EP2641138A2 - Automated landing of unmanned aerial vehicles - Google Patents

Automated landing of unmanned aerial vehicles

Info

Publication number
EP2641138A2
EP2641138A2 EP11775741.9A EP11775741A EP2641138A2 EP 2641138 A2 EP2641138 A2 EP 2641138A2 EP 11775741 A EP11775741 A EP 11775741A EP 2641138 A2 EP2641138 A2 EP 2641138A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flying object
approach vector
ground unit
landing
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11775741.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Norbert Martinkat
Christian Blohm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus DS Airborne Solutions GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Defence Electronics GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rheinmetall Defence Electronics GmbH filed Critical Rheinmetall Defence Electronics GmbH
Publication of EP2641138A2 publication Critical patent/EP2641138A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/04—Control of altitude or depth
    • G05D1/06—Rate of change of altitude or depth
    • G05D1/0607—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft
    • G05D1/0653—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft during a phase of take-off or landing
    • G05D1/0676—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft during a phase of take-off or landing specially adapted for landing

Definitions

  • the present invention relates to a method and a system for assisting an automated landing of an unmanned flying object on a target point of a landing area of a ground unit.
  • Unmanned aerial vehicles so-called unmanned aerial vehicles (UAV) or drones, are used for a wide variety of tasks, especially for reconnaissance.
  • UAV unmanned aerial vehicles
  • a particular challenge with the use of a UAV is its landing on a ground unit.
  • Remote landing control by a human operator requires an unobstructed view of the UAV and ground unit, meaning that the operator can not be in the protective ground unit.
  • a completely automated landing with previous means is relatively inaccurate.
  • the present invention enables an automated, precise landing of an unmanned flying object on the landing surface of a ground unit, in particular on a moving ground unit.
  • the independent claims relate to a method and a system for supporting an automated or autonomous landing of an unmanned flying object on a target point of a landing area of a ground unit.
  • Advantageous embodiments are specified in the dependent claims.
  • the method according to the invention comprises the steps of determining an approach vector pointing from the target point in the direction of the flying object at the ground unit, transmitting the approach vector to the flying object and controlling the flying object on the basis of the received approach vector.
  • the approach vector points from the target point towards the UAV.
  • the direction of the approach vector is of particular importance to the present invention, while the length of the approach vector is optional but preferred.
  • the approach vector may, for example, be normalized to a predetermined length.
  • the control of the flying object takes place by controlling actuators which influence the position and direction of flight of the flying object.
  • the approach vector is determined at the ground unit and usually transmitted wirelessly to the flying object, for example by radio, infrared, acoustic or as a light signal. Viewed from the flying object, the target point of the landing area is in the direction opposite to the approach vector. Thus, the flying object can be automatically moved in the direction of the target point.
  • the approach vector is preferably (periodically) repeatedly determined and transmitted, for example every second, every 2, 5, 10, 15, 20, 30 or more seconds, for example 2, 5, 10, 15, 25, 25 or 50 times per second or more often.
  • the advantage of the present invention is that the navigation of the flying object uses the landing surface of the ground unit as a reference point.
  • a movement of the landing area in up to three translational directions can be compensated, so that an automatic landing on a moving landing area is possible.
  • aerodynamic ground effects, such as hover problems of the flying object are automatically compensated.
  • the alignment of the landing surface is additionally determined and sent with the approach vector to the flying object.
  • a rotational movement of the landing surface can be compensated in up to three dimensions, for example, by the flight object adjusts the orientation of the landing area.
  • the orientation refers to the rotational position of the landing surface in up to three dimensions, preferably in an earth-related coordinate system as described below for the approach vector.
  • the orientation of the landing area can be repeatedly determined and transmitted analogously to the approach vector (periodically), for example in the same timing.
  • the approach vector is preferably related to an earth-related coordinate system.
  • This earth-related coordinate system is advantageously Cartesian, for example, with one axis in the direction of gravity and one axis in the north.
  • Such a coordinate system can also be easily generated in the flying object. Since the distance between the flying object and the ground unit at landing is relatively small, the coordinate systems on the ground unit and in the flying object coincide with sufficient accuracy.
  • the approach vector is related to a coordinate system related to the landing area.
  • a vector can be determined particularly easily.
  • the orientation of the landing area in the flying object is known, for example, in a fixed landing area.
  • the orientation of the landing area can be determined as described above and transmitted to the flying object.
  • the approach vector or the vector opposite the approach vector can be transformed in the unmanned flying object to a coordinate system of the flying object, for example to an earth-related coordinate system in order to navigate the flying object.
  • the approach vector is determined by transmitting electromagnetic or acoustic signals from the ground unit and reflecting them from the aircraft, and detecting the signals reflected by the flying object at the ground unit.
  • An electromagnetic signal is, for example, a radio signal as in radar, infrared radiation, an electromagnetic signal, for example in the VHF range, or radiation in the visible spectrum. From the signal propagation time, the distance of the flying object from the target point can be determined.
  • the signal is transmitted by a transmitter and the reflected signal is received by a receiver.
  • the distance of the flying object from the receiver can be calculated, so that the position of the flying object on a spherical surface with the receiver as center and the calculated distance as radius.
  • the position is on a circle, which results as the intersection of the two spherical surfaces around the two receivers.
  • two possible positions of the flying object result from the intersection of three spherical surfaces, one of which can be excluded, for example, by prior knowledge of the half-space in which the flying object must be located.
  • a transmitter is assigned to each receiver, wherein transmitter and receiver are preferably arranged in a common housing.
  • a transmitter is used whose reflected signal is received by multiple receivers.
  • the area around the receiver on which the flying object can be located is not a spherical surface but the surface of an ellipsoid.
  • the position determination in two or more receivers is, however, analogous to the first embodiment by the formation of the intersection of two or more ellipsoids.
  • a spatial region for example a plane, can be scanned by means of a laser. Due to the short signal propagation time of the laser light at the relatively small distance of the flying object in the landing approach corresponds to the direction in which the laser is aligned in the detection of the reflected signal, the direction of the flying object.
  • the distance of the flying object from the target point can be determined using two or more spatially-spaced lasers.
  • the approach vector is determined by the fact that an electromagnetic or acoustic signal emitted by the flying object is detected at the ground unit.
  • the signal is detected, for example, at two or more spatially separated positions, and the incident direction and thus the approach vector are determined from the transit time difference between the detection positions.
  • An electromagnetic signal in the visible or infrared spectrum can be directed by means of a lens onto a one- or two-dimensional array of light-sensitive elements, such as a CCD chip, so that the direction of incidence and thus the approach vector are closed from the element hit by the incident signal can be.
  • the present invention further relates to a system for carrying out the method described above.
  • the system includes a ground unit having a landing site having a landing point, a computing unit for detecting an approach vector pointing from the destination toward an unmanned flying object, and a transmitting unit for transmitting the approach vector.
  • the system further includes an unmanned flying object having a receiver for receiving the approach vector and a flight computer for controlling the object of flight based on the received approach vector.
  • the system includes a transmitter on the ground unit to emit an electromagnetic or acoustic signal, a reflector on the flying object to reflect the signal, and a detector on the ground unit to receive the reflected signal. From the received signal, for example the time of arrival of the signal, the approach vector can be calculated.
  • the reflector is in particular a retroreflector, which reflects an incident signal back in the direction of incidence.
  • the transmitter and the detector may, for example, be a radar device.
  • the transmitter may also be a laser deflectable in a spatial area such as a plane and the detector may be a light detector.
  • the ground unit may comprise a plurality of transmitters and / or a plurality of detectors.
  • the system includes a transmitter at the flying object to emit an electromagnetic or acoustic signal, and a detector at the ground unit for receiving the signal.
  • the detector analogous to the method described above, may include one or more microphones, one or more antennas or a lens, and a one or two dimensional array of photosensitive elements, such as a CCD chip.
  • the ground unit may be, for example, a vehicle, such as a land, water or even aircraft.
  • the landing area is preferably arranged on the roof or deck of the vehicle.
  • the landing area may be the floor of a transport container for the flying object.
  • the ground unit may also include a stationary landing surface and an electronic system component preferably located in the vicinity of the landing area, wherein the electronic system component comprises detecting the electromagnetic or acoustic signal, the determination of the approach vector and the transmission of the approach vector to the flying object.
  • the flying object can be guided, for example, to the impact point of a runway.
  • the unmanned flying object can be any kind of flying object, in particular a so-called quadcopter or quadrocopter.
  • the flying object is adapted to land vertically.
  • Flying objects that can take off and land vertically are called VTOL (vertical take-off and landing).
  • Flying objects that only need a short runway and can land vertically are referred to as short take off and vertical landing (STOVL).
  • STOVL short take off and vertical landing
  • vertically landing flying objects can automatically land with the present invention, even on moving landing surfaces pinpoint.
  • the invention is also suitable for flying objects that require a runway, either stationary or, for example, aboard a ship such as an aircraft carrier.
  • FIG. 1 shows a system according to the invention for assisting an automated landing of an unmanned flying object on a destination point of a landing area of a ground unit.
  • the system 1 comprises an unmanned flying object 2 and a ground unit 3.
  • the flying object 2 has actuators 4, a flight computer 5, a communication receiver 6, a reflecting surface 7 and an antenna 8.
  • the antenna 8 is connected to the receiver 6, the receiver 6 in turn to the flight computer 5 and the flight computer 5 with the actuators 4.
  • each connection can be a direct connection or for example via a bus system.
  • the flying object 2 is preferably able to land vertically, ie in particular to lower itself in parallel to a landing area.
  • the ground unit 3 has an evaluation computer 9, three transmit and receive sensors (shown in FIG. 1 are only the sensors 10 and 12), three measurement computers (only the measurement computers 11 and 13 are shown in FIG. 1), a communication transmitter 14, a Antenna 15 and a landing area 16.
  • the sensor 10 is connected to the measuring computer 11, the sensor 12 to the measuring computer 13 and the third sensor to the third measuring computer. All three measuring computers 11 and 13 are connected to the evaluation computer 13.
  • the evaluation computer 9 is connected to the transmitter 14 and the transmitter 14 to the antenna 15.
  • the three sensors are spaced apart on or near the landing surface 16.
  • the sensors each emit an electromagnetic, optical or acoustic signal, which is reflected back from the reflecting surface 7 on the flying object 2 to the respective sensor.
  • the Measuring computers receive the output signals of the assigned sensors and generate from the evaluation computer 9 evaluable signals or information. These signals are transmitted to the evaluation computer 9, which calculates therefrom an approach vector which points from a target point, not shown, on the landing area in the direction of the flying object 2 and whose length represents the distance between the ground unit 3 and the flying object 2.
  • the approach vector is determined by calculating the respective distance of the flying object 2 from the three sensors from the transit time of the signal emitted by each sensor and reflected by the flying object 2.
  • the respective distance is the radius of an imaginary spherical surface around the respective sensor on which the flying object is located. From the intersection of the three balls, two points result as a possible position of the flying object 2, wherein the position below the landing area 16 can be excluded.
  • the approach vector is now the vector from the target point on the landing area to the determined position of the flying
  • the bottom unit 3 in the figure 1, not shown means to determine the orientation of the landing surface 16, in particular with respect to the horizontal.
  • the evaluation computer 9 can calculate an approach vector, which is specified in an earth-related coordinate system.
  • the calculated approach vector, together with the orientation of the landing area 16, is transmitted by the evaluation computer 9 to the transmitter 14 and transmitted by the antenna 15 of the ground unit, the antenna 8 of the flying object 2 and an intermediate air interface to the receiver 6 of the flying object 2.
  • the transmission is preferably by radio, but can in principle be based on any wireless technology done.
  • the transmitter 14 and the receiver 6 are to be designed accordingly and the antennas 15 and 8 replaced by corresponding devices.
  • the receiver 6 forwards the received approach vector and the orientation of the landing area 16 to the flight computer 5.
  • the flight computer 5 calculates from the approach vector a target vector which points from the flying object 2 in the direction of the destination point on the landing area 16.
  • the flight computer 5 controls the actuators, for example propellers and / or rotors, in such a way that the flying object 2 moves in the direction of the destination point.
  • the flight computer 5 controls the actuators 4 without prior calculation of the target vector.
  • the flight computer evaluates the orientation of the landing area 16 and controls the actuators 4 in addition so that the position of the flying object 2 of the orientation of the landing area 16 is adjusted.
  • the transmission and evaluation of the orientation of the landing surface 16 is optional and may be omitted, for example, if the flying object 2 has the ability to determine a deviation of the landing surface 16 from the horizontal just before landing. On the determination of the orientation of the landing area 16 can optionally be dispensed with entirely, for example, when the landing area 16 is stabilized or basically stationary.
  • the evaluation computer 9 can be set up so that a sensor can be connected without the interposition of a measuring computer.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for assisting the automated landing of an unmanned aerial vehicle (2) on a target of a landing surface (16) on a ground unit (3). The invention comprises the following steps: determination of an approach vector in the ground unit (3), said vector extending from the target towards the aerial vehicle (2); transmission of the approach vector to the aerial vehicle (2); and steering of the aerial vehicle (2) using the received approach vector.

Description

B E S C H R E I B U N G  DESCRIPTION
Automatisierte Landung unbemannter Flugobjekte Automated landing of unmanned aerial vehicles
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Unterstützung einer automatisierten Landung eines unbemannten Flugobjekts auf einem Zielpunkt einer Landefläche einer Bodeneinheit. Unbemannte Flugobjekte, sogenannte Unmanned Aerial Vehicles (UAV) oder auch Drohnen, werden für die verschiedensten Aufgaben eingesetzt, insbesondere für die Aufklärung. Eine besondere Herausforderung bei dem Einsatz eines UAV ist dessen Landung auf einer Bodeneinheit. Eine von einem menschlichen Bediener per Fernsteuerung durchgeführte Landung setzt einen freien Blick auf das UAV und die Bodeneinheit voraus, was bedeutet, dass sich der Bediener dabei nicht in der schützenden Bodeneinheit aufhalten kann. Eine vollständig automatisierte Landung mit bisherigen Mitteln ist relativ ungenau. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine automatisierte, präzise Landung eines unbemannten Flugobjekts auf der Landefläche einer Bodeneinheit, insbesondere auf einer bewegten Bodeneinheit. Die unabhängigen Ansprüche betreffen ein Verfahren und ein System zur Unterstützung einer automatisierten beziehungsweise autonomen Landung eines unbemannten Flugobjekts auf einem Zielpunkt einer Landefläche einer Bodeneinheit. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Das erfindungsgemäße Verfahren enthält die Schritte Ermitteln eines Anflugvektors, der von dem Zielpunkt in Richtung des Flugobjekts weist, an der Bodeneinheit, Senden des Anflugvektors an das Flugobjekt und Steuern des Flugobjekts anhand des empfangenen Anflugvektors. Der Anflugvektor zeigt von dem Zielpunkt in Richtung des UAV. Die Richtung des Anflugvektors ist für die vorliegende Erfindung von besonderer Bedeutung, während die Länge des Anflugvektors nur optional, jedoch bevorzugt verwendet wird. Der Anflugvektor kann beispielsweise auf eine vorgegebene Länge normiert sein. Das Steuern des Flugobjekts erfolgt durch Ansteuerung von Aktuatoren, die die Lage und Flugrichtung des Flugobjekts beeinflussen. The present invention relates to a method and a system for assisting an automated landing of an unmanned flying object on a target point of a landing area of a ground unit. Unmanned aerial vehicles, so-called unmanned aerial vehicles (UAV) or drones, are used for a wide variety of tasks, especially for reconnaissance. A particular challenge with the use of a UAV is its landing on a ground unit. Remote landing control by a human operator requires an unobstructed view of the UAV and ground unit, meaning that the operator can not be in the protective ground unit. A completely automated landing with previous means is relatively inaccurate. The present invention enables an automated, precise landing of an unmanned flying object on the landing surface of a ground unit, in particular on a moving ground unit. The independent claims relate to a method and a system for supporting an automated or autonomous landing of an unmanned flying object on a target point of a landing area of a ground unit. Advantageous embodiments are specified in the dependent claims. The method according to the invention comprises the steps of determining an approach vector pointing from the target point in the direction of the flying object at the ground unit, transmitting the approach vector to the flying object and controlling the flying object on the basis of the received approach vector. The approach vector points from the target point towards the UAV. The direction of the approach vector is of particular importance to the present invention, while the length of the approach vector is optional but preferred. The approach vector may, for example, be normalized to a predetermined length. The control of the flying object takes place by controlling actuators which influence the position and direction of flight of the flying object.
Der Anflugvektor wird an der Bodeneinheit ermittelt und üblicherweise drahtlos an das Flugobjekt gesendet, beispielsweise per Funk, Infrarot, akustisch oder als Lichtsignal. Vom Flugobjekt aus betrachtet befindet sich der Zielpunkt der Landefläche in der dem Anflugvektor entgegengesetzten Richtung. Somit kann das Flugobjekt automatisch in die Richtung des Zielpunkts bewegt werden. Der Anflugvektor wird bevorzugt (periodisch) wiederholt ermittelt und übertragen, beispielsweise jede Sekunde, alle 2, 5, 10, 15, 20, 30 oder mehr Sekunden, beispielsweise 2, 5, 10, 15, 25, 25 oder 50 mal pro Sekunde oder öfter. The approach vector is determined at the ground unit and usually transmitted wirelessly to the flying object, for example by radio, infrared, acoustic or as a light signal. Viewed from the flying object, the target point of the landing area is in the direction opposite to the approach vector. Thus, the flying object can be automatically moved in the direction of the target point. The approach vector is preferably (periodically) repeatedly determined and transmitted, for example every second, every 2, 5, 10, 15, 20, 30 or more seconds, for example 2, 5, 10, 15, 25, 25 or 50 times per second or more often.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Navigation des Flugobjekts die Landefläche der Bodeneinheit als Referenzpunkt verwendet. Bei der wiederholten Ermittlung und Übertragung des Anflugvektors kann eine Bewegung der Landefläche in bis zu drei translatorischen Richtungen kompensiert werden, sodass eine automatische Landung auch auf einer bewegten Landefläche möglich ist. Auch aerodynamische Bodeneffekte, wie zum Beispiel Hoverprobleme des Flugobjekts, werden automatisch ausgeglichen. Durch die Verwendung des Zielpunktes der Bodeneinheit als Referenzpunkt ist es unerheblich, ob sich das Flugobjekt und/oder die Bodeneinheit bewegt. In einer Ausgestaltungsform der Erfindung wird zusätzlich die Ausrichtung der Landefläche ermittelt und mit dem Anflugvektor an das Flugobjekt gesendet. Somit kann beispielsweise auch eine rotatorische Bewegung der Landefläche in bis zu drei Dimensionen kompensiert werden, zum Beispiel indem sich das Flugobjekt der Ausrichtung der Landefläche anpasst. Die Ausrichtung bezeichnet die rotatorische Lage der Landefläche in bis zu drei Dimensionen, bevorzugt in einem erdbezogenen Koordinatensystem wie nachfolgend für den Anflugvektor beschrieben. Die Ausrichtung der Landefläche kann analog zum Anflugvektor (periodisch) wiederholt ermittelt und übertragen werden, beispielsweise in derselben Taktung. The advantage of the present invention is that the navigation of the flying object uses the landing surface of the ground unit as a reference point. In the repeated determination and transmission of the approach vector, a movement of the landing area in up to three translational directions can be compensated, so that an automatic landing on a moving landing area is possible. Also aerodynamic ground effects, such as hover problems of the flying object are automatically compensated. By using the target point of the ground unit as a reference point, it does not matter if the flying object and / or the ground unit is moving. In one embodiment of the invention, the alignment of the landing surface is additionally determined and sent with the approach vector to the flying object. Thus, for example, a rotational movement of the landing surface can be compensated in up to three dimensions, for example, by the flight object adjusts the orientation of the landing area. The orientation refers to the rotational position of the landing surface in up to three dimensions, preferably in an earth-related coordinate system as described below for the approach vector. The orientation of the landing area can be repeatedly determined and transmitted analogously to the approach vector (periodically), for example in the same timing.
Bevorzugt ist der Anflugvektor auf ein erdbezogenes Koordinatensystem bezogen. Dieses erdbezogene Koordinatensystem ist in vorteilhafter Weise kartesisch, beispielsweise mit einer Achse in Richtung der Erdanziehung und einer Achse in Richtung Norden. Ein solches Koordinatensystem lässt sich auch im Flugobjekt einfach erzeugen. Da der Abstand zwischen dem Flugobjekt und der Bodeneinheit bei der Landung relativ gering ist, stimmen die Koordinatensysteme an der Bodeneinheit und im Flugobjekt mit ausreichender Genauigkeit überein. The approach vector is preferably related to an earth-related coordinate system. This earth-related coordinate system is advantageously Cartesian, for example, with one axis in the direction of gravity and one axis in the north. Such a coordinate system can also be easily generated in the flying object. Since the distance between the flying object and the ground unit at landing is relatively small, the coordinate systems on the ground unit and in the flying object coincide with sufficient accuracy.
Alternativ ist der Anflugvektor auf ein auf die Landefläche bezogenes Koordinatensystem bezogen. Ein solcher Vektor lässt sich besonders einfach ermitteln. In einem solchen Fall ist beispielsweise die Ausrichtung der Landefläche im Flugobjekt bekannt, beispielsweise bei einer ortsfesten Landefläche. Ansonsten kann die Ausrichtung der Landefläche wie vorstehend beschrieben ermittelt und an das Flugobjekt übertragen werden. Der Anflugvektor oder der dem Anflugvektor entgegengesetzte Vektor kann im unbemannten Flugobjekt auf ein Koordinatensystem des Flugobjekts transformiert werden, beispielsweise auf ein erdbezogenes Koordinatensystem, um das Flugobjekt zu navigieren. In einer Ausgestaltungsform der Erfindung wird der Anflugvektor dadurch ermittelt, dass von der Bodeneinheit elektromagnetische oder akustische Signale ausgesendet und vom Fluggerät reflektiert werden und die vom Flugobjekt reflektierten Signale an der Bodeneinheit detektiert werden. Bei einem elektromagnetischen Signal handelt es sich beispielsweise um ein Funksignal wie beim Radar, um Infrarotstrahlung, ein elektromagnetisches Signal, beispielsweise im UKW-Bereich, oder Strahlung im sichtbaren Spektrum. Aus der Signallaufzeit kann die Entfernung des Flugobjekts von dem Zielpunkt bestimmt werden. Alternatively, the approach vector is related to a coordinate system related to the landing area. Such a vector can be determined particularly easily. In such a case, for example, the orientation of the landing area in the flying object is known, for example, in a fixed landing area. Otherwise, the orientation of the landing area can be determined as described above and transmitted to the flying object. The approach vector or the vector opposite the approach vector can be transformed in the unmanned flying object to a coordinate system of the flying object, for example to an earth-related coordinate system in order to navigate the flying object. In one embodiment of the invention, the approach vector is determined by transmitting electromagnetic or acoustic signals from the ground unit and reflecting them from the aircraft, and detecting the signals reflected by the flying object at the ground unit. An electromagnetic signal is, for example, a radio signal as in radar, infrared radiation, an electromagnetic signal, for example in the VHF range, or radiation in the visible spectrum. From the signal propagation time, the distance of the flying object from the target point can be determined.
Beispielsweise wird das Signal von einem Sender ausgesendet und das reflektierte Signal von einem Empfänger empfangen. Aus der Signallaufzeit zwischen Aussenden und Empfangen des Signals lässt sich die Entfernung des Flugobjekts vom Empfänger berechnen, sodass sich die Position des Flugobjekts auf einer Kugeloberfläche mit dem Empfänger als Mittelpunkt und der berechneten Entfernung als Radius befindet. Bei zwei Empfängern befindet sich die Position auf einem Kreis, der sich als Schnittlinie der beiden Kugeloberflächen um die beiden Empfänger ergibt. Bei drei Empfängern ergeben sich aus dem Schnitt von drei Kugeloberflächen zwei mögliche Positionen des Flugobjekt, von denen sich eine beispielsweise durch Vorwissen über den Halbraum, in dem sich das Flugobjekt befinden muss, ausschließen lässt. In einer Ausgestaltungsform ist jedem Empfänger ein Sender zugeordnet, wobei Sender und Empfänger bevorzugt in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. In einer anderen Ausgestaltungsform wird ein Sender verwendet, dessen reflektiertes Signal von mehreren Empfängern empfangen wird. In diesem Fall handelt es sich bei der Fläche um den Empfänger, auf der sich das Flugobjekt befinden kann, nicht um eine Kugeloberfläche, sondern um die Oberfläche eines Ellipsoids. Die Positionsbestimmung bei zwei oder mehr Empfängern erfolgt jedoch analog zur ersten Ausgestaltungsform durch die Bildung der Schnittmenge von zwei oder mehr Ellipsoiden. Alternativ kann ein Raumbereich, beispielsweise eine Ebene, mittels eines Lasers abgetastet werden. Aufgrund der kurzen Signallaufzeit des Laserlichts bei dem relativ geringen Abstand des Flugobjekts im Landeanflug entspricht die Richtung, in die der Laser bei der Detektion des reflektierten Signals ausgerichtet ist, der Richtung des Flugobjekts. Die Entfernung des Flugobjekts vom Zielpunkt lässt sich unter Verwendung von zwei oder mehr räumlich beabstandeten Lasern ermitteln. In einer alternativen Ausgestaltungsform wird der Anflugvektor dadurch ermittelt, dass an der Bodeneinheit ein vom Flugobjekt ausgesendetes elektromagnetisches oder akustisches Signal detektiert wird. Dazu wird das Signal beispielsweise an zwei oder mehr räumlich getrennten Positionen detektiert und aus dem Laufzeitunterschied zwischen den Detektionspositionen die Einfallsrichtung und damit der Anflugvektor bestimmt. Ein elektromagnetisches Signal im sichtbaren oder infraroten Spektrum kann mittels einer Linse auf ein ein- oder zweidimensionales Array lichtempfindlicher Elemente, wie beispielsweise einen CCD-Chip, gelenkt werden, sodass aus dem von dem einfallenden Signal getroffenen Element auf die Einfallsrichtung und damit auf den Anflugvektor geschlossen werden kann. For example, the signal is transmitted by a transmitter and the reflected signal is received by a receiver. From the signal transit time between transmission and reception of the signal, the distance of the flying object from the receiver can be calculated, so that the position of the flying object on a spherical surface with the receiver as center and the calculated distance as radius. With two receivers, the position is on a circle, which results as the intersection of the two spherical surfaces around the two receivers. With three receivers, two possible positions of the flying object result from the intersection of three spherical surfaces, one of which can be excluded, for example, by prior knowledge of the half-space in which the flying object must be located. In one embodiment, a transmitter is assigned to each receiver, wherein transmitter and receiver are preferably arranged in a common housing. In another embodiment, a transmitter is used whose reflected signal is received by multiple receivers. In this case, the area around the receiver on which the flying object can be located is not a spherical surface but the surface of an ellipsoid. The position determination in two or more receivers is, however, analogous to the first embodiment by the formation of the intersection of two or more ellipsoids. Alternatively, a spatial region, for example a plane, can be scanned by means of a laser. Due to the short signal propagation time of the laser light at the relatively small distance of the flying object in the landing approach corresponds to the direction in which the laser is aligned in the detection of the reflected signal, the direction of the flying object. The distance of the flying object from the target point can be determined using two or more spatially-spaced lasers. In an alternative embodiment, the approach vector is determined by the fact that an electromagnetic or acoustic signal emitted by the flying object is detected at the ground unit. For this purpose, the signal is detected, for example, at two or more spatially separated positions, and the incident direction and thus the approach vector are determined from the transit time difference between the detection positions. An electromagnetic signal in the visible or infrared spectrum can be directed by means of a lens onto a one- or two-dimensional array of light-sensitive elements, such as a CCD chip, so that the direction of incidence and thus the approach vector are closed from the element hit by the incident signal can be.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein System zur Ausführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Das System enthält eine Bodeneinheit mit einer einen Landepunkt aufweisenden Landefläche, einer Recheneinheit zur Ermittlung eines Anflugvektors, der von dem Zielpunkt in Richtung eines unbemannten Flugobjekts weist, und einer Sendeeinheit zum Aussenden des Anflugvektors. Das System enthält weiterhin ein unbemanntes Flugobjekt mit einem Empfänger zum Empfangen des Anflugvektors und einem Flugrechner zum Steuern des Flugobjekts anhand des empfangenen Anflugvektors. In einer Ausgestaltungsform der Erfindung enthält das System einen Sender an der Bodeneinheit, um ein elektromagnetisches oder akustisches Signal auszusenden, einen Reflektor am Flugobjekt zum Reflektieren des Signals und einen Detektor an der Bodeneinheit zum Empfangen des reflektierten Signals. Aus dem empfangenen Signal, beispielsweise dem Zeitpunkt des Eintreffens des Signals, kann der Anflugvektor berechnet werden. Der Reflektor ist insbesondere ein Retroreflektor, der ein einfallendes Signal in die Einfallsrichtung zurückreflektiert. Bei dem Sender und dem Detektor kann es sich beispielsweise um ein Radargerät handeln. Der Sender kann auch ein in einem Raumbereich wie einer Ebene auslenkbarer Laser und der Detektor ein Lichtdetektor sein. Die Bodeneinheit kann mehrere Sender und/oder mehrere Detektoren aufweisen. In einer alternativen Ausgestaltungsform der Erfindung enthält das System einen Sender am Flugobjekt, um ein elektromagnetisches oder akustisches Signal auszusenden, und einen Detektor an der Bodeneinheit zum Empfangen des Signals. Der Detektor kann, analog zum vorstehend beschriebenen Verfahren, ein oder mehrere Mikrofone, eine oder mehrere Antennen oder eine Linse und ein ein- oder zweidimensionales Array lichtempfindlicher Elemente, wie beispielsweise einen CCD-Chip, enthalten. The present invention further relates to a system for carrying out the method described above. The system includes a ground unit having a landing site having a landing point, a computing unit for detecting an approach vector pointing from the destination toward an unmanned flying object, and a transmitting unit for transmitting the approach vector. The system further includes an unmanned flying object having a receiver for receiving the approach vector and a flight computer for controlling the object of flight based on the received approach vector. In one embodiment of the invention, the system includes a transmitter on the ground unit to emit an electromagnetic or acoustic signal, a reflector on the flying object to reflect the signal, and a detector on the ground unit to receive the reflected signal. From the received signal, for example the time of arrival of the signal, the approach vector can be calculated. The reflector is in particular a retroreflector, which reflects an incident signal back in the direction of incidence. The transmitter and the detector may, for example, be a radar device. The transmitter may also be a laser deflectable in a spatial area such as a plane and the detector may be a light detector. The ground unit may comprise a plurality of transmitters and / or a plurality of detectors. In an alternative embodiment of the invention, the system includes a transmitter at the flying object to emit an electromagnetic or acoustic signal, and a detector at the ground unit for receiving the signal. The detector, analogous to the method described above, may include one or more microphones, one or more antennas or a lens, and a one or two dimensional array of photosensitive elements, such as a CCD chip.
Die Bodeneinheit kann beispielsweise ein Fahrzeug sein, wie ein Land-, Wasser oder auch Luftfahrzeug. Die Landefläche ist bevorzugt auf dem Dach oder Deck des Fahrzeugs angeordnet. Es kann sich bei der Landefläche beispielsweise um den Boden eines Transportbehälters für das Flugobjekt handeln. Die Bodeneinheit kann jedoch auch eine ortsfeste Landefläche und eine bevorzugt in der Nähe der Landefläche angeordnete elektronische Systemkomponente aufweisen, wobei die elektronische Systemkomponente das Detektieren des elektromagnetischen oder akustischen Signals, die Ermittlung des Anflugvektors und das Senden des Anflugvektors an das Flugobjekt durchführt. Somit kann das Flugobjekt beispielsweise an den Auftreffpunkt einer Landebahn geführt werden. The ground unit may be, for example, a vehicle, such as a land, water or even aircraft. The landing area is preferably arranged on the roof or deck of the vehicle. For example, the landing area may be the floor of a transport container for the flying object. However, the ground unit may also include a stationary landing surface and an electronic system component preferably located in the vicinity of the landing area, wherein the electronic system component comprises detecting the electromagnetic or acoustic signal, the determination of the approach vector and the transmission of the approach vector to the flying object. Thus, the flying object can be guided, for example, to the impact point of a runway.
Das unbemannte Flugobjekt kann jegliche Art von Flugobjekt sein, insbesondere ein sogenannter Quadcopter oder Quadrocopter. Bevorzugt ist das Flugobjekt dazu eingerichtet, vertikal zu landen. Flugobjekte, die vertikal starten und landen können, werden als VTOL (vertical take-off and landing) bezeichnet. Flugobjekte, die nur eine kurze Startbahn benötigen und vertikal landen können, werden als STOVL (short take off and vertical landing) bezeichnet. Insbesondere vertikal landende Flugobjekte können mit der vorliegenden Erfindung automatisiert auch auf bewegten Landeflächen punktgenau landen. Die Erfindung eignet sich jedoch auch für Flugobjekte, die eine Landebahn benötigen, entweder ortsfest oder zum Beispiel an Bord eines Schiffs wie einem Flugzeugträger. The unmanned flying object can be any kind of flying object, in particular a so-called quadcopter or quadrocopter. Preferably, the flying object is adapted to land vertically. Flying objects that can take off and land vertically are called VTOL (vertical take-off and landing). Flying objects that only need a short runway and can land vertically are referred to as short take off and vertical landing (STOVL). In particular, vertically landing flying objects can automatically land with the present invention, even on moving landing surfaces pinpoint. However, the invention is also suitable for flying objects that require a runway, either stationary or, for example, aboard a ship such as an aircraft carrier.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Tatsache, dass zwischen der Bodeneinheit und dem Flugobjekt nur eine kurze Distanz mit drahtloser Informationsübermittlung für den Anflugvektor überbrückt werden muss. So besteht zwischen den beiden Komponenten üblicherweise eine Sichtlinienverbindung. Das Flugobjekt kann in die Nähe der Bodeneinheit navigiert werden, beispielsweise mittels GPS, bevor die erfindungsgemäße Unterstützung der automatisierten Landung einsetzt. Für die Landung an sich ist eine Koordinatennavigation mittels Karte nicht notwendig. Auch der Landeanflugwinkel (horizontal, vertikal oder schräg) ist unerheblich, sodass die Erfindung für jede Landeart verwendet werden kann. Die vorliegende Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dabei zeigt die Figur 1 ein erfindungsgemäßes System zur Unterstützung einer automatisierten Landung eines unbemannten Flugobjekts auf einem Zielpunkt einer Landefläche einer Bodeneinheit. Another advantage of the present invention is the fact that only a short distance with wireless information transmission for the approach vector has to be bridged between the ground unit and the flying object. Thus, there is usually a line of sight connection between the two components. The flying object can be navigated to the vicinity of the ground unit, for example by means of GPS, before the automatic landing assistance according to the invention starts. For the landing itself a coordinate navigation by means of a map is not necessary. Also, the approach angle (horizontal, vertical or oblique) is irrelevant, so that the invention can be used for each Landeart. The present invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. FIG. 1 shows a system according to the invention for assisting an automated landing of an unmanned flying object on a destination point of a landing area of a ground unit.
Das System 1 besteht aus einem unbemannten Flugobjekt 2 und einer Bodeneinheit 3. Das Flugobjekt 2 weist Aktuatoren 4, einen Flugrechner 5, einen Kommunikationsempfänger 6, eine reflektierende Fläche 7 und eine Antenne 8 auf. Die Antenne 8 ist mit dem Empfänger 6 verbunden, der Empfänger 6 wiederum mit dem Flugrechner 5 und der Flugrechner 5 mit den Aktuatoren 4. Im Rahmen dieses Ausführungsbeispiel kann jede Verbindung eine direkte Verbindung sein oder beispielsweise über ein Bussystem erfolgen. Das Flugobjekt 2 ist bevorzugt in der Lage, vertikal zu landen, sich also insbesondere parallel zu einer Landefläche abzusenken. The system 1 comprises an unmanned flying object 2 and a ground unit 3. The flying object 2 has actuators 4, a flight computer 5, a communication receiver 6, a reflecting surface 7 and an antenna 8. The antenna 8 is connected to the receiver 6, the receiver 6 in turn to the flight computer 5 and the flight computer 5 with the actuators 4. In this embodiment, each connection can be a direct connection or for example via a bus system. The flying object 2 is preferably able to land vertically, ie in particular to lower itself in parallel to a landing area.
Die Bodeneinheit 3 weist einen Auswerterechner 9, drei Sende- und Empfangssensoren (in der Figur 1 dargestellt sind nur die Sensoren 10 und 12), drei Messrechner (in der Figur 1 dargestellt sind nur die Messrechner 11 und 13), einen Kommunikationssender 14, eine Antenne 15 und eine Landefläche 16 auf. Der Sensor 10 ist mit dem Messrechner 11 , der Sensor 12 mit dem Messrechner 13 und der dritte Sensor mit dem dritten Messrechner verbunden. Alle drei Messrechner 11 und 13 sind mit dem Auswerterechner 13 verbunden. Der Auswerterechner 9 ist mit dem Sender 14 und der Sender 14 mit der Antenne 15 verbunden. Die drei Sensoren sind räumlich beabstandet auf der oder in der Nähe der Landefläche 16 angeordnet. The ground unit 3 has an evaluation computer 9, three transmit and receive sensors (shown in FIG. 1 are only the sensors 10 and 12), three measurement computers (only the measurement computers 11 and 13 are shown in FIG. 1), a communication transmitter 14, a Antenna 15 and a landing area 16. The sensor 10 is connected to the measuring computer 11, the sensor 12 to the measuring computer 13 and the third sensor to the third measuring computer. All three measuring computers 11 and 13 are connected to the evaluation computer 13. The evaluation computer 9 is connected to the transmitter 14 and the transmitter 14 to the antenna 15. The three sensors are spaced apart on or near the landing surface 16.
Die Sensoren senden jeweils ein elektromagnetisches, optisches oder akustisches Signal aus, das von der reflektierenden Fläche 7 am Flugobjekt 2 zu dem jeweiligen Sensor zurückreflektiert wird. Die Messrechner empfangen die Ausgangssignale der zugeordneten Sensoren und erzeugen daraus vom Auswerterechner 9 auswertbare Signale beziehungsweise Informationen. Diese Signale werden an den Auswerterechner 9 übertragen, der daraus einen Anflugvektor berechnet, der von einem nicht dargestellten Zielpunkt auf der Landefläche in Richtung des Flugobjekts 2 weist und dessen Länge den Abstand zwischen der Bodeneinheit 3 und dem Flugobjekt 2 repräsentiert. Der Anflugvektor wird ermittelt, indem der jeweilige Abstand des Flugobjekts 2 von den drei Sensoren aus der Laufzeit des von jedem Sensor ausgesendeten und vom Flugobjekt 2 reflektierten Signals berechnet wird. Der jeweilige Abstand ist der Radius einer imaginären Kugeloberfläche um den jeweiligen Sensor, auf der sich das Flugobjekt befindet. Aus dem Schnitt der drei Kugeln ergeben sich zwei Punkte als mögliche Position des Flugobjekts 2, wobei die Position unterhalb der Landefläche 16 ausgeschlossen werden kann. Der Anflugvektor ist nun der Vektor vom Zielpunkt auf der Landefläche zur ermittelten Position des Flugobjekts 2. The sensors each emit an electromagnetic, optical or acoustic signal, which is reflected back from the reflecting surface 7 on the flying object 2 to the respective sensor. The Measuring computers receive the output signals of the assigned sensors and generate from the evaluation computer 9 evaluable signals or information. These signals are transmitted to the evaluation computer 9, which calculates therefrom an approach vector which points from a target point, not shown, on the landing area in the direction of the flying object 2 and whose length represents the distance between the ground unit 3 and the flying object 2. The approach vector is determined by calculating the respective distance of the flying object 2 from the three sensors from the transit time of the signal emitted by each sensor and reflected by the flying object 2. The respective distance is the radius of an imaginary spherical surface around the respective sensor on which the flying object is located. From the intersection of the three balls, two points result as a possible position of the flying object 2, wherein the position below the landing area 16 can be excluded. The approach vector is now the vector from the target point on the landing area to the determined position of the flying object 2.
Bevorzugt weist die Bodeneinheit 3 in der Figur 1 nicht dargestellte Mittel auf, um die Ausrichtung der Landefläche 16 zu ermitteln, insbesondere bezogen auf die Horizontale. Somit ist bekannt, ob die Landefläche aus der horizontalen Ebene verkippt ist und optional wie die Landefläche 16 um eine vertikale Achse verdreht ist. Aus den Ausgangssignalen der Messrechner und der Ausrichtung der Landefläche 16 kann der Auswerterechner 9 einen Anflugvektor berechnen, der in einem erdbezogenen Koordinatensystem angegeben ist. Preferably, the bottom unit 3 in the figure 1, not shown means to determine the orientation of the landing surface 16, in particular with respect to the horizontal. Thus, it is known whether the landing surface is tilted out of the horizontal plane and optional as the landing surface 16 is rotated about a vertical axis. From the output signals of the measuring computer and the orientation of the landing area 16, the evaluation computer 9 can calculate an approach vector, which is specified in an earth-related coordinate system.
Der berechnete Anflugvektor wird zusammen mit der Ausrichtung der Landefläche 16 vom Auswerterechner 9 an den Sender 14 übertragen und von diesem über die Antenne 15 der Bodeneinheit, die Antenne 8 des Flugobjekts 2 und eine zwischengeschaltete Luftschnittstelle an den Empfänger 6 des Flugobjekts 2 übertragen. Die Übertragung erfolgt bevorzugt per Funk, kann aber prinzipiell anhand jeder beliebigen drahtlosen Technik erfolgen. Der Sender 14 und der Empfänger6 sind entsprechend auszugestalten und die Antennen 15 und 8 durch entsprechende Einrichtungen zu ersetzen. Der Empfänger 6 leitet den empfangenen Anflugvektor und die Ausrichtung der Landefläche 16 an den Flugrechner 5 weiter. Der Flugrechner 5 berechnet aus dem Anflugvektor einen Zielvektor, der vom Flugobjekt 2 in Richtung des Zielpunktes auf der Landefläche 16 weist. Um diesen Zielpunkt anzufliegen, steuert der Flugrechner 5 die Aktuatoren, beispielsweise Propeller und/oder Rotoren, so an, dass sich das Flugobjekt 2 in Richtung des Zielpunkts bewegt. Optional steuert der Flugrechner 5 die Aktuatoren 4 ohne vorherige Berechnung des Zielvektors an. Kurz vor der Landung wertet der Flugrechner die Ausrichtung der Landefläche 16 aus und steuert die Aktuatoren 4 zusätzlich so an, dass die Lage des Flugobjekts 2 der Ausrichtung der Landefläche 16 angepasst ist. The calculated approach vector, together with the orientation of the landing area 16, is transmitted by the evaluation computer 9 to the transmitter 14 and transmitted by the antenna 15 of the ground unit, the antenna 8 of the flying object 2 and an intermediate air interface to the receiver 6 of the flying object 2. The transmission is preferably by radio, but can in principle be based on any wireless technology done. The transmitter 14 and the receiver 6 are to be designed accordingly and the antennas 15 and 8 replaced by corresponding devices. The receiver 6 forwards the received approach vector and the orientation of the landing area 16 to the flight computer 5. The flight computer 5 calculates from the approach vector a target vector which points from the flying object 2 in the direction of the destination point on the landing area 16. In order to approach this destination point, the flight computer 5 controls the actuators, for example propellers and / or rotors, in such a way that the flying object 2 moves in the direction of the destination point. Optionally, the flight computer 5 controls the actuators 4 without prior calculation of the target vector. Shortly before landing the flight computer evaluates the orientation of the landing area 16 and controls the actuators 4 in addition so that the position of the flying object 2 of the orientation of the landing area 16 is adjusted.
Die Übertragung und Auswertung der Ausrichtung der Landefläche 16 ist optional und kann weggelassen werden, zum Beispiel wenn das Flugobjekt 2 über die die Möglichkeit verfügt, eine Abweichung der Landefläche 16 aus der Horizontalen kurz vor der Landung zu ermitteln. Auf die Ermittlung der Ausrichtung der Landefläche 16 kann optional gänzlich verzichtet werden, beispielsweise wenn die Landefläche 16 stabilisiert oder grundsätzlich ortsfest ist. The transmission and evaluation of the orientation of the landing surface 16 is optional and may be omitted, for example, if the flying object 2 has the ability to determine a deviation of the landing surface 16 from the horizontal just before landing. On the determination of the orientation of the landing area 16 can optionally be dispensed with entirely, for example, when the landing area 16 is stabilized or basically stationary.
Anstatt dreier Sensoren und den zugehörigen Messrechnern kann auch eine größere oder kleinere Anzahl vorhanden sein. Außerdem können Sensoren mit anderen Wirkprinzipien eingesetzt werden, um die benötigten Daten für die Berechnung des Anflugvektors zu ermitteln. Der Auswerterechner 9 kann so eingerichtet sein, dass ein Sensor ohne Zwischenschaltung eines Messrechners angeschlossen werden kann. Instead of three sensors and the associated measuring computers, a larger or smaller number may also be present. In addition, sensors with different principles of action can be used to determine the data needed to calculate the approach vector. The evaluation computer 9 can be set up so that a sensor can be connected without the interposition of a measuring computer.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E Automatisierte Landung unbemannter Flugobjekte PATENT APPLICATIONS Automated landing of unmanned aerial vehicles
1. 1.
Verfahren zur Unterstützung einer automatisierten Landung eines unbemannten Flugobjekts (2) auf einem Zielpunkt einer Landefläche (16) einer Bodeneinheit (3) mit den Verfahrensschritten  Method for supporting an automated landing of an unmanned flying object (2) on a destination point of a landing area (16) of a ground unit (3) with the method steps
- Ermitteln eines Anflugvektors, der von dem Zielpunkt in Richtung des Flugobjekts (2) weist, an der Bodeneinheit (3),  Determining an approach vector pointing from the target point in the direction of the flying object (2) on the ground unit (3),
- Senden des Anflugvektors an das Flugobjekt (2) und  Sending the approach vector to the flying object (2) and
- Steuern des Flugobjekts (2) anhand des empfangenen Anflugvektors.  - controlling the flying object (2) on the basis of the received approach vector.
2. Second
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Landefläche (16) ermittelt und mit dem Anflugvektor an das Flugobjekt (2) gesendet wird.  A method according to claim 1, characterized in that the orientation of the landing area (16) is determined and sent with the approach vector to the flying object (2).
3. Third
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anflugvektor auf ein erdbezogenes Koordinatensystem bezogen ist. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the approach vector is related to an earth-related coordinate system.
4. 4th
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anflugvektor auf ein auf die Landefläche (16) bezogenes Koordinatensystem bezogen ist.  Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the approach vector is related to a coordinate system related to the landing area (16).
5. 5th
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anflugvektor dadurch ermittelt wird, dass von der Bodeneinheit (3) ein elektromagnetisches oder akustisches Signal ausgesendet und das vom Flugobjekt (2) reflektierte Signal an der Bodeneinheit (3) detektiert wird.  Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the approach vector is determined by emitting an electromagnetic or acoustic signal from the ground unit (3) and detecting the signal reflected by the flying object (2) on the ground unit (3).
6. 6th
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anflugvektor dadurch ermittelt wird, dass an der Bodeneinheit (3) ein vom Flugobjekt (2) ausgesendetes elektromagnetisches oder akustisches Signal detektiert wird.  Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the approach vector is determined by the fact that at the ground unit (3) from the flying object (2) emitted electromagnetic or acoustic signal is detected.
7. 7th
System (1) zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend System (1) for carrying out the method according to one of claims 1 to 6, comprising
- eine Bodeneinheit (3) mit einer einen Landepunkt aufweisenden Landefläche (16), einer Recheneinheit (9) zur Ermittlung eines Anflugvektors, der von dem Zielpunkt in Richtung eines unbemannten Flugobjekts (2) weist, und einer Sendeeinheit (14) zum Aussenden des Anflugvektors und  - A ground unit (3) having a landing point landing surface (16), a computing unit (9) for determining an approach vector, which points from the target point towards an unmanned flying object (2), and a transmitting unit (14) for emitting the approach vector and
- ein unbemanntes Flugobjekt (2) mit einem Empfänger (6) zum Empfangen des Anflugvektors und einem Flugrechner (5) zum Steuern des Flugobjekts (2) anhand des empfangenen Anflugvektors. - An unmanned flying object (2) having a receiver (6) for receiving the approach vector and a flight computer (5) for controlling the flying object (2) based on the received approach vector.
8. 8th.
System (1) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Sender (10, 12) an der Bodeneinheit (3), um ein elektromagnetisches oder akustisches Signal auszusenden, einen Reflektor (7) am Flugobjekt (2) zum Reflektieren des Signals und einen Detektor (10, 12) an der Bodeneinheit (3) zum Empfangen des reflektierten Signals.  System (1) according to claim 7, characterized by a transmitter (10, 12) on the ground unit (3) for emitting an electromagnetic or acoustic signal, a reflector (7) on the flying object (2) for reflecting the signal and a detector ( 10, 12) on the ground unit (3) for receiving the reflected signal.
9. 9th
System (1) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Sender am Flugobjekt (2), um ein elektromagnetisches oder akustisches Signal auszusenden, und einen Detektor an der Bodeneinheit (3) zum Empfangen des Signals.  System (1) according to claim 7, characterized by a transmitter at the flying object (2) to emit an electromagnetic or acoustic signal, and a detector at the ground unit (3) for receiving the signal.
10. 10th
System (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodeneinheit (3) ein Fahrzeug ist. System (1) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the ground unit (3) is a vehicle.
11. 11th
System (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das unbemannte Flugobjekt (2) dazu eingerichtet ist, vertikal zu landen.  System (1) according to one of claims 7 to 10, characterized in that the unmanned aerial object (2) is adapted to land vertically.
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