无人机应用资料.docx

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无人机应用资料

无人机

石油管道行业应用

石油的运输是当今石油经济中的一个重要环节，管道安全运输则是这一环节中的重点，如何保证整个管道的畅通、安全显得尤为重要。

传统的人工巡线方法不仅工作量大而且条件艰苦，特别是对山区、河流、沼泽以及无人区等地的石油管道的巡检；或是在冰灾、水灾、地震、滑坡、夜晚期间巡线检查，所花时间长、人力成本高、困难大。

此外，有一些巡检项目靠常规方法还难以完成。

无人机具有成本低廉、方便运输、操作简便以及维护简单等特点，这些特点使得无人机很适合对石油管道的监测和维护。

管道巡线无人机系统的投入使用，不仅可以省去耗时耗力的人工监测，而且巡线速度快，信息反馈及时，保证了及早发现问题及早修复，这样可以将损失减到最低。

无人机石油管道巡线方案是结合我公司的技术优势、无人机相关的系统集成经验，根据客户的具体需求量身定制的技术解决方案。

应用模式介绍：

模式一：

无人机自动驾驶仪控制无人机在待巡查的石油管道上空沿线飞行。

飞机上搭载的摄像云台在自动驾驶仪的控制下，使CCD摄像头始终指向待巡查的石油管道，将管道情况采集并通过飞机上安装的无线图像传输电台实时传回地面控制站。

图像信息还可以通过专用网线传输到各级调度室和机构、机关媒体室。

模式二：

无人机搭载高清照相机，沿待巡检的石油管线飞行。

将管线情况拍摄成高清数码相片。

飞机降落后，将照片导入专用的“现代航测自动空三软件”对航拍照片进行校正、拼接等处理。

绘制出管线完整的航测图，配合专用的配套软件可以对管线进行更细致的检查。

该方案的主要特点如下：

安全性高：

方案中所采用的技术及设备都是成熟并经过大量实际飞行验证过的，可靠、稳定。

同时该方案包括多种紧急故障防范措施。

如通讯中断自动返航，供电冗余，致命事故紧急开伞。

便于操作和维护：

飞机从一开始设计时就立足客户自行使用的前提。

无论在地面站操作，还是机体设计、工艺等方面都做了大量专项工作，就是为了能使飞机可以真正被客户用起来，并且用得方便，用得放心。

性能优越：

整套系统的很多技术指标都领先于同类产品。

而系统的完整性，实用性方面性能更加突出。

无人机石油巡线方案包括：

●“开拓者”无人机机体（包括弹射架）

●“瞭望者”无人机机体（包括弹射架）

●自动驾驶仪

●双向数据通讯电台

●图像无线传输系统

●供电系统

●监控平台

●地面监控站

一、“开拓者”无人机机体（包括弹射架）

“开拓者”无人机机体采用倒V尾，发动机后推式设计，气动效率高，组装快速便捷，运输方便。

整个飞机采用先进的复合材料加工工艺，结构强度大，使用寿命长，外形美观。

该款飞机采用3W56cc双缸两冲程活塞式汽油发动机。

该发动机动力强劲，工作稳定，震动较小，油耗极低。

该款飞机可根据用户需要，采用滑跑起飞，弹射起飞，滑跑降落，开伞降落等多种起降方式。

如果采用弹射起飞，开伞降落，几乎对起降场地没有要求。

基本参数：

项目

参数

项目

参数

机长

2.3m

机高

66cm

翼展

2.9m

最大航程

230km

翼面积

0.96㎡

平飞速度

80—150km/h

空机重

10kg

起降距离

60m

发动机型号

3W56iB2

发动机功率

4.0kw

最大升限

4000m

抗风能力

6级

巡航速度

120km/h

失速速度

60km/h

续航时间

≥2h（可根据需要定制提高）

降落速度

50—60km/h

燃油载荷

3L

爬升速度

5m/s

实际有效载荷

5kg

最大起飞重量

20kg

燃料

93号汽油

起降方式

滑跑、弹射/滑降、伞降

二、“瞭望者”无人机机体

“瞭望者”无人机为翼身融合三角翼布局，由碳纤和蜂窝等复合材料制成，结构强度大；机身、机翼和垂尾可拆卸组装，拆卸后放入专用运输箱中，携带方便、灵活。

技术指标

●外形尺寸（机长×翼展×机高）:

1200×1200×450mm

●实用升限：

3000m

●任务飞行相对高度：

150～1000m

●任务半径≥30km

●最大起飞重量≤5.2kg

●最大平飞速度≥120km/h

●巡航速度：

70～100km/h

●续航时间≥80min

●发射/回收方式：

弹射/伞降

●控制方式：

程控自主+遥控；航线预存或实时规划上传

●导航方式：

GPS卫星导航

●采用弹射架弹射起飞，对起飞场地要求极低，能适应绝大多数起飞场地。

三、自动驾驶仪

无人机采用先进的自动驾驶仪控制系统。

该自驾仪是面向小型无人飞行器的高集成度高可靠性的无人机自动驾驶系统。

它由自动驾驶仪、地面控制站、冗余电源管理模块等模块组成。

具体参数如下：

项目

最小值

标准值

最大值

单位

备注

主供电电压

7.2

12

28

V

舵机电压

4.5

5

6

V

主供电电流

150

mA

空速测量范围

0

80

m/s

水平导航精度

2.5

m

重复精度，CEP

气压高度精度

2

m

重复精度

气压空速精度

1

m/s

恒定温度条件下

可设置航点数

12组航线，每组250个航点，可嵌套

输出舵机数

10

路

舵面输出分辨率

0.001

ms

飞控制导控制频率

50

Hz

导航数据更新频率

50

Hz

开机时间

3

s

陀螺校正时间

-

s

不需要

高度校正时间

-

s

不需要

GPS定位时间

30

s

取决于信号质量

工作温度

-20

70

°C

保存温度

25

°C

体积

67×88×45

mm

重量

240

g

四、双向数据通讯电台

无人机系统数据链路采用高端跳频数传电台。

该电台特点：

●低延迟，可提供230kbps的传输速率

●采用跳频扩频技术，抗干扰能力强，可靠性高

●满足工业级的使用环境要求

●发射功率可调（10mW-1W）

●接收灵敏度高

●支持有线和无线的版本升级

技术指标：

频率

2.4000-2.4835GHz

扩频方式

跳频扩频

错误校验

32bitsofCRC,ARQ

传输距离

30+km（取决于传输速率、天线增益及使用环境）

增益

-108dBm@172kbpslinkrate

-116dBm@19.2kbpslinkrate

（see–SLoption）

输出功率r

100mW-1W（20-30dBm）

串口

RS-232/RS485/RS422

速率

19.2kbps-230.4kbps（SeeOrderOp-tions）

输入电压

9-30VDC

使用环境

-40oFto185oF（-40oCto+85oC）

5-95%humidity,noncondensing

重量

55g

五、图像无线传输系统

无线图像传输电台采用VVLINK-C7000图传电台。

该电台采用SC-FDE无线宽带通信技术和抗干扰扩频通信技术，能够实现无人机到地面的视频实时传输，系统高度集成，具备体积小、重量轻、功耗低等特点。

产品特点：

●安装方便，可方便与机体集成。

●输出功率0.5-10。

●设备频段可定制（UHF波段，L波段，S波段）。

●可满足国军标GJB150环境试验要求。

●可满足国军标GJB151电磁兼容试验要求。

技术指标：

分类

指标

图像

视频制式

PAL

压缩方式

MPEG4

图像压缩格式

D1，HD1，CIF

视频帧率

1，12.5，25帧/秒

传输延时

200～500ms

接口方式

复合视频输入：

1VP-P@75Ω复合视频输出：

1～1.2VP-P@75Ω

数据安全

加密方式

AES128

基带处理

调制方式

QPSK

信道编码

LDPC1/2

基带符号率

0.625，1.25.2.5（M/S）

最大多径延时

10us，可定制

最大移动速度

280km/h（单天线），400km/h（双天线）

发射

发射功率

500mW，步进1dBm

发射频率

340MHz±10MHz，步进250K（其他频段可定制）

通道带宽

符号率1.2倍

杂波和谐波抑制

>60dB

环境

工作温度

-10℃～55℃,-40℃～55℃（可定制）

贮存温度

-55℃～65℃

工作湿度

<90%

六、供电系统

无人机供电系统采用高容重比的锂电池。

该系统的优势是集成度高：

整架飞机只需要两块电池供电，通过供电板，将电池电压转换并传输到各个设备。

这样既减少了故障几率，增加了系统集成度，又便于地勤的充放电工作。

可靠性高：

经供电板转换传输的各路供电线路均进行了相应的信号隔离和稳压设计，最大程度保证设备工作稳定，同时减少设备之间的相互干扰；同时两块电池采用冗余设计，在一块电池出现故障时，仍能保证飞机安全飞行。

七、数码相机

航拍相机可采用佳能单反相机EOS5DMarkII或哈苏高分辨率相机。

借助严密的相机自检校鉴定技术，保证拍摄照片满足测绘级要求。

八、摄像云台

无人机系统配置的小型两轴稳像平台具备自动稳像功能，可搭载可见光和红外成像设备，完成无人机对林区目标的图像采集。

稳像平台具有体积小、重量轻、功耗低等特点。

技术指标

●稳像精度：

2~5mrad

●镜头：

10倍光学变焦，具备自动对焦功能

●数字变焦：

12倍（使用光学变焦后为120倍）

●视频水平分辨率：

530电视线

●视频制式：

PAL

●功耗：

小于6W

九、地面监控站

无人机系统的地面监控站集成了数传电台接收模块和图传电台接收模块，可通过软件界面实时对数据和图像进行监控；图像、航迹和相关参数可实时保存在硬盘上。

具有以下技术特点：

●一体化设计，便于携带，可实现快速部署。

●可实现指令上传、地图管理、航线规划、航迹显示等；

●图像可本地显示，具有本地视频存储、回放，检索等功能。

●接收灵敏度高，覆盖范围广，图像质量好，延时小。

●安装VVLINK-3G模块，将接收到的任一路视频信号通过3G网络传输。

实现超远距离的图像传输。

（选配）

无人机石油巡线还是一个较新的技术领域，而且石油巡线的环境也有很大的差异，对无人机系统的需求也各有不同。

只有根据客户的实际需求，进行专门的设计和测试，才能达到最好的使用效果。

我们在无人机产品方面的优势在于：

具有丰富的无人机相关系统集成经验。

因此，我们能更好的配合用户进行各种相关实验；根据客户需求，为客户进行各种定制服务，更好的为客户提供适用、实用的无人机产品。