KR20200024161A - 감지된 대기 이동에 기초하여 항공기를 제어하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents
감지된 대기 이동에 기초하여 항공기를 제어하기 위한 시스템 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
항공기(10)용 모니터링 시스템(5, 205)은 항공기 주위의 대기 이동을 감지하는 데 사용되는 센서(20, 30)를 갖는다. 상기 모니터링 시스템은 항공기에 대한 대기 이동의 영향을 추정하기 위해 센서로부터의 정보를 이용할 수 있고, 상기 영향을 보상하기 위해 항공기의 구성요소, 예컨대 비행 조종면 및 추진 시스템을 제어하는 방법을 결정함에 있어서 센서로부터의 정보를 이용할 수 있다. 상기 모니터링 시스템은 또한 대기 이동 정보에 기초하여 항공기 성능을 평가할 수 있고, 상기 항공기 성능을 개선하기 위한 제어 입력을 제공할 수 있다. 또한, 상기 모니터링 시스템이 대기 이동 정보에 기초하여 충돌 위협을 회피하기 위한 보다 최적의 비행 경로를 결정하게 하는 것이 가능하다.
Description
본 개시내용은 감지된 대기 이동에 기초하여 항공기를 제어하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
항공기는 비행 중에 광범위하고 다양한 대기 조건, 예컨대 폭풍, 강우, 우박, 영하의 온도 또는 다른 기후 조건을 겪게 될 수 있다. 돌풍은 항공기에 응력을 부여할 수 있고, 승객의 편안함에 영향을 줄 수 있을 뿐만 아니라 항공기의 조종 가능성 또는 성능에 영향을 줄 수 있다. 강력한 돌풍은 일부 경우에 있어서 또한 항공기에 손상을 유발시킬 수 있다. 돌풍의 영향은 소형 항공기의 경우에 있어서 추가로 증폭될 수 있는데, 이 경우 심지어 미미한 바람 및 대기 변동이라도 소형 항공기에 더 큰 영향을 주게 된다.
항공기의 비행 경로에서의 돌풍에 관한 정보는, 이 정보가 정확하고 충분히 사전에 수신되는 경우라면, 강력한 돌풍을 항공기가 회피할 수 있도록 할 수 있다. 일부 항공기는, 날씨 예보, 다른 항공기로부터의 전송, 또는 오퍼레이터 관측과 같은 정보원으로부터 돌풍 정보를 수신한다. 비록 다양한 정보원이 돌풍에 관한 정보를 제공할 수 있지만, 항공기는 모든 상황에 있어서 이러한 정보에 액세스할 수 없을 수도 있고, 이러한 정보는 돌풍의 정확한 위치를 나타내지 못할 수도 있다.
본 개시내용은 이하의 도면을 참고하면 더욱 양호하게 이해될 수 있다. 도면의 요소는 서로서로에 대해 반드시 실척으로 도시된 것은 아니며, 대신 본 개시내용의 원리를 명확하게 설명하기 위해 강조될 수 있다.
도 1은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 항공기 모니터링 시스템을 갖춘 항공기의 3차원 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 항공기 모니터링 시스템의 다양한 구성요소를 제시하는 블록도이다.
도 3은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 데이터 필터를 제시하는 블록도이다.
도 4는 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 감지 및 회피 요소(sense and avoid element)를 제시하는 블록도이다.
도 5는 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 항공기 제어기를 제시하는 블록도이다.
도 6은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 대기 이동 보상 방법을 제시하는 흐름도이다.
도 7은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른, 날개의 공기역학적 성능을 향상시키기 위한 방법을 제시하는 흐름도이다.
도 8은 본 개시내용의 일부 실시예에 따라 도시 환경에서 작동하는 항공기 모니터링 시스템을 갖춘 항공기의 3차원 사시도를 도시한 것이다.
도 1은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 항공기 모니터링 시스템을 갖춘 항공기의 3차원 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 항공기 모니터링 시스템의 다양한 구성요소를 제시하는 블록도이다.
도 3은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 데이터 필터를 제시하는 블록도이다.
도 4는 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 감지 및 회피 요소(sense and avoid element)를 제시하는 블록도이다.
도 5는 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 항공기 제어기를 제시하는 블록도이다.
도 6은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 대기 이동 보상 방법을 제시하는 흐름도이다.
도 7은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른, 날개의 공기역학적 성능을 향상시키기 위한 방법을 제시하는 흐름도이다.
도 8은 본 개시내용의 일부 실시예에 따라 도시 환경에서 작동하는 항공기 모니터링 시스템을 갖춘 항공기의 3차원 사시도를 도시한 것이다.
본 개시내용은 대체로 운송수단을 제어하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 일부 실시예에 있어서, 항공기는, 제어 결정, 예컨대 비행 경로 선택 그리고 자세 및 속력 조정을 행하는 데 사용하기 위해 대기 이동을 감지하는 데 사용되는 센서를 갖춘 항공기 모니터링 시스템을 포함한다. 예로서, 항공기 부근의 다수의 지점에서 대기 속도를 결정하기 위해 항공기 주위의 대기 입자의 이동을 탐지하는 데 광 탐지 및 레인징 센서[light detection and ranging(LIDAR) sensor]가 사용될 수 있다. 감지된 대기 이동에 기초하여, 상기 항공기 모니터링 시스템은 강력한 돌풍 바람의 영역을 식별할 수 있으며, 또한 대기 이동에 관한 속성, 예컨대 항공기 성능에 대해 가능한 대기 이동의 효과를 결정할 수 있다. 항공기는 이때 센서 데이터에 기초하여 강력한 돌풍을 회피하도록 또는 대기 이동에 대처하도록 제어될 수 있다.
다른 예에 있어서, 상기 항공기 모니터링 시스템은 대기 이동에 기초하여 다른 방식으로 항공기를 제어할 수 있다. 예로서, 상기 항공기 모니터링 시스템은 뒷바람(tailwind)을 더욱 양호하게 이용하기 위해 혹은 맞바람의 영향을 피하거나 완화시키는 데 도움이 되도록 하기 위해 항공기의 헤딩(heading)을 변경시킬 수 있다. 상기 항공기 모니터링 시스템은 또한 감지 및 회피 용례에서 경로 선택 결정을 개선하도록 항공기를 제어할 수 있다. 예로서, 감지된 대기 이동에 기초하여, 상기 항공기 모니터링 시스템은, 항공기에 대한 충돌 위협이 될 수 있는 감지된 대상물을 회피하기 위한 이스케이프 엔벨로프(escape envelope)(예컨대, 소정 범위의 가능한 경로)를 더욱 정확하게 결정할 수 있다. 이러한 이스케이프 엔벨로프는 항공기의 성능 특징뿐만 아니라 감지된 대기 이동이 상기 성능 특징에 미치는 영향을 고려할 수 있다. 상기 이스케이프 엔벨로프는 또한 경로 선택을 위해(예컨대 강력한 돌풍을 회피하기 위한 이스케이프 엔벨로프의 획정을 위해) 감지된 대기 이동에 의해 나타나는 강력한 돌풍을 고려할 수 있다. 또 다른 예에서는 감지된 대기 이동의 다른 용도가 가능하다. 이스케이프 엔벨로프를 획정하고 충돌 위협을 회피하기 위한 경로를 선택하기 위한 예시적인 기법은, 인용함으로써 그 전체 내용이 본원에 포함되는 미국 특허 출원 제62/503,311호에 더 설명되어 있다. 위 미국 특허 출원에서 언급된 바와 같이, 상기 항공기 모니터링 시스템은 또한 항공기에 관한 정보, 예컨대 항공기의 역량(예컨대, 기동성), 에너지 비용, 또는 작동 상태를 이용하여 상기 이스케이프 엔벨로프를 생성할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 항공기가 대기 이동에 맞닥뜨릴 때, 상기 항공기 모니터링 시스템은, 이러한 대기 이동에 대처하도록 항공기의 자원을 제어하기 위해, 감지된 대기 이동에 관한 정보를 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 항공기 모니터링 시스템은 항공기에 접근하는 대기의 이동을 나타내는 센서 데이터를 이용할 수 있으며, 상기 대기의 이동이 항공기에 미치게 될 예상되는 영향을 결정할 수 있다. 상기 항공기 모니터링 시스템은 이때, 항공기의 추진 시스템, 비행 조종면(flight control surface) 또는 달리 항공기가 상기 대기의 이동에 맞닥뜨릴 때를 제어함으로써, 감지된 대기 이동의 항공기에 대한 영향을 보상(compensate)할 수 있다. 예를 들어, 상기 항공기 모니터링 시스템에서, 상방으로 이동하는 돌풍(상승기류)에 의해 항공기가 상방으로 향하게 될 것이라고 결정하면, 상기 항공기 모니터링 시스템은 이러한 돌풍에 대처하기 위해 항공기의 노즈(nose)를 하방으로 피치(pitch)하도록 항공기를 제어할 수 있다. 이러한 보상은, 원하는 비행 경로 상에서 항공기를 유지시킴으로써 대기 이동의 영향을 감소시키는 데 도움이 될 수 있고, 또한 승객의 편안함을 향상시킬 수 있다. 상기 항공기 모니터링 시스템은 필요에 따라 대기 이동을 보상하도록 항공기의 자원을 제어할 수 있다.
다른 예에 있어서, 상기 항공기 모니터링 시스템은 항공기 성능을 나타내는 속성을 결정하기 위해 대기 이동을 나타내는 센서 데이터를 이용할 수 있으며, 항공기의 성능 개선을 위한 노력으로서 결정된 상기 속성에 기초하여 제어 결정(예컨대, 하나 이상의 비행 조종면 또는 추진 디바이스의 조정)을 행할 수 있다. 예로서, 상기 항공기 모니터링 시스템은, 날개 성능을 나타내는 적어도 하나의 파라메타, 예컨대 유도 항력(induced drag)을 결정하기 위해 항공기 후방의[예컨대, 하나 이상의 날개의 다운워시(downwash)에서의] 대기 이동을 분석할 수 있다. 이러한 파라메타에 기초하여, 상기 항공기 모니터링 시스템은, 항공기의 상기 파라메타 또는 다른 성능 특징을 최적화하기 위한 노력으로서, 하나 이상의 제어 결정, 예컨대 자세 또는 대기속도(airspeed)에 대한 조정을 행할 수 있다. 예를 들어, 유도 항력을 나타내는 파라메타를 이용하면, 상기 항공기 모니터링 시스템은 날개에 대한 양력 분포를 추론할 수 있으며, 이후, 현재 작동 상태, 예컨대 대기속도 및 고도를 고려하여 보다 이상적인 양력 분포를 달성하기 위한 노력으로서 제어 입력을 제공할 수 있다. 따라서, 시간의 경과에 따라 작동 상태 및 대기 이동이 변함에 따라 항공기가 지속적으로 조정을 행하기 때문에, 항공기는 보다 효율적으로 작동하며, 이에 따라 레인지(range)를 향상시키는 데 도움을 주게 된다.
도 1은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 항공기 모니터링 시스템(5)을 갖춘 항공기(10)의 3차원 사시도를 도시한 것이다. 항공기 모니터링 시스템(5)은, 항공기(10) 부근에서, 대기 이동, 예컨대 돌풍(16)을 탐지하기 위해 센서(20, 30)를 이용하도록 구성된다. 항공기 모니터링 시스템(5)은 또한 항공기(10) 및 항공기의 노선에 관한 정보를 결정하도록 구성된다. 상기 항공기 모니터링 시스템(5)은, 예컨대 항공기(10) 또는 항공기의 경로에 대한 대기 이동의 영향을 완화시키기 위해[예를 들어, 항공기(10) 상의 난류를 감소시키기 위해] 추진, 비행 조종면, 또는 항공기(10)의 다른 자원을 제어함으로써, 강력한 돌풍에 맞닥뜨리는 것을 피하기 위해 항공기(10)가 따라야 할 경로를 결정할 수도 있고, 대기 이동을 고려하여 운송수단 성능을 최적화하는 데 도움이 되는 경로를 선택할 수도 있으며, 또는 대기 이동의 영향에 대처하도록 항공기(10)를 제어할 수도 있다. 추가적으로, 상기 항공기 모니터링 시스템(5)은, 예컨대 원하는 공기역학적 특징(예를 들어, 양력, 유도 항력 등)을 달성함으로써, 감지된 대기 이동에 기초하여 작동 중에 항공기(10)의 성능을 대체로 개선시킬 수 있도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 에너지 효율을 향상시키고 레인지를 확장시키게 된다.
당 업계에 알려져 있는 바와 같이, 난류는 일반적으로, 항공기가 해당 대기 이동을 통과할 때 항공기의 속도에 급격한 변화를 유발하는 대기 이동을 가리킨다. 난류는 항공기가 항공기의 원하는 비행 경로 또는 자세로부터 벗어나게 할 수 있으며, 또한 승객의 불편함을 유발할 수 있다. 난류는, 돌풍, 예컨대 상승기류 및 하강기류의 형태로, 또는 다른 유형의 윈드 시어(wind shear)로 나타날 수 있다.
항공기(10)는 다양한 유형일 수 있지만, 도 1의 실시예에서는, 자체 조종식(self-piloted) VTOL(vertical takeoff and landing) 항공기(10)로서 항공기(10)를 도시하고 있다. 항공기(10)는 다양한 유형의 페이로드(예컨대, 승객, 화물 등)를 운반하도록 구성될 수 있다. 본원에 개시된 실시예는 대체로 항공기에서 구현되는 바와 같은 항공기 모니터링 시스템(5)에 속하는 기능에 관한 것이지만, 다른 실시예에서는, 유사한 기능을 갖는 시스템이 다른 유형의 운송수단(10), 예컨대 자동차 또는 선박에 사용될 수 있다. 예로서, 모니터링 시스템은, 보트 또는 배가 이동하는 수역에서 물의 이동을 감지하기 위해 보트 또는 배에 탑재되어 사용될 수 있고, 대기에 대해 본원에 설명하는 바와 같이, 물의 이동에 기초하여 제어 결정을 행할 수 있다.
항공기(10)는 유인 항공기 또는 무인 항공기일 수 있으며, 다양한 소스로부터의 제어 하에서 작동하도록 구성될 수 있다. 도 1의 실시예에 있어서, 항공기(10)는 자체 조종식(예컨대, 자율형)이다. 예로서, 항공기(10)는 항공기의 목적지까지 사전에 정해진 노선을 따름으로써 자율 비행을 수행하도록 구성될 수 있다. 상기 항공기 모니터링 시스템(5)은, 본원에 설명되는 바와 같이 항공기(10)를 제어하기 위해, 항공기(10) 상의 비행 제어기(도 1에 도시되어 있지 않음)와 통신하도록 구성된다. 다른 실시예에 있어서, 항공기(10)는 원격 제어 하에서, 예컨대 원격 파일럿과의 무선 통신(예를 들어 무전 통신)에 의해 작동하도록 구성될 수 있다. 항공기(10)의 작동을 제어하기 위해 다양한 다른 유형의 기법 및 시스템이 사용될 수 있다. 항공기의 예시적인 구성은, 인용함으로써 본원에 포함되는 PCT 출원 제2017/018135호 그리고 이와 함께 동일자로 출원되고 발명의 명칭이 "수동적 날개 틸팅을 갖춘 수직 이착륙기"인 PCT 출원 제2017/040413호에 개시되어 있으며, 이들 PCT 출원은 인용함으로써 본원에 포함된다. 다른 실시예에서는, 다른 유형의 항공기가 사용될 수 있다.
도 1의 실시예에 있어서, 항공기(10)는 항공기(10) 주위의 공간을 모니터링하기 위한 제1 유형의 하나 이상의 센서(20)(예컨대, 카메라, LIDAR 등), 그리고 동일한 공간의 중복 감지 혹은 추가적인 공간의 감지를 제공하기 위한 제2 유형의 하나 이상의 센서(30)(예컨대, 레이더, LIDAR 등)를 갖는다. 일부 실시예에 있어서, 센서(20, 30)는 항공기(10) 주위의 대기 이동을 나타내는 센서 데이터를 제공할 수 있다. 예로서, 센서(20, 30)는 대기 이동[예컨대, 항공기(10) 주위의 다양한 지점에서의 대기 속도]을 탐지하기 위해 항공기(10) 주위의 영역을 스캔하도록 구성될 수 있다. 이때 항공기(10)를 보다 효율적으로 작동시키기 위해 또는 대기 이동의 영향을 보상하기 위해, 전술한 센서 데이터를 처리하여 항공기(10)를 어떻게 제어해야 하는지를 결정할 수 있다. 추가적으로, 센서(20, 30) 중 임의의 센서는 대상물의 존재를 탐지하기 위한 임의의 광학 센서 또는 비광학 센서, 예컨대 카메라, EO/IR(electro-optical/infrared) 센서, 광 탐지 및 레인징(LIDAR) 센서, 무선 탐지 및 레인징(레이더) 센서, 또는 다른 유형의 센서를 포함할 수 있다. 센서(20, 30)는 대기 이동를 나타내는 입자 이동을 탐지하기 위해 항공기(10) 주위의 영역을 스캔하기 위해 그리고 항공기(10)에 대한 충돌 위협을 제공할 수 있는 대상물을 감지하기 위해 구성될 수 있다. 센서(20, 30)는 원하는 감지를 달성하기 위한 다양한 작동, 예컨대 회전, 위치 변경, 다양한 중복 감지의 수행 혹은 다른 작동을 수행할 수 있다. 센서(20, 30)를 이용하여 대상물을 감지하기 위한 예시적인 기법은 PCT 출원 제PCT/US2017/25592호 및 PCT 출원 제PCT/US2017/25520호에 설명되어 있으며, 상기 PCT 출원은 각각 인용함으로써 그 전체 내용이 본원에 포함된다.
일부 실시예에 있어서, 항공기 모니터링 시스템(5)은 대기 중에서의 입자, 예컨대 먼지, 오염물, 또는 습기 입자 등의 이동을 나타내는 센서 데이터를 이용하여 대기 이동을 탐지하도록 구성될 수 있다. 대기 중에 부유하는 입자의 이동은 난류(16)의 영역을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 대기 중에 부유하는 입자의 이동은 상기 입자를 운반하는 대기의 이동에 대응할 수 있다. 따라서, 대기 중에 부유하는 입자의 이동을 모니터링함으로써, 항공기 모니터링 시스템(5)은 해당 입자와 관련된 대기의 이동(예컨대, 속도)을 결정할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 입자 이동을 탐지하기 위해, 항공기 모니터링 시스템(5)은 항공기(10) 주위의 영역을 스캔하도록 구성되는 센서(20, 30), 예컨대 LIDAR 센서로부터의 센서 데이터를 수신 및 처리할 수 있다. 예시를 목적으로, 이하에서, 센서(20, 30)는, 달리 언급되지 않는 한, LIDAR 센서로서 구현되는 것으로 가정한다. 그러나, 다른 실시예에서는 대기 이동을 감지하기 위한 다른 센서가 사용될 수 있다는 것을 강조한다.
항공기 모니터링 시스템(5)은, 대기 중에 부유하는 입자를 식별하고 해당 입자의 이동을 평가하여 해당 지점에서의 대기 속도를 결정하기 위해 센서(20, 30)로부터의 데이터를 사용할 수 있다. 이하에서 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이, 항공기 모니터링 시스템(5)은 센서 데이터(예컨대, LIDAR 센서의 레이저로부터의 광학적 반향)를 필터링하여, 대형 대상물로부터의 반향과 이보다 작은 대상물, 예컨대 대기 중에 부유하는 입자로부터의 반향을 구별하도록 구성될 수 있다.
대기 이동을 탐지하는 것에 추가하여, 항공기 모니터링 시스템(5)은 또한 해당 대기 이동에 기초하여 항공기(10)의 성능 특징에 관한 결정 또는 추정을 행할 수 있다. 예를 들어, 이하에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 항공기 모니터링 시스템(5)은 적어도 하나의 날개의 공기역학적 성능을 나타내는 파라메타, 예컨대 유도 속도 또는 유도 항력을 추정할 수 있고, 보다 최적의 성능을 달성하기 위한 제어 조정을 행하기 위해 상기 파라메타를 이용할 수 있다.
항공기 모니터링 시스템(5)은 또한 [돌풍(16)과 관련된 기류의 속도에 관한 추정에 기초하여] 항공기(10)가 강력한 돌풍(16)을 회피하도록 시도해야 하는지 또는 강력한 돌풍의 영향을 보상하도록 시도해야 하는지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 강력한 돌풍(예컨대, 문턱값을 초과하는 대기 속도의 변화와 관련되는 돌풍)의 경우, 항공기 모니터링 시스템(5)은, 돌풍(16)과 교차하지 않는 비행 경로를 선택함으로써 돌풍을 회피하도록 시도할 수 있다. 대안으로, 항공기 모니터링 시스템(5)은, 돌풍(16)을 회피하기 보다는, 항공기가 돌풍(16)에 접근하여 맞닥뜨릴 때 돌풍의 영향에 대처하도록 항공기(10)를 제어함으로써 돌풍(16)을 보상할 수 있다.
미국 특허 출원 제62/503,311호에 설명된 다른 정보에 추가하여, 항공기 모니터링 시스템(5)은 이스케이프 엔벨로프(도 1에는 구체적으로 도시되어 있지 않음)를 생성할 때 대기 이동에 관한 정보를 이용할 수 있다는 것에 주의하라. 예로서, 항공기 모니터링 시스템(5)은 강력한 돌풍(16)의 위치에 주목할 수 있으며, 돌풍(16)을 고려하여 이스케이프 엔벨로프의 형상을 조정할 수 있다. 추가로, 항공기 모니터링 시스템(5)은 센서(20, 30)로부터의 센서 데이터에서 감지되는 대상물을 회피할 뿐만 아니라 강력한 돌풍(16)을 회피하거나 혹은 항공기(10)에 대한 돌풍의 영향을 완화 또는 보상하는 비행 경로를 상기 이스케이프 엔벨로프 내에서 선택할 수 있다. 상기 이스케이프 엔벨로프는 감지되는 대기 이동을 고려하여 다양한 형상을 가질 수 있다. 더욱이, 항공기 모니터링 시스템(5)은, 충돌 위협, 예컨대 다른 항공기, 지형 등을 회피하기 위해 항공기(10)가 안전하게 따를 수 있는 가능한 범위(예컨대 사전에 정해진 안전 여유 혹은 다른 여유)의 경로를 나타내는 이스케이프 엔벨로프(도 1에는 구체적으로 도시되어 있지 않음)를 결정하기 위해 항공기(10)에 관한 정보를 이용할 수 있다. 항공기 모니터링 시스템(5)은 이때 항공기(10)가 따르는 이스케이프 엔벨로프 내에서 비행 경로[예컨대, 대피 경로(escape path)]를 선택할 수 있다. 대피 경로(구체적으로 도시되어 있지 않음)를 식별함에 있어서, 항공기 모니터링 시스템(5)은 감지된 대기 이동에 관한 센서(20, 30)로부터의 정보(예컨대, 속도)를 이용할 수 있다. 상기 대피 경로는 또한, 항공기가 회피 기동을 수행하기 전에 항공기(10)가 따르는 대략적인 헤딩으로 항공기(10)가 복귀하게 되도록 정해질 수 있다.
도 2는 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 항공기 모니터링 시스템(205)의 다양한 구성요소를 제시하는 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 항공기 모니터링 시스템(205)은 복수 개의 센서(20, 30), 데이터 필터(250), 그리고 감지 및 회피 요소(207)와 항공기 제어기(220)를 갖춘 항공기 제어 시스템(210)을 포함할 수 있다. 구체적인 기능은 항공기 모니터링 시스템(205)의 다양한 구성요소에 귀속되지만, 이러한 기능은 일부 실시예에 있어서 항공기 모니터링 시스템(205)의 하나 이상의 구성요소에 의해 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 추가적으로, 일부 실시예에 있어서, 항공기 모니터링 시스템(205)의 구성요소는 항공기(10) 상에 또는 기타 등등에 존재할 수도 있고 항공기 모니터링 시스템의 구성요소는 유선 통신(예컨대, 유도 통신), 광 통신, 혹은 무선 통신을 비롯한 다양한 기법을 통해 항공기 모니터링 시스템(205)의 다른 구성요소와 통신할 수 있다. 또한, 항공기 모니터링 시스템(205)은, 본원에서 설명하는 기능을 달성하고 일반적으로 감지 작업 및 항공기 제어를 수행하기 위한, 도 2에는 구체적으로 도시되어 있지 않은 다양한 구성요소를 포함할 수 있다.
항공기 모니터링 시스템(205)의 감지 및 회피 요소(207)는, 항공기(10)가 따를 경로를 결정하기 위해 항공기 제어기(220)로부터 수신한 대기 이동 데이터 및 센서 데이터의 처리를 수행할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 감지 및 회피 요소(207)는 데이터 필터(250)에 커플링(coupling)되어 각각의 센서(20, 30)로부터의 센서 데이터를 수신하고, 센서(20, 30)로부터의 센서 데이터를 처리하며, 항공기 제어기(220)에 신호를 제공할 수 있다. 감지 및 회피 요소(207)는 센서(20, 30)로부터의 센서 데이터 및 항공기 제어기(220)로부터의 정보를 수신 및 처리할 수 있는 다양한 유형의 디바이스일 수 있다. 감지 및 회피 요소(207)는 하드웨어로서 또는 하드웨어 및 소프트웨어/펌웨어의 조합으로서 구현될 수 있다. 예로서, 감지 및 회피 요소(207)는 하나 이상의 ASIC(application-sepcific integrated circuit), 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이(FPGA), 소프트웨어 혹은 펌웨어로 프로그래밍된 마이크로프로세서, 전술한 기능을 수행하기 위한 다른 유형의 회로를 포함할 수 있다. 감지 및 회피 요소(207)의 예시적인 구성은 도 4를 참고하여 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 항공기 제어기(220)는 감지 및 회피 요소(207) 그리고 데이터 필터(250)에 커플링될 수 있다. 항공기 제어기(220)는 감지 및 회피 요소(207) 및 데이터 필터(250)로부터의 데이터를 수신 및 처리할 수 있는 다양한 유형일 수 있으며, 하드웨어로서 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로서 구현될 수 있다. 예로서, 항공기 제어기(220)는 하나 이상의 ASIC(application-sepcific integrated circuit), 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이(FPGA), 소프트웨어 혹은 펌웨어로 프로그래밍된 마이크로프로세서, 혹은 전술한 기능을 수행하기 위한 다른 유형의 회로를 포함할 수 있다. 이하에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 항공기(10)의 예상 경로 내에서 혹은 항공기의 예상 경로 부근에서 감지되는 대기 이동에 기초하여, 항공기 제어기(220)는, 항공기(10)의 속도(속력 및/또는 방향) 혹은 자세를 변경하기 위해 항공기(10)의 자원(예컨대, 액추에이터 및 추진 시스템)을 제어하도록 구성될 수 있다. 예로서, 항공기 제어기(220)는 감지되는 대기 이동의 영향에 대처하려는 노력으로서 또는 항공기(10)의 성능을 향상시키려는 노력으로서 항공기(10)를 제어할 수 있다. 항공기 제어기(220)의 예시적인 구성은 도 5를 참고하여 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
항공기 제어기(220)는 항공기(10)의 다양한 작동을 제어하기 위한 항공기(10)의 다양한 자원에 커플링될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 항공기 제어기(220)는 신호를 제공함으로써 혹은 달리 비행 제어 시스템(225)을 제어함으로써 항공기(10)의 적절한 제어 작업을 수행할 수 있으며, 상기 비행 제어 시스템은 복수 개의 비행 조종면(구체적으로 도시되어 있지 않음), 예컨대 하나 이상의 에일러론(aileron), 플랩, 승강타, 또는 방향타를 포함할 수 있다. 비행 제어 시스템(255)은 또한 원하는 바에 따라 비행 조종면을 제어하기 위한 액추에이터(구체적으로 도시되어 있지 않음)를 포함할 수 있다. 항공기 제어기(220)는 또한, 원하는 바대로의 비행 작업을 위해, 이하에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 추진 시스템(263)을 제어할 수 있다.
하나 이상의 항공기 센서(257)가 항공기(10)의 다양한 구성요소의 작동 및 성능을 모니터링할 수 있으며, 이러한 작동 및 성능을 나타내는 피드백을 항공기 제어기(220)에 보낼 수 있다. 예로서, 항공기 센서(257)는 하나 이상의 고도계, 대기속력 표시기, 헤딩 표시기, 턴 앤드 슬립 인디케이터(turn-and-slip indicator), 수직 속력 표시기, 또는 비행을 모니터링하기 위해 사용되는 다른 유형의 센서를 포함할 수 있다. 원한다면, 항공기 제어기(220)는, 감지되는 대기 이동에 기초하여 동일한 비행 파라메타의 중복 감지를 수행할 수 있다. 예로서, 항공기 제어기(220)는 출력 인터페이스(259)에 커플링될 수 있으며, 상기 출력 인터페이스는 하나 이상의 그래픽 디스플레이 또는 감지된 파라메타, 예컨대 대기속도, 턴 앤드 슬립, 적어도 하나의 날개의 받음각, 또는 사이드슬립 각도(sideslip angle)를 나타내는 출력(예컨대, 시각 표시 또는 음성 표시)을 제공하기 위한 다른 유형의 인터페이스를 포함할 수 있다.
추가적으로, 항공기 제어기(220)는 문턱값을 초과하는 차이가 존재하는 경우 경고를 제공하기 위해, 감지된 대기 이동에 기초하여 항공기 제어기(220)에 의해 결정되는 비행 파라메타와, 항공기 센서(257)에 의해 측정되는 비행 파라메타를 비교할 수 있다. 예로서, 센서(20, 30)에 의해 감지되는 대기 이동으로부터 유도되는 대기속도가, 적어도 문턱값 크기만큼, 항공기 센서(257)(예컨대, 피토관)에 의해 감지되는 대기속도와 상이한 경우, 항공기 제어기(220)는 출력 인터페이스(259)를 통해 경고를 제공할 수도 있고, 다른 방식으로 상기 차이를 경고할 수도 있다. 또 다른 예에 있어서, 센서(20, 30)에 의해 감지되는 대기 이동으로부터 유도되는 받음각이 실속(stall)이 임박하였음을 나타내는, 사전에 정해진 범위에 속하면, 항공기 제어기(220)는 실속 경고(stall warning)를 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 센서(20, 30)(예컨대, LIDAR 센서)에 의해 감지되는 대기 이동에 기초하여 항공기 제어기(220)에 의해 다른 다양한 유형의 비행 파라메타가 모니터링될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 항공기 제어기(220)는 항공기(10)의 추진 시스템(263)에 커플링될 수 있고, 상기 추진 시스템을 제어할 수 있다. 추진 시스템(263)은, 항공기(10)에 추진력 또는 추력을 제공하기 위해, 다양한 구성요소, 예컨대 엔진 및 프로펠러를 포함할 수 있다. 항공기 제어기(220)는, 추진 시스템(220)을 제어하기 위한 하나 이상의 신호, 예컨대 필요에 따라 하나 이상의 프로펠러의 회전 속도를 제어하기 위한 신호를 제공할 수 있다.
도 3은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 데이터 필터(250)를 도시하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 데이터 필터(250)는 센서(20, 30)로부터 센서 데이터를 수신하도록 커플링되며, 감지 및 회피 요소(207) 그리고 항공기 제어기(220)에 각각 필터링된 센서 데이터를 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 데이터 필터(250)는, 복수 개의 필터(254, 256) 각각에 센서 데이터를 제공하기 위해 스플리터(splitter; 252)에 커플링될 수 있다. 단순화를 위해 도 3에 1개의 스플리터(252)만이 도시되어 있지만, 본원에서 설명되는 기능을 달성하기 위해 다양한 갯수의 스플리터도 가능하다.
스플리터(252)에 커플링된 각각의 필터(254, 256)는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 다양한 조합으로 구현될 수 있으며, 스플리터(252)로부터 수신되는 센서 데이터의 원하는 필터링을 수행하기 위해 임의의 다양한 유형의 필터일 수 있다. 필터(254, 256)는, 하이패스 필터, 로우패스 필터, 또는 다른 유형의 필터로서 구성될 수 있으며, 필터(254, 256)와 관련되는 기능을 달성하기 위한 추가적인 구성요소(예컨대, FPGA, ASIC 등)를 포함할 수 있다. 필터(254, 256)는, 스플리터(252)로부터 수신된 센서 데이터로부터 원하는 유형이 아닌 데이터를 필터링[예컨대, 제거, 폐기, 뮤트(mute), 삭감 또는 기타 등등]하도록 그리고 하나 이상의 항공기 구성요소, 예컨대 감지 및 회피 요소(207) 그리고 항공기 제어기(220)에 필터링된 데이터를 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 필터(254)는 대형 대상물(예컨대, 사전에 정해진 문턱값을 초과하는 치수를 갖는 대상물), 예컨대 다른 항공기, 새, 건물, 지형, 그리고 항공기(10)에 충돌 위협을 줄 수 있는 다른 유형의 대상물을 나타내는 데이터를 제거하기 위해 센서(20, 30)로부터의 데이터를 필터링하도록, 그리고 이렇게 필터링된 데이터를 항공기 제어기(220)에 제공하도록 구성될 수 있다. 따라서, 필터(254)로부터 필터링된 데이터는, 대기 중에 부유하는 소형의 입자, 예컨대 먼지, 증기, 작은 파편, 오염물, 그리고 대기 이동에 의해 운반될 수 있는 다른 입자를 나타낸다(예컨대, 크기 및 위치에 관한 정보를 제공함). 항공기 제어기(220)는, 항공기에 관한 제어 결정을 행하기 위해(예컨대, 속도 또는 자세를 제어하기 위해) 대기 이동[항공기(10) 부근에서의 다양한 지점에서의 속도]을 결정함에 있어서 전술한 필터링된 데이터를 이용할 수 있다.
필터(256)는 소형 입자(예컨대, 사전에 정해진 문턱값을 하회하는 치수를 갖는 대상물), 예컨대 먼지, 증기, 작은 파편, 및 오염물을 나타내는 데이터를 제거하기 위해 센서(20, 30)로부터의 데이터를 필터링하도록 그리고 필터링된 데이터를 감지 및 회피 요소(207)에 제공하도록 구성될 수 있다. 따라서, 필터(256)로부터 필터링된 데이터는 대형 대상물, 예컨대 다른 항공기, 새, 건물, 지형, 및 항공기(10)에 충돌 위협을 줄 수 있는 다른 유형의 대상물을 나타낸다(예컨대, 크기 및 위치에 관한 정보를 제공함). 감지 및 회피 요소(207)는, 전술한 충돌 위협을 회피하기 위한 제어 결정을 행하기 위해, 항공기(10)에 충돌 위협이 될 수 있는 대상물을 식별함에 있어서 상기 필터링된 데이터를 이용할 수 있다. 도 3에서는 단순화를 위해 2개의 필터만이 도시되어 있지만, 다른 실시예에서는 센서(20, 30)로부터 수신되는 다양한 유형의 원하는 데이터를 필터링하기 위해 다양한 갯수의 필터가 가능하다는 것을 이해할 것이다.
도 4는 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 감지 및 회피 요소(207)를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 감지 및 회피 요소(207)는 하나 이상의 프로세서(310), 메모리(320), 데이터 인터페이스(330) 및 로컬 인터페이스(340)를 포함할 수 있다. 프로세서(310)는, 데이터 필터(250)(도 2 참고)로부터 수신된 센서 데이터 그리고 항공기 제어기(220)(도 2 참고)로부터의 엔벨로프 데이터를 처리하는 것과 같은 다양한 기능을 수행하기 위해 메모리에 저장된 명령을 실행하도록 구성될 수 있다. 프로세서(310)는 중앙 처리 유닛(CPU), 디지털 신호 프로세서(DSP), 그래픽 처리 유닛(GPU), FPGA, 다른 유형의 처리용 하드웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(310)는 보다 빠른 처리 속도 및 리던던시(redundancy)를 제공하기 위해 임의의 갯수의 처리 유닛을 포함할 수 있다. 프로세서(310)는 로컬 인터페이스(340)를 통해 감지 및 회피 요소(207) 내의 다른 요소와 통신하고 상기 다른 요소를 구동시킬 수 있으며, 상기 로컬 인터페이스는 적어도 하나의 버스(bus)를 포함할 수 있다. 또한, 데이터 인터페이스(330)(예컨대, 포트 또는 핀)가 감지 및 회피 요소(207)의 구성요소들을 항공기 모니터링 시스템(205)의 다른 구성요소, 예컨대 센서(20, 30), 데이터 필터(250) 및 항공기 제어기(220)와 인터페이싱(interfacing)할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 감지 및 회피 요소(207)는 감지 및 회피 로직(350)을 포함할 수 있으며, 상기 감지 및 회피 로직은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 도 4에 있어서, 감지 및 회피 로직(350)은 소프트웨어로 구현되며, 프로세서(310)에 의한 실행을 위해 메모리(320)에 저장된다. 그러나, 다른 실시예에서는 감지 및 회피 로직(350)의 다른 구성이 가능하다.
소프트웨어로 구성될 때 감지 및 회피 로직(350)은, 명령을 페치(fetch) 및 실행할 수 있는 명령 실행 장치와의 접속을 통해 또는 상기 명령 실행 장치와 접속된 상태에서 사용하기 위한 임의의 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 저장될 수 있고 상기 매체 상에서 운반될 수 있다. 본 명세서의 맥락에서 "컴퓨터 판독 가능한 매체"는, 명령 실행 장치와의 접속을 통해 또는 상기 명령 실행 장치와 접속된 상태에서 사용하기 위한 코드를 포함 또는 저장할 수 있는 임의의 수단일 수 있다.
감지 및 회피 로직(350)은, 상기 대상물과 항공기(10) 사이의 충돌 위험이 존재하는지를 평가하는 데 사용하기 위한 데이터를 데이터 필터(250)(도 2 참고)로부터 수신하도록 구성된다. 미국 특허 출원 제62/503,311호에 보다 충실하게 설명된 바와 같이, 감지 및 회피 로직(350)은 수신된 데이터에 기초하여 충돌 위협을 식별하도록 구성되며, 각각의 식별된 충돌 위협을 항공기 제어기(220)에 통지하도록 구성된다. 감지 및 회피 로직(350)은 식별된 대상물을 분류할 수 있으며(예컨대, 대상물 유형을 결정함), 대상물에 관한 정보, 예컨대 대상물의 속도, 분류, 및 가능한 비행 성능을 항공기 제어기(220)에 제공할 수 있다. 이하에서 설명하는 바와 같이, 항공기 제어기(220)는, 이스케이프 엔벨로프를 생성하고 이 이스케이프 엔벨로프를 감지 및 회피 요소(207)에 제공함에 있어서 전술한 정보를 이용할 수 있다. 이러한 이스케이프 엔벨로프는, 각각의 식별된 충돌 위협을 회피하기 위한, 가능한 경로의 범위를 형성한다.
일부 실시예에 있어서, 감지 및 회피 로직(350)은 필터(256)에 의해 필터링된 센서 데이터를 이용하여 대상물을 식별할 수 있다(도 3 참고)는 것에 주의하라. 앞서 언급한 바와 같이, 필터(256)로부터 수신된 데이터는, 대기 중에 부유하는 소형의 입자(예컨대, 먼지, 증기 등)를 나타내는 데이터를 제어하도록 필터링된 센서 데이터를 포함할 수 있다. 감지 및 회피 요소(207)에 제공되는 이러한 데이터는, 따라서, 항공기(10)에 충돌 위협을 줄 수 있는 대상물을 나타낼 수도 있고, 반드시 항공기 주위에서의 대기 이동을 나타내는 것은 아닌 방식으로 이동할 수 있는 다른 대상물을 나타낼 수도 있다. 필터링된 이러한 센서 데이터는 감지 및 회피 요소(207)에 제공될 수 있으며, 감지 및 회피 로직(350)에 의한 사용을 위해 센서 데이터(343)로서 저장될 수 있다. 감지 및 회피 로직(350)은, 본원에 설명된 바와 같이 그리고 인용함으로써 본원에 포함되는 문헌에서 설명된 바와 같이 대상물 탐지, 대상물 분류, 대상물 평가, 및 다른 작업을 수행하는 데 센서 데이터(343)를 사용하도록 구성된다.
감지 및 회피 요소(207)는, 항공기 제어기(220)로부터의 이스케이프 엔벨로프를 나타내는 데이터 "엔벨로프 데이터"(도 4에는 구체적으로 도시되어 있지 않음)를 수신하도록 구성된다는 것에 주목하라. 일부 실시예에 있어서, 항공기 제어기(220)로부터 제공되는 상기 이스케이프 엔벨로프는 대기 이동의 존재를 고려하도록 형성될 수 있다. 예로서, 상기 이스케이프 엔벨로프는, 강력한 돌풍(예컨대, 특정 문턱값을 초과하는 속도 변화를 갖는 돌풍)의 영역을 통해 항공기가 지나게 되는 경로를 배제하도록 형성될 수 있다. 감지 및 회피 로직(350)은 상기 이스케이프 엔벨로프 내의 대피 경로를 선택하는 데 상기 이스케이프 엔벨로프를 이용하도록 구성되며, 선택된 대피 경로를 항공기 제어기(220)에 제공하도록 구성되고, 이때 항공기 제어기는 항공기(10)가 선택된 대피 경로를 따라 비행하도록 제어할 수 있다. 상기 이스케이프 엔벨로프로부터 강력한 돌풍 영역을 제외함으로써, 앞서 설명한 바와 같이, 감지 및 회피 요소(207)는 상기 강력한 돌풍 영역을 통과하는 대피 경로를 선택하지 않게 된다. 추가적으로, 이하에서 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이, 상기 이스케이프 엔벨로프의 형상은, 항공기(10)의 성능 역량에 바람이 줄 수 있는 영향을 고려하기 위해, 감지된 대기 이동에 의해 영향을 받을 수 있다.
감지 및 회피 로직(350)은, [예컨대, 데이터 필터(250)의 필터(256)로부터] 새로운 데이터를 이용 가능하게 되면, 센서 데이터(343) 및 엔벨로프 데이터(345)를 동적으로 처리하도록 구성된다. 예로서, 감지 및 회피 요소(207)가 데이터 필터(250) 또는 항공기 제어기(220)로부터 새로운 데이터를 수신하면, 감지 및 회피 로직(350)은 상기 새로운 데이터를 처리하고, 필요에 따라 이전에 행해진 임의의 결정을 업데이트한다. 감지 및 회피 로직(350)은, 따라서, 데이터 필터(250)로부터 새로운 정보를 수신하면, 대상물에 관한 정보[예컨대, 위치, 속도, 위협 범위(threat envelope) 등] 및 센서 데이터(343)를 업데이트할 수 있다. 추가적으로, 감지 및 회피 로직(350)은 항공기 제어기(220)로부터 업데이트된 이스케이프 엔벨로프를 수신할 수 있고, 업데이트된 이스케이프 엔벨로프 내에서 항공기 제어기(220)에 제안할 새로운 대피 경로를 선택하기 위해 상기 업데이트된 정보를 이용할 수 있다. 따라서, 센서 데이터(343) 및 엔벨로프 데이터(구체적으로 도시되어 있지 않음)는 조건 변화에 따라 반복적으로 업데이트된다.
도 5는 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 항공기 제어기(220)를 도시하고 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 항공기 제어기(220)는 하나 이상의 프로세서(410), 메모리(420), 데이터 인터페이스(430) 및 로컬 인터페이스(440)를 포함할 수 있다. 프로세서(410)는, 다양한 기능, 예컨대 항공기 데이터(443) 및 노선 데이터(445)의 처리를 수행하기 위해 메모리에 저장된 명령을 실행하도록 구성될 수 있다. 프로세서(410)는 중앙 처리 유닛(CPU), 디지털 신호 프로세서(DSP), 그래픽 처리 유닛(GPU), FPGA, 다른 유형의 처리용 하드웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(410)는 보다 빠른 처리 속도 및 리던던시(redundancy)를 제공하기 위해 임의의 갯수의 처리 유닛을 포함할 수 있다. 프로세서(410)는, 로컬 인터페이스(440)를 통해 항공기 제어기(220) 내의 다른 요소에 통신할 수 있고, 상기 다른 요소를 구동시킬 수 있으며, 상기 로컬 인터페이스는 적어도 하나의 버스를 포함할 수 있다. 또한, 데이터 인터페이스(430)(예컨대, 포트 또는 핀)가 임무 처리 요소(210)의 구성요소들을, 감지 및 회피 요소(207) 및 데이터 필터(250)과 같은 항공기 모니터링 시스템(205)의 다른 구성요소들과 인터페이싱(interfacing)할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 항공기 제어기(220)는 항공기 제어 로직(450)을 포함할 수 있으며, 상기 항공기 제어 로직은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 도 5에 있어서, 항공기 제어 로직(450)은 소프트웨어로 구현되며, 프로세서(410)에 의한 실행을 위해 메모리(420)에 저장된다. 그러나, 다른 실시예에서는 항공기 제어 로직(450)의 다른 구성이 가능하다. 소프트웨어로 구현될 때 항공기 제어 로직(450)은, 명령을 페치(fetch) 및 실행할 수 있는 명령 실행 장치와의 접속을 통해 또는 상기 명령 실행 장치와 접속된 상태에서 사용하기 위한 임의의 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 저장될 수 있고 상기 매체 상에서 운반될 수 있다.
항공기 제어 로직(450)은, 대기 이동을 탐지 및 보상할 뿐만 아니라 이스케이프 엔벨로프를 생성하기 위해 정보, 예컨대 항공기 데이터(443), 작동 데이터(444), 노선 데이터(445), 및 대기 이동 데이터(448)를 처리하도록 구성될 수 있고, 앞서 설명한 바와 같이 이스케이프 엔벨로프를 감지 및 회피 요소(207)에 제공하도록 구성될 수 있다.
항공기 데이터(443)는 항공기(10)와 관련된 성능 특징에 관한 정보, 예컨대 항공기의 다양한 속력(예컨대, 절대 초과 금지 속력, 다양한 비행 구성을 위한 통상 작동 속력, 실속 속력 등), 기동성, 동력 요건, 그리고 항공기의 역량 및 비행 성능을 결정하는 데 유용한 다른 정보를 포함한다. 구체적으로, 항공기 데이터(443)는 항공기(10)의 공기역학적 성능에 관한 정보, 예컨대 (예를 들어, 실힘적으로 또는 이론적으로) 이상적인 공기역학적 조건을 포함할 수 있다. 항공기 데이터(443)는 항공기(10)에 관한 다양한 정보, 예컨대 승객 또는 화물의 중량, 임의의 승객이 항공기(10)에 탑승해 있는지 여부, 또는 항공기(10)의 비행 성능 특징을 제한할 수 있거나 또는 상기 비행 성능 특징에 달리 영향을 줄 수 있는 다른 정보를 또한 나타낼 수 있다. 항공기 데이터(443)는 항공기(10)의 다양한 비행 구성을 위한 다양한 특징을 나타낼 수 있음에 주의하라. 예로서, 모든 구성요소, 예컨대 프로펠러 또는 엔진이 작동할 때 항공기(10)의 성능 특징은 하나 이상의 구성요소(예컨대, 프로펠러)의 고장 이후에 달라질 가능성이 있으며, 항공기 데이터(443)은, 항공기가 특정 구성요소의 고장을 겪을 때 항공기(10)의 성능을 나타낼 수 있다. 항공기 데이터(443)는 메모리 내의 항공기와 관련된 제조 세부사항 또는 작동 이전의 항공기의 시험에 기초하여 사전에 정해질 수 있으며, 비행 중에 항공기 제어기(220)에서 수신되는 측정 데이터 또는 감지 데이터에 기초하여 업데이트될 수 있다.
작동 데이터(444)는 항공기(10)의 현재 작동 상태에 관한 정보, 예컨대 항공기의 현재 헤딩, 속력, 고도, 스로틀 설정, 피치, 롤(roll), 요(yaw), 연료 수준, 또는 배터리 전력, 및 다른 작동 정보를 포함한다. 작동 데이터(444)는 또한 항공기(10)의 비행 중에 다수의 시점에서의 또는 다양한 시구간에서의 소정 시점의 공기역학적 상태에 관한 정보[예컨대, 항공기 모니터링 시스템(205)의 센서에 의해 측정됨]를 포함할 수 있다. 예로서, 항공기 데이터(443)는, 주어진 시간 또는 주어진 시구간에서 압력, 양력, 항력, 또는 항공기(10)의 다양한 구성요소(예컨대, 날개, 프로펠러, 동체, 엔진 커버 등) 상에 나타나는 다른 공기역학적 힘에 관한 정보뿐만 아니라 항공기(10)의 다양한 구성요소에 관한 유도 항력 혹은 유도 속도에 관한 정보(예컨대, 분포 혹은 프로파일)를 포함할 수 있다. 이러한 정보는 하나 이상의 항공기 센서로부터 항공기 제어기(220)에 의해 수신될 수 있다. 작동 데이터(444)는 또한 항공기(10)의 구성요소의 현재 배향에 관한 정보, 예컨대 비행 조종면(에일러론, 승강타, 방향타, 플랩 등), 추진 시스템의 프로펠러, 날개 구성, 또는 가변적이거나 조정 가능한 구성을 갖는 항공기(10)의 다른 구성요소에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예로서, 작동 데이터(444)는 항공기(10)의 날개의 피치, 항공기(10)의 추진 시스템의 프로펠러의 트림(trim), 기타 등등에 관한 정보를 포함할 수 있다.
노선 데이터(445)는 항공기(10)가 비행하는 노선에 관한 정보를 포함한다. 예로서, 노선 데이터(445)는 항공기의 목적지까지 항공기(10)를 항행시키는 데 사용되는 웨이포인트(waypoint)를 형성할 수 있고, 노선 데이터(445)는 충돌 방지 또는 항행를 위해 사용될 수 있는 노선을 따르는 다양한 장애물 또는 대상물(예컨대, 건물, 다리, 탑, 지형 등)을 나타낼 수 있다. 노선 데이터(445)는 또한 제한된 영공[예컨대, 항공기(10)가 비행하도록 허용되지 않는 영공]의 위치를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에 있어서, 노선 데이터(445)는 항공기 제어 로직(450)에 의해 탐지되는 돌풍(16)의 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다. 노선 데이터(445)는, 강력한 돌풍(16)이 탐지되거나 또는 강력한 돌풍이 발생할 가능성이 있는 영역으로 항공기(10)가 항행하지 못하도록 하는 제한을 나타내는 식별자를 포함할 수 있다. 노선 데이터(445)는, 항공 교통량 제어 또는 다른 목적을 위한 원격 시스템과의 통신에 기초하여 항공기 제어 로직(450)에 의해 업데이트될 수 있다. 예로서, 항공기(10)는, 항공기(10)가 비행 시 유지해야만 하는 영공의 블록 또는 공중회랑(corridor)을 할당받을 수 있으며, 이는 강력한 돌풍(16) 또는 충돌 위협을 회피하기 위해 항공기(10)가 취할 수 있는 가능한 노선을 제한한다. 또한, 노선 데이터(445)는, 난류(16)를 보상할 때 노선 데이터(445) 내의 다음 웨이포인트 또는 항공기의 목적지까지 실질적으로 똑바른 비행 경로를 항공기(10)가 유지할 수 있도록 하는 경로를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 노선 데이터(445)는 사전에 정해질 수도 있으며, 원하는 경우, 노선에 관한 정보, 예컨대 새로운 돌풍(16), 노선을 따른 새로운 충돌 위협, 또는 새로운 항공 교통량 제어 명령이 감지될 때 항공기 제어기(220)에 의해 업데이트될 수도 있다.
대기 이동 데이터(448)는, 센서(20, 30)[예컨대, 데이터 필터(250)의 필터(254)]로부터의 데이터를 이용하여 항공기 제어 로직(450)에 의해 결정될 수 있는 바와 같은, 항공기(10) 주위의 대기 이동에 관한 정보를 포함한다. 대기 이동 데이터(448)는 대기 중에 부유하는 입자를 나타내는, 필터링된 센서 데이터에 기초하여 항공기(10) 주위에서 대기 중에 부유하는 입자의 이동을 획정할 수 있다. 예를 들면, 대기 중에 부유하는 입자의 이동을 나타내는 대기 이동 데이터(448)에서의 정보는, 항공기(10)가 맞닥뜨릴 가능성이 있는, 항공기(10) 주위의 다양한 유형의 대기 이동[예컨대, 돌풍, 상승기류, 하강기류, 항공기(10) 후방의 다운워시 등]과 관련될 수 있다. 대기 이동 데이터(448)는, 항공기(10) 주위의 공간에서의 대기 이동에 관한 3차원 지도를 생성함에 있어서 항공기 제어 로직(450)에 의한 사용을 위해 항공기(10) 주위의 공간 혹은 영역과 함께, 센서 데이터에서의 대기 중 부유 입자의 위치를 획정할 수 있다. 항공기 제어 로직(450)은 대기 이동 데이터(448) 내에 이러한 3차원 지도를 저장할 수 있으며, 이 지도에 영향을 주는 새로운 데이터를 이용 가능하게 될 때 때?로 상기 지도를 업데이트할 수 있다. 대기 이동 데이터(448)는, 또한, [예컨대, 항공기 데이터(443)과 같은 정보에 기초하여] 대기 이동을 보상하기 위해 항공기(10)에 대해 이용 가능한 비행 기동과 탐지된 대기 이동 사이의 관계를 형성하는 표 혹은 다른 정보와 같은 정보를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 항공기 제어 로직(450)은, 예컨대 항공기(10)가 대상물을 회피하려고 시도할 때 항공기(10)가 비행하는 이용 가능한 노선을 나타내는 이스케이프 엔벨로프를 생성하기 위해 대기 이동 데이터(448)를 이용할 수 있다. 상기 이스케이프 엔벨로프의 특징은, [예컨대, 항공기 데이터(443) 및 작동 조건(444)에 기초하여] 영공 제한 또는 항공기 성능에 관한 제한을 비롯한 다양한 인자에 의해 제한될 수 있다. 예를 들면, 항공기 제어 로직(450)은 항공기(10)가 강력한 돌풍(16)을 맞닥뜨릴 영역에 주목할 수 있고, 항공기(10)가 상기 영역을 통해 비행할 경로를 배제하기 위해 상기 이스케이프 엔벨로프를 제한할 수 있으며, 이에 따라 강력한 돌풍(16)으로부터 초래되는 난류를 회피하게 한다. 일부 실시예에 있어서, 상기 이스케이프 엔벨로프는 [이하에서 추가로 설명되는 바와 같이, 예컨대, 대기 이동 데이터(448), 업데이트된 항공기 데이터(443), 및 작동 데이터(444)에 기초하여] 항공기의 성능에 대한 대기 이동의 영향을 고려하기 위해 변경될 수 있다.
예로서, 상기 이스케이프 엔벨로프를 형성함에 있어서, 항공기 제어 로직(450)은, 항공기 데이터(443)에 의해 나타내어지는 바와 같은 항공기(10)의 성능 특징 그리고 이러한 성능 특징에 대한 대기 이동의 영향을 고려할 수 있다. 이와 관련하여, 대기 이동(예컨대, 바람 또는 난류)은 항공기(10)가 턴(turn), 상승, 또는 하강할 수 있는 속도를 제한할 수 있으며, 이에 따라 지면에 대한 대기의 이동이 존재하지 않은 예에 비해 항공기(10)가 비행할 수 있는 경로의 범위를 변경시킨다. 따라서, 대기 이동 데이터(448)에 의해 나타내어지는 바와 같은 대기 이동을 고려하면, 항공기 제어 로직(450)에 의해 생성되는 이스케이프 엔벨로프가 변경되며, 이에 따라 항공기(10)의 위치에서의 실제 대기 이동 상태 및 항공기의 위치 주변에서의 실제 대기 이동 상태를 고려하여 더욱 정확한 이스케이프 엔벨로프가 제공된다.
항공기 제어 로직(450)은 또한 대기 이동을 보상하기 위한 제어 결정을 행하기 위해 대기 이동 데이터(448)를 이용하도록 구성될 수 있다. 항공기(10)가 돌풍(16)에 맞닥뜨릴 때, 항공기 제어 로직(450)은, 돌풍(16)의 영향에 대처하기 위해 감지된 대기 이동에 기초하여 항공기(10)를 제어하려는 시도를 할 수 있다. 예로서, 항공기 제어 로직(450)은 대기 이동을 나타내는 파라메타, 예컨대 대기 이동의 힘 또는 속도를 결정할 수 있고, 이러한 파라메타에 기초하여, 충분한 제어 입력을 결정할 수 있어서 항공기(10)가 대기 이동에 대처할 수 있도록 하며, 이에 따라 항공기(10)의 성능에 대한 감지된 대기 이동의 영향을 보상한다. 예로서, 항공기 제어 로직(450)에서, 항공기(10)가 현저한 하강기류 영역에 진입한다고 결정하면, 항공기 제어 로직(450)은, 하강기류에 의해 유발되는 항공기 비행 경로의 하향 변화를 감소시키기 위해 더욱 많은 양력이 발생되도록 하려는 노력으로서 항공기(10)를 상방으로 피치(pitch)시킬 수 있다. 추가적으로, 항공기 제어 로직(450)은 하강기류의 영향에 대처하려는 노력으로서 양력을 증가시키기 위해 프로펠러 속력을 증가시킬 수 있다. 특히, 전술한 대기 이동은, 항공기(10)가 해당 대기 이동 영역에 도달하기 전에 탐지될 수 있으며, 항공기(10)가 상기 대기 이동에 맞닥뜨릴 때 제어 입력이 제공될 수도 있고, 원하는 바에 따라 심지어 다가올 대기 속도의 변화의 예측에서 대기 이동이 나타나기 직전에 제어 입력이 제공될 수도 있다. 감지되는 대기 이동의 예측되는 영향에 따라서는 다른 유형의 제어 입력도 가능하다.
일부 실시예에 있어서, 항공기 제어 로직(450)은 대기 이동 데이터(448)에 기초하여 대기 이동을 분석하도록 구성되며, 항공기 성능을 최적화하도록 항공기 구성요소를 제어하게 구성된다. 예를 들면, 대기 이동 데이터(448)에 기초하여, 항공기 제어 로직(450)은, 항공기(10)가 경험하는 공기역학적 힘을 추정할 수 있으며, 이러한 추정에 기초하여 제어 조정을 행할 수 있다. 이와 관련하여, 대기 이동(특히 강력한 상승기류, 하강기류, 및 바람)은 에어포일에 걸친 힘 분포(예컨대, 양력 분포) 및 공기역학적 힘(예컨대, 양력 및 유도 항력)에 실질적인 영향을 줄 수 있다. 대기 이동 데이터(448)에 기초하여, 항공기 제어 로직(450)은 항공기(10)가 경험하거나 경험할 공기역학적 힘을 나타내는 파라메타를 추정할 수 있고, 보다 최적의 비행 성능을 달성하기 위해 항공기(10)를 제어하는 방법(예컨대, 자세 또는 추진의 조정)을 결정할 수 있다. 노선을 따라 보다 효율적인 비행을 달성함으로써, 항공기(10)의 레인지(range)는 현저하게 확장될 수 있다. 대기 이동에 기초하여 항공기(10)의 비행 특징 및 성능을 최적화하기 위한 적절한 제어 입력을 결정하기 위해 사용될 수 있는 여러 가지 기법이 존재한다. 예시를 목적으로, 이하에서는 일부 예시적인 기법이 더욱 상세하게 설명되어 있지만, 이러한 기법에 대해 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 것을 강조하고자 한다.
이와 관련하여, 당 업계에 알려져 있는 바와 같이, 에어포일이 생성하는 양력은 에어포일의 양력 특징에 기초하는 다운워시를 생성한다. 대기 이동 데이터(448)에 기초한 항공기 제어 로직(450)은, 날개의 성능을 나타내는 적어도 하나의 공기역학적 파라메타를 결정하기 위해 적어도 하나의 날개로부터의 다운워시를 분석하도록 구성된다. 예로서, 항공기(10)의 후미에서의 날개의 다운워시 내에서, 항공기 제어 로직(450)은 유도 항력을 추정하기 위해 항공기의 이동 방향에 수직한 유도 속도를 측정할 수 있다. 유도 항력에 기초하여, 항공기 제어 로직(450)은, 항공기의 현재 작동 상태에 관한 보다 최적의 양력 분포를 제공하여 날개의 성능을 개선하기 위해, 날개에 걸친 양력 분포를 추정할 수 있고, 이후 제어 입력, 예컨대, 추력(예컨대, 프로펠러 속도)에 대한 조정 또는 자세 조정을 제공할 수 있다.
예로서, 항공기 데이터(443)는 작동 상태, 예컨대 대기속도 및 고도의 다양한 세트에 관한 이상적인 양력 분포를 나타내는 정보를 저장할 수 있다. 항공기 제어 로직(450)이 대기 이동 데이터(448)의 분석에 기초하여 현재의 양력 분포를 추정할 때, 항공기 제어 로직(450)은, 항공기의 센서(257)에 의해 나타내어지는 바와 같이, 항공기의 현재 작동 상태, 예컨대 고도 및 대기속도에 관한 날개의 이상적인 양력 분포를 나타내는 정보를 위해 항공기 데이터(443)를 탐색할 수 있다. 추정되거나 또는 달리 대기 이동 데이터(448) 및 날개의 이상적인 양력 분포로부터 결정되는 날개의 현재 양력 분포에 기초하여, 항공기 제어 로직(450)은 이상적인 양력 분포에 근접한 양력 분포를 달성할 가능성이 있는 하나 이상의 제어 입력을 결정할 수 있다. 예로서, 항공기 제어 로직(450)은, 날개의 실제 양력 분포가 더욱 최적화되도록 항공기(10)의 자세 또는 대기속도를 변경시키기 위해 비행 조정면을 조정할 수도 있고 추진 디바이스를 조정할 수도 있다(예컨대, 하나 이상의 프로펠러의 프로펠러 속력을 변경시킬 수 있음). 날개의 다운워시를 지속적으로 모니터링함으로써, 항공기 제어 로직(450)은 보다 최적의 양력 분포를 제공하기 위한 조정을 지속적으로 행할 수 있으며, 이에 따라 상황이 변할 때 보다 효율적인 비행을 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 항공기 제어 로직(450)은 항공기의 성능을 평가하기 위한 다른 유형의 파라메타를 결정할 수 있다.
항공기(10)가 보다 최적의 성능을 달성하게 하기 위한 적절한 제어 조정을 결정하기 위해, 항공기 제어 로직(450)이 공기역학적 힘 및 공기역학적 힘 분포뿐만 아니라 다른 비행 성능 특징을 동적으로 계산할 수 있다는 것에 주목하라. 그러나, 사전에 계산을 수행하는 것이 가능하며, 최적의 성능을 달성하기 위해, 날개의 다운워시에 관한 대기 이동 데이터(448)가 나타내는 바와 같은 특정 대기 이동(예컨대 유도 속도)을 다양한 작동 상태에 관해 원하는 제어 입력과 상관시키는 데이터를 시스템에 저장하는 것도 가능하다. 이러한 실시예에 있어서, 항공기 제어 로직(450)은, 실제로 실시간으로 공기역학적 힘 계산을 수행하지 않으면서 측정된 대기 이동 및 현재의 작동 상태에 기초하여 적절한 제어 입력을 찾도록 구성될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서는 다른 변경 및 변형이 가능하다.
대기 이동에 대처하기 위한 항공기 모니터링 시스템(205)의 예시적인 사용 및 작동은 도 6을 참고하여 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
단계 602에서, 하나 이상의 센서(20, 30)가 LIDAR을 이용하여 항공기(10) 주위의 공간을 감지할 수 있다. 센서(20, 30)는 이때 LIDAR 데이터 리턴(LIDAR data return)을 나타내는 센서 데이터를 데이터 필터(250)에 제공할 수 있다. 데이터 필터(250)는 하나 이상의 센서(20, 30)로부터 센서 데이터를 수신할 수 있고, 스플리터(252)는 센서 데이터를 나타내는 데이터 신호를 하나 이상의 경로로 나눌 수 있다. 이후, 처리는 단계 604로 이어질 수 있다.
단계 604에서, 필터(254 및 256)는, 필터링된 센서 데이터를 항공기 제어기(220) 그리고 감지 및 회피 요소(297)에 각각 제공하기 전에 LIDAR 센서 데이터로부터 대상물 또는 입자를 나타내는 데이터를 필터링할 수 있다. 필터(254)는 소형 입자를 나타내는 필터링된 센서 데이터를 항공기 제어기(220)에 제공할 수 있으며, 필터(256)는 상대적으로 대형의 대상물을 나타내는 필터링된 센서 데이터를 감지 및 회피 요소(207)에 제공할 수 있다. 항공기 제어기(220)가 필터(254)로부터 필터링된 센서 데이터를 수신한 이후에, 처리는 단계 606으로 진행될 수 있다.
단계 606에서, 항공기 제어 로직(450)은 데이터 필터(250)로부터 필터링된 센서 데이터를 수신할 수 있으며, 이 센서 데이터 내에서 입자 이동을 탐지할 수 있다. 항공기 제어 로직(450)은 항공기(10) 주위 공간의 3차원 지도를 생성할 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 센서 데이터에 기초하여, 이동하는 대기를 나타내는 입자 이동을 탐지할 수 있다. 이후, 처리는 단계 610으로 진행될 수 있다.
단계 610에서, 항공기 제어 로직(450)은, 센서 데이터로부터 유도되는 3차원 지도에 기초하여 항공기(10)에 접근하는 대기의 속도를 결정할 수 있다. 항공기 제어 로직(450)은 이때 단계 612에서 대기 이동(예컨대, 돌풍)에 대처하기 위한 하나 이상의 제어 입력(예컨대, 추진 변경 또는 비행 조종면의 활성화)을 결정할 수 있다. 예로서, 항공기(10)가 상승기류에 접근할 때, 항공기 제어 로직(450)은, 항공기(10)의 이동에 대한 상승기류의 영향을 감소시키려는 노력으로서, 항공기의 노즈(nose)를 하방으로 피치시키도록 결정할 수도 있고 하나 이상의 프로펠러의 속력을 줄일 수도 있다. 이후 처리는 단계 614로 이어질 수 있으며, 단계 614에서 항공기 제어 로직(450)은, 대기 이동의 영향에 대처하기 위해 단계 612에서 결정된 제어 입력을 제공함으로써 항공기(10)를 제어할 수 있다. 단계 618에서, 항공기 제어 로직(450)은 모니터링을 지속할는지를 결정한다. 모니터링을 지속한다면, 처리는 단계 602로 진행될 수 있다.
항공기(10)가 비행할 때 보다 최적의 비행 성능을 제공하기 위한 항공기 모니터링 시스템(205)의 예시적인 사용 및 작동은 도 7을 참고하여 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
단계 702에서, 하나 이상의 센서(20, 30)는 LIDAR을 이용하여 항공기(10) 주위의 공간을 감지할 수 있다. 센서(20, 30)는 이때 LIDAR 데이터 리턴을 나타내는 센서 데이터를 데이터 필터(250)에 제공할 수 있다. 데이터 필터(250)는 하나 이상의 센서(20, 30)로부터 센서 데이터를 수신할 수 있고, 스플리터(252)는 센서 데이터를 나타내는 데이터 신호를 하나 이상의 경로로 나눌 수 있다. 이후, 처리는 단계 704로 이어질 수 있다.
단계 704에서, 필터(254 및 256)는, 필터링된 센서 데이터를 항공기 제어기(220) 그리고 감지 및 회피 요소(207)에 각각 제공하기 전에 LIDAR 센서 데이터로부터 대상물 또는 입자를 나타내는 데이터를 필터링할 수 있다. 필터(254)는 소형 입자를 나타내는 필터링된 센서 데이터를 항공기 제어기(220)에 제공할 수 있으며, 필터(256)는 상대적으로 대형의 대상물을 나타내는 필터링된 센서 데이터를 감지 및 회피 요소(207)에 제공할 수 있다. 항공기 제어기(220)가 필터(254)로부터 필터링된 센서 데이터를 수신한 이후에, 처리는 단계 706으로 진행될 수 있다.
단계 706에서, 항공기 제어 로직(450)은 데이터 필터(250)로부터 필터링된 센서 데이터를 수신할 수 있으며, 이 센서 데이터 내에서 입자 이동을 탐지할 수 있다. 항공기 제어 로직(450)은 항공기(10) 주위 공간의 3차원 지도를 생성할 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 센서 데이터에 기초하여, 이동하는 대기를 나타내는 입자 이동을 탐지할 수 있다. 이후, 처리는 단계 710으로 진행될 수 있다.
단계 710에서, 항공기 제어 로직(450)은, 센서 데이터로부터 유도되는 3차원 지도에 기초하여 적어도 하나의 날개의 다운워시에서의 대기의 속도를 결정할 수 있다. 예로서, 항공기 제어 로직(450)은 날개를 지나는 기류의 유도 속도를 측정할 수 있다. 단계 712에서, 항공기 제어 로직(450)은, 대기 속도에 기초하여 날개의 공기역학적 성능을 나타내는 적어도 하나의 파라메타를 추정할 수 있다. 예로서, 항공기 제어 로직(450)은 상기 유도 속도에 기초하여 유도 항력을 추정할 수 있고, 이후 상기 유도 항력에 기초하여 날개에 걸친 양력 분포를 추정할 수 있다. 다른 예에서는, 다른 유형의 파라메타가 결정될 수 있다. 단계 714에서, 항공기 제어 로직(450)은 단계 712에서 결정된 파라메타에 기초하여 날개 성능을 향상시키기 위한 하나 이상의 제어 입력(예컨대, 추진 변경 또는 비행 조종면의 활성화)을 결정할 수 있다. 예로서, 항공기 제어 로직(450)은, 현재의 작동 상태, 예컨대 고도 및 대기속도에 기초하여 날개에 관한 이상적인 양력 분포를 결정할 수 있고, 현재의 양력 분포가 더욱 이상적이게 되도록 하기 위한 제어 입력을 결정할 수 있다. 이후 처리는 단계 716으로 이어질 수 있으며, 단계 716에서 항공기 제어 로직(450)은, 날개 성능을 향상시키기 위해 단계 714에서 결정된 제어 입력을 제공함으로써 항공기(10)를 제어할 수 있다. 단계 718에서, 항공기 제어 로직(450)은 모니터링을 지속할 것인지를 결정한다. 모니터링을 지속한다면, 처리는 단계 702로 진행될 수 있다.
도 8은 본 개시내용의 일부 실시예에 따라 도시 환경에서 작동하는 항공기 모니터링 시스템을 갖춘 항공기(810, 815)의 3차원 사시도를 도시한 것이다. 장애물(805)은 예컨대 도시 영역에서의 높은 건물로서 도시되어 있지만, 대기 이동을 감지하기 위한 항공기 모니터링 시스템(205)의 센서(20, 30)의 능력을 방해할 수 있는 다양한 유형의 장애물일 수 있다. 각각의 항공기(810, 815)는 본원에 설명한 바와 같이 대기 이동을 탐지하기 위한 항공기 모니터링 시스템(205)을 갖는다. 도 8에는 단지 2대의 항공기(810, 815)만이 도시되어 있지만, 예컨대 동일한 영역 또는 도시 내 위치 내에서 수백 대 또는 심지어 수천 대의 항공기(810, 815)가 운항할 수 있을 때와 같이, 다른 실시예에서는 다양한 대수의 항공기(810, 815)가 가능하다. 도 8에 도시된 바와 같이, 항공기(810, 815)는, [예컨대, 센서(20, 30)의 시야 영역을 방해함으로써] 대기 이동(816)의 탐지를 저해하는 높은 건물과 같은 다수의 장애물을 갖는 도시 환경에서 작동할 수 있다. 이와 관련하여, 항공기(815)는 사전에 장애물 후방의 대기 이동(816)을 감지할 수 없을 수도 있고, 대기 이동(816)에 의해 부정적인 영향을 받을 수도 있다.
도 8에서의 각각의 항공기(810, 815)는 본원에 설명된 바와 같이 구성되는 항공기 모니터링 시스템(205)을 갖는다. 각각의 항공기(810, 815)의 항공기 제어기(220)[예컨대, 항공기 제어 로직(450)]는 센서 데이터에 기초하여 그 각각의 항공기(810, 815) 주위 공간의 3차원 지도를 생성할 수 있고, 이 3차원 지도를 이용하여 앞서 설명한 바와 같이 대기 이동 데이터(448)를 기초로 대기 이동을 식별할 수 있다. 각각의 항공기(810, 815)는, 항공기 모니터링 시스템(205)이 각각의 개별 항공기(810, 815)에 의해 감지된 데이터를 나타내는 더 큰 3차원 지도를 생성할 수 있도록 하기 위해 다른 항공기(810, 815)와 통신할 수도 있고 달리 3차원 지도 데이터를 다른 항공기와 공유할 수도 있다. 이와 관련하여, 하나의 항공기(810, 815)는, 예컨대 다른 항공기에 의해 감지된 장애 영역에 관한 데이터를 이용하여 3차원 지도의 틈새를 채움으로써, 항공기(810, 815)가 작동하는 환경의 보다 완전한 지도를 구축하기 위해, 상이한 위치에 있는 다른 항공기(810, 815)로부터의 3차원 지도 데이터를 이용할 수 있다.
도시 환경에서 작동하는 일군의 항공기(fleet) 중 소정 항공기에 의해 탐지된, 대기 이동(816)을 나타내는 정보는, 예컨대 멀리 떨어져 있는 일군의 항공기의 제어기(구체적으로 도시되어 있지 않음) 또는 상기 일군의 항공기 중 다른 항공기에 전달될 수 있고, 상기 일군의 항공기의 제어기 또는 상기 일군의 항공기 중 다른 항공기에 저장될 수도 있다는 것에 주목하라. 이와 관련하여, 상기 일군의 항공기에 속하는 개별 항공기는 각각 감지된 데이터(예컨대, 항공기의 모니터링 시스템에 의해 생성된 3차원 지도)를 멀리 떨어진 일군의 항공기의 제어기(구체적으로 도시되어 있지 않음)에, 다른 항공기(810, 815)에, 또는 기타 등등에 전달할 수 있다. 이러한 정보는, 일군의 항공기의 제어기 또는 일군의 항공기에 대해 새로운 정보를 이용 가능하게 될 때 동적으로 업데이트될 수 있으며, 일군의 항공기의 제어기 및 다른 일군의 항공기에 전달될 수 있다. 일군의 항공기에 속하는 개별 항공기는 각각 대기 이동에 관한 유사한 감지를 수행할 수 있고, 일군의 항공기의 제어기 및 다른 일군의 항공기와 해당 정보를 공유할 수 있다. 추가적으로, 일군의 항공기의 제어기는, 정보를 수신하였을 때, 일군의 항공기에 속하는 개별 항공기에 새로운 정보를 전달할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 일군의 항공기의 제어기는 항공기의 위치를 기초로 정보를 제공할 수 있으며, 이에 따라 대기 이동이 항공기의 비행에 영향을 주지 않을 가능성이 있는 영역에 관한 정보는 제공되지 않을 수도 있다.
예로서, 도 8의 맥락에 있어서, 각각의 항공기(810, 815)는 도시 영역에서 작동하는 일군의 항공기에 속하는 항공기로서 도시되어 있으며, 상기 도시 영역에서는 항공기(815)의 센서가 대기 이동(816)을 감지하는 것을 방해하는 높은 건물이 존재한다. 앞서 설명한 바와 같이, 각각의 항공기(810, 815)의 항공기 모니터링 시스템(205)은 각각 해당하는 개별 센서(20, 30)에 의해 감지된 데이터를 기초로 3차원 지도를 생성할 수 있다. 각각의 항공기(810, 815)에 의해 생성된 3차원 지도는 일군의 항공기의 제어기에, 다른 일군의 항공기[예컨대, 항공기(810, 815)]에, 또는 기타 등등에 전달될 수 있다.
항공기(810)가 건물(805)을 지나 비행하면, 항공기의 센서(20, 30)는, 대기 이동(816)이 위치하는 영역을 감지할 수 있고, 대기 이동(816)을 나타내는 센서 데이터를 포함하는 3차원 지도를 생성 또는 업데이트하기 위해 사용하도록 항공기 제어기(220)에 센서 데이터를 제공할 수 있다. 항공기 제어기(220)는, 해당 영역에 있는 일군의 항공기의 제어기 및 다른 항공기, 예컨대 건물(805)에 의해 방해를 받아 해당 대기 이동(816)을 아직 감지 또는 탐지할 수 없을 수도 있는 항공기(815)에 센서 데이터(예컨대, 3차원 지도)를 전달할 수 있다. 항공기(815)의 항공기 모니터링 시스템(5)[예컨대, 항공기 제어기(220)]은 [예컨대, 일군의 항공기의 제어기, 항공기(810) 또는 양자 모두로부터] 센서 데이터를 수신할 수 있고, 대기 이동(816)이 발생하고 있는 영역을 나타내며 항공기(810)에 의해 제공되는 센서 데이터를 이용하여, 대기 이동(816)을 탐지할 수 있고, 본원에 설명한 바와 같이 대기 이동(816)의 존재를 기초로 제어 명령을 행할 수 있다.
이상은 단지 본 개시내용의 원리를 예시하는 것이며, 당업자에 의해 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않으면서 다양한 변경이 행해질 수 있다. 이상 설명한 실시예는 예시를 목적으로 제시된 것이며, 한정하려는 것이 아니다. 본 개시내용은 또한 본원에 명시적으로 설명된 바와 다른 다수의 형태를 취할 수 있다. 이에 따라, 본 개시내용은 명시적으로 개시된 방법, 시스템, 및 장치로 한정되지 않고, 오히려 이하의 청구범위의 사상에 속하는 해당 변경 및 변형을 포괄하려는 의도라는 것을 강조한다.
추가적인 예로서, 본원에 도시되고 설명된 바와 같은, 제시된 구조, 디바이스, 및 방법을 더욱 최적화하기 위해, 장치 또는 처리 파라메타(예컨대, 치수, 구성, 구성요소, 처리 단계 순서 등)의 변경이 행해질 수 있다. 어떠한 경우에도, 본원에 설명된 구조 및 디바이스뿐만 아니라 관련된 방법은 다수의 용례를 갖는다. 따라서, 개시된 주제 대상은 본원에 설명된 어떠한 단일 실시예로 한정되지 않아야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 따른 범위 및 범주 내에서 고려되어야 한다.
Claims (24)
- 항공기 모니터링 시스템(205)으로서,
항공기(10) 외부에서의 대기 이동을 감지하기 위한 적어도 하나의 광학 센서(20, 30);
감지된 대기 이동에 기초하여 항공기의 날개의 공기역학적 성능을 나타내는 적어도 하나의 파라메타를 결정하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서를 갖는 항공기 제어기(220)
를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는 또한 상기 날개의 상기 공기역학적 성능을 향상시키기 위해 상기 적어도 하나의 파라메타에 기초하여 항공기를 제어하도록 구성되는 것인 항공기 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학 센서는 광 탐지 및 레인징 센서[light detection and ranging(LIDAR) sensor]를 포함하는 것인 항공기 모니터링 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 항공기 제어기는 상기 날개의 다운워시(downwash) 내에서의 대기 이동의 속도에 기초하여 상기 적어도 하나의 파라메타를 결정하도록 구성되는 것인 항공기 모니터링 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 파라메타는 상기 날개에 걸친 양력 분포를 나타내는 것인 항공기 모니터링 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 파라메타는 유도 항력(induced drag)인 것인 항공기 모니터링 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 항공기 제어기는 상기 적어도 하나의 파라메타에 기초하여 상기 날개에 걸친 양력 분포를 결정하도록 구성되며, 상기 항공기 제어기는 또한 상기 양력 분포에 기초하여 항공기를 제어하도록 구성되는 것인 항공기 모니터링 시스템.
- 항공기 모니터링 시스템(205)으로서,
항공기(10) 외부에서의 대기 이동을 감지하기 위한 적어도 하나의 광학 센서(20, 30);
감지된 대기 이동에 기초하여 항공기 외부에서의 돌풍(gust)을 나타내는 적어도 하나의 파라메타를 결정하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서를 갖는 항공기 제어기(220)
를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는 또한 상기 돌풍에 대처하기 위해 상기 적어도 하나의 파라메타에 기초하여 항공기를 제어하도록 구성되는 것인 항공기 모니터링 시스템. - 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학 센서는 광 탐지 및 레인징(LIDAR) 센서를 포함하는 것인 항공기 모니터링 시스템.
- 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 항공기가 상기 돌풍에 도달하기 전에 상기 돌풍을 탐지하도록 구성되는 것인 항공기 모니터링 시스템.
- 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 돌풍에 의해 유발되는 항공기의 경로 변화를 줄이기 위해 상기 적어도 하나의 파라메타에 기초하여 항공기를 제어하도록 구성되는 것인 항공기 모니터링 시스템.
- 항공기 모니터링 시스템(205)으로서,
항공기(10) 외부에서의 대기 이동 및 충돌 위협을 감지하기 위한 적어도 하나의 광학 센서(20, 30);
상기 항공기와 관련되는 성능 특징을 나타내는 데이터를 저장하기 위한 메모리;
감지된 대기 이동 및 상기 데이터에 기초하여 항공기에 대한 이스케이프 엔벨로프(escape envelope)를 획정하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서를 갖는 항공기 제어 시스템(210)
을 포함하며, 상기 항공기 제어 시스템은 또한 상기 이스케이프 엔벨로프에 기초하여 충돌 위협을 회피하기 위한 경로를 선택하도록 그리고 선택된 상기 경로에 기초하여 항공기의 속도를 제어하도록 구성되는 것인 항공기 모니터링 시스템. - 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학 센서는 광 탐지 및 레인징(LIDAR) 센서를 포함하는 것인 항공기 모니터링 시스템.
- 항공기(10)를 모니터링하기 위한 방법으로서,
항공기 상의 복수 개의 광학 센서(20, 30)를 이용하여, 항공기 외부의 대기 이동을 감지하는 단계;
감지된 대기 이동을 기초로, 적어도 하나의 프로세서를 이용하여, 항공기 외부의 돌풍을 나타내는 적어도 하나의 파라메타를 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 프로세서를 이용하여, 상기 돌풍에 대처할 수 있도록 상기 적어도 하나의 파라메타를 기초로 항공기를 제어하는 단계
를 포함하는 방법. - 제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학 센서는 광 탐지 및 레인징(LIDAR) 센서를 포함하는 것인 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 항공기가 돌풍에 도달하기 전에 이루어지는 것인 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 제어하는 단계는 상기 돌풍에 의해 유발되는 항공기의 경로 변화를 감소시키는 것을 포함하는 것인 방법.
- 항공기(10)를 모니터링하기 위한 방법으로서,
항공기(10) 상의 적어도 하나의 광학 센서(20, 30)를 이용하여, 항공기(10) 외부에서의 대기 이동 및 충돌 위협을 감지하는 단계;
상기 항공기와 관련되는 성능 특징을 나타내는 데이터를 메모리에 저장하는 단계;
감지된 대기 이동 및 상기 데이터를 기초로, 적어도 하나의 프로세서를 이용하여, 항공기에 대한 이스케이프 엔벨로프(escape envelope)를 형성하는 단계;
상기 이스케이프 엔벨로프를 기초로 적어도 하나의 프로세스를 이용하여 상기 충돌 위협을 회피하기 위한 경로를 선택하는 단계;
선택된 경로를 기초로 상기 적어도 하나의 프로세스를 이용하여 항공기의 속도를 제어하는 단계
를 포함하는 방법. - 제17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학 센서는 광 탐지 및 레인징(LIDAR) 센서를 포함하는 것인 방법.
- 항공기(10)를 모니터링하기 위한 방법으로서,
항공기 상의 복수 개의 광학 센서(20, 30)를 이용하여, 항공기 외부의 대기 이동을 감지하는 단계;
감지된 대기 이동을 기초로, 적어도 하나의 프로세서를 이용하여, 항공기의 날개의 공기역학적 성능을 나타내는 적어도 하나의 파라메타를 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 프로세서를 이용하여, 상기 날개의 상기 공기역학적 성능을 향상시키도록 상기 적어도 하나의 파라메타를 기초로 항공기를 제어하는 단계
를 포함하는 방법. - 제19항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학 센서는 광 탐지 및 레인징(LIDAR) 센서를 포함하는 것인 방법.
- 제19항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 상기 날개의 다운워시(downwash) 내에서의 대기 이동의 속도에 기초하는 것인 방법.
- 제19항에 있어서, 상기 적어도 하나의 파라메타는 상기 날개에 걸친 양력 분포를 나타내는 것인 방법.
- 제19항에 있어서, 상기 적어도 하나의 파라메타는 유도 항력(induced drag)인 것인 방법.
- 제19항에 있어서,
상기 적어도 하나의 파라메타에 기초하여 상기 날개에 걸친 양력 분포를 결정하는 단계
를 더 포함하며, 상기 제어하는 단계는 상기 양력 분포에 기초하는 것인 방법.
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| US8774987B2 (en) | 2007-12-17 | 2014-07-08 | The Boeing Company | Vertical gust suppression system for transport aircraft |
| DE102008031681A1 (de) * | 2008-07-04 | 2010-01-14 | Eads Deutschland Gmbh | LIDAR-Verfahren zur Messung von Geschwindigkeiten und LIDAR-Vorrichtung mit zeitgesteuerter Detektion |
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| US9026273B2 (en) * | 2012-06-06 | 2015-05-05 | Harris Corporation | Wireless engine monitoring system with multiple hop aircraft communications capability and on-board processing of engine data |
| WO2015179905A1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-03 | Rmit University | Methods and systems for attenuating the effects of turbulence on aircraft |
| US9767701B2 (en) * | 2014-06-26 | 2017-09-19 | Amazon Technologies, Inc. | Ground effect based surface sensing in automated aerial vehicles |
| GB201416842D0 (en) * | 2014-09-24 | 2014-11-05 | Rolls Royce Plc | Aircraft |
| US9639089B2 (en) | 2015-06-04 | 2017-05-02 | The Boeing Company | Gust compensation system and method for aircraft |
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