Drone là gì? Cấu tạo và ứng dụng của Drone

Trong thời đại công nghệ phát triển, việc sử dụng Drone như một xu hướng tất yếu. Chúng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống như quay phim chụp ảnh, giao hàng, chữa cháy, nông nghiệp,…. Vậy Drone là gì? Hãy cùng Cánh Diều Việt tìm hiểu qua bài viết sau

Drone là gì?

Theo Cục Quản lý Hàng không Liên bang Mỹ (FAA), drone, hay còn gọi là máy bay không người lái (Unmanned Aerial Vehicle – UAV), là phương tiện bay không có người điều khiển bên trong, có thể được điều khiển từ xa hoặc hoạt động tự động. Hiểu 1 cách đơn giản drone là một loại robot bay, có khả năng hoạt động theo lộ trình lập trình sẵn, được hỗ trợ bởi cảm biến và hệ thống định vị GPS. Chúng thường được trang bị cảm biến, máy ảnh, hoặc camera để thu thập hình ảnh và dữ liệu từ trên cao.

Drone có nhiều kích thước và hình dạng khác nhau, phục vụ cho các mục đích như giải trí, khảo sát, nông nghiệp, quân sự, và dân sự. Ví dụ, trong quân sự, drone được sử dụng để giám sát và trinh sát; trong nông nghiệp, chúng giúp theo dõi mùa màng và phun thuốc; trong dân sự, drone được dùng để giám sát, chụp ảnh từ trên cao, và giao hàng.

Tại Việt Nam, nhiều người thường nhầm lẫn giữa drone và flycam. Mặc dù cả hai đều là UAV, drone là thuật ngữ bao quát cho tất cả các loại UAV với nhiều chức năng như vận chuyển, giám sát, và khảo sát. Ngược lại, flycam là một loại drone nhỏ gọn, được tối ưu hóa phục vụ chuyên biệt cho việc quay phim và chụp ảnh với chất lượng cao.

Người dùng có thể điều khiển drone từ xa qua bộ điều khiển, hoặc drone có thể tự hoạt động theo chương trình cài đặt sẵn, kiểm soát các thông số như tốc độ, hướng bay, và độ cao. Sự kết hợp giữa công nghệ bay tự động và điều khiển từ xa giúp drone thực hiện nhiều nhiệm vụ một cách độc lập, trở thành công cụ hữu ích trong nhiều lĩnh vực.

Dưới đây là bảng so sánh giữa drone và flycam để giúp bạn hiểu rõ hơn về sự khác biệt giữa hai thiết bị này, đồng thời tránh nhầm lẫn khi sử dụng các thuật ngữ này

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Drone

Drone, thiết bị bay không người lái, hoạt động dựa trên sự kết hợp của các thành phần cơ bản:

• Động cơ: Cung cấp lực đẩy để nâng và di chuyển drone trong không gian.
• Hệ thống vi xử lý trung tâm: Bộ não của drone, xử lý thông tin từ các cảm biến và điều khiển hoạt động của động cơ.
• Cánh quạt: Tạo lực nâng và điều khiển hướng bay của drone.
• Nguồn năng lượng (pin): Cung cấp năng lượng cho động cơ và các hệ thống điện tử khác. Drone thông thường bay được nhờ năng lượng từ pin cung cấp đến những cánh quạt. Tuy nhiên ngày nay đã có những mẫu cao cấp đắt tiền dùng động cơ phản lực thay cho cánh quạt truyền thống, chúng có thể bay xa tới 800 km và cao tới 15 km.
• Hệ thống định vị GPS: Xác định vị trí chính xác của drone, hỗ trợ điều khiển và lập kế hoạch bay.
• Bộ điều khiển từ xa hoặc ứng dụng: Cho phép người dùng tương tác và điều khiển drone từ xa.

Nguyên lý hoạt động của drone dựa trên lực nâng từ cánh quạt quay. Điều khiển tốc độ mỗi cánh quạt giúp drone bay lên/xuống, đổi hướng, xoay, lượn. Hệ thống vi xử lý như “bộ não”, nhận thông tin từ cảm biến (gia tốc, con quay, áp suất) để biết vị trí, tốc độ, độ cao, từ đó điều khiển động cơ, giữ drone ổn định và thực hiện lệnh.

GPS giúp định vị chính xác, hỗ trợ bay tự động theo lộ trình hoặc trở về khi mất kết nối. Sự kết hợp các yếu tố này tạo nên khả năng bay linh hoạt của drone. Ngoài ra, GPS còn hỗ trợ các tính năng tự động như bay theo lộ trình định sẵn hoặc quay trở về điểm xuất phát khi mất kết nối.

Phân loại Drone

Drone có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm:

Phân loại theo cấu tạo:

• Drone cánh quạt (Multirotor): Loại drone phổ biến nhất, có từ 3 đến 8 cánh quạt, dễ điều khiển và ổn định.
• Drone cánh bằng (Fixed-wing): Tương tự máy bay nhỏ, bay nhanh và xa hơn nhưng khó điều khiển hơn.
• Drone lai (Hybrid): Kết hợp giữa cánh quạt và cánh bằng, tận dụng ưu điểm của cả hai loại.

Phân loại theo mục đích sử dụng:

• Drone dân dụng: Chụp ảnh, quay phim, giải trí, khảo sát, giám sát, vận chuyển hàng hóa nhỏ, v.v.
• Drone công nghiệp: Sử dụng trong nông nghiệp, xây dựng, kiểm tra cơ sở hạ tầng, cứu hộ, v.v.
• Drone quân sự: Trinh sát, tấn công, phòng thủ, v.v.

Ứng dụng của Drone trong cuộc sống hàng ngày

Ban đầu, các loại Drone thường được sử dụng với mục đích quân sự. Chúng đảm nhiệm vai trò trinh sát, khám phá các địa hình hoặc tiêu diệt mục tiêu nếu được hỗ trợ vũ khí. Ngày nay, Drone được biết đến rộng rãi hơn trong việc phục vụ các nhu cầu dân dụng như:

Quay phim và chụp ảnh từ không gian

Drone cho phép quay phim và chụp ảnh từ không gian, mang lại góc nhìn mới mẻ và độc đáo. Điều này rất hữu ích trong việc sản xuất phim, quảng cáo, báo chí hay ngành du lịch. Với khả năng di chuyển linh hoạt và độ cao bay có thể điều chỉnh, Drone giúp tạo ra những cảnh quay đẹp và ấn tượng.

Giao hàng

Drone đang trở thành một công cụ quan trọng trong lĩnh vực logistics, đặc biệt cho dịch vụ giao hàng nhanh. Với khả năng di chuyển trên không, drone có thể tránh được tắc nghẽn giao thông, bay qua các địa hình khó khăn như đồi núi hay sông suối, và tiếp cận các khu vực mà phương tiện truyền thống khó tiếp cận. Điều này giúp giảm đáng kể thời gian giao hàng và chi phí vận chuyển, đặc biệt trong các thành phố lớn hoặc vùng sâu vùng xa.

Giám sát môi trường và thăm dò khoa học

Drone cũng có thể được sử dụng để giám sát môi trường tự nhiên như suối, rừng, hoặc vùng biển. Chúng có thể thu thập dữ liệu quan trọng như chất lượng nước, khí hậu, đa dạng sinh học và sự biến đổi của môi trường. Điều này giúp các nhà khoa học và cơ quan chính phủ hiểu rõ hơn về tình trạng môi trường và đưa ra các biện pháp bảo vệ hiệu quả.

Giám sát và kiểm tra cơ sở hạ tầng

Drone cung cấp một phương pháp tiết kiệm thời gian và chi phí để giám sát và kiểm tra cơ sở hạ tầng như đường cao tốc, cây cầu hay đường sắt. Chúng có thể kiểm tra tình trạng kết cấu, phát hiện các vết nứt, hỏng hóc hay sự mòn của các cấu kiện. Việc sử dụng Drone giúp tiết kiệm thời gian và công sức so với việc kiểm tra bằng phương pháp truyền thống.

Cứu hộ và tìm kiếm

Trong các tình huống khẩn cấp, drone đóng vai trò quan trọng trong việc tìm kiếm và cứu hộ. Chúng có thể tiếp cận những nơi mà con người khó hoặc không thể đến được do điều kiện nguy hiểm như núi cao, rừng rậm, hay các khu vực bị thiên tai. Drone được trang bị camera và các cảm biến có thể truyền tải hình ảnh và dữ liệu về trung tâm điều hành, giúp các đội cứu hộ xác định vị trí của người gặp nạn và nhanh chóng cung cấp cứu trợ như thực phẩm, nước uống, và thuốc men.

Ứng dụng vào giải trí như Drone Light

Drone không chỉ là công cụ cho công việc mà còn là phương tiện giải trí sáng tạo và hấp dẫn. Các cuộc đua drone mang đến sự hồi hộp với tốc độ cao và kỹ thuật bay điêu luyện. Ngoài ra, drone còn được sử dụng trong các buổi biểu diễn ánh sáng, tạo nên các màn trình diễn nghệ thuật trên không trung. Quay phim và chụp ảnh từ drone cũng trở thành một xu hướng phổ biến, mang lại góc nhìn mới mẻ và độc đáo cho các tác phẩm nghệ thuật và phim ảnh.

Ứng dụng trong nông nghiệp thông minh

Ứng dụng máy bay không người lái trong nông nghiệp thông minh đã mang lại những lợi ích đáng kể. Máy bay phun thuốc nông dân giám sát cây trồng và đất đai một cách chính xác, xác định nhu cầu thu hoạch tiêu và phân loại các vùng khí hậu khác nhau. Điều này giúp tối ưu hóa quá trình trồng trọt và sử dụng tài nguyên, tiết kiệm điện năng, nước và lượng thuốc trừ sâu.

Đồng thời, sử dụng drone trong nông nghiệp giúp giảm thiểu tác động tiêu cực lên sức khỏe con người và môi trường do giảm sử dụng các hóa chất độc hại. Việc quản lý vườn cây ăn trái thông minh và hiệu quả nhờ vào công nghệ này đã đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp, đồng thời bảo vệ môi trường sống.

Lợi ích và nhược điểm của Drone

Lợi ích:

• Tăng cường an toàn: Drone giám sát các khu vực nguy hiểm, như tình huống khẩn cấp hoặc trong các ngành công nghiệp như dầu khí và xây dựng. Chúng giúp phát hiện nguy cơ tiềm tàng và giảm rủi ro cho con người.
• Tiết kiệm chi phí: Drone giảm thiểu chi phí lao động và thiết bị, thay thế công cụ truyền thống, giảm chi phí vận hành và bảo trì.
• Chất lượng hình ảnh cao: Drone trang bị camera độ phân giải cao, thu thập hình ảnh và video tốt hơn phương pháp truyền thống, hữu ích trong khảo sát, nông nghiệp, và giám sát hạ tầng.
• Khả năng tiếp cận khu vực khó khăn: Drone bay đến nơi con người khó tiếp cận, như khu vực hiểm trở hoặc điều kiện thời tiết khắc nghiệt, giúp thu thập dữ liệu nhanh chóng, hiệu quả.
• Tăng hiệu suất công việc: Drone thực hiện nhiệm vụ nhanh, hiệu quả hơn, tiết kiệm thời gian và nguồn lực cho doanh nghiệp.

Nhược điểm:

• Thời gian bay hạn chế: Hầu hết drone bay từ 20-30 phút trước khi cần sạc lại, hạn chế khả năng thực hiện nhiệm vụ dài. Mặc dù công nghệ pin đang được cải thiện, việc kéo dài thời gian bay vẫn là một thách thức lớn.
• Nhạy cảm với thời tiết: Drone không hoạt động tốt trong điều kiện thời tiết xấu như mưa, gió mạnh, nhiệt độ cực đoan, gây gián đoạn hoạt động. Tuy nhiên, một số dòng drone cao cấp đã được trang bị để hoạt động ổn định hơn trong các điều kiện này.
• Vấn đề quyền riêng tư và quy định pháp lý: Sử dụng drone có thể xâm phạm quyền riêng tư, đặc biệt khi trang bị camera, dẫn đến vấn đề pháp lý và đạo đức. Luật pháp về drone vẫn đang phát triển, với nhiều quốc gia bắt đầu thiết lập các quy định rõ ràng hơn để quản lý việc sử dụng drone trong không gian công cộng.
• Rủi ro tai nạn, hỏng hóc: Drone có thể gặp sự cố kỹ thuật, tai nạn, gây thiệt hại tài sản hoặc nguy hiểm cho con người, đặc biệt trong khu vực đông dân cư. Việc bảo trì định kỳ và sử dụng các công nghệ an toàn tiên tiến đang trở thành yếu tố quan trọng để giảm thiểu những rủi ro này.
• Trở ngại về năng lượng: Một trong những thách thức lớn nhất của drone hiện nay là vấn đề năng lượng. Drone cần nguồn năng lượng lớn để vận hành, nhưng việc cân bằng giữa công suất và trọng lượng của pin vẫn là một bài toán nan giải. Mặc dù có nhiều nỗ lực trong việc phát triển pin nhẹ hơn và hiệu quả hơn, nhưng giải pháp toàn diện vẫn chưa thực sự khả thi.

Nhìn chung, drone mang lại lợi ích lớn trong việc cải thiện hiệu suất và an toàn, nhưng cũng cần cân nhắc kỹ lưỡng về nhược điểm và thách thức.

Quy định pháp luật khi sử dụng Drone tại Việt Nam

Để sử dụng drone tại Việt Nam một cách hợp pháp và an toàn, bạn cần tuân thủ các quy định sau:

Đăng ký thiết bị:

• Bắt buộc đối với mọi drone, bất kể trọng lượng.
• Đăng ký với cơ quan chức năng theo quy định.

Xin cấp phép bay (nếu cần):

Áp dụng cho các trường hợp sau:

• Drone nặng từ 250g trở lên.
• Bay trong vùng trời kiểm soát, gần sân bay (trong bán kính 30km).
• Bay ở khu vực đông dân cư.
• Bay với mục đích thương mại.

Liên hệ Cục Hàng không Việt Nam để xin cấp phép.

Tuân thủ giới hạn bay:

• Độ cao: Tối đa 120m so với địa hình.
• Phạm vi: Trong tầm nhìn trực tiếp.
• Thời gian: Không bay đêm, trừ trường hợp được cấp phép đặc biệt.

Tránh khu vực cấm bay:

• Khu vực công trình quốc phòng, quân sự.
• Vùng lân cận sân bay.
• Các khu vực khác do cơ quan chức năng quy định.

Quy định khác:

• Không mang chất nguy hiểm, thả vật từ drone.
• Người điều khiển phải có đủ năng lực và hiểu biết về các quy định.

Lưu ý: Không tuân thủ các quy định này có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng như phạt tiền (lên đến 100 triệu đồng), tịch thu thiết bị, hoặc các biện pháp xử lý khác theo quy định pháp luật. Để biết thêm chi tiết và hướng dẫn cụ thể, bạn có thể tham khảo ở bài viết luật sử dụng flycam ở Việt Nam 

Nên sử dụng Drone của hãng nào

Trong thời đợi 4.0 hiện nay, có thể thấy Drone được sử dụng, hỗ trợ con người trong nhiều lĩnh vực, nông nghiệp cũng không phải ngoại lệ. Trên thị trường hiện nay, có thể thấy rất đa dạng các loại Drone phục vụ nông nghiệp, nhưng trong đó phải nói đến các sản phẩm của TopXGun, Autel Robotics, Parrot, Power Vision, Yuneec,DJI, XAG…

Ở Việt Nam cũng có nhiều công ty chuyên cung cấp máy bay nông nghiệp với chính sách bảo hành trọn đời. Ngoài ra, công ty còn hỗ trợ kỹ thuật nông nghiệp trên tất cả các loại cây trồng, hỗ trợ kỹ thuật trọn đời, hỗ trợ đào tạo sử dụng máy bay nông nghiệp, hỗ trợ xây dựng mô hình đại lý. Khi quyết định mua một sản phẩm drone dành cho nông nghiệp, bà con cần quan tâm và cân nhắc nghiên cứu kỹ các tính năng và yêu cầu cụ thể mà bạn đang cần.

Nếu quý bà con có bất kỳ thắc mắc nào, xin vui lòng liên hệ với Cánh Diều Việt. Tự hào là nhà cung cấp chính hãng các dòng máy bay nông nghiệp với kinh nghiệm nhiều năm trong lĩnh vực drone, chúng tôi sẽ hỗ trợ nhiệt tình và sẵn lòng giải đáp mọi thắc mắc của quý bà con.

Xem thêm bài viết liên quan: 

• Các Ứng Dụng Của Máy Bay Không Người Lái Điều Khiển Từ Xa
• UAV Là Gì? Ứng Dụng Của UAV Trong Đời Sống