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龙图腾网获悉浙江图盛输变电工程有限公司温州科技分公司申请的专利一种太阳能无人机能量管理策略及航迹跟踪控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115826600B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211361788.X，技术领域涉及：G05D1/495；该发明授权一种太阳能无人机能量管理策略及航迹跟踪控制方法是由杨迁;洪彬峰;魏征宇;汪大海;诸加荣;季奕驰设计研发完成，并于2022-11-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种太阳能无人机能量管理策略及航迹跟踪控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种太阳能无人机能量管理策略及航迹跟踪控制方法，首先建立太阳能无人机三维质点运动模型、储能电池模型以及太阳能获取模型；根据太阳能无人机的气动参数以及太阳能无人机典型的平飞、爬升、下降等运动过程，确定了太阳能无人机在不同运动条件下的最优运动参数。通过能量管理策略实现了对太阳能无人机在不同光照水平和能量状态下的纵向控制。飞机的横侧向运动依赖于太阳能无人机的任务要求，通过对太阳能无人机的质点动力学方程进行解耦，提出了基于反馈线性化方法航迹跟踪控制器，实现了太阳能无人机在横侧向的航迹控制。24小时时间闭合仿真表明，该方法可以满足储能电池的最低能量剩余要求以及航迹跟踪控制要求。

本发明授权一种太阳能无人机能量管理策略及航迹跟踪控制方法在权利要求书中公布了：1.一种太阳能无人机能量管理策略及航迹跟踪控制方法，其特征在于步骤如下： 步骤1、建立太阳能无人机三维质点运动模型、储能电池模型以及太阳能获取模型： 1三维质点动力学模型：对于静风飞行的太阳能无人机，其三维质点运动学方程为： 其中，x、y、z表示地面参考坐标系下的三维坐标，ψ为航迹方位角，γ为航迹倾斜角，V为速度，T为推力，D为阻力，nh、nv分别为横向过载与法向过载； 所述nh、nv通过下式计算 其中，L为太阳能无人机升力，φ为滚转角，m为质量； 太阳能无人机的升力与阻力可由空气动力学方法计算得到： 其中，ρ为空气密度，Sw为机翼面积，CL为升力系数，CD为阻力系数 2、功率消耗模型：太阳能无人机的推进功率消耗与推力、速度关系关系式为： 其中，ηprop为整个推进系统的综合能量转换效率，为常数； 3、太阳辐射能量计算模型： Psc＝ηMPPTscsdsccosθ 其中，ηMPPT为MPPT最大功率跟踪效率，ηsc为太阳能电池板能量转化效率，Psd为太阳常数，表示地球-太阳平均距离上，垂直于太阳光方向的单位面积接受到的太阳辐射能，Ssc为太阳能电池板面积，θ为太阳光线相对太阳能电池板的入射角； 4、蓄电池模型： 其中，VOC为电池开路电压，SOC为电池荷电状态，表示当前电量与额定容量的比值，R为电池等效电路电阻。蓄电池充电时Pbatt为负，放电时Pbatt为正； 步骤2：航迹跟踪控制： 要求：1、跟踪在地面的二维航迹；2、仅要求太阳能无人机的飞行时的地面投影与要求的航迹一致，不是实时的航迹跟踪，没有时间要求； 原则：根据能量管理策略确定太阳能无人机的速度V与航迹倾斜角，航迹跟踪为对x、y坐标的外环控制，与对ψ、γ、V变量的内环控制； 内环控制的自适应控制律： 其中：外环控制的控制律：u＝-k，u＝-k 其中： 所述能量管理策略：利用重力势能进行储能的太阳能无人机运动状态主要分为三个阶段 飞行状态1：太阳能无人机处于平飞状态，γ≡0，φ＝0，太阳能功率分配为 Psol＝Pprop-Pbat 此时，Psol＞Pprop， 其中： 最佳攻角 蓄电池功率设计为 其中，Plimit为蓄电池最大充放电功率； 太阳能无人机推进功率为Pprop＝Psol+Pbat； 采用攻角.α*，根据三维质点动力学模型计算得到当前功率对应的飞行速度V和航迹倾斜角γ； 飞行状态2：重力势能滑翔状态，太阳能无人机开始从最高处利用重力势能滑翔下滑； 当太阳能不为0时，进行有动力下滑；当太阳能为0时，进行无动力下滑，即Pprop＝Psol 采用的攻角也为α*，根据求解得到滑翔时的速度V与航迹倾斜角γ； 飞行状态3：最低高度平飞状态，太阳能无人机在最低高度处平飞 蓄电池功率为 同阶段1的平飞段一样，太阳能无人机攻角选择α*，并求得平飞的有利速度V。

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