Станция замены аккумуляторов коптера - на крыше...
TRANSCRIPT
Системы автоматической зарядки БПЛА
ООО Научно-производственный комплекс «Станкопроект»
Наименование проекта:
СОЗДАНИЕ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАРЯДКИ И ЗАМЕНЫ АККУМУЛЯТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Автор проекта:
Черненко Олег Спартакович кандидат технических наук, директор НПК, изобретатель
Телефон: +7- 8482 -79-69-28, сот.: +7-903-332-46-99
E-mail: [email protected]
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 2
Коммерческий продукт № 1
КОПТЕР - НА КРЫШЕ АВТОМОБИЛЯ СО СТАНЦИЕЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАРЯДКИ И ЗАМЕНЫ АККУМУЛЯТОРА
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 3
АКТУАЛЬНОСТЬ
Возможности профессионального , в частности
полицейского , использования электрических коптеров
ограничены в связи с необходимостью участия оператора в
процессах зарядки и замены аккумулятора.
Опытные образцы станций автоматической зарядки и
замены аккумуляторов коптеров разработаны в США в
Массачусетском технологическом институте. Однако эти
станции способны работать только в помещении (при
отсутствии ветра).
Своевременно подключившись к данной проблеме, Россия сможет занять лидирующее положение на рынке автоматических зарядных станций для коптеров.
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 4
ЦЕЛЬ ПРОЕКТА
Расширение области профессионального , в частности
полицейского, использования электрических коптеров путем
автоматизации зарядки и замены аккумуляторов
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 5
РЕШАЕМЫЕ ЗАДАЧИ
- создание станций автоматической зарядки и
замены аккумулятора (СЗАК) для наиболее массовых
моделей коптеров DGI без изменения их конструкции ;
- время замены аккумулятора не более 20 секунд;
- горизонтальная точность посадки коптера на
станцию ± 1 см при наличии ветра до 5 м/сек;
- управление коптером, включая операции взлета,
посадки и замены аккумулятора, не выходя из автомобиля ;
- установка СЗАК на крыше автомобиля .
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 6. Квадрокоптер DJI Phantom 3 Proffesional - вид спереди
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 7. Квадрокоптер DJI Phantom 3 Proffesional - вид снизу
аккумулятор
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 8. Квадрокоптер DJI Phantom 3 Proffesional - вид сбоку
аккумулятор
Удаление аккумулятора
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 9. Аккумулятор квадрокоптера DJI Phantom 3 Proffesional
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 10
ПРИНЦИП НОВОГО РЕШЕНИЯ
Использование магнитных сил отталкивания и
притяжения для корректировки положения коптера при
посадке .
Системы автоматической зарядки БПЛА
Станция автоматической зарядки и замены аккумулятора коптера
Лист 11. Устройство станции
8
11
9
7
6
541 3
1- корпус
2 – направляющий
элемент
3 - электромагнит
4 – аккумулятор
5 - блок поворотный
6 - шаговый привод
7 – мотор–редуктор
8 - зубчатая рейка
9 – захват
10 – магнит коптера
11 - направляющий
магнит
10
2
Системы автоматической зарядки БПЛА
Станция автоматической зарядки и замены аккумулятора коптера
Лист 12. Посадка коптера . Корректировка положения коптерамагнитными силами отталкивания Fo.
FoFo11
3
10
Системы автоматической зарядки БПЛА
Станция автоматической зарядки и замены аккумулятора коптера
Лист 13. Посадка коптера . Корректировка положения коптерамагнитными силами притяжения Fп.
Fп Fп11
3
10
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 14. Магнитная корректировка положения коптера при посадке
Магнитная корректировка положения коптера при посадке
1. Постоянные магниты 10 коптера и 11 станции отталкиваются друг от друга
(лист 12).
2. Постоянные магниты 10 коптера и электромагниты 3 станции могут
взаимодействовать в режимах притяжения, отталкивания и отсутствии
силового воздействия в зависимости от направления и силы тока в катушке
электромагнита (листы 12 и 13).
3. Посадка коптера осуществляется при отключенной системе GPS,
отключении компаса и включении системы оптической ориентации коптера.
4. При попадании коптера в зону магнитного воздействия магнитов 11 последние
корректируют горизонтальное положение коптера за счет сил отталкивания,
действующих на магниты коптера 10 .
5. При попадании коптера в зону магнитного воздействия электромагнитов 3,
последние корректируют горизонтальное положение коптера за счет сил
притяжения, действующих на магниты коптера 10 .
6. После посадки коптер удерживается на станции с помощью магнита 10,
притянутого к электромагниту 3.
7. При взлете нейтрализуется сила притяжения магнита 10 к электромагниту 3
путем изменения направления тока в электромагните 3.
Системы автоматической зарядки БПЛА
Станция автоматической зарядки и замены аккумулятора коптера
Лист 15. Замена аккумулятора (позиция 1)
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 16. Замена аккумулятора (позиция 2)
Станция автоматической зарядки и замены аккумулятора коптера
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 17. Замена аккумулятора (позиция 3)
Станция автоматической зарядки и замены аккумулятора коптера
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 18. Поворотный блок (вид спереди)
Позиция 3 -
поворот
блока
Позиция 1-
исходная Позиция 2 -
удаление
аккумулятора
Станция автоматической зарядки и замены аккумулятора коптера
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 19. Система зарядки и смены аккумулятора коптера
Работа станции замены аккумуляторов
1. После посадки коптера на станцию захват 9 вытаскивает
разряженный аккумулятор из гнезда коптера и помещает его на свободную
позицию поворотного блока 5 (листы 15 ,16 и 17).
2. Блок 5 поворачивается на 90º, подводя к гнезду коптера заряженный
аккумулятор (лист 18).
3. Захват 9 выдвигается и загружает заряженный аккумулятор в
гнездо коптера.
4. Коптер готов к полету .
Время зарядки аккумулятора:
tz = tp*(z – 1)
tp – время полета
z - число позиций зарядно-сменного блока
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 20. Ангар для коптера со станцией замены аккумулятора - на крыше автомобиля
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 21. Ангар для коптера со станцией замены аккумулятора - на крыше полицейского автомобиля
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 22
ПРЕИМУЩЕСТВА
- автоматизация операций посадки и взлета,
зарядки и замены аккумуляторов существенно уменьшает
долю участия оператора в управлении и обслуживании
коптера;
- установка станции замены аккумуляторов на
крыше автомобиля и возможность управления коптером ,
не выходя из автомобиля , резко повышают
производительность и удобство видеонаблюдения;
- значительно расширяется область
профессионального использования коптеров.
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 23. Новизна
НОВИЗНА
Патентный поиск, выполненный с помощью информационно-
поисковой системы ФИПС и espacenet.com по патентам России и
других стран, подтверждает новизну и патентную чистоту ряда
технических решений, представленных в настоящем проекте.
Готовятся к подаче в ФИПС следующие заявки на выдачу
патентов РФ:
1) Способ корректировки положения БПЛА при посадке;
2) Станция зарядки и замены аккумулятора
электрического БПЛА.
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 24
ПРИМЕНЕНИЕ
- полицейские патрульные функции по наблюдению за
общественным порядком, фиксации правонарушений, слежению,
преследованию преступников и т.п.;
- регистрация нарушений правил дорожного движения
подразделениями ГИБДД;
- работы МЧС: поиск людей, обнаружение пожаров, наводнений и
т.п. ;
- выполнение тактических задач военной разведки ;
- мониторинг электростанций, ЛЭП, нефтегазопроводов, дорог,
железнодорожных линий;
- охрана промышленных и военных объектов;
- срочная доставка корреспонденции и бандеролей.
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 25
ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Использование электрических коптеров совместно со
станциями автоматической зарядки и замены аккумуляторов
в полиции позволит сократить численность полицейских
патрульных подразделений и повысить эффективность
подразделений ГИБДД.
В России - 93 тысячи сотрудников патрульно –
постовой службы (ППС) полиции. Бюджетные расходы на одного
полицейского составляют 20,4 тыс. долларов в год.
Сокращение 10% (9,3 тыс. ) полицейских ППС
позволит получить экономию бюджета РФ в 226 млн. $ (18млрд. рублей).
Системы автоматической зарядки БПЛА
Лист 26
ВЫХОД НА МИРОВОЙ РЫНОК
Учитывая то, что за рубежом (в США) делают только
первые шаги по созданию станций автоматической зарядки
и замены аккумуляторов электрических БПЛА, при
оперативной концентрации интеллектуальных и
финансовых ресурсов на этой проблеме в России имеется
возможность занять ведущие позиции в области
разработки и производства упомянутых станций и выхода
на мировой рынок.