【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能无人机飞行功率控制领域，尤其是涉及一种基于粒子群算法的太阳能无人机动力滑翔功率控制方法。
技术介绍
1、高空太阳能无人机因其在高空长期飞行的能力，以及相较于传统卫星的成本效益和灵活性，被赋予了“伪卫星”的别称。它们能够利用太阳能作为能源，在平流层高度维持长时间的飞行，执行通信中继、监视侦察、环境监测等多项任务。这些特性让高空太阳能无人机成为全球各国技术竞争的新高地。
2、太阳能无人机在不同地理位置和不同时间的太阳辐射强度下，其能量获取的效率是变化的，其能量获取的最大特点为发电功率时变，日间可发电，夜间无法发电。为了确保无人机能够持续进行高空长航时任务，尤其是在夜间或者日照不足的条件下，必须有一种有效的能量管理策略来保证能量供应的稳定性。目前的主流是利用重力势能储存多余太阳能的方法，无人机可以在光照充足的条件下通过爬升来储存能量，而在无光照或光照不足的条件下，则通过滑翔降低飞行高度来释放这部分储存的能量，从而减少对电池供电的依赖，即日间爬升，夜间滑翔。这种方法不仅提高了能源的利用率，还延长了无人机的作业时间和航程。
3、本专利技术针对高空太阳能无人机重力储能的滑翔阶段，提出一种基于粒子群算法的动力滑翔功率控制方法，更缓慢释放无人机的重力势能，使其夜间滑翔飞行的时间更久。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于粒子群算法的太阳能无人机动力滑翔功率控制方法，尤其适合太阳能无人机夜间滑翔时使其滑翔飞行的时间更久的问题。>
2、本专利技术采用的技术方案是：提供一种基于粒子群算法的太阳能无人机动力滑翔功率控制方法，包括以下步骤：
3、初始化设置飞行器参数与飞行参数；
4、建立飞行阶段的目标函数；
5、设置粒子群算法的迭代参数；
6、使用基于粒子群算法求解优化结果方案。
7、进一步地，飞行阶段包括日间爬升、日间最高高度巡航、夜间滑翔以及夜间最低高度巡航。
8、进一步地，当飞行阶段为夜间滑翔时，目标函数公式为：
9、
10、式中，pglide＝[pglide_1,pglide_2,…,pglide_n]t
11、tglide为滑翔时间，eglide为滑翔阶段动力系统耗能，α和β为加权系数且α+β＝1。
12、进一步地，迭代参数包括：粒子数量、粒子维度、最大迭代次数、最大惯性权重、最小惯性权重、最大学习因子和最小学习因子。
13、进一步地，粒子群算法求解包括以下步骤：
14、初始化粒子群参数；
15、初始化粒子群；
16、评估粒子适应度；
17、更新个体最优解和全局最优解；
18、更新粒子的速度与位置；
19、迭代搜索与终止条件判断；
20、输出最优的滑翔功率分配结果。
21、进一步地，初始化粒子群中对粒子的最大速度进行约束，粒子群的最大速度为最大滑翔功率的10％～20％。
22、进一步地，可以根据优化结果方案，仿真得到飞行轨迹图并计算出飞行时长与飞行耗能，从而验证该方法有效性。
23、本专利技术具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，通过合理分配滑翔过程中动力推进系统的功率，太阳能无人机在夜间可以滑翔飞行的时间持久，缓慢的释放重力势能，保持较低的能量消耗；对粒子的最大速度约束确保了搜索既不会过于保守也不会过于激进，平衡了全局搜索与局部搜索的能力，有助于避免粒子在搜索空间中无谓的长距离跳跃，提高了算法的适应性和效率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于粒子群算法的太阳能无人机动力滑翔功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，飞行阶段包括：日间爬升、日间最高高度巡航、夜间滑翔以及夜间最低高度巡航。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，当飞行阶段为夜间滑翔时，目标函数公式为，
4.根据权利要求1或3所述的控制方法，其特征在于，迭代参数包括：粒子数量、粒子维度、最大迭代次数、最大惯性权重、最小惯性权重、最大学习因子和最小学习因子。
5.根据权利要求1或3所述的控制方法，其特征在于，粒子群算法求解包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：初始化粒子群中对粒子的最大速度进行约束，粒子群的最大速度为最大滑翔功率的10％～20％。
7.根据权利要求1或3所述的控制方法，其特征在于，可以根据优化结果方案，仿真得到飞行轨迹图并计算出飞行时长与飞行耗能，从而验证该方法有效性。
【技术特征摘要】
1.一种基于粒子群算法的太阳能无人机动力滑翔功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，飞行阶段包括：日间爬升、日间最高高度巡航、夜间滑翔以及夜间最低高度巡航。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，当飞行阶段为夜间滑翔时，目标函数公式为，
4.根据权利要求1或3所述的控制方法，其特征在于，迭代参数包括：粒子数量、粒子维度、最大迭代次数、最大惯性权重...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟豪，张洪溪，贾子熙，刘新，张卫康，孙国瑞，呼文韬，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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