[发明专利]在从无人飞行载具传送的无线电帧中广播地理定位信息

说明书

通过与地理定位服务通信并利用地理定位服务对无人飞行载具（UAV）进行地理定位，来确定UAV的当前地理定位，从而从UAV广播UAV的地理定位信息。然后，UAV使用第三代合作伙伴项目（3GPP）无线电协议、WiFi无线电协议、无线个域网协议和低功率广域网协议之一的无线电协议来准备包括标识UAV的当前地理定位的地理定位信息以及与UAV相关联的其它信息的无线电帧，并传送无线电帧以便广播UAV的当前地理定位。

相关申请的交叉引用

本申请主张2017年3月31日提交的美国临时申请号为62/480347的权益，该美国临时申请由此以引用的方式并入到本文。

技术领域

本公开涉及管理无人航空器系统的领域，并且更特别地，涉及广播来自空中无人飞行载具的地理定位（geolocation）信息以便将无人飞行载具的当前地理定位告知其它人。

背景技术

无人飞行载具（UAV）有时又称为无人机（Drone），它是无线电控制或自动化的航空器。通常，由用户在模拟无线电控制（RC）的信道上控制UAV，但是如今，可在航空器中利用自动驾驶软件（SW）来令所述航空器飞行到人类操作员的视线之外。自主UAV仍然需要到网络的连接性，以便对操作员而言召回或改变UAV正在执行的任务。通常，对于此类通信而言，UAV将配备有移动互联网接口（例如，3GPP无线电或WiFi）。当UAV自主飞行时，它们可能需要碰撞躲避SW来探测和躲避其它UAV，因为UAV无法依靠来自人类操作员的视觉援助。当前，在刚刚完成的NASA-FAA联合技术能力等级3（TCL3）下，仍不存在为感应和躲避研究组（thesense and avoid study group）所提出的解决方案。

此外，美国联邦航空管理局（FAA）和美国国家航空航天局（NASA）正在定义无人航空器系统交通管理（UTM）框架。这种系统为无人航空器系统（UAS）交通寻求有效率的管理结构。在这方面，UTM力求充当促进UAS在商业和娱乐环境两者的广泛使用的促成者，同时将对有人空中交通和部分周边设施的危险最小化。

为了满足上述目标，在UTM内操作的UAS服务供应商（USS）可会收到指示和约束的集合。指令和约束可能会布局受管理的空域的当前状态，并且可包括受限制的飞行区域或对UAS的其它限制。一旦接收到提出的UAS任务，USS便将协助确定任务是否得到授权以便继续进行，并且如果得到授权，那么可将飞行路径信息连同其它相关信息一起传送给UAS操作员以用于操作无人飞行载具（UAV）。

在航空中使用广播式自动相关监视（ADS-B）用来利用特高频（VHF）向其它航空器和空中交通管制地面站广播航空器位置。使用ADS-B的航空器首先从卫星导航系统确定它的位置，并且然后广播该信息。为了关于其它航空器的信息，航空器还侦听“ADS-B In”服务。

目前，UAV没有关于周围UAV的位置、高度、速度和航向（heading）的动态信息。尽管可对UAV采用ADS-B，但是对将UTM集成到用于商业航空的ADS-B系统仍存在安全性担忧。在大多数情况下，传统的航空器正占用与计划执行低高度任务的UAV不同的空域。UAV可配备有不同的无线电接口以进行通信，但是这些技术目前还没有提供方法来广播地理定位信息。任何集中式或应用程序接口（API）驱动的框架都是缓慢的，并且最有可能的是，将无法满足用于允许安全操作的严格的时延要求。任何集中式系统可能太缓慢，并且当在该集中式系统覆盖范围内存在许多UAV时将会具有放缩（scaling）的问题。

基于这些问题，不仅用于提供碰撞躲避，而且还用于为UAV操作提供可认知的空域，存在对于知道其它UAV所在的位置的需要。用于实现这一点的一种方式是：提供当UAV在飞行中时用于所述UAV广播它们的相应地理定位以及其它信息的方法。

发明内容