【CN209600779U】一种平流层飞艇【专利】

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特种飞行器平流层飞艇

特种飞行器——平流层飞艇
平流层飞艇是具有太阳能循环能源和持续动力，可持久驻留在临近空间，能自主和遥控升空、降落、定点和巡航飞行，可搭载侦测、通讯、导航等多种任务载荷的先进新型浮空飞行器。

平流层飞艇可以作为一种新型的空中信息平台。

平流层飞艇通信中继系统具有传输时延短、损耗小，通信服务区大、覆盖条件好等特点，单个平台即可覆盖面积为80万平方公里的区域，可为地面固定和移动用户提供宽带无线通信服务。

我公司研制的平流层飞艇，重点针对城市管理与监测，产品能携带600kg 重任务载荷，在2-2.4万米的高空持续飞行3个月至1年的平流层飞艇平台，配备相应的监测与通信设备，可执行多种特种任务：实现全天候长期实时高分辨率对地观测、城市安全监控监管应用、宽带无线通信中继和组网应用。

一种平流层飞艇水平轨迹智能控制方法[发明专利]

专利名称：一种平流层飞艇水平轨迹智能控制方法专利类型：发明专利
发明人：杨希祥,杨晓伟,侯中喜,邓小龙,朱炳杰,王曰英申请号：CN202010361483.3
申请日：20200430
公开号：CN111538241A
公开日：
20200814
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种平流层飞艇水平轨迹智能控制方法，针对平流层飞艇在风场环境中的水平轨迹控制问题，建立飞艇的观测模型和马尔可夫决策过程模型；考虑飞艇这一特征对象，限定动作空间中的元素区间，基于已知的风场模型，以每一刻风向来流相对于飞艇的夹角概率作为动作选择依据，对飞艇的动作输入和状态输出进行神经网络学习；根据学习的结果，进入Q‑learning过程，依据动作最优策略，得到控制律，对飞艇的执行机构进行控制，实现对期望水平运动的跟踪，有效解决动力学模型参数不确定、环境风场干扰等因素对平流层飞艇水平运动控制产生的不利影响。

申请人：中国人民解放军国防科技大学
地址：410073 湖南省长沙市开福区德雅路109号
国籍：CN
代理机构：长沙国科天河知识产权代理有限公司
代理人：邱轶
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一种平流层飞艇囊体构型[发明专利]

专利名称：一种平流层飞艇囊体构型
专利类型：发明专利
发明人：罗奔,缪敏昌,刘婷婷,余传东,尹涛,梁小玲,吴孟君,邬恒,李坤
申请号：CN202011468637.5
申请日：20201211
公开号：CN112407228A
公开日：
20210226
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于平流层飞艇总体设计领域，具体涉及一种平流层飞艇囊体构型。

所述平流层飞艇囊体构型为成形升空的流线型软式压力飞艇，所述平流层飞艇囊体构型包括气囊(1)、副气囊(2)、辅助气囊(3)、高压气囊(4)和尾翼(5)。

本发明有效避免非成形升空过程中结构件对囊体的拉扯和摩擦、实现飞艇昼夜驻空高度的稳定。

申请人：中国特种飞行器研究所
地址：448035 湖北省荆门市航空路8号
国籍：CN
代理机构：中国航空专利中心
代理人：王世磊
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一种新型平流层飞艇[发明专利]

(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201610034230.9(22)申请日 2016.01.19B64B 1/58(2006.01)B64B 1/18(2006.01)B64B 1/06(2006.01)(71)申请人北京航空航天大学地址100191 北京市海淀区学院路37号(72)发明人邓志诚(54)发明名称一种新型平流层飞艇(57)摘要一种新型平流层飞艇，布局如下：一：内部超压单元为多个独立布置的充氦气囊，单元采用多层复合柔性材料拼接而成，单元安装了放气阀门、温度测量传感器、压差测量传感器、浮力测量传感器、安控装置等设备；二：外部整流蒙皮采用轻质材料拼接而成，蒙皮沿内部浮力单元形成流线外形，蒙皮不封闭；三：太阳能电池采用柔性电池直接铺设在外部整流蒙皮上；四：下部刚性结构采用轻质复合材料桁架架构，在结构的前后方安装矢量推进螺旋桨，在结构的左右两侧安装非矢量推进螺旋桨；五：设备吊舱集成在半密封的轻质碳纤维结构桁架上，通过热控系统实现对设备吊舱内部的温度调节；六：在桁架结构的底部安装气囊或蜂窝缓冲系统。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页CN 105644762 A 2016.06.08C N 105644762A1.一种新型平流层飞艇，其特征在于，飞艇由2-50个内部超压浮力单元、外部整流蒙皮、下部桁架结构、太阳能电池、电动矢量推进装置、储能系统、航电设备、着陆防护装置等组成；内部超压浮力单元为飞艇提供驻空飞行所需的浮力，外部采用轻质非保压整流蒙皮构成飞艇整体低阻外形，外部整流蒙皮与内部浮力单元的最大直径附近位置连接；浮力单元通过缆索连接到底部刚性桁架结构上；太阳能电池布置在外部整理蒙皮上，其他系统和设备布置桁架结构上。

2.根据权利要求1所述的平流层飞艇，其特征在于，内部超压浮力单元为多个独立布置的球形、椭球形、圆柱形或其他外形的充氦气囊，内部浮力单元可采用相同或不同尺寸大小；内部超压浮力单元采用多层复合柔性材料拼接而成，可承受较大的浮力体内外压差；内部超压浮力单元上安装了放气阀门、温度测量传感器、压差测量传感器、浮力测量传感器、安控装置等设备。

一种平流层飞艇高度控制方法及系统[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011210395.X(22)申请日 2020.11.03(71)申请人中国人民解放军国防科技大学地址 410073 湖南省长沙市开福区德雅路109号(72)发明人杨希祥　杨晓伟　王曰英　邓小龙　杨燕初　朱炳杰　(74)专利代理机构北京高沃律师事务所 11569代理人张梦泽(51)Int.Cl.G06F 30/15(2020.01)G06F 30/20(2020.01)G06N 7/00(2006.01)G06F 111/08(2020.01)(54)发明名称一种平流层飞艇高度控制方法及系统(57)摘要本发明涉及一种平流层飞艇高度控制方法及系统，属于飞艇高度控制技术领域，先建立用于飞艇高度控制的马尔可夫决策过程模型，并基于当前状态，根据Q ‑learning算法和状态转移概率从动作空间中选择多个动作，以确定从飞艇初始状态转移到终止状态所选择的所有动作，以所选择的所有动作作为终止状态所对应的动作序列，最后利用目标优化函数，选取所有动作序列中目标值最大的动作序列作为最优序列，并根据最优序列控制飞艇运动，进而不再需要获取平流层飞艇相关动力学模型参数，而是基于平流层飞艇的实时状态和所设定的参考状态作为控制系统的控制输入，简化控制回路。

权利要求书3页说明书9页附图4页CN 112231845 A 2021.01.15C N 112231845A1.一种平流层飞艇高度控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：建立用于飞艇高度控制的马尔可夫决策过程模型；所述马尔可夫决策过程模型包括状态空间、动作空间、回报值空间、状态转移概率以及目标优化函数；随机确定飞艇初始状态，以所述飞艇初始状态作为当前状态；基于所述当前状态，根据Q-learning算法和所述状态转移概率从所述动作空间中选择多个动作；对于每一动作，根据所述动作和所述回报值空间确定与所述动作相对应的回报奖励值和下一时刻的状态；对于每一所述下一时刻的状态，判断所述下一时刻的状态是否为终止状态，得到第一判断结果；当所述第一判断结果为是时，以所述下一时刻的状态作为所述终止状态，确定从所述飞艇初始状态转移到所述终止状态所选择的所有动作，以所选择的所有动作作为所述终止状态所对应的动作序列；当所述第一判断结果为否时，以所述下一时刻的状态作为所述当前状态，返回“基于所述当前状态，根据Q-learning算法和所述状态转移概率从所述动作空间中选择多个动作”的步骤，直至每一所述下一时刻的状态均为所述终止状态，并确定每一所述终止状态所对应的动作序列；利用所述目标优化函数，计算每一所述动作序列对应的目标值；选取所有所述动作序列中目标值最大的动作序列作为最优序列；根据所述最优序列控制飞艇运动。

一种平流层飞艇[发明专利]

专利名称：一种平流层飞艇
专利类型：发明专利
发明人：段洣毅,王晓亮,江京,陈付幸,邓迎春申请号：CN201910148447.6
申请日：20190228
公开号：CN109720534A
公开日：
20190507
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及飞艇技术领域，提供一种平流层飞艇，所述平流层飞艇包括：硬式框架，形成在艇体表面；以及动力系统支架，所述动力系统支架包括呈棱台状的桁架结构，其中桁架结构的底部搭接在硬式框架上；以及桁架结构的顶部用于安装动力系统。

本发明通过在硬式框架上搭接动力系统支架，克服了在平流层飞艇底部吊舱安装动力系统支架易产生波浪运动的缺点，使平流层飞艇水平飞行的波浪运动趋势得到抑制，从而减少底部吊舱阻力，减少动力耗能。

同时，通过多根斜拉张紧绳索的拉力或多根斜拉支撑杆件的支撑力和拉力使桁架结构更加稳定。

此外，通过利用刚性加强环和杆件构成的硬式框架，提高飞艇的抗超压能力。

申请人：北京空天高科技有限公司
地址：100036 北京市海淀区万寿路西街7号万寿庄宾馆红迎楼4层
国籍：CN
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一种平流层飞艇[实用新型专利]

专利名称：一种平流层飞艇
专利类型：实用新型专利
发明人：金辉宇,洪陆合,林献武,兰维瑶申请号：CN201520363148.1
申请日：20150531
公开号：CN204660015U
公开日：
20150923
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种平流层飞艇，涉及飞艇。

设有飞艇艇体、尾翼、尾推、主气囊、前副气囊、后副气囊、附加气囊、艇载计算机；所述主气囊内装有密度比空气小的浮升气体，前副气囊、后副气囊、附加气囊、艇载计算机设于飞艇艇体内，前副气囊设于飞艇艇体内前部，后副气囊设于飞艇艇体内后部，附加气囊设于前副气囊与后副气囊之间，前副气囊和后副气囊均装有空气，附加气囊内装有密度比空气大的气体，主气囊上设有主排气阀门，前副气囊上设有前排气阀门，后副气囊上设有后吸气阀门，附加气囊上设有附加吸气阀门和附加排气阀门；主排气阀门、前排气阀门、后吸气阀门、附加吸气阀门和附加排气阀门均与艇载计算机连接并受艇载计算机控制。

申请人：厦门大学
地址：361005 福建省厦门市思明南路422号
国籍：CN
代理机构：厦门南强之路专利事务所(普通合伙)
代理人：马应森
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一种飞艇[发明专利]

专利名称：一种飞艇
专利类型：发明专利
发明人：杨思强,王启宁,汪俊,王波,于传稳,蔺靓申请号：CN201610913828.5
申请日：20161019
公开号：CN106564580A
公开日：
20170419
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种飞艇，包括骨架和艇囊，骨架置于艇囊内支撑艇囊，艇囊两侧设有水平尾翼，水平尾翼设置在艇囊侧部后方，艇囊顶部设有垂直尾翼，垂直尾翼设置在艇囊顶部后方，水平尾翼和垂直尾翼均设有舵面，舵面与水平尾翼转动连接，舵面与垂直尾翼转动连接；垂直尾翼的个数根据艇囊宽度适当调整；骨架包括多根中心杆，中心杆沿飞艇艇身方向设置，中心杆之间通过连接杆连接，中心杆尾部设有后螺旋桨装置，后螺旋桨装置设有驱动装置。

采用这样的结构后，有效解决了传统软式飞艇强度较低、大小受限、气压维持大、艇囊附属设施影响艇囊强度造成艇囊变形的技术问题，有着结构简单、刚性好、强度大、不受飞艇大小限制和结构轻的优点。

申请人：南京达索航空科技有限公司
地址：210000 江苏省南京市江宁经济技术开发区将军大道37号
国籍：CN
代理机构：北京君华知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：朱庆华
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一种飞艇[实用新型专利]

专利名称：一种飞艇
专利类型：实用新型专利
发明人：李凯,苏翔,陈增付,余勇,赵俊,徐沛保申请号：CN201921666126.7
申请日：20190930
公开号：CN211364906U
公开日：
20200828
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及无人机领域，为了解决解决飞艇的重量较重、体积较大的问题，提供了一种飞艇，包括：飞艇本体、推进装置以及电源。

飞艇本体形成为介电弹性材料件，电源对飞艇本体进行充电与否可以控制飞艇本体的体积大小，并且飞艇本体的体内具有充满惰性气体的浮动腔，因此，通过控制飞艇本体的体积大小，便可以对飞艇本体的悬浮高度进行调节，并且在飞艇本体上还设有推进拨片状的推进装置，以改变飞艇本体的位置，从而保证飞艇可以灵活地在空中进行移动，并且通过电源对飞艇本体以及推进装置进行工作，代替其他驱动设备，例如电机等，从而可以保证飞艇的重量较小，体积较小，进而可以将飞艇构造为微型飞艇，保证飞艇可以应用在更多领域中。

申请人：安徽建筑大学
地址：230601 安徽省合肥市经济技术开发区紫云路292号
国籍：CN
代理机构：广州文衡知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：王茜
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920257833.4
(22)申请日 2019.02.28
(73)专利权人北京空天高科技有限公司
地址 100036 北京市海淀区万寿路西街7号
万寿庄宾馆红迎楼4层
(72)发明人江京　付功义　段洣毅　廉英　
裴京晶　
(51)Int.Cl.
B64B 1/32(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称一种平流层飞艇(57)摘要本实用新型涉及飞艇技术领域，提供一种平流层飞艇，所述平流层飞艇包括：硬式框架，形成在艇体表面；以及动力系统支架，所述动力系统支架包括斜支底撑架和支撑树立杆，其中：斜支底撑架搭接在硬式框架上，用于支撑支撑树立杆；以及支撑树立杆用于安装动力系统。

本实用新型通过在硬式框架上搭接动力系统支架，克服了在平流层飞艇底部吊舱安装动力系统支架易产生波浪运动的缺点，使平流层飞艇水平飞行的波浪运动趋势得到抑制，从而减少底部吊舱阻力，减少动力耗能。

同时，通过多根斜拉张紧绳索的拉力使支撑树立杆更加稳定。

此外，通过利用刚性加强环和杆件构成的硬式框架，提高飞艇的
抗超压能力。

权利要求书1页说明书6页附图2页CN 209600779 U 2019.11.08
C N 209600779
U
权　利　要　求　书1/1页CN 209600779 U
1.一种平流层飞艇，其特征在于，所述平流层飞艇包括：
硬式框架，形成在艇体表面；以及
动力系统支架，所述动力系统支架包括斜支底撑架和支撑树立杆，其中
斜支底撑架搭接在硬式框架上，用于支撑支撑树立杆；以及
支撑树立杆用于安装动力系统。

2.根据权利要求1所述的平流层飞艇，其特征在于，其中支撑树立杆顶端与电机固定平台链接。

3.根据权利要求2所述的平流层飞艇，其特征在于，其中动力系统安装在电机固定平台上。

4.根据权利要求1-3中任一所述的平流层飞艇，其特征在于，其中动力系统包括桨叶和电机。

5.根据权利要求1-3中任一所述的平流层飞艇，其特征在于，还包括多根斜拉张紧绳索，任一斜拉张紧绳索的两端分别与硬式框架和支撑树立杆绑定。

6.根据权利要求1-3中任一所述的平流层飞艇，其特征在于，其中斜拉张紧绳索包括张紧钢丝。

7.根据权利要求1-3中任一所述的平流层飞艇，其特征在于，其中所述动力系统支架的数量为偶数个，分别位于平流层飞艇的两侧。

8.根据权利要求1-3中任一所述的平流层飞艇，其特征在于，其中所述动力系统支架位于平流层飞艇的尾部。

9.根据权利要求1所述的平流层飞艇，其特征在于，其中硬式框架位于艇体表面的局部。

10.根据权利要求1或9所述的平流层飞艇，其特征在于，其中硬式框架由加强环和杆件构成。

11.根据权利要求1或9所述的平流层飞艇，其特征在于，还包括：
内气囊，内气囊中充有氦气；以及
包围内气囊的外气囊，外气囊的囊体和内气囊的囊体之间的空间中充有空气，其中硬式框架形成在外气囊的外表面。

12.根据权利要求11所述的平流层飞艇，其特征在于，其中内气囊由多个沿飞艇轴向依次排布的舱室内气囊构成。

13.根据权利要求1-3中任一所述的平流层飞艇，其特征在于，还包括无尾舵尾翼和航向尾浆。

2。