Naval Research Laboratory bygger solar-svävande drönare som skördar energi från solen och värmen för att hålla sig uppe under längre tidsperioder. Kredit:Naval Research Laboratory
En marinforskare har omkonstruerat programvaran som gör att drönare med lång uthållighet maktlöst kan klättra upp i himlen på bubblor av varm luft.
I en amerikansk patentansökan publicerad den 2 maj, Aaron Kahn, en ingenjör som arbetar med projektet Autonomous Locator of Thermals (ALOFT) vid Naval Research Laboratory, rapporterade att han utförligt har testat den nya programvaran som upptäcker och uppskattar positionen för termik, dvs. stigande kolumner av varm luft som fåglar använder för att hålla sig uppe utan att flaxa med vingarna.
Till skillnad från fåglar, svävande drönare behöver fördelarna med mjukvara för termisk detektering och positionsuppskattning eftersom den varma luften tenderar att driva i förhållande till marken på grund av vindar.
Tidigare system förlitade sig på batchuppskattningsprocesser som "kräver lagring av stora mängder data, vilket inte är idealiskt för drift på små mikrokontroller med begränsade minnesresurser."
Kahns nya skyhöga programvara använder utökad Kalman-filtrering, en sorts algoritm som redan används av marinen för att navigera ubåtar och kryssningsmissiler. Nu kan den hjälpa till att kretsa kring drönare som det lilla CICADA-flygplanet eller långvariga sol-svävande UAV:er som också kan ha solceller eller bränsleceller som matar batteridrivna propellrar.
US Naval Research Laboratory designar långlivade UAV:er som använder stigande bubblor av varm luft för att hålla sig uppe. Kredit:Naval Research Laboratory
Solar-svävande UAV:er behöver inte stora batterier eftersom de skördar energi från miljön med hjälp av intelligent programvara, i fallet med de autonoma svävande algoritmerna, eller lätt, integrerade solpaneler som fångar energi från solen.
"Denna teknik möjliggör en ökning av räckvidd och uthållighet för ett flygplan utan att behöva lägga till ytterligare bränsle/batterier, " enligt marinens patentansökan. "Det är möjligt att tekniken kan implementeras i ett flygplan utan att kräva några förändringar av dess hårdvara, bara mjukvara. Vidare, Tekniken är tillämpbar på både bemannade och obemannade flygplan. Eftersom metoden är parametriserad, den kan snabbt skräddarsys för en mängd olika flygplanstyper."
Nu när patentansökan har publicerats, kvalificerade företag kan utvärdera tekniken med avsikten att licensiera den för användning i sina drönare.
Brian Metzger, en senior teknikchef på TechLink, guidar företag genom marinens tekniska utvärdering och licensiering utan kostnad.
Han sa att det finns en handfull lovande UAV-företag som kommer att vilja utvärdera Kahns arbete, men även tillverkare av bemannade flyg- och segelflygplan.
"Detta är verkligen för alla som bygger luftfordon som kan utnyttja termik, sa Metzger.
