در سال‌های اخیر، استفاده از پهپادها در نقشه‌برداری و نقشه‌کشی رشد انفجاری داشته است. در مقایسه با روش‌های نقشه‌برداری سنتی، پهپادها می‌توانند داده‌ها را با راندمان و دقت بیشتری جمع‌آوری کنند، به راحتی نقشه‌های سه‌بعدی بسازند و امکان اشتراک‌گذاری آنلاین بی‌وقفه را فراهم کنند. با این حال، پیشرفت‌های سریع فناوری نیز یک «دوراهی شیرین» به همراه داشته است: بازار مملو از مدل‌های پهپاد است که هر کدام پیکربندی‌های متفاوتی دارند و این امر باعث سردرگمی تازه‌واردان می‌شود. این مقاله بر کاربردهای نقشه‌برداری متمرکز است و به بررسی ویژگی‌ها و موارد استفاده بهینه برای انواع مختلف پهپادها می‌پردازد.

مهم است که تأکید کنیم هنگام انتخاب یک پهپاد، پاسخ واحدی وجود ندارد. بهترین انتخاب به نوع نقشه‌برداری که انجام می‌دهید، اندازه منطقه عملیاتی و پیچیدگی زمین بستگی دارد. هدف این مقاله ارائه مقایسه جامعی از مزایا و محدودیت‌های پهپادهای مختلف است تا به شما در تصمیم‌گیری آگاهانه کمک کند.

هنگام انتخاب یک پهپاد نقشه‌برداری تجاری، اولین سوالی که باید به آن پاسخ دهید این است که آیا مدل بال ثابت را انتخاب کنید یا چند روتوره. این یک تصمیم محوری است، زیرا این دو نوع از نظر عملکرد تفاوت قابل توجهی دارند. در حالی که بسیاری ممکن است به طور پیش‌فرض به پهپادهای چند روتوره روی آورند، مدل‌های هیبریدی عالی نیز وجود دارند که به طور خاص برای نقشه‌کشی طراحی شده‌اند و شایسته توجه هستند.

پهپادهای چند روتوره رایج‌ترین نوع در بازار هستند که بر هر دو بخش تجاری و مصرف‌کننده تسلط دارند. اگرچه پیکربندی‌ها متفاوت است، اما به طور کلی از همان اصل طراحی پیروی می‌کنند: یک بدنه مرکزی متصل به چندین پروانه با گام ثابت، که سرعت، جهت و ارتفاع پرواز با تنظیم چرخش پروانه کنترل می‌شود.

با تغییر سرعت هر پروانه، پهپادهای چند روتوره رانش و گشتاور را تنظیم می‌کنند و کنترل دقیقی بر حرکت و ارتفاع را امکان‌پذیر می‌سازند. این امر به آنها مانورپذیری منحصربه‌فردی می‌دهد و به آنها اجازه می‌دهد تا در فضاهای باز و محدود با دقت عمل کنند.

کوادکوپتر (طراحی چهار روتوره) به دلیل تعادل بهینه بین بلند کردن، کنترل، چابکی و هزینه، محبوب‌ترین است. سری DJI Matrice 200 یک نمونه عالی است. به عنوان مثال، DJI Matrice 210 RTK ظرفیت بارگیری تا 2 کیلوگرم و برد پرواز 7 کیلومتر را ارائه می‌دهد که برای اکثر نیازهای نقشه‌برداری کافی است. یک گزینه مقرون به صرفه و در عین حال کارآمد دیگر، DJI Phantom 4 RTK است.

برای کسانی که به محموله‌های سنگین‌تری نیاز دارند، DJI Wind 8 octocopter می‌تواند 10 کیلوگرم را بلند کند. این پهپاد با عملکرد بالا همراه با زمان پرواز 39 دقیقه‌ای، قادر به انجام وظایف نقشه‌برداری سخت در سراسر زمین‌ها و شرایط آب و هوایی مختلف است.

در حالی که پهپادهای چند روتوره مزایای متعددی را برای نقشه‌برداری ارائه می‌دهند، تنها گزینه نیستند. قبل از تصمیم‌گیری نهایی، اپراتورها باید جوانب مثبت و منفی هر دو نوع را با دقت بسنجند.

نقاط قوت:

• مانورپذیری برتر: پهپادهای چند روتوره در چابکی عالی هستند و بسیار فراتر از مدل‌های بال ثابت هستند. آنها می‌توانند شناور شوند، برخاست و فرود عمودی (VTOL) انجام دهند و به مناطقی دسترسی پیدا کنند که پهپادهای دیگر نمی‌توانند.
• طراحی جمع و جور: بدون بال، پهپادهای چند روتوره به اندازه کافی قابل حمل هستند که در محفظه‌های کوچک قرار می‌گیرند و آنها را برای متخصصانی که مکرراً سفر می‌کنند ایده‌آل می‌کند. حتی کوادکوپترها و هگزاکوپترهای بزرگتر نیز به راحتی در صندوق عقب ماشین جا می‌شوند.
• سهولت استفاده: کنترل پهپادهای چند روتوره بصری است و قادر به پرواز در هر جهتی هستند. بسیاری از مدل‌ها دارای «حالت بدون سر» هستند، جایی که حرکت پهپاد با جهت‌گیری کنترل‌کننده از راه دور همسو می‌شود و عملکرد را ساده می‌کند.
• مقرون به صرفه: پهپادهای چند روتوره به طور قابل توجهی ارزان‌تر از مدل‌های بال ثابت هستند که می‌توانند دو برابر هزینه داشته باشند. با کاهش قیمت‌های اخیر برای مدل‌های سازمانی مانند DJI Matrice 210، کوادکوپترها حتی اقتصادی‌تر شده‌اند.
• ظرفیت بارگیری بالا: پهپادهای چند روتوره می‌توانند محموله‌های سنگین‌تری را نسبت به پهپادهای بال ثابت حمل کنند و حسگرهای مختلفی از جمله دوربین‌های حرارتی و چندین دوربین با وضوح بالا را در خود جای دهند.

محدودیت‌ها:

• محدوده پرواز محدود: در مقایسه با پهپادهای بال ثابت، مدل‌های چند روتوره دارای برد پرواز کوتاه‌تر و سرعت کمتری هستند. در حالی که یک برد 7 کیلومتری معمولی برای اکثر برنامه‌ها کافی است، مناطق بزرگتر ممکن است به یک پهپاد بال ثابت نیاز داشته باشند.

نقاط قوت:

• زمان پرواز طولانی: پهپادهای بال ثابت می‌توانند مسافت‌های بسیار بیشتری را با یک بار شارژ باتری طی کنند. اکثر مدل‌های تجاری می‌توانند بیش از یک ساعت پرواز کنند و تقریباً 400 هکتار را نقشه‌برداری کنند و آنها را برای بازرسی خطوط لوله یا خطوط برق ایده‌آل می‌کند.
• بازیابی ایمن: برخلاف پهپادهای چند روتوره، مدل‌های بال ثابت می‌توانند در صورت خرابی برق به یک فرود ایمن سر بخورند و خطر سقوط را به میزان قابل توجهی کاهش دهند.
• پایداری در باد: طراحی هواپیما مانند آنها پهپادهای بال ثابت را قادر می‌سازد تا در برابر بادهای متقاطع مقاومت بیشتری داشته باشند و آنها را برای محیط‌های در معرض دید مانند حومه باز یا کریدورهای خطوط برق مناسب می‌کند.

محدودیت‌ها:

• نیاز به فضای باند فرودگاه: اکثر پهپادهای بال ثابت برای برخاستن و فرود به مسافت قابل توجهی نیاز دارند که بسته به مدل و پیکربندی متفاوت است.
• هزینه بالاتر: پهپادهای بال ثابت به طور کلی گران‌تر از مدل‌های چند روتوره هستند و اغلب دو برابر برای پیکربندی‌های مشابه هزینه دارند.
• منحنی یادگیری شیب‌دارتر: هدایت یک پهپاد بال ثابت نیاز به دوراندیشی برای جلوگیری از موانع دارد که می‌تواند برای مبتدیان یا کسانی که از پهپادهای چند روتوره در حال انتقال هستند، چالش‌برانگیز باشد.
• مانورپذیری کاهش یافته: پهپادهای بال ثابت نمی‌توانند شناور شوند یا چرخش‌های تند انجام دهند و استفاده از آنها را در فضاهای تنگ یا زمین‌های پیچیده محدود می‌کند.
• طراحی حجیم‌تر: پهپادهای بال ثابت تجاری بزرگتر از همتایان چند روتوره هستند و حتی در صورت جدا شدن به فضای ذخیره‌سازی و حمل و نقل بیشتری نیاز دارند.

در حالی که پهپادهای چند روتوره انتخاب مناسب برای اکثر کاربردهای نقشه‌برداری هستند، پهپادهای بال ثابت مزایای قانع‌کننده‌ای را برای نقشه‌کشی در مناطق بزرگ ارائه می‌دهند. آیا پهپادی وجود دارد که سرعت و برد مدل‌های بال ثابت را با تطبیق‌پذیری پهپادهای چند روتوره ترکیب کند؟

پاسخ مثبت است. WingtraOne یک پهپاد هیبریدی است که قابلیت‌های برخاست و فرود عمودی (VTOL) را با طراحی بال ثابت ادغام می‌کند. مانند یک چند روتوره بلند می‌شود و فرود می‌آید، اما مانند یک هواپیمای بال ثابت پرواز می‌کند و ده برابر مساحت یک چند روتوره معمولی را پوشش می‌دهد و در عین حال دو برابر داده‌ها را با دوربین 42 مگاپیکسلی خود ثبت می‌کند.

فاصله بال‌های جمع و جور آن امکان چرخش‌های تیزتر را نسبت به پهپادهای بال ثابت سنتی فراهم می‌کند، اگرچه نمی‌تواند با چابکی مدل‌های چند روتوره برابری کند. برای مزارع کوچک یا سایت‌های ساختمانی مناسب است و به راحتی قابل حمل است. مانند پهپادهای چند روتوره، WingtraOne به طور مستقل عمل می‌کند و مسیرهای پرواز، برخاستن و فرود توسط رایانه‌های داخلی مدیریت می‌شوند.

اگرچه برای همه وظایف نقشه‌برداری ایده‌آل نیست، WingtraOne در نقشه‌کشی مناطق بزرگ، سایت‌های ساختمانی، راه‌آهن‌ها و معادن عالی است.

تا کنون، باید درک روشن‌تری از اینکه کدام نوع پهپاد برای نیازهای شما مناسب‌تر است، داشته باشید. در بیشتر موارد، یک کوادکوپتر مانند سری DJI Matrice 300 کافی خواهد بود و تعادلی از برد، مانورپذیری، سهولت استفاده و مقرون به صرفه بودن را ارائه می‌دهد. برای مناطق بزرگ و باز که نیازی به شناور شدن نیست، یک پهپاد بال ثابت مانند WingtraOne یک انتخاب عالی است.