Drone là phương tiện bay được điều khiển từ xa hoặc tự động nhờ công nghệ cảm biến và định vị tiên tiến. Vậy nguyên lý hoạt động và ứng dụng hiện nay ra sao? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây!

Drone hay là thiết bị bay không người lái được điều khiển từ xa hoặc tự động

1. Drone là gì?

Drone (hay còn gọi là thiết bị bay không người lái) là một loại robot bay có thể được điều khiển từ xa hoặc tự vận hành nhờ phần mềm lập trình sẵn. Các drone hiện đại sử dụng hệ thống cảm biến tiên tiến kết hợp với GPS để thực hiện các nhiệm vụ bay một cách chính xác và ổn định.

Drone là một loại robot bay có thể được điều khiển từ xa hoặc tự vận hành nhờ phần mềm lập trình sẵn

Drone bao gồm nhiều bộ phận quan trọng giúp đảm bảo khả năng bay và hoạt động ổn định, trong đó có:

• Bộ điều khiển tốc độ điện tử (Electronic speed controllers - ESC): quản lý tốc độ và hướng của động cơ.

• Bộ điều khiển bay: giúp duy trì sự ổn định và điều hướng drone.

• Mô-đun GPS: xác định vị trí và hỗ trợ định hướng.

• Pin: cung cấp năng lượng cho drone hoạt động.

• Anten và bộ thu sóng: giúp kết nối drone với bộ điều khiển từ xa.

• Camera và gimbal: ổn định hình ảnh, hỗ trợ quay phim, chụp ảnh chất lượng cao.

• Cảm biến (sensors): bao gồm cảm biến siêu âm, cảm biến đo độ cao, cảm biến tránh va chạm,... giúp drone hoạt động an toàn hơn.

• Gia tốc kế và khí áp kế: đo tốc độ, độ cao và hỗ trợ duy trì trạng thái cân bằng khi bay.

Ngoài ra, tùy vào mục đích sử dụng, drone có thể tích hợp các tính năng nâng cao như:

• Trí tuệ nhân tạo (AI): thực hiện các nhiệm vụ một cách độc lập, có khả năng học hỏi, giúp theo dõi đối tượng, bay tự động theo mục tiêu.

• Thực tế tăng cường (AR): hỗ trợ hiển thị thông tin trên camera drone.

• Chế độ bay tự động: giữ nguyên độ cao, quay về vị trí xuất phát khi mất tín hiệu.

• Cảm biến 360 độ: phát hiện và tránh vật cản từ nhiều hướng.

• Tốc độ tối đa, thời gian bay dài hơn: đáp ứng nhu cầu từ giải trí đến quân sự.

Drone tích hợp trí tuệ nhân tạo được thiết kế để thực hiện các nhiệm vụ một cách độc lập, có khả năng học hỏi và thích ứng với các điều kiện xung quanh

2. Drone hoạt động như thế nào?

Drone vận hành dựa trên hai chức năng chính: chế độ bay và hệ thống điều hướng: 

Cách drone bay

Để có thể bay, drone cần có nguồn năng lượng, thường là pin hoặc nhiên liệu. Cấu trúc của drone thường bao gồm:

• Khung máy nhẹ: thường làm từ vật liệu composite để giảm trọng lượng và tăng tính linh hoạt.

• Cánh quạt và động cơ: các drone sử dụng cánh quạt thường có bốn cánh quạt quay tốc độ cao để tạo lực nâng. Trong khi đó, các drone có cánh cố định sẽ tạo lực nâng nhờ sự di chuyển về phía trước.

Hệ thống điều khiển và điều hướng

Drone hoạt động thông qua bộ điều khiển từ xa, giúp người dùng thực hiện các thao tác như cất cánh, điều hướng và hạ cánh. Bộ điều khiển này giao tiếp với drone bằng tín hiệu vô tuyến, thường là Wi-Fi hoặc sóng radio.

Một số drone hiện đại có thể bay tự động theo lộ trình được lập trình sẵn nhờ sự kết hợp giữa GPS và cảm biến tránh vật cản. Chức năng phổ biến của các drone thông minh là Return to Home (RTH) – tự động quay về vị trí xuất phát khi mất tín hiệu hoặc sắp hết pin.

Nhờ những công nghệ tiên tiến, drone ngày càng hoạt động chính xác, ổn định và an toàn hơn trong nhiều lĩnh vực.

3. Sự khác biệt giữa Drone, UAV và UAS

Thuật ngữ "drone" ngày càng phổ biến khi nhắc đến các thiết bị bay không người lái. Tuy nhiên, bên cạnh "drone", còn có nhiều thuật ngữ khác như UAV và UAS, khiến nhiều người dễ nhầm lẫn. Vậy sự khác biệt giữa chúng là gì?

Drone 

Drone thường được hiểu là thiết bị bay không người lái, có thể hoạt động tự động hoặc được điều khiển từ xa. Tuy nhiên, thuật ngữ này không chỉ giới hạn ở các thiết bị bay mà còn có thể bao gồm phương tiện tự hành trên mặt đất hoặc dưới nước.

UAV (Unmanned Aerial Vehicle)

UAV là viết tắt của Unmanned Aerial Vehicle – phương tiện bay không người lái. UAV có thể hoạt động bằng bộ điều khiển từ xa hoặc hoàn toàn tự động. Về cơ bản, UAV là một loại drone, nhưng không phải tất cả drone đều là UAV.

Một số chuyên gia cho rằng UAV bắt buộc phải có khả năng bay tự động, trong khi drone thì không nhất thiết. Tuy nhiên, trên thực tế, hai thuật ngữ UAV vs Drone có thể được dùng thay thế cho nhau.

UAV vs Drone không có quá nhiều sự khác biệt và có thể được sử dụng thay thế cho nhau - Ảnh: Hurghada Property

UAS (Unmanned Aircraft System)

UAS (Unmanned Aircraft System) là một hệ thống hàng không không người lái, bao gồm:

• UAV/ Drone – phương tiện bay không người lái.

• Người điều khiển dưới mặt đất – người trực tiếp điều khiển hoặc giám sát drone.

• Hệ thống liên lạc – kết nối giữa UAV và người điều khiển.

Nói cách khác, UAV chỉ là một phần của UAS, vì UAS bao gồm cả các yếu tố hỗ trợ hoạt động bay.

4. Ứng dụng của drone hiện nay

Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, drone ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ dân sự đến quân sự, mang lại những giải pháp tối ưu về hiệu suất, chi phí và an toàn.

• Cứu hộ khẩn cấp

Trong các tình huống thiên tai như động đất, lũ lụt hoặc cháy rừng, drone giúp tìm kiếm nạn nhân, xác định mức độ thiệt hại và hỗ trợ các đội cứu hộ tiếp cận hiện trường an toàn hơn. Một số drone còn được trang bị bộ sơ cứu, loa phát thanh hoặc hệ thống chiếu sáng để hướng dẫn nạn nhân trong điều kiện nguy hiểm.

Hệ sinh thái Giao thông Thông minh Elcom ITS ứng dụng công nghệ drone nhằm giám sát và tuần tra, cung cấp thông tin sự cố theo thời gian thực

Điển hình như Hệ sinh thái Giao thông Thông minh ITS phiên bản v1.9 của Elcom đã ứng dụng công nghệ drone trong việc tuần tra, giám sát. Cụ thể công nghệ drone được ứng dụng trong hệ thống giám sát và tuần tra giúp nâng cao khả năng theo dõi tình hình giao thông từ trên không, cung cấp cái nhìn toàn diện và chính xác hơn về các sự cố, tắc nghẽn, hay các vấn đề an toàn trên tuyến theo thời gian thực. Điều này không chỉ tối ưu hóa thời gian phản ứng sự cố mà còn nâng cao độ chính xác trong quản lý giao thông, giảm thiểu đáng kể chi phí vận hành cho các đơn vị quản lý.

Tìm hiểu thêm về Elcom ITS tại đây: Hệ sinh thái Giao thông Thông minh ITS (Intelligent Transport System)

• Quân sự & an ninh

Drone là công cụ đắc lực giúp viễn thám và tuần tra từ xa phục vụ các mục đích quân sự - Ảnh: Business Insider

Drone đóng vai trò quan trọng trong giám sát, trinh sát và hỗ trợ tác chiến. Nhờ khả năng bay linh hoạt và thu thập dữ liệu từ khoảng cách xa, các thiết bị này giúp quân đội theo dõi tình hình chiến trường, xác định mục tiêu mà không cần triển khai lực lượng trực tiếp. Trong lĩnh vực an ninh, drone còn được sử dụng để giám sát khu vực biên giới, bảo vệ các sự kiện quan trọng hoặc hỗ trợ lực lượng cảnh sát trong các nhiệm vụ đặc biệt.

• Giao hàng & Logistics

Dịch vụ giao hàng, vận chuyển trong kho tiết kiệm nhân sự nhờ ứng dụng công nghệ drone - Ảnh: Daacap

Các công ty lớn như Amazon, UPS và DHL đang thử nghiệm dịch vụ giao hàng bằng drone để vận chuyển bưu kiện, thực phẩm và các mặt hàng nhỏ một cách nhanh chóng và hiệu quả. Drone có thể hoạt động ở những khu vực khó tiếp cận, giảm chi phí vận chuyển và rút ngắn thời gian giao hàng, đặc biệt trong các khu đô thị đông đúc.

• Y tế

Ứng dụng drone để vận chuyển dụng cụ y tế, thuốc men đến các vùng bị cô lập bởi bão lũ - Ảnh: ITLN

Tại nhiều khu vực vùng sâu vùng xa, drone đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển dụng cụ y tế, vaccine, máu hiến tặng và thuốc men đến những nơi thiếu thốn điều kiện y tế. Một số quốc gia đã triển khai hệ thống drone để cung cấp dịch vụ cấp cứu khẩn cấp, giúp giảm thiểu thời gian phản ứng và cứu sống nhiều bệnh nhân.

Một ví dụ điển hình về ứng dụng drone trong lĩnh vực y tế là dự án của Swiss Post tại Thụy Sĩ. Từ năm 2017, Swiss Post đã vận hành mạng lưới drone y tế tại ba thành phố, nhằm vận chuyển mẫu xét nghiệm và vật tư y tế giữa các bệnh viện một cách nhanh chóng, giảm thiểu thời gian chờ đợi trong cấp cứu. Hệ thống này giúp tối ưu hóa quy trình vận chuyển trong ngành y tế, đặc biệt là ở những khu vực có giao thông đông đúc. Tuy nhiên, vào tháng 8/2019, dịch vụ đã tạm dừng sau một sự cố drone rơi gần trẻ em, cho thấy dù tiềm năng lớn, công nghệ này vẫn cần được cải tiến để đảm bảo an toàn tuyệt đối.

• Quay phim & chụp ảnh

Trình diễn ánh sáng trên không bằng công nghệ drone tại Hà Nội dịp Tết Nguyên đán Ất Tỵ 2025 - Ảnh: Vietnamnet

Không chỉ giới hạn trong ngành công nghiệp điện ảnh, drone còn là công cụ đắc lực cho các lĩnh vực truyền thông, du lịch và bất động sản. Nhờ khả năng ghi hình từ trên cao với góc nhìn độc đáo, drone giúp tạo ra những thước phim ấn tượng phục vụ quảng cáo, sự kiện hoặc nghiên cứu địa hình. Hiện nay, nhiều nơi trên thế giới ứng dụng công nghệ drone để trình chiếu, biểu diễn những tiết mục ánh sáng trên cao vào dịp lễ hội, thu hút đông đảo người xem. 

Nhờ những ứng dụng đa dạng và linh hoạt, drone đang dần trở thành công nghệ không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực quan trọng của đời sống và công nghiệp hiện đại. Trong tương lai, với sự kết hợp cùng AI, IoT và các công nghệ tiên tiến khác, drone hứa hẹn sẽ tiếp tục mang đến nhiều đột phá hơn nữa.