《表3 无人机有效载荷功耗估计表》

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《一种基于系留无人机的图像遥测系统设计》

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电源转换器实现从柴油发电机输出电压到无人机动力电压以及机载设备电压的转换，为减小传输电缆的重量，无人机和机载设备采用同样的电压，因此要求机载设备使用能够兼容（20～50）V供电电压的宽电压DC/DC模块。无人机电机耗电量较大，此时系统输出功率约为5000W，电源转换器体积约为300mm×150mm×50mm。同时，还需增加50V的10000mAh的锂电池，保证无人机载系统在供电电缆切断后或意外中断后能有6min时间正常起降。无人机有效载荷经DC/DC转化后采用+24V电池供电，在装置内部实现电压的二次变换，其中遥测编码器采用+5V供电，遥测发射机采用+10V供电，摄像头采用+12V供电，表3是各部分的功率需求。若考虑二次电源的转换效率为75%，则功率需求约为44.1/0.75=58.8W，若采用24V电源供电，则电流需求为58.8/24=2.45A，无人机有效载荷功耗见表3。除此之外，还需要增加系留电缆供电与电池供电转换装置，该装置用于地面供电与机载电源供电的转换，采用8个继电器分别对8个电机供电进行控制。继电器由地面电源控制，而继电器开关连接在电池供电回路中，如图6所示。无人机开始工作时由地面线缆通过脱落插头给电机供电，同时也驱动继电器线圈使得继电器断开（继电器采用常闭触点），当工作完成转入电池供电时，采用控制电磁解锁或机械力解锁的方式进行解锁，将线缆与无人机脱落插头脱开，地面供电中断，继电器恢复常闭状态，此时由机载电池接通供电，在6min时间内完成无人机降落。