Els principis bàsics dels drons inclouen l'aerodinàmica, la mecànica i l'electrònica. L'aerodinàmica és la base crucial per al vol d'avions no tripulats.
Principis d'Aerodinàmica
L'aerodinàmica és l'estudi dels patrons de moviment i les forces que actuen sobre els avions a l'aire. El vol i l'estabilitat dels drons depenen principalment de quatre forces: sustentació, gravetat, empenta i arrossegament.
La sustentació és la força que fa que l'avió s'alci. A causa de les diferents formes i inclinacions de les ales d'un avió, l'aire que passa per sobre de les ales genera quantitats variables de sustentació, que suporta el pes de l'avió i el manté en alt.
La gravetat és l'atracció de la Terra pels objectes, una força que un avió ha de vèncer. Un avió genera suficient sustentació per contrarestar la gravetat accelerant o inclinant les seves ales, mantenint així el seu equilibri en l'aire.
L'empenta és la força que impulsa un avió cap endavant, proporcionada normalment pel motor. L'empenta està relacionada amb la velocitat de l'avió; velocitats més ràpides requereixen una major empenta.
L'arrossegament és la força que s'oposa a l'empenta, creant la resistència de l'aire que experimenta un avió quan es mou per l'aire. Per tant, un avió ha de tenir prou empenta per vèncer aquesta resistència.
Principis mecànics
Els principis mecànics fan referència a l'estructura mecànica i als mètodes de control necessaris per al vol d'avions no tripulats. Un drone normalment consta d'un fuselatge, ales, cua i superfícies de control. El fuselatge és el cos principal de l'avió, les ales generen sustentació i la cua s'estabilitza i controla la direcció de l'avió.
Els mètodes de control de drons solen incloure control remot i control autònom. El control remot implica controlar el vol i l'operació de l'aeronau mitjançant un comandament a distància-terrat, mentre que el control autònom permet que l'aeronau executi missions de manera autònoma segons programes-preestablerts.
Principis electrònics
Els principis electrònics fan referència al sistema de control electrònic i l'electrònica del dron. L'electrònica d'un drone inclou sensors, controladors, equips de comunicació i equips de navegació. Aquests dispositius permeten el control autònom, l'estabilització de l'actitud, la navegació i el posicionament i la transmissió de dades.
Els sensors són els "ulls" i les "orelles" del dron, que detecten informació sobre el seu entorn, inclosos paràmetres com l'altitud, la velocitat, l'actitud, la temperatura, la humitat i la pressió de l'aire. El controlador és el "cervell" del dron, que processa les dades recollides pels sensors i controla els moviments de l'avió segons programes-preestablerts.
Els equips de comunicació poden transmetre les dades recollides pel drone al centre de control de terra o altres equips, i també poden rebre instruccions de terra per realitzar tasques. Els equips de navegació s'utilitzen per al posicionament i la navegació, inclòs el GPS, el sistema de navegació inercial, etc.
