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当我们等待为《太阳动力2》的冒险飞行员欢呼时,Bertrand Piccard和AndréBorschberg越过太平洋,我们实际上可以使用基于Web的免费网络飞行模拟器,以真正的气象学原理驾驶这架太阳能飞机,条件。该新闻是由solartakeoff.com发布的,技术性很强,因此我将其所有信息都包括在内。我希望你们飞行员中的每个人都有机会“随风而飞……”
每个人都可以在世界各地试用太阳脉冲
solartakeoff.com发布了用于太阳能飞机的飞行模拟器。目前,它专注于太阳动力(SI)及其环球旅行(RTW)。任何热爱绿色技术的航空迷或互联网游戏玩家均可免费使用SI绕地球飞行。一台计算机和Internet连接就足够了。
为了完成他的项目,ETHZ大气与气候科学研究所(IAC)的Sandro Buss博士可以依靠瑞士一所专业学校的计算机科学专业学生的帮助:CPNV(Centre professionalnel du Nord Vaudois) Yann Saison的监督。经过三年的发展,他们在气象学,物理学,航空学和计算机科学方面的专业知识得以实现此互联网游戏。
这种认识不仅可以参与SI的成就,而且可以成为自己的英雄。与现实世界不同,虚拟飞行员可能会离开驾驶舱去散步,吃点饭,睡一会儿……在两次调整飞机轨迹之间。特别是在知道SI以及这种非官方模拟器不会比汽车快得多的情况下。
“历史”和“实时”航班
可以在solartakeoff.com上选择两种类型的比赛。首先,它提供了重温HB-SIA在2012年和2013年进行的12趟航班的历史记录。在过去的一年中,SI从瑞士飞到摩洛哥,然后又飞回了7条腿。第二年,SI以5条腿越过美国。太阳起飞使飞行员可以在飞行时普遍存在的太阳辐射和气象条件下飞行任何一条腿。这些复兴的目的之一是为随后的实时游戏做好准备。
第二种选择是,从3月9日开始(即HB-Si2在第一波RTW航站楼从阿布扎比起飞到马斯喀特),虚拟飞行员可以实时获取最新天气预报,以冒险方式参与冒险。两种游戏的目标:成为第一个到达目的地的游戏。因此,必须设法减轻压力,在几个高度控制风向,并由太阳照管,以管理电池负载。
即使这两架飞机的原型在航空规格上稍有不同,其驾驶原理也是相同的。在精致的座舱设计中,必须选择飞机的航向和俯仰。因此,对于太阳驱动电动机的功率负载,取决于电池有效载荷。这样做,飞行员应避开高山,相反的风和云,因为那些山会阻止电池的快速加载。
参与度
无论遵循什么目的,就是要像Icare一样梦想,在三个维度上规划一条路线,发现航空学的一些基本知识,或者只是挑战一个朋友,任何人都可以参加。一台相连的计算机和对可再生能源的明显兴趣足以参加比赛。玩家越多,游戏越有趣。祝你好运,在太阳的翅膀上!
方框1:高分辨率气象
对于历史竞赛,Solar Takeoff利用免费提供的NCEP(国家环境预测中心)分析和实时仿真的最新预测来进行实时模拟,每三小时一次,每天更新四次。具体来说,首先将三个风分量和温度场(以计算空气的密度)从压力插值到多达二十个飞行高度,覆盖从地面到最大飞行高度的垂直范围。
此外,在三个垂直层上的云层用于详细计算掉落在覆盖飞机的光伏板上的太阳辐射。然后,一个模块将这种能量(太阳能设备的燃料)分配给四个螺旋桨或为电池供电。
方框2:简单而现实的航空
对整个七个自由度的物理微分方程做了几个简化的假设,这些飞机将风表示为点质量的飞机。这样可以简化飞机的飞行控制,即上述三个命令的水平和垂直方向,以及提供给电机的功率。模型飞机可以无限制或“倾斜”地改变其水平方向。
方框3:创新的可视化
数据量令人印象深刻:实时飞行的分辨率为1°x 1°(历史飞行的受限区域为0.5°x 0.5°),任何瞬间的每个气象场都以360 x 180 x表示20分。可视化结果乘以五个字段,并获得约15个预测时间,可视化结果为数千万ps。
利用这些数据来计算飞机的轨迹及其电池演变是一回事,而以一种全面的方式可视化它们是另一回事。太阳起飞利用一种新颖的伪4D方法来表示大气的三个部分的数据:固定高度的经纬度,子午线的纬度和纬线的纬度。先进的技术可以滑动这些水平和垂直横截面,以便可视化大气的每个角落。然后,预测按钮允许可视化即将发生的情况。
综合考虑因素,UTC于5月25日发射了太阳冲动 #南京到 #夏威夷处于危险之中!
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图片来源:太阳脉冲/卡通信用:Martin Saive通过太阳脉冲