使无人飞行器飞行的方法技术

本发明专利技术涉及响应于紧急状况的无人飞行器（UAV）飞行的方法。一种使无人飞行器飞行的方法，该方法包括使用形成所述无人飞行器部分的控制器实施的步骤，所述步骤包括：定义多个紧急状况；将每个紧急状况与优先级关联；将每个紧急状况与目标关联；感测所述无人飞行器的多个操作参数从而检测是否存在多个紧急状况中的一个；当检测到一个或多个紧急状况时：为具有最高关联优先级的所检测到的紧急状况生成航线，其中该航线根据与具有最高关联优先级的紧急状况关联的目标生成；以及指示所述无人飞行器沿生成的所述航线飞行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及响应紧急状况的无人飞行器（UAV)飞行的方法。
技术介绍
UAV通常由远程操作员经无线通信控制。经常是当UAV的部件故障或一些功能性 损失时，所述无人飞行器不能对其飞行计划执行合适的改变。 此外，现有技术中不考虑多个故障发生的可能性。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面提供，该方法包括使用形成无人 飞行器部分的控制器实施的步骤，所述步骤包括：定义多个紧急状况；将每个紧急状况与 优先级关联；将每个紧急状况与目标关联；感测无人飞行器的多个操作参数从而检测是否 存在多个紧急状况中的一个；当检测到一个或多个紧急状况时：为具有最高关联优先级的 所检测到的紧急状况生成航线，其中该航线根据与具有最高关联优先级的紧急状况关联的 目标生成；以及指示无人飞行器沿所生成的航线飞行。 根据本专利技术的第二方面提供用于无人飞行器的紧急响应系统，包括：输入，该输入 用于接收无人飞行器的多个操作参数；处理器，该处理器被配置为：使用操作参数检测何 时存在一个或多个紧急状况；确定与紧急状况关联的优先级；确定与最高优先级关联的紧 急状况关联的目标；基于所确定目标生成航线；以及输出，该输出用于输出所生成航线。 进一步地，本专利技术包括根据下列实施方式的实施例： 实施例1.，该方法包括使用形成无人飞行器部分的控 制器实施的步骤，所述步骤包括： 定义多个紧急状况； 将每个紧急状况与优先级关联； 将每个紧急状况与目标关联； 感测无人飞行器的多个操作参数从而检测是否存在多个紧急状况中的一个； 当检测到一个或多个紧急状况时： 为具有最高关联优先级的所检测到的紧急状况生成航线，其中该航线根据与具有 最高关联优先级的紧急状况关联的目标生成；以及 指示无人飞行器沿所生成的航线飞行。 实施例2.如条款1所述方法，还包括以下步骤： 存储多个飞行终点；以及 确定可能在其着陆的多个飞行终点的可用子组， 其中生成航线的步骤包括生成在可用子组中的一个终止的航线。 实施例3.如条款2所述方法，还包括以下步骤： 将每个所存储飞行终点与等级关联； 其中生成在可用子组的一个中终止的航线的步骤包括： 选择与最高等级关联的可用子组的飞行终点；以及 生成在所选择飞行终点的一个终止的航线。 实施例4.如任一个前述实施例所述方法，其中： 无人飞行器包括用于提供推力的发动机； 操作参数包括发动机的输出转速或速度（speed);以及 多个紧急状况中的一个是发动机故障。 实施例5.如实施例4所述方法，其中发动机故障的紧急状况与最高优先级关联。 实施例6.如实施例4或5所述方法，其中与发动机故障的紧急状况关联的目标是 相对于飞行终点最有效的滑翔航线。 实施例7.如任一个前述实施例所述方法，其中： 无人飞行器包括用于供电的装置； 操作参数包括由用于供电的装置提供的电流水平； 该方法包括定义阈值电流的步骤；以及 多个紧急状况中的一个是电流水平低于阈值电流。 实施例8.如实施例7所述方法，其中电流水平低于阈值电流的紧急状况与第二最 高优先级关联。 实施例9.如实施例7或8所述方法，其中与电流水平低于阈值电流的紧急状况关 联的目标是最快返回到飞行终点。 实施例10.如任一个前述实施例所述方法，其中： 无人飞行器包括已存储资源； 操作参数包括已存储资源量； 该方法包括定义已存储资源的阈值量的步骤；以及 多个紧急状况中的一个是已存储资源量低于阈值量。 实施例11.如实施例10所述方法，其中已存储资源量低于阈值量的紧急状况与第 二最1?优先级关联。 实施例12.如实施例10或11所述方法，其中定义阈值量的步骤包括： 确定飞行终点； 生成在所确定飞行终点中终止的航线；以及 确定实现该航线所需要的已存储资源的最小量。 实施例13.如实施例10到12中任一个所述方法，其中与已存储资源量低于阈值 量的紧急状况关联的目标是最经济的返回到飞行终点。 实施例14.如任一个前述实施例所述方法，其中： 无人飞行器包括用于从远程站接收控制信号的通信系统； 操作操作参数包括控制信号强度； 该方法包括定义阈值信号强度的步骤；以及 多个紧急状况中的一个是控制信号强度低于阈值信号强度。 实施例15.如实施例14所述方法，其中控制信号强度低于阈值信号强度的紧急状 况与最低优先级关联。 实施例16.如实施例15或16中任一个所述方法，其中与控制信号强度低于阈值 信号强度的紧急状况关联的目标是最经济的返回到飞行终点。 实施例17.用于无人飞行器的紧急响应系统，包括： 输入，该输入用于接收无人飞行器的多个操作参数； 处理器，该处理器被配置为： 使用操作参数检测何时存在一个或多个紧急状况； 确定与紧急状况关联的优先级； 确定与最高优先级关联的紧急状况关联的目标； 基于所确定目标生成航线；以及 输出，该输出用于输出所生成航线。 实施例18.如实施例17所述紧急响应系统，被配置为实施如权利要求1到16中 的任一个所述方法。 实施例19.无人飞行器包括如实施例17或18所述紧急响应系统。 【附图说明】 连同附图阅读时通过参考本专利技术的例子而更好地理解本专利技术并展示如何实施相 同的方法： 图1示出用于UAV的飞行控制系统的紧急响应模块示意图； 图2示出实现紧急响应方法的流程图； 图3示出UAV;以及 图4示出选择飞行终点方法的流程图。 【具体实施方式】 在流程图中，菱形框表示通过依赖于决策结果来更改方法路径的决策。如果菱形 框中的状况为真，则所述方法沿标记为T的路径前进。如果菱形框中的状况为假，则所述 方法沿标记为F的路径前进。在决策框155中，通过用户是否选择最快或最经济恢复方 式来确定路径的选择。 图1示出紧急响应模块5的示意表示，以及其怎样与UAV的常规飞行管理和引导 系统30交互。 紧急响应模块5形成UAV的部分。 紧急响应模块5包括：诊断和优先化系统10 ;以及航线计算引擎20。 如图3所示，紧急响应模块5用来控制UAV，该UAV具有发动机1 ;燃料箱2 ;电源 3例如电池；以及通信系统4。 这可通过使用紧急响应模块5直接向UAV的飞行管理和引导系统30提供信号来 实现。这样的信号包括指示UAV应继续其正常操作，例如继续遵循预定飞行计划的正常执 行新号。 另外或代替地，所述信号包括指示UAV应停止正常操作并执行紧急响应，例如遵 循紧急响应模块5提供的紧急航线飞行的紧急执行信号。紧急航线由航线计算引擎20提 供。 诊断和优先化系统10被配置为接收表示UAV操作参数的信号。操作参数包括：发 动机1的转速或速度；燃料箱2中燃料量；由电源3提供的电流大小；电池电量；通信系统 4接收的信号强度。 诊断和优先化系统10监控操作参数从而检测UAV系统中的紧急状况。 紧急状况可以包括以下的组合： 1.发动机故障； 2.电源故障； 3.航程限制；和/或 4.通信丢失。 发动机故障在发动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使无人飞行器飞行的方法，所述方法包括使用形成所述无人飞行器的部分的控制器而实施的步骤，所述步骤包括：定义多个紧急状况；将每个紧急状况与一个优先级关联；将每个紧急状况与一个目标关联；感测所述无人飞行器的多个操作参数从而检测是否存在所述多个紧急状况中的一个；当检测到一个或多个所述紧急状况时：为具有最高关联优先级的检测到的紧急状况生成航线，其中所述航线根据与具有所述最高关联优先级的所述紧急状况关联的所述目标生成；以及指示所述无人飞行器沿所述已生成航线飞行。

【技术特征摘要】
2013.03.19 EP 13382098.51. 一种使无人飞行器飞行的方法，所述方法包括使用形成所述无人飞行器的部分的控 制器而实施的步骤，所述步骤包括： 定义多个紧急状况； 将每个紧急状况与一个优先级关联； 将每个紧急状况与一个目标关联； 感测所述无人飞行器的多个操作参数从而检测是否存在所述多个紧急状况中的一 个； 当检测到一个或多个所述紧急状况时： 为具有最高关联优先级的检测到的紧急状况生成航线，其中所述航线根据与具有所述 最高关联优先级的所述紧急状况关联的所述目标生成；以及 指示所述无人飞行器沿所述已生成航线飞行。2. 根据权利要求1所述方法，还包括以下步骤： 存储多个飞行终点；以及 确定可能在其着陆的所述多个飞行终点的一个可用子组， 其中生成航线的步骤包括生成在所述可用子组中的一个飞行终点终止的航线。3. 根据权利要求2所述方法，还包括以下步骤： 将每个所述已存储飞行终点与等级关联， 其中生成在所述可用子组的一个中终止的航线的步骤包括： 选择与最高等级关联的所述可用子组的所述飞行终点；以及 生成在所述已选择飞行终点的一个终止的航线。4. 根据任一个前述权利要求所述方法，其中： 所述无人飞行器包括用于提供推力的发动机； 所述操作参数包括所述发动机的输出转速；以及 所述多个紧急状况中的一个是发动机故障。5. 根据权利要求4所述方法，其中所述发动机故障的所述紧急状况与所述最高优先级 关联。6. 根据权利要求4或5所述方法，其中与所述发动机故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·富克，S·斯威尼，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US