这是没有使用D•ICE系统的无人机机翼前缘的样子
THEINSTITUTE 2013年 博士候选人金姆·l·索伦森和他的顾问、IEEE高级会员托尔·阿恩·约翰森与美国海岸警卫队代表讨论了军方面临的一个相对新的挑战:在无人机和其他无人驾驶飞行器上结冰。无人驾驶飞机没有配备防止积冰的保护装置。
索伦森（Sorensen）负责寻找解决方案，他确定使用电热技术和算法来自主检测和消除无人机在飞行中的结冰是最好的方法。这成为他的博士学位项目的重点。
当时，他正在位于特隆赫姆的挪威科技大学(Norwegian University of Science and Technology)自主海洋操作与系统中心(Center for Autonomous Marine Operations and Systems)攻读博士学位。
约翰森，现在是该中心的首席研究员，是无人机实验室的主任，也是一位受人尊敬的教授。
索伦森说，从那次会议上，人们对他的工作产生了兴趣。2014年，他作为访问研究员前往NASA的Ames研究中心，继续他的工作。索伦森在该中心的科学家的帮助下在那里建立了他的系统的第一个原型。该原型机于2015年在从安克雷奇美国空军基地联合基地埃尔曼多夫-理查森（Elmendorf-Richardson）飞出的无人机上进行了测试。
从那时起，索伦森说，这项技术已经在风洞和无人机飞行中进行了定期测试。
2017年，约翰逊，索伦森，索伦森博士同学KasperT.Borup和大学的技术转让办公室在特隆赫姆成立了UBIQ航空航天公司，以将该技术商业化，现在将其称为D•ICE。
Borup在大学里专门研究自动化和机器人技术，他的研究兴趣包括非线性控制系统及其在无人机上的应用。
Sorensen是该创业公司的首席执行官，Borup是其首席技术官，Johansen是技术顾问，也是UBIQ董事会成员。
该公司上个月向第一位客户交付了用于机翼的电热板。
危险情况
索伦森说，飞机的机翼、稳定器、螺旋桨和传感器的前缘往往会积冰。
结冰“被认为是有人驾驶飞机最危险的天气现象之一，”索伦森说。机翼上的冰冻水会增加其重量，从而降低升力并可能导致飞机失速。螺旋桨上的冰会增加阻力并减小推力。传感器可能会锁定，从而干扰自动驾驶仪测量速度和高度的能力。
飞机使用各种方法除冰。充气除冰带可以固定在机翼和稳定器上。当充气除冰带上积冰时，可以将它们充气使其破裂。螺旋桨，传感器和其他组件上使用的是连续或间断的电热。
对于无人机，就像大型飞机一样，机翼、螺旋桨和机尾飞行过程中积聚的冰会使其飞行危险，甚至导致坠毁。
新兴研究领域
Sorensen说，在无人机上结冰是一个相对较新的研究领域，具有“未知参数”。他为博士学位研究了几种解决方案。设计并最终确定了自主的电热系统，该系统比机械和化学除冰系统更轻。
Sorensen说，电热板可以在制造过程中嵌入到无人机的机翼中，也可以附着在现有机翼上。当系统检测到无人机的预期空气动力学偏离时，将激活面板，这表明机翼上正在结冰。
D•ICE使用两种算法进行结冰检测。一种是基于加热区的热响应；另一种是基于加热区的热响应。另一种涉及空气动力学方法，其中系统估算相关参数，例如升力和阻力，并推断其是否由于结冰而退化。
该公司为此技术申请了美国专利。
D•ICE的早期版本在IEEEXplore数字库中发表的一篇论文中进行了描述。
更多功能
Sorensen说，公司首先要专注于机翼的前沿。但是该小组的目标是在其他无人机零件上使用其技术。
该小组还正在编写检测和控制算法，以允许系统分配适当量的能量，Borup说。
UBIQ还正在研究一种装置，以控制提供给热敏面板的能量。Borup说：“这使我们能够以灵巧的方式除冰，这样我们就不会以惊人的速度消耗能量。”“由于飞行时间短，我们需要对无人驾驶飞机上的能源使用方式非常明智。”
研究衍生
由于D•ICE的想法是由大学进行的研究产生的，因此创始人经历了技术转让过程，这使大学拥有了公司的部分所有权以及销售的特许权使用费。
UBIQ已从包括挪威研究委员会在内的许多来源获得资助。Borup预计UBIQ将为2022年的A轮种子融资做好准备。
“我们坚信UBIQ将取得巨大成功，”Sorenson说。“一旦客户报告说D•ICE解决方案正在解决他们的结冰问题并为他们提供可操作的可预测性，筹款活动就会变得更加容易。”
