APQ AK7 modulær højtydende patroncontroller i en mobil UAV-dockapplikation
En mobil UAV-dockingstation er en mobil intelligent platform, der integrerer UAV-lagring, automatisk start og landing, batteriudskiftning og databackhaul. Den anvendes typisk i nødkommandokøretøjer, feltoperationskabiner eller midlertidige start- og landingssteder. I modsætning til konventionelle faste dockingstationer skal mobile dockingstationer klare meget begrænset installationsplads, ustabil strømforsyning og hyppige vibrationer under transport og flytning.
Efter flere runder med modeludvælgelse og grundig valideringstest valgte kunden i sidste ende APQ AK7 Modular High-Performance Cartridge-Style Controller-serien som den centrale kontrolplatform til sin nye generation af mobile UAV-dockingstationer.
Kundeudfordring
Ultrakompakt pladsbegrænsning:Den mobile dockingstation skal integreres i et nødkommandokøretøj eller en mobil kabine, hvor pladsen er ekstremt begrænset. Kernecontrolleren skal derfor have en ultrakompakt formfaktor for fleksibel implementering i trange rum.
Krav til stationær computer:Dockingstationen skal samtidig køre UAV-planlægning og -styring, overvågning af dockingstationens status, datalagring og databackhaul. Controlleren har derfor brug for processorydelse i desktop-klassen.
Rig grænsefladeudvidelseskapacitet:Systemet skal samtidig oprette forbindelse til dockingstationens robotarmscontroller, miljøsensorer (vindhastighed/temperatur/fugtighed), videoovervågning, kommunikationsmoduler og andre enheder. Controlleren skal derfor have tilstrækkelige USB-, serielle og netværksgrænseflader, samtidig med at den tillader fleksibel udvidelse af GPIO, CAN og andre funktioner.
Krav til flere skærme og fejlfinding:I feltinstallationer skal operatørpanelet og overvågningsdisplayet ofte tilsluttes samtidig, hvilket kræver flere uafhængige displayudgange.
Tilpasningsevne til barske mobile miljøer:Den mobile dockingstation udsættes for kontinuerlig vibration under transport og flytning, samt store variationer i omgivelsestemperaturen. Styreenheden skal være pålidelig i industriel kvalitet, herunder drift ved brede temperaturer og robust vibrations- og stødmodstand.
APQ-løsning
Processor i desktopklassen til effektiv multitasking:En mobil UAV-dockingstation skal samtidig køre UAV-planlægning og -styring, overvågning af dockingstationens status, datalagring og databackhaul. AK7-serien er drevet af Intel® 6.-9. generations Core i3/i5/i7 processorer i desktop-klassen med TDP-understøttelse på op til 65 W. Den har to DDR4 SO-DIMM-hukommelsespladser med dual-channel-understøttelse på op til 64 GB. Den stærke computerydelse i desktop-klassen sikrer problemfri parallel udførelse af UAV-planlægning, dockingstationsstyring og datalagringsopgaver og opfylder dermed de høje pålidelighedskrav til uovervågede feltinstallationer.
Tredobbelte displayudgange til overvågning af flere skærme:Under feltimplementering skal operatører typisk se både statusovervågning af dockingstationen og live UAV-video samtidigt. AK7-serien integrerer Intel-grafik og leverer tre uafhængige displayudgange - HDMI, DP og VGA - hvor DP-grænsefladen understøtter opløsninger på op til 4K. Op til tre skærmenheder kan tilsluttes samtidigt, hvilket muliggør koordinering af flere skærme til dockingstationsstyring, UAV-video og statusovervågning, hvilket forbedrer effektiviteten og visualiseringen i felten betydeligt.
Modulær udvidelse i patronstil til tilpasning af I/O efter behov:Udvidelsesmuligheder er en af AK7-seriens kernestyrker. Den understøtter flere APQ-udvidelsespatroner, der kan vælges i henhold til de differentierede krav til mobile UAV-dockingstationer. Ved at vælge forskellige patroner kan systemet fleksibelt oprette forbindelse til dockingstationens robotarmscontroller, miljøsensorer, CAN-kommunikationsenheder og andre eksterne enheder uden at udskifte hele controlleren. Et indbygget M.2 Key-M-slot understøtter både NVMe- og SATA SSD'er, mens to Mini PCIe-slots (et med et SIM-kortslot) understøtter udvidelse til Wi-Fi, 4G, CAN og andre moduler.
Rige grænseflader til forbindelse mellem flere enheder:Frontpanelet har seks USB-porte til samtidig tilslutning af eksterne enheder såsom dockingstationens robotarmcontroller, miljøsensorer og kommunikationsmoduler. Der er to Intel Gigabit LAN-porte – én til intern datakommunikation i dockingstationen og den anden til UAV-databackhaul eller fjerndrift og vedligeholdelse. To RS232/485 serielle porte giver stabil tilslutning til miljøovervågningsenheder såsom vindhastigheds- og temperatur-/fugtighedssensorer. En indbygget USB 2.0 Type-A-port er praktisk til direkte installation af licensdongler og andre godkendelsesenheder.
Ultrakompakt chassis til integration i trange rum:AK7-serien måler kun 53 mm × 145 mm × 186,4 mm og kombinerer en køleplade i fuld aluminium med øvre og nedre dæksler i galvaniseret stål. Den understøtter tre installationsmetoder: vægmontering, DIN-skinnemontering og bordmontering. Dens ultrakompakte chassis kan fleksibelt anvendes i pladsbegrænsede miljøer såsom nødkommandokøretøjer og feltoperationskabiner, hvilket frigør yderligere installationsplads til funktionelle moduler såsom batterier og kommunikationsudstyr.
Bredt temperatur- og vibrationsbestandigt design til mobil implementering:AK7-serien bruger PWM-styret intelligent aktiv ventilatorkøling og understøtter en 12-28 VDC bred strømforsyning (24 VDC kræves ved brug af lysstyring eller PoE-funktion). Den understøtter et driftstemperaturområde på -20 til 60 °C og et opbevaringstemperaturområde på -40 til 80 °C og har bestået 3 Grms tilfældige vibrationer og 30 G stødtest. Dette sikrer langvarig stabil drift under vibrationsintensive forhold såsom transport på mobil dock og implementering i felten. Bundpanelet inkluderer en AT/ATX-tilstandsvælger, nulstillingsknap og systemgendannelsesknap, hvilket muliggør systemvedligeholdelse og BIOS-gendannelse uden at skille enheden ad og gør feltservice yderst bekvem.
Værdifulde præstationer:
Effektiv parallel multitasking:Højtydende processorer i desktopklassen kombineret med op til 64 GB hukommelse sikrer stabil og problemfri drift af UAV-planlægning og -styring, statusovervågning af dockingstationer, datalagring og databackhaul-opgaver, hvilket opfylder de høje pålidelighedskrav til uovervåget feltdrift.
Multiskærmsovervågning forbedrer driftseffektiviteten:Tre uafhængige displayudgange – HDMI + DP + VGA – muliggør koordinering af flere skærme til styring af dockingstation, UAV-video og statusovervågning, hvilket giver feltoperatører adgang til omfattende information på samme tid og forbedrer effektiviteten og visualiseringen betydeligt.
Patronlignende udvidelse muliggør brug på én platform og flere applikationer:Ved at udskifte APQ-udvidelsespatroner kan controlleren fleksibelt tilpasse sig forskellige I/O-konfigurationer – fra overvågning af GPIO-enheder med flere kanaler til CAN-buskommunikation. En enkelt hardwareplatform kombineret med forskellige patroner kan dække kontrolkravene for flere mobile dockingstationsmodeller, hvilket reducerer produktudviklings- og lageromkostninger betydeligt.
Kompakt implementering frigør værdifuld mobilplads:Det ultrakompakte chassis på 53 mm × 145 mm × 186,4 mm kan sammen med muligheder for vægmontering og DIN-skinneinstallation fleksibelt integreres i trange rum såsom redningskøretøjer og feltoperationskabiner, hvilket frigør yderligere designplads til kommunikationsudstyr, batteripakker og andre funktionelle moduler.
Stabil drift i barske miljøer:Bred temperaturstyring fra -20 til 60 °C, 3 G vibrationsmodstand, 30 G stødmodstand og 12-28 V DC-indgang med bredt område sikrer langvarig stabil drift under transport, flytning og feltimplementering med store temperaturvariationer.
Effektiv markvedligeholdelse:AT/ATX-vælgeren, nulstillingsknappen og systemgendannelsesknappen i bunden muliggør systemvedligeholdelse uden adskillelse, hvilket reducerer omkostninger til eftersalgsservice og responstider betydeligt på fjerntliggende steder.
