CN112319840B - 太阳能无人机电池铺设方法、装置和设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种太阳能无人机电池铺设方法、装置和设备。所述方法中，基于计算机软件，首先获取包含待铺设翼面的无人机翼型部件的几何结构参数，然后建立空间直角坐标系，从而在坐标系下进行电池的铺设、铺设参数的计算以及计算结果的修正。如此设置，相对于传统的电池铺设方法，由于将待铺设翼面作为曲面处理，因此可以反映真实铺设情况；此外，由于基于计算机软件进行铺设参数的计算，而不是手工计算，因此可以有效提高铺设精度和铺设效率，并且计算结果可以用标准化的格式提供给后续计算或外部第三方使用，也即解决了现有技术中存在的问题，进而具有很高的实用性。
Description
技术领域
本申请涉及无人机技术领域，尤其涉及一种太阳能无人机电池铺设方法、装置和设备。
背景技术
太阳能无人机是目前无人机研究的热点，其能够通过吸收太阳光为自身补充和存储电能，并在需要是释放电能保持飞行的需要。设计太阳能无人机时核心的重点问题就是太阳能无人机电池的铺设问题，铺设的情况影响到太阳能电池对太阳光的吸收情况，同时由于遮挡的存在，不同的铺设关系也会导致性能上更大的差异。
传统的方法中，工程师会首先根据电池单体的尺寸、性能信息，建立单晶硅太阳能电池其在无人机上铺设状态下的几何模型的平面形状；然后以单体为最小平面单元在北-东-地坐标系中建立每个单体的平面铺设关系；最后形成电池元组的平台布局，以此来替代真实的布局，则其相应的存在以下问题：1、以平面代替曲面，无法反映电池板的真实铺设情况，特别是其遮挡关系；2、存在大量的手工计算和推导，会导致精度和效率的问题；3、对于铺设后的数据信息难以用标准化的格式提供给后续计算或外部第三方使用。
发明内容
本申请提供一种太阳能无人机电池铺设方法、装置和设备，以解决传统的铺设方法存在的无法反映真实铺设情况、铺设精度和效率低以及铺设后的数据信息难以用标准化的格式提供给后续计算或外部第三方使用的问题。
本申请的上述目的是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本申请提供一种太阳能无人机电池铺设方法，包括：
获取包含待铺设翼面的无人机翼型部件的几何结构参数；所述无人机翼型部件包括左机翼、右机翼、左平尾和右平尾，所述待铺设翼面为所述无人机翼型部件的上翼面；
基于所述几何结构参数建立空间直角坐标系；其中，所述空间直角坐标系以无人机翼型部件的下翼面为XOY平面，下翼面与机身相接的边缘的中点为原点，翼展方向或翼展反方向为Y轴，垂直于下翼面向上或向下为Z轴；
计算所述待铺设翼面与XOZ平面形成的圆弧的曲率半径和曲率圆心的坐标；
假设XOY平面上铺设有电池单体，计算铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点的坐标；
分别连接所述曲率圆心与铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点，并延长至与所述曲率半径和曲率圆心对应的圆弧相交，得到多个交点坐标，并作为铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的中心点的待修正坐标；
基于预设的修正系数，对各所述待修正坐标中的Z轴坐标参数进行修正，并保持X轴和Y轴的坐标参数不变，得到铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的中心点的修正后坐标；
以及，基于所述修正系数，对铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的旋转角度进行修正，得到修正后的旋转角度；其中，所述旋转角度为修正前的电池单体的中心点与所述曲率圆心之间的连线与Z轴的夹角的值；
基于各电池单体的所述修正后坐标和所述修正后的旋转角度，计算得到各电池单体的四个顶点的坐标。
可选的，所述计算铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点的坐标，包括：
基于铺设在XOY平面上的各电池元组的预设参数，计算各电池单体的中心点的坐标；其中，所述电池元组由多个电池单体组成。
可选的，所述基于铺设在XOY平面上的各电池元组的预设参数，计算各电池单体的中心点的坐标，包括：
基于电池单体的尺寸和电池元组包含的电池单体的数量，计算铺设在XOY平面上的各电池元组的整体尺寸；
基于预设的电池元组间距、预设的电池元组相对于坐标轴的初始偏移量和所述电池元组的整体尺寸，计算各电池元组的起始位置坐标；
基于各电池元组的起始位置坐标和电池单体的尺寸计算各电池单体的中心点的坐标。
可选的，所述修正系数为1-4之间的值，所述待铺设翼面越贴合圆面，所述修正系数越大，所述旋转角度越大，所述修正系数越大。
可选的，所述左机翼和右机翼的修正系数默认为2，所述左平尾和右平尾的修正系数默认为1.1。
可选的，对各所述待修正坐标中的Z轴坐标参数进行修正时，缩放比例按与原点的X向距离的反比来确定。
可选的，对所述旋转角度进行修正时，以旋转角度和所述修正系数的乘积作为修正后的旋转角度。
可选的，所述方法还包括：
将计算得到的各电池单体的四个顶点的坐标转换为全局坐标系下的坐标后输出；所述全局坐标系为基于无人机整体建立的空间直角坐标系，所述全局坐标系以机头为原点，机头沿机身的反向为X轴、左机翼展向为Y轴、垂直向上为Z轴。
第二方面，本申请还提供一种太阳能无人机电池铺设装置，包括：
参数获取模块，用于获取包含待铺设翼面的无人机翼型部件的几何结构参数；所述无人机翼型部件包括左机翼、右机翼、左平尾和右平尾，所述待铺设翼面为所述无人机翼型部件的上翼面；
坐标系建立模块，用于基于所述几何结构参数建立空间直角坐标系；其中，所述空间直角坐标系以无人机翼型部件的下翼面为XOY平面，下翼面与机身相接的边缘的中点为原点，翼展方向或翼展反方向为Y轴，垂直于下翼面向上或向下为Z轴；
第一计算模块，用于计算所述待铺设翼面与XOZ平面形成的圆弧的曲率半径和曲率圆心的坐标；
第二计算模块，用于假设XOY平面上铺设有电池单体后，计算铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点的坐标；
坐标获取模块，用于分别连接所述曲率圆心与铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点，并延长至与所述曲率半径和曲率圆心对应的圆弧相交，得到多个交点坐标并作为铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的中心点的待修正坐标；
修正模块，用于基于预设的修正系数，对各所述待修正坐标中的Z轴坐标参数进行修正，并保持X轴和Y轴的坐标参数不变，得到铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的中心点的修正后坐标；以及，基于所述修正系数，对铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的旋转角度进行修正，得到修正后的旋转角度；其中，所述旋转角度为修正前的电池单体的中心点与所述曲率圆心之间的连线与Z轴的夹角的值；
第三计算模块，用于基于各电池单体的所述修正后坐标和所述修正后的旋转角度，计算得到各电池单体的四个顶点的坐标。
第三方面，本申请还提供一种智能设备，包括：
存储器以及与所述存储器相连接的处理器；
所述存储器，用于存储计算机程序，所述计算机程序至少用于执行上述任一项所述的太阳能无人机电池铺设方法；
所述处理器，用于调用并执行所述存储器存储的所述计算机程序。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请的实施例提供的技术方案中，基于计算机软件，首先获取包含待铺设翼面的无人机翼型部件的几何结构参数，然后建立空间直角坐标系，从而在坐标系下进行电池的铺设、铺设参数的计算以及计算结果的修正。如此设置，相对于传统的电池铺设方法，由于将待铺设翼面作为曲面处理，因此可以反映真实铺设情况；此外，由于基于计算机软件进行铺设参数的计算，而不是手工计算，因此可以有效提高铺设精度和铺设效率，并且计算结果可以用标准化的格式提供给后续计算或外部第三方使用，也即解决了现有技术中存在的问题，进而具有很高的实用性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为传统铺设方法中单晶硅太阳能电池单体在无人机机翼、平尾上铺设的位置及数量示意图；
图2为图1对应的传统铺设方法的铺设效果图；
图3为本申请实施例示出的一种太阳能无人机电池铺设方法的流程示意图；
图4为本申请实施例示出的对左机翼建立的空间直角坐标系的示意图；
图5为在图4所示坐标系的XOY平面上铺设电池单体的示意图；
图6为基于图5所示坐标系得到新的中心点的位置示意图；
图7为本申请实施例示出的一种太阳能无人机电池铺设装置的结构示意图；
图8为本申请实施例示出的一种智能设备的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
为了使本申请的方案更容易理解，首先对传统铺设方法及其存在的问题进行详细说明。
参照图1和图2，图1示出了一种传统铺设方法中单晶硅太阳能电池单体在无人机机翼、平尾上铺设的位置及数量示意图，图2示出了传统铺设方法的铺设效果图。
相应的，如背景技术中所提到的，传统的铺设方法中，是将太阳能电池在无人机翼型部件上的铺设面(上翼面)假设为平面，但实际上，该铺设面是圆弧面或近似圆弧面的曲面，那么，按照平面进行铺设时，无法反映电池板的真实铺设情况，特别是其遮挡关系；且由于铺设时，一般是由工程师根据电池单体的尺寸和铺设面的形状和尺寸等因素，手工计算和推导铺设情况，因此效率很低下，且容易出现误差而进一步降低精度；此外，由于不同无人机的无人机翼型部件形状和尺寸不同，计算数据不能通用，因此，铺设后的数据信息难以用标准化的格式提供给后续计算或外部第三方使用。
基于此，本申请提供一种基于计算机软件自动计算铺设参数的太阳能无人机电池铺设方法以及应用该方法的装置和设备，从而解决或避免上述问题。
以下将通过实施例对本申请的技术方案进行详细说明。
实施例
参照图3，图3为本申请实施例示出的一种太阳能无人机电池铺设方法的流程示意图。在实际应用中，该方法可以通过计算机软件来实现，也即由PC或类似的智能设备来执行。
如图1所示，该方法包括以下步骤：
S301：获取包含待铺设翼面的无人机翼型部件的几何结构参数；所述无人机翼型部件包括左机翼、右机翼、左平尾和右平尾，所述待铺设翼面为所述无人机翼型部件的上翼面；
在实际应用中，设计无人机时，设计人员通常会通过3D建模软件来首先建立无人机各部分(机身、左右机翼、左右平尾等)的三维模型，该三维模型包括无人机各部分的几何结构参数，基于此，本步骤中，可以直接将预先建立的无人机翼型部件的三维模型导入到本实施例对应的软件中，从而获取到无人机翼型部件的几何结构参数，不过需要注意的是，通常情况下，获取到的几何结构参数只是无人机翼型部件的几何轮廓，而并不能很方便地得到型线和型面(表示上翼面的具体结构参数)，因此需要通过后续步骤进行计算和修正。其中，导入三维模型时，可以是将无人机整体导入，也可以仅导入需要铺设电池的无人机翼型部件部分。
S302：基于所述几何结构参数建立空间直角坐标系；其中，所述空间直角坐标系以无人机翼型部件的下翼面为XOY平面，下翼面与机身相接的边缘的中点为原点，翼展方向或翼展反方向为Y轴，垂直于下翼面向上或向下为Z轴；
具体的，由于无人机翼型部件的下翼面为平面，因此，如此建立坐标系便于后续计算。并且，在实际应用中，软件中可以预先设置默认的建立坐标系的方式，如此，将无人机翼型部件的三维模型导入软件后，软件可以快速建立坐标系从而快速得到无人机翼型部件各部位的坐标。例如，一些实施例中，左机翼和左平尾默认以机头沿机身的反向为X轴，翼展方向为Y轴、垂直向上为Z轴，而右机翼和右平尾也默认以机头沿机身的反向为X轴，翼展方向为Y轴，但以垂直向下为Z轴。当然，应当理解的是，以上所述的默认方式仅是示例性的，并不能看作对本申请的限制。
并且，为了便于理解和说明，本实施例中的各步骤中对电池的铺设过程进行进一步说明时，均以左机翼为例进行说明，相应的，采用上述的默认方式，对左机翼建立的坐标系如图4所示(机头沿机身的反向为X轴，翼展方向为Y轴、垂直向上为Z轴)，并假设XOZ平面上的三个端点A、B、C的坐标分别为A(Xmax，Ymin，Zmin)、B(Xmin，Ymin，Zmin)、C((Xmax+Xmin)/2，Ymin，Zmax)。
S303：计算所述待铺设翼面与XOZ平面形成的圆弧的曲率半径和曲率圆心的坐标；
具体的，基于图4所示的坐标系中的各参数，可以计算得到曲率圆心O’的坐标为：
O’((Xmax+Xmin)/2，Xmin，-(Xmax-Xmin)*(Xmax-Xmin)/(4*(Zmax-Zmin))
并且，可以通过以下公式计算得到曲率半径R：
a＝(Xmax-Xmin)/2
b＝Zmax-Zmin
H＝a*a/b
R＝Math.sqrt(a*a+H*H)
其中，a表示点A到原点O的距离，b表示点C到原点O的距离，H表示曲率圆心O’到原点O的距离，Math.sqrt表示数学中的开平方函数。
S304：假设XOY平面上铺设有电池单体，计算铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点的坐标；
具体的，本步骤在图4所示坐标系的基础上，首先假设XOY平面上铺设有电池单体，得到的铺设情况如图5所示，图5中，各小方格表示铺设的电池单体(仅示出了一部分电池单体)，如此，基于建立的坐标系，可以得到铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点的坐标。
进一步的，考虑到实际应用中，铺设电池时，通常是将多个电池单体组合成电池元组后进行铺设的(参照图1，粗实线表示电池元组的边缘，例如，图1所示的铺设方式中，电池元组包括4*4、4*5、4*6、1*6个电池单体等多种情况)。
基于此，一些实施例中，在步骤S304中，计算铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点的坐标的方式，包括：基于铺设在XOY平面上的各电池元组的预设参数，计算各电池单体的中心点的坐标；电池元组的预设参数包括其包含的电池单体的数量、电池单体的排布方式和电池单体的尺寸，其中电池单体的尺寸由用户设定或采用默认值。
更具体的，X向第i个Y向第j个电池元组内的，X向第m个Y向第n个电池单体的中心坐标可以按照以下步骤进行计算：
1)基于电池单体的尺寸和电池元组包含的电池单体的数量，计算铺设在XOY平面上的各电池元组的整体尺寸；计算公式如下：
float fltModuleSizeX＝fltCellSizeX*intCellNumX；
float fltModuleSizeY＝fltCellSizeY*intCellNumY；
其中，float(以及其简写flt)表示浮点型数据类型，fltModuleSizeX和fltModuleSizeY依次表示电池元组的X向尺寸和Y向尺寸，fltCellSizeX和fltCellSizeY依次表示电池单体的X向尺寸和Y向尺寸，intCellNumX和intCellNumY依次表示电池单体的X向数量和Y向数量。
2)基于预设的电池元组间距、预设的电池元组相对于坐标轴的初始偏移量和所述电池元组的整体尺寸，计算各电池元组的起始位置坐标；计算公式如下：
moduleInfo.ModulePosition.X＝fltPositionX+(i-1)*(fltModuleSizeX+fltModuleDistanceX)；
moduleInfo.ModulePosition.Y＝fltPositionY+(j-1)*(fltModuleSizeY+fltModuleDistanceY)；
其中，moduleInfo.ModulePosition.X和moduleInfo.ModulePosition.Y依次表示电池元组的X向起始位置坐标和Y向起始位置坐标，fltPositionX和fltPositionY依次表示电池元组相对于X轴的初始偏移量和相对于Y轴的初始偏移量，fltModuleDistanceX和fltModuleDistanceY依次表示电池元组X向间距和Y向间距。
3)基于各电池元组的起始位置坐标和电池单体的尺寸计算各电池单体的中心点的坐标；计算公式如下：
fltCenterX＝moduleInfo.ModulePosition.X+(m-0.5)*fltCellSizeX；
ftlCenterY＝moduleInfo.ModulePosition.Y+(n-0.5)*fltCellSizeY；
fltCenterZ＝0；
其中，fltCenterX、fltlCenterY和fltCenterZ依次表示电池单体的中心点的X坐标、Y坐标和Z坐标。
S305：分别连接所述曲率圆心与铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点，并延长至与所述曲率半径和曲率圆心对应的圆弧相交，得到多个交点坐标，并作为铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的中心点的待修正坐标；
具体的，在图5所示坐标系的基础上，连接曲率圆心O’与前一步骤得到的各电池单体的中心点并延长，如图6所示，延长线与曲率半径R和曲率圆心O’所对应的圆弧的交点作为铺设在待铺设翼面上的各电池单体的中心点，为了便于描述，本实施例中将该中心点称为新的中心点。
按照下述公式即可计算得到新的中心点的坐标：
R’＝Math.sqrt(H*H+fltcenterX*fltcenterX)；
r’＝R-R’；
h＝r’*H/R’；
fltPointX＝fltCenterX+r’*fltCenterX/R’；
ftlPointY＝fltCenterY；
ftlPointZ＝h＝r’*H/R’
其中，fltPointX、ftlPointY和ftlPointZ依次表示新的中心点的X坐标、Y坐标和Z坐标。
S306：基于预设的修正系数，对各所述待修正坐标中的Z轴坐标参数进行修正，并保持X轴和Y轴的坐标参数不变，得到铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的中心点的修正后坐标；
具体的，由于前述步骤中计算时将无人机翼型部件的待铺设翼面默认假设为了圆面，而在实际情况下，待铺设翼面一般不会是标准的圆面，因此需要通过修正系数对新的中心点的坐标进行修正。其中，修正系数为1-4之间的值，待铺设翼面越贴合圆面，修正系数越大，且旋转角度越大，修正系数越大。左机翼和右机翼的修正系数默认为2，左平尾和右平尾的修正系数默认为1.1。并且，用户可以根据无人机的实际情况修改所采用的修正系数的值。
此外，对各所述待修正坐标(前述步骤计算得到的新的中心点的坐标)中的Z轴坐标参数进行修正时，缩放比例按与原点的X向距离的反比来确定。采用的算法公式如下：
float fltFinalFactor＝Math.Abs(fltPointX)/fltLengthX；
fltPointZ’＝1.05f*fltPointZ*(1-fltFinalFactor/fltFactor)
其中，fltLengthX表示新的中心点与原点的X向距离，fltFactor表示修正系数，fltPointZ’表示新的中心点的修正后坐标的Z轴坐标，且修正后坐标的X轴和Y轴坐标与修正前保持不变。
S307：以及，基于所述修正系数，对铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的旋转角度进行修正，得到修正后的旋转角度；其中，所述旋转角度为修正前的电池单体的中心点与所述曲率圆心之间的连线与Z轴的夹角的值；
并且，一些实施例中，对所述旋转角度进行修正时，以旋转角度和修正系数的乘积作为修正后的旋转角度。以公式表示为：
float fltTan＝fltX/fltDistance；
double douAngle＝Math.Atan(fltTan)；
douAngle’＝douAngle*fltFactor；
其中，double表示双精度实型变量，fltX表示修正前的电池单体的中心点到Z轴的距离，也即，从修正前的中心点作Z轴的垂线，fltX表示该垂线的长度，fltDistance表示曲率圆心O’到垂点的距离，douAngle表示旋转角度，douAngle’表示修正后的旋转角度。
S308：基于各电池单体的所述修正后坐标和所述修正后的旋转角度，计算得到各电池单体的四个顶点的坐标。
具体的，计算公式如下：
node1.X＝fltPointX-fltCellSizeX*Math.Cos(douAngle)/2；
node1.Y＝fltPointY-fltCellSizeY/2；
node1.Z＝fltPointZ+fltCellSizeX*(float)Math.Sin(douAngle)/2；
node2.X＝fltPointX+fltCellSizeX*(float)Math.Cos(douAngle)/2；
node2.Y＝fltPointY-fltCellSizeY/2；
node2.Z＝fltPointZ-fltCellSizeX*(float)Math.Sin(douAngle)/2；
node3.X＝fltPointX+fltCellSizeX*(float)Math.Cos(douAngle)/2；
node3.Y＝fltPointY+fltCellSizeY/2；
node3.Z＝fltPointZ-fltCellSizeX*(float)Math.Sin(douAngle)/2)；
node4.X＝fltPointX-fltCellSizeX*(float)Math.Cos(douAngle)/2；
node4.Y＝fltPointY+fltCellSizeY/2；
node4.Z＝fltPointZ+fltCellSizeX*(float)Math.Sin(douAngle)/2；
其中，node1.X、node1.Y和node1.Z依次表示第一个顶点的X坐标、Y坐标和Z坐标，node2.X、node2.Y和node2.Z依次表示第二个顶点的X坐标、Y坐标和Z坐标，以此类推。
通过上述步骤，即可计算得到各个电池单体的四个顶点的坐标，也即可以得到左机翼上的各电池的铺设参数。然后，继续采用相同的方法即可得到右机翼和左右平尾上的各电池的铺设参数。
此外，由于上述步骤中，是分别对左右机翼和左右平尾的电池铺设参数进行计算，也即得到的是局部坐标系下的坐标参数，因此，为了便于实际应用，可以进一步将在局部坐标系下计算得到的各电池单体的四个顶点的坐标转换为全局坐标系下的坐标后输出。其中，所述全局坐标系以机头为原点，机头沿机身的反向为X轴、左机翼展向为Y轴、垂直向上为Z轴。
本申请的上述方案中，基于计算机软件，首先获取包含待铺设翼面的无人机翼型部件的几何结构参数，然后建立空间直角坐标系，从而在坐标系下进行电池的铺设、铺设参数的计算以及计算结果的修正。如此设置，相对于传统的电池铺设方法，由于将待铺设翼面作为曲面处理，因此可以反映真实铺设情况；此外，由于基于计算机软件进行铺设参数的计算，而不是手工计算，因此可以有效提高铺设精度和铺设效率，并且计算结果可以用标准化的格式提供给后续计算或外部第三方使用，也即解决了现有技术中存在的问题，进而具有很高的实用性。
此外，对应于上述实施例所述的太阳能无人机电池铺设方法，本申请实施例还提供一种太阳能无人机电池铺设装置。该装置为上述实施例所述的用于实现上述太阳能无人机电池铺设方法的计算机软件中用于执行相应步骤的功能模块。
参照图7，图7为本申请实施例示出的一种太阳能无人机电池铺设装置的结构示意图。
如图7所述，该装置包括：
参数获取模块71，用于获取包含待铺设翼面的无人机翼型部件的几何结构参数；所述无人机翼型部件包括左机翼、右机翼、左平尾和右平尾，所述待铺设翼面为所述无人机翼型部件的上翼面；
坐标系建立模块72，用于基于所述几何结构参数建立空间直角坐标系；其中，所述空间直角坐标系以无人机翼型部件的下翼面为XOY平面，下翼面与机身相接的边缘的中点为原点，翼展方向或翼展反方向为Y轴，垂直于下翼面向上或向下为Z轴；
第一计算模块73，用于计算所述待铺设翼面与XOZ平面形成的圆弧的曲率半径和曲率圆心的坐标；
第二计算模块74，用于假设XOY平面上铺设有电池单体后，计算铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点的坐标；
坐标获取模块75，用于分别连接所述曲率圆心与铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点，并延长至与所述曲率半径和曲率圆心对应的圆弧相交，得到多个交点坐标并作为铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的中心点的待修正坐标；
修正模块76，用于基于预设的修正系数，对各所述待修正坐标中的Z轴坐标参数进行修正，并保持X轴和Y轴的坐标参数不变，得到铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的中心点的修正后坐标；以及，基于所述修正系数，对铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的旋转角度进行修正，得到修正后的旋转角度；其中，所述旋转角度为修正前的电池单体的中心点与所述曲率圆心之间的连线与Z轴的夹角的值；
第三计算模块77，用于基于各电池单体的所述修正后坐标和所述修正后的旋转角度，计算得到各电池单体的四个顶点的坐标。
其中，上述装置中的各功能模块所执行步骤的具体实现方式可以参照前述方法实施例中的相应内容来实现，此处不再详述。
此外，对应于上述实施例所述的太阳能无人机电池铺设方法，本申请实施例还提供一种智能设备。该智能设备为上述实施例中所述的用于执行上述太阳能无人机电池铺设方法的PC或类似设备。
参照图8，图8为本申请实施例示出的一种智能设备的结构示意图。如图8所示，该设备包括：
存储器81以及与存储器81相连接的处理器82；
存储器81用于存储计算机程序，所述计算机程序至少用于执行上述的太阳能无人机电池铺设方法；
处理器82用于调用并执行存储器81存储的所述计算机程序。
其中，所述计算机程序所执行的方法的具体实现方式可以参照前述方法实施例中的相应内容来实现，此处不再详述。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种太阳能无人机电池铺设方法，其特征在于，包括：
获取包含待铺设翼面的无人机翼型部件的几何结构参数；所述无人机翼型部件包括左机翼、右机翼、左平尾和右平尾，所述待铺设翼面为所述无人机翼型部件的上翼面；
基于所述几何结构参数建立空间直角坐标系；其中，所述空间直角坐标系以无人机翼型部件的下翼面为XOY平面，下翼面与机身相接的边缘的中点为原点，翼展方向或翼展反方向为Y轴，垂直于下翼面向上或向下为Z轴；
计算所述待铺设翼面与XOZ平面形成的圆弧的曲率半径和曲率圆心的坐标；
假设XOY平面上铺设有电池单体，计算铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点的坐标；
分别连接所述曲率圆心与铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点，并延长至与所述曲率半径和曲率圆心对应的圆弧相交，得到多个交点坐标，并作为铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的中心点的待修正坐标；
基于预设的修正系数，对各所述待修正坐标中的Z轴坐标参数进行修正，并保持X轴和Y轴的坐标参数不变，得到铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的中心点的修正后坐标；
以及，基于所述修正系数，对铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的旋转角度进行修正，得到修正后的旋转角度；其中，所述旋转角度为修正前的电池单体的中心点与所述曲率圆心之间的连线与Z轴的夹角的值；
基于各电池单体的所述修正后坐标和所述修正后的旋转角度，计算得到各电池单体的四个顶点的坐标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点的坐标，包括：
基于铺设在XOY平面上的各电池元组的预设参数，计算各电池单体的中心点的坐标；其中，所述电池元组由多个电池单体组成。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于铺设在XOY平面上的各电池元组的预设参数，计算各电池单体的中心点的坐标，包括：
基于电池单体的尺寸和电池元组包含的电池单体的数量，计算铺设在XOY平面上的各电池元组的整体尺寸；
基于预设的电池元组间距、预设的电池元组相对于坐标轴的初始偏移量和所述电池元组的整体尺寸，计算各电池元组的起始位置坐标；
基于各电池元组的起始位置坐标和电池单体的尺寸计算各电池单体的中心点的坐标。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述修正系数为1-4之间的值，所述待铺设翼面越贴合圆面，所述修正系数越大，所述旋转角度越大，所述修正系数越大。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述左机翼和右机翼的修正系数默认为2，所述左平尾和右平尾的修正系数默认为1.1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对各所述待修正坐标中的Z轴坐标参数进行修正时，缩放比例按与原点的X向距离的反比来确定。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述旋转角度进行修正时，以旋转角度和所述修正系数的乘积作为修正后的旋转角度。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
将计算得到的各电池单体的四个顶点的坐标转换为全局坐标系下的坐标后输出；所述全局坐标系为基于无人机整体建立的空间直角坐标系，所述全局坐标系以机头为原点，机头沿机身的反向为X轴、左机翼展向为Y轴、垂直向上为Z轴。
9.一种太阳能无人机电池铺设装置，其特征在于，包括：
参数获取模块，用于获取包含待铺设翼面的无人机翼型部件的几何结构参数；所述无人机翼型部件包括左机翼、右机翼、左平尾和右平尾，所述待铺设翼面为所述无人机翼型部件的上翼面；
坐标系建立模块，用于基于所述几何结构参数建立空间直角坐标系；其中，所述空间直角坐标系以无人机翼型部件的下翼面为XOY平面，下翼面与机身相接的边缘的中点为原点，翼展方向或翼展反方向为Y轴，垂直于下翼面向上或向下为Z轴；
第一计算模块，用于计算所述待铺设翼面与XOZ平面形成的圆弧的曲率半径和曲率圆心的坐标；
第二计算模块，用于假设XOY平面上铺设有电池单体后，计算铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点的坐标；
坐标获取模块，用于分别连接所述曲率圆心与铺设在XOY平面上的各电池单体的中心点，并延长至与所述曲率半径和曲率圆心对应的圆弧相交，得到多个交点坐标并作为铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的中心点的待修正坐标；
修正模块，用于基于预设的修正系数，对各所述待修正坐标中的Z轴坐标参数进行修正，并保持X轴和Y轴的坐标参数不变，得到铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的中心点的修正后坐标；以及，基于所述修正系数，对铺设在所述待铺设翼面上的各电池单体的旋转角度进行修正，得到修正后的旋转角度；其中，所述旋转角度为修正前的电池单体的中心点与所述曲率圆心之间的连线与Z轴的夹角的值；
第三计算模块，用于基于各电池单体的所述修正后坐标和所述修正后的旋转角度，计算得到各电池单体的四个顶点的坐标。
10.一种智能设备，其特征在于，包括：
存储器以及与所述存储器相连接的处理器；
所述存储器，用于存储计算机程序，所述计算机程序至少用于执行如权利要求1-8任一项所述的太阳能无人机电池铺设方法；
所述处理器，用于调用并执行所述存储器存储的所述计算机程序。
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