ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ КОНТАКТНОЙ СИСТЕМЫ НА ПОСАДОЧНОЙ ПЛАТФОРМЕ ДЛЯ ПОДЗАРЯДКИ ВОЗДУШНЫХ РОБОТОВ

Владимир Станиславович Фетисов, Ольга Васильевна Мельничук, Дмитрий Дмитриевич Кудашов, Роман Вадимович Сизоненко

Аннотация


Известны различные способы периодической подзарядки бортовых аккумуляторов воздушных роботов. Наиболее простой из них – это периодическая посадка воздушного робота на специальную зарядную станцию и зарядка от наземного источника питания. Соединение бортовой и наземной частей зарядной системы можно выполнять на основе платформ с открытыми контактными площадками. Их преимущество по сравнению со штепсельными соединителями заключается в отсутствии жестких требований по точности посадки воздушного робота и возможности обслуживания на платформе одновременно нескольких аппаратов. Авторами была предложена, в частности, одна из схем организации таких платформ, названная схемой с плоскими параллельными электродами. Такая платформа содержит систему контактных площадок, выполненных в виде плоских параллельных электродов, разделенных узкими диэлектрическими прокладками. Половина наземных электродов подключена к «плюсу» наземного источника питания, а другая половина – к «минусу», причем их полярности чередуются. Воздушный робот содержит несколько (от 3-х и более) бортовых посадочных электродов, расположенных на концах опорных стоек. Бортовые электроды посредством диоднораспределительной системы подключены одновременно к положительному и отрицательному входному выводу зарядного контроллера, связанного с бортовым аккумулятором. Расположение точек касания бортовых посадочных электродов на платформе должно подчиняться определенным геометрическим соотношениям. Соблюдение этих соотношений гарантирует исключение ситуации, когда все бортовые электроды контактируют с наземными электродами одной и той же полярности. Таким образом, после посадки как минимум один из бортовых электродов будет иметь полярность, отличную от других, а значит, бортовые цепи получат напряжение от наземного зарядного источника. С помощью специально разработанной программы имитационного моделирования проанализирована вероятность успешной посадки аппарата в зависимости от конфигурации расположения точек касания бортовых электродов с полосами платформы. Изучено также влияние на результат неопределенности координат точек касания. Исследовались 4 варианта схем расположения точек касания: 3-, 4-, 6- и 8-точечная схемы с расположением точек в вершинах правильных многоугольников. Для каждой из схем выявлены оптимальные диапазоны радиуса описывающей многоугольники окружности (при фиксированной ширине полосы), для которых вероятность успешной посадки составляет 100%.

Полный текст:

PDF

Литература


Беспилотная авиация: терминология, классификация, современное состояние [Текст]/ В.С.

Фетисов, Л.М. Неугодникова, В.В. Адамовский,

Р.А. Красноперов; под ред. В.С. Фетисова. – Уфа:

ФОТОН, 2014. – 217 с.

Фетисов В.С. Подзарядка электрических

беспилотных летательных аппаратов: обзор существующих разработок и перспективных решений

[Текст]/ В.С. Фетисов, М.И. Тагиров, А.И. Мухаметзянова // Авиакосмическое приборостроение. –

– № 11. – С. 7–26.

Fetisov V.S. Continuous monitoring of terrestrial

objects by means of duty group of multicopters [Text] /

V. Fetisov, O. Dmitriyev, L. Neugodnikova, S. Bersenyov, I. Sakayev // Proceedings of XX IMEKO World

Congress “Metrology for Green Grouth”. – 9-14 Sept.

– Busan, Republic of Korea. – P.86. – URL: http://

vositef.url.ph/index.files/PUBL/Fetisov_Dmitriyev_

multicopters_final.pdf

Kemper, P. UAV Consumable Replenishment:

Design Concepts for Automated Service Stations

[Text] / P. Kemper, K. Suzuki, J. Morrison // Journal

of Intelligent and Robotic Systems. – 2011. – Vol. 61.

– №1. – P. 369-397. – URL: http://www.researchgate.

net/publication/220062239_UAV_Consumable_

Replenishment_Design_Concepts_for_Automated_

Service_Stations

Deploying Drones for the Enterprise: официальный сайт компании SkySense [Electronic resourse].

– URL: http://skysense.co

Фетисов В.С. Моделирование электрических цепей интеллектуальной контактной матрицы

[Текст] / В.С. Фетисов, О.В. Мельничук // Электротехнические и информационные комплексы и

системы. – 2015. – № 4. – т. 11. – С.34-40.

Фетисов В.С. Наземные станции подзарядки

электрических беспилотных летательных аппаратов

на основе открытых контактных площадок [Текст]

/ В.С. Фетисов, Ш.Р. Ахмеров, Р.В. Сизоненко, Р.А.

Красноперов // Электротехнические и информационные комплексы и системы. – 2014. – №2. – С.

-53.

Патент РФ на полезную модель № 135469

Система подзарядки бортового аккумулятора

воздушного робота [Текст] / В.С. Фетисов, Ш.Р.

Ахмеров, А.И. Мухаметзянова; патентообладатель:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального

образования «Уфимский государственный авиационный технический университет» (RU). – Заявл.

07.2013. – Опубл. 10.12.2013. – Бюл. № 34.

Фетисов В.С., Ахмеров Ш.Р. Системы подзарядки электрических беспилотных летательных

аппаратов с вертикальным взлетом-посадкой на

основе посадочных платформ с плоскопараллельными открытыми контактными площадками [Текст]

/ В.С. Фетисов, Ш.Р. Ахмеров // Приборы и системы.

Управление, контроль, диагностика. – 2015. – № 7. –

С. 41-49.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.