[发明专利]一种微波与激光融合传能选择方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种微波与激光融合传能选择方法及系统，包括：获取无线传能网络信息，根据所述无线传能网络信息，构建仿真无线传能网络，根据所述仿真无线传能网络，获取网络参数；根据所述网络参数，计算获得微波在临近空间中的传能效率，并且通过比尔定律，基于马尔科夫模型对临近空间中激光传输的衰减效应和湍流效应进行计算，获取激光在临近空间中的传能效率；根据所述微波在临近空间中的传能效率和激光在临近空间中的传能效率，基于预先构建的QoS评估模型，选取最优无线能量传输方案。本发明实施例提供的方法及系统，析微波与激光传能的优缺点，建立并求解传能效率方程，设计激光与微波融合传能的方案最大化的提升了能量使用率。

技术领域

本发明涉及无线能量传输技术领域，尤其涉及一种微波与激光融合传能选择方法及系统。

背景技术

目前国内外有关基于“空天地”分布式无线传能网络的研究刚刚起步，许多基础理论问题和关键技术研究还处于空白阶段，尤其是在传能新体制和新方法等方面的研究和探索不足。

现有的无线能量传输研究中，针对空天飞行器、舰载装备等，往往采用激光或者微波来进行单一方式的无线能量传输，在光能量传输中，在发射、空间传输和光接收过程中，都会产生不同程度的能量损耗，同时由于光能量传输在不同地理位置，特别是在距地面20～100公里的临近空间内，空间传输的几何消耗无法忽视，

临近空间，其下面的空域是我们通常称为“天空”，是传统航空器的主要活动空间；其上面的空域就是我们平常说的“太空”，是航天器的运行空间。“临近空间”这个词目前只是一个学术概念，还没有公认的“官方定义”，对她的称呼也有很多种，如“近空间”、“亚轨道”或“空天过渡区”，美国也有人称之为“横断区”，而中国学术界过去则有“亚太空”、“超高空”、“高高空”等称呼。

临近空间拥有着大气平流层区域(指距地面18到55公里的空域)、大气中间层区域(指距地面55到85公里的空域)和小部分增温层区域(指距地面85到800公里的空域)，纵跨非电离层和电离层(按大气被电离的状态，60公里以下为非电离层，60公里到1000公里为电离层)，其绝大部分成分为均质大气(90公里以下的大气，上面的是非均质大气)。应该是一块非常重要和有利用价值的空域。

在现有的单一方式的无线能量传输中，由于传输方式单一，导致无线能量传输无法适应不同的传播环境，传播效率低下。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种微波与激光融合传能选择方法及系统。

第一方面，本发明实施例提供一种微波与激光融合传能选择方法，包括：

获取无线传能网络信息，根据所述无线传能网络信息，构建仿真无线传能网络，根据所述仿真无线传能网络，获取网络参数；

根据所述网络参数，计算获得微波在临近空间中的传能效率，并且通过比尔定律，基于马尔科夫模型对临近空间中激光传输的衰减效应和湍流效应进行计算，获取激光在临近空间中的传能效率；

根据所述微波在临近空间中的传能效率和激光在临近空间中的传能效率，基于预先构建的QoS评估模型，选取最优无线能量传输方案。

第二方面，本发明实施例提供一种微波与激光融合传能选择系统，包括：

仿真模块，用于获取无线传能网络信息，根据所述无线传能网络信息，构建仿真无线传能网络，根据所述仿真无线传能网络，获取网络参数；

效率计算模块，用于根据所述网络参数，计算获得微波在临近空间中的传能效率，并且通过比尔定律，基于马尔科夫模型对临近空间中激光传输的衰减效应和湍流效应进行计算，获取激光在临近空间中的传能效率；

传能选择模块，用于根据所述微波在临近空间中的传能效率和激光在临近空间中的传能效率，基于预先构建的QoS评估模型，选取最优无线能量传输方案。