BE1023995B1

BE1023995B1 - Platform voor Coördinatie van Operaties op Zeer Laag Niveau

Info

Publication number: BE1023995B1
Application number: BE2016/5163A
Authority: BE
Inventors: Koen Meuleman; Swalm Andres Van; Koen Williame
Original assignee: Unifly N.V.; Vito N.V.
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2017-10-26
Also published as: US11263910B2; US20220180755A1; WO2017149160A1; US20190172357A1; BE1023995A1

Abstract

Platform voor Coördinatie van Operaties op Zeer Laag Niveau Er worden een Platform voor Coördinatie van Operaties op Zeer Laag Niveau beschreven, alsook een werkwijze om dit te bedienen, omvattende een softwareplatform dat fungeert als een centrale databanktoepassing voor aan drones gerelateerde toepassingen, waarbij de centrale databanktoepassing een databank omvat waarin elke mogelijke, sommige of alle van een luchtruimstructuur, dronewetgeving, systeeminformatie van drones, data aan de hand waarvan dronegebruikers kunnen worden geïdentificeerd, no-flyzones, lijnvluchten, geplande vluchten en uitgevoerde vluchten kunnen worden opgenomen waarbij, wanneer een drone niet binnen een voorbehouden luchtruim blijft, het platform is aangepast om proactief tussenbeide te komen in vluchtoperaties zodanig dat de drone het voorbehouden luchtruim niet kan verlaten.

Description

Platform voor Coördinatie van Operaties op Zeer Laag Niveau

De onderhavige aanvraag heeft betrekking op systemen en werkwijzen voor het goedkeuren en controleren van vluchten met drones, op drones zelf en op apps voor gebruik via smartphones om de operaties van drones te visualiseren.

Achtergrond

Drones zijn onbemande luchtvaartuigen {unmanned aerial vehicles of UAV) voor gebruik in een onbemand luchtvaartuigsysteem {unmanned aircraft system of UAS). In deze aanvraag worden de termen drone en onbemand luchtvaartuig als synoniemen beschouwd. De vlucht van UAV’s kan met verschillende soorten autonomie worden gecontroleerd: ofwel via een bepaalde mate van bediening op afstand door een operator die zich op de grond of in een ander voertuig bevindt, ofwel volledig autonoom, door middel van computers aan boord.

Er werd melding gemaakt van ‘ontsnappingen’ van drones die zich voordoen wanneer een drone ofwel contact met de piloot verliest ofwel gewoon op onverklaarbare wijze weg vliegt, waarbij de “failsafe”-voorziening, die verondersteld wordt om de drone weer naar “huis” te brengen in geval van een storing, eveneens slecht werkt.

Fabrikanten zeggen dat dergelijke ontsnappingen worden veroorzaakt door fouten van gebruikers, eigenaars van drones zeggen gewoonlijk dat het een tekortkoming van de fabrikant is. Anderen leggen de schuld bij een gebrek aan opleiding van de piloten. Eén probleem is dat kleine drones vaak een zeer beperkte vluchttijd hebben - gewoonlijk enkele tientallen minuten met een beperkte effectieve controleafstand van enkele honderden meters. Het feit dat drones ver buiten het gezichtsveld van de piloot kunnen vliegen en op een hoogte die van belang kan zijn voor bemande vluchten, of schade kan veroorzaken aan personen en eigendommen op de grond, veroorzaakt bezorgdheid. Er werden reeds een aantal veiligheidsmaatregelen aangewend zoals het vermijden dat er boven bevolkte gebieden wordt gevlogen of op hoogtes waar mogelijk ook bemande luchtvaartuigen aanwezig zijn, en het gebruiken van automatische piloten met een “Return to Home” functie die ervoor zorgt dat het luchtvaartuig automatisch terug naar de piloot vliegt wanneer het signaal verloren gaat.

Er kan aan boord bijvoorbeeld een globaal plaatsbepalingssysteem of global positioing System (GPS) worden voorzien en het systeem zal de “Return to Home”-procedure automatisch activeren en zou veilig moeten landen wanneer de communicatie tussen het hoofdbesturingssysteem en de zender verloren is gegaan. Als deze “Go Home”-functie een functie is die moet worden ingeschakeld (opt-in) en niet een functie die moet worden uitgeschakeld (opt-out), kan de piloot vergeten om ze te activeren. Verder moet een drone, gezien de beperkte vluchttijd, de retum-to-home functie vroeg genoeg activeren om thuis te geraken.

Anderen argumenteren dat de 2,4 GHZ-band die door vele kleine drones wordt gebruikt voor de verbinding tussen de zender op de grond en de drone, te vol is. Deze band wordt gebruikt door heel wat inrichtingen zoals draadloze computernetwerken, modelvoertuigen, babyfoons om er maar enkele te noemen. Dit kan problemen veroorzaken wanneer een gebied dicht bezet is met woningen en/of kantoorgebouwen, met heel wat interfererende draadloze signalen. Een drone kan ook met de eigen systemen aan boord interfereren wanneer hij twee afzonderlijke systemen heeft, één voor de besturing van de drone en één voor het verzenden van de video of foto’s van een camera aan boord. First-person view (FPV) of remote-person view (RPV) verwijst naar het gebruik van video voor het besturen van een drone vanuit het gezichtspunt van de piloot. Het voertuig heeft een camera aan boord waarvan de output draadloos naar een videomonitor wordt gestuurd. Sommige ontwerpen omvatten een pan-and-tilt camera met cardanophanging die wordt bestuurd door middel van een gyroscoopsensor in de monitor van de piloot. Met twee camera’s aan boord kan een echt stereoscopisch zicht worden verkregen. Het verzenden van videostromen vereist echter een aanzienlijke draadloze bandbreedte en een uitstekende ontvangst, d.w.z. een laag niveau van interferentie.

Hoewel eigenaars van drones mogelijk denken dat ze een vitale controlefunctie leveren bij evenementen zoals opstanden, ernstige ongevallen, criminele of terroristische aanslagen, en demonstraties, willen de veiligheidsdiensten die op dergelijke verstoringen trachten te reageren geen mogelijke bedreigingen van drones in hun werkgebied. Drones werden in dergelijke situaties reeds neergeschoten door de politie. Als bona fide journalisten drones beginnen te gebruiken voor hun verslaggeving, of als de veiligheidsdiensten dergelijke drones voor bewakingsdoeleinden willen gebruiken, zou het noodzakelijk worden om te weten of een drone die een dergelijk gebied binnenvliegt al dan niet over een vergunning beschikt om dergelijke evenementen te observeren. Aangezien dergelijke evenementen zich op enkele minuten tijd kunnen ontwikkelen, kan een safe-flyzone binnen de vluchttijd van een drone een no-flyzone worden. Ook kunnen de weersomstandigheden snel veranderen wat ertoe leidt dat de vliegomstandigheden in sommige gebieden onmogelijk worden voor een drone. Anderzijds bestaat er een aanzienlijke interesse in het commerciële gebruik van drones. Zo heeft Amazon zijn “Prime Air” aangekondigd dat een toekomstig leveringssysteem is waarmee pakketten op 30 minuten of minder bij de klant kunnen worden geleverd door gebruik te maken van kleine onbemande drones. Om Prime Air in dienst te nemen is er regelgevende ondersteuning nodig. Ook de levering van medicijnen in afgelegen gebieden werd gesuggereerd. Eén probleem is de diversiteit van verschillende gebruikers van drone of degenen die er mee te maken krijgen, zoals privégebruikers voor recreatiedoeleinden, professionele gebruikers, politiediensten, luchtvaartautoriteiten, luchtvaartcontrole en luchtverkeersleiding, fabrikanten van drones, softwarebedrijven en systeem ontwikkelaars. Er bestaat bijgevolg een heel groot aantal mogelijke gebruikers of geïnteresseerde partijen, waarvan de meesten geen achtergrondkennis over luchtvaart hebben. Een ander probleem is dat de meeste drones niet zijn uitgerust met een gesofisticeerde besturing en op een hoogte vliegen waar ze niet kunnen worden gedetecteerd door grondradars zoals degene die worden gebruikt door de luchtverkeersleiding voor bemande vluchten.

Er gelden beperkingen voor het gebruik van drones in bebouwde gebieden, gecontroleerd luchtruim waar luchtverkeer onder leiding plaatsvindt en luchtruim voor specifieke luchtactiviteiten.

De huidige luchtverkeersleidingsystemen kunnen niet worden gebruikt om de activiteiten van drones op lage hoogte te controleren. Als er een groot aantal bedrijfseigen systemen bestaat, is het onpraktisch voor betrokken partijen om die allemaal te identificeren en controleren. Het luchtruim op lage hoogte wordt gebruikt door bemande luchtvaartuigen, zoals politiehelikopters. Dit is een gevaarlijke situatie waarvan de gevolgen van een mogelijke botsing onmetelijk zijn.

Terwijl vluchtroutes voor bemande vluchten publiek beschikbaar zijn, net zoals erkende vliegvelden of heliports, kunnen operaties van drones gelijk waar plaatsvinden. Dit zorgt voor ernstige moeilijkheden op het vlak van inspectie. Dit gebrek aan controlemogelijkheid betekent dat er een probleem is om een onderscheid te maken tussen illegale en legale activiteiten.

Droneactiviteiten roepen ook vragen op met betrekking tot privacy, in het bijzonder wanneer er camera’s aan boord zijn. De luchtvaartsector is een van de meest veeleisende en meest strikt gereguleerde sectoren die er bestaan en dit is essentieel om een maximale veiligheid te waarborgen. Dit is het resultaat van een voortdurende evolutie die al meer dan honderd jaar duurt. Het is dan ook een ongeziene uitdaging om droneactiviteiten op een veilige manier te integreren in het bestaande luchtruim. Als droneactiviteiten beschikbaar worden gesteld voor het grote publiek, dan zijn piloten zich mogelijk niet bewust van de gevaren en zijn ze mogelijk niet vertrouwd met de geldende luchtvaartreglementeringen. Piloten van bemande luchtvaartuigen ondergaan een uitvoerig proces van opleiding, onderzoek en examinering om een vlieglicentie te krijgen. Een gelijkwaardige opleiding voor drones zou veel te duur zijn. Als de vereisten op het vlak van licenties en verzekeringen voor dronepiloten van land tot land zouden verschillen, zou dit coördinatie op internationaal niveau moeilijk maken.

Samenvatting van de uitvinding

In een eerste aspect van de onderhavige uitvinding wordt een Platform voor Coördinatie van Operaties op Zeer Laag Niveau verschaft, omvattende een softwareplatform dat fungeert als centrale databanktoepassing voor aan drones gerelateerde toepassingen, waarbij de centrale databanktoepassing een databank omvat waarin elke mogelijke, sommige of alle van een luchtruimstructuur, dronewetgeving, systeeminformatie van drones, gegevens die dronegebruikers identificeren, no-flyzones, lijnvluchten, geplande vluchten en uitgevoerde vluchten kunnen worden opgeslagen waarbij, wanneer een drone niet binnen een voorbehouden luchtruim blijft, het platform is aangepast om proactief tussenbeide te komen in vluchtoperaties zodanig dat de drone het voorbehouden luchtruim niet kan verlaten.

In een verder aspect van de onderhavige uitvinding wordt een drone verschaft met aan boord een processor alsook basissystemen die vereist zijn om te communiceren met een cellulair mobiele-telefoonsysteem omvattende antennes, verzending en ontvangst, in staat om op elk beschikbaar netwerk te registreren, locatie-update en de verzending en ontvangst van de dienst voor korte berichten {short message service).

In een verder aspect verschaft de onderhavige uitvinding een werkwijze voor Coördinatie van Operaties op Zeer Laag Niveau omvattende de volgende stappen:

Het bijhouden van een centrale databanktoepassing voor aan drones gerelateerde toepassingen, waarbij de centrale databanktoepassing een databank omvat waarin elke mogelijke, sommige of alle van een luchtruimstructuur, dronewetgeving, systeeminformatie van drones, gegevens die dronegebruikers identificeren, no-flyzones, lijnvluchten, geplande vluchten en uitgevoerde vluchten kunnen worden opgenomen waarbij, wanneer een drone niet binnen een voorbehouden luchtruim blijft, het platform is aangepast om proactief tussenbeide te komen in vluchtoperaties zodanig dat de drone het voorbehouden luchtruim niet kan verlaten.

Beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvormen

De onderhavige uitvinding zal worden beschreven met betrekking tot specifieke uitvoeringsvormen maar de uitvinding wordt niet door deze uitvoeringsvormen beperkt maar enkel door de conclusies.

In één uitvoeringsvorm verschaft de onderhavige uitvinding een open, cloud-based softwareplatform dat fungeert als een centrale databanktoepassing voor aan drones gerelateerde toepassingen. Naast de luchtruimstructuur en beschikbare dronewetgeving bevat de databank systeeminformatie van drones, dronegebruikers, lijnvluchten, geplande vluchten en uitgevoerde vluchten.

Het systeem is aangepast om conflicten te voorkomen en om te waarborgen dat dronegebruikers op een eenvoudige manier kunnen bepalen of hun geplande vluchten kunnen plaatsvinden binnen het wettelijke kader en zonder conflicten met andere geplande operaties van andere gebruikers en ook om hen te laten weten of er een luchtruim in de buurt is dat is voorbehouden voor bemande vluchten.

Het systeem kan worden gebruikt door verschillende types gebruikers. Voor elk type klant is er een andere interface met aangepaste functionaliteit: privégebruikers,

1 .1 . DE^U 10/0 IOO professionele gebruikers, politiediensten, luchtvaartautoriteiten, luchtvaartcontrole, luchtverkeersleiding, fabrikanten van drones, softwarebedrijven en systeemontwikkelaars.

Naast de luchtruimstructuur en beschikbare dronewetgeving bevat het systeem gegevens van drones, dronegebruikers, lijnvluchten, vluchten in uitvoering en reeds uitgevoerd.

Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding verschaffen het centrale databankplatform als onderdeel van een platform voor Coördinatie van Operaties op Zeer Laag Niveau (Very Low Level Operations Coordination of VLLOC). Dit platform fungeert als een portaal voor iedereen die deelneemt aan droneoperaties. Het systeem kan worden toegepast op drones die opereren op lage hoogtes, bijv. onder de hoogtes waarop conventionele radars luchtvaartuigen kunnen monitoren. Het omvat een passief monitoringsysteem omvattende coördinatie van drone-informatie en droneoperaties van alle partijen.

Het VLLOC-platform bestaat uit twee grote delen, een databank die informatie verzamelt van alle droneoperatoren en een component die de droneactiviteiten en -coördinaten visualiseert.

De databank slaat alle relevante zakelijke en contactinformatie van een droneoperator op.

Verder is deze databank beschikbaar voor de politiediensten en andere veiligheidsorganisaties en luchtvaartautoriteiten. De databank logt licenties van dronepiloten, verzekeringscertificaten, logboeken van uitgevoerde en geplande vluchten en andere officiële documenten waarvan het belangrijk is dat ze worden opgeslagen voor droneoperaties.

Deze databank wordt gecombineerd met een component die alle droneoperaties visualiseert. De droneoperator wijst een piloot aan die drones zal besturen, alsook waar en wanneer deze vluchten zullen plaatsvinden. Dit zal gebeuren via het digitale NOTAM-concept. NOTAM is een melding die wordt verspreid door middel van een telecommunicatiesysteem dat informatie bevat aangaande de vestiging, toestand of verandering in elke mogelijke luchtvaartfaciliteit, -dienst, -procedure of -gevaar en waarbij het essentieel is dat personeel dat betrokken is bij vluchtoperaties hiervan tijdig in kennis wordt gesteld. b tzuie/üiea

Dan wordt een aanvraagprocedure gestart. Deze procedure bestaat uit de validatie van de validatieprocessen die van toepassing zijn. Dit validatieproces wordt afzonderlijk voor elk land bepaald en zal een vertaling zijn van de nationale wetgeving. Op die manier weet de droneoperator of hij op de aangegeven plaats al dan niet mag vliegen, of welke regelgevingen hij moet naleven om naar die plaats te vliegen. Er kan luchtruim voor een dronevlucht worden gereserveerd via een onlinesysteem van het VLLOC-platform. De goedkeuring voor de dronevlucht wordt verkregen door voor de drone de locatie, snelheid en richting van de vlucht in nagenoeg reële tijd voor te leggen. Hiermee heeft het VLLOC-platform alle informatie om te bepalen of de drone het luchtruim dat voor drones is voorbehouden of toegelaten, zal verlaten.

Het VLLOC-platform maakt gebruik van Geo-caging, d.w.z. het principe dat een drone gebruik kan maken van een luchtruim dat voor zijn operaties is voorbehouden. Deze operaties kunnen niet buiten dit luchtruim plaatsvinden. Geo-caging controleert, op basis van voorbehouden luchtruim, elke geplande vlucht van een drone. De droneoperaties moeten plaatsvinden binnen dit gereserveerde luchtruim. Als dit niet gebeurt, zal het VLLOC-platform proactief tussenbeide komen in vluchtoperaties zodat de drone het gereserveerde luchtruim niet verlaat. Het VLLOC-platform kan de drone in drie dimensies controleren als de drone voor heeft het gereserveerde luchtruim te verlaten.

Om een geslaagde vlucht uit te voeren, moet een aanvraagprocedure voldoen aan alle validatieprocessen, zoals bevestiging van de naam van de piloot, mobiele telefoon van de piloot, naam van de operatie, type operatie, type luchtvaartuig, of de vlucht plaatsvindt op Zeer Laag Niveau, of er een operatieconflict is, bijv. met andere geplande vluchten, dat er geen indringing in een no-flyzone is of van een Controlled Traffic Region (CTR) (gebied waar luchtverkeer onder leiding plaatsvindt). De registratie van deze informatie in de databank voor elke vlucht betekent dat alle betrokken partijen op de hoogte zijn van droneactiviteiten. Luchtverkeersleidingdiensten kunnen indien nodig tussenbeide komen door de piloot van de drone te contacteren. Ze kunnen ook, indien nodig, gebieden of zones beperken of begrenzen. Ook politiediensten kunnen toegang krijgen om gegevens op te vragen en te zien of een operator legaal opereert. De Federale Politie (Dienst Luchtsteun) en Defensie kunnen eveneens toegang krijgen omdat ze vaak op zeer lage hoogte vliegen. Ook de plaatselijke regering kan via het systeem beperkingen opleggen maar uitzonderingen toestaan die op hun beurt door de politiediensten ten uitvoer kunnen worden gelegd. Derden kunnen aanvragen doen om te zien of hun privacy werd of zal worden geschonden.

Om de veiligheid te waarborgen moeten alle droneoperatoren weten waar anderen zullen vliegen zodat ze vooraf kunnen coördineren om botsingen te vermijden. Om een duidelijke visualisering van het luchtruim te verschaffen kan het VLLOC-platform ook gebruik maken van externe gegevens, bijvoorbeeld EAD (European AIS Database), eTOD (Electronic Terrain and Obstacle Data), meteorologische gegevens, ADS-B (Automatic Dépendent Surveillance-Broadcast).

Een voorbeeld van een dronebesturingssysteem is als volgt. Elke drone beschikt aan boord over een processor alsook over de basissystemen die vereist zijn om te communiceren met cellulaire mobiele-telefoonsystemen inclusief antennes, verzending en ontvangst, in staat om op elk beschikbaar netwerk te registreren, locatie-updates en de verzending en ontvangst van de short message service. De processor is in staat om een sms te ontvangen en de alfanumerieke gegevens te onttrekken en te verwerken. De drone zal een mobiel-telefoonnummer hebben waartoe hij toegang heeft en waarnaar hij gegevens kan sturen. Dit telefoonnummer wordt gemonitord door het VLLOC-platform. De drone zal ook RAM-geheugen en een permanent geheugen hebben. In het permanente geheugen zullen geografische gegevens worden opgeslagen zoals no-flyzones, alsook zones met een hoogtebeperking of andere beperkingen zoals het verbod op gebruik van camera’s (privacybeperkingen). In het geheugen zal ook een geplande en goedgekeurde vluchtroute worden opgeslagen, alsook alle mogelijke wachtwoorden die vereist zijn. De processor zal worden geprogrammeerd voor het uitvoeren van elke nodige authenticatie-of toegangsalgoritmen, datacompressie- en -decompressiealgoritmen, encryptie- en decryptie-algoritmen en telecommunicatiecodecs.

De drone zal in staat zijn om zijn locatie te controleren. Zo kan hij bijvoorbeeld een GPS-ontvanger hebben. Alternatief of bijkomend kan hij zijn positie bepalen aan de hand van het draadloze cellulair telefoonsysteem. Eén werkwijze voor het bepalen van de locatie van een dergelijke drone is via de Cell ID. Een geografisch gebied voor een draadloos cellulair communicatiesysteem is gewoonlijk onderverdeeld in afzonderlijke radiozender-omgevingsbereiken of -cellen. Gewoonlijk bevindt er zich in elke cel een basisstation en een drone die is geconfigureerd als een mobiele gebruiker kan communiceren met de zender-ontvangers van één of meerdere basisstations die zich in één of meerdere cellen bevinden. Meerdere cellen kunnen ook samen worden gegroepeerd en een locatiegebied worden genoemd. Als de drone een locatiegebied verlaat zal hij zichzelf bij het nieuwe locatiegebied registreren via de cel waarin hij zich op dat moment bevindt via Location Updating. Beide locatiegebieden en basisstations hebben algemeen genomen een identificator zoals een Location Area Identifier en een Base Station Identifier die algemeen genomen worden verzonden via een gemeenschappelijk signaliseringskanaal. Een locatie-update leidt tot het updaten van abonneegegevens van de drone in een abonneedatabank. Bijgevolg resulteert de locatie-updateprocedure in de registratie van een locatie van elke drone die zich toegang heeft verschaft tot het systeem.

Andere lokalisatiewerkwijzen zijn gekend, waaronder het meten van signaalsterkte ontvangen door de drone, rapporten van tijdverschillen tussen transmissies van verschillende basisstations, rapporten over synchronisatie of andere netwerkinformatie, paging-berichten die geografische gegevens bevatten. De drone kan werkwijzen voor positielokalisatie op mobiele basis ondersteunen, waarbij het cellulaire netwerk informatie verschaft waarmee de drone zichzelf autonoom kan lokaliseren.

Geografische data kunnen naar de drone worden verstuurd via sms in de vorm van geografische coördinaten. Een mogelijk voorbeeld zijn de geografische breedte en geografische lengte van een punt of een reeks geografische breedtes en geografische lengtes die een gebied definiëren, bijv. een reeks van drie voor een driehoek, een set van vier voor een vierkant, rechthoek, parallellogram of vergelijkbare veelhoek. Alternatief worden de geografische breedte en geografische lengte van een punt verder gespecificeerd met een bijkomende afstand. De afstand definieert de straal van een cirkel met haar middelpunt als het gespecificeerde punt. Dit maakt het mogelijk om een wijziging in de geografische coördinaten van no-flyzones te updaten naar de drone. Dit maakt dynamische aanpassing van de no-flyzones mogelijk die nodig kan zijn omwille van weersveranderingen of rampen, ongelukken, of criminele aanvallen, enz. Na ontvangst zal de drone zijn databank onmiddellijk updaten en zal hij de update bevestigen via een sms-bericht. Een werkwijze voor het bevestigen van een update is om van de geüpdatete databank een hash te maken die per sms wordt verstuurd naar het VLLOC-platform waar de nauwkeurigheid ervan kan worden gecontroleerd. DC^U \ Ό/Ό I ΌΟ Eén belangrijke activiteit is de dynamische controle van zich ontwikkelende noodsituaties tijdens een dronevlucht. Politiediensten, het leger en ziekenhuizen gebruiken helikopters die op ongeplande tijdstippen langs ongeplande routes op lage hoogte vliegen. Het VLLOC-platform heeft informatie over de vluchtroute van elke mogelijke drone. Het kan ook locatie-updates ontvangen via sms-berichten zoals hierboven aangegeven. Het VLLOC-platform kan dus contact onderhouden met de nooddiensten om potentiële conflicten met helikoptervluchten te detecteren. Helikopterongevallen zijn bijzonder ernstig omdat er geen veilige manier is om een helikopter met een schietstoel te verlaten. Posities en vluchtroutes van helikopters kunnen naar de drone worden gestuurd via sms-berichten en instructies om naar links, rechts, omhoog, omlaag te bewegen kunnen naar de drone worden gestuurd via het VLLOC-platform, gebruik makend van de sms-berichtendienst.

Het VLLOC-platform kan ook worden aangepast om te verhinderen dat een drone opstijgt als de vlucht niet is goedgekeurd. Zo kan de drone bijvoorbeeld een “golden key” of “gouden sleutel” nodig hebben alvorens hij kan starten. Als de drone geen gepaste gouden sleutel ontvangt, kan de processor aan boord van de drone de bediening van de besturing en de motor verhinderen. De gouden sleutel kan een alfanumerieke code zijn die door de drone wordt ontvangen via een sms-bericht. De gouden sleutel kan worden aangemaakt door elk mogelijk geschikt encryptiesysteem, bijv. een systeem dat is gebaseerd op uitgewisselde of willekeurige nummers, challenges, enz.

De drone kan zijn eigen energieopslag aan boord hebben, zoals accu’s en/of ultra-condensatoren. De drone kan ook zonnecellen omvatten als krachtbron, bijv. een bron die de activiteit van de processor in stand kan houden, zelfs na een gedwongen landing of een ongeval. Op die manier kan de positie van de drone worden bepaald op elk ogenblik waarop de drone in contact staat met het cellulaire mobiele-telefoonsysteem. Er zijn tegenwoordige mobiele telefoon-lokalisatiesystemen bij verschillende leveranciers verkrijgbaar waardoor de drone dus zelfs na een noodlanding kan worden gelokaliseerd.

Het gebruik van het mobiele-telefoonsysteem maakt het ook mogelijk dat zogenaamde “apps” worden geïnstalleerd op een smartphone wat het mogelijk maakt om de locatie van de drone te vinden aangezien de drone een mobiele telefoonnummer zal hebben, alsook om de actuele status van no-flyzones en/of problemen met het weer te controleren. DCZU 10/0 100

Drones kunnen ook actieve of passieve identificatoren omvatten. Eén voorbeeld is een passieve identificator die energie kan ontvangen van een draadloze bron en dan een signaal kan uitzenden; de drone kan bijv. gebruik maken van een passieve RFID-tag. De drone kan gebruik maken van een draadloos identificatie- en detectieplatform dat een RFID (Radio Frequency Identification) inrichting omvat die detectie en verwerking ondersteunt: een microbesturingseenheid die wordt gevoed door radiofrequentie-energie.

De tag wordt gevoed en gelezen door een RFID-lezer. De tag haalt de energie die hij gebruikt van de radiosignalen die door de lezer worden uitgezonden of van elk mogelijk ander signaal. De opgehaalde energie voedt een algemene microbesturingseenheid. De microbesturingseenheid kan een verscheidenheid aan verwerkingstaken uitvoeren, waaronder het bemonsteren van sensoren en het terugbezorgen van die sensorgegevens aan de RFID-lezer. Een dergelijke inrichting kan worden gebruikt door politie- en veiligheidsdiensten als een drone een door politie- en veiligheidsdiensten als no-flyzone aangemerkt gebied binnenvliegt. Door voldoende radiofrequentie-energie naar de drone te sturen zal de tag reageren en een signaal uitzenden zoals een AIS (Automatic Identification System) identificator. Politie- en veiligheidsdiensten op de grond kunnen dan zien of de drone de vereiste toelating heeft om in een dergelijke drone te vliegen. Is dit niet het geval, dan kunnen politie- en veiligheidsdiensten actie ondernemen, bijv. in een extreem geval op de drone schieten en hem vernietigen, of een aanvraag naar het VLLOC-platform sturen met de vraag om de betrokken drone binnen een bepaald aantal seconden te verwijderen. Politie- of veiligheidsdiensten kunnen de microbesturingseenheid van het draadloze identificatie- en detectieplatform gebruiken om een “return-to-home” actie te activeren die de drone uit de betrokken zone zal wegvoeren.

Een drone kan bijkomende apparatuur hebben zoals elke mogelijke, meerdere of alle van een gyroscoop, een versnellingsmeter, een kompas, een camera, twee camera’s die stereoscopische beeldvorming verschaffen, foto- of videocamera’s, hyperspectrale camera, een thermometer, een infrarood- of ultravioletsensor, een radarzender en/of -ontvanger, een microfoon, een ultrageluidzender en/of -ontvanger, een chemische sensor zoals een luchtvervuilingssensor, een Geigerteller, een biologische sensor, een luchtsnelheidssensor, navigatielichten, hoorbare of zichtbare alarmen. Deze inrichtingen kunnen samen gekoppeld worden in een CAN. De processor aan boord kan zich toegang verschaffen tot elk van deze inrichtingen om gegevens op te halen of om ze te bedienen via uitvoerende commando’s. Al deze mogelijke gegevens kunnen via sms-berichten naar het VLLOC-platform worden gestuurd. Dergelijke informatie kan de koers van de drone, de grondsnelheid, luchtsnelheid, hoogte boven de grond, enz. omvatten. Een drone kan voorzien zijn van een vasthoudruimte en losmaakbare vasthoudinrichting voor een nuttige lading, bijv. voor het vasthouden van een postpakket, een doos medische voorzieningen, noodrantsoenen, enz.

Een drone kan uitgerust zijn met een antenne en een ontvanger voor satellietcommunicatie en telemetrie waaronder GPS-signalen.

Claims

Conclusies

1. Platform voor Coördinatie van Operaties op Zeer Laag Niveau omvattende een softwareplatform dat fungeert als een centrale databanktoepassing voor aan drones gerelateerde toepassingen, waarbij de centrale databanktoepassing een databank omvat waarin elke mogelijke, sommige of alle van een luchtruimstructuur, dronewetgeving, systeeminformatie van drones, gegevens die dronegebruikers identificeren, no-flyzones, lijnvluchten, geplande vluchten en uitgevoerde vluchten kunnen worden opgeslagen waarbij, wanneer een drone niet binnen een voorbehouden luchtruim blijft, het platform is aangepast om proactief tussenbeide te komen in vluchtoperaties zodanig dat de drone het voorbehouden luchtruim niet kan verlaten.
2. Coördinatieplatform volgens conclusie 1, waarbij het platform met een drone communiceert via een draadloos netwerk of een satellietsysteem.
3. Coördinatieplatform volgens conclusie 2, waarbij het netwerk een cellulair telefoonsysteem is.
4. Coördinatieplatform volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het platform een alfanumerieke gouden sleutel genereert en deze naar een drone stuurt voordat een drone mag opstijgen.
5. Coördinatieplatform volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste één interface wordt ondersteund die toegang mogelijk maakt voor elke mogelijke, sommige of alle van: privégebruikers, professionele gebruikers, politiediensten, luchtvaartautoriteiten, luchtvaartcontrole, luchtverkeersleiding, fabrikanten van drones, softwarebedrijven en systeemontwikkelaars.
6. Coördinatieplatform volgens een der voorgaande conclusies, verder omvattende middelen voor visualisatie van droneactiviteiten en -coördinaten.
7. Coördinatieplatform volgens een der voorgaande conclusies, verder omvattende middelen voor goedkeuring van een goedgekeurde dronevlucht door middel van validatieprocessen, waaronder elke mogelijke, sommige of alle van bevestiging van naam van de piloot, mobiele telefoon van de piloot, naam van de operatie, type operatie, type luchtvaartuig, of de vlucht plaatsvindt op Zeer Laag Niveau, of er een operatieconflict is, bijv. met andere geplande vluchten, dat er geen indringing zal zijn in een no-flyzone, of in een Controlled Traffic Region (CTR).
8. Coördinatieplatform volgens een der voorgaande conclusies, verder omvattende een drone, waarbij de drone een processor aan boord heeft alsook basissystemen die vereist zijn om te communiceren met een cellulair mobiele-telefoonsysteem omvattende antennes, verzending en ontvangst, in staat om op elk beschikbaar netwerk te registreren, locatie-update en de verzending en ontvangst van de short message service.
9. Coördinatieplatform volgens conclusie 8, waarbij de processor is aangepast om een sms-bericht te ontvangen en daaruit alfanumerieke gegevens te onttrekken en deze te verwerken.
10. Coördinatieplatform volgens conclusie 8 of 9, waarbij de drone een permanent geheugen heeft waarin geografische gegevens worden opgeslagen van elke mogelijke van no-flyzones, zones met een hoogtebeperking, zones waar geen camera mag worden gebruikt.
11. Coördinatieplatform volgens conclusie 10, waarbij het geheugen een geplande en goedgekeurde vluchtroute opslaat, alsook alle mogelijke wachtwoorden die vereist zijn.
12. Coördinatieplatform volgens een der conclusies 8 tot 11, waarbij de processor geprogrammeerd is om elke mogelijke van ten minste één authenticatie- of toegangsalgoritme, datacompressie- en/of -decompressiealgoritme, encryptie- en/of decryptie-algoritme en/of telecommunicatiecodec uit te voeren.
13. Coördinatieplatform volgens een der conclusies 8 tot 12, waarbij de drone een ontvanger voor een globaal plaatsbepalingssysteem (GPS) heeft.
14. Coördinatieplatform volgens een der conclusies 8 tot 12, waarbij de drone is aangepast om zijn positie te bepalen door gebruikmaking van een cellulair draadloos telefoonsysteem.
15. Coördinatieplatform volgens een der conclusies 8 tot 14, waarbij de drone is aangepast om geografische gegevens te ontvangen die via SMS naar de drone worden gestuurd.
16. Coördinatieplatform volgens conclusie 15, waarbij de drone is aangepast om een databank aan boord te updaten en de update te bevestigen door middel van een sms-bericht.
17. Coördinatieplatform volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het platform informatie heeft over de vluchtroute van elke mogelijke drone, en locatie-updates van de positie van elke drone ontvangt.
18. Coördinatieplatform volgens conclusie 17, waarbij het platform is aangepast om vluchtroutes van helikoptervluchten te ontvangen en om te bepalen of er een conflict is tussen gelijk welke helikopter-vluchtroute en een vluchtroute en/of positie en/of koers van een drone.
19. Coördinatieplatform volgens conclusie 18, waarbij het platform is aangepast om naar een drone instructies te sturen om naar links, naar rechts, omhoog of omlaag te bewegen.
20. Coördinatieplatform volgens een der conclusies 8 tot 19, waarbij de drone energieopslag aan boord heeft, zoals accu’s en/of ultra-condensatoren en/of zonnecellen als krachtbron.
21. Coördinatieplatform volgens een der voorgaande conclusies, verder omvattende een “app” voor een smartphone die, na installatie, het mogelijk maakt om de locatie van een drone te vinden alsook om de actuele toestand van no-flyzones en/of weersproblemen te controleren.
22. Coördinatieplatform volgens een der conclusies 8 tot 21, waarbij de drone een actieve of passieve identificator heeft.
23. Coördinatieplatform volgens conclusie 22, waarbij de identificator is aangepast om energie te verzamelen en een Automatic Identification System-identificator te verzenden.
24. Coördinatieplatform volgens conclusie 23, waarbij een derde zoals politie- of veiligheidsdiensten tussenbeide komen in de operatie van de drone als de drone zich zonder toestemming in een no-flyzone bevindt.
25. Drone met aan boord een processor alsook basissystemen die vereist zijn om te communiceren met een cellulair mobiele-telefoonsysteem omvattende antennes, verzending en ontvangst, in staat om op elk beschikbaar netwerk te registreren, locatie-update en de verzending en ontvangst van de short message service.
26. De volgens conclusie 25, waarbij de processor is aangepast om een sms-bericht te ontvangen en daaruit alfanumerieke gegevens te onttrekken en deze te verwerken.
27. Drone volgens conclusie 25 of 26, waarbij de drone een permanent geheugen heeft waarin geografische gegevens worden opgeslagen van elke mogelijke van no-flyzones, zones met een hoogtebeperking, zones waar geen camera mag worden gebruikt.
28. Drone volgens conclusie 27, waarbij het geheugen een geplande en goedgekeurde vluchtroute opslaat, alsook alle mogelijke wachtwoorden die vereist zijn.
29. Drone volgens een der conclusies 25 tot 28, waarbij de processor geprogrammeerd is om elke mogelijke van ten minste één authenticatie- of toegangsalgoritme, datacompressie- en/of -decompressiealgoritme, encryptie- en/of decryptie-algoritme en/of telecommunicatiecodec uit te voeren.
30. Drone volgens een der conclusies 25 tot 29, waarbij de drone een ontvanger voor een globaal plaatsbepalingssysteem (GPS) heeft.
31. Drone volgens een der conclusies 25 tot 30, waarbij de drone is aangepast om zijn positie te bepalen door gebruikmaking van een cellulair draadloos telefoonsysteem.
32. Drone volgens een der conclusies 25 tot 31, waarbij de drone is aangepast om geografische gegevens te ontvangen die via SMS naar de drone worden gestuurd.
33. Drone volgens conclusie 32, waarbij de drone is aangepast om een databank aan boord te updaten en de update te bevestigen door middel van een sms-bericht.
34. Drone volgens een der conclusies 25 tot 33, waarbij de drone is aangepast om instructies te ontvangen om naar links, naar rechts, omhoog of omlaag te bewegen.
35. Drone volgens een der conclusies 25 tot 34, waarbij de drone energieopslag aan boord heeft, zoals accu’s en/of ultra-condensatoren en/of zonnecellen als krachtbron.
36. Drone volgens een der conclusies 25 tot 35, waarbij de drone een actieve of passieve identificator heeft.
37. Drone volgens conclusie 36, waarbij de identificator is aangepast om energie te verzamelen en een Automatic Identification System-identificator te verzenden.
38. Werkwijze voor Coördinatie van Operaties op Zeer Laag Niveau, omvattende de volgende stappen: het bijhouden van een centrale databanktoepassing voor aan drones gerelateerde toepassingen, waarbij de centrale databanktoepassing een databank omvat waarin elke mogelijke, sommige of alle van een luchtruim structuur, dronewetgeving, systeeminformatie van drones, gegevens die dronegebruikers identificeren, no-flyzones, lijnvluchten, geplande vluchten en uitgevoerde vluchten kunnen worden opgeslagen waarbij, wanneer een drone niet binnen een voorbehouden luchtruim blijft, het platform is aangepast om proactief tussenbeide te komen in vluchtoperaties zodanig dat de drone het voorbehouden luchtruim niet kan verlaten.