Bağlı drone sistemleri genellikle uzun dayanıklılıklı hava görevleri için basit bir çözüm olarak tanıtılır.Gerçek dünyadaki dağıtımlarda, birçok bağlı drone projesi, operasyonlar kısa gösterilerin ötesine uzandığında beklentileri karşılamıyor.

Sebepler nadiren tek bir bileşen arızası ile ilgilidir. Çoğu durumda, temel neden, uzun süreli operasyonel gerçekleri göz ardı eden sistem düzeyinde tasarım kararlarında yatar.

Bu makale, bağlı drone sistemlerinin, pazarlama varsayımlarına değil, pratik mühendislik deneyimine dayanarak, uzadılmış görevlerde mücadele etmesinin veya başarısız olmanın en yaygın nedenlerini özetliyor.

Isı Yönetimi İlk Engelleme Oldu

Uzun süreli görevlerde, ısı birikimi genellikle en erken ve en fazla hafife alınan sorundur.

Yeraltı enerji santralleri, havada bulunan DC/DC modülleri ve bağlama kabloları sürekli olarak ısı üretir.Çok saatli çalışma soğutma tasarımında zayıflıklar ortaya çıkarır, hava akışı planlaması ve malzeme seçimi.

Havadaki güç modülleri özellikle hassastır. Güç dönüşümünde küçük verimsizlikler bile sıcaklığın sürekli yükselmesiyle sonuçlanabilir.Elektronik bileşenleri yavaş yavaş bozacak ve sistemin güvenilirliğini azaltacakUygun ısı sınırları olmadan, otuz dakika boyunca iyi çalışan bir sistem birkaç saat sonra kararsız hale gelebilir.

Uzun dayanıklılık kapasitesi en yüksek güçle değil, istikrarlı termal denge ile tanımlanır.

Kablo Yorgunluğu Anlık Bir Bozukluk Değil, Uzun Vadeli Bir Risk

Başka bir sık sık ortaya çıkan sorun ise ipli kablo yorgunluğudur.

Uzun süreli işlemler sırasında, bağlama kabloları sürekli gerilim değişikliklerine, rüzgar kaynaklı salınımlara ve vinç ve uçak gövdesi bağlantı noktalarında tekrarlayan bükülmeye maruz kalır.Bu stresler genellikle anında başarısızlığa neden olmaz., ama zamanla biriktirirler.

Aşırı sert kablo yapılarına veya yetersiz gerilme hafifletmesine dayanan sistemler genellikle yalıtım aşınması, iletken mikro kırıkları veya tekrarlanan görevlerden sonra sinyal istikrarsızlığı yaşarlar.Ciddi vakalarda, kablo bozulması, güç kapasitesinden bağımsız olarak tüm sistemin sınırlayıcı faktörü haline gelir.

Bir bağlama kablosu sadece elektrik performansına değil, aynı zamanda binlerce çalışma döngüsünde mekanik dayanıklılığa da sahip olmak için tasarlanmalıdır.

Voltaj düşüşü kritik hale gelene kadar çoğu zaman göz ardı edilir

Voltaj düşüşü, uzun süreli bağlı operasyonlarda başka bir gizli zorluktur.

Kablo uzunluğu arttıkça ve ortam sıcaklığı arttıkça, elektrik direnci buna göre değişir.Bu, hava modülündeki dengesiz giriş voltajına yol açabilir..

Sonuç her zaman tam bir kapanma değildir. daha yaygın olarak, güç çıkışı dalgalanır, kontrol elektronikleri aralıklı olarak sıfırlanır,ya da gemideki sistemler öngörülemeyen şekilde davranıyor.

Istikrarlı uzun süreli çalışma, zemin çıkış voltajı, kablo özellikleri ve hava üzerindeki dönüşüm verimliliği arasında dikkatli bir koordinasyon gerektirir.

Alt sistemler arasındaki uyumsuzluk genel performansı sınırlıyor

Birçok bağlı drone sistemi, farklı tedarikçilerden bileşenler birleştirilerek monte edilir.Genişletilmiş kullanım sırasında alt sistemler arasındaki uyumsuzluklar sıklıkla ortaya çıkar..

Yaygın örnekler arasında uyumsuz iletişim protokolleri, vinç gerilim kontrolü ve uçuş kontrolörü geri bildirimi arasındaki gecikmiş yanıt,veya güç izleme ve termal koruma mantığı arasındaki yetersiz koordinasyon.

Bu uyumsuzluklar nadiren kısa test uçuşları sırasında ortaya çıkar.Sistem sürekli çalışırken ve küçük zamanlama veya kontrol tutarsızlıkları biriktirilirken ortaya çıkar.

Bağlı bir drone sistemi, bağımsız parçaların bir koleksiyonu olarak değil, tam bir mimari olarak değerlendirilmelidir.

Çalışma ortamı test koşullarından daha talepkâr

Laboratuvar testleri ve kontrollü gösteriler gerçek operasyonel ortamları tam olarak kopyalayamaz.

Uzun süreli görevler genellikle değişen rüzgar koşullarını, sıcaklık dalgalanmalarını, toz, nem ve operatör yorgunluğunu içerir.Yeterli çevresel marjı olmayan sistemler başlangıçta iyi çalışabilir, ancak gerçek stres altında istikrarlı bir şekilde bozulabilir.

Giriş koruması, konektör kalitesi, kablo aşınma direnci ve yazılım hatası işleme koyulması, operasyonların planlanan test sürelerinin ötesine uzandığı zaman kritik rol oynar.

Güvenilirlik, bir sistemin en kötü gününde nasıl davrandığıyla tanımlanır, en iyi gösterisiyle değil.

Uzun Sürekli Güvenilirlik Sistem Tasarımı Sorunu

En güvenilir bağlı drone sistemleri reklam edilen en yüksek güç veya en uzun kablo uzunluğu olanları değil, ısı dengesi konusunda net bir anlayışla tasarlanmış sistemlerdir.mekanik yorgunluk, elektrik sabitliği ve alt sistem koordinasyonu.

Uzun süreli çalışma tek bir parametreyi optimize ederek sağlanmaz.ve sistemlerin sahada nasıl kullanıldığına dair gerçekçi varsayımlar.

Sürekli hava görevlerini planlayan operatörler için, bu faktörlerin erken değerlendirilmesi, daha sonra pahalı yeniden tasarımları, operasyonel kesintileri ve beklenmedik arızaları önleyebilir.