CN116710360A - 飞行体、处理器、飞行控制方法、程序、飞行辅助设备 - Google Patents

飞行体、处理器、飞行控制方法、程序、飞行辅助设备 Download PDF

Info

Publication number
CN116710360A
CN116710360A CN202080107245.8A CN202080107245A CN116710360A CN 116710360 A CN116710360 A CN 116710360A CN 202080107245 A CN202080107245 A CN 202080107245A CN 116710360 A CN116710360 A CN 116710360A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flight
flying body
landing
flying
information related
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
CN202080107245.8A
Other languages
English (en)
Inventor
铃木阳一
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.)
Yancheng Huikong Technology Co ltd
Aeronext Inc
Original Assignee
Yancheng Huikong Technology Co ltd
Aeronext Inc
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 Yancheng Huikong Technology Co ltd, Aeronext Inc filed Critical Yancheng Huikong Technology Co ltd
Publication of CN116710360A publication Critical patent/CN116710360A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/02Automatic approach or landing aids, i.e. systems in which flight data of incoming planes are processed to provide landing data
    • G08G5/025Navigation or guidance aids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/20Control system inputs
    • G05D1/24Arrangements for determining position or orientation
    • G05D1/244Arrangements for determining position or orientation using passive navigation aids external to the vehicle, e.g. markers, reflectors or magnetic means
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/60Intended control result
    • G05D1/654Landing
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0004Transmission of traffic-related information to or from an aircraft
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0004Transmission of traffic-related information to or from an aircraft
    • G08G5/0013Transmission of traffic-related information to or from an aircraft with a ground station
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0017Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information
    • G08G5/0021Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information located in the aircraft
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/0056Navigation or guidance aids for a single aircraft in an emergency situation, e.g. hijacking
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/0069Navigation or guidance aids for a single aircraft specially adapted for an unmanned aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • B64U10/13Flying platforms
    • B64U10/16Flying platforms with five or more distinct rotor axes, e.g. octocopters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/10UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS]
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2107/00Specific environments of the controlled vehicles
    • G05D2107/10Outdoor regulated spaces
    • G05D2107/17Spaces with priority for humans, e.g. populated areas, pedestrian ways, parks or beaches
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2109/00Types of controlled vehicles
    • G05D2109/20Aircraft, e.g. drones
    • G05D2109/25Rotorcrafts
    • G05D2109/254Flying platforms, e.g. multicopters
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2111/00Details of signals used for control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles
    • G05D2111/10Optical signals

Landscapes

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

Abstract

一种飞行体,其利用GNSS等在指定航线上自主飞行,其中,具备处理器,在不继续上述指定航线上的自主飞行的情况下,上述处理器基于通过外部信息获取装置从外部获取的与着陆地点相关的信息,进行上述飞行体的飞行控制。

Description

飞行体、处理器、飞行控制方法、程序、飞行辅助设备
技术领域
本发明涉及飞行体、处理器、飞行控制方法、程序、飞行辅助设备。
背景技术
近年来,使用空拍机(Drone)或无人驾驶飞机(UAV:Unmanned Aerial Vehicle)等飞行体(以下统称为“飞行体”)的面向服务的实用化的研究或实际验证实验正在推进。在配送或检查等服务实施中,理想的是自动进行飞行或起降。鉴于这种情况,在专利文献1中公开了一种飞行体可以自主着陆的着陆设施。
更具体而言,在专利文献1中公开了一种具备可以辅助飞行体的自主着陆的标志的着陆设施。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利申请公布第20160122038号
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1中可以提供一种着陆设备,可以低成本且高效地实现飞行体的自主着陆。
但是,基于GNSS等(卫星定位系统)的自主飞行不能保证能够始终以相同精度进行。根据飞行体和卫星的位置关系或环境,卫星的补充数量少,有时难以进行准确的自主定位,或者因太阳耀斑等太阳活动而产生误差。在这种情况下,在使用专利文献1的着陆设备的自主着陆中,进行基于GNSS等的自主飞行的飞行体不能准确地移动至能够辨识标志的距离,可能不能满意地进行自主着陆。
作为难以进行基于GNSS等的自主飞行的情况下的解决方法,众所周知自地面的控制系统进行的引导、或飞行体具备的激光雷达等的实时映射系统,但它们会导致地面设施的保养或维护等运用成本增加、飞行体的重量增加,因此,在服务的安装和继续中不能说最佳。
因此,本发明的目的之一在于提供利用GNSS等进行自主飞行的飞行体等,可以在抑制成本的增加的同时提高飞行的可靠性。
用于解决课题的手段
根据本发明,能够提供一种飞行体,其在指定航线上自主飞行,其中,具备处理器,在不继续所述指定航线上的自主飞行的情况下,所述处理器基于通过外部信息获取装置从外部获取的与着陆地点相关的信息,进行所述飞行体的飞行控制。
发明效果
根据本发明,可以提供利用GNSS等进行自主飞行的飞行体等,可以在抑制成本的增加的同时提高飞行的可靠性。
附图的简单说明
图1是从上面观察本发明的飞行辅助设备的示意图。
图2是从侧面观察图1的飞行辅助设备的图。
图3是表示图1的飞行辅助设备的辅助标志所示的方向的图。
图4是图1的飞行体的俯视图。
图5是图4的飞行体的侧视图。
图6是图4的飞行体的功能框图。
图7是从上面观察本发明的飞行辅助设备的辅助标志的图。
图8是图7的辅助标志的等角投影图。
图9是本发明的飞行体接收着陆地点的引导时的俯视图。
图10是图9的状态的侧视图。
图11是本发明的飞行体接收着陆地点的引导时的另一俯视图。
图12是图11的状态的侧视图。
图13是表示辅助标志的设置例的侧视图。
图14是本发明的飞行体成为安全着陆模式时的示意图。
图15是本发明的安全着陆模式的飞行体的飞行路线的例子。
图16是本发明的安全着陆模式的飞行体的飞行路线的例子。
图17是本发明的安全着陆模式的飞行体的飞行路线的例子。
图18是本发明的安全着陆模式的飞行体的飞行路线的例子。
图19是本发明的飞行辅助设备中的其他飞行体的侧视图。
图20是从上面观察电线杆和电线的示意图。
具体实施方式
列出本发明的实施方式的内容进行说明。本发明的实施方式的飞行体、处理器、飞行控制方法、程序、飞行辅助设备具备以下结构。
[项目1]
一种飞行体,其在指定航线上自主飞行,其特征在于,
具备处理器,在不继续上述指定航线上的自主飞行的情况下,上述处理器基于通过外部信息获取装置从外部获取的与着陆地点相关的信息,进行上述飞行体的飞行控制。
[项目2]
根据项目1所述的飞行体,其特征在于,上述外部信息获取装置为传感器。
[项目3]
根据项目2所述的飞行体,其特征在于,上述传感器为图像传感器。
[项目4]
根据项目1所述的飞行体,其特征在于,上述外部信息获取装置为信标设备。
[项目5]
根据项目1~4中任一项所述的飞行体,其特征在于,
上述处理器执行基于用于获取与上述着陆地点相关的信息的飞行路线进行飞行控制的安全着陆模式。
[项目6]
根据项目1~4中任一项所述的飞行体,其特征在于,
上述处理器平常将与上述着陆地点相关的信息辨识为与上述指定航线上的着陆地点相关的信息,
在安全着陆模式时,将与上述着陆地点相关的信息辨识为与不同于上述指定航线上的着陆地点的紧急着陆地点相关的信息。
[项目7]
根据项目1~6中任一项所述的飞行体,其特征在于,
上述飞行体向其他飞行体或上述飞行体中支持自主飞行的管理服务器发送与上述着陆地点相关的信息。
[项目8]
一种处理器,其搭载于在指定航线上自主飞行的飞行体,其特征在于,
在不继续上述指定航线上的自主飞行的情况下,上述处理器基于通过外部信息获取装置从外部获取的与着陆地点相关的信息,进行上述飞行体的飞行控制。
[项目9]
一种飞行控制方法,其是在指定航线上自主飞行的飞行体的飞行控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
在不继续上述指定航线上的自主飞行的情况下,基于通过外部信息获取装置从外部获取的与着陆地点相关的信息,进行上述飞行体的飞行控制。
[项目10]
一种程序,其使在指定航线上自主飞行的飞行体执行飞行控制方法,其特征在于,
上述飞行控制方法包括以下步骤:
在不继续上述指定航线上的自主飞行的情况下,基于通过外部信息获取装置从外部获取的与着陆地点相关的信息,进行上述飞行体的飞行控制。
[项目11]
一种飞行辅助设备,其用于在指定航线上自主飞行的飞行体,其特征在于,具备提供与着陆地点相关的信息的辅助标志。
<本发明的实施方式的详情>
下面,参照附图对本发明的实施方式的飞行体进行说明。
<第一实施方式的详情>
如图1及图2所示,本发明的实施方式的辅助系统具有由平板或片材、显示器、结构物等表示的图或文字等辅助标志12、和设置于飞行体100且可以捕获辅助标志12的辅助标志捕获传感器(以下统称为外部信息获取装置)112。辅助标志12在飞行体100的指定航线20或指定航线外配置有多个,辅助飞行体100的飞行。此外,图示的辅助标志12为了使位置等明确而一律描绘成黑点,并未图示多个辅助标志12各自所示的信息的差异导致的图形或文字的变化等。
飞行体100为了进行飞行而至少具备螺旋桨110或马达111等要素,搭载用于使他们动作的能量(例如二次电池或燃料电池、化石燃料等)。飞行体优选使用无需跑道等广面积的、图4或图5所示的具备称为多轴飞行器的多个螺旋桨及马达的飞行体、或图19所示的单旋翼直升机等。
传感器112与飞行体100连接而设置,另外,设置于可以在飞行中至少从飞行体捕获外部的任意场所。传感器112的设置角度根据所利用的辅助标志12的设置场所、飞行体使用的高度、传感器112的可捕获范围等而确定。另外,在飞行体倾斜着前进时或飞行体不倾斜而在无风下空中停悬时,因为无论是哪种状态都将传感器设为规定的方向,所以也可以使传感器与飞行体的倾斜独立且可位移地连接。例如,通过使用相机用稳拍器等,可以将传感器的方向保持为一定而不受飞行体的角度变化的影响。
传感器112是能够在飞行体于上空飞行中捕捉辅助标志12的探测器。可举出例如数码相机或红外相机等可以在视觉上辨识辅助标志12的光学传感器。另外,也可以与毫米波雷达等距离测量装置并用而高效地捕获辅助标志。
此外,为了使本发明的结构的说明容易,将图示的飞行体100简化而描绘,并未图示例如控制部等的详细结构。
飞行体100将图中的箭头D的方向(-YX方向)设为前进方向(后述详情)。
此外,在以下说明中,有时根据以下定义分开使用用语。将前后方向设为+Y方向及-Y方向、上下方向(或垂直方向)设为+Z方向及Z方向、左右方向(或水平方向)设为+X方向及-X方向、行进方向(前方)设为-Y方向、后退方向(后方)设为+Y方向、上升方向(上方)设为+Z方向、下降方向(下方)设为-Z方向。
螺旋桨110接收来自马达111的输出而旋转。通过螺旋桨110旋转,产生用于使飞行体100从出发地起飞、移动而在目的地着陆的推动力。此外,螺旋桨110可以进行向右方向的旋转、停止及向左方向的旋转。
本发明的飞行体具备的螺旋桨110具有1片以上的叶片。叶片(转子)的数量(例如1、2、3、4或以上的叶片)可以任意。另外,叶片的形状可以为平坦的形状、弯曲的形状、扭曲的形状、锥形形状或它们的组合等任意形状。此外,叶片的形状可以变化(例如伸缩、折叠、弯折等)。叶片也可以为对称(具有相同的上部及下部表面)或非对称(具有不同形状的上部及下部表面)。叶片可以形成为优选用于在翼片、翼桥或叶片于空中移动时生成动态气动力(例如升力、推力)的几何形状。为了增加升力及推力、消减阻力等优化叶片的动态气动特性,叶片的几何形状可以适当地选择。
另外,本发明的飞行体具备的螺旋桨考虑固定螺距、可调螺距、或固定螺距和可调螺距的混合等,但不限于此。
马达111使螺旋桨110旋转,例如,驱动单元可以包含电动马达或发动机等。叶片可以由马达驱动,绕马达的旋转轴(例如马达的长轴)旋转。
叶片可以全部沿相同方向旋转,也可以独立旋转。叶片中的几个沿一方向旋转,其他叶片沿另一方向旋转。叶片可以全部以相同转速旋转,也可以分别以不同转速旋转。转速能够基于移动体的尺寸(例如大小、重量)或控制状态(速度、移动方向等)自动或手动确定。
飞行体100通过飞行控制器或比例控制等根据风速和风向确定各马达的转速或飞行角度。由此,飞行体能够进行上升·下降、加速·减速、或转向等移动。
飞行体100能够进行根据预先或飞行中设定的路线或规则的自主飞行、或基于使用比例控制的操纵的飞行。
上述的飞行体具有图2所示的功能块。此外,图2的功能块为最低限度的参考结构。飞行控制器为所谓处理单元。处理单元能够具有可编程处理器(例如中央处理单元(CPU))等一个以上的处理器。处理单元具有未图示的存储器,可以接入该存储器。存储器为了进行一个以上的步骤而存储处理单元可以执行的逻辑、代码和/或程序命令。存储器也可以包括例如SD卡或随机存储器(RAM)等可分离介质或外部的存储装置。从相机或传感器类获取的数据也可以直接传递到存储器且存储于存储器。例如,由相机等拍摄的静止图·动态图数据被记录于内置存储器或外部存储器。
处理单元包含构成为控制旋翼机的状态的控制模块。例如,控制模块为了调整具有6自由度(平移运动x、y及z、以及旋转运动θx、θy及θz)的旋翼机的空间的配置、速度和/或加速度而控制旋翼机的推进机构(马达等)。控制模块能够控制搭载部、传感器类的状态中的一个以上。
处理单元可以与构成为发送和/或接收来自一个以上的外部的器件(例如终端、显示装置或其他远程控制器)的数据的收发部进行通信。收发器能够使用有线通信或无线通信等任意适当的通信方法。例如,收发部能够利用局域网(LAN)、广域网(WAN)、红外线、无线、WiFi、点对点(P2P)网络、电信网络、云通信等中的一个以上。收发部能够发送和/或接收由传感器类获取到的数据、处理单元生成的处理结果、规定的控制数据、来自终端或远程控制器的用户命令等中的一个以上。
本实施方式的传感器类可以包括惯性传感器(加速度传感器、陀螺仪传感器)、GPS传感器、接近传感器(例如激光雷达)或视觉/图像传感器(例如相机)。
另外,处理单元具备用于在飞行控制中反映传感器112捕获到的从辅助标志12得到的光学信息等的处理系统。
为了提高捕获的精度或速度,理想的是,从上空观察时由辅助标志12所示的图或文字为容易与其他东西(自然物或一般存在于室外的东西)区别而捕获的形状。例如,单一的圆形或四边形因为作为从上空观察到的结构物或建筑物等的形状非常常见,所以误识的可能性比其他复杂的图形或二维码等高。
辅助标志12以从在空中飞行的飞行体100可以捕获标志的内容的方式表示。在飞行体具备的相机反映正下的情况下,优选的是,如图7及图8B所示,不仅能够从辅助标志12的正上(+Z方向)准确地捕获,即使不是正上也以可以捕获的方式显示。另外,可以如图7那样设置于有高度差的构成物,也可以如图8B那样设置于平面的构成物,还可以设置于例如朝向指定航线的规定航线存在倾斜的构成物。
就辅助标志12的设置而言,在平地上可以将辅助标志设置于地面、或者用涂料进行描绘。在有建造物或结构物的场所,理想的是设置于在上空成为遮挡的东西少的高处以便从飞行中的飞行体能够容易地捕获。例如,如图13所示,优选建造物的屋顶或楼顶、电线杆或路灯的上部等,但只要以从飞行体可以捕获的方式设置即可,设置场所不限于此。
利用辅助标志12的飞行体100分别以自由的高度飞行,预先设定用作航线的高度以避免引起冲撞事故等。因此,确定辅助标志12的大小以便在飞行体100的利用高度下该飞行体具备的传感器112不再难以捕获。例如,即使是将利用高度设定为50米的飞行体,在作为辅助标志捕获传感器搭载的相机的焦点距离为50毫米的情况和400毫米的情况下,可捕获的辅助标志的最小尺寸也大不相同,因此,作为辅助标志12适当的大小也不同。
辅助标志12在例如具备着陆标志11的着陆机场或紧急着陆场所等(以下统称为着陆地点10)的外侧即飞行体100的指定航线20或指定航线20的周围设置有多个,就朝向着陆地点10的飞行体100而言,在偏离着陆地点10或该指定航线20的情况下,根据从辅助标志12得到的信息可以确定行进方向。例如,在以着陆地点10为中心的圆上设置有辅助标志12,在相邻的辅助标志12彼此的距离为飞行体100的飞行高度下的可捕获标志范围以下的距离的情况下,进入排列有辅助标志12的圆中的飞行体100可以顺利地朝向着陆地点10。在进行因设备的异常或故障等而偏离圆的运动的情况下,也可以在偏离圆之前捕获辅助标志12,因此,因为不会无意地离开着陆地点10,所以在不得已进行堕落或着陆的情况下该范围也被限定。
辅助标志12具有可以获取飞行体100应前进的方向的信息,捕获了辅助标志12的飞行体100即使在难以进行基于GNSS等的自主定位的情况下,也能够向有着陆地点10的方向移动。在此,自主定位的方法不限于GNSS,也可以为基于来自地面基准站的电波接收的推定(RTK、管制等)、或基于图像或光的推定(VisualSLAM、LidarSLAM等)、基于预先存储的地形或环境的数据参考的推定。
另外,飞行体100也可以进一步利用辅助标志12以外的现有的结构物到达辅助标志12。通过利用辅助标志12以外的结构物,减少辅助标志12的整体数量而抑制设备的设置成本,同时使辅助标志12的补充更加简便。
例如,如图20所示,在从上空捕获电线杆200和电线210、变压器220等的情况下,能够读取组合了圆或线的形状。电线杆或电线将尺寸或间隔等进行了规范化,因此,能够期待以电线杆为基准借助电线的线形状向线的走向方向飞行等辅助利用。
从起飞地点起飞的飞行体100朝向着陆地点10在预先设定的指定航线20上基于通过GNSS等获取的自位置等进行自主飞行,在机场或停机坪等着陆地点10着陆。
如图9-12所示,飞行体100可以根据来自地面的引导信号或自主着陆的辅助用标志等,进行向着陆地点10的准确的自主着陆。在图9-10所示的使用来自地面的信号的方法中,通过飞行体100进入引导信号的可接收范围,飞行体100具备的接收装置获取来自地面的引导信号(指示信号)而进行着陆动作。在图11-12所示的使用辅助用标志的方法中,通过飞行体100具备的相机等光学传感器接近能够辨识标志11的距离,飞行体100读取标志11而进行着陆动作。
此时,当通过GNSS等获取的自位置存在误差(例如,飞行体100获取的位置误差因可获取的卫星的数量的不足或太阳活动等而增大)时,不能进行准确的自主飞行,除了不能接近着陆设备具备的信号的可接收范围或着陆设备具备的能够辨识标志11的距离以外,在误差为几十米的情况下,飞行体100难以在指定航线20前进。
难以进行准确的自主飞行的飞行体100通过捕获设置于着陆地点10或者指定航线20附近的辅助标志12,得到为了朝向着陆地点10而应该朝向哪个方向的信息。在辅助标志12向飞行体100提供的信息为向着陆地点10的方向信息的情况下,即使没有自位置或方位等信息也能够开始移动。另外,根据需要,作为辅助标志12向飞行体100提供的信息,也可以包括距着陆地点10的距离信息。
而且,也可以使飞行体100向例如飞行体100中支持自主飞行的管理服务器或其他飞行体具有的处理器发送所获取的辅助标志12表示的信息。由此,难以在指定航线20前进的飞行体100可以掌握之后如何飞行,可以避免与其他飞行体的接触。另外,在其他飞行体也因同样或类似的原因而难以在指定航线20前进的情况下,可以相互协同地进行着陆。而且,作为所获取的辅助标志12表示的信息,可以通过包含辅助标志12的识别ID或配置位置信息而掌握飞行体100当前正在任一位置飞行。
另外,如图4所示,在有多个辅助标志12的情况下,飞行体100能够捕获辅助标志12的可能性变高。在指定航线20的选定的阶段,在不得已将预测到难以进行卫星的补充的山谷或高层建筑物的附近等设为航线的情况下,通过预先以容易捕获辅助标志12的方式配置,可以提高自主飞行的可靠性。
飞行体100在判断为难以进行准确的自主飞行时,可以切换成用于较早地捕获辅助标志12的飞行方法(辅助标志搜索模式)。作为飞行方法的例子,可举出从当前地点以描绘圆的方式飞行,当逐渐增大该圆的直径·原地使高度上升·在过去(几秒钟前或几分钟前等)获取的图像中存在辅助标志12时返回该方向等,但不限于此。
<第二实施方式的详情>
在本发明的第二实施方式的详情中,与第一实施方式重复的构成要素进行同样的动作,因此省略再次说明。
辅助标志12只要是图形或字符串、条形码等能够具有的信息,就能够进行处理,因此,可以具有飞行体100的自主定位发生障碍时的飞行辅助的作用。因此,辅助标志12表示的信息例如为高度、速度、方向、动作的指示或坐标的信息传递等。
飞行体100也可以具备安全着陆模式,上述安全着陆模式用于当在飞行中卫星受强的太阳耀斑等太阳活动的影响发生障碍而不能进行基于GNSS等的自主定位时、或飞行体100发生故障或障碍时等,在不能继续指定航线20上的自主飞行时,进行利用辅助标志12的着陆。
在现有的无线电操纵或多轴飞行器中,在与发送器(比例控制)的通信中断时,存在可以设定为切换成如下规定的动作的机种:在维持高度的同时进行飞行;使用GNSS等返回到预先设定的地点(起始位置等);原地盘旋等。即使在进行自主飞行的飞行体100中,在成为飞行的指南的GNSS等的获取发生障碍时也需要切换成规定的动作来确保本机及机身周边的安全。
因此,本发明的自主飞行辅助设备具备可以进行向安全地点着陆的飞行模式(以下统称为安全着陆模式)。例如,在不能进行基于GNSS等的自主定位时,飞行体100自动或根据来自外部的指示切换成安全着陆模式。在将基于安全着陆模式的飞行方法设为飞行体100保持着规定的高度如图15所示逐渐拓宽旋转的直径的飞行的情况下,可以继续旋转至捕捉到最近的辅助标志12,在辨识出辅助标志12后立刻根据从该辅助标志12提供的信息朝向着陆地点10(包括紧急着陆场所)。另外,在辅助标志12的设置地点的周围可以成为着陆地点10的情况下,也可以在不妨碍捕获其他机身的辅助标志的位置(例如距辅助标志12两米的位置且不能捕获本机以外的机身等的位置等)着陆。此时,与上述同样,通过包含辅助标志12的识别ID或配置位置信息作为所获取的辅助标志12表示的信息,可以掌握飞行体100在任一位置着陆,特别是在与其他飞行体相互传递信息的情况下,除了补充了同样的辅助标志12的情况以外,也可以基于其他辅助标志12进行着陆。
如图15-图18所示,安全着陆模式下的飞行体100用于捕获辅助标志12的飞行路线能够任意设定。能够期待的是,通过将圆的直径扩大为涡卷状或者在错开位置的同时往返,能够高效地补充辅助标志12,而不是无计划地飞行。
作为基于其他安全着陆模式的飞行方法的例子,有使飞行高度上升而增加可获取面积的方法、或从过去(几秒钟前或几分钟前等)获取的图像搜索可以成为飞行辅助的目标(例如辅助标志12或电线、电线杆等)并朝向其方向飞行的方法。在利用过去获取的图像的情况下,例如,在获取到包含可以成为飞行辅助的目标的图像的时间为10秒钟之前的情况下,通过将行进方向变更180度并以相同速度前进10秒钟,能够接近可以成为飞行辅助的目标。
通过将辅助标志12在飞行体100的指定航线20或指定航线20外配置多个,在难以进行基于GNSS等的自主飞行的情况下,利用相同飞行航线20的、在另一地点飞行的其他飞行体分别能够接收最近的着陆地点的信息。
另外,在周围没有着陆机场等适当的设施的环境或在从辅助标志12的地点到朝向着陆机场之间有民房或第三者通过的道路的情况下,如图14所示,通过将推测为人的进入少的方向或可以减少堕落危害的方向(例如空地、河滩、森林等)设为指示方向信息,在来不及着陆而发生堕落的情况下,也能够期待减轻对地面的结构物或第三者的危害。飞行体100也可以在平常和安全着陆模式时以在捕获到相同辅助标志12时得到不同的信息或与不同的信息相关联的方式,在安全着陆模式时将辅助标志处理系统的算法或参考数据库设为与平常不同。由此,例如,可以在平常捕获到黑点时指示存在机场的方向,在安全着陆模式时捕获到相同黑点时指示最近的空地方向。
<第三实施方式的详情>
在本发明的第三实施方式的详情中,与第一实施方式及第二实施方式重复的构成要素进行同样的动作,因此省略再次说明。
辅助标志12只要能够将应该朝向哪个方向的信息通知给飞行体即可,因此,也可以进行基于电波的传递。特别是,在难以设置成为适于飞行体的读取的大小或方向的显示的场所(例如狭窄的地方、陡坡)或因风雨的影响等而难以通过图像传感器读取辅助标志12的环境下,能够通过信标等发射电波的无线电台辅助飞行而不使用显示。
进行使用信标的信息传递的飞行体100具备用于接收设置于地面的信标发射的电波的信标设备(外部信息获取装置)。
上述的实施方式仅为用于使本发明容易理解的例示,并不用于限定并解释本发明。本发明在不脱离其主旨的范围内,可以进行变更、改良,并且当然本发明中包含其均等物。
符号说明
10:着陆地点;11:着陆标志;12:辅助标志;20:指定航线;100:飞行体;110a~110e:螺旋桨;111a~111e:马达;112:传感器;150:可捕获标志范围。

Claims (11)

1.一种飞行体,其在指定航线上自主飞行,其特征在于,
具备处理器,在不继续所述指定航线上的自主飞行的情况下,所述处理器基于通过外部信息获取装置从外部获取的与着陆地点相关的信息,进行所述飞行体的飞行控制。
2.根据权利要求1所述的飞行体,其特征在于,
所述外部信息获取装置为传感器。
3.根据权利要求2所述的飞行体,其特征在于,
所述传感器为图像传感器。
4.根据权利要求1所述的飞行体,其特征在于,
所述外部信息获取装置为信标设备。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的飞行体,其特征在于,
所述处理器执行基于用于获取与所述着陆地点相关的信息的飞行路线进行飞行控制的搜索模式。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的飞行体,其特征在于,
所述处理器平常将与所述着陆地点相关的信息辨识为与所述指定航线上的着陆地点相关的信息,
在安全着陆模式时,将与所述着陆地点相关的信息辨识为与不同于所述指定航线上的着陆地点的紧急着陆地点相关的信息。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的飞行体,其特征在于,
所述飞行体向其他飞行体或所述飞行体中支持自主飞行的管理服务器发送与所述着陆地点相关的信息。
8.一种处理器,其搭载于在指定航线上自主飞行的飞行体,其特征在于,
在不继续所述指定航线上的自主飞行的情况下,所述处理器基于通过信息获取装置从外部信息获取装置获取的与着陆地点相关的信息,进行所述飞行体的飞行控制。
9.一种飞行控制方法,其是在指定航线上自主飞行的飞行体的飞行控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
在不继续所述指定航线上的自主飞行的情况下,基于通过外部信息获取装置从外部获取的与着陆地点相关的信息,进行所述飞行体的飞行控制。
10.一种程序,其使在指定航线上自主飞行的飞行体执行飞行控制方法,其特征在于,
所述飞行控制方法包括以下步骤:
在不继续所述指定航线上的自主飞行的情况下,基于通过外部信息获取装置从外部获取的与着陆地点相关的信息,进行所述飞行体的飞行控制。
11.一种飞行辅助设备,其用于在指定航线上自主飞行的飞行体,其特征在于,
具备提供与着陆地点相关的信息的辅助标志。
CN202080107245.8A 2020-11-27 2020-11-27 飞行体、处理器、飞行控制方法、程序、飞行辅助设备 Pending CN116710360A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/044382 WO2022113309A1 (ja) 2020-11-27 2020-11-27 飛行体、プロセッサ、飛行制御方法、プログラム、飛行補助設備

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116710360A true CN116710360A (zh) 2023-09-05

Family

ID=81755441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080107245.8A Pending CN116710360A (zh) 2020-11-27 2020-11-27 飞行体、处理器、飞行控制方法、程序、飞行辅助设备

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240029574A1 (zh)
JP (1) JPWO2022113309A1 (zh)
CN (1) CN116710360A (zh)
WO (1) WO2022113309A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230049474A1 (en) * 2020-08-11 2023-02-16 Aeronext Inc. Moving body

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5775354B2 (ja) * 2011-04-28 2015-09-09 株式会社トプコン 離着陸ターゲット装置及び自動離着陸システム
JP7130210B2 (ja) * 2017-02-27 2022-09-05 国立大学法人 東京大学 飛行管理システム
JP7002863B2 (ja) * 2017-06-05 2022-01-20 株式会社Nttファシリティーズ 誘導システム、及び、誘導方法
JP2019016197A (ja) * 2017-07-07 2019-01-31 株式会社日立製作所 移動体誘導システム
KR102516105B1 (ko) * 2017-09-25 2023-03-31 주식회사 케이티 무인 자율 비행체의 비상 착륙 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20240029574A1 (en) 2024-01-25
WO2022113309A1 (ja) 2022-06-02
JPWO2022113309A1 (zh) 2022-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240150011A1 (en) Adaptive thrust vector unmanned aerial vehicle
US11066184B2 (en) Automated recovery system for unmanned aircraft
EP3243749B1 (en) Unmanned aerial vehicle (uav) having vertical takeoff and landing (vtol) capability
US11900823B2 (en) Systems and methods for computing flight controls for vehicle landing
CN110062919A (zh) 递送车辆的放下地点规划
US10407168B2 (en) Spin-landing drone
EP3868652B1 (en) Information processing system, information processing method, and program
CN111527460A (zh) 使用专用于操作基础设施的部署的无人机(uav)的方法和系统
CN110162927A (zh) 基于飞行仿真平台和测风激光雷达的飞机起降预警方法
CN113495569A (zh) 一种基于自主识别的无人机精准降落方法
CN116710360A (zh) 飞行体、处理器、飞行控制方法、程序、飞行辅助设备
CN117693779A (zh) 无人机调度方法、服务器、停机坪设备、系统及存储介质
JP7343046B2 (ja) 離着陸施設、飛行体システム、及び着陸制御方法
CN110844098B (zh) 飞行器
JP6547446B2 (ja) 運転支援制御装置
WO2021245844A1 (ja) 着陸情報決定装置、着陸情報決定システム、着陸情報決定方法、及びコンピュータ可読媒体
JP7405247B2 (ja) 着陸施設、飛行体システム、及び着陸制御方法
WO2021245836A1 (ja) 給電情報決定装置、給電情報決定システム、給電情報決定方法、及びコンピュータ可読媒体
KR102577562B1 (ko) 도심 항공 모빌리티를 위한 비행 장치 및 비행 방법
US20240176367A1 (en) Uav dispatching method, server, dock apparatus, system, and storage medium
WO2023175784A1 (ja) 制御装置、制御方法、測定システム、およびプログラム
EP4063177A1 (en) Systems and methods for guiding vehicles to charging points
US20230394814A1 (en) Stereo Abort of Unmanned Aerial Vehicle Deliveries
KR20240029536A (ko) 도심 항공 모빌리티를 위한 비행 장치 및 비행 방법
JP2023175386A (ja) 飛行システム

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