☰
Faza 1 - Studiu tehnic privind soluțiile tehnice aferente formei și a soluției ansamblului rotor – braț existente în acest moment, la modelele de drone ce folosesc elice cu decolare pe verticală.
A1.1 Identificarea diverselor soluții existente pentru ansamblul rotor-braț.
A1.2 Gruparea pe cât posibil în categorii a diverselor soluții aferente formei rotor-braț.
A1.3 Elaborare studiu.
Livrabil(M1): - Un studiu tehnic.
Faza 2 - Studiu tehnic privind modalitățile de prindere pe ansamblul rotor-braț a antenelor de ionizare pentru majoritatea cazurilor, de drone existente, determinate.
A2.1 Identificarea soluțiilor teoretic posibile pentru sistemele de prindere per categorie de tip rotor-braț.
A2.2 Elaborarea modalităților de execuție efectivă a sistemelor de prindere.
A2.3 Elaborare studiu.
Livrabil(M2): - Un studiu tehnic.
Faza 3 - Execuție și testare modele experimentale de antene de ionizare în vederea determinării unei soluții ce permite maximizarea generării de ozon.
A3.1 Activități de execuție și testare în condiții de laborator a diverselor modele de antene de ionizare (TRL4)
A3.2 Alegerea soluției optime pentru antena de ionizare.
Livrabil(M3): - 1 ME - Subansambluri model experimental: Antena de ionizare optimizată;
- 1 Raport de testare Antena de ionizare.
Faza 4 - Execuție și testare modele experimentale ale sistemelor de prindere a antenelor de ionizare pe ansamblul rotor-braț al dronelor ce folosesc elice cu decolare pe verticală.
A4.1 Activități de execuție și testare în condiții de laborator a diverselor modele experimentale de prindere per categorii de tip rotor-braț (TRL4).
A4.2 Alegerea soluțiilor optime de sisteme de prindere, per categorii de tip rotor-braț.
Livrabil(M4): - 1 ME - Subansambluri model experimental: sisteme de prindere aferente fiecarei categorii de drone identificate (din punct de vedere constructiv al ansamblului rotor-brat);
- 1 Raport de testare sisteme de prindere.
Faza 5 - Definitivare documentație de execuție a modelelor experimentale pentru antena de ionizare și a sistemelor de prindere pe ansamblul rotor-braț aferente diverselor tipuri de drone, ce folosesc elice cu decolare pe verticală, existente.
A5.1 Elaborarea documentației de execuție a modelelor experimentale pentru antena de ionizare și sistemul de prindere.
Livrabil(M5): - Documentație de execuție model experimental al antenei de ionizare si a sistemelor de prindere.
Faza 6 – Elaborare și testare modele experimentale ale echipamentului electronic de comandă și control al antenei de ionizare în vederea determinării soluției optime.
A6.1 Elaborarea documentației de execuție și execuția echipamentului de control și verificare a concentrației de ozon și a echipamentelor electronice accesorale.
A6.2 Testare și verificare a echipamentului de determinare a concentrației de ozon și a echipamentelor electronice accesorale necesare execuției echipamentului electronic de comandă și control al antenei de ionizare.
A6.3 Elaborarea documentației de execuție și execuția echipamentului electronic de comandă și control al antenei de ionizare.
A6.4 Testare și verificare în condiții de laborator a echipamentului electronic de comandă și control al antenei de ionizare (TRL4).
Livrabil (M6): - 1 Documentație de execuție a echipamentului electronic de comandă și control al antenei de ionizare;
- 1 ME - Subsistem de comandă și control al antenei de ionizare;
- 1 Cerere de brevet.
Faza 7- Documentație de execuție a unui prototip adaptabil pe majoritatea dronelor existente, compus din antena de ionizare, echipamentul de comandă și control și sisteme de prindere adaptate pe ansamblele rotor-braț ale diverselor tipuri de drone, ce folosesc elice cu decolare pe verticală, existente.
A7.1 Elaborarea documentației de execuție a prototipului având posibilități de prindere pe majoritatea tipurilor de drone ce folosesc elice cu decolare pe verticală, existente.
Livrabil (M7): - Documentația de execuție a prototipului;
- O lucrare stiintifica publicata în reviste indexate BDI sau WoS
Faza 8 – Execuție prototip, testare și diseminare a rezultatelor obținute.
A8.1 Execuție prototip. Testare și verificare a modelului în condiții relevante de funcționare (TRL6) și diseminare.
Livrabil (M8): - 1 prototip;
- 1 Raport de testare;
- 1 Articol științific publicat în revistă indexată BDI sau WoS;
- 1 Lucrare prezentată la o conferință internațională.
Studiul și optimizarea dronelor in cadrul IMCDMTM
Ținând cont de dezvoltarea actuală și viitoare a UAV-urilor, INCDMTM București a înființat (finalizat în 2021) un centru de cercetare (CERMISO) pentru optimizarea Dronelor inteligente cu aplicații directe în zona obiectivelor de siguranță, securitate și intervenție în caz de dezastre în locuri greu accesibile și/sau alte aplicații speciale. Activitățile Centrului CERMISO sunt orientate în principal spre optimizarea soluțiilor tehnice și economice ale acestora pentru generarea, configurarea și utilizarea dronelor folosind sistem de propulsie cu elice și decolare pe vertical (referite pe viitor cu acronimul MIADA). Finanțarea proiectelor a contribuit la creșterea capacității și performanței INCDMTM în cooperarea internațională în cercetare și dezvoltare.
Eforturile de concentrare ale cercetării și dezvoltării din acest centru se fac pe următoarele direcții:
a) Integrarea sistemelor mecatronice inteligente autonome în spațiul de securitate și mediu.
Se studiază amplasarea optimă a sistemelor de tip MIADA în spațiul de securitate și mediu pentru a determina modul în care ar trebui configurate sau reconfigurate din punct de vedere constructiv și din punct de vedere al inteligenței artificiale necesare. Se studiază aplicații pentru ajustările cerute de viitorii utilizatori. Conceptul general stă la baza unei/unor structuri deschise multi-configurabile, pornind de la un sistem de bază care poate fi adaptat cu efort și timp minim în orice configurație dorită per aplicație.
b) Optimizarea sistemelor mecatronice inteligente autonome aeropurtate
Se studiază modul în care subansamblurile și părțile componente ale unui sistem de tip MIADA pot fi optimizate prin utilizarea miniaturizării tip mecatronic. S-a luat în considerare creșterea rezistenței mecanice, reconfigurarea sistemului de propulsie, totul în contextul micșorării greutății dronei și creșterii greutății util-portante de transport.
c) Tehnologia de transmisie securizată a datelor
Pachetele de date transmise wireless prin RF sau Internet, folosite pentru comanda echipamentelor de tip MIADA, trebuie transmise pe canale securizate de informații, criptate și unice, iar accesul la acestea se poate face strict operator de echipamente. Astfel un obiectiv important al specialiștilor CERTIM fiind studii și implementare unor algoritmi de criptare foarte performanți pentru aceste tipuri tipuri de semnal.
d) Dezvoltarea sistemelor micro multisenzoriale controlate de inteligența artificială.
Pentru că avem nevoie de un sistem reconfigurabil rapid și universal care să acopere toate aplicațiile dorite, în cadrul CERTIM se studiază posibilitatea instalării unor senzori cât mai performanți având însă o greutate cât mai redusă. Astfel de sisteme trebuie de asemenea proiectate cu prinderi mecanice interschimbabile, astfel încât tipul de actuator / senzor, să poată fi controlat de un AI complex deja pregătit pentru orice configurație.
e) Dezvoltarea procesării automate a datelor prin inteligență artificială în vederea prevenirii dezastrelor și accidentelor.
Inteligența artificială este un domeniu vast studiat, cercetat și dezvoltat, deoarece rolul ei este extrem de complex. Au fost studiate trei direcții care ulterior au fost configurate într-o singură unitate AI și anume: controlul manual de zbor, controlul automat al zborului în conjuncture cu colectarea, procesarea și transmiterea automată a datelor colectate în zbor. Inteligenta artificială trebuie sa fie dotată inclusive cu o colecție multi-driver necesară pentru pentru a recunoașterea și utilizarea oricărui tip de senzor ce poate fi montat pe dronă.
f) Dezvoltarea de soluții și algoritmi de securitate anti-hacking pentru sisteme aeropurtate autonome.
Pentru a securiza dronele de tip MIADA împotriva metodelor fizice ale sistemului de diversiune, cercetarea unei algoritmici de anti-hacking trebuie este de asemenea un punct important în cercetările desfășurate în centrul CERTIM. Se desfășoară astfel studii pentru găsirea de soluții și ghidare automată sigură în contextul tuturor posibilităților posibile de bruiaj / hacking, astfel încât în cazul unui pericol real pentru Sistemul MIADA, acesta să se întoarcă în siguranță acasă, operatorul având pe cât posibil (dacă configurația permite) o identificarea tuturor factorilor parazitari în vederea unei posibile identificări a răufăcătorilor.
g) Soluții hardware și software pentru optimizarea consumului de energie și creșterea rezistenței și autonomiei de zbor a sistemelor mecatronice aeropurtate.
De asemenea, sunt studiate cele mai bune soluții în ceea ce privește capacitatea bateriei și alte surse de energie neconvenționale posibile, reducerea consumului de hardware (dar nu în detrimentul puterii și viteza de calcul necesară) și optimizarea software-ului de parte din punct de vedere energetic, fără a afecta parametrii optimi ai sistemului.
Complexitatea și universalitatea activității de cercetare-dezvoltare din cadrul CERMISO integrează cercetători din mecatronică, electronică, informatică, inginerie de precizie și aerospațială, rezultatele obținute fiind transferate în industriile conexe permițând eficientizarea performanțelor unor astfel de echipamente, în țara noastră. Ca o viziune a etapei de cercetare și dezvoltare, mai târziu, previzionăm posibilități enorme de dezvoltare a acestor sisteme pentru toate domeniile existente, iar acestea vor fi abordate într-un timp foarte scurt, așa cum, de altfel, inclusiv acest proiect își propune o abordare inedită a utilizării dronelor cu elice.
Activitatea centrului CERMISO gravitează cu predilecție în jurul dronelor cu decolare pe vertical acționate cu elice. Un aspect oarecum neglijat al acestui tip de drone, este dacă putem spune astfel “risipa energetică” a coloanelor de aer dislocuit de elice. Avem debite impresionante de aer pe fiecare elice, debite care pot fi puse să lucreze, independent de misiunea echipamentului de zbor, într-o direcție totalmente inedită: purificarea și depoluarea mediului. Coloanele de aer aferente fiecărei elice pot cu ajutorul echipamentului propus, prin ionizare, să facă acest lucru, eficace, rapid și mai ales fără a influența activitatea principală a dronei.
Principiul propus poate fi folosit doar de aceste tipuri de drone, astfel încât, în continuare vom studia posibilitățile de amplasare a echipamentului de ionizare doar pe aceste tipuri. Dacă partea electronică propriu-zisă poate fi amplasată lejer (fiind foarte ușoară) pe corpul dronei, nu același lucru se poate spune despre antenele de ionizare. Aceste trebuiesc plasate sub coloana de aer, rigid de brațul port elice printr-un sistem de prindere cât mai ferm, ușor și cât mai universal posibil.
