JP2019517083A - 飛行システム判別および措置のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2016年3月17日に出願された米国仮特許出願第62/309,838号に基づく優先権を主張し、当該出願は参照によって本明細書に組み込まれる。
図1に示すように、飛行システム判別システム110は、飛行システム妨害システム105、飛行システム識別システム111、および、許可モジュール103を備える。判別システム110は、さらに、飛行システム100に取り付けられるかまたは内蔵されるよう構成された識別子送信システム101を備えるかまたは利用できる。判別システム110は、飛行システムが空域内で許可されているか無許可であるかを判定するよう機能する。判別システム110は、さらに、空域内の無許可飛行システムを阻止、妨害、除去、または、他の方法で相互作用するよう機能しうる。
判別システム110は、いくつかの利点をもたらしうる。第1に、判別システム110は、許可された飛行システムと無許可の飛行システムとを判別できる。これは、判別システム110が、許可飛行システムを無許可飛行システムとは異なって扱うことを可能にする(例えば、それぞれ、放置対阻止)。第2に、いくつかの変形例において、識別子送信システム101は、無線通信チップセット605(例えば、WiFi、BLE、または、LTEチップセット)を備え、そのチップセットは、長い地理的距離にわたって飛行システム識別子300を送信する。第3に、いくつかの変形例において、飛行システム識別子300は、所定の周波数でリフレッシュされてよく、ここで、識別システム111は、送信された識別子の時系列に基づいて、飛行システム100を記録および識別できる。これは、識別子の改ざんおよび/または複製を防ぐよう機能しうる。第4に、いくつかの変形例において、飛行システム100は、第1および第2識別子送信システムによってそれぞれ送信された第1および第2識別子を備えることができ、ここで、第2識別子は、(例えば、一次識別子送信システムが動作不能の場合の)バックアップ識別子、飛行システム100のための第2因子識別子(例えば、改ざんおよび/または識別子複製を防ぐための飛行システム用の二次認証子として)、二次識別システムのための識別子(例えば、ユーザデバイス適合の識別子)として機能するか、もしくは、任意のその他の適切な方法で利用されうる。一例において、第1識別子送信システムは、WiFiチップセットであってよく、一方で、第2識別子送信システムは、光学信号発生器(例えば、点滅LED)であってよい。ただし、判別システム110は、任意のその他の適切な利点をもたらしうる。第5に、いくつかの変形例において、判別システム110は、それぞれの識別子に基づいて、空域の近傍または空域内の飛行システム100を選択的にルーティングおよび/または処理することができる。
判別システム110の全部または一部は、飛行システム100と共に用いることが好ましい。飛行システム500は、航空機(例えば、有人または無人の航空機)であることが好ましいが、代替的または追加的に、陸上システム、水上システム、または、任意のその他の適切なシステムであってもよい。飛行システム100の例は、グライダー、回転翼航空機、人力飛行機(HPA)、無人飛行体(UAV)、飛行機、ドローン、または、任意のその他の適切な飛行システムを含む。飛行システム100は、自動制御、手動制御(例えば、遠隔操作による)、または、その他の制御がなされうる。
判別システム110の識別システム111は、飛行システム100から飛行システム識別子信号300を受信するよう機能する。追加的あるいは代替的に、識別システム111は、物理的空間内のUAVの存在を検出するよう機能できる。識別システム111は、妨害システム105に取り付けられることが好ましく、ランチャーメカニズム303に取り付けられることがより好ましいが、あるいは、阻止システム304、第2取り付けポイント(例えば、ビル、第2飛行システム、地面など)、または、任意のその他の適切な取り付けポイントに取り付けられてもよい。あるいは、識別システム111は、ユーザデバイス405(例えば、スマートフォン、タブレットなど)のような補助システムの一部であってもよい。
判別システム110は、さらに、飛行システム100に取り付けられ飛行システム識別子信号300をIDレシーバ102へ送信するよう機能する識別子送信システム101を備えてよい。識別子送信システム101は、飛行システム識別子信号300を定期的または常に送信することが好ましいが、あるいは、飛行システム識別子310を表示する、飛行システム識別子310の要求を受信したことに応答して飛行システム識別子信号300を送信する、または、その他の方法で飛行システム識別子310を伝達するものとしてもよい。
図3に示すように、判別システム110の許可モジュール103は、物理空間および/または個々の飛行システムに対する許可を格納するよう機能する。許可モジュール103は、さらに、飛行システム識別子310が許可されているか否かに基づいて、飛行システム100が物理的空間(例えば、制限空域301ab)に対する許可を有するか否かを判定するよう、および/または、妨害メカニズム105に対する動作許可を生成するよう機能しうる。許可モジュール103は、IDレシーバ102に接続され、IDレシーバ102から情報を受信することが好ましいが、あるいは、妨害モジュール105または任意のその他の適切な構成要素に接続されてもよい。許可モジュール103は、妨害モジュール105に搭載のストレージ、IDレシーバ102に搭載のストレージ、妨害モジュールに接続された遠隔コンピュータシステム(例えば、ここで、飛行システム識別子が遠隔コンピュータシステムに送信され、発射許可が遠隔コンピュータシステムから受信される)、または、任意のその他の適切なコンピュータシステムであってよい。第1例では、すべての妨害システム105が、共通の許可モジュール103に接続される。第2例では、各妨害システム105が、異なる許可モジュール103に関連づけられ、ここで、それぞれの妨害システム105に関連する空域に対する許可は、その妨害システム105に関連する許可モジュール103に対して更新される。ただし、許可モジュール103は、他の方法で維持されてもよい。許可モジュール103は、1または複数の空域実体、判別システム110、IDレシーバ102、飛行システム識別子にわたって共有されてよく、また、他の方法で共有されてもよい。あるいは、許可モジュール103は、空域実体、判別システム110、IDレシーバ102、飛行システム識別子310、または、任意のその他の適切なポピュレーションに固有であってもよい。
判別システム110の妨害システム105は、飛行システムの動きを妨害するよう機能する。妨害システム105は、アクティブシステムであることが好ましいが、あるいは、パッシブシステムであってもよい。妨害システム105は、手動システム、自動システム、または、その他の方法で制御されるシステムであってよい。妨害システム105は、ハンドヘルドシステム、地上配備システム、飛行システム(例えば、ドローン上に設置)、または、任意のその他の適切なフォームファクタを有するものであってよい。妨害システム105は、制限空域に関連する実体に関連づけられるおよび/またはそれによって制御されることが好ましいが、あるいは、任意のその他の適切な実体に関連づけられてもよい。制限空域303abが、同じまたは異なる種類の1または複数の妨害システム105と関連づけられてよい。
判別システム110は、さらに、妨害システムの動作を選択的にアクティブ化または非アクティブ化するよう機能する制御システム104を備えてよい。制御システム104は、追加的または代替的に、飛行システム100が空域301ab内で許可されているか否かに基づいて、補助システムを制御してもよい。制御システム104は、妨害システム105に接続されることが好ましく、ランチャーメカニズム303もしくは阻止モジュール304に接続されることがより好ましいが、追加的あるいは代替的に、任意のその他の適切な構成要素に接続されてもよい。制御システム104は、ロックモードおよびロック解除モードの間で動作可能であることが好ましいが、あるいは、任意のその他の適切なモードの間で動作可能であってもよい。制御システム104は、ロックモードでは、妨害システム105の動作をロックするかまたは他の方法で無効化し、ロック解除モードでは、妨害システム105の動作をロック解除するかまたは他の方法で有効化することが好ましい。制御システム105は、ランチャーメカニズム303に働きかける(例えば、トリガを無効化する、電源を切り離す、発射メカニズムからトリガを切り離す、など)、追跡システムに働きかける(例えば、追跡システムを無効化する)、または、阻止モジュール304に働きかける(例えば、二段配備を阻止する)ことによって、妨害システム105を無効化してもよいし、他の方法で妨害システムの動作を妨げてもよい。ただし、制御システム104は、他の方法で妨害動作を制御してもよい。選択される動作モード305は、飛行システム100が物理空間に対して許可を持っているか否かに依存する(例えば、飛行システムが許可を持っていない時にはロックモードが選択され、飛行システムが許可を持っている時にはロック解除モードが選択される)ことが好ましいが、あるいは、任意のその他の適切な要因に依存してもよい。制御システム104は、デフォルトでロックモード、デフォルトでロック解除モード、または、デフォルトで任意のその他の適切なモードであってよい。第1変形例において、制御システム104は、妨害システムの動作を電気的に制御する処理システムであってよい(例えば、ランチャーメカニズムの動作、阻止モジュールの航空電子機器などを制御するプロセッサ)。第2変形例において、制御システム104は、それぞれロック解除モードおよびロックモードで選択的に係合または係合解除されるランチャーメカニズムのトリガと発射開始システムとの間の機械的結合であってもよい。第3変形例において、制御システム104は、ランチャーメカニズムの銃身を選択的に開閉するキャップであってもよい。ただし、制御システム104は、妨害メカニズムの動作を選択的に可能にする任意のその他の適切なメカニズムまたは処理を備えてもよい。
判別システム110は、さらに、飛行システム識別子310(例えば、識別子送信システム101によって生成されたもの、飛行システム100の静的識別子、など)、空域、1セットの空域に関連する実体、1セットの飛行システムに関連する実体の履歴、または、任意のその他の適切な履歴を格納および/または提供するよう機能するロギングシステム106を備えてもよい。履歴は、動作履歴(例えば、SOC、飛行速度など)、所与の空域内での飛行システムの配置のためのパラメータ(例えば、空域識別子、タイムスタンプ、空域近傍の現在の気象、など)、または、任意のその他の適切な履歴パラメータを含みうる。履歴は、空域内の飛行システムIDに応じて(例えば、この場合、ロギングシステムはIDレシーバに接続されてよい)、空域内の無許可飛行システムの存在の決定に応じて(例えば、ロギングシステムは許可モジュールに接続されてよい)、または、任意のその他の適切な時点に、(自動的に、など)生成されることが好ましい。履歴は、(例えば、機械学習アルゴリズムを用いて)現在の動作パラメータのセットを前所与として飛行システムの動作を予測するため、飛行システムが制限空域内にあったことを確認するため、または、飛行システムを識別または照合する(例えば、判別システムは、飛行システムに履歴情報をクエリすることができ、正確な履歴情報の受信後に飛行システムを照合する)ために用いられてもよいし、もしくは、任意のその他の適切な方法で用いられてもよい。
図2に示すように、飛行システム判別および措置のための方法は、飛行システムが制限空域に進入したことを決定し200と、飛行システムのための飛行システム識別子300を決定し201と、制限空域に関連づけられた1セットの許可を決定し202と、1セットの許可のセットに基づいて、飛行システムパラメータが許可されているか否かを判定する203こと、を備える。さらに、飛行システムが許可されていない場合、妨害システムを有効化し204、飛行システムの動作を妨害する205。逆に、飛行システムが許可されている場合、妨害システムを無効化する206。方法は、全体的または部分的に以下によって実行されうる。許可モジュール103、IDレシーバ102、妨害システム305、または、任意のその他の適切なシステム。方法は、飛行システム100の存在に応じて実行されることが好ましいが、あるいは、任意のその他の適切な時点に実行されてもよい。
飛行システム100が制限空域301abに進入したとの決定は、許可解析をトリガするよう機能する。制限空域は、ジオフェンスで囲まれた空間(例えば、ジオフェンスで囲まれた地理的領域および高度範囲)、基準点からの所定の半径(例えば、妨害システムが基準点であってよい)であってもよいし、任意のその他の適切な方法で規定されてもよい。
飛行システム識別子310の決定は、飛行システム100を識別するよう機能する。飛行システム識別子310は、飛行システム100が空域に進入したとの決定に応じて決定されることが好ましいが、任意のその他の適切な時点に決定されてもよい。飛行システム識別子310は、IDレシーバ102によって決定されることが好ましいが、あるいは、許可モジュール103すなわち遠隔コンピュータシステム(例えば、RESTサーバ)、または、任意のその他の適切なシステムによって決定されてもよい。侵入する飛行システム100の識別子は、決定可能(例えば、結果として読み取り可能な識別子になる)または決定不可能(例えば、読み取り不可能、存在しない、互換性がない、など)でありうる。前者は、対応する飛行システム100が空域に対する許可を有しているか否かを判定するために用いられてもよいし、他の方法で用いられてもよい。後者は、自動的に、無許可として分類されるか、または、他の方法で扱われてよい。
飛行システム識別子310の決定は、任意選択的に、飛行システム識別子310の真偽を検証することを含む。これは、偽の識別子送信システムを持つ飛行システム100を識別するよう機能し、ここで、かかるシステムは、無許可として扱うかまたは他の方法で扱われうる。第1変形例において、認証は、一連の送信された飛行システム識別信号300を記録して識別子シリーズに基づいて真偽を検証することによって達成される。例えば、識別子シリーズは、予測された識別子シリーズと比較されてよく、ここで、飛行システム100は、実際のシリーズが予測されたシリーズと異なる場合に偽物であると見なされ、第2変形例では、認証は、第2識別子を用いることによって達成される。例えば、識別子送信システム101が本物であることは、(例えば、飛行システムに遠隔で接続可能な)WiFiトランスミッタから受信した第1飛行システム識別子信号300が、パルス光のパターンから抽出された第2飛行システム識別子310(例えば、ここで、光源は飛行システム100に一体化されている)と関連する場合に実証される。第3変形例において、認証は、通信ネットワークインターフェース識別子(例えば、MACアドレス)を用いることによって達成される。ただし、飛行システム識別子310は、他の方法で検証されてもよい。
制限空域に関連づけられた1セットの許可の決定は、飛行システム100が空域内で許可されているか否かを判定するための指標を特定するよう機能する。制限空域に関連づけられた1セットの許可を決定することは、空域の空域識別子を決定し、空域識別子に関連づけられた許可を決定することを含むことが好ましいが、許可のセットは、他の方法で決定されてもよい。
方法は、任意選択的に、飛行システム許可決定に基づいて妨害システムの動作を制御することを備えてもよく、妨害システムを選択的に有効化または無効化するよう機能する。代替的または追加的に、方法は、飛行システム許可決定に基づいて、1または複数の補助システム(例えば、通知、警告など)を制御することを備えてもよい。妨害システムの動作の制御は、以下を含んでよい。決定された飛行システム許可に基づいて妨害システムの動作モードを選択し、選択されたモードに合わせて妨害システムの動作を制御すること。決定された飛行システム許可に基づいて妨害システムの動作モードを選択することは、以下を含むことが好ましい。無許可(例えば、禁止)との飛行システム分類に応じて有効化動作モードを選択し、許可との飛行システム分類に応じて無効化動作モードを選択すること。無効化動作モードの選択は、さらに、飛行システム許可に基づいて、異なる妨害システム機能のための異なる動作モードを選択することを含んでよい。
図4に示すように、方法は、任意選択的に、識別子送信システム101を異なる飛行システムに再割り当てすることを備えてもよく、ユーザが複数の飛行システムに1つの識別子送信システム101を利用することを可能にするよう機能する。識別子送信システム101を再割り当てすることは、以下を含んでよい。再割り当てイベントを検出し401、第1飛行システム識別子から識別子送信システム101を切り離すし403a、第2飛行システムのための割り当てイベントを検出し工程402、識別子送信システム101を、第2飛行システムを表す第2飛行システム識別子と関連づけること403b。
適用例1:飛行システム判別システムであって、
飛行システムに結合されている識別子送信システムと、
識別子レシーバと、
許可モジュールと、
を備え、
前記識別子送信システムは、前記飛行システムに一意的な飛行システム識別子信号を送信し、
前記識別子レシーバシステムは、前記飛行システム識別子信号を受信して、前記飛行システム識別子を前記許可モジュールに提供し、
前記許可モジュールは、前記飛行システム識別子に関連づけられている前記飛行システムが空域に入る許可を持つか否かを判定する、システム。
適用例2:適用例1に記載のシステムであって、前記識別子送信システムおよび前記識別子レシーバは、WiFi、LTE、または、Bluetoothから選択された通信プロトコルに対応するラジオチップセットを用いて通信する、システム。
適用例3:適用例1に記載のシステムであって、前記識別子送信システムは、さらに、ADS−Bトランシーバを備える、システム。
適用例4:適用例1に記載のシステムであって、前記識別子レシーバシステムは、携帯デバイスである、システム。
適用例5:適用例1に記載のシステムであって、前記飛行システム判別システムは、飛行システム識別子を第1飛行システムから第2飛行システムに再割り当てすることができる、システム。
適用例6:適用例1に記載のシステムであって、前記飛行システム判別システムは、さらに、妨害システムを備え、前記飛行システム識別子に関連づけられている前記飛行システムが前記空域内で許可されていないと前記許可システムが判定した場合に、前記妨害システムが有効化される、システム。
適用例7:適用例6に記載のシステムであって、前記妨害システムが有効化されると、前記飛行システムは、前記空域から排除される、システム。
適用例8:適用例6に記載のシステムであって、前記妨害システムは、発射ランチャーおよび阻止モジュールを備える、システム。
適用例9:適用例6に記載のシステムであって、前記妨害システムは、阻止モジュールと結合された迎撃ドローンを備える、システム。
適用例10:適用例6に記載のシステムであって、前記飛行システム判別システムは、さらに、前記妨害システムを制御するための制御システムを備える、システム。
適用例11:適用例1に記載のシステムであって、前記飛行システム判別システムは、さらに、前記識別子レシーバ、前記許可モジュール、または、前記制御システムの動作を記録するロギングシステムを備える、システム。
適用例12:飛行システムを識別するための装置であって、
無線トランシーバと、
プロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、前記飛行システムに一意的な飛行システム識別子を格納し、前記装置は、前記飛行システムに結合され、
前記プロセッサは、前記無線トランシーバを介して前記飛行システム識別子信号を送信することで、前記飛行システムが、前記送信された飛行システム識別子信号を用いて識別されることを可能にする、装置。
適用例13:適用例12に記載の装置であって、さらに、GPSレシーバを備える、システム。
適用例14:適用例13に記載の装置であって、前記無線トランシーバは、さらに、GPSテレメトリデータを送信する、装置。
適用例15:適用例12に記載の装置であって、前記無線トランシーバは、WiFi、LTE、または、Bluetoothから選択された通信プロトコルに準拠する、装置。
適用例16:適用例12に記載の装置であって、前記飛行システムに一意的な前記飛行システム識別子は、SSIDである、装置。
適用例17:適用例12に記載の装置であって、前記装置は、マイクロスイッチを用いて前記飛行システムに結合されており、前記装置が前記飛行システムから取り外された場合、前記マイクロスイッチが切り替えられることで、前記装置が不正操作されたことを示唆する、装置。
Claims (17)
- 飛行システム判別システムであって、
飛行システムに結合されている識別子送信システムと、
識別子レシーバと、
許可モジュールと、
を備え、
前記識別子送信システムは、前記飛行システムに一意的な飛行システム識別子信号を送信し、
前記識別子レシーバシステムは、前記飛行システム識別子信号を受信して、前記飛行システム識別子を前記許可モジュールに提供し、
前記許可モジュールは、前記飛行システム識別子に関連づけられている前記飛行システムが空域に入る許可を持つか否かを判定する、システム。 - 請求項1に記載のシステムであって、前記識別子送信システムおよび前記識別子レシーバは、WiFi、LTE、または、Bluetoothから選択された通信プロトコルに対応するラジオチップセットを用いて通信する、システム。
- 請求項1に記載のシステムであって、前記識別子送信システムは、さらに、ADS−Bトランシーバを備える、システム。
- 請求項1に記載のシステムであって、前記識別子レシーバシステムは、携帯デバイスである、システム。
- 請求項1に記載のシステムであって、前記飛行システム判別システムは、飛行システム識別子を第1飛行システムから第2飛行システムに再割り当てすることができる、システム。
- 請求項1に記載のシステムであって、前記飛行システム判別システムは、さらに、妨害システムを備え、前記飛行システム識別子に関連づけられている前記飛行システムが前記空域内で許可されていないと前記許可システムが判定した場合に、前記妨害システムが有効化される、システム。
- 請求項6に記載のシステムであって、前記妨害システムが有効化されると、前記飛行システムは、前記空域から排除される、システム。
- 請求項6に記載のシステムであって、前記妨害システムは、発射ランチャーおよび阻止モジュールを備える、システム。
- 請求項6に記載のシステムであって、前記妨害システムは、阻止モジュールと結合された迎撃ドローンを備える、システム。
- 請求項6に記載のシステムであって、前記飛行システム判別システムは、さらに、前記妨害システムを制御するための制御システムを備える、システム。
- 請求項1に記載のシステムであって、前記飛行システム判別システムは、さらに、前記識別子レシーバ、前記許可モジュール、または、前記制御システムの動作を記録するロギングシステムを備える、システム。
- 飛行システムを識別するための装置であって、
無線トランシーバと、
プロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、前記飛行システムに一意的な飛行システム識別子を格納し、前記装置は、前記飛行システムに結合され、
前記プロセッサは、前記無線トランシーバを介して前記飛行システム識別子信号を送信することで、前記飛行システムが、前記送信された飛行システム識別子信号を用いて識別されることを可能にする、装置。 - 請求項12に記載の装置であって、さらに、GPSレシーバを備える、システム。
- 請求項13に記載の装置であって、前記無線トランシーバは、さらに、GPSテレメトリデータを送信する、装置。
- 請求項12に記載の装置であって、前記無線トランシーバは、WiFi、LTE、または、Bluetoothから選択された通信プロトコルに準拠する、装置。
- 請求項12に記載の装置であって、前記飛行システムに一意的な前記飛行システム識別子は、SSIDである、装置。
- 請求項12に記載の装置であって、前記装置は、マイクロスイッチを用いて前記飛行システムに結合されており、前記装置が前記飛行システムから取り外された場合、前記マイクロスイッチが切り替えられることで、前記装置が不正操作されたことを示唆する、装置。
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