Baru-baru ini, Pesawat Undara Tanpa Pemandu (UAV) telah digunakan secara meluas untuk tujuan pemetaan bagi bidang pertanian, ketenteraan dan geografi informasi yang meliputi kawasan kecil. Banyak penyelidikan megenai strategi pengurusan tenaga suria dan peningkatan profil misi penerbangan telah dijalankan oleh para penyelidik di seluruh dunia untuk memanjangkan daya tahan (durasi misi) UAV. Teknologi dan strategi yang dikaji telah menunjukkan kemungkinan sebuah UAV melaksanakan penerbangan berterusan dengan hanya bergantung pada tenaga solar untuk tujuan pemetaan di seluruh dunia. Dalam kajian ini, faktor-faktor yang mempengaruhi penerbangan bertenaga suria seperti ketinggian penerbangan, ketumpatan udara dan sinar matahari yang boleh didapati juga telah dipelajari. Algoritma yang disahkan dengan jumlah keseluruhan ralat peratusan kurang daripada 10 % telah diciptakan untuk mensimulasikan penerbangan bertenaga suria. Seterusnya, perancangan laluan penerbangan yang terperinci telah dirancangkan supaya membolehkan UAV melaksanakan misi pemetaan pada ketinggian penerbangan 600 m dari permukaan bumi dengan ralat geometri yang diminimalkan tanpa gagal. Perancangan laluan penerbangan (Tan) yang berjaya meliputi latitud ±66 º pada pelbagai longitud telah digunakan dalam penyelidikan ini dengan percubaan untuk mencapai liputan global. Kombinasi lokasi dan tarikh waktu pelancaran yang berbeza telah disimulasikan dan dikaji berdasarkan sinar matahari yang boleh didapati dari pelbagai kawasan di seluruh dunia. Hasil kajian juga telah disiasatkan dan ditunjukkan dari segi keterusan untuk penerbangan tanpa berhenti di seluruh dunia. Keputusan yang didapati dari simulasi ini menunjukkan penerbangan bertenaga suria mempunyai perpetualiti tertinggi (24.7 %) atau daya tahan tertinggi (24364 jam) jika dilancarkan di longitud 115 W rantau Amerika Utara pada bulan Januari dan Februari. Kajian mengenai pelancaran pesawat-pesawat UAV harus dijalankan untuk menyiasat lebih lanjut mengenai melaksanakan misi perlindungan global dalam tempoh yang lebih singkat.
_______________________________________________________________________________________________________
Unmanned Aerial Vehicle (UAV) has been widely used for mapping purposes recently in the agricultural, military and geographic information fields which covered small area. Researches on the solar power management strategy and enhancement of mission profiles have been done by the researchers around the world to prolong the endurance (mission duration) of the UAV. The technologies and strategies studied show the possibility for an UAV to perform solar-powered perpetual flight for mapping purpose across the world. In this research, the factors affecting the solar-powered flight such as elevation, density and solar irradiance available are studied. A validated algorithm with overall error percentage less than 10 % is developed to simulate the solar-powered flight. Next, the detailed path planning is planned which allow an UAV to perform mapping mission at constant altitude, 600 m above the Earth’s surface with minimized geometric error without fail. The successful flight pattern done by (Tan) which has covered latitude of ±66 º at various longitude is used in this research with the attempt to reach the global coverage. Different combination of launching location and date time are simulated and studied based on the solar irradiance available from different regions. The results of the study are determined and displayed in terms of the perpetuality for the perpetual flight across the world. The findings of the simulation show that the solar-powered flight has the highest perpetuality (24.7%) or highest endurance (24364 hours) by launching at longitude 115 W of North America region in January and February. Study on launching multiple UAVs should be carried out to further investigate the interest of completing a global coverage mission in a shorter duration.
Path planning optimization for solar-powered perpetual flight across the world / Lim Guang Ming