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Un mecanismo de carga asistida para vehículos aéreos no tripulados

Autores: Huang, Chenn-Jung; Hu, Kai-Wen; Cheng, Hao-Wen

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un mecanismo de carga asistida para vehículos aéreos no tripulados


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Efecto invernadero global
Problemas de contaminación del aire
Generación de energía
Combustibles fósiles
Energías renovables
Vehículos aéreos no tripulados (UAVs)

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 57

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El efecto invernadero global y los problemas de contaminación del aire se han deteriorado en los últimos años. Se espera que la generación de energía en el futuro cambie de los combustibles fósiles a las energías renovables, y muchos países también han anunciado la prohibición de la venta de vehículos impulsados por combustibles fósiles en las próximas décadas, para aliviar eficazmente el efecto invernadero global y los problemas de contaminación del aire. Además de los vehículos eléctricos (EVs) que reemplazarán a los vehículos tradicionales de combustible como los principales vehículos de transporte terrestre en el futuro, los vehículos aéreos no tripulados (UAVs) también se han utilizado gradualmente y más recientemente para fines militares y civiles. La literatura reciente estimó que los UAVs se convertirán en el principal medio de transporte para los servicios de entrega de mercancías antes de 2040, y el desarrollo de UAVs de pasajeros también extenderá el transporte terrestre humano tradicional al transporte aéreo de baja altitud. En los últimos años, la literatura ha propuesto el uso de suministro de energía renovable, intercambio de baterías y estaciones de carga para recargar las baterías de los UAVs. Sin embargo, la incertidumbre de la generación de energía renovable no puede garantizar el suministro estable de energía de los UAVs. Incluso es muy posible que un gran número de UAVs necesiten ser cargados durante el mismo período, causando congestión en las estaciones de carga o instalaciones de intercambio de baterías y retrasando los horarios programados de los UAVs. Aunque los estudios han propuesto el método de emplear vehículos eléctricos móviles junto con la tecnología de carga inalámbrica para proporcionar electricidad a los UAVs con necesidades urgentes, los esquemas de carga siguen siendo demasiado simplificados y tienen muchas restricciones. Además, se deben proporcionar diferentes opciones de carga para adaptarse a la necesidad individual de cada UAV. En vista de esto, este trabajo intenta satisfacer las características de misión y las necesidades de varios UAVs proporcionando un plan de vuelo adaptativo y de carga adjunto a cada UAV individual, así como reduciendo la carga de energía de la generación de energía renovable durante el período pico. Realizamos una serie de simulaciones para evaluar el rendimiento de la ruta de vuelo propuesta y el mecanismo de carga. Los resultados de la simulación revelaron que las soluciones propuestas en este trabajo pueden ser utilizadas por los operadores de UAV para satisfacer las necesidades de cada UAV individual.

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