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大疆機場發(fā)布以來,累計測試超 140 萬架次,已有 300 臺機場在各地穩(wěn)定運行。在應急消防、能源、交通、工程建筑等領(lǐng)域,大疆機場 7*24 小時守護,實現(xiàn)自動飛行作業(yè)。
機場在多地測試運行
大疆機場主要由艙蓋、停機坪、氣象站、主控模塊、RTK 模塊、供電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)組成,配合經(jīng)緯 M30 系列機場版無人機,使用大疆司空 2 ,即可使機場完成自動化作業(yè)。
今天一起揭秘大疆機場的設計亮點。
度集成的一體化設計
可“乘坐"電梯的大疆機場
大疆機場艙蓋閉合狀態(tài)的長寬尺寸為 800mm x 885mm x 1065mm,占地僅 0.7 平方米,這個尺寸并非隨機選擇。
在設計初期,大疆工程師發(fā)現(xiàn),對于安裝在屋頂?shù)臋C場產(chǎn)品,如果沒有足夠大的電梯直通屋頂,往往需要使用吊車進行轉(zhuǎn)運,不僅給施工帶來諸多不便,用戶還需付出額外成本。此外,在狹窄街區(qū),大型貨車運輸產(chǎn)品入場更是困難重重。
基于此,工程師對產(chǎn)品尺寸有了更具體的設想:能不能制作一款可通過普通電梯運輸?shù)臋C場?而常規(guī) 1000kg 載重的電梯門寬一般為 900mm ,大疆機場的尺寸設定由此而來。
棘手的問題隨之而來。無人機槳葉展開尺寸大于停機坪,導致回艙時艙蓋無法關(guān)閉。于是,工程師在艙蓋側(cè)邊設計“槳葉收納結(jié)構(gòu)",專門用于收納槳葉。設計中,工程師需計算槳葉旋轉(zhuǎn)角度與速度,不斷調(diào)整艙蓋開合速度,確保艙蓋關(guān)閉時,槳葉被撥槳結(jié)構(gòu)容納,無人機成功回歸艙內(nèi)。
無人機槳葉展開尺寸大于停機坪
艙蓋側(cè)邊白色的槳葉收納結(jié)構(gòu)
槳葉被撥槳結(jié)構(gòu)容納
終,大疆機場實現(xiàn)占地面積不足 1 平方米,可“乘坐"電梯;重量為 105kg,4 名成年男子即可搬運。用戶可使用皮卡車、小型廂式貨車運輸機場[1],避免了運輸本身造成的困難并降低成本。
使用皮卡車即可運輸機場
為進一步簡化施工布署難度,大疆機場還采取一個更大膽的設計:一體化,全機模塊度集成,不額外架設。然而,機場含有多個結(jié)構(gòu)模塊,一體化設計面臨諸多困難。
首先面臨的是信號問題。機場下艙采用鋁合金材料,艙蓋和停機坪皆采用度塑膠材料,不僅抗紫外線抗老化、可靠性,還可穿透信號。得益于此,4 個天線可內(nèi)置在艙蓋四角,RTK基站則巧妙地“藏"在停機坪下方,保證信號的全面覆蓋和穩(wěn)定傳輸。此外,艙蓋還內(nèi)置了 DJI Cellular 模塊安裝位,即使面對沒有有線網(wǎng)絡的場地,機場也可接入網(wǎng)絡。
內(nèi)置天線
其次,一體化設計的機場如何安置氣象監(jiān)測設備?工程師們將風速計安裝在艙蓋處,專門為雨量計設計減震功能,保證監(jiān)測的準確性。無人值守狀態(tài)下,當戶外狂風暴雨來襲,超出無人機設計工況時,氣象站將獲取外部環(huán)境數(shù)據(jù),大疆機場自主判斷起飛環(huán)境,適時阻飛,避免事故發(fā)生。
風速計和雨量計
稍加留意你還能發(fā)現(xiàn),風速計中部隱藏著“小眼睛"——180° 超廣角的監(jiān)控相機以及補光燈。開啟補光燈后,可在夜間查看機場監(jiān)控畫面。人在千里之外,也能通過大疆司空 2 ,24小時獲取清晰畫面。
風速計中部“隱藏"監(jiān)控相機和補光燈
一體化的設計,降低了機場的部署難度,整體可靠性得到進一步提升。用戶安裝機場時,僅需地面固定、接入電源和網(wǎng)絡,并通過 DJI RC Plus 遙控器快速配置,即可完成部署。
防塵防水防雷防鹽霧
如何做到多重保障?
機場長期在無人值守的戶外運行,風霜雨雪、溫濕等天氣是“家常便飯",想要從容應對各種惡劣環(huán)境,機場和無人機必須具備防護等級。
經(jīng)歷風雨考驗的大疆機場
集成多個模塊,結(jié)構(gòu)復雜,大疆機場如何實現(xiàn) IP55 防護等級?
傳統(tǒng)的整機防護,不僅難度大、成本,而且效果不佳。于是,工程師將機場各大模塊分開進行防護設計。在組裝前,每個模塊經(jīng)過氣密測試,確保防水防塵性能過關(guān)。模塊之間的連接器帶有膠圈,或打膠或灌封密封,實現(xiàn)整機防水防塵。
大疆機場各大模塊
機場下艙包含多個重要模塊,但停機坪水流滴落至艙內(nèi),導致下艙成為積水的“重災區(qū)"。在設計初期,工程師們提前規(guī)劃好所有出水路徑。空調(diào)單設計排水管,艙內(nèi)底部設有 5 大排水孔,通過低引流的方式,將艙內(nèi)水流排出艙外。小小的排水孔還焊上防護網(wǎng),防止戶外蛇蟲鼠蟻進入艙內(nèi),導致設備出現(xiàn)異常。
此外,艙內(nèi)還放置了水浸傳感器對水位進行監(jiān)測,當艙內(nèi)水位達到一定程度時,系統(tǒng)將自動報警,提醒用戶及時處理,減少不必要的損失。
據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計,平均每分鐘發(fā)生雷暴 2000 次,所導致的火災、爆炸等時有發(fā)生。大疆機場安裝防雷系統(tǒng):市電輸入和以太網(wǎng)信號線上均安裝防雷浪涌保護器,保證設備安全,避免發(fā)生火災。
SPD(浪涌保護器)+ SCB(后備保護器)
除了防塵防水防雷,大疆機場還要防鹽霧。部署在沿海地區(qū)的機場,鹽霧、潮濕、凝露等容易引起設備受腐蝕、受潮,導致設備老化嚴重,縮短產(chǎn)品使用壽命。
大疆機場的防鹽霧工藝細節(jié)隨處可見:上艙外層噴漆處理,下艙噴上五金粉末涂層,耐磨耐腐蝕;對于重要零部件,如受腐蝕后難以維修的螺釘螺絲等特殊零部件,則采用耐腐蝕性更、達醫(yī)療器械級別的不銹鋼材料;內(nèi)部主控模塊、 ACDC 電源等也使用了表面處理工藝。
工作環(huán)境溫度 -35℃ 至 50℃
艙蓋竟然是空心設計?
戶外溫度或低溫,對機場運行是另一大挑戰(zhàn)。
溫環(huán)境下,機場內(nèi)部溫度的控制尤為重要,無人機電池需在小于 45℃ 的環(huán)境下才能正常充電。大疆機場艙內(nèi)設置 TEC 半導體空調(diào),冷風通過停機坪上的出風口迅速為電池降溫,再配備無人機充電接口和快充管理模塊,僅需 25 分鐘便可將電量從 10% 充電至 90% , 2 臺機場即可實現(xiàn)無縫輪轉(zhuǎn)作業(yè)。
空調(diào)輸出冷風為無人機電池降溫
為了應對低溫環(huán)境,機場所有硬件單板選用耐低溫等級元器件,且皆有自加熱功能。低溫環(huán)境下,機場空調(diào)系統(tǒng)將輸送熱風,為無人機機身、槳葉除冰。鮮為人知的是,機場艙蓋為空心設計,內(nèi)外膽通過空氣夾層,能實現(xiàn)更佳的保溫效果。
而對于艙外,在溫度交替變化的低溫環(huán)境下,風速計和雨量計容易結(jié)冰,影響檢測靈敏度。為此,氣象檢測傳感器設有加熱功能,當環(huán)境溫度低于設定值時,雨量計和風速計開始加熱,確保其正常檢測。
大疆機場
無論是緊湊一體化的設計,還是防護等級設計,每一處細節(jié)的考量,煉了大疆機場大的可靠性,為行業(yè)用戶帶來更效、更省心、更安全的作業(yè)體驗。作為大疆機場產(chǎn)品,未來,大疆機場將不斷化升級固件,進一步激發(fā)作業(yè)潛能。
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