機(jī)載基站實(shí)現(xiàn)救生通信

世界各地都可能發(fā)生自然災(zāi)害，恢復(fù)通信對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)急救人員而言至關(guān)重要，這樣才能及時(shí)滿(mǎn)足災(zāi)民當(dāng)時(shí)的迫切需求并恢復(fù)飲用水、食品和電力等基本生活物資的供應(yīng)。

一家日本的工程公司， Fukaden公司正在通過(guò)為高功率系留無(wú)人機(jī)中的移動(dòng)通信基站供電，來(lái)為這項(xiàng)人道主義事業(yè)提供支持。現(xiàn)場(chǎng)急救人員一到現(xiàn)場(chǎng)，就可部署這些重量很輕的便攜式無(wú)人機(jī)，以提供即時(shí)通信功能。這為急救人員提供了快速?zèng)Q策以及溝通所需的支持。

在與日本主要電信運(yùn)營(yíng)商的合作中，F(xiàn)ukaden 已經(jīng)對(duì)其電源控制箱 II 主電源單元進(jìn)行了演示測(cè)試，該設(shè)備通過(guò)系線(xiàn)為無(wú)人機(jī)供電。它可將 1kW 的電源傳輸?shù)?150 米遠(yuǎn)的地方。此外，并聯(lián)使用單元還可輕松擴(kuò)展電源，將功率增加三倍，達(dá)到 3kW，其可為直徑為 10 公里的工作范圍提供蜂窩服務(wù)。

Fukaden 系留無(wú)人機(jī)可快速部署，為危及生命的自然災(zāi)害情況提供援助

更高的電壓可實(shí)現(xiàn)更輕、更細(xì)的線(xiàn)纜

過(guò)去，系留無(wú)人機(jī)的弊端一直是電源線(xiàn)的粗細(xì)和重量。又長(zhǎng)又重的線(xiàn)纜會(huì)增加重量，造成更大的阻力，這不僅需要更多電源，而且限制了無(wú)人機(jī)增加新特性的能力，如傳感器或高分辨率視頻攝像頭等。

Fukaden 無(wú)人機(jī)需要 1kW 到 5kW 的電源，而將供電電壓從 24V 增加到 370V，可將供電電流銳減 為原來(lái)的1/15 。這有利于使用更細(xì)的線(xiàn)纜，其可將 1kW 線(xiàn)纜的重量從 125 克/米銳降至 11.1 克/米，下降后不到原來(lái)的1/10 。

在無(wú)人機(jī)上提供 370V 電壓，需要在無(wú)人機(jī)上安裝一款高密度的更輕 DC-DC 轉(zhuǎn)換器模塊，將電源電壓降至 DC 24V，這是驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需的電壓。

系留無(wú)人機(jī)“電源控制 箱 II 主供電單元”（背面）的 Fukaden 供電單元和一部分電源單元，安裝了兩款 Vicor DCM? 組件（右側(cè)）

最初的 Fukaden 高壓 DC-DC 轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)不僅很重，而且占用的空間也很多。因此，該公司尋找一種小型、輕量級(jí)的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器，隨后使用 Vicor DCM? 電源模塊替換了大型轉(zhuǎn)換器。

Vicor DCM 是一種采用高頻率零電壓開(kāi)關(guān) (ZVS) 技術(shù)的隔離式 DC-DC 轉(zhuǎn)換器模塊，具有轉(zhuǎn)換效率高、輸出功率密度大的特征。使用 DCM 不僅將體積縮小了 75%，而且還將重量減少了 50% 以上。

構(gòu)建更高性能的通信無(wú)人機(jī)

新一代 Fukaden 通信無(wú)人機(jī)需要高達(dá) 9kW 的電源。使用更高電壓的電源 (DC 700V) 和更細(xì)的線(xiàn)纜并升級(jí)到并聯(lián)三款 Vicor BCM^? 母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器，F(xiàn)ukaden 能夠?qū)⒐β蕯U(kuò)展到 4.5kW。要進(jìn)一步擴(kuò)展至近 9kW，可以并聯(lián)兩個(gè) Fukaden 供電單元。

圖3 Fukaden的下一代通信站需要高達(dá)9kW的功率。Fukaden使用高壓電源（DC 700V）、更薄的線(xiàn)纜和三個(gè)Vicor BCM并聯(lián)陣列，能夠輕松擴(kuò)展功率以提供更好的性能。通過(guò)新增電源，無(wú)人機(jī)可以飛行92小時(shí)，并保持直徑為10公里的通信區(qū)域。

增加電源后，無(wú)人機(jī)可飛行 92 小時(shí)并保持 10 公里的通信半徑。此外，提升的性能還可幫助基站在所有類(lèi)型的惡劣天氣下更出色地完成任務(wù)。

輕量級(jí)的小巧電源模塊不僅易于設(shè)計(jì)和擴(kuò)展電源，而且還便于安裝無(wú)人機(jī)基站，從而可實(shí)現(xiàn)拯救生命的關(guān)鍵任務(wù)部署。發(fā)生自然災(zāi)害時(shí)，F(xiàn)ukaden 便攜式基站單元正迅速成為急救人員的必備設(shè)備。其多功能性和便攜性將為日本乃至世界各地的救災(zāi)工作帶來(lái)福音。