا را در ارتفاعی که کوادکوپتر در آن قرار دارد تخمین می زند و در ادامه نیز نیروی محرکه (Throttle) را به گونه ای تنظیم می کند که فشار هوا بدون تغییر باقی بماند . به این ترتیب می توان گفت ارتفاع کوادکوپتر بر اساس فشار هوا ثابت می ماند .

بارومتر ها و سنسور های فشار سنج مورد استفاده در سیستم های پروازی امروزی فوق العاده دقیق هستند و معمولا می توانند ارتفاع کوادکوپتر را با اختلاف حداکثر یک فوتی (30 سانتی متری) از نقطه تعیین شده ثابت نگه دارند .

لازم است به این نکته نیز اشاره داشته باشیم که فشار هوا ممکن است با توجه به شرایط جوی نامساعد تغییر کند . به همین دلیل اگر شما قصد دارید از قابلیت حفظ ارتفاع خودکار در چنین شرایطی استفاده کنید ، به احتمال فراوان با مشکلاتی روبرو خواهید بود .

قابلیت حفظ ارتفاع به صورت خودکار چه معایبی دارد ؟

• همانطور که اشاره کردیم فشار هوا نقش بسیار مهمی در اندازه گیری و حفظ ارتفاع دارد . بنابراین فشار هوای ناپایدار در شرایط آب و هوایی نامطلوب می تواند روی عملکرد کوادکوپتر در حفظ ارتفاع مورد نظر تاثیر گذار باشد . در چنین مواقعی بهره گیری از یک سنسور اولتراسونیک می تواند نتایج بهتری به دنبال داشته باشد .
• زمانی که قابلیت altitude hold فعال می شود موتور ها باید به صورت پیوسته نیروی محرکه را افزایش و کاهش دهند تا کوادکوپتر بتواند ارتفاع مناسب را حفظ نماید . همین امر سبب می شود انرژی بیشتری از باتری استخراج شود و مدت زمان شارژدهی آن کاهش یابد .

سنسور بارومتر چگونه کار می کند ؟

بارومتر وسیله ای است که فشار هوا را بر اساس واحد های هکتوپاسکال (hPa) یا میلی بار (mb , mbar) اندازه گیری می کند . این واحد ها به منظور مشخص کردن میزان فشار هوا در زمینه های هواشناسی مورد استفاده قرار می گیرند و هر کدام از آن ها برابر با یک هزارم بار می باشند .
بسیاری از سنسور های فشارسنج امروزی از نوع piezo-resistive هستند که فشار هوا را با استفاده از یک سنسور مکانیکی اندازه گیری می کنند . این سنسور مکانیکی بر اساس فشار هوا در ارتفاع برابر با سطح دریا تنظیم شده است و دارای موقعیت ثابتی می باشد .
زمانی که فشار هوا بر اثر تغییر ارتفاع افزایش یا کاهش پیدا می کند ، مقاومت سنسور مکانیکی شکسته شده و تغییر موقعیت آن میزان فشار را مشخص می کند . زمانی که این مکانیزم در کنار یک تبدیل کننده آنالوگ به دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرد ، امکان ارسال داده های لازم برای انواع دستگاه ها فراهم می شود . در ادامه نیز همین دستگاه ها با استفاده از داده های به دست آمده و به کمک فرمول های تعریف شده میزان فشار را محاسبه می کنند .

نتیجه گیری

با توجه به قیمت مناسب قطعات مورد نیاز در حال حاضر امکان پیاده سازی قابلیت altitude hold تقریبا روی تمام کوادکوپتر های موجود فراهم شده است . بنابراین حتی اگر در هنگام بررسی مشخصات مدل های فوق العاده ارزان قیمت و مقدماتی نیز به قابلیت altitude mode برخورد کردید ، به هیچ وجه غافلگیر نشوید . پیش بینی می شود در آینده ای نزدیک این قابلیت به یکی از امکاناتی استاندارد و پیش فرض تمام کوادکوپتر ها تبدیل شود .

امیدواریم مقاله حفظ ارتفاع خودکار در کوادکوپتر چیست ؟ برای شما کاربران گرامی مفید واقع شده باشد . پیشنهاد می شود جهت مشاهده کوادکوپتر و تست پرواز تسوط کارشناسان جهان آرسی از فروشگاه حضوری جهان آرسی بازدید فرمایید .