[发明专利]一种农用载重无人机的最大负载能力评价方法

权利要求书

1.一种农用载重无人机的最大负载能力评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据农用载重无人机电机力效表中的多个拉力值与对应电流值，拟合得到电机工作拉力与工作电流的函数关系方程；

建立农用载重无人机在不同负载状态下对应续航时间的续航时间模型；

由电机力效表中最大安全拉力值与电机数量的乘积得到无人机总拉力的最大值，再用总拉力的最大值减去空机重量得到最大负载重量；

基于电机工作拉力与工作电流的函数关系方程，结合电机工作电压，建立无人机单个电机等效功率影响因素模型；

确定农用载重无人机在最大负载状态下对续航时间模型产生直接影响的因素并将这些因素归类为I类因素；

确定I类因素在无人机最大负载状态下对续航时间的影响关系；

确定无人机在最大负载状态下对电机等效功率影响因素模型产生直接影响的因素并将这些因素归类为II类因素；

确定II类因素在无人机最大负载状态下对电机等效功率的影响关系；

综合续航时间模型、电机等效功率影响因素模型、最大负载状态下I类因素对续航时间的影响关系以及II类因素对电机等效功率的影响关系，得出农用载重无人机最大负载能力评价结果。

2.根据权利要求1所述的一种农用载重无人机的最大负载能力评价方法，其特征在于，所述建立农用载重无人机在不同负载状态下对应续航时间的续航时间模型，具体为：

依据电机工作电流与工作电压的乘积得到单个电机的单位时间功率，则单位时间内无人机的总功率为无人机中电机的数量乘以单个电机的单位时间功率；

将动力电池的重量与对应电池能量密度相乘得到电池总能量，结合无人机的单位时间总功率建立续航时间模型，无人机续航时间等于无人机电池总能量除以无人机单位时间总功率。

3.根据权利要求2所述的一种农用载重无人机的最大负载能力评价方法，其特征在于，所述建立续航时间模型时，将所有电机的总能耗视为无人机的飞行总能耗。

4.根据权利要求1所述的一种农用载重无人机的最大负载能力评价方法，其特征在于，所述最大安全拉力值为电机力效表中最大测试拉力值乘以安全拉力系数；所述最大负载重量的计算过程不考虑机架结构承受能力。

5.根据权利要求1所述的一种农用载重无人机的最大负载能力评价方法，其特征在于，所述建立电机等效功率影响因素模型的计算方法为：

根据电机工作拉力与工作电流的函数关系曲线，在电机工作拉力区间内对该曲线进行积分得到曲线积分值；

将曲线积分值除以工作拉力区间的长度，得到此区间内的平均电流值；

将平均电流与电机工作电压相乘得到电机等效功率，所述电机等效功率反映电机在工作拉力区间内的平均能耗水平。

6.根据权利要求5所述的一种农用载重无人机的最大负载能力评价方法，其特征在于，所述电机工作拉力区间的界定具体为：

根据农用载重无人机的空机重量，通过平均分配，得到单个电机在此状态下的最小工作拉力；

将农用载重无人机单电机的最大安全拉力设定为单电机最大工作拉力，则无人机单电机的工作拉力区间为最小工作拉力至最大工作拉力。

7.根据权利要求1所述的一种农用载重无人机的最大负载能力评价方法，其特征在于，所述确定农用载重无人机在最大负载状态下对续航时间模型产生直接影响的因素，具体为：

列举出构成无人机续航时间模型的所有因素，其中无人机单个电机的单位时间功率用电机等效功率代替；

在保持其它因素不变的前提下，每次将其中一个因素的值增加一定的比例，计算续航时间值的变化率并记录结果；

分析记录的结果得出续航时间产生直接影响的因素，计算结果显示，增加电池重量能提升续航时间，增加电池能量密度能提升续航时间，增加电机等效功率会降低续航时间，故对续航时间产生直接影响的因素包括电池重量、电池能量密度和电机等效功率。