CN112965522A - 使无人飞行器飞行的方法 - Google Patents

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CN112965522A CN202110174209.XA CN202110174209A CN112965522A CN 112965522 A CN112965522 A CN 112965522A CN 202110174209 A CN202110174209 A CN 202110174209A CN 112965522 A CN112965522 A CN 112965522A
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Abstract

本发明涉及使无人飞行器飞行的方法,公开了响应于紧急状况的无人飞行器(UAV)飞行的方法。一种使无人飞行器飞行的方法,该方法包括使用形成所述无人飞行器部分的控制器实施的步骤,所述步骤包括:定义多个紧急状况;将每个紧急状况与优先级关联;将每个紧急状况与目标关联;感测所述无人飞行器的多个操作参数从而检测是否存在多个紧急状况中的一个;当检测到一个或多个紧急状况时:为具有最高关联优先级的所检测到的紧急状况生成航线,其中该航线根据与具有最高关联优先级的紧急状况关联的目标生成;以及指示所述无人飞行器沿生成的所述航线飞行。

Description

使无人飞行器飞行的方法
本申请是申请日为2014年3月18日、名称为“使无人飞行器飞行的方法”的中国专利申请201410100027.8的分案申请。
技术领域
本发明涉及响应紧急状况的无人飞行器(UAV)飞行的方法。
背景技术
UAV通常由远程操作员经无线通信控制。经常是当UAV的部件故障或一些功能性损失时,所述无人飞行器不能对其飞行计划执行合适的改变。
此外,现有技术中不考虑多个故障发生的可能性。
发明内容
根据本发明的第一方面提供使无人飞行器飞行的方法,该方法包括使用形成无人飞行器部分的控制器实施的步骤,所述步骤包括:定义多个紧急状况;将每个紧急状况与优先级关联;将每个紧急状况与目标关联;感测无人飞行器的多个操作参数从而检测是否存在多个紧急状况中的一个;当检测到一个或多个紧急状况时:为具有最高关联优先级的所检测到的紧急状况生成航线,其中该航线根据与具有最高关联优先级的紧急状况关联的目标生成;以及指示无人飞行器沿所生成的航线飞行。
根据本发明的第二方面提供用于无人飞行器的紧急响应系统,包括:输入,该输入用于接收无人飞行器的多个操作参数;处理器,该处理器被配置为:使用操作参数检测何时存在一个或多个紧急状况;确定与紧急状况关联的优先级;确定与最高优先级关联的紧急状况关联的目标;基于所确定目标生成航线;以及输出,该输出用于输出所生成航线。
进一步地,本发明包括根据下列实施方式的实施例:
实施例1.使无人飞行器飞行的方法,该方法包括使用形成无人飞行器部分的控制器实施的步骤,所述步骤包括:
定义多个紧急状况;
将每个紧急状况与优先级关联;
将每个紧急状况与目标关联;
感测无人飞行器的多个操作参数从而检测是否存在多个紧急状况中的一个;
当检测到一个或多个紧急状况时:
为具有最高关联优先级的所检测到的紧急状况生成航线,其中该航线根据与具有最高关联优先级的紧急状况关联的目标生成;以及
指示无人飞行器沿所生成的航线飞行。
实施例2.如条款1所述方法,还包括以下步骤:
存储多个飞行终点;以及
确定可能在其着陆的多个飞行终点的可用子组,
其中生成航线的步骤包括生成在可用子组中的一个终止的航线。
实施例3.如条款2所述方法,还包括以下步骤:
将每个所存储飞行终点与等级关联;
其中生成在可用子组的一个中终止的航线的步骤包括:
选择与最高等级关联的可用子组的飞行终点;以及
生成在所选择飞行终点的一个终止的航线。
实施例4.如任一个前述实施例所述方法,其中:
无人飞行器包括用于提供推力的发动机;
操作参数包括发动机的输出转速或速度(speed);以及
多个紧急状况中的一个是发动机故障。
实施例5.如实施例4所述方法,其中发动机故障的紧急状况与最高优先级关联。
实施例6.如实施例4或5所述方法,其中与发动机故障的紧急状况关联的目标是相对于飞行终点最有效的滑翔航线。
实施例7.如任一个前述实施例所述方法,其中:
无人飞行器包括用于供电的装置;
操作参数包括由用于供电的装置提供的电流水平;
该方法包括定义阈值电流的步骤;以及
多个紧急状况中的一个是电流水平低于阈值电流。
实施例8.如实施例7所述方法,其中电流水平低于阈值电流的紧急状况与第二最高优先级关联。
实施例9.如实施例7或8所述方法,其中与电流水平低于阈值电流的紧急状况关联的目标是最快返回到飞行终点。
实施例10.如任一个前述实施例所述方法,其中:
无人飞行器包括已存储资源;
操作参数包括已存储资源量;
该方法包括定义已存储资源的阈值量的步骤;以及
多个紧急状况中的一个是已存储资源量低于阈值量。
实施例11.如实施例10所述方法,其中已存储资源量低于阈值量的紧急状况与第三最高优先级关联。
实施例12.如实施例10或11所述方法,其中定义阈值量的步骤包括:
确定飞行终点;
生成在所确定飞行终点中终止的航线;以及
确定实现该航线所需要的已存储资源的最小量。
实施例13.如实施例10到12中任一个所述方法,其中与已存储资源量低于阈值量的紧急状况关联的目标是最经济的返回到飞行终点。
实施例14.如任一个前述实施例所述方法,其中:
无人飞行器包括用于从远程站接收控制信号的通信系统;
操作操作参数包括控制信号强度;
该方法包括定义阈值信号强度的步骤;以及
多个紧急状况中的一个是控制信号强度低于阈值信号强度。
实施例15.如实施例14所述方法,其中控制信号强度低于阈值信号强度的紧急状况与最低优先级关联。
实施例16.如实施例15或16中任一个所述方法,其中与控制信号强度低于阈值信号强度的紧急状况关联的目标是最经济的返回到飞行终点。
实施例17.用于无人飞行器的紧急响应系统,包括:
输入,该输入用于接收无人飞行器的多个操作参数;
处理器,该处理器被配置为:
使用操作参数检测何时存在一个或多个紧急状况;
确定与紧急状况关联的优先级;
确定与最高优先级关联的紧急状况关联的目标;
基于所确定目标生成航线;以及
输出,该输出用于输出所生成航线。
实施例18.如实施例17所述紧急响应系统,被配置为实施如权利要求1到16中的任一个所述方法。
实施例19.无人飞行器包括如实施例17或18所述紧急响应系统。
附图说明
连同附图阅读时通过参考本发明的例子而更好地理解本发明并展示如何实施相同的方法:
图1示出用于UAV的飞行控制系统的紧急响应模块示意图;
图2示出实现紧急响应方法的流程图;
图3示出UAV;以及
图4示出选择飞行终点方法的流程图。
具体实施方式
在流程图中,菱形框表示通过依赖于决策结果来更改方法路径的决策。如果菱形框中的状况为真,则所述方法沿标记为“T”的路径前进。如果菱形框中的状况为假,则所述方法沿标记为“F”的路径前进。在决策框155中,通过用户是否选择最快或最经济恢复方式来确定路径的选择。
图1示出紧急响应模块5的示意表示,以及其怎样与UAV的常规飞行管理和引导系统30交互。
紧急响应模块5形成UAV的部分。
紧急响应模块5包括:诊断和优先化系统10;以及航线计算引擎20。
如图3所示,紧急响应模块5用来控制UAV,该UAV具有发动机1;燃料箱2;电源3例如电池;以及通信系统4。
这可通过使用紧急响应模块5直接向UAV的飞行管理和引导系统30提供信号来实现。这样的信号包括指示UAV应继续其正常操作,例如继续遵循预定飞行计划的正常执行新号。
另外或代替地,所述信号包括指示UAV应停止正常操作并执行紧急响应,例如遵循紧急响应模块5提供的紧急航线飞行的紧急执行信号。紧急航线由航线计算引擎20提供。
诊断和优先化系统10被配置为接收表示UAV操作参数的信号。操作参数包括:发动机1的转速或速度;燃料箱2中燃料量;由电源3提供的电流大小;电池电量;通信系统4接收的信号强度。
诊断和优先化系统10监控操作参数从而检测UAV系统中的紧急状况。
紧急状况可以包括以下的组合:
1.发动机故障;
2.电源故障;
3.航程限制;和/或
4.通信丢失。
发动机故障在发动机1的转速或速度低于阈值发动机转速或速度时确立。阈值发动机转速或速度可以确定为由飞行管理和引导系统30命令的转速或速度。
电源3的故障例如低电量。作为选择,电源3是由内燃机驱动的发电机。电源3的故障随着由电源提供的电流小于阈值电流而被确立(例如0安培)。
低电量在电池中存储电量的水平低于阈值电池电量时而被确立。阈值电池电量确定为低于其可以导致电池劣化或阈值电压的水平。
作为选择,阈值电池电量可以参考航程以下面讨论的方式确定。这在由电动机而不是内燃机供以动力的UAV中是优选的。
航程限制涉及已存储资源例如电池电量或可用燃料何时不足以允许UAV实现沿希望航线飞行。航程限制紧急状况的例子可以是低燃料量。当UAV由电动机而不是内燃机供以动力时,航程限制和电源故障可以是相同紧急状况。低燃料量在燃料箱2中燃料量低于燃料阈值量时而被确立。参考燃料阈值量航程的确定会在下面讨论。
通信丢失在控制信号强度低于阈值信号强度时而被确立。阈值信号强度确定为信噪比足以使得能够通信的强度。
更好地,一旦所需要状态(例如低通信信号)在预定最小时期为真,则诊断和优先化系统10检测紧急状况。这样,所监控操作参数中暂时且短暂的波动将没必要触发一个动作。
更好地,诊断和优先化系统10检测紧急状况移除,从而将UAV返回到其在检测到任何紧急状况之前的状态。
诊断和优先化系统10被配置为检测与优先级关联的每个紧急状况。优先级定义紧急状况的相对重要性。
更好地,发动机故障有高于电源3故障、航程限制和通信丢失的优先级。更好地,电源3故障有高于航程限制的优先级。更好地,通信丢失有低于发动机故障、电源3故障和航程限制的优先级。
诊断和优先化系统10产生一个或多个输出,该输出包括:正常执行信号;紧急执行信号;指示提供紧急航线的航线计算引擎20所使用的目标的信号;和/或指示所希望飞行终点的信号。
诊断和优先化系统10被配置为检测与目标关联的每个紧急状况。所述目标为UAV在检测到紧急状况之后怎样飞行提供约束。特别地,其可以为航线计算引擎20形成输入,由此为计算航线的算法定义约束。
更好地,发动机故障与确定到飞行终点的最有效滑翔航线(即,最大化航程的航线),即使得UAV在最短可能时间内滑翔到飞行终点的航线的目标关联。
更好地,电源3故障与确定到飞行终点的最快供能航线,即使得UAV在最短可能时间内到达飞行终点(依靠推进装置或其他方式)的航线的目标关联。
然而在一些情况下,例如当UAV由电动机而不是内燃机供以动力时,低电池电量状况确定最有效航线,即需要源自电池的最少电量的航线的目标关联。
更好地,航程限制与确定最经济航线,例如在发动机驱动UAV中燃烧最少量燃料,或在电动机驱动UAV中使用最低电池电量的航线的目标关联。
更好地,通信丢失与确定最经济航线的目标或确定最快机动航线的目标中的一个关联。最优选地,通信丢失与确定最经济航线的目标关联。目标可以由用户设定。
诊断和优先化系统10或外部数据库存储多个飞行终点。
图4显示从所存储多个飞行终点中选择飞行终点的优选方法。
每个所存储的飞行终点与类别关联。
例如,所存储飞行终点包括:最高类别飞行终点——配备有用于接收UAV的合适基础设施的具有合适跑道的机场;较低类别飞行终点——具有合适跑道但没有合适UAV基础设施的机场;以及最低类别飞行终点——除UAV可以安全着陆的跑道之外的终点。
图4中第一步骤310是基于涉及最高优先级紧急状况的目标而计算UAV的额定航程。
如果目标是最有效滑翔航线(对于发动机故障),那么额定航程作为UAV的最大滑翔航程而被计算。
如果目标是最快机动航线(对于电源3故障),那么额定航程作为UAV在最大速度操作时的航程而被计算。
如果目标是最经济航线(对于低燃料量和通信丢失),那么额定航程作为UAV的最大航程而被计算。
在步骤315中,一旦已计算额定航程,则到达额定航程花费的时间可被计算。
在步骤320中,将到达额定航程花费的时间与估计电池可用时间比较。
如果到达额定航程花费的时间小于估计电池可用时间,那么在步骤324中额定航程用作UAV的估计航程。
如果到达额定航程花费的时间大于估计电池可用时间,那么在步骤328中,UAV的估计航程作为UAV可以在从估计电池可用时间和给定当前目标所确定的剩余时间中行进的距离来计算。
下个步骤330,与最高类别(例如图4中类别A)关联并在UAV估计航程内的任何飞行终点可从所存储的多个飞行终点中被确定。
如果确定与最高类别关联的至少一个飞行终点,那么在步骤335中,选择最接近、最快到达或使用最少量的已存储资源可到达的与最高类别关联的飞行终点。
如果没发现什么,那么在步骤340中,与下个最高类别(例如图中类别B)关联并在UAV估计航程内的任何飞行终点可从所存储的多个飞行终点中被确定。
如果确定与该类别关联的至少一个飞行终点,那么在步骤345中选择与该类别关联的最接近飞行终点。
如果没发现什么,那么降序为每个类别重复步骤340的过程,直到在步骤350中与最低类别关联并在UAV估计航程内的任何飞行终点从所存储的多个飞行终点中被确定。
如果确定与最低类别关联的至少一个飞行终点,那么在步骤355中选择与最低类别关联的最接近飞行终点。
在优选实施例中,如果与最低类别关联的至少一个飞行终点不可从所存储的多个飞行终点中被确定,那么在步骤360中,UAV在不是所存储飞行终点中的飞行终点执行飞行终止。这可以包括选择接近UAV当前位置的飞行终点,或选择远离(例如在最大可实现距离)位置或区域(例如居民区)的飞行终点。
可选地,UAV在飞行终止期间展开降落伞6,或进入强制失速、螺旋俯冲或其他机动情况。因此,UAV用可预测方式终止飞行。
同样可选地,在步骤360中UAV向用户传输撞击点。撞击点在飞行终止前预测。
航线计算引擎20被配置为接收来自诊断和优先化系统10的飞行终点和目标。
可选地,航线计算引擎20也被配置为接收指示燃料箱2中燃料量的输入信号。
可选地,航线计算引擎20也被配置为接收提供以下内容的输入信号:任何禁飞区的位置和范围;涉及周围地区的数据;大气数据;和/或终止地点。
航线计算单元20生成在UAV当前位置与由诊断和优先化系统10提供的飞行终点之间的航线。航线的计算受到由诊断和优先化系统10提供的目标影响。
航线通过确定考虑任何障碍物或禁飞区的最短路径来计算。
可选地,提供警报输出以便指示UAV的通信系统4向远程操作员传输警报。这可以在除通信丢失紧急状况之外的每个紧急状况中利用。
图2显示使用图1的诊断和优先化系统10执行的实施例的流程图。在图2中考虑以下紧急状况:发动机故障(见步骤110);电源故障(见步骤120);航程限制(见步骤130);结合资源储备的航程限制(见步骤140);通信丢失(见步骤150)。然而不必要考虑所有这些状况,并且具有这些状况的任何组合的实施例都是设想的。
如图2所见,诊断和优先化系统10估计飞行参数100,从而循序并以优先级顺序确立每个紧急状况。
即在步骤110中,诊断和优先化系统10首先估计所需要的飞行参数100以便确立是否存在与最高优先级关联的紧急状况。
如果没有检测到与最高优先级关联的紧急状况,那么在步骤120中诊断和优先化系统10估计所需要的飞行参数100以便确立是否存在与下个最高优先级关联的紧急状况。
如果没有检测到与最低优先级关联的紧急状况,那么在步骤160中诊断和优先化系统10确定这是否为新状态,即先前是否存在紧急状况但现在不存在(例如如果紧急状况仅暂时检测到)。如果这是新状态,那么诊断和优先化系统10确定正常状况存在。在此情况下,系统在步骤201中向UAV的飞行管理和引导系统30提供正常执行信号。然后返回到步骤100的方法。
如果无紧急状况不是新状态,那么UAV可以继续其目前路径。
无论如何,计算到飞行终点的航线。这用于确定资源需求(例如燃料或电池)。该航线用来计算是否符合步骤130和140中的航程限制状况。飞行终点使用图4的方法和与航程限制关联的目标,即最经济航线来选择。在该步骤中,航线优选作为到用户定义类别飞行终点中的飞行终点的航线来计算。
因此诊断和优先化系统10继续循序并以优先级降序确立是否存在每个紧急状况。
如果确立紧急状况存在,则诊断和优先化系统10在步骤111、121、131、141和151中检查这是否为紧急状况的新检测,或是否先前已检测到所述紧急状况。
如果不是新紧急状况,重复估计飞行参数100的过程。
如果在步骤111、121、131、141和151中检测到新紧急状况,诊断和优先化系统10在步骤115、125、135、145和151中确定与所检测紧急状况关联的目标。在先前没有检测到紧急状况时,或在先前检测的紧急状况具有较高优先的情况下检测到新紧急状况。
在步骤105中,诊断和优先化系统10向航线计算引擎20提供所确定的目标。在步骤118、128、138、148和158中的每个步骤所述方法可以确定飞行终点。这使用上述描述方法完成。在步骤108中向航线计算引擎20提供飞行终点,然后该航线计算引擎20使用目标计算航线。所计算航线转到UAV的飞行管理和引导系统30中来执行。重复估计飞行参数100的过程。
如图2示出的优选实施例,当检测到紧急状况时,系统不估计所需要的飞行参数100以便确立是否存在与较低优先级关联的紧急状况。然而系统估计所需要的飞行参数100以便确立是否存在与较高优先级关联的紧急状况。
例如,如果存在低燃料量紧急状况,则步骤130中该方法检测该状况并进行到步骤131,步骤131(如果该紧急状况不是新紧急状况)要么直接将该方法返回到步骤100,要么(如果该紧急状况是新紧急状况)经步骤131、135、138、105和108进行回步骤100。在步骤100后,具有较高优先的紧急状况再次在步骤110和120中被估计,但当存在低燃料量紧急状况时该方法不进行到步骤140。
如果当检测到紧急状况时,第一次检测到具有较高关联优先级的进一步紧急状况,则诊断和优先化系统10确定与新检测紧急状况关联的目标,然后向策略计算引擎20提供所确定目标。重复估计飞行参数100的过程,但此时不估计较低优先的紧急状况。
因此,当检测到紧急状况时,系统连续监控具有较高优先级的紧急状况,如果检测到其中一个则提供新指令。因此新指令覆盖了任何现有指令。
可选地,未在图2中示出,当通信丢失检测到并且是新状况时,诊断和优先化系统10检查是否需要通信以完成剩余的现有任务。更好地,已存储预定的飞行计划包括元数据,该元数据表示对于飞行的至少一部分,人类操作员应能与UAV通信(例如,这允许操作员接收直播流视频数据,或操作员控制UAV或-其上装置)。
如果不需要通信,那么所述方法返回步骤100。如果需要通信,那么所述方法转到步骤155,其中目标的用户设定可被核查以便确定哪个目标用于计算紧急航线。
检测航程限制紧急状况的方式是使用回航安全燃料量(bingo fuel)的常规概念。即将燃料箱2中燃料量与燃料阈值量(回航安全燃料量)比较。当燃料箱2中存储的燃料量降至阈值时可以确定低燃料量紧急状况。
对于紧急响应模块5更复杂、可选、可替换的途径是计算飞行到飞行终点所需要的已存储资源量。已存储资源是燃料箱2中存储的燃料,或当UAV由电池供电的电机驱动时的电池电量。更好地,航线计算引擎20基本连续计算飞行到终点所需要的资源量(燃料或电池电量)。例如,图2中步骤165和168中所计算的。
该资源计算量与资源存储量进行比较(燃料箱2中存储的燃料或电池中存储的电量)。更好地,这也包括安全因素,以便当已存储资源大于飞行到飞行终点所需要的资源量时,通过固定“保留”量来检测到航程限制的紧急状况。
图2中,保留限制的紧急状况作为额外状况显示在步骤140中。当已存储资源量小于飞行到飞行终点所需要的资源量加上固定“保留”量时,检测到该紧急状况。与航程限制一样,该紧急状况与确定最经济航线的目标关联。然而,在此情况下不考虑与最低类别关联的飞行终点。
可替换地,当飞行到飞行终点所需要的资源量大于燃料箱2中存储燃料量的预定百分比时,检测到低燃料量紧急状况。
更好地,航线计算引擎20估计执行飞行计划或紧急航线所需要的燃料。

Claims (18)

1.一种使无人飞行器飞行的方法,所述方法包括使用形成所述无人飞行器的部分的控制器而实施的步骤,所述步骤包括:
存储多个飞行终点;
定义多个紧急状况(110、120、130、140、150);
将每个紧急状况(110、120、130、140、150)与一个优先级关联;
将每个紧急状况(110、120、130、140、150)与一个目标(115、125、135、145、155)关联,其中:
所述紧急状况(110、120、130、140、150)中的一个是发动机故障并且与到飞行终点(118)的最有效的滑翔航线的所述目标(115)关联;
所述紧急状况(110、120、130、140、150)中的一个是电流水平低于阈值电流并且与最快返回到飞行终点(128)的所述目标(115)关联;
所述紧急状况(110、120、130、140、150)中的一个是已存储资源量的水平低于阈值量并且与最经济的返回到飞行终点(138、148)的所述目标(115)关联;和/或
所述紧急状况(110、120、130、140、150)中的一个是控制信号的强度低于阈值信号强度并且与最经济的返回到飞行终点(158)的所述目标(115)关联;
感测所述无人飞行器的多个操作参数(100)从而检测是否存在所述多个紧急状况(110、120、130、140、150)中的一个;
当检测到一个或多个所述紧急状况(110、120、130、140、150)时:
确定可能在其着陆的所述多个飞行终点的一个可用子组;
为具有最高关联优先级的检测到的紧急状况(110、120、130、140、150)生成航线,其中所述航线根据与具有所述最高关联优先级的所述紧急状况(110、120、130、140、150)关联的所述目标(115、125、135、145、155)生成,其中生成航线的步骤包括生成在所述可用子组中的一个飞行终点终止的航线;以及
指示所述无人飞行器沿所述已生成航线飞行。
2.根据权利要求1所述方法,还包括以下步骤:
将每个所述已存储飞行终点与等级关联,
其中生成在所述可用子组的一个中终止的航线的步骤包括:
选择与最高等级关联的所述可用子组的所述飞行终点;以及
生成在所述已选择飞行终点(118、128、138、148、158)的一个终止的航线。
3.根据任一个前述权利要求所述方法,其中:
所述无人飞行器包括用于提供推力的发动机(1);
所述操作参数(100)包括所述发动机(1)的输出转速;以及
所述多个紧急状况(110、120、130、140、150)中的一个是发动机故障(110)。
4.根据权利要求3所述方法,其中所述发动机故障的所述紧急状况(110)与所述最高优先级关联。
5.根据权利要求3或4所述方法,其中与所述发动机故障(110)的所述紧急状况关联的所述目标(115)是到飞行终点(118)最有效的滑翔航线。
6.根据任一个前述权利要求所述方法,其中:
所述无人飞行器包括用于供电(3)的装置;
所述操作参数(100)包括由用于供电的所述装置提供的电流水平;
所述方法包括定义阈值电流的步骤;以及
所述多个紧急状况(110、120、130、140、150)中的一个是所述电流水平低于所述阈值电流(120)。
7.根据权利要求6所述方法,其中所述电流水平低于所述阈值电流的紧急状况(120)与第二最高优先级关联。
8.根据权利要求6或7所述方法,其中与电流水平低于阈值电流的紧急状况(120)关联的所述目标(125)是最快返回到飞行终点(128)。
9.根据任一个前述权利要求所述方法,其中:
所述无人飞行器包括已存储资源;
所述操作参数(100)包括所述已存储资源量;
所述方法包括定义已存储资源的阈值量的步骤;以及
所述多个紧急状况(110、120、130、140、150)中的一个是所述已存储资源量低于所述阈值量(130、140)。
10.根据权利要求9所述方法,其中已存储资源量低于所述阈值量的紧急状况(130、140)与第三最高优先级关联。
11.根据权利要求9或10所述方法,其中定义阈值量的步骤包括:
确定飞行终点;
生成在所述已确定飞行终点中终止的航线;以及
确定实现所述航线(138、148)所需要的已存储资源的最小量。
12.根据权利要求9-11中任一项所述方法,其中与已存储资源量低于所述阈值量的紧急状况(130、140)关联的所述目标(135、145)是最经济的返回到飞行终点(138、148)。
13.根据任一个前述权利要求所述方法,其中:
所述无人飞行器包括用于从远程站接收控制信号的通信系统(4);
所述操作参数(100)包括所述控制信号的强度;
所述方法包括定义阈值信号强度的步骤;以及
所述多个紧急状况(110、120、130、140、150)中的一个是所述控制信号的所述强度低于所述阈值信号强度(150)。
14.根据权利要求13所述方法,其中所述控制信号的强度低于所述阈值信号强度的紧急状况(150)与最低优先级关联。
15.根据权利要求13或14所述方法,其中与所述控制信号的强度低于所述阈值信号强度的紧急状况(150)关联的所述目标(155)是最经济的返回到飞行终点(158)。
16.一种用于无人飞行器的紧急响应系统(5),包括:
用于接收所述无人飞行器的多个操作参数(100)的输入端;
处理器,所述处理器配置为:
使用所述操作参数检测何时存在一个或多个紧急状况(110、120、130、140、150);
确定与所述紧急状况关联的优先级;
确定与所述最高优先级关联的所述紧急状况关联的目标(115、125、135、145、155),其中:
所述紧急状况(110、120、130、140、150)中的一个是发动机故障并且与到飞行终点(118)的最有效的滑翔航线的所述目标(115)关联;
所述紧急状况(110、120、130、140、150)中的一个是电流水平低于阈值电流并且与最快返回到飞行终点(128)的所述目标(115)关联;
所述紧急状况(110、120、130、140、150)中的一个是已存储资源量的水平低于阈值量并且与最经济的返回到飞行终点(138、148)的所述目标(115)关联;和/或
所述紧急状况(110、120、130、140、150)中的一个是控制信号的强度低于阈值信号强度并且与最经济的返回到飞行终点(158)的所述目标(115)关联;
从存储的多个飞行终点确定可能在其着陆的一个可用子组;
基于所述已确定目标(118、128、138、148、158)生成航线,其中生成航线以便在所述可用子组中的一个飞行终点终止;以及
用于输出已生成航线的输出端。
17.根据权利要求16所述的紧急响应系统(5),所述紧急响应系统被布置为实施根据权利要求1-15中任一项所述的方法。
18.一种包括根据权利要求16或17所述的紧急响应系统(5)的UAV。
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Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2781980B2 (en) 2013-03-19 2021-12-08 The Boeing Company A method of flying an unmanned aerial vehicle
US9158304B2 (en) 2013-11-10 2015-10-13 Google Inc. Methods and systems for alerting and aiding an emergency situation
US9284043B2 (en) * 2013-11-21 2016-03-15 Aai Corporation Evaluating aileron deflection while an unmanned aerial vehicle is in flight
US9994313B2 (en) 2014-11-26 2018-06-12 XCraft Enterprises, LLC High speed multi-rotor vertical takeoff and landing aircraft
KR101655874B1 (ko) * 2014-12-16 2016-09-09 (주)이산솔루션 스마트 충전 기능을 구비한 비행 관리 시스템
JP6759210B2 (ja) 2014-12-19 2020-09-23 エアロバイロメント, インコーポレイテッドAerovironment, Inc. 無人航空機システム(uas)操縦の制御および制限のための監視安全システム
AU2015374040A1 (en) * 2014-12-31 2017-07-13 AirMap, Inc. System and method for controlling autonomous flying vehicle flight paths
FI127355B (fi) * 2015-03-12 2018-04-13 Skycat Oy Menetelmä kauko-ohjatun lentävän laitteen toimielimen ohjaussignaalin korvaamiseksi toisella signaalilla
US9738380B2 (en) 2015-03-16 2017-08-22 XCraft Enterprises, LLC Unmanned aerial vehicle with detachable computing device
CN107409051B (zh) 2015-03-31 2021-02-26 深圳市大疆创新科技有限公司 用于生成飞行管制的认证系统和方法
CN107430403B (zh) * 2015-03-31 2021-03-23 深圳市大疆创新科技有限公司 具有地理围栏设备级别的系统和方法
EP3152089A4 (en) 2015-03-31 2017-08-02 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods for geo-fencing device communications
KR101700746B1 (ko) * 2015-04-01 2017-01-31 고려대학교 산학협력단 비행체 고장안전 장치 및 방법
CN104751682B (zh) * 2015-04-21 2017-06-16 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种构建无人机系统动态航线的方法、装置及系统
CN104750947A (zh) * 2015-04-21 2015-07-01 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种无人机航线库设计方法及该航线库的验证方法
US10059459B2 (en) * 2015-05-28 2018-08-28 Kespry Inc. Unmanned aerial vehicle recovery system
US10313638B1 (en) * 2015-06-12 2019-06-04 Amazon Technologies, Inc. Image creation using geo-fence data
WO2017013840A1 (ja) * 2015-07-17 2017-01-26 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ 無人飛行体、飛行制御方法、飛行基本プログラム及び強制移動プログラム
US10586464B2 (en) 2015-07-29 2020-03-10 Warren F. LeBlanc Unmanned aerial vehicles
JP6637698B2 (ja) * 2015-08-31 2020-01-29 作一 大塚 無人回転翼機及びプログラム
WO2017059395A1 (en) * 2015-09-30 2017-04-06 Stephen Scott Trundle Drone-augmented emergency response services
CN105235895B (zh) * 2015-11-10 2017-09-26 杨珊珊 带有紧急制动装置的多旋翼无人飞行器及其紧急制动方法
CA3006037C (en) 2015-11-24 2020-09-08 Drone Go Home, LLC Drone defense system
US9464907B1 (en) 2016-01-08 2016-10-11 International Business Machines Corporation Dynamically establishing a temporary safe route via a network of unmanned vehicles
US9932111B2 (en) * 2016-01-29 2018-04-03 The Boeing Company Methods and systems for assessing an emergency situation
US20170233071A1 (en) * 2016-02-15 2017-08-17 Skyyfish, LLC System and Method for Return-Home Command in Manual Flight Control
US10001776B2 (en) 2016-03-21 2018-06-19 The Boeing Company Unmanned aerial vehicle flight control system
US20170300065A1 (en) * 2016-04-18 2017-10-19 Latitude Engineering, LLC Automatic recovery systems and methods for unmanned aircraft systems
CN107305394B (zh) * 2016-04-21 2021-03-26 北京臻迪机器人有限公司 无人飞行器的控制方法、飞行控制器、终端及控制系统
CN109074040A (zh) 2016-05-30 2018-12-21 深圳市大疆创新科技有限公司 基于操作参数的飞行限制
WO2018083942A1 (ja) 2016-11-04 2018-05-11 ソニー株式会社 回路、基地局、方法及び記録媒体
EP3400494B1 (en) 2016-11-14 2021-04-28 SZ DJI Technology Co., Ltd. Flight path determination
US11442475B2 (en) 2016-12-12 2022-09-13 Autonomous Control Systems Laboratory Ltd. Unmanned aircraft and method for controlling unmanned aircraft
JP2018132958A (ja) * 2017-02-15 2018-08-23 株式会社Nttドコモ 無人移動装置の経路決定処理装置及び経路決定方法
JP6564803B2 (ja) * 2017-03-28 2019-08-21 株式会社Subaru 無人航空機の飛行制御装置、無人航空機の飛行制御方法、及び無人航空機の飛行制御プログラム
US11279481B2 (en) 2017-05-12 2022-03-22 Phirst Technologies, Llc Systems and methods for tracking, evaluating and determining a response to emergency situations using unmanned airborne vehicles
US10577121B2 (en) 2017-12-07 2020-03-03 Gopro, Inc. Detection and signaling of conditions of an unmanned aerial vehicle
WO2019139845A1 (en) * 2018-01-10 2019-07-18 Qualcomm Incorporated Identifying landing zones for landing of a robotic vehicle
JP7058290B2 (ja) * 2018-01-26 2022-04-21 株式会社Nttドコモ 情報処理装置及び情報処理方法
KR102476217B1 (ko) * 2018-04-09 2022-12-09 아우토리브 디벨롭먼트 아베 에어백 장치
US11691755B2 (en) * 2018-04-16 2023-07-04 Wing Aviation Llc Multi-UAV management
TWI665880B (zh) * 2018-05-25 2019-07-11 國防部軍備局生產製造中心第205廠 無人機之迴避干擾訊號系統
CN111433695A (zh) * 2018-12-04 2020-07-17 深圳市大疆创新科技有限公司 农业植保无人机及其控制方法
JP6734998B1 (ja) * 2018-12-14 2020-08-05 楽天株式会社 無人航空機の制御方法、管理方法、制御装置、管理装置、及び無人航空機システム
US11250713B2 (en) 2019-03-27 2022-02-15 Honeywell International Inc. Unmanned aerial vehicle off-site landing system
EP3725676A1 (en) 2019-04-16 2020-10-21 Volocopter GmbH Method of controlling an actuator system, emergency control system and aircraft equipped with such system
US11518514B2 (en) 2019-04-25 2022-12-06 Aerovironment, Inc Off-center parachute flight termination system including latch mechanism disconnectable by burn wire
RU2727416C1 (ru) * 2019-08-26 2020-07-21 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Способ управления полетом беспилотного летательного аппарата и беспилотная авиационная система
KR20210034266A (ko) * 2019-09-20 2021-03-30 삼성전자주식회사 비행 실시 전 진단 비행을 수행하는 무인 비행 장치 및 방법
US11577848B1 (en) 2021-10-30 2023-02-14 Beta Air, Llc Systems and methods for estimating flight range of an electric aircraft
US11738866B1 (en) 2022-04-05 2023-08-29 The Boeing Company Power management for landing unmanned aerial vehicles with vertical-lift rotors
JP7341565B1 (ja) 2022-12-20 2023-09-11 株式会社amuse oneself 飛行体及び制御方法
CN117111625B (zh) * 2023-10-25 2024-01-23 四川腾盾科技有限公司 一种固定翼无人机低油量在线应急路径规划方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19849857A1 (de) * 1998-10-29 2000-05-11 Daimler Chrysler Ag Fernlenkverfahren für ein unbemanntes Luftfahrzeug
EP1462898A2 (en) * 2003-03-27 2004-09-29 Saab Ab Waypoint navigation
US20090037037A1 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Honeywell International, Inc. Automatic downlink messaging during emergency flight situations
US20090306836A1 (en) * 2005-12-19 2009-12-10 Marc Ausman Aircraft Emergency Handling
CN101913427A (zh) * 2010-08-04 2010-12-15 北京航空航天大学 一种适用于多用途无人飞行器的航空电子系统
US20120022719A1 (en) * 2006-09-06 2012-01-26 Matos Jeffrey A Systems and methods for detecting and managing the unauthorized use of an unmanned aircraft
US20120065881A1 (en) * 2010-09-14 2012-03-15 The Boeing Company Management System for Unmanned Aerial Vehicles

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19909573A1 (de) * 1999-03-04 2000-09-07 Roland Pichl System zum Aufbau von einem Transportsystem mit Drohnenfluggeräten
RU2223542C2 (ru) * 2001-07-27 2004-02-10 Сухолитко Валентин Афанасьевич Бортовая активная система безопасности полетов
US7343232B2 (en) 2003-06-20 2008-03-11 Geneva Aerospace Vehicle control system including related methods and components
ES2245245B1 (es) 2004-06-08 2007-02-16 INSTITUTO NACIONAL DE TECNICA AEROESPACIAL "ESTEBAN TERRADAS" Sistema y metodo de control de un vehiculo aereo no tripulado.
DE602004018910D1 (de) 2004-07-03 2009-02-26 Saab Ab System und Verfahren zur Steuerung eines Flugzeugs während des Fluges
JP2006082774A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Hiroboo Kk 無人飛行体及び無人飛行体制御方法
US7512462B2 (en) * 2004-11-16 2009-03-31 Northrop Grumman Corporation Automatic contingency generator
US20060167599A1 (en) 2005-01-24 2006-07-27 Bodin William K Identifying a UAV landing location
US7874521B2 (en) * 2005-10-17 2011-01-25 Hoshiko Llc Method and system for aviation navigation
FR2894368B1 (fr) 2005-12-07 2008-01-25 Thales Sa Dispositif et procede de construction automatisee de trajectoire d'urgence pour aeronefs
EP1847896B1 (en) 2006-04-20 2018-03-21 Saab Ab Termination map for an aircraft
EP1857904B1 (en) 2006-04-20 2016-11-30 Saab Ab Emergency flight plan
ATE489666T1 (de) 2006-06-30 2010-12-15 Saab Ab Abbruchgeschützte routenplanung
FR2906921B1 (fr) 2006-10-10 2010-08-13 Thales Sa Procede de formation d'une trajectoire d'urgence en 3d pour aeronef et dispositif de mise en oeuvre
US7689328B2 (en) 2006-12-21 2010-03-30 Boeing Company Determining suitable areas for off-airport landings
RU2343530C1 (ru) * 2007-07-17 2009-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения" Система контроля и предотвращения несанкционированных полетов летательных аппаратов малой авиации в воздушном пространстве крупных городов и критически важных объектов
US8255098B2 (en) 2007-10-17 2012-08-28 The Boeing Company Variably manned aircraft
US8948932B2 (en) * 2007-10-30 2015-02-03 Raytheon Company Unmanned vehicle route management system
US20090171560A1 (en) 2008-01-02 2009-07-02 Mcferran Nancy L Prioritizing alternative landing facilities in flight planning
US8350722B2 (en) * 2009-10-09 2013-01-08 GM Global Technology Operations LLC Identification, assessment and response to environmental conditions while in an automobile
FR2956735B1 (fr) * 2010-02-24 2012-03-30 Airbus Operations Sas Systeme embarque d'evaluation de strategies de vol a bord d'un aeronef
US9520066B2 (en) 2010-04-21 2016-12-13 The Boeing Company Determining landing sites for aircraft
JP2012037204A (ja) * 2010-08-11 2012-02-23 Yasuaki Iwai 地雷探索装置、地雷探索方法
FR2978587B1 (fr) * 2011-07-29 2016-03-11 Airbus Operations Sas Procede et dispositif de gestion optimisee de l'energie d'un aeronef
US8521343B2 (en) 2011-08-02 2013-08-27 The Boeing Company Method and system to autonomously direct aircraft to emergency-contingency landing sites using on-board sensors
US8897931B2 (en) 2011-08-02 2014-11-25 The Boeing Company Flight interpreter for captive carry unmanned aircraft systems demonstration
EP2781980B2 (en) 2013-03-19 2021-12-08 The Boeing Company A method of flying an unmanned aerial vehicle
GB201315654D0 (en) * 2013-09-03 2013-10-16 Rolls Royce Plc Operating parameter monitoring method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19849857A1 (de) * 1998-10-29 2000-05-11 Daimler Chrysler Ag Fernlenkverfahren für ein unbemanntes Luftfahrzeug
EP1462898A2 (en) * 2003-03-27 2004-09-29 Saab Ab Waypoint navigation
US20040193334A1 (en) * 2003-03-27 2004-09-30 Carl-Olof Carlsson Waypoint navigation
US20090306836A1 (en) * 2005-12-19 2009-12-10 Marc Ausman Aircraft Emergency Handling
US20120022719A1 (en) * 2006-09-06 2012-01-26 Matos Jeffrey A Systems and methods for detecting and managing the unauthorized use of an unmanned aircraft
US20090037037A1 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Honeywell International, Inc. Automatic downlink messaging during emergency flight situations
CN101913427A (zh) * 2010-08-04 2010-12-15 北京航空航天大学 一种适用于多用途无人飞行器的航空电子系统
US20120065881A1 (en) * 2010-09-14 2012-03-15 The Boeing Company Management System for Unmanned Aerial Vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
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