science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Lab bouwt stuurautomaatsoftware waarmee UAV's op thermiek kunnen vliegen

Het Naval Research Laboratory bouwt op zonne-energie vliegende drones die energie uit de zon en thermiek halen om gedurende langere tijd in de lucht te blijven. Krediet:Naval Research Laboratory

Een marine-wetenschapper heeft de software opnieuw ontworpen waarmee langdurige drones machteloos de lucht in kunnen klimmen op bellen van warme lucht.

In een Amerikaanse octrooiaanvraag gepubliceerd op 2 mei, Aaron Kahn, een ingenieur die werkt aan het project Autonomous Locator of Thermals (ALOFT) van het Naval Research Laboratory, meldde dat hij de nieuwe software die de positie van thermiek detecteert en schat, uitgebreid heeft getest, d.w.z., stijgende kolommen warme lucht die vogels gebruiken om in de lucht te blijven zonder met hun vleugels te klapperen.

In tegenstelling tot vogels, zwevende drones hebben de voordelen van thermische detectie en positieschattingssoftware nodig, aangezien de warme lucht de neiging heeft om ten opzichte van de grond af te drijven als gevolg van wind.

Eerdere systemen vertrouwden op batchschattingsprocessen die "het opslaan van grote reeksen gegevens vereisen, wat niet ideaal is voor gebruik op kleine microcontrollers met beperkte geheugenbronnen."

De nieuwe stijgende software van Kahn maakt gebruik van uitgebreide Kalman-filtering, een soort algoritme dat al door de marine wordt gebruikt voor het navigeren door onderzeeërs en kruisraketten. Nu kan het helpen om drones in een baan om de aarde te brengen, zoals het kleine CICADA-zweefvliegtuig of langdurige zonne-stijgende UAV's die mogelijk ook fotovoltaïsche of brandstofcellen hebben die batterijgevoede propellers voeden.

Het US Naval Research Laboratory ontwerpt UAV's met een lange levensduur die opstijgende warme luchtbellen gebruiken om in de lucht te blijven. Krediet:Naval Research Laboratory

Zonne-energie UAV's hebben geen grote batterijen nodig omdat ze energie uit de omgeving halen met behulp van intelligente software, in het geval van de autonome stijgende algoritmen, of lichtgewicht, geïntegreerde zonnepanelen die energie van de zon opvangen.

"Deze techniek maakt een groter bereik en uithoudingsvermogen van een vliegtuig mogelijk zonder extra brandstof/batterijen toe te voegen, " volgens de octrooiaanvraag van de marine. "Het is mogelijk dat de techniek in een vliegtuig kan worden geïmplementeerd zonder dat er wijzigingen aan de hardware nodig zijn, alleen software. Verder, de techniek is toepasbaar op zowel bemande als onbemande vliegtuigen. Omdat de methode geparametriseerd is, het kan snel worden aangepast aan een verscheidenheid aan vliegtuigtypes."

Nu de octrooiaanvraag is gepubliceerd, gekwalificeerde bedrijven kunnen de technologie evalueren met de bedoeling deze in licentie te geven voor gebruik in hun drones.

Brian Metzger, een senior technologiemanager bij TechLink, begeleidt bedrijven gratis door de technische evaluatie en licenties van de marine.

Hij zei dat er een handvol veelbelovende UAV-bedrijven zijn die het werk van Kahn willen evalueren. maar ook fabrikanten van bemande vliegtuigen en zweefvliegtuigen.

"Dit is echt voor iedereen die luchtvoertuigen bouwt die thermiek kunnen gebruiken, ' zei Metzger.