增强多旋翼无人机效率：探讨不同载荷下前飞行最小能耗率

多旋翼无人机是一种具有广泛实际应用的航空器类型。能源效率是其性能的关键方面，决定了可执行任务的范围和持续时间。本研究旨在从原理出发，展示了一种捕捉多旋翼能源动力学的模型，并证明，在不同车辆质量（包括有效载荷）下，关键能源效率指标——单位质量每米行驶能耗——的最优值是一个常数。需要注意的是，这一关系仅在最优前进速度下成立（该速度会因质量不同而变化），而在任意速度下并不成立。该研究的关键步骤之一是证明，在最优速度下，俯仰角是一个常数。通过采用分析推导和验证研究，本研究提供了优化多旋翼能源效率的关键见解，并促进了开发延长任务持续时间和范围的飞行控制策略的发展。