Design and Configuration Optimization of Aircraft Energy Systems

Dieses Kapitel untersucht die Konzeption und Optimierung von Energiesystemen für unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs), die in Höhenregionen eingesetzt werden. Sie befasst sich mit der Integration von Photovoltaik-Modulen und Batteriespeichern, um eine Energieautarkie zu erreichen und einen kontinuierlichen Betrieb unter unterschiedlichen Umweltbedingungen sicherzustellen. Der Text präsentiert mathematische Modelle für PV-Module und Batterien sowie eine Echtzeit-Energiemanagementstrategie zur Maximierung der Nutzung erneuerbarer Energien. Es wird ein mehrobjektives Optimierungsmodell etabliert, das sich auf die Leichtgewichtung des Systems, die Lebensdauer der Batterie und die Begrenzung der Solarenergie konzentriert. Der Optimierungsprozess, der durch den Particle Swarm Optimization (PSO) -Algorithmus angetrieben wird, verringert die Gesamtmasse des Energiesystems erheblich und erhöht die Effizienz und Lebensdauer der Drohne. Das Kapitel schließt mit einem Vergleich der Systemkonfigurationsparameter vor und nach der Optimierung, wobei eine Verringerung der Gesamtmasse um 32% hervorgehoben wird.