Беспилотные авиационные системы

В качестве бортовых источников питания на дронах используют легкие и компактные аккумуляторы с большой удельной емкостью и высокой токоотдачей. Этим требованиям соответствуют литий-ионные и литий-полимерные АКБ. Они обеспечивают хорошую автономность без критического утяжеления конструкции и не перегреваются, отдавая большие токи моторам летательных аппаратов. Рассмотрим подробнее, на каких аккумуляторах работают дроны и чем отличаются АКБ разных типов.

Беспилотный летательный аппарат или дрон – это устройство для полетов и выполнения сопутствующих задач, не имеющее пилота-человека на борту. Беспилотники используют для решения всевозможных задач в разных сферах. С их помощью организовывают наблюдение за территориями и объектами, проводят исследования и спасательные операции, выполняют аэрофотосъемку и картографирование, доставляют грузы, распыляют пестициды и удобрения.

Возможности применения БПЛА практически не ограничены: с помощью таких аппаратов можно не только решать пассивные задачи, но и выполнять необходимые манипуляции. Функционал беспилотника зависит от его технического оснащения и может быть расширен или адаптирован под конкретные задачи.

По определению, беспилотная авиационная система (БАС или БПАС) – это летательный аппарат и сопряженные с ним элементы, используемые без пилота на борту. Кроме самого беспилотника, в состав этой системы входит управляющая и приемопередающая аппаратура, система связи, оборудование для транспортировки и обслуживания аппарата.

Выбор квадрокоптера – непроста задача, ведь в продаже представлены сотни моделей по цене от 500 до 2 миллионов рублей. Среди них есть летательные аппараты всевозможных размеров и назначения, без камеры и с камерами разного разрешения, с различными наборами режимов и функций. При выборе главное, чтобы тип дрона, его полетные характеристики и функционал соответствовали условиям его предстоящего использования и задачам, для решения которых будет применяться приобретенный беспилотник.

Привязные квадрокоптеры используются для продолжительных полетов, где необходимая энергия для системы поступает через трос от внешнего источника питания на земле. В данной статье изучаются факторы конструкции, такие как: масса троса, электрическое сопротивление, эффективность преобразования напряжения и т. д., которые влияют на потребление энергии. В статье будут представлены формулы для прогнозирования энергетических требований для заданной конфигурации. Кроме того, будет продемонстрирована максимально возможная высота парения для одного квадрокоптера с привязанным тросом, после превышения которой физически (электрически) невозможно поддерживать квадрокоптер в парящем режиме из-за увеличения массы груза на тросе и роста потерь в сопротивлении вместо их передачи квадрокоптеру. Затем мы представляем результаты экспериментов для системы с одним квадрокоптером и системы с двумя квадрокоптерами, подключенными к одному источнику питания по тросу. Результаты измерений питания в различных конфигурациях экспериментов соответствуют предсказаниям анализа (с точностью до 5%), что экспериментально подтверждает представленный анализ. Система с двумя квадрокоптерами, питаемая одним тросом, летит через коридор, чтобы продемонстрировать одну из возможностей использования нескольких квадрокоптеров с одним тросом.