悬停飞行器及其操控方法技术

提供了一种悬停飞行器，包括空中单元和辅助单元。空中单元配置为在飞行过程中承载辅助单元并且包括飞行系统，飞行系统配置为便于提供气动升力以便于飞行器的悬停。辅助单元包括电源，电源与飞行系统电连通以提供用于其操作的电力。悬停飞行器进一步包括拆离系统，拆离系统配置为便于使飞行器选择性地在其脱离配置和其附接配置之间切换以及在飞行器处于其脱离配置中时保持电连通，其中，在脱离配置中空中单元和辅助单元彼此远离，在附接配置中空中单元和辅助单元彼此紧固。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】悬停飞行器及其操控方法
本公开的主题涉及悬停飞行器。
技术介绍
出于一个或多个原因，使人类成员在无人驾驶飞行器(UAV)通常用于执行任务的地方执行任务是不切实际。一般，这样的任务是监视，但是它们也可以是科学研究、农业、搜寻和救援等。UAV的航程主要取决于其重量和电池容量。一种类型的UAV是悬停飞行器，其配置为在一个位置滞空一段长时间。这样的UAV一般包括多个旋翼，多个旋翼设计为一起操作以允许UAV从一个地方飞到另一个地方、悬停、升降并且校正与预期行为(例如俯仰和横滚)的偏离。
技术实现思路
根据本公开的主题的一个方面，提供了一种悬停飞行器，其包括空中单元和辅助单元，其中：●空中单元配置为在飞行过程中承载辅助单元并且包括飞行系统，所述飞行系统配置为便于提供气动升力以便于飞行器的悬停；并且●辅助单元包括电源，所述电源与飞行系统电连通以提供用于其操作的电力；所述悬停飞行器进一步包括拆离系统，所述拆离系统配置为：●便于选择性地在飞行器的脱离配置和附接配置之间切换飞行器，其中，在脱离配置中空中单元和辅助单元彼此远离，在附接配置中空中单元和辅助单元彼此紧固；以及●在飞行器处于其脱离配置中时保持电连通。所述飞行器可以配置为在处于其附接配置中时，利用与拆离系统分离的元件提供电源和飞行系统之间的电连通。所述拆离系统可以包括一个或多个电缆，所述一个或多个电缆配置为保持电连通并且在其相对端处附接到空中单元和辅助单元。所述拆离系统可以进一步包括绞盘，所述绞盘配置为选择性地释放和收回电缆。所述绞盘可以安装到空中单元。所述绞盘可以安装到辅助单元。所述拆离系统可以包括两个电缆，其中，电缆到空中单元的附接点彼此间隔第一距离，并且电缆到辅助单元的附接点彼此间隔比第一距离大的第二距离。所述拆离系统可以包括绞盘，所述绞盘安装到空中单元并且配置为选择性地释放和收回电缆。所述飞行器可以配置成使得第一电缆承载从电源到飞行系统的正电荷，并且第二电缆承载从电源到飞行系统的负电荷。所述拆离系统可以配置为在飞行器处于其附接配置中时确定电缆的拉紧度。所述拆离系统可以包括电机并且配置为通过测量电机的电流来检测拉紧度。所述拆离系统可以配置为利用无线能量传输来保持电连通。所述飞行器可以进一步包括跟踪系统，所述跟踪系统配置为便于辅助单元的定位并且便于空中单元到定位的导航。所述辅助单元可以包括漂浮装置，所述漂浮装置配置为便于辅助装置漂浮在水体上。所述辅助单元可以包括防水壳体，所述防水壳体在其中包含电源。所述辅助单元可以包括摄像机。所述摄像机可以配置为无线地传输由其捕获的图像。所述摄像机可以配置为将图像捕获为视频。所述飞行器可以配置为便于电源的再充电。所述辅助单元的重量可以是飞行器的重量的至少40％。所述辅助单元的重量可以是飞行器的重量的至少50％。所述拆离系统可以配置为确定空中单元和辅助单元之间的最大分离距离，在该最大分离距离内其(即，拆离系统)配置为在飞行器的脱离配置中保持电连通。所述飞行系统可以配置为在飞行器处于其脱离配置中时便于空中单元悬停在辅助系统上方高达等于至少最大分离距离的高度。所述飞行系统可以包括选自包括旋翼、电机和飞行控制器的组中的一个或多个。所述辅助单元可以进一步包括推进装置，所述推进装置配置为在飞行器处于其脱离配置中时便于辅助单元的行进。所述推进装置可以包括陆地推进装置，所述陆地推进装置配置为驱动辅助单元穿越陆地。所述陆地推进装置可以包括选自包括轮、履带、滚轴、腿机构、异时(metachronal)装置和其组合的组中的一个或多个陆地推进元件。所述推进装置可以包括航海推进装置，所述航海推进装置配置为驱动辅助单元穿越水。所述航海推进装置可以包括选自包括螺旋桨、舵和其组合的群中的一个或多个航海推进元件。所述推进装置可以进一步包括辅助控制器以引导其操作。所述辅助控制器可以配置为与空中单元的飞行系统通信。所述推进装置可以至少部分地由电源供电。所述推进装置可以至少部分地由辅助电源供电。根据本公开的主题的另一方面，公开了一种操控悬停飞行器以部署其辅助单元的方法，所述方法包括：●提供根据前述权利要求中任一项所述的飞行器；●所述飞行器在其附接配置中悬停在表面上方；●释放辅助单元以放置在表面上；以及●所述飞行系统提供气动升力，从而便于空中单元从辅助单元上升；其中，所述气动升力小于飞行器的重量而大于空中单元的重量。所述气动升力可以超过空中单元的重量达约20％到约50％的辅助单元重量。飞行器的悬停可以在所述表面上方(即，使得飞行器的部分不接触所述表面和/或被所述表面支撑)，并且释放包括降低辅助单元以放置在所述表面上。附图说明为了更好地理解本文公开的主题并且示范在实践中其是如何实现的，现将参考附图通过仅非限制性示例的方式描述实施方式，其中：图1A和1B是根据本公开的主题的悬停飞行器处于其附接配置和脱离配置中的底部透视图；图2是根据图1A和1B中示意的飞行器处于其脱离配置中的一个变形的示意性侧视图；图3和4是图1A和1B中示意的飞行器的绞盘的侧视图；图5是根据图1A和1B中示意的飞行器的空中单元和辅助单元的一个变形的特写截面视图；图6是图1A和1B中示意的飞行器的辅助单元的示例的侧视图；以及图7示意了部署图1A和1B中示意的飞行器的辅助单元的方法。具体实施方式如图1A和1B所示，提供了一种悬停飞行器，其总体以10来表示。飞行器10配置为靠其自身的动力悬停(即在空中保持在一个地方)以及在空中从一个地方移动到另一个地方。相应地，其包括空中单元12，空中单元12具有提供气动升力的飞行系统14。飞行系统14还可用于促进飞行器的移动。根据一些示例，飞行系统14包括多个旋翼16，例如如图1A和1B所示的四旋翼。飞行系统14可以进一步包括促进飞行器的移动所需的其他元件，包括电机、一个或多个飞行控制器等。其可以进一步包括传感器、警报器等。所述飞行器可以是无人驾驶的，例如自主的或由人类操作员远程控制的。根据一些示例，其为无人机。空中单元12可以附加地包括设备(未示出)，包括但不限于：诸如视频和/或音频记录装置的监视设备、环境传感器、GPS装置、通信设备等，其对执行所需的无人任务可能是需要的。此外，飞行器10包括控制器(未示出)以引导其操作。将要理解，尽管此处在说明书和权利要求书中术语“控制器”涉及单个元件，但是在不背离本公开的主题的范围的情况下，经细节上的必要修改，其可以包括多个元件的组合，这些元件可以或可以不处于物理接近的位置，或者可以或可以不彼此直接连接。此外，在不背离本公开的主题的范围的情况下，经细节上的必要修改，此处(包括随附权利要求的记载)公开的控制器执行功能、配置为执行功能或其他类似语言隐含包括系统10的其他元件执行、配置为执行这些功能。飞行器10进一步包括辅助单元18，辅助单元18承载用于向飞行系统14提供电力供其运行的电池20。将要理解，尽管本公开涉及电池，但是根据一些变形，在不背离本公开的主题的范围的情况下，经细节上的必要修改，可以用配置为提供所需电力的另一合适部件或多个合适部件替代电池。相应地，飞行器10配置为保持电池20和飞行系统14之间的电连通(例如，举例来说，电连接，其可以包括但不限于一个或多个物理连接)。除了设置在空中单元12上的任何摄像机之外，辅助单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬停飞行器，包括空中单元和辅助单元，其中：●所述空中单元配置为在飞行过程中承载所述辅助单元并且包括飞行系统，所述飞行系统配置为便于提供气动升力以便于飞行器的悬停；并且●所述辅助单元包括电源，所述电源与所述飞行系统电连通以为其操作提供电力；所述悬停飞行器进一步包括拆离系统，所述拆离系统配置为：●便于选择性地在飞行器的脱离配置和飞行器的附接配置之间切换所述飞行器，其中，在脱离配置中所述空中单元和辅助单元彼此远离，在附接配置中所述空中单元和辅助单元彼此紧固；以及●在飞行器处于其脱离配置中时保持所述电连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.03 IL 2424181.一种悬停飞行器，包括空中单元和辅助单元，其中：●所述空中单元配置为在飞行过程中承载所述辅助单元并且包括飞行系统，所述飞行系统配置为便于提供气动升力以便于飞行器的悬停；并且●所述辅助单元包括电源，所述电源与所述飞行系统电连通以为其操作提供电力；所述悬停飞行器进一步包括拆离系统，所述拆离系统配置为：●便于选择性地在飞行器的脱离配置和飞行器的附接配置之间切换所述飞行器，其中，在脱离配置中所述空中单元和辅助单元彼此远离，在附接配置中所述空中单元和辅助单元彼此紧固；以及●在飞行器处于其脱离配置中时保持所述电连通。2.根据权利要求1所述的飞行器，其中，飞行器配置为在处于其附接配置中时利用与所述拆离系统分离的元件提供所述电源和所述飞行系统之间的电连通。3.根据权利要求1和2中任一项所述的飞行器，其中，所述拆离系统包括一个或多个电缆，所述一个或多个电缆配置为保持所述电连通并且在其相对端处附接到所述空中单元和辅助单元。4.根据权利要求3所述的飞行器，所述拆离系统进一步包括绞盘，所述绞盘配置为选择性地释放和收回所述电缆。5.根据权利要求4所述的飞行器，其中，所述绞盘安装到所述空中单元。6.根据权利要求4所述的飞行器，其中，所述绞盘安装到所述辅助单元。7.根据权利要求3所述的飞行器，所述拆离系统包括两个所述电缆，其中，所述电缆到空中单元的附接点彼此间隔第一距离，并且所述电缆到辅助单元的附接点彼此间隔比所述第一距离大的第二距离。8.根据权利要求7所述的飞行器，其中，所述拆离系统包括绞盘，所述绞盘安装到所述空中单元并且配置为选择性地释放和收回所述电缆。9.根据权利要求7和8中任一项所述的飞行器，其配置成使得所述电缆中的第一电缆承载从所述电源到飞行系统的正电荷，并且所述电缆中的第二电缆承载从所述电源到飞行系统的负电荷。10.根据权利要求3-9中任一项所述的飞行器，其中，所述拆离系统配置为在飞行器处于其脱离配置中时确定电缆的拉紧度。11.根据权利要求10所述的飞行器，其中，所述拆离系统包括电机并且配置为通过测量电机的电流来检测所述拉紧度。12.根据权利要求1和2中任一项所述的飞行器，其中，所述拆离系统配置为利用无线能量传输保持所述电连通。13.根据前述权利要求中任一项所述的飞行器，进一步包括跟踪系统，所述跟踪系统配置为便于所述辅助单元的定位并且便于所述空中单元到所述定位的导航。14.根据前述权利要求中任一项所述的飞行器，其中，所述辅助单元包括漂浮装置，所述漂浮装置配置为便于辅助装置漂浮在水体上。15.根据前述权利要求中任一项所述的飞行器，其中，所述辅助单元包括防水壳体，所述防水壳体在其中包含所述电源。16.根据前述权利要求中任一项所述的飞行器，其中，所述辅助单元包括摄像机。17.根据权利要求16所述的飞行器，其中，所述摄像机配置为无线地传输由其捕获的图像。18.根据权利要求16...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·马罗姆，
申请(专利权)人：以色列宇航工业有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL