Drony w konfliktach: Izrael vs. Hammas i wojna w Ukrainie

Budowa i kluczowe elementy dronów

Drony, choć z zewnątrz mogą wyglądać jak proste maszyny latające, zawierają w sobie zaawansowaną technologię elektroniczną stanowiącą o ich skuteczności.

Oto głębsze spojrzenie na ich budowę i kluczowe elementy elektroniczne:

• Mózgiem drona jest układ sterujący, który interpretuje sygnały wysyłane przez operatora i przekształca je w konkretne działania, takie jak obrót, przyspieszenie czy zmiana wysokości.
• Dzięki systemowi GPS dron może dokładnie określić swoje położenie i kierunek lotu. System ten jest kluczowy dla misji wymagających precyzyjnego pozycjonowania.
• Drony wykorzystują akumulatory litowo-jonowe i litowo-polimerowe ze względu ich lekką masę oraz wysoką gęstości energii. Głównym problemem pozostaje jednak stosunkowo krótki czas lotu dronów, wynoszący od 10 do 30 minut. Choć zwiększenie pojemności baterii mogłoby wydłużyć ten czas, przyczyniłoby się również do wzrostu masy drona, co paradoksalnie mogłoby skrócić czas lotu. Dlatego producenci poszukują innych rozwiązań, takich jak zwiększenie napięcia ładowania oraz redukcja oporu wewnętrznego baterii. Nowoczesne baterie mają dążyć do osiągnięcia 1000 cykli ładowania/rozładowania oraz gęstości energii na poziomie 400 Wh/kg.
• Ze względu na ryzyko przegrzania czy zapalenia, akumulatory litowo-jonowe są wyposażone w obwody ochronne. Mechanizmy takie jak Zabezpieczenie Samokontrolne (SCP) zabezpieczają baterię, przerywając obwód w sytuacji jej niestabilności.

Elektronika a manewrowość, zasięg i skuteczność

Silnik i regulator obrotów (ESC): Elektroniczny regulator obrotów kontroluje prędkość silnika, co wpływa na manewrowość drona. Zaawansowane algorytmy sterujące umożliwiają wykonywanie precyzyjnych ruchów w powietrzu.

Moduł komunikacyjny: Umożliwienie transmisji danych na duże odległości między dronem a operatorem jest kluczem do zwiększenia zasięgu jego działania. Istotne są technologie komunikacyjne, takie jak zdalne sterowanie radiowe, które pozwala na kontrolę maszyny z daleka, czy też systemy nawigacji satelitarnej, np. GPS, które precyzyjnie określają jej pozycję. Drony przesyłają obrazy i wideo w czasie rzeczywistym. Bezpieczeństwo tej komunikacji, zwłaszcza dla dronów wojskowych, jest gwarantowane dzięki technologiom szyfrowania. Warto jednak pamiętać, że zasięg komunikacji może być ograniczony przez zakłócenia radiowe czy przeszkody terenowe.

Stabilizator i żyroskop: Te elektroniczne elementy pomagają dronom utrzymywać stabilność w powietrzu, nawet w trudnych warunkach atmosferycznych. Przekłada się to na ich skuteczność w działaniu. Współczesne drony, działające jednocześnie w tej samej przestrzeni powietrznej, muszą unikać kolizji. Badacze z MIT opracowali system MADER, który pozwala dronom planować optymalne trajektorie lotu bez ryzyka kolizji. W rzeczywistości jednak, opóźnienia w komunikacji między dronami mogą prowadzić do potencjalnych kolizji. Dlatego też wprowadzono ulepszony system, Robust MADER uwzględniający opóźnienia w komunikacji i zapewniający 100% skuteczności w generowaniu trajektorii bezkolizyjnych

Technologie sensoryczne

Kamery i czujniki podczerwieni: Umożliwiają dronom prowadzenie obserwacji w różnych zakresach widmowych, co ma znaczenie w misjach rozpoznawczych i namierzających.

Lidar i sonary: Te zaawansowane systemy sensoryczne umożliwiają dronom skanowanie terenu i tworzenie dokładnych map, co jest niezbędne w przypadku misji wymagających precyzyjnego rozpoznania.

Czujniki antykolizyjne: Umożliwiają dronom omijanie przeszkód w powietrzu, co jest istotne przy misjach w zatłoczonych obszarach miejskich lub w trudnym terenie.

Czujniki termiczne: Umożliwiają detekcję źródeł ciepła, co jest niezbędne w akcjach poszukiwawczo-ratowniczych, a także w działaniach bojowych, gdzie wykrycie ciepła może wskazywać na obecność jednostek wroga.

© tek.info.pl