DE102019124829A1 - Aircraft system and operating procedures thereof - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Luftfahrzeugsystem umfassend ein unbemanntes, elektrisch angetriebenes Luftfahrzeug mit wenigstens einem Aktor, mit von dem wenigstens einen Aktor angetriebenen Rotoren und mit einem Landegestell, umfassend eine bodengestützte, mit dem Luftfahrzeug in Verbindung stehende Landestation, umfassend eine rechnergestützte Steuereinheit zur Steuerung des Luftfahrzeugs und der Landestation sowie umfassend eine elektrische Energiequelle zum Betreiben der Landestation, wobei das Luftfahrzeug wahlweise über ein lösbar an das Luftfahrzeug koppelbares Akkumodul oder über ein an der Landestation festgelegtes und lösbar an das Luftfahrzeug koppelbares stromführendes Kabel betrieben ist, wobei die Landestation eine jedenfalls abschnittsweise korrespondierend zu dem Landegestell geformte Führungseinheit zur Aufnahme des Luftfahrzeugs auf einem definierten Landepunkt der Landestation und eine Ladeeinheit zum elektrischen Aufladen des Akkumoduls aufweist, wobei zum Landen des Luftfahrzeugs auf dem Landepunkt der Landestation das Luftfahrzeug optisch und über die Steuereinheit automatisiert positionsgesteuert ist, indem das Luftfahrzeug und/oder die Landestation eine Lagekamera aufweist und die Steuereinheit aus Bildern und/oder Daten der Lagekamera eine Positionsabweichung des Luftfahrzeugs zu dem Landepunkt der Landestation bestimmt. Ferner betrifft die Erfindung ein Betriebsverfahren für ein Luftfahrzeugsystem und insbesondere für ein erfindungsgemäßes Luftfahrzeugsystem.The invention relates to an aircraft system comprising an unmanned, electrically powered aircraft with at least one actuator, with rotors driven by the at least one actuator and with a landing gear, comprising a ground-based landing station connected to the aircraft, comprising a computer-aided control unit for controlling the aircraft and the landing station as well as comprising an electrical energy source for operating the landing station, the aircraft being operated either via a battery module which can be detachably coupled to the aircraft or via a current-carrying cable fixed to the landing station and detachably attachable to the aircraft, the landing station in any case corresponding in sections has a guide unit shaped to form the landing frame for receiving the aircraft on a defined landing point of the landing station and a charging unit for electrically charging the battery module, wherein for landing the L When the aircraft is at the landing point of the landing station, the aircraft is optically and automatically position-controlled via the control unit, in that the aircraft and / or the landing station has a position camera and the control unit uses images and / or data from the position camera to determine a position deviation of the aircraft from the landing point of the landing station. The invention also relates to an operating method for an aircraft system and in particular for an aircraft system according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftfahrzeugsystem umfassend ein unbemanntes, elektrisch angetriebenes Luftfahrzeug mit wenigstens einem Aktor, mit von dem wenigstens einen Aktor angetriebenen Rotoren und mit einem Landegestell, umfassend eine bodengestützte, mit dem Luftfahrzeug in Verbindung stehende Landestation, umfassend eine rechnergestützte Steuereinheit zur Steuerung des Luftfahrzeugs und der Landestation sowie umfassend eine elektrische Energiequelle zum Betreiben der Landestation.The invention relates to an aircraft system comprising an unmanned, electrically powered aircraft with at least one actuator, with rotors driven by the at least one actuator and with a landing gear, comprising a ground-based landing station connected to the aircraft, comprising a computer-aided control unit for controlling the aircraft and the landing station and comprising an electrical power source for operating the landing station.

Ferner betrifft die Erfindung ein Betriebsverfahren für ein Luftfahrzeugsystem und insbesondere für ein erfindungsgemäßes Luftfahrzeugsystem.The invention also relates to an operating method for an aircraft system and in particular for an aircraft system according to the invention.

Solche Luftfahrzeugsysteme kommen heute für zahlreiche unterschiedlichste Anwendungen sowohl im zivilen als auch im nicht zivilen Bereich zum Einsatz. Beispielsweise finden sie Verwendung für eine kameragestützte Objektüberwachung. Ein solches Luftfahrzeugsystem ist beispielsweise in der DE 10 2015 100 817 A1 der Anmelderin angegeben. Darin ist ein unbemanntes, elektrisch angetriebenes Luftfahrzeug offenbart, das über ein stromführendes Kabel mit einer bodengestützten, bewegten und eine elektrische Stromquelle aufweisenden Landestation in Verbindung steht. Durch den kabelgebundenen Betrieb, bei dem das Luftfahrzeug über das Kabel mit der erforderlichen elektrischen Energie versorgt wird, kann das Luftfahrzeug einen definierten Überwachungsbereich für einen sehr langen Zeitraum überwachen. Gleichwohl ist sein maximaler Aktionsradius über eine maximale Kabellänge des Kabels festgelegt. Um ein überwachtes Objekt zur genauen Erfassung nahe anfliegen zu können oder um ein sich bewegendes Objekt verfolgen zu können, ist es hierbei erforderlich, dass die Landestation entsprechend mitbewegt wird, beispielsweise als Aufbau auf einem Trägerfahrzeug, wobei eine Kollision des Kabels mit einem Hindernis vermieden werden muss.Such aircraft systems are used today for a wide variety of applications, both in civil and non-civil areas. For example, they are used for camera-based property surveillance. Such an aircraft system is for example in the DE 10 2015 100 817 A1 specified by the applicant. An unmanned, electrically powered aircraft is disclosed therein, which is connected via a current-carrying cable to a ground-based, moving landing station having an electrical power source. The cable-based operation, in which the aircraft is supplied with the required electrical energy via the cable, allows the aircraft to monitor a defined monitoring area for a very long period of time. Nevertheless, its maximum radius of action is determined by a maximum cable length of the cable. In order to be able to fly close to a monitored object for precise detection or to be able to track a moving object, it is necessary here that the landing station is moved accordingly, for example as a structure on a carrier vehicle, whereby a collision of the cable with an obstacle is avoided got to.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Luftfahrzeugsystem und ein Betriebsverfahren eines Luftfahrzeugsystems anzuzeigen, mit denen ein vollautonomer Betrieb eines unbemannten, elektrisch angetriebenen Luftfahrzeugs bei einer erhöhten Flugdauer und bei einer verbesserten Landung ermöglicht wird.The object of the present invention is to display an aircraft system and an operating method of an aircraft system with which fully autonomous operation of an unmanned, electrically powered aircraft is made possible with an increased flight duration and an improved landing.

Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf. Demzufolge ist das Luftfahrzeug wahlweise über ein lösbar an das Luftfahrzeug koppelbares Akkumodul oder über ein an der Landestation festgelegtes und lösbar an das Luftfahrzeug koppelbares stromführendes Kabel betrieben. Die Landestation weist eine jedenfalls abschnittsweise korrespondierend zu dem Landegestell geformte Führungseinheit zur Aufnahme des Luftfahrzeugs auf einem definierten Landepunkt der Landestation und eine Ladeeinheit zum elektrischen Aufladen des Akkumoduls auf. Zum Landen des Luftfahrzeugs auf dem Landepunkt der Landestation ist das Luftfahrzeug optisch und über die Steuereinheit automatisiert positionsgesteuert, indem das Luftfahrzeug und/oder die Landestation eine Lagekamera aufweist und die Steuereinheit aus Bildern und/oder Daten der Lagekamera eine Positionsabweichung des Luftfahrzeugs zu dem Landepunkt der Landestation bestimmt.To achieve the object, the invention has the features of claim 1. Accordingly, the aircraft is operated either via a battery module that can be detachably coupled to the aircraft or via a current-carrying cable that is fixed to the landing station and can be detachably coupled to the aircraft. The landing station has a guide unit, shaped in any case in sections corresponding to the landing frame, for receiving the aircraft on a defined landing point of the landing station and a charging unit for electrically charging the battery module. To land the aircraft on the landing point of the landing station, the aircraft is optically and automatically position-controlled via the control unit in that the aircraft and / or the landing station has a position camera and the control unit uses images and / or data from the position camera to determine a position deviation of the aircraft from the landing point Landing station determined.

Der Begriff Akkumodul bezeichnet hierbei jegliche Energiespeichereinheit und insbesondere eine wiederaufladbare elektrische Energiespeichereinheit, mit der das Luftfahrzeug kabellos betrieben werden kann.The term battery module here denotes any energy storage unit and in particular a rechargeable electrical energy storage unit with which the aircraft can be operated wirelessly.

Das Akkumodul ist zum elektrischen Aufladen von dem Luftfahrzeug entkoppelt und an die Ladeeinheit gekoppelt, wobei eine erste elektrische Kontaktierung zwischen der Ladeeinheit und dem Akkumodul hergestellt ist. In einem Flugbetrieb des Luftfahrzeugs über das Akkumodul ist ebendieses von der Ladeeinheit entkoppelt und an das Luftfahrzeug gekoppelt, wobei eine zweite elektrische Kontaktierung zwischen dem Akkumodul und dem Luftfahrzeug hergestellt ist. Die elektrischen Kontaktierungen können beispielsweise über Schleifkontakte, eine Steckverbindung, kabellos, insbesondere auf Basis von Induktion, oder bevorzugt über gefederte Kontaktstifte ausgebildet sein. Die zweite elektrische Kontaktierung ist vorzugsweise an einer Akkuoberseite des Akkumoduls, welche im akkubetriebenen Flugbetrieb des Luftfahrzeugs ebendiesem zugewandt beziehungsweise mit dem Luftfahrzeug gekoppelt ist, vorgesehen. Die erste elektrische Kontaktierung ist vorzugsweise an einer der Akkuoberseite gegenüberliegenden Akkuunterseite vorgesehen, die beim Landen des Luftfahrzeugs auf die Wechseleinheit 6 aufgesetzt ist beziehungsweise mit ebendieser gekoppelt wird.For electrical charging, the battery module is decoupled from the aircraft and coupled to the charging unit, a first electrical contact being established between the charging unit and the battery module. In flight operation of the aircraft via the battery module, the latter is decoupled from the charging unit and coupled to the aircraft, a second electrical contact being established between the battery module and the aircraft. The electrical contacts can be formed, for example, via sliding contacts, a plug connection, wirelessly, in particular on the basis of induction, or preferably via spring-loaded contact pins. The second electrical contact is preferably provided on a battery top side of the battery module which, in battery-operated flight mode of the aircraft, faces the aircraft or is coupled to the aircraft. The first electrical contact is preferably provided on a lower side of the battery opposite the upper side of the battery, which is placed on the interchangeable unit when the aircraft lands 6th is attached or is coupled with it.

Um die Verbindung zwischen dem Luftfahrzeug und der Landestation beziehungsweise der Steuereinheit herzustellen, weisen ebendiese jeweils eine Sende- und Empfangseinheit auf, sodass eine kabellose Kommunikation ermöglicht wird.In order to establish the connection between the aircraft and the landing station or the control unit, they each have a transmitting and receiving unit so that wireless communication is made possible.

Das Luftfahrzeug ist als Drehflügler mit wenigstens einem von dem Aktor angetriebenen Rotor und bevorzugt als Multicopter mit wenigstens drei von jeweils einem zugewiesenen Aktor angetriebenen Rotoren ausgeführt. Derartige Multicopter sind besonders manövrierfähig und können auch komplexe Manöver fliegen.The aircraft is designed as a rotary wing aircraft with at least one rotor driven by the actuator and preferably as a multicopter with at least three rotors driven by an assigned actuator. Such multicopters are particularly maneuverable and can also fly complex maneuvers.

Beim Landen sorgt die Rotation der Rotoren des Luftfahrzeugs im Allgemeinen für einen zum Boden gerichteten Luftstrom (Abwind). Dieser Luftstrom wird in Bodennähe vom Boden reflektiert und wirkt dem Luftstrom des Luftfahrzeugs entgegen, was ein Aufsetzen auf den Boden und allgemein die Positionskontrolle beziehungsweise Positionsstabilität des Luftfahrzeugs in Bodennähe erschwert. Dieser Vorgang wird als Bodeneffekt bezeichnet. Um den Bodeneffekt zu verringern und um die Positionskontrolle beziehungsweise Positionsstabilität des Luftfahrzeugs beim Landen zu verbessern, ist nach einer vorteilhaften Fortbildung die Landestation derart geformt, dass der auf die Landestation treffende Abwind der Rotoren des Luftfahrzeugs möglichst seitlich abgeleitet wird und nicht in Richtung des auf der Landestation landenden Luftfahrzeugs reflektiert wird.When landing, the rotation of the aircraft's rotors generally takes care of one thing Ground-directed airflow (downdraft). This air flow is reflected from the ground near the ground and counteracts the air flow of the aircraft, which makes it more difficult to touch the ground and, in general, to control the position or position of the aircraft near the ground. This process is known as the floor effect. In order to reduce the ground effect and to improve the position control or position stability of the aircraft during landing, according to an advantageous further development the landing station is shaped in such a way that the downdraft of the rotors of the aircraft hitting the landing station is diverted as laterally as possible and not in the direction of the Landing station is reflected on landing aircraft.

Die Landestation kann stationär oder als Aufbau auf einem mobilen Trägerfahrzeug ausgeführt sein. Als Trägerfahrzeug kann grundsätzlich ein Straßenfahrzeug, ein Schienenfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug in Betracht kommen. Dabei kann das Trägerfahrzeug ein landwirtschaftliches Arbeitsfahrzeug, beispielsweise ein Traktor oder ein sonstiges Erntefahrzeug, ein Militärfahrzeug, ein Einsatzkräftefahrzeug oder ein ziviles Fahrzeug sein.The landing station can be stationary or designed as a structure on a mobile carrier vehicle. In principle, a road vehicle, a rail vehicle or a watercraft can be considered as the carrier vehicle. The carrier vehicle can be an agricultural work vehicle, for example a tractor or other harvesting vehicle, a military vehicle, an emergency services vehicle or a civilian vehicle.

Es ist unter Beibehaltung der Erfindung denkbar, dass die Steuereinheit neben dem Luftfahrzeug auch das Trägerfahrzeug mit der Landestation positionssteuert.While maintaining the invention, it is conceivable that the control unit, in addition to the aircraft, also controls the position of the carrier vehicle with the landing station.

Stationär ausgeführt kann die Landestation beispielsweise auf einem Gebäudedach oder direkt auf dem Boden aufgestellt sein. Es ist denkbar, dass hierfür Stützelemente an der Landestation vorgesehen sind.The landing station can be designed to be stationary, for example, on a building roof or directly on the ground. It is conceivable that support elements are provided on the landing station for this purpose.

Die Steuereinheit kann sowohl in dem Luftfahrzeug als auch in der Landestation integriert sein oder autark betrieben beziehungsweise außerhalb der Landestation und des Luftfahrzeugs vorgesehen sein, wobei die Steuereinheit dann mit der Landestation und mit dem Luftfahrzeug wirkverbunden ist. Die Steuereinheit kann auch stationär aufgestellt sein beziehungsweise in Funktion einer Zentralsteuerung mehrere erfindungsgemäße Luftfahrzeugsysteme gleichzeitig steuern, wobei die Steuereinheit dann bevorzugt kabellos über eine Funkverbindung mit den Landestationen beziehungsweise den Luftfahrzeugen verbunden ist.The control unit can be integrated both in the aircraft and in the landing station or operated independently or provided outside the landing station and the aircraft, the control unit then being operatively connected to the landing station and to the aircraft. The control unit can also be set up stationary or, in the function of a central controller, control several aircraft systems according to the invention at the same time, the control unit then preferably being wirelessly connected to the landing stations or the aircraft via a radio link.

Als elektrische Energiequelle wird im Sinne der Erfindung jede Energiequelle bezeichnet, welche die zum Betreiben der Landestation benötigte elektrische Energie bereitstellt. Bei einer stationären Landestation kann die elektrische Energiequelle beispielsweise durch einen betriebenen elektrischen Hausanschluss gegeben sein. Bei einer mobilen Landestation auf einem Trägerfahrzeug kann die elektrische Energiequelle beispielsweise ein Generator oder ein von dem Trägerfahrzeug betriebener Bordnetzanschluss wie beispielsweise eine elektrische Anhängersteckdose sein.In the context of the invention, an electrical energy source is any energy source which provides the electrical energy required to operate the landing station. In the case of a stationary landing station, the electrical energy source can be provided, for example, by an operated electrical house connection. In the case of a mobile landing station on a carrier vehicle, the electrical energy source can be, for example, a generator or an on-board network connection operated by the carrier vehicle, such as an electric trailer socket.

Es ist denkbar, dass die Landestation einen elektrischen Spannungswandler beziehungsweise einen elektrischen Wechselrichter aufweist, welcher von der elektrischen Energiequelle bereitgestellte elektrische Spannung auf eine maximal mögliche beziehungsweise zugelassene elektrische Kabelspannung, welche im kabelgebundenen Flugbetrieb des Luftfahrzeugs in das Kabel eingeleitet wird, herauftransformiert. Dadurch kann das Kabel mit einem geringen Durchmesser und somit mit einem reduzierten Gewicht ausgeführt werden, wodurch sich eine maximale Nutzlast beziehungsweise die Tragfähigkeit des Luftfahrzeugs erhöht.It is conceivable that the landing station has an electrical voltage converter or an electrical inverter, which transforms the electrical voltage provided by the electrical energy source to a maximum possible or permitted electrical cable voltage, which is introduced into the cable during wired flight operations of the aircraft. As a result, the cable can be designed with a small diameter and thus with a reduced weight, as a result of which a maximum payload or the carrying capacity of the aircraft increases.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Luftfahrzeug durch die Steuereinheit vollständig autonom positionsgesteuert werden kann und wahlweise kabelgebunden über das stromführende Kabel oder akkubetrieben über das Akkumodul betrieben werden kann, wobei das Landen des Luftfahrzeugs auf dem Landepunkt der Landestation in Verbindung mit der Steuereinheit optisch gesteuert und vollautomatisch erfolgt. Das erfindungsgemäße Luftfahrzeugsystem ist zudem so ausgeführt, dass ein Wechsel zwischen einem kabelgebundenen Flugbetrieb des Luftfahrzeugs über das Kabel und einem akkubetriebenen Flugbetrieb des Luftfahrzeugs über das Akkumodul vollautomatisch ausführbar ist.The particular advantage of the invention is that the aircraft can be position-controlled completely autonomously by the control unit and can be operated either wired via the current-carrying cable or battery-operated via the battery module, the landing of the aircraft on the landing point of the landing station in conjunction with the control unit optically controlled and takes place fully automatically. The aircraft system according to the invention is also designed in such a way that a change between cable-based flight operation of the aircraft via the cable and battery-operated flight operation of the aircraft via the battery module can be carried out fully automatically.

Denkbar ist, dass das Luftfahrzeug zusätzlich mittels satellitengestützter Navigation (GPS) positionsgesteuert ist, wobei das Luftfahrzeug jedenfalls beim Landen auf der Landestation allein optisch gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 positionsgesteuert ist und dabei die satellitengestützte Navigation temporär ausgeschaltet ist. Die optische Steuerung des Luftfahrzeugs weist gegenüber der GPS-Steuerung eine erhöhte Positionsgenauigkeit, insbesondere in Bezug auf eine Höhenposition auf, sodass der Landepunkt exakt angeflogen werden kann.It is conceivable that the aircraft is additionally position-controlled by means of satellite-assisted navigation (GPS), the aircraft being position-controlled in accordance with the features of claim 1, at least when landing on the landing station, and the satellite-assisted navigation being temporarily switched off. The optical control of the aircraft has an increased positional accuracy compared to the GPS control, in particular with regard to an altitude position, so that the landing point can be approached exactly.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Luftfahrzeug die Lagekamera auf und in der Landestation ist ein für die Lagekamera erkennbares Landemuster ausgebildet, wobei das Landemuster ein Zentrum mit einem definierten Offsetabstand zu dem Landepunkt aufweist. Dabei dient der Landepunkt als Referenzpunkt, an welchen die Steuereinheit das Luftfahrzeug beim Landen positionssteuert. Die Entfernung zum Landepunkt ermittelt die Steuereinheit, indem sie aus den von der Lagekamera erfassten Daten Positionsabweichungen des Luftfahrzeugs gegenüber dem Zentrum des Landemusters der Landestation berechnet, diese mit dem Offsetabstand zu dem Landepunkt beaufschlagt und daraus einen Landekurs zu dem Landepunkt festlegt. Das Luftfahrzeug wird dann nachgeregelt, indem es gemäß dem berechneten Landekurs zu dem Landepunkt hin von der Steuereinheit positionsgesteuert wird. Bei Abweichungen gegenüber dem ermittelten Landekurs wird das Luftfahrzeug durch die Steuereinheit entsprechend korrigierend positionsgesteuert beziehungsweise nachgeregelt. Der Landekurs kann während des Landevorgangs mehrmals neu berechnet beziehungsweise angepasst werden.According to a preferred embodiment of the invention, the aircraft has the attitude camera and a landing pattern recognizable for the attitude camera is formed in the landing station, the landing pattern having a center with a defined offset distance from the landing point. The landing point serves as a reference point at which the control unit controls the position of the aircraft when landing. The control unit determines the distance to the landing point by calculating positional deviations of the aircraft relative to the center of the landing pattern of the landing station from the data captured by the position camera, and applying the offset distance to the landing point to this and from this determines a landing course to the landing point. The aircraft is then readjusted in that it is position-controlled by the control unit in accordance with the calculated landing course towards the landing point. In the event of deviations from the determined landing course, the aircraft is correspondingly corrected position-controlled or readjusted by the control unit. The landing course can be recalculated or adjusted several times during the landing process.

Es ist unter Beibehaltung der Erfindung auch vorstellbar, dass die Landestation eine Lagekamera und/oder einen Sensor aufweist, welche ausgebildet ist, das Luftfahrzeug im Landeanflug an die Landestation zu erkennen.While maintaining the invention, it is also conceivable that the landing station has a position camera and / or a sensor which is designed to recognize the aircraft as it approaches the landing station.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung leuchtet das Landemuster aktiv und/oder ist beleuchtet und/oder ist die Lagekamera als eine dreidimensionale Kamera ausgebildet und erkennt die Landestation als dreidimensionales Landemuster.According to a further development of the invention, the landing pattern lights up actively and / or is illuminated and / or the position camera is designed as a three-dimensional camera and recognizes the landing station as a three-dimensional landing pattern.

Als dreidimensionale Kamera wird im Kontext der Erfindung ein Kamerasystem bezeichnet, welches in der Lage ist, Daten zur bildlichen Darstellung von Entfernungen einer ganzen Szene beziehungsweise einer räumliche Tiefe aufzunehmen. Hierfür sind verschiedene Wirkprinzipien bekannt und die dreidimensionale Kamera kann beispielsweise auf Basis der Stereoskopie, des Triangulationssystems, der Interferometrie, von Lichtlaufzeitmessungen oder anderen geeigneten Wirkprinzipien realisiert sein. Die dreidimensionale Kamera kann bei der Landung des Luftfahrzeugs auf der Landestation zudem dafür verwendet werden, Hindernisse zu erkennen, sodass im Zusammenwirken mit der Steuereinheit eine Kollision des Luftfahrzeugs oder im kabelbetriebenen Flugbetrieb des Luftfahrzeugs eine Kollision des Kabels mit den Hindernissen vermieden werden kann.In the context of the invention, a three-dimensional camera is a camera system which is able to record data for the pictorial representation of distances from an entire scene or a spatial depth. Various operating principles are known for this and the three-dimensional camera can be implemented, for example, on the basis of stereoscopy, the triangulation system, interferometry, time-of-flight measurements or other suitable operating principles. When the aircraft lands on the landing station, the three-dimensional camera can also be used to detect obstacles so that, in cooperation with the control unit, a collision of the aircraft or, in cable-operated flight operations of the aircraft, a collision of the cable with the obstacles can be avoided.

Das Landemuster ist bevorzugt ein aktiv leuchtendes Muster aus Leuchtdioden (LED-Muster) und besonders bevorzugt aus Infrarot-Leuchtdioden (IR-LED-Muster). Leuchtdioden weisen vorteilhaft eine besonders hohe Leuchtstärke bei einem hohen energetischen Wirkungsgrad auf. Infrarot-Leuchtdioden sind für das menschliche Auge nicht direkt sichtbar. Die Verwendung von IR-LED-Mustern hat somit unter anderem die Vorteile, dass die IR-LED-Muster den normalen Luftverkehr nicht durch Fremdlicht stören und dass eine Position der Landestation nicht durch sichtbares Licht aufgedeckt beziehungsweise enttarnt wird. Zudem zeichnen sich I R-LED-Muster auch bei starkem Sonnenschein durch eine gute Wahrnehmung aus. Anmelderseitig konnten hierfür sehr gute Ergebnisse in Versuchen erzielt werden, bei denen vor die Lagekamera ein Bandpassfilter angebracht wurde. Es ist denkbar, dass das Landemuster mit einem Helligkeitssensor zusammenwirkt derart, dass das Landemuster bei Dunkelheit automatisch beleuchtet ist beziehungsweise aktiv leuchtet. So ist eine zuverlässige Erkennung des Landemusters durch die Lagekamera auch bei Nachtflügen oder an einem schattigen Aufstellort der Landestation sichergestellt.The landing pattern is preferably an actively shining pattern of light-emitting diodes (LED pattern) and particularly preferably of infrared light-emitting diodes (IR-LED pattern). Light-emitting diodes advantageously have a particularly high luminosity with a high degree of energy efficiency. Infrared light-emitting diodes are not directly visible to the human eye. The use of IR-LED patterns thus has the advantages, among other things, that the IR-LED patterns do not disrupt normal air traffic with extraneous light and that a position of the landing station is not revealed or camouflaged by visible light. In addition, IR-LED patterns are characterized by good perception even in strong sunshine. On the applicant's side, very good results could be achieved in tests in which a band-pass filter was attached in front of the location camera. It is conceivable that the landing pattern interacts with a brightness sensor in such a way that the landing pattern is automatically illuminated or actively glows in the dark. This ensures reliable detection of the landing pattern by the location camera even during night flights or at a shady location for the landing station.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Luftfahrzeug automatisch über die Steuereinheit und/oder manuell über eine mit der Steuereinheit verbundene Bedieneinheit positionsgesteuert. Beispielsweise kann die Bedieneinheit eine mobile und kabellose Funkfernbedienung oder ein Smartphone, ein Tablet oder ein Laptop sein. Auch eine stationäre Bedieneinheit oder eine kabelgebundene Bedieneinheit ist denkbar.According to a further development of the invention, the aircraft is position-controlled automatically via the control unit and / or manually via an operating unit connected to the control unit. For example, the operating unit can be a mobile and wireless radio remote control or a smartphone, a tablet or a laptop. A stationary operating unit or a wired operating unit is also conceivable.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Luftfahrzeug die Lagekamera und/oder wenigstens einen durch die Steuereinheit beziehungsweise eine mit der Steuereinheit wirkverbundene Auswerteeinheit auswertbaren Sensor auf. Der Sensor ist bevorzugt ein Thermosensor und/oder eine Wärmebildkamera und/oder eine Infrarotkamera und/oder ein Spektralmessgerät und/oder eine RGB-Kamera.According to a further development of the invention, the aircraft has the position camera and / or at least one sensor that can be evaluated by the control unit or an evaluation unit that is operatively connected to the control unit. The sensor is preferably a thermal sensor and / or a thermal imaging camera and / or an infrared camera and / or a spectral measuring device and / or an RGB camera.

Grundsätzlich kann das Luftfahrzeug, eine ausreichende Tragfähigkeit vorausgesetzt, als Trägerplattform für unterschiedlichste Sensoren für unterschiedlichste Anwendungsszenarien dienen. Das erfindungsgemäße Luftfahrzeugsystem kann beispielsweise zur Wildtier- beziehungsweise Personenerkennung eingesetzt werden, wenn eine Wärmebildkamera in Kombination mit einer RGB-Kamera an das Luftfahrzeug gekoppelt sind. Mithilfe des Spektralmessgeräts als Sensor kann beispielsweise eine Grünerkennung oder eine Beikrautanalyse durchgeführt werden. Eine dreidimensionale Kamera kann im Flugbetrieb des Luftfahrzeugs beispielsweise neben der Funktion als Lagekamera auch zur Erkennung von Schnittkanten oder Wuchshöhen von Erntepflanzen oder zur Erkennung von Gefahrteilen auf Straßen oder Landebahnen verwendet werden. Neben einer Erkennung von Objekten beziehungsweise Lebewesen ist grundsätzlich auch eine Erkennung von Zuständen, beispielsweise von Brandherden, Gasen, Wellengängen auf See etc. möglich. Die Erfindung ist nicht auf die aufgeführten Anwendungsszenarien beschränkt. Zahlreiche weitere Anwendungsszenarien sind unter Beibehaltung der Erfindung grundsätzlich denkbar.In principle, the aircraft, provided it has sufficient load capacity, can serve as a carrier platform for a wide variety of sensors for a wide variety of application scenarios. The aircraft system according to the invention can be used, for example, to identify wild animals or people if a thermal imaging camera is coupled to the aircraft in combination with an RGB camera. With the help of the spectral measuring device as a sensor, green detection or weed analysis can be carried out, for example. When the aircraft is in flight, a three-dimensional camera can also be used, for example, not only to function as a position camera, but also to detect cut edges or heights of crop plants or to detect hazardous parts on roads or runways. In addition to the detection of objects or living beings, a detection of conditions, for example sources of fire, gases, waves at sea, etc., is basically also possible. The invention is not restricted to the application scenarios listed. Numerous other application scenarios are basically conceivable while retaining the invention.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sieht die Landestation oberhalb der Führungseinheit Windschutzelemente vor. Die Windschutzelemente schützen das Luftfahrzeug beim Landen oberhalb des Landepunkts beziehungsweise der Führungseinheit vor einem ungewollten Versetzen durch Windböen und verbessern so die Positionskontrolle beziehungsweise Positionsstabilität des Luftfahrzeugs während des Landevorgangs auf der Landestation. Vorzugsweise ragen die Windschutzelemente sowie wenigstens 50 cm und maximal 2,5 m vertikal über die Oberseite der Führungseinheit hinaus.According to a further development of the invention, the landing station provides wind protection elements above the guide unit. The wind protection elements protect the aircraft when landing above the landing point or the guide unit from unwanted displacement by gusts of wind and thus improve the position control or position stability of the aircraft during the Landing process on the landing station. The draft protection elements and at least 50 cm and a maximum of 2.5 m vertically protrude beyond the top of the guide unit.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Windschutzelemente als Windschutznetze und/oder Lochblechwände und/oder geschlossene Wände ausgebildet. Die Windschutzelemente sind ausklappbar beziehungsweise winkelverstellbar an der Landestation festgelegt. Eine Winddurchlässigkeit der Windschutzelemente nimmt zu der Führungseinheit hin ab. Die Windschutzelemente können zum Transport der Landestation eingeklappt werden, wodurch die Landestation in eine möglichst kompakte Transportstellung verbringbar ist. Im Flugbetrieb des Luftfahrzeugs sind die Windschutzelemente bevorzugt trichterförmig ausgeklappt. In einem oberen Bereich sind die Windschutzelemente grobmaschig ausgeführt und weisen eine höhere Winddurchlässigkeit auf als in einem engmaschigeren unteren Bereich. Vorzugsweise werden die Windschutzelemente zur Führungseinheit hin stufenweise windundurchlässiger beziehungsweise dichter. Dadurch ist sich abrupt ändernden Seitenwindgeschwindigkeiten entgegengewirkt, die das Luftfahrzeug beim Landanflug zu der Landestation beziehungsweise beim Abheben von der Landestation ins Pendeln bringen und unkontrollierbar machen können. Es ist auch denkbar, dass die Windschutzelemente einteilig beziehungsweise einstückig ausgebildet sind und eine geschlossene Umwandung oberhalb der Führungseinheit bilden.According to a further development of the invention, the wind protection elements are designed as wind protection nets and / or perforated sheet metal walls and / or closed walls. The wind protection elements can be folded out or fixed at the landing station with adjustable angles. A wind permeability of the wind protection elements decreases towards the guide unit. The wind protection elements can be folded in for transporting the landing station, whereby the landing station can be brought into a transport position that is as compact as possible. When the aircraft is in flight, the wind protection elements are preferably folded out in a funnel shape. In an upper area, the wind protection elements are designed to be coarse-meshed and have a higher wind permeability than in a narrower-meshed lower area. Preferably, the wind protection elements gradually become more windproof or dense towards the guide unit. This counteracts abrupt changes in crosswind speeds, which can cause the aircraft to oscillate and make it uncontrollable when approaching the landing station or taking off from the landing station. It is also conceivable that the wind protection elements are formed in one piece or in one piece and form a closed wall above the guide unit.

Es ist bevorzugt vorgesehen, dass der von den Rotoren des Luftfahrzeugs erzeugte und auf die Landestation abgeleitete Abwind unterhalb der Windschutzelemente seitlich von der Landestation ausströmen kann. Hierfür ist bevorzugt unterseitig an den Windschutzelementen ein ausreichender Freiraum vorgesehen, insbesondere wenn die Windschutzelemente geschlossene Wände sind.It is preferably provided that the downdraft generated by the rotors of the aircraft and diverted to the landing station can flow out to the side of the landing station below the wind protection elements. For this purpose, a sufficient free space is preferably provided on the underside of the wind protection elements, in particular if the wind protection elements are closed walls.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Landestation ein Gehäuse auf. Das Gehäuse ist zur umhüllenden Aufnahme des Luftfahrzeugs in der Transportstellung ausgebildet und weist zur Entnahme des Luftfahrzeugs in einer Verwendungsstellung ausklappbare Gehäusewandelemente und/oder ein verschließbares Dachelement auf. Die Gehäusewandelemente und/oder das Dachelement sind manuell und/oder aktorisch über die Steuereinheit aus der Transportstellung in die Verwendungsstellung und zurück verbringbar.According to a further development of the invention, the landing station has a housing. The housing is designed to enclose the aircraft in the transport position and has housing wall elements that can be folded out and / or a closable roof element for removing the aircraft in a position of use. The housing wall elements and / or the roof element can be brought from the transport position into the use position and back manually and / or actuators via the control unit.

Vorzugsweise ist das von der Landestation ausgegebene Landemuster auf dem Dachelement des Gehäuses vorgesehen, von wo aus es für die Lagekamera an dem Luftfahrzeug gut sichtbar ist. Das Dachelement ist vorzugsweise großflächig, sodass ein möglichst großflächiges Landemuster aufgespannt ist, welches auch aus einer großen Höhe von der Lagekamera gut erfasst werden kann. Zum Landen ist das Dachelement in die Verwendungsstellung verbracht derart, dass das Gehäuse der Landestation oberseitig geöffnet ist und das landende Luftfahrzeug aufnehmen kann.The landing pattern output by the landing station is preferably provided on the roof element of the housing, from where it is clearly visible to the position camera on the aircraft. The roof element is preferably large in area, so that the largest possible landing pattern is spanned, which can also be captured well by the position camera from a great height. For landing, the roof element is brought into the position of use in such a way that the housing of the landing station is open on the top and can accommodate the landing aircraft.

Es ist vorgesehen, dass außerhalb des Betriebs beziehungsweise zum Transport des Luftfahrzeugs dasselbe in das Gehäuse der Landestation aufgenommen ist. Hierzu ist das Gehäuse in die Transportstellung verbracht, wobei die Gehäusewandelemente beziehungsweise das Dachelement das Gehäuse als eine geschlossene Umhüllung ausformen. Das Luftfahrzeug ist dann in dem Gehäuse vor Beschädigungen und vor gegebenenfalls ungünstigen Witterungsbedingungen wie beispielsweise Niederschlag geschützt aufbewahrt.Provision is made for the aircraft to be accommodated in the housing of the landing station outside of operation or for transporting the aircraft. For this purpose, the housing is brought into the transport position, the housing wall elements or the roof element forming the housing as a closed envelope. The aircraft is then stored in the housing in such a way that it is protected from damage and, if necessary, from unfavorable weather conditions such as precipitation.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Führungseinheit eine offene Oberseite und eine schräge beziehungsweise einen Radius aufweisende Innenwandung auf derart, dass ein Innenquerschnitt der Führungseinheit zu der Oberseite hin erweitert ist. Die Oberseite der Führungseinheit weist demzufolge eine Öffnung auf, die größer ist als eine Gestellunterseite des Landegestells des Luftfahrzeugs. Entsprechend muss das Luftfahrzeug zum Landen auf der Landestation nicht exakt oberhalb der Öffnung der Führungseinheit positionsgesteuert sein. Vielmehr kann das Landegestell mit seitlichem Spiel in die Öffnung der Führungseinheit einfliegen. Sobald das Landegestell durch die Öffnung in die Führungseinheit eingetaucht ist, kann die Positionssteuerung des Luftfahrzeugs gestoppt werden. Das Landegestell wird anschließend selbstzentrierend beziehungsweise zwangsgeführt in der Führungseinheit oberhalb des Landepunkts ausgerichtet, indem das Landegestell an der trichterförmigen Innenwandung der Führungseinheit bis auf eine definierte Landepositionshöhe hinuntergleitet. Der Landepunkt ist hierzu bevorzugt in einem Mittelpunkt des Querschnitts der Führungseinheit der Landestation vorgesehen. Die Positionssteuerung des Luftfahrzeugs während des Landevorgangs auf der Landestation ist dadurch stark vereinfacht.According to a development of the invention, the guide unit has an open upper side and an inclined inner wall or an inner wall having a radius in such a way that an inner cross section of the guide unit is widened towards the upper side. The upper side of the guide unit accordingly has an opening which is larger than a frame underside of the landing frame of the aircraft. Accordingly, the aircraft does not have to be position-controlled to land on the landing station exactly above the opening of the guide unit. Rather, the landing gear can fly into the opening of the guide unit with lateral play. As soon as the landing gear is immersed in the guide unit through the opening, the position control of the aircraft can be stopped. The landing frame is then aligned in a self-centering or positively-driven manner in the guide unit above the landing point, in that the landing frame slides down the funnel-shaped inner wall of the guide unit to a defined landing position height. For this purpose, the landing point is preferably provided in a center point of the cross section of the guide unit of the landing station. The position control of the aircraft during the landing process on the landing station is thereby greatly simplified.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Landegestell und die Innenwandung der Führungseinheit jedenfalls abschnittsweise konisch beziehungsweise im Querschnitt ringförmig sind. Dadurch besteht keine Gefahr eines Verkantens des Landegestells in der Führungseinheit und es ist keine exakte horizontale Ausrichtung des Luftfahrzeugs zum Eintauchen in die Führungseinheit erforderlich.An advantageous embodiment provides that the landing gear and the inner wall of the guide unit are in any case conical in sections or ring-shaped in cross section. As a result, there is no risk of the landing gear tilting in the guide unit, and an exact horizontal alignment of the aircraft is not required for immersion in the guide unit.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zum Betreiben des Luftfahrzeugs mit dem stromführenden Kabel ein Wechselrichtermodul mit einem elektrischen Spannungswandler vorgesehen, wobei ein der Landestation abgewandtes Ende des Kabels mit dem Wechselrichtermodul wirkverbunden ist und wobei das Wechselrichtermodul zum Ankoppeln an das Luftfahrzeug ausgebildet ist. Das Kabel ist stromführend, sodass das Kabel als Energieleiter fungiert und die zum Flugbetrieb des Luftfahrzeugs benötigte elektrische Energie von der Landestation an das Luftfahrzeug weiterleitet. Dabei wird durch den elektrischen Spannungswandler die in das Kabel eingeleitete Kabelspannung auf eine von dem Luftfahrzeug benötigte elektrische Betriebsspannung umgewandelt. Als elektrischer Spannungswandler kann je nach Anwendungsfall ein Gleichspannungswandler (DC-DC-Wandler) oder ein Wechselrichter (DC-AC-Wandler) vorgesehen sein. Als Kabelspannung in dem Kabel oder als Betriebsspannung in dem Luftfahrzeug kann Gleichstrom beziehungsweise Wechselstrom verwendet werden.According to a development of the invention, an inverter module with a power cable is used to operate the aircraft electrical voltage converter is provided, one end of the cable facing away from the landing station being operatively connected to the inverter module and the inverter module being designed for coupling to the aircraft. The cable is live, so that the cable acts as an energy conductor and transfers the electrical energy required for flight operations of the aircraft from the landing station to the aircraft. The electrical voltage converter converts the cable voltage introduced into the cable to an electrical operating voltage required by the aircraft. Depending on the application, a direct voltage converter (DC-DC converter) or an inverter (DC-AC converter) can be provided as the electrical voltage converter. Direct current or alternating current can be used as the cable voltage in the cable or as the operating voltage in the aircraft.

Es ist weiterhin denkbar, dass im kabelgebundenen Flugbetrieb des Luftfahrzeugs Kommunikations- beziehungsweise Steuerungssignale über das Kabel übertragen werden. Diese Signale können in dem stromführenden Kabel beispielsweise mittels der Powerline-Technologie auf die elektrische Kabelspannung in dem stromführenden Kabel aufmoduliert sein. Weiter sieht eine Fortbildung der Erfindung eine Glasfaser in dem stromführenden Kabel zur Signalübertragung vor.It is also conceivable that communication or control signals are transmitted via the cable in the cable-based flight operation of the aircraft. In the current-carrying cable, these signals can be modulated onto the electrical cable voltage in the current-carrying cable, for example by means of powerline technology. A further development of the invention provides a glass fiber in the current-carrying cable for signal transmission.

Das Kabel kann als gedrillte Leitung oder als Mehrfachleitung ausgeführt sein. Bevorzugt ist ein Kabelkern des Kabels aus Gewichtsgründen aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff mit einer geringen Dichte, insbesondere einem Leichtmetall, wie beispielsweise Aluminium und/oder aus elektrisch leitfähigen Karbonfasern gebildet.The cable can be designed as a twisted line or as a multiple line. For weight reasons, a cable core of the cable is preferably formed from an electrically conductive material with a low density, in particular a light metal such as aluminum and / or from electrically conductive carbon fibers.

Weiterhin dient das Kabel zur Begrenzung eines Aktionsradius des Luftfahrzeugs. Eine Kabellänge des Kabels ist bevorzugt so bemessen, dass eine für bestehende Sicherheitsvorschriften unkritische maximale Flughöhe des Luftfahrzeugs nicht überschritten wird. Eine bevorzugte Kabellänge beträgt 30 m, wobei auch abweichende und insbesondere größere Kabellängen realisierbar sind.The cable also serves to limit the aircraft's radius of action. A cable length of the cable is preferably dimensioned such that a maximum flight altitude of the aircraft, which is uncritical for existing safety regulations, is not exceeded. A preferred cable length is 30 m, with different and, in particular, longer cable lengths also being feasible.

Eine vorteilhafte Fortbildung sieht vor, dass das Kabel über eine Winde einholbar ist und während des Betriebs des Luftfahrzeugs an dem Kabel unter Zugspannung gehalten wird. Somit kann eine von den Aktoren aufzubringende Motorleistung auf einen Minimalwert reduziert werden. Die Winde wird hierfür aktorisch geregelt, wobei ein Kraftsensor die Zugspannung des Kabels misst. Bei Unterschreiten eines Minimalwerts an Zugspannung wird die Winde entsprechend nachgeregelt.An advantageous development provides that the cable can be hauled in via a winch and is kept under tension on the cable during operation of the aircraft. In this way, an engine power to be generated by the actuators can be reduced to a minimum value. For this purpose, the winch is controlled by an actuator, with a force sensor measuring the tension on the cable. If the tension falls below a minimum value, the winch is readjusted accordingly.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind mindestens ein erstes Akkumodul und mindestens ein zweites Akkumodul vorgesehen. Die Verwendung mehrerer Akkumodule, die gleichzeitig an das Luftfahrzeug gekoppelt sind, ermöglicht eine erhöhte nutzbare Gesamtladekapazität beziehungsweise eine erhöhte nutzbare elektrische Energie für den kabellosen Flugbetrieb des Luftfahrzeugs. Damit sind grundsätzlich größere Entfernungen zu der Landestation ansteuerbar beziehungsweise längere Flugzeiten ermöglicht.According to a further development of the invention, at least one first battery module and at least one second battery module are provided. The use of several battery modules, which are coupled to the aircraft at the same time, enables an increased total usable charge capacity or increased usable electrical energy for the wireless flight operation of the aircraft. In this way, greater distances to the landing station can be controlled or longer flight times are made possible.

Es ist auch denkbar, dass ein elektrisch entladenes Akkumodul vollautomatisch durch ein von der Ladeeinheit elektrisch aufgeladenes Akkumodul ersetzt wird, wenn seine Ladekapazität kritisch ist beziehungsweise ein Minimalwert an Ladekapazität beziehungsweise Ladespannung des Akkumoduls unterschritten ist. So kann das Luftfahrzeug auch grundsätzlich einzig über Akkumodule betrieben sein und muss lediglich zum Wechseln des Akkumoduls auf dem Landepunkt der Landestation landen.It is also conceivable that an electrically discharged battery module is replaced fully automatically by a battery module that is electrically charged by the charging unit if its charging capacity is critical or if the charging capacity or charging voltage of the battery module falls below a minimum value. In principle, the aircraft can also be operated solely via battery modules and only needs to land on the landing point of the landing station to change the battery module.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Landestation eine Wechseleinheit auf. Die Wechseleinheit ist ausgebildet, wahlweise das Akkumodul und/oder das Kabel mit dem Luftfahrzeug und/oder mit der Ladeeinheit zu Koppeln und/oder zu Entkoppeln. Weiter ist die Wechseleinheit ausgebildet, das Akkumodul und/oder das Kabel von dem Luftfahrzeug an die Ladeeinheit oder andersherum zu übergeben.According to a further development of the invention, the landing station has an interchangeable unit. The interchangeable unit is designed to optionally couple and / or decouple the battery module and / or the cable with the aircraft and / or with the charging unit. Furthermore, the interchangeable unit is designed to transfer the battery module and / or the cable from the aircraft to the charging unit or vice versa.

Die Wechseleinheit ist bevorzugt oberhalb der Ladeeinheit und unterhalb oder auf Höhe der Führungseinheit vorgesehen. So kann die Wechseleinheit das Wechselrichtermodul beziehungsweise die Akkumodule von dem in der Führungseinheit gelandeten Luftfahrzeug koppeln beziehungsweise entkoppeln und an die Ladeeinheit übergeben.The exchange unit is preferably provided above the loading unit and below or at the level of the guide unit. Thus, the interchangeable unit can couple or decouple the inverter module or the battery modules from the aircraft that has landed in the guide unit and transfer it to the charging unit.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Wechseleinheit karussellförmig aufgebaut ist, wobei die Wechselrichtereinheit für den kabelgebundenen Flugbetrieb des Luftfahrzeugs mit dem stromführenden Kabel zentral innerhalb der Wechseleinheit angeordnet ist und wobei die Akkumodule radial verteilt um die Wechselrichtereinheit in der Wechseleinheit angeordnet sind. Bevorzugt sind die Akkumodule radial gleichmäßig verteilt in der Wechseleinheit vorgesehen. Die Wechseleinheit ist vorzugsweise um 360° drehbar gelagert, sodass in einem ersten Vorgang wenigstens zwei Akkumodule von dem gelandeten Luftfahrzeug entkoppelt und in der Wechseleinheit aufgenommen werden können. Die Wechseleinheit rotiert dann in einem zweiten Schritt und es können mehrere von der Ladeeinheit aufgeladene Akkumodule gleichzeitig an das Luftfahrzeug angekoppelt werden.A further advantageous development provides that the interchangeable unit is constructed in the form of a carousel, the inverter unit for the wired flight operation of the aircraft with the current-carrying cable being arranged centrally within the interchangeable unit and the battery modules being arranged radially distributed around the inverter unit in the interchangeable unit. The battery modules are preferably provided in the interchangeable unit in a radially uniformly distributed manner. The interchangeable unit is preferably mounted so that it can be rotated through 360 °, so that in a first process at least two battery modules can be decoupled from the aircraft that has landed and received in the interchangeable unit. The interchangeable unit then rotates in a second step and several battery modules charged by the charging unit can be coupled to the aircraft at the same time.

Zum Koppeln des Wechselrichtermoduls und der Akkumodule kann beispielsweise eine mechanische und/oder eine magnetische und/oder eine elektromagnetische Verriegelung vorgesehen sein, wobei die Verriegelung bevorzugt von der Steuereinheit automatisiert verriegelbar beziehungsweise entriegelbar ist. Es ist auch denkbar, dass die Wechseleinheit aktorisch die Verriegelung an dem Luftfahrzeug löst beziehungsweise aktiviert. Dabei kann die Wechseleinheit mit der Steuereinheit in Verbindung stehen und von ebendieser gesteuert werden.To couple the inverter module and the battery modules, for example, a mechanical and / or a magnetic and / or an electromagnetic lock can be provided, the lock preferably being able to be locked or unlocked automatically by the control unit. It is also conceivable for the interchangeable unit to actuate or activate the lock on the aircraft. The exchange unit can be connected to the control unit and controlled by the same.

Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 13 auf.To achieve the object, the invention has the features of independent claim 13.

Demzufolge wird anfangs das Luftfahrzeug in einem Normalflugbetrieb

  • - über ein an der Landestation festgelegtes stromführendes Kabel betrieben wird und
  • - von der Steuereinheit positionsgesteuert wird derart, dass von der Lagekamera und/oder dem Sensor wenigstens ein definierter Überwachungsbereich erfasst wird,

wobei dann die Steuereinheit und/oder eine mit der Steuereinheit wirkverbundene Auswerteeinheit in von der Lagekamera und/oder von dem Sensor erfassten Bildern und/oder Daten den Überwachungsbereich betreffend ein Ereignis auswertet und dem Ereignis einen Ereignispositionsbereich in dem Überwachungsbereich zuordnet, wobei anschließend zum Überführen des Luftfahrzeugs in einen den Ereignisbereich kontrollierenden Kontrollflugbetrieb,
  • - das Luftfahrzeug durch die Steuereinheit zum Landen auf dem Landepunkt in der Landestation positionsgesteuert wird,
  • - das Landegestell des gelandeten Luftfahrzeugs in der Führungseinheit der Landestation aufgenommen ist,
  • - in der Landestation das Kabel von dem Luftfahrzeug entkoppelt wird und wenigstens ein von der Ladeeinheit elektrisch aufgeladenes erstes Akkumodul an das Luftfahrzeug gekoppelt wird,
  • - das Luftfahrzeug von der Landestation abhebt und über das erste Akkumodul betrieben fliegt, wobei das Luftfahrzeug von der Steuereinheit zur Kontrolle des Ereignispositionsbereichs positionsgesteuert wird.
As a result, the aircraft is initially in normal flight mode
  • - is operated via a live cable fixed at the landing station and
  • - The position is controlled by the control unit in such a way that at least one defined monitoring area is recorded by the position camera and / or the sensor,

wherein the control unit and / or an evaluation unit operatively connected to the control unit then evaluates the monitoring area relating to an event in images and / or data captured by the location camera and / or the sensor and assigns an event position area in the monitoring area to the event Aircraft to a control flight operation controlling the incident area,
  • - the aircraft is position-controlled by the control unit for landing on the landing point in the landing station,
  • - the landing gear of the landed aircraft is included in the command unit of the landing station,
  • - In the landing station, the cable is decoupled from the aircraft and at least one first battery module electrically charged by the charging unit is coupled to the aircraft,
  • - The aircraft takes off from the landing station and flies operated via the first battery module, the aircraft being position-controlled by the control unit to control the event position area.

Vorteilhaft wird das Luftfahrzeug hierbei aus dem kabelgebundenen Normalflugbetrieb mit einem durch die Kabellänge des Kabels festgelegten maximalen Aktionsradius in den akkubetriebenen Kontrollflugbetrieb überführt. Im Kontrollflugbetrieb wird das Luftfahrzeug durch das erste Akkumodul betrieben und weist einen freien Aktionsradius auf, der lediglich durch die Ladekapazität des ersten Akkumoduls beschränkt ist. So kann das Luftfahrzeug im Kontrollflugbetrieb besonders nahe an den Ereignispositionsbereich herangeflogen werden und beispielsweise ein das Ereignis auslösendes Objekt, Tier oder eine Person aus kurzer Distanz erfassen und automatisch verfolgen.In this case, the aircraft is advantageously transferred from wired normal flight operation to battery-operated control flight operation with a maximum radius of action determined by the cable length of the cable. In control flight operations, the aircraft is operated by the first battery module and has a free radius of action that is only limited by the charging capacity of the first battery module. The aircraft can thus be flown particularly close to the event position area during control flight operations and, for example, detect an object, animal or person triggering the event from a short distance and automatically track it.

Das ausgewertete Ereignis kann je nach einem beabsichtigten Anwendungsszenario des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugsystems unterschiedlich sein. Das Ereignis kann bei einer Verwendung des Luftfahrzeugsystems zur Objektüberwachung dadurch ausgewertet werden, dass die Lagekamera beziehungsweise der Sensor in dem Überwachungsbereich ein Objekt, ein Tier, eine Person oder einen Zustand, beispielsweise einen Brandherd erfassen. Dabei kann beispielsweise anhand der erfassten Bilder beziehungsweise Daten der Lagekamera beziehungsweise des Sensors ein Bewegungsablauf innerhalb des erfassten Überwachungsbereichs ausgewertet werden. Denkbar ist auch, dass das Ereignis ausgewertet wird, wenn in den Bildern beziehungsweise Daten der Lagekamera beziehungsweise des Sensors hinterlegte Datenwerte beziehungsweise Datenwertintervalle, Farben oder geometrische Formen oder Kombinationen hiervon wiedererkannt werden. So kann je nach Anwendungsszenario und dem verwendeten Sensortyp beziehungsweise der verwendeten Lagekamera beispielsweise unter anderem eine Objekt- und/oder Zustandserkennung auf Basis einer Kantenerkennung und/oder Transformationen und/oder einer Größenerkennung und/oder einer Spektral- beziehungsweise Farberkennung und/oder einer softwarebasierten Anwendung durchgeführt werden.The evaluated event can be different depending on an intended application scenario of the aircraft system according to the invention. When the aircraft system is used for object monitoring, the event can be evaluated in that the position camera or the sensor in the monitoring area detects an object, an animal, a person or a condition, for example a source of fire. For example, a movement sequence within the recorded monitoring area can be evaluated on the basis of the recorded images or data from the location camera or the sensor. It is also conceivable that the event is evaluated if data values or data value intervals, colors or geometric shapes or combinations thereof stored in the images or data from the position camera or the sensor are recognized. For example, depending on the application scenario and the type of sensor used or the location camera used, object and / or status detection based on edge detection and / or transformations and / or size detection and / or spectral or color detection and / or a software-based application can be used be performed.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wertet die Steuereinheit und/oder die Auswerteeinheit das Ereignis als beendet aus, wobei dann das Luftfahrzeug aus dem akkubetriebenen Kontrollflugbetrieb zurück in den kabelgebundenen Normalflugbetrieb überführt wird, indem

  • - das Luftfahrzeug durch die Steuereinheit zum Landen auf dem Landepunkt in der Landestation positionsgesteuert wird,
  • - das Landegestell des gelandeten Luftfahrzeugs in der Führungseinheit der Landestation aufgenommen ist,
  • - in der Landestation das erste Akkumodul von dem Luftfahrzeug entkoppelt und das Kabel an das Luftfahrzeug gekoppelt wird und
  • - das Luftfahrzeug von der Landestation abhebt und über das Kabel betrieben fliegt, wobei das Luftfahrzeug von der Steuereinheit positionsgesteuert wird derart, dass von der Lagekamera und/oder dem Sensor der Überwachungsbereich erfasst wird.
According to a preferred embodiment of the invention, the control unit and / or the evaluation unit evaluates the event as ended, the aircraft then being transferred from battery-operated control flight operation back to wired normal flight operation by
  • - the aircraft is position-controlled by the control unit for landing on the landing point in the landing station,
  • - the landing gear of the landed aircraft is included in the command unit of the landing station,
  • - In the landing station, the first battery module is decoupled from the aircraft and the cable is coupled to the aircraft and
  • the aircraft takes off from the landing station and flies operated via the cable, the aircraft being position-controlled by the control unit in such a way that the surveillance area is detected by the position camera and / or the sensor.

Die Überführung des Luftfahrzeugs aus dem akkubetriebenen Kontrollflugbetrieb zurück in den kabelgebundenen Normalflugbetrieb nach Auftreten des Ereignisses hat den Vorteil, dass während des Normalflugbetriebs das erste Akkumodul von der Ladeeinheit in der Landestation aufgeladen werden kann. So kann das Luftfahrzeug für eine maximale Flugzeit in einem weiteren akkubetriebenen Kontrollflugbetrieb vorbereitet werden für den Fall, dass gegebenenfalls ein erneutes Ereignis ausgewertet wird.The transfer of the aircraft from battery-operated control flight operation back to wired normal flight operation after the occurrence of the event has the advantage that the first battery module can be charged by the charging unit in the landing station during normal flight operation. In this way, the aircraft can be prepared for a maximum flight time in a further battery-operated control flight operation in the event that a new event may be evaluated.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung erfasst die Steuereinheit einen Ladezustand des an das Luftfahrzeug gekoppelten ersten Akkumoduls. Bei Unterschreiten eines kritischen Ladezustands des ersten Akkumoduls wird das Luftfahrzeug durch die Steuereinheit zum Landen auf dem Landepunkt in der Landestation positionsgeführt. Nach dem Landen ist das Landegestell des Luftfahrzeugs in der Führungseinheit der Landestation aufgenommen und in der Landestation wird das erste Akkumodul von dem Luftfahrzeug entkoppelt und ein von der Ladeeinheit aufgeladenes zweites Akkumodul wird an das Luftfahrzeug gekoppelt.According to a further development of the invention, the control unit detects a state of charge of the first battery module coupled to the aircraft. If the charge level of the first battery module falls below a critical level, the aircraft is guided by the control unit for landing on the landing point in the landing station. After landing, the landing gear of the aircraft is received in the guide unit of the landing station and in the landing station the first battery module is decoupled from the aircraft and a second battery module charged by the charging unit is coupled to the aircraft.

Grundsätzlich ist die Flugzeit des Luftfahrzeugs im Flugbetrieb über das daran gekoppelte Akkumodul durch dessen Ladekapazität beschränkt. Sofern das erfasste Ereignis länger beobachtet werden muss, als dies die Flugzeit aufgrund der Ladekapazität des ersten Akkumoduls erlaubt, kann das Luftfahrzeug kurz auf der Landestation landen und das entladene erste Akkumodul durch ein aufgeladenes zweites Akkumodul ersetzt werden. Das Luftfahrzeug kann dann akkubetrieben zur Kontrolle des Ereignispositionsbereichs in dessen Nähe zurückfliegen. Bevorzugt sind für eine längere Flugzeit des Luftfahrzeugs mehrere erste Akkumodule und mehrere zweite Akkumodule vorgesehen. Besonders bevorzugt ist eine ausreichende Anzahl an Akkumodulen vorgesehen derart, dass das Luftfahrzeug rein über Akkumodule betrieben werden kann. Dabei ist sichergestellt, dass für den akkubetriebenen Flugbetrieb des Luftfahrzeugs stets wenigstens ein elektrisch voll aufgeladenes Akkumodul zur Verfügung gestellt ist beziehungsweise dass das Luftfahrzeug über eine gesamte Ladedauer eines Ladevorgangs eines Akkumoduls über weitere Akkumodule flugbetrieben werden kann.In principle, the flight time of the aircraft in flight operation via the battery module coupled to it is limited by its charging capacity. If the recorded event has to be observed longer than the flight time allows due to the charging capacity of the first battery module, the aircraft can briefly land on the landing station and the discharged first battery module can be replaced by a charged second battery module. The aircraft can then fly back battery-operated to control the event position area in its vicinity. A plurality of first battery modules and a plurality of second battery modules are preferably provided for a longer flight time of the aircraft. A sufficient number of battery modules is particularly preferably provided such that the aircraft can be operated purely using battery modules. This ensures that at least one electrically fully charged battery module is always available for the battery-operated flight operation of the aircraft or that the aircraft can be operated in flight via additional battery modules over the entire charging period of a charging process of a battery module.

Aus den weiteren Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Dort erwähnte Merkmale können jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Erfindungsgemäß beschriebene Merkmale und Details des Luftfahrzeugsystems gelten selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und umgekehrt. So kann auf die Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden. Die Zeichnungen dienen lediglich beispielhaft der Klarstellung der Erfindung und haben keinen einschränkenden Charakter.Further advantages, features and details of the invention can be gathered from the further subclaims and the following description. Features mentioned there can be essential to the invention either individually or in any combination. Features and details of the aircraft system described according to the invention naturally also apply in connection with the method according to the invention and vice versa. In this way, mutual reference can always be made to the disclosure of the individual aspects of the invention. The drawings serve only by way of example to clarify the invention and are not of a restrictive nature.

Es zeigen:

  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Luftfahrzeugsystems mit den wesentlichen Komponenten in einer Explosionsansicht,
  • 2 das erfindungsgemäße Luftfahrzeugsystem nach 1 in einer perspektivischen Ansicht mit einem kabelbetriebenen Luftfahrzeug,
  • 3 das erfindungsgemäße Luftfahrzeugsystem nach 1 in einer perspektivischen Ansicht mit dem Luftfahrzeug über ein Akkumodul betrieben,
  • 4 eine perspektivische Ansicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugsystems mit dem kabelbetriebenen Luftfahrzeug,
  • 5 eine perspektivische Ansicht auf das erfindungsgemäße Luftfahrzeugsystem nach 4 mit dem Luftfahrzeug akkubetrieben über ein erstes Akkumodul und ein zweites Akkumodul,
  • 6 eine Vorderansicht auf das erfindungsgemäße Luftfahrzeugsystem nach 4 mit dem Luftfahrzeug in einer Landestellung auf einer Landestation,
  • 7 eine perspektivische Ansicht auf das erfindungsgemäße Luftfahrzeugsystem nach 4 mit dem Luftfahrzeug in der Landestellung und
  • 8 eine perspektivische Ansicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugsystems mit dem Luftfahrzeug in der Landestellung auf der Landestation.
Show it:
  • 1 a first embodiment of an aircraft system according to the invention with the essential components in an exploded view,
  • 2 the aircraft system according to the invention 1 in a perspective view with a cable-operated aircraft,
  • 3 the aircraft system according to the invention 1 operated in a perspective view with the aircraft via a battery module,
  • 4th a perspective view of a second embodiment of the aircraft system according to the invention with the cable-operated aircraft,
  • 5 a perspective view of the aircraft system according to the invention according to FIG 4th battery-operated with the aircraft via a first battery module and a second battery module,
  • 6th a front view of the aircraft system according to the invention 4th with the aircraft in a landing position on a landing station,
  • 7th a perspective view of the aircraft system according to the invention according to FIG 4th with the aircraft in the landing position and
  • 8th a perspective view of a third embodiment of the aircraft system according to the invention with the aircraft in the landing position on the landing station.

Ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugsystems zeigen die 1 bis 3. Des Luftfahrzeugsystem nach den 1 bis 3 umfasst ein Luftfahrzeug 1 in Ausführungsform eines Multicopters mit sechs Rotoren 13, wobei die Rotoren 13 jeweils von einem darunter angeordneten Aktor 12 angetrieben sind. Bei den Aktoren 12 handelt es sich vorzugsweise um jeweils einzeln drehzahlsteuerbare und elektrisch angetriebene bürstenlose Motoren. Die Aktoren 12 sind jeweils auf einem radial abragenden Arm eines Luftfahrzeuggehäuses 15 des Luftfahrzeugs 1 festgelegt. Die Arme sind radial gleichmäßig verteilt angeordnet. An einer den Rotoren 12 gegenüberliegenden Unterseite 14 des Luftfahrzeugs 1 ist mittig ein Landegestell 11 vorgesehen. Das Landegestell 11 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 in Form eines Drahtgitters geformt, welches Kanten eines sich von dem Luftfahrzeuggehäuse 14 ausgehend verjüngenden Pyramidenstumpfs nachbildet.A first embodiment of the aircraft system according to the invention is shown in FIG 1 to 3 . The aircraft system according to the 1 to 3 includes an aircraft 1 in the embodiment of a multicopter with six rotors 13th , with the rotors 13th each from an actuator arranged below 12th are driven. With the actuators 12th it is preferably each individually speed controllable and electrically driven brushless motors. The actuators 12th are each on a radially protruding arm of an aircraft housing 15th of the aircraft 1 set. The arms are arranged evenly distributed radially. On one of the rotors 12th opposite bottom 14th of the aircraft 1 is a landing gear in the middle 11 intended. The landing gear 11 is in the embodiment shown according to the 1 to 3 Shaped in the form of a wire mesh, which edges one of the aircraft housing 14th based on a tapering truncated pyramid.

Weiter umfasst das erfindungsgemäße Luftfahrzeugsystem eine Landestation 2 mit einer Führungseinheit 8, welche zur Aufnahme des Landegestells 11 des auf der Landestation 2 landenden Luftfahrzeugs 1 ausgebildet ist. In den 1 bis 3 ist auf eine vollständige Darstellung der Landestation 2 verzichtet. Es ist darin lediglich die Führungseinheit 8 dargestellt, wobei die Führungseinheit 8 mit einer abschnittsweise ausgebrochenen Wandung dargestellt ist. Die Führungseinheit 8 weist hierzu eine offene Oberseite 10 auf, durch die das Landegestell 11 in die Führungseinheit 8 bei einem Landevorgang auf der Landestation 2 eintauchen kann. Eine Innenwandung 9 der Führungseinheit 8 ist korrespondierend zu dem Landegestell 11 des Luftfahrzeugs 1 geformt. Demzufolge weist die Führungseinheit 8 eine pyramidenstumpfförmige Ausnehmung auf, deren Querschnitt sich zu der Oberseite 10 hin erweitert und welche in die Oberseite 10 mündet. Dadurch ist es möglich, dass das zu der Innenwandung 9 der Führungseinheit korrespondierend geformte Landegestell 11 des Luftfahrzeugs 1 zwangsgeführt beziehungsweise selbst findend in die Führungseinheit 8 beim Landevorgang eintauchen kann.The aircraft system according to the invention further comprises a landing station 2 with a guide unit 8th which is used to hold the landing gear 11 des on the landing station 2 landing aircraft 1 is trained. In the 1 to 3 is on a full representation of the landing station 2 waived. It is only the leadership unit in it 8th shown, the guide unit 8th is shown with a partially broken wall. The management unit 8th has an open top for this purpose 10 on through which the landing gear 11 into the management unit 8th when landing on the landing station 2 can immerse. An inside wall 9 the management unit 8th corresponds to the landing gear 11 of the aircraft 1 shaped. As a result, the guide unit 8th a truncated pyramid-shaped recess, the cross-section of which extends to the top 10 extended towards and which into the top 10 flows out. This makes it possible for that to happen to the inner wall 9 landing gear correspondingly shaped to the guide unit 11 of the aircraft 1 forcibly guided or self-finding in the management unit 8th can submerge during landing.

Das Luftfahrzeug 1 kann wahlweise kabelgebunden über ein an der Landestation 2 festgelegtes, stromführendes Kabel 4 oder akkubetrieben über ein elektrisches Akkumodul 3 betrieben werden.The aircraft 1 can optionally be wired via a on the landing station 2 fixed, live cable 4th or battery-operated via an electrical battery module 3 operate.

Zum kabelgebundenen Flugbetrieb des Luftfahrzeugs 1 ist an einem der Landestation 2 gegenüberliegenden Ende des Kabels 4 ein Wechselrichtermodul 5 vorgesehen. Das Wechselrichtermodul 5 umfasst einen elektrischen Spannungswandler, welcher eine von der Landestation 2 in das Kabel 4 eingehende elektrische Spannung auf eine für das Luftfahrzeug 1 erforderliche Betriebsspannung umwandelt.For wired flight operations of the aircraft 1 is at one of the landing stations 2 opposite end of the cable 4th an inverter module 5 intended. The inverter module 5 includes an electrical voltage converter which is one of the landing station 2 in the cable 4th incoming electrical voltage to one for the aircraft 1 converts the required operating voltage.

Das elektrische Akkumodul 3 bildet einen wiederaufladbaren elektrischen Energiespeicher, welcher elektrische Energie für einen kabellosen Flugbetrieb des Luftfahrzeugs 1 bereitstellt.The electric battery module 3 forms a rechargeable electrical energy store, which provides electrical energy for wireless flight operation of the aircraft 1 provides.

Das Akkumodul 3 sowie das Kabel 4 mit dem daran festgelegten Wechselrichtermodul 5 sind Bestandteil einer in den 1 bis 3 nicht näher dargestellten Wechseleinheit 6 der Landestation 2. Beim Landen des Luftfahrzeugs 1 auf der Landestation 2 kann die Wechseleinheit 6 wahlweise das Akkumodul 3 oder das Wechselrichtermodul 5 an das Luftfahrzeug 1 koppeln. In dem Ausführungsbeispiel nach 1 bis 3 weist das Wechselrichtermodul 5 einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt auf. Das Akkumodul 3 weist einen dazu korrespondierend geformten U-förmigen Querschnitt auf. Auf diese Weise können das Wechselrichtermodul 5 und das Akkumodul 3 kompakt innerhalb der Innenwandung 9 der Führungseinheit 8 untergebracht werden.The battery module 3 as well as the cable 4th with the specified inverter module 5 are part of a in the 1 to 3 Exchange unit not shown in detail 6th the landing station 2 . When landing the aircraft 1 at the landing station 2 can the exchange unit 6th optionally the battery module 3 or the inverter module 5 to the aircraft 1 couple. In the embodiment according to 1 to 3 assigns the inverter module 5 a substantially T-shaped cross-section. The battery module 3 has a correspondingly shaped U-shaped cross section. In this way, the inverter module 5 and the battery module 3 compact inside the inner wall 9 the management unit 8th be accommodated.

2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht das erfindungsgemäße Luftfahrzeugsystem nach 1 im kabelgebundenen Betrieb, wobei das Luftfahrzeug 1 über das stromführende Kabel 4 betrieben ist. Hierzu ist das Wechselrichtermodul 5 an die Unterseite 14 des Luftfahrzeugs 1 gekoppelt und an einem dem Wechselrichtermodul 5 gegenüberliegenden Ende ist das Kabel 4 an der Führungseinheit 8 der Landestation 2 festgelegt. Dabei ist das Akkumodul 3 in der Führungseinheit 8 aufgenommen, wobei es von der Innenwandung 9 umwandet ist. 2 shows the aircraft system according to the invention in a perspective view 1 in wired operation, the aircraft 1 via the live cable 4th is operated. The inverter module is used for this 5 to the bottom 14th of the aircraft 1 coupled and to one of the inverter module 5 opposite end is the cable 4th on the guide unit 8th the landing station 2 set. This is the battery module 3 in the management unit 8th added, taking it from the inner wall 9 is converted.

Das erfindungsgemäße Luftfahrzeugsystem nach 1, mit dem Luftfahrzeug kabellos über das Akkumodul 3 betrieben, zeigt 3 in einer perspektivischen Ansicht. Hierbei ist es so, dass das Akkumodul 3 an die Unterseite 14 des Luftfahrzeugs 1 gekoppelt ist, wobei das Akkumodul 3 von dem Landegestell 11 umhüllt ist. Das Wechselrichtermodul 5 ist während das Luftfahrzeug 1 über das Akkumodul 3 betrieben wird, in der Führungseinheit 8 der Landestation 2 aufgenommen.The aircraft system according to the invention according to 1 , with the aircraft wirelessly via the battery module 3 operated, shows 3 in a perspective view. Here it is so that the battery module 3 to the bottom 14th of the aircraft 1 is coupled, the battery module 3 from the landing gear 11 is wrapped. The inverter module 5 is while the aircraft 1 via the battery module 3 is operated in the management unit 8th the landing station 2 recorded.

Das Akkumodul 3 weist elektrische Kontakte auf. Die elektrischen Kontakte sind vorgesehen, um das Akkumodul 3 nach einer Landung des Luftfahrzeugs 1 auf der Landestation 2 elektrisch an eine in den 1 bis 3 nicht dargestellte Ladeeinheit 7 der Landestation 2 zu koppeln. Das Akkumodul 3 kann dann über die Ladeeinheit 7 elektrisch aufgeladen werden.The battery module 3 has electrical contacts. The electrical contacts are provided to the battery module 3 after the aircraft has landed 1 at the landing station 2 electrically to one in the 1 to 3 loading unit not shown 7th the landing station 2 to pair. The battery module 3 can then use the loading unit 7th be charged electrically.

Weiter können figürlich nicht dargestellte elektrische Verbindungskontakte vorgesehen sein, über die elektrische Energie aus dem Akkumodul 3 an das daran gekoppelte Luftfahrzeug 1 weitergeleitet werden kann.Furthermore, electrical connection contacts, not shown in the figures, can be provided via the electrical energy from the battery module 3 to the aircraft coupled to it 1 can be forwarded.

Ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugsystems zeigen die 4 bis 7. Das Luftfahrzeug 1 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel insgesamt acht Rotoren 13, welche jeweils über einen Aktor 12 angetrieben werden. Hierbei ist es so, dass jeweils zwei Aktoren 12 beziehungsweise damit verbundene Rotoren 13 fluchtend übereinander angeordnet sind. Die Aktoren 12 sind an insgesamt vier Armen des Luftfahrzeuggehäuses 14 gehalten, wobei die Arme jeweils um 90° zueinander versetzt angeordnet sind. Das Landegestell 11 ist an der den Rotoren 12 gegenüberliegenden Unterseite 14 des Luftfahrzeugs 1 vorgesehen und umfasst zwei gebogene, sich gegenüberliegende Träger. Die Landestation 2 umfasst einen im Wesentlichen kreisscheibenförmigen Grundkörper. Mittig auf dem Grundkörper ist die Ladeeinheit 7 aufgesetzt. Auf eine Ansicht der Führungseinheit 8 ist in den 4 bis 7 verzichtet.A second embodiment of the aircraft system according to the invention is shown in FIG 4th to 7th . The aircraft 1 comprises a total of eight rotors in this exemplary embodiment 13th , which each have an actuator 12th are driven. Here it is so that two actuators 12th or associated rotors 13th are arranged in alignment one above the other. The actuators 12th are on a total of four arms of the aircraft housing 14th held, the arms are each arranged offset by 90 ° to each other. The landing gear 11 is on the rotors 12th opposite bottom 14th of the aircraft 1 provided and comprises two curved, opposing beams. The landing station 2 comprises an essentially circular disk-shaped base body. The loading unit is in the center of the base body 7th put on. On a view of the guide unit 8th is in the 4th to 7th waived.

Vorzugsweise ist die Führungseinheit 8 mittig auf den Grundkörper der Landestation 2 aufgesetzt, wobei die Innenwandung 9 der Führungseinheit 8 die Ladeeinheit 7 umwandet. Alternativ kann die Führungseinheit 8 auch an der Ladeeinheit 7 festgelegt sein, wobei die Führungseinheit 8 oberhalb des Grundkörpers der Landestation 2 gehalten ist.The guide unit is preferably 8th centered on the base of the landing station 2 put on, the inner wall 9 the management unit 8th the loading unit 7th converts. Alternatively, the guide unit 8th also on the loading unit 7th be set, the management unit 8th above the base of the landing station 2 is held.

4 zeigt das erfindungsgemäße Luftfahrzeugsystem mit dem Luftfahrzeug 1 im Flugbetrieb über das Kabel 4 in einer perspektivischen Ansicht. Hierzu ist das Wechselrichtermodul 5 an die Unterseite 14 des Luftfahrzeugs 1 gekoppelt. Das Kabel 4 ist an dem der Landestation 2 gegenüberliegenden Ende mit dem Wechselrichtermodul 5 verbunden und an dem anderen Ende an der Ladeeinheit 7 der Landestation 2 festgelegt. Auf der Ladeeinheit 7 sind oberseitig ein erstes Akkumodul 3.1 und ein zweites Akkumodul 3.1 aufgesetzt. Beim Flugbetrieb des Luftfahrzeugs 1 über das Kabel 4 können die Akkumodule 3.1, 3.2 von der Ladeeinheit 7 elektrisch aufgeladen werden, sodass sie bei Bedarf geladen zur Verfügung stehen. 4th shows the aircraft system according to the invention with the aircraft 1 during flight operations via the cable 4th in a perspective view. The inverter module is used for this 5 to the bottom 14th of the aircraft 1 coupled. The cable 4th is at that of the landing station 2 opposite end to the inverter module 5 connected and at the other end to the loading unit 7th the landing station 2 set. On the loading unit 7th are a first battery module on the top 3.1 and a second battery module 3.1 put on. When the aircraft is in flight 1 over the cable 4th can the battery modules 3.1 , 3.2 from the loading unit 7th electrically charged so that they are available when required.

Das erfindungsgemäße Luftfahrzeugsystem nach 4 mit dem Luftfahrzeug 1 im kabellosen Flugbetrieb über das erste Akkumodul 3.1 und das zweite Akkumodul 3.1 zeigt 5 in einer perspektivischen Ansicht. Hierbei sind das erste Akkumodul 3.1 und das zweite Akkumodul 3.2 jeweils an die Unterseite 14 des Luftfahrzeugs 1 gekoppelt. Das Wechselrichtermodul 5 ist dabei oberseitig auf der Ladeeinheit 7 der Landestation 2 abgelegt, wobei das damit verbundene Kabel 4 eingezogen ist in die Landestation 2. Hierfür ist es beispielsweise denkbar, dass die Landestation 2 eine Seilwinde aufweist, über die das Kabel 4 in die Landestation 2 einholbar ist.The aircraft system according to the invention according to 4th by aircraft 1 in wireless flight operations via the first battery module 3.1 and the second battery module 3.1 shows 5 in a perspective view. Here are the first battery module 3.1 and the second battery module 3.2 each to the bottom 14th of the aircraft 1 coupled. The inverter module 5 is on the top of the loading unit 7th the landing station 2 filed, with the associated cable 4th has moved into the landing station 2 . For this it is conceivable, for example, that the landing station 2 has a winch through which the cable 4th to the landing station 2 is catchable.

Das erfindungsgemäße Luftfahrzeugsystem mit dem Luftfahrzeug 1 in einer Landestellung aufgesetzt auf der Landestation 2 zeigen die 6 und 7. Dabei liegt das Luftfahrzeug 1 mit seiner Unterseite 14 auf den Akkumodulen 3.1, 3.2 und dem Wechselrichtermodul 5 auf. Die Träger des Landegestells 11 sind so bemessen, dass sie in der Landestellung auf einem Grundkörper der Landestation 2 aufgesetzt sind. The aircraft system according to the invention with the aircraft 1 in a landing position placed on the landing station 2 show the 6th and 7th . The aircraft is lying there 1 with its underside 14th on the battery modules 3.1 , 3.2 and the inverter module 5 on. The landing gear carrier 11 are dimensioned so that they are in the landing position on a base body of the landing station 2 are put on.

8 zeigt das erfindungsgemäße Luftfahrzeugsystem in einem dritten Ausführungsbeispiel. Hierbei befindet sich das Luftfahrzeug 1 in der Landestellung auf der Landestation 2. Die Landestation 2 ist analog ausgeführt zu der Landestation 2 nach den 4 bis 7. Als Unterscheidungsmerkmal weist die Landestation 2 nach 8 zusätzlich eine trichterförmige Umwandung aus Windschutzelementen 16 auf, die oberhalb der Führungseinheit 8 der Landestation 2 vorgesehen ist. Die Umwandung aus Windschutzelementen 16 schützt das Luftfahrzeug 1 beim Landeanflug auf die Landestation 2 beziehungsweise beim Abheben von der Landestation 2 vor Windeinflüssen. Dadurch ist die Positionskontrolle des Luftfahrzeugs 1 kurz oberhalb der Landestation 2 deutlich stabilisiert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Umwandung aus insgesamt acht gleichen Windschutzelementen 16 gebildet, die vertikalseitig spaltfrei nebeneinander ausgerichtet sind und einen achteckigen Trichter bilden. Der Trichter verengt sich zu der Landestation 2 hin in einem Trichterquerschnitt. Die Windschutzelemente 16 weisen bevorzugt eine stufenweise zu der Landestation 2 hin abnehmende Winddurchlässigkeit auf. So wird einem störenden Effekt von sich plötzlich ändernden Windgeschwindigkeiten auf das Luftfahrzeug 1 entgegengewirkt. 8th shows the aircraft system according to the invention in a third embodiment. The aircraft is here 1 in the landing position on the landing station 2 . The landing station 2 is carried out in the same way as the landing station 2 after the 4th to 7th . As a distinguishing feature, the landing station 2 to 8th In addition, a funnel-shaped wall made of wind protection elements 16 on that above the guide unit 8th the landing station 2 is provided. The conversion from wind protection elements 16 protects the aircraft 1 when approaching the landing station 2 or when taking off from the landing station 2 from wind influences. This is the position control of the aircraft 1 just above the landing station 2 clearly stabilized. In the illustrated embodiment, the conversion is made up of a total of eight identical wind protection elements 16 formed, which are aligned vertically without a gap next to each other and form an octagonal funnel. The funnel narrows to the landing station 2 towards in a funnel cross-section. The wind protection elements 16 preferably point one step at a time to the landing station 2 decreasing wind permeability. Suddenly changing wind speeds have a disruptive effect on the aircraft 1 counteracted.

Das Luftfahrzeug 1 ist hierbei in einer alternativen Variante als Multicopter mit insgesamt sechs in dem Luftfahrzeuggehäuse 15 gleich verteilt angeordneten zweiflügeligen Rotoren 13 ausgeführt, wobei die Rotoren 13 jeweils durch einen Aktor 12 angetrieben werden können. Die Rotoren 13 sind hierbei radial von dem Luftfahrzeuggehäuse 15 umgeben, wodurch sie bei leichten seitlichen Kollisionen des Luftfahrzeugs 1 vor Beschädigungen geschützt sind.The aircraft 1 is here in an alternative variant as a multicopter with a total of six in the aircraft housing 15th equally distributed double-bladed rotors 13th running with the rotors 13th each by an actuator 12th can be driven. The rotors 13th are here radially from the aircraft housing 15th surrounded by them in the event of a slight side collision of the aircraft 1 are protected from damage.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele des Luftfahrzeugsystems beschränkt. Alternative Ausführungsbeispiele für das Luftfahrzeugsystem sind unter Beibehaltung der Erfindung beispielsweise dadurch gebildet, dass das Landegestell 11 und die Innenwandung 9 der Führungseinheit 8 jedenfalls abschnittsweise einen ringförmigen Querschnitt aufweisen und bevorzugt korrespondierend zueinander geformt sind, wobei die Innenwandung 9 der Führungseinheit 8 zu der Oberseite 10 hin erweitert ist. Demzufolge kann die Führungseinheit eine von der Oberseite 10 aus in die Führungseinheit hineinragende und die Innenwandung 9 definierende jedenfalls abschnittsweise konische oder kugelförmige Ausnehmung aufweisen. So kann das Luftfahrzeug 1 beim Landen auch mit einer leichten Schräglage oder mit geringen Positionsabweichungen zum Landepunkt zuverlässig in die Führungseinheit 8 aufgenommen werden, ohne dass dabei eine Gefahr eines Verkantens besteht.The invention is not limited to the illustrated exemplary embodiments of the aircraft system. Alternative exemplary embodiments for the aircraft system are formed, for example, while maintaining the invention, in that the landing gear 11 and the inner wall 9 the management unit 8th in any case partially have an annular cross section and are preferably shaped to correspond to one another, the inner wall 9 the management unit 8th to the top 10 is expanded towards. Accordingly, the guide unit can be one from the top 10 from protruding into the guide unit and the inner wall 9 defining in any case partially conical or spherical recess. So can the aircraft 1 when landing, even with a slight incline or with slight position deviations from the landing point, reliably into the guide unit 8th be recorded without the risk of tilting.

Die Wechseleinheit 6 kann je nach Anzahl der vorgesehenen Akkumodule 3, 3.1, 3.2 unterschiedlich ausgeführt sein. Bei ein oder zwei verwendeten Akkumodulen 3, 3.1, 3.2 kann die Wechseleinheit 6 beispielsweise als eine Schiebeeinheit ausgeführt sein, wobei die Akkumodule 3, 3.1, 3.2 und das Wechselrichtermodul 5 in der Wechseleinheit 6 auf zueinander parallelen Linearführungen aufgenommen sind. Die Wechseleinheit 6 ist dabei ausgeführt, dass sie je nach Bedarf das Wechselmodul 5 beziehungsweise die Akkumodule 3, 3.1, 3.2 an das gelandete Luftfahrzeug 1 koppeln beziehungsweise davon entkoppeln kann. Hierzu kann die Wechseleinheit 6 das Wechselmodul 5 beziehungsweise die Akkumodule 3, 3.1, 3.2 aktorisch entlang der Linearführungen verschieben und gegenüber dem Luftfahrzeug 1 ausrichten. Bei drei oder mehr Akkumodulen 3, 3.1, 3.2 kann die Wechseleinheit 6 beispielsweise als ein Karussell beziehungsweise als ein Drehteller ausgebildet sein. Dabei ist das Wechselrichtermodul 5 vorzugsweise mittig innerhalb der Wechseleinheit 6 angeordnet. Die Akkumodule 3, 3.1, 3.2 sind bevorzugt radial um das Wechselrichtermodul 5 und zueinander gleich verteilt in der Wechseleinheit 6 angeordnet. Die Wechseleinheit 6 ist ausgebildet, wahlweise das Wechselrichtermodul 5 oder die Akkumodule 3, 3.1, 3.2 von dem auf der Landestation 2 gelandeten Luftfahrzeug 1 vollautomatisiert zu entkoppeln beziehungsweise zu koppeln und entladene Akkumodule 3, 3.1, 3.2 an die Ladeeinheit 7 zu übergeben. Die Wechseleinheit 6 kann aktorisch und vollautomatisch über die Steuereinheit gesteuert sein, sodass ein vollautomatischer Wechsel zwischen kabelgebundenem Flugbetrieb und akkubetriebenen Flugbetrieb ermöglicht ist.The exchange unit 6th can depending on the number of battery modules provided 3 , 3.1 , 3.2 be carried out differently. If one or two battery modules are used 3 , 3.1 , 3.2 can the exchange unit 6th be designed for example as a sliding unit, the battery modules 3 , 3.1 , 3.2 and the inverter module 5 in the exchange unit 6th are recorded on parallel linear guides. The exchange unit 6th is designed to use the interchangeable module as required 5 or the battery modules 3 , 3.1 , 3.2 to the landed aircraft 1 can couple or decouple from it. The exchange unit 6th the interchangeable module 5 or the battery modules 3 , 3.1 , 3.2 actuator along the Move linear guides and opposite the aircraft 1 align. With three or more battery modules 3 , 3.1 , 3.2 can the exchange unit 6th be designed for example as a carousel or as a turntable. Here is the inverter module 5 preferably in the middle of the exchange unit 6th arranged. The battery modules 3 , 3.1 , 3.2 are preferably radial around the inverter module 5 and evenly distributed to one another in the exchange unit 6th arranged. The exchange unit 6th is designed, optionally the inverter module 5 or the battery modules 3 , 3.1 , 3.2 from the one at the landing station 2 landed aircraft 1 fully automated decoupling or coupling and discharged battery modules 3 , 3.1 , 3.2 to the loading unit 7th to hand over. The exchange unit 6th can be actuated and fully automatically controlled via the control unit, so that a fully automatic change between wired flight operation and battery-powered flight operation is possible.

Zum Koppeln des Wechselrichtermoduls 5 und der Akkumodule 3, 3.1, 3.2 mit dem Luftfahrzeug 1 beziehungsweise mit der Wechseleinheit 6 können magnetische, elektromagnetische beziehungsweise mechanische Verriegelungsmittel vorgesehen sein, die durch das Luftfahrzeug 1, die Wechseleinheit 6 beziehungsweise die Steuereinheit entriegelt werden können. Beispielsweise können an dem Wechselrichtermodul 5 und den Akkumodulen 3, 3.1, 3.2 gefederte Rasthaken vorgesehen sein, die in korrespondierend geformte Ausnehmungen des Luftfahrzeugs 1 beziehungsweise der Wechseleinheit 6 eingreifen können.For coupling the inverter module 5 and the battery modules 3 , 3.1 , 3.2 by aircraft 1 or with the exchange unit 6th Magnetic, electromagnetic or mechanical locking means can be provided by the aircraft 1 , the exchange unit 6th or the control unit can be unlocked. For example, on the inverter module 5 and the battery modules 3 , 3.1 , 3.2 Spring-loaded latching hooks can be provided which fit into correspondingly shaped recesses in the aircraft 1 or the exchange unit 6th can intervene.

Figürlich nicht dargestellt sind weitere denkbare Komponenten der Landestation 2, wie beispielsweise ein Gehäuse zur umhüllenden Aufnahme des auf der Landestation 2 gelandeten Luftfahrzeugs 1.Further conceivable components of the landing station are not shown in the figure 2 , such as a housing for the enveloping accommodation of the on the landing station 2 landed aircraft 1 .

Die Erfindung sieht weiterhin Sensoren beziehungsweise eine Lagekamera bevorzugt an dem Luftfahrzeug 1 gehalten vor. Je nach gewünschtem Anwendungsszenario sind verschiedene Sensoren einzeln oder in Kombination an dem Luftfahrzeug 1 anbringbar.The invention also sees sensors or a position camera preferably on the aircraft 1 held before. Depending on the desired application scenario, different sensors are on the aircraft individually or in combination 1 attachable.

Die Lagekamera ist ausgebildet, ein von der Landestation 2 ausgegebenes optisches Landemuster zu erfassen, welches ein Zentrum mit einem definierten Offsetabstand zu dem Landepunkt aufweist. Der Landepunkt 2 ist horizontal gesehen bevorzugt mittig in der Führungseinheit 8 der Landestation 2 positioniert, das Zentrum des Landemusters ist bevorzugt möglichst nahe dem Landepunkt festgelegt. Der Offsetabstand zwischen dem Zentrum des Landemusters und dem Landepunkt ergibt sich, da das stromführende Kabel 4 beziehungsweise das Wechselrichtermodul 5 durch den Landepunkt geführt sind. Zum Landen des Luftfahrzeugs 1 auf der Landestation 2 bildet der Landepunkt somit eine Soll-Position. Aus den Daten der Lagekamera mit dem darin erfassten Landemuster wertet eine Steuereinheit beziehungsweis eine damit wirkverbundene Auswerteeinheit eine Ist-Position des Luftfahrzeugs 1 gegenüber dem Zentrum des Lichtmusters aus, beaufschlagt diese mit dem Offsetabstand von dem Zentrum des Lichtmusters zum Landepunkt und legt dadurch einen Anflugkurs zum Landen auf dem Landepunkt auf der Landestation 2 fest, wobei der Anflugkurs von der Ist-Position des Luftfahrzeugs 1 zu dem Landepunkt als Soll-Position verläuft. Das Luftfahrzeug 1 wird dann von der Steuereinheit nachgeregelt, sodass es stets auf dem ermittelten Landekurs fliegt. Dabei kann der Landekurs während des Landevorgangs und mit sich dabei verringernder Distanz des Luftfahrzeugs 1 zu der Landestation 2 mehrmals erneut berechnet beziehungsweise korrigiert werden. Die Steuereinheit ist mit dem Luftfahrzeug 1 bevorzugt über eine kabellose Funkverbindung verbunden und ausgebildet, das Luftfahrzeug 1 vollautomatisiert positionszusteuern.The situation camera is trained, one from the landing station 2 to detect output optical landing pattern which has a center with a defined offset distance to the landing point. The landing point 2 is preferably in the middle of the guide unit when viewed horizontally 8th the landing station 2 positioned, the center of the landing pattern is preferably set as close as possible to the landing point. The offset distance between the center of the landing pattern and the landing point results from the live cable 4th or the inverter module 5 are guided through the landing point. For landing the aircraft 1 at the landing station 2 the landing point thus forms a target position. From the data from the position camera with the landing pattern recorded therein, a control unit or an evaluation unit that is operatively connected to it evaluates an actual position of the aircraft 1 relative to the center of the light pattern, applies the offset distance from the center of the light pattern to the landing point and thereby sets an approach course for landing on the landing point on the landing station 2 fixed, the approach course from the actual position of the aircraft 1 runs to the landing point as the target position. The aircraft 1 is then readjusted by the control unit so that it always flies on the determined landing course. The landing course can be used during the landing process and as the distance of the aircraft decreases 1 to the landing station 2 be recalculated or corrected several times. The control unit is with the aircraft 1 preferably connected and configured via a wireless radio link, the aircraft 1 fully automated position control.

Weiter ist zum Betreiben der Landestation 2 eine elektrische Energiequelle vorgesehen, welche die zum Betreiben der Landestation 2 erforderliche elektrische Energie bereitstellt.Next is to operate the landing station 2 an electrical energy source is provided which is used to operate the landing station 2 provides the necessary electrical energy.

In einem Normalflugbetrieb ist das Luftfahrzeug 1 bevorzugt über das Kabel 4 betrieben. Dabei ist das Luftfahrzeug 1 über die Steuereinheit zur Überwachung eines definierten Überwachungsbereichs positionsgesteuert, welcher mit der Lagekamera beziehungsweise den Sensoren erfasst wird.The aircraft is in normal flight operations 1 preferably over the cable 4th operated. Here is the aircraft 1 Position-controlled via the control unit for monitoring a defined monitoring area, which is recorded with the position camera or the sensors.

Das Luftfahrzeug 1 wird in einem Kontrollflugbetrieb über die Akkumodule 3, 3.1, 3.2 betrieben, wenn ein von der Lagekamera beziehungsweise den Sensoren erfasstes und von der Steuereinheit beziehungsweise der Auswerteeinheit ausgewertetes Ereignis eintritt.The aircraft 1 is used in a control flight operation via the battery modules 3 , 3.1 , 3.2 operated when an event recorded by the position camera or the sensors and evaluated by the control unit or the evaluation unit occurs.

Hierzu wird das Luftfahrzeug 1 über die Steuereinheit vollautomatisiert auf dem Landepunkt der Landestation 2 gelandet. Anschließend wird das Wechselrichtermodul 5 von dem Luftfahrzeug 1 entkoppelt, wenigstens ein Akkumodul 3, 3.1, 3.2 wird an das Luftfahrzeug 1 gekoppelt. Das Luftfahrzeug 1 wird dann zur genaueren Erfassung des Ereignisses im akkubetriebenen Kontrollflugbetrieb über die Steuereinheit positionsgesteuert.To do this, the aircraft 1 Fully automated via the control unit at the landing point of the landing station 2 landed. Then the inverter module 5 from the aircraft 1 decoupled, at least one battery module 3 , 3.1 , 3.2 is attached to the aircraft 1 coupled. The aircraft 1 is then position-controlled via the control unit for more precise recording of the event in battery-powered control flight operations.

Wenn bei der Erfassung des Ereignisses das Akkumodul 3, 3.1, 3.2 einen kritischen Ladewert unterschreitet, beispielsweise ausgewertet über ein gemessenes Unterschreiten eines elektrischen Mindestspannungswertes oder einer elektrischen Mindestladekapazität, ist das erfindungsgemäße Luftfahrzeugsystem ausgebildet, das Luftfahrzeug 1 vollautomatisiert auf der Landestation 2 zu landen und das entladene Akkumodul 3, 3.1, 3.2 vollautomatisch durch ein von der Ladeeinheit 7 elektrisch aufgeladenes Akkumodul 3, 3.1, 3.2 auszutauschen.If the battery module 3 , 3.1 , 3.2 falls below a critical charge value, for example evaluated via a measured undershoot of a minimum electrical voltage value or a minimum electrical charge capacity, the aircraft system according to the invention is embodied, the aircraft 1 fully automated at the landing station 2 to land and the discharged battery module 3 , 3.1 , 3.2 fully automatically by one of the loading unit 7th electrically charged battery module 3 , 3.1 , 3.2 to exchange.

Wenn das Ereignis als beendet ausgewertet wird, wird das Luftfahrzeug 1 wieder zurück in den Normalflugbetrieb überführt. Hierfür wird das Luftfahrzeug 1 wie gehabt über die Steuereinheit zum Landen auf der Landestation 2 positionsgesteuert. Anschließend wird das Akkumodul 3, 3.1, 3.2 von dem Luftfahrzeug 1 entkoppelt und das Kabel 4 an das Luftfahrzeug 1 gekoppelt. Das Luftfahrzeug 1 wird dann durch die Steuereinheit zurück zur Überwachung des Überwachungsbereichs im kabelgebundenen Normalflugbetrieb positionsgesteuert.If the event is evaluated as ended, the aircraft will 1 returned to normal flight operations. The aircraft is used for this 1 as usual via the control unit for landing on the landing station 2 position controlled. Then the battery module 3 , 3.1 , 3.2 from the aircraft 1 decoupled and the cable 4th to the aircraft 1 coupled. The aircraft 1 is then position-controlled by the control unit back to monitor the surveillance area in wired normal flight operation.

Gleiche oder gleichwirkende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.Identical or identically acting components are denoted by the same reference symbols.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102015100817 A1 [0003]DE 102015100817 A1 [0003]

Claims (16)

Luftfahrzeugsystem umfassend ein unbemanntes, elektrisch angetriebenes Luftfahrzeug (1) mit wenigstens einem Aktor (12), mit von dem wenigstens einen Aktor (12) angetriebenen Rotoren (13) und mit einem Landegestell (11), umfassend eine bodengestützte, mit dem Luftfahrzeug (1) in Verbindung stehende Landestation (2), umfassend eine rechnergestützte Steuereinheit zur Steuerung des Luftfahrzeugs (1) und der Landestation (2) sowie umfassend eine elektrische Energiequelle zum Betreiben der Landestation (2), wobei das Luftfahrzeug (1) wahlweise über ein lösbar an das Luftfahrzeug (1) koppelbares Akkumodul (3, 3.1, 3.2) oder über ein an der Landestation (2) festgelegtes und lösbar an das Luftfahrzeug (1) koppelbares stromführendes Kabel (4) betrieben ist, wobei die Landestation (2) eine jedenfalls abschnittsweise korrespondierend zu dem Landegestell (11) geformte Führungseinheit (8) zur Aufnahme des Luftfahrzeugs (1) auf einem definierten Landepunkt der Landestation (2) und eine Ladeeinheit (7) zum elektrischen Aufladen des Akkumoduls (3, 3.1, 3.2) aufweist, wobei zum Landen des Luftfahrzeugs (1) auf dem Landepunkt der Landestation (2) das Luftfahrzeug (1) optisch und über die Steuereinheit automatisiert positionsgesteuert ist, indem das Luftfahrzeug (1) und/oder die Landestation (2) eine Lagekamera aufweist und die Steuereinheit aus Bildern und/oder Daten der Lagekamera eine Positionsabweichung des Luftfahrzeugs (1) zu dem Landepunkt der Landestation (2) bestimmt.Aircraft system comprising an unmanned, electrically powered aircraft (1) with at least one actuator (12), with rotors (13) driven by the at least one actuator (12) and with a landing gear (11), comprising a ground-based, with the aircraft (1 ) connected landing station (2), comprising a computer-aided control unit for controlling the aircraft (1) and the landing station (2) as well as comprising an electrical energy source for operating the landing station (2), the aircraft (1) optionally via a releasable the aircraft (1) couplable battery module (3, 3.1, 3.2) or via a current-carrying cable (4) fixed to the landing station (2) and releasably couplable to the aircraft (1) is operated, the landing station (2) in any case in sections Corresponding to the landing frame (11) shaped guide unit (8) for receiving the aircraft (1) on a defined landing point of the landing station (2) and a loading unit ( 7) for electrically charging the battery module (3, 3.1, 3.2), the aircraft (1) being optically and automatically position-controlled via the control unit for landing the aircraft (1) on the landing point of the landing station (2) by the aircraft ( 1) and / or the landing station (2) has a position camera and the control unit uses images and / or data from the position camera to determine a positional deviation of the aircraft (1) from the landing point of the landing station (2). Luftfahrzeugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug (1) die Lagekamera aufweist und in der Landestation (2) ein für die Lagekamera erkennbares Landemuster ausgebildet ist, wobei das Landemuster ein Zentrum mit einem definierten Offsetabstand zu dem Landepunkt aufweist.Aircraft system according to Claim 1 , characterized in that the aircraft (1) has the attitude camera and a landing pattern recognizable for the attitude camera is formed in the landing station (2), the landing pattern having a center with a defined offset distance from the landing point. Luftfahrzeugsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Landemuster aktiv leuchtet und/oder beleuchtet ist und/oder dass die Lagekamera als eine dreidimensionale Kamera ausgebildet ist und die Landestation (2) als dreidimensionales Landemuster erkennt.Aircraft system according to Claim 1 or 2 , characterized in that the landing pattern is actively lit and / or illuminated and / or that the position camera is designed as a three-dimensional camera and recognizes the landing station (2) as a three-dimensional landing pattern. Luftfahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug (1) automatisch über die Steuereinheit und/oder manuell über eine mit der Steuereinheit verbundene Bedieneinheit positionsgesteuert ist.Aircraft system according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the aircraft (1) is position-controlled automatically via the control unit and / or manually via an operating unit connected to the control unit. Luftfahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug (1) die Lagekamera und/oder wenigstens einen durch die Steuereinheit und/oder eine mit der Steuereinheit wirkverbundene Auswerteeinheit auswertbaren Sensor aufweist und/oder dass der Sensor ein Thermosensor und/oder eine Wärmebildkamera und/oder eine Infrarotkamera und/oder ein Spektralmessgerät und/oder eine RGB-Kamera ist.Aircraft system according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the aircraft (1) has the position camera and / or at least one sensor that can be evaluated by the control unit and / or an evaluation unit operatively connected to the control unit and / or that the sensor is a thermal sensor and / or a thermal imaging camera and / or an infrared camera and / or a spectral measuring device and / or an RGB camera. Luftfahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Landestation (2) oberhalb der Führungseinheit (8) Windschutzelemente (16) vorsieht.Aircraft system according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the landing station (2) provides wind protection elements (16) above the guide unit (8). Luftfahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Windschutzelemente (16) als Windschutznetze und/oder Lochblechwände und/oder geschlossene Wände ausgebildet sind und/oder dass die Windschutzelemente (16) ausklappbar und/oder winkelverstellbar an der Landestation (2) festgelegt sind und/oder dass eine Winddurchlässigkeit der Windschutzelemente (16) zu der Führungseinheit (8) hin abnimmt.Aircraft system according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the wind protection elements (16) are designed as wind protection nets and / or perforated sheet metal walls and / or closed walls and / or that the wind protection elements (16) are fixed to the landing station (2) so as to be foldable and / or adjustable in angle and / or that a The wind permeability of the wind protection elements (16) towards the guide unit (8) decreases. Luftfahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Landestation (2) ein Gehäuse aufweist, wobei das Gehäuse zur umhüllenden Aufnahme des Luftfahrzeugs (1) in einer Transportstellung ausgebildet ist und wobei das Gehäuse zur Entnahme des Luftfahrzeugs (1) in einer Verwendungsstellung ausklappbare Gehäusewandelemente und/oder ein verschließbares Dachelement aufweist, wobei die Gehäusewandelemente und/oder das Dachelement manuell und/oder aktorisch über die Steuereinheit aus der Transportstellung in die Verwendungsstellung und zurück verbringbar sind.Aircraft system according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the landing station (2) has a housing, wherein the housing is designed to enclose the aircraft (1) in a transport position and wherein the housing for removing the aircraft (1) in a position of use fold-out housing wall elements and / or a has closable roof element, wherein the housing wall elements and / or the roof element can be brought manually and / or actuators via the control unit from the transport position into the use position and back. Luftfahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinheit (8) eine offene Oberseite (10) und eine schräge und/oder einen Radius aufweisende Innenwandung (9) aufweist derart, dass ein Innenquerschnitt der Führungseinheit (8) zu der Oberseite (10) hin erweitert ist.Aircraft system according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the guide unit (8) has an open top (10) and an inclined and / or radius-having inner wall (9) such that an inner cross-section of the guide unit (8) is widened towards the top (10). Luftfahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Betreiben des Luftfahrzeugs (1) mit dem stromführenden Kabel (4) ein Wechselrichtermodul (5) mit einem elektrischen Spannungswandler vorgesehen ist, wobei ein der Landestation (2) abgewandtes Ende des Kabels (4) mit dem Wechselrichtermodul (5) wirkverbunden ist und wobei das Wechselrichtermodul (5) zum Ankoppeln an das Luftfahrzeug (1) ausgebildet ist.Aircraft system according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that an inverter module (5) with an electrical voltage converter is provided for operating the aircraft (1) with the current-carrying cable (4), one end of the cable (4) facing away from the landing station (2) with the inverter module (5 ) is operatively connected and wherein the inverter module (5) is designed for coupling to the aircraft (1). Luftfahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Landestation (2) eine Wechseleinheit (6) aufweist, wobei die Wechseleinheit (6) ausgebildet ist, wahlweise das Akkumodul (3, 3.1, 3.2) und/oder das Kabel (4) mit dem Luftfahrzeug (1) und/oder mit der Ladeeinheit (7) zu Koppeln und/oder zu Entkoppeln und/oder von dem Luftfahrzeug (1) an die Ladeeinheit (7) oder andersherum zu übergeben.Aircraft system according to one of the Claims 1 to 10 , characterized in that the landing station (2) has an interchangeable unit (6), the interchangeable unit (6) being designed, optionally the battery module (3, 3.1, 3.2) and / or the cable (4) with the aircraft (1) and / or to be coupled and / or decoupled and / or to the charging unit (7) from the aircraft (1) to the loading unit (7) or vice versa. Luftfahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erstes Akkumodul (3.1) und mindestens ein zweites Akkumodul (3.2) vorgesehen sind.Aircraft system according to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that at least one first battery module (3.1) and at least one second battery module (3.2) are provided. Betriebsverfahren für ein Luftfahrzeugsystem, insbesondere für ein Luftfahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend ein unbemanntes, elektrisch angetriebenes Luftfahrzeug (1) mit wenigstens einem Aktor (12), mit von dem wenigstens einen Aktor (12) angetriebenen Rotoren (13), mit einem Landegestell (13) und mit wenigstens einer Lagekamera und/oder wenigstens einem Sensor, umfassend eine bodengestützte, mit dem Luftfahrzeug (1) verbundene Landestation (2), mit einer Ladeeinheit (7) und mit einer jedenfalls abschnittsweise korrespondierend zu dem Landegestell (13) geformten Führungseinheit (8), umfassend eine rechnergestützte Steuereinheit zur Steuerung des Luftfahrzeugs (1) und der Landestation (2) sowie umfassend eine elektrische Energiequelle zum Betreiben der Landestation (2), wobei anfangs das Luftfahrzeug (1) in einem Normalflugbetrieb - über ein an der Landestation (2) festgelegtes stromführendes Kabel (4) betrieben wird und - von der Steuereinheit positionsgesteuert wird derart, dass von der Lagekamera und/oder dem Sensor wenigstens ein definierter Überwachungsbereich erfasst wird, wobei dann die Steuereinheit und/oder eine mit der Steuereinheit wirkverbundene Auswerteeinheit in von der Lagekamera und/oder von dem Sensor erfassten Bildern und/oder Daten den Überwachungsbereich betreffend ein Ereignis auswertet und dem Ereignis einen Ereignispositionsbereich in dem Überwachungsbereich zuordnet, wobei anschließend zum Überführen des Luftfahrzeugs (1) in einen den Ereignisbereich kontrollierenden Kontrollflugbetrieb, - das Luftfahrzeug (1) durch die Steuereinheit zum Landen auf dem Landepunkt in der Landestation (2) positionsgesteuert wird, - das Landegestell (11) des gelandeten Luftfahrzeugs (1) in der Führungseinheit (8) der Landestation (2) aufgenommen ist, - in der Landestation (2) das Kabel (4) von dem Luftfahrzeug (1) entkoppelt wird und wenigstens ein von der Ladeeinheit (7) elektrisch aufgeladenes erstes Akkumodul (3.1) an das Luftfahrzeug (1) gekoppelt wird, - das Luftfahrzeug (1) von der Landestation (2) abhebt und über das erste Akkumodul (3.1) betrieben fliegt, wobei das Luftfahrzeug (1) von der Steuereinheit zur Kontrolle des Ereignispositionsbereichs positionsgesteuert wird.Operating method for an aircraft system, in particular for an aircraft system according to one of the Claims 1 to 12th , comprising an unmanned, electrically powered aircraft (1) with at least one actuator (12), with rotors (13) driven by the at least one actuator (12), with a landing gear (13) and with at least one position camera and / or at least one Sensor, comprising a ground-based landing station (2) connected to the aircraft (1), with a loading unit (7) and with a guide unit (8) shaped in any case in sections corresponding to the landing frame (13), comprising a computer-aided control unit for controlling the aircraft (1) and the landing station (2) as well as comprising an electrical energy source for operating the landing station (2), the aircraft (1) initially being operated in normal flight mode - via a current-carrying cable (4) fixed at the landing station (2) and - The position is controlled by the control unit in such a way that at least one defined monitoring area is recorded by the position camera and / or the sensor, wherein the control unit and / or an evaluation unit operatively connected to the control unit then evaluates the monitoring area relating to an event in images and / or data captured by the location camera and / or the sensor and assigns an event position area in the monitoring area to the event Aircraft (1) into a control flight operation controlling the event area, - the aircraft (1) is position-controlled by the control unit for landing on the landing point in the landing station (2), - the landing gear (11) of the landed aircraft (1) in the guidance unit ( 8) of the landing station (2), - in the landing station (2) the cable (4) is decoupled from the aircraft (1) and at least one first battery module (3.1) electrically charged by the charging unit (7) is connected to the aircraft ( 1) is coupled, - the aircraft (1) takes off from the landing station (2) and is operated via the first battery module (3.1) flies, the aircraft (1) being position-controlled by the control unit to control the event position range. Betriebsverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit und/oder die Auswerteeinheit das Ereignis als beendet auswertet, wobei dann das Luftfahrzeug (1) aus dem akkubetriebenen Kontrollflugbetrieb zurück in den kabelgebundenen Normalflugbetrieb überführt wird, indem - das Luftfahrzeug (1) durch die Steuereinheit zum Landen auf dem Landepunkt in der Landestation (2) positionsgesteuert wird, - das Landegestell (11) des gelandeten Luftfahrzeugs (1) in der Führungseinheit (8) der Landestation (2) aufgenommen ist, - in der Landestation (2) das erste Akkumodul (3.1) von dem Luftfahrzeug (1) entkoppelt und das Kabel (4) an das Luftfahrzeug (1) gekoppelt wird und - das Luftfahrzeug (1) von der Landestation (2) abhebt und über das Kabel (4) betrieben fliegt, wobei das Luftfahrzeug (1) von der Steuereinheit positionsgesteuert wird derart, dass von der Lagekamera und/oder dem Sensor der Überwachungsbereich erfasst wird.Operating procedures according to Claim 13 , characterized in that the control unit and / or the evaluation unit evaluates the event as ended, the aircraft (1) then being transferred from battery-operated control flight operation back to wired normal flight operation by - the aircraft (1) through the control unit to land the landing point in the landing station (2) is position-controlled, - the landing gear (11) of the landed aircraft (1) is accommodated in the guide unit (8) of the landing station (2), - the first battery module (3.1) in the landing station (2) is decoupled from the aircraft (1) and the cable (4) is coupled to the aircraft (1) and - the aircraft (1) takes off from the landing station (2) and flies operated via the cable (4), the aircraft (1 ) is position-controlled by the control unit in such a way that the monitoring area is detected by the position camera and / or the sensor. Betriebsverfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit einen Ladezustand des an das Luftfahrzeug (1) gekoppelten ersten Akkumoduls (3.1) erfasst und bei Unterschreiten eines kritischen Ladezustands des ersten Akkumoduls (3.1) das Luftfahrzeug (1) durch die Steuereinheit zum Landen auf dem Landepunkt in der Landestation (2) positionsgeführt wird, nach dem Landen das Landegestell (11) des Luftfahrzeugs (1) in der Führungseinheit (8) der Landestation (2) aufgenommen ist, in der Landestation (2) das erste Akkumodul (3.1) von dem Luftfahrzeug (1) entkoppelt und ein von der Ladeeinheit (7) aufgeladenes zweites Akkumodul (3.2) an das Luftfahrzeug (1) gekoppelt wird.Operating procedures according to Claim 13 or 14th , characterized in that the control unit detects a state of charge of the first battery module (3.1) coupled to the aircraft (1) and, if the charge state of the first battery module (3.1) falls below a critical level, the aircraft (1) through the control unit to land on the landing point in the Landing station (2) is positionally guided, after landing the landing gear (11) of the aircraft (1) is received in the guide unit (8) of the landing station (2), in the landing station (2) the first battery module (3.1) from the aircraft ( 1) is decoupled and a second battery module (3.2) charged by the charging unit (7) is coupled to the aircraft (1). Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug (1) durch die Steuereinheit optisch und automatisiert zum Landen auf dem Landepunkt in der Landestation (2) positionsgesteuert wird, indem die Steuereinheit und/oder die Auswerteeinheit aus den Bildern und/oder Daten der Lagekamera eine Positionsabweichung des Luftfahrzeugs (2) zu dem Landepunkt bestimmt, wobei die Landestation (2) ein für die Lagekamera erkennbares Landemuster aussendet und wobei das Landemuster ein Zentrum mit einem definierten Offsetabstand zu dem Landepunkt aufweist.Operating procedure according to one of the Claims 13 to 15th , characterized in that the aircraft (1) is optically and automatically position-controlled by the control unit for landing on the landing point in the landing station (2) by the control unit and / or the evaluation unit from the images and / or data of the position camera a position deviation of the Aircraft (2) determined to the landing point, the landing station (2) emitting a landing pattern recognizable for the location camera and the landing pattern having a center with a defined offset distance to the landing point.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11618328B1 (en) 2022-05-04 2023-04-04 Beta Air, Llc Methods and systems for charging an electric aircraft including a vertical cable arrangement

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