Controler modular de înaltă performanță APQ AK7, tip cartuș, într-o aplicație mobilă de andocare pentru drone
O stație de andocare mobilă pentru drone este o platformă inteligentă mobilă care integrează stocarea dronelor, decolarea și aterizarea automată, înlocuirea bateriilor și transportul de date. De obicei, este utilizată în vehicule de comandă de urgență, cabine de operațiuni pe teren sau locuri temporare de decolare și aterizare. Spre deosebire de stațiile de andocare fixe convenționale, stațiile de andocare mobile trebuie să facă față unui spațiu de instalare foarte restricționat, unei alimentări cu energie instabilă și vibrațiilor frecvente în timpul transportului și relocării.
După mai multe runde de selecție a modelelor și teste riguroase de validare, clientul a ales în cele din urmă seria de controlere modulare de înaltă performanță, tip cartuș, APQ AK7 ca platformă de control principală pentru stația sa de andocare mobilă pentru drone de nouă generație.
Provocarea clientului
Restricții de spațiu ultracompacte:Stația de andocare mobilă trebuie integrată într-un vehicul de comandă de urgență sau într-o cabină mobilă unde spațiul este extrem de limitat. Prin urmare, controlerul central trebuie să aibă un factor de formă ultracompact pentru o implementare flexibilă în spații restrânse.
Cerințe pentru calculatoare desktop:Stația de andocare trebuie să ruleze simultan programarea și gestionarea UAV-urilor, monitorizarea stării stației de andocare, stocarea datelor și transportul datelor. Prin urmare, controlerul are nevoie de performanțe de procesare la nivel de desktop.
Capacitate bogată de extindere a interfeței:Sistemul trebuie să se conecteze simultan la controlerul brațului robotic al stației de andocare, la senzorii de mediu (viteza vântului / temperatura / umiditatea), la sistemele de supraveghere video, la modulele de comunicație și la alte dispozitive. Prin urmare, controlerul trebuie să ofere suficiente interfețe USB, seriale și de rețea, permițând în același timp extinderea flexibilă a funcțiilor GPIO, CAN și a altor dispozitive.
Cerințe de depanare și afișare multiplă:În implementările pe teren, panoul operatorului și afișajul de monitorizare trebuie adesea conectate simultan, necesitând mai multe ieșiri de afișare independente.
Adaptabilitate la medii mobile dure:Stația de andocare mobilă este expusă la vibrații continue în timpul transportului și relocării, precum și la variații mari ale temperaturii ambientale. Controlerul trebuie să ofere fiabilitate de nivel industrial, inclusiv funcționare la temperaturi variate și rezistență robustă la vibrații și șocuri.
Soluție APQ
Procesor de clasă desktop pentru multitasking eficient:O stație de andocare mobilă pentru drone trebuie să ruleze simultan programarea și gestionarea dronelor, monitorizarea stării stației de andocare, stocarea datelor și backhaul de date. Seria AK7 este alimentată de procesoare Intel® Core i3/i5/i7 din generațiile a 6-a până la a 9-a, cu suport TDP de până la 65 W. Aceasta oferă două sloturi de memorie DDR4 SO-DIMM cu suport dual-channel pentru până la 64 GB. Performanța puternică de calcul la nivel de desktop asigură executarea paralelă fără probleme a programării dronelor, controlului stației de andocare și stocării datelor, îndeplinind cerințele de fiabilitate ridicată ale implementărilor nesupravegheate pe teren.
Ieșiri de afișare triplă pentru monitorizare pe mai multe ecrane:În timpul implementării pe teren, operatorii trebuie de obicei să vizualizeze simultan atât monitorizarea stării stației de andocare, cât și înregistrarea video live de la dronă. Seria AK7 integrează grafică Intel și oferă trei ieșiri de afișare independente - HDMI, DP și VGA - interfața DP acceptând rezoluții de până la 4K. Până la trei dispozitive de afișare pot fi conectate simultan, permițând coordonarea pe mai multe ecrane pentru controlul stației de andocare, înregistrarea video de la dronă și monitorizarea stării, îmbunătățind considerabil eficiența și vizualizarea operațiunilor pe teren.
Extindere modulară tip cartuș pentru personalizarea I/O la cerere:Extensibilitatea este unul dintre punctele forte ale seriei AK7. Aceasta acceptă mai multe cartușe de expansiune APQ care pot fi selectate în funcție de cerințele diferențiate ale stațiilor de andocare mobile pentru drone. Prin alegerea diferitelor cartușe, sistemul se poate conecta flexibil la controlerul brațului robotic al stației de andocare, la senzorii de mediu, la dispozitivele de comunicație CAN și la alte periferice fără a înlocui întregul controler. Un slot M.2 Key-M încorporat acceptă atât SSD-uri NVMe, cât și SATA, în timp ce două sloturi Mini PCIe (unul cu slot pentru cartelă SIM) acceptă extinderea pentru Wi-Fi, 4G, CAN și alte module.
Interfețe bogate pentru conectivitate multi-dispozitiv:Panoul frontal oferă șase porturi USB pentru conectarea simultană la periferice, cum ar fi controlerul brațului robotic al stației de andocare, senzorii de mediu și modulele de comunicare. Sunt furnizate două porturi LAN Intel Gigabit - unul pentru comunicarea internă de date a stației de andocare și celălalt pentru backhaul de date UAV sau O&M la distanță. Două porturi seriale RS232/485 oferă conectivitate stabilă pentru dispozitivele de monitorizare a mediului, cum ar fi senzorii de viteză a vântului și de temperatură/umiditate. Un port USB 2.0 tip A încorporat este convenabil pentru instalarea directă a dongle-urilor de licență și a altor dispozitive de autorizare.
Șasiu ultracompact pentru integrare în spații restrânse:Seria AK7 măsoară doar 53 mm × 145 mm × 186,4 mm și combină un radiator din aluminiu cu capace superioare și inferioare din oțel galvanizat. Acceptă trei metode de instalare: montare pe perete, montare pe șină DIN și montare pe birou. Șasiul său ultracompact poate fi implementat flexibil în medii cu spațiu limitat, cum ar fi vehiculele de comandă de urgență și cabinele de operațiuni pe teren, eliberând spațiu suplimentar de instalare pentru module funcționale, cum ar fi bateriile și echipamentele de comunicații.
Design rezistent la temperaturi extinse și vibrații pentru implementare mobilă:Seria AK7 utilizează răcire activă inteligentă cu ventilator controlat prin PWM și acceptă o intrare de alimentare cu gamă largă de 12-28 V CC (24 V CC este necesar atunci când se utilizează funcția de control al iluminării sau PoE). Acceptă un interval de temperatură de funcționare de la -20 la 60°C și un interval de temperatură de depozitare de la -40 la 80°C și a trecut testele de vibrații aleatorii de 3 Grms și șocuri de 30 G. Acest lucru asigură o funcționare stabilă pe termen lung în condiții de vibrații intense, cum ar fi transportul pe docuri mobile și implementarea pe teren. Panoul inferior include un selector de mod AT/ATX, un buton de resetare și un buton de restaurare a sistemului, permițând întreținerea sistemului și recuperarea BIOS-ului fără a dezasambla unitatea și făcând service-ul pe teren extrem de convenabil.
Realizări de valoare:
Multitasking paralel eficient:Procesoarele de înaltă performanță din clasa desktop, combinate cu până la 64 GB de memorie, asigură o funcționare stabilă și fără probleme a programării și gestionării UAV-urilor, a monitorizării stării stației de andocare, a stocării datelor și a sarcinilor de backhaul de date, îndeplinind cerințele de fiabilitate ridicată ale operării nesupravegheate pe teren.
Monitorizarea multi-ecran îmbunătățește eficiența operațională:Trei ieșiri independente de afișare — HDMI + DP + VGA — permit coordonarea pe mai multe ecrane pentru controlul stației de andocare, video UAV și monitorizarea stării, permițând operatorilor de teren să acceseze simultan informații complete și îmbunătățind semnificativ eficiența și vizualizarea.
Extinderea de tip cartuș permite utilizarea pe o singură platformă și în mai multe aplicații:Prin înlocuirea cartușelor de expansiune APQ, controlerul se poate adapta flexibil la diferite configurații I/O - de la monitorizarea dispozitivelor GPIO multicanal până la comunicarea prin magistrală CAN. O singură platformă hardware combinată cu diferite cartușe poate acoperi cerințele de control ale mai multor modele de stații de andocare mobile, reducând semnificativ costurile de dezvoltare a produselor și de inventar.
Implementarea compactă eliberează spațiu mobil valoros:Șasiul ultracompact de 53 mm × 145 mm × 186,4 mm, împreună cu opțiunile de instalare pe perete și pe șină DIN, poate fi integrat flexibil în spații restrânse, cum ar fi vehiculele de comandă de urgență și cabinele de operațiuni pe teren, eliberând spațiu suplimentar de proiectare pentru echipamente de comunicații, pachete de baterii și alte module funcționale.
Funcționare stabilă în medii dure:Funcționarea la temperaturi variabile, de la -20 la 60°C, rezistența la vibrații de 3 G, rezistența la șocuri de 30 G și intrarea CC cu gamă largă de 12-28 V asigură o funcționare stabilă pe termen lung în timpul transportului, relocării și implementării pe teren cu variații mari de temperatură.
Întreținere eficientă pe teren:Selectorul AT/ATX de pe panoul inferior, butonul de resetare și butonul de restaurare a sistemului permit întreținerea sistemului fără dezasamblare, reducând semnificativ costurile service-ului post-vânzare și timpii de răspuns în locații îndepărtate.
