Un enfoque híbrido de carga de baterías para la programación de vigilancia fronteriza asistida por drones
Autores: Kim, Seon Jin; Lim, Gino J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Un enfoque híbrido de carga de baterías para la programación de vigilancia fronteriza asistida por drones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Método propuesto
Drones
Sistemas de carga inalámbrica
Modo híbrido
Duración del vuelo
Eficiencia de carga
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un nuevo método para extender la capacidad de vuelo de los drones en tiempo real. El nuevo método combina dos métodos de carga inalámbrica (sistemas de carga inalámbrica estacionaria y sistemas de carga inalámbrica dinámica) en un modo híbrido. Los drones deben regresar con frecuencia a un centro de control terrestre para reemplazar o recargar su batería debido al rendimiento limitado de las baterías montadas en los drones. Para reducir la necesidad de regresar al centro, se han propuesto sistemas de carga inalámbrica estacionaria y sistemas de carga inalámbrica dinámica. Sin embargo, algunos inconvenientes de los dos sistemas incluyen la necesidad de aterrizar/detenerse en los sistemas de carga estacionaria y la incertidumbre de la eficiencia de carga en los sistemas de carga dinámica. Por lo tanto, para resolver las limitaciones actuales, proponemos el enfoque híbrido para extender la duración del vuelo de los drones en tiempo real. Se propone un modelo de formulación matemática para decidir una ubicación de instalación óptima y el tiempo de operación del modo híbrido. Se realiza un estudio de caso para ilustrar la viabilidad y efectividad del método propuesto. Los resultados del estudio de caso muestran que podemos alargar la duración del vuelo por carga desde el punto de lanzamiento inicial (30 min a 32-59 min), y si el valor de la eficiencia de carga de los sistemas de carga dinámica se mantiene por encima de un cierto nivel, el tiempo dedicado a los sistemas de carga estacionaria se reduce significativamente (58 min a 22 min).
Descripción
Este documento propone un nuevo método para extender la capacidad de vuelo de los drones en tiempo real. El nuevo método combina dos métodos de carga inalámbrica (sistemas de carga inalámbrica estacionaria y sistemas de carga inalámbrica dinámica) en un modo híbrido. Los drones deben regresar con frecuencia a un centro de control terrestre para reemplazar o recargar su batería debido al rendimiento limitado de las baterías montadas en los drones. Para reducir la necesidad de regresar al centro, se han propuesto sistemas de carga inalámbrica estacionaria y sistemas de carga inalámbrica dinámica. Sin embargo, algunos inconvenientes de los dos sistemas incluyen la necesidad de aterrizar/detenerse en los sistemas de carga estacionaria y la incertidumbre de la eficiencia de carga en los sistemas de carga dinámica. Por lo tanto, para resolver las limitaciones actuales, proponemos el enfoque híbrido para extender la duración del vuelo de los drones en tiempo real. Se propone un modelo de formulación matemática para decidir una ubicación de instalación óptima y el tiempo de operación del modo híbrido. Se realiza un estudio de caso para ilustrar la viabilidad y efectividad del método propuesto. Los resultados del estudio de caso muestran que podemos alargar la duración del vuelo por carga desde el punto de lanzamiento inicial (30 min a 32-59 min), y si el valor de la eficiencia de carga de los sistemas de carga dinámica se mantiene por encima de un cierto nivel, el tiempo dedicado a los sistemas de carga estacionaria se reduce significativamente (58 min a 22 min).