一种下单翼太阳能无人机机翼遮挡区域判断方法技术

本发明专利技术提供一种下单翼太阳能无人机机翼遮挡区域判断方法，包括：根据无人机机身三维模型建立空间曲面方程；根据所述空间曲面方程确定曲面任一点法向量；获取设定状态下机体坐标系下的太阳向量；根据所述空间曲面方程、法向量和太阳向量计算太阳向量与空间曲面的切点坐标；确定机体坐标系下机翼上任意太阳能电池片的坐标；建立所述切点坐标与太阳能电池片的坐标之间的直线空间向量；根据所述直线空间向量与太阳向量判断所述太阳能电池片是否被遮挡。通过上述技术方案，可以定量计算出当前设计状态的下单翼太阳能无人机在任意位置、任意时刻、任意姿态角下机身对机翼光伏组件的遮挡区域，为对应光伏组件旁路二极管设置提供了依据。依据。依据。

【技术实现步骤摘要】
一种下单翼太阳能无人机机翼遮挡区域判断方法


[0001]本专利技术涉及太阳能无人机
，尤其涉及一种太阳能无人机机翼遮挡区域判断方法。

技术介绍

[0002]太阳能无人机以太阳能为能源，理论上可以永久飞行，且对环境无污染，使用灵活、成本低，有着广阔的应用前景。在民用上可用于大气研究、天气预报、环境及灾害监测、农作物遥测、交通管制、电信和电视服务、自然保护区监控等；军事上可用于边境巡逻、侦察、通信中继等。
[0003]考虑到太阳能无人机应用特点，光伏组件不仅具有较高转换效率，还要具备轻质、柔性、可适应机翼翼型曲面应用等特点。太阳能无人机上太阳能发电阵通常由多个太阳能电池片串联而成。然而，在飞行及地面测试过程中，受机身、垂尾、舵面偏转等遮挡影响，光伏组件(太阳能电池片)可能出现局部“热斑”效应而导致整串发电阵性能的下降。“热斑”效应除了导致输出功率下降，严重时还会引起火灾，在光伏组件设计中通常通过加旁路二极管来避免此现象。旁路二极管的设计可以有效避免“热斑”效应，但其带来了组件重量、费用的增加，因此需要合理设计旁路二极管。对于下单翼太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种下单翼太阳能无人机机翼遮挡区域判断方法，其特征在于，所述方法包括：根据无人机机身三维模型建立空间曲面方程；根据所述空间曲面方程确定曲面任一点法向量获取设定状态下机体坐标系下的太阳向量根据所述空间曲面方程、法向量和太阳向量计算太阳向量与空间曲面的切点坐标；确定机体坐标系下机翼上任意太阳能电池片的坐标；建立所述切点坐标与太阳能电池片的坐标之间的直线空间向量根据所述直线空间向量与太阳向量判断所述太阳能电池片是否被遮挡。2.根据权利要求1所述的一种下单翼太阳能无人机机翼遮挡区域判断方法，其特征在于，所述通过无人机机身三维模型建立空间曲面方程包括：根据机身三维模型在机体坐标系中输出空间点坐标，基于所述空间点坐标通过空间曲面拟合建立空间曲面方程F(x,y,z)。3.根据权利要求1或2所述的一种下单翼太阳能无人机机翼遮挡区域判断方法，其特征在于，所述获取设定状态下机体坐标系下的太阳向量包括：基于辐照模型，以当地纬度、当地经度、海拔、天数、时间作为输入，输出太阳高度角和方位角；基于所述太阳高度角和方位角计算出惯性坐标系下的太阳向量通过坐标系变换，将惯性坐标系下的太阳向量转换成机体坐标系下的太阳向量4.根据权利要求3所述的一种下单翼太阳能无人机机翼遮挡区域判断方法，其特征在于，所述根据所述空间曲面方程、法向量和太阳向量计算太阳能向量与空间曲面的切点坐标包括：根据切点在空间曲面...

【专利技术属性】
技术研发人员：许冬冬，乐龙璋，张花，李凯，贾振南，
申请(专利权)人：海鹰航空通用装备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：