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专利号: 2024118988847
申请人: 无锡市新锋物联智能科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2026-01-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低空载人飞行器的节能控制方法,其特征在于包括:获取大气特征数据和飞行器特征数据;其中,所述大气特征数据包括标准大气压、标准大气压的特征高度、海平面标准温度、环境温度递减率、标准大气密度和比气体常数;所述飞行器特征数据包括飞行器高度、实时速度、实时质量、升力系数和阻力系数;

根据所述大气特征数据和所述飞行器特征数据,进行环境特征计算,得到实时大气压和实时温度;

根据所述大气特征数据、所述飞行器特征数据、所述实时大气压和所述实时温度,进行密度计算,得到实时密度;

根据所述实时密度和所述飞行器特征数据,进行面积计算,得到迎风面积;

根据所述迎风面积、所述实时密度和所述飞行器特征数据,进行质量计算,得到调整质量;

根据所述飞行器特征数据、所述调整质量、所述迎风面积和所述实时密度,进行速度计算,得到最佳速度;

根据所述最佳速度、所述实时密度、所述迎风面积和所述飞行器特征数据,进行计算,得到实时功率和飞行器升力,并根据所述实时功率和所述飞行器升力进行节能控制操作。

2.根据权利要求1所述的低空载人飞行器的节能控制方法,其特征在于,所述实时大气压的计算公式为:其中,P0为标准大气压;H为飞行器高度;H0为标准大气压的特征高度;P为实时大气压;

所述实时温度的计算公式为:

T=T0-Γ·H

其中,T为实时温度;H为飞行器高度;T0为海平面标准温度;Γ为环境温度递减率。

3.根据权利要求1所述的低空载人飞行器的节能控制方法,其特征在于,所述实时密度的计算公式为:其中,ρ0为标准大气密度;T为实时温度;P为实时大气压;T为实时温度;R为比气体常数;ρ为实时密度。

4.根据权利要求1所述的低空载人飞行器的节能控制方法,其特征在于,所述迎风面积的计算公式为:其中,ρ为实时密度;V为实时速度;S为迎风面积;m为实时质量;CL为升力系数;g为重力加速度。

5.根据权利要求1所述的低空载人飞行器的节能控制方法,其特征在于,所述调整质量的计算公式为:其中,V为实时速度;S为迎风面积;madd为调整质量;CL为升力系数;ρ为实时密度;g为重力加速度。

6.根据权利要求1所述的低空载人飞行器的节能控制方法,其特征在于,所述最佳速度的计算公式为:其中,其中,S为迎风面积;madd为调整质量;CL为升力系数;ρ为实时密度;g为重力加速度;Vmax为最佳速度。

7.根据权利要求1所述的低空载人飞行器的节能控制方法,其特征在于,所述实时功率的计算公式为:Pn=0.5·S·ρ·Vmax3·CD

其中,CD为阻力系数;ρ为实时密度;Vmax为最佳速度;Pn为实时功率;S为迎风面积;

所述飞行器升力的计算公式为:

L=0.5·S·ρ·Vmax2·CL

其中,CL为升力系数;ρ为实时密度;Vmax为最佳速度;L为飞行器升力;S为迎风面积。

8.根据权利要求1所述的低空载人飞行器的节能控制方法,其特征在于,所述根据所述实时功率和所述飞行器升力进行节能控制操作,包括:对于爬升模式,当所述飞行器升力大于飞行器重力时,进行降低升力系数和调整迎角操作;当所述实时功率大于爬升功率阈值时,进行降低飞行器发动机推力输出操作;

对于平飞模式,当所述飞行器升力与飞行器重力不平衡时,进行动态调整升力系数操作;当所述实时功率超过平飞功率阈值时,进行动态调整飞行速度和发动机推力输出操作;

对于降落模式,当所述飞行器升力大于飞行器重力时,进行降低升力系数和调整迎角操作;当所述实时功率大于降落风阻功率阈值时,进行降低飞行器发动机推力输出操作。

9.一种低空载人飞行器的节能控制系统,其特征在于,包括:特征数据获取模块,用于获取大气特征数据和飞行器特征数据;其中,所述大气特征数据包括标准大气压、标准大气压的特征高度、海平面标准温度、环境温度递减率、标准大气密度和比气体常数;所述飞行器特征数据包括飞行器高度、实时速度、实时质量、升力系数和阻力系数;

环境特征计算模块,用于根据所述大气特征数据和所述飞行器特征数据,进行环境特征计算,得到实时大气压和实时温度;

实时密度计算模块,用于根据所述大气特征数据、所述飞行器特征数据、所述实时大气压和所述实时温度,进行密度计算,得到实时密度;

迎风面积计算模块,用于根据所述实时密度和所述飞行器特征数据,进行面积计算,得到迎风面积;

调整质量计算模块,用于根据所述迎风面积、所述实时密度和所述飞行器特征数据,进行质量计算,得到调整质量;

最佳速度计算模块,用于根据所述飞行器特征数据、所述调整质量、所述迎风面积和所述实时密度,进行速度计算,得到最佳速度;

节能控制操作模块,用于根据所述最佳速度、所述实时密度、所述迎风面积和所述飞行器特征数据,进行计算,得到实时功率和飞行器升力,并根据所述实时功率和所述飞行器升力进行节能控制操作。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至8中任意一项所述的低空载人飞行器的节能控制方法。