高空驻留太阳能飞机光伏组件净面功率特性研究

发布时间：2017-09-20 04:33

  本文关键词：高空驻留太阳能飞机光伏组件净面功率特性研究

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【摘要】：以太阳能为能源的太阳能飞机,对环境污染极低且使用灵活,在民用军用领域有着广阔的应用前景。其在民用上可用于大气研究、天气预报、环境及灾害监测、搜索救援,非法捕捞监察,森林火灾测绘,地震地区实时监控等。其在军事上可用于边境巡防,海岸巡逻,国土安全,海上监视,电子对抗等任务。基于众多优势,许多国家都在进行太阳能飞机的相关技术研究。作为影响太阳能飞机性能的几个重要指标之一,光伏组件净面功率是高空长航时太阳能飞机能否完成‘永久飞行’这一设想的核心因素。本文提出在现阶段无法从材料上大幅提高光伏组件净面功率的基础上,通过改变跟踪方式,采用传统追踪方式之外的,主被联动式追踪方式,增强光伏组件净面功率,该观点也是太阳能飞机研究领域的一个新热点。本文首先建立光伏组件净面功率研究模型,并辅以太阳能飞机在高空中飞行条件,建立相应模型如太阳辐射模型,不同飞行高度、不同飞行速度、以及不同纬度下光伏组件面温度模型,研究太阳能飞机净面功率的日均值随外部条件变化而产生的不同结果。得出太阳能飞机在10km至20km高空中飞行,其光伏组件面功率最高,可以最大程度太阳光辐射。提出结合飞行任务的新型‘逐日系统’模型建立,并基于AT89C51单片机进行模拟操纵。
【关键词】：高空驻留 太阳能飞机 光伏组件 净面功率 逐日系统
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V272
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-12
• 1.3 本文主要研究内容12-14
• 1.4 本章小结14-15
• 第2章 光伏组件外部环境模型建立15-22
• 2.1 高空环境太阳辐射模型16-19
• 2.2 光伏组件外法向单位矢量19
• 2.3 光伏组件面温度模型19-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 光伏组件面功率随飞行纬度、高度和季节的变化规律22-25
• 3.1 不同纬度飞行对光伏组件面功率的影响22-23
• 3.2 不同飞行高度、不同飞行季节对光伏组件面功率的影响23-24
• 3.3 本章小结24-25
• 第4章 光伏组件净面功率研究25-30
• 4.1 太阳能飞机能量模型建立25-27
• 4.2 光伏组件净面功率研究27-29
• 4.3 本章小结29-30
• 第5章 逐日系统跟踪下的光伏组件净面功率30-35
• 5.1 逐日系统的理论30-31
• 5.2 基于AT89C51单片机建立逐日系统操纵模型31-33
• 5.3 逐日系统跟踪下光伏组件净面功率与普通太阳能飞机光伏组件面功率对比33-34
• 5.4 本章小结34-35
• 结论35-37
• 结论35-36
• 展望36-37
• 附录Ι 程序实现简述及其源程序37-45
• 参考文献45-48
• 致谢48-49
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文49

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本文编号：885947