带有同步传感器网络的无人驾驶飞机的制作方法

文档序号:19751101发布日期:2020-01-21 19:29阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种飞机,其特征在于,包括:机身,从飞机的左舷延伸至右舷的连续机翼组件,机翼组件包括柔性机翼主体,连接至机翼组件并适于使机翼充分弯曲以控制飞机的至少一个机翼致动器,连接机身和机翼组件的机身接头,其中机身接头允许机身独立于机翼组件移动,连接机身和机翼组件以使机身相对于机翼组件枢转的机身致动器,至少一个用于检测飞机参数的传感器,以及适于响应于来自至少一个传感器的信号而致动机翼和机身致动器从而响应于来自至少一个传感器的信号通过机翼弯曲和机身相对于机翼组件的旋转的组合来控制飞机的控制系统。

2.根据权利要求1所述的飞机,其特征在于,所述机身接头被构造成允许所述机身相对于所述机翼结构绕至少两个相互正交的旋转轴旋转。

3.根据权利要求1所述的飞机,其特征在于,所述控制系统适于接收并存储编程的飞行信息和飞机控制指令。

4.根据权利要求1所述的飞机,其特征在于,所述机翼组件还包括从所述机翼组件的相对尖端向上延伸的小翼,所述小翼可相对于所述机翼主体绕至少一个旋转轴线旋转,以提供对所述飞机的附加控制,所述小翼由飞机的一个或多个致动器控制。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的飞机,其特征在于,所述机翼和/或机身致动器包括可伸缩电缆。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的飞机,其特征在于,所述机翼和/或机身致动器包括线性或旋转电致动器中的一个或两者。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的飞机,其特征在于,所述机身致动器包括轴杆致动器。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的飞机,其特征在于,所述机身接头被构造成允许所述机身绕第一水平轴线旋转运动,以允许所述机身相对于所述机翼组件侧倾,以及绕垂直于所述第一轴线的第二水平轴线旋转运动,以调整机身相对于机翼组件的俯仰。

9.根据权利要求1所述的飞机,其特征在于,所述控制系统包括:

a)多个传感器,所述多个传感器安装至飞机并被配置为从飞机的一部分的一个或多个和飞机的环境中获取数据;

b)存储器;和

c)主飞行控制器,所述主飞行控制器包括与所述存储器通信并被配置为执行存储在存储器上的计算机指令的处理器,所述计算机指令使所述处理器从所述处理器接收数据并将数据传输到所述多个传感器,所述飞行控制器电连接至一个或多个致动器。

10.根据权利要求9所述的飞机,其特征在于,还包括通信系统,所述通信系统可安装在所述飞机上并与所述主飞行控制器和远程服务器通信,所述通信系统被配置为从所述主飞行控制器接收数据并将所述数据传输至所述远程服务器。

11.根据权利要求9或10所述的飞机,其特征在于,还包括与所述主飞行控制器分离并且可操作地连接至一个或多个致动器和通信系统的辅助飞行控制器,所述辅助飞行控制器被配置为独立于所述主飞行控制器来控制一个或多个致动器。

12.根据权利要求9所述的飞机,其特征在于,所述多个传感器获取位置数据、惯性运动、环境温度、湿度、速度和方向中的一个或多个。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的飞机,其特征在于,所述通信系统被配置为从所述远程服务器接收数据。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的飞机,其特征在于,多个传感器中的一个或多个安装在飞机的机翼、多个小翼或机身中的一个或多个上。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的飞机,其特征在于,所述处理器被配置为将从所述多个传感器获取的位置数据与环境的参考位置相关联。

16.根据权利要求9至15中任一项所述的飞机,其特征在于,所述处理器被配置为将从所述多个传感器中的一个获取的机身或机翼组件中的一个的位置数据与所述机身或机翼组件中的另一个的参考位置相关联。

17.根据权利要求9至16中任一项所述的飞机,其特征在于,所述一个或多个致动器控制所述飞机的机翼、小翼、机身或有效载荷中的一个或多个。

18.根据权利要求17所述的飞机,其特征在于,所述一个或多个致动器改变所述机翼或小翼的形状,以使所述飞机的机翼运动或变形。

19.根据权利要求17所述的飞机,其特征在于,所述机身位于所述飞机的机翼下方并且可从所述飞机拆卸。

20.根据权利要求9至19中任一项所述的飞机,其特征在于,所述处理器被配置为同时从所述一个或多个传感器获得数据。

21.一种自主控制飞机的方法,其特征在于,所述飞机包括柔性机翼和通过接头连接到机翼的机身,所述接头允许机身相对于机翼绕两个正交相对的水平轴旋转,所述方法包括:

a)从多个传感器获取数据;

b)将所述数据传输到控制器

c)在控制器内将所述数据处理成飞机控制信息;和

d)将所述飞机控制信息从控制器传输到响应于所述控制信息的飞机控制致动器,其中,致动器通过以下方式中的一种或多种来控制飞机:使机身相对于机翼绕水平轴中的至少一个旋转,和使机翼弯曲,其中所述旋转或机翼弯曲控制飞机飞行。

22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,还包括:将从所述多个传感器获取的数据发送到远程服务器。

23.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,还包括:从所述远程服务器接收数据。

24.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,还包括基于从所述远程服务器接收的数据来控制所述飞机的至少一部分。

25.根据权利要求21至24中任一项所述的方法,其特征在于,所述数据包括以下各项中的一项或多项:飞机位置、惯性运动、飞机的一个或多个部件的机械功能、环境温度、飞机的一个或多个部件的内部温度、湿度、速度、以及行进方向。

26.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,还包括将从所述多个传感器获取的位置数据与所述飞机相对于其环境的参考位置相关联。

27.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,还包括将从多个传感器中的一个获取的机身或机翼中的一个的位置数据与所述机身或机翼中的另一个的参考位置相关。

28.根据权利要求21至27中任一项所述的方法,其特征在于,所述机身旋转和/或机翼弯曲由至少一个线性致动器致动。

29.根据权利要求21至28中任一项所述的方法,其特征在于,所述机身旋转和/或机翼弯曲由附接到所述机翼和/或机身的电缆致动,所述电缆由响应于飞机控制信息的驱动器驱动的线轴选择性地张紧或释放。

30.根据权利要求21至29中任一项所述的方法,其特征在于,所述机翼包括连续机翼组件,所述连续机翼组件在基本上整个长度上是部分或完全柔性的。

31.根据权利要求21至29中任一项所述的方法,其特征在于,所述机翼包括连续机翼组件,所述连续机翼组件沿中央区域相对刚性并且在端部区域相对柔性。

32.根据权利要求21至29中任一项所述的方法,其特征在于,所述机翼包括在相对的机翼尖端处的直立小翼,所述小翼每一个能够相对于机翼主体绕垂直轴线和水平轴线中的一个或两者移动。

33.根据权利要求21至32中任一项所述的方法,其特征在于,从多个传感器获取数据的步骤包括同时从所述多个传感器获取数据。

34.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,还包括将所述传感器数据和飞机控制信息传输到地面人员,并且其中,所述传感器数据和飞机控制信息用于跟踪飞机的位置、历史和维护分析以及响应于事件而超控控制器中的一个或多个。

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