Aviacom

Drony-Materialy-szkoleniowe-do-kategorii-otwartej-A2

Drony – Materiały szkoleniowe do kategorii OTWARTEJ A2

Przedstawiamy materiały szkoleniowe na podstawie Urzędu Lotnictwa Cywilnego dlaOPERATORÓW Bezzałogowych Statków Powietrznych w kategorii OTWARTEJ A2

Cykl szkolenia on-line dla kategorii otwartej zaczniemy od informacji ogólnych i zbioru dobrych praktyk. Latanie bezzałogowym statkiem powietrznym, potocznie nazywanym dronem, to wielka przyjemność ale również ogromna odpowiedzialność. Wzbijając się w powietrze, stajesz się uczestnikiem ruchu lotniczego. Jesteś pilotem, a każdy pilot musi dbać o bezpieczeństwo lotnicze. Zarówno w powietrzu, jak i na ziemi.


W przypadku wykonywania lotów w kategorii OTWARTEJ masz kilka formalności do spełnienia. 

Zarejestrować jako operator systemu bezzałogowego statku powietrznego na stronie https://drony.ulc.gov.pl/account 

Przepisy UE wymagają  rejestracji operatorów, których operacje mogą stwarzać zagrożenie, w tym zagrożenie dla bezpieczeństwa publicznego, ochrony prywatności oraz danych osobowych lub ochrony środowiska. Wymagana jest zatem rejestracja operatorów eksploatujących bezzałogowe statki powietrzne:

  • których masa wynosi 250 g lub więcej (dotyczy kategorii OTWARTEJ)
  • które wyposażono w czujnik zdolny do zbierania danych osobowych (dotyczy kategorii OTWARTEJ)
  • wykonujących operacje w kategorii SZCZEGÓLNEJ lub CERTYFIKOWANEJ 

Nie podlegają rejestracji osoby użytkujące drony o masie poniżej 250 g i nie posiadające czujnika zdolnego do zbierania danych osobowych (np. kamery) oraz osoby użytkujące drony będące zabawkami.

Po dokonaniu rejestracji, system wygeneruje Ci odpowiednie potwierdzenie (dostępne w Twoim profilu operatora) i przydzieli Ci Twój indywidualny numer. Musisz nanieść ten numer na drony których użytkujesz. W przyszłości (lub w dronach, które już udostępniają taką funkcję) będziesz musiał również wprowadzić numer Operatora do oprogramowania drona. 

Gdy już staniesz się formalnym operatorem, musisz jeszcze spełniać odpowiednie wymogi dotyczące kompetencji. Wymogi te wskazują konieczność uzyskania DOWODU ZALICZENIA SZKOLENIA ONLINE Dron-certyfikat-A2 .  Po zakończeniu szkolenia na stronie Urzędu Lotnictwa Cywilnego i zaliczeniu egzaminu, który będzie na jego końcu,  system wygeneruje go automatycznie. Będzie on dostępny w Twoim profilu pilota. Możesz pobrać go na swój telefon lub inne urządzenie mobilne. Dokument ten należy pokazać w przypadku kontroli.

Minimalny wiek pilota drona wykonującego loty w kategorii OTWATEJ wynosi aktualnie 16 lat

Wymóg minimalnego wieku nie obowiązuje w stosunku do pilotów, którzy:

  • wykonują loty z użyciem drona, który jest zabawką,
  • został skonstruowany do użytku prywatnego i waży mniej niż 250 g,
  • lub gdy wykonują oni loty pod bezpośrednim nadzorem pilota mającego więcej niż 16 lat i posiadającego Dowód Zaliczenia Egzaminu Online, o którym wspominamy powyżej.

Zagadnienia
  1. Pogoda
    • Wiatr
    • Temperatura
    • Widzialność
    • Gęstość powietrza
  2. Rodzaje bezzałogowych konstrukcji
  3. Środek Ciężkości
  4. Zasilanie BSP
  5. Informacje ogólne
  6. GEOFENCE i GEOCAGE

Wstęp

Szkolenie do kategorii A2 ma charakter wyłącznie materiałów poglądowych. Obejmuje swoim zakresem zagadnienia wskazane w obowiązujących przepisach UE. Szkolenie nie jest obowiązkowe i możecie Państwo przyswoić poniższy zakres wiadomości, korzystając z dowolnych źródeł lub szkoleń dostępnych na rynku. 

Obowiązkowy jest natomiast egzamin teoretyczny, który przeprowadzany będzie w podmiotach szkolących również w formie zdalnej.

POGODA

Warunki meteorologiczne mają duży wpływ na wykonywanie operacji z użyciem BSP. Mogą utrudnić lot, a nawet całkowicie go uniemożliwić. Podejmując decyzję o starcie należy zapoznać się z czynnikami takimi jak wiatr, temperatura, widzialność, a nawet gęstość powietrza.

Prognozy pogodowe należy sprawdzać z wyprzedzeniem i dla konkretnej lokalizacji i czasu, jednak prognozy długoterminowe wybiegające w przyszłość o więcej niż 3 dni, okazują się być mało dokładne.

Rano jesteśmy w stanie bardzo precyzyjnie określić zmiany pogody na cały dzień i nadchodzącą noc.

Z dokładnością co do godziny można określić występowanie opadów, mgły, stopień zachmurzenia, zmiany temperatury powietrza oraz siły wiatru.

Z dużym prawdopodobieństwem sprawdzą się również prognozy na najbliższe 72 godziny.

Aktualizowanych na bieżąco źródeł informacji meteorologicznych można znaleźć wiele za pośrednictwem Internetu.

Sprawdź prognozy pogody z dwóch niezależnych źródeł i przeprowadź analizę warunków meteorologicznych na miejscu lotu, przed startem.

Wiatr

Wiatr powstaje wskutek zmian temperatury, ukształtowania terenu oraz wyrównywania się ciśnień atmosferycznych, podążając od ośrodka wysokiego ciśnienia atmosferycznego do miejsca, gdzie jest ono niższe. Określa poziomy ruch powietrza. Po sprawdzeniu siły wiatru należy odnieść się do zaleceń producenta BSP i wskazanych przez niego ograniczeń, które znajdują się w instrukcji obsługi. Warto wziąć pod uwagę również indywidualne zdolności pilota.

Wpływ wiatru na lot BSP:

  • Walczący z dużym wiatrem BSP będzie zużywał szybciej prąd z akumulatora;
  • Wiatr wzmaga się wraz z wysokością;
  • Lecąc pod wiatr BSP może zostać przez niego zduszony, a w efekcie tracić wysokość bez ingerencji pilota;
  • Silny wiatr, przekraczający możliwości BSP, może ponieść statek powietrzny i spowodować utratę kontroli nad lotem;
  • Wiatr w połączeniu z przeszkodami terenowymi będzie powodował turbulencje;
  • Po stronie zawietrznej przeszkody terenowej tworzy się bąbel turbulencyjny osiągający dwukrotność wysokości przeszkody i rozciągający się na odległość nawet jej dziesięciokrotności;
drony-a2-rotory
  • Wiatr uderzając w górną krawędź przeszkody gwałtownie przyśpiesza;
  • Określając kierunek wiatru należy odnieść się do kierunku z którego wieje. Ważniejszym jest skąd i jakie zmiany pogodowe ze sobą niesie, niż to dokąd zmierza. W związku z tym określenie „wiatr wschodni” oznacza, iż wieje on z kierunku wschodniego.

Temperatura

Przedział temperaturowy dopuszczalny dla BSP określa jego producent. Zazwyczaj jest on różny dla samego przechowywania i dla eksploatacji urządzenia.  Elementem najbardziej wrażliwym na niskie temperatury jest ogniwo prądotwórcze. Najczęściej spotykana jest bateria Litowo-Polimerowa (LiPo). Ogniwa LiPo posiadające temperaturę poniżej 18°C tracą swoją wydajność prądową, co w praktyce oznacza mniejszy maksymalny prąd rozładowania. Zmuszanie zimnego akumulatora LiPo do szybkiego oddawania prądu doprowadza do jego przeciążenia, a w efekcie skraca jego żywotność. Akumulator w niskich temperaturach ma również mniejszą pojemność, a co za tym idzie skraca się czas jego pracy. Świadomy użytkownik powinien rozgrzać baterię przed jej użyciem. Optymalna temperatura pracy dla baterii LiPo jest zbliżona do temperatury ludzkiego ciała. 
Powyżej temperatury 40°C wzrasta oporność akumulatora co również wpływa negatywnie na jego wydajność energetyczną. 

Zbyt wysoka temperatura może również w łatwy sposób doprowadzić do przegrzania elektroniki wewnątrz BSP.

Dodatkowo:

  • Duża wilgotność powietrza w połączeniu z temperaturą w okolicy 0°C może powodować oblodzenie na krawędziach natarcia powierzchni nośnych zaburzając w ten sposób powstawanie siły nośnej;
  • Oblodzenie zwiększy masę BSP zwiększając tym samym pobór prądu;
  • Oblodzenie zmienia wyważenie śmigła powodując wibracje, które wpływają negatywnie na łożyska w silnikach, a przeniesione na kontroler lotu wpłyną na stabilność w locie;
  • Przeniesienie systemu bezzałogowego z miejsca o niskiej temperaturze, do miejsca cieplejszego może spowodować kondensację powierzchniową pary wodnej, a więc skraplanie się pary wodnej na powierzchni od strony cieplejszej.

Widzialność

Widoczność odnosi się do zasięgu i możliwości dostrzegania obiektów. 

W przypadku lotów w warunkach widoczności wzrokowej VLOS jest to element mogący ograniczyć maksymalną odległość BSP od pilota lub obserwatora.

Loty BSP w zasięgu widoczności wzrokowej VLOS oznaczają loty w warunkach, gdzie możliwe jest dostrzeżenie drona przez pilota lub obserwatora BSP. 

Przykładowo wylot BSP za drzewa lub budynek spowoduje, iż będzie on niewidoczny, a tym samym przestaną być spełniane warunki lotu VLOS.

Odlatując na dużą odległość dron może stać się niewidoczny ze względu na panujące warunki meteorologiczne – np. mgła.

Widoczność jest wyrażana w systemie zerojedynkowym i odnosi się do tego, czy obiekt jest widoczny, czy nie. 

W kategorii “otwartej” loty mogą być wykonywane jedynie w warunkach VLOS.

Gęstość powietrza

Gęstość powietrza jest związana bezpośrednio z ciśnieniem atmosferycznym oraz z temperaturą. Im wyższe ciśnienie atmosferyczne, a zatem większy nacisk słupa powietrza na powierzchnię ziemi, tym powietrze na danym obszarze jest bardziej gęste. Z kolei im wyższa temperatura powietrza, tym chętniej rozgrzane powietrze jako to lżejsze unosi się do góry i gęstość powietrza na danym obszarze zmniejsza się.

  • Gęstość powietrza wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia atmosferycznego;
  • Gęstość powietrza maleje wraz ze wzrostem temperatury;
  • Gęstość powietrza maleje wraz ze wzrostem wilgotności;

Powietrze rozrzedza się również wraz z wysokością co spowodowane jest tym, że wraz z wysokością maleje ciśnienie atmosferyczne.

Sprawność BSP w locie jest lepsza gdy powietrze jest bardziej gęste. Jednym z elementów wzoru na siłę nośną jest właśnie gęstość płynu, a w tym wypadku powietrza jako ośrodka przemieszczania się. Im większa gęstość powietrza, tym lepsza nośność płata śmigła/skrzydła. Wraz ze wzrostem gęstości ośrodka, rośnie również opór aerodynamiczny co wymusza większe obciążenie układu napędowego aby siła nośna mogła zrównać się lub przewyższyć ciężar modelu (co do wartości). 

Przykładami wpływu gęstości powietrza na bezzałogowy statek powietrzny mogą być:

  • W rzadkim powietrzu wydłuża się droga potrzebna do startu dla samolotu;
  • W rzadkim powietrzu potrzebna jest większa prędkość obrotowa śmigła do startu pionowego wielowirnikowca;
  • W rzadkim powietrzu potrzebna jest większa prędkość obrotowa śmigła do utrzymania zawisu wielowirnikowca, co przekłada się również na szybsze zużycie prądu z akumulatora;
  • W rzadkim powietrzu udźwig statku powietrznego zmniejsza się.
Rodzaje bezzałogowych konstrukcji

Osiągi BSP zależą w dużej mierze od  jego konstrukcji. Niektóre operacje łatwiej lub szybciej będzie wykonać samolotem bezzałogowym lub skrzydłem. W innych przypadkach lepiej sprawdzi się wielowirnikowiec. Powstają również konstrukcje hybrydowe, pozwalające na pionowy start i płynne przejście do lotu samolotowego. Wybór systemu bezzałogowego musi być podyktowany jego planowanym użyciem.

Wielowirnikowiec

  • Możliwość pionowego startu i lądowania, a tym samym możliwość ich wykonania w miejscach ciasnych, o małej powierzchni;
  • Możliwość stabilnego zawisu nad jednym punktem;
  • Duża mobilność transportowa dzięki postępującej miniaturyzacji;
  • Łatwe w opanowaniu, nawet po krótkim treningu;
  • Modułowa budowa pozwalająca na łatwą wymianę dodatkowych elementów wyposażenia;
  • Brak innych powierzchni nośnych niż śmigła, powoduje nieustanną pracę układu napędowego i szybkie zużycie zasilania;
  • Możliwość lotu na uwięzi zasilającej, co w teorii daje nieograniczony czas zawisu jednak ogranicza obszar operacji;
  • Prędkość maksymalna uzależniona jest od sprawności układu napędowego, jednak długotrwałe podążanie z maksymalną prędkością jest niemożliwe z uwagi na duże zużycie zasilania;
  • W zależności od układu zestawu napędowego:
    • Konstrukcje trójwirnikowe lub oparte na czterech wirnikach w przypadku awarii jednego z nich nie są zdatne do lotu;
    • Konstrukcje 6/8 wirnikowe są w stanie kontynuować lot i wylądować w przypadku uszkodzenia jednego z elementów układu napędowego.

Samolot / Skrzydło

  • Siła nośna uzależniona jest od prędkości względem ośrodka (powietrza);
  • Dzięki zastosowaniu napędu jedynie do nadawania prędkości, konstrukcja ta ma mniejsze zapotrzebowanie na energię zasilającą;
  • Dzięki powierzchniom nośnym skrzydeł, możliwe są operacje na dużym dystansie i długi czas lotu;
  • Możliwość lotu szybowcowego, bez użycia napędu;
  • Możliwość długiego lotu z dużą prędkością;
  • Duży udźwig dzięki pokaźnym powierzchniom nośnym;
  • Do startu i lądowania potrzeba większej przestrzeni niż w przypadku wielowirnikowca;
  • Do lądowania potrzebna jest równa nawierzchnia;
  • Duży rozmiar może być kłopotliwy w transporcie;
  • Manualne sterowanie wymaga długiej praktyki (zwłaszcza samolot)
  • W przypadku awarii układu napędowego istnieje możliwość lądowania w locie szybującym.

Konstrukcja hybrydowa

  • Łączy w sobie plusy konstrukcji wielowirnikowej (pionowy start i lądowanie, możliwość zawisu) z plusami płatowca;
  • Skomplikowana budowa;
  • Przejście z pionowej fazy lotu, do poziomej samolotowej, może wiązać się z chwilową destabilizacją lotu.
Środek Ciężkości

Każdy BSP powinien być odpowiednio wyważony przed operacją, aby lot nie był zakłócony przez zmianę środka ciężkości.

Środek ciężkości to punkt, w którym rozkład masy jest równy we wszystkich kierunkach i zależy od pola grawitacyjnego.

Producenci bardziej zaawansowanych systemów bezzałogowych uwzględniają zmianę środka ciężkości i pozwalają na jego sprawdzenie i kalibrację poprzez oprogramowanie do obsługi BSP – np. po zamontowaniu lub zdemontowaniu kamery.

Platforma wielowirnikowa zmieni położenie środka ciężkości w momencie zainstalowania dodatkowego gimbala, kamery lub ładunku w celu transportu. Komputer pokładowy źle wyważonego wielowirnikowca będzie starał się zrównoważyć tą niedogodność w locie i odpowiednio zwiększał obroty odpowiednich silników i śmigieł w celu zrekompensowania niechcianego przechyłu. Wpłynie to jednak na szybsze zużycie prądu i skrócenie czasu lotu.

W przypadku sportowych wielowirnikowców, latających w pełnym sterowaniu ręcznym (jedynie z aktywnym żyroskopem) i bez stabilizacji z użyciem akcelerometru, nieprecyzyjne umiejscowienie np. pakietu zasilającego na ramie konstrukcji, będzie powodować samoczynne dryfowanie modelu w przeciążoną stronę.

Zmiana środka ciężkości w modelu płatowca najczęściej wiąże się z jego przeciążeniem z przodu lub z tyłu kadłuba. Środek ciężkości przesunięty zbyt blisko tyłu będzie powodował przesadne i nerwowe reakcje modelu na sterowanie podłużne. Najprostszym sposobem na wyważenie modelu płatowca jest przesunięcie jego wewnętrznych komponentów. 
Każda zmiana wyposażenia lub naprawa modelu skutkuje obowiązkowym sprawdzeniem wyważenia i środka ciężkości.

W przypadku przewożenia dodatkowego ładunku powinno się zwrócić uwagę zarówno na jego wpływ na środek ciężkości, jak i na prawidłowe zabezpieczenie:

  • Płyn w kontenerze załadunkowym mając możliwość przelewania się wewnątrz pojemnika będzie zmieniał środek ciężkości BSP w trakcie lotu;
  • Ładunek transportowany na linie poniżej BSP będzie kołysał się podczas zmian kierunku lotu destabilizując model w locie;
  • Ładunek powinien zostać zamontowany na sztywno, bez możliwości przemieszczania się, z zachowaniem odpowiedniego środka ciężkości konstrukcji oraz bez przekraczania jego maksymalnej dopuszczalnej masy startowej.
Zasilanie BSP

Źródłem zasilania BSP jest najczęściej energia elektryczna (rzadziej spotyka się silniki spalinowe). Najpopularniejsze do tego celu są akumulatory litowo-polimerowe (LiPo). Nie są to jednak jedyne źródła zasilania elektrycznego, jakie można spotkać w systemie bezzałogowym. Sam BSP jest zwykle zasilany z pakietu LiPo , jednak pozostałe elementy zestawu, takie jak osprzęt sterujący czy gogle FPV (First Person View) mogą być zasilane np. akumulatorami niklowo-kadmowymi (NiCd) lub niklowo-wodorkowymi (NiMH) . Znajomość zasad działania poszczególnych typów akumulatorów jest kluczem do ich długowieczności i bezpiecznego użytkowania.

Zalety akumulatorów LiPo:

  • Akumulatory LiPo są dużo lżejsze niż NiMH / NiCd;
  • Mogą mieć prawie dowolny rozmiar i kształt;
  • Pozwalają zmagazynować znacznie więcej energii;
  • Umożliwiają szybsze rozładowanie;
  • Znikome tempo samorozładowania.

Wady akumulatorów LiPo:

  • Akumulatory LiPo mają krótszą żywotność niż akumulatory NiMH / NiCd;
  • Wrażliwa chemia wewnątrz LiPo może spowodować pożar, jeśli bateria zostanie przebita;
  • Podczas korzystania z akumulatorów LiPo należy zachować ostrożność i przechowywać je w miejscach uniemożliwiających pożar (metalowe skrzynie, specjalne torby itp.);
  • Ładowanie LiPo powinno być przez cały czas nadzorowane – przeładowanie grozi wybuchem;
  • Zbyt głębokie rozładowanie często trwale uszkadza akumulator.

Pojemność

Pojemność baterii jest wyrażana w miliamperogodzinach (mAh) . W przypadku akumulatorów o dużej pojemności można to wyrazić w amperogodzinach (Ah) .

10000 mAh = 10 Ah

1000 mAh = 1 Ah

100 mAh = 0,1 Ah

Bateria 10 Ah  może zasilać urządzenia natężeniem prądu 10A do jednej godziny lub np. 5A do dwóch godzin.

Napięcie

Jednostką napięcia jest wolt (V) . Wpływa na sprawność zasilanego urządzenia.

Np. silnik elektryczny w BSP jest w stanie wykonać określoną liczbę obrotów na minutę z każdego wolta przyłożonego napięcia (parametr KV silnika). Gdy akumulator się rozładowuje, wówczas jego napięcie spada co zmniejsza maksymalną liczbę obrotów silnika na minutę.

Natężenie prądu

Jednostką natężenia prądu jest amper (A) . Mówiąc najprościej, natężenie prądu informuje o wielkości jego przepływu.

Efekt pamięci

Dotyczy głównie akumulatorów NiCd i NiMH . Gdy akumulator jest ładowany przed uprzednim rozładowaniem do minimalnego dopuszczalnego napięcia lub nie jest ładowany do 100% pojemności, wówczas po pewnym czasie pojemność akumulatora zmniejszy się. Akumulatory NiCd i NiMH powinny być zawsze rozładowane do minimalnego dopuszczalnego napięcia i w pełni naładowane. Akumulatory LiPo nie mają efektu pamięci.

Sprawność prądowa i maksymalny współczynnik prądu ładowania

Obie wartości są oznaczone jako „C”„C” jest miarą tego, jak szybko akumulator można naładować lub rozładować, aby odbyło się to bezpiecznie i bez szkody dla akumulatora. Wartość tego współczynnika jest określana przez producenta baterii i odnosi się bezpośrednio do jej pojemności. 

Informacja na baterii np. 40C odnosi się do tego, jakim prądem (o jakim natężeniu A) można rozładować akumulator bez ryzyka uszkodzenia go.
 

Pakiet o pojemności akumulatora LiPo 1500mAh i rozładowaniu podanym w 40C ma wydajność prądową 60A.

1500 mAh = 1,5 Ah

1,5 Ah X 40C = 60A

Parametr ten jest istotny np. w momencie gdy trzeba użyć maksymalnej mocy silnika. Podzespoły mogą na to pozwolić jedynie wówczas, gdy bateria ma możliwość oddania prądu o wystarczającym natężeniu (A)


Informacja na akumulatorze LiPo: „Nigdy nie ładuj powyżej 3C ” oznacza maksymalny współczynnik prądu ładowania. 

Jeśli bateria ma pojemność 1500mAh , oznacza to, że może być ładowana maksymalnym natężeniem prądu 4,5A.

1500 mAh = 1,5 Ah

1,5 Ah X 3C = 4,5 A

Podczas ładowania, użycie prądu o wyższym natężeniu może doprowadzić do wybuchu akumulatora.

Akumulatory LiPo

Akumulator LiPo składa się z poszczególnych ogniw (cel) połączonych razem w paczce (baterii/pakiecie/akumulatorze) .

Aktualne napięcie (V) jest miarą naładowania pakietu. Pakiet LiPo charakteryzuje się następującymi parametrami:

  • Napięcie znamionowe informuje użytkownika o tym, jakie napięcie akumulator będzie utrzymywał przez większość czasu swojej pracy pod obciążeniem. Napięcie znamionowe wyraża również napięcie akumulatora, przy którym może on być bezpiecznie przechowywany. Napięcie znamionowe wynosi 3,7 V / ogniwo.

 *Wyjątkiem są akumulatory wysokiego napięcia (HV), dla których napięcie znamionowe wynosi 3,8 V / ogniwo.

Czasami producent do przechowywania baterii zaleca napięcie 3,8 V / ogniwo nawet w przypadku akumulatorów innych niż HV. 

SPRAWDŹ INSTRUKCJĘ PRODUCENTA

W pełni naładowane ogniwo nie powinno przekraczać 4,2 V / ogniwo

Wyjątkiem są akumulatory HV, których pełne naładowanie wynosi 4,35 V / ogniwo.

– Napięcie 3,2-3,3 V / ogniwo jest uważane za minimalny bezpieczny poziom rozładowania, mierzony, gdy akumulator jest odłączony od urządzenia, które zasila.

– Napięcie 3,0 V / ogniwo jest uważane za minimalny bezpieczny poziom rozładowania, gdy akumulator jest obciążony czyli nadal zasila BSP.

Możliwe połączenia ogniw w bateriach LiPo.
Łącząc ogniwa lub całe pakiety razem, muszą one mieć identyczne parametry, a nawet liczbę cykli (ładowanie i rozładowywanie).


Połączenie ogniw szeregowo sumuje ich napięcia. Połączenie szeregowe jest oznaczone literą „S” na pakiecie LiPo. 

Przykład: Połączmy szeregowo 3 ogniwa LiPo, każde po 500 mAh (pojemność) w jeden pakiet.

  • Pakiet LiPo 3S składa się z trzech ogniw połączonych szeregowo i ma pojemność 500 mAh
  • Pakiet może być ładowany do 12,6 V (3 x 4,2 V);
  • Pakiet gotowy do przechowywania powinien zostać rozładowany do napięcia znamionowego 11,1 V (3 x 3,7 V);
  • Rozładowanie nie może wynosić poniżej 9,9 V / 9,6 V (3 x 3,3 lub 3,2 V) w przypadku odłączenia od urządzenia lub 9,0 V (3 x 3,0 V) pod obciążeniem.

LiPo 3S Pojemność = 500 mAh Napięcie znamionowe = 11,1 V


Połączenie równoległe cel pakietu LiPo powoduje sumowanie się ich pojemności. Połączenie równoległe jest oznaczone na pakiecie LiPo literą „P” 

Przykład: Połączmy równolegle 3 ogniwa LiPo, każde po 500 mAh (pojemność) w jeden pakiet.

  • Pakiet LiPo 1S3P składa się z trzech ogniw połączonych równolegle i ma pojemność 1500 mAh (3 x 500 mAh);
  • Pakiet należy ładować do 4,2 V (1 x 4,2 V);
  • Pakiet gotowy do przechowywania powinien zostać odprowadzany do napięcia znamionowego 3.7 V (1 x 3,7 V)
  • Pakiet nie może być rozładowany poniżej 3,3 V / 3,2 V (1 x 3,3 lub 3,2 V) w przypadku odłączenia urządzenia lub
      3.0 V (1 x 3,0 V) pod obciążeniem.

LiPo 1S3P Pojemność = 1500 mAh Napięcie znamionowe = 3,7 V


Przykład: LiPo 2S2P, 500 mAh na każde ogniwo.

Pakiet LiPo 2S2P składa się z czterech ogniw – dwóch połączonych szeregowo oraz kolejnych dwóch połączonych szeregowo, gdzie dopiero te dwie pary łączone są równolegle.  

  • Pojemność pakietu to 1000 mAh.
  • Pakiet może być ładowany do 8,4 V (2 x 4,2 V)
  • Pakiet gotowy do przechowywania powinny być odprowadzany do 7,4 V (2 x 3,7 V)
  • Pakiet nie może być rozładowany poniżej 6,6V / 6,4 V (2 x 3,3 lub 3,2 V) po odłączeniu od urządzenia lub 6,0 V (2 x 3,0 V) pod obciążeniem.

LiPo 2S2P Pojemność = 1000 mAh Napięcie znamionowe = 7,4 V

W zależności od typu akumulatora LiPo stosuje się odpowiednie dla nich ładowarki.

W przypadku tzw. „Inteligentnych baterii” z wbudowanym balanserem producent do kompletu dodaje dedykowaną ładowarkę. Podczas ładowania balanser monitoruje poziom naładowania każdego z ogniw pakietu LiPo. 

Dzięki temu ładowarka nie przeładuje żadnego ogniwa i finalnie ich napięcia będą równe.

Czasami producenci dodają dedykowane ładowarki z wbudowanym balanserem, jeżeli sam akumulator nie jest w niego wyposażony.

W przypadku klasycznych akumulatorów LiPo z dodatkowym złączem balansera, należy stosować dobrej jakości ładowarki mikroprocesorowe z programem LiPo .

Biorąc pod uwagę maksymalny współczynnik prądu ładowania „C” oraz pojemność akumulatora, należy dobrać odpowiednią ilość amperów (A) w procesie ładowania. Zaleca się ładowanie akumulatorów LiPo przy użyciu współczynnika 1C . Pozwala to na utrzymanie akumulatora w dobrym stanie podczas wielokrotnego ładowania. Jeśli producent daje taką możliwość, można zastosować wyższy współczynnik „C”. Akumulator będzie ładował się szybciej jednak częste ładowanie w ten sposób spowoduje, że akumulator szybciej straci swoje właściwości.

Złącze balansera należy podłączyć w odpowiednie miejsce w ładowarce.

Zalecaną opcją ładowania w tym przypadku jest BALANS – z wyrównaniem napięcia ogniw.
Inne opcje obejmują:

ŁADOWANIE (CHARGE) – ładowanie bez balansowania cel.

PRZECHOWYWANIE (STORAGE) – ładowanie / rozładowywanie do napięcia znamionowego.

SZYBKIE ŁADOWANIE (FAST CHARGE) – szybkie ładowanie, nie do pełna i bez balansowania cel.

ROZŁADOWANIE (DISCHARGE) – rozładowanie do wybranego napięcia.

Napęczniała bateria, to oznaka zbyt głębokiego, długotrwałego rozładowania pakietu LiPo. Ponadto akumulator rozładowany do niskiego poziomu może odmówić ponownego ładowania. Każdorazowo przed startem należy sprawdzić stan naładowania każdego ogniwa. Napięcie na celach nie powinno różnić się o więcej niż 0,1-0,2V. Po locie bateria będzie ciepła . Wydzielanie ciepła jest wynikiem oddawania energii przez akumulator LiPo. Dobrą praktyką jest sprawdzenie napięcia na ogniwach akumulatora również bezpośrednio po locie. Można to zrobić w aplikacji dedykowanej używanemu BSP wydanej przez producenta lub za pomocą specjalnego miernika napięcia .

Miernik należy podłączyć do wtyczki balansera wychodzącej z akumulatora. Oprócz cienkich przewodów prowadzących do wtyczki balansera, akumulator posiada również dwa główne przewody zasilające.

Cienkich przewodów do wtyczki balansera jest zawsze o 1 więcej niż ogniw w pakiecie LiPo (po jednym na każą celę + masa).

Główne zasady dotyczące akumulatorów LiPo .

1) Akumulator rozładowany poniżej 3.0 V / ogniwo pod obciążeniem może ulec uszkodzeniu.

2) Akumulator przeładowany powyżej maksymalnego napięcia może eksplodować.

3) Przechowywanie akumulatorów LiPo odbywa się w napięciu znamionowym 3,7V / ogniwo – chyba, że producent zaleci inaczej.

4) Mechaniczne uszkodzenie akumulatora LiPo może doprowadzić do wybuchu.

5) Napięcie na każdym ogniwie powinno być takie samo. Po naładowaniu dopuszczalne są różnice do 0,2V.

6) Ładowanie akumulatorów LiPo powinno odbywać się pod stałym nadzorem. 

7) Należy używać dedykowanych ładowarek lub profesjonalnych ładowarek mikroprocesorowych. 

8) Zalecanym trybem ładowania jest BALANCE – ładowanie z balansowaniem ogniw. 

9) Spuchnięty pakiet LiPo jest oznaką uszkodzenia i niewłaściwej eksploatacji z powodu zbyt głębokiego rozładowania. Taki pakiet należy oddać do utylizacji.

10) Zawsze czytaj instrukcje producenta!

Akumulatory niklowo-kadmowe NiCd.

Informacje ogólne:

  • Znamionowe napięcie ogniwa = 1,2 V;
  • Normalne ładowanie z 0.1C prądu trwa 14-16h;
  • Napięcie na końcu ładowania = 1,45-1,5 V;
  • Kontrola ładowania – przy ładowaniu prądem większym niż 0,2C;
  • Akumulator niklowo-kadmowy ma mniejszą pojemność niż akumulatory niklowo-wodorkowe przyjmując taką samą wielkość;
  • Akumulator niklowo-kadmowy posiada „efekt pamięci” – podczas pracy przy częściowym ładowaniu / rozładowywaniu traci swoją nominalną pojemność, efekt ten jest przynajmniej częściowo odwracalny;
  • Przegrzanie podczas ładowania (powyżej 45°C) przerywa proces ładowania do czasu obniżenia się temperatury akumulatora   NiCd – używaj tylko dedykowanych ładowarek lub ładowarki mikroprocesorowej z funkcją NiCd, która monitoruje   temperaturę;
  • Przegrzanie skraca żywotność baterii;
  • Prąd rozładowania nie powinien być większy niż 10C;
  • Końcowe napięcie rozładowania = 1,0 V;
  • Samorozładowanie = 1% / dzień;
  • Parametry ogniwa zależne od temperatury.

Akumulator niklowo-kadmowy ma wiele zalet. Niestety kadm jest pierwiastkiem szkodliwym, dlatego używanie tych akumulatorów powinno być maksymalnie ograniczone.

Akumulatory niklowo-wodorkowe NiMH

Informacje ogólne:

  • Większa pojemność niż akumulatory niklowo-kadmowe o tej samej wielkości;
  • Znamionowe napięcie ogniwa = 1,2 V;
  • Normalne ładowanie prądem 0,1C trwa 14-16h;
  • Napięcie w końcowej fazie ładowania = 1,45 – 1,5 V;
  • Kontrola ładowania – przy natężeniu ładowania powyżej 0,2C;
  • Szybkie ładowanie – minimum 1 godzina;
  • Efekt pamięci – mniejszy niż w przypadku akumulatorów niklowo-kadmowych;
  • Przegrzanie przy ładowaniu następuje powyżej 45°C
  • Przegrzanie skraca żywotność
  • Prąd rozładowania nie przekracza 3-5 C
  • Końcowe napięcie rozładowania = 1,0 V.
  • Samorozładowanie – 1,5% / dzień
  • Parametry ogniwa zależne od temperatury

Bateria niklowo-wodorkowa nie zawiera metali szkodliwych dla środowiska.

Informacje ogólne

Środki podejmowane dla ograniczenia ryzyka na ziemi, mogą pochodzić z samych możliwości technicznych posiadanego systemu bezzałogowego, jak również z przyjętych w ramach organizacji procedur. 

Poniżej znajduje się kilka przykładów, które pozwalają zwiększyć bezpieczeństwo osób na ziemi oraz ograniczyć prawdopodobieństwo uszkodzenia mienia.

FUNKCJA OGRANICZENIA PRĘDKOŚCI

BSP posiadający włączoną funkcję „małej prędkości”, generuje mniejszą energię kinetyczną uderzenia, która z kolei przekłada się na zmniejszone obrażenia lub mniejsze szkody. W kategorii „otwartej” i podkategorii A2 istnieje możliwość wykonywania lotów bliżej pojedynczych osób postronnych, jeżeli BSP wyposażony jest w funkcję ograniczającą jego maksymalną prędkość lotu do 3 m/s:

Używając BSP klasy C2 w podkategorii A2, pilot zobowiązany jest utrzymać statek powietrzny w odległości minimum 30 metrów od pojedynczych osób postronnych.  Włączając funkcję ograniczenia prędkości do 3 m/s możliwy jest lot w odległości 5 metrów od pojedynczych osób postronnych.

OCENA DYSTANSU OD LUDZI I PRZESZKÓD

Im dalej BSP znajduje się od pilota, tym trudniej prawidłowo ocenić jego odległość od osób lub przeszkód terenowych. Warto sprawdzić swoje możliwości właściwej oceny już wcześniej, w miejscu oddalonym od ludzi i zabudowy. Jeżeli pilot nie jest pewien, czy nie zbliżył się za bardzo do osób postronnych, powinien bezwarunkowo oddalić BSP od tych osób. Dla właściwej oceny odległości należy latać blisko pilota pamiętając o swoich własnych ograniczeniach.

ZASADA 1:1

Zasada 1:1, dotyczy stosunku wysokości lotu do minimalnej odległość od ludzi. Jeżeli jakaś osoba postronna znajduje się 50m od BSP, maksymalna wysokość lotu również nie powinna wynosić więcej niż 50m. Dzieje się tak dlatego, że BSP rzadko kiedy spada zupełnie pionowo w dół. Dla przykładu BSP o budowie czterowirnikowej, w przypadku uszkodzenia lub zatrzymania w locie jednego z czterech śmigieł, zacznie gwałtownie wytracać wysokość, jednak bez utrzymania stałej pozycji względem punktu na ziemi. Pozostałe trzy silniki nadal będą wprowadzać w ruch śmigła, przez co BSP może się przemieścić w poziomie w dużej odległości. Uszkodzony w locie samolot bezzałogowy lub model o konstrukcji skrzydła również zacznie spadać zachowując element przemieszczania się w poziomie. Przestrzegając zasady 1:1 minimalizuje się prawdopodobieństwo, że uszkodzony model lecący bez kontroli uderzy w osoby postronne.

GEOFENCE i GEOCAGE

Używanie systemów udostępnionych przez producenta BSP.

System GEOFENCE pozwoli na wytyczenie nieprzekraczalnej granicy (wirtualnego płotu), czyli linii której pilot nie chce przekroczyć w trakcie lotu.

System GEOCAGE pozwoli na określenie objętości przestrzeni w której wykonywany jest lot. Poprzez ograniczenie maksymalnej odległości od nadajnika i wysokości lotu można wytyczyć „wirtualną klatkę” utrzymującą drona w jej wnętrzu.

Żródło: Urząd Lotnictwa Cywilnego

Leave a Comment

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.