Tilbake til søkeresultatene

IKTPLUSS-IKT og digital innovasjon

Icing effects, detection and mitigation on unmanned aerial vehicles (UAVs)

Alternativ tittel: Ising på ubemannede fly: Effekter, deteksjon og beskyttelse

Tildelt: kr 12,0 mill.

Ubemannede fly er robotiserte fartøy som har blitt demonstrert i mange anvendelser allerede. For å utløse det kommersielle potensialet må ubemannede fly integreres i delt luftrom og må kunne operere sikkert også utenfor synsvidde og over befolkede områder. Det er derfor nødvendig å sikre at ubemannede fly er luftdyktige i henhold til nye industristandarder og regelverk. Evnen til å detektere og unngå ising på ubemannede fly er en kritisk viktig utfordring for sikkert og luftdyktighet. Forskningen på dette området har vært svært begrenset og det finnes ingen kommersielt tilgjengelige løsninger. Dette prosjektet omfavner autonomi som et viktig muliggjørende konsept, og kombinerer fundamental forskning med innovative ideer i et tverrfaglig samarbeid mellom industri og sluttbrukere. Prosjektets første mål er å utvikle validerte aerodynamiske og termodynamiske modeller, operasjonell kunnskap og numeriske verktøy som er nødvendig for å forstå og forutse ising på ubemannede fly. Basert på en bedre forståelse for de fysiske prosessene knyttet til ising på ubemannede fly er det andre målet til prosjektet å utvikle mer energi-effektive autonome metoder for deteksjon av ising og optimalisert styringssystem for å unngå de negative effektene av atmosfærisk ising på ubemannede fly.

Icing on UAVs is an emerging topic that has not been studied in a holistic and systematic way until now. We intend to focus on the following aspects of UAV icing that are highly relevant to enable UAV flight in icing conditions: 1) modelling and simulation of ice accretion, including aerodynamic performance penalties due to icing and the effect of ice on flight behavior, control and stability, 2) methods to autonomously predict and detect icing conditions using sensors and mathematical models, 3) electro-thermal mitigation strategies against inflight icing in autonomous anti-icing and de-icing modes, including mission planning approaches. In addition to the numerical simulations, experimental testing will play a major role for this project. Experiments will be conducted in icing wind tunnels and real flights tests. Icing wind tunnels are well suited to study all research questions in a controlled environment. The data collected in these tests will be used to validate and calibrate the existing numerical icing methods. In addition to these controlled tests, testing will be conducted in collaboration with the UAV Lab at NTNU. Tests will consist of attaching artificial ice shapes (that have been generated numerically or in an icing wind tunnel) to a UAV to study the effects on flight behavior. Furthermore, prototypes of the icing detection and protection system will be tested in icing clouds at test sites near Trondheim and Andøya. The experimental work suggested here will generate data sets that will build confidence in the numerical methods, which in turn is important for understanding the effects of icing and for developing icing protection systems.

Aktivitet:

IKTPLUSS-IKT og digital innovasjon