Uploaded by Muhammad Arfeen

Drones

advertisement
‫مقدمة‬
‫ً‬
‫اكتسبت الطائرات بدون طيار الـ ‪ ،Drones‬المعروفة أيضا باسم ‪Unmanned Aerial Vehicles‬‬
‫ن‬
‫الماضيي‪ ،‬مما أحدث ثورة ن يف مختلف الصناعات وحياتنا‬
‫)‪ ،(UAVs‬شعبية رسيعة عىل مدار العقدين‬
‫اليومية‪ .‬ن يف هذا الدليل الشامل‪ ،‬سوف نتعمق ن يف عالم الطائرات بدون طيار‪ ،‬ونستكشف تاريخها وأنواعها‬
‫وتطبيقاتها ومبادئ عملها ولوائحها ومزاياها وتحدياتها وآفاقها المستقبلية‪.‬‬
‫تاري ــخ الطائرات بدون طيار‬
‫ً‬
‫اخت ً‬
‫قد تبدو الطائرات بدون طيار ر‬
‫اعا حديثا‪ ،‬ولكن يمكن إرجاع أصولها إىل قرون مضت‪.‬‬
‫المفاهيم المبكرة‪ :‬يعود مفهوم آلة الطتان بدون طيار إىل العصور القديمة‪ ،‬مع أساطت المحاوالت‬
‫المبكرة لبنائها ألغراض االستطالع‪.‬‬
‫ن‬
‫ر‬
‫ر‬
‫وه طائرة بدون طيار‬
‫‪ :Kettering Bug‬يف أوائل القرن العشين‪ ،‬طور تشارلزكيتينج ‪ Kettering Bug‬ي‬
‫مبكرة استخدمت خالل الحرب العالمية األوىل ن يف عمليات القصف الجوي‪.‬‬
‫ر‬
‫ن‬
‫دين الطائرة‬
‫‪ :Radioplane OQ-2‬خالل الحرب العالمية الثانية‪ ،‬ابتكر الممثل والمختع ريجينالد ي‬
‫ر‬
‫والن أصبحت مستخدمة عىل نطاق واسع للتدريب العسكري‪.‬‬
‫المستهدفة ‪ ،Radioplane OQ-2‬ي‬
‫التطورات نف التكنولوجيا‪ :‬شهد النصف األخت من القرن ر‬
‫العشين تطورات كبتة ن يف تكنولوجيا الطائرات‬
‫ي‬
‫بدون طيار‪ ،‬مما أدى إىل مزيد من الطائرات بدون طيار المتطورة ذات القدرات المحسنة‪.‬‬
‫أنواع الطائرات بدون طيار‬
‫ر‬
‫يىل بعض‬
‫ي‬
‫تأت الطائرات بدون طيار بأشكال وأحجام مختلفة‪ ،‬كل منها مصمم ألغراض محددة‪ .‬فيما ي‬
‫األنواع الشائعة‪:‬‬
‫ر‬
‫وه مجهزة بأربعة دوارات لتحليق مستقر‬
‫ه أشهر الطائرات بدون طيار االستهالكية‪ ،‬ي‬
‫كوادكوبت‪ :‬هذه ي‬
‫وقدرة عىل المناورة‪.‬‬
‫الطائرات بدون طيار ثابتة الجناح‪ :‬تشبه الطائرات التقليدية‪ ،‬تمتلك هذه الطائرات بدون طيار أجنحة‬
‫ثابتة‪ ،‬مما يمكنها من تغطية مسافات طويلة بكفاءة‪.‬‬
‫ً‬
‫هليكوبت أحادية الدوار‪ :‬تستخدم بشكل ر‬
‫ر‬
‫شيوعا ن يف التطبيقات المهنية والصناعية‪ ،‬وتحتوي‬
‫أكت‬
‫طائرات‬
‫هذه الطائرات بدون طيار عىل دوار كبت ودوار ذيل لتحقيق االستقرار‪.‬‬
‫بي ن‬
‫الطائرات الهجينة بدون طيار‪ :‬تجمع ن‬
‫متات الطائرات بدون طيار الرباعية والطائرات بدون طيار ثابتة‬
‫ن‬
‫الجناحي‪ ،‬وتوفر الطائرات الهجينة مزايا كل من اإلقالع العمودي والطتان بعيد المدى‪.‬‬
‫كيف تعمل الطائرات بدون طيار؟‬
‫سيوفر فهم المبادئ األساسية لتشغيل الطائرات بدون طيار نظرة ثاقبة لوظائفها‪:‬‬
‫الدفع‪ :‬تستخدم الطائرات بدون طيار محركات كهربائية أو محركات ر‬
‫داخىل لتشغيل دواراتها‪،‬‬
‫احتاق‬
‫ي‬
‫وتوليد قوة الرفع للبقاء ن يف الجو‪.‬‬
‫االستقرار‪ :‬تساعد الجتوسكوبات ومقاييس التسارع ن يف الحفاظ عىل االستقرار والتحكم أثناء الطتان‪.‬‬
‫العالم (‪ )GPS‬لتحديد موقعها‬
‫المالحة‪ :‬تعتمد الطائرات بدون طيار عىل تقنية نظام تحديد المواقع‬
‫ي‬
‫ً‬
‫متمجة مسبقا‪.‬‬
‫واتباع مسارات طتان ر‬
‫ن‬
‫عت ترددات الراديو بواسطة‬
‫التحكم عن بعد‪ :‬يتم التحكم ن يف معظم الطائرات بدون طيار‬
‫للمستهلكي ر‬
‫مشغل ر‬
‫بشي باستخدام جهاز تحكم عن بعد أو تطبيق جوال‪.‬‬
‫الطتان المستقل‪ :‬يمكن للطائرات بدون طيار المتقدمة القيام برحلة مستقلة باستخدام أجهزة‬
‫االستشعار الموجودة عىل ر ن‬
‫االصطناع‪.‬‬
‫مي الطائرة وخوارزميات الذكاء‬
‫ي‬
‫استخدامات الطائرات بدون طيار‬
‫أدى تنوع استخدامات الطائرات بدون طيار إىل اعتمادها ن يف العديد من الصناعات والتطبيقات‪:‬‬
‫ُ‬
‫التصوير الجوي والفيديو‪ :‬تستخدم طائرات بدون طيار مزودة بكامتات عالية الجودة اللتقاط صور‬
‫جوية ومقاطع فيديو مذهلة‪.‬‬
‫خدمات التوصيل‪ :‬تستكشف ررسكات مثل ‪ Amazon‬و‪ UPS‬خيارات تسليم الطائرات بدون طيار لنقل‬
‫الطرود بشكل أرسع ر‬
‫وأكت كفاءة‪.‬‬
‫الزراعة‪ :‬تساعد الطائرات بدون طيار المزودة بأجهزة استشعار وكامتات ن يف مراقبة المحاصيل وتقييم‬
‫ظروف ر‬
‫التبة ورش األسمدة أو المبيدات‪.‬‬
‫اإلغاثة ن يف حاالت الكوارث‪ :‬تساعد الطائرات بدون طيار ن يف إدارة الكوارث من خالل مسح المناطق‬
‫ن‬
‫ن‬
‫الناجي‪ ،‬وتقديم اإلمدادات الطبية‪.‬‬
‫المتضرة‪ ،‬وتحديد أماكن‬
‫ُ‬
‫فحص البنية التحتية‪ :‬تستخدم الطائرات بدون طيار لفحص الجسور وخطوط الطاقة والبنية التحتية‬
‫الن يتعرض لها المفتشون ر‬
‫ر‬
‫البشيون‪.‬‬
‫األخرى‪ ،‬مما يقلل من المخاطر ي‬
‫ن‬
‫التية من خالل تتبع‬
‫التية‪ :‬تساعد الطائرات بدون طيار يف جهود الحفاظ عىل الحياة ر‬
‫مراقبة الحياة ر‬
‫مجموعات الحيوانات وحماية األنواع المهددة باالنقراض‪.‬‬
‫الخلفية القانونية للطائرات بدون طيار‬
‫أثار االستخدام الواسع النطاق للطائرات بدون طيار مخاوف تتعلق بالسالمة والخصوصية‪ ،‬مما أدى إىل‬
‫تنفيذ اللوائح من قبل مختلف السلطات‪:‬‬
‫إدارة الطتان الفيدرالية (‪ - )FAA‬الواليات المتحدة األمريكية‪ :‬تنظم إدارة الطتان الفيدرالية استخدام‬
‫الطائرات بدون طيار نف الواليات المتحدة‪ ،‬وتصنف الطائرات بدون طيار ً‬
‫بناء عىل وزنها واالستخدام‬
‫ي‬
‫المقصود‪.‬‬
‫وكالة سالمة الطتان باالتحاد األوروت (‪ :)EASA‬ر‬
‫تشف ‪ EASA‬عىل لوائح الطائرات بدون طيار ن يف الدول‬
‫ري‬
‫األوروبية‪ ،‬بهدف اتباع نهج منسق لضمان السالمة‪.‬‬
‫ن‬
‫ن‬
‫المدت لوائح‬
‫المدت (‪ - )CAA‬المملكة المتحدة‪ :‬ن يف المملكة المتحدة‪ ،‬تفرض هيئة الطتان‬
‫هيئة الطتان‬
‫ي‬
‫ي‬
‫الطائرات بدون طيار‪ ،‬بما نف ذلك التسجيل اإللزام ر‬
‫والتخيص لالستخدام التجاري‪.‬‬
‫ي‬
‫ي‬
‫ن‬
‫ن‬
‫الدوىل إرشادات وتوصيات لتوحيد‬
‫المدت‬
‫الدوىل (‪ :)ICAO‬تقدم منظمة الطتان‬
‫المدت‬
‫منظمة الطتان‬
‫ي‬
‫ي‬
‫ي‬
‫ي‬
‫لوائح الطائرات بدون طيار عىل مستوى العالم‪.‬‬
‫مزايا الطائرات بدون طيار‬
‫تقدم الطائرات بدون طيار مزايا عديدة ساهمت ن يف اعتمادها عىل نطاق واسع‪:‬‬
‫فعالة من حيث التكلفة‪ :‬يمكن للطائرات بدون طيار أن تحل محل الطائرات المأهولة أو العمالة ر‬
‫البشية‬
‫ن يف مهام مختلفة‪ ،‬مما يؤدي إىل توفت التكاليف‪.‬‬
‫ن‬
‫للمستهلكي ميسورة التكلفة ومتاحة بسهولة‪ ،‬مما يجعل التصوير‬
‫إمكانية الوصول‪ :‬الطائرات بدون طيار‬
‫ر‬
‫فيه ن يف متناول الجماهت‪.‬‬
‫الجوي والطتان الت ي‬
‫ن‬
‫ر‬
‫ر‬
‫الن يتعرض لها‬
‫السالمة‪ :‬يمكن نش الطائرات بدون طيار يف بيئات خطرة‪ ،‬مما يقلل من المخاطر ي‬
‫المشغلون ر‬
‫البشيون‪.‬‬
‫الكفاءة‪ :‬يمكن للطائرات بدون طيار تغطية مساحات كبتة ن يف وقت قصت‪ ،‬مما يجعلها مثالية لمهام مثل‬
‫المسح ورسم الخرائط‪.‬‬
‫ر‬
‫الن تعمل بالكهرباء انبعاثات أقل من الطائرات التقليدية أو‬
‫الفوائد البيئية‪ :‬تنتج الطائرات بدون طيار ي‬
‫المركبات األرضية‪.‬‬
‫اآلفاق المستقبلية للطائرات بدون طيار‬
‫أكت‪:‬‬
‫مستقبل الطائرات بدون طيار مثت‪ ،‬مع البحث والتطوير المستمر الذي يعد بإمكانيات ر‬
‫ً‬
‫طويال‪.‬‬
‫أوقات طتان أطول‪ :‬قد تؤدي التطورات ن يف تكنولوجيا البطاريات إىل طائرات بدون طيار تدوم‬
‫ّ‬
‫ّ‬
‫األنظمة الذاتية‪:‬‬
‫المحسنة الطائرات بدون طيار من أداء المزيد‬
‫االصطناع‬
‫الذكاء‬
‫خوارزميات‬
‫ن‬
‫ستمك‬
‫ي‬
‫من المهام بشكل مستقل‪.‬‬
‫تقنية الشب‪ :‬يمكن استخدام أرساب الطائرات بدون طيار المنسقة ن يف تطبيقات مختلفة‪ ،‬من مهام‬
‫البحث واإلنقاذ إىل عروض ر‬
‫التفيه‪.‬‬
‫طائرات بدون طيار ن يف سلسلة االمداد والخدمات اللوجستية‬
‫من ن‬
‫الضوري فهم تأثت الطائرات بدون طيار عىل سلسلة االمداد‪ .‬أحدثت الطائرات بدون طيار ثورة ن يف‬
‫مختلف الصناعات‪ ،‬واللوجستيات ليست استثناء‪ .‬ن يف هذا الدليل الشامل‪ ،‬سوف نستكشف كيف تعيد‬
‫ر‬
‫اللوجسن‪ ،‬من عمليات المستودعات إىل التسليم ن يف آخر ميل‪ .‬من‬
‫الطائرات بدون طيار تشكيل المشهد‬
‫ي‬
‫خالل التفستات الواضحة واألمثلة الواقعية‪ ،‬ستحصل عىل رؤى قيمة حول دور الطائرات بدون طيار‬
‫ن‬
‫تحسي عمليات سلسلة االمداد‪.‬‬
‫ن يف‬
‫الطائرات بدون طيار ن يف إدارة المستودعات‬
‫تقع المستودعات ن يف قلب سلسلة االمداد‪ ،‬حيث تعمل كمراكز لتخزين البضائع وتنظيمها وتوزيعها‪ .‬تقدم‬
‫الطائرات بدون طيار مزايا كبتة ن يف تبسيط عمليات المستودعات‪:‬‬
‫إدارة المخزون‪ :‬يمكن للطائرات بدون طيار المجهزة بكامتات وتقنية ‪ RFID‬إجراء فحوصات جرد فعالة‬
‫ن‬
‫وتحسي الدقة‪.‬‬
‫وتقليل العمل اليدوي‬
‫الجرد والتدقيق‪ :‬يمكن للطائرات بدون طيار مسح وتحديد المنتجات عىل الرفوف بشعة‪ ،‬مما يجعل‬
‫عمليات تدقيق المخزون أرسع ر‬
‫وأكت موثوقية‪.‬‬
‫مراقبة المنشأة‪ :‬يمكن للطائرات بدون طيار مراقبة ظروف المستودعات‪ ،‬واكتشاف أخطار السالمة‬
‫المحتملة وضمان االمتثال للوائح‪.‬‬
‫الفعىل‪ :‬يمكن للطائرات بدون طيار المزودة بأنظمة متصلة أن تنقل البيانات ن يف‬
‫تحديثات ن يف الوقت‬
‫ي‬
‫الفعىل إىل إدارة المستودعات‪ ،‬مما يتيح اتخاذ قرارات أرسع‪.‬‬
‫الوقت‬
‫ي‬
‫طائرات بدون طيار ن يف النقل والتوزي ــع‬
‫النقل الفعال أمر بالغ األهمية لسلسلة االمداد‪ .‬أثبتت الطائرات بدون طيار أنها غتت قواعد اللعبة ن يف‬
‫هذا الجانب‪:‬‬
‫تسليم الميل األخت‪ :‬يمكن للطائرات بدون طيار تسليم الطرود ر‬
‫مبارسة إىل عتبة العمالء‪ ،‬مما يقلل من‬
‫أوقات التسليم والتكاليف‪.‬‬
‫ر‬
‫الن‬
‫إمكانية الوصول إىل المناطق النائية‪ :‬يمكن للطائرات بدون طيار الوصول إىل المواقع البعيدة أو ي‬
‫يصعب الوصول إليها‪ ،‬مما يحسن تغطية التسليم للمجتمعات الريفية‪.‬‬
‫إدارة حركة المرور‪ :‬يمكن للطائرات بدون طيار تجاوز الطرق المزدحمة‪ ،‬والتخفيف من مشاكل المرور ن يف‬
‫ن‬
‫الحضية‪.‬‬
‫المناطق‬
‫االستجابة للطوارئ‪ :‬يمكن للطائرات بدون طيار نقل اإلمدادات الطبية والغذاء ن‬
‫والضوريات األخرى أثناء‬
‫حاالت الطوارئ أو الكوارث الطبيعية‪.‬‬
‫ن‬
‫تحسي تخطيط الطريق والتسليم‬
‫تحسي المسار ً‬
‫ن‬
‫أمرا بالغ األهمية بالنسبة للخدمات اللوجستية الفعالة‪ .‬تقدم الطائرات بدون طيار‬
‫يعد‬
‫مزايا فريدة ن يف هذا المجال‪:‬‬
‫كفاءة الوقت والتكلفة‪ :‬يمكن للطائرات بدون طيار أن تأخذ مسارات أقض ر‬
‫وأكت ر‬
‫مبارسة‪ ،‬مما يقلل من‬
‫تكاليف الوقود وأوقات التسليم‪.‬‬
‫العالم (‪)GPS‬‬
‫الديناميك‪ :‬يمكن للطائرات بدون طيار المزودة بنظام تحديد المواقع‬
‫تعديالت المسار‬
‫ي‬
‫ي‬
‫وبيانات الوقت الفعىل ضبط المسارات أثناء الطتان ً‬
‫بناء عىل ظروف حركة المرور والطقس‪.‬‬
‫ي‬
‫الكهربات للطائرات بدون طيار من انبعاثات غازات االحتباس‬
‫تقليل البصمة الكربونية‪ :‬يقلل الدفع‬
‫ي‬
‫الحراري مقارنة بأساليب التوصيل التقليدية‪.‬‬
‫التحديات ن يف الخدمات اللوجستية للطائرات بدون طيار‬
‫بينما تقدم الطائرات بدون طيار فوائد كبتة‪ ،‬يجب معالجة العديد من التحديات من أجل التنفيذ الناجح‪:‬‬
‫ً‬
‫التنظيم‪ :‬يمكن أن يكون التنقل ن يف لوائح الطائرات بدون طيار المعقدة عائقا أمام ررسكات‬
‫االمتثال‬
‫ي‬
‫الخدمات اللوجستية‪.‬‬
‫ً‬
‫نسبيا‪ ،‬مما يحد من حجم ووزن الطرود‬
‫سعة الحمولة المحدودة‪ :‬سعة حمولة الطائرة بدون طيار صغتة‬
‫ر‬
‫الن يمكن تسليمها‪.‬‬
‫ي‬
‫ر‬
‫ر‬
‫الن يمكن أن تغطيها الطائرات بدون طيار وعدد‬
‫عمر البطارية‪ :‬تحدد فتات الرحالت القصتة المسافة ي‬
‫عمليات التسليم لكل شحنة‪.‬‬
‫إدارة المجال الجوي‪ :‬يتطلب تنسيق حركة الطائرات بدون طيار ً‬
‫جنبا إىل جنب مع الطتان التقليدي‬
‫أنظمة قوية إلدارة المجال الجوي‪.‬‬
‫تجنب االصطدام‪ :‬يعد تنفيذ أنظمة تجنب االصطدام ً‬
‫أمرا بالغ األهمية لمنع الحوادث‪ ،‬خاصة ن يف‬
‫ن‬
‫الحضية‪.‬‬
‫المناطق‬
‫حماية العبوة‪ :‬ضمان إرفاق الطرود بشكل آمن وحمايتها أثناء تسليم الطائرة بدون طيار يمنع التلف أو‬
‫الضياع‪.‬‬
‫ن‬
‫ر‬
‫اإللكتونية‬
‫ات‪ :‬تعد حماية أنظمة اتصاالت الطائرات بدون طيار والتحكم فيها من التهديدات‬
‫األمن‬
‫ر‬
‫السيت ي‬
‫ً‬
‫ً‬
‫حيويا لمنع الوصول غت المضح به‪.‬‬
‫أمرا‬
‫مخاوف الخصوصية‪ :‬تثت الطائرات بدون طيار المزودة بكامتات مخاوف تتعلق بالخصوصية‪ ،‬مما‬
‫يستلزم التقيد الصارم بأنظمة الخصوصية‪.‬‬
‫دراسات الحالة‪ :‬طائرات بدون طيار ن يف العمل‬
‫لفهم التطبيقات العملية للوجستيات الطائرات بدون طيار بشكل أفضل‪ ،‬دعنا نستكشف دراسات الحالة‬
‫الواقعية‪:‬‬
‫‪ :Amazon Prime Air‬تهدف خدمة توصيل الطائرات بدون طيار من أمازون إىل توصيل الطرود ن يف‬
‫غضون ‪ 30‬دقيقة أو أقل إىل منازل العمالء‪.‬‬
‫‪ :Zipline‬تقوم طائرات ‪ Zipline‬بدون طيار بتوصيل اإلمدادات الطبية‪ ،‬بما ن يف ذلك الدم واللقاحات‪،‬‬
‫إىل المناطق النائية ن يف رواندا وغانا‪.‬‬
‫اختتت ‪ DHL‬بنجاح شحنات الطائرات بدون طيار إىل جزيرة جويست األلمانية‪،‬‬
‫‪ :DHL Parcelcopter‬ر‬
‫مما يعرض إمكانات الخدمات اللوجستية ن يف الميل األخت‪.‬‬
‫‪ Walmart‬تسليم وول مارت بدون طيار‪ :‬تستكشف وول مارت خيارات توصيل الطائرات بدون طيار‬
‫ن‬
‫ن‬
‫وتحسي خدمة العمالء‪.‬‬
‫لتحسي سلسلة االمداد‬
Download