نام آن‌ها به‌ویژه بعد از جنگ ۱۲روزه ایران با رژیم صهیونیستی و آمریکا، در سراسر جهان بسیار شنیده می‌شود، آن‌ها اما چه هستند؟ آیا استفاده نظامی، تنها استفاده‌ای است که از آن‌ها می‌شود کرد یا این‌که آن‌ها در سایر حوزه‌ها نیز کاربرد دارند؟ برای یافتن پاسخ این سوالات این مطلب را بخوانید:
پهپاد یا (پرنده هدایت پذیر از دور) معادلی ایرانی است که برای UAV یا Unmanned aerial vehicle در نظر گرفته شده است، آن‌ها گونه‌ای هواگرد هدایت‌پذیر از راه دور بدون سرنشین با هدایت کنترلی هستند که تغییراتی شگرف در عرصه‌های نظامی، کشاورزی، نقشه‌برداری، بررسی‌های آب وهوایی و… دارند.
شیوه کنترل این پرنده‌های شگفت‌انگیز، طیفی گسترده را شامل می‌شود که در یک سر آن، کنترل از راه دور با خلبان انسانی و در سر دیگر آن (autopilot) و خودمختاری کامل بدون نیاز به هدایت انسانی قرار می‌گیرد. در این نوع از کنترل از قبل نقاطی برای پرنده‌های هدایت‌پذیر انتخاب می‌شود و پهپاد روی این نقاط حرکت کرده و عملیات انجام می‌دهد.
از اهداف نظامی تا تفریحی
پهپادها در ابتدا در قرن بیستم برای ماموریت‌های نظامی‌ای که برای انسان‌ها، خطرناک و مرگبار بودند ساخته شده و در قرن بیست‌ویکم به عضوی مهم در اکثر ارتش‌های دنیا تبدیل شدند اما با عرضه پهپادهای ارزان‌قیمت ازسوی شرکت‌های مختلف، استفاده از آن‌ها به بسیاری از کاربردهای غیرنظامی گسترش یافت. این کاربردها شامل نقشه‌برداری هوایی، عکاسی هوایی، تحویل و ارسال کالا، کشاورزی، کاربردهای پلیسی و نظارتی، بازرسی از زیرساخت‌ها، کاربردهای علمی و تحقیقاتی و حتی قاچاق می‌شد. این پرنده‌های بدون سرنشین، حتی به عرصه تفریحات نیز کشانده شدند و اکنون مسابقات مربوط به آن‌ها در بسیاری از کشورهای جهان برگزار می‌شود.
چطور متولد شدند؟
پهپادها طی دهه‌های گذشته از هنگام تولدشان تاکنون با تغییرات شگرفی روبه‌رو بوده‌اند. نخستین نسخه و مادر همه پهپادها را شاید بتوان بالنی بدون بمب دانست که ارتش اتریش در سال ۱۸۴۹، برای حمله به ونیز فرستاد. کاربردهای نظامی این پرنده‌های بدون خلبان اما به سرعت گسترش یافت و در ابتدای قرن بیستم، این پرنده‌ها برای آموزش پرسنل نظامی به کار گرفته شدند.
توسعه پهپادها طی جنگ جهانی اول با سرعتی بسیار زیاد ادامه یافت تا هنگامی که شرکت هواپیمایی دیتون-رایت یک اژدر هوایی بدون سرنشین را که در زمانی ازپیش‌تعیین‌شده منفجر می‌شد، تولید کرد.
ایالات‌متحده، از نخستین کشورهایی بود که در اواسط قرن بیستم برنامه‌های منسجم و مخفیانه‌ای را برای توسعه پهپادها آغاز کرد. به این صورت که در سال ۱۹۵۹، نیروی هوایی ایالات‌متحده که به‌ویژه طی جنگ ویتنام، خلبانان بسیاری را از دست داده بود، شروع به برنامه‌ریزی برای استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین کرد.
اوت ۱۹۶۴ نقطه عطفی در استفاده از این تجهیزات بود؛ آمریکایی‌ها در درگیری در خلیج تونکین بین واحدهای نیروی دریایی ایالات متحده و نیروی دریایی ویتنام شمالی، برای نخستین بار از پهپادهای طبقه‌بندی‌شده آمریکایی یعنی رایان مدل ۱۴۷، رایان AQM-91 فایرفلای و لاکهید دی ۲۱ استفاده کردند.
جنگ (۱۹۶۷–۱۹۷۰) بین رژیم صهیونیستی و نیروهای مصر، اردن و سازمان آزادی‌بخش فلسطین که جمال عبدالناصر آن را «جنگ فرسایشی» نام نهاد و هدف اعراب از حضور در آن جنگ بازپس‌گیری مناطق ازدست‌رفته کشورشان در جنگ شش‌روزه بود، مشهورترین جنگی است که در آن پهپادهایی با دوربین‌های شناسایی به کار گرفته شدند.
در سال ۱۹۷۲، ژنرال جورج اس. براون، فرمانده نیروی هوایی آمریکا با بیان این‌که «تنها دلیلی که ما به (پهپاد) نیاز داریم این است که ما نمی‌خواهیم در کابین خلبان، انسانی باشد.» از برنامه‌های گسترده کشورش برای توسعه پهپادی خبر داد و یک سال بعد از آن بود که ارتش ایالات‌متحده به‌صورت رسمی اعلام کرد که آن‌ها از هواپیماهای بدون سرنشین در جنگ با ویتنام استفاده کرده‌اند، چراکه بیش از پنج‌هزار نفر از نیروی هوایی ایالات‌متحده در این نبرد کشته شده و بیش از هزار نفر از آنان ناپدید یا اسیر شده‌اند.
در ۱۹۷۳ و در جنگ یوم کیپور، رژیم صهیونیستی از هواپیماهای بدون سرنشین به‌عنوان طعمه برای تحریک نیروهای مقابل به‌منظور هدر رفتن موشک‌هایشان استفاده کرد.
بنابر اسنادی که رسانه‌ها منتشر کرده‌اند از سال ۲۰۱۲، نیروی هوایی آمریکا ۷۴۹۴ پهپاد – تقریبا یک سوم هواپیماهای نیروی هوایی ایالات‌متحده را تولید و به کار گرفته است و این در حالی است که علاوه بر آن، سازمان سیا نیز از صدها و شاید هزاران پهپاد برای عملیات‌های جاسوسی و گردآوری اطلاعات استفاده کرده است.
در سال ۲۰۲۲، بی‌بی‌سی در گزارشی اعلام کرد که بیش از ۱۰۰ کشور جهان از پهپادهای نظامی استفاده می‌کنند که از فهرست ۱۸ کشوری که بین سال‌های ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۹ پهپادهای نظامی خریداری کرده‌اند، ۱۲ کشور اول فهرست، همگی پهپادهای خود را از چین خریده‌اند.
در مقابل کشورهای خریدار پهپاد، کشورهای آمریکا، چین، ترکیه، ایران و رژیم غاصب اسراییل، ازجمله کشورهایی هستند که پهپادهای موردنیازشان را خودشان می‌سازند.
به چه کار می‌آیند؟
پهپادها اکنون به‌طور گسترده در زمینه‌های مخابرات، ناوبری جهانی، تحقیقات هواشناسی، جغرافیایی، جاسوسی و مقاصد نظامی به کار گرفته می‌شوند اما اهداف نظامی تنها کاربرد آن‌ها نیست آن‌ها اکنون به جزیی جدایی‌ناپذیر از زندگی بشری تبدیل شده‌اند و در بسیاری از حوادث و رخدادها به کمک انسان می‌آیند، چنانکه در فاجعه هسته‌ای آسیب به نیروگاه فوکوشیمای ژاپن که بر اثر زلزله و سونامی در ۱۱ مارس ۲۰۱۱ در ژاپن رخ داد و باعث آسیب شدید نیروگاه هسته‌ای شماره ۱ فوکوشیما و نشت مواد رادیواکتیو شد، از پهپادها برای بررسی آسیب‌های وارده به این نیروگاه استفاده شد.
در قرن بیست‌ویکم، پهپادها نقش مهم و تاثیرگذاری در شناسایی و ردیابی کشتی‌هایی که به صید غیرقانونی موجودات در معرض خطر می‌پردازند. خاموش کردن آتش‌سوزی‌ها و عملیات در مناطقی که پرواز خلبان در آن‌جا خطر زیادی دارد، ایفا می‌کنند.
در سال‌های اخیر، وظیفه غیرنظامی تازه‌ای برای پهپادها در نظر گرفته شده است. شرکت‌های معروف آمازون، گوگل و ای‌بی اقدام به طراحی و آزمایش پهپادهای ترابری کرده‌اند. از ویژگی‌های بارز این طرح می‌توان به بالارفتن سرعت تحویل سفارش‌ها به مشتریان اشاره کرد.
اکنون در اروپا، پهپادهای هلندی نقش قابل‌توجهی در قالب نیروهای امداد و نجات، اورژانس و آمبولانس ایفا می‌کنند و به کمک مصدومان و زخمی‌ها می‌شتابند و این در حالی است که در همه کشورهای جهان ازجمله کشورهای اروپایی، بسیاری از بیماران و آسیب‌دیدگان اورژانسی که نیازمند خدمات درمانی فوری هستند، به‌دلیل عدم واکنش سریع امدادگران، به‌موقع به مراکز درمانی نمی‌رسند.
مشهورترین پهپادهای جهان
در حال‌حاضر چندین کشور در حال ساخت و توسعه بیش از ۲۵۰ مدل پهپادهای اکتشافی هستند، پهپاد هرمس ۴۵۰، نورثروپ گرومن بت، دی جی آی فانتوم، جنرال اتمیکس ام‌کیو-۱ پرداتور، جنرال اتمیکس ام‌کیو ۹ ریپر، جنرال اتمیکس ام‌کیو-۱سی گری ایگل، جنرال اتمیکس جی‌ان‌ای‌تی، جنرال اتمیکس ای‌ال‌تی‌یواس، جنرال اتمیکس اروناتیکال سیستمزو شاهد ۱۳۶ برخی از مشهورترین پهپادهای جهان هستند.
خانواده بزرگ پهپادها
پهپادها را می‌توان به اشکال مختلف و ازجمله از نظر قابلیت حمل و ابعاد، دسته‌بندی کرد که شامل این انواع می‌شود:
پهپادهای بسیار کوچک که حتی در حد چند گرم وزن دارند (ریزپرنده)، پهپادهای مینیاتوری که کمتر از ۲۵ کیلوگرم وزن دارند و پهپادهای سنگین.
از نظر ساختار شکلی هم می‌توان پهپادها را به صورت‌های زیر دسته‌بندی کرد: پهپادهای با بال ثابت (fix wing) که عملکردی مشابه هواپیماهای بال ثابت دارند و پهپاد مبتنی بر ملخ (Multi Rotor) که عملکردی مشابه چرخبال‌ها دارند. در پهپادهای مبتنی بر بال ثابت، این بال‌ها به بدنه اصلی متصل شده و تکان نمی‌خورند اما پهپادهای دارای بال گردان با چرخش این بال‌ها پرواز می‌کنند، کوادکوپتر یکی از مشهورترین انواع پهپادهای دارای بال گردان محسوب می‌شود که از چهار موتور و چهار ملخ بهره می‌برد.
از نظر کاربرد هم می‌توان پهپادها را در چهار دسته زیر قرارداد:
پهپادهای نظامی که امکان حمله به اهداف زمینی یا هوایی را دارند، پهپادهای تجسسی و جاسوسی، پهپادهای پشتیبانی و لجستیکی و پهپادهای غیرنظامی و تجاری.
پهپادها از لحاظ فناوری نیز در چهار زمینه مورد بررسی قرار می‌گیرند: پلتفرم، محموله، مخابرات و ارتباطات، تجزیه و تحلیل اطلاعات.
پهپادها چگونه پرواز می‌کنند؟
هنگامی که هر نوع از پهپادها و ازجمله کوادکوپترها پرواز می‌کند، موتورها ملخ‌ها را می‌چرخانند و ملخ‌ها به مولکول‌های هوا فشار می‌آورند تا پهپاد را حرکت دهند، حرکت آن‌ها درست مانند شنا کردن است که در آن دست خود را حرکت می‌دهید و از آن برای فشار به آب استفاده می‌کنید تا بدن شما را به جلو جابه‌جا کند. این روند با نحوه پرواز هواپیماهای بدون سرنشین تفاوت چندانی ندارد.
همان‌طور که ملخ‌ها می‌چرخند، مولکول‌های هوا را به‌سمت پایین فشار می‌دهند که پهپاد را به‌سمت بالا می‌کشد. هنگامی که پهپاد درحال پرواز است، می‌تواند با چرخش هر یک از چهار ملخ با سرعت متفاوت به جلو، عقب، چپ و راست حرکت کند.
هواپیماهای بدون سرنشین با استفاده از کنترلر یا کنترل‌کننده پرواز، پرواز می‌کنند. به زبان ساده، کنترلر پرواز «مغز» پهپاد است. اطلاعات ارسال‌شده ازطریق کنترل از راه دور، GPS، سنسورهای اجتناب از مانع و سایر اجزا را دریافت می‌کند و سپس سیگنال‌هایی را به موتورها ارسال می‌کند تا به‌درستی به اطلاعات پاسخ دهند.
زمانی که خلبان یک پهپاد را به پرواز درمی‌آورد و قصد دارد این پرنده به سمت به جلو حرکت کند، سیگنالی به کنترلر پرواز می‌فرستد تا پهپاد را به جلو حرکت دهد. کنترلر پرواز برای جمع‌آوری اطلاعات با GPS چک می‌کند، سپس موتورهای عقب (اگر کوادکوپتر باشد) را روشن می‌کند تا پهپاد را مستقیما به جلو حرکت دهد.
کنترل یک پهپاد نیازمند یک سیستم ناوبری قابل‌اعتماد و دقیق است. برای دستیابی به این هدف، اکنون اکثر پهپادها به سیستم‌های GPS (سیستم موقعیت‌یابی جهانی) مجهز شده‌اند که به اپراتورها امکان می‌دهد مکان پهپاد را دقیقا مشخص کرده و حرکات آن را کنترل کند.
سیستم GPS به سیستم کنترل پهپاد متصل است و به اپراتور پهپاد اجازه می‌دهد تا حرکات پهپاد را بادقت کنترل کند. سیستم GPS قادر است موقعیت و ارتفاع دقیق پهپاد و همچنین سرعت و جهت حرکت آن را تشخیص دهد. با استفاده از این اطلاعات، اپراتور می‌تواند دستوراتی را به سیستم کنترل پهپاد وارد کند تا مسیر پرواز آن را تنظیم کند. علاوه‌بر کمک به اپراتور در کنترل حرکات پهپاد، سیستم GPS می‌تواند برای اهداف ایمنی نیز مورد استفاده قرار گیرد. اگر سیستم کنترل پهپاد تشخیص دهد که پهپاد در مکانی ناامن است یا در جهت ناامن حرکت می‌کند، می‌توان از سیستم GPS برای هدایت خودکار پهپاد به مکان امن استفاده کرد. این تضمین می‌کند که پهپاد در محدوده مقررات ایمنی باقی می‌ماند و مسیر پرواز آن به خطر نمی‌افتد.
به‌طور کلی، سیستم‌های GPS اجزای ضروری سیستم‌های کنترل پهپاد هستند. با پیوند دادن این دو سیستم به یکدیگر، اپراتورها می‌توانند پهپادهای خود را با دقت و ایمنی کنترل کنند و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا وظایف خود را با اطمینان کامل انجام دهند.
استفاده از پهپادها به‌عنوان وسیله‌ای برای عکاسی هوایی، نظارت و تحویل به‌طور فزاینده‌ای محبوب شده است. بااین‌حال، کنترل این هواپیماهای بدون سرنشین (پهپاد) کار آسانی نیست. کنترل هواپیماهای بدون سرنشین به یک سیستم پیچیده نیاز دارد که شامل سیگنال‌های رادیویی، حسگرها و یک سیستم خلبان خودکار پیچیده با رایانه است. درک اصول اولیه سیستم‌های کنترل از راه دور برای هر کسی که به دنبال استفاده ایمن و موثر از یک پهپاد است ضروری است.
در هسته خود، کنترل پهپاد براساس علم سیگنال‌های رادیویی است. سیگنال‌های رادیویی برای برقراری ارتباط با پهپاد و ارسال دستورات برای رصد پهپاد استفاده می‌شود. فرستنده که به‌عنوان کنترل از راه دور نیز شناخته می‌شود، معمولا به تلفن هوشمند یا رایانه متصل است و به کاربر اجازه می‌دهد سیگنال‌هایی را از راه دور به پهپاد ارسال کند. این فرستنده همچنین برای دریافت اطلاعات از پهپاد مانند موقعیت، ارتفاع و سرعت آن استفاده می‌شود.
علاوه بر سیگنال‌های رادیویی، پهپادها از انواع حسگرها و سیستم‌های خلبان خودکار برای جهت‌یابی و پاسخگویی به محیط خود استفاده می‌کنند. حسگرهایی مانند ژیروسکوپ، شتاب‌سنج و مغناطیس‌سنج، اطلاعاتی را در مورد موقعیت و جهت‌گیری پهپاد ارایه می‌دهند. سپس این اطلاعات ازطریق سیستم خلبان خودکار برای محاسبه بهترین مسیر عمل و تنظیم سرعت و جهت پهپاد براساس آن استفاده می‌شود.
دیدگاهتان را بنویسید