使用横向推进和垂直移动控制飞行器的系统和方法技术方案

飞行器控制系统包括飞行器(102)和计算设备(104、300)。飞行器包括高度控制器(126)和横向推进控制器(120)。计算设备包括处理器和存储器。存储器存储指令，该指令在被处理器执行时，使得计算设备获得与飞行器的位置相对应的位置数据；获得风数据；基于位置数据或风数据中的至少一个确定高度命令、纬度命令和经度命令；使得高度控制器实施高度命令、纬度命令或经度命令中的至少一个；并且使得横向推进控制器实施高度命令、纬度命令或经度命令中的至少一个。

Systems and methods for controlling aircraft using lateral propulsion and vertical movement

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用横向推进和垂直移动控制飞行器的系统和方法相关申请的交叉引用本申请是于2017年9月21日提交的第15/711,003号美国专利申请的继续，其公开内容通过引用结合于本文。
技术介绍
传统的飞艇，为了保持其在空中的位置或者移动到新的位置，需要以至少与经历的风速大小上相等的空速(airspeed)推进自身的能力。然而，由于飞艇的尺寸、功率以及成本与空速的立方成比例，传统的飞艇对于某些应用可能不是成本有效的。其他飞行器，诸如气球，可以垂直地移动，以利用各种风向来保持其在空中的位置或移动到新的位置。然而，在一些情况下，由于与地理区域或季节相关联的风特性，这种飞行器基于风以保持或移动其位置的能力可能被限制。
技术实现思路
一方面，本公开描述了包括飞行器和计算设备的飞行器控制系统。飞行器包括高度(altitude)控制器和横向推进控制器。计算设备包括处理器和存储器。存储器存储指令，当指令由处理器执行时，使计算设备：获得与飞行器的位置相对应的位置数据；获取风数据；基于位置数据或风数据中的至少一个确定高度命令、纬度命令以及经度命令；使得高度控制器实施高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行器控制系统，包括：/n飞行器，包括/n高度控制器；以及/n横向推进控制器；以及/n计算设备，包括：/n处理器；以及/n存储指令的存储器，所述指令在被所述处理器执行时，使得所述计算设备：/n获得与所述飞行器的位置相对应的位置数据；/n获取风数据；/n基于所述位置数据或所述风数据中的至少一个确定高度命令、纬度命令和经度命令；/n使得所述高度控制器实施所述高度命令、所述纬度命令或所述经度命令中的至少一个；以及/n使得所述横向推进控制器实施所述高度命令、所述纬度命令或所述经度命令中的至少一个。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170921 US 15/711,0031.一种飞行器控制系统，包括：
飞行器，包括
高度控制器；以及
横向推进控制器；以及
计算设备，包括：
处理器；以及
存储指令的存储器，所述指令在被所述处理器执行时，使得所述计算设备：
获得与所述飞行器的位置相对应的位置数据；
获取风数据；
基于所述位置数据或所述风数据中的至少一个确定高度命令、纬度命令和经度命令；
使得所述高度控制器实施所述高度命令、所述纬度命令或所述经度命令中的至少一个；以及
使得所述横向推进控制器实施所述高度命令、所述纬度命令或所述经度命令中的至少一个。


2.根据权利要求1所述的飞行器控制系统，其中，所述存储器还存储指令，所述指令在被所述处理器执行时，使得所述计算设备：
获得与所述飞行器的期望的高度、所述飞行器的期望的纬度坐标或所述飞行器的期望的经度坐标中的至少一个相对应的导航命令，
其中所述高度命令、所述纬度命令和所述经度命令的确定还基于所述导航命令。


3.根据权利要求2所述的飞行器控制系统，其中，所述高度命令由所述高度控制器实施，使得所述飞行器在容限阈值内位于期望的高度处，并且所述纬度命令和所述经度命令由所述横向推进控制器实施，使得所述飞行器在容限阈值内位于期望的纬度坐标和期望的经度坐标处。


4.根据权利要求1所述的飞行器控制系统，
其中所述位置数据包括以下中的至少一个：
与所述飞行器的高度相对应的高度数据，
与所述飞行器的纬度坐标相对应的纬度数据，或
与所述飞行器的经度坐标相对应的经度数据，以及
其中所述高度命令、所述纬度命令和所述经度命令的确定还基于所述高度数据、所述纬度数据或所述经度数据中的至少一个。


5.根据权利要求1所述的飞行器控制系统，
其中，所述计算设备通过无线通信链路通信地耦合到所述飞行器，并且
其中，所述存储器还存储指令，所述指令在被所述处理器执行时，使得所述计算设备：
经由所述无线通信链路向所述飞行器发送所述高度命令、所述纬度命令和所述经度命令，以使得所述高度控制器实施所述高度命令、所述纬度命令或所述经度命令中的至少一个，并且以使得所述横向推进控制器实施所述高度命令、所述纬度命令或所述经度命令中的至少一个。


6.根据权利要求5所述的飞行器控制系统，其中，所述飞行器还包括传感器，并且其中所述存储器还存储指令，所述指令在被所述处理器执行时，使得所述计算设备：
通过所述无线通信链路从所述传感器获得所述位置数据。


7.根据权利要求1所述的飞行器控制系统，其中，所述风数据对应于所述飞行器的位置或所述飞行器的高度中的至少一个处或附近的风。


8.根据权利要求7所述的飞行器控制系统，其中，所述风数据从数据源获得，所述数据源包括公开可用的天气数据源或包括从多个飞行器聚集的数据的数据源中的至少一个。


9.根据权利要求1所述的飞行器控制系统，其中，所述飞行器还包括：
空气-气体高度控制系统；以及
推进器，
其中所述存储器还存储指令，所述指令在被所述处理器执行时，使得所述计算设备：
通过使得所述高度控制器基于所述高度命令、所述纬度命令或所述经度命令中的至少一个致动所述空气-气体高度控制系统，来使得所述高度控制器实施所述高度命令、所述纬度命令或所述经度命令中的至少一个；以及
通过使得所述横向推进控制器基于所述高度命令、所述纬度命令或所述经度命令中的至少一个致动所述推进器，来使得所述横向推进控制器实施所述高度命令、所述纬度命令或所述经度命令中的至少一个。


10.根据权利要求1所述的飞行器控制系统，其中，所述高度命令、所述纬度命令和所述经度命令的确定至少部分地通过基于所述位置数据或所述风数据中的至少一个以及与执行所述高度命令、所述纬度...

【专利技术属性】
技术研发人员：S维齐克，C贝鲁齐，COL小博伊斯，
申请(专利权)人：洛昂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US