Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Lab bygger autopilotsoftware, der tillader UAV'er at svæve på termik

Naval Research Laboratory bygger sol-svævende droner, der høster energi fra solen og termikken for at holde sig i luften i længere perioder. Kredit:Naval Research Laboratory

En videnskabsmand fra flåden har omkonstrueret softwaren, der gør det muligt for langtidsholdbare droner magtesløst at klatre op i himlen på bobler af varm luft.

I en amerikansk patentansøgning offentliggjort den 2. maj, Aaron Kahn, en ingeniør, der arbejder på projektet Autonomous Locator of Thermals (ALOFT) ved Naval Research Laboratory, rapporterede, at han i vid udstrækning har testet den nye software, der registrerer og estimerer positionen af ​​termik, dvs. stigende søjler af varm luft, som fugle bruger til at holde sig i luften uden at slå med vingerne.

I modsætning til fugle, svævende droner har brug for fordelene ved termisk detektion og positionsberegningssoftware, da den varme luft har en tendens til at drive i forhold til jorden på grund af vind.

Tidligere systemer var afhængige af batch-estimeringsprocesser, der "kræver lagring af store arrays af data, som ikke er ideel til drift på små mikrocontrollere med begrænsede hukommelsesressourcer."

Kahns nye skyhøje software bruger udvidet Kalman-filtrering, en slags algoritme, der allerede bruges af flåden til at navigere ubåde og krydsermissiler. Nu kan den hjælpe med at kredse om droner som det lille CICADA-svævefly eller langtidsholdbare sol-svævende UAV'er, der måske også har solceller eller brændselsceller, der fodrer batteridrevne propeller.

US Naval Research Laboratory designer langtidsholdbare UAV'er, der bruger stigende bobler af varm luft til at holde sig i luften. Kredit:Naval Research Laboratory

Solar-svævende UAV'er behøver ikke store batterier, fordi de høster energi fra miljøet ved hjælp af intelligent software, i tilfælde af de autonome svævende algoritmer, eller letvægts, integrerede solpaneler, der fanger energi fra solen.

"Denne teknik muliggør en stigning i rækkevidde og udholdenhed af et fly uden at skulle tilføje ekstra brændstof/batterier, " ifølge flådens patentansøgning. "Det er muligt, at teknikken kan implementeres i et fly uden at kræve ændringer i dets hardware, kun software. Desuden, teknikken er anvendelig til både bemandede og ubemandede fly. Fordi metoden er parametriseret, det kan hurtigt skræddersyes til en række forskellige flytyper."

Nu hvor patentansøgningen er blevet offentliggjort, kvalificerede virksomheder kan evaluere teknologien med den hensigt at licensere den til brug i deres droner.

Brian Metzger, en senior teknologichef hos TechLink, guider virksomheder gennem flådens tekniske evaluering og licensering uden beregning.

Han sagde, at der er en håndfuld lovende solsvævende UAV-virksomheder, der vil vurdere Kahns arbejde, men også bemandede fly- og svæveflyproducenter.

"Dette er virkelig for alle, der bygger luftfartøjer, der kan udnytte termik, " sagde Metzger.


Varme artikler