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考虑能量耦合的太阳能无人机协同任务分配方法
1
作者
叶坪
安宣谊
田维勇
《无人系统技术》
2026年第1期61-75,共15页
针对多太阳能无人机协同任务分配问题,考虑太阳能无人机的能量状态与任务之间的耦合关系,基于剩余平均功率指标,面向多种不同类型目标,旨在创新性地提出一种考虑能量耦合的多太阳能无人机任务分配机制,建立了基于剩余平均功率最优的协...
针对多太阳能无人机协同任务分配问题,考虑太阳能无人机的能量状态与任务之间的耦合关系,基于剩余平均功率指标,面向多种不同类型目标,旨在创新性地提出一种考虑能量耦合的多太阳能无人机任务分配机制,建立了基于剩余平均功率最优的协同任务分配模型;并设计了一种改进离散蝙蝠群(IDBSA)任务分配算法。首先,定制蝙蝠群个体染色体编码方式;其次,针对蝙蝠群算法随机漫步策略求解任务分配问题的不足,提出了一种多变异组合算子组合的局部搜索策略替代蝙蝠群随机漫步策略,提高蝙蝠群算法对解空间的探索能力。仿真结果表明,考虑能量耦合的多太阳能无人机任务分配机制能够从能量角度,为太阳能无人机实现能量最优的协同任务分配,在完成所分配任务的同时收集更多太阳能;所提IDBSA算法能够有效求解太阳能无人机任务分配问题,针对协同任务分配问题,其最优性和鲁棒性优于遗传算法和粒子群算法。为太阳能无人机在长航时、多任务场景下的能量管理与任务规划提供了有效的理论方法和技术支撑,具有重要的工程应用前景。
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关键词
能量耦合
多太阳能无人机
协同任务分配
蝙蝠群算法
多类型目标
能量最优
原文传递
2024年国外军用无人机装备技术发展综述
被引量:
5
2
作者
金钰
谷全祥
《战术导弹技术》
北大核心
2025年第2期16-31,共16页
聚焦2024年国外军用无人机领域发展动向,系统研究了在研无人机系统,包括协同空战、长时察/打、战术作战、特种任务等多类型无人机。梳理了在役无人机系统的生产交付、部署运用、试验测试及升级改装情况,深入分析了无人机领域智能协同、...
聚焦2024年国外军用无人机领域发展动向,系统研究了在研无人机系统,包括协同空战、长时察/打、战术作战、特种任务等多类型无人机。梳理了在役无人机系统的生产交付、部署运用、试验测试及升级改装情况,深入分析了无人机领域智能协同、能源动力、任务载荷等关键技术发展态势,总结了平台多元化与高性能化、自主性与协同化作战、任务多样化与广泛应用、技术创新与集成化等显著发展趋势。国外军用无人机在技术与应用方面持续突破,对现代军事作战产生深远影响,可为未来无人机发展提供重要参考与借鉴。
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关键词
无人机
人工智能
有人/无人协同
协同空战飞机
太阳能无人机
战术无人机
原文传递
利用遗传算法的太阳能复合材料机翼结构尺寸优化设计
3
作者
黄成磊
范庆明
+1 位作者
刘红军
喻伯牙
《机械科学与技术》
北大核心
2025年第8期1483-1490,共8页
机翼在复合材料太阳能无人机结构中承担了大部分气动载荷。本文通过参数化机翼结构有限元(FEA)模型,使用遗传算法(GA)对太阳能复合材料机翼结构进行了尺寸优化设计,在Isight平台集成Abaqus构造优化环境,并建立了结构优化数学模型,优化...
机翼在复合材料太阳能无人机结构中承担了大部分气动载荷。本文通过参数化机翼结构有限元(FEA)模型,使用遗传算法(GA)对太阳能复合材料机翼结构进行了尺寸优化设计,在Isight平台集成Abaqus构造优化环境,并建立了结构优化数学模型,优化模型在多准则约束条件下使复合材料机翼重量最小化,以J型翼梁的尺寸、位置参数作为设计变量,考虑了应力、位移和蔡吴系数等约束条件,优化后机翼的质量比初始设计时降低了11.83%。结果表明:使用当前的优化方法可显著减轻机翼的结构质量,并且能够有效、准确地得到太阳能无人机机翼的最佳结构布局。
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关键词
复合材料
太阳能无人机
机翼结构
遗传算法
尺寸优化
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职称材料
太阳能无人机电池技术的研究进展
4
作者
胡朝杰
欧阳姗
+3 位作者
肖文波
汪洋
葛红平
万传刚
《中国民航飞行学院学报》
2025年第5期5-9,25,共6页
分析了无人机中太阳能电池和储能电池的研究进展。研究结果表明,柔性太阳能电池(单晶硅、晶体硅异质结)的成功开发增强了其在飞机表面铺设的适应性,但效率仍需提升。而高效率的砷化镓薄膜电池虽然已满足无人机需求,但成本较高。在储能...
分析了无人机中太阳能电池和储能电池的研究进展。研究结果表明,柔性太阳能电池(单晶硅、晶体硅异质结)的成功开发增强了其在飞机表面铺设的适应性,但效率仍需提升。而高效率的砷化镓薄膜电池虽然已满足无人机需求,但成本较高。在储能电池方面,成熟工艺普通锂离子电池能量密度较低,纳米线结构硅负极的锂离子电池循环寿命短;锂聚合物电池循环寿命长但能量密度低;锂硫电池存在安全隐患;燃料电池的发展受到储氢技术的限制。因此,降低电池成本,提高储能电池的能量密度、循环寿命和安全性,将是太阳能无人机电池技术发展方向。
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关键词
太阳能无人机
太阳能电池
储能电池
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职称材料
太阳能无人机最大功率点跟踪算法研究
5
作者
肖文波
欧阳姗
顾林潇
《郑州航空工业管理学院学报》
2025年第6期1-8,共8页
针对太阳能无人机光伏组件的最大功率点跟踪问题,提出改进北方苍鹰优化算法(Sine-Refracted Northern Goshawk Optimization Algorithm,SR-NGO)和改进蛇优化算法(Snake Optimization Algorithm,SOA),通过与粒子群、霜冰等六种智能优化...
针对太阳能无人机光伏组件的最大功率点跟踪问题,提出改进北方苍鹰优化算法(Sine-Refracted Northern Goshawk Optimization Algorithm,SR-NGO)和改进蛇优化算法(Snake Optimization Algorithm,SOA),通过与粒子群、霜冰等六种智能优化算法进行对比,探索该问题的优化路径,并研究参数取值对算法跟踪效果的影响。研究发现,SR-NGO和SOA两种算法较改进前减少了跟踪时间并提高了平均峰值功率跟踪精度;与其他六种算法相比,有效提升并平衡了全局和局部搜索能力,在一定程度上避免了容易过早收敛并陷入局部最优;SR-NGO和SOA两种算法的参数取值对跟踪精度和时间影响显著,可根据不同应用场景灵活调整参数取值。
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关键词
太阳能无人机
光伏组件
最大功率点跟踪
智能优化算法
跟踪精度
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职称材料
超高空太阳能无人机多学科优化设计
6
作者
姚远
徐一鸣
+2 位作者
张宇
戴雨可
左健巍
《南京航空航天大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期496-508,共13页
超高空太阳能无人机具有超大展弦比和超轻质结构的特点,其气动布局参数不仅与全机气动特性和静稳定性密切相关,还间接决定了飞机结构变形和结构重量的大小。另外,结构变形的存在又会反过来对飞机的气动特性和静稳定性造成影响。因此,超...
超高空太阳能无人机具有超大展弦比和超轻质结构的特点,其气动布局参数不仅与全机气动特性和静稳定性密切相关,还间接决定了飞机结构变形和结构重量的大小。另外,结构变形的存在又会反过来对飞机的气动特性和静稳定性造成影响。因此,超高空太阳能无人机综合设计是一个耦合了气动、结构、稳定性的多学科综合优化问题。对于此类设计问题,顺序串行设计方法效率较低,且难以得到系统的整体最优解。本文基于多学科并行的思想建立了考虑结构变形的超高空太阳能无人机气动/结构/稳定性综合优化设计方法,有效提升了超高空太阳能无人机在设计约束条件下的任务载荷能力,揭示了超高空太阳能无人机气动布局及结构设计参数对飞机任务载荷能力的影响规律。
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关键词
超高空太阳能无人机
多学科优化
稳定性
结构变形
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职称材料
变体太阳能无人机面向通信的总体与能效优化
7
作者
李梓荣
杨延平
+1 位作者
张子健
马晓平
《北京航空航天大学学报》
北大核心
2025年第8期2663-2673,共11页
高空太阳能无人机(SPUAV)平台在充当空中基站增强、补盲偏远地区、灾害应急、远程中继通信方面具有其他平台难以比拟的优势,但太阳能无人机设计域狭窄,需要综合考虑载荷约束和无人机平台特点耦合设计。重点考虑通信任务与平台能量的双...
高空太阳能无人机(SPUAV)平台在充当空中基站增强、补盲偏远地区、灾害应急、远程中继通信方面具有其他平台难以比拟的优势,但太阳能无人机设计域狭窄,需要综合考虑载荷约束和无人机平台特点耦合设计。重点考虑通信任务与平台能量的双重约束,设计一种构型可变的太阳能无人机平台,研究其总体方案设计与优化,使太阳能无人机在满足24 h能量闭合前提下能够最大化覆盖通信范围。通过建立通信、太阳辐照、质量预测等模型,设置能量平衡约束与通信约束条件,建模优化问题,进而设计启发式算法的全局优化框架。仿真分析结果表明:可变构型下的总体方案与常规构型相比能够显著减少总质量,特别是在高空重载的状况下能够提高整体方案的效用,仿真条件下总质量节约13.3%;通信载荷规格的提高及巡航高度的增加能够增加中继通信覆盖范围,但是需要以平台总质量增加作为代价;硬件设计方案一定时,选定低巡航高度可以使通信覆盖效费比更高。
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关键词
太阳能无人机
通信中继
总体设计
能量效率
启发式算法
原文传递
超长航时太阳能无人机关键技术综述
被引量:
77
8
作者
马东立
张良
+2 位作者
杨穆清
夏兴禄
王少奇
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期29-58,共30页
超长航时太阳能无人机(UAV)以其高效节能、原理上可实现无限巡航的特点受到广泛关注,而其独特的设计指标与任务特性也对各项关键技术提出了较高要求。多设计要素的高度耦合意味着不同于常规飞行器的总体设计方法,低密度、低速度的飞行...
超长航时太阳能无人机(UAV)以其高效节能、原理上可实现无限巡航的特点受到广泛关注,而其独特的设计指标与任务特性也对各项关键技术提出了较高要求。多设计要素的高度耦合意味着不同于常规飞行器的总体设计方法,低密度、低速度的飞行条件使其具有明显的低雷诺数气动特性,柔性超大展弦比机翼带来了复杂的气动弹性问题,低翼载荷特性与较大的风场扰动增加了控制难度,极端的飞行环境与苛刻的任务指标对能源、动力系统带来了新挑战,飞行性能对能源系统的高度依赖开辟了飞行轨迹优化的研究方向。本文梳理了超长航时太阳能无人机关键技术的研究现状,在此基础上对各项技术中的难点问题进行了阐释,并对超长航时太阳能无人机未来发展趋势进行了展望。
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关键词
太阳能无人机
总体设计
气动设计
气动弹性与阵风减缓
飞行控制
能源动力
飞行轨迹优化
原文传递
高空太阳能无人机飞行动力学建模与分析
被引量:
5
9
作者
肖伟
周洲
+1 位作者
祝小平
王睿
《飞行力学》
CSCD
北大核心
2012年第5期385-388,共4页
高空长航时太阳能无人机的机翼是超柔性结构,在飞行中气动弹性变形体现了几何非线性特征,并与飞行动力学响应耦合,从而改变无人机的飞行特性。基于哈密顿原理,对柔性无人机进行了动力学建模,计算了不同装载时无人机的配平状态,并对飞行...
高空长航时太阳能无人机的机翼是超柔性结构,在飞行中气动弹性变形体现了几何非线性特征,并与飞行动力学响应耦合,从而改变无人机的飞行特性。基于哈密顿原理,对柔性无人机进行了动力学建模,计算了不同装载时无人机的配平状态,并对飞行动力学特性进行了分析。结果表明,由于弹性变形和集中载荷的影响,无人机的短周期频率减小且阻尼增大,长周期运动与结构变形运动发生耦合,导致长周期的阻尼减小。
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关键词
太阳能无人机
气动弹性
几何非线性
飞行动力学
原文传递
太阳能无人机电源系统的发展现状与展望
被引量:
18
10
作者
曲鹏
王寅
《电源技术》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期864-866,870,共4页
阐述了太阳能无人机电源系统的特殊需求目标和设计要求,介绍了太阳能无人机电源系统的组成,主要部件的发展现状。对现有太阳电池、储能化学电池和电源控制系统的特点进行了梳理,并对未来临近空间应用的大型太阳能无人机电源系统面临的...
阐述了太阳能无人机电源系统的特殊需求目标和设计要求,介绍了太阳能无人机电源系统的组成,主要部件的发展现状。对现有太阳电池、储能化学电池和电源控制系统的特点进行了梳理,并对未来临近空间应用的大型太阳能无人机电源系统面临的挑战进行了总结。提出未来太阳能无人机电源系统发电设备将围绕硅太阳电池阵和薄膜太阳电池阵为发展的热点方向,储能设备将由锂离子电池、锂硫电池和可再生燃料电池为研究重点,关键技术突破高效能、高可靠性、高环境适应性的临近空间无人机电源系统研究。
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关键词
电源系统
太阳能无人机
太阳电池
储能电池
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职称材料
柔性太阳能无人机飞行动力学与控制仿真研究
被引量:
3
11
作者
肖伟
周洲
+1 位作者
祝小平
徐明兴
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期704-709,共6页
高空长航时太阳能无人机采用大展弦比柔性机翼,在飞行中存在大幅度静态和动态变形,变形体现出几何非线性特征。为了对其进行分析,采用基于Hamilton原理的Hodges本征梁动力学方程,对高空太阳能无人机的柔性机翼建立了分布式非线性的动力...
高空长航时太阳能无人机采用大展弦比柔性机翼,在飞行中存在大幅度静态和动态变形,变形体现出几何非线性特征。为了对其进行分析,采用基于Hamilton原理的Hodges本征梁动力学方程,对高空太阳能无人机的柔性机翼建立了分布式非线性的动力学模型。采用空间离散、时域积分的方法,对高空太阳能无人机的飞行动态和非线性变形情况进行了仿真分析。结果显示,加入俯仰控制后,可能出现无人机姿态与机翼扭转变形的不利耦合,影响了无人机的控制特性,该效应与传感器分布位置有关。通过合理的设计控制律和布置传感器,可以减弱机翼扭转带来的不利影响,保证无人机的航迹姿态及气动弹性特性稳定。
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关键词
太阳能无人机
大展弦比
飞行控制
气动弹性
几何非线性
动力学仿真
原文传递
高空长航时太阳能无人机高效气动力设计新挑战
被引量:
9
12
作者
段卓毅
王伟
+2 位作者
耿建中
张健
李军府
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2017年第2期156-171,共16页
高空长航时太阳能无人机具有飞行雷诺数低、结构柔性大等设计特点,在气动力设计时,一般采用单设计点的设计思想,即在预定设计状态下具有较为优异的气动特性,但稍微偏离该设计点时,将显著地削弱其气动力特性,为其高效气动力设计带来诸多...
高空长航时太阳能无人机具有飞行雷诺数低、结构柔性大等设计特点,在气动力设计时,一般采用单设计点的设计思想,即在预定设计状态下具有较为优异的气动特性,但稍微偏离该设计点时,将显著地削弱其气动力特性,为其高效气动力设计带来诸多新挑战。本文首先简要回顾了太阳能飞机的发展历程,并分析了该类飞机的设计特点;随后,重点介绍了该类飞机的高效低雷诺数气动力设计面临的挑战及机翼气动弹性效应对全机气动力特性的影响;最后,分析展望了缩比自由飞验证技术在该类飞机高效气动力设计中的应用。
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关键词
太阳能无人机
低雷诺数
气动力设计
气动弹性
缩比自由飞
单设计点
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职称材料
先进复合材料在无人机和太阳能飞机上的应用
被引量:
8
13
作者
黄春芳
曾竟成
+2 位作者
江大志
鞠苏
石刚
《材料保护》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第S2期133-136,共4页
先进复合材料不仅以其高比强度、高比模量在无人机结构轻量化上得到应用,而且以其功能结构一体化在无人机隐身、防震等方面做出了贡献。本文介绍了无人机和太阳能飞机用先进复合材料的特点,简述了先进复合材料在几种典型无人机上的应用...
先进复合材料不仅以其高比强度、高比模量在无人机结构轻量化上得到应用,而且以其功能结构一体化在无人机隐身、防震等方面做出了贡献。本文介绍了无人机和太阳能飞机用先进复合材料的特点,简述了先进复合材料在几种典型无人机上的应用状况,着重综述了先进复合材料在太阳能飞机上的应用。展望了无人机和太阳能飞机用复合材料的发展趋势。
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关键词
无人机
太阳能飞机
复合材料
轻量
应用
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职称材料
太阳能无人机控制律设计
被引量:
3
14
作者
陈怀民
李静雯
王鹏
《计算机测量与控制》
CSCD
北大核心
2011年第9期2136-2139,共4页
在地面太阳辐射计算模型基础上引入大气透明率,建立了用于太阳能无人机的随高度变化的辐射模型,并对赤纬角的计算做了修正,使之更为简洁;结合太阳能无人机能源约束等特点,从能量转化角度设计控制器:由剩余能量控制高度变化率,由电机功...
在地面太阳辐射计算模型基础上引入大气透明率,建立了用于太阳能无人机的随高度变化的辐射模型,并对赤纬角的计算做了修正,使之更为简洁;结合太阳能无人机能源约束等特点,从能量转化角度设计控制器:由剩余能量控制高度变化率,由电机功率差值控制螺旋桨差动实现平面内转弯;避免了传统的控制方法带来的控制指令超出能量所能提供的范围或超出机体结构强度的负荷等不合理现象,得到了更为直观的控制效果。
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关键词
太阳能无人机
太阳辐射模型
剩余能量
控制律
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职称材料
多螺旋桨太阳能无人机横航向操稳特性研究
被引量:
10
15
作者
王睿
祝小平
周洲
《飞行力学》
CSCD
北大核心
2012年第1期5-8,共4页
首先分析了大型高空长航时太阳能无人机由于超大展弦比和高效多螺旋桨带来的航向阻尼增量和航向操纵导数,接着分析了由此带来的横航向动态特性变化,并结合多螺旋桨的操纵特性,提出了多桨航向控制方法,最后进行了仿真验证。结果表明,分...
首先分析了大型高空长航时太阳能无人机由于超大展弦比和高效多螺旋桨带来的航向阻尼增量和航向操纵导数,接着分析了由此带来的横航向动态特性变化,并结合多螺旋桨的操纵特性,提出了多桨航向控制方法,最后进行了仿真验证。结果表明,分布式多桨布局对提高该类无人机的横航向稳定性有较大作用,以多桨的转速变化量最小为目标的最优化航向控制分配方法对超长航时飞行很有利。
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关键词
太阳能无人机
多螺旋桨
动态特性
最优航向控制
原文传递
小型太阳能无人机持久飞行技术研究
被引量:
11
16
作者
赵辉杰
马建超
《中国电子科学研究院学报》
2013年第4期384-387,共4页
以太阳能无人机的持久飞行能力为目标分析了太阳电池阵列、蓄电池、气动布局效率等因素的综合影响,提出了在目前能源和无人机设计水平下通过水平飞行策略和降高储能飞行策略实现太阳能无人机持久飞行的可行性途径。
关键词
太阳能
无人机
持久飞行
能源策略
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职称材料
仿生全翼式太阳能无人机气动数值模拟
被引量:
11
17
作者
甘文彪
周洲
许晓平
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第10期3284-3294,共11页
以高空太阳能无人机(UAV)为背景,针对某仿生全翼式太阳能无人机开展了气动数值模拟研究。首先,应用基于改进层流动能模型的雷诺平均Navier-Stokes方程数值模拟方法,对典型低雷诺数机翼进行了数值验证;其次,回顾了某仿生全翼式太阳能无...
以高空太阳能无人机(UAV)为背景,针对某仿生全翼式太阳能无人机开展了气动数值模拟研究。首先,应用基于改进层流动能模型的雷诺平均Navier-Stokes方程数值模拟方法,对典型低雷诺数机翼进行了数值验证;其次,回顾了某仿生全翼式太阳能无人机的基本设计特征;接着,采用数值模拟方法对该无人机进行了基本气动性能的计算分析;最后,对无人机的横航向性能和方向舵舵效进行了检验性的数值模拟。研究表明:该无人机各部件相互之间流动干扰较小,具有层流分离、转捩和湍流再附等低雷诺数流动特征;其基本气动性能较高(巡航升阻比大于34,纵向静稳定度约为8%),具有静稳定的横航向性能和较好的方向舵舵效;其仿生全翼式构型是一种较有前景的太阳能无人机布局形式。
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关键词
仿生全翼式
太阳能无人机
数值模拟
低雷诺数
层流动能模型
原文传递
基于能量平衡的太阳能飞机可持续高度分析
被引量:
15
18
作者
昌敏
周洲
李盈盈
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第4期541-546,共6页
相对于常规动力型式的长航时飞机,尽量提高太阳能飞机的最大持续任务高度,更能体现其在工程应用中的显著优势。基于能量平衡,采用敏度分析的方法,着重分析了各总体参数对太阳能飞机可持续高度的影响及约束程度。参与分析的总体参数有各...
相对于常规动力型式的长航时飞机,尽量提高太阳能飞机的最大持续任务高度,更能体现其在工程应用中的显著优势。基于能量平衡,采用敏度分析的方法,着重分析了各总体参数对太阳能飞机可持续高度的影响及约束程度。参与分析的总体参数有各系统部件的"效率特性"参数、"重量特性"参数和设计指标中的飞行季节等。研究结果表明:主要有光伏组件效率及其面密度、结构面密度和二次电池比能量共同约束着可持续高度的上限;要实现跨季节或数年飞行时,飞行季节也约束着可持续高度的上限;另外,仅从能量采集与能量消耗之间的差值来看,太阳能飞机"有利"巡航高度约为10 km。所研究的结果能为太阳能飞机方案设计阶段中的总体参数选型提供指导。
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关键词
能量平衡
太阳能飞机
可持续高度
飞行季节
总体参数
翼载荷
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职称材料
基于物联网与低空遥感的农业病虫害监测技术研究
被引量:
17
19
作者
高德民
史东旭
+1 位作者
薛卫
胡滨
《东北农业科学》
2021年第1期108-113,共6页
随着信息化技术的发展,物联网技术和以无人机为代表的低空遥感技术被广泛应用于生产实践和环境监测等领域。在现代农业病虫害监测中,物联网和低空遥感技术可以分别从地面微观和空中宏观角度监测农作物病虫害情况以及分析其致病环境因素...
随着信息化技术的发展,物联网技术和以无人机为代表的低空遥感技术被广泛应用于生产实践和环境监测等领域。在现代农业病虫害监测中,物联网和低空遥感技术可以分别从地面微观和空中宏观角度监测农作物病虫害情况以及分析其致病环境因素。农场通常位于远离基础设施的偏远地区,农业物联网应用面临能量供应受限问题。无人机收集农场病虫害信息具有灵活度高、成本低以及可以保证数据及时性等优势,但无人机面临滞空时间短、电池更换频繁等问题。本文通过建立一种光照模型,实现太阳能板与太阳光之间夹角自动调整,使得太阳能电池板始终确保与太阳光线垂直,有效提高太阳能的利用率。在无人机应用方面,通过调整无人机机翼在航拍时与农场风向之间的角度,可以使得无人机充分利用农场风能,减少能量消耗,延长飞行时间,用以满足农场病虫害监测需求。另外,结合无人机监测结果与物联网获取的农场环境信息进行分析,可得出农场病虫害的发生与环境之间的关系,研究分析病虫害发病环境机理。
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关键词
农业物联网
病虫害
太阳能供电
无人机遥感
原文传递
轻小型太阳能/氢能无人机发展综述
被引量:
44
20
作者
刘莉
曹潇
+1 位作者
张晓辉
贺云涛
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期1-28,共28页
轻小型无人机(UAV)在军民领域都有着广泛的用途,电动无人机由于其振动低、无污染、无排放等优势,已经成为无人机领域的发展热点。为了提高轻小型电动无人机的航时,清洁、高能量密度的太阳能和氢能成为非常可行的技术途径之一。本文总结...
轻小型无人机(UAV)在军民领域都有着广泛的用途,电动无人机由于其振动低、无污染、无排放等优势,已经成为无人机领域的发展热点。为了提高轻小型电动无人机的航时,清洁、高能量密度的太阳能和氢能成为非常可行的技术途径之一。本文总结了轻小型太阳能、氢能无人机的发展历程;梳理了相关的关键技术,并对太阳能、氢能无人机的总体设计方法和能源动力系统的发展进行了较为深入的探讨;最后,展望了该类无人机的发展趋势,并对所面临的挑战进行了预测。
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关键词
电动无人机
太阳能无人机
燃料电池无人机
总体设计
混合动力
能源管理
原文传递
题名
考虑能量耦合的太阳能无人机协同任务分配方法
1
作者
叶坪
安宣谊
田维勇
机构
江南机电设计研究所
贵州大学机械工程学院
出处
《无人系统技术》
2026年第1期61-75,共15页
基金
贵州省基础研究计划青年引导项目(QN(2025)058)。
文摘
针对多太阳能无人机协同任务分配问题,考虑太阳能无人机的能量状态与任务之间的耦合关系,基于剩余平均功率指标,面向多种不同类型目标,旨在创新性地提出一种考虑能量耦合的多太阳能无人机任务分配机制,建立了基于剩余平均功率最优的协同任务分配模型;并设计了一种改进离散蝙蝠群(IDBSA)任务分配算法。首先,定制蝙蝠群个体染色体编码方式;其次,针对蝙蝠群算法随机漫步策略求解任务分配问题的不足,提出了一种多变异组合算子组合的局部搜索策略替代蝙蝠群随机漫步策略,提高蝙蝠群算法对解空间的探索能力。仿真结果表明,考虑能量耦合的多太阳能无人机任务分配机制能够从能量角度,为太阳能无人机实现能量最优的协同任务分配,在完成所分配任务的同时收集更多太阳能;所提IDBSA算法能够有效求解太阳能无人机任务分配问题,针对协同任务分配问题,其最优性和鲁棒性优于遗传算法和粒子群算法。为太阳能无人机在长航时、多任务场景下的能量管理与任务规划提供了有效的理论方法和技术支撑,具有重要的工程应用前景。
关键词
能量耦合
多太阳能无人机
协同任务分配
蝙蝠群算法
多类型目标
能量最优
Keywords
Energy Coupling
Multiple
solar
-powered
uav
s
Cooperative Task Allocation
Bat Swarm Algorithm
Multiple Type Targets
Optimal Energy
分类号
V249 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
原文传递
题名
2024年国外军用无人机装备技术发展综述
被引量:
5
2
作者
金钰
谷全祥
机构
中国航空工业发展研究中心
出处
《战术导弹技术》
北大核心
2025年第2期16-31,共16页
文摘
聚焦2024年国外军用无人机领域发展动向,系统研究了在研无人机系统,包括协同空战、长时察/打、战术作战、特种任务等多类型无人机。梳理了在役无人机系统的生产交付、部署运用、试验测试及升级改装情况,深入分析了无人机领域智能协同、能源动力、任务载荷等关键技术发展态势,总结了平台多元化与高性能化、自主性与协同化作战、任务多样化与广泛应用、技术创新与集成化等显著发展趋势。国外军用无人机在技术与应用方面持续突破,对现代军事作战产生深远影响,可为未来无人机发展提供重要参考与借鉴。
关键词
无人机
人工智能
有人/无人协同
协同空战飞机
太阳能无人机
战术无人机
Keywords
uav
artificial intelligence
manned/unmanned collaboration
collaborative air combat
uav
s
solar uav
s
tactical
uav
s
分类号
V279 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
原文传递
题名
利用遗传算法的太阳能复合材料机翼结构尺寸优化设计
3
作者
黄成磊
范庆明
刘红军
喻伯牙
机构
西安工业大学机电工程学院
西北工业大学无人机特种技术重点实验室
出处
《机械科学与技术》
北大核心
2025年第8期1483-1490,共8页
基金
陕西省科学技术厅基金项目(2020KW-017)
陕西省重点研发计划(S2020-YF-YBGY-0287)。
文摘
机翼在复合材料太阳能无人机结构中承担了大部分气动载荷。本文通过参数化机翼结构有限元(FEA)模型,使用遗传算法(GA)对太阳能复合材料机翼结构进行了尺寸优化设计,在Isight平台集成Abaqus构造优化环境,并建立了结构优化数学模型,优化模型在多准则约束条件下使复合材料机翼重量最小化,以J型翼梁的尺寸、位置参数作为设计变量,考虑了应力、位移和蔡吴系数等约束条件,优化后机翼的质量比初始设计时降低了11.83%。结果表明:使用当前的优化方法可显著减轻机翼的结构质量,并且能够有效、准确地得到太阳能无人机机翼的最佳结构布局。
关键词
复合材料
太阳能无人机
机翼结构
遗传算法
尺寸优化
Keywords
composite material
solar uav
wing structure
genetic algorithm
size optimization
分类号
V224 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
太阳能无人机电池技术的研究进展
4
作者
胡朝杰
欧阳姗
肖文波
汪洋
葛红平
万传刚
机构
南昌航空大学光电信息感知技术与仪器江西省重点实验室
南昌航空大学科技学院
出处
《中国民航飞行学院学报》
2025年第5期5-9,25,共6页
基金
国家自然科学基金(12064027、12464010)
江西省高层次高技能领军人才培养工程项目(2022-63号)
+1 种基金
九江浔城英才项目(JJXC2023032)
南昌航空大学校级教改课题(JY22077)。
文摘
分析了无人机中太阳能电池和储能电池的研究进展。研究结果表明,柔性太阳能电池(单晶硅、晶体硅异质结)的成功开发增强了其在飞机表面铺设的适应性,但效率仍需提升。而高效率的砷化镓薄膜电池虽然已满足无人机需求,但成本较高。在储能电池方面,成熟工艺普通锂离子电池能量密度较低,纳米线结构硅负极的锂离子电池循环寿命短;锂聚合物电池循环寿命长但能量密度低;锂硫电池存在安全隐患;燃料电池的发展受到储氢技术的限制。因此,降低电池成本,提高储能电池的能量密度、循环寿命和安全性,将是太阳能无人机电池技术发展方向。
关键词
太阳能无人机
太阳能电池
储能电池
Keywords
solar
-powered
uav
solar
cells
Energy storage batteries
分类号
V279 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V242 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
太阳能无人机最大功率点跟踪算法研究
5
作者
肖文波
欧阳姗
顾林潇
机构
南昌航空大学科技学院
南昌航空大学江西省光电信息感知技术与仪器重点实验室
出处
《郑州航空工业管理学院学报》
2025年第6期1-8,共8页
基金
国家自然科学基金(12464010,12064027)
江西省高层次高技能领军人才培养工程入选(2022-63号)
+1 种基金
九江浔城英才(JJXC2023032)
九江市基础研究计划项目(2025-1)。
文摘
针对太阳能无人机光伏组件的最大功率点跟踪问题,提出改进北方苍鹰优化算法(Sine-Refracted Northern Goshawk Optimization Algorithm,SR-NGO)和改进蛇优化算法(Snake Optimization Algorithm,SOA),通过与粒子群、霜冰等六种智能优化算法进行对比,探索该问题的优化路径,并研究参数取值对算法跟踪效果的影响。研究发现,SR-NGO和SOA两种算法较改进前减少了跟踪时间并提高了平均峰值功率跟踪精度;与其他六种算法相比,有效提升并平衡了全局和局部搜索能力,在一定程度上避免了容易过早收敛并陷入局部最优;SR-NGO和SOA两种算法的参数取值对跟踪精度和时间影响显著,可根据不同应用场景灵活调整参数取值。
关键词
太阳能无人机
光伏组件
最大功率点跟踪
智能优化算法
跟踪精度
Keywords
solar
-powered
uav
s
photovoltaic modules
MPPT
intelligent optimization algorithms
tracking accuracy
分类号
V19 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
超高空太阳能无人机多学科优化设计
6
作者
姚远
徐一鸣
张宇
戴雨可
左健巍
机构
中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所
飞行器数字敏捷设计全国重点实验室
出处
《南京航空航天大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期496-508,共13页
文摘
超高空太阳能无人机具有超大展弦比和超轻质结构的特点,其气动布局参数不仅与全机气动特性和静稳定性密切相关,还间接决定了飞机结构变形和结构重量的大小。另外,结构变形的存在又会反过来对飞机的气动特性和静稳定性造成影响。因此,超高空太阳能无人机综合设计是一个耦合了气动、结构、稳定性的多学科综合优化问题。对于此类设计问题,顺序串行设计方法效率较低,且难以得到系统的整体最优解。本文基于多学科并行的思想建立了考虑结构变形的超高空太阳能无人机气动/结构/稳定性综合优化设计方法,有效提升了超高空太阳能无人机在设计约束条件下的任务载荷能力,揭示了超高空太阳能无人机气动布局及结构设计参数对飞机任务载荷能力的影响规律。
关键词
超高空太阳能无人机
多学科优化
稳定性
结构变形
Keywords
ultra-high altitude
solar uav
multidisciplinary optimization
stability
structural deformation
分类号
V221 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
变体太阳能无人机面向通信的总体与能效优化
7
作者
李梓荣
杨延平
张子健
马晓平
机构
中国科学院工程热物理研究所
中国科学院大学
中国人民解放军
出处
《北京航空航天大学学报》
北大核心
2025年第8期2663-2673,共11页
基金
国家自然科学基金(61901448)。
文摘
高空太阳能无人机(SPUAV)平台在充当空中基站增强、补盲偏远地区、灾害应急、远程中继通信方面具有其他平台难以比拟的优势,但太阳能无人机设计域狭窄,需要综合考虑载荷约束和无人机平台特点耦合设计。重点考虑通信任务与平台能量的双重约束,设计一种构型可变的太阳能无人机平台,研究其总体方案设计与优化,使太阳能无人机在满足24 h能量闭合前提下能够最大化覆盖通信范围。通过建立通信、太阳辐照、质量预测等模型,设置能量平衡约束与通信约束条件,建模优化问题,进而设计启发式算法的全局优化框架。仿真分析结果表明:可变构型下的总体方案与常规构型相比能够显著减少总质量,特别是在高空重载的状况下能够提高整体方案的效用,仿真条件下总质量节约13.3%;通信载荷规格的提高及巡航高度的增加能够增加中继通信覆盖范围,但是需要以平台总质量增加作为代价;硬件设计方案一定时,选定低巡航高度可以使通信覆盖效费比更高。
关键词
太阳能无人机
通信中继
总体设计
能量效率
启发式算法
Keywords
solar
-powered
uav
relay communication
overall design
energy efficiency
heuristic algorithm
分类号
V221.6 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
原文传递
题名
超长航时太阳能无人机关键技术综述
被引量:
77
8
作者
马东立
张良
杨穆清
夏兴禄
王少奇
机构
北京航空航天大学航空科学与工程学院
西安现代控制技术研究所
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期29-58,共30页
文摘
超长航时太阳能无人机(UAV)以其高效节能、原理上可实现无限巡航的特点受到广泛关注,而其独特的设计指标与任务特性也对各项关键技术提出了较高要求。多设计要素的高度耦合意味着不同于常规飞行器的总体设计方法,低密度、低速度的飞行条件使其具有明显的低雷诺数气动特性,柔性超大展弦比机翼带来了复杂的气动弹性问题,低翼载荷特性与较大的风场扰动增加了控制难度,极端的飞行环境与苛刻的任务指标对能源、动力系统带来了新挑战,飞行性能对能源系统的高度依赖开辟了飞行轨迹优化的研究方向。本文梳理了超长航时太阳能无人机关键技术的研究现状,在此基础上对各项技术中的难点问题进行了阐释,并对超长航时太阳能无人机未来发展趋势进行了展望。
关键词
太阳能无人机
总体设计
气动设计
气动弹性与阵风减缓
飞行控制
能源动力
飞行轨迹优化
Keywords
solar uav
conceptual design
aerodynamics design
aeroelasticity and gust mitigation
flight control
energy and power
flight trajectory optimization
分类号
V221 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
原文传递
题名
高空太阳能无人机飞行动力学建模与分析
被引量:
5
9
作者
肖伟
周洲
祝小平
王睿
机构
西北工业大学无人机特种技术国家重点实验室
西北工业大学无人机研究所
出处
《飞行力学》
CSCD
北大核心
2012年第5期385-388,共4页
基金
国防基础科研基金资助(A2720060290)
文摘
高空长航时太阳能无人机的机翼是超柔性结构,在飞行中气动弹性变形体现了几何非线性特征,并与飞行动力学响应耦合,从而改变无人机的飞行特性。基于哈密顿原理,对柔性无人机进行了动力学建模,计算了不同装载时无人机的配平状态,并对飞行动力学特性进行了分析。结果表明,由于弹性变形和集中载荷的影响,无人机的短周期频率减小且阻尼增大,长周期运动与结构变形运动发生耦合,导致长周期的阻尼减小。
关键词
太阳能无人机
气动弹性
几何非线性
飞行动力学
Keywords
solar uav
aeroelasticity
geometrically nonlinear
flight dynamics
分类号
V212.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
V279 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
原文传递
题名
太阳能无人机电源系统的发展现状与展望
被引量:
18
10
作者
曲鹏
王寅
机构
中国电子科技集团公司第十八研究所
出处
《电源技术》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期864-866,870,共4页
文摘
阐述了太阳能无人机电源系统的特殊需求目标和设计要求,介绍了太阳能无人机电源系统的组成,主要部件的发展现状。对现有太阳电池、储能化学电池和电源控制系统的特点进行了梳理,并对未来临近空间应用的大型太阳能无人机电源系统面临的挑战进行了总结。提出未来太阳能无人机电源系统发电设备将围绕硅太阳电池阵和薄膜太阳电池阵为发展的热点方向,储能设备将由锂离子电池、锂硫电池和可再生燃料电池为研究重点,关键技术突破高效能、高可靠性、高环境适应性的临近空间无人机电源系统研究。
关键词
电源系统
太阳能无人机
太阳电池
储能电池
Keywords
power system
solar uav
solar
cel
storage battery
分类号
TM914 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
柔性太阳能无人机飞行动力学与控制仿真研究
被引量:
3
11
作者
肖伟
周洲
祝小平
徐明兴
机构
空军航空大学飞行器控制系
西北工业大学无人机特种技术重点实验室
出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期704-709,共6页
基金
国防基础科研项目(A2720060290)
文摘
高空长航时太阳能无人机采用大展弦比柔性机翼,在飞行中存在大幅度静态和动态变形,变形体现出几何非线性特征。为了对其进行分析,采用基于Hamilton原理的Hodges本征梁动力学方程,对高空太阳能无人机的柔性机翼建立了分布式非线性的动力学模型。采用空间离散、时域积分的方法,对高空太阳能无人机的飞行动态和非线性变形情况进行了仿真分析。结果显示,加入俯仰控制后,可能出现无人机姿态与机翼扭转变形的不利耦合,影响了无人机的控制特性,该效应与传感器分布位置有关。通过合理的设计控制律和布置传感器,可以减弱机翼扭转带来的不利影响,保证无人机的航迹姿态及气动弹性特性稳定。
关键词
太阳能无人机
大展弦比
飞行控制
气动弹性
几何非线性
动力学仿真
Keywords
solar uav
large aspect ratio
flight control
geometrically nonlinear
aeroelasticity
flight simulation
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
原文传递
题名
高空长航时太阳能无人机高效气动力设计新挑战
被引量:
9
12
作者
段卓毅
王伟
耿建中
张健
李军府
机构
中航工业第一飞机设计研究院
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2017年第2期156-171,共16页
文摘
高空长航时太阳能无人机具有飞行雷诺数低、结构柔性大等设计特点,在气动力设计时,一般采用单设计点的设计思想,即在预定设计状态下具有较为优异的气动特性,但稍微偏离该设计点时,将显著地削弱其气动力特性,为其高效气动力设计带来诸多新挑战。本文首先简要回顾了太阳能飞机的发展历程,并分析了该类飞机的设计特点;随后,重点介绍了该类飞机的高效低雷诺数气动力设计面临的挑战及机翼气动弹性效应对全机气动力特性的影响;最后,分析展望了缩比自由飞验证技术在该类飞机高效气动力设计中的应用。
关键词
太阳能无人机
低雷诺数
气动力设计
气动弹性
缩比自由飞
单设计点
Keywords
solar
powered
uav
low Reynolds number
aerodynamics design
aeroelasticsscaled free flying
single design point
分类号
V217.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
V216.7 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
先进复合材料在无人机和太阳能飞机上的应用
被引量:
8
13
作者
黄春芳
曾竟成
江大志
鞠苏
石刚
机构
国防科学技术大学航天科学与工程学院
出处
《材料保护》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第S2期133-136,共4页
基金
国家863项目(No.2012AA03A205)
省重大专项(2011FJ1001)
湖南省高校科技创新团队支持计划资助
文摘
先进复合材料不仅以其高比强度、高比模量在无人机结构轻量化上得到应用,而且以其功能结构一体化在无人机隐身、防震等方面做出了贡献。本文介绍了无人机和太阳能飞机用先进复合材料的特点,简述了先进复合材料在几种典型无人机上的应用状况,着重综述了先进复合材料在太阳能飞机上的应用。展望了无人机和太阳能飞机用复合材料的发展趋势。
关键词
无人机
太阳能飞机
复合材料
轻量
应用
Keywords
uav
,
solar
powered airplane,Composite materials,Lightweight,Application
分类号
V250 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
太阳能无人机控制律设计
被引量:
3
14
作者
陈怀民
李静雯
王鹏
机构
西北工业大学无人机特种技术国家重点实验室
出处
《计算机测量与控制》
CSCD
北大核心
2011年第9期2136-2139,共4页
文摘
在地面太阳辐射计算模型基础上引入大气透明率,建立了用于太阳能无人机的随高度变化的辐射模型,并对赤纬角的计算做了修正,使之更为简洁;结合太阳能无人机能源约束等特点,从能量转化角度设计控制器:由剩余能量控制高度变化率,由电机功率差值控制螺旋桨差动实现平面内转弯;避免了传统的控制方法带来的控制指令超出能量所能提供的范围或超出机体结构强度的负荷等不合理现象,得到了更为直观的控制效果。
关键词
太阳能无人机
太阳辐射模型
剩余能量
控制律
Keywords
solar uav
solar
radiation model
residual energy
control algorithm
分类号
TP301 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
多螺旋桨太阳能无人机横航向操稳特性研究
被引量:
10
15
作者
王睿
祝小平
周洲
机构
西北工业大学无人机特种技术国家重点实验室
西北工业大学无人机研究所
出处
《飞行力学》
CSCD
北大核心
2012年第1期5-8,共4页
基金
国防基础科研基金资助(A2720060290)
中国博士后科学基金资助(20100471637)
文摘
首先分析了大型高空长航时太阳能无人机由于超大展弦比和高效多螺旋桨带来的航向阻尼增量和航向操纵导数,接着分析了由此带来的横航向动态特性变化,并结合多螺旋桨的操纵特性,提出了多桨航向控制方法,最后进行了仿真验证。结果表明,分布式多桨布局对提高该类无人机的横航向稳定性有较大作用,以多桨的转速变化量最小为目标的最优化航向控制分配方法对超长航时飞行很有利。
关键词
太阳能无人机
多螺旋桨
动态特性
最优航向控制
Keywords
solar
powered
uav
multi-propeller
dynamic property
optimal yaw control
分类号
V212 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
V279 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
原文传递
题名
小型太阳能无人机持久飞行技术研究
被引量:
11
16
作者
赵辉杰
马建超
机构
中国电子科技集团公司第
出处
《中国电子科学研究院学报》
2013年第4期384-387,共4页
文摘
以太阳能无人机的持久飞行能力为目标分析了太阳电池阵列、蓄电池、气动布局效率等因素的综合影响,提出了在目前能源和无人机设计水平下通过水平飞行策略和降高储能飞行策略实现太阳能无人机持久飞行的可行性途径。
关键词
太阳能
无人机
持久飞行
能源策略
Keywords
solar
uav
persistent flight
power strategy
分类号
V221.91 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
仿生全翼式太阳能无人机气动数值模拟
被引量:
11
17
作者
甘文彪
周洲
许晓平
机构
北京航空航天大学无人驾驶飞行器设计研究所
西北工业大学航空学院
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第10期3284-3294,共11页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金(YWF-15-GJSYS-031)
国家自然科学基金(11302178)~~
文摘
以高空太阳能无人机(UAV)为背景,针对某仿生全翼式太阳能无人机开展了气动数值模拟研究。首先,应用基于改进层流动能模型的雷诺平均Navier-Stokes方程数值模拟方法,对典型低雷诺数机翼进行了数值验证;其次,回顾了某仿生全翼式太阳能无人机的基本设计特征;接着,采用数值模拟方法对该无人机进行了基本气动性能的计算分析;最后,对无人机的横航向性能和方向舵舵效进行了检验性的数值模拟。研究表明:该无人机各部件相互之间流动干扰较小,具有层流分离、转捩和湍流再附等低雷诺数流动特征;其基本气动性能较高(巡航升阻比大于34,纵向静稳定度约为8%),具有静稳定的横航向性能和较好的方向舵舵效;其仿生全翼式构型是一种较有前景的太阳能无人机布局形式。
关键词
仿生全翼式
太阳能无人机
数值模拟
低雷诺数
层流动能模型
Keywords
bionic full-wing type
solar
-powered
uav
numerical simulation
low Reynolds
laminar kinetic energy model
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
基于能量平衡的太阳能飞机可持续高度分析
被引量:
15
18
作者
昌敏
周洲
李盈盈
机构
西北工业大学无人机特种技术国防科技重点实验室
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第4期541-546,共6页
基金
863项目(2011AA7052002)资助
文摘
相对于常规动力型式的长航时飞机,尽量提高太阳能飞机的最大持续任务高度,更能体现其在工程应用中的显著优势。基于能量平衡,采用敏度分析的方法,着重分析了各总体参数对太阳能飞机可持续高度的影响及约束程度。参与分析的总体参数有各系统部件的"效率特性"参数、"重量特性"参数和设计指标中的飞行季节等。研究结果表明:主要有光伏组件效率及其面密度、结构面密度和二次电池比能量共同约束着可持续高度的上限;要实现跨季节或数年飞行时,飞行季节也约束着可持续高度的上限;另外,仅从能量采集与能量消耗之间的差值来看,太阳能飞机"有利"巡航高度约为10 km。所研究的结果能为太阳能飞机方案设计阶段中的总体参数选型提供指导。
关键词
能量平衡
太阳能飞机
可持续高度
飞行季节
总体参数
翼载荷
Keywords
aircraft, calculations, requirements, conceptual design, design, efficiency, energy photovohaic cells, schematic diagrams, unmanned aerial vehicles (
uav
)
flight flight altitudes,
solar
-powered
uav
s, wing loading balance, loading seasons, persistent
分类号
V221 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于物联网与低空遥感的农业病虫害监测技术研究
被引量:
17
19
作者
高德民
史东旭
薛卫
胡滨
机构
南京林业大学信息科学技术学院
南京农业大学人工智能学院
出处
《东北农业科学》
2021年第1期108-113,共6页
基金
国家重点研发计划(2017YFD0800204)
国家自然科学基金面上项目(31670554)
江苏省自然科学基金面上项目(BK20161527)。
文摘
随着信息化技术的发展,物联网技术和以无人机为代表的低空遥感技术被广泛应用于生产实践和环境监测等领域。在现代农业病虫害监测中,物联网和低空遥感技术可以分别从地面微观和空中宏观角度监测农作物病虫害情况以及分析其致病环境因素。农场通常位于远离基础设施的偏远地区,农业物联网应用面临能量供应受限问题。无人机收集农场病虫害信息具有灵活度高、成本低以及可以保证数据及时性等优势,但无人机面临滞空时间短、电池更换频繁等问题。本文通过建立一种光照模型,实现太阳能板与太阳光之间夹角自动调整,使得太阳能电池板始终确保与太阳光线垂直,有效提高太阳能的利用率。在无人机应用方面,通过调整无人机机翼在航拍时与农场风向之间的角度,可以使得无人机充分利用农场风能,减少能量消耗,延长飞行时间,用以满足农场病虫害监测需求。另外,结合无人机监测结果与物联网获取的农场环境信息进行分析,可得出农场病虫害的发生与环境之间的关系,研究分析病虫害发病环境机理。
关键词
农业物联网
病虫害
太阳能供电
无人机遥感
Keywords
Agricultural Internet of Things
Pests and diseases
solar
power
uav
remote sensing
分类号
S431 [农业科学—农业昆虫与害虫防治]
原文传递
题名
轻小型太阳能/氢能无人机发展综述
被引量:
44
20
作者
刘莉
曹潇
张晓辉
贺云涛
机构
北京理工大学宇航学院
北京理工大学机电学院
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期1-28,共28页
文摘
轻小型无人机(UAV)在军民领域都有着广泛的用途,电动无人机由于其振动低、无污染、无排放等优势,已经成为无人机领域的发展热点。为了提高轻小型电动无人机的航时,清洁、高能量密度的太阳能和氢能成为非常可行的技术途径之一。本文总结了轻小型太阳能、氢能无人机的发展历程;梳理了相关的关键技术,并对太阳能、氢能无人机的总体设计方法和能源动力系统的发展进行了较为深入的探讨;最后,展望了该类无人机的发展趋势,并对所面临的挑战进行了预测。
关键词
电动无人机
太阳能无人机
燃料电池无人机
总体设计
混合动力
能源管理
Keywords
electric
uav
s
solar
powered
uav
s
fuel cell
uav
s
conceptual design
hybrid power system
energy management
分类号
V272 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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考虑能量耦合的太阳能无人机协同任务分配方法
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2024年国外军用无人机装备技术发展综述
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利用遗传算法的太阳能复合材料机翼结构尺寸优化设计
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范庆明
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太阳能无人机电池技术的研究进展
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太阳能无人机最大功率点跟踪算法研究
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超高空太阳能无人机多学科优化设计
姚远
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变体太阳能无人机面向通信的总体与能效优化
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超长航时太阳能无人机关键技术综述
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柔性太阳能无人机飞行动力学与控制仿真研究
肖伟
周洲
祝小平
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高空长航时太阳能无人机高效气动力设计新挑战
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王伟
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先进复合材料在无人机和太阳能飞机上的应用
黄春芳
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太阳能无人机控制律设计
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多螺旋桨太阳能无人机横航向操稳特性研究
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小型太阳能无人机持久飞行技术研究
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仿生全翼式太阳能无人机气动数值模拟
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基于能量平衡的太阳能飞机可持续高度分析
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基于物联网与低空遥感的农业病虫害监测技术研究
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轻小型太阳能/氢能无人机发展综述
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