Инженер научно-исследовательской лаборатории цифровой обработки сигналов Новгородского университета Виталий Зубов разработал бесконтактное зарядное устройство для беспилотных летательных аппаратов, рассказали сегодня, 23 июля, в пресс-службе вуза.
Разработку можно использовать с беспилотными летательными аппаратами мультикоптерного типа – например, квадрокоптерами, – чтобы решить проблему низкой автономности дронов, требующей частой подзарядки или смены аккумуляторов.
Кроме того, зарядное устройство способно работать с беспилотниками с вертикальными взлётом и посадкой, в частности, самолётного типа, чтобы увеличить их автономность и эффективность в длительных миссиях.
– В обычных бытовых квадрокоптерах средняя продолжительность полёта составляет примерно 30 минут, – рассказал Виталий Зубов. – Моё устройство никак его не продлевает, но оно позволяет не возвращаться к оператору для зарядки, а осуществлять её на удалении. Для этого дрон должен находиться рядом с зарядной станцией или на ней.
Устройство может заряжать дрон в любую погоду и увеличивает его автономность и эффективность в длительных миссиях.
– В зарядной станции установлена передающая катушка, которая подключена к источнику питания и образует контур, настроенный на определённую резонансную частоту, – пояснил учёный. — При подаче переменного тока на эту катушку создаётся переменное магнитное поле. На беспилотник устанавливается принимающая катушка, настроенная на ту же резонансную частоту, что и передающая. Переменное магнитное поле, созданное передающей катушкой, индуцирует переменный ток в принимающей катушке. Если она находится в зоне действия этого магнитного поля и настроена на ту же резонансную частоту, она резонирует и принимает ток.
Идея зарядного устройства родилась из необходимости повышения автономности БПЛА для их использования в длительных миссиях без постоянного вмешательства человека. Например, в сельском хозяйстве для мониторинга посевов, опыления, в инспекции инфраструктуры нефтепроводов, газопроводов, линий электропередач, в охране периметра и безопасности или наблюдении за состоянием лесов, водоемов.
– У зарядки нет контактных элементов, которые нужно постоянно подключать, поэтому устройство может работать в любых погодных условиях, – отметил инженер. – При этом индуктивная зарядка обеспечивает достаточно высокую эффективность передачи энергии без необходимости физического контакта. В результате снижается износ компонентов, исключаются проблемы с окислением и загрязнением контактных элементов и как следствие отпадает необходимость в частом обслуживании дронов.
В планах разработчика также подать проект на конкурс «Студенческий стартап». В случае победы средства гранта помогут наладить выпуск коммерческого устройства или пилотной партии, а в перспективе расширить функционал устройства за счёт его интеграции с GNSS-модулем. Он позволит повысить автономность и точность позиционирования БПЛА в пространстве.
Разработка бесконтактного зарядного устройства стала возможной на средства гранта «Умник», который Виталий Зубов выиграл в 2021 году.
Теги: Великий Новгород, НовГУ, наука, БПЛА, дрон, зарядное устройство
