Drone cu aripi fixe: evoluția tehnologiei
În ultimii șapte ani, a avut loc o schimbare masivă, pe măsură ce utilizarea vehiculelor aeriene fără pilot (UAV) sa extins dincolo de sectorul militar în utilizarea comercială. Această schimbare a început pe măsură ce dronele multirotoare au deschis profesioniștilor din industrii posibilitatea de a culege imagini și date despre locație într-un fel și cu o viteză pe care nu o făcuseră niciodată înainte. Cu toate acestea, pe cât de mult s-au arătat promițătoare pentru sondaje, multirotoarele au prezentat rapid utilizatorilor un tavan de sticlă – folosind atât de multă putere pentru a rămâne în sus, încât nu au putut face față proiectelor mari.
Multirotoarele, cum ar fi DJI Phantom, rămân utile pentru proiecte mai mici și pentru aplicații care necesită funcționalitate hover pentru imagini. Dar în cazul site-urilor mari de mine, proiectelor rutiere, aplicațiilor agricole masive și amenajării orașului, clienții au căutat o actualizare a sistemului ca mijloc de a evita atât de multe schimburi de baterii și atât de mult timp pe teren. Dezvoltatorii de drone au anticipat acest lucru și aveau pregătită o soluție: drona de sondaj cu aripă fixă.
Cum diferă ridicarea multirotorului și a dronei cu aripă fixă
Deoarece se află în mod constant în modul hover, multirotoarele folosesc cantități mari de energie doar pentru a rămâne în sus, astfel încât se mișcă mai lent atunci când captează imagini și nu pot zbura pentru perioade lungi de timp. UAV-urile cu aripă fixă necesită mult mai puțină energie în modul de croazieră, deoarece captează date. Acest lucru se datorează aripilor lor, care încurajează o ridicare pasivă, astfel încât acopera mai mult teren, mai repede.
Avantajele dronei cu aripă fixă și se ridică la proeminență
Secretul succesului cu aripi fixe a fost designul său. În timp ce un multirotor aspiră în mod constant multă putere de la baterie pentru a-și învârti elicele suficient pentru a genera portanță, o aripă fixă necesită doar energia necesară pentru a o propulsa înainte. Susținerea aeronavei este generată pasiv, pe măsură ce aripile sale taie aerul la un anumit unghi. Acest lucru înseamnă că aceste sisteme pot zbura mult mai mult și pot acoperi mult mai mult teren decât multirotoarele.
Așadar, producătorii de frunte cu aripi fixe, precum Parrot și Delair, au venit cu soluții cu aripi fixe, cum ar fi Parrot Disco (discontinuat în 2017), SenseFly eBee (2013-prezent) și eBee X (2019-prezent); și Delair UX11 (2018-prezent). Toate acestea erau relativ compacte și puteau fi lansate manual, oferind mult mai multă acoperire decât un multirotor într-un singur zbor. Nu este necesar niciun tren de aterizare, deoarece alunecă în jos pentru a ateriza pe burtă.
O opțiune comună de lansare pentru dronele clasice cu aripă fixă, lansarea manuală oferă o senzație ușoară operațiunilor, dar implică o oarecare coordonare și respect pentru a evita lamele dronei.
Deoarece aripile fixe erau anterior singura posibilitate de acoperire a unei suprafețe mari cu posibilități rezonabile de calitate, rezoluție și precizie a datelor, acestea s-au dovedit utile pentru proiecte mai mari care ar fi durat mult mai mult cu multirotoare și uneori au fost imposibile pe jos. De fapt, pe măsură ce au devenit din ce în ce mai populare, a apărut o nișă care a fost odată dominată de date satelitare și avioane cu pilot. Acest lucru se datorează faptului că adună date la o rezoluție mai mare și rămân sub acoperirea norilor în timp ce desfășoară sondaje mai sigure la o fracțiune din cost.
Ce este o dronă cu aripă fixă?
- Similar cu o aeronavă de pasageri, o dronă cu aripă fixă se bazează pe aripile sale lungi înclinate pentru a crea un efect de portare în timpul croazierei
- Spre deosebire de multirotoare, aceste UAV-uri nu au nevoie de atâta baterie pentru a rămâne în sus, deoarece efectul de ridicare este pasiv.
- Dronele clasice cu aripă fixă necesită o catapultă sau o lansare manuală pentru a lua zborul și o parașută sau o suprafață moale pentru a ateriza
- Dronele cu aripă fixă cu decolare și aterizare verticală (VTOL) sunt un hibrid între o aripă fixă și un multirotor, care poate transporta sarcini utile de vârf și decolare și aterizare de pe o gamă mai largă de suprafețe
Dezavantaje ale aripii fixe (și o forță pentru ceva mai mult)
Pe măsură ce se vorbea despre avantajele dronelor cu aripi fixe, multe companii au început să facă trecerea pentru a economisi timp în domeniu. Dar au existat – și vor exista întotdeauna – câteva capturi care ajung să consume destul de mult timp pentru proiect, limitând în același timp calitatea rezultatelor.
În primul rând, aceste sisteme necesită zone de aterizare mari, deschise și relativ moi. Dacă un teren de fotbal sau de fotbal se află în apropiere, acest lucru reduce riscul. Dar, dacă nu, căutarea unor astfel de zone similare pe o mină, o construcții sau un șantier împădurit poate fi un exercițiu care consumă timpul, dacă nu chiar inutil. Adăugați la aceasta că, dacă zona nu este suficient de mare, se știe că UAV-urile cu aterizare pe burtă se lovesc de copaci sau de obstacole atunci când vântul de joasă altitudine bate sau din cauza unor erori de planificare care nu pot fi remediate odată ce aterizarea a început.
În al doilea rând, când aterizează într-o zonă larg deschisă, planificată, aripa fixă trece printr-un accident controlat. De fiecare dată. Șocul pe care acesta îl transmite prin dronă și sarcina ei utilă îi scurtează durata de viață.
În al treilea rând, deoarece dronele clasice, lansate manual, cu aripă fixă cu aterizare pe burtă trebuie aruncate în aer și trebuie să aterizeze așa cum am menționat, trebuie să fie ușoare. Aceasta înseamnă că sarcina utilă nu o poate îngreuna, iar sarcinile utile de vârf sunt grele.
Cel mai mult veți obține din dronele de cartografiere cu aripă fixă care nu necesită catapultă sau aterizare cu o parașută sau airbag este o sarcină utilă în intervalul 20-25 MP. Acest lucru oferă o precizie decentă, dar merită să priviți îndeaproape modul în care acest lucru influențează acoperirea și calitatea în comparație cu o sarcină utilă de calitate superioară în zborul cu aripă fixă (discutat în secțiunea următoare).
Toate aceste dezavantaje pot însemna timpi de nefuncționare sau zboruri repetate, ambele reducând beneficiile sistemului. Cu toate acestea, utilizatorii au fost dispuși să suporte acest lucru, deoarece beneficiile încă depășeau alte metode… până când a apărut VTOL.
Conversația în schimbare: de la aripă fixă la VTOL
Încă din 2013, tehnologia hibridă VTOL a impresionat cercetătorii care au văzut-o drept următorul pas în soluțiile comerciale UAV. Până în 2017, VTOL a început să capete tracțiune pe piață ca o soluție care oferea utilizatorilor acoperirea unei drone cu aripă fixă plus decolarea și aterizarea verticală controlată a unui multirotor. Acest lucru a însemnat două descoperiri importante:
În primul rând, operatorii nu mai trebuiau să caute zone masive și moi pentru a ateriza. Aripa fixă VTOL poate ateriza într-o zonă mai mică, iar unele pot chiar să se ridice și să coboare în jurul standurilor înalte de copaci. În al doilea rând, calitatea încărcăturii utile nu mai este limitată la 20 MP, deoarece ridicarea pasivă a zborului cu aripi fixe poate menține camerele mai grele în aer mai mult timp. Aceasta înseamnă că puteți aduna date la o precizie mult mai mare, chiar și la nivel de sondaj, și o rezoluție mai bună.
Un alt avantaj al camerelor de ultimă generație de pe o ambarcațiune VTOL este acoperirea. Deoarece capabilitățile de rezoluție ale unei sarcini utile mai bune sunt duble, utilizatorii pot zbura mai sus și pot acoperi mai multă zonă per imagine la aceeași rezoluție. Acest lucru permite capturarea datelor cu drone pentru proiecte de dimensiuni mult mai mari, chiar și în intervalul de sute de kilometri pătrați.
Găsirea celui mai bun UAV pentru nevoile dumneavoastră
După cum puteți vedea, drona cu aripă fixă a trecut printr-o evoluție destul de mare în ultimii cinci ani, cu capabilități hibride care deschid noi opțiuni. Când comparați costurile și beneficiile, este important să luați în considerare atât aplicațiile la care lucrați acum, cât și aplicațiile pe care doriți să le abordați în viitor.
Dacă alegeți o dronă clasică cu aripă fixă, veți fi limitat la tipurile de aplicații la care puteți lucra din cauza modului în care se lansează și aterizează și a capacităților limitate ale senzorului. Deși ar putea fi puțin mai puțin costisitor, ar putea foarte bine să vă coste mai mult pe termen lung în ceea ce privește proiectele pe care nu le puteți prelua și pentru că este mai probabil să ridice o factură în ceea ce privește reparațiile.
Mai exact, costurile în cazul unei prăbușiri sau aterizării proaste cu o aripă fixă clasică includ adesea: taxe de călătorie și dublarea timpului pentru a zbura din nou, nopți suplimentare în hoteluri pentru proiecte la distanță în timp ce piloții așteaptă reparații sau piese și costurile de reparație sau înlocuire dacă nu sunt acoperite de asigurare sau garanții.
Pe de altă parte, o dronă VTOL poate aborda proiecte mari, oferind rezultate consistente într-un mod de încredere, cu bonusul suplimentar al unui nivel mai ridicat de siguranță. Mai exact, operatorii mențin o distanță față de aeronavă în orice moment, deoarece aceasta poate decolare și ateriza în mod autonom. În plus, mișcările neplanificate în rafale de vânt sau, mai rău, accidentele, sunt reduse la minimum datorită decolării verticale și aterizărilor precise.
În cele din urmă, VTOL înseamnă mai puțină ezitare în ceea ce privește semnarea contractelor pentru acoperirea site-urilor accidentate sau împădurite, iar calitatea imaginii se îmbunătățește la nivelul sarcinilor utile cu 42 MP și mai mult. Adăugați la aceasta că proiectele vor dura mai puțin timp pentru a fi finalizate datorită acoperirii mai bune cu aceste grade de încărcături utile și ați economisit la fel de mult (sau mai mult decât) ați investit pentru a face upgrade la o tehnologie cu aripă fixă care este lider pe piață astăzi.