ES2473606T3 - Procedimiento de despegue automático de una aeronave de velamen flexible, vela y aeronave - Google Patents
Procedimiento de despegue automático de una aeronave de velamen flexible, vela y aeronave Download PDFInfo
- Publication number
- ES2473606T3 ES2473606T3 ES09760232.0T ES09760232T ES2473606T3 ES 2473606 T3 ES2473606 T3 ES 2473606T3 ES 09760232 T ES09760232 T ES 09760232T ES 2473606 T3 ES2473606 T3 ES 2473606T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- sail
- aircraft
- autopilot
- aerial vehicle
- unmanned aerial
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000003319 supportive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C31/00—Aircraft intended to be sustained without power plant; Powered hang-glider-type aircraft; Microlight-type aircraft
- B64C31/028—Hang-glider-type aircraft; Microlight-type aircraft
- B64C31/036—Hang-glider-type aircraft; Microlight-type aircraft having parachute-type wing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U10/00—Type of UAV
- B64U10/50—Glider-type UAVs, e.g. with parachute, parasail or kite
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Procedimiento de gestión de despegue automático de un vehículo aéreo no tripulado o aeronave de velamen flexible que comprende al menos una vela, el cual comprende al menos un carro o arnés suspendido por tirantes de al menos la citada vela, estando caracterizado el procedimiento por que: - se equipa al citado carro o arnés con al menos un autopiloto concebido apto para dar órdenes de movimiento a accionadores de los que está equipado el citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave para actuar al menos sobre los citados tirantes; - se equipa a la citada vela con al menos un captador de posición de velamen, que comprende al menos un acelerómetro en al menos dos ejes y al menos un girómetro en al menos dos ejes, concebido apto para definir la posición de un sistema de referencia denominado de vela con respecto a un sistema de referencia de suelo, así como con medios de comunicación con el citado autopiloto; - al menos durante el despegue del citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave, se recuperan informaciones que provienen del citado captador de posición de velamen para comunicarlas al citado autopiloto para dar órdenes a los citados accionadores
Description
Procedimiento de despegue automático de una aeronave de velamen flexible, vela y aeronave
La invención concierne a un procedimiento de gestión de despegue automático de un vehículo aéreo no tripulado o aeronave de velamen flexible que comprende al menos una vela, el cual comprende al menos un carro o arn�s suspendido por tirantes de al menos la citada vela.
La invención concierne además a una vela para la puesta en práctica de este procedimiento.
La invención concierne también a un vehículo aéreo no tripulado o aeronave de velamen flexible, el cual comprende al menos un carro o arn�s suspendido por tirantes de al menos una vela de este tipo, comprendiendo el citado carro
o arn�s un autopiloto concebido apto para dar órdenes a accionadores que comprende el citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave para actuar sobre los citados tirantes, o/y para actuar sobre los medios motores o/y para actuar sobre los timones.
La invención concierne al ámbito de las aeronaves de velamen flexible, que comprenden un arn�s o un carro denominado en lo que sigue carro, para el transporte de cargas o/y personas, cuyo carro est� suspendido debajo de un velamen flexible sustentador, análogo a una vela de parapente, denominado en lo que sigue vela, y que comprende preferentemente medios motores. Un velamen flexible proporciona entonces una gran seguridad en caso de fallo de los medios motores.
Una aeronave de este tipo es conocida por el documento WO93/01087.
Un vehículo aéreo no tripulado o aeronave de velamen flexible, sobre todo motorizado, es apto para desarrollar misiones de diferentes naturalezas, como transporte de personas, de material, de socorro en el mar, de observación y vigilancia del suelo, de incendios, de fronteras, de tráfico, de fotografía aérea, de recogida de muestras, de mediciones de magnitudes físicas, de meteorología, de intervención en zonas polutas o contaminadas, de trabajo aéreo, de paracaidismo, de lanzamiento, de aplicaciones militares, o similares. Una aeronave de este tipo, utilizable con o sin piloto, es muy ventajosa, de una gran autonomía, de un coste por kilo transportado muy pequeño, y de una gran capacidad de transporte.
Una utilización sin piloto permite aumentar la carga útil. La aeronave presenta entonces ventajas muy particulares, y en particular es apta para el transporte de materiales peligrosos, especialmente carburantes, para el abastecimiento de puestos de socorro avanzados o similares. Del mismo modo, éste puede ser utilizado en zona contaminada o radiada, por ejemplo para la recogida de muestras, la toma de fotografías, las mediciones de magnitudes físicas, o similar
La ergonomía de pilotaje continúa siendo sin embargo una preocupación importante para las aeronaves de velamen flexible, en la medida en que ciertas fases de vuelo necesitan una cierta habilidad por parte del piloto, o del telepiloto si por ejemplo la aeronave es mandada por radio. En efecto, al menos un telepiloto es habitualmente indispensable para el despegue del aparato, que es una maniobra delicada que necesita mucha precisión y experiencia. Su presencia es deseable, para el despegue, en el terreno en el cual despegue la aeronave.
El despegue, y forzosamente el despegue automático es particularmente delicado. En efecto, la vela est� concebida apta para ser inflada por el viento relativo que crea la sustentación necesaria para el transporte de una carga, constituida por el carro, suspendido debajo de esta vela gracias a tirantes. Este carro es móvil en el suelo por rodadura o deslizamiento o similar, est� concebido apto para transportar una carga útil, y dispone de medios de tracción o de propulsión, especialmente de un motor, que permite crear la energía necesaria para el mantenimiento del vuelo o/y para el despegue. El inflado de la vela puede ser realizado por medios anejos tales como un ventilador,
o también una pendiente. Sin embargo, la verdadera autonomía de un vehículo aéreo no tripulado o aeronave de este tipo impone que éste comprenda medios de motorización.
Habitualmente, para hacer despegar un vehículo aéreo no tripulado o aeronave de velamen flexible, se dispone la vela en el suelo detrás del carro, se pone en marcha el motor, y se acelera El viento relativo as� creado infla la vela, que se sitúa por encima del carro. Tras algunos metros de rodaje, el conjunto puede despegar. En una variante, el carro es arrastrado por medios de tracción o de propulsión, tales como un torno o similar, lo que permite desplegar la vela e izarla por encima del carro.
En realidad, mientras que el carro acelera, una vela no controlada se comporta de un modo anárquico, y es sometida a balanceos que se amplifican, a cierres, a cambios de dirección, entre otros disfuncionamientos, con el riesgo de provocar el vuelco del carro, o todavía un movimiento de balancín que puede conducir a la destrucción del aparato. Asimismo, en caso de fuerte viento lateral, el inflado de la vela se ve perturbado, lo que se traduce en el desplazamiento de la vela con respecto al carro. Fenómenos de balanceo y de cabeceo hacen a la aeronave difícilmente controlable y pueden hacer fracasar el despegue. Si la maniobra de despegue se hace por telemando, el retardo asociado as� como una mala anticipación del telepiloto pueden amplificar el fenómeno de balanceo.
En las versiones de aparatos más evolucionadas (véanse por ejemplo los documentos WO 02/070343 A2 y US
6.808.144 B1) para permitir un funcionamiento automatizado, el carro est� provisto de uno o varios captadores de posición y de sensores tales como magnet�metros, telémetros, captadores de medición dinámica y est�tica de la presión, � GPS �, o similares. Estos captadores y sensores informan a un piloto automático denominado autopiloto, el cual est� concebido apto para dar órdenes a accionadores que dirigen los mandos de vuelo, especialmente, por una parte, mandos de los medios motores de propulsión o de tracción y, por otra, mandos que actúan sobre los tirantes, tales como gatos, enrolladores, frenos de velamen o similares. En lo que sigue de la descripción, se denominar� captador de posición de carro un captador de posición embarcado en el carro, que comprende captadores tales como inclin�metros o similares, para medir los ángulos o/y las velocidades de desplazamiento entre los ejes del carro y un sistema de referencia de suelo absoluto.
Las aeronaves de velamen flexible conocidas no pueden utilizar el captador de posición de carro del carro para intervenir sobre los parámetros de despegue. En efecto, la dificultad en este tipo de aeronave es que, durante toda la fase de inflado, de subida de la vela por encima del carro, de posicionamiento de la vela en la vertical del carro, y de rodaje o deslizamiento, el carro que contiene los captadores de posición no vuela, mientras que la vela a su vez est� ya en vuelo. As� pues, los captadores de posición de carro no pueden describir el funcionamiento de la vela.
La invención se propone resolver este problema haciendo posible un despegue automático, con toda fiabilidad, y sin necesitar la competencia de un piloto a bordo o en el sitio de despegue. La invención se limita a desarrollar un procedimiento de gestión de despegue síncrono, o al menos con una reacción muy rápida, con respecto a los movimientos de la vela en relación con un sistema de referencia de suelo.
La invención se propone también facilitar el empleo de aeronaves de velamen flexible, permitiendo despegues completamente automáticos.
A tal efecto, la invención concierne a un procedimiento de gestión de despegue automático de un vehículo aéreo no tripulado o aeronave de velamen flexible que comprenda al menos una vela, el cual comprende al menos un carro o arn�s suspendido por tirantes de al menos la citada vela, estando el procedimiento caracterizado por que:
- -
- se equipa al citado carro o arn�s con al menos un autopiloto concebido apto para dar órdenes de movimiento a
accionadores de los que est� equipado el citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave para actuar al menos
sobre los citados tirantes;
- -
- se equipa a la citada vela con al menos con un captador de posición de velamen, que comprende al menos un aceler�metro en al menos dos ejes y al menos un gir�metro en al menos dos ejes, concebido apto para definir la posición de un sistema de referencia denominado de vela con respecto a un sistema de referencia de suelo, as� como con medios de comunicación con el citado autopiloto;
- -
- al menos durante el despegue del citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave, se recuperan informaciones
que provienen del citado captador de posición de velamen para comunicarlas al citado autopiloto para dar
�rdenes a los citados accionadores.
La invención concierne también a una vela para la puesta en práctica de este procedimiento, caracterizada porque comprende al menos un captador de posición de velamen que a su vez comprende una central inercial embarcada equipada con al menos un aceler�metro en al menos dos ejes y con al menos un gir�metro en al menos dos ejes, y por que comprende también medios de comunicación con un autopiloto.
La invención concierne también a un vehículo aéreo no tripulado o aeronave de velamen flexible, el cual comprende al menos un carro o arn�s suspendido por tirantes de al menos una vela de acuerdo con la reivindicación precedente, comprendiendo el citado carro o arn�s el citado autopiloto concebido apto para dar órdenes a accionadores que comprende el citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave para actuar sobre los citados tirantes, o/y para actuar sobre medios motores o/y para actuar sobre los timones, caracterizado por que los citados medios de comunicación est�n concebidos aptos para transmitir informaciones que provienen del citado captador de posición de velamen para comunicarlas al citado autopiloto para dar órdenes a los citados accionadores.
La invención comprende un software de gestión de los parámetros de despegue para asegurar un despegue seguro y estable, gracias a la utilización de una central inercial. Este control de los parámetros facilita una valiosa asistencia al piloto. éste permite también prescindir de piloto.
Otras ventajas de la invención se pondrán de manifiesto en la lectura de la descripción que sigue, que expone un modo de realización no limitativo de la invención.
La invención concierne a la automatización del despegue de un vehículo aéreo no tripulado o aeronave de velamenflexible, que se designar� en lo que sigue como aeronave. éste comprende al menos un carro o arn�s, designado en lo que sigue como carro, suspendido por tirantes de al menos una vela. Este carro comprende un autopiloto concebido apto para dar órdenes a diferentes accionadores.
El autopiloto es un calculador equipado con un software que est� concebido apto para tratar señales de captadores, en particular de aceler�metros, magnet�metros, y de gir�scopos que provienen de al menos una central inercial, señales de posicionamiento procedentes de un � GPS �, as� como señales que emanan de otros captadores tales como altímetro, vari�metro, galga de carburante, taquímetro, u otros instrumentos de a bordo aeronáuticos clásicos, especialmente datos de los motores, o también señales que emanan de elemento de visión, o radar, o similar. As� pues, el software es puesto en práctica para tratar magnitudes físicas que son señales y mediciones, compararlas con consignas, y generar señales para el mando de accionadores tales como servomandos, gatos, y otros. Estos accionadores est�n concebidos aptos para actuar sobre los tirantes, as� como sobre los medios motores si la aeronave los comprende, y sobre otros medios tales como medios de dirección, de frenado de velamen, de mando de vuelo, de timones o similares.
El procedimiento de gestión de despegue de acuerdo con la invención pone en práctica un autopiloto de este tipo, cuyo objeto es gestionar estos accionadores, para actuar de modo adaptado sobre los mandos de vuelo al menos en la fase de despegue, incluso en otras fases de vuelo.
De acuerdo con la invención, el procedimiento de gestión de despegue automático de un vehículo aéreo no tripulado
o aeronave de velamen flexible que comprende al menos una vela, el cual comprende al menos un carro o arn�s suspendido por tirantes de al menos esta vela, consiste en realizar las operaciones siguientes:
- -
- se equipa al citado carro o arn�s con al menos un autopiloto concebido apto para dar órdenes de movimiento a accionadores de los que est� equipado el citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave para actuar al menos sobre los citados tirantes;
- -
- se equipa a la citada vela con al menos con un captador de posición de velamen, que comprende al menos un aceler�metro en al menos dos ejes y al menos un gir�metro en al menos dos ejes, concebido apto para definir la posición de un sistema de referencia denominado de vela con respecto a un sistema de referencia de suelo, as� como con medios de comunicación con el citado autopiloto;
- -
- al menos durante el despegue del citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave, se recuperan informaciones que provienen del citado captador de posición de velamen para comunicarlas al citado autopiloto para dar órdenes a los citados accionadores.
De acuerdo con la invención, la vela concebida para la puesta en práctica de este procedimiento comprende al menos un captador de posición de velamen que a su vez comprende una central inercial embarcada equipada con al menos un aceler�metro en al menos dos ejes y con al menos un gir�metro en al menos dos ejes, y ésta comprende además, medios de comunicación con un autopiloto
El sistema de ejes comprende un primer eje, preferentemente según la dirección de la gravedad, y otros dos ejes preferentemente horizontales, no confundidos entre s�. De modo preferido, para la simplificación de los cálculos, pero en modo alguno obligatorio, los tres ejes del sistema de ejes se eligen ortogonales entre s�. Se comprende que, de modo preferido pero en modo alguno obligatorio, los dos ejes según los cuales se recogen las señales del aceler�metro y las del gir�metro son los mismos. La central inercial est� equipada entonces con al menos un aceler�metro en al menos dos ejes y con al menos un gir�metro en al menos los citados mismos dos ejes.
En un modo de realización particular, se equipa a la vela con al menos un captador de posición de velamen que comprende al menos un aceler�metro en tres ejes y al menos un gir�metro en tres ejes, concebido apto para definir la posición de un sistema de referencia de vela con respecto a un sistema de referencia de suelo, as� como con medios de comunicación con el autopiloto.
El captador de posición de velamen est� preferentemente instalado en el núcleo mismo de la vela, y por tanto concebido a la vez ligero y resistente, y est� dotado de al menos un aceler�metro según al menos dos ejes, y de al menos un gir�metro según al menos dos ejes, preferentemente los mismos que los del aceler�metro. El captador de posición de velamen envía, por medios de comunicación tales como un emisor � Blue Tooth �, o por otra frecuencia de radio, o por cable, informaciones en datos brutos sobre la posición de la vela durante las fases de inflado de esta última, de posicionamiento de la vela por encima del carro, y de rodaje hasta el despegue. Naturalmente, éste puede enviar informaciones del mismo tipo durante cualquier fase de vuelo, si esto se desea.
Para permitir la puesta en práctica del procedimiento de acuerdo con la invención, los medios de comunicación est�n concebidos aptos para transmitir informaciones que provienen del captador de posición de velamen para comunicarlas al autopiloto para dar órdenes a los accionadores.
De acuerdo con la invención, se transmiten, desde el captador de posición de velamen, mediciones inerciales brutas al autopiloto que las trata estimando de modo óptimo la posición y las velocidades angulares de la vela, por intermedio de las velocidades angulares facilitadas por el o los gir�metros y determinación de la dirección de la gravedad según las mediciones del o de los aceler�metros.
Estos datos brutos son filtrados a fin de modelar los errores y las incertidumbres de los captadores. Los valores después del filtrado son enviados al autopiloto que las interpreta y da las órdenes adecuadas a los accionadores, que actúan sobre los mandos de vuelo.
El autopiloto est� también concebido apto para mandar accionadores que comprende el citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave para actuar sobre medios motores internos cuando la aeronave los comprende, o/y para actuar sobre los timones cuando la aeronave los comprende.
Seg�n el caso, la aeronave comprende medios motores internos concebidos aptos para permitir su despegue, o/y medios de conexión a medios motores externos concebidos aptos para permitir su despegue tales como un torno o similar. Los accionadores est�n concebidos entones aptos para mandar los medios motores, según el caso internos o/y externos.
En un modo de realización particular, la aeronave comprende además medios de dirección, o/y de frenado de velamen, o/y de mando de vuelo, o/y de timones, que los accionadores est�n concebidos aptos para mandar. El autopiloto est� concebido entonces apto para mandar medios de dirección, o/y de frenado de velamen, o/y de mando de vuelo, o/y de timones, cuando la aeronave los comprende.
La gestión de los medios de tracción o de propulsión, especialmente de los gases de un motor térmico, o todavía del régimen de un motor eléctrico, o similar, es entonces también automática. Debido a esto, basta al piloto, al operario,
o un telepiloto, accionar un disparador tal como un bot�n de mando o análogo, que constituye los medios de transmisión, para poner a la aeronave en el aire.
El captador de posición de velamen comprende al menos una central inercial � IMU �, o Inertial Measurement Unit, basada preferentemente en la tecnología � MEMS � que utiliza aceler�metros 3 ejes y gir�metros 3 ejes. Esta central inercial est� asociada a un módulo de comunicación. La comunicación puede ser realizada tanto inalámbrica como al�mbrica. La central inercial transmite as� mediciones inerciales brutas al autopiloto, que, a partir de éstas, estima de modo óptimo la posición de la vela y sus velocidades angulares.
La tecnología � MEMS � es preferida, porque ésta permite la miniaturización, tanto en tamaño como en peso, del captador de posición de velamen, lo que es deseable a fin de no modificar el perfil de la vela ni perturbar a ésta en vuelo.
El autopiloto pone en práctica un software específico, que estima la posición de la vela por integración de las velocidades angulares facilitadas por el o los gir�metros en al menos dos ejes, o también en los 3 ejes del sistema de ejes elegido. El o los aceler�metros permiten la determinación de la dirección de la gravedad, facilitando as� una referencia estable. El software procede al filtrado de estos datos, a fin de determinar una estimación óptima de la posición y de las velocidades de rotación. éste realiza igualmente una calibración de las mediciones inerciales, estimando las desviaciones y los factores de escala para cada uno de los sensores.
A tal efecto, el autopiloto est� gobernado por un programa de integración por elementos finitos para calcular los valores de las órdenes dadas a los accionadores, estando el citado procedimiento basado en la teoría de los ángulos de Euler, o la teoría de los cuaterniones, o la teoría de los cosenos directores.
A partir de estas mediciones, el autopiloto determina los mandos adecuados que conviene enviar a los accionadores, especialmente a los gatos de los frenos de velamen de la vela, a fin de ajustar la vela en una posición angular que pueda permitir un despegue. El cálculo de los mandos de los gatos tiene en cuenta ventajosamente la velocidad de desplazamiento del carro. En efecto, cuanto más elevada sea la velocidad del carro, más finamente conviene gobernar la vela.
A fin de salvar las inevitables singularidades matemáticas ligadas a la definición de la posición en dimensión tres, el filtro desarrollado se apoya preferentemente en el grupo de los cuaterniones. Esta herramienta matemática es elegida porque permite tener una mejor estabilidad en los cálculos numéricos.
La integración de una central inercial en la vela permite determinar con precisión su posición, y su velocidad angular en cabeceo y en balanceo.
El autopiloto puede entonces mandar tanto las maniobras que hay que efectuar sobre los elevadores y la vela, como las maniobras que hay que efectuar sobre los medios de motorización, as� como sobre los medios de conducción del carro, tal como medios de dirección. El autopiloto puede también visualizar las maniobras o correcciones que hay que efectuar para un piloto presente a bordo. Pero, preferentemente, conviene evitar cualquier control humano, generador de perturbación. La puesta en práctica de la invención permite efectuar permanentemente el recentrado de la vela con respecto al suelo, y as� permite un despegue óptimo.
Los principios de mando son los siguientes:
- -
- si la vela est� descentrada, se envía una orden de frenado de velamen al freno de velamen situado en el lado opuesto;
- -
- si la vela tiende a separarse de su posición ideal, se envía a los mandos una orden adecuada de corrección. Esto vale tanto para las fases de vuelo como para la fase de despegue;
- -
- en caso de balanceo, una acción combinada sobre los frenos de velamen permite controlar la posición;
- -
- si la vela y el carro no est�n centrados uno debajo de la otra, se dirige una orden de rotación a la rueda directriz.
Llegado el caso, el autopiloto es en particular apto para actuar sobre los timones que pueda comprender la aeronave, por ejemplo a nivel de estabilizadores añadidos al carro, o similar.
Se comprende que la combinación de todas estas acciones tiende a reproducir las acciones que haría un piloto humano.
En una variante particular, el carro comprende al menos un captador de posición de carro concebido apto para definir la posición de un sistema de referencia de carro con respecto a un sistema de referencia de suelo, y que comprende también un autopiloto concebido apto para dar órdenes a accionadores que comprenda esta aeronave para actuar sobre estos tirantes. En esta variante, el autopiloto est� concebido para cortar, bajo el efecto de una acción sobre medios de transmisión, las informaciones dadas por el captador de posición de carro, y para reemplazarlas por las dadas por un captador de posición de velamen insertado en la propia vela, para facilitar órdenes a los accionadores.
A tal efecto, la aeronave comprende también un medio de conmutación concebido apto para dar al captador de posición de velamen la prioridad sobre el captador de posición de carro para informar al autopiloto y generar los mandos enviados por este último a los accionadores.
El procedimiento de gestión de despegue automático queda entonces completado por las etapas siguientes:
- -
- se equipa al citado carro o arn�s con al menos un captador de posición de carro concebido apto para definir la posición del sistema de referencia denominado de carro con respecto a un sistema de referencia de suelo;
- -
- al menos durante el despegue del citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave, se utiliza un medio de conmutación para dar prelación al captador de posición de velamen sobre el captador de posición de carro para comunicar con el autopiloto para dar órdenes a los accionadores.
Se comprende que, en el caso en que la vela est� equipada con varios captadores de posición de velamen, especialmente por seguridad, o/y en que el carro est� equipado con varios autopilotos, se definen reglas de prioridad para dar prioridad a un captador de posición de velamen sobre los otros, o/y a un autopiloto sobre los otros, estando la aeronave equipada entonces con medios de gestión y de transmisión para aplicar la puesta en práctica de estas prioridades.
La puesta en práctica de la invención, en sus diferentes formas, permite mantener la vela y el carro uno debajo de la otra, en las fases en el suelo como en las fases en vuelo. El autopiloto est� especialmente en condiciones de verificar la posición relativa del centro de inercia del carro con respecto al centro de empuje de la vela.
El procedimiento de despegue automático de acuerdo con la invención permite también, en la media en que éste permite prescindir de la presencia de un piloto, una utilización en los casos tenidos como peligrosos, especialmente las pruebas de vela de parapente o de paramotor. En efecto, est�n disponibles grandes ventajas con respecto al pilotaje humano: repetibilidad de las acciones sobre los mandos, registro posible de los parámetros de vuelo y de las acciones asociadas y por tanto facultad de análisis a posteriori, masa de la aeronave fácilmente ajustable, supresión del riesgo de accidente corporal, ensayos en vuelo en cualquier terreno.
En resumen, la invención permite un despegue completamente automático de una aeronave de velamen flexible equipada para esto, en excelentes condiciones de seguridad, y a un coste m�dico.
Claims (12)
- REIVINDICACIONES1. Procedimiento de gestión de despegue automático de un vehículo aéreo no tripulado o aeronave de velamen flexible que comprende al menos una vela, el cual comprende al menos un carro o arn�s suspendido por tirantes de al menos la citada vela, estando caracterizado el procedimiento por que:
- -
- se equipa al citado carro o arn�s con al menos un autopiloto concebido apto para dar órdenes de movimiento a accionadores de los que est� equipado el citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave para actuar al menos sobre los citados tirantes;
- -
- se equipa a la citada vela con al menos un captador de posición de velamen, que comprende al menos un aceler�metro en al menos dos ejes y al menos un gir�metro en al menos dos ejes, concebido apto para definir la posición de un sistema de referencia denominado de vela con respecto a un sistema de referencia de suelo, as� como con medios de comunicación con el citado autopiloto;
- -
- al menos durante el despegue del citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave, se recuperan informaciones que provienen del citado captador de posición de velamen para comunicarlas al citado autopiloto para dar órdenes a los citados accionadores.
-
- 2.
- Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que, desde el citado captador de posición de velamen, se trasmiten mediciones inerciales brutas al citado autopiloto que las tratas estimando de modo óptimo la posición y las velocidades angulares de la citada vela, por integración de las velocidades angulares facilitadas por el citado o los citados gir�metros y determinación de la dirección de la gravedad según las mediciones del citado o de los citados aceler�metros.
-
- 3.
- Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que el citado autopiloto es gobernado por un programa de integración por elementos finitos para calcular los valores de las órdenes dadas a los citados accionadores, estando el citado programa basado en la teoría de los ángulos de Euler, o en la teoría de los cuaterniones, o en la teoría de los cosenos directores.
-
- 4.
- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que se manda, por el citado autopiloto de los accionadores que comprende el citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave, actuar sobre medios motores internos cuando el citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave los comprende, o/y actuar sobre los timones cuando el citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave los comprende.
-
- 5.
- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que comprende además, por el citado autopiloto, medios de dirección, o/y de frenado de velamen, o/y de mando de vuelo, o/y de los timones, cuando el citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave los comprende.
-
- 6.
- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que:
- -
- se equipa al citado carro o arn�s con al menos un captador de posición de carro concebido apto para definir la posición de un sistema de referencia denominado de carro con respecto a un sistema de referencia de suelo;
- -
- al menos durante el despegue del citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave, se utiliza un medio de conmutación para dar prelación al captador de posición de velamen sobre el captador de posición de carro para comunicar con el autopiloto para dar órdenes a los citados accionadores.
-
- 7.
- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que:
-se equipa a la citada vela con al menos un captador de posición de velamen que comprende al menos un aceler�metro en tres ejes y al menos un gir�metro en tres ejes, concebido apto para definir la posición de un sistema de referencia denominado de velamen con respecto a un referencia de suelo, as� como medios de comunicación con el citado autopiloto. -
- 8.
- vela para la puesta en práctica de este procedimiento, caracterizada por que comprende al menos un captador de posición de velamen que a su vez comprende una central inercial embarcada equipada con al menos un aceler�metro en al menos dos ejes y por al menos un gir�metro en al menos dos ejes, y por que comprende también medios de comunicación con un autopiloto.
-
- 9.
- Vehículo aéreo no tripulado o aeronave de velamen flexible, el cual comprende al menos un carro o arn�s suspendido por tirantes de al menos una vela de acuerdo con la reivindicación precedente, comprendiendo el citado carro o arn�s el citado autopiloto concebido apto para dar órdenes a accionadores que comprende el citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave para actuar sobre los citados tirantes, o/y para actuar sobre medios motores o/y para actuar sobre los timones, caracterizado por que los citados medios de comunicación est�n concebidos aptos para transmitir informaciones que provienen del citado captador de posición de velamen para comunicarlas al citado autopiloto para dar órdenes a los citados accionadores.
-
- 10.
- Veh�culo aéreo no tripulado o aeronave de velamen flexible, de acuerdo con la reivindicación precedente, caracterizado por que comprende también medios motores internos concebidos aptos para permitir su despegue, o/y medios de conexión a medios motores externos concebidos aptos para permitir su despegue tales como un torno o similar, y por que los citados accionadores est�n concebidos aptos para mandar los citados medios motores, según
5 el caso internos o/y externos. -
- 11.
- Veh�culo aéreo no tripulado o aeronave de velamen flexible, de acuerdo con las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado por que comprende también timones, o/y medios de dirección, o/y de frenado de velamen, o/y de mando de vuelo, que los citados accionadores est�n concebidos aptos para mandar.
-
- 12.
- Veh�culo aéreo no tripulado o aeronave de velamen flexible, de acuerdo con las reivindicaciones 9 a 11,
10 caracterizado por que el citado carro o arn�s comprende un captador de posición de carro concebido apto para definir la posición de un sistema de referencia de carro con respecto a un sistema de referencia de suelo, caracterizado por que el citado vehículo aéreo no tripulado o aeronave comprende también un medio de comunicación concebido para dar al citado captador de posición de velamen prioridad sobre el citado captador de posición de carro para informar al citado autopiloto y generar los mandos enviados por este último a los citados15 accionadores.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0857404 | 2008-10-30 | ||
| FR0857404A FR2937948B1 (fr) | 2008-10-30 | 2008-10-30 | Procede de decollage automatique d'un aeronef a voilure souple, voile, et aeronef |
| PCT/FR2009/052081 WO2010049647A1 (fr) | 2008-10-30 | 2009-10-28 | Procede de decollage automatique d'un aeronef a voilure souple, voile, et aeronef |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2473606T3 true ES2473606T3 (es) | 2014-07-07 |
Family
ID=40740109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES09760232.0T Active ES2473606T3 (es) | 2008-10-30 | 2009-10-28 | Procedimiento de despegue automático de una aeronave de velamen flexible, vela y aeronave |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8855838B2 (es) |
| EP (1) | EP2521670B1 (es) |
| CN (1) | CN102272003A (es) |
| CA (1) | CA2741372C (es) |
| EA (1) | EA020525B1 (es) |
| ES (1) | ES2473606T3 (es) |
| FR (1) | FR2937948B1 (es) |
| PT (1) | PT2521670E (es) |
| WO (1) | WO2010049647A1 (es) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102778232B (zh) * | 2012-07-10 | 2014-10-22 | 清华大学 | 微惯性测量装置 |
| WO2014027097A2 (en) * | 2012-08-17 | 2014-02-20 | Markus Waibel | Flying camera with string assembly for localization and interaction |
| ES2536853A1 (es) * | 2013-11-28 | 2015-05-28 | Universitat Politècnica De Catalunya | Método y dispositivo para el control de estabilidad automático de paramotores radio control |
| US9606028B2 (en) * | 2014-02-14 | 2017-03-28 | Nutech Ventures | Aerial water sampler |
| CN105438465B (zh) * | 2015-12-15 | 2017-05-10 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种滑翔式仿生空投装置 |
| US10118696B1 (en) | 2016-03-31 | 2018-11-06 | Steven M. Hoffberg | Steerable rotating projectile |
| US10279891B2 (en) | 2016-06-02 | 2019-05-07 | Google Llc | Software controlled stiffening of flexible aircraft |
| CN110719874B (zh) * | 2017-06-01 | 2023-07-04 | 罗马里斯公司 | 带有同步传感器网络的无人驾驶飞机 |
| US11712637B1 (en) | 2018-03-23 | 2023-08-01 | Steven M. Hoffberg | Steerable disk or ball |
| US10960976B2 (en) * | 2018-05-02 | 2021-03-30 | Modern Technology Solutions, Inc. | Rapid aerial extraction systems |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5160100A (en) * | 1991-07-01 | 1992-11-03 | Snyder Stephen Louis | Airfoil canopy aircraft |
| FR2802893B1 (fr) * | 1999-12-22 | 2002-05-03 | Inst Rech Developpement Ird | Appareil volant radiocommande de taille reduite |
| US20020193914A1 (en) * | 2001-01-11 | 2002-12-19 | Talbert Tony L. | Remote control powered parafoil aircraft |
| US20030025038A1 (en) * | 2001-08-06 | 2003-02-06 | Lockheed Martin Corporation | Autonomous control of a parafoil recovery system for UAVs |
| CN1139786C (zh) * | 2002-02-06 | 2004-02-25 | 何秀凤 | 自主式定位定向导航仪 |
| WO2004060744A1 (de) * | 2003-01-03 | 2004-07-22 | Wojciech Gaj-Jablonski | Startsystem des gleitschirms mit antrieb |
| JP4685866B2 (ja) * | 2004-06-02 | 2011-05-18 | ロックウェル コリンズ コントロール テクノロジーズ，インコーポレーテッド | 動的システムを制御するためのシステムおよび方法 |
| US7461817B1 (en) * | 2005-06-21 | 2008-12-09 | Conax Florida Corporation | Cargo parachute release apparatus, system and method |
| WO2007124014A2 (en) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Swope John M | System for position and velocity sense and control of an aircraft |
| EP1905687A3 (en) * | 2006-09-27 | 2008-11-05 | Technische Universiteit Delft | Kite, method of generating power using such a kite, method of providing driving force to a vehicle using such a kite, vehicle provided with such a kite, power generation assembly comprising such a kite |
| CN100462683C (zh) * | 2007-02-07 | 2009-02-18 | 北京航空航天大学 | 一种隐式结构微型惯性测量单元 |
| US20080255715A1 (en) * | 2007-04-10 | 2008-10-16 | Honeywell International Inc. | Navigation Guidance for Aircraft Approach and Landing |
| US7770839B2 (en) * | 2007-12-18 | 2010-08-10 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Flight machinery |
| US20100295303A1 (en) * | 2009-05-21 | 2010-11-25 | Makani Power, Inc. | Tethered system for power generation |
-
2008
- 2008-10-30 FR FR0857404A patent/FR2937948B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-10-28 EA EA201270182A patent/EA020525B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-10-28 CA CA2741372A patent/CA2741372C/fr not_active Expired - Fee Related
- 2009-10-28 CN CN2009801531857A patent/CN102272003A/zh active Pending
- 2009-10-28 WO PCT/FR2009/052081 patent/WO2010049647A1/fr active Application Filing
- 2009-10-28 US US13/381,197 patent/US8855838B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-10-28 ES ES09760232.0T patent/ES2473606T3/es active Active
- 2009-10-28 PT PT97602320T patent/PT2521670E/pt unknown
- 2009-10-28 EP EP09760232.0A patent/EP2521670B1/fr active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US8855838B2 (en) | 2014-10-07 |
| EA201270182A1 (ru) | 2012-06-29 |
| CA2741372A1 (fr) | 2010-05-06 |
| EP2521670B1 (fr) | 2014-03-19 |
| EA020525B1 (ru) | 2014-11-28 |
| US20120109427A1 (en) | 2012-05-03 |
| EP2521670A1 (fr) | 2012-11-14 |
| CN102272003A (zh) | 2011-12-07 |
| PT2521670E (pt) | 2014-07-04 |
| FR2937948B1 (fr) | 2010-12-03 |
| FR2937948A1 (fr) | 2010-05-07 |
| WO2010049647A1 (fr) | 2010-05-06 |
| CA2741372C (fr) | 2014-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2473606T3 (es) | Procedimiento de despegue automático de una aeronave de velamen flexible, vela y aeronave | |
| US11066156B2 (en) | Propeller units | |
| EP3266716B1 (en) | Impact protection apparatus | |
| US11209836B1 (en) | Long line loiter apparatus, system, and method | |
| EP2885676B1 (en) | Flying camera with string assembly for localization and interaction | |
| US11939083B2 (en) | Self-leveling launch and recovery platform for aerial vehicle and method of maintaining a level platform during launch and recovery | |
| CA2970190C (en) | Aerodynamically shaped, active towed body | |
| CN104118555B (zh) | 一种无人自主飞艇及其飞行控制系统的建立方法 | |
| ITMO20090121A1 (it) | Sistema robotico aereo | |
| KR20130081259A (ko) | 무인 비행체 제어 방법 | |
| EP3055208A1 (en) | Combination of unmanned aerial vehicles and the method and system to engage in multiple applications | |
| WO2023282294A1 (ja) | 飛行機具及び運営方法 | |
| JP2011051470A (ja) | 無人飛翔体の簡易手動飛行操縦システム | |
| ES2359325A1 (es) | Sistema para controlar la operación de una aeronave convertible entre modos helicóptero, autogiro y avión. | |
| JP2008201183A (ja) | 姿勢制御装置 | |
| KR20040039117A (ko) | 대형 무인비행선의 자동 이·착륙 비행장치 | |
| Rinaldi | Automatic control of a multirotor | |
| AU2022203829B2 (en) | Stereo abort of unmanned aerial vehicle deliveries | |
| US20230316740A1 (en) | Method for Controlling an Unmanned Aerial Vehicle to Avoid Obstacles | |
| Bird et al. | Low-cost compact instrumentation, control, and aerial surveillance payload support for small UAVs |