至移动目标点的飞行器引导制造技术

至移动目标点的飞行器引导。一种用于飞行器的引导方法，该方法包括：获得相对位置数据，该相对位置数据指示从飞行器的位置到移动目标点的位置的方向。该方法还包括：基于相对位置数据确定虚拟引领者的位置，该虚拟引领者的位置是基于飞行器的位置到虚拟引领者路径上的投影的，其中，虚拟引领者路径对应于沿着期望接近方向到移动目标点的位置的直线接近路径。该方法还包括：基于虚拟引领者的位置确定引导输入，以使飞行器跟随虚拟引领者。以使飞行器跟随虚拟引领者。以使飞行器跟随虚拟引领者。

【技术实现步骤摘要】
至移动目标点的飞行器引导


[0001]本公开总体上涉及将飞行器指引至移动目标点的引导。

技术介绍

[0002]许多飞行器(例如，固定翼飞行器)的路径跟随动力由于这种飞行器不能直接横向移动而受到限制。例如，这种飞行器不是直接移动到一侧，而是在向前移动的同时转向(例如，通过横摇到特定倾斜角)。这种不能直接侧向移动限制了这种飞行器的一些路径跟随能力。
[0003]例如，当沿着期望接近路径接近移动目标点时，飞行器不能响应于目标点的左右移动而左右移位。相反，如果目标点向左移动，则飞行器通常必须朝向左侧倾斜转向，以朝向与期望接近路径对准地移动，然后再次朝向右侧倾斜，以转向成与期望接近方向对准。如果目标点的位置是动态的(例如，频繁地或连续地移动)，则飞行器的引导系统可能必须连续地或频繁地改变引导输入，从而导致到目标点的接近剧烈变化。

技术实现思路

[0004]在特定实现中，一种系统包括飞行器、飞行器回收设备和引导系统。所述飞行器回收设备被配置成联接到载具，并且被配置成在所述载具处于运动的同时回收所述飞行器。引导系统包括一个或更多个处理器。引导系统被配置成获得第一相对位置数据，所述第一相对位置数据指示从飞行器在第一时间的第一位置到飞行器回收设备的移动目标点在第一时间的第一位置的方向。引导系统还被配置成基于第一相对位置数据确定虚拟引领者的第一位置，所述虚拟引领者的第一位置是基于第一飞行器位置信息到第一虚拟引领者路径上的投影的。第一虚拟引领者路径对应于沿着期望接近方向到移动目标点的第一位置的直线接近路径。引导系统还被配置成基于虚拟引领者的第一位置确定引导输入，以使飞行器跟随虚拟引领者。
[0005]在另一特定实现中，一种用于飞行器的引导的方法包括：在引导系统的一个或更多个处理器处获得第一相对位置数据，所述第一相对位置数据指示从飞行器在第一时间的第一位置到移动目标点在第一时间的第一位置的方向。该方法还包括：由一个或更多个处理器基于第一相对位置数据确定虚拟引领者的第一位置，所述虚拟引领者的第一位置是基于飞行器的第一位置到第一虚拟引领者路径上的投影的。第一虚拟引领者路径对应于沿着期望接近方向到移动目标点的第一位置的直线接近路径。该方法还包括：由一个或更多个处理器基于虚拟引领者的第一位置确定引导输入，以使飞行器跟随虚拟引领者。
[0006]在另一特定实现中，一种飞行器包括引导系统，该引导系统包括一个或更多个处理器。引导系统被配置成获得第一相对位置数据，所述第一相对位置数据指示从飞行器在第一时间的第一位置到移动目标点在第一时间的第一位置的方向。引导系统还被配置成基于第一相对位置数据确定虚拟引领者的第一位置，所述虚拟引领者的第一位置是基于第一飞行器位置信息到第一虚拟引领者路径上的投影的。第一虚拟引领者路径对应于沿着期望
接近方向到移动目标点的第一位置的直线接近路径。引导系统还被配置成基于虚拟引领者的第一位置确定引导输入，以使飞行器跟随虚拟引领者。
[0007]本文中所描述的特征、功能及优点可以在各种实现中独立地实现或者可以在又一些实现中组合，其进一步细节可以参考以下描述及附图而发现。
附图说明
[0008]图1A是例示根据特定方面的包括飞行器和移动目标点的系统的后视图的示意图。
[0009]图1B是例示根据特定方面的图1A的系统的俯视图的示意图。
[0010]图1C是例示根据特定方面的图1A和图1B的飞行器在一段时间内朝向移动目标点接近的方面的示意图。
[0011]图2是图1A和图1B的系统的方面的框图。
[0012]图3A是例示根据特定方面的图1A和图1B的飞行器朝向移动目标点的接近在第一时间的方面的示意图。
[0013]图3B是例示根据特定方面的图1A和图1B的飞行器朝向移动目标点的接近在图3A的第一时间之后的第二时间的方面的示意图。
[0014]图3C是例示根据特定方面的图1A和图1B的飞行器朝向移动目标点的接近在图3B的第二时间之后的第三时间的方面的示意图。
[0015]图4是例示接近移动目标的飞行器的飞行路径和引导输入的第一示意图。
[0016]图5是例示根据特定方面的接近移动目标的飞行器的飞行路径和引导输入的第二示意图。
[0017]图6是飞行器接近移动目标点的蒙特卡罗模拟的结果的直方图。
[0018]图7示出了针对直接引领者接近和虚拟引领者接近的控制工作量进行对比的两个示意图。
[0019]图8是例示根据特定方面的将飞行器引导至移动目标点的方法的示例的流程图的示意图。
[0020]图9是例示根据特定方面的飞行器的生命周期的流程图。
[0021]图10是计算环境的框图，该计算环境包括被配置成支持根据特定方面的计算机实现的方法和计算机可执行程序指令(或代码)的方面的计算设备。
具体实施方式
[0022]本主题公开的各方面使用路径跟随逻辑来促进飞行器接近移动目标点，诸如移动载具上的飞行器回收设备。飞行器可以包括固定翼飞行器或另一非完整飞行器，诸如四轴飞行器。尽管本公开主要聚焦于飞行器，但是本文公开的方面也可以用于促进其他载具接近移动目标点。为了例示，本文公开的方面可以用于促进诸如汽车或卡车之类的陆运工具接近移动目标点。
[0023]在特定方面，许多飞行器(例如，固定翼飞行器和其他非完整飞行器)的路径跟随动力由于这种飞行器不能直接横向移动而受到限制。例如，这种飞行器不是直接移动到一侧，而是在向前移动的同时转向(例如，通过横摇到特定倾斜角度)。这种不能直接侧向移动限制了这种飞行器的一些路径跟随能力。这种限制的一个示例是不能在没有相位滞后的情
况下跟踪曲折(meandering)路径。为了例示，考虑沿着期望接近方向(例如，直线路径)朝向目标点飞行的固定翼飞行器。如果目标点向左移动，则这导致飞行器偏离期望接近路径。换言之，到目标点的直线路径“曲折地”远离飞行器的当前路径。由于不能直接侧向移动，所以飞行器不能通过简单地直接向左移位与目标点移动的量相同的量来校正该曲折路径。相反，飞行器通常必须朝向左侧倾斜转向，然后再次朝向右侧倾斜，以转向成与期望接近方向对准。如果目标点的位置是动态的(例如，频繁地或连续地移动)，则飞行器的引导系统可能必须连续地或频繁地改变引导输入，从而导致到目标点的接近剧烈变化。这种接近的一个效果可以是飞行控制输入(例如，倾斜角度等)的大变化。类似的限制适用于其他非完整飞行器，并且许多常见的陆运工具和水运工具不能直接横向移动。
[0024]本文公开的方面描述了能够使到移动目标点的接近平滑的引导系统。在特定方面，本文公开的引导系统不是确定引导输入以使飞行器直接驶向移动目标点，而是确定飞行器的引导输入以使飞行器跟随“虚拟引领者”。“虚拟引领者”是由引导系统的软件管理的虚拟实体(例如，非物理实体)。虚拟引领者跟随朝向目标点的直线接近路径(在本文中被称为虚拟引领者路径)。虚拟引领者路径被周期性地或不定期地更新，以在虚拟引领者的当前位置与目标点的当前位置之间延伸。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于飞行器(102)的引导的方法(800)，所述方法包括以下步骤：在引导系统(250)的一个或更多个处理器(1020)处获得(802)第一相对位置数据，所述第一相对位置数据指示从所述飞行器在第一时间的第一位置(152)到移动目标点(104)在所述第一时间的第一位置(156)的方向；由所述一个或更多个处理器基于所述第一相对位置数据确定(804)虚拟引领者的第一位置(162)，所述虚拟引领者的所述第一位置(162)是基于所述飞行器的所述第一位置到第一虚拟引领者路径(160)上的投影的，其中，所述第一虚拟引领者路径对应于沿着期望接近方向到所述移动目标点的所述第一位置的直线接近路径；以及由所述一个或更多个处理器基于所述虚拟引领者的所述第一位置确定(806)引导输入(506)，以使所述飞行器跟随所述虚拟引领者。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：基于与所述飞行器到所述移动目标点的接近相关联的接近准则确定初始虚拟引领者相对方向。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一相对位置数据是基于来自所述飞行器上的一个或更多个传感器(204B)的数据的。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述移动目标点在载具(106)上，并且其中，所述第一相对位置数据是经由来自所述载具的传输(252)接收的，并且是基于来自所述载具上的一个或更多个传感器(204A)的数据的。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述飞行器上的所述一个或更多个传感器包括全球定位系统GPS接收器、一个或更多个无源电磁传感器、一个或更多个有源电磁传感器或一个或更多个惯性测量传感器中的一者或更多者。6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述载具上的所述一个或更多个传感器包括全球定位系统GPS接收器、一个或更多个无源电磁传感器、一个或更多个有源电磁传感器或一个或更多个惯性测量传感器中的一者或更多者。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述移动目标点对应于飞行器回收设备(112)，所述飞行器回...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：