[发明专利]用于无人交通工具的受控范围和载荷以及关联的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年11月15日提交的、标题为CONTROL RANGE AND PAYLOAD FOR UNMANNED VEHICLES，AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS的美国专利申请No.61/560，234的权益，其全部内容通过引用合并于此。本披露控制通过引用合并与此的前述申请或任何其他材料与本披露冲突的程度。

背景技术

无人系统(例如无人航空或飞行器系统、无人地面系统、无人水下系统)对由有人系统执行的各种侦察型任务提供低成本且低风险替代。例如，无人飞行器系统由TV新闻站、由电影/电视工业、石油工业用于海上交通监控、边界/海岸巡逻、民间灾害监视、缉毒行动、监控鱼群(例如金枪鱼)等。执法机构使用有人直升机和飞机作为他们行动的整体部分，但无人飞行器系统开始在越来越多的地方使用。在执法中可由无人航空系统填补的航空器材的用途包括例如：

·摄影用途，

·监视用途，

·例行巡逻/支持，

·逃犯搜索，

·搜救，

·飞行员训练，

·毒品定位/禁毒，

·SWAT行动，以及

·交战/支持。

表1提供涉及在美国由具有一百或更多全职职员的大型执法机构使用航空单位的统计。

表1

无人系统可包括全球定位系统(GPS)接收机以获得足够接近的实时位置数据从而获知系统在哪里，并用源自固态速率陀螺仪的反馈信息计算高度。能够例如自动起飞/着陆、经编程路点飞行和桩型回收(snag-type recovery)的无人航空系统已发展，其在与有人操作飞行器(例如单飞行员固定翼和旋翼飞行器)比较时降低拥有和操作的成本。由美国军需品列表(USML)覆盖的无人飞行器服从在武器出口管制法案和在22C.F.R§§120-130定义的国际武器贸易条例(ITAR)下由美国国务院管理的出口管制。例如，导弹技术管制制度(“MTCR”)(见22C.F.R§121.16)定义受国务院管制的两类无人飞行器，每类都服从不同的出口管制。“MTCR类别I”交通工具是那些1)能够自动飞行并导航至少300km，以及2)可携带至少500kg载荷的交通工具。“MTCR类别II”交通工具是那些1)能够自动飞行并导航至少300km，或2)可携带至少500kg载荷的交通工具(见22C.F.R§121.16(2011))。受到由其他机构(例如美国商务部)出口管制的商品，例如不能自动飞行并导航300km或更多，并且不可携带至少500kg或更多载荷的无人飞行器服从较不严格的出口需求。

附图说明

图1是描述根据本披露的实施例配置的控制站的框图。

图2是描述根据本披露的实施例配置的无人航空器的子系统的框图。

图3是示出根据本披露的实施例的并入到关联的计算系统中的一些部件的框图。

图4是描述根据本披露的特定实施例配置的“操作交通工具模块”的处理的流程图。

图5A-图5B描述根据本披露的实施例的用于捕捉无人飞行器的设备和方法的全景图。

图6A-图6C描述根据本披露的实施例的用于发射无人飞行器的布置。

具体实施方式

本披露技术总体针对经配置满足某些约束的无人交通工具系统和方法。例如，系统和方法可以满足商务部管辖权需求而不落入国务院管制的权限内。通过受限的操作范围、受限的载荷类型(例如监测器材、军需品、杀虫剂或用于农作物的其他材料)和容量，以及防篡改和防破坏特征，无人交通工具系统的实施例经设计以落入第一组出口管制条例或需求诸如由美国商务部监督的出口管理条例(“EAR”)的权限内并在其控制下，并且不在第二组出口管制条例或需求诸如MTCR、ITAR和其他国务院管制界限的权限内且不在其控制下。根据特定实施例的所披露的技术通过响应于检测这些状况而例如修改交通工具的操作(例如防止交通工具系统执行、防止交通工具发射、防止交通工具的发动机起动)来提供防止将交通工具转用为武器输送装置以及转用用于军事的商业交通工具或其他操作的保护。代表性技术也可提供防止地面控制授权之间的飞行移交、可用数据流的窃听等的保护，通过例如约束执行这些功能的命令的使用来实现。尽管本披露通过示例在类别II交通工具的背景下披露特定实施例，但本领域技术人员将认识到，除可服从变化的多组需求的其他交通工具或商品之外，所披露技术可应用于类别I交通工具。