[發明專利]用于調整相對導航系統的方法

有效

• 申請號: 201210429612.3
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN103092210B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: M.S.費爾德曼;F.薩吉奧三世;J.R.瓦什伯恩
• 申請（專利權）人: 通用電氣航空系統有限責任公司
• 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: 姜甜,朱海煜

技術領域

本發明涉及航空領域，具體涉及一種用于調整相對導航系統的方法。

背景技術

無人機(UAV)是指沒有機載駕駛員而進行飛行的飛行器。它們在其起飛、飛行和著陸期間依靠完全或部分自動化的控制。UAV的應用日益增長，但UAV控制的邏輯復雜度使其使用十分煩累。UAV著陸通常在具有傳統著陸輔助的位點(location)完成，傳統著陸輔助例如儀表著陸系統(ILS)、甚高頻全方位接收器(VOR)、距離測量設備(DME)、微波著陸系統(MLS)、RADAR等，它們協助遠程駕駛員讓飛行器著陸和/或提供自動化著陸。然而，經常需要在用于傳統著陸輔助的基礎設施不可用的位點讓UAV起飛和著陸，這限制了UAV的靈活性。另外，會發射射頻能量的著陸輔助還具有容易成為目標的缺點。當UAV在移動結構(例如船只、運載工具(vehicle)或飛行器)上著陸時，著陸問題惡化，因為現有著陸輔助意在用于固定結構上并且不會對UAV著陸在其上的運載工具或結構的移動進行補償。

發明內容

在一個實施例中，一種穩定從網格生成器投影的網格的方法，包括從網格生成器反復投影定義網格的多條線到空間中，這些線使用配置成識別網格上的預定點的網格數據編碼，確定網格生成器的參考系相對先前網格投影的變化，以及更改后續網格投影的網格數據以使得后續網格投影相對先前網格投影顯現得穩定。

在另一個實施例中，一種用于相對導航系統的、相對地面定向網格生成器的方法，包括調平網格生成器，相對參考方向確定網格生成器的示向(heading)，以及沿預定示向從網格生成器投影定義網格的多條線。

附圖說明

在附圖中：

圖1是按照本發明實施例的UAV和網格生成器的透視圖。

圖2是安裝在顛簸的船和圖1的UAV上的圖1的網格生成器的示意圖。

圖3是可由圖2的網格生成器形成的兩個網格投影的示意圖。

圖4是圖3的兩個網格投影的示意圖。

圖5是安裝圖1的網格投影儀在其上的運載工具的重心以及圖1的UAV和投影到空間的網格的示意圖。

圖6是用于穩定投影的網格的方法的實施例的流程圖。

圖7是可根據本發明的又一個實施例定向的網格生成器的側視圖。

具體實施方式

本發明的實施例涉及用于調整來自相對導航系統的網格生成器的投影的網格的方法和設備，其可用于讓任何類型的飛行器著陸并且特別適合讓UAV著陸。圖1示出網格生成器10的實施例，它可將網格(例如多條交線)投影到的傳輸場14內的空間。如何投影網格的一般細節是本領域已知的，本領域包括2010年3月23日授權的名為“用于再加燃料的光學追蹤系統(Optical Tracking System For Refueling)”的US 7,681,839以及2011年6月23日發布的名為“相對導航系統(Relative Navigation System)”的US 2011/0153205中的公開，這兩個申請通過引用結合到本文中。因此，本申請中將不會完整說明網格生成的一般細節。

如圖所示，投影的網格包括交線。在離網格生成器10一定距離的位置，這些交線被視作空間中的網格，網格大小隨著遠離網格生成器10而增大。由網格生成器10在空間生成的網格可由可移動目標的檢測器模塊16檢測，然后移動目標可根據檢測的網格操縱自身。為了便于本討論，可移動目標將描述為具有檢測器模塊16的UAV 18。對于網格生成器10與UAV 18之間的相對導航，假設UAV 18的檢測器模塊16位于網格生成器10的傳輸場內，使檢測器模塊16能“看到”網格。

為了說明的目的，網格生成器10可視作基本在坐標系的y方向中投影交線。如果要在距網格生成器10一定距離R₂處觀察x-z平面中的交線投影，則將觀察到第一網格20。如果要在大于第一距離R₂的距離R₃處觀察x-z平面中的相同交線投影，則將顯現比第一網格20相對更大的第二網格30。

距網格生成器10距離R₂處的第一網格20在水平方向以第一垂直線22和第二垂直線24為空間界限。在第一垂直線22和第二垂直線24之間存在多條空間地和時間地生成的垂直線。距網格生成器10距離R₂處的第一網格20在垂直方向以第一水平線26和第二水平線28為空間界限。在第一水平線26和第二水平線28之間存在多條空間地和時間地生成的水平線。距離R₂可以是網格20與網格生成器10之間的任何距離。