據麥姆斯諮詢報道，近日博世負責中東、土耳其和伊朗地區的汽車售後市場總監Arda Arslan向讀者分享瞭如何利用微電子技術降低飛行汽車的能耗和成本。
在未來幾年內，可飛越於任何道路或穿梭於高層建築之間的飛行汽車將成為可能。一旦基礎設施充分準備到位，乘客就有可能乘坐與普通出租車價格相當的飛行出租車。我之所以說出租車，是因為隨著汽車行業和城市飛機朝著共享出行的方向發展，私人飛行汽車將來建立起來的可能性較小。由於不受道路基礎設施的限制，與自動駕駛汽車網絡相比，飛行出租車更容易實現。
但問題是，技術提供商如何才能確保以低廉的價格獲得可靠的飛行出租車系統？當前，航空傳感器解決方案的成本在數萬歐元，自然而然就使得旅行的成本更加昂貴。在博世，我們正在加大對微電子技術的研發投入，以確保飛行出租車的日常使用可以負擔得起。
要在城市空中開啟飛行出租車，它們必須儘可能的安靜，由電動發動機提供動力，並且還必須輕便。傳統的航空航天技術過於昂貴，而且笨重，並不適用於自動駕駛的飛行出租車。這就是為什麼我們集成了數十種傳感器來創建通用控制單元的原因。通用控制單元在很小的空間內集成了數十種微機電系統（MEMS），可以隨時定位和安全控制飛行出租車的空中滑行。除了可以測量飛機運動的加速度計之外，內置的偏航角速度傳感器還可以檢測其迎角，而磁傳感器可以測量其羅盤方向。壓力傳感器通過大氣壓力確定海拔高度，並通過動態壓力確定當前速度。內置MEMS已在汽車行業得到驗證。幾年後，它們可能成為飛行出租車的標準設備。
合作仍將是獲得最佳成果的關鍵。為了支持更高的能效，OCEAN12項目計劃將用於未來移動概念的新型傳感器系統的能耗比現在的系統降低90%。OCEAN12是由來自泛歐洲區半導體技術、電子、航空航天技術和汽車技術領域的27個合作伙伴組成的研究聯盟，直到2021年底，他們一直合作開發各種特別高能效的元件，這些元件將用於收集和處理來自車輛和飛機的周圍環境的信息。這些元件包括各種感知周圍環境的傳感器，例如攝像頭、激光雷達或雷達傳感器，以及用於處理數據的微處理器。這些電子設備將收集到的數據轉換成用於控制下游組件的命令，例如車輛的制動或轉向，或飛行出租車的推進控制等。
OCEAN12項目的開發主要基於“全耗盡絕緣體上硅”技術。這種半導體技術的製造方法包含增加一個超薄的絕緣層，用以減少漏電流，從而降低能耗並提高運算速度。這項新技術使得構建特別小的傳感器系統成為可能，因為包含高性能評估電路的傳感器可以集成為片上系統（SoC）。基於該技術，研究聯盟的合作伙伴可以開發更多的元件，這些元件可以提供最高能效與先進算力的最佳組合。
得益於過去十年的技術進步，飛行出租車的發展已成為可能，但是要實現大規模的採用，還需要做更多的工作，包括改進電池和傳感器技術、電力電子技術和增加運算處理能力。目前，電池續航里程超過200公里後效率會降低。研究表明，目前最好的電池可提供約250 Wh/kg的能量，但到本世紀中葉可能會上升到800 Wh/kg，可將其續航里程擴大到約1100公里。為了進一步優化成本，電池技術更大的創新甚至可以將自動駕駛飛機納入長途航空旅行，提供更多的機遇。
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