無人機無線充電系統(tǒng)集成設(shè)計的案例
無人叉車無線充電廠商推薦：魯渝能源全環(huán)境無線充電系統(tǒng)，守護無人叉車馳騁冰火之間
無人叉車的應(yīng)用疆域，正從恒溫恒濕的標準化倉庫，向著更為廣闊和嚴酷的工業(yè)前線拓展。從-30℃的冷鏈冰庫到50℃+的鋼鐵車間料場，從粉塵彌漫的水泥建材倉到潮濕陰冷的海港碼頭，這些極端工況既是制造業(yè)與物流業(yè)的核心場景，也構(gòu)成了對無人化設(shè)備最殘酷的“試煉場”。在這里，傳統(tǒng)充電方式的脆弱性暴露無遺：接觸點結(jié)冰導(dǎo)致無法導(dǎo)通，高溫加劇電極氧化，粉塵與濕氣引發(fā)短路風險……能源補給的不穩(wěn)定，成為了無人叉車在這些場景推廣的最大攔路虎。
真正的工業(yè)級設(shè)備，必須在任何環(huán)境下都值得信賴。 魯渝能源深諳此道，其打造的全環(huán)境自適應(yīng)無人叉車無線充電解決方案，從設(shè)計之初就以“全域作戰(zhàn)”為目標，確保能量補給環(huán)節(jié)如設(shè)備本體一樣堅韌可靠。
該方案的核心優(yōu)勢在于其 “寬環(huán)境耐受力”與“本體高防護” 的完美結(jié)合。硬件層面，充電系統(tǒng)的發(fā)射與接收端均采用工業(yè)級材料和密封工藝，達到IP67防護等級，杜絕粉塵與水汽的侵入。關(guān)鍵元器件經(jīng)過嚴格的篩選與測試，確保在-40℃至+70℃ 的極端溫度范圍內(nèi)性能不衰減、運行不宕機。這意味著，無論叉車是從冰庫瞬間駛?cè)氤貐^(qū)，還是在盛夏的露天堆場持續(xù)作業(yè)，充電系統(tǒng)都能實現(xiàn)“無感切換”，穩(wěn)定運行。
在化學(xué)腐蝕性環(huán)境或存在爆炸性粉塵風險的區(qū)域，安全性是最高準則。無線充電的非接觸式能量傳輸，從根本上消除了電火花產(chǎn)生的可能性，滿足防爆設(shè)計的本質(zhì)安全要求。魯渝能源的系統(tǒng)還集成了異物檢測（FOD）功能，當檢測到金屬碎片進入充電區(qū)域時，能自動降低或切斷功率，確保安全。
此外，針對冷庫等特殊場景，方案進行了專項優(yōu)化。充電啟動時，系統(tǒng)能智能識別低溫電池狀態(tài)，自動啟用低溫預(yù)加熱與柔緩充電算法，避免大電流對寒冷電池的沖擊，在保障安全的前提下最大化充電效率。
可靠性，最終要用時間和數(shù)據(jù)來證明。 魯渝能源的全環(huán)境方案已在多個標桿性項目中經(jīng)受住考驗。
展開 超越“無線”：詳解無人機無線充電技術(shù)如何重塑行業(yè)自動化圖景
“無人機無線充電”一詞，聽起來或許只是一個“剪斷電源線”的簡單概念。但其背后，是一套復(fù)雜而精密的系統(tǒng)工程，它正悄然重塑著多個行業(yè)的自動化運營圖景。魯渝能源所專注的工業(yè)級無人機無線充電技術(shù)，其深度遠超普通消費者的想象。
該技術(shù)體系的核心目標，是實現(xiàn)“無人值守”場景下的“能量自動補給”。這需要三大技術(shù)支柱的協(xié)同支撐：
一、高精度自動引導(dǎo)與對接技術(shù)
充電的第一步是精準降落。魯渝能源的方案融合了多種引導(dǎo)方式。對于室內(nèi)或信號良好的場景，可采用UWB或藍牙信標實現(xiàn)厘米級定位。在更廣泛的戶外環(huán)境，我們升級了視覺輔助降落系統(tǒng)，無人機通過識別充電平臺上具有特定圖案的標識，實現(xiàn)精準對位。這種多重保障確保了無人機在各類環(huán)境下都能成功“回家”充電。
二、高效無線電能傳輸技術(shù)
如前文所述，我們主要采用磁共振耦合技術(shù)。其物理原理是利用發(fā)射和接收線圈在相同諧振頻率下產(chǎn)生強烈的電磁耦合，從而實現(xiàn)能量的高效傳輸。魯渝能源的工程師通過優(yōu)化線圈設(shè)計（如采用林茲線繞制）、匹配諧振電容以及引入自適應(yīng)調(diào)頻技術(shù)，有效克服了傳輸距離和偏移容忍度的問題，使能量傳輸在75mm至150mm的空氣隙內(nèi)依然保持高效穩(wěn)定。
三、智慧能源管理與云平臺技術(shù)
這是無線充電系統(tǒng)的“大腦”。魯渝能源為每個充電節(jié)點接入了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。運維人員可以在云平臺上一鍵查看所有充電樁的狀態(tài)、無人機的充電記錄、電池健康度分析報告等。系統(tǒng)支持智能調(diào)度，當多架無人機需要充電時，平臺可根據(jù)任務(wù)優(yōu)先級和電量情況自動分配充電次序，實現(xiàn)集群能源管理的最優(yōu)化。
這項技術(shù)正在如何重塑行業(yè)？
在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，植保無人機可以在完成一箱藥劑的噴灑后，自動返回田邊的充電樁充電，并在充滿后繼續(xù)作業(yè)，實現(xiàn)千畝良田的無人化連續(xù)管理。
展開 無線充電讓無人機翱翔長空
供電網(wǎng)絡(luò)
Vicor 48V VI Chip PRM 穩(wěn)壓器 PRM 為 WiBotic TR-110 無線充電站的發(fā)射器供電，該充電站主要為機器人/無人機的機載接收器無線供電。PRM 接收 AC-DC 電源的 48V 電壓，輸出電壓的控制不僅是自適應(yīng)的，而且該電壓還可在大約 20-55V 之間切斷。
Vicor 48V PRM? 升降壓穩(wěn)壓器集成在 WiBotic TR-110 無線充電站板載的 RF 發(fā)射器中，其可為機器人/無人機的機載接收器無線饋電。PRM 接收 AC-DC 電源的 48V 電壓，輸出電壓的控制不僅是動態(tài)的，而且還可根據(jù)需要在大約 20-55V 之間微調(diào)。
Vicor PRM 穩(wěn)壓器 PRM48AF480T400A00
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展開 無線充電技術(shù)將提升無人機的工作效率
2021 年 7 月 1 日，在蒙大拿州米蘇拉市郊外的一片草地上，詹妮弗·福勒用氣象儀器盯著高空的兩架無人機——這是一項了解無人機如何幫助撲滅和監(jiān)測野火的計劃的一部分。目前，帶有傳感器的無人機在一些高危場合被廣泛使用，它可以檢測有毒氣體或紅外攝像頭來測量火災(zāi)溫度，也可以攜帶儀器來測量溫度、濕度、位置、風速和風向等數(shù)據(jù)。
不僅國外，2020年我國非消費型無人機占比為46%，隨著無人機在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用增長，我國工業(yè)、商業(yè)級無人機占比將會持續(xù)提升。
值得關(guān)注的是隨著無人機被應(yīng)用在越來越多的細分場景，電池供電和充電技術(shù)是關(guān)鍵，當一架無人機被頻繁使用后可以直觀的感受到充電頻率的增加。而在某些特定環(huán)境下，沒有時間或條件進行電池更換或有線充電時，操作人員就需要采取新的方式來讓無人機隨時待機，隨時進入工作狀態(tài)。
受到無人機特殊的結(jié)構(gòu)制約，傳統(tǒng)的一代無線充電技術(shù)無法實現(xiàn)隔空充電，無人機無線化充電一直沒有得到應(yīng)用。目前，斯普奧汀為無人機定制的5-8cm充電距離，可以讓接收端置于機身腹部，即便無人機離地面有一定距離，也可以實現(xiàn)隔空無線充電。
來源：斯普奧汀
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破曉工業(yè)無人機無限潛能：魯渝能源揭秘長效無線充電解決方案
賦能行業(yè)：從定時巡檢到全天候值守
搭載魯渝能源無線充電系統(tǒng)的無人機，其價值已從“飛行工具”升級為“空中自動化機器人”。例如，在光伏電站，無人機可按預(yù)設(shè)路線完成巡檢后，自動返回充電平臺“補能”，實現(xiàn)從日出到日落的無間斷電站評估；在邊境巡邏、園區(qū)安防等場景，它能夠構(gòu)建起一個永不疲倦的“低空監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)”。
魯渝能源致力于成為各行各業(yè)無人化進程的“賦能者”。我們的無人機無線充電產(chǎn)品，不僅是解決續(xù)航問題，更是重新定義無人機的工作模式，為工業(yè)自動化插上真正的“無線”之翼。
展開 解碼核心：無人機無線充電模塊如何實現(xiàn)工業(yè)場景下的高效與安全？
在無人機無線充電系統(tǒng)中，最核心的部件莫過于“無線充電模塊”。它如同系統(tǒng)的心臟，負責著能量接收、轉(zhuǎn)換與管理的全過程。一個優(yōu)秀的無人機無線充電模塊，直接決定了整個充電系統(tǒng)的效率、安全性與壽命。魯渝能源憑借在工業(yè)級機器人無線充電領(lǐng)域的積累，將其核心技術(shù)凝聚于新一代的無人機無線充電模塊之中。
從技術(shù)原理上看，魯渝能源的無人機無線充電模塊主要基于成熟的磁共振耦合技術(shù)。與常見的磁共振式相比，磁共振技術(shù)在傳輸距離、對準自由度以及能量傳輸效率上取得了更好的平衡。這意味著，無人機無需實現(xiàn)毫米級的精準降落，即可開始高效充電，極大地提升了系統(tǒng)的容錯率和實用性。
該模塊在設(shè)計中攻克了哪些工業(yè)級難題？
1. 高效能量轉(zhuǎn)換：模塊內(nèi)部采用高效率的諧振拓撲結(jié)構(gòu)和低損耗的MOSFET器件，使得從發(fā)射端到接收端的整體能量轉(zhuǎn)換效率可達88%以上。這意味著更少的能量浪費和更快的充電速度，對于追求作業(yè)效率的用戶至關(guān)重要。
2. 異物檢測與活體保護。這是工業(yè)安全設(shè)計的重中之重。模塊集成了高靈敏度的FOD檢測功能，當充電平臺上出現(xiàn)如金屬鑰匙、螺絲等異物時，系統(tǒng)會立即停止供電，避免因渦流效應(yīng)導(dǎo)致高溫風險。同時，具備活體保護功能，有效防止對小型動物的潛在傷害。
3. 智能通信與電源管理。模塊內(nèi)置微處理單元，通過私有加密協(xié)議與充電樁進行實時數(shù)據(jù)交互，上報電池電壓、溫度、充電狀態(tài)等信息。它就像一個智能的“能源管家”，支持涓流、恒流、恒壓等充電階段，并能根據(jù)電池健康狀況智能調(diào)整充電策略，最大限度延長電池壽命。
4. 強大的環(huán)境適應(yīng)性。為了應(yīng)對工業(yè)及戶外環(huán)境的挑戰(zhàn)，模塊電路板噴涂了厚膜三防漆，具備防潮、防霉、防鹽霧的能力。其工作溫度范圍寬達30℃至65℃，確保在酷暑與嚴寒中穩(wěn)定工作。
魯渝能源的無人機無線充電模塊，是一個高度集成化、智能化和可靠化的能量中樞。
展開 魯渝能源：深耕工業(yè)級無線充電，如何成為無人機自動化續(xù)航的基石廠商？
在無人機應(yīng)用日益普及的今天，從農(nóng)業(yè)植保到電力巡檢，從安防監(jiān)控到物流配送，其作業(yè)效率與范圍始終被一個關(guān)鍵因素所制約——續(xù)航。傳統(tǒng)的人工更換電池模式，不僅中斷了作業(yè)連續(xù)性，更帶來了高昂的人力成本與安全風險。正是在這一行業(yè)痛點下，專業(yè)的無人機無線充電廠商應(yīng)運而生，成為推動無人機全自動作業(yè)網(wǎng)絡(luò)落地的關(guān)鍵力量。
魯渝能源，作為一家專注于工業(yè)級機器人無線充電解決方案的技術(shù)型企業(yè)，并非簡單的硬件供應(yīng)商。我們致力于為行業(yè)用戶提供一套完整、可靠、免維護的無人機“能量自動補給”系統(tǒng)。與消費級產(chǎn)品不同，工業(yè)應(yīng)用場景對可靠性、環(huán)境適應(yīng)性與安全性提出了近乎苛刻的要求。
那么，一家合格的工業(yè)級無人機無線充電廠商應(yīng)具備哪些核心特質(zhì)？
首先，是深厚的技術(shù)底蘊與正向研發(fā)能力。魯渝能源的核心技術(shù)團隊深耕磁共振與磁共振無線能量傳輸領(lǐng)域多年。我們的無人機無線充電樁，并非實驗室技術(shù)的簡單移植，而是針對戶外惡劣環(huán)境（如高低溫、雨雪、風沙）進行了深度優(yōu)化。例如，充電平臺采用了IP65級的防護設(shè)計，確保在復(fù)雜氣象條件下依然能穩(wěn)定運行。
其次，是對行業(yè)應(yīng)用的深刻理解。無人機種類繁多，其功率需求、起降方式、通信協(xié)議各不相同。我們不僅是賣產(chǎn)品，更是提供定制化解決方案。無論是大型的農(nóng)業(yè)植保無人機，需要大功率快速回充；還是小巧的巡檢無人機，要求精準降落與毫瓦級的待機功耗，魯渝能源都能提供與之匹配的無線充電模塊，并實現(xiàn)與飛控系統(tǒng)的無縫對接。
最后，是全棧式的產(chǎn)品驗證與品質(zhì)控制。工業(yè)級產(chǎn)品的核心是“可靠”。從核心的功率器件選型，到PCB板的三防漆工藝，再到整機的老化測試，每一道工序都遵循嚴苛的工業(yè)標準。我們深知，在無人值守的變電站或廣闊的農(nóng)場中，一次充電失敗可能意味著巨大的經(jīng)濟損失。
魯渝能源的定位，是成為各行各業(yè)無人機應(yīng)用背后“無聲”的能源基石。
展開 超越“續(xù)航焦慮”：魯渝能源無人機無線充電模組如何開啟工業(yè)應(yīng)用新紀元？
無人機的工業(yè)應(yīng)用邊界，正被其有限的電池續(xù)航能力所束縛。無論是巡檢、測繪還是安防，頻繁的起降換電不僅大幅降低了作業(yè)效率，更增加了人力成本和操作風險。魯渝能源公司直面這一行業(yè)核心痛點，推出了專為工業(yè)場景打造的無人機無線充電模組。
揭秘模組內(nèi)核：專業(yè)級的技術(shù)架構(gòu)
我們的無人機無線充電模組，是一個高度集成化的解決方案。它由地面充電平臺（發(fā)射端） 和機載接收端模組兩部分組成。
1. 高效能量傳輸：基于磁共振原理，實現(xiàn)了在較大氣隙下的高效電能傳輸。與傳統(tǒng)電磁感應(yīng)技術(shù)相比，它對定位精度的要求更為寬松，更適合無人機在戶外復(fù)雜環(huán)境下自主降落充電。
2. 精準視覺輔助降落：地面充電平臺集成了多種引導(dǎo)技術(shù)（如視覺標識、紅外或藍牙輔助），與無人機的飛控系統(tǒng)協(xié)同工作，引導(dǎo)無人機實現(xiàn)厘米級的精準降落，確保收發(fā)線圈最佳對準。
3. 強大的環(huán)境適應(yīng)性：地面平臺采用堅固外殼與高防護等級（IP54起步，可根據(jù)要求定制更高），能抵御日曬、雨淋、風沙侵襲。機載模組則經(jīng)過嚴格的輕量化設(shè)計，對無人機的續(xù)航和載荷影響降至最低。
4. 智能通信與管理：充電全過程，模組會與無人機進行實時數(shù)據(jù)通信，匯報充電狀態(tài)、功率、溫度等信息，并支持遠程啟停與控制，完美融入用戶的無人機云管理平臺。
應(yīng)用場景深度賦能：
此模組已廣泛應(yīng)用于：
電力與管道巡檢：在輸電線路上部署充電點，無人機可完成上百公里的自動化巡檢。
安防與園區(qū)巡邏：設(shè)定固定巡邏路線，無人機在電量不足時自動返回充電平臺“能量補給”，實現(xiàn)7x24小時不間斷監(jiān)控。
農(nóng)業(yè)與環(huán)保監(jiān)測：在廣闊農(nóng)場或生態(tài)保護區(qū)部署，支持無人機進行超長航時的監(jiān)測與數(shù)據(jù)采集。
魯渝能源的無人機無線充電模組，不僅僅是延長了無人機的飛行時間，更是重新定義了工業(yè)無人機的工作方式——從“單次任務(wù)”轉(zhuǎn)向“持續(xù)在崗”。
展開 基于uC/OS-II操作系統(tǒng)的無人機飛控系統(tǒng)軟件設(shè)計
基于uC/OS-II操作系統(tǒng)的無人機飛控系統(tǒng)軟件設(shè)計
史峰，何立明，馬曉峰，史中正
摘要：針對以往飛控系統(tǒng)軟件中代碼多，可靠性、實時性差，不具通用性等缺點，采用uC/OS-II操作系統(tǒng)設(shè)計無人機飛控軟件，利用操作系統(tǒng)來進行軟件中各任務(wù)的實時調(diào)度和通信。通過地面測試和空中試驗表明：該軟件系統(tǒng)具有可靠性高、實時性強等優(yōu)點， 滿足飛控系統(tǒng)軟件設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞：飛控系統(tǒng); uC/OS-II；優(yōu)先級劃分；調(diào)度與通信
0、引言
無人機飛行控制系統(tǒng)是一個復(fù)雜的多任務(wù)系統(tǒng), 要求不僅能夠與地面控制站雙向通信、采集傳感器數(shù)據(jù)、進行飛控/導(dǎo)航計算、驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)等, 還要求可靠性高、實時性強。傳統(tǒng)的飛控系統(tǒng)軟件大多按預(yù)先設(shè)定的順序循環(huán)執(zhí)行, 具有代碼多，可靠性、實時性差， 不具備通用性等缺點。
針對以上缺點，本文采用uC/OS-II操作系統(tǒng)開發(fā)無人機飛控軟件, 將復(fù)雜的處理任務(wù)交給操作系統(tǒng)進行實時調(diào)度，滿足無人機飛控系統(tǒng)實時、多任務(wù)的要求。
展開 一種小型固定翼無人機彈射系統(tǒng)的設(shè)計 ￥49.9
<p><strong>0 引言</strong></p><p>在科技技術(shù)不斷進步的今天，無人機的應(yīng)用可謂前景大好，不論在軍事還是民用領(lǐng)域，無人機都發(fā)揮著極其重要的作用。文獻[1]指出固定翼無人機憑借其較快的速度在偵察，探索等方面有很廣泛的應(yīng)用。但由于其起飛滑跑[2]時對場地要求比較高，對于一些沒有起飛條件的情況如災(zāi)后救援，體育賽事，演唱會等將無法發(fā)揮作用，限制了其在更廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用。文獻[3]指出在民用無人機領(lǐng)域，多旋翼固定翼在航拍方面的應(yīng)用是極為廣泛的，其原因之一就是起飛時幾乎不受地面情況的限制。但是多旋翼無人機存在著續(xù)航時間短，飛行速度慢等多種問題，對一些大范圍的運動及偵察有著天生的弊端。</p><p>固定翼無人機有著相對持久的續(xù)航時間與很快的巡航速度，而需要一種簡單彈射裝置可以使其能夠在復(fù)雜地面狀況下起飛，以實現(xiàn)其在更廣泛領(lǐng)域方面的應(yīng)用，解決旋翼類無人機在某些領(lǐng)域的弊端。文獻[4]列舉了三種無人機彈射起飛的方式，分別為橡筋彈射、電機直接彈射、液壓氣壓彈射，并分析了這幾種彈射方式中各自的優(yōu)劣點。文獻[5]、文獻[6]分別對液壓與電機彈射進行了相關(guān)研究，但是成本較高，不適用于一般場合的應(yīng)用。本文通過MATLAB[7]對發(fā)射進行參數(shù)化研究并使用SoildWorks[8]設(shè)計出一種低成本，重量輕的固定翼彈射系統(tǒng)，以拓展固定翼在偵察、救援、航拍等領(lǐng)域的應(yīng)用。</p><p>1.彈射系統(tǒng)的工作原理</p><p>1.1設(shè)計要求</p><p>常見的無人機發(fā)射方式有三種，分別為橡筋彈射、電機直接彈射、液壓氣壓彈射。為了在保證操作的簡便性的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)低成本的發(fā)射，所以本文設(shè)計的固定翼彈射平臺采用拉簧作為直接彈射動力的方式。</p><p>本文所設(shè)計的固定翼彈射系統(tǒng)適用于絕大部分類型的小型固定翼無人機，并且由于要在地面情況復(fù)雜的條件下使用，彈射平臺的占地面積要小。
展開 煤礦無人機智能系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
航空測繪無人機設(shè)計選用深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司生產(chǎn)的DJI Phantom 4 RTK無人機，該機型實現(xiàn)了視覺避障+超聲波測距避障系統(tǒng)，配合上位機軟件實現(xiàn)了生態(tài)厘米級建模。礦區(qū)安防巡查深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司生產(chǎn)的DJI M210 V2無人機和DJI Mavic 2行業(yè)雙光板無人機，DJI M210 V2無人機實現(xiàn)了前視下視上視視覺避障系統(tǒng)，DJI Mavic 2行業(yè)雙光版無人機實現(xiàn)了視覺避障系統(tǒng)、大于等于24GB機載內(nèi)存(機載內(nèi)存可加密)、可見光成像+紅外熱成像系統(tǒng)。設(shè)施設(shè)備巡檢選用了DJI M210 V2無人機。三種無人機機型都實現(xiàn)了最大可承受5級風 12m/s風力、8km通視環(huán)境測控距離、-20℃ 至 40℃工作溫度、無線+4G備份通信鏈路功能。根據(jù)不同的功能給相應(yīng)的無人機分別設(shè)計配置了Z30變焦相機云臺、XT2A25SR雙光云臺、X5S相機、TB55電池、精靈4電池、DJI Mavic 2行業(yè)雙光版電池、M600用X3/X5安裝支架、M200用XT2轉(zhuǎn)接座、M210喊話器、M210隨動補光燈等負載配件。建模和智能管控平臺使用深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司的TERRA、FLIGHTHUB司空政企版。
2 煤礦無人機智能系統(tǒng)功能設(shè)計
2.1 基于二維、三維建模的地表沉陷及生態(tài)環(huán)境監(jiān)測功能設(shè)計
為掌握礦區(qū)綜合生態(tài)環(huán)境狀況，需對礦區(qū)地表下沉及生態(tài)環(huán)境的綜合監(jiān)測，礦區(qū)以往大都采用在地表多點固定位置，安裝相應(yīng)監(jiān)測傳感器實現(xiàn)對地表沉陷監(jiān)測[7]，因礦區(qū)面積大、地形復(fù)雜，在安裝、維護、通信上難度大。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測及建模依賴于專業(yè)的測繪遙感飛行器，需有專門的遙感測繪單位完成[8]，這種測繪方式成本高周期性長。
此設(shè)計立足于小型無人機進行地表二維、三維監(jiān)測和重建技術(shù)，系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測區(qū)域自動生成航測路線，航測周期為一星期一次，最終實現(xiàn)精度達到厘米級的地表沉陷及生態(tài)環(huán)境監(jiān)測。
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水稻無人機撒肥系統(tǒng)設(shè)計與試驗
多旋翼無人機具有自主飛行功能，能夠緊貼作物低空飛行，具有地面機器無法比擬的高通過性和穩(wěn)定性[10-11]；無人機體型小，操控靈活，可以實現(xiàn)航跡規(guī)劃和自動導(dǎo)航飛行，可在地面機械難以進入的場所進行高效作業(yè)[10]。因此，無人機為水稻穗肥的撒肥提供了良好的機載平臺，能夠有效規(guī)避水稻特殊的生長環(huán)境對施肥機械的限制。隨著無人機技術(shù)的發(fā)展，撒播技術(shù)已應(yīng)用于無人機[12-13]。此類撒播裝置主要用于撒播種子，因其排種量小、排速較低，故無法滿足水稻施肥要求。賈瑞昌等[14]設(shè)計一種基于無人機的顆粒拋撒裝置，該裝置由螺旋式給料器調(diào)節(jié)流量，通過兩個拋撒葉片拋撒肥料。包勝軍[15]設(shè)計的飛行撒播裝置利用閘門轉(zhuǎn)動控制出料口，調(diào)節(jié)播量、離心盤轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)肥料撒播。對于此類離心式撒播裝置，肥料落入圓盤位置無法改變，故難以通過改變肥料落入圓盤的位置來進一步提升均勻性，變異系數(shù)普遍為14%～27%[16-19]。并且還缺乏對撒播裝置關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的研究分析，無法明確其結(jié)構(gòu)與工作參數(shù)對無人機撒肥的適應(yīng)情況。因此針對上述問題，本文以多旋翼無人機為機載平臺，設(shè)計水稻無人機撒肥系統(tǒng)。通過分析顆粒化肥的物理特性，確定流量控制開關(guān)、離心盤等結(jié)構(gòu)參數(shù)，并試驗研究流量、轉(zhuǎn)速、落入位置角對均勻性的影響，通過調(diào)整落入位置角與圓盤轉(zhuǎn)速提高均勻性，通過調(diào)節(jié)開關(guān)扇葉角度控制流量，以期滿足無人機不同飛行高度與速度施肥需求和提高施肥均勻性。
1 整機結(jié)構(gòu)與工作原理
1.1 整機結(jié)構(gòu)
設(shè)計的水稻無人機撒肥系統(tǒng)如圖1所示，主要由無人機機體、動力系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、撒肥控制系統(tǒng)和撒肥裝置等組成，撒肥裝置通過承重滑軌與無人機機體腳架連接。
展開 民用機場無人機管制系統(tǒng)設(shè)計初探
拜俊鵬 民航西北空管局
摘 要：無人機系統(tǒng)也稱為UAS，在為人們帶來工作便利、生活娛樂的同時，也可能會被恐怖分子、犯罪分子或其他人群用來進行危害公共安全的活動。對于機場而言，更是迫切需要部署反無人機系統(tǒng)預(yù)警系統(tǒng)，本文主要從機場潛在風險評估等方面結(jié)合目前反無人機領(lǐng)域的各類技術(shù)在民航空中管制的工作應(yīng)用，就民航機場無人機管制系統(tǒng)設(shè)計進行初步討論。
關(guān)鍵詞：民用機場 無人機 管制系統(tǒng) 設(shè)計
近年來，以多旋翼飛行器為主要形式低空慢速小目標無人機（以下簡稱：無人機）發(fā)展迅速，其空中攝像、凌空飛抵、實時圖傳、運輸投放等能力，給保密、安防和反恐等工作帶來了新挑戰(zhàn)。因此，加強民用機場無人機管制系統(tǒng)的設(shè)計，將為機場安保提供重要的技術(shù)支撐，從本質(zhì)上提升公共安全的水平。
1 無人機對航空安全的危險
無論民用飛機還是軍用飛機，其機場起降過程需要一定范圍的“凈空”予以保護，這樣才能保證飛行的安全。然而，近年來大量出現(xiàn)的無人機能夠隨時不受約束的闖入機場“凈空”管理區(qū)域，引發(fā)航空不安全事件，給航空業(yè)帶來巨大損失。
1.1 威脅航空器起降安全
無人機直接威脅到航空器的起降安全，根據(jù)大疆無人機官網(wǎng)的數(shù)據(jù)INSPIRE 2 無人機（型號T650）的最大水平飛行速度可達94km/h，普通槳的最大起飛海拔高度為2500m，最大起飛重量為4kg。根據(jù)物理學(xué)中的動量守恒，無人機在撞上飛機后變成相反方向的370km/h，其速度改變量為（370+94）km/h，而相撞時間極短，約為3ms，根據(jù)牛頓運動定律，客機受到無人機的撞擊作用力可以計算如下：即，客機受到撞擊力約為17 萬牛頓大小，這相當于一顆炮彈的能量。而無人機與客機的接觸面積又極小，約為0.02 平方米，所以飛機被撞擊位置受到的壓強約為8.53 兆帕。
展開 有人/無人機編隊指揮控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
E-mail:980963497@qq.com
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