[发明专利]用于无人飞行器的避碰系统及方法

权利要求书

1.一种用于在飞行器中提供碰撞保护的方法，所述方法包括：

从位于所述飞行器上并且与处理器可操作地耦合的传感器接收传感器输入，其中所述传感器被配置为识别视场内的障碍物；

从飞行员接收飞行员命令流；

至少部分地基于所述传感器输入识别所述视场内的障碍物；

从所述障碍物位于的所述视场内的多个区域中确定区域，其中至少部分地基于所述传感器输入确定所述区域；

设置依据确定步骤中所确定的所述区域而变化的控制输入；

将所述控制输入输入到比例微分控制器即PD控制器以生成控制数据；

经由所述处理器生成依据所述控制数据而变化的控制命令流；以及

经由所述处理器将所述控制命令流与所述飞行员命令流进行比较，以确定来自所述飞行员的所述飞行员命令流是否安全。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，当确定来自所述飞行员的所述飞行员命令流是不安全的时，将所述控制命令流传送到所述飞行器的飞行控制器以代替所述飞行员命令流。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，当确定来自所述飞行员的所述飞行员命令流是安全的时，将所述飞行员命令流传送到所述飞行器的飞行控制器。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传感器输入包括范围速率估计值或范围估计值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述飞行员命令流来自人类飞行员。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述飞行员命令流来自自动驾驶仪。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个区域包括第一区域、第二区域和第三区域。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一区域被定义为传感器最大范围和第一阈值之间的区域。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第二区域被定义为第一阈值和第二阈值之间的区域。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第三区域被定义为第二阈值与所述飞行器之间的区域。

11.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述飞行员命令流能够被所述处理器解释为试图(1)减小所述飞行器与所述障碍物之间的范围或(2)将飞行器速率增加到由所述控制数据设置的速率限制以上，则确定飞行员命令流是不安全的。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括从所述飞行员接收飞行员超控命令的步骤，其中所述飞行员超控命令超控所述控制命令流。

13.一种用于在飞行器中提供碰撞保护的导航系统，所述导航系统包括：

传感器，其被配置为耦合到所述飞行器并识别视场内的障碍物；

处理器，其与所述传感器和存储器装置可操作地耦合，其中，所述处理器被配置为从飞行员接收飞行员命令流，其中，所述处理器还被配置为：

至少部分地基于来自所述传感器的传感器输入来识别所述视场内的障碍物；

从所述障碍物位于的所述视场内的多个区域中确定区域，其中至少部分地基于所述传感器输入确定所述区域；

设置依据确定步骤中所确定的所述区域而变化的控制输入；

将所述控制输入输入到比例微分控制器即PD控制器以生成控制数据；

经由所述处理器，生成依据所述控制数据而变化的控制命令流；以及

经由所述处理器将所述控制命令流与所述飞行员命令流进行比较，以确定来自所述飞行员的所述飞行员命令流是否安全。

14.根据权利要求13所述的导航系统，其中，当确定来自所述飞行员的所述飞行员命令流是不安全的时，将所述控制命令流传送到所述飞行器的飞行控制器以代替所述飞行员命令流。