[发明专利]用于调整相对导航系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空领域，具体涉及一种用于调整相对导航系统的方法。

背景技术

无人机(UAV)是指没有机载驾驶员而进行飞行的飞行器。它们在其起飞、飞行和着陆期间依靠完全或部分自动化的控制。UAV的应用日益增长，但UAV控制的逻辑复杂度使其使用十分烦累。UAV着陆通常在具有传统着陆辅助的位点(location)完成，传统着陆辅助例如仪表着陆系统(ILS)、甚高频全方位接收器(VOR)、距离测量设备(DME)、微波着陆系统(MLS)、RADAR等，它们协助远程驾驶员让飞行器着陆和/或提供自动化着陆。然而，经常需要在用于传统着陆辅助的基础设施不可用的位点让UAV起飞和着陆，这限制了UAV的灵活性。另外，会发射射频能量的着陆辅助还具有容易成为目标的缺点。当UAV在移动结构(例如船只、运载工具(vehicle)或飞行器)上着陆时，着陆问题恶化，因为现有着陆辅助意在用于固定结构上并且不会对UAV着陆在其上的运载工具或结构的移动进行补偿。

发明内容

在一个实施例中，一种稳定从网格生成器投影的网格的方法，包括从网格生成器反复投影定义网格的多条线到空间中，这些线使用配置成识别网格上的预定点的网格数据编码，确定网格生成器的参考系相对先前网格投影的变化，以及更改后续网格投影的网格数据以使得后续网格投影相对先前网格投影显现得稳定。

在另一个实施例中，一种用于相对导航系统的、相对地面定向网格生成器的方法，包括调平网格生成器，相对参考方向确定网格生成器的示向(heading)，以及沿预定示向从网格生成器投影定义网格的多条线。

附图说明

在附图中：

图1是按照本发明实施例的UAV和网格生成器的透视图。

图2是安装在颠簸的船和图1的UAV上的图1的网格生成器的示意图。

图3是可由图2的网格生成器形成的两个网格投影的示意图。

图4是图3的两个网格投影的示意图。

图5是安装图1的网格投影仪在其上的运载工具的重心以及图1的UAV和投影到空间的网格的示意图。

图6是用于稳定投影的网格的方法的实施例的流程图。

图7是可根据本发明的又一个实施例定向的网格生成器的侧视图。

具体实施方式

本发明的实施例涉及用于调整来自相对导航系统的网格生成器的投影的网格的方法和设备，其可用于让任何类型的飞行器着陆并且特别适合让UAV着陆。图1示出网格生成器10的实施例，它可将网格(例如多条交线)投影到的传输场14内的空间。如何投影网格的一般细节是本领域已知的，本领域包括2010年3月23日授权的名为“用于再加燃料的光学追踪系统(Optical Tracking System For Refueling)”的US 7,681,839以及2011年6月23日发布的名为“相对导航系统(Relative Navigation System)”的US 2011/0153205中的公开，这两个申请通过引用结合到本文中。因此，本申请中将不会完整说明网格生成的一般细节。

如图所示，投影的网格包括交线。在离网格生成器10一定距离的位置，这些交线被视作空间中的网格，网格大小随着远离网格生成器10而增大。由网格生成器10在空间生成的网格可由可移动目标的检测器模块16检测，然后移动目标可根据检测的网格操纵自身。为了便于本讨论，可移动目标将描述为具有检测器模块16的UAV 18。对于网格生成器10与UAV 18之间的相对导航，假设UAV 18的检测器模块16位于网格生成器10的传输场内，使检测器模块16能“看到”网格。

为了说明的目的，网格生成器10可视作基本在坐标系的y方向中投影交线。如果要在距网格生成器10一定距离R₂处观察x-z平面中的交线投影，则将观察到第一网格20。如果要在大于第一距离R₂的距离R₃处观察x-z平面中的相同交线投影，则将显现比第一网格20相对更大的第二网格30。

距网格生成器10距离R₂处的第一网格20在水平方向以第一垂直线22和第二垂直线24为空间界限。在第一垂直线22和第二垂直线24之间存在多条空间地和时间地生成的垂直线。距网格生成器10距离R₂处的第一网格20在垂直方向以第一水平线26和第二水平线28为空间界限。在第一水平线26和第二水平线28之间存在多条空间地和时间地生成的水平线。距离R₂可以是网格20与网格生成器10之间的任何距离。