CN116594430A - 一种活塞动力无人机验证最大航时指标的试飞规划方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞动力无人机验证最大航时指标的试飞规划方法，其包括：根据无人机最大加油量、备份燃油量、无人机最大航时指标和试飞规划的飞行航时，计算试飞规划的飞行航时的理论耗油量；根据无人机最大加油量，备份燃油量、试飞规划的飞行航时的理论耗油量，计算起飞加油量；根据起飞加油量和无人机着陆后放出的机内燃油量，得到无人机实飞的耗油量；根据无人机实飞的耗油量和试飞规划的飞行航时的理论耗油量，以判断是否满足无人机最大航时指标。本发明缩短了飞行验证时间，并考虑备份燃油，达到符合实际情况，最大航时数据准确可用的目标。

Description

一种活塞动力无人机验证最大航时指标的试飞规划方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是一种活塞动力无人机验证最大航时指标的试飞规划方法。

背景技术

由于当前无人机技术水平的提高，无人机最大航时动则20多小时，受试飞机场空域受限（含高度和范围）、试飞时间受限等客观因素，无人机往往无法实飞完全部航时。

而对于以活塞发动机为动力的无人机，每小时燃油消耗量与飞行重量基本上呈线性关系，因此，可以利用中间重量的小时燃油消耗量来表示巡航全过程的综合小时燃油消耗量，即无人机中间重量对应的航时可以代表最大航时指标。

同时，任务用油由飞行剖面用油和备份燃油组成。飞行剖面用油为各个飞行航段油耗之和，对应最大航时指标用油；备份燃油则按有关适航或者其他标准规定，不算作最大航时指标用油。

现有技术中对于以活塞发动机为动力的无人机，在试飞空域、试飞留空时间受限的客观条件下，无法实现既保证试飞数据准确可用，又仅利用有限的试飞空域和留空时间，通过科学合理的试飞规划，得到试飞无人机准确的最大航时数据。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种活塞动力无人机验证最大航时指标的试飞规划方法，利用试飞无人机中间重量对应的小时燃油消耗量代表全航时平均小时燃油消耗量的原理，得出无人机的最大航时数据，从而缩短飞行验证时间，并考虑备份燃油，达到符合实际情况，最大航时数据准确可用的目标。

本发明公开了一种活塞动力无人机验证最大航时指标的试飞规划方法，其包括：

步骤1：根据无人机最大加油量、备份燃油量、无人机最大航时指标和试飞规划的飞行航时，计算试飞规划的飞行航时的理论耗油量；

步骤2：根据无人机最大加油量，备份燃油量、试飞规划的飞行航时的理论耗油量，计算起飞加油量；

步骤3：根据起飞加油量和无人机着陆后放出的机内燃油量，得到无人机实飞的耗油量；

步骤4：根据无人机实飞的耗油量和试飞规划的飞行航时的理论耗油量，以判断是否满足无人机最大航时指标。

进一步地，所述步骤1包括：

步骤11：根据无人机最大加油量、备份燃油量和无人机最大航时指标，计算无人机最大航时指标对应的小时燃油消耗量；

步骤12：根据小时燃油消耗量和试飞规划的飞行航时，计算试飞规划的飞行航时的理论耗油量。

进一步地，所述步骤11包括：

获取无人机最大加油量与备份燃油量的差，然后将该差除以无人机最大航时指标，即得到无人机最大航时指标对应的小时燃油消耗量。

进一步地，所述步骤12包括：

试飞规划的飞行航时的理论耗油量为小时燃油消耗量和试飞规划的飞行航时的乘积。

进一步地，所述步骤2包括：

求取无人机最大加油量与备份燃油量的差的一半，与试飞规划的飞行航时的理论耗油量的一半之和，即得到起飞加油量。

进一步地，所述步骤2之后，所述步骤3之前，还包括：

无人机的着陆接地时刻减去起飞离地时刻，即得到无人机实飞总航时。

进一步地，所述无人机实飞总航时小于或等于所述试飞规划的飞行航时。

进一步地，所述步骤3包括：

起飞加油量减去无人机着陆后放出的机内燃油量，即得到无人机实飞的耗油量。

进一步地，所述步骤4包括：

若无人机实飞的耗油量小于或等于试飞规划的飞行航时的理论耗油量，则能够达到无人机最大航时指标，否则，不满足无人机最大航时指标。

进一步地，无人机从起飞离地后依次经过爬升，在固定高度巡航，下滑直至着陆；

在固定高度巡航中：高度选用久航高度，速度选用久航速度。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

1.一种活塞动力无人机验证最大航时指标的试飞规划方法，在试飞空域时间空间限制的条件下，明确了起飞加油量，规划了试飞全过程，对实飞航时提出约束，缩短飞行验证时间，并提出无人机最大航时指标是否达标的条件，过程完整，条件清晰，判据可行；

2.一种活塞动力无人机验证最大航时指标的试飞规划方法，考虑了备份燃油的情况，备份燃油可以按有关适航或者其他标准规定，适用性广，普适性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种活塞动力无人机验证最大航时指标的试飞规划方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的飞行剖面与无人机实飞总航时定义示意图。

具体实施方式

结合附图和实施例对本发明作进一步说明，显然，所描述的实施例仅是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明实施例保护的范围。

参见图1和图2，本发明提供了一种活塞动力无人机验证最大航时指标的试飞规划方法的实施例，其包括：

S1：根据无人机参数，计算理论耗油量和起飞加油量。

S1.1：根据无人机最大加油量M，备份燃油量m，无人机最大航时指标T，计算无人机最大航时指标对应的小时燃油消耗量q，单位：千克/小时。

其中，为无人机最大航时指标，单位：小时；M和m的单位均为千克。

S1.2：根据小时燃油消耗量q和试飞规划的飞行航时，单位：小时，计算试飞规划的飞行航时的理论耗油量/>，单位：千克。

其中，试飞规划的飞行航时受试飞空域和空间限制。

S1.3：根据无人机最大加油量M，备份燃油量m、试飞规划的飞行航时t、无人机最大航时指标T，计算起飞加油量，单位：千克。

S2：获取实飞航时数据。

从起飞离地时刻开始到着陆接地时刻/>结束，二者相差得到实飞航时数据。其中巡航阶段的高度选用久航高度（有利航时高度），巡航阶段的速度选用久航速度（有利航时速度）。

要求飞行过程内无人机实飞总航时接近但不大于试飞规划的飞行航时/>，航时单位：小时。

例如：取试飞规划的飞行航时的0.90~1倍之间，即要求

S3：着陆后放出机内燃油量，单位：千克。

S4：求取实飞的耗油量，单位：千克。

S5：判断最大航时是否达标，判据如下：

如果，即实飞的耗油量小于等于理论耗油量，那么无人机最大航时指标可以达到；反之，则无人机最大航时指标不满足。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种活塞动力无人机验证最大航时指标的试飞规划方法，其特征在于，包括：

步骤1：根据无人机最大加油量、备份燃油量、无人机最大航时指标和试飞规划的飞行航时，计算试飞规划的飞行航时的理论耗油量；

步骤2：根据无人机最大加油量，备份燃油量、试飞规划的飞行航时的理论耗油量，计算起飞加油量；

步骤3：根据起飞加油量和无人机着陆后放出的机内燃油量，得到无人机实飞的耗油量；

步骤4：根据无人机实飞的耗油量和试飞规划的飞行航时的理论耗油量，以判断是否满足无人机最大航时指标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤11：根据无人机最大加油量、备份燃油量和无人机最大航时指标，计算无人机最大航时指标对应的小时燃油消耗量；

步骤12：根据小时燃油消耗量和试飞规划的飞行航时，计算试飞规划的飞行航时的理论耗油量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤11包括：

获取无人机最大加油量与备份燃油量的差，然后将该差除以无人机最大航时指标，即得到无人机最大航时指标对应的小时燃油消耗量。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤12包括：

试飞规划的飞行航时的理论耗油量为小时燃油消耗量和试飞规划的飞行航时的乘积。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：

求取无人机最大加油量与备份燃油量的差的一半，与试飞规划的飞行航时的理论耗油量的一半之和，即得到起飞加油量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2之后，所述步骤3之前，还包括：

无人机的着陆接地时刻减去起飞离地时刻，即得到无人机实飞总航时。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述无人机实飞总航时小于或等于所述试飞规划的飞行航时。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：

起飞加油量减去无人机着陆后放出的机内燃油量，即得到无人机实飞的耗油量。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4包括：

若无人机实飞的耗油量小于或等于试飞规划的飞行航时的理论耗油量，则能够达到无人机最大航时指标，否则，不满足无人机最大航时指标。

10.根据权利要求1至9任一项所述的方法，其特征在于，无人机从起飞离地后依次经过爬升，在固定高度巡航，下滑直至着陆；

在固定高度巡航中：高度选用久航高度，速度选用久航速度。