DE102012022925A1

DE102012022925A1 - Device for generating text messages in airspace by skywriter during aerial advertising process, has aerosol generator provided in unmanned rotary-wing aircraft

Info

Publication number: DE102012022925A1
Application number: DE201210022925
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-24
Filing date: 2012-11-24
Publication date: 2014-05-28

Abstract

The device has an unmanned rotary-wing aircraft (180) that is provided with aerosol generator (170). A trajectory (160) and aerosol generator are controlled over a wireless information channel. The shape of the message is approached by a series of spray points produced with temporary standstill of the aircraft, or by series of lines produced by intervals of the aerosol generator during travel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff 1.The invention relates to a device according to the preamble. 1

Als Himmelsschreiben wird eine Form der Luftwerbung bezeichnet, bei der ein Fluggerät, der Himmelsschreiber, eine vom Erdboden aus sichtbare Nachricht im Luftraum hinterlässt. Dazu wird das Fluggerät in einer bestimmten Art gesteuert, währenddessen ein zeitlich begrenzt sichtbares Aerosol (z. B. Rauch oder Dampf) erzeugt wird. Das dabei erzeugte Muster kann verschiedenen Zwecken dienen, beispielsweise der Übermittlung von Werbebotschaften oder privaten Nachrichten, etwa eine Glückwunschbotschaft oder ein Heiratsantrag.Heaven writing is a form of aerial advertising in which an aircraft, the sky writer, leaves a message visible from the ground in the airspace. For this purpose, the aircraft is controlled in a certain way, during which a temporary visible aerosol (eg smoke or steam) is generated. The pattern generated thereby can serve various purposes, such as the transmission of advertising messages or private messages, such as a message of congratulation or a marriage proposal.

Im Stand der Technik sind zahlreiche Formen der Luftwerbung bekannt. Die konventionelle Technik des Himmelsschreibens, wobei durch die Steuerung eines Tragflächenflugzeugs in Verbindung mit Aerosolerzeugung Muster oder Symbole erzeugt werden, wurde erstmals 1915 erwähnt. Beispiele im Stand der Technik mit Bezug auf die Verwendung starrflügeliger, bemannter Luftfahrzeuge während dazu manuell synchronisierter Aerosolerzeugung sind (Savage22, Savage24, Haddock32, Haddock33).Numerous forms of aerial advertising are known in the art. The conventional technique of skywriting, which generates patterns or symbols through the control of an airliner in conjunction with aerosol generation, was first mentioned in 1915. Examples in the art relating to the use of rigid wing manned aircraft while manually synchronized aerosol generation (Savage22, Savage24, Haddock32, Haddock33).

Mit der oben beschriebenen, konventionellen Form des Himmelsschreibens, bekannt als Skywriting, sind folgende Nachteile verbunden: ein für Flugakrobatik geeignetes Fluggerät sowie ein in der Flugakrobatik erfahrener, speziell für Himmelsschreiben ausgebildeter Pilot sind erforderlich. Neben dem damit verbundenen Unfallrisiko resultiert dies in hohen Kosten, die diese Form des Himmelsschreibens für zahlreiche Anwendungen ausschließen. Zudem gelten in städtischen Gebieten in der Regel Beschränkungen des Luftraums, die eine Nachrichtenerzeugung in der für die gewünschte Sichtbarkeit erforderlichen, vergleichsweise niedrigen Flughöhe verbieten. Ein weiterer Nachteil ist der in der Praxis kleine erzielbare Nachrichteninhalt aufgrund des Verbleichens des erzeugten Musters während des mehrmaligen Absetzens und Anfliegens und der hohen Belastungen für den Piloten.The following disadvantages are associated with the conventional form of skywriting described above, known as skywriting: an aircraft suitable for aerial acrobatics, as well as a pilot skilled in aerial acrobatics and trained specifically for skywriting, are required. In addition to the associated accident risk, this results in high costs, which exclude this form of Heaven writing for numerous applications. In addition, in urban areas, airspace restrictions generally prohibit message generation at the comparatively low altitude required for the desired visibility. Another drawback is the small message achievable in practice due to fading of the generated pattern during the multiple settling and landing and the high loads for the pilot.

Durch eine Weiterentwicklung des konventionellen Himmelschreibens, dem sog. Skytyping, werden mehrere der oben beschriebenen Nachteile überwunden. Bei der Skytyping-Technik erfolgt die Mustererzeugung nicht über die Steuerung des Fluggeräts, sondern über die getaktete Erzeugung des Aerosolausstoßes mehrerer, parallel fliegender, starrflügeliger Fluggeräte. In den im Stand der Technik bekannten Verfahren wird die Taktung des Aerosolausstoßes in der Regel zentral durch eines der beteiligten Fluggeräte mittels Funkübertragung gesteuert (Remey40, Hansen49, Stinis64, Stinis01, Preiser98). Die Taktung kann dabei entweder mechanisch oder mittels einer Datenverarbeitungseinheit erfolgen. Diese Form des Himmelsschreibens bietet folgende Vorteile: die Anforderungen an Fluggeräte und Piloten sind geringer, wenngleich der hierbei erforderliche Formationsflug mehrerer Fluggeräte Erfahrung in der Luftakrobatik voraussetzt und ein erhöhtes Unfallrisiko birgt. Zudem sind längere Nachrichteninhalte möglich und in der Praxis gängig. Nachteile dieses Verfahrens gegenüber konventionellem Himmelsschreiben sind erhöhte Kosten durch die Verwendung mehrerer Fluggeräte. Darüber erlaubt das Verfahren lediglich die Erzeugung von Nachachten in Punkt-Matrix Form im Gegensatz zu beliebigen Freiformmustern. In der Praxis ist diese Technik daher auf die Nutzung für Textnachrichten (in der Gestalt ähnlich einer LED-Laufschrift) beschränkt.Through a further development of conventional sky writing, the so-called Skytyping, several of the disadvantages described above are overcome. In the Skytyping technique, the pattern is not generated by the control of the aircraft, but via the pulsed generation of the aerosol emissions of several, parallel-flying, rigid-wing aircraft. In the methods known in the prior art, the timing of the aerosol emission is usually centrally controlled by one of the participating aircraft by means of radio transmission (Remey40, Hansen49, Stinis64, Stinis01, Preiser98). The clocking can be done either mechanically or by means of a data processing unit. This form of heavenly writing offers the following advantages: the requirements for aircraft and pilots are lower, although the required formation flight of several aircraft presupposes experience in aerial acrobatics and carries an increased risk of accidents. In addition, longer message content is possible and common in practice. Disadvantages of this method over conventional sky writing are increased costs through the use of multiple aircraft. In addition, the method allows only the generation of counterfeits in dot-matrix form as opposed to arbitrary free-form patterns. In practice, therefore, this technique is limited to use for text messaging (in the shape of an LED ticker).

Im Stand der Technik sind darüber hinaus Skytyping-Verfahren unter Einsatz eines einzelnen Fluggeräts bekannt, wobei durch mehrere, zeitlich gesteuerte Aerosol-Auslässe ebenfalls eine Nachricht in Punkt-Matrix Form erzeugt werden kann. Die Auslässe sind dabei in der Regel linear angeordnet, beispielsweise horizontal entlang der Tragflächen (Rochefort40, Brookley33, Popoff32, Meyer08) oder vertikal entlang einer starren oder flexiblen Säule (Remey23, Remey32, Copeland60, Gay77, Sanborn84). Die Verwendung eines einzelnen Fluggeräts birgt geringere, aber dennoch mit konventionellem Himmelsschreiben vergleichbare Kosten; allerdings ist die Höhe bzw. Breite des erzeugbaren Musters beschränkt auf die Streckenlänge der Anordnung von Aerosol-Auslässen.In addition, in the prior art Skytyping method using a single aircraft are known, which can be generated by multiple, time-controlled aerosol outlets also a message in dot-matrix form. The outlets are usually arranged linearly, for example horizontally along the wings (Rochefort40, Brookley33, Popoff32, Meyer08) or vertically along a rigid or flexible column (Remey23, Remey32, Copeland60, Gay77, Sanborn84). The use of a single aircraft involves less but comparable costs with conventional sky writing; however, the height or width of the pattern that can be generated is limited to the length of the array of aerosol outlets.

Eine weitere im Stand der Technik bekannte Form des Skytyping erzeugt das gewünschte Muster über die zeitlich gesteuerte Zündung von Aerosolerzeugenden Sprengkörpern. Diese werden beispielsweise von einem Fluggerät in der entsprechenden Taktung abgeworfen (Thoresen26, Hineman24) oder von der Erdoberfläche mittels Raketen in Position gebracht (Kuhlmann49). Hierbei sind wie bei oben genannten Verfahren hohe Kosten für die Luftbeförderung der nicht wieder verwendbaren Sprengkörper und deren Bereitstellung und Entsorgung zu erwarten. Es ist zudem eine erhebliche Lärmbelastung zu erwarten, die insbesondere in städtischen Gebeten die Akzeptanz des Verfahrens begrenzen wird. Darüber hinaus entstehen Nachteile durch Ungenauigkeiten bei der Ermittlung des Zündzeitpunkts, die die Qualität des erzeugten Musters im Vergleich zu anderen Verfahren mindern. Die Form des Musters ist hierbei ebenfalls beschränkt auf eine Punkt-Matrix Anordnung.Another form of skytyping known in the art produces the desired pattern via the timed ignition of aerosol generating explosive devices. These are dropped by an aircraft in the appropriate timing (Thoresen26, Hineman24) or brought from the earth's surface by means of rockets (Kuhlmann49). Here, as in the above-mentioned method, high costs for the air transport of the non-reusable explosive devices and their provision and disposal are to be expected. In addition, considerable noise pollution is to be expected which will limit the acceptance of the process, especially in urban prayers. In addition, there are disadvantages due to inaccuracies in the determination of the ignition timing, which reduce the quality of the pattern produced compared to other methods. The shape of the pattern is also limited to a dot-matrix arrangement.

Eine weitere Form des Himmelsschreibens wird in (Bennett01) genannt, wobei ein starrflügeliges Fluggerät verwendet wird, um Aerosol dem bereits existierenden Wolkenbild hinzuzufügen oder es durch entsprechende chemische Reaktionen abzutragen, um das gewünschte Muster zu erzeugen.Another form of Heaven writing is mentioned in (Bennett01) where a rigid-wing aircraft is used to add aerosol to the already existing cloud image or it by appropriate chemical reactions to produce the desired pattern.

Zusammenfassend ist die Anwendung der oben beschriebenen Verfahren mit hohem technischem und finanziellem Aufwand verbunden, was in der Praxis den Umfang der möglichen Anwendungen stark einschränkt. Die öffentliche Akzeptanz der Verfahren, insbesondere als Werbemittel, ist darüber hinaus belastet durch den erheblichen Ressourceneinsatz, der im Gegensatz zu einem Trend hin zu ressourcenschonendem Wirtschaften steht. Durch die Nutzung bemannter Fluggeräte in Verbindung mit den für Himmelsschreiben erforderlichen flugakrobatischen Manövern besteht zudem ein erhebliches Unfallrisiko bei der Erzeugung der Nachrichten. Einschränkungen des Luftverkehrs in der relevanten Flughöhe, insbesondere in städtischen Gebieten, schränken die Anwendbarkeit zusätzlich ein. Hinzu kommt eine hohe Lärmbelastung, die die Akzeptanz der oben beschriebenen Verfahren für Werbezwecke mindert. Nahezu alle bekannten Verfahren ermöglichen lediglich eine in der Regel minimal aufgelöste, in der Praxis meist fünfzeilige Punkt-Matrix Darstellung der Muster und Symbole, die die Möglichkeiten der Gestaltung stark einschränkt. Eine Ausnahme ist das Himmelsschreiben durch luftakrobatische Steuerung eines Tragflächenfliegers. Die Qualität der Darstellung ist hierbei jedoch begrenzt durch die Erfahrung und die Fähigkeiten des Piloten; eine fehlerfreie, detailgetreue Darstellung wird jedoch in der Praxis selbst von erfahrenen Piloten nicht erreicht. Die extremen Bedingungen während der Nachrichtenerstellung begrenzen zudem den Detailgrad und die Länge der Nachrichten.In summary, the application of the methods described above is associated with high technical and financial expenditure, which in practice severely restricts the scope of possible applications. The public acceptance of the procedures, in particular as advertising material, is also burdened by the considerable use of resources, which stands in contrast to a trend towards resource-saving economies. In addition, the use of manned aircraft in conjunction with the acrobatic maneuvers required for skywriting results in a significant accident risk in generating the messages. Limitations of aviation at the relevant altitude, particularly in urban areas, further limit its applicability. In addition, there is a high noise pollution, which reduces the acceptance of the methods described above for promotional purposes. Almost all known methods allow only a generally minimally resolved, in practice usually five-line dot matrix representation of the patterns and symbols, which greatly limits the possibilities of the design. An exception is the sky writing by aerial acrobatic control of a hydrofoil. However, the quality of the presentation is limited by the experience and skills of the pilot; a faultless, detailed representation is not achieved in practice even by experienced pilots. The extreme conditions during message creation also limit the level of detail and message length.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine technische Lösung zur Überwindung der oben genannten Nachteile in Bezug auf Kosten, Sicherheit, Ressourceneinsatz, öffentliche Akzeptanz und Qualität der Nachrichtendarstellung zu schaffen. Dies wird durch eine Vorrichtung entsprechend der Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.The object of the present invention is to provide a technical solution for overcoming the above-mentioned disadvantages with regard to costs, security, use of resources, public acceptance and quality of message presentation. This is achieved by a device according to the features of claim 1.

Im Stand der Technik bekannt ist die Nutzung von starrflügeligen Fluggeräten zur Nachrichtenerzeugung. Zur Erhaltung des Auftriebs ist hierbei prinzipbedingt, abhängig von Ausführung und Flugsituation, eine Mindestfluggeschwindigkeit einzuhalten. Um die für die gewünschte Sichtbarkeit der Nachricht notwendige Dichte des Aerosols zu erreichen, führt dies zu einer entsprechend hohen Anforderung an den auszustoßenden Aerosol-Volumenstrom. Eine Senkung der Mindestgeschwindigkeit senkt die Anforderungen an den Volumenstrom und dadurch sowohl Komplexität und Gewicht des Aerosolerzeugers. Zugleich werden die flugdynamischen Anforderungen bei der Steuerung des Fluggeräts und des mit der Flugbahn synchronisierten Aerosolausstoßes reduziert, was zu einer höheren Nachrichtenqualität bzw. Reproduzierbarkeit führen kann. Entsprechend dieser Zusammenhänge ist es bei der Nachrichtenerzeugung vorteilhaft, die Mindestfluggeschwindigkeit durch andere Prinzipien der Auftriebserzeugung zu umgehen. Im Gegensatz zu starrflügeligen Fluggeräten ist bei drehflügeligen Fluggeräten keine Mindestgeschwindigkeit erforderlich, wodurch ein stationärer Flug möglich ist. Dies ermöglicht bei gleicher Volumenstrom-Kapazität der Aerosolerzeugung eine höhere Dichte des Aerosols. Die Positionierung des Fluggeräts kann entlang einer den Nachrichteninhalt annähernden Bahn in der gewünschten Geschwindigkeit ausgeführt werden. Im Vergleich zu starrflügeligen Fluggeräten kann dabei eine nahezu konstante Geschwindigkeit eingehalten werden, was zu einer gleichmäßigeren Dichteverteilung des ausgestoßenen Aerosols führt. Im Vergleich zu bekannten Skytyping verfahren ist die Nachrichtendarstellung nicht auf eine Punkt-Matrix Darstellung beschränkt. Im Vergleich zu konventionellem Himmelsschreiben durch flugakrobatische Manöver sind mehr Freiheitsgrade bei der Gestaltung der Nachricht gegeben, beispielsweise sind engere Flugradien sowie die Darstellung einzelner, bei Stillstand des Fluggeräts erzeugter, Punkte möglich. Hierdurch wird in der Praxis auch die minimale Größe der Nachrichtendarstellung gesenkt, was wiederum geringere Flughöhen bei gleich wahrgenommener Nachrichtengröße ermöglicht.The use of rigid-wing aircraft for message generation is known in the prior art. To maintain the buoyancy is this principle, depending on the design and flight situation, to maintain a minimum flight speed. In order to achieve the necessary for the desired visibility of the message density of the aerosol, this leads to a correspondingly high demand on the expelled aerosol flow. Lowering the minimum speed lowers the volumetric flow requirements and thereby both the complexity and weight of the aerosol generator. At the same time the flight dynamic requirements in the control of the aircraft and the synchronized with the trajectory aerosol emissions are reduced, which can lead to a higher message quality or reproducibility. According to these relationships, it is advantageous in message generation to circumvent the minimum flight speed by other principles of lift generation. In contrast to rigid-wing aircraft, no minimum speed is required for rotary-wing aircraft, which makes stationary flight possible. This allows for the same volume flow capacity of the aerosol generation a higher density of the aerosol. The positioning of the aircraft may be carried out along a path approximating the message content at the desired speed. In comparison to rigid-wing aircraft, an almost constant speed can be maintained, which leads to a more uniform density distribution of the ejected aerosol. In comparison to known Skytyping method, the message representation is not limited to a dot-matrix representation. In comparison to conventional sky writing by acrobatic maneuvers more freedom in the design of the message are given, for example, tighter flight radii and the representation of individual, produced at a standstill of the aircraft, points are possible. As a result, in practice, the minimum size of the message presentation is lowered, which in turn allows lower altitudes with equally perceived message size.

Die Nutzung von Drehflüglern nach dem Mehrfach-Rotor-Prinzip bietet gegenüber einrotorigen Drehflüglern weitere Vorteile bei der Nachrichtenerzeugung. Zum Ausgleich des durch einen einzelnen Rotor erzeugten Drehmoments ist in den meisten Fällen ein zusätzlicher, senkrecht zur Auftriebsachse wirkender Rotor notwendig. Dieser senkt den effektiven Wirkungsgrad bei der Auftriebserzeugung. Im Falle mehrerer Rotoren können die entstehenden Drehmomente entsprechend gegenläufig ausgelegt werden, was die Ressourceneffizienz bei der Nachrichtenerzeugung erhöht. Bei einrotorigen Drehflüglern wird die Steuerung der Auftriebsleistung in der Regel über eine Anstellung der Rotorblätter des Hauptrotors erreicht, was eine hohe technische Komplexität in sich birgt. Eine Steuerung der Auftriebsleistung über die Drehzahl des Hauptrotors führt aufgrund des hohen Trägheitsmoments der zu beschleunigenden oder abzubremsenden Masse zu einer vergleichsweise geringen Agilität. Im Falle von mehreren zum Auftrieb beitragenden Rotoren können einzelne Rotoren eine geringere Größe, eine geringere Masse und somit ein geringeres Trägheitsmoment aufweisen. Dies ermöglicht wiederum die Steuerung der Auftriebsleistung über die Rotordrehzahl, wodurch die technische Komplexität reduziert wird. Im Falle des Einsatzes mehrerer Rotoren kann zudem bei entsprechender Auslegung der Ausfall eines Rotors durch andere Rotoren kompensiert werden, wodurch das Unfallrisiko gemindert wird. Bei einrotorigen Drehflüglern befindet sich der Schwerpunkt des Fluggeräts in der Regel innerhalb des durch den Hauptrotor erzeugten Auftriebsstrahls. Die hohe Geschwindigkeit der Luftbewegung innerhalb des Auftriebsstrahls führt zu einer Diffusion des ausgestoßenen Aerosols und mindert somit die Qualität der erzeugten Nachricht. Zugleich ist jedoch eine Positionierung des Aerosolerzeugers nahe des Schwerpunkts vorteilhaft oder aus flugdynamischen Gründen unausweichlich, insbesondere falls dieser einen hohen Anteil zur Gesamtmasse des Fluggeräts beiträgt. Wird der Auftrieb durch mehrere Rotoren erzeugt, kann durch entsprechende Verteilung der Rotoren eine Abdeckung des Schwerpunktes durch die Auftriebsstrahlen vermieden werden.The use of rotary-wing aircraft according to the multiple rotor principle offers further advantages over single-rotor aircraft in message generation. To compensate for the torque generated by a single rotor in most cases an additional, acting perpendicular to the lift axis rotor is necessary. This lowers the effective efficiency in the lift generation. In the case of multiple rotors, the resulting torques can be designed accordingly in opposite directions, which increases the resource efficiency in message generation. In single-rotor aircraft, the control of the buoyancy performance is usually achieved by adjusting the rotor blades of the main rotor, which entails a high technical complexity in itself. A control of the buoyancy power over the speed of the main rotor leads to a comparatively low agility due to the high moment of inertia of the mass to be accelerated or decelerated. In the case of several buoyancy-contributing rotors, individual rotors may have a smaller size, a smaller mass and thus a lower moment of inertia. This in turn allows the control of the buoyancy power over the rotor speed, thereby reducing the technical complexity. In the case of the use of multiple rotors can also be compensated by other rotors with appropriate design, the failure of a rotor, whereby the accident risk is reduced. at single rotor rotorcraft, the center of gravity of the aircraft is usually within the buoyancy jet generated by the main rotor. The high velocity of air movement within the buoyant jet results in diffusion of the ejected aerosol and thus reduces the quality of the generated message. At the same time, however, a positioning of the aerosol generator near the center of gravity is advantageous or, for reasons of flight dynamics, unavoidable, in particular if it contributes a high proportion to the overall mass of the aircraft. If the lift is generated by a plurality of rotors, coverage of the center of gravity by the buoyant jets can be avoided by appropriate distribution of the rotors.

Die Nutzung eines unbemannten Fluggeräts bietet folgende Vorteile: das Unfallrisiko für Piloten bei luftakrobatischen Flugmanövern wird eliminiert. Das Fluggerät kann durch die Abwesenheit des Piloten erheblich weniger Fluggewicht und technische Komplexität aufweisen. Dies führt zu erheblichen Kostenvorteilen und mindert den Einsatz von Energieressourcen. Die Gewichtsreduktion kann zusätzlich den Einsatz elektrischer Antriebe ermöglichen, was in der Regel zu einer erheblich reduzierten Lärmemission führt.The use of an unmanned aerial vehicle offers the following advantages: The risk of accidents for pilots in aerial acrobatic maneuvers is eliminated. The aircraft may have significantly less flight weight and technical complexity due to the absence of the pilot. This leads to considerable cost advantages and reduces the use of energy resources. The weight reduction can also allow the use of electric drives, which usually leads to a significantly reduced noise emission.

Durch ein System zur autonomen Steuerung der für die Nachrichtenerzeugung erforderlichen Flugmanöver ist die Qualität der Nachrichtendarstellung nicht von den Fähigkeiten und der Erfahrung eines Piloten abhängig. Bei entsprechender Optimierung der Steuerung kann aufgrund der hohen erreichbaren Wiederholgenauigkeit eine vergleichsweise hohe Qualität der Darstellung erreicht werden.With a system for autonomously controlling the maneuvers required for message generation, the quality of the message presentation does not depend on the skills and experience of a pilot. With appropriate optimization of the control, a comparatively high quality of presentation can be achieved due to the high repeatability that can be achieved.

Die für die Erstellung der Nachricht erforderlichen Flugmanöver können mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung im Vorfeld detailliert geplant werden. Dies ermöglicht die Einleitung und Überwachung der Nachrichtenerstellung durch einen nicht flugerfahrenen Bediener.The flight maneuvers required for the creation of the message can be planned in advance by means of a data processing device in advance. This allows the initiation and monitoring of message creation by a non-flight operator.

zeigt ein Fluggerät nach dem Mehrfach-Rotor-Prinzip, beispielhaft dargestellt mit einer Anzahl von vier Rotoren (10), jeweils angetrieben durch einen Antrieb (20), gemeinsam montiert an einem Rahmen (25). Die Rotoren (10) sind dargestellt mit einer Anzahl von je zwei Rotorblättern; der Einsatz von Rotoren mit einer höheren Anzahl von Rotorblättern ist möglich und unter Umständen technisch sinnvoll. Die Antriebe (20) können als Elektromotoren, Verbrennungsmotoren oder andere rotatorische Antriebe realisiert sein. shows an aircraft according to the multi-rotor principle, exemplified with a number of four rotors ( 10 ), each driven by a drive ( 20 ), mounted together on a frame ( 25 ). The rotors ( 10 ) are shown with a number of two rotor blades; The use of rotors with a higher number of rotor blades is possible and possibly technically sensible. The drives ( 20 ) can be realized as electric motors, internal combustion engines or other rotary drives.

Der Rahmen (25) kann für die Aufnahme einer größeren Anzahl als vier Antrieben (20) ausgelegt sein, sollte jedoch mindestens eine Anzahl von drei Antrieben (20) aufweisen. zeigt beispielhaft eine Ausführung mit acht Antrieben, welche zum Mittelpunkt des Rahmens punkt- und spiegelsymmetrisch angeordnet sind. Asymmetrische oder ausschließlich punkt- oder spiegelsymmetrische Anordnungen (beispielsweise „V-Anordnungen”) der Antriebe sind im Stand der Technik bekannt und für die Anwendung ebenfalls nutzbar.The frame ( 25 ) can accommodate a larger number than four drives ( 20 ), however, at least a number of three drives ( 20 ) exhibit. shows an example of an embodiment with eight drives, which are arranged point and mirror symmetry to the center of the frame. Asymmetrical or exclusively point- or mirror-symmetrical arrangements (for example "V arrangements") of the drives are known in the prior art and can also be used for the application.

Das Fluggerät ist optional ausgestattet mit einer Einrichtung zur Kommunikation über eine Funkverbindung (30). Diese kann die Funktion einer unidirektionalen Kommunikation (Sender oder Empfänger) oder einer bidirektionalen Kommunikation (Sender und Empfänger) aufweisen. Das Fluggerät ist weiterhin ausgestattet mit einer Einrichtung zur Flugsteuerung (40), einer Einrichtung zum Erfassen von Flugparametern (50), einer Stromversorgung für den Flugbetrieb (60), einem Aerosolerzeuger (70), einer Stromversorgung für den Aerosolerzeuger (80) sowie einem Reservoir für ein aerosolerzeugendes Medium (90). In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Stromversorgungen für den Flugbetrieb (60) und den Aerosolerzeuger (80) durch eine gemeinsame Stromversorgung realisiert sein.The aircraft is optionally equipped with a device for communication via a radio link ( 30 ). This can have the function of a unidirectional communication (transmitter or receiver) or a bidirectional communication (transmitter and receiver). The aircraft is further equipped with a flight control device ( 40 ), means for acquiring flight parameters ( 50 ), a power supply for flight operations ( 60 ), an aerosol generator ( 70 ), a power supply for the aerosol generator ( 80 ) and a reservoir for an aerosol-generating medium ( 90 ). In a further embodiment, the power supplies for flight operations ( 60 ) and the aerosol generator ( 80 ) be realized by a common power supply.

Die Erzeugung des Aerosols kann sowohl durch die Zuführung äußerer Energie (endotherm) oder eine selbstständig ablaufende chemische Reaktion (exotherm) erfolgen. Im endothermen Fall kann die Energie beispielsweise in Form von Wärme zugeführt werden, wobei die Wärme von einer elektrischen Heizung, einer Gas-, Flüssigkeits-, Festkörperheizung oder einem anderem Energieträger abgegeben wird. In einer vorteilhaften Ausführung ist der Volumenstrom des erzeugten Aerosols regelbar. Besonders vorteilhaft ist die stufenlose Regelung des Volumenstroms, wodurch eine gleichmäßigere Aerosoldichte bei variierender Fluggeschwindigkeit realisiert werden kann.The generation of the aerosol can be done either by the supply of external energy (endothermic) or a self-running chemical reaction (exothermic). In the endothermic case, the energy can be supplied, for example in the form of heat, wherein the heat from an electric heater, a gas, liquid, solid-state heating or other energy source is released. In an advantageous embodiment, the volume flow of the aerosol generated can be regulated. Particularly advantageous is the continuous control of the volume flow, whereby a more uniform aerosol density can be realized at varying airspeed.

Eine Regelung kann beispielsweise erreicht werden, indem das Aerosol der Heizung mittels einer entsprechend geregelten Pumpe aus dem Reservoir (90) zugeführt wird. Eine weitere Form der Regelung kann mittels eines Ventils erfolgen, welches in einem Behälter unter Druck stehendes Aerosol geregelt freigibt. Ebenfalls möglich ist eine Regelung über die Leistung der dem entsprechenden Medium zugeführten Energie.A control can be achieved, for example, by the aerosol of the heater by means of a suitably controlled pump from the reservoir ( 90 ) is supplied. Another form of control can be done by means of a valve, which releases controlled in a container pressurized aerosol. Also possible is a control over the power of the corresponding medium supplied energy.

Zur Planung der Flugbahn wird eine Datenverarbeitungseinrichtung eingesetzt. Die im Luftraum darzustellende Information kann hierzu in der Datenverarbeitungseinrichtung selbst erstellt oder nachträglich eingespeist werden. Die Erstellung oder Einspeisung ist auf vielfältige Weise möglich, beispielsweise in vektorisierter bzw. parametrischer Form (als Muster beliebig geformter Linien), in rasterisierter Form (als Punkt- bzw. Pixelmuster), oder einer Kombination aus beidem. Des Weiteren ist die mehrzeilige Eingabe und Formatierung von Text, Zahlen oder Symbolen möglich. Die Möglichkeiten zur Formatierung dieser Informationselemente sind vorzugsweise vergleichbar mit denen moderner Textverarbeitungsanwendungen und umfassen beispielsweise die Auswahl der Schriftart oder der Schriftgröße. zeigt eine mögliche Gestaltung der Bedienerschnittstelle (100), wobei ein Nachrichteninhalt (110) in Textform eingegeben und in einem anschließenden Schritt für die Nachrichtenerzeugung optimiert wird. Die Optimierung kann beispielsweise in einer Anzahl von Wegpunkten (120) und Verknüpfungen (125) in einem dreidimensionalen Koordinatensystem resultieren, die wiederum durch den Bediener überarbeitet werden können. In einem anschließenden Schritt wird aus den Wegpunkten (120) und Verknüpfungen (125) eine optimierte Flugbahn für das Fluggerät, sowie eine dazu zeit- oder ortssynchrone Sequenz von Intervallen der Aerosolerzeugung erstellt und gespeichert. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, den Ort der Nachrichtenerzeugung über die Bedienerschnittstelle (100) einzugeben, beispielhaft dargestellt durch eine Kartenansicht (130) mit einer entsprechenden Markierung (140).For planning the trajectory, a data processing device is used. The information to be displayed in the airspace can for this purpose be created in the data processing device itself or fed in subsequently. The creation or feeding is possible in a variety of ways, for example in vectorized or parametric form (as a pattern arbitrarily shaped lines), in rasterized form (as a dot or pixel pattern), or a combination of both. Furthermore, the Multi-line input and formatting of text, numbers or symbols possible. The possibilities for formatting these information elements are preferably comparable to those of modern word processing applications and include, for example, the selection of the font or font size. shows a possible design of the user interface ( 100 ), with a message content ( 110 ) is entered in text form and optimized in a subsequent step for message generation. For example, optimization can take place in a number of waypoints ( 120 ) and links ( 125 ) result in a three-dimensional coordinate system, which in turn can be revised by the operator. In a subsequent step, the waypoints ( 120 ) and links ( 125 ) created and stored an optimized trajectory for the aircraft, as well as a time or place synchronous sequence of intervals of aerosol generation. In addition, it is possible to specify the location of the message generation via the operator interface ( 100 ), exemplified by a map view ( 130 ) with a corresponding marking ( 140 ).

Die Steuerung des Fluggeräts kann manuell durch einen Bediener mittels einer Funkverbindung erfolgen. In einer vorteilhaften Ausführung sind die für die Erzeugung der Nachricht erforderlichen Flugmanöver und Intervalle der Aerosolerzeugung bereits im Vorfeld geplant und werden durch das Fluggerät autonom ausgeführt. Die Informationen können dabei in einer Bodenstation mit entsprechender Datenverarbeitungseinrichtung gespeichert sein und kontinuierlich mittels einer Funkverbindung an das Fluggerät übermittelt werden. In einer alternativen Ausführung werden die mit Hilfe der Bodenstation geplanten Flugmanöver und Intervalle der Aerosolerzeugung bereits vor dem Flug an das Fluggerät übermittelt und an Bord in einer Datenverarbeitungseinrichtung gespeichert.The control of the aircraft can be done manually by an operator by means of a radio link. In an advantageous embodiment, the flight maneuvers and intervals of aerosol production required for generating the message are already planned in advance and are carried out autonomously by the aircraft. The information can be stored in a ground station with corresponding data processing device and transmitted continuously by means of a radio link to the aircraft. In an alternative embodiment, the flight maneuvers and aerosol generation intervals planned with the aid of the ground station are transmitted to the aircraft before the flight and stored on board in a data processing device.

Die Erzeugung der Nachricht kann sowohl autonom als auch teilautonom erfolgen. Bei einer autonomen Ausführung wird die Nachrichtenerzeugung durch den Bediener ohne Eingriff in den Flugvorgang gestartet; das Fluggerät führt in Folge dessen die entsprechenden Flugmanöver selbstständig aus. Bei einer teilautonomen Ausführung wird das Fluggerät durch den Bediener mittels einer Funkverbindung manuell in eine Startposition oder eine geeignete Flughöhe gesteuert. Ist die Startposition oder Flughöhe erreicht, wird die autonome Nachrichtenerzeugung mittels der Funkverbindung eingeleitet oder beginnt selbstständig. In einer vorteilhaften Ausführung hat der Bediener während jeder Phase der Nachrichtenerzeugung zusätzlich die Möglichkeit, im Falle einer außerplanmäßigen Situation über eine Funkverbindung manuell in die Steuerung einzugreifen.The message can be generated both autonomously and partially autonomously. In an autonomous embodiment, the message generation is started by the operator without intervention in the flight process; As a result, the aircraft autonomously maneuvers the corresponding flight maneuvers. In a semi-autonomous embodiment, the aircraft is manually controlled by the operator by means of a radio connection to a starting position or a suitable altitude. If the starting position or altitude has been reached, the autonomous message generation is initiated by means of the radio link or starts automatically. In an advantageous embodiment, the operator has during each phase of the message generation additionally the possibility to intervene manually in the event of an unscheduled situation via a radio link in the control.

zeigt beispielhaft die Erzeugung einer Nachricht mit dem Inhalt „Text”. Nachdem das Fluggerät (180) durch manuelle oder automatische Steuerung die Startposition (150) erreicht hat, beginnt der Vorgang der Nachrichtenerzeugung durch die autonome Steuerung des Fluggeräts (180), entsprechend der zuvor hinterlegten Flugbahn (160). Entsprechend der zuvor hinterlegten Intervalle erfolgt zeitgleich die Aerosolerzeugung. Dabei kann durch eine Synchronisation mit der tatsächlichen Position des Fluggeräts (180) die Qualität der Nachrichtendarstellung verbessert werden, indem beispielsweise nicht vorhersagbare Luftbewegung kompensiert werden. zeigt die Annäherung der Nachrichtengestalt durch punktförmige Stöße der Aerosolerzeugung (170). Eine Gegenüberstellung der möglichen Darstellungsformen einer Linie zeigt . Im Falle einer punktförmigen Darstellung wird die Form durch kurzzeitige Stöße der Aerosolerzeugung (190) angenähert, wobei das Fluggerät vorübergehend die Position hält und anschließend der geplanten Flugbahn (200) folgend die nächste Position einnimmt. Im Falle einer linienförmigen Darstellung erfolgt die Aerosolerzeugung (210) während des Fluges, entlang der geplanten Flugbahn (200). Dabei kann es ggf. vorteilhaft sein, den Volumenstrom der Aerosolerzeugung der Fluggeschwindigkeit anzupassen, um entlang der Flugbahn eine gleichmäßige Aerosoldichte zu erreichen. Es sei darauf hingewiesen, dass neben der beispielhaft dargestellten, zweidimensionalen Nachrichtenform auch die Darstellung dreidimensionaler Formen und Grafiken, beispielsweise der eines Würfels, möglich ist. Durch die Verwendung farbiger, aerosolerzeugender Medien kann zudem eine ein- oder mehrfarbige Darstellung der Nachricht oder Grafik erreicht werden. shows by way of example the generation of a message with the content "text". After the aircraft ( 180 ) by manual or automatic control the starting position ( 150 ), the process of message generation by the autonomous control of the aircraft ( 180 ), according to the previously deposited trajectory ( 160 ). At the same time, the aerosol generation takes place according to the previously stored intervals. It can be synchronized with the actual position of the aircraft ( 180 ) the quality of the message presentation can be improved, for example, by compensating for unpredictable air movement. shows the approach of the message shape by punctiform bursts of aerosol production ( 170 ). A comparison of the possible forms of representation of a line shows , In the case of a punctiform representation, the shape is formed by short bursts of aerosol production ( 190 ), whereby the aircraft temporarily holds the position and then the planned trajectory ( 200 ) next takes the next position. In the case of a linear representation, the generation of aerosol ( 210 ) during the flight, along the planned trajectory ( 200 ). It may be advantageous, if appropriate, to adapt the volume flow of the aerosol generation to the airspeed in order to achieve a uniform aerosol density along the trajectory. It should be pointed out that, in addition to the two-dimensional message form shown by way of example, the representation of three-dimensional shapes and graphics, for example that of a cube, is also possible. By using colored, aerosol-generating media, it is also possible to achieve a single-color or multi-color representation of the message or graphic.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in – dargestellt.Embodiments of the invention are in - shown.

Literaturverzeichnisbibliography

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Claims

Device for generating messages in the airspace, consisting of an aircraft ( 180 ) with a device for aerosol production, characterized in that the aircraft is an unmanned rotorcraft.

Device according to claim 1, characterized in that the aircraft ( 180 ) is a rotorcraft according to the multi-rotor principle with at least 3 rotors.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that trajectory ( 160 ) and aerosol production ( 170 ) are controlled via a wireless information channel.

Device according to one of claims 1-3, characterized in that trajectory and aerosol generation are autonomously controlled by a data processing device, wherein the respective information before the flight in the same or another data processing device, which may be part of a ground station have been planned.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the information for controlling trajectory ( 160 ) and aerosol production ( 170 ) are transmitted continuously during flight by a data processing device that is part of a ground station via a wireless information channel.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the information for controlling trajectory ( 160 ) and aerosol production ( 170 ) prior to the flight from a data processing device which is part of a ground station to a data processing device which is part of the aircraft ( 180 ) is transmitted.

Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that a data processing device which is part of a ground station, via a function for input, transmission and storage of message content ( 110 ) in the form of textual or graphical information from which, by means of appropriate algorithms, information for controlling trajectory ( 160 ) and aerosol production ( 170 ) can be derived.

Device according to one of claims 4-7, characterized in that the information for controlling the trajectory in the form of a sequence of waypoints ( 120 ) are stored in a three-dimensional coordinate system.

Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the shape of the message (through a series of points Aerosol 190 ) generated when the aircraft is temporarily stopped, or by a series of lines ( 210 ) generated by intervals of aerosol production during locomotion.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the volume flow of the aerosol generated for message presentation is adjustable and the airspeed can be adjusted.