【技术实现步骤摘要】
一种基于风帆助航的双浮空器系统及其区域驻留控制策略
[0001]本专利技术属于探空
,具体为一种基于风帆助航的双浮空器系统及其区域驻留控制策略。
技术介绍
[0002]在距离地面20~100公里的空域被称为临近空间,这一空域空气比较稀薄,不受国界限制,具有较大的开发价值。临近空间气球依靠浮力平衡重力,实现在大气中悬浮。由于其相对于大型飞艇具有更低的放飞成本、对放飞条件要求更低、更好的机动性、适用于批量生产,受到各领域广泛关注。
[0003]平流层飞艇是一种具有可控飞行的临近空间低动态飞行器,利用太阳能电池、储能电池组成的循环能源,由电机驱动螺旋桨提供动力,可携带任务载荷在一定区域实现长期稳定驻留和可控飞行。由于其驻空采取抗风策略,即用螺旋桨动力克服风场对定点飞行的影响,平流层飞艇对能源、推进和控制系统提出了极高要求,很大程度上限制了其发展和应用。
[0004]准零风层为平流层中下层东西向风速接近0的高度层,本质上是平流层中下层东西风的转换,现有的浮空器可根据平流层这一风场特性,通过调节自身高度来控制在东 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于风帆助航的双浮空器系统,其特征在于:该系统包括通过牵引绳连接的上浮力球和下浮空艇;下浮空艇的囊体尾部设置有垂直尾翼,囊体的正上方和正下方对称设置有可引起伯努利效应的安定面,囊体外连接有能源舱,能源舱内设置有调节装置实现牵引绳的收放;囊体的左右两侧安装太阳能板给调节装置供电,囊体内置有副气囊;上浮力球和下浮空艇的囊体内均充有定量的浮升气体,副气囊设置进气口和放气口,进气口处安装压气机以给副气囊补充空气,打开放气口为副气囊释放空气;下浮空艇的囊体下侧悬有吊荷载舱。2.如权利要求1所述的基于风帆助航的双浮空器系统,其特征在于:所述上浮力球的下侧设置有用于固定牵引绳上端的法兰盘。3.如权利要求1所述的基于风帆助航的双浮空器系统,其特征在于:所述安定面为两片对称型的充气翼面。4.如权利要求1所述的基于风帆助航的双浮空器系统,其特征在于:所述垂直尾翼为两片全动尾翼,通过转轴与下浮空艇的囊体连接,下浮空艇的囊体上安装有舵机,舵机通过连接杆与垂直尾翼连接,使垂直尾翼在舵机的牵引下绕转轴旋转。5.如权利要求1所述的基于风帆助航的双浮空器系统,其特征在于:所述调节装置包括依次连接的蓄电池组、电机、减速机和卷筒,蓄电池组供电使电机的输出轴驱动减速机,减速机的输出轴驱动卷筒转动。6.如权利要求5所述的基于风帆助航的双浮空器系统,其特征在于:所述能源舱外设置有限位筒,限位筒的内壁设置有橡胶垫层,所述牵引绳的下端穿过限位筒进入能源舱内固定于所述卷筒上。7.如权利要求1所述的基于风帆助航的双浮空器系统,其特征在于:所述下浮空艇的囊体下侧设置有吊扣,通过吊扣和连接绳悬吊所述荷载舱。8.一种权利要求1
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7之一所述系统的驻留控制策略,其特征在于:当系统处于目标区域内时,执行...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖俊,张凯,陈铮,麦裕,凌霖雨,陈森林,罗世彬,李珺,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:
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