CN106461396A - 适于限飞区域的飞行控制 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于提供对限飞区域的飞行响应的***、方法和装置。可以将无人飞行器(UAV)的位置与限飞区域的位置进行比较。如果需要，所述UAV可以采取飞行响应措施来阻止所述UAV在禁飞区中飞行。可以基于所述UAV与所述限飞区域之间的距离以及所述UAV落在其内的管辖区的规则来采取不同的飞行响应措施。

Description

适于限飞区域的飞行控制
发明背景
诸如无人飞行器(UAV)等飞行器可以用于执行监视、侦查和勘探任务以供军事和民用应用。这样的载运工具可以搭载被配置用于执行特定功能的负载。
每个国家的空中交通控制(例如，在美国，是FAA)对于机场或其他区域附近的空域具有各种规定。例如，在机场的某一距离之内，禁止所有UAV飞行，无论UAV的高度或范围是多少。也就是说，使UAV在机场的某一距离内飞行是非法的。事实上，这也是极其危险的。
发明内容
在一些情况下，可能期望控制诸如无人飞行器(UAV)等飞行器的飞行，以允许对检测到的诸如机场等限飞区域作出响应。因此，需要改进针对限飞区域的飞行控制。本发明提供了涉及检测限飞区域并对其作出响应的***、方法和装置。可以确定UAV与一个或多个限飞区域之间的相对位置。这可以包括计算所述UAV与所述限飞区域之间的距离。基于这个信息，可以实现所述UAV的飞行响应，诸如使所述UAV立即降落、提供一些时间以允许所述UAV降落以及/或者提供靠近所述限飞区域的警告或警报。
因此，在一方面，提供了一种用于确定沿边界的限飞区域的方法。所述方法包括：获取关于所述边界的位置的数据；借助于一个或多个处理器选择沿所述边界的多个点；以及借助于所述一个或多个处理器生成沿所述边界的多个飞行限制区，其中所述多个飞行限制区中的每个飞行限制区(1)包括沿所述边界的所述多个点中的至少一个点，并且(2)与所述多个飞行限制区中的至少一个其他飞行限制区重叠。
在一些实施方式中，所述多个飞行限制区中的每个飞行限制区与让所述飞行限制区之内或附近的无人飞行器(UAV)采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述飞行限制区。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在位于所述飞行限制区之内时在预定的高度或一组高度下方飞行。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括向UAV操作者发送警告。在一些实施方式中，所述警告通知所述UAV操作者关于使所述UAV降落的预定时间段。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在所述预定时间段之后降落。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在预定时间段内降落。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施与关于所述多个飞行限制区的位置信息一起储存在存储器中。在一些实施方式中，所述指令对于所有UAV操作者而言是强制性的。在一些实施方式中，授权用户能够忽略所述指令。在一些实施方式中，所述授权用户是得到认证的。在一些实施方式中，所述授权用户由外部装置进行认证。在一些实施方式中，所述授权用户由服务器进行认证。在一些实施方式中，所述外部装置是控制器。在一些实施方式中，每个飞行限制区包围至少两个坐标点A和B。在一些实施方式中，每个飞行限制区是包括第一圆和第二圆的飞行限制带，所述第一圆具有位于点A处的中心而所述第二圆具有位于点B处的中心。在一些实施方式中，每个圆具有半径R，且所述飞行限制带具有等于坐标点A与点B之间的距离的长度L。在一些实施方式中，所述方法还包括将关于所述飞行限制带的数据储存在数据库中，其中所述数据包括三个条目：R、R+L/2和(A+B)/2。在一些实施方式中，所述数据足以重建所述飞行限制区。在一些实施方式中，每个飞行限制区由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定。在一些实施方式中，所述边界是管辖权边界。在一些实施方式中，所述管辖权边界位于两个不同的国家之间。在一些实施方式中，所述管辖权边界位于两个不同的州之间。在一些实施方式中，所述边界是机场边界。在一些实施方式中，所述机场边界是机场的跑道。在一些实施方式中，所述边界是环绕区域的封闭边界。在一些实施方式中，所述多个点沿所述边界的长度规则地间隔开。在一些实施方式中，所述多个点的位置是基于所述边界的形状来选择。在一些实施方式中，所述飞行限制区的大小或形状是基于所述边界的形状来选择。在一些实施方式中，从第三方数据源接收关于所述边界的位置的数据。在一些实施方式中，通过本地环境地图来接收关于所述边界的位置的数据。在一些实施方式中，经由用户输入来接收关于所述边界的位置的数据。在一些实施方式中，所述飞行限制区从地平面向上延伸超出UAV能够飞行的最高高度。
在另一方面，提供了一种用于确定沿边界的限飞区域的设备。所述设备包括：一个或多个处理器，其单独地或共同地被配置用于：获取关于所述边界的位置的数据；选择沿所述边界的多个点；并且生成沿所述边界的多个飞行限制区，其中所述多个飞行限制区中的每个飞行限制区(1)包括沿所述边界的所述多个点中的至少一个点，并且(2)与所述多个飞行限制区中的至少一个其他飞行限制区重叠。
在一些实施方式中，所述设备还包括通信单元，所述通信单元可操作地耦合至所述一个或多个处理器。在一些实施方式中，所述通信单元被配置用于接收关于所述边界的位置的数据。在一些实施方式中，所述多个飞行限制区中的每个飞行限制区与让所述飞行限制区之内或附近的无人飞行器(UAV)采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述飞行限制区。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在位于所述飞行限制区之内时在预定的高度或一组高度下方飞行。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括向UAV操作者发送警告。在一些实施方式中，所述警告通知所述UAV操作者关于使所述UAV降落的预定时间段。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在所述预定时间段之后降落。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在预定时间段内降落。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施与关于所述多个飞行限制区的位置信息一起储存在存储器中。在一些实施方式中，所述指令对于所有UAV操作者而言是强制性的。在一些实施方式中，授权用户能够忽略所述指令。在一些实施方式中，所述授权用户是得到认证的。在一些实施方式中，所述授权用户由外部装置进行认证。在一些实施方式中，所述授权用户由服务器进行认证。在一些实施方式中，所述外部装置是控制器。在一些实施方式中，每个飞行限制区包围至少两个坐标点A和B。在一些实施方式中，每个飞行限制区是包括第一圆和第二圆的飞行限制带，所述第一圆具有位于点A处的中心而所述第二圆具有位于点B处的中心。在一些实施方式中，每个圆具有半径R，且所述飞行限制带具有等于坐标点A与点B之间的距离的长度L。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器将关于所述飞行限制带的数据储存在数据库中，其中所述数据包括三个条目：R、R+L/2和(A+B)/2。在一些实施方式中，所述数据足以重建所述飞行限制区。在一些实施方式中，每个飞行限制区由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定。在一些实施方式中，所述边界是管辖权边界。在一些实施方式中，所述管辖权边界位于两个不同的国家之间。在一些实施方式中，所述管辖权边界位于两个不同的州之间。在一些实施方式中，所述边界是机场边界。在一些实施方式中，所述机场边界是机场的跑道。在一些实施方式中，所述边界是环绕区域的封闭边界。在一些实施方式中，所述多个点沿所述边界的长度规则地间隔开。在一些实施方式中，所述多个点的位置是基于所述边界的形状来选择。在一些实施方式中，所述飞行限制区的大小或形状是基于所述边界的形状来选择。在一些实施方式中，从第三方数据源接收关于所述边界的位置的数据。在一些实施方式中，通过本地环境地图来接收关于所述边界的位置的数据。在一些实施方式中，经由用户输入来接收关于所述边界的位置的数据。在一些实施方式中，所述飞行限制区从地平面向上延伸超出UAV能够飞行的最高高度。
在另一方面，提供了一种用于评估无人飞行器(UAV)对限飞区域的飞行响应的方法。所述方法包括：评估所述无人飞行器的位置；评估限飞区域的位置，其中所述限飞区域包括沿边界的多个飞行限制区，其中所述多个飞行限制区中的每个飞行限制区(1)包括沿所述边界的一个点，(2)与所述多个飞行限制区中的至少一个其他飞行限制区重叠，并且(3)与让所述飞行限制区之内或附近的无人飞行器采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联；以及当所述无人飞行器位于所述飞行限制区之内或附近时，借助于一个或多个处理器来命令所述无人飞行器采取所述一个或多个飞行响应措施。
在一些实施方式中，借助于所述无人飞行器处的GPS信号来评估无人飞行器的位置。在一些实施方式中，每个飞行限制区包围至少两个坐标点A和B。在一些实施方式中，每个飞行限制区是包括第一圆和第二圆的飞行限制带，所述第一圆具有位于点A处的中心而所述第二圆具有位于点B处的中心。在一些实施方式中，每个圆具有半径R，且所述飞行限制带具有等于坐标点A与点B之间的距离的长度L。在一些实施方式中，从数据库访问所述飞行限制带，其中数据包括三个条目：R、R+L/2和(A+B)/2。在一些实施方式中，每个飞行限制区由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定。在一些实施方式中，所述边界是管辖权边界。在一些实施方式中，所述管辖权边界是两个不同的国家之间的边界。在一些实施方式中，所述管辖权边界是两个不同的州之间的边界。在一些实施方式中，所述边界是机场边界。在一些实施方式中，所述机场边界是机场的跑道。在一些实施方式中，所述多个点沿所述边界的长度规则地间隔开。在一些实施方式中，所述多个点的位置是基于所述边界的形状来选择。在一些实施方式中，所述飞行限制区的大小或形状是基于所述边界的形状来选择。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述飞行限制区。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在位于所述飞行限制区之内时在预定的高度或一组高度下方飞行。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括向UAV操作者发送警告。在一些实施方式中，所述警告通知所述UAV操作者关于使所述UAV降落的预定时间段。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在所述预定时间段之后降落。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在预定时间段内降落。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施与关于所述多个飞行限制区的位置信息一起储存在存储器中。在一些实施方式中，所述指令对于所有UAV操作者而言是强制性的。在一些实施方式中，授权用户能够忽略所述指令。在一些实施方式中，所述授权用户是得到认证的。在一些实施方式中，所述授权用户由外部装置进行认证。在一些实施方式中，所述授权用户由服务器进行认证。在一些实施方式中，所述外部装置是控制器。在一些实施方式中，所述飞行限制区从地平面向上延伸超出所述UAV能够飞行的最高高度。
在另一方面，提供了一种用于评估无人飞行器(UAV)对限飞区域的飞行响应的设备。所述设备包括：一个或多个处理器，其单独地或共同地被配置用于：评估所述无人飞行器的位置；评估限飞区域的位置，其中所述限飞区域包括沿边界的多个飞行限制区，其中所述多个飞行限制区中的每个飞行限制区(1)包括沿所述边界的一个点，(2)与所述多个飞行限制区中的至少一个其他飞行限制区重叠，并且(3)与让所述飞行限制区之内或附近的无人飞行器采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联；以及当所述无人飞行器位于所述飞行限制区之内或附近时，命令所述无人飞行器采取所述一个或多个飞行响应措施。
在一些实施方式中，所述设备还包括通信单元，所述通信单元可操作地耦合至所述一个或多个处理器。在一些实施方式中，借助于所述无人飞行器处的GPS信号来评估无人飞行器的位置。在一些实施方式中，每个飞行限制区包围至少两个坐标点A和B。在一些实施方式中，每个飞行限制区是包括第一圆和第二圆的飞行限制带，所述第一圆具有位于点A处的中心而所述第二圆具有位于点B处的中心。在一些实施方式中，每个圆具有半径R，且所述飞行限制带具有等于坐标点A与点B之间的距离的长度L。在一些实施方式中，从数据库访问所述飞行限制带，其中所述数据包括三个条目：R、R+L/2和(A+B)/2。在一些实施方式中，每个飞行限制区由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定。在一些实施方式中，所述边界是管辖权边界。在一些实施方式中，所述管辖权边界是两个不同的国家之间的边界。在一些实施方式中，所述管辖权边界是两个不同的州之间的边界。在一些实施方式中，所述边界是机场边界。在一些实施方式中，所述机场边界是机场的跑道。在一些实施方式中，所述多个点沿所述边界的长度规则地间隔开。在一些实施方式中，所述多个点的位置是基于所述边界的形状来选择。在一些实施方式中，所述飞行限制区的大小或形状是基于所述边界的形状来选择。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述飞行限制区。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在位于所述飞行限制区之内时在预定的高度或一组高度下方飞行。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括向UAV操作者发送警告。在一些实施方式中，所述警告通知所述UAV操作者关于使所述UAV降落的预定时间段。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在所述预定时间段之后降落。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在预定时间段内降落。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施与关于所述多个飞行限制区的位置信息一起储存在存储器中。在一些实施方式中，所述指令对于所有UAV操作者而言是强制性的。在一些实施方式中，授权用户能够忽略所述指令。在一些实施方式中，所述授权用户是得到认证的。在一些实施方式中，所述授权用户由外部装置进行认证。在一些实施方式中，所述授权用户由服务器进行认证。在一些实施方式中，所述外部装置是控制器。在一些实施方式中，所述飞行限制区从地平面向上延伸超出所述UAV能够飞行的最高高度。
在另一方面，提供了一种用于生成沿边界的飞行限制区的方法。所述方法包括：获取关于所述边界的位置的数据；借助于一个或多个处理器选择沿所述边界的两个或更多个点；以及借助于所述一个或多个处理器生成所述飞行限制区，其中所述限飞区域包括一个或多个飞行限制带，其中每个飞行限制带由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定。
在一些实施方式中，第一圆和第二圆具有相同的半径。在一些实施方式中，第一圆和第二圆具有不同的半径。在一些实施方式中，所述飞行限制区包括沿所述边界的两个或更多个飞行限制带，并且其中每个飞行限制带与至少一个其他飞行限制带重叠。在一些实施方式中，所述重叠位于所述飞行限制带中的每一个的第一圆或第二圆处。
在另一方面，提供了一种用于生成沿边界的飞行限制区的设备。所述设备包括：一个或多个处理器，其单独地或共同地被配置用于：获取关于所述边界的位置的数据；选择沿所述边界的两个或更多个点；并且生成沿所述边界的所述飞行限制区，其中所述飞行限制区包括一个或多个飞行限制带，其中每个飞行限制带由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定。
在一些实施方式中，第一圆和第二圆具有相同的半径。在一些实施方式中，第一圆和第二圆具有不同的半径。在一些实施方式中，所述飞行限制区包括沿所述边界的两个或更多个飞行限制带，并且其中每个飞行限制带与至少一个其他飞行限制带重叠。在一些实施方式中，所述重叠位于所述飞行限制带中的每一个的第一圆或第二圆处。
在另一方面，提供了一种用于评估无人飞行器(UAV)对飞行限制区的飞行响应的方法。所述方法包括：评估所述无人飞行器的位置；评估飞行限制区，其中所述飞行限制区包括一个或多个飞行限制带，其中每个飞行限制带由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定，并且其中所述限飞区域与让所述限飞区域之内或附近的无人飞行器采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联；以及当所述无人飞行器位于所述飞行限制区之内或附近时，借助于一个或多个处理器来命令所述无人飞行器采取所述一个或多个飞行响应措施。
在一些实施方式中，第一圆和第二圆具有相同的半径。在一些实施方式中，第一圆和第二圆具有不同的半径。在一些实施方式中，所述飞行限制区包括沿所述边界的两个或更多个飞行限制带，并且其中每个飞行限制带与至少一个其他飞行限制带重叠。在一些实施方式中，所述重叠位于所述飞行限制带中的每一个的第一圆或第二圆处。
在另一方面，提供了一种用于评估无人飞行器(UAV)对飞行限制区的飞行响应的设备。所述设备包括：一个或多个处理器，其单独地或共同地被配置用于：评估所述无人飞行器的位置；评估飞行限制区的位置，其中所述飞行限制区包括一个或多个飞行限制带，其中每个飞行限制带由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定，并且其中所述飞行限制区与让所述飞行限制区内的无人飞行器采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联；并且当所述无人飞行器位于所述飞行限制区内时，命令所述无人飞行器采取所述一个或多个飞行响应措施。
在一些实施方式中，第一圆和第二圆具有相同的半径。在一些实施方式中，第一圆和第二圆具有不同的半径。在一些实施方式中，所述飞行限制区包括沿所述边界的两个或更多个飞行限制带，并且其中每个飞行限制带与至少一个其他飞行限制带重叠。在一些实施方式中，所述重叠位于所述飞行限制带中的每一个的第一圆或第二圆处。
在另一方面，提供了一种用于生成具有变化的高度的飞行限制区的方法。所述方法包括：获取关于位置的数据；借助于一个或多个处理器选择围绕所述位置的边界；以及借助于所述一个或多个处理器生成所述飞行限制区，其中所述飞行限制区1)从所述边界径向地且2)在某一高度上方垂直地延伸，其中随着距所述边界的距离的增加，所述高度增加至预设阈值高程。
在一些实施方式中，所述方法还包括借助于一个或多个处理器选择以所述位置为中心的圆，其中所述圆包围所述边界并具有一定半径。在一些实施方式中，所述飞行限制区从所述边界延伸至所述圆的外边缘，并且其中所述高度从所述边界向所述圆的外边缘增加。在一些实施方式中，选择所述圆的步骤包括基于由所述边界包围的区域来确定所述圆的半径。在一些实施方式中，所述边界是机场的边界。在一些实施方式中，确定所述半径的步骤还基于包围所述机场的最小安全半径。在一些实施方式中，所述边界是机场的跑道。在一些实施方式中，确定所述半径的步骤还基于所述跑道的长度。在一些实施方式中，所述高度呈预定倾斜角度。在一些实施方式中，所述预定倾斜角度为15度。在一些实施方式中，所述边界是具有第二半径的第二圆。在一些实施方式中，所述第二半径为1.5英里。在一些实施方式中，所述第二半径处的高度为35英尺。在一些实施方式中，所述半径为5英里。在一些实施方式中，所述半径处的高度为400英尺。在一些实施方式中，所述高度从所述边界线性增大。在一些实施方式中，所述飞行限制区与让所述限飞区域之内或附近的无人飞行器(UAV)采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述飞行限制区。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述边界内的区域。在一些实施方式中，所述边界是机场边界。在一些实施方式中，所述机场边界是跑道的边界。
在另一方面，提供了一种用于生成具有变化的高度的飞行限制区的设备。所述设备包括：一个或多个处理器，其单独地或共同地被配置用于：获取关于位置的数据；选择围绕所述位置的边界；并且生成所述飞行限制区，所述飞行限制区1)从所述边界径向地且2)在某一高度上方垂直地延伸，其中随着距所述边界的距离的增加，所述高度增加至预设阈值高程。
在一些实施方式中，所述一个或多个处理器还被配置用于选择以所述位置为中心的圆，其中所述圆包围所述边界并具有一定半径。在一些实施方式中，所述飞行限制区从所述边界延伸至所述圆的外边缘，并且其中所述高度从所述边界向所述圆的外边缘增加。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器被配置用于基于由所述边界包围的区域来确定所述圆的半径。在一些实施方式中，所述边界是机场的边界。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器还被配置用于基于包围所述机场的最小安全半径来确定所述圆的半径。在一些实施方式中，所述边界是机场的跑道。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器还被配置用于基于所述跑道的长度来确定所述圆的半径。在一些实施方式中，所述高度呈预定倾斜角度。在一些实施方式中，所述预定倾斜角度为15度。在一些实施方式中，所述边界是具有第二半径的第二圆。在一些实施方式中，所述第二半径为1.5英里。在一些实施方式中，所述第二半径处的高度为35英尺。在一些实施方式中，所述半径为5英里。在一些实施方式中，所述半径处的高度为400英尺。在一些实施方式中，所述高度从所述边界向所述圆的外边缘线性增大。在一些实施方式中，所述飞行限制区与让所述飞行限制区之内或附近的无人飞行器(UAV)采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述飞行限制区。在一些实施方式中，所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述边界内的区域。在一些实施方式中，所述边界是机场边界。在一些实施方式中，所述机场边界是跑道的边界。
本发明的另一方面涉及一种用于评估无人飞行器对限飞区域的飞行响应的方法，所述方法包括：评估所述无人飞行器的位置；评估限飞区域的位置；借助于处理器，使用所述无人飞行器的位置和所述限飞区域的位置来计算所述无人飞行器与所述限飞区域之间的距离；借助于所述处理器来评估所述距离是落在第一距离阈值还是大于所述第一距离阈值的第二距离阈值之内；以及(1)在所述距离落在所述第一距离阈值之内时命令所述无人飞行器采取第一飞行响应措施，而(2)在所述距离落在所述第二距离阈值之内且在所述第一距离阈值之外时命令所述无人飞行器采取不同于所述第一飞行响应措施的第二飞行响应。
在一些实施方式中，可以借助于所述UAV处的GPS信号来评估所述无人飞行器的位置。可以通过访问无人飞行器的本地存储器来评估所述限飞区域的位置，所述本地存储器包括多个限飞区域的位置。当所述无人飞行器经由有线或无线连接而与外部装置相通信时，可以用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。在一些情况下，当所述无人飞行器与通信网络相通信时，用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。
所述限飞区域可以是机场。
根据一些实现方式，可以使用ENU坐标系计算所述距离。可以将所述无人飞行器的位置转换至ECEF坐标系。可以进一步将所述无人飞行器的位置转换至ENU坐标系。可以按指定的时间间隔计算所述距离。
所述限飞区域可以基于所述无人飞行器在无人飞行器启动时的距离来从多个可能的限飞区域中选择。
所述第一飞行响应措施可以是使所述飞行器自动降落在表面上。所述第二飞行响应措施可以是向所述无人飞行器的操作者提供一定时间段来使所述飞行器降落在表面上，在所述时间段之后，所述无人飞行器将会自动降落。所述方法还可以包括借助于所述处理器来评估所述距离是否落在大于所述第二距离阈值的第三距离阈值之内；以及(3)在所述距离落在所述第三阈值之内且在所述第二阈值之外时命令所述无人飞行器采取不同于所述第一飞行响应和所述第二飞行响应的第三飞行响应。所述第三飞行响应措施可以是向所述无人飞行器的操作者提供所述无人飞行器在所述限飞区域附近的警告。
根据本发明的另一方面，可以提供一种无人飞行器。所述无人飞行器可以包括：处理器，其被配置用于(1)接收所述无人飞行器的位置并且计算所述无人飞行器的位置与限飞区域的位置之间的距离，并且(2)评估所述距离是落在第一距离阈值还是大于所述第一距离阈值的第二距离阈值之内；以及与所述处理器通信的一个或多个动力单元，其允许所述无人飞行器(1)在所述距离落在所述第一距离阈值之内时采取第一飞行响应措施，而(2)在所述距离落在所述第二距离阈值之内且在所述第一距离阈值之外时采取不同于所述第一飞行响应措施的第二飞行响应。
所述无人飞行器的位置可以借助于所述无人飞行器处的GPS信号来接收。所述无人飞行器可以包括本地存储器，所述本地存储器储存所述限飞区域的位置并且还储存多个限飞区域的位置。当所述无人飞行器经由有线或无线连接而与外部装置相通信时，可以用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。当所述无人飞行器与通信网络相通信时，可以用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。
所述限飞区域可以是机场。
在一些实施方式中，所述无人飞行器的所述处理器使用ENU坐标系来计算所述距离。所述处理器可以将所述无人飞行器的位置转换至ECEF坐标系。所述处理器可以进一步将所述无人飞行器的位置转换至ENU坐标系。任选地，所述处理器按指定的时间间隔计算所述距离。
所述处理器可以基于所述无人飞行器在无人飞行器启动时的距离来从多个可能的限飞区域中选择所述限飞区域。
所述第一飞行响应措施可以是使所述飞行器自动降落在表面上。所述第二飞行响应措施可以是向所述无人飞行器的操作者提供一定时间段来使所述飞行器降落在表面上，在所述时间段之后，所述无人飞行器将会自动降落。所述方法还可以包括借助于所述处理器来评估所述距离是否落在大于所述第二距离阈值的第三距离阈值之内；以及(3)在所述距离落在所述第三阈值之内且在所述第二阈值之外时命令所述无人飞行器采取不同于所述第一飞行响应和所述第二飞行响应的第三飞行响应。所述第三飞行响应措施可以是向所述无人飞行器的操作者提供所述无人飞行器在所述限飞区域附近的警告。
本发明的附加方面可以涉及一种用于评估无人飞行器对限飞区域的飞行响应的方法，所述方法包括：通过评估与所述无人飞行器相通信的外部装置的位置来评估所述无人飞行器的大概位置；评估限飞区域的位置；借助于处理器，使用所述无人飞行器的大概位置和所述限飞区域的位置来计算所述无人飞行器与所述限飞区域之间的距离；借助于所述处理器来评估所述距离是否落在距离阈值之内；以及在所述距离落在所述距离阈值之内时命令所述无人飞行器采取飞行响应措施。
所述外部装置的位置可以借助于所述外部装置处的GPS信号来评估。所述无人飞行器的大概位置可以是所述外部装置的位置。所述外部装置可以是能够从所述无人飞行器接收数据的移动终端。所述数据可以包括由所述无人飞行器的相机捕捉到的图像数据，并且所述移动终端包括能够显示所述图像数据的显示器。在一些实现方式中，所述移动终端可以是移动电话。所述移动终端可能能够向所述无人飞行器传输控制数据，从而控制所述无人飞行器的飞行。所述移动终端可以经由直接通信技术而与所述无人飞行器相通信。所述直接通信技术可以包括WiFi或蓝牙。所述移动终端可以经由间接通信技术而与所述无人飞行器相通信。可以使用移动基站来评估所述移动终端的位置。
任选地，所述限飞区域的位置可以通过访问无人飞行器的本地存储器来评估，所述本地存储器包括多个限飞区域的位置。当所述无人飞行器经由有线或无线连接而与外部装置相通信时，可以用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。当所述无人飞行器与通信网络相通信时，可以用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。
在一些实施方式中，所述限飞区域是机场。
可以使用ENU坐标系来计算所述距离。可以将所述无人飞行器的位置转换至ECEF坐标系。在一些情况下，进一步将所述无人飞行器的位置转换至ENU坐标系。可以按指定的时间间隔计算所述距离。
所述限飞区域可以基于所述无人飞行器在无人飞行器启动时的距离来从多个可能的限飞区域中选择。
任选地，所述飞行响应措施可以是使所述飞行器自动降落在表面上。在另一实现方式中，所述飞行响应措施可以是向所述无人飞行器的操作者提供一定时间段来使所述飞行器降落在表面上，在所述时间段之后，所述无人飞行器将会自动降落。备选地，所述飞行响应措施可以是向所述无人飞行器的操作者提供所述无人飞行器在所述限飞区域附近的警告。
本发明的其他方面可以涉及一种无人飞行器，所述无人飞行器包括：处理器，其被配置用于(1)接收与所述无人飞行器相通信的外部装置的位置并且使用所述外部装置的位置来评估所述无人飞行器的大概位置，(2)计算所述无人飞行器的大概位置与限飞区域的位置之间的距离，并且(3)评估所述距离是否落在距离阈值之内；以及与所述处理器相通信的一个或多个动力单元，其允许所述无人飞行器在所述距离落在所述距离阈值之内时采取飞行响应措施。
在一些实施方式中，可以借助于所述外部装置处的GPS信号来接收所述外部装置的位置。所述无人飞行器的大概位置可以是所述外部装置的位置。所述外部装置可以是能够从所述无人飞行器接收数据的移动终端。所述数据可以包括由所述无人飞行器的相机捕捉到的图像数据，并且所述移动终端包括能够显示所述图像数据的显示器。在一些实现方式中，所述移动终端可以是移动电话。所述移动终端可能能够向所述无人飞行器传输控制数据，从而控制所述无人飞行器的飞行。所述移动终端可以经由直接通信技术而与所述无人飞行器相通信。所述直接通信技术可以包括WiFi或蓝牙。所述移动终端可以经由间接通信技术而与所述无人飞行器相通信。可以使用移动基站来评估所述移动终端的位置。
所述无人飞行器可以包括本地存储器，所述本地存储器储存所述限飞区域的位置并且还储存多个限飞区域的位置。当所述无人飞行器经由有线或无线连接而与外部装置相通信时，可以用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。在一些情况下，当所述无人飞行器与通信网络相通信时，用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。
根据本发明的一些实现方式，所述限飞区域可以是机场。
所述处理器可以被配置用于使用ENU坐标系来计算所述距离。任选地，所述处理器被配置用于将所述无人飞行器的位置转换至ECEF坐标系。所述处理器可被配置用于进一步将所述无人飞行器的位置转换至ENU坐标系。在一些情况下，所述处理器被配置用于按指定的时间间隔计算所述距离。
所述处理器可以被配置用于基于所述无人飞行器在无人飞行器启动时的距离来从多个可能的限飞区域中选择所述限飞区域。
任选地，所述飞行响应措施可以是使所述飞行器自动降落在表面上。在另一实现方式中，所述飞行响应措施可以是向所述无人飞行器的操作者提供一定时间段来使所述飞行器降落在表面上，在所述时间段之后，所述无人飞行器将会自动降落。备选地，所述飞行响应措施可以是向所述无人飞行器的操作者提供所述无人飞行器在所述限飞区域附近的警告。
根据本发明的另一方面，可以提供一种用于评估无人飞行器对限飞区域的飞行响应的方法。所述方法可以包括：评估所述无人飞行器的位置；评估限飞区域的位置；借助于处理器，使用所述无人飞行器的位置和所述限飞区域的位置来计算所述无人飞行器与所述限飞区域之间的相对定位；借助于所述处理器，基于所述无人飞行器的位置以及在无人飞行器位于其内的管辖区内提供的一个或多个飞行限制规则来评估所述管辖区；以及当所述无人飞行器与所述限飞区域之间的相对定位归入所述一个或多个飞行限制规则时，命令所述无人飞行器采取飞行响应措施。
所述无人飞行器的位置可以借助于所述无人飞行器处的GPS信号来评估。所述限飞区域的位置可以通过访问无人飞行器的本地存储器来评估，所述本地存储器包括多个限飞区域的位置。当所述无人飞行器经由有线或无线连接而与外部装置相通信时，可以用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。当所述无人飞行器与通信网络相通信时，可以用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。
所述限飞区域可以是机场。
所述无人飞行器与所述限飞区域之间的相对定位可以包括所述无人飞行器与所述限飞区域之间的距离。所述距离可以使用ENU坐标系来计算。当所述距离落在距离阈值之内时，所述一个或多个飞行限制规则可以提供所述飞行响应措施。所述距离阈值可以基于所述管辖区的所述一个或多个飞行限制规则来选择。所述管辖区可以是国家并且所述一个或多个飞行限制规则可以包括这个国家的法律或规定。
在一些实施方式中，所述飞行响应措施可以是使所述飞行器自动降落在表面上。根据其他实施方式，所述飞行响应措施是向所述无人飞行器的操作者提供一定时间段来使所述飞行器降落在表面上，在所述时间段之后，所述无人飞行器将会自动降落。所述飞行响应措施可以是向所述无人飞行器的操作者提供所述无人飞行器在所述限飞区域附近的警告。
本发明的方面还可以提供一种无人飞行器，所述无人飞行器包括：处理器，其被配置用于(1)接收无人飞行器的位置并且计算所述无人飞行器的位置与限飞区域的位置之间的相对位置，并且(2)基于所述无人飞行器的位置以及在无人飞行器位于其内的管辖区内提供的一个或多个飞行规则来评估所述管辖区；以及与所述处理器相通信的一个或多个动力单元，其允许所述无人飞行器在所述无人飞行器与所述限飞区域之间的相对定位归入所述一个或多个飞行限制规则时采取飞行响应措施。
所述无人飞行器的位置可以借助于所述无人飞行器处的GPS信号来接收。所述无人飞行器可以包括本地存储器，所述本地存储器储存所述限飞区域的位置并且还储存多个限飞区域的位置。当所述无人飞行器经由有线或无线连接而与外部装置相通信时，可以用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。当所述无人飞行器与通信网络相通信时，可以用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。
在一些实施方式中，所述限飞区域是机场。
所述无人飞行器与所述限飞区域之间的相对定位可以包括所述无人飞行器与所述限飞区域之间的距离。所述处理器可以使用ENU坐标系来计算所述距离。当所述距离落在距离阈值之内时，所述一个或多个飞行限制规则可以提供所述飞行响应措施。所述距离阈值可以基于所述管辖区的所述一个或多个飞行限制规则来选择。所述管辖区可以是国家并且所述一个或多个飞行限制规则可以包括这个国家的法律或规定。
在一些实施方式中，所述飞行响应措施可以是使所述飞行器自动降落在表面上。根据其他实施方式，所述飞行响应措施是向所述无人飞行器的操作者提供一定时间段来使所述飞行器降落在表面上，在所述时间段之后，所述无人飞行器将会自动降落。所述飞行响应措施可以是向所述无人飞行器的操作者提供所述无人飞行器在所述限飞区域附近的警告。
此外，本发明的方面可以提供一种用于评价无人飞行器的起飞条件的方法，所述方法包括：评估停靠在表面上的无人飞行器的位置；评估限飞区域的位置；借助于处理器，使用所述无人飞行器的位置和所述限飞区域的位置来计算所述无人飞行器与所述限飞区域之间的距离；借助于所述处理器来评估所述距离是否落在距离阈值之内；以及当所述距离落在所述距离阈值之内时，阻止所述无人飞行器从所述表面起飞。
所述无人飞行器的位置可以借助于所述无人飞行器处的GPS信号来评估。所述限飞区域的位置可以通过访问无人飞行器的本地存储器来评估所述本地存储器包括多个限飞区域的位置。当所述无人飞行器经由有线或无线连接而与外部装置相通信时，可以用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。当所述无人飞行器与通信网络相通信时，可以用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。
所述限飞区域可以是机场。
在一些实施方式中，可以使用ENU坐标系来计算所述距离。可以将所述无人飞行器的位置转换至ECEF坐标系。可以进一步将所述无人飞行器的位置转换至ENU坐标系。
所述限飞区域可以基于所述无人飞行器在无人飞行器启动时的距离来从多个可能的限飞区域中选择。
根据本发明的另外方面，可以提供一种无人飞行器。所述无人飞行器可以包括：处理器，其被配置用于(1)接收所述无人飞行器的位置并且计算所述无人飞行器的位置与限飞区域的位置之间的距离，并且(2)评估所述距离是否落在距离阈值之内；以及与所述处理器相通信的一个或多个动力单元，所述一个或多个动力单元响应于来自所述处理器的指令，在所述距离超过所述距离阈值时允许所述无人飞行器起飞，而在所述距离落在所述距离阈值内时阻止所述无人飞行器起飞。
在一些实施方式中，借助于所述无人飞行器处的GPS信号来接收所述无人飞行器的位置。所述无人飞行器可以包括本地存储器，所述本地存储器储存所述限飞区域的位置并且还储存多个限飞区域的位置。当所述无人飞行器经由有线或无线连接而与外部装置相通信时，用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。当所述无人飞行器与通信网络相通信时，可以用所述多个限飞区域的位置来更新所述本地存储器。
所述限飞区域可以是机场。
在一些实现方式中，所述无人飞行器的处理器可以使用ENU坐标系来计算所述距离。所述处理器可以将所述无人飞行器的位置转换至ECEF坐标系。所述处理器可以进一步将所述无人飞行器的位置转换至ENU坐标系。所述处理器可以基于所述无人飞行器在无人飞行器启动时的距离来从多个可能的限飞区域中选择所述限飞区域。
应当明白，本发明的不同方面可以单独地、共同地或彼此结合地来理解。本文所述的本发明的各个方面可以适用于下文阐述的任何特定应用或者适用于任何其他类型的可移动物体。本文对诸如无人飞行器等飞行器的任何描述均可适用于并用于任何可移动物体，诸如任何载运工具。另外，本文在空中运动(例如，飞行)的情景下公开的***、装置和方法还可以适用于其他类型运动的情景下，诸如地面上或水上的移动、水下运动或者太空中的运动。
通过回顾说明书、权利要求书和附图，本发明的其他目标和特征将会变得明显。
援引并入
本说明书中所提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用并入本文，其程度犹如具体地并单独地指出要通过引用并入每个单独出版物、专利或专利申请。
附图简述
本发明的新颖特征在所附权利要求书中有具体阐述。通过参考以下阐述利用本发明的原理的说明性实施方式的具体实施方式及以下附图，将更好地理解本发明的特征和优点：
图1提供了根据本发明的实施方式的相对于限飞区域的无人飞行器位置的示例。
图2示出了根据本发明的实施方式的多个限飞区域接近区的示例。
图3提供了根据本发明的实施方式的多个限飞区域接近区的附加示例。
图4提供了根据本发明的实施方式的多种类型的限飞区域及其有关接近区的示例。
图5提供了根据本发明的实施方式的具有规则形状和不规则形状的限飞区域。
图6提供了根据本发明的实施方式的由多个限飞带限定的限飞区域。
图7提供了根据实施方式的围绕不规则形状区域的规则形状限飞区域的示例。
图8提供了根据实施方式的飞行上升限度的斜视图。
图9提供了根据实施方式的限飞区域的侧视图。
图10提供了根据本发明的实施方式的与外部装置相通信的UAV的示意图。
图11提供了根据本发明的实施方式的无人飞行器的示例，所述无人飞行器使用全球定位***(GPS)来确定无人飞行器的位置。
图12是根据本发明的实施方式的与移动装置相通信的无人飞行器的示例。
图13是根据本发明的实施方式的与一个或多个移动装置相通信的无人飞行器的示例。
图14提供了根据本发明的一方面的具有机载存储器单元的无人飞行器的示例。
图15示出根据本发明的实施方式的与多个限飞区域有关的无人飞行器的示例。
图16示出了根据本发明的实施方式的飞行限制特征的示例。
图17图示了根据本发明的实施方式的无人飞行器。
图18图示了根据本发明的实施方式的包括载具和负载的可移动物体。
图19是根据本发明的实施方式的用于控制可移动物体的***的框图示意图。
具体实施方式
本发明的***、装置和方法响应于一个或多个检测到的限飞区域而提供对飞行器的飞行控制。如本文所使用的限飞区域可以是指其中限制或禁止飞行器的横向或垂直移动的任何区域。所述飞行器可以是无人飞行器(UAV)，或任何其他类型的可移动物体。一些管辖区具有一个或多个不允许UAV飞行的禁飞区(例如，禁飞区域)。例如，在美国，UAV不可以在机场的某些距离内飞行。另外，可以谨慎地限制飞行器在某些区域中的飞行。例如，可以谨慎地限制飞行器在大城市中、跨越国家边境、在政府建筑物附近等处飞行。因此，需要为UAV提供禁飞功能以阻止它们在某些区域中飞行。
诸如机场等一个或多个限飞区域的位置可以储存在UAV上。备选地或附加地，可以从UAV之外的数据源访问关于一个或多个限飞区域的位置的信息。例如，如果因特网或另一网络可访问，则UAV可以从服务器在线获得关于飞行限制区域的信息。一个或多个限飞区域可以各自与一个或多个飞行响应措施相关联。所述一个或多个飞行响应措施可以储存在UAV上。备选地或附加地，可以从UAV之外的数据源访问关于一个或多个飞行响应措施的信息。例如，如果因特网或另一网络可访问，则UAV可以从服务器在线获得关于飞行响应措施的信息。可以确定UAV的位置。这可以在UAV起飞之前和/或UAV在飞行时发生。在一些情况下，UAV可以具有可用于确定UAV的位置的GPS接收器。在其他示例中，UAV可以与诸如移动控制终端等外部装置相通信。可以确定外部装置的位置并使用所述位置来大致估计UAV的位置。从UAV之外的数据源访问的、关于一个或多个限飞区域的位置的信息可以取决于UAV或与UAV相通信的外部装置的位置，或者由所述位置支配。例如，UAV可以访问关于在UAV的1英里、2英里、5英里、10英里、20英里、50英里、100英里、200英里或500英里左右或以内的其他限飞区域的信息。从UAV之外的数据源访问的信息可以储存在临时数据库或永久数据库上。例如，从UAV之外的数据源访问的信息可添加至位于UAV上的逐渐扩大的限飞区域库。备选地，可以仅将在UAV的1英里、2英里、5英里、10英里、20英里、50英里、100英里、200英里或500英里左右或以内的限飞区域储存在临时数据库上，并且可以删除先前在上述距离范围之内(例如，在UAV的50英里之内)但当前在所述范围之外的限飞区域。在一些实施方式中，关于所有机场的信息可以储存在UAV上，而关于其他限飞区域的信息可以从UAV之外的数据源(例如，从在线服务器)访问得到。可以计算UAV与限飞区域之间的距离。基于所计算出的距离，可以采取一个或多个飞行响应措施。例如，如果UAV位于限飞区域的第一半径内，则UAV可以自动降落。如果UAV位于限飞区域的第二半径内，则UAV可以给予操作者一定时间段来降落，在所述时间段之后，UAV将会自动降落。如果UAV位于限飞区域的第三半径内，则UAV可以向UAV的操作者提供关于接近限飞区域的警告。在一些情况下，如果UAV位于距限飞区域的特定距离内，则UAV可能不能够起飞。
本文的***、装置和方法可以提供UAV对所检测到的与限飞区域的距离的自动化响应。可以基于检测到的距受限区域的不同距离而采取不同的行动，这可以允许用户在不太靠近时采取干预较少的行动，并且可以在UAV过于靠近时提供较大的干预以提供自动化降落，从而遵守规定并提供较高的安全性。本文的***、装置和方法还可以使用用于确定UAV的位置的各种***，以更好地保证UAV将不会无意中飞行至限飞区域中。
图1提供了根据本发明的实施方式的相对于限飞区域110的无人飞行器位置120A、120B、120C的示例。
限飞区域110可以具有任何位置。在一些情况下，限飞区域位置可以是点，或者限飞区域的中心或位置可以由点指定(例如，纬度和经度坐标，任选地，高度坐标)。例如，限飞区域位置可以是位于机场中心处的点，或者表示机场或其他类型的限飞区域的点。在其他示例中，限飞区域位置可以包括地区或区域。所述地区或区域130可以具有任何形状(例如，圆形形状、矩形形状、三角形形状、与所述位置处的一个或多个自然或人造特征相对应的形状、与一种或多种分区规则相对应的形状或者任何其他边界)。例如，限飞区域可以是机场的边界、国家之间的边境、其他管辖边境或其他类型的限飞区域。限飞区域可以由直线或曲线限定。在一些情况下，限飞区域可以包括空间。所述空间可以是包括纬度、经度和/或高度坐标的三维空间。所述三维空间可以包括长度、宽度和/或高程。限飞区域可以包括从地面向上到地面以上任何高度的空间。这可以包括从地面上的一个或多个限飞区域笔直向上的高度。例如，对于一些纬度和经度，可以针对所有高度进行限飞。在一些情况下，可以针对特定横向区域的一些高度进行限飞，而针对其他高度则不进行限飞。例如，对于一些纬度和经度，可以针对一些高度进行限飞，而针对其他高度则不进行限飞。因此，限飞区域可以具有任何数目的维度和维度度量，并且/或者可以由这些维度位置指定，或者由表示所述区域的空间、面积、线或点指定。
限飞区域可以包括未授权飞行器可能无法在其中飞行的一个或多个位置。这可以包括未授权无人飞行器(UAV)或所有UAV。限飞区域可以包括禁止的空域，它可以是指通常出于安全考虑而不允许飞行器在其内飞行的一定面积(或体积)的空域。禁止的地区可以包含由禁止飞行器在其内飞行的地球表面上的地区所标识的、具有限定维度的空域。可以出于安全或与国民福利相关联的其他原因而设立这样的地区。这些地区可以公布在《联邦公报》中并且描绘在美国的航空图上或各个管辖区中的其他出版物中。限飞区域可以包括一个或多个具有特殊用途空域(例如，可以对不参与指定操作的飞行器强加限制的空域)，诸如受限空域(即，通常所有飞行器进入始终被禁止并且所述进入不受所述空域的控制主体许可的空域)、军事行动区、警报区、警告区、临时飞行限制(TFR)区、国家安全区和射击控制区。
限飞区域的示例可以包括但不限于机场、飞行走廊、军事或其他政府设施、敏感人员附近的位置(例如，当总统或其他领导人正在访问某个位置时)、核设施地、研究设施、私人空域、非军事化区、某些管辖区(例如，镇、市、县、州/省、国家、水体或其他自然地标)、国家边境(例如，美国与墨西哥之间的边境)或者其他类型的禁飞区。限飞区域可以是永久禁飞区，或者可以是禁止飞行的临时地区。在一些情况下，可以更新限飞区域的列表。限飞区域可以随管辖区的不同而不同。例如，一些国家可以包括作为限飞区域的学校，而其他国家可以不包括。
诸如UAV 120A、120B、120C的飞行器可以具有位置。可以将UAV的位置确定为UAV相对于参考系(例如，下方地面、环境)的一个或多个坐标。例如，可以确定UAV的纬度和/或经度坐标。任选地，可以确定UAV的高度。可以在任何特异性程度上确定UAV的位置。例如，可以将UAV的位置确定在约2000米、1500米、1200米、1000米、750米、500米、300米、100米、75米、50米、20米、10米、7米、5米、3米、2米、1米、0.5米、0.1米、0.05米或0.01米之内。
可以相对于限飞区域110的位置来确定UAV 120A、120B、120C的位置。这可以包括将表示UAV的位置的坐标与表示限飞区域的位置的坐标进行比较。在一些实施方式中，评估限飞区域与UAV之间的相对位置可以包括计算限飞区域与UAV之间的距离。例如，如果UAV120A位于第一位置处，则可以计算UAV与限飞区域110之间的距离d1。如果UAV 120B位于第二位置处，则可以计算UAV与限飞区域之间的距离d2。在另一示例中，如果UAV120C位于第三位置处，则可以计算UAV与限飞区域之间的距离d3。在一些情况下，可以仅定位和/或计算UAV与限飞区域之间的距离。在其他示例中，可以计算其他信息，诸如UAV与限飞区域之间的方向或方位。例如，可以计算UAV与限飞区域之间的相对基本方向(例如，北、西、南、东)或UAV与限飞区域之间的角方向(例如，其间的角度)。可以计算或可以不计算UAV与限飞区域之间的相对速度和/或加速度以及相关方向。
可以在UAV飞行时周期性地或连续地计算所述距离。可以响应于检测到的事件(例如，在未接收到GPS信号达一段时间之后接收到GPS信号)计算所述距离。当UAV的位置更新时，也可以重新计算距限飞区域的距离。
UAV 120A、120B、120C与限飞区域110之间的距离可以用于确定是否要采取飞行响应措施和/或采取哪种类型的飞行响应措施。可由UAV采取的飞行响应措施的示例可以包括立即使UAV自动降落；向UAV的操作者提供一定时间段来使UAV降落在表面上，在所述时间段之后，如果操作者还未使UAV降落，则UAV将会自动降落；向无人飞行器的操作者提供无人飞行器在限飞区域附近的警告；通过调节UAV的飞行路径自动地采取避让行动；阻止UAV进入飞行限制区域；或任何其他飞行响应措施。
飞行响应措施对于所有UAV操作者而言可以是强制性的。备选地，诸如UAV的授权操作者的授权用户能够忽略飞行响应措施。授权用户可以是得到认证的。例如，授权用户可以由外部装置或服务器进行认证。所述外部装置可以是移动装置、控制器(例如，UAV的控制器)等。例如，用户可以登录服务器并验证他们的身份。当UAV的操作者在限飞区域中操作UAV时，可以执行用户是否被授权使UAV在限飞区域中飞行的确定。如果操作者被授权使UAV飞行，则操作者可以忽略所强加的飞行响应措施。例如，机场工作人员可以是关于机场处或附近的限飞区域的授权用户。例如，联邦探员或官员(例如，边境巡逻探员)可以是国家边境处或附近的授权用户。
在一个示例中，可以确定距离d1是否落在距离阈值内。如果距离超过距离阈值，那么可以不需要飞行响应措施，并且用户可以能够以正常的方式操作并控制UAV。在一些情况下，用户可以通过从诸如远程终端等外部装置向UAV提供实时指令来控制UAV的飞行。在其他情况下，用户可以通过提前提供UAV可遵循的指令(例如，飞行计划或路径)来控制UAV的飞行。如果距离d1落在距离阈值以下，那么可以采取飞行响应措施。飞行响应措施可以影响UAV的操作。飞行响应措施可以剥夺用户对UAV的控制，可以在剥夺用户对UAV的控制之前为用户提供有限的时间以采取校正行动，强加高度限制，以及/或者可以向UAV提供警告或信息。
可以计算表示UAV与限飞区域的坐标之间的距离。可以基于计算出的距离采取飞行响应措施。可以通过所述距离而不考虑方向或任何其他信息来确定飞行响应措施。备选地，可以考虑诸如方向等其他信息。在一个示例中，位于第一位置处的UAV 120B可以距限飞区域距离d2。位于第二位置处的UAV 120C可以距限飞区域距离d3。距离d2和d3可以基本相同。然而，UAV 120B、120C相对于限飞区域可以位于不同的方向上。在一些情况下，仅基于距离而不考虑方向，飞行响应措施(如果有的话)对于UAV可以是相同的。备选地，可以考虑方向或其他条件并且也许可能采取不同的飞行响应措施。在一个示例中，可以在地区130或空间上提供限飞区域。这个地区或空间可以包括与表示限飞区域110的坐标等距或不等距的部分。在一些情况下，如果限飞区域进一步向东延伸，那么即使d3与d2相同，也可以采取或不采取不同的飞行响应措施。可以计算UAV坐标与限飞区域坐标之间的距离。备选地，可以考虑从UAV到限飞区域的最近边界的距离。
在一些示例中，可以提供单个距离阈值。超过距离阈值的距离可以允许UAV的常规操作而在距离阈值内的距离可以导致采取飞行响应措施。在其他示例中，可以提供多个距离阈值。可以基于UAV可落在其内的距离阈值选择不同的飞行响应措施。取决于UAV与限飞区域之间的距离，可以采取不同的飞行响应措施。
在一个示例中，可以计算UAV 120B与限飞区域110之间的距离d2。如果所述距离落在第一距离阈值内，则可以采取第一飞行响应措施。如果所述距离落在第二距离阈值内，则可以采取第二飞行响应措施。在一些情况下，第二距离阈值可以大于第一距离阈值。如果所述距离满足这两个距离阈值，则既可以采取第一飞行响应措施又可以采取第二飞行响应措施。备选地，如果所述距离落在第二距离阈值之内但在第一距离阈值之外，则采取第二飞行响应措施而不采取第一飞行响应措施，而如果所述距离落在第一距离阈值内，则采取第一飞行响应措施而不采取第二飞行响应措施。可以提供任何数目的距离阈值和/或对应的飞行响应措施。例如，可以提供第三距离阈值。第三距离阈值可以大于第一距离阈值和/或第二距离阈值。如果所述距离落在第三距离阈值内，则可以采取第三飞行响应措施。如果也分别满足第一距离阈值和第二距离阈值，则可以与诸如第一飞行响应措施和第二飞行响应措施等其他飞行响应措施相结合地采取第三飞行相应措施。备选地，可以采取第三飞行响应措施而不采取第一飞行响应措施和第二飞行响应措施。
距离阈值可以具有任何值。例如，距离阈值可以为数米、数十米、数百米或数千米的数量级。距离阈值可以为约0.05英里、0.1英里、0.25英里、0.5英里、0.75英里、1英里、1.25英里、1.5英里、1.75英里、2英里、2.25英里、2.5英里、2.75英里、3英里、3.25英里、3.5英里、3.75英里、4英里、4.25英里、4.5英里、4.75英里、5英里、5.25英里、5.5英里、5.75英里、6英里、6.25英里、6.5英里、6.75英里、7英里、7.5英里、8英里、8.5英里、9英里、9.5英里、10英里、11英里、12英里、13英里、14英里、15英里、17英里、20英里、25英里、30英里、40英里、50英里、75英里或100英里。距离阈值可以任选地匹配限飞区域的规定(例如，如果FAA规定不允许UAV在机场的X英里之内飞行，则距离阈值可以任选地为X英里)，可以大于针对限飞区域的规定(例如，距离阈值可以大于X英里)，或者可以小于针对限飞区域的规定(例如，距离阈值可以小于X英里)。距离阈值可以比所述规定大任何距离值(例如，可以是X+0.5英里、X+1英里、X+2英里等)。在其他实现方式中，距离阈值可以比所述规定小任何距离值(例如，可以是X–0.5英里、X–1英里、X–2英里等)。
可以在UAV飞行时确定UAV位置。在一些情况下，可以在UAV不在飞行时确定UAV位置。例如，可以在UAV停靠在表面上时确定UAV位置。可以在UAV启动时以及在从表面起飞之前评估UAV位置。可以在UAV位于表面上时(例如，在起飞之前/在降落之后)评估UAV与限飞区域之间的距离。如果所述距离落在距离阈值以下，则UAV可以拒绝起飞。例如，如果UAV位于机场的4.5英里内，则UAV可以拒绝起飞。在另一示例中，如果UAV位于机场的5英里内，则UAV可以拒绝起飞。可以使用任何距离阈值，诸如本文在别处所述的那些距离阈值。在一些情况下，可以提供多个距离阈值。取决于距离阈值，UAV可以具有不同的起飞措施。例如，如果UAV落在第一距离阈值以下，则UAV可能不能够起飞。如果UAV落在第二距离阈值内，则UAV可能能够起飞，但可能仅具有非常有限的飞行时间段。在另一示例中，如果UAV落在第二距离阈值内，则UAV可能能够起飞，但可能仅能够远离限飞区域而飞行(例如，增加UAV与限飞区域之间的距离)。在另一示例中，如果UAV落在第二距离阈值或第三距离阈值以下，则UAV可以向UAV的操作者提供UAV在限飞区域附近的警告，同时允许UAV起飞。在另一示例中，如果UAV落在距离阈值以内，则可以为其提供最大飞行高度。如果UAV超出所述最大飞行高度，则UAV可被自动带至较低的高度，而用户可以控制UAV飞行的其他方面。
图2示出了根据本发明的实施方式的多个限飞区域接近区220A、220B、220C的示例。可以提供限飞区域210。所述限飞区域的位置可以由一组坐标(即，点)、地区或空间来表示。可以在限飞区域周围提供一个或多个限飞接近区。
在一个示例中，限飞区域210可以是机场。本文中对机场的任何描述均可以适用于任何其他类型的限飞区域，或者反之亦然。可以提供第一限飞接近区220A，机场位于其中。在一个示例中，第一限飞接近区可以包括位于机场的第一半径内的任何事物。例如，第一限飞接近区可以包括位于机场的4.5英里内的任何事物。第一限飞接近区可以具有基本呈圆形的形状，其包括位于机场的第一半径内的任何事物。限飞接近区可以具有任何形状。如果UAV位于第一限飞接近区内，则可以采取第一飞行响应措施。例如，如果UAV位于机场的4.5英里内，则UAV可以自动降落。UAV可以在没有来自UAV操作者的任何输入的情况下自动降落，或者可以结合来自UAV操作者的输入。UAV可以自动开始降低高度。UAV可以按预定速率降低高度，或者可以在确定降落的速率时结合位置数据。UAV可以寻找期望位点降落，或者可以立即降落在任何位置处。UAV在寻找位置降落时可以考虑或不考虑来自UAV操作者的输入。第一飞行响应措施可以是阻止用户能够在机场附近飞行的软件措施。当UAV位于第一限飞接近区中时，可以自动发起立即降落序列。
可以在机场周围提供第二限飞接近区220B。第二限飞接近区可以包括位于机场的第二半径内的任何事物。第二半径可以大于第一半径。例如，第二限飞接近区可以包括位于机场的5英里内的任何事物。在另一示例中，第二限飞接近区可以包括位于机场的5英里之内且还在机场的第一半径(例如，4.5英里)之外的任何事物。第二限飞接近区可以具有基本呈圆形的形状，其包括位于机场的第二半径之内的任何事物)；或基本呈环形的形状，其包括位于机场的第二半径之内且在机场的第一半径之外的任何事物。如果UAV位于第二限飞接近区之内，则可以采取第二飞行响应措施。例如，如果UAV位于机场的5英里之内且在机场的4.5英里之外，则UAV可以提示UAV的操作者在预定时间段(例如，1小时、30分钟、14分钟、10分钟、5分钟、3分钟、2分钟、1分钟、45秒、30秒、15秒、10秒或五秒)内降落。如果UAV未在预定时间段内降落，则UAV可以自动降落。
当UAV位于第二限飞接近区内时，UAV可以提示用户(例如，经由移动应用程序、飞行状态指示器、音频指示器或其他指示器)在预定时间段(例如，1分钟)内降落。在所述时间段内，UAV的操作者可以提供将UAV导航至期望降落表面的指令和/或提供手动降落指令。在已经超过预定时间段之后，UAV可以在没有来自UAV操作者的任何输入的情况下自动降落，或者可以结合来自UAV操作者的输入。在预定时间段之后，UAV可以自动开始降低高度。UAV可以按预定速率降低高度，或者可以在确定降落的速率时结合位置数据。UAV可以寻找期望位点降落，或者可以立即降落在任何位置处。UAV在寻找位置降落时可以考虑或不考虑来自UAV操作者的输入。第二飞行响应措施可以是阻止用户能够在机场附近飞行的软件措施。当UAV位于第二限飞接近区中时，可以自动发起延时降落序列。如果UAV能够在指定时间段内飞到第二限飞接近区之外，那么自动化降落序列可以不生效，并且操作者可能能够恢复对UAV的正常飞行控制。指定时间段可以用作让操作者使UAV降落或离开机场附近的地区的宽限期。
可以在机场周围提供第三限飞接近区220C。所述第三限飞接近区可以包括位于机场的第三半径内的任何事物。第三半径可以大于第一半径和/或第二半径。例如，第三限飞接近区可以包括位于机场的5.5英里内的任何事物。在另一示例中，第三限飞接近区可以包括位于机场的5.5英里之内且还在机场的第二半径(例如，5英里)之外的任何事物。第三限飞接近区可以具有基本呈圆形的形状，其包括位于机场的第三半径之内的任何事物；或基本呈环形的形状，其包括位于机场的第三半径之内且在机场的第二半径之外的任何事物。如果UAV位于第三限飞接近区之内，则可以采取第三飞行响应措施。例如，如果UAV位于机场的5.5英里之内且在机场的5英里之外，则UAV可以向UAV的操作者发送警告。备选地，如果UAV位于机场的5.5英里内的任何地方，则可以提供警告。
用于描述第一限飞接近区、第二限飞接近区和/或第三限飞接近区的尺寸的任何数值仅通过示例的方式提供，并且可以与如本文在别处描述的任何其他距离阈值或尺寸互换。虽然本文中已经主要描述了具有基本呈圆形或环形形状的限飞接近区，但限飞接近区可以具有本文所述的措施可同样适用的任何形状(例如，机场的形状)。可以确定限飞接近区的半径。例如，可以基于限飞区域的面积来确定半径。备选地或组合地，可以基于一个或多个其他限飞接近区的面积来确定半径。备选地或组合地，可以基于其他考虑来确定半径。例如，在机场处，第二半径可以基于包围机场的最小安全半径。例如，对于机场的跑道而言，可以基于跑道的长度来确定第二半径。
当UAV位于第三限飞接近区内时，UAV可以警告用户(例如，经由移动应用程序、飞行状态指示器、音频指示器或其他指示器)非常接近限飞区域。在一些示例中，警告可以包括经由外部装置的视觉警告、音频警告或触觉警告。所述外部装置可以是移动装置(例如，平板计算机、智能电话、遥控器)或固定装置(例如，计算机)。在其他示例中，警告可以经由UAV本身来提供。警告可以包括闪光、文本、图像和/或视频信息、哔哔声或音调、音频语音或信息、震动以及/或者其他类型的警告。例如，移动装置可以震动以指示出警告。在另一示例中，UAV可以闪光和/或发出噪音以指示出警告。这样的警告可以与其他飞行响应措施相结合地提供或单独地提供。
在一个示例中，可以评估UAV相对于限飞区域的位置。如果UAV落在第一限飞接近区内，则UAV可能不能够起飞。例如，如果UAV位于限飞区域(例如，机场)的4.5英里内，则UAV可能不能够起飞。可以向或不向用户传送关于UAV为何不能够起飞的信息。如果UAV落在第二限飞接近区内，则UAV可能能够或不能够起飞。例如，如果UAV位于机场的5英里内，则UAV可能不能够起飞。备选地，UAV可能能够起飞但具有受限的飞行能力。例如，UAV可能仅能够远离限飞区域而飞行，可能仅能够飞行至特定高度，或者具有可以让UAV飞行的有限时间段。如果UAV落在第三限飞接近区内，则UAV可能能够或不能够起飞。例如，如果UAV位于机场的5.5英里内，则UAV可以向用户提供关于接近机场的警告。可以在警告中向用户提供距离、方位、机场名称、设施类型或其他信息。当UAV位于机场的5.5英里之内但在5英里之外时，可以向用户提供警告。在另一示例中，如果UAV位于5.5英里之内，则可以提供警告，并且所述警告可以与其他起飞响应相结合或单独地提供。这可以提供可阻止UAV在限飞区域中飞行的安全措施。
在一些情况下，离限飞区域更近的飞行响应措施可以提供使UAV降落的更快响应。这可能削弱用户在控制UAV飞行方面的自主权，但可以更好地遵守规定并提供更优的安全措施。离限飞区域更远的飞行响应措施可以允许用户对UAV具有更多控制。这可以提供用户在控制UAV方面增强的自主权并允许用户采取行动以阻止UAV进入受限空域。可以使用所述距离来度量UAV落在受限空域内的风险或可能性，并基于对风险的度量来采取适当水平的行动。
图3提供了根据本发明的实施方式的多个限飞区域接近区240a、240b、240c的附加示例。可以提供限飞区域230。如前文所述，限飞区域的位置可以由一组坐标(即，点)、地区或空间表示。可以在限飞区域周围提供一个或多个限飞接近区。
限飞接近区240a、240b、240c可以包括围绕限飞区域230的横向区域。在一些情况下，限飞接近区可以是指在对应于横向区域的高度方向上延伸的空间区域250a、250b、250c。空间区域可以具有或不具有高度上限和/或下限。在一些示例中，可以提供飞行上升限度260，在其上方，空间限飞接近区250b开始生效。在飞行上升限度下方，UAV可以自由跨越所述区域。
限飞区域230可以是机场。任选地，限飞区域可以是国际机场(或者如本文在别处所述的A类机场)。本文对机场的任何描述均可适用于任何其他类型的限飞区域，或者反之亦然。可以提供第一限飞接近区240a，机场位于其中。在一个示例中，第一限飞接近区可以包括位于机场的第一半径内的任何事物。例如，第一限飞接近区可以包括位于机场的1.5英里(或2.4km)内的任何事物。第一限飞接近区可以具有基本呈圆形的形状，其包括位于机场的第一半径内的任何事物。限飞接近区可以具有任何形状。如果UAV位于第一限飞接近区内，则可以采取第一飞行响应措施。例如，如果UAV位于机场的1.5英里内，则UAV可以自动降落。UAV可以在没有来自UAV操作者的任何输入的情况下自动降落，或者可以结合来自UAV操作者的输入。UAV可以自动开始降低高度。UAV可以按预定速率降低高度，或者可以在确定降落的速率时结合位置数据。UAV可以寻找期望位点降落，或者可以立即降落在任何位置处。UAV在寻找位置降落时可以考虑或不考虑来自UAV操作者的输入。第一飞行响应措施可以是阻止用户能够在机场附近飞行的软件措施。当UAV位于第一限飞接近区中时，可以自动发起立即降落序列。
在一些实现方式中，第一限飞接近区240a可以从地平面向上无限延伸，或者延伸超出UAV能够飞行的高程。当UAV进入地面上方的空间区域250a的任何部分时，可以发起第一飞行响应措施。
可以在机场周围提供第二限飞接近区240b。所述第二限飞接近区可以包括位于机场的第二半径内的任何事物。第二半径可以大于第一半径。例如，第二限飞接近区可以包括位于机场的约2英里、2.5英里、3英里、4英里、5英里(或8km)或10英里内的任何事物。在另一示例中，第二限飞接近区可以包括位于机场的约2英里、2.5英里、3英里、4英里、5英里或10英里之内而且还在机场的第一半径(例如，1.5英里)之外的任何事物。第二限飞接近区可以具有基本呈圆形的形状，其包括位于机场的第二半径之内的任何事物；或基本呈环形的形状，其包括位于机场的第二半径之内且在机场的第一半径之外的任何事物。
在一些情况下，可以提供变化的容许高度。例如，可以在第二限飞接近区内提供飞行上升限度260。如果UAV位于飞行上升限度下方，则飞机可以自由飞行并且可以飞出第二限飞接近区。如果UAV位于飞行上升限度上方，则UAV可以落在第二限飞接近区内并且受制于第二飞行响应。在一些情况下，飞行上升限度可以是如图所示的斜的飞行上升限度。斜的飞行上升限度可以指示出距限飞区域230的距离与UAV之间的线性关系。例如，如果UAV在横向上距限飞区域1.5英里远，则飞行上升限度可以在35英尺处。如果UAV在横向上距限飞区域5英里远，则飞行上升限度可以在400英尺处。飞行上升限度可以从内径向外径线性增大。例如，飞行上升限度能够以小于或等于约5°、10°、15°、30°、45°或70°的角度线性增大，直到达到由***设置的最大高程为止。飞行上升限度能够以大于或等于约5°、10°、15°、30°、45°或70°的角度线性增大，直到达到由***设置的最大高程为止。飞行上升限度增大所呈的角度可称为倾斜角度。内径处的飞行上升限度可以具有任何值，诸如约0英尺、5英尺、10英尺、15英尺、20英尺、25英尺、30英尺、35英尺、40英尺、45英尺、50英尺、55英尺、60英尺、65英尺、70英尺、80英尺、90英尺、100英尺、120英尺、150英尺、200英尺或300英尺。外径处的飞行上升限度可以具有任何其他值，诸如20英尺、25英尺、30英尺、35英尺、40英尺、45英尺、50英尺、55英尺、60英尺、65英尺、70英尺、80英尺、90英尺、100英尺、120英尺、150英尺、200英尺、250英尺、300英尺、350英尺、400英尺、450英尺、500英尺、550英尺、600英尺、700英尺、800英尺、900英尺、1000英尺、1500英尺或2000英尺。在其他实施方式中，飞行上升限度可以是平的飞行上升限度(例如，恒定的高度值)、弯曲的飞行上升限度或任何其他形状的飞行上升限度。
如果UAV位于第二限飞接近区内，则可以采取第二飞行响应措施。例如，如果UAV位于机场的5英里之内且在机场的1.5英里之外，并且位于飞行上升限度上方，则UAV可以提示UAV的操作者在预定时间段(例如，1小时、30分钟、14分钟、10分钟、5分钟、3分钟、2分钟、1分钟、45秒、30秒、15秒、10秒或五秒)内将高度降低至飞行上升限度下方。例如，如果UAV位于机场的5英里之内且在机场的1.5英里之外，并且位于飞行上升限度上方，则UAV可以自动下降直到其位于飞行上升限度以下，而无需提示操作者。如果UAV在预定时间段内位于飞行上升限度下方或以其他方式位于第二限飞接近区之外，则UAV可以正常操作。例如，只要UAV位于飞行上升限度以下，UAV的操作者就可以不受限制地控制UAV。
换言之，朝着感测飞行器200移动的第二飞行器305的信号源使声波310A被压缩并因此被感知为具有较高的频率或较高的音高。在另一方面，远离感测飞行器200移动的第二飞行器305的信号源使声波310A被扩展并因此被感知为具有较低的频率或较低的音高。因此，通过比较连续信号源样本的频率，可以确定信号源是正在接近还是正在移远。
附加地和/或备选地，还可以使用信号强度来确定信号源是正在接近还是正在移远。例如，在信号强度和信号的音高增大时，可以作出信号源正在接近的确定。类似地，在信号强度和信号的音高减小时，可以作出信号源正在移远的确定。
因此，根据多普勒效应，可以确定信号源是正在接近还是正在移远。信号源的强度可以辅助进行这样的确定。例如，如果频率正大增大且强度正在增强，则可以确定信号源正在接近。否则，可以确定信号源正在移远。
在框760中，确定信号源距主要麦克风阵列110的距离。例如，在一些实施方式中，可以基于信号的强度而作出这样的确定。换言之，可以确定较响亮的信号比较安静的信号更近。在一些实施方式中，可以基于与给定信号源对应的已知距离或假设距离以及强度值来计算距离。例如，如果作出信号源为“A型”的UAV的确定，则UAV在各个距离处的操作强度可以是已知的，并且可以将所接收的信号的强度与这些已知值进行比较以估计距离值。在其他实施方式中，可以基于给定信号源的假设操作强度来估计距离值。在一些实施方式中，距离可以是按距离单位(例如，米)，或者通常可以描述距离范围(例如，非常远、远、近、非常近等)。
在框770中，确定信号源的当前位置和速度。例如，这样的确定可以基于如本文所讨论的信号方向确定、距离确定和/或接近/移远确定中的一种或多种。
在框780中，任选地可以确定信号源的方位。例如，除了如上文参考框770所述的计算信号源的当前位置之外，估计信号源的方位或者未来的位置和/或一个/多个速度也可以是有利的。这样的确定可以基于如本文所讨论的速度确定、位置确定、信号方向确定、距离确定和/或接近/移远确定中的一种或多种。
在各个实施方式中，缺少780处的确定信号源的方位。例如，图11图示了确定诸如第二飞行器305等信号源的位置和速度的方法600的示例性实施方式600C，其中缺少确定信号源的方位。
另外，本文所述的任何方法均可体现在计算机产品中，所述计算机产品编码在非暂时性机器可读存储介质上。例如，非暂时性机器可读存储介质可以包括诸如闪速驱动器等便携式存储器装置，或与装置相关联的存储器，诸如作为图1和图2中示出的感测装置120的一部分的存储器122。这样的计算机产品可以由任何合适的处理装置执行，所述处理装置可以包括作为图1和图2中示出的感测装置120的一部分的处理器121。
另外，虽然本文所讨论的各个实施方式与检测第二飞行器305的第一飞行器200(图5和图6中示出)有关，但在一些实施方式中，地面载运工具、站点或装置还可以包括检测***100。在另外实施方式中，地面载运工具、站点或装置可以可操作地连接至一个或多个第一飞行器200，这可以有利于与第一飞行器200共享数据，包括可能未被配置用于共享数据的其他飞行器305的位置。
例如，图16是图示了包括第一飞行器200的***1100的示例性网络图，所述第一飞行器200经由网络1110可操作地连接至基站1105。基站1105和第一飞行器200可以各自包括相应的检测***100。因此，在各个实施方式中，基站1105和第一飞行器200中的一个或两个可以检测各个物体(包括第二飞行器305)的位置和速度。由基站1105和第一飞行器200来检测第二飞行器305的位置和速度可以是有利的，因为这样的检测可以经由网络1110进行共享并且用于改进所确定的第二飞行器305的位置和速度的准确性。另外，基站1105检测第一飞行器200的位置和速度可以是有利的，以使得这样的位置和速度可以经由网络1110提供给第一飞行器200，从而使得第一飞行器200具有关于其自身位置和速度的数据。
在一个示例中，可以评估UAV相对于限飞区域的位置。如果UAV落在第一限飞接近区内，则UAV可能不能够起飞。例如，如果UAV位于限飞区域(例如，机场)的1.5英里内，则UAV可能不能够起飞。可以向或不向用户传送关于UAV为何不能够起飞的信息。如果UAV落在第二限飞接近区内，则UAV可能能够或不能够起飞。例如，如果UAV位于机场的5英里内，则UAV可能能够起飞并在飞行上升限度下方自由飞行。备选地，UAV可能能够起飞但具有受限的飞行能力。例如，UAV可能仅能够远离限飞区域而飞行，可能仅能够飞行至特定高度，或者具有可以让UAV飞行的有限时间段。如果UAV落在第三限飞接近区内，则UAV可能能够或不能够起飞。例如，如果UAV位于机场的5.06英里内，则UAV可以向用户提供关于接近机场的警告。可以在警告中向用户提供距离、方位、机场名称、设施类型或其他信息。当UAV位于机场的5.06英里之内但在5英里之外时，可以向用户提供警告。在另一示例中，如果UAV位于5.06英里内，则可以提供警告，并且所述警告可以与其他起飞响应相结合或单独地提供。这可以提供可阻止UAV在限飞区域中飞行的安全措施。
图7提供了根据实施方式的围绕不规则形状区域203f的规则形状限飞区域201f的示例。不规则形状区域203f可以表示机场的外周，其中UAV的侵入可能是不期望的或者甚至是危险的。规则形状区域201f可以表示可被设置用于阻止UAV侵入到机场上的限飞接近区。如本文所述，限飞接近区可以是第一限飞接近区。例如，不论高度如何，软件响应措施都可以阻止UAV进入第一限飞接近区。如果UAV落在限飞区域201f内，则UAV可以自动降落并且不能够起飞。
图8提供了根据实施方式的飞行上升限度201g的斜视图。基本如本文所述，飞行上升限度201g可以表示位于机场203g附近的、具有变化的容许高度(例如，线性增加的容许高度)的第二限飞接近区。
图9提供了根据实施方式的限飞区域的侧视图。基本如本文所述，区域201h可以表示第一限飞接近区，区域203h可以表示第二限飞接近区，而区域205h可以表示第三限飞接近区。例如，UAV可能不被允许在第一限飞接近区201h内的任何地方飞行。如果UAV落在第一限飞接近区内，则它可以自动降落并且不能够起飞。UAV可能不被允许在斜的飞行上升限度207h上方的任何地方飞行到第二限飞接近区203h中。UAV可能不被允许在斜的飞行上升限度下方自由飞行并且可以在横向移动时自动下降以遵守斜的飞行上升限度。UAV可能不被允许在平的飞行上升限度209h上方飞行到第三限飞接近区205h中。UAV可被允许在平的飞行上升限度下方自由飞行，并且如果位于第三限飞接近区内，则UAV可以自动下降直到它位于平的飞行上升限度下方。在一些实施方式中，UAV在第三限飞接近区中操作时可以接收警告或警报。
图4提供了根据本发明的实施方式的多种类型的限飞区域及其相关接近区的示例。在一些情况下，可以提供多种类型的限飞区域。所述多种类型的限飞区域可以包括不同类别的限飞区域。在一些情况下，可以提供一个或多个、两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、六个或更多个、七个或更多个、八个或更多个、九个或更多个、十个或更多个、十二个或更多个、十五个或更多个、二十个或更多个、三十个或更多个、四十个或更多个、五十个或更多个或者一百个或更多个不同类别的限飞区域。
在一个示例中，第一类限飞区域(A类)可以包括较大的国际机场。第二类限飞区域(B类)可以包括较小的国内机场。在一些情况下，A类限飞区域和B类限飞区域之间的分类可以借助于管理主体或监管机构而进行。例如，诸如美国联邦航空管理局(FAA)等监管机构可以定义不同类别的限飞区域。可以在这两类机场之间提供任何划分。
例如，A类可以包括具有3个或更多个、4个或更多个、5个或更多个、6个或更多个、7个或更多个、8个或更多个、9个或更多个、10个或更多个、12个或更多个、15个或更多个、17个或更多个或者20个或更多个跑道的机场。B类可以包括具有一个、两个或更少、3个或更少、4个或更少或者5个或更少个跑道的机场。
A类可以包括具有至少一个跑道的机场，所述跑道具有5,000英尺或更长、6,000英尺或更长、7,000英尺或更长、8,000英尺或更长、9,000英尺或更长、10,000英尺或更长、11,000英尺或更长、12,000英尺或更长、13,000英尺或更长、14,000英尺或更长、15,000英尺或更长、16,000英尺或更长、17,000英尺或更长或者18,000英尺或更长的长度。B类可以包括不具有拥有本文所述的任何长度的跑道的机场。在一些情况下。
在另一示例中，A类可以包括具有一个或多个、两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、六个或更多个、七个或更多个、八个或更多个、10个或更多个、12个或更多个、15个或更多个、20个或更多个、30个或更多个、40个或更多个或者50个或更多个用于接收飞行器的登机口的机场。B类可以没有登机口，或者可以具有一个或更少、两个或更少、三个或更少、四个或更少、五个或更少或者六个或更少个用于接收飞行器的登机口。
任选地，A类可以包括能够接收能容纳10个或更多个个人、12个或更多个个人、16个或更多个个人、20个或更多个个人、30个或更多个个人、40个或更多个个人、50个或更多个个人、60个或更多个个人、80个或更多个个人、100个或更多个个人、150个或更多个个人、200个或更多个个人、250个或更多个个人、300个或更多个个人、350个或更多个个人或者400个或更多个个人的飞机的机场。B类可以包括不能够接收能容纳如本文所述的一个或多个数目的个人的飞机的机场。例如，B类可以包括不能够接收被配置用于容纳10个或更多个个人、12个或更多个个人、16个或更多个个人、20个或更多个个人、30个或更多个个人、40个或更多个个人、50个或更多个个人、60个或更多个个人、80个或更多个个人、100个或更多个个人、150个或更多个个人、200个或更多个个人、250个或更多个个人、300个或更多个个人、350个或更多个个人或者400个或更多个个人的飞机的机场。
在另一示例中，A类可以包括能够接收能在不停止的情况下行进100英里或更多英里、200英里或更多英里、300英里或更多英里、400英里或更多英里、500英里或更多英里、600英里或更多英里、800英里或更多英里、1000英里或更多英里、1200英里或更多英里、1500英里或更多英里、2000英里或更多英里、3000英里或更多英里、4000英里或更多英里、5000英里或更多英里、6,000英里或更多英里、7000英里或更多英里或者10,000英里或更多英里的飞机的机场。B类可以包括不能够接收能在不停止的情况下行进如本文所述的英里数的飞机的机场。例如，B类可以包括不能够接收能在不停止的情况下行进100英里或更多英里、200英里或更多英里、300英里或更多英里、400英里或更多英里、500英里或更多英里、600英里或更多英里、800英里或更多英里、1000英里或更多英里、1200英里或更多英里、1500英里或更多英里、2000英里或更多英里、3000英里或更多英里、4000英里或更多英里、5000英里或更多英里、6,000英里或更多英里、7000英里或更多英里或者10,000英里或更多英里的飞机的机场。
在另一示例中，A类可以包括能够接收重量大于约200,000磅、250,000磅、300,000磅、350,000磅、400,000磅、450,000磅、500,000磅、550,000磅、600,000磅、650,000磅、700,000磅的飞机的机场。B类可以包括不能够接收具有如本文所述重量的飞机的机场。例如，B类可以包括不能够接收重量大于约200,000磅、250,000磅、300,000磅、350,000磅、400,000磅、450,000磅、500,000磅、550,000磅、600,000磅、650,000磅、700,000磅的飞机的机场。
在一些实现方式中，A类可以包括能够接收长度长于约3,000英尺、4,000英尺、5,000英尺、6,000英尺、7,000英尺、8,000英尺、9,000英尺、10,000英尺或12,000英尺的飞机的机场。B类可以包括不能够接收具有如本文所述长度的飞机的机场。例如，B类可以包括不能够接收长度长于约3,000英尺、4,000英尺、5,000英尺、6,000英尺、7,000英尺、8,000英尺、9,000英尺、10,000英尺或12,000英尺的飞机的机场。
不同的飞行规则或限制可以适用于每个类别的限飞区域。在一个示例中，A类位置与B类位置相比可以具有更强的飞行限制。例如，A类与B类相比可以具有更大的限飞区域。A类与B类相比可以要求更快的UAV响应。例如，相比于B类所要求的，A类可以自动开始使UAV在距A类位置更远的距离处降落。
可以提供一个或多个A类限飞区域270a，并且可以提供一个或多个B类限飞区域270b、270c。可以针对每个类别而提供不同的飞行规则。同一类别内的飞行规则可以是相同的。
A类位置可以强加飞行限制规则，诸如本文在别处所述的那些。在一个示例中，A类可以强加诸如图3中图示的那些的飞行限制规则。UAV可能不能够在第一限飞接近区内起飞。UAV可能能够在第二限飞接近区的飞行上升限度的下方自由飞行。如果UAV位于飞行上升限度的上方并且在第二限飞接近区内，则可以迫使UAV下降到飞行上升限度的下方。如果UAV位于第三限飞接近区内，则可以提供警告。
B类位置可以强加不同于A类的飞行限制规则。B类的飞行限制规则的示例可以包括本文在别处所述的那些飞行限制规则。
在一些情况下，对于B类位置而言，可以提供第一限飞接近区，B类位置270b、270c位于其中。在一个示例中，第一限飞接近区可以包括位于机场的第一半径内的任何事物。例如，第一限飞接近区可以包括位于机场的0.6英里(或约1km)内的任何事物。第一限飞接近区可以具有基本呈圆形的形状，其包括位于机场的第一半径内的任何事物。限飞接近区可以具有任何形状。如果UAV位于第一限飞接近区内，则可以采取第一飞行响应措施。例如，如果UAV位于机场的0.6英里内，则UAV可以自动降落。UAV可以在没有来自UAV操作者的任何输入的情况下自动降落，或者可以结合来自UAV操作者的输入。UAV可以自动开始降低高度。UAV可以按预定速率降低高度，或者可以在确定降落速率时结合位置数据。UAV可以寻找期望位点降落，或者可以立即降落在任何位置处。UAV在寻找位置降落时可以考虑或不考虑来自UAV操作者的输入。第一飞行响应措施可以是阻止用户能够在机场附近飞行的软件措施。当UAV位于第一限飞接近区中时，可以自动发起立即降落序列。如果UAV位于第一限飞接近区内，则可能不能够起飞。
可以在机场周围提供第二限飞接近区。第二限飞接近区可以包括位于机场的第二半径内的任何事物。第二半径可以大于第一半径。例如，第二限飞接近区可以包括位于机场的1.2英里(或2km)内的任何事物。在另一示例中，第二限飞接近区可以包括位于机场的1.2英里之内且还在机场的第一半径(例如，0.6英里)之外的任何事物。第二限飞接近区可以具有基本呈圆形的形状，其包括位于机场的第二半径内的任何事物；或基本呈环形的形状，其包括位于机场的第二半径之内且在机场的第一半径之外的任何事物。
如果UAV位于第二限飞接近区内，则可以采取第二飞行响应措施。例如，如果UAV位于机场的1.2英里之内且在机场的0.6英里之外(即，如果UAV位于距第一半径的约0.6英里或1km内)，则UAV可以向UAV的操作者发送警告。备选地，如果UAV位于机场的1.2英里内的任何地方，则可以提供警告。当UAV位于第二限飞接近区内时，UAV可以经由本文在别处所述的任何方法来警告用户。这样的警告可以与其他飞行响应措施相结合地或单独地提供。UAV可能能够从第二限飞接近区起飞。
用于描述第一限飞接近区和/或第二限飞接近区的尺寸的任何数值仅通过示例的方式提供，并且可以与如本文在别处所述的任何其他距离阈值或尺寸互换。
如前文所提到的，可以提供任何数目的不同类型的类别，所述类别具有其自己的一组规则。可以针对不同的类别而采取不同的飞行响应措施。可以根据限飞区域的不同边界而提供不同的飞行响应措施。可以针对相同的类别而采取相同的飞行响应措施。各种类别可以在大小、形状等方面不同。属于不同类别的限飞区域可以位于世界内的任何地方。关于此类限飞区域和不同类别的信息可以储存在UAV本地的存储器中。可以对储存在UAV上的信息进行更新。基于限飞区域的数据或特性，可以分配或可以确定类别。这样的信息可以包括限飞区域和/或限飞区域所属类别的更新。这样的信息还可以包括适于不同的限飞区域和/或类别的飞行响应措施。
用户可以设置用于UAV飞行的航路点。UAV可能能够飞行至航路点。所述航路点可以具有预定义位置(例如，坐标)。航路点可以是UAV从一个位置导航至另一位置或者遵循路径的方式。在一些情况下，用户可以使用软件输入航路点。例如，用户可以输入航路点的坐标和/或使用诸如地图等图形用户界面来指定航路点。在一些实施方式中，可以不在诸如机场等限飞区域中设置航路点。可以不在限飞区域的预定距离阈值内设置航路点。例如，可以不在机场的预定距离内设置航路点。所述预定距离可以是本文在别处所述的任何距离值，诸如5英里(或8km)。
可以允许或不允许航路点位于限飞接近区之外。在一些情况下，可以允许航路点位于限飞区域的预定距离内的飞行上升限度的下方。备选地，可以不允许航路点位于限飞区域的预定距离内的飞行上升限度的下方。在一些情况下，可以提供示出关于航路点和航路点安全规则的信息的地图。
虽然本文中已经主要描述了具有基本呈圆形或环形的形状的限飞接近区(本文中亦称为飞行限制区)，但限飞区可以具有如前文所提到的、本文所述的措施同样可适用的任何形状。在许多情况下，可能期望提供具有不规则形状的飞行限制区。例如，具有诸如圆形形状或矩形形状等规则形状的飞行限制区可能过于宽泛或过于狭窄(例如，图7)。
图5提供了具有规则形状200D和不规则形状202d的飞行限制区。例如，图5可以表示在区域210d的边界附近(例如，在国家边境附近或在机场的边界或机场跑道的边界处)强加的飞行限制区。可以在任两个区域之间提供边界。所述区域可以包括不同的飞行限制(如果有的话)。边界可以是环绕区域的封闭边界或不环绕区域的开放边界。例如，封闭边界可以是围绕机场的边界(例如，环绕机场)。例如，开放边界可以是陆地与水体之间的海岸线。可以在不同的管辖区(例如，国家、州、省、市、镇、地产等)之间提供管辖权边界。例如，边界可以位于两个国家之间，诸如美国与墨西哥之间。例如，边界可以位于两个州之间，诸如加利福尼亚州与俄勒冈州之间。可以提供飞行限制区以避免跨越边界(例如，国家边境)，诸如边界210d。对于具有规则形状200d以覆盖边界210d的飞行限制区，可以覆盖包围远远不止所述边界的区域，飞行限制区可能过于宽泛。例如，飞行限制区可以与一个或多个飞行响应措施相关联。飞行响应可以是阻止UAV进入飞行限制区。如果在飞行限制区内禁止飞行，则本应可由UAV自由导航或访问的坐标(诸如204d、206d和208d)可能由于飞行限制区200d而不可访问。相比之下，具有不规则形状的飞行限制区可以密切地模拟期望边界并允许UAV在区域中导航时具有更大的自由。具有不规则形状的飞行限制区可以由具有规则形状的多个限飞元素生成。限飞元素能够以沿边界的点为中心，其中所述点如本申请在下文中进一步提到地确定。例如，飞行限制区202d由诸如限飞元素203d等多个圆柱形限飞元素组成。例如，具有规则形状的多个限飞元素可以彼此重叠以便一起形成具有不规则形状的飞行限制区。这可以允许追踪边界或填充区域。规则形状的中心点可以沿边界、在边界内或在边界外。规则形状的中心点可以规则地或不规则地间隔开。然而，储存这样的信息所需的数据库以及处理这样的多个飞行限制元素所必需的计算能力可能很大。备选地，具有不规则形状的飞行限制区可以由多个限飞带组成。
图6提供了由多个限飞带(本文中亦称为飞行限制带)限定的飞行限制区。飞行限制区的大小或形状可以基于边界的形状来选择。关于边界位置的数据可以使用一个或多个处理器来获取。例如，一个或多个处理器可以从诸如第三方数据源等数据库下载(例如，自动地或根据命令而下载)关于边界的位置或信息。例如，用户可以输入关于边界位置的数据。在一些情况下，如本文所述，用户可以是授权用户。区域边界可以表示为通过线连接的收集点。沿边界的点可以手动确定。在一些情况下，沿边界的点可以由授权用户手动控制。沿边界的点可以自动确定。例如，一个或多个处理器可以选择多个沿边界的点。点可以基于边界的形状来选择。沿边界的点可以预先或实时确定。沿边界的点可以基于边界的坐标点(例如，通过本地环境地图所接收到的坐标点)来确定。例如，沿边界的点可以基于沿边界的坐标点的变化(例如，经度和/或纬度上的变化)来确定。沿边界的点可以是彼此等距的。沿边界的点彼此之间可以具有不相等的距离。例如，图5的边界210d可以由图6的边界210e表示。边界210e由五条直线组成，每条线具有两个端点。边界的每条直线在本文中可以称为飞行限制线。每条飞行限制线可以表示限飞带的纵轴。例如，飞行限制线205e表示飞行限制带206e的纵轴。限飞带可以由使用一个或多个处理器而确定的沿边界的点生成。
限飞带可以由两个圆限定，所述圆各自具有相应的半径R1和R2并且各自分别以飞行限制线的两个端点为中心。这两个圆可以由与这两个圆相正切的两条线连接。由两个圆和切线所包围的区域可以表示限飞带。例如，限飞带206e由以下所包围的区域限定：以点A为中心半径为RA的圆、以点B为中心半径为RB的圆以及与这两个圆相正切的线208e和209e。飞行限制线的两个端点可以设置成一对。因此，限飞带可以准确地模拟预期的边界区域，而非预期(例如，在图6中从点B延伸至点C)的限飞带可能不出现。虽然限飞带206e由以点A和B为中心的两个圆限定，但圆形形状并不旨在为限制性的，而应当理解，可以使用任何形状，诸如正方形、梯形、矩形等。在这样的情况下，限飞区域可以由以两端为中心的形状以及与这两个形状相正切的两条线限定。
半径R1和R2可以是可在数据库中配置的。半径R1和R2可以相等或可以不相等。半径R1和R2可以设置以给予限飞带一定宽度。半径R1和R2可以设置为任何期望的半径。半径可以取决于考虑中的限飞区域的类型。例如，对于与国家边境有关的限飞区域，半径可以为约或小于100km、50km、25km、10km、5km、2km或1km。例如，对于与机场边界有关的限飞区域，半径可以为约或小于500m、200m、100m、50m、20m、10m或5m。备选地或组合地，半径可以基于边界本身的形状(例如，棱角性)来选择。例如，对于扭曲的或盘绕的边界，可以选择较大的半径以覆盖整个环路。备选地或组合地，半径可以基于现实世界考虑来选择。例如，如果两个国家之间存在领土争端，则可以设置更大的半径，诸如100km，以确保限飞带覆盖更广的地区。半径R1和R2可以各自为约或小于50km、25km、10km、5km、2km、1km、500m、200m、100m、50m、20m、10m或5m。半径可以给予一定宽度或缓冲区，以使得UAV无法太靠近限飞区域或限飞带飞行。例如，半径可以给予限飞带一定宽度或缓冲区，以使得UAV无法太靠近国家边境或机场飞行。
限飞带的长度(例如，限飞带206e的线205e的长度)可以取决于考虑中的限飞区域的类型。例如，对于与国家边境有关的限飞区域，每个限飞带的长度可以为约或小于500km、200km、100km、65km、50km、25km、10km、5km、2km或1km。例如，对于与机场边界有关的限飞区域，每个限飞带的长度可以为约或小于10,000ft、5,000ft、2,000ft、1,000ft、500ft、200ft或100ft。备选地或组合地，限飞带的长度可以基于边界本身的形状来选择。例如，对于扭曲的或盘绕的边界，可以选择较小的长度以密切追踪边界。每个限飞带的长度可以为约或小于500km、200km、100km、65km、50km、25km、10km、5km、2km、1km、2,000ft、1,000ft、500ft、200ft或100ft。
飞行限制线可以具有一个或多个与之相关联的限飞带。例如，图6示出具有两个与之相关联的限飞带214e、216e的飞行限制线212e。每条飞行限制线可以具有一个、两个、三个、四个、五个或更多个与之相关联的限飞带。如随后本文所述，UAV可以根据其所在的限飞带而采取不同的飞行响应措施。例如，UAV可被禁止横向移动到限飞带214e中。如果UAV位于限飞带214e内，则可以采取第一飞行响应措施(例如，自动降落)。如果UAV位于限飞带216e内，则可以采取第二飞行响应措施(例如，提示UAV的操作者在预定时间段内降落)。飞行响应措施可以影响UAV的操作。飞行响应措施可以剥夺用户对UAV的控制，可以在剥夺用户对UAV的控制之前为用户提供有限的时间来采取校正行动，强加高度限制，以及/或者可以向UAV提供警告或信息。
限飞带可以抽象化(例如，转换)成特征圆以便储存在数据库中。特征圆可以由中心坐标CF和半径RF限定。CF可以通过取得飞行限制线的中心坐标来获得。RF可以用方程R+L/2获得，其中R等于(R1+R2)/2，R1是限飞带的第一圆的半径，R2是限飞带的第二圆的半径，而L是飞行限制线的长度。因此，当R1＝R2时，特征圆可以由中心坐标、R和L来表示。储存这样的信息所需的数据库以及处理多个限飞带所必需的计算能力可以是很小的。限飞带可以完全覆盖区域的边界。例如，限飞带可以完全覆盖管辖区的边境，诸如美国-墨西哥边境。飞行限制区(例如，由多个限飞带组成)可以使UAV采取飞行响应。例如，限飞区域可以阻止UAV跨越到区域的边界中，可以阻止UAV在区域的边界中起飞，如果UAV进入限飞区域则可以迫使其降落等。
图10提供了根据本发明的实施方式的与外部装置310相通信的无人飞行器300的示意图。
UAV 300可以包括可以控制UAV的位置的一个或多个动力单元。动力单元可以控制UAV的位置(例如，关于多达三个方向，诸如纬度、经度、高度)和/或UAV的朝向(例如，关于多达三个旋转轴线，诸如俯仰轴线、偏航轴线、横滚轴线)。动力单元可以允许UAV维持或改变位置。动力单元可以包括一个或多个旋翼桨叶，所述旋翼桨叶可以旋转以便为UAV产生升力。动力单元可以由一个或多个致动器350诸如一个或多个电机驱动。在一些情况下，单个电机可以驱动单个动力单元。在其他示例中，单个电机可以驱动多个动力单元，或者单个动力单元可以由多个电机驱动。
UAV300的一个或多个致动器350的操作可以由飞行控制器320控制。飞行控制器可以包括一个或多个处理器和/或存储器单元。存储器单元可以包括非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质可以包括用于执行一个或多个步骤的代码、逻辑或指令。处理器可能能够执行本文所述的一个或多个步骤。处理器可以根据非暂时性计算机可读介质而提供所述步骤。处理器可以执行基于位置的计算和/或利用算法生成用于UAV的飞行命令。
飞行控制器320可以从接收器330和/或***340接收信息。接收器330可以与外部装置310相通信。外部装置可以是远程终端。外部装置可以是可提供用于控制UAV的飞行的一个或多个指令集的控制装置。用户可以与外部装置进行交互以发出用以控制UAV的飞行的指令。外部装置可以具有用户接口，所述用户接口可以接受可导致控制UAV的飞行的用户输入。本文在别处更详细地描述了外部装置的示例。
外部装置310可以经由无线连接而与接收器330相通信。无线通信可以在外部装置与接收器之间直接发生以及/或者可以通过网络或其他形式的间接通信而发生。在一些实施方式中，无线通信可以是基于距离的通信。例如，外部装置可以位于距UAV的预定距离内以便控制UAV的操作。备选地，外部装置不需要位于UAV的预定距离内。通信可以通过局域网(LAN)、诸如因特网等广域网(WAN)、云环境、电信网络(例如，3G、4G)、WiFi、蓝牙、射频(RF)、红外(IR)或任何其他通信技术而直接发生。在备选实施方式中，外部装置与接收器之间的通信可以经由有线连接而发生。
外部装置与UAV之间的通信可以是双向通信和/或单向通信。例如，外部装置可以向UAV提供可控制UAV的飞行的指令。外部装置可以操作UAV的其他功能，诸如UAV的一个或多个设置、一个或多个传感器、一个或多个负载的操作、负载的载具的操作或者UAV的任何其他操作。UAV可以向外部装置提供数据。数据可以包括关于UAV的位置的信息、由UAV的一个或多个传感器感测到的数据、由UAV的负载捕捉到的图像或者来自UAV的其他数据。来自外部装置的指令和/或来自UAV的数据可以同时或顺序地传输。它们可以通过相同的通信信道或不同的通信信道进行传递。在一些情况下，来自外部装置的指令可传送至飞行控制器。飞行控制器在生成去往UAV的一个或多个致动器的命令信号时可以利用来自外部装置的飞行控制指令。
UAV还可以包括***340。***可以用于确定UAV的位置。位置可以包括飞行器的纬度、经度和/或高度。UAV的位置可以相对于固定参考系(例如，地理坐标)来确定。UAV的位置可以相对于限飞区域来确定。限飞区域相对于固定参考系的位置可以用于确定UAV与限飞区域之间的相对位置。***可以使用本领域已知或今后发展的任何技术来确定UAV的位置。例如，***可以从外部定位单元345接收信号。在一个示例中，***可以是全球定位***(GPS)接收器而外部定位单元可以是GPS卫星。在另一示例中，***可以是惯性测量单元(IMU)、超声传感器、视觉传感器(例如，相机)或与外部定位单元相通信的通信单元。外部定位单元可以包括卫星、塔或可能能够提供位置信息的其他结构。一个或多个外部定位单元可以利用一种或多种三角测量技术以便提供UAV的位置。在一些情况下，外部定位单元可以是外部装置310或其他遥控装置。外部装置的位置可以用作UAV的位置或者用于确定UAV的位置。外部装置的位置可以使用外部装置内的定位单元以及/或者能够确定外部装置的位置的一个或多个基站来确定。外部装置的定位单元可以使用本文所述的任何技术，包括但不限于GPS、激光、超声波、视觉、惯性、红外线或其他位置感测技术。外部装置的位置可以使用任何技术诸如GPS、激光、超声波、视觉、惯性、红外线、三角测量、基站、塔、中继站(relay)或任何其他技术来确定。
在备选实施方式中，确定UAV的位置可能不需要外部装置或外部定位单元。例如，可以使用IMU来确定UAV的位置。IMU可以包括一个或多个加速度计、一个或多个陀螺仪、一个或多个磁力计或其合适的组合。例如，IMU可以包括多达三个正交加速度计以测量可移动物体沿多达三个平移轴线的线性加速度，并且包括多达三个正交陀螺仪以测量绕多达三个旋转轴线的角加速度。IMU可以刚性联接至飞行器，以使得飞行器的运动对应于IMU的运动。备选地，IMU可以被允许关于多达六个自由度而相对于飞行器移动。IMU可以直接安装到飞行器上或者联接至安装到飞行器上的支撑结构。IMU可设置在可移动物体的外壳之外或之内。IMU可以永久地或可移除地附着于可移动物体。在一些实施方式中，IMU可以是飞行器的负载的元件。IMU可以提供指示出飞行器的运动的信号，所述运动诸如飞行器的位置、朝向、速度和/或加速度(例如，关于一个、两个或三个平移轴线，以及/或者一个、两个或三个旋转轴线)。例如，IMU可以感测表示飞行器的加速度的信号，并且可以对信号进行一次积分以提供速度信息，并且可以进行两次积分以提供位置和/或朝向信息。IMU可能能够在不与任何外部环境因素进行交互或从飞行器外部接收任何信号的情况下确定飞行器的加速度、速度和/或位置/朝向。IMU可以备选地与其他位置确定装置结合使用，所述其他位置确定装置诸如GPS、视觉传感器、超声传感器或通信单元。
由***340确定的位置可以由飞行控制器320用于生成将要提供给致动器的一个或多个命令信号。例如，可基于***信息而确定的UAV的位置可以用于确定将要由UAV采取的飞行响应措施。UAV的位置可以用于计算UAV与限飞区域之间的距离。飞行控制器可以借助于处理器来计算距离。飞行控制器可以确定UAV采取需要采取哪个飞行响应措施(如果有的话)。飞行控制器可以确定去往所述致动器的可以控制UAV的飞行的命令信号。
UAV的飞行控制器可以经由***(例如，GPS接收器)以及距限飞区域(例如，机场位置的中心或表示机场位置的其他坐标)的距离来计算它自己的当前位置。可以使用本领域已知或今后发展的任何距离计算法。
在一个实施方式中，两点(即，UAV与限飞区域)之间的距离可以使用以下技术来计算。可以提供地心地固(ECEF)坐标系。ECEF坐标系可以是笛卡尔坐标系。它可以将位置表示为X坐标、Y坐标和Z坐标。从与固定至特定位置的地球表面相正切的平面形成本地东-北-天(ENU)坐标，因此它有时称为“本地切”平面或“本地大地”平面。将向东轴线标记为x，将向北轴线标记为y并且将向上轴线标记为z。
对于导航计算，可以将位置数据(例如，GPS位置数据)转换到ENU坐标系中。所述转换可以包括两个步骤：
1)可以将数据从大地坐标系转换至ECEF。
X＝(N(φ)+h)cosφcosλ
Y＝(N(φ)+h)cosφsinλ
Z＝(N(φ)(1-e2)+h)sinφ
其中
a和e分别是椭圆的半长轴和第一数值偏心率。
N(Φ)称为法矢，并且是沿椭圆法线从表面到Z轴的距离。
2)然后可以将ECEF系中的数据转换至ENU坐标系。
为了将数据从ECEF变换至ENU系，可以将本地参考系选在UAV刚接收到发送给UAV的任务时的位置处。
所述计算可以采用半正矢公式，其可以给出地球表面上的两点A与B之间的距离：
其中
△φ＝φA-φB
Δλ＝λA-λB，且
Re是地球的半径。
如果UAV正在连续计算当前位置以及距数千个潜在限飞区域(诸如机场)的距离，则可能使用大量的计算能力。这可能导致UAV的一个或多个处理器的操作减慢。可以采用用以简化和/或加快所述计算的一种或多种技术。
在一个示例中，UAV与限飞区域之间的相对位置和/或距离可以按指定的时间间隔来计算。例如，所述计算可以每小时、每半小时、每15分钟、每10分钟、每5分钟、每3分钟、每2分钟、每分钟、每45秒、每30秒、每15秒、每12秒、每10秒、每7秒、每5秒、每3秒、每秒、每0.5秒或每0.1秒发生。所述计算可以在UAV与一个或多个限飞区域(例如，机场)之间进行。
在另一示例中，每次首先获得飞行器的位置(例如，经由GPS接收器获得)，就可以过滤掉相对较远的机场。例如，远处的机场无需对UAV造成任何担忧。在一个示例中，可以忽略位于距离阈值之外的限飞区域。例如，可以忽略位于UAV的飞行范围以外的限飞区域。例如，如果UAV能够在单次飞行中飞行100英里，那么可以忽略UAV启动时远于100英里的限飞区域诸如机场。在一些情况下，距离阈值可以基于UAV的类型或UAV飞行的能力来选择。
在一些示例中，距离阈值可以为约1000英里、750英里、500英里、300英里、250英里、200英里、150英里、120英里、100英里、80英里、70英里、60英里、50英里、40英里、30英里、20英里或10英里。每次计算距这些点的距离时，从考虑范围中除去遥远的限飞区域可以仅留下一些附近的坐标。例如，在距UAV的距离阈值内可能仅有几个机场或其他类型的限飞区域。例如，当UAV首次启动时，仅有几个机场可以落在距UAV的所关注距离内。可以计算UAV相对于这些机场的距离。可以实时地连续计算所述距离，或者可以响应于检测到的状况而按时间间隔周期性地更新所述距离。通过减少所关注限飞区域的数目，可以采用较少的计算能力，并且计算可以更快地进行并释放UAV的其他操作。
图11提供了根据本发明的实施方式的使用全球定位***(GPS)来确定无人飞行器的位置的无人飞行器的示例。UAV可以具有GPS模块。GPS模块可以包括GPS接收器440和/或GPS天线442。GPS天线可以从GPS卫星或其他结构拾取一个或多个信号并且将捕捉到的信息传送至GPS接收器。GPS模块还可以包括微处理器425。微处理器可以从GPS接收器接收信息。微处理器可以将来自GPS接收器的数据以原始形式传送或者可以处理或分析所述数据。微处理器可以使用GPS接收器的数据执行计算并且/或者可以基于所述计算而提供位置信息。
GPS模块可以可操作地连接至飞行控制器420。UAV的飞行控制器可以生成将要提供给UAV的一个或多个致动器的命令信号，并从而控制UAV的飞行。可以在GPS模块与飞行控制器之间提供任何连接。例如，可以使用通信总线诸如控制器局域网(CAN)总线来连接GPS模块和飞行控制器。GPS接收器可以经由GPS天线接收数据，并且可以将数据传达至微处理器，所述微处理器可以经由通信总线将数据传达至飞行控制器。
UAV可以在起飞之前寻找GPS信号。在一些情况下，一旦UAV启动，则UAV可以搜索GPS信号。如果找到GPS信号，则UAV可能能够在起飞之前确定其位置。如果在UAV已经起飞之前找到了GPS信号，则UAV可以确定其相对于一个或多个限飞区域的距离。如果所述距离落在距离阈值以下(例如，位于限飞区域的预定半径内)，则UAV可以拒绝起飞。例如，如果UAV位于机场的5英里范围内，则UAV可以拒绝起飞。
在一些实施方式中，如果UAV不能够在起飞之前找到GPS信号，则它可以拒绝起飞。备选地，即使UAV不能够在起飞之前找到GPS信号，它也可以起飞。在另一示例中，如果飞行控制器无法检测到GPS模块(其可以包括GPS接收器、GPS天线和/或微处理器)的存在，则UAV可以拒绝起飞。无法获得GPS信号以及无法检测到GPS模块的存在可被当作不同的情形进行处理。例如，如果检测到GPS模块，则无法获得GPS信号可以不阻止UAV起飞。这可能是因为GPS信号可在UAV已经起飞之后接收到。在一些情况下，增加UAV的高度或者在UAV周围具有较少的障碍物可以使得接收GPS信号更容易，只要所述模块被检测到并且可操作。如果UAV在飞行期间找到GPS信号，则它可以获得其位置并采取紧急措施。因此，可能期望在检测到GPS模块时允许UAV起飞，而不论在起飞之前是否检测到GPS信号。备选地，UAV可以在检测到GPS信号时起飞，而可以在未检测到GPS信号时不起飞。
一些实施方式可以依靠飞行器GPS模块来确定UAV的位置。如果GPS模块花费过长的时间来成功确定位置，则这将会影响飞行的性能。如果GPS模块不可操作或者无法检测到GPS信号，则UAV的飞行功能可能受限制。例如，如果GPS模块不可操作或者无法检测到GPS信号，则可能要降低UAV的最大高度或者可能要强制执行飞行上升限度。在一些情况下，可以使用其他***和方法来确定UAV的位置。可以与GPS相结合地或者代替GPS而使用其他定位技术。
图12是根据本发明的实施方式的与移动装置相通信的无人飞行器的示例。UAV可以具有GPS模块。GPS模块可以包括GPS接收器540和/或GPS天线542。GPS天线可以从GPS卫星或其他结构拾取一个或多个信号并且将捕捉到的信息传送至GPS接收器。GPS模块还可以包括微处理器525。微处理器可以从GPS接收器接收信息。GPS模块可以可操作地连接至飞行控制器520。
在一些情况下，飞行控制器520可以与通信模块相通信。在一个示例中，通信模块可以是无线模块。无线模块可以是无线直接模块560，其可以允许与外部装置570进行直接无线通信。外部装置可以任选地为移动装置，诸如蜂窝电话、智能电话、手表、平板计算机、遥控器、膝上型计算机或其他装置。外部装置可以是固定装置，例如，个人计算机、服务器计算机、基站、塔或其他结构。外部装置可以是可穿戴式装置，诸如头盔、帽子、眼镜、耳机、手套、挂件、手表、腕带、臂带、腿带、背心、夹克、鞋或任何其他类型的可穿戴式装置，诸如本文在别处所述的那些。本文对移动装置的任何描述还可以涵盖或适用于固定装置或任何其他类型的外部装置，并且反之亦然。外部装置可以是另一个UAV。外部装置可以具有或不具有用以辅助通信的天线。例如，外部装置可以具有可辅助无线通信的部件。例如，直接无线通信可以包括WiFi、无线电通信、蓝牙、IR通信或其他类型的直接通信。
通信模块可以设置在UAV之上。通信模块可以允许与移动装置进行单向通信或双向通信。如本文在别处所述，移动装置可以是遥控终端。例如，移动装置可以是可用于控制UAV的操作的智能电话。智能电话可以从用户接收可用于控制UAV的飞行的输入。在一些情况下，移动装置可以从UAV接收数据。例如，移动装置可以包括可显示由UAV捕捉到的图像的屏幕。移动装置可以具有实时显示由UAV上的相机捕捉到的图像的显示器。
例如，一个或多个移动装置570可以经由无线连接(例如，WiFi)而连接至UAV，以便能够实时地从UAV接收数据。例如，移动装置可以实时地显示来自UAV的图像。在一些情况下，移动装置(例如，移动电话)可以连接至UAV并且可以非常接近UAV。例如，移动装置可以向UAV提供一个或多个控制信号。移动装置可能需要或可能不需要非常接近UAV来发送一个或多个控制信号。控制信号可以实时地提供。用户可以主动控制UAV的飞行并且可以向UAV提供飞行控制信号。移动装置可能需要或可能不需要非常接近UAV来从UAV接收数据。数据可以实时地提供。UAV的一个或多个图像捕捉装置或者其他类型的传感器可以捕捉数据，并且所述数据可实时地传输至移动装置。在一些情况下，移动装置和UAV可以非常接近，诸如在约10英里、8英里、5英里、4英里、3英里、2英里、1.5英里、1英里、0.75英里、0.5英里、0.3英里、0.2英里、0.1英里、100码、50码、20码或10码内。
可以确定移动装置570的位置。移动装置位置结果可传输至UAV，因为在飞行期间，移动装置与UAV的距离通常将不会太远。移动装置位置可以由UAV用作UAV位置。这在GPS模块不可操作或者不接收GPS信号时可以是有用的。移动装置可以用作定位单元。UAV可以使用移动装置位置结果来执行评估。例如，如果确定移动装置位于特定的一组坐标处或距限飞区域的一定距离处，则飞行控制器可使用所述数据。移动装置位置可以用作UAV位置，并且UAV飞行控制器可以使用移动装置位置作为UAV位置来执行计算。因此，所计算出的UAV与限飞区域之间的距离可以是移动装置与限飞区域之间的距离。这在移动装置通常靠近UAV时可以是可行的选项。
除了或替代使用GPS模块，可以使用移动装置确定UAV的位置。在一些情况下，UAV可以不具有GPS模块并且可以依靠移动装置来确定UAV位置。在其他情况下，UAV可以具有GPS模块，但在使用GPS模块不能够检测到GPS信号时可以依靠移动装置。可以结合地或代替本文所述的技术而使用用于UAV的其他位置确定。
图13是根据本发明的实施方式的与一个或多个移动装置相通信的无人飞行器的示例。UAV可以具有GPS模块。GPS模块可以包括GPS接收器640和/或GPS天线642。GPS天线可以从GPS卫星或其他结构拾取一个或多个信号并且将捕捉到的信息传送至GPS接收器。GPS模块还可以包括微处理器625。微处理器可以从GPS接收器接收信息。GPS模块可以可操作地连接至飞行控制器620。
在一些情况下，飞行控制器620可以与通信模块相通信。在一个示例中，通信模块可以是无线模块。无线模块可以是可允许与外部移动装置570进行直接无线通信的无线直接模块560。例如，直接无线通信可以包括WiFi、无线电通信、蓝牙、IR通信或其他类型的直接通信。
备选地，无线模块可以是可允许与外部移动装置590进行间接无线通信的无线间接模块580。间接无线通信可以通过网络诸如电信/移动网络而发生。所述网络可以是需要***SIM卡以允许通信的一类网络。网络可以利用3G/4G或其他类似类型的通信。UAV可以使用移动基站来确定移动装置的位置。备选地，移动基站位置可以用作移动装置位置和/或UAV位置。例如，移动基站可以是移动电话塔、或其他类型的静态结构或移动结构。虽然这种技术可能不如GPS精确，但这种误差相对于所述的距离阈值(例如，4.5英里、5英里和5.5英里)可能非常非常小。在一些实现方式中，UAV可以使用因特网来连接至用户的移动装置，从而获得移动装置的基站位置。UAV可以与可以与基站相通信的移动装置相通信，或者UAV可以与基站直接通信。
UAV可以既具有无线直接模块又具有无线间接模块。备选地，UAV可以仅具有无线直接模块，或者仅具有无线间接模块。UAV可以具有或可以不具有与一个或多个无线模块相结合的GPS模块。在一些情况下，当提供多个定位单元时，UAV可以具有顺序偏好。例如，如果UAV具有GPS模块且GPS模块正在接收信号，则UAV可以优选地使用GPS信号来提供UAV的位置，而不使用通信模块。如果GPS模块未接收信号，则UAV可以依靠无线直接模块或无线间接模块。UAV可以任选地首先尝试无线直接模块，但如果不能够得到位置则可以尝试使用无线间接模块来得到位置。UAV可能偏好提供更精确和/或准确的UAV位置的可能性更高的定位技术。备选地，可以提供其他因素，诸如可能更加偏好使用较少功率或更可靠(较不可能失效)的定位技术。在另一示例中，UAV可以从多个来源采集位置数据并且可以比较所述数据。例如，UAV可以将GPS数据与使用移动装置或基站的位置而来自通信模块的数据结合使用。可以对或可以不对所述数据求平均，或者可以执行其他计算以确定UAV的位置。可以进行同时的位置数据采集。
图14提供了根据本发明的一方面的具有机载存储器单元750的无人飞行器700的示例。UAV可以具有飞行控制器720，飞行控制器720可以生成一个或多个命令信号以实现UAV的飞行。可以提供定位单元740。定位单元可以提供指示出UAV的位置的数据。定位单元可以是GPS接收器、从外部装置接收位置数据的通信模块、超声传感器、视觉传感器、IR传感器、惯性传感器或者可有助于确定UAV的位置的任何其他类型的装置。飞行控制器可以使用UAV的位置生成飞行命令信号。
存储器单元750可以包括关于一个或多个限飞区域的位置的数据。例如，可以提供一个或多个机载数据库或存储器755A，从而储存限飞区域和/或其位置的列表。在一个示例中，可以在UAV的机载存储器中储存诸如机场等各个限飞区域的坐标。在一个示例中，存储器存储装置可以储存许多机场的纬度和经度坐标。可以在存储器单元中储存世界上的所有机场，世界的洲、国家或区域。可以储存其他类型的限飞区域。坐标可以仅包括纬度和经度坐标，还可以包括高度坐标，或者可以包括限飞区域的边界。因此，关于限飞区域的信息(诸如位置和/或相关联的规则)可预编程到UAV上。在一个示例中，每个机场的纬度和经度坐标可分别储存为“双精度”数据类型。例如，每个机场的位置可以占用16个字节。
UAV可能能够访问机载存储器以确定限飞区域的位置。这在UAV的通信可能不可操作或可能在访问外部来源方面有困难的情况下可以是有用的。例如，一些通信***可能是不可靠的。在一些情况下，访问机载储存信息可能更可靠并且/或者可能需要更少的功率消耗。访问机载储存信息还可以比实时下载信息更快。
在一些情况下，可以在UAV上储存其他数据。例如，可以提供关于与特定限飞区域或不同管辖区相关的规则的数据库和/或存储器755B。例如，存储器可以在其上储存关于不同管辖区的飞行规则的信息。例如，A国可能不允许UAV在机场的5英里内飞行，而B国可能不允许UAV在机场的9英里内飞行。在另一示例中，A国可能不允许UAV在上课时间在学校的3英里内飞行，而B国对于UAV在学校附近的飞行没有限制。在一些情况下，所述规则可以特定于管辖区。在一些情况下，规则可以特定于限飞区域，而不论管辖区。例如，在A国内，A机场可能始终不允许UAV在机场的5英里内的任何地方飞行，而B机场可能允许UAV在1:00-5:00A.M在机场附近飞行。所述规则可以储存在UAV上，并且可以任选地与相关的管辖区和/或限飞区域相关联。
飞行控制器720可以访问机载存储器以计算UAV与限飞区域之间的距离。飞行控制器可以使用来自定位单元740的信息作为UAV的位置，并且可以将来自机载存储器750的信息用于限飞区域位置。UAV与限飞区域之间的距离的计算可以由飞行控制器借助于处理器进行。
飞行控制器720可以访问机载存储器以确定要采取的飞行响应措施。例如，UAV可以关于不同的规则而访问机载存储器。可以使用UAV的位置和/或距离来根据相关规则确定要由UAV采取的飞行响应措施。例如，如果确定UAV的位置位于A国内且A机场在附近，则飞行控制器在确定要采取的飞行响应措施时可以审查A国和A机场的规则。这可能影响生成并发送至UAV的一个或多个致动器的命令信号。
UAV的机载存储器750可以更新。例如，可以使用与UAV相通信的移动装置进行更新。当移动装置和UAV连接时，机载存储器可以更新。移动装置和UAV可以经由无线连接而更新，所述无线连接诸如直接无线连接或间接无线连接。在一个示例中，所述连接可以经由WiFi或蓝牙提供。移动装置可以用于控制UAV的飞行和/或从UAV接收数据。诸如限飞区域或者与限飞区域相关联的位置/规则等信息可以更新。这样的更新可以在移动装置与UAV进行交互时发生。这样的更新可以在移动装置首次与UAV连接时发生，按周期性的时间间隔发生，在检测到事件时发生或者实时地连续发生。
在另一示例中，可以在UAV与外部装置之间提供有线连接，用于提供对机载存储器的更新。例如，UAV上的USB端口或类似端口可以用于连接至个人计算机(PC)，并且可以使用PC软件进行更新。在另一示例中，外部装置可以是移动装置或其他类型的外部装置。更新可以在UAV首次连接至外部装置时发生，在保持有线连接时按周期性的时间间隔发生，在检测到事件时发生或者在保持有线连接时实时地连续发生。
附加的示例可以允许UAV具有用于访问因特网或其他网络的通信装置。每次UAV启动时，它都可以自动检查机载储存器是否需要更新。例如，每次UAV启动时，它可以自动检查关于限飞区域的信息是否需要更新。在一些实施方式中，UAV仅在启动时检查是否要进行更新。在其他实施方式中，UAV可以周期性地检查，在检测到事件或命令时检查，或连续地检查。
图15示出了根据本发明的实施方式的与多个限飞区域820a、820b、820c有关的无人飞行器810的示例。例如，UAV可以正在几个机场或其他类型的限飞区域附近飞行。限飞区域的位置可以储存在UAV上。备选地或附加地，UAV可以从UAV之外下载或访问限飞区域的位置。
可以将UAV的位置与限飞区域的位置进行比较。可以计算相应的距离d1、d2、d3。可以基于距离确定UAV关于限飞区域的飞行响应措施。例如，UAV 810可能位于第一限飞区域820A的第一半径内，这可以使UAV采取第一飞行响应措施。UAV可能位于第二限飞区域820B的第二半径内，但可能超过第一半径。这可以使UAV采取第二飞行响应措施。
在一些情况下，UAV可以位于距两个或更多个限飞区域的某些距离内，以使得它可以接收指令以执行两个或更多个飞行响应措施。当针对UAV确定了两个或更多个飞行响应措施时，可以同时执行针对相应限飞区域的响应。例如，UAV可能位于限飞区域820A的第一半径内，这可以使UAV采取第一飞行措施，并且UAV可能位于限飞区域820B的第二半径内，这可以使UAV采取第二飞行措施。在这种情况下，UAV可以既执行第一飞行响应措施又执行第二飞行响应措施。例如，如果UAV位于第一半径内，则用户可以具有一定时间段来操作UAV并在所述时间段之后可能被迫自动降落(例如，第一飞行响应措施)。与此同时，如果UAV也位于第二半径内，则用户可能接收到关于靠近限飞区的警报。
在一些情况下，飞行响应措施可以具有执行等级，并且可以执行飞行响应措施的子集。例如，可以执行最严格的飞行响应措施。例如，UAV 810可能位于距限飞区域820A、820B和820C的距离d1、d2和d3处。距离d1、d2和d3可以在第一半径、第二半径和第三半径内，这引发第一飞行响应措施、第二飞行响应措施和第三飞行响应措施。如果第一飞行响应措施是使UAV自动降落，第二飞行响应措施是向用户提供警报，而第三飞行响应措施是降低UAV的容许高度，则可以仅执行第一飞行响应措施。
在一些情况下，UAV可能位于距引发相同的飞行响应措施的两个或更多个限飞区域的距离内。如果UAV可以遵守所有飞行响应措施，则UAV可以遵守。如果UAV无法遵守所有飞行响应措施，则UAV确定要遵循的单独的飞行响应措施。例如，UAV 810可能位于距限飞区域820A、820B和820C的距离d1、d2和d3处。距离d1、d2和d3可以都在引发第二飞行响应措施的第二半径内。第二飞行响应措施可以是使UAV飞离限飞区域820A、820B和820C。UAV可能不能够确定使其能够飞离全部三个限飞区域820A、820B和820C的飞行路径。在这种情况下，UAV可以确定要遵循的单独的飞行响应措施。例如，所述单独的飞行响应措施可以是使UAV自动降落，或者在使UAV自动降落之前给用户预定的时间段来操作UAV。备选地，第二飞行响应措施可以是给用户预定的时间段来使UAV飞离限飞区域820A、820B和820C。如果UAV在由用户操作之后仍处于相同区域中，则飞行措施可以使UAV自动降落。
在一些情况下，不同的管辖区可能具有不同的UAV禁飞规定。例如，不同的国家可能具有不同的规则并且/或者一些规则可能根据管辖区而较为复杂，并且可能需要逐步完成。管辖区的示例可以包括但不限于洲、联盟、国家、州/省、县、市、镇、私有地产或土地或者其他类型的管辖区。
UAV的位置可以用于确定UAV当前所处的管辖区以及哪些规则可适用。例如，GPS坐标可以用于确定UAV所处的国家以及哪些法律适用。例如，A国可能禁止UAV在机场的5英里内飞行，而B国可能禁止在机场的6英里内飞行。然后在飞行器获得GPS坐标后，它可以确定它当前位于A国内还是B国内。基于这个确定，它可以评估飞行限制是在5英里还是6英里内起作用，并且可以相应地采取飞行响应措施。
例如，可以提供管辖区830之间的边界。基于UAV位置可以确定UAV落在边界右边的A国内。B国可以在边界左边并且可以具有与A国不同的规则。在一个示例中，可以使用本文在别处所述的任何定位技术来确定UAV的位置。可以计算UAV的坐标。在一些情况下，UAV的机载存储器可以包括不同管辖区的边界。例如，UAV可能能够访问机载存储器，以基于其位置确定UAV落在哪个管辖区内。在其他示例中，关于不同管辖区的信息可以储存在机外。例如，UAV可以与外部通信以确定UAV落到哪个管辖区中。
与各个管辖区相关联的规则可以从UAV的机载存储器访问。备选地，所述规则可以从UAV外部的装置或网络下载或访问。在一个示例中，A国和B国可以具有不同的规则。例如，UAV 810位于其内的A国可能不允许UAV在机场的10英里内飞行。B国可能不允许UAV在机场的5英里内飞行。在一个示例中，UAV当前可能距B机场820B距离d2 9英里。UAV可能距C机场820C距离d3 7英里。由于UAV位于A国内，UAV可能需要响应于其与B机场9英里的距离(其落在10英里阈值内)而采取措施。然而，如果UAV位于B国，则可以不需要任何飞行响应措施。由于B机场位于B国内，所以UAV可以不需要任何飞行响应措施，因为它超出了B国中可适用的5英里阈值。
因此，UAV可能能够访问关于UAV落入其中的管辖区和/或可适用于UAV的飞行规则的信息。可适用的禁飞规则可以与距离/位置信息结合使用以确定是否需要飞行响应措施和/或应当采取哪个飞行响应措施。
可以提供对于UAV任选的飞行限制特征。飞行限制特征可以允许UAV仅在预定区域内飞行。预定区域可以包括高度限制。预定区域可以包括横向(例如，纬度和/或经度)限制。预定区域可以位于限定的三维空间内。备选地，预定区域可以位于限定的二维空间内而在第三维度上没有限制(例如，位于没有高度限制的区域内)。
预定区域可以相对于参考点来限定。例如，UAV可以仅在参考点的特定距离内飞行。在一些情况下，参考点可以是UAV的归航点。归航点可以是UAV在飞行期间的起始点。例如，当UAV起飞时，它可以自动地将其归航点指定为起飞位置。归航点可以是输入或预编程到UAV中的点。例如，用户可以将特定位置限定为归航点。
预定区域可以具有任何形状或尺寸。例如，预定区域可以具有半球形状。例如，可以将落在距参考点预定距离阈值内的任何区域确定为位于预定区域内。半球的半径可以是预定距离阈值。在另一示例中，预定区域可以具有圆柱形状。例如，可以将落在横向上距参考点预定阈值内的任何区域确定为位于预定区域内。可以提供高度限制作为圆柱形预定区域的顶部。可以针对预定区域提供锥形形状。当UAV横向移动远离参考点时，UAV可被允许飞得越来越高(上升限度)，或者可以具有越来越高的最小高程要求(下限)。在另一示例中，预定区域可以具有棱柱形状。例如，可以将落在高度范围、经度范围和纬度范围内的任何区域确定为位于预定区域内。可以提供UAV可在其中飞行的任何其他形状的预定区域。
在一个示例中，预定区域的一个或多个边界可以由地理围栏限定。地理围栏可以是真实世界地理地区的虚拟外周。地理围栏可以是预编程或预定义的。地理围栏可以具有任何形状。地理围栏可以包括邻域或遵循任何边界。关于地理围栏和/或任何其他预定区域的数据可以储存在UAV本地。备选地，数据可以储存在机外并且可由UAV访问。
图16示出了根据本发明的实施方式的飞行限制特征的示例。可以提供参考点850，参考点850可以是归航点。UAV可能不能够在预定高程h以外飞行。所述高程可以具有如本文在别处所述的任何距离阈值限值。在一个示例中，所述高程可以不超过1300英尺或400m。在其他示例中，高程限值可以小于或等于约50英尺、100英尺、200英尺、300英尺、400英尺、500英尺、600英尺、700英尺、800英尺、900英尺、1000英尺、1100英尺、1200英尺、1300英尺、1400英尺、1500英尺、1600英尺、1700英尺、1800英尺、1900英尺、2000英尺、2200英尺、2500英尺、2700英尺、3000英尺、3500英尺、4000英尺、5000英尺、6000英尺、7000英尺、8000英尺、9000英尺、10,000英尺、12,000英尺、15,000英尺、20,000英尺、25,000英尺或30,000英尺。备选地，高程限值可以大于或等于所述的任何高程限值。
UAV可能不能够在相对于参考点的预定距离d以外飞行。所述距离可以具有如本文在别处所述的任何距离阈值限值。在一个示例中，所述高程可以不超过1英里或1.6km。在其他示例中，距离限值可以小于或等于约0.01英里、0.05英里、0.1英里、0.3英里、0.5英里、0.7英里、0.9英里、1英里、1.2英里、1.5英里、1.7英里、2英里、2.5英里、3英里、3.5英里、4英里、4.5英里、5英里、5.5英里、6英里、6.5英里、7英里、7.5英里、8英里、8.5英里、9英里、9.5英里、10英里、11英里、12英里、13英里、14英里、15英里、16英里、17英里、18英里、19英里、20英里、25英里、30英里、35英里、40英里、45英里、50英里。备选地，距离限值可以大于或等于所述的任何距离限值。距离限值可以大于或等于高程限值。备选地，距离限值可以小于或等于高程限值。
UAV可在其内飞行的预定区域可以是圆柱形区域，其中参考点850位于圆形横截面860的中心处。圆形横截面可以具有为预定距离d的半径。预定区域的高程可以是高程h。预定区域的高程可以是圆柱形区域的长度。备选地，可以提供任何其他形状，包括本文在别处所述的那些形状。
高程和/或距离限值可以设置成默认值。用户可能能够或可能不能够改变默认值。例如，用户可以针对飞行限制尺寸输入新的值。在一些情况下，可以提供可辅助用户输入新的飞行限制尺寸的软件。在一些情况下，关于限飞区域的信息可以是可访问的并且用于建议用户输入飞行限制尺寸。在一些情况下，软件可以阻止用户输入特定的飞行限制尺寸，如果它们与一个或多个飞行规定或规则相矛盾的话。在一些情况下，可以提供可用图形方式描绘飞行限制尺寸和/或形状的图形工具或辅助。例如，用户可以看见圆柱形飞行限制区域以及各个尺寸。
在一些情况下，飞行规定或规则可以优先于由用户设置的飞行限制尺寸。例如，如果用户限定2英里的半径用于飞行器飞行，但在归航点的1英里内存在机场，则与限飞区域有关的飞行响应措施可以适用。
UAV可能能够在预定飞行限制区域内自由飞行。如果UAV正在靠近飞行限制区域的边缘，则可以向用户提供警告。例如，如果UAV位于飞行限制区域的边缘的数百英尺内，则用户可能被警告并给予机会以采取避让行动。可以使用任何其他距离阈值(诸如本文在别处所述的那些)来确定UAV是否靠近飞行限制区域的边缘。如果UAV继续靠近飞行限制区域的边缘，则可以迫使UAV转向以停留在飞行限制区域内。备选地，如果UAV越过飞行限制区域，则可以迫使UAV降落。用户可仍然能够以受限的方式控制UAV，但高度可能降低。
UAV可以使用如本文在别处所述的任何定位***来确定其相对于预定飞行区域的位置。在一些情况下，可以使用传感器的组合来确定UAV的位置。在一个示例中，UAV可以使用GPS来确定其位置，并且遵循如本文所述的一个或多个飞行规则。如果失去GPS信号，则UAV可以采用其他传感器来确定其位置。在一些情况下，可以使用其他传感器来确定UAV的本地位置。如果失去GPS信号，则UAV可以遵循可在失去GPS信号时生效的一组飞行规则。这可以包括降低UAV的高度。这可以包括减小UAV可在其内飞行的预定区域的大小。这可以任选地包括使UAV降落和/或警告用户失去UAV的GPS连接。
飞行限制特征可以是任选特征。备选地，它可以内置到UAV中。用户可能能够或可能不能够启动或关闭飞行限制特征。使用飞行限制特征可以有利地允许UAV在已知区域内自由飞行。如果UAV发生任何状况或者用户失去视觉视线或与UAV的联系，则用户可以能够更容易地找到UAV。此外，用户可以知道UAV没有徘徊到限飞区域或其他危险区域中。飞行限制特征还可以提高将在遥控器与UAV之间提供良好通信的可能性，并且降低失控的可能性。
本文所述的***、装置和方法可以适用于多种可移动物体。如前文所述，本文对UAV的任何描述均可适用于并且可以用于任何可移动物体。本文对UAV的任何描述可适用于任何飞行器。本发明的可移动物体可被配置用于在任何合适的环境内移动，诸如在空中(例如，固定翼飞行器、旋翼飞行器或者既不具有固定翼也不具有旋翼的飞行器)、在水中(例如，船舶或潜艇)、在地面上(例如，机动车，诸如轿车、卡车、公交车、厢式货车、摩托车、自行车；可移动结构或框架，诸如棒状物、钓鱼竿；或者火车)、在地下(例如，地铁)、在太空(例如，航天飞机、卫星或探测器)，或者这些环境的任何组合。可移动物体可以是载运工具，诸如本文在别处所述的载运工具。在一些实施方式中，可移动物体可由活体携带，或者从诸如人类或动物等活体起飞。合适的动物可以包括禽类、犬类、猫类、马类、牛类、羊类、猪类、海豚类、啮齿类或昆虫类。
可移动物体可能能够在所述环境内关于六个自由度(例如，三个平移自由度和三个旋转自由度)而自由移动。备选地，可移动物体的移动可能关于一个或多个自由度受到约束，诸如受预定路径、轨迹或朝向约束。所述移动可以由诸如引擎或电机等任何合适的致动机构致动。可移动物体的致动机构可以由任何合适的能源提供动力，所述能源诸如电能、磁能、太阳能、风能、引力能、化学能、核能或者其任何合适的组合。可移动物体可以经由动力***而自推进，如本文在别处所述。所述动力***可以任选地依靠能源运行，所述能源诸如电能、磁能、太阳能、风能、引力能、化学能、核能或者其任何合适的组合。备选地，可移动物体可以由生物携带。
在一些情况下，可移动物体可以是载运工具。合适的载运工具可以包括水上载运工具、飞行器、太空载运工具或地面载运工具。例如，飞行器可以是固定翼飞行器(例如，飞机、滑翔机)、旋翼飞行器(例如，直升机、旋翼飞机)、同时具有固定翼和旋翼的飞行器或者既无固定翼又无旋翼的飞行器(例如，飞艇、热气球)。载运工具可以是自推进式，诸如在空中、在水上或水中、在太空中或者在地上或地下自推进。自推进式载运工具可以利用动力***，诸如包括一个或多个引擎、电机、轮子、轮轴、磁体、旋翼、螺旋桨、桨叶、喷嘴或者其任何合适组合的动力***。在一些情况下，动力***可以用于使可移动物体能够从表面起飞、在表面上降落、维持其当前位置和/或朝向(例如，悬停)、改变朝向和/或改变位置。
可移动物体可以由用户遥控或者由可移动物体之内或之上的乘员在本地控制。在一些实施方式中，可移动物体是无人的可移动物体，诸如UAV。无人的可移动物体(诸如UAV)可以不具有搭乘在可移动物体上的乘员。可移动物体可以由人类或自主控制***(例如，计算机控制***)或者其任何合适组合来控制。可移动物体可以是自主式或半自主式机器人，诸如配置有人工智能的机器人。
可移动物体可以具有任何合适的大小和/或尺寸。在一些实施方式中，可移动物体可以具有允许人类乘员身处载运工具之内或之上的大小和/或尺寸。备选地，可移动物体可以具有比能够允许人类乘员身处载运工具之内或之上的大小和/或尺寸更小的大小和/或尺寸。可移动物体可以具有适合由人类搬运或携带的大小和/或尺寸。备选地，可移动物体可以大于适合由人类搬运或携带的大小和/或尺寸。在一些情况下，可移动物体可以具有的最大尺寸(例如，长度、宽度、高程、直径、对角线)小于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。最大尺寸可以大于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。例如，可移动物体的相反旋翼的轴之间的距离可以小于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。备选地，相反旋翼的轴之间的距离可以大于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。
在一些实施方式中，可移动物体可以具有小于100cm x 100cm x 100cm、小于50cmx 50cm x 30cm或小于5cm x 5cm x 3cm的体积。可移动物体的总体积可以小于或等于约：1cm3、2cm3、5cm3、10cm3、20cm3、30cm3、40cm3、50cm3、60cm3、70cm3、80cm3、90cm3、100cm3、150cm3、200cm3、300cm3、500cm3、750cm3、1000cm3、5000cm3、10,000cm3、100,000cm3、1m3或10m3。相反地，可移动物体的总体积可以大于或等于约：1cm3、2cm3、5cm3、10cm3、20cm3、30cm3、40cm3、50cm3、60cm3、70cm3、80cm3、90cm3、100cm3、150cm3、200cm3、300cm3、500cm3、750cm3、1000cm3、5000cm3、10,000cm3、100,000cm3、1m3或10m3。
在一些实施方式中，可移动物体可以具有的占地面积(这可以是指由可移动物体包围的横截面面积)小于或等于约：32,000cm2、20,000cm2、10,000cm2、1,000cm2、500cm2、100cm2、50cm2、10cm2或5cm2。相反地，占地面积可以大于或等于约：32,000cm2、20,000cm2、10,000cm2、1,000cm2、500cm2、100cm2、50cm2、10cm2或5cm2。
在一些情况下，可移动物体可以不超过1000kg重。可移动物体的重量可以小于或等于约：1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg或0.01kg。相反地，重量可以大于或等于约：1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg或0.01kg。
在一些实施方式中，可移动物体相对于可移动物体所携带的负荷可以是小的。如本文在别处进一步详述，负荷可以包括负载和/或载具。在一些示例中，可移动物体重量与负荷重量之比可以大于、小于或等于约1:1。在一些情况下，可移动物体重量与负荷重量之比可以大于、小于或等于约1:1。任选地，载具重量与负荷重量之比可以大于、小于或等于约1:1。当需要时，可移动物体重量与负荷重量之比可以小于或等于：1:2、1:3、1:4、1:5、1:10或者甚至更小。相反地，可移动物体重量与负荷重量之比也可以大于或等于：2:1、3:1、4:1、5:1、10:1或者甚至更大。
在一些实施方式中，可移动物体可以具有低能耗。例如，可移动物体可以使用小于约：5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更小。在一些情况下，可移动物体的载具可以具有低能耗。例如，所述载具可以使用小于约：5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更小。任选地，可移动物体的负载可以具有低能耗，诸如小于约：5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更小。
图17图示了根据本发明的实施方式的无人飞行器(UAV)900。UAV可以是如本文所述的可移动物体的示例。UAV 900可以包括具有四个旋翼902、904、906和908的动力***。可以提供任何数目的旋翼(例如，一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多个)。无人飞行器的旋翼、旋翼组件或其他动力***可使无人飞行器能够悬停/维持位置、改变朝向并且/或者改变位置。相反的旋翼的轴之间的距离可以是任何合适的长度910。例如，长度910可以小于或等于1m，或者小于或等于5m。在一些实施方式中，长度910可以在从1cm到7m、从70cm到2m或者从5cm到5m的范围内。本文对UAV的任何描述均可适用于可移动物体，诸如不同类型的可移动物体，并且反之亦然。UAV可以使用起飞辅助***或如本文所述的方法。
在一些实施方式中，可移动物体可以被配置用于携带负荷。负荷可以包括乘客、货物、设备、仪器等之中的一种或多种。负荷可以设置在外壳内。外壳可以与可移动物体的外壳相分离，或者是用于可移动物体的外壳的一部分。备选地，负荷可以具备外壳，而可移动物体不具有外壳。备选地，负荷的一些部分或者整个负荷可以不具备外壳。负荷相对于可移动物体可以是刚性固定的。任选地，负荷相对于可移动物体可以是可移动的(例如，可相对于可移动物体平移或旋转)。负荷可包括负载和/或载具，如本文在别处所述。
在一些实施方式中，可移动物体、载具和负载相对于固定参考系(例如，周围环境)和/或相对于彼此的移动可以由终端来控制。终端可以是处于远离可移动物体、载具和/或负载的位置处的遥控装置。终端可以安置于支撑平台上或者固定至支撑平台。备选地，终端可以是手持式或可穿戴式装置。例如，终端可以包括智能电话、平板计算机、膝上型计算机、计算机、眼镜、手套、头盔、麦克风或者其合适的组合。终端可以包括用户接口，诸如键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏或显示器。任何合适的用户输入可用于与终端交互，诸如手动输入命令、语音控制、手势控制或位置控制(例如，经由终端的移动、定位或倾斜)。
终端可以用于控制可移动物体、载具和/或负载的任何合适的状态。例如，终端可以用于控制可移动物体、载具和/或负载相对于固定参考物与彼此和/或相对于彼此的位置和/或朝向。在一些实施方式中，终端可以用于控制可移动物体、载具和/或负载的单独的元件，诸如载具的致动组件、负载的传感器或者负载的发射体。终端可以包括适于与可移动物体、载具或负载中的一个或多个相通信的无线通信装置。
终端可以包括用于查看可移动物体、载具和/或负载的信息的合适的显示单元。例如，终端可被配置用于显示可移动物体、载具和/或负载的信息，所述信息是关于位置、平移速度、平移加速度、朝向、角速度、角加速度或其任何合适的组合。在一些实施方式中，终端可以显示由负载提供的信息，诸如由功能性负载提供的数据(例如，由相机或其他图像捕捉装置记录的图像)。
任选地，同一终端既可以控制可移动物体、载具和/或负载或者可移动物体、载具和/或负载的状态，又可以接收并且/或者显示来自可移动物体、载具和/或负载的信息。例如，终端可以控制负载相对于环境的定位，同时显示由负载捕捉的图像数据或者关于负载的位置的信息。备选地，不同终端可以用于不同功能。例如，第一终端可以控制可移动物体、载具和/或负载的移动或状态，而第二终端可以接收并且/或者显示来自可移动物体、载具和/或负载的信息。例如，第一终端可以用于控制负载相对于环境的定位，而第二终端显示由负载捕捉的图像数据。可以在可移动物体与既控制可移动物体又接收数据的集成式终端之间，或者在可移动物体与既控制可移动物体又接收数据的多个终端之间利用各种通信模式。例如，可以在可移动物体与既控制可移动物体又从可移动物体接收数据的终端之间形成至少两种不同的通信模式。
图18图示了根据实施方式的包括载具1002和负载1004的可移动物体1000。虽然可移动物体1000被描绘为飞行器，但这种描绘并不旨在是限制性的，并且如前文所述，可以使用任何合适类型的可移动物体。本领域技术人员将会理解，本文在飞行器***的情景下描述的任何实施方式均可适用于任何合适的可移动物体(例如，UAV)。在一些情况下，负载1004可以设置在可移动物体1000上而无需载具1002。可移动物体1000可以包括动力机构1006、感测***1008和通信***1010。
如前文所述，动力机构1006可以包括旋翼、螺旋桨、桨叶、引擎、电机、轮子、轮轴、磁体或喷嘴中的一种或多种。可移动物体可以具有一个或多个、两个或更多个、三个或更多个或者四个或更多个动力机构。动力机构可以全都是同一类型。备选地，一个或多个动力机构可以是不同类型的动力机构。动力机构1006可以使用任何合适的装置来安装在可移动物体1000上，所述装置诸如如本文在别处所述的支撑元件(例如，驱动轴)。动力机构1006可以安装在可移动物体1000的任何合适的部分上，诸如顶部、底部、前面、后面、侧面或其合适的组合上。
在一些实施方式中，动力机构1006可以使得可移动物体1000能够从表面垂直地起飞或者垂直地降落在表面上，而不要求可移动物体1000进行任何水平移动(例如，无需沿着跑道行进)。任选地，动力机构1006可以可操作以允许可移动物体1000在指定位置和/或朝向悬停于空中。动力机构1000中的一个或多个可以独立于其他动力机构受控制。备选地，动力机构1000可被配置成同时受控制。例如，可移动物体1000可以具有多个水平朝向的旋翼，所述旋翼可以向可移动物体提供升力和/或推力。多个水平朝向的旋翼可以致动以向可移动物体1000提供垂直起飞、垂直降落以及悬停能力。在一些实施方式中，水平朝向的旋翼中的一个或多个可以在顺时针方向上旋转，而水平旋翼中的一个或多个可以在逆时针方向上旋转。例如，顺时针旋翼的数目可以等于逆时针旋翼的数目。每个水平朝向的旋翼的旋转速率可独立地改变，以便控制由每个旋翼产生的升力和/或推力，并从而调节可移动物体1000的空间布局、速度和/或加速度(例如，关于多达三个平移度和多达三个旋转度)。
感测***1008可以包括一个或多个传感器，所述传感器可以感测可移动物体1000的空间布局、速度和/或加速度(例如，关于多达三个平移度和多达三个旋转度)。一个或多个传感器可以包括全球定位***(GPS)传感器、运动传感器、惯性传感器、距离传感器或图像传感器。由感测***1008提供的感测数据可以用于控制可移动物体1000的空间布局、速度和/或朝向(例如，使用合适的处理单元和/或控制模块，如下文所述)。备选地，感测***1008可以用于提供关于可移动物体周围环境的数据，诸如气象条件、距潜在障碍物的距离、地理特征的位置、人造结构的位置等。
通信***1010支持经由无线信号1016与具有通信***1014的终端1012通信。通信***1010、1014可以包括任何数目的适合于无线通信的发射器、接收器和/或收发器。通信可以是单向通信，使得数据只能在一个方向上传输。例如，单向通信可以仅涉及可移动物体1000向终端1012传输数据，或者反之亦然。数据可以从通信***1010的一个或多个发射器传输至通信***1012的一个或多个接收器，或者反之亦然。备选地，通信可以是双向通信，使得数据能够在两个方向上在可移动物体1000与终端1012之间传输。双向通信可以涉及从通信***1010的一个或多个发射器向通信***1014的一个或多个接收器传输数据，并且反之亦然。
在一些实施方式中，终端1012可以向可移动物体1000、载具1002和负载1004中的一个或多个提供控制数据，并且从可移动物体1000、载具1002和负载1004中的一个或多个接收信息(例如，可移动物体、载具或负载的位置和/或运动信息；由负载感测到的数据，诸如由负载相机捕捉到的图像数据)。在一些情况下，来自终端的控制数据可以包括用于可移动物体、载具和/或负载的相对定位、移动、致动或控制的指令。例如，控制数据可以导致可移动物体的位置和/或朝向的修改(例如，经由动力机构1006的控制)，或者负载相对于可移动物体的移动(例如，经由载具1002的控制)。来自终端的控制数据可以导致对负载的控制，诸如对相机或其他图像捕捉装置的操作的控制(例如，拍摄静止或移动图片、放大或缩小、启动或关闭、切换成像模式、改变图像分辨率、改变聚焦、改变景深、改变曝光时间、改变视角或视野)。在一些情况下，来自可移动物体、载具和/或负载的通信可以包括来自一个或多个传感器(例如，感测***1008的或负载1004的传感器)的信息。所述通信可以包括来自一个或多个不同类型的传感器(例如，GPS传感器、运动传感器、惯性传感器、距离传感器或图像传感器)的感测到的信息。此类信息可以是关于可移动物体、载具和/或负载的方位(例如，位置、朝向)、移动或加速度。来自负载的此类信息可以包括由负载捕捉的数据或负载的感测到的状态。由终端1012提供传输的控制数据可被配置用于控制可移动物体1000、载具1002或负载1004中的一个或多个的状态。备选地或组合地，载具1002和负载1004也可以各自包括通信模块，所述通信模块被配置用于与终端1012通信，以使得终端可独立地与可移动物体1000、载具1002和负载1004中的每一个通信和对其进行控制。
在一些实施方式中，除了终端1012或代替终端1012，可移动物体1000可被配置用于与另一远程装置相通信。与可移动物体1000相通信一样，终端1012也可被配置用于与另一远程装置。例如，可移动物体1000和/或终端1012可以与另一可移动物体或者另一可移动物体的载具或负载相通信。当需要时，远程装置可以是第二终端或其他计算装置(例如，计算机、膝上型计算机、平板计算机、智能电话或其他移动装置)。远程装置可被配置用于向可移动物体1000传输数据、从可移动物体1000接收数据、向终端1012传输数据并且/或者从终端1012接收数据。任选地，远程装置可以连接至因特网或其他电信网络，以使得从可移动物体1000和/或终端1012接收的数据可上传至网站或服务器。
图19是根据实施方式的用于控制可移动物体的***1100的框图示意图。***1100可以与本文所公开的***、装置和方法的任何合适的实施方式结合使用。***1100可以包括感测模块1102、处理单元1104、非暂时性计算机可读介质1106、控制模块1108和通信模块1110。
感测模块1102可以利用以不同方式收集与可移动物体有关的信息的不同类型的传感器。不同类型的传感器可以感测不同类型的信号或者来自不同来源的信号。例如，传感器可以包括惯性传感器、GPS传感器、距离传感器(例如，激光雷达)或视觉/图像传感器(例如，相机)。感测模块1102可以可操作地耦合至具有多个处理器的处理单元1104。在一些实施方式中，感测模块可以可操作地耦合至传输模块1112(例如，Wi-Fi图像传输模块)，传输模块1112被配置用于向合适的外部装置或***直接传输感测数据。例如，传输模块1112可以用于向远程终端传输由感测模块1102的相机捕捉到的图像。
处理单元1104可以具有一个或多个处理器，诸如可编程处理器(例如，中央处理器(CPU))。处理单元1104可以可操作地耦合至非暂时性计算机可读介质1106。非暂时性计算机可读介质1106可以储存可由处理单元1104执行以用于进行一个或多个步骤的逻辑、代码和/或程序指令。非暂时性计算机可读介质可以包括一个或多个存储器单元(例如，可移动介质或外部存储装置，诸如SD卡或随机存取存储器(RAM))。在一些实施方式中，来自感测模块1102的数据可直接传送至非暂时性计算机可读介质1106的存储器单元并储存在其内。非暂时性计算机可读介质1106的存储器单元可以储存可由处理单元1104执行以用于进行本文所述的方法的任何合适实施方式的逻辑、代码和/或程序指令。例如，处理单元1104可被配置用于执行指令，从而使处理单元1104的一个或多个处理器分析由感测模块产生的感测数据。存储器单元可以储存要由处理单元1104处理的、来自感测模块的感测数据。在一些实施方式中，非暂时性计算机可读介质1106的存储器单元可以用于储存由处理单元1104产生的处理结果。
在一些实施方式中，处理单元1104可以可操作地耦合至控制模块1108，控制模块1108被配置用于控制可移动物体的状态。例如，控制模块1108可被配置用于控制可移动物体的动力机构以调节可移动物体关于六个自由度的空间布局、速度和/或加速度。备选地或组合地，控制模块1108可以控制载具、负载或感测模块的状态中的一个或多个。
处理单元1104可以可操作地耦合至通信模块1110，通信模块1110被配置用于传输和/或接收来自一个或多个外部装置(例如，终端、显示装置或其他遥控器)的数据。可以使用任何合适的通信手段，诸如有线通信或无线通信。例如，通信模块1110可以利用局域网(LAN)、广域网(WAN)、红外线、无线电、WiFi、点对点(P2P)网络、电信网络、云通信等之中的一种或多种。任选地，可以使用中继站，诸如塔、卫星或移动台。无线通信可以与距离相关或与距离无关。在一些实施方式中，视线可能是或可能不是通信所需要的。通信模块1110可以传输并且/或者接收来自感测模块1102的感测数据、由处理单元1104产生的处理结果、预定控制数据、来自终端或遥控器的用户命令等之中的一种或多种。
***1100的部件可以按任何合适的配置来布置。例如，***1100的一个或多个部件可以位于可移动物体、载具、负载、终端、感测***或与上述的一个或多个相通信的另外的外部装置上。此外，虽然图19描绘了单个处理单元1104和单个非暂时性计算机可读介质1106，但本领域技术人员将会理解，这并不旨在是限制性的，并且***1100可以包括多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质。在一些实施方式中，多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质中的一个或多个可以位于不同位置处，诸如在可移动物体、载具、负载、终端、感测模块、与上述的一个或多个相通信的另外的外部装置或其合适的组合上，以使得由***1100执行的处理和/或存储器功能的任何合适的方面可以在一个或多个上述位置处发生。
虽然本文已经示出并描述了本发明的优选实施方式，但对于本领域技术人员显而易见的是，此类实施方式只是以示例的方式提供。在不偏离本发明的情况下，本领域技术人员现在将会想到许多更改、改变和替代。应当理解，在实践本发明时，可以采用本文所述的本发明实施方式的各种替代方案。以下权利要求旨在限定本发明的范围，并因此覆盖这些权利要求及其等效项范围内的方法和结构。

Claims (191)

1.一种用于确定沿边界的限飞区域的方法，所述方法包括：
获取关于所述边界的位置的数据；
借助于一个或多个处理器选择沿所述边界的多个点；以及
借助于所述一个或多个处理器生成沿所述边界的多个飞行限制区，其中所述多个飞行限制区中的每个飞行限制区(1)包括沿所述边界的所述多个点中的至少一个点，并且(2)与所述多个飞行限制区中的至少一个其他飞行限制区重叠。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述多个飞行限制区中的每个飞行限制区与让所述飞行限制区之内或附近的无人飞行器(UAV)采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述飞行限制区。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在位于所述飞行限制区之内时在预定的高度或一组高度下方飞行。
5.如权利要求2所述的方法，其中所述一个或多个飞行响应措施包括向UAV操作者发送警告。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述警告通知所述UAV操作者关于使所述UAV降落的预定时间段。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在所述预定时间段之后降落。
8.如权利要求2所述的方法，其中所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在预定时间段内降落。
9.如权利要求2所述的方法，其中所述一个或多个飞行响应措施与关于所述多个飞行限制区的位置信息一起储存在存储器中。
10.如权利要求2所述的方法，其中所述指令对于所有UAV操作者而言是强制性的。
11.如权利要求2所述的方法，其中授权用户能够忽略所述指令。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述授权用户是得到认证的。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述授权用户由外部装置进行认证。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述授权用户由服务器进行认证。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述外部装置是控制器。
16.如权利要求1所述的方法，其中每个飞行限制区包围至少两个坐标点A和B。
17.如权利要求16所述的方法，其中每个飞行限制区是包括第一圆和第二圆的飞行限制带，所述第一圆具有位于点A处的中心而所述第二圆具有位于点B处的中心。
18.如权利要求17所述的方法，其中每个圆具有半径R，且所述飞行限制带具有等于坐标点A与点B之间的距离的长度L。
19.如权利要求18所述的方法，还包括将关于所述飞行限制带的数据储存在数据库中，其中所述数据包括三个条目：R、R+L/2和(A+B)/2。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述数据足以重建所述飞行限制区。
21.如权利要求1所述的方法，其中每个飞行限制区由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定。
22.如权利要求1所述的方法，其中所述边界是管辖权边界。
23.如权利要求21所述的方法，其中所述管辖权边界位于两个不同的国家之间。
24.如权利要求21所述的方法，其中所述管辖权边界位于两个不同的州之间。
25.如权利要求1所述的方法，其中所述边界是机场边界。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述机场边界是机场的跑道。
27.如权利要求1所述的方法，其中所述边界是环绕区域的封闭边界。
28.如权利要求1所述的方法，其中所述多个点沿所述边界的长度规则地间隔开。
29.如权利要求1所述的方法，其中所述多个点的位置是基于所述边界的形状来选择。
30.如权利要求1所述的方法，其中所述飞行限制区的大小或形状是基于所述边界的形状来选择。
31.如权利要求1所述的方法，其中关于所述边界的所述位置的所述数据是从第三方数据源接收。
32.如权利要求1所述的方法，其中关于所述边界的所述位置的所述数据是通过本地环境地图来接收。
33.如权利要求1所述的方法，其中关于所述边界的所述位置的所述数据是经由用户输入来接收。
34.如权利要求1所述的方法，其中所述飞行限制区从地平面向上延伸超出UAV能够飞行的最高高度。
35.一种用于确定沿边界的限飞区域的设备，所述设备包括：
一个或多个处理器，其单独地或共同地被配置用于：
获取关于所述边界的位置的数据；
选择沿所述边界的多个点；并且
生成沿所述边界的多个飞行限制区，
其中所述多个飞行限制区中的每个飞行限制区(1)包括沿所述边界的所述多个点中的至少一个点，并且(2)与所述多个飞行限制区中的至少一个其他飞行限制区重叠。
36.如权利要求35所述的设备，还包括通信单元，所述通信单元可操作地耦合至所述一个或多个处理器。
37.如权利要求36所述的设备，其中所述通信单元被配置用于接收关于所述边界的所述位置的所述数据。
38.如权利要求35所述的设备，其中所述多个飞行限制区中的每个飞行限制区与让所述飞行限制区之内或附近的无人飞行器(UAV)采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联。
39.如权利要求38所述的设备，其中所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述飞行限制区。
40.如权利要求38所述的设备，其中所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在位于所述飞行限制区之内时在预定的高度或一组高度下方飞行。
41.如权利要求38所述的设备，其中所述一个或多个飞行响应措施包括向UAV操作者发送警告。
42.如权利要求41所述的设备，其中所述警告通知所述UAV操作者关于使所述UAV降落的预定时间段。
43.如权利要求42所述的设备，其中所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在所述预定时间段之后降落。
44.如权利要求38所述的设备，其中所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在预定时间段内降落。
45.如权利要求38所述的设备，其中所述一个或多个飞行响应措施与关于所述多个飞行限制区的位置信息一起储存在存储器中。
46.如权利要求38所述的设备，其中所述指令对于所有UAV操作者而言是强制性的。
47.如权利要求38所述的设备，其中授权用户能够忽略所述指令。
48.如权利要求47所述的设备，其中所述授权用户是得到认证的。
49.如权利要求48所述的设备，其中所述授权用户由外部装置进行认证。
50.如权利要求48所述的设备，其中所述授权用户由服务器进行认证。
51.如权利要求49所述的设备，其中所述外部装置是控制器。
52.如权利要求35所述的设备，其中每个飞行限制区包围至少两个坐标点A和B。
53.如权利要求52所述的设备，其中每个飞行限制区是包括第一圆和第二圆的飞行限制带，所述第一圆具有位于点A处的中心而所述第二圆具有位于点B处的中心。
54.如权利要求53所述的设备，其中每个圆具有半径R，且所述飞行限制带具有等于坐标点A与点B之间的距离的长度L。
55.如权利要求54所述的设备，其中所述一个或多个处理器将关于所述飞行限制带的数据储存在数据库中，其中所述数据包括三个条目：R、R+L/2和(A+B)/2。
56.如权利要求55所述的设备，其中所述数据足以重建所述飞行限制区。
57.如权利要求35所述的设备，其中每个飞行限制区由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定。
58.如权利要求35所述的设备，其中所述边界是管辖权边界。
59.如权利要求58所述的设备，其中所述管辖权边界位于两个不同的国家之间。
60.如权利要求58所述的设备，其中所述管辖权边界位于两个不同的州之间。
61.如权利要求35所述的设备，其中所述边界是机场边界。
62.如权利要求61所述的设备，其中所述机场边界是机场的跑道。
63.如权利要求35所述的设备，其中所述边界是环绕区域的封闭边界。
64.如权利要求35所述的设备，其中所述多个点沿所述边界的长度规则地间隔开。
65.如权利要求35所述的设备，其中所述多个点的位置是基于所述边界的形状来选择。
66.如权利要求35所述的设备，其中所述飞行限制区的大小或形状是基于所述边界的形状来选择。
67.如权利要求35所述的设备，其中关于所述边界的所述位置的所述数据是从第三方数据源接收。
68.如权利要求35所述的设备，其中关于所述边界的所述位置的所述数据是通过本地环境地图来接收。
69.如权利要求35所述的设备，其中关于所述边界的所述位置的所述数据是经由用户输入来接收。
70.如权利要求35所述的设备，其中所述飞行限制区从地平面向上延伸超出UAV能够飞行的最高高度。
71.一种用于评估无人飞行器(UAV)对限飞区域的飞行响应的方法，所述方法包括：
评估所述无人飞行器的位置；
评估限飞区域的位置，其中所述限飞区域包括沿边界的多个飞行限制区，其中所述多个飞行限制区中的每个飞行限制区(1)包括沿所述边界的一个点，(2)与所述多个飞行限制区中的至少一个其他飞行限制区重叠，并且(3)与让所述飞行限制区之内或附近的无人飞行器采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联；以及
当所述无人飞行器位于所述飞行限制区之内或附近时，借助于一个或多个处理器命令所述无人飞行器采取所述一个或多个飞行响应措施。
72.如权利要求71所述的方法，其中所述无人飞行器的所述位置借助于所述无人飞行器处的GPS信号来评估。
73.如权利要求71所述的方法，其中每个飞行限制区包围至少两个坐标点A和B。
74.如权利要求73所述的方法，其中每个飞行限制区是包括第一圆和第二圆的飞行限制带，所述第一圆具有位于点A处的中心而所述第二圆具有位于点B处的中心。
75.如权利要求74所述的方法，其中每个圆具有半径R，且所述飞行限制带具有等于坐标点A与点B之间的距离的长度L。
76.如权利要求75所述的方法，其中所述飞行限制带是从数据库进行访问，其中所述数据包括三个条目：R、R+L/2和(A+B)/2。
77.如权利要求71所述的方法，其中每个飞行限制区由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定。
78.如权利要求71所述的方法，其中所述边界是管辖权边界。
79.如权利要求78所述的方法，其中所述管辖权边界是两个不同的国家之间的边界。
80.如权利要求78所述的方法，其中所述管辖权边界是两个不同的州之间的边界。
81.如权利要求71所述的方法，其中所述边界是机场边界。
82.如权利要求81所述的方法，其中所述机场边界是机场的跑道。
83.如权利要求71所述的方法，其中所述多个点沿所述边界的长度规则地间隔开。
84.如权利要求71所述的方法，其中所述多个点的位置是基于所述边界的形状来选择。
85.如权利要求71所述的方法，其中所述飞行限制区的大小或形状是基于所述边界的形状来选择。
86.如权利要求71所述的方法，其中所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述飞行限制区。
87.如权利要求71所述的方法，其中所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在位于所述飞行限制区之内时在预定的高度或一组高度下方飞行。
88.如权利要求71所述的方法，其中所述一个或多个飞行响应措施包括向UAV操作者发送警告。
89.如权利要求88所述的方法，其中所述警告通知所述UAV操作者关于使所述UAV降落的预定时间段。
90.如权利要求89所述的方法，其中所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在所述预定时间段之后降落。
91.如权利要求71所述的方法，其中所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在预定时间段内降落。
92.如权利要求71所述的方法，其中所述一个或多个飞行响应措施与关于所述多个飞行限制区的位置信息一起储存在存储器中。
93.如权利要求71所述的方法，其中所述指令对于所有UAV操作者而言是强制性的。
94.如权利要求71所述的方法，其中授权用户能够忽略所述指令。
95.如权利要求94所述的方法，其中所述授权用户是得到认证的。
96.如权利要求95所述的方法，其中所述授权用户由外部装置进行认证。
97.如权利要求95所述的方法，其中所述授权用户由服务器进行认证。
98.如权利要求96所述的方法，其中所述外部装置是控制器。
99.如权利要求71所述的方法，其中所述飞行限制区从地平面向上延伸超出所述UAV能够飞行的最高高度。
100.一种用于评估无人飞行器(UAV)对限飞区域的飞行响应的设备，所述设备包括：
一个或多个处理器，其单独地或共同地被配置用于：
评估所述无人飞行器的位置；
评估限飞区域的位置，其中所述限飞区域包括沿边界的多个飞行限制区，其中所述多个飞行限制区中的每个飞行限制区(1)包括沿所述边界的一个点，(2)与所述多个飞行限制区中的至少一个其他飞行限制区重叠，并且(3)与让所述飞行限制区之内或附近的无人飞行器采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联；
并且
当所述无人飞行器位于所述飞行限制区之内或附近时，命令所述无人飞行器采取所述一个或多个飞行响应措施。
101.如权利要求100所述的装置，还包括通信单元，所述通信单元可操作地耦合至所述一个或多个处理器。
102.如权利要求100所述的装置，其中所述无人飞行器的所述位置借助于所述无人飞行器处的GPS信号来评估。
103.如权利要求100所述的设备，其中每个飞行限制区包围至少两个坐标点A和B。
104.如权利要求103所述的设备，其中每个飞行限制区是包括第一圆和第二圆的飞行限制带，所述第一圆具有位于点A处的中心而所述第二圆具有位于点B处的中心。
105.如权利要求104所述的设备，其中每个圆具有半径R，且所述飞行限制带具有等于坐标点A与点B之间的距离的长度L。
106.如权利要求105所述的设备，其中所述飞行限制带是从数据库进行访问，其中所述数据包括三个条目：R、R+L/2和(A+B)/2。
107.如权利要求100所述的设备，其中每个飞行限制区由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定。
108.如权利要求100所述的设备，其中所述边界是管辖权边界。
109.如权利要求108所述的设备，其中所述管辖权边界是两个不同的国家之间的边界。
110.如权利要求108所述的设备，其中所述管辖权边界是两个不同的州之间的边界。
111.如权利要求100所述的设备，其中所述边界是机场边界。
112.如权利要求111所述的设备，其中所述机场边界是机场的跑道。
113.如权利要求100所述的设备，其中所述多个点沿所述边界的长度规则地间隔开。
114.如权利要求100所述的设备，其中所述多个点的位置是基于所述边界的形状来选择。
115.如权利要求100所述的设备，其中所述飞行限制区的大小或形状是基于所述边界的形状来选择。
116.如权利要求100所述的设备，其中所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述飞行限制区。
117.如权利要求100所述的设备，其中所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在位于所述飞行限制区之内时在预定的高度或一组高度下方飞行。
118.如权利要求100所述的设备，其中所述一个或多个飞行响应措施包括向UAV操作者发送警告。
119.如权利要求118所述的设备，其中所述警告通知所述UAV操作者关于使所述UAV降落的预定时间段。
120.如权利要求119所述的设备，其中所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在所述预定时间段之后降落。
121.如权利要求100所述的设备，其中所述一个或多个飞行响应措施包括使所述UAV在预定时间段内降落。
122.如权利要求100所述的设备，其中所述一个或多个飞行响应措施与关于所述多个飞行限制区的位置信息一起储存在存储器中。
123.如权利要求100所述的设备，其中所述指令对于所有UAV操作者而言是强制性的。
124.如权利要求100所述的设备，其中授权用户能够忽略所述指令。
125.如权利要求124所述的设备，其中所述授权用户是得到认证的。
126.如权利要求125所述的设备，其中所述授权用户由外部装置进行认证。
127.如权利要求125所述的设备，其中所述授权用户由服务器进行认证。
128.如权利要求126所述的设备，其中所述外部装置是控制器。
129.如权利要求100所述的设备，其中所述飞行限制区从地平面向上延伸超出所述UAV能够飞行的最高高度。
130.一种用于生成沿边界的飞行限制区的方法，所述方法包括：
获取关于所述边界的位置的数据；
借助于一个或多个处理器选择沿所述边界的两个或更多个点；以及
借助于所述一个或多个处理器生成所述飞行限制区，其中所述飞行限制区包括一个或多个飞行限制带，其中每个飞行限制带由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定。
131.如权利要求130所述的方法，其中所述第一圆和所述第二圆具有相同的半径。
132.如权利要求130所述的方法，其中所述第一圆和所述第二圆具有不同的半径。
133.如权利要求130所述的方法，其中所述飞行限制区包括沿所述边界的两个或更多个飞行限制带，并且其中每个飞行限制带与至少一个其他飞行限制带重叠。
134.如权利要求133所述的方法，其中所述重叠位于所述飞行限制带中的每一个的第一圆或第二圆处。
135.一种用于生成沿边界的飞行限制区的设备，所述设备包括：
一个或多个处理器，其单独地或共同地被配置用于：
获取关于所述边界的位置的数据；
选择沿所述边界的两个或更多个点；并且
生成沿所述边界的所述飞行限制区，其中所述飞行限制区包括一个或多个飞行限制带，其中每个飞行限制带由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定。
136.如权利要求135所述的设备，其中所述第一圆和所述第二圆具有相同的半径。
137.如权利要求135所述的设备，其中所述第一圆和所述第二圆具有不同的半径。
138.如权利要求135所述的设备，其中所述飞行限制区包括沿所述边界的两个或更多个飞行限制带，并且其中每个飞行限制带与至少一个其他飞行限制带重叠。
139.如权利要求138所述的设备，其中所述重叠位于所述飞行限制带中的每一个的第一圆或第二圆处。
140.一种用于评估无人飞行器(UAV)对飞行限制区的飞行响应的方法，所述方法包括：
评估所述无人飞行器的位置；
评估飞行限制区，其中所述飞行限制区包括一个或多个飞行限制带，其中每个飞行限制带由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定，并且其中所述飞行限制区与让所述限飞区域之内或附近的无人飞行器采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联；以及
当所述无人飞行器位于所述飞行限制区之内或附近时，借助于一个或多个处理器命令所述无人飞行器采取所述一个或多个飞行响应措施。
141.如权利要求140所述的方法，其中所述第一圆和所述第二圆具有相同的半径。
142.如权利要求140所述的方法，其中所述第一圆和所述第二圆具有不同的半径。
143.如权利要求140所述的方法，其中所述飞行限制区包括沿所述边界的两个或更多个飞行限制带，并且其中每个飞行限制带与至少一个其他飞行限制带重叠。
144.如权利要求143所述的方法，其中所述重叠位于所述飞行限制带中的每一个的第一圆或第二圆处。
145.一种用于评估无人飞行器(UAV)对飞行限制区的飞行响应的设备，所述设备包括：
一个或多个处理器，其单独地或共同地被配置用于：
评估所述无人飞行器的位置；
评估飞行限制区的位置，其中所述限飞区域包括一个或多个飞行限制带，其中每个飞行限制带由第一圆和第二圆以及与所述第一圆和所述第二圆相正切的线所包围的区域限定，并且其中所述飞行限制区与让所述飞行限制区之内或附近的无人飞行器采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联；并且
当所述无人飞行器位于所述飞行限制区之内或附近时，命令所述无人飞行器采取所述一个或多个飞行响应措施。
146.如权利要求145所述的设备，其中所述第一圆和所述第二圆具有相同的半径。
147.如权利要求145所述的设备，其中所述第一圆和所述第二圆具有不同的半径。
148.如权利要求145所述的设备，其中所述飞行限制区包括沿所述边界的两个或更多个飞行限制带，并且其中每个飞行限制带与至少一个其他飞行限制带重叠。
149.如权利要求148所述的设备，其中所述重叠位于所述飞行限制带中的每一个的第一圆或第二圆处。
150.一种用于生成具有变化的高度的飞行限制区的方法，所述方法包括：
获取关于位置的数据；
借助于一个或多个处理器选择围绕所述位置的边界；以及
借助于所述一个或多个处理器生成所述飞行限制区，其中所述飞行限制区(1)从所述边界径向地且(2)在某一高度上方垂直地延伸，其中随着距所述边界的距离的增加，所述高度增加至预设阈值高程。
151.如权利要求150所述的方法，其中所述方法还包括借助于一个或多个处理器选择以所述位置为中心的圆，其中所述圆的面积包围所述边界并具有一定半径。
152.如权利要求151所述的方法，其中所述飞行限制区从所述边界延伸至所述圆的外边缘，并且其中所述高度从所述边界向所述圆的所述外边缘增加。
153.如权利要求151所述的方法，其中所述选择所述圆的步骤包括基于由所述边界包围的区域来确定所述圆的所述半径。
154.如权利要求153所述的方法，其中所述边界是机场的边界。
155.如权利要求154所述的方法，其中所述确定所述半径的步骤还基于包围所述机场的最小安全半径。
156.如权利要求153所述的方法，其中所述边界是机场的跑道。
157.如权利要求156所述的方法，其中所述确定所述半径的步骤还基于所述跑道的长度。
158.如权利要求150所述的方法，其中所述高度呈预定倾斜角度。
159.如权利要求158所述的方法，其中所述预定倾斜角度为15度。
160.如权利要求151所述的方法，其中所述边界是具有第二半径的第二圆。
161.如权利要求160所述的方法，其中所述第二半径为1.5英里。
162.如权利要求160所述的方法，其中所述第二半径处的所述高度为35英尺。
163.如权利要求151所述的方法，其中述半径为5英里。
164.如权利要求151所述的方法，其中所述半径处的所述高度为400英尺。
165.如权利要求150所述的方法，其中所述高度从所述边界线性增加。
166.如权利要求150所述的方法，其中所述飞行限制区与让所述限飞区域之内或附近的无人飞行器(UAV)采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联。
167.如权利要求166所述的方法，其中所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述飞行限制区。
168.如权利要求166所述的方法，其中所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述边界内的区域。
169.如权利要求150所述的方法，其中所述边界是机场边界。
170.如权利要求169所述的方法，其中所述机场边界是跑道的边界。
171.一种用于生成具有变化的高度的飞行限制区的设备，所述设备包括：
一个或多个处理器，其单独地或共同地被配置用于：
获取关于位置的数据；
选择围绕所述位置的边界；并且
生成所述飞行限制区，所述飞行限制区(1)从所述边界径向地且(2)在某一高度上方垂直地延伸，其中随着距所述边界的距离的增加，所述高度增加至预设阈值高程。
172.如权利要求171所述的设备，其中所述一个或多个处理器还被配置用于选择以所述位置为中心的圆，其中所述圆的面积包围所述边界并具有一定半径。
173.如权利要求172所述的设备，其中所述飞行限制区从所述边界延伸至所述圆的外边缘，并且其中所述高度从所述边界向所述圆的所述外边缘增加。
174.如权利要求172所述的设备，其中所述一个或多个处理器被配置用于基于由所述边界包围的区域来确定所述圆的所述半径。
175.如权利要求174所述的设备，其中所述边界是机场的边界。
176.如权利要求175所述的设备，其中所述一个或多个处理器还被配置用于基于包围所述机场的最小安全半径来确定所述圆的所述半径。
177.如权利要求174所述的设备，其中所述边界是机场的跑道。
178.如权利要求177所述的设备，其中所述一个或多个处理器还被配置用于基于所述跑道的长度来确定所述圆的所述半径。
179.如权利要求171所述的设备，其中所述高度呈预定倾斜角度。
180.如权利要求179所述的设备，其中所述预定倾斜角度为15度。
181.如权利要求171所述的设备，其中所述边界是具有第二半径的第二圆。
182.如权利要求181所述的设备，其中所述第二半径为1.5英里。
183.如权利要求181所述的设备，其中所述第二半径处的所述高度为35英尺。
184.如权利要求172所述的设备，其中所述半径为5英里。
185.如权利要求172所述的设备，其中所述半径处的所述高度为400英尺。
186.如权利要求172所述的设备，其中所述高度从所述边界线性向所述圆的所述外边缘增加。
187.如权利要求171所述的设备，其中所述飞行限制区与让所述飞行限制区之内或附近的无人飞行器(UAV)采取一个或多个飞行响应措施的指令相关联。
188.如权利要求187所述的设备，其中所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述飞行限制区。
189.如权利要求187所述的设备，其中所述一个或多个飞行响应措施包括阻止所述UAV进入所述边界内的区域。
190.如权利要求171所述的设备，其中所述边界是机场边界。
191.如权利要求190所述的设备，其中所述机场边界是跑道的边界。
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