Explotando la energía solar durante una misión de mapeo aéreo en un UAV ligero
Autores: Hrovatin, Dejan; emva, Andrej
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Explotando la energía solar durante una misión de mapeo aéreo en un UAV ligero
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estudio
Vehículo aéreo no tripulado ligero
Galio-arseniuro
Módulos solares
Seguidor del punto de máxima potencia
Eficiencia energética
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, presentamos opciones para extender la resistencia de un vehículo aéreo no tripulado (UAV) ligero, junto con sus ventajas y desventajas. Presentamos una solución desarrollada basada en el uso de módulos solares de arseniuro de galio (GaAs) instalados en un UAV y conectados a un seguidor del punto de máxima potencia (MPPT) hecho a medida con un algoritmo de perturbación y observación (P&O) integrado. Se presenta el comportamiento matemático necesario para calcular la producción de energía eléctrica a partir de energía solar en el UAV a partir de ángulos conocidos de rotación del UAV, la posición del sol en el cielo, mediciones de irradiancia solar, el área del módulo solar y la eficiencia de los módulos solares. Se presenta una comparación de los resultados de producción de energía eléctrica calculados y medidos realmente durante una misión de cartografía aérea. Realizamos una serie de vuelos de misión de cartografía aérea y los resultados experimentales confirman un valor de eficiencia energética de más del 96.27% para el MPPT y una resistencia de vuelo extendida de hasta un 21.25%. Además, las mediciones a bordo y otros datos capturados durante los vuelos confirman el cálculo propuesto de producción de energía eléctrica.
Descripción
En este estudio, presentamos opciones para extender la resistencia de un vehículo aéreo no tripulado (UAV) ligero, junto con sus ventajas y desventajas. Presentamos una solución desarrollada basada en el uso de módulos solares de arseniuro de galio (GaAs) instalados en un UAV y conectados a un seguidor del punto de máxima potencia (MPPT) hecho a medida con un algoritmo de perturbación y observación (P&O) integrado. Se presenta el comportamiento matemático necesario para calcular la producción de energía eléctrica a partir de energía solar en el UAV a partir de ángulos conocidos de rotación del UAV, la posición del sol en el cielo, mediciones de irradiancia solar, el área del módulo solar y la eficiencia de los módulos solares. Se presenta una comparación de los resultados de producción de energía eléctrica calculados y medidos realmente durante una misión de cartografía aérea. Realizamos una serie de vuelos de misión de cartografía aérea y los resultados experimentales confirman un valor de eficiencia energética de más del 96.27% para el MPPT y una resistencia de vuelo extendida de hasta un 21.25%. Además, las mediciones a bordo y otros datos capturados durante los vuelos confirman el cálculo propuesto de producción de energía eléctrica.