Здравствуй, Инженер!
Ты попал ко мне на канал, а значит ты в поиске свежих идей или пищи для размышлений! 👨🚒
Вопрос о подзарядке дронов задал мне один мой друг, который искал способ отправки дронов на дальние расстояния. Сразу уточню, что под дронами в этой статье понимаются автономные беспилотные летательные аппараты с множеством винтов, расположенных в одной плоскости (квадрокоптеры, гексакоптеры и октокоптеры), вроде таких:
Дальними расстояниями мой друг называл расстояния от 100 до 300 километров. Если учесть, что максимальная дальность управления дроном - порядка 8 километров[1], то задача весьма амбициозная. Допустим, что на дроне навешаны все необходимые системы для автономных полетов (как минимум, система навигации и система органов зрения). Тогда максимальная дальность полета будет вычисляться по формуле путь есть время, умноженное на скорость. То есть, если возьмём скорость на горизонтальных участках полета порядка 100 км/ч, а ресурс батареи - 30 минут, то получим 50 километров пути. Это ровно половина от нижней границы заявленных дальних расстояний.
Так мы пришли к выводу, что дронам для перемещения на такие расстояния потребуются ресурсы для подзарядки.
Одна из реализаций ресурса для подзарядки изображена на фото выше. Рассмотрим её отрицательные и положительные качества:
+ стационарность: можно записать в дрон координаты базовых станций подзарядки, чтоб он строил оптимальный маршрут через них с учетом оставшегося заряда;
+ удобство позиционирования: неважно как сядет дрон на станцию, при бесконтактном способе зарядка произойдет в любом случае;
+ удобство локации: можно раскрасить станцию так, чтоб дрон со своей системой органов зрения находил даже незарегистрированные станции (что-то вроде общих заправок для дронов, но это уже из будущего);
- занятие площади и мощностей (деньги);
- обеспечение недоступности для вандалов (деньги);
- стационарность - она может быть и минусом: при изменениях в маршруте возможны непредвиденные временные задержки.
В принципе, при постоянных маршрутах дронов и при наличии определенного вида ресурсов такое решение имеет право на существование.
Однако, стоит задуматься о получении энергии для подзарядки в полёте.
Это могут быть солнечные батареи, применение которых ограничено площадью верхней поверхности дрона. Это могут быть напряжения, снимаемые с частей корпуса и образующиеся в результате эффекта Холла (в качестве постоянного магнитного поля можно рассмотреть геомагнитное поле, средняя напряженность которого примерно равна 0,00005 Тл). Это могут быть электрические наводки (в случае, если путь дрона пролегает вдоль электрических воздушных линий).
Я дал тебе пищу для размышлений. Можешь разжевать её в комментариях, можешь задать мне вопросы, на которые я смогу ответить в следующей статье. Можешь поставить лайк, и тогда я узнаю, что материал подобного рода востребован)
[1] https://dronomania.ru/top/big-radius.html
