與此同時,呼和浩特航拍培訓(xùn)搭載的云臺通常需要有較大的旋轉(zhuǎn)角度來完整拍攝電力設(shè)備的狀態(tài),要求所設(shè)計的拾取線圈盡量隱蔽,以減少對照片拍攝的干擾,提高故障識別精度。另外,為了保證飛行平穩(wěn),還要求副邊部分不會對無人駕駛飛機(jī)產(chǎn)生額外的阻力。但是,學(xué)者的研究均采用圓形線圈耦合機(jī)構(gòu),尺寸過大,傳輸功率和效率過低,耦合能力較弱。對副邊輕量化有效無人機(jī)無線充電系統(tǒng)有待進(jìn)一步研究。這種無人機(jī)充電功率高,停靠的固定機(jī)場有自動對中機(jī)構(gòu),降低了對磁耦合機(jī)構(gòu)抗偏移的設(shè)計要求。目前,固定機(jī)場廣泛采用雙推桿模式,實現(xiàn)無人機(jī)的準(zhǔn)確對中。無人駕駛飛機(jī)著陸時,首先根據(jù)圖像識別定位著陸,然后通過X和Y軸固定架固定在充電位置。機(jī)場著陸充電時,呼和浩特航拍培訓(xùn)大偏移只有mm級,所以無人駕駛飛機(jī)在進(jìn)行無線充電時,耦合結(jié)構(gòu)的偏移設(shè)計不需要考慮抗大偏移特性,主要滿足能夠大功率充電、耦合結(jié)構(gòu)輕量化、隱蔽等結(jié)構(gòu)特點。無人駕駛飛機(jī)的接收裝置安裝在無人駕駛飛機(jī)旁邊的框架下,既能滿足無人駕駛飛機(jī)巡檢時不會干涉攝像機(jī)的工作,又不會增加無人駕駛飛機(jī)的阻力,質(zhì)量很小。
考慮到云臺和質(zhì)量的影響,對耦合機(jī)構(gòu)的輕量化和隱蔽性提出了更高的要求。因此,研究人員針對上述問題,提出了應(yīng)用于無人機(jī)無線充電方案的耦合裝置,在滿足大功率有效充電的同時,具有輕量化、隱蔽等優(yōu)點,采用COMSOL模擬分析耦合結(jié)構(gòu)的磁場分布,其次,設(shè)計了系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和參數(shù),通過制作樣機(jī)實際驗證了系統(tǒng)的性能。研究表明,該無線充電系統(tǒng)在系統(tǒng)輸出功率為100W時,工作效率可達(dá)80.27。設(shè)計的耦合機(jī)構(gòu)具有重量輕、干擾小、耦合系數(shù)高的特點,呼和浩特航拍培訓(xùn)為大功率巡邏無人機(jī)無線充電方案的設(shè)計提供了有益的參考。