AXILIU-Z6/8型多旋翼系留無人機(jī)升空平臺(tái)系統(tǒng)技術(shù)說明書

技術(shù)說明書

1 產(chǎn)品用途和功能
1.1 產(chǎn)品用途
系留無人機(jī)升空平臺(tái)AXILIU-Z6/8，可實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)長時(shí)間滯空工作，主要用于遠(yuǎn)距離通訊的-Z6/8。
1.2 產(chǎn)品功能
系留無人機(jī)升空平臺(tái)AXILIU-Z6/8主要的功能有：手動(dòng)飛行、自動(dòng)起飛、自動(dòng)降落、自動(dòng)返航、無線遙控、有線遙控、有線優(yōu)先、RTK差分定位、衛(wèi)星導(dǎo)航、懸停穩(wěn)定、升空高度可調(diào)、失控保護(hù)功能、低電報(bào)警、低電報(bào)警電壓可調(diào)、低電自動(dòng)降落。
2 產(chǎn)品性能和數(shù)據(jù)
2.1 產(chǎn)品性能
a) 實(shí)時(shí)向地面設(shè)備回傳飛行姿態(tài)、速度、高度、經(jīng)緯度等信息；
b) 懸停飛行功能：同時(shí)鎖定高度和位置；
c) 具備高度鎖定功能、返航點(diǎn)鎖定功能；
d) 內(nèi)置黑匣子；
e) 多種失控保護(hù)機(jī)制設(shè)計(jì)；
2.2 產(chǎn)品數(shù)據(jù)
2.2.1 性能指標(biāo)
a) 飛行器重量（包含電池、槳葉、腳架）：10-20kg；
b) 飛行器外形尺寸：8軸≤1655mm×1450mm×505mm（不含螺旋槳）;
6軸≤1255mm×1250mm×505mm（不含螺旋槳）;
c) 系留迫降電池：5000-8000mAh；
d) 系留機(jī)載電源模塊：3000-4500W；
e) 系留配置發(fā)電機(jī)：4000-8000W；
f) 導(dǎo)航要求： GPS、北斗雙模；
g) 續(xù)航時(shí)間：標(biāo)準(zhǔn)電池下安全續(xù)航時(shí)間30分鐘，系留模式不小于4小時(shí)。
h) 最大平飛速度：20m/s；
i) 飛行器水平誤差：≤5m；
j) 飛行器高度誤差：≤2m；
k) 最大相對飛行高度：500m；
l) 最大海拔飛行高度：3000m；
m) 可靠性與維修性指標(biāo)
（1） 飛行工作時(shí)間：≥10小時(shí)；
（2） MTTR（平均修復(fù)時(shí)間）：≤30min。
2.2.2 環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)
（1） 系統(tǒng)工作溫度：-10℃～+55℃（±2℃）；
（2） 存儲(chǔ)溫度：-20℃～+55℃（±2℃），其中電池在常溫儲(chǔ)存；
（3） 濕度：(95±3)%RH；
（4） 抗風(fēng)等級(jí)：6級(jí);
（5） 防水等級(jí)：小雨（0.6～2mm/h）。
3 產(chǎn)品組成、結(jié)構(gòu)和工作原理
3.1 產(chǎn)品組成
該產(chǎn)品主要由六軸或八軸無人飛行器、手持終端、RTK地面基站、地面電源、機(jī)載電源等部件組成。
3.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
 
系留電源系統(tǒng)


系留無人機(jī)平臺(tái)
3.3 工作原理圖
3.3.1 飛行器工作原理
AXILIU-Z6是具有6個(gè)輸入力的六旋翼飛行器，從而可知該系統(tǒng)是能夠靜態(tài)飛行(定點(diǎn)懸停)的自主飛行器。與傳統(tǒng)的直升機(jī)那種具有可變螺距不同的是，六旋翼飛行器是具有六個(gè)固定螺距的螺旋槳，從而使其結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)特性得到了簡化。六旋翼飛行器的典型運(yùn)動(dòng)包括繞空間三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)和沿著空間三個(gè)坐標(biāo)軸移動(dòng)（姿態(tài)和位置）。
六旋翼飛行器是固聯(lián)在剛性交叉結(jié)構(gòu)上由六個(gè)獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺旋槳組成的系統(tǒng)，如圖3所示：
 
圖1. 六旋翼飛行器工作原理圖
因?yàn)橛辛鶄€(gè)驅(qū)動(dòng)，所以相比四旋翼飛行器來說，六旋翼飛行器是驅(qū)動(dòng)和動(dòng)力更穩(wěn)定的系統(tǒng)。由圖3可以看出，兩組螺旋槳（1、3、5）和（2、4、6）以相反的方向旋轉(zhuǎn)，通過改變螺旋槳速度，就可以改變升力并產(chǎn)生各種動(dòng)作。由圖4可以看出，同時(shí)增加或減小六個(gè)螺旋槳的速度可產(chǎn)生垂直運(yùn)動(dòng)。由圖5可以看出，同時(shí)增大或減小（2、3、4）螺旋槳的速度可使飛行器產(chǎn)生橫滾以及相應(yīng)的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。俯仰運(yùn)動(dòng)和相應(yīng)的側(cè)向運(yùn)動(dòng)來自于（1、2）螺旋槳速度的增大或減小，同時(shí)保持（3、6）螺旋槳速度不變，這可以從圖6體現(xiàn)出來；偏航運(yùn)動(dòng)則較為復(fù)雜，因?yàn)樗鼇碜杂诿繉β菪龢戳氐牟町悺６鴪D7體現(xiàn)出，同時(shí)增大或減小（2、4、6）螺旋槳的速度，可以使飛行器產(chǎn)生偏航運(yùn)動(dòng)。
  
圖2. 垂直位置控制
  圖
圖3. 橫滾姿態(tài)控制
  
圖4. 俯仰姿態(tài)控制
  
圖5. 偏航姿態(tài)控制
3.3.2 系統(tǒng)工作原理
AXILIU-Z6/8Z升空平臺(tái)系統(tǒng)工作原理圖如下圖所示：
















圖6. AXILIU-Z6/8Z工作原理圖
4 技術(shù)特點(diǎn)
該產(chǎn)品通過地面電源給整個(gè)系統(tǒng)供電，保證飛行器長時(shí)間滯空飛行；另外RTK差分定位系統(tǒng)使得飛行器能夠精準(zhǔn)定點(diǎn)懸停；有線遙控和無線遙控均可單獨(dú)對飛行器進(jìn)行飛行控制，有線遙控優(yōu)先控制方式提高了飛行器控制的安全性；系留電池可以在地面電源異常斷電后給飛行器供電，讓飛行器能夠被安全迫降。
5 產(chǎn)品配套及其交聯(lián)接口關(guān)系
5.1 產(chǎn)品配套
產(chǎn)品主要配套包括飛行器、手持終端、系留線纜、地面電源控制箱、機(jī)載電源、系留電池、RTK地面基站等。
6 使用中注意事項(xiàng)
使用中注意事項(xiàng)如下：
a) 飛行器在系留模式下工作時(shí)必須檢查迫降電池的電壓是否是充滿電狀態(tài)，電壓為50.4V±0.2；
b) 每次如果在使用了迫降電池降落，需用充滿電的迫降電池更換；
c) 拆裝槳葉螺絲時(shí)，用力適中，以防螺絲打滑；
d) 應(yīng)注意電池必須安裝到位；
e) 在撤收時(shí)，應(yīng)先斷電，取電池，再進(jìn)行其它部件的拆解。以免誤操作，導(dǎo)致人員傷害。
f) 做飛行器校正時(shí)需將槳葉拆掉，以防誤操作；
g) 對于內(nèi)部電路維修，需由專業(yè)人員維修；
h) 使用中一定要注意衛(wèi)星是否已滿足定位要求；
i) 在大風(fēng)中執(zhí)行任務(wù)時(shí)，需考慮周圍是否有足夠的空間，以免系纜掛在障礙物上；
j) 雨天執(zhí)行任務(wù)時(shí)，需注意地面設(shè)備的防雨保護(hù)，本系統(tǒng)，飛行器可以在小雨中執(zhí)行任務(wù)；
k) 飛行器在高原使用時(shí)，由于氣壓低，應(yīng)盡量控制飛行器以較低速度升空，飛行速度最好是低于5米/秒；
l) 在高原使用時(shí)，由于氣壓原因，飛機(jī)功耗將加大，自由飛續(xù)航時(shí)間將縮短，應(yīng)保證足夠的自由飛備用電池，以保證任務(wù)的完成；
m) 設(shè)備在長途運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)將設(shè)備用木架包裝以防振動(dòng)、跌落。
7 附錄、附圖
更詳細(xì)的系留無人機(jī)升空平臺(tái)的內(nèi)容，請?jiān)L問 http://www.yulihui.com
8 索引
無。