cookieOptions = {...}; .像鳥一樣飛行的自主化太陽能無人機 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

3S MARKET

3S MARKET
2017年5月26日 星期五

UNSW NRL UAV Experiment




來源: 現代軍事


太陽能是目前世界上存在最為廣泛、儲量最為巨大,且持續的可再生清潔能源,但也存在分散性、不穩定性和能量轉化效率較低、相關技術成本較高等缺點,限制了其在工業及軍事領域的大規模應用。




據美國海軍官網5月17日報導,其海軍研究實驗室(NRL)下屬的「太陽能光伏與自主化飛行」項目,正與海軍陸戰隊遠征能源辦公室(E2O)一起,致力於為無人平台,提供性能更好、造價更低的太陽能轉化、儲存及供應技術,使其具備執行全時段ISR任務的能力。

NRL運載工具研發分部,和光伏發電分部的科研人員,正在無人機(UAV)技術快速發展的基礎上,驗證並完善其自主化飛行概念。

他們的研究主要關注,如何利用太陽能光伏發電技術,大幅延長無人機的續航時間,從而減少前線無人機使用單位,所需攜帶的電池或燃料數量,提升無人機的作戰半徑。

航空工程專家丹·愛德華茲博士表示,NRL已經對SBXC無人滑翔機進行了改裝,將太陽能光伏技術和自主飛行技術,進行組合,並實施了2次超過10小時的驗證飛行。

他指出,NRL的研究成果包含「自主飛行算法和太陽能光伏技術,如何高效捕獲環境中的能源,具有極高的應用價值」。


用於驗證的SBXC無人滑翔機,在兩翼中段安裝了NRL訂製的太陽能光伏陣列,替換了原先的機翼組件,該陣列由電源管理和分配系統,將來自太陽能電池陣的功率,轉換為直流電,用於驅動推進電機和為智慧電池充電。

此外,無人機的自主軟體算法,可監測環繞飛機的局部垂直氣流,控制圍繞附近的上升氣流盤旋——類似鳥類一樣。為了單獨評估太陽能光伏陣列的性能,研究人員在2次驗證飛行中,都關閉了自主軟體算法,但允許無人機進行所謂的「被動飛行」,即在預定飛行路徑上,隨上升氣流爬升時關閉發動機。


2016年10月14日,NRL的技術人員,將SunPower公司生產的太陽能光伏陣列,安裝在一架無人機上,使其實現了10小時50分鐘的續航,該機電池電量在起飛前為95%,著陸後仍有10%之多。

當天的熱氣流活動強度較好,40%的飛行時間,無人機都處於電機關閉狀態,太陽能光伏陣在此期間,為飛機電池充電。


2017年4月19日,無人機搭載Alta設備公司,生產的太陽能光伏陣列再度升空,共進行了11小時2分鐘的持續飛行。更令人驚訝的是,該機起飛前電量為90%,著陸時仍保留著26%的電量。而且當天熱氣流活動較弱,電機在整個飛行過程中,幾乎始終處於運行狀態,飛機在正午前後,僅依靠太陽能光伏陣列供電,就能達到巡航速度。

愛德華茲稱,兩次驗證飛行充分表明,「借助上升的熱氣流,和一定的太陽輻射,能夠顯著提升無人機的續航時間,後續測試將重點,嘗試提高太陽能電池效率,並對太陽能充電能力和自主飛行能力進行結合、優化和權衡」。


                                                                                                                                                                                                                 

0 comments: