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'''基于多能源系统交互的林区巡检无人机无线充电基站技术应用案例''' [[ 森林 ]] 作为地球上可再生资源及陆地生态系统的主体，对森林资源进行高效、准确巡检是保证林业生态安全和 [[ 经济效益 ]] 以及实现林业管理现代化的关键。

显然，探究一种新型林区巡检方法已经成为智能化林业管理中一项关键课题。 [[ 森林资源]]<ref>[https://www.sohu.com/a/447998850_737586 【林业资源】 森林资源---森林分布] ，搜狐，2021-02-01</ref>基础数据、办公、巡护监测、网络互通等基础设施缺乏，管护工作还停留在以人工巡护为主的阶段，森林火灾发生后，不能得到及时扑救，从而破坏森林植被，影响生态系统的稳定性。相较于传统林区巡检方法，旋翼无人机实现全方位、多维度、无人值守的自主化作业。 [[ 黑龙江省 ]] 森工林区国有林区主要发源地和涵养地，生态地位十分重要。2017年在黑龙江省森工林区运用该技术开展以林区巡检无人机自主化作业。

(1)极大地降低人工巡检的劳动强度与时间 [[ 成本 ]] ，并且提升恶劣林区环境下工作人员的安全性;

(2)旋翼无人机实时准确地获取多尺度、多时相、高分辨率的 [[ 信息 ]] ，提升林区作业的智能化<ref>[https://www.sohu.com/a/533837469_121346374 什么是智能化？一张图看懂信息化、数字化智能化的区别] ，搜狐，2022-03-30</ref>水平，满足智慧林业建设的客观需求；

(3)利用旋翼无人机搭载的多类型信息采集 [[ 设备 ]] ，结合无人机遥感技术并辅助以北斗卫星导航系统的定位技术，实现高效、精准、可靠的广域林区巡检。

该技术从“能量来源--能量补充--能量存续”三个维度展开 [[ 工作 ]] ，旨在构建一套面向林区巡检无人机的高能效无线充电系统。光储一体化多能源系统与无线充电系统协同交互，为无线充电系统提供便捷、稳定、清洁的能量来源；具备轻量紧凑化高性能接收端的无线充电系统为旋翼无人机能量补充提供平台支撑；高效率恒流/恒压充电是能量存续时无线充电系统稳定、可靠运行的关键技术。

① 多能源系统建模分析及与无线充电系统协同交互光储一体化多 [[ 能源 ]] 系统为复杂林区环境下无线充电系统离网运行提供长期稳定的能量来源，是实现林区巡检无人机自主电能补充的关键。以协同优化、交互响应、高效利用为目标，展开如下研究工作：

1) 构建多能源系统交互模型，分析 [[ 光伏 ]] 发电与电池储能的功率特性，研究多能量流计算及其优化求解方法；

3) 分析多能源系统与无线充电 [[ 系统 ]] 之间能量流动模式及其解耦机制，研究能量均衡调度以及高效管理策略；

1) 分析不同类型补偿拓扑的构型特点与功率特性， [[ 研究 ]] 其与无线充电系统工作性能的内在关联，探究无源元件最少化的补偿拓扑设计方法；

③ 基于高性能充电与降损提效的能量协同调度 [[ 策略 ]] 旋翼无人机充电时，锂电池等效负载电阻动态变化导致无线充电系统的输出不稳定、电能品质下降、系统效率降低等问题。为保证无线充电系统高效、稳定、可靠的能量调度，从电路拓扑和鲁棒控制角度出发，展开如下研究工作：

2) 分析原边电气参量与负载充电参数之间函数 [[ 关系 ]] ，研究基于原边升压逆变器与副边有源整流器的充电控制以及效率提升策略；

3) 分析系统功率元件的损耗产生机理，构建损耗与 [[ 效率 ]] 之间数学模型，研究基于原边动态调频与全波可控电容的降损提效方法。

森林资源信息系统的基础数据整合统一、 [[ 网络 ]] 互联互通、信息综合管理、智能巡护监测，实现森林资源现状和变化信息实时查询调阅和高效利用，提高森林资源管理的信息化水平。深入地挖掘面向林区巡检无人机的高能效无线充电系统涉及的若干关键技术，推动无人值守化林区巡检的应用进程，助力智慧林业的不断发展。

该技术适用于全天候全地形无人值守化的林区巡检场合，并且尤其适宜处于高寒地区的 [[ 东北 ]] 林区。