Algoritma Canggih Meningkatkan Performa Drone Quadrotor
Algoritma Canggih Meningkatkan Performa Drone Quadrotor
Saat pesawat melewati ke atas terlalu banyak, penurunan lif dan peningkatan drag dapat menyebabkan kendaraan tiba-tiba terjatuh. Fenomena ini dikenal sebagai stall, dan telah mendorong banyak produsen drone untuk berhati-hati ekstrim saat merencanakan gerakan penerbangan otonom kendaraan mereka. Untuk drone tail-sitter VTOL (vertical takeoff and landing), sebagian besar produsen memprogram pesawat sehingga tubuh kendaraan berputar sangat lambat setiap kali bertransisi dari hover ke penerbangan maju dan sebaliknya.
Peneliti telah menciptakan perencana trajetur yang secara signifikan mempersingkat waktu yang dibutuhkan untuk drone tail-sitter VTOL untuk melakukan transisi krusial ini. Perencana trajetur dirancang untuk quadrotor biplane tail-sitter yang digunakan untuk menguji fitur desain baru dan mempelajari aerodinamika dasar.
Drone tail-sitter VTOL biasanya bergantung pada pendekatan berbasis heuristic setiap kali mereka bertransisi antara hover dan penerbangan maju, di mana mereka mengikuti serangkaian tindakan yang ditetapkan sebelumnya yang sangat lambat tetapi sangat aman. Dalam kontras, perencana trajetur dapat menemukan urutan gerakan penerbangan yang optimal untuk transisi ini yang disesuaikan dengan setiap situasi. Peneliti menemukan ketersediaan manevra yang lebih canggih ketika mereka memodelkan interaksi unik antara wake rotor kendaraan dan aerodinamika sayapnya.
Jika kendaraan hover, sayap diarahkan ke atas dan rotor berputar di atasnya terus-menerus; untuk memulai pergerakan ke depan, seseorang akan menyeret sayap secara efektif datar melawan udara. Dalam kenyataan, karena udara ditiup ke bawah pada sayap, sebenarnya tidak melihat banyak drag. Akibat downwash ekstra dari rotor ini, drone tail-sitter VTOL dapat menangani transisi yang lebih agresif antara hover dan penerbangan maju dari yang diangap.
Melalui simulasi, peneliti menemukan bahwa pemberian interferensi wake rotor ke dalam perencana trajetur memungkinkan drone untuk bertransisi ke hover dan mendarat dalam setengah waktu dibandingkan pendekatan konvensional. Tim percaya bahwa perencana trajetur pada akhirnya dapat memungkinkan drone untuk secara cerdas beralih antara hover dan penerbangan maju saat menavigasi area padat atau perkotaan.
Pemberian model penerbangan yang lebih canggih dalam perencana trajetur akan memberikan drone pemahaman yang lebih baik tentang lingkungan aerodinamika kompleks saat bergerak; misalnya, jika ada gedung di jalan, apakah lebih masuk akal untuk terbang di atas gedung atau di sekitar gedung?
Setelah perencana trajetur melalui lebih banyak uji simulasi, peneliti berencana untuk menghubungkan perangkat lunak ke model hardware untuk memastikan tingkat keandalan yang tinggi sebelum memulai uji penerbangan. Transisi yang lebih cepat dan efisien antara hover dan penerbangan maju pada akhirnya akan membantu Angkatan Darat mengembangkan kendaraan baru untuk misi intelijen, pengawasan, dan reconnaisansi serta operasi suplai udara.
