Droni se s svojo edinstveno prilagodljivostjo in zmogljivimi funkcijami pogosto uporabljajo na številnih področjih, kot so fotografija, geodetstvo, zaščita kmetijskih pridelkov, logistika in distribucija. V kompleksnem sistemu dronov je vezje nedvomno ena najbolj kritičnih jedrnih komponent, ki povezuje in usklajuje različne komponente, da zagotovi stabilno in učinkovito delovanje drona.
Vrste in značilnosti vezij za drone
Obstajajo različne vrste vezij za drone, razvrščene po materialu. Toga vezja so izdelana iz materiala epoksi smole, ojačanega s steklenimi vlakni, ki ima odlično električno izolacijo in visoko mehansko trdnost. Lahko prenesejo tresljaje in nekatere zunanje udarce med letom drona, kar zagotavlja stabilno delovanje vezja. Običajno se uporabljajo v matičnih ploščah brezpilotnih letal s fiksnimi krili in nosilnih ploščah za nekatere elektronske komponente. Fleksibilna vezja so izdelana iz poliimidne ali poliestrske folije kot surovin, ki imajo visoko fleksibilnost in jih je mogoče prosto upogniti in zložiti. Zaradi te lastnosti imajo veliko prednost pri brezpilotnih letalih z več rotorji, saj lahko fleksibilno povežejo motor brezpilotnega letala in sistem za krmiljenje leta, izpolnjujejo zahtevne zahteve po ožičenju kompaktne prostorske postavitve brezpilotnega letala in zmanjšajo težo trupa, s čimer izboljšajo zmogljivost letenja. Kombinacija togega in fleksibilnega vezja združuje prednosti obeh. Togi del je opremljen z jedrnimi čipi, ki zahtevajo visoko stabilnost, medtem ko fleksibilni del omogoča fleksibilno povezavo in optimizirano postavitev. Široko se uporablja v-dronih višjega cenovnega razreda, zlasti v industrijskih brezpilotnih letalih, ki zahtevajo izjemno visoko zanesljivost in izkoriščenost prostora.
Struktura ene plošče, razvrščena po plasteh, je preprosta in stroškovno -učinkovita ter se uporablja v nekaterih začetnih ali funkcionalno osnovnih brezpilotnih letalih za doseganje enostavnega nadzora motorja in funkcij prenosa signala. Obe strani dvojne plošče imata linije iz bakrene folije, povezane z metaliziranimi prehodi, kar močno izboljšuje fleksibilnost ožičenja in izpolnjuje zahteve za srednje zahtevno zasnovo vezja. Običajno se uporablja v potrošniških dronih in opravlja naloge interakcije signalov med sistemi za nadzor letenja in različnimi senzorji. Večslojne plošče so sestavljene iz treh ali več plasti prevodnih in izolacijskih plasti, ki so izmenično zložene. Z nenehnim obogatitvijo funkcij dronov in nenehnim izboljševanjem zahtev glede zmogljivosti postaja uporaba večplastnih plošč v-dronih višjega cenovnega razreda vse bolj razširjena. Na primer, pri profesionalnih geodetskih brezpilotnih letalih lahko več-plastne plošče tesno povežejo visoko-natančne module GPS, zapletene čipe za zajemanje in obdelavo slik ter visoko{10}}zmogljive procesorje za nadzor letenja, da dosežejo visoko-hitro interakcijo in natančno obdelavo množičnih podatkov, kar zagotavlja, da lahko dron natančno izvaja geodetske naloge.
Oblikovalske točke vezja drona
Zasnova tiskanih vezij za drone se sooča s številnimi izzivi. Prvič, obstaja prostorska omejitev. Ohišje drona ima omejen prostor, vezje pa mora biti visoko integrirano v ozkem prostoru. To od načrtovalcev zahteva, da natančno načrtujejo položaj vsakega čipa, kondenzatorja in upora, ko postavljajo komponente, in da povečajo prihranek prostora z uporabo mikro pakiranih elektronskih komponent in metod kompaktnega ožičenja. Hkrati je treba zagotoviti, da je pot prenosa signala med posameznimi komponentami najkrajša, kar zmanjša interferenco in slabljenje signala.
Drugič, ni mogoče prezreti vprašanja odvajanja toplote. Med letom drona neprekinjeno delovanje elektronskih komponent na tiskanem vezju ustvarja veliko količino toplote, še posebej pri visokih obremenitvah. Če toplote ni mogoče pravočasno odvesti, bo to resno vplivalo na delovanje komponent in celo povzročilo poškodbe komponent. Zato je treba pri načrtovanju vezja razumno načrtovati pot odvajanja toplote, uporabljati materiale z dobrimi zmogljivostmi odvajanja toplote, kot so kovinske podlage, in oblikovati učinkovite strukture za odvajanje toplote, kot so dodajanje hladilnih odvodov, optimizacija zračnih kanalov itd., da zagotovimo stabilno delovanje vezja pri ustrezni temperaturi.
Poleg tega je zasnova zanesljivosti ključnega pomena. Droni so pogosto v zapletenih okoljih letenja, soočeni z različnimi dejavniki, kot so vibracije, udarci, visoke in nizke temperature ter spremembe vlažnosti. Vezje mora imeti izjemno visoko zanesljivost, da lahko dron normalno leti v različnih težkih pogojih.
Scenariji uporabe vezij za drone
Na področju aerofotografije igrajo vezja dronov ključno vlogo. Z natančnim nadzorom hitrosti motorja in položaja leta lahko dron stabilno lebdi in se giblje prožno, njegova kamera z visoko-ločljivostjo pa zajema visoko{2}}kakovostne slike. Modul za obdelavo slikovnega signala na vezju obdeluje in prenaša slike, ki jih posname kamera, v realnem času, kar zagotavlja, da lahko fotografi pravočasno pridobijo jasne slike, zagotavlja edinstvene perspektive za filmsko in televizijsko ustvarjanje, snemanje turistične pokrajine itd.
Brezpilotna letala za zaščito kmetijskih rastlin se zanašajo na tiskana vezja za nadzor natančnega škropljenja pesticidov ali gnojil. Vezje za nadzor letenja natančno prilagodi hitrost pretoka in kot škropljenja šobe glede na prednastavljeno pot in nadmorsko višino, skupaj s povratnimi informacijami senzorjev o terenu in statusu rasti pridelka, da doseže učinkovite in enotne operacije zaščite rastlin. To ne samo izboljša učinkovitost kmetijske proizvodnje, ampak tudi zmanjša odpadke pesticidov in gnojil ter varuje ekološko okolje.
Kar zadeva logistično distribucijo, vezje brezpilotnega letala usklajuje načrtovanje poti leta drona, nakladanje in razkladanje tovora. S komunikacijo z zemeljskimi baznimi postajami lahko brezpilotna letala natančno dostavijo blago na določene lokacije, izboljšajo učinkovitost dostave, ublažijo prometne zastoje in pokažejo pomembne prednosti, zlasti na oddaljenih območjih ali pri nujnem prevozu materiala.