VANT com painéis solares

Aeronave Ranger EX Volatex RC com asa modificada

Este trabalho trata do desenvolvimento de um VANT (veículo aéreo não tripulado) de asa fixa com um sistema de obtenção e gerenciamento de energia por meio de células solares dispostas em sua asa. Os sistemas que compôem o VANT com painéis solares são: Sistema de navegação e controle, sistema de gerenciamento de energia e FPV.

O sistema de gerenciamento de energia permite ao VANT maior autonomia, potencializando sua capacidade em missões de reconhecimento e vigilância. É uilizado neste projeto o algoritmo de rastemaento de ponto de máxima potência que possibilita o ajuste continuo da impedância percebida para que o sistema fotovoltaico opere na região do ponto de máxima potência do painel fotovoltaico.

O sistema de Navegação e Controle possui sensores responsáveis pela determinação da posição, velocidade, altitude, bem como um gerenciamento por software em uma estação em solo para controle e monitoramento da aeronave. Os sensores que compôem o sistema de navegação são: giroscópio, barômetro, magnetômetro, acelerômetro e o GPS.

O VANT com painéis solares é uma modificação do modelo Ranger EX Volatex RC, substituindo-se sua asa original por uma asa com perfil Clark-Y 11,5% smoothed com 36 células fotovoltaicas alocadas na sua superfície.

Piloto Automático

• Visão macro do sistema
  • Introdução
  • Conceitos Básicos

Hardware Embarcado

• Hardware embarcado
  • Célula solar
  • Controlador de carga
  • 3DRPOWER
  • Bateria
  • ESC (Electronic Speed Control)
  • PIXHAWK
  • SERVOS
  • Motor
  • FPV (First Person View)

Sistema obtenção e Gerenciamento de Energia

• Sistema obtenção e Gerenciamento de Energia
  • Dimensionamento do painel solar
  • Associação das células

Projeto Aerodinâmico

• Projeto Aerodinâmico
  • Aeromodelo
  • Escolha do Perfil
  • Parâmetros Aerodinâmicos para o Perfil
  • Comportamento Aerodinâmico da Asa
  • Construção da Asa
  • Simulações Numéricas no XFRL5
  • Referências

Sistema de Navegação e Controle

• Configuração do Piloto Automatico
  • QGroundControl
  • Firmware
  • Estrutura da aeronave
  • Conexões
  • Montando o Pixhawk
  • Calibração do Piloto Automático
  • Pouso Automático

Sistema de comunicação

• Sistemas de comunicação
  • Referências

Sistema de FPV

• Sistema de FPV
  • Referências

Referências

• PEREIRA, G. H. S. Análise de parâmetros aerodinâmicos e configuração de sistemas de comunicação e captação de imagem para um VANT com painéis solares nas asas. Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília, 2019.
• GOMES, D. H. Configuração e estudo do sistema de gerenciamento de energia, navegação e controle como parâmetros ótimos na montagem e desempenho de um VANT com painéis solares. Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília, 2019.
• PX4 Autopilot User Guide - docs.px4.io
• QGroundControl User Guide - qgroundcontrol.com
• Ardupilot Docs - ardupilot.org
• RT-MaG Project - gipsa-lab.fr
• Yocto Project - yoctoproject.org
• Getting Started - Gumstix COM - gumstix.com
• Gumstix, Inc - GitHub - github.com