Модульний високопродуктивний контролер картриджного типу APQ AK7 у мобільному док-станції для БПЛА
Мобільна док-станція для БПЛА — це мобільна інтелектуальна платформа, що об'єднує систему зберігання даних БПЛА, автоматичний зліт і посадку, заміну акумуляторів та передачу даних. Зазвичай вона розгортається в аварійно-штабних транспортних засобах, польових кабінах або тимчасових майданчиках для зльоту та посадки. На відміну від звичайних стаціонарних док-станцій, мобільні док-станції повинні справлятися з обмеженим простором для встановлення, нестабільним живленням і частою вібрацією під час транспортування та переміщення.
Після кількох раундів вибору моделі та ретельного тестування валідації, замовник зрештою обрав серію модульних високопродуктивних контролерів картриджного типу APQ AK7 як основну платформу керування для своєї мобільної док-станції БПЛА нового покоління.
Виклик клієнта
Ультракомпактне обмеження простору:Мобільна док-станція має бути інтегрована в аварійно-штабний автомобіль або мобільну кабіну, де простір надзвичайно обмежений. Тому основний контролер повинен мати надкомпактний форм-фактор для гнучкого розгортання в обмеженому просторі.
Вимоги до настільних комп'ютерів:Док-станція повинна одночасно виконувати планування та керування БПЛА, моніторинг стану док-станції, зберігання даних та зворотний зв'язок даних. Тому контролер потребує обчислювальної продуктивності на рівні настільного комп'ютера.
Багаті можливості розширення інтерфейсу:Система повинна одночасно підключатися до контролера роботизованої руки док-станції, датчиків навколишнього середовища (швидкість вітру / температура / вологість), відеоспостереження, модулів зв'язку та інших пристроїв. Тому контролер повинен забезпечувати достатню кількість USB, послідовних та мережевих інтерфейсів, дозволяючи водночас гнучке розширення GPIO, CAN та інших функцій.
Вимоги до роботи з кількома дисплеями та налагодження:У польових умовах панель оператора та дисплей моніторингу часто потрібно підключати одночасно, що вимагає кількох незалежних виходів дисплея.
Адаптація до складних мобільних умов:Мобільна док-станція піддається постійній вібрації під час транспортування та переміщення, а також значним коливанням температури навколишнього середовища. Контролер повинен забезпечувати надійність промислового рівня, включаючи роботу в широкому діапазоні температур та стійкість до вібрації та ударів.
Рішення APQ
Процесор настільного класу для ефективної багатозадачності:Мобільна док-станція БПЛА повинна одночасно виконувати планування та керування БПЛА, моніторинг стану док-станції, зберігання даних та зворотний зв'язок даних. Серія AK7 працює на базі процесорів Intel® Core i3/i5/i7 6-9-го покоління для настільних комп'ютерів з підтримкою TDP до 65 Вт. Вона має два слоти пам'яті DDR4 SO-DIMM з підтримкою двоканального режиму до 64 ГБ. Потужна обчислювальна продуктивність настільного комп'ютера забезпечує плавне паралельне виконання завдань планування БПЛА, керування док-станцією та зберігання даних, що відповідає високим вимогам надійності розгортання в автономному режимі.
Потрійні виходи для моніторингу на кількох екранах:Під час польових робіт операторам зазвичай потрібно одночасно переглядати моніторинг стану док-станції та відео з БПЛА в реальному часі. Серія AK7 інтегрує графіку Intel та забезпечує три незалежні виходи для відображення — HDMI, DP та VGA — причому інтерфейс DP підтримує роздільну здатність до 4K. Одночасно можна підключити до трьох пристроїв відображення, що забезпечує координацію кількох екранів для керування док-станцією, відео з БПЛА та моніторингу стану, значно підвищуючи ефективність польових робіт та візуалізацію.
Модульне розширення у картриджному стилі для налаштування вводу/виводу за вимогою:Можливість розширення є однією з основних переваг серії AK7. Вона підтримує кілька картриджів розширення APQ, які можна вибрати відповідно до різних вимог док-станцій мобільних БПЛА. Вибираючи різні картриджі, система може гнучко підключатися до контролера роботизованої руки док-станції, датчиків навколишнього середовища, пристроїв зв'язку CAN та інших периферійних пристроїв без заміни всього контролера. Один вбудований слот M.2 Key-M підтримує як NVMe, так і SATA SSD, а два слоти Mini PCIe (один зі слотом для SIM-картки) підтримують розширення для Wi-Fi, 4G, CAN та інших модулів.
Багаті інтерфейси для підключення кількох пристроїв:На передній панелі є шість портів USB для одночасного підключення периферійних пристроїв, таких як контролер роботизованої руки док-станції, датчики навколишнього середовища та модулі зв'язку. Передбачено два гігабітні порти Intel LAN — один для внутрішнього зв'язку з док-станцією, а інший для передачі даних між БПЛА або віддаленого обслуговування. Два послідовні порти RS232/485 забезпечують стабільне підключення для пристроїв моніторингу навколишнього середовища, таких як датчики швидкості вітру та температури/вологості. Вбудований порт USB 2.0 типу A зручний для безпосереднього встановлення ліцензійних ключів та інших пристроїв авторизації.
Ультракомпактне шасі для інтеграції в обмежений простір:Серія AK7 має розміри лише 53 мм × 145 мм × 186,4 мм і поєднує повністю алюмінієвий радіатор з верхньою та нижньою кришками з оцинкованої сталі. Вона підтримує три способи встановлення: настінне кріплення, кріплення на DIN-рейку та кріплення на робочому столі. Її надкомпактне шасі можна гнучко розгортати в умовах обмеженого простору, таких як машини для управління екстреними службами та кабіни для польових операцій, звільняючи додатковий простір для встановлення функціональних модулів, таких як акумулятори та комунікаційне обладнання.
Конструкція, стійка до широкого діапазону температур та вібрацій, для мобільного розгортання:Серія AK7 використовує інтелектуальне активне охолодження вентилятором з ШІМ-керуванням та підтримує широкий діапазон вхідного живлення 12-28 В постійного струму (24 В постійного струму потрібне для використання функції керування освітленням або PoE). Вона підтримує робочий діапазон температур від -20 до 60°C та діапазон температур зберігання від -40 до 80°C, а також пройшла випробування на випадкову вібрацію 3 Grms та ударне навантаження 30 G. Це забезпечує тривалу стабільну роботу в умовах інтенсивної вібрації, таких як транспортування на мобільній док-станції та розгортання в польових умовах. На нижній панелі розташований перемикач режимів AT/ATX, кнопка скидання та кнопка відновлення системи, що дозволяє обслуговувати систему та відновлювати BIOS без розбирання пристрою та робить польове обслуговування дуже зручним.
Ціннісні досягнення:
Ефективна паралельна багатозадачність:Високопродуктивні процесори настільного класу в поєднанні з пам'яттю об'ємом до 64 ГБ забезпечують стабільну та безперебійну роботу планування та управління БПЛА, моніторингу стану док-станції, зберігання даних та задач зворотного зв'язку, задовольняючи вимоги високої надійності безперебійної польової експлуатації.
Багатоекранний моніторинг підвищує ефективність роботи:Три незалежні виходи дисплея — HDMI + DP + VGA — забезпечують координацію кількох екранів для керування док-станцією, відео з БПЛА та моніторингу стану, що дозволяє польовим операторам одночасно отримувати доступ до повної інформації та значно підвищує ефективність та візуалізацію.
Розширення картриджного типу дозволяє використовувати його на одній платформі та в кількох програмах:Замінюючи картриджі розширення APQ, контролер може гнучко адаптуватися до різних конфігурацій вводу/виводу — від моніторингу багатоканальних пристроїв GPIO до зв'язку по шині CAN. Єдина апаратна платформа в поєднанні з різними картриджами може задовольнити вимоги керування кількома моделями мобільних док-станцій, значно знижуючи витрати на розробку продукту та зберігання запасів.
Компактне розгортання звільняє цінний мобільний простір:Ультракомпактне шасі розміром 53 мм × 145 мм × 186,4 мм, разом з опціями настінного кріплення та встановлення на DIN-рейку, можна гнучко інтегрувати в обмежений простір, такий як машини для управління екстреними службами та кабіни для польових операцій, звільняючи додатковий простір для комунікаційного обладнання, акумуляторних батарей та інших функціональних модулів.
Стабільна робота в складних умовах:Широкий діапазон температур від -20 до 60°C, вібростійкість 3 G, ударостійкість 30 G та широкий діапазон вхідного постійного струму 12-28 В забезпечують тривалу стабільну роботу під час транспортування, переміщення та польових робіт зі значними коливаннями температури.
Ефективне обслуговування поля:Перемикач AT/ATX, кнопка скидання та кнопка відновлення системи на нижній панелі дозволяють обслуговувати систему без її розбирання, що значно скорочує витрати на післяпродажне обслуговування та час реагування у віддалених місцях.
