[发明专利]一种支线货机多装载单元随机货物快速配载系统及方法

说明书

本发明涉及一种支线货机多装载单元随机货物的快速配载系统，还涉及对于不同重量、不同体积随机货物的配载方法，从而解决了支线货机在货物配载过程中，从单一随机货物到标准化装载单元最优载重和最优体积多目标配载的技术问题，实现了快速、准确配载随机货物到多个不同配载需求的支线货机装载单元内的目的，可广泛应用在支线航空物流运输技术领域。

技术领域

本发明涉及一种支线货机多装载单元随机货物的快速配载系统及方法，尤其涉及一种用于将随机散装货物快速、高效、准确配载至具有明确配载要求的装载单元内的技术方法以及相应的配载系统，属于系统控制方法技术领域。

背景技术

随着世界范围内电子商务和物流行业的快速发展，在规模体量逐步扩大的同时，物流服务已经从单一化的“货物送”需求发展到今天多元化的“分类送、及时送、品质送”需求，这对航空物流而言就提出了多级空运的要求。2018年，京东发布了全球首个聚焦物流领域无人机产业发展的年度报告《世界物流无人机产业发展年度报告》。该报告系统梳理了世界各国物流无人机产业发展的技术水平、政策环境、市场需求等核心要素，尤其对亚马逊、UPS、Google等世界主要物流无人机企业的最新发展战略进行了重点分析，同时结合我国物流产业的发展需求，首次提出了未来“干线-支线-末端”三级智能航空物流体系。

由于该多级空运物流体系概念刚刚提出，目前“干线”、“支线”、“末端”各级航空物流体系还没有标准化的定义。根据现有民航体系标准，干线级货运飞机即为当前民航运输系统的宽体和窄体货机，其航程一般在几百公里至上千公里，单次载货量在几十吨至上百吨。末端级货运飞行器即为当前载货用多旋翼无人机，其航程一般在30公里以内，单次载货量在30公斤以内。而支线级货运飞机其输送距离和载货量介于“干线”与“末端”航空物流体系之间，可根据具体货运需求进行不同型号机型的研发，适用于省域区间内物流枢纽节点向物流中心节点的航空物流运输，其航程一般在100-500公里，单次载货量在1-5吨上下。

目前支线级货机属于三级航空物流体系中的空白区间，全球范围内尚处于起步阶段，随着中国航空物流市场的旺盛需求，以及产业的逐步细化，我国在该领域的研究发展较快。2017年10月，由中科院工程热物理研究所和朗星无人机公司作为总体单位，联合航空工业618所、中电54所、航天773所、西工大等单位研发的支线级货运无人机AT200完成首飞。该机有效载荷达1.5吨，全长11.84米、翼展12.80米、高4.04米，货舱容积10立方米。该款无人机可高效完成点对点的货运支线运输服务，是全球首款吨位级支线级货运无人机。

目前，正在研发中的支线级货运无人机主要是进行了空机的飞行性能试飞，还未进行货物装载条件下的飞行试验，该系列无人机仍需进行不同货物装载量、多元复杂飞行环境、不同起降条件等一系列飞行试验后才能达到试航认证标准，真正服务于我国航空物流行业。而对于已有支线级有人机而言，其主要用于载人、勘测、航拍、农林植保等领域，极少涉及货物装载过程，即使有货物装载过程，由于其货物载重量较少，仍采用人工装载方式。所以，无论是对于正在研发中的支线级货运无人机，还是已经较成熟的支线级有人机，目前还都没有应用于物流行业较为成熟的货物高效装载方案。

随着航空物流需求的多元化发展，“干线-支线-末端”三级智能航空物流体系的逐步完善，相对空白的“支线”航空物流运输会逐渐成为技术和市场研究的热点。而货物装载的效率问题必然成为影响支线货机发展的核心技术指标之一，该指标的提升不仅能够提高支线货机在机场工作区间内航空物流体系的运行效率，同时能够提高机场的货运专业能力。目前，民用领域应用于物流行业的工业级支线货运飞机技术尚处于研发起步阶段，其配套的货物高效装载技术更是处于萌芽阶段，亟待创新性技术的快速研发。