DE102016110477B4

DE102016110477B4 - Verfahren zum Positionieren eines insbesondere unbemannten Luftfahrzeuges mit Hilfe einer aktiven statischen Bodenstation sowie Luftfahrzeug und Bodenstation zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102016110477B4
Application number: DE102016110477.9A
Authority: DE
Inventors: Martin Meiboom; Sven Lorenz
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2019-09-26
Anticipated expiration: 2036-06-08
Also published as: DE102016110477A1

Abstract

Verfahren zum Positionieren eines Luftfahrzeugs (1) mit den Schritten- Aussenden eines ersten Laserstrahls (5) von einer Bodenstation (8) zu dem Luftfahrzeug (1),- Registrieren eines Orts des Auftreffens des ersten Laserstrahls (5) auf das Luftfahrzeug (1) und- Steuern des Luftfahrzeugs (1), um den Ort des Auftreffens des ersten Laserstrahls (5) in einem vorgegebenen ersten Teilbereich (14) des Luftfahrzeugs (1) zu halten, gekennzeichnet durch- Aussenden eines zweiten Laserstrahls (6) von der Bodenstation (8) zu dem Luftfahrzeug (1), wobei der zweite Laserstrahl (6) in einem ersten horizontalen Abstand (7) zu dem ersten Laserstrahl (5) verläuft,- Registrieren eines Orts des Auftreffens des zweiten Laserstrahls (6) auf das Luftfahrzeug (1) und- Steuern des Luftfahrzeugs (1), um die Orte des Auftreffens des ersten Laserstrahls (5) in dem vorgegebenen ersten Teilbereich (14) und des zweiten Laserstrahls (6) in einem vorgegebenen zweiten Teilbereich (15) des Luftfahrzeugs (1) zu halten.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Positionieren eines insbesondere unbemannten Luftfahrzeugs mit den Schritten Aussenden eines Laserstrahls von einer Bodenstation zu dem Luftfahrzeug, Registrieren eines Orts des Auftreffens des Laserstrahls auf das Luftfahrzeugs und Steuern des Luftfahrzeugs, um den Ort des Auftreffens des Laserstrahls in einem Teilbereich des Luftfahrzeugs zu halten. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Luftfahrzeug und eine Bodenstation zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Das Luftfahrzeug kann unbemannt sein. Dabei kann dies bedeuten, dass das Luftfahrzeug nie eine Besatzung und insbesondere nie einen Piloten hat. Das Luftfahrzeug kann aber auch zumindest vorübergehend eine Besatzung und auch einen Piloten haben. Beispielsweise kann das Luftfahrzeug eine unbemannte Drohne oder ein „Aufzug“ ohne „Liftboy“ oder Pilot für Fallschirmspringer sein.
STAND DER TECHNIK
Die Nutzung von unbemannten Luftfahrzeugen (UAV) im kommerziellen und privaten Bereich steigt rasant an. Das Anfliegen und Halten einer Position mit einem UAV unter Verwendung einer üblichen Fernsteuerung erfordert Übung, Unterstützung durch ein Stabilisierungssystem sowie Expertise im Bereich Sensorik und Flugdynamik.
Bei aktuellen UAV stellt das Global Navigation Satellit System (GNSS) das wichtigste System zur globalen Positionierung und folglich auch zum automatisierten Halten einer Position eines schwebenden Luftfahrzeugs im Raum dar. Für die Regelung der Position und Geschwindigkeit eines UAV mittels GNSS muss zusätzlich die Orientierung des Luftfahrzeugs im Raum bekannt sein, um die üblicherweise erdfesten GNSS-Daten in ein für ein Regelungssystem notwendige Darstellung zu transformieren. Eine Störung des Empfängers des UAV für die GNSS-Signale, beispielsweise durch Umgebungshindernisse, wie Gebäude, schränkt die Verwendung das GNSS stark ein bzw. macht es funktionslos. Eine Steuerung eines UAV allein auf Basis von GNSS ist daher in Städten oder zwischen Gebäuden nahezu ausgeschlossen. Die Kombination von einfacher Verfügbarkeit von UAV, vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von UAV sowie der dennoch anfälligen und komplexen Steuerung führt daher immer wieder zu Unfällen.
Grundsätzlich sind auch andere Möglichkeiten zum Positionieren von Luftfahrzeugen bekannt, die bei UAV Anwendung finden könnten. Insbesondere für die Ortung und Navigation von leichten und kleinen UAV ist jedoch die Auswahl an Sensorik aufgrund von Masse, Größe und Energiebedarf eingegrenzt.
Mit einer Inertialsensorik können Drehraten und Beschleunigungen gemessen werden. Ausgehend von einem bekannten Startwert führt die Integration der Drehraten und Beschleunigungen zur absoluten Position und Lage im Raum. Die Navigation mit miniaturisierter Inertialsensorik im MEMS-Bereich erzeugt verrauschte Messungen, welche zu einem mit der Zeit quadratisch anwachsenden Fehler führen. Mechanische- oder Laserkreisel erlauben zwar eine über mehrere Minuten genaue Positionsverfolgung. Aufgrund von Gewicht und Größe dieser Einheiten sind sie jedoch nur für größere Luftfahrzeuge geeignet. Bei kleinen MEMS-Inertialsensoren ist die Ortung bereits nach wenigen Sekunden derart ungenau, dass eine automatische Führung eines Luftfahrzeugs ausgeschlossen ist. Insbesondere ist keine langzeitstabile Positionierung möglich.
Die Messung des Erdmagnetfelds nach dem Prinzip des Kompasses ermöglicht eine Bestimmung der Orientierung eines Luftfahrzeugs in zwei Achsen. Verfahren zur Messung des Erdmagnetfelds sind für die Bestimmung der Orientierung eines UAV in Bodennähe und im Umfeld von Hindernissen jedoch ungeeignet, da hier das Magnetfeld von externen Störquellen unvorhersehbar beeinflusst wird. Darüber hinaus limitiert die natürliche lokale Deformation des Magnetfelds die erreichbare Genauigkeit bei der Bestimmung der Orientierung des UAV.
Messungen von statischem Luftdruck, Staudruck und Strömungsgeschwindigkeit werden zur Bestimmung der Höhe, der Fluggeschwindigkeit und der aerodynamischen Fluglage von Luftfahrzeugen verwendet. Luftdaten ermöglichen jedoch lediglich eine Geschwindigkeitsmessung gegenüber der Atmosphäre und werden zusätzlich in Gebäudekulissen stark durch die Geometrie der Umgebung und resultierende Luftbewegungen beeinflusst. Druck- und Strömungsbestimmungen können daher nicht zur absoluten Positionierung eines UAV verwendet werden.
Die Erfassung von bekannten Landmarken in Bezug auf Richtung und Abstand mit Kameras und/oder mit beispielsweise laserbasierten Abstandssensoren von einem Luftfahrzeug aus ermöglicht eine absolute Orientierung und/oder Positionierung im Raum. Die Reichweite solcher Systeme ist derzeit aber auf wenige Meter begrenzt. Für den Einsatz im Luftfahrzeug ist eine aufwändige Kalibrierung erforderlich.
Die Erfassung von nicht vorab bekannten, das heißt beliebigen Umgebungsmerkmalen mit Kameras und/oder beispielsweise laberbasierten Abstandssensoren, Sonar oder Radar ermöglicht eine relative Orientierung und/oder Positionierung im Raum. Diese Verfahren sind jedoch von der Qualität und Einzigartigkeit der Landmarken abhängig. Die meist passiven optischen Sensoren sind bei kleinen UAV ungenau und fehleranfällig. Mangels absoluter Stützung tritt eine nicht kompensierbare Drift auf. Diese Verfahren sind folglich zur absoluten Positionierung von UAV ungeeignet.
Aus OPATS - The Laser-based Automatic Landing System for UAVs (www.ruag.com/aviation) ist ein Verfahren zum Positionieren von UAV bekannt, bei dem das jeweilige UAV von einer Bodenstation mit Hilfe eines Laserstrahls verfolgt wird, der von ein oder zwei Retroreflektoren an dem UAV reflektiert wird. Der reflektierte Laserstrahl wird von der Bodenstation wieder aufgefangen und dabei dem UAV nachgeführt. Die dabei an der Bodenstation gewonnenen Informationen über die Position des UAV werden an eine bodengestützte Flugsteuerung des UAV weitergeleitet, und abhängig davon wird das UAV zur gewünschten Positionierung gesteuert.
Aus A. Carrasco-Casado et al: „Design and Early Development of a UAV Terminal and a Ground Station for Laser Communications", SPIE Proceedings Vol. 8184, 29 September 2011 ist ein laserbasiertes System zur Kommunikation zwischen einer Bodenstation und einem UAV bekannt. Die Bodenstation verfolgt das UAV mit einem Laserstrahl und der Laserstrahl wird von einem Reflektor des UAV zu der Bodenstation zurück reflektiert. Dabei wird die Lage eines Spiegels des Reflektors des UAV zur Übertragung von Daten von dem UAV zu der Bodenstation moduliert.
Aus der Militärtechnik ist es bekannt, Flugkörper mit und ohne eigenem Antrieb mit Hilfe eines Laserstrahls zu führen. Der Laserstrahl trifft auf ein Sensorarray an dem Flugkörper auf. Lageveränderungen des Flugkörpers gegenüber dem Laserstrahl werden von einer Flugsteuerung des Flugkörpers anhand des Signals des Sensorarrays erfasst und ausgeglichen. Dabei kann der Laserstrahl eine feste Raumrichtung markieren oder einem Zielobjekt nachgeführt werden. Die Flugsteuerung des Flugkörpers führt dann auch den Flugkörper dem Laserstrahl nach.
Aus der nachveröffentlichten DE 10 2015 008 151 A1 ist eine leitstrahlgeführte Drohnennavigation bekannt. An den Stirn- sowie Seitenflächen einer Drohne sind Sensoren für einen Leitstrahl vorgesehen. Ein oder mehrere Leitstrahlen können von diesen Sensoren erfasst werden, um bei Lageänderungen des auf die Sensoren auftreffenden Leitstrahls geeignete Kurskorrekturen einzuleiten. Wenn mehrere Leitstrahlen zur Navigation genutzt werden, folgt die Drohne einem Leitstrahl, bis sie einen weiteren Leitstrahl kreuzt. Anschließend folgt die Drohne dann dem weiteren Leitstrahl. Es können auch mehrere Drohnen gleichzeitig mehreren Leitstrahlen folgen.
Aus der DE 32 00 576 A1 ist ein Schlechtwetterlandeverfahren mittels optischer Leitstrahllenkung von Flugzeugen und Schiffen bekannt. Ein an Land aufgestellter Laser sendet einen Laserstrahl aus, der unter Einwirkung einer justierbaren Ablenkvorrichtung in horizontaler Richtung periodisch einen Ausleuchtraum des Leitstrahls überstreicht. Weiterhin ist zwischen dem Laser und der Ablenkvorrichtung ein Modulator mit synchron laufendem Spiegelrad angeordnet, der dem Laserstrahl eine der momentanen Winkellage gegenüber der Leitstrahlmitte entsprechende Modulation einprägt. An dem Flugzeug oder Schiff ist ein Empfänger angeordnet, der den vorbeistreichenden Laserstrahl mittels eines Sensors aufnimmt, die Strahlmodulation mittels eines Stimulators im Empfänger feststellt und diese mittels eines Wandlers im Rechner des Empfängers in eine Ablage des Flugzeugs oder Schiffs von der Leitstrahlmitte umwandelt.
Aus der AT 505 986 A2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum selbstständigen Landen eines Drehflüglers bekannt. Um dieses selbstständige Landen des Drehflüglers ohne eine Steuerung von einem stationären System zu ermöglichen, weist der Drehflügler ein Auswertemittel und ein Sensormodul mit zumindest drei an dem Drehflügler voneinander beabstandet angeordneten Empfängereinheiten auf. Ein Millimeterwellen-Signal eines Positionsmoduls einer Landefläche wird von den Empfängereinheiten empfangen; und Auswertemittel bestimmen aus Signalen der Empfängereinheiten einer Relativposition des Drehflüglers zum Positionsmodul. Hierzu erfolgt ein Amplitudenvergleich und/oder Phasenvergleich der Signale der Empfängereinheiten.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein auch für leichte UAV geeignetes Verfahren zum Positionieren mit hoher Genauigkeit sowie ein Luftfahrzeug und eine Vorrichtung mit einem Luftfahrzeug und einer Bodenstation zur Durchführung dieses Verfahrens aufzuzeigen.
LÖSUNG
Erfindungsgemäß wir die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1, ein Luftfahrzeug mit dem Merkmal des nebengeordneten Patentanspruchs 10 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 18 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens, des Luftfahrzeugs und der Bodenstation sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Positionieren eines insbesondere unbemannten Luftfahrzeugs werden ein erster und ein zweiter Laserstrahl von einer Bodenstation zu dem Luftfahrzeug ausgesendet, wobei der zweite Laserstrahl in einem horizontalen Abstand zu dem ersten Laserstrahl verläuft. Orte des Auftreffens des ersten und des zweiten Laserstrahls auf das Luftfahrzeug werden registriert; und das Luftfahrzeug wird gesteuert, um diese Orte des Auftreffens in einem ersten und einem zweiten vorgegebenen Teilbereich des Luftfahrzeugs zu halten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Luftfahrzeug an beiden Laserstrahlen, die von der Bodenstation ausgehen, ausgerichtet. Man kann es auch so beschreiben, dass das Luftfahrzeug an dem horizontalen Abstand der beiden Laserstrahlen ausgerichtet wird. Durch die beiden Laserstrahlen wird also nicht nur eine typischerweise vertikale Raumrichtung vorgegeben, auf der das Luftfahrzeug mit seiner Hochachse gehalten wird, sondern auch eine typischerweise horizontale Raumrichtung, auf der das Luftfahrzeug mit seiner Längs- oder Querachse gehalten wird und die so eine Orientierung des Luftfahrzeugs in der Horizontalen festlegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann um das Aussenden eines dritten Laserstrahls von der Bodenstation zu dem Luftfahrzeug, wobei der dritte Laserstrahl in einem zweiten horizontalen Abstand zu dem ersten Laserstrahl und in einem dritten horizontalen Abstand zu dem zweiten Laserstrahl verläuft, das Registrieren eines Orts des Auftreffens des dritten Laserstrahls auf das Luftfahrzeug und das Steuern des Luftfahrzeugs, um den Ort des Auftreffens des dritten Laserstrahls in einem dritten vorgegebenen Teilbereich des Luftfahrzeugs zu halten, ergänzt werden. Es können auch noch weitere Laserstrahlen hinzukommen. Bereits der dritte Laserstrahl ist aber kein notwendiges Merkmal der vorliegenden Erfindung.
Weiterhin können sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mindestens zwei oder alle der Laserstrahlen untereinander unterscheiden, beispielsweise durch die Wellenlänge oder durch eine Modulation der Intensität ihres Laserlichts. Dann kann in jedem Ort des Auftreffens eines der Laserstrahlen auf das Luftfahrzeug analysiert werden, welcher der Laserstrahlen hier auftrifft. So geben die Laserstrahlen mit ihrem Abstand nicht nur eine horizontale Achse sondern eine horizontale Richtung vor, an der sich das Luftfahrzeug mit einer seiner Richtungen orientieren kann. Auch das Merkmal, dass sich die Laserstrahlen unterscheiden, ist aber kein zwingendes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens. Wenn das Luftfahrzeug einmal gegenüber dem horizontalen Abstand der Laserstrahlen ausgerichtet ist, liegt damit auch seine Richtung fest, und es behält diese Richtung aufgrund des erfindungsgemäßen Steuerns des Luftfahrzeugs, um die Orte des Auftreffens der Laserstrahlen in den vorgegebenen Teilbereichen des Luftfahrzeugs zu halten, bei.
Mindestens einer oder alle der horizontalen Abstände der Laserstrahlen können längs der Laserstrahlen konstant sein. Das heißt, die entsprechenden Laserstrahlen können parallel zueinander verlaufen. Damit wird die Orientierung durch die Laserstrahlen für das Luftfahrzeug unabhängig von dem Abstand des Luftfahrzeugs zu der Bodenstation bereitgestellt. Dies impliziert, dass der Abstand des Luftfahrzeugs zu der Bodenstation, das heißt die Flughöhe des Luftfahrzeugs auf andere Weise festzulegen ist, beispielsweise anhand von Abstandsmessungen oder anderen Höhenmessungen. Für eine solche Abstandsmessung kann mindestens einer der Laserstrahlen von dem Luftfahrzeug teilweise reflektiert und mit einem Sensor an der Bodenstation registriert werden. Dann kann die Laufzeit des Laserstrahls von der Bodenstation zu dem Luftfahrzeug und zurück beispielsweise mit Hilfe von Modulationen der Intensität des Laserstrahls gemessen und daraus der Abstand bestimmt werden. Bei bekanntem festen horizontalen Abstand der Laserstrahlen kann das Luftfahrzeug aber unter Auswertung der Orte des Auftreffens der Laserstrahlen auf das Luftfahrzeug um eine horizontale Achse quer zu dem jeweiligen Abstand der Laserstrahlen ausgerichtet werden, weil die Orte des Auftreffens ihren maximalen Abstand gleich dem horizontalen Abstand der Laserstrahlen aufweisen, wenn die Orte des Auftreffens auf gleicher Höhe über der Bodenstation liegen.
Wenn mindestens einer der horizontalen Abstände längs der Laserstrahlen ab- oder zunimmt, kann das Luftfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch in einem bestimmten Abstand gegenüber der Bodenstation gehalten werden, weil bei horizontaler Ausrichtung des Luftfahrzeugs die Orte des Auftreffens der Laserstrahlen auf das Luftfahrzeug nur dann einen bestimmten horizontalen Abstand untereinander aufweisen, wenn sich das Luftfahrzeug in einem bestimmten Abstand zu der Bodenstation befindet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Laserstrahlen vorzugsweise zumindest im Wesentlichen vertikal ausgerichtet. Sie treffen so von unten auf das Luftfahrzeug.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Position des Luftfahrzeugs durch horizontales Verlagern der Bodenstation verändert werden. Dies wird durch das erfindungsgemäße Steuern des Luftfahrzeugs ohne weiteres ermöglicht, weil es für dieses Steuern irrelevant ist, ob eine Relativverlagerung des Luftfahrzeugs gegenüber den Laserstrahlen durch eine seitliche Luftströmung oder ein seitliches Verschieben der Bodenstation bewirkt wird. Die Bodenstation kann zudem gedreht werden, um die Orientierung des Luftfahrzeugs zu ändern. Auch hierfür bedarf es keiner zusätzlichen Maßnahmen, weil es für das Steuern des Luftfahrzeugs unerheblich ist, ob die Bodenstation gedreht wird oder ob das Luftfahrzeug durch eine horizontale Wirbelströmung gegenüber der Bodenstation verdreht wird. Jede Relativbewegung zwischen dem Luftfahrzeug und der Bodenstation wird durch das Steuern des Luftfahrzeugs ausgeglichen.
Zur Veränderung der Position des Luftfahrzeugs können die Laserstrahlen auch gegenüber einer Unterkonstruktion oder einem Sockel der Bodenstation verschwenkt werden. Grundsätzlich kann sich das Luftfahrzeug dabei auch mit einer seiner Achsen an einem der Laserstrahlen ausrichten, so dass durch Verschwenken der Laserstrahlen das Luftfahrzeug auch gezielt verkippt werden kann, soweit eine solche Verkippung des Luftfahrzeugs im Flug von seiner Konstruktion her möglich ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das Registrieren der Orte des Auftreffens der Laserstrahlen auf das Luftfahrzeug und das Steuern des Luftfahrzeugs, um die Orte des Auftreffens der Laserstrahlen in den vorgegebenen Teilbereichen des Luftfahrzeugs zu halten, vorzugsweise an bzw. in dem Luftfahrzeug. Die Bodenstation ist damit zwar in dem Sinne aktiv, dass sie die Laserstrahlen aussendet. Sie ist aber, so lange keine Positions- oder Richtungsveränderung des Luftfahrzeugs gewünscht ist, statisch. Insbesondere verfolgt die Bodenstation nicht das Luftfahrzeug mit dem oder den Laserstrahlen, sondern das Luftfahrzeug folgt ggf. den mit der Bodenstation verschobenen Laserstrahlen. Der Aufwand für das Registrieren der Orte des Auftreffens der Laserstrahlen auf das Luftfahrzeug und das Steuern des Luftfahrzeugs, der in dem Luftfahrzeug zu betreiben ist, hält sich in engen Grenzen, auch was das Gewicht der hierfür an dem Luftfahrzeug erforderlichen Einrichtungen anbelangt. Dass die Bodenstation grundsätzlich statisch ist, schließt nicht aus, dass die Laserstrahlen gegenüber einer Unterkonstruktion oder einem Sockel der Bodenstation verschwenkt werden können, wenn das Luftfahrzeug seinen Kontakt zu der Bodenstation verloren hat. Ein solcher Kontaktverlust kann z. B. mit einem Sensor an der Bodenstation erfasst werden, der einen von dem geführten Luftfahrzeug reflektierten Teil mindestens eines der Laserstrahlen registriert. Wenn der Sensor keinen teilreflektierten Laserstrahl mehr registriert, können die Laserstrahlen systematisch zur Suche des Luftfahrzeugs verschwenkt werden, bis der Sensor den teil reflektierten Laserstrahl wieder erfasst. Danach können die Laserstrahlen in ihre Ausgangslage über dem Sockel zurückgeschwenkt werden, wobei sie das Luftfahrzeug zurück in seine gewünschte Position über der Bodenstation führen. Dieses Vorgehen kann auch dazu genutzt werden, das Luftfahrzeug von einer Bodenstation an eine anderer Bodenstation zu übergeben, indem die Laserstrahlen der einen Bodenstation abgeschaltet werden und das Luftfahrzeug mit den Laserstrahlen der anderen Bodenstation „eingefangen“ wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Luftfahrzeug unter dem Steuern des Luftfahrzeugs, um die Orte des Auftreffens der Laserstrahlen in den vorgegebenen Teilbereichen des Luftfahrzeugs zu halten, von der Bodenstation weg gestartet. Das heißt, das Luftfahrzeug wird definiert gegenüber der Bodenstation ausgerichtet, wobei die Laserstrahlen in den vorgegebenen Teilbereichen auf das Luftfahrzeug treffen. Dann wird das Luftfahrzeug auf ein Abheben von der Bodenstation angesteuert, beispielsweise durch eine Funkfernbedienung. Während sich das Luftfahrzeug von der Bodenstation entfernt, wird durch das erfindungsgemäße Steuern des Luftfahrzeugs um die Orte des Auftreffens der Laserstrahlen in den vorgegebenen Teilbereichen des Luftfahrzeugs zu halten, das Luftfahrzeug längs der durch die Laserstrahlen vorgegebenen vertikalen Richtung mit durch den Abstand der Laserstrahlen vorgegebenen Orientierung um diese Längsrichtung gehalten.
Wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kein Auftreffen der Laserstrahlen auf das Luftfahrzeug mehr registriert wird, kann eine Notlandung des Luftfahrzeugs ausgelöst werden. Zuvor kann eine gewisse Zeit abgewartet werden, um auszuschließen, dass das Auftreffen der Laserstrahlen auf das Luftfahrzeug beispielsweise durch einen zwischen der Bodenstation und einem Luftfahrzeug hindurchfliegenden Vogel unterbrochen wurde. Ansonsten weist der Fall, dass kein Auftreffen der Laserstrahlen auf das Luftfahrzeug mehr registriert wird, auf eine Störung hin, die eine Fortsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Halten des Luftfahrzeugs in einer definierten Position unmöglich macht. Wenn dann das Luftfahrzeug nicht in einen an den definierten Positionierungsmodus, beispielsweise unter Steuerung durch eine Funkfernsteuerung überführt werden kann, ist es sinnvoll, eine sofortige Notlandung des Luftfahrzeugs einzuleiten. Diese kann ein kontrolliertes gesteuertes Absinken des Luftfahrzeugs umfassen und/oder das Auslösen eines Fallschirms.
Ein erfindungsgemäßes Luftfahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist ein erstes und ein zweites Sensorarray zum Registrieren der Orte des Auftreffens des ersten und des zweiten Laserstrahls auf das Luftfahrzeug und eine an die Sensorarrays angeschlossene on Board Flugsteuerung zum Halten der Orte des Auftreffens der beiden Laserstrahlen in den beiden vorgegebenen Teilbereichen des Luftfahrzeugs auf.
Zusätzlich kann ein drittes Sensorarray zum Registrieren der Orte des Auftreffens des dritten Laserstrahls auf das Luftfahrzeug vorgesehen sein, wobei die auch an das dritte Sensorarray angeschlossene on Board Flugsteuerung zum Halten des Orts des Auftreffens des dritten Laserstrahls in dem dritten vorgegebenen Teilbereich des Luftfahrzeugs ausgebildet ist.
Zur Verwendung mit sich unterscheidenden Laserstrahlen kann mindestens eines der Sensorarrays nur für einen bestimmten der Laserstrahlen empfindlich sein, um sicher zu stellen, dass dieses Sensorarray nur das Auftreffen dieses bestimmten Laserstrahls registriert. Zu diesem Zweck können die Sensorarrays mit unterschiedlichen Hard- und/oder Softwarefilter für die Trennung der Laserstrahlen ausgestattet sein. Jedes der Sensorarrays kann theoretisch aus nur drei Sensoren bestehen, um Relativverlagerungen des jeweiligen Teilbereichs des Luftfahrzeugs gegenüber den dort auftreffenden Laserstrahls, einschließlich der Richtung der Relativverlagerung zu erkennen. Typischerweise umfasst jedes Sensorarray aber mindestens vier in vier Quadranten nebeneinander angeordnete Sensoren. Es können auch größere Sensorarrays zur Anwendung kommen. Die den verschiedenen Teilbereichen des Luftfahrzeugs zugeordneten Sensorarrays können auch Teile eines übergeordneten größeren Sensorarrays sein. Weiterhin ist es möglich, den Sensorarrays eine Optik vorzuschalten. Hierdurch wird jedoch die Masse der Anordnung an dem Luftfahrzeug erhöht.
Die on-board Flugsteuerung kann das Luftfahrzeug in dieser Betriebsart ausschließlich in der Horizontalen steuern, wobei die Steuerung des Luftfahrzeugs in der Vertikalen auf andere Weise vorgenommen wird, beispielsweise aufgrund einer Abstandsmessung, s. o.
Grundsätzlich kann die on Board Flugsteuerung das Luftfahrzeug aber auch in der Horizontalen und der Vertikalen steuern, beispielsweise anhand von unter einem Winkel zueinander verlaufenden Laserstrahlen.
Weiterhin kann die on Board Flugsteuerung das Luftfahrzeug notlanden, wenn die Sensorarrays die Laserstrahlen nicht mehr registrieren. Dabei kann eine einen Fallschirm umfassende Notlandeeinrichtung Teil des Luftfahrzeugs sein, die von der on Board Flugsteuerung aktiviert wird, wenn die Sensorarrays die Laserstrahlen nicht mehr registrieren.
Eine Bodenstation einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst eine Unterkonstruktion zur Abstützung der Bodenstation am Boden und einen an der Unterkonstruktion gelagerten ersten und zweiten Laser zum Aussenden des ersten und zweiten Laserstrahls von der Bodenstation, wobei der zweite Laserstrahl in einem ersten horizontalen Abstand zu dem ersten Laserstrahl verläuft und wobei der zweite Laser so an der Unterkonstruktion gelagert ist, dass der zweite Laserstrahl vertikal ausgerichtet oder vertikal ausrichtbar ist.
Zusätzlich kann die Bodenstation einen an der Unterkonstruktion gelagerten dritten Laser zum Aussenden des dritten Laserstrahls von der Bodenstation aufweisen, wobei der dritte Laserstrahl in einem zweiten horizontalen Abstand zu dem ersten Laserstrahl und einem dritten horizontalen Abstand zu dem zweiten Laserstrahl verläuft.
Mindestens zwei oder alle der Laserstrahlen können sich in ihrer Wellenlänge und/oder in einer Intensitätsmodulation voneinander unterscheiden.
Wie bereits zuvor erläutert wurde, kann mindestens einer oder können alle der horizontalen Abstände längs der Laserstrahlen fest und konstant sein. Mindestens einer der horizontalen Abstände kann aber auch längs der Laserstrahlen veränderbar sein.
In einer konkreten Ausführungsform weist die Bodenstation der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Auflager für das Luftfahrzeug auf, das das aufgelagerte Luftfahrzeug so ausrichtet, dass die Orte des Auftreffens der Laserstrahlen in den vorgegebenen Teilbereichen des Luftfahrzeugs liegen. Von diesem Auflager aus kann dann das Luftfahrzeug unter Führung durch die Laserstrahlen starten.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.

1 illustriert eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Luftfahrzeugs und einer erfindungsgemä-ßen Bodenstation mit zwei Lasern.
2 illustriert zwei Teilbereiche des Luftfahrzeugs, in denen bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß 1 Laserstrahlen von den beiden Lasern auftreffen.
3 illustriert wie bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens drei Laserstrahlen auf drei vorgegebene Teilbereiche des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugs auftreffen; und
4 illustriert eine spezielle Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit drei von drei Lasern ausgesendeten Laserstrahlen.

FIGURENBESCHREIBUNG
In 1 ist ein Luftfahrzeug 1 illustriert, bei dem es sich um eine sogenannte Drohne handeln kann. Das Luftfahrzeug 1 weist verschiedene Antriebs- und Steuereinrichtungen 2 auf, die von einer on Board Flugsteuerung 3 angesteuert werden. Dieses Ansteuern geschieht abhängig von den Signalen von Sensorarrays 4 an der Unterseite des Luftfahrzeugs 1, auf die Laserstrahlen 5 und 6 auftreffen. Die Laserstrahlen 5 und 6 verlaufen vertikal und parallel zueinander in einem fest horizontalen Abstand 7. Sie werden von einer Bodenstation 8 ausgesandt, die dazu zwei Laser 9 und 10 aufweist. Die Laser 9 und 10 sind hier fest an einer Unterkonstruktion 11 angeordnet, über die die Bodenstation 8 am Boden 12 aufsteht. Weiter ist an der Bodenstation 8 ein Auflager 13 für das Luftfahrzeug 1 ausgebildet, von dem das Luftfahrzeug 1 aus starten kann und in dem das Luftfahrzeug 1 so gegenüber der Bodenstation 8 ausgerichtet ist, dass die Laserstrahlen 5 und 6 von den Lasern 9 und 10 auf die Sensorarrays 4 an der Unterseite des Luftfahrzeugs 1 treffen.
Bei der Ansteuerung der Antriebs- und Steuereinrichtungen 2 verfolgt die on Board Flugsteuerung 3 das Ziel, dass die Laserstrahlen 5 und 6 immer in zwei vorgegebenen Teilbereichen 14 und 15 des Luftfahrzeugs 1 auftreffen. Jede Abweichung des Auftreffens der Laserstrahlen 5 und 6 von diesen vorgegebenen Teilbereichen 14 und 15 wird von der on Board Flugsteuerung 3 durch Ansteuerung der Antriebs- und Steuereinrichtung 2 ausgeglichen. So wird das Luftfahrzeug 1 immer auf der durch die Laserstrahlen 5 und 6 definierten vertikalen Achse und der durch den Abstand 7 der Laserstrahlen 5 und 6 definierten horizontalen Achse gehalten. Durch die sich beispielweise in ihrer Wellenlänge unterscheidenden Laserstrahlen 5 und 6 ist auch die Richtung des Abstands 7 definierbar und von der Flugsteuerung 3 des Luftfahrzeugs 1 erfassbar, wenn die Sensorarrays 4 nicht nur den Ort sondern auch die Wellenlänge des auftreffenden Laserstrahls registrieren. Die Richtung des Abstands 7 der Laserstrahlen 5 und 6 liegt für das Luftfahrzeug 1 jedoch bspw. auch fest, wenn das Luftfahrzeug 1 von dem Auflager 13 aus gestartet wird, weil die Flugsteuerung 3 eine 180° Drehung des Luftfahrzeugs 1 um die Vertikale gegenüber der Bodenstation 8 nicht zulässt.
2 illustriert, wie die Laserstrahlen 5 und 6 in den beiden Teilbereichen 14 und 15 an der Unterseite des Luftfahrzeugs 1 auftreffen und dort von den Sensorarrays 4 registriert werden. Die Sensorarrays 4 umfassen jeweils vier in vier benachbarten Quadranten angeordnete Sensoren 16. Die beiden Teilbereiche 14 und 15, in denen die beiden Laserstrahlen auch das Luftfahrzeug 1 auftreffen sollen, sind die Zentren der Sensorarrays 4. Jede Verlagerung der Laserstrahlen 5 und 6 gegenüber den Zentren der Sensorarrays 4 wird dadurch erkannt, dass die Signale der vier Sensoren 16 nicht mehr gleich sind, sondern für einzelne Sensoren 16 ansteigen, und dies sind die Sensoren, in deren Richtung sich der jeweilige Laserstrahl 5 oder 6 bewegt. Diese Bewegung wird von der Flugsteuerung 3 gemäß 1 ausgeglichen.
3 skizziert für eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Auftreffen von drei Laserstrahlen 5, 6, 17 in drei Teilbereichen 14, 15, 18 des Luftfahrzeugs 1 an dessen Unterseite, wobei der Ort des Auftreffens des jeweiligen Laserstrahls 5, 6, 17 jeweils durch ein Sensorarray 4 erfasst wird.
4 illustriert eine Bodenstation 8 mit drei jeweils um eine horizontalen Schwenkachse 19 schwenkbar an der Unterkonstruktion 11 gelagerten Lasern 9, 10, 20, die die drei Laserstrahlen 5, 6, 17 gemäß 3 aussenden. Dabei sind die horizontalen Abstände 7, 21 und 22 der Laserstrahlen 5, 6, 7 nicht konstant sondern nehmen hier mit zunehmender Höhe über der Bodenstation 8 ab. Auf diese Weise kann das Luftfahrzeug mit seiner Flugsteuerung 3 auch auf einer bestimmten Höhe über der Bodenstation 8 gehalten werden, weil nur auf dieser bestimmten Höhe die horizontalen Abstände 7, 21 und 22 so sind, dass die Laserstrahlen 5, 6 und 17 bei horizontal ausgerichtetem Luftfahrzeug 1 genau in den vorgegebenen Teilbereichen 14, 15 und 18 des Luftfahrzeugs 1 auftreffen. Die Antriebs- und Steuereinrichtungen des Luftfahrzeugs 1 sind hier nicht dargestellt. Angedeutet ist eine Notlandeeinrichtung 23, die beispielsweise einen Fallschirm umfasst und die von der Flugsteuerung 3 ausgelöst wird, wenn die Sensorarrays 4 kein Auftreffen der Laserstrahlen 5, 6 und 17 mehr registrieren.
Das anhand der 1 bis 4 illustrierte erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, das Luftfahrzeug 1 an beliebiger Stelle im Raum zu positionieren. Dazu wird die Bodenstation 8 unter der jeweiligen Stelle angeordnet und dann das Luftfahrzeug 1 in den Abstand vertikal über der Bodenstation 8 gebracht, an dem sich die gewünschte Position für das Luftfahrzeug 1 befindet. Durch die on Board Flugsteuerung 3 wird das Luftfahrzeug 1 an dieser Stelle gehalten. Hierzu bedarf es keiner Aktivitäten des Betreibers des Luftfahrzeugs 1, der sich damit beispielsweise ganz auf die Aufnahme von Bildern mit einer Kamera konzentrieren kann, die zur Aufnahme von Umgebungsbildern von dem Luftfahrzeug 1 mitgeführt wird. Um das Luftfahrzeug 1 in eine andere Position zu bringen, ist die Bodenstation unter diese andere Position zu bringen. Dafür muss das Luftfahrzeug nicht zuvor gelandet und anschließend wieder gestartet werden, sondem das fliegende Luftfahrzeug folgt der Bodenstation bzw. den davon ausgehenden Laserstrahlen.
Bezugszeichenliste

1: Luftfahrzeug
2: Antriebs- und Steuereinrichtung
3: On Board Flugsteuerung
4: Sensorarray
5: Laserstrahl
6: Laserstrahl
7: Abstand
8: Bodenstation
9: Laser
10: Laser
11: Unterkonstruktion
12: Boden
13: Auflager
14: Teilbereich
15: Teilbereich
16: Sensor
17: Laserstrahl
18: Teilbereich
19: Schwenkachse
20: Laser
21: Abstand
22: Abstand
23: Notlandeeinrichtung

Claims

Verfahren zum Positionieren eines Luftfahrzeugs (1) mit den Schritten - Aussenden eines ersten Laserstrahls (5) von einer Bodenstation (8) zu dem Luftfahrzeug (1), - Registrieren eines Orts des Auftreffens des ersten Laserstrahls (5) auf das Luftfahrzeug (1) und - Steuern des Luftfahrzeugs (1), um den Ort des Auftreffens des ersten Laserstrahls (5) in einem vorgegebenen ersten Teilbereich (14) des Luftfahrzeugs (1) zu halten, gekennzeichnet durch - Aussenden eines zweiten Laserstrahls (6) von der Bodenstation (8) zu dem Luftfahrzeug (1), wobei der zweite Laserstrahl (6) in einem ersten horizontalen Abstand (7) zu dem ersten Laserstrahl (5) verläuft, - Registrieren eines Orts des Auftreffens des zweiten Laserstrahls (6) auf das Luftfahrzeug (1) und - Steuern des Luftfahrzeugs (1), um die Orte des Auftreffens des ersten Laserstrahls (5) in dem vorgegebenen ersten Teilbereich (14) und des zweiten Laserstrahls (6) in einem vorgegebenen zweiten Teilbereich (15) des Luftfahrzeugs (1) zu halten.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch - Aussenden eines dritten Laserstrahls (17) von der Bodenstation (8) zu dem Luftfahrzeug (1), wobei der dritte Laserstrahl (17) in einem zweiten horizontalen Abstand (21) zu dem ersten Laserstrahl (5) und in einem dritten horizontalen Abstand (22) zu dem zweiten Laserstrahl (6) verläuft, - Registrieren eines Orts des Auftreffens des dritten Laserstrahls (17) auf das Luftfahrzeug (1) und - Steuern des Luftfahrzeugs (1), um die Orte des Auftreffens des ersten Laserstrahls (5) in dem vorgegebenen ersten Teilbereich (14), des zweiten Laserstrahls (6) in dem vorgegebenen zweiten Teilbereich (15) und des dritten Laserstrahls (17) in einem dritten Teilbereich (18) des Luftfahrzeugs (1) zu halten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens zwei oder alle der Laserstrahlen (5, 6, 17) untereinander unterscheiden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer oder alle der horizontalen Abstände (7, 21, 22) längs der Laserstrahlen (5, 6, 17) konstant ist/sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der horizontalen Abstände (7, 21, 22) längs der Laserstrahlen (5, 6, 17) ab- oder zunimmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer oder alle der Laserstrahlen (5, 6, 17) vertikal ausgerichtet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Registrieren der Orte des Auftreffens der Laserstrahlen (5, 6, 17) auf das Luftfahrzeug (1) und das Steuern des Luftfahrzeugs (1), um die Orte des Auftreffens der Laserstrahlen (5, 6, 17) in den vorgegebenen Teilbereichen (14, 15, 18) des Luftfahrzeugs (1) zu halten, in dem Luftfahrzeug (1) ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug (1) unter dem Steuern des Luftfahrzeugs (1), um die Orte des Auftreffens der Laserstrahlen (5, 6, 17) in den vorgegebenen Teilbereichen (14, 15, 18) des Luftfahrzeugs (1) zu halten, von der Bodenstation (8) weg gestartet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dann, wenn kein Auftreffen der Laserstrahlen (5, 6, 17) auf das Luftfahrzeug (1) mehr registriert wird, eine Notlandung des Luftfahrzeugs (1) ausgelöst wird.
Luftfahrzeug (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit - einem ersten Sensorarray (4) zum Registrieren des Orts des Auftreffens des ersten Laserstrahls (5) auf das Luftfahrzeug (1), und - einer an das erste Sensorarray (4) angeschlossenen on Board Flugsteuerung (3) zum Halten des Orts des Auftreffens des ersten Laserstrahls (5) in dem vorgegebenen ersten Teilbereich (14) des Luftfahrzeugs (1), gekennzeichnet durch - ein zweites Sensorarray (4) zum Registrieren des Orts des Auftreffens des zweiten Laserstrahls (6) auf das Luftfahrzeug (1), - wobei die an das zweite Sensorarray (4) angeschlossene on Board Flugsteuerung (3) zum Halten der Orte des Auftreffens des ersten Laserstrahls (5) in dem vorgegebenen ersten Teilbereich (14) und des zweiten Laserstrahls (6) in dem vorgegebenen zweiten Teilbereich (15) des Luftfahrzeugs (1) ausgebildet ist.
Luftfahrzeug (1) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch - ein drittes Sensorarray (4) zum Registrieren des Orts des Auftreffens des dritten Laserstrahls (17) auf das Luftfahrzeug (1), - wobei die an das dritte Sensorarray (4) angeschlossene on Board Flugsteuerung (3) zum Halten der Orte des Auftreffens des ersten Laserstrahls (5) in dem vorgegebenen ersten Teilbereich (14), des zweiten Laserstrahls (6) in dem vorgegebenen zweiten Teilbereich (15) und des dritten Laserstrahls (17) in dem dritten Teilbereich (18) des Luftfahrzeugs (1) ausgebildet ist.
Luftfahrzeug (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Sensorarrays (4) nur für einen bestimmten der Laserstrahlen (5, 6, 17) empfindlich ist.
Luftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorarrays (4) jeweils vier Sensoren (16) umfassen.
Luftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die on Board Flugsteuerung (3) das Luftfahrzeug (1) in der Horizontalen steuert.
Luftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die on Board Flugsteuerung (3) das Luftfahrzeug (1) in der Horizontalen und der Vertikalen steuert.
Luftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die on Board Flugsteuerung (3) das Luftfahrzeug (3) notlandet, wenn die Sensorarrays (4) die Laserstrahlen (5, 6, 17) nicht mehr registrieren.
Luftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, gekennzeichnet durch eine einen Fallschirm umfassende Notlandeeinrichtung (23), wobei die on Board Flugsteuerung (3) die Notlandeeinrichtung (23) aktiviert, wenn die Sensorarrays (4) die Laserstrahlen (5, 6, 17) nicht mehr registrieren.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit einem Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 17 und einer Bodenstation (8), die - eine Unterkonstruktion (11) zur Abstützung der Bodenstation (8) am Boden (12) und - einen an der Unterkonstruktion (11) gelagerten ersten Laser (9) zum Aussenden des ersten Laserstrahls (5) von der Bodenstation (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, - dass an der Unterkonstruktion (11) ein zweiter Laser (10) zum Aussenden des zweiten Laserstrahls (6) von der Bodenstation (8) gelagert ist, - wobei der zweite Laserstrahl (6) in einem ersten horizontalen Abstand (7) zu dem ersten Laserstrahl (5) verläuft und - wobei der zweite Laser (10) so an der Unterkonstruktion (11) gelagert ist, dass der zweite Laserstrahl (6) vertikal ausgerichtet oder vertikal ausrichtbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, - dass an der Unterkonstruktion (11) ein dritter Laser (20) zum Aussenden des dritten Laserstrahls (17) von der Bodenstation (8) gelagert ist, wobei der dritte Laserstrahl (17) in einem zweiten horizontalen Abstand (21) zu dem ersten Laserstrahl (5) und in einem dritten horizontalen Abstand (22) zu dem zweiten Laserstrahl (6) verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens zwei oder alle der Laserstrahlen (5, 6, 17) in ihrer Wellenlänge und/oder in einer Intensitätsmodulation voneinander unterscheiden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer oder alle der horizontalen Abstände (7, 21, 22) längs der Laserstrahlen (5, 6, 17) fest und konstant ist/sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der horizontalen Abstände (7, 21, 22) längs der Laserstrahlen (5, 6, 17) veränderbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, - dass ein Auflager (13) für das Luftfahrzeug (1) an der Bodenstation (8) das aufgelagerte Luftfahrzeug (1) so ausrichtet, dass die Orte des Auftreffens der Laserstrahlen (5, 6, 17) in den vorgegebenen Teilbereichen (14, 15, 18) des Luftfahrzeugs (1) liegen.