适用于临近空间的浮空器及其调控方法

    公开(公告)号:CN108408018B

    公开(公告)日:2021-05-28

    申请号:CN201810277497.X

    申请日:2018-03-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种适用于临近空间的浮空器及其调控方法,浮空器包括从上往下依次设置的浮空主体、载荷舱和配重舱;浮空主体浮力可调,配重舱内装有压舱物、配重舱上设有卸料口和可开闭的舱门,载荷舱内设有控制舱门开闭的控制装置。方法为先测定零风层内主流风向发生改变的界限高度面;后在控制器内设定浮空器需要驻留的预定区域,预定区域位于零风层内其底面为零风层最小高度面、顶面为界限高度面;再放飞至预定区域;到达后调整浮力与重力至平衡,使竖向加速度为零,浮空器速度渐变为零,实现驻留;驻留后,当水平位移过大,释放压舱物,使浮空器上浮至零风层中界限高度面以上区域回漂,在高度方向由于空气阻力使浮空器驻留与预定区域内。

    区域监控系留系统
    12.
    发明公开

    公开(公告)号:CN111683226A

    公开(公告)日:2020-09-18

    申请号:CN202010548506.1

    申请日:2020-06-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种区域监控系留系统,包括系留主体、系留绳、太阳能电池板、风力发电装置和区域监控平台;系留主体底端通过系留绳与地面连接、停留与高空;太阳能电池板粘接于系留主体顶部,风力发电装置吊挂于系留主体下,区域监控平台吊挂于风力发电装置下;区域监控平台包括储能电池组、监控采集摄像头和数据传输及摄像头控制器;太阳能电池板和风力发电装置产生的电能汇集于同一供电线输出至区域监控平台使用或储存。风力发电装置持续工作,在有光照的情况下,太阳能电池板工作发电,两者产生的电能汇集至区域监控平台储存或直接使用,解决了传统能源模式所面临的能源效率低、工作时间受限的问题。

    一种在轨标定方法
    13.
    发明公开

    公开(公告)号:CN110296719A

    公开(公告)日:2019-10-01

    申请号:CN201910725494.2

    申请日:2019-08-07

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供一种在轨标定方法,包括准备步骤、调姿复位步骤、观测步骤以及静态测漂步骤;准备步骤具体是:连接余度惯组、GPS、星敏感器以及采集计算机;待飞行器进入预定轨道之后开始采集余度惯组数据、GPS数据和星敏感器的数据;调姿复位步骤具体是:星敏感器绕轴转动一定角度;观测步骤具体是:进行观星和GPS速度观测;采集计算机使用标准卡尔曼滤波器进行迭代计算求解,得出标定结果,标定结果包括陀螺零偏、标度因数、安装误差、加表零偏和星惯安装误差。应用本发明技术方案,余度惯组的全部可观测误差项一次性全都能被估计出来;标定值的大小大于常值误差项的90%以上,标定结果正确。

    一种小型螺旋桨
    14.
    发明公开

    公开(公告)号:CN110015417A

    公开(公告)日:2019-07-16

    申请号:CN201910263743.0

    申请日:2019-04-03

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供一种小型螺旋桨,所述螺旋桨包含两片完全相同的桨叶,其中一片桨叶是由另一片桨叶绕旋转轴旋转180度得到;每片桨叶由上表面和下表面两个曲面组成;从桨根至桨尖,上表面曲面从前缘往后缘始终呈现上凸状;从桨根至50%半径处,下表面曲面呈现下凸状;从50%半径至桨尖,下表面曲面在前缘弦长10%处呈现下凸状,从10%弦长至后缘为内凹形,且内凹的程度,从50%半径至桨尖逐渐增大;桨叶从旋转轴往外至50%半径,弦长逐渐增大;从50%半径至桨尖,弦长逐渐减小;最大弦长在50%半径处,其弦长为半径的15%,最小弦长在桨尖,其弦长为半径的6%。本发明提供一种小型螺旋桨,其拉力系数、功率系数、悬停效率都有了明细的提高,气动效率得到明显提高。

    一种螺旋桨气动外形优化设计方法

    公开(公告)号:CN109992893A

    公开(公告)日:2019-07-09

    申请号:CN201910263808.1

    申请日:2019-04-03

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提高一种螺旋桨气动外形优化设计方法,包括如下步骤:第一步,确定设计目标;第二步,截取若干剖面的翼型及其压力分布;第三步,对各剖面翼型分别进行气动优化设计;第四步,生成三维新螺旋桨外形;第五步,求解新螺旋桨的气动性能。本发明提供一种螺旋桨气动外形优化设计方法,可以缩短优化设计时间,提高设计效率。

    发动机供应系统及其可移动集成试验平台

    公开(公告)号:CN109916630A

    公开(公告)日:2019-06-21

    申请号:CN201910237334.3

    申请日:2019-03-27

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供一种发动机供应系统,所述供应系统包括燃料增压系统、推进剂输送系统和点火系统,推进剂输送系统分为燃料输送系统和氧化剂输送系统。本发明还提供了一种可移动式小型气氧/煤油发动机集成试验平台。本发明操作简单、控制性强的供应系统,为小型气氧/煤油发动机重复试验提供了一个可靠的方案。

    尾坐式垂直起降无人机及其控制系统与控制方法

    公开(公告)号:CN109606674A

    公开(公告)日:2019-04-12

    申请号:CN201811596279.9

    申请日:2018-12-26

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种尾坐式垂直起降无人机,所述无人机包括:机身(1)、机翼(2)、尾翼(3)、以及电机(4)和螺旋桨(5),所述机翼(2)和所述尾翼(3)设于所述机身(1)外表面,所述机翼(2)为下反设置,所述尾翼(3)为上反设置;该无人机的飞行模式包括:垂飞模式、垂-平过渡模式、平飞模式、平—垂过渡模式,兼具旋翼无人机和固定翼无人机两种飞行特点,使起飞、降落场地减小;平飞模式速度快。它具备垂直起降的特性,可以部署在各种受限环境中,如山区丘陵地带以及狭窄的城市街道;又具有水平高速巡航功能,增加了滞空时间,扩大了航。本发明还提供一种尾坐式垂直起降无人机的控制系统和控制方法。

    一种基于ESO的无人机动态逆广义预测控制器

    公开(公告)号:CN109507890A

    公开(公告)日:2019-03-22

    申请号:CN201910017814.9

    申请日:2019-01-09

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于ESO的无人机动态逆广义预测控制器,包括以下步骤:步骤1:建立无人机姿态回路和速度回路的数学模型;步骤2:采用动态逆方法对无人机的数学模型进行线性化处理;步骤3:设计线性扩张状态观测器对姿态回路和速度回路的总扰动进行估计;步骤4:设计基于CARMA模型的广义预测控制器对线性化后的姿态回路和速度回路施加控制作用。本发明将被控对象的参数不确定性、未建模动态以及外部扰动合在一起看成总扰动,用线性扩张状态观测器对总扰动进行估计;利用动态逆方法的思想,实现对被控对象数学模型的线性化。与传统的广义预测控制算法相比,该算法可以离线求得丢番图方程的解析解,降低了算法的在线计算量,减小了广义预测控制器对模型参数的敏感性。

    基于Radau伪谱法的在线最优反馈再入制导方法

    公开(公告)号:CN109270960A

    公开(公告)日:2019-01-25

    申请号:CN201811477141.7

    申请日:2018-12-05

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供一种基于Radau伪谱法的在线最优反馈再入制导方法,包括如下步骤:(S1)初始化,(S2)制导策略设计,(S3)离线轨迹优化,(S4)制导方法参数设置,(S5)初始下降段轨迹预测,(S6)初始下降段在线轨迹优化,(S7)制导指令执行,(S8)滑翔段和过渡段轨迹预测,(S9)滑翔段和过渡段在线轨迹优化。本发明以基于Radau伪谱法和序列二次规划算法的在线轨迹优化作为预测校正过程,是一种基于在线最优反馈控制的数值预测校正制导方法,通过设计的制导策略降低了在线轨迹优化问题的计算复杂度,有利于快速高精度获得在线轨迹优化问题的可行解,进而基于在线最优反馈控制的思想满足闭环制导的实时性要求,实现高精度强鲁棒在线闭环反馈自主制导。

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