Проводной квадрокоптер. Drone tether system своими руками?

Question

[Surgeonus]

Подскажите пожалуйста как переоборудовать дрон для питания с наземного источника.
Высота подъема порядка 30м.
Первичная задача автономное питание.
В последствии передаче телеметрии и прочих сигналов, для нейтрализации помех.
Т.к в черте города дроны стабильно теряют сигналы.

Comments

[Василий Банников]

Подскажите пожалуйста как переоборудовать дрон для питания с наземного источника.

Какой именно дрон?
С питанием просто - тупо заменяешь аккум на длинный и тонкий кабель, который будет подавать питание. Для облегчения кабеля можно поиграться с напряжением и добавлением DC-DC преобразователя на дрон.

На счёт управления - хз.
Можно попробовать навелосипедить свой проводной "радиомодуль", который будет отдавать на плату управления те же сигналы, но для приёма и передачи использовать кабельный канал.
С телеметрией аналогично - подключать к плате свой модуль, который будет данные телеметрии от управляющей платы отдавать по кабелю.

[rPman]

просто теория

вес кабеля 30м нужного сечения дрон потянет? тогда нет проблем, данные тоже по этому же проводу передавать (не удивлюсь если подойдут готовые ethernet роутеры что на power line вешать можно, они мелкие и дешевые, корпус удалить,..

иначе городить преобразователи в высокое напряжение а на дроне в низкое, и с передачей данных чуть больше проблем тогда будет.

[Виктор]

Подскажите пожалуйста как переоборудовать дрон для питания с наземного источника.

Если имеется ввиду только питание, то КМК задача выполнима только на совсем малом удалении (несколько метров). На большем - вес проводов очень быстро достигнет неподъёмной величины. Попытки играть соотношением напряжение/ток и ставить всяческие повышающие/понижающие преобразователи ничего не дадут, поскольку уменьшение веса меди потребует увеличить толщину изоляции, и наоборот. А мощность надо передавать большую - для квадрика средних размеров, несущего фототелетехнику, это сотни ватт, а если покрупнее и грузоподъёмнее, то и киловатты.
Так что если провод, то только для управления.
Но и там не без проблем: сматывание/разматывание провода на взлёте и посадке (и избегание перепутывания), износ проводов за счёт сматывания/разматывания, потери сигнала на индуктивности смотанного провода (это только то, что пришло мне в голову в первые 2...3 минуты), и т.д., и т.п.
Ей-богу, радио проще.

[rPman]

Виктор, 30-метровый кабель - это считанные килограммы, вольтаж поднимать до сотен, изоляция будет обычной... да конечно если дрон весом пол тонны то конечно нужны другие кабели.

[U235U235]

Виктор, согласен, мне кажется, проще использовать воздушный шар с кабелем..

[rPman]

U235U235, лучше дирижабль с двигателями, его можно повернуть по ветру и эффективно удерживать на месте, а вот воздушный шар будет сносить ветром, а значит его нужно удерживать не одним кабелем а минимум тремя, под углом.

[hint000]

Виктор,

Так что если провод, то только для управления.

Вот отечественный: https://www.youtube.com/watch?v=NwW4_u2JfdA&t=63s
Про зарубежные варианты попадаются рекламные ролики по крайней мере 5-летней давности,
https://www.youtube.com/watch?v=IkonFo9R_Ec&t=30s так что работоспособность идеи доказана на практике.

Answer 1

[Daemon23RUS]

Первичная задача автономное питание.

Если я верно понимаю термин автономное, то это АКБ. Думаю что это опечатка в контексте заданного вопроса (проводной).
Имеем 30м высота подъема. Производим расчет веса 30м питающего кабеля + вес дрона.
Понимаем что сила тока для обеспечения грузоподъемности, тянет за собой увеличение необходимого сечения кабеля и как следствие веса кабеля, и так по кругу.
Понимаем что нужно увеличивать напряжение в 10/100 раз для снижения сечения провода, а дрон оборудовать понижающим преобразователем.
Понимаем что увеличение питающего напряжения тянет за собой увеличение толщины изоляции, и как следствие веса кабеля.
Находим золотую середину. Профит по питанию.
По передаче данных в обе стороны проще, можно по кабелю. Технологии давно отработаны, вопрос в выборе готового решения. Или создания своего на основе уже готовых.
P.S. для скептиков, есть действующее решение для питания на 3500 вольт