ES2616545T3 - Plan de vuelo de emergencia - Google Patents

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ES2616545T3
ES2616545T3 ES06112824.5T ES06112824T ES2616545T3 ES 2616545 T3 ES2616545 T3 ES 2616545T3 ES 06112824 T ES06112824 T ES 06112824T ES 2616545 T3 ES2616545 T3 ES 2616545T3
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cells
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Simone Duranti
Erik Petrini
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • G05D1/105Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft specially adapted for unpowered flight, e.g. glider, parachuting, forced landing

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Abstract

Un plan de viaje de emergencia que se puede utilizar para un vehículo provisto de un sistema de navegación caracterizado porque dicho plan de viaje comprende una matriz de punteros que comprende un número de celdas en la que cada celda de dicha matriz tiene una identificación única y cada celda corresponde a un área geográfica, y en la que cada celda de dicha matriz comprende una identificación de una celda que corresponde a un punto de encaminamiento siguiente en una ruta de emergencia

Description

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DESCRIPCION
Plan de vuelo de emergencia Campo de la invencion
La presente invencion se refiere al campo de la navegacion de veldculos. Mas espedficamente, se refiere a las rutas de terminacion de un vedculo, a ser utilizado en caso de una emergencia.
Antecedentes de la invencion
En el campo del diseno arquitectonico de los sistemas de avionica un vedculo no tripulado tactico o de combate se utiliza a menudo para el reconocimiento, exploracion del terreno o similares. Los vedculos no tripulados de todo tipo (incluyendo vedculos aereos, terrestres, navales y submarinos) necesitan una denomina Planificacion de Contingencias (CP), en la que CP se refiere a las medidas provisionales para recuperar el vedculo no tripulado tras una emergencia o interrupcion del sistema. La planificacion de contingencia se hace normalmente por el operario del vedculo fuera de lmea (es decir, antes de una mision) e incluye toda la informacion que necesita el vedculo, en caso de emergencias de cualquier tipo, para poder realizarlo de manera adecuada. La planificacion de contingencia cubre todos los grados de libertad (capacidades) del vedculo y normalmente es muy compleja.
Una situacion normal de emergencia es el fallo de los enlaces de datos de comunicacion. Cuando es asf, el operario no puede comunicarse con ningun otro vedculo. El vedculo tiene que tomar acciones de forma autonoma, es decir, decidir a donde ir, por lo general basandose en las instrucciones descritas en la planificacion de contingencia. Otras contingencias pueden derivar de un fallo que evita que el vedculo complete la mision y alcance el punto final de la mision previsto, por ejemplo, fallo del sistema de propulsion o similares. En este caso, el vedculo tiene que planificar su camino a ubicaciones alternativas donde puede cesar su funcionamiento o apagarse de forma segura. Este tipo de planes se puede por lo general configurar y cambiar por el operario del vedculo no tripulado si los enlaces de datos estan en funcionamiento y disponibles pero tienen que realizarse de forma autonoma si los enlaces de datos no estan en funcionamiento.
La planificacion de contingencia es una funcion cntica de seguridad que debe ser robusta, fiable, determinista y probable. En los vedculos donde la seguridad es un problema, la planificacion de contingencia tiene que implementarse con altos niveles de criticidad del software, tales como "Nivel A", en referencia al documento RTCA DO-178B. El documento RTCA DO-178B es un documento elaborado por la Comision Tecnica de Radio para la Aeronautica que define las directrices para el desarrollo del software de aviacion. Para mantener los costes de desarrollo en un nivel aceptable, la planificacion de contingencia se debe mantener a un nivel muy simple.
El documento US-A1 20040249519 divulga un sistema que evita la fuga incontrolada no intencional de un avion modelo de control por radio, proporcionando un sistema de control de vuelo programable automatizado basandose en la navegacion GPS. En caso de perdida de potencia del transmisor, el avion modelo se dirigina por componentes de UAV a un area segura predeterminada tal como de vuelta a la trayectoria de vuelo normal del piloto.
El resumen de la patente JP-A-2005-017.027 divulga un procedimiento para proporcionar un sistema de guiado de escape. Un dispositivo receptor recibe una solicitud de orientacion de escape y la informacion sobre la posicion actual de un telefono movil con funcionalidad GPS. Una base de datos de informacion sobre desastres y una base de datos de informacion cartografica almacenada en una base de datos se buscan basandose en la informacion de posicion para encontrar una ruta menos peligrosa a un area de escape cerca de la posicion.
El documento US-A1-2004/0193334 se relaciona con el control remoto de un vedculo aereo no tripulado, UAV. El mismo vuela de acuerdo con una ruta primaria y cuando ocurre una emergencia, el UAV se controla para volar en una ruta alternativa y si se detecta fallo de motor el UAV se controla para volar a un punto de la trayectoria en el que es seguro terminar el vuelo del UAV.
Las soluciones de la tecnica anterior, sin embargo siguen siendo bastante complejas y dependientes de la mision. Por tanto, existe la necesidad de un plan simple de cambio de ruta fiable que sea independiente de la mision.
El objeto general de la invencion es proporcionar un UAV que cuando dicho vedculo tenga que salir de una ruta planificada o de la ruta de la mision debido a ciertas contingencias de emergencia, el vedculo no tripulado sepa donde moverse a continuacion para concluir la mision de la forma mas segura. En resumen, un objeto principal de la invencion es proporcionar un plan de vuelo de emergencia que sea versatil, compacto y que no requiera mucha capacidad de calculo para su ejecucion. Un aspecto de este objeto es proporcionar un procedimiento para la navegacion de emergencia que no necesite de una gran cantidad de recursos de calculo durante la ejecucion del procedimiento.
Un aspecto ejemplar adicional de la presente divulgacion es poder planear con anterioridad diferentes rutas complicadas, teniendo en cuenta las zonas donde el UAV no pueda o no se le permita volar, etc.
Otro objeto es proporcionar un procedimiento que requiere ninguna, o un mmimo de comunicacion con el vedculo aereo no tripulado.
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Sumario de la invencion
La presente invencion se refiere a procedimientos y a un plan de viaje de emergencia definidos en las reivindicaciones independientes 1, 6, 10, 18 y 19.
La presente divulgacion se refiere a un plan de vuelo de emergencia que se puede utilizar en una aeronave provista de un sistema de navegacion en el que dicho plan de vuelo comprende una matriz de punteros que comprende un numero de celdas. Cada celda de dicha matriz tiene una identificacion unica y cada celda corresponde a un area geografica y cada celda de dicha matriz comprende una identificacion de una celda que corresponde a un punto de encaminamiento siguiente en una ruta de emergencia.
La presente invencion se refiere ademas a un procedimiento para la preparacion de un plan de vuelo de emergencia del tipo descrito anteriormente, que comprende las etapas de; dividir un mapa de dicha area geografica en una cuadncula que forma las celdas que forman una cuadncula; indicar la identificacion de cada celda; seleccionar los puntos de terminacion TP en dicha area de interes; y determinar los punteros de cada celda que apuntan a una celda utilizando la identificacion de indicacion para configurar la ruta de emergencia en la que todos los punteros forman dicha matriz de punteros.
La presente invencion divulga tambien un procedimiento para el control de vuelo de emergencia utilizando el plan de vuelo descrito anteriormente que comprende las etapas de recibir una indicacion de que un fallo se ha producido en la aeronave; determinar la posicion de la aeronave en dicha area geografica, en la que dicha area se divide en una cuadncula que forma las celdas en las que cada una se identifica mediante un ID de celda; determinar la ID de celda de la aeronave basandose en la posicion de la aeronave; recuperar desde dicha ID de celda de la aeronave un puntero a donde dirigir la aeronave a partir de dicha matriz de punteros que corresponde a la cuadncula de dicha area; y ejecutar la direccion del vehfculo no tripulado a la ID de celda que el puntero ha indicado.
La presente invencion divulga un plan de viaje de emergencia que se puede utilizar para un vehfculo provisto de un sistema de navegacion, dicho plan de viaje comprende una matriz de punteros que comprende un numero de celdas en la que cada celda de dicha matriz tiene una identificacion unica y cada celda corresponde a un area geografica, y en la que cada celda de dicha matriz comprende una identificacion de una celda que corresponde a un punto de encaminamiento siguiente en una ruta de emergencia.
Adicionalmente, la presente memoria divulga una estructura de datos que se puede utilizar como un plan de precaucion y como un plan de vuelo de emergencia a bordo de una aeronave donde dicha estructura de datos comprende un numero de registros, correspondiendo cada registro a un area geografica limitada, y abarcando los registros, en su conjunto, un area de interes para una aeronave que tiene una mision, cada registro capaz de contener datos representativos de una identificacion de un punto de encaminamiento siguiente en una ruta de emergencia.
La presente invencion proporciona un procedimiento independiente de la mision, en el que el mapa de un area de interes solo tiene que prepararse una vez. Este mapa se puede utilizar a continuacion para varias misiones que tienen lugar en el area de interes. El procedimiento permite la planificacion previa de las rutas complicadas donde obstaculos diffciles, tales como zonas de exclusion aerea y similares, se tienen en cuenta. El procedimiento solo requiere el uso de recursos de computo pesado para configurar la matriz y de manera concluyente el UAV no tiene que realizar una gran cantidad de trabajo computacional arduo durante el vuelo. Como se ha indicado anteriormente, la planificacion de contingencia cubre todos los grados de libertad del vehfculo, mientras que la invencion se refiere unicamente a la planificacion espacial (es decir, donde volar, navegar, deslizarse, etc.).
Breve descripcion de los dibujos
La invencion se describira con mas detalle a continuacion con referencia a un numero de realizaciones preferidas y a los dibujos adjuntos, de los que
las Figuras 1a-11 ilustran esquematicamente como se produce una matriz de acuerdo con la invencion; la Figura 2 muestra un diagrama de bloques de un procedimiento de acuerdo con una realizacion de la invencion; la Figura 3 ilustra esquematicamente un sistema de procesamiento de senal de acuerdo con una realizacion de la invencion;
la Figura 4 divulga esquematicamente una matriz de trayectoria de vuelo tridimensional producida de acuerdo con una realizacion de la presente invencion; y
la Figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de fabricacion de una matriz de acuerdo con una realizacion de la invencion.
Descripciones detalladas de las realizaciones de la invencion
Con referencia a las Figuras 1A-1, abarcado dentro del alcance de la presente invencion se presenta un procedimiento de construccion de una matriz de trayectoria de vuelo que incluye punteros que dirigen un vehfculo aereo no tripulado UAV a un punto de terminacion cuando se produce una emergencia, tales emergencias pueden ser fallo del motor, danos, fallo electrico o similares. El procedimiento se describe a continuacion con la ayuda de
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mapas intermedios y matrices de datos que son los resultados intermedios cuando se utiliza el procedimiento. Con referencia a continuacion a la Figura 1a, el procedimiento comienza inicialmente por un operario quien prepara una operacion de mision de vuelo con un vehfculo aereo no tripulado en el area de Linkoping. La Figura 1a muestra un mapa del area de interes.
Se debe entender que el mapa es per se no necesario para ejecutar la invencion sino meramente una ayuda para entender la correspondencia entre las celdas y el area geografica. Por lo tanto, el mapa se ha omitido de las Figuras 1c-1i. Si el mapa se omite, la capacidad de memoria del sistema de procesamiento del UAV se puede aumentar.
Con referencia a la Figura 1b, el mapa se divide en celdas; el mapa se divide en celdas mediante la aplicacion de una cuadncula de malla cuadrada en el mapa del area de interes. Sin embargo, la forma y el tamano de las celdas pueden ser cualquier forma y tamano. Una ventaja de utilizar celdas cuadradas es que un area se puede representar mediante un elemento de memoria unica, vease mas abajo. La cuadncula se utiliza para identificar cada celda. En la Figura 1c las celdas se identifican utilizando los indices de filas y columnas regulares (J4). En la Figura, las filas (110) se indican en orden numerico y las columnas se indican en orden alfabetico (AK). Sin embargo, cualquier tipo de indicacion de identificacion se puede utilizar para identificar una celda con tal de que la celda reciba una ID unica. Con referencia a la Figura 1d, el operario ha determinado y marcado en el mapa las celdas donde un UAV debe cesar su funcionamiento, es decir, precipitarse, aterrizar o similar, por lo que estas celdas son denominadas areas T de terminacion. Estas areas de terminacion se pueden elegir basandose en la vegetacion abierta, configuracion del terreno, escondidas de los alrededores, preferencias del operario o similares, otros ejemplos pueden ser areas donde los vuelos pueden cesar su funcionamiento sin danar a las personas o causar danos materiales intolerables. Ademas el operario determina cuales celdas seran las denominadas Zonas De Exclusion De Vuelo NFZ. Estas NFZ son areas que el vetuculo aereo no tripulado puede no ser capaz de volar o donde es peligroso volar. Tales areas incluyen lmeas electricas/telefonicas abiertas, areas abiertas, en general, cuando el vetuculo aereo no tripulado quiere permanecer invisible, edificios a traves de los que el UAV no puede pasar, terrenos donde el UAV no puede pasar o similares. El terreno puede ser incluso de mayor importancia cuando se utiliza la invencion en un vetuculo terrestre o en un vetuculo sumergido. Las NFZ se determinan por el operario y se marcan en la cuadncula del mapa. Se debe entender que la determinacion de las areas T y NFZ puede en otras realizaciones hacerse por calculo basando el procedimiento/calculo en la configuracion del terreno, asf como en los valores introducidos por los operarios. Haciendo referencia a la Figura 1e, las celdas T1 -T3 identificadas y las NFZ se hacen discretas para que coincidan con la representacion discreta del terreno, por ejemplo, una celda que se marca parcial o ligeramente como una NFZ esta totalmente indicada como NFZ. Sin embargo, un area T de terminacion solo se indica como una celda T si la celda se marca completamente como una celda de terminacion.
Dependiendo de la posicion del UAV cuando se produce el fallo, es posible planificar una ruta, es decir, una secuencia de celdas que se identifican por sus ID unicas, lo que lleva el UAV al area T de terminacion mas cercana. En la Figura 1f se muestra como las diferentes celdas apuntan a diferentes celdas/areas T1 -T3 de terminacion, por ejemplo la celda A1 apunta directamente a F4 debido al hecho de que ninguna NFZ se situa entre la celda A1 y el punto F4 de terminacion. Lo mismo se aplica para la celda F1 y la celda H10, celdas que apuntan directamente al area K7 de terminacion para indicar que el UAV debena cesar su funcionamiento durante un fallo de emergencia. La distancia entre las diferentes areas de terminacion debe ser lo suficientemente corta como para que el UAV pueda ser capaz de llegar a una de las areas de terminacion cuando se produce una anomalfa entre las areas de terminacion. Cuando se produce un fallo en la celda G8 por ejemplo, la celda G8 no puede apuntar directamente a un punto de terminacion debido a las NFZ entre el punto del fallo y el punto de terminacion, en lugar la celda G8 apunta a un punto de encaminamiento intermedio para evitar las nFz. En el ejemplo, la celda G8 apunta a la celda F8 que apunta al punto F5 de terminacion, en la Figura 1F tambien el ejemplo de C10 que apunta a C5 que apunta ademas al punto F5 de terminacion se ilustra. Estas trayectorias pueden, en una realizacion, producirse a mano, por ejemplo, un operario que selecciona los punteros o pueden, en otra realizacion, calcularse con una tecnica automatica de planificacion de trayectoria, no mostrada y probablemente se utiliza mejor cuando la cuadncula esta muy bien engranada y el mapa es bastante complejo en configuracion.
La determinacion de a cual punto T de terminacion debe apuntar celda se puede hacer utilizando un algoritmo de ruta mas cercano que trabaja de manera iterativa, por ejemplo, un punto T1 de terminacion se elige como punto de partida y las celdas adyacentes se calculan para apuntar dicho T1. Esta determinacion se realiza para todas las celdas de la cuadncula, no siendo una NFZ seleccionada, lo que da como resultado que todas las celdas, ya sea directamente o a traves de celdas intermedias, apunten a T1. Este procedimiento se ejecuta despues repetidamente para el siguiente punto T2 de terminacion y el resultado de este procedimiento se compara con el resultado del calculo ejecutado anteriormente y el puntero que apunta al punto de terminacion que genera el puntero con la ruta mas corta se determina que es el puntero de esa celda. En el ejemplo ilustrado, un calculo adicional que parte del punto T3 de terminacion se ejecuta y se compara con los resultados anteriores.
El objetivo principal de la invencion es asignar solo un punto diana para cada celda, en el que el punto diana puede ser un punto intermedio o un punto de terminacion. Los puntos de terminacion se indican a si mismos como un punto de terminacion. Como se divulga en la Figura 1g, los punteros de las diferentes celdas se han establecido con indices que identifican las celdas a las que el puntero esta senalando. En la Figura 1h, todas las celdas que son capaces de sobrevolar tienen un mdice que identifica un punto de encaminamiento siguiente en una ruta de emergencia. En la Figura 1i una ruta de emergencia se resalta desde la celda G9, en la que la ruta de terminacion
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contiene mdices que generan secuencialmente una ruta de terminacion, por ejemplo G-8-F8-F5. Cuando todas las celdas estan provistas de un cierto puntero, una matriz de punteros como se describe en la Figura 11 se configura y se puede utilizar en diferentes misiones de vuelo sobre el area divulgada en la Figura 1a.
Con referencia a la Figura 2, un vetuculo aereo no tripulado esta volando sobre un area de interes de acuerdo con una trayectoria predeterminada. De repente, un fallo de motor del UAV se produce y a partir de un sistema de posicionamiento del UAV, como el GPS, INS o similares, la latitud y la longitud del UAV de la situacion de emergencia se recibe y lee como se indica en 210. En la etapa 220, los datos de latitud y longitud se traducen en una ID de celda correspondiente a una celda de la matriz del plan de vuelo. En el ejemplo de la realizacion ilustrada en la Figura 2, la ID de celda se determina para ser G8. Lefdo desde una matriz de punteros del area de interes el puntero de la celda G8 apunta al punto F8 de encaminamiento, como se indica en la etapa 230. En la etapa 240, la lectura de los punteros de la matriz de punteros se repite hasta que un puntero apunta a un punto de terminacion que se puede calcular si el puntero esta apuntando a sf mismo. En la realizacion ilustrada, la celda F8 apunta ademas a F5 que se indica como punto de terminacion, ya que apunta a sf mismo. En la etapa 250, la secuencia o si es solo un mdice, se produce cuando la situacion de emergencia se produce en una celda que es un punto de terminacion, se traduce en instrucciones de vuelo en el sistema de control de vuelo del vetuculo. Esta traduccion se puede realizar de una manera normal tal como calculando un rumbo a seguir de la posicion actual, conocida a partir de la latitud y longitud del vetuculo en la situacion de emergencia como se ha indicado anteriormente, a la posicion de la celda apuntada, la latitud y la longitud del centro de dicha celda proporcionadas a partir de un mapa o similar. En conclusion, el sistema de control del UAV ejecuta y dirige el vetuculo para cesar su funcionamiento en el lugar F5 deseado indicado en 260.
Con referencia a continuacion a la Figura 3, un sistema 300 de procesamiento de senal de un UAV se divulga muy esquematicamente, sistema que incluye una unidad 330 de procesamiento central CPU y una unidad 340 de posicionamiento. La CPU incluye un sistema 310 de control de vuelo a bordo, un sistema 320 de control funcional y una unidad 350 de procesamiento de interfaz. El sistema 310 de control de vuelo a bordo contiene un subsistema 311 de control de la mision principal y un subsistema de control de emergencia. El subsistema 311 de control de la mision principal se adapta para controlar el vetuculo para viajar de acuerdo con una ruta primaria establecida por un operario y preferentemente almacenada en el subsistema 311. Por consiguiente, el subsistema 312 de control de emergencia se adapta para controlar el vetuculo para volar de acuerdo con una ruta de emergencia, sin embargo de acuerdo con los comandos recibidos de la unidad 350 de procesamiento de interfaz como se ha descrito anteriormente.
El sistema 320 de control funcional esta supervisando un conjunto de parametros de control de vuelo indicados en la Figura 3 como P1-Pn. Cuando estos parametros caen fuera de un intervalo aceptable, el sistema de supervision funcional determina que ha ocurrido un fallo, estos fallos pueden ser fallo de motor, problema electrico o similares. El sistema de supervision funcional establece una condicion de alarma importante y relevante. Cuando una condicion de alarma importante correspondiente se recibe en la unidad 350 de procesamiento de interfaz del sistema 320 de supervision funcional la unidad 350 de procesamiento de interfaz controla los datos de posicionamiento determinados en la unidad 340 de posicionamiento utilizando la tecnica de GPS, sistema de navegacion inercial o similares. La latitud y la longitud se reciben en la unidad 350 de procesamiento de interfaz y la ID de celda se calcula a partir de la latitud y la longitud del UAV. Una matriz de punteros que contiene punteros se almacena en la unidad de procesamiento de interfaz o en una memoria independiente de la CPU, a partir de la ID de celda que se ha calculado se puede proporcionar una ruta de terminacion utilizando la matriz de punteros como se ha descrito anteriormente. De lo que la matriz de punteros divulga los comandos de vuelo se transfieren al subsistema de control de emergencia para dirigir el UAV a un punto de terminacion predeterminado. Se debe entender que la matriz puede ser diferente debido a cual fallo sea reportado por el sistema 320 de control funcional. En una realizacion, una matriz se utiliza para el fallo de motor, mientras que cuando el fallo esta en el sistema electrico se utiliza, entonces, una matriz que apunta a los puntos de terminacion con mayores distancias de viaje. Estos son meramente ejemplos y la cantidad de matrices que se pueden almacenar en el sistema de senalizacion de control del UAV se limita unicamente a los requisitos de memoria.
Con referencia a la Figura 4, de acuerdo con otra realizacion, se divulga un procedimiento en el que el mapa se configura como un mapa de celdas tridimensional para implementar la altitud como un parametro de vuelo, tambien. Este mapa de celdas tridimensional tambien es muy util cuando el vetuculo no tripulado es un vetuculo terrestre, asf como un vehuculo sumergido bajo el agua. La invencion funciona como se ha descrito anteriormente, con la diferencia de que las celdas apuntan en la direccion de la profundidad, por tanto, esto resulta en una matriz tridimensional que es un poco mas compleja que la utilizada en el caso de dos dimensiones. Sin embargo, la invencion que utiliza la matriz tridimensional es per se no compleja y muy util para demostrar trayectorias o rutas de terminacion alternativas para el vehuculo no tripulado que esta en peligro.
Con referencia a continuacion a la Figura 5, se muestra una realizacion de la invencion de crear una matriz de trayectoria de terminacion de punteros y se indica generalmente con el numero 500. En la etapa 51, un area de interes, representada por un mapa o similar, se divide por una cuadncula para formar celdas del area de interes. Como se ha indicado anteriormente, la estructura de cuadncula puede ser bidimensional o tridimensional. En la etapa 520, las celdas que se han formado en la etapa 510 se identifican mediante la indicacion de una ID de cada celda, en el ejemplo anterior las celdas se indican con referencia a las columnas y filas pero cualquier forma de
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identificar las celdas en una cuadncula se puede emplear. En la etapa 530 de la realizacion ilustrada, un operario selecciona los puntos TP de terminacion basandose en las preferencias seleccionadas, tales como vegetacion abierta, configuracion del terreno, escondidos de los alrededores, no siendo un area poblada o similares. La seleccion de los TP se puede hacer manualmente o se calcula utilizando una serie de parametros tales como las preferencias seleccionadas mencionadas. En la etapa 540 el operario determina y marca las zonas de celdas o celdas individuales donde no se permite o desea el paso, movimiento, vuelo o similar de un veldculo no tripulado, una denominada Zona De Exclusion De Vuelo NFZ. La marca se puede basar en las areas pobladas, edificios, montanas o similares, en las que o bien no es posible pasar o donde no se quisiera dejar que el veldculo no tripulado se mueva a traves de las celdas. En la etapa 550 un puntero se determina para cada una de las celdas divididas, el puntero indica a donde se debe mover un vehfculo en la celda. El puntero apunta ya sea directamente a un punto TP de terminacion o a una celda intermedia para evitar las NFZ. Esto puede dar como resultado una trayectoria de terminacion que consiste en una pluralidad de celdas intermedias, una cadena de celdas, apuntando secuencialmente una a otra y que termina en un punto de terminacion. El puntero del ejemplo ilustrado en la Figura 1 es el mdice que indica la identificacion de la celda donde se mueve, tal como el mdice de la fila-columna o similares. Esto se hace para cada celda del mapa dividido. En la etapa 560, cuando se han procesado todas las celdas, una matriz de punteros se configura utilizando todos los punteros de cada celda como tambien se muestra en la Figura 1j.
En conclusion, una aplicacion posible de la presente invencion se refiere a la trayectoria de vuelo de emergencia con respecto a la posicion del UAV, de manera recurrente, como sigue;
El dominio de configuracion espacial del vehmulo, el cielo para un UAV, el mar para un sistema submarino y asf sucesivamente, se divide en celdas de dimensiones adecuadas. Las celdas pueden ser bidimensionales (columnas) o tridimensionales (cubos).
Cada celda se identifica por su ID, numero, sfmbolo unico o similares.
Cada celda tiene un puntero asociado que apunta a otra celda. Este puntero puede ser diferente a partir de cual emergencia se ha producido, por ejemplo, uno para "perdida de comunicacion", uno para "fallo de motor y similares". El puntero indica a cual celda se debe mover el vehmulo a continuacion.
Todos los punteros componen una matriz, bidimensional o tridimensional. Hay una matriz para cada caso de emergencia de interes. Las matrices contienen toda la informacion necesaria para manejar las contingencias. Las matrices se generan preferentemente fuera de lmea, antes de la mision, una sola vez para un area determinada. Ninguna accion espedfica para la mision es requerida por el operario.
Divulgada adicionalmente en la presente memoria, se proporciona una estructura de datos que se puede utilizar como un plan de precaucion y como un plan de vuelo de emergencia a bordo de una aeronave donde dicha estructura de datos comprende un numero de registros, correspondiendo cada registro a un area geografica limitada, y abarcando todos los registros un area de interes para una aeronave que tiene una mision, siendo cada registro capaz de almacenar datos representativos de una identificacion de un punto de encaminamiento siguiente en una ruta de emergencia. La ruta de emergencia termina en un registro correspondiente a un punto de terminacion y la ruta de emergencia comprende al menos un registro que corresponde a un punto de encaminamiento intermedio para evitar que la ruta de emergencia pase a traves de los registros que no son admisibles para ser sobrevolados.

Claims (17)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un plan de viaje de emergencia que se puede utilizar para un vehnculo provisto de un sistema de navegacion caracterizado porque dicho plan de viaje comprende una matriz de punteros que comprende un numero de celdas en la que cada celda de dicha matriz tiene una identificacion unica y cada celda corresponde a un area geografica, y en la que cada celda de dicha matriz comprende una identificacion de una celda que corresponde a un punto de encaminamiento siguiente en una ruta de emergencia.
  2. 2. Un plan de viaje de emergencia de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque la ruta de emergencia termina en una celda correspondiente a un punto de terminacion.
  3. 3. Un plan de viaje de emergencia de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado porque la ruta de emergencia comprende al menos una celda que corresponde a un punto de encaminamiento intermedio para evitar que la ruta de emergencia pase a traves de las celdas en las que no se permite el movimiento a traves de las mismas.
  4. 4. Un plan de viaje de emergencia de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque la matriz de punteros es de estructura bidimensional.
  5. 5. Un plan de viaje de emergencia de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque la matriz de punteros es de estructura tridimensional.
  6. 6. Un procedimiento para la preparacion de un plan de viaje de emergencia del tipo descrito en la reivindicacion 1 que comprende las etapas de;
    a. dividir un mapa de dicha area geografica en una cuadncula (510) que forma celdas;
    b. indicar la identificacion de cada celda (520);
    c. seleccionar puntos TP de terminacion en dicha area de interes (530); y
    d. determinar los punteros de cada celda que apuntan a una celda utilizando la identificacion de indicacion para establecer la ruta de emergencia en la que todos los punteros forman dicha matriz (560) de punteros.
  7. 7. Un procedimiento de preparacion de un plan de viaje de emergencia de acuerdo con la reivindicacion 6, que comprende ademas la etapa de;
    c. ii) seleccionar y marcar las celdas en las que no se permite o no se puede mover el vehfculo a traves de las mismas.
  8. 8. Un procedimiento de preparacion de un plan de viaje de emergencia de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que la etapa de determinacion de punteros incluye ademas la etapa de evitar apuntar a una celda que podna hacer que el vehfculo se mueva a traves de las celdas que estan marcadas como inadmisibles o incapaces de moverse a su traves.
  9. 9. Un procedimiento de preparacion de un plan de viaje de emergencia de acuerdo con las reivindicaciones 6-8, en el que la etapa de determinacion de punteros incluye que el puntero apunte directamente a un punto de terminacion.
  10. 10. Un procedimiento de control de vuelo de emergencia utilizando el plan de viaje de la reivindicacion 1 que comprende las etapas de
    a. recibir una indicacion de que ha ocurrido un fallo en el vehfculo;
    b. determinar la posicion del vehfculo en dicha area geografica, en la que dicha area se divide en una cuadncula que forma las celdas en las que cada una se identifica mediante una ID de celda;
    c. determinar la ID de celda del vehfculo basandose en la posicion del vehfculo;
    d. recuperar desde dicha ID de celda del vehfculo un puntero a donde dirigir el vehfculo a partir de dicha matriz de punteros que corresponde a la cuadncula de dicha area; y
    e. ejecutar la direccion del vehfculo no tripulado a la ID de celda que el puntero ha indicado.
  11. 11. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que la etapa de comparar la ID de celda para recibir un puntero, el puntero comprende una cadena de ID de celdas que forman la ruta de emergencia.
  12. 12. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 11, en el que la etapa de ejecutar la direccion del vehfculo comprende dirigir el vehfculo de acuerdo con la cadena de ID de celdas secuencialmente.
  13. 13. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10-12, en el que el procedimiento comprende ademas; cesar el funcionamiento del vehfculo cuando el vehfculo ha llegado a la celda que es un punto de terminacion.
  14. 14. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10-13, en el que la matriz de punteros esta configurada de antemano y basa sus punteros en el area geografica y en el que los punteros apuntan ya sea a un punto de terminacion o a un punto intermedio.
  15. 15. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 10-14, en el que antes de la etapa de comparacion se realiza una etapa de seleccion en la que una matriz de punteros se selecciona basandose en las indicaciones de cual fallo ha ocurrido en el vehnculo no tripulado.
  16. 16. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 10-15, en el que la estructura de cuadncula del area de 5 interes es bidimensional.
  17. 17. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 10-15, en el que la estructura de cuadncula del area de interes es tridimensional.
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