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UAV VTOL et à voilure fixe, pilotes automatiques, GCS, composants et charges utiles pour UAS
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L’augmentation de l’autonomie des véhicules aériens sans pilote électriques (drones, UAV, UAS, RPAS) est une considération importante pour de nombreux fabricants de drones, d’UAV et de véhicules autonomes. Bien que cela puisse être réalisé en ajoutant des batteries, le poids et l’espace supplémentaires rendent souvent cette solution contre-productive. Les progrès réalisés dans le domaine de la technologie solaire ont fait de la technologie photovoltaïque (PV) une alternative possible pour alimenter les UAV, les drones et autres aéronefs sans pilote.
Solar Powered HALE UAS by UAVOS
Les UAV rotatifs ne disposent généralement pas d’un espace suffisant pour installer des panneaux solaires. Ils sont moins efficaces que les aéronefs à voilure fixe pour générer de la portance, ce qui signifie que leur agrandissement représente un défi technique important. Un quadricoptère expérimental 100 % solaire a été développé par une équipe de l’université de Singapour. Cependant, il est extrêmement fin et actuellement incapable de transporter une charge utile importante.
Les petits UAS à voilure fixe peuvent disposer d’une surface suffisante pour intégrer des panneaux solaires qui augmenteront l’endurance de l’appareil. Pour les plateformes UAV existantes, si une technologie solaire suffisamment fine et flexible est choisie, cela peut même être réalisé sans avoir à repenser la structure du drone.
UAVOS ApusDuo High Altitude Long Endurance UAV
Les HALE UAS, également connus sous le nom de HAPS (High-Altitude Pseudo-Satellites), sont conçus pour fonctionner en continu dans la stratosphère pendant plusieurs mois. Les applications des drones HALE comprennent la surveillance continue et la fourniture de communications dans les zones où l’infrastructure réseau est insuffisante ou inexistante.
À l’heure actuelle, aucun UAS HALE n’est capable d’effectuer des missions tout au long de l’année. Cependant, grâce à la croissance des secteurs de l’industrie solaire et des technologies des systèmes sans pilote, la recherche et le développement des plateformes HALE s’intensifient et leurs performances ne cessent de s’améliorer.
Les batteries ne peuvent à elles seules assurer le fonctionnement continu de ces drones à haute altitude et longue endurance. Les cellules solaires constituent donc un élément essentiel de leurs systèmes d’alimentation.
En raison de l’altitude à laquelle ils opèrent, les UAS HALE sont confrontés à des conditions particulières. Une altitude plus élevée signifie des températures plus basses, ce qui augmente en fait la puissance de sortie des cellules solaires. Le facteur qui permet d’améliorer les performances dépend du coefficient de température du matériau, qui peut varier en fonction des larges plages de température rencontrées à ces altitudes.
Les drones HALE volent généralement à des altitudes comprises entre 15 et 24 km, ce qui leur permet de bénéficier d’un ensoleillement optimal et d’une certaine protection contre les rayons ultraviolets grâce à la couche d’ozone. Outre la température, les performances solaires de ces cellules dépendent également de l’irradiance spectrale, qui varie en fonction de l’heure de la journée, de la période de l’année et de l’angle d’incidence de la cellule solaire par rapport au soleil.
En raison de leur taille, le poids est une préoccupation croissante pour les drones HALE. Les cellules solaires destinées aux drones HALE doivent être légères et flexibles afin de pouvoir s’intégrer facilement dans la structure des ailes. En raison des conditions difficiles dans lesquelles ces appareils volent, les cellules solaires des drones et leur système d’encapsulation doivent être très résistants aux températures extrêmes, aux vibrations et aux flexions.
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