برمجة الطائرات بدون طيار

الأمر يتطلب فهمًا عميقًا للعديد من المفاهيم، بما في ذلك البرمجة، والهندسة الكهربائية، والهندسة الميكانيكية، ونظم التحكم، وإليك الخطوات:

1. اختر لغة برمجة، مثل Python أو C++ وتعلم الأساسيات ومفاهيم البرمجة.
2. اكتساب فهم جيد حول هياكل البيانات والخوارزميات.
3. دراسة الدوائر الكهربائية ومكونات الإلكترونيات.
4. فهم كيفية عمل المتحكمات المدمجة (Microcontrollers)، والاستشعارات (Sensors).
5. دراسة هياكل الطائرات بدون طيار وكيفية تصميمها.
6. التعرف على مفاهيم الديناميكا والاستاتيكا والمواد الهندسية.
7. دراسة نظم التحكم والتحكم الأوتوماتيكي.
8. تعلم حول PID controllers وغيرها من تقنيات التحكم.
9. دراسة أساسيات الاتصالات اللاسلكية وبروتوكولات الاتصال.
10. فهم كيفية التحكم ونقل البيانات بين الطائرة والأجهزة الأخرى.
11. اختيار منصة تطوير مثل Arduino أو Raspberry Pi لبدء تجربة البرمجة والتحكم.
12. استخدام برامج محاكاة لتجربة واختبار البرمجيات بدون تحليق فعلي.
13. دراسة اللوائح المحلية والدولية المتعلقة بطيران الطائرات بدون طيار.

بالطبع الخطوات السابقة على إفتراض أنك ستقوم بالأمر بمفردك، لكن بالطبع في الشركات المطورة للطيارات بدون طيار هناك فريق عمل ويتم تقسيم المهام بشكل متخصص.

ما العلوم (و التخصصات) التي يحتاجها فريق معين لتطوير طائرة بدون طيار ؟

بالإضافة للشرح السابق المفصل سأحاول توضيح مثال على ال drones كيف يتم بناؤها 

أول خطوة هي اختيار منصة مناسبة. تتألف المنصة من مكونات هاردوير وبرمجيات تمكّن من التواصل مع طائرتك بدون طيار. هناك العديد من المنصات المتاحة، ولكن بعض أشهرها هي Arduino، Raspberry Pi، وROS. Arduino هو متحكم صغير مفتوح المصدر يمكن استخدامه مع C/C++ للتحكم في مستشعرات ومحركات الطائرة بدون طيار الخاصة بك. مما يتيح لك التحكم في طائرتك بدون طيار باستخدام لغة البرمجة Python.

ROS هو إطار عمل مخصص للمستخدمين المتقدمين الذين يرغبون في تطوير تطبيقات وخوارزميات معقدة لطائراتهم بدون طيار، مدمجًا مكتبات وأدوات مثل OpenCV وTensorFlow وGazebo لرؤية الحاسوب وتعلم الآلة والمحاكاة.

ثانياً يجب أيضاً  فهم الأفكار الأساسية. هذا يشمل معرفة بأجزاء الطائرة، مثل الإطار والمحركات. في البرمجة، يجب أن تكون قادرًا على كتابة كود للتحكم في حركة الطائرة واستخدام مفاهيم برمجية. يجب أيضًا معرفة الأتمتة واستخدام حساسات مثل نظام تحديد المواقع والكاميرات. وأخيرًا، يجب فهم الخوارزميات .

وأخيراً  هناك تطبيقات برمجية تتيح للمستخدمين إنشاء واختبار سيناريوهات افتراضية لطائراتهم دون التعرض للخطر. يمكن للمحاكيات مساعدتك في تعلم من الأخطاء، وتنمية المهارات، واستكشاف الإمكانيات. يمكنك، على سبيل المثال، تجربة رمز برمجي مختلف وتعديل المعلمات لإصلاح أخطاء البرمجة. يمكنك أيضًا تحسين مهاراتك في البرمجة والأتمتة من خلال حل تحديات متنوعة، مثل الطيران من خلال حلقات أو تجنب العوائق. علاوة على ذلك، يمكنك تخصيص تصميم وميزات طائرتك بدون طيار وفقًا لاحتياجاتك وتفضيلاتك. تشمل المحاكيات الشهيرة لبرمجة وتشغيل الطائرات بدون طيار DroneBlocks وTello EDU