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警用无人机系统方案

  深圳市大疆联创科技有限公司深圳市大疆联创科技有限公司2016-4 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://一、项目概要.................................................................................................................................................................3二、需求分析.................................................................................................................................................................5 长时间跟踪监控...........................................................................................................................................10 交通状况监控................................................................................................................................................13三、项目内容及技术指标.......................................................................................................................................... 15 (一)项目建设主要内容.................................................................................................................................. 15 1:项目配置清单........................................................................................................................................ 15 2:“游骑兵”警用高性能长航时 旋翼无人机系统...........................................................................16 机载侦察设备.........................................................................................................................................17 地面站系统...........................................................................................................................................19 COFDM图传设备...................................................................................................................................20 4G远距离图传设备................................................................................................................................ 23 采用氢燃料电池...................................................................................................................................25 高效率多旋翼飞行平台.......................................................................................................................25 四、售后服务.......................................................................................................★-●=•▽........................................................26 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://一、项目概要 无人机是近年来的一个热点,其在军事领域大放异彩,但他高昂的价格和复杂的维护,也限 制在其他行业的大规模应用。近几年来随着技术的进步、制造成本的降低,无人机逐渐开始步 入各行各业,警用无人机就是其中之一。警用无人机集“耳目”与“手足”于一身, 且价格低廉的特性吸引了各国政府的关注,具有广阔的发展前景。 警用无人机发展前景广阔,但动力系统极大限制了实用性 但目前警用无人机,尤其是多旋翼警用无人机,动力系统采用锂电池,能量密度,续航时 30分钟左右,极大限制了其实用性。动力系统已经成为警用无人机实用化的重大瓶颈。 直到氢燃料电池动力系统的出现。 氢燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置,基于电化学反应,其组成 与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电 解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部,因此,限制了电池容量。而燃 料电池的正、负极本身不包含活性物质,只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把 化学能转化为电能的极高效能量转换机器。 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://燃料电池一步将化学能转为电能,无需燃烧作用由于燃料电池能将燃料的化学能直接转化 为电能,因此,它没有像通常的火力发电机那样通过锅炉、汽轮机、发电机的能量形态变化, 可以避◆▼免中间的转换的损失,目前尚没有一项能源生成技术能如燃料电池一样将诸多优点集合 于一身:高效能。 由于燃料电池的原理系经由化学能直接转换为电能,而非产生大量废气与废热的燃烧作 用,现今利用碳氢燃料的发电系统电能的转换效率可达 40~50%;而氢燃料电池系统效率更 可超过 50%;若再将电池排放的废热加以回收利用,则燃料能量的利用率可超过85%。燃料 电池其能量转换率约为传统内燃机的 倍以上。高可用性。不管是满负荷还是部分负荷均能保持高发电效率;不管装置规模大小均能保持高发电效率;具有很强的过负载能力;通过与燃 料供给装置组合的可以适用的燃料广泛;采用模块化堆栈式设计,可灵活组合成不同大小与功 能的系统。高环境亲和力。氢燃料电池系统只排放超过饮用标准的纯净水。而且由于无燃烧作 用,系统的噪音远远低于传统内燃机。高可靠性。 由于没▲=○▼有燃烧作用以及活塞、汽缸等机械运动部件,燃料电池具有长寿命、高可靠性的特 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://点。其使用寿命高达 3000 小时以上,是普通内燃机、锂电池的 10 倍以上;其无故障连续 运行时间长达 1500 小时以上,达到内燃机数十倍;由于采用堆栈式结构,即使出现故障, 系统整体性能缓慢柔性下降,不会像内燃机那样突然熄火导致系统整体失效。 本项目的主要内容: 提供一套基于燃料电池技术的警用长航时无人机系统,系统可集成侦察、指挥、控制、防暴等 多种装备,利用燃料电池高能量密度、高可用性、高可靠性的特点,使得警用无人机能极大提 高实用性。高性能警用多旋翼无人机,将续航时间从过去仅 30 分钟左右一举提升到 时以上,过去仅能由人力完成的持续监视、大范围搜捕、紧急事件现场控制等任务,现在可以由无人机承担,极大节约警力、减少任务中的伤亡。 二、需求分析 高性能警用无人机任务场景 目前较好的警用多旋翼无人机空载续航时间最大仅 40 分钟左右,在携带了任务设备后,续 航时间下降到 30 分钟以内,减去起飞、返航、安全保障所需时间后,在现场上空仅能滞留 10 -15 分钟,发挥的作用相当有限,其飞控系统、任务设备的作用距离也都在 公里以内,仅仅只是一个“短期的瞭望塔”。 高性警用能无人机系统的飞行平台采用众宇动力的氢燃料电池动力“游骑兵”6 旋翼无人 机,可以大大延长续航时间及航程,真正做到超视距飞行。 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://燃料电池无人机与传统无人机对比 除了具备传统无人机所有的优点以外,还能完成过去无法完成的很多任务,可以将公安部门的 管控、威慑、打击、救援等能力快速、高效地投射到远方,完成许多过去无法借助无人机完成 的任务,具体 如下: 群体性事件现场控制城区一旦发生群体性事件,一般会伴随长时间的人群密集、交通拥堵、通讯中断等状况,车 辆进入会比较困难。传统无人机由于续航时间短、作用距离有限,难以自始自终发挥作用,即 使频繁更换电池、增加飞行架次,仍然有极大可能在无人机换班时丢失目标,无法做到 持续监视。甚至可能因为续航能力不足导致坠机等事故,加剧事态的严重性。 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://群体性事件会造成大面积、长时间的拥堵 而高性能警用无人机,凭借长续航时间和较大航程,完全可以从远处较为安全的地带起飞, 持续对群体性事件进行长时间监控、威慑,紧急情况下还可以凭借模块化结构,携带较多的非 致命武器对骚乱人群进行控制、隔离,充分发挥无人机的空中优势。 重点区域空中巡逻防控在城市交通日益拥堵、治安形势日益复杂多变的今天,单纯依靠各种地面车辆和水面船艇对车 站、广场等人群密集场所▪▲□◁的巡逻防控,已完全不能满足当前多时空、全方位和立体化的警务模 式了。但目前的警用无人机,由于受续航时间、航程的限△▪▲□△制,无法长时间停留在人群密集场所 上空进行巡逻。 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://车站、广场等重点区域的巡逻防控,需要长续航时间 而高性能警用无人机,可以凭借长续航时间的优势,携带高清侦查设备,对重点区域进行长时 间巡逻防控,甚至装上警灯、高音喇叭等心理战武器,对重点区域内的违法犯罪行为进行长时 间、不间断的直接威慑,而这是传统无人机难以做到的。 犯罪现场大范围侦查对于已知犯罪现场的侦查,是获取破案线索的重要手段。然而传统无人机只能在犯罪现场周围 视距范围的区域进行立体侦查,效果差强人意。 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://高性能无人机可以扩展侦查范围 高性能警用无人机可以利用大续航力、长航程的特点,将侦查半径扩展到 10 公里以上,搜索 面积则是过去的 100 倍,更容易获取痕迹、凶器等线索,大大提高破案效率。 大范围搜捕抓捕逃窜、藏匿到山区的犯罪嫌疑人这一类的行动,过去往往需要动员大量人力展开拉网式搜 索。传统警用无人机虽然也可以起到部分作用,但由于续航时间、航程较短,搜索范围极其有 限。即使发现目标,由于无法对目标进行持续追踪,反而起到“打草惊蛇”的负作 深圳市大疆联创科技有限公司Http://大范围搜捕需动员大量警力,无人机航程太短有时会起负作用 而高性能警用无人机可以按程序规划好的航线进行大范围搜索,搜索面积为传统无人机的 上百倍,一旦发现可疑目标就可以牢牢盯着目标,使其难以藏匿;甚至可以有意将其驱赶至容 易抓捕的地区,真正提高搜捕效率。 长时间跟踪监控通过对某些特定对象持续跟踪后引出主要嫌疑人的“引蛇出洞”式的抓捕任务,都需要用于跟 踪监控的无人机有很长留空时间,而这是传统无人机无法完成的。 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://引蛇出◇•■★▼动需要耐心,往往会有很长时间的跟踪监控 高性能警用无人机的长航时、长航程、模块化结构,可以搭载高清侦查设备、电子侦察设 备等对嫌疑人进行长时间持续跟踪,大大提 高任务的效率及灵活性。 各类复杂地形任务我国幅员辽阔,很多地区地形复杂,山脉、河流、湖泊众◆■多,这样的地区,传统无人机由于续 航时间、航程的限制,难以◆●△▼●发挥作用。 以武汉为例,长江宽度达 公里以上,众多的湖泊面积超过10 平□◁方公里,传统无人机执行 跨江、跨湖任务相当困难。 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://传统无人机难以在湖区、山区等复杂地形地貌区域执行任务 而高性能警用无人机完全可以克服大多数复杂地形的限制,完成各类传统无人机难以完成 的任务。 灾区救援洪水、泥石流、地震等自然灾害,往往会破坏大范围的交通条件,传统无人机由于续航距离短, 发挥作用有限。 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://严重自然灾害破坏范围很广 高性能警用无人机可以凭借长续航时间和长航程,对灾区进行大范围、全方位侦查,并可 灵活改变为载重模式,投放较多的通讯器材、血浆等重要物质,大大提高救灾效率。 交通状况监控随着我国城市化进程的加快,交通拥堵现象日趋严重。传统无人机续航时间短,难以长时间监 控交通状况。 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://交通拥堵往往会持续很长时间 高性能警用无人机一次出动可以长时间大范围监控交通状况,实时传输大量的周边道路信息帮 助拥堵现场的疏导工作。 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://三、项目内容及技术指标 (一)项目建设主要内容 1:项目配置清单 配置清单 序号 说明 产品 数量 众宇“游骑兵”公安专用无人机 采用世界领先的2015 最新一体成型机身, 机身自重为同类机身的五分之一。具有自 重极轻,机体坚固的特点。稳定、专业、 实用。插拔式结构,便于携带;展开少于 双光光电吊舱三轴稳定云台系统,36 倍变焦,1080P 可见光机芯, 640*380 热成像机芯,重量1.8KG 数字图传cofdm 高清图传,10 公里半径 4G远距离图传 支持3 张4G 网络分包同时传输数据流到中心 中心接入数据服务器远程管理,支持数据流★△◁◁▽▼集成,并解码显示 地面站系统900M 电台、地面站控制系统,高亮;航线 规划,视频图像,飞机参数 配件航空箱、电池(地面站、遥控器)、装配 工具、备用桨(一套) 深圳市大疆联创科技有限公司Http://:“游骑兵”警用高性能长航时 旋翼无人机系统模块化燃料电池无人机“游骑兵”燃料电池动力多旋翼无人机 起飞重量小于 15 千克,任务载荷 1-3 千克 轴距 1.55 米,高度 0.95 巡航速度30 千米/小时 最大飞行高度海拔 4000 千克载荷续航时间高于2.5 小时,带 2-3 千克载荷续航时间高于 1.5 小时 可用任务半径大于 10 千米 具有导航定位功能,航线规划功能,沿规划航线次序巡航,水 平航迹控▽•●◆制精度1.5 Sm,垂直航迹控制精度0. 5Sm 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://具有自动起飞自动降落,可在多种工作模式自由切换 模块化设计,可快速更换为锂电池状态,该状态下任务载荷能力为3-5 千克 起飞准备时间小于 15 分钟 再次起飞时间小于 20 分钟 搭配 T5-300、T9-300 燃料模块各一套 燃料加注时间小于 20 分钟 系统寿命大于 2000 飞行小时,大修间隔大于 500 飞行小时 尾气排放标准为零污染 机载侦察设备系统特点 采用两轴陀螺稳定平台,可有效隔离运动载体的各种振动、起伏、颠簸,消除图像的模糊和 晃动; 配置连续变焦可见光摄像机,可为观察者提供大的观察视野和场景,成像质量高; 提供标准的通讯接口,方便与无人机、有人机等载体通讯,安装调试方便; 高集成化设计,控制电路内置。 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://主要规格: 可见光摄像 CCD芯片 1/2.8 英寸 HAD CCD 像素 1920x1080 镜头 30 倍光学变焦,焦距f=4.3-129mm,可 以换大一点的高清一体机 可视角度 63.7 -2.3 度(广角-望远) 红外热成像 热成像器 非制冷 VOx 微测热辐射计 FPA 数字视频显示格式 640 512像元间距 17 波长范围7.5 镜头35 mm f/1.2 稳定平台 稳定精度 2mrad(1σ) 搜索范围(方位) Nx360 搜索范围(俯仰) -110~+20 俯仰最大角速度 60/s 方位最大角速度 60/s 电气接口 视频输出 PAL 通讯控制 RS422 电源 外接电源 12VDC 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://额定功耗 15W,峰值30W 环境条件 工作温度 -30~+60 存储温度 -40~+70 重量 2.1Kg 尺寸 Φ138mm225mm(不包含减振装置) 地面站系统具有控制机载云台的全部控制功能 可实时接收和显示重要的飞行器遥测数据使操作人员脱离地 面站也能实时掌握飞行器空中状态; 多种紧急情况保护设计:失控返航、低电报警、低电返航、低 电降落,具有一键自动起飞,一键自动降落,一键返航; 抗干扰性能:采用数字加密技术,防止同频干扰; 具有 AV\HDMI 输出接口,可实时输出视频信息。 采用军用级别三防 PC 做主体,配置军用级三防防护箱,可接 收、显示、存储视频以及飞行器实时飞行轨迹; 具有 HDMI 输出 1080P 高清视频。 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://图传设备无线图传发射机支持最大分辨率:1080P/25-60fps 高清图像传输; 无线图传发射机最大可传输距离10 公里; 无线图传发射机具有功耗低、体积小、重量轻、携带方便; 无线图传发射机采用高强度铝合金机壳,方便散热; 无线图传发射机传输视频图像清晰、性能稳定; 输出频率范围:300MHz~450MHz,560~760MHz,或根据客户要求定制; 射频带宽:1.5/2/4/6/7/8MHz 可调; 输出功率:150mW~200mW; 载噪比C/N:30dB 22dBm;二次谐波:

  52dBc; 加密方式:AES/ALLTECH Basic Scrambling; 调制方式:COFDM; 星座调制:QPSK,16QAM,64QAM 可选; 前向纠错码率:1/2,2/3,3/4,5/6,7/8 可选; 载波模式:2K; 保护间隔:1/▲●…△32,1/16,1/8,1/4 可选; 功率平坦度:全频段1dB,8MHz 内0.5dB; RS232 控制接口:标准RS232 电平,9600,8,N,1; RS232 数据接口:标准RS232 电平,支持1200~115200; HDMI 版本:HDMI 1.3; 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://协议:支持; 音视频速率:64, ▼▲96,112,128,160,192,224,256,320,384Kbps 可调; 音频编码模式:MPEG1 Layer2; 视频分辨率:最低720480/60i(720576/50i );最高19201080/60P 自适应; 视频编码方式:H.264; 视频速率:500kbps-16.68Mbps 自适应; 格式:YCbCr4:2:0; 工作电压:DC7V~DC16.8V; 工作电流:0.; 工作温度:-25~55; 存储温度:-40~70; 1080P 高清接收机 支持SATA/SD 盘录像存储功能;广播级全高清H.264 音视频编码质量; 支持ABS/AES 数据解密; 采用全高清H.264 解码,支持最大分辨率1080P; 支持HDMI、SDI、CVBS 等输出接口; 电源部分 供电: AC 220V/DC 12V; 工作电压 AC220V20V 工作电流 1. 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://图像接收部分 分集接收: 采用空间分集接收,可双天线/2.5/6MHz/7/8MHz 可调 接收灵敏度 -96dBm~-20dBm@8M/-106dBm~-20dBm@2M 解调方式 COFDM 解密方式 AES/ALLTECH Basic Scrambling 输出视频制式 PAL/NTSC 视频解码标准 兼容H.264/MPEG-2,双解码自适应接收 音频解码标准 ISO/IEC11172-3 MPEG-1、ISO/IEC13818-3 MPEG-2(Layer I&II) 最大分辨率: 支持1920*1080; 接收灵敏度: -96dBm~-20dBm@8M/-106dBm~-20dBm@2M; 视频输出接口: 具有HDMI、ASI、色差信号、模拟复合信号; 网口TS 流输出 RJ45; 设置接口: RS232; 射频接口: 工作温度:-35C~+60C; 环境湿度: 不小于95%; 显示部分 TFT 液晶屏 1.8 262K 线 像素 外观特性 外观尺寸 482mm360mm44mm 设备重量 4.5kg 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://远距离图传设备 DJLC-T100 发射端 DJLC-T100 是基于多链路聚合技术和H.264 编码技术的实时视频传输终端。T100 搭载的视频编码 引擎可提供稳定的广播级视频质量。T100 有三个内置4G 模块和一个外置USB 模块,同时支持有线网络 接入。高可靠性的链路聚合技术能最大限度地汇聚所有网络链路带宽来实时传输高清视频。约600 重量、小巧的设计、简洁的触控屏用户◆◁•界面使T100在拥有高性能的同时具备适应各种场景的便携性要求。 服务器软件DJLC-RJ16 可同时接收和分发多路视频流。T100 为移动新闻采集、户外直播和应急指挥提供 了设备基础。 DJLC-T100 技术特性 可选支持HDMI 或SDI 视频输入接口; 使用3.5 寸液晶触摸屏控制 支持输入视频格式自动识别; 支持输入视频预览; H.264 视频编码,AAC 音频编码; 支持TD-LTE、FDD-LTE、WCDMA 等多种网络制式,支持多链路聚合传输模式; 支持WIFI 和LAN 接入; 支持前向纠错,最高容错率达75%; 可根据网络带宽切换编码分辨率及帧率; 低时延,信号采集到解码终端播放延时约2000ms; 支持3.5mm 音频输入输出接口; 使用内置电池或外接电源供电; 可选支持外接天线; 通过热靴或配件配合各种小型摄像机使用; 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://技术规格 支持网络 USB接口外接模块,支持◁☆●•○△模式:TDD-LTE、FDD-LTE、WCDMA WIFI外接模块:IEEE 802.11a/n/g/b Ethernet10M/100M:本地网口 输入 视频: 输入•☆■▲接口:HDMI 或SDI(可选) 视频制式:PAL/NTSC 音频: 一路立体声 HDMI 嵌入或LINE 编码视频: 编码标准:H.264 精度:8bit支持分辨率:720*480、720*576、1280*720、1920*1080 码率:0.5~12Mbps 音频: 编码标准:AAC 采样码率:48KHz 编码码率:128Kbps 双声道 系统时延 约2000ms 控制 触摸屏控制、服务器远程控制 物理特性 尺寸:36*112*155mm 重量:0.6Kg 电源:内置电池:1 小时 外接电源:DC 9~16V/2A 功耗:15W 工作环境 运行温度: -10~40 运行湿度: 5%~90%(非冷凝) 储存温度:-20~60; 储存湿度:0%~95%(非冷凝) 其它配件航空包装箱、电池、备用桨一套、装配工具 燃料电池地面维护设备 系统相关的耗材 无人机培训教材及课件 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://采用氢燃料电池本项目的最大创新,是将先进、高效的氢燃料电池应用于警用无人机,获得长航时、长续航时 众宇动力的空冷燃料电池平台动力系统采用众宇动力成熟的风冷燃料电池平台,其特点为: 专为无人机动力优化 世界一流的功率密度 使用寿命大于等于 4500 小时。 高可靠性 从批量生产的角度来进行电池设计 高效率多旋翼飞行平台基于众宇动力的“游骑兵”无人机,专门针对燃料电池动力进行优化。平台采用模块化设计, 可灵活在各★◇▽▼•种任务载荷、锂电池动力及燃料电池之间切换,获得不同的续航时间、任务载荷及 飞行性能。 深圳市大疆联创科技有限公司 Http://超视距任务飞行控制及任务支持系统本项目最大的特色为长航时及长航程,使得多旋翼无人机首次具备了超视距任务能力,所搭配 任务设备可支持飞机在视距外执行相关任务。 四、售后服务 大疆联创为客户提供支持及培训:指派 系统操纵培训,直到客户人员考核通过。大疆联创为客户提供全天 24 小时的电话技术咨询和三次▪…□▷▷•免费上 门服务(一月时间内)。 向客户提供无人机系统软件升级。 向客户提供无系统整机一年保修。 向客户提供动力系统终生维护。

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