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嘉峪檢測網 2016-08-24 10:34
無人機行業的發展一直很快,但是可靠性一直是個瓶頸,如何開展無人機可靠性是個挑戰。
無人機可靠性關注點
1、無人機可靠性——電池壽命:
電池壽命分為電池容量的退化、飛行中的剩余容量以保證飛回和功率優化三個方面。
a) 電池壽命:電池的充放電壽命可以通過開展電池本身的充放電試驗來進行評估,從而選擇電池容量退化較低的品牌,保證電池長時間使用的壽命
b) 飛行中的剩余容量:在飛行過程中實時計算按照原路返回以及根據GPS計算最短路徑返回所需要的電量,提前給用戶進行預警,從而避免由于電量不足而炸機
c) 功率優化:電池容量是一定的,而且是永遠嫌少的,這時候就需要對硬件和軟件進行優化,從而降低總體的功率,延長電池的使用時間
d) 低溫容量:電池在低溫時容量會驟減,如果是在北方的冬天飛行,氣溫會對飛行時間影響很大,這時候就需要對電池自身進行溫度控制來保證電容容量在正常水平
2、無人機可靠性——陀螺儀:
失去陀螺儀后將無法保證飛行的穩定,可以對陀螺儀進行冗余設計,從而確保在一個陀螺儀發生故障后不會產生炸機,但是對于備份和功能狀態的判斷需要根據實際設計來定
3、無人機可靠性——GPS:
GPS信號丟失會導致無人機盲飛,可以從軟件和硬件上進行考慮
a) 冗余:采用兩個GPS芯片進行冗余設計,在一個GPS無法工作時切換到另外一個GPS芯片,但是對于備份和功能狀態的判斷需要根據實際設計來定
b) GPS軟件重啟:如果出現故障可以對GPS進行斷電后重新上電,從而恢復GPS的信號,但是需要評估重啟的時間,以及在重啟期間利用陀螺儀進行懸停
4、無人機可靠性——WIFI:
a) MIMO:為了保證視頻的傳輸速度,需要考慮采用多輸入和多輸出的設計(此設計應該已經有專利授權,需要實現評估)
b) 跳頻:不管是2.4G或者5G的WIFI,現在都非常普遍,所以需要系統能夠主動搜索空域中的WIFI信號和信道來自動選擇較少信號的信道來進行通信,從而最大程度上降低干擾
c) 專用頻率:如果可以采用專用頻率,基本可以避免信號的干擾,但是需要注意政府已經允許公開使用的頻率和芯片解決方案的成本和成熟度
d) 功率自動調整:根據傳輸速率自動調整WIFI芯片的RF發射功率,從而做到功率優化的同時保證數據傳輸的距離
e) 信號方向:軟件可以根據通信來自動調整WIFI信號的pattern,來優化WIFI的傳輸速率
5、無人機可靠性——電機:
a) 冗余:保證任意一個電機發生故障后,剩余的電機可以正常飛行
b) 故障診斷:軟件支持對每個點擊的健康狀況進行實時偵測,對于有故障的電機可以斷電并基于新的算法來控制無人機的飛行
6、無人機可靠性——軟件
a) 故障診斷:能夠根據當前無人機的監測數據來判斷當前無人機飛行狀態,如果出現異常可以直接接管無人機的控制,從而避免新手的誤操作而炸機,一旦恢復正常后懸停等待用戶切換操作模式
b) 日志記錄:必須要有日志記錄保存在無人機中,以便在無人機發生故障時調出相應的日志文件來進行分析確認故障的責任人
7、無人機可靠性——模塊化:
炸機是無人機不可避免的,這時候應該學習諾基亞手機和美國的渡鴉無人機設計,跌落后可以是不同零部件散開后降低無人機的損毀率,最終能夠做到重新拼裝起來后依然可以正常工作,如果可以做到這樣的水平將可以直接搶占市場,同時還可以銷售標準的模塊組件,用戶如果發現某個模塊損壞后可以第一時間直接更換來進行維修,即提高了客戶滿意度,也增加的產品的銷售額,還打擊的競爭對手。
來源:Mosch