Flycam là gì và cách hoạt động ra sao ? – Phần 1

Drone là gì và cách hoạt động của drone như thế nào. Câu trả lời nằm sẽ nằm trong bài viết này một cách dễ hiểu nhất và ngắn gọn nhất. Công nghệ máy bay không người lái không ngừng phát triển nhờ những sự thay đổi mới về công nghệ và sự đầu tư vào lĩnh vực này đang mang lại những chiếc máy bay tiên tiến hơn cho thị trường chỉ mỗi vài tháng.

flycam là gì
DJI Phantom 3 là dòng drone phổ biến nhất hiện nay

Dưới đây, chúng tôi thảo luận về công nghệ UAV trên các máy bay không người lái phổ biến nhất trên thị trường. Hầu hết các drone đều sẽ có các hệ thống rất tương tự nhau.

Một trong những chiếc drone được nhiều người biết đến nhất là chiếc DJI Phantom 3. Chiếc drone này nổi tiếng là một trong những chiếc drone giá tầm trung mà có trang bị camera chuyên nghiệp. Dù nó đã là đời cũ nhưng những tính năng của nó đến nay vẫn là rất mới so với các dòng drone khác.

Chiếc drone này có những công nghệ cao dù được ra mắt cách đây cũng khá lâu. Chiếc Phantom 3 được trang bị camera tốt, gimbal chống rung với công nghệ được sử dụng cùng với các dòng drone cao cấp khác đến hiện nay..

Chỉ vài tháng trước thì thị trường đón chào thêm những dòng drone mới trong đso bao gồm DJI Mavic Air, Phantom 4 Pro, Inspire 2 và Walkera Voyager 5,.. Và những dòng drone này mang theo những công nghệ hoàn toàn mới và có thêm nâng cấp camera hay gimbal thế hệ mới.

Máy bay không người lái được hoạt động như thế nào ?

Một chiếc máy bay không người lái điển hình được làm bằng vật liệu nhựa hỗn để giảm trọng lượng của drone và tăng thêm sức cơ động. Những vật liệu nhựa tổng hợp này cho phép những chiếc máy bay không người lái này có thể đạt được độ cao nhất.

Drone được trang bị công nghệ hiện đại khác nhau như máy ảnh hồng ngoại (UAV quân sự), GPS và laser (UAV quân sự). Một số loại drone được điều khiển bởi hệ thống điều khiển từ xa đôi khi được khi được cả một đội ngũ đảm nhiệm phần điều khiển từ dưới mặt đất.

Các loại máy bay không người lái

Có nhiều loại drone có nhiều kích cỡ khác nhau, với kích thước lớn nhất từng được sử dụng là cho mục đích quân sự như chiếc máy bay không người lái Predator. Nhỏ hơn là máy bay không người lái có cũng cánh cố định và chỉ cần đường băng ngắn để thực hiện việc đáp và hạ cánh. Chúng thường được sử dụng để bay trong các khu vực rộng lớn, làm việc trong các lĩnh vực như khảo sát địa lý hoặc chống săn trộm động vật hoang dã.

flycam là gì
Predator là máy bay không người lái được sử dụng vào mục đích quân sự

VTOL Drone – Drone lên thẳng

Dòng drone tiếp theo còn gọi là VTOL drone.  Đây là loại drone có thể đáp và cất cánh thẳng đứng không cần đường bằng cũng như đứng yên trên không. Cụm từ VTOL được viết tắt cho từ “Vertical Take-Off and Landing” có nghĩa là cất và hạ cánh theo hướng dọc

Các loại drone như DJI Mavic Air và DJI Spark cũng có thể cất cánh từ lòng bàn tay của bạn.

flycam là gì
DJI Spark

Radar định vị và Chế độ tự quay về

Nhiều máy bay không người lái mới nhất dược trang bị thêm Hệ thống vệ tinh định hướng toàn cầu kép Global Navigational Satellite Systems (GNSS) như GPS và GLONASS. Một vài dòng drone có thể bay trong cả hai chế độ GNSS và không vệ tinh. Ví dụ: một số loại drone của DJI có thể bay ở chế độ P-Mode (GPS & GLONASS) hoặc ATTI có nghĩa là không sử dụng điều hướng vệ tinh.

Bộ định vị được trang bị trên drone có độ chính xác cao là rất quan trọng khi bay và trong các nhiệm vụ ứng dụng như xây dựng bản đồ 3D, tạo khung cảnh hay các nhiệm vụ SAR (Tìm kiếm & Cứu nạn).

Khi chiếc drone được bật, điều đầu tiên là nó sẽ tìm kiếm và định vị các vệ tinh GNSS. Hệ thống GNSS cao cấp sử dụng công nghệ Satellite Constellation. Về cơ bản, một hệ thống vệ tinh là thuộc chung một nhóm các vệ tinh khác làm việc cùng nhau để đưa ra sự phối hợp và đồng bộ hóa sao cho nhiều dòng drone có thể sử dụng cùng nhau.

flycam là gì
Chức năng Return to Home sẽ tự đưa máy bay về khi được kích hoạt

Công nghệ radar trong máy bay không người lái sẽ hiển thị thông tin những điều sau đây về màn hình của bộ điều khiển từ xa;

  • Tín hiêu của sóng vệ tinh GNSS có đủ mạnh để duy trì việc bay của drone.
  • Hiển thị vị trí hiện tại của chiếc máy bay không người lái và hướng từ nó đến người phi công.
  • Ghi nhớ lại quãng đường đã bay để có thể tìm được đường trở về nhà an toàn bằng chức năng ‘Return To Home’.

3 loại nhiệm vụ của chức năng Return to Home cơ bản trên hầu hết các thế hệ máy bay không người lái đời mới:

  • Người bay muốn cho chiếc drone của họ được quay về thì họ sẽ kích hoạt chức năng này trên bộ điều khiển của nó.
  • Dung lượng pin còn thấp và không thể duy trì việc bay lâu hơn thì máy bay không người lái sẽ tự động kích hoạt và tự động bay về nhà.
  • Khi một chiếc drone bị mất tín hiệu điều khiển từ bộ điều khiển chính thì nó cũng tự kích hoạt chức năng này để bay về.

Tính năng mới nhất của Mavic Air thì chế độ Return to Home có thể tự nhận biết các chướng ngại vật trên đường bay về qua các cảm biến trang bị theo và tự chủ động tránh né các chướng ngại vật này trong quá trình tự động quay về nhà;

  1. Mavic Air sẽ tự bay chậm nếu phát hiện có chướng ngại
  2. Sau đó nó sẽ dừng hẵn và lơ lửng trên không trước vật cản. Mavic Air sẽ bắt đầu bay cao hơn cho tới khi qua được vật cản.
  3. Cuối cùng sẽ tiếp tục bay cho đến khi về tới nhà bằng độ cao mới.
flycam là gì
Chức năng Return to Home hoạt động

Hệ thống cân bằng Gyro, IM

Công nghệ tự câng bằng Gyro stabilization chính là bộ phận giúp cho drone của bạn có thể bay mượt mà hơn và tự điều chỉnh động cơ khi hặp gió to. Công nghệ này cũng cho bạn biết các thông số bay về bộ điều khiển.

Đơn vị đo lực quán tính – inertial measurement unit (IMU) hoạt động bằng cách phát hiện tốc độ gia tốc hiện tại bằng cách sử dụng một hoặc nhiều gia tốc kế.

The Gyroscope là một bộ phận trong nhóm của IMU cũng là một trong những bộ phận quan trọng trong drone.

Thiết kế động cơ và cánh quạt

Động cơ và cánh quạt quyết định quan trọng trong việc vận hành chiếc drone của bạn có thể bay được. Trên dòng quadcopter, các dòng drone có 4 động cơ như ta thường thấy được động cơ và cánh quạt của chúng hoạt động theo cặp với nhau. 2 động cơ / cánh quạt quay theo chiều kim đồng hồ và 2 động cơ / cánh quạt quay theo chiều ngược kim đồng hồ.

flycam là gì
Nguyên lý hoạt động của drone 4 động cơ

Hệ thống Real-Time Flight Parameters

Hệ thống này theo dõi các lộ trình bay cũng như các thông số bay như độ cao, khoảng cách, thời gian bay,.. của chiếc drone. Các thông số này sẽ được tính toán và được hiển thị ngay trên màn hình của bộ điều khiển hoặc điện thoại điều khiển thông qua ứng dụng.

Công nghệ thông báo Vùng Cấm Bay

Để tăng tính an toàn khi bay và ngăn chặn bạn bay vào trong các khu vực hạn chế, các máy bay không người lái mới nhất từ DJI và các nhà sản xuất khác đã có bao gồm tính năng “Vùng Cấm Bay – No Fly Zone”.

Những khu vực không được phép cho việc bay này đã được chia thành hai loại: A và B. Các nhà sản xuất có thể cập nhật và thay đổi công nghệ vùng cấm bay này bằng cách sử dụng các bản cập nhật firmware.

flycam là gì
Nếu bay ở Vùng Cấm Bay thì bạn sẽ chịu trách nhiệm trước pháp luật

Chế độ Ready To Fly trên drone

Chế độ này sẽ tự điều chỉnh hướng giúp bạn tìm ra sóng GPS nhanh hơn và bắt đầu chuyển sang chế độ “Ready to Fly”.

Công nghệ FPV truyền hình ảnh trực tiếp về drone

FPV được viết tắt là “First Person View” – Góc nhìn thứ nhất và cũng là nơi có một camera được trang bị ngay trước mũi của chiếc máy bay không người lái và truyền tải trực tiếp hình ảnh về người phi công. Qua đó người bay có thể cảm nhận như họ đang ngồi lái trực tiếp ngay trên máy bay thay vì nhìn vào từ xa ở vị trí đang đứng.

Công nghệ FPV cho phép các máy bay bay cao hơn nhiều và xa hơn so với bạn có thể nhìn từ máy bay từ mặt đất. Góc nhìn thứ nhất cho phép bạn xác định được chính xác hơn các chướng ngại vật.

Nó cũng cho phép các máy bay không người lái có thể bay rất dễ dàng ngay trong nhà, xuyên qua các khu rừng và bay xung quanh các tòa nhà nơi mà không thể bay được từ một vị trí cố định trên mặt đất và nhìn lên máy bay không người lái ở đằng xa.

Do sự truyền tải hình ảnh video quay được cũng như tính thực tế của tính năng này, bên cạnh đó là sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ này đã sản sinh ra môn Đua Drone. Công nghệ FPV này sử dụng tín hiệu vô tuyến để truyền và nhận video trực tiếp.

flycam là gì
FPV sẽ cho bạn cảm giác bay tốt nhất

Máy bay không người lái có bộ phát FPV không dây nhiều băng tần được tích hợp cùng với ăng-ten. Tùy thuộc vào dòng drone, thì người bay sẽ nhận được tín hiệu video trực tiếp về thiết bị điều khiển từ xa, máy tính, máy tính bảng hoặc thiết bị điện thoại thông minh thông qua ứng dụng.

Các dòng drone mới như DJI Mavic  và chiếc Phantom 4 Pro, có thể truyền tải video trực tiếp trong phạm vi có thể đạt được là 7 km. Chiếc Phantom 4 Pro và chiếc Inspire 2 sử dụng hệ thống truyền tải hình ảnh DJI Lightbridge 2 mới nhất.

Còn những dòng drone như DJI Mavic Pro sẽ sử dụng bộ điều khiển từ xa cũng với các thuật toán để làm cho chất lượng truyền tải video trực tiếp về người bay giảm được độ trễ truyền tải cũng như tăng phạm vi truyền tải.

Sử dụng FPV bằng sóng 4G / LTE

Vào năm 2016, cho ra mắt một video được phát trực tiếp bằng sóng 4G / LTE với phạm vi truyền tín hiệu không giới hạn và vidio có độ trễ thấp.

Phần mềm hỗ trợ và và trợ giúp

Cho phép bạn kết nối vào máy tính thông qua cổng micro-USB. Điều này cũng đồng nghĩa cho phép bạn tự điều chỉnh các thông số của chiếc drone và nâng cấp phần mềm firmware mới.

Giải thích đơn giản dễ hiểu nhất là những chiếc máy bay không người lái cũng giống như một chiếc máy tính biết bay được trang bị camera và cảm biến. Như máy tính thì chiếc drone nào cũng có thể nâng cấp các tính năng của mình qua các phiên bản phần mềm khác nhau. Điều này có ảnh hướng rất lớn đến các hệ thống hoạt động trên chiếc drone đó.

Drone manufacturers release firmware upgrades to fix bugs and add new features to the aircraft, remote control unit or software if it is used to fly the drone.

Hệ thống đèn LED tín hiệu

Thường được thấy ngay phía trước và phía sau của chiếc máy bay không người lái. Các đèn LED phía thước là để phân biệt hướng của chiếc drone. Trong khi đèn LED báo hiệu ở phía sau là được dùng cho mục đích hiển thị tình trạng dung lượng pin hiện tại.

Còn tiếp