پهپادها چگونه کار می کنند؟

پهپادها دو عملکرد اساسی دارند: حالت پرواز و ناوبری.

برای پرواز، پهپادها باید منبع انرژی مانند باتری یا سوخت داشته باشند. آنها همچنین معمولا دارای روتور، پروانه یا بال و یک قاب هستند. قاب یک هواپیمای بدون سرنشین معمولاً از یک ماده کامپوزیت سبک وزن برای کاهش وزن و افزایش قدرت مانور ساخته شده است.

هواپیماهای بدون سرنشین دارای ملخ معمولاً دارای چهار ملخ دو پره هستند که از چهار بازوی متصل به قاب خارج می شوند. آنها با استفاده از موتورهایی که به سرعت پروانه ها را می چرخند، بالابر ایجاد می کنند. از سوی دیگر، پهپادهایی که از بال استفاده می کنند، بر حرکت رو به جلو هواپیما تکیه می کنند تا بال ها را در هوا فشار دهند تا بالابر ایجاد کنند.

هواپیماهای بدون سرنشین به یک کنترلر نیاز دارند که به اپراتور اجازه می دهد از کنترل از راه دور برای پرتاب، هدایت و فرود هواپیما استفاده کند – همه اینها در حالی که خلبان روی زمین می ماند. کنترل کننده ها با استفاده از امواج رادیویی مانند Wi-Fi با پهپاد ارتباط برقرار می کنند . پهپادها معمولاً دارای یک دوربین در داخل هواپیما هستند که آنچه را که می بیند به کنترل کننده ای که خلبان در اختیار دارد، منتقل می کند.

برخی از پهپادها می توانند با استفاده از ترکیبی از سنسورهای اجتناب از مانع و GPS به طور خودکار در یک مسیر مشخص پرواز کنند. یک پیاده سازی رایج این کار، عملکرد بازگشت به خانه در برخی از پهپادهای مصرف کننده است.

ویژگی ها و اجزای متداول پهپاد چیست؟

هواپیماهای بدون سرنشین دارای اجزای زیادی هستند، از جمله موارد زیر:

• کنترل‌کننده‌های الکترونیکی سرعت، که سرعت و جهت موتور را مدیریت می‌کنند.
• کنترلر پرواز.
• ماژول GPS
• باتری.
• آنتن.
• گیرنده.
• دوربین ها
• گیمبال هایی که دوربین را از لرزش، باد یا حرکات دیگر تثبیت می کنند.
• حسگرها، از جمله سنسورهای اولتراسونیک و سنسورهای جلوگیری از برخورد.
• شتاب سنج که سرعت را اندازه گیری می کند.
• ارتفاع سنج که ارتفاع را اندازه گیری می کند.

ویژگی های پهپاد بر اساس کاربرد مورد نظر متفاوت است. نمونه هایی از ویژگی ها شامل موارد زیر است:

• انواع دوربین ها با عملکرد بالا، زوم و گیمبال ثابت بادامک و قابلیت شیب.
• هوش مصنوعی ( AI )، که پهپاد را قادر می سازد اشیا را دنبال کند.
• ویژگی های واقعیت افزوده ( AR ) که اشیاء مجازی را بر روی تغذیه دوربین پهپاد قرار می دهد.
• فرمت ذخیره سازی رسانه
• حداکثر زمان پرواز، که تعیین می کند هواپیمای بدون سرنشین چقدر می تواند در هوا بماند.
• حداکثر سرعت، از جمله صعود و فرود.
• دقت شناور
• محدوده حسی مانع
• نگه داشتن ارتفاع، که پهپاد را در یک ارتفاع ثابت نگه می دارد.
• فید ویدیوی زنده.
• سیاهههای مربوط به پرواز
• بازگشت خودکار به خانه.
• حالت دنبال کردن.

سیستم های ناوبری، مانند GPS، معمولاً در دماغه پهپادها قرار می گیرند. GPS موجود در یک پهپاد موقعیت دقیق آن را به کنترل کننده اطلاع می دهد. یک ارتفاع‌سنج داخلی می‌تواند اطلاعات ارتفاع را مخابره کند و همچنین در صورت تعیین کنترل‌کننده، پهپاد را در ارتفاع خاصی نگه دارد.

پهپادها را می توان به حسگرهایی از جمله سنسورهای اولتراسونیک، لیزری یا لیدار، سنسورهای زمان پرواز، سنسورهای شیمیایی و سنسورهای تثبیت و جهت یابی مجهز کرد. حسگرهای بصری داده های ثابت و ویدئویی را ارائه می دهند. حسگرهای قرمز، سبز و آبی طول موج‌های بصری استاندارد RGB را جمع‌آوری می‌کنند و حسگرهای چند طیفی طول‌موج‌های مرئی و غیرقابل مشاهده، مانند مادون قرمز و فرابنفش را جمع‌آوری می‌کنند. شتاب سنج، ژیروسکوپ، مغناطیس سنج، فشارسنج و GPS نیز از ویژگی های رایج پهپادها هستند.

به عنوان مثال، حسگرهای حرارتی کاربردهای نظارتی و امنیتی مانند نظارت بر دام و تشخیص امضای گرما را امکان پذیر می کنند. حسگرهای فراطیفی به شناسایی مواد معدنی و پوشش گیاهی کمک می کنند و برای استفاده در سلامت محصول، کیفیت آب و ترکیب سطح ایده آل هستند.

برخی از پهپادها از حسگرها برای شناسایی موانع و جلوگیری از برخورد استفاده می کنند. در ابتدا این حسگرها برای تشخیص اشیاء جلوی پهپاد طراحی شده بودند. برخی از پهپادها اکنون تشخیص موانع را در پنج جهت انجام می دهند: جلو، عقب، پایین، بالا و پهلو به پهلو.

برای فرود، پهپادها از سیستم های موقعیت یابی بصری با دوربین های رو به پایین و حسگرهای اولتراسونیک استفاده می کنند. سنسورهای اولتراسونیک تعیین می کنند که پهپاد چقدر به زمین نزدیک است.

چه نوع پهپادی موجود است؟

هواپیماهای بدون سرنشین به روش های مختلف از جمله بر اساس نوع بال، وزن، برد، قدرت و نوع فعالیت طبقه بندی می شوند.

هنگامی که بر اساس نوع بال طبقه بندی می شوند، دو نوع اصلی از سکوهای هواپیماهای بدون سرنشین زیر وجود دارد:

1. روتور شامل تک روتور و چند روتور مانند تری کوپتر، کوادکوپتر، هگزاکوپتر و اکتوکوپتر.
2. بال ثابت، که شامل پهپادهایی است که برای ایجاد بالابر از طریق بال ها به حرکت رو به جلو نیاز دارند، و همچنین پهپادهای هیبریدی عمودی برخاستن و فرود ( VTOL ) که به باند فرودگاه نیاز ندارند.

پهپادها را نیز می توان بر اساس وزن آنها به شرح زیر طبقه بندی کرد:

• پهپادهای بسیار کوچک که 200 گرم (.44 پوند) یا کمتر هستند.
• پهپادهای کوچک که وزن آنها تا 1000 گرم (2.20 پوند) می رسد.
• پهپادهای متوسط ​​که تا 44 پوند وزن دارند.
• پهپادهای بزرگ که بیش از 44 پوند وزن دارند.

پهپادها که بر اساس برد طبقه بندی می شوند، می توانند در یکی از دسته های زیر قرار بگیرند:

• برد بسیار نزدیک، که می تواند تا حدود سه مایل پرواز کند.
• برد نزدیک، که می تواند تا حدود 31 مایل پرواز کند.
• برد کوتاه، که می تواند تا حدود 93 مایل پرواز کند.
• میدرنج، که می تواند تا حدود 400 مایل پرواز کند.
• برد طولانی که می تواند تا بیش از 400 مایل پرواز کند.

بر اساس نوع قدرت، پهپادها را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

• باتری.
• بنزین.
• پیل سوختی هیدروژنی
• خورشیدی.

بر اساس فعالیت، پهپادها را می توان به چند نوع طبقه بندی کرد که شامل موارد زیر است، اما به آنها محدود نمی شود:

• پهپادهای اسباب بازی
• پهپادهای عکاسی یا فیلمبرداری.
• پهپادهای مسابقه ای
• پهپادهای دید اول شخص (FPV).
• پهپادهای جستجو و نجات.
• پهپادهای نظامی
• پهپادهای ساختمانی
• پهپادهای کشاورزی

پهپادهای شخصی

بسیاری از پهپادهای شخصی برای استفاده مصرف کنندگان در دسترس هستند. آنها به معاملات استاندارد جمعه سیاه و دوشنبه سایبری تبدیل شده‌اند و قابلیت‌های فیلمبرداری و دوربین عکاسی با کیفیت بالا را ارائه می‌کنند. اپراتورها اغلب مبتدیانی هستند که به دنبال آن هستند که به سادگی آنها را برای تفریح ​​یا مسابقه پرواز دهند. این پهپادها معمولاً 10 پوند یا کمتر وزن دارند، اما می توانند کمتر از یک پوند باشند.

نمونه هایی از پهپادهای شخصی شامل موارد زیر است:

• Autel Evo Lite+ که یک گزینه رقیب برای DJI mini است اما زمان پرواز 40 دقیقه و دیافراگم قابل تنظیم را ارائه می دهد.
• کیت BetaFPV Cetus Pro، که یک پهپاد FPV است که برای مبتدیان طراحی شده است.
• DJI Mini 4 Pro که یک پهپاد سبک و جمع و جور برای عکاسی است.
• DJI Mavic 3 Pro که یک پهپاد دوربین دار قدرتمند با تشخیص موانع همه جانبه است.
• Emax Tinyhawk II که یک پهپاد مسابقه ای است که برای مبتدیان طراحی شده است.
• Ryze Tello که یک گزینه سبک وزن، جمع و جور و مقرون به صرفه برای مبتدیان است.

پهپادهای تجاری

پهپادهای قوی تر و توانمندتر نیز برای استفاده در محیط های تجاری در دسترس هستند. Insitu، یک شرکت بوئینگ، ScanEagle، یک پهپاد با طول بال های 10 فوتی که وزن آن 35 پوند است را ارائه می دهد. اینسیتو همچنین یک هواپیمای 81 پوندی با طول بال 16 فوتی، Integrator می سازد. پهپادهای Insitu از باند فرودگاه بلند نمی شوند. در عوض از قابلیت های VTOL در لانچرها و سیستم بازیابی شرکت استفاده می کنند. حسگرهای موجود عبارتند از: تصویربرداری الکترواپتیک، تصویرگر مادون قرمز موج میانی، نشانگر مادون قرمز و فاصله یاب لیزری.

در سال 2018، بوئینگ اعلام کرد که نمونه اولیه یک وسیله نقلیه هوایی باری VTOL الکتریکی بدون سرنشین را ساخته است که قادر به حمل بار 500 پوندی است. با این حال، از سال 2024، بوئینگ هیچ به روز رسانی برای تولید یا فروش خود را اعلام نکرده است.

پهپادهای متصل گزینه دیگری هستند. آنها از نظر فیزیکی به یک ایستگاه پایه متصل هستند. اگر تتر منبع تغذیه مستقیم را فراهم کند، سیستم‌های متصل می‌توانند چالش تامین برق بسیاری از پهپادها را حل کنند. به عنوان مثال، ایستگاه پهپاد متصل Elistair Safe-T 2 توان 2200 وات را ارائه می دهد و می تواند تا ارتفاعات بیش از 200 فوت پرواز کند، با سرعت انتقال داده تا 200 مگابیت بر ثانیه.

علاوه بر Insitu و Elistair، سایر تولیدکنندگان هواپیماهای بدون سرنشین تجاری شامل موارد زیر هستند:

• 3D Robotics Inc.
• AeroVironment Inc.
• رباتیک Autel.
• دیجی .
• اهنگ
• مگس آزاد
• طوطی
• شرکت PrecisionHawk
• Skydio
• Yuneec.

کاربردهای پهپاد تجاری و سازمانی

استفاده از پهپادهای غیرنظامی در دهه گذشته افزایش یافته است. فراتر از برنامه های نظارت و تحویل، پهپادها برای روزنامه نگاری پهپاد، جستجو و نجات، واکنش در برابر بلایا، حفاظت از دارایی، نظارت بر حیات وحش، آتش نشانی، رله ارتباطات، مراقبت های بهداشتی و کشاورزی استفاده می شوند.

ادغام پهپادها و فناوری اینترنت اشیا (IoT) کاربردهای سازمانی بسیاری را ایجاد کرده است. پهپادهایی که با شبکه‌های حسگر اینترنت اشیا روی زمین کار می‌کنند می‌توانند به شرکت‌های کشاورزی در نظارت بر زمین و محصولات کمک کنند. شرکت های انرژی خطوط برق و تجهیزات عملیاتی را بررسی می کنند. و شرکت های بیمه بر اموال برای ادعاها و بیمه نامه ها نظارت می کنند.

آزمایشی در سال ۲۰۱۵ در آستین، تگزاس، یکی از راه‌های ترکیب پهپادها و اینترنت اشیا را نشان داد. یک شرکت فناوری امنیتی با یک استارتاپ پهپاد برای شکار فانوس های Zigbee همکاری می کند تا یک نمای کلی از شبکه های اینترنت اشیا موجود در مناطق مسکونی و تجاری شهر ارائه دهد. شرکت ها گزارش دادند که نتایج سریع و آموزنده بود.

از لجستیک گرفته تا کشاورزی و امنیت، وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین و اینترنت اشیا اغلب بخشی از یک بحث هستند. آنها اتصال و تعامل همه جا را ارائه می دهند.

نمونه های دیگری از نحوه استفاده از فناوری پهپاد شامل موارد زیر است:

• کشاورزی. هواپیماهای بدون سرنشین ارتفاع محصولات را اندازه گیری و ثبت می کنند. آن‌ها از فناوری سنجش از دور لیدار استفاده می‌کنند که محصول را با لیزر روشن می‌کند و با اندازه‌گیری آنچه که به عقب بازتاب می‌شود، فاصله را محاسبه می‌کند. این می تواند به کشاورزان در بهینه سازی تولید کشاورزی و ترویج شیوه های کشاورزی پایدار کمک کند.
• پایش بیولوژیکی هواپیماهای بدون سرنشین با حسگرهای بیولوژیکی به مناطق ناامن پرواز می کنند تا کیفیت هوا یا آب را اندازه گیری کنند . آنها همچنین می توانند وجود میکروارگانیسم های خاص و عناصر جوی را بررسی کنند.
• نظارت بر آتش سوزی آتش نشانان از هواپیماهای بدون سرنشین برای بررسی منطقه آسیب دیده استفاده می کنند تا میزان خسارت و سرعت گسترش آتش را تعیین کنند. تصاویر گرفته شده جزئیات خسارات وارده را نشان می دهد.
• پوشش ورزشی شبکه‌های تلویزیونی از هواپیماهای بدون سرنشین برای ضبط فیلم‌های رویدادهای ورزشی، مانند فیلم‌های ضبط‌شده و زنده از پرواز استفاده می‌کنند، که در غیر این صورت گرفتن آن‌ها دشوار خواهد بود. استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین باید با مقررات اداره هوانوردی فدرال (FAA) و همچنین لیگ ورزشی، محل برگزاری و قوانین سازمان مجری قانون محلی مطابقت داشته باشد.

تاریخچه پهپادها

قدمت هواپیماهای بدون سرنشین به سال 1849 ایتالیا برمی گردد، زمانی که ونیز برای استقلال خود از اتریش می جنگید. سربازان اتریشی با بالون های هوای داغ، پر از هیدروژن و هلیوم مجهز به بمب به ونیز حمله کردند.

اولین هواپیمای بدون خلبان با رادیو کنترل در جنگ جهانی اول مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1917، ارتش ایالات متحده آزمایشی Kettering Bug را توسعه داد، یک هواپیمای بمب پرنده بدون سرنشین، که هرگز به صورت عملیاتی در نبرد مورد استفاده قرار نگرفت.

اولین پهپاد معمولی مورد استفاده در سال 1935 به عنوان یک ابزار مجدد در اندازه کامل هواپیمای دوباله کویین بی De Havilland DH.82B ظاهر شد. این رادیو و کنترل های سروومکانیسمی در صندلی عقب نصب شده بود. این هواپیما را می‌توان به طور معمول از صندلی جلو هدایت کرد، اما عموماً بدون سرنشین برای تیراندازی توپچی‌هایی که در حال آموزش بودند پرواز می‌کرد.

واژه پهپاد به این استفاده اولیه برمی گردد، بازی در نامگذاری ملکه زنبور عسل.

فناوری پهپاد همچنان مورد توجه ارتش بود، اما اغلب غیرقابل اعتماد و پرهزینه بود. پس از بروز نگرانی در مورد سرنگونی هواپیماهای جاسوسی، ارتش دوباره موضوع پهپادها را بررسی کرد. پهپادهای نظامی به زودی نقش پرتاب اعلامیه و عمل به عنوان طعمه جاسوسی را بر عهده گرفتند.

هواپیماهای بدون سرنشین به عنوان بخشی از اینترنت اشیاء نظامی در نقش‌های زیر به عنوان یک ستون اصلی باقی مانده‌اند:

• هوش.
• نظارت هوایی.
• حفاظت نیرو
• جستجو و نجات.
• نقطه یابی توپخانه.
• دنبال کردن و کسب هدف.
• ارزیابی خسارت نبرد
• شناسایی.
• سلاح.

برخی از نقاط عطف اخیر هواپیماهای بدون سرنشین شامل موارد زیر است:

• 2006. آژانس گمرک و حفاظت مرزی ایالات متحده برای اولین بار از پهپادها برای نظارت بر مرز ایالات متحده و مکزیک استفاده کرد.
• 2012. کریس اندرسون، سردبیر مجله Wired ، بازنشسته شد تا خود را به شرکت هواپیماهای بدون سرنشین خود، 3D Robotics Inc اختصاص دهد. امروزه پهپادهایی را برای عکاسی هوایی و فیلمبرداری به بازار عرضه می کند. همچنین به شرکت های ساختمانی، تاسیساتی، مخابراتی و ایمنی عمومی می فروشد.
• 2013. جف بزوس، مدیر عامل آمازون، طرحی را برای استفاده از پهپادهای تجاری برای تحویل محصول اعلام کرد.
• 2016. FAA مقررات جدیدی را برای استفاده تجاری از پهپادهای کوچک اجرا کرد.
• جولای 2016. استارت‌آپ Reno، Nev. Flirtey، آمازون را شکست داد. این شرکت با استفاده از یک پهپاد تجاری بسته ای را با موفقیت به یکی از ساکنان نوادا تحویل داد.
• سپتامبر 2016. مؤسسه پلی تکنیک ویرجینیا و دانشگاه ایالتی، با همکاری Project Wing، واحدی از مالک Google Alphabet, Inc. ، تحویل هواپیماهای بدون سرنشین را آزمایش کردند. آنها با بوریتوهای یک رستوران محلی Chipotle شروع کردند.
• اکتبر 2016. Zipline مستقر در سانفرانسیسکو خدماتی را راه اندازی کرد که خون و دارو را به بیمارستان های رواندا تحویل می دهد.
• مارس 2021. Zipline تحویل واکسن های COVID-19 را به ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی در غنا به عنوان بخشی از ابتکار COVAX سازمان ملل آغاز کرد.
• آگوست 2021. Project Wing آلفابت اعلام کرد که از مرز 100000 هواپیمای بدون سرنشین عبور خواهد کرد، که گام دیگری در جهت اثبات امکان تحویل پهپاد در مقیاس است.
• 2021-2024. سازمان ملی هوانوردی و فضایی، یا ناسا، از یک پهپاد خودمختار که بر روی مریخ کار می کرد، به نام هلیکوپتر Ingenuity Mars استفاده کرد.
• 2022-2024. هر دو طرف در جنگ روسیه و اوکراین از هواپیماهای بدون سرنشین استفاده می کنند. این یکی از اولین نمونه های مدرن از نحوه استفاده از پهپادها در جنگ فعال است . قابل ذکر است که از آنها برای جمع آوری اطلاعات و بمباران اهداف استفاده می شود. روش‌های جنگ الکترونیکی نیز برای مسدود کردن سیگنال‌های پهپاد با پارازیت فرکانس‌های رادیویی استفاده شده است.

مقررات دریافت پهپاد و هواپیماهای بدون سرنشین

استفاده سریع از پهپادها در دهه گذشته باعث شکایات و نگرانی‌هایی درباره حریم خصوصی، امنیت و ایمنی شده است. فضولان و پاپاراتزی ها از هواپیماهای بدون سرنشین برای به دست آوردن تصاویری از افراد در خانه های خود و مکان های دیگری که زمانی تصور می شد خصوصی بودند استفاده می کنند. پهپادها همچنین در مکان های ناامن مانند مناطق شهری و نزدیک فرودگاه ها استفاده می شوند.

رشد استفاده تجاری و شخصی از هواپیماهای بدون سرنشین نیز پتانسیل برخورد در هوا و از دست دادن کنترل پهپاد را ایجاد کرده است. نگرانی‌های خاص در مورد پروازهای پهپادهای بسیار نزدیک به هواپیماهای تجاری، درخواست‌ها برای مقررات را برانگیخته است. به همین دلیل، برخی از پهپادها دارای ویژگی های ایمنی هستند که آنها را از پرواز بالای 400 فوت یا پرواز در حریم هوایی محدود باز می دارد.

بسیاری از کشورها مقررات پهپاد را وضع کرده اند . با افزایش محبوبیت استفاده از پهپاد، قوانین به طور مداوم در حال تغییر هستند. خلبانان هواپیماهای بدون سرنشین شخصی و تجاری باید قوانین کشور و محلی را که دستگاه ها را در آن کار می کنند بررسی کنند.

در چین، پرواز با ارتفاع بیش از 400 فوت نیاز به مجوز هواپیمای بدون سرنشین از اداره هواپیمایی کشوری چین دارد. پهپادهای با وزن بیش از 15 پوند نیز نیاز به مجوز دارند و مناطق پرواز ممنوع باید رعایت شود.

در بریتانیا، سازمان هوانوردی غیرنظامی (CAA) هواپیماهای بدون سرنشین را از پرواز بالای 500 فوت محدود می کند. هر هواپیمای بدون سرنشین با وزن بیش از نیم پوند باید در CAA ثبت شود. این آژانس همچنین “Droncode” خود را منتشر کرده است:

• در نزدیکی فرودگاه ها یا فرودگاه ها پرواز نکنید .
• به خاطر داشته باشید که در فاصله زیر 400 فوتی و حداقل 150 فوتی از ساختمان ها و افراد قرار بگیرید.
• همیشه مراقب هواپیمای بدون سرنشین خود باشید .
• هرگز نزدیک هواپیما پرواز نکنید .
• مسئولیت پذیرانه لذت ببرید

تا سال 2006، پرواز هواپیماهای بدون سرنشین تجاری بر اساس مقررات FAA غیرقانونی بود. پروازهای غیرتجاری زیر 400 فوت فقط در صورتی مجاز بودند که اپراتورها از بخشنامه مشورتی 91-57، استانداردهای عملیاتی مدل هواپیما، منتشر شده در سال 1981 پیروی کنند.

2005. FAA اولین دستورالعمل خود را در مورد پهپادها صادر کرد.

2006. FAA اولین مجوز پهپاد تجاری خود را صادر کرد.

2007. FAA سیاست عملیات هواپیماهای بدون سرنشین را منتشر کرد.

2012. قانون نوسازی و اصلاح FAA در سال 2012 منتشر شد. این شامل بخش 333 بود که به وزیر حمل و نقل ایالات متحده اختیار می داد تا استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین تجاری را به صورت موردی تأیید کند.

2014. تنها دو شرکت در ایالات متحده مجاز به استفاده از پهپادهای تجاری بودند – شرکت انرژی BP و سازنده هواپیماهای بدون سرنشین AeroVironment.

2015. یک سیاست موقت FAA که بر استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین کوچک برای استفاده های تجاری خاص زیر 200 فوت حاکم است منتشر شد. FAA اعلام کرد که بیش از 1000 درخواست برای پهپادهای تجاری را تایید کرده است.

2016. FAA محدودیت های خود را بیشتر کاهش داد. طبق مقررات سیستم‌های هواپیمای بدون سرنشین کوچک (UAS)، بخش 107، FAA تنها در سال 2016، 3100 مجوز هواپیمای بدون سرنشین صادر کرد.

بخش 107 محدودیت هایی را برای عملیات پهپادهای خودران یا نیمه خود مختار قائل می شود. در میان موارد دیگر، FAA در سال 2016 موارد زیر را الزامی کرد:

• هواپیمای بدون سرنشین باید در محدوده دید خلبان از راه دور فرمانده و شخصی که کنترل پرواز یک سیستم هواپیمای کوچک و بدون سرنشین را دستکاری می کند، یا به طور متناوب در محدوده دید ناظر باقی بماند.
• هواپیماهای بدون سرنشین باید همیشه به اندازه کافی به خلبان از راه دور فرمانده و شخصی که کنترل های پرواز را دستکاری می کند، نزدیک باشند تا این افراد بتوانند بدون هیچ وسیله ای به جز لنزهای اصلاحی هواپیما را ببینند.
• پهپادها نمی‌توانند بر روی افرادی که مستقیماً در عملیات آنها شرکت نمی‌کنند، زیر یک ساختار سرپوشیده یا داخل یک وسیله نقلیه ثابت سرپوشیده عمل کنند.
• عملیات فقط در هنگام روشنایی روز یا گرگ و میش شهری مجاز است – 30 دقیقه قبل از طلوع رسمی خورشید تا 30 دقیقه پس از غروب رسمی خورشید، به وقت محلی – با روشنایی مناسب ضد برخورد.
• پهپادها باید حق تقدم را به هواپیماهای دیگر بدهند.

2018. قانون مجوز مجدد FAA در سال 2018 در 5 اکتبر 2018 امضا شد. این قانون شرایط جدیدی را برای استفاده تفریحی از هواپیماهای بدون سرنشین تعیین کرد. قوانین FAA برای استفاده تجاری و شخصی از هواپیماهای بدون سرنشین متفاوت است. برای مثال، گواهینامه خلبانی از راه دور صادر شده توسط FAA برای پرواز تجاری پهپادها الزامی است و پهپادهای تجاری باید با سرعت 100 مایل در ساعت یا کمتر از آن ثبت و پرواز کنند. خلبانان تفریحی و تجاری هر دو به حداکثر ارتفاع 400 فوت محدود می شوند.

2021. FAA به تدریج بخش 107 مقررات UAS کوچک را اصلاح کرد. این قانون در آوریل 2021 قانون عملیات سیستم‌های هواپیمای بدون سرنشین کوچک بر روی افراد را تغییر داد تا امکان انجام عملیات معمول بر روی افراد و در برخی موارد در شب فراهم شود. این تغییر قانون اصلی سال 2016 را اصلاح می کند که شامل عملیات فقط در روز می شد و به پهپادها اجازه نمی داد بر روی افرادی که در عملیات شرکت نمی کردند عمل کنند.

قوانین استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین بسته به ایالت متفاوت است . به عنوان مثال، شهرداری‌هایی در آریزونا که دو یا چند پارک عمومی دارند، باید حداقل در یکی از آن‌ها به هواپیماهای بدون سرنشین اجازه دهند. قانون مینه‌سوتا اپراتورهای پهپاد علاقه‌مند را ملزم به پرداخت هزینه مجوز ۵ دلاری می‌کند. اپراتورهای تجاری برای دریافت مجوز عملیات تجاری و دریافت بیمه پهپاد باید 30 دلار هزینه مجوز بپردازند. بسته به ایالت، کاربران شخصی پهپاد ممکن است نیاز به گذراندن یک تست ایمنی یا دریافت مجوز داشته باشند. به عنوان مثال، در ماساچوست، همه کاربران پهپاد ملزم به گذراندن آزمون ایمنی UAS تفریحی هستند. FAA آن آزمایش را توسعه داده و توصیه می کند که همه کاربران تفریحی آن را انجام دهند.

پهپادهای 250 گرمی یا بیشتر نیز باید توسط FAA ثبت شوند. هر درآمدی که با استفاده از پهپاد ایجاد می شود، کاربر را ملزم به دریافت گواهینامه قسمت 107 نیز می کند.

آموزش فناوری هواپیماهای بدون سرنشین

آموزش هواپیماهای بدون سرنشین در حال گسترش است. دانشگاه هوانوردی Embry-Riddle برای مدت طولانی مرکز آموزشی برای صنعت هوانوردی بوده است. اکنون لیسانس علوم در سیستم های هواپیمای بدون خدمه و کارشناسی ارشد در سیستم های هواپیمای بدون خدمه ارائه می دهد.

چندین منبع خودآموز برای افرادی که می خواهند خلبان هواپیماهای بدون سرنشین تجاری معتبر شوند نیز در دسترس است.

چندین ارائه دهنده آموزشی از جمله مراکز تجاری و صنعتی و انجمن ها و همچنین دانشگاه ها وجود دارد.

موضوعات اصلی آموزش هواپیماهای بدون سرنشین ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• آشنایی با هواپیماهای بدون سرنشین
• مقررات و رعایت.
• آموزش مقدماتی پرواز
• پروتکل های ایمنی

موضوعات پیشرفته تر می تواند شامل موارد زیر باشد:

• مهارت های خلبانی پیشرفته.
• برنامه ریزی و اجرای ماموریت.
• یکپارچه سازی بار و سنسور.

سایر موضوعات خاص تر می تواند شامل موارد زیر باشد:

• برنامه های کاربردی تجاری
• کاربردهای صنعتی
• کاربردهای اضطراری و ایمنی.

چشم انداز آینده فناوری پهپادها چیست؟

پیش‌بینی‌ها برای بازار هواپیماهای بدون سرنشین تهاجمی و خوش‌بینانه است، همانطور که در موارد زیر ذکر شده است:

• تحقیقات گراند ویو پیش‌بینی می‌کند که درآمد حاصل از بازار پهپادهای تجاری در سال 2030 به 57.16 میلیارد دلار برسد که از 22.98 میلیارد دلار در سال 2023 بیشتر است.
• MarketsAndMarkets پیش بینی می کند که بازار خدمات هواپیماهای بدون سرنشین از 17 میلیارد دلار در سال 2023 به 57.8 میلیارد دلار تا سال 2028 افزایش یابد.
• انجمن بین‌المللی سیستم‌های وسایل نقلیه بدون سرنشین پیش‌بینی می‌کند که صنعت هواپیماهای بدون سرنشین تا سال 2025 بیش از 100000 شغل در ایالات متحده ایجاد خواهد کرد که تأثیر اقتصادی آن 82 میلیارد دلار است.

پهپادها و هواپیماهای بدون سرنشین جزء بسیاری از مشاغل و سازمان های دولتی خواهند بود. انتظار می‌رود که تکامل فناوری‌های مکمل مانند نسل پنجم بی‌سیم ( 5G )، واقعیت افزوده و بینایی کامپیوتری باعث رشد بازار هواپیماهای بدون سرنشین و بهبود ارتباطات و هوش هواپیماهای بدون سرنشین شود.

با افزایش استفاده شخصی و تجاری از هواپیماهای بدون سرنشین، سازمان های دولتی قوانین و مقررات خود را اصلاح خواهند کرد. پهپادها همچنین آسیب پذیری های امنیتی جدید و بردارهای حمله را معرفی خواهند کرد.

برخی از شرکت‌ها نیز آزمایش‌هایی را با تحویل مبتنی بر پهپاد آغاز کرده‌اند. این شامل موارد استفاده برای تحویل غذا، پست و دارو می شود.

پیشرفت‌های مورد انتظار برای پهپادها در آینده شامل افزایش زمان و برد پرواز به دلیل نوآوری‌های باتری و نیرو، ادغام‌های بهتر مبتنی بر هوش مصنوعی و ایجاد پهپادها و فناوری پهپادهای کوچکتر و توانمندتر است.

با ادامه محبوبیت پهپادها در شرکت، ادغام با شبکه های اینترنت اشیاء سازمانی به خوبی ساخته شده اهمیت فزاینده ای پیدا خواهد کرد. مولفه های توسعه زیرساخت اینترنت اشیا در سازمان را بیاموزید .