[发明专利]一种飞艇飞行姿态及浮力的控制方法

权利要求书

1.一种飞艇飞行姿态及浮力的控制方法，其特征在于，包括：

在飞艇的周围设置多个平衡点，该多个平衡点位于可对飞艇进行俯仰姿态调平的位置；

所述俯仰姿态调平的位置包括飞艇头部、尾部和腹部；所述腹部为调节飞艇飞行姿态及浮力的液体输送动力输出的驱动部位，所述头部和尾部为被驱动部位，可存储液体增加或减少重量；

采集位于飞艇头部和尾部的平衡点的俯仰姿态，得出俯仰姿态角δ，将该俯仰姿态角δ与设定的俯仰姿态阀值比较，若超出设定的阀值时，计算飞艇所需平衡重量值x；

当x为正时，飞艇需要向尾部方向增加重量|x|，同时飞艇的腹部减轻增加重量|x|；当x为负时，飞艇需要向头部方向增加重量|x|，同时飞艇的腹部减轻增加重量|x|；

腹部向头部或尾部增加重量的过程实时感应，并通过计算得到增加重量值y，当|x|-y=0时，停止增加重量；

所述控制方法通过将腹部的重量排出飞艇外的方法实现浮力控制；在飞艇头部、尾部和腹部共设置至少三个液体容腔，且该三个液体容腔临近各自采集点设置；

所有液体存入飞艇腹部的液体容腔中，当x为正时，飞艇腹部的液体向尾部的液体容腔中增加重量；当x为负时，飞艇腹部的液体向头部的液体容腔中增加重量；

如腹部容腔内液体重量小于飞艇要求最低重量时，通过重力回液的方法将位于头部容腔和尾部容腔内的液体回收到腹部容腔中；

所述重量回液方法包括以下步骤：

1）根据头部、尾部的液体重量模型，计算出两端可同时回收的液体重量a；

2）设定液体回收工作模式阀值为a；

3）先将腹部容腔的液体输送至头部，当头部液体增加重量到达a/16，将腹部容腔液体切换至尾部；当尾部液体增加重量到达a/16，再将腹部容腔液体切换至头部；

4）循环步骤3）完成预设的次数，完成回液。

2.根据权利要求1所述的飞艇飞行姿态及浮力的控制方法，其特征在于，所述飞艇头部和尾部的平衡点的俯仰姿态采集通过陀螺仪或组合导航仪测量采集。

3.根据权利要求1所述的飞艇飞行姿态及浮力的控制方法，其特征在于，采用微分方法计算出姿态角变化的速度及加速度，通过数学模型迭代的方式计算飞艇所需平衡重量值x。

4.根据权利要求1所述的飞艇飞行姿态及浮力的控制方法，其特征在于，在所述腹部设置的液体容腔上设有用于确保容腔内外压力平衡的通气孔。

5.根据权利要求1所述的飞艇飞行姿态及浮力的控制方法，其特征在于，还包括用于将腹部容腔内液体排出飞艇外、改变飞艇中心高度位置的调节飞艇浮力的方法。

6.根据权利要求5所述的飞艇飞行姿态及浮力的控制方法，其特征在于，所述调节飞艇浮力的方法包括以下步骤：

1）根据飞行控制模型，计算出所需排出液体重量c；

2）设定排出液体重量阀值为c；

3）液体由腹部容腔移动至吊舱外排出；

4）液体排出的重量实时感应，并通过计算得到减少重量值d，当c-d=0时，液体停止排出。