Drone Là Gì | Nguyên Lý Hoạt Động Và Phân Biệt Các Loại Drone

Drone là thiết bị không còn xa lạ hiện nay, nhất là đối với những người yêu công nghệ. Vậy drone là gì, có bao nhiêu loại drone, nguyên lý hoạt động của chúng ra sao? Khoa học công nghệ phát triển đã mang đến cho con người rất nhiều phát minh mới có ích cho cuộc sống, hỗ trợ cho con người trong rất nhiều lĩnh vực. Trong số những phát minh mang tính cách mạng, drone là thiết bị không thể không nhắc đến.

1. Drone là cái gì?

Drone (hay còn gọi là UAV – Unmanned Aerial Vehicle) là các phương tiện bay (máy bay) không người lái. Drone được điều khiển từ xa và không có sự hiện diện của con người ở bên trong buồng lái. Phương tiện này bao gồm nhiều loại với kích thước, hình dạng và đảm nhiệm những vai trò khác nhau (Theo Cục quản lý hàng không liên bang Mỹ (FAA)).

Tìm hiểu vể các dòng Drone

Drone được cấu tạo bởi các thành phần chính bao gồm: bộ động cơ, vi xử lý trung tâm, cánh quạt, giá đỡ, nguồn cấp năng lượng (pin).

Drone có thiết kế bằng các vật liệu nhẹ để có thể bay lâu trên không. Các đặc tính chủ yếu như: tiện dụng, tính cơ động cao, thiết thực, hoạt động hiệu quả.

Người vận hành có thể điều khiển drone bằng bộ điều khiển từ xa hoặc/và lập trình sẵn theo lộ trình, tọa độ dựa trên GPS. Các dòng drone hiện đại hầu hết đều được trang bị mô đun GPS nên luôn định vị được đang bay ở đâu.

Bộ điều khiển drone gồm có hai nút bấm và ăng-ten có thể gấp gọn, thường sử dụng sóng radio tần số 2,4GHz. Một số dòng drone sử dụng bộ điều khiển có sự kết hợp cả tín hiệu 2,4GHz và Wi-Fi, hình dáng trông giống tay cầm điều khiển máy chơi game hoặc chúng có thể dựa trên ứng dụng điều khiển chạy trên điện thoại thông minh hay máy tính bảng.

2. Cấu tạo và cơ chế hoạt động của Drone

2.1. Cấu tạo của Drone

Cấu tạo của drone (máy bay không người lái) bao gồm nhiều thành phần quan trọng giúp nó hoạt động hiệu quả trong các nhiệm vụ bay và thu thập dữ liệu. Dưới đây là các thành phần chính trong cấu tạo của một drone:

• Khung (Frame)

Khung drone là phần vỏ ngoài, giữ các bộ phận của máy bay không người lái. Nó thường được làm từ vật liệu nhẹ như carbon hoặc nhựa để đảm bảo drone không quá nặng nhưng vẫn có độ bền cao.

• Cánh quạt (Propellers)

Cánh quạt giúp tạo ra lực nâng để drone có thể bay. Số lượng cánh quạt có thể thay đổi tùy theo loại drone, phổ biến nhất là các loại drone có 4 cánh (quadcopters). Cánh quạt cần được điều khiển đồng bộ để đảm bảo sự ổn định trong quá trình bay.

• Động cơ (Motors)

Động cơ của drone có nhiệm vụ quay các cánh quạt. Thường có ít nhất 4 động cơ cho drone quadcopter, mỗi động cơ điều khiển một cánh quạt. Các động cơ này thường là động cơ không chổi than, vì chúng mạnh mẽ và hiệu quả.

• Hệ thống điều khiển (Flight Controller)

Hệ thống điều khiển trung tâm (flight controller) là bộ não của drone. Nó xử lý tất cả các tín hiệu đầu vào từ người điều khiển và các cảm biến trên drone, sau đó điều khiển động cơ và cánh quạt để duy trì sự ổn định khi bay.

• Pin (Battery)

Pin cung cấp năng lượng cho drone để vận hành. Thời gian bay của drone phụ thuộc vào dung lượng pin và hiệu suất của các động cơ. Các loại pin phổ biến là pin lithium polymer (LiPo) hoặc lithium-ion.

• Hệ thống định vị (GPS)

Hệ thống GPS giúp drone xác định vị trí và điều hướng chính xác. Hệ thống này cực kỳ quan trọng cho việc bay tự động, quay video hay chụp ảnh từ trên cao, đồng thời hỗ trợ các tính năng như quay lại điểm xuất phát (return to home) hoặc bay theo điểm đã định sẵn.

• Cảm biến (Sensors)

Drone thường được trang bị nhiều cảm biến khác nhau như cảm biến áp suất, cảm biến gia tốc, cảm biến từ, và cảm biến nhận diện vật cản. Các cảm biến này giúp drone duy trì sự ổn định, tránh va chạm và hỗ trợ các tính năng bay tự động như theo dõi đối tượng (follow me) hoặc bay tự động qua các điểm đã định sẵn.

• Camera và Gimbal

Nhiều drone được trang bị camera để quay video hoặc chụp ảnh từ trên không. Gimbal là thiết bị ổn định hình ảnh giúp camera không bị rung lắc khi drone di chuyển, đảm bảo chất lượng hình ảnh và video luôn mượt mà.

• Hệ thống truyền tín hiệu (Transmitter/Receiver)

Hệ thống truyền tín hiệu giúp kết nối drone với bộ điều khiển từ xa. Nó sử dụng sóng radio để truyền dữ liệu và lệnh giữa người điều khiển và drone, giúp điều khiển các chuyển động của máy bay.

2.2. Nguyên lý hoạt động của Drone

Thông thường, các loại drone bay được là nhờ có những cánh quạt quay, năng lượng do pin cung cấp. Một số dòng drone cao cấp có giá tiền cao có thể bay bằng động cơ phản lực, phạm vi bay có thể xa tới 800km/h và cao tới 15km. 

Nguyên lý hoạt động của Drone

Một số loại drone hoạt động nhờ được lập trình trước, số khác hoạt động dưới sự điều khiển từ xa của con người. Các máy bay không người lái nói chung đều bay có đích đến, dù chúng được sử dụng cho mục đích quân sự hay dân dụng.

Xem thêm: Cấu tạo của Drone như thế nào?

3. Có bao nhiêu loại Drone trên thị trường hiện nay

Đa số các drone trên thị trường hiện nay được phân thành 2 loại gồm: Drone cánh cố định và Drone cánh quạt. Mỗi loại đều sẽ có những ưu điểm và nhược điểm riêng.

• Drone cánh cố định: nhược điểm của loại drone này có thể cần đường băng để chạy lấy đà cất cánh, hay thậm chí phải dùng máy phóng, ưu điểm của nó là bay nhanh và lâu hơn loại cánh quạt.
• Drone cánh quạt: ưu điểm của loại drone này đó là dễ điều khiển, bay ổn định thích hợp sử dụng cho nhiều hoạt động như quay phim, chụp ảnh chẳng hạn. Đây là loại được sử dụng rất phổ biến hiện nay.

4. Các tiêu chí dùng để phân loại Drone

Các tiêu chí dùng để phân loại drone bao gồm:

• Số lượng cánh quạt: Quadcopter (4 cánh quạt), Hexacopter (6 cánh quạt), Octocopter (8 cánh quạt), Tricopter (3 cánh quạt).

• Mục đích sử dụng: Giải trí, công nghiệp, nông nghiệp, quân sự.

• Kích thước và trọng lượng: Mini, cỡ trung, cỡ lớn.

• Thời gian bay: Ngắn hạn (dưới 30 phút), dài hạn (trên 30 phút).

• Loại truyền tín hiệu: Điều khiển từ xa, tự động.

• Loại vận hành: Cánh cố định (máy bay), cánh xoay (máy bay trực thăng).

• Hệ thống điều khiển: Điều khiển bằng tay, điện thoại/máy tính bảng, tự động.

5. Những ứng dụng của drone trong cuộc sống

Khi mới được phát minh, drone được ứng dụng trong mục đích quân sự với các vai trò như trinh sát, khám phá các địa hình hoặc tiêu diệt mục tiêu nếu được hỗ trợ vũ khí, quan sát, thu thập thông tin phục vụ mục đích dự đoán thời tiết, giám sát mục tiêu quân sự…

Các ứng dụng của Drone trong đời sống thực tiễn

Sau này Drone trở nên phổ biến hơn, drone được gắn thêm camera (gọi là flycam) được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực của đời sống. Một số ứng dụng phổ biến của drone gồm:

• Lĩnh vực nhiếp ảnh: Quay phim, chụp ảnh từ trên cao.
• Lập bản đồ: Các Drone có tích hợp hệ thống quét laser như LIDAR có tác dụng hỗ trợ quá trình xây dựng bản đồ địa hình, nhất là bản đồ 3D.
• Nông nghiệp: Máy bay phun thuốc có thể rải phân bón, phun thuốc trừ sâu, gieo hạt giống.
• Công nghiệp: khảo sát, kiểm tra đường dây điện, dầu khí…
• Drone gắn thêm cảm biến nhiệt thường được sử dụng cho mục đích tìm kiếm, cứu nạn…

6. Một số dòng drone nổi tiếng hiện nay

Trên thị trường có nhiều công ty sản xuất máy bay không người lái, trong đó không thể không nhắc đến DJI – Nhà sản xuất máy bay không người lái lớn nhất thế giới. Các sản phẩm Drone của DJI vượt trội so với đối thủ cả về công nghệ lẫn mức giá. Chẳng hạn như drone dòng Phantom mang tính biểu tượng của DJI và bây giờ hãng đã cho ra những sản phẩm máy bay không người Drone lái nhỏ nhằm mang đến sự tiện lợi khi sử dụng.

7. Drone có điểm gì khác so với các dòng UAV và Flycam

Drone, UAV (Unmanned Aerial Vehicle) và Flycam đều là các thiết bị bay không người lái, nhưng chúng có những điểm khác biệt rõ rệt về mục đích sử dụng, tính năng và công nghệ.

• Mục đích sử dụng: Drone có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau (nông nghiệp, cứu hộ, quân sự, v.v.), trong khi UAV chủ yếu dùng cho các nhiệm vụ quân sự và khảo sát, còn Flycam chủ yếu phục vụ cho quay video và chụp ảnh.
• Kích thước và thiết kế: UAV thường có kích thước lớn và thiết kế phức tạp hơn, trong khi Flycam thường nhỏ gọn và dễ điều khiển, thích hợp cho các tác vụ quay phim, chụp ảnh.
• Tính năng và công nghệ: UAV có thể được trang bị các công nghệ phức tạp phục vụ cho giám sát và nghiên cứu, trong khi Flycam thường được tập trung vào tính năng ghi hình chất lượng cao và ổn định. Drone có thể là tất cả các loại phương tiện bay không người lái, bao gồm UAV và Flycam, với sự đa dạng về tính năng và mục đích sử dụng.

Tóm lại, mặc dù Drone, UAV và Flycam đều là các loại phương tiện bay không người lái, nhưng chúng khác nhau về ứng dụng, kích thước và công nghệ, với mỗi loại có mục đích sử dụng và đặc điểm riêng biệt.

Một số drone nổi tiếng của DJI như DJI Phantom, Matrice, Mavic… được ứng dụng rất hiệu quả hiện nay. Nếu bạn quan tâm đến các sản phẩm drone của DJI, xin vui lòng liên hệ AGS Tech để được chúng tôi tư vấn cụ thể.

Thông tin liên hệ:

• Địa chỉ trụ sở chính: 14 Trần Hưng Đạo, Hoàn Kiếm, Hà Nội
• Chi nhánh Đà Nẵng: 215 Nguyễn Sinh Sắc, Hòa Minh, Liên Chiểu, Đà Nẵng
• Chi nhánh TP.HCM:  4329 Nguyễn Cửu Phú, Tân Tạo A, Bình Tân, TP. Hồ Chí Minh
• Hotline: 07 9988 5588
• Website: https://agstech.vn/
• Facebook: https://www.facebook.com/AGSTechVietnam
• Email: contact@agstech.vn