CN106662879A - 用于自动空中交通工具的对象规避 - Google Patents

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Abstract

本公开描述一种自动空中交通工具，其包括一个或多个对象检测元件，所述一个或多个对象检测元件被配置来检测对象的存在；以及规避确定元件，所述规避确定元件被配置来致使所述自动空中交通工具自动地确定和执行规避策略以规避所述对象。例如，可检测到对象并且基于所述对象的位置和表示所述对象速度的方向和幅度的对象矢量来确定规避策略。

Description

用于自动空中交通工具的对象规避
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年6月25日提交的、题为“OBJECT AVOIDANCE FOR AUTOMATEDAERIAL VEHICLES”的美国申请号14/315,213的优先权，所述申请以全文引用方式并入本文中。
背景技术
自动移动交通工具(诸如基于空中的、地面的和水的自动交通工具)的使用继续增加。例如，无人空中交通工具(UAV)经常用于监视。同样地，移动驱动单元(诸如由KivaSystems公司提供的那些)经常在材料处置设施中使用以在所述设施内自主地输送库存。在这些交通工具存在许多有益用途的同时，它们也具有许多缺点。例如，UAV需要人的参与来确保交通工具不会与其他UAV或其他对象碰撞。
附图说明
详细说明参照附图来描述。在图中，参考数字中最左侧的数字标识首次出现该参考数字的图。在不同的图中使用的相同参考数字指示类似或相同的部件或特征。
图1描绘根据实现方式的自动空中交通工具的自顶向下视图的框图。
图2A–图2C描绘根据实现方式的图1示出的自动空中交通工具的电机组件的框图。
图3A–图3C描绘根据实现方式的图1示出的自动空中交通工具的电机组件的框图。
图4描绘根据实现方式的图1示出的自动空中交通工具的电机组件的框图。
图5描绘根据实现方式的自动空中交通工具的侧视图的框图。
图6描绘根据实现方式的自动空中交通工具的侧视图的框图。
图7描绘根据实现方式的自动空中交通工具环境的图。
图8是根据实现方式的示出示例性对象规避过程的流程图。
图9描绘根据实现方式的用于确定退避矢量和防御方向并且生成规避策略的框图。
图10是根据实现方式示出另一个示例性对象规避过程的流程图。
图11是根据实现方式的示出自动空中交通工具控制系统的各种部件的框图。
图12是可与各种实现方式一起使用的服务器系统的说明性实现方式的框图。
虽然在本文中通过举例来描述了多种实现方式，但是本领域的技术人员将认识到，所述实现方式不限于所描述的实例或附图。应当理解，附图和随之的详细描述并不意图将实现方式限制为所公开的具体形式，而正相反，本发明意图是覆盖属于由所附权利要求书限定的精神和范围内的所有修改、等效物和替代方案。本文中使用的标题仅用于组织目的，并且并不意图用于限制描述或权利要求书的范围。贯穿本申请所使用的词语“可以”是在许可的意义上(即意指具有可能性)、而非强制的意义上(即意指必须)使用。类似地，词语“包括(include/including/includes)”意味着包括但不限于。
具体实施方式
本公开描绘自动空中交通工具(“AAV”)和用于自动地感测和规避对象的系统。如下文进一步详细所论述，在一些实现方式中，AAV可包括安装在AAV上各种位置处的多个测距仪，所述测距仪可用来确定处于对象与AAV之间的距离(d)、对象相对于AAV的方向和/或对象相对于AAV的速度。基于所确定的对象方向、对象相对于AAV的速度和对象相对于AAV的距离中的一个或多个，可确定规避策略。所述规避策略可以是导航AAV以规避对象所具有的确定的方向和速度。
不是尝试确定AAV的周围环境、识别对象和/或确定对象的意图，而是规避策略可由AAV快速地确定并且用来规避对象。例如，可确定表示对象相对于AAV的方向和距离的对象矢量。基于确定的对象矢量，可确定AAV的对应的退避矢量。例如，可基于推进函数f(d)(诸如f(d)＝1/d)和所检测到的对象的对象矢量来确定退避矢量。
除确定退避矢量之外，可确定防御方向和/或防御矢量。例如，不同于对象移动方向的方向可被随机地选择并且用作防御方向。如下文所述，可用防御方向的随机选择可能是重要的，使得试图与AAV碰撞的恶意对象不能知道和预测AAV的规避策略。
基于退避矢量和防御方向，可生成规避策略。例如，规避策略可以是退避矢量和防御矢量的和。在另一个实例中，规避策略可以是在防御方向上定向的退避矢量。然后可根据规避策略导航AAV以规避与所检测到的对象接触。
在一些实现方式中，可确定AAV的位置和/或对象的类型并且可基于所述AAV的位置和/或所述对象的类型来识别一组优选防御对象。例如，如果其他AAV先前已经导航通过同一区域并且一些AAV已经遭遇过对象并且实现规避策略来规避对象，那么那些AAV可向AAV管理系统提供规避信息。所述规避信息例如可包括AAV的位置、对象类型、对象矢量、对象速度、所利用的防御方向、所执行的规避策略、所利用的防御矢量、是否规避成功等。
当收集针对区域和/或对象类型的规避信息时，可以确定一些规避策略和/或防御方向比其他规避策略和/或防御方向更加成功并且可确定所述区域和/或对象类型的一组优选防御方向。当AAV遭遇具有优选防御方向的区域或对象类型时，可从所述组优选防御方向选择可用防御方向。可随机地执行从优选防御方向选择防御方向。同样地，如果检测对象是另一个AAV，那么优选防御方向可对应于导航AAV以规避碰撞的限定方向。
在其他实现方式中，AAV可检测距AAV一定距离内的多个对象并且基于所检测的多个对象中的每一个来确定规避策略。例如，如果检测到两个对象，那么可基于针对所述两个检测对象中的每一个的对象矢量的组合来确定AAV的退避矢量。在一个实现方式中，退避矢量可以是所述两个对象矢量的和。同样地，可基于所述两个对象相对于AAV的方向来确定防御方向。例如，可确定包括对象和AAV两者的平面并且可用防御方向可以是并不位于沿所确定平面的表面的那些方向。例如，防御方向可以是垂直于所述平面、与所述平面成四十五度角等的方向。
继续检测两个对象的实例，可组合退避矢量和防御方向来生成导航AAV以规避与两个对象接触所遵循的规避策略。
在一些实现方式中，AAV将与区域中的其他AAV通信以提供和/或接收信息，诸如AAV标识、当前位置、高度、规避信息、速度等。例如，AAV可被配置来支持广播式自动相关监视(ADS-B)并且同时接收和/或传输标识、当前位置、高度和速度信息。可将此信息存储在中心位置中和/或在附近的AAV、材料处置设施、中继位置、AAV管理系统和/或位置之间动态地共享。例如，其他AAV可提供ADS-B信息和/或关于天气(例如，风、雪、雨)、着陆条件、交通、对象等的另外的信息。接收的AAV可利用此信息来规划从源位置到目的地位置的路线/飞行路径，和/或修改实际的导航路线。
虽然本文所述的实例主要集中于利用多个螺旋桨(例如，四旋翼或八旋翼)来实现飞行的呈空中交通工具形式的AAV，但是应理解，本文所述的实现方式可与其他形式的AAV一起使用。
如本文所用，“材料处置设施”可包括但不限于仓库、配送中心、交叉对接设施、订单履行设施、包装设施、运输设施、租借设施、图书馆、零售商店、批发商店、博物馆或用于执行材料(库存)处置的一个或多个职能的其他设施或设施组合。如本文所使用的“递送位置”指的是可递送一个或多个库存物品所在的任何位置。例如，递送位置可以是个人住所、商业区、材料处置设施(例如，包装站、库存储库)内的位置、用户或库存所位于的任何位置等。库存或物品可以是可使用AAV输送的任何实物。
如本文使用的“中继位置”可包括但不限于递送位置、材料处置设施、蜂窝塔、建筑物的屋顶、递送位置或AAV可着陆、充电、检索库存、替换电池和/或接收服务的任何其他位置。
图1示出根据实现方式的AAV 100的自顶向下视图的框图。如所示，AAV 100包括围绕AAV的框架104隔开的八个螺旋桨102-1、102-2、102-3、102-4、102-5、102-6、102-7、102-8。螺旋桨102可以是任何形式的螺旋桨(例如石墨、碳纤维)并且具有足以举起AAV 100和由AAV 100接合的任何库存的大小，以便AAV 100可例如穿过空气导航来将库存物品递送至某一位置。虽然这个实例包括八个螺旋桨，但是在其他实现方式中，可利用更多或更少的螺旋桨。同样地，在一些实现方式中，可将螺旋桨定位在AAV 100上的不同位置处。此外，可利用替代的推进方法。例如，可使用风扇、喷气机、涡轮喷气发动机、涡轮风扇、喷气式发动机等来推进AAV。
AAV 100的框架104或主体同样地可以是诸如石墨、碳纤维和/或铝的任何合适的材料。在这个实例中，AAV 100的框架104包括四个刚性构件105-1、105-2、105-3、105-4，或具有按大致垂直的角度交叉和联接的刚性构件以散列图案布置的梁。在这个实例中，刚性构件105-1和105-3互相平行布置，并且大致为相同长度。刚性构件105-2和105-4互相平行布置，又垂直于刚性构件105-1和105-3。刚性构件105-2和105-4大致为相同长度。在一些实施方案中，所有刚性构件105都可大致为相同长度，但在其他实现方式中，一些或所有刚性构件可以是不同长度。同样地，两组刚性构件之间的间距大致可以是相同的或不同的。
虽然图1中示出的实现方式包括联接以形成框架104的四个刚性构件105，但是在其他实现方式中，框架104可具有更少或更多的部件。例如，在其他实现方式中，可将AMV100的框架104配置成包括六个刚性构件，而不是四个刚性构件。在此类实例中，可将刚性构件中的两个105-2、105-4互相平行定位。可将刚性构件105-1、105-3和刚性构件任一侧上的两个另外的刚性构件105-1、105-3全都互相平行地定位并且垂直于刚性构件105-2、105-4。利用另外的刚性构件，框架104可形成所有四边上具有刚性构件的另外的腔体。如下文进一步所述，框架104内的腔体可被配置成包括库存接合机构以便进行接合、输送和递送物品和/或包含物品的容器。
在一些实现方式中，可按空气动力学配置AAV。例如，可在包封AAV控制系统110、刚性构件105中的一个或多个、框架104和/或AAV 100的其他部件的AAV上包括空气动力外壳。所述外壳可由任何合适材料(诸如石墨、碳纤维、铝等)制成。同样地，在一些实现方式中，库存(例如，物品或容器)的位置和/或形状可被空气动力学地设计。例如，在一些实现方式中，库存接合机构可被配置成使得当库存被接合时，所述库存被包封在AAV 100的框架和/或外壳内，使得在由AAV 100输送所述库存期间没有另外的拖曳产生。在其他实现方式中，库存可被定形来减少拖曳并且向AAV和库存提供更多的空气动力学设计。例如，如果库存是容器并且当所述容器的一部分接合时在AAV以下延伸，那么容器的暴露的部分可具有弯曲形状。
螺旋桨102和对应的螺旋桨电机定位在每个刚性构件105的两端。螺旋桨电机可以是能够利用螺旋桨生成足够速度以举起AAV 100和任何接合的库存从而能够进行空中运输库存的任何形式的电机。例如，螺旋桨电机可以每个是FX-4006-13740kv多转子电机。可与各种实现方式一起使用的电机配置的示例性实现方式在下文相对于图2A–图2C、图3A–图3C和图4进一步详细描述。
从每个刚性构件向外延伸的是连接到安全屏障108的支撑臂106。在这个实例中，安全屏障按此下方式定位在AAV 100的周围并且附接到所述AAV 100：电机和螺旋桨102在安全屏障108的周界内。安全屏障可以是塑料的、橡胶等。同样地，取决于支撑臂106的长度和/或刚性构件105的长度、数量或定位，安全屏障可以是圆形、椭圆形或任何其他形状。
安装到框架104的是AAV控制系统110。在这个实例中，AAV控制系统110被安装在框架104的中间和顶部。如下文关于图11进一步所述，AAV控制系统110控制AAV 100的操作、路径选择、导航、通信、对象感测和规避以及库存接合机构。
同样地，AAV 100包括一个或多个电源模块112。在这个实例中，AAV 100包括可移除地安装到框架104的两个电源模块112。用于AAV的电源模块可以呈以下形式：电池电源、太阳能、天然气能、超级电容器、燃料电池、替代发电源或它们的组合。例如，电源模块112各自可以是6000mAh的锂离子聚合物电池、聚合物锂离子(Li-poly、Li-Pol、LiPo、LIP、PLI或Lip)电池。电源模块112耦接到AAV控制系统110和螺旋桨电机并且为它们提供电能。
在一些实现方式中，可将一个或多个电源模块配置成使得当AAV在着陆时，可自动地将其移除和/或用另一个电源模块将其替代。例如，当AAV在递送位置、中继位置和/或材料处置设施处着陆时，AAV可与将再次为电源模块充电的位置处的充电构件接合。
如上文所提及，AAV 100还可包括库存接合机构114。所述库存接合机构可被配置来接合和脱离物品和/或容纳物品的容器。在这个实例中，库存接合机构114定位在框架104的由刚性构件105的交叉部分形成的腔体内。库存接合机构可定位在AAV控制系统110的下方。在具有另外的刚性构件的实现方式中，AAV可包括另外的库存接合机构和/或库存接合机构114可定位在框架104内的不同腔体中。库存接合机构可具有足以安全地接合和脱离包含库存的容器的任意大小。在其他实现方式中，接合机构可作为包含将要递送的库存物品的容器进行操作。库存接合机构(通过有线通信或无线通信)与AAV控制系统110通信并且由AAV控制系统110控制。
虽然本文论述的AAV的实现方式利用螺旋桨来实现并保持飞行，但在其他实现方式中，可按其他方式配置AAV。例如，AAV可包括固定翼和/或螺旋桨和固定翼二者的组合。例如，AAV可利用一个或多个螺旋桨来使得可起飞和降落，以及当AAV在空中时，利用固定翼配置或翼与螺旋桨配置的组合来维持飞行。
图2A–图2C描绘根据实现方式的图1示出的AAV 100的电机组件的框图。图2A–图2B示出内转无刷电机的框图的部件。图2C是外转无刷电机的框图。如本领域中所知，转子是安装到旋转的驱动器或臂的一组磁体。对于内转无刷电机(诸如图2A–图2B示出)，转子200安装到驱动器或臂202并且定位在定子210(图2B)内侧。为了进行比较，对于外转无刷电机230，电机230的外部部分(图2C)是绕内部部分或定子旋转的转子。在任一种配置中，驱动器或臂202安装到转子并且绕转子旋转。
转子通常具有四个或更多个磁极。定子(也称为电枢)包括电磁组件。在定子绕转子定位的配置中(图2A–图2B)，定子210具有外部表面212和容纳电磁组件的内部表面214。通常，定子210、外部表面212和内部表面214以圆柱形方式配置(如图2B所示)并且形成转子200置于其中的腔体。
返回图2A，对于转子定位在定子210的腔体内的内转无刷电机，一个或多个距离确定元件204耦接到转子200，使得所述距离确定元件204随转子200旋转而旋转。例如，所述距离确定元件可耦接到形成转子的磁体和/或可耦接到驱动器202。在这个实例中，两个距离确定元件204-1、204-2耦接到转子200的相对端并且在相对方向上定向。通过在转子200的相对端处并入距离确定元件对，转子的旋转平衡得到维持。如果在电机周围存在保护外壳，那么一个或多个开口也可包括在外壳中，使得距离确定元件可通过开口进行传输。
距离确定元件204可以是可用来测量对象与距离确定元件之间的距离的任何形式的装置。例如，距离确定元件204可以是超声波测距模块、激光测距仪、雷达距离测量模块、基于视距的测距仪、基于视差的测距仪、基于重合的测距仪、基于激光雷达的测距仪、基于声纳的测距仪或基于飞行时间的测距仪中的任意一种。在一些实现方式中，可在AAV上利用不同的距离确定元件。例如，距离确定元件204-1可以是激光测距仪并且距离确定元件204-2可以是雷达距离测量模块。
现转向图2B，示出的是定子210或内转无刷电机的外部部分。定子210可包括一个或多个开口216，所述开口216延伸通过定子210的内部表面214和外部表面212，在当转子200定位在定子210的腔体内时，在接近于距离确定元件将位于的位置处。开口216定位成使得当转子200旋转并且距离确定元件例如发射激光信号时，所投射的激光信号将通过开口216中的一个。在这个实例中，在定子210中存在两组开口，一组在接近于距离确定元件204-1将位于的位置处绕定子210的上部部分延伸，并且第二组在接近于距离确定元件204-2将位于的位置处绕定子210的下部部分延伸。当转子200定位在定子210内时，距离确定元件接近于开口216使得当距离确定元件例如发射激光信号时，所述激光信号将通过所述开口。如果对象存在，那么所投射的激光信号将反射离开对象并且通过开口进入电机并且由距离确定元件204接收。因为可基于飞行时间(“ToF”)确定距离测量值，即便转子并且因此距离确定元件正在旋转，所以发射的激光信号将通过所述同一开口并且通过所述开口返回，并且可用来确定到激光信号反射离开的对象的距离。所述开口可以是任意大小和/或形状。同样地，在电机绕电机周界具有保护外壳的实现方式中，保护外壳可包括定位成使得距离确定元件可通过所述开口投射的一个或多个开口。
虽然上述实例示出内转无刷电机，但是在其他实现方式中，所述电机可被配置为有刷电机(未示出)。如本领域中所知，与无刷电机相对照，对于有刷电机，电磁线圈位于相对于包括永磁体的静止定子旋转的转子上。在典型的有刷电机中，电刷或其他接触元件与转子接合以向电磁线圈提供能量。无论电机配置如何，距离确定元件可安装到内部旋转件(图2A)并且被配置来通过外部静止件投射。可替代地，距离确定元件可耦接到外部旋转件(图2C)并且向外投射。
返回图2C，对于转子220绕定子224定位并且定位在定子224的外侧(即，定子定位在转子腔体内)的外转无刷电机230，一个或多个距离确定元件204耦接到转子220或驱动器或臂202，使得所述距离确定元件204随转子220旋转而旋转。在这个实例中，两个距离确定元件204-1、204-2耦接到驱动器202并且在相对方向上定向。通过并入距离确定元件对，转子的旋转平衡得到维持。如果在电机周围存在保护外壳，那么所述距离确定元件可定位在外壳上方和外侧，或一个或多个开口可包括在外壳中，使得距离确定元件可通过开口进行传输。
在一些实现方式中，电机可包括电子速度控制(ESC)电路222，所述电子速度控制(ESC)电路222可保持追踪转子200的位置，因此它可控制定子的电磁。这可例如使用磁性传感器(基于霍耳效应)或使用所谓的“无传感器”技术来完成。大致地说，使用无传感器技术，转子的位置通过监测电机电源线(未示出)的由转子的自旋磁体引起的波动来确定。其他技术也可用于确定转子的位置。例如，可在确定位置处在转子、驱动器202和/或螺旋桨上包括标记或其他标识符。传感器可用来检测标记的位置并且每次标记经过传感器，就知道转子以及因此距离确定元件的位置。在一些实现方式中，转子的位置不可被确定和/或仅可被定期地确定。例如，转子的位置不可被监测，除非检测到对象。当检测到对象时，可确定转子的位置来确定AAV相对于对象的位置。
通过将距离确定元件在已知的位置处安装到转子或驱动器上并且监测转子或驱动器的位置，可维持从距离确定元件例如发射激光信号的定时，使得当距离确定元件被定向成使得所发射的激光信号将通过开口投射时，才发射激光信号。通过为所述发射定时使得它们通过定子和/或保护外壳中的开口，可检测到与绕电机成260度的平面相交的对象并且可确定在所检测到的对象与电机之间的距离。同样通过知道距离确定元件的位置，发射方向也被知道。当检测到对象时，到对象的距离得以确定并且基于距离确定元件的位置，对象相对于AAV的方向也被确定。
图3A–图3C描绘根据实现方式的图1示出的自动空中交通工具的另一个电机组件的框图。相对于图3A–图3C所论述的实例与外转无刷电机有关。然而，类似于相对于图2A–图2C的论述，任意类型的电机可与本文所述的实现方式一起利用。
首先转向图3A，定子300可包括安装到定子300的外部的多个反射表面306。反射表面306可具有相同和/或不同大小，相同和/或不同形状，相同和/或不同颜色等。同样地，相对于定子300的定向和角度也可以相同和/或不同。例如，反射表面306可安装成相对于定子300成不同角度，使得例如所发射激光信号的入射角度不是90度并且因此反射角度导致激光信号反射离开发射激光信号的距离确定元件，如图3C所示出。反射表面可以是任意形式的反射表面，诸如镜子或其他金属表面。在图3A示出的实例中，反射表面306全部是正方形形状。然而，如应理解，在其他实现方式中，形状可发生变化。例如，反射表面可以是正方形、矩形、椭圆形、圆形等。
在其他实现方式中，不是在定子300上使用多个反射表面，而是定子300可完全用覆盖定子300的大多数表面的单一反射表面(未示出)覆盖。在这种实现方式中，单一反射表面可具有不同角度的变化的面，或可绕定子300具有均匀角度。在其他情况下，距离确定元件(在下文相对于图3B所论述)可相对于定子300和/或反射表面定位成除90度之外的角度。
如图3B中所示，转子310或电机的外部部分可包括延伸通过转子310的内部表面314和外部表面312的多个开口，使得发射的激光信号可通过开口316进行投射，反射离开对象并且通过开口316返回。沿转子310延伸开口减少了电机的重量并且允许反射的激光信号在反射离开安装到定子300的反射表面306时以各种角度投射。
除所述开口之外，当定子定位在转子310的腔体内时，一个或多个距离确定元件304可安装到转子310的内部表面314并且定位成朝向定子300例如发射激光信号。所发射的激光信号将反射离开安装在定子300上的反射表面306中的一个，通过转子310的开口316中的一个进行投射，并且如果对象存在，那么反射离开对象，通过开口316返回，反射离开反射表面306并且返回至距离确定元件。使用ToF，距离确定元件可确定电机320与对象之间的距离。
如图3C中所示，当发射的激光信号反射离开以与定子(或距离确定元件)成除90度之外的角度对齐的反射表面时，入射角度以及因此反射角度将不是90度，并且激光信号将以等于入射角度的反射角度投射离开。在这个实例中，当转子旋转时，从用于每次测量的单一距离确定元件发射的激光信号将以不同角度和在不同方向上反射离开不同反射表面，由此允许检测相对于电机处于不同位置处的对象。
虽然上述实例描述了在其中转子围绕定子的外转无刷电机，距离确定元件安装在转子上并且与转子一起旋转，并且定子包括反射表面，但是类似配置可能具有在其中转子定位在由外部静止定子形成的腔体内的内转无刷电机和/或有刷电机。在这类实现方式中，反射表面安装在内部旋转的转子上，并且距离确定元件安装到外部静止定子的内部表面。
在一些实现方式中，电机320可包括ESC电路322，所述ESC电路322保持追踪转子的位置，因此它可控制定子的电磁。如上文所述，这可例如使用磁性传感器(基于霍耳效应)或使用无传感器技术来完成。通过将距离确定元件在已知的位置处安装到转子310的内部表面314上并且当转子310绕定子旋转时监测所述转子310的位置，可维持来自距离确定元件的(例如)激光信号的发射的定时，使得当距离确定元件与将导致激光信号被反射并且通过转子310中的开口316进行投射(如图3C所示)的反射表面对齐时，才发射激光信号。例如，可在确定位置处在转子、驱动器202和/或螺旋桨上包括标记或其他标识符。传感器可用来检测标记的位置并且每次标记通过传感器，就知道转子以及因此距离确定元件的位置。
图4描绘根据实现方式的图1示出的自动空中交通工具的外转无刷电机组件400的框图。如上文所述，在外转无刷电机400中，转子402定位在电机的外侧上，并且绕内部静止定子401旋转。在这种实现方式中，反射表面406安装到转子402的外部上并且距离确定元件404耦接到AAV 100(图1)，诸如AAV 100的刚性构件105。如同其他实现方式一样，反射表面406可以是任意大小、形状、相对于转子402具有任意角度和/或定向。距离确定元件404保持静止并且来自距离确定元件404的投射的激光信号在转子402旋转时，朝向不同反射表面406投射并且反射离开所述不同反射表面406。
图5描绘根据实现方式的自动空中交通工具100的侧视图的框图。在这种实现方式中，AAV 100可包括具有并入的距离确定元件的一个或多个电机520，诸如上文相对于图2A至图4所述的那些。在AAV 100上也可包括另外的距离确定元件504。例如，距离确定元件504-1可安装在固定位置中以检测AAV 100上方的对象。同样地，距离确定元件504-2可安装在固定位置中以检测AAV 100下方的对象。
在图5中示出的AAV的侧视图中，可看见四个电机520和四个螺旋桨522。在其他实现方式中，可在AAV 100中包括另外的或更少的电机520和/或螺旋桨。例如，如上文所述，螺旋桨可成对安装。如由从每个电机520发射的平面轨迹图案526所示，使用具有并入的距离确定元件的电机将产生覆盖绕电机520的260度平面表面的检测图案。利用反射表面来反射由距离确定元件投射的激光信号的实现方式将产生覆盖绕电机520的260度表面的、覆盖多个平面(每个平面对应于自反射表面的一个反射角度)的检测图案。
如图所示，电机和对应的螺旋桨可以不同角度安装到AAV的主体，使得所并入的距离确定元件的投射图案覆盖不同的平面表面，如图5中所示。例如，电机520和对应的螺旋桨522可相对于AAV 100的主体和/或相对于彼此在大约0–10度之间偏移。每个电机可在轴线上对齐并且在一些实现方式中，两个或多个电机的轴线可以不同。
图5示出AAV 100的右侧视图，使得电机520-1处于AAV 100的前面并且电机520-4处于AAV 100的后面。电机520和对应的螺旋桨522可在相对于AAV 100的主体的任意方向上偏移。在图5中，相对于AAV 100的定向，在向左或向右没有偏移的情况下，前电机520-1和螺旋桨522朝向AAV 100的前方偏移大约6度。电机520-2和对应的螺旋桨522远离前方偏移大约3度并且朝向AAV 100主体的左方偏移大约9度。电机520-3和对应的螺旋桨522朝向AAV100主体的前方偏移大约2度并且向AAV 100主体的右方或左方偏移0度。最后，电机520-4和对应的螺旋桨522远离AAV 100主体的前方偏移大约1度并且朝向AAV 100主体的右方偏移大约8度。在其他实现方式中，可利用任何偏移配置和/或电机偏移量。在一些实现方式中，当AAV正在操作时，可更改电机520中的一个或多个的偏移或定向。例如，在正常飞行期间，所有电机520可定位成具有0度的偏移。当AAV 100检测到对象，准备着陆，准备起飞，进入拥塞区域等时，可更改电机520的定向来扩大AAV 100周围对象检测的区域并且增加AAV 100的机动性。
通过使包括距离确定元件的电机520偏移，增加了AAV 100周围的在其内可检测到对象的总区域。同样地，因为螺旋桨没有对准，所以AAV 100的机动性和可操纵性增加。
图6描绘根据实现方式的AAV 100的另一个侧视图600的框图。在这个实例中，不是如相对于图5讨论的一样使电机偏移，可如图6所示将电机和对应的距离确定元件固定。例如，所有电机620可安装成相对于AAV 100成90度。距离确定元件604可如上文所述并入电机620中，和/或如图6所示安装到AAV 100。例如，距离确定元件604-1可安装到AAV 100并且定向成发射从AAV 100的前方投射的激光信号。距离确定元件604-2可安装到AAV 100并且定向成发射从AAV 100向下投射的激光信号。距离确定元件604-3可安装到AAV 100并且定向成发射从AAV 100向上投射的激光信号。距离确定元件604-4可安装到AAV 100并且定向成发射在AAV 100后方投射的激光信号。
虽然图6中示出的实例包括安装到AAV 100的四个距离确定元件，但是在其他实现方式中，可利用更少或另外的距离确定元件。同样地，距离确定元件可安装到AAV，并入电机620(如上文所述)，或其组合。同样地，所有电机620可安装成相对于AAV 100成相同角度，或电机620中的一个或多个可以上文相对于图5所述的方式偏移。
无论距离确定元件的配置和/或电机620的位置如何，AAV周围的可检测区域可通过在AAV移动时操纵AAV的俯仰、偏航和/或滚动来进一步增加。例如，可定期地更改AAV 100的俯仰。通过更改AAV 100的俯仰，增加了由在AAV 100的前方和后方投射的距离确定元件覆盖的区域。同样地，可定期地更改AAV 100的滚动。通过更改AAV 100的滚动，增加了由投射到AAV 100的右方或左方的距离确定元件覆盖的区域。通过更改AAV 100的偏航，从AAV100的前方、后面和侧面投射出去的距离确定元件周围的区域将覆盖AAV 100周围的整个区域。通过在AAV运动时组合更改俯仰、滚动和/或偏航中的一个或多个，进一步增加可由距离确定元件检测的AAV 100周围的区域。同样地，在具有诸如四旋翼或八旋翼的AAV的情况下，即使更改了俯仰、偏航和/或滚动，也可维持AAV的方向。例如，AAV可向北移动并且可调整偏航使得AAV 100沿顺时针方向旋转。所述旋转可在不更改飞行方向的情况下发生。同样地，可在不更改AAV 100的飞行路径的情况下调整俯仰和/或滚动。
图7描绘根据实现方式的AAV网络700的框图，所述AAV网络700包括AAV 100、递送位置703、中继位置702、材料处置设施704和远程计算资源710。此外，可在环境中包括传输固定位置信息(例如，地理坐标)的一个或多个固定位置传输器705。可将固定位置传输器包括在任何已知的固定位置处。例如，可将固定位置传输器包括在材料处置设施704、中继位置702、递送位置703上、在蜂窝塔(未示出)上、在建筑物上、着陆区域上或任何其他已知位置处。
AAV 100、递送位置703、中继位置702、材料处置设施704和/或远程计算资源710中的每一个可被配置来互相通信。例如，AAV 100可被配置来形成利用Wi-Fi或另一无线通信装置的无线网状网，在无线范围内每个AAV与其他AAV通信。在其他实现方式中，AAV 100、AAV管理系统726、材料处置设施704、中继位置702和/或递送位置703可利用现有的无线网络(例如，蜂窝、Wi-Fi、卫星)来促进通信。同样地，还可将远程计算资源710、材料处置设施704、递送位置703和/或中继位置702包括在无线网状网内。在一些实现方式中，远程计算资源710、材料处置设施704、递送位置703和/或中继位置702中的一个或多个也可通过诸如因特网的另一个网络(有线和/或无线)互相通信。
远程计算资源710可形成网络可访问的计算平台的一部分，所述网络可访问的计算平台被实现为处理器、存储装置、软件、数据访问以及通过诸如网状网和/或另一无线或有线网(例如因特网)的网络维持并可访问的其他部件的计算基础结构。如图所示，远程计算资源710可包括一个或多个服务器，诸如服务器720(1)、720(2)、……、720(N)。这些服务器720(1)-(N)可以任何数量的方式来布置，诸如数据中心中常用的服务器场、堆栈等。此外，服务器720(1)-(N)可包括一个或多个处理器722以及可存储AAV管理系统726的存储器724。
例如，AAV管理系统726可被配置来与递送位置703、AAV 100、材料处置设施704和/或中继位置702通信。作为实例，可在AAV中确定和共享针对每个AAV 100的位置信息。例如，每个AAV可在网络中定期地向其他AAV传输ADS-B信息。当从AAV发出诸如ADS-B信息的信息或将诸如ADS-B信息的信息发送至AAV时，所述信息可包括用于AAV的标识符，并且每个AAV可用作网络内的节点来转发信息直至预期AAV接收到这一信息。例如，AAV管理系统726可通过将预期接收AAV的信息和标识符传输到与AAV管理系统726无线通信的AAV 100-1、AAV100-2、AAV 100-3、AAV 100-4中的一个或多个来将消息发送到AAV 100-6。每个接收AAV将处理标识符以确定其是否是预期接收者，并且然后将信息转发到与AAV通信的一个或多个其他AAV。例如，AAV 100-2可将消息和预期接收AAV的标识转发到AAV 100-1、AAV 100-3和AAV 100-5。在这种实例中，因为AAV 100-3已经接收并且转发了所述消息，所以其可放弃消息不再转发，从而减小网状网700上的负载。其他AAV一旦接收消息，即可确定它们不是预期接收者并且将这一消息转发到其他节点上。该过程可继续直至消息到达预期接收者。
在一些实现方式中，如果AAV失去通过无线网状网与其他AAV的通信，那么其可激活另一无线通信路径以重新获取连接。例如，如果AAV无法经由网状网700与任何其他AAV通信，那么其可激活蜂窝和/或卫星通信路径以从AAV管理系统726、材料处置设施704、中继位置702和/或递送位置703获取通信信息。如果AAV仍然无法重新获取通信和/或如果AAV不包括可替代的通信部件，那么其可自动和自主地朝向指定位置(例如，附近的材料处置设施704、中继位置702和/或递送位置703)导航。
无线网状网700可用来在AAV(例如，以共享天气信息、位置信息、路线信息、着陆区域)、AAV管理系统726、材料处置设施704、递送位置703和/或中继位置702之间提供通信。同样地，在一些实现方式中，无线网状网可用来向其他计算资源(诸如个人计算机、电子书阅读装置、音频播放器、移动电话、平板、台式计算机、膝上型计算机等)递送内容和/或其他信息。例如，网状网可用来向客户的电子书阅读装置递送电子书内容。
图8是根据实现方式的示出示例性对象规避过程800的流程图。这个过程以及本文所描述的每个过程均可通过本文所描述的架构或通过其他架构来实现。过程被示出为逻辑流上的区块集合。区块中的一些表示可以硬件、软件、或其组合来实现的操作。在软件的上下文中，区块表示存储于一个或多个计算机可读介质上的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由一个或多个处理器执行时，执行所表述的操作。总体上，计算机可执行指令包括例行程序、程序、对象、部件、数据结构等，其执行具体功能或实现具体抽象数据类型。
计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质可以包括硬盘驱动器、软盘、光盘、CD-ROM、DVD、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、闪速存储器、磁卡或光卡、固态存储器装置或适用于存储电子指令的其他类型的存储介质。此外，在一些实现方式中，计算机可读介质可包括暂时性计算机可读信号(呈压缩或未压缩的形式)。计算机可读信号(无论是否使用载波调制)的实例包括但不限于托管或运行计算机程序的计算机系统可被配置来访问的信号，包括通过因特网或其他网络下载的信号。最后，不希望将操作描述次序理解为限制性，并且所描述的操作的任何数量可以任何次序和/或并行组合来实现此过程。另外，操作中的一个或多个可被认为是任选的和/或不与其他操作一起利用。
示例性过程800始于如在802中例如使用上文所述的实现方式中的一个或多个来扫描对象。在一些实现方式中，可利用多个检测模式。例如，距离确定元件和图像捕获装置(例如，摄像机)两者可一起使用来识别和/或确定对象的位置。同样地，在一些实现方式中，可利用多种形式的距离确定元件。例如，测距激光信号和声纳两者可用来确定AAV与对象之间的距离。
当AAV扫描对象时，如在804中，作出关于是否已经检测到对象的确定。如果确定尚未检测到对象，那么示例性过程800返回到区块802并且继续。然而，如果检测到对象，那么如在806中，就确定对象距AAV的距离和相对于AAV的对象矢量。在这个实例中，对象本身可能不需要被确定，仅需要确定对象相对于AAV的方向和距离。同样地，在一些实现方式中，可能不确定对象相对于AAV的精确方向。例如，相对于AAV的粗略对象方向(例如向上和向左)可被确定并且可与本文所述的实现方式一起使用。
检测到在对象与AAV之间的距离(di)和/或对象相对于AAV的方向。对象矢量(vi)可表示对象相对于AAV的方向、对象相对于AAV的速度幅度和/或对象距AAV的距离。在一些实现方式中，对象矢量可在AAV的参考系中计算，其中AAV作为参考点(静止的)并且所有其他对象被认为相对于AAV。
为了确定对象矢量，在一些实现方式中，可在一段时间内确定对象与AAV之间的距离的多次采样。所述样本和时间段然后可用来确定对象相对于AAV的方向、对象相对于AAV的距离和/或对象相对于AAV的速度。在其他实现方式中，可在一段时间内捕获对象的多个图像，并且可基于对象在所捕获图像之间的大小的变化和基于当捕获每个图像时AAV的位置来确定对象相对于AAV的方向、对象相对于AAV的距离和/或对象相对于AAV的速度。
在一些实现方式中，可检测多个对象。当检测到多个对象时，可确定每个所检测到的对象相对于AAV的距离、方向和/或对象速度。例如，如果检测到两个对象，那么可确定每个对象相对于AAV的距离和方向。同样地，可确定每个对象相对于AAV的对象矢量。
基于所述距离和对象矢量，可确定用于AAV的对应的退避矢量，如在808中。在检测到单一对象的实现方式中，退避矢量可与检测到的对象的对象矢量一致。同样地，退避矢量的幅度可与对象矢量的速度幅度相同，可大于或小于对象矢量的速度幅度。在一些实现方式中，退避矢量的幅度可总是大于对象矢量的速度幅度，高达AAV的最大速度。在其他实现方式中，退避矢量的幅度可取决于对象距AAV的距离。例如，可建立推进函数f(d)，所述推进函数f(d)用来基于对象与AAV之间的距离来调整退避矢量的幅度。例如，推进函数f(d)＝1/d(其中d是检测到的对象与AAV之间的距离)可与对象矢量组合以确定退避矢量：
退避矢量＝f(d1)*v1
在检测到多个对象的实现方式中，可基于每个对象的确定的推进函数和/或表示每个对象的对象矢量来确定退避矢量。例如，退避矢量可以是每个检测到的对象的对象矢量和推进函数的和：
退避矢量＝Σf(di)*vi＝f(d1)*v1+f(d2)*v2+…f(dn)*vn
其中n是检测到的对象的数量。
在一些实现方式中，推进函数可缩放和/或拟合特定曲线(例如，抛物线)。例如，推进函数的值可缩放成使得存在为1的最大值和为0的最小值，并且为1的最大值是对象与AAV之间的最小距离和/或AAV的传感器可检测的最小距离。同样地，为0的最小值可表示传感器可感测的最大距离或距AAV的限定的最大距离。例如，AAV的0.1米的最小距离和2.0米的最大距离可被建立并且可与本文所述的实现方式一起使用。
在其他实现方式中，不是根据基于距离的推进函数建立退避矢量，在一些实现方式中，可基于计算的“相撞时间(time-to-impact)”来确定推进函数。例如，如上文所述，可确定对象相对于AAV的速度、方向和距离。利用这类信息，可将在对象与AAV碰撞之前剩余的时间计算为“相撞时间”(t)。在这种实现方式中，可使用上文所述的相同方程式确定退避矢量，但是推进函数可基于相撞时间而不是基于对象与AAV之间的距离。例如，推进函数可以是f(t)＝1/t，其中t是检测到的对象与AAV之间的相撞时间。
使用相撞时间推进函数提供如下优点：允许AAV更强地对具有更小相撞时间的对象反应，即使在它们与远离具有更长相撞时间的其他对象存在更大距离的情况下。例如，如果两个对象正在接近并且第一对象具有0.5米的距离和15秒的相撞时间，并且第二对象具有1.0米的距离和8秒的相撞时间，那么利用相撞时间推进函数的所产生的退避矢量将具有来自具有较低相撞时间的对象的更大影响。
除确定退避矢量之外，如在810中，也可确定可用防御方向。例如，如果检测到单一对象，那么可用防御方向可以是与表示检测到的对象的对象矢量的方向不一致的任何方向。在一些实现方式中，防御方向可以是与对象矢量方向相差多于限定角度的那些方向。例如，可用防御方向可以是与对象矢量方向相差大于35度的任何方向。在其他实现方式中，可用防御方向可以是从对象矢量方向开始的预定数量的防御方向。例如，可用防御方向可以是与对象矢量方向相差30度的任何方向，与对象矢量方向相差45度的任何方向，与对象矢量相差90度的任何方向，或与对象矢量方向相差120度的任何方向。因为AAV可在任何方向上行进，所以当考虑规避单一对象时，不同于对象矢量方向的可用防御方向的数量基本是无限的。
如果检测到多个对象，那么可用防御方向可考虑所有对象矢量的方向和AAV的位置。例如，在两个对象的情况下，可确定包括对象矢量和AAV两者的平面并且可用防御方向可以是不沿所确定平面的表面的任何方向(即，防御方向在不同于所述平面的第三维度上延伸)。在其他实现方式中，可用防御方向可以是不沿所述平面并且与所述平面相差多于限定角度的任何方向。例如，可用防御方向可以是在第三方向上从所述平面开始大于35度的任何方向。在其他实现方式中，可用防御方向可以是从所述平面表面开始的预定数量的防御方向。例如，可用防御方向可以是在第三方向上从所述平面的表面成30度的任何方向，在第三方向上从所述平面的表面成45度的任何方向，在第三方向上从所述平面的表面成90度的任何方向，或在第三方向上从所述平面的表面成120度的任何方向。
在另一种实现方式中，可确定相对于第一对象的对象矢量的可用防御方向并且可确定相对于第二对象矢量的可用防御方向。然后可将两组可用防御方向组合或比较，并且可将在两组可用防御方向中存在的可用防御方向识别为AAV可从其选择防御方向的可用防御方向。当检测到多于两个对象时，识别对每个对象可用的防御方向可能是有益的。例如，如果检测到三个对象并且它们全都不位于相同平面，那么可确定每个对象的可用防御方向并且可利用相对于每个对象可用的防御方向来选择防御方向。
返回图8，AAV从所述组确定的可用防御方向中选择防御方向，如在812中。在一些实现方式中，防御方向可被随机地或伪随机地选择。通过随机地或伪随机地选择防御方向，所产生的规避策略将在出现之间发生改变，使得潜在的恶意对象不能研究出AAV的移动图案(pattern)。例如，如果对象是试图攻击AAV的鸟，那么通过改变防御方向并且从而改变所产生的规避策略，所述鸟不能辨别AAV的移动图案。
基于退避矢量和所选择的防御方向来生成规避策略，如在814中。在一些实现方式中，规避策略的生成可包括确定表示所选择的防御方向和在防御方向上的幅度的防御矢量。然后可对退避矢量和防御矢量求和以生成可用作规避策略的规避矢量。在其他实现方式中，示例性过程800可仅考虑退避矢量和所确定的防御方向以生成规避策略，和/或生成具有单位幅度的防御矢量。规避策略可利用针对退避矢量确定的幅度和从退避矢量方向和所选择防御方向的组合产生的方向。在其他实现方式中，规避策略可利用针对退避矢量确定的幅度和针对防御方向确定的方向。
在一些实现方式中，示例性过程可确定执行规避策略的时间和将引起执行规避策略的处于AAV与对象之间的距离。例如，可基于对象速度、相撞时间和/或AAV的可操纵性来确定执行所述策略并且规避对象需要的处于对象与AAV之间的最小距离。当对象达到最小距离时，AAV可执行规避策略。等待启动规避策略减少了正在接近的对象调整路程和仍接触AAV的能力。例如，如果正在接近的对象是鸟并且当首先检测到所述对象时执行规避策略，那么所述对象可能有时间改变路程从而更改对象矢量的方向和/或幅度并且仍接触AAV。通过在执行规避策略之前等待直到对象已经更加靠近AAV，对象(鸟)有更少的时间对规避策略作出反应。
最后，在确定规避策略和(任选地)执行时间/距离之后，示例性过程800提供指令来执行规避策略，如在816中。
在一些实现方式中，除确定和执行规避策略之外，示例性过程可向AAV管理系统和/或其他AAV提供规避信息。规避信息可例如包括AAV的位置、规避策略、选择的防御方向等。如下文所述，可维持规避信息并且针对不同位置和/或不同对象类型研究优选防御方向。
图9描绘根据实现方式的用于确定退避矢量902、防御方向904和产生的规避矢量906的框图。在图9中示出的实例中，存在被检测为正在接近AAV(其被表示为正方体900)的两个对象908、910。对于每个检测的对象908、910，表示对象相对于AAV的方向和距离的对象矢量912、914得以确定。因为在这个实例中仅存在两个对象，所以具有对象908、910和AAV所沿着的表面的平面916可得以确定。通过确定平面，对象相对于AAV的方向可被认为在两个维度上并且防御方向可在第三维度上可用。例如，如果平面916的表面被限定成位于沿两个维度(x,y)，那么防御方向904可在不位于沿平面表面的第三维度(z)上延伸。
在这个实例中，确定所述两个对象矢量912、914的和并且生成与所述两个对象矢量912、914的和一致并且作为因素列入针对所述两个对象中的每一个确定的推进函数中的退避矢量902。防御方向904被随机地选择以在第三方向上以大约50度(相对于平面表面)向下延伸，并且以大约30度(相对于退避矢量的方向)向左延伸。基于所确定的退避矢量902和所选择的防御方向904，可确定用于规避策略的所产生的规避矢量906。在这个实例中，规避矢量906是退避矢量902和具有所选择防御方向和单位幅度的防御矢量的和。
图10是根据实现方式示出另一个示例性对象规避过程1000的流程图。示例性过程1000始于如在1002中例如使用上文所述的实现方式中的一个或多个来扫描对象。在一些实现方式中，可利用多个检测模式。例如，距离确定元件和图像捕获装置(例如，摄像机)两者可一起使用来识别和/或确定对象的位置。同样地，在一些实现方式中，可利用多种形式的距离确定元件。例如，测距激光信号和声纳两者可用来确定AAV与对象之间的距离。
当AAV扫描对象时，如在1004中，作出关于是否已经检测到对象的确定。如果确定尚未检测到对象，那么示例性过程1000返回到区块1002并且继续。然而，如果检测到对象，那么如在1006中，确定对象相对于AAV的距离、对象相对于AAV的方向和/或对象矢量。在这个实现方式中，例如可基于GPS数据来知道AAV的绝对位置，并且可确定每个检测到的对象相对于AAV的绝对位置的对应的方向和距离。所述对象矢量可表示对象相对于AAV的方向和对象相对于AAV的距离两者。
为了确定对象矢量，在一些实现方式中，可在一段时间内确定对象与AAV之间的距离的多次采样。所述样本和时间段然后可用来确定对象相对于AAV的方向和距离两者。
在一些实现方式中，可检测多个对象。当检测到多个对象时，可确定每个检测的对象相对于AAV的方向和距离。同样地，针对每个对象，可确定表示每个对象相对于AAV的距离和方向的对象矢量。
除确定对象的位置和对象矢量之外，可确定AAV的位置和/或对象类型，如在1008中。例如，如果AAV利用GPS进行导航，那么AAV的位置可基于当前的GPS数据。可例如基于对对象的另外的分析来确定对象的对象类型。例如，可捕获和处理对象的一个或多个图像来企图识别对象。例如，可执行一个或多个图案匹配算法、对象检测算法和/或形状检测算法来企图确定对象类型。
可使用AAV本地的一个或多个处理器和/或使用一个或多个远程计算系统来完成对对象图像的处理。在一些实现方式中，可在AAV上本地地执行对所捕获图像的初始处理来企图作出初始对象类型确定。例如，可对所捕获的图像进行处理来确定对象的形状并且可将所确定的形状与已知对象形状(例如，鸟、AAV)进行比较来企图确定对象类型。如果不能本地地确定对象类型，那么可将图像提供给AAV管理系统以进行进一步处理和对象识别。
返回图10，基于每个检测到的对象的距离和对象矢量，可确定AAV的对应的退避矢量，如在1010中。在检测到单一对象的实现方式中，退避矢量可与检测到的对象的对象矢量一致。同样地，退避矢量的幅度可与对象速度幅度相同，可大于或小于对象速度幅度。在一些实现方式中，退避矢量的幅度可总是大于对象速度幅度，高达AAV的最大速度。在其他实现方式中，退避矢量可基于如上文所述的对象与AAV之间的距离或相撞时间而作为因素列入推进函数中。在检测到多个对象的实现方式中，基于每个对象的方向、表示每个对象的对象矢量和/或每个检测到的对象的确定的推进函数来确定退避矢量。继续检测到两个对象的实例，退避矢量可以是每个对象的对象矢量和推进函数的和。
也可基于AAV的位置和/或基于所确定的对象类型来调整退避矢量的幅度和/或方向。例如，如果确定对象类型是鸟，那么可确定鸟的可能的最大速度并且可将退避矢量的幅度增加到超过对象的可能的最大速度。作为另一个实例，如果AAV被确定为处于由特定对象类型频繁出现的位置中，那么可基于这对象类型为检测到的对象的可能性来调整退避矢量的方向和/或幅度。
也可作出关于一个或多个优选防御方向是否与位置和/或对象类型相关联的确定，如在1014中。在一些实现方式中，对象和/或位置可具有优选防御方向，所述优选防御方向如果可用，将用于选择防御方向。可基于来自已经导航通过所述位置和/或已经遭遇相同类型的对象并且已经执行规避策略的其他AAV的反馈来确定针对特定位置的优选防御方向。基于所收集的信息，可以确定在特定位置中哪个防御方向比其他防御方向更加成功，并且可将那些防御方向建立为优选防御方向。
作为实例，如果对象类型是鸟，那么可以根据其他AAV与鸟的过去遭遇来确定在向下方向上和/或从鸟的行进方向向右的防御方向比向上和/或从鸟的行进方向向左的防御方向更加成功。在这种实例中，向下和/或从鸟的行进方向向右的防御方向可被认为是优选防御方向。以类似方式，如果AAV基于那些过去经验处于其他AAV已经历史地执行规避策略来规避对象的位置中，那么可以确定哪个防御方向产生成功的规避策略并且可将那些防御方向识别为优选防御方向。
如果确定针对对象和/或AAV的位置存在优选防御方向，那么作出关于一个或多个优选防御方向是否可用的确定，如在1016中。例如，如果优选防御方向向下和/或从检测到的对象的方向向左，但存在多个对象，那么可确定在优选防御方向中不存在可用防御方向。如果确定没有优选防御方向可用或如果在决策块1014处确定不存在优选防御方向，那么就确定可用防御方向，如在(下文所述的)1017中。
然而，如果确定存在可用的优选防御方向，那么防御方向选自可用的所述组优选防御方向，如在1020中。类似于选择防御方向，优选防御方向可随机地或伪随机地选自可用的所述组优选防御方向。
通过随机地或伪随机地选择防御方向，所产生的规避策略将在出现之间发生改变，使得潜在的恶意对象不能确定AAV的移动图案。例如，如果对象是试图攻击AAV的鸟，那么通过改变防御方向并且从而改变所产生的规避策略，所述鸟不能辨别AAV的移动图案。
如果在决策块1014处确定没有优选防御方向与位置和/或对象相关联和/或如果在决策块1016处确定不存在可用的优选防御方向，那么就确定可用防御方向，如在1017中。例如，如果检测到单一对象，那么可用防御方向可以是与表示检测到的对象的对象矢量的方向不一致的任何方向。在一些实现方式中，防御方向可以是与对象矢量方向相差多于限定角度的那些方向。例如，可用防御方向可以是与对象矢量方向相差大于35度的任何方向。在其他实现方式中，可用防御方向可以是从对象矢量方向开始的预定数量的防御方向。例如，可用防御方向可以是与对象矢量方向相差30度的任何方向，与对象矢量方向相差45度的任何方向，与对象矢量方向相差90度的任何方向，或与对象矢量方向相差120度的任何方向。因为AAV可在任何方向上行进，所以当考虑规避单一对象时，不同于对象矢量方向的可用防御方向的数量基本是无限的。
如果检测到多个对象，那么可用防御方向可考虑所有对象矢量的方向和AAV的位置。例如，在两个对象的情况下，可确定包括对象矢量和AAV两者的平面并且可用防御方向可以是不沿所确定平面的任何方向(即，防御方向在不同于所述平面的第三维度上延伸)。在其他实现方式中，可用防御方向可以是不沿所述平面并且与所述平面相差多于限定角度的任何方向。例如，可用防御方向可以是在第三方向上从所述平面开始大于35度的任何方向。在其他实现方式中，可用防御方向可以是从所述平面表面开始的预定数量的防御方向。例如，可用防御方向可以是在第三方向上从所述平面的表面成30度的任何方向，在第三方向上从所述平面的表面成45度的任何方向，在第三方向上从所述平面的表面成90度的任何方向，或在第三方向上从所述平面的表面成120度的任何方向。
在另一种实现方式中，可确定相对于第一对象的对象矢量的可用防御方向并且可确定相对于第二对象矢量的可用防御方向。然后可将两组可用防御方向组合或比较，并且可将在两组可用防御方向中存在的可用防御方向识别为AAV可从其选择防御方向的可用防御方向。当检测到多于两个对象时，识别对每个对象可用的防御方向可能是有益的。例如，如果检测到三个对象并且它们全都不位于相同平面，那么可确定每个对象的可用防御方向并且可利用相对于每个对象可用的防御方向来选择防御方向。
根据可用AAV防御方向，选择防御方向，如在1018中。在一些实现方式中，AAV防御方向可被随机地或伪随机地选择。通过随机地或伪随机地选择防御方向，所产生的规避策略将在出现之间发生改变，使得潜在的恶意对象不能确定AAV的移动图案。例如，如果对象是试图攻击AAV的鸟，那么通过改变防御方向并且从而改变所产生的规避策略，所述鸟不能辨别AAV的移动图案。
基于退避矢量和所选择的防御方向(可用优选防御方向或可用防御方向)来生成规避策略，如在1022中。在一些实现方式中，规避策略的生成可包括确定表示所选择的防御方向和在防御方向上的幅度的防御矢量。然后可对退避矢量和防御矢量求和以生成可用作规避策略的规避矢量。在其他实现方式中，示例性过程1000仅可考虑退避矢量和所确定的防御方向以生成规避策略，和/或生成具有单位幅度的防御矢量。规避策略可利用针对退避矢量确定的幅度和从退避矢量方向和所选择防御方向的组合产生的方向。
在一些实现方式中，示例性过程可确定执行规避策略的时间和将引起执行规避策略的处于AAV与对象之间的距离。例如，可基于对象速度和AAV的可操纵性来确定执行所述策略并且规避对象需要的处于对象与AAV之间的最小距离。当对象达到最小距离时，AAV可执行规避策略。等待启动规避策略减少了正在接近的对象调整路程和仍接触AAV的能力。例如，如果正在接近的对象是鸟并且当首先检测到鸟时执行规避策略，那么鸟可能有时间改变路程从而更改对象矢量的方向和/或幅度并且仍接触AAV。通过在执行规避策略之前等待直到鸟已经更加靠近AAV，对象(鸟)有更少的时间对规避策略作出反应。
最后，在确定规避策略和(任选地)执行时间/距离之后，示例性过程1000提供指令来执行规避策略，如在1024中。
在一些实现方式中，除确定和执行规避策略之外，示例性过程可向AAV管理系统和/或向其他AAV提供规避信息。规避信息可例如包括AAV的位置、规避策略、选择的防御方向、确定的对象类型等。
图11是示出AAV 100的示例性AAV控制系统110的框图。在各个实例中，框图可以是可用于实现上述各种系统和方法的AAV控制系统110的一个或多个方面的说明。在示出的实现方式中，AAV控制系统110包括一个或多个处理器1102，所述一个或多个处理器1102通过输入/输出(I/O)接口1110来耦接到非暂时性计算机可读存储介质1120。AAV控制系统110还可包括螺旋桨电机控制器1104、电源模块1106和/或导航系统1108。AAV控制系统110进一步包括对象检测和规避控制器1112、网络接口1116和一个或多个输入/输出装置1118。
在各种实现方式中，AAV控制系统110可以是包括一个处理器1102的单一处理器系统，或包括若干处理器1102(例如两个、四个、八个或另一合适数量)的多处理器系统。处理器1102可以是能够执行指令的任何合适的处理器。例如，在各种实现方式中，处理器1102可以是实现各种指令集架构(ISA)中任何一种架构的通用或嵌入式处理器，所述架构诸如x86、PowerPC、SPARC、或MIPS ISA或任何其他合适的ISA。在多处理器系统中，每一个处理器1102可通常但不一定实现相同的ISA。
非暂时性计算机可读存储介质1120可被配置来存储可执行的指令、数据、飞行路径和/或处理器1102可访问的数据项。在各种实现方式中，非暂时性计算机可读存储介质1120可使用任何合适的存储器技术来实现，所述存储器技术诸如静态随机存取存储器(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)、非易失性/快闪型存储器或任何其他类型的存储器。在所示出的实现方式中，实现所需功能(诸如上述那些)的程序指令和数据被示出为分别作为程序指令1122、数据存储1124和飞行路径数据1126存储在非暂时性计算机可读存储介质1120内。在其他实现方式中，程序指令、数据和/或飞行路径可被接收、发送或存储在不同类型计算机可访问介质上，诸如非暂时性介质或与非暂时性计算机可读存储介质1120或AAV控制系统110分开的类似介质上。飞行路径数据例如可包括规避策略、防御方向、规避信息等。
一般来说，非暂时性计算机可读存储介质可包括存储介质或存储器介质，诸如磁性或光学介质，例如磁盘或CD/DVD-ROM，通过I/O接口1110耦接到AAV控制系统110。通过非暂时性计算机可读介质存储的程序指令和数据可通过传输介质或信号(诸如电、电磁或数字信号)来传输，所述传输介质或信号可通过通信介质(诸如网络和/或无线链路)来传送，所述通信介质诸如可通过网络接口1116来实施。
在一种实现方式中，I/O接口1110可被配置来协调处理器1102、非暂时性计算机可读存储介质1120、以及任何外围装置、网络接口或其他外围接口(诸如输入/输出装置1118)之间的I/O通信量。在一些实现方式中，I/O接口1110可执行任何必需协议、定时或其他数据转换以便将来自一个部件(如，非暂时性计算机可读存储介质1120)的数据信号转化成适合于由另一个部件(例如，处理器1102)使用的格式。例如，在一些实现方式中，I/O接口1110可包括对通过各种类型外围总线附接的装置的支持，所述总线诸如外围组件互连(PCI)总线标准或通用串行总线(USB)标准的变型。例如，在一些实现方式中，I/O接口1110的功能可划分为两个或更多个单独部件，诸如北桥和南桥。而且，在一些实现方式中，I/O接口1110(诸如非暂时性计算机可读存储介质1120的接口)的功能的一些或全部直接可并入到处理器1102中。
螺旋桨电机控制器1104与导航系统1108通信并且调整每个螺旋桨电机的电力以沿着确定的飞行路径引导AAV和/或执行规避策略。导航系统1108除了可被用于将AAV导航到某个位置和/或从某个位置导航，还可包括GPS或其他类似的系统。对象检测和规避控制器1112与上文所述的距离确定元件通信，并且处理从距离确定元件接收的信息。例如，可处理从距离确定元件接收的信息来检测对象的存在，确定对象相对于AAV的位置，确定表示对象速度的方向和幅度的对象矢量等。
网络接口1116可被配置成允许数据在AAV控制系统110、附接到网络的其他装置(诸如其他计算机系统)之间，和/或与其他AAV的AAV控制系统交换。例如，网络接口1116可能够在多个AAV之间无线通信。在各种实现方式中，网络接口1116可支持通过无线通用数据网络(诸如Wi-Fi网络)进行通信。例如，网络接口1116可支持通过电信网络(诸如蜂窝通信网络、卫星网络等)的通信。
在一些实现方式中，输入/输出装置1118可包括一个或多个显示器、图像捕获装置、热传感器、红外传感器、飞行时间传感器、加速仪、压力传感器、气象传感器等。多个输入/输出装置1118可由AAV控制系统110呈现和控制。可利用这些传感器中的一个或多个来协助着陆并且在飞行期间规避障碍物。
如图11中所示，存储器可包括可被配置来实现上述示例性过程和/或子过程的程序指令1122。数据存储1124可包括用于维持可被提供用于确定飞行路径、识别对象、生成规避策略、检索库存、着陆、识别脱离库存的水平表面等的数据项的各种数据存储区。
在各种实现方式中，本文所示出为包含在一个或多个数据存储区中的参数值和其他数据可与未描述的其他信息组合，或可以不同的方式划分成更多、更少或不同的数据结构。在一些实现方式中，数据存储区可物理地定位在一个存储器中、或可分布在两个或更多个存储器上。
本领域的技术人员将了解，AAV控制系统110仅仅是说明性的并且并不意图限制本公开的范围。具体地说，计算系统和装置可包括可执行所指示的功能的硬件或软件的任意组合，包括计算机、网络装置、因特网设备、PDA、无线电话、呼叫器等。AAV控制系统110还可被连接到未示出的其他装置，或替代地可以作为独立系统操作。另外，所示出的部件所提供的功能可在一些实现方式中组合于较少部件中或分布于另外部件中。类似地，在一些实现方式中，可不提供一些所示出的部件的功能和/或其他另外功能可以是可用的。
本领域的技术人员还应了解，尽管各种项目被示出为在使用时存储在存储器中或者存储装置上，但是这些项目或它们的部分可在存储器与其他存储装置之间传送，以供用于存储器管理和数据完整性的目的。可替代地，在其他实现方式中，一些或全部的软件部件可在另一装置上的存储器中执行，并且与所示出的AAV控制系统110通信。一些或全部的系统部件或数据结构还可存储(例如，作为指令或者结构化数据)在将由适当的驱动器读取的非暂时性计算机可访问介质或便携式制品中，它们的各种实例已在上文描述。在一些实现方式中，存储在与AAV控制系统110分开的计算机可访问介质上的指令可通过传输介质或信号来传输到AAV控制系统110，传输介质或信号诸如通过通信介质(诸如无线链路)传达的电信号、电磁信号或数字信号。各种实现方式可进一步包括根据以上描述实现的在计算机可访问介质上的指令和/或数据接收、发送或存储。因此，本文所描述的技术可用其他AAV控制系统配置来实践。
图12是服务器系统的说明性实现方式的示意图，诸如服务器系统720，可用在本文所述的实现方式中。服务器系统720可包括诸如一个或多个冗余处理器的处理器1200、视频显示适配器1202、硬盘驱动器1204、输入/输出接口1206、网络接口1208和存储器1212。处理器1200、视频显示适配器1202、硬盘驱动器1204、输入/输出接口1206、网络接口1208和存储器1212可通过通信总线1210通信地互相耦接。
视频显示适配器1202提供显示信号至本地显示器(图12中未示出)，所述本地显示器允许服务器系统720的操作者监控并且配置服务器系统720的操作。同样地，输入/输出接口1206与图12中未示出的外部输入/输出装置通信，诸如鼠标、键盘、扫描仪或可被服务器系统720的操作者操作的其他输入和输出装置。网络接口1208包括硬件、软件或它们的任何组合，以与其他计算装置通信。例如，网络接口1208可被配置来在服务器系统720与其他计算装置之间提供通信，如图7中所示，所述其他计算装置诸如AAV、材料处置设施、中继位置和/或递送位置。
存储器1212通常包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪速存储器和/或其他易失性存储器或永久存储器。存储器1212显示存储了用于控制服务器系统720的操作的操作系统1214。在存储器1212中还存储了用于控制服务器系统720的低级操作的二进制输入/输出系统(BIOS)1216。
存储器1212另外存储了用于提供网络服务至AAV管理系统726的程序代码和数据。因此，存储器1212可存储浏览器应用1218。浏览器应用1218包括计算机可执行指令，当处理器1200执行所述计算机可执行指令时，所述计算机可执行指令生成或以其他方式获取诸如网页的可配置的标记文档。浏览器应用1218与数据存储管理器应用1220通信，以促进AAV数据存储区1222和/或其他数据存储区之间的数据交换。
如本文所使用的，术语“数据存储区”指代能够存储、访问和检索数据的任何装置或装置组合，可包括任何标准、分布式或集群式环境中的任何组合和任何数目的数据服务器、数据库、数据存储装置和数据存储介质。服务器系统720可包括任何适合的硬件和软件，用来按需要与AAV数据存储区1222整合来执行用于AAV管理系统、AAV、材料处置设施、递送位置和/或中继位置的一个或多个应用的各方面。
数据存储区1222可包括若干独立的数据表、数据库或其它数据存储机构和介质，用来存储与特定方面相关的数据。例如，示出的数据存储区1222包括AAV信息、天气信息、飞行路径信息、源位置信息、目的地位置信息、规避信息等，其可用于生成并递送信息至AAV管理系统726、材料处置设施、递送位置、AAV、中继位置和/或用户。
应理解，可存在可存储在AAV数据存储区1222中的许多其他方面。数据存储区1222可通过与其相关联的逻辑来操作，以便从服务器系统720接收指令，并且响应于所述指令而获取数据、更新数据或以其他方式处理数据。
如上所论述，存储器1212还可包括AAV管理系统726。AAV管理系统726可由处理器1200执行，以实现服务器系统720的一个或多个功能。在一个实现方式中，AAV管理系统726可表示在存储在存储器1212中的一个或多个软件程序中体现的指令。在另一实现方式中，AAV管理系统726可表示硬件、软件指令或其组合。
在一个实现方式中，服务器系统720是利用若干计算机系统和部件的分布式环境，所述计算机系统和部件通过通信链路，使用一个或多个计算机网络或直接连接来进行互连。但是，本领域普通技术人员应理解，这种系统可在具有比图12所示更少或更多数量部件的系统中同样顺利地操作。因此，图12中的描绘本质上应视为说明性的，并且不限制本公开的范围。
在一个或多个选择的实施方案中，用于更改自动空中交通工具的路径的计算机实现的方法可包括以下各项中的至少一个：检测对象的存在；确定表示所述对象相对于所述自动空中交通工具的距离和方向的对象矢量；确定表示所检测到的对象与所述自动空中交通工具之间的所述距离的推进函数；至少部分地基于所述对象矢量和所述推进函数来确定退避矢量；至少部分地基于所述对象矢量来确定多个可用防御方向，其中所述多个可用防御方向中的每一个对应于不同于所述对象矢量的方向的方向；从所述多个可用防御方向中随机地选择可用防御方向；至少部分地基于所述退避矢量和所述随机地选择的防御方向来生成规避策略；以及执行所述规避策略以规避所述对象。
可替代地，上文的所述计算机实现的方法可进一步包括以下各项中的一个或多个(即，单独地或组合地)：至少部分地基于所述退避矢量的幅度和所述随机地选择的防御方向来生成所述规避策略；至少部分地基于所述对象与所述自动空中交通工具之间的所述距离的倒数来确定所述推进函数；以及至少部分地基于对象类型或所述自动空中交通工具的位置来选择所述防御方向。另外，在选择的实施方案中，对象矢量和退避矢量可处于第一平面中，防御方向可基本垂直于所述第一平面，并且规避策略可不处于所述第一平面中。
在一个或多个选择的实施方案中，自动空中交通工具的对象规避系统可包括以下各项中的一个或多个：对象检测元件，所述对象检测元件耦接到所述自动空中交通工具并且被配置来检测对象在所述自动空中交通工具的限定距离内的存在；规避确定元件，所述规避确定元件耦接到所述自动空中交通工具并且被配置来确定规避策略，其中可至少部分地基于表示所述对象的距离和方向的对象矢量和不同于所述对象矢量的所述方向的防御方向来确定所述规避策略；以及导航部件，所述导航部件用于自动地执行所述规避策略。
可替代地，上文的所述对象规避系统可进一步包括通信元件，所述通信元件被配置来报告当检测到所述对象时所述自动空中交通工具的位置、所检测到的对象的位置、对象类型、所述对象的所述方向、所述防御方向或所述规避策略中的至少一个。
此外，上文所述的对象规避系统可任选地包括以下各项中的一个或多个：规避矢量，所述规避矢量表示所述规避策略并且所述规避矢量的幅度大于所述对象相对于所述自动空中交通工具的速度的幅度；随机地选自多个可用防御方向的防御方向，其中至少部分地基于所述对象的移动方向、对象类型或所述自动空中交通工具的位置中的至少一个来任选地确定所述多个可用防御方向；所述对象检测元件进一步被配置来检测第二对象在所述自动空中交通工具的所述限定距离内的存在，并且至少部分地基于所述第二对象与所述自动空中交通工具之间的相撞时间来进一步确定所述规避策略，其中所述规避策略任选地至少部分地基于表示所述对象的所述距离和所述方向的所述对象矢量与表示所述第二对象的第二距离和第二方向的第二对象矢量之和，其中所述规避策略任选地进一步至少部分地基于针对所述对象确定的第一推进函数和针对所述第二对象确定的第二推进函数，其中所述第一推进函数任选地至少部分地基于所述对象与所述自动空中交通工具之间的所述距离或处于所述对象与所述自动空中交通工具之间的相撞时间，并且其中所述对象矢量和所述第二对象矢量相对于所述自动空中交通工具任选地位于第一平面中，并且所述防御方向任选地位于不同于所述第一平面的第二平面中；以及通信元件，所述通信元件被配置来报告当检测到所述对象时所述自动空中交通工具的位置、所检测到的对象的位置、对象类型、所述对象的所述方向、所述防御方向或所述规避策略中的至少一个。
在一个或多个选择的实施方案中，自动空中交通工具可包括以下各项中的一个或多个：主体；多个电机；对象检测元件，所述对象检测元件被配置来检测对象在所述主体的限定距离内的存在；存储器，所述存储器耦接到一个或多个处理器并且存储程序指令，所述程序指令在由所述一个或多个处理器执行时，致使所述一个或多个处理器至少：确定表示检测到的对象的对象矢量；至少部分地基于所述对象矢量来确定用于导航所述自动空中交通工具规避所检测到的对象的表示第一方向和第一幅度的退避矢量；至少部分地基于所述对象矢量来确定用于导航所述自动空中交通工具规避所检测到的对象的表示第二方向的防御方向；至少部分地基于所述退避矢量和所述防御方向来生成规避矢量，其中所述规避矢量是所述退避矢量和所述防御方向的组合；并且根据所述规避矢量提供指令来导航所述自动空中交通工具。
可替代地，上文所述的自动空中交通工具可任选地包括以下各项中的一个或多个(即，单独地或组合地)：表示所检测到的对象的对象矢量，所述对象矢量包括所检测到的对象相对于所述自动空中交通工具的方向和所检测到的对象相对于所述自动空中交通工具的距离；对象矢量处于所述第一方向上，以及防御方向处于与所述第一方向相交的所述第二方向上；规避矢量处于与所述第一方向和所述第二方向中的每一个相交的第三方向上；以及防御方向随机地选自不同于所检测到的对象的方向的多个方向。
本领域的技术人员将了解，在一些实现方式中，上文论述的过程和系统所提供的功能可以替代方式(诸如将所述功能划分为更多的软件模块或例程或合并为更少的模块或例程)提供。类似地，在一些实现方式中，所示出的过程和系统可提供比所描述的更多或更少的功能，诸如当其他所示出的过程替代地分别缺少或包括此类功能时，或当所提供的功能的量更改时。另外，虽然各种操作都可示出为以特定方式(例如，串行或并行)和/或特定次序执行，但本领域的技术人员将理解，在其它实现方式中，这些操作也可以其他次序和其他方式执行。本领域的技术人员还将理解，以上所论述的数据结构可以不同方式构建，诸如通过使得单个数据结构分成多个数据结构、或通过使得多个数据结构合为单个数据结构。类似地，在一些实现方式中，所示出的数据结构可以存储比所描述的更多或更少的信息，诸如当其他所示出的数据结构替代地分别缺少或包括此类信息时、或当存储的信息的量或类型更改时。如附图中示出的并在本文中描述的各种方法和系统表示示例性实现方式。在其他实现方式中，方法和系统可在软件、硬件或其组合中实现。类似地，在其他实现方式中，任何方法的次序可改变，并且各个元素可被添加、重新排序、组合、省略、修改等。
根据上述内容，应当了解，虽然本文已经出于说明目的描述特定实现方式，但可在不背离所附权利要求书以及其中所表述的元素的精神和范围的情况下进行各种修改。另外，尽管以下以某些权利要求的形式呈现某些方面，但本发明的发明人构想到呈任何可用权利要求形式的各种方面。例如，虽然仅仅一些方面当前可表述为在计算机可读存储介质上实现，但同样也可以如此实现其他方面。受益于本公开的本领域技术人员将清楚可进行各种修改和变化。旨在涵盖所有这些修改和变化，并且相应地，以上描述应视为具有说明性而非限制性意义。

Claims (15)

1.一种自动空中交通工具的对象规避系统，其包括：
对象检测元件，所述对象检测元件耦接到所述自动空中交通工具并且被配置来检测对象在所述自动空中交通工具的限定距离内的存在；
规避确定元件，所述规避确定元件耦接到所述自动空中交通工具并且被配置来确定规避策略，其中至少部分地基于表示所述对象的距离和方向的对象矢量和不同于所述对象矢量的所述方向的防御方向来确定所述规避策略；以及
导航部件，所述导航部件用于自动地执行所述规避策略。
2.如权利要求1所述的对象规避系统，其中规避矢量表示所述规避策略并且所述规避矢量的幅度大于所述对象相对于所述自动空中交通工具的速度的幅度。
3.如权利要求1或2所述的对象规避系统，其中所述防御方向随机地选自多个可用防御方向。
4.如权利要求3所述的对象规避系统，其中至少部分地基于所述对象的移动方向、对象类型或所述自动空中交通工具的位置中的至少一个来确定所述多个可用防御方向。
5.如权利要求1、2、3或4所述的对象规避系统，其中：
所述对象检测元件进一步被配置来检测第二对象在所述自动空中交通工具的所述限定距离内的存在；以及
至少部分地基于所述第二对象与所述自动空中交通工具之间的相撞时间来进一步确定所述规避策略。
6.如权利要求5所述的对象规避系统，其中所述规避策略至少部分地基于表示所述对象的所述距离和所述方向的所述对象矢量与表示所述第二对象的第二距离和第二方向的第二对象矢量之和。
7.如权利要求6所述的对象规避系统，其中所述规避策略进一步至少部分地基于针对所述对象确定的第一推进函数和针对所述第二对象确定的第二推进函数。
8.如权利要求7所述的对象规避系统，其中所述第一推进函数至少部分地基于所述对象与所述自动空中交通工具之间的所述距离或所述对象与所述自动空中交通工具之间的相撞时间。
9.如权利要求6或7所述的对象规避系统，其中所述对象矢量和所述第二对象矢量相对于所述自动空中交通工具位于第一平面中，并且所述防御方向位于不同于所述第一平面的第二平面中。
10.如权利要求5、6、7、8或9所述的对象规避系统，其进一步包括：
通信元件，所述通信元件被配置来报告当检测到所述对象时所述自动空中交通工具的位置、所检测到的对象的位置、对象类型、所述对象的所述方向、所述防御方向或所述规避策略中的至少一个。
11.一种自动空中交通工具，其包括：
主体；
多个电机；
对象检测元件，所述对象检测元件被配置来检测对象在所述主体的限定距离内的存在；
存储器，所述存储器耦接到一个或多个处理器并且存储程序指令，所述程序指令在由所述一个或多个处理器执行时，致使所述一个或多个处理器至少：
确定表示检测到的对象的对象矢量；
至少部分地基于所述对象矢量来确定用于导航所述自动空中交通工具规避所检测到的对象的表示第一方向和第一幅度的退避矢量；
至少部分地基于所述对象矢量来确定用于导航所述自动空中交通工具规避所检测到的对象的表示第二方向的防御方向；
至少部分地基于所述退避矢量和所述防御方向来生成规避矢量，其中所述规避矢量是所述退避矢量和所述防御方向的组合；以及
根据所述规避矢量提供指令来导航所述自动空中交通工具。
12.如权利要求11所述的自动空中交通工具，其中表示所检测到的对象的所述对象矢量包括所检测到的对象相对于所述自动空中交通工具的方向和所检测到的对象相对于所述自动空中交通工具的距离。
13.如权利要求11或12所述的自动空中交通工具，其中:
所述对象矢量处于所述第一方向中，以及
所述防御方向处于与所述第一方向相交的所述第二方向中。
14.如权利要求13所述的自动空中交通工具，其中所述规避矢量处于与所述第一方向和所述第二方向中的每一个相交的第三方向中。
15.如权利要求11、12、13或14所述的自动空中交通工具，其中所述防御方向随机地选自不同于所检测到的对象的方向的多个方向。
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