系留无人机的关键技术
作者：南京中能动力设备
发布时间：2022-11-24 16:22
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无人机由于具备无须人为干预，可以快速部署等优点，被广泛应用到各行各领域。传统无人机一般是用电动或者油动作为电力，但续航始终有限，为了解决一些长时间续航的需求，比如应急通信、现场监控、现场指挥等领域，要求无人机能够长时间留空作业。因此，通过导线由地面电源供电的无人机，也就是系留无人机便应运而生。系留无人机的应用很广泛，电力、通信、应急、安防等众多领域都能用到系留无人机。
无人机的关键技术
1.飞行控制功能
系留旋翼平台主要悬挂在定点周围，飞行动作不会太复杂。由于其自身的特点，旋翼飞行控制需要充分考虑电缆对其飞行的影响，特别是在各种风场条件下，电缆随风摆动会使平台失控
2.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。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。
要达到这样的时速，固定翼的气动力设计较为合理。例如垂直起降固定翼无人机实际上是多旋翼+从无人机本身的效益来看，固定翼两套动力系统的简单组合并不经济，但可以解决固定翼在特定场合起降的问题。其气动力设计应用于系统旋翼具有较大的优势：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。
3.高压供电系统
采用高压供电方式从地面到空气的系留旋翼平台，可以减少输送电流，减少电源损耗，减少输送导线的截面积和电源电缆的重量。
4.驱动电机的功率范围
系留旋翼必须长期工作。与多旋翼无人机不同，驱动电机是动力的核心部件，必须在额定功率范围内工作。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/千克的系统设计有一定难度。
5.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，目前多采用轻于铜线的合金铝材料作为动力导线。
