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详细解读系留无人机的几个核心技术难题

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系留无人机的市场需求来源于系留气球升空平台系统。
系留无人机是将无人机和系留综合缆绳结合起来实现的无人机系统,根据应用场景的不同,系留无人机系统分为地面固定式、车载移动式和舰载移动式,三种工作方式很好的满足了各种工作环境的需求。然而,在其中还是存在着几个核心的技术问题还没解决。
 系留气球升空平台系统是为定点监测电子装备提供的空基平台。美国的TCOM公司是著名的系留气球系统的生产厂商,美国西海岸的对海警戒雷达网都是由TCOM系留气球作为空基平台部署的。


1楼2018-01-21 15:28回复
    系留气球体积庞大升降困难,机动性适应性都很差。业内一直在进行着,通过系缆从地面供电,由电机驱动螺旋桨替代气球作为升空动力,创新出系留旋翼升空平台系统的研究。但上个世纪稀土电机尚待开发,电机自身重量过重,功重比不足以支持系留旋翼系统的开发应用。
      近年来,多旋翼无人机的快速发展,为实现系留旋翼升空平台系统提供了技术上的支持,许多无人机厂家也开展了系留旋翼系统的研发,称为系留旋翼无人机。
     


    2楼2018-01-21 15:29
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      2025-08-24 15:30:44
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      说说系留旋翼无人机几个技术难点:
        1、驱动电机的功重比。
        功重比是指电机输出功率与电机自身重量之比,单位是千瓦/千克。根据旋翼类航空器升力/功率比的经验数值,每千瓦功率大约产生5~10千克的升力,电机的功重比低于1千瓦/千克将比较难设计系统了。
        在此强调的是,电机功率指的是额定功率,而不是最大功率;电机重量包括电机和电调以及为其正常工作的冷却设备。系留旋翼必须是长期持续工作的,不象多旋翼无人机可短期间歇工作,驱动电机是动力的核心部件,一定要工作在额定的功率范围内。


      3楼2018-01-21 15:29
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        2、高压供电系统。
          系留旋翼和多旋翼无人机最大的区别在于供电方式不同。从地面向空中的系留旋翼平台供电必须经过一定的输电距离,采用高压供电方式可减小输送电流,从而减少电源损耗,同时可减小传输导线的截面积,减轻电源电缆的重量。
          高压供电并不是电压越高越好,而要根据实际的系统要求综合考虑。一种方式是,输电电压可直接匹配高压电机,电压不需转换直接驱动电机,结构较为简单。但这种方式要进行高压电机的设计,受到电机电调大功率高压控制器件的限制,尤其在成本上难以接受。另一种方式,要在平台上设计降压用的开关电源,用多旋翼现有低压电机驱动;但开关电源同样存在功重比的要求和大功率高压控制器件的制约,也是要付出一定代价的。


        4楼2018-01-21 15:30
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          3、系留系缆。
            系缆除了传输动力电源之外,还设计有光纤以传输平台载电子设备的光电信号,因此系缆是一种动力/信号复合缆线。

            平台载电子设备为减少升空设备的重量,普遍将天线、发射机之外的设备放在地面,而通过系缆光纤保障平台与地面设备之间电子信号的连接。这样可节省出平台升力,增加升空高度,提高升空增益。
            系缆自身也需要减少重量,目前可采用合金铝材料作为动力导线,比铜线要轻不少重量。


          5楼2018-01-21 15:31
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            4、飞行控制功能。
              系留旋翼平台主要是在定点周围悬停,不会有过多复杂的飞行动作。这看上去比多旋翼的飞控简单,其实并非如此。系留旋翼的飞控需要充分考虑系缆对其飞行的影响,尤其是在各种风场条件下,系缆随风产生的摆动会使平台失去控制。
              民用系留旋翼无人机至少要达到恒风6级阵风8级的要求,才能有实际使用意义。在6~8级的风场中,系缆并没有固定的运动规律可言,要靠飞控对旋翼平台控制的鲁棒性来调整,难度是很大的。


            6楼2018-01-21 15:33
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              5、旋翼平台气动力设计。
              考虑到系统旋翼平台要在强风场中运行,平台的气动力设计就尤其显得重要。系统旋翼平台在风场中悬停,实际上相当于平台在沿来风方向做平面飞行。6~8级风速为10.8~20.7米/秒,相当于旋翼平台要有最高时速不小于75千米的能力。

              垂直起降固定翼的气动力设计应用于系统旋翼具有较大的优势,系留旋翼由地面供电,能源比较充足;两套动力系统在强风场中各有用途,垂直动力系统保持平台悬停姿态;水平动力系统使平台逆风飞行;固定翼外形可为平台产生升力,减轻垂直动力系统的负担。
              系留旋翼无人机有着广泛应用市场,在2018年刚性需求市场迅速崛起成井喷趋势,也成为各基金投资机构的投资炙热领域。无论是从电信移动通讯还是公安、消防、应急救援、救灾抢险、石油、海洋、交通、科研、国防军工等多个领域,工业级系留无人机均能完美胜任各种任务,这已经是不争的事实。
              目前国内首家攻克技术难关取得独立知识产权的是北航一家公司(北京卓翼智)。该公司作为系留无人机行业的领军企业技术团队由北京航空航天大学、清华大学、哈尔滨工业大学等知名高校毕业的博士和硕士组成,拥有多年无人机飞行控制系统的研发经验,在视觉导航和精确定位等多个领域拥有国内一流的核心技术。目前,公司已经开发完成了工业级飞控系统(全自主知识产权、非开源、实现自主飞行的核心)、系留无人机系统、无人直升机系统、植保无人机系统等多个产品,并顺利成为航天科技集团、兵器装备集团、船舶工业集团、电子科技集团等研究机构和多家无人机商业机构的订制伙伴和委托研发伙伴。广泛适用于救灾抢险、边界巡视、基地安全、景区监测、地质勘测、野外作业、森林防火、应急通信、公安反恐、交通监管、新闻直播、工程监控、环境监测、影视拍摄、科学研究、国防军工等多个广阔领域。


              7楼2018-01-21 15:36
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                应用范围
                系留多旋翼无人机 系留浮空器
                拖曳诱饵 拖曳电子吊舱 升空平台
                产品特点
                重量轻每百米2.1kg
                耐反复卷绕收放,工程化程度高
                环境适应性好,耐盐雾、耐湿热、耐高低温、耐低气压、耐紫外,防雨水
                传输电流大,光电混装
                耐电压高、绝缘电阻高
                抗拉力大,柔软,适合反复收放、弯曲和拉伸
                可以升级成光电复合缆绳
                联系电话:
                13924199930


                8楼2018-05-18 15:43
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                  2025-08-24 15:24:44
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                  🤗我就是想说可不可以设计个小型天然气喷气发动机做系留无人机动力。稳定性那是深度技术,慢慢就好的。


                  来自手机贴吧9楼2018-07-19 10:19
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                    为什么无人机通讯传输问题难以解决?主要是因为以下几点
                    1、无人机领域是新兴行业,与通讯行业技术完美对接还处于相对起步阶段。
                    2、无人机对通讯设备技术要求很高,目前能满足无人机适用要求的通讯设备厂家很少
                    3、无人机专用的通讯设备研发成本高,技术创新动力不足。
                    翌特视讯在通讯领域兢兢业业,脚踏实地耕耘将近20春秋,积攒了丰富的通讯经验,储备了大量前沿科技。在无人机通讯领域更是处于行业领先地位,并与国内多个知名无人机厂家深度合作,在部队无人机,电力专用无人机, 广电专用无人机通讯领域赢得良好口碑。
                    翌特视讯无人机通讯设备是怎么得到各行业内的认可的?
                    首先采用的是2M/S的速率,可以控制索尼的高速摄像机 ,其次图像可以做到12GSDI,扫描到的人脸的图像都可以清晰的识别;采用军工级元器件设计,完全能够满足无人机应用的高低温环境;可以承受5-48V电压变化;采用一体化军用级别的光模块,来解决现在系留无人机通讯传输的问题 有需要的联系 17800325612 随时在线


                    11楼2020-01-15 17:23
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