Drone (UAV) là gì? Cấu tạo của một Drone gồm những gì?

 Bạn đã hiểu gì về Drone (UAV) ? Cùng VietDrone tìm hiểu những kiến thức cơ bản về Drone cho người mới bắt đầu nhé! 

1. Drone (UAV) là gì?

Drone(UAV) là máy bay không người lái. Drone được biết đến nhiều hơn với tên gọi là phương tiện bay không người lái (UAV) hoặc hệ thống máy bay không người lái. Về bản chất, máy bay không người lái là một robot bay có thể điều khiển từ xa hoặc bay tự động bằng cách sử dụng các lộ trình bay được kiểm soát bằng phần mềm trong các hệ thống nhúng của nó, hoạt động kết hợp với các cảm biến trên bo mạch và hệ thống định vị toàn cầu (GPS).

Hình 1: Ảnh về Drone sử dụng cảm biến GPS
 

Khai sinh Drone hay UAV thường được gắn liền với quân đội. Chúng ban đầu được sử dụng cho mục tiêu thực hành phòng không, thu thập thông tin tình báo và gây tranh cãi hơn là làm nền tảng vũ khí. 

Hình 2: Drone được sử dụng trong quân đội

2. Vai trò và tầm quan trọng của Drone hiện nay

Drone đang ngày càng trở nên quan trọng và có vai trò rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau trong đời sống hiện đại.

Giám sát và kiểm tra
Lĩnh vực nông nghiệp: Drone được sử dụng để giám sát cây trồng, phát hiện sâu bệnh, kiểm tra tình trạng đất và tưới nước. Điều này giúp tối ưu hóa sản xuất và giảm chi phí. Bằng cách cung cấp dữ liệu chi tiết và liên tục, drone cung cấp tư liệu để chúng ta cái nhìn tổng quan về tình trạng cây trồng và đưa ra quyết định nhanh chóng, hiệu quả.
Lĩnh vực Xây dựng và hạ tầng: Drone hỗ trợ kiểm tra công trình xây dựng, đường xá, cầu cống và các cơ sở hạ tầng khác một cách nhanh chóng và an toàn. Chúng có thể tiếp cận những vị trí khó khăn và cung cấp hình ảnh chi tiết, giúp các kỹ sư và nhà thầu phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn.

Cứu trợ và cứu hộ
Drone có thể được triển khai để tìm kiếm và cứu nạn trong các tình huống khẩn cấp như thiên tai, lũ lụt, hoặc tai nạn. Drone có khả năng tiếp cận những khu vực nguy hiểm hoặc khó tiếp cận mà con người khó có thể tiếp cận được. Drone trang bị camera nhiệt có thể phát hiện người bị mắc kẹt hoặc bị thương, giúp đội cứu hộ định vị và hành động nhanh chóng.

Giao thông vận tải và giao hàng
Hiện nay, Các công ty như Amazon và UPS đang thử nghiệm việc sử dụng drone để giao hàng. Điều này có thể cải thiện tốc độ giao hàng, đặc biệt là ở những khu vực xa xôi hoặc khó tiếp cận. Việc sử dụng drone cho giao hàng cũng giúp giảm tải giao thông trên đường phố và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Quân sự và an ninh
Trong những năm gần đây,Drone ứng dụng trong quân sự đã vô cùng quen thuộc và phổ biến rộng rãi ở các nước. Chúng đượcsử dụng trong các nhiệm vụ quân sự cho mục đích giám sát, trinh sát và thậm chí là tấn công. Chúng cung cấp thông tin tình báo thời gian thực và có thể thực hiện các nhiệm vụ nguy hiểm mà không cần đến sự hiện diện của con người. Trong lĩnh vực an ninh, drone được sử dụng để giám sát các sự kiện công cộng, hỗ trợ cảnh sát trong việc duy trì trật tự và an ninh.

Nghiên cứu khoa học và bảo tồn môi trường
Drone hỗ trợ các nhà khoa học trong việc nghiên cứu động vật hoang dã, giám sát môi trường và thu thập dữ liệu khí tượng. Chúng có thể tiếp cận những khu vực khó tiếp cận và thu thập dữ liệu một cách hiệu quả, giúp các nhà khoa học có cái nhìn toàn diện hơn về các hệ sinh thái và hiện tượng tự nhiên.
 

Giải trí và truyền thông
Drone được sử dụng để quay phim và chụp ảnh từ trên cao trong các sự kiện thể thao, lễ hội, và các dự án truyền thông. Chúng tạo ra những góc quay mới lạ và ấn tượng, nâng cao chất lượng và tính hấp dẫn của các sản phẩm truyền thông. Việc sử dụng drone trong điện ảnh và truyền hình đã mở ra những khả năng sáng tạo mới cho các nhà làm phim.

Địa lý và bản đồ hóa
Drone giúp tạo ra các bản đồ chính xác và chi tiết của các khu vực địa lý. Chúng được sử dụng trong khảo sát địa hình, lập bản đồ 3D, và các dự án quy hoạch đô thị. Khả năng thu thập dữ liệu nhanh chóng và chi tiết của drone giúp cải thiện độ chính xác của các bản đồ và mô hình địa hình.
Có thể nói drone đã và đang đóng một vai trò rất quan trọng trong nhiều lĩnh vực, giúp cải thiện hiệu quả, tiết kiệm chi phí và nâng cao độ an toàn. Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, vai trò của drone dự kiến sẽ tiếp tục mở rộng và mang lại nhiều lợi ích hơn nữa trong tương lai.
 

Hình 3: Drone sử dụng trong nông nghiệp

3.  Máy bay không người lái hoạt động như thế nào?

Để bay, máy bay không người lái phải có nguồn năng lượng, chẳng hạn như pin hoặc nhiên liệu. Chúng cũng có rô-to, cánh quạt và khung. Khung của máy bay không người lái thường được làm từ vật liệu composite (thường sử dụng carbon fiber) nhẹ để giảm trọng lượng và tăng khả năng cơ động.

Hình 3: Khung Drone bằng vật liệu carbon

Máy bay không người lái yêu cầu một bộ điều khiển, cho phép người điều khiển sử dụng điều khiển từ xa, điều hướng và hạ cánh máy bay. Bộ điều khiển giao tiếp với máy bay không người lái bằng sóng radio hay wifi - phổ biến hiện nay à sóng ELRS một dạng sóng radio sử dụng giao thức SERDES (Serializer/Deserializer) tiên tiến dẻ truyền dữ liệu.

Hình 5: Tay điều khiển sử dụng tín hiệu ELRS

Các tính năng và thành phần phổ biến của máy bay không lái là gì?
Máy bay không người lái có rất nhiều thành phần, bao gồm:
- Bộ điều khiển điện tử, điều khiển tốc độ và hướng của động cơ;
- Bộ điều khiển bay;
- Mô-đun GPS;
- Pin;
- Ăng ten;
- Máy thu;
- Máy ảnh;
- Cảm biến, bao gồm cảm biến siêu âm và cảm biến tránh va chạm;
- Máy đo gia tốc, đo tốc độ; 

Hình 6: Các linh kiện trong Drone FPV

Các tính năng của máy bay không người lái thay đổi tùy theo mục đích sử dụng. Các ví dụ về các tính năng bao gồm:
- Các loại camera khác nhau với hiệu suất cao, zoom và khả năng ổn định bằng tay cầm gimbal và nghiêng;
- Trí tuệ nhân tạo (AI) cho phép máy bay không người lái theo dõi các vật thể;
- Các tính năng thực tế tăng cường (AR) cho phép chồng các vật thể ảo lên nguồn cấp dữ liệu camera của máy bay không người lái;
- Định dạng lưu trữ media;
- Thời gian bay tối đa, xác định thời gian máy bay không người lái có thể ở trên không;
- Tốc độ tối đa, bao gồm cả lên và xuống;
- Độ chính xác di chuột;
- Phạm vi cảm biến vật cản;
- Giữ độ cao, giữ máy bay không người lái ở một độ cao cố định;
- Cấp nguồn video trực tiếp; và
- Nhật ký bay.

Hệ thống dẫn đường, chẳng hạn như GPS, thường được đặt ở mũi của máy bay không người lái. GPS trên máy bay không người lái thông báo vị trí chính xác của nó cho bộ điều khiển. Máy đo độ cao trên bo mạch có thể truyền đạt thông tin về độ cao. Máy đo độ cao cũng giúp giữ máy bay không người lái ở một độ cao cụ thể nếu bộ điều khiển chỉ định.

Hình 7: Setup hành trình bay của Drone nông nghiệp

Máy bay không người lái có thể được trang bị các cảm biến, bao gồm cảm biến khoảng cách siêu âm, laser hoặc lidar, cảm biến thời gian bay, cảm biến hóa học và cảm biến ổn định và định hướng. Cảm biến hình ảnh cung cấp dữ liệu hình ảnh và video. Cảm biến Red, green và blue thu thập các bước sóng màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam tiêu chuẩn, và cảm biến đa phổ thu thập các bước sóng nhìn thấy và không nhìn thấy, chẳng hạn như hồng ngoại và tử ngoại. Máy đo gia tốc, con quay hồi chuyển, máy đo từ trường, áp kế và GPS cũng là các tính năng phổ biến của máy bay không người lái.

Hy vọng những thông tin về Drone mà VietDrone cung cấp sẽ giúp quý khách hàng hiểu rõ hơn về vai trò và tầm quan trọng của drone trong các lĩnh vực khác nhau. VietDrone luôn cam kết mang đến những giải pháp công nghệ tiên tiến và hiệu quả nhất, đáp ứng nhu cầu đa dạng của khách hàng. Chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ và tư vấn để quý khách hàng có thể tận dụng tối đa lợi ích từ việc sử dụng drone. Nếu có bất kỳ thắc mắc hoặc nhu cầu cần tư vấn thêm, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi. Chân thành cảm ơn quý khách hàng đã tin tưởng và đồng hành cùng VietDrone!