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无人机 闪电

【TouchSky摩天·测评 译自:manchester】 “电气与电子工程学院的Gareth Jones博士花了一整天的时间在闪电实验室用脉冲发电机击打无人机,然后将实验中的无人机带回家检查各个部件的幸存情况。以下是他的实验结果。”1

简言之,如果你的无人机被闪电劈中,你只能再买一台,所以最好别在雷电天气下飞行无人机。

完整故事

和Youtube博主Tom Scott还有电气与电子工程学院高电压实验室团队一起做了一天的闪电实验之后,我感到身心俱疲,但更惨的是被用来做实验的无人机。两架无人机被毁得一塌糊涂,就像真的被一百万伏特的闪电劈过一样。

出乎意料的是,两架无人机经过残酷的实验后竟然还有幸存的迹象,于是我带了一架回家研究其内部构造,看看有没有可能修复。如果我可以确定导致无人机出故障的部件,也许有助于避免其他无人机遭受同样的毁坏(假如你坚持要在雷电天气下飞行)。

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无人机表面上看几乎没有明显损坏,但当我打开外壳,损坏状况非常明显。指南针头的塑料损坏严重,电路板被烧黑,简直就像电子烧烤现场。虽然如此,我还是将指南针模块连接至我的测试设备,但不出意料出现短路情况,这部分已彻底损坏。

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我想这种损坏主要是因为闪电的原因。你可以通过实验照片和视频了解更多详情。毕竟,电流总是选择最小阻力的路径,而指南针模块的各个电子元件与线路,尤其是密集的电路板线路,最容易被闪电烧毁。

接着,我继续检查了相机模块和脚架。这些部件似乎受损不太严重,所以在拆开外壳前我还保持希望。当我打开外壳,我发现静电放电(ESD)防护罩盖着所有内部电子元件,这样可以保护这些部件受电流损害,但该无人机制造商在生产过程中可能并没有考虑到触电这一点。

这个ESD防护罩发挥了一定的作用,但显然还不够。在ESD防护罩表面可以看到明显的烧灼痕迹,电路板上的多个芯片脱焊,而且粘到了ESD防护罩上。当无人机被闪电劈中时,各芯片温度骤升(即使只持续了几秒),所以导致脱焊。

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出乎意料的是指南针表盘的插座完好无损,但我发现那些脱焊之后粘到ESD防护罩上去的芯片被直接夹在电机和指南针插座中间。由于闪电一般会选择最小阻力路径,这种情况下电流会直接击中电路板。和指南针模块一样,整个电路板出现短路,因此如果你想维修,你还得更换一个新的电路板。

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大疆精灵Phantom 3使用的是MicroSD卡,这张卡存储着无人机飞行所需的所有信息。起初看上去它并没有受损,看不到明显毁坏情况。但当我将它插入电脑时,识别失败,很遗憾这架无人机的记忆也丧失了。

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接着看电机的情况,这架无人机的螺旋桨能否再次转起来呢?我在大学的电机实验室做了个测试,令人兴奋的是,它们竟然还能工作!我怀疑是金属外壳发挥了静电屏蔽的作用,从而保护了内部线圈。虽然如此,我估计这个电机应该也无法在无人机上正常运作了。

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经过拆解无人机和检查其内部主要部件,我很惊喜地发现竟然没有明显的损坏痕迹,但这种惊喜没持续多久,因为很快我发现电子元件损坏非常严重。

如果你想修复这架无人机,你需要更换几乎所有内部部件,所以你最好是买一架新的无人机,然后尽量别在雷电天气下飞行。

“我们还会继续做更多这种实验从而更好地确保无人机在恶劣天气条件下安全飞行。针对闪电天气下飞行的风险,我们建议将ESD防护罩扩大以盖住整架无人机的内部部件,包括指南针模块和电机外壳。

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Tags : 实验无人机测评闪电
舟尹

The author 舟尹

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