基于太空太阳能电站的电动飞机精确定位系统及控制方法

摘要

一种基于太空太阳能电站的电动飞机精确定位系统及控制方法。系统包括控制端和接收端，控制端包括多个太空太阳能电站、多个电力发射器和多个定位信息发射器，其中太空太阳能电站为设有太阳能电站的地球静止卫星，电力发射器和信息传输器设置于多个太空太阳能电站上；接收端包括多个电力接收器、多组高容量蓄电池和多个定位信息接收器，其中电力接收器、高容量蓄电池和定位信息接收器分别设置于电动飞机顶部和内部，且高容量蓄电池与电力接收器和定位信息接收器相互连接并为电动飞机供电。本发明提供的基于太空太阳能电站的电动飞机精确定位系统及控制方法能实现电动飞机的远距离无线供电、实时判断飞机的空间坐标，具有节能环保、定位准确的特点。

主权项

一种基于太空太阳能电站的电动飞机精确定位系统的控制方法，所述的系统包括控制端(1)和接收端(2)，所述的控制端(1)包括多个太空太阳能电站(3)、多个电力发射器(4)和多个定位信息发射器(5)，其中太空太阳能电站(3)为设有太阳能电站的地球静止卫星，其上设有控制装置；电力发射器(4)和定位信息发射器(5)设置于太空太阳能电站(3)上，并且太空太阳能电站(3)与电力发射器(4)和定位信息发射器(5)相连接；所述的接收端(2)包括多个电力接收器(7)、多组高容量蓄电池(8)和多个定位信息接收器(9)，其中电力接收器(7)、高容量蓄电池(8)和定位信息接收器(9)分别设置于电动飞机顶部和内部，且高容量蓄电池(8)与电力接收器(7)及定位信息接收器(9)相连并为电动飞机供电；其特征在于：所述的控制方法包括按顺序执行的下列步骤：1)判断飞机是否起飞的S1阶段：在此阶段中，控制端(1)上的定位信息发射器(5)与接收端(2)上的定位信息接收器(9)进行信息交换，以确认电动飞机的位置及是否将执行飞行任务，如果判断结果为“是”，则进入S3阶段；否则进入S2阶段；2)系统空闲的S2阶段：在此阶段中，系统待机30秒，然后进入S1阶段的入口；3)无线能量输送的S3阶段：在此阶段中，控制端(1)上的多个太空太阳能电站(3)向多个电力发射器(4)输出电能，多个电力发射器(4)根据系统指定的电动飞机上电力接收器(7)的识别码向指定电力接收器(7)输送电能，接收电能的电力接收器(7)将所接收到的电能储存在高容量蓄电池(8)内，供电动飞机起飞及巡航使用，然后进入S4阶段；4)判断飞机空间坐标的S4阶段：在此阶段中，太空太阳能电站(3)上的控制装置将根据电力发射器(4)向电力接收器(7)发射信号的空间坐标关系，计算出电动飞机的动态坐标，并持续进行电能输送，同时将计算出的飞机坐标通过控制端(1)上的定位信息发射器(5)传输给接收端(2)上的定位信息接收器(9)，供飞行员参考，然后进入S5阶段；5)判断是否偏离航线或已到达目标机场的S5阶段：在此阶段中，太空太阳能电站(3)上的控制装置将根据S4阶段计算得到的电动飞机动态坐标和电动飞机起飞前申请的航线判断电动飞机是否偏离航线，如果判断结果为“是”，则进入S6阶段；否则返回S3阶段，持续为电动飞机供电；6)发出提示信息的S6阶段：在此阶段中，太空太阳能电站(3)上的控制装置将计算得到的飞机坐标通过控制端(1)上的定位信息发射器(5)传输给接收端(2)上的定位信息接收器(9)，并向飞行员发出偏航警告，然后进入S7阶段；7)判断是否继续能量输送的S7阶段：在此阶段中，太空太阳能电站(3)上的控制装置将根据电动飞机坐标的变化情况判断电动飞机是否回到规定航线，如果判断结果为“是”，则返回S3阶段；否则进入S8阶段；8)降低能量输送功率，发出警告的S8阶段：在此阶段中，在太空太阳能电站(3)上控制装置的控制下将降低太空太阳能电站(3)向电力发射器(4)的输出功率，从而降低电动飞机中高容量蓄电池(8)的电量，以缩短电动飞机的续航时间，同时向飞行员和地面管理人员发送偏航警报，然后进入S9阶段；9)判断是否降落或恢复航线的S9阶段：在此阶段中，太空太阳能电站(3)上的控制装置将根据电动飞机的动态坐标判断电动飞机是否由于机械原因迫降周边机场或是否回到规定航线，如果判断结果为“是”，则返回S7阶段；否则进入S10阶段；10)停止能量输送，发送飞行记录的S10阶段：在此阶段中，太空太阳能电站(3)上的控制装置将停止太空太阳能电站(3)的电能输出，以迫使飞行员在高容量蓄电池(8)电量耗尽前联系地面管理人员以恢复电力供应，同时将电动飞机的飞行记录发送给地面管理人员以等待地面管理人员的人工干预，然后进入S11阶段；11)判断是否恢复能量输送的S11阶段：在此阶段中，太空太阳能电站(3)上的控制装置将判断地面管理人员是否发出“恢复能量输送”的指令，如果判断结果为“是”，则返回S3阶段；否则结束此架电动飞机的无线供电及精确定位导航工作。