用于沿着行进路径引导运载工具的系统和方法技术方案

提供了一种运载工具引导系统。运载工具引导系统包括运载工具轨迹管理系统，定位参考系统和运载工具。运载工具轨迹管理系统被构造为生成包括多个路点的运载工具行进路径，多个路点包括出发位置、目的地位置和定位于其间的至少一个运载工具再激励位置。定位参考系统包括发射器，该发射器被构造为发射包括与相对于发射器的坐标系相关联的位置信息的传输信号。该运载工具包括：接收器，被构造为接收传输信号；能量存储装置，包括用于沿着运载工具行进路径推进运载工具的第一量的能量；以及控制装置，包括与定位参考系统和运载工具轨迹管理系统通信的控制系统。控制装置构造成沿着运载工具行进路径控制运载工具。

Systems and methods for guiding the vehicle along the path of travel

【技术实现步骤摘要】
用于沿着行进路径引导运载工具的系统和方法相关申请的交叉引用本申请是2016年3月31日提交的美国专利申请No.15/087,015的部分继续申请，并且要求2018年8月7日提交的题为“用于定位无人驾驶飞行器的系统和方法(SystemandMethodforPositioninganUnmannedAerialVehicle)”的美国申请No.16/057,455的权益，上述申请均通过引用而整体并入本文。
本公开涉及一种运载工具引导系统，并且更具体地，涉及一种被构造为生成多个路点的轨迹管理系统。
技术介绍
本公开的领域总体上涉及运载工具引导系统，并且更具体地，涉及用于生成多维运载工具行进路径并使用至少一个运载工具再激励位置沿着运载工具行进路径引导运载工具的系统和方法。运载工具可包括有人驾驶，无人驾驶，自主和非自主运载工具。例如，运载工具可以是基于空中的，基于水的和/或基于陆地的运载工具。许多运载工具包括机载导航系统。这些系统可以使用惯性导航传感器，例如加速度计和陀螺仪，用于飞行定位和操纵，以及使用基于卫星的导航，用于一般定位和寻路。基于卫星的导航系统补偿由加速度计和陀螺仪偏差，漂移和其他误差引起的位置误差。然而，人造结构和自然特征可能干扰基于卫星的导航系统，从而在运载工具行进通过给定介质时干扰运载工具的精确定位和控制。此外，例如，还没有建立的基础设施和系统来管理低海拔自主运载工具交通的操作，以及安排和排队自主和非自动运载工具在低海拔(低于地面以上4000英尺)空域中在其整个行进路径上的的再激励。
技术实现思路
在一个方面，提供了一种运载工具引导系统。运载工具引导系统包括运载工具轨迹管理系统，定位参考系统和运载工具。运载工具轨迹管理系统被构造为生成包括多个路点(waypoints)的运载工具行进路径，多个路点包括出发位置、目的地位置和定位于出发位置和目的地位置之间的至少一个运载工具再激励位置。定位参考系统包括发射器，发射器被构造为发射包括与坐标系相关联的位置信息的传输信号。运载工具包括构造成接收传输信号的接收器，能量存储装置和控制装置。能量存储装置构造成存储用于沿着运载工具行进路径推进运载工具的能量，其中至少一个运载工具再激励位置被构造为向能量存储装置添加一定量的能量。控制装置包括与定位参考系统和运载工具轨迹管理系统通信的控制系统。控制装置构造成基于从定位参考系统接收的位置信息沿着运载工具行进路径控制运载工具。在另一方面，提供了一种运载工具引导系统。运载工具引导系统包括运载工具轨迹管理系统，定位参考系统和运载工具。运载工具轨迹管理系统被构造为生成包括多个路点的运载工具行进路径，多个路点包括出发位置、目的地位置和定位于出发位置和目的地位置之间的至少一个运载工具再激励位置。定位参考系统包括扫描电磁辐射发射器，其被构造为调制传输信号以编码与坐标系相关联的位置信息。运载工具包括构造成接收传输信号的电磁辐射接收器，控制装置和能量存储装置。控制装置包括与定位参考系统和运载工具轨迹管理系统通信的控制系统。控制装置被构造为基于从定位参考系统接收的位置信息沿着运载工具行进路径控制运载工具，其中运载工具轨迹管理系统和控制系统中的至少一个至少基于电磁辐射接收器接收的位置信息确定至少一个运载工具再激励位置。能量存储装置构造成存储用于沿着运载工具行进路径推进运载工具的能量，其中至少一个运载工具再激励位置被构造为向能量存储装置添加能量。在又一方面，提供了一种用于引导运载工具的方法。该方法包括使用运载工具轨迹管理系统生成运载工具行进路径，该运载工具行进路径包括多个路点，多个路点包括出发位置、目的地位置和定位于出发位置和目的地位置之间的至少一个运载工具再激励位置。该方法还包括使用包括发射器的定位参考系统发送包括与坐标系相关联的位置信息的传输信号。该方法还包括使用运载工具的接收器接收传输信号。最后，该方法包括使用运载工具的控制装置基于从定位参考系统接收的位置信息沿着运载工具行进路径控制运载工具。附图说明当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本公开的这些和其他特征，方面和优点，附图中相同的字符在整个附图中表示相同的部分，其中：图1是示例性运载工具引导系统的示意图，该示例性运载工具引导系统包括基于空中的运载工具，运载工具轨迹管理系统和定位参考系统；图2是由运载工具轨迹管理系统产生的示例性运载工具行进路径的示意图，该示例性运载工具行进路径包括多个路点和运载工具再激励位置；图3是用位置信息编码并由图1所示的定位参考系统传输的示例性传输信号的图形视图；图4是通过图1所示的定位参考系统被传输和投射到空间中的示例性传输信号的示意图；图5是示出图1中所示的运载工具引导系统的运载工具和定位参考系统的框图；图6是示出用于图1中所示的运载工具引导系统的再激励位置的框图；图7是图1中所示的定位参考系统和运载工具的示意图，其中运载工具定位成与图6中所示的再激励位置进行视线通信；图8是图1中所示的运载工具的示意图，该运载工具定位成用于进行无线再激励；图9是定位图1中所示的运载工具的示例性方法的流程图；图10是改变图1中所示的运载工具的位置的示例性方法的流程图；和图11是用于沿着运载工具行进路径引导图1中示出的运载工具的示例性方法的流程图。除非另外指出，否则本文提供的附图旨在示出本公开的实施例的特征。相信这些特征适用于包括本公开的一个或多个实施例的各种系统。因此，附图并不意味着包括本领域普通技术人员已知的用于实践本文公开的实施例的所有传统特征。具体实施方式在以下说明书和权利要求书中，将参考许多术语，其应被定义为具有以下含义。除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”，“一种”和“该”包括复数指代。“可选的”或“可选地”表示随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括事件发生的实例和事件不发生的实例。在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言可以用于修改任何可以允许变化的定量表示，而不会导致与其相关的基本功能的变化。因此，由一个或多个术语(例如“约”，“大约”和“基本上”)修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度。这里和整个说明书和权利要求书中，范围限制可以组合和/或互换，这样的范围被识别并包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有说明。如本文所使用的，术语“处理器”和“计算机”以及相关术语(例如，“处理装置”，“计算装置”和“控制器”)不仅限于本领域中称为计算机的那些集成电路，而广泛地指微控制器，微计算机，可编程逻辑控制器(PLC)，专用集成电路和其他可编程电路，并且这些术语在本文中可互换使用。在本文描述的实施例中，存储器可以包括但不限于计算机可读介质，诸如随机存取存储器(RAM)，以及计算机可读非易失性介质，诸如闪存。或者，也可以使用软盘，光盘-只读存储器(CD-ROM)，磁光盘(MOD)和/或数字通用盘(DVD)。而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运载工具引导系统，其特征在于，包括：/n运载工具轨迹管理系统，所述运载工具轨迹管理系统被构造为生成包括多个路点的运载工具行进路径，所述多个路点包括出发位置、目的地位置和定位于所述出发位置和所述目的地位置之间的至少一个运载工具再激励位置；/n定位参考系统，所述定位参考系统包括发射器，所述发射器被构造为发射包括与坐标系相关联的位置信息的传输信号；和/n运载工具，包括：/n接收器，所述接收器被构造为接收所述传输信号；/n能量存储装置，所述能量存储装置被构造为存储用于沿着所述运载工具行进路径推进所述运载工具的能量，其中，所述至少一个运载工具再激励位置被构造为向所述能量存储装置添加一定量的能量；和/n控制装置，所述控制装置包括与所述定位参考系统和所述运载工具轨迹管理系统通信的控制系统，所述控制装置构造成，基于从所述定位参考系统接收的所述位置信息，沿着所述运载工具行进路径控制所述运载工具。/n

【技术特征摘要】
20180807 US 16/057,4551.一种运载工具引导系统，其特征在于，包括：
运载工具轨迹管理系统，所述运载工具轨迹管理系统被构造为生成包括多个路点的运载工具行进路径，所述多个路点包括出发位置、目的地位置和定位于所述出发位置和所述目的地位置之间的至少一个运载工具再激励位置；
定位参考系统，所述定位参考系统包括发射器，所述发射器被构造为发射包括与坐标系相关联的位置信息的传输信号；和
运载工具，包括：
接收器，所述接收器被构造为接收所述传输信号；
能量存储装置，所述能量存储装置被构造为存储用于沿着所述运载工具行进路径推进所述运载工具的能量，其中，所述至少一个运载工具再激励位置被构造为向所述能量存储装置添加一定量的能量；和
控制装置，所述控制装置包括与所述定位参考系统和所述运载工具轨迹管理系统通信的控制系统，所述控制装置构造成，基于从所述定位参考系统接收的所述位置信息，沿着所述运载工具行进路径控制所述运载工具。


2.根据权利要求1所述的引导系统，其特征在于，其中，所述控制装置被构造为沿着所述运载工具行进路径控制所述运载工具，而不使用基于卫星的导航系统数据。


3.根据权利要求1所述的引导系统，其特征在于，其中，所述定位参考系统被构造为扫描用所述位置信息编码的、并由所述发射器以网格图案发射的射束，并且其中所述位置信息对应于所述网格图案内的所述射束的当前位置。


4.根据权利要求1所述的引导系统，其特征在于，其中，所述运载工具轨迹管理系统被构造为基于以下中的至少一个来确定和预订所述至少一个运载工具再激励位置：
所述运载工具行进路径的长度；
所述至少一个运载工具再激励位置的操作可用性；
沿着所述运载工具行进路径的天气状况；
所述能量存储装置存储的能量的量；和
所述运载工具相对于至少一个另外的运载工具的优先级。


5.根据权利要求4所述的引导系统，其特征在于，其中，所述能量存储装置构造成存储机械能、电能、磁能、重力能、化学能、核能和热能中的至少一种。


6.根据权利要求1所述的引导系统，其特征在于，其中，所述运载工具是无人驾驶...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·杰勒德·洛佩兹，绍博尔奇·安德拉斯·波吉奥斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US