城市风场无人机航路

7 m/s内安全飞行

将城市风效应纳入物流无人机的路径规划,首次建立兼顾安全与能耗的评估框架,揭示既有航线在风力变化下的真实飞行边界。

Wang, Jinghan · Xinyu, He · Shan, Jiang · Chan, P. W. · 李超 · 欧进萍 · Duan, Penghao · Li, Lishuai

Physics of Fluids 2025

参数信息

安全风速阈值
7 m/s
轨迹偏差地面速度阈值
10 m/s
恒定风下单次飞行能耗最大减少幅度
51.26 %
恒定风下单次飞行能耗最大增加幅度
203.68 %
统计风下预定航线能耗最大增加幅度
70 %

技术优势

明确安全风速上限

现有航线在风速超过 7 m/s 时即不安全,而无人机本身额定耐受 12 m/s,实际安全阈值远低于标称值,规划时必须按城市风场校核。

识别轨迹偏差条件

当地面速度超过 10 m/s 时,无人机出现轨迹偏离,提示运营中需限制地速或调整规划以保持航线精度。

区分恒定与统计风能耗

恒定风假设下单次飞行能耗可减少 51.26% 或增加 203.68%,而考虑盛行风向的统计风模型显示大多数预定航线能耗最多增加 70%,能更真实反映运营条件。

应用场景