TW202331293A - 無人空中載具上之空間覺知導航技術 - Google Patents

Abstract

一種系統可包含一發射器節點及一接收器節點。各節點可包含：一通信介面，其包含至少一個天線元件；及一控制器，其可操作地耦合至該通信介面，該控制器包含一或多個處理器，其中該控制器具有自身節點速度及自身節點定向之資訊。各節點可經時間同步以應用與該節點自身相對於一共同參考系之運動相關聯之都卜勒校正。在該發射器節點將信號發射至該接收器節點之前，該共同參考系對於該發射器節點及該接收器節點可係已知的。該接收器節點可為一自主載具。該接收器節點可經組態以基於該等信號識別與該發射器節點之一潛在碰撞之一風險。

Description

無人空中載具上之空間覺知導航技術

行動特用網路(MANET；例如，「網狀網路」)在此項技術中被視為不具有預定義網路拓撲之可快速部署之自組態無線網路。假設一MANET中之各通信節點能夠自由移動。另外，可需要一MANET內之各通信節點來轉發(中繼)資料封包訊務。一MANET內之資料封包路由及遞送可取決於數種因素，包含但不限於網路內之通信節點數目、通信節點近接性及行動性、功率要求、網路頻寬、使用者訊務要求、時序要求及類似物。

歸因於此高動態、低基礎設施之通信系統中固有之有限網路覺知，MANET面臨許多挑戰。鑑於可變空間之廣泛範圍，挑戰在於基於此有限資訊做出良好決策。例如，在具有固定拓撲之靜態網路中，協定可貫穿網路傳播資訊以判定網路結構，但在動態拓撲中，此資訊快速變得過時且必須定期再新。已提出定向系統係MANET之未來，但此未來尚未實現。除了拓撲因素之外，快速移動平台(例如，相對於彼此移動之通信節點)亦歸因於各組節點之間之相對徑向速度而經歷一頻率都卜勒頻移(例如，偏移)。此都卜勒頻移通常限制可由一行動網路內之一節點達成之一接收靈敏度位準。

當無人空中載具(UAV)在GPS競爭環境中導航時，其等可丟失其等當前定位。此係一普遍問題，因為其可減少一使命成功之機會。例如，丟失位置可導致丟失一路線或一目標之追蹤。然而，丟失位置追蹤亦可導致其他更直接問題。例如，飛機可依靠位置來幫助維持一特定飛行隊形。例如，當UAV在載人-無人編隊(MUM-T)模式下操作時，由於其等繼續在三維(3D)空間中移動而無位置資訊來維持其等之飛行隊形，故其等最終可與其他UAV碰撞，或可能更糟地，與一載人飛機碰撞。

因此，提供諸如藉由提供最新空間資訊來解決上文描述之缺點之一系統將為有利的。

一種系統可包含一發射器節點及一接收器節點。各節點可包含：一通信介面，其包含至少一個天線元件；及一控制器，其可操作地耦合至該通信介面，該控制器包含一或多個處理器，其中該控制器具有自身節點速度及自身節點定向之資訊。該發射器節點及該接收器節點之各節點可相對於彼此運動。各節點可經時間同步以應用與該節點自身相對於一共同參考系之運動相關聯之都卜勒校正。在該發射器節點將信號發射至該接收器節點之前且在該接收器節點從該發射器節點接收該等信號之前，共同參考系對於該發射器節點及該接收器節點可係已知的。該接收器節點可為一自主載具。該接收器節點可經組態以基於該等信號識別與該發射器節點之一潛在碰撞之一風險。

在一進一步態樣中，一種方法可包含：提供一發射器節點及一接收器節點，其中該發射器節點及該接收器節點之各節點經時間同步，其中該發射器節點及該接收器節點之各節點相對於彼此運動，其中該發射器節點及該接收器節點之各節點包括包含至少一個天線元件之一通信介面，其中該發射器節點及該接收器節點之各節點進一步包括可操作地耦合至該通信介面之一控制器，該控制器包含一或多個處理器，其中該控制器具有自身節點速度及自身節點定向之資訊；至少基於該時間同步，由該發射器節點對該發射器節點自身相對於一共同參考系之運動應用都卜勒校正；及至少基於該時間同步，由該接收器節點對該接收器節點自身相對於該共同參考系之運動應用都卜勒校正，其中在該發射器節點將信號發射至該接收器節點之前且在該接收器節點從該發射器節點接收該等信號之前，該共同參考系對於該發射器節點及該接收器節點係已知的。該接收器節點可為一自主載具。該接收器節點可經組態以基於該等信號識別與該發射器節點之一潛在碰撞之一風險。

此[發明內容]僅被提供為對在[實施方式]及圖式中充分描述之標的物之一介紹。[發明內容]不應被視為描述本質特徵，亦不應被用於判定發明申請專利範圍之範疇。此外，應理解，前述[發明內容]及以下[實施方式]兩者僅為實例及說明性的，且不必限制所主張之標的物。

相關申請案之交叉參考

本申請案係關於以下美國專利申請案且主張其等之優先權：

(a) 2021年4月16日申請之美國專利申請案第17/233,107號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中。

(b)2022年4月13日申請之PCT專利申請案第PCT/US22/24653號，其主張2021年4月16日申請之美國專利申請案第17/233,107號之優先權，該等案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(c) 2021年8月20日申請之美國專利申請案第17/408,156號，其主張2021年4月16日申請之美國專利申請案第17/233,107號之優先權，該等案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(d) 2021年12月3日申請之美國專利申請案第17/541,703號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中，其主張以下申請案之優先權： 1.  2021年8月20日申請之美國專利申請案第17/408,156號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；及 2.  2021年4月16日申請之美國專利申請案第17/233,107號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(e) 2021年11月23日申請之美國專利申請案第17/534,061號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(f) 2022年5月20日申請之美國專利申請案第63/344,445號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(g) 2022年7月5日申請之美國專利申請案第17/857,920號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(h) 2022年8月23日申請之美國專利申請案第63/400,138號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(i) 2022年9月8日申請之美國專利申請案第17/940,898號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(j) 2022年9月9日申請之美國專利申請案第17/941,907號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；及

(k) 2022年9月30日申請之美國專利申請案第17/957,881號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中。

在詳細說明本發明之一或多項實施例之前，應理解，該等實施例在其等之應用中不限於在以下描述中闡述或在圖式中繪示之組件或步驟或方法之構造及配置之細節。在實施例之以下詳細描述中，可闡述數種特定細節以提供本發明之一更透徹理解。然而，受益於本發明之一般技術者將明白，可在不具有一些此等特定細節之情況下實踐本文中揭示之實施例。在其他例項中，可不詳細描述眾所周知之特徵以避免不必要地複雜化本發明。

如本文中使用，一元件符號之後之一字母旨在指涉可類似但不一定相同於帶有相同元件符號之一先前描述元件或特徵之特徵或元件之一實施例(例如，1、1a、1b)。此速記表示法僅為方便起見而使用，且不應被解釋為以任何方式限制本發明，除非明確相反規定。

此外，除非明確相反規定，否則「或」指代一包含性或且不指代一排他性或。例如，一條件A或B由以下任一者滿足：A為真(或存在)且B為假(或不存在)，A為假(或不存在)且B為真(或存在)以及A及B兩者皆為真(或存在)。

另外，可採用「一」或「一個」之使用來描述本文中揭示之實施例之元件及組件。此僅為方便起見而進行，且「一」及「一個」旨在包含「一個」或「至少一個」，且單數亦包含複數，除非明顯具有另外含義。

最終，如本文中使用，對「一項實施例」、「在實施例中」或「一些實施例」之任何參考意謂結合該實施例描述之一特定元件、特徵、結構或特性包含於本文中揭示之至少一項實施例中。在說明書中之不同位置出現之片語「在一些實施例中」不一定皆指代相同實施例，且實施例可包含本文中明確描述或固有存在之一或多個特徵，或兩個或更多個此等特徵連同可能不一定在本發明中明確描述或固有存在之任何其他特徵之任何組合或子組合。

廣而言之，本文中揭示之發明概念之實施例係關於一種用於達成載具(例如，自主載具(AV)，諸如無人自主載具(UAV))之狀況覺知之方法及系統。在實施例中，此狀況覺知可在諸如一發射器節點及一接收器節點之載具之間，其等可經時間同步以對一所接收及/或所發射信號應用都卜勒校正，都卜勒校正與該節點自身相對於一共同參考系之運動相關聯。例如，一載具可接收此一都卜勒校正信號，且基於該信號，判定可發生一潛在碰撞或一風險過高。接著，基於此一判定，載具可改變一飛行參數(例如，改變航線，諸如上升、下降、左轉、右轉及類似物)。就此而言，可避免一碰撞。

在實施例中，都卜勒校正方法可包含以引用的方式併入上文之申請案之任何方法。例如，實施例可利用空間覺知(例如，都卜勒調零)方法，包含對發射器及接收器節點進行時間同步以應用都卜勒校正。例如，都卜勒調零方法之實例包含但不限於在以下申請案中揭示之方法及任何其他描述：2021年4月16日申請之美國專利申請案第17/233,107號，其之全部內容以引用的方式併入本文中；及2022年7月5日申請之美國專利申請案第17/857,920號，其之全部內容以引用的方式併入本文中。進一步實例包含在2021年12月3日申請之美國專利申請案第17/541,703號中，該案之全部內容以引用的方式併入本文中。在實施例中，都卜勒調零方法容許諸如但不限於相對快速及/或高效地偵測發射器節點且判定發射器節點屬性(例如，發射器節點速率、發射器節點方位、發射器節點相對於接收器節點之相對方位、發射器節點相對於接收器節點之相對距離及類似物)之益處。

一些其他通信協定(例如，典型通信方法)可需要高於都卜勒調零方法之一信雜比(SNR)。例如，與其他方法相比，都卜勒調零方法可容許使用相對更少功率(例如，瓦特)及一更弱信號，同時仍提供狀況覺知。為了提供狀況覺知，一些其他通信協定可需要發射器節點及接收器節點兩者之雙向通信，以便建立一通信鏈路且發送一發射節點之屬性(例如，位置資訊資料)，藉此打破接收節點之無線電靜止。

丟失位置資訊之一些其他方法(例如，導致GPS位置資訊丟失之擾亂或干擾)可導致一碰撞，而不具有一足夠備份來快速重建判定自身及其他節點之位置資訊之一方式。

至少一些此等挑戰藉由本發明之實施例來解決。

應注意，根據本發明之一或多項實施例，2022年7月5日申請之美國專利申請案第17/857,920號至少部分由圖1至圖7之至少一些圖解及下文之至少一些隨附語言重現。就此而言，藉由參考圖1至圖7，可以一非限制性方式更佳地理解都卜勒調零方法及系統之至少一些實例。然而，此等實施例及實例僅出於闡釋性目的而提供，且不應被解釋為限制性。例如，在實施例中，發射器節點可為固定的而非移動的。

此外，且僅出於導航本發明之目的而陳述且不被解釋為限制性，在圖1至圖7之後進一步論述可更直接關於避免碰撞之描述。

現參考圖1至圖7，在一些實施例中，一固定接收器可藉由在兩個維度中使用一都卜勒零掃描方法來判定一合作發射器之方向及速度向量。該方法之一益處係無需交換顯式位置資訊之空間覺知。其他益處包含發現、同步及都卜勒校正，此等對通信係重要的。一些實施例可將經協調發射器頻移與發射器之運動引發都卜勒頻移組合以產生可使用一固定接收器解析之獨有淨頻移信號特性以達成空間覺知。此外，一些實施例可包含一三維(3D)方法，其中接收器及發射器處於運動中。

一些實施例可使用在一共同參考系(例如，一共同慣性參考系，諸如地球，其可忽略地球之曲率)中執行之分析，且假定用於發射器及接收器之各者之通信系統由平台通知其自身之速度及定向。本文中描述之方法可用於發現及追蹤，但此處之論述集中於發現，其通常係最具挑戰性之態樣。

「都卜勒零」之含義可透過回顧不具有接收器運動之二維(2D)情況來部分說明，且接著可藉由回顧將接收器運動添加至2D情況，且接著在3D情況中包含接收器運動來闡述。

一通信信號之都卜勒頻移與發射器與接收器之間之徑向速度成比例，且任何顯著都卜勒頻移通常係系統設計者應考量之一障礙。相反地，一些實施例利用都卜勒效應以依由選定設計參數指示之解析度來區分方向。此外，當預定「零」方向掃描通過角度空間時，此等實施例使用淨頻移之輪廓。所得輪廓係正弦曲線，其具有提供發射器之速率之一振幅、當「零」方向與接收器對準時之一零淨頻移及指示發射器之速度之方向之一最小值。應注意，發射器無法同時校正全部方向上之都卜勒，因此信號特性在各方向上係不同的，且對於不同發射器速度亦係不同的。正是此等特性被接收器用於判定空間覺知。所接收信號具有可映射至發射器之方向及速度之時空特性。此方法利用一「零」之概念，其僅係發射器完美校正其自身都卜勒頻移之方向。相同「調零」協定在各節點上運行，且掃描通過全部方向。此處，吾人任意地但在一真實系統中繪示具有10度之離散連續步階之掃描；然而，應理解，任何適合度數步階大小皆可用於都卜勒零掃描。

如已提及，一些實施例之貢獻之一者係被動空間覺知。傳統地，鄰近節點之空間資訊(基於一全球定位系統(GPS)及/或陀螺儀及加速度計)可經由資料通信來學習。不幸地，經由資料通信之空間覺知(被稱為主動空間覺知)僅在通信已建立之後才係可能的，而非在發現該等鄰近節點時。僅在鄰近節點之信號已被發現、同步及都卜勒校正之後，資料通信才係可能的。相反地，在一些實施例中，本文中描述之被動空間覺知可僅使用與獲取相關聯之同步位元來執行。此程序可被視為實體層附加項，且與顯式資料傳送相比，通常需要低得多之頻寬。用於發現、同步及都卜勒校正之實體層附加項先前從未用於上層之拓撲學習。

傳統地，經由一系列資料封包交換(例如，招呼訊息傳遞及鏈路狀態通告)來收穫網路拓撲。被動空間覺知可完全消除招呼訊息傳遞，且提供超出招呼訊息傳遞之覆蓋範圍之一更寬區域拓撲。藉由利用被動空間覺知，高效行動特用網路(MANET)成為可能。實施例可改良一網路自身之運作。

參考圖1，揭示一多節點通信網路100。多節點通信網路100可包含多個通信節點，例如，一發射器(Tx)節點102及一接收器(Rx)節點104。

在實施例中，多節點通信網路100可包含此項技術中已知之任何多節點通信網路。例如，多節點通信網路100可包含一行動特用網路(MANET)，其中Tx及Rx節點102、104 (以及多節點通信網路內之每一其他通信節點)能夠自由且獨立地移動。類似地，Tx及Rx節點102、104可包含此項技術中已知之可通信地耦合之任何通信節點。就此而言，Tx及Rx節點102、104可包含此項技術中已知之用於發射/收發資料封包之任何通信節點。例如，Tx及Rx節點102、104可包含但不限於無線電(諸如在一載具上或在一人身上)、行動電話、智慧型電話、平板電腦、智慧型手錶、膝上型電腦及類似物。在實施例中，多節點通信網路100之Rx節點104可各包含但不限於一各自控制器106 (例如，控制處理器)、記憶體108、通信介面110及天線元件112。(在實施例中，下文描述之Rx節點104之全部屬性、能力等可類似地應用於Tx節點102及多節點通信網路100之任何其他通信節點。)

在實施例中，控制器106至少為Rx節點104提供處理功能性，且可包含任何數目個處理器、微控制器、電路系統、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他處理系統及用於儲存由Rx節點104存取或產生之資料、可執行碼及其他資訊之駐留或外部記憶體。控制器106可執行體現在一非暫時性電腦可讀媒體(例如，記憶體108)中之實施本文中描述之技術之一或多個軟體程式。控制器106不受限於形成其之材料或其中採用之處理機制，且因而可經由(若干)半導體及/或電晶體(例如，使用電子積體電路(IC)組件)等實施。

在實施例中，記憶體108可為提供用以儲存與Rx節點104及/或控制器106之操作相關聯之各種資料及/或程式碼(諸如軟體程式及/或碼片段或用以指示控制器106及Rx節點104之可能其他組件執行本文中描述之功能性之其他資料)之儲存功能性之有形電腦可讀儲存媒體之一實例。因此，記憶體108可儲存資料，諸如用於操作Rx節點104 (包含其組件(例如，控制器106、通信介面110、天線元件112等)等)之一指令程式。應注意，雖然描述一單一記憶體108，但可採用廣泛多種類型及組合之記憶體(例如，有形、非暫時性記憶體)。記憶體108可與控制器106整合、可包括獨立記憶體或可為兩者之一組合。記憶體108之一些實例可包含可抽換式及不可抽換式記憶體組件，諸如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體(例如，一安全數位(SD)記憶卡、一迷你SD記憶卡及/或一微型SD記憶卡)、固態硬碟(SSD)記憶體、磁性記憶體、光學記憶體、通用串列匯流排(USB)記憶體裝置、硬碟記憶體、外部記憶體等。

在實施例中，通信介面110可操作地組態以與Rx節點104之組件通信。例如，通信介面110可經組態以從控制器106或其他裝置(例如，Tx節點102及/或其他節點)擷取資料，發射資料以儲存於記憶體108中，從記憶體中之儲存器擷取資料等。通信介面110亦可與控制器106通信地耦合以促進Rx節點104之組件與控制器106之間之資料傳送。應注意，雖然通信介面110被描述為Rx節點104之一組件，但通信介面110之一或多個組件可實施為經由一有線及/或無線連接通信地耦合至Rx節點104之外部組件。Rx節點104亦可包含及/或連接至一或多個輸入/輸出(I/O)裝置。在實施例中，通信介面110包含或耦合至一發射器、接收器、收發器、實體連接介面或其等之任何組合。

本文中經考慮，Rx節點104之通信介面110可經組態以使用此項技術中已知之任何無線通信技術通信地耦合至多節點通信網路100之額外通信節點(例如，Tx節點102)之額外通信介面110，包含但不限於GSM、GPRS、CDMA、EV-DO、EDGE、WiMAX、3G、4G、4G LTE、5G、WiFi協定、RF、LoRa及類似物。

在實施例中，天線元件112可包含能夠被操縱或以其他方式引導(例如，經由通信介面110)以相對於Rx節點104在一完整360度弧(114)中進行空間掃描之定向或全向天線元件。

在實施例中，Tx節點102及Rx節點104兩者皆可以一任意速率在一任意方向上移動，且可類似地相對於彼此移動。例如，Tx節點102可根據一速度向量116以一相對速度V _Tx及一相對角方向(相對於一任意方向118之一角度α (例如，正東方))相對於Rx節點104移動；θ可為Rx節點相對於正東方之角方向。

在實施例中，Tx節點102可實施一都卜勒調零協定。例如，Tx節點102可調整其發射頻率以抵銷都卜勒頻率偏移，使得在一都卜勒調零方向120上(例如，在相對於任意方向118之一角度ϕ)不存在淨頻率偏移(例如，「都卜勒零」)。發射波形(例如，Tx節點102之通信介面110)可由平台(例如，控制器106)通知其速度向量及定向(例如，α、V _T)，且可調整其發射頻率以移除在各都卜勒調零方向120及角度ϕ之都卜勒頻移。

為了繪示一些實施例之態樣，吾人展示依據跨水平之零方向而變化之一固定接收器之淨頻移之2D相依性，如圖1之一俯視圖中展示，其中接收器節點104係固定的，且相對於發射器自東方定位成θ，發射器節點102以一速率 及自東方之方向α及掃描ϕ之一快照(其係「零」方向，在此圖像中例示性地展示為100度)移動。

都卜勒頻移係歸因於運動之一實體現象，且可被視為一頻道效應。在此實例中，發射器節點102係唯一移動物件，因此其係都卜勒頻移之唯一來源。由接收器節點104所見之歸因於發射器節點102運動之都卜勒頻移係：

，其中c係光速

另一因素係當「零」方向與接收器方向對準時應精確補償都卜勒頻移之發射器頻率調整項。發射器節點102之工作係根據其自身速率( )及速度方向(α)來調整其發射頻率。該發射器頻率調整(∆f _T)與至「零」方向上之速度投影(ф)成比例，且係：

由接收器所見之淨頻移係兩項之總和：

假定速度向量及方向與∆f _net之週期性量測相比緩慢地改變。在該等條件下，α、 及θ之未知參數(從接收器節點104之角度而言)係常數。

此外，假定接收器節點104具有解析傳入信號之頻率之一實施方案，如一般技術者將理解。

圖2A展示針對一固定接收器位於發射器之東方(θ=0)且具有1500米/秒(m/s)之一發射器速率之案例中依據「零」方向而變化之所得淨頻移。圖2B展示針對一固定接收器及針對具有一東方發射器節點速度方向(α=0)之若干方向之結果。頻移以百萬分率(ppm)為單位。如圖2A及圖2B中展示，無論速度方向或位置如何，振幅與發射器節點102之 之速率一致，當「零」角度在接收器方向上時(當ϕ=θ時)，淨頻移為零，且當「零」與發射器節點102之速度方向對準時(當ϕ=α時)，出現最小值。

因此，接收器節點104可從該輪廓判定發射器節點102之速率、發射器節點102之航向，且發射器節點102之方向已知最多為兩個位置之一者(由於一些輪廓具有兩個零交叉點)。應注意，兩個曲線與y軸交叉兩次(圖2A中之0度及180度，及圖2B中之±90度)，因此最初在位置方向上存在一歧義例項。在此情況下，接收器節點104知道發射器節點102在接收器節點104之東方或西方。

參考圖3，揭示一多節點通信網路100。多節點通信網路100可包含多個通信節點，例如，一發射器(Tx)節點102及一接收器(Rx)節點104。如圖3中展示，發射器節點102及接收器節點104兩者在兩個維度中運動。

在圖3中描繪同時移動案例，其中接收器節點104亦以由一速率 及方向β特性化之一般速度移動。用於移動接收器節點104之協定在接收器節點104之側上併入一頻率調整以亦補償接收器節點104之運動。方程式具有兩個額外項。一個係接收器之運動之一都卜勒項，且第二個係接收器之頻率補償。

再者，都卜勒頻移係歸因於運動之一實體現象，且可被視為一頻道效應，但在此情況下，發射器節點102及接收器節點104兩者皆在移動，因此存在兩個都卜勒頻移項。由接收器所見之歸因於相對徑向速度之真實都卜勒頻移係：

其他因素係當「零」方向與接收器方向對準時精確補償都卜勒頻移之發射器節點102及接收器節點104頻率調整項。發射器節點102之工作係根據其自身速率( )及速度方向(α)來調整發射器節點102之發射頻率。該發射器節點頻率調整與至「零」方向上之速度投影(ф)成比例，且係下文方程式中之第一項。

接收器節點104之工作係根據接收器節點104自身之速率( )及速度方向(β)來調整接收器節點頻率。該接收器節點頻率調整與至「零」方向上之速度投影(ф)成比例，且係下文方程式中之第二項。接收器節點頻率調整可在頻率解析演算法之前對接收信號進行，或可在演算法內進行。

由接收器所見之淨頻移係全部項之總和：

再者，假定接收器節點104具有解析傳入信號之頻率之一實施方案，如此項技術中將理解。

此外，假定速度向量及方向與∆f _net之週期性量測相比緩慢地改變。再者，在此等條件下，未知參數(從接收器節點104之角度而言) α、 及θ係常數。

針對接收器節點位置θ及發射器節點及接收器節點速率( 及 )以及發射器節點及接收器節點速度方向(α及β)之若干案例情況，在圖4A及圖4B中展示二維(2D)移動接收器節點104方法之淨頻移。圖4A針對發射器節點102及接收器節點104以及接收器節點位置θ=0具有不同速率。圖4B針對發射器節點及接收器節點具有相同速率。類似地，此處存在三個概念需要注意：

*振幅與發射器節點102與接收器節點104之間之相對速度 一致。

*當「零」角度在接收器方向上時(當ϕ=θ時)，淨頻移為零。

*當「零」與相對速度方向對準時(當 時)，出現最小值。

再者，存在具有位置θ之一初始雙點歧義性，但發射器節點102之速率及速度向量係已知的。

現參考圖5，雖然2D圖像更容易可視化，但相同原理適用於3D情況。圖5展示跨越具有不同錐體大小(錐體大小為全寬)之3D及2D空間所需之數個方向組。在深入方程式之前，當包含另一維度時，值得評論空間之大小。例如，當在先前實例中使用10度之一「零」步階大小時，在2D中跨越360度需要36個組。因此，若使用10度之一例示性偵測角度(例如，具有10度錐體之一定向天線)，則將需要36個組來覆蓋2D空間。可藉由計算一錐體相較於完整4π球面度之覆蓋率來運算3D分數覆蓋率。分數等於積分

對於與發現時間相關之2D及3D情況兩者，在圖5中展示跨越空間之組之數目。除了窄錐體大小之外，對於3D情況，組之數目並不非常大(例如，在10度處約15倍，在20度處約7.3倍，在30度處約4.9倍)。除非系統受限於非常窄錐體大小，否則與一2D搜尋相比，3D搜尋之發現時間並非壓倒性的。

現參考圖6，揭示一多節點通信網路100。多節點通信網路100可包含多個通信節點，例如，一發射器(Tx)節點102及一接收器(Rx)節點104。如圖6中展示，發射器節點102及接收器節點104兩者在三個維度中運動。

都卜勒調零之3D方法遵循2D方法，但為了簡單起見，其在此處用角度繪示且以向量方式運算。

在三個維度中，以對2個維度或3個維度皆有效之向量形式表達方程式係方便的。圖6展示3個維度中之幾何形狀，其中 係從發射器指向接收器之單位向量，且 係指向由協定定義之「零」方向之單位向量。

由接收器節點104所見之歸因於相對徑向速度之真實都卜勒頻移係至 向量上之投影：

調零協定歸因於發射節點頻率及接收器節點頻率至 方向上之速度投影來調整發射節點頻率及接收器節點頻率

由接收器節點104所見之淨頻移係全部項之總和：

3D移動接收器節點104方法之淨頻移不容易用圖形展示，但可用數學方程式來檢測以得出有用結論。前兩項係都卜勒校正(DC)偏移，且後兩項係零相依項。由於 係自變數，因此當 及 平行時出現最大值，且當其等反平行時出現一最小值。此外，由振幅判定相對速率，

振幅=

最後，當 平行(即，在相同方向上平行，而非反平行)於 時，淨頻率為零。

當 時

或當 時，

對於3D情況：

*振幅與發射器節點102與接收器節點104之間之相對速度 一致。

*當「零」角度在接收器節點方向上時，( )，淨頻移為零。

*當「零」與相對速度方向對準時，出現最小值。

仍參考圖6，在一些實施例中，系統(例如，多節點通信網路100)可包含一發射器節點102及一接收器節點104。發射器節點102及接收器節點104之各節點可包含：一通信介面110，其包含至少一個天線元件112，及一控制器，其可操作地耦合至通信介面，控制器106包含一或多個處理器，其中控制器106具有自身節點速度及自身節點定向之資訊。發射器節點102及接收器節點104可處於運動中(例如，在兩個維度中或在三個維度中)。發射器節點102及接收器節點104可經時間同步以應用與該節點自身相對於一共同參考系(例如，一共同慣性參考系(例如，運動中之一共同慣性參考系或一固定共同慣性參考系))之運動相關聯之都卜勒校正。在發射器節點102將信號發射至接收器節點104之前且在接收器節點104從發射器節點102接收信號之前，共同參考系對於發射器節點102及接收器節點104可係已知的。在一些實施例中，系統係包括發射器節點102及接收器節點104之一行動特用網路(MANET)。

在一些實施例中，發射器節點102及接收器節點104經由與獲取相關聯之同步位元進行時間同步。例如，同步位元可作為實體層附加項來操作。

在一些實施例中，發射器節點102經組態以根據發射器節點102之一自身速率及一自身速度方向來調整一發射頻率，以便執行一發射器側都卜勒校正。在一些實施例中，接收器節點104經組態以根據接收器節點104之一自身速率及一自身速度方向來調整接收器節點104之一接收器頻率，以便執行一接收器側都卜勒校正。在一些實施例中，經調整發射頻率之一調整量與至一都卜勒零方向上之一發射器節點102速度投影成比例，其中經調整接收器頻率之一調整量與至都卜勒零方向上之一接收器節點104速度投影成比例。在一些實施例中，接收器節點102經組態以判定發射器節點102與接收器節點104之間之一相對速率。在一些實施例中，接收器節點104經組態以判定發射器節點102運動之一方向及發射器節點102之一速度向量。在一些實施例中，當一合成向量平行於都卜勒零方向時，發生接收器節點104之一都卜勒校正之一最大淨頻移，其中合成向量等於接收器節點104之一速度向量減去發射器節點102之速度向量。在一些實施例中，當一合成向量反平行於都卜勒零方向時，發生接收器節點104之一都卜勒校正之一最小淨頻移，其中合成向量等於接收器節點104之一速度向量減去發射器節點102之速度向量。在一些實施例中，當從發射器節點102指向接收器節點之一向量平行於都卜勒零方向時，接收器節點104之一都卜勒校正之一淨頻移為零。

現參考圖7，根據本文中揭示之發明概念之一方法700之一例示性實施例可包含以下步驟之一或多者。另外，例如，一些實施例可包含反覆、同時及/或循序執行方法700之一或多個例項。另外，例如，方法700之至少一些步驟可並行及/或同時執行。另外，在一些實施例中，方法700之至少一些步驟可非循序執行。

步驟702可包含提供一發射器節點及一接收器節點，其中發射器節點及接收器節點之各節點經時間同步，其中發射器節點及接收器節點之各節點處於運動中，其中發射器節點及接收器節點之各節點包括包含至少一個天線元件之一通信介面，其中發射器節點及接收器節點之各節點進一步包括可操作地耦合至通信介面之一控制器，該控制器包含一或多個處理器，其中控制器具有自身節點速度及自身節點定向之資訊。

步驟704可包含至少基於時間同步，由發射器節點對發射器節點自身相對於一共同參考系之運動應用都卜勒校正。

步驟706可包含至少基於時間同步，由接收器節點對接收器節點自身相對於共同參考系之運動應用都卜勒校正，其中在發射器節點將信號發射至接收器節點之前且在接收器節點從發射器節點接收信號之前，共同參考系對於發射器節點及接收器節點係已知的。

此外，方法700可包含貫穿全文揭示之任何操作。

本文中論述之零掃描技術繪示用於從解析發射器節點102輻射之時空特性來進行空間覺知之一系統及一方法。此方法向接收器節點104通知發射器節點102與接收器節點104之間之相對速率以及發射器節點方向及發射器節點速度向量。此方法包含掃描通過全部方向，且當零方向與發射器節點方向對準時具有一高靈敏度(例如，低淨頻移)。此方法可在一高度靈敏獲取訊框上實施，該獲取訊框通常比容許具有相對低功率之超靈敏空間覺知之顯式資料傳送靈敏得多。

現參考圖8A至圖9，可根據本發明之一或多項實施例達成用於AV(例如，UAV)中之狀況覺知。

在實施例中，至少一接收器節點經組態以在一自主載具(AV)上使用。例如，接收器節點可包含經組態以在一AV上使用之一天線、控制器、處理器及記憶體。例如，諸如一無人機之一UAV可包含接收器節點。此外，例如，儲存於記憶體上且經組態以由處理器執行之指令可包含自主載具導航模組，諸如經組態以判定AV之飛行路徑之應用程式/軟體。

丟失一位置資訊信號(例如，導致GPS信號丟失之擾亂或干擾)之一挑戰係節點可能丟失附近節點之追蹤，從而增加一碰撞之機會。此外，使用典型發射技術(例如，非都卜勒調零方法)發射屬性(例如，位置、速率、方位及類似物)之一挑戰係，與本發明之都卜勒調零方法相比，此等技術可需要雙向鏈路，此可為不可用的(例如，歸因於SNR要求)及/或更緩慢地建立一鏈路。

本文中經考慮，用於判定位置(例如，相對及/或絕對位置)之一備份方法或系統可解決此等問題，且容許避免碰撞。

出於本發明之目的，一節點包含一AV(例如，一UAV)及/或能夠發射及/或接收一信號之任何其他實體(例如，具有天線之載人載具)。

圖8A展示使用位置資訊避免碰撞之一AV 806及一節點802之一示意性圖解800。用於避免碰撞之一些其他方法在節點之間發射資訊(例如，具有經編碼訊息之資料封包)。此資訊之實例包含位置資訊，諸如GPS座標(例如，緯度：40.000000，經度：-60.000000)。

如本文中先前描述，一發射器節點102 (例如，節點802)及接收器節點104 (例如，AV 806)可經時間同步以應用與該節點自身相對於一共同參考系(例如，一共同慣性參考系(例如，運動中之一共同慣性參考系或一固定共同慣性參考系))之運動相關聯之都卜勒校正。例如，共同參考系可為座標，且可包含一高度。例如，共同參考系可為一緯度、經度及高度(例如，具有高度之GPS座標)。藉由另一實例，共同參考系可藉由從一共同參考點之一相對方位及相對距離來理解。例如，共同參考點可為靜態及/或行動之任何位置。就此而言，例如，共同參考點可為正在移動之另一載具/節點、一靜態地標或類似物。例如，在一般意義上，GPS本身有點像從地球北極之一相對方位(即，經度)及一相對距離(例如，緯度)。應注意，GPS僅用作一實例，且一共同參考系不限於此一實例。例如，共同參考系可更大(例如，基於相對於太陽系之太陽之一座標系)或更局部化(例如，基於相對於某一點之一座標系，諸如一載具之中心、地面站、信標、不一定連結至一有形物件之虛擬點或類似物)。在實施例中，使用本文中之使用一共同參考系之方法，接收器節點104可判定一發射器節點102之屬性，諸如藉由將發射器頻率調整(∆f _T)投影至零方向上以判定發射器節點102之速度。

在實施例中，不管共同參考系如何(例如，不管共同參考系是否基於緯度/經度/高度、方位/距離或類似物)，共同參考系可基於(即，考量)慣性漂移(而非僅使用GPS)提供位置資料。例如，可藉由考量慣性漂移來輔助/維持共同參考系之知識(即使其基於GPS信號)。例如，若一GPS信號丟失或延遲，則可使用慣性量測系統(例如，包含加速度計、陀螺儀及類似物)來判定/估計一節點(例如，接收節點104)相對於共同參考系之未來位置。例如，來自慣性量測系統之信號可指示節點在過去一秒鐘內已在相同方向上行進20.05米(例如，來自加速度計之零加速度與沿著一先前已知方位方向之一先前已知速率20.05 m/s之組合可指示速率可能保持相同且在相同方向上)。可藉由將表示已知方位方向上之20.05米之一向量添加至相對於共同參考系之一最後已知位置來基於此等值計算相對於共同參考系之一新的更新位置。就此而言，即使在丟失GPS之後，仍可維持共同參考系之知識。在此一案例中，在實施例中，位置誤差資料可在節點之間發送，諸如可用於隨著時間維持節點之位置之一可信度/風險。例如，位置誤差資料可指示節點基於共同參考系計算之「都卜勒校正」隨著時間之一可信度及/或百分比誤差裕度。例如，位置誤差資料可為指示節點自身相對於共同參考系之運動(例如，速率)之一百分比誤差(例如，0.10可意謂在正或負10%內)之一值(例如，從0.00至1.00)。

現參考AV 806 (或替代地，第一AV 900)，AV 806可包括空中、陸地或海上載具。例如，AV 806可包括一或多個無人空中載具(UAV)或無人機。AV 806可執行一或多個使命任務/目標。任務包含但不限於搜尋及救援、管道偵察、勘察、測繪及擴展網路連結通信。例如，AV 806可經由預設導航軌跡行進至一目標之一位置，且在共用目標處執行額外使命任務。

在一些實施例中，一AV 806係完全自主之一載具(例如，UAV)，使得AV 806之一使用者遠離於AV 806；但在一些實施例中，使用者仍可能夠提供一些遠端回饋/控制。在其他實施例中，AV 806係具有自主能力(例如，主要經由一主模組自主地執行一或多個任務)之一載具，但該載具可能夠在操作期間同時使一使用者(例如，人類駕駛員、監督員)在載具中，使得使用者可視需要提供輸入(例如，駕駛/飛行載具、決定任務及/或接管)。

在實施例中，AV 806可沿著一計劃飛行路徑808前進，且節點802可沿著一第二計劃飛行路徑804前進。此等飛行路徑可在不改變之情況下導致一碰撞810。

其他方法可使用一雙向通信鏈路(未展示)以作為一資料封包中之位元發射位置資訊(例如，基於GPS信號之地理位置資訊)，以便AV 806及節點802獲知軌跡及可能碰撞810。在成功發射此位置資訊之後，AV 806可藉由將飛行路徑808改變為一經更新飛行路徑814來避免碰撞810。類似地，在成功發射此位置資訊之後，節點802可藉由將飛行路徑804改變為一經更新飛行路徑812來避免碰撞810。就此而言，在穩定供應在AV 806與節點802之間發射之位置資訊之情況下，各者可避免碰撞810。然而，諸如一GPS信號之位置資訊可並非始終係可用的，從而歸因於缺乏對其他節點802之位置之覺知而導致至少一些其他方法處於潛在碰撞之風險中。

圖8B展示根據本發明之實例實施例之使用空間覺知避免碰撞之一AV 806及節點806之一示意性圖解820。

出於本發明之目的，AV 806通常係任何節點，諸如一接收器節點，且節點802通常係任何節點，諸如一發射器節點。然而，此一描述係非限制性的，且一節點通常可發射及接收兩者。

在實施例中，AV 806 (例如，接收器節點)經組態以基於信號816 (例如，具有根據節點802自身相對於一共同參考系之運動應用之都卜勒校正之都卜勒調零信號)來識別AV 806與節點802 (例如，發射器節點)之間之一潛在碰撞810之一風險。

如展示，在實施例中，AV 806及節點802可隨著時間變得愈來愈近。此可導致信號816回應隨著時間愈來愈短。例如，依據兩個節點(即，AV 806及節點802)所知之一空間覺知(例如，都卜勒調零)通信協定，一時間同步信號可經組態以由發射節點在一特定時間點發送。隨著節點愈來愈近，從應發送信號至由AV 806接收信號之時間之延遲變短。使用時間差，AV 806可判定/計算AV 806與節點802之間之一相對距離。例如，信號816在空氣中之速率(例如，299 m/s、792 m/s、458 m/s)可為已知的。此外，節點802、806之間之距離可基於方程式d=c*t，其中d係節點之間之(相對)距離，c係信號在當前介質中之速率，且t係時間(例如，從發送信號至接收信號之時間)。就此而言，AV 806可計算節點之間之相對距離。在實施例中，節點(d)之間之距離可呈一向量格式，諸如2D、3D及類似物。例如，節點(d)之間之距離可為3D座標(例如，包含一x方向向量(x)、y方向向量(y)及z方向向量(z)之向量)。就此而言，d=(x ²+y ²+z ²) ^0.5。此外，方程式d=c*t可為4個維度中(例如，3D座標及作為第四維度之時間)之一時間函數，諸如F(d)=G(c,t)。

在實施例中，節點之間之相對距離可用於計算碰撞810之一風險。例如，若相對距離隨著時間減小，則AV 806可經組態以將飛行路徑808調整為一經更新飛行路徑814。例如，AV 806可將一直線航向改變為一高度下降航向以降低碰撞810之風險。

圖9展示根據本發明之實例實施例之用於在丟失一位置信號(例如，GPS信號)之後執行飛行計劃之一方法920之一流程圖。

出於本發明之目的，返回參考圖8B，第一AV 900可為任何節點，諸如節點802、一發射器節點及/或一接收器節點。此外，第二AV 902可為任何節點，諸如AV 806、一發射器節點及/或一接收器節點。

在實施例中，第一節點900 (例如，一發射器節點及/或接收器節點)經組態以基於缺少一預設發射器位置資訊源而起始信號816之發射。例如，一預設發射器位置資訊源可為一衛星(例如，經組態以發射用於判定絕對位置之一信號之GPS衛星)、一雙向通信鏈路節點(例如，經組態用於第一節點900位置資訊之雙向通信之一航空母艦、地面站或類似物)或包含用於第一節點900定位目的之資料之任何其他信號。

應注意，可在第一AV 900及第二AV 902兩者上執行類似或相同步驟，諸如當兩者皆丟失一GPS信號且作為一備份或冗餘方案，使用都卜勒調零技術來判定彼此之相對距離及/或位置以避免碰撞時。

在步驟904，將節點之最後已知位置儲存於記憶體上。例如，第二AV 902之最後已知及所發射GPS座標可儲存於第一AV 900之記憶體上，且反之亦然。

在步驟906，使用最後已知位置來判定當前航向。例如，沿著一特定軌跡(例如，2D、3D (2D座標外加時間或3D座標)、4D (例如，3D座標外加時間)或類似物中之向量)出現之一組最後已知位置(例如，2D、3D、4D及/或類似物中之位置)可用於將此一軌跡識別為當前航向。例如，第一AV 900可基於第二AV 902之最後已知位置來判定第二AV 902之當前航向，且反之亦然。

在步驟908，可由一節點從另一節點接收一空間覺知信號(例如，使用本文中之任何實施例之信號816，諸如以引用的方式併入之信號)。例如，第二AV 902可經組態以發射一信號816，且第一AV 900可經組態以接收此一信號816，且反之亦然。在實施例中，此一信號可經組態以出於各種原因而發送，包含但不限於依據預設在全部操作時間期間，或作為判定缺少其他定位資訊之一結果。

在步驟910，可判定一相對距離。例如，AV 900、902之間之相對距離可如上文描述般判定，諸如藉由使用發射速率及信號在AV 900、902之間行進所需之時間。

在步驟912，可判定一飛行路徑(例如，對第一AV 900自身之飛行路徑之一調整)。例如，相對距離可隨著時間減小，且此一減小可用於判定第二AV 902之航向已改變且第二AV 902愈來愈接近第一AV 900。此一判定可用於識別碰撞之一風險。此外，可由第一AV 900使用此一判定來判定對第一AV 900之飛行路徑之一調整。例如，如圖8B中展示，相對距離隨著時間之一減少可用於判定飛行路徑808應被調整為一下降飛行路徑814。

例如，第一AV 900可基於在步驟910中判定之相對距離來判定第二AV 902之飛行路徑。此外，第二AV 902之當前航向可已平行(未展示)於第一AV 900，但其可在GPS信號丟失之後已改變。例如，經改變飛行路徑可由圖8B之飛行路徑804表示，使AV 900、902處於碰撞810之風險中。在實施例中，相對距離隨著時間之一減小可指示朝向第一AV 900之飛行路徑之一改變。就此而言，導致相對距離計算之信號816可容許感測其他節點之飛行路徑之一改變，且用於調整接收信號816之節點之一飛行路徑。

在實施例中，步驟912可(但不要求)使用來自資料鏈路(即，圖9中之交叉線)之資料執行。例如，一資料鏈路可為用於發射資訊之一雙向通信，且步驟912可基於該資訊。例如，節點之一或多者可將相對距離資訊發送至一或多個其他節點。儘管AV 900、902兩者被展示為判定相對距離，然在一些實施例中，僅第二AV 900必須如此做。例如，第一AV 900可將一信號發射至第二AV 902，且第二AV 902可經由一不同通信協定(例如，雙向通信協定)將一所計算相對距離發送回至第一AV。

在步驟914，經由一資料鏈路(例如，相同資料鏈路)接收額外資訊。例如，節點900、902之一或多者可發射其等之當前飛行計劃(例如，經組態以避免一碰撞之一經調整飛行計劃810)。例如，可由各節點900、902使用此一發射來檢查大多數最新飛行計劃係可接受的(例如，安全的)。例如，若兩個節點900、902皆已判定調整其等之飛行計劃以左轉以避免一碰撞810 (而非一個下降且一個上升)，則碰撞之風險將不一定降低，且其等之飛行計劃不一定係可接受的。在此一案例中，節點900、902可經組態以選擇一組經調整飛行計劃以最小化碰撞之一風險。例如，該組經調整飛行計劃可為一個節點上升且一個節點下降、一個節點左轉且一個節點右轉(沿著圖8B之Y軸)及類似物，使得各節點與其他節點保持一最小臨限值距離(例如，任何距離，諸如至少5 m、至少10 m、至少50 m、至少200 m、至少1000 m及類似物)。

在步驟916，執行一飛行路徑(例如，由控制器引導以使用致動器由載具之自主駕駛/飛行軟體執行等)。例如，飛行路徑可為經組態以降低碰撞810之風險之一經調整飛行路徑。

本發明之至少一些實施例容許在缺少其他位置資訊期間降低碰撞之風險。 結論

應理解，本文中揭示之方法之實施例可包含本文中描述之一或多個步驟。此外，此等步驟可以任何所要順序實行，且兩個或更多個步驟可彼此同時實行。本文中揭示之兩個或更多個步驟可組合為一單一步驟，且在一些實施例中，一或多個步驟可作為兩個或更多個子步驟來實行。此外，除了本文中揭示之一或多個步驟之外，或作為本文中揭示之一或多個步驟之替代方案，可實行其他步驟或子步驟。

儘管已參考隨附圖式中繪示之實施例描述發明概念，然在不脫離發明申請專利範圍之範疇之情況下，可採用等效物且在本文中進行替換。本文中繪示及描述之組件僅係可用於實施發明概念之實施例之一系統/裝置及組件之實例，且可在不脫離發明申請專利範圍之範疇之情況下替換為其他裝置及組件。此外，本文中提供之任何尺寸、度數及/或數值範圍應被理解為非限制性實例，除非發明申請專利範圍中另有規定。

100:多節點通信網路 102:發射器(Tx)節點 104:接收器(Rx)節點 106:控制器 108:記憶體 110:通信介面 112:天線元件 114:360度弧 116:速度向量 118:任意方向 120:都卜勒調零方向 700:方法 702:步驟 704:步驟 706:步驟 800:示意性圖解 802:節點 804:第二計劃飛行路徑 806:自主載具(AV) 808:計劃飛行路徑 810:碰撞 812:經更新飛行路徑 814:經更新飛行路徑 816:信號 820:示意性圖解 900:第一自主載具(AV)/第一節點 902:第二自主載具(AV)/節點 904:步驟 906:步驟 908:步驟 910:步驟 912:步驟 914:步驟 916:步驟 920:方法

參考附圖描述[實施方式]。在描述及圖中之不同例項中使用相同元件符號可指示類似或相同項目。在以下[實施方式]及隨附圖式中揭示本發明之各種實施例或實例(「實例」)。圖式不必按比例。一般言之，所揭示程序之操作可以一任意順序執行，除非發明申請專利範圍中另有規定。

圖1係根據本發明之實例實施例之一行動特用網路(MANET)及其個別節點之一示意性圖解。

圖2A係根據本發明之實例實施例之圖1之MANET內之頻移輪廓之一圖形表示。

圖2B係根據本發明之實例實施例之圖1之MANET內之頻移輪廓之一圖形表示。

圖3係根據本發明之實例實施例之一發射器節點及一接收器節點之一示意性圖解。

圖4A係根據本發明之實例實施例之圖3之MANET內之頻移輪廓之一圖形表示。

圖4B係根據本發明之實例實施例之圖3之MANET內之頻移輪廓之一圖形表示。

圖5係根據本發明之實例實施例之用於覆蓋空間之組之一例示性圖表。

圖6係根據本發明之實例實施例之一發射器節點及一接收器節點之一示意性圖解。

圖7係繪示根據本發明之實例實施例之一方法之一流程圖。

圖8A係使用位置資訊避免碰撞之一AV及節點之一示意性圖解。

圖8B係根據本發明之實例實施例之使用空間覺知避免碰撞之一AV及節點之一示意性圖解。

圖9係根據本發明之實例實施例之用於在丟失GPS信號之後執行飛行計劃之一方法之一流程圖。

100:多節點通信網路

102:發射器(Tx)節點

104:接收器(Rx)節點

Claims (20)

1. 一種系統，其包括：  一發射器節點及一接收器節點，其中該發射器節點及該接收器節點之各節點包括： 一通信介面，其包含至少一個天線元件；及 一控制器，其可操作地耦合至該通信介面，該控制器包含一或多個處理器，其中該控制器具有自身節點速度及自身節點定向之資訊； 其中該發射器節點及該接收器節點之各節點相對於彼此運動， 其中該發射器節點及該接收器節點之各節點經時間同步以應用與該節點自身相對於一共同參考系之運動相關聯之都卜勒校正， 其中在該發射器節點將信號發射至該接收器節點之前且在該接收器節點從該發射器節點接收該等信號之前，該共同參考系對於該發射器節點及該接收器節點係已知的， 其中至少該接收器節點經組態以在一自主載具上使用，其中該接收器節點經組態以基於該等信號識別該接收器節點與該發射器節點之間之一潛在碰撞之一風險。
2. 如請求項1之系統，其中該接收器節點經組態以基於該等信號調整一飛行路徑以降低該潛在碰撞之該風險。
3. 如請求項1之系統，其中該發射器節點經組態以基於缺少一預設發射器位置資訊源來起始該等信號之該發射。
4. 如請求項1之系統，其中該共同參考系係一共同慣性參考系。
5. 如請求項1之系統，其中該接收器節點經組態以根據該接收器節點之一自身速率及一自身速度方向來調整該接收器節點之一接收器頻率，以便執行一接收器側都卜勒校正。
6. 如請求項5之系統，其中該經調整發射頻率之一調整量與至一都卜勒零方向上之一發射器節點速度投影成比例，其中該經調整接收器頻率之一調整量與至該都卜勒零方向上之一接收器節點速度投影成比例。
7. 如請求項6之系統，其中該接收器節點經組態以判定該發射器節點與該接收器節點之間之一相對速率。
8. 如請求項7之系統，其中該接收器節點經組態以判定該發射器節點運動之一方向及該發射器節點之一速度向量。
9. 如請求項8之系統，其中當一合成向量平行於該都卜勒零方向時，發生該接收器節點之一都卜勒校正之一最大淨頻移，其中該合成向量等於該接收器節點之一速度向量減去該發射器節點之該速度向量。
10. 如請求項8之系統，其中當一合成向量反平行於該都卜勒零方向時，發生該接收器節點之一都卜勒校正之一最小淨頻移，其中該合成向量等於該接收器節點之一速度向量減去該發射器節點之該速度向量。
11. 如請求項8之系統，其中當從該發射器節點指向該接收器節點之一向量平行於該都卜勒零方向時，該接收器節點之一都卜勒校正之一淨頻移為零。
12. 如請求項1之系統，其中該發射器節點及該接收器節點經由與獲取相關聯之同步位元進行時間同步。
13. 如請求項12之系統，其中該等同步位元作為實體層附加項來操作。
14. 如請求項1之系統，其中該發射器節點及該接收器節點之各節點在三個維度中運動。
15. 如請求項1之系統，其中該發射器節點及該接收器節點之各節點在兩個維度中運動。
16. 如請求項1之系統，其中該系統係包括該發射器節點及該接收器節點之一行動特用網路(MANET)。
17. 一種方法，其包括：  提供一發射器節點及一接收器節點，其中該發射器節點及該接收器節點之各節點經時間同步，其中該發射器節點及該接收器節點之各節點相對於彼此運動，其中該發射器節點及該接收器節點之各節點包括包含至少一個天線元件之一通信介面，其中該發射器節點及該接收器節點之各節點進一步包括可操作地耦合至該通信介面之一控制器，該控制器包含一或多個處理器，其中該控制器具有自身節點速度及自身節點定向之資訊； 至少基於該時間同步，由該發射器節點對該發射器節點自身相對於一共同參考系之運動應用都卜勒校正；及 至少基於該時間同步，由該接收器節點對該接收器節點自身相對於該共同參考系之運動應用都卜勒校正； 其中在該發射器節點將信號發射至該接收器節點之前且在該接收器節點從該發射器節點接收該等信號之前，該共同參考系對於該發射器節點及該接收器節點係已知的， 其中至少該接收器節點經組態以在一自主載具上使用， 其中該接收器節點經組態以基於該等信號識別該接收器節點與該發射器節點之間之一潛在碰撞之一風險。
18. 如請求項17之方法，其中該接收器節點經組態以基於該等信號調整一飛行路徑以降低該潛在碰撞之該風險。
19. 如請求項17之方法，其中該發射器節點經組態以基於缺少一預設發射器位置資訊源來起始該等信號之該發射。
20. 如請求項17之方法，其進一步包括：   由該接收器節點根據該接收器節點之一自身速率及一自身速度方向來調整該接收器節點之一接收器頻率，以便執行一接收器側都卜勒校正； 由該接收器節點判定該發射器節點與該接收器節點之間之一相對速率；及 由該接收器節點判定該發射器節點運動之一方向及該發射器節點之一速度向量， 其中該經調整發射頻率之一調整量與至一都卜勒零方向上之一發射器節點速度投影成比例，其中該經調整接收器頻率之一調整量與至該都卜勒零方向上之一接收器節點速度投影成比例。