Contrairement aux drones multirotor \u00e0 batterie qui n\u00e9cessitent un changement de batterie toutes les 20 minutes, les drones captifs sont aliment\u00e9s par un c\u00e2ble \u00e9lectrique reli\u00e9 \u00e0 une station de base. Cela leur permet de rester en l’air pendant des heures, voire des jours. Les drones multirotor captifs DPI sont con\u00e7us pour suivre des plateformes h\u00f4tes mobiles, notamment des navires, des petits bateaux, des camions ou d’autres v\u00e9hicules de surface ou de terrain, sans aucun \u00e9quipage \u00e0 bord. Ils offrent plusieurs avantages par rapport aux drones \u00e0 voilure fixe, notamment gr\u00e2ce \u00e0 leurs capacit\u00e9s de d\u00e9collage et d’atterrissage vertical. Aucune piste, catapulte de lancement ni \u00e9quipement de r\u00e9cup\u00e9ration n\u2019est n\u00e9cessaire. Contrairement \u00e0 un dirigeable, ils sont capables de maintenir une position stationnaire, m\u00eame par gros temps ou lorsque la vitesse du vent change brusquement.<\/p>\n
Test\u00e9s de mani\u00e8re approfondie dans des conditions d’exploitation r\u00e9elles, ces drones captifs sont en cours de qualification par la marine am\u00e9ricaine en haute mer, pour des applications de renseignement, de surveillance et de reconnaissance (ISR), de communication et de vid\u00e9o.<\/p>\n
Surmonter les d\u00e9fis extr\u00eames de la conception<\/u><\/p>\n
Le drone UMAR (Unmanned Multirotor Aerial Relay ou drone multirotor relais a\u00e9rien) de DPI, de classe militaire\/industrielle, r\u00e9siste \u00e0 la pluie, \u00e0 la neige, \u00e0 la poussi\u00e8re et \u00e0 la chaleur et il est sp\u00e9cialement optimis\u00e9 pour les environnements marins salins. Les drones UMAR sont particuli\u00e8rement int\u00e9ressants car ils peuvent assurer plus de 400 heures de service ininterrompu, jusqu’\u00e0 une altitude de 500 pieds (environ 150 m) gr\u00e2ce au flux d’\u00e9nergie achemin\u00e9 en permanence par leur c\u00e2ble. Mais d’importants probl\u00e8mes de conception sont li\u00e9s \u00e0 l’architecture captive. L’\u00e9nergie doit \u00eatre fournie au drone multirotor par le navire h\u00f4te avec une tension extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9e et un courant faible pour permettre l’utilisation du c\u00e2ble le plus fin et le plus l\u00e9ger possible, pour conserver au drone une mobilit\u00e9 maximale et lui permettre d’emporter une charge utile plus importante.<\/p>\n
A bord du drone multirotor, la conversion haute tension doit \u00eatre r\u00e9alis\u00e9e dans le volume le plus faible et avec le poids le plus faible possible. Les huit rotors ind\u00e9pendants des UMAR n\u00e9cessitent des circuits imprim\u00e9s sophistiqu\u00e9s et interconnect\u00e9s. Par cons\u00e9quent, tout gain de place au niveau des composants de puissance est le bienvenu pour accueillir d’autres composants \u00e0 valeur ajout\u00e9e.<\/p>\n
\u00ab Gr\u00e2ce aux modules de puissance Vicor, nous avons pu r\u00e9duire le poids de tous les composants \u00e0 bord du drone et augmenter son altitude et sa vitesse, tout en transportant la charge utile n\u00e9cessaire \u00e0 la mission, \u00bb a d\u00e9clar\u00e9 Joe Pawelczyk, Vice-Pr\u00e9sident Op\u00e9rations de DPI. \u00ab Personne ne peut vraiment rivaliser avec Vicor en termes de densit\u00e9 de puissance, ce qui fait que nous pouvons atteindre des niveaux hors-pair de man\u0153uvrabilit\u00e9, de performance et de contr\u00f4le du vol stationnaire, gr\u00e2ce \u00e0 leurs composants. Cela permet aux drones captifs DPI de soulever davantage, et de voler plus haut et plus vite. \u00bb<\/p>\n
D\u00e9ploy\u00e9s en tant qu’antennes relais RF a\u00e9roport\u00e9es, les drones UMAR \u00e9tendent la ligne de vis\u00e9e radio du navire de 8 \u00e0 30 miles nautiques (15 \u00e0 55 km).<\/p>\n
Architecture optimis\u00e9e pour la densit\u00e9 de puissance<\/u><\/p>\n
Pour relever ce formidable d\u00e9fi \u00e9nerg\u00e9tique, DPI s’appuie sur les modules Vicor bas profil BCM VIA haute tension (HV) pour son UMAR, qui profite ainsi d’une conversion \u00e0 haut rendement (98%) avec seulement 2% de pertes pour convertir du 800 V en 50 V. La compacit\u00e9 et la polyvalence de montage des BCM HV se sont av\u00e9r\u00e9es particuli\u00e8rement pr\u00e9cieuses pour obtenir un syst\u00e8me embarqu\u00e9 \u00e0 forte densit\u00e9 de puissance et \u00e9galement tr\u00e8s l\u00e9ger.<\/p>\n
Huit modules Vicor HV BCM4414 sont dispos\u00e9s en parall\u00e8les pour alimenter les huit rotors ind\u00e9pendants de l’UMAR de DPI, avec la possibilit\u00e9 de partager l’\u00e9nergie entre les rotors \u00e0 des fins de redondance. La signature EMI intrins\u00e8quement faible avec peu d’harmoniques haute fr\u00e9quence, combin\u00e9e au filtrage EMI int\u00e9gr\u00e9 des modules Vicor BCM HV, a permis de minimiser le bruit EMI malgr\u00e9 une taille et un poids inf\u00e9rieur \u00e0 ceux des convertisseurs DC-DC classiques. Sans filtrage, ce bruit pourrait compromettre les communications RF entre le drone et les navires h\u00f4tes, ou ne pas respecter les normes EMI.<\/p>\n
En plus de ses d\u00e9ploiements actuels dans le cadre de tests avec la marine am\u00e9ricaine, la technologie DPI est en cours d’\u00e9valuation par plusieurs agences gouvernementales, par des entrepreneurs, et par d’autres entit\u00e9s, et elle se r\u00e9v\u00e8le tr\u00e8s prometteuse pour d’autres applications comme les interventions de premiers secours en cas de catastrophe ou la surveillance de zones \u00e9tendues (\u00e9v\u00e9nements publics, s\u00e9curit\u00e9 des stades, etc.).<\/p>\n