[发明专利]具有嵌入式的碰撞警告系统的无人飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种无人飞行器、一种无人航空系统以及一种在无人飞行器飞行时避免碰撞的方法。

背景技术

无人飞行器在军事领域中以及在民用应用中（例如用于研究目的）都获得越来越多的重要性。在无人飞行器中在机上如名称所述的那样不存在驾驶员来驾驶飞行器。更确切而言，空中运行以计算机控制的方式例如根据预先给定的路线进行。此外，可以设置到调度站的连接，以便实现无人飞行器的远程引导。DE 19849857 C2例如描述了一种用于无人飞行器的远程引导方法，其中可以从调度站远程引导与预编程的安全路线偏离的航迹上的飞行器。对于存在有威胁的碰撞的情况，可以从调度站通过相应的操作员人工地执行回避绕行（Ausweichman?ver）。但是已经显示，人工实施回避绕行例如由于输入错误而不能够总是避免碰撞。

发明内容

因此存在的需求是，提供一种具有经改进的碰撞避免的无人飞行器。

这通过根据独立权利要求之一所述的一种无人飞行器、一种无人航空系统以及一种在无人飞行器飞行时避免碰撞的方法来实现。示例性的实施方式在从属权利要求中示出。

根据本发明的示例性实施方式，设置一种无人飞行器，其具有提升和推进系统以及飞行监控系统。飞行监控系统具有飞行监控单元、导航系统和执行机构系统。飞行监控单元具有自动驾驶设备。飞行监控单元被设置为根据来自导航系统和/或自动驾驶设备的数据计算出控制命令，所述控制命令可以被输送给执行机构系统以用于控制提升和推进系统。此外设置有碰撞警告系统，其与飞行监控系统连接，其中碰撞警告系统检测碰撞情况并且提供碰撞避免数据。设置有碰撞警告系统与自动驾驶设备之间的连接，以便由自动驾驶设备根据碰撞避免数据促使回避绕行。

根据本发明的一个示例性实施方式，设置数据连接设备以与用于引导和监视无人飞行器的飞行的监控站连接。该数据连接设备配备有抑制装置，利用所述抑制装置可以至少暂时地抑制回避绕行的实施。

例如，碰撞警告系统与自动驾驶设备之间的连接可以暂时被阻塞。碰撞警告系统与自动驾驶设备之间的连接的阻塞可以借助于监控站来触发。根据本发明的另一示例，可以借助于抑制装置来停用碰撞警告系统。

回避绕行的中断也可以通过将专门的中断信号输送给自动驾驶来进行，也就是说，数据连接保留并且不被断开，而是更确切地说由自动驾驶设备来传送中断信号，其中由此可以中断所设置的回避绕行。

因此，可以针对具有数据连接设备和抑制装置的无人飞行器的实施例确定：可以从外部、例如通过数据连接设备给无人飞行器输送信号，其中该数据连接设备也可以是在其他情况下已经使用的数据连接设备，以便使自动驾驶设备中断或至少暂时抑制回避绕行。

对于完全未发起回避绕行的情况，将信号输送给抑制装置将导致：自动驾驶被启用或调节为使得在检测到碰撞情况时抑制回避绕行。这例如可以如下方式进行：碰撞警告设备或碰撞警告系统不对自动驾驶提供相应的、表示所需回避绕行的信号。但是还可能的是，碰撞警告系统将回避绕行所需的相应信号传导给自动驾驶，但是在那里该到达的信号不具有作用，也就是说，至少在不存在抑制回避绕行的实施的相应信号或相应指令以前，同样不发起回避绕行。

在航空中，对于碰撞避免的责任可以划分成两个范围，为此可以使用术语“到多壳层（Schale）上的分布”：外部的壳层用于飞机的上级隔离，而内部的价格用于碰撞避免、即用于不能通过隔离壳层来解决的情况。所述隔离根据当前空域和航空条例来进行，按照所述航空条例由航空监控实体（空中交通管制，ATC）或者在有人飞机的情况下由驾驶员来运行飞机。内部壳层在有人飞行器的情况下总是由驾驶员来形成。针对无人飞行器，根据本发明提供内部碰撞避免壳层的技术方案。

根据本发明的一个示例性实施方式，碰撞警告系统具有至少两个运行模式，其中所述运行模式可自动启用。

根据本发明的一个示例性实施方式，所述运行模式可以根据飞行器的运行参数和/或根据飞行数据自动启用。

例如，回避绕行的实施在启用所确定的运行模式的情况下可至少暂时抑制。根据另一示例，可以在第一模式下在所确定的碰撞情况的情况下生成和输出碰撞警告和回避推荐；在第二模式下，可以在所确定的碰撞情况的情况下仅仅生成和输出碰撞警告；在第三模式下，可以在所确定的碰撞情况的情况下不输出碰撞警告或回避推荐。