[发明专利]载运工具高度限制和控制

说明书

本申请提供了用于提供对飞行受限高度的飞行响应的系统和方法。借助于处理器评估所述UAV是否应当根据第二组高度限制进行操作，如果根据评估，使得一个或多个准则得到满足，则向一个或多个动力单元输出控制信号，以使UAV根据第二组高度限制进行操作，其中第二组高度限制约束UAV相对于第二参考高度的高度，从而提高UAV的飞行和安全性/稳定性。

技术领域

本申请涉及无人飞行器技术领域，具体涉及一种载运工具高度限制和控制。

背景技术

诸如无人飞行器(UAV)等飞行器可以用于执行监视、侦查和勘探任务以供军事和民用应用。此类载运工具可以携带被配置用于执行特定功能的负载。

每个国家的空中交通控制(例如在美国为联邦航空局(FAA))有各种空域管制。例如，在某些管辖区内，UAV可能被禁止在某些高度以上飞行。当超过某一高度时，UAV的飞行和安全性/稳定性可能受到影响。如果遥控器发生故障，则UAV可能继续向上飞行，这可能是很危险的

发明内容

在一些情况下，为了合乎法规、增强用户体验和/或提高安全性，可期望对诸如无人飞行器(UAV)等飞行器施加高度限制或者控制其飞行。然而，一些限制可能既过于宽泛又过于不宽泛。例如，不论地形如何，所述限制可能设置在固定水平面(例如，海平面(MSL))以上的某一高度处。这可以适用于使用全球定位系统(GPS)来测量高度的情况。在这种情况下，在高海拔城市(例如，丹佛)，UAV可能仅能够在地平面之上飞行小段距离，而在低海拔城市(例如，华盛顿特区)，其可能能够在地平面之上飞行较大的距离。针对UAV的相关高度测量可以是在地平面上方的测量。在一些管辖区(例如，美国)中，可以从地面向上测量可允许UAV在其中飞行的非管制空域。忽略了地平面的高度限制可能进一步无法考虑飞行位置中的复杂地形或较大的海拔梯度。由于无法考虑高海拔地平面、复杂地形和较大的海拔梯度，UAV可能侵入管制空域或者无法到达诸如监视、侦查、勘探或航拍等活动所需的允许高度。因此，需要对飞行受限高度进行改进和动态的高度控制。

本发明提供了用于检测并且响应飞行受限高度的系统和方法。可以确定UAV的相对高度。这可以包括计算所述UAV与海平面(MSL)或局部地平面之间的垂直距离。所述UAV的高度可以与高度限制进行比较。基于所述比较，可以实现所述UAV的飞行响应，诸如允许该UAV上升或下降、使所述UAV降落、提供时间以允许所述UAV遵守高度限制、迫使所述UAV遵守高度限制和/或向用户提供警告或警报。

在一方面，提供了一种用于控制具有一个或多个动力单元的无人飞行器(UAV)的移动的方法。所述方法可以包括：(a)从一个或多个处理器向所述一个或多个动力单元输出控制信号，以使UAV根据第一组高度限制进行操作，其中所述第一组高度限制约束所述UAV相对于第一参考高度的高度；(b)借助于所述一个或多个处理器并且基于一个或多个准则，评估所述UAV是否应当根据第二组高度限制进行操作；以及(c)如果根据(b)的评估，所述一个或多个准则得到满足，则从所述一个或多个处理器向所述一个或多个动力单元输出控制信号，以使所述UAV根据所述第二组高度限制进行操作，其中所述第二组高度限制约束所述UAV相对于第二参考高度的高度。