轻于空气（LTA）的平台的系统和应用技术方案

提供了一种具有创新性的新方法，其相关于促进合法发射操作的轻于空气的(LTA)自由飘浮的平台、在适当时候的平台飞行终止、环境可接受的着陆以及这些装置的回收。所述新系统和方法涉及上升速度控制、从包括已着陆的有效负载的LTA平台和陆基车辆的位置进行地理定位，以及可操纵的回收系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工作在同温层的无人驾驶的轻于空气的平台，更具体地，涉及其終止和回收。
技术介绍
多年以来，一直使用无人驾驶的轻于空气的气球进行诸如近太空研究和气象测量等任务。这样的气球甚至可携帯具有仪器设备的有效负载(payload)，所述仪器设备有时候还具有无线传输能力。直到以来,所有通信卫星都位于ー个称为地球同步弧(geosynchronous arc)的轨道上，所述轨道在地球赤道上空22300英里。由于国际条约规定卫星互相间隔两度，因此，在地球同步轨道上仅有180个位置。优化设计的三级化学火箭典型地在发射时须使用94%推进物才能到达地球同步轨道，这样，在约5. 6%的重量用于火箭之后，就只O. 4%的初始发射重量留给卫星。形象一点，具有相同性能的典型的3000磅汽车仅能够承载ー个200磅的人，其需要8400加仑的燃料箱，并且在一次旅行之后就被废弃！最后，尽管NASA的航天飞机可以以巨大代价为ー些极低轨道的卫星提供维护，但是，大多数卫星在发射之后不能得到维护和升级。目前，由于在地球同步轨道上仅有有限的位置，地球同步卫星的尺寸和性能均正在提高，现在其能够直接向家庭广播电视信号。近来，已采用了另外的卫星网络，其不需要地球同步轨道。所有这些新网络将较小的通信卫星发射到低得多的轨道，在这些轨道上存在没有数目限制的位置。由于网络所需要的卫星数量更多，并且因为卫星较小，每支火箭已可发射最多8颗卫星。尽管卫星变得更小、更多，但是在今天，卫星产业仍然没有“个人卫星”和大量的消费产品生产商。可以作出这样的估计，部署低地球轨道的微卫星网络和地面设备以进行多颗微卫星之间的跟踪、发射、接收、信号传递(signal handoff)以及用于语音网络的必须的系统网络需要花费至少30亿美元。在部署系统的四年中，期望五百万个用户的每一个都为所述设备投资3000美元，这导致用户对新设备的总联合投资约为150亿美元。部署高级的通信卫星的低地球轨道的较小系统的费用估计为4亿7千5百万美元。这样的系统可以为两到三百万用户提供服务，每个用户的设备开销为300-1000美元。因而，用户对其设备的总投资可能至少需要6亿美元。目前存在一种用于收集天气信息的目的的エ业相关的无线电探空仪(radiosonde)。无线电探空仪是在气象气球上发射以收集气象数据的仪器包。姆天在格林威治标准时间的中午或午夜从世界各处的位置网络发射无线电探空仪。随着所述气象服务无线电探空仪在两小时的飞行中从地球表面上升到约100000英尺，其收集温度、湿度、压力以及风力的数据。然后，此数据被输入到在超级计算机上运行的大气模型中。从上升的无线电探空仪的网络收集到的所述信息在预测天气时十分关键。世界上的多数国家受条约限制，从指定位置发射无线电探空仪，并与其它国家共享数据。目前，全世界毎年约发射800000个无线电探空仪。这个数字表示997个全球气象站毎年365天、每天发射两个无线 电探空仪(727000)，再加上少量用于研究目的而发射的无线电探空仪。约18%的无线电探空仪进行被回收、检修和再生，使得每年新产生大约650000个气象收集无线电探空仪。当前用于跟踪气象气球的定位系统或者正在被停用(Omega，在2000年之前开始，以及Loran-C，2000年之后不久)，或者太陈旧，其运作和维护都异常昂贵(雷达和无线电经纬仪)。由于气象学家通过比较在数十年收集到的数据来研究气象趋势，无线电探空仪系统的改变通常非常缓慢。因而，他们对于收集数据时任何可能在数据中引入新偏差的改变非常戒备。这也正是为什么在数字的助航设备探空仪(navaid sonde)已经出现了许多年后，而主要用户，例如美国国家气象局(NWS)，仍然使用通过无线电经纬仪跟踪的模拟无线电探空仪。紧缩政府预算使得一些用户无カ支付新技术所需要的费用。目前，在探空仪界有ー种希望转换为使用全球定位系统(GPS)来进行无线电探空仪上的风カ跟踪的推动カ量。从1995年到1998年，NWS尝试说服美国国会资助用以开发用于美国观测网络的GPS跟踪系统的项目，但是失败了。在无线电探空仪的RF频谱被迅速重新分配到商业用途的同时，却不能获得必要的新技术取代旧的和不被支持无线电高空测候基础设施。无线电探空仪通常对于助航系统探空仪的发射频率是400MHz且对于无线电经纬仪探空仪的发射频率是1680MHz。所述400MHz频带正被美国联邦通信委员会(FCC)拍卖，以同时用于商业服务。因而，干扰正在増加，并且探空仪可能被迫使用具有数字下行链路的较窄的带宽，而不是仍然普遍使用着的具有模拟下行链路的宽频帯。非常大并且昂贵的NASA气球已经被单独地发射并且保持在飘浮高度(floatingaltitude)以延长的时间。这些气球携帯着数百磅的设备，每ー个都价值好几万美元。单个气球不具有对整个地理区域进行视线覆盖(light-of-sight coverage)的能力。个人通信业务(PCS)是数字服务的新类别，FCC于1994年开始拍卖频谱。PCS被分为两个类别宽带和窄带PCS。宽带类别主要用于语音服务以及现在与传统蜂窝电话竞争的PCS宽带电话。窄带类别用于高级通讯(advanced messaging),其基本上是双向寻·呼。寻呼产业将高级通讯视为某人电子邮件帐户的移动扩展，正如已将蜂窝电话视为某人台式电话的移动扩展。全国范围窄带PCS(NPCS)是FCC拍卖的第一个频谱。已经对约30个区域性的和全国范围的NPCS许可证进行了拍卖，将其卖给了私人商业企业。拍卖频谱的事实的重大意义在于，使用此频谱比使用FCC许可的传统频谱的限制要少。在拍卖前，FCC逐个批准频谱，而公司需要证明他们将波段用干“公共利益”。通常，关于怎样使用频率，有非常明确的联邦規定。由于公司对于其PCS许可证支付了费用，他们基本上拥有所述频谱。FCC仅施加所需的最低規定，以防止系统与其它载波的和其它国家的系统发生干扰。另外，FCC与加拿大工业部达成了被称为“地面无线通信协议和协定(Terrestrial RadioCommunication Agreement and Arrangement) ”,其中，加拿大为 NPCS 分配了相同的频率，该NPCS具有与美国的NPCS的拍卖的频率相同的信道结构。这使得跨边界NPCS成为可能，并且，在1996年，至少ー个寻呼系统公司获得了加拿大的NPCS许可证，其工作频率与其美国许可证中规定的相同。墨西哥也规定了与美国所使用的相同的频率间隔。FCC的目标之ー是鼓励以可承受的价格向农村地区的消费者提供射频(RF)通信服务。由于向人口稀少的地区提供无线通信的投资回报渐减，大通信公司基本上忽略了这个市场。这些无线服务包括寻呼、高级通讯、遥测、语音等。尽管利用卫星系统在农村地区可得到语音和通讯服务，费用通常是每个単元几千美元，远远超出大多数消费者的承受能力。另外，由于缺乏提供建筑物穿透所需的信号強度，卫星系统在向农村地区提供服务方面存在问题。
技术实现思路
本专利技术涉及一种上升速度控制系统，用于控制自由飘浮的轻于空气的平台的上升速度，其包括排气致动器(vent actuator)、高度传感器以及当所述上升速度大于预定上升速度时控制所述排气致动器的装置。优选地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·M·科诺布拉赫，E·A·弗里舍，B·A·巴克利，
申请(专利权)人：空间数据公司，
类型：发明
国别省市：