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系留无人机的未来发展你了解吗

作者:南京中能动力设备 发布时间:2022-10-11 18:20 浏览量:
  在无人机的分支当中,系留无人机可以说是一个另类了,但它也成为未来无人机的另一个重要发展方向,系留无人机主要由地面基体或海面基体供电以让无人机实现持续停留在空中的能力,那么系留无人机的未来发展你了解吗?

  系留无人机的未来发展你了解吗

  一是电机功重比。功重比是指电机输出功率与电机自身重量之比,单位是千瓦/千克。根据旋翼类航空器升力/功率比的经验数值,每千瓦功率大约产生5~10千克的升力,电机的功重比低于1千瓦/千克将比较难设计系统了。而且,这里的电机功率指的是额定功率,而不是最大功率;电机重量包括电机和电调以及为其正常工作的冷却设备。系留旋翼必须是长期持续工作的,不象多旋翼无人机可短期间歇工作,驱动电机是动力的核心部件,一定要工作在额定的功率范围内。
  二是高压供电系统。系留旋翼和多旋翼无人机最大的区别在于供电方式不同。从地面向空中的系留旋翼平台供电必须经过一定的输电距离,采用高压供电方式可减小输送电流,从而减少电源损耗,同时可减小传输导线的截面积,减轻电源电缆的重量。高压供电并不是电压越高越好,而要根据实际的系统要求综合考虑。一种方式是,输电电压可直接匹配高压电机,电压不需转换直接驱动电机,结构较为简单。但这种方式要进行高压电机的设计,受到电机电调大功率高压控制器件的限制,尤其在成本上难以接受。另一种方式,要在平台上设计降压用的开关电源,用多旋翼现有低压电机驱动;但开关电源同样存在功重比的要求和大功率高压控制器件的制约,也是要付出一定代价的。
  三是系缆系统。系留无人机的系缆是一种复合供电/信号系缆,主要采用铝质输电线混合光纤通信导线,这样才能较好地减轻系缆重量。而且,其天线和发射机都安排在地面基体系统,以减少无人机平台的载重。
  四是飞控系统。由于民用系留旋翼无人机至少要达到恒风6级阵风8级的要求,才能有实际使用意义。在6~8级的风场中,系缆并没有固定的运动规律可言,要靠飞控对旋翼平台控制的鲁棒性来调整,难度是很大的,所以其飞控系统相对于传统旋翼无人机要求更高。

  系缆无人机在应急通讯中的应用

  通过专用机载电源系统、特种定制系缆电缆供电,可实现在一定载荷下长时间悬停(超过24小时)在100-200米的空中,搭配不同的载荷,实现远距离通信中继、通信覆盖、视频侦察监测、气象监测等等。
  系留系缆线缆传输电压最高可达直流1600伏,极大的减小了传输电流,降低供电电缆的截面积,加上使用轻质复合电缆,大大提升了有效载荷的重量;同时采用光纤有线的无人机遥控方式,极大提高了抗干扰的能力。
  系留系缆无人机系统,配套多台机动能力更强的旋翼无人机、固定翼无人机配合作业,各个固定节点或机动节点形成通信数据链紧密联系、协同工作,迅速建立空中自组网通信系统,广泛适用军事通信侦查指挥和人民防空、国家电网、石油开采、环保监测、气象监测、森林防火、水利防汛、地震救援等应急通信领域。

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