[发明专利]针对具有可展开降落伞的飞行器的损害减轻

说明书

在一个实施方式中，损害减轻设备包括损害减轻飞行器，该损害减轻飞行器具有用于检测飞行相关特性的传感器，并具有用于在确定飞行故障之后命令降落伞展开设备和升力产生器停用单元的启用的通信单元。在一个实施方式中，飞行器在检测到故障之后向无人机交通管理系统(UTM)站传输危急故障警报信号，并且UTM站向被预测为在出故障的飞行器的下降路径附近的相邻飞行器传输警告信号以避免与出故障的飞行器碰撞。该损害减轻设备便于损害减轻操作的执行。

技术领域

本发明涉及无人飞行器(UAV)领域。更特别地，本发明涉及UAV以及协作系统，该协作系统构造成在遭受故障时减轻对旁观者和邻近UAV的损害。

背景技术

近年来，在低空空域——例如低于150m——中使用UAV来执行各种民用任务比如货物的递送、农业监测和救援操作已经显著增加。尽管每个UAV被引导沿着唯一的飞行路径以避免与相邻UAV碰撞，但是当UAV经历导致该UAV突然从其飞行路径转向的意外故障时，没有做出措施来减轻对旁观者和相邻UAV的损害。

根据现有技术方法的降落伞的展开涉及若干步骤，所述若干步骤包括触发动作和被动充气过程，其中，该触发动作由操作者或用户启动并且使降落伞伞篷从储存降落伞伞篷的隔室纵向抽出，该被动充气过程的特征在于环境空气流入伞篷中，这使伞篷膨胀直到实现期望的伞篷直径为止。伞篷膨胀通常受到伞篷织物的结构张力和惯性的抵抗，需要至少5秒的量级才能完全膨胀。这样的延迟对应于数十米的显著降落。

期望提供可以快速展开降落伞的设备。

在诸如EP336910、US4,257,568、US5,516,903和CN101767651中已知了一些用于快速展开降落伞的现有技术设备。然而，完全展开这种现有技术设备直到伞篷充分充气和膨胀所需的时间是过多的，这就排除了其用于从建筑物的相对较低的楼层进行跳伞的用途。此外，现有技术设备要么沉重、展开复杂，要么昂贵，因此不适合在灾难性事件期间大规模使用。

本发明的目的是提供一种用于在飞行中的给定UAV在经历意外故障之后从其飞行路径转向时减轻对相邻UAV的损害的装置。

本发明的另一目的是提供一种用于在飞行中的给定UAV在经历意外故障之后从其飞行路径转向时减轻对旁观者的损害的装置。

本发明的另一目的是提供一种用于以比现有技术方法可实现的速率显著更快的速率来将降落伞或其他织物展开的设备和方法。

本发明的又一目的是提供一种用于快速且可靠地展开降落伞或其他织物的设备，该设备轻、结构简单且廉价。

随着描述的进行，本发明的其他目的和优点将变得明显。

发明内容

提供了一种损害减轻飞行器，该损害减轻飞行器包括：飞行器机身，飞行器机身构造有至少一个升力产生器比如旋翼；降落伞展开设备，降落伞展开设备能够与未展开的降落伞相互作用，未展开的降落伞保持在附接至所述飞行器机身的腔室中；所述至少一个旋翼的驱动装置的控制器；旋翼停用单元，该旋翼停用单元与所述控制器电通信；一个或多个安装于飞行器的传感器，所述一个或多个安装于飞行器的传感器配置成检测所述飞行器的飞行相关特性；以及通信单元，通信单元与所述降落伞展开设备和驱动装置的所述控制器电通信，所述通信单元包括故障检测单元，故障检测单元响应于所检测到的飞行相关特性来确定所述所检测到的飞行相关特性何时指示飞行故障，其中，所述通信单元能够操作成在确定飞行故障之后命令启用所述降落伞展开设备和所述旋翼停用单元，并且其中，由所述旋翼停用单元停用至少一个旋翼中的每个旋翼确保了由所述降落伞展开设备所膨胀的降落伞将不会与旋转的旋翼关联叶片缠结。