CN115136092A - 无人驾驶飞行器、计算机程序和用于减少由于无人驾驶飞行器的碰撞而对环境造成的损害的方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种用于承载负载的飞行器。飞行器包括被配置为监测飞行器的环境的环境监测***和数据处理电路。数据处理电路被配置为基于所监测的环境来确定在飞行器的碰撞的情况下由飞行器和飞行器的负载中的至少一个对环境造成的风险。数据处理电路还被配置为基于所确定的风险来使得飞行器执行动作以便减少在碰撞的情况下对环境的损害。
Description
技术领域
本公开的实施例涉及一种飞行器、一种计算机程序和一种用于减少由于飞行器的碰撞而对环境造成的损害的方法。
背景技术
遇险的飞行器可能对其环境是危险的。例如,飞行器可能由于关键天气状况、技术故障或失灵而碰撞。因此,在这种碰撞的情况下,飞行器,尤其是飞行器的负载可能对环境造成风险。根据飞行器的情景或应用,这种碰撞一方面可能导致负载、飞行器和/或环境的材料损害,另一方面可能导致环境内的人类受伤。
文献US 2017/0297695 Al公开了一种用于通过检测旋翼飞行器的旋翼速度的下降来辅助旋翼飞行器中的旋翼速度控制的***。
从文献US 6,471,160 B2中已知的概念提供了一种用于无人驾驶飞机的风险减轻***,包括降落伞展开***以在无人驾驶飞机即将发生碰撞的情况下留出附加的或多余的飞行相关***以用于备用。
另一文献(US 2019/0156685 Al)公开了一种用于控制经历紧急着陆的无人驾驶飞行器并向接近该无人驾驶飞行器的预测紧急着陆位置的区域提供紧急警戒的概念。
指定文献的主题不能使无人驾驶飞机根据在无人驾驶飞机碰撞的情况下无人驾驶飞机的环境所暴露的环境特定风险而作出反应。指定文献公开了更多的非适应性风险减轻概念,其没有将环境考虑在内以减少在碰撞的情况下其中物体或人的损害。
因此,可能需要一种与无人驾驶飞行器相关的适应性风险减轻概念,以用于减少在碰撞的情况下对无人驾驶飞行器的环境的损害。
发明内容
该需求可以通过所附独立和从属权利要求的主题来满足。
根据第一方面,本公开涉及一种用于承载负载的飞行器。飞行器包括被配置为监测飞行器的环境的环境监测***和数据处理电路。数据处理电路被配置为基于监测的环境来确定在飞行器的碰撞的情况下由飞行器和飞行器的负载中的至少一个对环境造成的风险。数据处理电路还被配置为基于确定的风险来使飞行器执行动作以便减少在碰撞的情况下对环境的损害。
飞行器可以是例如用于运输、商业、科学、娱乐、农业或其它应用(如用于航空摄影或监视目的)的飞机或无人驾驶飞行器(UAV)。
环境监测***例如包括照相机、激光雷达***、雷达***、飞行时间照相机或用于监测环境的另一类似***。因此,环境监测***可以记录监测的环境的图像数据或数字地图。
环境监测***尤其可以监测飞行器下面的环境。
以此方式,环境监测***可以使数据处理电路能够基于监测的环境来确定在UAV的碰撞的情况下由负载对环境造成的风险。
例如,负载是照相机或包裹。
为了确定风险,数据处理电路,例如分析图像数据或数字地图以表征环境,并且尤其是在碰撞的情况下可能被损害的环境内的物体。通过表征,数据处理电路可以区分人类与诸如树、建筑物、汽车、山脉或水之类的非人类物体,以确定在碰撞的情况下材料和/或人类损害的风险。
为此,数据处理电路例如使用经训练的神经网络或另一类似的机器学习使能结构。例如,可以训练神经网络来检测飞行器下面的环境中的人类或人群,以根据图像数据或数字地图来确定飞行器的碰撞是否可能涉及人类受伤的风险。
另外或可替代地,可以训练神经网络来检测建筑物和/或表征飞行器下面的地面结构,以确定碰撞是否可能涉及对环境、飞行器和/或飞行器的负载的材料损害的风险。
因此,数据处理电路可以输出控制信号以使飞行器执行用于减少或避免材料损害或人类受伤的动作。特别地,该动作可以减少在碰撞的情况下由飞行器的负载造成的损害。
在一些实施例中,动作包括负载的受控弹出或毁坏。
根据第二方面,本公开涉及一种用于减少由于飞行器的碰撞而对环境造成的损害的方法。该方法包括监测飞行器的环境。进一步,该方法提供基于监测的环境来确定在飞行器的碰撞的情况下由飞行器和飞行器的负载中的至少一个对环境造成的风险。该方法还包括基于确定的风险来使飞行器执行动作以便减少在碰撞的情况下对环境的损害。
该方法例如可以使用上述飞行器来执行。
根据第三方面,本公开涉及一种包括指令的计算机程序,当计算机程序由处理器执行时,所述指令使处理器执行上述方法。
计算机程序例如控制结合上述实施例描述的环境监测***和/或数据处理电路。
附图说明
以下将仅通过示例并参考附图来描述装置和/或方法的一些示例,其中
图1示出了包括环境监测***和数据处理电路的无人驾驶飞行器(UAV);
图2a示出了其中UAV在人群上方的第一情景;
图2b示出了其中UAV在水上方的第二情景;
图2c示出了其中UAV在建筑物上方的第三情景;
图3a示出了UAV的紧急着陆;
图3b示出了UAV的弹道负载下降;
图3c示出了UAV的主动负载弹出;
图3d示出了UAV的系留负载下降;
图3e示出了UAV和/或负载的自毁;
图4示意性地示出了用于减少由于UAV的碰撞而对环境造成的损害的方法;
图5a示意性地示出了用于风险减轻的计算机程序的第一示例;
图5b示意性地示出了用于风险减轻的计算机程序的第二示例;以及
图5c示意性地示出了用于风险减轻的计算机程序的第三示例。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述各种示例,在附图中示出了一些示例。在图中,为了清楚起见,线、层和/或区域的厚度可能被放大。
因此,虽然其它示例能够具有各种修改和替换形式,但是它们的一些特定示例在附图中示出并且随后将被详细描述。然而,该详细描述并不将其它示例限制于所描述的特定形式。其它示例可涵盖落入本公开范围内的所有修改、等效内容和替代方案。在附图的整个描述中,相同或相似的标号表示相同或相似的元件,当相互比较时,它们可以相同地实现或以修改的形式实现,同时提供相同或相似的功能。
应当理解,当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时,这些元件可以经由一个或多个中间元件直接连接或耦合。如果使用“或”来组合两个元件A与B,则这将被理解为公开所有可能的组合,即仅A、仅B以及A与B,如果没有另外明确或隐含地定义的话。用于相同组合的替代措辞是“A和B中的至少一个”或“A和/或B”。这同样适用于两个以上的元件的组合,加以必要的修正。
本文用于描述具体示例的术语并非旨在限制其它示例。无论何时使用诸如“一”、“一个”和“该”之类的单数形式并且仅使用单个元件既不是明确地也不是隐含地定义为强制性的,其它示例也可以使用多个元件来实现相同的功能。同样,当随后将功能描述为使用多个元件来实现时,其它示例可使用单个元件或处理实体来实现相同的功能。还应当理解,术语“包括”、“包含”、“含有”和/或“包含有”在使用时指定所述特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元件和/或组件的存在,但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元件、组件和/或其任何组的存在或添加。
除非另有定义,所有术语(包括技术和科学术语)在本文中以其在示例所属领域中的普通含义使用。
在碰撞的情况下,无人驾驶飞行器(UAV)和/或其负载可能是其环境的风险。特别地,该风险是指环境损害或人类受伤的风险。
因此,可能需要一种与飞行器相关的适应性风险减轻概念,以用于减少在碰撞的情况下对飞行器的环境的损害。
可从图1看出,飞行器例如是承载负载130的无人驾驶飞行器(UAV)100。
在本公开的其它实施例中,飞行器可以是任何类型的飞机。例如,飞行器可以是直升机、航海飞机、班机或喷气式飞机。
UAV 100包括被配置为监测UAV 100的环境的环境监测***110和数据处理电路120。可从图1看出,环境监测***110例如包括照相机、激光雷达传感器、雷达传感器和/或热成像器,其被配置为分别提供环境的(热)图像和/或三维(3D)数字地图。
数据处理电路120被配置为基于监测的环境来确定在UAV 100的碰撞的情况下由负载130对环境造成的风险。为此,数据处理电路120可以基于环境的(热)图像数据或数字地图来确定风险。
例如,数据处理电路120可以基于照相机、激光雷达传感器或雷达传感器的图像数据来确定UAV 100的即将发生的碰撞是否可能对人类造成伤害。为此,数据处理电路120可以利用基于机器学习的处理器,该处理器被训练为基于图像数据来检测人类。
类似地,数据处理电路120可以通过验证建筑物或汽车是否在UAV100的环境内来确定UAV 100是否可对环境造成材料损害。
另外或可替代地,数据处理电路120可以根据人类的表面温度从热图像数据中检测人类。
通常,数据处理电路120可以附接到UAV 100或远离UAV 100安装。在后一种情况下,环境监测***110和数据处理电路120可以无线通信,以用于传送图像数据和/或热图像数据以及用于控制UAV 100。
数据处理电路120可以是数据处理机或作为可编程硬件,诸如计算机、处理器、微控制器、服务器等。
UAV 100还可以包括“碰撞前警告***”(未示出)以预测即将发生的碰撞。例如,碰撞前警告***可以检测导致即将发生的碰撞的关键天气状况或UAV的技术问题。可替代地或另外,碰撞前警告***可以例如使用加速度传感器或惯性测量单元(IMU)来检测不稳定/失控的飞行状况。
通常,环境***和数据处理电路或者可以由碰撞前警告***触发以在即将发生碰撞的情况下确定对环境的风险,或者可以***作,使得它们连续地估计/确定所述风险。
进一步,数据处理电路可以基于确定的风险来使UAV 100执行动作以便减少在碰撞的情况下对环境的损害。根据确定的风险,该动作可以是一个或多个可能的操作中的任何一个或是什么都不做。因此,本文描述的概念可以被理解为适应性风险减轻的概念,如下面更详细地陈述。
在一些其它实施例中,UAV 100包括定位***(未示出),该定位***被配置为确定UAV 100的空间坐标和速度并且根据空间坐标和速度来计算碰撞在环境内的碰撞地点。数据处理电路可以从定位***接收碰撞地点并且基于接收到的碰撞地点来确定在飞行器的碰撞的情况下由UAV100和/或其负载130对碰撞地点造成的风险。例如,这使得能够控制UAV100,使得UAV 100不会在确定的碰撞地点内碰撞到人群或建筑物中,以避免或减少材料损害或伤害。
图2a、图2b和图2c示出了在UAV 100的碰撞之前环境和/或碰撞地点的各种可能的情景。
图2a示出了其中UAV 100在人群140-1上方的第一情景。这可以是例如当UAV 100被用于记录体育事件或音乐事件时的情况。
在第二情景中,如图2b所示,例如,如果UAV 100用于海上救援,则UAV 100在水140-2上方。
图2c示出了第三情景。在第三情景中,UAV 100位于建筑物140-3上方,例如,如果UAV 100用于娱乐或商业目的,则会发生这种情况。
如上所述,UAV 100可以执行动作以减少在碰撞的情况下对环境的损害。
图3a、图3b、图3c、图3d和图3e示出了这种动作的示例。
图3a示出了UAV 100的紧急着陆。
UAV 100例如包括能量监测***(未示出),该能量监测***被配置为确定飞行器100的致动能力并向数据处理电路120提供致动能力。
致动能力可以被理解为UAV 100的操作能力或(剩余)范围。致动能力可以指示UAV100的燃料水平或电池水平。
此外,致动能力可以受UAV 100的技术状态或技术问题影响或受负载的重量影响。
数据处理电路120可以确定UAV 100是否能够利用(剩余)致动能力执行紧急着陆以在地面140上(安全地)着陆。
因此,数据处理电路120可以触发UAV 100以执行紧急着陆。
特别地,如果UAV 100在人群140-1上方,则其可以执行紧急着陆以减少或避免对人类的伤害。
图3b示出了“弹道负载下降”。例如,UAV 100包括负载释放***102,以用于在即将发生碰撞的情况下在数据处理电路120的控制下释放负载130。
负载释放***102可以包括用于保持负载130的一个或多个枢转夹板。枢转夹板可由数据处理电路120致动以释放负载130。
或者如果紧急着陆是(技术上)不可能的,则数据处理电路120可以触发负载释放***102以释放负载130以便增加紧急着陆的致动能力。
在一些情况下,UAV 100可以释放负载130以实现负载130在地面140上的受控冲击,从而避免碰撞或防止负载和/或UAV 100碰撞到人或建筑物中。
图3c示出了主动负载弹出。为了执行这样的主动负载弹出,负载释放***102可被配置为弹出负载130。
为此,负载130安装在预载弹簧103上,该预载弹簧可以在数据处理电路120的控制下弹出负载130。
可替代地,负载130可使用***装药由负载释放***弹出。
数据处理电路120可以例如通过向释放***102转发触发信号来触发弹道负载下降和/或主动负载弹出。
UAV 100可以执行主动负载弹出以减少对环境的损害。例如,UAV 100可以通过经由主动负载弹出改变负载130和/或UAV 100的碰撞地点来避免或减少材料损害或对人的伤害。
图3d示出了“系留负载下降”,其中UAV 100的负载释放***将负载130安全地下降到地面140。
为此,负载释放***102例如包括经由绳索105将负载130与UAV 100连接的绳索绞盘104。绳索绞盘104可由数据处理电路120控制,使得绳索绞盘104降低绳索105上的负载130。
一方面,在绳索105上降低负载130允许UAV 100以“受控的方式”降低负载130并且减少负载130的冲击。另一方面,UAV 100可以通过系留负载下降对其碰撞的位置产生影响。一旦负载130到达地面140,它就可以起到例如锚的作用,以防止UAV 100与建筑物140-3碰撞或碰撞到人群140-1中。
图3e示出了UAV 100的自毁。
为了自毁,UAV 100可以包括***设备(未示出)。
数据处理电路120可以触发***设备***以将负载130和/或UAV 100分解成部件100'和130',部件100'和130'的冲击可以具有比UAV 100和负载130整体的冲击更小的危险性或有害性。
UAV 100的自毁可以尤其防止人类或人群140-1因UAV 100的碰撞而受伤。
以上参照图3a、图3b、图3c、图3d和图3e描述的动作对于减少环境损害的大量方式是示例性的。
在一些实施例中,UAV 100包括燃料箱(未示出),其被配置为在数据处理电路120的控制下释放燃料。因此,数据处理电路120可以在碰撞之前排出燃料以减少可燃的危险材料的量和/或减少UAV 100的重量,并且因此减轻UAV 120的冲击和/或火灾的风险或程度和/或增加致动能力,如上所述。
例如,燃料是氢。在一些情况下,与携带氢的UAV 120的碰撞相比,在即将发生碰撞之前释放氢对环境造成的风险可以较小。例如,释放氢可以避免由于携带氢的UAV 120的碰撞而引起的火灾。
可替代地,燃料可包括汽油、乙醇、丙烷生物柴油等。
在一些实施例中,UAV 100能够执行上述多种操作(紧急着陆、弹道负载下降、主动负载弹出、系留负载下降、自毁和“燃料排放”)。在这样的实施例中,数据处理电路120可被配置为基于监测的环境/情景来确定是否有任何操作可以减少损害以及哪些操作可以“最大程度地”减少在碰撞的情况下对环境的损害。
例如,在图2a的情景中,数据处理电路120优选地可以使UAV 100执行紧急着陆(如果利用剩余的致动能力有可能的话),而不是弹道负载下降或自毁,从而避免(不必要的)材料损害和/或伤害。
否则,如果致动能力不足以用于紧急着陆,则数据处理电路120可优选地在图2a的情景中启动自毁,而不是使负载130下降以避免或减少伤害。
在其它情况下,数据处理电路120可以使UAV 100执行上述操作的组合或不执行上述操作。
通常,如果环境的损害不会由于任何操作减少的话,该动作还可以是什么都不做。
以图2b的情景为例,如果UAV 100和/或负载130下降到水140-2中,则不管任何操作如何,UAV 100和/或负载130可能不会遭受任何损害。在这种情景中,数据处理电路120例如不启动使负载130下降或自毁以使得更容易恢复UAV 100和/或负载130。
由于要执行的操作可以由UAV 100适应性地确定,因此通过参考所示示例描述的概念可以被理解为用于适应性风险减轻的概念。
图4示出了用于减少由于飞行器的碰撞而对环境造成的损害的方法400。方法400包括监测410飞行器的环境。进一步,方法400提供基于监测的环境来确定420在飞行器的碰撞的情况下由飞行器和飞行器的负载中的至少一个对环境造成的风险。此外,方法400包括基于确定的风险来使430飞行器执行动作以便减少在碰撞的情况下对环境的损害。
方法400可以由前述飞行器/UAV 100执行。因此,方法400还可以包括以上结合飞行器/UAV 100描述的任何特征。
上述方法400或至少其步骤可以由计算机程序启动和/或控制。
图5a、图5b和图5c示出了反映用于风险减轻的计算机程序500的示例的“伪代码”。
图5a示意性地示出了在图2a的情景中用于风险减轻的计算机程序500的第一示例。
通过第一指令510,计算机程序500查询电动机故障/技术问题是否即将发生,并且检索包括时间戳、位置、飞行器/UAV的速度且用于预测碰撞和碰撞地点的输入。
例如,该输入可以由前述碰撞前警告***和定位***产生。
随后,第二指令520询问(环境监测***的)(面朝下的)照相机是否可用于监测环境。
第三指令530a可以根据照相机是否可用并且根据人/人类是否在监测的环境内来确定飞行器/UAV是执行弹道负载下降还是执行自毁。
如果照相机不可用或如果检测到人,则第三指令530a引起自毁,否则,引起弹道负载下降。
图5b所示的计算机程序500的第二示例涉及图2b的情景中的风险减轻。
与计算机程序的第一示例相反,如果使用照相机检测到船只,则第二示例的第三指令530b引起负载下降(例如,弹道负载下降、主动负载弹出或系留负载下降)。
否则,第三指令530b使UAV保持附接负载。
图5c所示的计算机程序500的第三示例涉及在任何财产(例如,汽车或建筑物)处于环境中的情况下的风险减轻。
这里,第三指令530c使UAV在已经检测到任何财产时使负载下降并且飞离以便减轻UAV的冲击并且防止UAV与财产碰撞。
否则,根据第三指令530c,如果未检测到财产,则UAV可以保持附接负载,并且如果没有照相机可用,则使负载130下降。
以下示例涉及其它实施例:
(1)一种用于承载负载的飞行器,飞行器包括:
环境监测***,被配置为监测飞行器的环境;以及
数据处理电路,被配置为
基于所监测的环境来确定在飞行器的碰撞的情况下由飞行器和飞行器的负载中的至少一个对环境造成的风险;以及
基于所确定的风险来使得飞行器执行动作以便减少在碰撞的情况下对环境的损害。
(2)根据(1)所述的飞行器,其中,环境监测***包括激光雷达传感器。
(3)根据(1)或(2)所述的飞行器,其中,环境监测***包括雷达传感器。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的飞行器,其中,环境监测***包括热成像器。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的飞行器,还包括
定位***,被配置为:
确定飞行器的空间坐标和速度;并且
根据飞行器的空间坐标和速度来计算碰撞在环境内的碰撞地点,
其中,数据处理电路还被配置为:
从定位***接收碰撞地点;并且
基于所接收到的碰撞地点来确定在飞行器的碰撞的情况下由飞行器和负载中的至少一个对碰撞地点造成的风险。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的飞行器,
还包括负载释放***,负载释放***被配置为从飞行器释放负载,
其中,数据处理电路被配置为基于对环境的风险来使得飞行器执行动作,动作包括使用负载释放***从飞行器释放负载。
(7)根据(6)所述的飞行器,
其中,负载释放***还被配置为弹出负载;并且
其中,数据处理电路被配置为基于对环境的风险来使得飞行器执行动作,动作包括使用负载释放***从飞行器弹出负载。
(8)根据(6)或(7)所述的飞行器,
其中,负载释放***被配置为降低绳索上的负载;并且
其中,数据处理电路被配置为基于对环境的风险来使得飞行器执行动作,动作包括使用负载释放***来降低绳索上的负载。
(9)根据(1)至(8)中任一项所述的飞行器,还包括能量监测***,能量监测***被配置为
确定飞行器的致动能力;并且
向数据处理电路提供致动能力,
其中,数据处理电路被配置为基于致动能力来使得飞行器执行动作,动作包括紧急着陆。
(10)根据(1)至(9)中任一项所述的飞行器,还包括***设备,
其中,数据处理电路被配置为基于对环境的风险来使得飞行器执行动作,动作包括使用***设备分解负载和/或飞行器以减少在碰撞的情况下由负载和/或飞行器的冲击导致的损害。
(11)根据(1)至(10)中任一项所述的飞行器,
还包括燃料箱,燃料箱被配置为在数据处理电路的控制下释放燃料;
其中,数据处理电路被配置为基于对环境的风险来使得飞行器执行动作,动作包括从燃料箱释放燃料以减少在碰撞的情况下燃料产生的损害。
(12)根据(1)至(11)中任一项所述的飞行器,其中,飞行器是无人驾驶飞行器,UAV。
(13)一种用于减少由于飞行器的碰撞而对环境的损害的方法,包括:
监测飞行器的环境;
基于所监测的环境来确定在飞行器的碰撞的情况下由飞行器和飞行器的负载中的至少一个对环境造成的风险;以及
基于所确定的风险来使得飞行器执行动作以便减少在碰撞的情况下对环境的损害。
(14)一种包括指令的计算机程序,当计算机程序由处理器执行时,指令使得处理器执行根据(13)所述的方法。
与一个或多个先前详细描述的示例和附图一起提及和描述的方面和特征也可以与一个或多个其它示例组合,以便替换其它示例的类似特征或另外将该特征引入其它示例。
示例还可以是或涉及具有程序代码的计算机程序,当在计算机或处理器上执行该计算机程序时,该程序代码用于执行一个或多个上述方法。上述各种方法的步骤、操作或过程可以由编程的计算机或处理器来执行。示例还可以涵盖程序存储设备,诸如数字数据存储介质,其是机器、处理器或计算机可读的并且编码机器可执行的、处理器可执行的或计算机可执行的指令程序。指令执行或导致执行上述方法的一些或全部动作。程序存储设备可以包括或可以是例如数字存储器、诸如磁盘和磁带之类的磁存储介质、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。其它示例还可涵盖被编程以执行上述方法的动作的计算机、处理器或控制单元,或被编程以执行上述方法的动作的(现场)可编程逻辑阵列((F)PLA)或(现场)可编程门阵列((F)PGA)。
说明书和附图仅说明本公开的原理。此外,本文所列举的所有示例主要明确地旨在仅用于说明性目的,以帮助读者理解本公开的原理和发明人为促进本领域所贡献的概念。本文列举本公开的原理、方面和示例的所有陈述以及其特定示例旨在涵盖其等效内容。
表示为“用于执行某一功能的部件”的功能块可以指被配置为执行某一功能的电路。因此,“用于某事的部件”可以被实现为“被配置为或适合于某事的部件”,诸如被配置为或适合于相应任务的设备或电路。
图中所示的各种元件的功能,包括标记为“部件”、“用于提供信号的部件”、“用于生成信号的部件”等的任何功能块,可以采用诸如“信号提供器”、“信号处理单元”、“处理器”、“控制器”等之类的专用硬件以及与适当软件相关联的能够执行软件的硬件的形式来实现。当由处理器提供时,这些功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或多个单独的处理器提供,其中的一些或全部可以被共享。然而,术语“处理器”或“控制器”并非限于专门能够执行软件的硬件,而是可以包括数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储器。还可以包括其它常规和/或定制的硬件。
框图可以例如示出实现本公开原理的高级电路图。类似地,流程图、流程图表、状态转移图、伪代码等可以表示各种过程、操作或步骤,这些过程、操作或步骤例如可以基本上在计算机可读介质中表示,并因此由计算机或处理器执行,而不管这种计算机或处理器是否被明确示出。在说明书或权利要求书中公开的方法可以由具有用于执行这些方法的每个相应动作的部件的设备来实现。
应当理解,说明书或权利要求书中公开的多个动作、过程、操作、步骤或功能的公开内容可能不被解释为在特定顺序内,除非明确地或隐含地以其它方式陈述,例如出于技术原因。因此,多个动作或功能的公开内容不会将这些限制为特定顺序,除非这些动作或功能由于技术原因不可互换。此外,在一些示例中,单个动作、功能、过程、操作或步骤可以分别包括或可以被分成多个子动作、子功能、子过程、子操作或子步骤。除非明确地排除,否则可以包括这些子动作以及该单个动作的公开内容的一部分。
此外,以下权利要求由此被结合到详细描述中,其中每个权利要求可以独立地作为单独的示例。虽然每个权利要求可以独立地作为单独的示例,但是应当注意,尽管从属权利要求可以在权利要求中涉及与一个或多个其它权利要求的特定组合,但是其它示例也可以包括从属权利要求与每个其它从属或独立权利要求的主题的组合。这样的组合在本文中明确地提出,除非指出特定组合不是预期的。此外,还旨在将权利要求的特征包括在任何其它独立权利要求中,即使该权利要求不直接从属于该独立权利要求。
Claims (14)
1.一种用于承载负载的飞行器,所述飞行器包括:
环境监测***,被配置为监测所述飞行器的环境;以及
数据处理电路,被配置为基于所监测的环境来确定在所述飞行器的碰撞的情况下由所述飞行器和所述飞行器的负载中的至少一个对所述环境造成的风险;以及
基于所确定的风险来使得所述飞行器执行动作以便减少在所述碰撞的情况下对所述环境的损害。
2.根据权利要求1所述的飞行器,其中,所述环境监测***包括激光雷达传感器。
3.根据权利要求1所述的飞行器,其中,所述环境监测***包括雷达传感器。
4.根据权利要求1所述的飞行器,其中,所述环境监测***包括热成像器。
5.根据权利要求1所述的飞行器,还包括
定位***,被配置为:
确定所述飞行器的空间坐标和速度;并且
根据所述飞行器的空间坐标和速度来计算所述碰撞在所述环境内的碰撞地点,
其中,所述数据处理电路还被配置为:
从所述定位***接收所述碰撞地点;并且
基于所接收到的碰撞地点来确定在所述飞行器的碰撞的情况下由所述飞行器和所述负载中的至少一个对所述碰撞地点造成的风险。
6.根据权利要求1所述的飞行器,
还包括负载释放***,所述负载释放***被配置为从所述飞行器释放所述负载,
其中,所述数据处理电路被配置为基于对所述环境的所述风险来使得所述飞行器执行动作,所述动作包括使用所述负载释放***从所述飞行器释放所述负载。
7.根据权利要求6所述的飞行器,
其中,所述负载释放***还被配置为弹出所述负载;并且
其中,所述数据处理电路被配置为基于对所述环境的所述风险来使得所述飞行器执行动作,所述动作包括使用所述负载释放***从所述飞行器弹出所述负载。
8.根据权利要求6所述的飞行器,
其中,所述负载释放***被配置为降低绳索上的所述负载;并且
其中,所述数据处理电路被配置为基于对所述环境的所述风险来使得所述飞行器执行动作,所述动作包括使用所述负载释放***来降低所述绳索上的所述负载。
9.根据权利要求1所述的飞行器,还包括能量监测***,所述能量监测***被配置为确定所述飞行器的致动能力;并且
向所述数据处理电路提供所述致动能力,
其中,所述数据处理电路被配置为基于所述致动能力来使得所述飞行器执行动作,所述动作包括紧急着陆。
10.根据权利要求1所述的飞行器,还包括***设备,
其中,所述数据处理电路被配置为基于对所述环境的所述风险来使得所述飞行器执行动作,所述动作包括使用所述***设备分解所述负载和/或所述飞行器以减少在所述碰撞的情况下由所述负载和/或所述飞行器的冲击导致的损害。
11.根据权利要求1所述的飞行器,
还包括燃料箱,所述燃料箱被配置为在所述数据处理电路的控制下释放燃料;
其中,所述数据处理电路被配置为基于对所述环境的所述风险来使得所述飞行器执行动作,所述动作包括从所述燃料箱释放燃料以减少在所述碰撞的情况下所述燃料产生的损害。
12.根据权利要求1所述的飞行器,其中,所述飞行器是无人驾驶飞行器,UAV。
13.一种用于减少由于飞行器的碰撞而对环境的损害的方法,包括:
监测所述飞行器的环境;
基于所监测的环境来确定在所述飞行器的碰撞的情况下由所述飞行器和所述飞行器的负载中的至少一个对所述环境造成的风险;以及
基于所确定的风险来使得所述飞行器执行动作以便减少在所述碰撞的情况下对所述环境的损害。
14.一种包括指令的计算机程序,当所述计算机程序由处理器执行时,所述指令使得所述处理器执行根据权利要求13所述的方法。
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GR1008028B (el) * | 2012-01-26 | 2013-11-18 | Παυλος Δημητριου Γιαννακοπουλος | Αλεξιπτωτο αεροσκαφους με καλωδια μπαουντεν δρωντα απο το δυναμικο σοκ του θολου |
US9821908B2 (en) | 2013-06-07 | 2017-11-21 | Bell Helicopter Textron Inc. | System and method for assisting in rotor speed control |
US20160009392A1 (en) * | 2014-03-31 | 2016-01-14 | Sharper Shape Oy | Unmanned aerial vehicle and method for protecting payload |
WO2016109000A2 (en) * | 2014-10-20 | 2016-07-07 | Sikorsky Aircraft Corporation | Optimal safe landing area determination |
US9650136B1 (en) * | 2015-06-15 | 2017-05-16 | Amazon Technologies, Inc. | Unmanned aerial vehicle payload delivery |
US10703494B2 (en) * | 2015-10-14 | 2020-07-07 | Flirtey Holdings, Inc. | Parachute control system for an unmanned aerial vehicle |
US10403153B2 (en) * | 2016-01-05 | 2019-09-03 | United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa | Autonomous emergency flight management system for an unmanned aerial system |
WO2018057821A1 (en) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | Zipline International Inc. | Automated recovery system for unmanned aircraft |
WO2018098774A1 (zh) * | 2016-12-01 | 2018-06-07 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种控制迫降的装置、方法、设备 |
US10332407B2 (en) | 2017-07-07 | 2019-06-25 | Walmart Apollo, Llc | Systems and methods for providing emergency alerts at emergency landing areas of unmanned aerial vehicles |
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