Omnetics发布了以下文章,详细介绍了现代无人机(uav)日益具有挑战性的要求如何推动这些平台中使用的互连解决方案的进步。
无人机电子领域正在迅速扩大,以服务于机载自主系统上安装的新设备。先进的传感器、跟踪设备、姿态管理系统和其他机载元素扩展了我们的范围、能力和对更多集成设备的需求。
陀螺仪飞行管理和避障需要在无人机上持续运行,而高速激光雷达和多光谱成像系统收集和处理大量数字数据。例如,高速监控通常要求摄像机以每秒60帧的速度运行,并以每秒7千兆比特的速度下载图像。
无人机必须能够支持从摄像头到其存储或传输模块的这种信号速度和质量,相关连接器和电缆必须轻便和坚固,并能够承受恒定的温度变化。连接器还可以在同一电缆内包括电源,以避免冗余布线。
大部分信息在机载进行处理,并在机载进行分析或传输回地面控制中心。这些数据可用于各种应用,从民用航空测量(如公路交通控制)到战场分析和规划。随着自动客运eVTOL(电动垂直起降)平台的出现,范围扩大到包括每次旅行中的垂直和水平飞行数据,以及紧急情况下使用的人类安全控制系统。
先进无人机对路由信号和保持信号完整性的需求也推动了更先进的电缆和连接器设计的发展,这些电缆和连接器用于连接飞行器内的陀螺仪、传感器、电机和执行器。幸运的是,许多较新的电子设备在明显较低的电流和电压水平下运行,使得布线更小、更灵活,重量也更轻,从而延长了无人机的飞行时间和/或负载能力。连接器供应商已经将高移动耐用互连的特点与减小尺寸和定制电缆相结合,以服务于这些新应用。
如果需要,微型和纳米圆形连接器可以更小,形状也可以独特。然后,它们与定制的电缆相匹配,这些电缆可以被设计成从单个子系统路由到无人机内的多个电路。专用电缆布线和包裹结合EMI和噪声屏蔽使用,以避免外部干扰,可以关闭无人机。类似的规范也被用于确保高速差分信号数据可以轻松地往返于地面管理单元。
旧的MIL-DTL-38999圆形连接器已被多家公司制造的微型38999尺寸连接器所取代,并正在满足许多大型无人机的更高安培需求。还有一种更小的微尺寸圆形连接器,具有三启动螺纹耦合系统,进一步减小了尺寸和重量,同时满足了坚固性能的挑战。
无人机设计人员可以管理他们的互连信号性能,同时减少尺寸和重量,这要归功于当今较低的电压和电流水平电子设备。他们还可以从对数字信号速度管理和电气噪声保护的额外关注中受益。设计师还可以通过在同一根电缆中轻松混合信号和电源来节省空间和重量。通过与使用实体建模的连接器设计团队合作,第一张图像可以在几天内完成,并且一旦批准,就会快速构建3D模型,以便在无人机模块内进行最终的“合身检查”。