JP7472169B2 - 高高度長航続時間航空機の上昇及び滑空動作の方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
[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３０日に出願された米国仮特許出願第６２／８５４，８３０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への電力供給に関する。

[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。一般的に言えば、ＵＡＶは、航空機に電力を供給するために少なくとも１つのバッテリに依存している。バッテリは通常、航空機に搭載された太陽電池を介して終日にわたって充電される。充電されたバッテリのエネルギーが、その後、１つのモータ（又は複数のモータ）に適用されて、太陽光の捕捉が不可能になる夜間にＵＡＶの推進力を持続させ得る。

[0004] システムの実施形態は、少なくとも１つの無人航空機（ＵＡＶ）と、少なくとも１つのバッテリを備える少なくとも１つのバッテリパックと、少なくとも１つのＵＡＶの少なくとも１つのモータと、を含んでもよく、少なくとも１つのバッテリは少なくとも１つのモータにエネルギーを伝達するように構成されてもよく、少なくとも１つのモータからの電力は、少なくとも１つのバッテリが容量又はほぼ容量にあり得るときに少なくとも１つのＵＡＶを第２高度に上昇させるように構成されてもよく、第２高度は第１高度よりも高くてもよく、少なくとも１つのモータからの電力は、少なくとも１つのバッテリに蓄えられたエネルギーを節約するために、太陽が沈んだ後に少なくとも１つのＵＡＶを第１高度に降下させるように構成されてもよい。

[0005] 追加のシステムの実施形態は、各ＵＡＶの翼の表面の少なくとも一部を覆う少なくとも１つの太陽電池を含んでもよい。追加のシステムの実施形態では、少なくとも１つのバッテリパックは少なくとも１つのパワートラッカをさらに含んでもよい。追加のシステムの実施形態では、パワートラッカは、太陽電池からエネルギーを受け取るように構成されてもよく、かつ、少なくとも１つのバッテリは、パワートラッカからエネルギーを受け取って少なくとも１つのバッテリを充電するように構成されてもよい。追加のシステムの実施形態では、第１高度から第２高度に上昇するために必要とされるエネルギーは、第２高度から第１高度に降下するために必要とされるエネルギーより大きくてもよい。

[0006] 追加のシステムの実施形態では、少なくとも１つのモータからの電力は、少なくとも１つのＵＡＶの降下後、太陽が昇るまで、少なくとも１つのバッテリに蓄えられたエネルギーを節約するために、第１高度で少なくとも１つのＵＡＶをロイター飛行させるように構成されてもよい。追加のシステムの実施形態では、ロイター飛行させることは、ＵＡＶの少なくとも１つのモータを停止させることと、ＵＡＶの少なくとも１つのモータを減速させることと、のうちの少なくとも１つを含む。

[0007] 追加のシステムの実施形態では、第２高度は第１高度より１００００フィート～１５０００フィート高く、第１高度は６００００フィート～７００００フィートであってもよい。追加のシステムの実施形態では、第２高度は、第１高度を上回る高度での風速に基づいてもよい。追加のシステムの実施形態では、少なくとも１つのＵＡＶの上昇速度は少なくとも１つのＵＡＶの降下率より大きくてもよい。

[0008] 方法の実施形態は、少なくとも１つのバッテリに蓄えられれたエネルギーを、少なくとも１つの無人航空機（ＵＡＶ）の少なくとも１つのモータに伝達することであって、少なくとも１つのバッテリは容量又はほぼ容量にあってもよく、少なくとも１つのバッテリはＵＡＶの太陽電池から電力を受け取り、少なくとも１つのＵＡＶが第１高度にあり得る、伝達することと、少なくとも１つのＵＡＶの少なくとも１つのバッテリの伝達されたエネルギーを使用することによって、第２高度まで上昇することであって、第２高度は第１高度より高くてもよい、上昇することと、少なくとも１つのバッテリに蓄えられたエネルギーを節約するために、太陽が沈んだ後、少なくとも１つのＵＡＶによって、第２高度から第１高度に降下することと、を含んでもよい。

[0009] 追加の方法の実施形態は、少なくとも１つのバッテリに蓄えられたエネルギーを節約するために、太陽が昇るまで、少なくとも１つのＵＡＶによって、第２高度でロイター飛行することをさらに含んでもよい。追加の方法の実施形態では、第２高度でロイター飛行することは、少なくとも１つのＵＡＶの少なくとも１つのモータを停止させることを含む。追加の方法の実施形態では、第２高度でロイター飛行することは、少なくとも１つのＵＡＶの少なくとも１つのモータを減速させることを含む。

[0010] 追加の方法の実施形態では、太陽電池は、少なくとも１つのＵＡＶの翼の表面の少なくとも一部を覆う。追加の方法の実施形態では、バッテリパックは、少なくとも１つのバッテリ及び少なくとも１つのパワートラッカを備え、パワートラッカは太陽電池からエネルギーを受け取り、少なくとも１つのバッテリはパワートラッカからエネルギーを受け取って少なくとも１つのバッテリを充電する。追加の方法の実施形態では、第１高度から第２高度に上昇するために必要とされるエネルギーは、第２高度から第１高度に降下するために必要とされるエネルギーより大きくてもよい。

[0011] 追加の方法の実施形態では、第２高度は第１高度より１００００フィート～１５０００フィート高く、第１高度は６００００フィート～７００００フィートであってもよい。追加の方法の実施形態では、第２高度は、第１高度を上回る高度での風速に基づいてもよい。追加の方法の実施形態では、少なくとも１つのＵＡＶの上昇速度は少なくとも１つのＵＡＶの降下率より大きくてもよい。

[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。

[0013] 一実施形態に係る、無人航空機の上昇及び滑空動作のためのシステムを示している。 [0014] 一実施形態に係る、図１の無人航空機に電力を供給するためのシステムを示している。 [0015] 一実施形態に係る、日中により高い高度まで上昇する図１の無人航空機を示している。 [0016] 一実施形態に係る、太陽が地平線の下に沈むにつれてより低い高い高度に滑空する図１の無人航空機を示している。 [0017] 一実施形態に係る、夜間により低い高度でロイター飛行する図１の無人航空機を示している。 [0018] 一実施形態に係る、太陽が地平線より上に昇るにつれてより低い高度でロイター飛行する図１の無人航空機を示している。 [0019] 一実施形態に係る、終日、ロイター飛行し、上昇し、滑空し及びロイター飛行する図１の無人航空機の機団を示している。 [0020] 一実施形態に係る、無人航空機の上昇及び滑空動作の方法のフローチャートを示している。 [0021] コンピューティングデバイスの実施形態の例示的なトップレベルの機能ブロック図を示している。 [0022] システム及びプロセスの一実施形態を実施するためのコンピューティングシステムのハイレベルブロック図及びプロセスを示している。 [0023] 一実施形態が実施され得る例示的なシステムのブロック図及びプロセスを示している。 [0024] 本明細書に開示されるシステム及びプロセスの一実施形態を実施するためのクラウドコンピューティング環境を示している。

[0025] 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。

[0026] 一日の終わり近くに、無人航空機（ＵＡＶ）のバッテリは、太陽が地平線より上にあるときに一日中太陽放射に曝されていたため、ほぼ完全に充電される。この時点で、余分なエネルギーが利用可能になり得る。ＵＡＶに配置されたバッテリは、飛行を持続させるために、この余分なエネルギーを利用してＵＡＶに電力を供給し続け得る。しかしながら、追加のバッテリは高価である。さらに、ＵＡＶ航空機は軽量であり、かつ、バッテリはＵＡＶの総重量のかなりの部分を占める可能性がある。したがって、追加のバッテリを含めると、ＵＡＶの機内に望ましくない重量が発生し、ＵＡＶの性能を低下させ得る。

[0027] システムの実施形態は、太陽光発電ＵＡＶに関連する完全に充電されたバッテリにもはや蓄えられることのできない、太陽電池からの余分なエネルギーを使用することを含み得る。本明細書に開示されるシステム及び方法は、夜間など、太陽エネルギーが航空機に利用可能でないときに航空機の推進を支援し得る。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。余分なエネルギーは、ＵＡＶがより高い高度に上昇するために使用されてもよい。その後、航空機はより低い高度まで滑空してもよく、滑空プロセスは、一日の終わりまでに蓄えられたバッテリの蓄え（stores）にアクセスするために必要とされる時間を遅らせ、それによって、エネルギーを節約し得る。

[0028] 一実施形態では、ＵＡＶのバッテリは、リチウムイオン（Ｌｉ－ｉｏｎ）バッテリである。リチウムイオンバッテリがほぼ完全に充電されると、バッテリは急速に充電することができなくなる場合があり、充電をゆっくりと徐々に低減させる必要がある。完全に充電されたバッテリは、未使用のままにされると放電し、効果（例えば、急速に充電する機能）を失い得る。さらに、バッテリの過充電は、バッテリを過熱させ、さらには燃焼させる可能性がある。バッテリが完全に充電されると、充電電流は消費されなければならない。その結果、熱及びガスが発生し、その両方ともがバッテリに有害である。したがって、バッテリに損傷を与える前に充電プロセスを停止させる一方で、常にバッテリの温度をバッテリの既定の制限内に維持することが望ましい。バッテリはバッテリ電圧に関連する。バッテリに接続されたバスは、バッテリ電圧より高く維持されてもよく、かつ、バスは、バッテリに適切な速度でバッテリを充電してもよい。バッテリに過剰な電力が供給されることを回避するために、バス電圧をバッテリよりはるかに高くすることは望ましくない。

[0029] バッテリが充電されると、バッテリ及びバス電圧の両方が上昇し得る。バッテリがフル充電に近づくと、バッテリを過充電しないように充電量が次第に低減され得る。この時点で、太陽電池が依然として太陽放射を捕捉している可能性があるので、余分なエネルギーが生成され得る。バッテリの過充電を回避するために太陽エネルギーを浪費するのではなく、余分な太陽エネルギーが利用されてモータを作動させ、航空機をより高い高度に上昇させてもよい。

[0030] 航空機の上昇によって達成されたより高い高度から、その後、ＵＡＶは以前の又はより低い高度に滑空してもよい。滑空プロセスは、システムがバッテリの蓄えにアクセスするために必要な時間を遅らせる。本明細書に開示される上昇及び滑空方法は、ＵＡＶが自由な余分な太陽エネルギーにアクセスしてより高い高度に上昇することによって飛行を持続させることを可能にすると同時に、追加のバッテリを搭載することから生じる追加の重量を回避することも可能にする。

[0031] 図１に関して、無人航空機（ＵＡＶ）１０８の上昇及び滑空動作のためのシステム（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り、かつ、自律的に又は遠隔で飛行してもよい。一実施形態では、ＵＡＶ１０８は高高度長航続時間航空機である。ＵＡＶ１０８は、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、ＵＡＶ１０８は、約２６０フィートの翼幅を有し、かつ、１０個の電気モータによって推進され、電気モータは、翼の表面の少なくとも一部を覆う太陽電池１１０によって動力を供給され、その結果、ゼロエミッションをもたらす。ＵＡＶ１０８は、海抜約６５，０００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。

[0032] ＵＡＶ１０８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し、かつ、着陸する必要なしにかなりの期間の持続飛行が可能である。一実施形態では、ＵＡＶ１０８は、約３，０００ポンドの重量を有してもよく、かつ、翼パネルセクション及び中央パネルを含んでもよく、翼パネルセクションの相互及び／又は中央パネルへの取付性及び取外性のために、航空機１０８の効率的な組立及び分解を提供する。

[0033] 図２に関して、ＵＡＶ１０８は、ＵＡＶ１０８の推進のためにＵＡＶ１０８に結合された少なくとも１つのモータ１１２をさらに含む。一実施形態では、ＵＡＶ１０８は、１０個の電気モータ１１２を有している。ＵＡＶ１０８は、太陽が地平線より上にあるときに太陽から太陽エネルギーを捕捉するように構成された太陽電池１１０をさらに含んでもよい。太陽エネルギーは、今度は、ＵＡＶの推進力の全部又は一部に動力を供給するために使用される。太陽電池１１０は、ＵＡＶ１０８の翼の上面に配置されてもよい。ＵＡＶが太陽に向かって又は太陽から離れる方向を指す際、太陽電池１１０は太陽に面して太陽放射を効率的に捕捉する。これは、太陽に曝される太陽電池の面積が広いほど、太陽電池によってより多くの太陽放射が捕捉されることが理由である。一実施形態では、太陽が沈むと、太陽電池１１０はもはや太陽放射を捕捉しない。しかしながら、太陽が地平線より上にあったときに太陽電池１１０によって終日にわたって捕捉されたエネルギーは、電気エネルギーに変換されてバッテリを充電又はバッテリに電力を供給し得る。より具体的には、太陽電池１１０は複数の太陽電池セル１１１を包含してもよい。セル１１１は光起電力（ＰＶ）セルであってもよい。一実施形態では、セル１１１は、捕捉された太陽エネルギーを直流（ＤＣ）電気エネルギーに変換する。一実施形態では、太陽電池１１０は約１５０ボルトを生成し得る。

[0034] 電気への太陽エネルギーのこの変換は、光（すなわち、光子）が電気（すなわち、電圧）に変換される光起電力効果を示すＰＶセル内の半導体材料を使用して達成され得る。一例では、セル１１１の半導体材料はガリウムヒ素（ＧａＡｓ）である。別の例では、半導体材料はケイ素である。他の半導体材料が可能であり検討される。

[0035] バッテリパック１１４は、ＵＡＶに電力を供給するためのバッテリ１２０を含む。一実施形態では、バッテリ１２０はリチウムイオン（Ｌｉ－ｉｏｎ）バッテリである。「サイクル寿命」及び「カレンダ寿命」などのバッテリ１２０の寿命を最大化することが望まれる。サイクル寿命は、バッテリ１２０の全体的な動作（又は使用）時間に基づくバッテリ１２０の経年劣化を指す。より具体的には、サイクル寿命は、バッテリ１２０の完全な放電－充電サイクルの数である。カレンダ寿命は、ちょうど時間の関数としてのバッテリ１２０の経年劣化である。サイクル寿命は、次のような多くの要因によって減少し得る：（１）高すぎる又は低すぎる電圧状態の動作によって引き起こされるひずみ、（２）高い充電率、（３）非常に低い温度での充電、及び、（４）高い放電率。リチウムイオンバッテリ１２０のカレンダ寿命は、時間とともに容量を失う可能性があり、容量の損失は、一般に非常に高温及び低温で動作し、かつ、保管中に高い充電状態であまりにも多くの時間を費やすことによって悪化し得る。バッテリ寿命を維持するには、高い充電状態で多くの時間を費やさないようにカットオフポイントを検出して充電を終了させることが重要である。既定の上限電圧制限又は「終了電圧」があってもよく、それを超えると充電が終了され得る。これは、過充電の危険性が高い急速充電器では特に重要である。一実施形態では、バッテリ１２０は、長い寿命を有し得、延長されたミッションのサポートを可能にし、かつ、低温などの極端な環境条件で動作させられることができる。

[0036] バッテリパック１１４は、バッテリ１２０の近位に少なくとも１つのパワートラッカ１３０をさらに含んでもよい。別の実施形態では、パワートラッカ１３０は、バッテリパック１１４の外側に配置されてもよい。パワートラッカ１３０は、太陽電池１１０と通信し、パワートラッカ１３０は、太陽電池１１０によって生成された電気エネルギーを受け取るように構成される。より具体的には、太陽電池のセル１１１は、太陽光を電気エネルギーに変換し、パワートラッカ１３０は、太陽電池１１０のバスなどの出力１３２から太陽電池１１０から電気を受け取る。太陽電池１１０は、バスよりも低い電圧で動作する。一実施形態では、パワートラッカは、太陽電池１１０から出力１３２への電圧をブーストし、かつ、ブースト比を調整して太陽電池から最大電力を得るように構成された最大電力点追従（ＭＰＰＴ）コントローラである。

[0037] パワートラッカ１３０は、バッテリ１２０に電荷を供給するように構成された出力１３４を有している。一実施形態では、パワートラッカ１３０は、太陽電池１１０からの電力を最大化し、かつ、バッテリに送信される電圧を調整するように構成される。例えば、太陽の位置が空で変化するにつれて、捕捉され、及びしたがって、太陽電池１１０によって生成される太陽放射の量は１日を通じて変化し得る。パワートラッカ１３０が使用されて、バッテリ１２０に安定した電圧が提供され得る。一実施形態では、バッテリ１２０は、太陽電池からのみ来る約１５０ボルトとは対照的に、約２７０～３８０ボルトを維持し得る。一実施形態では、バッテリ１２０の所望の動作温度は１０℃～５０℃の範囲である。

[0038] バッテリ１２０が完全に充電に近づくと、バッテリはもはや急速に充電されることができなくなる可能性があり、充電をゆっくりと次第に減少させる必要がある。バッテリ１２０が完全に充電される場合、バッテリ１２０が未使用のままであるとき、バッテリ１２０は、放電する可能性があり、かつ、例えば、急速に充電する能力などの効果を失い得る。さらに、バッテリ１２０の過充電は、熱及びガスの発生を引き起こす可能性があり、これらは両方とも、バッテリ１２０に有害であるか、又は、バッテリ１２０を過熱させ、さらには燃焼させる可能性がある。

[0039] バッテリ１２０が完全に充電されると、バッテリ１２０の温度を常に既定の制限内に維持しながら、バッテリ１２０への損傷が発生する前に充電プロセスを次第に低減させることが望ましいので、充電電流は低減される必要があり得る。一実施形態では、バッテリ１２０の温度は、太陽電池１１０のエネルギー出力を低下させ得る太陽電池１１０の条件を動作させるようにパワートラッカ１３０の電圧ブースト比を調整することによって、その既定の制限内に維持される。別の実施形態では、バッテリ１２０の温度は、航空機推進システムで余分な電流を吸収することによってその既定の制限内に維持される。別の実施形態では、バッテリ１２０の温度は、航空機推進システムと組み合わせてパワートラッカ１３０の電圧ブースト比を調整することによってその既定の制限内に維持される。

[0040] この時点で、太陽電池１１０は、バッテリ１２０に伝達され得る太陽放射を依然として捕捉している可能性があるので、利用可能な余分なエネルギーが存在する可能性がある。したがって、バッテリ１２０の過充電を回避するためにエネルギーを浪費するのではなく、余分な太陽エネルギーが利用されて、１以上のモータ１１２を作動させて、ＵＡＶ１０８の高度を上昇させてもよい。充電されたバッテリ１２０は、ＵＡＶ１０８の１以上のモータ１１２を駆動するように構成され、バッテリパックシステム１１４は、バッテリ１２０が、連続飛行のためにモータ１１２に電力を供給するのに十分に蓄えられたエネルギーを有することを保証する。

[0041] 一実施形態では、バッテリ１２０は、電気エネルギーをモータ１１２に伝達するように構成された出力１３６を有している。一例では、電気エネルギーはＤＣ電流である。モータ１１２は、ＵＡＶ１０８の推進のためにバッテリ１２０から電気エネルギーを受け取る。

[0042] 図３Ａ～図３Ｄに関して、追加のバッテリを搭載することから生じる追加の重量を回避しながら、自由な余分なエネルギーにアクセスしてより高い高度に上昇することによって、ＵＡＶ１０８の飛行を持続させるための上昇及び滑空方法が示されている。バッテリ１２０はその日のうちにはほぼ完全に充電されるので、バッテリ１２０を充電する必要がない太陽電池１１０から放散された余分なエネルギーは、図２に示すように、ＵＡＶモータ１１２に伝達され得る。図２に示すように、モータ１１２に提供される追加の電力は、図３Ａに示すように、ＵＡＶ１０８をより高い高度に上昇させ得る。一実施形態では、上昇角度は約１０°である。一実施形態では、ＵＡＶ１０８パワートラッカ１３０は、バッテリ１２０がほぼフルであり得るので、その日のうちにバッテリ１２０に伝達される電流を次第に低減させてもよい。図３Ｂに関して、ＵＡＶ１０８は、太陽が地平線の下に沈むときなど、上昇又は水平飛行を維持するのに十分な太陽光発電がもはやないときに、より低い高度に滑空することによってエネルギーを節約し得る。一実施形態では、降下角は約６°である。滑空プロセスは、ＵＡＶ１０８がバッテリの蓄えにアクセスするために必要な時間を遅らせる。一実施形態では、ＵＡＶ１０８は、開始高度からさらに１０，０００～１５，０００フィート上昇し、かつ、同じ開始高度まで１０，０００フィート下に滑空し得る。一実施形態では、ＵＡＶ１０８は、６０，０００フィートの開始高度から上昇を開始して７０，０００フィートに到達し、その後、７０，０００フィートから下に６０，０００フィートに滑空して戻る。別の実施形態では、ＵＡＶ１０８は、６５，０００フィートの開始高度から上昇を開始して７５，０００フィートに到達し、その後、７５，０００フィートから６５，０００フィートに滑空して戻る。一実施形態では、ＵＡＶ１０８は、６５，０００フィートの開始高度から上昇を開始して８０，０００フィートに到達し、その後、８０，０００フィートから６５，０００フィートに滑空して戻る。６０，０００フィート～７０，０００フィートの他の開始高度も可能である。その後、ＵＡＶ１０８は、図３Ｃに示すように、モータ１１２を停止又は減速させ、かつ、より低い高度でロイター飛行することによって、夜間にエネルギーをさらに節約してもよい。図３Ｄに関して、太陽が地平線より上に昇る際、ＵＡＶ１０８は、太陽が地平線より十分に高くなり、ＵＡＶ１０８が太陽電池１１０で太陽エネルギーを捕捉し始めるまで、より低い高度でロイター飛行し続けてもよい。

[0043] 別の実施形態では、上昇及び滑空方法は、強風の事象などの悪天候時に適用されてもよい。例えば、強風が予測され、さらに２，０００フィート高くなることが有利である場合は、上昇及び滑空方法が使用されて、より高い高度及び風よりも上方に上昇し得る。強風に比べてより弱い風では、バッテリから必要なエネルギーが少なくて済み得る。第１又は開始高度から第２又は最大高度への各ＵＡＶの上昇は、第１又は開始高度より上方の高度での風速、気象条件、天気予報などに基づいてもよい。

[0044] さらに別の実施形態では、ＵＡＶ１０８の機団が、上述した実施形態の方法のいずれか１つで一斉に上昇及び滑空してもよい。別の実施形態では、機団のＵＡＶ１０８は、わずかに異なる時間に上昇してもよい。

[0045] 本明細書に開示された上昇及び滑空方法によれば、ＵＡＶ１０８が、太陽電池１１０によって提供される自由な余分なエネルギーにアクセスしてより高い高度に上昇することによって飛行を持続することを可能にすると同時に、追加のバッテリを搭載することから生じる追加の重量を回避することも可能にする。

[0046] 図３Ｅは、一実施形態に係る、１日を通じたロイター飛行、上昇、滑空及びロイター飛行する図１のＵＡＶ１０８Ａ、Ｂの機団１２２を示している。ＵＡＶの機団は、３以上のＵＡＶ１０８Ａ、Ｂを含んでもよい。例示の目的で２つのＵＡＶ１０８Ａ、Ｂが示されているが、２以上の任意の数のＵＡＶが示されてもよい。本明細書に開示される方法及びシステムはＵＡＶ１０８Ａ、Ｂの機団１２２に適用されてもよい。ある実施形態では、機団１２２は数百又は数千のＵＡＶを含んでもよい。

[0047] ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂは、日中の６５，０００フィートなどの第１高度１４０でロイター飛行してもよい。各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂは、１以上のバッテリを充電するため、図２に示すように、太陽電池１１０を含んでもよい。バッテリが容量に達する又は容量に近づくと、各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂは、７５，０００フィートなどの第２又は最大高度１４２まで上昇１２４してもよい。ある実施形態では、各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂは同時に上昇１２４してもよい。他の実施形態では、各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂは、異なる時間に、例えば、各それぞれのＵＡＶがフル容量又は設定容量のバッテリを有している場合などに、上昇１２４してもよい。ある実施形態では、上昇率１４４は、地平線に対して約１０°であってもよい。ある実施形態では、各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂは、上昇１２４の間に消耗するバッテリに電力を提供するために太陽光がまだ利用可能であるときに上昇１２４してもよい。

[0048] 各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂがより高い高度１４２に到達すると、各ＵＡＶは、より高い高度１４２でロイター飛行してもよく又は降下１２８し始めてもよい。ある実施形態では、各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂは同時に１２８降下してもよい。他の実施形態では、各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂは、例えば、図２に示すように、各それぞれのＵＡＶがそれらのそれぞれの太陽電池１１０からの電荷の受け取りを停止するとき、異なる時間に降下１２８してもよい。降下率１４６は、ある実施形態では、地平線に対して約６°又は約－６°であってもよい。上昇率１２４は、対応の降下率１２８よりも急勾配であってもよい。各ＵＡＶ１０８Ａ、１０８Ｂは、太陽光が依然として利用可能であるときに上昇１２４するためにより多くのエネルギーを消費してもよく、かつ、太陽光が利用可能でないときに降下１２８しながらより多くのエネルギーを節約し得る。ある実施形態では、各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂは、太陽光が利用可能でなくなったときに降下１２８してもよい。各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂは、図２に示すように、それらのそれぞれの太陽電池１１０がバッテリの充電を開始し得るときに、日の出時又はその前後に第１高度１４０に到達することが望ましい場合がある。各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂが日の出前に第１高度１４０に到達した場合、各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂは、図２に示すように、それらのそれぞれの太陽電池１１０がバッテリの充電を開始し得るまで、ロイター飛行、例えば、水平飛行又はほぼ水平飛行を維持し続けてもよい。ある実施形態では、より高い高度１４２は、各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂの性能、各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂの各バッテリの充電、日々の太陽光及び暗闇の量に関連する季節などに基づいて調整されてもよい。上昇後により低高度１４０でロイター飛行するために必要とされるエネルギーは、上昇せずにより低高度１４０に留まるために必要とされるエネルギーと同じであり得る。しかしながら、第２高度１４２に上昇することによって、各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂは、より低い高度１４０でロイター飛行するよりも、降下１２８するときにエネルギーの使用をより少なくすることができる。したがって、各ＵＡＶ１０８Ａ、Ｂは、ＵＡＶバッテリが完全に充電されるときに日の終わりにエネルギーを使用して上昇１２４し、及びその後、例えば、日没後でバッテリが充電されていない日の出前の夜間に、より低い高度１４０に降下１２８することによって及び／又は必要に応じてロイター飛行することによって、エネルギーを節約する。

[0049] 図４に関して、無人航空機（ＵＡＶ）の上昇及び滑空動作のための方法２００のフローチャートが示されている。一実施形態では、この方法は、より高い高度に上昇するために自由な余分なエネルギーにアクセスすると同時に、追加のバッテリを搭載することから生じる追加の重量を回避することを提供する。ＵＡＶの太陽電池からの余分なエネルギーは、ＵＡＶの少なくとも１つのモータに伝達されてもよい（ステップ２０２）。その日のうちにバッテリがほぼ完全に充電されているためにＵＡＶのバッテリの充電には必要とされないＵＡＶの太陽電池から放散されるこの余分なエネルギーはＵＡＶの少なくとも１つのモータに伝達され得る。モータに提供される追加の電力により、ＵＡＶがより高い高度に上昇してもよい（ステップ２０４）。一実施形態では、上昇角度は約１０°である。一実施形態では、ＵＡＶのパワートラッカは、バッテリがほぼフルであり得るので、その日のうちにバッテリに伝達される電流を次第に低減させてもよい。その後、ＵＡＶは、太陽が地平線の下に沈むときなど、上昇又は水平飛行を維持するために十分な太陽光発電がなくなったときに、より低い高度に滑空することによってエネルギーを節約し得る（ステップ２０６）。一実施形態では、降下角は約６°である。滑空プロセスは、ＵＡＶがバッテリの蓄えにアクセスするために必要な時間を遅らせる。一実施形態では、ＵＡＶ１０８は、開始高度からさらに１０，０００～１５，０００フィート上昇し、かつ、同じ開始高度まで１０，０００フィート下に滑空してもよい。一実施形態では、ＵＡＶは、６０，０００フィートの開始高度から上昇し始めて７０，０００フィートに到達し、その後、７０，０００フィートから６０，０００フィートに滑空して戻る。別の実施形態では、ＵＡＶは、６５，０００フィートの開始高度から上昇し始めて７５，０００フィートに到達し、その後、７５，０００フィートから６５，０００フィートに滑空して戻る。一実施形態では、ＵＡＶは、６５，０００フィートの開始高度から上昇し始めて８０，０００フィートに到達し、その後、８０，０００フィートから６５，０００フィートに滑空して戻る。６０，０００フィート～７０，０００フィートの他の開始高度が可能である。

[0050] その後、ＵＡＶは、モータを停止又は減速させ、かつ、より低高度でロイター飛行することによって、夜間にさらにエネルギーを節約してもよい（ステップ２０８）。太陽が地平線より上に昇ると、ＵＡＶが太陽電池で太陽エネルギーの捕捉を開始するために太陽が十分な高さになるまで、ＵＡＶはより低高度でロイター飛行し続けてもよい（ステップ２１０）。

[0051] 別の実施形態では、上昇及び滑空方法は、強風の事象などの悪天候時に適用されてもよい。例えば、強風が予測され、かつ、さらに２０００フィート高くなることが有利である場合、上昇及び滑空方法が使用されて、より高い高度及び風の上方まで上昇してもよい。さらに別の実施形態では、ＵＡＶの機団は、上述した実施形態の方法のいずれか１つで一斉に上昇及び滑空してもよい。別の実施形態では、機団のＵＡＶは、わずかに異なる時間に上昇してもよい。

[0052] 上昇及び滑空方法２００は、太陽電池によって提供される自由な余分なエネルギーにアクセスしてより高い高度に上昇すると同時に、追加のバッテリを搭載することから生じる追加の重量を回避することによって、ＵＡＶが飛行を持続することを可能にする。

[0053] 図５は、コンピューティングデバイスの実施形態４００のトップレベル機能ブロック図の一例を示している。例示的な動作環境は、中央処理装置（ＣＰＵ）などのプロセッサ４２４と、アドレス可能メモリ４２７と、例えば、任意選択的なユニバーサルシリアルバスポート及び関連の処理及び／又はイーサネットポート及び関連の処理などの外部デバイスインタフェース４２９と、例えば、ステータスライトのアレイ及び１以上のトグルスイッチ及び／又はディスプレイ及び／又はキーボード及び／又はポインタ－マウスシステム及び／又はタッチスクリーンなどの任意選択的なユーザインタフェース４２９と、を備えるコンピューティングデバイス４２０として示されている。任意選択的に、アドレス可能なメモリは、例えば、フラッシュメモリ、ｅｐｒｏｍ及び／若しくはディスクドライブ又は他のハードドライブであってもよい。これらの要素は、データバス４２８を介して互いに通信してもよい。ある実施形態では、ウェブブラウザ４２３及びアプリケーション４２２をサポートするものなどのオペレーティングシステム４２５を介して、プロセッサ４２４は、上述した実施形態にしたがって通信チャネルを確立して処理するプロセスのステップを実行するように構成され得る。一実施形態では、プロセッサ４２４は、ＵＡＶの上昇、降下及びロイター飛行を制御してもよい。一実施形態では、プロセッサ４２４は、バッテリ状態、充電レベルなどを測定及び／又は追跡してもよい。一実施形態では、プロセッサ４２４は、太陽の位置、気象条件、天気予報、雲量などに関する情報を追跡及び／又は受信してもよい。ある実施形態では、プロセッサ４２４は、地上管制局及び／又は外部ソースから受信した１以上のコマンドに基づいて、上昇、降下又はロイター飛行してもよい。他の実施形態では、プロセッサ４２４は、ＵＡＶを自律的又は半自律的に上昇、降下及び／又はロイター飛行させてもよい。

[0054] 図６は、本明細書に開示される、システム及びプロセスの一実施形態を実施するのに有用なコンピュータシステムを備えるコンピューティングシステムを示すハイレベルブロック図５００である。システムの実施形態は、異なるコンピューティング環境で実施され得る。コンピュータシステムは、１以上のプロセッサ５０２を含み、かつさらに、（例えば、グラフィックス、テキスト及び他のデータを表示するための）電子ディスプレイデバイス５０４と、メインメモリ５０６（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ））と、ストレージデバイス５０８と、リムーバブルストレージデバイス５１０（例えば、リムーバブルストレージドライブ、リムーバブルメモリモジュール、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、コンピュータソフトウェア及び／又はデータをその中に格納したコンピュータ可読媒体）と、ユーザインタフェースデバイス５１１（例えば、キーボード、タッチスクリーン、キーパッド、ポインティングデバイス）と、通信インタフェース５１２（例えば、モデム、ネットワークインタフェース（イーサネットカードなど）、通信ポート、又はＰＣＭＣＩＡスロット及びカード）と、を含むことができる。通信インタフェース５１２は、ソフトウェア及びデータがコンピュータシステムと外部デバイスとの間で転送されることを可能にする。システムはさらに、前述のデバイス／モジュールが示されるように接続される通信インフラストラクチャ５１４（例えば、通信バス、クロスオーバーバー又はネットワーク）を含む。

[0055] 通信インタフェース５１４を介して転送される情報は、信号を伝送し、かつ、ワイヤ又はケーブル、光ファイバ、電話回線、携帯電話／携帯電話リンク、無線周波数（ＲＦ）リンク及び／又は他の通信チャネルを使用して実装され得る通信リンク５１６を介して、通信インタフェース５１４によって受信されることができる電子、電磁、光又は他の信号などの信号の形態であり得る。本明細書のブロック図及び／又はフローチャートを表すコンピュータプログラム命令は、コンピュータ、プログラム可能なデータ処理装置又は処理装置にロードされて、そこで一連の操作を実行させて、コンピュータ実装プロセスを生成し得る。

[0056] 実施形態は、実施形態に係る方法、装置（システム）及びコンピュータプログラム製品のフローチャート図及び／又はブロック図を参照して説明された。そうした例／図の各ブロック又はそれらの組み合わせは、コンピュータプログラム命令によって実施されることができる。コンピュータプログラム命令は、プロセッサに提供されると、プロセッサを介して実行する命令がフローチャート及び／又はブロック図で特定された機能／動作を実施するための手段を作成するように、機械を生成する。フローチャート／ブロック図の各ブロックは、実施形態を実施するハードウェア及び／又はソフトウェアモジュール又はロジックを表し得る。代替の実施では、ブロックに示されている機能は、図に示されている順序から外れて、同時に発生し得る。

[0057] コンピュータプログラム（すなわち、コンピュータ制御ロジック）は、メインメモリ及び／又は補助メモリに格納される。コンピュータプログラムはまた、通信インタフェース５１２を介して受信され得る。そうしたコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステムが本明細書で論じられるような実施形態の特徴を実行することを可能にする。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサ及び／又はマルチコアプロセッサがコンピュータシステムの特徴を実行することを可能にする。そうしたコンピュータプログラムはコンピュータシステムのコントローラを表す。

[0058] 図７は、一実施形態が実施され得る例示的なシステム６００のブロック図を示している。システム６００は、１以上のサーバコンピューティングシステム６３０に接続された、家庭用電子機器などの１以上のクライアントデバイス６０１を含む。サーバ６３０は、情報を通信するためのバス６０２又は他の通信メカニズムと、情報を処理するためのバス６０２に結合されたプロセッサ（ＣＰＵ）６０４と、を含む。サーバ６３０はまた、プロセッサ６０４によって実行される情報及び命令を格納するための、バス６０２に結合された、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は他の動的ストレージデバイスなどのメインメモリ６０６を含む。メインメモリ６０６はまた、実行中の一時変数又は他の中間情報、若しくは、プロセッサ６０４によって実行される命令を格納するために使用され得る。サーバコンピュータシステム６３０は、プロセッサ６０４のための静的情報及び命令を格納するための、バス６０２に結合されたリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）６０８又は他の静的ストレージデバイスをさらに含む。磁気ディスク又は光ディスクなどのストレージデバイス６１０が、提供され、かつ、情報及び命令を格納するためにバス６０２に結合される。バス６０２は、例えば、ビデオメモリ又はメインメモリ６０６をアドレス指定するための３２本のアドレスラインを包含し得る。バス６０２はまた、例えば、ＣＰＵ６０４、メインメモリ６０６、ビデオメモリ及びストレージ６１０などのコンポーネント間及びコンポーネントの中でデータを転送するための３２ビットデータバスを含み得る。代替として、別個のデータライン及びアドレスラインの代わりに、多重化データ／アドレスラインが使用され得る。

[0059] サーバ６３０は、バス６０２を介して、コンピュータユーザに情報を表示するためのディスプレイ６１２に結合され得る。情報及びコマンド選択をプロセッサ６０４に通信するための英数字及び他のキーを含む入力デバイス６１４がバス６０２に結合される。別のタイプ又はユーザ入力デバイスは、プロセッサ６０４への方向情報及びコマンド選択を通信するため、かつ、ディスプレイ６１２上のカーソル移動を制御するためのマウス、トラックボール又はカーソル方向キーなどのカーソル制御６１６を備える。

[0060] 一実施形態によれば、メインメモリ６０６に包含される１以上の命令の１以上のシーケンスを実行するプロセッサ６０４によって機能が実行される。そうした命令は、ストレージデバイス６１０などの別のコンピュータ可読媒体からメインメモリ６０６に読み込まれ得る。メインメモリ６０６に包含される命令のシーケンスの実行により、プロセッサ６０４は、本明細書に記載のプロセスステップを実行する。マルチプロセッシング構成の１以上のプロセッサが採用されて、メインメモリ６０６に包含される命令のシーケンスを実行し得る。代替の実施形態では、ハードワイヤード回路が、ソフトウェア命令に代えて又はソフトウェア命令と組み合わせて使用されて実施形態を実施し得る。したがって、実施形態は、ハードウェア回路及びソフトウェアの特定の組み合わせに限定されない。

[0061] 「コンピュータプログラム媒体」、「コンピュータ使用可能媒体」、「コンピュータ可読媒体」及び「コンピュータプログラム製品」という用語は、一般に、メインメモリ、補助メモリ、リムーバブルストレージドライブ、ハードディスクドライブにインストールされたハードディスク及び信号などの媒体を示すために使用される。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステムにソフトウェアを提供するための手段である。コンピュータ可読媒体は、コンピュータシステムが、コンピュータ可読媒体からデータ、命令、メッセージ又はメッセージパケット及び他のコンピュータ可読情報を読み取ることを可能にする。コンピュータ可読媒体は、例えば、フロッピーディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ディスクドライブメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ及び他のパーマネントストレージなどの不揮発性メモリを含み得る。例えば、データ及びコンピュータ命令などの情報をコンピュータシステム間で転送する場合に役立つ。さらに、コンピュータ可読媒体は、コンピュータがそうしたコンピュータ可読情報を読み取ることを可能にする有線ネットワーク又は無線ネットワークを含むネットワークリンク及び／又はネットワークインタフェースなどの一時的な状態媒体（transitory state medium）におけるコンピュータ可読情報を含み得る。コンピュータプログラム（コンピュータ制御ロジックとも呼ばれる）は、メインメモリ及び／又は補助メモリに格納される。コンピュータプログラムはまた、通信インタフェースを介して受信され得る。そうしたコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステムが本明細書で論じられるような実施形態の特徴を実行することを可能にする。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサマルチコアプロセッサがコンピュータシステムの特徴を実行することができるようにする。したがって、そうしたコンピュータプログラムは、コンピュータシステムのコントローラを表す。

[0062] 一般に、本明細書で使用される「コンピュータ可読媒体」という用語は、実行のためにプロセッサ６０４に命令を提供することに参加した任意の媒体を指す。そうした媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体及び伝送媒体を含むがこれらに限定されない多くの形態をとり得る。不揮発性媒体は、例えば、ストレージデバイス６１０などの光学ディスク又は磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メインメモリ６０６などの動的メモリを含む。伝送媒体は、バス６０２を構成するワイヤを含む同軸ケーブル、銅線及び光ファイバを含む。伝送媒体は、電波や赤外線データ通信中に生成されるものなど、音響波又は光波の形態をとることもできる。

[0063] コンピュータ可読媒体の一般的な形態は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ又は他の任意の磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、他の任意の光学媒体、パンチカード、紙テープ、孔のパターンを有するその他の任意の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ－ＥＰＲＯＭ、その他のメモリチップ又はカートリッジ、以下で説明する搬送波又はコンピュータが読み取ることができる任意の他の媒体を含む。

[0064] 様々な形態のコンピュータ可読媒体は、実行のためにプロセッサ６０４に１以上の命令の１以上のシーケンスを保持することに関与され得る。例えば、命令は、最初に、リモートコンピュータの磁気ディスク上で実行され得る。リモートコンピュータは、命令を動的メモリにロードし、かつ、モデムを使用して電話回線を介して命令を送信することができる。サーバ６３０にローカルなモデムは、電話回線でデータを受信し、かつ、赤外線送信機を使用してデータを赤外線信号に変換することができる。バス６０２に結合された赤外線検出器は、赤外線信号で保持されたデータを受信し、かつ、そのデータをバス６０２に配置することができる。バス６０２は、データをメインメモリ６０６に伝送し、そこからプロセッサ６０４が命令を読み出して実行する。メインメモリ６０６から受信された命令は、任意選択的に、プロセッサ６０４による実行の前又は後のいずれかで、ストレージデバイス６１０に格納され得る。

[0065] サーバ６３０はまた、バス６０２に結合された通信インタフェース６１８を含む。通信インタフェース６１８は、現在一般にインターネット６２８と呼ばれている世界規模のパケットデータ通信ネットワークに接続されているネットワークリンク６２０に結合する双方向データ通信を提供する。インターネット６２８は、デジタルデータストリームを保持する電気信号、電磁気信号又は光信号を使用する。様々なネットワークを介した信号及びネットワークリンク６２０上の信号並びにサーバ６３０へ及びサーバ６３０からデジタルデータを保持する通信インタフェース６１８を通じた信号は、情報を伝送する例示的な形態又は搬送波である。

[0066] サーバ６３０の別の実施形態では、インタフェース６１８は通信リンク６２０を介してネットワーク６２２に接続されている。例えば、通信インタフェース６１８は、ネットワークリンク６２０の一部を構成することができる対応のタイプの電話回線へのデータ通信接続を提供するための統合サービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）カード又はモデムであり得る。別の例として、通信インタフェース６１８は、互換性のあるＬＡＮへのデータ通信接続を提供するためのローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カードであり得る。無線リンクも実装され得る。そうした任意の実装において、通信インタフェース６１８は、様々なタイプの情報を表すデジタルデータストリームを保持する電気電磁信号又は光信号を送受信する。

[0067] ネットワークリンク６２０は、通常、１以上のネットワークを通じて他のデータデバイスへのデータ通信を提供する。例えば、ネットワークリンク６２０は、ローカルネットワーク６２２を通じて、ホストコンピュータ６２４又はインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）によって操作されるデータ機器への接続を提供し得る。次に、ＩＳＰは、インターネット６２８を通じてデータ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク６２２及びインターネット６２８は両方とも、デジタルデータストリームを保持する電気信号、電磁気信号又は光信号を使用する。様々なネットワークを通じた信号及びネットワークリンク６２０上の信号並びにサーバ６３０へ及びサーバ６３０からデジタルデータを保持する通信インタフェース６１８を通じた信号は、情報を伝送する例示的な形態又は搬送波である。

[0068] サーバ６３０は、ネットワーク、ネットワークリンク６２０及び通信インタフェース６１８を通じて、電子メールを含むメッセージ及びデータ、プログラムコードを送受信することができる。さらに、通信インタフェース６１８は、ＵＳＢ／チューナを備えることができ、ネットワークリンク６２０は、サーバ６３０をケーブルプロバイダ、衛星プロバイダ、又は、別のソースからのメッセージ、データ及びプログラムコードを受信するための他の地上伝送システムに接続するためのアンテナ又はケーブルであり得る。

[0069] 本明細書で説明される実施形態の例示的なバージョンは、サーバ６３０を含むシステム６００などの分散処理システムにおける論理演算として実装され得る。実施形態の論理演算は、サーバ６３０内で実行される一連のステップとして、及び、システム６００内の相互接続された機械モジュールとして実装され得る。実装は、選択の問題であり、実施形態を実施するシステム６００の性能に依存することができる。したがって、実施形態の前記例示的なバージョンを構成する論理演算は、例えば、演算、ステップ又はモジュールと呼ばれる。

[0070] 上述したサーバ６３０と同様に、クライアントデバイス６０１は、プロセッサ、メモリ、ストレージデバイス、ディスプレイ、入力デバイス、及び、サーバ６３０との通信用のインターネット６２８、ＩＳＰ又はＬＡＮ６２２にクライアントデバイスを接続するための通信インタフェース（例えば、電子メールインタフェース）を含むことができる。

[0071] システム６００は、クライアントデバイス６０１と同じ方法で動作するコンピュータ（例えば、パーソナルコンピュータ、コンピューティングノード）６０５をさらに含むことができ、ユーザは、１以上のコンピュータ６０５を利用して、サーバ６３０内のデータを管理することができる。

[0072] ここで図８を参照すると、例示的なクラウドコンピューティング環境５０が示されている。示されるように、クラウドコンピューティング環境５０は、例えば、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、スマートウォッチ、セットトップボックス、ビデオゲームシステム、タブレット、モバイルコンピューティングデバイス又は携帯電話５４Ａ、デスクトップコンピュータ５４Ｂ、ラップトップコンピュータ５４Ｃ、及び／又は、自動車コンピュータシステム５４Ｎなどのクラウド消費者によって使用されるローカルコンピューティングデバイスが通信し得る１以上のクラウドコンピューティングノード１０を備える。ノード１０は互いに通信し得る。それらは、物理的又は仮想的に、上述したプライベート、コミュニティ、パブリック又はハイブリッドクラウド、若しくは、それらの組み合わせなどの１以上のネットワークにグループ化され得る（図示せず）。これにより、クラウドコンピューティング環境５０は、クラウド消費者がローカルコンピューティングデバイス上でリソースを維持する必要がないサービスとして、インフラストラクチャ、プラットフォーム及び／又はソフトウェアを提供することができる。図８に示すコンピューティングデバイス５４Ａ～Ｎのタイプが例示のみを意図していること、並びに、コンピューティングノード１０及びクラウドコンピューティング環境５０が、任意のタイプのネットワーク及び／又はネットワークアドレス可能接続を介して（例えば、ウェブブラウザを使用して）任意のタイプのコンピュータ化されたデバイスと通信することができることが理解される。

[0073] 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 (17)

1. 少なくとも１つの無人航空機（ＵＡＶ）（１０８Ａ、Ｂ）と、
   少なくとも１つの太陽電池（１１０）と、
   少なくとも１つのバッテリ（１２０）および少なくとも１つのパワートラッカ（１３０）を備える少なくとも１つのバッテリパック（１１４）であって、
   前記パワートラッカが、
   前記太陽電池からエネルギーを受け取り、
   その日の時刻に基づいて、受け取った前記エネルギーを前記少なくとも１つのバッテリに調整して供給するように構成されている、少なくとも１つのバッテリパック（１１４）と、
   前記少なくとも１つのＵＡＶの少なくとも１つのモータ（１１２）であって、前記少なくとも１つのバッテリは前記少なくとも１つのモータにエネルギーを伝達するように構成される、少なくとも１つのモータ（１１２）と、を備え、
   前記少なくとも１つのモータからの電力は、前記少なくとも１つのバッテリが容量又はほぼ容量にあるときに前記少なくとも１つのＵＡＶを第２高度（１４２）に上昇（１２４）させるように構成され、前記第２高度は第１高度よりも高く、
   前記少なくとも１つのモータからの電力は、前記少なくとも１つのバッテリに蓄えられたエネルギーを節約するために、太陽が沈んだ後に前記少なくとも１つのＵＡＶを前記第１高度に降下（１２８）させるように構成される、システム。
2. 前記少なくとも１つの太陽電池が、各ＵＡＶの翼の表面の少なくとも一部を覆っている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１高度から前記第２高度に上昇するために必要とされるエネルギーは、前記第２高度から前記第１高度に降下するために必要とされるエネルギーより大きい、請求項１に記載のシステム。
4. 前記少なくとも１つのモータからの電力は、少なくとも１つのバッテリに蓄えられたエネルギーを節約するために、前記少なくとも１つのＵＡＶの降下後、太陽が昇るまで、前記第１高度で前記少なくとも１つのＵＡＶをロイター飛行させるように構成される、請求項１に記載のシステム。
5. 前記ロイター飛行させることは、前記ＵＡＶの前記少なくとも１つのモータを停止させることと、前記ＵＡＶの前記少なくとも１つのモータを減速させることと、のうちの少なくとも１つを含む、請求項４に記載のシステム。
6. 前記第２高度は前記第１高度より１００００フィート～１５０００フィート高く、前記第１高度は６００００フィート～７００００フィートである、請求項１に記載のシステム。
7. 前記第２高度は、前記第１高度を上回る高度での風速に基づいている、請求項６に記載のシステム。
8. 前記少なくとも１つのＵＡＶの上昇率（１４４）は前記少なくとも１つのＵＡＶの降下率（１４６）より大きい、請求項１に記載のシステム。
9. 少なくとも１つのバッテリ（１２０）に蓄えられたエネルギーを、少なくとも１つの無人航空機（ＵＡＶ）（１０８Ａ、Ｂ）の少なくとも１つのモータ（１１２）に伝達することであって、前記少なくとも１つのバッテリは容量又はほぼ容量にあり、前記少なくとも１つのバッテリは前記ＵＡＶの太陽電池（１１０）から電力を受け取り、前記少なくとも１つのＵＡＶが第１高度（１４０）にある、伝達することと、
   前記少なくとも１つのＵＡＶの前記少なくとも１つのバッテリの伝達されたエネルギーを使用することによって、第２高度（１４２）に上昇することであって、前記第２高度は前記第１高度より高い、上昇することと、
   前記少なくとも１つのバッテリに蓄えられたエネルギーを節約するために、太陽が沈んだ後、前記少なくとも１つのＵＡＶによって、前記第２高度から前記第１高度に降下することと、を含み、
   バッテリパックが前記少なくとも１つのバッテリ及び少なくとも１つのパワートラッカ（１３０）を備え、前記パワートラッカは、前記太陽電池からエネルギーを受け取り、その日の時刻に基づいて、受け取った前記エネルギーを前記少なくとも１つのバッテリに調整して供給することを特徴とする方法。
10. 前記少なくとも１つのバッテリに蓄えられたエネルギーを節約するために、太陽が昇るまで、前記少なくとも１つのＵＡＶによって、前記第２高度でロイター飛行することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記第２高度でロイター飛行することは、前記少なくとも１つのＵＡＶの前記少なくとも１つのモータを停止させることを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記第２高度でロイター飛行することは、前記少なくとも１つのＵＡＶの前記少なくとも１つのモータを減速させることを含む、請求項１０に記載の方法。
13. 前記太陽電池は前記少なくとも１つのＵＡＶの翼の表面の少なくとも一部を覆う、請求項９に記載の方法。
14. 前記第１高度から前記第２高度に上昇するために必要とされるエネルギーは、前記第２高度から前記第１高度に降下するために必要とされるエネルギーより大きい、請求項９に記載の方法。
15. 前記第２高度は前記第１高度より１０，０００フィート～１５，０００フィート高く、前記第１高度は６０，０００フィート～７０，０００フィートである、請求項９に記載の方法。
16. 前記第２高度は、前記第１高度を上回る高度での風速に基づいている、請求項１５に記載の方法。
17. 前記少なくとも１つのＵＡＶの上昇率（１４４）は、前記少なくとも１つのＵＡＶの降下率（１４６）より大きい、請求項９に記載の方法。

Images