CN115556955A - 利用风筝来回收无人驾驶飞行器的方法和设备 - Google Patents

利用风筝来回收无人驾驶飞行器的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN115556955A
CN115556955A CN202210740272.XA CN202210740272A CN115556955A CN 115556955 A CN115556955 A CN 115556955A CN 202210740272 A CN202210740272 A CN 202210740272A CN 115556955 A CN115556955 A CN 115556955A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tether
parafoil
kite
uav
examples
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
CN202210740272.XA
Other languages
English (en)
Inventor
B·T·布朗
A·E·福克勒
J·D·基维特
J·S·艾伦
J·R·王
K·A·康姆斯托克
D·L·肖
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.)
Insetu Boeing Subsidiary
Original Assignee
Insetu Boeing Subsidiary
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 Insetu Boeing Subsidiary filed Critical Insetu Boeing Subsidiary
Publication of CN115556955A publication Critical patent/CN115556955A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
    • B64U70/30—Launching, take-off or landing arrangements for capturing UAVs in flight by ground or sea-based arresting gear, e.g. by a cable or a net
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/02—Arresting gear; Liquid barriers
    • B64F1/0295—Arresting gear; Liquid barriers aerodynamically or aerostatically supported, e.g. parafoil or balloon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C31/00—Aircraft intended to be sustained without power plant; Powered hang-glider-type aircraft; Microlight-type aircraft
    • B64C31/06—Kites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/022—Tethered aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/02—Arresting gear; Liquid barriers
    • B64F1/029—Arresting gear; Liquid barriers using a cable or tether
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
    • B64U70/80—Vertical take-off or landing, e.g. using rockets
    • B64U70/83—Vertical take-off or landing, e.g. using rockets using parachutes, balloons or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

公开了利用风筝来回收无人驾驶飞行器的方法和设备。所公开的示例设备包括：牵绳，在该牵绳的远端处该牵绳由风筝维持；以及释放装置，响应于飞行器与牵绳接触，该释放装置使翼伞从该牵绳和风筝中的至少一者展开并膨胀。

Description

利用风筝来回收无人驾驶飞行器的方法和设备
技术领域
本公开总体上涉及飞行器，更特别地，涉及用于回收无人驾驶飞行器的方法和设备。
背景技术
近年来，无人驾驶飞行器(UAV)或无人机(drone)已经用于飞行相当长的距离以运输有效载荷(例如，包裹、补给、设备等)或者收集信息。一些UAV着陆在跑道上，而另一些是在飞行中由UAV回收系统捕获。在不使用跑道的情况下捕获UAV使得能够在回收位置实现更大的灵活性。特别地，UAV可以在无准备的区域或者在相对较小的轮船或其它船只或载具上进行回收。
发明内容
用于回收飞行器的示例设备包括：牵绳，在该牵绳的远端处该牵绳由风筝(kite)维持；以及释放装置，响应于飞行器与牵绳接触，该释放装置使翼伞从该牵绳和风筝中的至少一者展开(deploy)并膨胀(expand)。
示例回收装置包括：牵绳；风筝，其将被联接至牵绳，当风筝展开时，该风筝维持牵绳；翼伞，在其非展开状态下要在牵绳中或者最接近牵绳贮存；以及释放装置，响应于飞行器与牵绳接触，该释放装置使翼伞从该牵绳展开。
用于回收飞行器的示例方法包括以下步骤：发射风筝以维持牵绳，该牵绳承载有翼伞；以及响应于飞行器与牵绳接触，经由释放装置使翼伞展开。
附图说明
图1描绘了根据本公开的教导的无人驾驶飞行器(UAV)回收系统。
图2A至图2C描绘了根据本公开的教导的示例回收序列。
图3A至图3C描绘了另一示例回收序列。
图4A至图4C描绘了又一示例回收序列。
图5描绘了可以在本文所公开的示例中实现的示例风筝释放系统。
图6是图5的示例风筝释放系统的一部分的详细视图。
图7是表示实现图1的示例UAV回收系统的示例方法的流程图。
这些图不是按比例绘制的。而相反，在附图中可以放大层或区域的厚度。通常，贯穿附图和所附书面描述使用相同的标号来指相同或相似的部分。如本文所使用的，除非另有声明，否则术语“在…上方(above)”描述两个部分相对于地球的关系。如果第二部分具有处于地球与第一部分之间的至少一个部分，则第一部分在第二部分上方。同样地，如本文所使用的，当第一部分比第二部分更靠近地球时，第一部分在第二部分“下方(below)”。如上所提到的，第一部分可以在第二部分上方或下方，具有以下情况中的一种或更多种：第一部分与第二部分之间具有其它部分、第一部分与第二部分之间没有其它部分、第一部分和第二部分接触、或者第一部分和第二部分彼此未直接接触。如本专利中所使用的，规定任何部分以任何方式处于另一部分上(例如，定位在另一部分上、位于另一部分上、设置在另一部分上、或者形成在另一部分上等)指示所引用的部分与另一部分接触，或者所引用的部分在另一部分上方，并且有一个或更多个中间部分位于其间。如本文所使用的，除非另外指明，否则连接参考(例如、附接、联接、连接、以及接合)可以包括由连接参考所引用的要素之间的中间构件和/或那些要素之间的相对移动。因此，连接参考不一定意味着两个要素直接连接和/或彼此成固定关系。如本文所使用的，规定任何部分与另一部分“接触”被定义为意指在这两个部分之间没有中间部分。
除非另外具体规定，否则在本文中使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等的描述符，而不暗示(imputing)或以其它方式指示优先级、物理次序、列表中的布置、和/或采用任何方式的排序的任何含义，而是仅用作标签和/或任意名称来区分要素，以便于理解所公开的示例。在一些示例中，可以使用描述符“第一”来引用详细描述中的要素，而在权利要求中，可以利用诸如“第二”或“第三”的不同描述符来引用同一要素。在这样的情况下，应理解，这样的描述符仅仅用于清楚地标识例如可能共享相同名称的那些要素。如本文所使用的，“近似地”和“大约”指的是因制造公差和/或其它现实缺陷而造成的可能不精确的尺寸。
具体实施方式
公开了利用风筝来回收无人驾驶飞行器(UAV)的方法和设备。一些UAV是由回收系统回收的，该回收系统采用竖直悬吊的回收牵绳。特别地，UAV接触和/或碰撞到牵绳，并因此，使UAV减速和/或停止飞行，从而使得能够在不需要跑道的情况下回收UAV。在一些已知的实现中，将降落伞或支承杆或可移动吊杆用于悬吊牵绳以回收UAV。
本文所公开的示例使得能够经由固定平台或移动载具或船只(例如，轮船等)有效且相对低成本地回收飞行器(例如，UAV)。根据本文所公开的示例，多个翼伞(例如，翼伞风筝)从船或固定平台伸出特别地，风筝产生升力以维持和/或悬吊由船只承载的牵绳，同时展开可操作地联接至牵绳的翼伞，从而使得能够控制飞行器的减速。换句话说，风筝维持和/或悬吊牵绳，同时翼伞使飞行器减速。例如，可以将翼伞实现为风筝、帆伞或降落伞。此外，可以将前面提及的牵绳可操作地联接至张紧装置(例如，张紧器、绞盘、机动绞盘等)。将张紧装置实现为与风筝和飞行器一起收回牵绳。
根据本文所公开的示例，风筝维持牵绳，并且翼伞响应于飞行器接触和/或碰撞到牵绳而从牵绳展开和/或发射。例如，机翼(例如，机翼的远端部分)与牵绳的碰撞使释放装置将翼伞从牵绳发射/展开。进而，翼伞随着从牵绳展开而膨胀和/或铺开(unfold)。在一些示例中，使翼伞推进和/或推动远离牵绳。释放装置可以包括至少一个易断部分(例如，易断开部分、易折断部分)，该易断部分在机翼碰撞和/或拉动牵绳时断开(例如，折断、弯曲等)。
在一些示例中，将张紧器可操作地联接至牵绳和/或释放装置。在一些示例中，释放装置包括和/或可操作地联接至袋子，该袋子被用于在将翼伞叠起(folded)和收藏(stowed)时封闭和/或约束翼伞。在一些示例中，在牵绳移动和/或飞行器与牵绳碰撞时，袋子移动远离翼伞和/或滑离翼伞。在一些示例中，将弹簧或其它储能装置实现成响应于飞行器与牵绳接触而推进和/或发射翼伞远离牵绳。在一些示例中，风筝的形状响应于飞行器与牵绳接触和/或正被展开的翼伞而改变和/或变化。在一些这样的示例中，将风筝转换成后缘装置。
如本文所使用的，术语“翼伞”指的是非刚性翼面飞行结构。因此，术语“翼伞”可以指的是风筝、降落伞、阳伞、帆伞、滑翔机、与前面提及的示例类似的任何类型的飞行结构、或者任何类似类型的飞行结构的组合。
图1描绘了根据本公开的教导的UAV回收系统100。所例示示例的UAV回收系统100是在船只101上实现的并且包括牵绳控制架(mount)102，该牵绳控制架包括吊杆(例如，下牵绳吊杆、可旋转吊杆、回转吊杆、枢转吊杆等)104以及吊杆支承件106。在例示示例中，牵绳108从牵绳控制架102延伸，而将张紧器或张紧装置110(其在该示例中被实现为绞盘)可操作地联接至牵绳108。此外，将牵绳108可操作地联接至风筝(例如，翼伞风筝、减速风筝、第一风筝等)116，该风筝具有维持绳子(line)(例如，风筝线(kite line)、翼线(foilline)等)117以及翼(foil)(例如，升力翼(lift foil)、升力发生翼(lift generationfoil)、风筝主体)118。将所例示示例的UAV回收系统100实现为捕获飞行器120，在该示例中为UAV。在其它示例中，可以将飞行器120实现为另一类型的飞行器(例如，有人驾驶飞行器)、航天器等。
示例UAV 120包括：机身121、机翼122、以及具有螺旋桨125的推进系统124，其中各个机翼皆包括远端捕获部分123。在该示例中，远端捕获部分123从所述对应机翼122中的至少一个机翼大体沿着UAV 120的移动方向延伸。然而，可以代替地在UAV 120的任何其它部分和/或组件(例如，机身121)上实现任何恰当类型的捕获或回收机构。此外，可以代替地实现UAV 120的任何其它恰当类型的推进。
在图1的所例示示例中，UAV回收系统100包括翼伞(例如，第二辅助风筝、第二风筝、帆伞、降落伞等)130，该翼伞被描绘为贮存/收藏到牵绳108上。如下面将结合图2A至图7所描述的，当UAV 120接触和/或碰撞到牵绳108时，翼伞130可从牵绳108和/或被可操作地联接至牵绳108的释放组件或装置展开。在该示例中，翼伞130是以一列式布置放置的，使得翼伞130被定位在吊杆104与风筝116之间的牵绳108上。
为了在UAV 120沿着飞行路径126移动时回收和/或捕获该UAV 120，使远端捕获部分123中的一个远端捕获部分与牵绳108接触。结果，使翼伞130展开以减速和/或控制UAV120的移动。进而，使UAV 120静止并仍保持附接至牵绳108。在该示例中，由于风筝116产生升力以在空中(例如，在空中基本上竖直地、在与竖直方向成5度的范围内)维持牵绳108，因此牵绳108由风筝116悬吊着。然而，在一些示例中，在通过展开翼伞130使UAV 120减速之后，风筝116的形状和/或总体几何形状被改变(例如，风筝116改变形状以转变成后缘阻力装置)。例如，翼伞130可以拉动风筝116的至少一部分，以在翼伞130展开时改变风筝116的形状。
在一些示例中，张紧器110将在牵绳控制架102与风筝116之间延伸的牵绳108的张力保持在阈值范围内和/或处于标称张力值(例如，以便于捕获UAV 120和/或释放翼伞130)。在一些示例中，操纵风筝116以在前面提及的飞行路径126的必要范围内引导牵绳108，以用于在UAV 120的捕获期间展开翼伞130。另外或者另选地，基于牵绳108与远端捕获部分123的希望碰撞力，朝着飞行路径126引导风筝116。在一些示例中，使翼伞130膨胀和/或展开的程度是随着UAV 120与牵绳108的碰撞力的程度而改变的。在一些其它示例中，将风筝116代替牵绳108来联接至翼伞130和/或从翼伞130延伸。在一些示例中，将操纵装置140实现成，引导牵绳控制架102和/或风筝116的横向和/或平移移动。
虽然图1的示例是在船只101的背景下示出的，但是本文所公开的示例可以应用于任何静止或移动的支承结构(例如，载具)。
图2A至图2C描绘了根据本公开的教导的示例回收序列。图2A描绘了接近牵绳108的UAV 120，该牵绳在船只101与风筝116之间延伸。在该示例中，当控制和/或导航UAV 120以使该UAV 120的远端捕获部分123(图1中示出)与牵绳108接触并因此使UAV 120减速时，风筝116正在维持着牵绳108。在该示例中，翼伞130仍保持未展并且最接近风筝116地定位在牵绳108上。特别多，示例翼伞130在被展开之前仍保持收藏和铺开(unfolded)。
转至图2B，示出了UAV 120与牵绳108接触。在该示例中，图1所示的远端捕获部分123被捕获在牵绳108上，从而使得翼伞130从牵绳108展开。结果，使转移至UAV 120的力的量减小。在该示例中，翼伞130是在其展开期间铺开和/或膨胀的，从而使UAV 120减速。在该示例中，风筝116小于翼伞130。然而，在其它示例中，风筝116大于翼伞130。
图2C描绘了被捕获在牵绳108上并且朝着船只101用绞盘拉的UAV 120。在这个特定示例中，图1所示的张紧装置110使牵绳108和UAV 120朝着船只202运动(例如，卷轴(reeling)运动)，同时风筝116和翼伞130中的至少一者保持升力(例如，图2C的视图中的向上升力)以维持牵绳108。结果，将UAV 120带到船只101上。
图3A至图3C描绘了另一示例回收序列。图3A至图3C的示例回收序列类似于图2A至2C所示的示例回收序列，但描绘了不同的风筝配置。转至图3A，示出了维持牵绳108和翼伞304的风筝302。在这个特定示例中，将风筝302配置为框形或菱形风筝，并且将翼伞304(在该示例中被实现为翼伞风筝)定位在风筝302与保持牵绳108的结构(诸如图1的船只101)之间的牵绳108上。
如在图3B的所例示示例中可以看到，UAV 120被描绘为碰撞牵绳108。由于UAV 120与牵绳108之间的碰撞，因此，翼伞304开始膨胀和展开，从而使风筝302移动至相对于地面/海面的更高的高度。换句话说，风筝302从牵绳108的展开延伸了从风筝302到地面/海面的有效距离。另外或者另选地，将风筝302代替牵绳108来联接至翼伞304。
转至图3C，翼伞304被描绘为完全展开。在该示例中，当UAV 120正在减速时，风筝302继续为翼伞304提供升力。在该示例中，风筝302还维持牵绳108和UAV 120，同时拉回牵绳108，以回收UAV 120(例如，在船只101处、在地面站处等)。
图4A至图4C描绘了又一示例回收序列。转至图4A，示出了被实现为例如翼伞风筝或滑橇风筝的风筝402，其维持被收藏在牵绳108上的处于袋子(例如，降落伞袋)405中的翼伞404。在该示例中，翼伞404是在被收藏在牵绳108上时被叠起的。
图4B描绘了UAV 120碰撞牵绳108并使翼伞404展开以控制UAV 120在其回收期间的减速。在一些示例中，风筝402还在UAV 120与牵绳108碰撞之后使UAV 120减速中起作用。在该示例中，当使翼伞404展开时，风筝402从翼伞404的一部分延伸。换句话说，可以将风筝402联接至和/或附接至翼伞404的至少一部分。
转至图4C，示出了翼伞404完全展开。在该示例中，风筝402在使翼伞404展开时改变形状以变成翼伞404的后缘装置。例如，在UAV 120与牵绳108碰撞时，可以使风筝402叠起、再成形和/或改变成后缘形状。在一些这样的示例中，风筝402的叠起可以由翼伞404从牵绳108的释放和/或牵绳108的张力的变化产生。
图5描绘了可以在本文所公开的示例中实现的示例风筝释放系统500。在图5的所例示示例中，风筝502维持牵绳108并被实现为管状风筝。在图5的所例示示例中，将释放组件506实现成使翼伞504从牵绳108展开。如下面将结合图6更详细地讨论的，释放组件506响应于UAV 120与牵绳108的碰撞而使翼伞504展开。
图6是图5的示例风筝释放系统500的一部分的详细视图。根据所例示示例，释放组件506被示出为在牵绳108的上部601a与下部601b之间延伸。示例释放组件506包括被定位在牵绳108的上部601a与盘绕部分606之间的释放装置(例如，释放张紧装置、易断释放装置、弹簧加载释放装置等)602。在该示例中，盘绕部分606在释放装置602与牵绳108的下部601b之间延伸。在其它示例中，盘绕部分606不是牵绳108的部分。在一些示例中，翼伞504是被收藏、捕获和/或贮存在袋子610中的。在一些示例中，实现了弹簧或储能装置612。
为了在UAV 120碰撞牵绳108时释放并展开翼伞504，牵绳108的张力的增加(例如，张力的快速增加)使释放装置602打开(例如，断开、解锁等)，并进而使得盘绕部分606能够解开/或张开，由此使得图5的风筝502能够移动离开翼伞504。结果，使翼伞504从牵绳108铺开并展开。在该示例中，最接近翼伞504流动的空气促进翼伞504的膨胀和/或铺开。另外或者另选地，袋子610远离翼伞504的移动和/或位移使翼伞504膨胀、铺开和/或展开。在一些示例中，当使翼伞504展开时，袋子610被撕掉(例如，袋子610是易断的)。另外或者另选地，当翼伞504正被展开时，袋子610和/或袋子610的开口被加宽，以便于翼伞504从袋子移出。在一些示例中，响应于UAV 120与牵绳108接触而使袋610被撕掉。
在一些示例中，释放装置602是易断的。例如，当牵绳108的张力和/或力超过阈值(例如，阈值力值)时，释放装置602可以断开和/或折断。在一些这样的示例中，释放装置602例如可以是大体环形的(例如，环形圈形状)，使得当牵绳108的张力响应于UAV 120碰撞牵绳108而超过阈值时，其环形几何形状的至少一部分可以折断。在一些示例中，牵绳108的移动(例如，下部601b的移动)使袋子610与翼伞504分离(例如，滑落、跌落、揭开等)。在一些示例中，将弹簧或储能装置612实现成，响应于UAV 120与牵绳108接触而推进和/或发射翼伞504远离牵绳108和/或袋子610。在一些示例中，将牵绳108和/或盘绕部分606联接至与翼伞504相关联的系绳(bridle)。
上面结合图1至6描述的示例特征和/或方面中的任一者均可以组合或者单独实现。换句话说，图1至图6的示例不是限制性的，并且所述示例中的任一示例的任何方面和/或特征均可以与另一方面和/或特征结合使用。
图7是表示实现图1的示例UAV回收系统100的示例方法700的流程图。该示例方法700开始于风筝(例如，风筝116、风筝302、风筝402、风筝502)将要被展开和/或发射，以维持来自地面站和/或载具(例如，陆基载具、水运工具、潜水艇、飞行器、航天器等)的牵绳108。翼伞(例如，翼伞130、翼伞304、翼伞404、翼伞504)当前是在与牵绳108相关联的隔室或其它储存装置(例如，袋子610)中收藏和叠起的。
在框702处，使风筝展开以悬吊牵绳108。在该示例中，使风筝在空中以用于回收UAV 120所需的高度(例如，UAV 120的回收飞行高度、可以在没有显著载荷和/或力的情况下回收UAV 120的高度等)悬停和/或悬浮着。
在框704处，在一些示例中，确定牵绳108的张力是否在阈值范围或值内。该阈值范围或值可以对应于与释放装置602相关联的释放、断开或折断值。例如，如果牵绳108的张力在阈值内(框704)，则过程的控制进行至框708。否则，该过程进行至框706。
在框706处，通过张紧装置110调节牵绳108的张力。在一些示例中，将牵绳108的张力调节至与释放组件506和/或释放装置602的工作范围(例如，操作范围)相对应的张力量。例如，可以调节牵绳108的张力，以使碰撞到牵绳108的UAV 120可以使释放装置602释放和/或引起释放装置602的预期断开。
在框708处，使UAV 120碰撞和/或与牵绳108接触。在该示例中，将UAV 120引导朝着牵绳108飞行，以使UAV 120的至少一部分与牵绳108接触并被牵绳108捕获。在一些示例中，控制UAV 120以在限定的速度范围内碰撞牵绳108。
在框710处，使翼伞响应于UAV 120接触/碰撞到牵绳108而从牵绳108展开。在一些示例中，使翼伞从风筝展开。在例示示例中，使翼伞展开成便于UAV 120以受控方式减速。在一些示例中，翼伞的铺开和/或膨胀还有助于UAV 120的减速。
在框712处，经由牵绳108来拉回UAV 120。在该示例中，将UAV 120拉向船只101以回收UAV 120。在其它示例中，将UAV 120拉向陆地上的静止的基于地面的结构。
在框714处，确定是否重复该过程。如果要重复该过程(框714)，则过程的控制进行至框702。否则，该过程结束。该确定可以基于是否要回收另外的飞行器。
示例1包括一种用于回收飞行器的设备。所述设备包括：牵绳，在所述牵绳的远端处所述牵绳由风筝维持；以及释放装置，响应于所述飞行器与所述牵绳接触，所述释放装置使翼伞从所述牵绳和所述风筝中的至少一者展开并膨胀。
示例2包括根据示例1所述的设备，其中，当使所述翼伞展开时，所述翼伞将膨胀和铺开中的至少一种。
示例3包括根据示例1或2中的任一示例所述的设备，所述设备还包括袋子，所述袋子贮存所述翼伞，所述释放装置使所述翼伞从所述袋子移出。
示例4包括根据示例3所述的设备，其中，所述释放装置使所述袋子被撕掉。
示例5包括根据示例1至4中的任一示例所述的设备，所述设备还包括弹簧，所述弹簧在所述释放装置使所述翼伞展开时从所述牵绳推进所述翼伞。
示例6包括根据示例1至5中的任一示例所述的设备，其中，所述风筝的尺寸小于所述翼伞的尺寸。
示例7包括根据示例1至6中的任一示例所述的设备，其中，所述释放装置包括易断部分，在所述飞行器与所述牵绳接触时，所述易断部分断开或折断。
示例8包括一种示例回收装置。所述回收装置包括：牵绳；风筝，所述风筝要被联接至所述牵绳，当使所述风筝展开时，所述风筝维持所述牵绳；翼伞，在其非展开状态下要在牵绳中或者最接近牵绳贮存；以及释放装置，响应于飞行器与牵绳接触，该释放装置使翼伞从该牵绳展开。
示例9包括根据示例8所述的回收装置，所述回收装置还包括袋子，所述袋子被可操作地联接至所述牵绳，所述袋子在所述翼伞处于非展开状态时贮存所述翼伞。
示例10包括根据示例9所述的回收装置，所述回收装置还包括所述牵绳的以下部分：所述部分当所述翼伞未展开时在所述袋子的第一端与第二端之间延伸。
示例11包括根据示例9或10中的任一示例所述的回收装置，其中，所述袋子的开口响应于所述飞行器与所述牵绳接触而放宽。
示例12包括根据示例8至11中的任一示例所述的回收装置，所述回收装置还包括所述释放装置的易断部分，所述易断部分在所述牵绳与所述飞行器接触时断开。
示例13包括根据示例8至12中的任一示例所述的回收装置，其中，所述风筝的形状响应于所述翼伞正被展开而改变。
示例14包括根据示例13所述的回收装置，其中，所述风筝响应于所述翼伞正被展开而改变成后缘装置。
示例15包括一种用于回收飞行器的方法。所述方法包括以下步骤：发射风筝以维持牵绳，所述牵绳承载有翼伞；以及响应于所述飞行器与所述牵绳接触，经由所述释放装置使所述翼伞展开。
示例16包括根据示例15所述的方法，所述方法还包括以下步骤：响应于所述飞行器与所述牵绳接触，改变所述风筝的形状。
示例17包括根据示例16所述的方法，其中，改变所述风筝的形状的步骤包括：响应于所述飞行器与所述牵绳接触，将所述风筝转换成后缘阻力装置。
示例18包括根据示例15至17中的任一示例所述的方法，其中，展开所述翼伞是响应于所述牵绳的力超过在所述飞行器碰撞所述牵绳时的阈值力而发生的。
示例19包括根据示例15至18中的任一示例所述的方法，其中，展开所述翼伞的步骤包括：使所述翼伞从袋子移出；以及使所述翼伞膨胀。
示例20包括根据示例19所述的方法，其中，展开所述翼伞的步骤包括以下项中的至少一项：使所述袋子的开口放宽和将所述袋子撕掉。
根据前述内容，应意识到，已经公开了使得能够实现有成本效益、受控且操作者友好的飞行器回收的示例方法、设备以及制品。此外，可以实现本文所公开的示例，以减少飞行器在其回收期间遭遇的碰撞和/或载荷。结果，本文所公开的示例能够实现重量相对较轻进而燃料高效和/或低成本的飞行器。
“包括”和“包含”(及其所有形式和时态)在本文中用作开放式用语。因此，每当权利要求采用任何形式的“包括”或“包含”(例如，包含(comprises)、包括(includes)、包含(comprising)、包括(including)、具有(having)等)作为前序部分或用在任何种类的权利要求陈述内时，要理解成，在不落在对应权利要求或陈述的范围之外的情况下，可以存在附加要素、用语等。如本文所使用的，当短语“至少”被用作例如权利要求序言中的转换术语时，其和开放式术语“包括(comprising和including)”按相同方式开放。术语“和/或”当例如以诸如A、B和/或C的形式使用时，是指A、B、C的任何组合或子集，诸如(1)仅A、(2)仅B、(3)仅C、(4)A与B、(5)A与C、(6)B与C以及(7)A与B与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”旨在指代包括(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中的任何一个的实现。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”旨在指代包括(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中的任何一个的实现。如本文在描述处理、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”旨在指代包括(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中的任何一个的实现。类似地，如本文在描述处理、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”旨在指代包括(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中的任何一个的实现。
如本文所用，单数引用(例如，“一”、“第一”、“第二”等)不排除多数。如本文所用，术语“一(a或an)”实体是指该实体中的一个或更多个。术语“一(a和an)”、“一个或更多个”以及“至少一个”可以在本文中互换地使用。而且，尽管被单独列出，但是多个手段、要素或方法动作可以由例如单个单元或处理器来实现。另外，尽管在不同的示例或权利要求中可以包括单独的特征，但是可以将这些单独的特征进行组合，并且不同的示例或权利要求中的这种包括并非意味着特征的组合是不可行和/或不利的。
尽管本文公开了某些示例方法、设备以及制品，但是本专利的覆盖范围不限于此。与此相反，本专利覆盖完全落入本专利的权利要求的范围内的所有方法、设备以及制品。虽然在UAV的背景下示出并描述了本文所公开的示例，但是本文所公开的示例可以应用于任何恰当类型的载具，包括但不限于载人飞行器、航天器、水运工具等。
所附权利要求由此通过引用而并入该详细描述中，并且各项权利要求皆独立地作为本公开的单独实施方式。

Claims (10)

1.一种回收飞行器(120)的设备(100)，所述设备(100)包括：
牵绳(108)，在所述牵绳的远端处所述牵绳由风筝(116)维持；以及
释放装置(602)，响应于所述飞行器(120)与所述牵绳(108)接触，所述释放装置使翼伞(130、304、404、504)从所述牵绳(108)和所述风筝(116)中的至少一者展开。
2.根据权利要求1所述的设备(100)，其中，当所述翼伞(130、304、404、504)展开时，所述翼伞(130、304、404、504)将膨胀和铺开中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的设备(100)，所述设备还包括袋子(405)，所述袋子贮存所述翼伞(130、304、404、504)，所述释放装置(602)使所述翼伞(130、304、404、504)从所述袋子(405)移出。
4.根据权利要求3所述的设备(100)，其中，所述释放装置(602)使所述袋子(405)被撕掉。
5.根据权利要求1所述的设备(100)，所述设备还包括弹簧(612)，当所述释放装置(602)展开所述翼伞(130、304、404、504)时，所述弹簧从所述牵绳(108)推进所述翼伞(130、304、404、504)。
6.根据权利要求1所述的设备(100)，其中，所述风筝(116)的尺寸小于所述翼伞(130、304、404、504)的尺寸。
7.根据权利要求1所述的设备(100)，其中，所述释放装置(602)包括易断部分，在所述飞行器(120)与所述牵绳(108)接触时，所述易断部分断开或折断。
8.一种回收飞行器(120)的方法(700)，所述方法(700)包括以下步骤：
发射风筝(116)以维持牵绳(108)，所述牵绳(108)承载有翼伞(130、304、404、504)；以及
响应于所述飞行器(120)与所述牵绳(108)接触，经由释放装置(602)使所述翼伞(130、304、404、504)从所述牵绳(108)和所述风筝(116)中的至少一者展开。
9.根据权利要求8所述的方法(700)，所述方法还包括以下步骤：响应于所述飞行器(120)与所述牵绳(108)接触，改变所述风筝(116)的形状。
10.根据权利要求8所述的方法(700)，其中，改变所述风筝(116)的形状的步骤包括：响应于所述飞行器(120)与所述牵绳(108)接触，将所述风筝(116)转换成后缘阻力装置。
CN202210740272.XA 2021-07-01 2022-06-28 利用风筝来回收无人驾驶飞行器的方法和设备 Pending CN115556955A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/365,742 US11772816B2 (en) 2021-07-01 2021-07-01 Methods and apparatus to recover unmanned aerial vehicles with kites
US17/365,742 2021-07-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115556955A true CN115556955A (zh) 2023-01-03

Family

ID=82492321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210740272.XA Pending CN115556955A (zh) 2021-07-01 2022-06-28 利用风筝来回收无人驾驶飞行器的方法和设备

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11772816B2 (zh)
EP (1) EP4112457A1 (zh)
CN (1) CN115556955A (zh)

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4753400A (en) * 1987-02-13 1988-06-28 Pioneer Systems, Incorporated Shipboard air vehicle retrieval apparatus
US6264140B1 (en) * 1999-06-08 2001-07-24 Mcgeer Brian T. Method for retrieving a fixed-wing aircraft without a runway
US6874729B1 (en) * 1999-07-23 2005-04-05 Advanced Aerospace Technologies, Inc. Launch and recovery system for unmanned aerial vehicles
US7114680B2 (en) * 2003-01-17 2006-10-03 The Insitu Group, Inc. Methods and apparatuses for launching and capturing unmanned aircraft, including a combined launch and recovery system
AU2015248219A1 (en) * 2014-01-14 2016-07-28 Advanced Product Development, Llc Asymmetric aircraft and their launch and recovery systems from small ships
WO2015191804A2 (en) * 2014-06-11 2015-12-17 Engineered Arresting Systems Corporation Unmanned air vehicle recovery system
GB2532482A (en) 2014-11-20 2016-05-25 Michael Cook George Packaging for a parachute
WO2016085404A1 (en) * 2014-11-27 2016-06-02 Singapore Technologies Aerospace Ltd Apparatus and method for launch and recovery of an unmanned aerial vehicle
US11414187B2 (en) * 2017-09-06 2022-08-16 Hood Technology Corporation Parasail-assisted systems and methods for launching and retrieving a fixed-wing aircraft into and from free flight
US11066185B2 (en) * 2018-05-04 2021-07-20 Insitu, Inc. Launch and/or recovery for unmanned aircraft and/or other payloads, including via parachute-assist, and associated systems and methods
US11142339B2 (en) * 2018-05-04 2021-10-12 Insitu, Inc. Launch and/or recovery for unmanned aircraft and/or other payloads, including via parachute-assist, and associated systems and methods
US11008101B2 (en) * 2018-10-26 2021-05-18 Ford Global Technologies, Llc Systems, methods, and devices for package delivery using unmanned aerial vehicles
US11235892B2 (en) * 2019-05-22 2022-02-01 Hood Technology Corporation Aircraft retrieval system and method
US11542037B2 (en) * 2019-12-09 2023-01-03 Insitu, Inc. Methods and apparatus to deploy unmanned aerial vehicles (UAVs) by kites
US11745897B2 (en) * 2019-12-09 2023-09-05 Insitu, Inc. Methods and apparatus to recover unmanned aerial vehicles (UAVs) with kites

Also Published As

Publication number Publication date
EP4112457A1 (en) 2023-01-04
US11772816B2 (en) 2023-10-03
US20230002076A1 (en) 2023-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3031721B1 (en) Capture devices for unmanned aerial vehicles, including track-borne capture lines, and associated systems and methods
US6874729B1 (en) Launch and recovery system for unmanned aerial vehicles
CA2384557C (en) Launch and recovery system for unmanned aerial vehicles
US11603216B2 (en) Launch and/or recovery for unmanned aircraft and/or other payloads, including via parachute-assist, and associated systems and methods
US4753400A (en) Shipboard air vehicle retrieval apparatus
US8191831B2 (en) Parachute release device for unmanned aerial vehicle (UAV)
WO2007086055A1 (en) Aircraft landing method, system and device
US7334757B2 (en) Airship retrieval system
GB2098950A (en) Launching tethered sails for marine or other uses
CN109415125B (zh) 多火箭式投射器降落伞展开系统
CN115556955A (zh) 利用风筝来回收无人驾驶飞行器的方法和设备
CN114237290B (zh) 一种无人机群空中回收系统及方法
AU2015275315B2 (en) Systems and methods for recovering and controlling post-recovery motion of unmanned aircraft
RU2466913C2 (ru) Способы взлета и посадки летательных аппаратов и взлетно-посадочная система для осуществления этих способов
CN114237290A (zh) 一种无人机群空中回收系统及方法
CN117516291A (zh) 一种适合航区回收火箭的技术和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication