Controlador modular d'alt rendiment tipus cartutx APQ AK7 en una aplicació de base per a UAV mòbil
Una estació d'acoblament mòbil per a UAV és una plataforma intel·ligent mòbil que integra l'emmagatzematge de UAV, l'enlairament i l'aterratge automàtics, la substitució de bateries i el transport de dades. Normalment es desplega en vehicles de comandament d'emergència, cabines d'operacions de camp o llocs d'enlairament i aterratge temporals. A diferència de les estacions d'acoblament fixes convencionals, les estacions d'acoblament mòbils han de fer front a un espai d'instal·lació molt restringit, un subministrament d'energia inestable i vibracions freqüents durant el transport i el trasllat.
Després de múltiples rondes de selecció de models i proves de validació rigoroses, el client finalment va triar la sèrie de controladors modulars d'alt rendiment de tipus cartutx APQ AK7 com a plataforma de control principal per a la seva estació d'acoblament per a UAV mòbils de nova generació.
Repte del client
Restricció d'espai ultracompacte:L'estació d'acoblament mòbil s'ha d'integrar en un vehicle de comandament d'emergència o en una cabina mòbil on l'espai és extremadament limitat. Per tant, el controlador central ha de tenir un factor de forma ultracompacte per a un desplegament flexible en espais reduïts.
Requisits informàtics de classe d'escriptori:L'estació d'acoblament ha d'executar simultàniament la programació i la gestió de UAV, la supervisió de l'estat de l'estació d'acoblament, l'emmagatzematge de dades i el transport de dades. Per tant, el controlador necessita un rendiment de processament de classe d'escriptori.
Capacitat d'expansió d'interfície rica:El sistema s'ha de connectar simultàniament al controlador del braç robòtic de l'estació d'acoblament, als sensors ambientals (velocitat del vent / temperatura / humitat), a la videovigilància, als mòduls de comunicació i a altres dispositius. Per tant, el controlador ha de proporcionar suficients interfícies USB, sèrie i de xarxa, alhora que permet l'expansió flexible de GPIO, CAN i altres funcions.
Requisits de depuració i multipantalla:En desplegaments de camp, el panell de l'operador i la pantalla de monitorització sovint s'han de connectar alhora, cosa que requereix múltiples sortides de pantalla independents.
Adaptabilitat a entorns mòbils durs:L'estació d'acoblament mòbil està exposada a vibracions contínues durant el transport i el trasllat, així com a grans variacions de temperatura ambient. El controlador ha de proporcionar una fiabilitat de nivell industrial, incloent-hi un funcionament a temperatures àmplies i una resistència robusta a les vibracions i els cops.
Solució APQ
Processador de classe d'escriptori per a una multitasca eficient:Una estació d'acoblament mòbil per a UAV ha d'executar simultàniament la programació i la gestió de UAV, la supervisió de l'estat de l'estació d'acoblament, l'emmagatzematge de dades i el retorn de dades. La sèrie AK7 està impulsada per processadors Intel® Core i3/i5/i7 de classe d'escriptori de 6a a 9a generació amb compatibilitat amb TDP de fins a 65 W. Proporciona dues ranures de memòria DDR4 SO-DIMM amb compatibilitat amb doble canal per a fins a 64 GB. El fort rendiment informàtic de classe d'escriptori garanteix una execució paral·lela fluida de les tasques de programació de UAV, control de l'estació d'acoblament i emmagatzematge de dades, complint els requisits d'alta fiabilitat dels desplegaments de camp sense supervisió.
Sortides de triple pantalla per a la monitorització multipantalla:Durant el desplegament de camp, els operadors normalment necessiten veure simultàniament tant la supervisió de l'estat de l'estació d'acoblament com el vídeo en directe del UAV. La sèrie AK7 integra gràfics Intel i proporciona tres sortides de pantalla independents (HDMI, DP i VGA), amb la interfície DP que admet resolucions de fins a 4K. Es poden connectar fins a tres dispositius de visualització alhora, cosa que permet la coordinació multipantalla per al control de l'estació d'acoblament, el vídeo del UAV i la supervisió de l'estat, millorant considerablement l'eficiència i la visualització de les operacions de camp.
Expansió modular de tipus cartutx per a la personalització d'E/S a demanda:L'expansió és un dels punts forts de la sèrie AK7. Admet diversos cartutxos d'expansió APQ que es poden seleccionar segons els requisits diferenciats de les estacions d'acoblament mòbils per a UAV. En triar diferents cartutxos, el sistema es pot connectar de manera flexible al controlador del braç robòtic de l'estació d'acoblament, sensors ambientals, dispositius de comunicació CAN i altres perifèrics sense substituir tot el controlador. Una ranura M.2 Key-M integrada admet SSD NVMe i SATA, mentre que dues ranures Mini PCIe (una amb una ranura per a targeta SIM) admeten l'expansió per a Wi-Fi, 4G, CAN i altres mòduls.
Interfícies riques per a la connectivitat multidispositiu:El panell frontal proporciona sis ports USB per a la connexió simultània a perifèrics com ara el controlador del braç robòtic de l'estació d'acoblament, sensors ambientals i mòduls de comunicació. Es proporcionen dos ports LAN Gigabit Intel: un per a la comunicació de dades interna de l'estació d'acoblament i l'altre per a la transferència de dades de UAV o l'operació i el manteniment remots. Dos ports sèrie RS232/485 proporcionen una connectivitat estable per a dispositius de monitorització ambiental com ara sensors de velocitat del vent i temperatura/humitat. Un port USB 2.0 tipus A integrat és convenient per instal·lar directament adaptadors de llicència i altres dispositius d'autorització.
Xassís ultracompacte per a la integració en espais reduïts:La sèrie AK7 només mesura 53 mm × 145 mm × 186,4 mm i combina un dissipador de calor totalment d'alumini amb cobertes superiors i inferiors d'acer galvanitzat. Admet tres mètodes d'instal·lació: muntatge a la paret, muntatge en carril DIN i muntatge sobre escriptori. El seu xassís ultracompacte es pot desplegar de manera flexible en entorns amb espai reduït, com ara vehicles de comandament d'emergència i cabines d'operacions de camp, alliberant espai d'instal·lació addicional per a mòduls funcionals com ara bateries i equips de comunicació.
Disseny resistent a temperatures i vibracions àmplies per a desplegament mòbil:La sèrie AK7 utilitza refrigeració activa intel·ligent per ventilador controlada per PWM i admet una entrada d'alimentació d'ampli rang de 12-28 V CC (es requereixen 24 V CC quan s'utilitza la funció de control d'il·luminació o PoE). Admet un rang de temperatura de funcionament de -20 a 60 °C i un rang de temperatura d'emmagatzematge de -40 a 80 °C, i ha superat proves de vibració aleatòria de 3 Grms i xoc de 30 G. Això garanteix un funcionament estable a llarg termini en condicions de vibracions intenses, com ara el transport en base mòbil i el desplegament sobre el terreny. El panell inferior inclou un selector de mode AT/ATX, un botó de reinici i un botó de restauració del sistema, cosa que permet el manteniment del sistema i la recuperació de la BIOS sense desmuntar la unitat i fa que el servei sobre el terreny sigui molt convenient.
Assoliments de valor:
Multitasca paral·lela eficient:Els processadors d'alt rendiment de classe d'escriptori combinats amb fins a 64 GB de memòria garanteixen un funcionament estable i fluid de la programació i gestió de UAV, la supervisió de l'estat de l'estació d'acoblament, l'emmagatzematge de dades i les tasques de backhaul de dades, complint els requisits d'alta fiabilitat de les operacions de camp sense supervisió.
La monitorització multipantalla millora l'eficiència operativa:Tres sortides de pantalla independents (HDMI + DP + VGA) permeten la coordinació multipantalla per al control de l'estació d'acoblament, el vídeo del UAV i la supervisió de l'estat, cosa que permet als operadors de camp accedir a informació completa alhora i millorar significativament l'eficiència i la visualització.
L'expansió en forma de cartutx permet l'ús en una sola plataforma i diverses aplicacions:En substituir els cartutxos d'expansió APQ, el controlador es pot adaptar de manera flexible a diferents configuracions d'E/S, des de la monitorització de dispositius GPIO multicanal fins a la comunicació per bus CAN. Una única plataforma de maquinari combinada amb diferents cartutxos pot cobrir els requisits de control de múltiples models d'estació d'acoblament mòbil, reduint significativament els costos de desenvolupament de productes i d'inventari.
El desplegament compacte allibera un valuós espai mòbil:El xassís ultracompacte de 53 mm × 145 mm × 186,4 mm, juntament amb les opcions d'instal·lació a la paret i al carril DIN, es pot integrar de manera flexible en espais restringits com ara vehicles de comandament d'emergència i cabines d'operacions de camp, alliberant espai de disseny addicional per a equips de comunicació, paquets de bateries i altres mòduls funcionals.
Funcionament estable en entorns durs:Funcionament a temperatures amplies de -20 a 60 °C, resistència a vibracions de 3 G, resistència a cops de 30 G i entrada de CC d'ampli rang de 12-28 V garanteixen un funcionament estable a llarg termini durant el transport, la mudança i el desplegament sobre el terreny amb grans variacions de temperatura.
Manteniment eficient del camp:El selector AT/ATX del panell inferior, el botó de reinici i el botó de restauració del sistema permeten el manteniment del sistema sense desmuntatge, cosa que redueix significativament els costos del servei postvenda i els temps de resposta en ubicacions remotes.
