长航时大载荷无人机、太阳能无人船及其行业应用
2020-01-17孙伟河北淳博航空科技有限公司
文|孙伟 河北淳博航空科技有限公司
一、引言
河北淳博航空科技有限公司是一家以无人智能装备系统的研发、制造、服务保障、市场运营为主的高新技术企业。公司建立了流体力学、航行控制、数据链路、动力系统、气象探测设备等专业核心团队,参与了多个重大科技专项。公司将继续结合软件硬件产研优势和客户多元化优势,开辟面向智能装备系统新业务,同时形成以研发为核心的全套智能装备解决方案。
二、长航时大载荷固定翼无人机
无人机是无人驾驶飞机的简称,是利用无线电遥控设备和自备程序控制装置的不载人飞机,包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机。目前,我国消费类无人机市场快速发展。在专业领域,河北淳博航空科技有限公司研发的长航时大载荷固定翼无人机是更先进的下一代产品。
此款无人机采用螺旋桨推进,发动机位置靠近中心位置,可减轻发动机震动对整机的影响;短舱式机身和双尾梁结构,使结构更轻、结构强度更高、安装使用更方便;前三点式起落架,有利于无人机的滑跑、起飞和降落;大机身和流线型设计,使飞行阻力更小,机身结构和操作系统、机载设备所占用的空间和重量比例小,负载和燃油空间更大,油箱位置也容易配平;大翼展有更好的展弦比和升阻比,有利于节约油耗。
该产品解决了无人机续航时间短、续航里程严重不足,以及固定翼无人机起降条件受限、事故频发等问题,可用于电力石油、减灾、林业、气象、国土资源、海洋水利、测绘、城市规划等多个行业,还可用于对近距离时敏目标的快速图像调查,以及复杂空间和地域的紧急通信。
1.关键技术
该无人机分系统飞行器平台以“天鹰-I”平台为基础,进行了适应性改进设计,具有总体设计合理、飞行性能稳定、机动性能优等特点。该产品搭载长航时、大载荷、机轮刹车系统,可有效减少飞机着陆后的滑行距离,具备自主起飞、降落功能,支持滑跑式起降方式。飞行模式支持自动、手动模式,可随时在不同模式下进行切换。
长航时大载荷固定翼无人机技术指标
2.无人机对地侦查解决方案
(1)方案特点
具备全自主起飞、降落功能,采用滑跑式起降方式;采用油动发动机,航时长,载重大;具备相机控制功能,可实现手动及自动拍照,自动拍照支持定点、定时、定距触发,可保存拍照点并提供拍照点信息下载;搭载变焦与红外系统和夜视系统,可实现远距离对地侦查。
(2)系统构成
1)飞行平台:CY-12固定翼无人机;
2)工作单元:30倍变焦可见光和红外相机双光吊舱、吊装夜视仪、机体前部定制战斗部搭载舱体;
3)数据链路:100km两合一高清图数一体传输设备;
4)地面控制:便携式地面站。
无人机对地侦查解决方案示意图
三、太阳能无人船
无人船是无人技术领域继无人机和无人车之后的又一重大研究领域。无人船是一种利用现代无人技术与多领域技术融合的新产物,相对于传统船只具有明显优势。
河北淳博航空科技有限公司研发的太阳能无人船可在水中沉浮、在风浪中防止倾翻,自行恢复正常行驶状态、精确获取或传输信号,从而实现精确、安全的无人航行。该产品能够在恶劣的海洋环境下进行水上作业,为海洋渔业捕捞监测、海洋环境保护监测、水面气象监测、海洋溢油回收处理等提供技术服务。该产品还可以拓展应用到水质自动采样、环境应急监测、水利水文测量、城市水体清洁、水下地形地貌测绘和核辐射自动巡测等领域。
太阳能无人船
1.关键技术
(1)专业小型船舶设计
根据应用场景选择双体船型的设计。通过采用独特的船体侧推技术,有效防止各类碰撞。通过采用沉降技术和防翻转技术,使水上工作更平稳,抗风浪等级更高。
(2)太阳能动力系统
电源管理系统包括电源管理模块、电池组和太阳能电池板。其中,太阳能电池板可提供 400W功率输出,保证2个驱动电机输出动力用于航线航行、姿态调整、信息传输和船载设备供电。电池组采用蓄电池对电源管理模块进行充放电,在阳光充足时存储多余电量,在阴天或夜间释放电量,保证无人船电量的正常供应。
(3)三大航行模式
航行模式(移动观测、去观测点)、定点模式(类似锚系浮标)、漂流模式(类似漂流浮标)。
(4)惯导辅助的自主完好性监测技术
利用惯性导航信息的自主完好性监测,是指在卫星导航系统与惯导系统组合的基础上,利用惯性导航系统的用户位置外推能力,在数据融合(惯导误差消除)之前进行卫星导航系统的故障检测与识别工作,从而实现完好性监测。
2.海洋湖泊勘测与应用方案
(1)方案特点
采用太阳能作为航行动力,具备长久续航能力。无人船水域监测系统具有智能化程度高、作业稳定可靠、数据处理精度高、成本低、易操作维护等特点。
(2)系统构成
1)海洋应用:太阳能无人船;
2)河流湖泊应用:CY-C1/CY-C2电池动力无人船。
海洋湖泊勘测与应用方案示意图