近年來,使用雷射雷達航測的客戶越來越多。國土測繪和工程勘察行業雷射雷達國內的銷售總額,從2017年的不到1億到2019年的超過2億,基本每年行業內對雷射雷達的需求是翻倍增長,預計到2020年,雷射雷達國內需求量會接近4億!
*近三年國土測繪和工程勘察行業雷射雷達銷售總額
雷射雷達市場接受程度越來越高,但是在面對大面積測量項目的時候,始終缺乏一種高效又安全的測量方法。
雖然旋翼機載雷射雷達在小面積1:500測圖應用中很方便,但是在面積更大,精度要求不那麼高的情況下,旋翼無人機就需要不斷轉場,背著飛機在深山裡尋找合適的起降場地,非常不符合當代新生測量人員高效灑脫、一戰到底的工作理念。
關鍵時刻,還得靠固定翼無人機啊。那麼你會選擇?
「油動固定翼or電動固定翼?」
仔細分析兩種無人機的特點,總結如下:
純電動安全穩定,垂直起降不受起飛場地限制,固定翼航時持久……這……說的就是傲勢X-Chimera雙頭龍無人機!
純電動固定翼無人機+雷射雷達智能航測應用登場!專門解決雷射雷達大面積測量的問題。
雷射雷達重量4.35kg,加上相機和掛架線纜,總重量超過了5kg。傲勢X-Chimera雙頭龍無人機的載重為6kg,搭載重量當然輕鬆搞定。
「要搭就搭1350m測程的雷射雷達!」
選擇雷射雷達時,我們將華測導航的AS-900HL和AS-1300HL做了對比,保證在較高的航高有最好的數據採集效果。固定翼無人機的航高與航速通常都高於旋翼無人機,旋翼的時速一般為8m/s,而固定翼一般高於20m/s,1300的點頻為75萬點/秒,900的點頻為50萬/s,故AS-1300HL可以有更好的點密度,讓地物更好辨識,勘界等更加準確。
集兩家之所長,創各家之特色。傲勢與華測深度改進飛機結構,合作研發出一款純電固定翼雷射雷達系統,根據用戶的實際需求匹配解決方案。
成功的第一步:想辦法把雷射雷達裝進去
還在圖紙設計階段,我們就發現了一個關鍵問題:
「雷射雷達都這麼小了,還裝不進機艙?」
這時有兩種選擇,
第一種:不管了,外掛在飛機下方;
第二種:機艙擴容,內置雷射雷達。
由於外掛雷射雷達,對航時和飛機安全性都會造成影響,為此我們不能妥協!我們堅定地選擇內置雷射雷達路線,最大限度的減少擴艙對飛機的影響。為此我們單獨對載荷艙進行設計↓(見下圖)
雖然載荷艙內部適配雷射雷達的想法實現了,但新的問題出現了,
「相機鏡頭外露,風阻變大,影響航時」
由於相機凸了出來,為了減弱相機風阻,特意設計了下部整流罩,可以極大減小風阻,提升續航;同時也保證了美觀,提高飛行效率和飛機安全性。
當相機和雷射雷達都安置完成之後,又發現一個問題,
「雷射雷達的天線如何安置?」
衛星天線需要和雷射雷達主機保證一個相對不變的位置,可以避免客戶在使用中,多次量取相對位置關係,為此我們將雷達主機和天線設計到了一起,確保相對位置關係不變,但是抗幹擾能力強悍的雙螺旋天線又破殼而出,同樣會增加風阻,飛機的上艙蓋得重新設計才能保證兩者和諧共處,為此,我們設計了這樣的上艙蓋,既方便天線的的安放,又儘可能降低風阻。
成功的第二步:把雷射雷達裝得更穩一點!
經過以上幾個步驟的設計,機艙與雷射雷達已經基本適配。但我們發現,原來的碳纖維掛架強度不夠高,為了能夠讓雷射雷達更穩定,選用了質量輕、強度高的鋁合金材質做掛架,再配合空氣減震器,讓雷射雷達更穩,拆裝更快。
傲勢載荷掛載的電氣接口和機械接口均採用通用設計,在設計掛架的時候,我們也考慮到了客戶一機多用這一需求,這個飛機掛架也可以適配正攝相機、傾斜相機、光電球等多種載荷,快速換裝,便捷安全。
最後一步,試一試續航!
好了,發現問題,解決問題,讓問題都不成問題,經過這一整套流程下來,大功即將告成。接下來我們飛一飛,看看X-Chimera雙頭龍無人機搭載1350m測程雷射雷達的續航情況!
起飛!
搭載整套雷射雷達系統的載荷在5.5kg,經過多次測試,X-Chimera雙頭龍無人機續航時長可達2h。在此還有專業檢測機構出具的航時報告↓
*部分檢測報告截圖
到此,純電動固定翼無人機搭載雷射雷達應用才算真的搞定。傲勢的眾多客戶將雷射雷達解決方案運用到實際作業中,都說效率倍增,讚不絕口。
目前,X-Chimera雷射雷達智能航測系統還在航空測繪、公路勘測、電力巡檢等領域繼續深耕,立足市場,投身用戶,讓我們持續發力!
*文章授權轉載自【華測導航】,部分內容有修改