کوادکوپتر چیست؟ (بررسی مبتدی تا حرفه ای)

کوادکوپتر چیست؟

در مقاله کوادکوپتر چیست قصد داریم به بررسی دقیق و تخصصی کواد کوپتر ها از لحاظ تاریخچه سرگذشت پیدایش آنها، اجزای اصلی کوادکوپتر، نحوه عملکرد، تفاوت، میان ساعت پرواز، انواع دسته بندی آنها، راهنمای خرید و کاربرد های آنها را در تمامی ابعاد از مبتدی تا حرفه ای پوشش دهیم.

کواد کوپتر چیست؟

کوادکوپتر (Quadcopter) یک هواپیمای بدون سرنشین (پهپاد) یا یک شی پرنده از نوع مولتی‌ روتور است که با چهار موتور و پروانه به صورت متقارن عمل می‌کند. کواد کوپتر ها قابلیت حرکت در 4 جهت اصلی را دارند و با استفاده از کنترل فرمان های موجود روی کنترل دستگاه میتوان مانورهای پیچیده که برخی از آنها به صورت پیش فرض در اپلیکیشن خود دارند، انجام داد. کوادکوپترها معمولاً در فعالیت‌هایی مانند پروازهای سرگرمی، تصویر برداری هوایی، پژوهش و اکتشاف، نظارت و حتی ارائه خدمات حمل و نقل مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها با حسگرهایی همچون شتاب‌سنج، ژیروسکوپ و GPS تجهیز شده‌اند که نقش مهمی در پایداری، کنترل و هدایت دقیق آن‌ها ایفا می‌کنند.

تاریخچه پیدایش و تکامل کوادکوپترها

کوادکوپترها ریشه در ایده‌های اولیه طراحی هلیکوپتر دارند، اما مفهوم اصلی آن‌ها به اوایل قرن بیستم بازمی‌گردد. در سال 1907، برادران فرانسوی بریگه (Bréguet) موفق به ساخت نخستین پروتوتایپ هلیکوپتر چهارپره‌ای شدند. این دستگاه توانست برای مدت کوتاهی پرواز کند، اما به دلیل ضعف تکنولوژی و کنترل، کارایی محدودی داشت.

در دهه‌های بعد، ایده‌های مشابهی مطرح شد، اما پیشرفت‌های واقعی در این زمینه تا نیمه دوم قرن بیستم و ظهور فناوری‌های پیشرفته‌تر الکترونیکی و دیجیتال امکان‌پذیر نبود.

پیشرفت چشمگیر کواد کوپترها به دهه 2000 میلادی برمی‌گردد، زمانی که شرکت‌های فناوری توانستند با استفاده از سنسورهای MEMS (سیستم‌های میکروالکترومکانیکی)، کنترل پرواز را پایدارتر کنند. همچنین، کاهش قیمت قطعات الکترونیکی مانند باتری‌های لیتیوم-پلیمری و ماژول‌های GPS باعث شد کوادکوپترها از حالت مفهومی به یک محصول مصرفی تبدیل شوند.

نقطه عطف تاریخی کواد کوپتر

• در سال 2010، شرکت‌های مطرحی مانند DJI با معرفی محصولات مقرون‌به‌صرفه و با کیفیت، دنیای کوادکوپترها را متحول کردند.
• کوادکوپترها به‌سرعت به ابزاری چندمنظوره در صنایع مختلف تبدیل شدند و امروز در زمینه‌های متنوعی از تصویربرداری تا عملیات نجات کاربرد دارند.

اجزای اصلی کوادکوپتر

• بدنه (Frame) – وزن – طراحی ظاهری – جنس بدنه – ابعاد
• موتورهای الکتریکی
• پروانه‌ها
• کنترلر پرواز (Flight Controller)
• باتری و سیستم تغذیه
• سنسور ها
• باتری کواد کوپتر
• مانیتور

1. طراحی بدنه (Frame Design)

بدنه کوادکوپتر نقش اساسی در پایداری، کارایی، و دوام پرواز دارد. انواع مختلفی از طراحی‌ها شامل H Frame، X Frame و Stretch X Frame وجود دارد.

• H Frame: فضای بیشتری برای نصب تجهیزات دارد و برای کوادکوپترهای فری استایل مناسب است.
• X Frame: وزن کمتری دارد و برای سرعت و مانور در کوادکوپترهای مسابقه‌ای بهینه شده است.
• Stretch X Frame: بازوهای کشیده‌ای دارد که پایداری و کنترل بهتر را در سرعت‌های بالا فراهم می‌کند.
• Box: به صورت مربعی شکل و بازو های متقارن و هم اندازه ای دارند.

2. وزن

وزن متوسط بدنه یک کوادکوپتر معمولی بین 80 تا 300 گرم است، اما وزن کلی (با تجهیزات) ممکن است به 1.5 تا 3 کیلوگرم برسد. برای بخش کاربرد کوادکوپتر ها همگی معمولا در یک رده وزنی برای فیلم برداری هستند به جز کواد کوپتر هایی که عینک fpv دارند و برای مانور های پیچیده آماده شده اند.

3. جنس بدنه

• فیبر کربن
• پلاستیک ABS
• آلمینیوم

4. فاصله محورهای موتورها

نحوه عملکرد کوادکوپتر چگونه است؟

فرض کنید کوادکوپتر مثل یک صندلی چهار پایه است. اگر وزن روی هر چهار پایه به طور مساوی تقسیم شود، صندلی صاف و متعادل می‌ماند. اما اگر در شرایطی وزن یکی از پایه‌ها بیشتر شود، صندلی کج می‌شود. همین اصل برای کوادکوپتر هم صادق است. با تنظیم سرعت هر موتور، تعادل و حرکت در جهات مختلف کنترل می‌شود.در صورتی که یکی از ملخ ها به مشکل مواجه شود یا باتری دستگاه به هر دلیلی خراب شود نیازی به تعویض کامل دستگاه نمی‌باشد و با تعمیر کواد کوپتر در اکثر مواقع مشکل حل می‌شود. در ادامه مقاله کوادکوپتر چیست به انواع مانور های هوایی کوادکوپتر ها اشاره می‌کنیم.

تفاوت کوادکوپتر با هلی شات

میانگین زمان پرواز کواد کوپتر ها 

انواع کوادکوپتر (کاربردها و ویژگی‌ها)

کواد کوپتر ها بر اساس نقش کاربری و استفاده در موضوعات مختلف در دسته بندی های مختلفی قرار می‌گیرند. در ادامه مقاله کوادکوپتر چیست می‌تواند به راحتی می‌توانید تصمیم بگیرید که کدام دسته از کوادکوپتر ها مناسب شما می‌باشد. اگر هم زمان مطالعه ندارید می‌توانید با مجموعه جهان دی جی آی در تماس باشید.

کواد کوپتر های تفریحی

کوادکوپترهای تفریحی برای سرگرمی و تجربه ابتدایی پرواز طراحی شده‌اند. این کوادکوپترها معمولاً اندازه کوچک‌تری دارند، وزن سبک‌تری دارند و به راحتی قابل حمل هستند. ویژگی‌هایی مانند پرواز خودکار و حالت‌های مختلف مانند حالت هدلس و پرواز در محیط‌های بسته برای کاربران مبتدی بسیار مفید است. نمونه‌ای از این کوادکوپترها DJI Tello است که با قیمت مناسب، دوربین ساده و قابلیت‌های اولیه به کاربران مبتدی تجربه‌ای جذاب ارائه می‌دهد.

کواد کوپتر های نیمه حرفه ای

این نوع کوادکوپترها برای کاربرانی طراحی شده‌اند که به دنبال قابلیت‌های بیشتر از مدل‌های تفریحی هستند اما نمی‌خواهند هزینه زیادی صرف کنند. این مدل‌ها معمولاً دارای دوربین با کیفیت HD یا ۴K، قابلیت پرواز طولانی‌تر (حدود ۲۰-۳۰ دقیقه) و امکان بازگشت به خانه با GPS هستند. نمونه‌ای از این دسته mavic air 3s است که با دوربین ۴K و پشتیبانی از حالت‌های پیشرفته پرواز، گزینه‌ای عالی برای کاربران نیمه حرفه‌ای است.

کواد کوپتر های حرفه ای تصویر برداری

این کوادکوپترها به طور خاص برای تصویربرداری و فیلم‌برداری حرفه‌ای طراحی شده‌اند. دارای دوربین‌های بسیار باکیفیت، گیمبال‌های سه‌محوره برای تثبیت تصویر و قابلیت‌هایی مانند Active Track و Hyperlapse هستند. معمولاً این مدل‌ها برای تولید محتوا یا پروژه‌های سینمایی استفاده می‌شوند. یکی از محبوب‌ترین مدل‌ها DJI Mavic 3 است که با دوربین Hasselblad و قابلیت فیلم‌برداری ۵.۱K گزینه‌ای بی‌نظیر در این دسته است.

کواد کوپتر های fpv

کوادکوپترهای FPV برای تجربه هیجان پرواز از دید اول شخص طراحی شده‌اند. این دستگاه‌ها معمولاً سرعت بالایی دارند و از عینک‌های مخصوص FPV برای نمایش زنده تصاویر دوربین استفاده می‌کنند. بیشتر این کوادکوپترها برای مسابقات و مانورهای سریع استفاده می‌شوند. یکی از مدل‌های برجسته در این گروه DJI FPV Combo است که با عینک پیشرفته و حالت‌های مختلف پرواز، انتخابی مناسب برای علاقه‌مندان به FPV است.

کوادکوپترهای سمپاش

این کوادکوپترها برای مصارف کشاورزی طراحی شده‌اند و قابلیت سمپاشی دقیق در مزارع و باغات را دارند. آنها مجهز به مخزن‌های بزرگ و نازل‌های پیشرفته هستند که به طور یکنواخت سم را توزیع می‌کنند. نمونه‌ای از این دستگاه‌ها DJI Agras T30 است که با ظرفیت مخزن بالا و سیستم سمپاشی هوشمند، بهره‌وری را در کشاورزی افزایش می‌دهد.

کوادکوپترهای نظارتی

این مدل‌ها برای نظارت و امنیت طراحی شده‌اند و معمولاً توسط نیروهای امنیتی یا شرکت‌های بزرگ برای نظارت بر مناطق گسترده استفاده می‌شوند. ویژگی‌هایی مانند دوربین‌های حرارتی، زوم اپتیکال قوی و پرواز طولانی از ویژگی‌های بارز آنها است. نمونه‌ای از این کوادکوپترها DJI Matrice 300 RTK است که با قابلیت‌های پیشرفته، گزینه‌ای ایده‌آل برای نظارت حرفه‌ای است.

کواد کوپتر های امدادی

کوادکوپترهای امدادی در عملیات جست‌وجو و نجات، ارسال تجهیزات ضروری و کمک به مناطق صعب‌ العبور استفاده می‌شوند. این کوادکوپترها معمولاً به دوربین‌های حرارتی، قابلیت حمل بار و پرواز پایدار در شرایط سخت مجهز هستند. یکی از بهترین نمونه‌ها Parrot Anafi USA است که با قابلیت‌های پیشرفته در شرایط بحرانی بسیار کارآمد است.

راهنمای خرید کوادکوپتر از مبتدی تا حرفه ای برای همه

انواع کاربردهای کوادکوپتر ها

انواع کاربردهای کوادکوپتر ها

• نقشه‌برداری و مطالعات زمین‌شناسی
• حمل و نقل سبک
• کشاورزی هوشمند
• نظارت و امنیت
• فیلم برداری ورزشی
• تولید محتوای ویدیو ای شبکه های اجتماعی
• فیلم های سینمایی

قوانین مرتبط با استفاده از کوادکوپتر

پرواز کوادکوپتر ها در کشور های مختلف و مناطق متفاوت مخصوصا مناطق حساس مانند پایگاه های نظامی، اتومان ها و فرودگاها حساسیت های بسیاری وجود دارد.

مناطق ممنوعه پروازی با کوادکوپتر

• داخل فرودگاه
• ممنوعیت فاینال فرودگاه ها
• حریم مراکز حساس، مهم و حیاتی تعریف شده
• بیمارستان ها،مدارس،اماکن آموزشی،آسایشگاه ها،مساجد،زیارتگاه ها و…
• آثار باستانی
• اماکن عکسبرداری ممنوع (پادگان ها، سد ها، سفارتخانه، خطوط انتقال نفت و گاز، مراکز امنیتی و نظامی)
• سایت های پدافندی و نوار مرزی کشور
• افراد
• مناطق پرجمعیت
• بزرگراه ها، جاده ها، خیابان ها، خطوط ریلی
• پمپ بنزین ها و اماکن قابل اشتعال
• منابع صوتی و اخلال رادیویی ( کابل های فشار قوی، دکل های بیسیم،BTS،رادارها و…)
• داخل تونل

گارانتی کواد کوپترها

کواد کوپتر ها در هیچ جای دنیا شامل گارانتی نمی‌باشند حتی کمپانی های سازنده. کوادکوپتر ها قبل از اینکه برای فروش گذاشته شوند در کمپانی در 3 تست متفاوت آزمایش های لازمه برای آنها اجرا می‌شوند که سلامت دستگاه را تضمین کنند. در مجموعه جهان آرسی اگر به صورت حضوری برای خرید اقدام کنید جلوی شما دستگاه تست می‌شوند که سلامت دستگاه را تست کنیم. در صورت خرید آنلاین از طریق وبسایت هم برای شما ویدیو سلامت دستگاه ارسال می‌شود.

آیا کواد کوپتر ها بیمه می‌شوند؟

خیر. در این مورد هم مانند مورد قبلی نه تنها در ایران بلکه در هیچ کجای دنیا بیمه نمی‌شوند. کاملا هم منطقی است که این دستگاه ها بیمه نشوند. زیرا که بالای 80% خرابی های کوادکوپتر ها از سمت اپراتور پرنده (خطای انسانی) اتفاق می‌افتد. این خرابی ممکن است از کابل اتصال شارژ، حرکات مانور غیر منطقی، بالانس نبودن ولتاژ برق متصل به باتری دستگاه برای شارژ و… باشد.

بهترین برند های کوادکوپتر

بهترین برند کوادکوپتر در جهان کمپانی DJI می‌باشد. اما برند های دیگری هم وجود دارد که در این زمینه فعالیت و نسبتا عملکرد خوبی داشته اند و شامل لیست زیر می‌باشند:

• DJI
• XLRC
• JJRC
• SJRC

برای بررسی دقیق به مقاله بهترین برند های کوادکوپتر ها مراجعه کنید تا مقایسه کاملی از بابت رضایت مشتریان، گزارش عملکرد شرکت ها و تکنولوژی های بکار رفته در آنها می‌شود.

نتیجه گیری

کوادکوپتر ها با پیشرفت تکنولوژی و پیشرفت جامعه در ابعاد مختلف زندگی ما کمک های بسیاری می‌کنند که در مقاله کوادکوپتر چیست به بررسی آنها پرداختیم. مقاله کوادکوپتر چیست به صورت تخصصی و کامل توسط تیم جهان دی جی آی تهیه شده و تک تک اطلاعات میتواند برای شما ارزشمند باشد.