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公开(公告)号：CN115027684B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202210584900.X
申请日：2022-05-26
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , B64U50/30 , B64U30/297 , H02J7/34 , G06F30/15 , G06F30/17 , G06F119/06
Abstract: 本发明公开的一种基于能量流的太阳能倾转旋翼无人机参数优化方法，属于无人机工程领域。本发明采取能量流分析方法对太阳能倾转旋翼无人机的参数变量进行迭代优化，计算无人机设计参数下的能量和功率的输入和输出变化，确定无人机能源需求量和能量部件的最大运行功率。所述能量流分析方法，包括太阳能电池/锂电池混合能源策略和拓扑结构；基于所述所述能量流分析方法能够准确地描述无人机从能源供应系统、能源管理系统到能源消耗系统的能量和功率变化，从而精确、快速优化无人机在参数变量情况下各部件的最大运行功率和质量分布，高效确定基于能量流的太阳能倾转旋翼无人机参数，根据优化得到的无人机参数提高太阳能倾转旋翼无人机鲁棒飞行能力。
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公开(公告)号：CN115009516B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202210585062.8
申请日：2022-05-26
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64U10/20 , B64U20/70 , B64U30/10 , B64U30/297 , B64U50/31
Abstract: 本发明公开的一种分布式太阳能倾转旋翼无人机，属于无人机工程领域。本发明包括分布式机翼、分布式太阳能电池组件、后三点式三旋翼动力系统、短舱式机身、双腹鳍、水平尾翼。本发明综合太阳能无人机绿色、长航时的优势，发挥倾转旋翼无人机垂直起降、定点悬停的优势，实现电动无人机的垂直起降、长航时、多次悬停、执行任务多样化的优势。本发明采用分布式太阳能电池机翼，机翼外段采用太阳能电池组件嵌入机翼结构，兼具蒙皮结构和发电双重功能，机翼中段采用气动太阳能电池组件，兼具气动维形和发电两点作用，中段和外段机翼共同构成分布式太阳能电池机翼，不仅节省重量、结构紧凑，而且避免太阳能电池组件之间的不均匀辐照引起功率失配问题。
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公开(公告)号：CN113984032A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111297914.5
申请日：2021-11-04
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C17/38
Abstract: 本发明的目的是提供一种与飞行轨迹耦合的燃料电池无人机电磁干扰抑制方法，适用于小型固定翼质子交换膜燃料电池无人机磁罗盘处的电磁干扰抑制，属于无人机电磁干扰抑制领域。本发明实现方法为：通过对质子交换膜燃料电池进行与飞行轨迹耦合的机理建模，通过调整燃料电池在无人机机舱内的安置倾角，无需其他复杂的电磁屏蔽装置或电子电路设计，实现质子交换膜燃料电池在地磁矢量上的干扰投影最小，从而实现质子交换膜燃料电池在磁罗盘处电磁干扰的自抵消，即能够降低质子交换膜燃料电池对无人机磁罗盘的电磁干扰。本发明具有成本低、操作简单、易实现的优点。此外，本发明操作简单，能够在无人机电磁干扰抑制工程应用中降低无人机电磁干扰的影响。
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公开(公告)号：CN113218379B
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202110501762.X
申请日：2021-05-08
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种与飞行轨迹耦合的锂电池无人机电磁干扰抑制方法，属于磁传感技术领域。本发明针对无人机常用的航模锂电池，首先对描述锂电池和飞行轨迹的导航坐标系、地磁坐标系、机体坐标系、大地坐标系，以及方位角与欧拉角进行定义，并推导方位角与欧拉角之间的转换关系；根据锂电池的供能机理，结合锂电池与磁罗盘之间的空间位置关系，建立锂电池的电磁干扰机理模型；将多片锂电池电磁干扰机理模型的三轴分量投影到磁罗盘所在位置的地磁矢量上；对模型进行线性化，优化得到锂电池在机舱内的安置倾角，并采用反馈控制实现锂电池安置倾角对最优倾角进行实时跟踪，从而实现锂电池在磁罗盘处电磁干扰的自抵消。
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公开(公告)号：CN115042980B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202210587644.X
申请日：2022-05-26
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种太阳能/氢能/储能电池混合动力无人机，属于航空工程领域。本发明包括分布式太阳能机翼、短舱机身、动力系统、尾翼。本发明利用太阳能电池白天无限发电，氢燃料电池比能量高和储能电池比功率大的三种能源各自优势，充分发挥多种能源的优势，实现电动无人机的绿色、长航时飞行优势。本发明采用一个机翼中段和两个机翼外段的分布式布局，中段和外段机翼的上表面分别铺设结构太阳能电池组件，太阳能电池组件兼具蒙皮结构和发电双重功能；具有空气流道的开孔短舱机身；采用尾翼、机翼到动力系统整体贯穿式布局；尾翼和动力系统共用连接管，利用尾翼、连接杆和机翼形成盒式结构，不仅能够减少结构质量，同时增加结构强度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114004095A
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202111297990.6
申请日：2021-11-04
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开的一种基于毕萨定律的光伏组件电磁干扰机理建模方法，属于磁传感技术领域。本发明实现方法为：通过光伏组件的机理分析，确定光伏组件对外产生电磁干扰的主要部件为光伏焊带、内部总线和外部总线，结合光伏组件与外部磁传感器的位置关系，基于毕萨定律建立光伏组件中光伏焊带、内部总线和外部总线的电磁干扰机理模型，建立光伏组件在外部磁传感器处产生的电磁干扰与光伏组件几何参数和光伏组件的电流之间的关系，定量描述光伏组件对外产生的电磁干扰，获得光伏组件的电磁干扰机理模型。本发明应用于磁传感技术领域，抑制电磁干扰，解决电磁干扰抑制相关工程技术问题。本发明具有建模方法简单、精度高、成本低、操作简单、易实现的优点。
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公开(公告)号：CN113218379A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110501762.X
申请日：2021-05-08
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种与飞行轨迹耦合的锂电池无人机电磁干扰抑制方法，属于磁传感技术领域。本发明针对无人机常用的航模锂电池，首先对描述锂电池和飞行轨迹的导航坐标系、地磁坐标系、机体坐标系、大地坐标系，以及方位角与欧拉角进行定义，并推导方位角与欧拉角之间的转换关系；根据锂电池的供能机理，结合锂电池与磁罗盘之间的空间位置关系，建立锂电池的电磁干扰机理模型；将多片锂电池电磁干扰机理模型的三轴分量投影到磁罗盘所在位置的地磁矢量上；对模型进行线性化，优化得到锂电池在机舱内的安置倾角，并采用反馈控制实现锂电池安置倾角对最优倾角进行实时跟踪，从而实现锂电池在磁罗盘处电磁干扰的自抵消。
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公开(公告)号：CN115158674B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202210829146.1
申请日：2022-06-24
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种考虑储氢装置布局的支撑翼新能源无人机，属于航空工程领域。本发明包括主翼、支撑翼、储氢装置、机舱、双发动力系统、尾翼。本发明综合太阳能电池、氢燃料电池能量密度高、锂电池比功率大的优点，实现电动无人机无污染、零排放、长航时飞行的优点。机翼采用支撑翼构型，并将储氢装置与无人机机翼及支撑翼连接的布局，能够提高无人机机翼结构刚度，防止柔性机翼结构带来的不良气动影响，增大整机气动效率；降低机翼根部的结构强度需求，便于无人机机翼主梁优化；通过提升无人机展弦比增大无人机的气动效率。本发明采用双发式动力系统布局，通过降低整机电流的方式降低动力系统铜耗，提高能源及动力系统效率。
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公开(公告)号：CN117034650A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202311084118.2
申请日：2023-08-25
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06N3/126 , G06F30/15 , G06F111/04 , G06F111/06
Abstract: 本发明涉及一种小型电动多模式飞行器的电推进系统参数优化匹配方法，属于飞行器技术领域。本发明根据任务剖面和任务需求，对多模式中任务工况进行目标函数和约束条件筛选，降低参数匹配的复杂性，建立多目标效率优化模型来描述多模式电推进系统的参数匹配问题，通过物理规划方法将多目标优化模型转化为设计目标的偏好函数优化问题，降低权重选取难度和计算耗时，将指数光滑惩罚函数对模型中等式约束和传统罚函数对不等式约束转化为无约束优化问题，通过遗传算法对模型进行求解、迭代以及寻优，得到任务需求下最优的多模式电推进系统参数。采用理论功耗分析和实验两种方法验证参数匹配结果的可行性，以获得最优匹配的电推进系统。
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公开(公告)号：CN115042980A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210587644.X
申请日：2022-05-26
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种太阳能/氢能/储能电池混合动力无人机，属于航空工程领域。本发明包括分布式太阳能机翼、短舱机身、动力系统、尾翼。本发明利用太阳能电池白天无限发电，氢燃料电池比能量高和储能电池比功率大的三种能源各自优势，充分发挥多种能源的优势，实现电动无人机的绿色、长航时飞行优势。本发明采用一个机翼中段和两个机翼外段的分布式布局，中段和外段机翼的上表面分别铺设结构太阳能电池组件，太阳能电池组件兼具蒙皮结构和发电双重功能；具有空气流道的开孔短舱机身；采用尾翼、机翼到动力系统整体贯穿式布局；尾翼和动力系统共用连接管，利用尾翼、连接杆和机翼形成盒式结构，不仅能够减少结构质量，同时增加结构强度。
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