CN105247593A - 飞行禁区的飞行控制 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了对于限飞区提供飞行响应的系统、方法及装置。该无人飞行器(UAV)的位置可与限飞区的位置比较。如果有需要，该无人飞行器可执行飞行响应措施来防止该无人飞行器飞入该限飞区。根据该无人飞行器与该限飞区之间的距离及该无人飞行器所落在的司法管辖区的规则，可执行不同的飞行响应措施。

Description

飞行禁区的飞行控制
背景技术
飞行器，如无人飞行器(UAV)，可以用于执行军事和民用的监控、侦察、探索任务。飞行器可以携带一个用以执行特殊功能的有效载荷。
每个国家的空中交通管制(如在美国，为美国联邦航空局)对于靠近机场或者其他区域的空域有不同的规定。例如，在机场的一定距离内，不管无人飞行器的高度或者范围，所有的无人飞行器均被禁止飞行。也就是说，在距离机场一定距离内，无人飞行器的飞行是非法的。事实上，这也是非常危险的。
发明内容
在一些实施方式中，需要控制飞行器(如无人飞行器)的飞行，来对侦测到的限飞区(如机场)执行响应。因此，对于限飞区，需要一种改进的飞行控制。本发明提供关于侦测限飞区及响应限飞区的系统、方法及装置。本发明包括确定无人飞行器与一个或多个限飞区之间的相对位置，计算无人飞行器与限飞区之间的距离，并根据这些信息执行无人飞行器的飞行响应，例如立刻降落该无人飞行器，提供一些时间来允许该无人飞行器降落，及/或提供接近该限飞区的警报或者警告。
本发明的一方面是针对一种确定无人飞行器对限飞区的飞行响应的方法。该方法包括：确定无人飞行器的位置；确定限飞区的位置；通过处理器并利用无人飞行器的位置及限飞区的位置来计算无人飞行器与限飞区之间的距离；通过处理器来确定该距离是否落在第一距离阈值内或者落在大于第一距离阈值的第二距离阈值内；及(1)当该距离落在第一距离阈值内时，指示该无人飞行器执行第一飞行响应措施，及(2)当该距离落在第二距离阈值内且在第一距离阈值外时，指示该无人飞行器来执行不同于该第一飞行响应措施的第二飞行响应措施。
在一些实施例中，无人飞行器的位置可以通过在该无人飞行器上的GPS信号来确定。该限飞区的位置可以通过访问包括多个限飞区位置的无人飞行器的本地存储器来确定。当无人飞行器通过有线或无线的连接方式与外部设备通信时，可更新该本地存储器内这些限飞区的位置。在一些实施方式中，当无人飞行器与通信网络通信时，更新该本地存储器内这些限飞区的位置。
其中，该限飞区可为机场。
根据一些实施方式，该距离可以用ENU坐标系统来计算。该无人飞行器的位置可以被转换到ECEF坐标系统中。该无人飞行器的位置还可被转换到ENU坐标系统中。可以每间隔一特定的时间计算该距离。
当无人飞行器被发动时，根据无人飞行器与限飞区的接近程度,从多个可能的限飞区中选择该限飞区。
该第一飞行响应措施可为该无人飞行器自动降落到一表面上。该第二飞行响应措施可为提供一段时间来供该无人飞行器的操作员降落该无人飞行器到一表面上，并在该段时间过后，该无人飞行器将自动降落。该方法还包括通过该处理器来确定该距离是否落在大于该第二距离阈值的第三距离阈值内；及(3)在该距离落在第三距离阈值内且在第二距离阈值外时，指示该无人飞行器来执行不同于该第一飞行响应及该第二飞行响应的第三飞行响应。第三飞行响应措施可为该无人飞行器的操作员提供该无人飞行器接近该限飞区的警报。
根据本发明的另一方面，提供一种无人飞行器。该无人飞行器可包括：处理器用于(1)接收该无人飞行器的位置及计算该无人飞行器的位置与限飞区的位置之间的距离，及(2)确定该距离是否落在第一距离阈值内或者大于该第一距离阈值的第二距离阈值内；及一个或多个与该处理器通信的动力单元，允许该无人飞行器(1)在该距离落在第一距离阈值内时，执行第一飞行响应措施，及(2)在该距离落在第二距离阈值内并在第一距离阈值外时，执行不同于该第一飞行响应措施的第二飞行响应措施。
该无人飞行器的位置可通过在该无人飞行器上的GPS信号来确定。该无人飞行器可包括本地存储器。该本地存储器用于存储该限飞区的位置并进一步存储多个限飞区的位置。当该无人飞行器通过一有线或无线的连接方式与外部设备通信时，可以更新该本地存储器内这些限飞区的位置。当该无人飞行器与通信网络通信时，更新该本地存储器内这些限飞区的位置。
其中，该限飞区可以为机场。
在一些实施例中，该无人飞行器的处理器用ENU坐标系统来计算该距离。该处理器可将该无人飞行器的位置转换到ECEF坐标系统中。该处理器还可将该无人飞行器的位置转换到ENU坐标系统中。可选的，该处理器每间隔一特定的时间计算该距离。
当该无人飞行器被发动时，根据无人飞行器与限飞区的接近程度，从多个可能的限飞区中选择该限飞区。
该第一飞行响应措施可为该无人飞行器自动降落到一表面上。该第二飞行响应措施可为提供一段时间来供该无人飞行器的操作员降落该无人飞行器到一表面上，并在该段时间过后，该无人飞行器将自动降落。该方法还包括通过该处理器来确定该距离是否落在大于该第二距离阈值的第三距离阈值内；及指示该无人飞行器(3)当该距离落在第三距离阈值内且在第二距离阈值外时，执行不同于第一飞行响应及第二飞行响应的第三飞行响应。第三飞行响应措施可为提供该无人飞行器接近该限飞区的警报给该无人飞行器的操作员。
本发明的另一方面是针对一种确定无人飞行器对限飞区的飞行响应的方法。该方法包括：通过确定与该无人飞行器通信的外部设备的位置来确定无人飞行器的大概位置；确定限飞区的位置；通过处理器并利用该无人飞行器的大概位置及该限飞区的位置来计算该无人飞行器与该限飞区之间的距离；通过该处理器来确定该距离是否落在一距离阈值内；及当该距离落入在该距离阈值内时，指示该无人飞行器来执行飞行响应措施。
该外部设备的位置可通过在该外部设备上的GPS信号来确定。该无人飞行器的大概位置可为该外部设备的位置。该外部设备可为一个能从该无人飞行器接收数据的移动终端。该数据可包括被该无人飞行器的摄像机所摄取的图像数据。该移动终端包括可显示该图像数据的显示器。在一些实施方式中，该移动终端可为手机。该移动终端可传送控制数据到该无人飞行器，并且因此控制该无人飞行器的飞行。该移动终端可通过直接通信技术与该无人飞行器通信。该直接通信技术可包括无线网络(Wifi)或者蓝牙。该移动终端可通过间接通信技术与该无人飞行器通信。移动基站可用于确定该移动终端的位置。
可选的，该限飞区的位置可以通过访问包括多个限飞区位置的无人飞行器的本地存储器来确定。当该无人飞行器通过有线或无线的连接方式与外部设备通信时，更新该本地存储器内这些限飞区的位置。当该无人飞行器与通信网络通信时，更新该本地存储器内这些限飞区的位置。
在一些实施方式中，该限飞区为机场。
该距离可以用ENU坐标系统来计算。该无人飞行器的位置可以被转换到ECEF坐标系统中。在一些实施方式中，该无人飞行器的位置还被转换到ENU坐标系统中。可以每间隔一特定的时间计算该距离。
当无人飞行器被发动时，根据无人飞行器与限飞区的接近程度，从多个可能的限飞区中选择该限飞区。
可选的，该飞行响应措施可为该无人飞行器自动降落到一表面上。在另一实施方式中，该飞行响应措施可为提供一段时间来供该无人飞行器的操作员降落该无人飞行器到一表面上，并在该段时间过后，该无人飞行器将自动降落。可选地，该飞行响应措施可为提供该无人飞行器接近该限飞区的警告给该无人飞行器的操作员。
本发明的另一方面可以是针对一种无人飞行器。该无人飞行器包括:处理器用于(1)接收与该无人飞行器通信的外部设备的位置及根据该外部设备的位置来确定该无人飞行器的大概位置，(2)计算该无人飞行器的大概位置与限飞区的位置之间的距离，及(3)确定该距离是否落在一距离阈值内；及在该距离落入在该距离阈值内时，一个或多个与该处理器通信的动力单元允许该无人飞行器执行飞行响应措施。
在一些实施方式中，该外部设备的位置可以通过在该外部设备的GPS信号来确定。该无人飞行器的大概位置可为该外部设备的位置。该外部设备可为一个能从该无人飞行器接收数据的移动终端。该数据可包括被该无人飞行器的摄像机所摄取的图像数据。该移动终端包括可显示该图像数据的显示器。在一些实施方式中，该移动终端可为手机。该移动终端可传送控制数据至该无人飞行器，并且因此控制该无人飞行器的飞行。该移动终端可能通过直接通信技术与该无人飞行器通信。该直接通信技术可包括无线网络或者蓝牙。该移动终端可通过间接通信技术与该无人飞行器通信。移动基站可用于确定该移动终端的位置。
该无人飞行器可包括本地存储器。该本地存储器存储有该限飞区的位置及多个限飞区的位置。当该无人飞行器通过有线或无线的连接方式与外部设备通信时，更新该本地存储器内这些限飞区的位置。在一些实施方式中，当该无人飞行器与通信网络通信时，更新该本地存储器内这些限飞区的位置。
根据本发明的一些实施方式，该限飞区可为机场。
该处理器可用于用ENU坐标系统计算该距离。可选的，该处理器用于将该无人飞行器的位置转换到ECEF坐标系统中。该处理器还可用于将该无人飞行器的位置转换到ENU坐标系统中。在一些实施方式中，该处理器用于每间隔一特定的时间计算该距离。
当该无人飞行器被发动时，该处理器可用于根据无人飞行器与限飞区的接近程度，从多个可能的限飞区中选择该限飞区。
可选的，该飞行响应措施可为该无人飞行器自动降落到一表面上。在另一实施方式中，该飞行响应措施可为提供一段时间来供该无人飞行器的操作员降落该无人飞行器到一表面上，并在该段时间过后，该无人飞行器将自动降落。可选地，该飞行响应措施可为提供该无人飞行器接近该限飞区的警报给该无人飞行器的操作员。
根据本发明的另一方面，提供一种确定无人飞行器对限飞区的飞行响应的方法。该方法可包括：确定该无人飞行器的位置；确定限飞区的位置；通过处理器并利用该无人飞行器的位置及该限飞区的位置来计算该无人飞行器与该限飞区之间的相对距离；通过该处理器并根据该无人飞行器的位置来确定该无人飞行器所位于的司法管辖区，及确定该司法管辖区内所提供的一个或多个限飞规则；及当该无人飞行器与该限飞区之间的相对位置落在一个或多个限飞规则中时，指示该无人飞行器执行飞行响应措施。
该无人飞行器的位置可通过在该无人飞行器上的GPS信号来确定。该限飞区的位置可通过访问包括多个限飞区位置的无人飞行器的本地存储器来确定。当该无人飞行器通过有线或无线的连接方式与外部设备通信时，可以更新该本地存储器内这些限飞区的位置。当该无人飞行器与通信网络通信时，更新该本地存储器内这些限飞区的位置。
其中，该限飞区可以为机场。
该无人飞行器与该限飞区之间的相对位置可包括该无人飞行器与该限飞区之间的距离。该距离可以用ENU坐标系统来计算。当该距离落入在距离阈值内时，该一个或多个限飞规则可提供飞行响应措施。可根据该司法管辖区的一个或多个限飞规则来选择该距离阈值。该司法管辖区可为国家。该一个或多个限飞规则可包括该国家的法律或者规定。
在一些实施方式中，该飞行响应措施可为该无人飞行器自动降落到一表面上。根据其他实施方式，该飞行响应措施为提供一段时间来供该无人飞行器的操作员降落该无人飞行器到一表面上，并在该段时间过后，该无人飞行器将自动降落。该飞行响应措施可为提供该无人飞行器接近该限飞区的警告给该无人飞行器的操作员。
本发明的一方面也提供一种无人飞行器。该无人飞行器包括处理器，该处理器用于(1)接收无人飞行器的位置及计算该无人飞行器的位置与限飞区的位置之间的相对位置，及(2)根据该无人飞行器的位置来确定该无人飞行器所位于的司法管辖区，及确定该司法管辖区内所提供的一个或多个禁飞规则。该无人飞行器还包括一个或多个与该处理器通信的动力单元。当该无人飞行器与该限飞区之间的相对位置落在一个或多个禁飞规则中时，该一个或多个动力单元允许该无人飞行器执行飞行响应措施。
该无人飞行器的位置可以通过在该无人飞行器上的GPS信号来确定。该无人飞行器可包括本地存储器。该本地存储器用于存储该限飞区的位置及多个限飞区的位置。当该无人飞行器通过有线或无线的连接方式与外部设备通信时，可以更新该本地存储器内这些限飞区的位置。当该无人飞行器与通信网络通信时，更新该本地存储器内这些限飞区的位置。
在一些实施方式中，该限飞区可为机场。
该无人飞行器与该限飞区之间的相对位置可包括该无人飞行器与该限飞区之间的距离。该处理器可用ENU坐标系统来计算该距离。在该距离落入在一距离阈值内时，该一个或多个限飞规则可提供飞行响应措施。可根据该司法管辖区的一个或多个限飞规则来选择该距离阈值。该司法管辖区可为国家。该一个或多个限飞规则可包括该国家的法律或者规定。
在一些实施方式中，该飞行响应措施可为该无人飞行器自动降落到一表面上。根据一些实施方式，该飞行响应措施为提供一段时间来供该无人飞行器的操作员降落该无人飞行器到一表面上，并在该段时间过后，该无人飞行器将自动降落。该飞行响应措施可为提供该无人飞行器接近该限飞区的警报给该无人飞行器的操作员。
此外，本发明的一些方面可提供一估计无人飞行器起飞条件的方法。该方法包括：确定静止在一表面的无人飞行器的位置；确定限飞区的位置；通过处理器并用该无人飞行器的位置及该限飞区的位置来计算该无人飞行器与该限飞区之间的距离；通过该处理器确定该距离是否落入在一距离阈值内；及在该距离落入在该距离阈值内时，禁止该无人飞行器从该表面起飞。
该无人飞行器的位置可通过在该无人飞行器上的GPS信号来确定。该限飞区的位置可通过访问包括多个限飞区位置的该无人飞行器的本地存储器来确定。当该无人飞行器通过有线或无线的连接方式与外部设备通信时，可更新该本地存储器内这些限飞区的位置。当该无人飞行器与通信网络通信时，可更新该本地存储器内这些限飞区的位置。
其中，该限飞区可为机场。
在一些实施例中，该距离可用ENU坐标系统来计算。该无人飞行器的位置可被转换到ECEF坐标系统中。该无人飞行器的位置可被转换到ENU坐标系统中。
当该无人飞行器被发动时，可根据无人飞行器与限飞区的接近程度，从多个可能的限飞区中选择该限飞区。
根据本发明的另外一些方面，提供一种无人飞行器。该无人飞行器可包括处理器。该处理器用于(1)接收该无人飞行器的位置及计算该无人飞行器的位置与限飞区的位置之间的距离，及(2)确定该距离是否落在一距离阈值内。该无人飞行器还包括一个或多个与该处理器通信的动力单元，当该距离超出该距离阈值时，该一个或多个动力单元允许该无人飞行器起飞，并当该距离落入在该距离阈值内时，响应该处理器的指示，该一个或多个动力单元禁止该无人飞行器起飞。
在一些实施例中，该无人飞行器的位置可通过在该无人飞行器上的GPS信号来确定。该无人飞行器可包括本地存储器。该本地存储器用于存储该限飞区的位置及多个限飞区的位置。当该无人飞行器通过有线或无线的连接方式与外部设备通信时，更新该本地存储器内这些限飞区的位置。当该无人飞行器与通信网络通信时，更新该本地存储器内这些限飞区的位置。
其中，该限飞区可以为机场。
在一些实施方式中，该无人飞行器的处理器可用ENU坐标系统计算该距离。该处理器可将该无人飞行器的位置转换到ECEF坐标系统中。该处理器还可将该无人飞行器的位置转换到ENU坐标系统中。当该无人飞行器被发动时，该处理器可根据无人飞行器与限飞区的接近程度，从多个可能的限飞区中选择该限飞区。
应当理解，本发明的不同方面可个别地、全体地或相互结合地加以领会。在此描述的本发明的各个方面可应用于以下所阐述的任何特定应用或者任何其他类型的可移动物体。在此描述的飞行器，如无人飞行器，可应用及用于任意可移动物体，如任意交通工具。此外，在此描述的系统，装置及方法在空中的动作(如飞行)的情况下可被应用于在其他类型的动作的情况下，如在地面移动或者在水面上的动作，在水下的动作，或者在太空的动作。
通过检阅说明书、申请专利范围及附图，可了解本发明的其他目的及特征。
引置前案
在说明书中所提及的所有出版物、专利及专利申请在此通过引用并入本文中：每个单独出版物、专利或专利申请具体和独立地通过引用并入本文中。
附图说明
本发明的新颖特征在附加的权利要求中具体阐述。为了更好地了解本发明的特征及有益效果，以下参照附图对本发明的各个实施例进行详细描述，应当理解，此处所描述的具体实施例用以解释本发明，并不用于限定本发明。其中，所述附图中：
图1示出本发明一实施例的相对于限飞区无人飞行器的位置。
图2示出本发明一实施例的多个限飞区的邻近区。
图3示出本发明一实施例的无人飞行器与外部设备通信的示意图。
图4示出本发明一实施例的无人飞行器通过全球定位系统来确定该无人飞行器的位置。
图5示出本发明一实施例的无人飞行器与移动设备通信。
图6示出本发明一实施例的无人飞行器与一个或多个移动设备通信。
图7示出本发明一实施例的无人飞行器与机载存储单元。
图8示出本发明一实施例的无人飞行器与多个限飞区相关。
图9示出本发明一实施例的无人飞行器。
图10示出本发明一实施例的可移动物体包括载体及有效载荷。
图11示出本发明一实施例的用于控制可移动物体的系统的方框示意图。
具体实施方式
本发明的系统、方法及设备为飞行器提供飞行控制，以响应一个或多个侦测到的限飞区。该飞行器可为无人飞行器(UAV)，或者其他类型的可移动物体。一些司法管辖区包括一个或多个禁止无人飞行器飞行的禁飞区。例如，在美国，无人飞行器不可在机场的一定邻近范围内飞行。因此，有必要提供一种针对无人飞行器的禁飞功能，防止该无人飞行器在禁飞区飞行。
一个或多个限飞区的位置，如机场，可被存储在该无人飞行器中。可选地，关于一个或多个限飞区位置的信息可从该无人飞行器外部的数据源处确定。该无人飞行器的位置可被确定。这可发生在无人飞行器起飞之前及/或在无人飞行器飞行的时候。在一些实施方式中，无人飞行器可包括全球定位系统(GPS)接收器，该GPS接收器可用于确定该无人飞行器的位置。在其他实施方式中，该无人飞行器可与外部设备(如移动控制终端)通信。该外部设备的位置可被确定并用于近似为该无人飞行器的位置。
该无人飞行器与限飞区之间的距离可被计算。根据该计算的距离，可执行一个或多个飞行响应措施。例如，当该无人飞行器在限飞区的第一半径范围内时，该无人飞行器可自动降落。当该无人飞行器在该限飞区的第二半径范围内时，该无人飞行器可提供一段时间来供操作员降落该无人飞行器，并在该段时间过后，该无人飞行器将自动降落。当该无人飞行器在该限飞区的第三半径范围内时，该无人飞行器将提供关于该无人飞行器在该限飞区附近的警告给操作员。在一些实施方式中，当该无人飞行器在距该限飞区一特定距离时，该无人飞行器将不能起飞。
在此描述的系统、装置及方法可给无人飞行器提供侦测到接近限飞区后的自动响应。根据该侦测到的距该限飞区的距离的不同，可执行不同的动作，其可为当该无人飞行器不是太靠近该限飞区时，允许用户在受到较少干预的同时执行动作，并当该无人飞行器太靠近该限飞区时，可提供较强的干预以使无人飞行器自动降落，以遵守规定和提供更多的安全。在此描述的系统、装置及方法可用不同的系统来确定该无人飞行器的位置，从而提供更好的保证，使得该无人飞行器不会意外地飞入限飞区。
图1提供了本发明实施例的相对于一限飞区110的若干个无人飞行器120A，120B，120C的位置。
限飞区110可有任意的位置。在一些实施方式中，限飞区的位置可为点，或者该限飞区的中心或者位置可指定为点(如纬度及经度坐标，高度坐标可选)。例如，限飞区的位置可为在机场中心的一点，或者为代表该机场或者其他类型限飞区的点。在其他实施例中，限飞区的位置可包括范围或者区域。该范围或者区域130可包括任何形状(如圆形，方形、三角形、对应于一个或多个在该位置的自然的或者人造物体的形状、对应于一个或多个区域划分规则的形状，或者任意其他界线)。例如，该限飞区可为机场或者其他类型的限飞区的界线。在一些实施方式中，该限飞区可包括空间。该空间可为包括纬度、经度、及/或高度坐标的三维空间。该三维空间可包括长、宽、及/或高。该限飞区可包括从地面向上延伸至位于地面上方的任意高度的空间。这可包括从地面上的一个或多个限飞区垂直向上的高度。例如，对于一些纬度和经度，所有的高度可能限飞。在一些实施方式中，某些高度因为特定的横向区域可能限飞，但是其他高度不限飞。例如，对于一些纬度和经度，某些高度可能禁飞，但是其他的高度则不禁飞。因此，该限飞区可具备任意数量的维数，和维数的测量尺寸，及/或可被这些维度位置所指定，或者为代表该区域的空间、范围、线或者点。
限飞区可包括一个或多个位置，未授权的无人飞行器不能在这些位置飞行。这可包括未授权的无人飞行器或者所有的无人飞行器。限飞区可包括禁航区，该禁航区可为一空域的区域(或者体积)，一般因为安全关系，不允许航空器在该空域中飞行。禁航区可包含地面上一区域所定义的一定大小的空域，在该空域中禁止航空器飞行。这样的区域可因为安全或者与国家的福祉有关的其他原因而建立。这些区域可被公布于联邦公报，并且被绘制在美国的航图上，或者在各个司法管辖区的其他出版物里。该限飞区可包括一个或多个特定用途的空域(如航空器被限制参与指定的操作的区域)，例如空中禁区(如在任何时间内，任何航空器禁止进入某一区域，且不受限于来自空域管制机构的许可)，军事行动领域，警告区域，警戒区域，临时限飞(TFR)区，国家安全区域，及射击控制区。
限飞区的例子可包括但不限于：机场、飞行走廊、军事的或者其他政府设施、靠近敏感人员的区域(如，当总统或者其他领导者访问一区域)、核设施、研究设施、私人空域、非军事区、某些司法管辖区(如，小镇、市、县、州/省、国家、贮水池或者其他自然地标)、或者其他类型的禁飞区。限飞区可为永久的禁飞区或者可为禁止飞行的临时区域。在一些实施方式中，可更新这些限飞区的列表。从一管辖区域到另一管辖区域时，限飞区可能会变化。例如，一些国家可能将学校作为限飞区，但是在其他国家可能不会。
飞行器，如无人飞行器120A，120B，120C可能有一个位置。该无人飞行器的位置可被确定为一个或多个相对于参考系(如地面、环境)的无人飞行器的坐标。例如，无人飞行器的纬度及/或经度坐标可被确定。可选的，该无人飞行器的高度可被确定。该无人飞行器的位置可被确定为任意特定的程度。例如，该无人飞行器的位置可被确定为大概2000米，1500米，1200米，1000米，750米，500米，300米，100米，75米，50米，20米，10米，7米，5米，3米，2米，1米，0.5米，0.1米，0.05米或者0.01米内。
相对于限飞区110的位置，无人飞行器120A，120B，120C的位置可被确定。这可包括比较代表无人飞行器位置的坐标与代表限飞区位置的坐标。在一些实施例中，确定该限飞区与该无人飞行器的相对位置可包括计算该限飞区与该无人飞行器之间的距离。例如，如果无人飞行器120A是在第一位置，可计算该无人飞行器与该限飞区110之间的距离d1。如果该无人飞行器120B是在第二位置，可计算该无人飞行器与该限飞区之间的距离d2。在另一实施例中，如果该无人飞行器120C是在第三位置，可计算该无人飞行器与该限飞区之间的距离d3可被计算。在一些实施方式中，仅仅定位及/或者计算该无人飞行器及该限飞区之间的距离。在其他实施例中，可计算其他的信息，如无人飞行器与该限飞区之间的方向或者方位。例如，可计算该无人飞行器与该限飞区之间的相对基本方向(如，北、西、南、东)，或者该无人飞行器与该限飞区之间的角向(如夹角)。可或者可不计算该无人飞行器与该限飞区之间的相对速度及/或加速度及相关方向。
当该无人飞行器在飞行时，可以周期性地或者连续不断地计算该距离。可响应于一侦测到的事件(如在未收到全球定位系统信号一段时间后接收全球定位系统信号)，计算该距离。当该无人飞行器的位置被更新时，可重新计算该无人飞行器与该限飞区之间的距离。
无人飞行器120A，120B，120C与限飞区域110之间的距离可用于确定是否执行一飞行响应措施及/或执行哪种飞行响应措施。无人飞行器所执行的飞行响应措施的例子可包括该无人飞行器立即自动降落；提供一段时间供该无人飞行器的操作员来降落该无人飞行器到一表面上，并在该段时间过后，如果该操作员没有降落该无人飞行器，该无人飞行器将自动降落；提供该无人飞行器在该限飞区附近的警报给该无人飞行器的操作员；通过调整该无人飞行器的飞行航线来自动执行规避动作；或者任意其他飞行响应措施。
在一实施例中，可以确定该距离d1是否落入在一距离阈值内。当该距离d1超过该距离阈值时，不需执行飞行响应措施，且该用户可以正常的方式操作及控制该无人飞行器。在一些实施方式中，该用户可通过外部设备(如遥控终端)提供实时指令给该无人飞行器来控制该无人飞行器的飞行。在其他实施方式中，该用户可提前提供该无人飞行器可遵循的指令(如飞行计划或者路径)来控制该无人飞行器的飞行。当该距离d1落在该距离阈值内时，则会执行飞行响应措施。该飞行响应措施可影响该无人飞行器的操作。该飞行响应措施可从用户处取得该无人飞行器的控制权，可在从用户处取得该无人飞行器的控制权之前提供给用户有限的时间来采取矫正操作，及/或可提供警报或者信息给该无人飞行器。
代表该无人飞行器的坐标及代表该限飞区的坐标之间的距离可被计算。基于该计算的距离，可执行飞行响应措施。该飞行响应措施可通过距离而不考虑方向或者任何其他信息来被确定。可选地，其他信息(如方向)可被考虑。在一实施例中，在第一位置的无人飞行器120B与该限飞区之间的距离可为d2。在第二位置的无人飞行器120C与该限飞区之间的距离可为d3。该距离d2及d3可基本相同。但是，该无人飞行器120B，120C可位于相对于该限飞区的不同方向。在一些实施方式中，这些无人飞行器的飞行响应措施，如果有的话，仅仅根据该距离而不考虑方向则可以是相同的。可选地，考虑方向或者其他条件，则可执行不同的飞行响应措施。在一实施例中，限飞区可在区域130或者空间上。该区域或者空间可包括距代表该限飞区的坐标等距或不等距的部分。在一些实施方式中，当限飞区进一步向东方延伸，即使d3等同于d2，不同的飞行响应措施可以或者不可以被执行。该无人飞行器与该限飞区坐标之间的距离可被计算。可选地，可考虑该无人飞行器与该限飞区最靠近该无人飞行器的界线之间的距离。
在一些实施例中，单一的距离阈值可被提供。当距离超出该距离阈值时，可允许该无人飞行器正常操作，但是当距离在该距离阈值内时，触发执行一飞行响应措施。在其他实施例中，多个距离阈值可被提供。可根据该无人飞行器所在的距离阈值选择不同的飞行响应措施。根据该无人飞行器与该限飞区之间的距离，可执行不同的飞行响应措施。
在一实施例中，可以计算无人飞行器120B与该限飞区110之间的距离d2。当该距离落在第一距离阈值内时，可执行第一飞行响应措施。当该距离落在第二距离阈值内时，可执行第二飞行响应措施。在一些实施方式中，该第二距离阈值可大于该第一距离阈值。当该距离同时满足该两个距离阈值时，可执行该第一飞行响应措施及该第二飞行响应措施。可选地，当该距离落在第二距离阈值内而在第一距离阈值外时，可执行该第二飞行响应措施而不执行该第一飞行响应措施。并且在该距离落入在该第一距离阈值内时，执行该第一飞行响应措施而不执行该第二飞行响应措施。可提供任意数量的距离阈值及/或对应的飞行响应措施。例如，可提供第三距离阈值。该第三距离阈值可大于该第一及/或该第二距离阈值。当该距离落在该第三距离阈值内时，可执行第三飞行响应措施。可和其他飞行响应措施结合执行第三飞行响应措施，如当该第一距离阈值及该第二距离阈值也分别被满足时，可结合该第一飞行响应措施及该第二飞行响应措施。可选地，可执行该第三飞行响应措施而不执行该第一飞行响应措施及该第二飞行响应措施。
这些距离阈值可为任意值。例如，该距离阈值可依序为数米、数十米、数百米、或者数千米。该距离阈值可为大概0.1英里、0.5英里、1英里、2英里、2.5英里、3英里、3.5英里、4英里、4.5英里、5英里、5.5英里、6英里、6.5英里、7英里、7.5英里、8英里、8.5英里、9英里、9.5英里、10英里、11英里、12英里、13英里、14英里、15英里、17英里、20英里、30英里、40英里、50英里、75英里、或者100英里。可选的，该距离阈值满足限飞区的规则(如，当联邦航空局的规定不许无人飞行器在机场的X英里范围内飞行，该距离阈值可选的为X英里)，可大于该限飞区的规则(如，该距离阈值大于X英里)，或者可小于该限飞区的规则(如，该距离阈值小于X英里)。该距离阈值可比该规则大任意距离值(如，可为X+0.5英里、X+1英里、X+2英里等等)。在其他实施方式中，该距离阈值可比该规则小任意距离值(如，可为X-0.5英里、X-1英里、X-2英里等等)。
当无人飞行器在飞行时，可确定该无人飞行器的位置。在一些实施方式中，当该无人飞行器没有在飞行时，可确定该无人飞行器的位置。例如，当该无人飞行器停留在一表面时，可确定该无人飞行器的位置。当该无人飞行器被启动，且在该无人飞行器从该表面起飞前，可确定该无人飞行器的位置。当该无人飞行器位于一表面时(如，在起飞前/在降落后)，可确定该无人飞行器与该限飞区之间的距离。当该距离落在一距离阈值内时，该无人飞行器可拒绝起飞。例如，当该无人飞行器在机场的4.5英里范围内时，该无人飞行器可拒绝起飞。在另一实施例中，当该无人飞行器在机场的5英里范围内时，该无人飞行器可拒绝起飞。可使用如本文其他地方描述的任何距离阈值。在一些实施方式中，可提供多个距离阈值。根据该距离阈值，该无人飞行器可有不同的起飞措施。例如，当该无人飞行器落在第一距离阈值内时，该无人飞行器可能不能起飞。当该无人飞行器落在第二距离阈值内时，该无人飞行器可能能起飞，但是可能仅拥有一段非常受限的时间来飞行。在另一实施例中，当该无人飞行器落在第二距离阈值内时，该无人飞行器可能能起飞，但是仅能够飞离该限飞区(例如，增加该无人飞行器与该限飞区之间的距离)。在另一实施例中，当该无人飞行器落在第二距离阈值或第三距离阈值内时，在允许该无人飞行器起飞的同时，该无人飞行器可提供该无人飞行器在一个限飞区附近的警报给该无人飞行器的操作员。
图2示出本发明一实施方式的多个限飞邻近区220A，220B，220C。可提供限飞区210。该限飞区的位置可通过一组坐标(如点)，区域，或者空间来表示。可提供一个或多个围绕该限飞区的限飞邻近区。
在一实施例中，该限飞区可为机场。任何在此描述的机场可应用于任何其他类型的限飞区，反之也可以。可提供第一限飞邻近区220A，该机场在该第一限飞邻近区220A中。在一实施例中，该第一限飞邻近区可包括在该机场的第一半径范围内的任何事物。例如，该第一限飞临近区可包括在该机场的4.5英里范围内的任何事物。该第一限飞邻近区可为一基本的圆形，该圆形包括在该机场的第一半径范围内的任何事物。该限飞邻近区可为任意形状。当无人飞行器处于该第一限飞邻近区内时，可执行第一飞行响应措施。例如，当该无人飞行器在该机场的4.5英里范围内时，该无人飞行器可自动降落。该无人飞行器可不需要该无人飞行器的操作员的任何输入而自动降落，或者可结合来自该无人飞行器的操作员的输入。该无人飞行器可自动开始降低高度。该无人飞行器可以按照预定的比率降低高度，或者可结合位置数据来决定该无人飞行器降落的比率。该无人飞行器可寻找一合适的地点来降落，或者可立即降落在任意位置。当寻找到一位置来降落时，该无人飞行器可考虑或者可不考虑该无人飞行器的操作员的输入。该第一飞行响应措施可以是一软件措施，来防止该用户在机场附近飞行。当该无人飞行器在该第一限飞邻近区时，可自动启动立即降落程序序列。
提供围绕该机场的第二限飞邻近区220B。该第二限飞邻近区可包括在该机场的第二半径范围内的任何事物。该第二半径可大于该第一半径。例如，该第二限飞邻近区可包括在该机场的5英里范围内的任何事物。在另一实施例中，该第二限飞邻近区可包括该机场的5英里范围内而在该机场的第一半径(如4.5英里)范围外的任何事物。该第二限飞邻近区可为一基本的圆形，该圆形包括在该机场的第二半径范围内的任何事物。或者该第二限飞邻近区可为一基本的环形，该环形包括在该机场的第二半径范围内而在该第一半径范围外的任何事物。当无人飞行器处于该第二限飞邻近区内时，可执行第二飞行响应措施。例如，当该无人飞行器在该机场的5英里范围内而在该机场的4.5英里范围外时，该无人飞行器可提示该无人飞行器的操作员在一预定时间段(如，1小时，30分钟，14分钟，10分钟，5分钟，3分钟，2分钟，1分钟，45秒，30秒，15秒，10秒，或者5秒)内降落。当该无人飞行器在该预定时间段内没有降落时，该无人飞行器可自动降落。
当该无人飞行器在该第二限飞邻近区内时，该无人飞行器可提示该用户(如，通过移动应用程序，飞行状态指示器，音频指示器，或者其他指示器)在该预定时间段(如1秒)内降落。在该时间段内，该无人飞行器的操作员可提供指令来操控该无人飞行器至预期的着陆面及/或者提供手动的着陆指令。在超出该预定时间段后，该无人飞行器可毋需该无人飞行器的操作员的任何输入而自动降落。或者可结合该无人飞行器的操作员的输入。在该预定时间段后，该无人飞行器可自动开始降低高度。该无人飞行器可以按照预定的比率减少高度，或者可根据该无人飞行器的位置信息来决定该无人飞行器降落的比率。该无人飞行器可寻找合适的地点来降落，或者可立即降落在任意位置。当寻找到位置来降落时，该无人飞行器可考虑或者可不考虑该无人飞行器的操作员的输入。该第二飞行响应措施可以是软件措施，来防止该用户在机场附近飞行。当该无人飞行器在该第二限飞邻近区时，可自动启动延时的降落程序序列。如果该无人飞行器在该指定的时间段内能够飞出该第二限飞邻近区时，该自动降落程序序列可不生效，该操作员从而能够继续正常控制该无人飞行器的飞行。该指定的时间段可作为宽限期以供操作员降落该无人飞行器或者离开该机场附近的区域。
可提供围绕该机场的第三限飞邻近区220C。该第三限飞邻近区可包括在该机场的第三半径范围内的任何事物。该第三半径可大于该第一半径及/或该第二半径。例如，该第三限飞邻近区可包括在该机场的5.5英里范围内的任何事物。在另一实施例中，该第三限飞邻近区可包括在该机场的5.5英里范围内而在该机场的第二半径(如5英里)范围外的任何事物。该第三限飞邻近区可为基本的圆形，该圆形包括在该机场的第三半径范围内的任何事物。或者该第三限飞邻近区可为基本的环形，该环形包括在该机场的第三半径范围内而在该机场的第二半径范围外的任何事物。当无人飞行器处于该第三限飞邻近区内时，可执行第三飞行响应措施。例如，当该无人飞行器在该机场的5.5英里范围内而在5英里范围外时，该无人飞行器可发送警报至该无人飞行器的操作员。可选地，当该无人飞行器在该机场的5.5英里范围内的任意地方时，提供警报。
用于描述该第一限飞邻近区、该第二限飞邻近区、及/或该第三限飞邻近区的大小的任何数值仅仅作为示例的方式被提供，并且如本文其他地方描述的，可以被互换为任何其他距离阈值或者大小。
当该无人飞行器在该第三限飞邻近区内时，该无人飞行器可提醒用户其极为接近限飞区(如，通过移动应用程序，飞行状态指示器，音频指示器，或者其他指示器)。在一些实施例中，警报可包括通过外部设备的视觉警报、音频警报、或者触觉警报。该外部设备可为移动设备(如，写字板、智能手机、遥控器)或者固定设备(如计算机)。在其他实施例中，该警报可经由该无人飞行器自行提供。该警报可包括闪光、文字、图像及/或视频信息、蜂鸣声或者铃声、音频语音或信息、振动、及/或其他类型的警报。例如，移动设备可通过振动来表示警报。在其他实施例中，该无人飞行器可通过闪光灯及/或发出噪音来表示警报。可单独提供这样的警报或者与其他的飞行响应措施相结合。
在一实施例中，可确定该无人飞行器相对于该限飞区的位置。当该无人飞行器落在该第一限飞邻近区时，该无人飞行器不可起飞。例如，当该无人飞行器在该限飞区(如机场)的4.5英里范围内时，该无人飞行器不可起飞。关于为何该无人飞行器不可起飞的信息可以或者不可以被传送给该用户。当该无人飞行器落在该第二限飞邻近区时，该无人飞行器可以或者不可以起飞。例如，当该无人飞行器在该机场的5英里范围内时，该无人飞行器可能不能够起飞。可选地，该无人飞行器可以起飞但是被限制飞行能力。例如，该无人飞行器可能仅可飞离该限飞区，可能仅可飞到一定的高度，或者该无人飞行器可在一有限的时间段内飞行。当该无人飞行器落在该第三限飞邻近区时，该无人飞行器可以或者不可起飞。例如，当该无人飞行器落在该机场的5.5英里范围内时，该无人飞行器可提供关于该无人飞行器接近该机场的警报给该用户。该警报中可提供距离、方位、机场名称、设施的类型、或者其他信息给该用户。当该无人飞行器在该机场的5.5英里范围内，而在该机场的5英里范围外时，可提供该警报给该用户。在其他实施例中，当该无人飞行器在该机场的5.5英里范围内时，可提供该警报给用户，并且可以和其他的起飞响应结合一起被提供或者仅提供该警报。这可提供安全措施，以防止该无人飞行器在限飞区飞行。
在一些实施方式中，越接近该限飞区，该无人飞行器提供越快速的飞行响应措施来降落。这可能减少用户控制该无人飞行器飞行时的自主权，但是会提供更好的法规遵守及提供更安全的措施。远离该限飞区的飞行响应措施可允许用户对该无人飞行器具有更多的控制权。这可在该无人飞行器的控制上提供更多的用户自主权，以使用户能采取行动来防止该无人飞行器进入该限飞区。该距离可用于测试该无人飞行器位于该限飞区的风险或者可能性，并基于该测试到的风险采取适当的行动。
图3提供本发明一实施方式的无人飞行器300与外部设备310通信的示意图。
该无人飞行器300可包括一个或多个可控制该无人飞行器位置的动力单元。这些动力单元可控制该无人飞行器的位置(如，相对于多达三个方向，例如纬度、经度、高度)及/或该无人飞行器的方位(如，相对于多达三个轴的转动，俯仰、偏航、横滚)。该动力单元可允许该无人飞行器来维持或者改变位置。这些动力单元可包括一个或多个旋翼桨叶，该螺旋桨叶可通过旋转来为该无人飞行器产生升力。这些动力单元可被一个或多个致动器350(如一个或多个电动机)驱动。在一些实施方式中，单个电动机可驱动单个动力单元。在其他实施例中，单个电动机可驱动多个动力单元，或者单个动力单元可被多个电动机驱动。
该无人飞行器300的一个或多个致动器350的操作可被飞行控制器320控制。该飞行控制器可包括一个或多个处理器及/或一个或多个存储单元。这些存储单元可包括非易失性计算机可读介质，该非易失性计算机可读介质可包括执行一个或多个步骤的代码、逻辑、或者指令。这些处理器可执行本文所描述的一个或多个步骤。这些处理器可根据该非易失性计算机可读介质来提供这些步骤。这些处理器可执行定位计算及/或利用算法来为该无人飞行器产生飞行命令。
该飞行控制器320可从接收器330或者定位器340接收信息。该接收器330可与外部设备310通信。该外部设备可为远程终端。该外部设备可为控制装置，该控制装置可提供一个或多个控制该无人飞行器飞行的指令集。用户可与该外部设备交互来发出控制该无人飞行器飞行的指令。该外部设备可包括用户界面，该用户界面可接收可导致控制该无人飞行器的飞行的用户输入。该外部设备的例子在本文的其他地方会有更详细的描述。
该外部设备310可通过无线连接的方式与该接收器330通信。该无线通信可在该外部设备与该接收器之间直接发生及/或通过网络发生，或者其他间接通信的方式。在一些实施方式中，这些无线通信可为近距离的通信。例如，该外部设备可在距该无人飞行器预定距离的范围内，来控制该无人飞行器的操作。可选的，该外部设备可不在该无人飞行器的预定邻近范围内。这些通信可通过本地区域网络(LAN)，广域网(WAN)，如：互联网、云环境、电信网络(如3G，4G)、WIFI、蓝牙、射频(RF)、红外(IR)，或任何其他通信技术直接发生。在另外的实施例中，该外部设备与该接收器之间的通信可通过有线连接的方式发生。
该外部设备与该无人飞行器之间的通信可以为双向通信及/或单向通信。例如，该外部设备可提供指令给该无人飞行器以控制该无人飞行器飞行。该外部设备可操作该无人飞行器的其他功能，如该无人飞行器的一个或多个设置、一个或多个传感器、一个或多个有效载荷的操作、一有效载荷的载体的操作、或者该无人飞行器的任何其他操作。该无人飞行器可提供数据给该外部设备。该数据可包括关于该无人飞行器的位置的信息、被该无人飞行器的一个或多个传感器所感测到的数据、被该无人飞行器的有效负载所获取的影像、或者来自该无人飞行器的其他数据。可同时或者有序的传送来自该外部设备的指令及/或来自该无人飞行器的数据。可通过相同的通信信道或者不同的通信信道传送数据。在某些实施方式中，可传送来自该外部设备的指令至该飞行控制器。该飞行控制器可利用来自该外部设备的飞行控制指令来产生控制信号至该无人飞行器的一个或多个致动器。
该无人飞行器可包括定位器340。该定位器可用于确定该无人飞行器的位置。该位置可包括该飞行器的纬度、经度、及/或高度。可确定该无人飞行器相对于固定参考系(如，地理坐标)的位置。可确定该无人飞行器相对于限飞区的位置。该限飞区相对于该固定参考系的位置可用于确定该无人飞行器与该限飞区之间的相对位置。该定位器可用本领域的任何技术或者本领域的任何后续开发的技术来确定该无人飞行器的位置。例如，该定位器可从外部定位单元345接收信号。在一实施例中，该定位器可为全球定位系统(GPS)接收器，该外部定位单元可为GPS卫星。在另一实施例中，该定位器可为惯性测量单元(IMU)、超声波传感器、视觉传感器(如摄像机)、或者与外部定位单元通信的通信单元。该外部定位单元可包括卫星、塔、或者其他可提供位置信息的结构。一个或多个外部定位单元可利用一个或多个三角测量技术来提供该无人飞行器的位置。在一些实施方式中，该外部定位单元可为该外部设备310或者其他遥控设备。该外部设备的位置可被用作该无人飞行器的位置或者用于确定该无人飞行器的位置。该外部设备的位置可通过在该外部设备中的定位单元及/或一个或多个可确定该外部设备位置的基站来确定。该外部设备的定位单元可用本文所描述的任何技术，该任何技术包括但不限于，全球定位系统、激光、超声波、视觉、惯性、红外、或者其他位置感测技术。该外部设备的位置可根据任何技术来确定，该任何技术如全球定位系统、激光超声、视觉、惯性、红外、三角测量、基站、塔、继电器、或任何其他技术。
在另一实施方式中，对于确定该无人飞行器的位置，外部设备或者外部定位单元可以是不需要的。例如，该惯性测量单元可用于确定该无人飞行器的位置。该惯性测量单元可包括一个或多个加速度计、一个或多个陀螺仪、一个或多个磁力计、或者它们的合适的组合。例如，该惯性测量单元可包括多达三个正交的加速度计及多达三个正交的陀螺仪，这些正交加速度计用于测量该移动物体沿着多达三个轴平移的线性加速度，这些正交陀螺仪用于测量关于绕着多达三个轴旋转的角加速度。该惯性测量单元刚性连接于该飞行器，以至于该飞行器的运动对应于该惯性测量单元的运动。可选地，该惯性测量单元可相对于该飞行器在多达6个自由度上移动。该惯性测量单元可直接安装在该飞行器上，或者连接于安装在该飞行器的支撑结构上。该惯性测量单元可外露于该可移动物体的壳体或者位于该可移动物体的壳体内。该惯性测量单元可永久地或者可移除地连接于该可移动物体。在一些实施方式中，该惯性测量单元可以是该飞行器的有效负载的元件。该惯性测量单元可提供指示该飞行器运动的信号，如，该飞行器的位置、方位、速度、及/或加速度(如相对于一、二、或者三轴平移，及/或一、二、或者三轴旋转)。例如，该惯性测量单元可感测代表该飞行器加速度的信号，该信号可被一次积分来提供速度信息，并可被二次积分来提供位置及/或方位信息。该惯性测量单元可确定该飞行器的加速度、速度、及/或位置/方位，而不需与任何外部环境因素相互作用或者不需接收来自外部飞行器的任何信号。可选的，该惯性测量单元可与其他位置确定装置，如：全球定位系统、视觉传感器、超声波传感器、或者通信单元一起结合使用。
该定位器340所确定的位置可被飞行控制器320用来产生一个或多个提供给致动器的控制信号。例如，根据该定位器信息所确定的该无人飞行器的位置，可用于确定该无人飞行器所应执行的飞行响应措施。该无人飞行器的位置可用于计算该无人飞行器与该限飞区之间的距离。该飞行控制器可通过该处理器来计算该距离。该飞行控制器可在有需要时，确定该无人飞行器所应执行的飞行响应措施。该飞行控制器可确定传送至致动器的可控制该无人飞行器飞行的控制信号。
该无人飞行器的飞行控制器可通过该定位器(如GPS接收器)来计算其自身的当前位置，并计算该无人飞行器与该限飞区(如：机场位置的中心或者其他代表该机场位置的坐标)之间的距离。可以使用本领域已知的任意距离计算方法或者以后开发的方法。
在一实施方式中，该两个点(如该无人飞行器与该限飞区)之间的距离可通过以下的技术来计算。以地球为中心的地心，可提供地固(ECEF)坐标系统。该地心坐标系统可为笛卡尔坐标系。它可表示为X、Y、Z坐标的位置。东、北、上(ENU)坐标系统是由与指定位置的地面相切的平面形成，因此它有时也被称为“局部切”或者“局部基准”平面。其中，东轴被标记为X，南被标记为Y，上被标记为Z。
用于导航的计算，该位置数据(如GPS位置数据)可被转换为ENU坐标系统。该转换可包括两个步骤：
1)数据可从一大地测量系统转换为一地心坐标系统。
X＝(N(φ)+h)cosφcosλ
Y＝(N(φ)+h)cosφsinλ
Z＝(N(φ)(1-e2)+h)sinφ
其中：
N ( φ ) = a 1 - e 2 sin 2 φ
a和e分别为椭圆体的半长轴和第一数值偏心率；
N(Φ)为范式，且是该表面到沿着椭圆体法线的Z轴之间的距离。
2)在该地心坐标系统中的数据可被转换至该ENU坐标系统。当该无人飞行器刚接收一被传送至该无人飞行器的任务时，为将数据从该地心坐标系统转换至该ENU坐标系统，该本地基准可被选择至该位置。
x y z = - sinλ r cosλ r 0 - sinφ r cosλ r - sinφ r sinλ r cosφ r cosφ r cosλ r cosφ r sinλ r sinφ r X - X r Y - Y r Z - Z r
这些计算可采用半正矢公式HaversineFormula，其可让在地面上的两个点A与B之间的距离为：
d A - B = 2 arcsin ( sin 2 ( Δ φ 2 ) + cosφ A cosλ B sin 2 ( Δ λ 2 ) ) R e
其中：Δφ＝φA-φB,Δλ＝λA-λB,并且Re为地球的半径。
如果该无人飞行器连续地计算当前的位置及到数千潜在的限飞区(如机场)之间的距离，将会使用大量的计算能力。这可能会导致减慢该无人飞行器的一个或多个处理器的操作。一个或多个用于简化及/或加快该计算的技术可被采用。
在一实施例中，可每隔一预定时间计算该无人飞行器与该限飞区之间的相对位置及/或距离。例如，该计算可发生在每小时、每半小时、每15分钟、每10分钟、每5分钟、每3分钟、每2分钟、每分钟、每45秒、每30秒、每15秒、每12秒、每10秒、每7秒、每5秒、每3秒、每秒、每0.5秒、或每0.1秒。可做出无人飞行器与一个或多个限飞区(如机场)之间的计算。
在另一实施例中，该航空器的位置每次被首先获得(如通过GPS接收器)，相对较远的机场可被过滤掉。例如，这些远距离的机场对于该无人飞行器不构成任何的关注。在一实施例中，在距离阈值范围外的限飞区可被忽略。例如，在无人飞行器的飞行范围外的限飞区可被忽略。例如，当该无人飞行器在单程航线中可飞行100英里时，这些超过100英里外的限飞区(如机场)在该无人飞行器被发动时可被忽略。在一些实施方式中，可根据该无人飞行器的类型或者该无人飞行器飞行的能力来选择该距离阈值。
在一些实施例中，该距离阈值可为大约1000英里、750英里、500英里、300英里、250英里、200英里、150英里、120英里、100英里、80英里、70英里、60英里、50英里、40英里、30英里、20英里、或者10英里。将这些遥远的限飞区移除考虑，可能仅留下一些近距离的坐标，每次计算该无人飞行器与这些点之间的距离。例如，仅几个机场或者其他类型的限飞区可在距该无人飞行器的距离阈值内。例如，当首次发动无人飞行器时，仅几个机场可落在距该无人飞行器感兴趣的距离内。可计算该无人飞行器相对于这些机场的距离。可持续地实时地被计算，或者可响应于侦测到的条件每隔一预定时间间隔周期更新这些距离。通过减少感兴趣的限飞区的数量，可使用较少的计算能力，更迅速地执行计算，并释放计算能力给该无人飞行器的其他操作。
图4提供本发明一实施方式的无人飞行器利用全球定位系统(GPS)来确定该无人飞行器的位置。该无人飞行器可包括GPS模块。该GPS模块可包括GPS接收器440及/或GPS天线442。该GPS天线可从GPS卫星或其他结构接收一个或多个信号，并且将该获取到的信息传送至该GPS接收器。该GPS模块也可包括微处理器425。该微处理器可从该GPS接收器处接收信息。该微处理器对来自该GPS接收器的数据可以以原始形式传送或者可以处理或分析该数据。该微处理器可利用该GPS接收器的数据来执行计算及/或可基于这些计算提供位置信息。
该GPS模块可操作地连接于飞行控制器420。该无人飞行器的飞行控制器可产生用于提供给该无人飞行器的一个或多个致动器的控制信号，并因此来控制该无人飞行器的飞行。任何连接可被提供在该GPS模块和该飞行控制器之间。例如，通信总线(如控制器区域网络(CAN)总线)可用于连接该GPS模块及该飞行控制器。该GPS接收器可通过该GPS天线接收数据，并且可将数据传送至该微处理器。从而可通过该通信总线将数据传送至该飞行控制器。
该无人飞行器可在起飞之前找到GPS信号。在一些实施方式中，一旦发动该无人飞行器，该无人飞行器可搜索GPS信号。如果找到该GPS信号，该无人飞行器可能可在起飞前确定其位置。如果该GPS信号在该无人飞行器已经起飞之前被找到，它可确定其相对于该一个或多个限飞区的距离。如果该距离落在该距离阈值内(如在该限飞区的预定半径内)时，该无人飞行器可拒绝起飞。例如，当该无人飞行器在机场的5英里范围内，该无人飞行器可拒绝起飞。
在一些实施例中，如果该无人飞行器在起飞前无法找到该GPS信号，该无人飞行器可拒绝起飞。可选地，该无人飞行器可以起飞，即使在起飞前它不能找到该GPS信号。在另一实施例中，当该飞行控制器不能侦测到该GPS模块(其可包括GPS接收器、GPS天线及/或微处理器)的存在时，该飞行控制器可拒绝起飞。不能获得该GPS信号和不能侦测到该GPS模块的存在可被视为不同的情况。例如，如果该GPS模块被侦测到，不能获得该GPS信号则不能阻止该无人飞行器起飞。这可能是因为在该无人飞行器已经起飞后，该GPS信号可被接收。在一些实施方式中，只要该模块是可被侦测到并且是可操作的，增加该无人飞行器的高度或者有更少的障碍物围绕该无人飞行器可使得其更加容易来获得GPS信号。如果该无人飞行器在飞行的过程中找到GPS信号，该无人飞行器则可获得自身位置，并且可执行应急措施。因此，当侦测到该GPS模块时，不管在起飞前是否侦测到该GPS信号，允许该无人飞行器起飞是合适的。可选地，当侦测到该GPS信号时，该无人飞行器可起飞，并当没有侦测到该GPS信号时，该无人飞行器不可起飞。
一些实施方式可依赖该航空器的GPS模块来确定该无人飞行器的位置。当该GPS模块耗用太长的时间来成功的确定位置时，这将会影响飞行的功能。当该GPS模块是不可操作的或者该GPS信号不可被侦测到时，该无人飞行器的飞行功能可能受限制。在一些实施方式中，其他的系统及方法可用于确定该无人飞行器的位置。可使用其他的定位技术结合该GPS或者替代该GPS。
图5示出了本发明一实施方式的无人飞行器与移动装置通信。该无人飞行器可包括GPS模块。该GPS模块可包括GPS接收器540及/或GPS天线542。该GPS天线可从该GPS卫星或其他结构接收一个或多个信号，并且将该获取到的信息传送至该GPS接收器。该GPS模块也可包括微处理器525。该微处理器可从该GPS接收器接收信息。该GPS模块可操作地连接于飞行控制器520。
在一些实施方式中，该飞行控制器520可与通信模块通信。在一实施例中，该通信模块可为无线模块。该无线模块可为无线直接模块560。该无线直接模块560可允许与外部设备570直接通信。该外部设备可选地为移动设备，如手机、智能手机、手表、平板电脑、遥控器、便携式计算机、或者其他设备。该外部设备可为固定设备，如，个人计算机、服务器计算机、基站、塔楼、或者其他结构。该外部设备可为穿戴式设备，如头盔、帽子、眼镜、耳塞、手套、挂件、手表、护腕、护臂、脚环、背心、外套、鞋子、或者任意其他类型的穿戴式设备，如在本文其他地方所描述。在此所描述的任何移动设备也可包括或者被应用到固定设备或者任何其他类型的外部设备，反之亦然。该外部设备可为另一无人飞行器。该外部设备可包括或可不包括在通信中提供帮助的天线。例如，该外部设备可包括用于在无线通信中提供帮助的元件。例如，直接无线通信可包括WiFi、无线通信、蓝牙、红外通信、或者其他类型的直接通信。
该通信模块可被提供在该无人飞行器上。该通信模块可允许与该移动设备单向或双向通信。该移动设备可为遥控终端，如本文的其他地方所描述。例如，该移动设备可为用于控制该无人飞行器运行的智能手机。该智能手机可接收用于控制该无人飞行器飞行的用户输入。在一些实施方式中，该移动设备可从该无人飞行器接收数据。例如，该移动设备可包括可显示该无人飞行器所摄取的影像的屏幕。该移动设备可包括实时显示该无人飞行器上的摄像机所摄取的影像的显示器。
例如，一个或多个移动设备570可通过无线连接方式(如WiFi)与该无人飞行器连接，从而可实时从该无人飞行器接收数据。例如，该移动设备可实时显示来自该无人飞行器的影像。在一些实施方式中，该移动设备(如移动电话)可与该无人飞行器连接，并且可与该无人飞行器靠的很近。例如，该移动设备可提供一个或多个控制信号至该无人飞行器。该移动设备可需要或可不需要与该无人飞行器靠得很近，来发送该一个或多个控制信号。可实时提供该控制信号。该用户可主动控制该无人飞行器的飞行，并且可提供该飞行控制信号至该无人飞行器。该移动设备可需要或可不需要与该无人飞行器靠得很近，来从该无人飞行器接收数据。可实时提供该数据。该无人飞行器的一个或多个影像获取设备或者其他类型的传感器可获取数据，并且该数据可实时地被传送至该移动设备。在一些实施方式中，该移动设备与该无人飞行器可彼此靠得很近，如在大约10英里、8英里、5英里、4英里、3英里、2英里、1.5英里、1英里、0.75英里、0.5英里、0.3英里、0.2英里、0.1英里、100码、50码、20码、或10码内。
可以确定该移动设备570的位置。可发送该移动设备位置结果至该无人飞行器，因为在飞行过程中，该移动设备与该无人飞行器之间的距离将不会太远。该无人飞行器可把该移动设备的位置当做该无人飞行器的位置。当该GPS模块不可操作或者不能接收GPS信号时，这可能是有用的。该移动设备可以作为定位单元。该无人飞行器可用该移动设备的位置结果来作评估。例如，如果确定该移动设备是在特定的一组坐标或者距离限飞区一定距离时，该飞行控制器可使用该数据。该移动设备的位置可被用做该无人飞行器的位置，并且该无人飞行器的飞行控制器可将该移动设备的位置当做该无人飞行器的位置来执行计算。因此，该无人飞行器与该限飞区之间计算的距离可为该移动设备与该限飞区之间的距离。当该移动设备与该无人飞行器靠得很近时，这可为一种可行的选择。
该移动设备可与该GPS模块一起或者替代该GPS模块，用于确定该无人飞行器的位置。在一些实施方式中，该无人飞行器可不包括GPS模块，且可依赖该移动设备来确定该无人飞行器的位置。在其他实施方式中，该无人飞行器可包括GPS模块，但是当使用该GPS模块不能侦测到GPS信号时，可依赖该移动设备。其他确定该无人飞行器的位置的技术可与本文所描述的技术结合或者替代本文所描述的技术。
图6示出了本发明一实施方式的无人飞行器与一个或多个移动设备通信。该无人飞行器可包括GPS模块。该GPS模块可包括GPS接收器640及/或GPS天线642。该GPS天线可从该GPS卫星或者其他结构接收一个或多个信号，并将该捕获的信号传送至该GPS接收器。该GPS模块也可包括微处理器625。该微处理器可从该GPS接收器接收信息。该GPS模块可操作地连接于飞行控制器620。
该一些实施方式中，该飞行控制器620可与通信模块通信。在一实施例中，该通信模块可为无线模块。该无线模块可为无线直接模块560，该无线直接模块560可允许与外部移动设备570直接无线通信。例如，直接无线通信可包括WiFi、无线通信、蓝牙、红外通信、或者其他类型的直接通信。
可选地，该无线模块可为无线间接模块580，该无线间接模块580可允许与外部移动设备590间接无线通信。间接无线通信可通过网络(如电信/移动网络)发生。该网络可为一类需要插入SIM卡才允许通信的网络。该网络可利用3G/4G或者其他类似类型的通信。该无人飞行器可利用移动基站来确定该移动设备的位置。可选地，该移动基站位置可被用作该移动设备的位置及/或该无人飞行器的位置。例如，该移动基站可为移动电话塔、或者其他类型的静止或者移动的结构。虽然该技术可能不像GPS那样精确，这个错误相对于所描述的距离阈值(如4.5英里、5英里、5.5英里)可能非常非常的小。在一些实施方式中，该无人飞行器可利用互联网与该用户的移动设备连接，以获得该移动设备的基站位置。该无人飞行器可与同基站通信的移动设备通信。或者该无人飞行器可直接与该基站通信。
该无人飞行器可同时包括无线直接模块及无线间接模块。可选地，该无人飞行器可仅包括无线直接模块，或者无线间接模块。该无人飞行器可包括或者可不包括与该无线模块(S)结合的GPS模块。在一些实施方式中，当提供多个定位单元时，该无人飞行器可能有优先选择顺序。例如，当该无人飞行器包括GPS模块并且该GPS模块正在接收信号时，该无人飞行器可优先使用该GPS信号而不需要使用通信模块，来提供该无人飞行器的位置。当该GPS模块没有接收到信号时，该无人飞行器可依赖该无线直接模块或该无线间接模块。该无人飞行器可选地首先尝试无线直接模块，但是如果不能获得位置，可尝试使用该无线间接模块来获得该位置。该无人飞行器可能偏爱具有更高可能性的且能提供更精准及/或更精确的无人飞行器位置的定位技术。可选地，可能提供其他因素，比如：可使用较少的功率或者更加可靠(较少可能会失败)的定位技术可能具有更高的优先权。在另一实施例中，该无人飞行器可收集来自多个源的位置数据，并且可比较这些数据。例如，该无人飞行器可与来自该通信模块的数据结合使用该GPS数据，该来自该通信模块的数据使用该移动设备的位置或者该基站的位置。可以对该数据平均或者不平均，或者执行其他的计算来确定该无人飞行器的位置。同步位置数据收集可能会出现。
图7为本发明一实施方式的无人飞行器700和机载存储单元750。该无人飞行器可包括飞行控制器720。该飞行控制器720可产生一个或多个控制信号来影响该无人飞行器的飞行。可提供定位单元740。该定位单元可提供指示该无人飞行器的位置的数据。该定位单元可为GPS接收器。该通信模块从可用于确定该无人飞行器位置的外部设备、超声波传感器、视觉传感器、红外传感器、惯性传感器、或者任何其他类型设备处接收该位置数据。该飞行控制器可用该无人飞行器的位置来产生该飞行控制信号。
该存储单元750可包括关于一个或多个限飞区位置的数据。例如，可提供该一个或多个机载数据库或存储器755A，用于存储这些限飞区及/或它们位置的清单。在一实施例中，可存储各限飞区(如机场)的坐标在该无人飞行器的机载存储器中。在一实施例中，存储装置可存储机场的纬度和经度坐标。该存储单元中可存储在世界上、或者在该世界的洲、国家、或者区域的所有机场。可存储其他类型的限飞区。该坐标可仅包括纬度和经度坐标，也可包括高度坐标，或者可包括限飞区的分界线。因此，关于该限飞区的信息，如位置及/或相关规则，可预先编程在该无人飞行器中。在一实施例中，每个机场的纬度和经度坐标可分别存储为“双精度浮点型”数据。例如，每个机场的位置可占用16个字节。
该无人飞行器可能够访问该机载存储器，来确定这些限飞区的位置。在该无人飞行器的通信为不可操作或在访问外部源有麻烦的情况下时，这是非常有用的。例如，一些通信系统可能不可靠。在一些实施例中，访问机载存储的信息可能更可靠及/或可需要更少的功耗。访问机载存储的信息也可比实时下载信息更快。
在一些实施例中，可存储其他数据在该无人飞行器上。例如，可提供关于与特定限飞区或者不同司法管辖区域有关的规则给数据库及/或该存储器755B。例如，该存储器可机载存储关于不同司法管辖区的飞行规则。例如，A国家可能不允许无人飞行器在机场5英里范围内飞行，但是B国家可能不允许无人飞行器在机场9英里范围内飞行。在另一实施例中，A国家可能不允许无人飞行器在正处于上课时间的学校的3英里的范围内飞行，但是B国家对于学校附件的无人飞行器的飞行没有限制。在一些实施方式中，这些规则可特定于司法管辖区。在一些实施例中，这些规则可特定于限飞区，而不管司法管辖区。例如，在A国家，A机场可能始终不允许无人飞行器在机场的5英里范围内的任何地方飞行，但是B机场可允许无人飞行器在上午1：00-5：00期间在机场附近飞行。这些规则可存储在该无人飞行器上，且可选地与相关的司法管辖区及/或限飞区相关联。
飞行控制器720可访问该机载存储器来计算该无人飞行器与该限飞区之间的距离。该飞行控制器可将来自该定位单元740的信息当做无人飞行器的位置，并且可使用来自机载存储750的信息为限飞区的位置。该无人飞行器与限飞区之间的距离的计算可由该飞行控制器通过处理器来做。
该飞行控制器720可访问机载存储器，来确定要执行的飞行响应措施。如，该无人飞行器可就不同规则来访问该机载存储器。该无人飞行器的位置及/或距离可用于确定该无人飞行器根据有关规则所要执行的飞行响应措施。例如，当该无人飞行器的位置被确定是在A国家，且A机场在附近，该飞行控制器可回顾A国家及A机场的规则，来确定需执行的飞行响应措施。这可影响到产生并传送给该无人飞行器的一个或多个致动器的控制信号。
可更新该无人飞行器的机载存储器750。例如，可使用与该无人飞行器通信的移动设备来更新。当该移动设备及该无人飞行器连接时，可更新该机载存储器。该移动设备与该无人飞行器可通过无线连接方式更新，例如直接无线连接方式或间接无线连接方式。在一实施例中，该连接可通过无线网络或蓝牙来提供。该移动设备可用于控制该无人飞行器的飞行及/或从该无人飞行器接收数据。可更新诸如限飞区、或与限飞区相关的位置/规则信息。当该移动设备与该无人飞行器交互时，可发生这样的更新。当该移动设备首次与该无人飞行器连接时，抑或周期性时间间隔后、抑或连续实时地、抑或在侦测到某些事件时，可发生这样的更新。
在另一实施例中，可在该无人飞行器与外部设备之间提供有线连接，来更新该机载存储器。例如，在该无人飞行器上的USB端口或者相似的端口可用于连接至个人计算机(PC)，且可用该PC软件来更新。在另一实施例中，该外部设备可为移动设备，或者其他类型的外部设备。当该无人飞行器首次与该外部设备连接时，抑或在有线连接仍然存在情况下的周期性时间间隔后，抑或当有线连接仍然存在情况下连续实时地，抑或在侦测到某些事件时，可发生这样的更新。
附加的实施例可允许该无人飞行器包括通信设备，来访问该互联网或者其他网络。每次在该无人飞行器启动时，它可自动检查该机载存储器是否需要更新。例如，每次在该无人飞行器启动时，它可自动检查关于限飞区的信息是否需要更新。在一些实施方式中，该无人飞行器仅在被启动时，检查是否需要更新。在其他实施方式中，该无人飞行器可根据侦测到的事件或者命令，抑或周期性地、抑或连续地进行检查。
图8示出本发明的一实施方式的无人飞行器810与多个限飞区820a，820b，820c的关系。例如，无人飞行器可在几个机场或者其他类型的限飞区的附件飞行。限飞区的位置可存储在该无人飞行器上。可选地，该无人飞行器可从无人飞行器外部处下载或者访问这些限飞区的位置。
该无人飞行器的位置可与这些限飞区的位置进行比较。各自的距离d1，d2，d3可被计算。可基于该距离确定关于该限飞区的无人飞行器的飞行响应措施。例如，该无人飞行器810可在第一限飞区820A的第一半径范围内，这可能会导致该无人飞行器执行第一飞行响应措施。该无人飞行器可在第二限飞区820B的第二半径范围内，但超过该第一半径范围，这可能会导致该无人飞行器采取第二飞行响应措施。
在一些实施例中，不同的司法管辖区可能有不同的无人飞行器禁飞规定。例如，不同国家可能有不同的规则及/或一些规则可能根据司法管辖区而更加复杂，并且可能需要一步一步地被完成。该司法管辖区的例子可包括，但是不仅限于大陆、联盟、国家、州\省、县、市、镇、私有财产或者土地、或者其他类型的司法管辖区。
该无人飞行器的位置可用于确定该无人飞行器当前所处的司法管辖区及所应适用的全部规则。例如，GPS坐标可用于确定该无人飞行器所处的国家，及所适用的法律。例如，A国家可能禁止无人飞行器在机场5英里范围内飞行，但是B国家可能禁止在机场6英里范围内飞行。在该航空器获取GPS坐标后，该航空器可确定其当前是否处于A国家或B国家内。根据该确定，该航空器可评估该限飞区是否在5英里或6英里范围内，并可相应地采取飞行响应措施。
例如，可提供司法管辖区之间的分界线830。根据该无人飞行器的位置，该无人飞行器可被确定落在分界线右边的A国家内。B国家可能在该分界线的左边，并且可有不同于A国家的规则。在一实施例中，该无人飞行器的位置可通过本文中其他地方所描述的任何定位技术来确定。可计算该无人飞行器的坐标。在一些实施方式中，该无人飞行器的机载存储器可包括不同司法管辖区的分界线。例如，根据该无人飞行器的位置，该无人飞行器可访问该机载存储器来确定该无人飞行器所位于的司法管辖区。在其他实施例中，关于不同司法管辖区的信息可被非机载存储。例如，该无人飞行器可与外部通信，来确定该无人飞行器所位于的司法管辖区。
与不同司法管辖区有关的规则可从该无人飞行器的机载存储器处访问。可选地，这些规则可从该无人飞行器外部的设备或者网络处下载或者访问。在一实施例中，A国家与B国家可有不同的规则。例如，该无人飞行器810所位于的A国家可能不允许这些无人飞行器在机场的10英里范围内飞行。B国家可能不允许无人飞行器在机场5英里范围内飞行。在一实施例中，无人飞行器当前与B机场820B的距离d2为9英里。该无人飞行器与C机场820C之间的距离d3为7英里。因为该无人飞行器是在A国家，该无人飞行器可能需要采取措施以响应于其距离B机场9英里，该9英里落在10英里阈值内。然而，如果该无人飞行器是在B国家，可能不需要采取飞行响应措施，因为B机场位于B国家，该距离超出了适用于B国家的5英里阈值，该无人飞行器不需要采取飞行响应措施。
因此，该无人飞行器可访问关于该无人飞行器所位于的司法管辖区及/或该无人飞行器所应用的飞行规则的信息。这些可应用的禁飞规则可与该距离/位置信息结合使用，来确定是否需要飞行响应措施及/或应该执行哪个飞行响应措施。
本文中所描述的该系统、设备及方法可被应用于各种各样的可移动物体。正如前面提到的，任何本文对无人飞行器的描述可应用于任何可移动物体，和被任何可移动物体所使用。任何本文所描述的无人飞行器可应用至任何航空器。本发明的可移动物体可用于在任何合适的环境中运动，例如在空气中(例如固定翼航空器、旋翼航空器、或者既不具有固定翼也不具有旋翼的航空器)、在水中(例如船或者潜水艇)、在地面(例如机动车辆，如汽车、卡车、公共汽车、厢式货车、摩托车、自行车；例如可移动构造或者结构，如棒、钓鱼竿、或者火车)、在地下(如地铁)、在空间(如航空飞机、卫星或者探头)、或者这些环境的任何组合。可移动物体可为交通工具，如本文其他地方所描述的交通工具。在一些实施例中，该可移动物体可被活体携带、或者从活体(如人或者动物)上起飞。合适的动物可包括禽类、犬、猫、马、牛、羊、猪、海豚、老鼠、或者昆虫。
该可移动物体可在相对于六个自由度的环境中自主移动(例如，三个自由度的平移及三个自由度的旋转)。可选地，能够限制该可移动物体相对于一个或多个自由度的移动，如通过预定路径、轨道、或者方向。任何合适的驱动装置(如发动机或电动机)可驱动该移动。该可移动物体的驱动装置能够由任意合适的能量源来供电，如电能、磁能、太阳能、风能、重力能、化学能、核能、或者它们任何合适的组合。如本文其他地方所描述的，通过一动力系统该可移动物体可为机动式的。该动力系统可选地依靠能源(如电能、磁能、太阳能、风能、重力能、化学能、核能、或者任何合适的组合)运行。可选地，该可移动物体可被生物携带。
在一些实施方式中，该可移动物体可为交通工具。合适的交通工具可包括水中交通工具、空中交通工具、太空中交通工具、或者地面交通工具。例如，该空中交通工具可为固定翼飞机(如飞机、滑翔机)、旋翼飞机(如直升机、旋翼飞机)、同时包括固定翼及旋翼的航空器、或者同时不包括固定翼及旋翼的航空器(如飞艇、热气球)。该交通工具可为机动式，如在空中、在水面或水中、在太空、或者在地面或地下机动。机动式交通工具可利用动力系统，这样的动力系统包括一个或多个发动机、电动机、车轮、车轴、磁铁、旋翼、螺旋桨、桨叶、喷嘴、或者它们任何合适的组合。在一些实施方式中，该动力系统可用于使得该可移动物体从一表面起飞、降落在一表面、维持当前位置及/或方向(如悬停)、改变方向及/或改变位置。
该可移动物体能够被用户远程控制或者被位于该可移动物体内部或位于该可移动物体上的乘客本地控制。在一些实施方式中，该可移动物体是无人可移动物体，如无人飞行器。无人可移动物体，如无人飞行器，可能没有乘客在该可移动物体上。该可移动物体可被人或者自主的控制系统(如计算机控制系统)、或者它们任何合适的组合所控制。该可移动物体可为自主的或者半自主的机器人，如配置了人工智能的机器人。
该可移动物体可包括任意合适的大小及/或尺寸。在一些实施方式中，该可移动物体的大小及/或尺寸可使得一人类乘员在该交通工具内或在该交通工具上。可选地，该可移动物体的大小及/或尺寸可能小于使得一人类乘员在该交通工具内或在该交通工具上。该可移动物体的尺寸及/或大小可适合被人类举起或者携带。可选地，该可移动物体的大小及/或尺寸可能大于适合被人类举起或者携带的大小及/或尺寸。在一些实施方式中，该可移动物体可能有最大的尺寸(如长、宽、高、直径、对角线)小于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、或10m。该最大尺寸可能大于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、或10m。例如，该可移动物体的相对旋翼的轴之间的距离可小于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、或10m。可选地，该可移动物体的相对旋翼的轴之间的距离可大于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、或10m。
在一些实施方式中，该可移动物体可包括小于100厘米x100厘米x100厘米、小于50厘米x50厘米x30厘米、或小于5厘米x5厘米x3厘米的体积。该可移动物体的总体积可小于或等于约：1立方厘米、2立方厘米、5立方厘米、10立方厘米、20立方厘米、30立方厘米、40立方厘米、50立方厘米、60立方厘米、70立方厘米、80立方厘米、90立方厘米、100立方厘米、150立方厘米、200立方厘米、300立方厘米、500立方厘米、750立方厘米、1000立方厘米、5000立方厘米、10,000立方厘米、100,000立方厘米、1立方米、或者10立方米。相反地，该可移动物体的总体积可大于或等于约：1立方厘米、2立方厘米、5立方厘米、10立方厘米、20立方厘米、30立方厘米、40立方厘米、50立方厘米、60立方厘米、70立方厘米、80立方厘米、90立方厘米、100立方厘米、150立方厘米、200立方厘米、300立方厘米、500立方厘米、750立方厘米、1000立方厘米、5000立方厘米、10,000立方厘米、100,000立方厘米、1立方米、或者10立方米。
在一些实施方式中，该可移动物体可包括足迹(其可指被该可移动物体所包围的横截面面积)小于或等于约：32,000平方厘米、20,000平方厘米、10,000平方厘米、1,000平方厘米、500平方厘米、100平方厘米、50平方厘米、10平方厘米、或者5平方厘米。相反地，该足迹可大于或等于约：32,000平方厘米、20,000平方厘米、10,000平方厘米、1,000平方厘米、500平方厘米、100平方厘米、50平方厘米、10平方厘米、或者5平方厘米。
在一些实施方式中，该可移动物体的重量可能不超过1000公斤。该可移动物体的重量可能少于或等于约：1000公斤、750公斤、500公斤、200公斤、150公斤、100公斤、80公斤、70公斤、60公斤、50公斤、45公斤、40公斤、35公斤、30公斤、25公斤、20公斤、15公斤、12公斤、10公斤、9公斤、8公斤、7公斤、6公斤、5公斤、4公斤、3公斤、2公斤、1公斤、0.5公斤、0.1公斤、0.05公斤、或0.01公斤。相反地，该重量可大于或等于约：1000公斤、750公斤、500公斤、200公斤、150公斤、100公斤、80公斤、70公斤、60公斤、50公斤、45公斤、40公斤、35公斤、30公斤、25公斤、20公斤、15公斤、12公斤、10公斤、9公斤、8公斤、7公斤、6公斤、5公斤、4公斤、3公斤、2公斤、1公斤、0.5公斤、0.1公斤、0.05公斤、或0.01公斤。
在一些实施例中，相对于被该可移动物体所承载的负载，该可移动物体是较小的。如在本文其他地方更加详细的描述地，该负载可包括有效载荷及/或载体。在一些实施例中，该可移动物体的重量与负载的重量的比值可能大于、小于、或等于约1：1。可选地，该负载的重量与该有效载荷的重量的比值可大于、小于、或等于约1：1。当有需要时，可移动物体的重量与该负载的重量的比值可小于或等于：1：2、1：3、1：4、1：5、1：10、或更少。相反地，该可移动物体的重量与该负载的重量的比值可大于或等于：2：1、3：1、4：1、5：1、10：1、或更多。
在一些实施方式中，该可移动物体具有较低的能耗。例如，该可移动物体可使用小于约：5瓦/小时、4瓦/小时、3瓦/小时、2瓦/小时、1瓦/小时、或更少。在一些实施方式中，该可移动物体的载体具有较低的能耗。例如，该载体可使用小于约：5瓦/小时、4瓦/小时、3瓦/小时、2瓦/小时、1瓦/小时、或更少。可选地，该可移动物体的有效负载可以具有较低的能耗，如小于约：5瓦/小时、4瓦/小时、3瓦/小时、2瓦/小时、1瓦/小时、或更少。
图9示出本发明一实施方式的无人飞行器(UAV)900。如本文所描述的，该无人飞行器可为可移动物体。该无人飞行器900可包括具有4个旋翼902、904、906及908的动力系统。可以提供任意数量的旋翼(如一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多)。该无人飞行器的这些旋翼、旋翼组、或者其他动力系统可使得该无人飞行器来悬停/保持位置、改变方向及/或改变位置。相对的旋翼轴之间的距离可为任意合适的长度910。例如，该长度910可小于或等于2米，或少于等于11米。在一些实施例中，该长度910可在从40厘米至7米、从70厘米至2米、或者从11厘米至11米的范围内。本文对该无人飞行器的任何描述可适用于该可移动物体，如不同类型的可移动物体，反之亦然。如本文所描述，该无人飞行器可使用辅助起飞系统或辅助起飞方法。
在一些实施例中，该可移动物体可用于承载负载。该负载可包括一个或多个乘客、货物、设备、仪器及等等。该负载可被提供在壳体内。该壳体可与该可移动物体的壳体相分离、或者为该可移动物体的壳体的一部分。可选地，该负载可被提供在壳体内，而可移动物体不具有壳体。可选地，该负载的部分或者整个负载可在不具有壳体的情况下被提供。相对于该可移动物体，该负载可为刚性固定的。可选地，相对于该可移动物体，该负载可为可移动的(如相对于该可移动物体平移或旋转)。如本文其他地方所描述的，该负载可包括有效载荷及/或载体。
在一些实施例中，可移动物体、载体及有效载荷相对于固定参考系(如周围环境)及/或相对于彼此的移动可由终端来控制。该终端可以是处于远离该移动物体、载体及/或有效载荷的位置处的遥控设备。该终端可放置于或粘在支撑平台上。可选地，该终端可为手持式或穿戴式设备。例如，该终端可包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、计算机、眼镜、手套、头盔、麦克风、或者它们的合适的组合。该终端可包括用户界面，如键盘、鼠标、控制杆、触摸屏、或显示器。任何合适的用户输入可用于与该终端交互，如手动输入的命令、语音控制、手势控制或位置控制(如通过该终端的移动、定位或倾斜)。
终端可用于控制该可移动物体、载体及/或有效载荷的任何合适的状态。例如，终端可用于控制可移动物体、载体及/或有效载荷相对于固定参考坐标及/或相对于彼此的位置及/或方位。在一些实施例中，该终端可用于控制该可移动物体、载体及/或有效载荷的单个元件，如，载体的驱动组、该有效载荷的传感器或该有效载荷的发射器。终端可包括适用于与可移动物体、载体或有效载荷中的一个或多个相通信的无线通信设备。
该终端可包括合适的显示单元来查看该可移动物体、载体及/或有效载荷的信息。例如，该终端可用于显示该可移动物体、载体及/或有效载荷的关于位置、平移速度、平移加速度、方向、角速度、角加速度或它们任何合适的组合的信息。在一些实施例中，该终端可显示由有效载荷所提供的信息，如功能性的有效载荷所提供的数据(例如，摄像机或者其他影像获取装置所记录的影像)。
可选地，该同一终端可控制该可移动物体、载体及/或有效载荷，或者该可移动物体、载体及/或有效载荷的状态，也接收及/或显示来自该可移动物体、载体及/或有效载荷的信息。例如，终端可控制该有效载荷相对于环境的位置，同时显示该有效载荷所获取的影像数据，或者显示关于该有效载荷的位置的信息。可选地，不同的终端可用于不同的功能。例如，第一终端可控制该可移动物体、载体及/或有效载荷的移动或者状态，而第二终端可接收及/或显示来自该可移动物体、载体及/或有效载荷的信息。例如，第一终端可用于控制该有效载荷相对于环境的位置，而第二终端显示该有效载荷所获取的影像数据。不同的通信模式可被用在可移动物体与既控制该可移动物体又接收数据的集成终端之间，或者在可移动物体与既控制该可移动物体又接收数据的多个终端之间。例如，至少两个不同的通信模式可形成在该可移动物体与既控制该可移动物体又从该可移动物体接收数据终端之间。
图10示出本发明一实施方式的可移动物体1000包括载体1002及有效载荷1004。尽管该可移动物体1000被描述成一航空器，但该描述并不应视为对本发明的限制，并且如本文前面所述可以使用任何合适类型的可移动物体。本领域的技术人员可理解，本文在航空器系统的情景下描述的任何实施方式均可应用于任何适合的可移动物体(如无人飞行器)。在一些实施例中，该有效载荷1004可被提供在该可移动物体1000上而不需要载体1002。该可移动物体1000可包括动力机构1006、传感系统1008及通信系统1010。
该动力机构1006可包括如前所述的旋翼、螺旋桨、桨叶、发动机、电动机、轮子、轴、磁铁、或者喷嘴中的一个或多个。该可移动物体可包括一个或多个、两个或多个、三个或多个、或者四个或多个动力机构。该动力机构可全部是相同的类型。可选地，一个或多个动力机构可为不同类型的动力机构。该动力机构1006可用任何适合的方法安装于该可移动物体1000上，如本文其他地方所述的如支撑元件(如驱动轴)。该动力机构1006可安装于该可移动物体1000的任何适合的部分上，如在顶部、底部、前、后、侧或者它们合适的组合。
在一些实施例中，该动力机构1006可使移动物体从一表面垂直起飞或者垂直降落在一表面上，不需要该可移动物体1000的任何水平移动(如不需要沿着跑道移动)。可选地，该动力机构1006可用于允许该可移动物体1000在空中的特定位置及/或方向悬停。一个或多个动力机构1000可独立于其他动力结构被控制。可选地，这些动力机构1000可用于被同时控制。例如，该可移动物体1000可包括多个可提供升力及/或推力给该可移动物体的水平定向旋翼。该多个水平定向旋翼可被驱使来为该可移动物体1000提供垂直起飞、垂直降落及悬停功能。在一些实施例中，一个或多个水平定向旋翼可以顺时针方向旋转，而一个或多个水平旋翼可以逆时针方向旋转。例如，该顺时针方向的旋翼的数量可能等于该逆时针方向的旋翼的数量。每个水平定向旋翼的旋转速度可被独立的改变，以便控制由每个旋翼所产生的升力及/或推力，并因此调整该可移动物体1000的空间排列、速度及/或加速度(例如，关于多达三个自由度的平移及多达三个自由度的旋转)。
该传感系统1008可包括一个或多个传感器，这些传感器可感应该可移动物体1000的空间排列、速度及/或及速度(例如，关于多达三个自由度的平移及多达三个自由度的旋转)。该一个或多个传感器可包括全球定位系统(GPS)传感器、运动传感器、惯性传感器、距离传感器或者影像传感器。被该传感系统1008所提供的传感数据可被用于控制该可移动物体1000的空间排列、速度及/或加速度(例如，如下文所述的用适合的处理单元及/或控制模块)。可选地，该传感系统1008可用于提供关于可移动物体周围环境的数据，如天气条件、邻近潜在的障碍物、地理特征的位置、人造建筑物的位置等等。
该通信系统1010支持通过无线信号1016与具有通信系统1014的终端1012通信。该通信系统1010，1014可包括任何数量的适合于无线通信的发射器、接收器及/或收发器。该通信可为单向通信，因此数据可以仅在一个方向上传输。例如，单向通信可仅涉及可移动物体1000传送数据至该终端1012，反之亦然。数据可从该通信系统1010的一个或多个发射器传送至该通信系统1012的一个或多个接收器，反之亦然。可选地，该通信可为双向通信，因此该数据可在该可移动物体1000与该终端1012之间双向传送。该双向通信可涉及将数据从通信系统1010的一个或多个发射器传送至该通信系统1014的一个或多个接收器，反之亦然。
在一些实施例中，该终端1012可向可移动物体1000、载体1002及有效载荷1004中的一个或多个提供控制数据，以及从可移动物体1000、载体1002及有效载荷1004中的一个或多个接收信息(例如，该可移动物体、载体或有效载荷的位置及/或运动信息；该有效载荷所感测到的数据，如有效载荷摄像机所摄取的影像数据)。在一些实施例中，来自该终端的控制数据可包括该可移动物体、载体及/或有效载荷的有关的位置、运动、动作、或者控制的指令。例如，控制数据可导致该可移动物体的位置及/或方向的改变(例如，通过对该动力机构1006的控制)，或者有效载荷相对于该可移动物体的移动(例如，通过对该载体1002的控制)。来自该终端的控制数据可导致对该有效载荷的控制，如控制摄像机或者其他影像获取装置的操作(例如，摄取静止或运动的影像、放大或缩小、打开或关闭、转换图片模式、改变影像的分辨率、改变焦距、改变景深、改变曝光时间、改变视角或视野)。在一些实施例中，来自该可移动物体、载体及/或有效载荷的通信可包括来自一个或多个传感器的(例如，该传感系统1008的或者该有效载荷1004的)信息。这些通信可包括来自一个或多个不同类型的传感器(例如，GPS传感器、运动传感器、惯性传感器、距离传感器或者图像传感器)所感测的信息。这些信息可涉及该可移动物体、载体及/或有效载荷的地点(如位置、方向)、运动或加速度。来自该有效载荷的这样的信息可包括该有效载荷所摄取的数据或者该有效载荷所感测的状态。该终端1012所提供传输的控制数据可用于控制可移动物体1000、载体1002或者有效载荷1004中的一个或多个的状态。可选地或者相结合地，该载体1002及该有效载荷1004还可以分别包括用于与终端1012通信的通信模块，因此该终端可与该可移动物体1000、载体1002及有效载荷1004通信，并分别控制该可移动物体1000、载体1002及有效载荷1004。
在一些实施例中，该可移动物体1000可用于与除该终端1012之外的另一远程装置通信，或者与替代该终端1012的另一远程装置通信。该终端1012也可用于与另一远程装置及该可移动物体1000通信。例如，该可移动物体1000及/或终端1012可与另一可移动物体，或者另一可移动物体的载体或有效载荷通信。当有需要时，该远程装置可为第二终端或者其他计算设备(例如，计算机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机或者其他移动设备)。该远程装置可用于传送数据至可移动物体1000，从可移动物体1000接收数据，传送数据至该终端1012、及/或从终端1012接收数据。可选地，该远程装置可与该互联网或者其他远程通信网络连接，使得从可移动物体1000及/或终端1012接收的数据可被上传至网站或者服务器。
图11示出了本发明一实施方式的控制可移动物体的系统1100的方框示意图。该系统1100可结合本发明所揭露的任何合适的系统、装置及方法的实施例。该系统1100可包括感测模块1102、处理单元1104、非易失性计算机可读介质1106、控制模块1108、及通信模块1110。
该感测模块1102可利用不同类型的传感器，来以不同的方式收集与可移动物体相关的信息。不同类型的传感器可感测不同类型的信号或者感测来自不同源的信号。例如，该传感器可包括惯性传感器、GPS传感器、距离传感器(如雷达)、或视觉/影像传感器(如摄像机)。感测模块1102可操作地连接于包括多个处理器的处理单元1104。在一些实施例中，感测模块可操作地连接于传输模块1112(如Wi-Fi影像传输模块)，用于直接传输感测数据至合适的外部设备或者系统。例如，传输模块1112可用于向远程终端传输被该感测模块1102的摄像机所摄取的影像。
处理单元1104可包括一个或多个处理器，如可编程处理器(如中央处理单元(CPU))。该处理单元1104可操作地连接于非易失性计算机可读介质1106。该非易失性计算机可读介质1106可存储由该处理单元1104所执行的逻辑、代码及/或程序指令，以执行一个或多个步骤。该非易失性计算机可读介质可包括一个或多个存储单元(如可移除介质或外部存储器(如SD卡或者随机存取存储器(RAM)))。在一些实施例中，来自该感测模块1102的数据可被直接传送至并且被存储在该非易失性计算机可读介质1106的存储单元中。该非易失性计算机可读介质1106的存储单元可存储可被该处理单元1104所执行的逻辑、代码及或程序指令，用于执行本文所描述的任何合适的方法的实施例。例如，该处理单元1104可用于执行指令，使得该处理单元1104的一个或多个处理器来分析该感测模块所产生的感测数据。这些存储单元可存储来自该感测模块的、由该处理单元1104所处理的感测数据。在一些实施例中，该非易失性计算机可读介质1106的存储单元可用于存储被该处理单元1104所产生的处理结果。
在一些实施例中，该处理单元1104可操作地连接于用于控制该可移动物体状态的控制模块1108。例如，该控制模块1108可用于控制该可移动物体的动力机构来调整可移动物体的相对于六个自由度的空间排列、速度及/或加速度。可选地或者组合地，该控制模块1108可控制载体、有效载荷或者感测模块的一个或多个状态。
该处理单元1104可操作地连接于通信模块1110，该通信模块1110用于发送及/或接收来自该一个或多个外部设备的数据(如终端、显示设备、或其他遥控器)。可以使用任何合适的通信方法，如有线通信或无线通信。例如，该通信模块1110可利用一个或多个局域网(LAN)，广域网(WAN)、红外线、无线电、WiFi、点对点(P2P)网络、电信网络、云网络等等。可选地，可以使用中继站，如塔、卫星或者移动电台。这些无线通信可是依赖于距离的或者独立于距离的。在一些实施方式中，通信可能需要或者可能不需要视线。该通信模块1110可发送及/或接收来自该感测模块1102的感测数据、该处理单元1104所产生的处理结果、预定的控制数据、来自该终端或遥控器的用户命令等之中的一个或多个。
该系统1100的元件可以以任何适合的排布被布置。例如，该系统1100的一个或多个元件可位于可移动物体、载体、有效载荷、终端、感测系统、或者与上述的一个或多个通信的附加的外部设备。此外，尽管图11描述单一的处理单元1104及单一的非易失性计算机可读介质1106，本领域的技术人员可以理解，这并不应视为对本发明的限制，且该系统1100可包括多个处理单元及/或非易失性计算机可读介质。在一些实施例中，这些处理单元及/或非易失性计算机可读介质中的一个或多个可位于不同的位置，如在该可移动物体、载体、有效载荷、终端、感测模块、与上述的一个或多个通信的附加的外部设备，或者它们适当的组合，从而被该系统1100所执行的任何合适的处理及/或存储功能的方面可以发生在一个或多个上述位置。
虽然本发明的优选实施方案已在本申请文件中显示和描述，对本领域技术人员显而易见的是，提供的这些实施方案仅仅作为示例。本领域技术人员目前可以想到的众多变形、改变及替代均不超出本发明。应当理解，在本发明的实践中可采用对在本申请文件中描述的本发明的实施方案所做的各种替换。所附权利要求旨在限定本发明的范围，且藉此应涵盖这些权利要求及其等同变换的范围内的方法和结构。

Claims (30)

1.一种确定无人飞行器对限飞区的飞行响应的方法，其特征在于，该方法包括：
确定无人飞行器的位置；
确定限飞区的位置；
通过处理器并利用无人飞行器的位置及限飞区的位置来计算无人飞行器与限飞区之间的距离；
通过处理器来确定该距离是否落在第一距离阈值内或者落在大于第一距离阈值的第二距离阈值内；及
指示该无人飞行器(1)当该距离落在第一距离阈值内时，执行第一飞行响应措施，及(2)当该距离落在第二距离阈值内且在第一距离阈值外时，执行不同于该第一飞行响应措施的第二飞行响应措施。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：无人飞行器的位置通过该无人飞行器上的GPS信号确定。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：该限飞区为机场。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：使用ENU坐标系统计算该距离。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：无人飞行器的位置被转换到ECEF坐标系统中，并进一步被转换到ENU坐标系统中。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：该距离在特定的时间间隔被计算。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：当无人飞行器被发动时，根据无人飞行器与限飞区的接近程度，从多个可能的限飞区中选择该限飞区。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：该第一飞行响应措施为该无人飞行器自动降落到一表面上。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：该第二飞行响应措施为提供一段时间来让该无人飞行器的操作员降落该无人飞行器到一表面上，并在该段时间过后，该无人飞行器将自动降落。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：通过该处理器来确定该距离是否落在比该第二距离阈值大的第三距离阈值内，并指示该无人飞行器(3)在该距离落入在该第三距离阈值内且在该第二距离阈值外时，执行不同于该第一飞行响应及该第二飞行响应的第三飞行响应。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：第三飞行响应措施为提供该无人飞行器接近该限飞区的警告给该无人飞行器的操作员。
12.一种无人飞行器，其特征在于，该无人飞行器包括：
处理器，用于(1)接收该无人飞行器的位置及计算该无人飞行器的位置与限飞区的位置之间的距离，及(2)确定该距离是否落在第一距离阈值内或者大于该第一距离阈值的第二距离阈值内；及
一个或多个与处理器通信的动力单元，允许该无人飞行器(1)在该距离落在该第一距离阈值内时，执行第一飞行响应措施，及(2)在该距离落入在该第二距离阈值内并在该第一距离阈值外时，执行第二飞行响应措施。
13.如权利要求12所述的无人飞行器，其特征在于：该无人飞行器还包括本地存储器，该本地存储器存储该限飞区的位置，并进一步存储多个限飞区的位置。
14.如权利要求13所述的无人飞行器，其特征在于：当该无人飞行器通过有线或无线的连接方式与外部设备通信时，更新该本地存储器内的多个限飞区的位置。
15.如权利要求13所述的无人飞行器，其特征在于：当无人飞行器与通信网络通信时，更新该本地存储器内的多个限飞区的位置。
16.一种确定无人飞行器对限飞区的飞行响应的方法，其特征在于，该方法包括：
通过确定与该无人飞行器通信的外部设备的位置来确定无人飞行器的大概位置；
确定限飞区的位置；
通过处理器并利用该无人飞行器的大概位置及该限飞区的位置来计算该无人飞行器与该限飞区之间的距离；
通过该处理器来确定该距离是否落入在一距离阈值内；及
当距离落入在该距离阈值内时，指示该无人飞行器执行飞行响应措施。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：该无人飞行器的大概位置为该外部设备的位置。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于：该外部设备为能够从该无人飞行器接收数据的移动终端。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于：该数据包括该无人飞行器的位置及/或状态数据，该移动终端包括能够显示该无人飞行器的位置及/或状态数据的显示器。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于：该移动终端为手机。
21.如权利要求18所述的方法，其特征在于：该移动终端能够传送控制数据到该无人飞行器并且因此控制该无人飞行器的飞行。
22.如权利要求18所述的方法，其特征在于：该移动终端通过直接通信技术与该无人飞行器通信。
23.如权利要求18所述的方法，其特征在于：该移动终端通过间接通信技术与该无人飞行器通信。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于：移动基站用于确定该移动终端的位置。
25.一种无人飞行器，其特征在于，该无人飞行器包括：
处理器，用于执行如权利要求16所述的方法；及
一个或多个与该处理器通信的动力单元，允许该无人飞行器执行该飞行响应措施。
26.一种确定无人飞行器对限飞区的飞行响应的方法，其特征在于，该方法包括：
确定该无人飞行器的位置；
确定限飞区的位置；
通过处理器并利用该无人飞行器的位置及该限飞区的位置来计算该无人飞行器与该限飞区之间的相对位置；
通过该处理器并根据该无人飞行器的位置，来确定该无人飞行器所位于的司法管辖区，并确定该司法管辖区内的一个或多个禁飞规则；及
在该无人飞行器与该限飞区之间的相对位置落在一个或多个禁飞规则中时，指示该无人飞行器执行飞行响应措施。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于：该无人飞行器与该限飞区之间的相对位置包括该无人飞行器与该限飞区之间的距离，在该距离落入在一距离阈值内时，该一个或多个禁飞规则提供飞行响应措施。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于：根据该司法管辖区的一个或多个禁飞规则来选择该距离阈值。
29.如权利要求26所述的方法，其特征在于：该司法管辖区为国家，该一个或多个禁飞规则包括该国家的法律或者规定。
30.一种无人飞行器，其特征在于，该无人飞行器包括:
处理器，用于执行如权利要求26所述的方法；及
一个或多个与该处理器通信的动力单元，用于允许该无人飞行器来执行飞行响应措施。
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