DE202021003294U1

DE202021003294U1 - Drohnenschutzkäfig - Vorrichtung zur Vermeidung von Schäden an Objekten, Personen sowie am Fluggerät selbst, durch hochstabile, aerodynamische, stoßgedämpfte und fluorisierende Bauart (wabenstruktureller Aufbau)

Info

Publication number: DE202021003294U1
Application number: DE202021003294.0U
Authority: DE
Original assignee: Terra Active Networks GmbH
Current assignee: Terra Active Networks GmbH
Priority date: 2021-10-22
Filing date: 2021-10-22
Publication date: 2022-04-14
Anticipated expiration: 2031-10-23

Abstract

Drohnenschutzkäfig, dadurch gekennzeichnet, dass er durch den wabenstrukturellen Aufbau eine dynamische Kraftverteilung und Absorption der einwirkenden Kräfte bewirkt (siehe Zeichnung - Figur 4 und Figur 6). Die so einwirkenden Kräfte werden von den Eckelementen über die Carbon-Streben auf den kompletten Schutzkäfig verteilt (siehe Zeichnung - Figur 1-3).

Description

Figurenliste

1) 1: Drohnenkäfig von oben
2) 2: Drohnenkäfig von oben 45° seitlich
3) 3:_Drohnenkäfig von oben 45° seitlich (tiefer)
4) 4: Waben-Aufbau der Armestruktur und aerodynamischer Armaufbau
5) 5: Formschlüssige Verbindung - Drohne und Schutzkäfig (verschraubt)
6) 6: Gekreuzte Eckelemente (mit Kreuzverbinder)
7) 7: Formschlüssige Verbindung - Drohne und Schutzkäfig hinten (Details)
8) 8:_Formschlüssige Verbindung - Drohne und Schutzkäfig vorn (Details)
9) 9: Dämpfereinheit (Schnittzeichnung)
10) 10: Dämpfereinheit (Explosionszeichnung)
11) 11: Dämpfereinheit im eingebauten Zustand
12) 12: Dämpfereinheit im eingebauten Zustand (Schnittzeichnung)

Stand der Technik:

• Am Markt verfügbare Drohnenschutzkäfige sind Bauartbedingt nicht in der Lage Kollisionen dynamisch abzufangen und weisen nach einer Kollision meist Brüche bzw. Stauchungen auf, so dass eine weitere Nutzung des Schutzkäfigs nicht mehr gefahrlos möglich ist.
• Die Windanfälligkeit der handelsüblichen Drohnenschutzkäfige ist sehr hoch und dadurch ist eine Nutzung nur bei geringen Windgeschwindigkeiten und Fluggeschwindigkeiten möglich.
• Fluoreszierende Drohnenschutzkäfige sind am Markt nicht verfügbar.
• Drohnenschutzkäfige mit Stoßdämpfereinheiten sind am Markt nicht verfügbar.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem:

• Drohnen und UAV-Systeme die mit Objekten oder Personen kollidieren verursachen zum Teil gravierende Schäden und stellen somit eine Gefahr dar.
• Der Einsatz von herkömmlichen Schutzkäfigen führt zu einer instabilen Fluglage und die erhöhte Windanfälligkeit verursacht ein unerwünschtes Driftverhalten der Drohne.
• Die aerodynamischen Störungen des Luftstroms (Downwash) bei herkömmlichen Schutzkäfigen führt zu einer verminderten Flugzeit und instabilen Flugeigenschaften der Drohne.
• Die visuelle Ortung der Drohne bei Dunkelheit/Nacht ist meist nicht möglich, da die Schutzkäfige keine fluoreszierenden Eigenschaften besitzen.
• Bei herkömmlichen Drohnenschutzkäfigen kann sich die Drohne bei Kollisionen aus dem Schutzkäfig lösen, da es keine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen Drohne und Käfig gibt (nur geklippt bzw. mit dünnen Kabelbindern arretiert).
• Die starren Strukturen anderer Drohnenschutzkäfige aus Vollmaterial ermöglichen keine dynamische Kräfteverteilung und führen bereits bei geringen Kollisionsgeschwindigkeiten zu Brüchen und Stauchungen am Schutzkäfig was den Absturz der Drohne nach sich ziehen kann und somit der sichere Betrieb der Drohnen nicht gewährleistet ist.

Die Problemlösung (die Erfindung):

• Aerodynamisch optimierte Arme und Verstrebungen (siehe Zeichnung - 4).
• Wabenstruktur des Schutzkäfigs zur besseren Absorption der Kräfte bei Kollisionen (siehe Zeichnung - 4).
• Form- und Kraftschlüssiger Verbund (verschraubte Verbindungen) zwischen Drohne und Schutzkäfig (5, 7 und 8)
• Gekreuzte Eckelemente mit zentralen Kreuzverbindern zur besseren Verteilung und Absorption der einwirkenden Kräfte bei Kollisionen (6).
• Fluoreszierende Eckelemente sowie Armelemente zur Ortung der Drohne bei Dunkelheit/Nacht (6).
• Geringer Windanfälligkeit aufgrund der Wabenstruktur (4 und 6).
• Wesentlich stabilere Fluglage als herkömmliche Drohnenschutzkäfige durch die Wabenstruktur der Vorrichtung (4 und 6).
• Durch starre und teilflexible Bauteile des Drohnenschutzkäfigs werden die einwirkenden Kräfte gleichmäßig auf die komplette Vorrichtung verteilt, um höhere Kollisionsgeschwindigkeiten zu ermöglichen und dadurch einen sicheren Betrieb der Drohnensysteme zu gewährleisten.
• Durch die verbauten Stoßdämpfereinheiten werden auftretende Kräfte zu 70% kompensiert, um die Impulskräfte auf die Drohne so gering wie möglich zu halten. (9 -12).
• Die austauschbaren Eckelemente mit fluoreszierenden Eigenschaften ermöglichen die Ortung der Drohne auch bei Dunkelheit (6).

Die damit erreichten Vorteile:

• Der form- und kraftschlüssige Verbund zwischen Drohne und Schutzkäfig (verschraubte Verbindungen) verhindert auch bei einer starken Kollision ein herausrutschen der Drohne aus dem Schutzkäfig.
• Durch die aerodynamische Form der Streben wird eine 20% längere Flugzeit der Drohne ermöglicht im Vergleich zu herkömmlichen Schutzkäfigen.
• Durch die gekreuzten Eckelemente in Verbindung mit den Stoßdämpfereinheiten wird eine wesentlich höhere Kollisionsabsorption erreicht.
• Der Schutzkäfig ist durch die Wabenstruktur der Armelemente extrem leicht und gleichzeitig extrem stabil.
• Auf Grund der Wabenstruktur des Schutzkäfigs wird auch die Windanfälligkeit auf ein Minimum reduziert, was zu einer wesentlich stabileren Fluglage führt und den Betrieb des Drohnensystems auch bei starkem Wind sicher ermöglicht.
• Durch den adaptiven Aufbau des Schutzkäfigs kann der Nutzer die Eckelement selbstständig austauschen. Hierbei kann zwischen Carbon/Aramid Eckelementen und fluoreszierenden Eckelementen gewählt werden.
• Die fluoreszierenden Eckelemente und Streben des Schutzkäfigs ermöglichen eine bessere visuelle Ortung der Drohne bei Dunkelheit und in der Nacht und erhöht somit die Flugsicherheit sowie die BOS Einsatztauglichkeit der Drohnensysteme.

Claims

Drohnenschutzkäfig, dadurch gekennzeichnet, dass er durch den wabenstrukturellen Aufbau eine dynamische Kraftverteilung und Absorption der einwirkenden Kräfte bewirkt (siehe Zeichnung - 4 und 6). Die so einwirkenden Kräfte werden von den Eckelementen über die Carbon-Streben auf den kompletten Schutzkäfig verteilt (siehe Zeichnung - 1-3).
Drohnenschutzkäfig, dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenstruktur eine längere Flugzeit ermöglicht, da der Luftwindwiderstand und die dadurch resultierenden Verwirbelungen im Flug extrem vermindert werden (siehe Zeichnung - 4).
Drohnenschutzkäfig, gekennzeichnet durch die aerodynamische Bauform der Arme für ein besseres umströmen der Luft. Dies ermöglicht eine wesentlich stabilere Fluglage und längere Flugzeiten (siehe Zeichnung - 4).
Drohnenschutzkäfig, dadurch gekennzeichnet, dass er formschlüssig mit der Drohne verbunden wird (verschraubt). Auf Grund dieser formschlüssigen Verbindung kann sich die Drohne auch bei starken Kollisionen nicht aus dem Schutzkäfig lösen und sorgt somit für eine höhere Sicherheit beim Flugbetrieb (siehe Zeichnungen - 5, 7 und 8).
Drohnenschutzkäfig, dadurch gekennzeichnet, dass er in der Dunkelheit leuchtet/fluoresziert. Durch die leuchtenden/fluoreszierenden Eckelementen (siehe Zeichnung - 6) ist auch eine Ortung bei absoluter Dunkelheit problemlos möglich. Des Weiteren ermöglicht diese eine bessere Fluglageerkennung bei Nachtflügen.
Drohnenschutzkäfig, dadurch gekennzeichnet, dass er mit gekreuzten Eckelementen (Kreuzverbinder) ausgestattet ist, welche eine wesentlich höhere Kollisionsgeschwindigkeit des Drohnenschutzkäfigs im Bereich der Eckelemente ermöglicht (siehe Zeichnung - 6). Die gekreuzten Verstrebungen inkl. des Verbindungselement im Zentrum ermöglichen eine bessere Kraftaufnahme und Kraftverteilung auf den kompletten Schutzkäfig.
Drohnenschutzkäfig, dadurch gekennzeichnet, dass er mit stoßmindernden Dämpfereinheiten ausgestattet ist (Stoßdämpfer). Diese Dämpfereinheiten ermöglichen eine höhere Kollisionsgeschwindigkeit und dadurch eine höhere Flugsicherheit (siehe Zeichnung - 9 - 12).