HOE WERKT EEN DRONE?

Hoe een drone werkt zal ik je in dit artikel uitleggen. Omdat er veel verschillende type drones zijn zal ik mij beperken tot de multirotor. Op een drone zijn de enige besturingsoppervlakken de propeller bladen zelf. Als de drone enkel in de lucht vliegt zonder zichzelf te verplaatsen (hovered) dan draaien alle propellers nagenoeg met de zelfde snelheid. Om ervoor te zorgen dat hij niet vanzelf om zijn as gaat draaien, draaien de motors om en om tegen elkaars richting in.

Leer hoe een drone werkt.

VLIEGRICHTING VAN DE DRONE

Zodra de propellers ten opzichte van elkaar in draaisnelheid veranderen zal de drone zich in de richting verplaatsen waar de propellors het langzaamst draaien. Bij een drone maakt het niet uit in welke richting dit gebeurd en daardoor kun je met een drone in ieder gewenste richting vliegen. Je zou dus eigenlijk kunnen zeggen dat hij geen voor of achterkant heeft.  Dit gegeven zorgt er dan ook voor dat hij ten opzichte van een reguliere helikopter of vliegtuig vrij makkelijk te besturen is.

FLIGHT CONTROLLER & MOTOR CONTROLLER (ESC’s)

De flight controller is het hart van een drone. De flight controller verwerkt alle gegevens die hij binnenkrijgt. Dit zijn onderanderen de input van de piloot, locatie via GPS, luchtdruk en de belangrijkste, de gegevens van de gyroscopen. Al deze gegevens worden met een snelheid van soms wel 1000 keer per seconden door de motor controllers (ESC’s) vertaald naar snelheden die de motors moeten draaien. Zodra de flight controller geen input krijgt van de piloot zorgt hij er met behulp van alle sensoren voor dat de drone op z’n plaats blijft en de zelfde vlieghoogte behoudt.

De flightcontroller van een multirotor

DroneS Hebben Vaak een GPS

De meeste drones zijn uitgevoerd met een GPS module. Dankzij deze module kunnen de meeste drones tot op de meter nauwkeurig hun locatie bepalen en behouden. Met een GPS aan boord van de drone is het ook mogelijk om voorgaand aan een vlucht locaties in te programmeren. Deze worden ook wel waypoint genoemd. De drone kan ze geheel geautoriseerd vluchten uitvoeren.

De GPS functie wordt door de drones ook gebruikt om de veiligheid te waarborgen. Doordat een drone voor vertrek zijn begin positie onthoudt zal de drone ook uit zichzelf terugkeren indien zich problemen voor doen zoals en bijna lege accu, of als de piloot onwel wordt en de failsafe (coming home) button wordt ingedrukt.

Merk en betrouwbaarheid

Van alle bekende drone merken is DJI Innovations het meest verkochte merk. In de afgelopen jaren in de kwaliteit en betrouwbaarheid van DJI drones met grote stappen vooruit gegaan. Sommige professionele drones van DJI zijn voorzien van dubbele flight controllers, 2 vliegaccu’s en diverse afstandssensors. Al deze extra snufjes zorgen ervoor dat deze multirotors één van de veiligste commerciële drones zijn. Het type waar wij zelf de meeste luchtopnames mee maken is ook voorzien van al deze veiligheidsmaatregelen. Hier vindt je de nieuwste versie van de DJI Inspire 3, deze is sinds 2023 op de markt.

Gimbal en Camera systeem

Het systeem waar alle drone opname bedrijven hun camera’s mee stabiliseren wordt ook wel een gimbal genoemd. Het principe van een gimbal is eigenlijk vergelijkbaar met een scheepskompas. Een gimbal bestaat meestal uit 3 assen. Een yaw, roll en pitch as. De yaw as hangt rechtstreeks aan de drone, de roll as aan de yaw en de pitch aan de roll. De gimbal is voorzien van 3 stappen motoren die door gyroscopen worden aangestuurd. Iedere afwijking wordt razendsnel door de motors opgevangen en gecorrigeerd. Deze correcties worden zo snel uitgevoerd dat zelfs kleine trillingen worden opgevangen. Daardoor is het beeldresultaat altijd strak en staat de horizon altijd netjes waterpas. Since een aantal jaren terug worden de camera’s volledige in de gimbal geïntegreerd. Deze ontwikkeling heeft ervoor gezorgd dat de systemen een stuk gebruiksvriendelijker zijn geworden. Ook het totaal gewicht (MTOM) van de drones wordt hierdoor beperkt

FAQ - Veelgestelde vragen

  1. Multirotor Drones:

    • Quadcopters: Drones met vier rotoren zijn het meest gebruikelijk. Ze bieden stabiliteit en wendbaarheid.
    • Hexacopters: Drones met zes rotoren voor verbeterde stabiliteit en hefvermogen.
    • Octocopters: Drones met acht rotoren voor nog meer stabiliteit en hefvermogen, vaak gebruikt voor professionele luchtfotografie.
  2. Vaste Vleugel Drones:

    • Drones met een vast vleugelontwerp voor langere vluchttijden en grotere afstanden. Ze worden vaak gebruikt voor cartografie, landbouwmonitoring en inspecties.
  3. Eenmotorige Vliegtuig Drones:

    • Drones met een traditioneel eenmotorig vliegtuigontwerp. Ze kunnen snelle en efficiënte langeafstandsvluchten uitvoeren.
  4. Hybride Drones:

    • Drones die elementen van verschillende ontwerpen combineren. Bijvoorbeeld, drones met verticale start- en landingsmogelijkheden (VTOL) die zowel vaste vleugels als rotorpropellers bevatten.
  5. Onderwaterdrones:

    • Drones ontworpen om onder water te werken en te verkennen. Ze kunnen worden gebruikt voor onderzoek, inspecties en cartografie van de oceaanbodem.
  6. Zweefvliegtuig Drones:

    • Drones met een zweefvliegtuigontwerp voor langere vluchttijden en efficiëntie. Ze worden vaak gebruikt voor atmosferisch onderzoek.
  7. Helikopterachtige Drones:

    • Drones die lijken op helikopters met één of meerdere rotorbladen bovenop. Deze configuratie biedt flexibiliteit bij het navigeren in krappe ruimtes.
  8. Blimps en Luchtballon Drones:

    • Drones die gebruikmaken van een ballon- of blimpontwerp voor langzame, stabiele vluchten. Ze kunnen worden ingezet voor observatie en monitoring.
  9. Vliegende Vleugel Drones:

    • Drones met een vliegende vleugelontwerp zonder traditionele romp. Ze zijn aerodynamisch efficiënt en geschikt voor snelle vluchten.
  10. Autonome Drones:

    • Drones die gebruikmaken van geavanceerde sensoren, kunstmatige intelligentie en navigatietechnologieën voor autonoom vliegen en besluitvorming.

In 1907 werd de allereerste quadcopter ter wereld ontwikkeld door de uitvinder-broers Jacques en Louis Bréguet, in samenwerking met de controversiële Nobelprijswinnaar Professor Charles Richet. Hoewel ongetwijfeld opwindend, kampte het met enkele aanzienlijke beperkingen, waaronder het ontbreken van bestuurbaarheid, de noodzaak van vier mannen om het stabiel te houden en een initiële vlucht die slechts twee voet boven de grond reikte. Niettemin heeft deze creatie wel bijgedragen aan de innovatie van de quadcopter-vormfactor zoals we die vandaag de dag kennen.

Deel dit artikel

Facebook
Twitter
LinkedIn
Email
nl_NLNL
×

 

WhatsApp nu met ons!

×