تقنيات تجنب العوائق للطائرة بدون طيار ذاتية القيادة S400

في السنوات الأخيرة، وبفضل تطور التكنولوجيا الذكية، دخلت الطائرات المسيّرة مجالاتٍ واسعة في قطاعاتٍ متنوعة كالأمن والتفتيش والمسح، ولعبت دورًا محوريًا. إلا أن بيئات التشغيل المعقدة تُشكّل تحدياتٍ أمام ذكاء الطائرات المسيّرة وسلامتها أثناء الطيران. ولضمان سلامة طيرانها، تتطور تقنيات تجنب العوائق باستمرار مع ازدياد تطبيقاتها.

تُعدّ تقنية تجنّب العوائق تقنية ذكية تُمكّن الطائرات المسيّرة من تجنّب العوائق بشكل تلقائي. يستطيع نظام تجنّب العوائق التلقائي في الطائرات المسيّرة تجنّب العوائق في مسار الطيران في الوقت المناسب، مما يقلل بشكل كبير من الخسائر الناجمة عن الأخطاء التشغيلية.

مرحلة استشعار العوائق

لا تستطيع الطائرات المسيرة سوى استشعار العوائق. فعندما تصادف عائقاً، يمكنها التعرف عليه بسرعة والتحليق في مكانها، منتظرةً التعليمات التالية من قائد الطائرة.

تجاوز العقبات

تستطيع الطائرة المسيّرة الحصول على صورة ثلاثية الأبعاد للعائق، وبالتالي تحديد شكله بدقة، ومن ثمّ تجنّبه تلقائيًا. في هذه المرحلة، تتمكّن الطائرة المسيّرة من الاستغناء عن تحكّم الطيار وتحقيق القيادة الذاتية.

مرحلة نمذجة المشهد والبحث عن المسار

تستطيع الطائرات بدون طيار بناء نموذج خريطة لمنطقة الطيران ثم تخطيط مسارات معقولة، وهو أعلى مستوى لتكنولوجيا تجنب العوائق للطائرات بدون طيار في الوقت الحاضر.

هذه المراحل الثلاث هي عملية تقنية تجنب العوائق بواسطة الطائرات بدون طيار. تبدأ باكتشاف الطائرة للعوائق، ثم تجنبها تلقائياً، وأخيراً تحديد مسارها ذاتياً.

تجنب العوائق بالأشعة تحت الحمراء

يُعدّ مبدأ التثليث أحد التطبيقات الشائعة لتجنب العوائق بالأشعة تحت الحمراء. يتكون مستشعر الأشعة تحت الحمراء من باعث للأشعة تحت الحمراء وكاشف CCD. يُصدر الباعث أشعة تحت حمراء ويعكسها على الجسم. بعد أن يستقبل كاشف CCD الضوء المنعكس، تختلف زاوية الانعكاس تبعًا لاختلاف المسافة (D) من الجسم. تُنتج زوايا الانعكاس المختلفة قيم إزاحة (L) مختلفة، وبمعرفة هذه البيانات وحسابها، يُمكن تحديد مسافة الجسم.

تجنب العوائق بالموجات فوق الصوتية

يعتمد مبدأ تحديد المدى بالموجات فوق الصوتية على انعكاس الموجات الصوتية عند اصطدامها بالعوائق، وسرعة هذه الموجات معروفة. لذا، بمعرفة الفرق الزمني بين الإرسال والاستقبال، يمكن حساب مسافة القياس. وبمعرفة المسافة بين المرسل والمستقبل، يمكن حساب المسافة الفعلية للجسم.

تجنب العوائق الليزرية

يُشبه نظام تجنب العوائق بالليزر نظام الأشعة تحت الحمراء، حيث يقوم كلاهما بإصدار أشعة ليزر ثم استقبالها. وتتعدد طرق قياس أجهزة استشعار الليزر، بما في ذلك التثليث المشابه للأشعة تحت الحمراء، وقياس فرق التوقيت والسرعة المشابه للموجات فوق الصوتية.

تجنب العوائق البصرية

حل مشكلة كيفية "رؤية" الروبوتات، أي الرؤية الحاسوبية. ويكمن الأساس في كيفية الحصول على معلومات ثلاثية الأبعاد من صور ثنائية الأبعاد لفهم العالم ثلاثي الأبعاد الذي نعيش فيه.

يُعدّ انتشار وظائف تجنّب العوائق اتجاهًا عامًا في تطور صناعة الطائرات المسيّرة. فمع اتساع نطاق سيناريوهات تشغيلها، باتت هذه الطائرات قادرة على التكيّف مع بيئات طيران أكثر تعقيدًا وقسوة، وإنجاز مهامها بكفاءة وذكاء. وفي المستقبل، ومع تنوّع تقنيات تجنّب العوائق في الطائرات المسيّرة، ستُستخدم طائرات هانفورت المسيّرة على نطاق واسع في مختلف الصناعات، ما يُعزز من ذكائها.