Sistema de carga autónomo para enjambres de drones: Extendiendo tiempo de misión con Vehículos Terrestres No Tripulados

Se desarrolló un método para que un enjambre de cientos de pequeños drones alimentados por batería regresen autónomamente de misiones militares a vehículos terrestres no tripulados (UGVs) para recarga. Se están desarrollando algoritmos para permitir planificación de rutas para múltiples equipos de pequeños vehículos aéreos y terrestres no tripulados. Esto optimizará la extensión del rango operacional y tiempo en misión.

Al desplegar un enjambre de cientos o miles de sistemas aéreos no tripulados (UAS), cada sistema tiene solo unos 26 minutos con las tecnologías de batería actuales para realizar una misión de vuelo y regresar a su base antes de perder energía de batería, lo que significa que todos podrían concebiblemente regresar al mismo tiempo para que les reemplacen las baterías.

Los soldados, por ejemplo, necesitarían llevar unos miles de baterías en misiones para facilitar esto, lo cual es logísticamente abrumador. El uso de baterías de recarga rápida y tecnologías de transferencia de energía inalámbrica permitirá que múltiples pequeños UAS giren alrededor de vehículos terrestres no tripulados para carga inalámbrica y esto no requerirá participación de soldados.

Para drones más grandes, la investigación explorará la ciencia fundamental necesaria para desarrollar sensores de combustible miniaturizados para futuros sistemas de propulsión híbrida-eléctrica multi-combustible. Los sensores de propiedades de combustible ayudarán a soldados que operan equipos basados en combustible a medir propiedades de combustible en tiempo real para los vehículos aéreos y terrestres del Ejército. Este conocimiento permitirá al personal del Ejército prevenir fallas catastróficas de los sistemas y aumentar su rendimiento y fiabilidad.

El sensor de combustible le dice al operador qué tipo de combustible se está entregando del tanque al motor. Esta señal de entrada puede usarse para decir inteligentemente al motor que ajuste parámetros de control del motor según el tipo de combustible para evitar fallas. Estos datos también pueden usarse para encontrar fallas de causa raíz si algún componente del motor falló prematuramente.

La investigación actual en desarrollo de sensores de combustible examina los efectos de la estructura y química del combustible en la ignición en futuros motores de drones multi-combustible para que el control en tiempo real pueda implementarse. Este proyecto explora más la ciencia subyacente usando técnicas avanzadas, incluyendo diagnósticos espectroscópicos y análisis de ciencia de datos, para tanto habilitar como acelerar el control en tiempo real.