Sistema Autônomo de Recarga de Enxame de Drones: Estendendo Tempo de Missão com VANTs Terrestres

Um método foi desenvolvido para um enxame de centenas de pequenos drones alimentados por bateria retornarem autonomamente de missões militares para veículos terrestres não tripulados (UGVs) para recarga. Algoritmos estão sendo desenvolvidos para permitir planejamento de rota para múltiplas equipes de pequenos veículos aéreos e terrestres não tripulados. Isso otimizará a extensão do alcance operacional e tempo em missão.

Ao implantar um enxame de centenas ou milhares de sistemas aéreos não tripulados (UAS), cada um dos sistemas tem apenas cerca de 26 minutos com tecnologias atuais de bateria para conduzir uma missão de voo e retornar à sua base antes de perderem energia da bateria, o que significa que todos eles poderiam concebivelmente retornar ao mesmo tempo para terem suas baterias substituídas.

Soldados, por exemplo, precisariam carregar alguns milhares de baterias em missões para facilitar isso, o que é logisticamente opressivo. O uso de baterias de recarga rápida e tecnologias de transferência de energia sem fio permitirão que múltiplos pequenos UAS pairem ao redor de veículos terrestres não tripulados para recarga sem fio e isso não exigirá envolvimento de soldados.

Para drones maiores, a pesquisa explorará a ciência fundamental necessária para desenvolver sensores de combustível miniaturizados para futuros sistemas de propulsão híbrido-elétricos multi-combustível. Sensores de propriedade de combustível ajudarão soldados que operam equipamentos baseados em combustível a medir propriedade de combustível em tempo real para veículos aéreos e terrestres do Exército. Este conhecimento permitirá que pessoal do Exército previna falhas catastróficas dos sistemas e aumente seu desempenho e confiabilidade.

O sensor de combustível diz ao operador que tipo de combustível está sendo entregue do tanque de combustível para o motor. Este sinal de entrada pode ser usado para inteligentemente dizer ao motor para ajustar parâmetros de controle do motor de acordo com o tipo de combustível para evitar falhas. Estes dados também podem ser usados para encontrar falhas de causa raiz se algum componente do motor falhou prematuramente.

Pesquisa atual em desenvolvimento de sensor de combustível examina os efeitos de estrutura e química de combustível na ignição em futuros motores de drones multi-combustível para que controle em tempo real possa ser implementado. Este projeto explora ainda mais a ciência subjacente usando técnicas avançadas, incluindo diagnósticos espectroscópicos e análise de ciência de dados, para tanto habilitar quanto acelerar controle em tempo real.