KR20240011797A - Long line loiter apparatus, system and method - Google Patents

Abstract

롱 라인 로이터 제어 시스템 (long line loiter control system) 의 물리적 컴포넌트들 및 로직 컴포넌트들은 고정익 항공기 (fixed-wing aircraft) 와 같은 캐리어 아래에서 수행된 롱 라인 로이터 조종의 제어를 처리한다. 제어는 캐리어, 현수된 화물 제어 시스템 (suspended load control system), 및 롱 라인의 추정된 상태들 및 예측된 상태들을 식별하고, 예측하고, 이에 반응하는 것을 포함할 수도 있다. 추정된 상태들 및 예측된 상태들을 식별하고, 예측하고, 이에 반응하는 것은 상태 조건들 사이의 응답 시간뿐만 아니라 시간에 따른 상태 조건들의 특성들을 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 반응하는 것은 응답 시간을 증가시키지 않고 그리고/또는 위험을 회피하도록 캐리어의 호이스트를 제어하는 것, 현수된 화물 제어 시스템의 추력기들을 제어하는 것, 및/또는 캐리어에 대한 비행 제어 인스트럭션들을 제어하거나 발행하는 것을 포함할 수도 있다.The physical and logic components of the long line loiter control system handle control of long line loiter operations performed under a carrier, such as a fixed-wing aircraft. Control may include identifying, predicting, and reacting to assumed and predicted conditions of the carrier, suspended load control system, and long line. Identifying, predicting, and reacting to assumed and predicted states may include determining characteristics of state conditions over time as well as response times between state conditions. Reacting may include controlling the carrier's hoist, controlling the thrusters of the suspended cargo control system, and/or controlling or issuing flight control instructions to the carrier to avoid increasing response time and/or avoiding hazards. It may also include

Description

롱 라인 로이터 (long line loiter) 장치, 시스템 및 방법Long line loiter apparatus, system and method

본 개시는 롱 라인 (long line) 의 단부의 화물 (load) 의 향상된 제어로 고정익 항공기 (fixed-wing aircraft) 와 같은 캐리어를 사용하여 롱 라인 로이터 조종 (long line loiter maneuver) 을 수행하기 위한 장치, 시스템 및 방법에 관한 개선된 시스템들 및 방법들과 관련된다.The present disclosure provides a device for performing a long line loiter maneuver using a carrier such as a fixed-wing aircraft with improved control of the load at the end of a long line, relates to improved systems and methods relating to systems and methods.

1950년대에 Laurence Bradford Saint은 에콰도르에서 선교 사업을 하는 동안 독립적으로 롱 라인 로이터 구동 (long line loiter maneuver) 을 생각하고, 시험하고, 사용했다. 롱 라인 로이터 조종에서, 고정익 항공기 (fixed-wing aircraft) 는 타깃 위치를 선회하거나 (orbit) 선회한다 (circle). 이 위치를 선회하는 것은 항공기의 전면유리 (windshield) 에 마크를 배치하고 마크가 타깃 위치에 유지되도록 항공기가 원을 그리며 비행함으로써 달성된다. 항공기는 대략 1000 내지 2000 피트 또는 그 이상의 롱 라인을 방출한다 (let out). 이 롱 라인에 대한 중력은 이를 하향으로 당기고; 롱 라인이 타깃 위치를 향해 이동하면 롱 라인 상의 공기력 (aerodynamic force) 이 감소되고; 따라서, 롱 라인에 대한 중력 및 공기력은 3 차원 롱 라인 나선을 형성하게 한다. 이 롱 라인이 충분히 길면, 롱 라인 나선의 하단 또는 중심은 대략 타깃 위치 상 또는 위로 센터링되게 (centered) 된다. 항공기는 타깃 위치에 대해 롱 라인의 하단을 하강시키거나 (lower) 상승시키기 (raise) 위해 하강하거나 (descend) 상승할 (ascend) 수 있다. 롱 라인의 코일들의 수는 항공기의 속도, 항공기의 뱅크 각도 또는 회전 반경, 롱 라인의 길이, 롱 라인의 무게, 롱 라인 상의 화물의 무게, 및 롱 라인의 길이에 걸친 롱 라인의 대기 속도, 공기압, 및 롱 라인의 프로파일로부터와 같이, 롱 라인 및 화물에 대한 공기력에 종속될 수도 있다. 롱 라인 기법은 타깃 위치들에서 장비 ("화물") 를 픽업하거나 드롭 오프하는데 사용된다.In the 1950s, Laurence Bradford Saint independently conceived, tested, and used the long line loiter maneuver while serving a mission in Ecuador. In long-line loitering maneuvers, a fixed-wing aircraft orbits or circles a target location. Turning to this position is accomplished by placing a mark on the windshield of the aircraft and flying the aircraft in a circle so that the mark remains at the target location. The aircraft lets out a long line of approximately 1000 to 2000 feet or more. Gravity on this long line pulls it downward; As the long line moves toward the target location, the aerodynamic force on the long line decreases; Therefore, the gravitational and aerodynamic forces on the long line cause it to form a three-dimensional long line spiral. If this long line is long enough, the bottom or center of the long line helix will be approximately centered on or above the target location. The aircraft may descend or ascend to lower or raise the bottom of the long line relative to the target location. The number of coils in a long line depends on the speed of the aircraft, the bank angle or radius of turn of the aircraft, the length of the long line, the weight of the long line, the weight of the cargo on the long line, and the airspeed and air pressure of the long line over the length of the long line. , and may also depend on the aerodynamic forces on the long line and cargo, such as from the profile of the long line. Long line techniques are used to pick up or drop off equipment (“cargo”) at target locations.

그러나, 롱 라인 로이터 조종은 그것의 광범위한 사용을 방지하는 상당한 문제들을 겪는다. 예를 들어, 항공기의 비행 경로의 변화들과 속도 사이의 응답 시간 및 화물에 의한 응답에 가변성이 있다; 이 가변성은 미국 공군에 의해 30 초에서 수 분으로 변화한다고 보고되었다. 이에 더하여, 화물은 화물의 높이 (elevation) 가 신속하게 변화하고 화물이 지면 또는 다른 물체들에 부딪힐 (hit) 수도 있는 "요요" 또는 보빙 효과 (bobbing effect) 를 겪을 (subject) 수 있다. 이에 더하여, 화물은 고 가속도, "휩래시 (whiplash)" 효과를 겪을 수도 있고, 그리고/또는 항공기가 타깃 위치를 선회하는 것에서 직선 코스를 따라 진행하는 것으로 전이할 때 바람직한 궤적을 따르지 않을 수도 있다. 이에 더하여, 타깃 위치에 대한 화물의 정밀한 포지셔닝은 달성하기 어려울 수도 있다. 이에 더하여, 롱 라인 및 화물에 대한 공기력은 가변적일 수도 있고, 심지어 일정할 때에도, 항공기가 타깃 위치를 선회할 때, 항공기의 회전 중심에 대한 롱 라인의 회전 중심의 변화들을 발생시킬 수도 있는, 바람과 같은 대기 조건들을 포함한다. 이러한 문제들은 롱 라인 로이터 조종의 광범위한 사용을 방지한다.However, long-line reuter operation suffers from significant problems that prevent its widespread use. For example, there is variability in response time between changes in the aircraft's flight path and speed and response by the cargo; This variability has been reported by the United States Air Force to vary from 30 seconds to several minutes. In addition, cargo may be subject to a “yo-yo” or bobbing effect where the elevation of the cargo changes rapidly and the cargo may hit the ground or other objects. In addition, the cargo may experience high accelerations, “whiplash” effects, and/or may not follow the desired trajectory as the aircraft transitions from circling the target location to proceeding along a straight course. Additionally, precise positioning of cargo relative to the target location may be difficult to achieve. In addition, the aerodynamic forces on the longline and cargo may be variable and, even when constant, the wind, which may cause changes in the longline's center of rotation relative to the aircraft's center of rotation as the aircraft circles the target position. Includes atmospheric conditions such as: These problems prevent widespread use of long-line Reuters maneuvers.

관련 출원들에 대한 교차 참조Cross-reference to related applications

본 출원은 2021년 5월 25일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제 17/330,266 호의 계속 출원이고 참조로서 인용된다.This application is a continuation of U.S. Patent Application No. 17/330,266, filed May 25, 2021, and is incorporated by reference.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "캐리어"는 고정익 항공기, 헬리콥터, 또는 대기 중의 위치 위 및 주변을 선회하거나 "로이터링"할 수 있는 또 다른 공중 시스템을 지칭할 수도 있다. As used herein, “carrier” may refer to a fixed-wing aircraft, helicopter, or another aerial system capable of circling or “loitering” over and around an atmospheric location.

캐리어들의 오퍼레이터들은 예를 들어, 화물에서 또는 화물 근처에서 캐리어로부터 멀리 떨어진 화물의 제어를 제공하는 장비를 포함하여, 추력 유체를 추진하고 추력을 생성하도록 전력 공급된 팬을 사용하여, 현수된 (suspend) 화물의 제어를 제공하는 장비를 사용할 수도 있다. 이러한 장비는 본 명세서에서 "현수된 화물 제어 시스템 (suspended load control system; SLCS)"으로 지칭된다. SLCS는 화물의 요 (yaw) 를 제어할 수 있고 제한된 정도로 화물을 수평으로 병진할 (translate) 수 있는 것으로 알려져 있지만, SLCS 자체는 롱 라인 로이터 조종을 수행하는 고정익 항공기와 같은 캐리어 아래는 고사하고 (let alone), 단독 헬리콥터들 및 크레인들 아래에서도 실제로 구현하기 어렵다. 이에 더하여, 롱 라인 로이터 조종의 맥락에서, SLCS는 화물에 질량을 부가하고, 제한된 추력 전력을 갖고, 부가적인 비용 및 복잡성을 도입하고, 제한된 전개 시간을 가질 것이다. 롱 라인 로이터 조종에서 SLCS의 사용은 그렇게 하는 것에 대한 관심에도 불구하고 성공적으로 입증되지 않았고, 이 관심은 실제 설계, 제조, 및 SLCS들의 사용에 의해 정보를 얻지 못할 수도 있다.Operators of carriers may use powered fans to propel thrust fluid and generate thrust, including equipment to provide control of the cargo, for example at or near the cargo and away from the carrier. Equipment that provides control of the load may also be used. This equipment is referred to herein as a “suspended load control system (SLCS)”. Although SLCS are known to be able to control the yaw of the cargo and translate the cargo horizontally to a limited extent, the SLCS itself is not capable of flying under a carrier, let alone a fixed-wing aircraft performing long-line loitering maneuvers. alone), difficult to implement in practice even under stand-alone helicopters and cranes. Additionally, in the context of long-line loiter operations, an SLCS will add mass to the payload, have limited thrust power, introduce additional cost and complexity, and have limited deployment times. The use of SLCS in long line loitering has not been demonstrated successfully despite the interest in doing so, and this interest may not be informed by the actual design, manufacture, and use of SLCS.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "롱 라인" 및 "현수 케이블"은 동의어이다.As used herein, “long line” and “suspension cable” are synonymous.

본 명세서에 논의된 바와 같이, 캐리어에 의해 현수된 화물을 이송할 때, 캐리어의 관찰된 운동 및 현수된 화물은 다음의 컴포넌트들을 포함한다: Y 축을 따른 수직 병진 (상승 및 하강 운동) (본 명세서에서 "수직 병진"으로 지칭됨); X 및 Z 축 중 하나 또는 모두를 따른 수평 병진; 및 Y 축을 중심으로 한 회전 또는 "요". 수직 병진은 또한 순환적으로 발생할 때 본 명세서에서 "보빙"으로 지칭될 수도 있다. 캐리어의 롤링 (X 축을 중심으로 한 회전) 및 피치 (Z 축을 중심으로 한 회전) 가 또한 발생할 수도 있지만, 화물이 케이블에 의해 현수되고 부력이 없다면, 화물의 통상적인 운동은 수직 병진, 수평 병진, 및 요이다. 화물의 수직 및 수평 병진은, 바람, 충격, 외력, 및 전술한 것들 사이의 선형 및 비선형 상호 작용에 의한, 롱 라인의 이동, 롱 라인의 탄성 계수, 롱 라인에 의해 화물에 전달된 캐리어의 이동, 롱 라인을 제어하는 윈치 (winch) 또는 호이스트의 위로 또는 아래로 감기 (winding), 화물에 의한 추력 출력, 화물과 캐리어 사이의 속도 및 운동량 (momentum) 의 차에 의해 유발될 수도 있다. 화물의 수평 병진은 측방향 운동으로서 또는 화물이 캐리어에 고정되는 위치에 센터링된 (centered) 화물의 원추형 진자 운동 (conical pendular motion) ("진자 운동") 으로서 나타날 수 있다; 진자 운동은 또한 일반적으로 수직 병진의 컴포넌트를 포함하고 또한 타원 운동으로 지칭될 수도 있다. 캐리어 및 현수된 화물은 또한 "선회 (orbiting)"로 지칭될 수도 있고 또한 수평 병진의 형태로서 이해될 수도 있는, 원의 중심 주위에 원을 완성하는 호를 포함하는 호로 이동할 수 있다. 현수된 화물에 의한 선회는 현수된 화물에 의한 진자 운동과 구별하기 어려울 수도 있다. 이 둘은 운동이 캐리어와 화물 사이의 고정 위치에 주변에서인지 또는 캐리어와 화물 사이의 고정 위치에 고정되는지 여부―이 경우에는 진자 운동일 가능성이 높음―, 또는 운동이 캐리어와 화물 사이의 고정 위치 주변에서가 아닌지 여부―이 경우 선회일 가능성이 높음―에 기초하여 구별될 수도 있다.As discussed herein, when transporting a suspended load by a carrier, the observed motion of the carrier and the suspended load include the following components: vertical translation (up and down movement) along the Y axis (herein (referred to as “vertical translation”); horizontal translation along one or both of the X and Z axes; and rotation, or “yaw,” around the Y axis. Vertical translation may also be referred to herein as “bobbing” when it occurs cyclically. If the cargo is suspended by cables and has no buoyancy, the normal movements of the cargo are vertical translation, horizontal translation, and yoida. Vertical and horizontal translation of the cargo, movement of the long line, elastic modulus of the long line, movement of the carrier carried on the cargo by the long line, due to wind, shock, external forces, and linear and non-linear interactions between the foregoing. , may be caused by the up or down winding of the winch or hoist controlling the long line, the thrust output by the cargo, or the difference in speed and momentum between the cargo and the carrier. Horizontal translation of the cargo may occur as a lateral motion or as a conical pendular motion (“pendulum motion”) of the cargo centered at a position where the cargo is secured to the carrier; Pendulum motion also generally includes a component of vertical translation and may also be referred to as elliptical motion. The carrier and suspended cargo may move in an arc comprising an arc completing a circle around the center of the circle, which may also be referred to as “orbiting” and may also be understood as a form of horizontal translation. Swivels caused by suspended cargo may be difficult to distinguish from pendulum movements caused by suspended cargo. These two determine whether the movement is peripheral to a fixed position between the carrier and cargo, or fixed to a fixed position between the carrier and cargo - in this case it is likely to be a pendulum motion - or whether the movement is peripheral to a fixed position between the carrier and cargo. A distinction can also be made based on whether or not it is peripheral, in which case it is likely to be turning.

롱 라인 로이터 조종에서 캐리어 상과 현수된 화물 사이에 작용하는 많은 힘들 사이의 선형 및 비선형 상호 작용은 요, 보빙, 높은 가속력, 및 화물의 부정확한 정밀한 포지셔닝 및 높이 제어와 같은, 화물과 캐리어 중 하나 또는 모두의 운동들을 제어하기 어렵고, 많은 바람직하지 않고, 예측할 수 없는 것을 유발하는 것으로 알려져 있다. 이러한 바람직하지 않은 결과들은 지연, 장비 및 물체에 대한 손상, 임무 실패를 유발할 수 있고, 승무원, 롱 라인에 연결된 사람, 그리고 지상에 있는 사람들의 부상 또는 사망을 야기할 수 있고 롱 라인 로이터 조종의 광범위한 사용을 방지할 수도 있다. In long-line loitering maneuvers, the linear and nonlinear interactions between the many forces acting between the carrier and the suspended cargo, such as yaw, bobbing, high acceleration forces, and imprecise precise positioning and height control of the cargo, lead to extreme forces between the cargo and the carrier. All movements are difficult to control and are known to cause many undesirable and unpredictable effects. These undesirable consequences can cause delays, damage to equipment and objects, mission failures, and may result in injury or death to crew members, persons attached to the long line, and those on the ground, and may result in extensive loss of long line loitering operations. You can also prevent its use.

이에 더하여, 일부 롱 라인 로이터 조종들은 캐리어, 화물, 및/또는 롱 라인 중 하나 이상을 간섭할 수도 있는 빌딩, 다리, 지면, 벼랑 벽, 암석, 나무, 와이어들, 오버행, 또는 다른 장애물과 같은 장애물을 수반할 수도 있다. In addition, some longline loiter operators steer clear of obstacles such as buildings, bridges, ground, berms, rocks, trees, wires, overhangs, or other obstacles that may interfere with one or more of the carrier, cargo, and/or longline. It may entail.

롱 라인 로이터 조종에서 SLCS, 캐리어, 화물, 및 다른 컴포넌트들의 사용은 SLCS, 호이스트, 및 캐리어로 하여금 롱 라인 로이터 조종에서 화물의 제어를 증가시키고 롱 라인 조종에서 화물의 제어가 안전 파라미터들 내에서 유지될 수 없는 상황들을 예측, 식별, 및/또는 응답하게 하는 방법, 시스템 및 장치를 사용하여 개선될 수도 있고, 더 용이하게 될 수도 있고, 덜 위험할 수도 있고, 그리고/또는 더 가능하게 될 수도 있다. The use of the SLCS, carrier, cargo, and other components in long line louter maneuvers allows the SLCS, hoist, and carrier to increase control of the cargo in long line loiter maneuvers and maintain control of the cargo within safety parameters in long line loiter maneuvers. Improbable situations may be improved, made easier, less dangerous, and/or more possible through the use of methods, systems, and devices to predict, identify, and/or respond to situations. .

도 1은 일 실시 예에 따른, 롱 라인 조종을 수행하는 캐리어, 롱 라인, 현수된 화물 제어 시스템 ("SLCS"), 및 화물의 선택적인 비스듬한 사시도들을 예시한다.
도 2는 일 실시 예에 따른, 롱 라인 조종 (long line maneuver) 을 수행하기에 적합한 캐리어, 호이스트, 및 캐리어 내의 센서 세트의 비스듬한 사시 상세도를 예시한다.
도 3은 일 실시 예에 따른, 롱 라인 조종에서 롱 라인에 고정된 화물 및 SLCS의 비스듬한 사시 상세도를 예시한다.
도 4는 일 실시 예에 따른, 캐리어, 롱 라인, 캐리어의 경로, 궤도의 중심, 및 화물 및 SLCS의 위치의 제 1 비스듬한 사시도를 예시한다.
도 5는 일 실시 예에 따른, 도 4의 캐리어, 롱 라인, 캐리어의 경로, 및 화물 및 SLCS의 위치의 상부 평행 투영도를 예시한다.
도 6은 일 실시 예에 따른, 캐리어, 롱 라인, 캐리어의 경로, 및 화물 및 SLCS의 위치의 제 2 비스듬한 사시도를 예시한다.
도 7은 일 실시 예에 따른, 도 6의 캐리어, 롱 라인, 캐리어의 경로, 및 화물 및 SLCS의 위치의 상부 평행 투영도를 예시한다.
도 8은 일 실시 예에 따른, 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 및 호이스트 로직 컴포넌트들을 포함하는 롱 라인 로이터 제어 시스템의 동작 컴포넌트들을 개략적으로 예시한다.
도 9는 일 실시 예에 따른 복수의 모드들 또는 명령 상태들을 포함하는 롱 라인 로이터 시스템의 동작 모듈을 예시한다.
도 10은 일 실시 예에 따른 롱 라인 로이터 제어 시스템의 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈을 예시한다.
도 11은 일 실시 예에 따른, 롱 라인 로이터 동작 모듈을 위한 호이스트를 예시한다.
도 12a는 일 실시 예에 따른, 롱 라인 로이터 시스템을 위한 리모트 인터페이스의 제 1 비스듬한 평행 투영도를 예시한다.
도 12b는 일 실시 예에 따른, 롱 라인 로이터 시스템을 위한 리모트 인터페이스의 제 2 비스듬한 평행 투영도를 예시한다.
도 13a는 일 실시 예에 따른, SLCS의 리모트 인터페이스의 후면 평행 투영도를 예시한다.
도 13b는 일 실시 예에 따른, 도 13b의 SLCS의 리모트 인터페이스의 비스듬한 평행 투영도를 예시한다.
도 13c는 일 실시 예에 따른, 도 13b의 SLCS의 리모트 인터페이스의 전면 평행 투영도를 예시한다.
도 14는 일 실시 예에 따른, 캐리어, 롱 라인, 캐리어의 경로, 및 화물 및 SLCS의 위치의 제 3 비스듬한 사시도를 예시한다.
도 15는 일 실시 예에 따른, 도 14의 캐리어, 롱 라인, 캐리어의 경로, 및 화물 및 SLCS의 위치의 상단 평행 투영도를 예시한다.1 illustrates selective oblique perspective views of a carrier, long line, suspended cargo control system (“SLCS”), and cargo performing long line maneuvers, according to one embodiment.
2 illustrates an oblique perspective detail of a carrier, a hoist, and a sensor set within the carrier suitable for performing a long line maneuver, according to one embodiment.
3 illustrates an oblique perspective detail view of the SLCS and cargo secured to the long line in long line maneuvering, according to one embodiment.
4 illustrates a first oblique perspective view of the carrier, long line, path of the carrier, center of orbit, and location of cargo and SLCS, according to one embodiment.
FIG. 5 illustrates a top parallel projection of the carrier, long line, path of the carrier, and locations of the cargo and SLCS of FIG. 4, according to one embodiment.
6 illustrates a second oblique perspective view of the carrier, long line, path of the carrier, and location of cargo and SLCS, according to one embodiment.
FIG. 7 illustrates a top parallel projection of the carrier, long line, path of the carrier, and locations of cargo and SLCS of FIG. 6, according to one embodiment.
8 schematically illustrates operational components of a long line reuter control system including remote interface logic components and hoist logic components, according to one embodiment.
9 illustrates an operational module of a long line Reuters system including a plurality of modes or command states according to an embodiment.
Figure 10 illustrates the long line Reuters data fusion and control module of the long line Reuters control system according to one embodiment.
11 illustrates a hoist for a long line reuter operation module, according to one embodiment.
12A illustrates a first oblique parallel projection of a remote interface for a long line Reuters system, according to one embodiment.
FIG. 12B illustrates a second oblique parallel projection of a remote interface for a long line Reuters system, according to one embodiment.
Figure 13A illustrates a rear parallel projection of the remote interface of the SLCS, according to one embodiment.
FIG. 13B illustrates an oblique parallel projection of the remote interface of the SLCS of FIG. 13B, according to one embodiment.
FIG. 13C illustrates a front parallel projection of the remote interface of the SLCS of FIG. 13B, according to one embodiment.
14 illustrates a third oblique perspective view of the carrier, long line, path of the carrier, and location of cargo and SLCS, according to one embodiment.
Figure 15 illustrates a top parallel projection of the carrier, long line, path of the carrier, and locations of cargo and SLCS of Figure 14, according to one embodiment.

개요에서, 본 명세서에 개시된 롱 라인 로이터 (long line loiter) 제어 시스템은 캐리어, 캐리어 호이스트, 롱 라인 또는 현수 케이블 ("롱 라인" 또는 "현수 케이블"이 상호 교환 가능하게 사용될 수도 있음), 현수된 화물 제어 시스템 (suspended load control system; "SLCS") 및 본 명세서에 더 논의된 동작 컴포넌트들과 같은 물리적 컴포넌트들을 포함한다. 개요에서, 롱 라인 로이터 제어 시스템은 롱 라인 로이터 동작 모듈 (또한 "동작 모듈"로 지칭됨), 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈, 및 롱 라인 로이터 작동 모듈을 위한 호이스트와 같은 로직 컴포넌트들을 더 포함한다.In overview, a long line loiter control system disclosed herein is a carrier, carrier hoist, long line or suspension cable (“long line” or “suspension cable” may be used interchangeably), and a suspended cable. Includes physical components such as a suspended load control system (“SLCS”) and operational components discussed further herein. In the overview, the longline reuter control system further includes logic components such as a longline reuter operation module (also referred to as “operation module”), a longline reuter data fusion and control module, and a hoist for the longline reuter operation module. do.

개요에서, 롱 라인 로이터 제어 시스템 물리적 컴포넌트 및 로직 컴포넌트는 고정익 항공기 (fixed-wing aircraft) 와 같은 캐리어 아래에서 수행된 롱 라인 로이터 조종 (maneuver) 의 제어를 처리한다. 개요에서, 롱 라인 로이터 조종의 제어는, 예를 들어 시스템 모델에 따라, 롱 라인 로이터 제어 시스템의 컴포넌트들의 추정된 상태들 및 예측된 상태들을 식별하고, 예측하고, 반응하는 것을 포함한다. 시스템 모델은, 예를 들어, 캐리어의 중심 또는 궤도 (orbit), 현수된 화물 제어 시스템의 중심 또는 궤도, 타깃 위치, 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 질량, 롱 라인의 길이, 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 관성, 현수된 화물 제어 시스템의 이동 (movement) 및 회전, 현수된 화물 제어 시스템의 지면 위의 높이, 캐리어의 이동 및 회전, 캐리어의 지면 위의 높이, 롱 라인의 공기 역학 모델, 롱 라인 상의 중력, 및 현수된 화물 제어 시스템과 캐리어 사이의 풍력, 해상 상태의 교란 추정들, 및 상대적인 운동 (motion) 을 포함할 수도 있고, 캐리어의 이동 및 회전은 뱅크 각도 및 선회 (orbit) 의 속도 또는 중심 중 적어도 하나를 포함한다. In overview, the long line reuter control system physical and logic components handle the control of a long line reuter maneuver performed under a carrier such as a fixed-wing aircraft. In the overview, control of a long line reuter operation includes identifying, predicting, and reacting to assumed and predicted states of components of the long line reuter control system, e.g., according to a system model. The system model includes, for example, the center or orbit of the carrier, the center or orbit of the suspended cargo control system, the target location, the mass of the suspended cargo control system and cargo, the length of the long line, and the suspended cargo control system. and inertia of the cargo, movement and rotation of the suspended cargo control system, height above the ground of the suspended cargo control system, movement and rotation of the carrier, height above the ground of the carrier, aerodynamic model of the long line, long Gravity on the line, and wind forces between the suspended cargo control system and the carrier, disturbance estimates of sea conditions, and relative motion, and movement and rotation of the carrier, along with bank angle and speed of orbit. or at least one of the centers.

시스템 모델에서 프로세싱된 특정한 정보는 "상태 정보"로서 기술될 수도 있고, 이 중 특정한 정보는 "파라미터 정보" 또는 "파라미터들"로서 기술될 수도 있다. 예를 들어, 파라미터들은 롱 라인의 길이, 캐리어의 추력 및 비행 제어 설정들, SLCS의 EDF의 추력 출력, 등과 같은 롱 라인 로이터 시스템에 의해 능동적으로 가변될 수도 있는 요소들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, "상태 정보"는 롱 라인 로이터 시스템에 의해 능동적으로 가변되지 않을 수도 있고 그리고/또는 예를 들어, SLCS 및 화물의 질량, SLCS 및 화물의 관성 모멘트, SLCS의 포지션 (position) 및 운동, 캐리어의 포지션 및 운동, 뿐만 아니라 이러한 풍력, 및 해상 상태와 같은 교란들과 같은 파라미터들의 변화들에 응답할 수도 있는 요소들을 포함할 수도 있다. 중요하게, 파라미터 정보, 상태 정보, 및 교란 힘은 고정된 값들로서 롱 라인 로이터 시스템 내로 "하드웨어 내장 (hard-wired)"되지 않고, 로직 컴포넌트들에 의해 동적으로 결정된다. Specific information processed in the system model may be described as “state information,” and specific information may be described as “parameter information” or “parameters.” For example, parameters may include factors that may be actively varied by the long line reuter system, such as the length of the long line, the carrier's thrust and flight control settings, the thrust output of the SLCS' EDF, etc. For example, “state information” may not be actively varied by the long line reuter system and/or may include, for example, the mass of the SLCS and cargo, the moment of inertia of the SLCS and cargo, the position and motion of the SLCS. , may include elements that may respond to changes in parameters such as the position and motion of the carrier, as well as disturbances such as wind power and sea conditions. Importantly, parameter information, state information, and perturbation forces are not “hard-wired” into the long line Reuters system as fixed values, but are dynamically determined by logic components.

개요에서, 롱 라인 로이터 제어 시스템의 컴포넌트들의 추정된 상태들 및 예측된 상태들에 반응하는 것은 SLCS가 운동을 겪을 (undergo) 수도 있고 또는 타깃으로부터 멀어지게 SLCS를 이동시키는 경향이 있는 힘을 겪을 (subject) 수도 있지만, SLCS의 추력기들 (thrusters) (또한 하나 이상의 팬 어레이들로 지칭됨) 을 제어하는 것, 캐리어의 호이스트를 제어하는 것, 또는 타깃을 향해 또는 타깃에 대해 SLCS를 구동하도록 캐리어에 비행 제어 인스트럭션들을 제어하거나 발행하는 것을 포함할 수도 있다. 본 명세서에 논의된 바와 같이, SLCS의 운동은 진자 운동, 요 (SLCS의 중심 축을 중심으로 한 회전), 또는 수평 또는 수직 병진을 포함할 수도 있고; 본 명세서에 논의된 바와 같이, SLCS 및 화물은 화물, 롱 라인, 및 캐리어 사이의 선형 및 비선형 상호 작용, 및/또는 바람을 포함하는 외부 섭동력 (perturbation force) 을 겪을 수도 있다. 캐리어의 호이스트를 제어하고 그리고/또는 캐리어를 제어하거나 캐리어에 비행 제어 인스트럭션을 발행하는 것에 더하여, SLCS는 예를 들어, SLCS의 추력기들, 팬들, 또는 프로펠러들 (예를 들어, 고출력 전기 덕트 팬 (electric ducted fan; EDF)) 로부터 동적으로 힘을 가함으로써 SLCS 자체 및 화물을 제어할 수도 있다. 추력기들, 팬들, 프로펠러들 및 전기 덕트 팬들 ("EDF들") 은 본 명세서에서 "추력기들" 또는 "EDF들"로 지칭될 수도 있다. 다른 추력 소스들, 예컨대 제트들, 압축된 공기, 과산화수소 추력기들, 로켓들, 등이 사용될 수도 있다.In overview, the assumed states and reacting to the predicted states of the components of the long line reuter control system may cause the SLCS to undergo movement (undergo) or experience a force that tends to move the SLCS away from the target. subject) may include controlling the thrusters (also referred to as one or more fan arrays) of the SLCS, controlling the hoist of the carrier, or controlling the hoist of the carrier to drive the SLCS toward or about the target. It may also include controlling or issuing flight control instructions. As discussed herein, movement of the SLCS may include pendulum motion, yaw (rotation about the central axis of the SLCS), or horizontal or vertical translation; As discussed herein, the SLCS and cargo may experience external perturbation forces, including wind, and/or linear and nonlinear interactions between the cargo, long line, and carrier. In addition to controlling the carrier's hoist and/or controlling the carrier or issuing flight control instructions to the carrier, the SLCS may, for example, control the SLCS's thrusters, fans, or propellers (e.g., high-power electric ducted fans). The SLCS itself and its cargo can also be controlled by dynamically applying force from an electric ducted fan (EDF)). Thrusters, fans, propellers and electric duct fans (“EDFs”) may be referred to herein as “thrusts” or “EDFs.” Other thrust sources may be used, such as jets, compressed air, hydrogen peroxide thrusters, rockets, etc.

개요에서, 롱 라인 로이터 제어 시스템의 컴포넌트들의 추정된 상태들 및 예측된 상태들을 식별하고, 예측하고, 반응하는 것은 시간에 따른 상태 조건들의 특성들뿐만 아니라 캐리어, 호이스트, 및 SLCS의 상태 조건들 사이의 응답 시간을 결정하는 것을 포함한다. 개요에서, 캐리어, 호이스트, 및 SLCS의 상태 조건들 사이의 응답 시간의 추정 또는 예측은 캐리어, 호이스트, 및 SLCS의 상태 조건들 사이의 추정되거나 예측된 응답 시간이 안전 마진과 같은 마진 내에 있지 않다고 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 응답 시간이 안전 마진을 넘어 바뀔 때, 롱 라인 로이터 제어 시스템의 컴포넌트들은 SLCS 및 롱 라인의 단부의 화물은 위험하고 그리고/또는 제어되지 않는 방식으로 높이를 순환적으로 변화시킬 수도 있는, 안전하지 않은 조건들, 예컨대 보빙 또는 "요-요" 효과에 있을 수도 있고 위험할 수도 있다. 개요에서, 롱 라인 로이터 제어 시스템의 컴포넌트들의 추정된 상태들 및 예측된 상태들을 식별하고, 예측하고, 이에 반응하는 것은 위험한 상태의 발생을 결정하거나 예측하는 것을 포함한다. 개요에서, 위험한 상태는 지면 또는 다른 물체와의 충돌 및/또는 과도한 가속도를 포함할 수도 있다. 과도한 가속도는 보빙 (bobbing) 으로 인해 또는 "휩-래시 (whip-lash)" 효과 예를 들어, 캐리어가 타깃 위치를 선회하는 것으로부터 목적지를 향해 이동하는 것으로 전이할 때 발생할 수도 있는 휩-래시 효과로 인해 발생할 수도 있다. In overview, identifying, predicting, and reacting to the assumed and predicted states of the components of a long-line louter control system involves interconnecting the state conditions of the carrier, hoist, and SLCS, as well as the characteristics of the state conditions over time. Includes determining the response time. In the overview, the estimation or prediction of the response time between the state conditions of the carrier, hoist, and SLCS determines that the estimated or predicted response time between the state conditions of the carrier, hoist, and SLCS is not within a margin equal to the safety margin. It may include doing. When the response time varies beyond the safety margin, components of the long line loiter control system may cause the SLCS and the cargo at the end of the long line to become unsafe, which may cause the SLCS to cyclically change height in a dangerous and/or uncontrolled manner. Conditions such as bobbing or “yo-yo” effects may be present and may be dangerous. In overview, identifying, predicting, and reacting to assumed and predicted states of components of a long line reuter control system includes determining or predicting the occurrence of a hazardous condition. In the abstract, hazardous conditions may include collision with the ground or other objects and/or excessive acceleration. Excessive acceleration may occur due to bobbing or a "whip-lash" effect, for example, when the carrier transitions from circling the target position to moving toward the destination. It may occur due to

개요에서, 롱 라인 로이터 제어 시스템은 응답 시간을 증가시키지 않고 그리고/또는 위험을 회피하기 위해 예를 들어, 캐리어의 호이스트를 제어하고, SLCS의 추력기들을 제어하고, 그리고/또는 캐리어에 비행 제어 인스트럭션을 제어하거나 발행함으로써 마진 내에 있지 않은 추정되거나 예측된 응답 시간 또는 위험한 상태에 응답할 수도 있다. 개요에서, 응답 시간을 증가시키지 않는 것은 캐리어와 SLCS 사이의 거리를 유지하거나 감소시키는 것을 포함할 수도 있고, 예컨대 호이스트로부터 풀린 (paid out) 롱 라인의 길이를 안정되게 유지하거나 감소시키는 것을 포함할 수도 있다. 개요에서, 응답 시간을 증가시키지 않는 것은 캐리어의 고도 (altitude) 를 유지하거나 증가시키는 것을 포함할 수도 있다. 개요에서, 응답 시간을 증가시키지 않는 것은 캐리어의 속도를 증가시키는 것을 포함할 수도 있다. 개요에서, 위험을 회피하는 것은 위험을 회피하게 조종하도록 SLCS의 추력기를 제어하는 것을 포함할 수도 있고, 그리고/또는 고 가속도를 감소시키기 위해 롱 라인의 길이를 감소시키거나 롱 라인의 길이를 증가시키도록 호이스트를 제어하는 것을 포함할 수도 있고, 그리고/또는 캐리어의 뱅크 각도, 고도, 또는 속도를 변화시키기 위해, 캐리어의 궤도 중심을 변화시키도록, 캐리어에 비행 제어 인스트럭션들을 제어하고 발행하는 것을 포함할 수도 있다.In the overview, the long line loiter control system can, for example, control the carrier's hoist, control the thrusters of the SLCS, and/or send flight control instructions to the carrier to avoid increasing response time and/or hazards. You can also respond to critical conditions or estimated or predicted response times that are not within margins by controlling or issuing. In overview, not increasing the response time may include maintaining or reducing the distance between the carrier and the SLCS, and may include maintaining steady or reducing the length of the long line paid out from the hoist, for example. there is. In overview, not increasing response time may include maintaining or increasing the altitude of the carrier. In overview, not increasing the response time may include increasing the speed of the carrier. In overview, hedging may include controlling the thrusters of the SLCS to steer to avoid the hazard, and/or reducing the length of the long line or increasing the length of the long line to reduce high accelerations. may include controlling a hoist, and/or controlling and issuing flight control instructions to the carrier, to change the bank angle, altitude, or speed of the carrier, to change the center of orbit of the carrier. It may be possible.

개요에서, 롱 라인 로이터 시스템의 SLCS, 캐리어, 및 캐리어의 호이스트는 센서 세트들 (sensor suites) 을 가질 수도 있다; 센서 세트들은 데이터를 획득할 수도 있고, 데이터는 시스템 모델에 따라 롱 라인 로이터 시스템의 로직 컴포넌트들에 의해 프로세싱될 수도 있다. 캐리어 및 SLCS에서, 센서 세트들은 예를 들어, 포지션 센서들, 배향 센서들, 관성 센서들, 근접 센서들, 기준 위치 센서들, 현수 케이블 센서들, 및 추력 센서들을 포함할 수도 있다. 이러한 센서들은 카메라들, 가속도계들, 자이로스코프들, 자기계, 경사계, 지향성 인코더, 무선 주파수 상대 베어링 시스템 (radio frequency relative bearing system), 중력 센서들, 마이크로 전자기계 시스템들 (microelectromechanical systems; "MEMS") 센서들, 글로벌 포지셔닝 시스템 (Global Positioning System; "GPS") 센서들, 라이다 (LIDAR)/레이더 센서들, 머신 비전 센서들 (machine vision sensors), 거리 측정기들 (range finders), 초음파 근접 센서들, 호이스트 센서들, 등을 포함할 수도 있다.In overview, the SLCS, carrier, and hoist of the carrier in a long line reuter system may have sensor suites; Sensor sets may acquire data, and the data may be processed by logic components of the long line Reuters system according to the system model. In the carrier and SLCS, sensor sets may include, for example, position sensors, orientation sensors, inertial sensors, proximity sensors, reference position sensors, suspension cable sensors, and thrust sensors. These sensors include cameras, accelerometers, gyroscopes, magnetometers, inclinometers, directional encoders, radio frequency relative bearing systems, gravity sensors, and microelectromechanical systems ("MEMS"). ) sensors, Global Positioning System (“GPS”) sensors, LIDAR/radar sensors, machine vision sensors, range finders, ultrasonic proximity sensors may include fields, hoist sensors, etc.

개요에서, 센서 세트들로부터의 센서 정보는 본 명세서에 논의된 바와 같이, 롱 라인 조종을 제어하기 위해 예를 들어, 시스템 모델에 따라, 롱 라인 로이터 제어 시스템의 컴포넌트들의 추정된 상태들 및 예측된 상태들을 식별하고, 예측하고, 반응하도록 롱 라인 로이터 제어 시스템 로직 컴포넌트들에 의해 프로세싱될 수도 있다.In the overview, sensor information from sensor sets can be used to control long line steering, e.g., according to a system model, to the estimated states and predicted states of components of a long line loiter control system, as discussed herein. It may also be processed by long line Reuters control system logic components to identify, predict, and react to conditions.

개요에서, 롱 라인 로이터 제어 시스템의 물리적 컴포넌트들 및 로직 컴포넌트들은 이에 따라, 추정되거나 예측된 상태들을 포함하는 롱 라인의 단부를 타깃을 향하여 또는 타깃에 대해 또는 캐리어에 대해 구동하기 위해, 물체와의 충돌 또는 과도한 가속도와 같은, 안전 마진 내에 있지 않은 캐리어, 호이스트, 및 SLCS의 상태 조건들 사이의 응답 시간 또는 위험한 상태와 같은 위험한 조건을 포함하는 추정되거나 예측된 상태들을 방지하기 위해, 롱 라인 로이터 제어 시스템의 컴포넌트들의 추정된 상태들 및 예측된 상태들을 식별하고, 예측하고, 반응함으로써 롱 라인 로이터 조종의 향상된 제어를 제공할 수도 있다. 게다가, 개시된 롱 라인 로이터 제어 시스템은 캐리어, 캐리어의 호이스트, 또는 또 다른 프로세스로 원격 측정 데이터 또는 정보를 제공할 수도 있다. In the overview, the physical components and logic components of the long line reuter control system are thus configured to interact with the object in order to drive the end of the long line containing the assumed or predicted states towards or about the target or with respect to the carrier. Long line reuter control to prevent assumed or predicted conditions, including hazardous conditions, such as collision or excessive acceleration, or response times between state conditions of the carrier, hoist, and SLCS that are not within safety margins or hazardous conditions. It may provide improved control of long line loitering operations by identifying, predicting, and reacting to assumed and predicted states of the components of the system. Additionally, the disclosed long line reuter control system may provide telemetry data or information to the carrier, the carrier's hoist, or another process.

본 명세서에 논의된 바와 같이, "화물의 제어" 또는 "SLCS의 제어" 또는 "롱 라인의 단부의 제어"는 SLCS의 제어를 지칭하는 것으로 이해되어야 하고, 이에 따라 또한 SLCS에 고정될 수도 있는 화물의 제어로서 이해되어야 한다.As discussed herein, “control of cargo” or “control of an SLCS” or “control of the end of a long line” should be understood to refer to the control of an SLCS, and thus also cargo that may be secured to an SLCS. It should be understood as the control of.

롱 라인 로이터 제어 시스템은 예를 들어, 고정익 롱 라인 로이터 리프트 및 전달 동작들뿐만 아니라, 재급유 동작들과 같은 비행중 항공기-대-항공기 콘택트 동작들에 이점들을 제공할 수 있다.A long line reuter control system can provide benefits for in-flight aircraft-to-aircraft contact operations such as, for example, fixed wing long line reuter lift and transfer operations, as well as refueling operations.

이제 도면들에 예시된 실시 예들의 기술을 상세히 참조한다. 실시 예들이 도면들 및 관련된 기술들과 관련하여 기술되지만, 본 명세서에 개시된 실시 예들로 범위를 제한하려는 의도는 없다. 반대로, 모든 대안들, 수정들 및 등가물들을 커버하려는 것이다. 대안적인 실시 예들에서, 부가적인 디바이스들, 또는 예시된 디바이스들의 조합들이 본 명세서에 개시된 실시 예들로의 범위를 제한하지 않고, 부가되거나 결합될 수도 있다. 예를 들어, 이하에 제시된 실시 예들은 주로 고정익 리프트 동작의 맥락에서 기술된다. 그러나, 이들 실시 예들은 예시적인 예들이고 어떠한 방식으로든 개시된 기술 (technology) 을 임의의 특정한 애플리케이션 또는 플랫폼으로 제한하지 않는다.Reference will now be made in detail to the description of the embodiments illustrated in the drawings. Although embodiments are described in conjunction with the drawings and related techniques, there is no intention to limit the scope to the embodiments disclosed herein. On the contrary, it is intended to cover all alternatives, modifications and equivalents. In alternative embodiments, additional devices, or combinations of devices illustrated, may be added or combined without limiting the scope to the embodiments disclosed herein. For example, the embodiments presented below are described primarily in the context of fixed wing lift operations. However, these embodiments are illustrative examples and do not limit the disclosed technology to any particular application or platform in any way.

문구들 "일 실시 예에서", "다양한 실시 예들에서", "일부 실시 예들에서", 등이 반복적으로 사용된다. 이러한 문구들은 반드시 동일한 실시 예를 지칭하는 것은 아니다. 문맥이 달리 지시하지 않는 한, 용어들 "포함하는 (comprising)", "갖는 (having)" 및 "포함하는 (including)"은 동의어이다. 본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용된 바와 같이, 단수 형태들 "a", "an" 및 "the"는 내용이 달리 명확하게 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상들을 포함한다. 용어 "또는"은 일반적으로 내용이 달리 명확하게 지시하지 않는 한 "및/또는" 또는 "및 또는"과 동의어라는 것을 주의해야 한다. The phrases “in one embodiment”, “in various embodiments”, “in some embodiments”, etc. are used repeatedly. These phrases do not necessarily refer to the same embodiment. Unless the context dictates otherwise, the terms “comprising,” “having,” and “including” are synonyms. As used in this specification and the appended claims, the singular forms “a,” “an,” and “the” include plural referents unless the content clearly dictates otherwise. It should be noted that the term "or" is generally synonymous with "and/or" or "and or" unless the content clearly dictates otherwise.

도 1은 일 실시 예에 따른, 캐리어 (105), 롱 라인 (long line) (110), 현수된 화물 제어 시스템 (suspended load control system; "SLCS") (130), 및 롱 라인 조종 (maneuver) 을 수행하는 화물 (120) 의 선택적인 비스듬한 사시도들을 예시한다. 1 shows a carrier 105, a long line 110, a suspended load control system (“SLCS”) 130, and a long line maneuver, according to one embodiment. Illustrative are optional oblique perspective views of cargo 120 carrying out.

캐리어 (105) 는 예를 들어, 고정익 항공기 (fixed-wing aircraft), 헬리콥터, 드론, 등일 수도 있다. 캐리어 (105) 는 타깃 위치 주변을 선회하는 (circling or orbiting) 것이 가능하다. 캐리어 (105) 는 호이스트 (201), (도 2와 관련하여 더 논의됨) 센서 세트 (sensor suite) (220), 호이스트 (201) 및/또는 SLCS (130) 와 통신하고 또는 전력을 제공하기 위한 통신 모듈들 또는 시스템들, 전력 모듈들 또는 시스템들, 및/또는 제어 모듈들 또는 시스템들을 포함할 수도 있다. Carrier 105 may be, for example, a fixed-wing aircraft, helicopter, drone, etc. The carrier 105 is capable of circling or orbiting around the target location. Carrier 105 is configured to communicate with and/or provide power to hoist 201, sensor suite 220 (discussed further in relation to FIG. 2), hoist 201, and/or SLCS 130. It may include communication modules or systems, power modules or systems, and/or control modules or systems.

롱 라인 (110) 은 캐리어 (105) 의 호이스트 (201) 로부터 연장할 수도 있고, 중력 및 공기력 (aerodynamic forces) 을 겪고, 3 차원 나선을 형성하고, SLCS (130) 및 화물 (120) 로 하강한다. 파링부 (faring) (115) 는, 예를 들어, SLCS (130) 가 캐리어 (105) 로부터 해제될 (release) 수도 있고 그리고/또는 캐리어 (105) 내로 다시 가져올 수도 있고 캐리어 (105) 가 스톨 속도 (stall speed) 이상으로 이동할 때, SLCS (130) 를 통한 기류 (airflow) 를 부드럽게 할 수도 있다. 파링부 (115) 는 공기를 통한 SLCS (130) 의 통과를 제어하거나 안정화시키기 위해 비행 제어 표면들 (미도시) 을 포함할 수도 있다. SLCS (130) 는 캐리어 (105) 가 예를 들어, 115 mph (이는 단지 예일 뿐이고, 스톨 속도는 항공기 타입에 종속될 것임) 와 같은 스톨 속도 이상의 속도로 공기를 통해 날아갈 때 캐리어 (105) 로부터 해제되고 또는 캐리어 (105) 내로 다시 가져올 수도 있고, 비-층류 기류의 영향을 받을 수도 있다. 롱 라인 (110) 은 호이스트 (201) 둘레에 또는 호이스트 (201) 내로 감길 수도 있다. SLCS (130) 는 롱 라인 (110) 에 고정될 수도 있고 캐리어 (105) 로부터 해제될 수도 있다. 화물 (120) 은 SLCS (130) 에 고정될 수도 있고 캐리어 (105) 로부터 해제되거나 캐리어 (105) 내로 다시 가져올 수도 있고 또는 화물 (120) 은 롱 라인 로이터 조종 동안 타깃 위치에서 SLCS (130) 에 고정될 수도 있고 타깃 위치로부터 픽업될 수도 있고, 그리고 캐리어 (105) 로 릴링될 (reeled up) 수도 있고, 지면 상의 또 다른 위치로 전달되거나, 낙하산과 함께 공중에서 해제될 (release) 수도 있다.The long line 110 may extend from the hoist 201 of the carrier 105, undergo gravity and aerodynamic forces, form a three-dimensional helix, and descend to the SLCS 130 and cargo 120. . Faring 115 may, for example, cause the SLCS 130 to be released from the carrier 105 and/or brought back into the carrier 105 and allow the carrier 105 to operate at a stall speed. When moving above stall speed, the airflow through the SLCS 130 may be smoothed. Paring 115 may include flight control surfaces (not shown) to control or stabilize passage of SLCS 130 through the air. The SLCS 130 disengages from the carrier 105 when the carrier 105 is flying through the air at a speed above the stall speed, for example, 115 mph (this is just an example, and the stall speed will be dependent on the aircraft type). or may be brought back into the carrier 105 and may be subject to non-laminar air flow. The long line 110 may be wrapped around or into the hoist 201 . SLCS 130 may be secured to long line 110 and released from carrier 105. The cargo 120 may be secured to the SLCS 130 and released from the carrier 105 or brought back into the carrier 105 or the cargo 120 may be secured to the SLCS 130 at a target location during long line loiter maneuvers. It may be picked up from a target location, and reeled up on a carrier 105, delivered to another location on the ground, or released in the air with a parachute.

센서 세트 (220), SLCS (130) 의 센서 세트 (320), 및 호이스트 센서 (205), 동작 모듈 (900), 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000), 및 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트를 포함하는, 롱 라인 로이터 제어 시스템의 물리적 컴포넌트들 및 로직 컴포넌트들이 본 명세서에 더 논의되고, 이들 중 하나 이상은 SLCS (130) 가 캐리어 (105) 로부터 해제되기 전 또는 후에 활성화되거나 (active) 활성화될 (activate) 수도 있다. 축 (125) 및 축 (126) 은 물리적 컴포넌트들 및 로직 컴포넌트들이 이의 배향, 포지션, (일반적으로, 축 (125) 으로 나타낸 캐리어 (105) 아래의 거리 및 지면 위의 거리를 포함하여, 캐리어 (105) 에 대한) 절대적 및 상대적 위치를 포함하여, SLCS (130) 의 상태 뿐만 아니라 캐리어 (105) 의 배향, 포지션, (일반적으로, 축 (126) 으로 나타낸 SLCS (130) 위의 거리 및 지면 위의 거리를 포함하여, SLCS (130) 에 대한) 절대적 및 상대적 위치를 포함하여 캐리어 (105) 의 상태를 연속적으로 추정하고 예측한다는 것을 나타낸다.Sensor Set 220, Sensor Set 320 of SLCS 130, and Hoist Sensor 205, Motion Module 900, Long Line Reuter Data Fusion and Control Module (1000), and Long Line Reuter Motion Module (1100) ) are further discussed herein, including the hoist for the long line louter control system, one or more of which may be activated before or after the SLCS 130 is released from the carrier 105 or (active) It may be activated. Axis 125 and axis 126 allow the physical and logical components to control the carrier ( The state of the SLCS 130, including its absolute and relative position (with respect to 105), as well as the orientation, position, and distance above the SLCS 130 (generally, axis 126) of the carrier 105 and above the ground. It indicates that the state of the carrier 105 is continuously estimated and predicted, including the absolute and relative position (with respect to the SLCS 130), including the distance.

SLCS (130) 는 예를 들어, SLCS, 센서 세트, 또는 컴퓨터 프로세서들, 컴퓨터 메모리, 신호 프로세싱, 배터리들, 로직 컴포넌트들, 및 액추에이터들을 포함하는 전기 컴포넌트들을 포함할 수도 있는 다른 장비를 포함할 수도 있다. 이러한 장비의 예들은 현수된 화물 제어 로직 컴포넌트들 (801) 과 관련하여 본 명세서에서 논의된다. SLCS 130 may include, for example, an SLCS, a sensor set, or other equipment that may include electrical components including computer processors, computer memory, signal processing, batteries, logic components, and actuators. there is. Examples of such equipment are discussed herein in relation to suspended cargo control logic components 801.

SLCS (130) 는 컴퓨터 프로세서들, 컴퓨터 메모리, 신호 프로세싱, 로직 컴포넌트들, 전력 공급부 및/또는 배터리들, 전자 속도 제어기들, 마이크로컨트롤러들, 센서들, 액추에이터들, 등을 포함하는 전기적 컴포넌트들을 포함한다. SLCS (130) 내의 전력 공급부는 단일 전력 브릭 (power brick) 또는 LiPo (lithium-polymer) 셀들과 같이 직렬로 그리고/또는 병렬로 배선된 배터리 셀들의 어레이일 수도 있다. 배터리들은 검사를 위해 그리고/또는 방전된 배터리와 충전된 배터리를 교체하기 위해 제거 가능할 수도 있다. 배터리들은 설치되는 동안 (즉, 배터리들을 제거할 필요 없이) 노드들 또는 무선 충전 시스템을 통해 충전될 수도 있다. 배터리들은 팬 유닛들의 추력기들이 주 배터리들로부터 상대적으로 많은 양의 전력을 인출하더라도 프로세서에 전력의 안정된 공급을 공급하기 위한 보조 배터리(들)를 포함할 수도 있다. 실시 예들에서, SLCS (130) 가 현수된 캐리어는 롱 라인 아래로 연장하는 라인을 통해 SLCS (130) 로 전력을 제공할 수 있다. 실시 예들에서, 캐리어는 일부 전력을 SLCS (130) 에 제공할 수 있는 한편, SLCS (130) 는 온보드 (on-board) 전력 공급부로부터 다른 전력을 획득할 수도 있다. 다양한 실시 예들에서, SLCS (130) 는 온보드 전력 및 리모트 전력의 조합에 의해 전력 공급될 수도 있다. 많은 환경들에서, SLCS (130) 에 대한 모든 전력은 온보드 SLCS (130) 에 포함되어, 외부 전력 소스들 또는 전달 수단의 가용성에 종속되지 않고 완전히 자율적인 동작을 허용한다.SLCS 130 includes electrical components including computer processors, computer memory, signal processing, logic components, power supply and/or batteries, electronic speed controllers, microcontrollers, sensors, actuators, etc. do. The power supply within SLCS 130 may be a single power brick or an array of battery cells wired in series and/or parallel, such as lithium-polymer (LiPo) cells. The batteries may be removable for inspection and/or to replace a discharged and charged battery. Batteries may be charged via nodes or a wireless charging system while being installed (i.e., without having to remove the batteries). The batteries may also include auxiliary battery(s) to provide a steady supply of power to the processor even if the thrusters of the fan units draw a relatively large amount of power from the main batteries. In embodiments, the carrier from which SLCS 130 is suspended may provide power to SLCS 130 via a line extending down a long line. In embodiments, the carrier may provide some power to SLCS 130 while SLCS 130 may obtain other power from an on-board power supply. In various embodiments, SLCS 130 may be powered by a combination of onboard power and remote power. In many environments, all power to the SLCS 130 is contained onboard the SLCS 130, allowing fully autonomous operation without dependence on the availability of external power sources or delivery means.

컴퓨터 메모리 또는 SLCS (130) 내의 회로들에 구현된 로직에서 동작 모듈 (900) 및/또는 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 과 같은 모듈들일 수도 있다. 동작 모듈 (900) 및/또는 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 본 명세서에 논의된 바와 같이, 캐리어 (105), 호이스트 (201), 화물 (120), 또는 또 다른 물체 또는 당사자에 서비스들을 제공하고 서비스들을 획득할 수도 있다.There may be modules such as the operation module 900 and/or the long line Reuters data fusion and control module 1000 in computer memory or logic implemented in circuits within the SLCS 130. The operation module 900 and/or the long line reuter data fusion and control module 1000 may be configured to operate on a carrier 105, hoist 201, cargo 120, or another object or party, as discussed herein. Services may be provided and services may be obtained.

SLCS (130) 는 캐리어 (105) 로, 호이스트 (201) 로, 화물 (120) 로, 또는 또 다른 물체 또는 당사자로 서비스들을 제공할 수도 있다. SLCS (130) 에 의해 제공된 서비스들은 예를 들어, 원격 측정 또는 상황 인식을 위한 데이터 획득과 같은 데이터 획득, 뿐만 아니라 화물 (120), 통신, 등을 위한 화물 제어 서비스들과 같은 화물 제어를 포함할 수도 있다. SLCS (130) 는 캐리어 (105) 로부터, 호이스트 (201) 로부터, 화물 (120) 로부터, 또는 또 다른 물체 또는 당사자로부터 서비스들을 필요로 하거나 이로부터 이익을 얻을 수도 있다. SLCS (130) 로의 서비스들은 예를 들어, 데이터 또는 정보, 통신, 전력, 물리적 변환, 및 캐리어로 그리고 캐리어로부터의 도킹 및 전개 (deployment) 를 포함할 수도 있다. SLCS 130 may provide services to carrier 105, hoist 201, cargo 120, or another object or party. Services provided by SLCS 130 may include, for example, data acquisition, such as data acquisition for telemetry or situational awareness, as well as cargo control, such as cargo control services for cargo 120, communications, etc. It may be possible. SLCS 130 may require or benefit from services from carrier 105, hoist 201, cargo 120, or another object or party. Services to SLCS 130 may include, for example, data or information, communications, power, physical conversion, and docking and deployment to and from the carrier.

화물 (120) 은 사람, 장비, 물체를 운반하거나 운반하기 위한 슬링과 같은 유생 (animate) 물체 또는 무생 (inanimate) 물체, 들것 (litter), 물 또는 또 다른 액체 또는 가스를 위한 컨테이너, 등을 포함할 수도 있다. 화물 (120) 은 롱 라인 (110) 또는 후크와 같은 SLCS (130) 의 고정 메커니즘 또는 케이블에 고정될 수도 있다. 화물 (120) 의 중량 또는 질량은 화물의 일부가 픽업되거나, 내려 놓거나, 해제될 때와 같이 동작 동안 변화할 수도 있다.Cargo (120) includes animate or inanimate objects such as slings for carrying or transporting persons, equipment, objects, litters, containers for water or another liquid or gas, etc. You may. Cargo 120 may be secured to a cable or securing mechanism of SLCS 130, such as a long line 110 or hook. The weight or mass of cargo 120 may change during operation, such as when portions of the cargo are picked up, placed down, or released.

본 명세서에 논의된 바와 같이, 위험한 상태를 포함하는 추정되거나 예측된 상태들을 방지하기 위해, 타깃을 향해 또는 타깃에 대해 또는 캐리어에 대해 롱 라인의 단부를 구동하기 위해 롱 라인 로이터 제어 시스템의 물리적 컴포넌트들 및 로직 컴포넌트들은 롱 라인 로이터 제어 시스템의 컴포넌트들의 추정된 상태들 및 예측된 상태들을 식별하고, 예측하고, 반응함으로써, 롱 라인 로이터 조종의 향상된 제어를 제공할 수도 있다. 본 명세서에 논의된 바와 같이, 위험한 상태를 포함하는 추정되거나 예측된 상태들은 안전 마진 내에 있지 않은 캐리어, 호이스트, 및 SLCS의 상태 조건들 사이의 응답 시간을 포함할 수도 있고, 또는 물체와의 충돌 또는 과도한 가속도와 같은 위험한 상태를 포함할 수도 있다. 게다가, 개시된 롱 라인 로이터 제어 시스템은 캐리어, 캐리어의 호이스트, 또는 또 다른 프로세스 또는 당사자에 원격 측정 데이터 또는 정보를 제공할 수도 있다. As discussed herein, a physical component of a long line reuter control system to drive an end of a long line toward or against a target or against a carrier to prevent assumed or predicted conditions, including hazardous conditions. The fields and logic components may provide improved control of long line reuter operation by identifying, predicting, and reacting to assumed and predicted states of components of the long line reuter control system. As discussed herein, assumed or predicted conditions, including hazardous conditions, may include response times between state conditions of the carrier, hoist, and SLCS that are not within safety margins, or collision with an object, or It may also include dangerous conditions such as excessive acceleration. Additionally, the disclosed long line reuter control system may provide telemetry data or information to a carrier, the carrier's hoist, or another process or party.

예를 들어, SLCS (130) 가 캐리어 (105) 로부터 해제될 때, 동작 모듈 (900) 과 같은 로직 컴포넌트들은 캐리어, 호이스트, 및 SLCS의 상태 조건들 사이의 응답 시간이 안전 마진 내에 있지 않다고 결정할 수도 있고 또는 응답 시간이 안전 마진 내로 돌아올 때까지 롱 라인 (110) 내에서 일시 정지, 느린 해제, 또는 릴링하도록 호이스트 (201) 의 직접적인 제어 또는 제어할 수도 있다.For example, when the SLCS 130 is released from the carrier 105, logic components such as operations module 900 may determine that the response time between the state conditions of the carrier, hoist, and SLCS is not within a safety margin. There may also be direct control or control of the hoist 201 to pause, slow release, or reel within the long line 110 until the response time returns to within a safety margin.

예를 들어, SLCS (130) 가 캐리어 (105) 로부터 해제되고 화물 (120) 을 픽업하거나 드롭 오프하도록 롱 라인 로이터 조종이 수행될 때, 동작 모듈 (900) 과 같은 로직 컴포넌트들은 SLCS (130) 및 화물 (120) 을 타깃 위치를 향해 구동하고, SLCS (130) 및/또는 화물 (120) 의 요 또는 진자 운동을 감소 또는 제거하기 위해, 또는 SLCS (130) 및/또는 화물 (120) 이 장애물에 부딪히는 것의 방지를 보조하기 위해, SLCS (130) 의 추력기들을 활성화할 수도 있다.For example, when the SLCS 130 is released from the carrier 105 and a long line loiter maneuver is performed to pick up or drop off cargo 120, logic components such as the operations module 900 may operate on the SLCS 130 and To drive the load 120 toward a target location, to reduce or eliminate yaw or pendulum motion of the SLCS 130 and/or load 120, or to cause the SLCS 130 and/or load 120 to move against an obstacle. To assist in collision prevention, the thrusters of SLCS 130 may be activated.

예를 들어, 롱 라인 로이터 조종이 수행되고 화물 (120) 이 픽업된 후, 동작 모듈 (900) 과 같은 로직 컴포넌트들은 캐리어 (105) 가 선회하는 것으로부터 직선 비행으로 전이될 때, 휩-래시 효과를 방지하기 위해, SLCS (130) 및/또는 화물 (120) 의 용인할 수 없는 가속을 방지하기 위해 롱 라인 (110) 을 풀어 주도록 호이스트 (201) 를 활성화할 수도 있다.For example, after a long-line loiter maneuver is performed and cargo 120 is picked up, logic components such as motion module 900 may create whip-lash effects when carrier 105 transitions from turning to straight flight. To prevent unacceptable acceleration of the SLCS 130 and/or cargo 120, the hoist 201 may be activated to release the long line 110.

도 2는 일 실시 예에 따른, 롱 라인 조종을 수행하기에 적합한, 캐리어, 호이스트 (201), 캐리어 센서 세트 (220), 및 롱 라인 (110) 의 비스듬한 사시 상세도를 예시한다. 2 illustrates an oblique perspective detail view of the carrier, hoist 201, carrier sensor set 220, and long line 110 suitable for performing long line maneuvers, according to one embodiment.

센서 세트 (220) 는 예를 들어, 포지션 센서들, 배향 센서들, 관성 센서들, 근접 센서들, 및 기준 위치 센서들을 포함할 수도 있는 센서들 (215) 을 포함하는 것으로 예시된다. 이러한 센서들은 카메라들, 가속도계들, 자이로스코프들, 자기계, 경사계, 지향성 인코더, 무선 주파수 상대 베어링 시스템, 중력 센서들, MEMS (microelectromechanical systems) 센서들, GPS (Global Positioning System), LIDAR/레이더, 머신 비전, 거리 측정기, 및 초음파 근접 센서, 등을 포함할 수도 있다. 이러한 센서들이 전자기 복사, 예를 들어, LIDAR, 레이더, 카메라들을 검출할 때, 이러한 센서들은 SLCS (130), 롱 라인 (110), 및 화물이 발견될 것으로 예상되는 영역, 예컨대 캐리어 (105) 아래 및 뒤를 포함하는 뷰를 갖도록 포지셔닝될 수도 있다. Sensor set 220 is illustrated as including sensors 215, which may include, for example, position sensors, orientation sensors, inertial sensors, proximity sensors, and reference position sensors. These sensors include cameras, accelerometers, gyroscopes, magnetometers, inclinometers, directional encoders, radio frequency relative bearing systems, gravity sensors, microelectromechanical systems (MEMS) sensors, Global Positioning System (GPS), LIDAR/radar, It may include machine vision, range finders, and ultrasonic proximity sensors, etc. When these sensors detect electromagnetic radiation, e.g. LIDAR, radar, cameras, these sensors may be used in SLCS 130, long line 110, and areas where cargo is expected to be found, e.g. under carrier 105. and may be positioned to have a view including the back.

호이스트 (201) 는 호이스트 센서 (205) 및 릴 (210) 을 포함할 수도 있다. 릴 (210) 은 릴 또는 윈치, 릴 또는 윈치를 회전시키기 위한 전기적, 유압적, 또는 다른 모터, 윈치의 회전을 중단하기 위한 브레이크, 윈치 상으로 또는 윈치로부터 케이블을 감을 때 케이블을 가이드하기 위한 와인딩 가이드 (winding guide), 및 호이스트 센서 (205) 를 포함할 수도 있다. 롱 라인 (110) 과 같은 현수 케이블이 윈치 둘레에 감길 (coil) 수도 있다. 호이스트 센서 (205) 는 케이블 길이 인코더, 릴 토크 인코더, 등을 포함할 수도 있다. 케이블 길이 인코더는 케이블 가이드의 릴 및/또는 롤러의 회전을 측정하는 물리적 센서, 광학 센서, 또는 홀 센서 (Hall sensor) 등의 사용을 통해, 릴로부터 풀리는 케이블의 길이를 인코딩하거나 기록할 (record) 수도 있다. 릴 토크 인코더는 정적 조건들 하 (예를 들어, 윈치가 회전하지 않을 때) 또는 동적 조건들 하 (예를 들어, 윈치가 회전할 때) 인지 여부에 따라, 토크와 같은 릴 또는 윈치에 대한 힘을 인코딩하거나 기록할 수도 있다. 릴 토크 인코더는, 예를 들어, 스트레인 게이지 (strain gauge), 스케일, 질량 또는 중량 측정 디바이스, 윈치를 돌리거나 홀딩하도록 인가된 전기적 또는 다른 전력의 측정 값, 등을 포함할 수도 있다. 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 릴 토크 인코더 및/또는 호이스트는 토크에 기초하여 그리고/또는 정적 조건들 또는 동적 조건들에 기초하여 롱 라인 (110) 상의 화물의 질량을 추정하거나 결정할 수도 있다. Hoist 201 may include a hoist sensor 205 and reel 210. Reel 210 may include a reel or winch, an electrical, hydraulic, or other motor to rotate the reel or winch, a brake to stop rotation of the winch, and a winding device to guide the cable as it is wound onto or from the winch. It may also include a winding guide, and a hoist sensor 205. Suspension cables, such as long lines 110, may be coiled around the winch. Hoist sensor 205 may include a cable length encoder, reel torque encoder, etc. A cable length encoder encodes or records the length of the cable as it is unwound from the reel through the use of a physical sensor, optical sensor, or Hall sensor that measures the rotation of the reels and/or rollers of the cable guide. It may be possible. The reel torque encoder measures the force on the reel or winch, such as torque, depending on whether it is under static conditions (e.g., when the winch is not rotating) or under dynamic conditions (e.g., when the winch is rotating). can also be encoded or recorded. The reel torque encoder may include, for example, a strain gauge, scale, mass or weight measuring device, measurement of electrical or other power applied to turn or hold the winch, etc. The reel torque encoder and/or hoist for long line loitering operation module 1100 may estimate or determine the mass of cargo on the long line 110 based on torque and/or based on static or dynamic conditions. .

도 1과 관련하여 논의된 바와 같이, 축 (125) 및 축 (126) 은 센서 세트 (220), 센서 세트 (320), 및/또는 호이스트 센서 (205) 가 센서 데이터를 획득하고, 이를 로직 컴포넌트들에 제공한다는 것을 나타내고, 로직 컴포넌트들은 이러한 컴포넌트들의 배향, 포지션, 절대적 및 상대적 위치 (일반적으로, 이격된 거리, 지면 위의 거리, 궤도 중심, 및 궤도 중심에 대한 운동을 포함하여 서로에 대한) 및 롱 라인 (110) 의 상태를 포함하는 캐리어 (105) 및 SLCS (130) 의 상태를 연속적으로 추정하고 예측한다.As discussed in relation to FIG. 1 , axes 125 and 126 allow sensor set 220, sensor set 320, and/or hoist sensor 205 to acquire sensor data and store it in logic components. Indicates that the logic components provide information about the orientation, position, absolute and relative position of these components (generally with respect to each other, including their separation distance, distance above the ground, orbital center, and motion about the orbital center). and the states of the carrier 105 and SLCS 130, including the states of the long line 110, are continuously estimated and predicted.

호이스트 (201) 는 컴퓨터 프로세서들, 컴퓨터 메모리, 신호 프로세싱, 로직 컴포넌트들, 및 릴 (210) 및 다른 액추에이터들을 포함하는 액추에이터들을 포함하는 전기 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 이러한 컴포넌트들은 또한 캐리어 및 호이스트 로직 컴포넌트들 (880) 과 관련하여 본 명세서에서 논의된다.Hoist 201 may include computer processors, computer memory, signal processing, logic components, and electrical components including actuators including reel 210 and other actuators. These components are also discussed herein in relation to carrier and hoist logic components 880.

컴퓨터 메모리에서 또는 호이스트 (201) 내의 회로들에 구현된 로직 내에 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 을 위한 호이스트가 있을 수도 있다. 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 을 위한 호이스트는 호이스트 (201) 를 동작시키고 본 명세서에서 논의된 다른 모듈들과 상호 작용하기 위한 로직을 포함할 수도 있다. 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트는 호이스트 센서 (205), 예를 들어 케이블 길이 인코더 및/또는 릴 토크 인코더로부터 데이터 또는 정보를 획득할 수도 있고, 이 데이터 또는 정보를 SLCS (130) 및/또는 캐리어 (105) 및 이들의 모듈과 같은 다른 컴포넌트들에 제공할 수도 있다. 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트는 예를 들어, 동작 모듈 (900) 및/또는 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 및/또는 캐리어 (105) (캐리어 (105) 또는 비행기 또는 항공기를 제어하는 승무원으로부터를 포함) 로부터 데이터, 정보, 또는 인스트럭션들을 수신할 수도 있다. 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트는 롱 라인 (110) 을 감거나 풀거나 (unwind) (릴인하거나 (reel in) 풀어 주기 (pay out) 위해), 그리고 또는 SLCS (130) 와 통신하는 것과 같은 인스트럭션들을 구현할 수도 있다. 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트의 로직의 예가 도 11과 관련하여 예시되고 논의된다.There may be a hoist for the long line reuter operation module 1100 in logic implemented in computer memory or in circuits within the hoist 201. The hoist for long line reuter operation module 1100 may include logic to operate the hoist 201 and interact with other modules discussed herein. The hoist for long line reuter operation module 1100 may obtain data or information from a hoist sensor 205, such as a cable length encoder and/or reel torque encoder, and transmit this data or information to the SLCS 130 and /or may be provided to other components such as the carrier 105 and their modules. The hoist for the longline reuter motion module 1100 may be configured, for example, with motion module 900 and/or longline reuter data fusion and control module 1000 and/or carrier 105 (carrier 105 or airplane or It may also receive data, information, or instructions from (including from the crew controlling the aircraft). The hoist to long line reuter operation module 1100 is configured to reel in or unwind (reel in or pay out) the long line 110, and/or communicate with the SLCS 130. You can also implement the same instructions. An example of the logic of the hoist for the long line reuter operation module 1100 is illustrated and discussed with respect to FIG. 11 .

호이스트 (201) 는 환경으로부터 호이스트 (201) 내의 컴포넌트들을 격리시키기 위해, 호이스트 (201) 를 위한 컴포넌트들로서 작용하거나 컴포넌트들을 포함할 수도 있는 하우징을 포함할 수도 있다. 호이스트 (201) 는 캐리어의 내부 공간에서든, 캐리어의 외부 구조체 상 등에서든, 고정 하드웨어에 의해, 붐 (boom) 에 의해, 암 (arm) 등에 의해 캐리어에 고정될 수도 있고, 캐리어에 직접적으로 또는 간접적으로 커플링될 수도 있다. Hoist 201 may include a housing that may contain components or act as components for hoist 201 to isolate components within hoist 201 from the environment. The hoist 201 may be fixed to the carrier by fastening hardware, by a boom, by an arm, etc., whether in the interior space of the carrier, on an external structure of the carrier, etc., and may be mounted directly or indirectly on the carrier. It can also be coupled.

도 3은 일 실시 예에 따른, 롱 라인 조종에서 롱 라인 (110) 에 고정된 SLCS (130) 및 화물 (120) 의 비스듬한 사시 상세도를 예시한다.3 illustrates an oblique perspective detail of the SLCS 130 and cargo 120 secured to the long line 110 in long line maneuvers, according to one embodiment.

SLCS (130) 는 예를 들어, 팬 유닛 (325A) 및 팬 유닛 (325B) 을 포함하는 것으로 예시된다. 팬 유닛 (325A) 및 팬 유닛 (325B) 은 EDF들과 같은 하나 이상의 추력기들을 개별적으로 포함할 수도 있다. EDF들은 또한 본 명세서에서 "액추에이터들"로 지칭될 수도 있다. SLCS 130 is illustrated as including, for example, fan unit 325A and fan unit 325B. Fan unit 325A and fan unit 325B may individually include one or more thrusters, such as EDFs. EDFs may also be referred to herein as “actuators.”

팬 유닛들 (325) 은 하나 이상의 EDF를 보호하는 카울 (cowl) 을 포함할 수도 있다. 카울은 환경과의 충돌을 견디도록 경화될 수도 있다. 카울 유닛은 금속, 플라스틱, 섬유 강화 수지를 포함하는 복합 재료, 등으로 이루어질 수도 있다. 팬 유닛들은 공기가 흡입될 수도 있는, 공기 흡입구 및 유출구를 포함할 수도 있다. 공기 흡입구는 EDF 내로 일부 물체들의 진입을 방지하기 위해 하나 이상의 스크린들 또는 필터들을 포함할 수도 있다. 팬 유닛의 EDF는 블레이드들 및 모터(들), 예컨대 전기 모터(들)를 포함할 수도 있다. EDF 내의 전기 모터들은 먼지, 모래, 물 및 파편에 대해 시일링될 수도 있다. EDF에 부가하여 또는 대체하여, 예를 들어, 압축 공기, 과산화수소 제트 또는 추력기, 액체 또는 고체 로켓 엔진, 제트 엔진과 같은 연소 엔진에 의해 구동되는 팬, 등과 같은 대안적인 추력 소스들이 사용될 수도 있다.Fan units 325 may include a cowl that protects one or more EDFs. The cowl can also be hardened to withstand impact with the environment. The cowl unit may be made of metal, plastic, composite material including fiber-reinforced resin, etc. Fan units may include an air intake and outlet through which air may be drawn. The air intake may include one or more screens or filters to prevent some objects from entering the EDF. The EDF of the fan unit may include blades and motor(s), such as electric motor(s). Electric motors within the EDF may be sealed against dust, sand, water and debris. In addition to or in lieu of EDF, alternative thrust sources may be used, such as, for example, compressed air, hydrogen peroxide jets or thrusters, liquid or solid rocket engines, fans driven by combustion engines such as jet engines, etc.

논의의 편의를 위해, SLCS의 제 1 측면 상의 팬 유닛들은 제 1 팬 유닛 그룹으로서 논의될 수도 있는 한편, 제 2 측면 상의 팬 유닛들은 제 2 팬 유닛 그룹으로서 논의될 수도 있다. 팬 유닛 그룹 각각의 팬 유닛들은 서로 반대되는, 예를 들어 180 ° 오프셋의 고정된 방향들과 같은 고정된 방향들로 유체 (예컨대 공기) 를 추진한다. 다른 실시 예들에서, 더 적거나 더 많은 수의 팬 유닛들 및/또는 EDF가 SLCS에서 사용될 수도 있다. 다른 실시 예들에서, 팬 유닛들 및/또는 EDF는 180 °만큼 오프셋되지 않고, 예를 들어, 180 °보다 더 크거나 더 적게 오프셋되고, 다른 축을 따라 오프셋되거나 오프셋되지 않을 수도 있다. 팬 유닛 내에서 팬 유닛 및/또는 EDF를 동적으로 재배치하도록 (reposition) 기계적 조향 컴포넌트가 포함될 수도 있다. 팬, 추력기들, 또는 EDF는 도 3에 예시된 바와 같이 수평으로 배향되지 않고 수직으로 배향될 수도 있다.For convenience of discussion, fan units on the first side of the SLCS may be discussed as a first fan unit group, while fan units on the second side may be discussed as a second fan unit group. The fan units of each group of fan units propel fluid (eg air) in fixed directions that are opposite to each other, eg fixed directions offset by 180°. In other embodiments, fewer or more fan units and/or EDF may be used in the SLCS. In other embodiments, the fan units and/or EDF may not be offset by 180°, for example, more or less than 180°, and may or may not be offset along other axes. A mechanical steering component may be included to dynamically reposition the fan unit and/or the EDF within the fan unit. The fan, thrusters, or EDF may be oriented vertically rather than horizontally as illustrated in Figure 3.

팬 유닛들 각각의 EDF는 팬 유닛들의 어셈블리의 추력 벡터링 또는 추력 벡터 제어를 생성하도록, 상이한 전력으로 개별적으로 활성화될 수도 있다. 예를 들어, (도 3의 SLCS (130) 의 상단을 내려다 보는 것과 관련하여) 시계 방향의 요를 생성하기 위해, 제 1 팬 유닛 그룹의 EDF는 단독으로 또는 제 2 팬 유닛 그룹의 반대편 EDF와 함께 활성화될 수도 있다. SLCS (130) 의 측방향 병진을 생성하기 위해 또는 진자 운동에 반대되는 측방향 힘을 생성하기 위해, 동일한 배향을 갖는 두 팬 유닛 그룹들의 EDF가 활성화될 수도 있다. 동시에 측방향 힘 및 회전력이 생성될 수도 있다. 이에 따라 벡터화된 추력은 SLCS (130) 및 이의 동작 모듈 (900) 에 의해 생성될 수도 있다.The EDF of each of the fan units may be individually activated with a different power to produce thrust vectoring or thrust vector control of the assembly of fan units. For example, to create a clockwise yaw (with respect to looking down at the top of SLCS 130 in FIG. 3), the EDF of a first group of fan units may be used alone or in conjunction with an opposing EDF of a second group of fan units. They can also be activated together. To create a lateral translation of the SLCS 130 or to create a lateral force opposing the pendulum motion, the EDFs of two groups of fan units with the same orientation may be activated. At the same time, lateral and rotational forces may be generated. Vectorized thrust may thus be generated by SLCS 130 and its operational module 900.

또한 회전 베어링 (305) 이 도 3에 예시된다. 회전 베어링 (305) 은 롱 라인 (110) 사이의 회전 베어링 또는 커플링일 수도 있고 화물, SLCS (130), 범퍼 및 후크, 및 화물 (120) 로 하여금 롱 라인 (110) 으로부터 개별적으로 회전하게 할 수도 있다. 예를 들어, 회전 베어링 (305) 에 기인하여, SLCS는 화물을 제어할 수도 있지만, 화물이 회전을 겪을 수도 있고 또는 회전력을 롱 라인 (110) 으로 전달하지 않고, SLCS에 의해 회전될 수도 있다.Rotating bearing 305 is also illustrated in FIG. 3 . The rotating bearing 305 may be a rotating bearing or coupling between the long lines 110 and may cause the cargo, SLCS 130, bumper and hook, and cargo 120 to rotate separately from the long line 110. there is. For example, due to the rotating bearing 305, the SLCS may control the cargo, but the cargo may undergo rotation or be rotated by the SLCS without transmitting rotational force to the long line 110.

SLCS (130) 는 컴퓨터 프로세서들, 메모리, 및 메모리 내의 모듈들과 같은 로직 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 컴퓨터 메모리 또는 SLCS (130) 내의 회로들에 구현된 로직에서 동작 모듈 (900) 및/또는 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 일 수도 있다. 동작 모듈 (900) 의 예들은 도 9와 관련하여 예시되고 논의된다. 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 의 예들은 도 10과 관련하여 예시되고 논의된다. 본 명세서에 논의된 예들에서, 동작 모듈 (900) 은, 롱 라인의 로이터 조종의 성능을 개선하기 위해, SLCS (130), 호이스트 (210), 및/또는 캐리어 (105) 또는 이의 승무원으로의 인스트럭션들에 응답하여 SLCS (130), 캐리어 (105), 및 롱 라인 (110) 의 상태를 추정하고 예측할 수도 있다.SLCS 130 may include logic components such as computer processors, memory, and modules within memory. There may be an operation module 900 and/or a long line reuter data fusion and control module 1000 in logic implemented in computer memory or circuits within the SLCS 130. Examples of operational modules 900 are illustrated and discussed with respect to FIG. 9 . Examples of Long Line Reuters data fusion and control module 1000 are illustrated and discussed with respect to FIG. 10 . In the examples discussed herein, the operations module 900 may provide instructions to the SLCS 130, hoist 210, and/or carrier 105 or its crew to improve the performance of loiter maneuvering of the long line. In response to the conditions, the state of the SLCS 130, carrier 105, and long line 110 may be estimated and predicted.

도 4는 일 실시 예에 따른, 선택 가능한 화물을 갖는, 캐리어 (105), 롱 라인 (410), 캐리어 (435) 의 현재 및 예측된 경로, 궤도 (440) 의 중심 및 SLCS (445) 의 제 1 비스듬한 사시도 (400) 를 예시한다. 궤도 (440) 의 중심은 점이 아닐 수도 있고, 불확실성, 예를 들어, 캐리어 (105) 의 사이즈, 대기 조건들에 의해 유발된 불확실성, 캐리어 (435) 의 현재 및 예측된 경로를 따른 캐리어 (105) 의 포지션, 배향, 및 운동의 측정의 불확실성을 포함할 수도 있다. 궤도 (440) 의 중심 내에서, 센서 세트 (220), 센서 세트 (320), 호이스트 센서 (205) 는 동작 모듈 (900) 및/또는 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 과 함께 본 명세서에 논의된 롱 라인 로이터 시스템의 물리적 및 로직 컴포넌트들에 의해 영향을 받을 때 타깃 위치를 향해서와 같이, SLCS (445) 는 SLCS (445) 의 추력기들에 의해, 호이스트 (201) 에 의해, 그리고 캐리어 (435) 의 현재 및 예측된 경로에 의해 영향을 받을 수도 있다. 본 명세서에 논의된 바와 같이, 본 명세서에 논의된 롱 라인 로이터 시스템의 이러한 물리적 컴포넌트들 및 로직 컴포넌트들은 예를 들어, SLCS (445), 캐리어 (105), 및 롱 라인 (410) 의 상태의 특성들 사이의 응답 시간에 따라, 롱 라인 로이터 조종의 성능을 개선할 수도 있고 그리고/또는 더 안전한 성능을 만들 수도 있다.4 illustrates the current and predicted paths of carrier 105, long line 410, carrier 435, center of orbit 440, and first position of SLCS 445, with selectable cargo, according to one embodiment. 1 Illustrative oblique perspective view 400. The center of the orbit 440 may not be a point and may be subject to uncertainties, e.g., the size of the carrier 105, uncertainties caused by atmospheric conditions, and the current and predicted paths of the carrier 105 along the current and predicted paths of the carrier 435. may include uncertainties in measurements of position, orientation, and motion. Within the center of orbit 440, sensor set 220, sensor set 320, and hoist sensor 205 are herein coupled with motion module 900 and/or longline Reuters data fusion and control module 1000. As directed toward the target location, the SLCS 445 is driven by the thrusters of the SLCS 445, by the hoist 201, and by the carrier. (435) may also be influenced by the current and predicted pathways of . As discussed herein, these physical and logical components of the long line reuter system discussed herein may, for example, characterize the state of SLCS 445, carrier 105, and long line 410. Depending on the response time between them, this may improve the performance of long line loitering and/or make it safer.

도 5는 일 실시 예에 따른, 도 4의 캐리어 (105), 롱 라인 (410), 캐리어 (435) 의 현재 및 예측된 경로, 궤도 (440) 의 중심, SLCS (445), 및 궤도 (505) 의 반경의 상부 평행 투영도 (500) 를 예시한다. 궤도 (505) 의 반경은 궤도 (505) 의 반경, 뿐만 아니라 캐리어와 SLCS 사이의 거리, 호이스트로부터 풀어진 롱 라인의 길이, 및 SLCS에 대해 지면 위의 높이가 캐리어 (105), SLCS (445), 및 센서 세트 (220) 및/또는 센서 세트 (320) 및/또는 호이스트 센서 (205) 와 같은 롱 라인 중 하나 이상에 대해 결정되고 획득될 수 있다는 것을 예시한다. 이 정보는 코일들의 수 및/또는 롱 라인 (410) 의 형상을 결정하도록 시스템 모델에서 사용될 수 있다. 롱 라인 (410) 의 형상은 목표에 대한 SLCS 및 화물의 포지션, 운동, 및 배향에 영향을 주도록 사용될 수도 있는, SLCS, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들 사이의 응답 시간과 관련될 수도 있다. 예를 들어, 동작 모듈 (900) 은 응답 시간이 안전하지 않고 상태들의 섭동을 최소화하는 것을 방지하기 위한 단계들이 취해져야 한다고 결정할 수도 있다; 이는 예를 들어, 롱 라인 (410) 의 상대적으로 많은 수의 코일들에 기인할 수도 있고, 이는 증가된 응답 시간 및 보빙 또는 "요-요" 효과에 대한 가능성을 발생시킬 수도 있다. 응답 시간 경고 및/또는 위험 조건이 존재하지 않는 한, SLCS (445) 는 SLCS (445) 의 포지션, 운동 및 배향의 정밀한 제어를 달성하기 위해, 궤도 (440) 의 중심 내에서 구동될 수도 있다.5 illustrates the current and predicted paths of carrier 105, long line 410, carrier 435, center of orbit 440, SLCS 445, and orbit 505 of FIG. 4, according to one embodiment. ) illustrates an upper parallel projection of the radius of 500 . The radius of the orbit 505 is determined by the radius of the orbit 505, as well as the distance between the carrier and the SLCS, the length of the long line unwound from the hoist, and the height above the ground relative to the SLCS. and long lines, such as sensor set 220 and/or sensor set 320 and/or hoist sensor 205. This information can be used in the system model to determine the number of coils and/or shape of the long line 410. The shape of the long line 410 may be related to the response time between characteristics of the state of the SLCS, the carrier, and the long line, which may be used to influence the position, movement, and orientation of the SLCS and cargo relative to the target. For example, operational module 900 may determine that the response time is unsafe and steps should be taken to prevent perturbation of states; This may be due, for example, to the relatively large number of coils in the long line 410, which may result in increased response time and the potential for bobbing or “yo-yo” effects. Response Time Unless warning and/or critical conditions exist, the SLCS 445 may be driven within the center of the orbit 440 to achieve precise control of the position, motion, and orientation of the SLCS 445.

도 6은 일 실시 예에 따른, 캐리어 (105), 롱 라인 (610), 캐리어 (635) 의 경로, 및 SLCS (645) (및 선택 가능하게 화물) 의 위치의 제 2 비스듬한 사시도 (600) 를 예시한다. SLCS (645) 의 위치는 캐리어 (635) 의 궤도의 중심 (라벨되지 않음) 내에 있을 수도 있다. 도 7은 일 실시 예에 따른 도 6의 캐리어 (105), 롱 라인 (610), 캐리어 (635) 의 경로, SLCS (645) 의 위치, 및 캐리어 (105) 와 궤도의 중심 또는 SLCS (645) 의 위치 사이의 궤도의 반경 (705) 의 상단 평행 투영도 (700) 를 예시한다.6 shows a second oblique perspective view 600 of the carrier 105, the long line 610, the path of the carrier 635, and the location of the SLCS 645 (and optionally cargo), according to one embodiment. Illustrate. The location of SLCS 645 may be within the center of the orbit of carrier 635 (unlabeled). 7 illustrates the carrier 105, the long line 610, the path of the carrier 635, the location of the SLCS 645, and the center of the orbit or SLCS 645 with the carrier 105, according to one embodiment. Illustrate the top parallel projection 700 of the radius 705 of the orbit between the positions of .

본 명세서에 논의된 바와 같이, 본 명세서에 논의된 롱 라인 로이터 시스템의 이러한 물리적 컴포넌트들 및 로직 컴포넌트들은 예를 들어, SLCS (645), 캐리어 (105), 및 롱 라인 (610) 의 상태의 특성들 사이의 응답 시간에 따라, 롱 라인 로이터 조종의 성능을 개선할 수도 있고 그리고/또는 더 안전한 성능을 만들 수도 있다. 궤도 (705) 의 반경은 궤도 (705) 의 반경, 뿐만 아니라 캐리어와 SLCS 사이의 거리, 호이스트로부터 풀어진 롱 라인의 길이, 및 SLCS에 대해 지면 위의 높이가 캐리어 (105), SLCS (645), 및 센서 세트 (220) 및/또는 센서 세트 (320) 및/또는 호이스트 센서 (205) 를 갖는 롱 라인 (610) 중 하나 이상에 대해 결정되고 그리고/또는 획득될 수 있다는 것을 예시한다. 이 정보는 코일들의 수 또는 롱 라인 (610) 의 형상을 결정하도록 시스템 모델에서 사용될 수 있다. 롱 라인 (610) 의 형상은 SLCS, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들 사이의 응답 시간과 관련될 수도 있고, 이는 목표에 대한 SLCS 및 화물의 포지션, 운동, 및 배향에 영향을 주도록 사용될 수도 있다. 예를 들어, 동작 모듈 (900) 은 응답 시간이 안전하고 상태들의 섭동을 최소화하기 위해 단계들이 취해질 필요가 없다고 결정할 수도 있다; 이는 예를 들어, 롱 라인 (410) 에 비해 감소된 응답 시간 및 보빙 또는 "요-요 (yo-yo)" 효과에 대한 감소된 가능성을 발생시킬 수도 있는, 롱 라인 (610) 의 상대적으로 적은 수의 코일들에 기인할 수도 있다. 응답 시간 경고 및/또는 위험 조건이 존재하지 않는 한, SLCS (645) 는 SLCS (645) 의 포지션, 운동 및 배향의 정밀한 제어를 달성하기 위해, 궤도 중심 내에서 구동될 수도 있다.As discussed herein, these physical and logical components of the long line Reuters system discussed herein may, for example, characterize the state of SLCS 645, carrier 105, and long line 610. Depending on the response time between them, this may improve the performance of long line loitering and/or make it safer. The radius of the orbit 705 is determined by the radius of the orbit 705, as well as the distance between the carrier and the SLCS, the length of the long line released from the hoist, and the height above the ground relative to the SLCS. and long line 610 with sensor set 220 and/or sensor set 320 and/or hoist sensor 205 . This information can be used in the system model to determine the number of coils or the shape of the long line 610. The shape of the long line 610 may be related to the response time between the SLCS, carrier, and state characteristics of the long line, which may be used to influence the position, movement, and orientation of the SLCS and cargo relative to the target. . For example, operational module 900 may determine that response time is safe and steps do not need to be taken to minimize perturbation of states; This may result in, for example, a reduced response time compared to the long line 410 and a reduced potential for bobbing or “yo-yo” effects, due to the relatively small volume of the long line 610. It may be due to the number of coils. Response Time Unless warning and/or critical conditions exist, the SLCS 645 may be driven within the orbital center to achieve precise control of the position, motion, and orientation of the SLCS 645.

도 8은 현수된 화물 제어 로직 컴포넌트들 (801), 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850), 및 캐리어 및 호이스트 로직 컴포넌트들 (880) 을 예시한다. 8 illustrates suspended load control logic components 801, remote interface logic components 850, and carrier and hoist logic components 880.

도 8의 실시 예에 예시된 바와 같이, 현수된 화물 제어 로직 컴포넌트들 (801) 내에 센서 세트 (805), SLCS 프로세서 (820), SLCS 메모리 (825), SLCS 통신 시스템 (830), SLCS 출력 (815), 및 전력 관리부 (840) 가 있을 수도 있다.As illustrated in the embodiment of FIG. 8, within suspended cargo control logic components 801 are sensor set 805, SLCS processor 820, SLCS memory 825, SLCS communication system 830, SLCS output ( 815), and there may be a power management unit 840.

센서 세트 (805) 는 포지션 센서들 (806), 배향 센서들 (807), 관성 센서들 (808), 근접 센서들 (809), 기준 위치 센서들 (810), 및 추력 센서들 (811) 을 포함할 수도 있다. Sensor set 805 includes position sensors 806, orientation sensors 807, inertial sensors 808, proximity sensors 809, reference position sensors 810, and thrust sensors 811. It may also be included.

SLCS 프로세서 (820) 는 하나 이상의 프로세서, 마이크로컨트롤러들, 및/또는 CPU들 (central processing units) 일 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 프로세서들 및 마이크로컨트롤러들은 동일한 인쇄 회로 기판 (PCB) 에 장착될 수도 있다.SLCS processor 820 may be one or more processors, microcontrollers, and/or central processing units (CPUs). In some embodiments, processors and microcontrollers may be mounted on the same printed circuit board (PCB).

SLCS 메모리 (825) 는 일반적으로 RAM (random access memory), ROM (read only memory), 및 디스크 드라이브 또는 SDRAM (synchronous dynamic random-access memory) 과 같은 영구적인 비 일시적 대용량 저장 디바이스를 포함할 수도 있다. SLCS memory 825 may generally include random access memory (RAM), read only memory (ROM), and persistent, non-transitory mass storage devices, such as a disk drive or synchronous dynamic random-access memory (SDRAM).

SLCS 메모리 (825) 는 모듈들 및/또는 소프트웨어 루틴들, 예를 들어, 내비게이션 시스템 (826), 동작 모듈 (900), 및 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000), 뿐만 아니라 예를 들어, 타깃 데이터 (827), 및 모드 또는 명령 상태 정보 (828) 와 같은 모듈들 및/또는 소프트웨어 루틴들에 의해 사용된 데이터 또는 정보를 저장할 수도 있다. SLCS memory 825 may include modules and/or software routines, such as navigation system 826, operations module 900, and long line Reuters data fusion and control module 1000, as well as, e.g. It may store data or information used by modules and/or software routines, such as target data 827 and mode or command status information 828.

SLCS 메모리 (825) 는 또한 운영 체제를 저장할 수도 있다. 이들 소프트웨어 컴포넌트들은 플로피 디스크, 테이프, DVD/CD-ROM 드라이브, 메모리 카드, 또는 다른 유사한 저장 매체와 같은 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체와 연관된 드라이브 메커니즘을 사용하여 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로부터 SLCS 메모리 (825) 내로 로딩될 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 소프트웨어 컴포넌트들은 또한 또는 대신 구동 메커니즘 및 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 이외의 메커니즘을 통해 (예를 들어, 네트워크 인터페이스를 통해) 로딩될 수도 있다.SLCS memory 825 may also store an operating system. These software components may store SLCS memory from a non-transitory computer-readable storage medium using a drive mechanism associated with the non-transitory computer-readable storage medium, such as a floppy disk, tape, DVD/CD-ROM drive, memory card, or other similar storage medium. It can also be loaded into (825). In some embodiments, software components may also or instead be loaded through a mechanism other than a drive mechanism and a computer-readable storage medium (eg, through a network interface).

SLCS 메모리 (825) 는 또한 커널, 커널 공간, 사용자 공간, 사용자 보호된 주소 공간, 및 데이터 저장소를 포함할 수도 있다. 주지된 바와 같이, SLCS 메모리 (825) 는 (즉, 소프트웨어 애플리케이션(들)을 실행하는) 하나 이상의 프로세스 또는 모듈들을 저장할 수도 있다. 프로세스들은 사용자 공간에 저장될 수도 있다. 프로세스는 하나 이상의 다른 프로세스를 포함할 수도 있다. 하나 이상의 프로세스는 일반적으로 병렬로, 즉, 복수의 프로세스들 및/또는 복수의 쓰레드로서 실행될 수도 있다.SLCS memory 825 may also include kernel, kernel space, user space, user protected address space, and data storage. As noted, SLCS memory 825 may store one or more processes or modules (i.e., executing software application(s)). Processes can also be stored in user space. A process may also contain one or more other processes. One or more processes may generally run in parallel, that is, as multiple processes and/or multiple threads.

커널은 사용자 프로세스들과 프로세서 (820) 와 연관된 회로 사이의 인터페이스를 제공하도록 구성될 수도 있다. 즉, 커널은 프로세스들에 의해 프로세서 (820), 칩셋, I/O 포트들 및 주변 디바이스들에 대한 액세스를 관리하도록 구성될 수도 있다. 커널은 전개 가능한 장비의 동작 컴포넌트들의 엘리먼트들 (즉, 프로세서 (820), 칩셋들, I/O 포트들, 및 주변 디바이스들) 을 관리하고 그리고/또는 통신하도록 구성된 하나 이상의 드라이버들을 포함할 수도 있다. The kernel may be configured to provide an interface between user processes and circuitry associated with processor 820. That is, the kernel may be configured to manage access to the processor 820, chipset, I/O ports, and peripheral devices by processes. The kernel may include one or more drivers configured to manage and/or communicate with elements of the operational components of the deployable device (i.e., processor 820, chipsets, I/O ports, and peripheral devices). .

SLCS 프로세서 (820) 는 또한 버스 및/또는 네트워크 인터페이스를 통해 SLCS 메모리 (825) 또는 또 다른 데이터 저장소와 통신할 수도 있고 포함할 수도 있다. SLCS processor 820 may also include and communicate with SLCS memory 825 or another data store via a bus and/or network interface.

SLCS 메모리 (825) 의 모듈들 또는 루틴들에 의해 사용된 데이터 그룹들은 열의 셀 또는 디지털 문서 또는 파일의 규정된 구조의 다른 값들로부터 분리된 값에 의해 나타낼 수도 있다. 본 명세서에서 개별 기록들 또는 엔트리들로 지칭되지만, 기록들은 2 개 이상의 데이터베이스 엔트리를 포함할 수도 있다. 데이터베이스 엔트리들은 숫자들, 숫자 연산자들, 이진 값들, 로직 값들, 텍스트, 스트링 연산자들, 다른 데이터베이스 엔트리들에 대한 참조들, 조인들 (joins), 조건부 로직들, 테스트들, 등을 나타낼 수도 있고 또는 인코딩할 수도 있다. Groups of data used by modules or routines of SLCS memory 825 may be represented by cells in a row or values that are separate from other values in the defined structure of the digital document or file. Although referred to herein as individual records or entries, records may include two or more database entries. Database entries may represent numbers, numeric operators, binary values, logical values, text, string operators, references to other database entries, joins, conditional logic, tests, etc., or You can also encode it.

전개 가능한 장비 통신 시스템(들) (830) 은 무선 트랜시버와 같은 무선 시스템(들) (831), 및 유선 시스템(들) (832) 을 포함할 수도 있다. SLCS 출력 (815) 은 추력기 제어기들을 통한 추력 제어 (816) 를 포함한다. SLCS 출력 (815) 은 호이스트를 제어하기 위한 호이스트 제어 (813) 를 포함한다. SLCS 출력 (815) 은 예를 들어 캐리어의 비행 제어 표면들 및 액추에이터들을 제어하거나 캐리어의 승무원에게 비행 제어 인스트럭션들을 발행하기 위한 캐리어 제어 (814) 를 포함한다. 전력 관리 시스템들 (840) 은 예를 들어, 배터리들로부터 전력 공급부를 조절하고 분배한다. 하나 이상의 데이터 커넥터들, 데이터 버스들, 및/또는 네트워크 인터페이스들은 다양한 내부 시스템들 및 SLCS (130) 의 로직 컴포넌트들을 연결할 수도 있다. Deployable device communication system(s) 830 may include wireless system(s) 831, such as wireless transceivers, and wired system(s) 832. SLCS output 815 includes thrust control 816 via thruster controllers. SLCS output 815 includes a hoist control 813 to control the hoist. SLCS output 815 includes carrier control 814, for example, to control the carrier's flight control surfaces and actuators or to issue flight control instructions to the carrier's crew. Power management systems 840 regulate and distribute power supply, for example from batteries. One or more data connectors, data buses, and/or network interfaces may connect various internal systems and logic components of SLCS 130.

시스템의 양태들은 본 명세서에 상세히 설명된 컴퓨터-실행 가능 인스트럭션들 중 하나 이상을 수행하도록 구체적으로 프로그래밍, 구성 (configure) 또는 구성되는 (construct) 특수화되거나 특수 목적 컴퓨팅 디바이스 또는 데이터 프로세서에서 구현될 수 있다. 시스템의 양태들은 또한 태스크들 또는 모듈들이 LAN (local area network), WAN (wide area network), 인터넷과 같은 통신 네트워크 또는 임의의 무선 주파수 통신 기술을 통해 링크된 리모트 프로세싱 디바이스들에 의해 수행되는 분산 컴퓨팅 환경들에서 실시될 수 있다. 전개 가능한 장비로부터의 데이터는 매우 낮은 대역폭일 수도 있고 주파수 또는 통신 프로토콜로 제한되지 않을 수도 있다. 분산 컴퓨팅 환경에서, 모듈들은 로컬 메모리 저장 디바이스들 및 리모트 메모리 저장 디바이스들 모두에 위치될 수 있다. Aspects of the system may be implemented in a specialized or special purpose computing device or data processor that is specifically programmed, configured, or constructed to perform one or more of the computer-executable instructions detailed herein. . Aspects of the system also include distributed computing, where tasks or modules are performed by remote processing devices linked via a local area network (LAN), a wide area network (WAN), a communication network such as the Internet, or any radio frequency communication technology. It can be carried out in many environments. Data from deployable devices may be very low bandwidth and may not be limited by frequency or communication protocol. In a distributed computing environment, modules can be located in both local and remote memory storage devices.

현수된 화물 제어 로직 컴포넌트들 (801) 은 리모트 포지셔닝 유닛 (remote positional unit), 리모트 인터페이스, 또는 타깃 노드 ("리모트 인터페이스 유닛") 및 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 과 같은 이의 로직 컴포넌트들, 및/또는 일 실시 예에 따른, 캐리어 및 호이스트 로직 컴포넌트들 (880) 과 같은 캐리어 및 호이스트 로직 컴포넌트들과 함께 작동할 수도 있다. Suspended cargo control logic components 801 may include a remote positional unit, remote interface, or target node (“remote interface unit”) and its logic components, such as remote interface logic components 850, and /or may operate in conjunction with carrier and hoist logic components, such as carrier and hoist logic components 880, according to one embodiment.

실시 예들에서, 리모트 인터페이스 유닛은 예를 들어, 오퍼레이터에 의해 홀딩되거나 자석들, 볼트들, 또는 임의의 다른 부착 메커니즘에 의해 캐리어에 부착될 수도 있다. 실시 예에서, 리모트 인터페이스 유닛은 지면 상의 위치에 떨어지거나 예를 들어, 구명 조끼 또는 다른 부양 디바이스 (flotational device), 구조자, 픽업될 화물, 전달될 화물을 위한 위치, 또는 작동하는 특정한 위치에 부착될 수도 있다.In embodiments, the remote interface unit may be held by an operator or attached to the carrier by magnets, bolts, or any other attachment mechanism, for example. In embodiments, the remote interface unit may be dropped to a location on the ground or attached to a specific location, for example, a life jacket or other flotational device, a rescuer, a location for cargo to be picked up, cargo to be delivered, or operative. It may be possible.

실시 예들에서, 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 은 오퍼레이터로부터 현수된 화물 제어 로직 컴포넌트들 (801) 로, 예컨대 명령 상태들 및 동작 인스트럭션들을 동작 모듈 (1100) 로 그리고/또는 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트로 전달할 수도 있다. 실시 예들에서, 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 은 캐리어 및 호이스트 로직 컴포넌트들 (880) 로부터 현수된 화물 제어 로직 컴포넌트들 (801) 로 그리고/또는 호이스트의 상태, 풀어진 롱 라인의 길이, 롱 라인으로부터 호이스트에 대한 힘 또는 질량, 등과 같은 오퍼레이터에 정보 또는 데이터를 전달할 수도 있다.In embodiments, remote interface logic components 850 may transmit command states and operational instructions to suspended cargo control logic components 801 from an operator, such as command states and operational instructions to an operational module 1100 and/or a long line reuter operational module ( 1100) can also be delivered by hoist. In embodiments, remote interface logic components 850 may be connected to suspended load control logic components 801 from carrier and hoist logic components 880 and/or provide information about the status of the hoist, the length of the unwound long line, and the length of the long line from the long line. It may also convey information or data to the operator, such as force or mass for the hoist, etc.

리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 은 무선 (871) 또는 유선 (872) 일 수도 있는 통신 시스템들 (870) 을 통해 현수된 화물 제어 로직 컴포넌트들 (801) 및/또는 캐리어 및 호이스트 로직 컴포넌트들 (880) 과 통신할 수도 있다. 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 로부터의 출력 (860) 은 스크린 (861) 상에 디스플레이된 정보, 및 오디오 (862) 를 포함할 수도 있다. SLCS (130) 또는 호이스트를 제어하기 위해 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 로의 입력 (865) 은 터치 스크린 (866), 조이스틱 (867), 마이크로폰, 카메라, 하나 이상의 버튼들, 등을 통해 전달된 명령들을 포함할 수도 있다. 다양한 실시 예들에서, 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 은 본 명세서에 기술된 기능들을 집합적으로 제공하는 하나 이상의 물리적 및/또는 로직 디바이스들을 포함할 수도 있다. 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 의 실시 예의 예가 도 12a, 도 12b, 도 13a, 도 13b, 및 도 13c에 예시되고 논의된다.Remote interface logic components 850 may be connected to suspended load control logic components 801 and/or carrier and hoist logic components 880 via communication systems 870, which may be wireless 871 or wired 872. ) can also communicate with. Output 860 from remote interface logic components 850 may include information displayed on screen 861 and audio 862. Input 865 to the SLCS 130 or remote interface logic components 850 to control the hoist may include commands delivered via a touch screen 866, joystick 867, microphone, camera, one or more buttons, etc. may also include In various embodiments, remote interface logic components 850 may include one or more physical and/or logical devices that collectively provide the functionality described herein. An example of an embodiment of remote interface logic components 850 is illustrated and discussed in FIGS. 12A, 12B, 13A, 13B, and 13C.

리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 은 프로세서 (820) 및 메모리 (825) 와 유사할 수도 있는, 프로세서 (869) 및 메모리 (873) 를 더 포함할 수도 있다. 메모리 (873) 는 리모트 인터페이스 모듈 (874) 과 같은 리모트 포지셔닝 유닛에 의해 사용된 하나 이상의 모듈들에 대한 소프트웨어 또는 펌웨어 코드, 인스트럭션들, 또는 로직을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 리모트 인터페이스 모듈 (874) 은 리모트 인터페이스를 턴온 및 턴오프하게 하고, 이를 SLCS 또는 호이스트와 페어링하고 (pair), 인스트럭션을 입력하는 등 하도록 리모트 인터페이스에 대한 제어 및 인터페이스를 제공할 수도 있다.Remote interface logic components 850 may further include processor 869 and memory 873, which may be similar to processor 820 and memory 825. Memory 873 may include software or firmware code, instructions, or logic for one or more modules used by the remote positioning unit, such as remote interface module 874. For example, the remote interface module 874 may provide control and interface for the remote interface to turn the remote interface on and off, pair it with an SLCS or a hoist, input instructions, etc. .

실시 예들에서, 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 은 예를 들어, 포지션 기준을 제공하기 위해 현수된 화물 제어 로직 컴포넌트들 (801) 과 예를 들어 무선으로 통신하도록 구성된 센서 세트 또는 비콘을 포함할 수도 있다. SLCS (130) 가 주 센서 세트로 간주되면, 보조 센서 세트 위치는 롱 라인이 현수된 플랫폼 또는 캐리어 내에 있을 수 있고, 제 3 센서 세트 위치는 (예를 들어, 타깃 위치에 대한 위치 정보를 제공하기 위해) 타깃 위치에 있을 수 있다. In embodiments, remote interface logic components 850 may include a beacon or sensor set configured to communicate, e.g., wirelessly, with suspended cargo control logic components 801 to provide a position reference, for example. there is. If the SLCS 130 is considered the primary sensor set, the secondary sensor set locations may be within the platform or carrier from which the long line is suspended, and the third sensor set locations may be within the platform or carrier from which the long line is suspended (e.g., to provide location information about the target location). ) may be at the target location.

또한 캐리어 및 호이스트 로직 컴포넌트들 (880) 이 도 8에 예시된다. 캐리어 및 호이스트 로직 컴포넌트들 (880) 은 프로세서 (820) 및 메모리 (825) 와 유사할 수도 있는 프로세서 (881) 및 메모리 (882) 를 포함할 수도 있다. 메모리 (882) 는 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트와 같은 호이스트에 의해 사용된 하나 이상의 모듈들에 대한 소프트웨어 또는 펌웨어 코드, 인스트럭션들, 또는 로직을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트는 SLCS와, 캐리어와 호이스트를 페어링할 수도 있고, 호이스트의 센서 데이터를 SLCS로 출력할 수도 있고, 예를 들어 롱 라인을 릴링하기 위해 (reel in or reel out) 로컬 인스트럭션들 및 리모트 인스트럭션들을 수신하고 작용할 수도 있다. Carrier and hoist logic components 880 are also illustrated in FIG. 8 . Carrier and hoist logic components 880 may include processor 881 and memory 882, which may be similar to processor 820 and memory 825. Memory 882 may include software or firmware code, instructions, or logic for one or more modules used by a hoist, such as the hoist for long line reuter operation module 1100. For example, a hoist to long line louter operation module 1100 may pair the hoist with an SLCS, a carrier, and output sensor data from the hoist to the SLCS, for example for reeling a long line ( reel in or reel out) and can also receive and act on local instructions and remote instructions.

캐리어 및 호이스트 로직 컴포넌트들 (880) 은 무선 (891) 또는 유선 (892) 트랜시버들을 포함할 수도 있는 통신 시스템 (890) 을 통해 현수된 화물 제어 로직 컴포넌트들 (801) 과 통신할 수도 있다. 캐리어 및 호이스트 로직 컴포넌트들 (880) 로부터의 출력 (885) 은 예를 들어, 케이블 길이 인코더, 릴 토크 인코더, (호이스트 내 롱 라인의 존재를 센싱하기 위한) 케이블 존재 센서, 스트레인 게이지, 장비 온도 센서, 전력 센서, 등과 같은, 호이스트 센서들 (884) 로부터의 정보 또는 데이터를 포함할 수도 있다. 호이스트 및/또는 캐리어를 제어하기 위해 캐리어 및 호이스트 로직 컴포넌트들 (880) 로의 입력 (886) 은 동작 모듈 (900) 및 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 과 같은, 현수된 화물 제어 로직 컴포넌트들 (801) 및 이의 모듈들로부터의 명령들을 포함할 수도 있다. 호이스트 및/또는 캐리어를 제어하기 위해 캐리어 및 호이스트 로직 컴포넌트들 (880) 에 대한 입력 (886) 은 또한 인간 오퍼레이터들로부터의 명령들을 포함할 수도 있고, 이 명령들은 터치 스크린 (866), 조이스틱 (867), 마이크로폰, 카메라, 하나 이상의 버튼, 등과 같은 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 을 통해 전달될 수도 있다. Carrier and hoist logic components 880 may communicate with suspended load control logic components 801 via a communication system 890, which may include wireless 891 or wired 892 transceivers. Outputs 885 from carrier and hoist logic components 880 may include, for example, cable length encoders, reel torque encoders, cable presence sensors (to sense the presence of long lines in the hoist), strain gauges, and equipment temperature sensors. , power sensor, etc. may include information or data from hoist sensors 884 . Input 886 to carrier and hoist logic components 880 to control the hoist and/or carrier may be connected to suspended load control logic components, such as motion module 900 and longline reuter data fusion and control module 1000. 801 and its modules. Input 886 to the carrier and hoist logic components 880 to control the hoist and/or carrier may also include commands from human operators, which may be displayed on a touch screen 866, joystick 867, etc. ), a microphone, a camera, one or more buttons, etc. may be transmitted through remote interface logic components 850.

도 9는 일 실시 예에 따른, 복수의 모드들 또는 명령 상태들을 포함하는, SLCS (130) 와 같은 SLCS의 동작 모듈 (900) 을 예시한다. 동작 모듈 (900) 의 인스트럭션들 또는 동작 모듈 (900) 을 구현하는 인스트럭션들은 예를 들어, SLCS 메모리 (825) 에 저장될 수도 있고, 예를 들어, SLCS 프로세서 (820), 뿐만 아니라 동작 모듈 (900) 이 상호 작용할 수도 있는 전기 회로들, 펌웨어, 및 다른 컴퓨터 및 전개 가능한 장비의 로직 하드웨어에 의해 실행되거나 수행될 수도 있다.9 illustrates an operational module 900 of an SLCS, such as SLCS 130, including a plurality of modes or command states, according to one embodiment. Instructions of operation module 900 or instructions implementing operation module 900 may be stored, for example, in SLCS memory 825, in, for example, SLCS processor 820, as well as in operation module 900. ) may be implemented or performed by interacting electrical circuits, firmware, and logic hardware in other computers and deployable devices.

블록 (905) 에서, SLCS가 롱 라인에 설치될 수도 있다. 설치될 때, 롱 라인은 SLCS의 채널 내로 삽입될 수도 있다. 실시 예들에서, 설치는 동작 모듈 (900) 에 의해 보조되거나 관리될 수도 있다. 예를 들어, 동작 모듈 (900) 은 SLCS의 롱 라인을 위한 채널을 개방하도록 지시되거나 개방될 수도 있다. 예를 들어, 동작 모듈 (900) 은 센서들 (805) 을 사용하여 채널 내 롱 라인의 존재를 센싱할 수도 있다. 예를 들어, 동작 모듈 (900) 은 클램프의 활성화를 통해서와 같이 롱 라인에 대해 채널을 폐쇄하도록 지시될 수도 있고 또는 폐쇄될 수도 있다.At block 905, an SLCS may be installed on the long line. When installed, the long line may be inserted into a channel of the SLCS. In embodiments, installation may be assisted or managed by operations module 900. For example, operational module 900 may be directed or enabled to open a channel for a long line of the SLCS. For example, operation module 900 may use sensors 805 to sense the presence of a long line in a channel. For example, operation module 900 may be directed to close or close a channel for a long line, such as through activation of a clamp.

블록 (910) 에서, SLCS는 예를 들어, SLCS 상의 레버 또는 버튼의 누름에 의해 시작될 수도 있다. 시스템을 초기화할 수도 있는 버튼 또는 레버와 함께, 또 다른 버튼 또는 레버가 눌릴 때 즉시 시스템 셧다운 (shut down) 을 유발할 수도 있다. 시스템은 또한 시스템 바로 옆이 아닌 오퍼레이터 또는 프로세스에 의해, 예를 들어, 리모트로 버튼을 누르거나 SLCS에 무선으로 링크된 하나 이상의 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 상에서 활성화함으로써 시작되거나 중지될 수도 있다.At block 910, the SLCS may be initiated, for example, by pressing a lever or button on the SLCS. Along with buttons or levers that can reset the system, they can also cause an immediate system shutdown when another button or lever is pressed. The system may also be started or stopped by an operator or process other than immediately adjacent to the system, for example, by remotely pressing a button or activating one or more remote interface logic components 850 wirelessly linked to the SLCS.

블록 (915) 에서, 동작 모듈 (900) 은 활성화되고 그리고/또는 초기화될 수도 있다. At block 915, operational module 900 may be activated and/or initialized.

블록 (920) 에서, 동작 모듈 (900) 은 오퍼레이터 또는 프로세스에 의해 선택된 하나 이상의 기능 모드들 또는 명령 상태들을 수신할 수도 있고 블록 (925) 으로 진행할 수도 있다. 블록 (920) 으로부터, 동작 모듈 (900) 은 결정 블록 (925) 및/또는 결정 블록 (940) 중 하나 또는 모두로 진행할 수도 있다.At block 920, operational module 900 may receive one or more functional modes or command states selected by an operator or process and proceed to block 925. From block 920, operational module 900 may proceed to one or both of decision block 925 and/or decision block 940.

결정 블록 (925) 에서, 동작 모듈 (900) 은 예를 들어, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 의 블록 (1050) 으로부터 응답 시간 메시지가 수신되었는지 여부를 결정할 수도 있다. 응답 시간 메시지는 캐리어, 호이스트, 및 SLCS의 상태 조건들 사이의 응답 시간이 안전 마진 내에 있지 않다는 것을 나타낼 수도 있다. At decision block 925, operations module 900 may determine whether a response time message was received, e.g., from block 1050 of long line Reuters data fusion and control module 1000. The response time message may indicate that the response time between state conditions of the carrier, hoist, and SLCS is not within a safety margin.

예를 들어, SLCS가 하강됨에 따라, 호이스트로부터 풀어진 롱 라인의 길이와 캐리어와 SLCS 사이의 거리 사이에 관계가 있어야 한다. 이 관계는 풀어진 롱 라인의 길이와 캐리어와 SLCS 사이의 거리 사이의 1 : 1 관계로 시작할 수도 있다. 그러나, 롱 라인이 나선으로 감길 (coil into) 때, 롱 라인이 호이스트에 의해 더 풀어짐에 따라, 캐리어와 SLCS 사이의 거리가 더 느린 레이트로 증가하도록 관계가 변화할 수도 있어, 결과적으로 더 긴 캐리어, 호이스트, 및 SLCS의 상태 조건들 사이의 응답 시간을 발생시킨다. 예를 들어, 응답 시간은 나선 (610) 보다 더 많은 코일들을 포함하고 더 낮은 겉보기 스프링 힘을 갖는 나선 (410) 에 대해 더 길 수도 있다. 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 응답 시간의 특정한 양의 변화 및/또는 변화의 레이트를 허용할 수도 있고, 응답 시간의 변화량 또는 변화 레이트가 안전 마진 또는 문턱 값을 초과할 때, 메시지를 동작 모듈 (900) 로 전송할 수도 있고, 이 메시지는 결정 블록 (925) 에서 수신될 수도 있다.For example, as the SLCS is lowered, there must be a relationship between the length of the long line released from the hoist and the distance between the carrier and the SLCS. This relationship may start as a 1:1 relationship between the length of the released long line and the distance between the carrier and the SLCS. However, as the long line is coiled into a spiral, the relationship may change such that the distance between the carrier and the SLCS increases at a slower rate as the long line is further unwound by the hoist, resulting in a longer carrier. , the response time between the state conditions of the hoist, and the SLCS. For example, the response time may be longer for helix 410, which includes more coils and has a lower apparent spring force than helix 610. Longline Reuters data fusion and control module 1000 may allow a particular amount of change and/or rate of change in response time and, when the amount or rate of change in response time exceeds a safety margin or threshold, send a message. may be sent to operations module 900, and this message may be received at decision block 925.

블록 (930) 에서, 결정 블록 (925) 에서 긍정이거나 등가인 경우, 동작 모듈 (900) 은 캐리어의 승무원, 드론의 오퍼레이터, 타깃 위치의 승무원 또는 직원들, 등에 메시지를 출력할 수도 있다.At block 930, if decision block 925 is positive or equivalent, action module 900 may output a message to the carrier's crew, the drone's operator, the crew or employees at the target location, etc.

블록 (935) 에서, 동작 모듈 (900) 은 롱 라인 로이터 시스템이 응답 시간을 증가시키거나 감소시키지 않도록 시도하는 명령 상태에 들어갈 수도 있다. 동작 모듈 (900) 은 기능 모드 또는 명령 상태를 구현하고 기능 모드 또는 명령을 종료하기 위해 서브 루틴 또는 서브 모듈로서 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 을 호출하고 수행함으로써 기능 모드 또는 명령 상태를 실행할 수도 있다. 예를 들어, 명령 상태는 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 로 하여금 캐리어와 SLCS 및 화물 사이의 거리를 홀딩, 느리게 증가 또는 감소시키게 할 수도 있다. 예를 들어, 명령 상태는 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 이 호이스트로부터 롱 라인의 해제 레이트를 감소시키거나, 호이스트로부터 롱 라인의 해제를 중단하게 하거나, 호이스트로 하여금 롱 라인에서 릴링하게 할 수도 있거나, 캐리어를 제어할 수도 있고 또는 캐리어의 높이를 홀딩 또는 상승시키거나 캐리어의 속도를 홀딩 또는 상승시키기 위해 캐리어 승무원에게 인스트럭션들을 발행할 수도 있다. 예를 들어, 명령 상태는 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 로 하여금 캐리어와 SLCS 및 화물 사이의 거리를 증가시키지 않도록 SLCS의 추력기들을 제어하게 할 수도 있다. 예를 들어, 명령 상태 인스트럭션은 목표된 가속도 레이트, 목표된 SLCS 높이, SLCS의 목표된 배향, SLCS의 목표된 위치를 포함할 수도 있다.At block 935, operational module 900 may enter a command state that attempts to prevent the long line reuter system from increasing or decreasing its response time. The operation module 900 implements the functional mode or command state by calling and performing the longline Reuters data fusion and control module 1000 as a subroutine or submodule to implement the functional mode or command state and terminate the functional mode or command state. You can also run it. For example, a command state may cause the long line Reuters data fusion and control module 1000 to hold, slowly increase, or decrease the distance between the carrier and the SLCS and cargo. For example, the command condition may cause the longline reuter data fusion and control module 1000 to reduce the rate of release of the longline from the hoist, to stop releasing the longline from the hoist, or to cause the hoist to reel in the longline. Alternatively, the carrier may be controlled or instructions may be issued to the carrier crew to hold or raise the height of the carrier or to hold or raise the speed of the carrier. For example, a command condition may cause the Long Line Reuter data fusion and control module 1000 to control the thrusters of the SLCS to not increase the distance between the carrier and the SLCS and cargo. For example, the command status instructions may include a desired acceleration rate, a desired SLCS height, a desired orientation of the SLCS, and a desired location of the SLCS.

결정 블록 (940) 에서, 동작 모듈 (900) 은 예를 들어, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 의 블록 (1060) 으로부터 위험 메시지가 수신되었는지 여부를 결정할 수도 있다. 위험 메시지는 지면 또는 다른 물체와의 충돌 및/또는 과도한 가속도가 예측되거나 발생했음을 나타낼 수도 있다. 과도한 가속도는 보빙 (bobbing) 으로 인해 또는 "휩-래시 (whip-lash)" 효과 예를 들어, 캐리어가 타깃 위치를 선회하는 것으로부터 목적지를 향해 이동하는 것으로 전이할 때 발생할 수도 있는 휩-래시 효과로 인해 발생할 수도 있다. At decision block 940, operations module 900 may determine whether a risk message was received, for example, from block 1060 of long line Reuters data fusion and control module 1000. A hazard message may indicate that a collision with the ground or another object and/or excessive acceleration is predicted or has occurred. Excessive acceleration may occur due to bobbing or a "whip-lash" effect, for example, when the carrier transitions from circling the target position to moving toward the destination. It may occur due to

결정 블록 (940) 에서 긍정이거나 등가인 경우, 블록 (945) 에서 동작 모듈 (900) 은 롱 라인 로이터 시스템이 위험을 회피하려고 시도하는 명령 상태에 들어갈 수도 있다. 동작 모듈 (900) 은 기능 모드 또는 명령 상태를 구현하고 기능 모드 또는 명령을 종료하기 위해 서브 루틴 또는 서브 모듈로서 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 을 호출하고 수행함으로써 기능 모드 또는 명령 상태를 실행할 수도 있다. 위험을 회피하기 위해, 예를 들어, 위험이 지면 위의 장애물인 경우와 같이 위험을 회피하도록 조종하기 위해 SLCS의 추력기들을 제어하기 위한 인스트럭션들을 발행하는 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 을 포함할 수도 있다. 위험을 회피하기 위해 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 이 지면에 부딪치는 것을 방지하기 위해 롱 라인의 길이를 감소시키도록 호이스트를 제어하기 위한 인스트럭션을 발행하는 것을 포함할 수도 있다. 위험을 회피하기 위해 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 이 고 가속도를 감소시키기 위해 롱 라인의 길이를 증가시키도록 호이스트를 제어하기 위한 인스트럭션을 발행하는 것을 포함할 수도 있다. 위험을 회피하기 위해, 드론과 같은 캐리어를 제어하는, 또는 위험을 회피하기 위해 캐리어의 뱅크 각도, 고도, 또는 속도를 변경하기 위해 캐리어의 궤도 중심을 변경하도록 캐리어의 승무원에게 비행 제어 인스트럭션을 발행하는 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 명령 상태 인스트럭션은 목표된 가속도 레이트, 목표된 SLCS 높이, SLCS의 목표된 배향, SLCS의 목표된 위치, SLCS가 향해 이동하지 않아야 하는 위치, 등을 포함할 수도 있다.If positive or equivalent at decision block 940, action module 900 at block 945 may enter a command state in which the long line reuter system attempts to hedge. The operation module 900 implements the functional mode or command state by calling and performing the longline Reuters data fusion and control module 1000 as a subroutine or submodule to implement the functional mode or command state and terminate the functional mode or command state. You can also run it. A long line Reuters data fusion and control module 1000 that issues instructions to control the thrusters of the SLCS to steer to avoid a hazard, for example, if the hazard is an obstacle above the ground. It may also be included. To avoid risk, the long line Reuters data fusion and control module 1000 may include issuing instructions to control the hoist to reduce the length of the long line to prevent it from hitting the ground. To avoid risk, the long line Reuters data fusion and control module 1000 may include issuing instructions to control the hoist to increase the length of the long line to reduce high acceleration. Controlling a carrier, such as a drone, to avoid a hazard, or issuing flight control instructions to the carrier's crew to change the center of the carrier's orbit to change the bank angle, altitude, or speed of the carrier to avoid a hazard. It may also include a long line Reuters data fusion and control module 1000. For example, command status instructions may include a desired acceleration rate, a desired SLCS height, a desired orientation of the SLCS, a desired location of the SLCS, a location toward which the SLCS should not move, etc.

블록 (935) 및/또는 블록 (945) 에 이어서, 동작 모듈 (900) 은 블록 (920) 으로 돌아갈 수도 있고, 응답 시간이 용인 가능한 레벨로 돌아왔는지 또는 위험 조건이 더 이상 존재하지 않는지를 결정하기 위한 시간 기간을 허용할 수도 있다.Following block 935 and/or block 945, the operation module 900 may return to block 920 and determine whether the response time has returned to an acceptable level or the hazardous condition no longer exists. A period of time may be allowed for this.

결정 블록 (925) 및/또는 결정 블록 (940) 에서 부정적이거나 등가이면, 동작 모듈 (900) 은 개방 루프 블록 (950) 으로 들어가서 폐쇄 루프 블록 (965) 로 들어갈 수도 있다. 동작 모듈 (900) 은 인터럽트 메시지가 수신될 때까지 개방 루프 블록 (950) 과 폐쇄 루프 블록 (965) 사이에 있을 수도 있다. 인터럽트 메시지는 예를 들어, 명령 상태의 종료 또는 응답 시간 메시지 또는 위험 메시지와 같은 문제 메시지를 포함할 수도 있다.If negative or equal in decision block 925 and/or decision block 940, operation module 900 may enter open loop block 950 and enter closed loop block 965. Operation module 900 may remain between open loop block 950 and closed loop block 965 until an interrupt message is received. Interrupt messages may include, for example, end of command status or problem messages such as response time messages or critical messages.

블록 (960) 에서 동작 모듈 (900) 은 기능 모드 또는 명령 상태를 구현하기 위해 서브 루틴 또는 서브 모듈로서 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 을 수행하거나 호출할 수도 있다. 기능 모드 또는 명령 상태는 리모트 인터페이스를 사용하는 것과 같이 인간에 의해 선택될 수도 있고, 그리고/또는 프로세스에 의해 선택될 수도 있다. 블록 (960) 의 출력, 예를 들어, 기능 모드 또는 명령 상태 인스트럭션은 목표된 가속도 레이트, 목표된 SLCS 높이, SLCS의 목표된 배향, SLCS의 목표된 위치, SLCS가 향해 이동하지 않아야 하는 위치, 등을 포함할 수도 있다.At block 960, operations module 900 may perform or call longline Reuters data fusion and control module 1000 as a subroutine or submodule to implement a functional mode or command state. The functional mode or command state may be selected by a human, such as using a remote interface, and/or by a process. The output of block 960, e.g., a functional mode or command state instruction, may include a desired acceleration rate, a desired SLCS height, a desired orientation of the SLCS, a desired position of the SLCS, a position toward which the SLCS should not move, etc. It may also include .

시스템의 기능 모드들 또는 명령 상태들은 다음과 같다:The functional modes or command states of the system are:

유휴 모드 (951): SLCS의 모든 내부 시스템들이 동작하지만 (예를 들어, 동작 모듈 (900) 이 운동을 관찰하고 제어 또는 다른 액션들을 계산함), 화물의 운동에 영향을 주는 액션 없이 추력기들 및 호이스트가 차단되고, 유휴 속도만을 유지하거나, 당시 (then-current) 케이블 연장에서 호이스트를 유지한다.Idle mode 951: All internal systems of the SLCS are operating (e.g., the motion module 900 monitors motion and calculates control or other actions), but no action is taken to affect the motion of the cargo, including the thrusters and The hoist is blocked, maintaining idle speed only, or maintaining the hoist on the then-current cable extension.

상대 포지션 vs. 캐리어 유지 모드 (952): 동작 모듈 (900) 은 캐리어 또는 캐리어의 궤도 중심에서 타깃 위치에 대해 SLCS를 안정화하도록 추력기들 및/또는 호이스트를 활성화한다. 예를 들어, SLCS가 타깃 위치에 있을 때, 동작 모듈 (900) 은 달리 발생할 수도 있는 드리프트에도 불구하고, SLCS로 하여금 타깃 위치에 있게 하도록 추력기들 및/또는 호이스트를 활성화할 수도 있다. 이는 예를 들어, SLCS가 헤딩 (heading) 을 따라 배향되도록, 하나의 추력 유닛 그룹의 하나의 추력기 또는 2 개의 추력 유닛 그룹의 대향하는 추력기들을 사용하여 SLCS를 회전시키고, 이어서 헤딩을 따라 SLCS 및 화물을 추진하도록 2 개의 추력 유닛 그룹에서 SLCS의 동일한 측면에서 2 개의 추력기들로부터 추력을 인가함으로써 달성될 수도 있다. 예를 들어, SLCS가 고정익 항공기 아래에 현수될 때, 동작 모듈 (900) 은 캐리어에 상대적인 높이에 머물러, 예컨대 "요-요" 효과에 대응하고, 캐리어의 궤도 중심에 머물도록 추력기들 및 호이스트를 활성화할 수도 있다. 동작 모듈 (900) 은 캐리어 운동을 국부화하고, 롱 라인의 탄성 계수에 따라, 롱 라인의 탄성 또는 다른 거동을 결정하고, 그리고/또는 롱 라인에 대한 공기력을 결정하고, 그리고 캐리어에 대한 SLCS 및 화물의 포지션을 유지하기 위해 필요한 보정 동작들을 추력기들 및 호이스트를 사용하여 수행한다. 캐리어의 궤도 중심 및 타깃 위치가 저속으로 이동한다면, 동작 모듈 (900) 은 2 개의 엔티티들이 일제히 (in unison) 이동하도록 추력기들 및 호이스트를 사용하여 캐리어와 SLCS의 속도를 커플링할 것이다. SLCS의 화물 또는 운동에 대한 교란시, 동작 모듈 (900) 은 교란에 대응하기 위해 교란의 방향과 반대되는 호이스트를 활성화하거나 추력을 제공하여, 스윙, 롱 라인의 탄성에 의해 유발된 "요-요" 효과들 및/또는 롱 라인에 대한 공기력, 또는 (화물을 선회하는 캐리어에 의해 유발될 수도 있는) 롱 라인의 나선들, 또는 다른 바람직하지 않은 운동을 제거한다.Opponent position vs. Carrier Maintenance Mode 952: The operation module 900 activates the thrusters and/or hoist to stabilize the SLCS about the carrier or a target position at the center of the carrier's orbit. For example, when the SLCS is at the target position, the operation module 900 may activate thrusters and/or a hoist to cause the SLCS to be at the target position despite drift that may otherwise occur. This could be achieved, for example, by rotating the SLCS using one thruster from a group of thrust units or opposing thrusters from a group of two thrust units so that the SLCS is oriented along the heading, and then orienting the SLCS and cargo along the heading. This may be achieved by applying thrust from two thrusters on the same side of the SLCS in a group of two thrust units to propel . For example, when the SLCS is suspended beneath a fixed-wing aircraft, the motion module 900 can operate the thrusters and hoist to stay at a height relative to the carrier, e.g., counteract the "yo-yo" effect, and remain centered in the carrier's orbit. You can also activate it. The motion module 900 localizes the carrier motion, determines the elastic or other behavior of the long line, depending on the elastic modulus of the long line, and/or determines the aerodynamic force on the long line, and determines the SLCS and The necessary corrective actions to maintain the position of the cargo are performed using thrusters and hoists. If the carrier's orbital center and target position are moving at low speeds, the motion module 900 will couple the speeds of the carrier and SLCS using thrusters and a hoist so that the two entities move in unison. Upon disturbance of the load or movement of the SLCS, the action module 900 activates the hoist or provides thrust opposite to the direction of the disturbance to counteract the disturbance, causing swing and “yo-yo” induced by the elasticity of the long line. "Eliminates the effects and/or aerodynamic forces on the long line, or spirals of the long line (which may be caused by a carrier turning cargo), or other undesirable movements.

포지션 모드 (955) 로 이동/정지: 동작 모듈 (900) 은 날씨의 영향, 캐리어의 작은 운동들, 또는 캐리어에 대한 SLCS의 높이의 변화들에 대응하여, 고정된 포지션으로 SLCS를 안정화할 것이다. 이 모드는 모든 운동을 무효화하는 효과가 있다. 이 모드에서, 오퍼레이터 또는 또 다른 프로세스는 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 을 통해 목표된 타깃 포지션을 SLCS로 전송할 수 있다. 이는 적어도 다음과 같은 방식으로 달성될 수 있다: Move/Stop to Position Mode 955: The motion module 900 will stabilize the SLCS in a fixed position, in response to the effects of weather, small movements of the carrier, or changes in the height of the SLCS relative to the carrier. This mode has the effect of nullifying all movement. In this mode, an operator or another process can transmit the desired target position to the SLCS via remote interface logic components 850. This can be achieved at least in the following way:

타깃 노드 포지션 (956): 오퍼레이터는 목표된 드롭 오프 위치 또는 픽업 위치에 리모트 포지셔닝 유닛, 리모트 인터페이스, 또는 타깃을 배치할 수 있다. 리모트 포지셔닝 유닛은 목표된 포지션을 나타내기 위해 동작 모듈 (900) 과 무선으로 통신할 것이고, 동작 모듈 (900) 은 타깃 위치를 선회하고 SLCS 및 화물을 목표된 포지션으로 조종하기 위해 추력기 및 호이스트를 활성화하도록 캐리어를 제어하거나 캐리어에 비행 인스트럭션을 발행함으로써 응답한다. 이 모드는 롱 라인 상에 목표된 장력을 더 홀딩할 수도 있다. 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 은 엔티티들의 위치 정보를 수신하고 디스플레이할 수도 있다. Target Node Position 956: An operator may place a remote positioning unit, remote interface, or target at a targeted drop-off location or pickup location. The remote positioning unit will communicate wirelessly with the motion module 900 to indicate the target position, and the motion module 900 will orbit the target position and activate the thrusters and hoists to steer the SLCS and cargo to the desired position. It responds by controlling the carrier or issuing flight instructions to the carrier. This mode may further hold the targeted tension on the long line. Remote interface logic components 850 may receive and display location information of entities.

사용자 지정 포지션 (957): 오퍼레이터 또는 프로세스는 지정된 위치 (예를 들어, 위도 좌표 및 경도 좌표, 맵 또는 이미지에서의 위치의 선택, 등) 를 동작 모듈 (900) 로 전송하기 위해 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 을 사용할 수 있다. 이어서, 동작 모듈 (900) 은, SLCS 및 화물이 이미 지정된 위치에 있다면, 타깃 위치를 선회하도록 캐리어를 제어하거나 캐리어에 비행 인스트럭션들을 발행할 것이고, 지정된 위치에 SLCS 및 현수된 화물을 홀딩하도록 SLCS의 추력기들 및/또는 호이스트를 사용한다. SLCS 및 화물이 지정된 위치에 있지 않다면, 동작 모듈 (900) 은 타깃 위치를 선회하도록 캐리어를 제어하거나 캐리어에 비행 인스트럭션을 발행할 수도 있고 지정된 위치로 SLCS 및 현수된 화물을 조종하도록 SLCS의 추력기들 및/또는 호이스트를 사용할 수도 있다. 이 모드는 롱 라인 상에 목표된 장력을 더 홀딩할 수도 있다. 동작 모듈 (900) 은 예를 들어, 오퍼레이터, 프로세스, 등의 통신 또는 디스플레이를 위해 포지션, 거리, 높이, 및 롱 라인 장력 정보에 관한 정보 또는 데이터를 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 로 동시에 전송할 수도 있다.Custom Position 957: An operator or process uses remote interface logic components to transmit a specified location (e.g., latitude and longitude coordinates, selection of a location on a map or image, etc.) to the operation module 900. (850) can be used. The operation module 900 will then control the carrier to orbit the target position or issue flight instructions to the carrier, if the SLCS and cargo are already at the designated location, and control the SLCS to hold the SLCS and suspended cargo at the designated position. Use thrusters and/or hoists. If the SLCS and payload are not at the designated location, the operations module 900 may control the carrier to orbit the target location or issue flight instructions to the carrier and use the SLCS's thrusters and cargo to steer the SLCS and suspended payload to the designated location. /Or you can also use a hoist. This mode may further hold the targeted tension on the long line. The operation module 900 may simultaneously transmit information or data regarding position, distance, height, and long line tension information to remote interface logic components 850, e.g., for communication or display to operators, processes, etc. there is.

포지션 홀드 모드 (953): 동작 모듈 (900) 은 모든 운동에 저항할 것이고, 추력기들 및 호이스트를 사용하여, 캐리어의 운동과 무관하게 SLCS의 현재 위치를 유지하려고 시도할 것이다. 이 모드는 SLCS의 모든 운동을 감쇠시키는 (dampen) 효과를 갖는다. 이 모드는 캐리어 속도, 캐리어의 궤도 중심, 안전 계수들, 및 물리적 제약들에 상대적인 조건부 응답들을 각각 갖는다. 예를 들어, 이 모드는 캐리어가 궤도 중심을 변화시킨 후 상대적으로 짧은 시간 동안만 SLCS의 포지션을 홀딩할 수도 있다. Position Hold Mode 953: The motion module 900 will resist any movement and, using the thrusters and hoist, will attempt to maintain the current position of the SLCS independent of the movement of the carrier. This mode has the effect of dampening any movement of the SLCS. These modes each have conditional responses relative to carrier velocity, carrier's orbital center, safety factors, and physical constraints. For example, this mode may only hold the position of the SLCS for a relatively short period of time after the carrier changes its orbital center.

직접 제어 모드 (954): 3 자유도 (°rees of freedom) (예를 들어, x-축, y-축, 및 z-축) 뿐만 아니라 회전에서 추력기들, 호이스트, 및 캐리어의 조이스틱 또는 다른 직접적인 동작. 동작 모듈 (900) 은 완전히 폐 루프일 수도 있고 동작 동안 외부 제어를 필요로 하지 않을 수도 있지만, 추력기들, 호이스트, 및 캐리어의 직접적인 사용자 제어를 위한 옵션이 있다. 오퍼레이터는 포지션, 회전, 추력기 출력 레벨, 롱 라인 길이, 또는 롱 라인 장력을 직접 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 캐리어를 직접 제어하거나 캐리어에 비행 인스트럭션을 발행할 수 있다. 캐리어의 직접 제어 또는 캐리어에 대한 비행 인스트럭션들은 캐리어의 직접 제어를 통하거나 캐리어의 궤도 중심 또는 타깃 위치의 선택을 통해 이루어질 수도 있다.Direct control mode 954: 3 degrees of freedom (e.g., x-axis, y-axis, and z-axis) as well as rotation of the thrusters, hoist, and carrier using a joystick or other direct movement. Operation module 900 may be completely closed loop and may not require external control during operation, but there is an option for direct user control of the thrusters, hoist, and carrier. The operator can directly control the position, rotation, thruster power level, long line length, or long line tension, as well as directly control the carrier or issue flight instructions to the carrier. Direct control of the carrier or flight instructions to the carrier may be achieved through direct control of the carrier or through selection of the carrier's orbital center or target location.

장애물 회피 (958): 동작 모듈 (900) 은 장애물을 회피하기 위해 SLCS 및 화물의 경로를 식별하고, 경로 내의 물체들을 식별하고, 포지션, 회전, 추력기 출력 레벨, 및 장애물을 회피할 수도 있는 롱 라인 길이를 결정하고, 그리고 추력기들 및/또는 호이스트 또는 캐리어로 인스트럭션들을 출력한다. 예를 들어, 장애물 회피 모듈 (958) 은 i) 환경에서 센싱된 장애물들과 같은 팬 유닛들 및 물체들과 같은 센서 위치들 사이의 거리를 균등화하도록 또는 ii) 화물의 기하 구조를 측정하거나 수신하고, 환경에서 센싱된 장애물들의 기하 구조를 측정하고, 화물의 포지션, 배향, 및 운동을 결정하거나 수용하고, 그리고 장애물에 대해 화물을 협상하는 것과 같은 센서 정보를 수신하고 프로세싱할 수도 있다.Obstacle Avoidance 958: The operations module 900 identifies the path of the SLCS and cargo to avoid obstacles, identifies objects in the path, determines the position, rotation, thruster power level, and long line that may avoid the obstacle. Determine the length and output instructions to the thrusters and/or hoist or carrier. For example, obstacle avoidance module 958 may i) equalize distances between sensor locations such as fan units and objects such as sensed obstacles in the environment, or ii) measure or receive the geometry of the cargo. , may receive and process sensor information, such as measuring the geometry of sensed obstacles in the environment, determining or accommodating the position, orientation, and motion of the cargo, and negotiating the cargo about obstacles.

제 1 위치 및 제 2 위치에 대한 포지션 모드 (959): 오퍼레이터 또는 프로세스는 예를 들어, 동작 모듈 (900) 에 제 1 위치 (예를 들어, 픽업 또는 드롭 오프 위치) 를 지정하기 위해 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 을 사용할 수 있다; 오퍼레이터 또는 프로세스는 또한 캐리어의 위치, 지면 상의 위치, 등과 같은 제 2 위치를 지정할 수도 있고, 또한 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 목표된 변화 레이트를 지정할 수도 있다. 이는 예를 들어, 캐리어의 궤도의 중심을 이동시키는 것을 포함할 수도 있다. 동작 모듈 (900) 은 호이스트인 SLCS의 추력기들을 활성화하고, 캐리어, 예컨대, 드론을 제어하거나, SLCS를 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동시키도록 캐리어에 비행 제어 인스트럭션들을 발행한다. 변화 레이트는 오퍼레이터에 의해 지정되든 그렇지 않든, 동작 모듈 (900) 이 달성할 수 있는 최대 변화 레이트의 백분율에 기초할 수도 있다. 이 모드는 롱 라인 상에 목표된 장력을 더 홀딩할 수도 있다.Position mode 959 for first and second positions: An operator or process may, for example, use remote interface logic to assign a first position (e.g., a pick-up or drop-off position) to the operation module 900. Components 850 are available; The operator or process may also specify a second location, such as the location of the carrier, a location on the ground, etc., and may also specify a desired rate of change between the first and second locations. This may include, for example, moving the center of the carrier's orbit. The operation module 900 activates the thrusters of the SLCS, a hoist, controls the carrier, such as a drone, or issues flight control instructions to the carrier to move the SLCS from a first position to a second position. The rate of change may be based on a percentage of the maximum rate of change that operational module 900 can achieve, whether or not specified by the operator. This mode may further hold the targeted tension on the long line.

블록 (965) 은, 목표된 위치를 획득함으로써, 기능 모드 또는 명령 상태를 종료하기 위한 오퍼레이터 또는 프로세스로부터의 명령에 의해, 또는 전력 손실, 등과 같은 인터럽트 조건에 의해 기능 모드 또는 명령 상태가 종료되었다고 오퍼레이터 또는 프로세스가 결정할 때 종료될 수도 있다.Block 965 indicates to the operator that a functional mode or command state has been terminated by obtaining a desired position, by a command from an operator or process to exit the functional mode or command state, or by an interrupt condition such as power loss, etc. Alternatively, the process may terminate when it decides to do so.

블록 (970) 에서, 동작 모듈 (900) 은 SLCS 및 화물을 캐리어 또는 또 다른 지정된 포지션으로 가져오도록 호이스트를 활성화할 수도 있고, 캐리어 또는 지정된 포지션으로 리프팅되는 것과 양립 가능한 배향으로 SLCS를 회전시키도록 추력기들을 활성화할 수도 있다. 동작 모듈 (900) 은 SLCS가 호이스트 내에 또는 지정된 포지션에 있을 때를 검출할 수도 있고, 호이스트의 인터로킹 (interlocking) 구조체들과 SLCS의 인게이지먼트를 검출할 수도 있고, 로킹 구조체들의 인게이지먼트 및 인터로킹 구조체들의 함께 로킹을 검출할 수도 있다. 동작 모듈 (900) 은 SLCS에 대한 인터페이스와 SLCS의 인게이지먼트를 검출할 수도 있고, SLCS에 대한 인터페이스의 통신, 전력, 및 다른 서비스들을 활성화할 수도 있다. SLCS가 접을 수 있는 (collapsible) 암들 또는 다른 컴포넌트들을 포함한다면, 이들은 접힐 (fold) 수도 있다. 추력기들 및 다른 컴포넌트들은 전력이 차단될 수도 있다. 클램프들 또는 핑거들과 같은 케이블 유지 컴포넌트들이 해제될 수도 있다. SLCS는 롱 라인의 단말 장비로부터 그리고/또는 롱 라인으로부터 디스인게이지될 (disengage) 수도 있다. 화물은 화물 훅 (load hook) 으로부터 탈착될 수도 있다. 롱 라인은 SLCS의 상단부에서 호이스트 링으로부터 탈착될 수도 있다. 적재 케이블 (stow cable) 또는 다른 고정부가 SLCS에 고정될 수도 있다. SLCS는 충전기 또는 다른 위치에 적재될 수도 있다.At block 970, operation module 900 may activate a hoist to bring the SLCS and cargo to the carrier or another designated position, and the thrusters to rotate the SLCS to an orientation compatible with being lifted to the carrier or designated position. You can also activate them. Operations module 900 may detect when the SLCS is within a hoist or in a designated position, may detect engagement of the SLCS with interlocking structures of the hoist, engagement of the locking structures, and It is also possible to detect locking of interlocking structures together. Operations module 900 may detect the engagement of the SLCS with the interface to the SLCS and activate communication, power, and other services of the interface to the SLCS. If the SLCS includes collapsible arms or other components, they may fold. Thrusters and other components may be de-energized. Cable retention components such as clamps or fingers may be released. The SLCS may be disengaged from and/or from the long line's terminal equipment. The cargo may be detached from the load hook. The long line may be detached from the hoist ring at the top of the SLCS. A stow cable or other fixture may be secured to the SLCS. The SLCS may be loaded into a charger or other location.

완료 블록 (999) 에서, 블록 (970) 에서 수행되지 않으면, 동작 모듈 (900) 은 예를 들어, SLCS (130) 상의, 상호 작용 디스플레이 상의, 또는 SLCS (130) 의 리모트 인터페이스 상의 버튼 또는 다른 제어부의 활성화에 의해 셧다운될 수도 있다.At completion block 999, if not performed at block 970, operation module 900 may be activated, for example, by a button or other control on SLCS 130, on an interactive display, or on a remote interface of SLCS 130. It may be shut down by activation of .

도 10은 일 실시 예에 따른, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 을 예시한다. 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 의 인스트럭션들 또는 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 을 구현하는 인스트럭션들은 예를 들어, SLCS 메모리 (825) 또는 캐리어의 컴퓨터 프로세서의 메모리에 저장될 수도 있고, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 과 상호 작용할 수도 있는 전기적 회로들, 펌웨어, 및 전개 가능한 장비의 다른 컴퓨터 및 로직 하드웨어, 캐리어 및 호이스트 로직 컴포넌트들 (880), 및 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 에 의해서와 같이, 예를 들어, SLCS 프로세서 (820) 또는 캐리어의 프로세서에 의해 실행되거나 수행될 수도 있다.10 illustrates a long line Reuters data fusion and control module 1000, according to one embodiment. The instructions of the long line Reuters data fusion and control module 1000 or instructions implementing the long line Reuters data fusion and control module 1000 may be stored, for example, in the SLCS memory 825 or in the memory of the carrier's computer processor. electrical circuits, firmware, and other computer and logic hardware of the deployable equipment, carrier and hoist logic components 880, and remote interface logic that may interact with the longline Reuters data fusion and control module 1000 It may be executed or performed, such as by components 850, for example, SLCS processor 820 or a processor of a carrier.

롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 거의 실시간으로 SLCS 및 캐리어의 포지션 및 운동을 결정하고, 롱 라인의 상태를 결정하고, 가장 목표된 시스템 응답을 결정하기 위한 계산들의 세트를 수행하고, 목표된 응답(들)을 공기 추진 시스템 추력기 어레이로, 캐리어의 호이스트로, 그리고/또는 캐리어 제어로 롱 라인 로이터 조종을 전송하도록 폐쇄된 반복 루프에서 동작할 수도 있다. 이 프로세스는 시스템이 전력 공급되는 동안 연속적일 수도 있다.The long line Reuters data fusion and control module 1000 determines the position and motion of the SLCS and carrier in near real time, determines the state of the long line, performs a set of calculations to determine the most targeted system response, and It may operate in a closed repetitive loop to transmit the desired response(s) to the air propulsion system thruster array, to the carrier's hoist, and/or to the carrier control to transmit long line reuter controls. This process may be continuous while the system is powered.

개방 루프 블록 (1005) 로부터 폐쇄 루프 블록 (1085) 은 기능 모드 또는 명령 상태가 활성일 때 (예를 들어, 동작 모듈 (900) 에 의해 호출될 때), 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 이 활성인 한 반복될 수도 있다.Closed loop block 1085 from open loop block 1005 is capable of activating the long line Reuters data fusion and control module 1000 when a functional mode or command state is active (e.g., when invoked by operation module 900). ) may be repeated as long as it is active.

블록 (1010) 에서, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 카메라들, 가속도계들, 자이로스코프들, 자기계, 경사계, 지향성 인코더, 무선 주파수 상대 베어링 시스템, 중력 센서들, MEMS (microelectromechanical systems) 센서들, GPS (Global Positioning System), LIDAR/레이더, 머신 비전, 거리 측정기들, 초음파 근접 센서들 (예를 들어, 센서 세트 (805) 의 센서) 을 포함하는 센서 세트들과 같은 (이로 제한되지 않는) 센서 세트들을 포함하는 SLCS, 캐리어, 및 호이스트 내의 센서들에 대해 데이터 획득을 수행할 수도 있다. 주지된 바와 같이, 호이스트 센서는 롱 라인의 길이, 호이스트 또는 릴 상의 장력 또는 토크, 호이스트 또는 릴 상의 질량, 등에 관한 정보 또는 데이터를 제공할 수도 있다. 그러나, 이 미가공 (raw) 데이터 또는 정보는 잡음, 범위를 벗어난 값들, 및 다른 에러들 및 불확실성을 겪을 수도 있다. In block 1010, the long line Reuters data fusion and control module 1000 is configured to include cameras, accelerometers, gyroscopes, magnetometers, inclinometers, directional encoders, radio frequency relative bearing systems, gravity sensors, and microelectromechanical systems (MEMS). ) sensors, such as (but not limited to) sensor sets, including Global Positioning System (GPS), LIDAR/radar, machine vision, range finders, ultrasonic proximity sensors (e.g., the sensor of sensor set 805) Data acquisition may be performed for sensors in the SLCS, carrier, and hoist, including sensor sets (that are not used). As noted, hoist sensors may provide information or data regarding the length of the long line, tension or torque on the hoist or reel, mass on the hoist or reel, etc. However, this raw data or information may suffer from noise, out-of-range values, and other errors and uncertainties.

블록 (1015) 에서, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 범위를 벗어난 값들, 주파수 오실레이션들, 등에 대해 획득된 데이터 또는 정보를 더 필터링할 수도 있다.At block 1015, long line Reuters data fusion and control module 1000 may further filter the acquired data or information for out-of-range values, frequency oscillations, etc.

블록 (1020) 에서, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은, 예를 들어 동작 모듈 (900) 로부터, 예컨대 사용자, 프로세스, 또는 오퍼레이터 선택된 기능 모드 또는 명령 상태; 예를 들어, 블록 (935), 블록 (945), 및/또는 블록 (955) 중 하나 이상으로부터 기능 모드 또는 명령 상태를 획득할 수도 있다. 명령 상태는 좌표들, 높이, 목표된 레이트들, 등을 포함할 수도 있다.At block 1020, longline reuter data fusion and control module 1000 may, for example, obtain information from operations module 900, such as a user, process, or operator selected functional mode or command state; For example, a functional mode or command state may be obtained from one or more of block 935, block 945, and/or block 955. Command status may include coordinates, height, targeted rates, etc.

블록 (1025) 에서, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 블록 (1035) 으로부터와 같이 이전에 추정된 상태를 획득할 수도 있다.At block 1025, long line Reuters data fusion and control module 1000 may obtain the previously estimated state, such as from block 1035.

블록 (1030) 에서, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 블록 (1010) 의 센서들 및 호이스트로부터의 데이터 또는 정보를 블록 (1020) 으로부터의 기능 모드 또는 명령 상태, 및 또한 데이터 융합으로서 또는 온라인 상태 추정 및 예측으로서 기술된 시스템 모델의 블록 (1025) 으로부터의 시스템 모델의 이전에 추정된 상태와 결합한다. 블록 (1030) 은 블록 (1015) 의 센서들 및 호이스트로부터의 데이터 또는 정보, 및 블록 (1025) 의 이전에 추정된 상태로부터 현재 측정된 상태로부터의 편차를 결정한다. 블록 (1030) 은 예를 들어, SLCS 및 캐리어의 포지션, 위치 및 배향, SLCS 및 화물의 질량 또는 중량, 롱 라인의 길이, 캐리어와 SLCS 사이의 거리, SLCS의 지면 위의 거리, 롱 라인에 대한 공기력, 캐리어와 SLCS 사이의 거리, 및 SLCS (및 화물) 의 관성 모멘트와 같은 시스템의 현재 상태를 추정한다. At block 1030, the longline reuter data fusion and control module 1000 combines data or information from the sensors and hoist of block 1010 into a functional mode or command state from block 1020, and also as data fusion. or combine with previously estimated states of the system model from block 1025 of the system model described as online state estimation and prediction. Block 1030 determines data or information from the sensors and hoist of block 1015 and a deviation from the current measured state from a previously estimated state of block 1025. Block 1030 may, for example, specify the position, location and orientation of the SLCS and carrier, the mass or weight of the SLCS and cargo, the length of the long line, the distance between the carrier and the SLCS, the distance above the ground of the SLCS, and the relative weight of the long line. Estimate the current state of the system, such as aerodynamic forces, distance between the carrier and SLCS, and moment of inertia of the SLCS (and cargo).

블록 (1030) 은 예를 들어, (높이 포함) 포지션, 배향, 운동, 환경 교란들 또는 영향들 등과 같은 시스템의 가까운 미래 상태를 더 예측한다. 이 블록은 현재 상태를 이전에 예측된 상태와 비교하고 현재 상태와 예측된 상태 사이의 편차를 결정한다. Block 1030 further predicts the near future state of the system, such as position (including height), orientation, motion, environmental disturbances or influences, etc. This block compares the current state to the previously predicted state and determines the deviation between the current state and the predicted state.

블록 (1030) 에서 사용된 시스템 모델에서, 센서 데이터는 예를 들어, 시스템의 가까운 미래 상태를 예측하기 위해 그리고 시스템의 현재 상태를 추정하기 위해, 예를 들어, 칼만 필터 (Kalman Filter), 예컨대 "분산점 칼만 필터 (Unscented Kalman Filter; UKF)"의 비선형 특색들 (flavors) 을 사용하여 시스템 모델에 의해 프로세싱될 수도 있다. 이 블록에서 수행된 폐 루프, 반복 제어 방법들은 딥 러닝 신경망들 및 미래의 전파된 칼만 필터들을 포함하는 발전된 제어 방법들과 양방향 통신을 갖는 퍼지-튜닝된 비례, 적분, 및 미분 피드백 제어기들을 포함할 수도 있어, 실시간 (또는 "온라인") 시스템 식별을 가능하게 한다. 블록 (1030) 은 호이스트로부터 그리고/또는 캐리어 및 센서 세트로부터의 데이터 또는 정보 없이 현재 상태를 추정하거나 가까운 미래 상태를 예측할 수도 있다. 그러나, 호이스트 및 캐리어로부터의 데이터 또는 정보를 사용하여, 블록 (1030) 의 상태 추정 및 예측이 개선될 수도 있다.In the system model used in block 1030, sensor data may be subjected to a Kalman filter, e.g., to predict the near future state of the system and to estimate the current state of the system. It may also be processed by a system model using the nonlinear flavors of a “Unscented Kalman Filter” (UKF). Closed-loop, iterative control methods implemented in this block will include fuzzy-tuned proportional, integral, and differential feedback controllers with two-way communication with advanced control methods including deep learning neural networks and future propagated Kalman filters. This allows for real-time (or “online”) system identification. Block 1030 may estimate current conditions or predict near future conditions without data or information from the hoist and/or carrier and sensor sets. However, using data or information from the hoist and carrier, the state estimate and prediction of block 1030 may be improved.

블록 (1040) 에서, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 롱 라인의 길이의 변화와 같은, 시간에 따른 상태 조건들의 변화, 및 SLCS, 캐리어, 및 롱 라인의 상태 조건들 사이의 응답 시간들의 변화, 절대 좌표 공간을 통한 시간에 따른 SLCS의 이동, 절대 좌표 공간을 통한 시간에 따른 캐리어의 이동, 절대 좌표 공간에서 시간에 따른 SLCS의 배향 (예를 들어, 회전) 의 변화, 뿐만 아니라 예를 들어, 절대 좌표 공간을 통한 시간에 따른 SLCS 및 캐리어의 이동 사이의 응답 시간, 시간에 따른 캐리어 및 SLCS의 포지션의 변화에 대한 응답 시간, 및 호이스트로부터 풀리고 감긴 롱 라인의 길이 및 캐리어에 대한 SLCS의 포지션의 변화에 대한 응답 시간, 타깃 위치 또는 궤도 중심에 대한 SCLS와 캐리어 사이의 포지션 및 배향의 오프셋, SLCS 및 캐리어에 대한 선회 기간에 횡단된 거리, SLCS 및 캐리어에 대한 선회 기간에 횡단된 거리의 변화, SLCS의 지면 레벨 위의 높이, 등의 특성들을 결정할 수도 있다. 이러한 특성들은 시간에 따른 이러한 상태 조건들의 적분들을 결정함으로써 결정될 수도 있다. At block 1040, the long line Reuters data fusion and control module 1000 monitors changes in state conditions over time, such as changes in the length of the long line, and responses between state conditions of the SLCS, carrier, and long line. Change in times, movement of the SLCS with time through absolute coordinate space, movement of the carrier with time through absolute coordinate space, change in orientation (e.g., rotation) of the SLCS with time in absolute coordinate space, as well as For example, the response time between the movement of the SLCS and the carrier over time through absolute coordinate space, the response time to changes in the positions of the carrier and SLCS over time, and the length of the long line unwound and coiled from the hoist and relative to the carrier. Response time to changes in the position of the SLCS, offset of position and orientation between the SCLS and the carrier with respect to the target position or center of orbit, distance traversed in the turn period for the SLCS and the carrier, distance traversed in the turn period for the SLCS and the carrier. Characteristics such as change in distance, height above ground level of the SLCS, etc. may be determined. These properties may be determined by determining the integrals of these state conditions over time.

결정 블록 (1045) 에서, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 상태 조건들, 시간에 따른 상태 조건들의 변화의 특성들, 및 SLCS, 캐리어 및 롱 라인의 상태 조건들 사이의 응답 시간들 중 하나 이상이 허용 가능한 마진 내에 있는 지 여부를 결정할 수도 있다. 예를 들어, SCLS가 캐리어로부터 호이스트에 의해 롱 라인을 풀어냄에 따라, 롱 라인의 길이의 변화와 캐리어에 대한 SLCS의 포지션 사이의 응답 시간은, 예컨대 롱 라인 및 3 차원 나선의 하나 이상의 코일들의 일부의 전개에 대한 공기력으로 인해 변화할 수도 있다. 예를 들어, 도 4 및 도 5의 롱 라인 (410) 은 도 6 및 도 7의 롱 라인 (610) 보다 3 차원 나선형으로 더 많은 코일들을 전개하였다. 이는 도 6 및 도 7과 비교하여 도 4와 도 5 사이의 캐리어 (105) 의 속도의 차들, 롱 라인 (410) 의 길이와 롱 라인 (610) 의 길이 사이의 선회 거리 차들, 롱 라인 (410) 및 SLCS (440) 와 롱 라인 (610) 및 SLCS (640) 상의 공기력들의 차들, 및/또는 SLCS (440) 와 SLCS (640) 의 질량의 차들로 인한 것일 수도 있다. At decision block 1045, the long line Reuters data fusion and control module 1000 determines the state conditions, characteristics of changes in the state conditions over time, and response times between the state conditions of the SLCS, carrier, and long line. You can also determine whether one or more of the parameters are within an acceptable margin. For example, as the SCLS unwraps a long line by a hoist from a carrier, the response time between the change in the length of the long line and the position of the SLCS with respect to the carrier, e.g., of the long line and one or more coils of the three-dimensional helix. Some developments may change due to aerodynamic forces. For example, the long line 410 of FIGS. 4 and 5 has more coils deployed in a three-dimensional spiral than the long line 610 of FIGS. 6 and 7. This is due to differences in the speed of the carrier 105 between FIGS. 4 and 5 compared to FIGS. 6 and 7, differences in turning distances between the length of the long line 410 and the length of the long line 610, and ) and differences in aero forces on SLCS 440 and long line 610 and SLCS 640, and/or differences in mass of SLCS 440 and SLCS 640.

일반적으로, 더 긴 롱 라인을 사용하여, (롱 라인의 두께로 인해) 더 큰 공기력을 받는 롱 라인을 사용하여, 궤도의 중심으로부터 더 먼 거리를 선회하는 더 빠르게 이동하는 캐리어는 3 차원 나선에 더 많은 코일들을 갖는 롱 라인을 생성할 것이다. 일반적으로, 3 차원 나선에 더 많은 코일들을 갖는 롱 라인은 시간에 따른 SLCS, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들 중 더 느린 응답 시간을 나타낼 것이다. 일반적으로, 더 느린 응답 시간은 "요-요" 또는 보빙과 같은 롱 라인 조종의 컴포넌트들 사이에서 위험한 비선형 불안정성을 생성할 가능성이 더 높다. 일반적으로, 캐리어에 대한 SLCS의 포지션과 롱 라인의 길이의 변화 사이의 더 느린 응답 시간은 캐리어가 선회 경로를 나갈 때 SLCS의 휩래시 또는 과도한 가속도를 발생시킬 가능성이 더 높다.In general, by using longer longlines, which are subject to greater aerodynamic forces (due to the thickness of the longlines), faster-moving carriers orbiting greater distances from the center of their orbits are associated with a three-dimensional spiral. This will create a long line with more coils. In general, a long line with more coils in a three-dimensional helix will exhibit a slower response time among the SLCS, carrier, and state characteristics of the long line over time. In general, slower response times are more likely to create dangerous nonlinear instabilities between the components of long line maneuvers, such as “yo-yo” or bobbing. In general, a slower response time between changes in the SLCS's position relative to the carrier and the length of the long line is more likely to cause whiplash or excessive acceleration of the SLCS as the carrier exits the turning path.

이에 따라 시스템 모델은 롱 라인 로이터 시스템의 컴포넌트들의 상태 조건들, 시간에 따른 상태 조건들의 특성들, 및 시간에 따른 상태 조건들의 특성들 및 상태 조건들 사이의 응답 시간을 결정하도록 사용될 수도 있다.Accordingly, the system model may be used to determine the state conditions of the components of the long line Reuters system, the characteristics of the state conditions over time, and the characteristics of the state conditions over time and response times between state conditions.

결정 블록 (1045) 에서 부정적이거나 등가이면, 블록 (1050) 에서, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 동작 모듈 (900), 예를 들어 블록 (925) 으로 응답 시간이 안전 범위 또는 다른 허용 가능한 마진 내에 있지 않다는 것을 나타내는 메시지, 또는 등가물을 전송할 수도 있다.If negative or equal at decision block 1045, then at block 1050, the longline Reuters data fusion and control module 1000 determines whether the response time is in the safe range or other range to the action module 900, e.g., block 925. A message may be sent indicating that the margin is not within an acceptable margin, or equivalent.

결정 블록 (1045) 에서 긍정이거나 등가인 경우, 결정 블록 (1055) 에서, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 위험한 상태가 있는지 또는 발생할 수도 있는지를 결정할 수도 있다. 위험한 상태는, 예를 들어, 지면 또는 환경 내의 또 다른 물체와 같은 물체와의 충돌, 과도한 가속도, 등 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. If positive or equivalent at decision block 1045, then at decision block 1055, long line Reuters data fusion and control module 1000 may determine whether a critical condition exists or may occur. Dangerous conditions may include one or more of, for example, collision with an object such as the ground or another object in the environment, excessive acceleration, etc.

결정 블록 (1055) 에서 긍정이거나 등가이면, 블록 (1060) 에서, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 동작 모듈 (900) 로, 예를 들어 블록 (935) 으로 위험 상태가 발생했거나 발생할 수도 있다는 것을 나타내는 메시지, 또는 등가물을 전송할 수도 있다.If positive or equal at decision block 1055, then at block 1060, longline Reuters data fusion and control module 1000 determines whether a critical condition has occurred or will occur with action module 900, e.g., at block 935. You can also send a message indicating that you can do it, or something equivalent.

블록 (1065) 에서, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 예를 들어, 추력기들로부터 힘을 출력하거나, 호이스트로부터 롱 라인을 릴링하거나 풀어주거나, 또는 캐리어로의 비행 제어 인스트럭션들을 제어하거나 발행함으로써, 사용자-선택 또는 프로세스-선택된 기능 모드 또는 명령 상태 (1025) 에 의해 통보된, 현재 상태와 이전에 예측된 상태 사이의 편차 및 상태 추정 및 상태 예측 뿐만 아니라 추력 및 배향 맵핑 (1070) 및 출력 제어부 (1080) 로부터의 부가적인 피드백을 취할 수도 있고, 캐리어가 이동하는 방법, 호이스트가 롱 라인을 제어하는 방법, 및 SLCS가 블록 (1020) 의 기능 모드 또는 명령 상태 입력을 달성하기 위해 이동하는 방법을 결정한다.At block 1065, the long line reuter data fusion and control module 1000 may, for example, output force from thrusters, reel or release a long line from a hoist, or control flight control instructions to the carrier. By issuing state estimates and state predictions and deviations between the current state and a previously predicted state, notified by a user-selected or process-selected functional mode or command state 1025, as well as thrust and orientation mapping 1070 and Additional feedback from output control 1080 may be taken to determine how the carrier moves, how the hoist controls the long line, and how the SLCS moves to achieve the functional mode or command state input of block 1020. Decide how.

블록 (1070) 에서, 알고리즘 출력은 목표된 추력 응답이 위상 제어를 통해 전기 덕트 팬 또는 추력기들로, 릴 모터로의 출력을 위해 호이스트로, 그리고/또는 캐리어 및 추력 및 캐리어의 비행 제어 표면으로 전송되는 운동 제어기들로 전송된다. 순 추력 출력은 인코더들 및 화물 셀을 통해 실시간으로 맵핑되고 이어서 폐 루프 제어를 위해 호이스트, 캐리어 및 추력 제어기들로 다시 전송된다.At block 1070, the algorithm outputs the desired thrust response to be transmitted via phase control to the electric ducted fans or thrusters, to the hoist for output to the reel motor, and/or to the carrier and the thrust and flight control surfaces of the carrier. transmitted to motion controllers. Net thrust output is mapped in real time through encoders and cargo cells and then transmitted back to the hoist, carrier and thrust controllers for closed-loop control.

블록 (1075) 에서, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 캐리어, 호이스트, 추력기들 제어를 위한 캐리어, 추력기 (또는 "팬") 및 호이스트 맵핑을 생성하기 위해 SLCS가 SLCS의 캐리어, 호이스트, 및 추력기들로 이동하는 방법, 및 호이스트가 롱 라인 조종에서 캐리어 및 SLCS의 목표된 배향, 높이, 및 추력을 달성하는 방법을 맵핑한다.At block 1075, the long line reuter data fusion and control module 1000 causes the SLCS to connect the carrier, hoist of the SLCS to generate carrier, thruster (or “fan”) and hoist mappings for controlling the carrier, hoist, and thrusters. , and how to move the thrusters, and how the hoist achieves the desired orientation, height, and thrust of the carrier and SLCS in long line maneuvers.

블록 (1080) 에서, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 SLCS의 결정된 포지션, 추력 및 배향을 달성하기 위해, 제어 신호들을 캐리어로 또는 호이스트로, 팬들 또는 추력기들 (또는 동일한 것에 의해 제어되거나 제어되는 전자 컴포넌트들) 로 출력하도록 캐리어, 추력기, 및 호이스트 맵핑을 적용하여, 명령된 제어 출력을 발휘하고, 캐리어의 제어, 팬들로부터 추력, 및 호이스트에 의해 롱 라인으로부터 릴인 또는 풀기의 형태로 동적 응답을 구현한다.At block 1080, the long line reuter data fusion and control module 1000 sends control signals to the carrier or hoist, controlled by fans or thrusters (or the same), to achieve the determined position, thrust and orientation of the SLCS. Apply carrier, thruster, and hoist mapping to output to (or controlled) electronic components) to exert commanded control outputs, in the form of control of the carrier, thrust from the fans, and reel-in or unwind from the long line by the hoist. Implement dynamic response.

완료 블록 (1099) 에서, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 은 종료될 수도 있고 이를 호출할 수도 있는 모듈로 돌아갈 수도 있다.At completion block 1099, long line Reuters data fusion and control module 1000 may terminate and return to the module that may have called it.

도 11은 일 실시 예에 따른, 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트를 예시한다. 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트의 인스트럭션들 또는 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트를 구현하는 인스트럭션들은 예를 들어, 호이스트 메모리 (882) 에 저장될 수도 있고, 예를 들어 호이스트 프로세서 (881) 에 의해 뿐만 아니라 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 과 상호 작용할 수도 있는 전기 회로들, 펌웨어 및 호이스트의 다른 컴퓨터 및 로직 하드웨어, 캐리어 및 호이스트 로직 컴포넌트들 (880), 및 리모트 인터페이스 로직 컴포넌트들 (850) 에 의해 실행되거나 수행될 수도 있다.11 illustrates a hoist for a long line reuter operation module 1100, according to one embodiment. Instructions for the hoist for long line reuter operations module 1100 or instructions implementing the hoist for long line reuter operations module 1100 may be stored, for example, in hoist memory 882, e.g. Electrical circuits that may interact with the processor 881 as well as the long line reuter data fusion and control module 1000, firmware, and other computer and logic hardware of the hoist, carrier and hoist logic components 880, and remote It may be executed or performed by interface logic components 850.

블록 (1105) 에서, 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트는 호이스트 센서들 (884) 과 같은 호이스트의 센서들로부터 정보 또는 데이터를 획득할 수도 있다. At block 1105, the hoist for long line reuter operation module 1100 may obtain information or data from sensors on the hoist, such as hoist sensors 884.

블록 (1110) 에서, 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트는 자신과 호이스트 그리고/또는 리모트 디바이스 또는 프로세스와 페어링할 수도 있다. 페어링은 디바이스 또는 프로세스 중 하나 또는 모두에서 인증 및 승인을 필요로 할 수도 있다.At block 1110, the hoist for long line reuter operation module 1100 may pair itself with the hoist and/or a remote device or process. Pairing may require authentication and authorization on one or both devices or processes.

블록 (1115) 에서 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트는 호이스트 센서 데이터 또는 정보를 페어링된 리모트 디바이스 또는 프로세스로 출력할 수도 있다.At block 1115 the hoist to long line reuter operation module 1100 may output hoist sensor data or information to a paired remote device or process.

결정 블록 (1120) 에서 로컬 인스트럭션들 또는 리모트 인스트럭션들에 대해 작용할 지 여부를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트는 로컬 인스트럭션들이 수신되지 않는 한, 리모트 인스트럭션들에 대해 작용할 수도 있고, 이 경우 로컬 오버라이드 (over-ride) 가 활성화될 수도 있다.Decision block 1120 may determine whether to act on local instructions or remote instructions. For example, the hoist to long line reuter operation module 1100 may act on remote instructions unless local instructions are received, in which case a local over-ride may be activated.

결정 블록 (1120) 에서 부정적이거나 등가이면, 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트는 개방 루프 블록 (1125) 으로 진행할 수도 있다. 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트는 개방 루프 블록 (1125) 에서 폐쇄 루프 블록 (1140) 으로 반복될 수도 있다. If negative or equal at decision block 1120, hoist for long line reuter operation module 1100 may proceed to open loop block 1125. Hoisting for the long line reuter operation module 1100 may repeat from open loop block 1125 to closed loop block 1140.

블록 (1130) 에서, 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 을 위한 호이스트는 동작 모듈 (900) 로부터, 롱 라인 로이터 데이터 융합 및 제어 모듈 (1000) 로부터, 리모트 인터페이스, 등으로부터 인스트럭션과 같은 리모트 인스트럭션을 수신할 수도 있다. 인스트럭션은, 예를 들어, 롱 라인을 풀어주거나, 롱 라인을 릴인, 또는 롱 라인에 장력 또는 다른 힘을 유지하기 위한 인스트럭션일 수도 있다. 인스트럭션은 정지하라는 또 다른 인스트럭션이 수신될 때까지 명시된 양의 케이블을 풀어주거나 릴인할 수도 있다. 인스트럭션은 릴이 동작될 레이트 및/또는 릴에 의해 달성될 최대 또는 최소 장력 또는 다른 힘을 특정할 수도 있다. 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트는 최소 또는 최대 장력, 레이트, 또는 힘을 결정할 수도 있다. 인스트럭션은 호이스트로부터 SLCS (130) 를 전개하거나 호이스트에 SLCS (130) 를 고정하기 위한 액추에이터들과 같은 호이스트의 액추에이터들을 활성화시키는 것일 수도 있다.At block 1130, the hoist for the long line reuter operation module 1100 receives remote instructions, such as instructions from the operation module 900, from the long line reuter data fusion and control module 1000, a remote interface, etc. You may. The instructions may be, for example, instructions to release a long line, reel in a long line, or maintain tension or other force on the long line. The instruction may release or reel-in a specified amount of cable until another instruction to stop is received. The instructions may specify the rate at which the reel is to be operated and/or the maximum or minimum tension or other force to be achieved by the reel. The hoist to long line reuter operation module 1100 may determine a minimum or maximum tension, rate, or force. The instructions may be to deploy the SLCS 130 from the hoist or to activate actuators on the hoist, such as actuators to secure the SLCS 130 to the hoist.

블록 (1135) 에서, 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트는 롱 라인을 풀어주거나, 롱 라인을 릴인, 또는 롱 라인에 장력 또는 다른 힘을 유지하는, 등과 같은 리모트 인스트럭션을 구현하기 위한 제어를 출력할 수도 있다.At block 1135, the hoist to long line reuter operation module 1100 controls controls to implement remote instructions, such as releasing the long line, reeling in the long line, or maintaining tension or other force on the long line. can also be output.

결정 블록 (1320) 에서 긍정 또는 등가의 결정을 따를 수도 있는 블록 (1145) 에서, 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트는 캐리어의 승무원 또는 호이스트의 인터페이스로부터의 인스트럭션과 같은, 다른 소스로부터의 인스트럭션보다 더 높은 우선 순위를 갖는 로컬 인스트럭션을 수신할 수도 있다. 인스트럭션은, 예를 들어, 롱 라인을 풀어주거나, 롱 라인을 릴인, 또는 롱 라인에 장력 또는 다른 힘을 유지하기 위한 인스트럭션일 수도 있다. 인스트럭션은 정지하라는 또 다른 인스트럭션이 수신될 때까지 명시된 양의 케이블을 풀어주거나 릴인할 수도 있다. 인스트럭션은 릴이 동작될 레이트 및/또는 릴에 의해 달성될 최대 또는 최소 장력 또는 다른 힘을 특정할 수도 있다. 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트는 최소 또는 최대 장력, 레이트, 또는 힘을 결정할 수도 있다. 인스트럭션은 호이스트로부터 SLCS를 전개하거나 호이스트에 SLCS를 고정하기 위한 액추에이터들과 같은 호이스트의 액추에이터들을 활성화시키는 것일 수도 있다. At block 1145, which may follow an affirmative or equivalent determination at decision block 1320, the hoist for the long line reuter operation module 1100 receives a request from the carrier's crew or from another source, such as an instruction from the hoist's interface. It is possible to receive a local instruction that has a higher priority than the instruction. The instructions may be, for example, instructions to release a long line, reel in a long line, or maintain tension or other force on the long line. The instruction may release or reel-in a specified amount of cable until another instruction to stop is received. The instructions may specify the rate at which the reel is to be operated and/or the maximum or minimum tension or other force to be achieved by the reel. The hoist to long line reuter operation module 1100 may determine a minimum or maximum tension, rate, or force. The instructions may deploy the SLCS from the hoist or activate actuators on the hoist, such as actuators to secure the SLCS to the hoist.

완료 블록 (1199) 에서, 롱 라인 로이터 동작 모듈 (1100) 에 대한 호이스트는 종결될 수도 있고, 호이스트를 셧다운할 수도 있고, 그리고/또는 호이스트를 호출할 수도 있는 프로세스로 돌아갈 수도 있다.At completion block 1199, the hoist for the long line reuter operation module 1100 may terminate, shut down the hoist, and/or return to the process that may call the hoist.

도 12a는 일 실시 예에 따른, 호이스트 및 SLCS를 위한 리모트 인터페이스 (1200) 의 제 1 뷰를 예시한다. 도 12b는 일 실시 예에 따른, 도 12a의 리모트 인터페이스 (1200) 의 제 2 뷰를 예시한다. 리모트 인터페이스 (1200) 는 SLCS 및/또는 호이스트의 제어 또는 통신을 허용할 수도 있다. 특정한 타입들의 제어 수단들이 이하의 예들에서 논의되지만, 제어 디바이스들의 기능 및/또는 타입들은 이에 제한되지 않아야 한다. 예를 들어, 스위치는 버튼 또는 레버와 상호 교환 가능할 수도 있다. 버튼은 기계적으로 작동되는 버튼일 수도 있고 가상의 버튼일 수도 있다. 이하의 예들에서 제어 디바이스들은 과도한 실험 또는 부담 없이 당업자에 의해 대안적인 디바이스들과 상호 교환될 수도 있다. 일 실시 예에서, 리모트 인터페이스 (1200) 는 SLCS, 호이스트, 및/또는 캐리어의 동작을 제어하도록 구성된 펜던트 타입 수동-동작 제어기일 수도 있다.FIG. 12A illustrates a first view of a remote interface 1200 for a hoist and SLCS, according to one embodiment. FIG. 12B illustrates a second view of the remote interface 1200 of FIG. 12A, according to one embodiment. Remote interface 1200 may allow control or communication of the SLCS and/or hoist. Although specific types of control means are discussed in the examples below, the function and/or types of control devices should not be limited thereto. For example, a switch may be interchangeable with a button or lever. The button may be a mechanically operated button or a virtual button. The control devices in the examples below may be interchanged with alternative devices by one skilled in the art without undue experimentation or burden. In one embodiment, remote interface 1200 may be a pendant type manually-operated controller configured to control the operation of an SLCS, hoist, and/or carrier.

이용 가능한 제어들의 타입들은 롱 라인 및/또는 호이스트에 대한 부착 전 또는 후에 SLCS, 캐리어, 및 호이스트, 부착된 기계적 시스템들, 및/또는 탑재 화물 (payload) 을 동작시키기 위해 필요한 임의의 제어 타입일 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 제어들의 비 제한적인 세트는 경보 등 (light) (1202), 과열 경고 등 (1204), 전개 상태 등 (1206), 전개 버튼 (1208), 붐 토글 스위치 (1210), 회전 제어 스위치 (1212), 호이스트 수직 제어 (1214), 상태 선택기 스위치 (1216) 및 데이터 및 전력 포트 (1218) 를 포함할 수도 있다.The types of controls available may be any control type needed to operate the SLCS, carrier, and hoist, attached mechanical systems, and/or payload before or after attachment to the long line and/or hoist. there is. In some embodiments, a non-limiting set of controls include an alarm light 1202, an overheating warning light 1204, a deploy status light 1206, a deploy button 1208, a boom toggle switch 1210, and a rotation control. It may include switch 1212, hoist vertical control 1214, state selector switch 1216, and data and power ports 1218.

비 제한적인 예들로서, 경보 등 (1202) 은 잠재적으로 위험한 조건들에 대한 설정 가능한 경보 (configurable alert) 를 제공할 수도 있다. 과열 경고 등 (1204) 은 기계 시스템이 과열 상태를 경험하고 있다는 것을 나타내는 설정 가능한 경보를 제공할 수도 있다. 전개 상태 등 (1206) 은 SLCS가 전개될 때 녹색으로 빛날 수도 있고, SLCS가 적재될 포지션에 있을 때 녹색으로 점멸할 수도 있고, 또는 기계 시스템 상태의 다른 유사한 지표들을 제공할 수도 있다. 전개 버튼 (1208) 이 눌려지면, 전개 프로세스를 시작할 수도 있다. 전개 버튼 (1208) 은 처음에 눌려진 후 SLCS가 전개되었다는 것을 나타내도록 눌린 채로 있을 수도 있다. 다시 눌리면, SLCS가 적재되었다는 것을 나타내기 위해 눌리지 않은 포지션으로 돌아갈 수도 있다. 붐 또는 암이 호이스트 또는 호이스트 하우징을 캐리어에 부착하면, 붐 토글 스위치 (1210) 는 붐을 저장 포지션으로부터 활성 전개 포지션으로 이동할 수도 있다. 회전 제어 스위치 (1212) 는 SLCS 배향의 직접적인 제어를 허용할 수도 있다. 이 제어는 제어기 라이브 트리거의 누름 (depression) 에 종속될 수도 있다. 호이스트 수직 제어부 (1214) 는 호이스트 탑재 화물의 위/아래 운동을 제어하면서, 호이스트 케이블을 상승시키거나 하강시킬 수도 있다.As non-limiting examples, alert lights 1202 may provide configurable alerts for potentially hazardous conditions. Overheating warning light 1204 may provide a configurable alarm indicating that a mechanical system is experiencing an overheating condition. Deployment status light 1206 may glow green when the SLCS is deployed, flash green when the SLCS is in the stowed position, or provide other similar indicators of mechanical system status. When the deploy button 1208 is pressed, the deployment process may begin. Deploy button 1208 may remain pressed after being initially pressed to indicate that the SLCS has been deployed. When pressed again, it may return to the non-pressed position to indicate that the SLCS is loaded. Once the boom or arm attaches the hoist or hoist housing to the carrier, boom toggle switch 1210 may move the boom from the stored position to the active deployed position. Rotation control switch 1212 may allow direct control of SLCS orientation. This control may be dependent on the depression of the controller live trigger. The hoist vertical control unit 1214 may raise or lower the hoist cable while controlling the up/down movement of the hoist payload.

일 실시 예에서, 상태 선택기 스위치 (1216) 는 SLCS의 상태 또는 기능 모드를 제어할 수도 있다. 예를 들어, 스위치의 포지션은 SLCS가 "안정화" 상태에 있는지 여부를 선택하도록 사용될 수도 있고, 여기서 팬들은 화물 운동에 대응하고 모드를 안정화하기 위해 회전 또는 측방향 추진력을 제공하도록 사용된다. 또 다른 포지션의 스위치는 기계 시스템을 "유휴" 상태에 두도록 사용될 수도 있고, 여기서 SLCS는 롱 라인 상에 전개되지만 어떠한 부가적인 동작도 취하지 않는다.In one embodiment, state selector switch 1216 may control the state or functional mode of the SLCS. For example, the position of the switch may be used to select whether the SLCS is in a "stabilizing" state, where the fans are used to provide rotational or lateral thrust to counter cargo movement and stabilize mode. Another position switch may be used to place the mechanical system in an "idle" state, where the SLCS deploys on the long line but takes no additional action.

일 실시 예에서, 데이터 및 전력 포트 (1218) 는 USB 또는 등가의 연결 포트일 수도 있다. 이 포트에 대한 연결은 호이스트 통합 시스템 및/또는 부착된 탑재 화물들을 동작시키거나 모니터링하는데 필요한 임의의 다른 시스템들과 인터페이싱하기 위해 제어기 전자 장치에 대한 경로를 제공할 수도 있다. 비 제한적인 예로서, 포트는 전력을 수신하고 리모트 인터페이스와 통신할 수도 있다. 리모트 인터페이스 (1200) 는 로직 컴포넌트들을 호이스트하기 위해 그리고 전개 가능한 장비 로직 컴포넌트들에 대한 유선 또는 무선 데이터 연결을 가질 수도 있다. 리모트 인터페이스 (1200) 에 대한 로직은 일부 실시 예들에서, 여전히 전력 포트 (1218) 에 의해 근위 전력 시스템으로부터 전력을 수신할 수도 있는 리모트 인터페이스 (1200) 내에 포함될 수도 있다.In one embodiment, data and power port 1218 may be a USB or equivalent connection port. Connections to this port may provide a path for controller electronics to interface with the hoist integrated system and/or any other systems needed to operate or monitor attached payloads. As a non-limiting example, a port may receive power and communicate with a remote interface. Remote interface 1200 may have a wired or wireless data connection for hoisting logic components and to deployable equipment logic components. Logic for remote interface 1200 may, in some embodiments, be included within remote interface 1200, which may still receive power from a proximal power system via power port 1218.

도 12b에 예시된 바와 같이, 리모트 인터페이스 (1400) 의 하단 측면 상에 제공된 제어들은 제어기 라이브 트리거 (1217) 및 설정 가능한 제 2 트리거 (1219) 를 포함할 수도 있다. 제어기 라이브 트리거 (1217) 는 제어기 라이브 트리거 (1217) 가 눌려질 때에만 특정한 제어 유닛 동작들을 허용하는, 안전 메커니즘으로서 사용될 수도 있다. 예를 들어, 회전 제어 스위치는 제어기 라이브 트리거 (1217) 상의 압력과 동시에 활성화될 때만 동작 가능할 수도 있다. 설정 가능한 제 2 트리거 (1219) 는 부가적인 기능성 또는 보호장치들이 특정한 전개 가능한 시스템에 대해 구현되게 하도록 제공될 수도 있다.As illustrated in FIG. 12B , controls provided on the bottom side of remote interface 1400 may include a controller live trigger 1217 and a configurable second trigger 1219. Controller live trigger 1217 may be used as a safety mechanism, allowing certain control unit operations only when controller live trigger 1217 is pressed. For example, a rotation control switch may be operable only when activated simultaneously with pressure on the controller live trigger 1217. A second configurable trigger 1219 may be provided to allow additional functionality or safeguards to be implemented for a particular deployable system.

도 13a는 일 실시 예에 따른, SLCS의 리모트 펜던트 또는 리모트 인터페이스 (1300) 의 후면도를 예시한다. 도 13b는 일 실시 예에 따른, SLCS의 리모트 인터페이스 (1300) 의 사시도를 예시한다. 도 13c는 일 실시 예에 따른, SLCS의 리모트 인터페이스 (1300) 의 정면도를 예시한다. 이들 도면들은 예를 들어, 활성화 제어기 (1340), 온/오프 스위치 (1345), 상태 선택기 (1350), 및 수동/회전 제어 (1351) 를 예시한다. 온/오프 스위치 (1345) 는 리모트 펜던트 (1300) 를 온 또는 오프하도록 사용될 수도 있다. 상태 선택기 (1350) 는 도 9와 관련하여 논의될 수도 있는 바와 같이, 동작 모듈 (900) 의 명령 상태를 선택하도록 사용될 수도 있다. 활성화 제어기 (1340) 는 상태 선택기 (1350) 에 의해 선택되거나 지시된 명령 상태에서 또는 명령 상태에 상대적으로 동작 모듈 (1100) 을 활성화 또는 비활성화하도록 사용될 수도 있다. 수동/회전 제어 (1351) 는 상태 선택기 (1350) 가 예를 들어, 직접 제어 모드를 선택하도록 사용될 때 화물을 회전시키거나 병진시키고 또는 호이스트를 상승시키거나 하강시키도록 팬을 수동으로 활성화시키도록 사용될 수도 있다. FIG. 13A illustrates a rear view of the remote pendant or remote interface 1300 of the SLCS, according to one embodiment. Figure 13B illustrates a perspective view of the remote interface 1300 of the SLCS, according to one embodiment. Figure 13C illustrates a front view of the remote interface 1300 of the SLCS, according to one embodiment. These figures illustrate, for example, activation controller 1340, on/off switch 1345, state selector 1350, and manual/rotation control 1351. On/off switch 1345 may be used to turn remote pendant 1300 on or off. State selector 1350 may be used to select a command state of operation module 900, as may be discussed in connection with FIG. 9. Activation controller 1340 may be used to activate or deactivate operation module 1100 at or relative to a command state selected or indicated by state selector 1350. Manual/rotation control 1351 can be used to manually activate the fan to rotate or translate the load or raise or lower the hoist when the state selector 1350 is used to select a direct control mode, for example. It may be possible.

도 14는 일 실시 예에 따른, 캐리어 (105), 롱 라인 (1435), 캐리어 (1410), 및 SLCS (1415) (및 선택 가능하게 화물), 및 이동하는 타깃 위치 (1420) 의 제 3 비스듬한 사시도 (1400) 를 예시한다. SLCS (1415) 는 캐리어 (105) 의 궤도 중심 (라벨되지 않음) 내에 있을 수도 있다. 도 15는 일 실시 예에 따른, 도 14의 캐리어 (105), 롱 라인 (1535), 캐리어 (1410) 의 경로, SLCS (1415), 및 이동하는 타깃 위치 (1420) 의 상단 평행 투영도 (1500) 를 예시한다. 도 14 및 도 15는 본 명세서에 논의된 물리적 컴포넌트들 및 로직 컴포넌트들이 캐리어 (1410) 의 경로에 대한 주기적 또는 연속적인 업데이트 및 이동하는 타깃 위치를 따른 SLCS (1415) 의 정밀한 위치 설정에 영향을 주기 위해 추력기들로부터 추력 출력하도록 지시되는 SCLS (1415) 를 사용하여, SLCS (1415) 로 하여금 이동하는 타깃 위치를 따르게 하도록 사용될 수도 있다는 것을 예시한다.14 shows a third oblique view of carrier 105, long line 1435, carrier 1410, and SLCS 1415 (and optionally cargo), and moving target location 1420, according to one embodiment. Illustrative perspective view 1400. SLCS 1415 may be within the orbital center (unlabeled) of carrier 105. FIG. 15 is a top parallel projection 1500 of carrier 105, long line 1535, path of carrier 1410, SLCS 1415, and moving target location 1420 of FIG. 14, according to one embodiment. exemplifies. 14 and 15 show that the physical and logical components discussed herein effect periodic or continuous updates of the path of the carrier 1410 and precise positioning of the SLCS 1415 along the moving target location. illustrates that the SLCS 1415 may be used to follow a moving target location, with the SCLS 1415 directed to output thrust from the thrusters.

특정한 실시 예들이 본 명세서에 예시되고 기술되었지만, 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 도시되고 기술된 특정한 실시 예들에 대해 대안적인 그리고/또는 등가의 구현 예들이 대체될 수도 있다는 것이 당업자에 의해 인식될 것이다. 예를 들어, 다양한 실시 예들이 헬리콥터, 크레인, 또는 고정익 캐리어의 관점에서 상기 기술되었지만, 다른 캐리어들이 사용될 수도 있다. 본 출원은 본 명세서에 논의된 실시 예들의 임의의 적응들 또는 변형들을 커버하도록 의도된다.Although specific embodiments have been illustrated and described herein, it will be recognized by those skilled in the art that alternative and/or equivalent implementations may be substituted for the specific embodiments shown and described without departing from the scope of the disclosure. For example, although various embodiments have been described above in terms of helicopters, cranes, or fixed wing carriers, other carriers may be used. This application is intended to cover any adaptations or variations of the embodiments discussed herein.

다음은 비 제한적인 예들이다.The following are non-limiting examples.

예 1. 롱 라인에 의해 캐리어로부터 현수된 화물을 제어하기 위한 장치에 있어서, 팬 어레이 및 제 1 센서 세트 (sensor suite) 를 포함하는 화물 제어 시스템 (load control system) 으로서, 화물 제어 시스템은 롱 라인의 말단부에 고정되고 그리고 제 1 센서 세트는 화물 제어 시스템의 제 1 포지션, 운동 (motion), 및 배향에 관한 제 1 상태 정보를 획득하는, 화물 제어 시스템; 호이스트 및 제 2 센서 세트를 포함하는 캐리어로서, 호이스트는 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인의 길이를 제어하고 그리고 제 2 센서 세트는 캐리어의 제 2 포지션, 운동, 및 배향에 관한 제 2 상태 정보를 획득하고, 그리고 호이스트는 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인에 관한 물리적 정보를 획득하는, 캐리어; 및 컴퓨터 프로세서 및 메모리를 포함하고, 메모리는 데이터 융합 모듈 및 동작 모듈을 포함하고; 데이터 융합 모듈은 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인을 나타내는 시스템 모델을 포함하고; 그리고 컴퓨터 프로세서는 시스템 모델에 제 1 상태 정보, 제 2 상태 정보, 및 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인에 관한 물리적 정보를 제공하고, 그리고 컴퓨터 프로세서는, 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태, 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들 중 응답 시간을 결정하기 위해 데이터 융합 모델을 실행하고, 그리고 컴퓨터 프로세서는 동작 모듈을 실행하고, 그리고 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태, 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인의 상태의 특성들 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들 중 응답 시간에 기초하여 팬 어레이 및 호이스트를 제어하고, 목표 (objective) 에 대한 화물 제어 시스템의 포지션, 운동, 및 배향에 영향을 주도록 캐리어에 내비게이션 인스트럭션을 출력하는, 현수된 화물 제어 장치.Example 1. An apparatus for controlling cargo suspended from a carrier by a long line, comprising a load control system comprising a fan array and a first sensor suite, the load control system comprising: a cargo control system, the first set of sensors being secured to a distal end of the cargo control system and the first set of sensors obtaining first state information regarding a first position, motion, and orientation of the cargo control system; A carrier comprising a hoist and a second set of sensors, wherein the hoist controls the length of a long line extending from the hoist to the load control system and the second set of sensors controls a second state regarding a second position, movement, and orientation of the carrier. a carrier to obtain information, and the hoist to acquire physical information about the long line extending from the hoist to the load control system; and a computer processor and a memory, the memory including a data fusion module and an operation module; The data fusion module includes system models representing the cargo control system, carrier, and long line; and the computer processor provides the system model with first state information, second state information, and physical information regarding the long line extending from the hoist to the load control system, and the computer processor provides: Running a data fusion model to determine the response time among the state, characteristics of the state of the cargo control system, carrier, and long line over time, and characteristics of the state of the cargo control system, carrier, and long line over time; and the computer processor executes the operation module, and the status of the cargo control system, carrier, and long line, characteristics of the state of the cargo control system, carrier, and long line over time, and the cargo control system, carrier, and long line over time. A suspended system that controls fan arrays and hoists based on response time among the line's state characteristics and outputs navigation instructions to the carrier to influence the position, movement, and orientation of the cargo control system with respect to the objective. Cargo control device.

예 2. 예 1에 있어서, 화물은 현수된 화물 제어 시스템 또는 현수된 화물 제어 시스템에 고정된 화물 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물 제어 장치.Example 2. The suspended load control device of Example 1, wherein the cargo includes at least one of a suspended cargo control system or cargo secured to the suspended cargo control system.

예 3. 예 1에 따른 장치에서, 응답 시간은 문턱 값을 초과하고, 이에 응답하여, 동작 모듈은 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태의 특성들의 섭동 (perturbation) 을 최소화하는 것이도록 목표를 결정하는, 현수된 화물 제어 장치.Example 3. In the device according to Example 1, the response time exceeds the threshold, and in response, the action module determines the status of the cargo control system, carrier, long line, and the status of the cargo control system, carrier, long line over time. A suspended cargo control device that determines the goal to be to minimize perturbation of state characteristics.

예 4. 예 3에 따른 장치에서, 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태의 특성들의 섭동을 최소화하기 위해, 동작 모듈은 또한 캐리어의 로이터링 경로 (loitering path) 를 지시하고, 캐리어의 속도를 지시하거나 캐리어의 궤도 중심 (center of orbit) 을 지시하는 것 중 적어도 하나를 위해 내비게이션 인스트럭션을 캐리어에 출력하는, 현수된 화물 제어 장치. Example 4. In the device according to example 3, in order to minimize perturbations in the state of the cargo control system, the carrier, the long line, and the characteristics of the state of the cargo control system, the carrier, the long line over time, the operation module also controls the state of the cargo control system, the carrier, the long line. A suspended cargo control device that outputs navigation instructions to a carrier for at least one of directing a loitering path, directing the speed of the carrier, or directing the center of orbit of the carrier.

예 5. 예 3에 따른 장치에서, 동작 모듈은 또한 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인의 길이를 변화 없이 (static) 홀딩하도록 호이스트를 제어하기 위한 인스트럭션을 사용하여 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태의 특성들의 섭동을 최소화하는, 현수된 화물 제어 장치.Example 5. The device according to Example 3, wherein the operation module further uses instructions to control the hoist to statically hold the length of the long line extending from the hoist to the load control system, the carrier, and the long line. A suspended cargo control device that minimizes perturbations in the state of the line and characteristics of the state of the cargo control system, carrier, and long line over time.

예 6. 예 1에 따른 장치에서, 데이터 융합 모듈은 또한 화물 제어 시스템의 위험한 상태를 예측하고 위험한 상태를 회피하는 것으로 목표를 결정하는, 현수된 화물 제어 장치.Example 6. The device according to Example 1, wherein the data fusion module further predicts hazardous states in the cargo control system and determines the goal of avoiding the hazardous conditions.

예 7. 예 6에 따른 장치에서, 화물 제어 시스템의 위험한 상태는 물체 (object) 와의 충돌 또는 과도한 가속도 중 적어도 하나인, 현수된 화물 제어 장치.Example 7. The device according to Example 6, wherein the critical condition of the cargo control system is at least one of collision with an object or excessive acceleration.

예 8. 예 7에 따른 장치에서, 화물 제어 시스템의 위험한 상태는 물체와의 충돌이고, 그리고 동작 모듈은 또한 물체를 회피하기 위해 화물 제어 시스템 상에 토크 또는 측방향 힘을 부여하도록 팬 어레이를 제어하는, 현수된 화물 제어 장치.Example 8. The device according to Example 7, wherein the critical condition of the cargo control system is a collision with an object, and the motion module also controls the fan array to impart a torque or lateral force on the cargo control system to avoid the object. suspended cargo control device.

예 9. 예 8에 따른 장치에서, 동작 모듈은 또한 배향을 획득하도록 토크를 부여하고 이어서 물체를 회피하도록 화물 제어 시스템을 이동시키기 위해 측방향 힘을 부여하는, 현수된 화물 제어 장치.Example 9. The device according to Example 8, wherein the motion module further imparts a torque to obtain an orientation and then imparts a lateral force to move the cargo control system to avoid the object.

예 10. 예 7에 따른 장치에서, 화물 제어 시스템의 위험한 상태는 과도한 가속도이고 그리고 동작 모듈은 과도한 가속도를 감소시키도록 호이스트를 더 제어하는, 현수된 화물 제어 장치. Example 10. The device according to Example 7, wherein the critical condition of the load control system is excessive acceleration and the motion module further controls the hoist to reduce the excessive acceleration.

예 11. 예 10에 따른 장치에서, 과도한 가속도를 감소시키기 위해, 동작 모듈은 또한 롱 라인을 방출하도록 (let out) 호이스트를 제어하는, 현수된 화물 제어 장치.Example 11. The device according to Example 10, wherein the motion module further controls the hoist to let out the long line, to reduce excessive acceleration.

예 12. 예 1에 따른 장치에서, 시스템 모델은 캐리어의 중심 또는 궤도, 현수된 화물 제어 시스템의 중심 또는 궤도, 타깃 위치, 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 질량, 롱 라인의 길이, 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 관성, 현수된 화물 제어 시스템의 이동 및 회전, 현수된 화물 제어 시스템의 지면 위의 높이, 캐리어의 이동 및 회전, 캐리어의 지면 위의 높이, 롱 라인의 공기 역학적 모델, 롱 라인 상의 중력, 및 풍력, 해상 상태의 교란 추정들, 및 현수된 화물 제어 시스템과 캐리어 사이의 상대적인 운동 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물 제어 장치.Example 12. In the device according to Example 1, the system model includes the center or orbit of the carrier, the center or orbit of the suspended cargo control system, the target location, the mass of the suspended cargo control system and cargo, the length of the long line, and the suspended cargo. Inertia of the control system and cargo, movement and rotation of the suspended cargo control system, height above the ground of the suspended cargo control system, movement and rotation of the carrier, height above the ground of the carrier, aerodynamic model of the long line, long line A suspended cargo control device comprising at least one of gravity and wind power, disturbance estimates of sea states, and relative motion between the suspended cargo control system and the carrier.

예 13. 예 12에 따른 장치에서, 타깃 위치는 시간에 따라 이동하는, 현수된 화물 제어 장치.Example 13. The device according to example 12, wherein the target position moves over time.

예 14. 예 12에 따른 장치에서, 캐리어의 궤도 중심은 타깃 위치보다 더 크고, 그리고 동작 모듈은 팬 어레이 및 호이스트를 제어하고, 그리고 캐리어의 궤도 중심 내 목표에 대한 캐리어의 포지션, 운동 및 배향에 영향을 주기 위해 내비게이션 인스트럭션을 캐리어에 출력하는, 현수된 화물 제어 장치. Example 14. The apparatus according to Example 12, wherein the center of orbit of the carrier is greater than the target location, and the motion module controls the fan array and the hoist, and controls the position, motion, and orientation of the carrier relative to the target within the center of orbit of the carrier. A suspended cargo control device that outputs navigation instructions to the carrier for effect.

예 15. 예 1에 따른 장치에서, 롱 라인에 관한 물리적 정보는 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인의 길이, 롱 라인으로부터 호이스트에 대한 장력 또는 토크, 또는 롱 라인으로부터 호이스트에 대한 질량 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물 제어 장치.Example 15. The device according to example 1, wherein the physical information about the long line includes at least the length of the long line extending from the hoist to the load control system, the tension or torque from the long line to the hoist, or the mass from the long line to the hoist. A suspended load control device, comprising one.

예 16. 예 1에 따른 장치에서, 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인의 상태는 캐리어의 포지션, 배향, 및 운동 및 화물 제어 시스템의 포지션, 배향, 및 운동을 포함하고, 그리고 동작 모듈은 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보에 기초하여 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인의 상태를 추정하고 예측하고, 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보에 기초하여, 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인의 상태를 추정하고 예측하기 위해, 동작 모듈은 시스템 모델에 따라 비선형 필터에서 제 1 센서 세트 및 제 2 센서 세트로부터의 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보를 동작 모듈의 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 맵핑, 또는 캐리어, 팬 어레이, 및 호이스트 맵핑 중 적어도 하나로부터의 피드백과 결합하는, 현수된 화물 제어 장치.Example 16. The device according to Example 1, wherein the states of the cargo control system, carrier, and long line include the position, orientation, and motion of the carrier and the position, orientation, and motion of the cargo control system, and the motion module is configured to: Estimating and predicting the states of the cargo control system, the carrier, and the long line based on the first state information and the second state information; and based on the first state information and the second state information, the states of the cargo control system, the carrier, and the long line. In order to estimate and predict the state, the operation module converts the first state information and the second state information from the first sensor set and the second sensor set in a non-linear filter according to the system model into the functional mode or command state of the operation module, thrust and orientation mapping, or feedback from at least one of carrier, fan array, and hoist mapping.

예 17. 예 16에 따른 장치에서, 비선형 필터는 분산점 칼만 필터 (unscented Kalman filter; UKF) 를 포함하는, 현수된 화물 제어 장치.Example 17. The device according to Example 16, wherein the nonlinear filter comprises an unscented Kalman filter (UKF).

예 18. 롱 라인에 의해 캐리어로부터 현수된 화물을 제어하는 방법에 있어서, 컴퓨터 프로세서 및 메모리를 사용하고, 팬 어레이 및 제 1 센서 세트를 포함하는 화물 제어 시스템을 사용하고, 화물 제어 시스템은 롱 라인의 말단에 고정되고, 호이스트 및 제 2 센서 세트를 포함하는 캐리어를 사용하고, 호이스트는 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인의 길이를 제어하고, 그리고 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인을 나타내는 메모리의 시스템 모델을 사용하여, 컴퓨터 프로세서가 화물 제어 시스템의 제 1 포지션, 운동 및 배향에 관한 제 1 상태 정보를 제 1 센서 세트로부터 획득하는 단계; 컴퓨터 프로세서가 캐리어의 제 2 포지션, 운동, 및 배향에 관한 제 2 상태 정보를 제 2 센서 세트로부터 획득하는 단계; 컴퓨터 프로세서가 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인에 관한 물리적 정보를 획득하는 단계; 및 컴퓨터 프로세서가 시스템 모델에 제 1 상태 정보, 제 2 상태 정보, 및 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인에 관한 물리적 정보를 제공하는 단계를 포함하고, 컴퓨터 프로세서는, 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태, 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들 중 응답 시간을 결정하고; 그리고 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태, 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들 중 응답 시간에 기초하여 컴퓨터 프로세서는 팬 어레이 및 호이스트를 제어하고, 목표에 대한 화물 제어 시스템의 포지션, 운동, 및 배향에 영향을 주도록 캐리어에 내비게이션 인스트럭션을 출력하는, 현수된 화물 제어 방법.Example 18. A method of controlling cargo suspended from a carrier by a long line, using a cargo control system using a computer processor and memory, the cargo control system comprising a fan array and a first set of sensors, the cargo control system comprising: fixed to an end of a carrier, comprising a hoist and a second set of sensors, the hoist controlling the length of a long line extending from the hoist to the load control system, and representing the load control system, the carrier, and the long line. Using the system model in memory, the computer processor obtains, from a first set of sensors, first state information regarding a first position, motion and orientation of the cargo control system; obtaining, by a computer processor, second state information regarding a second position, motion, and orientation of the carrier from a second set of sensors; A computer processor obtaining physical information about a long line extending from a hoist to a load control system; and the computer processor providing the system model with first state information, second state information, and physical information regarding the long line extending from the hoist to the load control system, wherein the computer processor is configured to: Determine the response time among the status of the long line, characteristics of the status of the cargo control system, carrier, and long line over time, and characteristics of the status of the cargo control system, carrier, and long line over time; and the response time among the characteristics of the cargo control system, the state of the carrier and the long line, the characteristics of the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time, and the characteristics of the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time. A method for controlling a suspended cargo, wherein the computer processor controls the fan array and the hoist and outputs navigation instructions to the carrier to influence the position, movement, and orientation of the cargo control system with respect to the target.

예 19. 예 18에 따른 방법에서, 화물은 현수된 화물 제어 시스템 또는 현수된 화물 제어 시스템에 고정된 화물 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.Example 19. The method according to Example 18, wherein the cargo includes at least one of a suspended cargo control system or cargo secured to the suspended cargo control system.

예 20. 예 18에 따른 방법에서, 컴퓨터 프로세서는 응답 시간이 문턱 값을 초과하고, 이에 응답하여, 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태의 특성들의 섭동 (perturbation) 을 최소화하는 것이도록 목표를 결정하는, 현수된 화물 제어 방법.Example 20. The method according to Example 18, wherein the computer processor determines if the response time exceeds the threshold and, in response, determines the status of the cargo control system, the carrier, the long line, and the status of the cargo control system, the carrier, the long line over time. A method of controlling suspended cargo, wherein the goal is to minimize perturbation of state characteristics.

예 21. 예 20에 따른 방법에서, 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태의 특성들의 섭동을 최소화하기 위해, 컴퓨터 프로세서는 또한 캐리어의 로이터링 경로 (loitering path) 를 지시하고, 캐리어의 속도를 지시하거나 캐리어의 궤도 중심 (center of orbit) 을 지시하는 것 중 적어도 하나를 위해 내비게이션 인스트럭션을 캐리어에 출력하는, 현수된 화물 제어 방법. Example 21. The method according to Example 20, to minimize perturbations in the state of the cargo control system, carrier, long line, and characteristics of the state of the cargo control system, carrier, long line over time, the computer processor further configured to: A method of controlling suspended cargo, wherein navigation instructions are output to a carrier to at least one of directing a loitering path, directing the speed of the carrier, or directing the center of orbit of the carrier.

예 22. 예 20에 따른 방법에서, 컴퓨터 프로세서는 또한 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인의 길이를 변화 없이 홀딩하도록 호이스트를 제어함으로써 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태의 특성들의 섭동을 최소화하는, 현수된 화물 제어 방법.Example 22. The method according to Example 20, wherein the computer processor further controls the hoist to hold the length of the long line extending from the hoist to the load control system without changing the condition of the load control system, the carrier, the long line, and time. A suspended cargo control method that minimizes perturbations in the state characteristics of the cargo control system, carrier and long line.

예 23. 예 18에 따른 방법에서, 컴퓨터 프로세서는 또한 화물 제어 시스템의 위험한 상태를 예측하고 위험한 상태를 회피하는 것이 목표임을 결정하는, 현수된 화물 제어 방법.Example 23. The method according to Example 18, wherein the computer processor further predicts a hazardous condition in the cargo control system and determines that the goal is to avoid the hazardous condition.

예 24. 예 23에 따른 방법에서, 화물 제어 시스템의 위험한 상태는 물체 (object) 와의 충돌 또는 과도한 가속도 중 적어도 하나인, 현수된 화물 제어 방법.Example 24. The method according to Example 23, wherein the critical condition of the cargo control system is at least one of excessive acceleration or collision with an object.

예 25. 예 24에 따른 방법에서, 화물 제어 시스템의 위험한 상태는 물체와의 충돌이고, 그리고 컴퓨터 프로세서는 또한 물체를 회피하기 위해 화물 제어 시스템 상에 토크 또는 측방향 힘을 부여하도록 팬 어레이를 제어하는, 현수된 화물 제어 방법.Example 25. The method according to Example 24, wherein the critical condition of the cargo control system is a collision with an object, and the computer processor further controls the fan array to impart a torque or lateral force on the cargo control system to avoid the object. A suspended cargo control method.

예 26. 예 25에 따른 방법에서, 컴퓨터 프로세서는 또한 배향을 획득하도록 토크를 부여하고 이어서 물체를 회피하도록 화물 제어 시스템을 이동시키기 위해 측방향 힘을 부여하는, 현수된 화물 제어 방법.Example 26. The method according to Example 25, wherein the computer processor further imparts a torque to obtain the orientation and then imparts a lateral force to move the cargo control system to avoid the object.

예 27. 예 24에 따른 방법에서, 화물 제어 시스템의 위험한 상태는 과도한 가속도이고 그리고 컴퓨터 프로세서는 과도한 가속도를 감소시키도록 호이스트를 제어하는, 현수된 화물 제어 방법. Example 27. The method according to Example 24, wherein the critical condition of the load control system is excessive acceleration and the computer processor controls the hoist to reduce the excessive acceleration.

예 28. 예 27에 따른 방법에서, 과도한 가속도를 감소시키기 위해, 컴퓨터 프로세서는 또한 롱 라인을 방출하도록 (let out) 호이스트를 제어하는, 현수된 화물 제어 방법.Example 28. The method according to Example 27, wherein the computer processor also controls the hoist to let out the long line, to reduce excessive acceleration.

예 29. 예 18에 따른 방법에서, 시스템 모델은 캐리어의 중심 또는 궤도, 현수된 화물 제어 시스템의 중심 또는 궤도, 타깃 위치, 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 질량, 롱 라인의 길이, 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 관성, 현수된 화물 제어 시스템의 이동 및 회전, 현수된 화물 제어 시스템의 지면 위의 높이, 캐리어의 이동 및 회전, 캐리어의 지면 위의 높이, 롱 라인의 공기 역학적 모델, 롱 라인 상의 중력, 및 풍력, 해상 상태의 교란 추정들, 및 현수된 화물 제어 시스템과 캐리어 사이의 상대적인 운동 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.Example 29. The method according to Example 18, wherein the system model includes the center or orbit of the carrier, the center or orbit of the suspended cargo control system, the target location, the mass of the suspended cargo control system and cargo, the length of the long line, and the suspended cargo. Inertia of the control system and cargo, movement and rotation of the suspended cargo control system, height above the ground of the suspended cargo control system, movement and rotation of the carrier, height above the ground of the carrier, aerodynamic model of the long line, long line A method of suspended cargo control, comprising at least one of gravity and wind power, disturbance estimates of sea states, and relative motion between a suspended cargo control system and a carrier.

예 30. 예 29에 따른 방법에서, 타깃 위치는 시간에 따라 이동하는, 현수된 화물 제어 방법.Example 30. The method according to Example 29, wherein the target location moves over time.

예 31. 예 29에 따른 방법에서, 캐리어의 궤도 중심은 타깃 위치보다 더 크고, 그리고 컴퓨터 프로세서는 또한 팬 어레이 및 호이스트를 제어하고, 그리고 캐리어의 궤도 중심 내 목표에 대한 캐리어의 포지션, 운동 및 배향에 영향을 주기 위해 내비게이션 인스트럭션을 캐리어에 출력하는, 현수된 화물 제어 방법. Example 31. The method according to Example 29, wherein the center of orbit of the carrier is greater than the target location, and the computer processor also controls the fan array and the hoist, and the position, motion and orientation of the carrier relative to the target within the center of orbit of the carrier. A suspended cargo control method that outputs navigation instructions to the carrier to influence

예 32. 예 18에 따른 방법에서, 롱 라인에 관한 물리적 정보는 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인의 길이, 롱 라인으로부터 호이스트에 대한 장력 또는 토크, 또는 롱 라인으로부터 호이스트에 대한 질량 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.Example 32. The method according to Example 18, wherein the physical information about the long line is at least one of the length of the long line extending from the hoist to the load control system, the tension or torque from the long line to the hoist, or the mass from the long line to the hoist. A method of controlling suspended cargo, comprising one.

예 33. 예 18에 따른 방법에서, 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인의 상태는 캐리어의 포지션, 배향, 및 운동 및 화물 제어 시스템의 포지션, 배향, 및 운동을 포함하고, 그리고 컴퓨터 프로세서는 또한 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보에 기초하여 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인의 상태를 추정하고 예측하고, 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보에 기초하여, 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인의 상태를 추정하고 예측하는 것은 시스템 모델에 따라 비선형 필터에서 제 1 센서 세트 및 제 2 센서 세트로부터의 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보를 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 맵핑, 또는 캐리어, 팬 어레이, 및 호이스트 맵핑 중 적어도 하나로부터의 피드백과 결합하는 것을 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.Example 33. The method according to Example 18, wherein the states of the cargo control system, the carrier, and the long line include the position, orientation, and motion of the carrier and the position, orientation, and motion of the cargo control system, and the computer processor further includes: Estimating and predicting the states of the cargo control system, carrier, and long line based on the first state information and the second state information; and based on the first state information and the second state information, the cargo control system, carrier, and long line. Estimating and predicting the state of the line combines first state information and second state information from the first sensor set and the second sensor set in a non-linear filter into functional mode or command state, thrust and orientation mapping, or carrier, depending on the system model. , a fan array, and hoist mapping.

예 34. 예 33에 따른 방법에서, 비선형 필터는 분산점 칼만 필터 (unscented Kalman filter; UKF) 를 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.Example 34. The method according to Example 33, wherein the nonlinear filter comprises an unscented Kalman filter (UKF).

예 35. 롱 라인에 의해 캐리어로부터 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치에 있어서, 화물 제어 시스템, 캐리어, 컴퓨터 프로세서 및 메모리를 포함하고, 화물 제어 시스템은 팬 어레이, 제 1 센서 세트, 및 화물 제어 시스템을 롱 라인의 말단부에 고정하기 위한 수단을 포함하고; 캐리어는 호이스트 및 제 2 센서 세트를 포함하고, 호이스트는 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인의 길이를 제어하기 위한 수단을 포함하고; 메모리는 시스템 모델을 포함하고, 시스템 모델은 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인을 나타내고; 컴퓨터 프로세서는 화물 제어 시스템의 제 1 포지션, 운동, 및 배향에 관한 제 1 상태 정보를 제 1 센서 세트로부터 획득하기 위한 수단을 포함하고; 컴퓨터 프로세서는 캐리어의 제 2 포지션, 운동, 및 배향에 관한 제 2 상태 정보를 제 2 센서 세트로부터 획득하기 위한 수단을 더 포함하고; 컴퓨터 프로세서는 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인에 관한 물리적 정보를 획득하기 위한 수단을 더 포함하고; 그리고 컴퓨터 프로세서는 제 1 상태 정보, 제 2 상태 정보, 및 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인에 관한 물리적 정보를 시스템 모델에 제공하기 위한 수단을 더 포함하고; 컴퓨터 프로세서는, 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태, 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인의 상태의 특성들, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인의 상태의 특성들 중 응답 시간을 결정하기 위한 수단을 더 포함하고; 그리고 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태, 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들 중 응답 시간에 기초하여 컴퓨터 프로세서는 팬 어레이 및 호이스트를 제어하고, 목표에 대한 화물 제어 시스템의 포지션, 운동, 및 배향에 영향을 주도록 캐리어에 내비게이션 인스트럭션을 출력하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.Example 35. A computer device for controlling cargo suspended from a carrier by a long line, comprising a cargo control system, a carrier, a computer processor and memory, wherein the cargo control system includes a fan array, a first set of sensors, and a cargo control comprising means for securing the system to the distal end of the long line; The carrier includes a hoist and a second set of sensors, the hoist including means for controlling the length of a long line extending from the hoist to the load control system; The memory contains a system model, where the system model represents the cargo control system, carrier, and long line; The computer processor includes means for obtaining first state information about the first position, motion, and orientation of the load control system from the first set of sensors; The computer processor further includes means for obtaining second state information regarding the second position, motion, and orientation of the carrier from the second set of sensors; The computer processor further includes means for obtaining physical information regarding the long line extending from the hoist to the load control system; and the computer processor further includes means for providing the system model with first state information, second state information, and physical information regarding the long line extending from the hoist to the load control system; The computer processor is configured to: determine the state of the cargo control system, the carrier, and the long line, characteristics of the state of the cargo control system, carrier, and long line over time, and characteristics of the state of the cargo control system, carrier, and long line over time. further comprising means for determining a response time among; and the response time among the characteristics of the cargo control system, the state of the carrier and the long line, the characteristics of the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time, and the characteristics of the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time. based on a computer processor controlling the fan array and hoist, further comprising means for outputting navigation instructions to the carrier to influence the position, movement, and orientation of the cargo control system with respect to the target. for computer devices.

예 36. 예 35에 따른 장치에서, 화물은 현수된 화물 제어 시스템 또는 현수된 화물 제어 시스템에 고정된 화물 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.Example 36. The device according to Example 35, wherein the cargo comprises at least one of a suspended cargo control system or cargo secured to a suspended cargo control system.

예 37. 예 35에 따른 장치에서, 컴퓨터 프로세서는 응답 시간이 문턱 값을 초과한다고 결정하는 수단, 및 이에 응답하여, 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태의 특성들의 섭동 (perturbation) 을 최소화하는 것이도록 목표를 결정하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.Example 37. The apparatus according to Example 35, wherein the computer processor includes means for determining that the response time exceeds a threshold, and in response thereto, determining the status of the cargo control system, carrier, long line, and the cargo control system, carrier, over time. A computer device for controlling a suspended load, further comprising means for determining an objective such that perturbation of state characteristics of the long line is minimized.

예 38. 예 37에 따른 장치에서, 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태의 특성들의 섭동을 최소화하기 위해, 컴퓨터 프로세서는 캐리어의 로이터링 경로 (loitering path) 를 지시하고, 캐리어의 속도를 지시하거나 캐리어의 궤도 중심 (center of orbit) 을 지시하는 것 중 적어도 하나를 위해 내비게이션 인스트럭션을 캐리어에 출력하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치. Example 38. The device according to Example 37, wherein the computer processor is configured to: the suspended carrier further comprising means for outputting navigation instructions to the carrier for at least one of indicating a loitering path, indicating a velocity of the carrier, or indicating a center of orbit of the carrier. Computer device for controlling cargo.

예 39. 예 37에 따른 장치에서, 컴퓨터 프로세서는 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인의 길이를 변화 없이 홀딩하도록 호이스트를 제어함으로써 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태의 특성들의 섭동을 최소화하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.Example 39. The device according to Example 37, wherein the computer processor controls the hoist to hold without changing the length of the long line extending from the hoist to the load control system, thereby controlling the status of the load control system, the carrier, the long line, and the load over time. A computer device for controlling a suspended load, further comprising means for minimizing perturbations in the state characteristics of the control system, the carrier, and the long line.

예 40. 예 35에 따른 장치에서, 컴퓨터 프로세서는 화물 제어 시스템의 위험한 상태를 예측하기 위한 수단 및 위험한 상태를 회피하는 것으로 목표를 결정하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.Example 40. The device according to Example 35, wherein the computer processor further comprises means for predicting hazardous conditions in the cargo control system and means for determining goals to avoid hazardous conditions, the computer for controlling suspended cargo. Device.

예 41. 예 40에 따른 장치에서, 화물 제어 시스템의 위험한 상태는 물체 (object) 와의 충돌 또는 과도한 가속도 중 적어도 하나인, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.Example 41. The device according to Example 40, wherein the critical condition of the cargo control system is at least one of excessive acceleration or collision with an object.

예 42. 예 41에 있어서, 화물 제어 시스템의 위험한 상태는 물체와의 충돌이고, 그리고 컴퓨터 프로세서는 물체를 회피하기 위해 화물 제어 시스템 상에 토크 또는 측방향 힘을 부여하도록 팬 어레이를 제어하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.Example 42. The method of Example 41, wherein the critical condition of the cargo control system is a collision with an object, and the computer processor includes means for controlling the fan array to impart a torque or lateral force on the cargo control system to avoid the object. A computer device for controlling suspended cargo, further comprising:

예 43. 예 42에 따른 장치에서, 컴퓨터 프로세서는 배향을 획득하도록 토크를 부여하고 이어서 물체를 회피하도록 화물 제어 시스템을 이동시키기 위해 측방향 힘을 부여하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.Example 43. The apparatus according to Example 42, wherein the computer processor further comprises means for imparting a torque to obtain an orientation and then imparting a lateral force to move the cargo control system to avoid the object. A computer device for controlling.

예 44. 예 41에 따른 장치에서, 화물 제어 시스템의 위험한 상태는 과도한 가속도이고 그리고 컴퓨터 프로세서는 과도한 가속도를 감소시키도록 호이스트를 제어하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치. Example 44. The device according to Example 41, wherein the critical condition of the load control system is excessive acceleration and the computer processor further comprises means for controlling the hoist to reduce the excessive acceleration. .

예 45. 예 44에 따른 장치에서, 과도한 가속도를 감소시키기 위해, 컴퓨터 프로세서는 롱 라인을 방출하도록 (let out) 호이스트를 제어하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.Example 45. The apparatus according to Example 44, wherein the computer processor further comprises means for controlling the hoist to let out the long line, to reduce excessive acceleration.

예 46. 예 35에 따른 장치에서, 시스템 모델은 캐리어의 중심 또는 궤도, 현수된 화물 제어 시스템의 중심 또는 궤도, 타깃 위치, 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 질량, 롱 라인의 길이, 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 관성, 현수된 화물 제어 시스템의 이동 및 회전, 현수된 화물 제어 시스템의 지면 위의 높이, 캐리어의 이동 및 회전, 캐리어의 지면 위의 높이, 롱 라인의 공기 역학적 모델, 롱 라인 상의 중력, 및 풍력, 해상 상태의 교란 추정들, 및 현수된 화물 제어 시스템과 캐리어 사이의 상대적인 운동 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.Example 46. In the device according to Example 35, the system model includes the center or orbit of the carrier, the center or orbit of the suspended cargo control system, the target location, the mass of the suspended cargo control system and cargo, the length of the long line, and the suspended cargo. Inertia of the control system and cargo, movement and rotation of the suspended cargo control system, height above the ground of the suspended cargo control system, movement and rotation of the carrier, height above the ground of the carrier, aerodynamic model of the long line, long line A computer device for controlling suspended cargo, including at least one of gravity and wind power, disturbance estimates of sea states, and relative motion between a suspended cargo control system and a carrier.

예 47. 예 46에 따른 장치에서, 타깃 위치는 시간에 따라 이동하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.Example 47. The device according to Example 46, wherein the target position moves over time. A computer device for controlling a suspended load.

예 48. 예 46에 따른 장치에서, 캐리어의 궤도 중심은 타깃 위치보다 더 크고, 그리고 컴퓨터 프로세서는 팬 어레이 및 호이스트를 제어하기 위한 수단, 및 캐리어의 궤도 중심 내 목표에 대한 캐리어의 포지션, 운동 및 배향에 영향을 주기 위해 내비게이션 인스트럭션을 캐리어에 출력하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치. Example 48. The apparatus according to Example 46, wherein the center of orbit of the carrier is greater than the target location, and the computer processor includes means for controlling the fan array and the hoist, and the position, movement, and movement of the carrier relative to the target within the center of orbit of the carrier. A computer device for controlling a suspended load, further comprising means for outputting navigation instructions to the carrier to affect orientation.

예 49. 예 35에 따른 장치에서, 롱 라인에 관한 물리적 정보는 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인의 길이, 롱 라인으로부터 호이스트에 대한 장력 또는 토크, 또는 롱 라인으로부터 호이스트에 대한 질량 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.Example 49. The device according to Example 35, wherein the physical information about the long line includes at least the length of the long line extending from the hoist to the load control system, the tension or torque from the long line to the hoist, or the mass from the long line to the hoist. A computer device for controlling suspended cargo, including one.

예 50. 예 35에 따른 장치에서, 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인의 상태는 캐리어의 포지션, 배향, 및 운동 및 화물 제어 시스템의 포지션, 배향, 및 운동을 포함하고, 그리고 컴퓨터 프로세서는 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보에 기초하여 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인의 상태를 추정하고 예측하기 위한 수단을 더 포함하고, 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보에 기초하여, 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인의 상태를 추정하고 예측하기 위한 수단은 시스템 모델에 따라 비선형 필터에서 제 1 센서 세트 및 제 2 센서 세트로부터의 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보를 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 맵핑, 또는 캐리어, 팬 어레이, 및 호이스트 맵핑 중 적어도 하나로부터의 피드백과 결합하기 위한 수단을 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.Example 50. The apparatus according to Example 35, wherein the status of the load control system, the carrier, and the long line include the position, orientation, and movement of the carrier and the position, orientation, and movement of the load control system, and the computer processor is configured to: Further comprising means for estimating and predicting the status of the cargo control system, the carrier, and the long line based on the first status information and the second status information, and based on the first status information and the second status information, the cargo control system , carrier, and long line, means for estimating and predicting the state of the long line, the first state information and the second state information from the first sensor set and the second sensor set in a non-linear filter according to the system model into a functional mode or command state, A computerized device for controlling a suspended load, comprising means for coupling thrust and orientation mapping, or feedback from at least one of a carrier, fan array, and hoist mapping.

예 51. 예 50에 따른 장치에서, 비선형 필터는 분산점 칼만 필터 (unscented Kalman filter; UKF) 를 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.Example 51. The device according to Example 50, wherein the nonlinear filter comprises an unscented Kalman filter (UKF).

예 52. 컴퓨터 디바이스의 컴퓨터 프로세서에 의한 인스트럭션들의 실행에 응답하여, 컴퓨터 디바이스로 하여금 롱 라인에 의해 캐리어로부터 현수된 화물을 제어하게 하는 인스트럭션들을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체에 있어서, 화물 제어 시스템을 사용하고, 화물 제어 시스템은 팬 어레이 및 제 1 센서 세트를 포함하고, 그리고 화물 제어 시스템은 롱 라인의 말단부에 고정되고; 호이스트 및 제 2 센서 세트를 포함하는 캐리어를 사용하고, 호이스트는 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인의 길이를 제어하고; 그리고 인스트럭션들은 시스템 모델을 포함하고, 시스템 모델은 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인을 나타내고; 인스트럭션들은 컴퓨터 디바이스로 하여금 화물 제어 시스템의 제 1 포지션, 운동 및 배향에 관한 제 1 상태 정보를 제 1 센서 세트로부터 획득하게 하고; 캐리어의 제 2 포지션, 운동, 및 배향에 관한 제 2 상태 정보를 제 2 센서 세트로부터 획득하게 하고; 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인에 관한 물리적 정보를 호이스트로부터 획득하게 하고; 제 1 상태 정보, 제 2 상태 정보, 및 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인에 관한 물리적 정보를 시스템 모델에 제공하게 하고; 이에 기초하여, 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태, 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들, 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들 중 응답 시간을 결정하게 하고, 그리고 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태, 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들, 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어 및 롱 라인의 상태의 특성들 중 응답 시간에 기초하여, 팬 어레이 및 호이스트를 제어하게 하고, 목표에 대한 화물 제어 시스템의 포지션, 운동, 및 배향에 영향을 주도록 캐리어에 내비게이션 인스트럭션을 출력하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.Example 52. One or more computer-readable media comprising instructions that, in response to execution of the instructions by a computer processor of the computer device, cause a computer device to control cargo suspended from a carrier by a long line, comprising: a cargo control system; wherein the cargo control system includes a fan array and a first sensor set, and the cargo control system is secured to a distal end of the long line; Using a carrier including a hoist and a second set of sensors, the hoist controls the length of a long line extending from the hoist to the load control system; And the instructions include a system model, where the system model represents the cargo control system, carrier, and long line; The instructions cause the computer device to obtain first state information about a first position, motion and orientation of the cargo control system from a first set of sensors; obtain from a second set of sensors second state information regarding a second position, motion, and orientation of the carrier; obtain physical information from the hoist regarding the long line extending from the hoist to the load control system; provide the system model with first state information, second state information, and physical information about the long line extending from the hoist to the load control system; Based on this, the response among the characteristics of the cargo control system, the state of the carrier and the long line, the characteristics of the cargo control system, the state of the carrier and the long line over time, the characteristics of the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time determine the time, and the state of the cargo control system, the carrier and the long line, the characteristics of the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time, the characteristics of the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time, A computer-readable medium for controlling fan arrays and hoists, based on response times, and outputting navigation instructions to a carrier to influence the position, movement, and orientation of a cargo control system relative to a target.

예 53. 예 52에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 화물은 현수된 화물 제어 시스템 또는 현수된 화물 제어 시스템에 고정된 화물 중 적어도 하나를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.Example 53. The computer readable medium according to Example 52, wherein the cargo includes at least one of a suspended cargo control system or cargo secured to a suspended cargo control system.

예 54. 예 52에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 인스트럭션들은 또한 컴퓨터 디바이스로 하여금 응답 시간이 문턱 값을 초과한다고 결정하게 하고, 및 이에 응답하여, 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태의 특성들의 섭동 (perturbation) 을 최소화하는 것이도록 목표를 결정하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.Example 54. The computer-readable medium according to Example 52, wherein the instructions further cause the computer device to determine that a response time exceeds a threshold, and in response, determine the status of the cargo control system, the carrier, the long line, and the time. A computer-readable medium that allows determining an objective to minimize perturbation of state characteristics of a cargo control system, carrier, or long line according to .

예 55. 예 54에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태의 특성들의 섭동을 최소화하기 위해, 인스트럭션들은 또한 컴퓨터 디바이스로 하여금 캐리어의 로이터링 경로 (loitering path) 를 지시하고, 캐리어의 속도를 지시하거나 캐리어의 궤도 중심 (center of orbit) 을 지시하는 것 중 적어도 하나를 위해 내비게이션 인스트럭션을 캐리어에 출력하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체. Example 55. The computer-readable medium according to Example 54, the instructions further comprising: to minimize perturbation of the state of the cargo control system, carrier, long line, and characteristics of the state of the cargo control system, carrier, long line over time, causing the computer device to output navigation instructions to the carrier to at least one of directing a loitering path of the carrier, directing a velocity of the carrier, or directing a center of orbit of the carrier, Computer-readable media.

예 56. 예 54에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 인스트럭션들은 또한 컴퓨터 디바이스로 하여금 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인의 길이를 변화 없이 홀딩하도록 호이스트를 제어함으로써 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태, 및 시간에 따른 화물 제어 시스템, 캐리어, 롱 라인의 상태의 특성들의 섭동을 최소화하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.Example 56. In the computer-readable medium according to Example 54, the instructions further include causing the computer device to control the hoist to hold without changing the length of the long line extending from the hoist to the load control system, thereby controlling the load control system, the carrier, and the long line. A computer-readable medium that allows minimizing perturbations in the state and characteristics of the state of a cargo control system, carrier, or long line over time.

예 57. 예 52에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 인스트럭션들은 또한 컴퓨터 디바이스로 하여금 화물 제어 시스템의 위험한 상태를 예측하게 하고 그리고 위험한 상태를 회피하는 것으로 목표를 결정하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.Example 57. The computer-readable medium according to Example 52, wherein the instructions further cause a computer device to predict a hazardous condition in a cargo control system and determine a goal of avoiding the hazardous condition.

예 58. 예 57에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 화물 제어 시스템의 위험한 상태는 물체 (object) 와의 충돌 또는 과도한 가속도 중 적어도 하나인, 컴퓨터 판독 가능 매체.Example 58. The computer-readable medium of Example 57, wherein the critical condition of the cargo control system is at least one of excessive acceleration or collision with an object.

예 59. 예 58에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 화물 제어 시스템의 위험한 상태는 물체와의 충돌이고, 그리고 인스트럭션들은 또한 컴퓨터 디바이스로 하여금 물체를 회피하기 위해 화물 제어 시스템 상에 토크 또는 측방향 힘을 부여하도록 팬 어레이를 제어하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.Example 59. The computer-readable medium according to Example 58, wherein the critical condition of the cargo control system is a collision with an object, and the instructions further cause the computer device to apply a torque or lateral force on the cargo control system to avoid the object. A computer-readable medium that allows control of a fan array to provide control of a fan array.

예 60. 예 59에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 인스트럭션들은 또한 컴퓨터 디바이스로 하여금 배향을 획득하도록 토크를 부여하고 이어서 물체를 회피하도록 화물 제어 시스템을 이동시키기 위해 측방향 힘을 부여하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.Example 60. The computer-readable medium according to Example 59, wherein the instructions further cause the computer device to impart a torque to obtain an orientation and then impart a lateral force to move the cargo control system to avoid the object. Available medium.

예 61. 예 58에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 화물 제어 시스템의 위험한 상태는 과도한 가속도이고 그리고 인스트럭션들은 또한 과도한 가속도를 감소시키도록 호이스트를 제어하기 위한 것인, 컴퓨터 판독 가능 매체. Example 61. The computer readable medium according to example 58, wherein the critical condition of the load control system is excessive acceleration and the instructions are further for controlling the hoist to reduce the excessive acceleration.

예 62. 예 61에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 과도한 가속도를 감소시키기 위해, 인스트럭션들은 또한 롱 라인을 방출하도록 (let out) 호이스트를 제어하기 위한 것인, 컴퓨터 판독 가능 매체.Example 62. The computer readable medium according to Example 61, wherein the instructions are further for controlling a hoist to let out a long line, to reduce excessive acceleration.

예 63. 예 52에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 시스템 모델은 캐리어의 중심 또는 궤도, 현수된 화물 제어 시스템의 중심 또는 궤도, 타깃 위치, 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 질량, 롱 라인의 길이, 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 관성, 현수된 화물 제어 시스템의 이동 및 회전, 현수된 화물 제어 시스템의 지면 위의 높이, 캐리어의 이동 및 회전, 캐리어의 지면 위의 높이, 롱 라인의 공기 역학적 모델, 롱 라인 상의 중력, 및 풍력, 해상 상태의 교란 추정들, 및 현수된 화물 제어 시스템과 캐리어 사이의 상대적인 운동 중 적어도 하나를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.Example 63. In the computer-readable medium according to Example 52, the system model includes the center or orbit of the carrier, the center or orbit of the suspended cargo control system, the target location, the mass of the suspended cargo control system and cargo, the length of the long line, Suspended cargo control system and inertia of the cargo, movement and rotation of the suspended cargo control system, height above the ground of the suspended cargo control system, movement and rotation of the carrier, height above the ground of the carrier, aerodynamic model of the long line. , gravity and wind power on a long line, disturbance estimates of sea states, and relative motion between a suspended cargo control system and a carrier.

예 64. 예 63에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 타깃 위치는 시간에 따라 이동하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.Example 64. The computer-readable medium according to example 63, wherein the target location moves over time.

예 65. 예 63에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 캐리어의 궤도 중심은 타깃 위치보다 더 크고, 그리고 인스트럭션들은 또한 컴퓨터 디바이스로 하여금 팬 어레이 및 호이스트를 제어하게 하고 그리고 캐리어의 궤도 중심 내 목표에 대한 캐리어의 포지션, 운동 및 배향에 영향을 주기 위해 내비게이션 인스트럭션을 캐리어에 출력하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체. Example 65. The computer-readable medium according to Example 63, wherein the orbital center of the carrier is greater than the target location, and the instructions further cause the computer device to control the fan array and the hoist and position the carrier relative to the target within the carrier's orbital center. A computer-readable medium that outputs navigation instructions to a carrier to influence the position, movement, and orientation of a carrier.

예 66. 예 52에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 롱 라인에 관한 물리적 정보는 호이스트로부터 화물 제어 시스템으로 연장하는 롱 라인의 길이, 롱 라인으로부터 호이스트에 대한 장력 또는 토크, 또는 롱 라인으로부터 호이스트에 대한 질량 중 적어도 하나를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.Example 66. The computer-readable medium according to Example 52, wherein the physical information about the long line includes the length of the long line extending from the hoist to the load control system, the tension or torque from the long line to the hoist, or the length of the long line extending from the long line to the hoist. A computer-readable medium comprising at least one of a mass.

예 67. 예 52에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인의 상태는 캐리어의 포지션, 배향, 및 운동 및 화물 제어 시스템의 포지션, 배향, 및 운동을 포함하고, 그리고 인스트럭션들은 또한 컴퓨터 디바이스로 하여금 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보에 기초하여 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인의 상태를 추정하고 예측하게 하고, 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보에 기초하여, 화물 제어 시스템, 캐리어, 및 롱 라인의 상태를 추정하고 예측하는 인스트럭션은 시스템 모델에 따라 비선형 필터에서 제 1 센서 세트 및 제 2 센서 세트로부터의 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보를 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 맵핑, 또는 캐리어, 팬 어레이, 및 호이스트 맵핑 중 적어도 하나로부터의 피드백과 결합하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.Example 67. The computer-readable medium according to Example 52, wherein the states of the cargo control system, the carrier, and the long line include the position, orientation, and motion of the carrier and the position, orientation, and motion of the cargo control system, and instructions. They also cause the computer device to estimate and predict the status of the cargo control system, the carrier, and the long line based on the first status information and the second status information, and based on the first status information and the second status information, Instructions for estimating and predicting the states of the control system, carrier, and long line convert first state information and second state information from the first sensor set and the second sensor set in a nonlinear filter into a functional mode or command state according to the system model. , thrust and orientation mapping, or feedback from at least one of a carrier, a fan array, and a hoist mapping.

예 68. 예 67에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 비선형 필터는 분산점 칼만 필터 (unscented Kalman filter; UKF) 를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.Example 68. The computer readable medium according to Example 67, wherein the nonlinear filter comprises an unscented Kalman filter (UKF).

Claims (88)

롱 라인 (long line) 에 의해 캐리어로부터 현수된 (suspend) 화물을 제어하기 위한 장치에 있어서,
팬 어레이 및 제 1 센서 세트 (sensor suite) 를 포함하는 화물 제어 시스템 (load control system) 으로서, 상기 화물 제어 시스템은 롱 라인의 말단부 (terminus) 에 고정되고 그리고 상기 제 1 센서 세트는 상기 화물 제어 시스템의 제 1 포지션, 운동 (motion), 및 배향에 관한 제 1 상태 정보를 획득하는, 상기 화물 제어 시스템;
호이스트 및 제 2 센서 세트를 포함하는 캐리어로서, 상기 호이스트는 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 길이를 제어하고 그리고 상기 제 2 센서 세트는 상기 캐리어의 제 2 포지션, 운동, 및 배향에 관한 제 2 상태 정보를 획득하고, 그리고 상기 호이스트는 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인에 관한 물리적 정보를 획득하는, 상기 캐리어; 및 컴퓨터 프로세서 및 메모리를 포함하고,
상기 메모리는 데이터 융합 모듈 및 동작 모듈을 포함하고;
상기 데이터 융합 모듈은 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인을 나타내는 시스템 모델을 포함하고; 그리고
상기 컴퓨터 프로세서는 상기 시스템 모델에 상기 제 1 상태 정보, 상기 제 2 상태 정보, 및 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인에 관한 상기 물리적 정보를 제공하고, 그리고 상기 컴퓨터 프로세서는,
상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상태, 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 특성들, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 특성들 중 응답 시간을 결정하기 위해 상기 데이터 융합 모델을 실행하고, 그리고
상기 컴퓨터 프로세서는 상기 동작 모듈을 실행하고, 그리고 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태, 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들 중 상기 응답 시간에 기초하여 상기 팬 어레이 및 상기 호이스트를 제어하고, 목표 (objective) 에 대한 상기 화물 제어 시스템의 상기 포지션, 상기 운동, 및 상기 배향에 영향을 주도록 상기 캐리어에 내비게이션 인스트럭션을 출력하는, 현수된 화물 제어 장치.In a device for controlling cargo suspended from a carrier by a long line,
A load control system comprising a fan array and a first sensor suite, the load control system being secured to the terminus of a long line and the first sensor set being configured to control the load control system. a cargo control system that obtains first state information regarding a first position, motion, and orientation of the cargo control system;
A carrier comprising a hoist and a second set of sensors, the hoist controlling the length of the long line extending from the hoist to the load control system, and the second set of sensors configured to control a second position, movement, and movement of the carrier. the carrier obtaining second state information regarding orientation, and the hoist obtaining physical information regarding the long line extending from the hoist to the load control system; and computer processors and memory;
The memory includes a data fusion module and an operation module;
the data fusion module includes a system model representing the cargo control system, the carrier, and the long line; and
the computer processor provides the system model with the first state information, the second state information, and the physical information regarding the long line extending from the hoist to the load control system, and the computer processor:
State of the cargo control system, the carrier and the long line, characteristics of the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time, and the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time Run the data fusion model to determine the response time among the characteristics of the state, and
The computer processor executes the operational module, and determines the state of the cargo control system, the carrier, and the long line, the characteristics of the state of the cargo control system, the carrier, and the long line over time, and Controlling the fan array and the hoist based on the response time among the characteristics of the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time, and controlling the fan array and the hoist to an objective A suspended cargo control device that outputs navigation instructions to the carrier to affect position, motion, and orientation. 제 1 항에 있어서,
상기 화물은 상기 현수된 화물 제어 시스템 또는 상기 현수된 화물 제어 시스템에 고정된 화물 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물 제어 장치. According to claim 1,
and wherein the cargo includes at least one of the suspended cargo control system or cargo secured to the suspended cargo control system. 제 1 항에 있어서,
상기 응답 시간은 문턱 값을 초과하고, 이에 응답하여, 상기 동작 모듈은 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들의 섭동 (perturbation) 을 최소화하는 것이도록 상기 목표를 결정하는, 현수된 화물 제어 장치.According to claim 1,
The response time exceeds a threshold, and in response, the operation module determines the status of the cargo control system, the carrier, the long line, and the cargo control system, the carrier, the long line over time. A suspended cargo control device that determines the goal to be to minimize perturbation of the characteristics of state. 제 3 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들의 섭동을 최소화하기 위해, 상기 동작 모듈은 또한 상기 캐리어의 로이터링 경로 (loitering path) 를 지시하고, 상기 캐리어의 속도를 지시하거나 상기 캐리어의 궤도 중심 (center of orbit) 을 지시하는 것 중 적어도 하나를 하기 위해 상기 내비게이션 인스트럭션을 상기 캐리어에 출력하는, 현수된 화물 제어 장치. According to claim 3,
To minimize perturbations of the state of the cargo control system, the carrier, the long line, and the characteristics of the state of the cargo control system, the carrier, the long line over time, the operation module may also be configured to: Instructing a loitering path of the carrier, outputting the navigation instructions to the carrier to at least one of indicating the speed of the carrier or the center of orbit of the carrier. cargo control device. 제 3 항에 있어서,
상기 동작 모듈은 또한 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 상기 길이를 변화 없이 (static) 홀딩하도록 상기 호이스트를 제어하기 위한 인스트럭션을 사용하여 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들의 섭동을 최소화하는, 현수된 화물 제어 장치.According to claim 3,
The operation module may also be configured to control the load control system, the carrier, and the long line using instructions to control the hoist to statically hold the length of the long line extending from the hoist to the load control system. A suspended cargo control device that minimizes perturbations of the state of the cargo control system, the carrier, and the characteristics of the long line over time. 제 1 항에 있어서,
상기 데이터 융합 모듈은 또한 상기 화물 제어 시스템의 위험한 상태를 예측하고 상기 위험한 상태를 회피하는 것으로 상기 목표를 결정하는, 현수된 화물 제어 장치.According to claim 1,
wherein the data fusion module further predicts hazardous conditions in the cargo control system and determines the goal to avoid the hazardous conditions. 제 6 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 물체 (object) 와의 충돌 또는 과도한 가속도 중 적어도 하나인, 현수된 화물 제어 장치.According to claim 6,
The suspended cargo control device of claim 1 , wherein the critical condition of the cargo control system is at least one of collision with an object or excessive acceleration. 제 7 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 상기 물체와의 충돌이고, 그리고 상기 동작 모듈은 또한 상기 물체를 회피하기 위해 상기 화물 제어 시스템 상에 토크 또는 측방향 힘을 부여하도록 상기 팬 어레이를 제어하는, 현수된 화물 제어 장치.According to claim 7,
The critical condition of the cargo control system is a collision with the object, and the operation module also controls the fan array to impart a torque or lateral force on the cargo control system to avoid the object. cargo control device. 제 8 항에 있어서,
상기 동작 모듈은 또한 배향을 획득하도록 상기 토크를 부여하고 이어서 상기 물체를 회피하도록 상기 화물 제어 시스템을 이동시키기 위해 상기 측방향 힘을 부여하는, 현수된 화물 제어 장치.According to claim 8,
wherein the motion module also imparts the torque to obtain an orientation and then imparts the lateral force to move the cargo control system to avoid the object. 제 7 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 상기 과도한 가속도이고 그리고 상기 동작 모듈은 상기 과도한 가속도를 감소시키도록 (lessen) 상기 호이스트를 더 제어하는, 현수된 화물 제어 장치. According to claim 7,
wherein the critical condition of the load control system is the excessive acceleration and the operation module further controls the hoist to reduce the excessive acceleration. 제 10 항에 있어서,
상기 과도한 가속도를 감소시키기 위해, 상기 동작 모듈은 또한 상기 롱 라인을 방출하도록 (let out) 상기 호이스트를 제어하는, 현수된 화물 제어 장치.According to claim 10,
To reduce the excessive acceleration, the operation module also controls the hoist to let out the long line. 제 1 항에 있어서,
상기 시스템 모델은 상기 캐리어의 중심 또는 궤도, 상기 현수된 화물 제어 시스템의 중심 또는 궤도, 타깃 위치, 상기 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 질량, 상기 롱 라인의 길이, 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 관성, 상기 현수된 화물 제어 시스템의 이동 및 회전, 상기 현수된 화물 제어 시스템의 지면 위의 높이, 상기 캐리어의 이동 및 회전, 상기 캐리어의 지면 위의 높이, 상기 롱 라인의 공기 역학적 모델, 상기 롱 라인 상의 중력, 및 풍력, 해상 상태의 교란 추정들, 및 상기 현수된 화물 제어 시스템과 상기 캐리어 사이의 상대적인 운동 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물 제어 장치.According to claim 1,
The system model includes the center or orbit of the carrier, the center or orbit of the suspended cargo control system, the target location, the mass of the suspended cargo control system and cargo, the length of the long line, and the center or orbit of the suspended cargo control system and cargo. Inertia, movement and rotation of the suspended load control system, height above the ground of the suspended load control system, movement and rotation of the carrier, height of the carrier above the ground, aerodynamic model of the long line, the long line A suspended cargo control device comprising at least one of gravity and wind forces on the line, disturbance estimates of sea states, and relative motion between the suspended cargo control system and the carrier. 제 12 항에 있어서,
상기 타깃 위치는 시간에 따라 이동하는, 현수된 화물 제어 장치.According to claim 12,
A suspended load control device, wherein the target location moves with time. 제 12 항에 있어서,
상기 캐리어의 상기 궤도 중심은 상기 타깃 위치보다 더 크고, 그리고 상기 동작 모듈은 상기 팬 어레이 및 상기 호이스트를 제어하고, 그리고 상기 캐리어의 상기 궤도 중심 내 상기 목표에 대한 상기 캐리어의 상기 포지션, 상기 운동 및 상기 배향에 영향을 주기 위해 내비게이션 인스트럭션을 상기 캐리어에 출력하는, 현수된 화물 제어 장치. According to claim 12,
The orbital center of the carrier is greater than the target location, and the motion module controls the fan array and the hoist, and the position, the movement, and A suspended cargo control device that outputs navigation instructions to the carrier to influence the orientation. 제 1 항에 있어서,
상기 롱 라인에 관한 상기 물리적 정보는 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 길이, 상기 롱 라인으로부터 상기 호이스트에 대한 장력 또는 토크, 또는 상기 롱 라인으로부터 상기 호이스트에 대한 질량 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물 제어 장치.According to claim 1,
The physical information about the long line is at least one of the following: a length of the long line extending from the hoist to the load control system, a tension or torque from the long line to the hoist, or a mass from the long line to the hoist. Suspended cargo control device comprising: 제 1 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태는 상기 캐리어의 포지션, 배향, 및 운동 및 상기 화물 제어 시스템의 포지션, 배향, 및 운동을 포함하고, 그리고 상기 동작 모듈은 상기 제 1 상태 정보 및 상기 제 2 상태 정보에 기초하여 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태를 추정하고 예측하고, 상기 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보에 기초하여, 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태를 추정하고 예측하기 위해, 상기 동작 모듈은 시스템 모델에 따라 비선형 필터에서 상기 제 1 센서 세트 및 상기 제 2 센서 세트로부터의 상기 제 1 상태 정보 및 상기 제 2 상태 정보를 상기 동작 모듈의 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 맵핑, 또는 캐리어, 팬 어레이, 및 호이스트 맵핑 중 적어도 하나로부터의 피드백과 결합하는, 현수된 화물 제어 장치.According to claim 1,
The states of the load control system, the carrier, and the long line include the position, orientation, and movement of the carrier and the position, orientation, and movement of the load control system, and the operation module is configured to operate in the first state. estimating and predicting the states of the cargo control system, the carrier, and the long line based on the information and the second state information, and based on the first state information and the second state information, the cargo control system; To estimate and predict the state of the carrier and the long line, the operation module uses the first state information and the second sensor set from the first sensor set and the second sensor set in a non-linear filter according to a system model. A suspended load control device that combines status information with feedback from at least one of a functional mode or command state of the operating module, thrust and orientation mapping, or carrier, fan array, and hoist mapping. 제 16 항에 있어서,
상기 비선형 필터는 분산점 칼만 필터 (unscented Kalman filter; UKF) 를 포함하는, 현수된 화물 제어 장치.According to claim 16,
The suspended cargo control device of claim 1, wherein the nonlinear filter comprises an unscented Kalman filter (UKF). 롱 라인에 의해 캐리어로부터 현수된 화물을 제어하는 방법에 있어서,
컴퓨터 프로세서 및 메모리를 사용하고, 팬 어레이 및 제 1 센서 세트를 포함하는 화물 제어 시스템을 사용하고, 상기 화물 제어 시스템은 롱 라인의 말단에 고정되고, 호이스트 및 제 2 센서 세트를 포함하는 캐리어를 사용하고, 상기 호이스트는 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 길이를 제어하고, 그리고 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인을 나타내는 상기 메모리의 시스템 모델을 사용하여,
상기 컴퓨터 프로세서가 상기 화물 제어 시스템의 제 1 포지션, 운동 및 배향에 관한 제 1 상태 정보를 상기 제 1 센서 세트로부터 획득하는 단계;
상기 컴퓨터 프로세서가 상기 캐리어의 제 2 포지션, 운동, 및 배향에 관한 제 2 상태 정보를 상기 제 2 센서 세트로부터 획득하는 단계;
상기 컴퓨터 프로세서가 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인에 관한 물리적 정보를 획득하는 단계; 및
상기 컴퓨터 프로세서가 상기 시스템 모델에 상기 제 1 상태 정보, 상기 제 2 상태 정보, 및 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인에 관한 상기 물리적 정보를 제공하는 단계를 포함하고,
상기 컴퓨터 프로세서는,
상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상태, 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 특성들, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들 중 응답 시간을 결정하고; 그리고
상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상태, 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 특성들, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들 중 상기 응답 시간에 기초하여 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 팬 어레이 및 상기 호이스트를 제어하고, 목표에 대한 상기 화물 제어 시스템의 상기 포지션, 상기 운동, 및 상기 배향에 영향을 주도록 상기 캐리어에 내비게이션 인스트럭션을 출력하는, 현수된 화물 제어 방법.In a method of controlling cargo suspended from a carrier by a long line,
A load control system using a computer processor and memory, the load control system including a fan array and a first set of sensors, the load control system being secured to an end of a long line, the load control system using a hoist and a carrier including a second set of sensors. and the hoist controls the length of the long line extending from the hoist to the load control system, and using a system model in the memory representing the load control system, the carrier, and the long line,
the computer processor obtaining first state information regarding a first position, motion and orientation of the load control system from the first set of sensors;
the computer processor obtaining, from the second set of sensors, second state information regarding a second position, motion, and orientation of the carrier;
the computer processor obtaining physical information regarding the long line extending from the hoist to the load control system; and
comprising the computer processor providing the system model with the first state information, the second state information, and the physical information regarding the long line extending from the hoist to the load control system,
The computer processor is,
State of the cargo control system, the carrier and the long line, characteristics of the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time, and the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time determine a response time among the characteristics of the state; and
State of the cargo control system, the carrier and the long line, characteristics of the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time, and the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time Based on the response time among the characteristics of the state, the computer processor controls the fan array and the hoist and affects the position, movement, and orientation of the load control system with respect to the target. A suspended cargo control method that outputs navigation instructions to the carrier. 제 18 항에 있어서,
상기 화물은 상기 현수된 화물 제어 시스템 또는 상기 현수된 화물 제어 시스템에 고정된 화물 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.According to claim 18,
The method of claim 1 , wherein the cargo includes at least one of the suspended cargo control system or cargo secured to the suspended cargo control system. 제 18 항에 있어서,
상기 컴퓨터 프로세서는 상기 응답 시간이 문턱 값을 초과하고, 이에 응답하여, 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들의 섭동 (perturbation) 을 최소화하는 것이도록 상기 목표를 결정하는, 현수된 화물 제어 방법.According to claim 18,
The computer processor determines if the response time exceeds a threshold and, in response, determines the status of the cargo control system, the carrier, the long line, and the cargo control system, the carrier, and the long line over time. A method of controlling a suspended cargo, wherein the objective is determined to be to minimize perturbation of the properties of state. 제 20 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들의 섭동을 최소화하기 위해, 상기 컴퓨터 프로세서는 또한 상기 캐리어의 로이터링 경로 (loitering path) 를 지시하고, 상기 캐리어의 속도를 지시하거나 상기 캐리어의 궤도 중심 (center of orbit) 을 지시하는 것 중 적어도 하나를 위해 상기 내비게이션 인스트럭션을 상기 캐리어에 출력하는, 현수된 화물 제어 방법. According to claim 20,
To minimize perturbations of the characteristics of the cargo control system, the carrier, the long line, and the state of the cargo control system, the carrier, and the long line over time, the computer processor may also be configured to: outputting navigation instructions to the carrier for at least one of indicating a loitering path of the carrier, indicating a speed of the carrier, and indicating a center of orbit of the carrier. Cargo control methods. 제 20 항에 있어서,
상기 컴퓨터 프로세서는 또한 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 상기 길이를 변화 없이 홀딩하도록 상기 호이스트를 제어함으로써 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들의 섭동을 최소화하는, 현수된 화물 제어 방법.According to claim 20,
The computer processor may also control the hoist to hold the length of the long line extending from the hoist to the load control system without changing the condition of the load control system, the carrier, the long line, and time. A method of suspended cargo control that minimizes perturbation of the characteristics of the cargo control system, the carrier, and the state of the long line. 제 18 항에 있어서,
상기 컴퓨터 프로세서는 또한 화물 제어 시스템의 위험한 상태를 예측하고 상기 위험한 상태를 회피하는 것이 목표임을 결정하는, 현수된 화물 제어 방법.According to claim 18,
wherein the computer processor further predicts a hazardous condition in the cargo control system and determines that the goal is to avoid the hazardous condition. 제 23 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 물체 (object) 와의 충돌 또는 과도한 가속도 중 적어도 하나인, 현수된 화물 제어 방법.According to claim 23,
The method of claim 1 , wherein the dangerous state of the cargo control system is at least one of collision with an object or excessive acceleration. 제 24 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 상기 물체와의 충돌이고, 그리고 상기 컴퓨터 프로세서는 또한 상기 물체를 회피하기 위해 상기 화물 제어 시스템 상에 토크 또는 측방향 힘을 부여하도록 상기 팬 어레이를 제어하는, 현수된 화물 제어 방법.According to claim 24,
wherein the critical condition of the cargo control system is a collision with the object, and the computer processor also controls the fan array to impart a torque or lateral force on the cargo control system to avoid the object. cargo control method. 제 25 항에 있어서,
상기 컴퓨터 프로세서는 또한 배향을 획득하도록 상기 토크를 부여하고 이어서 상기 물체를 회피하도록 상기 화물 제어 시스템을 이동시키기 위해 상기 측방향 힘을 부여하는, 현수된 화물 제어 방법.According to claim 25,
wherein the computer processor also imparts the torque to obtain an orientation and then imparts the lateral force to move the cargo control system to avoid the object. 제 24 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 상기 과도한 가속도이고 그리고 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 과도한 가속도를 감소시키도록 상기 호이스트를 제어하는, 현수된 화물 제어 방법. According to claim 24,
wherein the critical condition of the load control system is the excessive acceleration and the computer processor controls the hoist to reduce the excessive acceleration. 제 27 항에 있어서,
상기 과도한 가속도를 감소시키기 위해, 상기 컴퓨터 프로세서는 또한 상기 롱 라인을 방출하도록 (let out) 상기 호이스트를 제어하는, 현수된 화물 제어 방법.According to clause 27,
To reduce the excessive acceleration, the computer processor also controls the hoist to let out the long line. 제 18 항에 있어서,
상기 시스템 모델은 상기 캐리어의 중심 또는 궤도, 상기 현수된 화물 제어 시스템의 중심 또는 궤도, 타깃 위치, 상기 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 질량, 상기 롱 라인의 길이, 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 관성, 상기 현수된 화물 제어 시스템의 이동 및 회전, 상기 현수된 화물 제어 시스템의 지면 위의 높이, 상기 캐리어의 이동 및 회전, 상기 캐리어의 지면 위의 높이, 상기 롱 라인의 공기 역학적 모델, 상기 롱 라인 상의 중력, 및 풍력, 해상 상태의 교란 추정들, 및 상기 현수된 화물 제어 시스템과 상기 캐리어 사이의 상대적인 운동 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.According to claim 18,
The system model includes the center or orbit of the carrier, the center or orbit of the suspended cargo control system, the target location, the mass of the suspended cargo control system and cargo, the length of the long line, and the center or orbit of the suspended cargo control system and cargo. Inertia, movement and rotation of the suspended load control system, height above the ground of the suspended load control system, movement and rotation of the carrier, height of the carrier above the ground, aerodynamic model of the long line, the long line A method of suspended cargo control, comprising at least one of gravity and wind forces on the line, disturbance estimates of sea states, and relative motion between the suspended cargo control system and the carrier. 제 29 항에 있어서,
상기 타깃 위치는 시간에 따라 이동하는, 현수된 화물 제어 방법.According to clause 29,
A suspended cargo control method, wherein the target location moves with time. 제 29 항에 있어서,
상기 캐리어의 상기 궤도 중심은 상기 타깃 위치보다 더 크고, 그리고 상기 컴퓨터 프로세서는 또한 상기 팬 어레이 및 상기 호이스트를 제어하고, 그리고 상기 캐리어의 상기 궤도 중심 내 상기 목표에 대한 상기 캐리어의 상기 포지션, 상기 운동 및 상기 배향에 영향을 주기 위해 내비게이션 인스트럭션을 상기 캐리어에 출력하는, 현수된 화물 제어 방법. According to clause 29,
The orbital center of the carrier is greater than the target location, and the computer processor also controls the fan array and the hoist, and the position, the movement of the carrier relative to the target within the orbital center of the carrier. and outputting navigation instructions to the carrier to influence the orientation. 제 18 항에 있어서,
상기 롱 라인에 관한 상기 물리적 정보는 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 길이, 상기 롱 라인으로부터 상기 호이스트에 대한 장력 또는 토크, 또는 상기 롱 라인으로부터 상기 호이스트에 대한 질량 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.According to claim 18,
The physical information about the long line is at least one of the following: a length of the long line extending from the hoist to the load control system, a tension or torque from the long line to the hoist, or a mass from the long line to the hoist. Suspended cargo control method comprising: 제 18 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태는 상기 캐리어의 포지션, 배향, 및 운동 및 상기 화물 제어 시스템의 포지션, 배향, 및 운동을 포함하고, 그리고 상기 컴퓨터 프로세서는 또한 상기 제 1 상태 정보 및 상기 제 2 상태 정보에 기초하여 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태를 추정하고 예측하고, 상기 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보에 기초하여, 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태를 추정하고 예측하는 것은 상기 시스템 모델에 따라 비선형 필터에서 상기 제 1 센서 세트 및 상기 제 2 센서 세트로부터의 상기 제 1 상태 정보 및 상기 제 2 상태 정보를 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 맵핑, 또는 캐리어, 팬 어레이, 및 호이스트 맵핑 중 적어도 하나로부터의 피드백과 결합하는 것을 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.According to claim 18,
The states of the load control system, the carrier, and the long line include the position, orientation, and movement of the carrier and the position, orientation, and movement of the load control system, and the computer processor also includes the first Estimating and predicting the states of the cargo control system, the carrier, and the long line based on the state information and the second state information, and based on the first state information and the second state information, the cargo control system Estimating and predicting the states of the carrier, and the long line uses the first state information and the second state information from the first sensor set and the second sensor set in a non-linear filter according to the system model. A method of controlling a suspended load, comprising combining a functional mode or command state, thrust and orientation mapping, or feedback from at least one of a carrier, fan array, and hoist mapping. 제 33 항에 있어서,
상기 비선형 필터는 분산점 칼만 필터 (unscented Kalman filter; UKF) 를 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.According to claim 33,
The method of claim 1 , wherein the nonlinear filter comprises an unscented Kalman filter (UKF). 롱 라인에 의해 캐리어로부터 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치에 있어서,
화물 제어 시스템, 캐리어, 컴퓨터 프로세서 및 메모리를 포함하고,
상기 화물 제어 시스템은 팬 어레이, 제 1 센서 세트, 및 상기 화물 제어 시스템을 상기 롱 라인의 말단부에 고정하기 위한 수단을 포함하고;
상기 캐리어는 호이스트 및 제 2 센서 세트를 포함하고, 상기 호이스트는 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 길이를 제어하기 위한 수단을 포함하고;
상기 메모리는 시스템 모델을 포함하고, 상기 시스템 모델은 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인을 나타내고;
상기 컴퓨터 프로세서는 상기 화물 제어 시스템의 제 1 포지션, 운동, 및 배향에 관한 제 1 상태 정보를 상기 제 1 센서 세트로부터 획득하기 위한 수단을 포함하고;
상기 컴퓨터 프로세서는 상기 캐리어의 제 2 포지션, 운동, 및 배향에 관한 제 2 상태 정보를 상기 제 2 센서 세트로부터 획득하기 위한 수단을 더 포함하고;
상기 컴퓨터 프로세서는 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인에 관한 물리적 정보를 획득하기 위한 수단을 더 포함하고; 그리고
상기 컴퓨터 프로세서는 상기 제 1 상태 정보, 상기 제 2 상태 정보, 및 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인에 관한 상기 물리적 정보를 상기 시스템 모델에 제공하기 위한 수단을 더 포함하고; 상기 컴퓨터 프로세서는, 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상태, 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상태의 특성들, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들 중 응답 시간을 결정하기 위한 수단을 더 포함하고; 그리고
상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상태, 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 특성들, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들 중 상기 응답 시간에 기초하여 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 팬 어레이 및 상기 호이스트를 제어하고, 목표에 대한 상기 화물 제어 시스템의 상기 포지션, 상기 운동, 및 상기 배향에 영향을 주도록 상기 캐리어에 내비게이션 인스트럭션을 출력하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.In a computer device for controlling cargo suspended from a carrier by a long line,
Includes cargo control system, carrier, computer processor and memory;
the load control system includes a fan array, a first set of sensors, and means for securing the load control system to a distal end of the long line;
the carrier includes a hoist and a second set of sensors, the hoist including means for controlling the length of the long line extending from the hoist to the load control system;
the memory includes a system model, the system model representing the cargo control system, the carrier, and the long line;
the computer processor includes means for obtaining first state information regarding a first position, motion, and orientation of the load control system from the first set of sensors;
the computer processor further includes means for obtaining second state information regarding a second position, motion, and orientation of the carrier from the second set of sensors;
the computer processor further includes means for obtaining physical information about the long line extending from the hoist to the load control system; and
the computer processor further includes means for providing the system model with the first state information, the second state information, and the physical information regarding the long line extending from the hoist to the load control system; The computer processor is configured to: determine conditions of the cargo control system, the carrier, and the long line; characteristics of the state of the cargo control system, the carrier, and the long line over time; and further comprising means for determining a response time among the characteristics of the carrier and the state of the long line; and
State of the cargo control system, the carrier and the long line, characteristics of the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time, and the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time Based on the response time among the characteristics of the state, the computer processor controls the fan array and the hoist and affects the position, movement, and orientation of the load control system with respect to the target. A computer device for controlling a suspended load, further comprising means for outputting navigation instructions to the carrier. 제 35 항에 있어서,
상기 화물은 상기 현수된 화물 제어 시스템 또는 상기 현수된 화물 제어 시스템에 고정된 화물 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.According to claim 35,
The computer device for controlling suspended cargo, wherein the cargo includes at least one of the suspended cargo control system or cargo secured to the suspended cargo control system. 제 35 항에 있어서,
상기 컴퓨터 프로세서는 상기 응답 시간이 문턱 값을 초과한다고 결정하는 수단, 및 이에 응답하여, 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들의 섭동 (perturbation) 을 최소화하는 것이도록 상기 목표를 결정하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.According to claim 35,
The computer processor includes means for determining that the response time exceeds a threshold, and in response thereto, the cargo control system, the carrier, the status of the long line, and the cargo control system over time, the carrier, the A computer device for controlling a suspended load, further comprising means for determining the objective to minimize perturbation of the characteristics of the state of the long line. 제 37 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들의 섭동을 최소화하기 위해, 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 캐리어의 로이터링 경로 (loitering path) 를 지시하고, 상기 캐리어의 속도를 지시하거나 상기 캐리어의 궤도 중심 (center of orbit) 을 지시하는 것 중 적어도 하나를 위해 상기 내비게이션 인스트럭션을 상기 캐리어에 출력하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치. According to clause 37,
To minimize perturbations of the characteristics of the cargo control system, the carrier, the long line, and the state of the cargo control system, the carrier, the long line over time, the computer processor is configured to: means for outputting navigation instructions to the carrier for at least one of indicating a loitering path, indicating a speed of the carrier, and indicating a center of orbit of the carrier. A computer device for controlling suspended cargo, including: 제 37 항에 있어서,
상기 컴퓨터 프로세서는 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 상기 길이를 변화 없이 홀딩하도록 상기 호이스트를 제어함으로써 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들의 섭동을 최소화하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.According to clause 37,
The computer processor controls the hoist to hold the length of the long line extending from the hoist to the load control system without changing the load control system, the carrier, the status of the long line, and the load control system according to time. A computer device for controlling suspended cargo, further comprising means for minimizing perturbations of the characteristics of the cargo control system, the carrier, and the condition of the long line. 제 35 항에 있어서,
상기 컴퓨터 프로세서는 상기 화물 제어 시스템의 위험한 상태를 예측하기 위한 수단 및 상기 위험한 상태를 회피하는 것으로 상기 목표를 결정하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.According to claim 35,
wherein the computer processor further comprises means for predicting a hazardous condition of the cargo control system and means for determining the goal of avoiding the hazardous condition. 제 40 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 물체 (object) 와의 충돌 또는 과도한 가속도 중 적어도 하나인, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.According to claim 40,
A computer device for controlling suspended cargo, wherein the critical condition of the cargo control system is at least one of collision with an object or excessive acceleration. 제 41 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 상기 물체와의 충돌이고, 그리고 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 물체를 회피하기 위해 상기 화물 제어 시스템 상에 토크 또는 측방향 힘을 부여하도록 상기 팬 어레이를 제어하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.According to claim 41,
The critical condition of the load control system is a collision with the object, and the computer processor provides means for controlling the fan array to impart a torque or lateral force on the load control system to avoid the object. A computer device for controlling suspended cargo, further comprising: 제 42 항에 있어서,
상기 컴퓨터 프로세서는 배향을 획득하도록 상기 토크를 부여하고 이어서 상기 물체를 회피하도록 상기 화물 제어 시스템을 이동시키기 위해 상기 측방향 힘을 부여하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.According to claim 42,
wherein the computer processor further includes means for imparting the torque to obtain an orientation and then imparting the lateral force to move the cargo control system to avoid the object. . 제 41 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 상기 과도한 가속도이고 그리고 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 과도한 가속도를 감소시키도록 상기 호이스트를 제어하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치. According to claim 41,
wherein the critical condition of the load control system is the excessive acceleration and the computer processor further comprises means for controlling the hoist to reduce the excessive acceleration. 제 44 항에 있어서,
상기 과도한 가속도를 감소시키기 위해, 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 롱 라인을 방출하도록 (let out) 상기 호이스트를 제어하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.According to claim 44,
wherein the computer processor further includes means for controlling the hoist to let out the long line to reduce the excessive acceleration. 제 35 항에 있어서,
상기 시스템 모델은 상기 캐리어의 중심 또는 궤도, 상기 현수된 화물 제어 시스템의 중심 또는 궤도, 타깃 위치, 상기 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 질량, 상기 롱 라인의 길이, 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 관성, 상기 현수된 화물 제어 시스템의 이동 및 회전, 상기 현수된 화물 제어 시스템의 지면 위의 높이, 상기 캐리어의 이동 및 회전, 상기 캐리어의 지면 위의 높이, 상기 롱 라인의 공기 역학적 모델, 상기 롱 라인 상의 중력, 및 풍력, 해상 상태의 교란 추정들, 및 상기 현수된 화물 제어 시스템과 상기 캐리어 사이의 상대적인 운동 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.According to claim 35,
The system model includes the center or orbit of the carrier, the center or orbit of the suspended cargo control system, the target location, the mass of the suspended cargo control system and cargo, the length of the long line, and the center or orbit of the suspended cargo control system and cargo. Inertia, movement and rotation of the suspended load control system, height above the ground of the suspended load control system, movement and rotation of the carrier, height of the carrier above the ground, aerodynamic model of the long line, the long line A computer device for controlling suspended cargo, comprising at least one of gravity and wind power on the line, disturbance estimates of sea states, and relative motion between the suspended cargo control system and the carrier. 제 46 항에 있어서,
상기 타깃 위치는 시간에 따라 이동하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.According to claim 46,
A computer device for controlling a suspended load, wherein the target location moves with time. 제 46 항에 있어서,
상기 캐리어의 상기 궤도 중심은 상기 타깃 위치보다 더 크고, 그리고 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 팬 어레이 및 상기 호이스트를 제어하기 위한 수단, 및 상기 캐리어의 상기 궤도 중심 내 상기 목표에 대한 상기 캐리어의 상기 포지션, 상기 운동 및 상기 배향에 영향을 주기 위해 내비게이션 인스트럭션을 상기 캐리어에 출력하기 위한 수단을 더 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치. According to claim 46,
The orbital center of the carrier is greater than the target location, and the computer processor includes means for controlling the fan array and the hoist, and the position of the carrier relative to the target within the orbital center of the carrier, the A computer device for controlling a suspended load, further comprising means for outputting navigation instructions to the carrier to affect movement and orientation. 제 35 항에 있어서,
상기 롱 라인에 관한 상기 물리적 정보는 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 길이, 상기 롱 라인으로부터 상기 호이스트에 대한 장력 또는 토크, 또는 상기 롱 라인으로부터 상기 호이스트에 대한 질량 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.According to claim 35,
The physical information about the long line is at least one of the following: a length of the long line extending from the hoist to the load control system, a tension or torque from the long line to the hoist, or a mass from the long line to the hoist. A computer device for controlling suspended cargo, including. 제 35 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태는 상기 캐리어의 포지션, 배향, 및 운동 및 상기 화물 제어 시스템의 포지션, 배향, 및 운동을 포함하고, 그리고 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 제 1 상태 정보 및 상기 제 2 상태 정보에 기초하여 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태를 추정하고 예측하기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보에 기초하여, 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태를 추정하고 예측하기 위한 수단은 상기 시스템 모델에 따라 비선형 필터에서 상기 제 1 센서 세트 및 상기 제 2 센서 세트로부터의 상기 제 1 상태 정보 및 상기 제 2 상태 정보를 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 맵핑, 또는 캐리어, 팬 어레이, 및 호이스트 맵핑 중 적어도 하나로부터의 피드백과 결합하기 위한 수단을 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.According to claim 35,
The states of the load control system, the carrier, and the long line include the position, orientation, and movement of the carrier and the position, orientation, and movement of the load control system, and the computer processor is configured to determine the first state. and means for estimating and predicting the states of the cargo control system, the carrier, and the long line based on the first state information and the second state information. , means for estimating and predicting the state of the cargo control system, the carrier, and the long line comprising: the first state information from the first sensor set and the second sensor set in a non-linear filter according to the system model; and means for combining the second state information with feedback from at least one of a functional mode or command state, thrust and orientation mapping, or carrier, fan array, and hoist mapping. Device. 제 50 항에 있어서,
상기 비선형 필터는 분산점 칼만 필터 (unscented Kalman filter; UKF) 를 포함하는, 현수된 화물을 제어하기 위한 컴퓨터 장치.According to claim 50,
A computer device for controlling suspended cargo, wherein the nonlinear filter comprises an unscented Kalman filter (UKF). 컴퓨터 디바이스의 컴퓨터 프로세서에 의한 인스트럭션들의 실행에 응답하여, 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금 롱 라인에 의해 캐리어로부터 현수된 화물을 제어하게 하는 인스트럭션들을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체에 있어서,
화물 제어 시스템을 사용하고, 상기 화물 제어 시스템은 팬 어레이 및 제 1 센서 세트를 포함하고, 그리고 상기 화물 제어 시스템은 롱 라인의 말단부에 고정되고;
호이스트 및 제 2 센서 세트를 포함하는 캐리어를 사용하고, 상기 호이스트는 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 길이를 제어하고; 그리고
상기 인스트럭션들은 시스템 모델을 포함하고, 상기 시스템 모델은 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인을 나타내고;
상기 인스트럭션들은 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금 상기 화물 제어 시스템의 제 1 포지션, 운동 및 배향에 관한 제 1 상태 정보를 상기 제 1 센서 세트로부터 획득하게 하고;
상기 캐리어의 제 2 포지션, 운동, 및 배향에 관한 제 2 상태 정보를 상기 제 2 센서 세트로부터 획득하게 하고;
상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인에 관한 물리적 정보를 상기 호이스트로부터 획득하게 하고; 상기 제 1 상태 정보, 상기 제 2 상태 정보, 및 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인에 관한 상기 물리적 정보를 상기 시스템 모델에 제공하게 하고;
이에 기초하여,
상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상태, 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 특성들, 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들 중 응답 시간을 결정하게 하고, 그리고 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상태, 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 특성들, 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들 중 응답 시간에 기초하여, 상기 팬 어레이 및 상기 호이스트를 제어하게 하고, 목표에 대한 상기 화물 제어 시스템의 상기 포지션, 상기 운동, 및 상기 배향에 영향을 주도록 상기 캐리어에 내비게이션 인스트럭션을 출력하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.One or more computer-readable media comprising instructions that, in response to execution of the instructions by a computer processor of the computer device, cause the computer device to control cargo suspended from a carrier by a long line, comprising:
Using a cargo control system, the cargo control system comprising a fan array and a first sensor set, and the cargo control system being secured to a distal end of a long line;
Using a carrier including a hoist and a second set of sensors, the hoist controlling the length of the long line extending from the hoist to the load control system; and
The instructions include a system model, the system model representing the cargo control system, the carrier, and the long line;
The instructions cause the computer device to obtain first state information from the first sensor set regarding a first position, motion and orientation of the cargo control system;
obtain from the second set of sensors second state information regarding a second position, motion, and orientation of the carrier;
obtain physical information from the hoist regarding the long line extending from the hoist to the load control system; provide the system model with the first state information, the second state information, and the physical information regarding the long line extending from the hoist to the load control system;
Based on this,
State of the cargo control system, the carrier and the long line, characteristics of the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time, characteristics of the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time Determine the response time among the characteristics of the state, and the state of the cargo control system, the carrier and the long line, the characteristics of the state of the cargo control system, the carrier and the long line over time, control the fan array and the hoist based on the response time of the characteristics of the state of the load control system, the carrier and the long line over time, the position of the load control system relative to a target; A computer-readable medium for outputting navigation instructions to the carrier to affect the movement and orientation. 제 52 항에 있어서,
상기 화물은 상기 현수된 화물 제어 시스템 또는 상기 현수된 화물 제어 시스템에 고정된 화물 중 적어도 하나를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to claim 52,
wherein the cargo includes at least one of the suspended cargo control system or cargo secured to the suspended cargo control system. 제 52 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금 상기 응답 시간이 문턱 값을 초과한다고 결정하게 하고, 및 이에 응답하여, 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들의 섭동 (perturbation) 을 최소화하는 것이도록 상기 목표를 결정하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to claim 52,
The instructions also cause the computer device to determine that the response time exceeds a threshold, and in response, determine the load control system, the carrier, the state of the long line, and the load control system over time. , determining the goal to be to minimize perturbation of the properties of the state of the carrier, the long line. 제 54 항에 있어서, 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들의 섭동을 최소화하기 위해, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금 상기 캐리어의 로이터링 경로 (loitering path) 를 지시하고, 상기 캐리어의 속도를 지시하거나 상기 캐리어의 궤도 중심 (center of orbit) 을 지시하는 것 중 적어도 하나를 위해 상기 내비게이션 인스트럭션을 상기 캐리어에 출력하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체. 55. The method of claim 54, to minimize perturbations of the characteristics of the cargo control system, the carrier, the long line, and the state of the cargo control system, the carrier, and the long line over time. The instructions may also cause the computer device to perform the navigation operation for at least one of: directing a loitering path of the carrier, indicating a speed of the carrier, or indicating a center of orbit of the carrier. A computer-readable medium for outputting instructions to the carrier. 제 54 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 상기 길이를 변화 없이 홀딩하도록 상기 호이스트를 제어함으로써 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들의 섭동을 최소화하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to claim 54,
The instructions may also cause the computer device to control the hoist to hold unchanged the length of the long line extending from the hoist to the load control system, thereby controlling the status of the load control system, the carrier, the long line, and minimizing perturbations of the characteristics of the cargo control system, the carrier, and the state of the long line over time. 제 52 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금 상기 화물 제어 시스템의 위험한 상태를 예측하게 하고 그리고 상기 위험한 상태를 회피하는 것으로 상기 목표를 결정하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to claim 52,
The instructions further cause the computer device to predict a hazardous condition in the cargo control system and determine the goal of avoiding the hazardous condition. 제 57 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 물체 (object) 와의 충돌 또는 과도한 가속도 중 적어도 하나인, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to clause 57,
The computer-readable medium of claim 1, wherein the critical condition of the cargo control system is at least one of excessive acceleration or collision with an object. 제 58 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 상기 물체와의 충돌이고, 그리고 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금 상기 물체를 회피하기 위해 상기 화물 제어 시스템 상에 토크 또는 측방향 힘을 부여하도록 상기 팬 어레이를 제어하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to clause 58,
The critical condition of the cargo control system is a collision with the object, and the instructions also cause the computer device to adjust the fan array to impart a torque or lateral force on the cargo control system to avoid the object. A computer-readable medium that allows control. 제 59 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금 배향을 획득하도록 상기 토크를 부여하고 이어서 상기 물체를 회피하도록 상기 화물 제어 시스템을 이동시키기 위해 상기 측방향 힘을 부여하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to clause 59,
The instructions further cause the computer device to apply the torque to obtain an orientation and then apply the lateral force to move the load control system to avoid the object. 제 58 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 상기 과도한 가속도이고 그리고 상기 인스트럭션들은 또한 상기 과도한 가속도를 감소시키도록 상기 호이스트를 제어하기 위한 것인, 컴퓨터 판독 가능 매체. According to clause 58,
wherein the critical condition of the load control system is the excessive acceleration and the instructions are further for controlling the hoist to reduce the excessive acceleration. 제 61 항에 있어서,
상기 과도한 가속도를 감소시키기 위해, 상기 인스트럭션들은 또한 상기 롱 라인을 방출하도록 (let out) 상기 호이스트를 제어하기 위한 것인, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to claim 61,
wherein the instructions are also for controlling the hoist to let out the long line, to reduce the excessive acceleration. 제 52 항에 있어서,
상기 시스템 모델은 상기 캐리어의 중심 또는 궤도, 상기 현수된 화물 제어 시스템의 중심 또는 궤도, 타깃 위치, 상기 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 질량, 상기 롱 라인의 길이, 현수된 화물 제어 시스템 및 화물의 관성, 상기 현수된 화물 제어 시스템의 이동 및 회전, 상기 현수된 화물 제어 시스템의 지면 위의 높이, 상기 캐리어의 이동 및 회전, 상기 캐리어의 지면 위의 높이, 상기 롱 라인의 공기 역학적 모델, 상기 롱 라인 상의 중력, 및 풍력, 해상 상태의 교란 추정들, 및 상기 현수된 화물 제어 시스템과 상기 캐리어 사이의 상대적인 운동 중 적어도 하나를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to claim 52,
The system model includes the center or orbit of the carrier, the center or orbit of the suspended cargo control system, the target location, the mass of the suspended cargo control system and cargo, the length of the long line, and the center or orbit of the suspended cargo control system and cargo. Inertia, movement and rotation of the suspended load control system, height above the ground of the suspended load control system, movement and rotation of the carrier, height of the carrier above the ground, aerodynamic model of the long line, the long line A computer-readable medium, comprising at least one of gravity and wind forces on a line, disturbance estimates of sea states, and relative motion between the suspended cargo control system and the carrier. 제 63 항에 있어서,
상기 타깃 위치는 시간에 따라 이동하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to clause 63,
The computer readable medium wherein the target location moves with time. 제 63 항에 있어서,
상기 캐리어의 상기 궤도 중심은 상기 타깃 위치보다 더 크고, 그리고 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금 상기 팬 어레이 및 상기 호이스트를 제어하게 하고 그리고 상기 캐리어의 상기 궤도 중심 내 상기 목표에 대한 상기 캐리어의 상기 포지션, 상기 운동 및 상기 배향에 영향을 주기 위해 내비게이션 인스트럭션을 상기 캐리어에 출력하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체. According to clause 63,
The orbital center of the carrier is greater than the target location, and the instructions also cause the computer device to control the fan array and the hoist and to position the carrier relative to the target within the orbital center of the carrier. A computer-readable medium for outputting navigation instructions to the carrier to affect position, movement and orientation. 제 52 항에 있어서,
상기 롱 라인에 관한 상기 물리적 정보는 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 길이, 상기 롱 라인으로부터 상기 호이스트에 대한 장력 또는 토크, 또는 상기 롱 라인으로부터 상기 호이스트에 대한 질량 중 적어도 하나를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to claim 52,
The physical information about the long line is at least one of the following: a length of the long line extending from the hoist to the load control system, a tension or torque from the long line to the hoist, or a mass from the long line to the hoist. A computer-readable medium containing a. 제 52 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태는 상기 캐리어의 포지션, 배향, 및 운동 및 상기 화물 제어 시스템의 포지션, 배향, 및 운동을 포함하고, 그리고 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금 상기 제 1 상태 정보 및 상기 제 2 상태 정보에 기초하여 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태를 추정하고 예측하게 하고, 상기 제 1 상태 정보 및 제 2 상태 정보에 기초하여, 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태를 추정하고 예측하는 인스트럭션은 상기 시스템 모델에 따라 비선형 필터에서 상기 제 1 센서 세트 및 상기 제 2 센서 세트로부터의 상기 제 1 상태 정보 및 상기 제 2 상태 정보를 기능 모드 또는 명령 상태, 추력 및 배향 맵핑, 또는 캐리어, 팬 어레이, 및 호이스트 맵핑 중 적어도 하나로부터의 피드백과 결합하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to claim 52,
The states of the load control system, the carrier, and the long line include the position, orientation, and movement of the carrier and the position, orientation, and movement of the load control system, and the instructions are also sent to the computer device. to estimate and predict the states of the cargo control system, the carrier, and the long line based on the first state information and the second state information, and based on the first state information and the second state information. , instructions for estimating and predicting the states of the cargo control system, the carrier, and the long line include the first state information from the first sensor set and the second sensor set in a non-linear filter according to the system model, and and combining the second state information with feedback from at least one of a functional mode or command state, a thrust and orientation mapping, or a carrier, fan array, and hoist mapping. 제 67 항에 있어서,
상기 비선형 필터는 분산점 칼만 필터 (unscented Kalman filter; UKF) 를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to clause 67,
The computer-readable medium of claim 1, wherein the nonlinear filter comprises an unscented Kalman filter (UKF). 롱 라인에 의해 캐리어로부터 현수된 화물을 제어하기 위한 장치에 있어서,
팬 어레이 및 제 1 센서 세트를 포함하는 화물 제어 시스템으로서, 상기 제 1 센서 세트는 상기 화물 제어 시스템의 제 1 포지션, 제 1 운동, 및 제 1 배향에 관한 제 1 상태 정보를 획득하도록 구성되는, 상기 화물 제어 시스템;
캐리어에 패스닝된 (fasten) 호이스트 및 제 2 센서 세트로서, 상기 호이스트는 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 길이를 제어하고 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인에 관한 물리적 정보를 획득하고 그리고 상기 제 2 센서 세트는 상기 캐리어의 제 2 포지션, 운동, 및 배향에 관한 제 2 상태 정보를 획득하는, 상기 캐리어에 패스닝된 호이스트 및 제 2 센서 세트;
컴퓨터 프로세서 및 메모리를 포함하고,
상기 메모리는 데이터 융합 모듈 및 동작 모듈을 포함하고, 상기 데이터 융합 모듈은 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인을 나타내는 시스템 모델을 포함하고; 상기 컴퓨터 프로세서는,
시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상태의 특성들을 결정하고, 그리고 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상태들의 상기 특성들 중 응답 시간을 결정하고; 그리고 동작 모듈을 실행하고, 그리고 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상태들의 상기 특성들 중 상기 응답 시간에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 팬 어레이 및 상기 호이스트를 제어하고, 목표에 대한 상기 화물 제어 시스템의 상기 제 1 포지션, 상기 제 1 운동, 및 상기 제 1 배향 중 하나 이상에 영향을 주도록 상기 캐리어에 내비게이션 인스트럭션을 출력하기 위해 상기 데이터 융합 모듈을 실행하도록 구성되는, 현수된 화물 제어 장치.In a device for controlling cargo suspended from a carrier by a long line,
A cargo control system comprising a fan array and a first sensor set, the first sensor set configured to obtain first state information regarding a first position, first movement, and first orientation of the cargo control system, the cargo control system;
A hoist fastened to a carrier and a second set of sensors, wherein the hoist controls the length of the long line extending from the hoist to the load control system and the long line extending from the hoist to the load control system. a hoist and a second set of sensors fastened to the carrier, wherein the second set of sensors obtains second state information about a second position, movement, and orientation of the carrier;
Includes computer processors and memory;
the memory includes a data fusion module and an operation module, the data fusion module including a system model representing the cargo control system, the carrier, and the long line; The computer processor is,
determining characteristics of the states of the cargo control system, the carrier, and the long line over time, and determining a response time among the characteristics of the states of the cargo control system, the carrier, and the long line over time; ; and execute an operation module, and control the fan array and the hoist based at least in part on the response time among the characteristics of the conditions of the load control system, the carrier and the long line over time, and achieve a target. configured to execute the data fusion module to output navigation instructions to the carrier to affect one or more of the first position, the first movement, and the first orientation of the cargo control system for the suspended cargo. controller. 제 69 항에 있어서,
상기 응답 시간이 문턱 값을 초과하는 경우, 상기 동작 모듈은 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태 섭동을 최소화하기 위한 액션을 결정하는, 현수된 화물 제어 장치.According to clause 69,
If the response time exceeds a threshold, the action module determines action to minimize the state perturbation of the cargo control system, the carrier and the long line. 제 70 항에 있어서,
상기 동작 모듈은 또한 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 상기 길이를 변화 없이 홀딩하도록 상기 호이스트를 제어하기 위한 인스트럭션을 사용하여 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 상기 롱 라인의 상기 상태의 섭동을 최소화하는, 현수된 화물 제어 장치.According to claim 70,
The operation module may also control the status of the load control system, the carrier, and the long line using instructions to control the hoist to hold unchanged the length of the long line extending from the hoist to the load control system. A suspended cargo control device that minimizes perturbations. 제 69 항에 있어서,
상기 데이터 융합 모듈은 상기 화물 제어 시스템의 위험한 상태를 예측하고 상기 위험한 상태를 회피하기 위한 것인, 현수된 화물 제어 장치.According to clause 69,
and wherein the data fusion module is for predicting and avoiding hazardous conditions in the cargo control system. 제 72 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 물체 (object) 와의 충돌 또는 과도한 가속도 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물 제어 장치.According to clause 72,
The suspended load control device of claim 1 , wherein the critical condition of the load control system includes at least one of collision with an object or excessive acceleration. 제 72 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 물체와의 충돌이고, 그리고 상기 동작 모듈은 상기 물체를 회피하기 위해 상기 화물 제어 시스템 상에 토크 또는 측방향 힘을 부여하도록 상기 팬 어레이를 제어하는, 현수된 화물 제어 장치.According to clause 72,
The hazardous condition of the cargo control system is a collision with an object, and the operation module controls the fan array to impart a torque or lateral force on the cargo control system to avoid the object. controller. 제 72 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 과도한 가속도이고 그리고 상기 동작 모듈은 상기 과도한 가속도를 최소화도록 상기 호이스트를 제어하는, 현수된 화물 제어 장치.According to clause 72,
wherein the critical condition of the load control system is excessive acceleration and the operating module controls the hoist to minimize the excessive acceleration. 롱 라인에 의해 캐리어로부터 현수된 화물을 제어하는 방법에 있어서,
화물 제어 시스템의 제 1 포지션, 제 1 운동, 및 제 1 배향에 관한 제 1 상태 정보를 제 1 센서 세트로부터 획득하는 단계로서, 상기 화물 제어 시스템은 상기 제 1 센서 세트 및 팬 어레이를 포함하고, 상기 캐리어로부터 롱 라인에 의해 현수되는, 상기 제 1 상태 정보를 획득하는 단계;
상기 호이스트로부터 상기 캐리어의 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인에 관한 물리적 정보를 획득하는 단계;
제 2 센서 세트로부터 상기 캐리어의 제 2 포지션, 운동, 및 배향에 관한 제 2 상태 정보를 획득하는 단계; 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인을 나타내는 시스템 모델을 사용하여,
시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상태의 특성들을 결정하는 단계, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들 중 응답 시간을 결정하는 단계; 및,
시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들 중 상기 응답 시간에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 팬 어레이 및 상기 호이스트를 제어하는 단계, 및 목표에 대한 상기 화물 제어 시스템의 상기 제 1 포지션, 상기 제 1 운동, 및 상기 제 1 배향 중 하나 이상에 영향을 주도록 상기 캐리어에 내비게이션 인스트럭션을 출력하는 단계를 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.In a method of controlling cargo suspended from a carrier by a long line,
Obtaining first state information regarding a first position, first movement, and first orientation of a cargo control system from a first set of sensors, the cargo control system comprising the first set of sensors and a fan array, obtaining the first state information suspended by a long line from the carrier;
Obtaining physical information about the long line extending from the hoist to the load control system from the carrier's hoist;
obtaining second state information regarding a second position, motion, and orientation of the carrier from a second sensor set; Using a system model representing the cargo control system, the carrier, and the long line,
determining characteristics of the state of the cargo control system, the carrier, and the long line over time, and a response time among the characteristics of the state of the cargo control system, the carrier, and the long line over time; determining; and,
controlling the fan array and the hoist based at least in part on the response time among the characteristics of the state of the load control system, the carrier, and the long line over time, and controlling the load to a target. A method of controlling a suspended load comprising outputting navigation instructions to the carrier to affect one or more of the first position, the first movement, and the first orientation of the control system. 제 76 항에 있어서,
상기 응답 시간이 문턱 값을 초과한다고 결정하는 단계, 및 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태 섭동을 최소화하기 위한 액션을 결정하는 단계를 더 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.According to clause 76,
determining that the response time exceeds a threshold, and determining actions to minimize the state perturbation of the cargo control system, the carrier, and the long line. 제 77 항에 있어서,
상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 상기 길이를 변화 없이 홀딩하도록 상기 호이스트에 대한 인스트럭션을 발행하거나 상기 호이스트를 제어하는 단계를 더 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.According to clause 77,
A method for controlling a suspended load, further comprising issuing instructions to the hoist or controlling the hoist to hold without changing the length of the long line extending from the hoist to the load control system. 제 79 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 위험한 상태를 예측하고 상기 위험한 상태를 회피하는 단계를 더 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.According to clause 79,
A method for controlling suspended cargo, further comprising predicting a hazardous condition of the cargo control system and avoiding the hazardous condition. 제 79 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 물체 (object) 와의 충돌 또는 과도한 가속도 중 적어도 하나를 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.According to clause 79,
The method of claim 1 , wherein the critical condition of the cargo control system includes at least one of collision with an object or excessive acceleration. 제 79 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 상기 물체와의 충돌이고, 그리고 상기 물체를 회피하기 위해 상기 화물 제어 시스템 상에 토크 또는 측방향 힘을 부여하도록 상기 팬 어레이를 제어하는 단계를 더 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.According to clause 79,
wherein the critical condition of the cargo control system is a collision with the object, and further comprising controlling the fan array to impart a torque or lateral force on the cargo control system to avoid the object. cargo control method. 제 79 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 과도한 가속도이고 그리고 상기 과도한 가속도를 최소화하도록 상기 호이스트를 제어하는 단계를 더 포함하는, 현수된 화물 제어 방법.According to clause 79,
wherein the critical condition of the load control system is excessive acceleration and further comprising controlling the hoist to minimize the excessive acceleration. 컴퓨터 디바이스의 프로세서에 의한 인스트럭션들의 실행에 응답하여, 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금
롱 라인에 의해 캐리어로부터 현수된 화물을 제어하게 하는 인스트럭션으로서, 상기 롱 라인에 의해 상기 캐리어로부터 현수된 상기 화물을 제어하기 위해, 상기 인스트럭션은 또한 컴퓨터 디바이스로 하여금 제 1 센서 세트로부터 상기 컴퓨터 디바이스의 제 1 포지션, 제 1 운동, 및 제 1 배향에 관한 제 1 상태 정보를 획득하게 하고, 상기 컴퓨터 디바이스는 상기 제 1 센서 세트 및 팬 어레이를 포함하고 상기 롱 라인에 의해 상기 캐리어로부터 현수되고; 상기 호이스트로부터 상기 컴퓨터 디바이스로 연장하는 상기 롱 라인에 관한 물리적 정보를 상기 캐리어의 호이스트로부터 획득하게 하는, 상기 현수된 화물을 제어하게 하는 인스트럭션;
제 2 센서 세트로부터 상기 캐리어의 제 2 포지션, 운동, 및 배향에 관한 제 2 상태 정보를 획득하게 하는 인스트럭션; 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상태의 특성들을 결정하게 하는 인스트럭션, 및 시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들 중 응답 시간을 결정하게 하는 인스트럭션; 및
시간에 따른 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어, 및 상기 롱 라인의 상기 상태의 상기 특성들 중 상기 응답 시간에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 팬 어레이 및 상기 호이스트를 제어하게 하는 인스트럭션, 및 목표에 대한 상기 컴퓨터 디바이스의 상기 제 1 포지션, 상기 제 1 운동, 및 상기 제 1 배향 중 하나 이상에 영향을 주도록 상기 캐리어에 내비게이션 인스트럭션을 출력하게 하는 인스트럭션을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.In response to execution of instructions by a processor of the computer device, causing the computer device to
Instructions for controlling cargo suspended from a carrier by a long line, wherein to control the cargo suspended from the carrier by a long line, the instructions further cause a computer device to detect a signal of the computer device from a first set of sensors. obtain first state information regarding a first position, a first movement, and a first orientation, wherein the computer device includes the first sensor set and a fan array and is suspended from the carrier by the long line; instructions for controlling the suspended load, the instructions for obtaining physical information from the carrier's hoist regarding the long line extending from the hoist to the computer device;
instructions for obtaining second state information regarding a second position, motion, and orientation of the carrier from a second set of sensors; Instructions for determining characteristics of the state of the cargo control system, the carrier, and the long line over time, and responses of the characteristics of the state of the cargo control system, the carrier, and the long line over time. Instructions that determine time; and
instructions for controlling the fan array and the hoist based at least in part on the response time among the characteristics of the state of the load control system, the carrier, and the long line over time, and the target A computer-readable medium comprising instructions for outputting navigation instructions to the carrier to affect one or more of the first position, the first movement, and the first orientation of a computer device. 제 83 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금 상기 응답 시간이 문턱 값을 초과한다고 결정하게 하고, 그리고 상기 화물 제어 시스템, 상기 캐리어 및 상기 롱 라인의 상기 상태 섭동을 최소화하기 위한 액션을 결정하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to clause 83,
The instructions also cause the computer device to determine that the response time exceeds a threshold and determine actions to minimize the state perturbation of the cargo control system, the carrier, and the long line. Available medium. 제 84 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금 상기 호이스트로부터 상기 화물 제어 시스템으로 연장하는 상기 롱 라인의 상기 길이를 변화 없이 홀딩하도록 상기 호이스트로의 인스트럭션을 발행하게 하거나 상기 호이스트를 제어하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to item 84,
The instructions further cause the computer device to issue instructions to the hoist or control the hoist to hold unchanged the length of the long line extending from the hoist to the load control system. . 제 84 항에 있어서,
상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금 상기 화물 제어 시스템의 위험한 상태를 예측하게 하고 상기 위험한 상태를 회피하는 수단인, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to item 84,
The instructions are also means for causing the computer device to predict and avoid a hazardous condition in the cargo control system. 제 86 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 상기 물체와의 충돌이고, 그리고 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금 상기 물체를 회피하기 위해 상기 컴퓨터 디바이스 상에 토크 또는 측방향 힘을 부여하도록 상기 팬 어레이를 제어하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to clause 86,
The critical condition of the load control system is a collision with the object, and the instructions also control the fan array to cause the computer device to exert a torque or lateral force on the computer device to avoid the object. A computer-readable medium that allows 제 86 항에 있어서,
상기 화물 제어 시스템의 상기 위험한 상태는 과도한 가속도이고 그리고 상기 인스트럭션들은 또한 상기 컴퓨터 디바이스로 하여금 상기 과도한 가속도를 최소화하도록 상기 호이스트를 제어하게 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.According to clause 86,
wherein the critical condition of the load control system is excessive acceleration and the instructions further cause the computer device to control the hoist to minimize the excessive acceleration.

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