用于管理飞行器操作的系统和方法技术方案

本公开提出了一种用于管理飞行器操作的系统和方法，所述系统包括：至少一个飞行器(6.4

【技术实现步骤摘要】
用于管理飞行器操作的系统和方法


[0001]本公开涉及一种用于管理飞行器操作的系统。
[0002]本公开还涉及一种优选借助于根据本公开的系统来管理飞行器操作的方法。
[0003]本公开可以有利地与多旋翼飞行器或VTOL(垂直起降)飞行器结合使用，优选地与电动推进单元(例如，螺旋桨或旋翼)结合使用，但是在这方面不受限制。

技术介绍

[0004]用于管理空中交通和飞行器操作的系统和方法都是已知的，例如可以从现有技术文献US2018/114450A1(“US'450”)和现有技术文献US2019/144111A1(“US'111”)获知。
[0005]文献US'450公开了一种用于无人机系统的自主紧急飞行管理系统，其可以在紧急情况下为无人机系统(UAS)找到安全无阻碍的着陆点。对应的软件可以驻留在UAS的机载计算系统上，并且可以持续查看内部数据库以及来自其他系统(例如GPS、摄像头、雷达等等)的输入。数据库可以提供关于着陆点的一些本地可能的候选对象。与这些候选对象相关联的信息可以包括建筑物顶部的纬度、经度、高度等等。从自动驾驶仪或其他适当的系统可以连续提供位置更新。
[0006]文献US'111公开了一种便携式无人驾驶飞行器进场区和离场区保护平台，其包括底座、与底座相连的有源监视传感器、与底座相连的处理器以及与底座相连的通信设备。该处理器被配置成确定是否在与底座或平台相关联的进场净空区域中存在物体。
[0007]迄今为止，由于在着陆点(或着陆架)之间使用空中交通工具(或飞行器)进行运输仅限于一些罕见的直升机操作，因此，大多数的专用着陆点(停机坪)是在没有任何先进设备的情况下操作的，而且主要是通过飞行员本人，也可能是直升机停机坪操作员操作的。

技术实现思路

[0008]在应用于飞行器的当前的监视和监控系统中，大多数是将国际机场或“无处不在”的农村/部分准备的着陆点作为目标。相比于此，本公开在与所谓的“垂直升降机场”相结合的情况下是特别有用的，这种垂直升降机场是一种全新的类别，因为它包含了一个指定着陆点，并且由此能够被当作是一个微型机场或微型航空站。同样，这种垂直升降机场特别适合作为VTOL飞行器的着陆点。在本公开中，术语“垂直升降机场”和“着陆点”将被作为同义词使用(没有限制)。垂直升降机场可以包括一个或多个单个的“着陆架”或“着陆区”，其中每一个一次能够供一个飞行器使用。
[0009]为了能够实现安全的飞行器操作(尤其是在着陆期间)，将会应用专用的规则，该规则需要在垂直升降机场(着陆点)与飞行器之间进行交互，而这个需要包含飞行器机载设备的“准备状态”。
[0010]本公开的目标是提供一种用于飞行器操作的系统和方法，所述系统和方法提升了操作安全性，同时有可能能够缩小设备的尺寸，以便减少成本支出。
[0011]根据本公开，该目标是借助于本公开提供的用于管理飞行器操作的系统以及借助
于本公开提供的用于管理飞行器操作的方法实现的。
[0012]本公开的其他有利实施例均被定义。
[0013]根据本公开的第一个方面，一种用于管理飞行器操作的系统包括：至少一个飞行器，优选是多个飞行器；用于所述飞行器的至少一个着陆点，优选是多个着陆点；通信系统，用于向所述至少一个飞行器发送第一信号，以及在所述飞行器上接收所述第一信号，所述第一信号至少用于指示所述至少一个着陆点的当前状态；附加陆基设备，用于发射第二信号，所述第二信号取决于所述至少一个着陆点的所述当前状态；以及所述至少一个飞行器上携带的附加信号接收设备，用于接收所述第二信号；其中所述系统被配置成基于所述第一信号和所述第二信号在所述至少一个着陆点执行所述至少一个飞行器的着陆；所述第一信号优选包括以下的至少一项：位于所述至少一个着陆点的单个着陆区的数量和状态、着陆指令、以及在有多个着陆点的情况下的潜在的备选着陆点。
[0014]根据本公开的第二个方面，一种优选借助于根据本公开的系统来管理飞行器操作的方法包括：提供至少一个飞行器，优选是多个飞行器；为所述飞行器提供至少一个着陆点，优选是多个着陆点；将所述至少一个飞行器飞行至所述至少一个着陆点附近；在所述至少一个飞行器上，经由第一信道从所述至少一个着陆点接收第一信号，所述第一信号至少用于指示所述至少一个着陆点的当前状态；在所述至少一个飞行器上，经由第二信道从所述至少一个着陆点接收第二信号，所述第二信号至少用于指示所述至少一个着陆点的当前状态，所述第二信道独立于所述第一信道；基于所述第一信号和所述第二信号，将所述至少一个飞行器着陆在所述至少一个着陆点；或者，在有多个着陆点的情况下，基于来自所述其他着陆点的所述第一信号和所述第二信号，将所述至少一个飞行器着陆在另一个着陆点；所述第一信号优选包括以下的至少一项：处于所述至少一个着陆点的单个着陆区的数量和状态、着陆指令、以及在有多个着陆点的情况下的潜在的备选着陆点。
[0015]根据本公开的另一个方面，该申请关注于为用于VTOL操作的着陆点(垂直升降机场)提供服务，其固定设置包括垂直升降机场监视系统、连至进入该垂直升降机场区域(空域)的所有VTOL的多个健壮冗余的通信链路、以及在操作区域中的垂直升降机场之间、空中参与者(飞行器)之间以及最终到U空间供应方的通信。
[0016]根据https://www.sesarju.eu/u
‑
space上的定义，“U空间”是一组新的服务，其依赖的是将那些被设计成支持大量飞行器安全、有效且有保障地进入空域的功能和特定过程的高度的数字化和自动化。就此而论，U空间是一个被指定成在所有级别的空域和所有类型的环境(甚至是最为拥挤的环境)中促成任何类型的例行任务，同时解决与载人航空以及空中交通控制对接的恰当接口的使能框架。
[0017]根据一个优选实施例，根据本公开的系统可以包括计算机、传感器、发射设备以及通信链路，其检测：
[0018]‑
垂直升降机场的升降架或着陆点的状态(例如准许着陆或者不安全)；
[0019]‑
垂直升降机场周围的(飞行)物体的存在性(例如使用雷达以及陆基光学探测系统)；
[0020]‑
用于支持所述垂直升降机场状态的发送的地面标记；
[0021]‑
机载传感设备，读取由所述地面标记发送的信息；
[0022]‑
用于以下各项之间的通信的通信设备：
[0023]‑
垂直升降机场；
[0024]‑
VTOL；
[0025]‑
垂直升降机场到U空间；
[0026]‑
VTOL到垂直升降机场，反之亦然。
[0027]在一个实施例中，本公开定义了一组垂直升降机场，其监视它们各自的内部状态(或状况)以及各自的周围空域，以便向空中参与者(飞行器)提供关于潜在的安全着陆请求和/或入侵者存在性的实时态势感知。
[0028]根据另一个实施例，本公开可以关注于在所有参与者之间建立多个冗余链路，以确保将所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于管理飞行器运行的系统(1)，包括：至少一个飞行器(6.1
‑
6.6)，优选是多个飞行器；用于所述飞行器(6.1
‑
6.6)的至少一个着陆点(2；2.1
‑
2.4)，优选是多个着陆点；通信系统(5；6.6a)，用于向所述至少一个飞行器(6.1
‑
6.6)发送第一信号(S1)，以及在所述飞行器(6.1
‑
6.6)上接收所述第一信号(S1)，所述第一信号(S1)至少用于指示所述至少一个着陆点(2；2.1
‑
2.4)的当前状态；附加陆基设备(5c)，用于发射第二信号(S2)，所述第二信号(S2)取决于所述至少一个着陆点(2；2.1
‑
2.4)的所述当前状态；以及所述至少一个飞行器(6.1
‑
6.6)上的附加信号接收设备(6.6b)，用于接收所述第二信号(S2)；其中，所述系统(1)被配置成基于所述第一信号(S1)和所述第二信号(S2)在所述至少一个着陆点(2；2.1
‑
2.4)执行所述至少一个飞行器(6.1
‑
6.6)的着陆；所述第一信号(S1)优选包括以下的至少一项：位于所述至少一个着陆点(2；2.1
‑
2.4)的单个着陆区(4；4.1
‑
4.4')的数量和状态、着陆指令、以及在有多个着陆点(2；2.1
‑
2.4)的情况下的潜在的备选着陆点(2；2.1
‑
2.4)。2.如权利要求1所述的系统(1)，其中，所述通信系统(5；6.6a)是双向通信系统，所述通信系统被配置成允许发送第三信号(S3)，以及在所述至少一个着陆点(2；2.1
‑
2.4)接收所述第三信号(S3)，所述第三信号(S3)至少用于指示所述至少一个飞行器(6.1
‑
6.6)的当前状态，其中，所述系统(1)被配置成基于所述第三信号(S3)来适配所述至少一个着陆点(2；2.1
‑
2.4)的当前状态。3.如权利要求1或2所述的系统(1)，其中，所述至少一个着陆点(2；2.1
‑
2.4)包括第一传感器设备(5b)，所述第一传感器设备(5b)用于检测所述至少一个着陆点(2；2.1
‑
2.4)周围的空间(3)中的物体(7)的存在性，尤其是飞行物体的存在性，所述第一信号(S1)和所述第二信号(S2)取决于所述第一传感器设备(5b)的输出，所述第一传感器设备(5b)优选被设计成雷达、激光雷达或声纳设备。4.如权利要求1
‑
3中任一权利要求所述的系统(1)，其中，所述至少一个着陆点(2；2.1
‑
2.4)包括第二传感器设备(5a)，所述第二传感器设备(5a)用于检测位于所述至少一个着陆点(2；2.1
‑
2.4)的物体的存在性，尤其是陆基物体的存在性，所述第一信号(S1)和所述第二信号(S2)取决于所述第二传感器设备(5a)的输出，所述第二传感器设备(5a)优选被设计成雷达或电光设备。5.如权利要求1
‑
4中任一权利要求所述的系统(1)，其中，所述通信系统(5；6.6a)和所述附加信号接收设备(6.6b)以不同的技术为基础。6.如权利要求1
‑
5中任一权利要求所述的系统(1)，其中，在有多个飞行器(6.1
‑
6.6)的情况下，所述飞行器(6.1
‑
6.6)包括发送设备(6.6a)，所述发送设备(6.6a)用于将所述第一信号(S1)从接收所述第一信号(S1)的飞行器(6.1
‑
6.6)中继到另一飞行器(6.1
‑
6.6)，所述第一信号(S1)优选包括所述至少一个着陆点(2；2.1
‑
2.4)的标识符(ID)。7.如权利要求1
‑
6中任一权利要求所述的系统(1)，其中，在有多个着陆点(2；2.1
‑
2.4)的情况下，所述多个着陆点(2；2.1
‑
2.4)进行通信连接，以便共享它们各自的第一信号，优选至少在相邻的着陆点(2；2.1
‑
2.4)之间共享。
8.如权利要求1
‑
6中任一权利要求所述的系统(1)，其中，在有多个着陆点(2；2.1
‑
2.4)的情况下，所述多个着陆点(2；2.1
‑
2.4)与空域服务供应方进行通信连接，优选与U空间供应方进行通信连接，由此至少将所述第一信号(S1)提供给所述空域服务供应方。9.如权利要求8所述的系统(1)，其中，所述至少一个飞行器(6.1
‑
6.6)与所述空域服务供应方进行通信连接。10.一种管理飞行器操作的方法，所述方法优选借助于根据前述任一权利要求的系统，包括：提供至少一个飞行器...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：沃科波特有限公司，
类型：发明
国别省市：