يعود الانتشار السريع للطائرات المسيرة إلى حد كبير إلى تطوير أجهزة تحكم طيران مفتوحة المصدر، إذ إن الجهاز الرئيسي الذي أعاق تطويرها هو الطيار الآلي. إذًا، ما هي أجهزة التحكم في الطيران مفتوحة المصدر، وكيف تطورت؟
في عالم الطائرات بدون طيار المعقد، حظيت الطائرات الرباعية المراوح باهتمام الجمهور أولاً بسبب بنيتها البسيطة وسهولة استخدامها وتكلفتها المنخفضة.
ومع ذلك، تتطلب الطائرات الرباعية المراوح أعلى مستوى من القدرة على التحكم في الطيران، مما أدى إلى ظهور عدد كبير من أجهزة التحكم في الطيران مفتوحة المصدر تعتمد على أجهزة استشعار MEMS.
كيفية تعريف المصدر المفتوح
يشير مصطلح "المصدر المفتوح" إلى المفهوم الذي طُبّق لأول مرة على البرمجيات مفتوحة المصدر. وتستخدم مبادرة المصدر المفتوح هذا المصطلح لوصف البرمجيات التي يُمكن للعامة استخدام شفرتها المصدرية، ولا يُقيّد استخدامها وتعديلها وتوزيعها بتراخيص.
لكل مشروع مفتوح المصدر منتدى خاص به، يُدار من قِبل فريق أو فرد، حيث تُنشر الشفرة البرمجية مفتوحة المصدر بانتظام. يمكن للمبرمجين المهتمين بالمشروع تنزيل الشفرة وتعديلها، ثم رفع أعمالهم. يختار المديرون بعد ذلك التعديلات المناسبة من بين العديد منها ويستخدمونها لتحسين البرنامج وإصدار نسخة جديدة.
اندمج تطوير البرمجيات مفتوحة المصدر تدريجيًا مع تطوير الأجهزة، مما أدى إلى ظهور الأجهزة مفتوحة المصدر (OSHW). بخلاف البرمجيات، ينبغي أن تهدف الموارد المادية دائمًا إلى إنتاج سلع مادية.
لذلك، فإن الأفراد والشركات التي تنتج عناصر (منتجات) بموجب ترخيص الأجهزة مفتوحة المصدر، ملزمون بضمان عدم تصنيع المنتج أو بيعه أو ترخيصه قبل اعتماده من قبل المصمم الأصلي، وعدم استخدام أي علامات تجارية مملوكة للمصمم الأصلي.
يمكن للآخرين الحصول على الشيفرة المصدرية لتصميم الأجهزة بصيغة محددة لتعديلها. وبينما تُتيح الأجهزة مفتوحة المصدر الحرية التكنولوجية، فإنها تُتيح تبادل المعرفة وتُشجع التواصل المفتوح والتجارة في تصميم الأجهزة.
يعتمد تعريف الأجهزة مفتوحة المصدر (OSHW) 1.0 على تعريف البرامج مفتوحة المصدر.
تم إنشاء هذا التعريف بواسطة Bruce Perens والمطورين من Debian كجزء من إرشادات البرمجيات الحرة في Debian.
ما هو التحكم في الطيران مفتوح المصدر؟
بعد فهم مفهوم الأجهزة مفتوحة المصدر، يصبح من الأسهل فهم مفهوم وحدات التحكم في الطيران مفتوحة المصدر.
وحدة تحكم الطيران مفتوحة المصدر هي مشروع طيار آلي مفتوح المصدر، مبني على فكرة المصدر المفتوح، والتي تشمل برمجيات وأجهزة مفتوحة المصدر. يتكون البرنامج من برامج ثابتة في جهاز التحكم بالطيران وبرمجيات المحطة الأرضية.
لا يقتصر دور المتحمسين على المشاركة في تطوير البرمجيات فحسب، بل يشمل أيضًا تطوير الأجهزة. يمكنهم شراء أجهزة لتطوير البرمجيات أو صنع أجهزتهم الخاصة، مما يتيح لعدد أكبر من الأشخاص الاستمتاع بنتائج تطوير المشروع بحرية.
لاستخدام المشاريع مفتوحة المصدر آثار تجارية، لذا سيوفر كل مشروع وحدة تحكم طيران مفتوحة المصدر مصطلحات قانونية رسمية لتحديد حقوق المطورين والمستخدمين. وتختلف تعريفات هذه المشاريع من مشروع لآخر.
تطوير نظام التحكم في الطيران مفتوح المصدر
يعتمد الجيل الأول من نظام التحكم في الطيران مفتوح المصدر على أردوينو أو منصات إلكترونية مفتوحة المصدر مشابهة، مع إمكانية توسيع التوصيلات إلى مختلف مستشعرات MEMS، مما يسمح للطائرة بدون طيار بالتحليق بسلاسة. ومن أهم ميزاته إمكانية التعديل والتوسع.
يعتمد نظام التحكم في الطيران مفتوح المصدر من الجيل الثاني على أجهزته وبيئة تطويره ومجتمعه الخاص به. يعتمد هذا النظام على بنية عتاد متكاملة، تجمع جميع مستشعرات 10DOF، ووحدة التحكم الدقيقة (MCU)، وحتى أجهزة GPS على لوحة دائرة واحدة لتحسين الموثوقية. يستخدم النظام مستشعر MEMS رقمي بالكامل ثلاثي المحاور لنظام التحكم في الارتفاع (IMU)؛ ويمكنه التحكم بالطائرة لإكمال الملاحة الذاتية، والتواصل مع محطة راديو ومحطة أرضية عند تجهيزه، مع امتلاكه مبدئيًا وظيفة الطيار الآلي الكامل. يدعم هذا النوع من أنظمة التحكم في الطيران أيضًا مختلف الأجهزة غير المأهولة، بما في ذلك الطائرات ثابتة الأجنحة، والطائرات متعددة الدوارات، والمروحيات، والمركبات، ويتوفر بأنماط طيران متنوعة، بما في ذلك الطيران اليدوي، والطيران شبه المستقل، والطيران المستقل بالكامل. يتميز نظام التحكم في الطيران من الجيل الثاني بتكامله العالي وموثوقيته العالية، ووظائفه قريبة من معايير الطيار الآلي التجاري.
سيُحدث نظام التحكم في الطيران مفتوح المصدر من الجيل الثالث نقلة نوعية في مجال البرمجيات والذكاء الاصطناعي. وسيتضمن وظائف طيران متقدمة، مثل الطيران الجماعي، والتعرف على الصور، وتجنب العوائق تلقائيًا، والتتبع التلقائي للطيران، وسيتطور نحو رؤية الآلة، والتجميع، ومنصة التطوير.
التحكم في الطيران أردوينو
لكي نتحدث عن تطوير التحكم في الطيران مفتوح المصدر، يجب أن نبدأ بمشروع الأجهزة مفتوح المصدر الشهير، Arduino.
أردوينو هو أقدم نظام تحكم طيران مفتوح المصدر تم تطويره على يد ماسيمو بانزي، وديفيد كوارتيليس، وتوم إيجوي، وجيانلوكا مارتينو، وديفيد ميليس، ونيكولاس زامبيتي في معهد تصميم التفاعل إيفريا في إيطاليا عام 2005.
قامت أردوينو في البداية ببناء منصة عتاد مرنة مفتوحة المصدر وبيئة تطوير لعشاق تطوير الإلكترونيات. يمكن للمستخدمين الحصول على وثائق تصميم العتاد من موقع أردوينو الرسمي، وتعديل لوحات الدوائر والمكونات لتلبية احتياجاتهم التصميمية الفعلية.
يمكن لأردوينو عرض الشيفرة المصدرية وتحميل الشيفرة المكتوبة ذاتيًا عبر برنامج بيئة التطوير المتكاملة (IDE) لأردوينو، والذي يستخدم لغة أردوينو المبنية على لغتي C وC++. يتميز البرنامج بسهولة تعلمه، ويمكن تشغيله على أنظمة التشغيل الرئيسية الثلاثة: ويندوز، وماكنتوش، ولينكس.
مع قبول هذه المنصة تدريجياً من قبل المتحمسين، ظهرت وحدات التوسع الإلكترونية الوظيفية المختلفة، وكان الأكثر تعقيدًا هو وحدة التحكم في الطيران التي تدمج أجهزة استشعار MEMS.
للحصول على شيفرة مصدرية لتصميم نظام تحكم طيران أفضل، قررت أردوينو فتح شيفرتها المصدرية، مما فتح الطريق لتطوير أنظمة تحكم طيران مفتوحة المصدر. أنظمة التحكم في الطيران الشهيرة مفتوحة المصدر، WMC وAPM، هي منتجات مشتقة مباشرة من نظام تحكم طيران أردوينو، ولا تزال تُطور باستخدام بيئة تطوير أردوينو حتى اليوم.
نظام التحكم في الطيران APM
APM (ArduPilotMega) هو منتج للتحكم في الطيران تم إطلاقه بواسطة مجتمع الطائرات بدون طيار (DIY Drones) في عام 2007 وهو حاليًا مشروع الأجهزة مفتوحة المصدر الأكثر نضجًا.
استنادًا إلى منصة Arduino مفتوحة المصدر، قامت APM بإجراء تحسينات على العديد من مكونات الأجهزة، بما في ذلك وحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU) التي تتضمن مقياس تسارع، وجيروسكوب، ومقياس مغناطيسي.
بفضل قابليته الممتازة للتخصيص، انتشر نظام APM بسرعة بين عشاق نماذج التحكم عن بُعد حول العالم. باستخدام برنامج Mission Planner مفتوح المصدر، يمكن للمطورين ضبط إعدادات APM، واستقبال وعرض بيانات المستشعرات، وتنفيذ رحلات آلية باستخدام خرائط جوجل، من بين وظائف أخرى. مع ذلك، يتوافق Mission Planner فقط مع أنظمة تشغيل Windows.
حاليًا، أصبح التحكم في الطيران APM معيارًا للتحكم في الطيران مفتوح المصدر ويمكنه دعم الأجهزة غير المأهولة مثل الطائرات متعددة الدوارات والأجنحة الثابتة والمروحيات والمركبات غير المأهولة.
بالنسبة للطائرات متعددة الدوارات، يدعم نظام التحكم في الطيران APM منتجات مختلفة ذات أربعة وستة وثمانية محاور، ويمكنه تثبيت واستكمال أوضاع الطيران الغنية مثل الإقلاع والهبوط المستقل، والطيران الملاحي المستقل، والعودة إلى المنزل، والحفاظ على الارتفاع، والحفاظ على الموضع بعد الاتصال بجهاز استشعار GPS خارجي.
يمكن لـ APM أيضًا الاتصال بأجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية الخارجية وأجهزة استشعار التدفق البصري لتحقيق ارتفاع وموقف ثابت في الداخل.
PX4 وPIXHawk
PX4 هو مشروع برمجيات وأجهزة مفتوح المصدر، يتبع ترخيص BSD. يهدف إلى توفير نظام قيادة آلي عالي الأداء وبأسعار معقولة، للأكاديميين والهواة والقطاع الصناعي.
تم البدء بالمشروع من خلال مشروع PIXHawk في مختبر الرؤية الحاسوبية والهندسة، ومختبر الأنظمة المستقلة، ومختبر التحكم الآلي في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ.
تُشغّل وحدة PX4FMU للقيادة الآلية نظام تشغيل آني (RTOS) عالي الكفاءة، يستخدم Nuttx كبيئة واجهة نظام تشغيل محمولة (POSIX). يتيح هذا للبرامج استخدام واجهات مثل printf() وpthreads و/dev/ttyS1 وopen() وwrite() وpolle() وioctl()، وغيرها. يمكن تحديث البرنامج باستخدام مُحمّل إقلاع USB.
يتواصل نظام PX4 مع المحطة الأرضية عبر MAVLink، وهو متوافق مع QGroundControl وMission Planner. جميع برامجه مفتوحة المصدر وتخضع لرخصة BSD.
وحدة تحكم الطيران PIXHawk، التي أصدرتها شركة 3DR عام ٢٠١٤ بالتعاون مع فريقي APM وPX4، هي نسخة مُحسّنة من وحدة تحكم الطيران PX4. تحتوي على برنامج ثابت لكلٍّ من PX4 وAPM، بالإضافة إلى برنامج المحطة الأرضية المُطابق. تُعدّ وحدة تحكم الطيران هذه حاليًا من أرقى المنتجات في عالم منتجات التحكم في الطيران، وأكثرها رواجًا بين الهواة.
يبلغ تردد معالجة PIXHawk 168 ميجاهرتز، ويستخدم متحكمًا دقيقًا من نوع Cortex-M4 مزودًا بوحدة فاصلة عائمة مدمجة، كشريحة تحكم رئيسية. يحتوي على مجموعتين من أجهزة استشعار الجيروسكوبات ومقاييس التسارع MEMS، مُتكاملتين، بالإضافة إلى مستشعر مجال مغناطيسي ثلاثي المحاور، يُمكن توصيله خارجيًا بمستشعر مجال مغناطيسي ثلاثي المحاور آخر، ومستشعري نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، أحدهما أساسي والآخر احتياطي، يعملان تلقائيًا في حالة حدوث عطل.
يعتمد نظام PIXHawk على نواة معالجة عالية السرعة وخوارزمية النقطة العائمة، ويستخدم أحدث خوارزميات تثبيت الارتفاع، والتي تُمكّن من تثبيت ارتفاع الطائرة في حدود متر واحد باستخدام مقياس الارتفاع البارومتري فقط. يدعم النظام جميع أنواع الطائرات متعددة الدوارات تقريبًا، بما في ذلك طائرات الهليكوبتر ثلاثية المراوح وطائرات H4، ذات الهياكل غير المنتظمة.
يتيح للطائرة الحصول على أوضاع طيران متعددة، بما في ذلك المسار المستقل بالكامل، والمحيط بالنقاط الرئيسية، والتوجيه بالماوس، و"FollowMe"، والطيران بالذيل أولاً، وغيرها من أوضاع الطيران المتقدمة، ويمكنه إكمال الضبط المستقل.
عنوان المشروع: https://github.com/pixhawk
وحدة تحكم الطيران PIXHawk مفتوحة للغاية، مع مئات المعلمات المتاحة للاعبين لتعديلها، ويمكن التحكم بها بسهولة من خلال تصحيح الأخطاء بناءً على الوضع الأساسي. يدمج PIXHawk خرائط إلكترونية متعددة، ويمكن لعشاق الطيران اختيار ما يناسبهم وفقًا للظروف المحلية.
OpenPilot و Taulabs
OpenPilot هو مشروع قيادة آلية أطلقه مجتمع OpenPilot عام ٢٠٠٩، بهدف توفير أنظمة قيادة آلية منخفضة التكلفة وقوية ومستقرة للمجتمع. يتكون المشروع من جزأين، هما OpenPilot Autopilot وبرنامجه المطابق.
تمت كتابة البرامج الثابتة للطيار الآلي بلغة C، في حين تمت كتابة المحطة الأرضية بلغة C++، ويمكن تشغيلها على أنظمة التشغيل الرئيسية الثلاثة وهي Windows وMacintosh OSX وLinux.
الميزة الأكبر لـ OpenPilot هي بنية الأجهزة البسيطة للغاية، والتي يمكن رؤيتها من تصميمات الأجهزة المتعددة الخاصة به.
تشمل أجهزة التحكم في الطيران المُصدرة رسميًا CC وCC3D وATOM وRevolution وRevolution nano، بالإضافة إلى أجهزة مشتقة منها مثل Sparky وQuanton وREVOMINI، وحتى FlyingF3 وFlyingF4 وDescoveryF4 المُطورة مباشرةً من لوحات تطوير STM32. من بينها، أصبح CC3D جهاز التحكم المُفضل للطائرات بدون طيار ذات قاعدة عجلات أقل من 300 مم والنماذج الداخلية فائقة الصغر، بينما يُستخدم DiscoveryF4 على نطاق واسع من قِبل الهواة لدراسة التحكم في الطيران. أما Quanton، فقد أصبح الجهاز المُفضل لشركة Taulabs.
سي سي 3 دي
CC3D هو الجهاز الأكثر شيوعًا ضمن Openpilot. تستخدم لوحة التحكم في الطيران هذه متحكمًا دقيقًا واحدًا STM32 بتردد 72 ميجاهرتز و32 بت، ووحدة MPU6000 واحدة، لتحقيق التحكم في اتجاه الطيران للطائرات الرباعية المروحية، والطائرات ذات الأجنحة الثابتة، والمروحيات (يرجى ملاحظة أن هذه اللوحة لا يمكنها سوى التحكم في اتجاه الطيران بثلاث درجات حرية، وليس تثبيته). يبلغ حجم لوحة الدوائر 35 مم × 35 مم فقط.
بخلاف جميع أدوات التحكم في الطيران مفتوحة المصدر الأخرى، يُمكنها الحفاظ على التحكم طويل الأمد في الاتجاه دون الحاجة إلى دمج نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو مستشعرات المجال المغناطيسي للتصحيح. جميع الوظائف المذكورة أعلاه تستخدم برنامجًا ثابتًا واحدًا يُمكن تغييره من خلال الإعدادات للتبديل بين أنواع الطائرات وأنماط الطيران، ودعم تثبيت المحور ووظائف أخرى.
لا يتطلب البرنامج الثابت المُجمّع سوى حوالي 100 كيلوبايت من مساحة التخزين، وكفاءة برمجته مبهرة، مما يجعله نموذجًا يُحتذى به لجميع مُبرمجي التحكم في الطيران. يدمج برنامج المحطة الأرضية خريطة إلكترونية كاملة، ويمكنه مراقبة حالة الطائرة آنيًا عبر جهاز لاسلكي.
يعد التحكم في الطيران من TauLabs منتجًا مشتقًا من التحكم في الطيران من OpenPilot.
في الوقت الحاضر، يُطلق على أكثر الأجهزة شيوعًا في TauLabs اسم Quanton، والذي تم إكماله بشكل مستقل من قبل أعضاء فريق التحكم في الطيران OpenPilot الأصلي.
يرث هذا النظام ميزات OpenPilot البسيطة والفعّالة، ويطوّرها بإضافة مقياس ضغط جوي ومقياس مغناطيسي ثلاثي المحاور. رُقّيت وحدة التحكم الدقيقة الرئيسية إلى نواة Cortex-M4 مع تشغيل عتادي بنظام الفاصلة العائمة. يُعدّ نظام التحكم هذا أقدم نظام تحكم طيران مفتوح المصدر، يدعم الضبط التلقائي للمعلمات، ويحتوي على خوارزمية تعريف نموذجية تُمكّن من ضبط معلمات التحكم PID ذاتيًا أثناء الطيران.
يمكن لـ TauLabs تحقيق العديد من أوضاع الطيران المتقدمة، وعند توصيلها بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) خارجي، تُزود الطائرات متعددة الدوارات بوظائف مثل تثبيت الارتفاع والموقع والعودة إلى نقطة البداية. يتكامل نظام التحكم في الطيران مع خريطة إلكترونية، وتتميز واجهة المستخدم بسهولة الاستخدام، مع وضع معالج للتهيئة يُسهّل على المبتدئين البدء.
مروحية Wii متعددة (MWC)
وحدة تحكم الطيران Multi Wii Copter (MWC) هي منتج نموذجي مشتق من Arduino، مصمم خصيصًا للطائرات متعددة الدوارات بتكلفة منخفضة. وتحافظ هذه الوحدة على كامل أساليب التطوير وترقية الأجهزة واستخدام بيئة التطوير المتكاملة Arduino IDE.
بفضل تكلفتها المنخفضة وبنيتها البسيطة وبرامجها الثابتة الناضجة، تتمتع وحدة التحكم في الطيران هذه بعدد كبير من المتحمسين محليًا ودوليًا.
بالإضافة إلى دعم الطائرات الرباعية والسداسية والثمانية المراوح الشائعة، فإن أهم ميزة لوحدة التحكم هذه هي دعمها لأنواع فريدة من الطائرات، مثل الطائرات ثلاثية المراوح، وطائرات أفاتار ثنائية المراوح، والطائرات متعددة الدوارات من نوع Y4 (محوران عموديان). هذا يجعل تطوير وحدة التحكم هذه مثيرًا للاهتمام وسهلًا، مما يجعلها تحظى بإعجاب الجميع.
KKMulti Copter
KK Flight Control (KKFC) هو مشروع مفتوح المصدر للتحكم في الطيران، نشأ في كوريا الجنوبية، وكان أول نظام تحكم طيران متعدد الدوارات يحظى بقبول واسع في بدايات تطوير أنظمة التحكم في الطيران مفتوحة المصدر. وقد شكّل ظهوره صدمةً لصناعة الطائرات الرباعية المروحية بأكملها.
يستخدم نظام التحكم في الطيران هذا فقط ثلاثة جيروسكوبات أحادية المحور منخفضة التكلفة وجهاز تحكم عن بعد بسيط بأربع قنوات للتحكم في الطائرات الشائعة ذات الثلاث والأربع والست دوارات، ويدعم تخطيطات مختلفة مثل "الصليب" و"النوع X" و"النوع H" و"الانعكاس لأعلى ولأسفل".
يستخدم نظام التحكم في الطيران ثلاثة مقاومات قابلة للتعديل لضبط الحساسية كطريقة ضبط، مع الحفاظ على خصائص الجيروسكوبات القديمة. يُعدّ هذا النظام الكلاسيكي العتيق شاهدًا هامًا على بداية نظام التحكم في الطيران متعدد الدوارات، ولا يزال يستخدمه عدد كبير من المستخدمين.
باباراتزي (PPZ)
باباراتزي (PPZ) هو مشروع مفتوح المصدر للبرمجيات والأجهزة، بدأ عام ٢٠٠٣ بهدف إنشاء نظام طيار آلي مرن وقوي ومفتوح المصدر. من ميزات PPZ الفريدة أنه لا يقتصر على مكونات نظام التحكم في الطيران المعتادة، مثل العتاد والبرمجيات، بل يشمل أيضًا معدات محطة أرضية، مثل أجهزة مودم وهوائيات متنوعة، مما يجعله أشبه بنظام جوي صغير متكامل بدون طيار.
من السمات المميزة الأخرى لهذا المشروع مفتوح المصدر استخدامه نظام التشغيل أوبونتو، الذي يدمج جميع برامج المحطة الأرضية وأدوات التطوير في نظام واحد، يُطلق عليه المشروع اسم "القرص الحي". باستخدام القرص الحي وجهاز التحكم في الطيران، يُمكن للمستخدمين إكمال جميع مهام التطوير والتشغيل.
الإصدار الأكثر شيوعًا من PPZ حاليًا هو Paparazzi (PPZ) Lisa/M الإصدار 2.0، الذي يتميز بواجهات توسعة متعددة ويستخدم لوحة مستشعر IMU منفصلة قابلة للتوسع. كان هذا النهج شائعًا في بدايات أجهزة التحكم في الطيران مفتوحة المصدر، إذ سمح بتحديثات مستمرة للأجهزة باستخدام مستشعرات مُحسّنة، على غرار ترقية جهاز كمبيوتر مكتبي.
نظام التحكم في الطيران Autoquad وESC32 ESC
أوتوكواد هو نظام تحكم طيران ألماني مفتوح المصدر، طُوّر في بدايات أنظمة التحكم في الطيران مفتوحة المصدر. يُعرف أوتوكواد بوظائفه القوية، إلا أن محدودية المستشعرات المتاحة آنذاك كانت تعيقه، مما اضطره لاستخدام عدد كبير من مستشعرات MEMS التناظرية.
تُشير المستشعرات التناظرية إلى المستشعرات التي لا تُدمج مُحوِّلًا تناظريًا إلى رقمي (ADC) ونواة حوسبة داخل شريحة المستشعر. بل تُخرِج هذه المستشعرات تغيرات المستشعر الكهروميكانيكي الدقيق مباشرةً كجهد بعد التضخيم والترشيح المادي، مما يتطلب من وحدة التحكم الدقيقة الرئيسية إجراء عملية اكتساب التناظرية الرقمية.
نظرًا لأن قيم خرج المستشعر تتأثر ببيئات درجات الحرارة المختلفة، فقد جلبت أجهزة استشعار MEMS التناظرية العديد من مشكلات المعايرة.
اضطر العديد من اللاعبين إلى استخدام ثلاجة لمعايرة المستشعرات عند استخدام وحدة التحكم في الطيران لأول مرة. ولضمان استقرار المنتجات المُنتجة على دفعات، اضطر بعض المصنّعين إلى تسخين لوحة الدوائر الإلكترونية في الطائرة للحفاظ على درجة حرارة ثابتة.
ومع ذلك، أضافت طريقة المعايرة هذه متعةً إضافيةً لبعض اللاعبين المتمرسين، واستمتع بها الكثيرون. أما بالنسبة لمعظم الهواة العاديين، فقد كانت مهمةً صعبةً بالفعل. ومع شيوع أجهزة الاستشعار الرقمية ذات المعايرة المصنعية، أنجزت Autoquad، كشركةٍ تراكميةٍ تاريخية، مهمتها.
ومع ذلك، فقد اكتسب فرع آخر من هذا المشروع مفتوح المصدر، ESC32، قبولاً تدريجياً بين اللاعبين.
وحدة التحكم الإلكترونية هذه هي أول وحدة تحكم إلكترونية تستخدم واجهة رقمية للتحكم. يمكن للاعبين التحكم في سرعة المحرك عبر المنفذ التسلسلي، وواجهة I2C، وواجهة CAN، وهي أسرع بكثير من واجهة PWM التقليدية.
يبلغ معدل تحديث الموجة في وحدة التحكم الإلكترونية PWM الشائعة 400 مرة في الثانية، بينما يصل معدل تحديث الواجهة الرقمية إلى ملايين المرات في الثانية. يُعد هذا الاتصال عالي السرعة ضروريًا، خاصةً للطائرات متعددة الدوارات شديدة الحساسية لتغيرات الطاقة.
يدعم ESC أيضًا التحكم في السرعة في حلقة مغلقة، ويمكنه ضبط معلمات المحرك بدقة، وهو أمر غير ممكن في وحدات التحكم الإلكترونية للتحكم عن بُعد التقليدية. يمكن الاطلاع على المشروع على الرابط http://autoquad.org/wiki/wiki/aq-esc32/ .
بالطبع، تُحرز شركة Autoquad تقدمًا ملحوظًا. فقد أصدرت منتجًا جديدًا للتحكم في الطيران، وهو Autoquad M4، الذي يتميز بتحديث شامل لوحدة التحكم الدقيقة (MCU) وأجهزة الاستشعار الرئيسية، باستخدام وحدات التحكم الدقيقة STM32F4 الشائعة وأجهزة الاستشعار الرقمية.
ومع ذلك، في مواجهة منتجات التحكم في الطيران المتقدمة مثل PIXHawk وAPM التي كانت ناضجة لسنوات عديدة، فقد تراجعت من سابقتها إلى وافد جديد.
ولذلك، ساهم التحكم في الطيران مفتوح المصدر إلى حد كبير في دخول منتجات مثل الطائرات الرباعية المروحية إلى المنازل العادية، وساهم في تطوير تكنولوجيا المركبات الجوية غير المأهولة، وحتى ساعد الناس على تحقيق أحلامهم في الطيران.
اترك تعليقا