旋翼无人机功率模型

无人机的能量消耗通常由两个主要部分组成，即通信相关能量和推进能量。

通信相关能量包括通信电路、信号处理、信号辐射/接收等方面的能量。

在本文中，我们假设通信相关功率是一个常数用$P_c$表示，单位瓦特（$W$）。

另一方面，推进能量消耗用于使无人机保持在空中，并在必要时支持其移动。

一般来说，推进能量取决于无人机的飞行速度及其加速度。

在本文中，为了便于阐述和更易于分析，我们忽略额外/较少的无人机加速/减速所导致的能量消耗，这对于无人机机

动时长仅占总运行时间一小部分的场景而言是合理的。
对更通用的功耗模型进行扩展并非易事，这将留作我们未来的工作。
如附录中所推导的，对于速度为$V$的旋翼无人机，推进功耗可建模为

$$\begin{aligned} P(V)= & \underbrace{P_{0}\left(1+\frac{3 V^{2}}{U_{\text {tip }}^{2}}\right)}_{\text {blade profile }}+\underbrace{P_{i}\left(\sqrt{1+\frac{V^{4}}{4 v_{0}^{4}}}-\frac{V^{2}}{2 v_{0}^{2}}\right)^{1 / 2}}_{\text {induced }} \\ & +\underbrace{\frac{1}{2} d_{0} \rho s A V^{3}}_{\text {parasite }}, \end{aligned}$$