Soluções de Interconexão Robustas para os Atuais VANTs

Os drones passaram de hobbies ou usos recreativos para uma ampla variedade de aplicações comerciais e operações militares. Hoje, os drones também são usados para:

• Patrulhamento de fronteiras/perímetros
• Sensoriamento aéreo remoto
• Policiamento urbano e rural
• Levantamento e mapeamento para silvicultura, petróleo e gás, agricultura e entrega de encomendas
• Outras tarefas de missão crítica

Atualmente, drones comerciais e militares são usados com mais frequência que os recreativos.

Decolagens e pousos repetidos podem estressar significativamente o sistema elétrico de um VANT. Como resultado, drones comerciais e militares exigem interconexões elétricas e eletrônicas concebidas para VANTs, que devem ser muito mais duráveis e confiáveis do que as usadas atualmente nos drones recreativos.

Cada componente e cada sistema usado nos drones militares ou comerciais deve ser testado e projetado para suportar condições ambientais extremas e demandas de alto desempenho. Isso inclui sistemas de interconexão de fiação elétrica (EWIS), chicotes elétricos e conectores para baterias, controladores, motores e sistemas de controle de voo.

Uma falha em um drone durante o combate a um incêndio ou operação de vigilância militar pode ser catastrófica. Em emergências médicas, quando um VANT deve entregar medicamentos, estoques de sangue ou dispositivos médicos a locais inacessíveis ou hostis, um erro na operação pode definir a vida ou a morte dos envolvidos.

Os drones militares e comerciais empregam uma série de componentes elétricos e eletrônicos em sistemas e subsistemas complexos que não podem ter sua confiabilidade comprometida. Motores de propulsão elétrica, controladores eletrônicos de velocidade (ESC), controladores de voo, módulos de sistemas de posicionamento global (GPS), câmeras, sensores, rádios e muitos outros usam a energia à bateria do drone. A confiabilidade das interconexões da bateria é um fator essencial no design de sistemas de interconexão de fiação elétrica.

Ao contrário dos drones recreativos, que geralmente usam conectores de energia e interconexões de bateria de fontes variadas sem padrões, os drones comerciais e os VANTs militares exigem conectores qualificados para uso militar e certificados para ambientes adversos. No entanto, essas interconexões são normalmente maiores e, portanto, não ideais para aplicações pequenas como os VANTs, onde o tamanho e o peso são itens essenciais. Assim, os designers enfrentam um dilema ao selecionar as interconexões para as aplicações que envolvem VANTs: ou elas são insuficientes, mas pequenas; ou são completas, mas grandes demais.

Além disso, a introdução da tecnologia da bateria inteligente requer pinos de sinal adicionais para suportar um link de comunicação entre o sistema de carregamento e a bateria. As baterias inteligentes usam hardware e software especializados para relatar informações sobre tensão, corrente e capacidade, bem como temperatura, impedância e integridade.

Como proteção adicional, um resistor de identificação da bateria é tipicamente inserido na bateria entre um pino extra e o aterramento, a fim de evitar a instalação da bateria errada no sistema de carregamento do drone. Para aumentar o desafio, alguns designers de VANT exigem interconexões desenvolvidas especificamente para baterias de drones com interconexões expostas, que devem ser projetadas para resistir aos ambientes adversos em que os drones operam.

Ao reforçar interconexões elétricas e eletrônicas para uso em ambientes adversos, pode haver um aumento no peso e volume. Para ajudar a atender aos exigentes requisitos de tamanho, peso e potência (SWaP) dos VANTs, a TE desenvolveu uma linha de relés, contatores e outras soluções de interconexão de alta eficiência em vários formatos e tamanhos, a fim de lidar com tensões e amperagens mais altas em espaços reduzidos:

Microconectores circulares

Com base nos robustos padrões MIL-DTL-38999 Série 3, conectores circulares como os conectores da série DEUTSCH Wildcat da TE oferecem um tamanho de estrutura significativamente reduzido, com dois tamanhos de invólucro e quatro layouts para acomodar três, cinco ou nove contatos.

Conectores Pequenos, Microminiatura e Nanominiatura

Conectores circulares retangulares, coaxiais e vedados compactos resultam em uma economia de peso e espaço significativa. Os conectores retangulares de fator de forma pequeno (série 369) são totalmente vedados para classificação IP67 e permitem acoplamento cego. Conectores de menor escala, como os conectores Nanonics, são projetados para projetos que exigem conectores microminiatura D, subminiatura e ultraminiatura coaxial. O conector CeeLok FAS-T Nano circular de oito posições tem um diâmetro de 0,30 polegada (7,6 mm) e suporta Ethernet de 10 Gigabit.

Conectores Compactos para Fibra Óptica

As EB ponteiras EB16, compatíveis com o padrão ARINC 845, combinam o alto desempenho e a resistência à vibração sem contato com tamanhos mini para fibra monomodo e multimodo. Os módulos transceptores avançados, incluindo transceptores de fibra óptica ParaByte, apresentam uma pequena assinatura térmica e suportam taxas de transmissão de até 12,5 Gb/s por canal.

Cabeamento em Massa Reduzido

O isolamento reticulado do cabeamento Raychem da TE é mecanicamente resistente, termicamente estável e muito mais leve em comparação com isolamentos de paredes espessas e polímeros macios usado em sistemas de cabos e conjuntos de cabeamento convencionais.

Conectores de Backplane para Conexões de Placa a Placa e de Conector a Conector com Eficiência de Espaço

Conectores de backplane leves, de última geração e de alta velocidade, como o conector MULTIGIG RT 3, cumprem o padrão VITA 46 VPX e estão disponíveis com contatos confiáveis com redundância quádrupla e suporte para velocidades de dados acima de 25 Gb/s

Os atuais projetos de VANTs se beneficiam com o desenvolvimento interdisciplinar das soluções de gerenciamento de potência e interconexão dos setores automotivo, aeroespacial, de energia e ferroviário. Os insights de grupos de normatização do setor, como a Society of Automotive Engineers (SAE), abordam os desafios impostos pelos níveis mais altos de potência e tensão. Órgãos de normatização estão discutindo interconexões com fatores de forma pequenos de próxima geração para módulos de computação integrada, certificáveis do ponto de vista da segurança, e o encapsulamento de sistemas adequado para VANTs.

À medida que o mercado de VANTs se expande e a inovação evolui, a tentação de empregar as interconexões usadas nos drones recreativos será eliminada. Em vez disso, o uso de interconexões robustas para os componentes elétricos e eletrônicos do VANT permitirá que os drones realizem as missões essenciais do amanhã.

• Os drones passaram de hobbies e usos recreativos para uma ampla variedade de aplicações militares e comerciais.
• Os avanços nas tecnologias de interconexão dos VANTs ajudaram a impulsionar uma vasta indústria de drones, cujo crescimento está previsto para alcançar um mercado global de US$ 500 bilhões na próxima década.
• Os drones militares e comerciais empregam uma série de componentes elétricos e eletrônicos em sistemas e subsistemas complexos que não podem ter sua confiabilidade comprometida.
• Cada componente e sistema usado nos drones militares ou comerciais deve ser testado e projetado para suportar condições ambientais extremas e demandas de desempenho.
• O uso de drones em ambientes cada vez mais desafiadores está impulsionando o desenvolvimento de interconexões robustas para os VANTs, como os conectores UMP da TE.
• A TE desenvolveu uma linha de relés e contatores de alta eficiência em vários formatos e tamanhos, a fim de lidar com tensões e amperagens mais altas em espaços reduzidos, atendendo aos exigentes requisitos de SWaP dos designers:
• À medida que o mercado de drones e pequenos VANTs se expande, a necessidade de desenvolvimento de interconexões econômicas, eficientes e otimizadas para SWaP, projetadas para condições ambientais adversas, também cresce.