摘要

　　低空航空器的機(jī)載與地面測(cè)控節(jié)點(diǎn)要在高低溫交替、振動(dòng)的環(huán)境下承載控制與采集。常溫工控機(jī)溫區(qū)窄、有風(fēng)扇需風(fēng)道，難以貼合現(xiàn)場(chǎng)。本文說(shuō)明寬溫嵌入式工控機(jī)如何以無(wú)風(fēng)扇工業(yè)級(jí)形態(tài)與 -20~60℃ 溫區(qū)，接住設(shè)備控制、采集與系統(tǒng)適配的現(xiàn)場(chǎng)需求。

　　把控制采集留在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，是低空航空器節(jié)點(diǎn)壓低溫延、少繞后臺(tái)的做法。選寬溫嵌入式工控機(jī)，核心是把工業(yè)級(jí)器件、無(wú)風(fēng)扇形態(tài)與多接口集成到同一臺(tái)耐造機(jī)身上，少依賴(lài)外圍轉(zhuǎn)接，現(xiàn)場(chǎng)節(jié)拍才跟得住。

　　一、低空節(jié)點(diǎn)為何卡溫區(qū)

　　低空航空器的機(jī)載與地面測(cè)控節(jié)點(diǎn)，要在高空低溫與地面高溫之間來(lái)回切換，還要扛住起降與飛行的振動(dòng)。普通常溫工控機(jī)多在 0~40℃ 設(shè)計(jì)，溫區(qū)外容易降頻甚至宕機(jī)，風(fēng)扇在振動(dòng)與粉塵環(huán)境下也更容易出故障。

　　這類(lèi)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)節(jié)點(diǎn)的硬要求有三件：溫區(qū)要覆蓋 -20~60℃ 這類(lèi)寬溫范圍，形態(tài)要無(wú)風(fēng)扇、可緊湊貼裝，接口要同時(shí)接飛控、儀表與圖傳。三項(xiàng)缺一項(xiàng)，節(jié)點(diǎn)就要靠外圍轉(zhuǎn)接補(bǔ)位，現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定性自然被拖慢。

　　二、東田寬溫機(jī)入列現(xiàn)場(chǎng)

　　面向低空航空器的寬溫需求，東田方案推出 DTB-3291-Q670E 這臺(tái)嵌入式無(wú)風(fēng)扇工控機(jī)，讓控制采集的本地算力直接落在現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)旁邊。該寬溫嵌入式工控機(jī)以 Intel Q670E 芯片組與 12/13 代酷睿提供算力，整機(jī)無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，部署無(wú)需另配風(fēng)扇與獨(dú)立機(jī)柜。

　　DTB-3291-Q670E 的工作溫度為 -20~50℃(65W CPU)，須在使用 M.2 接口 SSD 的條件下。整機(jī)無(wú)風(fēng)扇意味著沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，振動(dòng)環(huán)境下不易因風(fēng)扇積灰或軸承磨損停轉(zhuǎn)，適合機(jī)載與地面站常年貼裝運(yùn)行。

　　三、這臺(tái)機(jī)怎么把寬溫帶進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)

　　這臺(tái)寬溫嵌入式工控機(jī)用工業(yè)級(jí)器件選型與機(jī)箱導(dǎo)熱設(shè)計(jì)擴(kuò)展可用溫區(qū)，不必為散熱另拉風(fēng)道。2 個(gè) Intel i225 2.5GbE 網(wǎng)口分接飛控、儀表與上位網(wǎng)絡(luò)，2 個(gè) DP 與 2 個(gè) HDMI 支持四路獨(dú)立顯示，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試與圖傳監(jiān)視可同時(shí)展開(kāi)。

　　串口為 2 個(gè) RS232/422/485 加 2 個(gè) RS232 加可選 1 個(gè)(最多5個(gè)COM)，可對(duì)接飛控、儀表與控制設(shè)備;4 個(gè) USB3.2 加 4 個(gè) USB2.0 共 8 個(gè)，接采集卡與現(xiàn)場(chǎng)外設(shè);2 個(gè) DDR5 插槽最大 64GB，存儲(chǔ)為 1 個(gè) 2.5 英寸 SATA SSD 加 2 個(gè) M.2 NVMe。

　　四、選型要看溫區(qū)與配置邊界

　　選寬溫嵌入式工控機(jī)，溫區(qū)不能只盯上限值，還要看 CPU 功耗與存儲(chǔ)介質(zhì)。DTB-3291-Q670E 在 35W CPU 下覆蓋 -20-50℃，且必須搭配 M.2 接口 SSD，普通 2.5 英寸盤(pán)在寬溫下穩(wěn)定性不如 NVMe。

　　64GB 內(nèi)存給多任務(wù)緩沖留余量，DC 19V 適配工業(yè)直流供電，機(jī)箱 306×199×79mm 約 5.5kg 可緊湊貼裝;若現(xiàn)場(chǎng)功耗更高，可搭配輔助散熱風(fēng)扇把溫區(qū)往上托，選型時(shí)把溫區(qū)、功耗與存儲(chǔ)介質(zhì)一起比才不會(huì)顧此失彼。

　　五、低空航空器場(chǎng)景的部署

　　落地先算清接口總賬：飛控、儀表、圖傳各自占用網(wǎng)口或 COM，預(yù)留余量再下單。寬溫嵌入式工控機(jī)在機(jī)柜或機(jī)載艙內(nèi)貼裝時(shí)要確認(rèn)尺寸與走線空間，預(yù)留維護(hù)通道，避免后期增設(shè)備時(shí)無(wú)處并接。

　　低空航空器把控制采集收在機(jī)臺(tái)旁邊，是行業(yè)通行的就近化做法。寬溫?zé)o風(fēng)扇機(jī)身耐振動(dòng)、可長(zhǎng)年貼裝，2.5GbE 與多串口直接并接設(shè)備，同一套架構(gòu)跨地面站與機(jī)載節(jié)點(diǎn)復(fù)用，規(guī)模擴(kuò)展不換底層。

　　結(jié)語(yǔ)

　　低空航空器現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)要在 -20~60℃ 寬溫與振動(dòng)環(huán)境承載控制與采集。DTB-3291-Q670E 采用 Intel Q670E 與 12/13 代酷睿提供本地算力，整機(jī)無(wú)風(fēng)扇、多網(wǎng)口多顯多串口，讓寬溫嵌入式工控機(jī)在機(jī)載與地面站穩(wěn)定貼裝，省去風(fēng)扇與獨(dú)立機(jī)柜的現(xiàn)場(chǎng)負(fù)擔(dān)。

　　FAQ

　　DTB-3291-Q670E 是國(guó)產(chǎn)平臺(tái)嗎？

　　不是。該機(jī)型采用 Intel Q670E 芯片組與 12/13 代酷睿處理器(Intel 平臺(tái))，整機(jī)為東田嵌入式無(wú)風(fēng)扇工控機(jī);若項(xiàng)目對(duì)國(guó)產(chǎn)處理器有要求，需另選國(guó)產(chǎn)平臺(tái)機(jī)型，本篇不在此范圍。

　　工作溫度 -20~60℃ 適用于所有配置嗎？

　　不是。該機(jī)型在 35W CPU 且使用 M.2 接口 SSD 的條件下覆蓋 -20-50℃，且仍須 M.2 SSD。選型時(shí)請(qǐng)以具體配置對(duì)應(yīng)的溫區(qū)為準(zhǔn)，不預(yù)設(shè)統(tǒng)一溫區(qū)。

　　寬溫嵌入式工控機(jī)為什么比常溫機(jī)型適合低空現(xiàn)場(chǎng)？

　　低空航空器節(jié)點(diǎn)在高低溫交替與振動(dòng)環(huán)境下運(yùn)行，常溫機(jī)型溫區(qū)窄、有風(fēng)扇需風(fēng)道，溫區(qū)外易降頻或宕機(jī);寬溫?zé)o風(fēng)扇機(jī)身耐振動(dòng)、可長(zhǎng)年貼裝，多網(wǎng)口多顯多串口直接并接飛控、儀表與圖傳，少依賴(lài)外圍轉(zhuǎn)接。