[發明專利]高空氣球航跡的預測方法及裝置

在審

• 申請號: 201611229475.3
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN108241769A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 海口未來技術研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q10/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;張永明

1.一種高空氣球航跡的預測方法，其特征在于，包括：

建立高空氣球的航跡預測模型，其中，所述航跡預測模型至少包括：動力學模型和熱力學模型；

獲取所述高空氣球的當前狀態和風場數據，其中，所述當前狀態至少包括：位置信息、速度信息、氦氣量、溫度和壓強，所述風場數據至少包括：風向數據和風速數據；

根據所述當前狀態和風場數據，通過所述航跡預測模型，得到所述高空氣球的航跡。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，建立高空氣球的航跡預測模型至少包括：

根據所述高空氣球的動力學信息，得到所述動力學模型，其中，所述動力學信息至少包括：所述高空氣球的質量、所述高空氣球的參考面積和所述高空氣球的速度；

根據所述高空氣球的熱環境信息，得到所述熱力學模型，其中，所述熱環境信息至少包括：囊體光學特性參數和熱環境參數。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，根據所述高空氣球的熱環境信息，得到所述熱力學模型包括：

根據所述高空氣球的熱環境信息，得到所述高空氣球的熱源模型，其中，所述熱源至少包括：太陽直射輻射、太陽反射、大氣散射、地面紅外輻射、蒙皮紅外輻射、大氣紅外輻射和對流換熱；

根據所述高空氣球的熱源模型，得到所述熱力學模型。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，獲取所述高空氣球的當前狀態和風場數據包括：

通過慣性導航設備和測控設備得到所述當前狀態；

通過探空氣球得到所述風場數據。

5.根據權利要求1至4中任意一項所述的方法，其特征在于，所述航跡預測模型還包括：放氣模型，其中，建立高空氣球的航跡預測模型包括：

根據所述高空氣球的壓力信息，得到所述放氣模型，其中，所述壓力信息至少包括：所述高空氣球的內部壓力和所述高空氣球的外部壓力，所述放氣模型至少包括：放氣速度和放氣質量。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在根據所述當前狀態和風場數據，通過所述航跡預測模型，得到所述高空氣球的航跡之后，所述方法還包括：

根據所述當前狀態，通過所述放氣模型，控制所述高空氣球進行放氣。

7.一種高空氣球航跡的預測裝置，其特征在于，包括：

建立單元，用于建立高空氣球的航跡預測模型，其中，所述航跡預測模型至少包括：動力學模型和熱力學模型；

獲取單元，用于獲取所述高空氣球的當前狀態和風場數據，其中，所述當前狀態至少包括：位置信息、速度信息、氦氣量、溫度和壓強，所述風場數據至少包括：風向數據和風速數據；

處理單元，用于根據所述當前狀態和風場數據，通過所述航跡預測模型，得到所述高空氣球的航跡。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述建立單元至少包括：

第一處理模塊，用于采用單剛體動力學建模裝置，得到所述動力學模型；

第二處理模塊，用于根據所述高空氣球的熱環境信息，得到所述熱力學模型，其中，所述熱環境信息至少包括：囊體光學特性參數和熱環境參數。

9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第二處理模塊包括：

第一處理子模塊，用于根據所述高空氣球的熱環境信息，得到所述高空氣球的熱源模型，其中，所述熱源至少包括：太陽直射輻射、太陽反射、大氣散射、地面紅外輻射、蒙皮紅外輻射、大氣紅外輻射和對流換熱；

第二處理子模塊，用于根據所述高空氣球的熱源模型，得到所述熱力學模型。

10.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述獲取單元包括：

第三處理模塊，用于通過慣性導航設備和測控設備得到所述當前狀態；

第四處理模塊，用于通過探空氣球得到所述風場數據。