Trong thời đại công nghệ hiện nay, từ khóa UAV được nhắc đến rất nhiều trong đời sống, trên tivi, đài báo, hay cả những cuộc trò chuyện hàng ngày. UAV, thường được gọi là máy bay không người lái, đã ngày càng phổ biến trong những năm gần đây. Mặc dù chúng thường được sử dụng cho mục đích giải trí, nhưng máy bay không người lái cũng có thể được sử dụng cho một số ứng dụng thương mại và chính phủ. Các tổ chức đang bắt đầu nhìn thấy tiềm năng mà máy bay không người lái mang lại và đang xem xét cách họ có thể sử dụng công nghệ này một cách tốt nhất. Bài đăng trên blog này sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan về phương tiện bay không người lái là gì, lịch sử của chúng và một số cách sử dụng hiện tại của chúng.
UAV là gì?
UAV (viết tắt của từ tiếng Anh: Unmanned Aerial Vehicle) nghĩa là máy bay không người lái, là một loại máy bay được điều khiển từ xa có thể hoạt động mà không cần người lái trên máy bay. UAV đôi khi còn được gọi với cái tên khác là drone. Hiện nay, ngoài mục đích giải trí như quay video từ trên cao thì chúng còn được sử dụng trong nhiều bối cảnh khác nhau, bao gồm cả mục đích quân sự, thực thi pháp luật, thương mại, và cả cứu nạn cứu hộ.
Công nghệ UAV đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây và hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại nền tảng UAV. Một số UAV đủ nhỏ để nằm gọn trong lòng bàn tay của bạn, trong khi những chiếc khác rất lớn, có thể tải trọng lên đến vài chục kg.
UAV thường có bốn thành phần chính (hay là 4 yếu tố giúp nó hoạt động):
- Bộ điều khiển từ xa: Đây là thứ giúp con người có thể vận hành điều khiển UAV.
- Chế độ lái tự động: Đây là chế độ máy bay có thể tự chuyển động mà không cần có người điều khiển. Chỉ cần lên kế hoạch đường bay của UAV và giữ cho nó ổn định trên không.
- Máy ảnh: Cái này được sử dụng để chụp ảnh hoặc quay video.
- Cảm biến: Chúng giúp UAV định hướng và tránh chướng ngại vật.
UAV ngày càng được sử dụng cho nhiều nhiệm vụ khác nhau, bao gồm tìm kiếm cứu nạn, giám sát và vận chuyển hàng hóa. Trong tương lai, rất có thể UAV sẽ đóng vai trò quan trọng hơn nữa trong cuộc sống của chúng ta.
Lịch sử phát triển của UAV
Tuy là một công nghệ hiện đại, nhưng UAV đã xuất hiện rất lâu từ trước. Công nghệ UAV bắt nguồn từ các ứng dụng quân sự. Việc sử dụng UAV đầu tiên được ghi nhận là vào năm 1849 khi người Áo sử dụng khinh khí cầu để thả bom xuống Venice.
Trong Chiến tranh thế giới thứ nhất, cả quân đội Anh và Đức đều sử dụng UAV cho mục đích giám sát. Trong những năm sau đó, công nghệ này đã được phát triển hơn nữa để sử dụng trong nhiều môi trường quân sự.
Trong những năm gần đây, việc sử dụng UAV cho các mục đích thương mại, giải trí và dân sự đã gia tăng nhanh chóng. Điều này phần lớn là do những tiến bộ trong công nghệ đã làm cho UAV có giá cả phải chăng hơn và dễ vận hành hơn.
Thị trường UAV toàn cầu dự kiến sẽ tăng trưởng đáng kể trong vài năm tới. Bắc Mỹ hiện là thị trường lớn nhất của UAV, tiếp theo là Châu Âu và Châu Á – Thái Bình Dương.
Những loại UAV phổ biến nhất hiện nay
Hiện nay, có rất nhiều loại UAV xuất hiện trên thế giới, tuy nhiên, có 4 loại chính sau:
UAV cánh cố định
UAV cánh cố định là một phương tiện bay không người lái sử dụng lực gió bằng một cặp cánh để bay lên, cơ chế của nó cũng tương tự như loại máy bay thường ngày. Các cánh được gắn vào thân máy bay, hoặc thân chính của máy bay và tạo lực nâng cho phép UAV bay.
UAV cánh cố định thường lớn hơn và đắt hơn các loại UAV khác, chẳng hạn như quadcopters. Tuy nhiên, chúng có một số lợi thế so với các loại UAV khác. UAV cánh cố định có thể bay trong thời gian dài hơn và bay được khoảng cách xa hơn so với máy bay quadcopter. Chúng cũng phù hợp hơn để bay trong điều kiện thời tiết bất lợi, chẳng hạn như gió mạnh.
UAV cánh cố định đã được sử dụng rộng rãi cho các mục đích quân sự và thương mại. Các ứng dụng quân sự cho UAV cánh cố định bao gồm trinh sát, giám sát và thu nhận mục tiêu. Các ứng dụng thương mại cho UAV cánh cố định bao gồm lập bản đồ, chụp ảnh và tìm kiếm cứu nạn.
UAV cánh quay
UAV cánh quay là một thiết bị bay không người lái sử dụng một bộ cánh quạt để cung cấp lực nâng và lực đẩy. Không giống như UAV cánh cố định, dựa vào cánh để tạo lực nâng, UAV cánh quay có thể cất cánh và hạ cánh thẳng đứng và không cần đường băng. Điều này làm cho chúng rất phù hợp cho các ứng dụng có không gian hạn chế, chẳng hạn như các khu vực đô thị.
UAV cánh quay có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau, từ máy bay trực thăng cỡ nhỏ đến máy bay trực thăng cỡ lớn. Chúng có thể được trang bị nhiều loại cảm biến và trọng tải khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng. Các ứng dụng phổ biến cho UAV cánh quay bao gồm tìm kiếm và cứu nạn, khảo sát hoặc lập bản đồ một khu vực và chuyển hàng hóa đến các địa điểm xa xôi.
Quadcopter
Máy bay quadcopter, còn được gọi là quadrotor, là một loại máy bay trực thăng có bốn cánh quạt. Quadcopters chủ yếu được sử dụng làm máy bay không người lái để giám sát và chụp ảnh trên không, nhưng chúng cũng có thể được sử dụng cho các mục đích khác như chuyển gói hàng hoặc cung cấp hỗ trợ y tế khẩn cấp.
Trong khi máy bay trực thăng truyền thống có hai cánh quạt (một ở phía trước và một ở phía sau), máy bay quadcopters có hai cặp cánh quạt, với mỗi cặp nằm ở hai đầu đối diện của máy bay. Cấu hình này cung cấp khả năng kiểm soát và ổn định cao hơn so với trực thăng truyền thống, giúp máy bay quay dễ bay hơn và ít bị rơi hơn.
Quadcopter thường có bốn cánh quạt (hai con quay theo chiều kim đồng hồ và hai con quay ngược chiều kim đồng hồ), nhưng một số kiểu máy có nhiều hoặc ít cánh quạt hơn. Loại quadcopter phổ biến nhất có hai bộ cánh quạt chĩa ra bốn phía, còn có một loại thì bộ này ở trên bộ kia.
Quadcopters chạy bằng pin và hầu hết các kiểu máy có thể hoạt động trong không khí khoảng 20 phút trước khi cần được sạc lại. Quadcopters thường có phạm vi khoảng 100 mét (330 feet), nhưng một số kiểu máy bay có thể bay xa hơn nhiều.
Khi những chiếc quadcopter lần đầu tiên trở nên phổ biến, chúng chủ yếu được sử dụng bởi những người yêu thích và đam mê với máy móc. Tuy nhiên, hiện nay quadcopters đang được sử dụng ngày càng nhiều cho các mục đích thương mại, công nghiệp và giải trí. Ví dụ, quadcopters đang được sử dụng để kiểm tra đường dây điện và cầu, khảo sát cây trồng, chuyển gói hàng và cung cấp hỗ trợ y tế khẩn cấp hay cũng có thể là quay phim, chụp ảnh.
Nếu bạn quan tâm đến việc mua một chiếc quadcopter, có nhiều yếu tố khác nhau mà bạn sẽ cần phải xem xét. Chúng bao gồm kích thước của quadcopter, loại cánh quạt mà nó sử dụng, khối lượng nó có thể mang theo, phạm vi bay và giá cả.
Kích thước: Quadcopters có nhiều kích cỡ khác nhau, từ những mẫu nhỏ vừa vặn trong lòng bàn tay của bạn đến những mẫu lớn có chiều rộng hơn hai mét. Kích thước của quadcopter sẽ ảnh hưởng đến mức độ dễ dàng bay của nó và khối lượng nó có thể mang theo.
Cánh quạt: Hầu hết các máy bay quadcopter đều có bốn cánh quạt (hai cánh quay theo chiều kim đồng hồ và hai cánh quay ngược chiều kim đồng hồ), nhưng một số kiểu máy có nhiều hoặc ít cánh quạt hơn. Loại cánh quạt mà quadcopter sử dụng sẽ ảnh hưởng đến tốc độ bay của nó và khả năng cơ động của nó.
Trọng lượng: Khối lượng mà một chiếc quadcopter có thể mang theo sẽ ảnh hưởng đến thời gian nó có thể ở trên không và bay được bao xa. Những chiếc Quadcopter được thiết kế để mang trọng tải nặng thường sẽ lớn hơn và nặng hơn những chiếc được thiết kế cho tải trọng nhẹ hơn.
Phạm vi: Phạm vi của quadcopter là khoảng cách tối đa nó có thể bay mà không cần sạc lại. Hầu hết các máy bay quadcopters có phạm vi khoảng 100 mét (330 feet), nhưng một số mẫu có thể bay xa hơn nhiều.
Giá cả: Giá của một chiếc quadcopter sẽ khác nhau tùy thuộc vào kích thước, tính năng và thương hiệu của nó. Các máy bay quadcopter nhỏ hơn và ít tính năng hơn có xu hướng rẻ hơn các mẫu lớn hơn và giàu tính năng hơn.
Bây giờ bạn đã biết thêm về quadcopters, bạn có thể bắt đầu mua sắm mô hình hoàn hảo cho nhu cầu của mình. Có nhiều loại máy bay quadcopter khác nhau có sẵn trên thị trường, vì vậy hãy đảm bảo nghiên cứu trước khi mua hàng.
UAV cỡ nhỏ (UAV mini)
Máy bay không người lái mini (UAV) là một loại UAV nhỏ, nhẹ, có thể dễ dàng mang theo và vận hành bởi một người. Các UAV mini thường được sử dụng cho các nhiệm vụ do thám và giám sát và có thể được trang bị nhiều loại camera và cảm biến để thu thập dữ liệu và hình ảnh.
Các UAV mini ngày càng trở nên phổ biến trong những năm gần đây, vì chúng cung cấp một nền tảng tiết kiệm chi phí và tương đối dễ sử dụng để thu thập thông tin và tiến hành các hoạt động trong nhiều môi trường khác nhau. Trong khi các UAV lớn hơn có thể yêu cầu một đội vận hành và trang thiết bị đắt tiền, các UAV mini có thể được vận hành bởi một cá nhân với sự đào tạo tối thiểu.
Có một số loại UAV mini khác nhau có sẵn trên thị trường và nền tảng phù hợp nhất cho một ứng dụng cụ thể sẽ phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm trọng tải, phạm vi và thời gian bay mong muốn.
Ưu điểm của UAV
Lý do duy nhất vì sao UAV lại được sử dụng trong nhiều lĩnh vực đó chính là nó có rất nhiều ưu điểm. Sau đây chúng ta hãy cùng tìm hiểu những ưu điểm của nó.
Ưu điểm của Máy bay không người lái (UAV) rất nhiều và đa dạng. UAV có thể được sử dụng cho nhiều nhiệm vụ khác nhau, bao gồm trinh sát, giám sát, thu nhận mục tiêu và thậm chí là tấn công. Chúng thường ít tốn kém hơn để vận hành so với các máy bay truyền thống, kích thước nhỏ và khả năng cơ động của chúng khiến chúng khó bị phát hiện và đánh chặn. UAV cũng có thể ở trên không trong thời gian dài, mang đến sự hiện diện bền bỉ trên chiến trường hoặc các khu vực quan tâm khác.
Một ưu điểm khác của UAV là chúng có thể được vận hành từ xa, giúp loại bỏ rủi ro cho phi công và các thành viên phi hành đoàn khác. Trong một số trường hợp, các UAV thậm chí còn được vận hành độc lập, sử dụng các kế hoạch bay được lập trình sẵn và các cảm biến trên máy bay để thực hiện sứ mệnh của chúng.
Ngoài ra, UAV có thể được trang bị nhiều loại cảm biến và máy ảnh cho phép chúng thu thập dữ liệu và hình ảnh mà nếu không sẽ khó có được.
UAV ngày càng trở thành một phần quan trọng của quân đội trên khắp thế giới và việc sử dụng chúng có thể sẽ tiếp tục phát triển trong tương lai.
Nhược điểm của UAV
Tuy nó có rất nhiều ưu điểm và được sử dụng rộng rải, nhưng nó cũng sẽ có một vài nhược điểm nhất định. Những nhược điểm của công nghệ UAV là phần lớn phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể của công nghệ. Một nhược điểm của công nghệ UAV là nó có thể được sử dụng cho mục đích giám sát, điều này làm dấy lên những lo ngại về quyền riêng tư. Một bất lợi khác là UAV có thể được vũ khí hóa, điều này làm dấy lên lo ngại về khả năng sử dụng chúng trong chiến tranh. Ngoài ra, UAV có thể bị tấn công, điều này có thể cho phép kẻ tấn công giành quyền kiểm soát máy bay và có khả năng sử dụng nó để thực hiện các hoạt động độc hại. Cuối cùng, UAV có thể tạo ra ô nhiễm tiếng ồn và làm phiền động vật hoang dã. Tuy nhiên, những nhược điểm này đang ngày càng được cải thiện bằng luật pháp, nhân cách cũng như những cải tiến về mặt công nghệ, chúng ta hãy sử dụng UAV bằng những mục đích chính đáng, tuân thủ pháp luật để xã hội không chỉ thông minh mà còn văn minh.
UAV hoạt động như thế nào
UAV, hay máy bay không người lái, là phương tiện bay không người lái được điều khiển từ xa bởi phi công. Các máy bay này không có phi công trên máy bay và thay vào đó được vận hành bằng điều khiển từ xa. UAV có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm giám sát, trinh sát và thậm chí là chiến đấu.
Drone thường được cung cấp bởi động cơ điện hoặc động cơ xăng. Động cơ điện chạy êm hơn và hiệu quả hơn động cơ xăng, nhưng chúng yêu cầu nguồn điện liên tục và chỉ có thể bay trong một thời gian giới hạn trước khi cần sạc lại. Động cơ xăng ồn hơn và kém hiệu quả hơn động cơ điện, nhưng chúng không yêu cầu nguồn điện liên tục và có thể bay trong thời gian dài hơn nhiều.
Hầu hết các máy bay không người lái có bốn cánh quạt, được sử dụng để nâng máy bay lên khỏi mặt đất và giữ nó ổn định trên không. Các cánh quạt phía trước và phía sau quay theo các hướng ngược nhau, trong khi các cánh quạt bên trái và bên phải cũng quay theo các hướng ngược nhau. Cấu hình này cung cấp lực nâng và độ ổn định cho máy bay không người lái.
Drone được điều khiển bằng thiết bị điều khiển từ xa, thường được cầm tay. Bộ điều khiển từ xa sẽ gửi tín hiệu đến máy bay không người lái để cho nó biết phải làm gì. Ví dụ, phi công có thể sử dụng thiết bị điều khiển từ xa để điều khiển máy bay không người lái leo lên, hạ xuống, quay đầu hoặc di chuyển về phía trước hoặc phía sau.
Drone được trang bị nhiều loại cảm biến cho phép chúng điều hướng và tránh chướng ngại vật. Các cảm biến này bao gồm GPS, sonar và camera hồng ngoại. GPS cho phép máy bay không người lái biết vị trí chính xác của nó mọi lúc, trong khi camera sonar và hồng ngoại giúp máy bay không người lái tránh va chạm.
Drone có thể được trang bị nhiều loại trọng tải khác nhau, được sử dụng cho các mục đích khác nhau. Ví dụ, một số máy bay không người lái được trang bị camera cho phép chúng chụp ảnh hoặc quay video. Các máy bay không người lái khác có thể được trang bị cảm biến cho phép chúng thu thập thông tin về môi trường hoặc theo dõi mục tiêu. Tuy nhiên, các máy bay không người lái khác có thể được trang bị vũ khí, chẳng hạn như tên lửa hoặc bom.
Drone ngày càng trở nên phổ biến trong cả quân sự và dân sự. Các tổ chức quân sự sử dụng máy bay không người lái cho các nhiệm vụ giám sát, trinh sát và chiến đấu, trong khi dân thường sử dụng máy bay không người lái cho các hoạt động như chụp ảnh và làm phim.
Ai có thể vận hành một UAV
Đối với những chiếc UAV được sử dụng trong quân đội hoặc trong những mục địch khác như cứu nạn cứu hộ thì cần phải là những người được nhà nước cấp phép mới được sử dụng. Còn những chiếc UAV phục vụ cho những mục đích phi quân sự như máy bay nông nghiệp hay những chiếc flycam thì chỉ cần bạn biết sử dụng là đã sử dụng được.
Tuy nhiên, mỗi nước có một vài quy định và luật pháp khác nhau về việc sử dụng UAV. Ví dụ, tại Hoa Kỳ, Cục Hàng không Liên bang (FAA) yêu cầu tất cả các máy bay không người lái phải được vận hành bởi một phi công được chứng nhận.
Tuy nhiên, có một số ngoại lệ đối với quy tắc này. Ví dụ, một số loại máy bay không người lái có thể được vận hành mà không cần chứng nhận nếu chúng bay trong tầm nhìn của người điều khiển và không vượt quá độ cao 400 feet.
Ngoài ra, nhiều quốc gia có các quy tắc và quy định khác nhau về hoạt động của UAV. Điều quan trọng là phải nghiên cứu luật pháp của bất kỳ quốc gia nào trước khi vận hành máy bay không người lái ở đó.
Khoảng cách UAV có thể bay được
Một UAV thường có tầm bay từ 50 đến 400 km, tùy thuộc vào kiểu máy và nhà sản xuất. Các nhà khai thác cũng có thể mua các gói phạm vi mở rộng có thể tăng khoảng cách tối đa mà UAV có thể di chuyển. Ví dụ, DJI Phantom 4 phổ biến có thời gian bay tối đa là 30 phút và khoảng cách tối đa là 7 km. Tuy nhiên, với gói phạm vi mở rộng, con số này tăng lên lần lượt là 40 phút và 11 km.
Khi máy bay không người lái trở nên phổ biến và phổ biến hơn, có khả năng phạm vi sẽ tiếp tục tăng khi công nghệ được cải thiện. Điều này đã bắt đầu xảy ra, với một số mẫu cao cấp hiện đang có thể cung cấp phạm vi vượt quá 1.000 km. Khi tuổi thọ pin và mức phát xạ tiếp tục được cải thiện, không thể tưởng tượng được rằng một ngày nào đó UAV sẽ có thể ở trên không trong nhiều giờ hoặc thậm chí nhiều ngày tại một thời điểm.
Đó là khoảng cách theo chiều dài chiều rộng, vậy UAV có thể bay cao bao nhiêu? Không có câu trả lời chắc chắn cho câu hỏi này vì nó phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm loại UAV, trọng lượng và tải trọng của nó, điều kiện gió, v.v. Tuy nhiên, nói chung, hầu hết các UAV có thể bay cao tới 400 feet (120 mét) so với mặt đất. Một số UAV đã được biết đến là có thể đạt độ cao hơn 10.000 feet (3 km), nhưng chúng thường là những mẫu lớn hơn, nặng hơn và không được sử dụng phổ biến cho mục đích tiêu dùng hoặc thương mại.
Máy bay không người lái FPV
Đây là một loại máy bay rất phổ biến hiện nay, máy bay không người lái FPV (hay máy bay không người lái góc nhìn thứ nhất) là một máy bay được điều khiển từ xa được trang bị máy ảnh góc nhìn thứ nhất (FPV). UAV góc nhìn thứ nhất mang đến trải nghiệm bay độc đáo cho phép bạn nhìn thế giới từ góc nhìn của máy bay không người lái của mình. Những chiếc máy bay không người lái này thường được sử dụng để đua xe, chụp ảnh và các hoạt động trên không khác.
Mặc dù máy bay không người lái FPV đã xuất hiện trong nhiều năm, nhưng chúng chỉ mới trở nên phổ biến gần đây do những tiến bộ trong công nghệ. Máy bay không người lái FPV ngày nay có giá cả phải chăng hơn và dễ sử dụng hơn bao giờ hết. Nếu bạn muốn trải nghiệm cảm giác hồi hộp khi bay một chiếc máy bay không người lái FPV, có một số điều bạn cần biết.
1. Chọn máy bay không người lái FPV phù hợp. Không phải tất cả các máy bay không người lái FPV đều được tạo ra như nhau. Khi chọn một máy bay không người lái FPV, điều quan trọng là phải xem xét mức độ kinh nghiệm, ngân sách của bạn và những gì bạn muốn sử dụng máy bay không người lái này. Có nhiều loại máy bay không người lái FPV có sẵn trên thị trường, vì vậy điều quan trọng là bạn phải nghiên cứu trước khi mua hàng.
2. Tìm hiểu những điều cơ bản về cách lái máy bay không người lái FPV. Trước khi có thể bắt đầu bay máy bay không người lái FPV của mình, bạn sẽ cần tìm hiểu những điều cơ bản về cách vận hành nó. Điều này bao gồm việc hiểu các điều khiển, chế độ bay và các tính năng an toàn khác nhau. Có rất nhiều tài nguyên có sẵn trực tuyến và trong các cửa hàng có thể giúp bạn tìm hiểu về cách lái máy bay không người lái FPV.
3. Làm quen với các luật và quy định liên quan đến máy bay không người lái FPV. Điều quan trọng là phải hiểu các luật và quy định liên quan đến việc sử dụng máy bay không người lái FPV trước khi bạn bắt đầu bay. Có nhiều luật và quy định khác nhau giữa các quốc gia, vì vậy điều quan trọng là bạn phải kiểm tra với chính quyền địa phương trước khi bay máy bay không người lái của mình.
4. Mua các thiết bị cần thiết. Để lái máy bay không người lái FPV, bạn sẽ cần mua một số thiết bị. Điều này bao gồm một máy ảnh FPV, bộ phát và bộ thu. Bạn có thể tìm thấy tất cả các thiết bị này trực tuyến hoặc tại các cửa hàng bán máy bay không người lái.
5. Tìm một nơi an toàn để bay máy bay không người lái FPV của bạn. Khi bạn có tất cả các thiết bị cần thiết, đã đến lúc tìm một nơi an toàn để bay máy bay không người lái của bạn. Có nhiều nơi bạn có thể bay máy bay không người lái FPV, nhưng điều quan trọng là phải tìm một vị trí an toàn, cách xa người và động vật.
Với năm mẹo sau, bạn đã sẵn sàng để bắt đầu bay máy bay không người lái FPV của mình. Chỉ cần bạn bỏ một ít thời gian, kiên nhẫn và vui vẻ hưởng thụ.
Kết
UAV là một trong những thiết bị công nghệ tiên tiến nhất hiện nay, nó có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như quân sự, cứu nạn cứu hộ hay giải trí lẫn thương mại. Qua đây, chúng ta có thể thấy rằng, công nghệ đang ngày càng đi sâu hơn vào cuộc sống của con người và chúng ta cần công nghệ để có một cuộc sống dễ dàng hơn. Hãy biến công nghệ thành những người bạn giúp sức cho cuộc sống của chúng ta và hãy sử dụng công nghệ một cách văn minh, hiện đại. Để đọc những bài viết và biết được những sản phẩm tốt nhất về UAV, Drone, hãy đến với Cánh Diều Việt.
