Il drone vincolato di Quadpole con base di ancoraggio nel suo box supera e risolve le principali sfide operative
I convertitori Vicor soddisfano in modo eccezionale i requisiti di dimensioni, peso e densità di potenza dei droni vincolati nelle applicazioni di sicurezza e monitoraggio
Quadpole sta rendendo la sicurezza e la sorveglianza facilmente accessibili a organizzazioni di ogni dimensione.
I droni non sono più delle assolute novità, ci sono tuttavia ancora molte opportunità di innovazione nella loro progettazione e implementazione. Gli OEM possono infatti anche migliorare il loro vantaggio competitivo integrando componenti software, elettronici e meccanici più recenti e altamente evoluti, nell’assemblaggio dei loro droni.
I droni di Quadpole riflettono in diversi modi questi aspetti innovativi. La società è una piccola start-up israeliana cha ha nei suoi piani lo sviluppo di diverse tipologie di sistemi di droni, principalmente focalizzati su soluzioni intelligenti basate su sensori integrati. Il loro primo prodotto è un drone vicolato fornito con il suo box di ancoraggio.
L’innovazione di Quadpole deriva dal modo in cui i loro droni possono essere dislocati, dal loro approccio con una soluzione chiavi in mano, dagli algoritmi di intelligenza artificiale integrati che utilizzeranno e dalle loro prestazioni in volo, che sono in parte facilitate dalla tecnologia di conversione DC-DC di Vicor.
Le sfide per i droni di sorveglianza
Nel valutare applicazioni di monitoraggio, sicurezza e sorveglianza, Quadpole ha notato due sfide chiave per i droni. Il primo è il tempo di volo, che è sempre molto limitato, e il secondo sono i regolamenti e normative, che possono anche essere molto limitanti e variare da paese a paese. Di conseguenza, hanno maturato l’idea di un drone ancorato, ma lo hanno messo in un box di ancoraggio per per la sua dislocazione sul posto. Il drone può quindi decollare e tornare al box, tutto sotto controllo remoto.
Mentre si trova nella sua posizione remota, il drone può rimanere in volo e continuare nella sua funzione di sorveglianza ininterrottamente, per un periodo indefinito, perché può ricevere energia da terra attraverso il suo cavo di collegamento. Questo è un immenso vantaggio rispetto ai droni con volo libero, che devono atterrare ogni mezz’ora circa per ricaricare le batterie di bordo. In qualsiasi condizione il drone ha quindi una certa libertà di azione. Se, per esempio, un oggetto potenzialmente pericoloso o sospetto necessita di indagini più approfondite, il drone può essere scollegato tramite comando remoto. Il cavo cade a terra e il drone vola per esaminare o eliminare la minaccia.
L’ancoraggio facilita anche il funzionamento remoto e non presidiato dal box. I regolamenti differiscono in ogni paese, ma un concetto che tutti hanno in comune è il requisito di un osservatore sul posto, qualcuno sul campo quindi, che può sempre controllare a vista il drone, e da una breve distanza. L’utilizzo di un drone ancorato, ma senza l’opzione di distacco, limita il suo raggio di volo a 100 metri, il che rimuove i rischi per le persone e le proprietà nell’area. E’ più facile quindi ottenere l’approvazione rispetto ai droni a volo libero poiché il tipo ancorato non corre il rischio di diventare incontrollabile. Inoltre, l’implementazione diventa più veloce, più facile, più economica, e più conveniente, e senza la necessità dell’osservatore sul posto.
Caratteristiche Innovative
Il nome “Quadpole” deriva sia dalla presenza dei quattro motori del drone, che dal suo ruolo nella sostituzione dei tralicci delle postazioni a fotocamera convenzionali come quelli che si trovano tipicamente sulle frontiere. Questi sono di solito alti da 20 metri a 50 metri. Al contrario, i droni Quadpole raggiungono i 200 metri di altitudine.
Queste prestazioni sono in parte attribuibili ai moduli Vicor all’interno dei droni, poiché il loro peso ridotto riduce il carico sui motori dei droni. Inoltre, le loro dimensioni minime liberano spazio prezioso dal vano di carico per l’hardware, pur avendo potenze nominali abbastanza grandi da supportare tutti i requisiti di volo e carico utile del drone.
Queste caratteristiche creano la possibilità di utilizzi in molte applicazioni di sorveglianza, sicurezza e monitoraggio sia in ambienti civili che militari. Queste possono essere missioni militari pesanti come il controllo delle frontiere e la loro protezione, ma potrebbero anche essere il monitoraggio di eventi di massa come concerti e maratone in cui è necessario osservare un gran numero di persone in luoghi appartati o isolati.
Altre applicazioni includono la homeland security (HLS) degli eserciti, guardia civile, infrastrutture critiche come stabilimenti, e il controllo dei trasporti. Gli operatori nei centri di controllo remoto possono monitorare il traffico sulle strade restando nella loro giurisdizione.
Quadpole ha recentemente vinto un progetto che evidenzia i loro vantaggi rispetto ai normali fornitori di droni. L’applicazione era Port Security. Il compito del drone era monitorare le persone nella struttura portuale per accertarsi che stessero rispettando le regole di quel sito come indossare dispositivi di protezione individuale (DPI) , compresi caschi e giubbotti ad alta visibilità, nelle aree in cui tali dispositivi sono richiesti.
Il drone utilizza sensori supportati da software di analisi AI per estrarre le informazioni di cui il cliente ha bisogno dalle immagini ottenute dalla telecamera. Ciò significa che il cliente non ha semplicemente ricevuto un drone. Piuttosto, una soluzione completa che poteva entrare in servizio immediatamente per fornire informazioni operative.
L’ingombro ridotto dei moduli Vicor consente elevate tensioni di alimentazione attraverso il cavo di vincolo
Indipendentemente dall’applicazione, il drone ha bisogno di un cavo di collegamento il più piccolo e leggero possibile se si vogliono ottenere prestazioni ottimali, ed è qui che la tecnologia Vicor entra in gioco. Per ridurre al minimo le perdite I2R, l’alimentazione deve essere trasmessa da terra, attraverso il cavo di collegamento, alla massima tensione possibile, in genere 400 VDC o 800 VDC. I minuscoli convertitori Vicor BCM DC-DC a bordo del drone convertono questa alta tensione riducendola fino a 48VDC o 24VDC necessari ai motori del drone e alle altre apparecchiature di bordo.
Il Quadpole ha utilizzato i moduli Vicor anche all’interno dell’alimentatore da terra, per convertire fino ai 400V o 800V necessari per la trasmissione nel cavo di collegamento al drone.
“Vicor è impareggiabile nel soddisfare le nostre esigenze“, commenta Arik Arbel, CEO di Quadpole. “I convertitori Vicor possono gestire 1800 W, mentre anche le migliori alternative potevano raggiungere solo 600 – 750 W. Ciò che sarebbe stato insufficiente per la nostra applicazione”.
“Nel complesso, il convertitore Vicor era l’unico prodotto in grado di offrire una densità di potenza così elevata in un package molto leggero, ad un prezzo interessante. Questa combinazione di vantaggi è stata fondamentale per noi, perché i droni possono supportare solo una limitata capacità di sollevamento e uno spazio altrettanto limitato, ma hanno bisogno di elevata potenza per funzionare. Un drone da 6 kg a 10 kg come il nostro potrebbe richiedere fino a uno o due kilowatt, mentre i droni più grandi hanno bisogno di potenza proporzionalmente ancora maggiori“.
Previsioni per il futuro
Quadpole sta molto rapidamente incrementando la sua presenza sul mercato con una linea di prodotti composta da quattro tipi di droni, crescita che va di pari passo al crescere della domanda di sorveglianza quasi istantanea, il tutto racchiuso in un box di alloggiamento e ancoraggio. In futuro, Quadpole intende offrire una nuova soluzione specifica anche per il mercato delle consegne. I droni sono flessibili, leggeri e dispongono di software e sensori sofisticati per valutare le situazioni e comunicare con una stazione base. Possono essere utilizzati in occasione di eventi sportivi, concerti, così come nei porti o confini nazionali.
