CN113589222A - 具有发送信标的飞行器引导 - Google Patents

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Abstract

公开了具有发送信标的飞行器引导。示例设备包括：飞行器的收发器，其用于从部署的信标接收信号；信号分析器，其用于分析信号以确定各个信标相对于飞行器的距离；以及位置计算器，其用于基于距离计算飞行器的位置区。

Description

具有发送信标的飞行器引导
技术领域
本公开总体上涉及飞行器，并且更具体地涉及具有发送信标的飞行器引导。
背景技术
通常，诸如无人驾驶飞行器(UAV)的飞行器依靠外部全球定位系统(GPS)信号进行引导和导航。然而，在一些地点或区域，GPS信号有时可能会被遮挡和/或表现出相对较低的信号强度。为了减轻相对较低的信号强度GPS信号的影响，一些已知的引导系统基于已知的最后位置采用差分地点。然而，这些系统的精度随着时间的进展和/或距离的增加而降低。
发明内容
示例设备包括：飞行器的收发器，其用于从部署的信标接收信号；信号分析器，其用于分析信号以确定各个信标相对于飞行器的距离；以及位置计算器，其用于基于距离计算飞行器的位置区。
用于确定飞行器的位置区的示例系统包括：第一信标和第二信标，第一信标和第二信标被部署以向飞行器发送信号；飞行器的收发器，其用于接收信号；以及位置计算器，其用于基于飞行器与第一信标和第二信标之间的距离来确定飞行器的位置区，该距离根据信号来确定。
确定飞行器的位置区的示例方法包括部署第一信标和第二信标，从第一信标和第二信标发送信号，通过用至少一个处理器执行指令，基于信号确定飞行器与第一信标和第二信标之间的距离，并且通过用至少一个处理器执行指令，基于距离计算位置区。
示例非暂时性机器可读介质包括指令，当该指令被执行时使得处理器至少确定飞行器与第一部署信标和第二部署信标之间的距离，该距离基于从信标发送并在飞行器的收发器处接收的信号来确定，并且基于所确定的距离来计算飞行器的位置区。
附图说明
图1示出了根据本公开的教导的示例飞行器引导系统。
图2示出了图1的示例飞行器引导系统的示例实施方式。
图3示出了图1的示例飞行器引导系统的另一示例实施方式。
图4示出了图1的示例飞行器引导系统的另一示例实施方式。
图5是可在本文公开的示例中实施的引导分析器系统的示意性概图。
图6是表示机器可读指令的流程图，该机器可读指令可被执行以实施图1的示例飞行器引导系统和/或图5的示例引导分析器系统。
图7是被构造为执行图6的指令以实施图1的示例飞行器引导系统和/或图5的示例引导分析器系统的示例处理平台的框图。
图8示出了可在本文公开的示例中实施的示例航空电子控制方案。
图9A至图9C描绘了可在本文公开的示例中实施的示例信标部署系统。
这些附图未按比例绘制。而是，层或区块的厚度可在附图中放大。通常，在整个附图和随附的书面描述中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。如在本专利中所使用的，陈述任何部件以任何方式在(例如，定位在、位于、设置在或形成在等)另一部件上，指示所引用的部件或者与另一部件接触，或者所引用的部件在另一部件之上，并且一个或多个中间部件位于其间。除非另有指示，否则连接引用(例如，附接、耦接、连接和接合)将被广义地解释，并且可包括元件集合之间的中间构件和元件之间的相对移动。这样，连接引用不必推断两个元件直接连接且彼此成固定关系。陈述任何部件与另一部件“接触”意指这两个部件之间没有中间部件。
当标识可被分别引用的多个元件或组件时，在本文中使用描述符“第一”、“第二”、“第三”等。除非基于它们的使用环境而另外指定或理解，否则此类描述符并不旨在赋予优先级、列表中的物理顺序或排列、或时间顺序的任何含义，而仅仅用作为了便于理解所公开的示例而分别指代多个元件或组件的标签。在一些示例中，描述符“第一”可用于指代具体实施方式中的元件，而相同的元件可在权利要求中用不同的描述符诸如“第二”或“第三”来指代。在此类情况下，应当理解，仅仅为了易于引用多个元件或组件而使用此类描述符。
具体实施方式
公开了具有发送信标的飞行器引导。由于天气条件、障碍物等原因，一些区域的全球定位系统(GPS)信号可能会相对较低。当飞行通过这些区域时，一些已知的飞行器引导系统会采用差分系统，这些差分系统基于已知的先前位置来估计位置变化。然而，随着距已知先前位置的距离增加或随着时间增加(例如，由于已知先前位置的演变或与基于微电子机械系统(MEMS)的惯性测量单元相关联的漂移)，这些系统的不精确性可能更加显著。
本文公开的示例使得能够在具有相对较低的GPS信号的区域中进行精确的飞行器导航。此外，本文公开的示例不需要用于飞行器的机载GPS感测，从而节省了重量、成本和复杂性。作为结果，可增加飞行器航程(range)和/或有效载荷。本文公开的示例实施了定位在已知、测量和/或监控位置的信标(例如，可部署的发送信标)。信标发送信号，该信号在飞行器的收发器处被接收，并且继而被分析以确定信标和飞行器之间的距离。例如，这些发送信号的信号强度用于确定飞行器的位置区(例如，位置、概率区、概率区块或区域等)。特别地，每个信标的信号强度被位置计算器用于执行边定位(lateration)(例如，双边定位(bilateration)、三边定位(trilateration)等)。附加地或可替代地，信标的放置位置定义了飞行器的飞行路径。
在一些示例中，信标中的两个被用于执行边定位。在其他示例中，使用三个或更多个信标。在一些示例中，位置数据用于引导和/或指引飞行器的移动。在一些示例中，信标由飞行器部署。在一些此类示例中，飞行器在飞行期间部署信标，使得信标可用于引导飞行器。在一些示例中，信标被实施为可漂浮在水上的浮标。在一些其他示例中，信标被实施为飞行器和/或交通工具。附加地或可替代地，信标包括降落伞。在一些示例中，信标可移动到期望的地点以为飞行器提供导航支持。
如本文所用，术语“位置区”指与移动的交通工具相关联的区域、区和/或位置。因此，术语“位置区”可指位置、平面区块、轮廓区块和/或体积区块。如本文所用，术语“信标”和“发送信标”指为导航用途发送信号的部署的组件、装置和/或组装件。
图1示出了根据本公开的教导的示例飞行器引导系统100。所示示例的飞行器引导系统100包括飞行器102，飞行器102继而包括机身104、机翼106、导航控制器110和收发器112。在图1的示例中，飞行器102是无人飞行器(UAV)。然而，在其他示例中，飞行器102可为载人交通工具。在各种示例中，飞行器102可由人驾驶，或者可为载有乘客、货物或其他有效载荷的自动驾驶交通工具。飞行器引导系统100进一步包括多个信标(例如，发送信标、引导信标等)120，所有这些信标均包括主体122和收发器124。在一些示例中，信标120包括降落伞或翼伞126。
为了将信标120定位成用于引导飞行器102，所示示例的飞行器102在飞行期间在水体130上的不同地点和/或位置释放(例如，投放)信标120。特别地，信标120与降落伞126一起部署，用于在水体130上的受控下降。在该示例中，信标主体122(在该示例中具有卵形形状)使得信标120能够漂浮，同时将收发器124维持在基本上竖直的取向(在图1的视图中)。在其他示例中，信标120被放置(例如，投放)在陆地和/或基于陆地的结构上。尽管在该示例中实施了两个信标120，但是可以替代地实施任何适当数量(例如，三个、四个、五个、十个、二十个、五十个、一百个等)的信标120。例如，三个或更多个信标120可被实施为对飞行器102的位置进行三角测量。附加地或可替代地，确定飞行器102的速度和/或航向。
为了确定飞行器102的位置区和/或位置，每个收发器124发送在飞行器102的收发器112处接收和测量的唯一信号(例如，编码信号、特定频率、脉冲中的特定延迟等)。在所示示例中，导航控制器110利用来自收发器124的信号的信号强度来执行飞行器102的边定位测量。特别地，导航控制器110基于信号强度的差异来计算飞行器102的位置区(例如参数位置区、位置)。在一些示例中，导航控制器110可确定飞行器102的航程(例如，概率航程、概率分布等)。附加地或可替代地，对信号执行信号延迟、脉冲模式和/或飞行时间计算。
在一些示例中，随着信标120移动到位时，飞行器102的收发器112利用和/或测量来自信标120的信号(例如，射频(RF)信号、激光、光检测和测距(LIDAR)等)。在一些示例中，信标120包括GPS接收器以确定其已知位置。在一些示例中，信标120响应于GPS信号的减弱强度而被部署。
在一些示例中，导航控制器110基于已知的风估计和/或从相应释放点测量的风漂移来估计信标120的移动。附加地或可替代地，导航控制器110考虑洋流和沿海潮汐流(例如，通过预报表)以考虑信标120的漂移。在一些其他示例中，信标120被移动(例如，基于期望的飞行路径或飞行器102的飞行路径的变化)。在一些此类示例中，信标120可包括相应的推进装置或机构。在一些示例中，信标120被部署在具有足够的GPS信号的区域中，而飞行器102被引导在具有被破坏的或相对较低的GPS信号的区域中。
图2示出了图1的示例飞行器引导系统100的示例实施方式。图2示出了飞行器102(图1所示)与目标目的地204之间的标称路线202，目标目的地204在该示例中是船舶。在该示例中，标称路线202对应于飞行器102与目标目的地204之间的直接路线。如图2所示，至少一个信标120被部署和/或定位成偏离标称路线202。
在操作中，信标120的放置定义了导航辅助路线208，飞行器102被引导沿该导航辅助路线飞行。因此，在信标120之间定义基线(例如，基线距离、基线间隔等)210。在该示例中，将飞行器102的移动调整为导航辅助路线208，使得基线210为朝向目标目的地204的移动提供期望的精度。换句话说，飞行器102被引导远离标称航线202，并且沿导航辅助路线208被引导，该导航辅助路线是由信标120的放置来定义。
在一些示例中，信标120由飞行器102部署。在其他示例中，信标120由其他交通工具(例如，有人或无人飞行器、潜水器、船只、机器人、陆地交通工具等)部署和/或定位。附加地或可替代地，信标120被移动、发射和/或推进以调整前述导航辅助路线208。
图3示出了图1的示例飞行器引导系统100的另一示例实施方式。在该示例中，基于从信标120发送的信号，将飞行器102(图1所示)指向由目标目的地204定义的目标区域或区块302。特别地，将飞行器102指向目标目的地204，使得飞行器102将在半径304处执行远程轨道。
在操作中，如通常由角度306所指示的，标称路线202、基线308和信标120的取向定义了目标区域302的精度。因此，可以使用信标120的位置(例如，估计位置、测量位置等)以及信标120和飞行器102之间定义的距离来参数化地表示和监控精度。在一些示例中，基于信标120相对于目标区域302的位置，飞行器102的控制精度可维持在必需的水平内。在该示例中，区域312表示期望的导航精度。在一些示例中，基于超过阈值的精度来取消和/或改变飞行器102的任务。
图4示出了图1的示例飞行器引导系统100的另一示例实施方式。在所示示例中，维持飞行器102(图1所示)的防区外观察模式。在图4的示例中，示出了标称路线402、角度404和基线406。在该示例中，信标120的位置定义了从目标目的地204偏移距离412的防区外模式410。特别地，上述防区外模式410定义了具有相应精度带416的移动路径414。
图5是可在本文公开的示例中实施的引导分析器系统500的示意性概图。示例引导分析器系统500可在导航控制器110(图1所示)中实施，并且包括引导分析器502，该引导分析器通信地耦合到收发器112。示例引导分析器502继而包括位置计算器504、信号分析器(例如，信号强度分析器)506和引导控制器508。
所示示例的信号分析器506分析从信标120发送的信号的测量强度以确定信标120与飞行器102之间的距离。特别地，信号分析器506测量信标120中的一个的信号强度之间的差异。附加地或可替代地，信号分析器506分析和/或确定信号中的延迟以计算信标120相对于飞行器102的距离。
示例位置计算器504基于信标120到飞行器102的距离来确定飞行器102的位置、航向和/或位置区。在该示例中，位置计算器504基于由信标120发送的信号的相对和/或差分信号强度结合信标120的已知地点(例如，经由GPS测量)来执行边定位(例如，双边定位、三边定位等)。在该示例中，飞行器102的位置区由位置计算器504确定。附加地或可替代地，位置计算器504确定飞行器102的位置(例如，在三维空间中)。在一些示例中，位置计算器504利用从信标120发送的波形和/或往返飞行时间(RTOF)信号来确定飞行器102的位置区。
在示出的示例中，引导控制器508被实施为引导飞行器102的移动。在该示例中，引导控制器508基于飞行器102的所确定的位置和/或位置区来指引飞行器102的移动。
虽然图5中示出了图5的引导分析器系统500的示例实施方式，但图5中示出的一个或多个元件、过程和/或装置可以任何其他方式组合、划分、重新布置、省略、消除和/或实施。此外，图5的示例位置计算器504、示例信号分析器506、示例引导控制器508和/或更一般地示例引导分析器系统500可由硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任意组合来实施。因此，例如，示例位置计算器504、示例信号分析器506、示例引导控制器508和/或更一般地示例引导分析器系统500中的任何一个均可由一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、可编程处理器、可编程控制器、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)和/或现场可编程逻辑器件(FPLD)来实施。当阅读本专利的任何设备或系统权利要求以覆盖纯软件和/或固件实施方式时，示例位置计算器504、示例信号分析器506和/或示例引导控制器508中的至少一个由此被明确定义为包括非暂时性计算机可读存储装置或存储盘，诸如存储器、数字多功能盘(DVD)、光盘(CD)、蓝光盘等(包括软件和/或固件)。此外，图5的示例引导分析器系统500可包括除了图5中示出的元件、过程和/或装置之外的或者代替图5中示出的元件、过程和/或装置的一个或多个元件、过程和/或装置，和/或可包括示出的元件、过程和装置中的任何或所有中的一个以上。如本文所用，短语“在通信中”，其包括其变体，涵盖通过一个或多个中间组件的直接通信和/或间接通信，并且不需要直接的物理(例如，有线)通信和/或恒定的通信，而是另外包括以周期性间隔、预定间隔、非周期性间隔和/或一次性事件的选择性通信。
图6中示出了表示用于实施图5的引导分析器系统500的示例硬件逻辑、机器可读指令、硬件实施的状态机和/或其任意组合的流程图。机器可读指令可为一个或多个可执行程序或可执行程序的一部分，用于由诸如下面结合图7论述的示例处理器平台700中示出的处理器712的计算机处理器执行。该程序可以存储在非暂时性计算机可读存储介质上的软件来体现，该非暂时性计算机可读存储介质诸如为CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、DVD、蓝光盘或与处理器712相关联的存储器，但是整个程序和/或其部分可替代地由除处理器712之外的装置执行和/或以固件或专用硬件来体现。此外，尽管参考图6中所示的流程图描述了示例程序，但是可替代地，可使用实施示例引导分析器系统500的许多其他方法。例如，可改变框的执行顺序，和/或可改变、消除或组合所描述的一些框。附加地或可替代地，框中的任何或所有可由一个或多个硬件电路(例如，离散和/或集成的模拟和/或数字电路、FPGA、ASIC、比较器、运算放大器(op-amp)、逻辑电路等)来实施，该硬件电路被构造为在不执行软件或固件的情况下执行相应的操作。
本文描述的机器可读指令可以压缩格式、加密格式、分段格式、编译格式、可执行格式、打包格式等中的一种或多种来存储。本文描述的机器可读指令可存储为可用于创建、制造和/或产生机器可执行指令的数据(例如，指令的部分、代码、代码的表示等)。例如，机器可读指令可被分段并存储在一个或多个存储装置和/或计算装置(例如，服务器)上。机器可读指令可能需要安装、修改、适配、更新、组合、补充、配置、解密、解压缩、解包、分发、重新分配、编译等中的一项或多项，以便使它们可由计算装置和/或其他机器直接读取、解释和/或执行。例如，机器可读指令可存储在多个部件中，这些部件被独立压缩、加密并存储在单独的计算装置上，其中这些部件在被解密、解压缩和组合时形成一组可执行指令，这些可执行指令实施诸如本文描述的程序。
在另一示例中，机器可读指令可以以其可被计算机读取的状态存储，但是需要添加库(例如，动态链接库(DLL))、软件开发套件(SDK)、应用程序编程接口(API)等，以便在特定计算装置或其他装置上执行指令。在另一示例中，在机器可读指令和/或相应的程序可全部或部分执行之前，可能需要配置机器可读指令(例如，存储的设定、数据输入、记录的网络地址等)。因此，所公开的机器可读指令和/或相应的程序旨在涵盖此类机器可读指令和/或程序，而不管机器可读指令和/或程序在存储或以其他方式静止或发送时的特定格式或状态如何。
本文描述的机器可读指令可由任何过去、现在或将来的指令语言、脚本语言、编程语言等来表示。例如，机器可读指令可使用以下语言中的任何一种来表示：C、C++、Java、C#、Perl、Python、JavaScript、超文本标记语言(HTML)、结构化查询语言(SQL)、Swift等。
如上所述，图6的示例过程可使用存储在非暂时性计算机和/或机器可读介质上的可执行指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实施，该机器可读介质诸如硬盘驱动器、闪存、只读存储器、紧凑型盘、数字多功能盘、高速缓存、随机存取存储器和/或任何其他存储装置或存储盘，在该存储装置或存储盘中信息被存储任何持续时间(例如，长时间、永久、用于短暂实例、用于临时缓冲和/或用于信息的高速缓存)。如本文所用，术语“非暂时性计算机可读介质”被明确定义为包括任何类型的计算机可读存储装置和/或存储盘，并且排除传播信号并排除传输介质。
“包括”和“包含”(及其所有形式和时态)在本文中用作开放式术语。因此，每当权利要求采用任何形式的“包括”或“包含”作为序言或在任何种类的权利要求叙述内时，应当理解，在不脱离相应的权利要求或陈述的范围的情况下，可存在附加的元件、术语等。如本文所用，当短语“至少”在例如权利要求的序言中用作过渡术语时，它是开放式的，其方式如同术语“包含”和“包括”是开放式的方式。术语“和/或”当以例如A、B和/或C的形式使用时，指A、B、C的任何组合或子集，诸如(1)单独的A、(2)单独的B、(3)单独的C、(4)A与B、(5)A与C、(6)B与C以及(7)A与B和C。如本文在描述结构、组件、项目、对象和/或事物的上下文中所使用的，短语“A和B中的至少一个”旨在包括以下中的任何一项的实施方式：(1)至少一个A，(2)至少一个B，以及(3)至少一个A和至少一个B。类似地，如本文在描述结构、组件、项目、对象和/或事物的上下文中所使用的，短语“A或B中的至少一个”旨在包括以下中的任何一项的实施方式：(1)至少一个A，(2)至少一个B，以及(3)至少一个A和至少一个B。如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的实行或执行的上下文中所使用的，短语“A和B中的至少一个”旨在包括以下中的任何一项的实施方式：(1)至少一个A，(2)至少一个B，以及(3)至少一个A和至少一个B。类似地，如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的实行或执行的上下文中所使用的，短语“A或B中的至少一个”旨在包括以下中的任何一项的实施方式：(1)至少一个A，(2)至少一个B，以及(3)至少一个A和至少一个B。
如本文所用，单数引用(例如，“一”、“一个”、“第一”、“第二”等)不排除复数。如本文所用，术语“一”或“一个”实体指该实体中的一个或多个。术语“一”(或“一个”)、“一个或多个”和“至少一个”在本文中可互换使用。此外，尽管被单独列出，但是多个工具、元件或方法动作可由例如单个单元或处理器来实施。另外，尽管各个特征可被包括在不同的示例或权利要求中，但是这些特征可被组合，并且包括在不同的示例或权利要求中并不意指特征的组合是不可行和/或不利的。
图6的示例方法600开始于飞行器102已被部署用于具有有限GPS覆盖的海洋环境中的任务。在所示示例中，飞行器102被指引沿靠近目标目的地204的巡逻飞行路径飞行。
在框602，从飞行器102部署信标120。在所示示例中，引导控制器508指引飞行器102在期望的位置和/或地点处部署(例如，投放)信标120。在其他示例中，信标120由其他飞行器和/或交通工具(例如，在其他任务中)投放。
在框604，在一些示例中，信号分析器506标识和/或认证信标120。例如，信号分析器506可利用从信标120发送的唯一信号、发送的标识符和/或脉冲来标识信标120中特定的指定信标。
在框606，信号分析器506测量来自信标120的信号以确定从信标120到飞行器102的距离。在该示例中，当信标120位于已知和/或测量的位置时，信号分析器506测量从信标120发送的信号强度。
在框607，在一些示例中，位置计算器504确定信标120的位置。例如，信标120可向收发器112发送其GPS位置。在一些其他示例中，信标120被放置在和/或移动到已知的固定位置。
在框608，所示示例的位置计算器504基于来自信号分析器506的前述距离和/或信号强度来计算和/或边定位飞行器102的位置区(例如，位置、参数范围等)。在该示例中，位置计算器504利用信标120的已知的位置、确定的位置和/或测量的位置来执行双边定位分析。
在框610，示例引导控制器508基于由位置计算器504计算出的位置区来引导飞行器102的移动。
图7是被构造为执行图6的指令以实施图5的引导分析器系统500的示例处理器平台700的框图。处理器平台700可为例如服务器、个人计算机、工作站、自学习机器(例如神经网络)、移动装置(例如，蜂窝电话、智能电话、平板电脑(诸如iPadTM))、个人数字助理(PDA)、互联网器具、DVD播放器、CD播放器、数字视频录像机、蓝光播放器、游戏机、个人视频录像机、机顶盒、耳机或其他可穿戴装置，或任何其他类型的计算装置。
所示示例的处理器平台700包括处理器712。所示示例的处理器712是硬件。例如，处理器712可由任何期望的家族或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器、GPU、DSP或控制器来实施。硬件处理器可为基于半导体的(例如，基于硅的)装置。在该示例中，处理器实施示例位置计算器504、示例信号分析器506和示例引导控制器508。
所示示例的处理器712包括本地存储器713(例如，高速缓存)。所示示例的处理器712经由总线718与包括易失性存储器714和非易失性存储器716的主存储器通信。易失性存储器714可由同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、
Figure BDA0002989222790000103
动态随机存取存储器
Figure BDA0002989222790000104
和/或任何其他类型的随机存取存储器装置来实施。非易失性存储器716可由闪存和/或任何其他期望类型的存储装置来实施。对主存储器714、716的访问由存储器控制器控制。
所示示例的处理器平台700还包括接口电路720。接口电路720可通过任何类型的接口标准来实施，诸如以太网接口、通用串行总线(USB)、
Figure BDA0002989222790000111
接口、近场通信(NFC)接口和/或PCI Express接口。
在所示示例中，一个或多个输入装置722连接到接口电路720。输入装置722允许用户向处理器712输入数据和/或命令。输入装置可通过例如音频传感器、麦克风、摄像机(静态或视频)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、触控板、轨迹球、等点和/或语音识别系统来实施。
一个或多个输出装置724也连接到所示示例的接口电路720。输出装置724可例如由显示装置(例如，发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)、阴极射线管显示器(CRT)、就地切换(IPS)显示器、触摸屏等)、触觉输出装置、打印机和/或扬声器来实施。因此，所示示例的接口电路720通常包括图形驱动器卡、图形驱动器芯片和/或图形驱动器处理器。
所示示例的接口电路720还包括通信装置，诸如发送器、接收器、收发器、调制解调器、住宅网关、无线接入点和/或网络接口，以便于经由网络726与外部机器(例如，任何类型的计算装置)交换数据。通信可经由例如以太网连接、数字用户线(DSL)连接、电话线连接、同轴电缆系统、卫星系统、现场线无线系统、蜂窝电话系统等。
所示示例的处理器平台700还包括用于存储软件和/或数据的一个或多个大容量存储装置728。此类大容量存储装置728的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、蓝光盘驱动器、独立盘冗余阵列(RAID)系统和数字多功能盘(DVD)驱动器。
图7的机器可执行指令732可存储在大容量存储装置728中、易失性存储器714中、非易失性存储器716中和/或诸如CD或DVD的可移动非暂时性计算机可读存储介质上。
图8示出了可在本文公开的示例中实施的示例航空电子控制方案800。示例航空电子控制方案800可由飞行器102的导航控制器110实施以指引飞行器102的导航。在该示例中，由位置计算器504计算出的位置或位置区802被提供给引导逻辑804。在一些示例中，位置区802还包括对引导逻辑804的不确定性和/或一致性估计。此外，传感器806向姿态和航向参考系统(AHRS)808提供飞行器102的飞行传感器数据。继而，AHRS 808向飞行器运动学模型810提供姿态估计和航向估计。因此，飞行器运动学模型810将飞行数据信息提供给引导逻辑804。在该示例中，引导逻辑804向AHRS 808提供命令的返回速率812。
图9A至图9C描绘了可在本文公开的示例中实施的示例信标部署系统900。例如，信标部署系统900可在飞行器102中实施。转向图9A，信标部署系统900包括容器902，其被描绘为容纳三个信标120。容器902包括弯曲的底表面(例如，倾斜的底表面、斜的底表面等)904和相应的重心906。
图9B描绘了信标部署系统900的正视图。在所示示例中，容器902被示出为信标120中的一个被部署。从图9B的示例中可看出，弯曲表面904使得信标120能够朝向重心906移动并经由开口910离开容器902(如箭头912大体所示)。换句话说，弯曲表面904的轮廓形状使得重力和/或所提供的力(例如，弹簧力、加压流体等)能够将信标120推向开口910和从开口910推出。此外，在该示例中，发送器124缠绕(例如，包裹)各个信标120，以便于其在容器902内的移动。
转向图9C，示例信标部署系统900被示为包括门(例如，舱门、释放门等)914。在该示例中，门914相对于容器902是可移动的(例如，可旋转的)。特别地，打开远离容器902的门914使得信标120能够从容器902释放。特别地，示例门914是可移动的，以覆盖和露出图9B所示的开口910。
示例1包括一种设备，该设备具有：飞行器的收发器，其用于从部署的信标接收信号；信号分析器，其用于分析信号以确定各个信标相对于飞行器的距离；以及位置计算器，其用于基于距离计算飞行器的位置区。
示例2包括如示例1中所定义的设备，其进一步包括引导控制器，该引导控制器用于基于计算的位置区来指引飞行器的移动。
示例3包括如示例1或2中任一项所定义的设备，其中位置计算器基于信标的已知位置来计算位置区。
示例4包括如示例1至3中任一项所定义的设备，其中信标包括全球定位系统(GPS)接收器。
示例5包括如示例1至4中任一项所定义的设备，其中飞行器包括用于存储信标的容器，并且其中信标从飞行器部署。
示例6包括如示例1至5中任一项所定义的设备，其中信号分析器基于信标的相对信号强度来确定距离。
示例7包括一种用于确定飞行器的位置区的系统。该系统包括第一信标和第二信标，该第一信标和第二信标被部署以发送信号；飞行器的收发器，其用于接收信号；以及位置计算器，其用于基于飞行器与第一信标和第二信标之间的距离来确定飞行器的位置区，该距离根据信号来确定。
示例8包括如示例7中所定义的系统，其进一步包括第三信标，其中位置计算器基于第一信标、第二信标和第三信标的信号强度来确定飞行器的位置。
示例9包括示例7或8中任一项所定义的系统，其中第一信标和第二信标包括浮标。
示例10包括示例7至9中任一项所定义的系统，其中位置区计算器基于边定位确定位置区。
示例11包括示例7至10中任一项所定义的系统，其中第一信标和第二信标从飞行器部署。
示例12包括示例11中所定义的系统，其中第一信标和第二信标包括降落伞。
示例13包括示例7至12中任一项所定义的系统，其中第一信标和第二信标包括GPS接收器。
示例14包括一种确定飞行器的位置区的方法。该方法包括：部署第一信标和第二信标；从第一信标和第二信标发送信号；通过用至少一个处理器执行指令，基于信号确定飞行器与第一信标和第二信标之间的距离；以及通过用至少一个处理器执行指令，基于距离计算位置区。
示例15包括示例14中所定义的方法，该方法进一步包括通过用至少一个处理器执行指令，基于飞行器的位置区和飞行路径来引导飞行器的移动。
示例16包括如示例14或15中任一项所定义的方法，该方法进一步包括通过用至少一个处理器执行指令来确定第一信标和第二信标的位置。
示例17包括示例14至16中任一项所定义的方法，其中部署第一信标和第二信标包括从飞行器部署第一信标和第二信标。
示例18包括示例14至17中任一项所定义的方法，其中位置区包括飞行器的位置。
示例19包括示例14至18中任一项所定义的方法，其中计算位置区包括基于信号的信号强度来执行边定位计算。
示例20包括一种包括指令的非暂时性机器可读介质，当该指令被执行时，使得处理器至少确定飞行器与第一部署信标和第二部署信标之间的距离，该距离基于从信标发送并在飞行器的收发器处接收的信号来确定；以及基于确定的距离计算飞行器的位置区。
示例21包括示例20中所定义的非暂时性机器可读介质，其中指令使得处理器确定第一信标和第二信标的位置。
示例22包括如示例20或21中任一项所定义的非暂时性机器可读介质，其中指令使得处理器基于飞行器的位置区和飞行路径来引导飞行器的移动。
从上文可理解，已公开了示例方法、设备和制品，其使得飞行器能够在具有相对低的GPS信号的区域中被精确导航。本文公开的示例还可使得飞行器无需GPS硬件，从而节省重量和成本。
尽管本文已公开了一些示例方法、设备和制品，但是该专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利覆盖了完全落入本专利权利要求范围内的所有方法、设备和制品。
以下权利要求据此通过引用结合到本具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为本公开的单独实施例。

Claims (22)

1.一种设备，其包含：
飞行器的收发器，其用于从部署的信标接收信号；
信号分析器，其用于分析所述信号以确定各个信标相对于所述飞行器的距离；以及
位置计算器，其用于基于所述距离计算所述飞行器的位置区。
2.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括引导控制器，所述引导控制器用于基于计算的位置区来指引所述飞行器的移动。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述位置计算器基于所述信标的已知位置来计算所述位置区。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述信标包括全球定位系统接收器即GPS接收器。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述飞行器包括用于存储所述信标的容器，并且其中所述信标从所述飞行器部署。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述信号分析器基于所述信标的相对信号强度来确定所述距离。
7.一种用于确定飞行器的位置区的系统，所述系统包含：
第一信标和第二信标，所述第一信标和所述第二信标被部署以发送信号；
所述飞行器的收发器，其用于接收所述信号；以及
位置计算器，其用于基于所述飞行器与所述第一信标和所述第二信标之间的距离来确定所述飞行器的位置区，所述距离根据所述信号来确定。
8.根据权利要求7所述的系统，其进一步包括第三信标，其中所述位置计算器基于所述第一信标、所述第二信标和所述第三信标的信号强度来确定所述飞行器的位置。
9.根据权利要求7所述的系统，其中所述第一信标和所述第二信标包括浮标。
10.根据权利要求7所述的系统，其中所述位置区计算器基于边定位来确定所述位置区。
11.根据权利要求7所述的系统，其中所述第一信标和所述第二信标从所述飞行器部署。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述第一信标和所述第二信标包括降落伞。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的系统，其中所述第一信标和所述第二信标包括GPS接收器。
14.一种确定飞行器的位置区的方法，所述方法包含：
部署第一信标和第二信标；
从所述第一信标和所述第二信标发送信号；
通过用至少一个处理器执行指令，基于所述信号确定所述飞行器与所述第一信标和所述第二信标之间的距离；以及
通过用所述至少一个处理器执行指令，基于所述距离计算所述位置区。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括通过用所述至少一个处理器执行指令，基于所述飞行器的所述位置区和飞行路径来引导所述飞行器的移动。
16.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括通过用所述至少一个处理器执行指令来确定所述第一信标和所述第二信标的位置。
17.根据权利要求14所述的方法，其中部署所述第一信标和所述第二信标包括从所述飞行器部署所述第一信标和所述第二信标。
18.根据权利要求14所述的方法，其中所述位置区包括所述飞行器的位置。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法，其中计算所述位置区包括基于所述信号的信号强度来执行边定位计算。
20.一种包含指令的非暂时性机器可读介质，当所述指令被执行时，使得处理器至少：
确定飞行器与第一部署信标和第二部署信标之间的距离，所述距离基于从所述信标发送并在所述飞行器的收发器处接收的信号来确定；以及
基于确定的距离计算所述飞行器的位置区。
21.根据权利要求20所述的非暂时性机器可读介质，其中所述指令使得所述处理器确定所述第一信标和所述第二信标的位置。
22.根据权利要求20或21所述的非暂时性机器可读介质，其中所述指令使得所述处理器基于所述飞行器的所述位置区和飞行路径来引导所述飞行器的移动。
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