وحدة تحكم APQ AK7 المعيارية عالية الأداء من نوع الخرطوشة في تطبيق قاعدة طائرات بدون طيار متنقلة
محطة إرساء الطائرات المسيّرة المتنقلة عبارة عن منصة ذكية متنقلة تجمع بين تخزين الطائرات المسيّرة، والإقلاع والهبوط التلقائي، واستبدال البطاريات، ونقل البيانات. تُستخدم عادةً في مركبات القيادة في حالات الطوارئ، أو كبائن العمليات الميدانية، أو مواقع الإقلاع والهبوط المؤقتة. وعلى عكس محطات الإرساء الثابتة التقليدية، يجب أن تتكيف محطات الإرساء المتنقلة مع محدودية مساحة التركيب، وعدم استقرار مصدر الطاقة، والاهتزازات المتكررة أثناء النقل وإعادة التوطين.
بعد جولات متعددة من اختيار النموذج واختبارات التحقق الصارمة، اختار العميل في النهاية سلسلة وحدات التحكم APQ AK7 المعيارية عالية الأداء من نوع الخرطوشة كمنصة التحكم الأساسية لمحطة إرساء الطائرات بدون طيار المتنقلة من الجيل الجديد.
تحديات العملاء
قيود المساحة فائقة الصغر:يجب دمج محطة الإرساء المتنقلة في مركبة قيادة طوارئ أو كابينة متنقلة حيث تكون المساحة محدودة للغاية. ولذلك، يجب أن يتمتع جهاز التحكم الرئيسي بحجم صغير للغاية لضمان سهولة نشره في الأماكن الضيقة.
متطلبات الحوسبة المكتبية:يجب أن تقوم محطة الإرساء بتشغيل جدولة وإدارة الطائرات بدون طيار، ومراقبة حالة محطة الإرساء، وتخزين البيانات، ونقل البيانات في آن واحد. لذلك، يحتاج جهاز التحكم إلى أداء معالجة بمستوى أجهزة الكمبيوتر المكتبية.
إمكانية توسيع واجهة المستخدم بشكل كبير:يجب أن يتصل النظام في آنٍ واحد بوحدة تحكم الذراع الروبوتية في محطة الإرساء، وأجهزة الاستشعار البيئية (سرعة الرياح/درجة الحرارة/الرطوبة)، وكاميرات المراقبة، ووحدات الاتصال، وغيرها من الأجهزة. لذا، يجب أن توفر وحدة التحكم منافذ USB وتسلسلية وشبكية كافية، مع إمكانية توسيع وظائف GPIO وCAN وغيرها بمرونة.
متطلبات العرض المتعدد وتصحيح الأخطاء:في عمليات النشر الميدانية، غالباً ما يلزم توصيل لوحة المشغل وشاشة المراقبة في نفس الوقت، مما يتطلب وجود عدة مخارج عرض مستقلة.
القدرة على التكيف مع بيئات التنقل القاسية:تتعرض محطة الإرساء المتنقلة لاهتزازات مستمرة أثناء النقل وإعادة التموضع، بالإضافة إلى تقلبات كبيرة في درجة الحرارة المحيطة. يجب أن يوفر جهاز التحكم موثوقية عالية المستوى، بما في ذلك التشغيل في نطاق واسع من درجات الحرارة ومقاومة قوية للاهتزازات والصدمات.
حلول APQ
معالج من فئة أجهزة الكمبيوتر المكتبية لتعدد المهام بكفاءة:يجب أن تُشغّل محطة إرساء الطائرات المسيّرة المتنقلة مهام جدولة الطائرات وإدارتها، ومراقبة حالة محطة الإرساء، وتخزين البيانات، ونقلها في آنٍ واحد. تعتمد سلسلة AK7 على معالجات Intel® Core i3/i5/i7 من الجيل السادس إلى التاسع، وهي معالجات تُضاهي معالجات سطح المكتب، وتدعم استهلاك طاقة يصل إلى 65 واط. كما توفر فتحتين لذاكرة DDR4 SO-DIMM مع دعم ثنائي القناة بسعة تصل إلى 64 جيجابايت. يضمن الأداء الحاسوبي القوي، الذي يُضاهي أداء أجهزة سطح المكتب، تنفيذًا متوازيًا سلسًا لمهام جدولة الطائرات المسيّرة، والتحكم في محطة الإرساء، وتخزين البيانات، ما يُلبي متطلبات الموثوقية العالية لعمليات النشر الميدانية غير المأهولة.
مخرجات عرض ثلاثية لمراقبة الشاشات المتعددة:أثناء عمليات النشر الميداني، يحتاج المشغلون عادةً إلى عرض كلٍ من مراقبة حالة محطة الإرساء وفيديو الطائرة المسيّرة المباشر في آنٍ واحد. تدمج سلسلة AK7 معالج رسومات Intel وتوفر ثلاثة منافذ عرض مستقلة - HDMI وDP وVGA - حيث يدعم منفذ DP دقة تصل إلى 4K. يمكن توصيل ما يصل إلى ثلاثة أجهزة عرض في الوقت نفسه، مما يتيح تنسيقًا متعدد الشاشات للتحكم في محطة الإرساء، وعرض فيديو الطائرة المسيّرة، ومراقبة الحالة، ما يُحسّن بشكل كبير كفاءة العمليات الميدانية ووضوح الرؤية.
وحدة توسيع معيارية على شكل خرطوشة لتخصيص الإدخال/الإخراج عند الطلب:تُعدّ قابلية التوسعة إحدى نقاط القوة الأساسية لسلسلة AK7. فهي تدعم العديد من وحدات التوسعة APQ التي يمكن اختيارها وفقًا للاحتياجات المختلفة لمحطات إرساء الطائرات المسيّرة المتنقلة. باختيار وحدات توسعة مختلفة، يمكن للنظام الاتصال بمرونة بوحدة تحكم الذراع الروبوتية لمحطة الإرساء، وأجهزة الاستشعار البيئية، وأجهزة اتصال CAN، وغيرها من الأجهزة الطرفية دون الحاجة إلى استبدال وحدة التحكم بالكامل. يدعم منفذ M.2 Key-M المدمج كلاً من محركات أقراص الحالة الصلبة NVMe وSATA، بينما يدعم منفذا Mini PCIe (أحدهما مزود بفتحة لبطاقة SIM) التوسعة لوحدات Wi-Fi و4G وCAN وغيرها.
واجهات غنية لتوصيل الأجهزة المتعددة:تحتوي اللوحة الأمامية على ستة منافذ USB للاتصال المتزامن بالأجهزة الطرفية، مثل وحدة تحكم الذراع الروبوتية لمحطة الإرساء، وأجهزة الاستشعار البيئية، ووحدات الاتصال. كما يتوفر منفذان من نوع Intel Gigabit LAN، أحدهما لنقل البيانات الداخلية لمحطة الإرساء، والآخر لنقل بيانات الطائرات بدون طيار أو للصيانة والتشغيل عن بُعد. يوفر منفذا RS232/485 التسلسليان اتصالاً مستقراً لأجهزة مراقبة البيئة، مثل أجهزة استشعار سرعة الرياح ودرجة الحرارة/الرطوبة. ويُسهّل منفذ USB 2.0 من النوع A المدمج تثبيت مفاتيح الترخيص وأجهزة المصادقة الأخرى مباشرةً.
هيكل فائق الصغر للتكامل في المساحات الضيقة:تتميز سلسلة AK7 بأبعادها الصغيرة التي تبلغ 53 مم × 145 مم × 186.4 مم، وتجمع بين مشتت حراري مصنوع بالكامل من الألومنيوم وغطاءين علوي وسفلي من الفولاذ المجلفن. تدعم السلسلة ثلاث طرق للتركيب: التثبيت على الحائط، والتثبيت على سكة DIN، والتثبيت على سطح المكتب. يتيح هيكلها فائق الصغر مرونةً في الاستخدام في البيئات ذات المساحة المحدودة، مثل مركبات القيادة في حالات الطوارئ وكبائن العمليات الميدانية، مما يوفر مساحة إضافية لتركيب وحدات وظيفية أخرى كالبطاريات ومعدات الاتصالات.
تصميم مقاوم لدرجات الحرارة والاهتزازات العالية للاستخدام المتنقل:تستخدم سلسلة AK7 نظام تبريد ذكي يعمل بمروحة نشطة يتم التحكم فيها بتقنية PWM، وتدعم مدخل طاقة واسع النطاق من 12 إلى 28 فولت تيار مستمر (يلزم 24 فولت تيار مستمر عند استخدام وظيفة التحكم في الإضاءة أو PoE). وتدعم نطاق درجة حرارة تشغيل من -20 إلى 60 درجة مئوية، ونطاق درجة حرارة تخزين من -40 إلى 80 درجة مئوية، وقد اجتازت اختبارات الاهتزاز العشوائي 3 Grms واختبارات الصدمات 30 G. يضمن ذلك تشغيلًا مستقرًا طويل الأمد في ظروف اهتزاز شديدة، مثل نقلها كوحدة متنقلة ونشرها ميدانيًا. تتضمن اللوحة السفلية مفتاح اختيار وضع AT/ATX، وزر إعادة ضبط، وزر استعادة النظام، مما يسمح بصيانة النظام واستعادة BIOS دون الحاجة إلى تفكيك الوحدة، ويجعل الخدمة الميدانية في غاية السهولة.
الإنجازات القيّمة:
تعدد المهام المتوازية بكفاءة:تضمن المعالجات عالية الأداء من فئة أجهزة الكمبيوتر المكتبية، بالإضافة إلى ذاكرة تصل إلى 64 جيجابايت، التشغيل المستقر والسلس لجدولة وإدارة الطائرات بدون طيار، ومراقبة حالة محطة الإرساء، وتخزين البيانات، ومهام نقل البيانات، مما يلبي متطلبات الموثوقية العالية للتشغيل الميداني غير المراقب.
تحسين كفاءة التشغيل من خلال المراقبة عبر شاشات متعددة:تتيح ثلاثة منافذ عرض مستقلة - HDMI + DP + VGA - تنسيق الشاشات المتعددة للتحكم في محطة الإرساء، وفيديو الطائرات بدون طيار، ومراقبة الحالة، مما يسمح للمشغلين الميدانيين بالوصول إلى معلومات شاملة في نفس الوقت وتحسين الكفاءة والتصور بشكل كبير.
تتيح خاصية التوسعة على شكل خرطوشة استخدامًا متعدد التطبيقات على منصة واحدة:بفضل استبدال وحدات التوسعة APQ، يُمكن لوحدة التحكم التكيف بمرونة مع مختلف تكوينات الإدخال/الإخراج، بدءًا من مراقبة أجهزة GPIO متعددة القنوات وصولًا إلى اتصال ناقل CAN. ويمكن لمنصة أجهزة واحدة، مُدمجة مع وحدات توسعة مختلفة، تغطية متطلبات التحكم للعديد من نماذج محطات الإرساء المتنقلة، مما يُقلل بشكل كبير من تكاليف تطوير المنتج والمخزون.
يُوفر النشر المُدمج مساحة قيّمة على الأجهزة المحمولة:يمكن دمج الهيكل فائق الصغر الذي يبلغ حجمه 53 مم × 145 مم × 186.4 مم، بالإضافة إلى خيارات التثبيت على الحائط وسكة DIN، بمرونة في المساحات الضيقة مثل مركبات القيادة في حالات الطوارئ وكبائن العمليات الميدانية، مما يوفر مساحة تصميم إضافية لمعدات الاتصالات وحزم البطاريات والوحدات الوظيفية الأخرى.
التشغيل المستقر في البيئات القاسية:تضمن القدرة على العمل في نطاق واسع من درجات الحرارة من -20 إلى 60 درجة مئوية، ومقاومة الاهتزاز 3G، ومقاومة الصدمات 30G، ومدخل التيار المستمر واسع النطاق 12-28 فولت، تشغيلًا مستقرًا طويل الأمد أثناء النقل وإعادة التوطين والنشر الميداني مع تغيرات كبيرة في درجات الحرارة.
صيانة ميدانية فعالة:يُتيح مُحدد AT/ATX الموجود في اللوحة السفلية، وزر إعادة الضبط، وزر استعادة النظام، صيانة النظام دون الحاجة إلى تفكيكه، مما يُقلل بشكل كبير من تكاليف خدمة ما بعد البيع وأوقات الاستجابة في المواقع النائية.
