无人机有效载荷设计转向

作者：VAL ZAROV，JACOB SEALANDER

由于SWaP对于无人机（UAV）如此重要，因此目标是优化设计。传统上，系统集成商为商业现货 （COTS） 供应商提供固定的规格。更好的方法是让硬件供应商尽早参与系统设计过程。

在高海拔地区，长航时（HALE）平台的尺寸、重量和功率（SWaP）是关键，重量和功率通常是最关键的。额外的重量会影响能力并减少飞行时间。必须消除每一个不必要的磅和瓦特。由于SWaP对于无人机（UAV）如此重要，因此目标是优化设计。传统上，系统集成商为商业现货 （COTS） 供应商提供固定的规格。更好的方法是让硬件供应商尽早参与系统设计过程。这已被证明可以显著降低成本和SWaP，提高可靠性，降低设计风险，并消除过时。

例如，对于全球鹰，诺斯罗普·格鲁曼公司与COTS供应商合作，在控制飞机飞行的集成任务管理计算机（IMMC）和高级任务管理系统（AMMS）上合作，该系统充当机载有效载荷传感器的中央数据接口，并将数据中继到无人机通信链路。诺斯罗普·格鲁曼公司的HALE企业之所以成功，部分原因在于它利用了供应商的专业知识，促进了与供应商的真正对话。好处很多：外形尺寸的改进、数据安全性、满足计划可负担性目标、供货寿命和产品可用性。最近的一些例子强调了COTS供应商和系统集成商之间的密切通信如何优化无人机解决方案。

诺斯罗普·格鲁曼公司鼓励其HALE企业平台的供应商提供他们对子系统架构优化的见解和建议。这种方法显著改进了最新一代IMMC的设计。关于上一代IMMC的讨论表明，随着无人机的发展，系统的安装/拆卸变得太耗时了。这个简单的输入引导我们评估安装过程。

早期的IMMC使用滑动/堆叠方法。该装置的安装和拆卸非常繁琐，并且阻碍了冷却气流。通过深入了解平台的配置，供应商使用替代安装技术完全重新设计了盒子，并改进了热性能，大大缩短了平均更换时间（MTTR），同时提高了系统可靠性。

在战斗环境中飞行的无人机需要高数据容量来应对数据安全问题。技术最佳点向固态介质的转变带来了另一个挑战：如果数据存储单元存在性能问题，则必须在删除之前对所有潜在的分类数据进行清理。过去，磁带驱动器和磁性存储介质的数据清理涉及将特定数据模式写入所有非易失性位置，以确保成功擦除数据。因此，此系统上现在提供了足够的低级访问（绕过配置），以便在不违反制造商保修的情况下实现适当的数据清理。

与无人机系统集成商的开放式通信如何实现最佳设计的另一个例子是在追溯性架构审查过程中发现的。通过与客户的对话，COTS供应商可以识别随着时间的推移被证明是不需要的或技术上被取代的功能。例如，如果可以通过以太网传递通过接口发送的数据，则可以删除这些接口。删除这些功能提供了一种经济高效的方法，可以提高产品可用性，提高可靠性，同时简化物流，而不会带来风险或技术更新的费用。与添加功能的技术更新不同，从以前认证的解决方案中减去功能消除了重新鉴定的需要。结果是改进了平均故障间隔时间 （MTBF）、降低了拥有成本并扩展了产品可用性/支持。

审核编辑：郭婷