[发明专利]超压气球平流层区域驻留装置及方法

权利要求书

1.一种超压气球平流层区域驻留装置，包括：

主超压气球，作为具有载荷承载能力的浮力体，具备调节自身高度进入不同的风层能力；

至少两个辅助气球，通过系缆与主超压气球连接，通过浮力分配分别漂浮于主超压气球的上方和下方。

2.根据权利要求1所述的装置，所述主超压气球上设置有：

高度调节单元，用于调节主超压气球的高度使其进入根据上下风层的风场信息确定的风层，所述上下风层的风场信息通过测量主超压气球和至少两个辅助气球的相对位置获得。

3.根据权利要求2所述的装置，主超压气球和每个辅助气球均安装位置测量传感器和通信单元，用于获取主超压气球和每个辅助气球的相对位置；各气球的位置传感器单元连接到各自的通信单元，各通信单元连接至主超压气球的主控计算机或地面控制终端，所述主超压气球的主控计算机或地面控制终端连接到所述高度调节单元。

4.根据权利要求3所述的装置，所述主超压气球上设置有系缆长度调节单元，用于通过对系缆的操纵控制各辅助气球的相对距离，所述系缆长度在200米-500米之间。

5.根据权利要求3所述的装置，所述通信单元连接各测量传感器与主超压气球的主控计算机，其中所述通信单元为近场无线通信或有线连接。

6.根据权利要求3所述的装置，所述通信单元连接各测量传感器与地面控制终端，其中所述通信单元为无线连接。

7.根据权利要求1所述的装置，所述至少两个辅助气球包括第一辅助气球与第二辅助气球，其中

所述第一辅助气球采用超压气球设计，其设计飘飞高度大于主超压气球；

所述第二辅助气球采用零压球设计，该气球内部设计为重于空气的浮升气体，浮升气体注入后可确保该辅助气球总能够漂浮在主超压气球下方。

8.一种超压气球平流层区域驻留方法，采用如权利要求1-7任一项所述的超压气球平流层区域驻留装置，包括：

测量主超压气球与至少两个辅助气球的位置；

高度调节决策单元获取所述主超压气球与至少两个辅助气球的位置，确定主超压气球需要进入的高度层，以及

高度调节单元根据所述高度调节决策单元输出的结果调节主超压气球位置。

9.根据权利要求8所述的方法，高度调节决策单元获取所述主超压气球与至少两个辅助气球的位置，确定主超压气球需要进入的高度层的步骤包括：

当主超压气球与至少两个辅助气球上的位置获取模块获得各气球的位置信息后，发送至主超压气球的主控计算机或地面控制终端中的高度调节决策单元，高度调节决策单元从位置相互关系中获得上下高度层的风场信息，并根据驻空区域要求和风场信息，给出主超压气球需要进入的高度层。

10.根据权利要求8所述的方法，高度调节单元根据所述高度调节决策单元输出的结果调节主超压气球位置的步骤包括：

主超压气球的高度调节单元根据所述高度调节决策单元输出的结果调节其所在位置，所述至少两个辅助气球由于自身浮力分配，随主超压气球的高度变化而变化，实现区域驻留的整体目标。