バッテリーはドローンの最も先進的なコンポーネントの 1 つであると同時に、ドローンの最大の制限となります。飛行する際、自らを維持し、移動し、画像を処理し、地上との通信を維持するために必要なエネルギーを消費します。それがなくなるとミッションは終了します。デバイスは戻って着陸し、バッテリーが充電を回復するまで待ってから再び離陸する必要があります。緊急時には、その一時停止は単なる物流上の問題をはるかに超えたものになる可能性があります。
DJI は、新しい Matrice 5TD ドローン (Matrice 4 の進化版) から切れたバッテリーを取り外し、別のバッテリーを取り付けるメカニズムを組み込んだ自動ステーションである Dock 4 を使用して、この時間を数秒に短縮したいと考えています。同社によれば、 交換は25秒で完了します。 公式文書では、この時間はステーションのカバーが完全に閉じてから測定され、制御された条件下での 2 つの操作間の最小間隔は 45 秒であると指定されています。したがって、これは無制限の自律性に関するものではなく、むしろ航空業務におけるダウンタイムの 1 つを削減する方法です。
このアイデアにはかなりの機械的な課題が含まれています。 ドローンは正確な位置に戻り、適切に設置され、人間の介入なしにメカニズムがバッテリーを確実に操作できるようにする必要があります。。ステーションは、次の離陸を許可する前に、操作が正しく完了したことを確認する必要があります。位置のずれ、電気的接触不良、またはバッテリーの置き間違いにより、ミッションが妨げられる可能性があります。自動化では、これらのステップを迅速に解決する必要がありますが、再現性とセキュリティも確保する必要があります。
さらに、交換はエネルギー問題を解消するものではなく、エネルギー問題を置き換えます。バッテリーが再充電されるのを待つ代わりに、システムは以前に充電されたバッテリーを使用します。ドック 4 ステーションには 4 つのコンパートメントがありますが、同時に占有できるのは 3 つまでです。 したがって、ドローンが利用できるかどうかは、蓄えられたエネルギーに依存します。、ステーションの電力、およびバッテリーが適切な状態に維持されていること。
温度もまた敵です。極寒の環境では、電気化学電池は中程度の温度のときと同じように動作しません。寒さは電力供給能力を低下させ、内部プロセスを遅くする可能性があり、過度の熱は電池の劣化を促進し、安全性を損なう可能性があります。 DJI は、Dock 4 を主張しています。 −40℃から50℃の間で動作するように設計されており、寒いときはバッテリーを予熱し、環境が非常に暑いときは空調します。 宣伝されている範囲はシステムの動作容量を表しており、どのバッテリーもこれらすべての極限状態で最適に動作できることを意味するものではありません。
しかし、デバイスを軌道に乗せることは問題の前半にすぎません。目の前に何があるかも知っておかなければなりません。 Matrice 5TD は、可視カメラと赤外線カメラをミリ波レーダー、LiDAR センサー、6 方向ビジョン システムと組み合わせたものです。。それぞれのテクノロジーは世界を異なる方法で捉えています。カメラは反射光を記録します。赤外線を使用すると、温度の違いを認識できます。レーダーは、反射する波から物体を検出します。 LiDAR はレーザーパルスを使用して距離を測定します。
これだけでは不十分であるかのように、このドローンが回避しなければならない最小限の障害物を考慮する必要があります。 Matrice 5TD に搭載されたシステムは、送電線や変電所の検査における大きな問題であるこの種の送電線を夜間でも検出できます。ケーブルの検出は、その画像を認識するだけではありません。ドローンに対するケーブルの位置を推定し、ケーブルを避けるために時間内に行動する必要もあります。彼 ドローンはレーダー、LiDAR、人工視覚を組み合わせていますが、発表された仕様では、いかなるシナリオでも衝突の危険がなくなると結論付けることはできません。。
その認識に統合された人工知能が追加されます。 DJIによると、Matrice 5TDは車両、ボート、動物など17種類の物体をリアルタイムで検出できるという。彼 FlightHub 2 管理システムを使用すると、テキストまたは画像を使用してアイテムを検索し、特定の状況が発生したときにアラートを設定できます。 ただし、物体を認識することは、何が起こっているのかを完全に理解することと同じではありません。自動検出は関連する何かを指摘する可能性がありますが、緊急事態の解釈は依然として状況と監視手順に依存します。
このステーションは、緊急時に地上チームが到着する前にインフラストラクチャを検査したり、施設を監視したり、画像を提供したりすることを目的としています。ドローン 最高速度は時速75キロ、飛行距離は最長59分に達する。 ドローンからクラウドへのビデオのストリーミング遅延は最大 160 ミリ秒であると公表されています。
Dock 4 の本当の目新しさは、パイロットがそばにいなくても機械が飛行できるということではありません。これは、精密機械学、電気化学、熱制御、人工知覚、通信など、あるミッションと次のミッションの間で人間の介入への依存を減らすためのいくつかの分野の統合です。ドローンが永遠に空中に留まることが目標ではありませんが、 必要なときにすぐに再び利用でき、情報を提供できます。 なぜなら、緊急事態において重要となるのは、ドローンが到着するまでの時間だけではないからです。また、戻って準備をするのにかかる時間もカウントされ、もう一度やり直せるようになります。
