Otopilot nedir? Yeni Başlayanlar için Drone Otopilot Sistemleri Nasıl Çalışırlar

Otopilot un ne olduğunu ve dronunuz için bir tane satın alırken göz önünde bulundurmanız gereken kıymetli faktörleri tartışacağız. Ayrıyeten uçuş kontrolörlerinin çeşitli çeşitlerini ve kategorilerini de tartışacağım.

Uçuş Kontrolörü yahut Otopilot, fark nedir? (Flight Controller or Autopilot)

Sabit bir tarif yok lakin otopilottan dronunuzun yol noktalarına otonom olarak uçmasını sağlayan eksiksiz bir sistem olarak bahsetmekteyiz. Bir uçuş kontrolörü ise yalnızca uçağınızı sabit tutacak aygıttır. Lakin, kiminle konuştuğunuza bağlı olarak, birçok kişi bu iki kelimeyi birbirinin yerine de kullanabilir.

Çoğu küçük yarış quadkopterinde, dronu sabit tutmanıza yardımcı olan ve pilot girdisine dayalı olarak motorlara göndermek için en yeterli komutu daima olarak hesaplayan bir uçuş kontrolörü kullanırsınız. Meğer bir haritalama uçağı örneğinde ise, nerede olduğunu ve nereye gitmesi gerektiğini bilen, çalışırken uçağı sabit tutacak, bir uçuş kontrolörü ve GPS üzere öteki ekipmanı içeren rastgele bir otopilot sistemi olacaktır.

Otopilot Sisteminin Bileşenleri

Uçuş Kontrolörü

Uçuş kontrolörü, dronunuzun beynidir. Tüm sensör bilgilerini okur ve uçması için dronunuza gönderilecek en âlâ komutları hesaplar.

Otopilot aygıt yazılımını çalıştıran ve tüm hesaplamaları yapan merkezi ünitedir. Birden fazla uçuş denetim aygıtı, 8 bit sistemlerden daha güçlü olan 32 bit işlemcilere sahiptir, lakin tekrar de çevrimiçi olarak çok ucuza bulunabilen ardupilot mega üzere birkaç tanınan 8 bit otopilot platformu vardır.

İvmeölçer ve Jiroskop

Bunlar dronunuzdaki orta sensörlerdir. İvmeölçer ivme kuvvetlerini ölçer ve jiroskop dönme kuvvetlerini ölçer. Bu ölçümleri birleştirerek otopilot, drone’nun mevcut durumunu (uçtuğu açı) hesaplayabilir ve gerekli düzeltmeleri yapabilir.

Pusula (manyetometre) Compass

Pusula sensörü (Compass) yahut manyetometre, tıpkı bir pusula üzere manyetik kuvveti ölçer. Bu sensör, çok rotorlu insansız hava araçları (Drone/Multikopter/Multi Rotor) için kıymetlidir zira ivmeölçer ve jiroskop sensörleri, uçuş kontrolörüne uçağın hangi tarafa baktığını bildirmek için kâfi değildir. Sabit kanatlı dronlarda istikameti bulmak, sırf tek tarafta uçabildikleri için kolaydır.

Pusula sensörleri manyetik parazite karşı çok hassastır. Teller, motorlar ve ESC’ler üzere şeylerin tümü manyetik parazite neden olabilir. Bu nedenle, GPS modülü diğer tüm ekipmanlardan uzağa monte edildiğinden, çoklukla GPS modülüne takılı ek bir pusula sensörünüz olur. Drone’nuzu birinci kere inşa ederken pusulayı da kalibre etmeniz gerekecektir.

Barometre

Barometre, hava aracının yüksekliğini ölçmek için kullandığınız bir basınç sensörüdür. Bu basınç sensörleri o kadar hassastır ki, dronunuz birkaç santimetre hareket ettiğinde hava basıncındaki değişimi algılayabilirler.

Hava suratı sensörü

Bu yalnızca sabit kanatlı dronlarda kullanılan bir sensördür. Bir hava suratı sensörü, bir öteki basınç sensörü biçimidir, fakat bu sensör, irtifayı ölçmek yerine, havanın uçağı ne kadar süratli bir halde geçtiğini ölçer. Bunu, bir pitot tüpü aracılığıyla dinamik ve statik basıncı karşılaştırarak yapar.

Otopilot GPS (Küresel Konumlama Sistemi) Modülleri

Bir GPS modülü, bir sinyalin bir uydudan ulaşmasının ne kadar sürdüğünü ölçerek dronun, bir GPS sensörünün yada aracın pozisyonunu ölçer. Bir GPS modülü, dronlarınızın yüksekliği hakkında bir iddia de verebilir. Bununla birlikte, GPS modülleri hassasiyeti düşüktür ve size sadece 5m içinde bir pozisyon verebilecektir. Fakat daha evvel tartışıldığı üzere, uçuş kontrolörü öbür sensörlerden alınan ölçümleri birleştirerek dronun ne yaptığına dair daha âlâ bir imaj elde edebilir. GPS modülünün kullandığı ana özellik, insansız hava aracınızı yol noktalarına otonom olarak uçurabilmenizdir, böylelikle insansız hava aracınız potansiyel olarak kalkıştan inişe kadar kendi başına uçabilir.

Uydu Ağları

Artık, Rus GLONASS ağı üzere, Beidou ve gibisi GPS ağından daha fazla irtibat kurulabilecek Uydu ağları ve GPS modülleri var. Bu yalnızca, GPS alıcınızın güvenilirliği ve performansı artıran daha fazla uydu sinyali alabileceği manasına gelir. Hoş olan şey, çok daha değerli olmaması. Hem GPS hem de GLONASS ağlarını destekleyen ortak modüller, Ublox Neo 7N ve Ublox Neo M8N modülleridir.

Otopilot için Telemetri

Telemetri, dronunuz (otopilot) ve yer istasyonunuz ortasında bilgi göndermek ve almak için kullandığınız şeydir. Drone’nuza telemetri eklemek çok kullanışlıdır, fakat gerekli değildir. Otomasyon yada uzun menzil kullanımda, direkt yer istasyonu bilgi bağlantısında ise değerlidir.

Otopilot Yer istasyonu

Yer istasyonu, dronunuzun nereye uçtuğunu izlemek, yeni orta noktalar belirlemek yahut dronunuza sizi takip etmek üzere öteki komutları yapmasını söylemek için kullanabileceğiniz, PC’nizde yahut tabletinizde çalışan bir yazılımdır. Bazen Yer istasyonu kumandanızla birleştirilmiş tek bir modül olabilir. Birden fazla drone pilotu, yer denetim istasyonu olarak bir akıllı telefon yahut tablet kullanır. Lakin hangi otopilotu kullandığınıza bağlı olarak bu mümkün olmayabilir.

Güç Modülü (Power Module)

Otopilot hassas bir elektronik aygıt olduğundan, pak bir güç kaynağına sahip olması değerlidir. Drone pilinizden gelen pil voltajını otopilotunuzun kullandığı düşük bir voltaja (genellikle 5v) dönüştürmek için bir güç modülü kullanılır. Birçok sistemde Güç Modülleri ayrıyeten Drone yada İHA üzerine eklenen başka modül ve sistemleri çalıştırmak için gerekli gücüde sağlar, denetim eder.

Uzaktan Kumanda Girişleri ve Çıkışları

Tüm otopilotlarda bir küme giriş ve çıkış konektörü bulunur. Dronunuzu manuel olarak denetim edebilmek istediğiniz için, R/C girişleri R/C alıcınıza bağlanmak için kullanılır. Bu, dronunuzu manuel olarak uçurmanızı sağlar. Çıkışlar, motorlarınızı yahut servolarınızı bağladığınız şeylerdir, böylelikle otopilotunuz dronunuzu aşağıda gösterildiği üzere denetim edebilir.

Optik Akış Sensörleri

İçeride yahut sık ağaç örtüsünde uçarken, emniyetli bir GPS sinyali elde etmek her vakit mümkün değildir. Aşağıya bakan bir optik akış sensörü kullanarak, uygun dokulu bir ortam üzerinde uçuyorsanız konumu müdafaaya yardımcı olmak mümkündür.