验证无人飞行器ADS-B接收器可操作性制造技术

在一些实施例中，提供了用于验证包括在第一无人飞行器(UAV)中的广播式自动相关监视(ADS

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】验证无人飞行器ADS
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B接收器可操作性


[0001]本公开一般涉及广播式自动相关监视(ADS
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B)接收器，并且特别但非排他地涉及无人飞行器(UAV)ADS
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B输入接收器的可操作性验证。

技术介绍

[0002]广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance
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Broadcast，ADS
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B)是源自卫星的飞行器定位系统，其结合了飞行器的定位源、飞行器航空电子设备和地面基础设施，以在飞行器和空中交通管制之间创建准确的监察接口。ADS
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B设备大致分类为ADS
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B输出(ADS
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B Out)和ADS
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B输入(ADS
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B In)，分别对应于输出ADS
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B数据的能力和接收ADS
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B数据的能力。例如，装备有ADS
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B输出应答器(transponder)的飞行器能够以比传统的基于雷达的监察系统更高的速率广播指示飞行器位置、高度和速度矢量的ADS
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B数据，以使得能够对广播飞行器的准确、实时和动态的跟踪。
[0003]ADS
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B数据可能对于无人飞行器(UAV)特别重要，UAV总体上变得越来越受欢迎，并且为货物在物理位置之间的运输(例如，从零售商到消费者)提供了机遇。UAV是能够在没有物理上存在的人类操作员的情况下行驶的载具，其可能能够至少部分地自主操作。当UAV以遥控模式操作时，远程位置处的飞行员或驾驶员可以通过经由无线链路发送命令到UAV来控制UAV。当UAV以自主模式操作时，无人载具(unmanned vehicle)通常基于预编程的导航航路点、动态自动化系统或其组合来移动。此外，一些无人载具可以以遥控模式和自主模式两者操作，并且在一些情况下可以同时这样做。例如，远程飞行员或驾驶员可能希望将导航留给自主系统，同时手动执行另一任务。
附图说明
[0004]参照以下附图描述本专利技术的非限制性和非穷尽性的实施例，其中，除非另有说明，否则贯穿各视图中相同的附图标记表示相同的部分。并非元素的所有实例都必须被标记，以免使适当的附图变得混乱。附图并不一定按照比例来绘制，相反，其重点在于说明所描述的原理。
[0005]图1示出了根据本公开的实施例的某一时刻的地理区域的航空地图。
[0006]图2示出了根据本公开的实施例的经由交通估计器和ADS
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B健康监视器连续监视多个UAV的ADS
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B接收器的流程图。
[0007]图3示出了根据本公开的实施例的利用ADS
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B监视器验证ADS
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B可操作性的流程图。
[0008]图4示出了根据本公开的实施例的包括多个UAV、外部计算设备和第三方数据提供者的计算系统的功能框图。
具体实施方式
[0009]本文描述了用于验证无人飞行器ADS
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B接收器可操作性的系统、装置和方法的实
施例。在以下描述中，阐述了许多具体细节，以提供对实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，本文描述的技术可以在没有一个或多个所述具体细节的情况下实践，或者利用其他方法、组件、材料等来实践。在其他情况下，熟知的结构、材料或操作并没有被详细地示出或描述，以避免模糊某些方面。
[0010]以下详细说明的某些部分以计算机存储器内数据比特操作的算法和符号表示形式呈现。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员用来最有效地向本领域的其他技术人员传达他们的工作实质的手段。算法在这里通常被认为是导致期望结果的自洽的步骤序列。这些步骤要求对物理量进行物理操作。通常，尽管不是必须的，这些量采取能够被存储、传送、组合、比较和以其他方式操纵的电或磁信号的形式。主要出于通用的原因，将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、术语、数字等有时被证明是方便的。
[0011]然而，应当记住，所有这些和类似术语均与适当的物理量相关，仅是应用于这些量的方便标签。除非特别声明，否则从下面的讨论中被理解的是，在整个描述中，利用诸如“接收”、“提供”、“估计”、“确定”、“验证”、“组合”、“分割”、“生成”、“识别”、“标记”、“调整”、“映射”、“显示”、“中止”等术语的讨论指的是计算机系统或类似的电子计算设备的动作和过程，其将表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理(例如，电子)量的数据操纵和转换为类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其他诸如信息存储、传输或显示设备内的物理量的其他数据。
[0012]本文呈现的算法和显示并非固有地与任何特定的计算机或其他装置相关。根据本文的教导，各种通用系统可以与程序一起使用，或者可以证明构造更专用的装置来执行要求的方法步骤是方便的。各种这些系统所要求的结构将在下面的描述中出现。此外，没有参考任何特定的编程语言来描述本公开的实施例。将理解，可以使用多种编程语言来实现本文描述的本公开的教导。
[0013]贯穿本说明书中提及的“一个实施例”或“实施例”是指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”在本说明书各处的出现不一定都指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，特定的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。
[0014]图1示出了根据本公开的实施例的某一时刻(instance of time)的地理区域的航空地图100。航空地图100示出了无人机(drone)递送服务的服务区域(例如，预定的地理区域)的一部分，其中，多个UAV 101以半自主或全自主的方式在不同位置之间操作并提供货物的运输和递送。多个UAV中的每一个可以装备有ADS
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B接收器，其能够接收由给定UAV的接收范围(例如，第一UAV 101
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A在时间T1的170
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A和第二UAV 101
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B在时间T1的170
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B)内的附近飞行器(例如，装备有ADS
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B输出应答器的有人飞行器或其他飞行器，诸如飞行器190
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A和190
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B)广播的ADS
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B消息，这可以用于包括在多个UAV 101中的给定UAV和飞行器190之间的交通和/或碰撞避免。例如，当多个UAV中的一个接收的ADS
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B消息指示飞行器190距离UAV 101小于阈值距离时，则UAV 101可以调整飞行路径、着陆或以其他方式改变航线，以至少保持UAV 101和飞行器190之间的阈值距离。
[0015]具有ADS
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B输出能力的飞行器190可以以预定速率(例如，每秒一次)和预定射频(例如，1090MHz或968MHz)自动广播本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种其上存储有逻辑的非暂时性计算机可读介质，所述逻辑响应于由计算系统的一个或多个处理器执行，使得所述计算系统执行用于验证广播式自动相关监视(ADS
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B)接收器的可操作性的动作，所述动作包括：由计算系统接收由包括在第一无人飞行器(UAV)中的ADS
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B接收器获得的ADS
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B数据，所述ADS
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B数据表示在第一时间段期间由ADS
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B接收器的接收范围内的交通所广播的ADS
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B消息；由计算系统估计在第一时间段期间至少部分跨越第一UAV的第一操作区域的服务区域的交通环境，其中，至少部分地基于第一UAV获得的ADS
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B数据和不同于ADS
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B数据的附加交通数据来估计所述交通环境；由计算系统基于估计的交通环境，确定第一UAV在第一时间段期间的预期观察的交通；以及由计算系统基于第一UAV的预期观察的交通和与第一UAV的ADS
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B接收器接收的ADS
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B数据相关联的交通之间的比较来验证第一UAV的ADS
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B接收器的可操作性。2.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述ADS
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B接收器是仅ADS
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B输入接收器，并且其中，第一UAV不包括具有ADS
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B输出能力的应答器。3.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述ADS
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B消息包括在第一时间段内的一个或多个时刻的交通中包括的一个或多个飞行器的唯一标识符、纬度、经度、高度或速率中的至少一个。4.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述附加交通数据对应于由多个ADS
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B接收器获得的附加ADS
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B数据，每个ADS
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B接收器与在第一时间段期间在服务区域内操作的多个UAV中包括的相应UAV相关联。5.根据权利要求4所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述多个UAV的附加ADS
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B数据被分割成在第一时间段期间的观察的交通的不同轨迹，每个不同轨迹与多个UAV中相应的一个相关联。6.根据权利要求5所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述不同轨迹还包括与第一UAV的ADS
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B数据相关联的观察的交通的第一轨迹。7.根据权利要求5所述的非暂时性计算机可读介质，其中，估计交通环境还包括：将观察的交通的每个不同轨迹组合到交通环境的单一估计中。8.根据权利要求7所述的非暂时性计算机可读介质，其中，使用概率贝叶斯估计器或阈值匹配中的至少一个来组合观察的交通的不同轨迹，以生成交通环境的单一估计。9.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述概率贝叶斯估计器是卡尔曼滤波器、扩展卡尔曼滤波器或无迹卡尔曼滤波器。10.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述比较对应于确定一个或多个比较度量，所述一个或多个比较度量比较预期观察的交通和与ADS
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B数据相关联的交通，并且其中，当所述一个或多个比较度量中的至少一个在阈值范围内时，第一UAV的ADS
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B接收器的可操作性被验证为标称。11.根据权利要求10所述的非暂时性计算机可读介质，其中，确定第一UAV的预期观察的交通包括：至少部分地基于在第一时间段期间第一UAV的飞行路径，在第一时间段内的一个或多
个时刻识别在第一UAV的ADS
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B接收器的接收范围内包括在估计的交通环境中的一个或多个飞行器。12.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读介质，其中，在基于识别的一个或多个飞行器的第一UAV预期观察的飞行器的总数和基于与ADS
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B数据相关联的交通观察的飞行器的实际总数之间的差异被包括在一个或多个比较度量中。13.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读介质，其中，在从估计的交通环境中识别的一个或多个飞行器中的每一个的预期观察持续时间和从ADS
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B数据中确定的一个或多个飞行器的实际观察持续时间之间的差异被包括在一个或多个比较度量中。14.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，验证第一UAV的ADS
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B接收器的可操作性是基本实时地确定的。15.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述动作还包括：由计算系统基本实时地接收ADS
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B数据和附加交通数据；由计算系统基于估计的交通环境来识别第一UAV在第一时刻预期观察的第一飞行器；以及当ADS
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B数据不包括与第一时刻的第一飞行器对应的ADS
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B消息时，将第一UAV的ADS
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B接收器标记为次标称；以及确定要采取的行动以解决第一UAV的ADS
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B接收器处于次标称。16.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述动作还包括：将估计的交通环境与第三方聚合的ADS
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B数据进...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：WING航空有限责任公司，
类型：发明
国别省市：