[发明专利]飞行器飞行方案生成方法、生成系统及具有其的飞行器

权利要求书

1.一种飞行器飞行方案生成方法，其特征在于，所述飞行器飞行方案生成方法包括：

步骤一，调用初始化模块(10)，进行初始化参数设置，所述初始化参数包括初始高度、终止高度、高度变化量、初始爬升率、终止爬升率、爬升率变化量、初始桨距角、终止桨距角、桨距角变化量，设定计算高度为初始高度；

步骤二，调用大气数据参数模块(20)，读取对应的大气参数数据；

步骤三，设定计算爬升率为初始爬升率，调用气动分析模块(30)获取极曲线数据，根据极曲线数据选取当前计算高度下的初始速度、终止速度、速度变化量，并设定计算速度为初始速度；

步骤四，当飞行器处于平飞状态时，获取平飞状态下与计算高度、计算速度相对应的第一最优桨距角；

所述步骤四具体包括：

(4.1)当飞行器处于平飞状态时，设定计算桨距角为初始桨距角；

(4.2)计算当前计算高度、当前计算速度、当前计算桨距角下的螺旋桨性能参数；

(4.3)计算当前计算高度、当前计算速度、当前计算桨距角下的电池包总能耗；

(4.4)将计算桨距角与桨距角变化量进行运算得到更新桨距角，设定计算桨距角为更新桨距角，当计算桨距角小于终止桨距角时，重复步骤(4.2)至(4.4)，获取当前计算高度、当前计算爬升率、当前速度下的电池包总能耗；当计算桨距角大于或等于终止桨距角，获取最小电池包总能耗对应的桨距角为第一最优桨距角；

步骤五，当飞行器处于爬升状态时，获取爬升状态下与计算高度、计算速度以及计算爬升率相对应的第二最优桨距角；

所述步骤五具体包括：

(5.1)当飞行器处于爬升状态时，设定计算桨距角为初始桨距角；

(5.2)计算当前计算高度、当前计算速度、当前爬升率、当前计算桨距角下的螺旋桨性能参数；

(5.3)计算当前计算高度、当前计算速度、当前爬升率、当前计算桨距角下的爬升效率；

(5.4)将计算桨距角与桨距角变化量进行运算得到更新桨距角，设定计算桨距角为更新桨距角，当计算桨距角小于终止桨距角时，重复步骤(5.2)至(5.4)，获取当前计算高度、当前计算速度、当前爬升率、当前计算桨距角下的爬升效率；当计算桨距角大于或等于终止桨距角，获取最大爬升效率对应的桨距角为第二最优桨距角；

步骤六，将计算速度与速度变化量进行运算得到更新速度，设定计算速度为更新速度，当计算速度小于终止速度时，重复步骤四到六，平飞状态下获取当前计算高度、当前计算速度的第一最优桨距角以及相对应的电池包总能耗；爬升状态下获取当前计算高度、当前计算速度、当前计算爬升率下的第二最优桨距角以及相对应的爬升效率；当计算速度大于或等于终止速度且飞行器处于平飞状态时，获取第一最优速度，设定计算速度为初始速度，转至步骤七；当计算速度大于或等于终止速度且飞行器处于爬升状态时，获取第二最优速度，设定计算速度为初始速度，转至步骤七；

步骤七，将计算爬升率与爬升率变化量进行运算得到更新爬升率，设定计算爬升率为更新爬升率，当计算爬升率小于终止爬升率时，重复步骤五至七，获取当前计算高度、当前计算爬升率下的第二最优速度；当计算爬升率大于或等于终止爬升率，获取最优爬升率，转至步骤八；

步骤八，将计算高度与高度值变化量进行运算得到更新高度，设定计算高度为更新高度，当计算高度小于终止高度时，重复步骤二至八，获取计算高度下的最优爬升率；当计算高度值大于或等于终止高度值，输出不同高度下最优平飞和最优爬升状态所对应的速度、爬升率和桨距角。

2.根据权利要求1所述的飞行器飞行方案生成方法，其特征在于，所述步骤(5.3)具体包括：

根据爬升效率公式计算当前计算高度、当前计算速度、当前爬升率、当前计算桨距角下爬升效率，T为螺旋桨产生的拉力，D为飞行器气动阻力，V为飞行器飞行速度，P_Total为电池包总能耗。

3.根据权利要求1所述的飞行器飞行方案生成方法，其特征在于，所述步骤一中初始化参数还包括：

设定电动机的电流阈值以及电池包的功率阈值，当步骤(4.3)中计算得到的电动机电流值大于所述电流阈值或电池包功率大于所述功率阈值时，舍去当前计算桨距角，进入步骤(4.4)；当步骤(5.3)中计算得到的电动机电流值大于所述电流阈值或电池包功率大于所述功率阈值时，舍去当前计算桨距角，进入步骤(5.4)。