رادیو کنترل چیست ؟
رادیو کنترل (Radio Control) به زبان ساده است که یک مولتی روتور یا هر وسیله دیگری که نیاز به کنترل از راه دور دارد را به صورت بی سیم و از طریق امواج رادیویی کنترل میکند.
امروزه رادیو کنترل که به اختصار RC هم گفته میشود ، کاربردهای زیادی از جمله در درب های اتوماتیک ساختمان ها و وسایل نقلیه دارد که از راه دور توسط ریموت و امواج رادیویی ، فرمان را منتقل میکند.
در ادامه به معرفی بخش های مختلف Radio Control و کاربرد آن در پرنده های بدون سرنشین می پردازیم.
در ابتدا لازم است شما انواع سیستم رادیو کنترل را بشناسید :
Portable
Ground station
به رادیو کنترل های کوچک و قابل حملی گفته می شود که برای انواع وسایل و اسباب بازی های کوچک استفاده میشود مثل هواپیمای رادیو کنترل و مولتی روتورها و قایق ماشین و…
ایستگاه کنترل زمینی (GCS) یک مرکز کنترل زمینی یا دریایی است که امکانات کنترل انسانی وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (پهپادها یا هواپیماهای بدون سرنشین) را فراهم می کند.
پهپادهای کوچکتر را می توان با فرستنده سبک دوقلو” ، که برای هواپیماهای مدل کنترل شده رادیویی استفاده می شود ، کار کرد. گسترش این راه اندازی با رایانه لپ تاپ یا رایانه لوحی ، تبلت داده ها و فیلمبرداری و آنتنها ، یک ایستگاه کنترل زمینی را ایجاد می کند.واحدهای GCS بزرگتر نیز موجود هستند که به طور معمول در موارد پرواز جای می گیرند. مانند واحدهای کوچکتر ، آنها دارای یک کامپیوتر داخلی هستند که نرم افزار GCS را اجرا می کند ، به همراه لینک های ویدیویی و داده. صفحه های بزرگ منفرد یا دوتایی نیز نصب شده اند که می توانند درخشندگی بالایی داشته باشند یا با روکش ضد تابش مورد استفاده قرار گیرند تا دید در نور آفتاب روشن افزایش یابد. آنها می توانند روی زمین ، روی یک میز قابل حمل قرار بگیرند ، یا دارای پاهای تاشو یکپارچه باشند.
برخی از واحدهای قابل حمل GCS در طرح (Hands On Throttle And Stick) قرار دارند. این طرح شامل یک جوی استیک 3 محوره برای کنترل خمیازه ، پیچ و غلتک پهپاد است. یک لغزنده اسلاید یا T-bar می تواند هوای پهپاد را افزایش یا کاهش دهد.
نرم افزار GCS به طور معمول بر روی یک کامپیوتر مبتنی بر زمین اجرا می شود که برای برنامه ریزی و پرواز یک مأموریت استفاده می شود. این یک صفحه نقشه فراهم می کند که در آن کاربر می تواند نقاط راه را برای پرواز تعریف کند و پیشرفت این ماموریت را مشاهده کند. همچنین به عنوان کابین خلبان مجازی” عمل می کند ، بسیاری از ابزارهای مشابه هواپیماهای سرنشین دار را نشان می دهد.
ویژگی اول :فرکانس کاری
ویژگی دوم : مدولاسیون
ویژگی سوم :کانال های اصلی
ویژگی چهارم : گیرنده یا ریسیور
در حال حاظر اکثر RC ها بر روی فرکانس 2.4 گیگاهرتز کار می کنند. در رادیو کنترل های امروزی از شیوه کد گزاری برای از بین بردن تداخل استفاده می شود و در هنگام اتصال گیرنده به رادیو کنترل یک کد خاص به گیرنده تعلق می گیرد و هنگامی که ارتباط بین آن ها برقرار شد و اصطلاحا با هم جفت شدند ، گیرنده فقط از همان رادیو کنترل فرمان می گیرد. به طور مثال که اگر شما چند رادیو کنترلر را با هم روشن کنید و در حال کار با مولتی روتور های خود باشید مشکل قطع شدن ارتباط و تداخل را ندارید.
فرکانس های دیگری مانند 900 مگاهرتز یا 433 مگاهرتز نیز وجود دارند که برای رادیو کنترل های با برد بالاتر استفاده می شوند. استفاده از فرکانس 900 مگا هرتز بنا به دلایلی در برخی کشور ها ممنوع است .
به فرکانسی که رادیو کنترل، امواج رادیویی را برای کنترل مولتی روتور ارسال میکند، فرکانس کاری می گویند.
در رادیو کنترل ها غالبا از دو تا فرکانس اصلی استفاده میشه:
این فرکانس برد زیاد و احتمال تداخل با بقیه را دارد.
این فرکانس یکی از جدیدترین دستاوردها در امر مدلهای RC است و در حال حاضر فرکانس ارتباطی که اکثر رادیو کنترل ها از آن استفاده میکنند، ۲.۴ گیگاهرتز است که برد و احتمال تداخل کمتری نسبت به ٧٢ مگاهرتز دارد.
البته فرکانس های دیگری همانند 1.3Ghz یا 900MHz یا 433MHz و… هم وجود دارد که معمولا برای رادیوکنترل های با برد بالا استفاده می شوند.
همانطور که گفتیم ، امروزه اکثر Radio Control ها با فرکانس ۲/۴ گیگاهرتز کار میکنند.این RC ها دارای قدرت خروجی 100 میلی واتی هستند که در فضای مناسب بردی میتوانند ماکزیمم تا ۵ کیلومتر برد مفید داشته باشند.
چنانچه دو یا چند فرستنده بر روی یک فرکانس مشخص اقدام به انتشار موج کنند ، امواج آنها با هم تداخل خواهند داشت مگر آنکه :
در کدینگ سیگنال اطلاعات با استفاده از الگوریتم های خاصی بهم میریزند و برای از بین بردن تداخل ،کدگذاری می شود و سپس یه صورت سیگنال خروجی در فرکانس مشخص منتشر می شود.
در مولتی روتور ها و بسیاری از وسایل بی سیم مثل موبایل ها که فرکانس یکسانی دارند از روش کدینگ برای جلوگیری از تداخل امواج استفاده میشود
Radio Control بسته به تعداد فرامینی که میتواند به صورت جداگانه به گیرنده ارسال کند نام گذاری می شود که این نام گذاری کانال نامیده میشود و هر کانال یکی از وظایف مشخص و تعیین شده را انجام میدهد .
به طور مثال به رادیو کنترلی که بتواند ۴ فرامین جداگانه به رسیور ارسال نماید رادیو کنترل ۴ کاناله می گویند که متداولترین رادیو کنترل ها می باشند و فرامین اصلی را اجرا میکنند.
یکی از مهم ترین ویژگی های رادیو کنترل ها تعداد کانال ( هر فرمان متفاوت یک کانال نامیده می شود ) آنها است. در حالت کلی چهار کانال اصلی وجود دارد که عبارتند از :
1-تراتل (throttle) برای کنترل سرعت چرخش موتور یا موتور ها – و در مولتی روتور ها برای تغییر ارتفاع پرنده.
وقتی دور موتورها را با کانال تراتل زیاد و کم می کنیم یک کانال است(از بالا تا پایین یک کانال است). دقت کنید تنها اهرمی که فنری نیست همین اهرم مربوط به گاز است یعنی هرچه بیشتر گاز بدیم موتورها تندتر میچرخن و برای کاهش گاز باید اهرم رو با نیروی دست به سمت پایین بیاریم و اینجوری نیست که فنری باشه و خودش بیاد پایین. دلیلش هم اینه که ما دور موتورها رو در وضعیت های دلخواه خودمون می خواهیم.
2- ایلِران (aileron) برای کنترل حرکات در محور رول (roll ) و در مولتی روتور ها برای حرکت پرنده به چپ و راست.
اگر بخواهیم ربات را به سمت چپ حرکت دهیم جوی استیک سمت راست را به سمت چپ یعنی جایی که نوشته شده Roll Left حرکت می دهیم. و برای اینکه ربات به سمت راست حرکت کند اهرم سمت راست را به سمت راست در جایی که نوشته شده Roll Right حرکت می دهیم. به این دو حرکت با هم یک کانال اختصاص می دهیم.
3-الویتور (elevator ) برای کنترل حرکات در محور پیچ (pitch ) و در مولتی روتور ها برای حرکت پرنده به جلو وعقب.
اگر بخواهیم ربات را به سمت جلو حرکت دهیم جوی استیک سمت راست را به سمت بالا درجایی که نوشته شده Pitch Up حرکت می دهیم و برای اینکه ربات به سمت عقب حرکت کند اهرم سمت راست را به سمت پایین در جایی که نوشته شده Pitch Down حرکت می دهیم. به این دو حرکت با هم یک کانال اختصاص می دهیم.
4-رادر (rudder ) برای کنترل حرکات در محور یاو (yaw ) و در مولتی روتور ها برای چرخش پرنده در جهت یا خلاف جهت عقربه های ساعت به دور خود. هنگامی که ربات با استفاده از کانال Yaw یا همان Rudder به دور خودش میچرخد هم می تواند ساعتگرد به دور خودش بچرخد و هم می تواند پاد ساعتگرد به دور خودش بچرخد. به این دو نوع چرخش که با Yaw Left و Yaw Right انجام می دهیم یک کانال اختصاص می دهیم.
این چهار کانال به عنوان کانال اصلی برای کنترل حرکات انواع پرنده ها اعم از مولتی روتورها ، هواپیمای بدون سرنشین و هلیکوپتر های RC هستند .
کانال های بیشتر می توانند به عنوان کنترل بخش های دیگری از مولتی روتور شما باشند. به عنوان مثال اکثر مولتی روتور ها یک کانال پنجم به عنوان تغییر دادن مد های پرواز دارند یا حتی کانال 6 برای تغییر دادن و کنترل زاویه دوربین.
در رادیو کنترل ها نحوه چیدن استیک های کنترل متفاوت است که در تصویر پایین انواع مختلف آن را مشاهده می کنید.
در قاره آسیا و اروپا به ویژه در ایران از مد 2 ( MODE 2 ) برای نحوه فرماندهی استیک های رادیو کنترل ها استفاده می شود .
هنگامی که برای خرید رادیو کنترل ( Radio Control ) اقدام می کنید ، حتما به تعداد کانال های مورد نیاز برای کنترل مولتی روتور خود دقت کنید. هر چه تعداد کانال بیشتر باشد قیمت رادیو کنترل نیز بالاتر می رود .
اندازه رسیور بسیار کوچک و سبک است و روی مولتی روتور سوار میشود ، در رادیو کنترل ها بحث کانال بسیار مهم است هر کانال یک خروجی PWM است که مشخصات موج با توجه به نوع ربات مثلا ( مولتی روتور ، ماشین ، قایق و … ) ممکن است متغیر باشد . وقتی می گویند یک رادیو کنترل ۴ کاناله است به معنی است که خروجی این رادیوکنترل دارای ۴ عدد PWM است که توسط ما کنترل می شود . کانال های PWM دارای یک فرکانس ثابت ( مثلا ۵۰ هرتز ) و پهنای پالس متغیر هستند ، به عنوان مثال اگر ما یک فرستنده رادیوکنترل داشته باشیم که روی آن یک ولوم وجود داشته باشد در مقابل این ولوم در گیرنده ( رسیور ) یک سیم خروجی داریم ، وقتی ما این ولوم را کم و زیاد می کنیم در خروجی گیرنده ، ولتاژ کم و زیاد می شود و اگر یک ال ای دی را به آن وصل کنیم ، با چرخش ولوم نور ال ای دی تغییر می کند. به این میگن یک کانال . این ولتاژی که ازش حرف زدیم از یک خروجی PWM تولید می شود که دارای فرکانس و دامنه معینی است و ابتدای صفر و انتهای یک آن تنظیم شده است .
حالا به توضیح اهرم ها و کلید های روی رادیو کنترل می پردازیم .
در تصویر بالا کلی دکمه و المان می بینید ولی از بین این همه المان تنها به چهار مورد آن نیاز اساسی داریم ، سایر المان ها برای تنظیمات رادیوکنترل استفاده می شوند
در تصویر بالا موارد ۱ و ۲ ولوم عادی هستند و قابلیت چرخش دارند و ممکن است در سایر رادیوکنترل ها این دو موجود نباشند ولی موارد ۳ و ۴ حتما در همه رادیوکنترل ها وجود دارد . این دو ، جوی استیک های اصلی رادیوکنترل می باشند . هر جوی استیک دو محور x و y دارد که هر محور یک کانال است . پس یک جوی استیک در کل ۲ کانال محسوب می شود . حرکت در راستای y یعنی بالا و پایین یک کانال است و در راستای x یعنی چپ و راست هم یک کانال حساب می شود . با این اوصاف دو جوی استیک ۳ و ۴ با هم ۴ کانال را ایجاد می کنند . که هر کانال نام مخصوص به خود و وظیفه مخصوص به خود را دارد .
در اکثر موارد ، محور y جوی استیک شماره ۳ قابلیت فنری ندارد ، اسم این محور تراتل ( Throttle ) است که مربوط به گاز دادن یا همان افزایش سرعت ملخ ها می باشد . هنگامی که می خواهیم ربات را به پرواز دربیاوریم آرام آرام آن را به سمت بالا حرکت می دهیم تا سرعت موتور ها زیاد شود و ربات شروع به پرواز کند . سایر محور های دو جوی استیک قابلیت فنری دارند یعنی اگر اهرم جوی استیک را رها کنید جوی استیک در مرکز قرار می گیرد . محور x جوی استیک شماره ۳ رادر ( Rudder ) نام دارد که مربوط به گردش حول محور z (محور عمود بر ربات ) می باشد یعنی با حرکت اهرم جوی استیک در این محور ، می توانیم جهت جلوی ربات را تغییر دهیم . اگر رادر را به سمت چپ حرکت دهیم ربات باید حرکت پادساعتگرد کند و اگر به سمت راست حرکت دهیم باید چرخش ساعتگرد انجام دهد .
محور y در جوی استیک شماره ۴ ، الویتور ( Elevator ) نام دارد که مربوط به حرکت عقب و جلوی ربات میشود . یعنی اگر جوی استیک شماره ۴ را به سمت بالا ببریم ، ربات به سمت جلو می رود و اگر به سمت پایین بیاوریم ربات به سمت عقب می آید . محور x در جوی استیک شماره ۴ ایلران ( Aileron ) نام دارد که مربوط به حرکت چپ و راست ربات می شود .
برد رادیوکنترل : یکی از ملاک هایی که قبل از خرید رادیو کنترل باید به آن دقت کنیم برد رادیو کنترل است ، برد رادیو کنترل های تجاری معمولاً بین ۲۰۰ متر تا ۲۰۰۰ متر است ، معمولاً فرکانس کاری اکثر رادیو کنترل های موجود ۲٫۴ گیگاهرتز است که همین باعث میشود برد مشابهی و دور و برد ۱۰۰۰ متر داشته باشند.
تعداد کانال : همان طور که پیش تر بحث کردیم تعداد کانال لازم برای هدایت کامل یک مولتی روتور چهار کانال می باشد ، اما اگر می خواهید امکانات دیگری به ربات اضافه کنید ( مانند دوربین یا حمل بار و… ) باید رادیو کنترلی با تعداد کانال متناسب با فعالیت ربات تهیه کنیم ، هرچه تعداد کانال بیشتر باشد قیمت هم بیشتر میشود.
امنیت اطلاعات : اگر برای مسابقات رباتیک خودتان را آماده می کنید باید یک رادیو کنترل ضد گلوله تهیه کنید ، معمولاً رقبا برای اینکه خودشان به مرحله نهایی برسند سعی می کنند از راه های مختلفی مانند نویز انداختن ، کنترل ربات و … مانع پیشرفت رقیب خود شوند ، اگر رادیو کنترل معمولی و بی کیفیت تهیه کنید به راحتی با ایجاد نویز فرکانسی می توانند در کارکرد رادیو کنترل شما اختلال ایجاد کنند و یا می توانند کنترل ربات شما را در دست بگیرند ،(البته در مسابقات قوانین وجود دارد که مانع این کار میشود ولی ما باید همه چیز را در نظر بگیریم).
امکانات رادیو کنترل : قبل از خرید رادیو کنترل تحقیق کنید که رادیو کنترل که مد نظر دارید چه امکاناتی دارد و برای چه کاربردی تهیه شده طراحی شده است و ….
برند رادیو کنترل : به برند رادیو کنترل توجه کنید بعضی از برند ها محصولات خود را با کیفیت و از قطعات عالی تهیه می کنند و بعضی هم یه اسباب بازی به اسم رادیو کنترل تهیه می کنند ، البته توجه کنید برند های خوب و معتبر وارد کشور نمی شوند ، تنها اجناس عادی حق واردات دارند ، در زمینه رادیو کنترل یک سری ملاک ها تعیین شده اند که رادیو کنترلی که می خواهد وارد کشور شود باید از ان فیلتر عبور کند .
ما مفتخریم اعلام کنیم که فعالیت های ما تنها محدود به کلاس های علمی و آموزشی نمی باشد .
بلکه ما در فونیکس فرصتی را پدید آورده ایم که به کمک آن می توانید در وقت و هزینه خود صرفه جویی کنید و بازدهی را به طور چشمگیر افزایش دهید. زیرا در جامعه امروزی که نیاز ها تغییر کرده اند.
راه حل های قدیمی جوابگوی مشکلات جدید ما نیستند و ما قادر خواهیم بود. با دانش و تخصص خود بهترین راه حل را برای شما به ارمغان آوریم با ارائه ی فعالیتهای صنعتی شرکت فونیکس ساخت و تولید انواع پهپادو هواپیمای بدون سرنشین خدمات پس از فروش تعمیرات ، آموزش پرسنل و … در خدمت شماست.
همچنین با طراحی دلخواه شما در زمینه های صنعتی و تفریحی به صورت اختصاصی ( طراحی انواع هواپیما ، بالن و …)شما را همراهی می نمائیم.
#فونیکس_رویاهات_باش #آشیانه_ ققنوس_ ایرانیان#فونیکس #علیرضا_ نوروزی #خانواده_ فونیکس
درباره این سایت