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AXILIU-Z6/8，可實現(xiàn)定點長時間滯空工作，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AXILIU-Z6/8主要的功能有：手動飛行、自動起飛、自動降落、自動返航、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、低電報警、低電報警電壓可調(diào)、低電自動降落。
2 產(chǎn)品性能和數(shù)據(jù)
2.1 產(chǎn)品性能
a) 實時向地面設(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：同時鎖定高度和位置；
c) 具備高度鎖定功能、返航點鎖定功能；
d) 內(nèi)置黑匣子；
e) 多種失控保護(hù)機(jī)制設(shè)計；
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)航時間：標(biāo)準(zhǔn)電池下安全續(xù)航時間30分鐘，系留模式不小于4小時。
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） 飛行工作時間：≥10小時；
（2） MTTR（平均修復(fù)時間）：≤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） 存儲溫度：-20℃～+55℃（±2℃），其中電池在常溫儲存；
（3） 濕度：(95±3)%RH；
（4） 抗風(fēng)等級：6級;
（5） 防水等級：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
3.3 工作原理圖
3.3.1 飛行器工作原理
AXILIU-Z6是具有6個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固定螺距的螺旋槳，從而使其結(jié)構(gòu)和動力學(xué)特性得到了簡化。六旋翼飛行器的典型運(yùn)動包括繞空間三個坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動和沿著空間三個坐標(biāo)軸移動（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)上由六個獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動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
因為有六個驅(qū)動，所以相比四旋翼飛行器來說，六旋翼飛行器是驅(qū)動和動力更穩(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)生各種動作。由圖4可以看出，同時增加或減小六個螺旋槳的速度可產(chǎn)生垂直運(yùn)動。由圖5可以看出，同時增大或減?。?、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。俯仰運(yùn)動和相應(yīng)的側(cè)向運(yùn)動來自于（1、2）螺旋槳速度的增大或減小，同時保持（3、6）螺旋槳速度不變，這可以從圖6體現(xiàn)出來；偏航運(yùn)動則較為復(fù)雜，因為它來自于每對螺旋槳反力矩的差異。而圖7體現(xiàn)出，同時增大或減小（2、4、6）螺旋槳的速度，可以使飛行器產(chǎn)生偏航運(yùn)動。
  
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
該產(chǎn)品通過地面電源給整個系統(tǒng)供電，保證飛行器長時間滯空飛行；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
使用中注意事項如下：
a) 飛行器在系留模式下工作時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，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，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，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，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，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，由于氣壓原因，飛機(jī)功耗將加大，自由飛續(xù)航時間將縮短，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，應(yīng)將設(shè)備用木架包裝以防振動、跌落。
7 附錄、附圖
更詳細(xì)的系留無人機(jī)升空平臺的內(nèi)容，請訪問 http://xlspring.cn
8 索引
無。