Sự ra đời của máy bay không người lái đánh dấu một bước tiến đột phá trong ngành hàng không. Nhờ vào khả năng bay tự động, linh hoạt và khả năng mang theo nhiều loại cảm biến tiên tiến, loại máy bay này có thể thực hiện các nhiệm vụ mà con người khó hoặc không thể thực hiện được. Hãy cùng AGS Tech khám phá chi tiết qua bài viết sau đây.

1. Máy bay không người lái là gì?

Drone hay UAV đều là tên gọi tắt của loại máy bay được lập trình sẵn này

Máy bay không người lái, hay còn gọi là UAV (Unmanned Aerial Vehicle) là một thiết bị bay hiện đại không có người lái trực tiếp. Chúng được điều khiển từ xa hoặc tự động thông qua bộ điều khiển hoặc lập trình sẵn, mang đến khả năng hoạt động linh hoạt và hiệu quả trong nhiều lĩnh vực.

Khác với máy bay truyền thống, UAV sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội. Chúng có kích thước đa dạng, từ nhỏ gọn dành cho nhu cầu cá nhân đến lớn và phức tạp cho mục đích quân sự hay công nghiệp. Nhờ khả năng di chuyển linh hoạt, thiết bị bay không người lái  có thể tiếp cận những khu vực nguy hiểm hoặc khó khăn mà con người không thể thực hiện.

2. Cấu tạo chung của phương tiện bay không người lái

UAV được cấu tạo như thế nào?

Sau khi đã làm quen với định nghĩa và ứng dụng của máy bay ko người lái, chúng ta hãy cùng khám phá cấu tạo bên trong của những "chú chim sắt" thông minh này nhé!

• Khung máy: đóng vai trò như bộ khung gầm chịu lực chính cho UAV, thường được làm từ vật liệu nhẹ như hợp kim nhôm, carbon hoặc nhựa composite để tối ưu trọng lượng và nâng cao hiệu suất bay.
• Cánh quạt (Propellers): là bộ phận then chốt tạo ra lực nâng cho UAV. Drone thường sở hữu ít nhất hai cánh quạt gắn trên khung máy. Nhờ khả năng thay đổi tốc độ quay và góc nghiêng, cánh quạt giúp UAV thực hiện các chuyển động linh hoạt và điều khiển đường bay chính xác.
• Động cơ: cung cấp năng lượng để quay cánh quạt, tạo ra lực đẩy cho UAV. Động cơ điện với ưu điểm tiếng ồn thấp, hiệu suất cao và dễ điều khiển được sử dụng phổ biến hơn so với động cơ đốt trong.
• Bộ điều khiển: đóng vai trò "bộ não" cho UAV, bao gồm bộ điều khiển từ xa hoặc hệ thống điều khiển tự động. Bộ điều khiển từ xa giúp phi công điều khiển UAV thông qua tín hiệu radio, trong khi hệ thống điều khiển tự động sử dụng thuật toán và cảm biến để UAV tự động thực hiện các hành động và hoàn thành nhiệm vụ được giao.
• Cảm biến: là những "mắt thần" thu thập thông tin về môi trường xung quanh cho UAV. Các cảm biến phổ biến bao gồm gia tốc kế, con quay hồi chuyển (gyroscope), la bàn (magnetometer), cảm biến áp suất và GPS. Nhờ có cảm biến, UAV có thể định vị, xác định hướng bay, đo độ cao và giữ cân bằng một cách chính xác trong quá trình di chuyển.
• Pin: là nguồn cung cấp năng lượng cho phương tiện bay không người lái, thường sử dụng pin lithium-ion hoặc pin lithium polymer với ưu điểm khối lượng nhẹ, dung lượng cao và thời gian sử dụng lâu dài. Dung lượng pin có thể thay đổi tùy theo loại và kích thước của UAV.

3. Nguyên lý hoạt động của các thiết bị bay không người lái

Nguyên lý hoạt động của UAV có phức tạp không?

Để có thể bay tự do trong không gian và thực hiện các nhiệm vụ cụ thể mà không cần sự can thiệp của con người trong quá trình bay, nguyên lý hoạt động của máy bay không người lái bao gồm các quy trình sau:

Động cơ:

• UAV sử dụng các loại động cơ khác nhau để tạo ra lực đẩy, bao gồm động cơ điện, động cơ đốt trong, động cơ turbojet và động cơ turbofan.
• Động cơ điện sử dụng điện năng từ pin để tạo ra lực đẩy, trong khi động cơ đốt trong đốt cháy nhiên liệu để tạo ra khí thải đẩy UAV về phía trước.
• Động cơ turbojet sử dụng cơ chế phản lực để tạo ra lực đẩy, còn động cơ turbofan kết hợp giữa cơ chế phản lực và lực đẩy trực tiếp từ cánh quạt.

Cảm biến bổ trợ:

• UAV được trang bị nhiều loại cảm biến để thu thập thông tin về môi trường xung quanh và điều hướng chính xác.
• Các cảm biến chính bao gồm:
  • Hệ thống định vị toàn cầu (GPS): Cung cấp thông tin về vị trí (vĩ độ, kinh độ, độ cao) để UAV điều hướng và duy trì đường bay.
  • Đơn vị đo đạc không gian (IMU): Cung cấp thông tin về vận tốc, hướng và sự thay đổi vị trí của UAV.
  • Cảm biến đo độ cao: Đo độ cao so với mặt đất để UAV duy trì độ cao ổn định và tránh va chạm.
  • Cảm biến từ trường (Magnetometer): Xác định hướng của UAV so với phía bắc từ trường Trái đất.
  • Cảm biến quang học: Máy ảnh hoặc máy quét laser để chụp ảnh, nhận diện và phát hiện vật thể, điều hướng trong môi trường phức tạp.
  • LiDAR (Light Detection and Ranging): Cung cấp bản đồ 3D chi tiết về môi trường, giúp UAV phát hiện địa hình, công trình, thảm thực vật và các vật thể khác với độ chính xác cao.
  • Radar: Một số UAV tiên tiến sử dụng radar để phát hiện vật thể, đo khoảng cách, tốc độ và hướng di chuyển của chúng.

Bộ xử lý và hệ thống điều khiển:

• Dữ liệu từ các cảm biến được gửi đến bộ xử lý để tính toán các lệnh điều khiển phù hợp dựa trên thông tin thu thập được và nhiệm vụ đã được lập trình.
• Hệ thống điều khiển sau đó điều chỉnh các thông số bay như lực đẩy, góc quay cánh quạt để máy bay không người lái UAV di chuyển theo hướng mong muốn và hoàn thành nhiệm vụ.
• UAV có thể được điều khiển bằng bộ điều khiển từ xa hoặc hệ thống điều khiển tự động.

Bộ điều khiển từ xa:

• Người điều khiển sử dụng bộ điều khiển từ xa để gửi tín hiệu điều khiển đến UAV qua sóng radio hoặc kết nối không dây.
• Thông qua màn hình hoặc giao diện điều khiển, người điều khiển có thể theo dõi hình ảnh từ camera trên UAV và điều chỉnh hướng bay, tốc độ, độ cao, thực hiện các thao tác khác.

Hệ thống điều khiển tự động:

• UAV được lập trình trước để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể mà không cần sự can thiệp của người điều khiển.
• Hệ thống điều khiển tự động sẽ giám sát và điều chỉnh các thông số bay dựa trên các thuật toán và lệnh lập trình.
• UAV tự động có thể điều hướng, duy trì độ cao, thực hiện quét môi trường và hoàn thành nhiều nhiệm vụ khác.

4. Phân loại máy bay không người lái

Có nhiều tiêu chí khác nhau để phân loại UAV theo nhu cầu sử dụng

Một số tin tức về phương tiện bay không người lái cho hay có thể phân loại UAV  theo nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm mục đích sử dụng, kích thước, khả năng bay, hệ thống điều khiển và nhiều yếu tố khác. Dưới đây là một số phân loại phổ biến:

Phân loại theo mục đích sử dụng:

• Drone tiêu dùng: Được sử dụng cho mục đích giải trí, quay phim, chụp ảnh hoặc bay cho niềm vui cá nhân. Loại drone này thường có kích thước nhỏ gọn, giá cả phải chăng và dễ sử dụng.
• Drone công nghiệp: Được sử dụng trong các ngành công nghiệp như xây dựng, nông nghiệp, khảo sát, quản lý môi trường, vận chuyển hàng hóa và công nghệ cứu trợ. Drone công nghiệp thường có kích thước lớn hơn, được trang bị các cảm biến và camera tiên tiến để thực hiện các nhiệm vụ chuyên dụng.
• Drone quân sự: Được sử dụng trong các hoạt động quân sự như giám sát, trinh sát, tấn công và tuần tra. Drone quân sự thường có độ tin cậy cao, khả năng hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt và được trang bị vũ khí hoặc hệ thống tác chiến điện tử.

Phân loại theo kích thước:

• Nano Drone: Kích thước nhỏ, thường nhỏ hơn 100mm và có thể bay trong không gian hạn chế. Loại drone này thường được sử dụng cho mục đích giải trí trong nhà hoặc bay trong những không gian chật hẹp.
• Mini Drone: Kích thước nhỏ, thường trong khoảng 100mm đến 300mm. Thích hợp cho bay trong nhà và ngoài trời, dễ dàng mang theo và sử dụng.
• Drone trung bình: Kích thước trung bình, thường trong khoảng 300mm đến 500mm. Cung cấp tính linh hoạt trong việc chụp ảnh và quay phim, có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau.
• Drone lớn: Kích thước lớn, có thể có đường kính cánh quạt từ 500mm trở lên. Thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và quân sự, do khả năng mang tải trọng lớn và bay trong thời gian dài.

Phân loại theo khả năng bay:

• Quadcopter: Drone có bốn cánh quạt, là dạng phổ biến nhất và dễ kiểm soát. Quadcopter có cấu trúc đơn giản, linh hoạt và dễ dàng điều khiển cho người mới bắt đầu.
• Hexacopter: Phương tiện bay không người lái có sáu cánh quạt, cung cấp sự ổn định hơn và khả năng mang tải nặng hơn so với quadcopter. Hexacopter thường được sử dụng cho các mục đích quay phim chuyên nghiệp và chụp ảnh hàng không.
• Octocopter: Drone có tám cánh quạt, cung cấp khả năng mang tải lớn và ổn định hơn trong điều kiện gió mạnh. Octocopter thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và nghiên cứu do khả năng chở nhiều thiết bị và bay trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Phân loại theo hệ thống điều khiển:

• Drone điều khiển từ xa: Được điều khiển bởi người sử dụng thông qua bộ điều khiển từ xa. Loại drone này phổ biến nhất hiện nay, cho phép người dùng kiểm soát trực tiếp hướng bay và các chức năng của drone.
• Drone tự động: Có khả năng bay theo lộ trình được lập trình trước và thực hiện các chức năng tự động mà không cần sự can thiệp của người điều khiển. Drone tự động thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và nghiên cứu, nơi đòi hỏi độ chính xác và tính lặp lại cao.

5. Máy bay không người lái được ứng dụng để làm gì?

Một số ứng dụng tuyệt vời của Drone trong đời sống hằng ngày

Nhờ khả năng bay linh hoạt, thu thập dữ liệu và hình ảnh từ trên cao, máy bay không người lái mang đến những giải pháp sáng tạo và hiệu quả cho nhiều vấn đề. Dưới đây là một số ứng dụng nổi bật của drone:

• Nhiếp ảnh và quay phim: Drone mở ra góc nhìn hoàn toàn mới cho nhiếp ảnh và quay phim, giúp các nhà sáng tạo thu về những thước phim, bức ảnh ấn tượng và độc đáo từ trên cao. Nhờ vậy, chúng ta có thể chiêm ngưỡng những khung cảnh hùng vĩ của thiên nhiên, những góc quay độc đáo trong điện ảnh, hay những thước phim quảng cáo đầy sáng tạo.
• Giám sát môi trường: Drone đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát môi trường, giúp con người đánh giá tình trạng ô nhiễm, theo dõi biến đổi khí hậu, quản lý động vật hoang dã và bảo vệ rừng. Khả năng di chuyển linh hoạt và thu thập dữ liệu chi tiết từ các khu vực khó tiếp cận của drone là ưu điểm vượt trội so với các phương pháp truyền thống.
• Giao hàng: Drone hứa hẹn mang đến cách thức giao hàng nhanh chóng, hiệu quả và tiết kiệm chi phí, đặc biệt là ở những khu vực xa xôi hoặc địa hình phức tạp. Việc ứng dụng drone trong giao hàng có thể giúp rút ngắn thời gian vận chuyển, giảm thiểu nguy cơ tai nạn và nâng cao chất lượng dịch vụ.
• Kiểm tra và bảo trì cơ sở hạ tầng: Drone được sử dụng để kiểm tra đường dây điện, cầu cống, tòa nhà cao tầng và các công trình hạ tầng khác. Nhờ khả năng bay lượn linh hoạt và camera độ phân giải cao, drone giúp phát hiện hư hỏng, tiềm ẩn nguy cơ một cách nhanh chóng và chính xác, hỗ trợ công tác bảo trì và sửa chữa hiệu quả.
• Truyền thông và quảng cáo: Drone đóng vai trò quan trọng trong việc quay phim, chụp ảnh và truyền tải trực tiếp các sự kiện, buổi biểu diễn hay quảng cáo. Khả năng di chuyển linh hoạt và góc quay độc đáo của drone giúp thu hút sự chú ý của khán giả và tạo hiệu ứng truyền thông ấn tượng.
• Khám phá và giám sát địa hình: Drone có thể bay vào những khu vực địa hình hiểm trở, nguy hiểm như miệng núi lửa, đỉnh núi cao, vùng băng hà hay những cánh đồng rộng lớn. Nhờ vậy, con người có thể thu thập dữ liệu và hình ảnh từ những nơi này để phục vụ cho nghiên cứu khoa học, khảo sát địa chất, hay khám phá thiên nhiên.

Ngoài những ứng dụng được nêu trên các tin tức về phương tiện bay không người lái, máy bay còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác như nông nghiệp, cứu hộ, tìm kiếm, khảo cổ học,... Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, drone hứa hẹn sẽ mang đến nhiều ứng dụng sáng tạo và hữu ích hơn nữa trong tương lai. Nếu bạn có những thắc mắc cần được giải đáp thêm về các phương tiện flycam hoặc muốn sở hữu một chiếc flycam chất lượng, hãy liên hệ trực tiếp với AGS Tech để biết thêm chi tiết.

Thông tin liên hệ:

• Địa chỉ trụ sở chính: 14 Trần Hưng Đạo, Hoàn Kiếm, Hà Nội, Việt Nam.
• Hotline: 07 9988 5588
• Website: https://agstech.vn/
• Facebook: https://www.facebook.com/AGSTechVietnam
• Email: contact@agstech.vn