Teste EMI para veículos aéreos não tripulados (UAVs): desafios e soluções

Introdução
Os drones, também conhecidos como Veículos Aéreos Não Tripulados (UAVs), estão ganhando popularidade como ferramentas para uma variedade de aplicações, incluindo vigilância, fotografia aérea, levantamento topográfico e entrega de pacotes.

É muito necessário descobrir respostas para os problemas trazidos pela interferência eletromagnética (EMI), uma vez que o uso de veículos aéreos não tripulados (UAVs) está se tornando mais difundido. Porque interferência eletromagnética (EMI) tem o potencial de afetar negativamente o desempenho, a confiabilidade e a segurança dos veículos aéreos não tripulados (UAV), abrangente Teste EMI é um componente essencial do desenvolvimento e operação de UAV.

Este artigo discute os desafios envolvidos na realização de testes de EMI em veículos aéreos não tripulados (UAVs) e oferece sugestões para superar esses obstáculos.

Desafios nos testes de EMI para UAVs
Devido à natureza dos veículos aéreos não tripulados, os testes de interferência eletromagnética (EMI) apresentam seu próprio conjunto de problemas. Alguns dos principais obstáculos Teste EMI são como segue:

Restrições de tamanho e peso: Devido ao seu tamanho compacto e peso leve, os veículos aéreos não tripulados (UAVs) geralmente têm uma quantidade limitada de espaço disponível para blindagem e filtragem de interferência eletromagnética (EMI). Devido ao seu tamanho relativamente pequeno, os veículos aéreos não tripulados (UAVs) fornecem algumas questões particularmente interessantes para a eliminação da interferência eletromagnética (EMI).

Operação de alta frequência: As bandas de comunicação e controle sem fio de 2.4 GHz e 5.8 GHz são frequentemente usadas por veículos aéreos não tripulados (UAVs). É possível que a interferência de outros dispositivos que utilizam a mesma faixa de frequência do UAV tenha uma influência prejudicial na operação e comando do UAV. Você pode obter os melhores receptores de teste EMI em LISUN.

Ambiente Operacional Dinâmico: Os UAVs são frequentemente usados ​​em uma variedade de ambientes, incluindo ambientes urbanos e industriais, e até mesmo em estreita proximidade com outros sistemas elétricos. Neste ambiente de trabalho acelerado e em constante mudança, possíveis fontes de interferência eletromagnética (EMI) incluem linhas de energia, torres de rádio e outros equipamentos eletrônicos.

Compatibilidade Eletromagnética (EMC): É necessário prestar muita atenção à EMC dos UAVs para garantir a proteção de outros equipamentos e sistemas elétricos. Os Veículos Aéreos Não Tripulados (UAV), por vezes conhecidos como drones, são obrigados a coabitar com aeronaves humanas sem comprometer a segurança da infra-estrutura vital ou das redes de comunicação do globo.

Soluções para testes de EMI em UAVs
Os testes de interferência eletromagnética (EMI) em UAVs apresentam um conjunto único de desafios, mas há muitas soluções para escolher:

Blindagem e Aterramento EMI: É possível reduzir significativamente as emissões EMI e a suscetibilidade em UAVs usando técnicas apropriadas de blindagem e aterramento. Materiais de blindagem, como revestimentos condutores ou chapas metalizadas, podem ser aplicados aos componentes do UAV para confinar a radiação eletromagnética. Isso permite que a radiação seja contida. Além disso, o risco de EMI pode ser reduzido garantindo que todos os componentes e sistemas elétricos estejam adequadamente aterrados.

Filtragem e Supressão: Filtros e componentes de supressão podem ser incorporados para limitar a quantidade de interferência eletromagnética (EMI) que é conduzida e transmitida. Filtros podem ser aplicados a linhas de energia, linhas de dados e sinais de controle para diminuir a quantidade de interferência e harmônicos presentes. Capacitores, esferas de ferrite e indutores são três componentes que podem ajudar a melhorar a compatibilidade eletromagnética e a interferência de ruído de veículos aéreos não tripulados (UAVs).

Teste de imunidade eletromagnética: É essencial testar a imunidade eletromagnética dos UAVs para garantir que eles possam suportar interferências de outras fontes. A imunidade dos UAVs é testada expondo-os a campos eletromagnéticos em condições de laboratório para replicar configurações do mundo real e ver como eles se comportam diante da interferência. Os engenheiros podem aumentar a resistência do UAV à interferência eletromagnética (EMI), corrigindo quaisquer falhas que encontrarem no projeto.

Análise de Banda de Frequência: A comunicação e o controle de UAVs podem ser realizados através do uso de uma ampla gama de bandas de frequência, incluindo bandas ISM, bem como frequências permitidas. Encontrar as causas da interferência e satisfazer os padrões regulatórios implica fazer pesquisas nas bandas de frequência usadas pelos veículos aéreos não tripulados (UAVs). Analisadores de espectro e receptores de teste EMI de última geração são essenciais para conduzir uma análise das características espectrais dos UAVs e identificar quaisquer possíveis problemas de EMI.

Testes de solo e de voo: Os testes de interferência eletromagnética (EMI) em UAVs devem ser realizados tanto no solo quanto em voo. As características de interferência eletromagnética (EMI) do UAV são examinadas em um ambiente de laboratório controlado como parte do procedimento de teste em solo. Medições de emissões e suscetibilidade, bem como avaliações da eficácia de diversas técnicas de mitigação de EMI, podem ser realizadas por engenheiros como parte de uma verificação de conformidade com EMI.

Depois disso, o desempenho EMI do UAV é testado em condições operacionais reais usando simulações de voo. Durante os testes de voo, os engenheiros ficam atentos a qualquer interferência ou declínio no desempenho que possa ocorrer nos sistemas de comunicação, controle e navegação do UAV. Esses experimentos demonstram a resistência do veículo aéreo não tripulado (UAV) à interferência eletromagnética e sua adaptabilidade a uma variedade de ambientes.

Além dos fatores técnicos, a conformidade regulatória é um aspecto fundamental na Teste EMI para veículos aéreos não tripulados (UAVs). Os Veículos Aéreos Não Tripulados estão sujeitos às leis, regulamentos e diretrizes estabelecidas pelas autoridades e organizações da aviação. A inclusão de requisitos EMI nessas diretrizes é uma prática comum, a fim de garantir que a operação dos UAVs seja ininterrupta e segura. A conformidade com estas normas não só facilita a integração dos UAV em infra-estruturas aéreas pré-existentes, mas também ajuda a garantir a segurança e a eficácia dos veículos aéreos não tripulados (UAV).

Para garantir resultados precisos de Teste EMI nos UAVs, é essencial acompanhar o monitoramento e a manutenção de rotina. À medida que novas fontes de interferência surgem à medida que a tecnologia avança, é essencial examinar e melhorar rotineiramente as metodologias de teste de interferência eletromagnética (EMI).

O monitoramento regular das emissões EMI e da suscetibilidade do UAV permitirá a detecção de quaisquer alterações ou desvios no desempenho eletromagnético do UAV. Ao preparar-se para possíveis problemas de EMI no futuro, será possível resolvê-los com atualizações e revisões oportunas.

Além disso, para que os testes de EMI sejam eficazes, é necessário que as autoridades governamentais, os fabricantes de UAV e os fornecedores de equipamentos de teste de EMI trabalhem juntos. Pode ser possível adaptar processos e equipamentos de teste para que sejam adequados para veículos aéreos não tripulados, se os esforços forem coordenados. Além disso, incentiva o compartilhamento de conhecimento, o que eventualmente resulta em protocolos de teste EMI aprimorados para veículos aéreos não tripulados (UAVs).

Conclusão
Teste EMI é uma necessidade absoluta se quisermos garantir que os veículos aéreos não tripulados (UAVs) tenham o mais alto nível possível de desempenho, confiabilidade e segurança. Os testes de interferência eletromagnética (EMI) podem ser mais eficazes para veículos aéreos não tripulados (UAVs) se os engenheiros levarem em consideração as qualidades únicas dos UAVs, como seu tamanho compacto, operação de alta frequência, ambientes dinâmicos e compatibilidade eletromagnética (EMC).

O uso de blindagem, filtragem, testes de imunidade eletromagnética, análise de banda de frequência e testes rigorosos de solo e voo são algumas das ferramentas que podem ser utilizadas para identificar problemas de EMI e implementar soluções para eles.

Os testes de interferência eletromagnética (EMI) ajudam no desenvolvimento de sistemas de veículos aéreos não tripulados (UAV) que são confiáveis ​​e não causam interferência. Isto, por sua vez, permite uma maior adoção de UAVs numa variedade de indústrias através da adesão rigorosa aos critérios regulamentares e da monitorização contínua.

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