本發明涉及基于熱隱身材料的無人機電源管理，具體涉及一種基于熱隱身材料的無人機電源管理方法、裝置及系統。

背景技術：

1、無人機在現代軍事、民用偵察和物流配送等領域中發揮著重要作用。隨著無人機技術的快速發展，對其續航能力和任務效率的要求越來越高。當前，無人機的電源管理系統普遍存在以下問題：無人機在不同任務階段對各個功能系統的電力需求差異較大，傳統的靜態電源分配方法無法滿足實時動態需求，導致電力資源浪費。現有的電源管理系統通常未能充分考慮外部環境（如溫度、風速等）對電源需求的影響，無法有效調節電力分配。在高負荷任務下，電源管理的不足往往導致無人機續航時間大幅下降，影響其任務的執行效果。

2、因此，提出一種有效的電源管理方法，以解決現有技術中存在的問題，具有重要的理論價值和實際應用意義。

技術實現思路

1、發明目的：本發明的目的是提供一種基于熱隱身材料的無人機電源管理方法，通過實時動態分配電源，提升無人機的能效和續航能力，滿足復雜環境下的任務需求。

2、技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

3、基于熱隱身材料的無人機電源管理方法，所述無人機包括若干功能系統；

4、所述電源管理方法根據各功能系統的實時功率需求，向各功能系統進行能量分配；具體為：

5、

6、式中，ei(t)為第i個功能系統t時刻所分配的能量，pi(t)為第i個功能系統t時刻的功率需求，etotal為無人機電源的總可用能量，n為功能系統的數量。

7、優選地，所述實時功率需求的計算方法為：

8、pi(t)=ai(t)??ui(t)??ii(t)

9、式中，ai(t)為第i個功能系統t時刻的任務權重系數,?ui(t)為第i個功能系統t時刻的工作電壓，ii(t)為第i個功能系統t時刻的瞬時電流。

10、優選地，所述電源管理方法還包括：

11、設計修正函數，對各功能系統的實時功率需求進行修正，進而調整能量分配結果；

12、所述修正函數為：

13、

14、式中，δt表示熱隱身材料的功能系統與無人機外部環境的溫度差值，t表示外部環境溫度，v表示風速，s表示無人機的飛行狀態；β,α1,α2,γ1,γ2均為修正參數；

15、修正后的實時功率需求為：

16、piadj(t)=?pi(t)?f(s,t,v)

17、式中，piadj(t)為修正后第i個功能系統t時刻的功率需求。

18、優選地，調整后的能量分配結果為：

19、

20、式中，eiadj(t)?為調整后第i個功能系統t時刻所分配的能量。

21、優選地，?。

22、優選地，β∈[0.05,0.2],α1∈[0.01,0.05],α2∈[0.01,0.1],γ1∈[0,0.2],γ2∈[1,2]。

23、進一步地，還采用一種基于熱隱身材料的無人機電源管理裝置，包括：

24、功率需求計算模塊，用于計算各功能系統的實時功率需求；

25、能量分配模塊，用于根據各功能系統的實時功率需求，計算各功能系統所分配的能量。

26、優選地，還包括功率修正單元，用于對各功能系統的實時功率需求進行修正；

27、能量分配模塊，用于根據各功能系統的實時功率需求的修正結果，計算各功能系統所分配的能量。

28、進一步地，還采用一種存儲一個或多個程序的計算機可讀存儲介質，所述一個或多個程序包括指令，所述指令當由計算設備執行時，使得所述計算設備執行如上所述的方法。

29、進一步地，還采用一種電子系統，包括一個或多個處理器、一個或多個存儲器以及一個或多個程序，其中一個或多個程序存儲在所述一個或多個存儲器中并被配置為由所述一個或多個處理器執行，所述一個或多個程序包括用于執行如上所述方法的指令。

30、有益效果：本發明提出的無人機電源管理方法，能夠有效解決現有無人機電源管理系統中的能耗不均衡、環境適應性不足和續航時間限制等問題。通過實時調整修正電力分配，提高了無人機在復雜環境下的能效和任務執行能力，為無人機的廣泛應用提供了技術保障。

技術特征：

1.基于熱隱身材料的無人機電源管理方法，其特征在于，所述無人機包括若干功能系統；

2.根據權利要求1所述的基于熱隱身材料的無人機電源管理方法，其特征在于，所述實時功率需求的計算方法為：

3.根據權利要求1所述的基于熱隱身材料的無人機電源管理方法，其特征在于，所述電源管理方法還包括：

4.根據權利要求3所述的基于熱隱身材料的無人機電源管理方法，其特征在于，調整后的能量分配結果為：

5.根據權利要求3所述的基于熱隱身材料的無人機電源管理方法，其特征在于，

6.根據權利要求3所述的基于熱隱身材料的無人機電源管理方法，其特征在于，β∈[0.05,0.2],α1∈[0.01,0.05],α2∈[0.01,0.1],γ1∈[0,0.2],γ2∈[1,2]。

7.基于熱隱身材料的無人機電源管理裝置，其特征在于，包括：

8.根據權利要求7所述的基于熱隱身材料的無人機電源管理裝置，其特征在于，還包括功率修正單元，用于對各功能系統的實時功率需求進行修正；

9.一種存儲一個或多個程序的計算機可讀存儲介質，所述一個或多個程序包括指令，其特征在于，所述指令當由計算設備執行時，使得所述計算設備執行如權利要求1至6中任一所述的方法。

10.一種電子系統，其特征在于，包括一個或多個處理器、一個或多個存儲器以及一個或多個程序，其中一個或多個程序存儲在所述一個或多個存儲器中并被配置為由所述一個或多個處理器執行，所述一個或多個程序包括用于執行如權利要求1至6中任一所述方法的指令。

技術總結
本發明公開了一種基于熱隱身材料的無人機電源管理方法、裝置及系統，所述方法包括：各功能系統的實時功率需求計算；電力資源分配計算；基于調整函數的優化修正；最終最大化無人機任務效率和續航時間。本發明提供的方法綜合考慮了無人機在執行不同任務時對各個功能系統的電力需求差異，充分考慮外部環境對電源需求的影響，考慮了在高負荷任務下，電源管理的不足可能會導致無人機續航時間大幅下降，影響其任務的執行效果等風險，且計算方便，參數便于測量或估計，能夠快速進行無人機各系統的電力資源分配，為無人機安全工作、節約能源、提高運行壽命及工作效率提供技術保障。

技術研發人員：李霓,董長印,胡遠颿,胡睿光,蔣漢杰,楊朝暉
受保護的技術使用者：西北工業大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28