機載基地臺為緊急救生通訊聯(lián)機暢流

世界各地都可能發(fā)生天然災害，恢復通訊對于現場(chǎng)急救人員而言至關(guān)重要，這樣才能及時(shí)滿(mǎn)足災民當時(shí)的迫切需求并恢復飲用水、食品和電力等基本生活物資的供應。

日本的工程公司Fukaden正在透過(guò)為高功率系留無(wú)人機中的行動(dòng)通訊基地臺供電，來(lái)為這項人道主義事務(wù)提供支持?，F場(chǎng)急救人員一到現場(chǎng)，就可怖署這些重量很輕的可?式無(wú)人機，以提供實(shí)時(shí)通訊功能。這為急救人員提供了快速決策以及溝通所需的支持。


 
圖1 : Fukaden系留無(wú)人機可快速部署，為危及生命的自然災害情況提供援助。

在與日本主要電信營(yíng)運商的合作中，Fukaden已經(jīng)對其電源控制箱 II 主電源單元進(jìn)行示范測試，該設備透過(guò)系線(xiàn)為無(wú)人機供電。它可將 1kW 的電源傳輸到 150 公尺遠的地方。此外，并聯(lián)使用單元還可輕松擴充電源，將功率增加三倍，達到 3kW，其可為直徑為 10 公里的工作范圍提供蜂巢式服務(wù)。


更高的電壓可實(shí)現更輕、更細的纜線(xiàn)
過(guò)去，系留無(wú)人機的弊端一直是電源線(xiàn)的粗細和重量。又長(cháng)又重的纜線(xiàn)會(huì )增加重量，造成更大的阻力，這不僅需要更多電源，而且限制了無(wú)人機增加新特性的能力，如傳感器或高分辨率視訊攝影機等。

Fukaden無(wú)人機需要 1kW 到 5kW 的電源，而將供電電壓從 24V 增加到 370V，可將供電電流銳減為原來(lái)的1/15。這有利于使用更細的纜線(xiàn)，其可將 1kW 纜線(xiàn)的重量從 125 克/公尺銳降至 11.1 克/公尺，下降后不到原來(lái)的1/10。

在無(wú)人機上提供 370V 電壓，需要在無(wú)人機上安裝一款高密度的更輕 DC-DC 轉換器模塊，將電源電壓降至 DC 24V，這是驅動(dòng)電機所需的電壓。


 
圖2 : 系留無(wú)人機「電源控制箱II 主供電單元」（背面）的Fukaden供電單元和一部分電源單元，安裝了兩款 Vicor DCM? 組件（右側）

最初的 Fukaden 高壓 DC-DC 轉換器設計不僅很重，而且占用的空間也很多。因此，該公司尋找一種小型、輕量級的 DC-DC 轉換器，隨后使用 Vicor DCM 電源模塊取代了大型轉換器。

Vicor DCM 是一種采用高頻率零電壓切換 (ZVS) 技術(shù)的隔離式 DC-DC 轉換器模塊，具有轉換效率高、輸出功率密度大的特征。使用 DCM 不僅將體積縮小了 75%，而且還將重量減少了 50% 以上。


建構更高效能的通訊無(wú)人機
新一代 Fukaden 通訊無(wú)人機需要高達 9kW 的電源。使用更高電壓的電源（DC 700V） 和更細的纜線(xiàn)并升級到并聯(lián)三款 Vicor BCM 母線(xiàn)轉換器，Fukaden 能夠將功率擴大到 4.5kW。要進(jìn)一步擴大至近 9kW，可以并聯(lián)兩個(gè) Fukaden 供電單元。



 
圖3 : Fukaden的下一代通訊站需要高達9kw的功率。

Fukaden使用高壓電源（DC 700V）、更薄的線(xiàn)纜和三個(gè) Vicor BCM并聯(lián)數組，能?輕松擴展功率以提供更好的效能。 通過(guò)新增電源，無(wú)人機可以飛行92小時(shí)，并保持直徑為10公里的通信區域。

增加電源后，無(wú)人機可飛行 92 小時(shí)并保持直徑 10 公里的通訊范圍。此外，在所有類(lèi)型的惡劣天氣下，還可幫助基地臺提升效能，更出色地完成任務(wù)。

輕量級的小巧電源模塊不僅易于設計和擴充電源，而且還便于安裝無(wú)人機基地臺，從而可實(shí)現拯救生命的關(guān)鍵任務(wù)部署。發(fā)生天然災害時(shí)，Fukaden 可移動(dòng)式基地臺單元正迅速成為急救人員的必備設備。其多功能性和便攜性將為日本乃至世界各地的救災工作帶來(lái)福音。