海上应急通讯救援大疆FC30系留无人机系统
海上应急通讯救援系留无人机
大疆FlyCart30 专用Max.200m系留无人机解决方案
1. 舰载系留无人机系统简介
海上应急通信主要为海洋自然灾害和海上突发事件提供应急通信保障。不同于陆地应急通信保障，海上应急通信保障通常需要面对海上基础通信设施缺乏、海上工况环境恶劣等不利条件，并且海上应急事件通常具有事发突然、应急响应窗口短、后果严重等特点，因此海上应急通信保障要求相对较高。M12K舰载系留无人机系统的最大飞行高度可达200米，且其续航能力达到12小时。该系统装配了大载重跟随系留无人机，通过携带便携式应急移动公网通信基站，能够跨越海上通信盲区，向搭载船只、编队航行或海上平台提供最大14公里半径、150平方公里范围内的公共网络信号覆盖。这一功能对于海上应急救援和海上作业等活动提供了有力支持。
在广阔的水域搜救落水人员，仅靠船舶和人工进行监测难以达到理想的效果，且会出现许多搜寻盲点。由于无人机具有一定的飞行高度，其视频图像的范围比船上的可视范围要大数十倍甚至几十倍，因此在搜救最初阶段可使用无人机先行搜索落水人员，当无人机锁定水中目标后，有人驾驶的搜救直升机或船只再前往营救，既可节省时间又可节省人力、物力，并且能提高搜救成功率。该系统还配备了双光吊舱，具备可见光和红外观测能力，用于航行侦察、区域搜索和目标追踪。同时，它还能搭载喊话器、探照灯和其他搜救设备，进一步扩展其救援功能，显著提高救援作业的。这使得海上应急响应能够实现全面保障、精确救援和有效救援。
2. 拓扑结构
基于船用系留无人机和低轨卫星的应急通信系统有助于提高远海区域通信保障水平，实现语音、图像、视频等的实时传输，当发生海上事故时，能够实时掌握海上搜救现场情况，为快速、高效的搜救指挥工作提供强有力的保障。
3. 系留系统概述
系留电源系统主要功能是为无人机提供安全可靠的长航时飞行动力，由系留箱和机载电源组成，其中系留箱包含收放绞车、地面电源和系留线缆。系留箱放置于船舶上，将发电机或市电提供的交流电转换为高压直流电，通过系留线缆传输至机载电源，机载电源安装于无人机上，将高压直流电转换成低压直流电以供无人机使用。系留线缆跟随无人机升降而自动同步收放，传输电能和信号。
本产品主要搭配多旋翼无人机，为其提供稳定可靠的供电，不仅解决了无人机机载电池供电续航时间短的弊端，同时也解决了目前广泛使用的不稳压系留供电方案的弊端，能够真正地实现无人机的连续长航时滞空飞行作业。
无人机通过挂载不同任务载荷实现不同的应用场景，可随人、车、船等一切可移动设备转移地点目标，主要用于高空照明、视频监控、抢险救灾和应急通信等领域。
4. 系留系统主要特点
系统仅保留输入开关、高压开关和强收按键，操作控制简单，可快速部署。无人机起飞后降落前可实现无需人为操作，用户只需操作无人机即可，可大大提高作业效率和安全性；
产品集成一体化、高功率密度、高可靠性设计，小型化、轻量化、模块化和智能化设计，移动、携带方便，排故、检修方便，极大地保证了各种环境和场合的使用相关要求；
机载电源采用稳压电路方案，宽范围输入、恒定稳压输出，持续稳定供电（备用电池只用于安全迫降，可配置足够安全降落容量即可），突破飞行时长限制，能够让无人机真正地实现长航时系留悬停飞行；控制系统具有强大的数据处理功能、通讯功能、同步时钟和记忆存储功能，全面的保护和报警功能，程序自动识别、智能化控制，具有智能排故和自恢复功能。
5、方案优势
1. 6级风下长航时悬停12 米/秒
无人机系统具备6级抗风性能，地面站持续提供无人机动力电，24小时滞空悬停，具备船上系留无人机起降、随船伴飞等多种能力
2. 多种方式供电
380V供电、大功率发电机供电
3. 安全性高
无人机下挂载安装、即插即用支持冷热启动、断电无缝切换机身备用电池
4. 伴飞功能
系留无人机可实现长时间锁定船只，并且可以全自动自主移动起降，无人机作业时，船不用减速，无人机实时与船只的GPS地理位置保持一致，24小时全天候不间断持续执行任务，进 行夜间照明、高空侦查、救援物投放等工作，可用于船舶侦查、军事演习、海事行动等广泛海上用途。
6. 使用展示
7. 系统基本构成
1. 专用系留AI自主跟随，大疆FC30无人机整套
2. 卫星通讯站（可接入运营商核心网）
3. 200m高度系留基站
4. 无人机挂载（可选）：电信公网基站，探照灯，双光云台相机，数字语音播报系统
8. 详细参数
n 无人机
型号 大疆FlyCart30
同官网参数
https://www.dji.com/cn/flycart-30/specs
n 0.6米Ku波段船载动中通卫星站
n 电信 公网基站
Nova246 是一款领先的 2x40W LTE FDD 高性能基站，设计简洁小巧、低功 耗，为用户提供高速宽带无线互联网接入 。能帮助移动运营商、宽带运营商和企业用户以最小的投入带来卓越的网络覆盖和更高的网络容量。
l . 标准 LTE FDD 频段 5
l . 符合 3GPP 第 10 版标准
l . 基于 GUI 的本地和远程 Web 管理
l . 支持 TR069 网络管理协议
l . 外部高增益天线
l . 更高的传输功率可扩展覆盖范围
l . 可以使用任何基于 IP 的回程，包括受 Internet 协议安全（IPsec）保护的 公共传输
l . 256 RRC 连接用户
l . 峰值速率：高达 DL 75 Mbps 和 UL 25 Mbps，带宽为 10 MHz
l . 出色的非视距（NLOS）覆盖性能
l . 支持 RET 功能 AISG 2.0。
l 技术参数
项目 | 描述 |
标准 | LTE FDD RAN（兼容 3GPP R10） |
频带 | B5（UL:824MHz-849MHz，DL:869MHz-894MHz） |
信道带宽 | 5/10 MHz |
多路复用 | MIMO:2x2（DL） |
安全 | 电台：SNOW 3G/AES-128/ZUC |
回程：IPsec（X.509 AES-128、AES-256、SHA-128、SHA-256） | |
以太网接口 | 1 个 RJ-45 以太网接口（1 个 GE）和 1 个光学（SFP）接口 |
使用的协议 | IPv4、UDP、TCP、ICMP、NTP、SSH、IPsec、TR-069、HTTP/HTTPs、DHCP |
网络管理 | IPv4、HTTP/HTTPs、TR-069、SSH、嵌入式 EPC |
虚拟局域网 | 802.IQ |
峰值数据速率（DC） | 10MHz：下行 75Mbps，上行 25Mbps |
用户容量 | 256 个 RRC 连接用户 |
最大部署范围 | 14 公里 |
延迟 | 30 毫秒 |
接收灵敏度 | -102 dBm（每通道） |
调制方式 | MCS0（QPSK）至 MCS28（64QAM） |
下行:QPSK、16QAM、64QAM | |
上行:QPSK，16QAM | |
发射功率范围 | 30 至 49 dBm（组合，1 dB 间隔） |
天线类型 | 外置高增益天线（兼容 mini-DIN 型接口） |
功耗 | 典型 300W，最大 360W |
功耗 | 典型 300W，最大 360W |
平均无故障时间 | ≥ 150000 小时 |
MTTR | ≤ 1 小时 |
LED 指示灯 | 4 个状态指示灯 |
工作温度 | -40 °C ~ 55 °C |
存储温度 | -45 °C ~ 70 °C |
湿度 | 5% ~ 95% |
气压 | 70 kPa ~ 106 kPa |
IP 防护等级 | IP66 |
电源接口防雷保护 | 差模： ±10 KA，共模： ±20 KA |
供电方式 | -40VDC 至-57VDC，标称-48VDC |
尺寸 | 430 mm (H) x 275 mm (W) x 145 mm (D) |
重量 | 13kg |
n 其他挂载
10倍双光吊舱
电压 3S / 6S
功率 动态 7.5W
工作特性 横滚角动作范围 -45~+45°
俯仰角动作范围 -45~+135°
航向角动作范围 -240°~+240°
俯仰与横滚方向角度抖动量 ±0.02°
水平方向角度抖动量 ±0.03°
一键回中功能 一键自动快速回归初始位置
云台控制速度可调 云台转动时基于当前速度模式及可见光相机倍数进行速度自适应。
控制方式 支持网络 IP 控制和串口控制(可选配 SBUS 及 PWM 控制)
白光摄像 机参数 CMOS 大小 1/3 英寸 400 万像素低照 CMOS SENSOR
光学变焦 10 倍高清光学变焦镜头, f=4.9±10%~49±10%mm
对焦时间 实时快速对焦功能， 对焦时间<1S
视频输出 网络高清 RTSP 输出 1080P,视频流本地 TF 存储
视场角(FOV) D : WIDE 66.6º±5% TELE 7.2º±5%
H : WIDE 53.2º±5% TELE 5.3º±5%
V : WIDE 39.8º±5% TELE 4.2º±5%
支持模式 1080P 30fps
热成像 分辨率 256*192pixel
像元间距 12 μm
类型 非制冷氧化钒红外热成像仪
波长范围 8~14 μm
热灵敏度(NETD) ≤65mk@25℃@F1.0
视场角 7mm 镜头， FOV：24。x 18。
测量功能 中心点、最高温显示温度功能；支持全局测温
整机尺寸 80mm×118mm×137mm
工作环境 -10℃ to +45℃ / 20% to 80% RH
储藏环境 -20℃ to +60℃ / 20% to 95% RH
主要应用 无人机搜救
重量 434±20 克
探照灯
负载类型：无人机探照灯
电器接口：快拆接口
重量: 1200±10g
尺寸: 158*156.4*213
FOV: 16.7°
供电电压: 40v-80v
额定功率：200W
▲最大功率: 300W（最大时间1min）
▲光通量: 极亮30000lm±3%(功率：300W)/长亮：20000lm±3％（200W）
光效: 100lm/W（功率：300W）
光斑直径: 15m(距离：50M)/ 30m(距离：100M)
探照面积: 176㎡（距离：50M）/706㎡（距离：100M）
功能模式: 长亮/极亮/爆闪
云台转动角度: 俯仰：-110°~+45°/水平：±175°
云台设计范围: 俯仰：-207°~+90°/水平：±175°/横滚：±90°
工作温度: -10℃-90℃
▲可至少3种负载同时兼容使用同一app控制
数字语音播报系统
产品类型：无人机负载设备
供电方式：psdk接口
产品尺寸：174*143*90MM
▲最大分贝：130dB
最大功率：35W
角度调节：俯仰可调
有效广播距离：500米
▲产品重量：480g±20g
工作温度：-20°— +60°
▲通信方式：大疆PSDK链路+4G链路
▲喊话方式：实时喊话，TTS文字转语音（支持循环播放） 音频文件播放，一键警报
音频文件格式：wav mp3 AAC M4A
安装方式：快拆模组，3秒快装，一键快拆
n 系留系统
1.产品配置
序号 | 名称 | 数量 | 单位 | 备注 |
1. | 30kW系留箱（含240m系留线缆） | 1 | 套 | |
2. | 20kW机载电源 | 1 | 台 | 仿原生电池设计 |
3. | 380VAC供电缆 | 1 | 根 |
2.产品外观图及介绍
一体式地面系留基站
机载电源防原生电池设计
3. 地面系留基站性能指标
1.1. 环境特性
项目 | 技术参数 |
支持起飞重量 | 120kg |
支持飞行高度 | 240m |
工作温度 | -20～45℃ |
贮存温度 | -40～65℃ |
工作湿度 | 10～80%RH |
贮存湿度 | 5～90%RH |
海拔高度 | ≤2000m |
1.2. 技术参数
项目 | 技术参数 | |
系留箱 | 输入电压 | AC 380±10%，三相四线制 |
输出电压 | 额定DC1000V | |
输出功率 | 额定25kw，Max.30kW | |
收线速度 | 0～3m/s可调节 | |
尺寸 | 长×宽×高：外部尺寸size 68.6x44.8x49.2cm | |
重量 | 60kg（含系留线缆） | |
材质 | 航空铝合金 | |
系留线缆 | 工作电流 | Max.20A |
抗拉强度 | ≥300kg | |
线缆长度 | Max.240m | |
线缆重量 | 3.45kg/100m | |
4.无人机电源详细参数
机载电源 | 输入电压 | DC 1000V |
输出电压 | DC 14S 58.8V 恒定稳压输出 | |
输出功率 | 20kW（额定长时功率） | |
尺寸 | 长×宽×高：316×152×279mm 同原装电池尺寸 | |
重量 | 6.5kg | |
安装方式 | 替换一块FC30无人机电池，插拔安装 | |
保护功能 | 系留供电模式下，飞行器飞行过程中中断供电电源可正常飞行及降落 | |
电池包保护 | 有，可以吸收降落时的反向电动势，防止炸机 需要使用前充满电池包 |
工作环境条件
序 号 | 项 目 | 技术指标 | 单 位 | 备 注 |
1 | 工作温度 | -40～+55 | ℃ | 满载工作 |
2 | 相对湿度 | 5～95 | % | 无冷凝 |
3 | 大气压力 | 50K～106K | Pa | |
4 | 散热方式 | 外部风冷 | / |
序 号 | 项 目 | 技术指标 | 单 位 | 备 注 |
1 | 储存温度 | -45～+85 | ℃ | 电源不工作 |
2 | 储存湿度 | 0～95 | % | 无冷凝 |
序 号 | 项 目 | 技术要求 | 单 位 | 备 注 |
1 | 额定输入电压 | 850-1030 | Vdc | 满载工作 |
2 | 输入电压范围 | 850-1030 | Vdc | 满载工作 |
3 | 最大输入电流 | ≤25 | A | Vin=860Vdc满载工作 |
4 | 空载输入电流 | ≤0.25 | A | Vin=1000Vdc |
序 号 | 项 目 | 技术要求 | 单 位 | 备 注 |
1 | 额定输出电压 | 58.8 | Vdc | |
2 | 输出电流范围 | 0-339 | A | |
3 | 输出电压范围 | 58.5-59.5 | Vdc | |
4 | 稳压精度 | ±1 | % | |
5 | 负载调整率 | ±1 | % | |
6 | 输出纹波及噪音 | ≤900mV | / | 输出端加并0.1UF薄膜电容和10UF电解电容各一个，示波器带宽设为20MHz进行测量。 |
7 | 输出总功率 | 20000 | W | |
8 | 开关机过冲 | ±5 | % | 输出满载 |
9 | 效率 | 典型值97.5 | % | Vin=950Vdc，满载 |
10 | 输出容性负载 | 5000 | μF | 纯阻模式 |
11 | 输出电压上升时间 | ≤300 | ms | |
12 | 开机延时 | ≤3.5 | S | 输入电压欠压恢复点到输出电压10%时间 |
序 号 | 项 目 | 技术要求 | 单位 | 备 注 |
1 | 输入欠压保护 | 780-810 | Vdc | 输出关断 |
2 | 输入过压保护 | 1050-1080 | 输出关断 | |
3 | 输出限流 | 343-360 | A | 恒流，可恢复 |
4 | 过压保护 | 62-65 | Vdc | 恒压，可恢复 |
5 | 过温保护 | 100 | ℃ | 内部温度 |
6 | 短路保护 | 有，可自恢复 | ||
序 号 | 项 目 | 标 准（或测试条件） | 备 注 | |
1 | 抗电 强度 | 输入对输出 | 3000Vdc/10mA/1min | 无飞弧、无击穿 |
输入对大地 | 2000Vdc/10mA/1min | |||
输出对大地 | 1050Vdc/5mA/1min | |||
2 | 绝缘 电阻 | 输入对输出 | ≥100MΩ@500Vdc | 环境温度为28～30℃，相对湿度为90% |
输入对大地 | ≥100MΩ@500Vdc | |||
输出对大地 | ≥100MΩ@500Vdc | |||
3 | 电磁干扰（EMI）传导干扰 | GB/T 17619；GB/T 18655 | 等级3 | |
4 | 电磁敏感（EMS）尖峰电压 | GB/T 17619；GB/T 18655 | ||
9. 使用原则
1. 使用时，电源应保持良好的通风、散热；模块单元的空气通道不应受到阻挡；
2. 电源应在规格书中规定的环境条件下使用；
3. 不得随意调节电源中的电位器；
4. 不得在有挥发性气体或易燃环境下运转；
5. 在任何情况下切勿卸下外盖或碰触内部零件；
6. 为安全起见，切勿单独进行内部保修及零件更换；
7. 电源使用时须安全绝缘，其任一面须与外面金属壳体有8mm以上安全距离；如果达不到8mm，需垫1mm厚度以上PVC片以加强绝缘；
8. 在开机或使用过程中，发现冒烟或难闻气味，应立即关掉电源。
10. 设备操作流程
1. 检查设备是否完全：检查无人机主体、挂载、控制系统和防护装置是否完好无损。
2. 连接电源供电：系留基站同地面供电连接，起飞系留无人机。
3. 控制无人机飞行：使用遥控器控制无人机飞行，根据需要调整飞行高度、速度和方向到达指定地点。
4. 无人机可以根据相对位置跟随船只/车辆运动.
5. 控制无人机回到地面，关闭电源。
11.设备操作注意事项
日常操作：
1. 在操作前，务必了解设备的各项功能和操作方法。
2. 在操作过程中，应保持无人机的稳定性和安全性。
3. 在操作结束后，应及时关闭电源并做好设备保养。
特殊操作：
1. 在遇到特殊情况时，可采取紧急制动或手动控制无人机返航。
2. 在遇到设备故障时，应及时停机检查并联系专业人员进行维修。
12. 设备维护
日常维护：每次使用后，应清洁无人机主体，保持设备的干净整洁。同时，检查各部件是否有损坏或松动，并及时进行处理。
定期保养：建议每个月进行一次全面的设备检查和保养，包括更换磨损部件、清洁内部电路板等。
13.保修期限
本产品保修期为1年。在保修期间内，任何正常使用状况下之自然损坏，由本公司免费负责修护；
但若有下列任一情况者，则不在保修之列：
① 非经本公司允许，擅自进行维修而损坏；
② 任意加装或修改；
③ 不正确之操作或使用；
④ 环境条件异常，超过规格要求，致使损坏；
⑤ 人为蓄意之破坏；
⑥ 不可抗拒之天然灾害所造成之损坏。
14.维修范围
如果本电源在保修期内，因材质及制造技术上的错误而导致运行不正常，本公司将给予免费维修或更换。维修服务将包括各种劳力服务及任何必要的调整或更换零件等。
15. 限制条款
1．如果您在寄回该产品时，无法按出厂产品一致包装且在运输中受损，则同样不予保修。
2．如果属于以下几点，本公司一概不负责任：
① 对于火灾、地震、暴动、战争、恐怖袭击、第三者的行为及其他事项等引起的损坏；
② 客户的故意或过失、误用、其他异常条件下的使用等引起的损坏；
③ 对于本产品的作用或使用产生的附随性损害[业务的中断，事业利益的损失（包括使用仪器的损失、更换任何设备、装置或服务所产生的成本，或贵客户的索赔要求）]；
④ 对于应用本说明书的内容以外的使用方法而产生的损害；
⑤ 无论在任何情况下，如操作、清洁或保修，请务必遵守第七项所规定之安全守则；若有违反，而造成超出原设计、制造之安全顾虑时，本公司将不予负责。
