申请/专利权人：中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所

申请日：2023-11-29

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN117761341A

主分类号：G01P3/00

分类号：G01P3/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.12#实质审查的生效;2024.03.26#公开

摘要：本发明公开了一种无人机的远航速度计算方法，涉及无人机速度分析技术领域。本发明的一具体实施方式包括：本发明提供一种无人机的远航速度计算方法及其远航飞行剖面设计方法，可以快速计算出无人机不同重量、飞行高度条件下的远航速度，并制定出无人机的最优飞行剖面。以所述的远航速度飞行时，无人机相比传统的等高等速飞行方式，总航程可增加10％以上。

主权项：1.一种无人机的远航速度计算方法，其特征在于，包括：步骤S01：建立发动机推力模型FV,h,fp和油耗模型mfV,h,fp，其中发动机推力表和油耗表按飞行马赫数Ma、飞行高度h和油门系数fp；步骤S02：建立无人机升力系数和阻力系数模型，其中升力系数CL＝f1α、阻力系数CD＝f2α根据气动升力和气动阻力数据库按飞行攻角α线性插值得到，αmin≤α≤αmax，αmin、αmax为无人机气动力参数数据对应的最小和最大攻角；步骤S03：建立无人机飞行动力学模型和运动学模型；步骤S04：确定无人机巡航重量区间[Mmin,Mmax]，以及重量步长ΔM，其中Mmax为无人机巡航起始重量，Mmin为无人机巡航结束重量，ΔM＝Mmax-MminN1-1，N1＝5n+1，其中n为自然数；步骤S05：设置巡航飞行限制高度hmin、hmax，以及高度步长Δh，其中hmax为无人机的最大巡航高度，hmin为无人机的最低巡航高度，Δh＝hmax-hminN2-1，N2＝5n+1，其中n为自然数；步骤S06：设置无人机的巡航重量Mj1，其中j1＝1,2,K,N1，初始时M1＝Mmax；步骤S07：设置无人机的巡航飞行高度hcj2，其中j2＝1,2,K,N2，初始时hc1＝hmin；步骤S08：调根据snopt非线性规划算法，计算给定重量Mj1和巡航高度hcj2的最小平飞速度Vminj1,j2，其中Vminj1,j2满足： 其中Sref为无人机的参考面积，g为当地重力加速度，L为无人机的升力，D为无人机的阻力，ρhcj2表示巡航高度hcj2上对应的大气密度，分别表示最小平飞速度对应攻角下的升力系数和阻力系数；步骤S09：根据snopt非线性规划算法，计算给定重量Mj1和巡航高度hcj2的最大平飞速度Vmaxj1,j2，其中Vmaxj1,j2满足： 其中，分别表示最大平飞速度对应攻角下的升力系数和阻力系数；步骤S10：设置寻优区间[V1,V2]，其中为向上取整符号，为向下取整符号；步骤S11：计算航程因子，在寻优区间[V1,V2]内，计算航程因子Rfj1,j2＝Vc·Is·k；其中Vc为巡航速度，Is为巡航条件下的发动机比冲，Is＝FVc,hc,fp,RmfVc,hc,fp,R，fp,R表示巡航飞行时的需用油门系数，k为配平升阻比，k＝CLαRCDαR，其中αR表示巡航飞行条件下的平衡攻角；步骤S12：在寻优区间[V1,V2]内，寻找航程因子最大值Rfj1,j2max，其对应的速度Vcj2,j3即为无人机在重量Mj1、巡航高度hcj2时的远航速度，其中j3为1～kvj2之间的某个正整数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 一种无人机的远航速度计算方法

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