اتوپایلوت چیست ؟

اتوپایلوت یا کنترل خودکار در واقع یک سیستم مکانیکی یا هیدرولیکی ، الکتریکی برای هدایت یک وسیله نقلیه بدون دخالت بشر می باشد.
این سیستم می تواند بر روی انواع هواپیما، چرخ دنده ها و پروانه های هم محور قایق، موشک های هوا فضا و پهپادهای نظامی مورد نصب و استفاده قرار گیرد.

اتوپایلوت در خودروهای پرنده (اتوپایلوت پهپاد و هواپیما)

هر وسیله پرنده باید در طول و کلیه حالات پروازی قابل کنترل، پایدار و متعادل باشد. در واقع همین اصل است سبب طراحی و راه اندازی اتوپایلوت شده است که پهپاد و یا هر خودرو پرنده ای بعد از تیک آف بتواند به صورت خودکار پرواز کند.

بیشتر بخوانید : انواع خودروهای پرنده

نخستین سامانه اتوپایلوت در چه سالی به کار گرفته شد؟

اولین سامانه اتوپایلوت در سال 1912 میلادی و توسط کمپانی Sperry به کار گرفته شد. این سامانه به خلبانان کمک می کرد تا بدون توجه ویژه، هواپیمای تحت فرمان خود را در جهت تعیین شده قطب نمایی و به صورت مستقیم و بدون تغییر ارتفاع به پرواز در بیاورند.
گفتنی است این سیستم قادر به انجام تیک آف و لندینگ پرنده به صورت کاملاً خودکار بوده و در همان دوره مورد توجه فرماندهی نظامی کشور فرانسه قرار گرفته است.

نحوه کار اتوپایلوت

خلبان خودکار یا اتوپایلوت با اتکا بر اطلاعات دریافتی از سنسورهای نصب شده در اطراف پرنده، نظیر سنسور سرعت، ارتفاع و تلاطم های هوا، تقریباً می تواند تمام وظایف یک خلبان را به انجام رساند.

عموما بخش اصلی اتوپایلوت ها سنسور های MEMS است که با تحلیل داده های خروجی این سنسور ها حالت ربات مشخص می شود. علاوه بر این سنسور ها، اتوپایلوت می تواند سیستم هایی نظیر GPS ، ارسال داده های متنی و اطلاعات پرواز بر روی تصویر (OSD) ، ذخیره اطلاعات پرواز ، ارتفاع سنج ، دما سنج و … را در خود جای دهد.

نمونه های ساده تر این وسیله را با نام فلایت کنترلر در بازار می شناسند که معمولا به منظور حفظ تعادل پرنده های نه چندان حرفه ای مانند عمود پرواز های ساده، خریداری می شوند.

سیستم اتوپایلوت چیست؟

قطعات سخت افزاری به کار رفته در سیستم اتوپایلوت نسبت به نمونه مشابه شان دارای تفاوت های عمده ای می باشند و همین امر نیز موجب می شود تا این سیستم از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار باشد.
به طور مثال خلبان خودکار” AFDS-770″ ساخت کمپانی” Rockwell Collins” که در انواع هواپیماهای Boeing 777 مورد استفاده قرار می گیرد از میکرو پردازنده های فوق العاده حساس FCP-2002 بهره گرفته است که در یک فرآیند تشعشعی مقاوم گردیده اند.

آزمایش و تست های فنی اتوپایلوت

جالب است بدانید علاوه بر مثال ذکر شده کلیه نرم افزارها و سخت افزارهای مرتبط با سامانه اتوپایلوت نیز پیش از نصب و استفاده تحت دقیق ترین آزمایشات و تست های فنی قرار می گیرند.
با این حال تمامی سیستم ها به گونه ای طراحی می گردند تا در زمان نیاز به راحتی توسط خلبان تصحیح یا غیرفعال گردند.
با همه اینها برخی اتوپایلوت ها از طراحی متفاوتی برخوردارند. در اینگونه سیستم ها به جهت امنیت و ایمنی بیشتر، اکثر فرآیندهای پردازشی در سخت افزارهای موجود، تنها بر روی یک کامپیوتر اجرا نمی شوند و ممکن است در طول پرواز تعدادی کامپیوتر پشتیبان نیز وارد عمل شوند.

بیشتر بخوانید : مولتی روتور چیست 

پشتیبانی از زبان های مختلف

برنامه های به کار گرفته شده در اتوپایلوتها نیز تحت زبان های متفاوتی نوشته می شوند تا در صورت بروز خطا در یک زبان، سیستم بتواند آن بند را از روی زبان های دیگر بررسی نماید؛ پروسه ای که امکان بروز هرگونه تکرار اشتباه مهندسی و ویرایشی را به صفر می رساند.

کامپیوترهای کنترل پرواز در Space Shuttle از این مدل طراحی استفاده می کردند: پنج کامپیوتر وجود داشت که چهار تای آنها نرم افزاری یکسان را اجرا می کردند و کامپیوتر پنجم به عنوان پشتیبان و با یک نرم افزار دیگر به صورت مستقل عمل میکرد.
این نرم افزار در سیستم پنجم تنها عملکردهای اساسی مورد نیاز برای پرواز Shuttle را فراهم می کرد ، و همچنین باعث کاهش هرگونه مشکلات احتمالی با نرم افزار در حال اجرا در چهار سیستم اصلی می شد.

مدل های رادیو کنترلی

در هواپیما و هلی کوپترهای بدون سرنشین، یک اتوپایلوت معمولاً شامل مجموعه ای از سخت افزارها و نرم افزارهای اضافی است که از قبل برای پرواز خودکار برنامه ریزی و مدل سازی شده اند.

بیشتر بخوانید : آشنایی کامل با رادیو کنترل ها

در نتیجه می توان گفت سیستم اتوپایلوت یکی از شاهکارهای صنعت هوایی است که روز به روز کامل تر شده و کار خلبان و مهندسین اویونیک را کاهش و عیب یابی ها را خودکار و رایانه ای می نماید.

در حقیقت اتوپایلوتهای امروزی دارای ضریب ایمنی و کارایی بسیار بالایی می باشند که موجب می گردند استفاده از سیستم اتوپایلوت، در تمامی شرایط پروازی و حالات اضطراری، بهترین راه جهت هدایت هواپیما باشد.

آسمان ایکس مشاور تخصصی طراحی و ساخت انواع سامانه های هدایت پذیر از دور (سهپاد)

منبع : ویکی پدیا