[发明专利]一种基于昼夜循环飞行的太阳能无人机航迹规划方法

权利要求书

1.一种基于昼夜循环飞行的太阳能无人机航迹规划方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1：初始化飞行环境和太阳能无人机的物理参数；

飞行环境包括具体飞行的日期、起飞的空间地理坐标、飞行区域光照辐照度的统计数据，太阳能无人机的物理参数包括最大拐弯角、最大爬升/俯冲角、最低飞行高度、最大仰角、不同爬升角和仰角下的飞行速度和气动消耗；

步骤2：计算特定日期，不同时刻下的太阳高度角和方位角变化数据；

根据步骤1中初始化的飞行的日期和起飞的空间地理坐标，计算当天的日出时间、日落时间以及不同时刻下太阳的高度角和方位角；

步骤3：不同的太阳方位角和高度角下，计算无人机处于不同的飞行姿态时，铺设的光伏模块的输出功率；

根据无人机的机翼结构与光伏模块的输出功率曲线，结合太阳光辐照度和太阳方位，给出无人机不同姿态下，光伏模块的输出功率；

对所述的光伏模块的输出功率进行统计，整理为功率输出表；

步骤4：根据不同时刻的太阳方位角和高度角，计算对应的最优的飞行姿态；

结合步骤2计算的不同时刻下太阳的高度角和方位角，再结合步骤3中的计算结果，得到光伏模块的输出功率；结合无人机的气动耗能与重力耗能，计算得到不同姿态下的能量代价值，从中筛选出最优的代价值，最终得到相对应的飞行姿态；

步骤5：根据不同时刻的飞行姿态，组合成白天太阳能无人机的飞行航迹；

步骤6：在夜晚，太阳能无人机以最小的能耗保持飞行，并计算晚上的飞行航迹；

步骤7：根据夜晚飞行的电量消耗给出储能电池的重量规格，返回步骤1进行重新初始化；

重复步骤2～7，直至无人机所携带的电池规格满足过夜的需求。