CN109795344A - 在飞行中利用高压电力线对无人驾驶飞行器的可再充电池进行充电 - Google Patents

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Abstract

在飞行中利用高压电力线对无人驾驶飞行器的可再充电池进行充电。提出了方法。利用高压电力线的电磁场和无人驾驶飞行器的再充系统对无人驾驶飞行器的可再充电池进行充电。在充电期间无人驾驶飞行器距高压电力线指定距离飞行。

Description

在飞行中利用高压电力线对无人驾驶飞行器的可再充电池进 行充电
技术领域
本公开总体上涉及无人驾驶飞行器飞行，更具体地讲，涉及在飞行中对无人驾驶飞行器的可再充电池进行充电。更具体地讲，本公开涉及在无人驾驶飞行器在飞行中的同时利用高压电力线对无人驾驶飞行器的可再充电池进行充电。
背景技术
电池用于为无人驾驶飞行器提供动力。无人驾驶飞行器的飞行时间和飞行距离受电池寿命影响。增加电池容量增加了可用电力，但是也增加了无人驾驶飞行器的重量。
因此，将可取的是有一种考虑了至少一些上述问题以及其它可能的问题的方法和设备。
发明内容
本公开的例示性实施方式提供了一种方法。利用高压电力线的电磁场和无人驾驶飞行器的再充系统来对无人驾驶飞行器的可再充电池进行充电。在充电期间，无人驾驶飞行器距高压电力线指定距离飞行。
本公开的另一例示性实施方式提供了一种方法。识别穿过区域的高压电力线的路线。创建无人驾驶飞行器的飞行计划，使得无人驾驶飞行器在飞行计划的至少一部分利用高压电力线的电磁场对无人驾驶飞行器的可再充电池进行充电。
本公开的另一例示性实施方式提供了一种方法。无人驾驶飞行器被定位在高压电力线的电磁场内。利用附接到无人驾驶飞行器的电感器来产生能量。由电感器产生的能量被引导至无人驾驶飞行器的可再充电池。
本公开的另一例示性实施方式提供了一种无人驾驶飞行器。该无人驾驶飞行器包括可再充电池、电连接到可再充电池的电感器和防撞传感器。
特征和功能可在本公开的各种实施方式中独立地实现或者可在其它实施方式中被组合，其中可参照以下描述和附图看到进一步的细节。
附图说明
在所附权利要求书中阐述了被认为是例示性实施方式的特性的新颖特征。然而，当结合附图阅读时通过参照本公开的例示性实施方式的以下详细描述，将最佳地理解例示性实施方式以及其优选使用模式、进一步的目的和特征，附图中：
图1是根据例示性实施方式的飞行器利用考虑了高压电力线的路线的飞行计划来飞行的环境的框图的例示；
图2是根据例示性实施方式的具有高压电力线的区域的例示；
图3是根据例示性实施方式的在具有高压电力线的区域中飞行的无人驾驶飞行器的例示；
图4是根据例示性实施方式的具有高压电力线的区域的地图的例示；
图5是根据例示性实施方式的无人驾驶飞行器在区域中飞行的方法的流程图的例示；
图6是根据例示性实施方式的为区域中的无人驾驶飞行器创建飞行计划的方法的流程图的例示；以及
图7是根据例示性实施方式的无人驾驶飞行器在区域中飞行的方法的流程图的例示。
具体实施方式
例示性实施方式认识到并考虑到一个或更多个不同的考虑因素。例如，例示性实施方式认识到并考虑到无人驾驶飞行器在若干情形下是有利的。例示性实施方式认识到并考虑到无人驾驶飞行器可由商店或供应商用来递送包裹。例示性实施方式认识到并考虑到无人驾驶飞行器可用来递送快餐订单。例示性实施方式认识到并考虑到无人驾驶飞行器可用来运送人或动物乘客。例示性实施方式认识到并考虑到无人驾驶飞行器可用来检查和监测诸如管线的公用设施。例示性实施方式认识到并考虑到无人驾驶飞行器可用来监视和/或侦察。
例示性实施方式认识到并考虑到无人驾驶飞行器常常由电动机提供动力。例示性实施方式认识到并考虑到具有电动机的无人驾驶飞行器也具有可再充电池。
例示性实施方式认识到并考虑到在飞行期间充电可减少地面上的充电时间。例示性实施方式认识到并考虑到减少地面上的充电时间增加了无人驾驶飞行器可在飞行中的时间。例示性实施方式进一步认识到并考虑到在飞行期间充电可使得无人驾驶飞行器的航程增加。无人驾驶飞行器的航程增加可使可由无人驾驶飞行器服务的区域的数量或者无人驾驶飞行器可使用的时间中的至少一个增加。
例示性实施方式认识到并考虑到高压电力线发射电磁场(EMF)。例示性实施方式进一步认识到并考虑到对于高压电力线，EMF非常强，使得禁止一些类型的模型飞行器在高压线附近飞行。例示性实施方式认识到并考虑到使电感器(例如，线圈或导线)穿过EMF产生电压和电流。
例示性实施方式认识到并考虑到由于一般商业航空飞行远离电力线，所以利用高压电力线再充电避免了在飞机和超轻载具通常使用的空域中飞行。
例示性实施方式认识到并考虑到无人驾驶飞行器(UAV)可沿着公用设施线路飞行以检查损坏或破坏。例示性实施方式认识到并考虑到待监测的地下公用设施或管线常常被埋在与高压电力线相同的地役权(easement)中。例示性实施方式认识到并考虑到高压电力线可被埋在与其它公用设施相同的地役权内或者沿着与其它公用设施相同的路径在地上延伸。
本公开的例示性实施方式提供了一种方法。利用高压电力线的电磁场和无人驾驶飞行器的再充系统来对无人驾驶飞行器的可再充电池进行充电。在充电期间，无人驾驶飞行器距高压电力线指定距离飞行。
现在参照附图，具体地，参照图1，根据例示性实施方式描绘了飞行器利用考虑了高压电力线的路线的飞行计划飞行的环境的框图的例示。环境100包含用于当无人驾驶飞行器110在区域108中飞行时考虑高压电力线106在区域108中的路线104的系统102。
在一些例示性示例中，系统102增加无人驾驶飞行器110的航程112。在这些例示性示例中，系统102考虑高压电力线106的路线104以对可再充电池114进行充电并增加航程112。
无人驾驶飞行器110包括可再充电池114、电连接到可再充电池114的电感器116以及防撞传感器118。
电感器116是被配置为对可再充电池114进行充电的再充系统120的一部分。再充系统120的再充电路122将电感器116电连接到可再充电池114。再充电路122控制可再充电池114的充电。在一些例示性示例中，再充电路122监测可再充电池114的充电电平124。在一些例示性示例中，再充电路122基于再充效率126来控制可再充电池114的充电。
防撞传感器118监测无人驾驶飞行器110附近的区域108。无人驾驶飞行器110考虑来自防撞传感器118的测量128，防止无人驾驶飞行器110冲撞诸如高压电力线106的物体。无人驾驶飞行器110可基于测量128改变高度、飞行方向或速度中的至少一个以避开障碍物。
如本文所用，当与项目列表一起使用时，短语“中的至少一个”意指可使用一个或更多个所列项目的不同组合，并且可仅需要列表中的一个各个项目。换言之，“中的至少一个”意指可从列表中使用任何组合的项目和数量的项目，但是并非需要列表中的所有项目。项目可以是特定对象、事物或类别。
例如，“项目A、项目B或项目C中的至少一个”可包括(但不限于)项目A、项目A和项目B、或项目B。该示例还可包括项目A、项目B和项目C、或者项目B和项目C。当然，这些项目的任何组合可存在。在其它示例中，“中的至少一个”可以是(例如但不限于)两个项目A、一个项目B和十个项目C；四个项目B和七个项目C；或者其它合适的组合。
防撞传感器118采取任何可取的形式。在一些例示性示例中，防撞传感器118是声纳传感器130、雷达传感器132、光学传感器134或场强传感器136中的一个。
在一些例示性示例中，防撞传感器118是传感器138之一。传感器138包括任何其它可取类型的传感器。如所描绘的，传感器138包括GPS接收器140。GPS接收器140用于确定无人驾驶飞行器110在区域108内的位置142。
系统102使用区域108的高压电力线106来对无人驾驶飞行器110的可再充电池114进行充电。无人驾驶飞行器110在飞行的同时对可再充电池114进行再充。
系统102识别穿过区域108的高压电力线146的路线144。高压电力线146是区域108中的高压电力线106之一。飞行计划生成器148为无人驾驶飞行器110创建飞行计划150，使得无人驾驶飞行器110在飞行计划150的至少一部分中利用高压电力线146的电磁场152对无人驾驶飞行器110的可再充电池114进行充电。飞行计划150还满足无人驾驶飞行器110的任何目标或目的地。
计算机系统154利用通信系统156将飞行计划150传送至无人驾驶飞行器110。无人驾驶飞行器110在利用来自无人驾驶飞行器110的防撞传感器118的测量128将无人驾驶飞行器110维持在距高压电力线146至少指定距离158的同时根据飞行计划150飞行。无人驾驶飞行器110在充电期间距高压电力线146指定距离158飞行。在一些例示性示例中，飞行计划150包括不对可再充电池114进行充电的部分。在这些“非充电”部分中，无人驾驶飞行器110距高压电力线146大于指定距离158飞行。
指定距离158是无人驾驶飞行器110在充电期间将距高压电力线106飞行的期望的距离。通过使无人驾驶飞行器110距高压电力线146指定距离158飞行，无人驾驶飞行器110的航程112增加超过可再充电池114单次充电的航程。如本文所用，当无人驾驶飞行器110在空中时执行无人驾驶飞行器110的飞行。无人驾驶飞行器110的飞行可包括起飞、着陆、悬停、改变高度、或者维度或经度移动中的任一个。
利用控制器180和防撞传感器118将无人驾驶飞行器110维持在距高压电力线146至少指定距离158。防撞传感器118提供测量128，从其确定高压电力线146和无人驾驶飞行器110之间的实际距离。在一些例示性示例中，飞行器110将维持距高压电力线146的近似恒定的距离。在其它例示性示例中，飞行器110将维持近似恒定的高度，使得飞行器110。
指定距离158具有任何可取的值。在一些例示性示例中，指定距离158最高达200米。指定距离158可基于高压电力线146的规格166增大或减小。指定距离158可基于电磁场152的场强176增大或减小。在一些例示性示例中，指定距离158在十厘米至100米范围内。在一些例示性示例中，指定距离158在一米至50米范围内。
在高压图160中描绘区域108中的高压电力线146的路线144。高压图160存在于计算机系统154的数据库162中。为了创建飞行计划150，飞行计划生成器148使用高压图160。
在一些例示性示例中，关于高压电力线106的附加信息被存储在数据库162中。可选地，高压电力线106的规格164被存储在数据库162中。规格164包括高压电力线106的任何期望的特性。
如所描绘的，高压电力线146的规格166包括功率168、尺寸170和高度172。功率168包括高压电力线146的电流强度或任何其它测量。尺寸170包括导线、平台和塔的尺寸。高度172包括高压电力线146高于地面还是低于地面以及高压电力线146高于地面或低于地面的距离。
在一些例示性示例中，无人驾驶飞行器110用于确定高压电力线146的操作状态174。在一些例示性示例中，利用飞行中的无人驾驶飞行器110检测高压电力线146的电磁场152的场强176。在一些例示性示例中，利用场强传感器136确定电磁场152的场强176。利用场强176确定高压电力线146的操作状态174。
在一些例示性示例中，为了确定操作状态174，考虑高压电力线146的规格166。由场强传感器136测量的场强(例如，场强176)取决于指定距离158、高压电力线146的功率168或者其它特性中的至少一个。
无人驾驶飞行器110使用飞行计划150相对于高压电力线146飞行。飞行计划150可考虑诸如天气条件178、无人驾驶飞行器110的类型或者无人驾驶飞行器110的能力的任何期望的性质。在一些例示性示例中，从天气预报(未描绘)接收天气条件178。在一些例示性示例中，指定距离158的设定值是飞行计划150的一部分。
指定距离158可基于任何期望的特性来选择。在一些例示性示例中，基于天气条件178来选择指定距离158。例如，当天气条件178包括强风时，指定距离158较大。强风可能将无人驾驶飞行器110推向高压电力线146。增大指定距离158以补偿强风。作为另一示例，当天气条件178包括雷暴时，指定距离158可较大。雷暴可包括静电和自然发生的电磁场。除了电磁场152之外，场强传感器136可检测自然发生的电磁场。可增大指定距离158，以考虑雷暴的可能静电和自然发生的电磁场。
在一些例示性示例中，指定距离158是在维持无人驾驶飞行器110的再充系统120的效率126的预定义的值的同时距高压电力线146的最大长度。在一些例示性示例中，效率126的预定义的值是在区域108中在当前条件下的最大效率。效率126的最大值依赖于情境和硬件。例如，效率126受高压电力线146的场强176、环境温度和可再充电池114的充电设置影响。
在一些例示性示例中，选择指定距离158以维持可再充电池114的充电电平。在一些例示性示例中，基于场强176来选择指定距离158。
在一些例示性示例中，指定距离158是由飞行计划生成器148创建的飞行计划150的一部分。在其它例示性示例中，指定距离158由无人驾驶飞行器110的控制器180确定。控制器180被配置为使无人驾驶飞行器110飞行。在一些例示性示例中，控制器180被配置为使无人驾驶飞行器110飞行，使得在无人驾驶飞行器110距高压电力线146指定距离158飞行的同时，电感器116利用高压电力线146的电磁场152对可再充电池114进行充电。
图1中的环境100的例示并非意在暗示对可实现例示性实施方式的方式的物理或架构限制。除了或代替所示的组件，可使用其它组件。一些组件可为不必要的。此外，呈现了方框以示出一些功能组件。当在例示性实施方式中实现时，这些方框中的一个或更多个可被组合、分割或者组合并分割成不同的方框。
例如，无人驾驶飞行器110上可存在不止一种类型的防撞传感器118。在一些例示性示例中，无人驾驶飞行器110上存在场强传感器136以及声纳传感器130、雷达传感器132或光学传感器134中的至少一个。在一些例示性示例中，再充系统120用作场强传感器。
尽管区域108中仅描绘了无人驾驶飞行器110，在其它例示性示例中，另外的无人驾驶飞行器可在区域108内运行。在一些例示性示例中，另一无人驾驶飞行器可距高压电力线146设定距离行进。在这些例示性示例中，防撞传感器118和另外的无人驾驶飞行器的相应防撞传感器防止无人驾驶飞行器110与另外的无人驾驶飞行器的不期望的接触。
在一些例示性示例中，利用报告服务提交飞行计划150。通过提交飞行计划150，可创建另外的无人驾驶飞行器的飞行计划以避免与无人驾驶飞行器110的不期望的接触。
现在转向图2，根据例示性实施方式描绘了具有高压电力线的区域的例示。区域200是图1的区域108的物理实现。在区域200中，电厂202生成电力，该电力分别通过配电线210、配电线212和配电线214分配到邻近区域204、邻近区域206和邻近区域208。区域200包括传输线216。传输线216是高压电力线218。高压电力线218是图1的高压电力线146的物理实现。
高压电力线218具有强度足以对无人驾驶飞行器进行充电的电磁力(EMF)。在一些例示性示例中，无人驾驶飞行器在距高压电力线218指定距离飞行的同时对可再充电池进行充电。在一些例示性示例中，无人驾驶飞行器在距高压电力线218至少指定距离飞行的同时对可再充电池进行充电。
图2中的区域200的例示并非意指对可实现例示性实施方式的方式的物理或架构限制。例如，尽管高压电力线218被描绘为高于地面，在一些例示性示例中，高压电力线在地下。例如，在农村环境中，地下公共设施或管线被埋在与高压电力线相同的地役权中。在这些示例中，无人驾驶飞行器可在利用高压电力线进行充电的同时监测公共设施或管线。
现在转向图3，根据例示性实施方式描绘了在具有高压电力线的区域中飞行的无人驾驶飞行器的例示。示图300是沿着图2中的方向3的示图。在示图300中，无人驾驶飞行器302距高压电力线218距离304飞行。无人驾驶飞行器302是图1的无人驾驶飞行器110的物理实现。
在一些例示性示例中，距离304是图1的指定距离158的物理实现。在一些例示性示例中，距离304最长达200米。基于任何期望的特性来选择距离304。在一些例示性示例中，选择距离304，使得距离304是使无人驾驶飞行器302具有预定义的值的再充效率的最大长度。在一些例示性示例中，基于图2的区域200的天气信息来选择距离304。在一些例示性示例中，基于无人驾驶飞行器302的能力来选择距离304。在一些例示性示例中，选择距离304以维持无人驾驶飞行器302的可再充电池中的设定量的功率。
图3中的区域300的例示并非意指对可实现例示性实施方式的方式的物理或架构限制。例如，无人驾驶飞行器302被描绘为固定翼飞行器。然而，在其它例示性示例中，无人驾驶飞行器可以是旋转无人驾驶飞行器。
现在转向图4，根据例示性实施方式描绘了具有高压电力线的区域的地图的例示。地图400是图1的高压图160的物理实现。
在地图400中，区域402具有高压电力线404、高压电力线406、高压电力线408、高压电力线410和高压电力线412。无人驾驶飞行器(例如，图1的无人驾驶飞行器110)可在区域402内飞行。
如所描绘的，地图400具有无人驾驶飞行器的出发点414和到达点416。飞行计划418是无人驾驶飞行器从出发点414行进到到达点416的最短路径。
在一些例示性示例中，创建飞行计划420以对无人驾驶飞行器的可再充电池进行充电。飞行计划420还满足无人驾驶飞行器的目标或目的地。在此例示性示例中，飞行计划420满足目的地、到达点416。飞行计划420是飞行计划418的替代。飞行计划420使无人驾驶飞行器距高压电力线412指定距离飞行。在一些例示性示例中，尽管飞行计划420比飞行计划418长，但是在采取飞行计划420之后无人驾驶飞行器的可再充电池可具有更大的电量。
图2至图4所示的不同组件可与图1中的组件组合，与图1中的组件一起使用，或者这二者的组合。另外，图2至图4中的一些组件可以是图1中以方框形式示出的组件可如何实现为物理结构的例示性示例。
现在转向图5，根据例示性实施方式描绘了无人驾驶飞行器在区域中飞行的方法的流程图的例示。方法500可在图1的环境100中实现。方法500可在图2至图3的区域200中执行。方法500可在图4的区域402中执行。
方法500利用高压电力线的电磁场和无人驾驶飞行器的再充系统对无人驾驶飞行器的可再充电池进行充电(操作502)。方法500使无人驾驶飞行器在充电期间距高压电力线指定距离飞行(操作504)。此后，该方法终止。
图5中还描绘了若干可选操作。在一些例示性示例中，对可再充电池进行充电包括通过将再充系统的电感器定位到高压电力线的电磁场中来产生能量(操作506)。在一些例示性示例中，利用高压电力线的电磁场对无人驾驶飞行器的可再充电池进行充电增加了无人驾驶飞行器的航程(操作508)。
在一些例示性示例中，选择指定距离以维持可再充电池的充电电平(操作510)。在一些例示性示例中，指定距离是在维持无人驾驶飞行器的再充系统的预定义的值的效率的同时距高压电力线的最大长度(操作512)。在一些例示性示例中，效率的预定义的值是效率的最大值。再充系统的效率受高压电力线的场强、周围环境和可再充电池的充电设置影响。
在一些例示性示例中，方法500确定无人驾驶飞行器所沿路径的天气条件(操作514)。在一些例示性示例中，方法500基于天气条件来选择指定距离(操作516)。例如，可基于风况来选择指定距离。在一些例示性示例中，当风况较大时，指定距离可较大。
在一些例示性示例中，方法500检测高压电力线的电磁场的场强(操作518)。在一些例示性示例中，方法500利用场强来确定高压电力线的操作状态(操作520)。例如，当场强显著低于预期时，高压电力线可能部分操作或不操作。在一些例示性示例中，当场强显著低于预期时，无人驾驶飞行器可发送请求对高压电力线的附加检查或维护的通信。在一些例示性示例中，当场强显著低于预期并且当无人驾驶飞行器附接有相机时，可响应于低于预期场强拍摄高压电力线的画面。
在一些例示性示例中，方法500基于场强来选择距电力线的指定距离(操作522)。例如，当场强较大时，指定距离可较大。
在一些例示性示例中，方法500使用防撞传感器来检测高压电力线(操作524)。在一些例示性示例中，方法500在充电期间使用来自防撞传感器的测量将无人驾驶飞行器维持在距高压电力线指定距离(操作526)。在一些例示性示例中，防撞传感器是声纳传感器、雷达传感器、光学传感器或场强传感器中的一个。
现在转向图6，根据例示性实施方式描绘了为无人驾驶飞行器在区域中创建飞行计划的方法的流程图的例示。方法600可在图1的环境100中实现。方法600可使用图1的高压图160来执行。通过方法600生成的飞行计划可在图2至图3的区域200内飞行。方法600可使用地图(例如，图4的地图400)来执行。
方法600识别穿过区域的高压电力线的路线(操作602)。方法600为无人驾驶飞行器创建飞行计划，使得无人驾驶飞行器在飞行计划的至少一部分中利用高压电力线的电磁场对无人驾驶飞行器的可再充电池进行充电(操作604)。
图6中还描绘了若干可选操作。在一些例示性示例中，方法600将飞行计划传送至无人驾驶飞行器(操作606)。在一些例示性示例中，方法600在充电期间在利用来自无人驾驶飞行器的防撞传感器的测量将无人驾驶飞行器维持在距高压电力线至少指定距离的同时使无人驾驶飞行器根据飞行计划飞行(操作608)。
在一些例示性示例中，方法600通过使无人驾驶飞行器距高压电力线至少指定距离飞行来增加无人驾驶飞行器的航程使其超过可再充电池单次充电的航程(操作610)。在一些例示性示例中，方法600利用飞行中的无人驾驶飞行器检测高压电力线的电磁场的场强(操作612)。
在一些例示性示例中，方法600利用场强来确定高压电力线的操作状态(操作614)。例如，当场强显著低于预期时，高压电力线可能部分操作或不操作。在一些例示性示例中，当场强显著低于预期时，无人驾驶飞行器可发送请求对高压电力线的附加检查或维护的通信。在一些例示性示例中，当场强显著低于预期并且当无人驾驶飞行器附接有相机时，可响应于低于预期场强拍摄高压电力线的画面。
现在转向图7，根据例示性实施方式描绘了无人驾驶飞行器在区域中飞行的方法的流程图的例示。方法700可使用图1的无人驾驶飞行器110实现。方法700可在图2至图3的区域200中使用无人驾驶飞行器302执行。方法700可在图4的区域402中执行。
方法700将无人驾驶飞行器定位在高压电力线的电磁场内(操作702)。方法700在无人驾驶飞行器飞行的同时利用附接到无人驾驶飞行器的电感器产生能量(操作704)。方法700将电感器所产生的能量引导至无人驾驶飞行器的可再充电池(操作706)。此后，该方法终止。
图7中还描绘了若干可选操作。在一些例示性示例中，方法700将无人驾驶飞行器从最短飞行计划重定向为至少一部分在高压电力线的电磁场内的飞行计划，其中，将无人驾驶飞行器定位在电磁场内包括使无人驾驶飞行器沿着飞行计划飞行(操作708)。
在一些例示性示例中，飞行计划考虑高压电力线的支撑结构。在一些例示性示例中，飞行计划在支撑高压电力线的塔周围引导无人驾驶飞行器。在一些例示性示例中，飞行计划至少部分地平行于高压电力线。在其它例示性示例中，飞行计划在高压电力线的电磁场内，但不平行于高压电力线。在一些例示性示例中，飞行计划在高压电力线的电磁场内具有诸如螺旋形的非平行图案。
在方法700的一些例示性示例中，将无人驾驶飞行器定位在高压电力线的电磁场内包括使无人驾驶飞行器沿着高压电力线的路线飞行(操作710)。在方法700的一些例示性示例中，将无人驾驶飞行器定位在高压电力线的电磁场内包括使无人驾驶飞行器距高压电力线指定距离飞行(操作712)。在一些例示性示例中，指定距离是在维持无人驾驶飞行器的再充系统的预定义的值的效率的同时距高压电力线的最大长度(操作714)。在一些例示性示例中，选择指定距离以维持可再充电池的充电电平(操作716)。
所描绘的不同实施方式中的流程图和框图示出了例示性实施方式中的设备和方法的一些可能实现的架构、功能和操作。在这方面，流程图或框图中的各个方框可表示模块、片段、功能和/或操作或步骤的一部分。
在例示性实施方式的一些另选实现方式中，方框中提到的功能可不按图中指出的顺序发生。例如，在一些情况下，根据所涉及的功能，连续示出的两个方框可基本上同时执行，或者方框有时可按照相反的顺序执行。另外，在流程图或框图中，除了所示的方框之外，可添加其它方框。
在一些例示性示例中，并非执行方法500、方法600和方法700的所有方框。例如，方法500、方法600和方法700中的每一个具有所描述的可选步骤。
例示性示例允许无人驾驶飞行器(UAV)在飞行的同时利用从高电力线辐射的电磁场(EMF)通过使用UAV上的电感器(线圈)和充电电路生成充电电流来再充。尽管由于碰撞可能，通常UAV避免靠近高压电力线飞行，但是如果如例示性示例中一样配备有地图和传感器，则UAV可避免与电力线或塔碰撞。因此，UAV可在保持距塔合理的安全距离的同时足够靠近电力线飞行以经由电感器和充电电路对其电池进行再充。在这些例示性示例中，使用EMF的再充可由任何类型的无人驾驶飞行器(包括旋转UAV或固定翼UAV)使用。
在一些例示性示例中，飞行规划系统优化飞行计划以使得UAV能够在其部分飞行路线中沿着电力线飞行，以再充或延长其飞行。在一些例示性示例中，除了电力线塔的地图之外，UAV的引导系统可使用电压读数来进一步估算距电力线的距离。此外，UAV可被编程以在电力线的指定区域徘徊直至再充。例如，UAV可悬停在电力线附近以再充。在一些例示性示例中，飞行计划(也称为飞行路径)沿着电力线绘制以方便长途路线。
这将使得UAV能够沿着电力线飞行，从而负责在监测电力线和地下管线二者以检查泄漏、损坏或破坏的同时扩展其有用航程。UAV甚至可在电力线无法提供足够强的电场时检测变压器问题以方便在飞行中再充。利用高压电力线和电感器，可在安全距离获得充电功率。
以下条款中也涉及本发明的设备和方法，这些条款不与权利要求混淆。
A1.一种方法，该方法包括以下步骤：
利用高压电力线(146)的电磁场(152)和无人驾驶飞行器(110)的再充系统(120)对无人驾驶飞行器(110)的可再充电池(114)进行充电(502)；以及
在充电期间使无人驾驶飞行器(110)距高压电力线(146)指定距离(158)飞行(504)。
A2.还提供了根据段落A1所述的方法，其中，指定距离(158)是在维持无人驾驶飞行器(110)的再充系统(120)的预定义的值的效率(126)的同时距高压电力线(146)的最大长度(512)。
A3.还提供了根据段落A1所述的方法，其中，选择(510)指定距离(158)以维持可再充电池(114)的充电电平(124)。
A4.还提供了根据段落A1所述的方法，其中，对可再充电池(114)进行充电(506)的步骤包括通过将再充系统(120)的电感器(116)定位到高压电力线(146)的电磁场(152)中来产生能量。
A5.还提供了根据段落A1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
确定(514)沿着无人驾驶飞行器(110)的路径的天气条件(178)；以及
基于天气条件(178)来选择(516)指定距离(158)。
A6.还提供了根据段落A1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
检测(518)高压电力线(146)的电磁场(152)的场强(176)；以及
利用场强(176)来确定(520)高压电力线(146)的操作状态(174)。
A7.还提供了根据段落A1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
检测(518)高压电力线(146)的电磁场(152)的场强(176)；以及
基于场强(176)来选择(522)距高压电力线(146)的指定距离(158)。
A8.还提供了根据段落A1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
使用防撞传感器(118)来检测(524)高压电力线(146)；以及
在充电期间使用来自防撞传感器(118)的测量(128)将无人驾驶飞行器(110)维持(526)距高压电力线(146)指定距离(158)。
A9.还提供了根据段落A8所述的方法，其中，防撞传感器(118)是声纳传感器(130)、雷达传感器(132)、光学传感器(134)和场强传感器(136)中的一种。
A10.还提供了根据段落A1所述的方法，其中，利用高压电力线(146)的电磁场(152)对无人驾驶飞行器(110)的可再充电池(114)进行充电增加了无人驾驶飞行器(110)的航程(112)。
根据本方法的另一方面，提供了：
B1.一种方法，该方法包括以下步骤：
识别(602)穿过区域(108)的高压电力线(146)的路线(144)；以及
为无人驾驶飞行器(110)创建(604)飞行计划(150)，使得无人驾驶飞行器(110)在该飞行计划(150)的至少一部分中利用高压电力线(146)的电磁场(152)对无人驾驶飞行器(110)的可再充电池(114)进行充电。
B2.还提供了根据段落B1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
将飞行计划(150)传送(606)至无人驾驶飞行器(110)；以及
在充电期间使用来自无人驾驶飞行器(110)的防撞传感器(118)的测量(128)将无人驾驶飞行器(110)维持距高压电力线(146)至少指定距离(158)的同时使无人驾驶飞行器(110)根据飞行计划(150)飞行(608)。
B3.还提供了根据段落B2所述的方法，该方法还包括以下步骤：
通过使无人驾驶飞行器(110)距高压电力线(146)指定距离(158)飞行来使无人驾驶飞行器(110)的航程(112)增加(610)超过可再充电池(114)单次充电的航程。
B4.还提供了根据段落B2所述的方法，该方法还包括以下步骤：
利用飞行中的无人驾驶飞行器(110)检测(612)高压电力线(146)的电磁场(152)的场强(176)；以及
利用场强(176)来确定(614)高压电力线(146)的操作状态(174)。
根据本方法的另一方面，提供了：
C1.一种方法，该方法包括以下步骤：
将无人驾驶飞行器(110)定位(702)在高压电力线(146)的电磁场(152)中；
在无人驾驶飞行器(110)飞行的同时利用附接到无人驾驶飞行器(110)的电感器(116)产生(704)能量；以及
将由电感器(116)产生的能量引导(706)至无人驾驶飞行器(110)的可再充电池(114)。
C2.还提供了根据段落C1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
将无人驾驶飞行器(110)从最短飞行计划(418)重定向(708)到至少一部分在高压电力线(146)的电磁场(152)内的飞行计划(420)，其中，将无人驾驶飞行器(110)定位在电磁场(152)中的步骤包括使无人驾驶飞行器(110)沿着飞行计划(420)飞行。
C3.还提供了根据段落C1所述的方法，其中，将无人驾驶飞行器(110)定位(710)在高压电力线(146)的电磁场(152)中的步骤包括使无人驾驶飞行器(110)沿着高压电力线(146)的路线(144)飞行。
C4.还提供了根据段落C1所述的方法，其中，将无人驾驶飞行器(110)定位(712)在高压电力线(146)的电磁场(152)中的步骤包括使无人驾驶飞行器(110)距高压电力线(146)指定距离(158)飞行。
C5.还提供了根据段落C4所述的方法，其中，指定距离(158)是在维持无人驾驶飞行器(110)的再充系统(120)的预定义的值的效率(126)的同时距高压电力线(146)的最大长度(714)。
C6.还提供了根据段落C4所述的方法，其中，选择(716)指定距离(158)以维持可再充电池(114)的充电电平(124)。
根据本设备的另一方面，提供了：
D1.一种无人驾驶飞行器(110)，该无人驾驶飞行器(110)包括：
可再充电池(114)；
电连接到可再充电池(114)的电感器(116)；以及
防撞传感器(118)。
D2.还提供了根据段落D1所述的无人驾驶飞行器(110)，其中，防撞传感器(118)是声纳传感器(130)、雷达传感器(132)、光学传感器(134)和场强传感器(136)中的一种。
D3.还提供了根据段落D1所述的无人驾驶飞行器(110)，该无人驾驶飞行器(110)还包括：
控制器(180)，该控制器(180)被配置为使无人驾驶飞行器(110)飞行，使得在使无人驾驶飞行器(110)距高压电力线(146)指定距离(158)飞行的同时电感器(116)利用高压电力线(146)的电磁场(152)对可再充电池(114)进行充电。
已出于例示和描述的目的呈现了不同例示性实施方式的描述，并且不旨在为穷尽性的或限于所公开的形式的实施方式。对于本领域普通技术人员而言，许多修改和变化将是显而易见的。此外，与其它例示性实施方式相比，不同的例示性实施方式可提供不同的特征。所选择的实施方式被选择并描述以便最佳地解释实施方式的原理、实际应用，并且使本领域普通技术人员能够理解各种实施方式的公开以及适于所想到的特定用途的各种修改。

Claims (13)

1.一种方法，该方法包括以下步骤：
利用高压电力线(146)的电磁场(152)和无人驾驶飞行器(110)的再充系统(120)对所述无人驾驶飞行器(110)的可再充电池(114)进行充电(502)；以及
在充电期间使所述无人驾驶飞行器(110)距所述高压电力线(146)指定距离(158)飞行(504)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述指定距离(158)是在维持所述无人驾驶飞行器(110)的所述再充系统(120)的预定值的效率(126)的同时距所述高压电力线(146)的最大长度(512)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，选择(510)所述指定距离(158)以维持所述可再充电池(114)的充电电平(124)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述可再充电池(114)进行充电(506)的步骤包括通过将所述再充系统(120)的电感器(116)定位到所述高压电力线(146)的所述电磁场(152)中来产生能量。
5.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
确定(514)沿着所述无人驾驶飞行器(110)的路径的天气条件(178)；以及
基于所述天气条件(178)选择(516)所述指定距离(158)。
6.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
检测(518)所述高压电力线(146)的所述电磁场(152)的场强(176)；以及
利用所述场强(176)来确定(520)所述高压电力线(146)的操作状态(174)。
7.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
检测(518)所述高压电力线(146)的所述电磁场(152)的场强(176)；以及
基于所述场强(176)来选择(522)距所述高压电力线(146)的所述指定距离(158)。
8.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
使用防撞传感器(118)来检测(524)所述高压电力线(146)；以及
在充电期间使用来自所述防撞传感器(118)的测量(128)将所述无人驾驶飞行器(110)维持(526)为距所述高压电力线(146)所述指定距离(158)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述防撞传感器(118)是声纳传感器(130)、雷达传感器(132)、光学传感器(134)和场强传感器(136)中的一种。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，利用所述高压电力线(146)的电磁场(152)对所述无人驾驶飞行器(110)的所述可再充电池(114)进行充电增加了所述无人驾驶飞行器(110)的航程(112)。
11.一种无人驾驶飞行器(110)，该无人驾驶飞行器(110)包括：
可再充电池(114)；
电连接到所述可再充电池(114)的电感器(116)；以及
防撞传感器(118)。
12.根据权利要求11所述的无人驾驶飞行器(110)，其中，所述防撞传感器(118)是声纳传感器(130)、雷达传感器(132)、光学传感器(134)和场强传感器(136)中的一种。
13.根据权利要求11所述的无人驾驶飞行器(110)，该无人驾驶飞行器(110)还包括：
控制器(180)，该控制器(180)被配置为使所述无人驾驶飞行器(110)飞行，使得在使所述无人驾驶飞行器(110)距高压电力线(146)指定距离(158)飞行的同时所述电感器(116)利用高压电力线(146)的电磁场(152)对所述可再充电池(114)进行充电。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112356692A (zh) * 2020-11-18 2021-02-12 国家电网有限公司 一种多旋翼无人机输电线路电磁感应无线充电挂载装置
CN113014303A (zh) * 2021-02-22 2021-06-22 深圳市皓华网络通讯股份有限公司 一种5g中继装置及应急车

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11011922B2 (en) 2018-06-09 2021-05-18 Nxp Aeronautics Research, Llc Monitoring tower with device powered using differentials in electric field strengths within vicinity of powerlines
US10391867B1 (en) 2018-06-09 2019-08-27 Nxp Aeronautics Research, Llc Apparatus having electric-field actuated generator for powering electrical load within vicinity of powerlines
CN110221608B (zh) * 2019-05-23 2021-10-01 中国银联股份有限公司 一种巡检设备的方法及装置
WO2021101608A1 (en) 2019-08-26 2021-05-27 Nxp Aeronautics Research, Llc Uav airways systems and apparatus
CN110682807A (zh) * 2019-10-15 2020-01-14 滨州学院 一种无线充电巡线无人机、充电装置及充电方法
US11597291B1 (en) * 2019-10-17 2023-03-07 Dell Products L.P. Transferring power between a drone and a device during delivery
EP4073697A4 (en) * 2019-12-13 2023-12-06 Lindsey Firesense, LLC SYSTEM AND METHOD FOR DEBRIS DETECTION AND INTEGRITY VALIDATION FOR RIGHT-OF-WAY INFRASTRUCTURE
CN111055701A (zh) * 2019-12-23 2020-04-24 东华大学 一种基于微电网的电动汽车无线充电系统
CN113276709B (zh) * 2021-02-25 2022-10-11 江西瑞华智能科技有限公司 一种多旋翼无人机及供其使用的充电桩
US11981220B2 (en) * 2021-05-20 2024-05-14 Saudi Arabian Oil Company Self-powered unmanned aerial vehicle (UAV)
KR102583265B1 (ko) * 2021-10-07 2023-09-26 동국대학교 와이즈캠퍼스 산학협력단 무인 비행체의 전력 시스템 및 이를 갖는 무인 비행체
US12079015B1 (en) * 2022-01-24 2024-09-03 Logan W. Bradley Systems and method for recharging and navigating unmanned aerial vehicles using the electrical grid

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150226559A1 (en) * 2010-06-21 2015-08-13 Optimal Ranging, Inc. Autonomous vehicle power line position and load parameter estimation
US20160214715A1 (en) * 2014-11-21 2016-07-28 Greg Meffert Systems, Methods and Devices for Collecting Data at Remote Oil and Natural Gas Sites
US9421869B1 (en) * 2015-09-25 2016-08-23 Amazon Technologies, Inc. Deployment and adjustment of airborne unmanned aerial vehicles
CN106249750A (zh) * 2015-06-05 2016-12-21 波音公司 自主式无人驾驶飞行器决策
US20170015414A1 (en) * 2015-07-15 2017-01-19 Elwha Llc System and method for power transfer to an unmanned aircraft
CN106628177A (zh) * 2016-10-19 2017-05-10 吴瑞霞 无人驾驶飞行器

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4737788A (en) 1985-04-04 1988-04-12 Motorola, Inc. Helicopter obstacle detector
WO2005001409A2 (en) 2003-06-11 2005-01-06 Furry Brothers, Llc Infrared imaging of chemical leaks
US7543780B1 (en) 2004-10-04 2009-06-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Unmanned air vehicle transmission line docking surveillance
US7398946B1 (en) 2004-10-04 2008-07-15 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Power line sentry charging
US7318564B1 (en) 2004-10-04 2008-01-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Power line sentry charging
US7714536B1 (en) * 2007-04-05 2010-05-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Battery charging arrangement for unmanned aerial vehicle utilizing the electromagnetic field associated with utility power lines to generate power to inductively charge energy supplies
US8082102B2 (en) 2008-01-14 2011-12-20 The Boeing Company Computing flight plans for UAVs while routing around obstacles having spatial and temporal dimensions
US8060270B2 (en) 2008-02-29 2011-11-15 The Boeing Company System and method for inspection of structures and objects by swarm of remote unmanned vehicles
US9091559B2 (en) 2010-06-17 2015-07-28 International Business Machines Corporation Managing electrical power utilization in an electric vehicle
US9162753B1 (en) 2012-12-31 2015-10-20 Southern Electrical Equipment Company, Inc. Unmanned aerial vehicle for monitoring infrastructure assets
US9845153B2 (en) * 2015-01-28 2017-12-19 Lockheed Martin Corporation In-situ power charging
GB201411293D0 (en) 2014-06-25 2014-08-06 Pearson Eng Ltd Improvements in or relating to inspection systems
US10697951B2 (en) 2014-12-15 2020-06-30 Textron Systems Corporation In-soil data monitoring system and method
WO2016103264A1 (en) 2014-12-24 2016-06-30 Noam Cohen A method and apparatus for extending range of small unmanned aerial vehicles - multicopters
WO2016130994A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 Unmanned Innovation, Inc. Unmanned aerial vehicle remote flight planning system
US9376208B1 (en) 2015-03-18 2016-06-28 Amazon Technologies, Inc. On-board redundant power system for unmanned aerial vehicles
US10453348B2 (en) 2015-06-15 2019-10-22 ImageKeeper LLC Unmanned aerial vehicle management
US9878787B2 (en) * 2015-07-15 2018-01-30 Elwha Llc System and method for operating unmanned aircraft
US9964658B2 (en) 2015-10-06 2018-05-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method of autonomous power line detection, avoidance, navigation, and inspection using aerial crafts
US20170174090A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-22 Totem Power, Inc. Smart utility tower
US10097046B2 (en) * 2016-03-18 2018-10-09 Global Energy Transmission, Co. Wireless power assembly
US10916969B2 (en) * 2016-12-08 2021-02-09 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for providing power using an inductive coupling
US10784719B2 (en) * 2017-01-13 2020-09-22 Intel Corporation Wirelessly powered unmanned aerial vehicles and tracks for providing wireless power

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150226559A1 (en) * 2010-06-21 2015-08-13 Optimal Ranging, Inc. Autonomous vehicle power line position and load parameter estimation
US20160214715A1 (en) * 2014-11-21 2016-07-28 Greg Meffert Systems, Methods and Devices for Collecting Data at Remote Oil and Natural Gas Sites
CN106249750A (zh) * 2015-06-05 2016-12-21 波音公司 自主式无人驾驶飞行器决策
US20170015414A1 (en) * 2015-07-15 2017-01-19 Elwha Llc System and method for power transfer to an unmanned aircraft
US9421869B1 (en) * 2015-09-25 2016-08-23 Amazon Technologies, Inc. Deployment and adjustment of airborne unmanned aerial vehicles
CN106628177A (zh) * 2016-10-19 2017-05-10 吴瑞霞 无人驾驶飞行器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112356692A (zh) * 2020-11-18 2021-02-12 国家电网有限公司 一种多旋翼无人机输电线路电磁感应无线充电挂载装置
CN113014303A (zh) * 2021-02-22 2021-06-22 深圳市皓华网络通讯股份有限公司 一种5g中继装置及应急车

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190056345A (ko) 2019-05-24
US20190143827A1 (en) 2019-05-16
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AU2018264148A1 (en) 2019-05-30

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