[发明专利]管理翱翔飞行器的飞行路线

说明书

公开了一种用于调节翱翔飞行器的飞行路线的新型系统和方法。所述方法首先计算飞行器从起点至终点的飞行路线，这包含了在不同空间点和时间点预测的的天气影响。将迭代循环带入所述飞行路线。在所述迭代循环中执行以下各个步骤。首先，访问来自与感兴趣的地理区域相关联的细粒度天气模型的举升数据。所述举升数据是计算与所述飞行器的重量直接相反的力的数据。此外，访问来自耦合至所述飞行器的传感器的举升数据。所述举升数据是以下一种或多种数据：1)上升热气流数据、2)山脊上升气流数据、3)波升气流数据、4)汇聚上升气流数据、和5)动态翱翔上升气流数据。公开了多种实施例。

技术领域

本发明一般地涉及飞行器的飞行路线，更加具体地，由于其涉及升力，涉及翱翔飞行器的飞行路线。

背景技术

初始翱翔和滑翔被用于延长飞行的持续时间。然而，很快飞行员便尝试飞离发射地。空气动力学以及对天气现象的理解的进步已允许更高平均速度下的更大距离。现在，使用以下任何的主要上升气体源进行长距离飞行：山脊上升气流、上升热气流和背风波。当条件理想时，经验丰富的飞行员如今在返回其归属机场之前可以飞行数百千米。

滑行机用于搜救、监测、运输和娱乐等任务。滑翔机依靠气象条件来提供上升；随后，从A到B的最佳路线通常不为直线。

发明内容

公开了一种基于细粒度天气预报、即时预报及路线搜索进行飞行路线计算的新型系统和方法。基于不断更新的预报，本发明使用关于当前和未来上升气流位置和风向的详细细粒度信息来确定至目的地的路线。

在一个示例中，描述了一种用于调节飞行器的飞行路线的计算机实施方法。所述方法首先计算飞行器从起点至终点的飞行路线，这包含了预测的在不同空间点和时间点的天气影响；将迭代循环带入所述飞行路线。在所述迭代循环中执行以下每个步骤。首先，从与感兴趣的地理区域相关联的细粒度天气模型中访问举升数据。所述举升数据是用于计算与所述飞行器的重量直接相反的力的数据。此外，可以从与所述飞行器耦合的传感器访问举升数据。所述举升数据使用了以下一种或多种数据：1)由温度导致空气上升的热气流(thermal)数据、2)由于斜坡使空气被迫向上的山脊上升气流(ridge lift)数据、3)山脉产生驻波处的波升气流(wave lift)数据、4)在两个空气团相遇处的汇聚上升气流(convergence lift)数据、以及5)在不同高度处风速差处的动态翱翔上升气流(dynamicsoaring lift)数据。

基于来自所述细粒度天气模型的举升数据和来自传感器的举升数据以及其他天气数据的结合计算对飞行路线的调节。在一个示例中，还使用了众包数据(crowdsoucingdata)。这些计算可在所述飞行器、其他飞行器、地面站或其组合上执行。同样，还可从其他飞行器接收到对飞行路线的调节。基于已经计算得到的调节来调节所述飞行路线。在另一示例中，该飞行路线信息与其他飞行器共享。

附图说明

附图用于进一步示出各个实施例并且阐释根据本发明所有的各种原理和优点，其中，贯穿单独的视图，附图标记表示相同或功能相似的成分，并且附图与以下的详细说明均被引入并形成本说明书的一部分，其中：

图1是使用上升热气流的翱翔飞行器的示意图；

图2是使用山脊上升气流的翱翔飞行器的示意图；

图3是使用汇聚上升气流的翱翔飞行器的示意图；

图4是使用波升气流的翱翔飞行器的示意图；

图5是使用动态上升气流的翱翔飞行器的示意图；

图6是共享来自多个源的举升数据的三个飞行器的示意图；

图7是用于飞行路线处理器的主要数据输入源的示意图；

图8是来自多种源、位置和时间段的举升数据表；