APQ AK7 모듈형 고성능 카트리지 방식 컨트롤러를 모바일 UAV 도킹 시스템에 적용한 사례
이동형 무인항공기(UAV) 도킹 스테이션은 UAV 보관, 자동 이착륙, 배터리 교체 및 데이터 전송을 통합한 이동식 지능형 플랫폼입니다. 일반적으로 비상 지휘 차량, 야전 작전실 또는 임시 이착륙 장소에 배치됩니다. 기존의 고정형 도킹 스테이션과 달리 이동형 도킹 스테이션은 설치 공간이 매우 제한적이고, 전원 공급이 불안정하며, 운송 및 재배치 중 잦은 진동에 대처해야 합니다.
여러 차례의 모델 선정과 엄격한 검증 테스트를 거쳐, 고객은 최종적으로 APQ AK7 모듈형 고성능 카트리지 방식 컨트롤러 시리즈를 차세대 모바일 UAV 도킹 스테이션의 핵심 제어 플랫폼으로 선택했습니다.
고객 과제
초소형 공간 제약:이동식 도킹 스테이션은 공간이 극히 제한적인 비상 지휘 차량이나 이동식 캐빈에 통합되어야 합니다. 따라서 핵심 컨트롤러는 협소한 공간에 유연하게 배치할 수 있도록 초소형 폼팩터를 갖춰야 합니다.
데스크톱급 컴퓨팅 요구 사항:도킹 스테이션은 UAV 스케줄링 및 관리, 도킹 스테이션 상태 모니터링, 데이터 저장 및 데이터 백홀을 동시에 수행해야 합니다. 따라서 컨트롤러는 데스크톱급 처리 성능이 필요합니다.
풍부한 인터페이스 확장 기능:이 시스템은 도킹 스테이션 로봇 팔 컨트롤러, 환경 센서(풍속/온도/습도), 비디오 감시 장치, 통신 모듈 및 기타 장치에 동시에 연결되어야 합니다. 따라서 컨트롤러는 충분한 USB, 시리얼 및 네트워크 인터페이스를 제공하는 동시에 GPIO, CAN 및 기타 기능의 유연한 확장을 지원해야 합니다.
다중 디스플레이 및 디버깅 요구 사항:현장 설치 시에는 조작 패널과 모니터링 디스플레이를 동시에 연결해야 하는 경우가 많으므로 여러 개의 독립적인 디스플레이 출력이 필요합니다.
열악한 모바일 환경에 대한 적응성:이동식 도킹 스테이션은 운송 및 재배치 과정에서 지속적인 진동과 큰 주변 온도 변화에 노출됩니다. 따라서 컨트롤러는 광범위한 온도 범위에서의 작동과 강력한 진동 및 충격 저항을 포함하여 산업용 수준의 신뢰성을 제공해야 합니다.
APQ 솔루션
효율적인 멀티태스킹을 위한 데스크톱급 프로세서:모바일 UAV 도킹 스테이션은 UAV 스케줄링 및 관리, 도킹 스테이션 상태 모니터링, 데이터 저장 및 데이터 백홀을 동시에 수행해야 합니다. AK7 시리즈는 최대 65W의 TDP를 지원하는 Intel® 6세대~9세대 Core i3/i5/i7 데스크톱급 프로세서로 구동됩니다. 또한 최대 64GB까지 지원하는 듀얼 채널 DDR4 SO-DIMM 메모리 슬롯 2개를 제공합니다. 강력한 데스크톱급 컴퓨팅 성능은 UAV 스케줄링, 도킹 스테이션 제어 및 데이터 저장 작업을 원활하게 병렬 실행하여 무인 현장 배치에 필요한 높은 신뢰성을 보장합니다.
멀티스크린 모니터링을 위한 트리플 디스플레이 출력:현장 배치 시, 작업자는 일반적으로 도킹 스테이션 상태 모니터링과 드론(UAV) 실시간 영상을 동시에 확인해야 합니다. AK7 시리즈는 인텔 그래픽을 통합하고 HDMI, DP, VGA의 세 가지 독립적인 디스플레이 출력을 제공하며, DP 인터페이스는 최대 4K 해상도를 지원합니다. 최대 세 대의 디스플레이 장치를 동시에 연결하여 도킹 스테이션 제어, 드론 영상 및 상태 모니터링을 위한 멀티스크린 환경을 구축할 수 있으므로 현장 작업 효율성과 시각화를 크게 향상시킬 수 있습니다.
카트리지 방식의 모듈형 확장으로 필요에 따라 I/O를 맞춤 설정할 수 있습니다.AK7 시리즈의 핵심 강점 중 하나는 뛰어난 확장성입니다. 모바일 UAV 도킹 스테이션의 다양한 요구 사항에 따라 선택할 수 있는 여러 APQ 확장 카트리지를 지원합니다. 카트리지를 다양하게 선택함으로써 전체 컨트롤러를 교체하지 않고도 도킹 스테이션 로봇 팔 컨트롤러, 환경 센서, CAN 통신 장치 및 기타 주변 장치를 유연하게 연결할 수 있습니다. 내장된 M.2 Key-M 슬롯 1개는 NVMe 및 SATA SSD를 모두 지원하며, Mini PCIe 슬롯 2개(하나는 SIM 카드 슬롯 포함)는 Wi-Fi, 4G, CAN 및 기타 모듈 확장을 지원합니다.
다양한 기기 연결을 위한 풍부한 인터페이스:전면 패널에는 도킹 스테이션 로봇 팔 컨트롤러, 환경 센서, 통신 모듈 등의 주변 장치를 동시에 연결할 수 있는 6개의 USB 포트가 제공됩니다. 인텔 기가비트 LAN 포트 2개는 도킹 스테이션 내부 데이터 통신용 1개와 UAV 데이터 백홀 또는 원격 운영 및 유지보수용 1개로 구성됩니다. RS232/485 직렬 포트 2개는 풍속계, 온도/습도 센서 등의 환경 모니터링 장치에 안정적인 연결을 제공합니다. 내장된 USB 2.0 Type-A 포트는 라이선스 동글 및 기타 인증 장치를 편리하게 직접 연결할 수 있도록 해줍니다.
협소한 공간 통합을 위한 초소형 섀시:AK7 시리즈는 크기가 53mm × 145mm × 186.4mm에 불과하며, 전체 알루미늄 방열판과 아연 도금 강철 상하부 커버를 결합했습니다. 벽면 장착, DIN 레일 장착, 데스크탑 장착 등 세 가지 설치 방식을 지원합니다. 초소형 섀시 덕분에 비상 지휘 차량이나 야전 작전실과 같이 공간이 제한된 환경에 유연하게 배치할 수 있어 배터리 및 통신 장비와 같은 기능 모듈을 위한 추가 공간을 확보할 수 있습니다.
이동식 배치를 위한 광범위한 온도 및 진동 저항 설계:AK7 시리즈는 PWM 제어 방식의 지능형 액티브 팬 냉각 시스템을 채택했으며, 12~28VDC의 광범위한 전원 입력 범위를 지원합니다(조명 제어 또는 PoE 기능 사용 시 24VDC 필요). 작동 온도 범위는 -20~60°C, 보관 온도 범위는 -40~80°C이며, 3Grms 랜덤 진동 및 30G 충격 테스트를 통과했습니다. 이를 통해 모바일 도킹 운송 및 현장 설치와 같이 진동이 심한 환경에서도 장기간 안정적인 작동을 보장합니다. 하단 패널에는 AT/ATX 모드 선택기, 리셋 버튼, 시스템 복원 버튼이 있어 장치를 분해하지 않고도 시스템 유지 보수 및 BIOS 복구가 가능하며, 현장 서비스가 매우 편리합니다.
가치 있는 성과:
효율적인 병렬 멀티태스킹:데스크톱급 고성능 프로세서와 최대 64GB의 메모리가 결합되어 UAV 스케줄링 및 관리, 도킹 스테이션 상태 모니터링, 데이터 저장 및 데이터 백홀 작업의 안정적이고 원활한 작동을 보장하며, 무인 현장 작업의 높은 신뢰성 요구 사항을 충족합니다.
멀티스크린 모니터링은 운영 효율성을 향상시킵니다.HDMI, DP, VGA의 세 가지 독립적인 디스플레이 출력을 통해 도킹 스테이션 제어, UAV 비디오 및 상태 모니터링을 위한 멀티스크린 연동이 가능하여 현장 작업자가 포괄적인 정보에 동시에 접근할 수 있고 효율성과 시각화를 크게 향상시킬 수 있습니다.
카트리지 방식의 확장으로 하나의 플랫폼에서 다양한 애플리케이션 사용이 가능합니다.APQ 확장 카트리지를 교체함으로써 컨트롤러는 다중 채널 GPIO 장치 모니터링부터 CAN 버스 통신에 이르기까지 다양한 I/O 구성에 유연하게 적응할 수 있습니다. 단일 하드웨어 플랫폼과 다양한 카트리지를 결합하여 여러 모바일 도킹 스테이션 모델의 제어 요구 사항을 충족할 수 있으므로 제품 개발 및 재고 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
컴팩트한 크기로 배포하여 모바일 기기의 소중한 공간을 확보할 수 있습니다.초소형 53mm × 145mm × 186.4mm 섀시는 벽걸이형 및 DIN 레일 설치 옵션을 제공하여 비상 지휘 차량 및 야전 작전실과 같은 제한된 공간에 유연하게 통합할 수 있으므로 통신 장비, 배터리 팩 및 기타 기능 모듈을 위한 추가 설계 공간을 확보할 수 있습니다.
극한 환경에서도 안정적인 작동:-20°C에서 60°C에 이르는 넓은 온도 범위에서 작동하고, 3G 진동 저항, 30G 충격 저항, 그리고 12~28V의 광범위한 DC 입력 전압을 통해 운송, 이전 및 현장 설치 시 발생하는 큰 온도 변화에도 장기간 안정적인 작동을 보장합니다.
효율적인 현장 유지보수:하단 패널의 AT/ATX 선택기, 리셋 버튼 및 시스템 복원 버튼을 통해 시스템을 분해하지 않고도 유지 보수를 수행할 수 있으므로 원격지에서의 사후 서비스 비용과 대응 시간을 크게 줄일 수 있습니다.
