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机载设备

极“智”设备,造就绝对安全飞行

安全、易用、低成本,是解决用户友好性问题的关键

安全一直以来是航空器首要解决的问题,如何开展安全性分析、设计及评估,如何设计完整性监控以保证多余度系统有效工作等是安全性的核心,是澳门威尼斯的关键能力所在。

易用是解决用户友好性问题的关键,不管是对于无人机总体单位,还是对于最终用户,良好的使用性、维护性是产品能大规模使用的基础。 与此同时,澳门威尼斯不断研究探索,在满足安全性要求的同时大幅度降低了机载设备等产品的价格。

部件产品

多余度飞行控制计算机

高安全、高可靠、小型化、大存储

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双余度伺服控制器

冗余设计、高可靠度、高动态响应

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双余度电动伺服舵机 - 直线式舵机

高安全、简洁轻便、响应迅速

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双余度电动伺服舵机 - 旋转式舵机

密封式设计、简洁轻便、响应迅速

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270V双余度舵机伺服系统

高安全性、易维护性、强转换率

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灵巧作动器

低成本、小体积、轻重量、高安全

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28V舵机伺服驱动器

低成本 效率高 高安全

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无人机综合检测设备

自动化程度高、故障定位精准

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系统研制能力

按照系统工程和需求工程的理论和方法,研制大型复杂系统及分系统,要保证从功能架构设计到物理架构设计的系统或分系统最优。

显性的物理架构是设计的结果,而不是设计的起点。比如,分布式还是综合式、系统余度配置等级、系统监控检测手段及系统故障安全策略等。我们在这方面积累了大量的经验,包括有人军用飞机、有人民用飞机、无人直升机、无人固定翼飞机、导弹及巡飞弹等。

对于作动器等关键产品,我们会用到多种符合性方法进行验证。

按照民机适航要求的标准,包括SAE ARP4761、SAE ARP4754、RTCA DO254及RTCA DO178等,开展安全性设计与分析。按照适航符合性方法MOC0-MOC9,进行系统符合性验证。

对于高价值系统,故障检测及处理是最后的手段。

从设计上让产品处于最佳工况以提高寿命,从使用上全时检测产品状态、提取非正常特征状态、预测产品健康水平、适时维修等,都是提高产品使用寿命,最大化产品价值的手段。我们通过大量的传感器及算法,对关键产品进行健康监测及管理,极大降低了维护成本。

随着技术的进步以及飞行器使用场景的变化,我们需要不断提高无人飞行器对外界环境的感知能力,进而做出合理的应对。

比如在空中对突然产生的阵风进行感知和处理,对障碍物的感知和避障,对未知场地的感知和自主起降,对对抗环境的感知和处理等。我们搭建了一套适合中大型无人机的智能化套件,通过多种传感器(视觉、激光、毫米波)进行信息融合,可实现卫导拒止下的高精度定位,面向任务的路径在线规划以及异地自主起降等功能。

为了更好地实现工程应用,我们需要对物理世界进行数学抽象,进而进行定量计算、仿真和数字化控制。

因此,万物皆可建模,差异是建模的准确程度。比如对于控制系统来说,核心的是需要知道被控对象的动力学模型,才能进行很好的控制。一般的建模方法有机理建模、模型辩识及数据学习等。我们在无人直升机、旋翼、起落架等建模方面积累了大量的经验。

复杂系统需要先进行地面集成验证和半物理仿真验证,尽可能减少飞行试验的风险。

试验验证内容包括接口特性、控制精度、传输带宽、控制律、制导律、余度管理逻辑及故障安全策略等。经过多型产品的历练,我们在系统验证环境的搭建及系统验证试验的开展等方面积累了大量的经验。

领先技术能力

我们已经建立了一套完整的建模方法,并具备极强的工程实践属性。

直升机建模一直以来是学界和工业界的难题,我们也一直致力于直升机的精准建模。通过Flightlab进行机理建模,通过CIFFER进行模型辩识,通过试飞数据不断修正模型。

我们在该领域有大量实践,相信能够解决不同用户对于控制的需求。

控制理论追求的是对指令的精准执行和对扰动的鲁棒,控制算法从PID、LQR、H∞、自抗扰到MPC、深度学习等,通过我们在无人机上的大量实践,没有一种算法能够包打天下,只能从我们的控制目标出发来选择适宜的算法,或者综合多种算法以应对不同的场景。

我们有四余度、三余度、双余度飞控系统及伺服系统的研制经验,解决了大量工程实现上的问题,产品也经过了数千小时的飞行试验验证。

余度系统是提高系统安全性的重要手段,特别是在民机飞控系统上有大量使用,随着工业技术的发展、单套产品可靠性的提高,现在逐渐在减少余度配置的等级。余度系统管理的核心问题是如何保证多套相似或非相似产品的有效运行,保证系统有可接受的降级运行。

一个容易被忽视的多余度系统的问题是,如何保证单套系统的监控完整性。

常用的监控方式有比较监控和自监控。如果监控完整性不够,故障检测率FDR过低,故障通道不能切到正常通道工作;如果监控完整性太高,故障虚警率FAR过高,系统降级太快。所以一般要求系统的故障漏检率低于系统的失效率。

电气完整性(EI)包括信号完整性(SI)、电源完整性(PI)和电磁完整性(EMI),解决信号从发送端发出,经过传输路径到达接收端后仍能保持可分辨的完整或相对完整的信号问题。

如果能在电子产品的设计过程中,充分考虑这三方面的问题,就能保证电气特性,避免很多问题。

嵌入式系统的硬件是平台,主要功能通过软件实现。

从硬件层软件、操作系统到应用层软件,我们已经形成了成熟的架构,通过模块化配置,方便用户进行二次开发。通过形式化验证,保证了软件验证的完整性。经过大量型号使用,证明了软件的稳定可靠。

系统解决方案及案例

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TC9

700公斤级无人直升机,采用了双余度飞控系统方案及产品,经过上千小时的飞行验证,证明了系统的稳定可靠。

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T333

3吨级无人直升机,采用了三余度飞控系统方案及产品。

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TD550-550公斤级无人直升机

550公斤级无人直升机,采用了双余度飞控系统及产品。

未来产品

焕然一新,定义新一代无人机

为迎接未来挑战,澳门威尼斯飞控航电研发团队正在探索研制新一代“智能一体化机载综合平台”,这将是面向中大型无人机的高安全、可配置、集成化的机载设备平台。将集GPU、深度学习、MPC等新技术,并根据用户需求进行硬件平台开源与软件研发,满足多领域、多层次的用户需求。