DE102018124640A1 - Verfahren und Vorrichtungen zur Aufnahme von Tomogrammen und Strukturen unter Verwendung unbemannter Luftfahrzeuge - Google Patents

Verfahren und Vorrichtungen zur Aufnahme von Tomogrammen und Strukturen unter Verwendung unbemannter Luftfahrzeuge Download PDF

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Abstract

Es werden Verfahren und Vorrichtungen zum Aufnehmen von Tomogrammen von Strukturen unter Verwendung unbemannter Luftfahrzeuge offenbart. Eine beispielhafte Vorrichtung weist eine durch wenigstens einen Prozessor implementierte Flugsteuereinrichtung zum Steuern eines ersten unbemannten Luftfahrzeugs angrenzend an eine Struktur auf. Die beispielhafte Vorrichtung weist ferner eine am ersten unbemannten Luftfahrzeug angebrachte erste Tomografievorrichtung auf. Die erste Tomografievorrichtung dient dazu, zumindest eines der Folgenden auszuführen: (a) Senden von Tomografiewellen zu einer zweiten Tomografievorrichtung, die an einem zweiten unbemannten Luftfahrzeug angebracht ist, oder (b) Erfassen von Tomografiewellen von dieser, um ein Tomogramm der Struktur zu erzeugen.

Description

  • GEBIET DER OFFENBARUNG
  • Diese Offenbarung betrifft allgemein unbemannte Luftfahrzeuge und insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zur Aufnahme von Tomogrammen von Strukturen unter Verwendung unbemannter Luftfahrzeuge.
  • HINTERGRUND
  • In den letzten Jahren wurden viele Anwendungen für unbemannte Luftfahrzeuge (UAV) entwickelt. Eine wesentliche Anwendung für UAV ist die Sichtinspektion von Strukturen in der Art von Gebäuden und Brücken. Bei diesen Anwendungen kann ein UAV (entweder autonom oder manuell) in die Nähe der zu inspizierenden Struktur gesteuert werden und kann ein Sensor (beispielsweise eine Kamera) am UAV dann Bilder der Struktur zur Betrachtung und/oder Analyse aufnehmen. Beispielsweise können die Bilder betrachtet werden, um Risse, Brüche oder andere mögliche Fehler,
    die repariert werden müssen, zu identifizieren.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 zwei beispielhafte UAV, die gemäß den hier offenbarten Lehren aufgebaut sind, um Tomogramme einer beispielhaften Struktur aufzunehmen,
    • die 2 und 3 alternative beispielhafte Flugbahnen, denen von den beispielhaften UAV aus 1 gefolgt wird, um Tomogramme der beispielhaften Struktur aus 1 aufzunehmen,
    • die 4 und 5 alternative beispielhafte Positionen für den Tomografiewellengenerator und den beispielhaften Tomografiewellendetektor an den UAV aus den 1 - 3,
    • 6 beispielhafte Arme, die an einem der beispielhaften UAV aus den 1 - 5 angebracht sind, um die Sichterfassung des UAV durch das zweite UAV zu erleichtern,
    • 7 ein Blockdiagramm einer beispielhaften Implementation der beispielhaften UAV aus den 1 - 6,
    • 8 ein Flussdiagramm, das beispielhafte maschinenlesbare Befehle repräsentiert, die ausgeführt werden können, um die beispielhaften UAV aus den 1 - 7 zu implementieren, und
    • 9 eine beispielhafte Prozessorplattform, welche die beispielhaften Befehle aus 8 ausführen kann, um die beispielhaften UAV aus den 1 - 7 zu implementieren.
    • Die Figuren sind nicht maßstabsgerecht. Wenn möglich werden die gleichen Bezugszahlen in der gesamten Zeichnung und der anliegenden Beschreibung verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Teile Bezug zu nehmen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Wenngleich eine Sichtinspektion des Äußeren einer Struktur unter Verwendung von Fotografien der Struktur vorteilhaft sein kann, um Beschädigungen, Abnutzungen und/oder mögliche Fehlerpunkte (Risse, Brüche usw.) zu erkennen, sind solche Fotografien nicht in der Lage, Schadens- oder Fehlerstellen innerhalb der Struktur zu repräsentieren. Schadens- oder Fehlerstellen innerhalb einer Struktur können ebenso kritisch oder gefährlich sein wie äußere Strukturschäden. Hier offenbarte Beispiele ermöglichen die Abtastung des Inneren von Strukturen unter Verwendung von Tomografietechniken zur Aufnahme von Bildern (beispielsweise Tomogrammen), welche die strukturelle Integrität von Objekten sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite repräsentieren. Insbesondere ist bei einigen Beispielen ein erstes UAV (auch als Drone bekannt) mit einem Tomografiewellengenerator ausgerüstet und ist ein zweites UAV mit einem Tomografiewellendetektor ausgerüstet. Sowohl der Tomografiewellengenerator als auch der Tomografiewellendetektor werden hier allgemein als Tomografievorrichtungen bezeichnet. Wie nachstehend vollständiger beschrieben wird, werden beide UAV auf entgegengesetzten Seiten der abzubildenden Struktur autonom gesteuert und positioniert, so dass Tomografiewellen (beispielsweise Röntgenstrahlen) vom Tomografiewellengenerator (am ersten UAV) durch die Struktur laufen und am Tomografiewellendetektor (am zweiten UAV) empfangen werden. Wenngleich Röntgenstrahlen ein Beispieltyp von Tomografiewellen sind, die verwendet werden können, um Tomogramme (beispielsweise Röntgenbilder) zu erzeugen, bezeichnen Tomografiewellen hier einen beliebigen Typ von Wellen, welche durch eine Struktur hindurchlaufen und von einer Tomografievorrichtung erfasst werden können.
  • 1 zeigt zwei beispielhafte UAV 102, 104, die gemäß den hier offenbarten Lehren aufgebaut sind und Tomogramme einer beispielhaften Struktur 106 aufnehmen. Beim dargestellten Beispiel ist das erste UAV 102 mit einem Tomografiewellengenerator 108 versehen oder trägt diesen, welcher dafür ausgelegt ist, Tomografiewellen 110 in einer spezifizierten Richtung zu erzeugen. Demgemäß wird das erste UAV 102 hier manchmal als Tomografiewellen erzeugendes UAV bezeichnet. Das zweite UAV 104 des dargestellten Beispiels ist mit einem Tomografiewellendetektor 112 versehen oder trägt diesen, um die Tomografiewellen 110 vom Tomografiewellengenerator 108 zu erfassen und dadurch Tomogramme zu erzeugen. Demgemäß wird das zweite UAV 104 hier manchmal als Tomografiewellen erfassendes UAV bezeichnet. Bei einigen Beispielen weisen eines oder beide der UAV 102, 104 sowohl einen Tomografiewellengenerator 108 als auch einen Tomografiewellendetektor 112 auf, um entweder als Tomografiewellen erzeugendes UAV oder Tomografiewellen erfassendes UAV zu wirken. Bei einigen solchen Beispielen sind der Tomografiewellengenerator 108 und ein Tomografiewellendetektor 112 in eine einzige vom UAV getragene Tomografievorrichtung aufgenommen.
  • Wie im dargestellten Beispiel gezeigt ist, kann ein Tomogramm der Struktur 106 durch Positionieren der UAV 102, 104 auf beiden Seiten der Struktur 106 aufgenommen werden, so dass die Tomografiewellen 110 vom Tomografiewellengenerator 108 durch die Struktur 106 laufen und vom Tomografiewellendetektor 112 empfangen werden. Beim dargestellten Beispiel ist die Struktur 106 eine Windturbine. Die hier offenbarten Lehren können jedoch auf eine beliebige andere geeignete Struktur angewendet werden, die sich in einem von den UAV 102, 104 zugänglichen Bereich befindet und schmal genug ist, um zu ermöglichen, dass die UAV 102, 104 auf beiden Seiten in einem Abstand innerhalb des Bereichs des Tomografiewellengenerators 108 und des Tomografiewellendetektors 112 liegen. Andere beispielhafte Strukturen umfassen Brücken, Strommasten, Träger von im Bau befindlichen Gebäuden, Außenwände, Rohrleitungen und andere Geräte auf Ölplattformen, Funkmasten und -türme usw.
  • Bei einigen Beispielen werden mehrere Tomogramme der Struktur 106 aus unterschiedlichen Winkeln aufgenommen, wenn die UAV 102, 104 die Position ändern und/oder sich in Bezug auf die Struktur 106 bewegen. Bei einigen Beispielen werden kontinuierliche oder im Wesentlichen kontinuierliche tomografische Messungen der Struktur 106 ausgeführt, während sich die UAV 102, 104 in Bezug auf die Struktur 106 bewegen, um die gesamte äußere und innere Form und/oder den Aufbau zumindest eines Segments der Struktur 106 (beispielsweise eines der Turbinenflügel beim erläuterten Beispiel) aufzunehmen. Bei einigen Beispielen können diese Informationen verwendet werden, um ein dreidimensionales (3D) Volumenmodell des Segments der Struktur 106 zu erzeugen.
  • Bei einigen Beispielen können sich die UAV 102, 104 umfänglich um die Längsachse der Struktur 106 drehen (durch die in 1 dargestellten Pfeile 114, 116 repräsentiert), um eine spezifische Stelle der Struktur 106 aus unterschiedlichen Winkeln abzubilden. Bei einigen Beispielen, wie durch die Pfeile 202, 204 aus 2 repräsentiert ist, wird die umfängliche Drehung der UAV 102, 104 um die Struktur 106 mit einer Längsbewegung um die Achse oder Länge der Struktur 106 (wodurch beispielsweise eine helikale Bahn definiert wird) kombiniert, um das gesamte Volumen eines ausgedehnten Segments der Struktur 106 abzubilden. Bei einigen Beispielen, wie durch die Pfeile 302, 304 aus 3 repräsentiert ist, können sich die UAV 102, 104 in Längsrichtung entlang der Achse oder Länge der Struktur 106 (beispielsweise parallel dazu) bewegen, ohne sich umfänglich um die Achse zu drehen, um ein Bild eines ausgedehnten Segments der Struktur 106 aus einem spezifischen Winkel aufzunehmen. Bei einigen Beispielen können mehrere Längsdurchgänge entlang der Länge der Struktur 106, wobei sich die UAV 102, 104 an verschiedenen umfänglichen Positionen um die Achse befinden, aufgenommen und kombiniert werden, um ein 3D-Volumenmodell der Struktur 106 zu erzeugen. Jedes andere geeignete Flugmuster kann auch verwendet werden, um Tomogramme der Struktur 106 aufzunehmen. Ferner können bei einigen Beispielen mehr als zwei UAV verwendet werden, die jeweils eine entsprechende Flugbahn aufweisen, um Tomogramme der Struktur 106 wirksamer aufzunehmen. Beispielsweise können zwei UAV-Paare 102, 104 die Struktur 106 an unterschiedlichen Umfangspositionen umgeben, so dass jedes Paar der UAV 102, 104 Tomogramme aus einem anderen Winkel als das andere Paar aufnimmt. Bei anderen Beispielen können mehrere UAV-Paare 102, 104 gesteuert werden, um Tomogramme an verschiedenen Abschnitten der Struktur 106 aufzunehmen (beispielsweise ein getrenntes UAV-Paar für jeden der in 1 dargestellten Turbinenflügel).
  • Bei einigen Beispielen können der Tomografiewellengenerator 108 und der Tomografiewellendetektor 112 am jeweiligen ersten und zweiten UAV 102, 104 so befestigt werden, dass sie in einer im Wesentlichen festen Richtung in Bezug auf die UAV 102, 104 zeigen. Bei diesen Beispielen steuert die Bewegung der UAV 102, 104 die Bewegung des Tomografiewellengenerators 108 und des Tomografiewellendetektors 112 und damit den Winkel, bei dem Tomogramme der Struktur 106 aufgenommen werden. Bei einigen Beispielen sind der Tomografiewellengenerator 108 und der Tomografiewellendetektor 112 durch entsprechende Gimbalsysteme 118, 120 an den UAV 102, 104 angebracht. Bei einigen Beispielen dienen die Gimbalsysteme 118, 120 dazu, den Tomografiewellengenerator 108 und den Tomografiewellendetektor 112 zu stabilisieren. Zusätzlich oder alternativ ermöglichen die Gimbalsysteme 118, 120, dass der Tomografiewellengenerator 108 und der Tomografiewellendetektor 112 in Bezug auf das entsprechende UAV 102, 104 gedreht werden, um eine bessere Steuerung in der Richtung zu erreichen, in welche der Tomografiewellengenerator 108 und der Tomografiewellendetektor 112 zeigen.
  • Bei den in den 1 - 3 dargestellten Beispielen ist der Turbinenflügel der abgebildeten Struktur 106 vertikal orientiert. Die vertikale Orientierung des Turbinenflügels ermöglicht es den UAV 102, 104, umfänglich um den Flügel herum zu fliegen, während der Tomografiewellengenerator 108 und der Tomografiewellendetektor 112 bei jedem Winkel mit einer klaren Sichtlinie dem Flügel zugewandt sind. Einige Strukturen können teilweise oder vollständig horizontal orientiert sein (beispielsweise falls die Windturbine aus 1 um 90 Grad gedreht wäre). In diesen Situationen können, wenn die UAV 102, 104 unterhalb der Struktur fliegen, die Motoren, Propeller, Rahmen und/oder andere Abschnitte der UAV 102, 104 die Sichtlinie des Tomografiewellengenerators 108 und des Tomografiewellendetektors 112 blockieren. Dieses Problem kann teilweise durch Einstellen der Position des Tomografiewellengenerators 108 und des Tomografiewellendetektors 112 in Bezug auf die UAV 102, 104 über das Gimbalsystem 118, 120 überwunden werden.
  • Bei anderen Beispielen kann das Problem, dass die UAV 102, 104 die Sichtlinie des Tomografiewellengenerators und -detektors 108, 112 blockieren, durch Anordnen des Tomografiewellengenerators und -detektors 108, 112 an verschiedenen Stellen am jeweiligen UAV 102, 104 überwunden werden. Beispielsweise zeigt 4 einen Querschnitt eines Turbinenflügels 402, der horizontal (beispielsweise in die Zeichnung hinein) verläuft, während das erste UAV 102 oberhalb des Flügels 402 fliegt und das zweite UAV 104 unterhalb des Flügels 402 fliegt. Beim in 4 dargestellten Beispiel ist der Tomografiewellengenerator 108 an der Unterseite des ersten UAV 102 angebracht (ähnlich den 1 - 3), ist der Tomografiewellendetektor 112 jedoch an der Oberseite des zweiten UAV 104 angebracht. Mit anderen Worten können die Positionen des Tomografiewellengenerators 108 und des Tomografiewellendetektors 112 in Bezug auf das entsprechende UAV 102, 104 umgekehrt werden. Wie im dargestellten Beispiel gezeigt ist, drehen sich der Tomografiewellengenerator 108 und der Tomografiewellendetektor 112 auf ihren jeweiligen Gimbalsystemen 118, 120, wenn sich die UAV 102, 104 in Bezug auf den Turbinenflügel 402 bewegen (beispielsweise von der in durchgezogenen Linien repräsentierten Position zur in unterbrochenen Linien repräsentierten Position). Bei anderen Beispielen können der Tomografiewellengenerator 108 und der Tomografiewellendetektor 112 auf einer Seite der UAV 102, 104 angeordnet werden, wobei die Gimbalsysteme 118, 120 den Tomografiewellengenerator 108 und den Tomografiewellendetektor 112 auf der Grundlage der Position der UAV 102, 104 nach oben oder nach unten schwenken, wie im in 5 dargestellten Beispiel gezeigt ist. Andere Positionen und/oder Bewegungen des Tomografiewellengenerators 108 und des Tomografiewellendetektors 112 in Bezug auf die jeweiligen UAV 102, 104 können auch angewendet werden, um die hier offenbarten Lehren zu implementieren.
  • Hier offenbarte Beispiele hängen davon ab, dass die Positionen und/oder Bewegungen der UAV 102, 104 genau koordiniert werden, um die Ausrichtung zwischen dem Tomografiewellengenerator 108 und dem Tomografiewellendetektor 112 mit der dazwischen angeordneten Struktur 106 aufrechtzuerhalten. Bei einigen Beispielen wird dies durch autonomes Steuern der UAV 102, 104 entsprechend gespeicherten Flugplänen in Zusammenhang mit der Struktur 106 unter Verwendung einer kinematischen Echtzeit-Satellitennavigation (RTK-Satellitennavigation) erreicht. Die RTK-Navigation kann eine Ortsgenauigkeit bis innerhalb des Bereichs von weniger als einem Zoll bereitstellen. Bei einigen Beispielen kann eine Navigation mit dem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS) eine ausreichende Ortsgenauigkeit bereitstellen.
  • Bei einigen Beispielen werden die jeweiligen UAV 102, 104 entsprechend einem getrennten aber komplementären Flugplan gesteuert. Das heißt, dass die UAV 102, 104 bei einigen Beispielen keine Informationen über den Ort oder die Flugbahn des anderen UAV haben können. Bei diesen Beispielen ist die synchronisierte Bewegung der UAV 102, 104 das Ergebnis davon, dass dem komplementären Flugplan durch jedes UAV gefolgt wird. Bei einigen solchen Beispielen muss zusätzlich zum genauen Steuern der Position und der Bewegung der UAV 102, 104 auch der Zeitablauf dieser Bewegung synchronisiert werden, so dass beide UAV 102, 104 zur richtigen Zeit am richtigen Ort sind. Bei einigen Beispielen wird dies unter Verwendung eines fernen Servers 122 in Kommunikation mit jedem der UAV 102, 104 erreicht. Bei einigen Beispielen kann die Zeitsteuerung der UAV 102, 104 unter Verwendung der GPS-Zeitsteuerung synchronisiert werden.
  • Zusätzlich oder alternativ können bei einigen Beispielen eines oder beide der UAV 102, 104 den Ort des anderen UAV bestimmen, während sie sich im Flug befinden, um ihre Flugbahnen dementsprechend einzustellen und dadurch die Positionen und Bewegungen der UAV zu synchronisieren. Dies kann durch über den fernen Server 122 übertragene Informationen erreicht werden. Bei anderen Beispielen wird dies durch drahtlose Kommunikationen direkt zwischen den UAV 102, 104 erreicht. Bei anderen Beispielen, wie in den 1 - 3 dargestellt ist, sind eines oder beide der UAV 102, 104 mit einem Farbbildsensor 124 (beispielsweise einer Kamera) versehen, der verwendet werden kann, um Farbmarkierungen, die am anderen der UAV 102, 104 angeordnet sind, zu erfassen (unter Verwendung von Computersehalgorithmen). Bei einigen solchen Beispielen erleichtert die Bildanalyse das genaue Ausrichten des Tomografiewellengenerators 108 und/oder die genaue Positionierung des Tomografiewellendetektors 112 (beispielsweise auf der Grundlage der Bewegung der UAV 102, 104 und/oder der Bewegung der entsprechenden Gimbalsysteme 118, 120). Bei einigen Beispielen, wie in 6 dargestellt ist, können die Markierungen 126 an Armen 602 angebracht werden, die sich von einem Hauptkörper der UAV 102, 104 erstrecken, so dass sie selbst dann sichtbar sind, wenn sich die Struktur 106 zwischen den UAV 102, 104 befindet, so dass die direkte Sichtlinie zwischen den Hauptkörpern der UAV 102, 104 blockiert ist. Wenngleich in 6 dargestellt ist, dass sich die Arme 602 in horizontaler Richtung nach außen erstrecken, können sie sich auch vertikal oder in einer beliebigen anderen Richtung erstrecken. Ferner kann es eine beliebige geeignete Anzahl von Armen 602 mit einer beliebigen geeigneten Anzahl von Markierungen 126 geben.
  • Zusätzlich oder alternativ kann das Tomografiewellen erfassende UAV 104 bei einigen Beispielen eine im Wesentlichen in Echtzeit erfolgende Analyse der vom Tomografiewellendetektor 112 erfassten Tomografiewellen implementieren, um die Position des Tomografiewellen erfassenden UAV 104 und/oder die Position des Tomografiewellendetektors 112 in Bezug auf das Tomografiewellen erfassende UAV 104 dynamisch einzustellen.
  • 7 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Implementation eines UAV 700, das einem der beispielhaften UAV 102, 104 aus den 1 - 6 entspricht. Das beispielhafte UAV 700 aus 7 weist eine beispielhafte Tomografievorrichtung 701, einen beispielhaften Tomogrammgenerator 702, eine beispielhafte Gimbalsystem-Steuereinrichtung 704, eine beispielhafte Ferner-Server-Kommunikationsschnittstelle 706, einen beispielhaften Satellitenkommunikationsempfänger 708, eine beispielhafte UAV-Kommunikationsschnittstelle 710, einen beispielhaften Ortsanalysator 712, eine beispielhafte Flugsteuereinrichtung 714, einen beispielhaften Farbbildsensor 716, einen beispielhaften Bildanalysator 718 und eine beispielhafte Datenbank 720 auf.
  • Die beispielhafte Tomografievorrichtung 701 aus dem dargestellten Beispiel kann dem Tomografiewellengenerator 108 (in Zusammenhang mit dem Tomografiewellen erzeugenden UAV 102) oder dem Tomografiewellendetektor 112 (in Zusammenhang mit dem Tomografiewellen erfassenden UAV 104) entsprechen. Bei einigen Beispielen weist die Tomografievorrichtung 701 sowohl eine Tomografiewellen erzeugende als auch eine Tomografiewellen erfassende Funktionalität auf.
  • Wenngleich das beispielhafte UAV 700 aus 7 als eine beispielhafte Implementation eines der UAV 102, 104 aus den 1 - 6 repräsentierend dargestellt ist, können bei einigen Beispielen ein oder mehrere der in 7 dargestellten Blöcke in nur eines des entsprechenden UAV-Paars aufgenommen sein, während andere der Blöcke auf das andere UAV beschränkt sind. Beispielsweise dient der beispielhafte Tomogrammgenerator 702 dazu, vom Tomografiewellendetektor 112 empfangene Tomografiewellen zu analysieren, um Tomogramme zu erzeugen. Demgemäß kann der Tomogrammgenerator 702 nicht in ein UAV aufgenommen sein, das den Tomografiewellendetektor 112 nicht aufweist. Bei einigen Beispielen kombiniert der Tomogrammgenerator 702 mehrere Tomogramme und/oder einen kontinuierlichen Strom Tomografischer Messungen zu einem 3D-Volumenmodell der Struktur 106. Bei einigen Beispielen werden die Tomogramme und/oder sich ergebenden 3D-Modelle in der beispielhaften Datenbank 720 gespeichert.
  • Beim dargestellten Beispiel dient die Gimbalsystem-Steuereinrichtung 704 dem Steuern des Gimbalsystems (beispielsweise der Gimbalsysteme 118, 120 aus 1), das zum Stabilisieren und/oder Bewegen der Tomografievorrichtung 701 in Bezug auf das UAV 700 verwendet wird.
  • Beim dargestellten Beispiel ermöglicht die Ferner-Server-Kommunikationsschnittstelle 706 Kommunikationen zwischen dem UAV 700 und dem fernen Server 122. Bei einigen Beispielen ermöglichen Kommunikationen mit dem fernen Server 122 die Synchronisation des UAV 700 mit einem zweiten UAV. Der Satellitenkommunikationsempfänger 708 aus dem dargestellten Beispiel dient dazu, Satellitenkommunikationen zu empfangen, die verarbeitet werden können, um die Zeit und/oder den Ort des UAV 700 zu bestimmen und dadurch eine genaue Steuerung des UAV 700 zu ermöglichen. Beim dargestellten Beispiel ermöglicht die UAV-Kommunikationsschnittstelle 710 Kommunikationen zwischen dem UAV 700 und einem zweiten UAV. Bei einigen Beispielen werden solche Kommunikationen durch Kurzstrecken-Funkübertragungen erreicht.
  • Der Ortsanalysator 712 aus dem dargestellten Beispiel dient der Bestimmung des Orts des UAV 700 zu einem gegebenen Zeitpunkt. Bei einigen Beispielen wird der Ort auf der Grundlage vom beispielhaften Satellitenkommunikationsempfänger 708 empfangener GPS-Signale bestimmt. Bei einigen Beispielen implementiert der Ortsanalysator 712 eine RTK-Navigation auf der Grundlage empfangener Satellitensignale für eine erhöhte Genauigkeit bei der Bestimmung des Orts des UAV 700. Beim dargestellten Beispiel verwendet die Flugsteuereinrichtung 714 vom Ortsanalysator 712 erzeugte Ortsinformationen zusammen mit einem Flugplan zur Steuerung der Bewegung des UAV 700. Bei einigen Beispielen kann der Flugplan Informationen aufweisen oder diesen zugeordnet sein, welche die Zeit und/oder den Ort angeben, zu und/oder an denen Tomogramme gesendet (durch das Tomografiewellen erzeugende UAV) oder empfangen (durch das Tomografiewellen erfassende UAV) werden sollen. Der Flugplan kann in der beispielhaften Datenbank 720 gespeichert werden.
  • Beim dargestellten Beispiel dient der Farbbildsensor 716 der Aufnahme von Farbbildern (beispielsweise Fotografien) des das UAV 700 umgebenden Bereichs. Bei einigen Beispielen ist der Farbbildsensor 716 eine Kamera. Der beispielhafte Bildanalysator 718 des dargestellten Beispiels kann vom Farbbildsensor 716 aufgenommene Farbbilder analysieren, um eine Rückkopplung für die beispielhafte Flugsteuereinrichtung 714 und/oder die Gimbalsystem-Steuereinrichtung 704 zur Einstellung der Position des UAV 700 und/oder der Position der Tomografievorrichtung 701 zu erzeugen. Insbesondere dient der Farbbildsensor 716 des UAV 700 bei einigen Beispielen der Aufnahme von Bildern eines zweiten UAV, worauf sich Markierungen 126 befinden. Unter Verwendung einer Bildanalyse kann der Bildanalysator 718 die Markierungen 126 identifizieren, um eine Position des zweiten UAV (und/oder genauer einer vom zweiten UAV getragenen Tomografievorrichtung 701) in Bezug auf das UAV 700 zu bestimmen.
  • Wenngleich durch das in 7 dargestellte beispielhafte UAV 700 eine beispielhafte Art zur Implementation der UAV 102, 104 aus den 1 - 6 repräsentiert ist, können eines oder mehrere der Elemente, Prozesse und/oder Vorrichtungen, die in 7 dargestellt sind, in einer anderen Weise kombiniert, unterteilt, umgeordnet, fortgelassen, beseitigt und/oder implementiert werden. Ferner können der beispielhafte Tomogrammgenerator 702, die beispielhafte Gimbalsystem-Steuereinrichtung 704, die beispielhafte Ferner-Server-Kommunikationsschnittstelle 706, der beispielhafte Satellitenkommunikationsempfänger 708, die beispielhafte UAV-Kommunikationsschnittstelle 710, der beispielhafte Ortsanalysator 712, die beispielhafte Flugsteuereinrichtung 714, der beispielhafte Farbbildsensor 716, der beispielhafte Bildanalysator 718, die beispielhafte Datenbank 720 und/oder allgemeiner das beispielhafte UAV 700 aus 7 durch Hardware, Software, Firmware und/oder eine Kombination von Hardware, Software und/oder Firmware implementiert werden. Demgemäß könnten beispielsweise jegliche vom beispielhaften Tomogrammgenerator 702, von der beispielhaften Gimbalsystem-Steuereinrichtung 704, von der beispielhaften Ferner-Server-Kommunikationsschnittstelle 706, vom beispielhaften Satellitenkommunikationsempfänger 708, von der beispielhaften UAV-Kommunikationsschnittstelle 710, vom beispielhaften Ortsanalysator 712, von der beispielhaften Flugsteuereinrichtung 714, vom beispielhaften Farbbildsensor 716, vom beispielhaften Bildanalysator 718, von der beispielhaften Datenbank 720 und/oder allgemeiner vom beispielhaften UAV 700 durch eine oder mehrere analoge oder digitale Schaltungen, Logikschaltungen, einen oder mehrere programmierbare Prozessoren, eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC), eine oder mehrere programmierbare logische Vorrichtungen (PLD) und/oder eine oder mehrere feldprogrammierbare logische Vorrichtungen (FPLD) implementiert werden. Wenn jegliche der Vorrichtungs- oder Systemansprüche dieses Patents gelesen werden, um eine reine Software- und/oder Firmwareimplementation abzudecken, wird hiermit zumindest einer vom beispielhaften Tomogrammgenerator 702, von der beispielhaften Gimbalsystem-Steuereinrichtung 704, von der beispielhaften Ferner-Server-Kommunikationsschnittstelle 706, vom beispielhaften Satellitenkommunikationsempfänger 708, von der beispielhaften UAV-Kommunikationsschnittstelle 710, vom beispielhaften Ortsanalysator 712, von der beispielhaften Flugsteuereinrichtung 714, vom beispielhaften Farbbildsensor 716, vom beispielhaften Bildanalysator 718 und/oder von der beispielhaften Datenbank 720 ausdrücklich als eine nichtflüchtige computerlesbare Speichervorrichtung oder Speicherplatte in der Art eines Speichers, einer Digital Versatile Disk (DVD), einer Compact Disk (CD), einer Blu-ray-Disk usw., einschließlich der Software und/oder Firmware, aufweisend definiert. Ferner können die beispielhaften UAV 102, 104 aus den 1 - 6 eines oder mehrere Elemente, Prozesse und/oder Vorrichtungen zusätzlich oder an Stelle der in 7 dargestellten aufweisen und/oder mehr als eines von jeglichen oder allen der dargestellten Elemente, Prozesse und Vorrichtungen aufweisen.
  • 8 zeigt ein Flussdiagramm, das beispielhafte maschinenlesbare Befehle zur Implementation der UAV 102, 104, 700 aus den 1 - 7 repräsentiert. Bei diesem Beispiel umfassen die maschinenlesbaren Befehle ein Programm zur Ausführung durch einen Prozessor in der Art des in der nachstehend in Zusammenhang mit 9 erörterten beispielhaften Prozessorplattform 900 dargestellten Prozessors 902. Das Programm kann in Software verwirklicht werden, die auf einem nichtflüchtigen computerlesbaren Speichermedium in der Art einer CD-ROM, einer Diskette, eines Festplattenlaufwerks, einer Digital Versatile Disk (DVD), einer Blu-ray-Disk oder eines Speichers in Zusammenhang mit dem Prozessor 912 gespeichert ist, das gesamte Programm und/oder Teile davon könnten jedoch alternativ durch eine andere Vorrichtung als den Prozessor 912 ausgeführt und/oder in Firmware oder zweckgebundener Hardware verwirklicht werden. Ferner können, wenngleich das beispielhafte Programm mit Bezug auf das in 8 dargestellte Flussdiagramm beschrieben wird, viele andere Verfahren zur Implementation der beispielhaften UAV 102, 104, 700 alternativ verwendet werden. Beispielsweise kann die Ausführungsreihenfolge der Blöcke geändert werden und/oder können einige der beschriebenen Blöcke geändert, beseitigt oder kombiniert werden. Zusätzlich oder alternativ können jegliche oder alle der Blöcke durch eine oder mehrere Hardwareschaltungen (beispielsweise eine diskrete und/oder integrierte analoge und/oder digitale Schaltungsanordnung, ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), einen Vergleicher, einen Operationsverstärker (op-amp), eine logische Schaltung usw.) implementiert werden, die strukturiert sind, um den entsprechenden Vorgang ohne Ausführung von Software oder Firmware auszuführen.
  • Wie vorstehend erwähnt wurde, kann der beispielhafte Prozess aus 8 unter Verwendung codierter Befehle (beispielsweise computer- und/oder maschinenlesbarer Befehle) implementiert werden, die auf einem nichtflüchtigen computer- und/oder maschinenlesbaren Medium in der Art eines Festplattenlaufwerks, eines Flash-Speichers, eines Nurlesespeichers, einer Compact Disk, einer Digital Versatile Disk, eines Caches, eines Direktzugriffsspeichers und/oder einer anderen Speichervorrichtung oder Speicherplatte gespeichert sind, worin Informationen für eine bestimmte Dauer (beispielsweise für längere Zeiträume, permanent, für kurze Zeitdauern, für ein temporäres Puffern und/oder für das Caching der Informationen) gespeichert werden. Hier wird der Begriff nichtflüchtiges computerlesbares Medium ausdrücklich so definiert, dass es jeglichen Typ einer computerlesbaren Speichervorrichtung und/oder Speicherplatte einschließt und sich ausbreitende Signale und Übertragungsmedien ausschließt. „Aufweisend“ und „umfassend“ (und alle Formen und Fälle davon) werden hier als einschließende Begriffe verwendet. Demgemäß ist, wenn in einem Anspruch etwas nach einer Form von „aufweisen“ oder „umfassen“ (beispielsweise umfasst, weist auf, umfassend, aufweisend usw.) aufgelistet wird, zu verstehen, dass zusätzliche Elemente, Begriffe usw. vorhanden sein können, ohne den Schutzumfang des entsprechenden Anspruchs zu verlassen. Wenn hier der Ausdruck „wenigstens“ als Übergangsbegriff in einem Oberbegriff eines Anspruchs verwendet wird, ist er in der gleichen Weise einschließend wie die Begriffe „umfassend“ und „aufweisend“.
  • Das beispielhafte Programm aus 8 kann gleichzeitig in einem Paar zweier UAV implementiert werden, wobei eines davon ein Tomografiewellen erzeugendes UAV 102 ist und das andere ein Tomografiewellen erfassendes UAV 104 ist. Für die Zwecke der Erklärung wird 8 mit Bezug auf das beispielhafte UAV 700 beschrieben, welches entweder als das Tomografiewellen erzeugende UAV 102 oder das Tomografiewellen erfassende UAV 104 dienen kann.
  • Das Programm aus 8 beginnt in Block 802, wo die beispielhafte Datenbank 720 einen Flugplan für das UAV 700 speichert. In Block 804 steuert die beispielhafte Flugsteuereinrichtung 714 das UAV 700 angrenzend an eine Struktur (beispielsweise die Struktur 106 aus 1), so dass es einem zweiten gepaarten UAV auf der entgegengesetzten Seite der Struktur 106 gegenübersteht. Das gepaarte UAV entspricht dem anderen UAV in dem Paar von UAV, wodurch das beispielhafte Programm gleichzeitig implementiert wird. In Block 806 stellt der beispielhafte Prozess fest, ob eine Tomografievorrichtung 701 am UAV 700 Tomografiewellen erzeugen soll (beispielsweise als Tomografiewellengenerator 108 arbeiten soll) oder Tomografiewellen erfassen soll (beispielsweise als Tomografiewellendetektor 112 arbeiten soll). Unabhängig davon, welcher Funktion (Wellen erzeugend oder Wellen erfassend) die Tomografievorrichtung 701 des UAV 700 entspricht, ist das gepaarte UAV mit einer komplementären Tomografievorrichtung versehen, welche die entgegengesetzte Funktion ausführt.
  • Falls die Tomografievorrichtung 701 Tomografiewellen erzeugen soll (d. h. die Tomografievorrichtung 701 dem Tomografiewellengenerator 108 entspricht), wird die Steuerung in Block 808 fortgesetzt, wo der beispielhafte Bildanalysator 718 die Position des gepaarten UAV (d. h. eines Tomografiewellen erfassenden UAV 104 in diesem Fall) in Bezug auf das UAV 700 erfasst. Bei einigen Beispielen beruht die relative Position des gepaarten UAV auf dem Erfassen von Markierungen 126 am gepaarten UAV, die durch eine Analyse vom beispielhaften Farbbildsensor 716 des UAV 700 erfasster Bilddaten identifiziert werden. In Block 810 neigt die beispielhafte Gimbalsystem-Steuereinrichtung 704 die Tomografievorrichtung 701 (die in diesem Fall als Tomografiewellengenerator 108 wirkt), so dass sie auf den Tomografiewellendetektor 112 am gepaarten UAV zeigt. Bei einigen Beispielen beruht die genaue Richtung, in der die Tomografievorrichtung 701 geneigt wird, auf dem in Block 808 erfassten Ort des gepaarten UAV. In Block 812 erzeugt die beispielhafte Tomografievorrichtung 701 Tomografiewellen, welche die Struktur 106 durchsetzen sollen. In Block 814 stellt die beispielhafte Flugsteuereinrichtung 714 fest, ob ein kontinuierliches Tomogramm der Struktur 106 zu erfassen ist. Falls dies der Fall ist, wird die Steuerung in Block 816 fortgesetzt, wo die beispielhafte Flugsteuereinrichtung 714 die Bewegung des UAV 700 steuert, während die Tomografievorrichtung 701 weiter Tomografiewellen erzeugt. Danach wird die Steuerung in Block 818 fortgesetzt. Falls die beispielhafte Flugsteuereinrichtung 714 feststellt, dass kein kontinuierliches Tomogramm der Struktur 106 aufzunehmen ist (Block 814), wird die Steuerung direkt in Block 818 fortgesetzt.
  • In Block 818 stellt die beispielhafte Flugsteuereinrichtung 714 fest, ob ein anderes Tomogramm aufzunehmen ist. Falls dies der Fall ist, wird die Steuerung in Block 820 fortgesetzt. Andernfalls endet das beispielhafte Programm aus 8. In Block 820 steuert die beispielhafte Flugsteuereinrichtung 714 die Bewegung des UAV 700, so dass es eine neue Position annimmt, welche dem gepaarten UAV auf der entgegengesetzten Seite der Struktur 106 gegenübersteht. Danach kehrt die Steuerung zu Block 808 zurück, um den vorstehend beschriebenen Prozess zu wiederholen.
  • Zu Block 806 zurückkehrend sei bemerkt, dass, falls die Tomografievorrichtung 701 Tomografiewellen erfassen soll (d. h. die Tomografievorrichtung 701 dem Tomografiewellendetektor 112 entspricht), die Steuerung in Block 822 fortgesetzt wird, wo der beispielhafte Bildanalysator 718 die Position des gepaarten UAV (d. h. eines Tomografiewellen erzeugenden UAV 102 in diesem Fall) in Bezug auf das UAV 700 erfasst. In Block 824 neigt die beispielhafte Gimbalsystem-Steuereinrichtung 704 die Tomografievorrichtung 701 (die in diesem Fall als Tomografiewellendetektor 112 wirkt), so dass sie zum Tomografiewellengenerator 108 am gepaarten UAV weist. In Block 826 erfasst die beispielhafte Tomografievorrichtung 701 die durch die Struktur 106 hindurchtretenden Tomografiewellen. In Block 828 stellt die beispielhafte Flugsteuereinrichtung 714 fest, ob ein kontinuierliches Tomogramm der Struktur 106 zu erfassen ist. Falls dies der Fall ist, wird die Steuerung in Block 830 fortgesetzt, wo die beispielhafte Flugsteuereinrichtung 714 die Bewegung des UAV 700 steuert, während die Tomografievorrichtung 701 weiter die erzeugten Tomografiewellen erfasst. Danach wird die Steuerung in Block 832 fortgesetzt. Falls die beispielhafte Flugsteuereinrichtung 714 feststellt, dass kein kontinuierliches Tomogramm der Struktur 106 aufzunehmen ist (Block 828), wird die Steuerung direkt in Block 832 fortgesetzt.
  • In Block 832 erzeugt der beispielhafte Tomogrammgenerator 702 ein Tomogramm auf der Grundlage der erfassten Tomografiewellen. In Block 834 stellt die beispielhafte Flugsteuereinrichtung 714 fest, ob ein anderes Tomogramm aufzunehmen ist. Falls dies der Fall ist, wird die Steuerung in Block 836 fortgesetzt. Andernfalls endet das beispielhafte Programm aus 8. In Block 836 steuert die beispielhafte Flugsteuereinrichtung 714 die Bewegung des UAV 700, so dass es eine neue Position annimmt, welche dem gepaarten UAV auf der entgegengesetzten Seite der Struktur 106 gegenübersteht. Danach kehrt die Steuerung zu Block 822 zurück, um den vorstehend beschriebenen Prozess zu wiederholen.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, werden die Blöcke 808 - 820 durch das UAV 700 implementiert, wenn es als Tomografiewellen erzeugendes UAV 102 wirkt, während die Blöcke 822 - 836 implementiert werden, wenn das UAV 700 als das Tomografiewellen erfassende UAV 104 wirkt. Bei einigen Beispielen kann ein UAV so aufgebaut werden, das es ausschließlich entweder als das Tomografiewellen erzeugende UAV 102 oder als das Tomografiewellen erfassende UAV 104 wirkt. Bei einigen dieser Beispiele kann das beispielhafte Programm aus 8 auf der Grundlage der vorgesehenen Funktion des UAV durch Fortlassen entweder der Blöcke 808 - 820 oder der Blöcke 822 - 836 vereinfacht werden.
  • 9 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Prozessorplattform 900, wodurch die Befehle aus 8 zur Implementation der UAV 102, 104, 700 aus den 1 - 7 ausgeführt werden können. Die Prozessorplattform 900 kann beispielsweise ein Server, ein Personalcomputer oder ein anderer Typ einer Rechenvorrichtung sein.
  • Die Prozessorplattform 900 des dargestellten Beispiels weist einen Prozessor 912 auf. Der Prozessor 912 des dargestellten Beispiels ist Hardware. Beispielsweise kann der Prozessor 912 durch eine oder mehrere integrierte Schaltungen, logische Schaltungen, Mikroprozessoren oder Steuereinrichtungen von einer gewünschten Familie oder von einem gewünschten Hersteller implementiert werden. Der Hardwareprozessor kann eine halbleiterbasierte (beispielsweise siliciumbasierte) Vorrichtung sein. Bei diesem Beispiel implementiert der Prozessor den beispielhaften Tomogrammgenerator 702, die beispielhafte Gimbalsystem-Steuereinrichtung 704, die beispielhafte Ferner-Server-Kommunikationsschnittstelle 706, den beispielhaften Satellitenkommunikationsempfänger 708, die beispielhafte UAV-Kommunikationsschnittstelle 710, den beispielhaften Ortsanalysator 712, die beispielhafte Flugsteuereinrichtung 714, den beispielhaften Farbbildsensor 716 und den beispielhaften Bildanalysator 718.
  • Der Prozessor 912 aus dem dargestellten Beispiel weist einen lokalen Speicher 913 (beispielsweise einen Cache) auf. Der Prozessor 912 aus dem dargestellten Beispiel steht über einen Bus 918 in Kommunikation mit einem Hauptspeicher einschließlich eines flüchtigen Speichers 914 und eines nichtflüchtigen Speichers 916. Der flüchtige Speicher 914 kann durch einen synchronen dynamischen Direktzugriffsspeicher (SDRAM), einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM), einen dynamischen RAMBUS-Direktzugriffsspeicher (RDRAM) und/oder einen anderen Typ einer Direktzugriffsspeichervorrichtung implementiert sein. Der nichtflüchtige Speicher 916 kann durch einen Flash-Speicher und/oder einen anderen gewünschten Typ einer Speichervorrichtung implementiert sein. Der Zugriff auf den Hauptspeicher 914, 916 wird durch eine Speichersteuereinrichtung gesteuert.
  • Die Prozessorplattform 900 aus dem dargestellten Beispiel weist auch eine Schnittstellenschaltung 920 auf. Die Schnittstellenschaltung 920 kann durch einen beliebigen Typ eines Schnittstellenstandards in der Art einer Ethernet-Schnittstelle, eines universellen seriellen Busses (USB) und/oder einer PCI-Express-Schnittstelle implementiert sein.
  • Beim dargestellten Beispiel sind eine oder mehrere Eingabevorrichtungen 922 mit der Schnittstellenschaltung 920 verbunden. Die eine oder die mehreren Eingabevorrichtungen 922 ermöglichen es einem Benutzer, Daten und/oder Befehle in den Prozessor 912 einzugeben. Die eine oder die mehreren Eingabevorrichtungen können beispielsweise durch einen Audiosensor, ein Mikrofon, eine Kamera (Fotokamera oder Videokamera), eine Tastatur, eine Taste, eine Maus, einen Touchscreen, ein Trackpad, einen Trackball, Isopoint und/oder ein Spracherkennungssystem implementiert sein.
  • Eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen 924 sind auch mit der Schnittstellenschaltung 920 des dargestellten Beispiels verbunden. Die Ausgabevorrichtungen 924 können beispielsweise durch Anzeigevorrichtungen (beispielsweise eine Leuchtdiode (LED), eine organische Leuchtdiode (OLED), eine Flüssigkristallanzeige, eine Kathodenstrahlröhrenanzeige (CRT), einen Touchscreen, eine taktile Ausgabevorrichtung, einen Drucker und/oder Lautsprecher) implementiert sein. Die Schnittstellenschaltung 920 des dargestellten Beispiels weist demgemäß typischerweise eine Grafiktreiberkarte, einen Grafiktreiberchip und/oder einen Grafiktreiberprozessor auf.
  • Die Schnittstellenschaltung 920 aus dem dargestellten Beispiel weist auch eine Kommunikationsvorrichtung in der Art eines Senders, eines Empfängers, eines Transceivers, eines Modems und/oder einer Netzschnittstellenkarte auf, um den Austausch von Daten mit äußeren Maschinen (beispielsweise Rechenvorrichtungen irgendeiner Art) über ein Netz 926 (beispielsweise eine Ethernet-Verbindung, eine digitale Teilnehmerleitung (DSL), eine Telefonleitung, ein Koaxialkabel, ein Mobiltelefonsystem usw.) zu erleichtern. Bei diesem Beispiel implementiert die Schnittstellenschaltung 920 die beispielhafte Ferner-Server-Kommunikationsschnittstelle 706, den beispielhaften Satellitenkommunikationsempfänger 708 und die beispielhafte UAV-Kommunikationsschnittstelle 710.
  • Die Prozessorplattform 900 aus dem dargestellten Beispiel weist auch eine oder mehrere Massenspeichervorrichtungen 928 zum Speichern von Software und/oder Daten auf. Beispiele dieser Massenspeichervorrichtungen 928 umfassen Diskettenlaufwerke, Festplattenlaufwerke, Compact-Disk-Laufwerke, Blu-ray-Disk-Laufwerke, RAID-Systeme und Digital-Versatile-Disk(DVD)-Laufwerke. Bei diesem Beispiel weist die Massenspeichervorrichtung 928 die beispielhafte Datenbank 720 auf.
  • Die codierten Befehle 932 aus 8 können in der Massenspeichervorrichtung 928, im flüchtigen Speicher 914, im nichtflüchtigen Speicher 916 und/oder in einem entfernbaren physischen computerlesbaren Speichermedium in der Art einer CD oder DVD gespeichert sein.
  • Anhand des Vorstehenden wird verständlich sein, dass beispielhafte Verfahren, Vorrichtungen und Herstellungsartikel offenbart wurden, welche eine synchronisierte Steuerung zweier UAV auf beiden Seiten einer Struktur ermöglichen, um eine tomografische Abbildung der Struktur unter Verwendung komplementärer Tomografievorrichtungen (beispielsweise eines Tomografiewellengenerators und eines Tomografiewellendetektors), die von verschiedenen der beiden UAV getragen werden, zu ermöglichen. Offenbarte Beispiele ermöglichen das Abtasten und Abbilden des Inneren von Strukturen, um mehr Einzelheiten in Bezug auf die strukturelle Integrität von Objekten bereitzustellen als dies unter Verwendung traditioneller Sichtinspektionen, die sich auf das Äußere der Struktur beschränken, möglich ist. Ferner kann eine kontinuierliche tomografische Abbildung einer Struktur ausgeführt werden, um das gesamte Volumen zumindest eines erweiterten Segments der Struktur aufzunehmen.
  • Beispiel 1 ist eine Vorrichtung, die eine Flugsteuereinrichtung aufweist, die durch wenigstens einen Prozessor implementiert ist und dazu dient, ein erstes unbemanntes Luftfahrzeug angrenzend an eine Struktur zu steuern. Die Vorrichtung weist ferner eine am ersten unbemannten Luftfahrzeug angebrachte erste Tomografievorrichtung auf. Die erste Tomografievorrichtung dient dazu, zumindest eines der Folgenden auszuführen: (a) Senden von Tomografiewellen zu einer zweiten Tomografievorrichtung, die an einem zweiten unbemannten Luftfahrzeug angebracht ist, oder (b) Erfassen von Tomografiewellen von dieser, um ein Tomogramm der Struktur zu erzeugen.
  • Beispiel 2 weist den Gegenstand von Beispiel 1 auf und weist ferner Markierungen am ersten unbemannten Luftfahrzeug auf, die von einem Bildsensor am zweiten unbemannten Luftfahrzeug zu identifizieren sind.
  • Beispiel 3 weist den Gegenstand von Beispiel 2 auf, wobei die Markierungen an Armen angebracht sind, die sich vom Hauptkörper des ersten unbemannten Luftfahrzeugs nach außen erstrecken.
  • Beispiel 4 weist den Gegenstand von Beispiel 1 auf, und es weist ferner Folgendes auf: einen Bildsensor zum Aufnehmen eines Bilds des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs und einen Bildanalysator zum Identifizieren von Markierungen am zweiten unbemannten Luftfahrzeug, um eine Position des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs in Bezug auf die Position des ersten unbemannten Luftfahrzeugs zu bestimmen.
  • Beispiel 5 weist den Gegenstand eines der Beispiele 1 - 4 auf und weist ferner ein Gimbalsystem zum Steuern des Winkels der ersten Tomografievorrichtung in Bezug auf das erste unbemannte Luftfahrzeug auf.
  • Beispiel 6 weist den Gegenstand eines der Beispiele 1 - 5 auf, wobei die erste Tomografievorrichtung dazu dient, die Tomografiewellen auszusenden oder zu erfassen, während die Flugsteuereinrichtung die Bewegung des ersten unbemannten Luftfahrzeugs in Bezug auf die Struktur steuert. Das zweite unbemannte Luftfahrzeug soll sich synchron mit dem ersten unbemannten Luftfahrzeug bewegen, um die Struktur zwischen dem ersten und dem zweiten unbemannten Luftfahrzeug zu halten.
  • Beispiel 7 weist den Gegenstand von Beispiel 6 auf, wobei das erste und das zweite unbemannte Luftfahrzeug umfänglichen Bahnen um die Längserstreckung der Struktur folgen sollen.
  • Beispiel 8 weist den Gegenstand von Beispiel 6 auf, wobei das erste und das zweite unbemannte Luftfahrzeug helikalen Bahnen um die Längserstreckung der Struktur folgen sollen.
  • Beispiel 9 weist den Gegenstand von Beispiel 6 auf, wobei die Bewegung des ersten und des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs Bahnen folgt, die parallel zur Längserstreckung der Struktur verlaufen.
  • Beispiel 10 weist den Gegenstand eines der Beispiele 1 - 9 auf, wobei das Tomogramm ein erstes Tomogramm ist, das aufgenommen wird, wenn sich das erste unbemannte Luftfahrzeug in einer ersten Position in Bezug auf die Struktur befindet. Die Flugsteuereinrichtung soll die Bewegung des ersten unbemannten Luftfahrzeugs zu einer zweiten Position in Bezug auf die Struktur steuern, um zu ermöglichen, dass die erste und die zweite Tomografievorrichtung ein zweites Tomogramm aufnehmen, das mit dem ersten Tomogramm zu kombinieren ist, um ein dreidimensionales Modell der Struktur zu bilden.
  • Beispiel 11 weist den Gegenstand eines der Beispiele 1 - 10 auf, wobei die erste Tomografievorrichtung ein Tomografiewellendetektor zum Erfassen der Tomografiewellen von der zweiten Tomografievorrichtung ist. Die Vorrichtung weist ferner einen Tomogrammgenerator in Kommunikation mit dem Tomografiewellendetektor auf, um das Tomogramm auf der Grundlage der durch die Struktur laufenden erfassten Tomografiewellen zu erzeugen.
  • Beispiel 12 weist den Gegenstand eines der Beispiele 1 - 10 auf, wobei die erste Tomografievorrichtung ein Tomografiewellengenerator zum Erzeugen der zur zweiten Tomografievorrichtung gesendeten Tomografiewellen ist.
  • Beispiel 13 weist den Gegenstand eines der Beispiele 1 - 12 auf, wobei die Tomografiewellen Röntgenstrahlen entsprechen.
  • Beispiel 14 weist den Gegenstand eines der Beispiele 1 - 12 auf, wobei die Vorrichtung Teil eines Systems ist, welches das erste unbemannte Luftfahrzeug und das zweite unbemannte Luftfahrzeug aufweist. Das erste und das zweite unbemannte Luftfahrzeug sollen jeweiligen ersten und zweiten Flugbahnen folgen, welche die Struktur zwischen dem ersten und dem zweiten unbemannten Luftfahrzeug positionieren.
  • Beispiel 15 ist ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das Befehle aufweist, die, wenn sie ausgeführt werden, eine Maschine veranlassen, zumindest ein erstes unbemanntes Luftfahrzeug angrenzend an eine Struktur zu steuern. Die Befehle sollen die Maschine ferner veranlassen, mit einer ersten Tomografievorrichtung am ersten unbemannten Luftfahrzeug zumindest eines der Folgenden auszuführen: (a) Senden von Tomografiewellen zu einer zweiten Tomografievorrichtung, die an einem zweiten unbemannten Luftfahrzeug angebracht ist, oder (b) Erfassen von Tomografiewellen von dieser, um ein Tomogramm der Struktur zu erzeugen.
  • Beispiel 16 weist den Gegenstand von Beispiel 15 auf, wobei die Befehle ferner die Maschine veranlassen, die Position des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs in Bezug auf die Position des ersten unbemannten Luftfahrzeugs zu bestimmen.
  • Beispiel 17 weist den Gegenstand von Beispiel 16 auf, wobei die Position des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs auf der Grundlage von Drahtloskommunikationen zwischen dem ersten unbemannten Luftfahrzeug und dem zweiten unbemannten Luftfahrzeug bestimmt wird.
  • Beispiel 18 weist den Gegenstand von Beispiel 16 auf, wobei die Befehle ferner die Maschine veranlassen, mit einem Bildsensor am ersten unbemannten Luftfahrzeug ein Bild des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs aufzunehmen. Die Befehle veranlassen die Maschine ferner, Markierungen am zweiten unbemannten Luftfahrzeug auf der Grundlage einer Analyse des Bilds zu identifizieren. Die Befehle veranlassen die Maschine ferner, die Position des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs auf der Grundlage der Bildanalyse zu bestimmen.
  • Beispiel 19 weist den Gegenstand eines der Beispiele 16 - 18 auf, wobei die Befehle ferner die Maschine veranlassen, durch ein Gimbalsystem den Winkel der ersten Tomografievorrichtung auf der Grundlage der Position des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs einzustellen.
  • Beispiel 20 weist den Gegenstand eines der Beispiele 15 - 19 auf, wobei die Befehle ferner die Maschine zumindest veranlassen, mit der ersten Tomografievorrichtung die Tomografiewellen auszusenden oder zu erfassen, während sich das erste unbemannte Luftfahrzeug in Bezug auf die Struktur bewegt. Das zweite unbemannte Luftfahrzeug bewegt sich synchron mit dem ersten unbemannten Luftfahrzeug, um zu ermöglichen, dass die zwischen der ersten und der zweiten Tomografievorrichtung übertragenen Tomografiewellen durch die Struktur laufen.
  • Beispiel 21 weist den Gegenstand von Beispiel 20 auf, wobei die Bewegung des ersten und des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs umfänglichen Bahnen um die Längserstreckung der Struktur folgen.
  • Beispiel 22 weist den Gegenstand von Beispiel 20 auf, wobei die Bewegung des ersten und des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs helikalen Bahnen um die Längserstreckung der Struktur folgen.
  • Beispiel 23 weist den Gegenstand von Beispiel 20 auf, wobei die Bewegung des ersten und des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs Bahnen folgt, die parallel zur Längserstreckung der Struktur verlaufen.
  • Beispiel 24 weist den Gegenstand eines der Beispiele 15 - 23 auf, wobei das Tomogramm ein erstes Tomogramm ist. Die Befehle veranlassen die Maschine ferner, das erste unbemannte Luftfahrzeug zu einer neuen Position angrenzend an die Struktur zu bewegen, um zu ermöglichen, dass die erste und die zweite Tomografievorrichtung ein zweites Tomogramm aufnehmen. Das erste und das zweite Tomogramm sind zu kombinieren, um ein dreidimensionales Modell der Struktur zu bilden.
  • Beispiel 25 weist den Gegenstand eines der Beispiele 15 - 24 auf, wobei die erste Tomografievorrichtung ein Tomografiewellendetektor ist, der die Tomografiewellen von der zweiten Tomografievorrichtung erfasst. Die Befehle veranlassen die Maschine ferner, das Tomogramm auf der Grundlage der durch die Struktur laufenden erfassten Tomografiewellen zu erzeugen.
  • Beispiel 26 weist den Gegenstand eines der Beispiele 15 - 25 auf, wobei die Tomografiewellen Röntgenstrahlen entsprechen.
  • Beispiel 27 ist ein Verfahren, bei dem ein erstes unbemanntes Luftfahrzeug angrenzend an eine Struktur durch Ausführen eines Befehls auf zumindest einem Prozessor gesteuert wird. Das Verfahren weist ferner Folgendes auf: mit einer ersten Tomografievorrichtung am ersten unbemannten Luftfahrzeug zumindest eines der Folgenden: (a) Senden von Tomografiewellen zu einer zweiten Tomografievorrichtung, die an einem zweiten unbemannten Luftfahrzeug angebracht ist, oder (b) Erfassen von Tomografiewellen von dieser, um ein Tomogramm der Struktur zu erzeugen.
  • Beispiel 28 weist den Gegenstand von Beispiel 27 auf und weist ferner das Bestimmen der Position des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs in Bezug auf die Position des ersten unbemannten Luftfahrzeugs auf.
  • Beispiel 29 weist den Gegenstand von Beispiel 28 auf, wobei die Position des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs auf der Grundlage von Drahtloskommunikationen zwischen dem ersten unbemannten Luftfahrzeug und dem zweiten unbemannten Luftfahrzeug bestimmt wird.
  • Beispiel 30 weist den Gegenstand von Beispiel 28 auf und weist ferner das Aufnehmen eines Bilds des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs mit einem Bildsensor am ersten unbemannten Luftfahrzeug auf. Beim Verfahren werden auch Markierungen am zweiten unbemannten Luftfahrzeug auf der Grundlage einer Analyse des Bilds identifiziert. Beim Verfahren wird ferner die Position des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs auf der Grundlage der Bildanalyse bestimmt.
  • Beispiel 31 weist den Gegenstand eines der Beispiele 28 - 30 auf und weist ferner das Einstellen des Winkels der ersten Tomografievorrichtung auf der Grundlage der Position des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs durch ein Gimbalsystem auf.
  • Beispiel 32 weist den Gegenstand eines der Beispiele 27 - 31 auf und weist ferner das Aussenden und/oder Erfassen der Tomografiewellen mit der ersten Tomografievorrichtung, während sich das erste unbemannte Luftfahrzeug in Bezug auf die Struktur bewegt, auf. Das zweite unbemannte Luftfahrzeug bewegt sich synchron mit dem ersten unbemannten Luftfahrzeug, um zu ermöglichen, dass die zwischen der ersten und der zweiten Tomografievorrichtung übertragenen Tomografiewellen durch die Struktur laufen.
  • Beispiel 33 weist den Gegenstand von Beispiel 32 auf, wobei die Bewegung des ersten und des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs umfänglichen Bahnen um die Längserstreckung der Struktur folgen.
  • Beispiel 34 weist den Gegenstand von Beispiel 32 auf, wobei die Bewegung des ersten und des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs helikalen Bahnen um die Längserstreckung der Struktur folgen.
  • Beispiel 35 weist den Gegenstand von Beispiel 32 auf, wobei die Bewegung des ersten und des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs Bahnen folgt, die parallel zur Längserstreckung der Struktur verlaufen.
  • Beispiel 36 weist den Gegenstand eines der Beispiele 27 - 35 auf, wobei das Tomogramm ein erstes Tomogramm ist. Das Verfahren weist ferner das Bewegen des ersten unbemannten Luftfahrzeugs zu einer neuen Position angrenzend an die Struktur auf, um zu ermöglichen, dass die erste und die zweite Tomografievorrichtung ein zweites Tomogramm aufnehmen. Das erste und das zweite Tomogramm sind zu kombinieren, um ein dreidimensionales Modell der Struktur zu bilden.
  • Beispiel 37 weist den Gegenstand eines der Beispiele 27 - 36 auf, wobei die erste Tomografievorrichtung ein Tomografiewellendetektor ist, der die Tomografiewellen von der zweiten Tomografievorrichtung erfasst. Das Verfahren weist ferner das Erzeugen des Tomogramms auf der Grundlage der durch die Struktur laufenden erfassten Tomografiewellen auf.
  • Beispiel 38 weist den Gegenstand eines der Beispiele 27 - 37 auf, wobei die Tomografiewellen Röntgenstrahlen entsprechen.
  • Beispiel 39 ist ein maschinenlesbares Medium, das Code aufweist, der, wenn er ausgeführt wird, eine Maschine veranlasst, das Verfahren nach einem der Beispiele 27 - 38 auszuführen.
  • Beispiel 40 ist ein Verfahren, bei dem ein erstes unbemanntes Luftfahrzeug angrenzend an eine Struktur gesteuert wird. Beim Verfahren wird ferner ein zweites unbemanntes Luftfahrzeug angrenzend an die Struktur gesteuert. Das erste und das zweite unbemannte Luftfahrzeug folgen einer ersten bzw. einer zweiten Flugbahn, welche die Struktur zwischen dem ersten und dem zweiten unbemannten Luftfahrzeug positionieren. Beim Verfahren werden ferner Tomografiewellen mit einem Tomografiewellengenerator am ersten unbemannten Luftfahrzeug erzeugt. Die Tomografiewellen werden so gelenkt, dass sie durch die Struktur zu einem Tomografiewellendetektor am zweiten unbemannten Luftfahrzeug laufen. Beim Verfahren wird ferner ein Tomogramm der Struktur auf der Grundlage der vom Tomografiewellendetektor erfassten Tomografiewellen erzeugt.
  • Beispiel 41 weist den Gegenstand von Beispiel 40 auf, und es weist ferner das Übertragen von Kommunikationen zwischen dem ersten und dem zweiten unbemannten Luftfahrzeug auf, um eine Position des ersten vom ersten oder zweiten unbemannten Luftfahrzeug in Bezug auf die Position des zweiten vom wenigstens einen vom ersten oder zweiten unbemannten Luftfahrzeug zu bestimmen.
  • Beispiel 42 weist den Gegenstand von Beispiel 41 auf, und es weist ferner das Aufnehmen eines Bilds eines zweiten vom ersten oder zweiten unbemannten Luftfahrzeug mit einem Bildsensor am ersten vom ersten oder zweiten unbemannten Luftfahrzeug auf. Beim Verfahren werden ferner Markierungen am zweiten vom ersten oder zweiten unbemannten Luftfahrzeug auf der Grundlage einer Analyse des Bilds identifiziert. Beim Verfahren wird auch die Position des zweiten vom ersten oder zweiten unbemannten Luftfahrzeug in Bezug auf das erste vom ersten oder zweiten unbemannten Luftfahrzeug auf der Grundlage der Bildanalyse bestimmt.
  • Beispiel 43 weist den Gegenstand von Beispiel 42 auf, und es weist ferner das Einstellen des Winkels eines ersten vom Tomografiewellengenerator oder Tomografiewellendetektor in Zusammenhang mit dem ersten vom ersten oder zweiten unbemannten Luftfahrzeug auf der Grundlage der Position des zweiten vom ersten oder zweiten unbemannten Luftfahrzeug über ein Gimbalsystem auf.
  • Beispiel 44 weist den Gegenstand eines der Beispiele 40 - 43 auf, und es weist ferner das Bewegen des ersten und des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs entlang der jeweiligen ersten und zweiten Flugbahn auf, während die Tomografiewellen erzeugt werden.
  • Beispiel 45 weist den Gegenstand eines der Beispiele 40 - 43 auf, wobei die erste und die zweite Flugbahn umfängliche Bahnen um die Längserstreckung der Struktur aufweisen.
  • Beispiel 46 weist den Gegenstand eines der Beispiele 40 - 43 auf, wobei die erste und die zweite Flugbahn helikale Bahnen um die Längserstreckung der Struktur aufweisen.
  • Beispiel 47 weist den Gegenstand eines der Beispiele 40 - 43 auf, wobei die erste und die zweite Flugbahn parallel zur Längserstreckung der Struktur verlaufen.
  • Beispiel 48 weist den Gegenstand eines der Beispiele 40 - 47 auf, wobei das Tomogramm ein erstes Tomogramm ist, das aufgenommen wird, wenn sich das erste und das zweite unbemannte Luftfahrzeug an ersten Positionen angrenzend an die Struktur befinden. Beim Verfahren werden ferner das erste und das zweite unbemannte Luftfahrzeug zu zweiten Positionen angrenzend an die Struktur bewegt, um ein zweites Tomogramm aufzunehmen. Beim Verfahren werden auch das erste und das zweite Tomogramm kombiniert, um ein dreidimensionales Modell der Struktur zu bilden.
  • Beispiel 49 weist den Gegenstand eines der Beispiele 40 - 48 auf, wobei die Tomografiewellen Röntgenstrahlen entsprechen.
  • Wenngleich hier bestimmte beispielhafte Verfahren, Vorrichtungen und Herstellungsartikel offenbart wurden, ist der Abdeckungsbereich dieses Patents nicht darauf begrenzt. Im Gegenteil deckt dieses Patent alle Verfahren, Vorrichtungen und Herstellungsartikel ab, die im Wesentlichen in den Schutzumfang der Ansprüche dieses Patents fallen.

Claims (22)

  1. Vorrichtung, welche Folgendes umfasst: eine Flugsteuereinrichtung, die durch wenigstens einen Prozessor implementiert ist und dazu dient, ein erstes unbemanntes Luftfahrzeug angrenzend an eine Struktur zu steuern, und eine erste Tomografievorrichtung, die am ersten unbemannten Luftfahrzeug angebracht ist, wobei die erste Tomografievorrichtung dazu dient, zumindest eines der Folgenden auszuführen: (a) Senden von Tomografiewellen zu einer zweiten Tomografievorrichtung, die an einem zweiten unbemannten Luftfahrzeug angebracht ist, oder (b) Erfassen von Tomografiewellen von dieser, um ein Tomogramm der Struktur zu erzeugen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner Markierungen am ersten unbemannten Luftfahrzeug aufweist, die von einem Bildsensor am zweiten unbemannten Luftfahrzeug zu identifizieren sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Markierungen an Armen angebracht sind, die sich vom Hauptkörper des ersten unbemannten Luftfahrzeugs nach außen erstrecken.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner Folgendes aufweist: einen Bildsensor zum Aufnehmen eines Bilds des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs und einen Bildanalysator zum Identifizieren von Markierungen am zweiten unbemannten Luftfahrzeug, um eine Position des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs in Bezug auf eine Position des ersten unbemannten Luftfahrzeugs zu bestimmen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner ein Gimbalsystem zum Steuern eines Winkels der ersten Tomografievorrichtung in Bezug auf das erste unbemannte Luftfahrzeug aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die erste Tomografievorrichtung die Tomografiewellen aussenden oder erfassen soll, während die Flugsteuereinrichtung die Bewegung des ersten unbemannten Luftfahrzeugs in Bezug auf die Struktur steuert, wobei sich das zweite unbemannte Luftfahrzeug synchron mit dem ersten unbemannten Luftfahrzeug bewegen soll, um die Struktur zwischen dem ersten und dem zweiten unbemannten Luftfahrzeug zu halten.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das erste und das zweite unbemannte Luftfahrzeug umfänglichen Bahnen um eine Längserstreckung der Struktur folgen sollen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das erste und das zweite unbemannte Luftfahrzeug helikalen Bahnen um eine Längserstreckung der Struktur folgen sollen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Bewegung des ersten und des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs Bahnen folgt, die parallel zu einer Längserstreckung der Struktur verlaufen.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei das Tomogramm ein erstes Tomogramm ist, das aufgenommen wird, wenn sich das erste unbemannte Luftfahrzeug in einer ersten Position in Bezug auf die Struktur befindet, wobei die Flugsteuereinrichtung die Bewegung des ersten unbemannten Luftfahrzeugs in Bezug auf eine zweite Position in Bezug auf die Struktur steuern soll, um zu ermöglichen, dass die erste und die zweite Tomografievorrichtung ein zweites Tomogramm aufnehmen, das mit dem ersten Tomogramm zu kombinieren ist, um ein dreidimensionales Modell der Struktur zu bilden.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die erste Tomografievorrichtung ein Tomografiewellendetektor zum Erfassen der Tomografiewellen von der zweiten Tomografievorrichtung ist, wobei die Vorrichtung ferner einen Tomogrammgenerator in Kommunikation mit dem Tomografiewellendetektor aufweist, um das Tomogramm auf der Grundlage der durch die Struktur laufenden erfassten Tomografiewellen zu erzeugen.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die erste Tomografievorrichtung ein Tomografiewellengenerator zum Erzeugen der zur zweiten Tomografievorrichtung gesendeten Tomografiewellen ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die Vorrichtung Teil eines Systems ist, das Folgendes aufweist: das erste unbemannte Luftfahrzeug und das zweite unbemannte Luftfahrzeug, wobei das erste und das zweite unbemannte Luftfahrzeug jeweiligen ersten und zweiten Flugbahnen folgen sollen, welche die Struktur zwischen dem ersten und dem zweiten unbemannten Luftfahrzeug positionieren.
  14. Nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das Befehle umfasst, die, wenn sie ausgeführt werden, eine Maschine veranlassen, zumindest Folgendes auszuführen: Steuern eines ersten unbemannten Luftfahrzeugs angrenzend an eine Struktur und mit einer ersten Tomografievorrichtung am ersten unbemannten Luftfahrzeug zumindest eines der Folgenden: (a) Senden von Tomografiewellen zu einer zweiten Tomografievorrichtung, die an einem zweiten unbemannten Luftfahrzeug angebracht ist, oder (b) Erfassen von Tomografiewellen von dieser, um ein Tomogramm der Struktur zu erzeugen.
  15. Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 14, wobei die Befehle ferner die Maschine veranlassen, eine Position des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs in Bezug auf eine Position des ersten unbemannten Luftfahrzeugs zu bestimmen.
  16. Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 15, wobei die Befehle ferner die Maschine veranlassen, Folgendes auszuführen: Aufnehmen eines Bilds des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs mit einem Bildsensor am ersten unbemannten Luftfahrzeug, Identifizieren von Markierungen am zweiten unbemannten Luftfahrzeug auf der Grundlage einer Analyse des Bilds und Bestimmen der Position des zweiten unbemannten Luftfahrzeugs auf der Grundlage der Bildanalyse.
  17. Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach einem der Ansprüche 14-16, wobei die Befehle ferner die Maschine zumindest veranlassen, die Tomografiewellen mit der ersten Tomografievorrichtung auszusenden oder zu erfassen, während sich das erste unbemannte Luftfahrzeug in Bezug auf die Struktur bewegt, wobei sich das zweite unbemannte Luftfahrzeug synchron mit dem ersten unbemannten Luftfahrzeug bewegt, um zu ermöglichen, dass die zwischen der ersten und der zweiten Tomografievorrichtung übertragenen Tomografiewellen durch die Struktur laufen.
  18. Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach einem der Ansprüche 14-16, wobei das Tomogramm ein erstes Tomogramm ist, wobei die Befehle ferner die Maschine veranlassen, Folgendes auszuführen: Bewegen des ersten unbemannten Luftfahrzeugs zu einer neuen Position angrenzend an die Struktur, um zu ermöglichen, dass die erste und die zweite Tomografievorrichtung ein zweites Tomogramm aufnehmen, wobei das erste und das zweite Tomogramm zu kombinieren sind, um ein dreidimensionales Modell der Struktur zu bilden.
  19. Verfahren, welches Folgendes umfasst: Steuern eines ersten unbemannten Luftfahrzeugs angrenzend an eine Struktur durch Ausführen eines Befehls auf zumindest einem Prozessor und mit einer ersten Tomografievorrichtung am ersten unbemannten Luftfahrzeug zumindest eines der Folgenden: (a) Senden von Tomografiewellen zu einer zweiten Tomografievorrichtung, die an einem zweiten unbemannten Luftfahrzeug angebracht ist, oder (b) Erfassen von Tomografiewellen von dieser, um ein Tomogramm der Struktur zu erzeugen.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, welches ferner zumindest eines der Folgenden aufweist: Aussenden oder Erfassen der Tomografiewellen mit der ersten Tomografievorrichtung, während sich das erste unbemannte Luftfahrzeug in Bezug auf die Struktur bewegt, wobei sich das zweite unbemannte Luftfahrzeug synchron mit dem ersten unbemannten Luftfahrzeug bewegt, um zu ermöglichen, dass die zwischen der ersten und der zweiten Tomografievorrichtung übertragenen Tomografiewellen durch die Struktur laufen.
  21. Verfahren, welches Folgendes umfasst: Steuern eines ersten unbemannten Luftfahrzeugs angrenzend an eine Struktur, Steuern eines zweiten unbemannten Luftfahrzeugs angrenzend an die Struktur, wobei das erste und das zweite unbemannte Luftfahrzeug jeweiligen ersten und zweiten Flugbahnen folgen, welche die Struktur zwischen dem ersten und dem zweiten unbemannten Luftfahrzeug positionieren, Erzeugen von Tomografiewellen mit einem Tomografiewellengenerator am ersten unbemannten Luftfahrzeug, wobei die Tomografiewellen so gerichtet werden, dass sie durch die Struktur zu einem Tomografiewellendetektor am zweiten unbemannten Luftfahrzeug laufen, und Erzeugen eines Tomogramms der Struktur auf der Grundlage der vom Tomografiewellendetektor erfassten Tomografiewellen.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, welches ferner Folgendes aufweist: Aufnehmen eines Bilds des zweiten vom ersten oder zweiten unbemannten Luftfahrzeug mit einem Bildsensor am ersten vom ersten oder zweiten unbemannten Luftfahrzeug, Identifizieren von Markierungen am zweiten vom ersten oder zweiten unbemannten Luftfahrzeug auf der Grundlage einer Analyse des Bilds und Bestimmen der Position des zweiten vom ersten oder zweiten unbemannten Luftfahrzeug in Bezug auf das erste vom ersten oder zweiten unbemannten Luftfahrzeug auf der Grundlage der Bildanalyse.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10317905B2 (en) * 2017-08-10 2019-06-11 RavenOPS, Inc. Autonomous robotic technologies for industrial inspection
US11630455B2 (en) * 2018-01-31 2023-04-18 Walmart Apollo, Llc System and method for autonomous decision making, corrective action, and navigation in a dynamically changing world
WO2019227033A1 (en) * 2018-05-24 2019-11-28 International Electronic Machines Corp. Sensitive area management
US11011922B2 (en) 2018-06-09 2021-05-18 Nxp Aeronautics Research, Llc Monitoring tower with device powered using differentials in electric field strengths within vicinity of powerlines
US10391867B1 (en) 2018-06-09 2019-08-27 Nxp Aeronautics Research, Llc Apparatus having electric-field actuated generator for powering electrical load within vicinity of powerlines
CN109885098B (zh) * 2019-04-11 2022-02-11 株洲时代电子技术有限公司 一种桥梁边栏巡检航线规划方法
US11174045B2 (en) * 2019-05-16 2021-11-16 United Parcel Service Of America, Inc. Autonomous drone diagnosis
JP2020192967A (ja) * 2019-05-23 2020-12-03 首都高技術株式会社 無人航空機の飛行領域制限装置
US11431168B2 (en) 2019-08-26 2022-08-30 Nxp Aeronautics Research, Llc UAV airways systems and apparatus
GB201915412D0 (en) * 2019-10-24 2019-12-11 Johnson Matthey Plc Scanning system and method for scanning vessels
CN112363154B (zh) * 2020-10-14 2023-06-20 中国航天科工集团第二研究院 一种基于计算机断层扫描模式的探测识别系统及方法
KR102447294B1 (ko) * 2021-08-24 2022-09-26 주식회사 네프 X선을 이용한 구조물의 결함 검사 시스템
KR102350069B1 (ko) * 2021-08-24 2022-01-14 주식회사 네프 X선을 이용한 구조물의 결함 검사 시스템이 판별한 결함의 깊이를 산출하는 방법
US11585768B1 (en) 2021-08-24 2023-02-21 Neuf Inc. System and method for inspecting defects of structure by using x-ray
KR102399718B1 (ko) * 2021-08-24 2022-05-19 주식회사 네프 X선을 이용한 구조물의 결함 검사 시스템의 x선 출력 제어 방법
KR102491254B1 (ko) * 2022-09-01 2023-01-27 주식회사 엘시스 피사체 결함 탐지를 위한 x선 촬영 위치 결정 방법
CN117169255A (zh) * 2022-09-13 2023-12-05 埃尔西斯株式会社 用于检测被摄体内部构件的缺陷的x射线影像生成方法
KR102464192B1 (ko) * 2022-09-13 2022-11-10 주식회사 엘시스 피사체의 내재 부재의 결함을 탐지하기 위한 x선 영상을 생성하는 방법
KR102494292B1 (ko) * 2022-10-19 2023-02-07 (주)메타파스 비파괴 검사를 위한 무인 항공기 제어 시스템 및 방법
KR102523331B1 (ko) * 2022-11-30 2023-04-21 (주)메타파스 X-선 이미지의 선명도 확보를 위한 무인 항공기 제어 시스템 및 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2629166B1 (de) * 2012-02-17 2016-08-17 The Boeing Company Ein unbemanntes Luftfahrzeug mit Energiewiedergewinnung in Aufwind
US10539708B2 (en) * 2016-02-01 2020-01-21 The University Of North Carolina At Chapel Hill Mobile and free-form x-ray imaging systems and methods
KR20170136750A (ko) * 2016-06-02 2017-12-12 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그의 동작 방법
JP2018078814A (ja) * 2016-11-15 2018-05-24 富士ゼロックス株式会社 水中移動体及びプログラム

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CN109753080A (zh) 2019-05-14

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