4。2  飞艇的运动方程的建立 17

4。3  飞艇的传热学方程的建立 18

第五章 目标艇数值求解及分析 21

5。1  目标艇上升过程的影响因素 21

5。1。1  温度在上升过程的变化曲线 21

5。1。2  高度在上升过程的变化曲线 23

5。1。3  速度在上升过程的变化曲线 23

5。2  目标艇回收过程的影响因素 24

第六章 总结和展望 26

6。1  总结 26

6。2  展望 26

参考文献 29

第一章 绪论

1。1 研究背景和意义

平流层作为大气中一段特殊的区域，因其高温层置上而低温层置下，且温度随 高度增加而递增，所以不易形成常规的对流运动，使得平流层较为稳定。为更好的 在平流层平台展开科技的开发及应用，平流层飞艇的开发成为了各国的研究热点。 平流层飞艇是一种轻于空气的浮空器，依靠空气浮力驻空，能源系统主要由太阳能 转换成动力来源，并带有动力推进系统，能够不依赖机场或跑道进行垂直起降、能 悬停于任意地理空间位置上方，运行高度超出空管范围，不受对流层恶劣天气影响， 可全天侯全天时连续工作，特别适合我国国土与边境地区的对地观测应用。平流层 飞艇与卫星与飞机相比具备较多的优势，与前者相比，平流层飞艇距离地面较近， 载荷相对较大，并且可以得到较高的分辨率。与后者相比，平流层飞艇距离地面高 度较大，目前预警机对地的雷达视距大约在 400 公里左右，而平流层飞艇最多可以 达到 1000 公里，是后者的 2 倍左右。平流层飞艇可广泛应用于国土资源观测、海 洋监测、环境保护、防灾减灾、精细农业、水利监测、大地测绘、城市规划与管理 等方面，对推动区域协调发展，统筹城乡发展，推进社会zhuyi新农村建设、加强能 源资源节约和生态环境保护、增强可持续发展能力、优化国土开发格局等发挥重要 作用，对促进国民经济发展具有重要意义。现通过利用平流层平台以及飞艇的特性， 对平流层飞艇上升过程的热设计进行研究。在通信领域方向，平流层飞艇可以利用 自身所处平台的高度，实现对地面的通信覆盖。当其处于 20km 平流层时，可实现 通讯覆盖面积为 1。9 万平方公里。平流层飞艇相比于通信卫星有几点优势，如往返 延迟短、自由空间衰耗少，有利于实现通信终端的小型化、宽带化和对称双工的无 线接入。与地面蜂窝系统相比，平流层平台的作用距离远、覆盖地区大、信道衰落 小，因而可达到明显减小发射功率的效果，同时可以实现小型通信终端为广大区域 提供高速通信服务的目的，并且连续多个平流层平台同时覆盖使用可形成通讯巨 网，实现更大范围的通讯覆盖[1]。这样，平流层平台的设计以及其信号传输系统的 设计都将更加简单，使得建设地面信息基础设施的经费得到了显著的缩减，而且对 基站环境的辐射污染都得到了显著的改善。平流层飞艇在通讯覆盖的基础上，可以利用多个飞艇与地面微波转发站、地面控制站以及用户接收机组发挥其定位功能， 为交通机动载体实现广域、精准、自主定位。飞艇在卫星及飞机都无法飞行的平流 层，能够利用自身优势，携带数吨的有效载荷，对空间观测、环境变化观测和气象 数据探测等进行精度较大的实时观测及传输，以便能提前感知地质灾害、环境灾害 并在灾害发生时及时监视、反馈信息，形成对民生及军事方面都有益处的系统。随 着各国对科技的不断创新和发展，平流层飞艇在全球范围的宽带连接、空间观测、 大气测量、全球资源监控、地球遥感成像以及军事侦察等方面的应用将变得更为普 及[1]。论文网