Introducción al sistema UAV LM-30

El sistema UAV LM-30 incluye plataforma de vuelo, sistema de mando y control, sistema de lanzamiento y sistema de soporte integrado. El sistema de vuelo consta de una plataforma LM30, un terminal de enlace de datos aerotransportado y una cámara de cardán. El sistema de mando y control incluye una estación de control terrestre y un enlace de datos terrestre. El sistema de lanzamiento incluye un dispositivo de lanzamiento, un sistema de ignición de lanzamiento y un propulsor. El sistema de soporte integrado incluye equipos de empaquetado y de operación y mantenimiento.

Figura 3 Arquitectura de la composición del sistema UAV

1. Batería

El UAV está equipado con dos baterías recargables de iones de litio como fuente de energía de toda la aeronave.

Tabla 3 Parámetros de la batería de iones de litio

2. Sistema de energía

El sistema de propulsión del UAV consta de un motor con una potencia máxima de 7,5 kW, un regulador eléctrico con una corriente continua máxima de 120 A (buena disipación térmica) y una hélice de dos palas de 23 pulgadas. Los parámetros de rendimiento del sistema de propulsión se muestran en la tabla a continuación.

Tabla 4 Parámetros del sistema de potencia

El sistema de distribución de energía se compone de una caja de relés, una caja de distribución y un conjunto de cables para completar las funciones de acceso a la energía del UAV, conversión de energía secundaria y transmisión de energía. La caja de relés realiza las funciones de acceso a la fuente de alimentación, precarga y encendido, autobloqueo de encendido y apagado. La caja de distribución realiza la conversión de la fuente de alimentación secundaria. El cable transmite la energía eléctrica a cada equipo eléctrico, como se muestra en la siguiente figura.

La barriga tiene un conector extraíble con las siguientes funciones:
a. Cargar y descargar la batería de la máquina;
b. Acceso a energía terrestre;
c. Interfaz de mantenimiento de la computadora de control de vuelo (puerto de red e interfaz de cambio de modo);
d. Interfaces eléctricas superior e inferior del UAV;
e. Interfaz de enclavamiento de lanzamiento de cohetes.

Figura 4 Diagrama del sistema de distribución de energía

El enlace de datos aéreo es un enlace de datos bidireccional para aplicaciones UAV, que puede transmitir simultáneamente datos de video, medición y control. Este enlace utiliza un modo de multiplexación de tiempo compartido con una sola antena, lo que reduce considerablemente el peso total del equipo, ofrece una conexión sencilla, es fácil de instalar e integrar, y se puede implementar rápidamente. Su diseño inteligente permite ajustar la frecuencia de trabajo, el ancho de banda y la potencia de salida in situ.

Tabla 5 Parámetro de enlace de datos aerotransportado

Figura 5 Enlace de datos aerotransportado

La cámara cardán incorpora una plataforma estabilizada de dos ejes, un anillo colector conductor que permite una rotación continua de 360° y está equipada con una cámara de luz visible de alta definición de 30x, un componente de imágenes infrarrojas de onda larga sin refrigeración y un telémetro láser. Se utiliza principalmente para la detección, identificación, seguimiento, medición y posicionamiento de imágenes terrestres, y satisface las necesidades de cartografía aérea, monitoreo y topografía, entre otras. Sus principales indicadores de rendimiento funcional son los siguientes.

A. Cámara con zoom visible
i.Banda de onda de trabajo: 0,4 μm ~ 0,9 μm;
ii.Resolución: 1920 × 1080;
iii.Distancia focal: 4,3 mm ~ 129 mm, zoom óptico continuo de 30x, zoom digital de 12x;
iv.Zoom óptico hFOV 63,7º ~ 2,3º;
v.Salida de vídeo: Ethernet, 1080P, 30 Hz;

B. LWIR sin refrigeración
i.Banda de operación: 8 μm ~ 14 μm;
ii.Número de píxeles del detector: 640 × 512;
iii.Tamaño del píxel: 12 um;
iv.NETD: 50mk;
v.Longitud focal: 35 mm/F1.0;
vi.Ángulo de campo: 12,5º × 10º;
vii.Salida de vídeo: Ethernet, 1080P, 30 Hz.

C.Telémetro láser
i.Longitud de onda de trabajo: 1535 nm;
ii.Precisión de medición: ± 1 m;
iii.Frecuencia de medición de rango: 5 Hz;
iv.Distancia de medición del láser: 50-3000 m

Sistema D.Servo
i.Rango de swing
Eje acimutal: rotación continua n × 360°
Eje de inclinación: -110° ~ + 10° (dirección horizontal es 0°, hacia arriba es positivo)
ii.Precisión de medición de ángulos: ≤ 2 mrad;
iii. Precisión de estabilización: ≤ 100 µrad (1σ) (oscilación de 2 °/1 Hz, 1 °/2 Hz);
iv.Velocidad angular máxima: ≥ 50 °/s;
v.Aceleración angular máxima: ≥ 90 °/s 2 .

Funciones de seguimiento electrónico
i.Tasa de actualización de desviación de píxeles: 50 Hz;
ii.Velocidad de seguimiento: 30 píxeles/fotograma;
iii. Contraste mínimo del objetivo: 8%;
iv.Tamaño mínimo de la imagen del objetivo: 4 × 3 píxeles;
v. En el caso de balanceo, reducción o ampliación rápida de la imagen del objetivo, tiene la capacidad de seguimiento sin deslizamiento ni pérdida.
Tiene la capacidad de recapturar automáticamente el objetivo después de eliminar la oclusión a corto plazo de las nubes y las escenas del suelo.

El enlace de datos terrestre utiliza un PTZ ligero, y el equipo de procesamiento terrestre está integrado en la plataforma giratoria, lo que lo convierte en un diseño completamente integrado. La apariencia y las dimensiones del enlace de datos terrestre se muestran en la siguiente figura:

Tabla 6 Parámetros de enlace de datos terrestres

Enlace de datos terrestre de la figura 8