Ученый Научно-исследовательской лаборатории цифровой обработки сигналов Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого (НовГУ) разработал бесконтактное зарядное устройство для беспилотных летательных аппаратов. Устройство позволит заряжать дрон, не останавливая его полет, и делать это в любую погоду, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.

"Разработку изначально предполагалось использовать с беспилотными летательными аппаратами мультикоптерного типа, например, квадрокоптерами. Она помогла бы решить проблему низкой автономности дронов, требующей частой подзарядки или смены аккумуляторов. Впоследствии оказалось, что использовать такое устройство можно и для беспилотников с вертикальными взлетом и посадкой, в том числе и самолетного типа, чтобы увеличить их автономность и эффективность в длительных миссиях. При этом использование такой зарядки не потребует вмешательства во внутрь конструкции летательного аппарата: она съемная и легко крепится ко дну беспилотника", - сообщили в вузе.

Принцип работы устройства

В зарядном устройстве используется индуктивная беспроводная зарядка. Она обеспечивает достаточно высокую эффективность передачи энергии без необходимости физического контакта. Это снижает износ компонентов, исключает проблемы с окислением и загрязнением контактных элементов то есть отпадает необходимость в частом обслуживании БПЛА. И предоставляет возможность использовать зарядное устройство в различных погодных условиях, так как нет контактных элементов.

"В обычных бытовых квадрокоптерах средняя продолжительность полета составляет примерно 30 минут. После этого оператору нужно будет вернуть беспилотник на базу и подключить к аккумулятору или сети. Благодаря разработанной же зарядке беспилотник может получать электрический ток во время полета без действий человека", - пояснил разработчик устройства, разработчик устройства, инженер Научно-исследовательской лаборатории цифровой обработки сигналов НовГУ Виталий Зубов. По его словам, идея сделать такое зарядное устройство родилась из необходимости повышения автономности БПЛА для их использования в длительных миссиях без постоянного вмешательства человека. Поэтому данное устройство на сегодня остается весьма востребованным в различных областях и будет иметь коммерческий успех.

В зарядной станции установлена передающая катушка, которая подключена к источнику питания и образует контур, настроенный на определенную резонансную частоту. При подаче переменного тока на эту катушку создается 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 принимающая катушка находится в зоне действия этого магнитного поля и настроена на ту же резонансную частоту, она начинает резонировать, и принимает ток.

На данный момент разработаны структурные и принципиальные схемы зарядного устройства, печатные платы, планируется сборка прототипа с его последующими испытаниями. Все это стало возможным на средства гранта "Умник", который выиграл Виталий с проектом "Разработка бесконтактной зарядной станции для беспилотных летательных аппаратов". В планах разработчика также подать проект на "Студенческий стартап". В перспективе планируется расширить функционал устройства за счет его интеграции с GNSS-модулем. Он позволит повысить автономность и точность позиционирования БПЛА в пространстве.

Источник: ТАСС