Poradnik Badanie wypadków personalnych dronów

Zajmuje się badaniem

wypadków dronów personalnych na rynku amerykańskim i jest to pierwszy taki poradnik.

Po wdrożeniu pod koniec roku 2015 legislacji o obowiązkowej rejestracji
każdego modelu drona o ciężarze od 250g (czyli kostka masła) przez Sekretarza Foxxa i FAA (legislacja wraz z przepisami wykonawczymi, objaśnieniami, interpretacjami ma kilkaset stron), aby latać nowym dronem należy go zarejestrować.

Latanie niezarejestrowanym dronem wiąże się m.in. z konsekwencjami wysokich kar finansowych oraz karami dodatkowymi, dlatego każdy się zarejestrował, otrzymał legitymacje pilota drona i numer rejestracyjny, który należy trwale nanieść na kadłubie każdego drona, jakim pilot lata.

Wyjątkowa niska opłata rejestracyjna, identyfikacja tożsamości podczas procedury rejestracyjnej za pośrednictwem internetu, poprzez dokonanie płatności osobistą kartą płatniczą, radykalnie zmieniły stan świadomości pilotów personalnych dronów.

Dzisiaj ta latająca "kostka masła" uzyskała status "aircraft" czyli statku powietrznego, wraz ze wszystkimi ograniczeniami, jak strefy zakazu lotu, zasady bezpieczeństwa itd. itp.

Jeden z największych amerykańskich producentów autopilotów do personalnych dronów ograniczył obsługę modelarzy amatorów, m.in. z uwagi na wysoką awaryjność personalnych dronów.

Miesięcznie ulega awarii ponad 100 dronów lokalnie, a ponad 1000 na świecie.

Analiza przyczyn wypadku jest możliwa z uwagi na wbudowanie w personalnych dronach czarnej skrzynki, rejestrującej wszystkie parametry lotu, dane z sensorów, GPS, na karcie pamięci, która nie ulega zniszczeniu podczas wypadku i rozbicia się drona.

Analiza ostatnich 100 - 120 wypadków dronów pozwala na wskazanie powtarzających się przyczyn.

Awarii ulega układ zasilania, w tym sama bateria, sterownik silnika, rzadziej sam silnik.

W wyniku wibracji ramy autopilot błędnie odczytuje i interpretuje dane z czujników, przykładowo interpretując wibracje ramy i zainstalowanego barometru,
jako gwałtowna utratę wysokości, co skutkuje włączeniem procedury awaryjnej fail-safe i częstym odlotem drona na dużą wysokośc (fly-away).

Utrata sygnału GPS skutkuje włączeniem kolejnej procedury awaryjnej, przygotowującej bezpieczne lądowanie.

Utrata komunikacji radiowej pilota z dronem skutkuje włączeniem procedury fail-safe, powrotu drona do miejsca startu, ale jedynie wtedy, gdy jest dostępny sygnał GPS fix.

Kolejne problemy to przewracanie się drona na ziemi, podczas startu (flip over) przewrócenie się do góry nogami.
Przyczyną jest ground effect, czyli różne ciśnienie wywołane przez wirniki nad samym gruntem, gdy grunt niejednolity (trawa, kamienie, żwir, asfalt, nierówności), a także wada w autopilocie, polegająca na nierównym wysterowaniu
wszystkich silników jednocześnie.

I tak jedne wirniki zostają włączone wcześniej i osiągają wyższą prędkość, generując większy ciąg.

Kolejna awaria to nagłe spadanie drona z trybu Alt holt, czyli dron utrzymuje wysokość, a po pewnym czasie wyłączeniu ulegają silniki i dron spada na ziemię jak kamień.

Przyczyną może być wada baterii, jej niedoładowanie, jak i ustawienie bezpiecznego poziomu napięcia dla sterowników silnika ESC.
Gdy ta wartość zostaje przekroczona w dół, autopilot wyłącza silniki lub same sterowniki się wyłączają (ESC fail safe).

Gdy będzie zainteresowanie mogę poradnik wydać w formie elektronicznej, odpłatnie lub nieodpłatnie.

Analiza wszystkich wykresów parametrów lotu jest czasochłonna, gdyż generowane są dziesiątki wykresów i wymagana jest analiza wzajemnych zależności.

Celem jest oczywiście taka analiza czarnych skrzynek, bo są aż 2, jeden rejestrator jest zainstalowany w dronie, w autopilocie, a drugi w stacji bazowej na ziemi, aby przyczyna była wyraźna tak dla pilota, jak i innych osób, gdy raport o wypadku jest publiczny w internecie ( logi z czarnej skrzynki).

pozdrawiam

jacek