Apa Itu Drone? Pengenalan Kepada Drone

Drone telah menjadi salah satu permainan teknologi yang semakin hangat dalam beberapa tahun kebelakangan ini.

Tapi apa itu drone dan apa yang mampu mereka lakukan?

Definisi

Perkataan ‘drone' berasal dari perkataan lama Bahasa Inggeris, ‘drān' yang merujuk kepada lebah jantan yang mencari pasangan dan mengeluarkan bunyi monotone yang berterusan.

Jadi, apa sebenarnya yang dimaksudkan dengan drone?

Drone merupakan Unmanned Aerial Vehicle(UAV) atau dalam erti kata yang lebih mudah, kenderaan yang bergerak di udara tanpa membawa manusia di dalamnya atau di luar garis penglihatan.

Sejarah Kewujudan Drone

Jenis-jenis Drone

Terdapat 3 jenis drone utama yang mempunyai ciri-ciri yang berbeza untuk memenuhi keperluan yang berbeza.

1. Multi Rotor Drones

Drone ini kebiasaannya digunakan untuk tujuan fotografi dan videografi.

Multi rotor drone dapat dipecahkan lagi mengikut bilangan rotor, iaitu tricopter, quadcopter, hexacopter dan octocopter.

Multi rotor drone kebiasannya mempunyai had tempoh penerbangan iaitu kira-kira 20 hingga 30 minit sahaja. Hal ini disebabkan oleh tenaga drone digunakan untuk menggerakkan rotor untuk kekal stabil. Semakin kurang bilangan rotor, semakin bertambah kecekapan tenaga.

Drone jenis ini juga bersifat mesra pengguna, lebih-lebih lagi bagi yang baru pertama kali menggunakan drone. Ini kerana ia memerlukan kemahiran yang minimum dan biasanya mempunyai harga yang lebih murah berbanding drone lain.

2. Fixed Wing Drones

Fixed Wing Drones dapat menjimatkan lebih banyak tenaga kerana ia tidak menggunakan rotor, tetapi menggunakan sayap untuk bergerak ke atas dan hanya memerlukan tenaga untuk menggerakkan mereka ke hadapan.

Enjin Gas yang digunakan membolehkan drone bergerak dalam masa yang lebih lama.

Malangnya, drone jenis turut mempunyai beberapa kelemahan, antaranya ialah tidak dilengkapi dengan pembawa kamera, jadi ia tidak boleh digunakan untuk tujuan fotografi.

Selain itu, drone ini juga memerlukan kemahiran yang lebih untuk pelepasan dan pendaratan di samping harga yang agak mahal berbanding drone rotor.

3. Single Rotor Drone

Single Rotor Drone mempunyai struktur yang sangat kuat dan reka bentuknya kelihatan seperti helikopter sebenar.

Walaupun namanya single rotor helicopter, namun ia sebenarnya mempunyai dua rotor yang terletak pada bahagian bahagian atas dan belakang helikopter.

Rotor bersaiz besar yang terletak di bahagian atas helikopter berperanan untuk mengangkat helikopter, manakala rotor bersaiz kecil yang terdapat di bahagian belakang helikopter berperanan dalam mengawal arah dan kestabilan.

Drone ini juga mampu membawa muatan berat dengan lebih laju dan ketahanan yang lebih lama.

Bagaimana Drone Berfungsi?

Dengan sistem GPS, operasi penggunaan drone dilihat tidak lagi begitu kompleks.

Namun begitu, di sebalik operasi yang mudah terdapat beberapa teknologi kompleks lain yang berfungsi untuk menjadikan mekanisma penerbangan drone lebih lancar.

1. Main Controller (MC)

Boleh diibaratkan sebagai ‘otak' UAV kerana ia merupakan komputer yang mempunyai perisian (reprogrammable) yang sesuai untuk mengawal drone.

Dalam sesetengah reka bentuk, MC merupakan modul berasingan dengan port sambungan. Terdapat juga produk yang mempunyai papan litar tungal (PCB) yang mengandungi MC, gyro/sensor, pengawal kelajuan elektronik (ESC) dan lain-lain.

2. Gyro/Sensor

Untuk menggerakkan autonomi, MC perlu mengesan bagaimana pesawat itu terbang. Oleh itu, beberapa bentuk susunan sensor telah disediakan.

Secara amnya, ia merangkumi accelerometer, Unit Pengukur Inersia (IMUs) dan gyro. Sensor-senor ini akan mememberi informasi kepada UAV berapa pantas pecutannya berubah dan arah mana yang dituju.

Mereka yang familiar dengan gimbal bermotor mungkin mengenali teknologi sensor yang digunakan dalam sistem ini.

3. Electronic Speed Controllers (ESCs)

HUBSAN ESC for H501S X4 FPV Quadcopter

Setiap motor mempunyai ESC yang berhubung terus dengan alat kawalan penerbangan.

ESC berfungsi untuk menterjemahkan isyarat kepada bekalan elektrik dan mengawal putaran kelajuan motor dengan menyesuaikan arus elektrik (Amp) untuk memastikan motor berfungsi dengan baik.

Menggunakan enam atau lebih rotor, maklumbalas yang aktif membuatkan ia tidak mustahil untuk terus terbang dan kembali ke darat dengan selamat walaupun terdapat satu motor yang gagal berfungsi.

4. Penerima

Spektrum AR400 4-Channel DSMX RC Aircraft Receiver

Penerima pada drone adalah peranti elektronik yang menggunakan antena untuk menerima isyarat radio dari pengawal drone atau lebih dikenali sebagai ‘transmitter'.

Penerima bukan sahaja menerima isyarat dari pengawal dron, malah ia turut menafsirkan isyarat dan menukarnya kepada injap.

Maklumat ini kemudiannya dihantar ke papan kawalan penerbangan atau pengawal penerbangan, yang menukar maklumat menjadi tindakan dengan mengawal drone seperti yang ditunjukkan oleh isyarat radio asal.

5. Motor

3DR Motor Pod for Solo Quadcopter

Motor biasanya direka berpasangan di mana setiap set mengandungi motor mengikut arah jam dan motor yang berputar mengikut arah lawan jam.

Motor menyediakan gerakan berputar ke atas propeller atau kipas yang membolehkan ia menghasilkan daya tujahan ke tanah dan membolehkan drone diangkat.

Selain itu, drone juga bergantung kepada propeller untuk pergerakan berarah. Dengan mengubah kadar pusingan setiap kipas, drone mencapai bias berarah yang membenarkan ia bergerak mengikut mana-mana arah.

Kelajuan putaran setiap kipas perlu disesuaikan untuk menggerakkan drone mengikut arah yang dimaksudkan. Kawalan ini disediakan oleh modul ESC.

Sekiranya anda pernah meluangkan masa untuk membeli drone, anda pasti pernah terjumpa perkataan “brushed” dan “brushless” motor. Apa perbezaan kedua-dua jenis motor ini? Jenis mana yang lebih baik? Berikut merupakan beberapa perbezaan yang dapat dikenalpasti.

Ciri-ciriBrushed MotorBrushless Motor
KomutasiBerusElektronik
ManintenanceBerkalaKurang/Tiada
Jangka HayatLebih pendekLebih panjang
KecekapanSederhanaTinggi
KelajuanLebih rendahLebih tinggi

6. Propeller

Apabila kipas berputar, udara mengalir di bahagian atas sayap untuk menghasilkan tekanan udara rendah. Pada masa yang sama, tekanan udara tinggi juga berlaku di bahagian bawah sayap yang menyebabkan quadcopter ditolak ke atas.

Semakin banyak kuasa yang dihasilkan motor, semakin laju propeller berputar. Semakin laju ia berputar, semakin banyak daya angkat yang dihasilkan.

Daya dan kapasiti motor mempunyai banyak kaitan dengan prestasi penerbangan. Walau bagaimanapun, terdapat juga ciri-ciri lain yang boleh mempengaruhi kecekapan kipas pesawat.

Antara ciri-ciri tersebut ialah sudut putaran, saiz dan ketebalan, keseimbangan dan bilangan bilah.

7. GPS

Parrot GPS Board

Dengan menyediakan data kedudukan yang tepat, GPS membolehkan mod penerbangan seperti ‘fixed hovering', auto return home, kawalan orientasi dan safety bubbles yang melimitkan seberapa dekat UAV tersebut boleh kembali pada juruterbang.

GPS juga menyediakan level tambahan granularity untuk meningkatkan kestabilan penerbangan.

8. Aliran Optik

Aliran optik merupakan ciri yang membolehkan drone mengekalkan kedudukannya tanpa input pilot. Ciri ini mempunyai kamera yang menghadap ke bawah untuk menghantar aliran optik kepada pengawal pesawat secara berterusan bagi memastikan drone terus berada pada kedudukan yang betul.

Sebagai contoh, jika pengawal drone merasakan drone bergerak ke belakang, ia akan membuat pelarasan yang sesuai untuk mengatasi gerakan tersebut.

9. Telemetri / OSO

Telemetri merupakan item yang anda gunakan untuk menghantar dan menerima data antara drone dan ground station anda. Telemetri juga mempunyai data mengenai kelajuan penerbangan, altitud, voltan bateri dan sebagainya.

Penambahan telemetri dalam drone anda mungkin menjadi sesuatu yang sangat berguna, tetapi ia tidak diperlukan.

10. Ground Station

Ground station merupakan beberapa perisian yang bekerja di PC anda atau tablet boleh digunakan untuk memantau di mana drone anda berada, tetapkan point laluan baru dan memberitahu drone anda untuk melakukan arahan lain seperti mengikuti anda.

Kebanyakan juruterbang drone akan menggunakan telefon pintar atau tablet sebagai ground station.

Ciri-ciri Yang Perlu Dilihat Sebelum Memilih Drone

1. Kamera

Kebanyakan pengarah filem dan pakar penggambaran lebih memilih drone yang dilengkapi kamera untuk menghasilkan shot-shot yang luar biasa di lokasi yang agak mencabar. Selain itu, ia turut digunakan dalam perlawanan bola sepak dan rakaman filem.

2. GPS

Satu ciri penting yang dapat dikendalikan oleh drone ialah keserasian GPS. Namun begitu, GPS hanya dimiliki oleh drone yang lebih mahal.

Penggunaan GPS pada drone semakin popular pada hari ini kerana kemampuannya untuk menangkap maklumat lokasi di mana-mana sahaja.

Satu perkara lagi yang menarik mengenai unit ini, drone yang dilengkapi GPS mempunyai ciri “Return to home” di mana drone akan mengingati lokasi penggambaran terakhir dan boleh dihantar semula ke tempat tersebut.

3. Stabilizer

Teknologi penstabilan gyro banyak dibangunkan untuk meningkatkan keupayaan penerbangan drone. Drone pada hari ini direka dengan teknologi penstabilan gyro tiga dan enam paksi supaya lebih stabil di udara dan boleh menguruskan pergerakan semasa pusingan curam.

Mekanisma kawalan penerbangan pusatnya membantu pengguna menikmati penerbangan yang lancar walaupun dalam keadaan angin kuat.

4. FPV (First Person Viewing)

FPV merupakan aplikasi drone yang sangat familiar di mana kamera video dipasang pada drone dan menyiarkan video tersebut secara langsung kepada juruterbang di lapangan.

Walaupun hanya mengemudi dari lapangan, aplikasi ini membuatkan juruterbang berasa seolah-oleh dalam penerbangan.

Kawalan FPV membolehkan drone terbang di sekitar halangan dengan lebih tepat lebih-lebih lagi menggunakan quadcopter yang lebih bersifat tahan lasak.

5. Sensor

  • Accelerometer – Mengira altitud semasa drone dan melakukan pembetulan yang wajar.
  • Magnetometer – Mengukur daya magnet seperti kompas untuk membantu menempatkan drone.
  • Barometer – Sensor tekanan yang digunakan untuk mengesan altitud drone dengan mengesan perubahan tekanan udara apabila drone tersebut bergerak sedikit.
  • Pengesan kelajuan udara – Mengukur sejauh mana udara pantas melintas.

Tips Pemilihan Drone

  • Beli drone yang menepati tahap kemahiran anda
  • Beli drone yang mempunyai ciri yang diperlukan sahaja
  • Beli drone yang sesuai dengan kemampuan anda

Share this article

shares