[发明专利]一种基于飞行数据的无人机混合推进系统能量管控方法

摘要

本发明提供一种基于飞行数据的无人机混合推进系统能量管控方法，基于无人机飞行历史数据建立能量和功率的轮廓图，用核模糊c聚类算法将飞行阶段分为有限状态。基于历史飞行数据利用BP神经网络建立飞行任务参数与飞行环境参数与能量；需求和功率需求之间的映射关系，从而建立飞行各阶段所需能量预测模型和需求功率时间序列模型；再根据上述轮廓图进行能量的全局规划，确定各阶段混合推进系统的工作模式；飞行过程中根据不同飞行状态的实时功率需求，采用发动机、电动机和动力电池等关键子系统的效率MAP图，实现对瞬时功率的最优控制。实现混合推进无人机能量的全局规划和功率瞬时优化的融合优化控制，以提高整个飞行任务平面内混推系统的燃油经济性。

主权项

1.一种基于飞行数据的无人机混合推进系统能量管控方法，其特征在于，所述管控方法包括以下步骤：步骤一：采集无人机飞行的历史数据，从飞行历史数据中调取飞行需要消耗的功率和能量数据，建立无人机能量和功率的轮廓图；步骤二：运用核模糊c聚类算法KFCM将飞行阶段分为有限状态；同时，基于所述飞行历史数据，利用BP神经网络，建立飞行任务参数和飞行环境参数与能量需求之间的映射关系，飞行任务参数和飞行环境参数和功率需求之间的映射关系，从而建立飞行各阶段所需能量预测模型和需求功率时间序列模型；步骤三：通过已建立的能量预测模型和需求功率时间序列模型，在无人机飞行前，对规划路径无人机所需消耗的能量和功率预测；步骤四：根据各阶段飞行需要的能量预测值和功率预测轮廓图进行能量的全局规划，确定各阶段混合推进系统的工作模式；步骤五：飞行过程中根据不同飞行状态的实时功率需求，采用发动机、电动机和动力电池关键子系统的效率MAP图，并运用粒子群算法实现对瞬时功率的最优控制；步骤六：将全局规划的各阶段工作模式和瞬时优化的无人机控制参数输入到历史数据中，从而实现无人机基于飞行数据的将功率的瞬时优化和能量的全局规划相融合的混合推进系统的智能能量管理。