DE60318540T2

DE60318540T2 - Luftbetankungssystem für ein unbemanntes Fluggerät

Info

Publication number: DE60318540T2
Application number: DE60318540T
Authority: DE
Inventors: Paul M. Doane
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2023-11-07
Also published as: EP1424283A1; EP1424283B1; DE60318540D1; US20040102876A1; US6819982B2

Description

Diese Erfindung bezieht sich generell auf Flugzeugbetankung und insbesondere auf die Betankung eines unbemannten Fluggerätes. Unbemannte Fluggeräte (UAVs) werden mittlerweile von der U.S. Navy und Air Force viel genutzt. Zu den gegenwärtigen UAV-Anwendungen gehören Überwachung, Bodenangriff und luftgestützte Gefechtsfeldabriegelung. Eine weitere Erweiterung der UAV-Anwendungen wird jedoch dadurch behindert, dass die UAVs im Gegensatz zu bemannten Fluggeräten nicht im Flug betankt werden können. Folglich können UAVs keine Einsätze durchführen, die eine große Reichweite erfordern, wie beispielsweise Gefechtsfeldabriegelung in der Tiefe (deep strike interdiction) oder langfristige Überwachung. Auf Grund ihrer eingeschränkten Reichweite können UAVs auch nicht aus eigener Kraft zu entfernten Orten gelangen, wie beispielsweise zu Orten auf der anderen Seite eines Ozeans. Stattdessen müssen UAVs in Transportflugzeugen über Ozeane transportiert werden, was kostspielig ist und wertvolle Ressourcen bindet, die für den Transport anderer Ausrüstung benötigt werden. Aus diesen Gründen existiert ein Bedarf, UAVs im Flug zu betanken. Da gegenwärtig kein UAV-Luftbetankungssystem bekannt ist, ist der Bedarf an einem Luftbetankungssystem für UAVs bisher in der Technik ungedeckt.
US-A-5,906,336 offenbart ein Luftbetankungssystem, umfassend:

– ein Tankflugzeug mit einem Betankungssystem mit einem Ausleger;
– ein oder mehrere unbemannte Fluggeräte mit Betankungskomponenten zur luftgestützten Treibstoffaufnahme von dem Betankungssystem des Tankflugzeugs, und mit Betankungssensoren zum Erfassen von einem oder mehreren Zuständen der Betankungskomponenten.

US-A-5,906,336 offenbart auch ein Verfahren zur Navigation eines unbemannten Fluggerätes, wobei das Verfahren umfasst:

– den Empfang von ein Tankflugzeug betreffenden Positionsinformationen auf dem unbemannten Fluggerät;
– die Analyse der empfangenen Positionsinformationen;
– die Navigation anhand der analysierten Positionsinformation/en oder des Vergleichs;

Die vorliegende Erfindung stellt ein Luftbetankungssystem zur Verfügung, welches umfasst:

– ein Tankflugzeug, umfassend ein Betankungssystem mit einem Ausleger und
– ein oder mehrere unbemannte Fluggeräte mit Betankungskomponenten für die luftgestützte Treibstoffaufnahme vom Betankungssystem des Tankflugzeugs und mit Betankungssensoren zum Erfassen von einem oder mehreren Zuständen der Betankungskomponenten, wobei das Luftbetankungssystem dadurch gekennzeichnet ist, dass die unbemannten Fluggeräte umfassen: eine Bildverarbeitungskomponente und eine Speicherkomponente zum Speichern von Flugplaninformationen und einem oder mehreren Bildern von Tankflugzeugen;
– eine Luftkollisionsvermeidungssystemkomponente;
– eine Sprachverarbeitungskomponente für die Übermittlung einer Antwort an das Tankflugzeug oder an eine Bodenstation, basierend auf den erfassten einen oder mehreren Zuständen der Betankungskomponenten und
– eine Flugsteuerungskomponente zur Flugsteuerung des unbemannten Fluggerätes, basierend auf Informationen, die von einer oder mehreren der Luftkollisionsvermeidungssystemkomponenten, der Sprachkomponente oder der Bildverarbeitungskomponente geliefert werden.

Die Positionssystemkomponente ermittelt die absolute Position (Länge, Breite, Höhe) des UAV. Ein ähnliches System auf dem Tankflugzeug ermittelt die absolute Position des Tankflugzeuges, die an das UAV über eine drahtlose Datenverbindung übermittelt wird. Die absolute Position des UAVs und des Tankflugzeuges wird der Flugsteuerung übermittelt, die die relative Position (Entfernung, Azimut und Ortshöhe über NN) des UAVs im Verhältnis zum Tankflugzeug ermittelt und Navigationsanweisungen gene riert, um das UAV in die richtige Position bezogen auf das Tankflugzeug zu leiten, so dass das Tankflugzeug für die Treibstoffübergabe eine Verbindung mit dem UAV herstellen kann. Die ACAS-Komponente empfangt ebenfalls die absoluten Positionen des UAVs, des Tankflugzeuges und jedes anderen Flugzeuges in der Nähe des UAVs über die drahtlose Datenverbindung. Die ACAS-Komponente berechnet auch die relative Position des UAVs bezogen auf das Tankflugzeug und andere Flugzeuge in der Nähe. Die ACAS-Komponente verwendet diese Informationen, um es dem UAV zu ermöglichen, Kollisionen mit dem Tankflugzeug und anderen Flugzeugen in der Nähe des UAVs zu vermeiden. In dem Fall, dass das UAV auf eine Kollision mit einem anderen Flugzeug zusteuern sollte, generiert die ACAS-Komponente Navigationsanweisungen auf der Grundlage der relativen Positionsinformationen und sendet die generierten Navigationsanweisungen an die Flugsteuerung, damit das UAV sicher von der Kollision weggesteuert wird. Die Sprachverarbeitungskomponente empfängt Sprachanweisungen über einen Sprachkommunikationskanal, analysiert die empfangenen Sprachanweisungen, sendet gemäß einer selbständigen Analyse eine Antwort, generiert Navigationsanweisungen gemäß der Analyse und sendet die generierten Navigationsanweisungen an die Flugsteuerung. Die Sprachverarbeitungskomponente sendet eine Antwort auf der Grundlage des erfassten Zustands oder der erfassten Zustande der Betankungskomponenten.
Die Sprachverarbeitungskomponente kann jedoch beispielsweise durch eine drahtlose Sprachverbindung mit einem menschlichen Bediener in der Bodenstation ersetzt werden. Der Vereinfachung halber geht die vorliegende Erfindung davon aus, dass die Sprachverarbeitungskomponente bei dem Betankungsvorgang verwendet wird, obwohl in dieser Anmeldung beide Verfahren enthalten sind.
Die Bildverarbeitungskomponente umfasst eine oder mehrere Digitalkameras zur Erzeugung von einem oder mehreren Digitalfotos, einen Speicher und einen Bildverarbeiter. Der Bildverarbeiter vergleicht das erzeugte Digitalfoto oder die erzeugten Digitalfotos mit einem oder mehreren im Speicher der Bildverarbeitungskomponente gespeicherten vergleichbaren Bildern, um die Position des UAVs im Verhältnis zu dem Tankflugzeug zu ermitteln. Die Informationen über die relative Position werden an die Flugsteuerung gesendet, die die Informationen über die relative Position mit den Informationen vergleicht, die aus den von dem Positionssystem gesendeten Daten generiert wurden. Stimmen die beiden Berechnungen der relativen Position überein, generiert die Flugsteuerung Navigationsanweisungen, um das UAV in die Position für das Betanken zu leiten. Sollte während des Betankungsvorgangs entweder die Bildverarbeitungskomponente oder die Positionskomponente ausfallen, kann die Betankung unter Verwendung anderer Komponenten vollendet werden. Sind beide Komponenten funktionsfähig, bieten sie eine Sicherheitsprüfung gegen Fehler oder Versagen in beiden Systemen. Ausführungsformen dieser Erfindung, die nur eine dieser Komponenten verwenden, sind in dieser Erfindung abgedeckt.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Navigation eines unbemannten Fluggerätes zur Verfügung, wobei das Verfahren umfasst:

– den Empfang von ein Tankflugzeug betreffenden Positionsinformationen auf dem unbemannten Fluggerät;
– die Analyse der empfangenen Positionsinformationen;
– die Navigation anhand einer oder mehrerer der analysierten Positionsinformationen oder anhand des Vergleichs, durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:
– Erzeugung von einem oder mehreren Digitalfoto(s)
– Abruf von einem oder mehreren mit dem oder den erzeugten Digitalfotos assoziierten Digitalfoto(s) aus dem Speicher;
– Vergleich des oder der erzeugten Digitalfotos mit dem oder den abgerufenen Digitalfoto(s), wobei die Bildverarbeitung-Verfahrenssschritte Bilder des Tankflugzeugs abrufen und vergleichen, zwecks Navigation des UAVs und dessen Annäherung an das Tankflugzeug zum Betanken.

Die bevorzugten und alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten mit Bezug auf die nachfolgenden Bilder detailliert beschrieben.
1 stellt die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Komponenten eines automatischen luftgestützten Betankungssystems für unbemannte Fluggeräte (UAV) dar;
2 stellt die in einem Prozessor des UAVs enthaltenen Verarbeitungskomponenten dar und
die 3a–c zeigen ein Flussdiagramm eines luftgestützten Betankungsvorgangs für ein UAV der vorliegenden Erfindung.
1 stellt ein System 20 für die Durchführung automatischer, luftgestützter Betankungsvorgänge für unbemannte Fluggeräte (UAVs) 32 dar, wie beispielsweise ohne Einschränkung, US-Navy- und Air-Force-UAVs. Das System 20 umfasst ein oder mehrere Betankungsflugzeuge (Tankflugzeuge) 30, ein oder mehrere UAVs 32 und ein oder mehrere Bodenstationen 34. Das Tankflugzeug 30 umfasst ein Navigationssystem 42, ein Positionssystem 42a, wie beispielsweise ohne Einschränkung ein Globales Positionsbestimmungssystem (GPS), eine drahtlose Datenkommunikationskomponente 42b und ein Betankungssystem 36 mit einem Ausleger 38. Das Betankungssystem 36 umfasst Komponenten, die es einem Bediener des Auslegers ermöglichen, den Ausleger 38 während der Flugzeugbetankungsvorgänge zu steuern und durch Funkkommunikation Sprachanweisungen an ein UAV 32 (alternativ an den Bediener der Bodenstation) zu senden. Das Positionssystem 42a stellt die absolute Position des Tankflugzeugs 30 dem UAV 32 durch die drahtlose Datenkommunikationskomponente 42b zur Verfügung. Die drahtlose Da tenkommunikationskomponente 42b ermöglicht es dem Tankflugzeug, Informationen an die UAVs 32 zu senden und Informationen von den UAVs 32 zu empfangen.
Jedes UAV umfasst einen Prozessor 52, eine oder mehrere Digitalkameras 56, ein Positionssystem 58, wie beispielsweise ohne Einschränkung ein Globales Positionsbestimmungssystem (GPS), Betankungssensoren und -steuerelemente 60, eine geeignete Speicherkomponente 62, eine Drahtloskommunikationskomponente 55, die Daten austauscht (drahtlose Datenverbindung) mit der Drahtloskommunikationskomponente 42b des Tankflugzeugs 30 und der Flugsteuerung 64. Die Bodenstation 34 enthält Sprach- und Datenkommunikationskomponenten (nicht dargestellt), um die Kommunikation mit dem Tankflugzeug 30 und den UAVs 32 zu ermöglichen.
2 stellt einige der Verarbeitungskomponenten in dem Prozessor 52 eines UAVs 32 dar. Der Prozessor 52 umfasst eine Sprachverarbeitungskomponente 80, eine Bildverarbeitungskomponente 88 und eine Luftkollisionsvermeidungssystemkomponente (ACAS) 94. Die Sprachverarbeitungskomponente 80 führt die Sprachverarbeitung der von dem Tankflugzeug 30 oder der Bodenstation 34 empfangenen Sprachsignale durch und sendet jegliche erforderliche Sprachantworten an das Tankflugzeug 30 oder die Bodenstation 34. Ein nicht einschränkendes Beispiel der Sprachverarbeitungskomponente 80 ist die Fähigkeit des UAVs, Sprachanweisungen von dem Bediener des Tankflugzeugs – wie beispielsweise: "Formation auflösen!" ("Breakaway, Breakaway") – zu verstehen und auf diese zu reagieren. Der Er findung inhärent ist die synergistische Anwendung dieser Komponenten, wie beispielsweise die Verwendung der ACAS-Komponente, um das UAV davor zu schützen, auf nicht sichere Anweisungen des Tankflugzeug-Bedieners zu reagieren. Die Sprachverarbeitungskomponente 80 kann auf dem Tankflugzeug 30 angebracht werden. Die Bildverarbeitungskomponente 88 analysiert Digitalfotos, die von einer oder mehreren Digitalkameras 56 erzeugt wurden, um die Position des Flugzeugs im Verhältnis zum Tankflugzeug 30 zu ermitteln. Das UAV 32 empfangt von dem Tankflugzeug 30 unter Verwendung der Datenkommunikationskomponente 55 einen Tankflugzeug-Identifizierungscode. Die Bildverarbeitungskomponente 88 vergleicht auf der Grundlage des empfangenen Tankflugzeug-Identifizierungscodes auf geeignete Weise die von der Digitalkamera 56 erzeugten Digitalfotos mit aus dem Speicher (nicht gezeigt) abgerufenen Digitalfotos von Flugzeugen des Tankflugzeugtyps. Die Bildverarbeitungskomponente 88 ermittelt, wo sich das UAV 32 im Verhältnis zum Tankflugzeug 30 befindet (Entfernung, Azimut und Ortshöhe über NN). Der Prozessor 52 ermittelt auch die Annäherungsgeschwindigkeit des UAV an das Tankflugzeug. Der Prozessor 52 übermittelt die Informationen zur relativen Position an die Flugsteuerung 64, die Fluganweisungen erstellt, die auf der Position des UAV an einer für die Betankung erforderlichen optimalen Position im Verhältnis zum Tankflugzeug 30 basieren. In einem nicht einschränkenden Beispiel ermittelt die Bildverarbeitungskomponente 88, dass sich das UAV im Verhältnis zum Tankflugzeug seitlich zu weit entfernt und zu weit unterhalb von der für die Betankung gewünschten Position befindet. Die Bildverarbeitungskomponente 88 kann auch Infor mationen von Flugzeuglichtern an der Unterseite des Tankflugzeugs verarbeiten, die zur Kommunikation mit den Piloten des betankten Flugzeugs dienen. Diese Lichter werden gegenwärtig benutzt, um luftgestützte Betankungen zu beeinflussen, im dem Fall, dass auf Grund von Sicherheitserwägungen keine elektronischen Emissionen von dem Tankflugzeug erlaubt sind. Die ACAS-Komponente 94 empfängt Informationen über die absolute Position von einem oder mehreren UAVs 32 in der Nähe oder von einem bemannten Fluggerät (nicht gezeigt) über eine drahtlose Datenverbindung zwischen den Kommunikationskomponenten 42b und 55 und generiert Signale für die Flugkontrolle 64, die das UAV 32 von einer Kollision mit anderen UAVs 32 in der Nähe oder mit dem Tankflugzeug 30 abhalten. In einem nicht einschränkenden Beispiel ermittelt die ACAS-Komponente 94, dass die Annäherungsgeschwindigkeit des UAVs 32 an das Tankflugzeug 30 zu hoch ist, und dass das Risiko einer Kollision mit dem Tankflugzeug 30 besteht, so dass die ACAS-Komponente 94 Steueranweisungen an die Flugsteuerung 64 senden muss, um das UAV 32 von dem Tankflugzeug 30 weg zu manövrieren. Die 3a–c stellen ein beispielhaftes Verfahren dar, das von dem in den 1 und 2 gezeigten System 20 durchgeführt wird. Zuerst wird bei Block 102 ein Einsatz geplant und entwickelt. Der geplante Einsatz umfasst ein oder mehrere Rendezvous-Punkte für die Betankung des UAV 32. Bei Block 104 werden die Rendezvous-Punkte des geplanten Einsatzes in der Speicherkomponente 62 in jedem der teilnehmenden UAVs 32 gespeichert. Bei Block 108 beginnt der Einsatz. Bei Block 110, wenn die Rendezvous-Zeit beinahe erreicht ist, bewegt sich das UAV 32 in eine auf das Tankflugzeug 30 bezogene Warteposition.
Circa 500 Fuß hinter (achtern) dem Tankflugzeug und circa 100 Fuß unterhalb des Tankflugzeugs ist ein nicht einschränkendes Beispiel für eine Warteposition. Während des Rendezvous und während des gesamten Betankungsvorgangs – bei Block 114 – liefert die ACAS-Komponente 94 eines jeden UAVs 32 Flugsteuerungssignale, um eine Kollision mit irgendeinem anderen UAV 32 an der Warteposition oder mit dem Tankflugzeug 30 zu vermeiden. Bei Block 116 wird ein UAV 32, das sich an der Warteposition befindet, für die Betankung ausgewählt. Die Auswahl des UAV 32 kann von einem Bediener in der Bodenstation 34 oder von einem Bediener auf dem Tankflugzeug 30 vorgenommen werden. In einer alternativen Ausführungsform tauschen die UAVs 32 über die drahtlose Datenverbindung Informationen über ihren jeweiligen Treibstoffstand aus. Die UAVs 32 ermitteln automatisch, welches UAV 32 auf Grund des geringsten Treibstoffvorrates oder wegen anderer Erwägungen auf Grund der über die drahtlose Datenverbindung ausgetauschten Informationen zuerst betankt werden muss. Bei Block 120 nähert sich das ausgewählte UAV 32 bis auf eine Betankungs-Vorbereitungsposition und verwendet dafür Flugsteuerungsinformationen (Navigationsinformationen), die ermittelt wurden unter Verwendung der Informationen des Positionssystems 42a über das Tankflugzeug 30 und der Informationen des Positionssystems 58 über das UAV 32 oder der von der Bildverarbeitungskomponente 88 oder der Sprachverarbeitungskomponente 80 gelieferten Flugsteuerungsinformationen.
Wie in 3b gezeigt, erlaubt bei Block 122 der Bediener des Auslegers (der "Boomer") dem UAV 32, das sich in der Betankungs-Vorbereitungsposition befindet, die Annäherung bis auf die Betankungsposition. Der Boomer erteilt geeigneterweise diese Erlaubnis durch eine Sprachanweisung oder eine digitale Anweisung, die über die drahtlose Datenverbindung an das UAV 32 gesendet wird, oder alternativ durch Sprechkontakt mit dem Bediener in der Bodenstation 34. "Freigegeben für Kontakt" oder eine gleichwertige digitale Nachricht ist in diesem Fall eine geeignete Anweisung des Boomers. Bei Block 126 verarbeitet das UAV 32 die Sprachanweisung in der Sprachverarbeitungskomponente 80 oder im Fall einer digitalen Anweisung im Prozessor 52, und sendet eine Antwortanweisung wie beispielsweise: "Verstanden, freigegeben", oder das digitale Äquivalent an das Tankflugzeug 30. Bei Block 130 navigiert das UAV 32 in den Betankungsbereich ("refueling envelope"), indem es dabei Flugsteuerungsinformationen verwendet, die geeigneterweise von der Bildverarbeitungskomponente 88 geliefert werden, und die durch eine Analyse der Positionsinformationen des Tankflugzeugs und des UAVs 32 bestätigt oder geprüft werden. Bei Block 132 verarbeitet das UAV 32 je nach Bedarf jegliche weiteren von dem Boomer gesendeten Sprachanweisungen. Das Folgende ist ein nicht einschränkendes Beispiel für von dem Boomer gesendete Sprachanweisungen:
"Vorwärts X"
"Nach oben X"
"Zurück X"
"Nach unten X"
"Nach links X"
"Nach rechts X",
wobei X gleich einem Entfernungswert ist.
Das UAV 32 sendet eine Wiederholung der Anweisung an den Boomer oder das Tankflugzeug zurück. Bei Block 136, wenn der Boomer entscheidet, dass das UAV 32 sich in der korrekten Position für die Betankung befindet, sendet der Boomer eine Sprach-Anfrage, indem er fragt, ob das UAV 32 bereit zur Treibstoffaufnahme ist. Bei Block 138 empfängt das UAV 32 die Anfrage des Boomers, bereitet die Betankungs-Steuerkomponenten 60 vor und sendet eine Bereitschafts-Antwort, sobald das UAV 32 ordnungsgemäß für die Betankung konfiguriert ist.
Wie in 3c dargestellt, führt der Boomer bei Block 142 den Ausleger in die Betankungsöffnung des UAV 32 ein. Bei Block 144 fordert der Boomer das UAV 32 verbal oder digital auf, den Kontakt mit dem Ausleger zu bestätigen. Bei Block 148 überprüft das UAV 32 als Reaktion auf die Aufforderung des Boomers, den Kontakt zu bestätigen, die Betankungssensoren, um festzustellen, ob ein ordnungsgemäßer Kontakt angezeigt wird. Wird ein ordnungsgemäßer Kontakt angezeigt, wird geeigneterweise eine "Kontakt bestätigt"-Nachricht an den Boomer gesendet. Bei Block 150 beginnt die Betankung. Bei Block 152 hält das UAV 32 die Betankungsposition entsprechend den von der Bildverarbeitungskomponente 88 generierten Flugsteuerungssignalen. In einer Ausführungsform empfangt die Bildverarbeitungskomponente 88 Digitalfotos von der Digitalkamera 56 des Tankflugzeugs 30. Die Bildverarbeitungskomponente 88 generiert Flugsteuerungssignale, um das Tankflugzeug in einem geometrischen Format zu halten, das das UAV in dem "refueling enevelope" platziert. Bei Block 154, wenn die Betankung abge schlossen ist, löst sich das UAV 32 von dem Tankflugzeug und setzt seinen geplanten Einsatz fort.
Während die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschrieben wurde wie oben vermerkt, können viele Änderungen vorgenommen werden, ohne von dem Geltungsbereich der Ansprüche abzuweichen.

Claims

Luftbetankungssystem (20), umfassend: – ein Tankfahrzeug (30), umfassend ein Betankungssystem (36) mit einem Ausleger (38); und – ein oder mehrere unbemannte Fluggeräte (32) mit Betankungskomponenten (60) für die luftgestützte Treibstoffaufnahme vom Betankungssystem des Tankfahrzeugs und mit Betankungssensoren zum Erfassen von einem oder mehreren Zuständen der Betankungskomponenten, dadurch gekennzeichnet, dass die unbemannten Fluggeräte umfassen: – eine Bildverarbeitungskomponente (88) und eine Speicherkomponente (68) zum Speichern von Flugplaninformationen und von einem oder mehreren Bildern von Tankflugzeugen; – eine Luftkollisionsvermeidungssystemkomponente (94); – eine Sprachverarbeitungskomponente (80) für die Übermittlung einer Antwort an das Tankfahrzeug (30) oder an eine Bodenstation (34), basierend auf den erfassten einen oder mehreren Zuständen der Betankungskomponenten und – eine Flugsteuerungskomponente (64) zur Flugsteuerung des unbemannten Fluggerätes, basierend auf Informationen, die von einer oder mehrerer der Luftkollisionsvermeidungssystemkomponenten, der Sprachkomponente oder der Bildverarbeitungskomponente geliefert werden.
Ein unbemanntes Fluggerät (32) für die Verwendung in einem Luftbetankungssystem, umfassend: – Betankungskomponenten (60) für die luftgestützte Treibstoffaufnahme vom Betankungssystem (20) des Tankfahrzeugs und Betankungssensoren für das Erfassen von einem oder mehreren Zuständen der Betankungskomponenten, – eine Positionskomponente (58) zum Ermitteln der absoluten Position; – eine Drahtloskommunikationskomponente (55) für die Kommunikation zwischen einem Tankfahrzeug und anderen unbemannten Fluggeräten in einem vorher definierten Nahbereich, dadurch gekennzeichnet, dass die unbemannten Fluggeräte umfassen: – eine Bildverarbeitungskomponente (88) und eine Speicherkomponente (68) zum Speichern von Flugplaninformationen und von einem oder mehreren Bildern von Tankflugzeugen; – eine Luftkollisionsvermeidungssystemkomponente (94); – eine Sprachverarbeitungskomponente (80) für die Übermittlung einer Antwort an das Tankfahrzeug (30) oder an eine Bodenstation (34), basierend auf den erfassten einen oder mehreren Zuständen der Betankungskomponenten und – eine Flugsteuerungskomponente (64) zur Flugsteuerung des unbemannten Fluggerätes, basierend auf Informationen, die von einer oder mehrerer der Luftkollisionsvermeidungssystemkomponenten, der Sprachkomponente oder der Bildverarbeitungskomponente geliefert werden.
Unbemanntes Fluggerät (32) nach Anspruch 2, wobei die Luftkollisionsvermeidungssystemkomponente (94) Positionsinformationen von anderen Luftfahrzeugen empfangt, basierend auf den empfangenen Positionsinformationen Navigationsanweisungen generiert und die generierten Navigationsanweisungen an die Flugsteuerungskomponente sendet, zwecks Vermeidung von Kollisionen mit dem Tankfahrzeug oder den anderen unbemannten Fluggeräten in der Nähe.
Unbemanntes Fluggerät (32) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Sprachverarbeitungskomponente (80) über einen Sprachkommunikationskanal Sprachbefehle empfängt, die empfangenen Sprachbefehle analysiert, eine der Analyse entsprechende Antwort übermittelt, Navigationsanweisungen entsprechend der Analyse generiert, und die generierten Navigationsanweisungen an die Flugsteuerungskomponente sendet.
Unbemanntes Fluggerät (32) nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei die Sprachverarbeitungskomponente (80) eine Antwort ü bermittelt, die auf dem erfassten Zustand oder den erfassten Zuständen der Betankungskomponenten basiert.
Unbemanntes Fluggerät (32) nach einem der Ansprüche 2–5, wobei die Bildverarbeitungskomponente (88) umfasst: – eine oder mehrere Digitalkameras (56) zum Erzeugen von einem oder mehreren Digitalfotos; – einen Speicher (62); und – einen Bildverarbeiter zum Vergleichen des erzeugten Digitalbildes oder der erzeugten Digitalbilder mit einem oder mehreren im Speicher gespeicherten vergleichbaren Bildern, zum Erzeugen von Navigationsanweisungen entsprechend dem Vergleich und zum Senden der generierten Navigationsanweisungen an die Flugsteuerungskomponente.
Unbemanntes Fluggerät (32) nach einem der Ansprüche 2–6, wobei die Flugsteuerungskomponente Positionsinformationen von zumindest einem Tankflugzeug oder Luftbetankungseinsatz empfangt und entsprechend zumindest entweder den empfangenen Navigationsanweisungen oder den empfangenen Positionsinformationen navigiert.
Unbemanntes Fluggerät (32) nach einem der Ansprüche 2–7, ferner umfassend: Betankungskomponenten (60) und eine Betankungssensor-Steuerkomponente zum Ermitteln des Status der Betankungskomponenten, wobei die Betankung des unbemannten Fluggeräts (32) auf dem ermittelten Status basiert.
Navigationsverfahren für ein unbemanntes Fluggerät (32), wobei das Verfahren umfasst: – den Empfang von Positionsinformationen eines Tankflugzeugs (30) im unbemannten Fluggerät; – die Analyse der empfangenen Positionsinformationen; – die Navigation nach einer oder mehreren der analysierten Positionsinformationen oder dem Vergleich, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Erzeugen eines oder mehrerer Digitalfotos; – Abruf von einem oder mehreren, mit dem oder den erzeugten Digitalfoto(s) assoziierten Digitalfotos aus dem Speicher (68); – Vergleich von dem oder den erzeugten Digitalfoto(s) mit dem oder den abgerufenen Digitalfoto(s), wobei die genannten Bildverarbeitungs-Verfahrensschritte Bilder des Betankungsflugzeuges erzeugen, abrufen und vergleichen, um das UAV (unbemannte Fluggerät) zwecks Annäherung an das Tankflugzeug zum Betanken zu navigieren.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend: – den Empfang von Sprachanweisungen von einem Bediener in dem Tankflugzeug (30) und – die Analyse der empfangenen Sprachanweisungen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei ferner entsprechend den analysierten Sprachanweisungen navigiert wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, ferner umfassend die Übermittlung einer Antwort entsprechend den analysierten Sprachanweisungen.
Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, ferner umfassend: – das Erfassen des Zustands von Betankungskomponenten des unbemannten Fluggerätes (32) und – das Übermitteln einer Antwort entsprechend den analysierten Sprachanweisungen und dem erfassten Zustand.