Đề thiết lập liên lạc và truyền thông giữa Máy bay không người lái (UAV) và Trạm
điều khiển mặt đất (GCS) hỗ trợ cho việc truyền tải đữ liệu và điều khiến thì thiết bị
truyền thụng khụng dõy đúng vai trũ cực ky quan trong, ứiỳp quản lý và kiểm soỏt hoạt dong cua UAV mot cách hiệu quả và an toàn.
Nắm bắt được van đề đó, nhóm quyết định lựa chọn và sửa dụng thiết bị 3DR Radio Telemetry 433MHz 1000mW đóng vai trò nhiệm vụ là thiết bị truyền thông không dây cho mô hình hệ thống máy bay không người lái.
Hình 2. 24. 3DR Radio Telemetry 433A4Hz 1000mW °°! (Nguồn: AliExpress) 3DR Radio Telemetry 433MHz 1000mW là một loại thiết bị truyền thông không dây được sử dụng để truyền dữ liệu siữa các thiết bị UAV. Dưới đây là những đặc trưng của 3DR Radio Telemetry 433MHz 1000mW được mô tả cụ thé:
Bộ khuếch đại tín hiệu độc lập 1W: Module này có khả năng tăng cường tín hiệu truyền, cho phép phát sóng với công suất cao lên đến 1W, giúp tăng cường khả năng truyền đữ liệu và mở rộng phạm vi truyền thông.
Tần số hoạt động: 433MHz: Đây là tần số hoạt động chính của module, nơi các tín hiệu và đữ liệu được truyền qua lai gitra UAV va tram điều khiển. Tần số 433MHz thường được chọn vì khả năng truyền tải tốt và khả năng xuyên qua vật cản trong môi trường đô thị hoặc địa hình phức tạp.
Sinh viên thực hiện: Ngô Đăng Hùng Người hướng dẫn: TS. Phạm Thanh Phong 52 Trân Lê Đức An
Trần Thế Phong
Phát triển bộ điều khiển bên vững cân bằng cho hệ thông máy bay không người lái 4 cảnh quạt
Thiết kế đồng nhất: Cả hai mô-đun có thiết kế tương tự nhau, có khả năng sử dụng ở cả trạm mặt đất và trên UAV. Điều này tăng tính linh hoạt trong việc lắp đặt và sử dụng cho cả trạm điều khiến và thiết bị UA V.
Công Micro USB TTL: Cả hai mô-đun đều có công kết nối Micro USB TTL, gitp dễ đàng kết nối với các thiết bị khác nhau hoặc máy tính để cấu hình và truyền đữ liệu.
Trang bi cap cho APM va Pixhawk: Module đi kèm với 3 loại cáp cho APM (5-
pin) va Pixhawk (6-pin), giúp kết nối và sử dụng với các thiết bị diéu khién UAV khac
nhau.
Sử dụng anten đa hướng: Miodule sử dụng anten đa hướng nhỏ giúp tắng cường khả năng thu phát tín hiệu, cho phép truyền dữ liệu trong khoảng cách xa toi vai km.
Bộ khuếch đại hai chiều: Module có khả năng tăng cường tín hiệu ở cả hai chiều, cung cấp phạm vi truyền thông lớn hơn và hỗ trợ phần mềm mã nguồn mở, cho phép người dùng có thé tuy chinh va điều chỉnh các cài đặt theo nhu cầu cụ thể của người
dùng. Dưới đây là bảng thông số kỹ thuật của 3DR Radio Telemetry 433MHz 1000mW.
Bang 2. 15. Bang thong 86 kj thudt ctia 3DR Radio Telemetry 433MHz 1000mW ™), (Nguon: mybotshop.de)
Thông số Giá trị
Chip CP2102 USB sang TTL
Khoang cach truyén 2-3 km
Tần số 433 MHz
Độ nhạy thu -140 dBm
Công suất phát 30 dBm (1000mW@9600bps)
Kích thước (LxWxH) 53x25x12 mm
Trọng lượng xấp xỉ (không có ăng-ten) l1g
Tốc độ đữ liệu không khí lên tới 250 kbps
2.2.8. Lựa chọn khối an foàn 2.2.8.1. Công tắc an toàn
Để đảm bảo sự an toàn cho quá trình vận hành và hoạt động của mô hình hệ thống May bay không người lái thì chắc chắn không thế thiếu một thiết bị bảo đảm sự an toàn cho hệ thống, với những tính năng hỗ trợ vốn có của nó về mặt phần cứng thì nhóm da chon Pixhawk PX4 Autopilot Safety Button Flight Controller Switch la céng tắc an toan (Safety Switch) cho mé hinh hệ thống.
Sinh viên thực hiện: Ngô Đăng Hùng Người hướng dẫn: TS. Phạm Thanh Phong 33 Trân Lê Đức An
Trần Thế Phong
Phát triển bộ điều khiển bên vững cân bằng cho hệ thông máy bay không người lái 4 cảnh quạt
=
Hinh 2. 25. Pixhawk PX4 Autopilot Safety Button Flight Controller Switch '“”".
(Nguon: bhphotovideo.com)
Cong tắc an toàn (nút an toàn) là thành phần bắt buộc của hệ thống lái tự động Pixhawk, cho phép chúng ta xử lý sự an toản cho thiết bị bay của mình bằng cách tắt động cơ cho đến khi chúng ta kích hoạt công tắc. Công tắc an toàn bao gồm một đầu nối ba vi tri dé kết nối trực tiếp với hệ thống lái tự động.
Safety Button nay duoc tich hop trên bộ điều khiển Pixhawk PX4 Autopilot để người điều khiến có thể kích hoạt, vô hiệu hoặc kiểm soát các chức năng cần thiết cho UAV, bao gồm:
An Toàn: Đảm bảo an toàn trong qua trình chuẩn bị hoặc khi kết thúc chuyến bay bằng cách vô hiệu hóa hoặc kích hoạt các chế độ an toàn.
Kiểm Soát Chức Năng: Sử dụng đề chấp nhận lệnh bay, kích hoạt các chế độ bay tự động, hoặc thay đôi gitra cac chế độ bay khác nhau.
Quản Lý Tình Huống Đặc Biệt: Trong trường hợp cần thiết, nó có thê được sử dụng đề khắc phục các vấn đề kỹ thuật hoặc tỉnh huống khẩn cấp trong quá trình bay.
Điều này giúp người điều khiến hoặc người sử dụng có khả năng kiểm soát và quản lý chuyến bay một cách an toàn và hiệu quả.
Hình 2. 26. Kết nỗi Pixhawk 2.4.8 với Safety Button Flight Controller Switch |"!
(Nguồn: ardupilot.org)
Sinh viên thực hiện: Ngô Đăng Hùng Người hướng dẫn: TS. Phạm Thanh Phong 34 Trân Lê Đức An
Trần Thế Phong
Phát triển bộ điều khiển bên vững cân bằng cho hệ thông máy bay không người lái 4 cảnh quạt
Dưới đây là bảng thông số kỹ thuật của Safety Button Flight Controller Switch.
Bảng 2. ló. Bảng thông số kỹ thuật của Safety Button Flight Controller Switch.
(Nguon: Amazon)
Thông số Giá trị
Chế độ hoạt động Bật — Tat
Loại bộ kích hoạt Nút nhắn
Nguồn cấp 3— 5VDC
Số lượng dây 3
Day cap 3P
Chiéu dai 172 mm
Trọng lượng 5g
2.2.8.2. Coi Buzzer
Trong các ứng dụng thiết bị bay không người lái, còi buzzer thường được sử dụng như một cảnh báo hoặc thông báo khi có tỉnh trạng cảnh báo, bật/tắt, hoặc đề cung cấp thông tin ngắn gọn cho người điều khiến về tỉnh hình hoạt động của thiết bị Nhóm cũng sử dụng loại Còi thạch anh Piezo Buzzer Alarm trong m6 hinh hệ thống.
Hình 2. 27. Còi thạch anh Piezo Buzzer Alarm °Ù. (Nguôn: AliExpress) Dưới đây là bảng thông số kỹ thuật của Còi thạch anh Piezo Buzzer Alarm.
Bảng 2. 17. Bảng thông số kỹ thuật ctia Coi thach anh Piezo Buzzer Alarm.
(Nguon: shopee.vn)
Thông số Giá trị
Điện áp hoạt động 2V ~28V
Dòng tiêu thụ 5mA
Tân số cơ bản 3600Hz
Áp suất âm thanh tối thiểu 85dB tai 10cm
Nhiệt độ hoạt động +60°C
Sinh viên thực hiện: _ Ngô Đăng Hùng Người hướng dẫn: TS, Phạm Thanh Phong 55
Trân Lê Đức An Trần Thế Phong
Phát triển bộ điều khiển bên vững cân bằng cho hệ thông máy bay không người lái 4 cảnh quạt
Nhiệt độ lưu trữ -30°C ~ +70°C
Kích thước 30 x H5.5mm/1.18x0.22 inch
2.3. Các thành phần trong mô hình hệ thống máy bay không người lái UAV
Hình 2. 28. Các thành phân trong mô hình hệ thông máy bay không người lái 4 cảnh quạt của đề tài.
Các thành phần được sử dụng trong mô hình hệ thông Máy bay không người lái 4 cánh quạt tương ứng theo số thứ tự được ký hiệu cho từng thiết bị của hệ thống sẽ được liệt kê cụ thể theo bảng dưới đây:
Bảng 2. 18. Bảng các thành phần của mô hình hệ thống Máy bay không người lái 4 cánh quạt.
Các thành phần của mô hình hệ thông Máy bay không người lái 4 cánh quat
Bo diéu khién chuyén bay tự động Pichawk 2.4 9.
Bộ khung Quadcopter S320.
Pong co khéng choi than Sunnysky X2216-1400KV.
Canh quat 10x4.5 MR.
B6 diéu toc ESC Hobbywing SkyWalker-40A.
GNB 5000mAh 3S 50C 11.1V LiPo Battery XT60.
NEO-M8N GPS with compass.
SN + WO NY =
Sinh viên thực hiện: Ngô Đăng Hùng Người hướng dẫn: TS. Phạm Thanh Phong 56 Trân Lê Đức An
Trần Thế Phong
8 9 10 11 12
Phát triển bộ điều khiển bên vững cân bằng cho hệ thông máy bay không người lái 4 cảnh quạt
3DR Radio Telemetry 433MHz 1000mW.
Module Power 5.3V BEC with XT60 Plug.
Pichawk PX4 Autopilot Safety Button Plight Controller Switch.
Coi thach anh Piezo Buzzer Alarm.
Mach phan phoi nguon Mini Power Hub (PDB) Matek Systems có BEC 5W & 12Ÿ.