[发明专利]空中运载器导航系统

说明书

本申请公开空中运载器导航系统。在一个示例中，一种在环境中操作多个空中运载器的方法，其包括在沿着第一飞行路径导航的第一空中运载器的第一命令模块处接收来自第一空中运载器上的一个或多个传感器的传感器数据。该传感器数据反映环境的一个或多个特征。该方法进一步包括经由第一命令模块，至少部分地基于传感器数据，确定第二空中运载器从预定编队到不同编队的改变，其中该预定编队和不同编队是相对于第一空中运载器的。该方法还包括：经由第一命令模块生成控制信号，该控制信号反映从预定编队到不同编队的改变；以及将控制信号从第一空中运载器发送至第二空中运载器。

技术领域

本公开针对一种用于控制无人空中运载器和可选载人空中运载器的系统、方法和通信系统。

背景技术

空中运载器可以用于例如军事操作或民用操作的多种操作。在某些操作中，使用无人空中运载器可能比仅依靠使用载人空中运载器更安全、更高效。例如，人道主义救济操作、救援操作、货物交付等可能在危险的野外条件下和/或以最少的基础设施完成，从而使与载人操作有关的人员面临受伤的风险。由于无人空中运载器不需要专门的飞行员来完成操作，因此利用无人空中运载器用于此类任务有助于降低人员受伤的风险。例如，一些无人空中运载器被配置为自主感应并应对危险和不可预测的环境。此外，无人空中运载器的使用可以通过允许人员专注于除空中任务以外(或除了空中任务之外)的操作来提高一个或多个操作的效率。在没有人类操作人员的直接控制的情况下，将无人运载器引入到操作中需要安全的、适应的和可感知的控制逻辑和通信模型。在设计可靠的通信网络和控制方案以执行空中运载器的自主或半自主操作中，期望谨慎的方法。

发明内容

本公开提供一种用于控制无人空中运载器和可选载人空中运载器的系统、方法和通信系统。

根据第一方面，一种在环境中操作多个空中运载器的方法包括：在沿着第一飞行路径导航的第一空中运载器的第一命令模块处，接收来自第一空中运载器上的一个或多个传感器的传感器数据，其中传感器数据反映环境的一个或多个特征；经由第一命令模块，至少部分地基于传感器数据，确定第二空中运载器从预定编队到不同编队的改变，其中预定编队和不同编队是相对于第一空中运载器的；经由第一命令模块生成控制信号，该控制信号反映从预定编队到不同编队的改变；以及将控制信号从第一空中运载器发送至第二空中运载器。

在某些方面，该方法进一步包括以下步骤：经由第一命令模块或任务管理器，确定用于第二空中运载器的第二飞行路径，其反映从预定编队到不同编队的改变，其中控制信号反映用于第二空中运载器的第二飞行路径。

在某些方面，该方法进一步包括以下步骤：在第一命令模块处，接收来自第二空中运载器的反馈；并且经由第一命令模块，至少部分地基于反馈，确定用于第二空中运载器的更新的飞行路径，以改变为不同编队。

在某些方面，该方法进一步包括以下步骤：经由第二空中运载器的第二命令模块调动(maneuver)第二空中运载器以沿着第二飞行路径导航。

在某些方面，控制信号包括第一飞行命令，以使第二空中运载器从与预定编队相关联的飞行路径转向并遵循第二飞行路径，该方法进一步包括以下步骤：经由第二空中运载器的第二命令模块调动第二空中运载器以沿着第二飞行路径导航；以及经由第二命令模块并且从第一命令模块接收第二飞行命令，以将第二空中运载器从第二飞行路径返回到与预定编队相关联的飞行路径。

在某些方面，该方法进一步包括以下步骤：经由第二命令模块接收警报信号；经由第二命令模块启动分散模式飞行路径，其中分散模式飞行路径不同于第二飞行路径；经由第二空中运载器的第二命令模块调动第二空中运载器以沿着分散模式飞行路径导航；以及经由第二命令模块接收终止警报，其中终止警报使第二命令模块指导第二空中运载器返回第二飞行路径。

在某些方面，该方法进一步包括以下步骤：经由第二命令模块并且从第一命令模块接收指示接近第二飞行路径的一个或多个区域的区域数据；并且经由第二命令模块调动第二空中运载器以至少部分地基于区域数据进入一个或多个区域。