CN110088818A - 用于支持无人驾驶飞行器的飞行限制的方法和系统 - Google Patents

用于支持无人驾驶飞行器的飞行限制的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110088818A
CN110088818A CN201780078323.4A CN201780078323A CN110088818A CN 110088818 A CN110088818 A CN 110088818A CN 201780078323 A CN201780078323 A CN 201780078323A CN 110088818 A CN110088818 A CN 110088818A
Authority
CN
China
Prior art keywords
uav
flight
flight restriction
volume
basic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780078323.4A
Other languages
English (en)
Inventor
周鸿柱
陈明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SZ DJI Technology Co Ltd
Shenzhen Dajiang Innovations Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Dajiang Innovations Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Dajiang Innovations Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Dajiang Innovations Technology Co Ltd
Publication of CN110088818A publication Critical patent/CN110088818A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047—Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/006—Navigation or guidance aids for a single aircraft in accordance with predefined flight zones, e.g. to avoid prohibited zones
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0004—Transmission of traffic-related information to or from an aircraft
    • G08G5/0013—Transmission of traffic-related information to or from an aircraft with a ground station
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047—Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/0069—Navigation or guidance aids for a single aircraft specially adapted for an unmanned aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

提供了用于支持飞行器的飞行限制和控制无人驾驶飞行器(UAV)的方法和装置。可以利用基本飞行限制体积和标准数据来生成飞行限制区。可以使用第一预定数据格式来将UAV的飞行数据传送给远程服务器。可以使用第二预定数据格式来将命令从远程服务器传送给UAV。第一预定数据格式和第二预定数据格式可以与各种制造商和型号的UAV兼容。

Description

用于支持无人驾驶飞行器的飞行限制的方法和系统
背景技术
诸如无人驾驶飞行器(UAV)的飞行器可以用于执行针对军事和民用应用的监视、侦察和勘探任务。这种交通工具可以携带被配置为执行特定功能的搭载物。
可能期望的是提供飞行限制区以便影响某些区域中的UAV行为。例如，可能期望的是在机场或重要建筑物附近提供飞行限制区。在一些情况下，飞行限制区最好由基本飞行限制体积和标准数据来表示。
发明内容
在一些情况下，可能期望的是控制或限制飞行器(例如无人驾驶飞行器(UAV))在不规则形状的区域内或附近的飞行。需要生成具有标准的基本体积和标准数据的飞行限制区，并且为飞行限制区内或附近的UAV提供相关联的飞行响应措施。本发明提供了与生成、管理和实现飞行限制区和相对于飞行限制区的UAV的相关联的飞行响应措施有关的方法和装置。可以使用基本飞行限制体积和标准数据来生成飞行限制区。可以使用第一预定数据格式来将UAV的飞行数据传送给远程服务器。可以使用第二预定数据格式来将命令从远程服务器传送给UAV。第一预定数据格式和第二预定数据格式可以与各种制造商和型号的UAV兼容。
在一个方面，一种用于支持飞行器的飞行限制的方法可以包括：借助于一个或多个处理器，使用一个或多个三维基本飞行限制体积来生成飞行限制区域。一个或多个基本飞行限制体积可以被用于基于以下中的至少一项来要求飞行器采取一个或多个飞行响应措施：(1)飞行器的位置，或者(2)飞行器相对于一个或多个基本飞行限制体积的移动特性。
另一方面，一种用于支持飞行器的飞行限制的装置，所述装置包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被单独地或共同地配置为使用一个或多个三维基本飞行限制体积来生成飞行限制区域。一个或多个基本飞行限制体积可以被用于基于以下中的至少一项来要求飞行器采取一个或多个飞行响应措施：(1)飞行器的位置，或者(2)飞行器相对于一个或多个基本飞行限制体积的移动特性。
在另一方面，一种用于控制无人驾驶飞行器(UAV)的方法可以包括：使用第一预定数据格式向远程服务器传送UAV的飞行数据；使用第二预定数据格式从远程服务器接收一个或多个命令；将一个或多个命令转换成UAV可执行的一个或多个飞行指令；以及执行一个或多个飞行指令以影响UAV的飞行。
在另一方面，一种用于控制无人驾驶飞行器(UAV)的装置，所述装置包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器可以被单独地或共同地配置为使用第一预定数据格式向远程服务器传送UAV的飞行数据；使用第二预定数据格式从远程服务器接收一个或多个命令；将一个或多个命令转换成一个或多个飞行指令，其中所述一个或多个飞行指令可由UAV执行；以及执行一个或多个飞行指令以影响UAV的飞行。
在另一方面，一种无人驾驶飞行器可以包括一个或多个推进单元，所述一个或多个推进单元被配置为实现飞行器的飞行；和如本公开的各个方面所公开的用于控制无人驾驶飞行器(UAV)的装置。
应该理解的是，本发明的不同方面可以单独地、共同地或者彼此组合地被理解。本文描述的本发明的各个方面可以应用于下面列出的任何特定应用或任何其它类型的可移动物体。本文中对飞行器(例如无人驾驶飞行器)的任何说明均可以适于和用于任何可移动物体(例如任何交通工具)。此外，本文公开的在空中运动(例如，飞行)情景中的系统、设备和方法也可以在其他类型的运动的情景中应用，例如在地面或水上运动、水下运动或太空中的运动。
通过阅读说明书、权利要求书和附图，本发明的其它目的和特征将变得显而易见。
通过引用并入
本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请通过引用并入本文，其程度如同每个单独的出版物、专利或专利申请被明确且单独地指示通过引用并入。
附图说明
本发明的新颖特征在所附权利要求中具体阐述。通过参考下面的详细描述及其附图，将更好地理解本发明的特征和优点，所述详细描述中阐述了利用本发明的原理的说明性实施例，所述附图中：
图1提供了根据本发明的实施例的相对于飞行限制区域的无人驾驶飞行器位置的示例。
图2示出了根据本发明的实施例的多个飞行限制区域接近区的示例。
图3提供了根据本发明的实施例的多个飞行限制区域接近区的附加示例。
图4提供了根据本发明的实施例的多种类型的飞行限制区域及其相关的接近区的示例。
图5提供了根据本发明的实施例的具有规则形状和不规则形状的飞行限制区域。
图6提供了根据本发明的实施例的由多个飞行限制条带定义的飞行限制区域。
图7提供了根据实施例的围绕形状不规则的区域的形状规则的飞行限制区域的示例。
图8提供了根据实施例的飞行上限的斜视图。
图9提供了根据实施例的飞行限制区域的侧视图。
图10提供了根据本发明的实施例的与外部设备通信的无人驾驶飞行器的示意图。
图11提供了根据本发明的实施例的使用全球定位系统(GPS)来确定无人驾驶飞行器的位置的无人驾驶飞行器的示例。
图12是根据本发明的实施例的与移动设备通信的无人驾驶飞行器的示例。
图13是根据本发明的实施例的与一个或多个移动设备通信的无人驾驶飞行器的示例。
图14提供了根据本发明的一个方面的带有机载存储器单元的无人驾驶飞行器的示例。
图15示出了根据本发明的实施例的与多个飞行限制区域有关的无人驾驶飞行器的示例。
图16示出了根据本发明的实施例的飞行限制功能的示例。
图17示出了根据本发明的实施例的无人驾驶飞行器。
图18示出了根据本发明的实施例的包括载体和搭载物的可移动物体。
图19是根据本发明的实施例的用于控制可移动物体的系统的框图形式的示意图。
图20示出了根据实施例的由多个飞行限制条带定义的不规则多边形区域。
图21示出了根据实施例的填充不规则多边形区域的多个飞行限制条带。
图22示出了根据实施例的用于控制UAV的方法。
图23示出了根据本发明的实施例的飞行限制体积的示例。
图24示出了根据本发明的实施例的飞行限制体积的另一示例。
图25示出了根据本公开的实施例的用于控制UAV的方法。
图26示出了根据本公开的实施例的与远程服务器通信的无人驾驶飞行器。
具体实施方式
本发明的系统、方法、计算机可读介质和设备提供飞行限制体积、飞行限制体积的生成以及UAV相对于飞行限制体积的相关联的飞行响应措施。本文使用的飞行限制体积可以指可能限制或影响飞行器的操作的任何区域(例如，三维区域)。本文对飞行限制体积的任何描述可以适用于飞行限制区、区域、条带的任何描述，反之亦然。飞行器可以是无人驾驶飞行器(UAV)或任何其他类型的可移动物体。某些司法管辖区可能有一个或多个禁飞区，在该禁飞区中不允许UAV飞行(例如，禁止飞行体积)。例如，在美国，UAV可能无法在机场的某些附近区域飞行。此外，在某些地区限制飞行器的飞行可能是谨慎的。例如，限制飞行器在大城市中、跨越国界、政府大楼附近等的飞行可能是谨慎的。
飞行限制体积可以设置在期望飞行限制的区域周围和/或设置为与期望飞行限制的区域重叠。期望飞行限制的区域在本文也可以被称为飞行限制区域、区或体积。可以生成飞行限制体积，并且该飞行限制体积可以具有任意形状(例如，圆形形状)或模仿飞行限制区域的形状。期望限制飞行器的区域可以包括不规则形状。例如，飞行限制区域最好可以由不规则的多边形形状来定义。因此，需要提供具有不规则形状的飞行限制区。
在某些情况下，可以提供具有规则形状的飞行限制区。在一些情况下，可以基于距一个或多个飞行限制区域的位置的阈值距离或接近度来生成或确定飞行限制区。例如，一个或多个飞行限制区域(例如机场)的位置可以被存储在UAV上。备选地或附加地，可以从UAV外部的数据源访问关于一个或多个飞行限制区域的位置的信息。例如，如果可访问互联网或另一网络，则UAV可从在线服务器获得关于飞行限制区域的信息。在一些实施例中，UAV本身可能无法访问关于飞行限制区域的位置的信息，该信息可以被存储在UAV外部。诸如服务器或云之类的外部基础设施可以接收关于UAV的位置的信息，访问关于飞行限制区域的位置的信息，并且向UAV提供命令而无需UAV对有关飞行限制区域的信息的任何访问。
一个或多个飞行限制区域可以各自与一个或多个飞行响应措施相关联。一个或多个飞行响应措施可以被存储在UAV上。备选地或附加地，可以从UAV外部的数据源访问关于一个或多个飞行响应措施的信息。在一些情况下，关于飞行响应措施的信息可以位于UAV外部的数据源上，并且不由UAV访问。例如，如果可访问互联网或另一网络，则UAV可以从在线服务器获得关于飞行响应措施的信息。可以确定UAV的位置。这可以在UAV起飞之前和/或在UAV飞行时发生。在一些情况下，UAV可具有GPS接收器，其中GPS接收器可以用于确定UAV的位置。在其他示例中，UAV可以与诸如移动控制终端之类的外部设备通信。可以确定外部设备的位置并且将该位置用于近似UAV的位置。从UAV外部的数据源访问的关于一个或多个飞行限制区域的位置的信息可以取决于UAV或与UAV通信的外部设备的位置，或者可以由UAV或与UAV通信的外部设备管理。例如，UAV可以访问关于其他飞行限制区域的信息，其中其他飞行限制区域在UAV的1英里、2英里、5英里、10英里、20英里、50英里、100英里、200英里或500英里附近或之内。从UAV外部的数据源访问的信息可以被存储在临时性或永久性数据库中。例如，从UAV外部的数据源访问的信息可以被添加到UAV上的飞行限制区域的不断增长的库。备选地，只有UAV的1英里、2英里、5英里、10英里、20英里、50英里、100英里、200英里或500英里附近或之内的飞行限制区域可以被存储在临时性数据库中，并且可以删除先前位于上述距离范围内(例如，在UAV的50英里内)但是当前在上述距离范围之外的飞行限制区域。在一些实施例中，关于所有机场的信息可以被存储在UAV上，而关于其他飞行限制区域的信息可以从UAV外部的数据源(例如，从在线服务器)访问。可以计算UAV与飞行限制区域之间的距离。基于所计算的距离，可以采取一个或多个飞行响应措施。例如，如果UAV在飞行限制区域的第一半径内，则UAV可以自动地着陆。如果UAV在飞行限制区域的第二半径内，则UAV可以为操作员指定用于着陆的时间段，在该时间段之后UAV将自动地着陆。如果UAV在飞行限制区域的第三半径内，则UAV可以向UAV的操作员提供关于飞行限制区域的接近度的警报。在一些情况下，如果UAV在距离飞行限制区域的特定距离内，则UAV可能无法起飞。
本文的系统、设备和方法可以为检测到的到飞行限制区域的接近度提供UAV的自动响应。基于检测到的距限制区域的不同距离，可以采取不同的动作，这可以允许用户在不太靠近时采取减少干扰的动作，并且这可以在UAV太靠近时提供更大的干扰以提供自动着陆，从而符合法规并提供更大的安全性。本文的系统、设备和方法还可以使用各种系统来确定UAV的位置，以更好地保证UAV不会无意中飞入飞行限制区域。
图1提供了根据本发明的实施例的相对于飞行限制区域110的无人驾驶飞行器位置120A、120B、120C的示例。
飞行限制区域110可以具有任何位置。在一些情况下，飞行限制区域位置可以是点，或者飞行限制区域的中心或位置可以由点(例如，纬度和经度坐标、可选的海拔坐标)指定。例如，飞行限制区域位置可以是机场中心处的点，或者表示机场或其他类型的飞行限制区域。在其他示例中，飞行限制区域位置可以包括地区或区域。地区或区域130可以具有任何形状(例如，倒圆形形状、矩形形状、三角形形状、对应于位置处的一个或多个自然或人造特征的形状、对应于一个或多个分区规则的形状，或任何其他边界)。例如，飞行限制区域可以是机场的边界、国家之间的边界、其他管辖边界或其他类型的飞行限制区域。飞行限制区域可以由直线或曲线定义。在一些情况下，飞行限制区域可以包括空间。该空间可以是包括纬度、经度和/或海拔坐标的三维空间。三维空间可以包括长度、宽度和/或高度。飞行限制区域可以包括从地面到地面以上的任何海拔的空间。这可以包括从地面上的一个或多个飞行限制区域直线向上的海拔。例如，对于一些纬度和经度，所有海拔都可能是飞行限制的。在一些情况下，特定横向区域的一些海拔可以是飞行限制的，而其他海拔则不是。例如，对于一些纬度和经度，一些海拔可以是飞行限制的，而其他海拔则不是。因此，飞行限制区域可以具有任何数量的尺寸和尺寸的测量结果，和/或可以由这些尺寸位置指定，或者由表示该区域的空间、面积、线或点指定。
飞行限制区域可以包括未经授权的飞行器不可以飞行的一个或多个位置。这可以包括未经授权的无人驾驶飞行器(UAV)或所有UAV。飞行限制区域可以包括被禁止空域，这可以指通常由于安全性考虑而不允许飞行器在其内飞行的空域区域(或体积)。被禁止区域可以包含由地球表面上的、禁止飞行器在其中飞行的区域所识别的具有定义尺寸的空域。可以出于安全或与国家利益相关联的其他原因而建立这样的区域。这些区域可以在联邦公报上公布，并在美国的航空图表或各个管辖区的其他出版物中进行描述。飞行限制区域可以包括一个或多个特殊用途空域(例如，可以对不参与指定操作的飞行器施加限制)，例如限制制空域(即，通常总是禁止所有飞行器进入并且不受空域控制机构许可)、军事行动区、警告区、警戒区、临时飞行限制(TFR)区、国家安全区和受控射击区。
飞行限制区域的示例可以包括但不限于：机场、飞行走廊、军事或其他政府设施、敏感人员附近的地点(例如，当总统或其他领导人访问某地点时)、核试验场、研究设施、私人空域、非军事区、某些管辖区(例如，乡镇、城市、县、州/省、国家、水体或其他自然地标)、国界(例如，美国和墨西哥之间的边界)或其他类型的禁飞区。飞行限制区域可以是永久性禁飞区，或者可以是禁止飞行的临时区域。在一些情况下，可以更新飞行限制区域的列表。飞行限制区域随着管辖区的不同而变化。例如，一些国家可能将学校列为飞行限制区域，而其他国家可能没有将学校列为飞行限制区域。
诸如UAV 120A、120B、120C之类的飞行器可以具有位置。可以将UAV的位置确定为UAV相对于参考系(例如，地下、环境)的一个或多个坐标。例如，可以确定UAV的纬度和/或经度坐标。可选地，可以确定UAV的海拔。可以将UAV的位置确定到任何具体程度。例如，可以将UAV的位置确定在约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0.01米范围内。
可以相对于飞行限制区域110的位置来确定UAV 120A、120B、120C的位置。这可以包括将表示UAV的位置的坐标与表示飞行限制区域的位置的坐标进行比较。在一些实施例中，评估飞行限制区域与UAV之间的相对位置可以包括计算飞行限制区域与UAV之间的距离。例如，如果UAV 120A位于第一位置，则可以计算UAV与飞行限制区域110之间的距离d1。如果UAV 120B位于第二位置，则可以计算UAV与飞行限制区域之间的距离d2。在另一示例中，如果UAV 120C位于第三位置，则可以计算UAV与飞行限制区域之间的距离d3。在一些情况下，可以仅定位和/或计算UAV与飞行限制区域之间的距离。在其他示例中，可以计算其他信息，例如，UAV与飞行限制区域之间的方向或方位。例如，可以计算UAV与飞行限制区域之间的相对基本方向(例如，北、西、南、东)，或UAV与飞行限制区域之间的角方向(例如，之间的角)。可以计算或可以不计算UAV与飞行限制区域之间的相对速度和/或加速度以及相关方向。
当UAV飞行时，可以周期性地或连续地计算距离。可以响应于检测到的事件(例如，在之前的时间段内未接收到GPS信号之后接收到GPS信号)来计算距离。随着UAV的位置被更新，也可以重新计算到飞行限制区域的距离。
UAV 120A、120B、120C与飞行限制区域110之间的距离可以被用于确定是否采取飞行响应措施和/或采取何种类型的飞行响应措施。可以由UAV采取的飞行响应措施的示例可以包括：立即使UAV自动着陆；为UAV的操作者提供时间段来使UAV在表面上着陆，其中在该时间段之后如果操作者还没有使UAV着陆则UAV将自动着陆；向无人驾驶飞行器的操作者提供无人驾驶飞行器位于飞行限制区域附近的警报；通过调整UAV的飞行路径来自动采取规避动作；防止UAV进入飞行限制区域；或任何其他飞行响应措施。
对于UAV的所有操作者，飞行响应措施可以是强制性的。备选地，被授权用户(例如，UAV的被授权操作者)可以忽略飞行响应措施。被授权用户可以被认证。例如，被授权用户可以由外部设备、服务器或UAV进行认证。外部设备可以是移动设备、控制器(例如，UAV的控制器)等。例如，用户可以登录服务器并验证其身份。当UAV的操作者在飞行限制区域中操作UAV时，可以确定用户是否被授权在飞行限制区域中飞行UAV。如果操作者被授权飞行，则UAV操作者可以忽略所施加的飞行响应措施。例如，机场工作人员可以是关于机场或机场附近的飞行限制区域的被授权用户。例如，联邦代理人或官员(例如，边境巡逻代理人)可以是国家边界处或国家边界附近的被授权用户。
在一个示例中，可以确定距离d1是否落在距离阈值内。如果距离超过距离阈值，则可以不需要飞行响应措施，并且用户能够以正常方式操作和控制UAV。在一些情况下，用户可以通过从外部设备(例如远程终端)向UAV提供实时指令来控制UAV的飞行。在其他情况下，用户可以通过提前提供UAV可以遵循的指令(例如，飞行计划或路径)来控制UAV的飞行。如果距离d1落在距离阈值之下，则可以采取飞行响应措施。飞行响应措施可能会影响UAV的操作。飞行响应措施可以取代用户来控制UAV，可以为用户提供有限的时间以在取代用户来控制UAV之前采取正确的动作，施加海拔限制，和/或可以向UAV提供警报或信息。
可以计算表示UAV的坐标和飞行限制区域的坐标之间的距离。可以基于所计算的距离来采取飞行响应措施。可以通过距离来确定飞行响应措施而不考虑方向或任何其他信息。备选地，可以考虑诸如方向之类的其他信息。在一个示例中，第一位置120B处的UAV可以与飞行限制区域相距距离d2。第二位置120C处的UAV可以与飞行限制区域相距距离d3。距离d2和d3可以基本上相同。然而，UAV 120B、120C可以相对于飞行限制区域位于不同的方向。在一些情况下，飞行响应措施(如果有的话)对于仅基于距离而不考虑方向的UAV可以是相同的。备选地，可以考虑方向或其他条件，并且可以采取不同的飞行响应措施。在一个示例中，可以在区域130或空间上方提供飞行限制区域。该区域或空间可以包括与表示飞行限制区域110的坐标等距或不等距的部分。在一些情况下，如果飞行限制区域进一步向东延伸，即使d3与d2相同，也可以采取或不采取不同的飞行响应措施。可以计算UAV坐标与飞行限制区域坐标之间的距离。备选地，可以考虑从UAV到飞行限制区域的最近边界的距离。
在一些示例中，可以提供单个距离阈值。超过距离阈值的距离可以允许UAV的常规操作，而在距离阈值内的距离可以导致采取飞行响应措施。在其他示例中，可以提供多个距离阈值。可以基于UAV可能落入哪个距离阈值内来选择不同的飞行响应措施。根据UAV与飞行限制区域之间的距离，可以采取不同的飞行响应措施。
在一个示例中，可以计算UAV 120B与飞行限制区域110之间的距离d2。如果距离落在第一距离阈值内，则可以采取第一飞行响应措施。如果距离落在第二距离阈值内，则可以采取第二飞行响应措施。在一些情况下，如果第二距离阈值可以大于第一距离阈值。如果距离满足这两个距离阈值，则可以采取第一飞行响应措施和第二飞行响应措施。备选地，如果距离落在第二距离阈值内但在第一距离阈值之外，则采取第二飞行响应措施而不采取第一飞行响应措施，并且如果距离落在第一距离阈值内，则采取第一飞行响应措施而不采取第二飞行响应措施。可以提供任何数量的距离阈值和/或对应的飞行响应措施。例如，可以提供第三距离阈值。第三距离阈值可以大于第一和/或第二距离阈值。如果距离落在第三距离阈值内，则可以采取第三飞行响应措施。如果还分别满足第一和第二距离阈值，则可以连同其他飞行响应措施(例如第一和第二飞行响应措施)来采取第三飞行响应措施。备选地，可以采取第三飞行响应措施而不采取第一和第二飞行响应措施。
距离阈值可以具有任何值。例如，距离阈值的量级可以是米、数十米、数百米或数千米。距离阈值可以是约0.05英里，0.1英里、0.25英里、0.5英里、0.75英里、1英里、1.25英里、1.5英里、1.75英里、2英里、2.25英里、2.5英里、2.75英里、3英里、3.25英里、3.5英里、3.75英里、4英里、4.25英里、4.5英里、4.75英里、5英里、5.25英里、5.5英里、5.75英里、6英里、6.25英里、6.5英里、6.75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、25英里、30英里、40英里、50英里、75英里或100英里。距离阈值可以可选地与飞行限制区域的法规相匹配(例如，如果FAA法规不允许UAV在机场的X英里范围内飞行，则距离阈值可以可选地为X英里)，可以大于飞行限制区域的法规(例如，距离阈值可以大于X英里)，或者可以小于飞行限制区域的法规(例如，距离阈值可以小于X英里)。距离阈值可以比法规大任何距离值(例如，可以是X+0.5英里、X+1英里、X+2英里等)。在其他实施方式中，距离阈值可以比法规小任何距离值(例如，可以是X-0.5英里、X-1英里、X-2英里等)。
可以在UAV飞行时确定UAV位置。在一些情况下，UAV位置可以在UAV不飞行时确定。例如，可以在UAV停置在表面上时确定UAV位置。可以在UAV启动时并且在从表面起飞之前评估UAV位置。当UAV在表面上时(例如，在起飞之前/着陆之后)，可以评估UAV与飞行限制区域之间的距离。如果距离落在距离阈值之下，则UAV可以拒绝起飞。例如，如果UAV在机场的4.5英里范围内，则UAV可以拒绝起飞。在另一示例中，如果UAV在机场的5英里范围内，则UAV可以拒绝起飞。可以使用任何距离阈值，例如本文其他地方描述的距离阈值。在一些情况下，可以提供多个距离阈值。根据距离阈值，UAV可以具有不同的起飞措施。例如，如果UAV落在第一距离阈值之下，则UAV可能无法起飞。如果UAV落在第二距离阈值内，则UAV能够起飞，但是可能仅具有非常有限的飞行时间段。在另一示例中，如果UAV落在第二距离阈值内，则UAV能够起飞但可能仅能够飞离飞行限制区域(例如，增加UAV与飞行限制区域之间的距离)。在另一示例中，如果UAV落在第二距离阈值或第三距离阈值之下，则UAV可以向UAV的操作者提供UAV在飞行限制区域附近的警报，同时允许UAV起飞。在另一示例中，如果UAV落在距离阈值内，则可以为其提供最大飞行海拔。如果UAV超出最大飞行海拔，则UAV可以自动地降低到较低的海拔，而用户可以控制UAV飞行的其他方面。
图2示出了根据本发明的实施例的多个飞行限制区域接近区220A、220B、220C的示例。可以提供飞行限制区域210。飞行限制区域的位置可以由一组坐标(即，点)、区域或空间来表示。可以在飞行限制区域周围提供一个或多个飞行限制接近区。
在一个示例中，飞行限制区域210可以是机场。本文对机场的任何描述可以适用于任何其他类型的飞行限制区域，反之亦然。可以提供第一飞行限制接近区220A，其中机场位于其中。在一个示例中，第一飞行限制接近区可以包括机场的第一半径范围内的任何区域。例如，第一飞行限制接近区可以包括机场的4.5英里范围内的任何区域。第一飞行限制接近区可以具有基本上圆形的形状，该形状包括机场的第一半径范围内的任何区域。飞行限制接近区可以具有任何形状。如果UAV位于第一飞行限制接近区内，则可以采取第一飞行响应措施。例如，如果UAV在机场的4.5英里范围内，则UAV可以自动地着陆。UAV可以在没有来自UAV的操作者的任何输入的情况下自动地着陆，或者可以结合来自UAV的操作者的输入。UAV可以自动地开始降低海拔。UAV可以以预定速率来降低海拔，或者可以在确定着陆的速率时结合位置数据。UAV可以寻找用于着陆的理想地点，或者可以在任何位置立即着陆。当寻找用于着陆的位置时，UAV可以考虑或可以不考虑来自UAV的操作者的输入。第一飞行响应措施可以是用于防止用户能够在机场附近飞行的软件措施。当UAV位于第一飞行限制接近区时，可以自动地启动立即着陆序列。
可以在机场周围提供第二飞行限制接近区220B。第二飞行限制接近区可以包括机场的第二半径范围内的任何区域。第二半径可以大于第一半径。例如，第二飞行限制接近区可以包括机场的5英里范围内的任何区域。在另一示例中，第二飞行限制接近区可以包括机场的5英里范围内并且还在机场的第一半径(例如，4.5英里)范围之外的任何区域。第二飞行限制接近区可以具有包括机场的第二半径范围内的任何区域的基本上圆形的形状，或者包括机场的第二半径范围内和机场的第一半径范围外的任何区域的基本上环形的形状。如果UAV位于第二飞行限制接近区内，则可以采取第二飞行响应措施。例如，如果UAV在机场的5英里范围内并且在机场的4.5英里范围之外，则UAV可以提示UAV的操作者在预定时间段(例如，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5秒)内着陆。如果UAV未在预定时间段内着陆，则UAV可以自动地着陆。
当UAV在第二飞行限制接近区内时，UAV可以(例如，经由移动应用、飞行状态指示器、音频指示器或其他指示器)提示用户在预定时间段(例如，1分钟)内着陆。在该时间段内，UAV的操作者可以提供指令以将UAV导航到期望的着陆表面和/或提供手动着陆指令。在超过预定时间段之后，UAV可以在没有来自UAV的操作者的任何输入的情况下自动地着陆，或者可以结合来自UAV的操作者的输入。在预定时间段之后，UAV可以自动地开始降低海拔。UAV可以以预定速率来降低海拔，或者可以在确定着陆的速率时结合位置数据。UAV可以寻找用于着陆的理想地点，或者可以在任何位置立即着陆。当寻找用于着陆的位置时，UAV可以考虑或可以不考虑来自UAV的操作者的输入。第二飞行响应措施可以是防止用户能够在机场附近飞行的软件措施。当UAV位于第二飞行限制接近区中时，可以自动地启动延时着陆序列。如果UAV能够在指定时间段内飞行到第二飞行限制接近区之外，则自动着陆序列可以不生效并且操作者能够恢复对UAV的正常飞行控制。指定时间段可以作为操作者用来使UAV着陆或离开机场附近的区域的宽限期。
可以在机场周围提供第三飞行限制接近区220C。第三飞行限制接近区可以包括机场的第三半径范围内的任何区域。第三半径可以大于第一半径和/或第二半径。例如，第三飞行限制接近区可以包括机场的5.5英里范围内的任何区域。在另一示例中，第三飞行限制接近区可以包括机场的5.5英里范围内并且还在机场的第二半径(例如，5英里)范围之外的任何区域。第三飞行限制接近区可以具有包括机场的第三半径范围内的任何区域的基本上圆形的形状，或者包括机场的第三半径范围内和机场的第二半径范围外的任何区域的基本上环形的形状。如果UAV位于第三飞行限制接近区内，则可以采取第三飞行响应措施。例如，如果UAV在机场的5.5英里范围内并且在机场的5英里范围之外，则UAV可以向UAV的操作者发送警报。备选地，如果UAV在机场的5.5英里范围内的任何地方，则可以提供警报。
用于描述第一、第二和/或第三飞行限制接近区的尺寸的任何数值仅作为示例提供，并且可以针对如本文其他地方所述的任何其他距离阈值或尺寸进行互换。虽然本文主要描述了具有基本上圆形或环形形状的飞行限制接近区，但是飞行限制接近区可以具有任何形状(例如，机场的形状)，本文所描述的措施同样适用于该任何形状。可以确定飞行限制接近区的半径。例如，可以基于飞行限制区域的面积来确定半径。备选地或结合地，可以基于一个或多个其他飞行限制接近区的面积来确定半径。备选地或结合地，可以基于其他考虑因素来确定半径。例如，在机场，第二半径可以基于围绕机场的最小安全半径。例如，针对机场的跑道，可以基于跑道的长度来确定第二半径。
当UAV位于第三飞行限制接近区内时，UAV可以(例如，经由移动应用、飞行状态指示器、音频指示器或其他指示器)向用户警报关于与飞行限制区域的极为接近。在一些示例中，警报可以包括经由外部设备的视觉警报、音频警报或触觉警报。外部设备可以是移动设备(例如，平板计算机、智能手机、远程控制器)或固定设备(例如，计算机)。在其他示例中，可以经由UAV本身提供警报。警报可以包括闪光、文本、图像和/或视频信息、嘟嘟声或音调、音频语音或信息、振动和/或其他类型的警报。例如，移动设备可以振动以指示警报。在另一示例中，UAV可以闪光和/或发出噪声以指示警报。可以结合其他飞行响应措施或单独地提供这种警报。
在一个示例中，可以评估UAV相对于飞行限制区域的位置。如果UAV落在第一飞行限制接近区内，则UAV可能无法起飞。例如，如果UAV在飞行限制区域(例如，机场)的4.5英里范围内，则UAV可能无法起飞。可以向用户传达或者可以不向用户传达关于为什么UAV无法起飞的信息。如果UAV落在第二飞行限制接近区内，则UAV可能能够或可能无法起飞。例如，如果UAV在机场的5英里范围内，则UAV可能无法起飞。备选地，UAV能够起飞但是具有限制的飞行能力。例如，UAV可能仅能够飞离飞行限制区域，可能仅能够飞行到特定海拔，或者具有UAV可以飞行的有限时间段。如果UAV落在第三飞行限制接近区内，则UAV可能能够或可能无法起飞。例如，如果UAV在机场的5.5英里范围内，则UAV可以向用户提供关于接近机场的警报。可以在警报中向用户提供距离、方位、机场名称、设施类型或其他信息。当UAV在机场的5.5英里范围内但在5英里范围之外时，可以向用户提供警报。在另一示例中，如果UAV在5.5英里范围内，则可以提供警报，并且该警报可以与其他起飞响应组合或者被单独提供。这可以提供可以防止UAV在飞行限制区域中飞行的安全措施。
在一些情况下，更靠近飞行限制区域的飞行响应措施可以提供UAV对着陆更快速的响应。这可能降低控制UAV飞行的用户自主权，但是可以更好地遵守法规并提供更好的安全措施。远离飞行限制区域的飞行响应措施可以允许用户具有对UAV的更多控制。这可以提供控制UAV的增加的用户自主权，并允许用户采取行动来防止UAV进入限制空域。该距离可以用于测量UAV落在限制空域内的风险或可能性，并基于风险的测量来采取适当等级的行动。
图3提供了根据本发明的实施例的多个飞行限制区域接近区240a、240b、240c的附加示例。可以提供飞行限制区域230。如前所述，飞行限制区域的位置可以由一组坐标(即，点)、区域或空间来表示。可以在飞行限制区域周围提供一个或多个飞行限制接近区。
飞行限制接近区240a、240b、240c可以包括飞行限制区域230周围的横向区域。在一些情况下，飞行限制接近区可以指空间区域250a、250b、250c，它们对应于横向区域在海拔方向上延伸。空间区域可以具有或者可以不具有海拔上限和/或海拔下限。在一些示例中，可以提供飞行上限260，其中在飞行上限260上方空间飞行限制接近区250b发挥作用。在飞行上限下方，UAV可以自由地穿越该区域。
飞行限制区域230可以是机场。可选地，飞行限制区域可以是国际机场(或如本文其他地方所述的A类机场)。本文对机场的任何描述可以适用于任何其他类型的飞行限制区域，反之亦然。可以提供第一飞行限制接近区240a，其中机场位于其中。在一个示例中，第一飞行限制接近区可以包括机场的第一半径范围内的任何区域。例如，第一飞行限制接近区可以包括机场的1.5英里(或2.4千米)范围内的任何区域。第一飞行限制接近区可以具有基本上圆形的形状，该形状包括机场的第一半径范围内的任何区域。飞行限制接近区可以具有任何形状。如果UAV位于第一飞行限制接近区内，则可以采取第一飞行响应措施。例如，如果UAV在机场的1.5英里范围内，则UAV可以自动地着陆。UAV可以在没有来自UAV的操作者的任何输入的情况下自动地着陆，或者可以结合来自UAV的操作者的输入。UAV可以自动地开始降低海拔。UAV可以以预定速率来降低海拔，或者可以在确定着陆的速率时结合位置数据。UAV可以寻找用于着陆的理想地点，或者可以在任何位置立即着陆。当寻找用于着陆的位置时，UAV可以考虑或可以不考虑来自UAV的操作者的输入。第一飞行响应措施可以是用于防止用户能够在机场附近飞行的软件措施。当UAV位于第一飞行限制接近区时，可以自动地启动立即着陆序列。
在一些实施方式中，第一飞行限制接近区240a可以从地平面向上无限地延伸，或者延伸超出UAV可以飞行的高度。当UAV进入地面上方的空间区域250a的任何部分时，可以启动第一飞行响应措施。
可以在机场周围提供第二飞行限制接近区240b。第二飞行限制接近区可以包括机场的第二半径范围内的任何区域。第二半径可以大于第一半径。例如，第二飞行限制接近区可以包括机场的大约2英里、2.5英里、3英里、4英里、5英里(或8千米)或10英里范围内的任何区域。在另一示例中，第二飞行限制接近区可以包括在机场的大约2英里、2.5英里、3英里、4英里、5英里或10英里范围内并且在机场的第一半径(例如，1.5英里)范围之外的任何区域。第二飞行限制接近区可以具有包括机场的第二半径范围内的任何区域的基本上圆形的形状，或者包括机场的第二半径范围内和机场的第一半径范围外的任何区域的基本上环形的形状。
在一些情况下，可以提供变化的可允许高度。例如，可以在第二飞行限制接近区内提供飞行上限260。如果UAV位于飞行上限下方，则飞机可以自由地飞行并且可以位于第二飞行限制接近区之外。如果UAV位于飞行上限上方，则UAV可能落在第二飞行限制接近区内并且经历第二飞行响应。在一些情况下，如图所示，飞行上限可以是倾斜的飞行上限。倾斜的飞行上限可以指示距飞行限制区域230的距离与UAV之间的线性关系。例如，如果UAV与飞行限制区域横向相距1.5英里，则飞行上限可以在35英尺处。如果UAV与飞行限制区域横向相距5英里，则飞行上限可以在400英尺处。飞行上限可以从内半径到外半径线性地增加。例如，飞行上限可以以小于或等于约5°、10°、15°、30°、45°或70°的角度线性地增加，直到达到系统设置的最大高度。飞行上限可以以大于或等于约5°、10°、15°、30°、45°或70°的角度线性地增加，直到达到系统设置的最大高度。飞行上限增加的角度可以被称为倾斜角度。内半径处的飞行上限可以具有任何值，例如约0英尺、5英尺、10英尺、15英尺、20英尺、25英尺、30英尺、35英尺、40英尺、45英尺、50英尺、55英尺、60英尺、65英尺、70英尺、80英尺、90英尺、100英尺、120英尺、150英尺、200英尺或300英尺。外半径处的飞行上限可以具有任何其他值，例如20英尺、25英尺、30英尺、35英尺、40英尺、45英尺、50英尺、55英尺、60英尺、65英尺、70英尺、80英尺、90英尺、100英尺、120英尺、150英尺、200英尺、250英尺、300英尺、350英尺、400英尺、450英尺、500英尺、550英尺、600英尺、700英尺、800英尺、900英尺、1000英尺、1500英尺或2000英尺。在其他实施例中，飞行上限可以是平坦的飞行上限(例如，恒定的海拔值)，弯曲的飞行上限或任何其他形状的飞行上限。
如果UAV位于第二飞行限制接近区内，则可以采取第二飞行响应措施。例如，如果UAV在机场的5英里范围内并且在机场的1.5英里范围之外，并且在飞行上限上方，则UAV可以提示UAV的操作者在预定时间段(例如，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5秒)内将海拔降低到飞行上限下方。例如，如果UAV在机场的5英里范围内并且在机场的1.5英里范围之外，并且在飞行上限上方，则UAV可以自动地下降直到其低于飞行上限，而无需提示操作者。如果UAV在预定时间段内位于飞行上限下方，或者在第二飞行限制接近区之外，则UAV可以正常地操作。例如，只要UAV低于飞行上限，UAV的操作者就可以具有对UAV的不限制制的控制。
当UAV在第二飞行限制接近区内时，UAV可以以预定速率自动地降低海拔，或者可以在确定降低海拔的速率时结合位置数据。UAV可以在继续其轨迹和/或结合来自操作者的关于UAV的横向移动的命令的同时降低海拔。附加地，UAV可以结合来自操作者的关于UAV的向下移动的命令(例如，加快UAV的下降)。当降低海拔时，UAV可以考虑或者可以不考虑来自UAV的操作者的输入。
当UAV在第二飞行限制接近区内时，UAV可以(例如，经由移动应用、飞行状态指示器、音频指示器或其他指示器)提示用户在预定时间段(例如，1分钟)内着陆或者在预定时间段内将海拔降低至飞行上限以下。在该时间段内，UAV的操作者可以提供指令以将UAV导航到期望的着陆表面和/或提供手动着陆指令，或者可以将UAV的海拔降低至飞行上限以下。在超过预定时间段之后，UAV可以在没有来自UAV的操作者的任何输入的情况下自动地着陆，可以在没有来自操作者的任何输入的情况下自动地将海拔降低至飞行上限以下，或者可以结合来自UAV的操作者的输入。在预定时间段之后，UAV可以自动地开始降低海拔，大致如本文所述。
第二飞行响应措施可以是防止用户能够在机场附近飞行的软件措施。当UAV位于第二飞行限制接近区中时，可以自动地启动延时着陆序列。如果UAV能够在指定时间段内飞行到第二飞行限制接近区之外(例如，外半径之外或者飞行上限下方)，则自动着陆序列可以不生效并且操作者能够恢复UAV的正常飞行控制。指定时间段可以作为操作者用来使UAV着陆或离开机场附近的区域的宽限期。备选地，可以不提供指定的时间段。
在一些实施方式中，第二限制接近区240b可以从飞行上限260向上无限地延伸，或者延伸超出UAV可以飞行的高度。当UAV进入飞行上限上方的空间区域250b的任何部分时，可以启动第二飞行响应措施。
可以在机场周围提供第三飞行限制接近区220c。第三飞行限制接近区可以包括机场的第三半径范围内的任何区域。第三半径可以大于第一半径和/或第二半径。例如，第三飞行限制接近区可以包括第二半径的约330英尺(或者约100米)范围内(机场的约5.06英里范围内)的任何区域。在另一示例中，第三飞行限制接近区可以包括在机场的5.06英里范围内并且在机场的第二半径(例如，5英里)范围之外的任何区域。第三飞行限制接近区可以具有包括机场的第三半径范围内的任何区域的基本上圆形的形状，或者包括机场的第三半径范围内和机场的第二半径范围外的任何区域的基本上环形的形状。
在一些情况下，可以如本文所述提供可允许海拔(例如，改变可允许海拔、平坦飞行上限等)。第三飞行限制接近区的平坦飞行上限255可以与第二飞行限制接近区的外半径处的飞行上限具有相同的海拔。如果UAV低于平坦飞行上限255，则UAV可以自由地操作并且可以在第三飞行限制接近区之外。如果UAV高于平坦飞行上限255，则UAV可能落在第三飞行限制接近区内并且经历第三飞行响应。
如果UAV位于第三飞行限制接近区内，则可以采取第三飞行响应措施。例如，如果UAV在机场的5.06英里范围内并且在机场的5英里范围之外，则UAV可以向UAV的操作者发送警报。备选地，如果UAV位于机场的5.06英里范围内的任何地方，则可以提供警报。在一些实施例中，如果UAV在预定时间段内位于飞行上限下方，或者在第二飞行限制接近区之外，则UAV可以正常地操作。例如，只要UAV低于飞行上限，UAV的操作者就可以具有对UAV的不限制制的控制。在一些实施例中，如果UAV高于飞行上限，则飞行响应措施可以是自动地下降UAV直到其在可允许海拔内。
在一些实施方式中，第三飞行限制接近区240c可以从地平面无限地向上延伸，或者超出UAV可以飞行的高度。当UAV进入高于地面的空间区域250c的任何部分时，可以启动第三飞行响应措施。
用于描述第一、第二和/或第三飞行限制接近区的尺寸的任何数值仅作为示例提供，并且可以针对如本文其他地方所述的任何其他距离阈值或尺寸进行互换。类似地，飞行上限可以不位于三个飞行限制接近区中的任何一个中，可以位于三个飞行限制接近区中的一个、两个或全部中，并且可以具有如本文其他地方所述的任何海拔值或配置。
当UAV在第三飞行限制接近区内时，UAV可以经由本文其他地方所述的任何方法向用户提供警报。可以结合其他飞行响应措施或单独地提供这种警报。
在一个示例中，可以评估UAV相对于飞行限制区域的位置。如果UAV落在第一飞行限制接近区内，则UAV可能无法起飞。例如，如果UAV在飞行限制区域(例如，机场)的1.5英里范围内，则UAV可能无法起飞。可以向用户传达或者可以不向用户传达关于为什么UAV无法起飞的信息。如果UAV落在第二飞行限制接近区内，则UAV可能能够或可能无法起飞。例如，如果UAV在机场的5英里范围内，则UAV能够起飞并且能够在飞行上限下方自由地飞行。备选地，UAV能够起飞但是具有限制的飞行能力。例如，UAV仅能够飞离飞行限制区域，仅能够飞行到特定海拔，或者具有UAV可以飞行的有限时间段。如果UAV落在第三飞行限制接近区内，则UAV可能能够或可能无法起飞。例如，如果UAV在机场的5.06英里范围内，则UAV可以向用户提供关于接近机场的警报。可以在警报中向用户提供距离、方位、机场名称、设施类型或其他信息。当UAV在机场5.06英里范围内但在5英里范围之外时，可以向用户提供警报。在另一示例中，如果UAV在5.06英里范围内，则可以提供警报，并且该警报可以与其他起飞响应组合或者被单独提供。这可以提供可以防止UAV在飞行限制区域中飞行的安全措施。
图7提供了根据实施例的形状不规则的区域203f周围的形状规则的飞行限制区201f的示例。形状不规则的区域203f可以表示机场的外周边，其中UAV的侵入可能是不期望的或甚至是危险的。形状规则的区域201f可以表示飞行限制接近区，其可以被设置用于防止UAV侵入机场。如本文所述，飞行限制接近区可以是第一飞行限制接近区。例如，软件响应措施可以防止UAV进入第一飞行限制接近区，而不管海拔如何。如果UAV落在飞行限制区域201f内，则UAV可以自动地着陆并且无法起飞。
图8提供了根据实施例的飞行上限201g的斜视图。大致如本文所述，飞行上限201g可以表示机场203g附近的具有变化的可允许海拔(例如，线性增加的可允许海拔)的第二飞行限制接近区。
图9提供了根据实施例的飞行限制区的侧视图。大致如本文所述，区域201h可以表示第一飞行限制接近区，区域203h可以表示第二飞行限制接近区，并且区域205h可以表示第三飞行限制接近区。例如，可以不允许UAV在第一飞行限制接近区201h内的任何地方飞行。如果UAV落在第一飞行限制接近区内，则它可以自动地着陆并且无法起飞。可以不允许UAV在高于倾斜飞行上限207h的任何地方飞行到第二飞行限制接近区203h中。可以允许UAV在倾斜飞行上限下方自由地飞行，并且可以在横向移动的同时自动地下降以符合倾斜飞行上限。可以不允许UAV在平坦飞行上限209h上方飞行到第三飞行限制接近区205h中。可以允许UAV在平坦飞行上限下方自由地飞行，并且如果在第三飞行限制接近区内，则UAV可以自动地下降直到其低于平坦飞行上限。在一些实施例中，当在第三飞行限制接近区中操作时UAV可以接收警报或警告。
图4提供了根据本发明的实施例的多种类型的飞行限制区域及其相关的接近区的示例。在一些情况下，可以提供多种类型的飞行限制区域。多种类型的飞行限制区域可以包括不同类别的飞行限制区域。在一些情况下，可以提供一种或更多种、两种或更多种、三种或更多种、四种或更多种、五种或更多种、六种或更多种、七种或更多种、八种或更多种、九种或更多种、十种或更多种、十二种或更多种、十五种或更多种、二十种或更多种、三十种或更多种、四十种或更多种、五十种或更多种、或一百种或更多种不同类别的飞行限制区域。
在一个示例中，第一类别的飞行限制区域(类别A)可以包括较大的国际机场。第二类别的飞行限制区域(类别B)可以包括较小的国内机场。在一些情况下，可以在管理团体或监管部门的帮助下进行类别A的飞行限制区域与类别B的飞行限制区域之间的分类。例如，诸如联邦航空管理局(FAA)之类的监管部门可以定义不同类别的飞行限制区域。可以提供两个类别的机场之间的任何划分。
例如，类别A可以包括具有3个或更多个跑道、4个或更多个跑道、5个或更多个跑道、6个或更多个跑道、7个或更多个跑道、8个或更多个跑道、9个或更多个跑道、10个或更多个跑道、12个或更多个跑道、15个或更多个跑道、17个或更多个跑道、或20个或更多个跑道的机场。类别B可以包括具有一个、两个或更少跑道、3个或更少跑道、4个或更少跑道、或5个或更少跑道的机场。
类别A可以包括具有至少一条长度为5,000英尺或更长、6,000英尺或更长、7,000英尺或更长、8,000英尺或更长、9,000英尺或更长、10,000英尺或更长、11,000英尺或更长、12,000或更长、13,000英尺或更长、14,000英尺或更长、15,000英尺或更长、16,000英尺或更长、17,000英尺或更长、或18,000英尺或更长的跑道的机场。类别B可以包括没有具有本文所述的任何长度的跑道的机场。在一些情况下，
在另一示例中，类别A可以包括具有用于容纳飞行器的一个或更多个登机口、两个或更多个登机口、三个或更多个登机口、四个或更多个登机口、五个或更多个登机口、六个或更多个登机口、七个或更多个登机口、八个或更多个登机口、10个或更多个登机口、12个或更多个登机口、15个或更多个登机口、20个或更多个登机口、30个或更多个登机口、40个或更多个登机口、或50个或更多个登机口的机场。类别B可以没有用于容纳飞行器的登机口，或者可以具有用于容纳飞行器的一个或更少的登机口、两个或更少的登机口、三个或更少的登机口、四个或更少的登机口、五个或更少的登机口、或六个或更少的登机口。
可选地，类别A可以包括能够容纳这样的飞机的机场：该飞机能够容纳10个或更多的个体、12个或更多的个体、16个或更多的个体、20个或更多的个体、30个或更多的个体、40个或更多的个体、50个或更多的个体、60个或更多的个体、80个或更多的个体、100个或更多的个体、150个或更多的个体、200个或更多的个体、250个或更多的个体、300个或更多的个体、350个或更多的个体、或400个或更多的个体。类别B可以包括不能够容纳这样的飞机的机场：该飞机能够容纳如本文所述的一种或多种数量的个体。例如，类别B可以包括不能够容纳这样的飞机的机场：该飞机被构造成容纳10个或更多的个体、12个或更多的个体、16个或更多的个体、20个或更多的个体、30个或更多的个体、40个或更多的个体、50个或更多的个体、60个或更多的个体、80个或更多的个体、100个或更多的个体、150个或更多的个体、200个或更多的个体、250个或更多的个体、300个或更多的个体、350个或更多的个体、或400个或更多的个体。
在另一示例中，类别A可以包括能够容纳这样的飞机的机场：该飞机能够连续地行驶100英里或更长、200英里或更长、300英里或更长、400英里或更长、500英里或更长、600英里或更长、800英里或更长、1000英里或更长、1200英里或更长、1500英里或更长、2000英里或更长、3000英里或更长、4000英里或更长、5000英里或更长、6,000英里或更长、7000英里或更长、或10,000或更长。类别B可以包括不能够容纳这样的飞机的机场：该飞机能够连续地行驶如本文所述的英里数。例如，类别B类可以包括不能够容纳这样的飞机的机场：该飞机能够连续地行驶100英里或更长、200英里或更长、300英里或更长、400英里或更长、500英里或更长、600英里或更长、800英里或更长、1000英里或更长、1200英里或更长、1500英里或更长、2000英里或更长、3000英里或更长、4000英里或更长、5000英里或更长、6,000英里或更长、7000英里或更长、或10,000或更长。
在另一示例中，类别A可以包括能够容纳重量超过大约200,000磅、250,000磅、300,000磅、350,000磅、400,000磅、450,000磅、500,000磅、550,000磅、600,000磅、650,000磅、700,000磅的飞机的机场。类别B可以包括不能够容纳具有如本文所述的重量的飞机的机场。例如，类别B类可以包括不能够容纳重量超过大约200,000磅、250,000磅、300,000磅、350,000磅、400,000磅、450,000磅、500,000磅、550,000磅、600,000磅、650,000磅、700,000磅的飞机的机场。
在一些实施方式中，类别A可以包括能够容纳长度大于约3,000英尺、4,000英尺、5,000英尺、6,000英尺、7,000英尺、8,000英尺、9,000英尺、10,000英尺或12,000英尺的飞机的机场。类别B可以包括不能够容纳具有如本文所述的长度的飞机的机场。例如，类别B可以包括不能够容纳长度大于约3,000英尺、4,000英尺、5,000英尺、6,000英尺、7,000英尺、8,000英尺、9,000英尺、10,000英尺或12,000英尺的飞机的机场。
可以针对每个类别的飞行限制区域应用不同的飞行规则或限制。在一个示例中，类别A位置可以具有比类别B位置更强的飞行限制。例如，类别A可以具有比类别B更大的飞行限制区域。类别A可以要求比类别B更快速的UAV的响应。例如，与类别B要求的距离相比，类别A类可以自动地开始使UAV在距类别A位置更远的距离处着陆。
可以提供一个或多个类别A的飞行限制区域270a，并且可以提供一个或多个类别B的飞行限制区域270b、270c。可以针对每个类别提供不同的飞行规则。同一类别内的飞行规则可以相同。
类别A位置可以施加飞行限制规则，例如本文其他地方所述的飞行限制规则。在一个示例中，类别A可以施加诸如图3中所示的飞行限制规则。UAV可能无法在第一飞行限制接近区内起飞。UAV能够在第二飞行限制接近区的飞行上限下方自由地飞行。如果UAV高于飞行上限并且在第二飞行限制接近区内，则可以强制UAV下降到飞行上限下方。如果UAV在第三飞行限制接近区内，则可以提供警报。
类别B位置可以施加与类别A不同的飞行限制规则。用于类别B的飞行限制规则的示例可以包括本文其他地方所述的飞行限制规则。
在一些情况下，对于类别B位置，可以提供第一飞行限制接近区，其中类别B位置270b、270c位于其中。在一个示例中，第一飞行限制接近区可以包括机场的第一半径范围内的任何区域。例如，第一飞行限制接近区可以包括机场的0.6英里(或约1千米)范围内的任何区域。第一飞行限制接近区可以具有基本上圆形的形状，该形状包括机场的第一半径范围内的任何区域。飞行限制接近区可以具有任何形状。如果UAV位于第一飞行限制接近区内，则可以采取第一飞行响应措施。例如，如果UAV在机场的0.6英里范围内，则UAV可以自动地着陆。UAV可以在没有来自UAV的操作者的任何输入的情况下自动地着陆，或者可以结合来自UAV的操作者的输入。UAV可以自动地开始降低海拔。UAV可以以预定速率来降低海拔，或者可以在确定着陆的速率时结合位置数据。UAV可以寻找用于着陆的理想地点，或者可以在任何位置立即着陆。当寻找用于着陆的位置时，UAV可以考虑或可以不考虑来自UAV的操作者的输入。第一飞行响应措施可以是用于防止用户能够在机场附近飞行的软件措施。当UAV位于第一飞行限制接近区中时，可以自动地启动立即着陆序列。如果在第一飞行限制接近区内，则UAV可能无法起飞。
可以在机场周围提供第二飞行限制接近区。第二飞行限制接近区可以包括机场的第二半径范围内的任何区域。第二半径可以大于第一半径。例如，第二飞行限制接近区可以包括机场的1.2英里(或约2千米)范围内的任何区域。在另一个示例中，第二飞行限制接近区可以包括机场的1.2英里范围内并且还在机场的第一半径(例如，0.6英里)范围之外的任何区域。第二飞行限制接近区可以具有包括机场的第二半径范围内的任何区域的基本上圆形的形状，或者包括机场的第二半径范围内和机场的第一半径范围外的任何区域的基本上环形的形状。
如果UAV位于第二飞行限制接近区内，则可以采取第二飞行响应措施。例如，如果UAV在机场的1.2英里范围内并且在机场0.6的英里范围之外(即，如果UAV在第一半径的约0.6英里或1千米范围内)，则UAV可以向UAV的操作者发送警报。备选地，如果UAV在机场的1.2英里范围内的任何地方，则可以提供警报。当UAV在第二飞行限制接近区内时，UAV可以经由本文其他地方所述的任何方法向用户提供警报。可以结合其他飞行响应措施或单独地提供这种警报。UAV能够从第二飞行限制接近区起飞。
用于描述第一和/或第二飞行限制接近区的尺寸的任何数值仅作为示例提供，并且可以针对如本文其他地方所述的任何其他距离阈值或尺寸进行互换。
如前所述，可以提供具有其自己的一组规则的任何数量的不同类型的类别。可以针对不同类别采取不同的飞行响应措施。可以根据飞行限制区域的不同边界来提供不同的飞行响应措施。可以针对相同的类别采取相同的飞行响应措施。各种类别在大小、形状等方面可以变化。属于各种类别的飞行限制区域可以位于世界的任何地方。关于这种飞行限制区域和不同类别的信息可以存储在UAV上的本地存储器中。可以对存储在UAV上的信息进行更新。可以基于飞行限制区域的数据或特性来分配或确定类别。这样的信息可以包括飞行限制区域和/或飞行限制区域所属的类别的更新。这样的信息还可以包括用于不同的飞行限制区域和/或类别的飞行响应措施。
用户可以设置用于UAV飞行的航路点。UAV能够飞到航路点。航路点可以具有预定义的位置(例如，坐标)。航路点可以是UAV从一个位置导航到另一个位置或者沿着路径行进的方式。在一些情况下，用户可以使用软件来输入航路点。例如，用户可以输入航路点的坐标和/或使用图形用户界面(例如地图)来指定航路点。在一些实施例中，可以不在诸如机场之类的飞行限制区域中设置航路点。可以不在飞行限制区域的预定距离阈值范围内设置航路点。例如，可以不在机场的预定距离范围内设置航路点。预定距离可以是本文其他地方所述的任何距离值，例如5英里(或8千米)。
可以允许或不允许飞行限制接近区之外的航路点。在一些情况下，可以允许飞行限制区域的预定距离范围内的、飞行上限下方的航路点。备选地，可以不允许飞行限制区域的预定距离范围内的、飞行上限下方的航路点。在一些情况下，可以提供示出关于航路点和航路点安全规则的信息的地图。
虽然在本文主要描述了具有大致圆形或环形的飞行限制接近区，但是飞行限制区可以具有如前所述的任何形状，其中本文所述的措施等同地适用于该任何形状。可以期望的是在许多情况下提供具有不规则形状的飞行限制区。例如，具有诸如圆形状或矩形形状之类的规则形状的飞行限制区可以过度包括(over inclusive)或未充分包括的(underinclusive)(例如，图7)。
图5提供了具有规则形状200D和不规则形状202d的飞行限制区。图5可以表示在区域210d的边界附近(例如，在国家边界附近或在机场的边界或机场跑道的边界处)施加的飞行限制区。可以在任何两个区域之间设置边界。这些区域可以包括不同的飞行限制(如果有的话)。边界可以是包围区域的封闭边界或不包围区域的开放边界。例如，封闭边界可以是机场周围的边界(例如，包围机场)。例如，开放边界可以是陆地与水体之间的海岸线。可以在不同的管辖区(例如，国家、州、省、城市、城镇、财产等)之间设置管辖边界。例如，边界可以在两个国家之间，例如美国与墨西哥。例如，边界可以在两个州之间，例如加利福尼亚州与俄勒冈州。可以提供飞行限制区以避免越过边界(例如，国界)，例如边界210d。对于具有规则形状200d以覆盖边界210d的飞行限制区，可以覆盖比该边界包围得更多的区域，并且飞行限制区可以是过度包括的。例如，飞行限制区可以与一个或多个飞行响应措施相关联。飞行响应可以是防止UAV进入飞行限制区。如果在飞行限制区内禁止飞行，则由于飞行限制区200d，可能无法访问本应由UAV自由地导航或访问的坐标，诸如204d、206d和208d。
相反，具有不规则形状的飞行限制区可以密切地模仿期望的边界，并且允许UAV在导航区域时具有更大的自由度。具有不规则形状的飞行限制区可以由具有规则形状的多个飞行限制元素生成。飞行限制元素可以以沿着边界的点为中心，其中如下面在本申请中进一步提到的那样确定这些点。例如，飞行限制区域202d由多个圆柱形飞行限制元素组成，例如飞行限制元素203d。例如，具有规则形状的多个飞行限制元素可以彼此重叠以便一起形成具有不规则形状的飞行限制区。这可以允许对边界进行跟踪或对区域(例如，封闭区域)进行填充。规则形状的中心点可以沿着边界、在边界内或在边界外。规则形状的中心点可以规则地或不规则地间隔开。然而，存储这样的信息所需的数据库和处理这样的多个飞行限制元素所需的计算能力可能很大。备选地，具有不规则形状的飞行限制区可以由多个飞行限制条带组成。
图6提供了由多个飞行限制条带(在本文也被称为飞行限制条带)定义的飞行限制区。可以基于边界的形状来选择飞行限制区的大小或形状。可以使用一个或多个处理器来获取关于边界的位置的数据。例如，一个或多个处理器可以从数据库(例如第三方数据源)下载(例如，自动地或根据命令)关于边界的位置或信息。例如，用户可以输入关于边界位置的数据。在一些情况下，用户可以是被授权用户，如本文所述。区域的边界可以被表示为由线连接的点的集合。可以手动地确定沿着边界的点。在一些情况下，沿着边界的点可以由被授权用户手动地控制。可以自动地确定沿着边界的点。例如，一个或多个处理器可以沿着边界选择多个点。可以基于边界的形状来选择点。可以预先或实时地确定沿着边界的点。可以基于(例如，通过环境的本地地图接收的)边界的坐标点来确定沿着边界的点。例如，可以基于沿着边界的坐标点的变化(例如，经度和/或纬度的变化)来确定沿着边界的点。沿着边界的点可以彼此等距。沿着边界的点可以彼此之间具有不相等的距离。例如，图5的边界210d可以被表示为点和线的集合，如图6的边界210e所示。边界210e由五条直线组成，每条线具有两个端点。边界的每条直线在本文可以被称为飞行限制线。每条飞行限制线可以表示飞行限制条带的纵向轴线。例如，飞行限制线205e表示飞行限制条带206e的纵向轴线。可以根据使用一个或多个处理器确定的沿着边界的点来生成飞行限制条带。
飞行限制条带可以包括纵向轴线和横向轴线。飞行限制条带可以包括长度和宽度。在一些情况下，长度可以基本上等于飞行限制线的长度。在一些情况下，宽度可以例如由一个或多个处理器基于期望边界或包围线(enclosure)的参数来确定。备选地，可以基于其他参数(例如，诸如法律和法规之类的相关规定)来预先确定或设置长度。在一些情况下，飞行限制条带可以包括长于宽度的长度。飞行限制条带的长度比飞行限制条带的宽度长至少10％、25％、50％、75％、100％、200％、500％或更多。在一些情况下，飞行限制条带可以由长度、宽度和一个或多个坐标来定义。一个或多个坐标可以包括飞行限制条带的中心坐标。备选地或附加地，一个或多个坐标可以包括其他坐标，例如沿着飞行限制线的纵向轴线的末端坐标。在一些情况下，飞行限制条带还可以由朝向来定义。朝向可以包括例如相对于给定的坐标系的角度。角度可以等于或小于约5°、10°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、120°、150°或180°。
飞行限制条带可以由一个或多个形状(例如几何形状)来定义。例如，几何形状可以包括圆和/或矩形。在一些情况下，几何形状可以包括由第一圆和第二圆以及与第一圆和第二圆相切的线包围的区域。在一些情况下，几何形状可以包括任何多边形或圆形形状。
如本文进一步描述的，一个或多个飞行限制条带可以用于生成和/或定义飞行限制区。例如，一个或多个飞行限制条带的区域可以一起定义飞行限制区。在一些情况下，一个或多个飞行限制条带可以包围某一区域。由一个或多个飞行限制条带包围的区域可以定义飞行限制区。在一些情况下，由一个或多个飞行限制条带包围的区域之外的区域可以定义飞行限制区。生成或定义飞行限制区的一个或多个飞行限制条带可以包括相同的形状、长度和/或宽度。生成或定义飞行限制区的一个或多个飞行限制条带可以包括不同的形状、长度和/或宽度。
在一些情况下，飞行限制条带可以由两个圆定义，其中每个圆具有各自的半径R1和R2，并且每个圆分别以飞行限制线的两个端点为中心。两个圆可以通过与这两个圆相切的两条线连接。被两个圆和切线包围的区域可以表示飞行限制条带。例如，飞行限制条带206e由如下区域来定义：该区域被以点A为中心且半径为RA的圆、以点B为中心且半径为RB的圆以及与这两个圆相切的线208e和209e包围。可以成对地提供飞行限制线的两个端点。因此，飞行限制条带可以精确地模仿预期的边界区域，并且可能不出现非预期的(例如，从图6中的点B延伸到点C)的飞行限制条带。虽然飞行限制条带206e由以点A和B为中心的两个圆定义，但圆形形状并不意味着限制，并且应理解，可以使用任何形状，例如正方形、梯形、矩形等。在这种情况下，飞行限制区可以由以两端为中心的形状和与这两个形状相切的两条线来定义。
半径R1和R2可在数据库中进行配置。半径R1和R2可以相等或不相等。可以设置半径R1和R2以便为飞行限制条带提供宽度。半径R1和R2可以被设置成任何期望的半径。半径可以取决于所考虑的飞行限制区域的类型。例如，对于与国界有关的飞行限制区域，半径可以大约是或小于100千米、50千米、25千米、10千米、5千米、2千米或1千米。例如，对于与机场边界有关的飞行限制区域，半径可以大约是或小于500米、200米、100米、50米、20米、10米或5米。备选地或结合地，可以基于边界本身的形状(例如，角度)来选择半径。例如，对于扭曲或环状的边界，可以选择较大的半径以覆盖整个环。备选地或结合地，可以基于现实世界考虑来选择半径。例如，如果两个国家之间存在领土争端，则可以设置较大的半径(例如100千米)，以确保飞行限制条带覆盖较宽的区域。半径R1和R2可以均大约是或小于50千米、25千米、10千米、5千米、2千米、1千米、500米、200米、100米、50米、20米、10米或5米。半径可以给出宽度或缓冲区，使得UAV不能飞得太靠近飞行限制区域。例如，半径可以为飞行限制条带提供宽度或缓冲区，使得UAV不能飞得太靠近国界或机场。备选地或结合地，可以根据与飞行限制条带和/或飞行限制区交互的UAV的参数来选择半径。例如，可以基于UAV的速度、加速度和/或减速能力来选择半径，例如，以确保UAV将不能越过飞行限制条带的宽度。
飞行限制条带的长度(例如，飞行限制条带206e的线205e的长度)可以取决于所考虑的飞行限制区域的类型。例如，对于与国界有关的飞行限制区域，每个限制条带的长度可以大约是或小于500千米、200千米、100千米、65千米、50千米、25千米、10千米、5千米、2千米或1千米。例如，对于与机场边界有关的飞行限制区域，每个飞行限制条带的长度可以大约是或小于10,000英尺、5,000英尺、2,000英尺、1,000英尺、500英尺、200英尺或100英尺。备选地或结合地，可以基于边界本身的形状来选择飞行限制条带的长度。例如，对于扭曲或环状的边界，可以选择较小的长度以紧密地跟踪边界。每个飞行限制条带的长度可以大约是或小于500千米、200千米、100千米、65千米、50千米、25千米、10千米、5千米、2千米、1千米、2,000英尺、1,000英尺、500英尺、200英尺或100英尺。
飞行限制线可以具有与其相关联的一个或多个飞行限制条带。例如，图6示出了飞行限制线212e，其具有与其相关联的两个飞行限制条带214e、216e。每个飞行限制线可以具有与其相关联的一个、两个、三个、四个、五个或更多个飞行限制条带。UAV可以根据其所处的飞行限制条带来采取不同的飞行响应措施，大致如本文所述。例如，可以禁止UAV横向移动到飞行限制条带214e中。如果UAV在飞行限制条带214e内，则可以采取第一飞行响应措施(例如，自动地着陆)。如果UAV在飞行限制条带216e内，则可以采取第二飞行响应(例如，提示UAV的操作者在预定时间段内着陆)。飞行响应措施可能会影响UAV的操作。飞行响应措施可以取代用户来控制UAV，可以为用户提供有限的时间以在取代用户来控制UAV之前采取正确的动作，施加海拔限制，和/或可以向UAV提供警报或信息。
可以将飞行限制条带抽象(例如，转换)成用于存储在数据库中的特征圆。特征圆可以由中心坐标CF和半径RF来定义。可以通过获取飞行限制线的中心坐标来获得CF。可以用等式来获得RF，其中R等于R1是飞行限制条带的第一圆的半径，R2是飞行限制条带的第二圆的半径，并且L是飞行限制线的长度。因此，当R1＝R2时，特征圆可以由中心坐标R和L来表示。存储这样的信息所需的数据库和处理多个飞行限制条带所需的计算能力可能很小。飞行限制条带可以完全覆盖区域的边界。例如，飞行限制条带可以完全覆盖管辖区的边界，例如美国-墨西哥边界。飞行限制区(例如，由多个飞行限制条带组成)可以使UAV进行飞行响应。例如，飞行限制区域可以防止UAV跨进区域的边界，可以防止UAV在区域的边界中起飞，可以在UAV进入飞行限制区域时强制UAV着陆，等等。
在一些情况下，一个或多个飞行限制条带可以定义封闭区域。该区域可以包括凸起部分。该区域可以包括凹陷部分。在一些情况下，多边形区域可以由多个飞行限制条带来定义。例如，包括由线连接的3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个顶点的地区或区域可以由多个飞行限制条带来定义。例如，诸如三角形区域、矩形区域、五边形区域、六边形区域、七边形区域、八边形区域的多边形区域可以由多个飞行限制条带来定义。在一些情况下，可以表示多边形区域的飞行限制条带的数量可以对应于该区域的顶点的数量。多边形可以是规则的或不规则的。正多边形可以是等角且等边的。不规则多边形可以不是等角且等边的。如本文所述的飞行限制条带可以提出一种在区域周围提供飞行限制区的有效方式，其中该飞行限制区可以由不规则多边形形状来定义或者可以模仿不规则多边形形状。
关于一个或多个飞行限制条带和/或飞行限制区的信息可以被存储在UAV上。备选地或附加地，可以从UAV外部的数据源访问关于一个或多个飞行限制条带和/或飞行限制区的信息。该信息可以包括与飞行限制条带和/或区有关的任何信息。例如，该信息可以包括一个或多个飞行限制条带或区的位置。例如，该信息可以包括飞行限制条带的形状或大小(例如，长度或宽度)。例如，该信息可以包括关于定义一个或多个飞行限制条带的几何形状的信息。例如，该信息可以包括飞行限制区的形状或大小。在一些情况下，如果可访问互联网或另一网络，则UAV可从在线服务器获得关于飞行限制条带和/或区的信息。一个或多个飞行限制条带或飞行限制区可以各自与一个或多个飞行响应措施相关联。一个或多个飞行响应措施可以被存储在UAV上。备选地或附加地，可以从UAV外部的数据源访问关于一个或多个飞行响应措施的信息。例如，如果可访问互联网或另一网络，则UAV可以从在线服务器获得关于飞行响应措施的信息。可以如本文先前所述的那样确定UAV的位置。可以确定UAV相对于一个或多个飞行限制条带或飞行限制区的位置。基于所确定的位置信息，可以采取一个或多个飞行响应措施。例如，如果UAV在飞行限制区内，则UAV可以自动地着陆。如果UAV在飞行限制区附近，则可以防止UAV进入该区域。
图20示出了根据实施例的由多个飞行限制条带定义的不规则多边形区域。在一些情况下，多边形区域2000可以由若干条飞行限制线定义，例如，飞行限制线2002、2004、2006、2008和2010。飞行限制线可以表示期望在其中提供飞行限制区的区域(例如区域2012)的边界。多边形区域可以由任何数量的飞行限制线来定义，并且可以包括任何形状，例如任何多边形形状。例如，多边形区域可以是三角形区域、矩形区域、五边形区域、六边形区域、七边形区域或八边形区域。
例如，在图20中，多边形区域可以是由五条飞行限制线2002、2004、2006、2008和2010定义的五边形区域。相同或不同长度的飞行限制线(例如，以及对应的飞行限制条带)可以定义封闭区域(例如，五边形区域)。五条飞行限制线中的每一条可以包括端点。如前所述，可以在每条飞行限制线周围例如通过选择或确定相关半径来提供飞行限制条带。在一些情况下，可以使用具有不同半径或宽度的飞行限制条带来包围区域。备选地，可以使用具有相同半径或宽度的飞行限制条带来包围该区域。每个飞行限制条带可以由相同的形状(例如，相同的几何形状，例如圆和矩形)来定义。在一些情况下，定义每个飞行限制条带的形状可以包括由第一圆和第二圆以及与第一圆和第二圆相切的线围绕的区域。备选地，每个飞行限制条带可以由不同的形状来定义(例如，一个飞行限制条带可以包括圆和矩形，而另一个飞行限制条带可以包括矩形)。尽管出于说明性目的示出了可以由八边形表示的区域(例如，边界)，但应理解，本文所述的飞行限制条带可以表示任何区域(例如，封闭的或开放的、规则的或不规则的)。
飞行限制条带可以包围地区或区域2012。在一些情况下，飞行限制线的端点可以重叠以包围该区域。备选地，飞行限制线的端点可以不重叠。例如，一条飞行限制线的端点可以与中点(或不是端点的任何其他区域)重叠以包围该区域。在一些情况下，飞行限制条带可以连接在一起以形成环，或者可以重叠以包围该区域。在这种情况下，飞行限制线的端点可以重叠，或者可以足够接近而不重叠，使得飞行限制条带仍然重叠。在一些情况下，飞行条带可以不重叠但可以彼此相切地接触以包围该区域。在一些情况下，飞行限制条带的形状可以特别适合于形成重叠和/或封闭的区域。例如，在末端包括两个圆的飞行限制条带可以特别适合于与包括圆的其他飞行限制条带重叠，因为重叠区域可以包括容易定义和/或计算的平滑区域。例如，在一端包括圆的飞行限制条带可以与在一端包括圆的另一飞行限制条带理想地重叠(例如，如果飞行限制线的末端重叠并且飞行限制条带的宽度相同的话)。例如，定义第一飞行限制条带的一个末端圆的坐标和半径也可以定义第二飞行限制条带的末端圆。例如，圆2016可以表示飞行限制条带2018的圆，但也可以表示飞行限制条带2020的圆。
飞行限制条带2018、2020、2022、2024和2026一起可以定义飞行限制区。飞行限制条带的区域或飞行限制条带内的区域可以与本文先前描述的飞行响应措施相关联。在一些情况下，包围区域2012的飞行限制条带2018、2020、2022、2024和2026内的每个区域可以与同一组飞行响应措施相关联。例如，五个飞行限制条带中的每一个可以与防止UAV进入飞行限制条带的飞行响应措施相关联。备选地，不同的飞行限制条带可以与不同的飞行响应措施相关联。例如，飞行限制条带2018、2020、2022和2024可以与防止UAV进入飞行限制条带的飞行响应措施相关联，而飞行限制条带2026可以与向UAV的操作者发送警报同时允许在飞行限制条带内飞行的飞行响应措施相关联。在一些情况下，可以允许UAV在飞行限制条带外部的区域中飞行。例如，可以允许UAV在区域2012和/或2014中飞行。
在一些情况下，与飞行响应措施相关联的飞行限制区可以在区域2012中与飞行限制条带相关联地生成。替换地，或者除了由飞行限制条带本身的区域所定义的飞行限制区之外，还可以在区域2012中生成飞行限制区。在一些情况下，由飞行限制条带包围的区域2012可以与飞行响应措施相关联。例如，可以通过利用关于飞行限制条带的信息经由图形方法来确定坐标或位置(例如，UAV位置)是否在封闭区域内，并且可以使UAV符合飞行响应措施。
仅需要有限数量的飞行限制条带(例如，足以包围区域)来定义由飞行限制条带包围的飞行限制区。有限数量的飞行限制条带甚至可以足以定义大的飞行限制区。例如，由于使用所需的有限数量的飞行限制条带，因此可以需要少量的数据和/或处理能力来计算位置(例如，UAV位置)是否在封闭区域内。在一些情况下，通过用飞行限制条带包围区域来定义飞行限制区可以适用于等于或大于约100平方米、500平方米、1000平方米、2500平方米、5000平方米、10000平方米、20000平方米、或50000平方米的区域。
由飞行限制条带包围的区域可以与周围的飞行限制条带相同的一组飞行响应措施相关联。例如，可以防止区域2012或任何飞行限制条带内的UAV起飞(例如，即使没有直接位于飞行限制条带内)。例如，可以强制无意地或由于错误而在区域2012或任何飞行限制条带中终止的UAV进行着陆或强迫其飞出该区域(例如，飞行限制区)。备选地，由飞行限制条带包围的区域2012可以与不同于飞行限制条带的一组飞行响应措施相关联。例如，飞行限制条带可以与防止UAV进入飞行限制条带的飞行响应措施相关联，而由飞行限制条带包围的区域(例如，飞行限制区)可以与当UAV位于区域2012中时强制UAV进行着陆的飞行响应措施相关联。
在一些情况下，可以在由飞行限制条带包围的区域外部的区域中生成与飞行响应措施相关联的飞行限制区。由飞行限制条带包围的区域外部的区域在本文可以被称为外部区域。备选地，或者除了由飞行限制条带本身的区域所定义的飞行限制区和/或由飞行限制条带包围的区域中的飞行限制区之外，还可以在外部区域中生成飞行限制区。例如，可以防止区域2014中的UAV起飞。例如，可以强制无意地或由于错误而在区域2014中终止的UAV进行着陆或强迫其飞出该区域到区域2012。在一些情况下，飞行限制条带可以提供封闭区域2012，在封闭区域2012中允许UAV自由地操作。被允许区域(例如，封闭区域)外部的区域可以与强迫UAV遵守某些规则的飞行响应措施相关联。在一些情况下，除了封闭区域2012之外的区域可以与飞行限制条带相同的一组飞行响应措施相关联。备选地，除了封闭区域之外的区域可以与不同于飞行限制条带的一组飞行响应措施相关联。
在一些情况下，多个飞行限制条带可以填充区域。该区域可以是如本文先前所述的多边形区域(例如，规则的或不规则的)。该区域可以是由飞行限制条带包围的区域，大致如图20所示。备选地，该区域可以不是封闭的，但仍然可以由多个飞行限制条带填充。图21示出了根据实施例的填充不规则多边形区域的多个飞行限制条带。不规则多边形区域可以具有复杂的形状2100。填充该区域的多个飞行限制条带可以定义与飞行响应措施相关联的飞行限制区。在一些情况下，可以经由迭代或递归方法来确定坐标或位置(例如，UAV位置)是否在飞行限制区内，例如，迭代地或递归地确定当前点是否在填充该区域的多个飞行限制条带中的任何一个条带内。
填充该区域的飞行限制条带可以基本上不重叠。备选地，填充该区域的飞行限制条带可以重叠。在一些情况下，填充该区域的飞行限制条带可以基本上平行。备选地，填充该区域的飞行限制条带可以不平行，而是可以彼此垂直，或者相对于彼此成任意角度。在一些情况下，该区域内的飞行限制条带可以包括多行和/或多列飞行限制条带。
该区域内的每个飞行限制条带可以具有相同的宽度。在一些情况下，该区域内的不同的飞行限制条带可以具有不同的宽度。例如，每个限制条带的宽度可以由区域的形状或UAV的参数来定义。该区域内的每个飞行限制条带可以具有不同的长度。例如，每个飞行限制条带的长度可以由区域的形状来定义。在一些情况下，该区域内的每个飞行限制条带可以具有相同的长度。该区域内的每个限制条带可以由相同的几何形状来定义，例如，末端的圆和中间的矩形。在一些情况下，区域内的不同飞行限制条带可以由不同的几何形状来定义。
在一些情况下，飞行限制条带可以将区域2100划分成多个部分。在一些情况下，可以在多个部分中的至少一个部分内提供飞行限制区。在一些情况下，飞行限制条带可以在该区域中形成一条或多条剖面线(例如，分界线)。区域2100可以根据剖面线被划分成不同的部分。例如，飞行限制条带2102可以是剖面线的示例。在一些情况下，可以在剖面线的不同侧上提供不同的飞行限制区(例如，与不同的飞行响应措施相关联)。在一些情况下，可以在剖面线的一侧上的多个部分中的至少一个部分中提供飞行限制区。飞行限制条带可以完全填充区域，例如，如图21所示。备选地，该区域内可以存在未被飞行限制条带覆盖的区域。
在一些情况下，区域2100内的不同飞行限制条带可以与相同的一组飞行响应措施相关联。备选地，区域2100内的不同飞行限制条带可以与不同组的飞行响应措施相关联。例如，飞行限制条带2104可以允许UAV的飞行，而其他飞行限制条带可以防止UAV飞行。在一些情况下，UAV可以仅通过飞行限制区内的选定飞行限制条带进入或离开。例如，飞行限制条带2104可以提供穿过区域2100的单条路线。虽然本文已经主要讨论了允许飞行或接地飞行，但应理解，飞行限制条带可以与本文先前讨论的任何飞行响应措施相关联，例如，与搭载物操作、发送警报等有关。
填充飞行限制区可以适用于包括相对复杂的形状的区域。填充飞行限制区可以适用于形状相对复杂的区域，因为不需要用一定数量的飞行限制条带来定义和包围该区域。与简单地包围区域相比，例如由于所需的数据存储和处理负载，填充飞行限制区可以适用于相对小的区域。在一些情况下，通过用飞行限制条带填充区域来定义飞行限制区域可以适用于等于或小于约100平方米、500平方米、1000平方米、2500平方米、5000平方米、10000平方米、20000平方米、或50000平方米的区域。在一些情况下，通过填充区域来定义飞行限制区可以取决于区域的形状的复杂度和区域的大小。例如，区域越复杂，通过填充区域来定义飞行限制区就越合适，即使该区域很大。
在一些情况下，本文所提到的飞行响应措施可以取决于与UAV相关联的特性或参数。例如，飞行响应措施可以取决于UAV的位置和/或移动特性。在一些情况下，可以与飞行限制条带外部的UAV的飞行限制条带相关联地提供飞行响应措施。图22示出了根据实施例的用于控制UAV的方法2200。在步骤2201中，可以评估一个或多个飞行限制条带。例如，可以评估飞行限制条带的位置。例如，可以评估飞行限制条带的其他参数，例如飞行限制条带的大小或形状。
飞行限制条带可以大致如本文所述。例如，可以使用一个或多个几何形状(例如，圆、矩形等)来定义每个飞行限制条带。在一些情况下，几何形状可以是由第一圆和第二圆以及与第一圆和第二圆相切的线包围的区域。飞行限制条带可以包括长度和宽度。可以如本文先前所述的那样确定宽度。例如，可以定义飞行限制条带的宽度以确保与飞行限制条带交互的UAV不会侵入飞行限制区。在一些情况下，可以定义飞行限制条带的最小宽度，以确保当应用最大制动、减速或反向加速度时正在以最大水平飞行速度直接飞入飞行限制区的UAV将不会侵入飞行限制区中。
在一些情况下，一个或多个飞行限制条带可以生成飞行限制区。例如，飞行限制区可以由一个或多个飞行限制条带生成，其中所述飞行限制条带跟踪边界或包围区域，例如，不规则的多边形区域。在一些情况下，多个飞行限制条带可以连接在一起以形成环(例如，包围某一区域)。多个飞行限制条带可以重叠(例如，在末端)并且包围区域。由飞行限制条带包围的地区或区域(例如，环)可以定义飞行限制区。备选地，可以在环的外部设置飞行限制区。在一些情况下，一个或多个飞行限制条带可以基本上填充区域以生成飞行限制区。在一些情况下，一个或多个飞行限制条带可以将区域大致划分成多个部分，如图21所描述的。可以在该区域内设置不同的飞行限制区。
本文提到的飞行限制条带和/或飞行限制区可以借助于一个或多个处理器来生成。可以使用一个或多个飞行限制条带来生成飞行限制区。一个或多个处理器可以在UAV外部。例如，飞行限制条带和/或区可以在UAV外部的数据库处生成。在一些情况下，飞行限制条带和/或区可以在服务器(例如，云服务器)处生成。在一些情况下，飞行限制条带和/或区可以由第三方生成，其中该第三方不与可以与飞行限制条带和/或区交互的UAV相关联。例如，飞行限制条带和/或区可以由政府实体生成或托管。例如，飞行限制条带和/或区可以由提供用于生成和存储推荐的飞行限制区域的平台的一方生成。在一些情况下，UAV可能期望遵守所生成的飞行限制条带和/或区。在一些情况下，UAV可能期望利用所生成的飞行限制条带和/或区来施加适当的飞行响应措施。在一些情况下，所生成的飞行限制条带和/或区可以被传递给UAV。例如，关于飞行限制条带和/或区的信息可以被传递给UAV的控制器(例如，飞行控制器)。响应于所传递的信息，可以要求UAV遵循与飞行限制条带和/或区相关联的适当的飞行响应措施。关于飞行限制条带和/或区的信息可以从第三方或政府实体传递给UAV。关于飞行限制条带和/或区的信息经由通过有线连接和/或无线连接传递给UAV。备选地，可以借助于UAV上的一个或多个处理器来生成飞行限制条带和/或区。关于飞行限制条带和/或区的信息可以以任何给定的间隔(例如，规则间隔或不规则间隔)来进行更新。例如，关于飞行限制条带和/或区的信息可以大约每隔30分钟、每隔1小时、每隔3小时、每隔6小时、每隔12小时、每隔一天、每隔3天、每隔一周、每隔2周、每隔4周、每隔一个月、每隔3个月、每隔6个月或每隔一年来进行更新，或者比上述间隔更频繁地进行更新。关于飞行限制条带和/或区的信息可以在UAV起飞之前被上传到UAV。在一些情况下，可以在UAV飞行期间上传或更新关于飞行限制区域的信息。
在步骤2203中，可以评估UAV的位置和/或移动特性。在一些情况下，可以相对于一个或多个飞行限制条带来评估UAV的位置和/或移动特性。例如，可以评估UAV的位置。可以使用本文先前公开的任何方法(例如，经由GPS)来评估该位置。UAV的移动特性可以是与UAV的移动相关联的任何特性。例如，移动特性可以包括UAV的最小、平均和/或最大速度。例如，移动特性可以包括UAV的最小、平均和/或最大加速度。在一些情况下，移动特性可以包括UAV的制动能力，例如UAV的最小、平均和/或最大减速度。在一些情况下，移动特性可以包括UAV的行进方向。可以在二维或三维坐标中评估该行进方向。在一些情况下，移动特性可以包括UAV的预计飞行路径。例如，可以评估UAV是否直接飞向飞行限制条带或飞行限制区的移动特性。
在一些情况下，评估UAV相对于一个或多个飞行限制条带的移动特性可以包括检测在不采取响应的情况下UAV最可能接近或者贯穿一个或多个飞行限制条带中的哪一个。例如，可以估计或确定UAV的方向或飞行路径。可以将UAV的方向或飞行路径与一个或多个飞行限制条带的位置进行比较，以确定UAV可能接近哪个飞行限制条带。在一些情况下，评估UAV相对于一个或多个飞行限制条带的移动特性可以包括确定或计算UAV将接近飞行限制条带的估计时间量。例如，可以基于方向或飞行路径、当前UAV速度以及UAV最可能接近的检测到的飞行限制条带的位置来计算接近的时间。在一些情况下，方法2200还可以包括：基于估计时间量，确定UAV将在到达飞行限制条带之前开始经历飞行响应措施的时间或距离。例如，对于朝向飞行限制条带的快速移动的UAV，与朝向相同的飞行限制条带的慢速移动的UAV相比，可以在UAV更远离飞行限制条带时施加飞行响应措施。
在一些情况下，方法2200还可以包括：基于UAV相对于一个或多个飞行限制条带的位置来评估UAV相对于飞行限制区的位置。评估UAV相对于飞行限制区的位置可以包括：评估UAV的位置是否在由一个或多个飞行限制条带围绕的区域内，其中该一个或多个飞行限制条带形成该区域的界线或边界。在一些情况下，评估UAV相对于飞行限制区的位置可以基于本文先前所述的图形方法。在一些情况下，评估UAV相对于飞行限制区的位置可以基于对UAV的位置是否在填充飞行限制区的一个或多个飞行限制条带内进行的递归分析。
在步骤2205中，一个或多个处理器可以指导UAV采取一个或多个飞行响应措施。一个或多个飞行响应措施可以基于UAV的先前评估的位置和/或移动特性。一个或多个飞行响应措施可以包括本文先前所述的任何飞行响应措施。例如，一个或多个飞行响应措施可以包括防止UAV进入一个或多个飞行限制条带。一个或多个飞行响应措施可以包括向UAV提供UAV正在接近一个或多个飞行限制条带的警报。一个或多个飞行响应措施可以包括使UAV着陆。一个或多个飞行响应措施可以包括使UAV变慢。在一些情况下，飞行响应措施可以包括使UAV减速。在一些情况下，飞行响应措施可以包括改变UAV的路径方向。
当UAV在一个或多个飞行限制条带内时，可以采取一个或多个飞行响应措施。在一些情况下，当UAV即将离开一个或多个飞行限制条带时，可以采取一个或多个飞行响应措施。在一些情况下，当UAV即将进入一个或多个飞行限制条带时，可以采取一个或多个飞行响应措施。例如，当UAV在一个或多个飞行限制条带的距离阈值范围内时，可以采取一个或多个飞行响应措施。该距离可以是静态距离阈值。在一些情况下，该距离可以是基于UAV的位置和/或移动特性(例如，加速度、速度)可变的距离阈值。
在一些情况下，可以提供用于控制无人驾驶飞行器(UAV)的装置以执行方法2200。该装置可以包括在一个或多个处理器上运行的一个或多个控制器，其中该一个或多个处理器单独地或共同地被配置为：评估一个或多个限制条带；评估UAV相对于一个或多个飞行限制条带的位置和/或移动特性；以及基于UAV相对于一个或多个飞行限制条带的位置和/或移动特性，指导UAV采取一个或多个飞行响应措施。
在一些情况下，可以提供用于控制无人驾驶飞行器(UAV)的非暂时性计算机可读介质以执行方法2200。非暂时性计算机可读介质可以包括代码、逻辑或指令，以进行如下操作：评估一个或多个飞行限制条带；评估UAV相对于一个或多个飞行限制条带的位置和/或移动特性；以及基于UAV相对于一个或多个飞行限制条带的位置和/或移动特性，指导UAV采取一个或多个飞行响应措施。
在一些情况下，可以提供无人驾驶飞行器(UAV)以执行方法2200。UAV可以包括：一个或多个推进单元，被配置为实现UAV的飞行；和一个或多个处理器，其响应于UAV相对于一个或多个飞行限制条带的评估位置和/或移动特性来指导UAV采取一个或多个飞行响应措施。
任何飞行限制区或区域可以包括一个或多个基本飞行限制体积。飞行限制体积可以具有三维形状。飞行限制区或区域可以具有任何形状，或者可以以本文其他地方所述的任何方式来定义。三维飞行限制体积的边界可以形成地理围栏，其中该地理围栏指定地理区域(例如，2D区域或3D区域)以阻止UAV进入该地理区域。地理围栏可以包括软件和/或硬件系统，其中该软件和/或硬件系统与UAV的飞行控制系统协作以引起相对于地理围护区域的UAV飞行响应措施。飞行响应措施可以用于阻止UAV进入地理围护区域，例如绕过地理围护区域和/或不进入地理围护区域、空出地理围护区域、立即着陆、在预定时间段后着陆、在地理围护区域上方飞行、或采取本文其他地方所述的任何其他类型的飞行响应措施。
本文对飞行限制体积的任何描述可以应用于定义飞行限制体积的地理围栏，反之亦然。例如，可以提供多边形体积和/或扇形体积。这些也可以分别被称为多边形地形围栏和/或扇形地理围栏。
图23示出了根据本发明的实施例的飞行限制体积的示例。飞行限制体积可以形成三维多边形体积。三维多边形体积可以具有形成多边形形状的横截面。多边形体积可以由一个或多个空间点来标记(例如，m1、m2、m3、m4、m5、n1、n2、n3、n4、n5)。
多边形体积可以包括在多边形体积的下表面处的多边形横截面(例如，由n1、n2、n3、n4、n5定义的多边形)。多边形体积可以包括在多边形体积的上表面处的多边形横截面(例如，由m1、m2、m3、m4、m5定义的多边形)。多边形体积可以包括位于多边形体积的下表面与上表面之间的沿着多边形体积的高度的任何位置处的多边形横截面。上表面和下表面可以被设置在彼此平行的平面上。例如，上表面可以位于上平面上，下表面可以位于下平面上。上平面和下平面可以彼此平行。备选地，上平面和下平面不需要彼此平行。多边形体积的上表面与下表面之间的多边形体积的横截面可以位于平行于下平面、上平面或两者的平面上。
多边形体积的下表面可以被设置在地平面上。多边形体积的下表面可以被投射到地面上。可选地，多边形体积的下表面可以被设置在高于地面的某一高度处。多边形体积的下表面的一部分或全部可以被设置成高于地平面。多边形体积的下表面可以至少部分地高于地平面。多边形体积的下表面的一部分或全部可以被设置成低于地平面。多边形体积的下表面可以至少部分地低于地平面。
多边形体积的横截面可以具有任何形状。该形状可以是任何多边形。多边形可以具有任意数量的边。例如，多边形可以具有三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、六个或更多个、七个或更多个、八个或更多个、九个或更多个、十个或更多个、十二个或更多个、十五个或更多个或二十个或更多个边。多边形可以具有位于所提供的任何两个数之间的范围内的若干个边。多边形的边可以具有相同的长度。多边形的一个或多个边可以具有与多边形的一个或多个其他边不同的长度。多边形的每个边可以具有不同的长度。多边形的形状可以是凸形。多边形的形状可以是凹形。
多边形可以具有任意数量的拐点。拐点可以是多边形的两个边之间的点。拐点可以位于多边形的顶点处。可以提供相同数量的拐点和边。例如，如果多边形具有八个边，则可以提供八个拐点。多边形的任何两个相邻边可以在顶点处相交以形成内角。多边形的一个或多个内角可以与多边形的一个或多个其他内角不同。每个内角可以具有不同的值。一个或多个内角可以是锐角。一个或多个内角可以是钝角。一个或多个内角可以是直角。
横截面可以在三维多边形体积的整个高度上保持相同的形状。例如，多边形体积的上表面处的多边形的形状可以与多边形体积的下表面处的多边形的形状相同。备选地，横截面的形状可以沿着三维多边形体积的高度而改变。边的数量可以在三维多边形体积的整个高度上保持相同。备选地，边的数量可以沿着三维多边形体积的高度而改变。边的长度的比例可以在三维多边形体积的整个高度上保持相同，或者可以改变。拐点的数量可以在三维多边形体积的整个高度上保持相同，或者可以改变。多边形的内角可以在三维多边形体积的整个高度上保持相同，或者可以改变。
多边形体积的横截面可以具有任意大小。多边形体积的任何尺寸(例如，长度、宽度、直径、对角线、高度)的大小的量级可以是厘米、米、四分之一英里、英里、数十英里或数百英里。
横截面可以在三维多边形体积的整个高度上保持相同的大小。例如，多边形体积的上表面处的多边形的大小可以与多边形体积的下表面处的多边形的大小相同。备选地，横截面的大小可以沿着三维多边形体积的高度而改变。上表面处的多边形的大小可以小于下表面处的多边形的大小，反之亦然。沿着上表面与下表面之间的横截面的多边形的大小可以小于上表面和/或下表面处的多边形的大小，与上表面和/或下表面处的多边形的大小相同，或者大于上表面和/或下表面处的多边形的大小。
多边形的横截面可以在三维多边形的整个高度上保持在相同的横向位置。上表面处的多边形和下表面处的多边形可以具有相同的横向坐标(例如，纬度、经度)。上表面和下表面处的多边形可以部分地或完全地彼此重叠。上表面处的多边形的中心或质心和下表面处的多边形的中心或质心可以具有相同的横向坐标(例如，纬度、经度)。备选地，多边形的横截面的横向位置可以沿着三维多边形的高度而改变。例如，上表面处的多边形和下表面处的多边形可以具有不同的横向坐标(例如，纬度、经度)。上表面和下表面处的多边形可以部分地彼此重叠或者彼此完全不重叠。上表面处的多边形的中心或质心和下表面处的多边形的中心或质心可以具有不同的横向坐标(例如，纬度、经度)。
三维多边形形状可以由上表面的一个或多个拐点的位置和/或下表面的一个或多个拐点的位置来定义。可以通过连接上表面的各个拐点与下表面的对应拐点来定义三维多边形体积。
拐点的位置可以用坐标来定义。拐点的坐标可包括横向位置和/或高度。例如，拐点的坐标可以包括(纬度，经度，海拔)。可以在任何坐标系中提供拐点的坐标。可以使用任何地理坐标系。例如，它们可以在世界大地测量系统(例如，WGS 84)下提供。坐标系的其他示例可以包括但不限于国际地球参考系(ITRF)、北美基准、欧洲ED50、英国OSGB36或ETRF89。
除位置之外，拐点还可以包括附加信息。例如，可以用名称和位置来定义拐点。可以用名称、纬度信息、经度信息和高度来定义拐点。
可以按任意顺序来提供点，以定义多边形体积。例如，可以将上表面处的点命名在下表面处的点之前，反之亦然。可以按任意顺序来提供这些点。对于每个表面，可以按顺时针顺序来命名这些点。例如，可以通过连接针对特定表面所列出的坐标来形成多边形，这将导致以顺时针方式来形成多边形。例如，对于图23所示的上表面中的多边形，命名的顺序可以是m1、m2、m3、m4和m5，这提供顺时针排列。类似地，对于下表面中的多边形，命名的顺序可以是n1、n2、n3、n4和n5，这提供顺时针排列。在另一示例中，可以按逆时针顺序来命名点。
在一些情况下，为特定多边形命名的第一个拐点可以是最北端的点。然后可以在最北端的点之后按顺时针方式来排列随后的点。第一个拐点可以总是从最北端的点开始。备选地，可以提供任意其他一致的起始点(例如，最东端的点、最南端的点、最西端的点或任何其他基本方向)。可以按顺时针顺序或逆时针顺序来提供随后的点。
在一些实施例中，上表面处的拐点可以被设置在相同的海拔处(例如，相同的高度处)。下表面处的拐点可以被设置在相同的海拔处(例如，相同的高度处)。上表面和下表面处的拐点可以彼此重叠。上表面和下表面处的拐点可以共用相同或相似的横向坐标。上表面和下表面处的对应拐点可以彼此连接。例如，对于图23所示的示例，m1可以连接到n1，m2可以连接到n2，m3可以连接到n3，以此类推。因此，可以生成多边形飞行限制体积。
可以以任何程度的准确度和/或精度来提供拐点。在一些实施例中，拐点可以具有高的准确度和/或精度。例如，可以以至少0.0001秒、0.0005秒、0.001秒、0.005秒、0.007秒、0.01秒、0.02秒、0.03秒、0.05秒、0.1秒、0.5秒或1秒的准确度来测量纬度信息和/或经度信息。纬度和/或经度信息可以准确到最接近的0.001米、0.005米、0.01米、0.05米、0.1米、0.5米、1米、2米、3米、5米、10米、20米、30米、50米、100米、500米或1000米。与纬度和/或经度信息相比，高度信息可以更准确、一样准确或不那么准确。高度信息可以精确到最接近的0.001米、0.005米、0.01米、0.05米、0.1米、0.5米、1米、2米、3米、5米或10米。
图24示出了根据本发明的实施例的飞行限制体积的另一示例。飞行限制体积可以形成三维扇形体积。三维扇形体积可以具有形成扇形形状的横截面。扇形体积可以由拐点(例如扇形原点)来标记。扇形体积还可以由扇形半径、扇形起始和结束朝向(例如，真实扇形起始方向和真实扇形结束方向)和扇形高度来标记。
扇形体积可以包括扇形体积的下表面处的扇形横截面。扇形体积可以包括多边形体积的上表面处的扇形横截面。扇形体积可以包括位于扇形体积的下表面与上表面之间的、沿着扇形体积的高度的任何位置处的扇形横截面。上表面和下表面可以被设置在彼此平行的平面上。例如，上表面可以位于上平面上，下表面可以位于下平面上。上平面和下平面可以彼此平行。备选地，上平面和下平面不需要彼此平行。扇形体积的上表面与下表面之间的扇形体积的横截面可以位于平行于下平面、上平面或两者的平面上。
扇形体积的下表面可以被设置在地平面上。扇形体积的下表面的一部分或全部可以被设置成高于地平面。扇形体积的下表面可以至少部分地高于地平面。扇形体积的下表面的一部分或全部可以被设置成低于地平面。扇形体积的下表面可以至少部分地低于地平面。
扇形体积的横截面可以具有任意基于扇形的形状。扇形形状可以具有扇形原点、半径以及起始和结束方向。扇形原点可以是拐点。扇形可以具有单个拐点。扇形体积的上表面处的扇形可以在第一拐点处具有扇形原点，并且扇形体积的下表面处的扇形可以在第二拐点处具有扇形原点。扇形可以具有起始和结束方向。扇形起始和结束朝向对于上表面和下表面可以是相同的，或者可以是不同的。
横截面可以在三维扇形体积的整个高度上保持相同的形状。例如，扇形体积的上表面处的扇形的形状可以与扇形体积的下表面处的扇形的形状相同。例如，扇形体积的上表面与下表面之间的起始方向和结束方向可以相同。上表面处的扇形的扇形角可以与下表面处的扇形的扇形角相同。备选地，横截面的形状可以沿着三维扇形体积的高度而改变。扇形体积的上表面和下表面处的起始方向可以不同。起始方向可以沿扇形体积的高度而改变。扇形体积的上表面和下表面处的结束方向可以不同。结束方向可以沿着扇形体积的高度而改变。上表面处的扇形的扇形角可以与下表面处的扇形的扇形角不同。扇形角可以沿着扇形体积的高度而改变。
扇形体积的横截面可以具有任何大小。扇形的大小可以取决于扇形的半径。扇形的大小可以取决于扇形的弧长和/或扇形的扇形角。扇形体积的任何尺寸(例如，半径、弧长)的大小的量级可以是厘米、米、四分之一英里、英里、数十英里或数百英里。
横截面可以在三维扇形体积的整个高度上保持相同的大小。例如，多边形体积的上表面处的扇形的大小可以与多边形体积的下表面处的扇形的大小相同。例如，上表面处的扇形的半径可以与下表面处的扇形的半径相同。备选地，横截面的大小可以沿着三维扇形体积的高度而改变。上表面处的扇形的大小可以小于下表面处的扇形的大小，反之亦然。沿着上表面与下表面之间的横截面的扇形的大小可以小于上表面和/或下表面处的扇形的大小，与上表面和/或下表面处的扇形的大小相同，或大于上表面和/或下表面处的扇形的大小。
扇形的横截面可以在三维扇形体积的整个高度上保持在相同的横向位置。上表面处的扇形和下表面处的扇形可以具有相同的横向坐标(例如，纬度、经度)。上表面和下表面处的扇形可以部分地或完全地彼此重叠。上表面处的扇形原点和下表面处的扇形原点可以具有相同的横向坐标(例如，纬度、经度)。备选地，扇形的横截面的横向位置可以沿着三维扇形体积的高度而改变。例如，上表面处的扇形和下表面处的扇形可以具有不同的横向坐标(例如，纬度、经度)。上表面和下表面处的扇形可以部分地彼此重叠或者彼此完全不重叠。上表面处的扇形原点和下表面处的扇形原点可以具有不同的横向坐标(例如，纬度、经度)。
三维扇形体积可以由上表面的一个或多个拐点的位置和/或下表面的一个或多个拐点的位置来定义。上表面的拐点可以是上表面处的扇形的扇形原点。下表面的拐点可以是下表面处的扇形的扇形原点。三维扇形体积可以由扇形原点定义的扇形高度、半径和扇形起始方向和结束方向来定义。高度可以具有数值。可以相对于参考扇形占据的平面来设置高度。可以在扇形体积的下表面处定义扇形，并且高度可以向上突出。可以在扇形体积的上表面处定义扇形，并且高度可以向下突出。可以在上表面处定义扇形并且可以在下表面处定义扇形，并且可以在上表面和与下表面之间将扇形原点与弧末端处的拐角彼此连接。扇形体积的高度可以由三维扇形体积的上表面的扇形原点的坐标和下表面的扇形原点的坐标来定义。
拐点的位置(例如，扇形原点、扇形的一侧与弧相交的点)可以由坐标来定义。拐点的坐标可以包括横向位置和/或高度。在一些情况下，拐点的坐标可以只包括横向信息(例如，纬度信息、经度信息)。例如，拐点的坐标可以包括(纬度，经度，海拔)。可以在任何坐标系中提供拐点的坐标。可以使用任何地理坐标系。例如，它们可以在世界大地测量系统(例如，WGS 84)下提供。坐标系的其他示例可以包括但不限于国际地球参考系(ITRF)、北美基准、欧洲ED50、英国OSGB36或ETRF89。
除位置之外，拐点还可以包括附加信息。例如，可以用名称和位置来定义拐点。可以用名称、纬度信息、经度信息来定义拐点。拐点可以包括也可以不包括高度。
扇形体积可以具有任何扇形角。例如，可以定义起始方向和结束方向，使得它们之间的任何角度(例如，扇形角)可以小于或等于约15度、30度、45度、60度、90度、120度、150度、180度、270度或360度。在一些情况下，起始方向和结束方向可以重合，这可以使扇形角度成为约360度(例如，扇形可以形成圆)。
扇形原点可以由纬度和/或经度来定义。扇形半径可以以扇形原点为中心，并且可以被设置为长度。扇形半径可以具有任何类型的长度。例如，可以以毫米、厘米、米、码、数十米、数百米、数千米、英里或任何其他类型的单位来提供扇形半径。可以提供扇形起始朝向和结束朝向。扇形起始朝向和结束朝向可以是扇形的起始朝向和结束朝向的真实方向。可以相对于真北、磁北或任何其他参考方向来提供起始朝向和/或结束朝向。可以以度数或任何其他朝向度量来提供起始朝向和/或结束朝向。扇形高度可以相对于所定义的扇形来设置(例如，可以在扇形的上方或下方延伸以得到所定义的高度，从而描绘扇形体积的边界)。因此，可以生成扇形飞行限制体积。
在一些实施例中，上表面处的拐点可以被设置在相同的海拔处(例如，相同的高度处)。下表面处的拐点可以被设置在相同的海拔处(例如，相同的高度处)。上表面和下表面处的拐点可以彼此重叠。例如，扇形原点可以彼此重叠。上表面和下表面处的拐点(例如，扇形原点、扇形边与扇形弧相交的点)可以共用相同或相似的横向坐标。上表面和下表面处的对应拐点可以彼此连接。因此，可以生成扇形飞行限制体积。
可以以任何程度的准确度和/或精度来提供拐点(例如，扇形原点)。在一些实施例中，拐点可以具有高的准确度和/或精度。例如，可以以至少0.0001秒、0.0005秒、0.001秒、0.005秒、0.007秒、0.01秒、0.02秒、0.03秒、0.05秒、0.1秒、0.5秒或1秒的准确度来测量纬度信息和/或经度信息。纬度和/或经度信息可以准确到最接近的0.001米、0.005米、0.01米、0.05米、0.1米、0.5米、1米、2米、3米、5米、10米、20米、30米、50米、100米、500米或1000米。与纬度和/或经度信息相比，高度信息可以更准确、一样准确或不那么准确。高度信息可以精确到最接近的0.001米、0.005米、0.01米、0.05米、0.1米、0.5米、1米、2米、3米、5米或10米。
飞行限制区或区域可以由单个基本飞行限制体积组成，例如由单个多边形体积或单个扇形体积组成。备选地，飞行限制区或区域可以由多个基本飞行限制体积组成。这可以包括一个或多个多边形体积和/或一个或多个扇形体积。在一些情况下，可以采用至少一个多边形体积和至少一个扇形体积。
当使用至少两个基本飞行限制体积时，该至少两个基本飞行限制体积可以具有相对于地面的相同高度。该至少两个基本飞行限制体积的下表面可以具有相同的高度。该至少两个基本飞行限制体积的上表面可以具有相同的高度。在一些情况下，该至少两个基本飞行限制体积可以具有相对于地面的不同高度。该至少两个基本飞行限制体积的下表面可以具有不同的高度。该至少两个基本飞行限制体积的上表面可以具有不同的高度。
在一些实施例中，该至少两个基本飞行限制体积可以连接在一起以形成飞行限制区域。可选地，该至少两个基本飞行限制体积可以彼此重叠以形成飞行限制区域。可选地，两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、六个或更多个、十个或更多个或二十个或更多个基本飞行限制体积可以组合在一起以形成飞行限制区域。
可以提供一种用于提供UAV的飞行限制的方法，其中该方法可以包括：借助于一个或多个处理器，使用一个或多个三维基本飞行限制体积来生成飞行限制区域。一个或多个基本飞行限制体积被用于基于以下中的至少一项来要求UAV采取一个或多个飞行响应措施：(1)UAV的位置，或(2)UAV相对于一个或多个基本飞行限制体积的移动特性。
如本文其他地方所述，UAV的位置可以用作确定是否使UAV相对于一个或多个基本飞行限制体积采取飞行响应措施的基础。可以将UAV的位置确定为UAV的坐标。
如本文其他地方所述，UAV的移动特性可以用作确定是否使UAV相对于一个或多个基本飞行限制体积采取飞行响应措施的基础。UAV的移动特性可以是UAV的线速度、UAV的线加速度、UAV的行进方向、UAV的预计飞行路径、UAV的预测轨迹或者UAV的任何其他移动特性。可以在二维或三维中评估这样的移动特性。UAV的移动特性可以包括一个或多个基本飞行限制体积中的UAV最可能接近的检测到的基本飞行限制体积。UAV的移动特性可以是UAV将接近检测到的基本飞行限制体积的估计时间量或估计的一天中的时间。
UAV可以采取任何类型的飞行响应措施。UAV可以采取如本文其他地方所述的任何飞行响应措施。飞行响应措施的示例可以包括向飞行器和/或UAV的操作者发送通知。飞行响应措施可以包括向UAV和/或UAV的操作者发送警报。可以将通知和/或警报发送给与UAV通信的远程控制器。通知和/或警报可以包括关于基本飞行限制体积和/或飞行限制区域的信息。通知和/或警报可以包括视觉信息、听觉信息和/或触觉信息。飞行响应措施可以包括防止UAV进入和/或接近一个或多个基本飞行限制体积。UAV可以转向绕过飞行限制体积。UAV可以飞行到飞行限制体积的上方、下方或一侧。可以改变UAV的轨迹以规避飞行限制体积。当UAV遇到飞行限制体积时，UAV可以完全停止。UAV可以悬停直到UAV接收到不指导UAV进入飞行限制体积中的指令。飞行响应措施可以使UAV着陆。当UAV在飞行限制体积内时，可以指示UAV进行着陆。当UAV在飞行限制体积外部并且正接近飞行限制体积的边界时，可以指示UAV进行着陆。如果UAV落在飞行限制体积内，则可以阻止UAV起飞。
可以基于从UAV到一个或多个基本飞行限制体积的边界的距离来实施飞行响应措施。飞行响应措施也可以取决于UAV的类型。例如，如果UAV是固定翼飞行器，则当与一个或多个基本飞行限制体积的距离小于第一距离时，可以实施第一飞行响应措施。当与一个或多个基本飞行限制体积的距离小于第二距离时，可以实施第二类型的飞行响应措施。第二距离可以小于第一距离。当与一个或多个基本飞行限制体积的距离小于第三距离时，可以实施第三类型的飞行响应措施。第三距离可以小于第二距离。在一个示例中，第一距离可以是约500米。在其他示例中，第一距离可以是约5000米、3000米、2000米、1000米、750米、400米、300米、200米、100米、50米、20米、10米或5米。第二距离可以是约50米。在其他示例中，第二距离可以是约500米、400米、300米、200米、100米、75米、40米、30米、20米、10米、5米或1米。第三距离可以是约20米。在其他示例中，第三距离可以是约200米、150米、100米、75米、50米、40米、30米、25米、15米、10米、5米、1米、0.5米或0.1米
在另一示例中，如果UAV是多旋翼飞行器，则当与一个或多个基本飞行限制体积的距离小于第四距离时，可以实施第一类型的飞行响应措施。当与一个或多个基本飞行限制体积的距离小于第五距离时，可以实施第二类型的飞行响应措施。第五距离可以小于第四距离。当与一个或多个基本飞行限制体积的距离小于第六距离时，可以实施第三类型的飞行响应措施。第六距离可以小于第五距离。第四距离可以小于第一距离。备选地，第四距离可以等于第一距离或大于第一距离。第五距离可以小于第二距离。备选地，第五距离可以等于第二距离或大于第二距离。第六距离可以小于第三距离。备选地，第六距离可以等于第三距离或大于第三距离。在一个示例中，第四距离可以是约100米。在其他示例中，第四距离可以是约1000米、750米、400米、300米、200米、100米、50米、20米、10米或5米。第五距离可以是约50米。在其他示例中，第五距离可以是约500米、400米、300米、200米、100米、75米、40米、30米、20米、10米、5米或1米。第六距离可以是约20米。在其他示例中，第六距离可以是约200米、150米、100米、75米、50米、40米、30米、25米、15米、10米、5米、1米、0.5米或0.1米。
基本飞行限制体积可以具有有效期。有效期可以包括一个或多个时间段。有效期可以具有起始时间和结束时间。基本飞行限制体积可以仅在有效期期间从UAV引发飞行响应措施。当不再处于有效期内时，基本飞行限制体积可以不再有效。
可以以任何格式来设置起始时间和/或结束时间。起始时间和/或结束时间可以包括日期，例如年、月和/或一月中的日期。起始时间和/或结束时间可以包括一周中的一天(例如，星期一、星期二、星期三等)。起始时间和/或结束时间可以包括一天中的时间。例如，起始时间和/或结束时间可以包括小时、分钟、秒和/或次秒时间。一天中的时间可以采用军用格式(例如，基于24小时时钟)，或基于12小时时钟。可以根据任何参考时区来设置一天中的时间。例如，参考时区可以是协调世界时(UTC)时区。在一个示例中，可以使用UTCYYYYMMDD TTMM格式的UTC时间来定义飞行限制体积的起始时间。例如，起始时间可以被表示为UTC 20170101 1200。可以使用UTC YYYYMMDD TTMM格式的UTC时间来定义飞行限制体积的结束时间。例如，结束时间可以被表示为UTC 2017 0111 2400。起始时间和/或结束时间可以包括日期和/或一天中的时间。
在一些实施例中，可以定期或半定期地重用飞行限制体积。在一个示例中，可以根据一周中的天来进行重用。例如，飞行限制体积可以在每周一的0700小时与1100小时之间出现。开始和/或结束时间可以考虑重用。在另一示例中，可以根据或一月中的日期或一年中的日期来进行重用。可以根据一天中的时间来进行重用(例如，每天的1300与1500小时之间)。
当有效期被定义为具有起始时间和结束时间时，飞行限制体积可以是临时性飞行限制体积。在其他情况下，飞行限制体积可以是永久性飞行限制体积，其中有效期不具有起始和结束。可以将永久性飞行限制体积确定为始终有效。对于永久性飞行限制体积，起始时间可以被表示为用于指示不存在所定义的起始时间的“NONE”或任何其他值。对于永久性飞行限制体积，结束时间可以被表示为用于指示不存在所定义的结束时间的“9999”或任何其他值。
在一些实施例中，飞行限制区域可包括两个或更多个基本飞行限制体积。两个或更多个飞行限制体积可以具有相同的有效期。备选地，至少两个或更多个基本飞行限制体积可以具有不同的有效期。在一些情况下，可以将基本飞行限制体积组织成组。这些组可以包括一个、两个或更多个基本飞行限制体积。第一组基本飞行限制体积可以具有与第二组基本飞行限制体积不同的有效时间段。可以提供一个、两个或更多个基本飞行限制体积的有效期的起始时间和/或结束时间。起始时间和/或结束时间可以具有本文其他地方所述的任何格式。例如，可以用UTC时间来测量起始时间和/或结束时间。可以以任何准确度来测量起始时间和/或结束时间。例如，可以在天、小时、分钟、秒和/或次秒的量级上测量起始时间和/或结束时间。
表示飞行限制体积的数据可以以任何格式来提供，其中该任何格式可以充分地定义飞行限制体积。例如，可以提供各种动态信息。在示例性实施例中，动态信息至少可以包括经度、纬度或高度。例如，经度可以以度(°)、分(′)和秒(“)为单位来提供，其中精度为0.01秒。例如，纬度可以以度(°)、分(′)和秒(“)为单位来提供，其中精度为0.01秒。例如，高度可以以米(m)为单位来提供，其中精度为0.1米。可以基于全球导航卫星系统(GNSS)来提供高度。动态信息中的数据仅作为示例被提供，而不是限制性的。可以为动态信息提供变化，例如本文其他地方所述的变化。
对于作为多边形体积(例如，本文其他地方所述的多边形体积)的飞行限制体积，可以以任何格式来提供表示多边形体积的数据。例如，可以提供标识符，例如多边形体积的序列号(即，多边形地理围栏)。可以提供一种类型的地理围栏(例如，是多边形地理围栏还是扇形地理围栏或本文其他地方所述的任何其他类型的飞行限制区域或区的指示符)。可以提供起始时间和/或结束时间。可以指示上部高度(例如，上表面所处的高度)和/或下部高度(例如，下表面所处的高度)。可以提供多个空间点(例如，拐点)。空间点的数量可以指示多边形横截面中的空间点的数量，或者可以指示上多边形表面和下多边形表面中的全部空间点的数量。可以提供对地理围栏的描述。可选地，可以包括拐点的坐标信息。可以以顺时针方式来提供坐标信息。坐标信息可以从最北端方向开始。在示例性实施例中，用于多边形体积的数据至少可以包括序列号、类型、有效期的起始时间、有效期的结束时间、上部高度、下部高度、空间点的数量或者对体积的描述。例如，值为“0”的类型可以指示多边形体积。例如，有效期的起始时间和有效期的结束时间可以以协调世界时来提供，其中精度为1分钟。例如，上部高度和下部高度可以以米(m)为单位来提供，其中精度为0.1米。可以基于全球导航卫星系统(GNSS)来提供上部高度。用于多边形体积的数据仅作为示例被提供，而不是限制性的。可以为用于多边形体积的数据提供变化，例如本文其他地方所述的变化。
对于作为扇形体积(例如，本文其他地方所述的扇形体积)的飞行限制体积，可以以任何格式来提供表示扇形体积的数据。例如，可以提供标识符，例如扇形体积的序列号(即，扇形地理围栏)。可以提供一种类型的地理围栏(例如，是多边形地理围栏还是扇形地理围栏或本文其他地方所述的任何其他类型的飞行限制区域或区的指示符)。可以提供起始时间和/或结束时间。可以提供对地理围栏的描述。可选地，可以包括拐点(例如，扇形原点)的坐标信息。可以提供诸如半径、起始方向、结束方向和/或高度之类的其他信息。在示例性实施例中，用于扇形体积的数据至少可以包括序列号、类型、有效期的起始时间、有效期的结束时间或描述。例如，值为“1”的类型可以指示扇形体积。例如，有效期的起始时间和有效期的结束时间可以以协调世界时来提供，其中精度为1分钟。扇形体积的数据仅作为示例被提供，而不是限制性的。可以为用于扇形体积的数据提供变化，例如本文其他地方所述的变化。
对飞行限制体积(例如，地理围栏)的描述可以包括附加信息。出于存储和传输目的，该信息可以占用指定量的字节。在示例性实施例中，用于飞行限制体积(例如，多边形体积或扇形体积)的序列号的数据类型可以是四字节整数，用于有效期的起始时间和有效期的结束时间的数据类型可以是无符号四字节整数，用于经度和纬度的数据类型可以是四字节整数，并且用于高度的数据类型可以是四字节整数。数据可以有利地占用有限量的字节，这可以节省UAV上的存储空间和/或促进数据传输。用于飞行限制体积信息的数据类型仅作为示例被提供，而不是限制性的。可以测试和/或实施基本飞行限制体积和UAV。在一个示例中，飞行限制体积和UAV可以由第三方测试组织进行测试。第三方测试组织可以由请求方批准，该请求方例如是政府部门(例如，政府机构)或本文其他地方所述的任何其他实体。测试组织可以具有诸如测试空域之类的设施。测试空域可以被设置为禁止UAV飞行。可以考虑时间和距离来实施测试。测试组织可以配备有差分GPS，以确保定位的准确性。飞行限制区域测试、UAV云系统和UAV测试可以由测试组织来实施。可以发布测试报告。请求方(例如政府部门)可以使用该报告来批准飞行限制区域、UAV云系统和UAV。例如，只有经过测试并且被报告批准的UAV才能在市场上出售。
在宣布飞行限制区域(例如，包括一个或多个飞行限制体积)之前，可以根据管辖区标准(例如，根据当地规则、法令或法律)对测试飞行限制区域、UAV云系统和UAV进行测试。飞行限制区域、UAV云系统和UAV云应满足规定的要求。因此，在实施飞行限制区域时，可以在向公众宣布飞行限制区域和/或建立飞行限制区域之前生成飞行限制区域并且然后测试该飞行限制区域。可以在不同类型的区域中测试飞行限制区域、UAV云系统和UAV。例如，至少可以在具有高人口密度的区域或具有低人口密度的区域中测试飞行限制区域、UAV云系统和UAV。
用于测试飞行限制区域和/或UAV云系统的UAV可以是已经被测试并且被批准为满足任何规定的要求的UAV。用于测试UAV的飞行限制区域或UAV云系统可以是已经被测试并且被批准为满足任何规定的要求的飞行限制区域或UAV云系统。在一些情况下，可以通过使UAV飞行接近一个或多个基本飞行限制体积至少对从飞行限制区域和/或UAV云系统到UAV的通知或警告的发生、频率、精度、显示、完整性、丢失率或同步实施测试。在示例性实施例中，可以通过使固定翼UAV飞向一个或多个基本飞行限制体积飞行并且在各种位置处监控固定翼UAV是否接收到警报、警告和命令来使用固定翼UAV测试一个或多个基本飞行限制体积。例如，命令可以是禁止UAV飞得更靠近一个或多个基本飞行限制体积的边界。例如，从各种位置到一个或多个基本飞行限制体积的边界的距离可以大于200米但小于或等于500米、大于50米但小于或等于200米、大于20米但小于或等于50米、或大于10米但小于或等于20米。在示例性实施例中，可以通过使多旋翼UAV飞向一个或多个基本飞行限制体积飞行并且在各种位置处监控多旋翼UAV是否接收到警报、警告和命令来使用多旋翼UAV测试一个或多个基本飞行限制体积。例如，命令可以是禁止UAV飞得更靠近一个或多个基本飞行限制体积的边界。例如，从各种位置到一个或多个基本飞行限制体积的边界的距离可以大于50米但小于或等于200米、大于20米但小于或等于50米、或大于10米但小于或等于20米。距离值和命令仅作为示例被提供，而不是限制性的。
图25示出了根据本公开的实施例的用于控制UAV的方法2500。
在步骤2502中，可以使用第一预定数据格式将UAV的飞行数据传送给远程服务器。在一些情况下，远程服务器可以分布在云计算基础设施上。可选地，远程服务器可以位于数据中心。远程服务器可以由诸如联邦航空管理局(FAA)或中国民用航空局(CAAC)之类的管理部门拥有和/或操作。管理部门可以是UAV所在的管辖区的政府部门。管理部门可以对与该机构相关的对应区域实行控制。例如，边境巡逻队可以对国家边界内或附近的飞行限制区域实行控制。例如，政府官员可以对对应的政府大楼内或附近的飞行限制区域实行控制。
可以由诸如FAA或CAAC之类的管理部门提供第一预定数据格式。备选地，第一预定数据格式可以由无人机制造商或无人机制造商的协会提出并由管理部门批准。第一预定数据格式可以调节要传送给远程服务器的UAV的飞行数据的数据内容、数据长度或数据格式中的至少一项。第一预定数据格式可以用内容和格式来定义字符串的每个字节。如果无人机制造商接受并遵循该格式，则第一预定数据格式可以是有益的。例如，来自各种制造商和各种型号的UAV的UAV飞行数据可以由政府部门以兼容格式来收集，因此在进行飞行监控和数据挖掘之前不需要对UAV飞行数据进行转换。
UAV的飞行数据至少可以指示UAV的飞行状态或UAV上的组件的操作状态。UAV的飞行状态可以包括UAV的位置、高度、飞行速度、飞行朝向、计划飞行路径和飞行持续时间中的至少一项。UAV上的组件的操作状态可以包括UAV上的传感器的操作状态和UAV上的传感器的测量结果中的至少一项。在一些情况下，UAV上的传感器可以包括能够测量UAV的位置或高度的传感器(例如，GPS接收器)、从外部设备接收位置数据的通信模块、超声波传感器、视觉传感器、IR传感器或惯性传感器。飞行数据可以被设置为具有一个或多个信息字段的字符串。可以提供诸如循环冗余校验(CRC)之类的校验和，以检测字符串中的任何误差。例如，CRC可以是校验多项式为x16+x15+x2+1的CRC 16。
在一些实施例中，根据第一预定数据格式，UAV的飞行数据可以包括UAV的注册信息和动态飞行信息中的至少一种。UAV的注册信息可以包括UAV的产品序列号、软件版本号、国籍注册号和运营供应商号中的至少一项。产品序列号可以是由UAV的制造商提供的UAV型号。软件版本号可以指示UAV的操作软件或固件的版本。国籍注册号可以由诸如FAA或CAAC之类的航空管理部门提供。运营供应商号码可以用于区分UAV飞行服务供应商。
运营供应商号可以包括指示无人机操作管理的类别的信息字段。例如，I类无人机操作管理可以管理未装载重量和装载重量均小于或等于1.5千克的无人机。II类无人机操作管理可以管理未装载重量大于1.5千克但小于或等于4.0千克并且装载重量大于1.5千克但小于或等于7.0千克的无人机。III类无人机操作管理可以管理未装载重量大于4.0千克但小于或等于15.0千克并且装载重量大于7.0千克但小于或等于25.0千克的无人机。IV类无人机操作管理可以管理未装载重量大于15.0千克但小于或等于116.0千克并且装载重量大于25.0千克但小于或等于150.0千克的无人机。V类无人机操作管理可以管理任何农业无人机。VI类无人机操作管理可以管理任何无人驾驶飞艇(或飞船)。VII类无人机操作管理可以管理能够执行超视距(BLOS)飞行的I类和II类下的任何无人机。
备选地或附加地，运营供应商号可以包括指示UAV类型的信息字段。例如，UAV的类型可以包括以下中的至少一项：多旋翼UAV、固定翼UAV、直升机UAV、倾转旋翼UAV、自转旋翼机以及飞艇。
UAV的动态飞行信息可以指示UAV的实时飞行状态。在一些实施例中，UAV的动态飞行信息可以包括UAV的以下信息中的至少一项：运营供应商号、经度信息、纬度信息、飞行高度、飞行时间、地面速度、朝向、定位精度以及系统状态。可以在一定的精度要求下测量动态飞行信息。在一些情况下，可以以至少0.01秒的精度来测量经度信息和纬度信息。可以以至少0.1米的精度来测量飞行高度。可以以至少0.1秒的精度来测量飞行时间。可以以至少0.1米/秒的精度来测量地面速度。可以以至少0.1度的精度来测量朝向。可以以至少1米的精度来测量定位精度。在一些情况下，可以用全球导航卫星系统(GNSS)来测量飞行高度。飞行时间可以被设置为协调世界时(UTC)。UAV的动态飞行信息中的数据仅作为示例被提供，而不是限制性的。可以为UAV的动态飞行信息提供变化，例如本文其他地方所述的变化。
出于存储和传输目的，被传输给远程服务器(例如，UAV云系统)并在远程服务器中被维护的信息(例如，UAV的动态飞行信息)可以占用指定量的字节。在示例性实施例中，用于UAV的序列号的数据类型可以是单字节无符号整数，用于运营供应商号的数据类型可以是单字节无符号整数，用于经度和纬度的数据类型可以是四字节整数，用于飞行高度的数据类型可以是四字节无符号整数，用于循环冗余校验(CRC)的数据类型可以是双字节无符号整数。数据可以有利地占用有限量的字节，这可以节省远程服务器上的存储空间和/或促进数据传输。用于UAV的动态飞行信息的信息的数据类型仅作为示例被提供，而不是限制性的。可以使用任何合适的通信手段(例如，有线通信或无线通信)来传送UAV的飞行数据。例如，可以通过利用以下中的一项或多项来将UAV的飞行数据传输给远程服务器：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、云通信等。可选地，可以使用中继站，例如信号塔、卫星或移动站。在一些实施例中，可以经由控制UAV的远程控制器将UAV的飞行数据传输给远程服务器。例如，远程控制器能够通过电信网络与远程服务器建立通信链路。
可以将UAV的飞行数据实时地传送给远程服务器。备选地，可以以预定的时间间隔将UAV的飞行数据传送给远程服务器。在一些情况下，预定时间间隔可以根据UAV的飞行区域而变化。例如，当UAV飞过具有较高人口密度的区域时，可以以较小的间隔将UAV的飞行数据传送给远程服务器。例如，当UAV飞过具有高人口密度的区域时，可以每一秒将UAV的飞行数据传输给远程服务器。例如，当UAV飞过具有低人口密度的区域时，可以每30秒将UAV的飞行数据传输给远程服务器。在一些情况下，可以将时间间隔内的飞行数据中的差异数据而不是整个飞行数据传送给远程服务器。在差异数据传输(例如，数据差分)中，仅传输序列数据之间的差异(增量)而不是完整的数据。差异数据传输是带宽有效的并且减少了数据冗余。可以使用任何合适的算法和/或编码技术来实施差异数据传输。例如，可以使用Delta编码技术来实施差异数据传输。
如果将UAV的飞行数据传输给远程服务器的通信被中断，则可以在恢复通信时继续进行飞行数据的传输。例如，飞行数据的传输可以从中断点继续，使得可以将UAV的最近的飞行数据传输给远程服务器。可以使用任何合适的协议来支持所继续进行的数据传输。
在步骤2504中，可以使用第二预定数据格式从远程服务器接收一个或多个命令。在一些情况下，远程服务器可以由诸如联邦航空管理局(FAA)或中国民用航空局(CAAC)之类的管理部门拥有和/或操作。管理部门可以对与该机构相关的对应区域实行控制。可以使用任何合适的通信手段(例如，有线通信或无线通信)将命令从远程服务器发送给UAV。例如，可以经由电信网络将命令从远程服务器发送给UAV。在一些情况下，可以经由控制UAV的远程控制器将命令传输给UAV。例如，远程控制器能够通过电信网络与远程服务器建立通信链路。
可以由诸如FAA或CAAC之类的管理部门提供第二预定数据格式。备选地，第二预定数据格式可以由无人机制造商或无人机制造商的协会提出并由管理部门批准。第二预定数据格式可以提供由UAV执行的命令集。第二预定数据格式可以调节命令的格式，例如由UAV执行的命令的数据内容、数据长度或数据格式中的至少一项。例如，命令的每个字节的内容可以由第二预定数据格式来指定。在一些情况下，当远程服务器是例如政府部门时，命令对于UAV来说可以是强制性的。如果无人机制造商接受并遵循该格式，则第二预定数据格式可以是有益的。例如，当接收到来自政府部门的命令时，可以控制各种制造商和各种型号的UAV以执行相同的飞行操作(例如，立即着陆)。例如，飞行限制区域可以由具有兼容的格式和精度的UAV接收，因此飞行限制区域的属性(例如，范围、形状和高度)对于各种制造商和各种型号的UAV可以是相同的。
在一些实施例中，来自远程服务器的一个或多个命令可以根据第二预定数据格式指示UAV的各种飞行响应措施。在一些情况下，一个或多个命令可以指示立即使UAV着陆。可选地，一个或多个命令可以指示强制UAV在预定时间段内离开某一区域。例如，预定时间段是一个小时或三个小时。如果UAV不能在预定时间段内离开该区域，则一个或多个命令指示强制UAV着陆。可选地，一个或多个命令可以指示任何飞行限制措施，例如限制UAV的飞行高度，限制UAV的飞行速度，限制UAV的功能(例如，禁止UAV上的相机进行图像捕获)，启动返回飞行，如上所述。
备选地或附加地，一个或多个命令可以根据第二预定数据格式指示一个或多个飞行限制区域。飞行限制区域可以是一个或多个三维基本飞行限制体积或由一个或多个三维基本飞行限制体积构成的飞行限制区域，如上所述。如果在飞行限制区域内或者在飞行限制区域的预定范围内，则UAV可以基于相对于飞行限制区域的UAV的位置或UAV的移动特性中的至少一项来采取一个或多个飞行响应措施。如上所述。例如，一个或多个飞行响应措施可以包括向UAV发送通知/警报，防止UAV进入飞行限制区域，使UAV着陆或限制UAV的飞行高度。在一些情况下，可以在控制UAV的飞行的用户终端的显示器上显示一个或多个飞行限制区域。用户终端可以是与UAV进行通信的远程控制器或智能电话。可以以二维视图或三维视图将一个或多个飞行限制区域显示在远程控制器的显示屏幕上的地理地图内。
UAV可以通过各种方式来获得飞行限制区域。在一些情况下，UAV可以请求从远程服务器接收一个或多个飞行限制区域。远程服务器可以是维护飞行限制区域信息的商业服务器。远程服务器可以由管理部门拥有和/或操作，例如UAV所在的管辖区的政府部门。可选地，可以以实时方式将飞行限制区域信息从远程服务器推送给飞行器。可选地，可以从飞行器上的存储器读取飞行限制区域信息。例如，飞行限制区域信息可以在工厂中被预先加载到存储器中并定期更新。
在步骤2506中，可以将一个或多个命令转换成UAV可执行的一个或多个飞行指令。各种制造商和各种型号的UAV可以具有不同的操作系统和/或不同的硬件配置，因此，可能需要将所接收的命令转换成可执行的飞行指令。转换可以由UAV上的一个或多个处理器执行。例如，从远程服务器接收的命令可以被转换成与UAV操作系统的指令集兼容的飞行指令。
在步骤2508中，可以执行一个或多个飞行指令以影响UAV的飞行。例如，一个或多个飞行指令包括防止UAV进入某个区域，使UAV着陆，或限制UAV的飞行高度。
图26示出了根据本公开的实施例的与远程服务器通信的无人驾驶飞行器。UAV2602可以经由UAV与用户终端之间的双向链路2608和用户终端与远程服务器之间的双向链路2610通过用户终端2604与远程服务器2606进行通信。
远程服务器可以分布在云计算基础设施上。可选地，远程服务器可以位于数据中心。在一些实施例中，远程服务器可以由诸如联邦航空管理局(FAA)或中国民用航空局(CAAC)之类的管理部门拥有和/或操作，以便维护飞行限制区域信息。管理部门可以是UAV所在的管辖区的政府部门。管理部门可以对与该机构相关的对应区域实行控制。备选地，远程服务器可以是维护飞行限制区域信息的商业服务器。
用户终端可以是控制站、远程控制器或智能电话。用户终端可以通过有线或无线双向链路与UAV进行通信。双向链路可以是Wi-Fi、蓝牙、射频(RF)、红外线(IR)、或任何其他通信链路。用户终端可以通过有线或无线双向链路与远程服务器进行通信。可以通过局域网(LAN)、诸如互联网之类的广域网(WAN)、云环境、电信网络(例如，3G、4G、5G)直接进行用户终端与远程服务器之间的通信。可以由一个或多个中继站间接地进行用户终端和远程服务器之间的通信。
在一些实施例中，可以首先将UAV的飞行数据传输给用户终端。UAV的飞行数据至少可以指示UAV的飞行状态或UAV上的组件的操作状态。UAV的飞行状态可以包括UAV的位置、高度、飞行速度、飞行朝向、计划飞行路径和飞行持续时间中的至少一项。然后，用户终端可以将UAV的飞行数据转发给远程服务器。备选地，UAV能够经由UAV与远程服务器之间的双向链路2612建立与远程服务器的直接通信。例如，UAV可以配备有直接与远程服务器进行通信的电信模块(例如，4G模块或卫星通信模块)。在这种配置下，可以将UAV的飞行数据传送给远程服务器而无需用户终端的转发。如上所述，可以使用第一预定数据格式来实施UAV飞行数据从UAV到远程服务器的间接或直接传送。
在一些实施例中，可以首先经由远程服务器与用户终端之间的双向链路将命令从远程服务器传输给用户终端。来自远程服务器的命令可以指示要由UAV执行的各种飞行操作。例如，命令可以指示立即使UAV着陆。然后，用户终端可以经由用户终端与UAV之间的双向链路将命令转发给UAV。备选地，UAV能够经由UAV与远程服务器之间的双向链路2612建立与远程服务器的直接通信。在这种配置下，可以将命令从远程服务器传送给UAV而无需用户终端的转发。如上所述，可以使用第二预定数据格式来实施命令从远程服务器到UAV的间接或直接传送。
命令可以包括一个或多个飞行限制区域。UAV可以通过用户终端间接地或者经由UAV与远程服务器之间的通信链路直接地向远程服务器请求一个或多个飞行限制区域。可选地，可以通过用户终端间接地或者经由UAV与远程服务器之间的通信链路直接地将飞行限制区域信息从远程服务器推送给飞行器。可选地，可以从飞行器上的存储器读取飞行限制区域信息。在UAV直接从远程服务器接收飞行限制区域信息(例如，UAV与远程服务器之间的直接通信链路可用)的情况下，无论是被请求的还是被推送的，UAV都可以将接收到的飞行限制区域信息传送给用户终端以进行显示。
图10提供了根据本发明实施例的与外部设备310通信的无人驾驶飞行器300的示意图。
UAV 300可以包括可以控制UAV的位置的一个或多个推进单元。推进单元可以控制UAV的位置(例如，相对于多达三个方向，例如纬度、经度、高度)和/或UAV的方向(例如，相对于多达三个旋转轴线，例如作为俯仰、偏航、翻滚)。推进单元可以允许UAV维持或改变位置。推进单元可以包括一个或多个旋翼叶片，其中一个或多个旋翼叶片可以旋转以为UAV生成升力。推进单元可以由一个或多个致动器350(例如一个或多个电机)驱动。在一些情况下，单个电机可以驱动单个推进单元。在其他示例中，单个电机可以驱动多个推进单元，或者单个推进单元可以由多个电机驱动。
UAV 300的一个或多个致动器350的操作可以由飞行控制器320控制。飞行控制器可以包括一个或多个处理器和/或存储器单元。存储器单元可以包括非暂时性计算机可读介质，其中非暂时性计算机可读介质可以包括用于执行一个或多个步骤的代码、逻辑或指令。处理器能够执行本文所述的一个或多个步骤。处理器可以根据非暂时性计算机可读介质来提供这些步骤。处理器可以执行基于位置的计算和/或利用算法来为UAV生成飞行命令。
飞行控制器320可以从接收器330和/或定位器340接收信息。接收器330可以与外部设备310进行通信。外部设备可以是远程终端。外部设备可以是控制装置，其中该控制装置可以提供用于控制UAV的飞行的一个或多个指令集。用户可以与外部设备交互以发布用于控制UAV的飞行的指令。外部设备可以具有可以接受用户输入的用户界面，其中该用户输入可以导致对UAV的飞行进行控制。本文其他地方更详细地描述了外部设备的示例。
外部设备310可以经由无线连接与接收器330通信。无线通信可以在外部设备与接收器之间直接地进行和/或可以通过网络或其他形式的间接通信来进行。在一些实施例中，无线通信可以是基于接近性的通信。例如，外部设备可以在距UAV的预定距离内，以便控制UAV的操作。备选地，外部设备不需要在UAV的预定接近性范围内。通信可以通过局域网(LAN)、诸如互联网的广域网(WAN)、云环境、电信网络(例如，3G、4G)、WiFi、蓝牙、射频(RF)、红外线(IR)或任何其他通信技术直接地进行。在备选实施例中，外部设备与接收器之间的通信可以经由有线连接进行。
外部设备与UAV之间的通信可以是双向通信和/或单向通信。例如，外部设备可以向UAV提供可以控制UAV的飞行的指令。外部设备可以操作UAV的其他功能，例如UAV的一个或多个设置、UAV的一个或多个传感器、一个或多个搭载物的操作、搭载物的载体的操作或任何其他操作。UAV可以向外部设备提供数据。数据可以包括关于UAV的位置的信息，由UAV的一个或多个传感器感测的数据，由UAV的搭载物捕获的图像或来自UAV的其他数据。来自外部设备的指令和/或来自UAV的数据可以同时地或顺序地传输。它们可以通过相同的通信信道或不同的通信信道来传输。在一些情况下，来自外部设备的指令可以被传送给飞行控制器。飞行控制器可以利用来自外部设备的飞行控制指令向UAV的一个或多个致动器生成命令信号。
UAV还可以包括定位器340。定位器可以用于确定UAV的位置。该位置可以包括飞行器的纬度、经度和/或海拔。可以相对于固定参考系(例如，地理坐标)来确定UAV的位置。可以相对于飞行限制区域来确定UAV的位置。飞行限制区域相对于固定参考系的位置可以用于确定UAV与飞行限制区域之间的相对位置。定位器可以使用本领域中的任何技术或未来开发的技术来确定UAV的位置。例如，定位器可以从外部定位单元345接收信号。在一个示例中，定位器可以是全球定位系统(GPS)接收器，并且外部定位单元可以是GPS卫星。在另一示例中，定位器可以是惯性测量单元(IMU)、超声波传感器、视觉传感器(例如，相机)，或与外部定位单元通信的通信单元。外部定位单元可以包括卫星、信号塔或能够提供位置信息的其他结构。一个或多个外部定位单元可以利用一种或多种三角测量技术来提供UAV的位置。在一些情况下，外部定位单元可以是外部设备310或其他远程控制设备。外部设备的位置可以被用作UAV的位置或者被用于确定UAV的位置。可以使用外部设备和/或一个或多个基站内的能够确定外部设备位置的定位单元来确定外部设备的位置。外部设备的定位单元可以使用本文所述的任何技术，包括但不限于GPS、激光、超声波、视觉、惯性、红外线或其他位置感测技术。可以使用任何技术来确定外部设备的位置，例如GPS、激光超声波、视觉、惯性、红外、三角测量、基站、信号塔、中继器或任何其他技术。
在备选实施例中，可能不需要外部设备或外部定位单元来确定UAV的位置。例如，可以使用IMU来确定UAV的位置。IMU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其合适的组合。例如，IMU可以包括多达三个正交的加速度计以沿着多达三个平移轴线测量可移动物体的线加速度，并且可以包括多达三个正交的陀螺仪以围绕多达三个旋转轴线测量角加速度。IMU可以刚性地耦接到飞行器，使得飞行器的运动与IMU的运动相对应。备选地，可以允许IMU相对于飞行器移动多达六个自由度。IMU可以被直接安装在飞行器上，或者被耦接到安装在飞行器上的支撑结构。IMU可以被设置在可移动物体的壳体的外部或内部。IMU可以被永久性地或可移除地附着于可移动物体。在一些实施例中，IMU可以是飞行器的搭载物的元件。IMU可以提供指示飞行器的运动的信号，例如飞行器的位置、朝向、速度和/或加速度(例如，相对于一个、两个或三个平移轴线，和/或一个、两个或三个旋转轴线)。例如，IMU可以感测表示飞行器的加速度的信号，并且信号可以被整合一次以提供速度信息，并且可以被整合两次以提供位置和/或朝向信息。IMU能够确定飞行器的加速度、速度和/或位置/朝向，而无需与任何外部环境因素交互或从飞行器外部接收任何信号。备选地，IMU可以与其他位置确定设备(例如GPS、视觉传感器、超声波传感器或通信单元)结合地使用。
由定位器340确定的位置可以由飞行控制器320在生成要提供给致动器的一个或多个命令信号时使用。例如，可以使用UAV的位置来确定要由UAV采取的飞行响应措施，其中UAV的位置可以基于定位器信息来确定。UAV的位置可以用于计算UAV与飞行限制区域之间的距离。飞行控制器可以借助于处理器来计算距离。飞行控制器可以确定需要由UAV采取哪种飞行响应措施(如果有的话)。飞行控制器可以确定到致动器的命令信号，其中该信号可以控制UAV的飞行。
UAV的飞行控制器可以经由定位器(例如，GPS接收器)和到飞行限制区域的距离(例如，机场位置的中心或表示机场位置的其他坐标)来计算其自己的当前位置。可以使用本领域已知或以后开发的任何距离计算。
在一个实施例中，可以使用以下技术来计算两个点(即，UAV与飞行限制区域)之间的距离。可以提供以地球为中心的地球固定(ECEF)坐标系。ECEF坐标系可以是笛卡尔坐标系。它可以将位置表示为X、Y和Z坐标。本地的东、北、上(ENU)坐标由与地球表面相切的平面形成，其中该平面被固定在特定位置，并且因此有时被称为“本地相切”或“本地大地测量”平面。东轴被标记为x，北轴被标记为y，并且上轴被标记为z。
对于导航计算，可以将位置数据(例如，GPS位置数据)转换到ENU坐标系中。转换可以包含两个步骤：
1)可以将数据从大地测量系统转换到ECEF。
X＝(N(φ)+h)cosφcosλ
Y＝(N(φ)+h)cosφsinλ
Z＝(N(φ)(1-e2)+h)sinφ
其中
a和e分别是椭圆体的半长轴和第一数值偏心率。
N(Φ)被称为法线，并且是沿椭圆体法线从表面到Z轴的距离。
2)然后可以将ECEF系中的数据转换到ENU坐标系。
为了将数据从ECEF变换到ENU系，可以将本地参考选择为UAV刚刚接收到被发送给UAV的任务时的位置。
计算可以采用Haversine公式，它可以给出地球表面上的两个点A与B之间的距离：
其中Δφ＝φA-φB、Δλ＝λA-λB和Re是地球的半径。
如果UAV连续地计算当前位置和到数千个潜在的飞行限制区域(例如机场)的距离，则可能使用大量的计算能力。这可能导致UAV的一个或多个处理器的操作变慢。可以采用一种或多种用于简化和/或加速计算的技术。
在一个示例中，可以以指定的时间间隔来计算UAV与飞行限制区域之间的相对位置和/或距离。例如，可以每小时、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、每次12秒、每10秒、每7秒、每5秒、每3秒、每秒、每0.5秒或每0.1秒进行计算。可以在UAV与一个或多个飞行限制区域(例如，机场)之间进行计算。
在另一示例中，每次(例如，经由GPS接收器)首次获得飞行器的位置时，就可以滤除相对遥远的机场。例如，UAV不需要关注相距很远的机场。在一个示例中，可以忽略距离阈值范围之外的飞行限制区域。例如，可以忽略UAV的飞行范围之外的飞行限制区域。例如，如果UAV能够在单次飞行中飞行100英里，则可以忽略在UAV开启时相距大于100英里的飞行限制区域，例如机场。在一些情况下，可以基于UAV的类型或UAV飞行的能力来选择距离阈值。
在一些示例中，距离阈值可以是约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10英里。每次计算到这些点的距离，不考虑遥远的飞行限制区域，可以只留下几个附近的坐标。例如，只有若干个机场或其他类型的飞行限制区域可以在距UAV的距离阈值范围内。例如，当首次开启UAV时，可能只有几干个机场落在UAV感兴趣的距离范围内。可以计算UAV相对于这些机场的距离。它们可以响应于检测到的条件被实时地连续计算，或者可以以时间间隔被周期性地更新。通过减少感兴趣的飞行限制区域的数量，可以采用较少的计算能力，并且可以更快地进行计算并且释放UAV的其他操作。
图11提供了根据本发明的实施例的使用全球定位系统(GPS)来确定无人驾驶飞行器的位置的无人驾驶飞行器的示例。UAV可以具有GPS模块。GPS模块可以包括GPS接收器440和/或GPS天线442。GPS天线可以从GPS卫星或其他结构拾取一个或多个信号，并将所捕获的信息传送给GPS接收器。GPS模块还可以包括微处理器425。微处理器可以从GPS接收器接收信息。微处理器可以以原始形式传送来自GPS接收器的数据，或者可以处理或分析该数据。微处理器可以使用GPS接收器数据来执行计算和/或可以基于计算来提供位置信息。
GPS模块可以可操作地连接到飞行控制器420。UAV的飞行控制器可以生成要提供给UAV的一个或多个致动器的命令信号，从而控制UAV的飞行。可以在GPS模块与飞行控制器之间提供任何连接。例如，诸如控制器局域网(CAN)总线之类的通信总线可以用于连接GPS模块与飞行控制器。GPS接收器可以经由GPS天线接收数据，并且可以将数据传送给微处理器，其中微处理器可以经由通信总线将数据传送给飞行控制器。
UAV可以在起飞前寻找GPS信号。在一些情况下，一旦UAV被开启，UAV就可以搜索GPS信号。如果找到GPS信号，则UAV可以在起飞之前确定其位置。如果在UAV起飞之前找到GPS信号，则UAV可以确定其相对于一个或多个飞行限制区域的距离。如果距离落在距离阈值之下(例如，在飞行限制区域的预定半径范围内)，则UAV可以拒绝起飞。例如，如果UAV在机场的5英里范围内，则UAV可以拒绝起飞。
在一些实施例中，如果UAV在起飞之前不能找到GPS信号，则它可以拒绝起飞。备选地，即使在起飞之前不能找到GPS信号，UAV也可以起飞。在另一示例中，如果飞行控制器不能检测到GPS模块(其可以包括GPS接收器、GPS天线和/或微处理器)的存在，则它可以拒绝起飞。无法获得GPS信号和无法检测GPS模块的存在可以被视为不同的情况。例如，如果检测到GPS模块，则无法获得GPS信号可以不阻止UAV起飞。这可以因为在UAV起飞后可能接收到GPS信号。在一些情况下，增加UAV的海拔或者在UAV周围具有较少的障碍物可以使UAV更容易接收到GPS信号，并且只要模块被检测到并且可操作即可。如果UAV在飞行期间寻找到GPS信号，则它可以获得其位置并采取紧急措施。因此，可能期望的是在检测到GPS模块时允许UAV起飞，而不管在起飞之前是否检测到GPS信号。备选地，UAV可以在检测到GPS信号时起飞，并且可以在未检测到GPS信号时不起飞。
一些实施例可以依赖于飞行器GPS模块来确定UAV的位置。如果GPS模块花费太长时间来成功地确定位置，则这将影响飞行的能力。如果GPS模块无法操作或者无法检测到GPS信号，则可能限制UAV飞行功能。例如，如果GPS模块无法操作或者不能检测到GPS信号，则可以降低UAV的最大海拔或者可以强制执行飞行上限。在一些情况下，可以使用其他系统和方法来确定UAV的位置。可以结合GPS或代替GPS来使用其他定位技术。
图12是根据本发明的实施例的与移动设备通信的无人驾驶飞行器的示例。UAV可以具有GPS模块。GPS模块可以包括GPS接收器540和/或GPS天线542。GPS天线可以从GPS卫星或其他结构拾取一个或多个信号，并将所捕获的信息传送给GPS接收器。GPS模块还可以包括微处理器525。微处理器可以从GPS接收器接收信息。GPS模块可以可操作地连接到飞行控制器520。
在一些情况下，飞行控制器520可以与通信模块进行通信。在一个示例中，通信模块可以是无线模块。无线模块可以是无线直接模块560，其中该无线直接模块560可以允许与外部设备570的直接无线通信。外部设备可以可选地是移动设备，例如蜂窝电话、智能电话、手表、平板式计算机、远程控制器、膝上型计算机或其他设备。外部设备可以是固定设备，例如个人计算机、服务器计算机、基站、信号塔或其他结构。外部设备可以是可穿戴设备，例如头盔、帽子、眼镜、耳机、手套、吊坠、手表、腕带、臂带、腿带、背心、夹克、鞋子或任何其他类型的可穿戴设备，例如本文其他地方所述的可穿戴设备。本文对移动设备的任何描述也可以包含或应用于固定设备或任何其他类型的外部设备，反之亦然。外部设备可以是另一个UAV。外部设备可以具有或可以不具有天线以辅助通信。例如，外部设备可以具有可以辅助进行无线通信的组件。例如，直接无线通信可以包括WiFi、无线电通信、蓝牙、IR通信或其他类型的直接通信。
通信模块可以被设置在UAV上。通信模块可以允许与移动设备的单向或双向通信。移动设备可以是远程控制终端，如本文其他地方所述。例如，移动设备可以是可以用于控制UAV的操作的智能电话。智能电话可以接收来自用户的输入，其中该输入可以用于控制UAV的飞行。在一些情况下，移动设备可以从UAV接收数据。例如，移动设备可以包括可以显示由UAV捕获的图像的屏幕。移动设备可以具有显示器，其中该显示器实时地显示由UAV上的相机捕获的图像。
例如，一个或多个移动设备570可以经由无线连接(例如，WiFi)来连接到UAV，以能够实时地从UAV接收数据。例如，移动设备可以实时地显示来自UAV的图像。在一些情况下，移动设备(例如，移动电话)可以连接到UAV并且可以紧密接近UAV。例如，移动设备可以向UAV提供一个或多个控制信号。移动设备可能需要或可能不需要紧密接近UAV以发送一个或多个控制信号。可以实时地提供控制信号。用户可以主动地控制UAV的飞行并且可以向UAV提供飞行控制信号。移动设备可能需要或可能不需要紧密接近UAV以从UAV接收数据。可以实时地提供数据。UAV的一个或多个图像捕获设备或其他类型的传感器可以捕获数据，并且数据可以被实时地传输给移动设备。在一些情况下，移动设备和UAV可以紧密接近，例如在约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码范围内。
可以确定移动设备570的位置。移动设备位置结果可以被传输给UAV，因为在飞行期间，移动设备和UAV距离通常不会太远。UAV可以将移动设备位置用作UAV位置。当GPS模块无法操作或未接收到GPS信号时，这可以是有用的。移动设备可以用作定位单元。UAV可以使用移动设备位置结果来执行评估。例如，如果确定移动设备位于特定的一组坐标或与飞行限制区域相距某一距离，则该数据可以由飞行控制器使用。移动设备的位置可以被用作UAV位置，并且UAV飞行控制器可以使用移动设备位置作为UAV位置来执行计算。因此，UAV与飞行限制区域之间的所计算的距离可以是移动设备与飞行限制区域之间的距离。当移动设备通常靠近UAV时，这可以是可行的选择。
除了GPS模块之外或代替GPS模块，移动设备也可以用于确定UAV的位置。在一些情况下，UAV可能没有GPS模块并且可能依赖于移动设备来确定UAV位置。在其他情况下，UAV可以具有GPS模块，但是当无法使用GPS模块检测GPS信号时可以依赖于移动设备。UAV其他位置确定可以结合除本文所述技术之外的技术来使用。
图13是根据本发明的实施例的与一个或多个移动设备通信的无人驾驶飞行器的示例。UAV可以具有GPS模块。GPS模块可以包括GPS接收器640和/或GPS天线642。GPS天线可以从GPS卫星或其他结构拾取一个或多个信号，并将所捕获的信息传送给GPS接收器。GPS模块还可以包括微处理器625。微处理器可以从GPS接收器接收信息。GPS模块可以可操作地连接到飞行控制器620。
在一些情况下，飞行控制器620可以与通信模块进行通信。在一个示例中，通信模块可以是无线模块。无线模块可以是无线直接模块560，其中该无线直接模块560可以允许与外部移动设备570直接无线通信。例如，直接无线通信可以包括WiFi、无线电通信、蓝牙、IR通信或其他类型的直接通信。
备选地，无线模块可以是无线间接模块580，其中该无线间接模块580可以允许与外部移动设备590间接无线通信。间接无线通信可以通过网络(例如电信/移动网络)发生。网络可以是需要插入SIM卡以允许通信的网络类型。网络可以使用3G/4G或其他类似类型的通信。UAV可以使用移动基站来确定移动设备的位置。备选地，移动基站位置可以被用作移动设备位置和/或UAV位置。例如，移动基站可以是移动电话塔，或其他类型的静态或移动结构。虽然这种技术可能不如GPS那样精确，但是相对于所描述的距离阈值(例如，4.5英里、5英里和5.5英里)，该误差可能非常非常小。在一些实施方式中，UAV可以使用互联网连接到用户的移动设备，以获得移动设备的基站位置。UAV可以与移动设备通信，其中该移动设备可以与基站通信；或者UAV可以直接与基站进行通信。
UAV可以具有无线直接模块和无线间接模块。备选地，UAV可以仅具有无线直接模块，或仅具有无线间接模块。UAV可以具有或可以不具有与无线模块组合的GPS模块。在一些情况下，当提供多个定位单元时，UAV可以具有顺序偏好。例如，如果UAV具有GPS模块并且GPS模块正在接收信号，则UAV可以优选地使用GPS信号来提供UAV的位置而不使用通信模块。如果GPS模块没有正在接收信号，则UAV可以依赖于无线直接模块或无线间接模块。UAV可以可选地首先尝试无线直接模块，但是如果无法得到位置，则可以尝试使用无线间接模块来得到位置。UAV可以偏向于更有可能提供UAV的更加精确和/或准确的位置的定位技术。备选地，可以提供其他因素，例如，可以更加偏向于使用较少功率或更可靠(不太可能失败)的定位技术。在另一示例中，UAV可以从多个源收集位置数据并且可以比较该数据。例如，UAV可以将GPS数据与来自通信模块的数据相结合地使用，其中通信模块使用移动设备或基站的位置。可以对数据求平均或可以不对数据求平均，或者可以执行其他计算以确定UAV的位置。可能同时进行位置数据收集。
图14提供了根据本发明的一个方面的具有机载存储器单元750的无人驾驶飞行器700的示例。UAV可以具有飞行控制器720，其中飞行控制器720可以生成一个或多个命令信号以实现UAV的飞行。可以提供定位单元740。定位单元可以提供指示UAV的位置的数据。定位单元可以是GPS接收器、接收来自外部设备的位置数据的通信模块、超声波传感器、视觉传感器、IR传感器、惯性传感器，或可用于确定UAV的位置的任何其他类型的设备。飞行控制器可以使用UAV的位置来生成飞行命令信号。
存储器单元750可以包括关于一个或多个飞行限制区域的位置的数据。例如，可以提供存储飞行限制区域的列表和/或其位置的一个或多个机载数据库或存储器755A。在一个示例中，诸如机场之类的各种飞行限制区域的坐标可以被存储在UAV的机载存储器中。在一个示例中，存储器存储设备可以存储许多机场的纬度和经度坐标。世界上的、世界的大陆、国家或地区中的所有机场都可以被存储在存储器单元中。可以存储其他类型的飞行限制区域。坐标可以仅包括纬度和经度坐标，还可以包括海拔坐标，或者可以包括飞行限制区域的边界。因此，关于飞行限制区域的信息(例如，位置和/或相关规则)可以被预先编程到UAV上。在一个示例中，每个机场的纬度和经度坐标可以分别被存储为“double”数据类型。例如，每个机场的位置可以占用16个字节。
UAV能够访问机载存储器以确定飞行限制区域的位置。这在UAV的通信可能无法操作或者可能难以访问外部源的情况下可以是有用的。例如，一些通信系统可能不可靠。在一些情况下，访问机载存储的信息可能更可靠和/或可能需要更少的功耗。访问机载存储的信息也可能比实时地下载信息更快。
在一些情况下，其他数据可以被存储在UAV上。例如，可以提供关于与特定飞行限制区域或不同管辖区相关的规则的数据库和/或存储器755B。例如，存储器可以以机载方式存储关于不同管辖区的飞行规则的信息。例如，A国可能不允许UAV在机场的5英里范围内飞行，而B国可能不允许UAV在机场的9英里范围内飞行。在另一示例中，A国可能不允许UAV在上学时间期间在学校3英里范围内飞行，而国家B对学校附近的UAV飞行没有限制。在一些情况下，规则可能特定于管辖区。在一些情况下，规则可能特定于飞行限制区域，而不考虑管辖区。例如，在A国内，机场A可能在任何时间都不允许UAV在机场的5英里范围内的任何地方飞行，而机场B可能在上午1：00到5：00允许UAV在机场附近飞行。规则可以被存储在UAV上，并且可以可选地与相关管辖区和/或飞行限制区域相关联。
飞行控制器720可以访问机载存储器以计算UAV与飞行限制区域之间的距离。飞行控制器可以使用来自定位单元740的信息作为UAV的位置，并且可以使用来自机载存储器750的信息来确定飞行限制区域位置。借助于处理器，飞行控制器可以计算UAV与飞行限制区域之间的距离。
飞行控制器720可以访问机载存储器以确定要采取的飞行响应措施。例如，UAV可以访问关于不同规则的机载存储器。UAV的位置和/或距离可以用于确定UAV根据相关规则采取的飞行响应措施。例如，如果确定UAV的位置在A国内，并且机场A在附近，则飞行控制器可以在确定要采取的飞行响应措施时检查用于A国和机场A的规则。这可能影响被生成并被发送给UAV的一个或多个致动器的命令信号。
可以更新UAV的机载存储器750。例如，与UAV通信的移动设备可以用于更新。当移动设备与UAV连接时，可以更新机载存储器。移动设备和UAV可以经由无线连接(例如，直接或间接无线连接)来更新。在一个示例中，可以经由WiFi或蓝牙来提供连接。移动设备可以用于控制UAV的飞行和/或从UAV接收数据。可以更新诸如飞行限制区域或与飞行限制区域相关联的位置/规则之类的信息。当移动设备与UAV交互时，可以发生这样的更新。这样的更新可以在移动设备首次与UAV连接时发生，可以以周期性的时间间隔发生，可以在检测到事件时发生，或者可以连续地实时发生。
在另一示例中，可以在UAV与外部设备之间提供有线连接，以便提供对机载存储器的更新。例如，UAV上的USB端口或类似端口可以用于连接到个人计算机(PC)，并且可以使用PC软件来进行更新。在另一示例中，外部设备可以是移动设备或其他类型的外部设备。更新可以在UAV首次连接到外部设备时发生，可以在有线连接保持时以周期性的时间间隔发生，可以在检测到事件时发生，或者可以在有线连接保持时连续地实时发生。
附加示例可以允许UAV具有用于访问互联网或其他网络的通信设备。每次UAV启动时，它都可以自动地检查是否需要更新机载存储器。例如，每次UAV启动时，它都可以自动地检查是否需要更新有关飞行限制区域的信息。在一些实施例中，UAV仅在被开启时检查是否存在要进行的更新。在其他实施例中，UAV可以周期性地、在检测到事件或命令时或连续地进行检查。
图15示出了根据本发明的实施例的与多个飞行限制区域820a、820b、820c相关的无人驾驶飞行器810的示例。例如，UAV可能在若干个机场或其他类型的飞行限制区域附近飞行。飞行限制区域的位置可以被存储在UAV上。备选地或附加地，UAV可以从UAV外部下载或访问飞行限制区域的位置。
可以将UAV的位置与飞行限制区域的位置进行比较。可以计算相应的距离d1、d2、d3。可以基于距离确定UAV针对飞行限制区域的飞行响应措施。例如，UAV 810可以在第一飞行限制区域820A的第一半径范围内，这可以使UAV采取第一飞行响应措施。UAV可以在第二飞行限制区域820B的第二半径范围内，但是可以超出第一半径。这可以使UAV采取第二飞行响应措施。
在一些情况下，UAV可以在两个或更多个飞行限制区域的距离范围内，使得其可以接收用于执行两个或更多个飞行响应措施的指令。当为UAV确定两个或更多个飞行响应措施时，可以同时执行用于各个飞行限制区域的响应。例如，UAV可以在飞行限制区域820A的第一半径范围内，这可以使UAV采取第一飞行措施，并且在飞行限制区域820B的第二半径范围内，这可以使UAV采取第二飞行措施。在这样的情况下，UAV可以执行第一飞行响应措施和第二飞行响应措施两者。例如，如果UAV在第一半径范围内，则用户可以具有用于操作UAV的某一时间段，并且可以在该时间段之后被迫自动地着陆(例如，第一飞行响应措施)。同时，如果UAV也在第二半径范围内，则用户可以接收关于接近飞行限制区的警告。
在一些情况下，飞行响应措施可以具有执行的等级，并且可以执行飞行响应措施的子集。例如，可以执行最严格的飞行响应措施。例如，UAV 810可以位于距飞行限制区域820A、820B和820C的距离d1、d2和d3处。距离d1、d2和d3可以在引发第一、第二和第三飞行响应措施的第一、第二和第三半径内。如果第一飞行响应措施是使UAV自动地着陆，第二飞行响应措施是向用户提供警告，并且第三飞行响应措施是降低UAV的可允许海拔，则只有第一飞行应对措施可以被执行。
在一些情况下，UAV可以在距两个或更多个飞行限制区域的距离内，其中该距离引发相同的飞行响应措施。如果UAV可以符合所有飞行响应措施，则UAV可以符合所有飞行响应措施。如果UAV无法符合所有飞行响应措施，则UAV确定要遵循的单独的飞行响应措施。例如，UAV 810可以位于距飞行限制区域820A、820B和820C的距离d1、d2和d3处。距离d1、d2和d3可以都在引发第二飞行响应措施的第二半径范围内。第二飞行响应措施可以是使UAV飞离飞行限制区域820A、820B和820C。UAV可能无法确定使其能够飞离所有三个飞行限制区域820A、820B和820C的飞行路径。在这种情况下，UAV可以确定要遵循的单独的飞行响应措施。例如，该单独的飞行响应措施可以是使UAV自动地着陆，或者在使UAV自动地着陆之前为用户提供预定时间段来操作UAV。备选地，第二飞行响应措施可以是为用户提供预定时间段以使UAV飞离飞行限制区域820A、820B和820C。如果在被用户操作之后UAV仍然在相同的区域，则飞行措施可以使UAV自动地着陆。
在一些情况下，不同的管辖区可能具有不同的UAV禁飞条款。例如，不同国家可能根据管辖区具有不同的规则和/或一些规则可能更复杂，并且可能需要逐步地完成。管辖区的示例可以包括但不限于大陆、工会、国家、州/省、县、城市、城镇、私有财产或土地，或其他类型的管辖区。
UAV的位置可以用于确定UAV当前所在的管辖区和可以应用的规则。例如，GPS坐标可以用于确定UAV所在的国家以及适用的法律。例如，A国可能禁止UAV在机场的5英里范围内飞行，而B国可能禁止在机场的6英里范围内飞行。然后，在飞行器获得GPS坐标后，它可以确定它当前是位于A国还是B国。基于该确定，它可以评估飞行限制是在5英里还是6英里范围内发挥作用，并且可以相应地采取飞行响应措施。
例如，可以提供管辖区830之间的边界。可以基于UAV位置来确定UAV落在边界右侧的A国内。B国可以位于边界的左侧，并且可以具有与A国不同的规则。在一个示例中，可以使用本文其他地方所述的任何定位技术来确定UAV的位置。可以计算UAV的坐标。在一些情况下，UAV的机载存储器可以包括不同管辖区的边界。例如，UAV能够访问机载存储器以基于其位置来确定UAV落在哪个管辖区。在其他示例中，关于不同管辖区的信息可以在外部被存储。例如，UAV可以在外部进行通信以确定UAV落在哪个管辖区。
可以从UAV的机载存储器访问与各种管辖区相关联的规则。备选地，可以从UAV外部的设备或网络下载或访问规则。在一个示例中，A国和B国可以具有不同的规则。例如，UAV810所在的A国可能不允许UAV在机场的10英里范围内飞行。B国可能不允许UAV在机场的5英里范围内飞行。在一个示例中，UAV当前与机场B 820B的距离可以是距离d2，即9英里。UAV与机场C 820C的距离可以是距离d3，即7英里。因为UAV位于A国，因此响应于UAV与机场B相距9英里，该UAV可能需要采取措施，其中9英里落在10英里阈值范围内。但是，如果UAV位于B国，则可以不需要采取飞行响应措施。因为机场B位于B国，因此UAV可能不需要采取任何飞行响应措施，这是因为它超出了B国适用的5英里阈值。
因此，UAV能够访问关于UAV所落入的管辖区和/或UAV可应用的飞行规则的信息。可应用的禁飞规则可以与距离/位置信息结合使用，以确定是否需要飞行响应措施和/或应采取哪种飞行响应措施。
可以为UAV提供可选的飞行限制功能。飞行限制功能可以允许UAV仅在预定区域内飞行。预定区域可以包括海拔限制。预定区域可以包括横向(例如，纬度和/或经度)限制。预定区域可以在定义的三维空间内。备选地，预定区域可以在所定义的二维空间内，而不限制第三维度(例如，在没有海拔限制的区域内)。
可以相对于参考点来定义预定区域。例如，UAV可以仅在参考点的特定距离内飞行。在一些情况下，参考点可以是UAV的归航点。归航点可以是飞行期间UAV的始发点。例如，当UAV起飞时，它可以自动将其归航点指定为起飞位置。归航点可以是被输入或预编程到UAV中的点。例如，用户可以将特定位置定义为归航点。
预定区域可以具有任何形状或尺寸。例如，预定区域可以具有半球形形状。例如，可以将落在距参考点的预定距离阈值内的任何区域确定为在预定区域内。半球的半径可以是预定距离阈值。在另一示例中，预定区域可以具有圆柱形形状。例如，可以将横向地落在距参考点预定阈值内的任何区域确定为在预定区域内。可以提供海拔限制作为圆柱形预定区域的顶部。可以为预定区域提供圆锥性形状。当UAV从参考点横向移开时，可以允许UAV飞得越来越高(上限)，或者可以具有越来越高的最小高度要求(下限)。在另一示例中，预定区域可以具有棱柱形形状。例如，可以将落在海拔范围、经度范围和纬度范围内的任何区域确定为在预定区域内。可以提供UAV可以在其中飞行的任何其他形状的预定区域。
在一个示例中，预定区域的一个或多个边界可以由地理围栏来定义。地理围栏可以是真实世界地理区域的虚拟周界。地理围栏可以是预编程或预定义的。地理围栏可以具有任何形状。地理围栏可以包括邻域，或者遵循任何边界。关于地理围栏和/或任何其他预定区域的数据可以被本地存储在UAV上。备选地，数据可以被外部存储并且可以由UAV访问。
图16示出了根据本发明的实施例的飞行限制功能的示例。可以提供可以作为归航点的参考点850。UAV可能无法飞行超过预定高度h。高度可以具有任何距离阈值极限，如本文其他地方所述。在一个示例中，高度可以不超过1300英尺或400米。在其他示例中，高度极限可以小于或等于约50英尺、100英尺、200英尺、300英尺、400英尺、500英尺、600英尺、700英尺、800英尺、900英尺、1000英尺、1100英尺、1200英尺、1300英尺、1400英尺、1500英尺、1600英尺、1700英尺、1800英尺、1900英尺、2000英尺、2200英尺、2500英尺、2700英尺、3000英尺、3500英尺、4000英尺、5000英尺、6000脚、7000英尺、8000英尺、9000英尺、10,000英尺、12,000英尺、15,000英尺、20,000英尺、25,000英尺或30,000英尺。备选地，高度极限可以大于或等于所描述的任何高度极限。
UAV可能无法飞行超过相对于参考点的预定距离d。该距离可以具有任何距离阈值极限，如本文其他地方所述。在一个示例中，高度可以不超过1英里或1.6千米。在其他示例中，距离极限可以小于或等于约0.01英里、0.05英里、0.1英里、0.3英里、0.5英里、0.7英里、0.9英里、1英里、1.2英里、1.5英里、1.7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、16英里、17英里、18英里、19英里、20英里、25英里、30英里、35英里、40英里、45英里、50英里。备选地，距离极限可以大于或等于所描述的任何距离极限。距离极限可以大于或等于高度极限。备选地，距离极限可以小于或等于高度极限。
UAV可以在其内飞行的预定区域可以是圆柱形区域，其中参考点850位于圆形横截面860的中心。圆形横截面可以具有作为预定距离d的半径。预定区域的高度可以是高度h。预定区域的高度可以是圆柱形区域的长度。备选地，可以提供任何其他形状，包括本文其他地方所述的形状。
高度和/或距离极限可以被设置为默认值。用户可以或者不可以更改默认值。例如，用户能够输入用于飞行限制尺寸的新值。在一些情况下，可以提供可以帮助用户输入新的飞行限制尺寸的软件。在一些情况下，关于飞行限制区域的信息可以是可访问的，并且在输入飞行限制尺寸时用于为用户提供建议。在一些情况下，如果特定的飞行限制尺寸与一个或多个飞行法规或规则相矛盾，则软件可以防止用户输入该特定的飞行限制尺寸。在一些情况下，可以提供图形工具或辅助工具，其可以形象地描绘飞行限制尺寸和/或形状。例如，用户可以看到圆柱形飞行限制区域和各种尺寸。
在一些情况下，飞行法规或规则可以胜过用户设置的飞行限制尺寸。例如，如果用户定义了用于飞行器飞行的2英里的半径，但是在归航点1英里范围内存在机场，则可以应用与飞行限制区域有关的飞行响应措施。
UAV能够在预定的飞行限制区域内自由地飞行。如果UAV正在接近飞行限制区域的边缘，则可以向用户提供警报。例如，如果UAV在飞行限制区域的边缘的几百英尺范围内，则可以向用户提供警报并给予采取规避动作的机会。任何其他距离阈值(例如，本文其他地方所述的距离阈值)可以用于确定UAV是否在飞行限制区域的边缘附近。如果UAV继续进行到飞行限制区域的边缘，则可以强制UAV以掉头以免停留在飞行限制区域内。备选地，如果UAV飞出飞行限制区域，则可以强制UAV着陆。用户仍然能够以限制的方式控制UAV，但是海拔可能降低。
UAV可以使用如本文其他地方所述的任何定位系统来确定其相对于预定飞行区域的位置。在一些情况下，可以使用传感器的组合来确定UAV的位置。在一个示例中，UAV可以使用GPS来确定其位置，并遵循如本文所述的一个或多个飞行规则。如果GPS信号丢失，则UAV可以采用其他传感器来确定其位置。在一些情况下，可以使用其他传感器来确定UAV的本地位置。如果GPS信号丢失，则UAV可以遵循可以在GPS信号丢失时生效的一组飞行规则。这可以包括降低UAV的海拔。这可以包括减小UAV可以在其中飞行的预定区域的大小。这可以可选地包括使UAV着陆，和/或警告用户丢失了UAV的GPS连接。
飞行限制功能可以是可选功能。备选地，它可以被内置在UAV中。用户能够或不能够开启或关闭飞行限制功能。使用飞行限制功能可以有利地允许UAV在已知区域内自由地飞行。如果UAV发生任何事情或用户失去UAV的视觉景象或与UAV的联系，则用户可以更容易找到UAV。此外，用户可以知道UAV没有漫游到飞行限制区域或其他危险区域中。飞行限制功能还可以增加在远程控制器与UAV之间提供良好通信的可能性，并降低失去控制的可能性。
本文描述的系统、装置和方法可以应用于各种可移动物体。如前所述，本文对UAV的任何描述可以适用于任何可移动物体并用于任何可移动物体。本文对UAV的描述可以适用于任何飞行器。本发明的可移动物体可以被配置为在任何合适的环境中移动，例如空中(例如，固定翼飞行器、旋转翼飞行器、或既不具有固定翼也不具有旋转翼的飞行器)、水中(例如，船舶或潜艇)、地上(例如，机动车辆，如轿车、卡车、公共汽车、厢式货车、摩托车、自行车；可移动的结构或框架，如棒、钓鱼竿；或火车)、地下(例如地铁)、太空(例如，太空飞行器、卫星或探测器)或这些环境的任意组合。可移动物体可以是运载工具，诸如本文其他地方描述的运载工具。在一些实施例中，可移动物体可以由诸如人或动物的活体搭载或从活体上取下。合适的动物可以包括禽类、犬类、猫类、马类、牛类、羊类、猪类、海豚类、啮齿类或昆虫类。
可移动物体可以在相对于六个自由度(例如三个平移自由度和三个旋转自由度)环境内自由移动。备选地，可移动物体的运动可以相对于一个或多个自由度(例如通过预定的路径、轨道或朝向)进行限制。该运动可由任何合适的驱动机构(例如发动机或电机)来驱动。可移动物体的驱动机构可以由任何合适的能源(例如电能、磁能、太阳能、风能、重力能、化学能、核能或其任何合适的组合)供电。可移动物体可以经由推进系统自驱动，如本文其他地方所述。推进系统可以可选地依赖于能源(例如电能、磁能、太阳能、风能、重力能、化学能、核能或其任何合适的组合)操作。备选地，可移动物体可以由生物搭载。
在一些情况下，可移动物体可以是运载工具。合适的运载工具可以包括水上运载工具、飞行器、空间飞行器或地面运载工具。例如，飞行器可以是固定翼飞行器(例如飞机、滑翔机)、旋转翼飞行器(例如直升机、旋翼飞行器)、具有固定翼和旋转翼两者的飞行器，或没有固定翼和旋转翼的飞行器(例如，飞艇、热气球)。运载工具可以自驱动，例如通过空气、在水中或水下、在太空中，或在地面上或地下自驱动。自驱动运载工具可以利用推进系统，例如包括一个或多个发动机、电机、轮子、轴、磁体、旋翼、螺旋桨、叶片、喷嘴或其任何合适的组合的推进系统。在一些情况下，推进系统可以用于使可移动物体从表面起飞、在表面上降落、保持其当前位置和/或朝向(例如，悬停)、改变朝向和/或改变位置。
可移动物体可以由使用者远程控制，也可由可移动物体内或可移动物体上的乘员进行本地控制。在一些实施例中，可移动物体是诸如UAV的无人可移动物体。诸如UAV的无人可移动物体可以在该可移动物体上没有乘员。可移动物体可以由人或自主控制系统(例如，计算机控制系统)或其任何合适的组合来控制。可移动物体可以是自主的或半自主的机器人，例如配置有人工智能的机器人。
可移动物体可以具有任何合适的大小和/或尺寸。在一些实施例中，可移动物体可以具有在载运工具内或载运工具上有人类乘员的大小和/或尺寸。备选地，可移动物体的大小和/或尺寸可以小于能够在载运工具内或载运工具上有人类乘员的大小和/或尺寸。可移动物体的大小和/或尺寸可以适于被人抬起或搬运。备选地，可移动物体可以大于适于被人抬起或搬运的大小和/或尺寸。在一些情况下，可移动物体可以具有小于或等于约如下值的最大尺寸(例如，长度、宽度、高度、直径、对角线)：2厘米、5厘米、10厘米、50厘米、1米、2米、5米或者10米。最大尺寸可以大于或等于约：2厘米、5厘米、10厘米、50厘米、1米、2米、5米或者10米。例如，可移动物体的相对转子的轴之间的距离可以小于或等于约：2厘米、5厘米、10厘米、50厘米、1米、2米、5米或者10米。或者，相对转子的轴之间的距离可以大于或等于约：2厘米、5厘米、10厘米、50厘米、1米、2米、5米或者10米。
在一些实施例中，可移动物体的体积可以小于100厘米×100厘米×100厘米，小于50厘米×50厘米×30厘米，或小于5厘米×5厘米×3厘米。可移动物体的总体积可以小于或等于约：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10立方米。相反，可移动物体的总体积可以大于或等于约：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10立方米。
在一些实施例中，可移动物体可以具有小于或等于约如下值的占地面积(其可以指由可移动物体围绕的横向横截面积)：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5平方厘米。相反，占地面积可以大于或等于约：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5平方厘米。
在一些情况下，可移动物体的重量可以不超过1000千克。可移动物体的重量可以小于或等于约：1000千克、750千克、500千克、200千克、150千克、100千克、80千克、70千克、60千克、50千克、45千克、40千克、35千克、30千克、25千克、20千克、15千克、12千克、10千克、9千克、8千克、7千克、6千克、5千克、4千克、3千克、2千克、1千克、0.5千克、0.1千克、0.05千克、或0.01千克。相反，重量可以大于或等于约：1000千克、750千克、500千克、200千克、150千克、100千克、80千克、70千克、60千克、50千克、45千克、40千克、35千克、30千克、25千克、20千克、15千克、12千克、10千克、9千克、8千克、7千克、6千克、5千克、4千克、3千克、2千克、1千克、0.5千克、0.1千克、0.05千克、或0.01千克。
在一些实施例中，可移动物体相对于由可移动物体承载的负载可以较小。负载可以包括搭载物和/或载体，如本文其他地方进一步详细描述的。在某些示例中，可移动物体重量与负载重量之比可以大于、小于或等于约1∶1。在一些情况下，可移动物体重量与负载重量之比可以大于、小于或等于约1∶1。可选地，载体重量与负载重量之比可以大于、小于或等于约1∶1。当需要时，可移动物体重量与负载重量之比可以小于或等于：1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶10或甚至更小。相反，可移动物体重量与负载重量之比也可以大于或等于：2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、10∶1或甚至更大。
在一些实施例中，可移动物体可以具有低能耗。例如，可移动物体可以使用小于约：5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更小。在一些情况下，可移动物体的载体可以具有低的能耗。例如，载体可以使用小于约：5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更小。可选地，可移动物体的搭载物可以具有低的能耗，例如小于约：5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更小。
图17示出了根据本发明的实施例的无人驾驶飞行器(UAV)900。UAV可以是如本文所述的可移动对象的示例。UAV 900可以包括具有四个旋翼902、904、906和908的推进系统。可以提供任何数量的旋翼(例如，一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多个)。UAV的旋翼、旋翼组件或其他推进系统可以使得UAV能够悬停/保持位置、改变朝向和/或改变位置。相对旋翼的轴之间的距离可以是任何合适的长度910。例如，长度910可以小于或等于1米、或小于等于5米。在一些实施例中，长度910可以在1厘米至7米、70厘米至2米，或5厘米至5米的范围内。本文UAV的任何描述可以应用于可移动物体，例如不同类型的可移动物体，并且反之亦然。UAV可以使用如本文所述的辅助起飞系统或方法。
在一些实施例中，可移动物体可以被配置为载有负载。负载可以包括乘客、货物、装备、仪器等中的一个或多个。负载可以设置在外壳内。该外壳可以与可移动物体的外壳分离，或者作为可移动物体的外壳的一部分。备选地，负载可以设置有外壳，而可移动物体不具有外壳。备选地，可以在没有外壳的情况下设置负载的一部分或整个负载。负载可以相对于可移动物体刚性固定。可选地，负载可以相对于可移动物体可移动(例如，相对于可移动物体可平移或可旋转)。负载可以包括搭载物和/或载体，如本文其他地方所述。
在一些实施例中，可移动物体、载体和搭载物相对于固定参考系(例如，周围环境)和/或彼此的运动可由终端控制。终端可以是远离可移动物体、载体和/或搭载物的遥控装置。终端可以放置在或固定在支撑平台上。备选地，终端可以是手持式或可穿戴式设备。例如，终端可以包括智能电话、平板电脑、膝上型电脑、计算机、眼镜、手套、头盔、麦克风或其适当的组合。终端可以包括诸如键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏或显示器的用户界面。可以使用任何适当的用户输入来与终端进行交互，诸如手动输入的命令、语音控制、手势控制或位置控制(例如，通过终端的移动、位置或倾斜)。
终端可以用于控制可移动物体、载体和/或搭载物的任何合适的状态。例如，终端可以用于控制可移动物体、载体和/或搭载物相对于固定参考系和/或彼此的位置和/或朝向。在一些实施例中，终端可用于控制可移动物体、载体和/或搭载物的各个元件，例如载体的驱动组件、搭载物的传感器或搭载物的发射器。终端可以包括适于与可移动物体、载体或搭载物中的一个或多个通信的无线通信装置。
终端可以包括用于观看可移动物体、载体和/或搭载物的信息的合适的显示单元。例如，终端可以被配置为显示可移动物体、载体和/或搭载物的关于位置、平移速度、平移加速度、朝向、角速度、角加速度或其任何合适的组合方面的信息。在一些实施例中，终端可以显示由搭载物提供的信息，例如由功能型搭载物提供的数据(例如，由相机或其他图像捕获设备记录的图像)。
可选地，相同的终端可以控制可移动物体、载体和/或搭载物，或可移动物体、载体和/或搭载物的状态，以及接收和/或显示来自可移动物体、载体和/或搭载物的信息。例如，终端可以在显示由搭载物捕获的图像数据或关于搭载物的位置信息的同时，控制搭载物相对于环境的定位。备选地，不同的终端可以用于不同的功能。例如，第一终端可以控制可移动物体、载体和/或搭载物的运动或状态，而第二终端可以接收和/或显示来自可移动物体、载体和/或搭载物的信息。例如，第一终端可以用于控制搭载物相对于环境的定位，而第二终端显示由搭载物捕获的图像数据。在可移动物体和控制可移动物体并接收数据的集成终端之间，或者在可移动物体与控制可移动物体并接收数据的多个终端之间，可以使用各种通信模式。例如，在可移动物体和控制可移动物体并从可移动物体接收数据的终端之间，可以形成至少两种不同的通信模式。
图18示出了根据实施例的包括载体1002和搭载物1004的可移动物体1000。虽然可移动物体1000被描绘为飞行器，但是该描述并不旨在限制，并且可以使用任何合适类型的可移动物体，如本文前面所述。本领域技术人员将理解，本文在飞行器系统的上下文中描述的任何实施例可以应用于任何合适的可移动物体(例如，UAV)。在一些情况下，搭载物1004可以设置在可移动物体1000上，而不需要载体1002。可移动物体1000可以包括推进机构1006、感测系统1008和通信系统1010。
如前所述，推进机构1006可以包括旋翼、螺旋桨、叶片、发动机、电机、轮子、轴、磁体或喷嘴中的一个或多个。可移动物体可以具有一个或更多个、两个或更多个、三个或更多个、或四个或更多个推进机构。推进机构都可以是相同类型的。备选地，一个或多个推进机构可以是不同类型的推进机构。推进机构1006可以使用诸如本文别处所述的支撑元件(例如，驱动轴)的任何合适的方式安装在可移动物体1000上。推进机构1006可以安装在可移动物体1000的任何合适的部分上，诸如顶部、底部、前部、后部、侧面或其合适的组合。
在一些实施例中，推进机构1006可以使可移动物体1000能够垂直地从表面起飞或垂直地降落在表面上，而不需要可移动物体1000的任何水平移动(例如，无需沿着跑道行进)。可选地，推进机构1006可以可操作地允许可移动物体1000以特定位置和/或朝向悬停在空气中。推进机构1000中的一个或多个可以独立于其它推进机构受到控制。备选地，推进机构1000可以被配置为同时受到控制。例如，可移动物体1000可以具有多个水平朝向的旋翼，其可以向可移动物体提供升力和/或推力。可以驱动多个水平朝向的旋翼以向可移动物体1000提供垂直起飞、垂直着陆和悬停能力。在一些实施例中，水平朝向旋翼中的一个或多个可沿顺时针方向旋转，而水平旋翼中的一个或多个可沿逆时针方向旋转。例如，顺时针旋翼的数量可以等于逆时针旋翼的数量。为了控制由每个旋翼产生的升力和/或推力，从而调整可移动物体1000(例如，相对于最多三个平移度和三个旋转度)的空间布置、速度和/或加速度，可以独立地改变每个水平朝向的旋翼的转速。
感测系统1008可以包括可感测可移动物体1000(例如，相对于高达三个平移度和高达三个旋转度)的空间布置、速度和/或加速度的一个或多个传感器。一个或多个传感器可以包括全球定位系统(GPS)传感器、运动传感器、惯性传感器、近距离传感器或图像传感器。感测系统1008提供的感测数据可用于(例如，使用合适的处理单元和/或控制模块，如下所述)控制可移动物体1000的空间布置、速度和/或朝向。备选地，感测系统1008可用于提供关于可移动物体周围的环境的数据，例如天气条件、接近潜在障碍物、地理特征的位置、人造结构的位置等。
通信系统1010能够经由无线信号1016与具有通信系统1014的终端1012进行通信。通信系统1010、1014可以包括适合于无线通信的任意数量的发射机、接收机和/或收发机。所述通信可以是单向通信，使得数据只能在一个方向上传输。例如，单向通信可以仅涉及可移动物体1000向终端1012传输数据，或者反之亦然。可以从通信系统1010的一个或多个发射机向通信系统1012的一个或多个接收机传输数据，或者反之亦然。备选地，所述通信可以是双向通信，使得可以在可移动物体1000和终端1012之间的两个方向上传输数据。双向通信可以涉及从通信系统1010的一个或多个发射机向通信系统1014的一个或多个接收机传输数据，并且反之亦然。
在一些实施例中，终端1012可以向可移动物体1000、载体1002和搭载物1004中的一个或更多个提供控制数据，并且从可移动物体1000、载体1002和搭载物1004中的一个或更多个接收信息(例如，可移动物体、载体或搭载物的位置和/或运动信息；由搭载物感测的数据，例如由搭载物相机捕获的图像数据)。在一些情况下，来自终端的控制数据可以包括用于可移动物体、载体和/或搭载物的相对位置、移动、驱动或控制的指令。例如，控制数据(例如，通过推进机构1006的控制)可以导致可移动物体的位置和/或朝向的修改，或(例如，通过载体1002的控制)导致搭载物相对于可移动物体的移动。来自终端的控制数据可以导致对搭载物的控制，诸如对相机或其他图像捕获设备的操作的控制(例如，拍摄静止或移动的图片、放大或缩小、开启或关闭、切换成像模式、改变图像分辨率、改变焦点、改变景深、改变曝光时间、改变视角或视野)。在一些情况下，来自可移动物体、载体和/或搭载物的通信可以包括来自(例如，感测系统1008或搭载物1004的)一个或多个传感器的信息。通信可以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、近距离传感器或图像传感器)的感测信息。这样的信息可以涉及可移动物体、载体和/或搭载物的定位(例如位置，朝向)、移动或加速度。来自搭载物的这种信息可以包括由搭载物捕获的数据或搭载物的感测状态。由终端1012传输提供的控制数据可以被配置为控制可移动物体1000、载体1002或搭载物1004中的一个或多个的状态。备选地或组合地，载体1002和搭载物1004也可以各自包括被配置为与终端1012进行通信的通信模块，使得该终端可以独立地与可移动物体1000、载体1002和搭载物1004中的每一个进行通信并对其进行控制。
在一些实施例中，可移动物体1000可被配置为与除了终端1012之外的或者代替终端1012的另一远程装置通信。终端1012还可以被配置为与另一远程装置以及可移动物体1000进行通信。例如，可移动物体1000和/或终端1012可以与另一可移动物体或另一可移动物体的载体或搭载物通信。当需要时，远程装置可以是第二终端或其他计算装置(例如，计算机、膝上型电脑、平板电脑、智能电话或其他移动装置)。远程装置可以被配置为向可移动物体1000传输数据、从可移动物体1000接收数据、向终端1012传输数据和/或从终端1012接收数据。可选地，远程装置可以与因特网或其他电信网络连接，使得从可移动物体1000和/或终端1012接收的数据可以上传到网站或服务器。
图19是根据实施例的用于控制可移动物体的系统1100的框图方式的示意图。系统1100可以与本文公开的系统、装置和方法的任何合适的实施例结合使用。系统1100可以包括感测模块1102、处理单元1104、非暂时性计算机可读介质1106、控制模块1108和通信模块1110。
感测模块1102可以利用以不同方式收集与可移动物体有关的信息的不同类型的传感器。不同类型的传感器可以感测不同类型的信号或来自不同源的信号。例如，传感器可以包括惯性传感器、GPS传感器、近距离传感器(例如，激光雷达)或视觉/图像传感器(例如，相机)。感测模块1102可以可操作地与具有多个处理器的处理单元1104耦接。在一些实施例中，感测模块可以可操作地与被配置为直接将感测数据传输到合适的外部设备或系统的传输模块1112(例如，Wi-Fi图像传输模块)耦接。例如，传输模块1112可以用于将由感测模块1102的相机捕获的图像传输到远程终端。
处理单元1104可以具有一个或多个处理器，诸如可编程处理器(例如，中央处理单元(CPU))。处理单元1104可以与非暂时性计算机可读介质1106可操作地耦接。非暂时性计算机可读介质1106可以存储可由处理单元1104执行的用于执行一个或多个步骤的逻辑、代码和/或程序指令。非暂时性计算机可读介质可以包括一个或多个存储器单元(例如，可移动介质或外部存储器，诸如SD卡，或随机存取存储器(RAM))。在一些实施例中，来自感测模块1102的数据可以直接传送给并存储在非暂时性计算机可读介质1106的存储单元中。非暂时性计算机可读介质1106的存储单元可以存储逻辑、代码和/或程序指令，其中这些逻辑、代码和/或程序指令可由处理单元1104执行，以执行本文描述的方法的任何合适的实施例。例如，处理单元1104可以被配置为执行使处理单元1104的一个或多个处理器分析由感测模块产生的感测数据的指令。存储单元可以存储来自感测模块的感测数据以由处理单元1104处理。在一些实施例中，非暂时性计算机可读介质1106的存储单元可以用于存储由处理单元1104产生的处理结果。
在一些实施例中，处理单元1104可以可操作地与被配置为控制可移动物体的状态的控制模块1108耦接。例如，控制模块1108可以被配置为控制可移动物体的推进机构，以相对于六个自由度调节可移动物体的空间布置、速度和/或加速度。备选地或组合地，控制模块1108可以控制载体、搭载物或感测模块的状态中的一个或多个。
处理单元1104可以可操作地与被配置为从一个或更多个外部装置(例如，终端、显示装置或其他远程控制器)传输和/或接收数据的通信模块1110耦接。可以使用任何合适的通信方式，例如有线通信或无线通信。例如，通信模块1110可以利用局域网(LAN)、广域网(WAN)、红外线、无线电、WiFi、点对点(P2P)网络、电信网络、云通信等中的一个或多个。可选地，可以使用中继站，例如塔、卫星或移动站。无线通信可以是接近度相关的或接近度不相关的。在一些实施例中，通信可能需要或可能不需要视距。通信模块1110可以传输和/或接收以下一个或多个：来自感测模块1102的感测数据，由处理单元1104产生的处理结果、预定控制数据、来自终端或远程控制器的用户命令等。
系统1100的组件可以以任何合适的配置来布置。例如，系统1100的一个或多个组件可以位于可移动物体、载体、搭载物、终端、感测系统上或与上述一个或多个进行通信的附加的外部装置上。此外，尽管图19描绘了单个处理单元1104和单个非暂时性计算机可读介质1106，然而本领域技术人员将理解，这并非意在限制，并且系统1100可以包括多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质。在一些实施例中，多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质中的一个或多个可以位于不同的位置，例如位于可移动物体、载体、搭载物、终端、感测模块、与上述一个或多个进行通信的附加的外部装置、或其合适组合上，使得由系统1100执行的处理和/或存储功能的任何合适方面可以发生在前述位置中的一个或多个位置。
虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施例，但是对于本领域技术人员显而易见的是，这些实施例仅以示例的方式提供。在不脱离本发明的情况下，本领域技术人员将会想到许多变化、改变和备选方式。应当理解，在实施本发明时可以采用本文所述的本发明的实施例的各种备选方案。以下权利要求旨在定义本发明的范围，并且这些权利要求及其等同物的范围内的方法和结构由此被涵盖。

Claims (196)

1.一种用于支持飞行器的飞行限制的方法，所述方法包括：
借助于一个或多个处理器，使用一个或多个三维基本飞行限制体积来生成飞行限制区域；以及
其中，所述一个或多个基本飞行限制体积被用于基于以下中的至少一项来要求所述飞行器采取一个或多个飞行响应措施：(1)所述飞行器的位置，或者(2)所述飞行器相对于所述一个或多个基本飞行限制体积的移动特性。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括三维多边形体积，其中，所述三维多边形体积的横截面为多边形形状。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述横截面在所述三维多边形体积的整个定义高度上保持相同的形状和尺寸。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述横截面沿着所述三维多边形体积的定义高度具有形状或尺寸的变化。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述横截面在所述三维多边形体积的整个定义高度上保持在相同的横向位置。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述横截面沿着所述三维多边形体积的定义高度具有横向位置的变化。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述三维多边形体积的高度由所述三维多边形体积的上表面的拐点的坐标和所述三维多边形体积的下表面的对应拐点的坐标来定义。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述三维多边形体积的上表面和下表面彼此平行。
9.根据权利要求2所述的方法，其中，所述三维多边形体积的上表面和下表面彼此不平行。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述三维多边形体积的下表面至少部分地高于地面。
11.根据权利要求2所述的方法，其中，通过连接所述三维多边形体积的上表面的各个拐点与所述三维多边形体积的下表面的对应拐点来定义所述三维多边形体积。
12.根据权利要求2所述的方法，其中，通过名称、经度信息、纬度信息和高度来定义所述三维多边形体积的拐点。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述拐点的经度信息和纬度信息位于世界大地测量系统下。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，以0.01秒的精度来测量所述拐点的经度信息和纬度信息。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，以0.1米的精度来测量所述高度。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括三维扇形体积，其中，所述三维扇形体积的横截面为扇形形状。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述横截面在所述三维多边形体积的整个定义高度上保持相同的形状和尺寸。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述横截面沿着所述三维扇形体积的定义高度具有形状或尺寸的变化。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述横截面在所述三维扇形体积的整个定义高度上保持在相同的横向位置。
20.根据权利要求16所述的方法，其中，所述横截面沿着所述三维扇形体积的定义高度具有横向位置的变化。
21.根据权利要求16所述的方法，其中，所述三维扇形体积的高度由所述三维扇形体积的上表面的扇形原点的坐标和所述三维扇形体积的下表面的扇形原点的坐标来定义。
22.根据权利要求16所述的方法，其中，所述三维扇形体积的上表面和下表面彼此平行。
23.根据权利要求16所述的方法，其中，所述三维扇形体积的上表面和下表面彼此不平行。
24.根据权利要求16所述的方法，其中，所述三维扇形体积的下表面至少部分地高于地面。
25.根据权利要求16所述的方法，其中，通过原点、半径、起始朝向、结束朝向和高度来定义所述三维扇形体积的上表面或下表面。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述原点由经度信息和纬度信息来定义。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述原点的经度信息和纬度信息位于世界大地测量系统下。
28.根据权利要求26所述的方法，其中，以0.01秒的精度来测量所述原点的经度信息和纬度信息。
29.根据权利要求25所述的方法，其中，从所述起始朝向到所述结束朝向的角度小于360度。
30.根据权利要求25所述的方法，其中，所述起始朝向与所述结束朝向一致。
31.根据权利要求25所述的方法，其中，以0.01秒的精度来测量所述原点的经度信息和纬度信息。
32.根据权利要求25所述的方法，其中，以0.1米的精度来测量所述高度。
33.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，所述至少两个基本飞行限制体积相对于地面的高度不同。
34.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，所述至少两个基本飞行限制体积相对于地面的高度相同。
35.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，所述至少两个基本飞行限制体积连接在一起以形成所述飞行限制区域。
36.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，所述至少两个基本飞行限制体积彼此重叠以形成所述飞行限制区域。
37.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，所述至少两个基本飞行限制体积具有相同的有效时间段。
38.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，所述至少两个基本飞行限制体积具有不同的有效时间段。
39.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，其中，所述至少两个基本飞行限制体积中的第一组具有与所述至少两个基本飞行限制体积中的第二组不同的有效时间段。
40.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，其中，所述至少两个基本飞行限制的有效时间段包括起始时间和结束时间。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，以协调世界时来测量所述起始时间和结束时间。
42.根据权利要求1所述的方法，其中，以一分钟的精度来测量起始时间和结束时间。
43.根据权利要求1所述的方法，其中，所述飞行器的移动特性是所述飞行器的线速度。
44.根据权利要求1所述的方法，其中，所述飞行器的移动特性是所述飞行器的线加速度。
45.根据权利要求1所述的方法，其中，所述飞行器的移动特性是所述所述飞行器的行进方向。
46.根据权利要求1所述的方法，其中，所述飞行器的移动特性是所述飞行器的预计飞行路径。
47.根据权利要求1所述的方法，其中，所述飞行器的移动特性包括所述一个或多个基本飞行限制体积中的、所述飞行器最可能接近的检测到的基本飞行限制体积。
48.根据权利要求47所述的方法，其中，所述飞行器的移动特性是所述飞行器将接近所述检测到的基本飞行限制体积的估计时间量。
49.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个飞行响应措施包括向所述飞行器发送通知。
50.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个飞行响应措施包括向所述飞行器发送警报。
51.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个飞行响应措施包括防止所述飞行器进入所述一个或多个基本飞行限制体积。
52.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个飞行响应措施包括防止所述飞行器接近所述一个或多个基本飞行限制体积。
53.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个飞行响应措施包括使所述飞行器着陆。
54.根据权利要求1所述的方法，其中，如果所述飞行器是固定翼飞行器，则当从所述飞行器到所述一个或多个基本飞行限制体积的边界的距离小于500米时，使所述一个或多个飞行响应措施生效。
55.根据权利要求54所述的方法，其中，当从所述飞行器到所述一个或多个基本飞行限制体积的边界的距离小于50米时，使所述一个或多个飞行响应措施生效。
56.根据权利要求55所述的方法，其中，当从所述飞行器到所述一个或多个基本飞行限制体积的边界的距离小于20米时，使所述一个或多个飞行响应措施生效。
57.根据权利要求1所述的方法，其中，如果所述飞行器是多旋翼飞行器，则当从所述飞行器到所述一个或多个基本飞行限制体积的边界的距离小于100米时，使所述一个或多个飞行响应措施生效。
58.根据权利要求57所述的方法，其中，当从所述飞行器到所述一个或多个基本飞行限制体积的边界的距离小于50米时，使所述一个或多个飞行响应措施生效。
59.根据权利要求58所述的方法，其中，当从所述飞行器到所述一个或多个基本飞行限制体积的边界的距离小于20米时，使所述一个或多个飞行响应措施生效。
60.一种用于支持飞行器的飞行限制的装置，所述装置包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被单独地或共同地配置为：
使用一个或多个三维基本飞行限制体积来生成飞行限制区域；以及
其中，所述一个或多个基本飞行限制体积被用于基于以下中的至少一项来要求所述飞行器采取一个或多个飞行响应措施：(1)所述飞行器的位置，或者(2)所述飞行器相对于所述一个或多个基本飞行限制体积的移动特性。
61.根据权利要求60所述的装置，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括三维多边形体积，其中，所述三维多边形体积的横截面为多边形形状。
62.根据权利要求61所述的装置，其中，所述横截面在所述三维多边形体积的整个定义高度上保持相同的形状和尺寸。
63.根据权利要求61所述的装置，其中，所述横截面沿着所述三维多边形体积的定义高度具有形状或尺寸的变化。
64.根据权利要求61所述的装置，其中，所述横截面在所述三维多边形体积的整个定义高度上保持在相同的横向位置。
65.根据权利要求61所述的装置，其中，所述横截面沿着所述三维多边形体积的定义高度具有横向位置的变化。
66.根据权利要求61所述的装置，其中，所述三维多边形体积的高度由所述三维多边形体积的上表面的拐点的坐标和所述三维多边形体积的下表面的对应拐点的坐标来定义。
67.根据权利要求61所述的装置，其中，所述三维多边形体积的上表面和下表面彼此平行。
68.根据权利要求61所述的装置，其中，所述三维多边形体积的上表面和下表面彼此不平行。
69.根据权利要求61所述的装置，其中，所述三维多边形体积的下表面至少部分地高于地面。
70.根据权利要求61所述的装置，其中，通过连接所述三维多边形体积的上表面的各个拐点与所述三维多边形体积的下表面的对应拐点来定义所述三维多边形体积。
71.根据权利要求61所述的装置，其中，使用名称、经度信息、纬度信息和高度来定义所述三维多边形体积的拐点。
72.根据权利要求71所述的装置，其中，所述拐点的经度信息和纬度信息位于世界大地测量系统下。
73.根据权利要求71所述的装置，其中，以0.01秒的精度来测量所述拐点的经度信息和纬度信息。
74.根据权利要求71所述的装置，其中，以0.1米的精度来测量所述高度。
75.根据权利要求60所述的装置，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括三维扇形体积，其中，所述三维扇形体积的横截面为扇形形状。
76.根据权利要求75所述的装置，其中，所述横截面在所述三维多边形体积的整个定义高度上保持相同的形状和尺寸。
77.根据权利要求75所述的装置，其中，所述横截面沿着所述三维扇形体积的定义高度具有形状或尺寸的变化。
78.根据权利要求75所述的装置，其中，所述横截面在所述三维扇形体积的整个定义高度上保持在相同的横向位置。
79.根据权利要求75所述的装置，其中，所述横截面沿着所述三维扇形体积的定义高度具有横向位置的变化。
80.根据权利要求75所述的装置，所述三维扇形体积的高度由所述三维扇形体积的上表面的扇形原点的坐标和所述三维扇形体积的下表面的扇形原点的坐标来定义。
81.根据权利要求75所述的装置，其中，所述三维扇形体积的上表面和下表面彼此平行。
82.根据权利要求75所述的装置，其中，所述三维扇形体积的上表面和下表面彼此不平行。
83.根据权利要求75所述的装置，其中，所述三维扇形体积的下表面至少部分地高于地面。
84.根据权利要求75所述的装置，其中，通过原点、半径、起始朝向、结束朝向和高度来定义所述三维扇形体积的上表面或下表面。
85.根据权利要求84所述的装置，其中，所述原点由经度信息和纬度信息来定义。
86.根据权利要求85所述的装置，其中，所述原点的经度信息和纬度信息位于世界大地测量系统下。
87.根据权利要求85所述的装置，其中，以0.01秒的精度来测量所述原点的经度信息和纬度信息。
88.根据权利要求84所述的装置，其中，从所述起始朝向到所述结束朝向的角度小于360度。
89.根据权利要求84所述的装置，其中，从所述起始朝向到所述结束朝向的角度小于360度。
90.根据权利要求84所述的装置，其中，所述起始朝向与所述结束朝向一致。
91.根据权利要求84所述的装置，其中，以0.01秒的精度来测量所述原点的经度信息和纬度信息。
92.根据权利要求84所述的装置，其中，以0.1米的精度来测量所述高度。
93.根据权利要求60所述的装置，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，所述至少两个基本飞行限制体积相对于地面的高度不同。
94.根据权利要求60所述的装置，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，所述至少两个基本飞行限制体积相对于地面的高度相同。
95.根据权利要求60所述的装置，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，所述至少两个基本飞行限制体积连接在一起以形成所述飞行限制区域。
96.根据权利要求60所述的装置，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，所述至少两个基本飞行限制体积彼此重叠以形成所述飞行限制区域。
97.根据权利要求60所述的装置，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，所述至少两个基本飞行限制体积具有相同的有效时间段。
98.根据权利要求60所述的装置，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，所述至少两个基本飞行限制体积具有不同的有效时间段。
99.根据权利要求60所述的装置，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，其中，所述至少两个基本飞行限制体积中的第一组具有与所述至少两个基本飞行限制体积中的第二组不同的有效时间段。
100.根据权利要求60所述的装置，其中，所述一个或多个基本飞行限制体积包括至少两个基本飞行限制体积，其中，所述至少两个基本飞行限制的有效时间段包括起始时间和结束时间。
101.根据权利要求100所述的装置，其中，以协调世界时来测量所述起始时间和结束时间。
102.根据权利要求101所述的装置，其中，以一分钟的精度来测量所述起始时间和结束时间。
103.根据权利要求60所述的装置，其中，所述飞行器的移动特性是所述飞行器的线速度。
104.根据权利要求60所述的装置，其中，所述飞行器的移动特性是所述飞行器的线加速度。
105.根据权利要求60所述的装置，其中，所述飞行器的移动特性是所述飞行器的行进方向。
106.根据权利要求60所述的装置，其中，所述飞行器的移动特性是所述飞行器的预计飞行路径。
107.根据权利要求60所述的装置，其中，所述飞行器的移动特性包括所述一个或多个基本飞行限制体积中的、所述飞行器最可能接近的检测到的基本飞行限制体积。
108.根据权利要求60所述的装置，其中，所述飞行器的移动特性是所述飞行器将接近所述检测到的基本飞行限制体积的估计时间量。
109.根据权利要求60所述的装置，其中，所述一个或多个飞行响应措施包括向所述飞行器发送通知。
110.根据权利要求60所述的装置，其中，所述一个或多个飞行响应措施包括向所述飞行器发送警报。
111.根据权利要求60所述的装置，其中，所述一个或多个飞行响应措施包括防止所述飞行器进入所述一个或多个基本飞行限制体积。
112.根据权利要求60所述的装置，其中，所述一个或多个飞行响应措施包括防止所述飞行器接近所述一个或多个基本飞行限制体积。
113.根据权利要求60所述的装置，其中，所述一个或多个飞行响应措施包括使所述飞行器着陆。
114.根据权利要求60所述的装置，其中，如果所述飞行器是固定翼飞行器，则当从所述飞行器到所述一个或多个基本飞行限制体积的边界的距离小于500米时，使所述一个或多个飞行响应措施生效。
115.根据权利要求114所述的装置，其中，当从所述飞行器到所述一个或多个基本飞行限制体积的边界的距离小于50米时，使所述一个或多个飞行响应措施生效。
116.根据权利要求115所述的装置，其中，当从所述飞行器到所述一个或多个基本飞行限制体积的边界的距离小于20米时，使所述一个或多个飞行响应措施生效。
117.根据权利要求60所述的装置，其中，如果所述飞行器是多旋翼飞行器，则当从所述飞行器到所述一个或多个基本飞行限制体积的边界的距离小于100米时，使所述一个或多个飞行响应措施生效。
118.根据权利要求117所述的装置，其中，当从所述飞行器到所述一个或多个基本飞行限制体积的边界的距离小于50米时，使所述一个或多个飞行响应措施生效。
119.根据权利要求118所述的装置，其中，当从所述飞行器到所述一个或多个基本飞行限制体积的边界的距离小于20米时，使所述一个或多个飞行响应措施生效。
120.一种用于控制无人驾驶飞行器(UAV)的方法，所述方法包括：
使用第一预定数据格式向远程服务器传送所述UAV的飞行数据；
使用第二预定数据格式从所述远程服务器接收一个或多个命令；
将所述一个或多个命令转换成所述UAV可执行的一个或多个飞行指令；以及
执行所述一个或多个飞行指令以影响所述UAV的飞行。
121.根据权利要求120所述的方法，其中，所述远程服务器分布在云计算基础设施上。
122.根据权利要求120所述的方法，其中，所述远程服务器位于数据中心。
123.根据权利要求120所述的方法，其中，所述远程服务器由管理部门拥有和/或操作。
124.根据权利要求123所述的方法，其中，所述管理部门是所述UAV所在的管辖区的政府部门。
125.根据权利要求120所述的方法，其中，所述UAV的飞行数据被实时传送给所述远程服务器。
126.根据权利要求120所述的方法，其中，以预定时间间隔将所述UAV的飞行数据传送给所述远程服务器。
127.根据权利要求126所述的方法，其中，所述预定时间间隔根据所述UAV的飞行区域而变化。
128.根据权利要求127所述的方法，其中，当所述UAV的飞行区域具有较高的人口密度时，所述预定时间间隔较小。
129.根据权利要求126所述的方法，其中，将所述时间间隔内的飞行数据中的差异数据传送给所述远程服务器。
130.根据权利要求120所述的方法，其中，经由无线链路将所述UAV的飞行数据传送给所述远程服务器。
131.根据权利要求130所述的方法，其中，所述无线链路是电信链路。
132.根据权利要求130所述的方法，其中，当所述无线链路的损失被恢复时，恢复所述UAV的飞行数据向所述远程服务器的传送。
133.根据权利要求120所述的方法，其中，所述UAV的飞行数据按照所述第一预定数据格式包括所述UAV的注册信息和动态飞行信息中的至少一种。
134.根据权利要求133所述的方法，其中，所述UAV的注册信息包括以下中的至少一项：产品序列号、软件版本号、国籍注册号和运营供应商号。
135.根据权利要求134所述的方法，其中，所述运营供应商号指示UAV操作管理类别和UAV类型中的至少一个。
136.根据权利要求135所述的方法，其中，所述UAV类型包括以下中的至少一项：多旋翼UAV、固定翼UAV、直升机UAV、倾转旋翼UAV、自转旋翼机、以及飞艇。
137.根据权利要求133所述的方法，其中，所述UAV的动态飞行信息指示所述UAV的实时飞行状态。
138.根据权利要求133所述的方法，其中，所述UAV的动态飞行信息包括以下中的至少一项：运营供应商号、经度、纬度、飞行高度、飞行时间、地面速度、朝向、定位精度、以及系统状态。
139.根据权利要求138所述的方法，其中，以至少0.01秒的精度来测量所述经度和纬度。
140.根据权利要求138所述的方法，其中，以至少0.1米的精度来测量所述飞行高度。
141.根据权利要求138所述的方法，其中，使用全球导航卫星系统来测量所述飞行高度。
142.根据权利要求138所述的方法，其中，以至少0.1秒的精度来测量所述飞行时间。
143.根据权利要求138所述的方法，其中，以协调世界时提供所述飞行时间。
144.根据权利要求138所述的方法，其中，以至少0.1米/秒的精度来测量所述地面速度。
145.根据权利要求138所述的方法，其中，以至少0.1度的精度来测量所述朝向。
146.根据权利要求138所述的方法，其中，以至少1米的精度来测量所述定位精度。
147.根据权利要求133所述的方法，其中，将所述飞行数据提供为具有一个或多个信息字段的字符串。
148.根据权利要求120所述的方法，其中，所述一个或多个命令根据所述第二预定数据格式指示所述UAV的一个或多个飞行响应措施。
149.根据权利要求148所述的方法，其中，所述一个或多个命令指示立即使所述UAV着陆。
150.根据权利要求148所述的方法，其中，所述一个或多个命令指示强制所述UAV在预定时间段内离开一定区域。
151.根据权利要求150所述的方法，其中，所述预定时间段是一个小时。
152.根据权利要求150所述的方法，其中，所述预定时间段是三个小时。
153.根据权利要求150所述的方法，其中，如果所述UAV无法在所述预定时间段内离开所述区域，则所述一个或多个命令指示强制所述UAV着陆。
154.根据权利要求120所述的方法，其中，所述一个或多个命令根据所述第二预定数据格式指示一个或多个飞行限制区域。
155.根据权利要求154所述的方法，其中，将所述一个或多个飞行限制区域显示在用户终端的显示器上，其中所述用户终端控制所述UAV的飞行。
156.根据权利要求155所述的方法，其中，将所述一个或多个飞行限制区域显示在地理地图内。
157.根据权利要求155所述的方法，其中，所述用户终端是远程控制器。
158.一种用于控制无人驾驶飞行器UAV的装置，所述装置包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被单独地或共同地配置为：
使用第一预定数据格式向远程服务器传送所述UAV的飞行数据；
使用第二预定数据格式从所述远程服务器接收一个或多个命令；
将所述一个或多个命令转换成一个或多个飞行指令，其中，所述一个或多个飞行指令可由所述UAV执行，以及
执行所述一个或多个飞行指令以影响所述UAV的飞行。
159.根据权利要求158所述的装置，其中，所述远程服务器分布在云计算基础设施上。
160.根据权利要求158所述的装置，其中，所述远程服务器位于数据中心。
161.根据权利要求158所述的装置，其中，所述远程服务器由管理部门拥有和/或操作。
162.根据权利要求161所述的装置，其中，所述管理部门是所述UAV所在的管辖区的政府部门。
163.根据权利要求158所述的装置，其中，所述UAV的飞行数据被实时传送给所述远程服务器。
164.根据权利要求158所述的装置，其中，以预定时间间隔将所述UAV的飞行数据传送给所述远程服务器。
165.根据权利要求164所述的装置，其中，所述预定时间间隔根据所述UAV的飞行区域而变化。
166.根据权利要求165所述的装置，其中，当所述UAV的飞行区域具有较高的人口密度时，所述预定时间间隔较小。
167.根据权利要求164所述的装置，其中，将所述时间间隔内的所述飞行数据中的差异数据传送给所述远程服务器。
168.根据权利要求158所述的装置，其中，经由无线链路将所述UAV的飞行数据传送给所述远程服务器。
169.根据权利要求168所述的装置，其中，所述无线链路是电信链路。
170.根据权利要求168所述的装置，其中，当所述无线链路的损失被恢复时，恢复所述UAV的飞行数据向所述远程服务器的传送。
171.根据权利要求158所述的装置，其中，所述UAV的飞行数据按照所述第一预定数据格式包括所述UAV的注册信息和动态飞行信息中的至少一种。
172.根据权利要求171所述的装置，其中，所述UAV的注册信息包括以下中的至少一项：产品序列号、软件版本号、国籍注册号和运营供应商号。
173.根据权利要求172所述的装置，其中，所述运营供应商号指示UAV操作管理类别和UAV类型中的至少一个。
174.根据权利要求173所述的装置，其中，所述UAV类型包括以下中的至少一项：多旋翼UAV、固定翼UAV、直升机UAV、倾转旋翼UAV、自转旋翼机以及飞艇。
175.根据权利要求171所述的装置，其中，所述UAV的动态飞行信息指示所述UAV的实时飞行状态。
176.根据权利要求171所述的装置，其中，所述UAV的动态飞行信息包括以下中的至少一项：运营供应商号、经度、纬度、飞行高度、飞行时间、地面速度、朝向、定位精度以及系统状态。
177.根据权利要求176所述的装置，其中，以至少0.01秒的精度来测量所述经度和纬度。
178.根据权利要求176所述的装置，其中，以至少0.1米的精度来测量所述飞行高度。
179.根据权利要求176所述的装置，其中，使用全球导航卫星系统来测量所述飞行高度。
180.根据权利要求176所述的装置，其中，以至少0.1秒的精度来测量所述飞行时间。
181.根据权利要求176所述的装置，其中，以协调世界时提供所述飞行时间。
182.根据权利要求176所述的装置，其中，以至少0.1米/秒的精度来测量所述地面速度。
183.根据权利要求176所述的装置，其中，以至少0.1度的精度来测量所述朝向。
184.根据权利要求176所述的装置，其中，以至少1米的精度来测量所述定位精度。
185.根据权利要求171所述的装置，其中，将所述飞行数据提供为具有一个或多个信息字段的字符串。
186.根据权利要求158所述的装置，其中，所述一个或多个命令根据所述第二预定数据格式指示所述UAV的一个或多个飞行响应措施。
187.根据权利要求186所述的装置，其中，所述一个或多个命令指示立即使所述UAV着陆。
188.根据权利要求186所述的装置，其中，所述一个或多个命令指示强制所述UAV在预定时间段内离开一定区域。
189.根据权利要求188所述的装置，其中，所述预定时间段是一个小时。
190.根据权利要求188所述的装置，其中，所述预定时间段是三个小时。
191.根据权利要求188所述的装置，其中，如果所述UAV无法在所述预定时间段内离开所述区域，则所述一个或多个命令指示强制所述UAV着陆。
192.根据权利要求158所述的装置，其中，所述一个或多个命令根据所述第二预定数据格式指示一个或多个飞行限制区域。
193.根据权利要求192所述的装置，其中，将所述一个或多个飞行限制区域显示在用户终端的显示器上，其中所述用户终端控制所述UAV的飞行。
194.根据权利要求193所述的装置，其中，将所述一个或多个飞行限制区域显示在地理地图内。
195.根据权利要求193所述的装置，其中，所述用户终端是远程控制器。
196.一种无人驾驶飞行器，包括：
一个或多个推进单元，被配置为实现所述飞行器的飞行；以及
根据权利要求158所述的装置。
CN201780078323.4A 2017-03-10 2017-03-10 用于支持无人驾驶飞行器的飞行限制的方法和系统 Pending CN110088818A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2017/076263 WO2018161338A1 (en) 2017-03-10 2017-03-10 Methods and systems for supporting flight restriction of unmanned aerial vehicles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110088818A true CN110088818A (zh) 2019-08-02

Family

ID=63448100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780078323.4A Pending CN110088818A (zh) 2017-03-10 2017-03-10 用于支持无人驾驶飞行器的飞行限制的方法和系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200020236A1 (zh)
CN (1) CN110088818A (zh)
WO (1) WO2018161338A1 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110806757A (zh) * 2019-11-08 2020-02-18 合肥佳讯科技有限公司 一种基于5g网络远端控制的无人机系统
CN110908391A (zh) * 2019-12-31 2020-03-24 深圳市道通智能航空技术有限公司 机场限制方法及装置、无人机
CN111103895A (zh) * 2019-12-09 2020-05-05 西北工业大学 一种无人机通过限制空域的导航方法、系统、设备及可读存储介质
CN111263302A (zh) * 2020-01-07 2020-06-09 北京佰才邦技术有限公司 一种基于5g边缘计算网络的危险区域审计方法和系统
CN114141059A (zh) * 2020-09-03 2022-03-04 沃科波特有限公司 信号选择方法和信号选择装置
CN116033348A (zh) * 2023-03-30 2023-04-28 中国兵器科学研究院 一种生成电子围栏的方法及装置
CN116597695A (zh) * 2023-05-23 2023-08-15 中国南方航空股份有限公司 一种水上迫降的飞行航段识别方法、装置及存储介质

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101753533B1 (ko) * 2016-08-12 2017-07-05 주식회사 포드림 비행 및 촬영 통제장치를 구비한 무인 비행체
US11022672B1 (en) * 2016-12-28 2021-06-01 Architecture Technology Corporation Mobile emergency perimeter system and method
JP6634423B2 (ja) * 2017-09-26 2020-01-22 Kddi株式会社 運行管理方法及び運行管理装置
US10962650B2 (en) 2017-10-31 2021-03-30 United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa Polyhedral geofences
CN111344961B (zh) * 2017-11-17 2022-11-22 诺基亚技术有限公司 向无人飞行器提供参考高程信息以进行配置差异化
US11682312B2 (en) * 2018-07-20 2023-06-20 Atc Technologies, Llc Devices, systems, and methods for autonomously landing unmanned aerial vehicles with collaborative information sharing
US20220092992A1 (en) * 2018-09-18 2022-03-24 Arborea Intellbird, S.L. Unmaned aircraft operating control system and method
US20220084416A1 (en) * 2020-09-11 2022-03-17 Rockwell Collins, Inc. Indication of uav areas in cockpit
US20220229449A1 (en) * 2021-01-15 2022-07-21 Wing Aviation Llc Managing a fleet of autonomous vehicles based on collected information
US11995430B2 (en) * 2021-09-22 2024-05-28 International Business Machines Corporation Systems and methods for management of unmanned aerial vehicles
WO2024005584A1 (en) * 2022-07-01 2024-01-04 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for access barring check based on height in a wireless communication system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080174454A1 (en) * 2004-09-24 2008-07-24 Thales Device and Method for Signaling Lateral Maneuver Margins
WO2015165303A1 (en) * 2014-04-17 2015-11-05 SZ DJI Technology Co., Ltd. Flight control for flight-restricted regions
CN105571588A (zh) * 2016-03-10 2016-05-11 赛度科技（北京）有限责任公司 一种无人机三维空中航路地图构建及其航路显示方法
CN105717945A (zh) * 2016-03-30 2016-06-29 冯基洲 一种自动避让的无人机
WO2016141748A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 SZ DJI Technology Co., Ltd. Polygon shaped flight-restriction zones

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1667088B1 (en) * 2004-11-30 2009-11-04 Oculus Info Inc. System and method for interactive 3D air regions
CN104932525B (zh) * 2015-05-28 2019-03-01 深圳一电航空技术有限公司 无人机的控制方法、装置、地面控制系统及无人机
US9626874B1 (en) * 2016-01-06 2017-04-18 Qualcomm Incorporated Systems and methods for managing restricted areas for unmanned autonomous vehicles
KR102229267B1 (ko) * 2018-01-29 2021-03-19 이스라엘 에어로스페이스 인더스트리즈 리미티드 무인 운송 수단의 근접 항법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080174454A1 (en) * 2004-09-24 2008-07-24 Thales Device and Method for Signaling Lateral Maneuver Margins
WO2015165303A1 (en) * 2014-04-17 2015-11-05 SZ DJI Technology Co., Ltd. Flight control for flight-restricted regions
CN105247593A (zh) * 2014-04-17 2016-01-13 深圳市大疆创新科技有限公司 飞行禁区的飞行控制
CN106461396A (zh) * 2014-04-17 2017-02-22 深圳市大疆创新科技有限公司 适于限飞区域的飞行控制
WO2016141748A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 SZ DJI Technology Co., Ltd. Polygon shaped flight-restriction zones
CN105571588A (zh) * 2016-03-10 2016-05-11 赛度科技（北京）有限责任公司 一种无人机三维空中航路地图构建及其航路显示方法
CN105717945A (zh) * 2016-03-30 2016-06-29 冯基洲 一种自动避让的无人机

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110806757A (zh) * 2019-11-08 2020-02-18 合肥佳讯科技有限公司 一种基于5g网络远端控制的无人机系统
CN110806757B (zh) * 2019-11-08 2023-01-03 合肥佳讯科技有限公司 一种基于5g网络远端控制的无人机系统
CN111103895A (zh) * 2019-12-09 2020-05-05 西北工业大学 一种无人机通过限制空域的导航方法、系统、设备及可读存储介质
CN110908391A (zh) * 2019-12-31 2020-03-24 深圳市道通智能航空技术有限公司 机场限制方法及装置、无人机
CN111263302A (zh) * 2020-01-07 2020-06-09 北京佰才邦技术有限公司 一种基于5g边缘计算网络的危险区域审计方法和系统
CN114141059A (zh) * 2020-09-03 2022-03-04 沃科波特有限公司 信号选择方法和信号选择装置
CN116033348A (zh) * 2023-03-30 2023-04-28 中国兵器科学研究院 一种生成电子围栏的方法及装置
CN116033348B (zh) * 2023-03-30 2023-06-30 中国兵器科学研究院 一种生成电子围栏的方法及装置
CN116597695A (zh) * 2023-05-23 2023-08-15 中国南方航空股份有限公司 一种水上迫降的飞行航段识别方法、装置及存储介质
CN116597695B (zh) * 2023-05-23 2024-02-23 中国南方航空股份有限公司 一种水上迫降的飞行航段识别方法、装置及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US20200020236A1 (en) 2020-01-16
WO2018161338A1 (en) 2018-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110088818A (zh) 用于支持无人驾驶飞行器的飞行限制的方法和系统
US11462116B2 (en) Polygon shaped vehicle restriction zones
CN107209519A (zh) 载运工具高度限制和控制
WO2018157310A1 (zh) 控制无人飞行器飞行的方法和设备、限飞区生成方法和设备
WO2016141748A1 (en) Polygon shaped flight-restriction zones

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190802

RJ01 Rejection of invention patent application after publication