新一代系留无人机高速穿越空域 ,Vicor 高压 BCM 支持通信及监控系统

发布时间:2020-10-13 阅读量:687 来源: 我爱方案网 作者:

固定翼无人机可带来高速穿越空域的能力,但它们无法用于需要静止不动的空中飞行的应用,这种飞行对于持续空中监控和通信应用而言尤为重要。


无人机.png


早期对系留无人飞艇的实验暴露出了一个基本挑战,那就是它们在强风条件下,相对而言无法保持静止不动。需要一种新方法,Dragonfly Pictures 公司 (DPI) 开发了一种新型无人机 — 原地悬空系留无人机。

 

与每 20 分钟需要更换电池的电池供电多旋翼无人机不同,系留无人机通过一根连接基站的电线接收电源。因此,它们可以在空中停留数小时,甚至几天时间。DPI 的系留多旋翼无人机旨在用于跟踪尾随移动主机平台,包括舰船、船只、卡车以及其它无人驾驶地面交通工具等。

 

与固定翼无人机相比,它们具有多项优势,包括垂直起降功能。不需要跑道和发射台,也不需要回收设备。与飞艇不同的是,它们还能实现持续、静止不动的定位,即使是在天气不稳定以及风速变化莫测的情况下也是如此。

 

他们的系留无人机在实际操作条件下进行了广泛的测试,目前已经完全达到美国海军在海洋/海洋环境中用于情报、监控与侦察 (ISR)、通信与视频应用的标准。 


克服极限设计挑战

DPI 的军用/工业级无人多旋翼空中继电器 (UMAR) 系留无人机具有防雨、防雪、防尘和防热性能,针对咸水海洋环境进行了专门优化。

 

UMAR 无人机的独特优势在于:通过系线持续供电,因此它可以在 500 英尺的高空提供长达 400 多个小时的不间断运行时和工作。但系留架构存在重大的设计挑战。电源需要以极高的电压和极低的电流从主舰输送给多旋翼无人机,这有助于使用最细、最轻的系线,反过来又能增加无人机的机动性和机载有效载荷。

 

UMAR 无人机在 8 至 10kW 的功率级下工作,功能非常强大,能够在恶劣的海洋风暴条件下保持持续、静止不动的定位。这一挑战通常会因影响主舰定位的汹涌海水/海浪而变得更复杂。因此,无人机需要功率电容和敏捷性,才能加速旋翼提升的速度并即时响应短期或长期爆发的偏航。

 

在多旋翼无人机中,必须在尽可能最小的轻量级封装外壳中实现高压转换。UMAR 上带的 8 个独立转子需要高级互连的 PCB 电路,因此电源组件层的任何空间节省,都可以重新用于其它增值组件。


DPI 副总裁 Joe Pawelczyk 表示:“使用 Vicor 电源模块,我们已能够降低无人机上所有组件的重量,从而可在携带所需任务载荷的同时,增加飞行高度和气流速度。其他任何公司都无法真正提供 Vicor 产品的功率密度,所以我们可以通过其组件实现最高水平的机动性、性能和悬停控制。这可增加 DPI 系留无人机的载荷能力、飞行高度和速度。”

 

UMAR 无人机作为机载 RF 天线部署时,可以将舰船的无线电视线从 8 英里扩展到 30 英里。

 

针对功率密度而优化的电源架构


为了应对这些艰巨的电源挑战,DPI 正在其 UMAR 中利用 Vicor 纤薄高电压  BCM® VIA™ 模块实现高效转换 (98%),从800V 降至 50V 的热损耗仅 2%。高压 BCM 封装小,多种安装方式,对于实现功率密度极高的轻量级机载系统特别珍贵。

 

由 8 个 Vicor 高电压 BCM4414 模块并行排列,为 DPI UMAR 的 8 个独立旋翼提供动力,能够在旋翼之间共享电源,增加冗余。Vicor模块技术极少的高频谐波特性,加上在 Vicor 高压 BCM 中集成的 EMI 滤波器,帮助最大限度减少了 EMI 噪声,所增加的尺寸和重量都比传统 DC-DC 转换器少。如果不经过滤波,这种噪声可能会影响无人机和主舰之间的 RF 通信,也无法达到 EMI 标准。


无人机2.png

有 8 个 Vicor 高电压 BCM 并行排列,为 DPI UMAR 的 8 个独立旋翼提供动力,能够在并排的旋翼之间共享电源,增加冗余。

 

除了目前在美国海军进行的试验性部署外,DPI 技术正在接受许多政府机构、承包商和其他实体的评估,并已显示出在其它应用方面的美好前景,如救灾应急人员以及大面积监控(公共活动、体育场安全等)等。 


关于 Vicor 公司


Vicor 公司始终致力于设计、开发、制造和销售基于各种专利技术的模块化电源组件和完整的电源系统。Vicor 总部位于马萨诸塞州安多弗,其产品主要销往各大电源系统市场,包括企业与高性能计算、工业设备与自动化、电信及网络基础架构、汽车与交通运输,以及航空航天与国防等。 


关于 Dragonfly Pictures 公司


DPI 是美国小型旋转翼无人机 (UAV) 行业的领导者。我们有稳健的低成本无人机、创新的旋翼机设计、广泛的测试知识以及成功的无人机部署,深得行业认可。DPI 无人机经过精心设计,适用于近地环境、复杂地形以及受限环境的战术应用,如城市、丛林和山区。


相关资讯
全闪存与软件定义双轮驱动——中国存储产业年度趋势报告

根据IDC最新发布的企业级存储市场追踪数据,2024年中国存储产业迎来结构性增长拐点。全年市场规模达69.2亿美元,在全球市场占比提升至22%,展现出强劲复苏态势。以浪潮信息为代表的国内厂商持续突破,在销售额(10.9%)和出货量(11.2%)两大核心指标上均跻身市场前两强,标志着本土存储生态的成熟度显著提升。

索尼启动半导体业务战略重组 图像传感器龙头或迎资本化新篇章

全球消费电子巨头索尼集团近期被曝正酝酿重大战略调整。据彭博社援引多位知情人士透露,该集团拟对旗下核心半导体资产——索尼半导体解决方案公司(SSS)实施部分分拆,计划于2023年内推动该子公司在东京证券交易所独立IPO。该决策标志着索尼在半导体产业布局进入新阶段,同时也预示着全球图像传感器市场格局或将发生重要变化。

革新智能驾驶通信:移远车载蜂窝天线补偿器如何破解行业痛点?

在2025上海国际车展上,移远通信推出的全新车载蜂窝天线补偿器引发行业关注。该产品通过双向动态补偿、微秒级频段切换及混频电路集成等核心技术,解决了车载通信中长期存在的射频链路损耗难题,为智能网联汽车提供稳定高效的通信支持。本文将从技术优势、竞争分析、应用场景及市场前景等多维度解读这一创新方案。

全球DRAM市场变局:三星技术迭代与SK海力士堆叠方案的对决

在全球DRAM市场格局加速重构的背景下,三星电子近期宣布将跳过第八代1e nm工艺节点,转而集中资源开发基于垂直通道晶体管(VCT)架构的下一代DRAM技术。据内部路线图显示,三星计划在2027年前实现VCT DRAM量产,较原定计划提前一个世代。该技术通过三维堆叠晶体管结构,将存储单元面积缩减30%,并利用双晶圆混合键合工艺解决信号干扰问题,被视为突破传统平面工艺物理极限的核心方案。

京东方2025年一季度净利润飙升64% 显示业务领跑全球推动业绩新高

2025年4月28日,京东方科技集团股份有限公司(以下简称“京东方”)发布2025年第一季度财报,以多项核心经营指标的历史性突破,彰显其作为全球半导体显示龙头企业的强劲发展动能。报告期内,公司实现营业收入505.99亿元,同比增长10.27%,创下一季度收入新高;归属于上市公司股东的净利润达16.14亿元,同比大幅增长64.06%,扣非净利润13.52亿元,同比飙升126.56%。这一业绩表现得益于其“屏之物联”战略的深化落地,以及“1+4+N+生态链”业务架构下各板块的协同创新。