DE102018106058B4 - Method to support an aircraft deployment by means of an unmanned aerial vehicle - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Unterstützung eines Luftfahrzeug-Einsatzes mittels eines unbemannten Fluggerätes (2), mit den Schritten:
a) von einem Luftfahrzeug (1) wird mittels eines länglichen, biegeschlaffen Kopplungselementes (3) ein unbemanntes Fluggerät (2) abgelassen, während sich das Luftfahrzeug (1) im Schwebeflug befindet,
b) wenn das unbemannte Fluggerät (2) einen Mindestabstand von dem Luftfahrzeug (1) erreicht hat, wird das Antriebssystem des unbemannten Fluggeräts (2) aktiviert, um sich anschließend aus eigener Kraft von dem Luftfahrzeug (1) zu entfernen,
c) Durchführen einer vorbestimmten Flugmission mittels des unbemannten Fluggerätes (2), dadurch gekennzeichnet, dass das unbemannte Fluggerät (2) mittels des länglichen, biegeschlaffen Kopplungselementes (3) kopfüber, d. h. mit der Oberseite (4) des unbemannten Fluggeräts (2) nach unten, vom Luftfahrzeug (1) abgelassen wird.

Figure DE102018106058B4_0000
Method for supporting an aircraft deployment by means of an unmanned aerial vehicle (2), with the following steps:
a) an unmanned aircraft (2) is lowered from an aircraft (1) by means of an elongated, pliable coupling element (3) while the aircraft (1) is hovering,
b) when the unmanned aerial vehicle (2) has reached a minimum distance from the aircraft (1), the drive system of the unmanned aerial vehicle (2) is activated in order to then move away from the aircraft (1) under its own power,
c) Carrying out a predetermined flight mission by means of the unmanned aerial vehicle (2), characterized in that the unmanned aerial vehicle (2) is upside down by means of the elongated, flexible coupling element (3), ie with the top (4) of the unmanned aerial vehicle (2) facing down , is lowered from the aircraft (1).
Figure DE102018106058B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Luftfahrzeug-Einsatzes mittels eines unbemannten Fluggerätes. Die Erfindung eignet sich beispielsweise für Luftfahrzeug-Einsätze zur Bergung und Aufnahme von Personen an schwer zugänglichen Stellen, z.B. an Offshore-Windkraftanlagen. Verletzte Personen müssen von Windkraftanlagen je nach Wetterlage mittels eines Luftfahrzeuges, z.B. eines Hubschraubers, gerettet werden. Für die Rettung von Verletzten vom Fuß einer Offshore-Windkraftanlage ist eine komplizierte Bergungsaktion notwendig. Der Hubschrauber kann die verletzte Person nicht direkt im Schwebeflug aufnehmen, da hierbei ein erhebliches Kollisionsrisiko zwischen dem Turm der Windkraftanlage und dem Hubschrauber besteht. Es wird dann beispielsweise ein Pilotseil von einer Plattform am Fuß der Windkraftanlage mittels eines pneumatischen Gewehrs in die See geschossen. Anschließend wird dieses Pilotseil mit Hilfe einer Rettungswinde des Hubschraubers aufgenommen und an dem Seil der Rettungswinde befestigt. Über die Seilverbindung des Pilotseils und des Seils der Rettungswinde wird dann ein Rettungskorb zum Fuß der Windkraftanlage transportiert und die zu bergende Person mittels des Rettungskorbs zum Hubschrauber transportiert.The invention relates to a method for supporting an aircraft deployment by means of an unmanned aircraft. The invention is suitable, for example, for use in aircraft for rescuing and picking up people in hard-to-reach places, e.g. on offshore wind turbines. Injured people must be rescued from wind turbines using an aircraft, e.g. a helicopter, depending on the weather. A complicated rescue operation is necessary to rescue the injured from the foot of an offshore wind turbine. The helicopter cannot pick up the injured person directly while hovering, since there is a considerable risk of collision between the tower of the wind turbine and the helicopter. For example, a pilot rope is then shot into the sea from a platform at the foot of the wind turbine using a pneumatic rifle. This pilot rope is then picked up with the help of a rescue winch of the helicopter and attached to the rope of the rescue winch. A rescue cage is then transported to the base of the wind turbine via the rope connection of the pilot rope and the rope of the rescue winch, and the person to be rescued is transported to the helicopter by means of the rescue cage.

Aus der US 2012 / 0 292 430 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Unterstützung des Luftfahrzeug-Einsatzes mittels eines unbemannten Fluggeräts bekannt. Das unbemannte Fluggerät wird dort mittels eines Schutzkäfigs 10 vom Luftfahrzeug abgelassen. Aus der US 2017 / 0 369 169 A1 ist ein unbemanntes Multirotor-Luftfahrzeug bekannt. Aus der US 8 591 161 B1 ist das Absetzen von Lasten von einem Luftfahrzeug mit Bewegungskompensationen bekannt.US 2012/0292 430 A1 discloses a generic method for supporting the use of an aircraft by means of an unmanned aircraft. The unmanned aerial vehicle is released from the aircraft there by means of a protective cage 10. An unmanned multi-rotor aircraft is known from US 2017/0369 169 A1. From the US 8 591 161 B1 the lowering of loads from an aircraft with movement compensation is known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhaftes Verfahren zur Unterstützung eines Luftfahrzeug-Einsatzes, wie z.B. des erwähnten Rettungseinsatzes an einer Windkraftanlage, mittels eines unbemannten Fluggerätes zu unterstützen und damit zu vereinfachen.The invention is based on the object of supporting and thus simplifying an advantageous method for supporting an aircraft operation, such as the mentioned rescue operation on a wind turbine, by means of an unmanned aircraft.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Unterstützung eines Luftfahrzeug-Einsatzes mittels eines unbemannten Fluggerätes, mit den Schritten:

  1. a) von einem Luftfahrzeug wird mittels eines länglichen, biegeschlaffen Kopplungselementes ein unbemanntes Fluggerät abgelassen, während sich das Luftfahrzeug im Schwebeflug befindet,
  2. b) wenn das unbemannte Fluggerät einen Mindestabstand von dem Luftfahrzeug erreicht hat, wird das Antriebssystem des unbemannten Fluggeräts aktiviert, um sich anschließend aus eigener Kraft von dem Luftfahrzeug zu entfernen,
  3. c) Durchführen einer vorbestimmten Flugmission mittels des unbemannten Fluggerätes,
dadurch gekennzeichnet, dass das unbemannte Fluggerät mittels des länglichen, biegeschlaffen Kopplungselementes kopfüber, d. h. mit der Oberseite des unbemannten Fluggeräts nach unten, vom Luftfahrzeug abgelassen wird.This object is achieved by a method for supporting an aircraft deployment by means of an unmanned aircraft, with the following steps:
  1. a) an unmanned aircraft is lowered from an aircraft by means of an elongated, pliable coupling element while the aircraft is hovering,
  2. b) when the unmanned aerial vehicle has reached a minimum distance from the aircraft, the drive system of the unmanned aerial vehicle is activated in order to then move away from the aircraft under its own power,
  3. c) Carrying out a predetermined flight mission by means of the unmanned aerial vehicle,
characterized in that the unmanned aerial vehicle is lowered from the aircraft by means of the elongated, pliable coupling element upside down, ie with the top of the unmanned aerial vehicle downwards.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass ein Luftfahrzeug-Einsatz durch am Luftfahrzeug mitgeführte Elemente, wie das unbemannte Fluggerät, unterstützt werden kann. Es sind somit keine zusätzlichen Hilfsmittel am Ort des Einsatzes des Luftfahrzeuges erforderlich, wie z.B. das erwähnte pneumatische Gewehr. Durch die Nutzung eines unbemannten Fluggerätes kann zudem eine hohe Sicherheit für die am Luftfahrzeug-Einsatz beteiligten Personen realisiert werden. Das unbemannte Fluggerät kann seine vorbestimmte Flugmission beispielsweise vollständig autonom oder zumindest teilweise autonom durchführen, gesteuert durch eine automatische Steuerungseinrichtung. Teile der vorbestimmten Flugmission des unbemannten Fluggerätes können auch von einer Bedienperson, die sich im Luftfahrzeug oder an anderer Stelle befinden kann, manuell ferngesteuert werden.The invention has the advantage that an aircraft operation can be supported by elements carried along on the aircraft, such as the unmanned aircraft. No additional aids are therefore required at the place of use of the aircraft, such as the pneumatic rifle mentioned. By using an unmanned aerial vehicle, a high level of safety can also be achieved for the people involved in the use of the aircraft. The unmanned aerial vehicle can carry out its predetermined flight mission, for example, completely autonomously or at least partially autonomously, controlled by an automatic control device. Parts of the predetermined flight mission of the unmanned aerial vehicle can also be manually remote-controlled by an operator who can be located in the aircraft or at another location.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das unbemannte Fluggerät zumindest zeitweise mit dem Luftfahrzeug über das längliche, biegeschlaffe Kupplungselement gekoppelt ist, sodass gegenüber einem freifliegenden unbemannten Fluggerät verschiedene Vorgänge vereinfacht werden können, wie z.B. der Startvorgang des unbemannten Fluggerätes vom Luftfahrzeug aus oder das Rückholen des unbemannten Fluggerätes in das Luftfahrzeug.Another advantage of the invention is that the unmanned aerial vehicle is at least temporarily coupled to the aircraft via the elongated, pliable coupling element, so that different processes can be simplified compared to a free-flying unmanned aerial vehicle, such as the take-off process of the unmanned aerial vehicle from the aircraft or the Returning the unmanned aerial vehicle to the aircraft.

Dadurch, dass das unbemannte Fluggerät erst bei Erreichen eines Mindestabstands von dem Luftfahrzeug mittels seines eigenen Antriebssystems von dem Luftfahrzeug fortfliegt, kann vermieden werden, dass beim unbemannten Fluggerät kritische Flugzustände aufgrund von Abwinden oder sonstigen Luftverwirbelungen auftreten, die durch den Antrieb des Luftfahrzeuges hervorgerufen werden. Insbesondere wenn das Luftfahrzeug ein Hubschrauber ist, können Störungen des unbemannten Fluggeräts durch den Rotorabwind vermieden werden.The fact that the unmanned aircraft does not fly away from the aircraft by means of its own drive system until it reaches a minimum distance from the aircraft can prevent critical flight conditions from occurring in the unmanned aircraft due to winds or other air turbulence caused by the propulsion of the aircraft. In particular, if the aircraft is a helicopter, disruptions to the unmanned aircraft due to the rotor downdraft can be avoided.

Das Luftfahrzeug kann ein bemanntes oder unbemanntes Luftfahrzeug sein. Es ist dabei von Vorteil, wenn das Luftfahrzeug ein senkrecht startfähiges und/oder senkrecht landefähiges Luftfahrzeugt ist, wie z.B. ein Hubschrauber oder ein sonstiger Drehflügler.The aircraft can be a manned or unmanned aircraft. It is advantageous if the aircraft is a vertically take-off and / or vertically landable aircraft, such as a helicopter or some other rotary wing aircraft.

Das längliche, biegeschlaffe Kopplungselement kann z.B. ein Seil, ein Kabel, ein Draht oder eine sonstige biegeschlaffe Leitung sein, oder eine Kombination aus solchen Elementen.The elongated, pliable coupling element can be, for example, a rope, a cable, a wire or some other pliable line, or a combination of such elements.

Die Erfindung eignet sich für diverse Arten von Luftfahrzeug-Einsätzen, z.B. für das erläuterte Szenario der Bergung und Aufnahme von Personen von schwer zugänglichen Stellen, z.B. von Offshore-Windkraftanlagen oder an Berghängen. In diesem Fall kann mittels des unbemannten Fluggerätes ein Rettungsseil zum Fuß der Windkraftanlage transportiert werden. Es kann sich um ein separates Rettungsseil handeln. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das längliche, biegeschlaffe Kopplungselement, mit dem das unbemannte Fluggerät mit dem Luftfahrzeug verbunden ist, zugleich als Rettungsseil für die Bergung der Person genutzt wird.The invention is suitable for various types of aircraft operations, e.g. for the explained scenario of rescuing and picking up people from places that are difficult to access, e.g. from offshore wind turbines or on mountain slopes. In this case, a rescue rope can be transported to the base of the wind turbine by means of the unmanned aerial vehicle. It can be a separate lifeline. It is particularly advantageous if the elongated, pliable coupling element with which the unmanned aerial vehicle is connected to the aircraft is also used as a rescue rope for rescuing the person.

Ein weiteres Einsatzgebiet ist z.B. der Transport kleinerer Lasten vom Luftfahrzeug zum Boden oder vom Boden zum Luftfahrzeug. Beispielsweise eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für die Entnahme von Wasserproben, z.B. im Falle von ÖI-Verschmutzungen oder anderen Unfällen. In solchen Fällen ist es erforderlich, dass das Luftfahrzeug mit Hilfe einer Winde einen Probenbehälter ins Wasser ablässt. Insbesondere im Fall eines Hubschraubers kann dann aber das Wasser durch den Rotorabwind so verwirbelt werden, dass die Messung verfälscht wird. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Wasserprobe durch das unbemannte Fluggerät aufgenommen werden, und zwar im Rahmen einer vorbestimmten Flugmission des unbemannten Fluggerätes, bei der das unbemannte Fluggerät in einen Bereich außerhalb des Rotorabwind-Feldes fliegt und dort die Wasserprobe aufnimmt.Another area of application is, for example, the transport of smaller loads from the aircraft to the ground or from the ground to the aircraft. For example, the method according to the invention is suitable for taking water samples, e.g. in the event of oil contamination or other accidents. In such cases it is necessary for the aircraft to lower a sample container into the water with the aid of a winch. In the case of a helicopter in particular, however, the water can then be swirled by the rotor downdraft in such a way that the measurement is falsified. By means of the method according to the invention, the water sample can be recorded by the unmanned aerial vehicle, specifically as part of a predetermined flight mission of the unmanned aerial vehicle, in which the unmanned aerial vehicle flies into an area outside the rotor downdraft field and takes the water sample there.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das unbemannte Fluggerät zunächst in nicht aktiviertem Zustand aus dem Luftfahrzeug abgelassen wird und erst danach aktiviert wird und dann seine vorbestimmte Fluglage einnimmt. Das unbemannte Fluggerät muss im erwähnten nicht aktivierten Zustand nicht vollständig deaktiviert sein, es ist aber vorteilhaft, wenn zumindest das eigene Antriebssystem des unbemannten Fluggerätes abgeschaltet ist oder zumindest soweit beschränkt ist, dass das unbemannte Fluggerät nicht selbstständig flugfähig ist. Das unbemannte Fluggerät wird daher in diesem Zustand durch das längliche, biegeschlaffe Kopplungselement gehalten. Die Aktivierung des unbemannten Fluggerätes erfolgt beispielsweise dann, wenn das unbemannte Fluggerät den erwähnten Mindestabstand von dem Luftfahrzeug erreicht hat. Dann nimmt das unbemannte Fluggerät seine vorbestimmte Fluglage ein, z.B. eine im Wesentlichen horizontale Fluglage, bei der eine Oberseite des unbemannten Fluggerätes entgegen der Wirkrichtung der Schwerkraft weist. Während des Ablassens des unbemannten Fluggerätes, wenn sich dieses im nicht aktivierten Zustand befindet, nimmt das unbemannte Fluggerät dagegen eine andere, z.B. entgegengesetzte Lage ein, bei der die Oberseite des unbemannten Fluggerätes in Richtung der Schwerkraft weist. Dies kann z.B. derart erfolgen, dass das längliche, biegeschlaffe Kopplungselement an der Unterseite des unbemannten Fluggerätes befestigt ist, sodass das unbemannte Fluggerät zunächst kopfüber vom Luftfahrzeug abgelassen wird.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the unmanned aircraft is first let out of the aircraft in the non-activated state and is only activated afterwards and then assumes its predetermined flight position. The unmanned aerial vehicle does not have to be completely deactivated in the aforementioned non-activated state, but it is advantageous if at least the unmanned aerial vehicle's own drive system is switched off or is at least limited to such an extent that the unmanned aerial vehicle cannot fly independently. The unmanned aerial vehicle is therefore held in this state by the elongated, pliable coupling element. The activation of the unmanned aerial vehicle takes place, for example, when the unmanned aerial vehicle has reached the mentioned minimum distance from the aircraft. The unmanned aerial vehicle then assumes its predetermined flight position, for example an essentially horizontal flight position in which an upper side of the unmanned aerial vehicle points against the effective direction of gravity. While the unmanned aerial vehicle is being lowered, if it is in the non-activated state, the unmanned aerial vehicle assumes a different, e.g. opposite, position in which the top of the unmanned aerial vehicle points in the direction of gravity. This can be done, for example, in such a way that the elongated, pliable coupling element is attached to the underside of the unmanned aerial vehicle, so that the unmanned aerial vehicle is first lowered from the aircraft upside down.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das unbemannte Fluggerät eine automatische Steuerungseinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, durch automatische Ansteuerung zumindest von Teilen des eigenen Antriebssystems des unbemannten Fluggerätes Pendelbewegungen des unbemannten Fluggerätes gegenüber dem Luftfahrzeug zu kompensieren oder zumindest zu minimieren. Hierdurch kann ein automatischer Pendelkompensations-Modus des unbemannten Fluggerätes realisiert werden, der insbesondere bei Luftfahrzeug-Einsätzen unter schwierigen Wetterbedingungen große Vorteile hat. Es wird hierdurch insbesondere ein ungewünschtes Aufschwingen von Pendelbewegungen des unbemannten Fluggerätes vermieden. Der Pendelkompensations-Modus kann z.B. im nicht aktivierten Zustand des unbemannten Fluggerätes wirksam sein, wenn das unbemannte Fluggerät kopfüber an dem länglichen, biegeschlaffen Kopplungselement hängt.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the unmanned aircraft has an automatic control device which is set up to compensate or at least minimize pendulum movements of the unmanned aircraft with respect to the aircraft by automatically controlling at least parts of the unmanned aircraft's own drive system. In this way, an automatic pendulum compensation mode of the unmanned aerial vehicle can be implemented, which has great advantages in particular in aircraft deployments under difficult weather conditions. In this way, in particular, an undesired swinging up of pendulum movements of the unmanned aerial vehicle is avoided. The pendulum compensation mode can, for example, be effective when the unmanned aerial vehicle is not activated, when the unmanned aerial vehicle is hanging upside down on the elongated, limp coupling element.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verbindung des unbemannten Fluggerätes zum Luftfahrzeug über das längliche, biegeschlaffe Kopplungselement während eines Teils oder der gesamten vorbestimmten Flugmission des unbemannten Fluggerätes vorhanden ist. So ist es beispielsweise möglich, dass die Verbindung des unbemannten Fluggerätes zum Luftfahrzeug nach der Startphase unterbrochen wird, z.B. dadurch, dass das unbemannte Fluggerät das längliche, biegeschlaffe Kopplungselement seinerseits abwirft. In diesem Fall kann das unbemannte Fluggerät freifliegend seine vorbestimmte Flugmission ausführen. Die Verbindung des unbemannten Fluggerätes zum Luftfahrzeug kann zu einem späteren Zeitpunkt durch das längliche, biegeschlaffe Kopplungselement wieder hergestellt werden. Alternativ kann die Verbindung während der gesamten vorbestimmten Flugmission des unbemannten Fluggerätes oder im gesamten Zeitraum, in dem sich das unbemannte Fluggerät außerhalb des Luftfahrzeuges befindet, vorhanden sein. Dies hat den Vorteil, dass insbesondere der Rückholvorgang des unbemannten Fluggerätes in das Luftfahrzeug vereinfacht wird, da dieser Vorgang in vergleichbarer Weise durchgeführt werden kann wie beim Ablassen des unbemannten Fluggerätes vom Luftfahrzeug. Das unbemannte Fluggerät kann beispielsweise im nicht aktivierten Zustand in einer anderen Fluglage als der vorbestimmten Fluglage, z.B. kopfüber, wieder mittels des länglichen, biegeschlaffen Kopplungselementes zum Luftfahrzeug zurückgezogen werden.According to an advantageous development of the invention it is provided that the connection of the unmanned aircraft to the aircraft is present via the elongated, pliable coupling element during part or the entire predetermined flight mission of the unmanned aircraft. For example, it is possible that the connection of the unmanned aerial vehicle to the aircraft is interrupted after the take-off phase, for example by the unmanned aerial vehicle throwing off the elongated, flexible coupling element on its part. In this case, the unmanned aerial vehicle can carry out its predetermined flight mission in a free-flying manner. The connection of the unmanned aerial vehicle to the aircraft can be restored at a later point in time by means of the elongated, flexible coupling element. Alternatively, the connection can be present during the entire predetermined flight mission of the unmanned aerial vehicle or during the entire period in which the unmanned aerial vehicle is located outside the aircraft. This has the advantage that, in particular, the process of retrieving the unmanned aerial vehicle into the aircraft is simplified, since this process can be carried out in a manner comparable to that when lowering the unmanned aerial vehicle from the aircraft. The unmanned For example, in the non-activated state, the aircraft can be pulled back to the aircraft again by means of the elongated, pliable coupling element in a different flight position than the predetermined flight position, for example upside down.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die vorbestimmte Flugmission des unbemannten Fluggerätes den Transport eines Gegenstands vom Luftfahrzeug zu einem Objekt in der Umgebung und/oder von dem Objekt in der Umgebung zu dem Luftfahrzeug umfasst. Dies unterstreicht die universelle Einsetzbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the predetermined flight mission of the unmanned aircraft includes the transport of an object from the aircraft to an object in the vicinity and / or from the object in the vicinity to the aircraft. This underlines the universal applicability of the method according to the invention.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das unbemannte Fluggerät nach Durchführung seiner vorbestimmten Flugmission wieder im Luftfahrzeug aufgenommen wird. Dies hat den Vorteil, dass das Luftfahrzeug unmittelbar wieder für weitere Luftfahrzeug-Einsätze unter Nutzung des unbemannten Fluggerätes geeignet ist.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the unmanned aircraft is received again in the aircraft after its predetermined flight mission has been carried out. This has the advantage that the aircraft is immediately suitable again for further aircraft missions using the unmanned aircraft.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das unbemannte Fluggerät nach Durchführung seiner vorbestimmten Flugmission wieder im Luftfahrzeug aufgenommen wird, indem das unbemannte Fluggerät mittels des länglichen, biegeschlaffen Kopplungselementes wieder zum Luftfahrzeug gezogen wird. Auf diese Weise ist ein einfacher und sicherer Rückholvorgang des unbemannten Fluggerätes durchführbar.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the unmanned aerial vehicle is taken up again in the aircraft after its predetermined flight mission has been carried out by pulling the unmanned aerial vehicle back towards the aircraft by means of the elongated, pliable coupling element. In this way, a simple and safe retrieval process for the unmanned aerial vehicle can be carried out.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das unbemannte Fluggerät seine vorbestimmte Flugmission durchführt, nachdem das unbemannte Fluggerät ein Abwindfeld des Luftfahrzeuges verlassen hat. Hierdurch wird eine Störung des Flugverhaltens des unbemannten Fluggerätes durch das Abwindfeld vermieden und damit ein sicherer Betriebszustand des unbemannten Fluggerätes sichergestellt. Beispielsweise kann das unbemannte Fluggerät zunächst seitlich von dem Luftfahrzeug fortbewegt werden, damit das Abwindfeld schnell verlassen werden kann.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the unmanned aerial vehicle carries out its predetermined flight mission after the unmanned aerial vehicle has left a downdraft field of the aircraft. This avoids disturbance of the flight behavior of the unmanned aircraft by the downdraft field and thus ensures a safe operating state of the unmanned aircraft. For example, the unmanned aerial vehicle can initially be moved to the side of the aircraft so that the downdraft field can be left quickly.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das unbemannte Fluggerät über das längliche, biegeschlaffe Kopplungselement oder eine entlang des länglichen, biegeschlaffen Kopplungselementes verlegte elektrische Leitung zumindest teilweise mit elektrischer Energie und/oder mit Steuersignalen versorgt wird. Dies erlaubt eine einfache und zuverlässige Versorgung des unbemannten Fluggerätes mit elektrischer Energie. Insbesondere kann auf diese Weise die elektrische Energie für den Betrieb des Antriebssystems des unbemannten Fluggerätes bereitgestellt werden. Dies hat wiederum den Vorteil, dass der Bedarf an vom unbemannten Fluggerät mitgeführten Akkumulatoren zumindest verringert wird, was wiederum einer größeren Nutzlast zugutekommt. Durch die Steuersignale kann das unbemannte Fluggerät teilweise oder vollständig ferngesteuert werden.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the unmanned aerial vehicle is at least partially supplied with electrical energy and / or with control signals via the elongated, pliable coupling element or an electric line laid along the elongated, pliable coupling element. This allows a simple and reliable supply of the unmanned aircraft with electrical energy. In particular, the electrical energy for operating the drive system of the unmanned aerial vehicle can be provided in this way. This in turn has the advantage that the need for accumulators carried by the unmanned aircraft is at least reduced, which in turn benefits a larger payload. The unmanned aerial vehicle can be partially or completely remotely controlled by the control signals.

Ist das längliche, biegeschlaffe Kopplungselement direkt in Form elektrischer Leitungen ausgelegt, so ist kein zusätzliches Kopplungselement, wie ein Seil oder ähnliches, erforderlich. Ist das längliche, biegeschlaffe Kopplungselement selbst nicht für die Übertragung der elektrischen Energie oder der Steuersignale zum unbemannten Fluggerät ausgelegt, so können entsprechende elektrische Leitungen entlang des Kopplungselementes oder integriert im Kopplungselement, z.B. darin eingeflochten, verlegt sein.If the elongated, pliable coupling element is designed directly in the form of electrical lines, no additional coupling element, such as a rope or the like, is required. If the elongated, pliable coupling element itself is not designed for the transmission of electrical energy or the control signals to the unmanned aerial vehicle, corresponding electrical lines can be laid along the coupling element or integrated in the coupling element, e.g. braided therein.

Eine oder mehrere Leitungen für die Steuerung können ebenfalls an oder in diesem Seil verlegt werden, um einen störungsfreien und sicheren Betrieb zu gewährleisten. Dies hat den Vorteil, dass auf jegliche Funktechnik für die Steuerung des unbemannten Fluggeräts verzichtet werden kann.One or more cables for the control can also be laid on or in this cable to ensure trouble-free and safe operation. This has the advantage that any radio technology for controlling the unmanned aerial vehicle can be dispensed with.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das unbemannte Fluggerät als Drehflügler mit einer Vielzahl von einzelnen Rotoren ausgebildet ist. Das unbemannte Fluggerät kann beispielsweise als Multicopter ausgelegt sein, z.B. als Quadrocopter, Hexacopter oder Optocopter. Dies erlaubt eine zuverlässige weitgehend autonome Steuerung des unbemannten Fluggerätes.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the unmanned aerial vehicle is designed as a rotary wing aircraft with a large number of individual rotors. The unmanned aerial vehicle can, for example, be designed as a multicopter, e.g. as a quadrocopter, hexacopter or optocopter. This allows reliable largely autonomous control of the unmanned aerial vehicle.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Luftfahrzeug als Hubschrauber ausgebildet ist. Dies erlaubt einen zuverlässigen Schwebeflug des Luftfahrzeuges im Bereich des Einsatzortes des Luftfahrzeug-Einsatzes.According to an advantageous development of the invention it is provided that the aircraft is designed as a helicopter. This allows the aircraft to hover reliably in the area of the location where the aircraft is deployed.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung 1 zeigt ein Luftfahrzeug 1 sowie ein unbemanntes Fluggerät 2 in verschiedenen Phasen seines Betriebs.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments using a drawing. The drawing 1 shows an aircraft 1 as well as an unmanned aerial vehicle 2 in different phases of its operation.

Das Luftfahrzeug 1 ist über ein längliches, biegeschlaffes Kopplungselement 3, das nachfolgend kurz nur als Kopplungselement 3 bezeichnet werden soll, mit dem unbemannten Fluggerät 2 gekoppelt. Das unbemannte Fluggerät ist in drei Betriebsphasen A, B und C dargestellt, die nacheinander eingenommen werden. Zunächst wird das unbemannte Fluggerät 2 über das Kopplungselement 3 kopfüber, d.h. mit der Oberseite 4 des unbemannten Fluggerätes 2 nach unten, vom Luftfahrzeug 1 abgelassen. Ist ein Mindestabstand des unbemannten Fluggerätes 2 von dem Luftfahrzeug 1 erreicht, wird das unbemannte Fluggerät 2 aktiviert und dann durch sein eigenes Antriebssystem vom Luftfahrzeug 1 fortbewegt. Die 1 zeigt dies in der Betriebsphase B durch eine seitliche Flugbewegung des unbemannten Fluggerätes 2, bei der die Oberseite 4 im dargestellten Beispiel nach rechts weist. Die Verbindung des unbemannten Fluggerätes 2 über das Kopplungselement 3 zum Luftfahrzeug 1 bleibt dabei bestehen.The aircraft 1 is via an elongated, pliable coupling element 3 , which is briefly described below only as a coupling element 3 is to be referred to with the unmanned aerial vehicle 2 coupled. The unmanned aerial vehicle is shown in three operating phases A, B and C, which are taken one after the other. First is the unmanned aerial vehicle 2 via the coupling element 3 upside down, that is, upside down 4th of the unmanned aerial vehicle 2 down, from the aircraft 1 drained. Is a minimum distance of the unmanned aerial vehicle 2 from the aircraft 1 reached, the unmanned aerial vehicle 2 activated and then by its own propulsion system from the aircraft 1 moved. the 1 shows this in operating phase B through a lateral flight movement of the unmanned aerial vehicle 2 at which the top 4th in the example shown to the right. The connection of the unmanned aerial vehicle 2 via the coupling element 3 to the aircraft 1 remains in place.

In einer Betriebsphase C geht das unbemannte Fluggerät 2 in seine vorbestimmte Fluglage über, bei der letztendlich die Oberseite 4 nach oben weist. Die Verbindung über das Kopplungselement 3 ist weiterhin vorhanden. Nun kann mittels des unbemannten Fluggerätes 2 die vorbestimmte Flugmission durchgeführt werden, wie z.B. den Transport des Kopplungselementes 3 zum Fuß der Windkraftanlage oder die Aufnahme einer Wasserprobe.In an operating phase C, the unmanned aerial vehicle goes 2 into its predetermined flight position, which ultimately ends up being the top 4th facing up. The connection via the coupling element 3 is still present. Now you can by means of the unmanned aerial vehicle 2 the predetermined flight mission can be carried out, such as the transport of the coupling element 3 at the foot of the wind turbine or taking a water sample.

Besteht der Luftfahrzeug-Einsatz beispielsweise in der Rettung von Verletzten vom Fuß einer Windkraftanlage, dann kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren das Kopplungselement 3 als Pilotseil vom Luftfahrzeug 1 zum Fuß der Windkraftanlage transportiert werden. Sobald das Luftfahrzeug 1 im Bereich der Windkraftanlage angekommen ist, wird das unbemannte Fluggerät 2 kopfüber an dem Kopplungselement 3 abgelassen (Betriebsphase A). Nach Erreichen des erwähnten Mindestabstands wird das unbemannte Fluggerät 2 aktiviert und fliegt zunächst quer aus dem Rotorblattabwind des Luftfahrzeuges 1 heraus (Betriebsphase B). Nachdem das unbemannte Fluggerät 2 nicht mehr im Abwindfeld des Luftfahrzeuges 1 ist, fliegt es zum Fuß der Windkraftanlage (Betriebsphase C) und übergibt dabei das mitgeführte Kopplungselement 3. Dies kann über eine Landung des unbemannten Fluggerätes oder im Schwebeflug erfolgen. Insbesondere bei einer vergleichsweise geringen Größe des unbemannten Fluggerätes 2 ist eine Landung oder eine Übergabe ohne Kollisionsgefahr möglich. Nach der Übergabe des Kopplungselementes 3 als Pilotseil kann anschließend die Rettung der verletzten Person auf die übliche Weise erfolgen. Es wird dann das Kopplungselement 3 als Pilotseil verwendet, um einen Rettungskorb zum Fuß der Windkraftanlage zu bringen und anschließend die verletzte Person in das Luftfahrzeug 1 zu transportieren.If the aircraft is used, for example, to rescue injured persons from the foot of a wind power plant, then the coupling element can with the method according to the invention 3 as a pilot rope from the aircraft 1 be transported to the base of the wind turbine. Once the aircraft 1 has arrived in the area of the wind turbine, the unmanned aerial vehicle 2 upside down on the coupling element 3 drained (operating phase A). After reaching the minimum distance mentioned, the unmanned aerial vehicle will 2 activated and initially flies transversely out of the aircraft's rotor blade downdraft 1 out (operating phase B). After the unmanned aerial vehicle 2 no longer in the downdraft field of the aircraft 1 is, it flies to the base of the wind turbine (operating phase C) and hands over the coupling element carried along 3 . This can be done by landing the unmanned aerial vehicle or while hovering. Especially with a comparatively small size of the unmanned aerial vehicle 2 landing or handover is possible without the risk of collision. After handing over the coupling element 3 As a pilot rope, the injured person can then be rescued in the usual way. It then becomes the coupling element 3 used as a pilot rope to bring a rescue cage to the base of the wind turbine and then the injured person into the aircraft 1 to transport.

Das Zurückholen des unbemannten Fluggerätes 2 nach Durchführung der vorbestimmten Flugmission in das Luftfahrzeug 1 kann dadurch erfolgen, dass das unbemannte Fluggerät 2 zunächst in die Nähe des Luftfahrzeuges 1 gesteuert wird, aber noch nicht das Abwindfeld erreicht. Sodann wird das unbemannte Fluggerät 2 deaktiviert, sodass es danach nur durch das Kopplungselement 3 am Luftfahrzeug 1 gehalten ist und in der Kopfüber-Lage, wie in Betriebsphase A, wieder zum Luftfahrzeug 1 zurückgezogen werden kann. In diesem Zustand muss das unbemannte Fluggerät nicht vollständig deaktiviert sein, es kann der oben erwähnte Pendelkompensations-Modus durchgeführt werden, durch den automatisch Pendelbewegungen des unbemannten Fluggerätes 2 gegenüber dem Luftfahrzeug 1 kompensiert oder minimiert werden.The retrieval of the unmanned aerial vehicle 2 after carrying out the predetermined flight mission in the aircraft 1 can be done by the unmanned aerial vehicle 2 first in the vicinity of the aircraft 1 is controlled, but has not yet reached the downdraft field. Then the unmanned aerial vehicle 2 deactivated, so that it is then only through the coupling element 3 on the aircraft 1 is held and in the upside down position, as in operating phase A, back to the aircraft 1 can be withdrawn. In this state, the unmanned aerial vehicle does not have to be completely deactivated; the above-mentioned sway compensation mode can be carried out, through which the unmanned aerial vehicle automatically oscillates 2 towards the aircraft 1 be compensated or minimized.

Claims (11)

Verfahren zur Unterstützung eines Luftfahrzeug-Einsatzes mittels eines unbemannten Fluggerätes (2), mit den Schritten: a) von einem Luftfahrzeug (1) wird mittels eines länglichen, biegeschlaffen Kopplungselementes (3) ein unbemanntes Fluggerät (2) abgelassen, während sich das Luftfahrzeug (1) im Schwebeflug befindet, b) wenn das unbemannte Fluggerät (2) einen Mindestabstand von dem Luftfahrzeug (1) erreicht hat, wird das Antriebssystem des unbemannten Fluggeräts (2) aktiviert, um sich anschließend aus eigener Kraft von dem Luftfahrzeug (1) zu entfernen, c) Durchführen einer vorbestimmten Flugmission mittels des unbemannten Fluggerätes (2), dadurch gekennzeichnet, dass das unbemannte Fluggerät (2) mittels des länglichen, biegeschlaffen Kopplungselementes (3) kopfüber, d. h. mit der Oberseite (4) des unbemannten Fluggeräts (2) nach unten, vom Luftfahrzeug (1) abgelassen wird.A method to support an aircraft deployment by means of an unmanned aerial vehicle (2), with the following steps: a) an unmanned aerial vehicle (2) is lowered from an aircraft (1) by means of an elongated, flexible coupling element (3) while the aircraft ( 1) is hovering, b) when the unmanned aerial vehicle (2) has reached a minimum distance from the aircraft (1), the drive system of the unmanned aerial vehicle (2) is activated in order to then move away from the aircraft (1) under its own power remove, c) performing a predetermined flight mission by means of the unmanned aircraft (2), characterized in that the unmanned aircraft (2) by means of the elongated, flexible coupling element (3) upside down, ie with the top (4) of the unmanned aircraft (2) downward from the aircraft (1). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das unbemannte Fluggerät (2) zunächst in nicht aktiviertem Zustand aus dem Luftfahrzeug (1) abgelassen wird und erst danach aktiviert wird und dann seine vorbestimmte Fluglage einnimmt.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the unmanned aerial vehicle (2) is initially lowered from the aircraft (1) in the non-activated state and is only activated afterwards and then assumes its predetermined flight position. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das unbemannte Fluggerät (2) eine automatische Steuerungseinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, durch automatische Ansteuerung zumindest von Teilen des eigenen Antriebssystems des unbemannten Fluggerätes (2) Pendelbewegungen des unbemannten Fluggerätes (2) gegenüber dem Luftfahrzeug (1) zu kompensieren oder zumindest zu minimieren.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the unmanned aircraft (2) has an automatic control device which is set up to counteract pendulum movements of the unmanned aircraft (2) by automatic control of at least parts of the unmanned aircraft's own drive system to compensate or at least minimize the aircraft (1). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des unbemannten Fluggerätes (2) zum Luftfahrzeug (1) über das längliche, biegeschlaffe Kopplungselement (3) während eines Teils oder der gesamten vorbestimmten Flugmission des unbemannten Fluggerätes (2) vorhanden ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the connection of the unmanned aerial vehicle (2) to the aircraft (1) via the elongated, flexible coupling element (3) is present during part or the entire predetermined flight mission of the unmanned aerial vehicle (2). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Flugmission des unbemannten Fluggerätes (2) den Transport eines Gegenstands vom Luftfahrzeug (1) zu einem Objekt in der Umgebung und/oder von dem Objekt in der Umgebung zu dem Luftfahrzeug (1) umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the predetermined flight mission of the unmanned aerial vehicle (2) involves the transport of an object from the aircraft (1) to an object in the vicinity and / or from the object in the vicinity to the aircraft (1). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das unbemannte Fluggerät (2) nach Durchführung seiner vorbestimmten Flugmission wieder im Luftfahrzeug (1) aufgenommen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the unmanned aerial vehicle (2) is taken up again in the aircraft (1) after its predetermined flight mission has been carried out. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das unbemannte Fluggerät (2) nach Durchführung seiner vorbestimmten Flugmission wieder im Luftfahrzeug (1) aufgenommen wird, indem das unbemannte Fluggerät (2) mittels des länglichen, biegeschlaffen Kopplungselementes (3) wieder zum Luftfahrzeug (1) gezogen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the unmanned aerial vehicle (2) is taken up again in the aircraft (1) after its predetermined flight mission has been carried out by the unmanned aerial vehicle (2) back to the aircraft by means of the elongated, flexible coupling element (3) (1) is pulled. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das unbemannte Fluggerät (2) seine vorbestimmte Flugmission durchführt, nachdem das unbemannte Fluggerät (2) ein Abwindfeld des Luftfahrzeuges (1) verlassen hat.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the unmanned aerial vehicle (2) carries out its predetermined flight mission after the unmanned aerial vehicle (2) has left a downdraft field of the aircraft (1). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das unbemannte Fluggerät (2) über das längliche, biegeschlaffe Kopplungselement (3) oder wenigstens eine entlang des länglichen, biegeschlaffen Kopplungselementes (3) verlegte elektrische Leitung zumindest teilweise mit elektrischer Energie und/oder mit Steuersignalen versorgt wird.The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the unmanned aerial vehicle (2) via the elongated, pliable coupling element (3) or at least one electrical line laid along the elongated, pliable coupling element (3) at least partially with electrical energy and / or with Control signals is supplied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das unbemannte Fluggerät (2) als Drehflügler mit einer Vielzahl von einzelnen Rotoren ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the unmanned aerial vehicle (2) is designed as a rotary wing aircraft with a plurality of individual rotors. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug (1) als Hubschrauber ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the aircraft (1) is designed as a helicopter.
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