ES2683049B1 - Sistema de vuelo estacionario para drones - Google Patents

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Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de vuelo estacionario para drones.
Campo de la invención
En sistemas de vigilancia mediante drones o UAV.
Estado de la técnica
Actualmente se utilizan drones como elementos detectores de zonas de combate o del enemigo, pero son costosos y su tiempo de vuelo es muy limitado, ya que es función de la capacidad de las baterías o está limitado por su tamaño o peso. En el sistema de la invención se utilizan drones que se mantienen en vuelo con una position fija por la acción del viento y complementado con la energía de unas células fotovoltaicas y unas baterías eléctricas que almacenan la energía para el vuelo nocturno, tiempo nublado o en ausencia de viento.
Objeto de la invención y ventajas
Utilizar los drones en vuelo estacionario.
Utilizar el viento como energía principal de los drones y como secundaria la solar, la cual puede almacenarse en baterías.
Conseguir puntos de vigilancia por grandes periodos de tiempo.
Problema a resolver
Los cortos periodos de tiempo que los drones pueden estar en vuelo, bien por el consumo del combustible o por la descarga de las baterías.
Descripción de la invención
El sistema de vuelo estacionario para drones, consiste en dirigir a los drones que tienen forma de avión con un recorrido o circuito circular, ovalado o en espiral repetitivos. En los cuales, en los tramos delanteros el avión adopta una actitud de morro arriba o positiva frente al viento que le proporciona ascenso y unos tramos posteriores que le permiten volver al punto de partida descendiendo, la sustentación o el desplazamiento necesario para mantener el dron en vuelo estacionario se complementa con energía de células solares fotovoltaicas que alimentan al motor eléctrico que acciona la hélice del dron. Los drones pueden ascender con un movimiento helicoidal o de tirabuzón y al final desciende hasta alcanzar el punto de partida.
Dispone de un sistema de estabilización, propulsión y control mediante un microprocesador. Los drones portan programada la situación en la que debe colocarse después de lanzado, o bien la reciben vía satélite o GPS. A su vez ellos emiten señales o información mediante, fotografías o videos de una zona remota.
Los drones pueden situarse a gran altura y ser centros de operaciones con múltiples operadores dedicados a funciones de control, alerta, detección, retransmisión, etc. lo cual se efectúa con la base de operaciones directamente con los satélites o a través de aviones y satélites.
Las células solares fotovoltaicas deben ser finas o ultrafinas o de muy bajo peso. Las mejores las de grafeno.
Descripción de los dibujos
La figura 1 muestra una vista esquematizada de un circuito realizado por un dron del sistema de la invención.
Las figuras 2 a la 6 muestran vistas esquematizadas variantes de circuitos realizados por los drones.
La figura 7 muestra una vista en planta y esquematizada del dron de la invención alimentado con celulares fotovoltaicas.
Las figuras 8 y 9 muestran dos sistemas de forma de emisión de señales hacia o desde los drones.
La figura 10 muestra un diagrama de bloques con un microprocesador y las señales recibidas y enviadas por el mismo.
Descripción más detallada de la invención
La figura 1 muestra una forma de realización o utilización del sistema de la invención con el dron-avión (1) haciendo un looping circular en la dirección del viento.
La figura 2 muestra una variante de la forma de realización del sistema de la invención, realizando un recorrido horizontal y circular con una inclinación lateral o de alabeo para contrarrestar aerodinámicamente la fuerza centrifuga. En el tramo de avance hacia el viento el avión (1) con un ángulo de ataque positivo se eleva y en la zona opuesta de dichos tramo el avión, sin ángulo de ataque o con ángulo negativo, desciende avanzando hacia el punto determinado o de vigilancia.
La figura 3 muestra una variante de realización del recorrido del avión (1), en forma de looping ovalado. En la zona opuesta el avión (1a) presenta al avión invertido.
La figura 4 muestra una variante de realización del recorrido del avión (1), en forma de looping ovalado, en el cual el avión (1b) presenta en la mitad de descenso un ángulo de ataque nulo y esta direccionado siempre hacia el viento.
La figura 5 muestra una variante de realización del recorrido del avión (1), en forma de looping ovalado como en la figura 4 pero muy aplastado. En el cual el avión (1c) utiliza igualmente en la mitad de descenso un ángulo de ataque nulo y esta direccionado siempre hacia el viento.
La figura 6 muestra un avión (1) efectuando el movimiento del trayecto de la figura 3, en el cual se muestra la tendencia del viento a separarlo del punto de partida si no se corrige o se recupera avanzando en el descenso. El avión desciende con la actitud de (1e).
En algunas ocasiones puede ser necesario la utilización del motor y la hélice para ayudar al retroceso y recuperar la position inicial.
La figura 7 muestra el dron-avión (1), el cual porta sobre las alas y el estabilizador horizontal las células solares fotovoltaicas ultrafinas o de bajo peso (2).
La figura 8 muestra el dron (1) recibiendo o emitiendo hacia un avión (3) el cual actúa de retransmisor de las señales que recibe tanto del dron como de la base de tierra (5) a través del satélite (4).
La figura 9 muestra el dron (1) recibiendo o emitiendo hacia la base de tierra (5) a través del satélite (4).
La figura 10 muestra el sistema de bloques del control de estabilización, emisión y recepción del dron. Cuyo controlador o microprocesador recibe señales de satélites, GPS, de control de tierra, dirección e intensidad del viento, rumbo del dron y programación del vuelo. Una vez procesadas, el controlador o procesador envía señales de video o fotográficas, señales de position y altura, señales de potencia, control de dirección, profundidad y alabeo para el dron.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de vuelo estacionario para drones, drones que tienen forma de avión y aprovechan el viento y células solares fotovoltaicas para su vuelo estacionario, que consiste en dirigir a los drones que tienen forma de avión con un recorrido o circuito circular, ovalado o espiral repetitivo o helicoidal, en los cuales, en los tramos delanteros de cada recorrido el avión adopta una actitud de morro arriba o positiva frente al viento que le proporcionan ascenso y unos tramos posteriores que le permiten volver al punto de partida descendiendo, la sustentación o el desplazamiento necesario para mantener el dron en vuelo estacionario se complementa con energía de células solares fotovoltaicas que alimentan al motor eléctrico que acciona una hélice, disponiendo de un sistema de estabilización propulsión y control mediante un microprocesador.
2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque los drones portan programada la situación en la que debe colocarse después de lanzado, o bien la reciben vía satélite o GPS, a su vez los drones emiten señales o información mediante, fotografías o videos de la zona sobrevolada.
3. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque los drones se sitúan a gran altura y son centros de operaciones con múltiples operadores dedicados unos a funciones de control, alerta, detección o retransmisión, lo cual se efectúa con la base de operaciones directamente con los satélites o a través de aviones y satélites.
4. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque las células solares fotovoltaicas son finas, ultrafinas o de muy bajo peso.
5. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque el microprocesador recibe señales de satélites, GPS, de control de tierra, dirección e intensidad del viento, rumbo del dron y programación del vuelo, las cuales una vez procesadas son enviadas como señales de video o fotográficas, señales de position y altura, señales de potencia del motor, de control de dirección, profundidad y alabeo para el dron.
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