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赛鹰200T系留旋翼型无人机
      1、课题来源与背景
      随着科技的发展,无人机以其使用灵活,性价比高,安全性好,用途广泛等优点,在军民领域展现出广阔的应用前景。随着复合材料技术、空气动力学、自主控制技术、小型高效动力装置等方面的技术运用,无人机产业获得了迅速发展,并呈现出小型化、智能化、低成本、军民融合等发展趋势。目前无人机的升空平台有四类:固定翼飞机、旋翼及多旋翼飞机、飞艇和系留气球。固定翼飞机、旋翼及常见多旋翼飞机、飞艇由于需要自身携带燃料或电源提供能源,因此留空时间不长,为装载设备提供能源受限,系留气球则体积庞大,升空程序复杂,有效载荷重量受限,无法解决长续航、大载荷、多任务的工作需要。系留旋翼无人机系统则可以解决这一问题,通过系留缆给旋翼电机供电,使旋转产生升力,从而构成系留旋翼无人机系统。系留旋翼无人机不受续航时间的限制,可以实现长续航、大载荷、多任务、大数据的长时间工作和实时传输,以保证任务的实时性和有效性。系留旋翼无人机系统目前全世界只有少数国家拥有,主要运用在基地安全、边界监视、新闻采访、森林防火、灾难清理以及海军战船的视距扩展。也被称为“空中哨兵”。
      2、技术原理及性能指标
      (1)设计分离式动力系统,提高续航时间。
      (2)设计采用超轻型光电复合缆,实现电力供应与大容量数据传输。
      (3)采用自动放线器与线缆张力自动控制技术,保证飞行高度变化过程中,系留电缆主动收放,保证线缆张力在安全范围。
      (4)采用总线控制与双冗余设计的嵌入式飞控系统,提高无人机的可靠性。
      主要指标:
      外形尺寸:1.082x1.082x0.605米(长×高×宽)
      轴距:1.3米
      螺旋桨:28x9.2 碳桨
      空机重量:11千克(不含吊舱)
      任务载荷:5千克
      抗风等级:6级
      悬停高度:200米
      留空时间:24小时
      线缆重量:200m≤7.6kg
      3、技术的创造性与先进性
      产品采用分离式动力系统设计技术,兼顾系留测试和独立飞行任务模式,实现了线缆供电、动力电池供电两种电源模式的按需管理和 24h不间断续航;采用超轻型光电复合缆,实现电力供应与大容量数据传输;采用线缆张力自动控制技术,通过预设线缆张力安全阈值,实现了基于飞行控制的线缆张力自动调节;采用电磁兼容与双余度设计技术,提高了飞控系统的抗电磁干扰能力和产品可靠性。产品具有长续航、大载荷、多任务、高可靠等特点,获得实用新型专利2项,外观设计专利4项,总体技术水平国内先进。
      4、技术的成熟程度,适用范围和安全性
      针对当前国内市场无人机存在的续航时间短、载荷重量低及多任务工作能力弱等问题,基于已有的新型自动飞行控制系统的研发基础上,设计高强度超轻型机架结构,开发出了超轻型光电复合电缆、开关电源、自动放线器等设备,研制出国内首台市场化的系留多旋翼无人机系统,填补了国内系留旋翼方面的技术空白。该系统可实现各种环境无人驾驶飞行,使用简单方面,控制精度高,GPS导航自动飞行功能强,可以设定悬停位置、飞行高度,并且拥有多种任务接口,方便搭载各种任务设备。可完成自主起飞和降落,并跟随地面、车辆或舰艇,与之保持固定的相对位置,安全性高。适用于应急通信、要地监控与应急指挥、新闻采集、大气监测。
      5、应用情况及存在的问题
      省内外用户使用报告显示,产品结构强度高,续航时间长,安全可靠性高,应用以来,运行状态良好。有较好的经济和社会效益,市场前景广阔。
      6、历年获奖情况
      于2017年12月获得安徽省新产品证书。
      7、成果简介
      赛鹰200T系留旋翼型无人机是一种长续航、大载荷、多任务垂直起降无人机,包括升空平台、地面站系统和供电系统。赛鹰200T采用分离式设计,将动力源置身机外,只携带必要的控制系统与任务载荷,实现24h不间断续航和定点悬停;可以携带安装在万向节上的光电传感器,提供360度视野;采用高抗拉强度超轻型光电复合电缆,实现了每秒百兆的无延时数据量(音频、视频、传感器数据等)传输,可以执行长距范围内的视距监视等任务。它是一个集空气动力学、自动控制技术、碳纤维复合材料技术、高电压输变电技术等多门技术集成的高科技产品。
  • 成果完成人:王秋阳;杨学武;赵瑜;管才路;李琳琳;黄桃丽;杜强;毛方海;周勇;范俊;章子睿;刘绘;周晓清;郑博超;周娜;郭晓明;徐奔腾;张熙;叶慧;李彦君
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