CN105765399B - 用于确定与发送器的位置有关的方位信息的装置和方法 - Google Patents

用于确定与发送器的位置有关的方位信息的装置和方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及用于确定与发送器的位置有关的方位信息的装置和方法，该方法包括以下步骤：控制多个旋翼，以使多个天线遍历飞行路径。遍历所述飞行路径的步骤包括在水平面中平移主体并且同时环绕轴旋转所述主体的步骤。所述多个旋翼联接至所述主体。该方法还包括以下步骤：在遍历所述飞行路径的同时，经由多个天线中的第一天线接收第一信号的第一相位测量，并且经由所述述多个天线中的第二天线接收所述第一信号的第二相位测量。所述方法还包括以下步骤：至少部分地基于所述第一相位测量和所述第二相位测量，确定与所述发送器的位置有关的方位信息。

Description

用于确定与发送器的位置有关的方位信息的装置和方法
技术领域
本公开总体上涉及发送器位置检测的系统和方法。
背景技术
确定发送器(例如，蜂窝电话)的地理空间位置在民用搜救、执法以及军事环境方面具有应用。通过发送器发射并且通过两个或更多个天线接收的信号的相位测量可以用于确定发送器的估计位置。例如，固定位置处的天线可以接收该信号，并且可以基于该信号的相位测量来确定发送器的估计位置。在固定空间位置处接收的信号的相位测量无法使能够以高准确度估计发送器的位置。
发明内容
公开了发送器位置检测的系统和方法。所公开的示例使能够实现对不同空间点处的天线所接收的信号的几个相位测量。该天线可以联接至装置(例如，无人驾驶飞行器)。该装置可以跟随飞行路径，其包括：在水平面中平移该装置的主体(例如，向前、向后、对角，或边至边运动)并且同时环绕轴旋转该主体。在遍历所述飞行路径的同时，所述天线可以从处于不同空间点处的所述发送器接收信号，从而获得多个相位测量。信号处理器可以基于所述相位测量来确定与所述发送器有关的方位信息。
在具体示例中，提供了一种方法，该方法包括以下步骤：控制多个旋翼，以使多个天线遍历飞行路径。遍历所述飞行路径的步骤包括在水平面中平移主体并且同时环绕轴旋转所述主体的步骤。所述多个旋翼联接至所述主体。该方法还包括以下步骤：在遍历所述飞行路径的同时，经由所述多个天线中的第一天线接收第一信号的第一相位测量，并且经由所述述多个天线中的第二天线接收所述第一信号的第二相位测量。所述方法还包括以下步骤：至少部分地基于所述第一相位测量和所述第二相位测量，来确定与所述发送器的位置有关的方位信息。
在另一具体示例中，提供了一种装置，该装置包括：主体、联接至所述主体的多个旋翼、物理地联接至所述主体的多个天线、联接至所述主体的控制器、以及联接至所述主体的信号处理器。所述多个天线被配置成接收来自发送器的第一信号。该控制器被配置成控制所述多个旋翼，以使所述多个天线遍历飞行路径。遍历所述飞行路径包括在水平面中平移所述主体并且同时环绕轴旋转所述主体。所述信号处理器被配置成：确定在所述多个天线中的第一天线处接收的所述第一信号的第一相位测量，并且确定在所述多个天线中的第二天线处接收的所述第一信号的第二相位测量。所述信号处理器还被配置成至少部分地基于所述第一相位测量和所述第二相位测量，来确定与所述发送器的位置有关的方位信息。
在另一具体示例中，提供了一种计算机可读存储装置，其存储指令，该指令在通过处理器执行时，使所述处理器执行多个操作。所述操作包括：控制多个旋翼，以使多个天线遍历飞行路径。遍历所述飞行路径的步骤包括沿在水平面中平移主体并且同时环绕轴旋转所述主体的步骤。所述多个旋翼联接至所述主体。所述操作还包括：在遍历所述飞行路径的同时，经由所述多个天线中的第一天线接收第一信号的第一相位测量，并且经由所述述多个天线中的第二天线接收所述第一信号的第二相位测量。所述多个天线被配置成接收来自发送器的所述第一信号。所述操作还包括：至少部分地基于所述第一相位测量和所述第二相位测量，来确定与所述发送器的位置有关的方位信息。
由此，具体示例易于发送器位置检测。与和在位于固定空间点的天线处接收的信号相对应的相位测量相比，所述信号处理器可以利用和在处于各个空间点的多个天线处接收的信号相对应的相位测量，以更大精度或者更快速地估计所述发送器的位置。所述装置主体的同时平移和旋转，可以使得装置能够跟随如下飞行路径：其获得对所述发送器位置的更准确和/或更有效估计。如在此使用的，除非示例不兼容，否则所陈述的具体示例可以涉及同一示例或另选示例。
而且，本公开包括根据下列条款的示例：
条款1、一种方法，该方法包括以下步骤：控制多个旋翼，以使多个天线遍历飞行路径，其中，遍历所述飞行路径的步骤包括在水平面中平移主体并且同时环绕轴旋转所述主体的步骤，其中，所述多个旋翼联接至所述主体；在遍历所述飞行路径的同时，进行如下步骤：经由所述多个天线中的第一天线接收第一信号的第一相位测量，其中，所述多个天线被配置成接收来自发送器的所述第一信号；并且经由所述述多个天线中的第二天线接收所述第一信号的第二相位测量；并且至少部分地基于所述第一相位测量和所述第二相位测量，来确定与所述发送器的位置有关的方位信息。
条款2、根据条款1所述的方法，其中，所述主体包括从所述主体的中心部分延伸的多个臂部，其中，所述第一天线联接至所述多个臂部中的第一臂部，并且其中，所述多个旋翼中的第一旋翼联接至所述第一臂部。
条款3、根据条款2所述的方法，其中，所述第二天线联接至所述多个臂部中的第二臂部，其中，所述第一臂部在第一方向上从所述中心部分延伸，并且其中，所述第二臂部在水平面上在与所述第一方向相反的第二方向从所述中心部分延伸。
条款4、根据条款1所述的方法，其中，基于所述第一相位测量与所述第二相位测量之间的比较，来确定所述方位信息。
条款5、根据条款1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：至少部分地基于附加相位测量，随着所述多个天线遍历所述飞行路径，而迭代地增加所述方位信息的准确度。
条款6、根据条款5所述的方法，所述方法还包括以下步骤：至少部分地基于所述附加相位测量的子集，来修改所述飞行路径。
条款7、根据条款1所述的方法，其中，所述飞行路径包括预定回转、预定旋转，或两者。
条款8、根据条款1所述的方法，其中，至少部分地基于所述第一相位测量和所述主体在与所述第一相位测量相关联的时间的第一取向，来确定所述方位信息。
条款9、根据条款1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：基于所述发送器的估计方位信息，来确定所述飞行路径。
条款10、一种装置，该装置包括：主体；多个旋翼，所述多个旋翼联接至所述主体；多个天线，所述多个天线物理地联接至所述主体，并且被配置成接收来自发送器的第一信号；控制器，该控制器联接至所述主体并且被配置成控制所述多个旋翼，以使所述多个天线遍历飞行路径，其中，遍历所述飞行路径包括在水平面中平移所述主体并且同时环绕轴旋转所述主体；和信号处理器，该信号处理器联接至所述主体，并且被配置成进行如下操作：确定在所述多个天线中的第一天线处接收的所述第一信号的第一相位测量；确定在所述多个天线中的第二天线处接收的所述第一信号的第二相位测量；以及至少部分地基于所述第一相位测量和所述第二相位测量，来确定与所述发送器的位置有关的方位信息。
条款11、根据条款10所述的装置，其中，所述主体包括从所述主体的中心部分延伸的多个臂部；其中，所述多个旋翼中的第一旋翼联接至所述多个臂部中的第一臂部；并且其中，所述多个天线中的所述第一天线联接至所述多个臂部中的所述第一臂部。
条款12、根据条款10所述的装置，其中，所述第一相位测量指示：所述第一信号在所述第一天线处的抵达角、所述第一信号在所述第一天线处的抵达时间，或两者。
条款13、根据条款10所述的装置，所述装置还包括：通信系统，该通信系统被配置成，向另一装置发送所述方位信息并且接收用于修改所述飞行路径的请求，其中，所述控制器还被配置成，基于所述请求修改所述飞行路径。
条款14、根据条款10所述的装置，其中，所述方位信息指示：在接收到所述第一信号时，与所述发送器的可能位置相对应的一个或更多个位置。
条款15、根据条款10所述的装置，其中，所述第一天线包括天线阵列。
条款16、根据条款10所述的装置，其中，所述飞行路径对应于曲折图案。
条款17、根据条款10所述的装置，其中，所述信号处理器被配置成向所述控制器提供反馈信号，并且其中，所述控制器被配置成基于所述反馈信号修改所述飞行路径。
条款18、根据条款17所述的装置，其中，修改所述飞行路径包括致使旋转所述主体、平移所述主体，或两者。
条款19、一种计算机可读存储装置，该计算机可读存储装置存储指令，该指令在通过处理器执行时，使所述处理器执行包括以下各项的操作：控制多个旋翼，以使多个天线遍历飞行路径，其中，遍历所述飞行路径的步骤包括在水平面中平移主体并且同时环绕轴旋转所述主体的步骤，其中，所述多个旋翼联接至所述主体；在遍历所述飞行路径的同时，进行如下操作：经由所述多个天线中的第一天线接收第一信号的第一相位测量，其中，所述多个天线被配置成接收来自发送器的所述第一信号；并且经由所述述多个天线中的第二天线接收所述第一信号的第二相位测量；并且至少部分地基于所述第一相位测量和所述第二相位测量，来确定与所述发送器的位置有关的方位信息。
条款20、根据条款19所述的计算机可读存储装置，其中，所述操作还包括基于所述方位信息修改所述飞行路径，其中，基于所述第一相位测量、所述主体在与所述第一相位测量相关联的第一时间的第一取向、所述第二相位测量，以及所述主体在与所述第二相位测量相关联的第二时间的第二取向，来确定所述方位信息。
已经描述的特征、功能以及优点可以在不同示例中独立实现，或者可以在其它示例中组合，其进一步细节参照下列描述和附图进行公开。
附图说明
图1是用于检测发送器位置的系统的具体示例的图；
图2是例示可以通过图1的系统实现的飞行路径的图；
图3是例示发送器位置检测的方法的具体示例的流程图；以及
图4是用于检测发送器位置的计算机环境的具体示例示例的框图。
具体实施方式
参照图1，公开了用于检测发送器位置的系统的具体示例的图，并且其总体上被标示为100。该系统100可以包括发送器106和装置102(例如，无人驾驶飞行器(UVA))。在具体示例中，该装置102与控制装置150(例如，地面控制装置)通信。在具体示例中，装置102可以与控制装置150具有间歇性通信。在另选示例中，装置102可以不直接与地面控制装置(例如，控制装置150)通信。在该示例中，装置102可以自主操作(例如，飞行、导航，或两者)。例如，自主102可以利用自动驾驶仪操作，以遍历一飞行路径直至预编程或自选定点。
装置102可以包括联接至控制器142和信号处理器144的主体104。装置102还可以包括联接至主体104的多个旋翼(例如，旋翼122、124、126以及128)。在具体示例中，多个臂部(例如，臂部112、114、116以及118)延伸离开主体104的中心部分。臂部112(或臂部114)可以从该中心部分起沿第一方向延伸。臂部118(或臂部116)沿第二方向从该中心部分起延伸，该第二方向在水平面中径向地与第一方向不同(并且可以与其相反)。以这种方式，在水平面中，在多个臂部(112-118)之间具有径向间隔，如图1所述。所述多个旋翼(例如，旋翼122、124、126以及128)中的一旋翼可以联接至所述多个臂部(例如，臂部112、114、116以及118)中的一臂部。例如，旋翼122可以联接至臂部112、旋翼124可以联接至臂部114、旋翼126可以联接至臂部116、旋翼128可以联接至臂部118，或其组合。尽管装置102在图1中被示出为四轴飞行器，但应当明白，装置102可以具有不同配置。例如，装置102可以具有少于或多于四个的旋翼、少于或多于四个的臂部、所述多个旋翼的不同布置、所述多个臂部的不同布置，或其组合。
装置102可以包括物理联接至主体104的多个天线(例如，天线132、134、136以及138)。在具体示例中，所述多个天线(例如，天线132、134、136以及138)中的一天线可以联接至所述多个臂部(例如，臂部112、114、116以及118)中的一臂部。例如，天线132可以联接至臂部112、天线134可以联接至臂部114、天线136可以联接至臂部116、天线138可以联接至臂部118，或其组合。在具体示例中，所述多个天线(例如，天线132、134、136以及138)可以包括伸缩式天线。例如，天线132可以贮藏在臂部112中。天线132可以响应于通过信号处理器144启用而延伸出臂部112。在具体示例中，所述多个天线(例如，天线132、134、136以及138)可以包括固定在一特定位置处的天线。例如，天线134可以固定在臂部114的端部附近、在外壳中，或者在旋翼124处。
在具体示例中，所述多个天线(例如，天线132、134、136以及138)可以按大于要测量的信号的几个波长的距离隔开。例如，当发送器106(例如，蜂窝电话)按具有对应波长(例如，0.76米)的特定频率(例如，390兆赫兹(MHz))发送信号时，天线132、134、136以及138可以按大于该波长(例如，0.76米)的距离隔开。在具体示例中，天线132、134、136以及138可以按与该波长(例如，0.76米)的多倍(例如，大约4倍)相对应的距离(例如，大约3米)隔开。所述多个天线(例如，天线132、134、136以及138)中的每一个都可以包括单极天线、双极天线、天线阵列、另一类型天线，或其组合。
装置102可以包括通信系统140。该通信系统140可以被配置成与控制装置150通信。例如，该控制装置150可以发送用于控制装置102的操作的消息。作为另一示例，装置102可以发送一消息，以提供和发送器106的位置有关的方位信息。
系统100可以包括比图1所示的更少或更多的组件。例如，系统100可以包括一个以上的装置102。控制装置150可以基于从多个无人驾驶飞行器102接收的方位信息(例如，方位信息152)来精炼发送器106的位置估计。系统100可以包括连网或分布式计算系统。
在操作期间，控制器142可以控制所述多个旋翼(例如，旋翼122、124、126以及128)，以使所述多个天线(例如，天线132、134、136以及138)遍历飞行路径。遍历该飞行路径可以包括：主体104在水平面中的平移，并且主体104环绕轴线的旋转。参照图2对例示性飞行路径进行描述。在具体示例中，该飞行路径可以包括预定回转(turn)、预定旋转，或两者。在具体示例中，控制器142可以从控制装置150接收指示该飞行路径的数据。在另选示例中，控制器142可以基于发送器106的估计方位信息来确定飞行路径。例如，估计方位信息可以包括要搜索的地址、坐标，和/或区域(例如，装置102的位置周围10英里×10英里)。为了例示，该估计方位信息可以指示包围一特定地址(例如，123 Berry Street,Austin,Texas)的区域(例如，2英里×2英里)要被搜索以检测该发送器106。
控制器142可以确定从该装置102的位置至根据发送器106的估计方位信息所指示的位置的路径。例如，该估计方位信息可以指示多个可能位置(例如，区域，如特定城市，或者多个地址)。控制器142可以确定该飞行路径(例如，Austin,Texas上的曲折形状)，以覆盖所述多个可能位置。所述飞行路径可以包括回转(turn)、旋转，或两者。例如，控制器142可以根据相距装置102的接近度，来分类所述多个可能位置。控制器142可以选择最接近装置102的第一位置，作为飞行路径的下一位置。控制器142可以通过以下步骤来连续构建飞行路径：基于相距先前选择位置(例如，第一位置)的接近度重复分类剩余可能位置的处理，选择最接近先前选择位置的位置加入该飞行路径，并且根据在构建该飞行路径方面的另一考虑去除所选择位置，直到将所有多个可能位置添加至该飞行路径为止。
在具体示例中，控制器142可以确定用于在单一估计位置上会聚的飞行路径(例如，通过消除其它可能位置)。例如，控制器142可以动态地确定该飞行路径。为了例示，该估计方位信息可以指示多个可能位置。控制器142可以将最接近装置102的第一位置添加至飞行路径。控制器142可以使装置102遍历该飞行路径直至第一位置。在第一位置处，控制器142可以根据基于是否从发送器106检测到信号的考虑，而去除这些可能位置中的一个或更多个位置。例如，如果在第一位置处没有检测到来自发送器106的信号，则控制器142可以修改估计方位信息，以去除第一位置的特定半径(例如，对应于天线132、134、136以及138的检测范围)内的可能位置。作为另一示例，如果在第一位置处检测到来自发送器106的信号，则信号处理器144可以基于该信号确定方位信息，如下进一步描述的。控制器142可以修改估计方位信息，以去除未由该方位信息指示的可能位置。该估计方位信息可以随着根据考虑去除其它可能位置而覆盖至单一可能位置。
在具体示例中，控制器142可以利用定位系统(例如，全球定位系统(GPS)、惯性导航系统(INS)、和/或局部定位系统)来确定装置102的位置。在具体示例中，控制器142可以从控制装置150接收发送器106的估计方位信息。在具体示例中，控制器142例如可以在装置102处于空中之前，经由用户接口接收发送器106的估计方位信息。例如，用户可以查找特定区域(例如，邻域、公园等)内的携带发送器106的人。用户可以经由用户接口(或控制装置150)发送与该特定区域相对应的估计方位信息(例如，地址、坐标和/或区域)。响应于接收到该估计方位信息，控制器142可以使装置102遍历被配置成搜索该特定区域的飞行路径。
在具体示例中，信号处理器144可以启用天线132、134、136以及138。例如，信号处理器144可以响应于装置102到达由该估计方位信息所指示的位置、响应于装置102到达阈值海拔高度，或两者，而启用天线132、134、136以及138。在具体示例中，装置102可以从控制装置150或者经由用户接口接收指示该阈值海拔高度的数据。在具体示例中，该阈值海拔高度可以基于用户偏好来确定。例如，用户可以经由用户接口或者控制装置150来设置该阈值海拔高度。
在遍历所述飞行路径的同时，天线132、134、136以及138可以从发送器106接收信号。通过天线132、134、136以及138接收的信号的相位测量可以通过信号处理器144来确定。例如，天线132和134可以从发送器106接收第一信号。为了例示，天线132可以在第一抵达时间接收第一信号的波阵面(wavefront)(例如，波阵面162)，而天线134可以在第二抵达时间接收第二波阵面(例如，波阵面164)。如果发送器106相比天线134更靠近天线132，则第一抵达时间可能早于第二抵达时间。因为由波阵面164行进至天线134的距离大于由波阵面162行进至天线132的距离，所以波阵面与波阵面164之间存在相位差。
信号处理器144可以确定由第一天线132接收的第一信号的第一相位测量，并且可以确定由天线134接收的第一信号的第二相位测量。例如，信号处理器144可以确定波阵面162的第一相位测量和波阵面164的第二相位测量。每一个相位测量都可以用于确定所述多个天线中的一天线处的信号抵达角、该天线处的信号抵达时间，或两者。例如，第一相位测量可以对应于天线132处的第一信号的抵达角、天线132处的第一信号的抵达时间，或两者。作为另一示例，第二相位测量可以对应于天线134处的第一信号的抵达角、天线134处的第一信号的抵达时间，或两者。信号处理器144可以比较第一相位测量和第二相位测量，以确定相位差，并且可以基于该相位差来确定装置102处的波阵面(例如，波阵面162和164)的抵达角。装置102处的波阵面(例如，波阵面162、164)抵达角可以是该相位差和天线132与134之间的距离的函数。
信号处理器144可以至少部分地基于相位测量(例如，第一相位测量和第二相位测量)，来确定与发送器106有关的方位信息(例如，方位信息152)。方位信息152可以指示在接收到第一信号时，与发送器106的可能位置相对应的一个或更多个位置。例如，信号处理器144可以确定对应于装置102处的波阵面(例如，波阵面162和164)的抵达角的、发送器106的可能位置。为了例示，该信号处理器144可以基于该抵达角来确定发送器106的可能位置用三维网格图上的一组平行线指示。例如，该组平行线可以平行于波阵面(例如，波阵面162和164)的抵达角。
在具体示例中，信号处理器144可以至少部分地基于主体104在与每一个相位测量(例如，第一相位测量和第二相位测量)相关联的时间的取向146，来确定方位信息。例如，信号处理器144可以基于与第一相位测量(例如，在在天线132处接收到第一信号的时间)相关联的、装置102的取向146和位置，来确定天线132的位置。为了例示，天线132可以按相对于装置102的中心的取向146的第一距离和第一角(例如，西1.5米和东1.5米)来定位，而天线134可以按相对于装置102的中心的取向146的第二距离和第二角(例如，北1.5米和西1.5米)来定位。在在天线132处接收到第一信号时，装置102的中心可以处于第一位置，并且装置102的取向146可以对应于第一方向(例如，北方)。信号处理器144可以确定天线132在接收到第一信号时的位置处于第一位置的第一距离和第一角(例如，南1.5米和西1.5米)。
作为另一示例，信号处理器144可以基于与第二相位测量(例如，在在天线134处接收到第一信号的时间)相关联的、装置102的取向146和位置，来确定天线134的位置。为了例示，在在天线134处接收到第一信号时，装置102的中心可以处于第一位置，并且装置102的取向146可以对应于第一方向(例如，北方)。信号处理器144可以确定天线134在接收到第一信号时的位置处于第一位置的第二距离和第二角(例如，北1.5米和西1.5米)。
信号处理器144可以至少部分地基于在不同空间位置处的附加相位测量，随着所述多个天线(例如，天线132、134、136以及138)遍历该飞行路径，而迭代地增加该方位信息152的准确度。例如，所述多个天线(例如，天线132、134、136以及138)可以在遍历该飞行路径的同时接收第二信号，并且可以确定第二信号的附加相位测量。在具体示例中，发送器106可以大致连续发射信号。在另选示例中，发送器106可以间歇性地发射信号。
该附加相位测量可以至少部分地基于在接收到第二信号时，所述多个天线(例如，天线132、134、136以及138)相对于发送器106的位置，而不同于第一相位测量和第二相位测量。例如，在在天线132处接收到第二信号时，装置102的中心可以处于第二位置，并且装置102的取向146可以对应于第二方向(例如，西方)。信号处理器144可以确定天线132在接收到第二信号时具有第二位置的第三距离和第三角(例如，南1.5米和东1.5米)。可以基于第一距离、第一角以及取向146(例如，西方的南1.5米和西1.5米是南1.5米和东1.5米)来确定第三距离和第三角。作为另一示例，信号处理器144可以确定天线134在接收到第二信号时的位置具有第二位置的第四距离和第四角(例如，南1.5米和西1.5米)。
基于附加相位测量，信号处理器144可以更新该方位信息152，以从发送器106的可能位置中去除某些位置。例如，信号处理器144可以将交叉模糊函数(cross ambiguityfunction，CAF)应用至第一相位测量、第二相位测量、附加相位测量，或其组合，以生成由方位信息152指示的可能位置。为了例示，信号处理器144可以基于该附加相位测量来确定：发送器106的可能位置用三维网格图上的第二组平行线来指示。信号处理器144可以应用交叉模糊函数，以确定发送器106的、与第一组平行线和第二组平行线的交点相对应的位置。与用第一组平行线所指示的可能位置相比，更少的可能位置可以对应于第一组平行线和第二组平行线的交点。
控制器142可以基于附加相位测量的子集来修改飞行路径。例如，信号处理器144或控制器142可以基于方位信息152来确定针对该飞行路径的修改。为了例示，信号处理器144可以选择一目标位置，以添加至该飞行路径，其可以增加方位信息152的精度。在具体示例中，信号处理器144可以选择大约处于由方位信息152所指示的可能位置中心的目标位置。例如，信号处理器144可以基于估计方位信息和有关发送器106的可能位置确定的信息而使用旅行商(traveling salesman)最优化处理来选择下一目标位置。在具体示例中，信号处理器144可以基于信号强度来确定下一目标位置。例如，装置102可以在接收到来自发送器106的第一信号时处于第一位置。装置102可以在接收到来自发送器106的第二信号时处于第二位置。信号处理器144可以确定第一信号的第一强度高于第二信号的第二强度。响应于该确定，信号处理器144可以选择比第二位置更接近第一位置的目标位置。信号处理器144可以向控制器142提供指示该目标位置的反馈信号。控制器142可以响应于该反馈信号而修改飞行路径。例如，控制器142可以将该目标位置作为下一位置添加在飞行路径中。
在具体示例中，通信系统140可以向控制装置150发送方位信息152，并且可以从控制装置150接收响应于该方位信息152的请求154。例如，控制装置150可以基于该方位信息152来确定装置102的目标位置，并且可以向通信系统140发送请求154。该请求154可以指示该目标位置。控制器142可以响应于接收到该请求154而修改飞行路径。例如，控制器142可以将该目标位置作为下一位置添加在飞行路径中。修改飞行路径可以包括使主体104旋转、使主体104平移，或两者。
在具体示例中，控制器142可以确定从装置102的位置至目标位置的路径(例如，在特定操作约束内的最短路径)。控制器142可以使装置102遍历该飞行路径直至目标位置。目标位置处的相位测量可以对应于第三组平行线(该第三组平行线与第一组平行线和第二组平行线相交)，以缩减可能位置的数量。
信号处理器144可以确定该方位信息152满足终止标准并且停止对发送器106的位置检测。例如，可以在用方位信息152指示的可能位置的数量少于或等于可能位置的阈值数量(例如，1)时满足该终止标准。作为另一示例，可以在用方位信息152指示的三维区域少于或等于阈值三维区域(例如，2英尺×2英尺×2英尺)时满足该终止标准。作为附加示例，可以在从控制装置150接收到终止请求时满足该终止标准。作为另一示例，可以在一特定计时器(例如，30分钟)期满时满足该终止标准。例如，装置102可以用于定期(例如，每天)监视。装置102可以用于在特定区域上飞行并且在特定计时器期满之前定位发送器106。
在具体示例中，信号处理器144可以从控制装置150接收标识或设置终止标准的数据。在另选示例中，信号处理器144可以在装置102处于空中之前，经由用户接口接收标识或设置终止标准的数据。在停止位置检测之后，通信系统140可以将方位信息152发送给控制装置150。控制装置150可以将方位信息152提供给用户(例如，执法人员、民间搜救队、军事人员等)，并且/或者可以将该方位信息152存储在数据库中。参照图2-3，对系统100的操作进行进一步描述。
系统100可以使能够实现对发送器的位置检测。对来自发送器的信号的相位测量可以基于检测多个天线处的信号来确定。比较相位测量可以指示发送器的可能位置。通过缩减发送器的可能位置的数量，可以修改飞行路径，并且可以执行附加相位测量，以增加位置检测的准确度。修改飞行路径包括使主体旋转、使主体平移，或两者。由此，发送器的位置可以快速且精确地检测。
参照图2，示出了例示可以被图1的系统100的装置102采取的飞行路径的图，并且该飞行路径总体上标示为202。图2例示了可以在飞行路径202的位置204处起飞的无人驾驶飞行器(例如，图1的装置102)。为了例示，控制器142可以启用旋翼122、124、126以及128，以使装置102起飞。
该飞行路径202还可以包括位置206和208。该装置102可以在搜索来自发送器(例如，图1的发送器106)的信号的同时，沿从位置204至位置206并且至位置208的飞行路径202飞行。可以基于发送器106的估计位置，至少将飞行路径202规划至位置208。
在位置208，装置102可以获取来自发送器106的信号(例如，第一信号)，并且可以执行对第一信号的相位测量，如参照图1所述。飞行路径202还可以包括位置210。在具体示例中，可以将预定飞行路径(例如，包括位置206和208的搜索路径)修改成包括位置210。例如，飞行路径202可以基于对第一信号的相位测量来修改，如参照图1进一步描述的。装置102可以从位置208飞行至位置210，并且可以在从发送器106接收的第二信号的位置210处执行附加相位测量。
飞行路径202还可以包括其它位置(例如，位置212和214)。为了例示，可以基于该附加相位测量来修改该预定飞行路径或基于位置208和210处的相位测量而确定的飞行路径，如参照图1进一步描述的。装置102可以飞行至其它位置，并且可以继续执行相位测量，如参照图1进一步描述的。
如图2所示，该飞行路径202包括装置102的主体104的取向146的方向。例如，在位置204，取向146可以具有第一方向(例如，北方)，如图2中的、用装置102上的对准向北地图键的取向箭头所示。作为另一示例，在位置206，取向146可以具有第二方向(例如，东北方)。在具体示例中，装置102可以在采取相位测量的同时绕轴旋转或者转动，以改变取向146。例如，装置102可以在任何平面中环绕轴旋转。为了例示，装置102可以环绕轴218旋转。如图2所示，轴218位于贯穿主体104的中心部分的水平面中。轴218在该水平面中可以处于任何角(0度至360度)。在具体示例中，轴218可以位于贯穿主体104的中心部分的垂直面中。例如，轴218可以垂直于包括图2的页面。在具体示例中，轴218可以位于贯穿主体104的中心部分的对角面中。例如，轴218可以在单一点处相交包括图2的页面，并且可以形成相对于该页面的锐角。在具体示例中，轴218可以位于贯穿旋翼(例如，旋翼122、124、126以及128)的垂直面、水平面或对角面中。飞行路径202还可以包括回转、海拔高度变化、位置保持、直线平飞，或其组合。例如，飞行路径202可以包括曲折图案。具体来说，可以选择、规划或者调节飞行路径202，以使得信号处理器144能够执行对来自发送器106的信号的相位测量，以快速检测发送器106的位置。
该飞行路径在根据相位测量所指示的可能位置的数量满足可能位置的阈值数量(例如，1)时结束，如参照图1所述。例如，信号处理器144可以至少部分地基于位置212处的相位测量，将发送器106的可能位置缩小至位置216。响应于确定发送器106的可能位置的数量满足可能位置的阈值数量，通信系统140可以向控制装置150发送指示位置216并且指示已经终止发送器位置检测的消息。在向控制装置150发送该消息之后，控制器142可以使装置102遍历另一飞行路径，以定位另一发送器，或者可以使装置102遍历默认飞行路径。例如，该默认飞行路径可以包括将装置102着陆在特定位置(例如，控制装置150的位置或者装置102的贮藏位置)。为了例示，控制器102可以使装置102检测控制装置150的发送器的位置，并且在所检测的位置附近着陆。作为另一示例，该默认飞行路径可以包括在等待来自控制装置150的另一请求的同时的随机飞行图案。为了例示，控制装置150可以发送用于定位另一特定发送器或者将装置102着陆在特定位置处的请求。
参照图3，示出了发送器位置检测的方法的具体例示示例的流程图，并且流程图总体上标示为300。该方法300可以通过图1的系统100执行。
方法300包括以下步骤：在302，基于发送器的估计方位信息来确定飞行路径。例如，控制器142可以基于发送器106的估计方位信息来确定飞行路径，如参照图1进一步描述的。
该方法300还包括以下步骤：在304，控制多个旋翼，以使多个天线遍历该飞行路径。例如，控制器142可以控制旋翼122、124、126以及128，以使天线132、134、136以及138遍历该飞行路径，如参照图1进一步描述的。遍历该飞行路径可以包括沿水平面平移主体104，并且同时旋转主体104。
该方法300还包括以下步骤：在306，在遍历该飞行路径的同时，经由所述多个天线中的第一天线接收第一信号的第一相位测量，并且经由所述述多个天线中的第二天线接收所述第一信号的第二相位测量。例如，在遍历该飞行路径的同时，信号处理器144可以经由第一天线132接收第一信号的第一相位测量，并且可以经由天线134接收第一信号的第二相位测量，如参照图1进一步描述的。
该方法300还包括以下步骤：在308，至少部分地基于第一相位测量和第二相位测量，确定与发送器有关的方位信息。例如，信号处理器144可以至少部分地基于第一相位测量和第二相位测量，来确定该方位信息152，如参照图1进一步描述的。
该方法300还包括以下步骤：在310，至少部分地基于附加相位测量，随着所述多个天线遍历该飞行路径，迭代地增加该方位信息的准确度。例如，信号处理器144可以至少部分地基于附加相位测量，随着天线132、134、136以及138)遍历该飞行路径，而迭代地增加该方位信息152的准确度，如参照图1进一步描述的。
该方法300还包括以下步骤：在312，至少部分地基于附加相位测量的子集，修改该飞行路径。例如，控制器142可以至少部分地基于附加相位测量的子集来修改该飞行路径，如参照图1进一步描述的。
由此，方法300可以用于检测发送器的位置。与和在位于固定空间点的天线处接收的信号相对应的相位测量相比，信号处理器可以利用和在处于各个空间点的多个天线处接收的信号相对应的相位测量，以更大精度或者更快速地估计发送器的位置。控制器可以修改该飞行路径，以使能够迭代地改进与发送器相关联的方位信息的准确度。该装置主体的同时平移和旋转，可以使得该装置能够跟随如下飞行路径：获得对发送器位置的更准确和/或更有效估计，且可能难于利用诸如飞机或直升机的有人驾驶飞行器来跟随。
图4是包括通用计算装置410的计算环境400的框图，以支持根据本公开的计算机实现方法和计算机可执行程序指令(或代码)的示例。例如，该计算装置410或其部分可以执行用于检测发送器的位置的指令。在具体示例中，该计算装置410可以包括、包括有，或者对应于图1的系统100。例如，该计算装置410可以包括、包括有，或者对应于图1的控制器142、通信系统140、信号处理器144、控制装置150，或其组合。
计算装置410可以包括处理器420。处理器420可以与如下各项通信：图1的存储器430、通信系统140、控制器142、信号处理器144、一个或更多个存储装置440、一个或更多个输入/输出接口450、一个或更多个通信接口460，或其组合。在具体示例中，指令436存储在存储器430中，并且可通过处理器420执行，以执行参照图1-3描述的一个或更多个功能。
存储器430可以包括易失性存储器装置(例如，随机存取存储器(RAM)装置)、非易失性存储器装置(例如，只读存储器(ROM)装置、可编程只读存储器以及闪速存储器)或两者。存储器430可以包括：操作系统432，其可以包括用于引导计算装置410的基本/输入输出系统；和使计算装置410能够与用户、其它程序以及其它装置交互作用的整个操作系统。存储器430可以包括一个或更多个应用程序434，如发送器位置检测应用，例如，可执行以检测发送器位置的应用。存储器430可以包括图1的方位信息152。存储器430可以存储相位测量438。例如，相位测量438可以对应于参照图1描述的第一相位测量、第二相位测量、附加相位测量，或其组合。
存储器430可以包括飞行路径数据442、估计方位信息446，或两者。飞行路径数据442可以对应于参照图1所述的飞行路径、图2的飞行路径202，或两者。估计方位信息446可以对应于参照图1所述的估计方位信息。存储器430可以包括取向数据444。取向数据444可以指示与一个或更多个相位测量相关联的、图1的装置102的取向146(例如，在接收到与每一个相位测量相对应的信号时)。
处理器420还可以与一个或更多个存储装置440通信。例如，所述一个或更多个存储装置440可以包括非易失性存储装置(如磁盘、光盘)，或闪速存储器装置。存储装置440可以包括可去除和不可去除存储器装置两者。存储装置440可以被配置成存储操作系统、操作系统的图像、应用以及程序数据。在具体示例中，存储器430、存储装置440，或两者包括有形、非暂时计算机可读介质。
处理器420还可以与一个或更多个输入/输出接口450通信，其使得计算装置410能够与一个或更多个输入/输出装置470通信，以易于用户交互。输入/输出接口450可以包括串行接口(例如，通用串行总线(USB)接口或电气和电子工程师协会(IEEE)1394接口)、并行接口、显示适配器、音频适配器以及其它接口。输入/输出装置470可以包括：键盘、点击装置、显示器、扬声器、麦克风、触摸屏以及其它装置。处理器420可以基于经由输入/输出接口450接收的用户输入来检测交互事件。另外，处理器420可以经由输入/输出接口450向显示装置发送一显示。当计算环境400对应于图1的装置102时，该计算环境400的组件可以具有被选择用于无人驾驶飞行器的特性。例如，计算环境400、处理器420，或两者可以相对较小、重量轻以及耐振动。处理器420还可以具有有限的计算能力。因此，在该示例中，用于执行在此描述的方法的一些处理可以在装置102的处理器与控制装置150的处理器之间划分。
处理器420可以经由一个或更多个通信接口460与其它计算机系统480通信。所述一个或更多个通信接口460可以包括有线以太网接口、IEEE 802无线接口、其它无线通信接口，或其它网络接口。该其它计算机系统480可以包括主计算机、服务器、工作站以及其它计算装置。例如，装置102可以将方位信息152存储在服务器处。该方位信息152可通过多个其它装置(例如，控制装置150)从服务器存取。作为另一示例，该其它计算机系统480可以包括图1的控制装置150。
由此，在具体示例中，计算机系统能够检测发送器位置。例如，指令436可通过处理器420来执行，以检测发送器的位置。
上述示例是例示性的而非限制本公开。要明白的是，根据本公开的原理，可以进行许多修改和变型。
例示在此描述的示例旨在提供对不同示例的结构的一般理解。该例示不是旨在用作对利用在此描述的结构或方法的装置和系统的所有部件和特征的完整描述。本领域技术人员在回顾本公开时，可以清楚许多其它示例。其它示例可以加以利用并且从本公开导出，以使可以在不脱离本公开的范围的情况下，进行结构性和逻辑性置换和改变。例如，与附图所示相比，这些方法步骤可以按不同次序执行，或者可以省略一个或更多个方法步骤。因此，本公开和附图要被视为例示性的而非限制性的。
而且，尽管在此已经例示并描述了具体示例，但要清楚的是，被设计成实现相同或相似结果的任何随后布置都可以代替在此示出的具体示例。本公开旨在覆盖各个示例的任何和全部随后改变或变型。本领域技术人员在回顾本描述时，将清楚上述示例的组合，和在此未具体描述的其它示例。
在不会用于解释或限制本权利要求书的范围或含义的理解的情况下，提交了本公开的摘要。另外，在前述详细描述中，出于流线化本公开的目的，可以将不同特征一起分组或者在单个示例中加以描述。本公开不是要被解释为反映如下意图：与每一项权利要求中明确陈述的相比，所要求保护的示例需要更多特征。相反地，正如所附权利要求的反映，与任何公开示例的全部特征相比，可以将所要求保护的主旨关注于更少的特征。

Claims (15)

1.一种用于确定与发送器的位置有关的方位信息的方法，该方法包括以下步骤：
控制(304)多个旋翼(122-128)，以使多个天线(132-138)遍历飞行路径(202)，其中，遍历所述飞行路径的步骤包括在水平面中平移主体(104)并且同时环绕轴旋转所述主体的步骤，其中，所述主体(104)包括从所述主体(104)的中心部分延伸的多个臂部(112-118)，其中，所述多个旋翼经由所述多个臂部(112-118)联接至所述主体，所述多个天线(132-138)物理地联接至所述主体(104)，并且不需要环绕所述主体(104)旋转；
在遍历所述飞行路径的同时，进行如下步骤：
经由所述多个天线中的第一天线(132)接收(306)第一信号(108)的第一相位测量，其中，所述多个天线被配置成接收来自所述发送器(106)的所述第一信号，并且其中，所述多个天线(132-138)分别联接到所述多个臂部(112-118)中的相应不同臂部；
经由所述多个天线中的第二天线(134)接收所述第一信号的第二相位测量；以及
至少部分地基于所述第一相位测量和所述第二相位测量，来确定(308)与所述发送器的位置有关的方位信息。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述第一天线联接至所述多个臂部中的第一臂部(112)，并且
其中，所述多个旋翼中的第一旋翼(122)联接至所述第一臂部。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二天线联接至所述多个臂部中的第二臂部(114)，其中，所述第一臂部在第一方向上从所述中心部分延伸，并且其中，所述第二臂部在第二方向上从所述中心部分延伸，所述第二方向在所述水平面中与所述第一方向径向地不同。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述第一相位测量与所述第二相位测量之间的比较，来确定所述方位信息。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
至少部分地基于附加相位测量，随着所述多个天线遍历所述飞行路径，而迭代地增加(310)所述方位信息的准确度。
6.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
至少部分地基于所述附加相位测量的子集，来修改(312)所述飞行路径。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述飞行路径包括预定回转、预定旋转，或两者。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，至少部分地基于所述第一相位测量和所述主体在与所述第一相位测量相关联的时间的第一取向，来确定所述方位信息。
9.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
基于所述发送器的估计方位信息，来确定(302)所述飞行路径。
10.一种用于确定与发送器的位置有关的方位信息的装置(102)，该装置(102)包括：
主体(104)，所述主体(104)包括从所述主体(104)的中心部分延伸的多个臂部(112-118)；
多个旋翼(122-128)，所述多个旋翼(122-128)经由所述多个臂部(112-118)联接至所述主体；
多个天线(132-138)，所述多个天线(132-138)物理地联接至所述主体，并且不需要环绕所述主体(104)旋转，所述多个天线(132-138)被配置成接收来自所述发送器的第一信号(108)，其中，所述多个天线(132-138)分别联接到所述多个臂部(112-118)中的相应不同臂部；
控制器(142)，该控制器(142)联接至所述主体，并且被配置成控制所述多个旋翼，以使所述多个天线遍历飞行路径(202)，其中，遍历所述飞行路径包括在水平面中平移所述主体，并且同时环绕轴旋转所述主体；以及
信号处理器(144)，该信号处理器(144)联接至所述主体，并且被配置成执行如下操作：
确定在所述多个天线中的第一天线(132)处接收的所述第一信号的第一相位测量；
确定在所述多个天线中的第二天线处接收的所述第一信号的第二相位测量；以及
至少部分地基于所述第一相位测量和所述第二相位测量，来确定与所述发送器的位置有关的方位信息。
11.根据权利要求10所述的装置，
其中，所述多个旋翼中的第一旋翼(122)联接至所述多个臂部中的第一臂部(112)；并且
其中，所述多个天线中的所述第一天线联接至所述多个臂部中的所述第一臂部。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第一相位测量指示：所述第一信号在所述第一天线处的抵达角、所述第一信号在所述第一天线处的抵达时间，或两者。
13.根据权利要求10所述的装置，所述装置还包括：
通信系统，该通信系统被配置成，向另一装置(150)发送所述方位信息(152)，并且接收用于修改所述飞行路径的请求(154)，
其中，所述控制器还被配置成，基于所述请求修改所述飞行路径。
14.根据权利要求10所述的装置，其中，所述方位信息指示：在接收到所述第一信号时，与所述发送器的可能位置相对应的一个或更多个位置。
15.根据权利要求10所述的装置，其中，所述装置至少具有如下各项中的至少一项：
所述第一天线包括天线阵列；
所述飞行路径对应于曲折图案；
所述信号处理器被配置成向所述控制器提供反馈信号，并且其中，所述控制器被配置成基于所述反馈信号修改所述飞行路径；以及
修改所述飞行路径包括致使旋转所述主体、平移所述主体，或两者。
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