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龙图腾网获悉中南大学申请的专利一种基于风帆助航的双浮空器系统及其区域驻留控制策略获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115892435B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211413059.4，技术领域涉及：B64B1/00；该发明授权一种基于风帆助航的双浮空器系统及其区域驻留控制策略是由廖俊;张凯;陈铮;麦裕;凌霖雨;陈森林;罗世彬;李珺设计研发完成，并于2022-11-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于风帆助航的双浮空器系统及其区域驻留控制策略在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于风帆助航的双浮空器系统及其区域驻留控制策略，系统包括通过牵引绳连接的上浮力球和下浮空艇；下浮空艇的囊体尾部设置有垂直尾翼，囊体的正上方和正下方对称设置有可引起伯努利效应的安定面，囊体外连接有能源舱，能源舱内设置有调节装置实现牵引绳的收放；囊体的左右两侧安装太阳能板给调节装置供电，囊体内置有副气囊；上浮力球和浮空艇的囊体内均充有定量的浮升气体，副气囊设置进气口和放气口，进气口处安装压气机以给副气囊补充空气，打开放气口为副气囊释放空气；浮空艇的囊体下侧悬有吊荷载舱。本发明解决了无动力浮空器区域定点驻空问题，解决了浮空器长时间对地侦察监视、区域通信中继等应用需求的关键问题。

本发明授权一种基于风帆助航的双浮空器系统及其区域驻留控制策略在权利要求书中公布了：1.一种基于风帆助航的双浮空器系统驻留控制策略，其特征在于：基于风帆助航的双浮空器系统包括通过牵引绳连接的上浮力球和下浮空艇； 下浮空艇的囊体尾部设置有垂直尾翼，囊体的正上方和正下方对称设置有可引起伯努利效应的安定面，囊体外连接有能源舱，能源舱内设置有调节装置实现牵引绳的收放；囊体的左右两侧安装太阳能板给调节装置供电，囊体内置有副气囊； 上浮力球和下浮空艇的囊体内均充有定量的浮升气体，副气囊设置进气口和放气口，进气口处安装压气机以给副气囊补充空气，打开放气口为副气囊释放空气； 下浮空艇的囊体下侧悬吊有荷载舱； 所述垂直尾翼为两片全动尾翼，通过转轴与下浮空艇的囊体连接，下浮空艇的囊体上安装有舵机，舵机通过连接杆与垂直尾翼连接，使垂直尾翼在舵机的牵引下绕转轴旋转； 所述调节装置包括依次连接的蓄电池组、电机、减速机和卷筒，蓄电池组供电使电机的输出轴驱动减速机，减速机的输出轴驱动卷筒转动； 所述能源舱外设置有限位筒，限位筒的内壁设置有橡胶垫层，所述牵引绳的下端穿过限位筒进入能源舱内固定于所述卷筒上； 当系统处于目标区域内时，执行风场作用抵消策略，当系统飘出目标区域时，执行位置修正策略，位置修正策略包括东西向偏移修正和同时进行东西向和南北向的偏移修正； 进行东西向偏移修正策略包括以下步骤： 1通过卫星获取实时风场数据，根据不同高度的风速和风向数值计算上浮力球和下浮空艇受合力在向西的分量最大的高度，并设置为目标高度； 2启动调节机构和副气囊的压气机，联动调节上浮力球和下浮空艇的高度到达目标高度，此时系统整体受合力向西分量最大，在合力的作用下使系统回到目标区域； 同时进行东西向和南北向的偏移修正包括以下步骤： 通过卫星获取实时风场数据，选择系统受到合力方向与当前偏移方向夹角最大的高度并设置为目标高度，启动调节装置和副气囊的压气机，联动调节上浮力球和下浮空艇的高度，使下浮空艇到达目标高度，系统受到风场北向风量的气动力Fs，在气动力Fs的作用下，系统继续向南偏移，启动舵机牵引垂直尾翼绕轴转动β2，垂直尾翼在西风作用下产生气动力F3，形成力矩作用，使下浮空艇绕限位筒转动，与西风来流产生攻角β1，此时，安定面在风场西向分量作用下产生气动力F1，下浮空艇的囊体在西风作用下产生气动力F2，F1、F2、F3合成气动合力F合，F合与Fs夹角最小，在气动力Fs和Fn共同作用下双浮空器系统回到目标区域。

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