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四种无人机长续航解决方案综合分析

2019-08-05 作者:Challey
导语:无人机的续航能力一直是制约其使用的重大因素。普通锂电池小型无人机一般的续航只有15-30分钟,目前轴距超过50cm的可以做到40分钟左右。但是对于希望长时间飞行在空中的需求来说,还是远远不够。

无人机的续航能力一直是制约其使用的重大因素。普通锂电池小型无人机一般的续航只有15-30分钟,目前轴距超过50cm的可以做到40分钟左右。但是对于希望长时间飞行在空中的需求来说,还是远远不够。

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目前对于长续航的解决方案有四种:

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一、系留无人机

长续航是个难题,国内有人就想了一个电子,干脆由地面供电,永久续航,此“解决方案”称为空中系留无人机,用一根线系在无人机上,然后在地面通过发电机或者市电对其进行充电。

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系留无人机的主要应用场景有:空中通信、空中救灾等。

国内有利用系留无人机搭建空中基站,应急指挥,空中救灾等。

https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1565003950246&di=64567e0cc1e9e5bc9c693ec543a46025&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fwww.droneyee.com%2Fuploadfile%2F2017%2F0224%2F20170224013045169.jpg

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台南市消防局于2019413日成立了全台首创的无人机救灾中心,由首支义消通讯中队负责训练、出勤,再与长荣大学合作,持续开发对救灾最有利的无人机功能。其中就有系留无人机。

http://www.yuchen360.com/uploadFile/ueditor/image/20190514/74791557803989947.jpg

法国无人机制造商Elistair2018年完成了200万欧元融资,由Starquest Capital及其他历史投资方投资,主要方向是系留无人机,在空中监视和临时通信中继市场颇为成功。业务遍布30多个国家,在法国和旧金山赢得了多项奖项和比赛,并得到法国国防采购机构和欧洲财政支持项目H 2020的支持。

http://www.yuchen360.com/uploadFile/ueditor/image/20180122/40491516609565106.jpeg

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虽然系留无人机有一定的应用场景,但笔者认为,这始终是一种折中生硬的无人机续航解决方案,而且对无人机的飞行造成很大的不便,这种解决方案应该注定是没有未来的。

二、氢能源无人机

氢能源无人机在2015年就有人做出了四小时续航的样机,这两年得到了长足的发展,在今年深圳举办的世界无人机大会展览上,一个韩国公司的氢能源充气罐有比较好的市场,与大疆、科卫泰等有合作,续航可以达到85分钟-2小时。

据说这家公司的年销售额超过一千亿人民币了。,详情请看上次yabo亚博手机--任意三数字加yabo.com直达官网网的报道《无人机行业十大发展趋势 | 《无人机行业之路在何方》独家分析二》。

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制约氢能源市场发展的因素在于充气不方便,这需要完善的化工产业链。上面的韩国公司是直接卖氢气罐的,而且是直接从韩国发货,不在国内生产,这对于大量使用的场景也会产生诸多不便。

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三、太阳能无人机

这是一个让人激动的解决方案,而且得到了突破,西北工业大学的魅影太阳能无人机在2018年实现了19小时34分的续航记录,而在最近实现了27小时37的续航记录。

https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1565006297348&di=39099a6e193bb77ee24a89770335fb37&imgtype=0&src=http%3A%2F%2F5b0988e595225.cdn.sohucs.com%2Fimages%2F20190320%2Fba7782c6324c48b9836a578a6ad67a71.jpeg

大家应该早就听说过Facebook的高空太阳能无人机解决方案,那是一个庞大的计划。

Facebook于去年6月正式埋葬了代号为Aquila的无人机项目。当时,媒体报道称这是Facebook无人机计划的终结。但是该公司从未放弃。去年10月,有报道称,Facebook在关闭自己的无人机项目之前,已经在计划与欧洲航空巨头空客进行联手测试。

2019123日消息:综合外媒报道, Facebook正与航空巨头空中客车合作,在澳大利亚进行相关无人机测试,并开发太阳能无人机,以便在全球范围内实现互联网连接。

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https://inews.gtimg.com/newsapp_bt/0/4136271742/641

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个人觉得Facebook的太阳能无人机可能是个遥远的计划,依然面临再次埋葬的风险,而成为不可能完成的任务,相比,我们国内的太阳能无人机在可落地的实践应用中获得了长足的进步,这是值得庆贺的事情。

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四、激光充电无人机

上个月有消息说,我国已经成功地突破了短距离激光充能技术。据了解,中国目前已经可以做到使用光纤供电系统,利用发射的自由电子激光波束系统来给飞行器进行充能,在相关实验当中,技术成果已经得到了验证,使用了这套技术,对我国研发的某类型军用无人机进行了充能试验,成功将其两小时的续航提升至48个小时,目前这项技术只能够做到短距离充能。

https://inews.gtimg.com/newsapp_bt/0/9854136101/1000

而在201893日英国《新科学家》周刊网站发表了戴维·汉布林的题为《美国陆军正在制造可以无限期飞行的激光动力无人机》的报道

美国陆军正在研究用激光为飞行中的小型无人机提供动力,从而把无线充电提升到新的高度。

位于马里兰州的美国陆军通信电子研究发展工程中心正在开发一种结合了现代激光和高效光伏电池的输电系统。其目的是从500米以外提供动力——这足以让无人机获得无限续航能力,不论它是在基地上空进行巡逻,还是对车队行车全程进行监视。这个系统的工作原理是向无人机的光伏电池发射激光,光伏电池把光转化为电能。

http://upload.cankaoxiaoxi.com/2018/0905/1536123959969.png

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http://upload.cankaoxiaoxi.com/2018/0905/1536123998838.png

美军正在研发中的为固定翼无人机和四旋翼无人机激光充能示意图

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http://upload.cankaoxiaoxi.com/2018/0113/1515809811653.jpg

加州理工大学研制的蝙蝠yabo亚博手机--任意三数字加yabo.com直达官网

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其实,激光充能很多国家都在进行研发。

俄罗斯于201610月完成了激光充能试验。据俄新社报道,俄“能源”火箭航天公司成功地利用激光充能系统在一小时内,为1.5千米外的手机充了电。

以色列拉斐尔先进防务系统有限公司在2018年巴黎航空展上公布了一种用于发现和摧毁无人机的雷达和激光系统。这也是激光能量的一种应用。

而在太空上,中美俄都实现了激光制动卫星技术。

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可见,激光充能大多用在军事方面,而能否民用,要看技术的演变和普及。

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系留、氢能源、太阳能、激光充能,综合这四种无人机的长续航解决方案,我们分析:

氢能源与太阳能将在民用市场得到长足发展,氢能源在2小时左右的续航方面会有较大的发展,而太阳能在超过24小时的高空无人机方面将会有很大的市场,在0.5-24小时内的太阳能无人机技术,加上自动充电(类似于特斯拉的自动换电池技术)将可能成为未来最大的潜力市场,至于激光充能,由于技术与成本问题,应该在军事上应用最为可能,而系留无人机注定成为一种过渡性质的解决方案。

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在无人机的长续航方面,某疆似乎只有微创新,没发现往这方面进行研究,这是业界的可惜。

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原创
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Challey
IT前沿技术发烧友,无人机爱好者,非习惯性思维,市场深度分析,独特观点。

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