[发明专利]浮空飞行系统

说明书

本发明涉及浮空器技术领域，提供一种浮空飞行系统。该浮空飞行系统，包括：超压气球球体、气动帆、风速传感器和控制器；风速传感器设于气动帆，风速传感器用于测量风场数据，风场数据包括风速和风力；控制器与风速传感器通信连接，控制器与气动帆通信连接，控制器用于接收风速传感器的风场数据，并基于风场数据控制气动帆。本发明提供的浮空飞行系统，其控制器接收风速传感器的风场数据，以使控制器基于风场数据控制气动帆，从而可以根据风场情况实时调整气动帆，以较小的能源代价适应不同的风场情况，进而确保浮空飞行系统可以长时间飞行，且对气动帆进行控制以适应不同的风场情况，可以使浮空飞行系统实现区域驻留。

技术领域

本发明涉及浮空器技术领域，尤其涉及一种浮空飞行系统。

背景技术

平流层，由于其高度高于通用航空高度，且远低于卫星高度，从而在对地观测、通信等领域有着巨大的应用前景。因此，浮空飞行系统在平流层实现区域范围内的长时间飞行是十分必要的。

目前，浮空飞行系统采用超压气球球体，可以在平流层进行长时间飞行。然而，超压气球球体由于随风自由飘飞的特点，并无法实现区域驻留；且无法沿着指定方向飞行，即使通过螺旋桨控制飞行方向，由于超压气球球体体积较大，受到的风阻也较大，且飞行高度过高大气密度低，导致螺旋桨推力和效率较小，长时间依靠螺旋桨推力抵抗气球风阻，能源需求巨大，较难实现长时间飞行。

发明内容

本发明提供一种浮空飞行系统，用以解决现有技术中浮空飞行系统无法区域驻留，以及无法长时间飞行的缺陷，实现长航时飞行，以及可区域驻留的浮空飞行系统。

本发明提供一种浮空飞行系统，包括：超压气球球体、气动帆、风速传感器和控制器；

所述风速传感器设于所述气动帆，所述风速传感器用于测量风场数据，所述风场数据包括风速和风力；

所述控制器与所述风速传感器通信连接，所述控制器与所述气动帆通信连接，所述控制器用于接收所述风速传感器的风场数据，并基于所述风场数据控制所述气动帆。

根据本发明提供的一种浮空飞行系统，所述风速传感器的数量为多个，多个所述风速传感器沿所述气动帆的垂直方向间隔设置。

根据本发明提供的一种浮空飞行系统，还包括旋转控制装置；

所述旋转控制装置与所述控制器通信连接，所述旋转控制装置用于控制所述气动帆旋转。

根据本发明提供的一种浮空飞行系统，所述气动帆包括尾舵和舵机；

所述舵机与所述控制器通信连接，所述舵机用于控制所述尾舵，以调节所述气动帆的气动力大小和/或气动力方向。

根据本发明提供的一种浮空飞行系统，所述气动帆设于绳梯；

所述超压气球球体通过可调节绳索与所述绳梯连接。

根据本发明提供的一种浮空飞行系统，还包括第一吊舱，所述超压气球球体与所述第一吊舱连接，所述第一吊舱与所述气动帆通过可调节绳索连接；

所述第一吊舱设有电动绞盘和绳索释放长度测量装置，所述电动绞盘用于控制所述可调节绳索的释放长度，所述绳索释放长度测量装置用于测量所述可调节绳索的释放长度；

所述控制器与所述绳索释放长度测量装置通信连接，所述控制器与所述电动绞盘通信连接，所述控制器用于接收所述绳索释放长度测量装置的释放长度，并基于所述释放长度和所述风场数据控制所述电动绞盘。

根据本发明提供的一种浮空飞行系统，还包括推进装置，所述推进装置包括中间连接杆；

所述控制器与所述推进装置通信连接，所述控制器用于基于所述风场数据，控制所述推进装置绕所述中间连接杆旋转。