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固定翼激光雷达,纯电才是未来!
作者:    时间: 2020-03-20    浏览量:1326
近三年购买激光雷达的客户越来越多,我们收集了前三年在国土测绘和工程勘察行业激光雷达国内的销售总额,从17年的不到1亿到19年的超过2亿,基本每年行业内对激光雷达的需求是翻倍增长,预计2020年,激光雷达国内需求量会接近4亿。       


近三年国土测绘和工程勘察行业激光雷达销售总额

*近三年国土测绘和工程勘察行业激光雷达销售总额


激光雷达市场接受程度越来越高,但是在面对大面积测量项目的时候,始终缺乏 一种高效又安全的测量方法。 虽然旋翼机载激光雷达在小面积1:500测图应用中很方便,但是在面积更大,精度要求不那么高的情况下,旋翼无人机就需要不断转场,背着飞机在深山里寻找合适的起降场地,非常不符合当代新生测量人员高效洒脱的工作理念。


               
如何解决激光雷达大面积测量的问题?

我们想到了——固定翼无人机+激光雷达。
如果能将激光雷达搭载于固定翼飞机上,将激光雷达的高效率与固定翼无人机速度快航时长的优势结合起来,搞定大面积测量不是问题!为了搞定这样一套方案,面临的第一个问题便是:“什么激光雷达适合装在固定翼无人机上?”

  

考虑到固定翼航高与航速通常都高于旋翼,旋翼的时速一般为8m/s,而固定翼一般高于20m/s,1300的点频为75万点/秒,900的点频为50万/s,故AS1300HL可以有更好的点密度,让地物更好辨识,勘界等更加准确可以保证在较高的航高有更好的数据采集效果,故AS1300HL更适合搭载在固定翼飞机上面。
澳门永利网上娱乐的多平台激光雷达设计的初衷就是为了能够适应多种平台,因此重量和体积一直都有严格的约束,这也让激光雷达装上固定翼无人机成为可能。

 
 选定了激光雷达,下面我们选择固定翼无人机

“选择油动固定翼or电动固定翼?” 

仔细分析一番,对比两种无人机的特点,总结如下:


选择油动固定翼or电动固定翼无人机

考虑到安全因素,我们并没有采取油机的方式,而是直接把目标瞄准了电动固定翼无人机

既然选定了电动固定翼,那么接下来就是选一款合适的电动固定翼无人机了!

激光雷达重量4.35kg,再加上相机和挂架线缆,总重量超过了5kg,为了保险起见,本次选型的无人机载重要求达到6kg。

在确定以上要求后,我们筛选了市面上很多的无人机机型,也进行过多次联调测试,最终我们发现了四川傲势科技有限公司的X-C纯电复合翼无人机有搭载的可能。
于是我们决定和该无人机厂家进行合作,深度改进飞机结构,合作研发一款纯电固定翼激光雷达系统。

X-C纯电复合翼无人机搭载激光雷达系统

第一步:想办法把激光雷达装进去。 
还在图纸设计阶段,我们就发现了一个关键问题:

“激光雷达都这么小了,还装不进机舱?”


这时有两种选择,第一种:不管了,外挂在飞机下方;第二种:机舱扩容,内置激光雷达。
由于外挂激光雷达,对航时和飞机安全性都会造成影响,为此我们不能妥协!我们坚定地选择内置激光雷达路线,最大限度的减少扩舱对飞机的影响。为此我们单独对载荷舱进行设计。(见下图)
内置激光雷达
虽然激光雷达放进载荷舱内部的想法实现了,但新的问题出现了:相机镜头外露,风阻变大,影响航时。
由于相机凸了出来,为了减弱相机风阻,特意设计了下部整流罩,可以极大减小风阻,同时也保证了美观,提高飞行效率和飞机安全性。


 激光雷达系统
当相机和激光雷达都安置完成之后,又发现一个问题,激光雷达的天线如何安置?

卫星天线需要和激光雷达主机保证一个相对不变的位置,可以避免客户在使用中,多次量取相对位置关系,为此我们将雷达主机和天线设计到了一起,确保相对位置关系不变,但是抗干扰能力强悍的双螺旋天线又破壳而出,同样会增加风阻,飞机的上舱盖得重新设计才能保证两者和谐共处,为此,我们设计了这样的上舱盖,既方便天线的的安放,又尽可能降低风阻。

激光雷达的天线如何安置


第二步:把激光雷达装得更稳一点!
经过以上几个步骤的设计,激光雷达终于被装进了机舱内部,但我们发现,原来的碳纤维挂架强度不够高,为了能够让激光雷达更稳定,选用了强度更高、质量轻的铝合金材质做挂架,再配合空气减震器,让激光雷达更稳,拆装更快。同时在设计挂架的时候,考虑到很多客户有一机多用的需求,我们这个飞机挂架也可以适配正射、倾斜、光电球等多种载荷。

把激光雷达装得更稳一点
最后一步,试一试续航!
好了,经过这一整套流程下来,我们终于实现了把激光雷达装在电动固定翼无人机上,接下来我们飞一飞,看看续航情况!
 
激光雷达装在电动固定翼无人机,续航超长时间

搭载整套激光雷达系统的载荷在5.5kg,经过多次测试,续航时长可达2h。在此还有专业检测机构出具的航时报告。



激光雷达系统检测报告
*部分检测报告截图

到此,纯电复合翼激光雷达才算真的搞定,我知道很客户想知道具体实用性能如何?这些疑问,我们将在下期内容中一一解答,感谢您的关注。
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