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  • Como um drone pode voar sem usar GPS

    A aeronave, Mamão, realizar o teste de vôo (canto superior esquerdo). No solo (da esquerda para a direita):Cory Cantey (pilotagem), Christopher Lum, Hannah Rotta e Joshua Brockschmidt. Crédito:Laboratório de Sistemas de Voo Autônomo

    Drones usam GPS para encontrar seu caminho sem um piloto. Mas os sinais de GPS podem ser facilmente bloqueados por altos arranha-céus ou árvores - deixando os drones perdidos.

    Agora, pesquisadores da Universidade de Washington desenvolveram um novo método que dá às aeronaves um sistema de backup caso o GPS falhe:uma antena no solo que pode dizer a um drone onde ele está. A equipe testou com sucesso seu sistema em junho.

    "No momento, o GPS é o único anel para governar todos eles:sem ele, minúsculos drones até aeronaves comerciais não podem fazer seu trabalho. É uma grande responsabilidade, "disse Christopher Lum, professor assistente de pesquisa da UW em aeronáutica e astronáutica e diretor do Laboratório de Sistemas de Voo Autônomo. "Antes do GPS ser amplamente usado, os pilotos tinham uma miríade de outras técnicas de navegação. Agora precisamos recorrer a algumas dessas técnicas mais antigas para manter os veículos não tripulados, como drones, no ar, sem GPS. "

    Os drones não tripulados da equipe carregam transponders a bordo que enviam sinais aos operadores e a qualquer aeronave ao redor sobre seu paradeiro.

    "Um transponder é como o Twitter para aeronaves, "disse Lum." Ele espalha informações para quem está ouvindo, como:'Esta é minha posição GPS, aqui está minha posição GPS. ' Assim, todo mundo saberá onde está a aeronave. "

    Pesquisadores da Universidade de Washington testaram um novo método que dá às aeronaves um sistema de backup em caso de falha do GPS. Veja o final da história para o vídeo completo. Crédito:UW Autonomous Flight Systems Laboratory

    Se o GPS estiver desligado, o transponder não sabe sua localização, mas ainda enviará sinais. Portanto, a equipe usou um grande conjunto de antenas terrestres para captar os sinais e, em seguida, triangular a posição da aeronave.

    "A estação terrestre é mais inteligente do que a aeronave naquele ponto, "disse Lum." Estamos apenas modificando o piloto automático a bordo da aeronave. Em vez de usar as informações do GPS para navegar, é ouvir esta mensagem vinda do solo para descobrir onde ela está. "

    Em 12 de junho, a equipe testou seu sistema com o conjunto de antenas do Aeroporto Regional de Columbia Gorge, do outro lado do rio Columbia de The Dalles, Oregon. O drone completou com sucesso sua trajetória de voo de 1,25 milhas sem usar GPS. A única vez que ele se desviou do caminho designado foi devido ao vento.

    Embora esta não seja a primeira técnica que os pesquisadores desenvolveram para manter as aeronaves voando sem o uso de GPS, a novidade é o transponder.

    Cory Cantey (à esquerda) e Christopher Lum realizam uma inspeção pré-voo para garantir que a aeronave reserva, Pêssego, está pronto para subir aos céus. Crédito:Laboratório de Sistemas de Voo Autônomo

    "É do tamanho de um baralho de cartas, "disse Helen Kuni, um estudante de graduação na UW e o diretor de operações de voo do laboratório. "E o hardware que faz o sistema funcionar é extremamente simples. É muito fácil colocá-lo em uma aeronave e fazê-lo funcionar. Não adicionará muito peso a uma aeronave pequena com limites de peso."

    O sistema de antena terrestre, por outro lado, torna esta técnica complicada. No momento, só funciona quando a equipe está pilotando um drone em um aeroporto com aquele sistema de antena.

    Mas a equipe tem planos de expandir o alcance dos drones. Começando neste outono, Lum fará parceria com a T-Mobile para tentar usar torres de celular para realizar a mesma função.

    Cory Cantey (à esquerda) e Karine Chen preparam o drone, Mamão, para o vôo. Crédito:Laboratório de Sistemas de Voo Autônomo

    "A T-Mobile tem a magia negra de saber onde um telefone está localizado em qualquer lugar dentro de seu conjunto de antenas, "disse Lum." Então, em vez de ficar preso na região de Columbia Gorge, nossos drones poderiam usar a rede de celular para obter essas informações de localização em qualquer lugar onde haja cobertura de celular. É lindo."

    Uma vez que os drones podem voar distâncias maiores sem GPS, a equipe espera usá-los para ajudar no transporte de suprimentos médicos de e para áreas rurais no estado de Washington.

    A equipe segurando Peach (à esquerda) e Papaya (à direita) em frente ao trailer da estação terrestre do Autonomous Flight Systems Laboratory e ao conjunto de antenas. Da esquerda para a direita:Kelly Lee, Ravi Patel, Joshua Brockschmidt, Helen Kuni, Cory Cantey, Hannah Rotta e Karine Chen. Crédito:Laboratório de Sistemas de Voo Autônomo

    Mais sobre este novo método que dá à aeronave um sistema de backup em caso de falha do GPS. Crédito:UW Autonomous Flight Systems Laboratory



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