Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Новозеландцы представили открытый проект дрона-аэростата на Raspberry Pi

Minas Liarokapis / YouTube

Новозеландские инженеры представили открытый проект дрона-аэростата, выполненного из доступных компонентов. Он состоит из воздушного шарика и пристегивающегося к нему на липучках 3D-печатного корпуса с тремя винтами для управления полетом. За управление дроном отвечает микрокомпьютер Raspberry Pi, а документация для самостоятельной сборки выложена на GitHub. Статья с описанием разработки будет опубликована в IEEE Access, а ее препринт доступен на сайте авторов.

На сегодняшний день подавляющее большинство гражданских беспилотных летательных аппаратов имеют конструкцию мультикоптера. Популярность этой конструкции обусловлена прежде всего тем, что она проста механически, а также с точки зрения управления, если сравнивать с беспилотниками самолетного типа. Но «плата» за эту простоту заключается в довольно низкой эффективности полета, и, как следствие, небольшой продолжительности полета, обычно составляющей 20-30 минут. Кроме того, мультикоптерам приходится вращать винты на большой скорости, что делает их шумными и опасными, поэтому в помещении такие аппараты стараются не применять.

Галь Горьюп (GAL GORJUP) и Минас Лиарокапис (MINAS LIAROKAPIS) из Оклендского университета создали недорогой дрон, лишенный большинства этих недостатков. Они выбрали конструкцию аэростата, потому что он имеет нейтральную плавучесть и расходует энергию только на маневры, а также имеет мягкий корпус, поэтому не так опасен для людей. Инженеры сразу выбрали в качестве газа гелий из-за его безопасности и достаточно низкой плотности, а после оценки пяти разных шаров выбрали 91-сантиметровый шар с фольгированной поверхностью. Он способен поднимать груз массой 80 граммов, а благодаря металлизированной поверхности гелий в нем сохраняется дольше всего среди рассмотренных шаров.


Гондола аэростата состоит из напечатанного на 3D-принтере корпуса, к которому крепится три ротора с винтами: два по бокам для продольного полета и поворотов, а еще один установлен снизу и отвечает за управление высотой. Внутри корпуса установлен микрокомпьютер Raspberry Pi Zero W, камера и аккумулятор на 500 миллиампер-часов.

Гондола крепится к аэростату на липучках, причем инженеры сделали на нем два места крепления, одно из которых располагается по центру, а второе смещено к краю. Тестовые полеты показали, что при асимметричном расположении гондолы аппарат более стабильно сохраняет продольный курс во время полета. Кроме того, получая данные о своем положении от внешней системы отслеживания, дрон смог относительно точно летать по круговой траектории.

В прошлом году японские инженеры создали другой дрон-аэростат со сферическим шаром. Он имеет еще более безопасную конструкцию, потому что в нем используются не вращающиеся винты, а пьезоэлектрические двигатели для маневрирования.

Григорий Копиев




Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.