具有无人飞行器（UAV）对分布式表演系统的动态参与的空中表演系统技术方案

一种包括无人飞行器(UAV)、UAV机载的表演系统、非UAV或“地面”的表演系统以及全局地面控制系统的空中表演系统。控制系统被配置为在表演演出期间主动地跟踪UAV的操作，并做出反应以使UAV真正地成为大型表演演出的一部分。该系统实现了UAV对分布式表演系统的动态表演参与，分布式表演系统可以包括其他UAV和在地面上但会在UAV飞行通过的空域中发射或提供效果的非UAV表演系统。例如，控制系统可以跟踪具有表演效果元件的UAV，以确定该UAV是否相对于表演空间中的位置和取向以及相对于定时正确地击中其提示或标记，并且响应于位置跟踪而早地、晚地或按时触发表演效果。晚地或按时触发表演效果。晚地或按时触发表演效果。

【技术实现步骤摘要】
具有无人飞行器(UAV)对分布式表演系统的动态参与的空中表演系统


[0001]本描述大体上涉及空中表演或展示，并且更具体地，本描述涉及一种适于提供动态协调的表演(例如，空中设备和地面设备之间的协调)的新系统(及相关的控制方法)，以娱乐诸如主题公园、户外运动场等之类的设施的游客。该系统包括分布式表演系统和人类演员以及无人飞行器(UAV)，对该无人飞行器进行跟踪、监视和控制，以提供对分布式表演系统和人类演员的动态表演参与。

技术介绍

[0002]存在对用于提供空中表演或展示的新方法的强烈需求。例如，可以向参观主题公园或游乐园的人群提供这些表演和展示。在其他情况下，在体育赛事的之前或之后，或者甚至在中场或其他休息时间，向体育迷提供空中展示或表演。
[0003]表演和展示设计者已经开始使用诸如四轴飞行器之类的无人飞行器(UAV)作为表演的一部分或携带表演的空中组件的一部分。UAV提供了许多机会来创造性地增强戏剧表演作品(production)。但是，它们通常作为可以以预编程的模式飞行的几乎独立的系统来操作。尤其是，迄今为止，通常已通过执行预编程的运动集合来控制UAV，诸如以在一空间上执行预定义的飞行计划。另外，表演中使用的UAV与其余作品(诸如人类演员的演出、基于地面的表演或展示系统的触发，和/或其他UAV在表演空间中的移动和操作)的现场表演节奏脱离。
[0004]现代空中展示或表演作品具有越来越复杂的人类演出和表演效果，并且，迄今为止，已经证明很难将这些元素与UAV预编程的飞行路径同步。可以简化表演作品，以使UAV看起来与其他表演元素同时击中某些标记，而这种紧密同步的缺乏可能会导致UAV在空中展示或表演中的出现被感知为是随意且不连贯的。

技术实现思路

[0005]简而言之，提供了一种空中表演系统，其包括无人飞行器(UAV)、UAV机载的表演系统(包括任何由UAV承载或移动的表演系统)、人类演员或表演参与者、非UAV或“地面”的表演系统，以及全局地面控制器或(一个或多个)系统。在本描述中，UAV包括在表演空间中飞行的任何无人对象，诸如直升机、无人机、弹道对象(其可以包括发射到空中或从飞行对象、高架平台或者以其他方式从高空中掉落以飞行通过表演的空域的机器人设备等)。全局的基于地面的控制系统配置有硬件和软件(例如，全局控制器模块)，以在表演期间主动地跟踪UAV的操作，并且作为响应，做出反应并作用于UAV以使UAV真正地成为大型表演演出或体验的一部分。新的空中表演系统克服了依赖于使具有机载表演效果元件的UAV简单地遵循预编程的飞行计划的不足。相反，新的系统实现了UAV对分布式表演系统的动态表演参与，该分布式表演系统可以包括具有表演效果元件的其他UAV、地面或空中的人类演员以及可以在地面上但在表演演出期间在UAV飞行通过的空域中发射或提供效果的非UAV表演系统。
[0006]例如，全局的基于地面的控制系统可以跟踪具有表演效果元件(或具有一个、两个或更多的表演效果元件的机载表演系统，并且表演效果元件各自可以包括机器人子系统或组件)的UAV，以确定UAV是否相对于表演空间中的位置和取向以及相对于定时恰当地击中其提示或标记(例如，UAV的行进速度和方向是否正确，以提供与其他表演系统和/或表演效果元件的操作的恰当时间同步)。如果提示/标记被击中而为“是”，则基于地面的控制系统可以触发一个或多个表演系统的(一个或多个)第一效果，但是，如果因为被跟踪的UAV错过了提示/标记而为“否”，则基于地面的控制系统可以触发由一个或多个表演系统(与用于提供(一个或多个)第一效果相同或不同的表演系统)提供的(一个或多个)第二效果(或第三效果等)。在新的空中表演系统的操作期间，基于地面的控制系统完全知晓表演空间中使用的UAV，并且这些UAV中的每一个彼此通信以及与地面通信，以便于基于地面的控制系统的监视操作以及表演效果触发操作。
[0007]更具体地，提供一种适于实现在分布式空中和地面表演中的无人飞行器的动态参与的系统。该系统包括基于地面的表演控制系统，其基于为分布式空中表演定义的理想时间线生成用于触发表演效果的触发信号。每个UAV包括飞行控制器，并且在某些情况下可选地包括飞行推进机构，该飞行推进机构能够操作为在表演空域中将UAV在三个维度上移动。进一步地，该系统包括：(a)与UAV物理地分离并且能够响应于触发信号进行操作以生成第一表演效果的一个或多个表演效果设备；(b)物理地在UAV上或由UAV支撑(support)并且能够响应于触发信号进行操作以生成第二表演效果的一个或多个表演效果设备。在系统操作期间，第一和第二表演效果交互以生成累积或完整的表演效果。
[0008]在一些实施例中，UAV还包括具有计算资源的机载表演控制器，该计算资源执行脚本以基于表演控制信号为物理地在UAV上或由UAV支撑的一个或多个表演效果设备生成表演控制信号。在这样的实施例中，脚本可以是或包括迷你场景，该迷你场景包括基于UAV在表演空间中的实际位置而被触发和混合的乐谱或灯光提示，以随着时间线维持分布式空中表演的同步。可以将迷你场景独特地配置为在时间线上早地或晚地结束以适应UAV的实际位置。
[0009]在系统的相同或其他实施例中，基于地面的表演控制系统基于相对于在分布式空中表演的时间线中定义的定时和标记位置的、UAV行进到或通过空域中的位置的定时来生成触发信号。该系统还可以包括耦接到基于地面的表演控制系统的跟踪设备，该跟踪设备跟踪UAV和与UAV物理地分离的表演效果设备的相对位置，并且该相对位置可以由基于地面的表演控制系统用来选择用于发出触发信号的时间。此外，该相对位置可以由基于地面的表演控制系统用来生成触发信号，以使得在由推进机构将UAV移动通过表演空域时，与UAV物理地分离的一个或多个表演效果设备朝向UAV提供照明或投影。此外，跟踪设备可以确定附加UAV在表演空域中的实时位置，并且基于地面的表演控制系统可以随后自动地修改一个或多个表演效果设备的操作来调节照明或投影，以控制位于UAV和与UAV物理地分离的一个或多个表演效果设备之间的UAV中的一个或多个的照明。
[0010]在系统的某些实施方式中，触发信号是在早于或晚于在分布式空中表演的时间线中定义的定时的时间点处生成的。物理地在UAV上或由UAV支撑的一个或多个表演效果设备可以从UAV向与UAV物理地分离的一个或多个表演效果设备提供光、视频或激光投影。在这些或其他情况下，与UAV物理地分离的一个或多个表演效果设备在物理地在UAV上或由UAV
支撑的一个或多个表演效果设备上或者朝向其提供光、视频或激光投影。与UAV物理地分离的一个或多个表演效果设备可以被配置为将光、视频或激光投影提供到UAV上或者物理地在UAV上或由UAV支撑的一个或多个表演效果设备上。
[0011]为了增强安全系统操作，基于地面的表演控制系统可以被配置为仅在确定UAV处于与UAV物理地分离的一个或多个表演效果设备的操作的安全位置时生成触发信号，诸如烟火或烟花效果。基于地面的表演控制系统可以操作与UAV物理地分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适于实现分布式空中表演中的动态参与的系统，包括：基于地面的表演控制系统，其基于为所述分布式空中表演定义的时间线生成用于触发表演效果的触发信号；无人飞行器(UAV)，其包括能够操作为在表演空域中将所述UAV在三个维度上移动的机载或非机载飞行推进机构；与所述UAV物理地分离并且能够响应于所述触发信号进行操作以生成第一表演效果的一个或多个表演效果设备；以及物理地在所述UAV上或由所述UAV支撑并且能够响应于所述触发信号进行操作以生成第二表演效果的一个或多个表演效果设备，其中，所述第一表演效果和第二表演效果交互以生成累积表演效果。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述UAV还包括具有计算资源的机载表演控制器，所述计算资源执行脚本以基于表演控制信号为物理地在所述UAV上或由所述UAV支撑的一个或多个表演效果设备生成所述表演控制信号。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述脚本包括迷你场景，所述迷你场景包括基于所述UAV在所述表演空间中的实际位置而被触发和混合的乐谱或灯光提示，以随着所述时间线维持所述分布式空中表演的同步，并且其中，所述迷你场景被配置为在所述时间线上早地或晚地结束以适应所述UAV的实际位置。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述基于地面的表演控制系统相对于在所述分布式空中表演的所述时间线中定义的定时和标记位置，基于所述UAV行进到或通过所述空域中的位置的定时来生成所述触发信号。5.根据权利要求1所述的系统，还包括耦接到所述基于地面的表演控制系统的跟踪设备，所述跟踪设备跟踪所述UAV和与所述UAV物理地分离的表演效果设备的相对位置，其中，所述相对位置由所述基于地面的表演控制系统用来选择用于发出所述触发信号的时间。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述相对位置由所述基于地面的表演控制系统用来生成所述触发信号，以使得在由所述推进机构将所述UAV移动通过所述表演空域时，与所述UAV物理地分离的一个或多个表演效果设备朝向所述UAV提供照明或投影。7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述跟踪设备确定附加UAV在所述表演空域中的实时位置，并且其中，基于地面的表演控制系统自动地修改所述一个或多个表演效果设备的操作来调节照明或投影，以控制位于所述UAV和与所述UAV物理地分离的一个或多个表演效果设备之间的所述附加UAV中的一个或多个的照明。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述触发信号是在早于或晚于在所述分布式空中表演的所述时间线中定义的定时的时间点处生成的。9.根据权利要求1所述的系统，其中，物理地在所述UAV上或由所述UAV支撑的一个或多个表演效果设备从所述UAV向与所述UAV物理地分离的一个或多个表演效果设备提供光、视频或激光投影，或者其中，与所述UAV物理地分离的一个或多个表演效果设备在物理地在所述UAV上或由所述UAV支撑的一个或多个表演效果设备上或者朝向其提供光、视频或激光投影。10.根据权利要求1所述的系统，其中，与所述UAV物理地分离的一个或多个表演效果设备朝向所述UAV发射抛物体，或者物理地在所述UAV上或由所述UAV支撑的一个或多个表演
效果设备朝向与所述UAV物理地分离的一个或多个表演效果设备发射抛物体。11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述基于地面的表演控制系统仅在确定所述UAV处于与所述UAV物理地分离的一个或多个表演效果设备的操作的安全位置时生成所述触发信号，其中，所述基于地面的表演控制系统操作与所述UAV物理地分离的一个或多个表演效果设备，以在所述UAV的紧急着陆期间在所述表演空域中突出所述UAV，或者其中，基于地面的表演控制系统操作与所述UAV物理地分离的一个或多个表演效果设备，以在所述分布式空中表演的所述时间线期间在所述表演空域中突出附加UAV。12.一种适于实现分布式空中表演中的动态参与的系统，包括：表演控制系统，其生成表演控制信号；无人飞行器(UAV)，其移动通过表演空域；和一个或多个表演效果设备，其与所述UAV物理地分离并且能够响应于所述表演控制信号来操作，其中，所述表演控制系统基于所述UAV在所述表演空域中的实时位置以及基于在沿着表演时间线的预定义时间处定义所述UAV的位置的、用于所述分布式空中表演的表演计划，来生成所述表演控制信号。13.根据权利要求12所述的系统，还包括耦接到所述表演控制系统的跟踪设备，所述跟踪设备跟踪所述UAV的实时位置，其中，所述表演控制系统基于所述实时位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：PL霍维，MR朱潘，AP多希，DL克里斯滕森，JH斯诺迪，MT波普，
申请(专利权)人：迪斯尼实业公司，
类型：发明
国别省市：