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迪拜“空中的士”Air Taxi的大蛋糕,石英晶振行业的老板们能吃几口?

来源:http://www.konuaer.net 作者: 2017年06月22
     阿联酋-The United Arab Emirates,阿拉伯的一个联合酋长国,《一千零一夜》故事的发源地之一,迪拜(Dubai),曾经的走私黄金到印度的一座阿联酋城市,如今已成为全球性国际金融中心之一, 是东、西方各资本市场之间的桥梁,同时也成为了享誉世界的物流、贸易、交通运输、旅游和购物中心,拥有世界第一家七星Aburj Al Arab帆船酒店,世界最高的摩天大厦-哈利法塔…迪拜正以近乎世界记录的特色吸引了全世界的目光。迪拜道路与交通局(RTA Dubai, UAE)2016-2020年的战略规划以及迪拜在智能驾驶领域的规划,要将迪拜打造成全球最智慧城市,即在2030年25%的交通通过无人驾驶技术实现。
 
  日前,来自德国的航空初创公司Volocopter宣布了跟RTA Dubai签署合作协议的消息,Volocopter将在2017年第四季度在迪拜市场投入该公司旗下的18旋翼飞行器并由此展开空中出租车服务测试,如果测试顺利,Volocopter的下个目标是量产,并把飞行器应用到既定的短途路线运输上。该公司声称,连美国太空总署(NASA)都有兴趣起用这类无人驾驶飞行器“解决矽谷每日交通挤塞的问题”。

   
   无人飞行器在当下已经是连3岁的小童鞋都会操作的玩具之一,玩具级的飞行器多数为四轴飞行器,能接收遥控器发送过来的指令,控制四个马达带动带动桨翼,在空中飞行或停留。

  多轴飞行器由遥控、飞控、航拍、动力系统等不同模块构成,根据不同产品的等级需求,会采用不同的CPU内核。例如小四轴的飞行主控因功能单纯,体积小,必须同时整合遥控接收,飞行控制及动力驱动功能;中高阶多轴飞行器则采用内建 DSP 及浮点运算单元,负责飞行主控功能,驱动无刷电机的电调(ESC)板则采用MINI5系列设计。无人机产业链包括整机制造商,和为无人机提供芯片、飞控、电池、传感器、GPS、陀螺仪、数据系统、图像传输系统、电子元器件等硬、软件的供应商。
    石英晶体谐振器,是一种机电器件,是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。这种晶体有一个很重要的特性,如果给它通电,它就会产生机械振荡,反之,如果给它机械力,它又会产生电,这种特性叫压电效应。石英晶体振荡器又称呼为有源晶振,就是带有电压功能,在使用过程中需要先通过电压起振。有源晶振又可分为温补晶振TCXO和电压控制晶体振荡器VCXO。压控晶振VCXO的主要特点是工作时有一个电压稳定控制功能,使产品在使用过程中遇到电压变大或者变小的情况下,可以在自带电压功能的情况下把电压控制在可接受范围,同时控制振荡器的PPM精度,不超出额定频率,使其能够稳定地给CPU提供精准信号。温补晶振基本上是由一个VCXO和有热敏电阻组成的温度补偿网络构成,其工作原理是通过调节不同温度下变容二极管的电压来改变晶体的负载,以此调整晶体的频率。在工作环境温度变化较大的情况下,TCXO的温度补偿功能能高精准地控制机械振荡,给CPU提供稳定的信号。
 
  石英晶体成本较高,故在要求不太高的电路中一般采用陶瓷谐振器陶瓷谐振器是指产生谐振频率的陶瓷外壳封装的电子元件,在电路上起到产生频率的作用,具有高稳定、高抗干扰等特点,属压电元器件。晶振起振,都跟压电效应和逆压电效应有关,陶瓷谐振就是晶体逆压电效应原理。陶瓷谐振器的工作原理就是既可以把电能转换为机械能,也可以把机械能转换为电能。目前陶瓷谐振器的类型按外形分为直插式和贴片式两种。

  
   陶瓷谐振器类似于石英晶体,但比石英晶体谐振器的精度和温度稳定度都要低,成本相应地也比石英晶体谐振器低。石英晶振可以代替陶瓷晶振,但陶瓷晶振不一定能代替石英晶振。陶瓷晶振多用在电视遥控器、玩具产品等对精度要求不高的产品中,而在仪器仪表、通信通讯及其它要求高精度的电子产品中需要用石英晶振。
  普通石英晶振在工作过程中只需向CPU提供一个精准信号,甚至有很多产品只在开关机的时候给CPU提供一个信号,因此普通石英晶振本身就不会有温度补偿及电压补偿作用。热敏晶振是在普通贴片晶振的基础上增加了一颗热敏电阻,及一颗变容二极管,利用变容二极管的容变功能和热敏的传感功能,就成了有温度传感功能的热敏石英晶振。带有温度传感器的热敏晶振在工作过程中受到了温度感应时可以使晶体产品保持精准不变的温度,使晶振产品的精度给CPU提供信号的同时又能避免因为温度的问题给晶振造成频率较大的偏差。热敏晶振在一定的场合能代替价格昂贵的温补晶振,但由于热敏晶振的精准度偏差在±10PPM范围内,而TCXO温补晶振的精准精度偏差在±0.5ppm的范围,因此,对于高规格、高性能产品,工程师通常还是会考虑TCXO温补晶振

  德国的航空初创公司Volocopter18旋翼飞行器利用18 组桨翼提供升空力,同时以个别桨翼转速控制移动方向或旋转机身方位,采用白色蛛网设计,配有两座驾驶舱,拥有众多驱动器,大大增强了飞行的安全性和稳定性,即使部分驱动器发生故障,仍可安全降落。此外,虽然飞机具有多个螺旋桨,但与普通直升机一样,可以垂直起飞降落,无需驾驶员随同上机操作,终极目标是让乘客坐上去,充当短程的个人交通工具。此次E-volo与RTA Dubai迪拜道路与交通管理局签约的Volocopter VC200采用了全新的结构体系,新的弹簧支柱起落架打造了一台非常平稳的旋翼飞机,能够带来“难以置信的安静,兵器几乎感觉不到飞机在飞行。顺带一提,Volocopter VC200今次能够连人带机顺利试飞,有赖另一德国科技公司Ascending Technologies (AscTec)提供技术支援。它是Intel早前收购的无人机科技公司,以精准定位及导航技术见称。精准的定位则要有赖于恒温晶体振荡器OCXO,或是数字温补石英晶振DTCXO.

  设计者称Volocopter是最环保的飞机,Volocopter使用纯电力驱动,由安装在机身后部的蓄电池组提供电力。阿联酋以盛产石油闻名于世,但是如今的迪拜早已大力发展转口贸易业、房地产业、旅游业等非石油产业,还着重发展现代高科技产业,迪拜正以它的高速发展让世人惊叹,2020年世博会将在迪拜举行。所以它选择的产业、客户必将以现代高科技领先世界。Volocopter并不是唯一一家将在迪拜上空出租飞行器的公司,RAT最近还跟中国的无人机公司亿航(Ehang)达成了一项单人四旋翼飞行器的测试协议,此外,Uber 也在为其2020年的空中出租车服务跟这座城市洽谈。

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