RU2796698C1

RU2796698C1 - Suspension system of aircraft with stabilization of device generating throat

Info

Publication number: RU2796698C1
Application number: RU2021138896A
Authority: RU
Inventors: Ирфан-ур-раб УСМАН
Original assignee: Кайт Дайнэмикс, Инк.
Priority date: 2019-06-07
Filing date: 2020-06-05
Publication date: 2023-05-29

Abstract

FIELD: aviation.

SUBSTANCE: invention relates to the field of aviation, in particular to the designs of towing systems. Suspension system of the aircraft includes a carrier ship and a rotary-wing aircraft, which is physically connected to the carrier ship by a support cable. At the same time, the carrier ship is a rotary-wing aircraft that creates thrust by means of a non-tunnel propeller, which makes it possible to take off and land vertically. The aircraft generates thrust through a non-tunnel propeller, allowing vertical takeoff and landing. The support cable is part of a winch system that can be actuated to adjust the length of the support cable and take on most of the vertical load of the aircraft by winding the support cable to coordinate the tension in the support cable.

EFFECT: increase in the duration and carrying capacity of the aircraft.

14 cl, 18 dwg

Description

[001] По настоящей заявке испрашивается приоритет предварительной заявки США № 62/858,330, зарегистрированной 7 июня 2019 года, раскрытие которой явно включено по ссылке в данный документ в своей полноте.[001] This application claims priority to U.S. Provisional Application No. 62/858,330, filed June 7, 2019, the disclosure of which is expressly incorporated herein by reference in its entirety.

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

[002] Аспект описания изобретения здесь относится к летательному аппарату, в частности летательному аппарату, который координирует поддерживающий трос и стабилизацию создающего тягу устройства. Другие аспекты также описываются.[002] An aspect of the description of the invention here relates to an aircraft, in particular an aircraft, which coordinates the support cable and the stabilization of the thrust generating device. Other aspects are also described.

Уровень техникиState of the art

[003] Авиаэлектроника извлекла значительную пользу из последних инноваций в аккумуляторных батареях и миниатюризации сложных электронных схем, таких как процессоры. Одним сегментом в области техники, который развился больше всех, как среди любителей, так и профессионального использования, является сегмент малогабаритных беспилотных летательных аппаратов, широко известных как дроны. Эта новейшая технология обнаружила творческие применения во множестве областей, таких как фотография, военная сфера, охрана живой природы и строительство.[003] The avionics industry has benefited greatly from recent innovations in batteries and the miniaturization of complex electronic circuits such as processors. One segment in the field of technology that has developed the most, both among hobbyists and professional use, is the segment of small unmanned aerial vehicles, commonly known as drones. This latest technology has found creative applications in a variety of fields such as photography, the military, wildlife conservation and construction.

[004] Остаются связанные с развитием проблемы в технологии дронов, которые все еще необходимо преодолеть, в то время как будущие применения разрабатываются и исследуются. Например, расстояние движения дронов продолжает подразумевать компромиссы между такими факторами как размер, стоимость аккумуляторной батареи и создание шума. Эти соображения являются важными в применениях, которые могут иметь дроны, осуществляющие навигацию в плотных городских окружениях или несущие тяжелые грузы на большие расстояния, такие как доставка посылок. Эти факторы особенно уместны, когда приходится убеждать регулирующие органы о том, что разработанные системы являются жизнеспособными и безопасными. Традиционные решения продолжают фокусироваться на урегулировании компромиссов между расстоянием, размером и маневренностью.[004] There remain developmental challenges in drone technology that still need to be overcome while future applications are developed and researched. For example, drone travel distance continues to involve trade-offs between factors such as size, battery cost, and noise generation. These considerations are important in applications that drones might have to navigate dense urban environments or carry heavy payloads over long distances, such as package delivery. These factors are particularly relevant when it comes to reassuring regulators that the systems developed are viable and safe. Traditional solutions continue to focus on resolving trade-offs between distance, size and maneuverability.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

[005] Аспект настоящего изобретения относится к летательному аппарату, в котором тяговая способность была увеличена посредством поддерживающего троса, соединенного с летательным аппаратом. Подвесная система летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства предоставляет универсальное решение для текущих проблем в области дронов, которое уменьшает зону охвата и предлагает другие преимущества, такие как продолжительное время полета и более высокая грузоподъемность по сравнению с традиционными предложениями дронов.[005] An aspect of the present invention relates to an aircraft in which the hauling capacity has been increased by a support cable connected to the aircraft. The Thrust Stabilized Aircraft Harness provides a one-stop solution to current drone challenges that reduces footprint and offers other benefits such as longer flight times and higher payloads than traditional drone offerings.

[006] В варианте осуществления поддерживающий трос присоединяется к точке весовой нагрузки на летательном аппарате. Поддерживающий трос может быть выполнен, чтобы иметь возможность поддерживать вес летательного аппарата и распределять вес летательного аппарата на «заземленную» якорную точку, расположенную за пределами летательного аппарата. Например, поддерживающий трос может соединяться с системой лебедки, которая приспособлена для сматывания поддерживающего троса, таким образом, увеличивая натяжение в поддерживающем тросе и потенциально притягивая летательный аппарат по направлению к системе лебедки.[006] In an embodiment, the support cable is attached to a weight loading point on the aircraft. The support cable may be configured to be able to support the weight of the aircraft and distribute the weight of the aircraft to a "grounded" anchor point outside the aircraft. For example, the tether may be connected to a winch system that is adapted to wind the tether, thereby increasing tension in the tether and potentially pulling the aircraft towards the winch system.

[007] Летательный аппарат может иметь форму направленного создания тяги, такую как воздушные винты. Например, летательный аппарат может иметь конфигурацию «квадрокоптера». Контроллер может быть приспособлен манипулировать местоположением летательного аппарата посредством скоординированного действия системы лебедки, которая сматывает или выпускает поддерживающий трос, и создающих тягу устройств, которые могут изменять величину создаваемого усилия и угол создаваемой тяги относительно поддерживающего троса. Эта координация предоставляет возможность контроллеру оптимизировать вывод энергии, необходимой для перемещения или поддержания позиции летательного аппарата, поскольку тяга, которая может быть необходима для противодействия силе тяжести, может вместо этого быть смещена посредством поддерживающего троса. Если меньшее выходное усилие необходимо от создающих тягу устройств, тогда размер создающих тягу устройств может быть уменьшен, также как поддерживающие конструкции, такие как аккумуляторы, в то время как летательный аппарат может сохранять равные или большие возможности в таких областях как время полета и грузоподъемность. Меньшие создающие тягу устройства и поддерживающие конструкции в летательном аппарате обеспечивают летательный аппарат меньшей зоной охвата и шумовым профилем, увеличивая маневренность летательного аппарата. [007] The aircraft may be in the form of directional propulsion, such as propellers. For example, the aircraft may have a "quadcopter" configuration. The controller may be adapted to manipulate the position of the aircraft through the coordinated action of a winch system that reels in or out the support cable and thrust generating devices that can vary the amount of force generated and the angle of the generated thrust relative to the support cable. This coordination allows the controller to optimize the output of energy needed to move or maintain the position of the aircraft, since the thrust that may be needed to counteract gravity can instead be displaced by a support cable. If less force output is needed from the thrust generating devices, then the size of the thrust generating devices can be reduced, as well as supporting structures such as batteries, while the aircraft can maintain equal or greater capability in areas such as flight time and payload. Smaller thrust generating devices and support structures in the aircraft provide the aircraft with a smaller footprint and noise profile, increasing the maneuverability of the aircraft.

[008] Координация между системой лебедки и создающими тягу устройствами предоставляет возможность других преимуществ. Например, вследствие способности поддерживающего троса уклоняться от необходимости для создающего тягу устройства противостоять окружающим усилиям, таким как сила тяжести или ветровая нагрузка, создающие тягу устройства могут быть использованы для эффективной ориентации воздушных транспортных средств. Например, летательный аппарат может сохранять неподвижную позицию, в то же время ориентируясь перпендикулярно направлению силы тяжести, максимизируя натяжение в поддерживающем тросе.[008] Coordination between the winch system and the thrust generating devices allows for other advantages. For example, due to the ability of a support cable to avoid the need for a thrust generating device to resist environmental forces such as gravity or wind loading, thrust generating devices can be used to effectively orient aircraft vehicles. For example, an aircraft can maintain a stationary position while orienting itself perpendicular to the direction of gravity, maximizing the tension in the support cable.

[009] В варианте осуществления летательный аппарат может быть соединен с другим транспортным средством поддерживающим тросом. Например, транспортное средство может быть летательным аппаратом в конфигурации «корабля-носителя», которая предоставляет возможность кораблю-носителю нести, по меньшей мере, долю веса летательного аппарата. Корабль-носитель может иметь характеристики, которые улучшают эффективность полета длительной продолжительности, предоставляя системе преимущества крупногабаритного летательного аппарата, в то же время сохраняя доступность, которую предоставляет небольшой летательный аппарат.[009] In an embodiment, the aircraft may be connected to another vehicle by a support cable. For example, the vehicle may be an aircraft in a "carrier" configuration that allows the carrier ship to carry at least a fraction of the weight of the aircraft. The carrier vehicle may have features that improve the efficiency of long duration flight by giving the system the advantages of a large aircraft while maintaining the affordability that a small aircraft provides.

[0010] Система может быть выполнена для конкретной функциональности. Например, летательный аппарат может быть приспособлен для прикрепления полезных грузов, очистки удаленных поверхностей, обезвреживания боеприпасов или любых различных функций, которые позволяются посредством преимуществ, предоставляемых системой.[0010] The system may be configured for specific functionality. For example, the aircraft may be capable of attaching payloads, cleaning remote surfaces, ordnance disposal, or any of the various functions that are enabled by the benefits provided by the system.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

[0011] Фиг. 1 иллюстрирует примерную подвесную систему летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства;[0011] FIG. 1 illustrates an exemplary aircraft suspension system with thrust-generating device stabilization;

[0012] Фиг. 2 иллюстрирует примерную подвесную систему летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства, которая присоединяется к внешней поверхности;[0012] FIG. 2 illustrates an exemplary aircraft harness system with thrust-generating device stabilization that attaches to an outer surface;

[0013] Фиг. 3A-3C иллюстрируют примерные конфигурации подвесной системы летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства;[0013] FIG. 3A-3C illustrate exemplary configurations of an aircraft suspension system with thrust-generating device stabilization;

[0014] Фиг. 4A-C иллюстрирует примерные конфигурации подвесной системы летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства относительно неподвижной области;[0014] FIG. 4A-C illustrate exemplary configurations of an aircraft suspension system with a thrust generating device stabilized relative to a fixed area;

[0015] Фиг. 5 иллюстрирует примерную конфигурацию множества подвесных систем воздушных транспортных средств со стабилизацией создающего тягу устройства относительно неподвижной области;[0015] FIG. 5 illustrates an exemplary configuration of a plurality of air vehicle suspension systems with a thrust generating device stabilizing relative to a fixed area;

[0016] Фиг. 6 иллюстрирует примерную конфигурацию подвесной системы летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства, которая прикрепляется к системе, которая приспособлена для поступательного перемещения местоположения якорной точки;[0016] FIG. 6 illustrates an exemplary configuration of an aircraft suspension system with a thrust-generating device stabilization that is attached to a system that is adapted to translate the location of an anchor point;

[0017] Фиг. 7 иллюстрирует позиции подвесной системы летательного аппарата со стабилизацией тяги на примерной траектории полета;[0017] FIG. 7 illustrates the positions of a thrust-stabilized aircraft harness on an exemplary flight path;

[0018] Фиг. 8 иллюстрирует примерную конфигурацию подвесной системы летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства, которая включает в себя корабль-носитель;[0018] FIG. 8 illustrates an exemplary configuration of an aircraft suspension system with thrust-producing device stabilization that includes a launch vehicle;

[0019] Фиг. 9 иллюстрирует примерную конфигурацию подвесной системы летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства, которая включает в себя множество воздушных транспортных средств, соединенных с кораблем-носителем;[0019] FIG. 9 illustrates an exemplary configuration of a thrust-producing device stabilized aircraft harness system that includes a plurality of air vehicles coupled to a carrier vehicle;

[0020] Фиг. 10 иллюстрирует примерную подвесную систему летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства, в то время как корабль-носитель находится в схеме полета в зоне ожидания;[0020] FIG. 10 illustrates an exemplary aircraft harness system with a thrust-producing device stabilized while the launch vehicle is in a holding pattern;

[0021] Фиг. 11 иллюстрирует примерную конфигурацию подвесной системы летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства с множеством кораблей-носителей;[0021] FIG. 11 illustrates an exemplary configuration of an aircraft suspension system with a thrust generating device stabilization with a plurality of carrier vehicles;

[0022] Фиг. 12 иллюстрирует примерный схематичный чертеж электронных компонентов подвесной системы летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства;[0022] FIG. 12 illustrates an exemplary schematic diagram of the electronic components of an aircraft suspension system with a thrust generating device stabilized;

[0023] Фиг. 13 иллюстрирует примерный способ работы подвесной системы летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства;[0023] FIG. 13 illustrates an exemplary mode of operation of an aircraft suspension system with a thrust-generating device stabilized;

[0024] Фиг. 14 иллюстрирует примерную конфигурацию подвесной системы летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства с присоединением полезного груза;[0024] FIG. 14 illustrates an exemplary configuration of an aircraft suspension system with a thrust generating device stabilized with payload attachment;

[0025] Фиг. 15 иллюстрирует примерную конфигурацию подвесной системы летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства с конкретным функциональным использованием;[0025] FIG. 15 illustrates an exemplary configuration of an aircraft suspension system with thrust-producing device stabilization for a specific functional use;

[0026] Фиг. 16 иллюстрирует примерную конфигурацию подвесной системы летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства во время очистки системы фотогальванических батарей;[0026] FIG. 16 illustrates an exemplary aircraft harness configuration with thrust-generating device stabilization during cleaning of the photovoltaic array system;

[0027] Фиг. 17 иллюстрирует примерный способ переноса полезного груза подвесной системы летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства; и[0027] FIG. 17 illustrates an exemplary method for carrying a payload of an aircraft harness system with stabilization of a thrust generating device; And

[0028] Фиг. 18 иллюстрирует примерную подвесную систему летательного аппарата со стабилизацией создающего тягу устройства во время переноса полезного груза.[0028] FIG. 18 illustrates an exemplary aircraft harness system with a thrust generating device stabilized during payload transfer.

[0029] Несколько аспектов изобретения здесь иллюстрируются в качестве примера, а не в качестве ограничения на фигурах сопровождающих чертежей, на которых одинаковые ссылки указывают аналогичные элементы. Следует отметить, что ссылки на «an» или «один» аспект этого изобретения необязательно относятся к одному и тому же аспекту, и они означают, по меньшей мере, один. Также, в интересах краткости и уменьшения общего числа чертежей, данный чертеж может быть использован для иллюстрации признаков более чем одного аспекта изобретения, и не все элементы на чертеже могут быть востребованы для данного аспекта.[0029] Several aspects of the invention are illustrated here by way of example, and not by way of limitation, in the figures of the accompanying drawings, in which like references indicate like elements. It should be noted that references to "an" or "one" aspect of this invention do not necessarily refer to the same aspect, and they mean at least one. Also, in the interest of brevity and reduction in the number of drawings, a given drawing may be used to illustrate features of more than one aspect of the invention, and not all elements in a drawing may be required for that aspect.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

[0030] Несколько аспектов изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи теперь объясняются. Всякий раз, когда формы, относительные позиции и другие аспекты описанных частей явно не определяются, рамки изобретения не ограничиваются только показанными частями, которые предназначены просто с целью иллюстрации. Также, в то время как многочисленные детали излагаются, понятно, что некоторые аспекты изобретения могут быть применены на практике без этих деталей. В других случаях, хорошо известные схемы, структуры и технологии подробно не показаны, с тем, чтобы не затруднять понимание этого описания.[0030] Several aspects of the invention are now explained with reference to the accompanying drawings. Whenever the shapes, relative positions, and other aspects of the parts described are not explicitly defined, the scope of the invention is not limited to the parts shown, which are merely for the purpose of illustration. Also, while numerous details are set forth, it is understood that some aspects of the invention may be practiced without these details. In other instances, well-known circuits, structures, and techniques are not shown in detail so as not to obscure this description.

[0031] Варианты осуществления настоящего изобретения направлены, среди прочего, на подвесную систему летательного аппарата со стабилизированным создающим тягу устройством. Подвесная система летательного аппарата со стабилизированным создающим тягу устройством может включать в себя летательный аппарат, который соединяется с поддерживающим тросом, при этом поддерживающий трос может быть закреплен удаленно в якорной точке. В примерном варианте осуществления система летательного аппарата может включать в себя беспилотный летательный аппарат (UAV), который прикрепляется к поддерживающему тросу, который соединяет UAV с якорной точкой, так что первый конец поддерживающего троса соединяется с UAV. Хотя настоящее изобретение обсуждает применения, где нет пилота-человека на борту летательного аппарата, является возможным то, что в аспектах настоящего изобретения летательный аппарат может иметь пилота или пользователя-человека на борту без отступления от идеи изобретения. Якорная точка может включать в себя систему лебедки, которая может функционально изменять длину поддерживающего троса, или троса лебедки, который разворачивается. Якорная точка, к которой система лебедки прикрепляется, может изменяться в зависимости от применения. Например, якорная точка может быть устойчивой поверхностью, такой как крыша здания, или подвижной поверхностью, такой как второй летательный аппарат.[0031] Embodiments of the present invention are directed, inter alia, to an aircraft suspension system with a stabilized thrust generating device. An aircraft suspension system with a stabilized thrust generating device may include an aircraft that is connected to a support cable, wherein the support cable can be secured remotely at an anchor point. In an exemplary embodiment, the aircraft system may include an unmanned aerial vehicle (UAV) that is attached to a tether that connects the UAV to an anchor point such that the first end of the tether connects to the UAV. While the present invention discusses applications where there is no human pilot on board the aircraft, it is possible that in aspects of the present invention the aircraft may have a human pilot or user on board without departing from the spirit of the invention. The anchor point may include a winch system that can functionally change the length of a support line, or a winch line that is deployed. The anchor point to which the winch system is attached may vary depending on the application. For example, the anchor point may be a stable surface, such as the roof of a building, or a movable surface, such as a second aircraft.

[0032] Предоставление вертикальной подъемной силы для UAV в форме системы лебедки увеличивает желательные характеристики UAV, чтобы делать его идеальным решением для применений в широком диапазоне, в то же время устраняя некоторые базовые недостатки множества UAV. Система лебедки предоставляет возможность уменьшенного потребления энергии посредством UAV, поскольку величина тяги, которую UAV должен создавать, чтобы поддерживать желаемый подъем, уменьшается или устраняется. Зона охвата самого UAV может также быть уменьшена, например, посредством уменьшения размера создающего тягу устройства, необходимого для создания достаточного подъема, и посредством снятия нагрузки с компонентов UAV, таких как аккумуляторная батарея или контроллер, которые являются неотъемлемыми и могут быть присоединены через поддерживающий трос. Кроме того, поскольку UAV не должен быть полностью самоподдерживающимся в вертикальном направлении, доступная тяга/мощность по другим осям (управление по горизонтали и угловым пространственным положением) значительно увеличивается. [0032] Providing vertical lift to the UAV in the form of a winch system enhances the desirable performance of the UAV to make it ideal for wide range applications while eliminating some of the underlying disadvantages of many UAVs. The winch system allows for reduced power consumption by the UAV because the amount of thrust the UAV must generate to maintain the desired lift is reduced or eliminated. The reach of the UAV itself can also be reduced, for example, by reducing the size of the thrust generating device necessary to generate sufficient lift, and by relieving UAV components such as a battery or controller that are integral and can be attached via a support cable. In addition, since the UAV does not need to be completely self-supporting in the vertical direction, the available thrust/power in the other axes (horizontal and attitude control) is greatly increased.

[0033] Дополнительно, универсальность системы, которая может предусматривать различные типы якорных точек и функциональных возможностей UAV, предоставляет возможность для множества применений. Например, система лебедки может предоставлять возможность UAV создавать тягу в нетрадиционных направлениях. Когда UAV активно подвешивается посредством системы лебедки, может не быть необходимым, чтобы создающие тягу устройства на UAV предоставляли подъемную силу для того, чтобы поддерживать поднятие UAV. Создающие тягу устройства могут быть использованы для предоставления усилия в направлении, перпендикулярном силе тяжести. Например, если UAV имел задачу размещения переводных рисунков в указанной точке размещения на внешнем окне высотного здания, система лебедки может быть закреплена выше точки размещения. С помощью системы лебедки, поддерживающей UAV на желаемой высоте, создающие тягу устройства на UAV могут создавать тяговое усилие, нацеленное на окно, которого достаточно для приклеивания переводного рисунка на окно. Кроме того, система лебедки может динамически регулировать длину поддерживающего троса для того, чтобы предоставлять возможность движения UAV в плоскости, ортогональной силе тяжести.[0033] Additionally, the versatility of the system, which can provide different types of anchor points and UAV functionality, allows for a variety of applications. For example, the winch system may allow the UAV to generate thrust in non-traditional directions. When the UAV is actively suspended by the winch system, it may not be necessary for the thrust generating devices on the UAV to provide lift in order to keep the UAV elevated. Thrust generating devices may be used to provide force in a direction perpendicular to gravity. For example, if the UAV had the task of placing decals at a specified placement point on an exterior window of a tall building, the winch system could be anchored above the placement point. With a winch system holding the UAV at the desired height, the traction devices on the UAV can generate enough traction against the window to adhere the decal to the window. In addition, the winch system can dynamically adjust the length of the support cable in order to allow the UAV to move in a plane orthogonal to gravity.

[0034] UAV может быть выполнен, чтобы выполнять услуги, позволяемые способностью UAV эффективно осуществлять навигацию в ограниченном воздушном пространстве. Например, UAV может быть приспособлен для доставки посылок на балкон, потенциально обходя свес крыши и конструктивное ограждение. Эта способность предоставляет возможность UAV выполнять доставки в плотные в иных случаях и ограниченные городские окружения. Примеры посылок, которые могут быть доставлены таким средством, включают в себя потребительские товары из большого розничного магазина, распределительного центра или промежуточного пункта, такие как книги, одежда или электронные товары. Другие примеры могут включать в себя двухточечные доставки, например, продуктов питания, медицинского оборудования и лекарств. Эти примеры являются неограничивающими, поскольку является возможным, что UAV может быть приспособлен для захвата и доставки любого груза, который помещается в пороговые пределы развернутого размера и веса, достижимые системой.[0034] The UAV may be configured to perform services enabled by the UAV's ability to navigate efficiently in confined airspace. For example, a UAV could be adapted to deliver packages to a balcony, potentially bypassing roof overhangs and structural fencing. This capability enables UAVs to deliver to otherwise dense and restricted urban environments. Examples of packages that can be delivered by such means include consumer goods from a large retail store, distribution center, or waypoint, such as books, clothing, or electronic goods. Other examples may include point-to-point deliveries such as food, medical equipment, and drugs. These examples are non-limiting as it is possible that the UAV can be adapted to pick up and deliver any payload that fits within the deployed size and weight thresholds achievable by the system.

[0035] В данном документе выражения «беспилотный летательный аппарат» и «UAV» ссылаются на автономное или полуавтономное транспортное средство, которое приспособлено для выполнения некоторых функций без физически присутствующего пилота-человека. Примеры связанных с полетом функций могут включать в себя, но не только, восприятие своего окружения или работу в воздухе без необходимости входных данных от оператора, среди прочего.[0035] As used herein, the terms "unmanned aerial vehicle" and "UAV" refer to an autonomous or semi-autonomous vehicle that is adapted to perform some function without a physically present human pilot. Examples of flight-related functions may include, but are not limited to, sensing one's surroundings or operating in the air without the need for input from an operator, among others.

[0036] UAV может быть автономным или полуавтономным. Например, некоторые функции могут управляться удаленным оператором-человеком, в то время как другие функции выполняются автономно. Дополнительно, UAV может быть выполнен, чтобы предоставлять возможность удаленному оператору принимать на себя функции, которые могут в ином случае управляться автономно посредством UAV. Кроме того, данный тип функции может управляться дистанционно на одном уровне абстракции и выполняться автономно на другом уровне абстракции. Например, удаленный оператор может управлять решениями по навигации высокого уровня для UAV, например, указывая, что UAV должен изменять местоположения, в то время как навигационная система UAV автономно управляет более тонкими решениями навигации, такими как выбор маршрута, избегание препятствия и т.д. Другие примеры также являются возможными.[0036] The UAV may be autonomous or semi-autonomous. For example, some functions may be controlled by a remote human operator while other functions are performed autonomously. Additionally, the UAV may be configured to allow a remote operator to take over functions that may otherwise be controlled autonomously by the UAV. In addition, a given type of function can be controlled remotely at one level of abstraction and executed autonomously at another level of abstraction. For example, a remote operator can manage high-level navigation decisions for the UAV, such as indicating that the UAV should change locations, while the UAV navigation system autonomously manages finer navigation decisions such as route selection, obstacle avoidance, and so on. Other examples are also possible.

[0037] UAV может быть различных форм. Например, UAV может принимать форму винтокрылого летательного аппарата, такого как вертолет или мультикоптер, летательный аппарат с неподвижным крылом, реактивный летательный аппарат, летательный аппарат с туннельным винтом, дирижабль легче воздуха, такой как полужесткий дирижабль или управляемый воздушный шар, летательный аппарат, приземляющийся на хвостовое оперение, планирующий летательный аппарат и/или орнитоптер, среди других возможностей. Дополнительно, термины «дрон», «система беспилотного летательного аппарата» («UAVS») или «беспилотный авиационный комплекс» («UAS») могут также быть использованы для ссылки на UAV.[0037] UAV can take various forms. For example, a UAV may take the form of a rotorcraft such as a helicopter or multicopter, a fixed wing aircraft, a jet aircraft, a tunnel propeller aircraft, a lighter-than-air airship such as a semi-rigid airship or a steerable balloon, an aircraft that lands on tail, glider and/or ornithopter, among other possibilities. Additionally, the terms "drone", "unmanned aerial vehicle system" ("UAVS"), or "unmanned aerial vehicle system" ("UAS") may also be used to refer to UAV.

[0038] Фиг. 1 иллюстрирует примерный аспект подвесной системы летательного аппарата со стабилизированным создающим тягу устройством, в данном документе называемой подвесной системой летательного аппарата. Подвесная система летательного аппарата может включать в себя UAV 104 и поддерживающий трос 107. В этой иллюстрации UAV 104 принимает форму мультикоптера, который включает в себя узел 105 создающего тягу устройства, который использует четыре винта 109, хотя другие примеры возможны с пятью или более винтами, меньше чем с четырьмя винтами, также как сочетания винтов и актуаторов, используемых для регулировки тяги винта относительно винтокрылого летательного аппарата. Как обсуждалось ранее, является возможным, что UAV 104 может принимать форму летательного аппарата, который не полагается, или не полагается исключительно, на винты для формирования тяги. Например, UAV 104 может содержать создающие тягу устройства, которые являются направленно ориентируемыми. Создающие тягу устройства могут быть соединены с баком или шлангом, приспособленным для снабжения создающих тягу устройств материалами, которые выпускаются из создающего тягу устройства для предоставления усилия. Некоторыми примерами являются создающие тягу устройства газового типа, химические виды топлива и вентиляторы направленного воздушного потока. Также считается, что UAV 104 может использовать моторы сжигающего типа, для создания тяги. Возможно представить себе другие примеры создающих тягу устройств, приспособленных для создания направленно сфокусированного продвижения без отклонения от идеи изобретения. Таким образом, в то время как узел 105 создающего тягу устройства демонстрирует вариант осуществления настоящего изобретения, термины «создающие тягу устройства» и «тяговый двигатель», используемые в данном документе, могут ссылаться на любую форму направленно ориентированной системы для создания тяги, известной в области техники.[0038] FIG. 1 illustrates an exemplary aspect of an aircraft harness system with a stabilized thrust generating device, referred to herein as an aircraft harness system. The aircraft suspension system may include a UAV 104 and a support cable 107. In this illustration, the UAV 104 takes the form of a multicopter that includes a thrust generating device assembly 105 that uses four propellers 109, although other examples are possible with five or more propellers. with fewer than four propellers, as well as combinations of propellers and actuators used to adjust propeller thrust relative to the rotorcraft. As discussed earlier, it is possible that the UAV 104 may take the form of an aircraft that does not rely, or does not rely solely on propellers to generate thrust. For example, UAV 104 may include thrust generating devices that are directionally oriented. The thrust generating devices may be connected to a tank or hose adapted to supply the thrust generating devices with materials that are discharged from the thrust generating device to provide force. Some examples are gas-type thrusters, chemical fuels, and directional airflow fans. It is also believed that the UAV 104 can use combustion-type motors to generate thrust. It is possible to imagine other examples of thrust generating devices adapted to create a directionally focused advance without deviating from the idea of the invention. Thus, while the thrust generating device assembly 105 demonstrates an embodiment of the present invention, the terms "thrusting devices" and "traction motor" as used herein may refer to any form of directionally oriented thrust generating system known in the art. technology.

[0039] UAV 104 может иметь способности маневрирования, так что наклон относительно поперечной оси, продольной оси, вертикальной оси и угловое пространственное положение UAV 104 могут регулироваться различными средствами. Например, винты 109 обеспечивают продвижение и маневренность для UAV 104. Более конкретно, каждый винт 109 включает в себя лопасти 111, которые прикрепляются к винту. Выполненные таким образом винты 109 могут предоставлять возможность UAV 104 взлетать и приземляться вертикально, маневрировать в любом направлении и/или зависать. Кроме того, шаг лопастей 111 может регулироваться группой и/или дифференциально и может предоставлять возможность UAV 104 выполнять трехмерные воздушные маневры, такие как зависание в перевернутом состоянии, полет с постоянно опущенной хвостовой частью «тик-ток», петли, петли с пируэтами, повороты по вертикали с пируэтом, пролет «на ноже», полупетля, шлепок и перевороты через крыло в движении, среди прочего. Когда шаг всех лопастей 111 регулируется, чтобы выполнять такое воздушное маневрирование, это может называться регулированием «общего шага» UAV 104. Дополнительно или альтернативно, UAV 104 может регулировать скорость вращения винтов 109, совокупно или дифференциально, для маневрирования. Например, посредством поддержания постоянной скорости трех винтов 109 и уменьшения скорости четвертого винта UAV 104 может наклоняться относительно продольной оси вправо, наклоняться относительно продольной оси влево, наклоняться относительно поперечной оси вперед или наклоняться относительно поперечной оси назад, в зависимости от винта 109, который выбирается для уменьшения скорости. В частности, UAV 104 может наклоняться относительно продольной оси в направлении винта 109 с уменьшенной скоростью. В качестве другого примера, увеличение или уменьшение скорости всех винтов 109 одновременно может приводить в результате к тому, что UAV 104 увеличивает или уменьшает свою высоту, соответственно. В качестве еще одного примера, увеличение или уменьшение скорости винтов 109, которые вращаются в одинаковом направлении, может приводить в результате к тому, что UAV 104 выполняет движение вокруг вертикальной оси влево или движение вокруг вертикальной оси вправо. Это лишь несколько примеров различных типов движения, которое может выполняться посредством независимой или совместной регулировки числа оборотов в минуту и/или направления, в котором винты 109 вращаются. Аналогичное маневрирование может рассматриваться в варианте осуществления, который не использует винты для тяги.[0039] The UAV 104 may have maneuvering capabilities such that the yaw, pitch, yaw, and attitude of the UAV 104 may be controlled by various means. For example, propellers 109 provide propulsion and maneuverability for UAV 104. More specifically, each propeller 109 includes blades 111 that are attached to the propeller. The propellers 109 thus provided may enable the UAV 104 to take off and land vertically, maneuver in any direction, and/or hover. In addition, the pitch of the blades 111 may be group and/or differentially adjustable and may allow the UAV 104 to perform three-dimensional aerial maneuvers such as inverted hovering, tik-tok tail-down flight, loops, pirouette loops, turns. vertical with pirouette, knife-fly, half-loop, slap and flips over the wing in motion, among others. When the pitch of all blades 111 is adjusted to perform such aerial maneuvering, this may be referred to as UAV 104 "total pitch" adjustment. Additionally or alternatively, UAV 104 may adjust the rotation speed of propellers 109, cumulatively or differentially, for maneuvering. For example, by maintaining a constant speed of the three propellers 109 and decreasing the speed of the fourth propeller, the UAV 104 can tilt to the right longitudinal axis, tilt to the left longitudinal axis, tilt forward to the transverse axis, or tilt to the transverse axis backward, depending on the screw 109 that is selected for speed reduction. In particular, the UAV 104 can tilt about the longitudinal axis in the direction of the screw 109 at a reduced speed. As another example, increasing or decreasing the speed of all propellers 109 simultaneously may result in UAV 104 increasing or decreasing its height, respectively. As another example, increasing or decreasing the speed of propellers 109 that rotate in the same direction may result in UAV 104 yawing to the left or yawing to the right. These are just a few examples of the different types of movement that can be performed by independently or jointly adjusting the RPM and/or the direction in which the screws 109 rotate. Similar maneuvering may be considered in an embodiment that does not use thrust propellers.

[0040] UAV 104 может также включать в себя кожух 112. Кожух 112 может содержать и/или соединять винты 109 и содержать другие необходимые или желательные компоненты, например, моторы, управляющую электронику, такую как инерциальный измерительный блок (IMU) и/или электронный контроллер скорости, аккумуляторы, другие датчики и/или полезную нагрузку, среди других возможностей. Показанный UAV 104 включает в себя два кожуха 112, при этом каждый кожух 112 конфигурируется, чтобы содержать два винта 109, и кожухи 112 соединяются осью 117. Однако, предполагается, что единственный кожух 112 может содержать все винты 109 UAV 104. Альтернативно, три или более кожуха 112 могут быть использованы, при этом каждый кожух 112 содержит, по меньшей мере, один винт 109, и при этом каждый кожух 112 соединяется таким образом, чтобы формировать часть UAV 104.[0040] UAV 104 may also include a housing 112. Housing 112 may contain and/or connect screws 109 and contain other necessary or desirable components, such as motors, control electronics such as an inertial measurement unit (IMU) and/or electronic speed controller, batteries, other sensors and/or payload, among other possibilities. The UAV 104 shown includes two shrouds 112, with each shroud 112 being configured to contain two screws 109 and the shrouds 112 being pivotally connected 117. However, it is contemplated that a single shroud 112 may contain all of the screws 109 of the UAV 104. Alternatively, three or more shrouds 112 may be used, with each shroud 112 containing at least one screw 109, and each shroud 112 being connected to form part of the UAV 104.

[0041] Ось 117 может предоставлять возможность независимого вращения для каждого кожуха 112, соединенного с осью 117 так, что первый кожух на ближнем конце оси 117 может вращаться в первом направлении, а второй кожух на дальнем конце оси 117 может вращаться во втором направлении. Дополнительно, ось 117 может предоставлять возможность первому кожуху вращаться в том же направлении, но до другой степени или с другой скоростью по сравнению с тем, как вращается второй кожух. Ось 117 может также предоставлять возможность первому кожуху оставаться в статической ориентации, в то время как второй кожух может вращаться относительно первого кожуха. В некоторых вариантах осуществления UAV 104 может использовать множество осей 117. Например, оси могут быть соединены ортогонально, при этом каждая ось приспособлена вращаться независимо от других осей, так что винты, соединенные с первой осью, могут поддерживать ориентацию независимо от винтов, соединенных со второй осью.[0041] The shaft 117 may allow independent rotation for each shroud 112 connected to the shaft 117 such that the first shroud at the proximal end of the shaft 117 can rotate in a first direction and the second shroud at the far end of the shaft 117 can rotate in a second direction. Additionally, the axle 117 may allow the first shroud to rotate in the same direction but to a different extent or at a different speed than the second shroud rotates. The axis 117 may also allow the first shroud to remain in a static orientation while the second shroud can rotate relative to the first shroud. In some embodiments, the UAV 104 may use a plurality of axles 117. For example, the axles may be connected orthogonally, with each axle adapted to rotate independently of the other axles so that the screws connected to the first axis can maintain orientation independently of the screws connected to the second. axis.

[0042] В дополнительном аспекте UAV 104 включает в себя защитные элементы 122 винта. Такие защитные элементы 122 винта могут служить множеству целей, например, защите винтов 109 от повреждения, защите конструкции UAV 104 от повреждения и защите близких объектов от повреждения винтами 109. Дополнительно, защитные элементы 122 винта могут служить в качестве гасителей шума, чтобы ослаблять звук, создаваемый высокоскоростным вращением винтов 109. Следует понимать, что вариант осуществления, который не включает в себя защитные элементы 122 винта, также является возможным. Кроме того, защитные элементы 122 винта различных форм, размеров и функции являются возможными, без отступления от рамок изобретения.[0042] In a further aspect, UAV 104 includes screw protectors 122. Such screw protectors 122 can serve a variety of purposes, such as protecting the screws 109 from damage, protecting the UAV structure 104 from damage, and protecting nearby objects from damage by the screws 109. Additionally, the screw protectors 122 can serve as noise dampeners to dampen sound, created by the high speed rotation of the screws 109. It should be understood that an embodiment that does not include the screw guards 122 is also possible. In addition, screw guards 122 of various shapes, sizes, and functions are possible without departing from the scope of the invention.

[0043] В дополнительном аспекте UAV 104 включает в себя одну или более систем связи. Системы связи могут включать в себя один или более беспроводных интерфейсов и/или один или более проводных интерфейсов, которые предоставляют возможность UAV 104 связываться через одну или более сетей. Такие беспроводные интерфейсы могут обеспечивать связь по одному или более протоколам беспроводной связи, таким как Bluetooth, WiFi (например, протокол IEEE 802.11), проект долгосрочного развития (LTE), WiMAX (например, стандарт IEEE 802.16), протокол радиочастотной идентификации (RFID), стандарт связи малого радиуса действия (NFC) и/или другие протоколы беспроводной связи. Такие проводные интерфейсы могут включать в себя Ethernet-интерфейс, интерфейс универсальной последовательной шины (USB) или аналогичный интерфейс для связи по проводу, витой паре проводов, коаксиальному кабелю, оптической линии связи, волоконно-оптической линии связи или другому физическому соединению с проводной сетью.[0043] In a further aspect, UAV 104 includes one or more communication systems. Communication systems may include one or more wireless interfaces and/or one or more wired interfaces that allow UAV 104 to communicate over one or more networks. Such wireless interfaces may communicate over one or more wireless protocols such as Bluetooth, WiFi (eg, IEEE 802.11 protocol), Long Term Evolution (LTE), WiMAX (eg, IEEE 802.16), Radio Frequency Identification (RFID), short range communication (NFC) standard; and/or other wireless communication protocols. Such wired interfaces may include an Ethernet interface, a Universal Serial Bus (USB) interface, or a similar interface for communicating over a wire, twisted pair, coaxial cable, optical link, fiber optic link, or other physical connection to a wired network.

[0044] В примерном варианте осуществления UAV 104 может включать в себя системы связи, которые предоставляют возможность для связи малого радиуса действия и связи большого радиуса действия. Например, UAV 104 может быть выполнен для связи малого радиуса действия с помощью Bluetooth и для связи большого радиуса действия по протоколу CDMA. В таком варианте осуществления UAV 104 может быть выполнен, чтобы функционировать как «горячая точка»; или другими словами, как шлюз или посредник между дистанционным поддерживающим устройством и одной или более сетями передачи данных, такими как сотовая сеть и/или Интернет. Выполненный таким образом UAV 104 может обеспечивать обмен данными, которое дистанционное поддерживающее устройство будет в ином случае не способно выполнять самостоятельно.[0044] In an exemplary embodiment, UAV 104 may include communication systems that enable short range communication and long range communication. For example, the UAV 104 may be configured for short range communication using Bluetooth and for long range communication using the CDMA protocol. In such an embodiment, UAV 104 may be configured to function as a "hotspot"; or in other words, as a gateway or intermediary between the remote support device and one or more data networks such as a cellular network and/or the Internet. Thus implemented, UAV 104 can provide communications that a remote support device would otherwise not be able to perform on its own.

[0045] Например, UAV 104 может предоставлять WiFi-соединение с дистанционным устройством и служить в качестве посредника или шлюза с сетью передачи данных поставщика услуг сотовой связи, с которым UAV 104 может соединяться по протоколу LTE или 5G, например. UAV 104 может также служить в качестве посредника или шлюза с сетью высотных аэростатов, спутниковой сетью или сочетанием этих сетей, среди прочего, к которым дистанционное устройство может не иметь возможности доступа в ином случае.[0045] For example, UAV 104 may provide a WiFi connection to a remote device and serve as an intermediary or gateway to a cellular service provider's data network, with which UAV 104 may connect via LTE or 5G, for example. The UAV 104 may also serve as an intermediary or gateway with a high altitude balloon network, a satellite network, or a combination of these networks, among others, which the remote device may not otherwise be able to access.

[0046] Аспект направлен на поддерживающий трос 107, который соединяется с UAV 104. Поддерживающий трос 107 может быть соединен с UAV 104 на первом конце поддерживающего троса 107. Поддерживающий трос 107 может быть выполнен из различных материалов. Например, если поддерживающий трос 107 должен быть гибким, поддерживающий трос 107 может включать в себя полимерные волокна с высокой прочностью на разрыв, металлические и/или синтетические тросы, веревку и другие материалы, которые показывают достаточную прочность и гибкость. В другом аспекте поддерживающий трос 107 может быть жестким, так что расстояние между первым концом поддерживающего троса 107 и вторым концом поддерживающего троса 107 является практически фиксированным. В еще одном аспекте поддерживающий трос 107 может подразумевать множество жестких элементов, как, например, в конфигурации в виде цепочки, или в конфигурации в виде телескопического стержня.[0046] The aspect is directed to the support cable 107, which is connected to the UAV 104. The support cable 107 may be connected to the UAV 104 at the first end of the support cable 107. The support cable 107 may be made of various materials. For example, if the support cable 107 is to be flexible, the support cable 107 may include high tensile polymer fibers, metal and/or synthetic cables, rope, and other materials that exhibit sufficient strength and flexibility. In another aspect, the support cable 107 may be rigid such that the distance between the first end of the support cable 107 and the second end of the support cable 107 is substantially fixed. In yet another aspect, the support cable 107 may include a plurality of rigid elements, such as in a chain configuration or in a telescoping rod configuration.

[0047] Поддерживающий трос 107 может быть присоединен к точке на UAV 104, которая предназначена, чтобы распределять некоторую часть или весь вес UAV 104 на поддерживающий трос 107. Например, поддерживающий трос 107 может быть соединен непосредственно с элементом UAV 104, таким как ось 117, или узел 105 создающего тягу устройства. Поддерживающий трос 107 может включать в себя карабин на первом конце поддерживающего троса 107, который может сопрягаться с u-образным болтовым соединением, которое прикрепляется к элементу UAV 104, хотя аналогичное средство крепления может быть предположено без отступления от идеи изобретения. Альтернативно, поддерживающий трос 107 может быть соединен со специально предназначенным механизмом прикрепления поддерживающего троса, который соединяется с точкой на UAV 104, или который соединяется с другим элементом или элементами, которые соединяются с UAV 104. Поддерживающий трос 107 может быть присоединен к UAV 104 таким образом, чтобы предоставлять возможность свободных степеней вращения для свободы относительно узла 105 создающего тягу устройства, в то же время сохраняя способность компенсировать часть или всю силу тяжести и инерциальные нагрузки подвешенной системы летательного аппарата. Например, как иллюстрировано, поддерживающий трос 107 может быть присоединен к вращающемуся подшипнику 138, который находится на оси 117.[0047] Support cable 107 may be connected to a point on UAV 104 that is designed to distribute some or all of the weight of UAV 104 to support cable 107. For example, support cable 107 may be connected directly to an element of UAV 104, such as axle 117 , or node 105 creating thrust device. The support cable 107 may include a carabiner at the first end of the support cable 107 that can mate with a u-bolt that attaches to the UAV element 104, although a similar means of attachment can be envisioned without departing from the spirit of the invention. Alternatively, the support cable 107 may be connected to a dedicated support cable attachment mechanism that connects to a point on the UAV 104, or that connects to another element or elements that connect to the UAV 104. The support cable 107 can be attached to the UAV 104 in this manner. to allow free degrees of rotation for freedom relative to the thrust generating device assembly 105 while retaining the ability to compensate for some or all of the gravity and inertial loads of the aircraft's suspension system. For example, as illustrated, the support cable 107 may be attached to a rotating bearing 138 that is on the axle 117.

[0048] Поддерживающий трос 107 может включать в себя канал, который соединяет UAV 104 с источником мощности или данных. Например, в варианте осуществления, где, по меньшей мере, фрагмент системы распределения мощности не находится «на борту» UAV 104, канал может передавать мощность от источника мощности, расположенного внешне по отношению к UAV 104, например, на втором конце поддерживающего троса 107, к UAV 104. В этом случае, канал может включать в себя электрические кабели, которые соединяют аккумулятор на втором конце поддерживающего троса 107 с бортовой системой распределения мощности на UAV 104. Предполагается, что хранилище энергии может быть расположено в бортовой системе распределения мощности, в таком случае силовой кабель в канале может быть использован для заряда бортового устройства хранения энергии, такого как аккумулятор. В другом примере канал может нести провод для передачи данных, сформированных из токопроводящего материала (например, для передачи информационных закодированных электрических сигналов) и/или волоконно-оптическую линию (например, для передачи информационных закодированных оптических сигналов). Центральный контроллер и/или оператор, который может находиться на втором конце поддерживающего троса 107, может управлять операциями UAV 104 дистанционно, отправляя инструкции через сигнальные кабели в UAV 104, который может иметь бортовой процессор. Аналогично, UAV 104 может использовать сигнальные кабели для отправки данных датчиков обратно центральному контроллеру и/или оператору.[0048] Support cable 107 may include a conduit that connects UAV 104 to a power or data source. For example, in an embodiment where at least a portion of the power distribution system is not "on board" the UAV 104, the channel may transmit power from a power source located external to the UAV 104, such as at the second end of the support cable 107, to the UAV 104. In this case, the conduit may include electrical cables that connect the battery at the second end of the support cable 107 to the onboard power distribution system on the UAV 104. It is contemplated that the energy storage may be located in the onboard power distribution system, such In this case, the power cable in the conduit can be used to charge an on-board energy storage device such as a battery. In another example, the channel may carry a wire for transmitting data formed from a conductive material (eg, for transmitting data encoded electrical signals) and/or a fiber optic line (eg, for transmitting data coded optical signals). A central controller and/or an operator, who may be at the second end of the support cable 107, may control the operations of the UAV 104 remotely by sending instructions via signal cables to the UAV 104, which may have an onboard processor. Likewise, UAV 104 may use signal cables to send sensor data back to the central controller and/or operator.

[0049] Фиг. 2 иллюстрирует аспект настоящего изобретения, в котором второй конец поддерживающего троса 107 может быть, по существу, присоединен к якорной точке 203, которая располагается за пределами UAV 104. Якорная точка 203 может быть прикреплена к внешней поверхности, такой как мачта или крыша здания, так что якорная точка 203 не способна независимо изменять позицию относительно внешней поверхности, к которой якорная точка 203 прикреплена. Второй конец поддерживающего троса 107 может быть прикреплен к якорной точке 203. Например, якорная точка 203 может быть крюком, который прикреплен болтами к внешней поверхности, в то время как второй конец поддерживающего троса 107 может быть прикреплен к крюку.[0049] FIG. 2 illustrates an aspect of the present invention in which the second end of the tether 107 may be substantially attached to an anchor point 203 that is located outside the UAV 104. The anchor point 203 may be attached to an external surface such as a mast or the roof of a building, such as that the anchor point 203 is not capable of independently changing position relative to the outer surface to which the anchor point 203 is attached. The second end of the support cable 107 may be attached to the anchor point 203. For example, the anchor point 203 may be a hook that is bolted to the outer surface, while the second end of the support cable 107 may be attached to the hook.

[0050] Якорная точка 203 может включать в себя механическое устройство, которое предоставляет возможность изменения длины или натяжения поддерживающего троса 107 между первым концом поддерживающего троса 107 и вторым концом поддерживающего троса 107. Примером такого механического устройства является система лебедки, при этом система лебедки может включать в себя лебедку 207, чтобы втягивать (наматывать) или выпускать (разматывать) поддерживающий трос 107 на катушке, когда катушка приводится в действие мотором, примерами которой являются спусковая лебедка, лебедка для вейкскейтинга, лебедка планера и пневматическая лебедка. Хотя конкретные варианты осуществления были предоставлены, термин «система лебедки» может ссылаться на любую из различных систем и средств для изменения длины поддерживающего троса 107, которая может быть представлена себе без отступления от идеи изобретения.[0050] The anchor point 203 may include a mechanical device that allows the length or tension of the support cable 107 to be changed between the first end of the support cable 107 and the second end of the support cable 107. An example of such a mechanical device is a winch system, where the winch system may include winch 207 to retract (wind) or release (unwind) the support cable 107 on the spool when the spool is driven by a motor, examples of which are launch winch, wakeskating winch, glider winch, and pneumatic winch. While specific embodiments have been provided, the term "winch system" may refer to any of the various systems and means for changing the length of the support cable 107, as may be imagined without departing from the spirit of the invention.

[0051] В варианте осуществления, где якорная точка 203 включает в себя систему лебедки, лебедка 207 может быть гибкой. Например, система лебедки может быть присоединена к поверхности рядом или на якорной точке 203, либо постоянно, либо временно, например, посредством болтового соединения системы лебедки с внешней поверхностью или посредством соединения системы лебедки со спаривающим механизмом, расположенным на внешней поверхности. Если подвесная система летательного аппарата должна использоваться рядом со зданием, лебедка 207 может быть присоединена на или рядом с крышей здания. Лебедка 207 может также быть присоединена к подвижной опоре, такой как телескопическая мачта, предоставляющая возможность перемещения местоположения якорной точки 203.[0051] In an embodiment where anchor point 203 includes a winch system, winch 207 may be flexible. For example, the winch system may be attached to the surface near or at anchor point 203, either permanently or temporarily, such as by bolting the winch system to the outer surface or by connecting the winch system to a pairing mechanism located on the outer surface. If an aircraft harness is to be used adjacent to a building, the winch 207 may be attached to or near the roof of the building. The winch 207 may also be attached to a movable support, such as a telescoping mast, allowing the location of the anchor point 203 to be moved.

[0052] Фиг. 3A иллюстрирует вариант осуществления, который включает в себя подвесную систему летательного аппарата с множеством поддерживающих тросов 107. UAV 104 может иметь точки крепления для двух или более поддерживающих тросов 107. Когда два или более поддерживающих троса прикрепляются к UAV 104, поддерживающие тросы могут управляться независимо или в координации. Например, первый поддерживающий трос может быть прикреплен к первому концу UAV 104, а второй поддерживающий трос может быть прикреплен ко второму концу UAV 104. Первый конец UAV 104 может быть уравновешен вторым концом UAV 104. Когда желательно наклонять UAV 104, так что высота подъема первого конца отличается от высоты подъема второго конца, для того, чтобы, например, ориентировать UAV 104 параллельно направлению силы тяжести, длина первого поддерживающего троса может быть изменена в координации с длиной второго поддерживающего троса для того, чтобы добиваться желаемого действия, чтобы регулировать высоту подъему первого конца UAV 104, либо опуская, либо поднимая первый конец UAV 104, в то время как второй поддерживающий трос может быть практически неподвижным, чтобы поддерживать высоту подъема второго конца UAV 104 относительно первого конца UAV 104. Три поддерживающих троса, прикрепленных к UAV 104, могут осуществлять больший контроль над ориентацией UAV 104. Является возможным, что множество поддерживающих тросов, при этом каждый поддерживающий трос соединяется с одним или более UAV, могут быть соединены с единственной якорной точкой, как, например, на фиг. 3B. Является возможным, что все поддерживающие тросы могут управляться посредством единственной системы лебедки.[0052] FIG. 3A illustrates an embodiment that includes an aircraft harness system with a plurality of support cables 107. The UAV 104 may have attachment points for two or more support cables 107. When two or more support cables are attached to the UAV 104, the support cables can be controlled independently or in coordination. For example, the first support cable may be attached to the first end of the UAV 104, and the second support cable may be attached to the second end of the UAV 104. The first end of the UAV 104 may be balanced by the second end of the UAV 104. end is different from the lifting height of the second end, in order to orient the UAV 104 parallel to the direction of gravity, for example, the length of the first support cable can be changed in coordination with the length of the second support cable in order to achieve the desired action to adjust the lifting height of the first the end of the UAV 104 by either lowering or raising the first end of the UAV 104 while the second support cable may be substantially stationary to maintain the height of the second end of the UAV 104 relative to the first end of the UAV 104. The three support cables attached to the UAV 104 may exercise greater control over the orientation of the UAV 104. It is possible that a plurality of support cables, with each support cable connected to one or more UAVs, could be connected to a single anchor point, such as in FIG. 3b. It is possible that all the support cables can be controlled by a single winch system.

[0053] Фиг. 3C иллюстрирует пример, где лебедка 306 может быть расположена на первом конце поддерживающего троса 107, так что лебедка 306 находится «на борту» UAV 104. Дополнительно, в варианте осуществления, где используется множество систем лебедок, предполагается, что может быть первая лебедка 306, которая располагается на или рядом с первым концом поддерживающего троса 107, и вторая лебедка 307, которая располагается на или рядом со вторым концом поддерживающего троса 107. В примере первая лебедка 306 может проводить «более тонкие», или более чувствительные, корректировки длины относительно второй лебедки 307, которая может проводить более грубые регулировки длины поддерживающего троса 107. Возможно представить себе дополнительные конфигурации систем лебедок и поддерживающие тросы без отклонения от идеи изобретения.[0053] FIG. 3C illustrates an example where the winch 306 may be located at the first end of the support line 107 such that the winch 306 is "on board" the UAV 104. Additionally, in an embodiment where multiple winch systems are used, it is contemplated that there may be a first winch 306 which is located at or near the first end of the support cable 107, and the second winch 307, which is located at or near the second end of the support cable 107. In the example, the first winch 306 can make "finer", or more sensitive, length adjustments relative to the second winch 307, which can make coarser adjustments to the length of the support cable 107. It is possible to envision additional configurations of winch systems and support cables without deviating from the spirit of the invention.

[0054] В аспекте якорная точка 203 может быть временной, изменяемой или устанавливаться во время работы подвесной системы летательного аппарата, например, посредством крюка. Фиг. 4A показывает якорную точку 203, которая располагается на неподвижной области. На фиг. 4B якорная точка 203 располагается на транспортере 404, который приспособлен для движения по единственной оси относительно неподвижной области. Например, транспортер 404 может быть трековой транспортной системой, которая может перемещать якорную точку 203 в предварительно определенные местоположения. На фиг. 4C якорная точка 203 располагается на транспортере 404, который приспособлен для поступательного перемещения между множеством осей относительно неподвижной области. Например, транспортер 404 может быть транспортным средством, приспособленным для пересечения двухмерной или трехмерной площадей и перемещения подвесной системы летательного аппарата в любое местоположение в диапазоне транспортного средства. В другом примере транспортер 404 может быть движущейся ступенью, такой как система гантри. Множество транспортеров 404 могут быть использованы поблизости от неподвижной области, как демонстрировано на фиг. 5, так что каждый из транспортеров 404 может осуществлять доступ к фрагментам одного и того же рабочего объема, и каждая из подвесных систем летательного аппарата может иметь любую из конфигураций, описанных на фиг. 4A-C.[0054] In an aspect, the anchor point 203 may be temporary, changeable, or set during operation of the aircraft's suspension system, such as by means of a hook. Fig. 4A shows an anchor point 203 that is located on a fixed area. In FIG. 4B, anchor point 203 is located on conveyor 404, which is adapted to move in a single axis relative to a fixed area. For example, the transporter 404 may be a track transport system that may move the anchor point 203 to predetermined locations. In FIG. 4C, an anchor point 203 is located on a conveyor 404 which is adapted to translate between a plurality of axes with respect to a fixed area. For example, the transporter 404 may be a vehicle adapted to traverse 2D or 3D areas and move the aircraft harness to any location within the range of the vehicle. In another example, the conveyor 404 may be a moving stage, such as a gantry system. A plurality of conveyors 404 may be used in the vicinity of the fixed area, as shown in FIG. 5 so that each of the conveyors 404 can access fragments of the same working volume, and each of the aircraft harness systems can have any of the configurations described in FIG. 4A-C.

[0055] Фиг. 6 демонстрирует другой аспект настоящего изобретения, при этом якорная точка 203 может быть неподвижно присоединена к системе, которая приспособлена для поступательного перемещения местоположения якорной точки 203. Показанная система является краном 602, который может менять местоположение якорной точки 203 посредством объединения вращающегося основания 603 с телескопической стрелой 607. Вращающееся основание 603 может быть приспособлено вращать телескопическую стрелу 607 в любую ориентацию вплоть до 360 градусов, хотя вращение вращающегося основания 603 может быть ограничено в этом диапазоне, предоставляя вращающемуся основанию 603 уменьшенную свободу вращения. Телескопическая стрела 607 может иметь регулируемую длину, так что якорная точка 203 может быть поступательно перемещена ближе к вращающемуся основанию 603, когда длина уменьшается, и дальше от вращающегося основания 603, когда длина телескопической стрелы 607 увеличивается.[0055] FIG. 6 shows another aspect of the present invention, wherein the anchor point 203 can be fixedly attached to a system that is adapted to translate the location of the anchor point 203. The system shown is a crane 602 that can change the location of the anchor point 203 by combining a rotating base 603 with a telescopic boom. 607. The rotatable base 603 can be adapted to rotate the telescoping arm 607 in any orientation up to 360 degrees, although the rotation of the rotatable base 603 can be limited to this range, giving the rotatable base 603 reduced freedom of rotation. The telescoping boom 607 may be of adjustable length so that the anchor point 203 can be translated closer to the rotating base 603 as the length decreases and further away from the rotating base 603 as the telescopic boom 607 increases in length.

[0056] В варианте осуществления, в котором поддерживающий трос 107 соединяется с системой лебедки, движение UAV 104 может регулироваться по шести степеням свободы посредством изменения длины поддерживающего троса 107 и изменения характеристик тяги создающих тягу устройств. Возможное позиционирование UAV 104 может управляться по «огибающей», как видно на фиг. 7, при этом огибающая определяется как объем сферы, которую очерчивает система лебедки, так что конец поддерживающего роса 107, наиболее отдаленный от UAV 104, который может быть соединен с лебедкой или якорной точкой 203, является эпицентром сферы, и радиус сферы является длиной поддерживающего троса 107. Внешняя граница сферы является наиболее отдаленной, до которой поддерживающий трос 107 может протягиваться во всех направлениях. В общем, изменение длины поддерживающего троса 107 может влиять на вертикальную позицию UAV 104 в пределах огибающей. Например, если система лебедки находится в позиции A, система лебедки может втягивать больше поддерживающего троса 107 на катушку, которая может действовать, чтобы перемещать UAV 104 на высоту, относительно якорной точки 203, позиции B. Если система лебедки выпускает больше поддерживающего троса с катушки, когда UAV 104 находится в позиции B, UAV 104 может перемещаться по направлению к позиции A. Таким образом, расстояние между системой лебедки и UAV 104 может быть увеличено или уменьшено посредством увеличения или уменьшения величины поддерживающего троса, который активно используется для поддержания веса UAV 104, предоставляя возможность манипулирования позицией UAV 104 по вертикальной оси. Длина поддерживающего троса 107, который активно используется для поддержки веса UAV 104, может быть отрегулирована другим средством, например, с помощью линейных актуаторов, чтобы изменять длину поддерживающего троса 107.[0056] In an embodiment in which the support cable 107 is connected to the winch system, the movement of the UAV 104 can be controlled in six degrees of freedom by changing the length of the support cable 107 and changing the traction characteristics of the traction generating devices. The possible positioning of the UAV 104 may be "envelope" controlled, as seen in FIG. 7, where the envelope is defined as the volume of the sphere that the winch system delineates such that the end of the support dew 107 farthest from the UAV 104 that can be connected to the winch or anchor point 203 is the epicenter of the sphere, and the radius of the sphere is the length of the support cable. 107. The outer boundary of the sphere is the outermost to which the support cable 107 can be extended in all directions. In general, changing the length of the support cable 107 may affect the vertical position of the UAV 104 within the envelope. For example, if the winch system is in position A, the winch system may pull more support line 107 onto the spool, which may act to move the UAV 104 up, relative to the anchor point 203, position B. If the winch system releases more support line from the spool, when UAV 104 is in position B, UAV 104 can move towards position A. Thus, the distance between the winch system and UAV 104 can be increased or decreased by increasing or decreasing the amount of support cable that is actively used to support the weight of UAV 104, allowing the position of the UAV 104 to be manipulated along the vertical axis. The length of the support cable 107, which is actively used to support the weight of the UAV 104, can be adjusted by other means, such as using linear actuators, to change the length of the support cable 107.

[0057] Аналогично, регулировки характеристик тяги создающих тягу устройств могут перемещать UAV 104 в пределах огибающей. Например, чтобы перемещать UAV 104 из позиции A в направлении позиции C, создающие тягу устройства могут быть ориентированы, чтобы создавать тягу, вправо, продвигая UAV 104 влево.[0057] Similarly, adjustments to the thrust characteristics of the thrust generating devices may move the UAV 104 within an envelope. For example, to move the UAV 104 from position A towards position C, the thrust generating devices may be oriented to create thrust to the right while advancing the UAV 104 to the left.

[0058] Фиг. 7 также демонстрирует то, как подвесная система летательного аппарата может добиваться позиционирования UAV 104 в пределах огибающей посредством изменений в длине поддерживающего троса 107, которые координируются с изменениями в характеристиках тяги, создаваемой создающими тягу устройствами на борту UAV 104, при этом доступность позиции для UAV 104 в пределах огибающей включает в себя практически все точки в трехмерном пространстве в пределах огибающей. В аспекте может быть желательным, чтобы UAV 104 двигался из первой позиции во вторую позицию в пределах огибающей. Система подвесного летательного аппарата может направлять систему лебедки, чтобы наматывать или разматывать отрезок поддерживающего троса 107, в то время как подвесная система летательного аппарата может одновременно и/или в одно время направлять создающие тягу устройства, чтобы создавать тягу в направлении и с величиной относительно UAV 104 таким образом, чтобы перемещать UAV 104 в желаемое местоположение скоординированным образом. Когда UAV 104 перемещается из позиции A в позицию B, длина поддерживающего троса 107 уменьшается, чтобы тянуть UAV 104 вверх, в то время как создающие тягу устройства ориентируют UAV 104 для того, чтобы создающие тягу устройства могли создавать тягу, толкающую UAV 104 вправо, предоставляя возможность UAV 104 двигаться вверх и вправо практически диагональным образом. Если UAV 104 должен переместиться из позиции A в позицию C, длина поддерживающего троса 107 должна будет увеличиваться, в то время как создающие тягу устройства ориентируют UAV 104 для того, чтобы создающие тягу устройства могли создавать тягу, толкающую UAV 104 влево, предоставляя возможность UAV 104 двигаться практически горизонтально.[0058] FIG. 7 also demonstrates how the aircraft harness system can achieve positioning of the UAV 104 within the envelope by changes in the length of the support cable 107 that are coordinated with changes in the characteristics of the thrust generated by the thrust generating devices on board the UAV 104, while still positioning the UAV 104 within the envelope includes virtually all points in 3D space within the envelope. In an aspect, it may be desirable for UAV 104 to move from a first position to a second position within an envelope. The aircraft outboard system may guide the winch system to wind or unwind the length of support cable 107, while the aircraft outboard system may simultaneously and/or simultaneously direct the thrust generating devices to generate thrust in a direction and magnitude relative to UAV 104 so as to move the UAV 104 to the desired location in a coordinated manner. As the UAV 104 moves from position A to position B, the length of the support cable 107 decreases to pull the UAV 104 upwards while the thrust generating devices orient the UAV 104 so that the thrust generating devices can generate thrust pushing the UAV 104 to the right, providing the ability of the UAV 104 to move up and to the right in an almost diagonal fashion. If the UAV 104 is to move from position A to position C, the length of the support cable 107 will need to increase while the thrust generating devices orient the UAV 104 so that the thrust generating devices can generate thrust pushing the UAV 104 to the left, allowing the UAV 104 to move almost horizontally.

[0059] Эта координация между величиной и направлением подъема создающих тягу устройств и длиной и углом поддерживающего троса 107 в сочетании с переменной доступностью тяги по невертикальным осям вследствие грузоподъемности поддерживающего троса 107 предоставляет возможность точного позиционирования. Например, посредством скоординированной манипуляции длиной поддерживающего троса 107 и ориентацией создающего тягу устройства, UAV 104 может поступательно перемещаться в горизонтальной плоскости без изменения вертикального местоположения. Это предоставляет возможность подвесной системе летательного аппарата размещать UAV 104 в точно определенной позиции относительно местоположения системы лебедки в некоторые или все моменты во время полета, например, чтобы осуществлять навигацию в стесненное входное окно. Создающие тягу устройства UAV 104 могут регулировать ориентацию UAV 104 в угол относительно надира, в то время как длина поддерживающего троса 107 может быть отрегулирована, когда UAV 104 приближается к входному окну, чтобы поддерживать оптимальный или желаемый угол поддерживающего троса 107 относительно надира.[0059] This coordination between the amount and direction of lift of the thrust generating devices and the length and angle of the support cable 107, combined with the variable availability of traction in non-vertical axes due to the load capacity of the support cable 107, enables precise positioning. For example, through coordinated manipulation of the length of the support cable 107 and the orientation of the thrust generating device, the UAV 104 can translate in a horizontal plane without changing its vertical location. This allows the aircraft's suspension system to place the UAV 104 in a well-defined position relative to the location of the winch system at some or all points during flight, for example, to navigate through a cramped entry window. The thrust generating devices UAV 104 can adjust the orientation of the UAV 104 to a nadir angle, while the length of the support cable 107 can be adjusted as the UAV 104 approaches the entry window to maintain the optimal or desired angle of the support cable 107 relative to nadir.

[0060] Фиг. 8 показывает аспект настоящего изобретения, в котором якорная точка 203 располагается на транспортном средстве. Транспортное средство может быть любым из множества наземных, морских, летательных и мультимодальных транспортных средств. В показанном примере транспортное средство может быть летательным аппаратом 808, называемым в данном документе «кораблем-носителем», при этом корабль-носитель 808 является достаточно большим, чтобы поддерживать некоторую часть или весь вес UAV 104, когда корабль-носитель 808 находится в движении. Корабль-носитель 808 может быть чисто летательным аппаратом с неподвижным крылом, винтокрылым летательным аппаратом и любым другим летательным аппаратом, приспособленным для осуществления полета. На иллюстрации показанный корабль-носитель 808 является комбинированным/переходным летательным аппаратом как с подъемными поверхностями 811 и воздушным винтом 813, типичным для летательного аппарата с неподвижным крылом, так и создающими тягу устройствами 816, характерными для винтокрылого летательного аппарата. Показанная конфигурация корабля-носителя 808 имеет преимущество предоставления возможности крейсерского полета в большом диапазоне для летательного аппарата с неподвижным крылом с возможностями зависания и точного определения местоположения винтокрылого летательного аппарата. Корабль-носитель 808 может также иметь предоставляемые винтокрылым летательным аппаратом способности вертикального взлета и приземления (VTOL).[0060] FIG. 8 shows an aspect of the present invention in which the anchor point 203 is located on the vehicle. The vehicle may be any of a variety of land, sea, aircraft, and multimodal vehicles. In the example shown, the vehicle may be an aircraft 808, referred to herein as a "carrier", wherein the carrier 808 is large enough to support some or all of the weight of the UAV 104 when the carrier 808 is in motion. The carrier vehicle 808 may be a purely fixed wing aircraft, a rotary wing aircraft, or any other aircraft capable of flight. In the illustration, the carrier vehicle 808 shown is a hybrid/transitional aircraft with both the lift surfaces 811 and propeller 813 typical of a fixed wing aircraft and the thrust generating devices 816 typical of a rotary wing aircraft. The illustrated configuration of carrier 808 has the advantage of providing a long range cruise capability for a fixed wing aircraft with hovering and pinpointing capabilities for a rotorcraft. The carrier vehicle 808 may also have vertical takeoff and landing (VTOL) capabilities provided by a rotorcraft.

[0061] На иллюстрации якорная точка 203 располагается на нижней стороне корабля-носителя 808, хотя другие местоположения для якорной точки 203 являются возможными. UAV 104 может надежно прикрепляться к кораблю-носителю 808, когда UAV 104 «припаркован» или не находится в полете. Корабль-носитель 808 может иметь док (не показан), в котором UAV 104 располагается, когда UAV 104 не находится в полете. Док может быть внутренним (так что UAV 104 хранится практически внутри корабля-носителя 808), внешним (так что UAV 104 прикрепляется к внешней поверхности корабля-носителя 808) или сочетанием того и другого. Док может включать в себя зажимы, которые надежно удерживают UAV 104 на месте. Док может отпускать UAV 104, когда UAV 104 подготавливается для полета, предоставляя возможность UAV 104 выходить из корабля-носителя 808. Длина поддерживающего троса 107 может быть увеличена посредством системы лебедки, опускающей UAV 104 из корабля-носителя. Когда UAV 104 вышел из корабля-носителя 808, создающие тягу устройства UAV 104 могут активизироваться, направляя полет UAV 104 самостоятельно или в координации с системой лебедки. Когда UAV 104 заканчивает полет и готов припарковаться, UAV 104 может возвращаться к кораблю-носителю 808 и прикрепляться к доку.[0061] In the illustration, the anchor point 203 is located on the underside of the carrier ship 808, although other locations for the anchor point 203 are possible. The UAV 104 can be securely attached to the carrier ship 808 when the UAV 104 is "parked" or not in flight. The carrier ship 808 may have a dock (not shown) in which the UAV 104 is located when the UAV 104 is not in flight. The dock may be internal (so that the UAV 104 is stored substantially inside the carrier ship 808), external (so that the UAV 104 is attached to the outer surface of the carrier ship 808), or a combination of both. The dock may include clips that securely hold the UAV 104 in place. The dock may release the UAV 104 when the UAV 104 is being prepared for flight, allowing the UAV 104 to exit the carrier 808. The length of the support cable 107 may be increased by a winch system lowering the UAV 104 from the carrier. When the UAV 104 has exited the carrier 808, the thrust generating devices of the UAV 104 may be activated to direct the flight of the UAV 104 on its own or in coordination with the winch system. When UAV 104 completes its flight and is ready to park, UAV 104 may return to carrier 808 and dock.

[0062] Фиг. 9 демонстрирует то, как подвесная система летательного аппарата может осуществлять точное позиционирование UAV 104 относительно корабля-носителя 808 в пределах огибающей посредством изменений в длине поддерживающего троса 107, которые координируются с изменениями в характеристиках тяги, создаваемой создающими тягу устройствами на борту UAV 104, способом, аналогичным способу, продемонстрированному на фиг. 7. Посредством координации системы лебедки и создающих тягу устройств UAV 104 может быть перемещен из позиции A в позицию B относительно корабля-носителя по любой из различных возможных траекторий.[0062] FIG. 9 shows how the aircraft's suspension system can accurately position the UAV 104 relative to the carrier ship 808 within the envelope through changes in the length of the support cable 107 that are coordinated with changes in the characteristics of the thrust generated by the thrust generating devices aboard the UAV 104, in a manner in a similar manner as shown in FIG. 7. By coordinating the winch system and the thrust generating devices, the UAV 104 can be moved from position A to position B relative to the mother ship along any of various possible trajectories.

[0063] Точное позиционирование UAV 104, описываемое в данном документе, которое позволяется посредством подвесной системы летательного аппарата, может предоставлять возможность UAV 104 сохранять неподвижную позицию, в то время как корабль-носитель 808 изменяет местоположение во время схемы полета корабля-носителя 808. Например, фиг. 10 показывает корабль-носитель 808, который может иметь схему полета, состоящую из круговой схемы полета в зоне ожидания, в то время как UAV 104 сохраняет практически неподвижную позицию относительно фиксированной контрольной точки, такой как контрольная поверхность на земле. Скоординированные изменения тягового двигателя и системы лебедки могут перепозиционировать UAV 104 относительно корабля-носителя 808. Например, если корабль-носитель 808 был взят в качестве неподвижной контрольной точки для UAV 104, так что перемещение корабля-носителя 808 относительно земли игнорируется, будет казаться, что UAV 104 кружит под кораблем-носителем 808 способом, аналогичным схеме полета в зоне ожидания, которую корабль-носитель 808 показывает на иллюстрации, демонстрируя, что UAV 104 может непрерывно регулировать вектор тяги тягового двигателя, в то время как система лебедки может непрерывно регулировать длину поддерживающего троса 107 для того, чтобы поддерживать желаемую позицию относительно неподвижной точки. Этот процесс непрерывного регулирования позиции UAV 104 или вектора может происходить, в то время как корабль-носитель 808 находится в движении, так что, например, и UAV 104, и корабль-носитель 808 встречно вращаются. Таким образом UAV 104 приспособлен, чтобы достигать любой позиции в пределах огибающей, в то время как огибающая перемещается вследствие перемещения корабля-носителя 808 без необходимости изменения в схеме полета корабля-носителя 808. Максимальная окружность схемы полета в зоне ожидания, которую корабль-носитель 808 может поддерживать, в то время как UAV 104 поддерживает статичную позицию относительно неподвижной контрольной точки, может управляться посредством максимальной длины поддерживающего троса 107.[0063] The precise positioning of the UAV 104 described herein, which is enabled by the aircraft's harness system, may allow the UAV 104 to maintain a stationary position while the carrier 808 changes location during the carrier 808 flight pattern. For example, , fig. 10 shows a carrier 808 that may have a flight pattern consisting of a circular holding pattern while the UAV 104 maintains a substantially stationary position relative to a fixed reference point, such as a reference surface on the ground. Coordinated changes to the propulsion motor and winch system can reposition UAV 104 relative to carrier 808. For example, if carrier 808 was taken as a fixed reference point for UAV 104 such that carrier 808's movement relative to the ground is ignored, it would appear that The UAV 104 circles under the carrier 808 in a manner similar to the holding flight pattern that the carrier 808 shows in the illustration, demonstrating that the UAV 104 can continuously adjust the thrust vector of the traction motor while the winch system can continuously adjust the length of the support cable 107 in order to maintain the desired position relative to the fixed point. This process of continuously adjusting the position of the UAV 104 or vector may occur while the carrier 808 is in motion, such that, for example, both the UAV 104 and the carrier 808 counter-rotate. Thus, the UAV 104 is adapted to reach any position within the envelope while the envelope moves due to the movement of the carrier 808 without the need for a change in the flight pattern of the carrier 808. The maximum circumference of the holding pattern that the carrier 808 can support, while the UAV 104 maintains a static position relative to a fixed reference point, can be controlled by the maximum length of the support cable 107.

[0064] Фиг. 11 демонстрирует аспект настоящего изобретения, где единственный UAV 104 может быть соединен с множеством кораблей-носителей. На иллюстрации UAV 104 поддерживается первым кораблем-носителем 808a и вторым кораблем-носителем 808b посредством первого поддерживающего троса 808a и второго поддерживающего троса 808b, соответственно. Каждый из поддерживающего троса 808a и поддерживающего троса 808b может быть задействован посредством единственной системы лебедки или множества систем лебедок. Длина первого поддерживающего троса 808a и второго поддерживающего троса 808b может регулироваться в координации с системой создающего тягу устройства UAV 104 и в координации со схемой полета первого корабля-носителя 808a и второго корабля-носителя 808b во время работы подвесной системы летательного аппарата. UAV 104 может быть приспособлен для достижения практически любой позиции в пределах огибающей каждого из корабля-носителя 808a и корабля-носителя 808b.[0064] FIG. 11 shows an aspect of the present invention where a single UAV 104 can be coupled to multiple launch vehicles. In the illustration, the UAV 104 is supported by the first carrier 808a and the second carrier 808b via the first support cable 808a and the second support cable 808b, respectively. Support cable 808a and support cable 808b may each be operated by a single winch system or multiple winch systems. The length of the first support cable 808a and the second support cable 808b can be adjusted in coordination with the system of the UAV 104 thrust generating device and in coordination with the flight pattern of the first carrier 808a and the second carrier 808b during operation of the aircraft's suspension system. UAV 104 can be adapted to reach virtually any position within the envelope of each of the carrier 808a and the carrier 808b.

[0065] Фиг. 12 иллюстрирует блок-схему системы управления, которая может координировать управление поддерживающим тросом 107 и тяговым двигателем 1207 для того, чтобы позиционировать UAV 104 в желаемом местоположении и/или ориентации в пределах огибающей. Системный контроллер может включать в себя контроллер 1203, который принимает различные командные входные значения, такие как желаемое местоположение UAV 104. Контроллер 1203 может определять необходимые регулировки, которые должны быть выполнены по отношению к длине поддерживающего троса 107 посредством приведения в действие 1212 лебедки и тягового двигателя 1207 для того, чтобы перемещать UAV 104 из первоначальной позиции в желаемое местоположение. Контроллер 1203 может регулировать отдельные создающие тягу устройства или узлы создающих тягу устройств в тяговом двигателе 1207, чтобы создавать тягу с желаемыми направлением и величиной, например, чтобы достигать какой-либо позиции и ориентации UAV 104, так что первое создающее тягу устройство или второй узел создающего тягу устройства может иметь первое направление и/или первую величину, а второе создающее тягу устройство или второй узел создающего тягу устройства может иметь второе направление и/или вторую величину. Также принимается во внимание, что ориентация тяги, создаваемой тяговым двигателем 1207 относительно UAV 104, может быть статичной. Ориентация UAV 104 может быть изменена посредством изменения тяги, создаваемой отдельными создающими тягу устройствами на UAV 104, также как посредством изменения натяжения через поддерживающий трос 107 через сочетание наматывания поддерживающего троса 107 и изменения тяги. Уменьшение или увеличение натяжения в поддерживающем тросе 107 может служить другим целям также. Например, если UAV 104 движется по сложному маршруту, может не быть линии прямой видимости между UAV 104 и якорной точкой. В этом случае, UAV 104 может требовать большего «ослабления» в поддерживающем тросе 107 и, таким образом, контроллер 1203 может уменьшать натяжение в поддерживающем тросе 107.[0065] FIG. 12 illustrates a block diagram of a control system that can coordinate control of the support cable 107 and the traction motor 1207 in order to position the UAV 104 at a desired location and/or orientation within an envelope. The system controller may include a controller 1203 that receives various command inputs such as the desired location of the UAV 104. The controller 1203 may determine necessary adjustments to be made to the length of the support cable 107 by actuating 1212 the winch and traction motor. 1207 in order to move the UAV 104 from its original position to the desired location. The controller 1203 may adjust the individual thrust generating devices or thrust generating device assemblies in the traction motor 1207 to produce thrust in a desired direction and amount, for example, to achieve any position and orientation of the UAV 104 such that the first thrust generating device or the second thrust generating assembly The thrust of the device may have a first direction and/or a first magnitude, and the second thrust generating device or the second thrust generating device assembly may have a second direction and/or a second magnitude. It is also appreciated that the orientation of the thrust generated by the traction motor 1207 relative to the UAV 104 may be static. The orientation of the UAV 104 can be changed by changing the traction generated by the individual traction generating devices on the UAV 104 as well as by changing the tension through the support cable 107 through a combination of winding the support cable 107 and changing the traction. Reducing or increasing the tension in the support cable 107 may serve other purposes as well. For example, if the UAV 104 is moving on a complex route, there may not be a line of sight between the UAV 104 and the anchor point. In this case, the UAV 104 may require more "loosening" in the tether 107 and thus the controller 1203 may reduce the tension in the tether 107.

[0066] В варианте осуществления, когда подвесная система летательного аппарата включает в себя корабль-носитель 808, тяговый двигатель 1207 может включать в себя создающие тягу устройства на борту корабля-носителя 808, так что системный контроллер 1203 может координировать и управлять создающими тягу устройствами на борту UAV 104 и корабле-носителе 808. Таким образом, системный контроллер 1203 может координировать управление тягой корабля-носителя, тягу UAV 104 и вариации в длине поддерживающего троса 107. Следует понимать, что, когда системный контроллер 1203 координирует вариации в длине поддерживающего троса 107, характерные признаки тяги корабля-носителя 808, и характерные признаки тяги UAV 104, такая координация может включать в себя отсутствие выполнения изменений в длине поддерживающего троса 107, характерных признаках тяги корабля-носителя 808 и характерных признаках тяги UAV 104, когда системный контроллер 1203 определяет, что изменение какого-либо сочетания упомянутых признаков не является желательным, вплоть до и включая в себя сценарии, когда нулевое создание тяги, по меньшей мере, от одного из UAV 104 и корабля-носителя 808 является желательным. Например, системный контроллер 1203 может динамически управлять длиной поддерживающего троса 107 в ответ на изменения в позиции UAV 104 для того, чтобы поддерживать степень натяжения поддерживающего троса 107 и предотвращать рывки UAV 104. Одновременно или параллельно, системный контроллер 1203 может динамически управлять условиями тяги корабля-носителя и/или UAV 104, чтобы достигать желаемой позиции и ориентации UAV 104.[0066] In an embodiment where the aircraft harness system includes the launch vehicle 808, the propulsion engine 1207 may include thrust generating devices on board the launch vehicle 808 such that the system controller 1203 may coordinate and control the thrust generating devices on board the launch vehicle 808. aboard the UAV 104 and the carrier ship 808. Thus, the system controller 1203 can coordinate the thrust control of the carrier vehicle, the thrust of the UAV 104, and variations in the length of the support cable 107. It should be understood that when the system controller 1203 coordinates the variations in the length of the support cable 107 , thrust signatures of the launcher 808, and thrust signatures of the UAV 104, such coordination may include not making changes to the length of the support cable 107, the thrust signatures of the launcher 808, and the thrust signatures of the UAV 104 when the system controller 1203 determines that changing any combination of said features is not desirable, up to and including scenarios where zero thrust generation from at least one of UAV 104 and carrier ship 808 is desirable. For example, system controller 1203 may dynamically control the length of support cable 107 in response to changes in the position of UAV 104 in order to maintain tension on support cable 107 and prevent UAV 104 from jerking. Simultaneously or in parallel, system controller 1203 can dynamically control ship thrust conditions— carrier and/or UAV 104 to achieve the desired position and orientation of the UAV 104.

[0067] Системный контроллер 1203 может принимать обратную связь («данные датчика») от датчика 1216, которая может служить любой из нескольких целей, таких как оптимизация суммарной энергии, выводимой подвесной системой летательного аппарата, и выполнение управления с замкнутым контуром во время позиционирования UAV 104. Например, данные датчика могут предоставлять возможность контроллеру 1203 вычислять оптимизированное направление подъема и величину, которые могут быть созданы тяговым двигателем 1207 относительно направления подъема и величины, создаваемых поддерживающим тросом 107, как функцию длины используемого поддерживающего троса 107 и/или относительной ориентации поддерживающего троса 107 и/или UAV 104. Датчик 1216 может измерять характерные признаки UAV 104 и поддерживающего троса 107, такие как натяжение поддерживающего троса 107 и профиль силы и инерциальные показатели UAV 104. Датчик 1216 может измерять характерные признаки полета корабля-носителя 808. Обратная связь датчика от корабля-носителя 808 и UAV 104 может быть использована во время работы подвесной системы летательного аппарата, чтобы координировать полет каждого из корабля-носителя 808 и UAV 104, в то время как соединены посредством поддерживающего троса 107. Предполагается, что эти характерные признаки могут быть измерены или оценены опосредованно. Системный контроллер 1203 может использовать различные входные данные для определения оптимального угла поддерживающего троса 107 и угля тяги и величины. Например, подвесная система летательного аппарата может включать в себя датчик ветра, который вычисляет направление и величину порыва ветра. Системный контроллер 1203 может направлять тяговый двигатель 1207, чтобы создавать противоположную тягу, чтобы практически нейтрализовать действие ветра на позицию UAV 104. Поддерживающий трос 107 может принимать на себя большую часть вертикальной нагрузки UAV 104 для того, чтобы предоставлять возможность тяговому двигателю 1207 создавать боковую тягу для нагрузки от порыва ветра. Датчик 1216 может предоставлять другие данные, релевантные для работы системы, которые могут быть использованы контроллером 1203, чтобы направлять актуатор 1212 лебедки и тяговый двигатель 1207. Например, оптические датчики могут быть использованы в определении того, является ли маршрут полета чистым от препятствий, и если нет, какой альтернативный маршрут полета может быть чистым. Датчик 1216 может быть осуществлен как единственный датчик или множество датчиков и может быть расположен в системе, рядом с системой, или удаленно от системы, в то же время являясь приспособленным для измерения атрибутов, релевантных работе системы.[0067] The system controller 1203 may receive feedback ("sensor data") from the sensor 1216, which may serve any of several purposes, such as optimizing the total energy output from the aircraft harness and performing closed-loop control during UAV positioning. 104. For example, sensor data may allow the controller 1203 to calculate an optimized lift direction and amount that can be generated by the traction motor 1207 relative to the lift direction and amount generated by the support cable 107 as a function of the length of the support cable 107 used and/or the relative orientation of the support cable. 107 and/or UAV 104. Sensor 1216 may measure signatures of UAV 104 and support cable 107, such as support cable tension 107 and the force profile and inertial performance of UAV 104. Sensor 1216 can measure flight signatures of launch vehicle 808. Sensor Feedback from carrier 808 and UAV 104 may be used during aircraft harness operation to coordinate the flight of each of carrier 808 and UAV 104 while connected via support cable 107. It is contemplated that these features may be measured or evaluated indirectly. The system controller 1203 may use various inputs to determine the optimum angle of the support cable 107 and the thrust angle and magnitude. For example, an aircraft harness system may include a wind sensor that calculates the direction and magnitude of a gust of wind. The system controller 1203 may direct the traction motor 1207 to create an opposite thrust to substantially neutralize the effect of the wind on the UAV 104 position. wind loads. Sensor 1216 may provide other data relevant to system operation that may be used by controller 1203 to direct winch actuator 1212 and drive motor 1207. For example, optical sensors may be used in determining if a flight path is clear of obstacles, and if no, what alternative flight route could be clean. The sensor 1216 may be implemented as a single sensor or a plurality of sensors and may be located in the system, adjacent to the system, or remote from the system, while being capable of measuring attributes relevant to system operation.

[0068] Фиг. 13 показывает блок-схему последовательности операций для работы подвесной системы летательного аппарата, когда она перепозиционирует UAV 104 из первоначального местоположения в желаемое местоположение. На этапе 1306 контроллер 1203 может определять маршрут полета, чтобы перемещать UAV 104 из первоначальной позиции в желаемую позицию. Контроллер 1203 может принимать желаемое местоположение в качестве входных данных. Контроллер 1203 может также принимать или определять первоначальную позицию UAV 104. Определение маршрута полета может подразумевать определение оптимальной длины поддерживающего троса 104 и оптимального угла тяги и величины.[0068] FIG. 13 shows a flowchart for the operation of the aircraft harness system as it repositions the UAV 104 from its original location to the desired location. At 1306, the controller 1203 may determine a flight path to move the UAV 104 from its original position to the desired position. The controller 1203 may take the desired location as input. The controller 1203 may also receive or determine the initial position of the UAV 104. Determining the flight path may involve determining the optimal length of the support cable 104 and the optimal thrust angle and magnitude.

[0069] На этапе 1307 контроллер 1203 может инструктировать регулировку поддерживающего троса 107, на этапе 1309, контроллер 1203 может инструктировать регулировку тягового двигателя 1207, так что длина поддерживающего троса 107 и тяговый двигатель 1207 могут регулироваться скоординированным образом. Это может вести к приведению в действие создающего тягу устройства на этапе 1315 и приведению в действие поддерживающего троса на этапе 1312, что может также происходить скоординированным образом.[0069] In step 1307, the controller 1203 may instruct the adjustment of the support cable 107, in step 1309, the controller 1203 may instruct the adjustment of the traction motor 1207 so that the length of the support cable 107 and the traction motor 1207 can be adjusted in a coordinated manner. This may lead to actuation of the thrust generating device at 1315 and actuation of the support cable at 1312, which may also occur in a coordinated manner.

[0070] На этапе 1319 контроллер 1203 может определять, когда UAV 104 достиг желаемого местоположения, и может инструктировать регулировку поддерживающего троса 107 и тягового двигателя 1207 таким образом, чтобы поддерживать позицию UAV 104, хотя контроллер 1203 может заканчивать цикл. Регулировки поддерживающего троса 107 и тягового двигателя 1207 могут выполняться на основе времени, т.е. контроллер 1203 может определять оптимальную длину поддерживающего троса 107 и угол и величину создающего тягу устройства в нескольких или практически во всех точках по маршруту полета, например, чтобы обеспечивать плавное восприятие полета или осуществлять навигацию по сложному маршруту полета.[0070] At 1319, the controller 1203 may determine when the UAV 104 has reached the desired location and may instruct the support cable 107 and the traction motor 1207 to be adjusted to maintain the position of the UAV 104 while the controller 1203 may end the cycle. The adjustments of the support cable 107 and the traction motor 1207 may be performed on a time basis, i.e. the controller 1203 can determine the optimal length of the support cable 107 and the angle and size of the thrust generating device at several or substantially all points along the flight path, for example, to provide a smooth flight experience or to navigate a complex flight path.

[0071] Этап 1331 показывает, как контроллер 1203 может принимать обратную связь, например, от датчика 1216. Контроллер 1203 может определять оптимальную длину поддерживающего троса 107 и угол тяги и величину в «реальном времени», т.е. контроллер 1203 может регулярно или непрерывно использовать обратную связь от системы для оптимизации работы подвесной системы летательного аппарата скоординированным образом. Например, контроллер 1203 может использовать данные от датчика 1216 для определения оптимального полета, когда UAV 104 находится в движении. На этапе 1335 контроллер 1203 может использовать обратную связь от датчика 1216 для того, чтобы непрерывно регулировать длину поддерживающего троса 107 и угол тяги и величину до тех пор, пока контроллер 1203 не определит, что UAV 104 достиг желаемого местоположения.[0071] Step 1331 shows how the controller 1203 can receive feedback from, for example, a sensor 1216. The controller 1203 can determine the optimal length of the support cable 107 and the pull angle and amount in "real time", i. the controller 1203 may regularly or continuously use the feedback from the system to optimize the performance of the aircraft's suspension system in a coordinated manner. For example, controller 1203 may use data from sensor 1216 to determine optimal flight when UAV 104 is in motion. At 1335, the controller 1203 may use the feedback from the sensor 1216 to continuously adjust the length of the support cable 107 and the thrust angle and magnitude until the controller 1203 determines that the UAV 104 has reached the desired location.

[0072] Другие типы обратной связи могут быть приняты во время этапа 1331 и использованы контроллером 1203 во время управления работой подвесной системой летательного аппарата. Обратная связь может быть принята от любого числа проводных или беспроводных источников, с которыми контроллер 1203 способен связываться, таких как командный центр, второй дрон и приемопередатчик. Например, контроллер 1203 может принимать данные о погоде, которые могут влиять на маршрут полета для подвесной системы летательного аппарата. Контроллер 1203 может использовать данные о погоде в разработке нового маршрута полета.[0072] Other types of feedback may be received during step 1331 and used by the controller 1203 during control of the operation of the aircraft's suspension system. Feedback may be received from any number of wired or wireless sources that the controller 1203 is capable of communicating with, such as a command center, a second drone, and a transceiver. For example, controller 1203 may receive weather data that may affect the flight path for an aircraft harness. The controller 1203 may use the weather data to develop a new flight path.

[0073] Фиг. 13 дополнительно включает в себя этапы для работы подвесной системы летательного аппарата, которая включает в себя корабль-носитель 808, как показано на необязательных этапах 1301. Контроллер 1203 может принимать желаемое местоположение для UAV 104 в качестве входных данных. Этап 1302 показывает, что контроллер может определять позицию подхода для корабля-носителя 808, при этом позиция подхода является местоположением корабля-носителя 808, которая предоставляет возможность UAV 104 быть приспособленным для достижения желаемой позиции, когда UAV 104 запущен. Контроллер 1203 может определять маршрут полета корабля-носителя 808, чтобы перемещать корабль-носитель 808 из первоначальной позиции корабля-носителя 808 в позицию подхода на этапе 1303. Контроллер 1203 может также принимать или определять первоначальную позицию корабля-носителя 808. Определение маршрута полета корабля-носителя 808 может подразумевать определение оптимизированного маршрута между первоначальной позицией корабля-носителя 808 и позицией подхода. Оптимизированный маршрут может балансировать скорость движения, продолжительность полета, использование летательных аппаратов с большим диапазоном в противовес аппаратам с малым диапазоном, препятствия, энергоэффективность, желаемый угол входа и другие факторы, которые влияют на полет корабля-носителя. Контроллер 1203 может инструктировать кораблю-носителю зависать или описывать круг, когда корабль-носитель 808 практически достиг позиции подхода. Контроллер 1203 может затем инструктировать запуск UAV 104 с корабля-носителя 808, как показано на этапе 1304. UAV 104 может также быть запущен с корабля-носителя 808 в любой момент во время движения корабля-носителя 808. После запуска UAV 104 может использовать способ, кратко изложенный в данном документе, чтобы прибывать в желаемое местоположение.[0073] FIG. 13 further includes steps for operating an aircraft harness system that includes a carrier vehicle 808, as shown in optional steps 1301. Controller 1203 can take a desired location for UAV 104 as input. Step 1302 shows that the controller can determine the approach position for the launch vehicle 808, where the approach position is the location of the launch vehicle 808 that allows the UAV 104 to be adjusted to reach the desired position when the UAV 104 is launched. The controller 1203 may determine the flight path of the launch vehicle 808 to move the launch vehicle 808 from the initial position of the launch vehicle 808 to the approach position in step 1303. The controller 1203 may also receive or determine the initial position of the launch vehicle 808. carrier 808 may involve determining an optimized route between the carrier's initial position 808 and the approach position. An optimized route can balance travel speed, flight duration, use of long-range versus short-range aircraft, obstacles, energy efficiency, desired angle of entry, and other factors that affect the flight of the launch vehicle. The controller 1203 may instruct the carrier to hover or circle when the carrier 808 has nearly reached the approach position. Controller 1203 may then instruct UAV 104 to be launched from carrier 808, as shown in step 1304. UAV 104 may also be launched from carrier 808 at any time while carrier 808 is moving. After launch, UAV 104 may use the method summarized in this document to arrive at the desired location.

[0074] Различные аспекты процесса, кратко изложенные на фиг. 13, могут быть проведены одним или более пользователями-людьми. Например, удаленный оператор может определять маршрут для корабля-носителя и координировать полет корабля-носителя, например, посредством дистанционного управления кораблем-носителем. Аналогично, удаленный оператор может иметь возможность управлять запуском UAV 104, полетом UAV 104 и работой системы лебедки.[0074] Various aspects of the process, summarized in FIG. 13 may be conducted by one or more human users. For example, a remote operator may determine the route for the launch vehicle and coordinate the flight of the launch vehicle, for example, by remote control of the launch vehicle. Likewise, a remote operator may be able to control the launch of the UAV 104, the flight of the UAV 104, and the operation of the winch system.

[0075] Системный контроллер 1203 может быть осуществлен, по меньшей мере, частично, как один или более встроенных или имеющих общее назначение процессоров, компьютеров, устройств обработки или вычислительных устройств, имеющих память. Системный контроллер 1203 может также быть осуществлен, частично, как различные функциональные и/или логические (например, компьютерно-читаемая инструкция, код, устройство, схема, схема обработки и т.д.) элементы, исполняемые или задействуемые для выполнения аспектов вариантов осуществления, описанных в данном документе. Системный контроллер 1203 может быть установлен и закреплен в или присоединен к любому элементу подвесной системы летательного аппарата. Дополнительно, системный контроллер 1203 может быть расположен удаленно от системы и может в ином случае быть на прямой или непрямой связи с системой.[0075] System controller 1203 may be implemented, at least in part, as one or more embedded or general purpose processors, computers, processing devices, or computing devices having memory. The system controller 1203 may also be implemented, in part, as various functional and/or logical (eg, computer-readable instructions, code, device, circuitry, processing circuitry, etc.) elements executable or operable to perform aspects of the embodiments, described in this document. The system controller 1203 can be installed and fixed in or attached to any element of the aircraft's harness system. Additionally, system controller 1203 may be located remotely from the system and may otherwise be in direct or indirect communication with the system.

[0076] Системный контроллер 1203 может включать в себя процессор, память, устройство хранения и устройства ввода/вывода (I/O). Некоторые или все компоненты могут быть взаимосвязаны через системную шину. Процессор может быть одно- или многопоточным и может иметь одно или более ядер. Процессор может исполнять инструкции, такие как инструкции, сохраненные в памяти и/или в устройстве хранения. Информация может быть принята и выведена с помощью одного или более I/O-устройств.[0076] System controller 1203 may include a processor, memory, storage, and input/output (I/O) devices. Some or all of the components may be interconnected via the system bus. The processor may be single or multi-threaded and may have one or more cores. The processor may execute instructions, such as instructions stored in memory and/or storage. Information may be received and output by one or more I/O devices.

[0077] Память может хранить информацию и может быть компьютерно-читаемым носителем, таким как энергозависимая или энергонезависимая память. Устройство(а) хранения могут предоставлять хранилище для компьютерной системы и могут быть компьютерно-читаемым носителем. В различных вариантах осуществления устройство(а) хранения могут быть одним или более из устройства флеш-памяти, устройства жесткого диска, оптического дискового устройства, ленточного устройства или любым другим типом устройства хранения.[0077] The memory may store information and may be a computer-readable medium such as volatile or non-volatile memory. The storage device(s) may provide storage for a computer system and may be a computer-readable medium. In various embodiments, the storage device(s) may be one or more of a flash memory device, a hard disk device, an optical disk device, a tape device, or any other type of storage device.

[0078] I/O-устройства могут предоставлять операции ввода/вывода для компьютерной системы. I/O-устройства могут включать в себя клавиатуру, указывающее устройство и/или микрофон. I/O-устройства могут дополнительно включать в себя блок отображения для отображения графических пользовательских интерфейсов, динамик и/или принтер. Внешние данные могут быть сохранены в одной или более доступных внешних базах данных.[0078] I/O devices may provide input/output operations to a computer system. I/O devices may include a keyboard, a pointing device, and/or a microphone. The I/O devices may further include a display unit for displaying graphical user interfaces, a speaker, and/or a printer. The external data may be stored in one or more available external databases.

[0079] Признаки настоящих вариантов осуществления, описанных в данном документе, могут быть реализованы в цифровой электронной схеме и/или в компьютерных аппаратных средствах, программно-аппаратных средствах, программном обеспечении и/или в их сочетаниях. Признаки настоящих вариантов осуществления могут быть реализованы в компьютерном программном продукте, материально осуществленном в виде носителя информации, такого как машиночитаемое устройство хранения, и/или в виде распространяемого сигнала, для исполнения программируемым процессором. Варианты осуществления этапов настоящего способа могут быть выполнены посредством программируемого процессора, исполняющего программу инструкций, чтобы выполнять функции описанных реализаций, оперируя входными данными и формируя выходные данные.[0079] The features of the present embodiments described herein may be implemented in digital electronic circuitry and/or in computer hardware, firmware, software, and/or combinations thereof. The features of the present embodiments may be embodied in a computer program product tangibly embodied in a storage medium, such as a computer readable storage device, and/or as a distributed signal, for execution by a programmable processor. Embodiments of the steps of the present method may be executed by a programmable processor executing a program of instructions to perform the functions of the described implementations by operating on input data and generating output data.

[0080] Признаки настоящих вариантов осуществления, описанных в данном документе, могут быть реализованы в виде одной или более компьютерных программ, которые являются исполняемыми на программируемой системе, включающей в себя, по меньшей мере, один программируемый процессор, соединенный для приема данных и/или инструкций от, и для передачи данных и/или инструкций в, систему хранения данных, по меньшей мере, одно устройство ввода и, по меньшей мере, одно устройство вывода. Компьютерная программа может включать в себя набор инструкций, которые могут быть использованы, непосредственно или опосредованно, в компьютере, чтобы выполнять некоторую деятельность или приводить к некоторому результату. Компьютерная программа может быть написана в любой форме языка программирования, включающей в себя компилируемые или интерпретируемые языки, и она может быть развернута в любой форме, включающей в себя автономную программу или модуль, компонент, подпрограмму или другой блок, подходящий для использования в вычислительном окружении.[0080] Features of the present embodiments described herein may be implemented as one or more computer programs that are executable on a programmable system including at least one programmable processor coupled to receive data and/or instructions from, and for transmitting data and/or instructions to, the data storage system, at least one input device and at least one output device. A computer program may include a set of instructions that can be used, directly or indirectly, in a computer to perform some activity or produce some result. A computer program may be written in any form of a programming language, including compiled or interpreted languages, and it may be deployed in any form, including a stand-alone program or a module, component, subroutine, or other unit suitable for use in a computing environment.

[0081] Подходящие процессоры для выполнения программы инструкций могут включать в себя, например, процессоры общего и специального назначения и/или единственный процессор или один из множества процессоров любого вида компьютера. В общем, процессор может принимать инструкции и/или данные из постоянного запоминающего устройства (ROM) или оперативного запоминающего устройства (RAM) или из того и другого. Такой компьютер может включать в себя процессор для исполнения инструкций и одно или более запоминающих устройств для хранения инструкций и/или данных.[0081] Suitable processors for executing a program of instructions may include, for example, general purpose and special purpose processors and/or a single processor or one of a plurality of processors of any kind of computer. In general, a processor may receive instructions and/or data from Read Only Memory (ROM) or Random Access Memory (RAM) or both. Such a computer may include a processor for executing instructions and one or more memory devices for storing instructions and/or data.

[0082] В общем, компьютер может также включать в себя, или быть функционально соединен для связи, с одним или более устройствами хранения для хранения файлов данных. Такие устройства включают в себя магнитные диски, такие как внутренние жесткие диски и/или съемные диски, магнитно-оптические диски и/или оптические диски. Устройства хранения, подходящие для материального осуществления компьютерных программных инструкций и/или данных, могут включать в себя все формы энергонезависимой памяти, включающей в себя, например, полупроводниковые запоминающие устройства, такие как EPROM, EEPROM и устройства флеш-памяти, магнитные диски, такие как внутренние жесткие диски и съемные диски, магнитно-оптические диски и диски CD-ROM и DVD-ROM. Процессор и память могут быть дополнены, или объединены, в одну или более ASIC (специализированных интегральных схем).[0082] In general, a computer may also include, or be operably connected for communication with, one or more storage devices for storing data files. Such devices include magnetic disks such as internal hard disks and/or removable disks, magnetic optical disks and/or optical disks. Storage devices suitable for the tangible implementation of computer program instructions and/or data may include all forms of non-volatile memory including, for example, semiconductor memory devices such as EPROM, EEPROM and flash memory devices, magnetic disks such as internal hard drives and removable drives, magneto-optical drives and CD-ROM and DVD-ROM drives. The processor and memory may be augmented, or combined, into one or more ASICs (Application Specific Integrated Circuits).

[0083] Чтобы обеспечивать взаимодействие с пользователем, признаки настоящих вариантов осуществления могут быть реализованы на компьютере, имеющем устройство отображения, такое как LCD (жидкокристаллический дисплей) монитор, для отображения информации пользователю. Компьютер может дополнительно включать в себя клавиатуру, указательное устройство, такое как мышь или трекбол, и/или сенсорный экран, посредством которых пользователь может предоставлять входные данные компьютеру.[0083] In order to provide user interaction, the features of the present embodiments may be implemented on a computer having a display device, such as an LCD (liquid crystal display) monitor, to display information to the user. The computer may further include a keyboard, a pointing device such as a mouse or trackball, and/or a touch screen through which a user may provide input to the computer.

[0084] Признаки настоящих вариантов осуществления могут быть реализованы в компьютерной системе, которая включает в себя внутренний компонент, такой как сервер данных, и/или которая включает в себя компонент промежуточного программного обеспечения, такой как сервер приложений или Интернет-сервер, и/или которая включает в себя внешний интерфейсный компонент, такой как клиентский компьютер, имеющий графический пользовательский интерфейс (GUI) и/или Интернет-браузер, или любое их сочетание. Компоненты системы могут быть соединены посредством любой формы или носителя для обмена цифровыми данными, например, сети связи. Примеры сетей связи могут включать в себя, например, LAN (локальную вычислительную сеть), WAN (глобальную вычислительную сеть) и/или компьютеры и сети, формирующие Интернет.[0084] The features of the present embodiments may be implemented in a computer system that includes an internal component, such as a data server, and/or that includes a middleware component, such as an application server or an Internet server, and/or which includes an external interface component, such as a client computer having a graphical user interface (GUI) and/or an Internet browser, or any combination thereof. The components of the system may be connected via any form or medium for the exchange of digital data, such as a communication network. Examples of communication networks may include, for example, LAN (local area network), WAN (wide area network) and/or computers and networks that form the Internet.

[0085] Компьютерная система может включать в себя клиентов и серверы. Клиент и сервер могут быть удаленными друг от руга и взаимодействовать через сеть, как, например, описанные в данном документе. Взаимосвязь клиента и сервера может возникать посредством компьютерных программ, работающих на соответствующих компьютерах и имеющих клиент-серверную взаимосвязь друг с другом.[0085] The computer system may include clients and servers. The client and server may be remote from each other and communicate over a network, such as those described herein. The relationship between the client and the server may occur through computer programs running on the respective computers and having a client/server relationship with each other.

[0086] Фиг. 14 демонстрирует аспект настоящего изобретения, в котором UAV 104 может включать в себя механизм 1426 прикрепления полезного груза, так что UAV 104 является приспособленным для соединения с полезным грузом. В показанном варианте осуществления механизм 1426 прикрепления полезного груза включает в себя платформу 1428, которая может прикрепляться к полезному грузу. Механизм 1426 прикрепления полезного груза может включать в себя кронштейн 1433, такой как поворотный подшипник или изгиб, который может прикрепляться к платформе 1428, так что ось 117 может быть закреплена в кронштейне 1433 и, по существу, соединяться с платформой 1428. Кронштейн 1433 может предоставлять возможность оси 117 вращаться относительно платформы 1428 по одной оси или множеству осей.[0086] FIG. 14 shows an aspect of the present invention in which UAV 104 may include a payload attachment mechanism 1426 such that UAV 104 is capable of being coupled to a payload. In the embodiment shown, the payload attachment mechanism 1426 includes a platform 1428 that can be attached to the payload. The payload attachment mechanism 1426 may include a bracket 1433, such as a swivel bearing or bend, that can be attached to the platform 1428 such that the axle 117 can be secured in the bracket 1433 and substantially connect to the platform 1428. The bracket 1433 can provide the ability of the axis 117 to rotate relative to the platform 1428 along one axis or multiple axes.

[0087] Платформа 1428 может включать в себя средство для захвата полезного груза и затем отпускания полезного груза в предназначенном местоположении, по сигналу, или по другим указателям отпускания. Например, пользователь может зажимать полезный груз на платформе 1428 с помощью зажимов (не показаны), которые содержатся в или соединяются с платформой 1428. Зажимы могут отпускать полезный груз, когда UAV 104 прибыл в точку доставки. Другие формы захвата полезного груза являются возможными. Например, платформа 1428 может включать в себя средство для бесконтактного прикрепления, такое как магнитная система прикрепления.[0087] Platform 1428 may include means for acquiring a payload and then releasing the payload at a designated location, signal, or other release indication. For example, a user may clamp the payload onto the platform 1428 using clamps (not shown) contained in or connected to the platform 1428. The clamps may release the payload when the UAV 104 has arrived at the delivery point. Other forms of payload capture are possible. For example, platform 1428 may include non-contact attachment means such as a magnetic attachment system.

[0088] Платформа 1428 может использовать систему сопряжения, в которой зажимы на платформе 1428 могут взаимоблокироваться с интерфейсом на полезном грузе. Система сопряжения может управляться дистанционно, т.е. пилот может определять, когда UAV 104 прибыл в точку доставки, и инструктировать UAV 104 убирать зажимы, так что полезный груз может быть отделен от UAV 104 и размещен в точке доставки. Система сопряжения может также работать автономно, или без вмешательства человека. Например, UAV 104 может определять, что UAV 104 находится в точке доставки, например, из GPS-позиционирования или машинного зрения, и отпускать зажимы на полезном грузе, оставляя полезный груз в точке доставки. Аналогично, UAV 104 может использоваться для возврата полезного груза посредством отправки UAV 104 в указанное местоположение, в котором платформа 1428 может быть способна закреплять упомянутый полезный груз. В аспекте платформа 1428 может включать в себя кожух, так что полезный груз может быть закреплен в кожухе перед полетом.[0088] Platform 1428 may use an interfacing system in which clamps on platform 1428 may interlock with an interface on the payload. The interface system can be controlled remotely, i.e. the pilot can determine when the UAV 104 has arrived at the delivery point and instruct the UAV 104 to retract the clips so that the payload can be separated from the UAV 104 and placed at the delivery point. The interface system can also operate autonomously, or without human intervention. For example, UAV 104 may determine that UAV 104 is at the delivery point, such as from GPS positioning or machine vision, and release the clips on the payload, leaving the payload at the delivery point. Likewise, UAV 104 may be used to return a payload by sending UAV 104 to a designated location where platform 1428 may be capable of securing said payload. In an aspect, platform 1428 may include a shroud such that a payload can be secured to the shroud prior to flight.

[0089] Платформа 1428 может быть соединена с осью 117 UAV 104, которая может предоставлять возможность платформе 1428 вращаться независимо от UAV 104. В аспекте изобретения механизм 1426 прикрепления полезного груза может дополнительно включать в себя средство для достижения дополнительных вращательной, позиционной и/или поступательной степеней свободы для полезного груза. Например, механизм 1426 прикрепления полезного груза может включать в себя механизм 1436 карданного подвеса, который соединяет платформу 1428 с полезным грузом. Механизм 1436 карданного подвеса может также быть ползунковым механизмом. Дополнительные степени свободы для полезного груза относительно платформы 1428 могут быть достигнуты пассивно или активно. Механизм 1426 прикрепления полезного груза может включать в себя средство для соединения платформы 1428 и UAV 104, так что платформа 1428 и UAV 104 могут не быть в непосредственном контакте. Например, второй поддерживающий трос может соединять платформу 1428 и UAV 104, так что, например, платформа 1428 приспособлена для подвешивания независимо от ориентации UAV 104. В этой иллюстрации отклонение в карданном подвесе между UAV 104 и полезным грузом предоставляет возможность независимого выравнивания полезного груза от вектора чистой тяги узла, предоставляя возможность точного позиционирования полезного груза, так что полезный груз может сохранять нейтральную ориентацию, в то время как UAV 104 может быть наклонен.[0089] Platform 1428 may be coupled to axle 117 of UAV 104, which may allow platform 1428 to rotate independently of UAV 104. In an aspect of the invention, payload attachment mechanism 1426 may further include means for achieving additional rotational, positional, and/or translational degrees of freedom for the payload. For example, the payload attachment mechanism 1426 may include a gimbal mechanism 1436 that connects the platform 1428 to the payload. The gimbal mechanism 1436 may also be a slider mechanism. Additional degrees of freedom for the payload relative to platform 1428 may be achieved passively or actively. The payload attachment mechanism 1426 may include means for connecting platform 1428 and UAV 104 such that platform 1428 and UAV 104 may not be in direct contact. For example, a second support cable may connect the platform 1428 and the UAV 104 such that, for example, the platform 1428 is adapted to be suspended regardless of the orientation of the UAV 104. In this illustration, deflection in the gimbal between the UAV 104 and the payload allows the payload to align independently from the vector. net thrust of the assembly, allowing precise positioning of the payload so that the payload can maintain a neutral orientation while the UAV 104 can be tilted.

[0090] В аспекте настоящего изобретения подвесная система летательного аппарата может быть оборудована для конкретного функционального использования. UAV 104 может прикрепляться к функциональному модулю, спроектированному, чтобы предоставлять возможность подвесной системе летательного аппарата задействоваться в конкретной задаче или диапазоне задач. Например, может быть желательным использовать подвесную систему летательного аппарата для выполнения очистки в труднодоступном местоположении, таком как, например, окна высотного здания, лопасти ветровой турбины и солнечные панели. В этом случае, иллюстрированном на фиг. 15, модуль может включать в себя программное обеспечение, программно-аппаратные средства и/или аппаратные средства, которые могут предоставлять возможность доступа для подвесной системы летательного аппарата и выполнения очистки. Например, модуль очистки может включать в себя аппаратные средства очистки, такие как резервуар для мыла, резервуар для воды и резиновую щетку или другой чистящий инструмент, такой как механизм мытья под давлением. Модуль очистки может также включать в себя механизмы, которые предоставляют возможность UAV 104 поддерживать контакт с поверхностью, такие как выборочно активизируемые чашечные присоски. Во время работы UAV 104 может быть приведен на правильную высоту подъема поверхности, которая желательно должна быть очищена, посредством координации поддерживающего троса 107 и создающего тягу устройства. Может быть желательным использовать якорную точку 203, которая находится выше желаемого местоположения очистки, например, рядом с крышей здания. В показанном примере якорная точка 203 фиксируется на выдвинутой мачте, которая располагается на крыше здания. UAV 104 может направлять создающее тягу устройство, чтобы создавать усилие в направлении, предоставляющем возможность для UAV 104 касаться поверхности с помощью модуля очистки окна, в то время как поддерживающий трос несет необходимую величину веса UAV 104. Подвесная система летательного аппарата может активизировать модуль очистки для выполнения задач, необходимых для приведения поверхности в чистое состояние.[0090] In an aspect of the present invention, an aircraft harness may be equipped for a specific functional use. The UAV 104 may be attached to a functional module designed to enable the aircraft's harness system to operate in a particular task or range of tasks. For example, it may be desirable to use an aircraft suspension system to perform cleaning at hard-to-reach locations such as, for example, high-rise building windows, wind turbine blades, and solar panels. In this case, illustrated in FIG. 15, the module may include software, firmware, and/or hardware that may allow the aircraft harness system to access and perform cleaning. For example, the cleaning module may include cleaning hardware such as a soap tank, a water tank, and a rubber brush or other cleaning tool such as a pressure washer. The cleaning module may also include mechanisms that allow the UAV 104 to maintain contact with a surface, such as selectively activated suction cups. During operation, the UAV 104 can be brought to the correct elevation of the surface to be desirably cleaned by coordinating the support cable 107 and the traction generating device. It may be desirable to use an anchor point 203 that is above the desired cleaning location, such as near the roof of a building. In the example shown, the anchor point 203 is fixed to an extended mast that is located on the roof of a building. The UAV 104 may direct the thrust generating device to generate force in a direction allowing the UAV 104 to touch the surface with the window cleaning module while the support cable carries the required amount of weight of the UAV 104. The aircraft harness may activate the cleaning module to perform tasks necessary to bring the surface to a clean state.

[0091] Другим примером функционального модуля может быть модуль обезвреживания подрывного заряда. Модуль обезвреживания подрывного заряда может включать в себя, например, инструменты, используемые роботами для обезвреживания взрывчатых веществ, такие как камера машинного зрения, приводимая в действие механическая рука и средство для нейтрализации бомбы. UAV 104 может опускаться сверху подозрительного устройства, определять, составляет ли устройство угрозу, и если так, нейтрализовать подозрительное устройство.[0091] Another example of a functional module would be a explosive charge disposal module. The demolition charge disposal module may include, for example, tools used by robots to dispose of explosives, such as a machine vision camera, an actuated mechanical arm, and a bomb neutralizer. The UAV 104 can descend on top of the suspicious device, determine if the device poses a threat, and if so, neutralize the suspicious device.

[0092] В некоторых вариантах осуществления UAV 104 может не включать в себя платформу. Функциональный модуль может соединяться непосредственно с другими элементами UAV 104, так что UAV 104 может быть предназначен для конкретной функции, вместо того, чтобы иметь средство для предоставления взаимозаменяемой функциональности. Например, в конфигурации, где подвесная система летательного аппарата конфигурируется для борьбы с пожарами, UAV 104 может иметь прямое и/или постоянное соединение с пожарным шлангом.[0092] In some embodiments, UAV 104 may not include a platform. The functional module may connect directly to other elements of the UAV 104 so that the UAV 104 may be dedicated to a particular function, rather than having the means to provide interchangeable functionality. For example, in a configuration where the aircraft harness is configured to fight fires, the UAV 104 may have a direct and/or permanent connection to a fire hose.

[0093] Фиг. 16 иллюстрирует пример, где система летательного аппарата конфигурируется для очистки и/или технического обслуживания системы фотогальванических батарей (PV). Корабль-носитель 808 может прибывать в окрестности PV-системы и входить в режим полета в зоне ожидания. Альтернативно, когда подвесная система летательного аппарата не содержит корабль-носитель 808, например, когда якорная точка 203 прикрепляется в неподвижной области, подвесная система летательного аппарата может иметь неподвижную якорную точку 203, которая располагается над PV-системой. UAV 104 может быть запущен к первой PV-панели. UAV 104 может включать в себя функциональный модуль для очистки PV-систем, такой как функциональный модуль, который является аналогичным описанному модулю очистки окон. Когда UAV 104 закончил в достаточной степени очистку первой PV-панели, UAV 104 может перемещаться ко второй PV-панели и начинать очистку второй PV-панели. Этот процесс может продолжаться до тех пор, пока система PV-батарей не будет в достаточной степени очищена. Единственный корабль-носитель или якорная точка 203 может быть прикреплена к множеству UAV, так что каждый UAV из множества UAV может быть задействован в очистке системы PV-батарей. Это имеет результат уменьшения суммарного времени, занятого в очистке, в то же время увеличивая эффективность очистки.[0093] FIG. 16 illustrates an example where an aircraft system is configured to clean and/or maintain a photovoltaic (PV) system. The carrier vehicle 808 may arrive in the vicinity of the PV system and enter into a holding flight mode. Alternatively, when the aircraft harness does not include the carrier 808, such as when the anchor point 203 is attached in a fixed area, the aircraft harness may have a fixed anchor point 203 that is positioned above the PV system. UAV 104 can be launched to the first PV panel. The UAV 104 may include a functional module for cleaning PV systems, such as a functional module that is similar to the described window cleaning module. When the UAV 104 has sufficiently cleaned the first PV panel, the UAV 104 may move to the second PV panel and start cleaning the second PV panel. This process can continue until the PV battery system is sufficiently cleaned. A single carrier or anchor point 203 may be attached to a plurality of UAVs such that each UAV of the plurality of UAVs may be involved in cleaning the PV battery system. This has the effect of reducing the total time occupied in cleaning while increasing cleaning efficiency.

[0094] В аспекте настоящего изобретения подвесная платформа используется для доставки полезного груза, как демонстрируется посредством фиг. 17. Полезный груз может быть прикреплен к UAV 104. Полезный груз может быть закреплен посредством платформы 1428, что может происходить вручную или автономно. Полезный груз может быть прикреплен к UAV 104 в точке запуска. Точка запуска может быть предварительно определена, например, товарный склад или промежуточный пункт логистического маршрута. Полезный груз может быть прикреплен к UAV 104 на земле, в то время как UAV 104 пристыкован к кораблю-носителю 808. Как только корабль-носитель 808 находится в воздухе с полезным грузом, корабль-носитель 808 может совершать крейсерский полет по маршруту, который включает в себя точку сброса, как показано на фиг. 17A.[0094] In an aspect of the present invention, an overhead platform is used to deliver a payload, as demonstrated by FIG. 17. The payload may be attached to the UAV 104. The payload may be secured via platform 1428, which may be manual or autonomous. The payload may be attached to the UAV 104 at the launch point. The start point can be pre-defined, such as a warehouse or an intermediate point on a logistics route. The payload can be attached to the UAV 104 on the ground while the UAV 104 is docked to the carrier 808. Once the carrier 808 is in the air with the payload, the carrier 808 can cruise on a route that includes the reset point itself, as shown in FIG. 17A.

[0095] Фиг. 17B показывает, что, когда корабль-носитель 808 находится рядом с точкой сброса, корабль-носитель 808 может запускать UAV 104. Это может подразумевать переход корабля-носителя 808 из режима полета в режим зависания. UAV 104 может лететь в точку сброса, с помощью процесса, кратко изложенного ранее, и расцепляться с полезным грузом, оставляя полезный груз в точке сброса, как показано на фиг. 17C. UAV 104 может быть вызван обратно к кораблю-носителю 808.[0095] FIG. 17B shows that when carrier 808 is near the drop point, carrier 808 may launch UAV 104. This may involve carrier 808 transitioning from flight mode to hover mode. The UAV 104 can fly to the drop point, using the process outlined earlier, and disengage from the payload, leaving the payload at the drop point, as shown in FIG. 17C. UAV 104 can be called back to mother ship 808.

[0096] Обратный ход этого процесса может быть использован, в котором система отправляется для возврата полезного груза из точки возврата, как демонстрируется посредством фиг. 17D-F. Аналогично, система может быть использована для возврата полезного груза из точки возврата и доставки в точку сброса.[0096] The reverse of this process can be used, in which the system is sent to return the payload from the return point, as demonstrated by FIG. 17D-F. Likewise, the system can be used to return a payload from a return point and deliver it to a drop point.

[0097] Способность UAV 104 осуществлять навигацию в ограниченных пространствах во время доставки полезных грузов демонстрируется на фиг. 18. В этом примере подвесная система летательного аппарата способна доставлять полезный груз на или возвращать полезный груз с балкона, который может быть частично или в значительной степени огорожен, например, свесом крыши. Подвесная система летательного аппарата, посредством способности доставлять и возвращать полезные грузы из ограниченных пространств, может аналогично осуществлять доступ к конкретным местам полезного груза и устройствам хранения полезного груза, таким как ячейки для посылок. Места полезных грузов и устройства хранения полезного груза могут иметь любую или все характеристики, относящиеся к автоматизированным, ручным, стационарным и мобильным системам.[0097] The ability of UAV 104 to navigate in confined spaces during payload delivery is demonstrated in FIG. 18. In this example, the aircraft's suspension system is capable of delivering a payload to or returning a payload from a balcony, which may be partially or largely enclosed, for example, by an overhang. The aircraft harness, through the ability to deliver and recover payloads from confined spaces, can similarly access specific payload locations and payload storage devices such as parcel lockers. Payload locations and payload storage devices may have any or all of the characteristics associated with automated, manual, fixed and mobile systems.

[0098] Следует понимать, что предыдущие примеры функциональности, предоставленные в данном документе, не предназначены быть ограниченными. UAV 104 может быть выполнен для предоставления других типов функциональности без отступления от рамок изобретения.[0098] It should be understood that the previous examples of functionality provided herein are not intended to be limiting. UAV 104 may be configured to provide other types of functionality without departing from the scope of the invention.

[0099] В то время как некоторые аспекты были описаны и показаны на сопровождающих чертежах, следует понимать, что они являются просто иллюстративными, а не ограничивающими широкое изобретение, и что изобретение не ограничивается конкретными конструкциями и компоновками, показанными и описанными, поскольку различные другие модификации могут приходить на ум обычным специалистам в области техники.[0099] While certain aspects have been described and shown in the accompanying drawings, it should be understood that they are merely illustrative and not limiting of the broad invention, and that the invention is not limited to the specific structures and arrangements shown and described, as various other modifications may come to mind to those of ordinary skill in the art.

Claims

1. The suspension system of the aircraft, containing:

a carrier vehicle, wherein the carrier vehicle is a rotary-wing aircraft such that the carrier vehicle generates thrust by means of the thrust generating devices of the carrier vehicle enabling vertical takeoff and landing;

an aircraft, wherein the aircraft is a rotary-wing aircraft, such that the aircraft generates thrust by means of the aircraft's thrust-generating devices, which is physically connected to the carrier ship by a support cable, while the support cable is part of a winch system that can be actuated, to adjust the length of the support cable; And

a controller configured to detect the wind regime on the aircraft and determine the resistance to wind pressure,

wherein determining wind pressure resistance comprises coordinating between adjusting the magnitude and direction of lift of the aircraft's thrust generating devices and adjusting the length and angle of the support cable in combination,

wherein adjusting the length and angle of the support cable comprises guiding the winch system to take on most of the vertical load of the aircraft, and

wherein adjusting the amount and direction of lift of the aircraft thrust generating devices comprises directing the aircraft thrust generating devices to generate opposite thrust to neutralize part of the force generated by the wind regime.

2. An aircraft harness according to claim 1, wherein the carrier ship has (i) lifting surfaces and a propeller characteristic of a fixed wing aircraft, and (ii) thrust generating devices characteristic of a rotorcraft.

3. An aircraft suspension system according to claim 1 or 2, wherein the controller is configured to coordinate variable non-vertical thrust availability with the angle of the support cable and the length of the support cable.

4. An aircraft suspension system according to claim 1, wherein the carrier ship supports at least a portion of the weight of the aircraft via a support cable.

5. An aircraft suspension system as claimed in claim 1, wherein the controller coordinates with each other the amount and direction of lift of the aircraft thrust generating devices and the length and angle of the support cable in combination to position the aircraft at any point within the envelope, the envelope being sphere that surrounds the winch system at the maximum length of the support cable.

6. An aircraft harness according to claim 1, further comprising a second aircraft physically connected to the carrier vehicle.

7. An aircraft harness according to claim 1, wherein the position maintained by the aircraft is static with respect to a fixed reference point.

8. The suspension system of the aircraft according to claim 7, while the fixed control point is located on the carrier ship.

9. The suspension system of the aircraft according to claim 1, wherein the coordination of the carrier ship, the aircraft and the winch system comprises changing the characteristics of the thrust generated by the thrust-generating devices on board the aircraft, changing the length of the support cable and controlling the flight pattern of the carrier ship.

10. A system for controlling the suspension system of an aircraft, comprising:

controller configured to:

receiving information regarding wind conditions on the aircraft, wherein the aircraft is a rotary-wing aircraft, such that the aircraft generates thrust by means of the aircraft's thrust generating devices;

determination of wind pressure resistance for an aircraft containing

- determining the adjustments that need to be made with respect to the length of the support cable attached to the aircraft in order to take up most of the vertical load of the aircraft in the support cable; And

- determining the adjustments to be made with respect to the thrust generating devices on the aircraft in order to produce the opposite thrust, the adjustments comprising the amount and direction of lift of the thrust generating devices, the direction of lift being controlled by actuating the angle of the thrust generating devices relative to the support cable ; And

coordinating the manipulation of the support cable by the mechanical device and the manipulation of the thrust generating devices in combination to neutralize part of the effect of the wind regime on the position of the aircraft.

11. The system for controlling the suspension system of an aircraft according to claim 10, wherein the controller is configured to continuously determine the resistance to wind pressure until the aircraft reaches the desired position.

12. The system for controlling the suspension system of an aircraft according to claim 10, wherein the controller is configured to coordinate among themselves the magnitude and direction of lifting of the thrust-generating devices and the length and angle of the support cable in combination to position the aircraft at any point within the envelope, wherein the envelope is a sphere that surrounds the mechanical device at the maximum length of the support cable.

13. The system for controlling the suspension system of the aircraft according to claim 10, while the aircraft is attached to the carrier ship through a support cable.

14. The system for controlling the suspension system of an aircraft according to claim 13, wherein the carrier ship is a rotary-wing aircraft, such that the carrier craft generates thrust by means of thrust generating devices enabling vertical takeoff and landing.