BR102017025817A2

BR102017025817A2 - METHOD FOR ESTABLISHING A FLIGHT PATTERN ADJACENT TO A TARGET FOR A FOLLOWING VEHICLE

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Publication number: BR102017025817A2
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Publication date: 2018-08-21

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(54) Título: MÉTODO PARA ESTABELECER UM PADRÃO DE VOO ADJACENTE A UM ALVO PARA UM VEÍCULO SEGUIR (51) Int. CL: G05D 1/10; G08G 5/00 (30) Prioridade Unionista: 16/12/2016 US 15/381,342 (73) Titular(es): INSITU, INC.(54) Title: METHOD FOR SETTING A FLIGHT PATTERN ADJACENT TO A TARGET FOR A VEHICLE TO FOLLOW (51) Int. CL: G05D 1/10; G08G 5/00 (30) Unionist Priority: 12/16/2016 US 15 / 381,342 (73) Holder (s): INSITU, INC.

(72) Inventor(es): ROLF RYSDYK (85) Data do Início da Fase Nacional:(72) Inventor (s): ROLF RYSDYK (85) National Phase Start Date:

30/11/2017 (57) Resumo: MÉTODO PARA ESTABELECER UM PADRÃO DE VOO ADJACENTE A UM ALVO PARA UM VEÍCULO SEGUIR. Trata-se de um método exemplificativo para estabelecer um padrão de voo adjacente a um alvo para um veículo aéreo seguir, que inclui determinar uma distância de afastamento para o alvo. A distância de afastamento indica uma distância a partir do alvo em um ponto ao longo do padrão de voo. O método exemplificativo também inclui gerar o padrão de voo em uma forma de uma transformação conchoidal de uma lemniscata com base na distância de afastamento.11/30/2017 (57) Abstract: METHOD TO ESTABLISH A FLIGHT PATTERN ADJACENT TO A TARGET FOR A VEHICLE TO FOLLOW. This is an exemplary method for establishing a flight pattern adjacent to a target for an air vehicle to follow, which includes determining a clearance distance to the target. The clearance distance indicates a distance from the target at a point along the flight pattern. The example method also includes generating the flight pattern in the form of a conchoidal transformation of a lemniscate based on the distance away.

1/33 “MÉTODO PARA ESTABELECER UM PADRÃO DE VOO ADJACENTE A UM ALVO PARA UM VEÍCULO SEGUIR”1/33 “METHOD FOR SETTING A FLIGHT PATTERN ADJACENT TO A TARGET FOR A VEHICLE TO FOLLOW”

CAMPO [001] A presente descrição refere-se, em geral, a sistemas e métodos para estabelecer um padrão de voo adjacente a um alvo para um veículo seguir, e, mais particularmente, a, métodos para determinar um afastamento de voo padrão para um veículo aéreo, por exemplo.FIELD [001] The present description relates, in general, to systems and methods for establishing a flight pattern adjacent to a target for a vehicle to follow, and, more particularly, methods for determining a standard flight distance for a aerial vehicle, for example.

FUNDAMENTOS [002] Sistemas de orientação, navegação e controle (GNC) para veículos aéreos (AV) incluem aviônica no AV e sistemas de suporte em terra associados. A orientação do AV é frequentemente controlada por fatores que acomodam a carga útil do AV, e quaisquer tarefas de coleta de informações do AV. Para algumas tarefas, pode ser útil que o AV mantenha um padrão de afastamento ou outro padrão que seja em relação a um alvo. Isso pode ser para acomodar quabdade de imagem de carga útil, tal como permitir que câmeras no AV obtenham imagens de alta qualidade a partir de uma perspectiva desejada.FUNDAMENTALS [002] Guidance, navigation and control (GNC) systems for aerial vehicles (AV) include AV avionics and associated ground support systems. AV orientation is often controlled by factors that accommodate the AV payload, and any AV information collection tasks. For some tasks, it may be useful for the AV to maintain a spacing pattern or another pattern that is relative to a target. This can be to accommodate the payload image quality, such as allowing cameras in the AV to obtain high quality images from a desired perspective.

[003] Incertezas e falhas potenciais em algoritmos de orientação e navegação podem provocar problemas para manter o posicionamento do AV no padrão. Além disso, os métodos para determinar uma posição e velocidade do alvo (ou posição e velocidade relativas em relação ao AV) são com base nas informações de posicionamento de AV, e, portanto, informações de posição precisas podem ser necessárias.[003] Uncertainties and potential failures in guidance and navigation algorithms can cause problems to maintain the positioning of the AV in the pattern. In addition, methods for determining a target's position and speed (or relative position and speed relative to AV) are based on AV positioning information, and therefore, accurate position information may be required.

[004] Os dados em tempo real de uma posição e velocidade do alvo, e o conhecimento com precisão da posição e velocidade do AV são necessários para determinar um padrão para o AV seguir de modo que o alvo permaneça em visualização constante do AV. Os padrões de afastamento existentes para veículos aéreos de asa fixa, ou quaisquer veículos que são incapazes ou ineficazes em pairar ou manter posição, frequentemente são[004] Real-time data of a target's position and speed, and accurate knowledge of the AV's position and speed are needed to determine a pattern for the AV to follow so that the target remains in constant AV view. Existing clearance standards for fixed-wing aerial vehicles, or any vehicles that are unable or ineffective to hover or maintain position, are often

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2/33 difíceis para adaptar a condições mutáveis devido a parâmetros préestabelecidos, e mudar a quantidade de exposição do alvo para cobertura de carga útil pode ser difícil. O que é necessário é um método de determinação de padrão previsível e consistente para o AV a seguir, em relação ao alvo, o qual também pode ser atuabzado conforme a posição do alvo é atuabzada.2/33 difficult to adapt to changing conditions due to pre-set parameters, and changing the amount of target exposure to payload coverage can be difficult. What is needed is a method of determining a predictable and consistent pattern for the following AV, in relation to the target, which can also be performed as the target's position is performed.

SUMÁRIO [005] Em um exemplo, um método para estabelecer um padrão de voo adjacente a um alvo para um veículo aéreo seguir é descrito. O método compreende determinar uma distância de afastamento para o alvo, e a distância de afastamento indica uma distância a partir do alvo em um ponto ao longo do padrão de voo. O método também compreende gerar o padrão de voo em uma forma de uma transformação conchoidal de uma lemniscata com base na distância de afastamento.SUMMARY [005] In one example, a method for establishing a flight pattern adjacent to a target for an air vehicle to follow is described. The method comprises determining a distance away from the target, and the distance away indicates a distance from the target at a point along the flight pattern. The method also comprises generating the flight pattern in the form of a conchoidal transformation of a lemniscate based on the distance away.

[006] Em outro exemplo, é descrita uma mídia de armazenamento legível por computador não transitória que tem armazenadas nas mesmas instruções que, quando executadas por um sistema que tem um ou mais processadores, fazem com que o sistema reabze funções de estabelecer um padrão de voo adjacente a um alvo para um veículo aéreo seguir. As funções compreendem determinar uma distância de afastamento para o alvo, e a distância de afastamento indica uma distância a partir do alvo em um ponto ao longo do padrão de voo. As funções também compreendem gerar o padrão de voo em uma forma de uma transformação conchoidal de uma lemniscata com base na distância de afastamento.[006] In another example, a non-transitory computer-readable storage medium is described that has stored in the same instructions that, when executed by a system that has one or more processors, cause the system to re-function to establish a pattern of flight adjacent to a target for an air vehicle to follow. The functions comprise determining a distance away from the target, and the distance away indicates a distance from the target at a point along the flight pattern. The functions also include generating the flight pattern in the form of a conchoidal transformation of a lemniscate based on the distance away.

[007] Em ainda outro exemplo, é descrito um dispositivo de computação. O dispositivo de computação compreende uma interface de comunicação para receber uma distância de afastamento para um alvo, e a distância de afastamento indica uma distância a partir do alvo em um ponto ao longo de um padrão de voo adjacente ao alvo para um veículo aéreo seguir. O dispositivo de computação também compreende um ou mais processadores[007] In yet another example, a computing device is described. The computing device comprises a communication interface for receiving a clearance distance for a target, and the clearance distance indicates a distance from the target at a point along a flight pattern adjacent to the target for an air vehicle to follow. The computing device also comprises one or more processors

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3/33 para executar instruções armazenadas em armazenamento de dados para gerar o padrão de voo em uma forma de uma transformação conchoidal de uma lemniscata com base na distância de afastamento.3/33 to execute instructions stored in data storage to generate the flight pattern in the form of a conchoidal transformation of a lemniscate based on the distance away.

[008] Os aspectos, funções e vantagens que foram discutidos podem ser alcançados independentemente em várias modalidades ou podem ser combinados em ainda outras modalidades cujos detalhes adicionais podem ser vistos em referência à descrição a seguir e desenhos.[008] The aspects, functions and advantages that have been discussed can be achieved independently in several modalities or can be combined in still other modalities whose additional details can be seen in reference to the following description and drawings.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [009] Os aspectos inovadores que se acredita que sejam característicos das modalidades ilustrativas são apresentados nas reivindicações anexas. As modalidades ilustrativas, no entanto, bem como um modo de uso preferencial, objetivos adicionais e descrições dos mesmos, serão mais bem compreendidos por referência à descrição detalhada a seguir de uma modalidade ilustrativa da presente descrição quando lida em conjunto com os desenhos anexos, em que:BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES [009] The innovative aspects that are believed to be characteristic of the illustrative modalities are presented in the attached claims. The illustrative modalities, however, as well as a preferred mode of use, additional objectives and descriptions thereof, will be better understood by reference to the detailed description below of an illustrative modality of the present description when read in conjunction with the attached drawings, in what:

a Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema, de acordo com uma modalidade exemplificativa.Figure 1 is a block diagram of a system, according to an exemplary embodiment.

[0010] A Figura 2 ilustra um sistema exemplificativo que inclui múltiplos veículos, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0010] Figure 2 illustrates an exemplary system that includes multiple vehicles, according to an exemplary modality.

[0011] A Figura 3 ilustra padrões de voo exemplificativos para o(s) veículo(s) seguir ao longo de um sistema de coordenadas x-y, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0011] Figure 3 illustrates exemplary flight patterns for the vehicle (s) to follow along an x-y coordinate system, according to an exemplary modality.

[0012] A Figura 4 ilustra uma determinação exemplificativa do padrão de voo, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0012] Figure 4 illustrates an exemplary determination of the flight pattern, according to an exemplary modality.

[0013] A Figura 5 ilustra uma trajetória de abordagem exemplificativa para o(s) veículo(s) na direção e ao longo do padrão de voo, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0013] Figure 5 illustrates an exemplary approach trajectory for the vehicle (s) in the direction and along the flight pattern, according to an exemplary mode.

[0014] A Figura 6 ilustra uma trajetória de abordagem exemplificativa para o(s) veículo(s) na direção e ao longo do padrão de voo com uma zona de[0014] Figure 6 illustrates an exemplary approach path for the vehicle (s) in the direction and along the flight pattern with a zone of

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4/33 exclusão aérea, de acordo com uma modalidade exemplificativa.4/33 air exclusion, according to an exemplary modality.

[0015] A Figura 7 ilustra outra trajetória de abordagem exemplificativa para o(s) veículo(s) na direção e ao longo do padrão de voo com uma zona de exclusão aérea, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0015] Figure 7 illustrates another trajectory of exemplary approach for the vehicle (s) in the direction and along the flight pattern with an air exclusion zone, according to an exemplary modality.

[0016] A Figura 8 é um fluxograma exemplificativo para uma sequência de GNC exemplificativa para o padrão de voo, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0016] Figure 8 is an exemplary flowchart for an exemplary GNC sequence for the flight pattern, according to an exemplary modality.

[0017] A Figura 9 é um fluxograma exemplificativo para limites de dinâmica e carga útil associados ao padrão de voo, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0017] Figure 9 is an exemplary flowchart for limits of dynamics and payload associated with the flight pattern, according to an exemplary modality.

[0018] A Figura 10 é um fluxograma exemplificativo para otimização do padrão de voo, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0018] Figure 10 is an exemplary flowchart for optimizing the flight pattern, according to an exemplary modality.

[0019] A Figura 11 mostra um fluxograma de um método exemplificativo para estabelecer o padrão de voo adjacente ao alvo para o(s) veículo(s) aéreo seguir, de acordo com uma modalidade exemplificativa. [0020] A Figura 12 mostra um fluxograma de um método exemplificativo para uso com o método mostrado na Figura 11, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0019] Figure 11 shows a flowchart of an exemplary method to establish the flight pattern adjacent to the target for the air vehicle (s) to follow, according to an exemplary modality. [0020] Figure 12 shows a flowchart of an exemplary method for use with the method shown in Figure 11, according to an exemplary modality.

[0021] A Figura 13 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método mostrado na Figura 11, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0021] Figure 13 shows a flow chart of another exemplary method for use with the method shown in Figure 11, according to an exemplary modality.

[0022] A Figura 14 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método mostrado na Figura 11, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0022] Figure 14 shows a flow chart of another exemplary method for use with the method shown in Figure 11, according to an exemplary modality.

[0023] A Figura 15 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método mostrado na Figura 11, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0023] Figure 15 shows a flow chart of another exemplary method for use with the method shown in Figure 11, according to an exemplary modality.

[0024] A Figura 16 mostra um fluxograma de outro método[0024] Figure 16 shows a flow chart of another method

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5/33 exemplificativo para uso com o método mostrado na Figura 11, de acordo com uma modalidade exemplificativa.5/33 exemplary for use with the method shown in Figure 11, according to an exemplary modality.

[0025] A Figura 17 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método mostrado na Figura 11, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0025] Figure 17 shows a flow chart of another exemplary method for use with the method shown in Figure 11, according to an exemplary modality.

[0026] A Figura 18 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método mostrado na Figura 11, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0026] Figure 18 shows a flow chart of another exemplary method for use with the method shown in Figure 11, according to an exemplary modality.

[0027] A Figura 19 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método mostrado na Figura 11, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0027] Figure 19 shows a flow chart of another exemplary method for use with the method shown in Figure 11, according to an exemplary modality.

[0028] A Figura 20 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método mostrado na Figura 11, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0028] Figure 20 shows a flow chart of another exemplary method for use with the method shown in Figure 11, according to an exemplary modality.

[0029] A Figura 21 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método mostrado na Figura 11, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0029] Figure 21 shows a flow chart of another exemplary method for use with the method shown in Figure 11, according to an exemplary modality.

[0030] A Figura 22 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método mostrado na Figura 11, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0030] Figure 22 shows a flowchart of another exemplary method for use with the method shown in Figure 11, according to an exemplary modality.

[0031] A Figura 23 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método mostrado na Figura 11, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0031] Figure 23 shows a flow chart of another exemplary method for use with the method shown in Figure 11, according to an exemplary modality.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0032] As modalidades descritas serão agora descritas mais plenamente doravante em referência aos desenhos anexos, em que algumas, porém, não todas, das modalidades descritas são mostradas. De fato, diversas modalidades diferentes podem ser descritas e não devem ser interpretadas como limitadas às modalidades apresentadas no presente documento. Em vezDETAILED DESCRIPTION [0032] The described modalities will now be described more fully hereinafter with reference to the attached drawings, in which some, but not all, of the described modalities are shown. In fact, several different modalities can be described and should not be interpreted as limited to the modalities presented in this document. Instead

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6/33 disso, essas modalidades são descritas para que essa descrição seja minuciosa e completa e transmita completamente o escopo da descrição para pessoas versadas na técnica.6/33 In addition, these modalities are described so that this description is meticulous and complete and conveys the scope of the description completely to people skilled in the art.

[0033] A coleta de informações de alvos ou localizações de alvo ou a observação de um ponto de referência (isto é, coletar informações para navegação, tal como a localização relativa de um veículo para o ponto de referência) pode ser realizada por veículos que executam uma manobra de observação proximal ao alvo ou ponto de referência. A exposição e qualidade de imagem do alvo podem afetar a qualidade de informações. Portanto, é desejável guiar veículos para acomodar a carga útil e tarefas de coleta de informações. Para algumas tarefas, é útil ter o veículo mantendo um padrão de afastamento. Essa pode ser para acomodar qualidade de imagem de carga útil, por exemplo. Afastamento implica que o veículo não sobrevoe ou circule o alvo ou ponto de referência. Exemplos incluem permanecer a favor do vento de um alvo para reduzir ruído de veículo característico ou permitir biodetecção, permanecer em direção ao sol de um alvo para melhor exposição de imagem, e permanecer contra o vento do alvo em ambientes empoeirados ou enfumaçados.[0033] The collection of information from targets or target locations or the observation of a reference point (that is, collecting information for navigation, such as the relative location of a vehicle to the reference point) can be performed by vehicles that perform an observation maneuver proximal to the target or reference point. The target's exposure and image quality can affect the quality of information. Therefore, it is desirable to guide vehicles to accommodate payload and information gathering tasks. For some tasks, it is useful to have the vehicle maintaining a clearance pattern. This can be to accommodate payload image quality, for example. Clearance implies that the vehicle does not fly over or circle the target or reference point. Examples include standing upwind of a target to reduce characteristic vehicle noise or allowing bio-detection, standing towards a target's sun for better image exposure, and standing upwind of the target in dusty or smoky environments.

[0034] Dentro de exemplos descritos abaixo, inúmeros padrões de voo são descritos para manobrar proximal a um alvo com base em considerações variadas.[0034] Within the examples described below, numerous flight patterns are described to maneuver proximal to a target based on varying considerations.

[0035] Agora em referência à Figura 1, um diagrama de blocos de um sistema 100 é ilustrado, de acordo com uma modalidade exemplificativa. O sistema 100 inclui um ou mais veículo(s) 102 em comunicação com um dispositivo de computação 104.[0035] Now in reference to Figure 1, a block diagram of a system 100 is illustrated, according to an exemplary modality. System 100 includes one or more vehicle (s) 102 in communication with a computing device 104.

[0036] O(s) veículo(s) 102 pode incluir um autônomo veículo e pode assumir a forma de muitos tipos diferentes de veículos que incluem um veículo aéreo que inclui um veículo aéreo com asa, um veículo aéreo não tripulado (UAV), um drone, um dispositivo com rotor, um multicóptero, um[0036] Vehicle (s) 102 may include an autonomous vehicle and may take the form of many different types of vehicles including an aerial vehicle that includes a winged aerial vehicle, an unmanned aerial vehicle (UAV), a drone, a rotor device, a multicopter, a

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 76/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 76/118

7/33 veículo dirigido autonomamente, um veículo terrestre, um veículo aquático, um veículo submersível na água, entre outras possibilidades.7/33 autonomously driven vehicle, land vehicle, water vehicle, water submersible vehicle, among other possibilities.

[0037] O(s) veículo(s) inclui uma interface de comunicação 106 que pode ser uma interface sem fio e/ou uma ou mais interfaces por fio que permitem tanto comunicação de curto alcance como comunicação de longo alcance com uma ou mais redes ou com um ou mais dispositivos remotos, tal como para o dispositivo de computação 104. Tais interfaces sem fio podem fornecer comunicação sob um ou mais protocolos de comunicação sem fio, tais como Bluetooth, WIFi (por exemplo, um protocolo (IEEE) 802.11 do instituto de engenheiros eletricistas e eletrônicos), Evolução de Longo Prazo (LTE), comunicações celulares, WIMAX (por exemplo, um padrão IEEE 802.16), um protocolo de ID de frequência de rádio (RFID), comunicação de campo próximo (NFC), e/ou outros protocolos de comunicação sem fio. Tais interfaces por fio podem incluir uma interface Ethernet, uma interface de Barramento Serial Universal (USB), ou interface similar para se comunicar por meio de um fio, um par trançado de fios, um cabo coaxial, um enlace óptico, um enlace de fibra óptica, ou outra conexão física para uma rede por fio.[0037] The vehicle (s) includes a communication interface 106 which can be a wireless interface and / or one or more wired interfaces that allow both short-range and long-range communication with one or more networks or with one or more remote devices, such as for computing device 104. Such wireless interfaces can provide communication under one or more wireless communication protocols, such as Bluetooth, WIFi (for example, an 802.11 (IEEE) protocol) institute of electrical and electronic engineers), Long Term Evolution (LTE), cellular communications, WIMAX (for example, an IEEE 802.16 standard), a radio frequency ID (RFID) protocol, near field communication (NFC), and / or other wireless communication protocols. Such wired interfaces may include an Ethernet interface, a Universal Serial Bus (USB) interface, or similar interface for communicating over a wire, a twisted pair of wires, a coaxial cable, an optical link, a fiber link optical, or other physical connection to a wired network.

[0038] O(s) veículo(s) 102 também incluem sensores 108, que podem incluir qualquer número ou tipo de sensores que incluem uma câmera 110, um microfone 112, um biossensor 114, e um RADAR 116, e um sensor de radiação 118. Os sensores 108 permitem que o(s) veículo(s) 102 detecte objetos no ambiente. Como um exemplo, o microfone 112 inclui um sensor acústico para identificar uma característica audível ou nível audível no ambiente. Como outro exemplo, o RADAR 116 pode determinar uma distância para um objeto ou, detectar a presença de, e/ou determinar a distância para o objeto. O RADAR 116 também pode incluir um sistema de detecção e variação de luz (LIDAR), sistema de detecção e variação de laser (LADAR), e/ou um infravermelho ou sistema infravermelho de prospecção[0038] Vehicle (s) 102 also include sensors 108, which may include any number or type of sensors that include a camera 110, a microphone 112, a biosensor 114, and a RADAR 116, and a radiation sensor 118. Sensors 108 allow vehicle (s) 102 to detect objects in the environment. As an example, microphone 112 includes an acoustic sensor to identify an audible characteristic or audible level in the environment. As another example, RADAR 116 can determine a distance to an object or, detect the presence of, and / or determine the distance to the object. The RADAR 116 can also include a light detection and variation system (LIDAR), laser detection and variation system (LADAR), and / or an infrared or infrared prospecting system

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 77/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 77/118

8/33 (FLIR), entre outras possibilidades. O sensor de radiação 118 pode detectar ou identificar um nível de radiação na atmosfera ou ambiente, por exemplo. [0039] A câmera 110 pode incluir um sistema de imageamento, tal como uma câmera de vídeo, para capturar dados de imagem do ambiente. Como um exemplo específico, câmeras com dispositivo de carga acoplada (CCD) ou câmeras de semicondutor de óxido metábco complementar (CMOS) podem ser usadas, entre outras possibibdades. Portanto, a câmera 110 pode incluir uma câmera visual. A câmera 110 também pode incluir uma câmera de visão noturna e/ou um dispositivo de radar infravermelho ou uma câmera de infravermelho de prospecção. A câmera 110 pode capturar imagens do ambiente e comparar as imagens ao que é esperado, dada uma posição estimada atual, para ajudar com a navegação.8/33 (FLIR), among other possibilities. The radiation sensor 118 can detect or identify a radiation level in the atmosphere or environment, for example. [0039] Camera 110 may include an imaging system, such as a video camera, to capture image data from the environment. As a specific example, charge-coupled device (CCD) cameras or complementary metabolic oxide (CMOS) semiconductor cameras can be used, among other possibilities. Therefore, camera 110 may include a visual camera. Camera 110 may also include a night vision camera and / or an infrared radar device or an infrared prospecting camera. Camera 110 can capture images of the environment and compare the images to what is expected, given a current estimated position, to assist with navigation.

[0040] O microfone 112 pode ser configurado para capturar som do ambiente.[0040] Microphone 112 can be configured to capture ambient sound.

[0041] O biossensor 114 (ou sensor biológico) inclui um transdutor e um elemento biológico que pode ser uma enzima, um anticorpo ou um ácido nucleico que interage com um anabto que é testado e uma resposta biológica é convertida em um sinal elétrico pelo transdutor. O biossensor 114 pode detectar certos produtos químicos no ambiente, por exemplo. O biossensor 114 também pode assumir a forma de um sensor de temperatura.[0041] Biosensor 114 (or biological sensor) includes a transducer and a biological element that can be an enzyme, an antibody or a nucleic acid that interacts with an anabite that is tested and a biological response is converted into an electrical signal by the transducer . Biosensor 114 can detect certain chemicals in the environment, for example. Biosensor 114 can also take the form of a temperature sensor.

[0042] O(s) veículo(s) 102 é mostrado incluindo componentes adicionais que inclui uma unidade de medição inercial (IMU) 120 que pode incluir tanto um acelerômetro como um giroscópio, os quais podem ser usados em conjunto para determinar uma orientação do(s) veículo(s) 102. Em particular, o acelerômetro pode medir a orientação do(s) veículo(s) 102 em relação à Terra, enquanto que o giroscópio mede a taxa de rotação ao redor de um eixo geométrico. A IMU 120 pode assumir a forma ou incluir um Sistema MicroEletroMecânico (MEMS) ou um Sistema NanoEletroMecânico (NEMS) miniaturizado. Outros tipos de IMUs também podem ser utibzados. A IMU[0042] Vehicle (s) 102 is shown including additional components that includes an inertial measurement unit (IMU) 120 that can include both an accelerometer and a gyroscope, which can be used together to determine an orientation of the vehicle (s) 102. In particular, the accelerometer can measure the orientation of the vehicle (s) 102 with respect to the Earth, while the gyroscope measures the rate of rotation around a geometric axis. The IMU 120 can take the form or include a MicroElectronicMechanical System (MEMS) or a miniaturized NanoElectromechanical System (NEMS). Other types of IMUs can also be used. The IMU

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120 pode incluir outros sensores, além dos acelerômetros e giroscópios, o que pode ajudar a determinar melhor a posição e/ou ajudar a aumentar a autonomia do(s) veículo(s) 102. Dois exemplos de tais sensores são magnetômetros e sensores de pressão (ou barômetro), os quais podem ser usados para determinar a atitude e altitude do(s) veículo(s) 102.120 may include sensors other than accelerometers and gyroscopes, which can help to better determine the position and / or help to increase the range of the vehicle (s) 102. Two examples of such sensors are magnetometers and pressure sensors (or barometer), which can be used to determine the attitude and altitude of the vehicle (s) 102.

[0043] O(s) veículo(s) 102 também pode incluir um receptor de sistema de posicionamento global (GPS) 122 configurado para fornecer dados que são típicos de sistemas de GPS bem conhecidos, tais como as coordenadas de GPS do(s) veículo(s) 102. Tais dados de GPS podem ser utibzados pelo(s) veículo(s) 102 para várias funções, tal como para navegar para uma posição alvo.[0043] Vehicle (s) 102 may also include a global positioning system (GPS) receiver 122 configured to provide data that is typical of well-known GPS systems, such as the GPS coordinates of the (s) vehicle (s) 102. Such GPS data can be used by vehicle (s) 102 for various functions, such as navigating to a target position.

[0044] O(s) veículo(s) 102 também pode incluir um sistema de controle de veículo 124 que inclui um motor/máquina motriz 126 e uma fonte de energia 128. Dependendo da forma do(s) veículo(s) 102, vários motores e fontes de energia podem ser usados. Uma fonte de energia exemplificativa 128 pode incluir combustível ou baterias para fornecer potência para o(s) veículo(s) 102. O motor/máquina motriz 126 pode ser um motor de combustão ou um motor elétrico para identificar apenas alguns exemplos. [0045] Os vários componentes do(s) veículo(s) 102 que incluem a interface de comunicação 106, o(s) sensor(es) 108, a IMU 120, o receptor de GPS 122, o sistema de controle de veículo 124, entre outros podem ser denominados como aspectos do(s) veículo(s) 102 que fornecem ao(s) veículo(s) 102 capacidades para reabzar certas tarefas. Vários veículos podem ter uma combinação diferente de aspectos dependendo de uma configuração e uso dos veículos.[0044] Vehicle (s) 102 may also include a vehicle control system 124 that includes an engine / driving machine 126 and a power source 128. Depending on the shape of the vehicle (s) 102, various motors and power sources can be used. An exemplary energy source 128 may include fuel or batteries to supply power to the vehicle (s) 102. The engine / driving machine 126 may be a combustion engine or an electric motor to identify just a few examples. [0045] The various components of the vehicle (s) 102 which include the communication interface 106, the sensor (s) 108, the IMU 120, the GPS receiver 122, the vehicle control system 124 , among others can be termed as aspects of vehicle (s) 102 that provide vehicle (s) 102 with the capabilities to re-do certain tasks. Several vehicles can have a different combination of aspects depending on the configuration and use of the vehicles.

[0046] O dispositivo de computação 104 tem processador(es) 130, e também uma interface de comunicação 132, armazenamento de dados 134, uma interface de saída 136, e um visor 138, cada um conectado a um barramento de comunicação 140. O dispositivo de computação 104 também[0046] The computing device 104 has processor (s) 130, and also a communication interface 132, data storage 134, an output interface 136, and a display 138, each connected to a communication bus 140. The computing device 104 also

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10/33 pode incluir hardware para permitir a comunicação dentro do dispositivo de computação 104 e entre o dispositivo de computação 104 e outros dispositivos (não mostrados). O hardware pode incluir transmissores, receptores e antenas, por exemplo.10/33 may include hardware to allow communication within computing device 104 and between computing device 104 and other devices (not shown). The hardware can include transmitters, receivers and antennas, for example.

[0047] A interface de comunicação 132 pode ser uma interface sem fio e/ou uma ou mais interfaces por fio que permitem tanto comunicação de curto alcance como comunicação de longo alcance com uma ou mais redes ou para um ou mais dispositivos remotos. Tais interfaces sem fio podem proporcionar comunicação sob um ou mais protocolos de comunicação sem fio, tal como Enlace de dados (VDL) de Frequência Ultra Alta (VHF), VDL Modo 2, Sistema de Endereçamento e Relato de Comunicações de Aeronave (ACARS) comunicações digitais por rádio VHF e comunicações por satélite (SATCOM), Bluetooth, WiFi (por exemplo, um protocolo (IEEE) 802.11 do instituto de engenheiros eletricistas e eletrônicos), Evolução de Longo Prazo (LTE), comunicações celulares, comunicação de campo próximo (NFC), e/ou outros protocolos de comunicação sem fio. Tais interfaces por fio podem incluir barramentos de dados da aeronave tais como interfaces com base em 429, 629 ou 664 com Rádio Aeronáutico Incorporado (ARINC), interface Ethernet, uma interface de Barramento Serial Universal (USB), ou interface similar para se comunicar por meio de um fio, um par trançado de fios, um cabo coaxial, um enlace óptico, um enlace de fibra óptica, ou outra conexão física para uma rede por fio. Portanto, a interface de comunicação 132 pode ser configurada para receber dados de entrada a partir de um ou mais dispositivos, e também pode ser configurada para enviar dados de saída para outros dispositivos.[0047] Communication interface 132 can be a wireless interface and / or one or more wired interfaces that allow both short-range and long-range communication with one or more networks or to one or more remote devices. Such wireless interfaces can provide communication under one or more wireless communication protocols, such as Ultra High Frequency Data Link (VDL), VDL Mode 2, Aircraft Communications Addressing and Reporting System (ACARS) communications digital VHF radio and satellite communications (SATCOM), Bluetooth, WiFi (for example, an 802.11 protocol (IEEE) from the institute of electrical and electronic engineers), Long Term Evolution (LTE), cellular communications, near field communication ( NFC), and / or other wireless communication protocols. Such wired interfaces may include aircraft data buses such as 429, 629 or 664 based interfaces with Embedded Aeronautical Radio (ARINC), Ethernet interface, a Universal Serial Bus (USB) interface, or similar interface for communicating over through a wire, a twisted pair of wires, a coaxial cable, an optical link, a fiber optic link, or other physical connection to a wired network. Therefore, communication interface 132 can be configured to receive incoming data from one or more devices, and can also be configured to send outgoing data to other devices.

[0048] A interface de comunicação 132 também pode incluir um dispositivo de entrada de usuário, tal como um teclado ou mouse, por exemplo. Em alguns exemplos, a interface de comunicação 132 recebe informações inseridas por um usuário, tal como uma distância de afastamento[0048] Communication interface 132 can also include a user input device, such as a keyboard or mouse, for example. In some examples, the communication interface 132 receives information entered by a user, such as a distance away

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11/33 para o(s) veículo(s) 102 seguir respectiva a um alvo, por exemplo.11/33 for vehicle (s) 102 following a target, for example.

[0049] O armazenamento de dados 134 pode incluir ou assumir a forma de uma ou mais mídias de armazenamento legíveis por computador que podem ser lidas ou acessadas pelo(s) processador(es) 130. As mídias de armazenamento legíveis por computador podem incluir componentes de armazenamento voláteis e/ou não voláteis, tais como óptico, magnético, orgânico ou outro armazenamento em memória ou disco, que possam ser integrados no todo ou em parte com o(s) processador(es) 130. O armazenamento de dados 134 é considerada mídia legível por computador não transitória. Em algumas modalidades, o armazenamento de dados 134 pode ser implantado com o uso de um dispositivo físico único (por exemplo, uma unidade de armazenamento óptica, magnética, orgânica ou outra memória ou disco), enquanto em outras modalidades, o armazenamento de dados 134 pode ser implantado com o uso de dois ou mais dispositivos físicos.[0049] Data storage 134 may include or take the form of one or more computer-readable storage media that can be read or accessed by the 130 processor (s). Computer-readable storage media may include components volatile and / or non-volatile storage devices, such as optical, magnetic, organic or other memory or disk storage, which can be integrated in whole or in part with processor (s) 130. Data storage 134 is considered non-transitory computer-readable media. In some embodiments, data storage 134 can be deployed using a single physical device (for example, an optical, magnetic, organic or other memory or disk storage unit), while in other embodiments, data storage 134 it can be deployed using two or more physical devices.

[0050] O armazenamento de dados 134, portanto, é uma mídia de armazenamento legível por computador não transitória, e instruções executáveis 142 são armazenadas na mesma. As instruções 142 incluem código executável por computador. Quando as instruções 142 são executadas pelo(s) processador(es) 130, o(s) processador(es) 130 é provocado a realizar funções. Tais funções incluem estabelecer um padrão de voo adjacente a um alvo para um veículo aéreo seguir. Além disso, tais funções também podem incluir determinar uma distância de afastamento para o alvo que indica uma distância a partir do alvo em um ponto ao longo do padrão de voo, e gerar o padrão de voo em uma forma de uma transformação conchoidal de uma lemniscata com base na distância de afastamento. Detalhes das funções exemplificativas são descritos abaixo.[0050] Data storage 134, therefore, is a non-transitory computer-readable storage medium, and executable instructions 142 are stored therein. Instructions 142 include computer executable code. When instructions 142 are executed by processor (s) 130, processor (s) 130 is caused to perform functions. Such functions include establishing a flight pattern adjacent to a target for an air vehicle to follow. In addition, such functions may also include determining a distance from the target that indicates a distance from the target at a point along the flight pattern, and generating the flight pattern in the form of a conchoidal transformation of a lemniscate based on the distance away. Details of the exemplary functions are described below.

[0051] O(s) processador(es) 130 pode ser um processador de propósito geral ou um processador de propósito especial (por exemplo, processadores de sinal digital, circuitos integrados de aplicação específica,[0051] The processor (s) 130 may be a general purpose processor or a special purpose processor (for example, digital signal processors, application-specific integrated circuits,

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12/33 etc.). O(s) processador(es) 130 pode receber entradas a partir da interface de comunicação 132, e processar as entradas para gerar saídas que são armazenadas no armazenamento de dados 134 e emitidas para o visor 138. O(s) processador(es) 130 pode ser configurado para executar as instruções executáveis 142 (por exemplo, instruções de programa legíveis por computador) que são armazenadas no armazenamento de dados 134 e são executáveis para fornecer a funcionalidade do dispositivo de computação 104 descrito no presente documento.12/33 etc.). Processor (s) 130 can receive inputs from communication interface 132, and process inputs to generate outputs that are stored in data store 134 and output to display 138. The processor (s) 130 can be configured to execute executable instructions 142 (e.g., computer-readable program instructions) that are stored in data store 134 and are executable to provide the functionality of computing device 104 described herein.

[0052] A interface de saída 136 emite informações para o visor 138 ou para outros componentes também. Portanto, a interface de saída 136 pode ser similar à interface de comunicação 132 e pode ser uma interface sem fio (por exemplo, transmissor) ou também uma interface por fio. A interface de saída 136 pode enviar instruções para o(s) veículo(s) 102 que indiquem para voar um padrão de voo gerado de modo a seguir uma trajetória que permita a cobertura contínua de um alvo a partir de um sensor montado no nariz no(s) veículo(s) 102, por exemplo.[0052] Output interface 136 outputs information to display 138 or other components as well. Therefore, output interface 136 may be similar to communication interface 132 and may be a wireless interface (e.g., transmitter) or also a wired interface. The exit interface 136 can send instructions to the vehicle (s) 102 that indicate to fly a flight pattern generated so as to follow a trajectory that allows the continuous coverage of a target from a sensor mounted on the nose in the vehicle (s) 102, for example.

[0053] O dispositivo de computação 104 pode ser incluído dentro de vários veículos diferentes, que incluem aeronaves, automóveis ou barcos, por exemplo. Altemativamente, o dispositivo de computação 104 pode ser incluído em uma estação no solo que se comunica com e controla veículos diferentes.[0053] Computing device 104 can be included within several different vehicles, which include aircraft, automobiles or boats, for example. Alternatively, computing device 104 can be included in a ground station that communicates with and controls different vehicles.

[0054] A Figura 2 ilustra um sistema exemplificativo 150 que inclui veículo(s) 102a a c que podem, cada um, incluir sensor(es) 108a a c. O(s) veículo(s) 102a a c pode incluir sensores diferentes, ou os mesmos sensores dependendo de uma aplicação ou missão. O sistema 150 inclui adicionalmente um centro de controle 152. O(s) veículo(s) 102a a c tem uma interface de comunicação 106 que permite que o(s) veículo(s) 102a a c se comunique sem fio com o centro de controle 152. O centro de controle 152 pode notificar o(s) veículo(s) 102a a c para realizar tarefas conforme[0054] Figure 2 illustrates an exemplary system 150 that includes vehicle (s) 102a to c that can each include sensor (s) 108a to c. Vehicle (s) 102a to c can include different sensors, or the same sensors depending on an application or mission. The system 150 additionally includes a control center 152. Vehicle (s) 102a ac have a communication interface 106 that allows vehicle (s) 102a ac to communicate wirelessly with control center 152 Control center 152 can notify vehicle (s) 102a ac to perform tasks as

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13/33 necessário.13/33 required.

[0055] Uma tarefa exemplificativa inclui o(s) veículo(s) 102a a c manobrar dentro de um padrão de afastamento para realizar observação afastada de um alvo. Por exemplo, o(s) veículo(s) 102a a c pode incluir câmeras e pode voar uma órbita ao redor de uma localização-alvo no caso em que o(s) veículo(s) 102a a c é incapaz de pairar. Um padrão exemplificativo pode incluir um raio de 914 metros (3.000 pés), a uma altitude de cerca de 914 metros (3.000 pés). No entanto, em alguns casos, pode ser desejável que o(s) veículo(s) 102a a c não orbite ao redor da localização alvo, mas ainda queira ter uma visão da localização-alvo ou do alvo durante todo o tempo do padrão de voo.[0055] An exemplary task includes the vehicle (s) 102a to maneuver within a spacing pattern to carry out observation away from a target. For example, vehicle (s) 102a to c may include cameras and may fly an orbit around a target location in the event that vehicle (s) 102a to c is unable to hover. An exemplary pattern may include a radius of 914 meters (3,000 feet), at an altitude of about 914 meters (3,000 feet). However, in some cases, it may be desirable that the vehicle (s) 102a ac does not orbit around the target location, but still wants to have a view of the target location or the target during the entire flight pattern. .

[0056] Um padrão de voo exemplificativo que não órbita uma localização-alvo, mas permite uma visão da localização-alvo ou do alvo durante todo o tempo do padrão de voo inclui uma figura de oito padrão em que o(s) veículo(s) 102a a c sempre gira em direção ao alvo.[0056] An exemplary flight pattern that does not orbit a target location, but allows a view of the target location or target for the entire duration of the flight pattern includes a figure of eight pattern in which the vehicle (s) ) 102a ac always rotates towards the target.

[0057] A Figura 3 ilustra padrões de voo exemplificativos para o(s) veículo(s) 102 seguir ao longo de um sistema de coordenadas x-y, de acordo com uma modalidade exemplificativa. Em A Figura 3, um alvo 160 (ou uma localização-alvo) é mostrado, e uma figura de oito padrão 162 pode ser implantada em um lado do alvo 160 de modo que o(s) veículo(s) não orbite o alvo 160. Para gerar a figura de oito padrão 162, quatro pontos de passagem em retângulo são selecionados e o(s) veículo(s) 102 voa de ponto a ponto. O uso da figura de oito padrão 162 pode oferecer vantagens, ou pode fornecer transições indesejáveis de ponto a ponto em que é exigido que o(s) veículo(s) 102 faça curvas fechadas.[0057] Figure 3 illustrates exemplary flight patterns for vehicle (s) 102 to follow along an x-y coordinate system, according to an exemplary modality. In Figure 3, a target 160 (or a target location) is shown, and a figure of eight pattern 162 can be implanted on one side of target 160 so that the vehicle (s) do not orbit target 160 To generate the figure of eight pattern 162, four rectangle crossing points are selected and vehicle (s) 102 flies from point to point. The use of pattern eight figure 162 may offer advantages, or may provide undesirable point-to-point transitions where vehicle (s) 102 are required to make sharp turns.

[0058] A figura de oito padrão 162 pode ser denominado como uma lemniscata padrão.[0058] The eight figure pattern 162 can be termed as a standard lemniscate.

[0059] A Figura 3 também ilustra um padrão de voo exemplificativo que modifica um formato da figura de oito padrão 162 em uma maneira[0059] Figure 3 also illustrates an exemplary flight pattern that modifies an eight figure 162 pattern shape in a way

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14/33 personalizada que resulta em um padrão de voo 164 em uma forma de uma transformação conchoidal de uma lemniscata. Conforme mostrado na Figura 3, o padrão de voo 164 na forma da transformação conchoidal da lemniscata parece um padrão da figura oito achatado.14/33 personalized that results in a flight pattern 164 in the form of a conchoidal transformation of a lemniscate. As shown in Figure 3, the flight pattern 164 in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate looks like a flattened figure eight pattern.

[0060] A lemniscata é uma figura de oito padrão similar ao símbolo de infinito. Especificamente, a Lemniscata de Bemoulli é uma figura achatada de oito padrão similar ao símbolo de infinito.[0060] The lemniscate is a figure of eight pattern similar to the symbol of infinity. Specifically, Bemoulli's Lemniscata is a flattened figure with eight patterns similar to the infinity symbol.

[0061] Um conchoide é um par de curvas matemáticas derivadas a partir de uma curva C, uma linha L e um ponto O existentes, como a seguir. Permitir que O seja um ponto fixo, e permitir que a linha L seja uma linha através de O que cruza a curva C no ponto Q. O conchoide de curva C em relação ao ponto O são as localizações dos pontos PI e P2 na linha L de modo que[0061] A conchoid is a pair of mathematical curves derived from an existing C curve, an L line and an O point, as follows. Allow O to be a fixed point, and allow line L to be a line through O that crosses curve C at point Q. The conchoid of curve C in relation to point O are the locations of points PI and P2 on line L so that

PiQ = PiQ = k Equação (1) em que k é uma constante. Essa transformação pode ser usada como a seguir: o ponto O é o alvo 160, a linha L 15 é uma linha de visão do(s) veículo(s) 102 para o alvo 160, a curva C é a lemniscata, e a transformação conchoidal é o padrão de voo 164.PiQ = PiQ = k Equation (1) where k is a constant. This transformation can be used as follows: point O is target 160, line L 15 is a line of sight of the vehicle (s) 102 to target 160, curve C is lemniscate, and the transformation conchoidal is the flight pattern 164.

[0062] A linha L pode ser descrita por y-y₀ = m(x-x₀) ₍₂₎ em que m é a inclinação da linha.[0062] The line L can be described by yy ₀ = m (xx ₀ ) ₍₂₎ where m is the slope of the line.

[0063] Então, as expressões paramétricas para a transformação conchoidal são dadas por:[0063] Then, the parametric expressions for the conchoidal transformation are given by:

^% = /(s) Equação (3) ^% = / (s) Equation (3)

3' ⁼ Equação (4)3 ' ⁼ Equation (4)

Equação (5) p - yi+m² Equação (6)Equation (5) p - yi + m ² Equation (6)

Vn — a (sj + m x . _ _ ^J vi+m² Equaçao (7)Vn - a (sj + mx. _ _ ^J vi + m ² Equation (7)

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 84/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 84/118

15/33 [0064] A Lemniscata de Bemoulli pode ser expressa como uma função de um parâmetro independente “s” como a seguir: f(s)=ax15/33 [0064] Bemoulli's Lemniscata can be expressed as a function of an independent parameter “s” as follows: f (s) = ax

Equação (8) [0065]Equation (8) [0065]

Equação (9) em que se [0,2π] e a é uma constante de dimensionamento. Outro exemplo da figura de oito padrão 162 é a Lemniscata deEquation (9) where [0.2π] and a is a dimensioning constant. Another example of the standard eight figure 162 is the Lemniscata of

Gerono que é uma figura de oito padrão mais tradicional que é menos achatada, o que para o veículo aéreo se traduz para uma inversão de curso mais branda, e sua formulação é mais simples do que a Lemniscata de Bemoulh. No entanto, a variação maior na distância a partir do alvo pode ser indesejável. A Lemniscata de Gerono é formulada parametricamente como a seguir:Gerono, which is a more traditional figure of eight pattern that is less flattened, which for the air vehicle translates to a softer course reversal, and its formulation is simpler than the Lemniscata of Bemoulh. However, the greater variation in distance from the target may be undesirable. The Gerono Lemniscata is formulated parametrically as follows:

/(_S) ⁼ (7 COS S _{Equação (1θ)} — a senscoss Equação(ll) [0066] O padrão de voo 164 pode, por exemplo, seguir uma lemniscata de Bemouilh ou uma lemniscata de Gerono. A transformação conchoidal da figura de oito resulta em um padrão suave que pode cobrir um ângulo amplo (180 ° graus, por exemplo) de exposição do alvo. O padrão de padrão de voo 164 pode ser definido parametricamente, conforme mostrado acima, o qual tem vantagens para formulação de orientação e navegação. Uma formulação paramétrica é capaz de acomodar um operador de sistema com uma cobertura afastada de ângulo amplo, de um alvo. Uma formulação não heurística suave para o padrão de voo 164 pode ser conformada com poucos parâmetros, o que permite que o(s) veículo(s) 102 siga uma trajetória que acomoda cobertura contínua do alvo 160 a partir de um sensor montado no nariz./ ( _S ) ⁼ (7 COS S _{Equation (1θ)} - a senscoss Equation (ll) [0066] Flight pattern 164 can, for example, follow a Bemouilh lemniscate or a Gerono lemniscate. The conchoidal transformation of the figure of eight results in a smooth pattern that can cover a wide angle (180 ° degrees, for example) of the target's exposure.The flight pattern pattern 164 can be set parametrically, as shown above, which has advantages for formulation of orientation and A parametric formulation is able to accommodate a system operator with a wide-angle coverage away from a target. A smooth non-heuristic formulation for flight pattern 164 can be conformed with few parameters, which allows the ) vehicle (s) 102 follow a trajectory that accommodates continuous coverage of target 160 from a sensor mounted on the nose.

[0067] Uma combinação do padrão de lemniscata e a transformação conchoidal leva a expressões paramétricas para o padrão de voo 164 como a[0067] A combination of the lemniscate pattern and the conchoidal transformation leads to parametric expressions for flight pattern 164 like the

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16/33 seguir. Das duas curvas conchoidais, o padrão de voo pode ser limitado à ‘distante’. Portanto, as respostas podem ser restritas às funções positivas. As constantes a e k são conhecidas previamente a partir da geometria desejada. Com o uso da lemniscata de Bemoulli, as coordenadas do padrão de voo 164 são definidas como a seguir:16/33 follow. Of the two conchoidal curves, the flight pattern can be limited to 'distant'. Therefore, responses can be restricted to positive functions. The constants a and k are previously known from the desired geometry. Using Bemoulli's lemniscate, the coordinates of flight pattern 164 are defined as follows:

*_P(^S) a cos s k l+senls* _P ( ^S ) a cos sk l + senls

Equação (12) y_P(s) a senjcosí Jt l+s^²s ^{+ m X} Equation (12) y _P (s) a senjcosí Jt l + s ^ ² s ^{+ m X}

Equação (13) em que _ a cos s sen s - yofl+S5/!²s) fl cos (1+Ws) Equação (14) [0068] As equações (12) a (14) acima determinam as coordenadas do padrão de voo 164 em uma solução de forma fechada analiticamente, a qual contribui para um código de software direto e facilmente verificável que evita construções ad-hoc.Equation (13) where _ a cos s sen s - yofl + S5 /! ² s) fl cos (1 + Ws) Equation (14) [0068] Equations (12) to (14) above determine the coordinates of flight pattern 164 in an analytically closed solution, which contributes to a direct and easily verifiable software that avoids ad-hoc constructions.

[0069] A Figura 4 ilustra uma determinação exemplificativa do padrão de voo 164, de acordo com uma modalidade exemplificativa. Inicialmente, o alvo 160, ou localização-alvo, é selecionado. Em seguida, uma orientação 166 do padrão de voo 164 em relação ao alvo 160 é selecionada. A orientação 166 indica em qual lado o(s) veículo(s) 102 irá manobrar (por exemplo, em direção ao sol, a favor do vento, etc.). A seguir, uma distância de afastamento nominal (dO) 168 a partir do alvo 160 é selecionada. Por fim, uma cobertura desejada 170 é selecionada. Coberturas exemplificativas incluem maior do que 0° a 180°, por exemplo. A orientação 166, a distância de afastamento nominal 168, e a cobertura 170 são relacionadas às constantes de projeto da formulação analítica para distância k, um dimensionamento dos lobos da lemniscata a, e a localização relativa da lemniscata e alvo {x0, y0}. A formulação acima é posicionada no alvo 160, orientada em relação ao alvo 160, e escalonada com base em capacidades do(s) veículo(s) 102 e de carga[0069] Figure 4 illustrates an exemplary determination of flight pattern 164, according to an exemplary modality. Initially, target 160, or target location, is selected. Then, an orientation 166 of the flight pattern 164 relative to target 160 is selected. Orientation 166 indicates which side vehicle (s) 102 will maneuver (for example, towards the sun, downwind, etc.). Next, a nominal clearance distance (DO) 168 from target 160 is selected. Finally, a desired coverage 170 is selected. Exemplary coverages include greater than 0 ° to 180 °, for example. Orientation 166, nominal clearance distance 168, and coverage 170 are related to the design constants of the analytical formulation for distance k, a dimensioning of the lemniscate lobes a, and the relative location of the lemniscate and target {x0, y0}. The above formulation is positioned on target 160, oriented in relation to target 160, and scaled based on vehicle (s) 102 and load capacities

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 86/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 86/118

17/33 útil.17/33 helpful.

[0070] Assim, dentro de exemplos, o padrão de voo 164 pode ser determinado com base no ângulo de cobertura 170 ao redor do alvo 160, o que pode incluir determinar um tamanho dos lobos da lemniscata.[0070] Thus, within examples, flight pattern 164 can be determined based on the coverage angle 170 around target 160, which may include determining a size of the lemniscate lobes.

[0071] Como um exemplo, a configuração da Figura 4 pode ser implantada em um sistema de gerenciamento de missão gráfico em uma estação de controle no solo por uma seleção ou inserção do alvo 160, seleção ou inserção de um ponto de passagem de afastamento 172 e seleção da cobertura desejada 170 de operador. Para dimensionar padrão de afastamento para o exemplo acima, os parâmetros a e k podem ser relacionados em um exemplo como a seguir. Por exemplo, selecionar uma distância de[0071] As an example, the configuration in Figure 4 can be deployed in a graphical mission management system at a ground control station by selecting or inserting target 160, selecting or inserting a departure point 172 and selecting the desired operator coverage 170. To size the spacing pattern for the example above, the parameters a and k can be listed in an example as follows. For example, selecting a distance of

-d π =-d afastamento nominal d₀ = 1.000, e, então, computar k = ^{5 α Π_5 D}, e posicionar a lemniscata em {X₀,Y₀} = {0,_a}.Uma orientação a partir do alvo 160 para o ponto de passagem de afastamento 172 orienta o cenário completo. [0072] Por exemplo, uma implantação algorítmica pode incluir o operador designar o ponto de passagem de afastamento {X_W,Y_W) em relação a um alvo em |X_t,Y_t), e a distância de afastamento nominal é computada como:-d π = -d nominal deviation d ₀ = 1,000, and then compute k = ^{5 α Π_5 D} , and position the lemniscate at {X ₀ , Y ₀ } = {0, _a }. An orientation from the target 160 for the clearance crossing point 172 guides the entire scene. [0072] For example, an algorithmic deployment may include the operator designating the clearance crossing point (X _W , Y _W ) with respect to a target at | X _t , Y _t ), and the nominal clearance distance is computed as :

rfo = - X,)² + (}·„ - Λ)² Equação (15) [0073] Uma orientação a partir do alvo é computada como:rfo = - X,) ² + (} · „- Λ) ² Equation (15) [0073] An orientation from the target is computed as:

= arctan^ - y_t),(x_w - x_t)} em que arctan2 se refere à função de tangente inversa de quadrante quatro.= arctan ^ - y _t ), (x _w - x _t )} where arctan2 refers to the quadrant four inverse tangent function.

[0074] Os parâmetros de dimensionamento de afastamento são computados como:[0074] The spacing dimensioning parameters are computed as:

[0075] Então, locabzado em {0,-a}_p ⁵ Equação (17) ^α Equação (18) a lemniscata é posicionada em {Χο,Υο} o alvo é[0075] Then, located at {0, -a} _p ⁵ Equation (17) ^α Equation (18) the lemniscate is positioned at {Χο, Υο} the target is

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 87/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 87/118

18/33 [0076] Com o uso da localização-alvo, o posicionamento da lemniscata é computado no quadro de navegação, por exemplo o quadro Norte-Leste-Abaixo (NED) local, como [0077] 18/33 [0076] Using the target location, the position of the lemniscate is computed in the navigation frame, for example the local North-East-Below (NED) frame, as [0077]

em que cos X_t sen X_tsen X_t coswhere cos X _t sin X _t sin X _t cos

Equação (19)Equation (19)

Equação (20) [0078]Equation (20) [0078]

Finalmente, o cenário de afastamento pode ser girado para a orientação desejada a partir do alvo. Por exemplo, caso se use uma formulação de navegação NED local, o padrão pode ser formado comoFinally, the spacing scenario can be rotated to the desired orientation from the target. For example, if using a local NED navigation formulation, the pattern can be formed as

Equação (21) [0079] Assim, dentro dos exemplos, o padrão de voo 164 pode ser determinado com base na orientação 166 do padrão de voo 164 em relação ao alvo 160, com base no ângulo de cobertura 170, ou com base em combinações da orientação 166 e da cobertura 170 também.Equation (21) [0079] Thus, within the examples, flight pattern 164 can be determined based on the orientation 166 of flight pattern 164 relative to target 160, based on coverage angle 170, or based on combinations orientation 166 and coverage 170 as well.

[0080] A Figura 5 ilustra uma trajetória de abordagem exemplificativa para o(s) veículo(s) 102 ao longo do padrão de voo 164, de acordo com uma modalidade exempbficativa. Em A Figura 5, o(s) veículo(s) 102 se aproxima do ponto de passagem de afastamento a partir do Norte, e muda para rastreamento de trajetória de voo dentro de uma certa distância a partir do ponto de passagem de afastamento 172. A Figura 5 mostra duas trajetórias de abordagem alternativas 174 e 176. A trajetória de abordagem 174 mostra o(s) veículo(s) 102 que se aproxima do Noroeste e se desloca ao longo do padrão de voo 164 mostrado pelas setas primeiro atravessando o lobo 178 e, então, atravessando o lobo 180. A trajetória de abordagem 176 mostra o(s) veículo(s) 102 se aproximando a partir do Nordeste e se deslocando ao longo do padrão de voo 164 mostrado pelas setas primeiro atravessando o lobo 180 e, então, atravessando o lobo 178.[0080] Figure 5 illustrates a trajectory of exemplary approach for vehicle (s) 102 along flight pattern 164, according to an exemplary modality. In Figure 5, vehicle (s) 102 approaches the departure point from the North, and changes to flight path tracking within a certain distance from the departure point 172. Figure 5 shows two alternative approach paths 174 and 176. Approach path 174 shows the vehicle (s) 102 approaching the Northwest and moving along the flight pattern 164 shown by the arrows first across the lobe 178 and then across the lobe 180. Approach path 176 shows vehicle (s) 102 approaching from the Northeast and moving along the flight pattern 164 shown by the arrows first across the lobe 180 and , then, crossing the wolf 178.

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 88/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 88/118

19/33 [0081] A Figura 6 ilustra uma trajetória de abordagem exemplificativa para o(s) veículo(s) 102 ao longo do padrão de voo 164 com uma zona de exclusão aérea, de acordo com uma modalidade exemplificativa. Conforme mostrado na Figura 6, uma área próxima ao alvo 160 pode ser designada como uma zona de exclusão aérea 182, e o padrão de voo 164 na forma da transformação conchoidal da lemniscata também pode ser com base em evitar a entrada na zona de exclusão aérea designada 182.19/33 [0081] Figure 6 illustrates an exemplary approach path for vehicle (s) 102 along flight pattern 164 with an air exclusion zone, according to an exemplary mode. As shown in Figure 6, an area close to target 160 can be designated as a no-fly zone 182, and flight pattern 164 in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate can also be based on preventing entry into the no-fly zone designated 182.

[0082] A Figura 7 ilustra outra trajetória de abordagem exemplificativa para o(s) veículo(s) 102 ao longo do padrão de voo 164 com uma zona de exclusão aérea, de acordo com uma modalidade exemplificativa. Conforme mostrado na Figura 7, outra área próxima ao alvo 160 pode ser designada como uma zona de exclusão aérea diferente 184, e o padrão de voo 164 na forma da transformação conchoidal da lemniscata também pode ser com base em evitar a entrada na zona de exclusão aérea designada 184.[0082] Figure 7 illustrates another trajectory of exemplary approach for vehicle (s) 102 along flight pattern 164 with an air exclusion zone, according to an exemplary modality. As shown in Figure 7, another area close to target 160 can be designated as a different aerial exclusion zone 184, and flight pattern 164 in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate can also be based on preventing entry into the exclusion zone. designated airline 184.

[0083] Lógica de orientação pode ser usada para fornecer uma trajetória a partir de uma locahzação atual do(s) veículo(s) 102 para o destino alvo 160 e retomar para locahzação de recuperação. O padrão de voo 164 pode, portanto, ser combinado com a lógica que segue trajetória com base em orientação para navegar o(s) veículo(s) 102. Retroahmentação de navegação proporcional pode ser usada. Caso um parâmetro de trajetória “s” seja dirigido por retroahmentação de uma posição do(s) veículo(s) 102 ao longo da trajetória, então, a postura do(s) veículo(s) (isto é, posição e orientação) ao longo do padrão de voo 164 pode ser mantida como a seguir.[0083] Orientation logic can be used to provide a trajectory from the current location of the vehicle (s) 102 to the target destination 160 and resume for recovery location. Flight pattern 164 can therefore be combined with logic that follows trajectory based on guidance for navigating vehicle (s) 102. Proportional navigation feedback can be used. If a trajectory parameter “s” is driven by retro-feeding a position of the vehicle (s) 102 along the path, then the position of the vehicle (s) (ie, position and orientation) to the flight pattern 164 can be maintained as follows.

[0084] Dado um padrão desejado que pode ser parametrizado como função de um parâmetro independente s, a trajetória é, então, dada por coordenadas {xp(s), yp(s)}. O padrão pode ser usado para a orientação do(s) veículo(s) 102, por exemplo, considerando-se um quadro Fs que se desloca ao longo da trajetória desejada com uma posição dada pelo parâmetro s. A velocidade e direção do quadro é relacionado ao parâmetro s como a seguir.[0084] Given a desired pattern that can be parameterized as a function of an independent parameter s, the trajectory is then given by {xp (s), yp (s)} coordinates. The pattern can be used for the orientation of vehicle (s) 102, for example, considering a frame Fs that moves along the desired path with a position given by parameter s. The speed and direction of the frame is related to parameter s as follows.

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 89/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 89/118

20/3320/33

Equação (22) [0085] eEquation (22) [0085] and

X_s = aictan₂ f^·,—ΊX _s = aictan ₂ f ^ ·, —Ί

V ds as / Equação (23) [0086] O quadro Fs é definido para ter um eixo geométrico xs orientado ao longo da velocidade Vs, e eixo geométrico zs para baixo e eixo geométrico ys em uma orientação à direita. Portanto, o quadro Fs é definido implicitamente no plano horizontal pela [0087] ^{0 7} Equação (24)V ds as / Equation (23) [0086] The Fs frame is defined to have a geometry axis xs oriented along the velocity Vs, and a geometry axis zs downwards and the geometric axis ys in a right orientation. Therefore, the table Fs is implicitly defined in the horizontal plane by [0087] ^{0 7} Equation (24)

A progressão ao longo da trajetória é dada por:The progression along the trajectory is given by:

Equação (25) [0088] A posição de Fs ao longo da trajetória desejada é indicada pelo parâmetro s, que é pela integração da Equação (25). A integração numérica pode, por exemplo, ser alcançada com ^{5fr+1 Sh +} Equação (26) em que At é uma etapa de tempo de integração suficientemente pequeno e em que sO é um ponto de partida desejado no padrão. Permitir que {xs, ys} represente a posição do(s) veículo(s) 102 em Fs. Dado s, o conjunto {xs, ys, Xs} é computado como a seguir. Permitir que a distância para o alvo seja definida como r * {(/ - xrf + (g - ftj²}¹-'² Eq_Uação ₍₂₇₎ [0089] As derivadas de f; g; r em relação ao parâmetro s são / - fl sen s _{(l+jeMW Equação} (28)q [0090] As derivadas das coordenadas de posição do padrão de afastamento são = /' + &{ r’Equation (25) [0088] The position of Fs along the desired path is indicated by the parameter s, which is the integration of Equation (25). Numerical integration can, for example, be achieved with ^{5fr + 1 Sh +} Equation (26) in which At is a sufficiently small stage of integration time and in which sO is a desired starting point in the standard. Allow {xs, ys} to represent the position of vehicle (s) 102 in Fs. Given s, the set {xs, ys, Xs} is computed as follows. Allow the distance to the target is set to r * {(/ - XRF + (g - ftj ^2} ¹ - ^'2 eq _AUC AO ₍₂₇₎ [0089] The derivatives of f, g, r with respect to the parameter s are / - fl sen s _{(l + jeMW Equation} (28) q [0090] The derivatives of the position coordinates of the offset pattern are = / '+ &{r'

Equação (31)Equation (31)

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 90/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 90/118

21/33 21/33

[0091] [0092][0091] [0092]

Equação (32)Equation (32)

O curso desejado na curva é, então, obtido a partir de = arcta,^.^ em que arctan2 indica a solução de arco tangente de quadrante quatro.The desired course on the curve is then obtained from = arcta, ^. ^ Where arctan2 indicates the quadrant four tangent arc solution.

[0093] Pela construção acima, caso o quadro Fs seja localizado pelo parâmetro s, então, o(s) veículo(s) 102 é localizado no quadro como[0093] By the above construction, if frame Fs is located by parameter s, then vehicle (s) 102 is located in the frame as

Equação (34) [0094] Um exemplo de uma projeção usada em construção de orientação é definir Fs como o quadro de Serret-Frenet. O(s) veículo(s) 102 é localizado no quadro Serret-Frenet como X_s = 0 (por definição) e y_s = [0 1] ~ ipJ Equaçao (35) [0095] A Figura 8 é um fluxograma exemplificativo para uma sequência de GNC exemplificativa 200 para o padrão de voo 164, de acordo com uma modalidade exemplificativa. Inicialmente, no bloco 202, uma formulação de padrão é realizada com o uso das Equações (12) a (14), por exemplo. Em seguida, é realizada medição para erro de desvio de trajeto e curso desejado do(s) veículo(s) 102, conforme mostrado no bloco 204. O erro de desvio de trajeto se refere ao(s) veículo(s) 102 que se desvia do padrão de voo 164 e um curso desejado é como dirigir para que o(s) veículo(s) 102 retome para uma linha central do padrão de voo 164. Uma medição de curso exemplificativa pode ser determinada com o uso de Equação (33), e um exemplo de medição de desvio de trajeto 15 pode ser determinado com o uso da Equação (34).Equation (34) [0094] An example of a projection used in orientation construction is to define Fs as the Serret-Frenet table. Vehicle (s) 102 is located in the Serret-Frenet table as X _s = 0 (by definition) and y _s = [0 1] ~ ipJ Equation (35) [0095] Figure 8 is an example flowchart for a exemplary GNC sequence 200 for flight pattern 164, according to an exemplary embodiment. Initially, in block 202, a pattern formulation is performed using Equations (12) to (14), for example. Then, measurement is made for deviation error and desired course of vehicle (s) 102, as shown in block 204. The deviation error refers to vehicle (s) 102 that are deviates from flight pattern 164 and a desired course is like driving the vehicle (s) 102 back to a center line of flight pattern 164. An exemplary course measurement can be determined using Equation (33 ), and an example of path deviation measurement 15 can be determined using Equation (34).

[0096] A seguir, um desvio de trajeto para lógica de ângulo de inclinação é executado, conforme mostrado no bloco 206, para determinar uma inclinação do(s) veículo(s) 102 para aderir ao curso desejado, por[0096] Next, a path deviation for inclination angle logic is performed, as shown in block 206, to determine an inclination of the vehicle (s) 102 to adhere to the desired course, for

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 91/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 91/118

22/33 exemplo. No bloco 208, dinâmicas de ciclo interno da aeronave são realizadas para dirigir o(s) veículo(s) 102 ao longo do curso desejado. As funções dos blocos 206 e 208 podem ser realizadas pelo(s) veículo(s) 102, por exemplo. [0097] A seguir, a cinemática do(s) veículo(s) 102 é considerada no ciclo de retroalimentação. A cinemática se refere a limites do que o(s) veículo(s) 102 pode fazer durante o voo. Alguns veículos aéreos podem não ser capazes de seguir certos padrões. Uma formulação paramétrica de padrões de afastamento pode ser usada para prever desempenho de veículo aéreo e carga útil previamente, e adaptar o padrão de afastamento para otimizar perspectiva de carga útil. Por exemplo, combinando-se a formulação de padrão de afastamento com um modelo cinemático 25 de um veículo capaz de giros coordenados e expressos com efeitos de vento:22/33 example. In block 208, the aircraft's internal cycle dynamics are performed to drive vehicle (s) 102 along the desired course. The functions of blocks 206 and 208 can be performed by vehicle (s) 102, for example. [0097] Next, the kinematics of the vehicle (s) 102 is considered in the feedback cycle. Kinematics refers to limits on what vehicle (s) 102 can do during the flight. Some air vehicles may not be able to follow certain standards. A parametric formulation of clearance patterns can be used to predict air vehicle performance and payload in advance, and adapt the clearance pattern to optimize payload perspective. For example, combining the spacing pattern formulation with a kinematic model 25 of a vehicle capable of coordinated and expressed turns with wind effects:

Χ'γ = ta ^cos Ψ +Χ'γ = ta ^cos Ψ +

Ve = sentar +Ve = sit +

Vg= st sen(X —ψ)ΐίVg = st sen (X —ψ) ΐί

X = -^-cos(X —X = - ^ - cos (X -

Equação (36) Equação (37)Equation (36) Equation (37)

Equação (38)Equation (38)

Equação (39) ψ = — uEquation (39) ψ = - u

Equação (40) [0098] em que {X_n, Ye} é a posição do veículo, {Wn,We} é velocidade do vento em direção ao Norte e Leste, V_a é velocidade em relação a massa de ar, Vg é a velocidade sobre o solo, X é o curso, ψ é o direção do veículo, e em que a entrada de controle u é com base no ângulo de inclinação comandado como u = tan φ com ângulo de inclinação limitado a φ < φ_Μ3χ· As equações (36) a (40) podem ser usadas para determinas a cinemática do(s) veículo(s) 102, e a sequência de GNC 200 pode ser executada para fornecer fluxo de sinal iterativo para um preditor que pode ser aplicado a tal otimização. O desempenho de carga útil pode ser avaliado relacionando-se a cinemática do(s) veículo(s) 102 à geometria dobrada e cinemática deEquation (40) [0098] where {X _n , Ye} is the position of the vehicle, {Wn, We} is wind speed towards North and East, V _a is speed in relation to air mass, Vg is ground speed, X is the course, ψ is the direction of the vehicle, and where the control input u is based on the tilt angle commanded as u = tan φ with tilt angle limited to φ <φ _Μ3χ · Equations (36) to (40) can be used to determine the kinematics of vehicle (s) 102, and the GNC 200 sequence can be performed to provide iterative signal flow to a predictor that can be applied to such optimization. The payload performance can be assessed by relating the kinematics of the vehicle (s) 102 to the folded geometry and kinematics of

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 92/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 92/118

23/33 equipamento específico a bordo do(s) veículo(s) 102, e uma avaliação contra a velocidade do vento e direção estimadas.23/33 specific equipment on board vehicle (s) 102, and an assessment against estimated wind speed and direction.

[0099] A Figura 9 é um fluxograma exemplificativo 220 para dinâmica associada com o padrão de voo 164, de acordo com uma modalidade exemplificativa que prevê o desempenho de sensor(es) de carga útil 108. Inicialmente, no bloco 222, entradas de vento, sol e ruído são consideradas. Por exemplo, caso esteja ventando, o(s) veículo(s) 102 pode precisar compensar para voar no vento de modo a seguir o padrão de voo 164. Como outro exemplo, com base no posicionamento do sol ou hora do dia, o(s) veículo(s) 102 e/ou o padrão de voo 164 pode ser posicionado apropriadamente para que uma câmera não olhe diretamente para o sol. Assim, a orientação do padrão de voo 164 em relação ao alvo 160 pode considerar a determinação de uma posição contra o sol do padrão de voo 164 em relação ao alvo 160, a determinação de uma posição contra o vento do padrão de voo 164 em relação ao alvo 160, ou a determinação de uma posição a favor do vento do padrão de voo 164 em relação ao alvo 160.[0099] Figure 9 is an exemplary flowchart 220 for dynamics associated with flight pattern 164, according to an exemplary modality that provides for the performance of payload sensor (s) 108. Initially, in block 222, wind inlets , sun and noise are considered. For example, if it is windy, vehicle (s) 102 may need to compensate to fly in the wind in order to follow flight pattern 164. As another example, based on the position of the sun or time of day, ( s) vehicle (s) 102 and / or flight pattern 164 can be positioned properly so that a camera does not look directly at the sun. Thus, the orientation of flight pattern 164 in relation to target 160 may consider determining a position against the sun of flight pattern 164 in relation to target 160, determining the position against the wind of flight pattern 164 in relation to target 160, or determining a downwind position of flight pattern 164 relative to target 160.

[00100] Conforme mostrado no bloco 224, a velocidade no ar do(s) veículo(s) 102 é inserida, e, então, no bloco 226, o padrão de voo 164 é formado, por exemplo. No bloco 228, ângulos máximos, orientação, e posição do(s) veículo(s) 102 são considerados, e no bloco 230, taxas máximas e velocidades inerciais máximas são consideradas. Um desempenho de carga útil também é considerado, no bloco 232. Essas dinâmicas permitem determinar antecipadamente se o(s) veículo(s) 102 pode executar o padrão de voo desejado 164. Portanto, a previsão do desempenho do(s) veículo(s) ao longo do padrão de voo gerado 164 pode considerar um ou mais dentre um modelo cinemático do veículo(s), bem como condições de vento, uma posição do sol em relação ao veículo(s), e uma emissão de ruído do(s) veículo(s) 102 enquanto voa ao longo do padrão de voo gerado 164.[00100] As shown in block 224, the airspeed of vehicle (s) 102 is entered, and then, in block 226, flight pattern 164 is formed, for example. In block 228, maximum angles, orientation, and position of vehicle (s) 102 are considered, and in block 230, maximum rates and maximum inertial speeds are considered. A payload performance is also considered, in block 232. These dynamics allow to determine in advance whether the vehicle (s) 102 can perform the desired flight pattern 164. Therefore, the forecast of the performance of the vehicle (s) ) over the generated flight pattern 164 can consider one or more of a kinematic model of the vehicle (s), as well as wind conditions, a position of the sun in relation to the vehicle (s), and a noise emission of the (s) ) vehicle (s) 102 while flying along the generated flight pattern 164.

[00101] A Figura 10 é um fluxograma exemplificativo 240 para[00101] Figure 10 is an exemplary flow chart 240 for

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 93/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 93/118

24/33 otimização do padrão de voo 164, de acordo com uma modalidade exemplificativa, que ajusta o padrão de voo 164 para melhorar o desempenho de sensor(es) de carga útil 108. Inicialmente, no bloco 242, o vento, sol, e padrões de ruído são considerados, e no bloco 244, os valores paramétricos para o padrão de voo 164 são determinados. No bloco 246, a orientação e posição de padrão de afastamento são determinadas, e o desempenho do(s) veículo(s) 102 bem como o desempenho de sensor(es) de carga útil 108 podem ser previstos conforme mostrado nos blocos 248 e 250, e seu resultado pode, então, ser usado para modificar adicionalmente o padrão de voo 164 para melhorar o desempenho previsto do(s) veículo(s) 102 e do(s) sensor(es) de carga útil 108.24/33 optimization of flight pattern 164, according to an exemplary modality, which adjusts flight pattern 164 to improve the performance of payload sensor (s) 108. Initially, in block 242, wind, sun, and noise patterns are considered, and in block 244, the parametric values for flight pattern 164 are determined. In block 246, the orientation and position of the clearance pattern are determined, and the performance of vehicle (s) 102 as well as the performance of payload sensor (s) 108 can be predicted as shown in blocks 248 and 250 , and its result can then be used to further modify flight pattern 164 to improve the expected performance of vehicle (s) 102 and payload sensor (s) 108.

[00102] A Figura 11 mostra um fluxograma de um método exemplificativo 300 para estabelecer o padrão de voo 164 adjacente ao alvo 160 para o(s) veículo(s) aéreo 102 seguir, de acordo com uma modalidade exemplificativa. O método 300 mostrado na Figura 11 apresenta uma modalidade de um método que poderia ser usado com o sistema 100 mostrado na Figura 1, o dispositivo de computação 104 mostrado na Figura 1, e/ou o centro de controle 152 mostrado na Figura 2, por exemplo. Ademais, dispositivos ou sistemas podem ser usados ou configurados para realizar funções lógicas apresentadas na Figura 11. Em alguns casos, componentes dos dispositivos e/ou sistemas podem ser configurados para realizar as funções de modo que os componentes sejam na verdade configurados e estruturados (com hardware e/ou software) para permitir tal desempenho. Em outros exemplos, componentes dos dispositivos e/ou sistemas podem ser dispostos para serem adaptados, capazes ou adequados para realizar as funções, tal como quando operados em uma maneira específica. O método 300 pode incluir uma ou mais operações, funções ou ações, conforme ilustrado por um ou mais dos blocos 302 a 304. Embora os blocos sejam ilustrados em uma ordem sequencial, esses blocos também podem ser[00102] Figure 11 shows a flowchart of an exemplary method 300 for establishing flight pattern 164 adjacent to target 160 for the following air vehicle (s) 102, according to an exemplary embodiment. Method 300 shown in Figure 11 presents an embodiment of a method that could be used with system 100 shown in Figure 1, the computing device 104 shown in Figure 1, and / or the control center 152 shown in Figure 2, for example example. In addition, devices or systems can be used or configured to perform logical functions shown in Figure 11. In some cases, components of the devices and / or systems can be configured to perform the functions so that the components are actually configured and structured (with hardware and / or software) to enable such performance. In other examples, components of the devices and / or systems may be arranged to be adapted, capable or suitable to perform the functions, such as when operated in a specific manner. Method 300 can include one or more operations, functions or actions, as illustrated by one or more of blocks 302 to 304. Although the blocks are illustrated in sequential order, these blocks can also be

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 94/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 94/118

25/33 realizados em paralelo, e/ou em uma ordem diferente do que aquelas descritas no presente documento. Além disso, os vários blocos podem ser combinados em menos blocos, divididos em blocos adicionais, e/ou removidos com base na implantação desejada.25/33 carried out in parallel, and / or in a different order than those described in this document. In addition, the various blocks can be combined into fewer blocks, divided into additional blocks, and / or removed based on the desired deployment.

[00103] Deve ser compreendido que para esse e outros processos e métodos descritos no presente documento, os fluxogramas mostram funcionalidade e operação de uma implantação possível das presentes modalidades. A esse respeito, cada bloco pode representar um módulo, um segmento, ou uma porção de código de programa, que inclui uma ou mais instruções executáveis por um processador para implantar funções ou etapas lógicas específicas no processo. O código de programa pode ser armazenado em qualquer tipo de mídia ou armazenamento de dados legível por computador, por exemplo, tal como um dispositivo de armazenamento que inclui um disco ou disco rígido. Além disso, o código de programa pode ser codificado em uma mídia de armazenamento legível por computador em um formato legível por máquina, ou em outras mídias não transitórias ou artigos de fabricação. A mídia legível por computador pode incluir mídia ou memória legível por computador não transitória, por exemplo, tal como mídia legível por compuputador que armazena dados para períodos curtos de tempo tal como registrador de memória, cache de processador e Memória de Acesso Aleatório (RAM). A mídia legível por computador também pode incluir mídias não transitórias, tais como armazenamento de longo prazo secundário ou persistente, como memória somente de leitura (ROM), discos ópticos ou magnéticos, disco compacto de memória somente de leitura (CD-ROM), por exemplo. As mídias legíveis por computador também podem ser quaisquer outros sistemas de armazenamento volátil ou não volátil. A mídia legível por computador pode ser considerada uma mídia de armazenamento legível por computador tangível, por exemplo.[00103] It should be understood that for this and other processes and methods described in this document, the flowcharts show functionality and operation of a possible implementation of the present modalities. In this regard, each block can represent a module, segment, or portion of program code, which includes one or more instructions executable by a processor to implement specific functions or logical steps in the process. The program code can be stored on any type of media or computer-readable data storage, for example, such as a storage device that includes a disk or hard drive. In addition, the program code can be encoded on computer-readable storage media in a machine-readable format, or on other non-transitory media or articles of manufacture. Computer-readable media can include non-transitory computer-readable media or memory, for example, such as computer-readable media that stores data for short periods of time such as memory recorder, processor cache and Random Access Memory (RAM) . Computer-readable media can also include non-transitory media, such as secondary or persistent long-term storage, such as read-only memory (ROM), optical or magnetic disks, read-only memory compact disc (CD-ROM), for example example. Computer-readable media can also be any other volatile or non-volatile storage systems. Computer-readable media can be considered to be tangible computer-readable storage media, for example.

[00104] Além disso, cada bloco na Figura 11, e dentro de outros[00104] In addition, each block in Figure 11, and within others

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 95/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 95/118

26/33 processos e métodos descritos no presente documento, pode representar circuitos que são interligados para realizar as funções lógicas específicas no processo. Implantações alternativas são incluídas dentro do escopo das modalidades exemplificativas da presente descrição nas quais funções podem ser executadas fora daquela ordem mostrada ou discutida, que inclui substancialmente simultaneamente ou em ordem inversa, dependendo da funcionabdade envolvida, como deve ser compreendido por pessoas razoavelmente versadas na técnica.26/33 processes and methods described in this document, can represent circuits that are interconnected to perform specific logic functions in the process. Alternative deployments are included within the scope of the exemplary modalities of the present description in which functions can be performed outside that order shown or discussed, which includes substantially simultaneously or in reverse order, depending on the functionality involved, as should be understood by persons reasonably versed in the technique .

[00105] No bloco 302, o método 300 inclui determinar uma distância de afastamento 168 para o alvo 160, e a distância de afastamento 168 indica uma distância a partir do alvo 160 em um ponto ao longo do padrão de voo 164.[00105] In block 302, method 300 includes determining a clearance distance 168 for target 160, and clearance distance 168 indicates a distance from target 160 at a point along flight pattern 164.

[00106] No bloco 304, o método 300 inclui gerar o padrão de voo 164 em uma forma de uma transformação conchoidal de uma lemniscata com base na distância de afastamento. Conforme descrito, a lemniscata pode incluir uma lemniscata de Bemouilb ou uma lemniscata de Gerono. Dentro dos exemplos, o padrão de voo 164 é gerado para parecer um padrão da figura oito achatado.[00106] In block 304, method 300 includes generating flight pattern 164 in the form of a conchoidal transformation of a lemniscate based on the clearance distance. As described, the lemniscate can include a Lemouiscata from Bemouilb or a Lemniscata from Gerono. Within the examples, flight pattern 164 is generated to look like a flat figure eight pattern.

[00107] A Figura 12 mostra um fluxograma de um método exemplificativo para uso com o método 300, de acordo com uma modalidade exemplificativa. No bloco 306, as funções incluem determinar um ângulo de cobertura 170 para o padrão de voo 164 ao redor do alvo 160. No bloco 308, as funções incluem gerar o padrão de voo 164 na forma da transformação conchoidal da lemniscata também com base no ângulo de cobertura 170. Determinar o ângulo de cobertura 170 pode incluir determinar um tamanho de lobos da lemniscata, por exemplo.[00107] Figure 12 shows a flowchart of an exemplary method for use with method 300, according to an exemplary modality. In block 306, functions include determining a coverage angle 170 for flight pattern 164 around target 160. In block 308, functions include generating flight pattern 164 in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate also based on the angle coverage 170. Determining the coverage angle 170 may include determining a size of lemniscate lobes, for example.

[00108] A Figura 13 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método 300, de acordo com uma modalidade exemplificativa. No bloco 310, as funções incluem determinar a orientação[00108] Figure 13 shows a flowchart of another exemplary method for use with method 300, according to an exemplary modality. In block 310, functions include determining the orientation

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 96/118 /33Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 96/118 / 33

166 do padrão de voo 164 em relação ao alvo 160. No bloco 312, as funções incluem gerar o padrão de voo 164 na forma da transformação conchoidal da lemniscata também com base na orientação 166.166 of flight pattern 164 relative to target 160. In block 312, functions include generating flight pattern 164 in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate also based on the 166 orientation.

[00109] A Figura 14 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método 300, de acordo com uma modalidade exemplificativa. No bloco 314, as funções incluem determinar uma posição contra o sol do padrão de voo 164 em relação ao alvo 160.[00109] Figure 14 shows a flow chart of another exemplary method for use with method 300, according to an exemplary modality. In block 314, functions include determining a flight pattern 164 position against the target 160 against the sun.

[00110] A Figura 15 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método 300, de acordo com uma modalidade exemplificativa. No bloco 316, as funções incluem determinar uma posição contra o vento do padrão de voo 164 em relação ao alvo 160.[00110] Figure 15 shows a flowchart of another exemplary method for use with method 300, according to an exemplary modality. In block 316, functions include determining a downwind position of flight pattern 164 relative to target 160.

[00111] A Figura 16 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método 300, de acordo com uma modalidade exemplificativa. No bloco 318, as funções incluem determinar uma posição a favor do vento do padrão de voo 164 em relação ao alvo 160.[00111] Figure 16 shows a flow chart of another exemplary method for use with method 300, according to an exemplary modality. In block 318, functions include determining a downwind position of flight pattern 164 relative to target 160.

[00112] A Figura 17 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método 300, de acordo com uma modalidade exemplificativa. No bloco 320, as funções incluem designar uma área próxima ao alvo como uma zona de exclusão aérea 182/184. No bloco 322, as funções incluem gerar o padrão de voo 164 na forma da transformação conchoidal da lemniscata também com base em evitar a entrada na zona de exclusão aérea designada 182/184.[00112] Figure 17 shows a flow chart of another exemplary method for use with method 300, according to an exemplary modality. In block 320, functions include designating an area close to the target as a 182/184 aerial exclusion zone. In block 322, the functions include generating the flight pattern 164 in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate also based on preventing entry into the air exclusion zone designated 182/184.

[00113] A Figura 18 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método 300, de acordo com uma modalidade exemplificativa. No bloco 324, as funções incluem enviar, pelo dispositivo de computação 104, instruções para o(s) veículo(s) 102 que indicam para voar o padrão de voo gerado 164 de modo a seguir uma trajetória que permita cobertura contínua do alvo 160 a partir de um sensor montado no nariz 108 no(s) veículo(s) 102.[00113] Figure 18 shows a flowchart of another exemplary method for use with method 300, according to an exemplary modality. In block 324, the functions include sending, by the computing device 104, instructions for the vehicle (s) 102 that indicate to fly the generated flight pattern 164 so as to follow a trajectory that allows continuous coverage of the target 160 to from a sensor mounted on the nose 108 in the vehicle (s) 102.

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 97/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 97/118

28/33 [00114] A Figura 19 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método 300, de acordo com uma modalidade exemplificativa. No bloco 326, as funções incluem receber, na interface de entrada 132, uma mudança para a distância de afastamento 168. No bloco 328, as funções incluem modificar o padrão de voo gerado 164 em tempo real com base na mudança para a distância de afastamento 168. Processamento em tempo real significa que o(s) processador(es) 130 realiza as ações durante o voo. O processamento em tempo real pode processar dados continuamente para determinar se o(s) veículo(s) 102 está seguindo o padrão de voo 164 a fim de realizar ajustes. Colocado de outra forma, o aspecto tempo real inclui decidir modificar o padrão de voo 164 de forma substancialmente imediata mediante o recebimento da mudança para a distância de afastamento 168. O termo “substancialmente” significa que a característica, parâmetro, ou valor enumerado não precisa ser alcançado exatamente, mas que desvios ou variações, que incluem por exemplo, tolerâncias, erro de medição, limitações de precisão de medição e outros fatores conhecidos de pessoas versadas na técnica, podem ocorrer em quantidades que não impedem o efeito que a característica era destinada a fornecer.28/33 [00114] Figure 19 shows a flowchart of another exemplary method for use with method 300, according to an exemplary modality. In block 326, functions include receiving, at the input interface 132, a change to the departure distance 168. In block 328, the functions include modifying the generated flight pattern 164 in real time based on the change to the departure distance 168. Real-time processing means that the processor (s) 130 performs the actions during the flight. Real-time processing can process data continuously to determine whether vehicle (s) 102 is following flight pattern 164 in order to make adjustments. Put another way, the real-time aspect includes deciding to modify flight pattern 164 substantially immediately upon receipt of the change to departure distance 168. The term “substantially” means that the listed characteristic, parameter, or value does not need to be achieved exactly, but that deviations or variations, which include, for example, tolerances, measurement error, limitations of measurement accuracy and other factors known to persons skilled in the art, can occur in quantities that do not prevent the effect that the characteristic was intended for. to be provided.

[00115] A Figura 20 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método 300, de acordo com uma modalidade exemplificativa. No bloco 330, as funções incluem prever o desempenho do(s) veículo(s) 102 ao longo do padrão de voo gerado 164 com base em um modelo cinemático do(s) veículo(s) 102 e condições de vento. No bloco 332, as funções incluem modificar o padrão de voo gerado 164 com base no desempenho previsto do(s) veículo(s) 102.[00115] Figure 20 shows a flowchart of another exemplary method for use with method 300, according to an exemplary modality. In block 330, functions include predicting the performance of vehicle (s) 102 over the generated flight pattern 164 based on a kinematic model of vehicle (s) 102 and wind conditions. In block 332, functions include modifying the flight pattern generated 164 based on the predicted performance of the vehicle (s) 102.

[00116] A Figura 21 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método 300, de acordo com uma modalidade exemplificativa. No bloco 334, as funções incluem prever uma emissão de ruído do(s) veículo(s) 102 enquanto voa ao longo do padrão de voo gerado[00116] Figure 21 shows a flow chart of another exemplary method for use with method 300, according to an exemplary modality. In block 334, functions include predicting the noise emission of vehicle (s) 102 while flying along the generated flight pattern

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 98/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 98/118

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164. No bloco 336, as funções incluem modificar o padrão de voo gerado 164 com base na emissão de ruído prevista do(s) veículo(s) 102.164. In block 336, functions include modifying the flight pattern generated 164 based on the predicted noise emission of the vehicle (s) 102.

[00117] A Figura 22 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método 300, de acordo com uma modalidade exemplificativa. No bloco 338, as funções incluem prever o desempenho do(s) veículo(s) 102 ao longo do padrão de voo gerado 164 com base em um modelo cinemático do(s) veículo(s) 102. No bloco 340, as funções incluem modificar o padrão de voo gerado 164 com base no desempenho previsto do(s) veículo(s) 102 para otimizar o desempenho de carga útil do(s) veículo(s) 102.[00117] Figure 22 shows a flow chart of another exemplary method for use with method 300, according to an exemplary modality. In block 338, functions include predicting the performance of vehicle (s) 102 over the generated flight pattern 164 based on a kinematic model of vehicle (s) 102. In block 340, functions include modify the generated flight pattern 164 based on the predicted performance of the vehicle (s) 102 to optimize the payload performance of the vehicle (s) 102.

[00118] A Figura 23 mostra um fluxograma de outro método exemplificativo para uso com o método 300, de acordo com uma modalidade exemplificativa. No bloco 342, as funções incluem posicionar virtualmente a lemniscata em relação ao alvo 160 com base na distância de afastamento 168. No bloco 344, as funções incluem transformar de modo conchoidal a lemniscata.[00118] Figure 23 shows a flow chart of another exemplary method for use with method 300, according to an exemplary modality. In block 342, functions include virtually positioning the lemniscate relative to target 160 based on offset distance 168. In block 344, functions include conchoidally transforming the lemniscate.

[00119] Os exemplos descritos no presente documento oferecem uma capacidade de observação afastada previsível que pode ser conformada pelo operador e acomoda uma carga útil montada no nariz. Essa habibdade pode ser integrada dentro de algoritmos existentes e reduz uma necessidade de heurísticas em codificação reduzindo, desse modo, potencial para erros de software e reduzindo o trabalho exigido para controle de quabdade de software. Nos exemplos, o padrão de voo 164 pode ser conformado com base em padrões de som previstos, conformado para garantir uma posição contra o sol para o(s) veículo(s) 102 (por exemplo, para evitar o reflexo de luz do sol) e conformado para cobertura contínua. Outro benefício exemplificativo com essa geração de padrão de voo 164 é combinar essa expressão analítica com um modelo cinemático para reabzar previsão de que o(s) veículo(s) 102 possa fazer o que é pedido nas condições ambientais.[00119] The examples described in this document offer a predictable remote observation capability that can be shaped by the operator and accommodates a payload mounted on the nose. This ability can be integrated into existing algorithms and reduces the need for heuristics in coding, thereby reducing the potential for software errors and reducing the work required to control software quality. In the examples, flight pattern 164 can be shaped based on predicted sound patterns, shaped to ensure a position against the sun for vehicle (s) 102 (for example, to avoid glare from sunlight) and conformed for continuous coverage. Another exemplary benefit with this generation of flight pattern 164 is combining this analytical expression with a kinematic model to reestablish the prediction that vehicle (s) 102 can do what is required under environmental conditions.

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 99/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 99/118

30/33 [00120] Além disso, a descrição compreende modalidades de acordo com as seguintes cláusulas:30/33 [00120] In addition, the description includes modalities according to the following clauses:

Cláusula 1. Um método para estabelecer um padrão de voo adjacente a um alvo para um veículo aéreo seguir, que compreende: determinar uma distância de afastamento para o alvo, em que a distância de afastamento indica uma distância a partir do alvo em um ponto ao longo do padrão de voo; e gerar o padrão de voo em uma forma de uma transformação conchoidal de uma lemniscata com base na distância de afastamento.Clause 1. A method of establishing a flight pattern adjacent to a target for an air vehicle to follow, which comprises: determining a clearance distance from the target, where the clearance distance indicates a distance from the target at one point to the along the flight pattern; and generate the flight pattern in the form of a conchoidal transformation of a lemniscate based on the distance away.

Cláusula 2. O método da Cláusula 1, em que a lemniscata compreende uma lemniscata de Bemouilli ou uma lemniscata de Gerono.Clause 2. The method of Clause 1, in which the lemniscate comprises a Lemniscata by Bemouilli or a Lemniscata by Gerono.

Cláusula 3. O método da Cláusula 1, em que gerar o padrão de voo na forma da transformação conchoidal da lemniscata com base na distância de afastamento compreende: gerar o padrão de voo para parecer um padrão da figura oito achatado.Clause 3. The method of Clause 1, in which to generate the flight pattern in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate based on the clearance distance comprises: generating the flight pattern to look like a flattened figure eight pattern.

Cláusula 4. O método da Cláusula 1, que compreende adicionalmente: determinar um ângulo de cobertura para o padrão de voo ao redor do alvo; e gerar o padrão de voo na forma da transformação conchoidal da lemniscata também com base no ângulo de cobertura.Clause 4. The Clause 1 method, which further comprises: determining an angle of coverage for the flight pattern around the target; and to generate the flight pattern in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate also based on the coverage angle.

Cláusula 5. O método da Cláusula 4, em que gerar o padrão de voo na forma da transformação conchoidal da lemniscata também com base no ângulo de cobertura compreende: determinar um tamanho de lobos da lemniscata.Clause 5. The method of Clause 4, in which to generate the flight pattern in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate also based on the angle of coverage comprises: determining a size of lobes of the lemniscate.

Cláusula 6. O método da Cláusula 1, que compreende adicionalmente: determinar uma orientação do padrão de voo em relação ao alvo; e gerar o padrão de voo na forma da transformação conchoidal da lemniscata também com base na orientação.Clause 6. The Clause 1 method, which further comprises: determining an orientation of the flight pattern in relation to the target; and generating the flight pattern in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate also based on the orientation.

Cláusula 7. O método da Cláusula 6, em que determinar a orientação do padrão de voo em relação ao alvo compreende: determinar uma posição contra o sol do padrão de voo em relação ao alvo.Clause 7. The method of Clause 6, in which determining the orientation of the flight pattern in relation to the target comprises: determining a position against the sun of the flight pattern in relation to the target.

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 100/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 100/118

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Cláusula 8. O método da Cláusula 6, em que determinar a orientação do padrão de voo em relação ao alvo compreende: determinar uma posição contra o vento do padrão de voo em relação ao alvo.Clause 8. The method of Clause 6, in which determining the orientation of the flight pattern in relation to the target comprises: determining an upwind position of the flight pattern in relation to the target.

Cláusula 9. O método da Cláusula 6, em que determinar a orientação do padrão de voo em relação ao alvo compreende: determinar uma posição a favor do vento do padrão de voo em relação ao alvo.Clause 9. The method of Clause 6, in which determining the orientation of the flight pattern in relation to the target comprises: determining a downwind position of the flight pattern in relation to the target.

Cláusula 10. O método da Cláusula 1, que compreende adicionalmente: designar uma área próxima ao alvo como uma zona de exclusão aérea; e gerar o padrão de voo na forma da transformação conchoidal da lemniscata também com base em evitar a entrada na zona de exclusão aérea designada.Clause 10. The Clause 1 method, which further comprises: designating an area close to the target as a no-fly zone; and generating the flight pattern in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate also based on preventing entry into the designated no-fly zone.

Cláusula 11. O método da Cláusula 1, que compreende adicionalmente: enviar, por um dispositivo de computação, instruções para o veículo aéreo que indicam para voar o padrão de voo gerado de modo a seguir uma trajetória que permita a cobertura contínua do alvo a partir de um sensor montado no nariz no veículo aéreo.Clause 11. The method of Clause 1, which further comprises: sending, by a computing device, instructions to the air vehicle that indicate to fly the generated flight pattern in order to follow a trajectory that allows the continuous coverage of the target from of a sensor mounted on the nose in the air vehicle.

Cláusula 12. O método da Cláusula 1, que compreende adicionalmente: receber, em uma interface de entrada, uma mudança para a distância de afastamento; e modificar o padrão de voo gerado em tempo real com base na mudança para a distância de afastamento.Clause 12. The method of Clause 1, which further comprises: receiving, at an input interface, a change to the clearance distance; and modify the flight pattern generated in real time based on the change to the clearance distance.

Cláusula 13. O método da Cláusula 1, que compreende adicionalmente: prever o desempenho do veículo aéreo ao longo do padrão de voo gerado com base em um modelo cinemático do veículo aéreo e em condições de vento; e modificar o padrão de voo gerado com base no desempenho previsto do veículo aéreo.Clause 13. The method of Clause 1, which further comprises: predicting the performance of the air vehicle over the flight pattern generated based on a kinematic model of the air vehicle and in wind conditions; and modify the flight pattern generated based on the expected performance of the air vehicle.

Cláusula 14. O método da Cláusula 1, que compreende adicionalmente: prever uma emissão de ruído do veículo aéreo enquanto voa ao longo do padrão de voo gerado; e modificar o padrão de voo gerado com base na emissão de ruído prevista do veículo aéreo.Clause 14. The Clause 1 method, which further comprises: predicting an air vehicle noise emission while flying along the generated flight pattern; and modify the flight pattern generated based on the expected noise emission from the air vehicle.

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 101/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 101/118

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Cláusula 15. O método da Cláusula 1, que compreende adicionalmente: prever o desempenho do veículo aéreo ao longo do padrão de voo gerado com base em um modelo cinemático do veículo aéreo; e modificar o padrão de voo gerado com base no desempenho previsto do veículo aéreo para otimizar o desempenho de carga útil do veículo aéreo.Clause 15. The method of Clause 1, which further comprises: predicting the performance of the air vehicle over the flight pattern generated based on a kinematic model of the air vehicle; and modify the flight pattern generated based on the expected performance of the air vehicle to optimize the payload performance of the air vehicle.

Cláusula 16. O método da Cláusula 1, em que o método é realizado por um dispositivo de computação que tem um ou mais processadores, e o método compreende adicionalmente: posicionar virtualmente a lemniscata em relação ao alvo com base na distância de afastamento; e transformar de modo conchoidal a lemniscata.Clause 16. The method of Clause 1, in which the method is performed by a computing device that has one or more processors, and the method further comprises: virtually positioning the lemniscate in relation to the target based on the clearance distance; and conchoidally transform the lemniscate.

Cláusula 17. Uma mídia de armazenamento legível por computador não transitória que tem armazenado na mesma instruções que, quando executadas por um sistema que tem um ou mais processadores, fazem com que o sistema realize funções de estabelecer um padrão de voo adjacente a um alvo para um veículo aéreo seguir, sendo que as funções compreendem: determinar uma distância de afastamento para o alvo, em que a distância de afastamento indica uma distância a partir do alvo em um ponto ao longo do padrão de voo; e gerar o padrão de voo em uma forma de uma transformação conchoidal de uma lemniscata com base na distância de afastamento.Clause 17. A non-transitory, computer-readable storage medium that has stored in the same instructions that, when executed by a system that has one or more processors, cause the system to perform functions of establishing a flight pattern adjacent to a target for an aerial vehicle follows, the functions of which include: determining a distance from the target, where the distance from the target indicates a distance from the target at a point along the flight pattern; and generate the flight pattern in the form of a conchoidal transformation of a lemniscate based on the distance away.

Cláusula 18. A mídia legível por computador não transitória da Cláusula 17, em que as funções compreendem adicionalmente: determinar um ângulo de cobertura para o padrão de voo ao redor do alvo; determinar uma orientação do padrão de voo em relação ao alvo e gerar o padrão de voo na forma da transformação conchoidal da lemniscata também com base no ângulo de cobertura e na orientação do padrão de voo em relação ao alvo.Clause 18. The non-transitory, computer-readable media of Clause 17, in which the functions further comprise: determining a coverage angle for the flight pattern around the target; determine an orientation of the flight pattern in relation to the target and generate the flight pattern in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate also based on the angle of coverage and the orientation of the flight pattern in relation to the target.

Cláusula 19. Um dispositivo de computação que compreende: uma interface de comunicação para receber uma distância de afastamento para um alvo, em que a distância de afastamento indica uma distância a partir do alvo em um ponto ao longo de um padrão de voo adjacente ao alvo para umClause 19. A computing device comprising: a communication interface for receiving a clearance distance to a target, where the clearance distance indicates a distance from the target at a point along a flight pattern adjacent to the target for one

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 102/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 102/118

33/33 veículo aéreo seguir; e um ou mais processadores para executar instruções armazenadas em armazenamento de dados para gerar o padrão de voo em uma forma de uma transformação conchoidal de uma lemniscata com base na distância de afastamento.33/33 air vehicle follow; and one or more processors to execute instructions stored in data storage to generate the flight pattern in the form of a conchoidal transformation of a lemniscate based on the distance away.

Cláusula 20. O dispositivo de computação da Cláusula 19, que compreende adicionalmente: uma interface de saída para enviar instruções para o veículo aéreo que indicam para voar o padrão de voo gerado de modo a seguir uma trajetória que permita a cobertura contínua do alvo a partir de um sensor montado no nariz no veículo aéreo.Clause 20. The computing device of Clause 19, which further comprises: an exit interface for sending instructions to the air vehicle that indicate to fly the generated flight pattern in order to follow a trajectory that allows continuous coverage of the target from of a sensor mounted on the nose in the air vehicle.

[00121] A descrição das disposições vantajosas diferentes foi apresentada com propósitos de ilustração e descrição, e não é destinada a ser completa ou limitada às modahdades na forma descrita. Muitas modificações e variações ficarão evidentes para as pessoas versadas na técnica. Além disso, modalidades vantajosas diferentes podem descrever vantagens diferentes quando comparadas a outras modahdades vantajosas. A modalidade ou modahdades selecionadas são escolhidas e descritas a fim de explicar melhor os princípios das modahdades, a aplicação prática, e para permitir que outras pessoas versadas na técnica compreendam a descrição para várias modahdades com várias modificações como sendo adequadas para o uso particular contemplado.[00121] The description of the different advantageous provisions has been presented for purposes of illustration and description, and is not intended to be complete or limited to the modities in the manner described. Many modifications and variations will become evident to those skilled in the art. In addition, different advantageous modalities may describe different advantages when compared to other advantageous modalities. The selected modality or modalities are chosen and described in order to better explain the modality principles, the practical application, and to allow others skilled in the art to understand the description for various modalities with various modifications as being suitable for the particular intended use.

Petição 870170093082, de 30/11/2017, pág. 103/118Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 103/118

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Petition 870170093082, of 11/30/2017, p. 107/118

1. Method (300) for establishing a flight pattern (164) adjacent to a target (160) for an air vehicle (102) to follow, characterized by the fact that it comprises:

determining (302) a clearance distance (168) from the target, wherein the clearance distance indicates a distance from the target at a point along the flight pattern; and to generate (304) the flight pattern in the form of a conchoidal transformation of a lemniscate based on the distance away.

2. Method (300) according to claim 1, characterized by the fact that generating (304) the flight pattern (164) in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate based on the distance away (168) comprises: generating the pattern flight to look like a flattened figure eight pattern (162).

Method (300) according to any one of claims 1 and 2, characterized in that it additionally comprises:

determining (306) a coverage angle (170) for the flight pattern (164) around the target; and generating (308) the flight pattern in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate also based on the coverage angle.

Method (300) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it additionally comprises:

determining (310) an orientation (166) of the flight pattern (164) with respect to the target (160); and to generate (312) the flight pattern in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate also based on the orientation.

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5. Method (300) according to claim 4, characterized in that determining (310) the orientation (166) of the flight pattern (164) in relation to the target (160) comprises:

determine (314) a position against the sun of the flight pattern in relation to the target.

6. Method (300) according to claim 4, characterized in that determining (310) the orientation (166) of the flight pattern (164) in relation to the target (160) comprises:

determine (316) an upwind position of the flight pattern in relation to the target.

Method (300) according to claim 4, characterized in that determining (310) the orientation (166) of the flight pattern (164) in relation to the target (160) comprises:

determine (318) a downwind position of the flight pattern in relation to the target.

Method (300) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it additionally comprises:

designating (320) an area close to the target (160) as a no-fly zone (182); and generating (322) the flight pattern in the form of the conchoidal transformation of the lemniscate also based on preventing entry into the designated aerial exclusion zone.

Method (300) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it additionally comprises:

send (324), by a computing device (104), instructions to the air vehicle (102) that indicate to fly the generated flight pattern (164) in order to follow a trajectory that allows continuous coverage

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3/2 of the target (160) from a nose mounted sensor (108) on the air vehicle (102).

Method (300) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it additionally comprises:

predict (334) an air vehicle noise emission (102) while flying along the generated flight pattern (164); and modify (336) the flight pattern generated based on the expected noise emission of the air vehicle.

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