CN113272224A - 使用无人驾驶飞行器灭火的高效方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种灭火方法，该方法基于从运输机航空器上发射的无人驾驶飞行器“UAV”，以将水或阻燃剂或任何其他灭火材料输送到灭火人员选择的地点。提供了扑灭高强度森林火灾的能力，这种能力源于单位时间内每单位面积上能够输送的材料的精度和数量。在释放灭火材料后，UAV到达安全高度，从安全高度按照自动驾驶仪飞行以进行拦截，然后按照预先编程的指令在灭火运输机运行的机场上根据预先编程的路线着陆，从而允许沿着线路实现高效率，所述线路从装载运输机飞机到最大化到达目标的材料的数量，到最小化远程飞行时间，再到最小化回收成本的回收***，并且通过快速周转将UAV的利用率最大化。

Description

使用无人驾驶飞行器灭火的高效方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月29日提交的题为“High-Efficiency Method UsingUnmanned Aerial Vehicles for Firefighting”且指定的序列号为62/752,143的临时专利申请的优先权权益。前述临时申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明的主要预期应用是空中野外灭火。本文描述的针对所公开的方法和相关的无人驾驶飞行器(UAV)的设定任务覆盖了大面积的野外火灾响应，包括扑灭发生在难以进入的对丛林火灾进行常规水轰炸的区域的高强度森林火灾。虽然当前发明是结合空中灭火来进行描述，但所公开的方法和相关UAV的军事应用是特别考虑的。

背景技术

随着全球气温持续上升，不仅预测到，而且已经证明，由于严重干旱和高能雷暴之间的极端天气波动，野外火灾将变得更加频繁。野外火灾是全球变暖的加速器；事实上，世界上释放的CO₂的量代表了使用化石燃料排放的CO₂总量的相关百分比。

野外火灾是自然循环的一部分，但目前全球气温的上升似乎是循环的一种改变，并且无论是什么原因造成的，人类都需要尽一切努力来延迟可能导致不同于我们今天所知的地球的过程。

结果表明，当前扑灭野外火灾的装置不能胜任这项任务。即使在那些被认为是为扑灭野外火灾做好了最好准备的国家，仍会反复出现数周、数月甚至超过一年的时间里无法扑灭的火灾。

森林火灾是最难扑灭的火灾之一，因为它们的能量很高，而且因为它们通常发生在难以进入的区域。使用航空器进行野外火灾灭火是一个显而易见的选择，这不仅是因为可进入的问题，也是因为需要快速的第一响应。

各种类型的航空器在野外火灾灭火中用于运送/投放水或阻燃剂。示例包括：

-专门为灭火设计的斗式升运飞机，例如CL215、CL415；

-非常适于灭火的农用飞机，例如AT802；

-适于运送/投放水或阻燃剂的运输机飞机，例如C130、C27、C17；

-适于运送和投放液体的商用喷气式飞机，例如B747、DC10、BAE146、IL76；

-设置有桶的任何类型的直升机；

-无人驾驶直升机，例如Kaman K-MAX。

用于灭火的各种类型的航空器表明：

a)分配给这项工作的航空器的数量不足以完成这项任务，并且临时的拼凑不断增加至各种种类。

b)对有限数量的高效且充足的灭火方法和装置缺乏明确共识。

虽然看起来很简单，但水轰炸的过程，尤其是在森林火灾的情况下，涉及到高风险和技术限制，因此消防员目前的普遍看法是，航空有很大的帮助，但它不能扑灭森林火灾。

使用航空器排放水、阻燃剂或任何灭火材料(统称为“材料”)的技术限制源于低高度飞行所需的低飞行速度，在许多情况下会遇到高湍流、低能见度和需要飞越山岭地形。人们认为森林灭火飞行员比战斗机飞行员风险更大，事实上，在世界范围内，真正胜任灭火任务的飞行员只有几百名。

因此，使用其他方式将材料输送到无法进入的区域将是有利的。潜在的替代物包括：填充有阻燃剂的炮发射容器；从更安全高度飞行的航空器投放的填充有灭火剂的容器，其中容器适于在较低的高度释放灭火剂，以便减少由于在较高高度粉化而造成的灭火剂损失；以及设置有降落伞的容器，从而提供降低的速度，使粉化造成的损失最小化等。

使用无人驾驶飞行器(UAV)作为降低风险的解决方案仍然在人们的愿望清单上，因为从操作的角度来看，还没有基于UAV的方法和装置能够完成任务并且具有成本效益和实用性。无人驾驶的Kaman K-MAX直升机可能是唯一成功的案例，但这必然会受到与直升机相关的限制：例如，资金成本和操作成本、有效载荷、速度和航程。

虽然在过去的二十年里，有翼UAV有了巨大发展，但现有的UAV都不能适应水轰炸的特殊要求。

使用UAV进行野外灭火，特别是高强度的森林火灾，并且由于参数和约束很多，将它们集成到一致的操作***中是一个复杂的问题。这解释了为什么尽管迫切需要一个解决方案，但仍没有一个解决方案；尝试的解决方案以牺牲其他需求为代价来集中于一些需求，但未能实现可行、实用的折衷方案。

该方法和设备解决了本文提到的缺点，并且提供了有利的基于UAV的灭火方法/设备，其提供了有益的灭火能力。基于UAV的方法/***的其他应用也是可预期和可获得的，这对于本领域技术人员来说基于下面的描述是显而易见的。

发明内容

本发明提供了在空中灭火中使用UAV的方法和装置。所公开的方法和装置有利地适用于向目标输送灭火材料，即使在最具挑战性的条件下，比如在低能见度或无能见度的山区地形中发生的高强度的森林火灾。

所公开的方法和相关的装置允许扑灭高强度的森林火灾，而不仅仅是延迟此类森林火灾。

本发明还公开了允许UAV运输重载荷的灭火材料的特征，所述重载荷的灭火材料甚至比UAV的巡航重量更重，同时保持用于向目标导向和用于高G回收所需的可操作性。

本发明还公开了允许材料在目标上方以低高度/海拔并且以允许实现高输送效率且减少分散损失的角度释放的特征。

本发明还公开了允许最小化由远程飞行员驾驶UAV的时间量的方法和装置。

此外，本发明还公开了回收UAV以快速返回到连续操作的方法和装置。

从下面的描述中，特别是当结合附图阅读时，所公开的基于UAV的方法和装置的附加特征、功能和益处将是显而易见的。

附图说明

为了帮助本领域技术人员制作和使用所公开的方法和装置，参考附图，其中：

图1是与所公开的方法相关的示例性UAV的3D俯视图。灭火材料在外部柔性容器中，该容器例如通过绳索或线缆附接到UAV上。UAV被示出为朝向目标俯冲，并展开了空气动力制动器。

图2是与所公开的方法相关的示例性UAV的3D下部视图。灭火材料在外部柔性容器中，该容器例如通过绳索或线缆附接到UAV上。UAV被示出为朝向目标俯冲，并展开了空气动力制动器。

图3是与所公开的方法相关的UAV的优选实施例的3D视图。机翼和机身都被示出为处于折叠位置。

图4是穿过运输机航空器的货舱的剖视图。其示出了根据示例性实施例的折叠的UAV可以如何装配。

图5是若干(3)架UAV的3D视图，其显示为处于折叠位置并布置为最大限度地利用空间。

图6是穿过运输机飞机的部分纵向剖面，显示了装载的UAV。

图7是穿过根据本公开的示例性UAV的纵向(X-Z)剖面。

图8-a和图8-b示出了与本发明公开的稳定***相关的原理。

图9是示例性稳定滑轮设施的3D详细视图。

图10-a是示例性UAV的纵向(X-Z)剖面图，同时空容器被示出为牵拉在UAV的货舱中。

图10-b是示出回收空容器并通过货舱装载***装载它的示例性***的3D局部视图。

图11-a是示例性容器的3D视图。

图11-b是穿过设置在示例性容器上的防水拉链的示意性剖面。

图12a是将UAV装载到运输机飞机中的示例性方法的3D视图。图示的方法包括(i)一个接一个地装载，(ii)装载安装在支架上的UAV的全部载荷。

图12-b是示出将UAV安装在轨道上的示例性***的3D详细视图，其中该***可用于维修以及将UAV安装在运输机飞机上并从运输机飞机上弹出。

图13示出了准备从运输机航空器上弹出的示例性UAV。由于运输机舱门几何形状的限制，UAV的机翼仅部分展开。

图14-a、14-b、14-c和14-d示出了在弹射与稳定飞行之间的示例性飞行阶段：

·图14-a：UAV被弹出，并且它被绳索牵拉爬升到运输机的尾流上方。

·图14-b：容器投放，并且绳索被释放，以减少对运输机的冲击。

·图14-c：绳索由UAV内部的绞盘卷绕，将UAV朝向容器牵拉。

·图14-d：容器和UAV处于规定距离，并且UAV进入稳定飞行，根据需要展开制动器或启动发动机。

图15示出了进入其俯冲轨迹朝向位于山区地形中的挑战性位置的目标的示例性UAV。

图16是示出如何在远程飞行员的显示器上显示这些因素和回收窗口的示意性示例。

具体实施方式

如上所述，本发明提供了在空中灭火中使用UAV的方法和装置。所公开的方法和装置有利地适用于向目标输送灭火材料，即使在最具挑战性的条件下，比如在低能见度或无能见度的山区地形中发生的高强度的森林火灾。

导致所公开的方法和根据本发明公开的UAV相关特征的任务的主要目标和约束包括：

a)提供一种操作成本和投资有效的解决方案，其能够覆盖各种野外灭火条件，包括扑灭高强度的森林火灾。

b)运输效率最大化，运输效率在本文定义为运输机航空器上所有UAV运送的材料的总重量与运输机航空器(以下简称“运输机”)的最大有效载荷之比。

c)输送效率最大化，输送效率在本文定义为到达目标的材料的量(以下简称“有用材料”与UAV释放的材料的总量之比。

从目标上方的低高度输送的能力和真正的俯冲轰的能力是本发明的关键目的。

即使慢速飞行的飞机释放水和阻燃剂时的高度和空气速度仍然很高，在到达地面/目标之前，由于粉化和蒸发，会造成有用材料的大量损失。上升气流放大了这种影响。

相对较高的最小速度和相对较低的可操作性限制了改装后的客机的最小离地高度，尽管它们运送了大量的材料，但仍导致了较低的输送效率。改装后的DC10或B747将材料分布在足球场大小的区域上，因此它们的典型的输送密度比CL-415斗式升运飞机低三倍。在俯冲中输送材料减少了分散。

d)i)高输送密度速度(“DDS”)的能力，高输送密度速度在本文定义为单位时间内每单位面积输送的有用材料的量。高强度森林火灾所需的DDS通过陡峭的俯冲轰炸和从最低高度释放的材料而最大化。

扑灭一些高强度火灾可能需要在同一地点快速连续地投放大量载荷的材料。

通过在同一目标上方以短时间间隔释放大量载荷来增加DDS的能力是所公开的方法和相关UAV所固有的。

即使是扑灭新的森林大火(高强度、小覆盖区域)，也需要可能超过当前水轰炸在单次经历中所能达到的DDS的5-30倍的DDS。以目前的技术和可获得的机队和补给/行动基地，很难实现在短时间间隔内的多次经历。

ii)还有低DDS的能力：灌木和草地火灾需要较低的DDS来扑灭，并且在这种情况下，较高的分散性更经济。较高的分散性是在水平飞行中并且从目标上方较高的高度释放实现的。

e)多目标能力：高强度森林火灾的最恶劣特征之一是由发热材料上升且被风吹送引起的二次点火。这些会产生新的火锋，并迅速扩大。这些可能远远超出防火间距，并且可能会困住地面上的工作人员并对他们造成致命伤害。

现在的水轰炸机很难对付这样的二次点火点，因为轰炸机实际上应该飞过那些二次点火点。

快速连续地打击若干目标的能力是所公开的方法和相关UAV的优点/优势。

f)以可靠的回收到达目标上空。由于安全考虑和技术限制，目前的水轰炸不能对任何目标不加选择地执行。本发明的目的是确保在高湍流上升气流和低能见度甚至零能见度的情况下，在到达困难目标(如斜坡上的高强度森林火灾)后的UAV的回收。回答以下要求：

-UAV应该具有高G可操作性，并在释放材料后保持高爬升率。

-UAV应配备有所需的光电设备，以确保远程飞行员的情况认知，并为UAV的导航和自动驾驶仪提供准确的数据。

g)UAV应该能够在高温下飞行5-10秒钟，穿过火焰。

h)远程飞行员的数量最少化。UAV应配备有导航***和自动驾驶仪，能够在预定时间至少进行回收、飞行和在预定机场着陆。

i)降低由UAV的意外碰撞造成的火灾风险。UAV的燃料箱应该是防碰撞的。经过详细评估，可以使用其他的防火***，像自动释放泡沫、使用氮气填充燃料箱。

j)污染最小化。UAV应该能够将空的容器运回以重新使用。

k)空中交通的安全不是本发明的主题——这将由监管机构来解决。本发明提出的方法和装置允许集成在监管机构认可的***中。

本发明提出的方法和相关UAV即使是从地面以上6000英尺以下的高度发射也能工作。然而，假设地区空中交通管制中心将同意至少在某一飞行高度以下对所有其他交通关闭该行动区。

UAV的导航装备允许地面上方的低高度返回路线，商业航空不使用这些路线，并且选择通用航空或私人飞机不会经常光顾的路线。所述路线将最大限度地减少经过人口密集地区，这种情况通常符合空中交通管制机构的要求。

火灾易发区域的地区空中交通管制中心应建立一套程序，用于快速分析、纠正和批准所提出的从行动区到指定机场的UAV路线。

与所公开的方法相关的UAV具有任务所要求的高性能导航***，并且它为任何附加的装备(例如监管机构所要求的转发器)提供平台。

运输机航空器进出行动区的路线受常规空中交通规则的约束。

推进***

图1示出了与本发明公开的方法相关的UAV 100的优选实施例的一般特征。

优选实施例是机动UAV。图1所示的优选实施例是推进式螺旋桨推进***200，但是符合要求的任何推进***都可以供建造者选择使用。

推进是与所公开的方法相关的UAV的关键特征；它甚至允许从遥远和不可接近的行动区回收UAV，并使返回的UAV快速地可用于连续操作。

滑翔机型UAV依靠速度达到安全高度，朝向其可以被回收的位置飞行。然而，它的操作受到从行动区到达的着陆场的存在的制约。效率的条件是回收的UAV可以快速返回以服务，这意味着着陆场也应该用作运输机航空器的基地。

推进***增加了UAV的成本，但它能够快速运转，最终导致低运行成本。投资也减少了，因为同样的工作需要更少的机动UAV。

参考图1，发动机201驱动螺旋桨202。螺旋桨的防护罩203设置在下侧，以在着陆期间保护螺旋桨，并防止缠绕线缆或绳索600(下文中仅称为“绳索”)，绳索将灭火材料容器500附接到UAV 100的载荷承载结构。

其他与推进***相关的***如图7所示，该图是穿过UAV的纵向(X-Z)剖面，示出了总体舱室。这些***及其位置仅供参考，它们是航空工程的常规知识的一部分。

发动机下方的舱室204容纳发动机油箱和油冷却***。205表示缓冲燃料箱，并且翼盒中的区域206容纳主燃料箱。

空气入口207在图1中可见，并且出口208在图2和7中可见。

207表示压缩空气瓶，用于在穿过非常高温的区域时向发动机201供应空气。同样的箱提供气空气致动的控制。

电池210被定位成靠近G绞盘351、其变频器359和电子设备舱室700(发动机在俯冲飞行期间启动，因此受到空气速度的帮助)。

外部柔性容器通过绳索附接到UAV

参考图1，灭火材料承载在柔性容器500中，在下文中称为“容器”，该容器通过绳索600附接到UAV的载荷承载结构，在下文中称为UAV 100。

使用外部容器有利于UAV的可折叠构造(见图3)，这允许紧凑布置在运输机的货舱中，在图4、图5、图6中可见。这转化为高运输效率。

注意：虽然目前的水轰炸技术不涉及运输UAV，但运输效率仍然有限。水箱和快速水释放***相对较重。例如，一种基于广泛使用的运输飞机的水轰炸***，有效载荷为20吨，由于水箱的重量，只能运送12吨水。

由绳索附接的外部容器也是本发明公开的两个***的基础，这两个***对于在设定的限制内有效地满足任务的目的是关键的。

第一个***允许UAV在从水平到陡峭俯冲的飞行范围中运送重载荷，而第二个***减少UAV上的G载荷。UAV上减少的G载荷转化为更轻的UAV重量，并且从而转化为更高的运输效率和可操作性。

外部容器还允许小横截面的机身。优选实施例的UAV具有图3、图7中的货舱120，其尺寸适于储存图1中所示的空的柔性容器500，而不是具有庞大的内部防漏箱。这转化为坚固、低成本的结构和长距离的返回飞行。

参照图3，机身110具有两部分：后机身112，其通过铰链113(图3、图7)铰接到前机身111，并且通过电动马达114(图7)从所示的折叠位置提升到展开位置，所述电动马达安装在后机身112上与铰链113相对。马达114卷绕附接到前机身的一对线缆115(图3)，升起后机身112，直到它被示意性示出的锁具116(图3、图7)锁定。机身展开在从运输机飞机弹出之前完成。

图4示出了适合运输机飞机980的货舱时的UAV 100的优选实施例。折叠的机翼101由铰链103铰接，并由致动器104从所示的折叠位置提升到展开位置，并由示意性示出的锁具105保持就位。注意到铰链103设计成承受高重力。在运输机飞往行动区期间，机翼101通过致动器104推动抵靠缓冲垫909，以防止失衡。

与所公开的方法相关的UAV的优选实施例是高机翼设计。从图4中可以明显看出，对于相同的折叠总体尺寸，高机翼允许更高的翼展。

飞行控制

300UAV的优选实施例的飞行控制如图1所示，包括：

在机翼101上，副翼301是独立致动的(机翼101是可折叠的)，并且它们也可以用作襟翼(襟副翼)。

分别在上侧和下侧的两组制动器302(图1)和303(图2)设置在机翼101上。每个制动器具有两个机内和机外部分(未编号)。根据建造者对致动***的选择，也可以使用单个或多个部分。图1示出了处于展开位置的机内和机外部分。

稳定器312(代替稳定器+升降舵)设置在UAV 100的优选实施例上，以满足与高可操作性任务要求相结合的紧凑设计。稳定器312的312-L和312-R侧安装在同一轴上。

由于紧凑性要求，在UAV的优选实施例上使用双方向舵313。方向舵313-L和313-R安装在稳定器312-L和312-R上。UAV 100的优选实施例对每个方向舵使用独立的致动，以将它们也用作制动器；方向舵313-在图1、图2中示出为处于收敛位置。

未示出的方向舵致动器安装在连接稳定器312的两侧的轴(未示出)上。稳定器和方向舵致动器安装在舱室320中，图7。副翼和制动致动器位于机翼101内部，且未示出。

本发明公开的两个附加***被集成到UAV的飞行控制中，并且是满足所公开方法的操作和效率目标的关键。这两个***通过将容器500用绳索600附接到UAV 100上(图1、图2)而成为可能。

第一个附加的飞行控制***(在下文中称为“俯冲稳定***”)330(图7)通过调节绳索600附接到UAV 100的纵向(X-X)位置(图8-a、8-b)来调节容器500相对于UAV的压力中心PC施加的力L的方向(图1、2、8-a、8-b)。

注意。为了使UAV 100远离容器500的尾流，与滑行(图8-a)相比，绳索600的长度在陡峭的俯冲(图8-b)中更长。

俯冲稳定***允许在从水平到陡峭角度的稳定飞行中运送重的容器500，即使对于具有相对较小的稳定装置或稳定器的高机翼设计也是如此。

从水平到高俯冲角度的操作是所公开方法的任务的关键要求。除了与俯冲轰炸相关的精度之外，高俯冲角度降低了分散，并且因此，转化为高输送效率和输送密度。

参照图2、图7，绳索600绕着稳定滑轮331转向，该稳定滑轮可前后滑动地安装在设置于UAV 100的腹部上的导向件335上，然后在绳索卷绕在位于UAV的货舱120内部的绞盘351(图7)(下文中称为“G绞盘”)上之前，绕过固定滑轮332转向大约180°。

参考图9的3D前视详细视图，稳定滑轮331安装在滑轮承载器333上，该滑轮承载器在集成到UAV的载荷承载结构中的导向件335上用四个滚轮334移动。为了清楚起见，承载器333被示出经过其最后位置，在导向件335之外。

稳定滑轮331上的力总是向后的，并且滑轮承载器333的位置由牵拉在线缆338上的致动器337(图7)调节。

稳定滑轮由两个左右零件331-L和331-R形成，这两个零件安装在允许轴向运动的径向轴承(未示出)上。滑轮331的两个半部由滚轮339保持抵压在一起，滚轮由导向件335的侧壁336限制。滚轮339可左右滑动地安装在防旋转导向件(未示出)上，并且它们通过轴向轴承(未示出)抵压在滑轮上。在从容器500(图1、2)中释放材料501之后，允许承载器333滚动到与UAV的回收可操作对应的最后位置。当承载器333到达最后位置时，滚轮339被凸轮340推动到开口341中，所述开口设置在导向件335的侧壁336上。这导致稳定滑轮的两个工件331-L和331-R突然打开并释放绳索600，绳索现在仅经过滑轮332到达绞盘(图7、10-b)，该构造与容器500的回收一致。

第二个附加的飞行控制***(在下文中称为“平滑G***”)350(图7)，具有与UAV的飞行控制集成的两个功能：

平滑G***的第一个功能是限制在高G载荷可操作性期间通常由容器500传递给UAV 100的G载荷。

G绞盘351(图7)控制在绳索600卷绕和解开期间的力和加速度，保护UAV免受高峰值载荷。实际上在高G可操作性下，G绞盘351以受控的加速度解开绳索600，并计算卷绕绳索的剩余长度。随后，G绞盘351开始以受控的加速度卷绕绳索600，导致UAV上的受控的过载。简而言之，低持续时间的高载荷被分配(平滑)为较长时间内的较低载荷。

高G可操作性的一个示例是UAV从运输机800上弹射出去(图13、14-a、14-b、14-c、14-d)。在弹射的关键阶段，G绞盘351使得绳索600实际上自由，使得UAV上的载荷实际上是仅与其自身重量相关的载荷。

平滑G***350是其他操作性的关键，还将在下面解释。

平滑G***350的第二个功能对与所公开的方法相关的UAV提供控制输送密度所需的灵活性——见c)和d-i)和d-ii)要求。

低DD需要较高的分散性，并且因此输送效率较低，但它仍然是扑灭低能量草地火灾的最佳方法。通过水平或以中等角度从相对较高的高度释放材料，实现低DD。

通过延伸绳索600可获得中等DD，使得UAV 100可以在目标上方更安全更高地飞行，同时材料501(图1、2)从目标上方更低的高度释放。

在俯冲中可获得最大DD，在这种情况下，延伸绳索600，不仅在目标上方以较低的高度释放载荷501，而且减少了UAV上的G载荷。如图15所示，当材料被释放时，UAV已经处于回收模式。

平滑G/容器回收的第三个功能G绞盘351(图7和图10-a)也是容器回收***的一部分，其牵拉空容器500-e并将其填塞到UAV的货舱120内。容器500也可以废弃或不储存运送，但是这将与要求j)相冲突，或者与用于更长飞行距离的空气动力清洁的UAV相冲突。

要注意的是，一些目前使用的水轰炸***，为了提高输送效率，使用一次性容器，一些配备有降落伞。一些其他***使用装载有阻燃剂的射弹。

容器回收功能没有集成到飞行控制中——它只是通过从容器500中释放材料501来触发。这开始卷绕绳索600，并牵拉空容器500-e(图10-a)，这最终推开弹簧加载的翻板门551(图10-a、10-b、图7)，随后空的容器被接合在加载螺旋卷轴552和553之间，如图10-a、10-b所示。

当容器吊环505(图11-a、11-b)到达绞盘351时，绞盘停止卷绕绳索600。

下卷轴553由两个部分形成，固定卷轴352的左侧和右侧(图10-b)。

上卷轴552安装在被弹簧加载的左右臂554(图10-a、图7)之间，使得上卷轴552挤压抵靠下卷轴553。上卷轴设置有未示出的马达556(位于卷轴内部)，并且当翻板门551被进入的容器500-e打开时，它开始旋转。卷轴552和553都设置有螺旋突起555(图10-b)，所述螺旋突起与上机动卷轴552的旋转方向相结合，将容器500-e的材料推动到侧部，使容器变平，同时将其推动到货舱120中(图10-b)。翻板门551的关闭导致马达556停止。

参考图10-a，在材料501被释放后，空容器500-e跟随UAV 100，并且螺旋桨保护装置203防止与螺旋桨202发生任何意外缠绕。

容器500

用于运送材料501的容器500在图11-a中示出。容器具有基本球形的形状，当被绳索600悬挂时，在所运送材料501的重量下，球形形状趋于变形为梨形。其表层510由不渗透的可折叠的高强度材料制成。表层510还通过粘结加强件511(图11-b)和绳索512(图11-a)来加强，该绳索被设置成将载荷引导到附接到绳索600的容器吊环505。

参考图11-a，容器500设置有用于大幅度地打开以快速释放材料501的装置520。这些由沿容器经线布置的多个防水的拉链式接缝521组成，大约从赤道开始并在容器的下端部504汇合。

参考图11-b，接缝由两部分形成，基本上刚性的钩固定器522和柔性钩523，当接合时，它们形成由柔性线524固定在适当位置的防水连接，柔性线被挤压在钩固定器与钩之间。

拉链接缝521的设计使得如果线524的一个端部被牵拉出接缝，则柔性钩523在材料501的压力下弯曲并打开接缝，开口随后沿着整个接缝521扩展。

接缝521在容器的下端部汇合，并且它们被密封和挤压在机构525的两个板之间，一个板在容器526内部，并且另一个板527在容器外部。机构525由电池操作并无线触发，以释放板526和527之间的挤压力，导致接缝521打开。一旦在下端部打开，开口就一直沿着接缝扩展到容器的赤道区域，从而导致材料501的突然释放。

降落伞

容器500的优选实施例设置有降落伞530***，该***主要在陡峭的俯冲期间用作制动器，但是它设计成使得在平缓角度时也有助于一些提升，这可以从图8-a、8-b的直观视图中看出。出于稳定性原因，降落伞仅设置在容器的一侧。此外，出于稳定性原因，在降落伞的伞盖531中设置有孔532。伞盖长度被限制为小于空的容器的长度，以防止在回收容器期间缠绕螺旋桨202(见图10-a、10-b)。降落伞533的五根绳索附接到相应的加强绳索512上，并且一根绳索简短地附接到吊环505上。

驾驶和导航装备700

可以理解与本文公开的方法相关的UAV可以使用不同类型的装备来建造，以满足相同任务的要求，这取决于技术的进步以及建造者的能力和偏好。

与装备相关，UAV 100的优选实施例的主要目的是为不同的替代装备提供合适的平台，这意味着：

-根据UAV的具体任务的要求，UAV设置有一整套空气动力飞行控制和附加***；本发明公开了俯冲稳定***330和平滑G***350。

-UAV具有承载并为电子设备、雷达和光电设备提供必要的空间以及提供所需的能量供应的能力。

飞行模式和可操作性：

基于数字技术的发展势头，完全自主的UAV是可以想象的。考虑到开发时间和成本，优选的方法是使UAV朝向目标远程飞行。远程飞行员决定接近所分配目标的方式，并进行分割调整，或者甚至改变目标以最佳利用材料。当人工智能在复杂的灭火事务中“训练”到可利用水平时，可以实现高效的完全自主。

关于UAV的优选实施例的飞行：

-弹出是自动的，复杂且快速连续的可操作性。

-远程驾驶UAV到目标并释放材料由远程驾驶员触发。

-回收是自动的，其由材料的释放触发。作为安全备份，如果飞行员延迟，危及回收，会自动触发材料释放。

-返回到基地和着陆是自动的。

注意到，远程驾驶阶段只占UAV总飞行时间的很小比例，这与任务要求h)相一致。驾驶时间大约是1-5分钟，而返回到基地可能意味着100英里左右的飞行。

远程飞行员位于地区指挥中心，或者，如果低轨道通信不令人满意，他们将位于运输机飞机上或位于分配给操作的专用航空器上。值得注意的是，对于若干运输机在一个区域上方操作的情况，该方法意味着行动由行动现场协调员领导，该行动现场协调员设置有所有的获得完全情况认知的装置和与该地区所有地面和空中人员通信的装置。

飞行、瞄准、导航和驾驶电子设备一般在图7的区域700中表示。

用于与远程飞行员通信的天线一般用图1的711表示。飞行员接收到的信息包括：

-视觉(增强视觉***II)——多个传感器，(712和713，图1)。

-针对长期高温调整的IR图像。(712)

-合成图像——GNSS第一次迭代(天线714，图1)+通过来自相控阵雷达715(图7)的信息增强的位置和姿态精度，下面将进一步描述。

注意到：远程飞行员可以在他的屏幕上或可佩戴的头盔显示器上切换或重叠信息。

-广角姿态显示(见图16中的750)，表示因素756、回收推荐路线754和回收“机会窗口”，该机会窗口是针对因素障碍物的裕度的图形表示760(图16)，如下面进一步描述的。

远程飞行员控制：

-所有的空气动力飞行控制(如前所述)、发动机和载荷释放。

-通过自动驾驶仪：俯冲稳定***330(图7)(近似于常规飞机上的自动修整)和平滑G***350(图7)。

自动驾驶控制器701(图7)：

-所有的空气动力飞行控制装置(如前所述)、发动机。

-本文公开的具体***：俯冲稳定性***330和平滑G***350。

-机翼展开(弹出期间)。

-如果回收有受到损害的风险，则释放载荷。

-着陆滑架885的致动器886(图7)。

自动驾驶的一般来源：

-飞行管理单元，本文称为“导航***”，其存储并提供导航和任务数据。

-由导航***修正/更新的姿态和航向信息。

-未示出的风速、入射角度和失速警告传感器。

-用于返回航线的高程计。

-用于着陆(闪光)的接近传感器。

自动驾驶的具体来源：

-回收轨迹实时更新，并提示回收机会窗口马上关闭(物理地显示给飞行员，图16)。

-稳定承载器333的位置。

-G，以及G绞盘351的旋转方向、速度和加速度以及扭矩。

-保持在绞盘351上的绳索600的长度。

导航***702(图7)：

-存储所有的路线和着陆数据，以提供给和监控自动驾驶仪。

导航***的资源：

-GNSS天线714(图1)。

-相控阵雷达715和处理器716(图7)。

-实时校正位置和姿态并更新合成图像的专用处理器单元。

注意，惯性导航***(INS)是相控阵雷达的替代，用于确定位置和姿态以及同步合成图像；这是一个技术进步/成本的问题也是在山区操作UAV的问题。

此外，UAV还配备有：

-转发器

-紧急定位发射器

-定位防撞灯、尾灯(自发光)和着陆灯(对地面人员可见)。

方法和基础设施800

在森林火灾灭火中，第一反应的时间至关重要；空气中的发热材料不会被防火道阻挡，它们会产生二次点火，导致多个火锋。即使在微风下，由于二次点火，森林火灾也会随着时间呈指数级扩大。

本文公开的方法和相关的UAV能够扑灭火灾。并且可以理解，存在机会窗口，超过这个机会窗口，资源将变得不足。

最小化第一响应时间并确保高效持续操作所需的基础设施包括：

-24-7的监控网络，其可以包括从固定观察点、从远程感应充电平台操作的小型机器人无人机、或者从类似铁血战士的UAV到观察卫星。

-一个或多个当值的24-7地区协调控制中心，以下简称“中心”。灭火专家、远程飞行员和空中交通专业人员/联络员在中心24-7待命。

这些中心配备有与任何分配的监控资产、机场、地面和飞行人员以及UAV通信的装置。

当低轨道通信的延迟成为一个因素时，配备有控制台的中心可以一次远程驾驶若干架UAV，并且至少有一架航空器配备有这样的控制台，以便在困难的条件下使用。根据可用的通信方法，行动现场协调员(“协调员”)将位于行动区的中心、附近或空中。

-分布机场网络以覆盖火灾多发地区。选择的地点使得每个火灾多发地区可以从几个机场得到服务。

每个机场配备有水和阻燃剂、燃料的储备以及处理和服务着陆的UAV和运输机的装置，以便立即调度。

-基于每个机场的一架或更多架运输机航空器。至少有一架运输机随时待命(飞行员和地面人员已待命，已加燃料，UAV装载到运输机中)。

为了确保连续行动，对于基于机场的每个运输机，基于该机场应该至少有三个UAV装载(装载意味着运输机中适合的UAV的最大数量)。在连续行动期间，当一个装载在去往火灾区域的路线中时，一个正在被回收，一个在被服务并准备快速装载到下一架可用的运输机航空器上。

方法。下面给出的示例假设正在进行的行动。

准备

参考图12-a，着陆的UAV 100从现场被吊起(图12-b中的起重机804)，并被装载到服务和装载平台上(“平台”820)，该平台设有起重机和轨道827。UAV100被固定在轨道827上，该轨道被挤压在台车801和803的上辊和下辊之间，如详细视图(图12-b)所示。

一旦固定在平台820上，就检查UAV是否处于可调度状态，并为下一次任务提供服务。

专门针对与所公开的方法相关的UAV的动作包括：

参考图10-b，从货舱120中取出空容器500-e。翻板门551打开，并且电动马达556由服务开关(未示出)启动，以在从货舱120中取出空容器500-e的方向上旋转卷轴552和553。

参照图7、图9，绳索600越过稳定卷轴331，同时线轴的两个侧部331-L、331-R通过向前推动承载器333而锁定在一起；随后，通过由服务开关(未示出)启动致动器337(图7)，承载器333(图9)被拉动到最前面的位置。

在填充(未示出填充帽)灭火材料501之前，容器500被重新密封。接缝521(图11-a)被拉链拉上，并且下端部被挤压在机构525的两个压力板526和527(图11-a)之间，然后所述机构被重新装备以用于下一次触发打开。

机身110(图3)通过服务开关(未示出)启动电动马达114(图3、7)来解锁和折叠，并且机翼101使用致动器104(图4)来解锁和折叠。

参考图12-a、12-b，UAV通过使用转移轨道837从平台820装载到运输机900，所述转移轨道将平台的轨道827与设置在运输机飞机900中的轨道907桥接。沿着轨道移动UAV是手动完成的，或者通过启动设置在台车801上的马达802(未示出)来完成。通过设置在至少一个台车801、803上的制动器(未示出)来实现将UAV沿着轨道827、907保持在固定位置。容器500由未示出的手推车运输到运输机900的坡道门902。

将UAV 100装载到运输机900中的替代方式是将它们预装载在支架840上，如图12-a所示。支架840容纳与运输机900能够运送的一样多的UAV。在这种情况下，运输机的轨道907被标记为837，并设置在支架840上。

支架加快了运输机的装载。它还减少了运输机900上的改装的数量，因为已经存在用于运送灭火容器的在用支架，如C130上使用的模块化空中灭火***(MAFFS)***。将支架840定位、装载和固定到运输机900中应该在用MAFFS型支架的共同特征。

作为一种选择，在起飞前，UAV的机翼101被推动到“反平衡位置”。致动器104(图4)被启动以推动机翼101抵靠设置在货舱的壁上的一些保护板(在图4中示意性地显示为909)，以防止在飞行期间失衡。

保护板849设置在支架840上。

在连续行动中，UAV在运输机为下一次飞行做准备期间被装载到运输机900中。

按照地区中心的命令和中心发布的飞行计划出发前往火灾区域。

如果到达区域上方，没有接收到进一步的指示，则徘徊飞行以收集和传输信息，从而提高中心/协调员的情况认知。

在任何时候，在起飞前、在飞行期间或在徘徊飞行期间，当从中心接收到UAV的返回路线核心信息时，该信息被自动地(优先无线地)加载到UAV的导航***702中。核心信息包括：

-回收后使返回路线和路线相交的航向。

-延迟指令：之字形和保持模式以及坐标，因为这些可能是在预定时间着陆所必需的。

-着陆指示。

预弹出阶段

快速连续地弹出若干架UAV是实现高输送密度速度以扑灭火灾火或用于二次点火灭火的关键。

设置在台车801(图12-b)上的制动器和马达802被集成到自动弹射中。

根据预弹出命令，运输机900的后门901被打开(如果还没有打开的话)，处于最后100-R位置(图6)的最后的UAV的机翼101从它们的反平衡位置折叠回去，并且台车801(图12-b)使UAV向后滚动，直到UAV到达弹出位置，该弹出位置被设置在轨道907上的止动机构908(未示出)撞上。在弹出位置，机翼101被提升到门901所允许的高度(图13)。

远程飞行员被分配给准备弹出的UAV，并且他接收他的目标和来自协调员的指令。飞行员还自动地接收弹出时隙，该弹出时隙与在区域中运行的所有其他运输机900×n(未示出)和UAV×n(未示出)相关联而发出。

就在弹出之前，对UAV 100-R的导航***702装载剩余路线信息：着陆时间、巡航高度、当前高度和GPS坐标，以及由协调员选择的目标的至少一些近似坐标和高度。着陆时间和巡航高度被设定为提供与在同一区域发射并且使用同一返回路线的先前UAV的间隔。

在弹出命令下，图7的台车801的马达802被启动，止动机构908被释放，并且UAV被推离轨道907(图12-a)，此时致动器104(图4)开始机翼的完全展开。

最初，图7的平滑G***350允许G绞盘351的转子自由地将绳索600延伸预定长度，然后它开始施加扭矩，直到绳索停止解开。此时，绳索上的载荷等于UAV保持与运输机900相同速度所需的推进力。

UAV 100爬升到运输机尾流上方(图14-a)，并且空气动力制动器302(图1)和303(图2)展开，直到容器500被从运输机900的平台902上拉下。

当平滑G***350“感觉到”容器500从平台902上掉落时，它发送信号，并且自动驾驶仪701折叠制动器302和303，并在陡峭的俯冲中接合UAV以跟随掉落的容器，如图14-b所示，并为G绞盘设定低扭矩以保护UAV免受冲击。

绳索上的低初始扭矩/拉力导致绳索600从G绞盘351上解开，然后，扭矩逐渐增加，直到方向变为卷绕绳索600，朝向下落的容器500牵拉UAV，图14-c。

一旦UAV 100与容器500之间的距离达到规定值，G-绞盘351就停止旋转，并且导航单元702设定自动驾驶仪701，以转变UAV航向并调整俯冲坡度以到达目标，并用“你的控制”消息提示远程飞行员，图14-d。

注意，在容器500从平台902上掉落后，运输机900中剩余的所有UAV的台车801的马达802被启动，以根据运输机的重量和平衡规格将剩余的UAV带到最佳位置。

俯冲阶段

远程飞行员能够改变目标或改变接近目标的路线。在这个阶段期间，俯冲稳定***330(图7、8-a、8-b)的工作类似于普通飞机中的自动修整。

除非缓慢下降或水平飞行，否则发动机201(图1)不会启动。如果发动机没有提前启动(无动力滑行或俯冲)，它会自动启动，通过材料的释放和参与回收操作来触发。

再次强调，本发明的一个主要目的是在无能见度的条件下操作的能力。

可能的行动区的3D地形图被预加载到导航***702中(图7)。

如果能见度低或没有能见度，例如夜晚，则飞行员在其显示器上显示地形的合成图像，并且如果火焰本身被积云或烟雾遮挡，则他可以选择将IR重叠在合成地形上。

在平地上，用于生成合成视图的坐标由GNSS提供。高度信息由无线电高度计或相控阵雷达支持。

在山区中，合成图像的精度对于回收至关重要，并且在山区中反射可能会干扰GPS，无线电高度计也毫无价值。

在UAV 100的优选实施例中设置的相控阵雷达715及其处理器716(图7)用于提高合成图像的精度。GNSS坐标被用作第一近似值以提取和操作存储在导航***中的地形图的有限区域。山区仍旧提供了可识别点的优势，位置和高度的良好参考。从雷达715、716中，提取有限数量的相关参考，然后适当的软件与相关参考重叠用于3D地图上的最佳匹配，并校正位置和姿态以及所显示的合成图像。

重申一下，INS是相控阵雷达的一种替代方案，这取决于UAV的旨在行动区域的地形和技术进步。

材料释放阶段

根据本发明的目的，所公开的方法和相关UAV覆盖了整个材料释放类型，从高分散/低输送密度到高输送密度速度，包括在同一目标上投放多个载荷。

扑灭低能量草地火灾的有效方法是通过在目标上方更高的地方以切线飞行的方式释放材料。对于更高能量的火灾，通过降低释放材料的高度来增加输送密度。所公开的方法和UAV的优点在于，在释放材料之后，UAV变得非常可操作，这允许其在到达当前空中灭火通常不能到达的区域和低高度之后被回收，例如图15。

然而，正是俯冲轰炸能力可以达到扑灭高强度森林火灾所需的高输送密度速度，这一点在一些细节中呈现：

飞行员可实时地获得特定的驾驶辅助。图16提供了远程飞行员的控制台上的显示器的示例。具体布置和详细信息不是本发明的主题。显示器750显示合成视图751，如在不可见的情况下。红外图像重叠在合成视图上，两个位置靠近的着火目标752-1、750-2是可见的。如此接近的目标从运输机的高度看起来就像一个目标，这解释了远程飞行员的分割决定的重要性。显示：飞行员选择出现在十字准线753中的较低和较高强度的目标752-1。

导航***702实时地计算和更新回收轨迹，考虑UAV相对于被确定为代表一种因素的障碍物、由曲线756表示的障碍物的速度和姿态。曲线755定义了最大G、最大发动机功率下距障碍物的可能间隔。

曲线755和756之间的区域在本文被称为“回收机会窗口”760。越靠近目标，俯冲越低，缩小了机会窗口，在撞击即将来临之前，材料在机会窗口闭合之前被释放。如果飞行员对窗口的闭合反应迟缓，则导航***会自动触发材料的释放并参与回收操作。

图15是俯冲轰炸的简化的2-D示例，以在难以到达的目标上实现最大输送密度。

UAV参与轨迹A-B，一种沿着山的斜坡860以角度α的陡峭俯冲。图1中的所有制动器302和图2中的制动器303被完全展开。

在点B，容器500的释放和发动机201的启动由远程飞行员触发。

释放后，远程飞行员可以随时切换到自主模式。

在释放命令的提示下，图7中的G绞盘351释放绳索600一段长度L，该长度被计算为达到目标上方的期望高度H(考虑抛物线式重力投放δ)加上安全裕度ΔL，以避免UAV 100上的任何冲击。达到L延伸就触发材料501的释放。机构525的板526和527(图11-a)被推开，并且接缝521打开，然后材料501被释放。

如前所述，材料一被释放，G绞盘351就开始牵拉空容器500-e以储存在UAV 100的货舱120中。

在点B处释放绳索600减小了导致UAV 100减速的速降力，在点C处，UAV达到允许回收半径R的速度，其中轨迹的最低点D在地形上方的选定安全高度S处。在点C处，图1的制动器302和图2的制动器303被折叠。

值得注意的是，UAV 100进入回收时不承载材料501和容器500的重量，这转化成能够承受高G可操作性的更轻的结构。

在点D，自动驾驶仪701将发动机201设定为最大功率，并且UAV以角度β参与，直到速度在点F处下降到Vx，之后发动机被设定为最大连续，并且爬升被校正为最大爬升角度并继续，直到达到所分配的返回高度。

返回飞行

当达到预先编程的巡航返回高度时，自动驾驶仪将UAV转向到预先编程的航向，以与返回路线相交，并将发动机201设定在巡航功率。

在交叉时，自动驾驶仪选择返回路线，并导航***调整巡航速度，以在预先编程的时间到达机场。如果速度太低，无法稳定飞行，则自动驾驶仪将进入预先编程的之字形模式或等待模式，之字形和等待都在预定区域中，这取决于必要的延迟。

要注意的是，在预先编程的时间到达确保了平滑操作，并且目标着陆时间包括一个安全裕度，即使这意味着像之字形或保持模式这样的额外操作，也能确保准时到达。

着陆

自动驾驶仪701(图7)停止发动机201(图7)，并且通过来自接近传感器的信号，它在6-3英尺处闪光，直到失速警告信号提示空气动力制动器302(图2)的所有部分都展开，并且UAV向下接触方向舵313-的耐磨末端887(图1)，并且在最终接近期间，它撞击由致动器/阻尼器886(图7)延伸的前滑架885。

如上所述，着陆的UAV被吊出现场，并为下一次任务进行服务/准备。

尽管已经参考示例性实施例和实施方式描述了本发明，但是本发明不限于这种示例性描述或受这种示例性描述的限制。例如，本发明公开的方法和UAV是结合灭火来描述的，但是显然相同的方法可以用作将军用物资输送到军事行动区的特定位置的安全且成本有效的方法。

Claims (17)

1.一种用于将材料输送到选定地点的方法，包括：

a.提供包括导航***、自动驾驶***和推进***的无人驾驶飞行器(UAV)，

b.提供用于运输材料的容器，所述材料将在选定地点处或其附近释放，

c.将UAV定位在运输机航空器中，其相对于运输机航空器的货物***可拆卸地固定，

d.将运输机航空器中的UAV运输到选定地点附近的位置，

e.为UAV指派远程飞行员，所指派的远程飞行员与位于运输机航空器上或在远程地点的一个或更多个控制台交互；

f.在从运输机航空器上弹出UAV之前，将用于至少一个预定机场的路线和着陆指令上传到UAV的导航***，

g.在从运输机航空器上弹出UAV之前，将从至少一个预定机场中选定的机场上传到UAV的导航***，更新巡航高度并指定着陆时间，该着陆时间提供了相对于在包括选定地点的行动区上方先前弹出的其他UAV的安全间隔，因为其他UAV已经被引导到相同的选定机场，

h.响应于来自远程飞行员的命令，在选定地点上方或附近的位置从运输机航空器上弹出UAV，

i.朝向选定地点引导UAV，

j.触发从UAV释放材料，

k.使UAV参与爬升操作并打开自动驾驶***，

l.当到达上传的巡航高度时，引导UAV朝向选定机场与预先编程的路线相交，并采用所述相交的路线，基于连接到设置在UAV上的自动驾驶仪的导航***，飞行并着陆在选定机场上。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括提供多个UAV，并且其中所述多个UAV被定位在一个或更多个运输机航空器中，以便运输到行动区上方或附近的一个或更多个位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述材料选自由灭火材料、阻燃材料及其组合构成的集合，并且其中，所述行动区包括至少一个结构或植物着火的地理位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述材料选自由一种或更多种军用材料构成的集合，并且其中，所述行动区是军事行动区。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，UAV包括至少一个可折叠结构，所述至少一个可折叠结构选自由一个或更多个可折叠机翼、一个或更多个可折叠稳定结构和控制表面、可折叠机身及其任意组合构成的集合，并且其中，UAV位于运输机航空器内，同时所述至少一个可折叠结构处于折叠位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，UAV的所述至少一个可折叠结构在弹出之前展开。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，UAV的所述至少一个可折叠结构在弹出之后展开。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在将UAV定位在运输机航空器中之前，将所述材料装载到UAV的容器中。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，在将UAV定位在运输机航空器中之后，将所述材料装载到UAV的容器中。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述材料储存在位于UAV的机身外部的容器中，在由不渗透材料制成的柔性容器中，所述容器通过线缆或绳索附接到UAV的机身。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，通过远程触发接缝释放机构，通过触发设置在所述柔性容器上的一个或更多个液体密封接缝的打开来输送所述材料。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，支撑承载着柔性容器的线缆或绳索的载荷的滑轮由设置在UAV上的机构纵向移动到稳定飞行所需的位置，所述稳定飞行的范围从水平到陡峭俯冲。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述线缆或绳索的长度借助包括设置在UAV上的滑轮和绞盘以不同的速度和加速度延伸或缩回不同的值，所述延伸或缩回用于调节飞行条件，以减小UAV上的G载荷和/或降低柔性容器，使得材料在选定地点上方的较低高度处被输送。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，由全球导航卫星***和姿态指示器提供给UAV导航***和自动驾驶仪的UAV的位置高度和姿态信息由设置在UAV上的相控阵雷达提供的信息来检查/校正，所述雷达检查针对上传到UAV的导航***中的3D地图上的相同点检测的相关点。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，由全球导航卫星***和姿态指示器提供给UAV的导航***和自动驾驶仪的UAV的位置高度和姿态信息由设置在UAV上的惯性导航***“INS”提供的信息进行检查/校正。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述材料的释放由设置在UAV上的目标或地面接近***触发。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述材料的释放由设置在UAV的导航***上的回收轨迹计算例程触发。

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