高空太阳能无人机总体设计要点分析
长航时太阳能无人机的设计资料
长航时太阳能无人机的设计优化ETHZ讲座会议飞机和航天器系统设计，建模与控制一．引言若干年前，能够依靠太阳能动力实现连续飞行一直是个梦想，但是现在这个梦想已经成真。
事实上，在在柔性太阳能电池板、高能量密度的电池、小型化MEMS与CMOS传感器以及强大的处理器等领域已经取得显著进展。
其实太阳能飞机的原理很简单，装有太阳能电池板的机翼在太阳光的照射下获得电能，将能量用于螺旋桨推进系统，控制电路，并将剩余的电能用蓄电池储存起来。
当夜晚来临的时候，将白天储存在电池里的电能慢慢释放用于驱动飞机各系统直到第二天太阳升起。
尽管如此，对于飞机的优化和整合以及技术方面的努力是必要的。
主要的工作是将不同功能的部件尽量能以相同的标准考量。
例如飞机的续航时间，就是一个需要综合考量的因素。
在2004年，洛桑联邦理工学院/苏黎世联邦理工学院的自主实验室与欧洲航天局共同提出了“Sky-Sailor”这个项目。
这个项目是通过学习和研究自主导航控制的太阳能无人机在地球表面的飞行来验证火星专用版本的可行性。
本次讲座介绍的方法，用于全球范围内设计，旨在实现在地球上能够连续飞行的太阳能飞机。
这种方法最早用于Sky-Sailor 项目，但是对于从几百克到翼展几十米的高空长航时无人机仍然具有通用性。
1.太阳能飞机的历史1.1太阳能航空模型飞机概述世界上首架太阳能飞机于1974年11月4日，在美国加利福尼亚州试飞，飞机名叫“Sunrise I”，由来自于Astro Flight 公司的R.J. Boucher设计。
飞机在100m左右的高度飞行了大约20分钟。
它的另一个改进版本“Sunrise II”很快被设计制造出来并且在1975年9月12号首飞，第二架飞机使用了新的太阳能电池板，比第一架飞机上的电池板效率高出14个百分点，总功率高达600W。
Helmut Bruss 和Fred Militky是在欧洲范围内第一个吃螃蟹的，在1976年8月16日，他们的模型“Solaris”在150秒内连续三次爬升到50m的高度[3].很久以来,许多设计制作飞机的人都尝试让飞机依靠太阳能飞行，这些想法变得越来越可行。
高空无人机系统设计与优化
高空无人机系统设计与优化高空无人机（HAPS）是近年来兴起的一种新兴的无人机技术，其在军事、民用、科研等领域都有着广泛的应用，尤其是在高海拔地区的通讯、气象、地质勘探等方面具有巨大的优势。
但是，随着技术的不断改进，HAPS的设计与优化也越来越复杂和困难。
因此，如何进行有效的HAPS系统设计和优化是目前研究的热点之一。
一、HAPS系统概述HAPS是一种高空机载无线通信和机载计算机技术的智能平台，其主要应用于高海拔和高辽阔区域的通信、气象、地貌、环境监测与探测等领域。
HAPS系统包括飞行器、地面终端设备和卫星终端设备。
飞行器部分包括机身、传感器、数据采集和数据传输系统。
机身采用翼展大、载重量轻、耐风能力强的设计，以满足高海拔、高风速、复杂地形等复杂环境下的需要。
传感器包括气象仪器、环境监测探测仪器、通信设备等，它们通过数据采集和数据传输系统与地面终端和卫星终端设备进行通信和数据交换。
地面终端设备主要包括用户终端、控制设备和数据分析处理设备。
卫星终端设备主要包括卫星数据收发系统和数据分发处理系统。
整个系统通过无线通信技术实现信息传输，具有高效率、快速、可靠的特点。
二、HAPS系统的设计流程HAPS系统的设计过程包括需求分析、技术性能评估、设计方案确定、样机制造、系统测试、维护与更新等步骤。
其中，需求分析和技术性能评估是设计的前期工作，而设计方案的确定和样机制造是设计的核心工作，系统测试和维护与更新是设计的后期工作。
1. 需求分析需求分析是指对HAPS系统的功能、技术、适应性等进行分析研究，确定实现的目标和指标。
需求分析需要结合系统应用场景、环境特点和用户需求等来确定。
基于需求分析的结果，可以制定设计方案，并开始对技术性能进行评估。
2. 技术性能评估技术性能评估是指对HAPS系统设计方案的技术可行性、系统性能、预测效果和成本效益等进行评估。
通过技术性能评估，可以发现和解决设计方案中的潜在问题，制定优化设计方案。
无人机总体设计报告
图 1.4 任务剖面 运动模式示意图如下：
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图 1.5 垂直起降及模式转换 在此模式下， 无人机机翼呈“十” 字状， 机械结构锁死使机翼固 定， 而后螺旋桨的旋转轴方向与上翼面垂直， 拉力方向垂直于上翼面， 逐渐增加拉力从而使飞行器垂直起飞， 垂直降落模式拉力逐渐减小从 而使飞行器降落。
图 1.6 平飞爬升
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目录 前言 .................................................................................................... 4 第一章 总体设计与分析 .................................................................... 5 1.1 概念介绍................................................................................ 5 1.2 设计背景................................................................................ 5 1.3 设计定位................................................................................ 6 1.4 设计灵感................................................................................ 7 1.5 结构外形................................................................................ 8 1.6 运动模式................................................................................ 9 第二章 气动布局设计与分析 ........................................................... 12 2.1 背景介绍.............................................................................. 12 2.2 主要设计思想 ...................................................................... 12 2.3 设计过程（矩形机翼） ....................................................... 12 第三章 结构设计与分析 .................................................................. 16 3.1 设计要求.............................................................................. 16 3.2 参考方案.............................................................................. 16 3.3 分析与选择.......................................................................... 18 第四章 能源、推进设计与分析 ....................................................... 20 4.1 相关资料.............................................................................. 20 4.2 任务分析.............................................................................. 21 4.3 能源可行性论证 .................................................................. 21 第五章 动力学分析与飞行控制 ....................................................... 23
太阳能无人机
引言航空航天技术是20世纪初以来世界上发展最引人注目的技术之一。
现代飞机发动机使用的能源仍然是传统的石油产品“航空汽油”(用于航空活塞式发动机)和“航空煤油”(用于涡轮喷气发动机)。
飞行于空中的航空发动机耗油量之大非常惊人，如波音747客机每小时耗油11吨。
如果波音747从哈尔滨飞到广州，耗油约50吨。
除了对有限的石油资源的大量消耗之外，喷气发动机残余物对大气的污染、噪声对生活环境的干扰也是严重的问题。
人们正在寻求航空新的绿色能源，例如太阳能用于飞机为航空能源提供了一条崭新的途径。
太阳能飞机可不耗一滴油完成长时间的飞行，并且低成本，可以无偿地获得能源。
1 太阳能电池早在一百多年前，人们就开始研究光能产生电的效应。
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
1958年美国研制成第一块n/p型单晶硅太阳能光伏电池，并用于卫星的供电。
太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，光生空穴由n区流向p区，光生电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。
这就是光电效应太阳能电池的工作原理(图1)。
太阳能电池的制作需一个复杂的过程(图2)，由于晶体硅太阳能电池转换效率高、工作稳定性、寿命长、技术发展成熟等优异特性，目前光伏市场上应用量最多。
无人机对于太阳能电池在重量、厚度、柔性和效率方面提出了更高的要求。
2 太阳能无人机的产生早在20世纪中叶人们就寻求设计一种以太阳辐射作为推进能源的飞机。
太阳能飞机的动力装置由太阳能电池组、直流电动机、螺旋桨和控制装置组成。
由于太阳辐射的能量密度小，为了获得足够的能量，飞机上应有较大的摄取阳光的表面积，以便铺设太阳电池。
世界上首架太阳能无人机由美国AstroFlight公司R.J. Boucher 设计，无人机名叫“Sunrise I”。
该机总重量为27.5Ibs，翼展32ft，共使用了4096块太阳能电池板，功率为450W。
无人机本科毕业设计题目
无人机本科毕业设计题目摘要：1.无人机概述2.无人机本科毕业设计选题方向3.无人机设计要点与实践建议4.案例分析5.总结与展望正文：随着科技的不断发展，无人机作为一种新兴技术，在我国得到了广泛的关注和应用。
无人机本科毕业设计题目也因此备受青睐。
本文将从无人机概述、本科毕业设计选题方向、设计要点与实践建议等方面进行探讨，以期为大家提供有益的参考。
一、无人机概述无人机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）是一种无需人驾驶、依靠自主控制系统完成飞行任务的航空器。
它具有高度的智能化、自动化和远程控制特点，可广泛应用于军事、民用、商业等领域。
无人机系统主要包括飞行器本体、动力系统、导航与控制系统、通信与数据链路系统、任务载荷系统等。
二、无人机本科毕业设计选题方向1.无人机总体设计：根据实际需求，对无人机进行总体设计，包括气动布局、结构设计、性能分析等。
2.无人机控制系统设计：研究无人机控制算法，设计稳定、可靠的飞行控制系统。
3.无人机导航与定位技术：研究无人机导航定位算法，提高无人机在复杂环境下的自主飞行能力。
4.无人机通信与数据链路技术：研究高效、稳定的通信链路设计，保证无人机远程控制与实时数据传输。
5.无人机任务载荷设计与应用：根据不同任务需求，设计相应的任务载荷，如摄像头、雷达、红外探测器等，并实现与无人机的集成。
6.无人机飞行性能优化与调整：研究无人机飞行性能的提升方法，如节能飞行策略、自动避障技术等。
7.无人机飞行安全与监控：设计无人机飞行安全监控系统，确保无人机飞行安全。
8.无人机集群战术与应用：研究无人机集群作战策略与协同作战技术。
三、无人机设计要点与实践建议1.注重实用性：设计无人机时，要充分考虑实际应用场景，使无人机具备较强的实用价值。
2.关注创新性：在设计过程中，积极寻求新技术、新方法的应用，提高无人机的技术水平。
3.确保可靠性：无人机设计要注重系统冗余设计，保证无人机在出现故障时仍能正常执行任务。
太阳能无人机空中起飞设计
摘 要：通常情况下，太阳能无人机从地面起飞需要消耗大量能量，必须携带质量较大的电池组，很大程度上
降低了无人机的续航能力。基于此设计了无人机空中起飞系统，该系统由地面控制台、升空动力模块、传感器
模块、空中定位及位置保持模块、起飞弹射系统和空中滑跑辅助系统组成。通过理论推导构建物理模型，对比
了空中起飞和地面起飞的能量消耗，从而得出无人机空中起飞的方案。
收稿日期：2019 - 06 - 12 作者简介：雷安旭（1987— ），男，实验师，硕士，研究方向：航空器、无人机的飞行控制和电工电子实验教学。
2019 年第 5 期
雷安旭，等：太阳能无人机空中起飞设计
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பைடு நூலகம்
跑道携带至太阳能充足的平流层指定位置，太阳能无人机在空中跑道上起飞，由弹射装置给无人机提 供起飞的初始速度。此方案能减少无人机电池携带量，使无人机携带更多的功能性设备，并有效减少 太阳能无人机爬升至平流层的失事率。
0 引言
自 20 世纪 80 年代美国研制出世界第一架太阳能无人机——太阳挑战者以来，太阳能无人机因其 能源普遍、节能环保等优势被广泛应用。在关于太阳能无人机的相关研究 中 ［1-3］ ，除了关于总体设计和 控制方式方面的讨论，其续航能力颇受关注。受目前太阳能电池板发展的限制，在相同起飞重量的情 况 下 ，无 人 机 由 地 面 起 飞 需 克 服 自 身 重 力 爬 高 至 平 流 层 巡 航 飞 行 ，需 要 携 带 质 量 较 大 的 电 池 组 ，减 少 了其他设备的携带量。孙蓉等［4］对小型固定翼飞行器自主起飞控制系统进行了相关的探索；王彦广等［5］ 对 平 流 层 的 飞 行 器 做 了 相 关 梳 理 ；黄 宛 宁 等［6］对 浮 空 器 在 应 急 通 讯 下 的 工 作 模 式 进 行 了 相 关 研 究 ； GHOSH 等［7］对浮空器太阳能发电平台做了相关研究，解决了浮空器能源问题；马威等［8］对无人机海上 起飞平台做了相关探索。基于以上研究成果，为减少太阳能无人机克服自身重力做功所需要的能量， 笔者提出了一个新的设计方案——太阳能无人机空中起飞。该设计方案利用热气球等浮空器将起飞
太阳能无人机总体设计研究
分类号密级公开U D C学位论文太阳能无人机总体设计研究研究生姓名：刘博学科专业名称：通用航空飞行器设计与制造研究方向：无人机系统及应用论文类型：应用研究申请学位：工学硕士指导教师姓名：张利国指导教师职称：教授指导教师单位：沈阳航空航天大学论文提交日期：2018年01月14日论文答辩日期：2018年03月14日沈阳航空航天大学2018年03月SHENYANG AEROSPACE UNIVERSITYTHESIS FOR MASTER’S DEGREE RESEARCH ON THE OVERALL DESIGN OFSOLAR UA VCandidate: Bo LiuSupervisor: Liguo ZhangSpecialty: General Aviation Aircraft Design AndManufactureDate: March ,2018摘要太阳能无人机因其节能环保、续航时间长、可以低空飞行无噪声，被世界各个科研机构和高校进行重点研究。
作为续航能力的关键，解决能量利用率和飞机气动效率极为重要，这些问题也是太阳无人机的关键技术。
随着科技的进步，能量转化率提高、能量密度的提升、各种先进的复合材料出现，作为清洁能源，并且能高空长航时飞行的太阳能无人机，将会是未来的重点研究方向。
在整个太阳能无人机研发过程中，必须要有大展弦比的机翼来提供良好的滑翔性能和铺设大面积的太阳能电池片。
大展弦比气动布局在很多太阳能飞机上都正在采用，但是这种布局会带来相应的稳定性和控制性的不足。
通过特别的前置鸭翼和翼身融合将会解决大展弦比机翼带来的种种缺点。
本文根据设计目标进行了一种新的气动布局设计，提出了前置鸭翼和翼身融合的布局方式，完成了总体设计、用CFD软件模拟分析气动特性、完成了飞机总体布置、各项飞行性能计算分析并得到该设计的三维模型。
最后为该太阳能无人机设计了专属的飞行姿态稳定控制系统控制方案。
关键词：太阳能无人机，鸭翼，CFD，飞行性能AbstractSolared unmanned aerial vehicle (UA V) is key researched by scientific research institutions and universities in the world, because it is energy saving and environmental, much longer, low altitude flying and noiseless. It will be the key research direction in the future that a solared UA V capable of flying at a high altitude with the progress of science and technology, the increase of energy conversion rate and the increase of energy density and the appearance of various advanced composite materials.In the development process of the whole solar UA V, here must be a large aspect ratio wing to provide good gliding performance and the laying of large area solar cell. The large aspect ratio pneumatic layout is being used in many solar aircraft, but this layout will bring about a corresponding lack of stability and control. It will solve the problem of the high aspect ratio, through the special duck wing and fusion of wings and fuselage. In this paper, a new aerodynamic layout design is carried out on the basis of the design target, the layout of the fusion of the front duck wing and the wing body is put forward, complete the overall design, The simulation analysis is carried out by using CFD software, complete the overall layout of the aircraft, calculation and analysis of various flight performance and a three-dimensional model of the design. Finally, a special control scheme for the flight attitude stabilization control system is designed for the solar UA VKeywords: solar UA V; duck wing; CFD; flight performance目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1研究背景与意义 (1)1.2国内外相关研究进展 (2)1.2.1国外太阳能飞机发展史 (2)1.2.2国内太阳能飞机发展史 (5)1.3太阳能飞机总体设计研究状况 (8)1.4论文主要研究内容 (9)第2章太阳能飞机总体设计 (10)2.1太阳能飞机简要设计过程 (10)2.2主要参数估算 (10)2.3翼型选择 (12)2.4动力系统选择 (13)2.5总体布局设计 (14)2.5.1总体外形设计 (14)2.5.2翼梢小翼设计 (15)2.6操纵面设计 (16)2.7太阳能无人机三维建模 (16)2.8本章小结 (17)第3章飞机飞飞分析 (18)3.1CFD简介 (18)3.2前处理 (18)3.3边界条件参数设置 (20)3.4后处理 (20)第4章重量重重计算 (22)4.1主要装置布置 (22)4.2无人机结构件布置 (23)4.3重量计算 (25)4.4重重计算 (26)4.5本章小结 (26)第5章飞机的总体布置 (28)5.1飞机外形设计 (28)5.1.1太阳能无人机外形设计要求 (28)5.1.2机翼外形设计 (28)5.1.3机身外形设计 (29)5.2飞机内部布置 (29)5.3太阳能电池板铺设 (30)5.4飞机载荷区布置 (31)5.5重量重重位置校核 (31)5.6总体布置图和三视图绘制 (32)5.7本章小结 (33)第6章飞行性能分析 (34)6.1概述 (34)6.2飞机极曲线和升力特性 (34)6.2.1飞机升力估算 (34)6.2.2飞机阻力估算 (35)6.3能量消耗特征 (35)6.4飞行性能及飞行包线计算 (35)6.5机动性能计算 (37)6.6起飞性能计算 (37)6.7飞机安定性设计 (38)6.8飞机操作性设计 (39)6.9控制系统方案设计 (39)6.10本章小结 (41)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (45)攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文 (46)主要符号表第1章绪论1.1 研究背景与意义人类进入21世纪以来，各种新型行业和新型产业显现出井喷现在，各国的科学家研究者们不断攻破新的科学难关，突破以前的科学难关发现新的科学技术，使人类向前迈进一大步。
太阳能无人机设计方案
太阳能无人机设计方案太阳能无人机是利用太阳能作为动力源的无人机，其设计方案如下：1.太阳能电池板：在无人机机身上安装太阳能电池板，将太阳能转化为电能供无人机使用。
优选高效率的太阳能电池板，以提高光能转化效率。
2.飞行控制系统：设计先进的飞行控制系统，实时掌控无人机的飞行状态。
该系统应具备自动起飞和降落、定点悬停、自动避障等功能，保证无人机的稳定飞行。
3.能源管理系统：设计可靠的能源管理系统，用于储存和管理太阳能电能。
在太阳能不足或遇到临时阴天情况下，能源管理系统将自动切换到备用电源，保证无人机的连续运行。
4.传感器系统：安装适当的传感器系统，用于感知周围环境并实时获取环境信息。
传感器系统可以包括气象传感器、红外传感器、高清摄像头等，提供无人机飞行过程中所需的数据支持。
5.通信系统：建立可靠的通信系统，实现无人机与地面控制站之间的无线数据传输。
该通信系统应具备较高的抗干扰能力和远程传输能力，以支持无人机的遥控和数据传输。
6.机身结构和材料：选择轻量化、高强度的材料用于无人机机身的制造，以减轻重量并提高飞行效率。
同时，优化机身结构设计，提高无人机的稳定性和防护能力。
7.能量回收系统：设计能量回收系统，将无人机飞行过程中消耗的能量进行回收再利用，最大限度地降低能量的浪费，提高能源利用效率。
8.安全系统：为无人机设计安全系统，包括保护措施和预警系统，以避免无人机遭受外界攻击或意外撞击导致的损坏。
9.自主导航系统：开发自主导航系统，使无人机能够根据预设路径或目标自动导航。
自主导航系统应具备较高的精度和灵活性，以应对复杂的飞行环境。
10.应用扩展性：设计可拓展的无人机平台，以便后期根据需求进行功能的增加和改进。
例如，可以添加物资运输装置、激光测绘设备等，实现多种用途的应用。
通过以上设计方案，太阳能无人机可以更加高效地利用太阳能作为动力源，实现长时间持续飞行，并具备多种功能扩展能力，可以广泛应用于航拍、监测、农业等领域。
用于农林侦察的太阳能无人机设计
用于农林侦察的太阳能无人机设计随着农林业的发展，对于农林侦察的需求也越来越大，无人机技术越来越受到农林业的关注和应用。
在农林侦察中，太阳能无人机是一种非常理想的选择，因为它不仅可以提供长时间的飞行能力，还可以减少对环境的影响。
下面我们将重点介绍一款特别设计用于农林侦察的太阳能无人机。
一、太阳能无人机的优势太阳能无人机是利用太阳能电池板来为其电力供应，不需要燃料，因此在航空时间上具有很大的优势。
在充足的阳光下，太阳能无人机能够进行长时间的持续飞行，对于农林侦察而言，这意味着可以覆盖更大的区域，进行更全面的监测和侦察工作。
太阳能无人机的环保性也很大，因为它不会排放污染物，符合当前社会对于环保和可持续发展的要求。
太阳能无人机在农林侦察中有其独特的优势和潜力。
1. 长续航能力针对农林侦察的需求，太阳能无人机需要具有长时间的续航能力，可以在充足的阳光下进行长时间的飞行。
为了实现这一特点，设计者需要选择高效的太阳能电池板，并合理设计电池板的布置位置，确保飞行过程中能够充分接收到太阳能，并将其转化为电能进行存储。
还需要设计高效的电池管理系统，确保电能的充分利用和稳定供应。
2. 宽频段信号接收与传输农林侦察需要对大片区域进行监测和侦察，因此太阳能无人机需要具有较远的飞行距离和宽广的监测范围。
为了实现这一特点，设计者需要选择高灵敏度的信号接收器，并合理设计天线系统，以确保在远距离内稳定地接收和传输各种监测数据。
还需要考虑不同环境下的信号传输稳定性，设计合适的信号传输方案，确保太阳能无人机在复杂环境下也能够保持良好的信号连接。
3. 多传感器集成农林侦察需要多种监测数据来进行综合分析，因此太阳能无人机需要具有多种传感器的集成能力。
可选择红外摄像头、光学相机、气象传感器等多种传感器，以覆盖农林侦察中各种数据的获取和监测。
设计者需要合理布置这些传感器，确保它们能够在飞行过程中有效地获取到所需的数据，并能够实时传输到地面控制站进行分析和处理。
用于农林侦察的太阳能无人机设计
用于农林侦察的太阳能无人机设计农林侦察是一项非常重要的工作，它需要使用先进的技术和设备来提高效率和准确度。
随着科技的不断进步，太阳能无人机被广泛应用于农林侦察领域。
本文将介绍一种用于农林侦察的太阳能无人机的设计。
1. 设计目标本设计的目标是创建一种太阳能无人机，它能够用于农林侦察。
无人机应具有以下功能和特点：1.1）能够携带高清晰度摄像头和红外线传感器，以便准确地拍摄和记录农林区域的图像和数据。
1.2）具有自主导航能力，能够自动巡航和导航。
通过预设路径，进行巡航、图像处理、数据分析等一系列操作。
1.3）使用太阳能作为能源源，以避免使用传统能源时的能源浪费和空气污染等问题。
1.4）具有强大的安全性和稳定性。
无人机应具有防撞、飞行稳定、冗余备份和自我修复的功能。
2. 设计方案为了实现上述目标，我们设想一种垂直起降的四旋翼太阳能无人机。
该方案的优点是可以在相对较小的空间内垂直起降，并且能够保持稳定的飞行。
以下是其主要组成部分的介绍：2.1）机身太阳能无人机的机身应由复合材料打造，以保证其轻巧和强度。
机身下面四个旋转的支架通过电机控制完成垂直起降和工作。
2.2）能量系统太阳能无人机的主要能源来源是太阳能电池板。
安装在机身的电池板，可以收集到太阳能，并将其转化为电能。
同时，可以置入可充电的锂电池，也可以设置超薄高分子太阳能聚合体来收集太阳能。
这将为无人机提供永久的能源支持，避免传统能源的浪费和空气污染。
导航系统是无人机的核心部分。
该系统由多功能飞行控制器，GPS模块，陀螺仪和加速度计组成。
飞行控制器使用PID算法进行飞行稳定控制，并支持自稳、高度保持、GPS导航等功能。
GPS模块提供定位信息，将其传递给飞行控制器进行飞行控制。
陀螺仪和加速度计可发现飞行器的姿态和运动状态。
2.4）传感器系统无人机的传感器系统包括高清晰度摄像头、红外线传感器等。
高清晰度摄像头可以捕捉到高清晰度图像并传输到地面站。
红外线传感器可以捕捉温度，并将其转化为数字信号进行传输和分析。
用于农林侦察的太阳能无人机设计
用于农林侦察的太阳能无人机设计随着科技的不断发展，无人机已经成为了现代农林侦察的重要工具。
随着太阳能技术的不断成熟和普及，利用太阳能无人机进行农林侦察已经成为了一种经济高效和环保的选择。
在本文中，我们将探讨用于农林侦察的太阳能无人机设计，并介绍其特点和优势。
1. 太阳能无人机的特点太阳能无人机是一种利用太阳能充电以延长续航时间的无人机。
与传统的电池供电无人机相比，太阳能无人机具有以下特点：（1）环保节能：太阳能无人机不需要外部电源供应，只需利用太阳能进行充电，不会产生有害的排放物，减少对环境的影响。
（2）长时间飞行：太阳能无人机能够通过太阳能充电板进行自动充电，大大延长了无人机的续航时间，使其能够在不间断长时间内执行任务。
（3）适用范围广：太阳能无人机可以在户外充电，适用于较为偏远的农村、山区和森林地区，无需外部电源支持。
2. 太阳能无人机在农林侦察中的优势（1）实现长时间连续侦察：太阳能无人机在太阳充足的条件下，能够通过太阳能电池板持续充电，在不间断情况下执行农林侦察任务。
（2）灵活性高：太阳能无人机可以飞越植被茂密的农林地区，高度适应不同地形地貌特点，能够实现对植被、土地、水资源等进行多角度实时监测。
（3）环保节能：太阳能无人机的使用过程中减少了对化石能源的依赖，实现了资源的可再生，同时减少了对环境的污染，具有明显的环保节能效果。
3. 太阳能无人机在农林侦察中的应用（1）农业灾害监测：太阳能无人机配备高清红外相机，能够在农作物遭受病虫害、干旱、水浸等灾害时，通过空中侦察实时监测，为农民提供灾害预警和应对措施。
（2）森林火灾监测：太阳能无人机能够在森林地区进行火险预警和监测，发现火点后实时提供信息，指导森林防火工作。
（3）土地资源调查：太阳能无人机可以结合GPS定位技术进行土地资源调查和监测，为农林资源利用规划和管理提供数据支持。
4. 太阳能无人机在农林侦察中的设计要点（1）太阳能充电系统：太阳能无人机需要配备高效的太阳能充电系统，包括太阳能电池板、太阳能充电控制器和储能装置。
用于农林侦察的太阳能无人机设计
用于农林侦察的太阳能无人机设计随着社会经济的不断发展，农林侦察的需求也日益增加。
为了提高农林侦察的效率和精度，太阳能无人机逐渐成为了一个备受关注的研究方向。
太阳能无人机以其清洁、环保、节能的特点，成为了农林侦察领域的一项新选择。
本文将就用于农林侦察的太阳能无人机进行设计，并详细介绍其技术特点和优势。
一、设计方案（一）总体方案本设计方案将采用多旋翼飞行器作为基本平台，搭载太阳能电池板，并配备相应的传感器和数据处理设备，以实现对农林资源的高效侦察和监测。
太阳能电池板将为无人机提供持续的动力支持，提高其续航能力和使用周期。
（二）技术指标1.飞行时间：太阳能无人机的飞行时间预计为8-10小时，可适应大范围的农林侦察需求；2.载荷能力：太阳能无人机的载荷能力预计为5-10千克，可搭载各类传感器和监测设备；3.通信距离：太阳能无人机的通信距离预计为10-20公里，可实现远程操控和数据传输。
（三）关键技术1.太阳能电池板：选用高效太阳能电池板，提高能量转化效率，为无人机提供稳定的动力支持；2.飞行控制系统：采用先进的飞行控制系统，实现精确的飞行轨迹控制和姿态稳定；3.载荷平台设计：设计稳定可靠的载荷平台，以适应不同传感器和设备的装载需求；4.数据处理系统：配备高性能的数据处理系统，实现对采集数据的实时处理和分析。
二、技术特点（一）太阳能供电太阳能无人机采用太阳能电池板供电，不需要外部电源支持，能够在阳光充足的环境下持续飞行和工作。
这使得太阳能无人机具有更大的飞行范围和持续时间，可以实现长时间、大范围的农林侦察和监测。
（二）多功能载荷太阳能无人机具有较强的载荷能力，可以搭载各类传感器和设备，实现对农林资源的多种监测需求。
红外热像仪可用于农作物生长状态的监测，高分辨率摄像头可用于森林火灾的预警，气象传感器可用于气象变化的监测等。
多功能的载荷使太阳能无人机能够适应不同农林侦察任务的需求。
（三）远程通信太阳能无人机配备高效的通信系统，可以实现远程操控和数据传输。
用于农林侦察的太阳能无人机设计
用于农林侦察的太阳能无人机设计随着科技的不断发展，无人机已经成为了许多领域的利器，其中包括了农林侦察。
在农林侦察领域，无人机可以通过航拍的方式获取大片区域的信息，为农林领域的管理提供帮助。
在进行长时间的侦察工作时，无人机通常需要进行频繁的充电，这对于农林侦察来说会增加额外的成本和工作负担。
为了解决这一问题，设计一款太阳能无人机成为了一种新的解决方案。
本文就将基于这一需求，探讨设计一种适用于农林侦察的太阳能无人机的方案。
二、设计原理太阳能无人机的设计原理主要是通过太阳能电池板将太阳能转换为电能，为无人机提供能源，从而延长其飞行时间。
以太阳能为能源的无人机不仅可以实现长时间飞行，还可以减少对传统能源的依赖，降低飞行成本，并且对环境更加友好。
在农林侦察领域中，太阳能无人机的设计原理还可以结合传感器技术，实现更加精准、智能的侦察工作。
三、关键技术1. 太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能无人机的能源来源，其转换效率和稳定性将直接影响无人机的飞行性能。
选择高效率、稳定性好的太阳能电池板尤为重要。
2. 储能装置：为了解决夜间或者云天天气的飞行能源供应问题，太阳能无人机需要配备储能装置，将白天获得的能源储存起来，在需要时进行释放。
3. 航空材料：为了减轻无人机本身的重量，提高飞行效率，需要选用轻质高强度的航空材料作为主要结构材料。
4. 传感器技术：太阳能无人机需要搭载各种传感器，包括高清摄像头、红外线相机等，以实现更加精准智能的农林侦察工作。
四、设计方案1. 结构设计：太阳能无人机的结构设计要考虑整机的轻量化，并保证结构的强度和稳定性。
可以采用碳纤维复合材料等轻质高强度材料，同时进行合理的结构优化设计，以达到轻量化的目的。
2. 太阳能电池板布局：在无人机的机翼和机身上布置太阳能电池板，并结合无人机的外形设计，使用弯曲的太阳能电池板，以最大化的吸收太阳能。
3. 储能装置选择：选择适合无人机的储能装置，保证储能装置的容量足够大，性能稳定可靠，并且要求重量尽可能轻。
长航时太阳能无人机设计改善用电性能
长航时太阳能无人机设计改善用电性能随着科技的不断进步，太阳能无人机作为一种具有极大潜力的航空工具，正在逐渐受到人们的关注。
与传统燃油动力无人机相比，太阳能无人机具有更长的航时、更低的能源成本等优势。
然而，如何进一步改善太阳能无人机的用电性能，使其能够更加高效地利用太阳能，仍然是一个亟待解决的问题。
在设计太阳能无人机时，我们可以从以下几个方面入手，以提高其用电性能。
首先，优化太阳能电池板的设计。
太阳能电池板是太阳能无人机的主要能量来源，因此其设计和布局的合理性直接关系到整个系统的用电性能。
我们可以采用更高效的太阳能电池板，如多晶硅太阳能电池板或非晶硅太阳能电池板，提高能量转化效率。
此外，合理布置电池板的数量和位置，以最大限度地吸收太阳光，并减少阴影对电池板的遮挡，从而增加能量收集和转化效率。
其次，改进储能装置。
太阳能无人机需要在白天将收集到的太阳能储存起来，以便在夜间或阴天使用。
目前常用的储能装置主要有锂电池和超级电容器。
为了提高用电性能，我们可以尝试采用更高能量密度的储能装置，如锂空气电池或钠离子电池。
此外，通过优化储能装置的充放电控制策略，以最大化储能装置的循环寿命和充电效率，以进一步提高用电性能。
第三，改善能量管理系统。
太阳能无人机的能量管理系统是控制能量流动和分配的核心。
通过引入高效的能量管理芯片，我们可以实现太阳能电池板、储能装置和其他电子设备之间的高效能量转换和分配。
此外，合理设计能量管理系统的逻辑控制策略，以根据实时太阳能的输入和无人机的工作负载调整能量分配，最大化能量的利用效率，延长航时。
最后，加强系统的重量控制。
太阳能无人机的重量对其用电性能有重要影响。
通过采用轻质材料和精细设计，我们可以降低整个系统的重量，减少能源消耗，从而延长航时。
另外，通过优化结构设计和增加整体系统的稳定性，可以减少空气阻力，提高飞行效率，进一步降低能源消耗。
综上所述，改善太阳能无人机的用电性能是一个复杂且具有挑战性的任务。
用于农林侦察的太阳能无人机设计
用于农林侦察的太阳能无人机设计随着农业和林业的发展，对于高效、精准、低成本的农林侦察技术的需求越来越高。
而无人机的出现改变了传统的农林侦察方式，凭借其快速、便捷、低成本等优势，在行业中得到广泛应用。
其中，太阳能无人机更是凭借其能够长时间停留在空中、不需要频繁更换电池的优势成为当前备受关注的发展方向之一。
因此，本文将结合目前市场上存在的缺陷设计一种用于农林侦察的太阳能无人机。
一、设计方案1. 总体设计理念本设计的太阳能无人机，其设计理念主要体现在以下三个方面：（1）稳定性高。
在太阳能无人机中，稳定性是最重要的因素之一。
为了保证该飞行器的稳定性和飞行能力，采用硬壳材料和精确的结构设计，降低飞行器重心高度，提高稳定性。
（2）工作时间长。
无人机的电池续航时间是其最为关键的问题，因此需要太阳能电池板的帮助。
在设计上，将太阳能电池板整合在飞机的机翼表面，通过晴天光照保证能够持续工作13小时以上。
（3）多功能应用。
设备的应用范围影响着其市场的适应性。
为了满足多项需求，飞行器配备了多种功能模块，包括可见光摄像头、红外热像仪、光谱分析仪等，可广泛应用于农业、林业等领域。
2. 设计参数在本设计中，无人机采用飞翼结构，机翼展弦比为8，展翼面积为2平方米。
飞机重量为20kg，总长3m、翼展4m，配备有1kW的电机和750Wh的电池，最大速度可达100km/h，最大飞行高度为3000米。
此外，飞机配备了三种不同的任务模块，分别是可见光摄像头、红外热像仪和光谱分析仪。
二、设计细节1. 太阳能电池板为了保证太阳能无人机能够持续工作13小时以上，需要使用高效太阳能电池板。
设计上，将太阳能电池板整合到机翼表面，这样既保证了太阳能电池板不会影响到飞机体积和形状，又能够有效地利用太阳光辐射。
2. 摄像头模块为了适应不同的地形和需求，飞机配备了三种不同的任务模块。
其中，可见光摄像头适用于对植被的状况、农田的开垦、森林的病虫害等进行拍摄和记录；红外热像仪可用于监测森林火灾、检测野生动物的活动轨迹等；光谱分析仪可用于测量农作物的光谱反射率并提供有关作物的详细信息。
长航时太阳能无人机总体设计方法和分析
长航时太阳能无人机总体设计方法和分析张秦岭;黄建;刘晓倩【摘要】通过对长航时太阳能无人机机载发电和储能系统的性能特点进行研究和分析,以能量平衡关系和气动力参数为基础推导了储能蓄电池(二次电源)重量Qb、太阳能电池面积Ss与无人机总重量Qj、飞行速度v、升阻比k、电动机效率ηm、螺旋桨效率ηB和机载设备用电功率Pb等参数的关系式,提出了相应的系统总体设计方法和流程;在此基础上,针对重力混合储能的优化方法建立了蓄电池重量比的关系公式.通过系统方案的计算和对比验证了设计方法的有效性,简化了计算,并可在方案设计阶段进行设计校核,可为长航时太阳能无人机平台的总体设计提供借鉴和帮助.【期刊名称】《空军工程大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(015)002【总页数】4页(P12-15)【关键词】无人机;太阳能电池;能量平衡;储能【作者】张秦岭;黄建;刘晓倩【作者单位】北京航空航天大学无人驾驶飞行器设计研究所,北京,100191;北京航空航天大学无人驾驶飞行器设计研究所,北京,100191;北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京,100191【正文语种】中文【中图分类】V272太阳能无人机是利用太阳光辐射能作为推进能源的无人驾驶飞行器。
机载能源系统是太阳能无人机的核心组成之一[1],系统结构见图1。
图1 长航时太阳能无人机能源系统结构框图Fig.1 Structure diagram of long endurance solar powered UAV energy system太阳能电池技术在卫星等航天器的能源应用上已经成熟,但其在无人机等航空器上的应用受到物理性能、结构设计、制造工艺、制造成本、光谱响应范围、转换效率和储能等多方面因素的制约[2-3]。
目前,单晶硅或多晶硅太阳能电池、锂电池或燃料电池成为国内外长航时太阳能无人机的主要选择。
单晶硅或多晶硅太阳能电池一般可达到15%～20%的转化效率;锂离子电池(Li-lon)的能量密度可以达到150-50 Wh/kg,而锂硫电池(Li-S)可以达到400 Wh/kg以上的密度[4-7]。
无人机总体设计报告
无人机总体设计报告一、引言在当今科技发展迅猛的时代，无人机作为一种遥控飞行器具备广泛的应用前景。
为了满足不同领域的需求，我们进行了一款无人机的总体设计。
本报告旨在介绍我们的设计思路、技术方案以及主要实施步骤。
二、设计目标本项目的设计目标是开发一款能够进行高效、稳定和精确飞行的无人机。
具体目标包括：1.结构牢固可靠，能够抵御不同环境的风力和抗干扰能力强；2.能够进行自主导航，能够定位飞行器的准确位置；3.飞行稳定，能够进行快速转弯和急停等高难度动作；4.高度自由度控制，能够实现多样化的飞行模式。
三、设计要点1.结构设计：采用轻质材料制造机身，保证飞行器整体重量轻便。
采用多旋翼设计，保证飞行器的稳定性，能够进行旋转飞行和垂直降落。
2.飞行控制系统：使用惯性导航系统和GPS等设备，实现自主导航和定位功能。
使用高度计和气压计等传感器进行高度测量和控制。
通过飞行控制器进行动态控制和姿态调整。
3.能源系统：采用电池作为主要能源，具备高能量密度和长续航时间。
同时设置低电量报警功能，保证飞行器及时返航或充电。
4.通信系统：设置与地面控制站的无线通信模块，实现无线数据传输和飞行控制指令的下发和接收。
5.安全性设计：设置失控保护装置，当飞行器失去控制时能够自动返航或自动降落，以避免对周围环境和人员造成伤害。
四、技术方案1.结构设计方案：采用碳纤维材料制造轻便坚固的机身，使用四旋翼设计，旋翼之间通过关节连接，实现快速转弯和稳定飞行。
2.飞行控制系统方案：利用MEMS惯性测量单元和GPS模块进行飞行数据获取和导航功能。
控制算法采用PID控制和自适应控制相结合，以实现精确的姿态控制和位置定位。
3.电源系统方案：选择高能量密度和长循环寿命的锂电池作为主要电源，同时设置充电保护和低电量报警功能。
4.通信系统方案：选择无线通信模块，如WIFI或蓝牙等方式与地面控制站进行数据传输和指令交互。
5.安全性设计方案：利用GPS和惯性导航等模块进行失控判断，当飞行器出现故障或失控时，自动触发返航或降落操作。
太阳能无人机
太阳能无人机这种无人机是由电池提供动力，装上太阳能板后可在空中持续飞行24小时。
飞机没有任何机械部件，依靠太阳能驱动螺旋桨，是一架全自动无人驾驶飞机。
据英国媒体报道，这款太阳能无人机“在世界上具有划时代意义”，而其独特之处还在于，飞行前不需要计算航线和飞行路径。
它有一个直径1米的巨大圆盘，每天有10小时的充电时间。
这种无人机是由电池提供动力，装上太阳能板后可在空中持续飞行24小时。
飞机没有任何机械部件，依靠太阳能驱动螺旋桨，是一架全自动无人驾驶飞机。
据英国媒体报道，这款太阳能无人机“在世界上具有划时代意义”，而其独特之处还在于，飞行前不需要计算航线和飞行路径。
这架飞机的设计者认为，此次设计是向下一代电动飞机发展迈出的第一步，它更像是电动汽车的高级版本。
它配备了多种传感器，包括无线电高度表、速度计和GPS定位系统。
与纯电动汽车不同，这架飞机采用了大量机械部件，以减少电力损耗。
飞机由加拿大公司Meerkam制造，预计将于2016年进行试飞。
通过专业的程序计算后，太阳能无人机将使用一种不会影响鸟类或其他飞行物的航线飞行。
例如，为了躲避鸟类和其他飞行物，飞机会将它们当作障碍物，绕到其身后再继续飞行。
另外，这架无人机并不是永久性飞机，它还可以利用太阳能为锂电池充电，为下一次试飞储备能量。
因此，这架无人机既可以在白天使用，也可以在晚上或阴雨天气使用。
“别停！”正在田里帮忙收玉米的王爱花突然听到村民张富忠的叫喊声，原来他的马车在河道中翻了个个儿，已经倾斜着悬挂在桥墩上了。
王爱花家就住在张富忠的旁边，所以赶紧跑过去帮忙。
她先把车推到了岸边，然后往河里瞅了瞅，河面上虽然波涛汹涌，但水深只有齐胸的地方。
“咋办？”王爱花找来两根树枝，又把车扶正，让马能够站稳，免得车上的玉米倒进河里。
她把树枝放到河沿上，然后用脚蹬着，使劲儿把车往河心里推。
就这样，马车被慢慢地推进了河心，一直推到了张富忠身边。
两人合力，终于把马车抬到了岸边。
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高空太阳能无人机总体设计要点分析
摘要：高空长航时(HALE)太阳能无人机（UAV）在其工作机理上与传统动力
飞机有明显不同，其主要特点在于其总体设计方式，而在方案的设计和选择上，
必须仔细考虑对应的技术要点。
本文介绍了高空太阳能无人机的总体结构和重量
均衡原理，并从飞行动力要求、布局形式选择、飞行剖面、空间使用环境等几个
角度对其进行了分析，得出了一些重要的结果，对实现高空太阳能无人机的整体
设计及方案进行了深入的探讨。
关键词：高空；无人机；太阳能；长航时
引言
太阳能是一种取之不尽用之不竭的绿色能源，对环境没有任何危害。
近几年，太阳电池技术发展迅速，已经逐渐发展成一种新型的、能够支持人类社会可持续
发展的新型能源。
临近空间是比常规飞机的飞行高度更高、比轨道飞机的飞行距
离更低的空间区域，通常把距离地球20-100公里的空域看作是临近空间。
临近
空间包含大气平流层的大部分区域（12~50公里），中间大气层（50至80公里）和部分电离层区域（60至100公里）。
在近地表，由于太阳光的辐射强度和气候
因素的关系密切，在20公里以上的临近空间中，辐射强度与外层空间相近，所以，在临近空间飞行的太阳能无人机 UAV可以充分利用太阳能，连续飞行几个月
甚至几年，是进行情报收集、侦查、监控、通讯等方面的最佳空中平台。
1太阳能无人机设计中的基本原则
1.1恒定质量原理
在飞行状态下，高空长航时太阳能无人机在空中的质量是恒定的，在正常的
巡航状态下，其升力等于重力，拉力等于阻力。
当选择了飞行的对应巡航高度时，太阳能飞机的飞行速率是惟一的。
所以，
太阳能飞机的设计关键在于改进其气动力设计点的性能。
另外，当飞机的巡航高度越高，就必须在一定程度上提高其巡航速度，这样
就可以确保太阳能飞机的空气动力利用率更高[1]。
1.2能源均衡原理
长航时临近空间作业中，太阳能无人机需要实现长时间的连续飞行航程，其
最根本的要求就是，在白天内，所获取的太阳能必须要比飞机和其他装备一天一
夜的能源消耗量高，如此周而复始，才能在长航时中航行几天甚至几个月。
中午，太阳能飞机一边保持着飞行，一边向电池充电，在电池充满电之后，飞机向上上升，以提高能量获取率，直至吸收来的太阳能满足它的能量需求，然后向下下降，充分利用爬升积累的势能，下滑到特定高度后使用蓄电池中的电能继续前进，直
到第2天可用的太阳能超过系统需求后再给蓄电池充电。
太阳能无人机的节能效果与其组件有很大关系，在考虑了所有过程中的能耗后，从太阳光能源的输入到推进飞机飞行，其能量利用率只有10%，所以，太阳
能无人机的研发主要集中在各组件的效能上，以提高其整体效能[2]。
2总体设计需关注的若干要点
2.1动力装置功率需求
动力装置功率需求应当从太阳能飞机的基本飞行原理出发，推导太阳能飞机
在平飞时所需要的能量。
由于太阳能飞机的平飞所消耗的能量与其平飞速度的三
次方成正比，所以要尽可能地减少对动力的需求，就必须尽可能地减少其平飞的
速率，这也是目前已经研制出的太阳能飞机运行的效率都很低的主要原因。
如果确定了太阳能飞机的设计质量和机翼面积，则要尽量减少平飞所用的动力，就必须尽量增加飞机的效率因子系数 CL/2/CD。
因此，在长航飞行过程中，每一架太阳能无人机所需要的能量，与飞机的空气动力、机翼载荷、空气密度等
因素相关。
同样情况下，随着机翼载荷的增大，对单位面积的动力要求也随之增大。
所以，在太阳能飞机的研制中，应该尽量减少其翼载荷。
2.2气动布局选型设计
飞机的气动力效能主要取决于飞机的布局方式，包括太阳能无人机。
适合于
临近空间飞机的各种气动布置方式有多种。
传统的布置方案具有较好的可行性，
同时，具有较高的气动效能，采用双支柱布置的平面尾部上翼，易于实施串联布置， V型尾部布置简单。
针对大展弦比翼变形大、气动弹性大等难以解决的问题，近几年长航时太阳能无人驾驶飞机大多是基于传统的设计方案进行的。
太阳能无人机在临近空间中进行长途飞行时，主要用于侦查、通讯等方面的
工作，其翼面通常要覆盖大量的太阳能板，以保证飞行任务和电力供应。
由于太阳能无人飞机的飞行升力系数较大，因此必须尽量降低飞机的空气诱
导阻力，以改善其飞行性能。
因此，在低速下，必须使用较大的张弦率，以减小
在较低的速度下的诱导阻力，进而增加升阻比率。
大部分大型的太阳能无人驾驶飞机都是在翼展上分布动力系统的，比如美国
的“太阳神”无人驾驶飞机，它有14套动力设备。
该分布式电源不仅能解决飞
机对功率设备的总体要求，而且能减少单个机组的功率要求，而且还能减少单个
机组在机翼上所带来的负荷，以及在发生单一事故的时候，增加了飞机的安全性
能[3]。
2.3飞行剖面设计优化
在临近空间中进行长时间航行的太阳能飞机的剖面设计需要优化。
在白天，
为了更好的吸收太阳光线，提高了飞行中的能量，平飞飞行。
而在午后高空由于
太阳辐射不能保持平飞行时，无人机的飞行高度会逐步降低，而在滑行期间，发
动机几乎没有能源损耗。
夜间无阳光时，可在低空平飞，降低飞行所需要的能量，降低对电池的需求。
可见，在白天，太阳能飞机上升得愈高，飞机储存的势能愈大，下降的时间
也就越长，夜间的飞行所需要的电量也愈少。
而从另一个角度来看，随着攀爬的
距离和攀爬的次数越多，所需要的能源也越多。
所以在夜间，太阳能飞机的飞行
高度应该合理地考虑到昼夜的能源均衡，并对飞机剖面进行合理的优化。
太阳能无人驾驶飞机的下降速度主要依赖于其在日间的飞行高度，而在晚上
的飞行高度则是次要的。
从能源消耗的观点来看，晚上的飞行高度愈低愈好，不
过最后的高度则与太阳能飞机的任务有关，事实上，在实际情况中，晚上的巡航
高度也与执行任务时所要求的高度有关，而在高空中，无线及其它光电子设备会
笼罩范围更广。
此外，还需要根据地形、风力、风向等情况来具体确定其设计。
2.4临近空间使用环境影响
环境特征主要表现为：大气相对稀薄，环境压力低，风速变化大，昼夜温度
变化大，臭氧浓度高，日照强度大等。
特定的应用条件对飞机的整体技术设计和
应用有很大的不同。
比如，当飞行高度越高，空气密度越低，飞行所需要的动力
就越多。
3结语
综上所述，在临近空间飞行时，太阳能无人机需要实现长时间的连续飞行航程，其最根本的要求就是，在白天内，所获取的太阳能必须要比飞机和其他装备
一天一夜的能源消耗量高，如此周而复始，才能在长航时中航行几天甚至几个月。
因此对无人机进行整体设计上的优化是非常必要的，同时为了保证长航时飞机的
长航时设计目的，必须在飞机的总体设计中充分考虑到昼夜飞行的不同。
参考文献
[1]项东敏. 搭载红外热成像无人机在新能源发电设备中的应用[J]. 黑龙江
科学,2022,13(04):68-69.
[2]夏沐清. 荷兰:混合氢能源无人机成功试飞[J]. 兵器材料科学与工
程,2021,44(01):46.
[3]韩小平,张学峰,孙义君. 提高天狼星无人机在新能源测图中的效率[J].
电力勘测设计,2019,(08):1-4+29.。