农用多旋翼无人机作业能耗白盒模型构建与试验

摘要：

为了减少因能量有限而导致无人机飞行时间有限的问题,研究农用无人机在飞行时的作业能耗是十分必要的.本研究以农用多旋翼无人机为研究对象,采用白盒建模的方法,依照动力系统各部件原理,构建了农用无人机的飞行总效率模型,再根据农用无人机的飞行特点,建立了一种针对农用无人机的作业能耗模型,并通过对农用无人机的速度、载荷和航程这3个动态参数分组试验得到的数据进行了验证.结果表明,模型具有较高的精度,最大平均误差约为6.582％,最大绝对误差中位数约为7.654％.最后对模型的各个参数进行分析,引入模型修正系数对模型进行修正,修正后的模型精度相比修正前的最大平均误差减少约3.092个百分点,误差中位数减少约3.612个百分点,修正后效果显著.本研究构建的理论模型可以用于农用无人机作业能耗的计算和预测,在规划无人机任务前就可以得到相应的作业能耗并进行优化,也可以适配不同控制器的其他旋翼机型,具有一定的应用价值.

关键词：农业、无人机、能耗、白盒模型

所属期刊栏目：54

分类号：S252(农业航空)

资助基金：广东省自然科学基金项目;广州市重点研发计划项目

在线出版日期：2023-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：87-96