WO2023062675A1 - ドローン防護システム - Google Patents

ドローン防護システム Download PDF

Info

Publication number
WO2023062675A1
WO2023062675A1 PCT/JP2021/037542 JP2021037542W WO2023062675A1 WO 2023062675 A1 WO2023062675 A1 WO 2023062675A1 JP 2021037542 W JP2021037542 W JP 2021037542W WO 2023062675 A1 WO2023062675 A1 WO 2023062675A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drone
faraday cage
wire
protection system
groove
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/037542
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
稔登 荒井
俊久 枡田
雅人 丸山
潤 加藤
Original Assignee
日本電信電話株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電信電話株式会社 filed Critical 日本電信電話株式会社
Priority to PCT/JP2021/037542 priority Critical patent/WO2023062675A1/ja
Priority to JP2023554105A priority patent/JPWO2023062675A1/ja
Publication of WO2023062675A1 publication Critical patent/WO2023062675A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04—Helicopters
    • B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B64D45/02—Lightning protectors; Static dischargers

Definitions

  • the present invention relates to a drone protection system.
  • Non-Patent Document 1 Technology that protects drones from lightning strikes is known. For example, there is a technology that prevents the drone from crashing due to a lightning strike by attaching a Faraday cage to the drone, enclosing the entire drone, and grounding the Faraday cage to the ground with a wire (see Non-Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technology that can hold a drone horizontally and extend the movable range of the drone.
  • a drone protection system is a drone protection system that protects a drone from lightning strikes, and includes a Faraday cage that surrounds the drone; a wire movable on the cage.
  • FIG. 1 is a diagram showing a structural example of a Faraday cage containing a drone.
  • FIG. 2 is a diagram showing a structural example of a wire.
  • FIG. 3 is a diagram showing a connection state between a Faraday cage and wires.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of use of the drone protection system.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of use of the drone protection system.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of use of the drone protection system.
  • the present invention devises the shape of the Faraday cage attached to the drone, and furthermore, the end of the wire (Faraday cage) connecting between the drones or between the drone and an object other than the drone (such as the earth or a ground electrode connected to the earth)
  • the above problem is solved by devising the shape of the part connected to the cage).
  • the present invention allows the end of the wire to move on the Faraday cage while maintaining connection with the Faraday cage.
  • the outer surface of the Faraday cage is provided with rail-like grooves and the wire ends are shaped to fit in the grooves.
  • the drone protection system is a drone protection system that protects a drone from lightning strikes.
  • a drone protection system comprises a Faraday cage and wires.
  • FIG. 1 is a diagram showing a structural example of the Faraday cage 1.
  • the Faraday cage 1 has a drone 2 mounted inside, surrounds the entire drone 2, and is a conductor made of a conductive material such as aluminum or copper.
  • the Faraday cage 1 has a structure in which three ring-shaped linear conductors 11 having the same diameter are assembled in a lattice and the overall shape is a sphere.
  • the outer surface of each linear conductor 11 has a rail-shaped groove 12 having an inverted T-shaped cross section.
  • the groove may be formed directly on the outer surface of the linear conductor 11 as shown in the lower side of FIG. It may be realized by adding a structure of conductive material with the grooves.
  • FIG. 1 in consideration of the visibility of the structure of the Faraday cage 1, the case where three ring-shaped linear conductors 11 having the same diameter are used is shown. Further, the density of the linear conductors may be increased by assembling. Alternatively, rectangular linear conductors may be arranged in a lattice to form the overall shape of the Faraday cage 1 into a cube. That is, it is applicable to any existing or future developed Faraday cage.
  • FIG. 2 is a diagram showing a structural example of the wire 3.
  • FIG. The wire 3 according to this embodiment includes one wire portion 31 and two connection portions 32 (end portions) that connect the wire portion 31 to the Faraday cage 1 .
  • the wire portion 31 is a linear conductor made of a conductive material such as aluminum or copper.
  • the two connecting portions 32 are provided at the two ends (both ends of the linear conductor) of the wire portion 31, respectively, and have a structure capable of moving on the Faraday cage 1 while maintaining connection with the Faraday cage 1.
  • the connecting portion 32 has a shape that fits into the inverted T-shaped groove 12 of the Faraday cage 1 .
  • the connecting portion 32 has an H-shaped cross-sectional shape as shown in FIG. 2 or a T-shaped cross-sectional shape (not shown).
  • the connecting portion 32 has a T-shaped projection 321 that fits into the groove 12 of the Faraday cage 1 .
  • the thickest portion 321a of the protrusion 321 is thicker than the thinnest portion (“I” of T) of the inverted T-shaped groove 12, and is thicker than the thickest portion of the inverted T-shaped groove 12 (“-” of T). part).
  • the thinnest portion 321b of the projection 321 is thinner than the thinnest portion of the inverted T-shaped groove 12 .
  • the connecting portion 32 may be made of a conductive material such as aluminum or copper, or may be made of an insulating material such as plastic.
  • the reason why it may be made of an insulator is that lightning generally has a high voltage, so even if the connection portion 32 is made of a short and long insulator, a current will pass.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of connection between the Faraday cage 1 and the wire 3.
  • the connecting portion 32 of the wire 3 is fitted into the inverted T-shaped groove 12 provided on the outside of the Faraday cage 1 .
  • the connecting portion 32 of the wire 3 is movable along the groove 12 of the Faraday cage 1 . Therefore, when the drone 2 moves, the connection portion (connection position) between the Faraday cage 1 and the wire 3 moves accordingly.
  • the ends of the wires 3 can be moved on the Faraday cage 1 while maintaining connection with it, i.e. outside the Faraday cage 1 to protect the drone 2 from lightning strikes.
  • the wire 3 connecting between the drones 2 or between the drone 2 and an object other than the drone (earth 4, etc.) is provided with a connecting part 32 with a protrusion that fits in the groove 12. Since the connection portion (connection position) between the Faraday cage 1 and the wire 3 moves according to the movement of the drone 2, it becomes easy to keep the drone body horizontal even when the wire 3 is taut. It is possible to reduce the possibility that the drone 2 will fall. Also, for the same reason, the movable range of the drone 2 can be expanded.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Insulators (AREA)

Abstract

雷撃からドローン２を防護するドローン防護システムにおいて、ドローン２を囲うファラデーケージ１と、前記ファラデーケージ１に接続する端部（接続部３２）が前記ファラデーケージ１との接続を維持しつつ前記ファラデーケージ１上で移動可能なワイヤ３と、を備える。

Description

ドローン防護システム
　本発明は、ドローン防護システムに関する。
　雷撃からドローンを防護する技術が知られている。例えば、ドローンにファラデーケージを装着してドローン全体を囲い、そのファラデーケージをワイヤで大地に接地させることで、雷撃によるドローンの墜落を防止する技術がある（非特許文献１参照）。
枡田、外３名、"ドローンの耐雷性向上に関する基礎的検討"、2021年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、2021年9月14日～17日オンライン、通信講演論文集1、B-4-6、p.179
　しかしながら、ファラデーケージとワイヤとの接続が一点で固定されているため、ドローンの移動可能範囲が狭くなるという課題があった。複数のドローン間（複数のファラデーケージ間）をワイヤで接続する場合も、同様の理由でドローンの移動可能範囲が狭くなる。
　また、ワイヤがピンと張った場合には、ワイヤの張力によりファラデーケージが傾斜し、ドローンも傾斜するため、ドローン機体を水平に安定させることが難しいという課題もあった。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ドローンを水平に保持可能であり、かつ、ドローンの移動可能範囲を拡張可能な技術を提供することである。
　本発明の一態様のドローン防護システムは、雷撃からドローンを防護するドローン防護システムにおいて、ドローンを囲うファラデーケージと、前記ファラデーケージに接続する端部が前記ファラデーケージとの接続を維持しつつ前記ファラデーケージ上で移動可能なワイヤと、を備える。
　本発明によれば、ドローンを水平に保持可能であり、かつ、ドローンの移動可能範囲を拡張可能な技術を提供できる。
図１は、ドローンを含むファラデーケージの構造例を示す図である。 図２は、ワイヤの構造例を示す図である。 図３は、ファラデーケージとワイヤとの接続状態を示す図である。 図４は、ドローン防護システムの使用例を示す図である。 図５は、ドローン防護システムの使用例を示す図である。 図６は、ドローン防護システムの使用例を示す図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付し説明を省略する。
　［発明の概要］
　本発明は、ドローンに装着するファラデーケージの形状を工夫し、更にドローン間又はドローンとドローン以外の物体（大地や大地に接続された接地極等）との間を接続するワイヤの端部（ファラデーケージに接続する部分）の形状を工夫することで、上記課題を解決する。
　具体的には、本発明は、ワイヤの端部をファラデーケージとの接続を維持しつつファラデーケージ上で移動可能にする。例えば、ファラデーケージの外側表面にレール状の溝を具備し、ワイヤの端部を当該溝に填まる形状にする。
　［ドローン防護システムの構成］
　本実施形態に係るドローン防護システムは、雷撃からドローンを防護するドローン防護システムである。ドローン防護システムは、ファラデーケージと、ワイヤと、を備える。
　図１は、ファラデーケージ１の構造例を示す図である。ファラデーケージ１は、図１に示したように、ドローン２を内側に装着し、ドローン２の全体を囲い、アルミニウムや銅等の導電性材料からなる導体である。
　本実施形態に係るファラデーケージ１は、径が同じ輪状の３つの線状導体１１を格子状に組み、全体形状を球体とした構造を備える。各線状導体１１の外側表面には、逆さＴ状の断面形状を備えるレール状の溝１２を有する。
　溝１２を有する方法としては、図１の下側に示したように線状導体１１の外側表面に当該溝を直接形成することで実現してもよいし、線状導体１１の外側表面に対して当該溝を具備する導電性材料の構造物を付加することで実現してもよい。
　また、図１では、ファラデーケージ１の構造の視認性を考慮して、径が同じ輪状の線状導体１１を３つ用いた場合を示したが、径が次第に小さくなる複数の線状導体を更に組んで、線状導体の密度を高めてもよい。また、矩形の線状導体を格子状に組んで、ファラデーケージ１の全体形状を立方体としてもよい。つまり、既存の又は将来開発される任意のファラデーケージに適用可能である。
　図２は、ワイヤ３の構造例を示す図である。本実施形態に係るワイヤ３は、１つのワイヤ部３１と、ワイヤ部３１をファラデーケージ１に接続する２つの接続部３２（端部）と、を備える。
　ワイヤ部３１は、アルミニウムや銅等の導電性材料からなる線状導体である。
　２つの接続部３２は、ワイヤ部３１の備える２つの端部（線状導体の両端部）にそれぞれ具備され、ファラデーケージ１との接続を維持しつつ、ファラデーケージ１上で移動可能な構造を備える。具体的には、接続部３２は、ファラデーケージ１の備える逆さＴ状の溝１２に填まる形状を備える。例えば、接続部３２は、図２に示したようなＨ状の断面形状、又は図示しないＴ状の断面形状を備える。
　つまり、接続部３２は、ファラデーケージ１の溝１２に填まるＴ状の突起部３２１を備える。突起部３２１の最も太い部分３２１ａは、逆さＴ状の溝１２の最も細い部分（Ｔの「Ｉ」の部分）よりも太く、逆さＴ状の溝１２の最も太い部分（Ｔの「－」の部分）よりも細い。また、突起部３２１の最も細い部分３２１ｂは、逆さＴ状の溝１２の最も細い部分よりも細い。
　なお、接続部３２は、アルミニウムや銅等の導電性材料で構成してもよいし、プラスチック等の絶縁物で構成してもよい。絶縁物で構成してもよい理由は、雷は一般に高電圧であるため、短長な絶縁物で接続部３２を構成しても電流が通過するためである。
　図３は、ファラデーケージ１とワイヤ３との接続例を示す図である。ファラデーケージ１の外側に具備する逆さＴ状の溝１２に対して、ワイヤ３の接続部３２を填める。ワイヤ３の接続部３２は、ファラデーケージ１の溝１２に沿って移動可能となる。それゆえ、ドローン２が移動すると、それに連動してファラデーケージ１とワイヤ３との接続部分（接続位置）が移動する。
　例えば、図４に示すように、２つのドローン２ａ、２ｂに係る２つのファラデーケージ１ａ、１ｂ同士を１つのワイヤ３で接続した場合、一方のドローン２ａが右回転すると、ワイヤ３はファラデーケージ１ａの水平方向の線状導体１１ａの溝に沿ってスライドする。
　例えば、図５に示すように、３つのドローン２ａ、２ｂ、２ｃに係る３つのファラデーケージ１ａ、１ｂ、１ｃ同士を３つのワイヤ３ａ、３ｂ、３ｃで接続した場合、１つのドローン２ａが上回転すると、ワイヤ３ａは、ファラデーケージ１ａの垂直方向の線状導体１１ｂの溝に沿ってスライドする。
　例えば、図６に示すように、ドローン２のファラデーケージ１をワイヤ３で大地４に接続した場合、そのドローン２が前進すると、ワイヤ３は、ファラデーケージ１の垂直方向の線状導体１１ｂの溝に沿ってスライドする。
　［本実施形態の効果］
　本実施形態によれば、ワイヤ３の端部をファラデーケージ１との接続を維持しつつファラデーケージ１上で移動可能にすること、つまり、ドローン２を雷撃から防護するためのファラデーケージ１の外側にレール状の溝１２を具備させ、ドローン２間又はドローン２とドローン以外の物体（大地４等）との間を接続するワイヤ３に当該溝１２に填まる突起のついた接続部３２を具備させるので、ドローン２の移動に応じてファラデーケージ１とワイヤ３との接続部分（接続位置）が移動することから、ワイヤ３がピンと張った場合でもドローン機体を水平に保つことが容易になり、ドローン２が落下する可能性を低減することができる。また、同様の理由でドローン２の移動可能範囲を広げることができる。
　１　　：ファラデーケージ
　１１　：線状導体
　１２　：溝
　２　　：ドローン
　３　　：ワイヤ
　３１　：ワイヤ部
　３２　：接続部
　３２１：突起部
　４　　：大地

Claims (3)

  1. 　雷撃からドローンを防護するドローン防護システムにおいて、
    　ドローンを囲うファラデーケージと、
    　前記ファラデーケージに接続する端部が前記ファラデーケージとの接続を維持しつつ前記ファラデーケージ上で移動可能なワイヤと、
    　を備えるドローン防護システム。
  2. 　前記ファラデーケージは、外側に溝を有する線状導体であり、
    　前記端部は、
    　前記溝に填まる形状を備える請求項１に記載のドローン防護システム。
  3. 　前記溝は、
    　逆さＴ状の断面形状を備える請求項２に記載のドローン防護システム。
PCT/JP2021/037542 2021-10-11 2021-10-11 ドローン防護システム WO2023062675A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/037542 WO2023062675A1 (ja) 2021-10-11 2021-10-11 ドローン防護システム
JP2023554105A JPWO2023062675A1 (ja) 2021-10-11 2021-10-11

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/037542 WO2023062675A1 (ja) 2021-10-11 2021-10-11 ドローン防護システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023062675A1 true WO2023062675A1 (ja) 2023-04-20

Family

ID=85987592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/037542 WO2023062675A1 (ja) 2021-10-11 2021-10-11 ドローン防護システム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2023062675A1 (ja)
WO (1) WO2023062675A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170033625A (ko) * 2015-09-17 2017-03-27 엘지전자 주식회사 드론
US20190161204A1 (en) * 2017-11-28 2019-05-30 Thomas Riedel Aircraft, lightning-protection system, and method of providing the lightning protection

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170033625A (ko) * 2015-09-17 2017-03-27 엘지전자 주식회사 드론
US20190161204A1 (en) * 2017-11-28 2019-05-30 Thomas Riedel Aircraft, lightning-protection system, and method of providing the lightning protection

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023062675A1 (ja) 2023-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103026564B (zh) 气体绝缘电气设备
KR101945144B1 (ko) 가공 선로용 애자 장치
CN1042988C (zh) 屏蔽式高压架空线路
WO2023062675A1 (ja) ドローン防護システム
US20100307793A1 (en) Insulator arrangement
US20120138360A1 (en) Electrical termination for extra high voltage
JP2017060241A (ja) 電力ケーブル用ポリマー接続部
ES2875321T3 (es) Cable eléctrico
US10679807B2 (en) Power breaking device
CN203536892U (zh) 一种用于管母的槽扣式硅橡胶绝缘护具
SE507383C2 (sv) Elektrod för fältstyrning
US20230415916A1 (en) Aircraft lightning protection structure
JPWO2004051816A1 (ja) スイッチギヤの母線接続構造
WO2024116275A1 (ja) ファラデーケージ付き無人飛行体
CN108369855A (zh) 带有柔性连接端子的干式铸造变压器
AU2016424708B2 (en) Surge arrester and associated manufacturing method
JP2009159743A (ja) 電力ケーブル気中終端接続部およびその製造方法
JPS60262312A (ja) 送電線用限流ホ−ン装置
US11776771B2 (en) Protection structure of fuse link switch
US11688566B2 (en) Switching apparatus for electric systems
KR102569088B1 (ko) 가스절연개폐장치
US1362388A (en) High-tension insulator
GB1043234A (en) Improvements relating to electric cables
JP4283962B2 (ja) スイッチギヤ
Bhagwat SELECTION AND THE SIZING OF STRAIN INSULATOR

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21960537

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023554105

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE