浮空飞行系统

文档序号:33476290发布日期:2023-03-15 10:25阅读:185来源:国知局
浮空飞行系统

1.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:

2.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。
3.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。


技术实现要素:

4.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。
5.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;
6.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;
7.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。
8.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。
9.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;
10.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。
11.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;
12.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。
13.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;
14.所述超压气球球体通过可调节绳索与所述绳梯连接。
15.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;
16.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;
17.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。
18.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;
19.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。
20.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推进装置通过可调节绳索连接;
21.所述第一吊舱设有电动绞盘,所述电动绞盘用于控制所述可调节绳索的释放长度;
22.所述控制器与所述电动绞盘通信连接,所述控制器用于控制所述电动绞盘。
23.根据本发明提供的一种浮空飞行系统,还包括第二吊舱和太阳能发电装置,所述第二吊舱设有电池,所述太阳能发电装置设于所述气动帆;
24.所述太阳能发电装置用于为所述电池充电。
25.根据本发明提供的一种浮空飞行系统,还包括第一吊舱和第二吊舱,所述超压气球球体与所述第一吊舱连接,所述第一吊舱通过可调节绳索与绳梯的一端连接,所述绳梯的另一端与所述第二吊舱连接;
26.所述第一吊舱设有有效载荷;和/或,
27.所述第二吊舱设有有效载荷。
28.本发明提供的浮空飞行系统,其设置有气动帆,且风速传感器设于气动帆,以测量风场数据,控制器与风速传感器通信连接,以使控制器接收风速传感器的风场数据,控制器与气动帆通信连接,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。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明提供的浮空飞行系统的结构示意图。
31.1、超压气球球体;2、气动帆;201、尾舵;3、风速传感器;4、控制器;5、旋转控制装置;6、绳梯;7、可调节绳索;8、第一吊舱;9、电动绞盘;10、绳索释放长度测量装置;11、推进装置;1101、中间连接杆;1102、轴承旋转转置;12、第二吊舱;13、太阳能发电装置;14、电池;15、有效载荷;16、光电滑环。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
33.在本技术实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.在本技术实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
35.在本技术实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。此外,术语“多个”表示包括两个或两个以上。
37.海拔20千米左右的平流层,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或长时间驻留是十分必要的。
38.目前,浮空飞行系统采用平流层飞艇、平流层无人机等飞行器,然而这类飞行器并不具备实用能力。基于此,浮空飞行系统采用超压气球球体,可以在平流层进行几十天到三百天的长时间飞行。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,较难实现长时间迎风飞行。
39.针对上述问题,本发明提出以下各实施例。图1为本发明提供的浮空飞行系统的结构示意图,如图1所示,该浮空飞行系统包括:超压气球球体1、气动帆2、风速传感器3和控制
器4。
40.此处,该超压气球球体1与气动帆2连接。在一实施例中,超压气球球体1通过可调节绳索7与气动帆2连接,以通过收放可调节绳索7调节可调节绳索7的释放长度,以使气动帆2的飞行高度可变,使浮空飞行系统更有利地在风场中飞行,从而节省能源,以便进行区域驻留和长时间飞行。
41.在一实施例中,气动帆2设于绳梯6,即气动帆2包裹在绳梯6之上,换言之,绳梯6上安装有气动帆2,超压气球球体1与绳梯6连接。
42.风速传感器3设于气动帆2,风速传感器3用于测量风场数据。
43.此处,风速传感器3设于气动帆2的外表面,以检测气动帆2附近的风场数据。
44.在一实施例中,风速传感器3的数量为多个,即多个风速传感器3设于气动帆2。
45.此处,风场数据用于表征风场情况,该风场数据可以包括但不限于:风速、风力等等。
46.控制器4与风速传感器3通信连接,控制器4与气动帆2通信连接,控制器4用于接收风速传感器3的风场数据,并基于风场数据控制气动帆2。
47.此处,控制器4与风速传感器3的通信连接方式可以包括有线连接方式或无线连接方式。该有线连接方式可以根据实际需要设定,例如光纤连接、光电复合缆等等。
48.此处,控制器4与气动帆2的通信连接方式可以包括有线连接方式或无线连接方式。该有线连接方式可以根据实际需要设定,例如光纤连接、光电复合缆等等。
49.具体地,控制器4与风速传感器3通信连接,以获取风速传感器3发送的风场数据,控制器4对该风场数据进行数据分析处理,得到气动帆2对应的最优控制方式,以基于该最优控制方式生成气动帆2控制指令,控制器4将该气动帆2控制指令发送至气动帆2,以及发送至用于控制气动帆2的其它装置,以完成对气动帆2的控制,从而可以根据风场情况实时调整气动帆2,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2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。该其他装置可以根据实际需要进行限定,例如旋转控制装置5,该旋转控制装置5用于控制气动帆2旋转。
50.在一实施例中,控制器4设于吊舱内部。进一步地,浮空飞行系统还包括第一吊舱8和第二吊舱12,超压气球球体1与第一吊舱8连接,第一吊舱8通过可调节绳索7与绳梯6的一端连接,绳梯6的另一端与第二吊舱12连接;第一吊舱8设有控制器4,和/或,第二吊舱12设有控制器4。
51.在一些实施例中,浮空飞行系统还包括第一吊舱8和/或第二吊舱12,从而提供放置空间。该第二吊舱12在第一吊舱8的下方位置。
52.在一实施例中,浮空飞行系统还包括电动绞盘9或绳索释放长度测量装置10,电动绞盘9和绳索释放长度测量装置10可以放置在第一吊舱8内部。
53.在一实施例中,浮空飞行系统还包括电池14、有效载荷15或控制器4,电池14、有效载荷15和控制器4可以放置在第二吊舱12内部。
54.在一实施例中,浮空飞行系统还包括可调节绳索7,该可调节绳索7用于连接气动帆2、推进装置11、第二吊舱12,以调整三者的高度;该可调节绳索7还用于连接第一吊舱8、绳梯6等等。
55.在一实施例中,浮空飞行系统中各装置的连接,可以通过绳梯6连接,从而稳定各装置之间的连接,提升浮空飞行系统的稳定性。
56.在一实施例中,浮空飞行系统还包括绳梯6,绳梯6的上端通过光电滑环16旋转连接可调节绳索7,绳梯6的下端通过光电滑环16旋转连接推进装置11。
57.在一实施例中,浮空飞行系统还包括推进装置11,该推进装置11用于提供推力。进一步地,推进装置11包括中间连接杆1101,以供推进装置11绕中间连接杆1101旋转,进而可以调整推力方向。进一步地,该推进装置11包括轴承旋转转置1102,以供推进装置11旋转。该推进装置11可以根据实际需要进行限定,例如螺旋桨推进系统,该螺旋桨推进系统包括两个螺旋桨,两个螺旋桨在浮空飞行系统水平两侧分布,从而通过差动控制螺旋桨推进系统,以使其绕中间连接杆1101旋转,产生不同方向的推力。进一步地,推进装置11在气动帆2下方的二级吊舱两侧分布。
58.本发明实施例提供的浮空飞行系统,其设置有气动帆2,且风速传感器3设于气动帆2,以测量风场数据,控制器4与风速传感器3通信连接,以使控制器4接收风速传感器3的风场数据,控制器4与气动帆2通信连接,以使控制器4基于风场数据控制气动帆2,从而可以根据风场情况实时调整气动帆2,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2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。
59.基于上述实施例,如图1所示,风速传感器3的数量为多个,多个风速传感器3沿气动帆2的垂直方向间隔设置。
60.本发明实施例提供的浮空飞行系统,多个风速传感器3沿气动帆2的垂直方向间隔设置,从而测量不同高度的风场数据,以使控制器4基于不同高度的风场数据控制气动帆2,从而可以更加准确地根据风场情况实时调整气动帆2,以较小的能源代价适应不同的风场情况,进而进一步确保浮空飞行系统可以长时间飞行,进一步使浮空飞行系统实现区域驻留。
61.基于上述任一实施例,如图1所示,该浮空飞行系统还包括旋转控制装置5。
62.此处,旋转控制装置5用于控制气动帆2旋转。该旋转控制装置5可以根据实际需要进行设定,例如电机。
63.旋转控制装置5与控制器4通信连接,以使控制器4控制旋转控制装置5,以实现对气动帆2的控制。具体地,控制器4基于风场数据控制旋转控制装置5,以使气动帆2进行旋转,从而旋转到符合风场情况的位置,实现根据风场情况实时调整气动帆2,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2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。
64.此处,控制器4与旋转控制装置5的通信连接方式可以包括有线连接方式或无线连接方式。该有线连接方式可以根据实际需要设定,例如光纤连接、光电复合缆等等。
65.进一步地,旋转控制装置5还用于控制推进装置11,以使控制器4控制旋转控制装置5,以实现对推进装置11的控制。具体地,控制器4基于风场数据控制旋转控制装置5,以使推进装置11进行旋转,从而旋转到符合风场情况的位置,实现根据风场情况实时调整推进装置11,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,且对推进装置11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。
66.进一步地,旋转控制装置5还用于控制第二吊舱12,以使控制器4控制旋转控制装置5,以实现对第二吊舱12的控制。具体地,控制器4基于风场数据控制旋转控制装置5,以使第二吊舱12进行旋转,从而旋转到符合风场情况的位置,实现根据风场情况实时调整第二吊舱12,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,且对第二吊舱12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。
67.本发明实施例提供的浮空飞行系统,控制器4与旋转控制装置5通信连接,从而旋转控制旋转控制装置5,以使气动帆2旋转,从而旋转到符合风场情况的位置,实现根据风场情况实时调整气动帆2,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2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。
68.基于上述任一实施例,如图1所示,该浮空飞行系统中,气动帆2包括尾舵201和舵机。
69.舵机与控制器4通信连接,舵机用于控制尾舵201,以调节气动帆2的气动力大小和/或气动力方向。
70.此处,舵机与控制器4通信连接,以使控制器4控制舵机,以实现对尾舵201的控制。具体地,控制器4基于风场数据控制舵机,以调节气动帆2的气动力大小和/或气动力方向,从而调节到符合风场的情况,实现根据风场情况实时调整气动帆2,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2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。
71.此处,控制器4与舵机的通信连接方式可以包括有线连接方式或无线连接方式。该有线连接方式可以根据实际需要设定,例如光纤连接、光电复合缆等等。
72.本发明实施例提供的浮空飞行系统,其气动帆2包括尾舵201和舵机,舵机与控制器4通信连接,舵机用于控制尾舵201,以调节气动帆2的气动力大小和/或气动力方向,以使控制器4基于风场数据控制舵机,从而调节到符合风场的情况,实现根据风场情况实时调整气动帆2,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2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。
73.基于上述任一实施例,如图1所示,该浮空飞行系统中,气动帆2设于绳梯6,超压气球球体1通过可调节绳索7与绳梯6连接,进而实现超压气球球体1与气动帆2的连接。
74.在一实施例中,浮空飞行系统还包括第一吊舱8,超压气球球体1与第一吊舱8连接,第一吊舱8通过可调节绳索7与绳梯6连接。
75.本发明实施例提供的浮空飞行系统,其气动帆2设于绳梯6,从而确保气动帆2的稳定性,超压气球球体1通过可调节绳索7与绳梯6连接,以通过收放可调节绳索7调节可调节绳索7的释放长度,以使气动帆2的飞行高度可变,使浮空飞行系统更有利地在风场中飞行,从而节省能源,以便进行区域驻留和长时间飞行。
76.基于上述任一实施例,如图1所示,该浮空飞行系统还包括第一吊舱8,超压气球球体1与第一吊舱8连接,第一吊舱8与气动帆2通过可调节绳索7连接。
77.在一实施例中,气动帆2设于绳梯6,第一吊舱8与绳梯6通过可调节绳索7连接。
78.第一吊舱8设有电动绞盘9和绳索释放长度测量装置10,电动绞盘9用于控制可调节绳索7的释放长度,绳索释放长度测量装置10用于测量可调节绳索7的释放长度。
79.此处,绳索释放长度测量装置10可以根据实际需要进行设定,例如滚轮式绳索释放长度测量装置10。
80.控制器4与绳索释放长度测量装置10通信连接,控制器4与电动绞盘9通信连接,控制器4用于接收绳索释放长度测量装置10的释放长度,并基于释放长度和风场数据控制电动绞盘9,以控制可调节绳索7的释放长度,进而控制气动帆2所处的高度,从而可以根据风场情况和释放长度实时调整气动帆2,使浮空飞行系统更有利地在风场中飞行,以较小的能源代价适应不同的风场情况,进而进一步确保浮空飞行系统可以长时间飞行,且对气动帆2进行控制以适应不同的风场情况,可以进一步使浮空飞行系统实现区域驻留。
81.此处,控制器4与绳索释放长度测量装置10的通信连接方式可以包括有线连接方式或无线连接方式。该有线连接方式可以根据实际需要设定,例如光纤连接、光电复合缆等等。
82.此处,控制器4与电动绞盘9的通信连接方式可以包括有线连接方式或无线连接方式。该有线连接方式可以根据实际需要设定,例如光纤连接、光电复合缆等等。
83.本发明实施例提供的浮空飞行系统,其设置有第一吊舱8,第一吊舱8用于设置电动绞盘9和绳索释放长度测量装置10,以使控制器4接收绳索释放长度测量装置10的释放长度,并基于释放长度和风场数据控制电动绞盘9,以控制可调节绳索7的释放长度,进而控制气动帆2所处的高度,从而可以根据风场情况和释放长度实时调整气动帆2,使浮空飞行系统更有利地在风场中飞行,以较小的能源代价适应不同的风场情况,进而进一步确保浮空飞行系统可以长时间飞行,且对气动帆2进行控制以适应不同的风场情况,可以进一步使浮空飞行系统实现区域驻留。
84.基于上述任一实施例,如图1所示,该浮空飞行系统还包括推进装置11,推进装置11包括中间连接杆1101。
85.在一实施例中,推进装置11还包括轴承旋转转置1102,以使推进装置11绕中间连接杆1101旋转。
86.控制器4与推进装置11通信连接,控制器4用于基于风场数据,控制推进装置11绕中间连接杆1101旋转,以产生不同方向的推力,从而可以根据风场情况实时调整推进装置11,使浮空飞行系统更有利地在风场中飞行,以较小的能源代价适应不同的风场情况,进而进一步确保浮空飞行系统可以长时间飞行,且对气动帆2进行控制以适应不同的风场情况,可以进一步使浮空飞行系统实现区域驻留。
87.在一实施例中,推进装置11系统两侧分布,控制器4基于风场数据,差动控制推进装置11绕中间连接杆1101旋转,以产生不同方向的推力,从而可以根据风场情况实时调整推进装置11,使浮空飞行系统更有利地在风场中飞行,且使差动控制更加容易,并提供一个稳定的飞行方向,以较小的能源代价适应不同的风场情况,进而进一步确保浮空飞行系统可以长时间飞行,且对气动帆2进行控制以适应不同的风场情况,可以进一步使浮空飞行系统实现区域驻留。
88.此处,控制器4与推进装置11的通信连接方式可以包括有线连接方式或无线连接方式。该有线连接方式可以根据实际需要设定,例如光纤连接、光电复合缆等等。
89.基于上述任一实施例,如图1所示,该浮空飞行系统还包括第一吊舱8,超压气球球体1与第一吊舱8连接,第一吊舱8与推进装置11通过可调节绳索7连接。
90.第一吊舱8设有电动绞盘9,电动绞盘9用于控制可调节绳索7的释放长度。
91.控制器4与电动绞盘9通信连接,控制器4用于控制电动绞盘9,以控制电动绞盘9释放可调节绳索7,进而降低推进装置11的高度,从而产生更大的推力,以较小的能源代价,进一步确保浮空飞行系统可以长时间飞行,并进一步使浮空飞行系统实现区域驻留。
92.此处,控制器4与电动绞盘9的通信连接方式可以包括有线连接方式或无线连接方式。该有线连接方式可以根据实际需要设定,例如光纤连接、光电复合缆等等。
93.在一实施例中,第一吊舱8还设有绳索释放长度测量装置10,绳索释放长度测量装置10用于测量可调节绳索7的释放长度,控制器4与绳索释放长度测量装置10通信连接,以使控制器4基于释放长度控制电动绞盘9,以更好地控制电动绞盘9释放可调节绳索7,进而降低推进装置11的高度,从而产生更大的推力,以较小的能源代价,进一步确保浮空飞行系统可以长时间飞行,并进一步使浮空飞行系统实现区域驻留。
94.其中,绳索释放长度测量装置10可以根据实际需要进行设定,例如滚轮式绳索释放长度测量装置10。
95.其中,控制器4与绳索释放长度测量装置10的通信连接方式可以包括有线连接方式或无线连接方式。该有线连接方式可以根据实际需要设定,例如光纤连接、光电复合缆等等。
96.本发明实施例提供的浮空飞行系统,其设置有第一吊舱8,第一吊舱8用于设置电动绞盘9,以使控制器4控制电动绞盘9释放可调节绳索7,进而降低推进装置11的高度,从而产生更大的推力,以较小的能源代价,进一步确保浮空飞行系统可以长时间飞行,并进一步使浮空飞行系统实现区域驻留。
97.基于上述任一实施例,如图1所示,该浮空飞行系统还包括第二吊舱12和太阳能发电装置13,第二吊舱12设有电池14,太阳能发电装置13设于气动帆2。
98.太阳能发电装置13用于为电池14充电,电池14用于为浮空飞行系统提供能源。
99.此处,太阳能发电装置13可以设于气动帆2的外表面,即气动帆2上铺设太阳能发电装置13,从而为电池14进行充电,以为浮空飞行系统提供循环能源。需要说明的是,由于气动帆2面积足够大,因此,太阳能发电装置13可以采用竖直方向进行铺设,且不需要额外铺设安装结构。
100.此处,太阳能发电装置13与电池14的连接方式可以根据实际需要设定,例如电线、光电复合缆等等,从而实现能源传输。
101.本发明实施例提供的浮空飞行系统,其设有第二吊舱12,太阳能发电装置13设于气动帆2,从而为第二吊舱12内的电池14进行充电,以为浮空飞行系统提供循环能源,进一步确保浮空飞行系统可以长时间飞行,并进一步使浮空飞行系统实现区域驻留。
102.基于上述任一实施例,如图1所示,该浮空飞行系统还包括第一吊舱8和第二吊舱12,超压气球球体1与第一吊舱8连接,第一吊舱8通过可调节绳索7与绳梯6的一端连接,绳梯6的另一端与第二吊舱12连接。
103.在一实施例中,第一吊舱8设有有效载荷15。在另一实施例中,第二吊舱12设有有效载荷15。在另一实施例中,第一吊舱8和第二吊舱12均设有有效载荷15。
104.本发明实施例提供的浮空飞行系统,其设有第一吊舱8和第二吊舱12,第一吊舱8和第二吊舱12均可以设置有效载荷15,从而完成特定任务。此外,第一吊舱8通过可调节绳
索7与绳梯6的一端连接,绳梯6的另一端与第二吊舱12连接,从而通过控制可调节绳索7的释放长度,可以调节第二吊舱12的高度,进而可调节第二吊舱12内的有效载荷15的工作高度,以使有效载荷15可以根据要求在不同高度工作。
105.在实际应用过程中,该浮空飞行系统可以在平流层长航时飞行,且区域驻留浮空,采用多个工作模式以较小的能源代价适应不同的风场情况,充分利用了风场随高度的变化特性,以及推进装置11在低空效率更高的优势,克服了传统浮空器自由飘飞以及单纯依靠螺旋桨推进能源不足的问题,具有工作灵活,适应能力强的优点。同时,该浮空飞行系统结构简单,能够实现更加稳定的航向控制。
106.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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