[发明专利]太阳能无人机升阻比实时测试方法、电子设备及介质

说明书

本申请公开了一种太阳能无人机升阻比实时测试方法、电子设备及介质。该方法可以包括：建立太阳能无人机的轴向单侧等效磁路模型，计算磁路的总磁阻；根据总磁阻，计算磁悬浮轴承产生的磁力合力；根据每一套推进系统的磁悬浮轴承产生的磁力合力，计算太阳能无人机的推力；计算太阳能无人机的升力与阻力，进而计算升阻比。本发明基于轴向纯电磁轴承实现，无需增加任何附加硬件设备，即可实现太阳能无人机飞行期间的升阻比实时获取，简单实用，切实可行，物理意义明确，结合对应时刻无人机姿态等参数信息，可有效应用于太阳能无人机总体气动性能分析，对太阳能无人机的总体设计起指导作用。

技术领域

本发明涉及太阳能无人机领域，更具体地，涉及一种太阳能无人机升阻比实时测试方法、电子设备及介质。

背景技术

太阳能无人机是一种极具发展潜力的新型飞行器，它以太阳能为动力来源，无需携带任何燃料，理论上可以实现永久空中飞行。相比常规无人机，太阳能无人机最大的特点就是飞行高度高、航时超长、能量利用率要求极高等。太阳能无人机的升阻比指标直接影响太阳能无人机的载重能力，影响太阳能无人机的飞行高度和航时，是太阳能无人机的核心设计指标，所以太阳能无人机升阻比这一指标的设计复合性尤为关键。目前对于太阳能无人机升阻比的测试方法有限，大都是利用飞行速度、加速度等飞行数据完成升阻比的估算，准确度不得而知。

因此，有必要开发一种太阳能无人机升阻比实时测试方法、电子设备及介质。

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

本发明提出了一种太阳能无人机升阻比实时测试方法、电子设备及介质，其基于轴向纯电磁轴承实现，无需增加任何附加硬件设备，即可实现太阳能无人机飞行期间的升阻比实时获取，方法简单实用，切实可行，物理意义明确，结合对应时刻无人机姿态等参数信息，可有效应用于太阳能无人机总体气动性能分析，对太阳能无人机的总体设计起指导作用。

第一方面，本公开实施例提供了一种太阳能无人机升阻比实时测试方法，包括：

建立太阳能无人机的轴向单侧等效磁路模型，计算磁路的总磁阻；

根据所述总磁阻，计算磁悬浮轴承产生的磁力合力；

根据每一套推进系统的磁悬浮轴承产生的磁力合力，计算所述太阳能无人机的推力；

计算所述太阳能无人机的升力与阻力，进而计算升阻比。

优选地，计算磁悬浮轴承产生的磁力合力包括：

根据所述总磁阻，分别计算x轴正向、负向的侧磁悬浮轴承产生的吸力；

根据x轴正向、负向的侧磁悬浮轴承产生的吸力，计算所述磁悬浮轴承产生的磁力合力。

优选地，通过公式(1)计算x轴正向的侧磁悬浮轴承产生的吸力：

其中，F_x为x轴正向的侧磁悬浮轴承产生的吸力，R为总磁阻，r₁、r₂、r₃、r₄分别为定子的内环外径、内环内径、外环内径、外环外径，N为线圈匝数，μ₀为真空磁导率，i₁为x正向部分线圈电流大小。

优选地，通过公式(2)计算x轴负向的侧磁悬浮轴承产生的吸力：

其中，F_-x为x轴负向的侧磁悬浮轴承产生的吸力，i₂为x负向部分线圈电流大小。

优选地，通过公式(3)计算所述磁悬浮轴承产生的磁力合力：