[發明專利]生成飛行路徑以導航飛行器的系統和方法

在審

• 申請號: 202010708404.1
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN112306087A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: J·桑德斯;J·F·蘭福德;J·T·杰維爾
• 申請（專利權）人: 極光飛行科學公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升

本申請題為“生成飛行路徑以導航飛行器的系統和方法”。在一個示例中，提供一種生成飛行路徑以導航飛行器的方法。該方法包括使飛行器懸停在預定懸停點處。預定懸停點對應于飛行器的第一軌跡的第一起飛航路點。該方法包括掃描第一軌跡的第一飛行路徑的至少一部分。該方法包括確定障礙物阻礙第一軌跡的第一飛行路徑。第一飛行路徑始于第一起飛航路點。該方法包括確定第二起飛航路點。確定第二起飛航路點包括分配第一飛行路徑以在第二起飛航路點處開始。該方法包括根據第二起飛航路點改變第一軌跡的第一飛行路徑，從而形成第二軌跡的第二飛行路徑。該方法包括使飛行器從第二起飛航路點起遵循第二軌跡的第二飛行路徑。

技術領域

本公開總體上涉及飛行器的操作，并且更具體地涉及用于生成飛行路徑以導航飛行器的系統和方法。

背景技術

能夠懸停在適當位置的飛行器(例如直升機或者垂直和/或短距離起降(V/STOL)飛行器)可以與使用跑道的飛行器以不同的方式進行起飛和降落。特別地，這種飛行器沒有被束縛在與跑道相關的路徑上，而是可以在起飛或降落之前懸停和旋轉。這允許這些飛行器在具有多個障礙物的限制性環境中起飛和/或降落。

能夠懸停在適當位置的飛行器的載人飛行依賴于飛行員的經驗和直覺，并且使這些飛行自動化(特別是在起飛和降落的情況下)存在困難。例如，期望系統在避開障礙物的同時保持飛行器穩定性和平滑的飛行路徑以保持乘客舒適性，并在不同的飛行環境中做到這一點。用于自動飛行路徑規劃的現有系統和方法可能難以在適應性、舒適性和一致性方面滿足這些需求。

所需要的是一種用于自動生成飛行路徑以導航飛行器(特別是在起飛和降落的情況下)的系統。

發明內容

在一個示例中，描述了一種生成飛行路徑以導航飛行器的方法。該方法包括使飛行器懸停在預定懸停點處，其中該預定懸停點對應于飛行器的第一軌跡的第一起飛航路點。該方法包括通過與飛行器相關聯的一個或多個傳感器來掃描第一軌跡的第一飛行路徑的至少一部分。該方法包括使用由一個或多個傳感器獲得的傳感器數據來確定障礙物阻礙了第一軌跡的第一飛行路徑，其中第一飛行路徑起始于第一起飛航路點。該方法包括：響應于確定障礙物阻礙第一飛行路徑，使用傳感器數據來確定第二起飛航路點，其中確定第二起飛航路點包括：指定第一飛行路徑起始于第二起飛航路點，以及通過平移第一飛行路徑以使其與第二起飛航路點對準并旋轉第一飛行路徑以避免障礙物阻礙第一飛行路徑，由此根據第二起飛航路點來改變第一軌跡的第一飛行路徑，從而形成第二軌跡的第二飛行路徑。該方法包括使飛行器從第二起飛航路點起遵循第二軌跡的第二飛行路徑。

在另一個示例中，描述了一種用于生成飛行路徑以導航飛行器的系統。該系統包括飛行器。該飛行器包括一個或多個傳感器和計算設備，該計算設備具有處理器和存儲指令的存儲器，這些指令可由處理器執行以執行功能。所述指令可由處理器執行以使飛行器懸停在預定懸停點處，其中預定懸停點對應于飛行器的第一軌跡的第一起飛航路點。所述指令可由處理器執行以通過與飛行器相關聯的一個或多個傳感器掃描第一軌跡的第一飛行路徑的至少一部分。所述指令可由處理器執行以使用由一個或多個傳感器獲得的傳感器數據確定障礙物阻礙了第一軌跡的第一飛行路徑，其中第一飛行路徑起始于第一起飛航路點。所述指令可由處理器執行以響應于確定障礙物阻礙了第一飛行路徑，使用傳感器數據確定第二起飛航路點，其中確定第二起飛航路點包括指定第一飛行路徑起始于第二起飛航路點，并通過平移第一飛行路徑以使其與第二起飛航路點對準并旋轉第一飛行路徑以避免障礙物阻礙第一飛行路徑，由此根據第二起飛航路點改變第一軌跡的第一飛行航路，從而形成第二軌跡的第二路徑。所述指令可由處理器執行以使飛行器從第二起飛航路點起遵循第二軌跡的第二飛行路徑。