[發明專利]具有嵌入式的碰撞警告系統的無人飛行器

有效

• 申請號: 201210027135.8
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN102637038A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: J.邁耶;M.格特肯;C.弗納勒肯;S.舍雷爾
• 申請（專利權）人: 伊德斯德國股份有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 杜荔南;盧江

技術領域

本發明涉及一種無人飛行器、一種無人航空系統以及一種在無人飛行器飛行時避免碰撞的方法。

背景技術

無人飛行器在軍事領域中以及在民用應用中（例如用于研究目的）都獲得越來越多的重要性。在無人飛行器中在機上如名稱所述的那樣不存在駕駛員來駕駛飛行器。更確切而言，空中運行以計算機控制的方式例如根據預先給定的路線進行。此外，可以設置到調度站的連接，以便實現無人飛行器的遠程引導。DE?19849857?C2例如描述了一種用于無人飛行器的遠程引導方法，其中可以從調度站遠程引導與預編程的安全路線偏離的航跡上的飛行器。對于存在有威脅的碰撞的情況，可以從調度站通過相應的操作員人工地執行回避繞行（Ausweichman?ver）。但是已經顯示，人工實施回避繞行例如由于輸入錯誤而不能夠總是避免碰撞。

發明內容

因此存在的需求是，提供一種具有經改進的碰撞避免的無人飛行器。

這通過根據獨立權利要求之一所述的一種無人飛行器、一種無人航空系統以及一種在無人飛行器飛行時避免碰撞的方法來實現。示例性的實施方式在從屬權利要求中示出。

根據本發明的示例性實施方式，設置一種無人飛行器，其具有提升和推進系統以及飛行監控系統。飛行監控系統具有飛行監控單元、導航系統和執行機構系統。飛行監控單元具有自動駕駛設備。飛行監控單元被設置為根據來自導航系統和/或自動駕駛設備的數據計算出控制命令，所述控制命令可以被輸送給執行機構系統以用于控制提升和推進系統。此外設置有碰撞警告系統，其與飛行監控系統連接，其中碰撞警告系統檢測碰撞情況并且提供碰撞避免數據。設置有碰撞警告系統與自動駕駛設備之間的連接，以便由自動駕駛設備根據碰撞避免數據促使回避繞行。

根據本發明的一個示例性實施方式，設置數據連接設備以與用于引導和監視無人飛行器的飛行的監控站連接。該數據連接設備配備有抑制裝置，利用所述抑制裝置可以至少暫時地抑制回避繞行的實施。

例如，碰撞警告系統與自動駕駛設備之間的連接可以暫時被阻塞。碰撞警告系統與自動駕駛設備之間的連接的阻塞可以借助于監控站來觸發。根據本發明的另一示例，可以借助于抑制裝置來停用碰撞警告系統。

回避繞行的中斷也可以通過將專門的中斷信號輸送給自動駕駛來進行，也就是說，數據連接保留并且不被斷開，而是更確切地說由自動駕駛設備來傳送中斷信號，其中由此可以中斷所設置的回避繞行。

因此，可以針對具有數據連接設備和抑制裝置的無人飛行器的實施例確定：可以從外部、例如通過數據連接設備給無人飛行器輸送信號，其中該數據連接設備也可以是在其他情況下已經使用的數據連接設備，以便使自動駕駛設備中斷或至少暫時抑制回避繞行。

對于完全未發起回避繞行的情況，將信號輸送給抑制裝置將導致：自動駕駛被啟用或調節為使得在檢測到碰撞情況時抑制回避繞行。這例如可以如下方式進行：碰撞警告設備或碰撞警告系統不對自動駕駛提供相應的、表示所需回避繞行的信號。但是還可能的是，碰撞警告系統將回避繞行所需的相應信號傳導給自動駕駛，但是在那里該到達的信號不具有作用，也就是說，至少在不存在抑制回避繞行的實施的相應信號或相應指令以前，同樣不發起回避繞行。

在航空中，對于碰撞避免的責任可以劃分成兩個范圍，為此可以使用術語“到多殼層（Schale）上的分布”：外部的殼層用于飛機的上級隔離，而內部的價格用于碰撞避免、即用于不能通過隔離殼層來解決的情況。所述隔離根據當前空域和航空條例來進行，按照所述航空條例由航空監控實體（空中交通管制，ATC）或者在有人飛機的情況下由駕駛員來運行飛機。內部殼層在有人飛行器的情況下總是由駕駛員來形成。針對無人飛行器，根據本發明提供內部碰撞避免殼層的技術方案。

根據本發明的一個示例性實施方式，碰撞警告系統具有至少兩個運行模式，其中所述運行模式可自動啟用。

根據本發明的一個示例性實施方式，所述運行模式可以根據飛行器的運行參數和/或根據飛行數據自動啟用。

例如，回避繞行的實施在啟用所確定的運行模式的情況下可至少暫時抑制。根據另一示例，可以在第一模式下在所確定的碰撞情況的情況下生成和輸出碰撞警告和回避推薦；在第二模式下，可以在所確定的碰撞情況的情況下僅僅生成和輸出碰撞警告；在第三模式下，可以在所確定的碰撞情況的情況下不輸出碰撞警告或回避推薦。