أجهزة الطائرة المسيرة والمستشعرات - كتاب الذكاء الإصطناعي - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

أجهزة الطائرة المسيرة Drone Devices

تم تجهيز الطائرة المسيرة (Drone) بعدة مستشعرات (Sensors) تتيح لها أن تجمع المدخلات من بيئتها، ويوفر المحاكي الدالتين ( )getDevice و ( )enable للتفاعل مع المستشعرات والمشغلات (Actuators) المختلفة لروبوت المحاكاة.

تُستخدم دالة ( )getDevice للحصول على قراءات جهاز مثل: المستشعر أو المشغل من نموذج روبوت وبيوتس، وتأخذ معاملًا نصيًا وتحدد اسم الجهاز المراد الوصول إليه. تُستخدم الدالة ( )enable لتنشيط جهاز، بحيث يمكنه البدء في تقديم البيانات أو تنفيذ إجراء محدد.

يمكن لوحدة القياس بالقصور الذاتي (Inertial Measurement Unit - IMU) قياس التسارع الخطي للطائرة المسيرة وسرعتها الزاوية، وقياس القوى مثل الجاذبية، بالإضافة إلى قوى الدوران المؤثرة على الطائرة المسيرة، كما يمكنها أن توفر معلومات عن وضع الطائرة المسيرة (الانحدار، والالتفاف، والانعراج)، وهو أمر بالغ الأهمية لتحقيق الاستقرار والتحكم.

نظام تحديد المواقع العالمي (Global Positioning System - GPS) هو نظام ملاحة يعتمد على القمر الصناعي ويوفر للطائرة المسيرة معلومات دقيقة عن المواقع. ويمكن لنظام تحديد المواقع العالمي للطائرة المسيرة من معرفة موقعها الحالي وارتفاعها وسرعتها بالنسبة إلى الأرض، وهذه المعلومات مهمة؛ لتنتقل وتتحكم في الطائرة المسيرة.

المستشعرات (Sensors) هي أجهزة تكشف الكميات الفيزيائية أو الأحوال البيئية وتقيسها، وتحولها إلى إشارة كهربائية للمراقبة أو التحكم.

المشغلات (Actuators) هي أجهزة تحول الإشارات الكهربائية إلى حركة ميكانيكية لأداء عمل معين أو مهمة معينة.

بينما تقيس السرعة الخطية المسافة التي يقطعها الجسم خلال الثانية، فإن السرعة الزاوية تقيس سرعة دوران الجسم حول نقطة مركزية أو محور، حيث تقيس مقدار التغير في الزاوية المركزية للجسم خلال وحدة الزمن، وعادة ما تُقاس بالراديان في الثانية (rad/s) أو الدرجات في الثانية (°/s).

وزارة التعليم 319 Ministry of Education 2025 - 1447

--- SECTION: أجهزة الطائرة المسيرة Drone Devices --- أجهزة الطائرة المسيرة Drone Devicesتم تجهيز الطائرة المسيرة (Drone) بعدة مستشعرات (Sensors) تتيح لها أن تجمع المدخلات من بيئتها، ويوفر المحاكي الدالتين ( )getDevice و ( )enable للتفاعل مع المستشعرات والمشغلات (Actuators) المختلفة لروبوت المحاكاة.تُستخدم دالة ( )getDevice للحصول على قراءات جهاز مثل: المستشعر أو المشغل من نموذج روبوت وبيوتس، وتأخذ معاملًا نصيًا وتحدد اسم الجهاز المراد الوصول إليه. تُستخدم الدالة ( )enable لتنشيط جهاز، بحيث يمكنه البدء في تقديم البيانات أو تنفيذ إجراء محدد.--- SECTION: وحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU) --- يمكن لوحدة القياس بالقصور الذاتي (Inertial Measurement Unit - IMU) قياس التسارع الخطي للطائرة المسيرة وسرعتها الزاوية، وقياس القوى مثل الجاذبية، بالإضافة إلى قوى الدوران المؤثرة على الطائرة المسيرة، كما يمكنها أن توفر معلومات عن وضع الطائرة المسيرة (الانحدار، والالتفاف، والانعراج)، وهو أمر بالغ الأهمية لتحقيق الاستقرار والتحكم.--- SECTION: نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) --- نظام تحديد المواقع العالمي (Global Positioning System - GPS) هو نظام ملاحة يعتمد على القمر الصناعي ويوفر للطائرة المسيرة معلومات دقيقة عن المواقع. ويمكن لنظام تحديد المواقع العالمي للطائرة المسيرة من معرفة موقعها الحالي وارتفاعها وسرعتها بالنسبة إلى الأرض، وهذه المعلومات مهمة؛ لتنتقل وتتحكم في الطائرة المسيرة.--- SECTION: المستشعرات (Sensors) --- المستشعرات (Sensors) هي أجهزة تكشف الكميات الفيزيائية أو الأحوال البيئية وتقيسها، وتحولها إلى إشارة كهربائية للمراقبة أو التحكم.--- SECTION: المشغلات (Actuators) --- المشغلات (Actuators) هي أجهزة تحول الإشارات الكهربائية إلى حركة ميكانيكية لأداء عمل معين أو مهمة معينة.بينما تقيس السرعة الخطية المسافة التي يقطعها الجسم خلال الثانية، فإن السرعة الزاوية تقيس سرعة دوران الجسم حول نقطة مركزية أو محور، حيث تقيس مقدار التغير في الزاوية المركزية للجسم خلال وحدة الزمن، وعادة ما تُقاس بالراديان في الثانية (rad/s) أو الدرجات في الثانية (°/s).2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: شكل 6.11: محاور الدوران Description: A white drone is depicted with three colored arrows indicating its rotational axes. A green arrow labeled 'محور الانحدار' (Pitch axis) shows rotation around the lateral axis. A red arrow labeled 'محور الالتفاف' (Yaw axis) shows rotation around the vertical axis. A blue arrow labeled 'محور الانعراج' (Roll axis) shows rotation around the longitudinal axis. X-axis: EMPTY Y-axis: EMPTY Data: EMPTY Context: This diagram illustrates the three fundamental axes of rotation (pitch, roll, and yaw) that define a drone's orientation and movement, which are critical for its stability and control as discussed in the text regarding the Inertial Measurement Unit (IMU).**DIAGRAM**: شكل 6.12: طائرة مسيرة بمستشعرات وكاميرا Description: A detailed image of the underside of a drone, highlighting various internal and external components. Labels point to: 'وحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU)' (Inertial Measurement Unit), 'الكاميرا (Camera)', 'نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)' (Global Positioning System), and 'الجيروسكوب (Gyroscope)'. X-axis: EMPTY Y-axis: EMPTY Data: EMPTY Context: This figure visually identifies the key sensors and components integrated into a drone, such as the IMU, camera, GPS, and gyroscope, which are essential for its operation, navigation, and data collection as explained in the accompanying text.