CN117828229A - 无人机航向角计算方法、电子设备、存储介质及装置 - Google Patents

无人机航向角计算方法、电子设备、存储介质及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN117828229A
CN117828229A CN202311870889.4A CN202311870889A CN117828229A CN 117828229 A CN117828229 A CN 117828229A CN 202311870889 A CN202311870889 A CN 202311870889A CN 117828229 A CN117828229 A CN 117828229A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aerial vehicle
unmanned aerial
course angle
generated power
cell array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311870889.4A
Other languages
English (en)
Inventor
邹宇翔
宋璟
郭杰
周圣禄
杨奇珂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Academy of Aerospace Aerodynamics CAAA
Original Assignee
China Academy of Aerospace Aerodynamics CAAA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Academy of Aerospace Aerodynamics CAAA filed Critical China Academy of Aerospace Aerodynamics CAAA
Priority to CN202311870889.4A priority Critical patent/CN117828229A/zh
Publication of CN117828229A publication Critical patent/CN117828229A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种无人机航向角计算方法、电子设备、存储介质及装置。该方法包括:建立太阳能电池阵列理论发电功率计算模型;基于发电功率模型和初始航向角计算无人机的太阳能电池阵列的理论发电功率;基于理论发电功率和太阳能电池阵列的实际发电功率计算发电功率绝对差值;在太阳相对水平面的入射角相同的条件下,通过优化算法不断迭代初始航向角计算发电功率绝对差值,直至发电功率绝对差值收敛至满足设定条件,得到所有满足设定条件的发电功率绝对差值对应的初始航向角的航向角集合;航向角集合为无人机的机体航向角集合。本发明通过利用太阳辐照计算无人机航向角,能够提高机体航向角信号的冗余程度,提高航向信号的抗干扰能力。

Description

无人机航向角计算方法、电子设备、存储介质及装置
技术领域
本发明属于无人机飞行控制技术领域,更具体地,涉及一种无人机航向角计算方法、电子设备、存储介质及装置。
背景技术
太阳能无人机主要依靠铺设在机翼表面的太阳能电池阵列发电获取能量,通过太阳能电池阵在太阳辐射下的光电转化实现功率输出,且输出功率的大小随时间、季节、纬度和太阳能电池阵列角度等因素的变化而不同。
航向角作为飞行阶段重要测量信息,其测量的有效性及测量精度的高低,直接影响飞行任务的执行甚至平台飞行安全。已有卫星双天线测向、惯组器件航向解算、地磁航向等传统成熟航向角测量和计算方法,但这些方法依赖于外部卫星信号或地磁信号,容易受到外部干扰,可能导致测量精度变差甚至输出假信息。针对太阳能无人机,利用现有机载数据信息构建不同原理体制下的异构冗余,增加机体航向角信号余度,可提高航向信号方面的抗干扰能力,对提高无人机生存能力有至关重要的影响。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的是提出一种无人机航向角计算方法、电子设备、存储介质及装置,实现利用太阳辐照计算无人机航向角,能够提高机体航向角信号的冗余程度,提高航向信号的抗干扰能力,在卫星信号或地磁信号受到严重干扰时能够提升无人机的安全飞行能力。
为实现上述目的,本发明提出了一种无人机航向角计算方法、电子设备、存储介质及装置。
根据本发明的第一方面,提出了一种无人机航向角计算方法,包括:
建立太阳能电池阵列理论发电功率计算模型;
基于所述发电功率模型和初始航向角计算无人机的太阳能电池阵列的理论发电功率;
基于所述理论发电功率和所述太阳能电池阵列的实际发电功率计算发电功率绝对差值;
在太阳相对水平面的入射角相同的条件下,通过优化算法不断迭代所述初始航向角进而计算所述发电功率绝对差值,直至所述发电功率绝对差值收敛至满足设定条件,得到所有满足所述设定条件的所述发电功率绝对差值对应的所述初始航向角的航向角集合;所述航向角集合为所述无人机的机体航向角集合。
可选地,还包括:
分别计算所述无人机左上反机翼对应的第一局部太阳能电池阵列的第一局部航向角集合,和所述无人机右上反机翼对应的第二局部太阳能电池阵列的第二局部航向角集合;
所述第一局部航向角集合和所述第二局部航向角集合的交集为所述无人机的机体航向角集合。
可选地,所述太阳能电池阵列理论发电功率计算模型的表达式为:
Ps0=G0τSsinαsηsηMPPT
其中,Ps0为太阳能电池阵列理论发电功率,G0为入射在大气层外水平面上的太阳辐射值,τ为衰减因子,S为太阳能电池阵列面积,ηs为太阳能电池光电转化效率,ηMPPT为MPPT效率,αs为太阳相对无人机机体系的入射角。
可选地,所述发电功率绝对差值的计算表达式为:
ΔP=|Ps-Ps0|;
其中,ΔP为发电功率绝对差值,Ps为实际发电功率。
可选地,所述设定条件包括:
所述发电功率绝对差值小于设定的误差阈值。
可选地,所述航向角集合的表达式为:
Ωψ*={|ΔP|<eΔP};
其中,ΩΨ*为航向角集合,eΔp为设定的误差阈值。
可选地,入射在大气层外水平面上的太阳辐射值的计算表达式为:
其中,Gsc为太阳辐射常数,φe为无人机所处纬度的值,ω为时角,δ为赤纬角,n为无人机的飞行日期。
根据本发明的第二方面,提出了一种无人机航向角计算装置,包括:
建立模块,用于建立太阳能电池阵列理论发电功率计算模型;
第一计算模块,用于基于所述发电功率模型和初始航向角计算无人机的太阳能电池阵列的理论发电功率;
第二计算模块,用于基于所述理论发电功率和所述太阳能电池阵列的实际发电功率计算发电功率绝对差值;
迭代计算模块,用于在太阳相对水平面的入射角相同的条件下,通过优化算法不断迭代所述初始航向角进而计算所述发电功率绝对差值,直至所述发电功率绝对差值收敛至满足设定条件,得到所有满足所述设定条件的所述发电功率绝对差值对应的所述初始航向角的航向角集合;所述航向角集合为所述无人机的机体航向角集合。
根据本发明的第三方面,提出了一种电子设备,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行第一方面任一所述的无人机航向角计算方法。
根据本发明的第四方面,提出了一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,该计算机指令用于使计算机执行第一方面任一所述的无人机航向角计算方法。
本发明的有益效果在于:本发明考虑大气衰减,建立的太阳能电池阵理论发电功率计算模型经实际发电测试结果修正后,可获取较为准确的发电功率模型,具备工程使用的可行性;本发明通过利用太阳辐照这一自然固有属性计算无人机的机体航向角,无需额外安装测量设备或传感器,不需要付出重量和功耗增加的代价,且太阳辐照强度不受人为干扰影响,在卫星信号或地磁信号受到严重干扰时,本发明的机体航向计算结果可供无人机使用,提升其安全飞行能力;本发明的发电功率模型利用无人机已有信息实现机体航向的计算,为无人机提供一路异构原理的机体航向信号,提高航向信号的冗余程度;本发明充分利用太阳能无人机左右机翼安装上反角不同这一外形特点,在机体坐标系基础上,分别计算各自对应的的航向角集合后取交集得到机体航向角范围,提高了无人机机体航向角的可信度和准确度。
本发明的系统具有其它的特性和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的,或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述,这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,在本发明示例性实施例中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一种无人机航向角计算方法的步骤的流程图。
图2示出了根据本发明的实施例1的太阳辐射相关角度关系的示意图。
图3示出了根据本发明的实施例1的局部太阳能电池阵列的航向角解算流程图。
图4示出了根据本发明的实施例1发电功率差值与无人机航向角关系的示意图。
图5示出了根据本发明的实施例2的一种无人机航向角计算装置的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
如图1所示,根据本发明的一种无人机航向角计算方法,包括:
建立太阳能电池阵列理论发电功率计算模型;
基于发电功率模型和初始航向角计算无人机的太阳能电池阵列的理论发电功率;
基于理论发电功率和太阳能电池阵列的实际发电功率计算发电功率绝对差值;
在太阳相对水平面入射角相同的条件下,通过优化算法不断迭代初始航向角进而计算发电功率绝对差值,直至发电功率绝对差值收敛至满足设定条件,得到所有满足设定条件的发电功率绝对差值对应的初始航向角的航向角集合;航向角集合为无人机的机体航向角集合。
具体地,本发明根据飞行日期和当地时间计算赤纬角和时角,结合太阳能无人机所处纬度,可计算当前时刻相对水平面的太阳高度角,进而计算出太阳方位角。太阳方位角为太阳光线在水平面上的投影与北向的夹角,得到太阳入射方位矢量在地面坐标系中三轴的分量,通过由无人机滚转角、俯仰角和机体航向角构成的地面坐标系到机体坐标系的转换矩阵,利用该坐标转换矩阵将太阳入射方位矢量从地面坐标系转换至机体坐标系中,可计算太阳入射方位矢量在机体坐标系中的三轴分量,由此可计算太阳相对无人机机体系下的入射角。利用入射在大气层外水平面上的太阳辐射值,结合衰减系数、发电效率、太阳入射角和太阳能电池阵列等信息建立太阳能电池阵列理论发电功率计算模型。通过太阳能电池阵列理论发电功率计算模型计算无人机的太阳能电池阵列的理论发电功率,基于理论发电功率和太阳能电池阵列的实际发电功率计算发电功率绝对差值,在太阳相对水平面的入射角相同的条件下,通过优化算法不断迭代初始航向角进而计算发电功率绝对差值,直至发电功率绝对差值收敛至满足设定条件,得到所有满足设定条件的发电功率绝对差值对应的初始航向角的航向角集合;航向角集合为无人机的机体航向角集合。本发明利用太阳辐照这一自然固有属性建立太阳能电池阵列理论发电功率计算模型计算理论发电功率进而计算无人机的机体航向角,无需额外安装测量设备或传感器,不需要付出重量和功耗增加的代价,且太阳辐照强度不受人为干扰影响,在卫星信号或地磁信号受到严重干扰时,本发明的机体航向计算结果可供无人机使用,提升其安全飞行能力;本发明的发电功率模型利用无人机已有信息实现机体航向的计算,为无人机提供一路异构原理的机体航向信号,提高航向信号的冗余程度。
在一个示例中,还包括:
分别计算无人机左上反机翼对应的第一局部太阳能电池阵列的第一局部航向角集合,和无人机右上反机翼对应的第二局部太阳能电池阵列的第二局部航向角集合;
第一局部航向角集合和第二局部航向角集合的交集为无人机的机体航向角集合。
具体地,基于太阳能电池阵理论发电功率计算模型和第一航向角,计算左上反机翼对应的第一局部太阳能电池阵列的第一理论发电功率;基于发电功率模型和第二航向角,计算右上反机翼对应的第二局部太阳能电池阵列的第二理论发电功率;基于第一理论发电功率和第一局部太阳能电池阵列的实际发电功率计算第一发电功率绝对差值;基于第二理论发电功率和第二局部太阳能电池阵列的实际发电功率计算第二发电功率绝对差值;在太阳相对水平面的入射角相同的条件下,通过优化算法不断迭代第一航向角计算第一发电功率绝对差值,直至第一发电功率绝对差值收敛至小于设定的误差阈值,依此得到所有小于设定的误差阈值所对应的第一航向角,其集合为第一航向角集合;在太阳相对水平面的入射角相同的条件下,通过优化算法不断迭代第二航向角计算第二发电功率绝对差值,直至第二发电功率绝对差值收敛至小于设定的误差阈值,依此得到所有小于设定的误差阈值所对应的第二航向角,其集合为第二航向角集合;第一局部航向角集合和第二局部航向角集合的交集即为无人机的机体航向角集合。本发明充分利用太阳能无人机左右机翼安装上反角不同这一外形特点,在机体坐标系基础上,分别计算各自对应的的航向角集合后取交集得到机体航向角范围,提高了无人机机体航向角的可信度和准确度。
在一个示例中,太阳能电池阵列理论发电功率计算模型的表达式为:
Ps0=G0τSsinαsηsηMPPT
其中,Ps0为太阳能电池阵列理论发电功率,G0为入射在大气层外水平面上的太阳辐射值,τ为衰减因子,S为太阳能电池阵列面积,ηs为太阳能电池光电转化效率,ηMPPT为MPPT效率,αs为太阳相对无人机机体系的入射角。
具体地,利用飞行日期n和当地时间t,计算赤纬角δ和时角ω,
结合太阳能无人机所处纬度φe,可计算当前时刻相对水平面的太阳高度角αz,αz=90-cos-1(cosφe cosδcosω+sinφe sinδ);
太阳方位角γz为太阳光线在水平面上的投影与北向的夹角,
太阳入射方位矢量在地面坐标系中三轴的分量分别为:
将太阳入射方位矢量从地面坐标系转换至机体坐标系中,可计算太阳入射方位矢量在机体坐标系中的三轴分量为:
其中,Lbg为地面系转换至机体系的转换矩阵,可表示为Lbg=L(φ,θ,ψ),φ为无人机滚转角,θ为无人机俯仰角,Ψ为无人机机体航向角。
由此可计算太阳相对无人机机体系下的入射角αs
根据上述变量,入射在大气层外水平面上的太阳辐射可表示为:
太阳能电池阵列理论发电功率计算模型的表达式为:
Ps0=G0τSsinαsηsηMPPT
在一个示例中,发电功率绝对差值的计算表达式为:
ΔP=|Ps-Ps0|;
其中,ΔP为发电功率绝对差值,Ps为实际发电功率。
在一个示例中,设定条件包括:
发电功率绝对差值小于设定的误差阈值。
在一个示例中,航向角集合的表达式为:
Ωψ*={|ΔP|<eΔP};
其中,ΩΨ*为航向角集合,eΔp为设定的误差阈值。
在一个示例中,入射在大气层外水平面上的太阳辐射值的计算表达式为:
其中,Gsc为太阳辐射常数,φe为无人机所处纬度的值,ω为时角,δ为赤纬角,n为无人机的飞行日期。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
本实施例提供了一种无人机航向角计算方法,包括:
(1)构建太阳能电池阵列发电功率模型。图2为太阳辐射相关角度关系的示意图,利用飞行日期n和当地时间t,计算赤纬角δ和时角ω,计算表达式分别为:
ω=-180°+15°×t;
结合太阳能无人机所处纬度φe,可计算当前时刻相对水平面的太阳高度角αz,计算表达式为:
αz=90-cos-1(cosφecosδcosω+sinφesinδ);
太阳方位角γz为太阳光线在水平面上的投影与北向的夹角,其计算表达式为:
太阳入射方位矢量在地面坐标系中三轴的分量分别为:
将太阳入射方位矢量从地面坐标系转换至机体坐标系中,可计算太阳入射方位矢量在机体坐标系中的三轴分量,其计算表达式为:
其中,Lbg为地面系转换至机体系的转换矩阵,可表示为Lbg=L(φ,θ,ψ),φ为无人机滚转角,θ为无人机俯仰角,Ψ为无人机机体航向角。
由此可计算太阳相对无人机机体系下的入射角αs,其计算表达式为:
根据上述变量,入射在大气层外水平面上的太阳辐射的计算表达式为:
基于上述变量,太阳能电池阵列理论发电功率模型的表达式为:
Ps0=G0τSsinαsηsηMPPT
其中,Gsc为太阳辐射常数,Ps0为太阳能电池阵列理论发电功率,G0为入射在大气层外水平面上的太阳辐射值,τ为衰减因子,S为太阳能电池阵列面积,ηs为太阳能电池光电转化效率,ηMPPT为MPPT效率,αs为太阳相对无人机机体系的入射角,φe为无人机所处纬度的值,ω为时角,δ为赤纬角,n为无人机的飞行日期。
(2)局部太阳能电池阵列航向角Ψ*计算。图3为局部太阳能电池阵列的航向角解算流程图。飞行日期n、当地时间t、无人机所处纬度φe、无人机的滚转角φ、俯仰角θ、太阳能电池阵列面积S、各类常量和系数等参数均已知条件下,给定任意初始航向角ψ0,根据太阳能电池阵列发电功率模型,可计算此时的理论发电功率Ps0
结合太阳能电池阵列面积S对应实际发电功率Ps,计算实际发电功率与初始航向角ψ0条件下理论发电功率的发电功率差值,计算表达式为:
ΔP=|Ps-Ps0|;
通过优化算法不断迭代航向角Ψ计算对应的发电功率差值ΔP,直至ΔP收敛至满足设定误差阈值eΔp,此时对应航向角为Ψ*
(3)局部太阳能电池阵列航向角求解集合ΩΨ*。针对同一局部太阳能电池阵列,太阳相对该局部太阳能电池阵列的入射角一致,按照步骤(2)进行多次计算,获取满足设定误差阈值解的集合,即Ωψ*={|ΔP|<eΔP}。
(4)太阳能无人机航向角区间范围Ωψ计算。利用太阳能无人机左右机翼安装上反角不同这一外形特点,可将该变化量体现在局部上反的滚转角上,即左右机翼上表面的太阳能电池阵的φ不同,分别利用步骤(1)~步骤(3)获取各自计算航向角集合Ωψ1和Ωψ2
两者交集即为利用该方法计算太阳能无人机航向角所在范围Ωψ={Ωψ1∩Ωψ2}。
图4为发电功率差值与无人机航向角关系的示意图,两条曲线分别代表左右上反区域发电量随航向角变化的情况,两者交集可基本确定无人机的机体航向角。
实施例2
如图5所示,本实施例提供了一种无人机航向角计算装置,包括:
建立模块,用于建立太阳能电池阵列理论发电功率计算模型;
第一计算模块,用于基于发电功率模型和初始航向角计算无人机的太阳能电池阵列的理论发电功率;
第二计算模块,用于基于理论发电功率和太阳能电池阵列的实际发电功率计算发电功率绝对差值;
迭代计算模块,用于在太阳相对水平面的入射角相同的条件下,通过优化算法不断迭代初始航向角计算发电功率绝对差值,直至发电功率绝对差值收敛至满足设定条件,得到所有满足设定条件的发电功率绝对差值对应的初始航向角的航向角集合;航向角集合为无人机的机体航向角集合。
实施例3
本实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有能被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行实施例1中的无人机航向计算方法。
根据本公开实施例的电子设备包括存储器和处理器,该存储器用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地,存储器可以包括一个或多个计算机程序产品,该计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。该易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。
该处理器可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元,并且可以控制电子设备中的其它组件以执行期望的功能。在本公开的一个实施例中,该处理器用于运行该存储器中存储的该计算机可读指令。
本领域技术人员应能理解,为了解决如何获得良好用户体验效果的技术问题,本实施例中也可以包括诸如通信总线、接口等公知的结构,这些公知的结构也应包含在本公开的保护范围之内。
有关本实施例的详细说明可以参考前述各实施例中的相应说明,在此不再赘述。
实施例4
本实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质,该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,该计算机指令用于使计算机执行实施例1中的无人机航向角计算方法。
根据本公开实施例的计算机可读存储介质,其上存储有非暂时性计算机可读指令。当该非暂时性计算机可读指令由处理器运行时,执行前述的本公开各实施例方法的全部或部分步骤。
上述计算机可读存储介质包括但不限于:光存储介质(例如:CD-ROM和DVD)、磁光存储介质(例如:MO)、磁存储介质(例如:磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如:存储卡)和具有内置ROM的媒体(例如:ROM盒)。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种无人机航向角计算方法,其特征在于,包括:
建立太阳能电池阵列理论发电功率计算模型;
基于所述发电功率模型和初始航向角计算无人机的太阳能电池阵列的理论发电功率;
基于所述理论发电功率和所述太阳能电池阵列的实际发电功率计算发电功率绝对差值;
在太阳相对水平面的入射角相同的条件下,通过优化算法不断迭代所述初始航向角进而计算所述发电功率绝对差值,直至所述发电功率绝对差值收敛至满足设定条件,得到所有满足所述设定条件的所述发电功率绝对差值对应的所述初始航向角的航向角集合;所述航向角集合为所述无人机的机体航向角集合。
2.根据权利要求1所述的无人机航向角计算方法,其特征在于,还包括:
分别计算所述无人机左上反机翼对应的第一局部太阳能电池阵列的第一局部航向角集合和所述无人机右上反机翼对应的第二局部太阳能电池阵列的第二局部航向角集合;
所述第一局部航向角集合和所述第二局部航向角集合的交集为所述无人机的机体航向角集合。
3.根据权利要求1所述的无人机航向角计算方法,其特征在于,所述太阳能电池阵列理论发电功率计算模型的表达式为:
Ps0=G0τSsinαsηsηMPPT
其中,Ps0为太阳能电池阵列理论发电功率,G0为入射在大气层外水平面上的太阳辐射值,τ为衰减因子,S为太阳能电池阵列面积,ηs为太阳能电池光电转化效率,ηMPPT为MPPT效率,αs为太阳相对无人机机体系的入射角。
4.根据权利要求1所述的无人机航向角计算方法,其特征在于,所述发电功率绝对差值的计算表达式为:
ΔP=|Ps-Ps0|;
其中,ΔP为发电功率绝对差值,Ps为实际发电功率。
5.根据权利要求2所述的无人机航向角计算方法,其特征在于,所述设定条件包括:
所述发电功率绝对差值小于设定的误差阈值。
6.根据权利要求1所述的无人机航向角计算方法,其特征在于,所述航向角集合的表达式为:
其中,ΩΨ*为航向角集合,eΔp为设定的误差阈值。
7.根据权利要求3所述的无人机航向角计算方法,其特征在于,入射在大气层外水平面上的太阳辐射值的计算表达式为:
其中,Gsc为太阳辐射常数,φe为无人机所处纬度的值,ω为时角,δ为赤纬角,n为无人机的飞行日期。
8.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7任一所述的无人机航向角计算方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,该计算机指令用于使计算机执行权利要求1-7任一所述的无人机航向角计算方法。
10.一种无人机航向角计算装置,其特征在于,包括:
建立模块,用于建立太阳能电池阵列理论发电功率计算模型;
第一计算模块,用于基于所述发电功率模型和初始航向角计算无人机的太阳能电池阵列的理论发电功率;
第二计算模块,用于基于所述理论发电功率和所述太阳能电池阵列的实际发电功率计算发电功率绝对差值;
迭代计算模块,用于在太阳相对水平面的入射角相同的条件下,通过优化算法不断迭代所述初始航向角计算所述发电功率绝对差值,直至所述发电功率绝对差值收敛至满足设定条件,得到所有满足所述设定条件的所述发电功率绝对差值对应的所述初始航向角的航向角集合;所述航向角集合为所述无人机的机体航向角集合。
CN202311870889.4A 2023-12-29 2023-12-29 无人机航向角计算方法、电子设备、存储介质及装置 Pending CN117828229A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311870889.4A CN117828229A (zh) 2023-12-29 2023-12-29 无人机航向角计算方法、电子设备、存储介质及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311870889.4A CN117828229A (zh) 2023-12-29 2023-12-29 无人机航向角计算方法、电子设备、存储介质及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117828229A true CN117828229A (zh) 2024-04-05

Family

ID=90504158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311870889.4A Pending CN117828229A (zh) 2023-12-29 2023-12-29 无人机航向角计算方法、电子设备、存储介质及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117828229A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118036190A (zh) * 2024-04-15 2024-05-14 中国科学院工程热物理研究所 一种考虑太阳电池阵变形的太阳能飞机续航能量评估方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118036190A (zh) * 2024-04-15 2024-05-14 中国科学院工程热物理研究所 一种考虑太阳电池阵变形的太阳能飞机续航能量评估方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN117828229A (zh) 无人机航向角计算方法、电子设备、存储介质及装置
Huang et al. Energy-optimal path planning for solar-powered UAV with tracking moving ground target
US11830137B2 (en) Automated three-dimensional building model estimation
CN106324631A (zh) 一种遥感卫星能源平衡约束分析系统及方法
CN204406209U (zh) 无人机自动着陆系统
CN103712598B (zh) 一种小型无人机姿态确定方法
CN105094138A (zh) 一种用于旋翼无人机的低空自主导航系统
CN105066994A (zh) 一种嵌入式大气数据系统与惯性导航系统的数据融合方法
KR101242410B1 (ko) 태양광 발전 장치 및 태양광 전지판 조절 방법
KR101242412B1 (ko) 태양광 발전 장치 및 태양광 전지판 조절 방법
US20120048341A1 (en) Iterative adaptive solar tracking having variable step size
CN108319290A (zh) 利用无人机拍摄风机叶面的方法、内储程序的计算机程序产品及可读取记录媒体
CN108021138B (zh) 一种地磁场模型简化设计方法
CN107132542A (zh) 一种基于光学和多普勒雷达的小天体软着陆自主导航方法
CN107727101A (zh) 基于双偏振光矢量的三维姿态信息快速解算方法
CN103743488B (zh) 遥感卫星地球临边背景特性的红外成像仿真方法
CN106646430A (zh) 一种基于地面探测器的激光足印中心确定方法
CN101813481B (zh) 用于机载的基于虚拟水平基准修正的惯性与天文定位方法
Wu et al. Solar-powered aircraft endurance map
CN103913167A (zh) 利用自然光偏振模式确定大气层内飞行器空间姿态的方法
CN115793721A (zh) 太阳追踪控制方法、装置、标定装置、设备及存储介质
CN110702116B (zh) 一种基于光电池阵列电流的单位太阳矢量求解方法及测量装置
CN116187217A (zh) 基于平行仿真的无人机智能算法学习训练平台构建方法
Huang et al. Energy-optimal path planning for solar-powered UAVs monitoring stationary target
Xu et al. Probabilistic Membrane Computing‐Based SLAM for Patrol UAVs in Coal Mines

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination