JP2024029131A - 高高度長航続時間航空機のための地上支援設備 - Google Patents
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Abstract
【課題】UAVの地上支援システムを提供する。【解決手段】無人航空機(UAV)のためのシステム、デバイス及び方法であって、少なくとも1つのハンドリング器具130であって、各ハンドリング器具は、UAV101の少なくとも1つの翼パネル107を支持するように構成される、少なくとも1つのハンドリング器具130と、少なくとも1つの台車150であって、各台車は、UAVの少なくとも1つの着陸ポッド113を受け入れるように構成され、各着陸ポッドは、UAVの少なくとも1つの翼パネルを支持する、少なくとも1つの台車150と、を含み、少なくとも1つのハンドリング器具及び少なくとも1つの台車は、2以上の翼パネルを移動及び回転させて、UAVの組み立てのために2以上の翼パネルを互いに整列させるように構成され、少なくとも1つの台車150が、凸凹の地形上でのUAV101の輸送をさらに可能にする。【選択図】図10
Description
関連出願への相互参照
[0001] 本願は、2019年4月25日に出願された米国仮特許出願第62/838,783号、2019年4月25日に出願された米国仮特許出願第62/838,833号及び2019年5月31日に出願された米国仮特許出願第62/855,605号の優先権及び利益を主張し、これらのすべての内容があらゆる目的のために参照によって本明細書に組み込まれる。
[0001] 本願は、2019年4月25日に出願された米国仮特許出願第62/838,783号、2019年4月25日に出願された米国仮特許出願第62/838,833号及び2019年5月31日に出願された米国仮特許出願第62/855,605号の優先権及び利益を主張し、これらのすべての内容があらゆる目的のために参照によって本明細書に組み込まれる。
[0002] 本発明は、概して無人航空機(UAV)に関し、より具体的にはUAVの地上支援システムに関する。
[0003] 高高度長航続時間航空機などの無人航空機(UAV)は、制御された持続的な飛行が可能な軽量の飛行機である。一部のUAVは、大きく、かつ、離れた場所に安全に輸送される必要がある。輸送中、航空機は、航空機に損傷を与える可能性のある凸凹の表面上を移動する可能性がある。
[0004] 無人航空機(UAV)の地上支援システムの実施形態は、少なくとも1つのハンドリング器具であって、各ハンドリング器具は、UAVの少なくとも1つの翼パネルを支持するように構成されてもよい、少なくとも1つのハンドリング器具と、少なくとも1つの台車であって、各台車は、UAVの少なくとも1つの着陸ポッドを受け入れるように構成されてもよく、各着陸ポッドは、UAVの少なくとも1つの翼パネルを支持する、少なくとも1つの台車と、を含んでもよく、少なくとも1つのハンドリング器具及び少なくとも1つの台車は、2以上の翼パネルを移動及び回転させて、UAVの組み立てのために2以上の翼パネルを互いに整列させるように構成されてもよく、少なくとも1つの台車が、凸凹の地形上でのUAVの輸送をさらに可能にする。
[0005] 追加の地上支援システムの実施形態では、各ハンドリング器具は、少なくとも1つの翼パネルの翼パネル円材に取り付けられてもよい。追加の地上支援システムの実施形態では、少なくとも1つのハンドリング器具は、ベースに取り付けられた1以上の車輪をさらに含んでもよく、1以上の車輪は、別の翼パネルへの取り付けのために各翼パネルを移動させることを可能にする。追加の地上支援システムの実施形態では、少なくとも1つのハンドリング器具は、ベースに取り付けられた1以上の脚部をさらに含んでもよく、1以上の脚部が、UAVを輸送するための少なくとも1つの輸送器具に係合するように構成されてもよく、各輸送器具は、輸送器具内に翼パネルを積み込む及び翼パネルを降ろすように構成されてもよい。
[0006] 追加の地上支援システムの実施形態では、少なくとも1つのハンドリング器具は、各翼パネルが地表面に対して360度回転することを可能にする。追加の地上支援システムの実施形態では、少なくとも1つのハンドリング器具は、UAVの翼パネルを地表面に対して所望の作業高さまで上昇又は下降させるために高さ調節可能であってもよい。追加の地上支援システムの実施形態では、UAVは、UAVの少なくとも1つの着陸ポッドを介して少なくとも1つの台車に固定されてもよい。
[0007] 追加の地上支援システムの実施形態は、ヨークと、台車にヨークを接続するウィンチと、をさらに含んでもよく、着陸ポッドのノーズの近位でヨークの取り付けを介してUAVの飛行が阻止され得る。追加の地上支援システムの実施形態では、UAVのバラスト重量に基づいて、UAVの飛行がさらに阻止され得る。
[0008] 追加の地上支援システムの実施形態は、台車のリフトトレイをさらに含んでもよく、リフトトレイは、UAVの飛行をさらに阻止するために着陸ポッドを載せる。追加の地上支援システムの実施形態では、リフトトレイは、地表面に対して下降又は上昇することができる。追加の地上支援システムの実施形態はさらに、台車の後部ゲートを含んでもよく、後部ゲートは、ウィンチがヨークを介してリフトトレイ内に着陸ポッドを引き込むために開き、後部ゲートは、リフトトレイに着陸ポッドを固定するために閉じる。追加の地上支援システムの実施形態では、リフトトレイは、UAVの翼パネルを第1ピッチ角に位置決めし、UAVは飛行中に第2ピッチ角を維持し、第1ピッチ角は第2ピッチ角よりも大きくてもよく、第1ピッチ角は、UAVが意図せずに飛び立つ可能性を低減する。追加の地上支援システムの実施形態では、UAVが意図せず離陸した場合に第1ピッチ角はUAVを失速させる。追加の地上支援システムの実施形態では、第1ピッチ角は約14°であってもよく、第2ピッチ角は約10°であってもよい。
[0010] 追加の地上支援システムの実施形態は、各台車間に接続された少なくとも1つの相互接続フレームをさらに含んでもよく、各相互接続フレームは、組み立て後及びUAVの輸送中にUAVを安定させる。追加の地上支援システムの実施形態は、少なくとも1つの相互接続フレームに接続するように構成された牽引フレームコネクタをさらに含んでもよく、牽引フレームコネクタは、車両が滑走路地点にUAVを牽引することができるように車両に接続するように構成されてもよい。
[0011] 追加の地上支援システムの実施形態では、UAVは、車両によって横向きに牽引されてもよい。追加の地上支援システムの実施形態では、UAVは、車両によって第1方向に牽引されてもよく、第1方向は、UAVの飛行の順方向に垂直であってもよく、第1方向への牽引は、UAVは意図せず飛び立つ可能性を低減させる。追加の地上支援システムの実施形態は、車両に取り付けられた風フェンスをさらに含んでもよく、風フェンスは、牽引中の強風からUAVを保護し、かつ、より速い牽引速度を可能にする多孔質スクリーンを備える。
[0012] 図面中の構成要素は必ずしも一定の縮尺である必要はなく、代わりに本発明の原理を説明することに重点が置かれている。同様の参照符号は、様々な図を通じて対応の部品を示す。実施形態は、例として示されており、かつ、添付の図面の図に限定されるものではない。
[0032] 以下の説明は、本明細書に開示される実施形態の一般的原理を説明する目的で行われ、かつ、本明細書に開示される概念を限定することを意味するものではない。さらに、本明細書で説明する特定の特徴は、様々な可能な組み合わせ及び順列の各々において、他の説明する特徴と組み合わせて使用されることができる。本明細書で他の方法で特に定義されない限り、すべての用語は、説明から暗示される意味、並びに、当業者によって理解される及び/又は辞書、論文などで定義される意味を含む、可能な限りより広い解釈を与えられるべきである。
[0033] システムの実施形態は、無人航空機(UAV)のための地上支援システムを含んでもよい。一実施形態では、UAVは高高度長航続時間太陽光発電航空機である。地上支援システムは、UAVの構成要素である構成部品を安全に輸送するための輸送器具を含んでもよい。輸送器具は、翼パネル、着陸ポッドなどのUAVの構成部品を輸送してもよく、それらはすべて輸送コンテナ内に収まり得る。UAVの部品は、離陸地点への安全な輸送時に組み立てられてもよい。一実施形態では、輸送器具は、UAVの2つの翼パネルを保持してもよい。一実施形態では、7つのパネル:3対の翼パネル及び1つの中央パネルが輸送されてもよい。輸送器具は、物流の占有面積を最小限に抑えるためにコンパクトであってもよく、かつ、UAVに損傷を与えることなく凸凹な表面上を走ることができてもよい。輸送器具は、最小限のクルーによる積み込み及びハンドリングのためにさらに構成されており、かつ、積み込みへの容易なアクセスを提供する。
[0034] 一実施形態では、ハンドリング器具は輸送器具に統合されてもよい。ハンドリング器具はUAVの組み立てに広く使用されてもよい。ハンドリング器具は、非常にシンプルで用途の広い構成を有してもよい。より具体的には、ハンドリング器具はUAVの翼パネル及び中央パネルに取り付けられてもよい。ハンドリング器具は、互いに取り付けるためにパネルを安全に動き回らせるための車輪を有してもよい。ハンドリング器具は、360度回転してもよく、かつ、所望の作業高さに対応するように高さ調整可能であってもよい。ハンドリング器具は、UAVパネルを輸送コンテナ内に積み込み及びUAVパネルを降ろすために輸送器具に係合するように構成された脚部をさらに含んでもよい。
[0035] 離陸地点では、UAVは飛行用に組み立てられてもよい。組み立てられたUAVは、滑走路との往復に、地上輸送機、例えば、台車によって引っ張られる必要がある場合があり、かつ、滑走路は、土及び草などの凸凹の地形を有し得る。この問題に対処するには、起伏の多い地形を移動する積荷に適した新しい滑走路を建設するためのインフラストラクチャの強化、又は、完全に新しい輸送機構の建設が必要とされ得る。さらに、台車がUAVを輸送する際に、その前方への移動及び翼上を流れる空気のために、軽量のUAVが離陸しようとし得る。
[0036] 一実施形態では、地上支援システムは、UAVに固定された少なくとも1つの台車を有してもよい。UAVは、エンジンテスト及び他の診断中など、UAVが作業されている間に台車に位置してもよい。台車は、離陸及び着陸のために飛行場との往復でUAVを輸送するのに役立ち得る。UAVの台車は、リフト機構、下降及び上昇するトレイ、サスペンション付き車輪、及び、プラグを差し込むことなく最大20時間動作し得るトレイの下のデュアルリチウムバッテリなどのバッテリを含んでもよい。台車は、UAVを台車上に引っ張るためのウィンチも含んでもよい。より具体的には、台車は、台車の後端で開くゲートを有してもよく、UAVを台車上に引っ張るためにウィンチが引き出されてUAVのノーズの近位に固定される。台車はさらにヨークを備える。UAVのバラスト重量、リフトトレイの形状及びヨークは、地面に対してUAVを前輪に保持してもよい。台車は、UAVを牽引するための車両に取り付けられてもよい。
[0037] UAVは大きいが軽量であり、したがって、UAVが空中にないときは、UAVが台車に取り付けられ、UAVが予期せず飛び立たないようにすることが重要である。こうして固定されているので、輸送中に航空機が吹き飛ばされることはない。さらに、台車は、UAVが上り傾斜(incline)又は下り傾斜(decline)で積み込まれることを可能にし得る。台車は、UAVが凸凹の地形で積荷を牽引しながら、曲がって(bend)屈曲する(flex)ことを可能にするように構成されてもよい。
[0038] 一実施形態では、台車はUAVを草の上で輸送してもよく、かつ、台車タイヤは草の表面に付着するのを阻止するためにかなりの幅広であってもよい。一実施形態では、タイヤは、異物の破片(FOD)についてすべてのタイヤを検査する必要性を排除及び/又は低減するためにトレッドを有しなくてもよい。
[0039] 図1に関して、無人航空機(UAV)101のための地上支援システム100が示されている。UAVは、パイロットが搭乗していない航空機である。UAVは自律的に又は遠隔で飛行してもよい。一実施形態では、UAV101は高高度長航続時間航空機である。一実施形態では、UAV101は、1以上のモータ、例えば、1~40個のモータと、100フィート~400フィートの翼幅と、を有してもよい。一実施形態では、UAV101は、約260フィートの翼幅を有し、かつ、翼の表面を覆う太陽電池によって動力を供給される複数のモータ、例えば10個の電気モータによって推進され、その結果、ゼロエミッションをもたらす。UAV101は、海抜約65000フィートの高度で雲の上方を飛行し、着陸せずに最大数か月の継続的な長期ミッション用に設計されている。
[0040] UAV101は、少なくとも部分的にUAVの軽量ペイロードにより、高高度で最適に機能する。UAV101は、着陸に頼ることなくかなりの期間の持続飛行が可能である。一実施形態では、UAV101は、約3000ポンドの重量を有してもよく、かつ、複数の外側翼パネルセクション107及び中央パネル108を含んでもよく、互いの及び/又は中央パネルへの翼パネルセクションの取付性及び取外性のために、UAV101の効率的な組立及び分解を提供する。部品は、トラック111を使用して離陸場所に安全に輸送する際に組み立てられてもよい。
[0041] 図2に関して、UAV構成部品を離陸場所に安全に輸送するための輸送器具110が示されている。一実施形態では、中央パネル108の中央パネル円材(spar)108aは輸送器具110のサドル120に据え付けられている。サドル120は輸送器具110の支持フレーム122に接続されてもよい。一実施形態では、輸送器具110は、輸送器具110を様々な地形上で走らせるため、かつ、輸送器具110を輸送コンテナ114内に容易に挿入するため(図1及び図6を参照)、複数の車輪115を有してもよい。一実施形態では、輸送器具110は、クルーが輸送器具110上を歩くことを可能にする底板116を有してもよい。中央パネル108はインタフェース118を有してもよく、インタフェース118は、インタフェース118に取り付けられた輸送器具支柱124の一端を有している。輸送用器具支柱124の反対端は支持フレーム122に取り付けられてもよい。輸送器具支柱124は、安全な輸送のために中央パネル108を輸送器具110にさらに固定するのに役立ち得る。
[0042] 図3A及び図3Bに関して、輸送器具110のアイソレータフレーム126が示されている。アイソレータフレーム126は、着陸ポッド113の安全な輸送を可能にし得る。アイソレータフレーム126は、着陸ポッド113のノーズ119をアイソレータフレーム126に固定するための車輪ピン129を有する前輪ピンアセンブリ112を含んでもよい。より具体的には、ノーズ119は車輪117を収容してもよい。車輪ピン129は、車輪117を通過し、前輪ピンアセンブリ112に固定され、ノーズ119をアイソレータフレーム126に固定してもよい。
[0043] アイソレータフレーム126は、支持ロッド127の一端でスタビライザフレーム128に接続された1対の支持ロッド127をさらに含んでもよい。着陸ポッド113は、スタビライザフレーム128の上及び周囲に適合し得る。1対の支持ロッド127は、支持ロッド127の反対端で支持ベース131にさらに接続されてもよい。
[0044] 図4Aに関して、中央パネル108及び着陸ポッド113を有する輸送器具110が示されている。図4Bは、同じ中央パネル108及び着陸ポッド113を上面の平面視から示している。一実施形態では、輸送器具110は、炭素繊維、チタン又はアルミニウムなどの半剛性材料から形成される。輸送器具110は、UAV101の構成部品を通常の高速道路の輸送負荷から隔離することができる。
[0045] 図5に関して、輸送器具110は、2つの翼パネル107を保持してもよく、かつ、翼パネル107の2つの翼パネル円材107aは、輸送器具110にしっかりと据え付けられてもよい。
[0046] 図6に関して、翼パネルは輸送コンテナ114内に収まってもよい。一実施形態では、輸送コンテナ114の長さは40フィートである。一実施形態では、輸送コンテナ114はコネックス(Conex)コンテナである。
[0047] 輸送器具110は、物流の占有面積を最小化するためにコンパクトであってもよく、かつ、UAV101に損傷を与えることなく凸凹の表面上を走ることが可能であり得る。輸送器具110は、最小限のクルーで積み込み及びハンドリングするようにさらに構成されてもよく、かつ、輸送コンテナ114内に積み込むための容易なアクセスを提供する。輸送コンテナ114は、滑走路地点104への輸送のためにトラック111上に積み込まれてもよい(図9及び図10を参照)。
[0048] 滑走路地点104に到着すると、図7に示すように、ハンドリング器具130は、UAV101の組み立てに使用するために輸送器具110内に統合されてもよい。より具体的には、ハンドリング器具130は翼パネル107に取り付けられる。一実施形態では、ハンドリング器具130は翼パネル107の翼パネル円材107aに取り付けられる。別の実施形態では、ハンドリング器具130は中央パネル108に取り付けられる。ハンドリング器具130は、ベース133に取り付けられた車輪132を有しており、互いに又は中央パネル108に取り付けるために翼パネル107を安全に動き回らせることができる。ハンドリング器具130は、パネル107、108が360度回転することを可能にし得る。一実施形態では、ハンドリング器具130は、所望の作業高さに対応するように高さ調節可能である。ある実施形態では、所望の作業高さは、隣接する翼パネル107、108が共に接続されることができるように、他の翼パネル107、108と同じ高さレベルである。より具体的には、ハンドリング器具130は、パネル107、108を輸送器具114内に積み込み及びパネル107、108を降ろすために輸送器具130に係合するように構成されたベース133に取り付けられた脚部134を含んでもよい。脚部134はさらに、地面からの中央パネル108の高さを調整することを可能にしてもよく、したがって、中央パネル108は、UAV101の取り付け及び組み立てのために翼パネル107と整列させられてもよい(図9を参照)。1対の支持ビーム136は、ハンドリング器具130のさらなる安定性のために脚部134及びベース133に取り付けられてもよい。
[0049] 図8A及び図8Bに関して、地上支援システム100は、少なくとも1つのUAV台車150を含んでもよい。UAV台車150は、滑走路地点104でUAV101を牽引するために使用されてもよい。一実施形態では、4台の台車150が地上支援システム100に含まれる。一実施形態では、UAV101は、エンジン試験及び他の診断の間など、UAV101が作業されている間、台車150に乗ってもよい。
[0050] 一実施形態では、UAV台車150はリフト機構170を含んでもよい。リフト機構170は、下降及び上昇するトレイ162を含んでもよい。トレイ162は、着陸ポッド113の確実な収容に対応するための形状及びサイズを有してもよい。一実施形態では、トレイ162は、着陸ポッド113の丸いノーズ119を収容するために内側に先細る前端を有する長方形形状である。したがって、トレイ162は、着陸ポッド113を載せるための「ネスト」として機能してもよい。トレイ162は、バッテリ156のセットによって電力を供給されてもよい。一実施形態では、バッテリ156はデュアルリチウムバッテリである。デュアルリチウムバッテリは、UAVの離陸前に設定、診断などの時間を確保するために、プラグを差し込まれたり再充電されたりすることなく、最大20時間稼働し得る。
[0051] 一実施形態では、台車150は、約1500ポンドの積荷を支持し得る。他の実施形態では、他の重量の積荷が可能であり検討される。組み立てられたUAV101の場合、4台の台車150は協働で、合計で最大約6000ポンドの積荷を支持し得る。
[0052] UAV101の組み立て時、台車150は、離陸及び着陸のためにUAV101の滑走路104との往復を輸送し得る。UAV101は大きいが軽量であり、したがって、UAV101が空中に浮かんでいないとき、UAV101が台車150に取り付けられるので、UAV101が吹き飛ばされたり、意図せず離陸したり、地面から浮き上がりはじめたりしないようにすることが重要である。一実施形態では、台車は、UAV101を有する場合は10mphの速度で、かつ、UAV101を有しない場合は最大約25mphの速度で走り得る。
[0053] 一実施形態では、台車150は、凸凹な地形上でUAV101を牽引しながら、UAV101を曲げたり屈曲させたりすることを可能に得る。台車150は、草若しくは土又はアスファルトなどの他の凸凹な表面上でのUAV101の輸送を可能にし得る。より具体的には、各台車150は、4つの車輪164のセットを有してもよい。車輪164は、発泡体充填及び/又はエアレスタイヤであってもよい。発泡体充填エアレスタイヤ164は、サスペンション166によって台車150の本体168に接続されてもよい。サスペンション機構166は、台車150が凸凹な地形上を移動する際に、台車150が曲がったり屈曲したりすることを可能にし得る。さらに、発泡体充填及び/又はエアレスタイヤ164は、台車150が滑らかでない表面上を移動する際にタイヤ164へのパンクを防止し得る。一実施形態では、車輪164は、台車150の移動に対する制御を改善するためのステアリングブレーキ158を有する。例えば、ステアリングブレーキ158は、台車150のより狭い回転半径を提供してもよい。台車の車輪164は、草の表面に付着するのを防止するためにかなりの幅広であってもよい。一実施形態では、車輪164はトレッドを有しなくてもよいので、異物の破片がないかすべてのタイヤを検査する必要はない。
[0054] 台車150は、図8Bに示すように、着陸ポッド113を収容するために台車150の後端で開くゲート160を有してもよい。より具体的には、図9A及び図9Bに関して、台車150は、UAV101などのUAVを台車150上に引き込むために引き出され得るケーブル154などのテザーを有するウィンチを有してもよい。一実施形態では、ウィンチ154は、UAV101を台車150上に引き込むために、着陸ポッド113のノーズ119の近位で引き出されて固定される。一実施形態では、ウィンチ154はヨーク153に接続されている。ヨーク153はフック121を有してもよく、ウィンチ154の端部のループは、ウィンチをフック121に接続するためにフック121上をスライドしてもよい。ヨーク153は、ヨークの前端がウィンチに接続されて台車150の前部に面しているフック121を有する一般的な馬蹄形を有してもよい。ヨーク153の形状は、着陸ポッド113のノーズ119の周りにぴったり適合する。ヨーク153は、前輪117を通ってスライドし、かつ、ヨーク153の後部の両端に取り付けるための前輪ピン155を有してもよい。他のヨーク形状も可能であり検討される。ウィンチ154が着陸ポッド113を台車150に引き込むと、UAV101の着陸ポッド113を収容するために後部ゲート160が開く。UAV101のバラスト重量、リフトトレイ162の形状及び前輪117へのヨーク153の取り付けによって、UAV101が台車150に保持され、したがって、UAVが滑走路でタキシングする又は地上での強風に直面する際、UAVが吹き飛ばされることはない。着陸ポッド113、及びしたがって、UAV101を台車150上に移動させると、後部ゲート160が閉じられて、着陸ポッド113のリフトトレイ162に着陸ポッド113を固定し、かつ、着陸ポッド113が車輪117を介した着陸ポッドのロールアウトを防止し得る。一実施形態では、UAV101は、着陸ポッド113が台車150に据え付けられているとき(UAV101が飛行しているときの約10°とは対照的に)、約14°のピッチ角で位置する。UAVは、UAVの飛行に必要な第2の又はより小さいピッチ角と比較して、着陸ポッド113内の第1の又はより大きいピッチ角で位置し得る。第1ピッチ角が第2ピッチ角よりも大きいので、UAVが意図せずに飛び立つ可能性が最小限に抑えられる。このように固定されていると、UAV101は、ピッチ角が大きいので、滑走路地点104でのトーイング/タキシング中に失速する可能性がある(すなわち、吹き飛ばされることはない)。さらに、UAV101が台車150に固定された状態で、UAV101は上り傾斜又は下り傾斜で積み込まれてもよい。
[0055] 別の実施形態では、図10に関して、台車150は、滑走路地点104で又は滑走路地点104の近くでUAV101を組み立てるために、翼パネル107を互いに及び中央パネル108と整列させるのを支援するために使用されてもよい。より具体的には、各翼パネル107は、少なくとも1つの着陸ポッド113を有してもよく、各着陸ポッド113は、台車150にしっかりと据え付けられてもよい。ある実施形態では、1以上の翼パネル107が、着陸ポッド113を有していなくてもよく、かつ代わりに、翼パネル107が接続されるまで、少なくとも1つのハンドリング器具130によって支持されてもよい。ある実施形態では、中央パネル108は、着陸ポッド113に代えてハンドリング器具130によって支持されてもよい。ハンドリング器具130は、中央パネル108の両端に取り付けられてもよい。ハンドリング器具130の脚部134は、地面からの中央パネル108の高さを調整してもよく、かつ、リフト機構170はまた、翼パネル107の高さを調整してもよい。パネル107、108の高さ調整は、UAV101の容易な組み立てを提供し得る。UAV101は、UAV101に固定された台車150を用いて部分的に組み立てられ分解され得る。このことは、例えば、UAV格納庫が、UAV101を組み立てられた構成で保管するのに十分な大きさではない場合に有利である。
[0056] 一実施形態では、図11に関して、相互接続フレーム172が、組み立て中のUAV101のさらなる安定化のために台車150に接続されてもよい。相互接続フレーム172は、組み立て中及び/又は滑走路地点104への輸送中にUAV101を安定させるための1以上のフレームを備えてもよい。一実施形態では、相互接続フレームは、支持及び安定化を提供するための繰り返し三角形ブレースなどのブレースの繰り返しパターンを備えてもよい。
[0057] 図12に関して、翼先端支持アセンブリ171が、翼パネル170及び相互接続フレーム172に接続されている。翼先端支持アセンブリ171と組み合わされた相互接続フレーム172は、UAV101の安全で安定したトーイングを提供する。図13に関して、車両173は、UAV101が台車にしっかりと位置している間、滑走路でUAV101を牽引する。一実施形態では、車両173は、相互接続フレーム172に接続し得る牽引フレームコネクタ176を有してもよい。一実施形態では、UAV101は、図15に示すように、車両によって横方向に牽引される。順方向などの異なる方向にUAV101を牽引すると、UAV101の翼上を空気が流れる際に、UAV101に揚力を付与する場合がある。UAV101は、UAVの101の軽量ペイロード及び大きな翼幅のために、離陸しようとすることがある。これは、向かい風が存在するときに悪化する可能性がある。台車に固定されているUAV101と組み合わせてUAV101を横向きに牽引すると、UAV101の離陸が阻止され得る。さらに、UAV101は、滑走路の幅よりも翼幅がかなり広くてもよく、したがって、UAV101は横向きに牽引され得る。
[0058] 図14に関して、風フェンス174が車両173に取り付けられている。風フェンス174は、UAV101を強風から保護し、かつ、より速い牽引速度を可能にするために、UAV101の風上に位置決めされ得る多孔質スクリーンであってもよい。ある実施形態では、風よけは、1以上のブレース175部材を用いて車両173のトラックベッドに固定されてもよい。車両173のフード、後部、テールゲートなどを含む他の取り付け点が可能であり検討される。ある実施形態では、風よけは、風からのUAVのより大きな保護を提供するために、車両173の幅を超えて延在してもよい。風フェンス174のサイズは、車両173のサイズ、牽引されるUAVのサイズ、風速、風向及び天気予報に基づいていてもよい。ある実施形態では、牽引される距離が最小であり、低風速が記録され、かつ、風量の増加が予測されない場合など、風フェンス174は使用されなくてもよい。
[0059] 図15は、一実施形態に係る、図1の無人航空機(UAV)101を牽引する図13の車両173を示している。車両173は、UAV101を第1方向180に牽引し得る。第1方向180は、UAV101の飛行の順方向182に垂直であってもよい。ある実施形態では、車両173は、UAV101を強風からさらに保護し、UAV101の翼の揚力を最小限に抑え、及び/又は、より速い牽引速度を可能にするために、風フェンス174を含んでもよい。ある実施形態では、第1方向180は、UAV101の翼からの揚力の生成を回避するために、風向がUAV101の飛行の順方向182と平行ではないようにされてもよい。UAV101は、UAV101の飛行の順方向182に垂直にUAV101が牽引されるように、第1方向180に横向きに牽引されてもよい。
[0060] 上記の実施形態の特定の特徴及び態様の様々な組み合わせ及び/又は部分的組み合わせが、行われてもよく、かつ、依然として本発明の範囲内にあるものと考えられる。したがって、開示された実施形態の様々な特徴及び態様は、開示された発明の様々なモードを形成するために、互いに組み合わせられるか又は互いに置き換えられ得ることが理解されるべきである。さらに、例として本明細書に開示される本発明の範囲は、上述した特定の開示された実施形態によって限定されるべきではないことが意図される。
Claims (20)
- 無人航空機(UAV)のための地上支援システム(100)であって、
少なくとも1つのハンドリング器具(130)であって、各ハンドリング器具(103)は、前記UAV(101)の少なくとも1つの翼パネル(107)を支持するように構成される、少なくとも1つのハンドリング器具(130)と、
少なくとも1つの台車(150)であって、各台車は、前記UAVの少なくとも1つの着陸ポッド(113)を受け入れるように構成され、各着陸ポッドは、前記UAVの少なくとも1つの翼パネルを支持する、少なくとも1つの台車(150)と、を備え、
前記少なくとも1つのハンドリング器具及び前記少なくとも1つの台車は、2以上の翼パネルを移動及び回転させて、前記UAVの組み立てのために前記2以上の翼パネルを互いに整列させるように構成され、
前記少なくとも1つの台車(150)が、凸凹の地形上での前記UAV(101)の輸送をさらに可能にする、地上支援システム。 - 各ハンドリング器具は、前記少なくとも1つの翼パネルの翼パネル円材(107a)に取り付けられる、請求項1に記載の地上支援システム。
- 前記少なくとも1つのハンドリング器具は、
ベース(133)に取り付けられた1以上の車輪(132)であって、別の翼パネルへの取り付けのために各翼パネルが動き回ることを可能にする1以上の車輪(132)をさらに備える、請求項1に記載の地上支援システム。 - 前記少なくとも1つのハンドリング器具は、
前記ベースに取り付けられた1以上の脚部(134)であって、前記1以上の脚部は、前記UAVを輸送するために少なくとも1つの輸送器具(110)に係合するように構成され、各輸送器具は、輸送器具(114)内に翼パネルを積み込み及び翼パネルを降ろすように構成される、1以上の脚部(134)をさらに備える、請求項3に記載の地上支援システム。 - 前記少なくとも1つのハンドリング器具は、各翼パネルが地表面に対して360度回転することを可能にする、請求項1に記載の地上支援システム。
- 前記少なくとも1つのハンドリング器具は、地表面に対して所望の作業高さまで前記UAVの前記翼パネルを上昇又は下降させるように高さ調整可能である、請求項1に記載の地上支援システム。
- 前記UAVは、前記UAVの前記少なくとも1つの着陸ポッド(113)を介して前記少なくとも1つの台車(150)に固定される、請求項1に記載の地上支援システム。
- ヨーク(153)と、
前記台車に前記ヨークを接続するウィンチ(154)であって、前記着陸ポッドのノーズ(119)の近位で前記ヨークの取り付けを介して前記UAVの飛行が阻止される、ウィンチ(154)と、をさらに備える、請求項1に記載の地上支援システム。 - 前記UAV(101)は、前記UAVのバラスト重量に基づいて飛行がさらに阻止される、請求項8に記載の地上支援システム。
- 前記台車のリフトトレイ(162)であって、前記UAVの飛行をさらに阻止するために前記着陸ポッドを載せるリフトトレイ(162)をさらに備える、請求項8に記載の地上支援システム。
- 前記リフトトレイは、地表面に対して下降又は上昇することができる、請求項10に記載の地上支援システム。
- 前記台車の後部ゲート(160)であって、前記後部ゲートは、前記ウィンチが前記ヨークを介して前記リフトトレイ内に前記着陸ポッドを引き込むために開き、前記後部ゲートは、前記リフトトレイ内に前記着陸ポッドを固定するために閉じる、後部ゲート(160)をさらに備える、請求項10に記載の地上支援システム。
- 前記リフトトレイは第1ピッチ角に前記UAVの前記翼パネルを位置決めし、前記UAVは飛行中に第2ピッチ角を維持し、前記第1ピッチ角は前記第2ピッチ角よりも大きく、前記第1ピッチ角は、前記UAVが意図せず飛び立つ可能性を低減させる、請求項10に記載の地上支援システム。
- 前記第1ピッチ角は、前記UAVが意図せず離陸する場合に前記UAVを失速させる、請求項13に記載の地上支援システム。
- 前記第1ピッチ角は約14°であり、前記第2ピッチ角は約10°である、請求項13に記載の地上支援システム。
- 各台車間に接続された少なくとも1つの相互接続フレーム(172)であって、各相互接続フレームは、前記UAVの組み立て後及び輸送中、前記UAVを安定させる、少なくとも1つの相互接続フレーム(172)をさらに備える、請求項1に記載の地上支援システム。
- 前記少なくとも1つの相互接続フレームに接続するように構成された牽引フレームコネクタ(176)であって、車両(173)が滑走路地点(104)まで前記UAVを牽引することができるように前記車両に接続するように構成される牽引フレームコネクタ(176)をさらに備える、請求項16に記載の地上支援システム。
- 前記UAVは前記車両によって横向きに牽引される、請求項17に記載の地上支援システム。
- 前記UAVは前記車両によって第1方向(180)に牽引され、前記第1方向は前記UAVの飛行の順方向(182)に垂直であり、前記第1方向の牽引は、前記UAVが意図せず飛び立つ可能性を低減する、請求項17に記載の地上支援システム。
- 前記車両に取り付けられた風フェンス(174)であって、牽引中の強風から前記UAVを保護し、かつ、より速い牽引速度を可能にする多孔質スクリーンを備える風フェンス(174)をさらに備える、請求項17に記載の地上支援システム。
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