[发明专利]航向可调式平流层气球及其方法

权利要求书

1.一种航向可调式平流层气球，其特征在于，包括上囊体、上传感机构、下囊体、下传感机构、调距装置和控制装置，所述上传感机构设于所述上囊体，所述下传感机构设于所述下囊体，所述调距装置连接于所述上囊体与所述下囊体之间，所述调距装置用于调节所述上囊体与所述下囊体之间的间距，所述控制装置分别与所述上传感机构、下传感机构和调距装置电性连接。

2.如权利要求1所述的航向可调式平流层气球，其特征在于，所述调距装置包括安装座、电源、驱动电机、转轴和绳索，所述安装座安装于所述下囊体的顶部，所述电源、驱动电机与所述转轴安装于所述安装座，所述绳索的一端与所述上囊体的底部连接，所述绳索的另一端缠绕于所述转轴，所述电源与所述驱动电机电性连接，所述转轴安装于所述驱动电机的输出端，所述转轴在所述驱动电机的驱动下转动并收放所述绳索。

3.如权利要求2所述的航向可调式平流层气球，其特征在于，还包括碳纤维架和太阳能电池板，所述碳纤维架包覆于所述安装座外，所述太阳能电池板内嵌于所述碳纤维架。

4.如权利要求2所述的航向可调式平流层气球，其特征在于，所述绳索为碳纤维绳。

5.如权利要求1所述的航向可调式平流层气球，其特征在于，所述上传感机构包括上风速风向传感器和上无线电高度表，所述上风速风向传感器和所述上无线电高度表均呈间隔开地设于所述上囊体。

6.如权利要求1所述的航向可调式平流层气球，其特征在于，所述下传感机构包括下风速风向传感器和下无线电高度表，所述下风速风向传感器和所述下无线电高度表均呈间隔开地设于所述下囊体。

7.如权利要求1所述的航向可调式平流层气球，其特征在于，所述上囊体为耐压性囊体。

8.如权利要求1所述的航向可调式平流层气球，其特征在于，所述下囊体为耐压性囊体。

9.如权利要求1所述的航向可调式平流层气球，其特征在于，所述控制装置包括飞控计算机、定位装置、通讯装置和承载架，所述承载架与所述下囊体连接，所述飞控计算机、定位装置、通讯装置均安装于所述承载架，所述定位装置和所述通讯装置均与所述飞控计算机电性连接，所述上传感机构、下传感机构和调距装置均与所述飞控计算机电性连接。

10.一种航行方法，其特征在于，包括如下步骤：

(S1)建立如权利要求1至权利要求9中任一项所述的航向可调式平流层气球，规划所述航向可调式平流层气球飞行航向；

(S2)所述上传感机构和所述下传感机构将获得的高度及风速风向数据通过通讯装置发送给地面站；

(S3)地面站将获得的实时数据与往年高空风场数据库的信息进行比对；

(S4)比对结果通过地面站分析运算后得出气球航向调节方案；

(S5)地面站将调节方案发送给飞控计算机；

(S6)飞控计算机按照调节方案发送给所述调距装置相应的动作指令；

(S7)所述调距装置按动作指令收放所述绳索，在此期间，所述上传感机构和所述下传感机构将各高度实时风场数据通过通讯装置发送给地面站，所述调距装置工作完成后，验证所述航向可调式平流层气球的实际航向与规划航向的一致性；

(S8)若实际航向与规划航向相符，则此次航向调节完成；

(S9)若实际航向与规划航向不相符，则地面站根据所述调距装置工作过程中获取到的各高度实时风场数据分析运算后得出新的气球航向调节方案；(S10)重复上述步骤直到实际航向与规划航向一致。