载运工具高度限制和控制的制作方法

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。

技术实现要素：

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。

因此，在一个方面，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：在一个或多个处理器处接收针对所述uav的一个或多个高度限制；在所述一个或多个处理器处接收针对区域的海拔信息；借助于所述一个或多个处理器，基于所述海拔信息修改所述一个或多个高度限制以便产生一个或多个修改过的高度限制；以及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在所述区域上方移动的同时遵守所述一个或多个修改过的高度限制。

在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制包括最大高度极限。在一些实施方式中，所述最大高度极限为地平面上方约120m。在一些实施方式中，修改所述一个或多个高度限制包括基于所述海拔信息增大或减小所述最大高度极限。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制包括最小高度极限。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制包括可允许的高度范围。在一些实施方式中，在所述uav的飞行之前预设所述一个或多个高度限制。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制由用户输入。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制存储在可操作地耦合至所述一个或多个处理器的存储器中。在一些实施方式中，所述海拔信息指示出所述区域中的地形的海拔。在一些实施方式中，所述海拔信息指示出所述区域中的一个或多个人造结构或自然结构的高度。在一些实施方式中，接收所述海拔信息包括接收包括所述海拔信息的所述区域的地图。在一些实施方式中，所述地图存储在可操作地耦合至所述一个或多个处理器的存储器中。在一些实施方式中，在所述uav的飞行之前接收所述地图。在一些实施方式中，在所述uav的飞行期间接收所述地图。在一些实施方式中，所述方法还包括：评估所述uav的当前位置；辨别在所述地图上对应于所述uav的当前位置的位置；以及使用所述地图来获取针对该位置的海拔信息。在一些实施方式中，使用由所述uav携带的一个或多个gps传感器来评估所述uav的当前位置。在一些实施方式中，接收所述海拔信息包括接收指示出针对所述区域的所述海拔信息的传感器数据。在一些实施方式中，所述传感器数据由所述uav携带的并且被配置用于测量所述uav在地面上方的高度的一个或多个传感器生成。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器包括超声传感器、合成孔径雷达、飞行时间相机、视觉传感器或激光雷达传感器。在一些实施方式中，所述传感器数据包括在预定时间间隔中针对所述uav的地面上方高度测量的加权平均。在一些实施方式中，在所述uav的操作期间执行所述修改步骤。

在另一方面，提供了一种用于控制无人飞行器(uav)的移动的系统。所述系统可以包括机身；一个或多个动力单元，其耦合至所述机身并且适于实现所述uav的移动；以及一个或多个处理器，其可操作地耦合至所述一个或多个动力单元并且单独地或共同地被配置用于：接收针对所述uav的一个或多个高度限制；接收针对区域的海拔信息；基于所述海拔信息修改所述一个或多个高度限制，以便产生一个或多个修改过的高度限制；以及向所述一个或多个动力单元输出控制信号，以使所述uav在所述区域上方移动的同时遵守所述一个或多个修改过的高度限制。

在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制包括最大高度极限。在一些实施方式中，所述最大高度极限为地平面上方约120m。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器被配置用于通过基于所述海拔信息增大或减小所述最大高度极限来修改所述一个或多个高度限制。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制包括最小高度极限。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制包括可允许的高度范围。在一些实施方式中，在所述uav的飞行之前预设所述一个或多个高度限制。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制由用户输入。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制存储在可操作地耦合至所述一个或多个处理器的存储器中。在一些实施方式中，所述海拔信息指示出所述区域中的地形的海拔。在一些实施方式中，所述海拔信息指示出所述区域中的一个或多个人造结构或自然结构的高度。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器被配置用于通过接收包括所述海拔信息的所述区域的地图来接收所述海拔信息。在一些实施方式中，所述地图存储在可操作地耦合至所述一个或多个处理器的存储器中。在一些实施方式中，在所述uav的飞行之前接收所述地图。在一些实施方式中，在所述uav的飞行期间接收所述地图。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器被配置用于：评估所述uav的当前位置；辨别在所述地图上对应于所述uav的当前位置的位置；以及使用所述地图来获取针对该位置的海拔信息。在一些实施方式中，使用由所述uav携带的一个或多个gps传感器来评估所述uav的当前位置。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器被配置用于通过接收指示出针对所述区域的所述海拔信息的传感器数据来接收所述海拔信息。在一些实施方式中，所述传感器数据由所述uav携带的并且被配置用于测量所述uav在地面上方的高度的一个或多个传感器生成。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器包括超声传感器、合成孔径雷达、飞行时间相机、视觉传感器或激光雷达传感器。在一些实施方式中，所述传感器数据包括在预定时间间隔中针对所述uav的地面上方高度测量的加权平均。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器被配置用于在所述uav的操作期间修改所述一个或多个高度限制。

在另一方面，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：在一个或多个处理器处接收针对所述uav的一个或多个高度限制；在所述一个或多个处理器处接收针对区域的地图信息；借助于所述一个或多个处理器，基于所述地图信息修改所述一个或多个高度限制，以便产生一个或多个修改过的高度限制；以及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在所述区域上方移动的同时遵守所述一个或多个修改过的高度限制。

在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制包括最大高度极限。在一些实施方式中，所述最大高度极限为地平面上方约120m。在一些实施方式中，修改所述一个或多个高度限制包括基于所述地图信息增大或减小所述最大高度极限。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制包括最小高度极限。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制包括可允许的高度范围。在一些实施方式中，在所述uav的飞行之前预设所述一个或多个高度限制。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制由用户输入。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制存储在可操作地耦合至所述一个或多个处理器的存储器中。在一些实施方式中，所述地图信息包括针对所述区域的海拔信息。在一些实施方式中，所述海拔信息指示出所述区域中的地形的海拔。在一些实施方式中，所述海拔信息指示出所述区域中的一个或多个人造结构或自然结构的高度。在一些实施方式中，所述地图信息包括受限空域的位置。在一些实施方式中，所述受限空域包括机场、城区区域、军事设施或环境保护区中的一个或多个。在一些实施方式中，接收所述地图信息包括接收包括所述地图信息的所述区域的地图。在一些实施方式中，所述地图是地形图(topographicalmap)。在一些实施方式中，所述地图存储在可操作地耦合至所述一个或多个处理器的存储器中。在一些实施方式中，在所述uav的飞行之前接收所述地图。在一些实施方式中，在所述uav的飞行期间接收所述地图。在一些实施方式中，所述方法还包括：评估所述uav的当前位置；辨别在所述地图上对应于所述uav的当前位置的位置；以及使用所述地图来获取针对该位置的地图信息。在一些实施方式中，使用由所述uav携带的一个或多个gps传感器来评估所述uav的当前位置。在一些实施方式中，在所述uav的操作期间执行所述修改步骤。

在另一方面，提供了一种用于控制无人飞行器(uav)的移动的系统。所述系统可以包括机身；一个或多个动力单元，其耦合至所述机身并且适于实现所述uav的移动；以及一个或多个处理器，其可操作地耦合至所述一个或多个动力单元并且单独地或共同地被配置用于：接收针对所述uav的一个或多个高度限制；接收针对区域的地图信息；基于所述地图信息修改所述一个或多个高度限制，以便产生一个或多个修改过的高度限制；以及向所述一个或多个动力单元输出控制信号，以使所述uav在所述区域上方移动的同时遵守所述一个或多个修改过的高度限制。

在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制包括最大高度极限。在一些实施方式中，所述最大高度极限为地平面上方约120m。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器被配置用于通过基于所述地图信息增大或减小所述最大高度极限来修改所述一个或多个高度限制。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制包括最小高度极限。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制包括可允许的高度范围。在一些实施方式中，在所述uav的飞行之前预设所述一个或多个高度限制。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制由用户输入。在一些实施方式中，所述一个或多个高度限制存储在可操作地耦合至所述一个或多个处理器的存储器中。在一些实施方式中，所述地图信息包括针对所述区域的海拔信息。在一些实施方式中，所述海拔信息指示出所述区域中的地形的海拔。在一些实施方式中，所述海拔信息指示出所述区域中的一个或多个人造结构或自然结构的高度。在一些实施方式中，所述地图信息包括受限空域的位置。在一些实施方式中，所述受限空域包括机场、城区区域、军事设施或环境保护区中的一个或多个。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器被配置用于通过接收包括所述地图信息的所述区域的地图来接收所述地图信息。在一些实施方式中，所述地图是地形图。在一些实施方式中，所述地图存储在可操作地耦合至所述一个或多个处理器的存储器中。在一些实施方式中，在所述uav的飞行之前接收所述地图。在一些实施方式中，在所述uav的飞行期间接收所述地图。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器被配置用于：评估所述uav的当前位置；辨别在所述地图上对应于所述uav的当前位置的位置；以及使用所述地图来获取针对该位置的地图信息。在一些实施方式中，使用由所述uav携带的一个或多个gps传感器来评估所述uav的当前位置。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器被配置用于在所述uav的操作期间修改所述一个或多个高度限制。

在另一方面，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。

在一些实施方式中，所述第一参考高度是海平面处的高度，并且其中所述第二参考高度是所述uav的当前位置所在的地平面处的高度。在一些实施方式中，所述第一组高度限制或第二组高度限制中的至少一组包括最大高度极限。在一些实施方式中，所述最大高度极限为所述第一参考高度或第二参考高度上方约120m。在一些实施方式中，所述第一组高度限制或第二组高度限制中的至少一组包括最小高度极限。在一些实施方式中，所述第一组高度限制或第二组高度限制中的至少一组包括可允许的高度范围。在一些实施方式中，在所述uav的飞行之前预设所述第一组高度限制或第二组高度限制中的至少一组。在一些实施方式中，所述第一组高度限制或第二组高度限制中的至少一组由用户输入。在一些实施方式中，所述第一组高度限制或第二组高度限制中的至少一组存储在可操作地耦合至所述一个或多个处理器的存储器中。在一些实施方式中，所述一个或多个准则包括所述uav的当前飞行时间是否已经超过预定飞行时间阈值。在一些实施方式中，所述预定飞行时间阈值约为10秒。在一些实施方式中，所述一个或多个准则包括所述uav的当前高度是否已经超过预定高度阈值。在一些实施方式中，所述预定高度阈值为地平面上方约100m。在一些实施方式中，所述一个或多个准则包括所述uav的当前高度是否大于所述uav的初始位置的高度。在一些实施方式中，所述一个或多个准则包括所述uav当前是否不位于受限空域之内。在一些实施方式中，所述一个或多个准则包括所述第二组高度限制当前是否不被所述uav的控制器禁止。在一些实施方式中，所述控制器位于所述uav机上。在一些实施方式中，所述控制器是与所述uav通信的遥控装置。在一些实施方式中，在所述uav的飞行之前预设所述一个或多个准则。在一些实施方式中，所述一个或多个准则由用户输入。在一些实施方式中，所述一个或多个准则存储在可操作地耦合至所述一个或多个处理器的存储器中。

在另一方面，提供了一种用于控制无人飞行器(uav)的移动的系统。所述系统可以包括：机身；一个或多个动力单元，其耦合至所述机身并且适于实现所述uav的移动；以及一个或多个处理器，其可操作地耦合至所述一个或多个动力单元并且单独地或共同地被配置用于：(a)向所述一个或多个动力单元输出信号，以使所述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)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，则向所述一个或多个动力单元输出信号，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。

在一些实施方式中，所述第一参考高度是海平面处的高度，并且其中所述第二参考高度是所述uav的当前位置所在的地平面处的高度。在一些实施方式中，所述第一组高度限制或第二组高度限制中的至少一组包括最大高度极限。在一些实施方式中，所述最大高度极限为所述第一参考高度或第二参考高度上方约120m。在一些实施方式中，所述第一组高度限制或第二组高度限制中的至少一组包括最小高度极限。在一些实施方式中，所述第一组高度限制或第二组高度限制中的至少一组包括可允许的高度范围。在一些实施方式中，在所述uav的飞行之前预设所述第一组高度限制或第二组高度限制中的至少一组。在一些实施方式中，所述第一组高度限制或第二组高度限制中的至少一组由用户输入。在一些实施方式中，所述第一组高度限制或第二组高度限制中的至少一组存储在可操作地耦合至所述一个或多个处理器的存储器中。在一些实施方式中，所述一个或多个准则包括所述uav的当前飞行时间是否已经超过预定飞行时间阈值。在一些实施方式中，所述预定飞行时间阈值约为10秒。在一些实施方式中，所述一个或多个准则包括所述uav的当前高度是否已经超过预定高度阈值。在一些实施方式中，所述预定高度阈值为地平面上方约100m。在一些实施方式中，所述一个或多个准则包括所述uav的当前高度是否大于所述uav的初始位置的高度。在一些实施方式中，所述一个或多个准则包括所述uav当前是否不位于受限空域之内。在一些实施方式中，所述一个或多个准则包括所述第二组高度限制当前是否不被所述uav的控制器禁止。在一些实施方式中，所述控制器位于所述uav机上。在一些实施方式中，所述控制器是与所述uav通信的遥控装置。在一些实施方式中，在所述uav的飞行之前预设所述一个或多个准则。在一些实施方式中，所述一个或多个准则由用户输入。在一些实施方式中，所述一个或多个准则存储在可操作地耦合至所述一个或多个处理器的存储器中。

通过考察说明书、权利要求书和附图，本发明的其他目的和特征将会变得明显。

援引并入

本说明书中所提及的所有公布、专利和专利申请均通过引用并入本文，其程度犹如具体地和个别地指出要通过引用并入每一单个公布、专利或专利申请。

附图说明

本发明的新特征特别地在所附权利要求中阐述。通过参考以下的详细说明及其附图，将更好地理解本发明的特征和优势；该详细说明阐述了利用本发明原理的说明性实施方式；在附图中：

图1提供了根据实施方式在地面上方uav飞行受制于高度限制的图示。

图2提供了根据实施方式uav动态处理高度测量的图示，其中该高度测量与最大高度限制进行比较。

图3提供了根据实施方式uav动态处理高度限制的图示，其中该高度限制与uav的高度测量进行比较。

图4图示了根据实施方式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。

图5图示了根据实施方式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。

图6图示了根据实施方式用于将所述uav的绝对高度测量与一个或多个高度限制进行比较的方法。

图7图示了根据实施方式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。

图8提供了根据本发明实施方式无人飞行器与外部装置通信的示意图。

图9提供了根据本发明实施方式无人飞行器使用全球定位系统(gps)来确定该无人飞行器的位置的示例。

图10图示了根据本发明实施方式用于将一个或多个动态修改过的高度限制与所述uav的高度测量进行比较的方法。

图11图示了根据本发明实施方式用于将动态修改过的所述uav的高度测量与一个或多个高度限制进行比较的方法。

图12提供了根据本发明一方面具有机载存储器单元的无人飞行器的示例。

图13图示了根据本发明实施方式的无人飞行器。

图14图示了根据本发明实施方式包括载体和负载的可移动物体。

图15是根据本发明实施方式用于控制可移动物体的系统的通过框图来说明的示意图。

图16图示了根据本发明实施方式用于将uav的高度测量与一个或多个高度限制进行比较的方法。

图17图示了根据本发明实施方式的修改过的高度限制，其仅考虑msl之上的地形海拔。

具体实施方式

本发明的系统、装置和方法响应于一个或多个检测到的飞行受限高度而提供针对飞行器的控制。飞行器可以是无人飞行器(uav)或任何其他类型的可移动物体。

可期望为诸如uav等的飞行器提供一个或多个飞行限制，诸如高度限制。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或危害。在另一示例中，如果uav的遥控器发生故障，则uav可能继续向上飞行，这可能是很危险的。因此，飞行天花板可以是uav要具有的有利特征。

飞行器可能受制于各种空域管制。例如，在美国，可以存在未经授权的载运工具不可以在其中飞行的受限高度。这可以包括未经授权的uav或所有uav。对于不同的管辖区而言，飞行受限高度可以有所不同。管辖区的示例可以包括但不限于大陆、联盟、国家、州/省、县、市、镇、私有财产或土地或其他类型的管辖区。因此，提供对uav的高度限制可以确保uav遵守不同管辖区的管制。

对uav的高度限制可以提供附加的益处，诸如提高安全性和/或减小损害类活动的潜在可能性。例如，通过限制uav可导航的最大高度，uav与其他飞行器相碰撞的潜在可能性可以降低。另外，施加在uav上的最小高度限制可以降低uav与障碍物、建筑物、地形和/或人类相碰撞的机会并且减小由uav造成的损害类活动(例如，由于uav造成的噪音或干扰)的潜在可能性。

提供针对高度限制的选项可以赋予uav的操作者某些益处。例如，如果具有高度限制减小了与其他飞行器或物体相碰撞的机会，则uav操作者可以更自在地操作具有高度限制的uav。如果具有高度限制减小了丢失、损坏uav和/或损坏他人财产的机会，则uav操作者可以更自在地操作具有高度限制的uav。如果具有高度限制增加了uav遵守不同管辖区的管制的机会，则uav操作者可以更自在地操作uav。如果高度限制简化了控制过程(例如，通过增大uav始终保持在可控范围中的概率来简化控制过程)，则uav操作者可以通过操作具有高度限制的uav而获取更多乐趣或功用。

对于uav制造商来说，可能期望提供对uav的高度限制。例如，通过确保合乎法规，可以减少潜在的法律诉讼。通过为uav操作者提供附加保障，可以减少客户投诉。因此，存在向uav提供高度限制功能的需求。

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，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更大的距离。

针对uav的相关高度测量可以是在地平面以上的测量。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的改进的和动态的高度控制。

另外，基于地形中存在的物体(例如，诸如建筑物等人造结构；诸如树木或其他植物等自然结构)的高度来实现动态高度限制以便允许uav在足够高的高度处飞行从而避免诸如与物体的碰撞等安全事故可以是有利的。当操作于存在高层结构的地区(例如，具有摩天大楼的城区区域、具有极高树木的森林区域等)中时，这可以是有益的。而且，如本文所描述的对高度限制的调整对于改进诸如航拍等其他类型的uav操作可以是有益的。

本文所描述的系统和方法可以考虑下方地平面和/或地形。因此，当高度限制取决于地平面时，本文所提供的系统和方法可以允许变化的高度上限。本文所提供的系统和方法还可以考虑不同的飞行高度限制，该飞行高度限制可以基于msl或地平面。本文所描述的系统和方法还可以控制uav的飞行，以使uav维持在允许的高度范围之内。

尽管本文已经主要讨论了涉及高度的限制，但应当理解，对uav操作的限制可以包括对位置(例如，纬度、经度、高度)、定向(例如，横滚、俯仰、偏航)、速度(例如，平移速度和/或角速度)和/或加速度(例如，平移加速度和/或角加速度)的限制。不同的限制可以为uav的操作提供不同的益处。例如，对位置的限制可以防止uav侵入受限空域中、防止uav距离起始点飞行太远或者仅允许uav在有限的空间内飞行。对定向的限制可以防止uav采取将会导致失控和/或飞行能力丧失的不稳定定向。对加速度或速度的限制也可以防止uav采取将会导致失控和/或飞行能力丧失的不稳定移动。

图1图示了根据实施方式uav102在地面104上方受制于高度限制106飞行。尽管在本文中关于uav在地面上方的操作描述了各实施方式，但应当理解，本公开内容还可以适用于uav在所有类型的地形和表面(例如，水、山、沙漠、平原、高原、丛林以及人造物)上方的操作。可以控制uav以在各种高度内飞行。在本文中，可以使用高度来指代uav与参考点或参考水平面之间的垂直距离。参考水平面的示例包括地平面、海平面(即，平均海平面)、平均地表面、大地水准面等。地平面可以指示出地球的下垫面。位于底面中的物体的表面可以是地平面。在一些示例中，沥青路的表面可以是地平面，建筑物的顶部可以是地平面，山脉顶部的大卵石的表面可以是地平面。可选地，地平面可以是指uav下方的任何下垫面。备选地，地平面可以是指主要的地形轮廓而不包括与地形的小偏差。例如，地平面可以是指下方的陆地、山、山丘、山谷而不包括人造建筑物或结构，或者更小的天然特征(例如，树木、卵石、灌木)。例如，在城市中，街道可被认为是处于地平面，而建筑物不被认为是地平面。地平面可以是指uav所在区域的局部地平面。局部地平面可以是uav在其正上方的某一点处的地表。图1示出了在局部地平面107周围均匀的地平面104。在本文中，可以使用“绝对高度”108来指代uav与局部地平面之间的垂直距离。可以在本文中使用“真实高度”110来指代uav与平均海平面(msl)112之间的垂直距离。

uav可以受制于一个或多个高度限制。可以在uav的飞行之前预设该高度限制。可以在uav关闭的同时更新该高度限制。可以在uav起飞之前更新该高度限制。可以在uav飞行的同时更新该高度限制。高度限制可以存储在可操作地耦合至uav机上或机外的处理器的存储器中。可以从路由器、从云服务器、从外部装置或其他服务器下载高度限制。uav可以受制于uav不可在其以上飞行的最大高度极限，或“天花板”。所述天花板可以约为或低于10,000m、5,000m、2,000m、1,000m、500m、200m、140m、120m、100m、80m、60m、50m、40m、30m、20m、10m或5m。uav可以受制于uav不可在其以下飞行的最小高度，或“地板”。所述地板可以约为或高于1m、2m、3m、4m、5m、7m、10m、20m、40m、100m或200m。uav可以受制于uav必须在其内操作的可允许的高度范围。可允许的高度范围可以是本文所提及的最小高度限制和最大高度限制的组合。例如，所述可允许的高度范围可以在2m以上但是在140m以下。可以相对于诸如本文所提及的“绝对高度”和“真实高度”等参考水平面来表示高度限制。图1示出uav102受制于高度上限106和高度下限114并且允许在高度范围116中导航。高度上限106和高度下限114可以相对于地平面104、msl112或本文所提及的任何其他参考水平面。

uav可以受制于一个或多个高度上限和/或一个或多个高度下限。例如，uav可以具有必须应对uav在其中操作的管辖区的法律的高度限制、由uav制造商阐述的高度限制(例如，预先配置的或下载的高度限制)和/或由uav操作者(用户)阐述的高度限制。用户可以基于其偏好输入他们自己的限制。用户可以在用户界面(例如，遥控器、手持装置和计算机)中输入限制。所述偏好可被发送至飞行控制器以限制uav的操作。在某些情况下(例如，法律要求)，可以防止用户撤销或超控一些高度限制。

高度限制中的每个可以具有高度上限和/或高度下限。当uav具有多个高度上限和/或高度下限时，可以有该uav所遵循的高度限制的优先级。uav可以将优先级给予必须应对uav在其中操作的管辖区的法律的高度限制。uav可以将优先级给予由制造商阐述的高度限制。uav可以将优先级给予由uav操作者阐述的高度限制。高度限制的优先级可以根据uav的位置改变。例如，在机场附近，由制造商阐述的高度限制可以优先于由uav操作者阐述的高度限制。离机场更远时，由uav操作者阐述的高度限制可以优先于由uav制造商阐述的高度限制。可以设置优先级以使得uav在竞争性高度限制(例如，用户设置的高度限制)之中的一个高度限制下操作。可以设置优先级以使得uav遵循高度限制的层次结构(例如，只要uav在管辖区的高度限制内操作，用户设置的高度限制就优先于制造商高度限制)。可以设置优先级以使得uav在最安全的条件下操作(例如，遵从限制中最高的高度下限和限制中最低的高度上限)。可以设置优先级以使得uav最自由地操作(例如，遵从最高的高度上限和最低的高度下限)。

高度限制可以取决于或者可以不取决于uav的位置。例如，高度限制的优先级可以如本文所提及地改变。进一步地，管辖区的高度限制可以改变(例如，在机场附近)。进一步地，制造商设置的高度限制可以改变(例如，在乡村具有较高的高度限制但在城市附近具有较低的高度限制)。关于高度限制以及在其中高度限制具有特定效果的位置的信息可以存储在uav机上。备选地，可以从uav机外的数据源访问关于高度限制以及在其中高度限制具有特定效果的位置的信息。关于高度限制以及在其中高度限制具有特定效果的位置的信息能够以各种形式接收，所述形式包括但不限于地图、地理坐标和数据库。

可以确定uav的位置(例如，纬度和经度)。可以确定uav的位置至任何特异程度。例如，可以确定uav的位置在约2000米、1500米、1200米、1000米、750米、500米、300米、100米、75米、50米、20米、10米、7米、5米、3米、2米、1米、0.5米、0.1米、0.05米或0.01米以内。这可以发生在uav的起飞之前和/或uav飞行的同时。在一些情况下，uav可以具有gps接收器，该gps接收器可用于确定uav的位置。在其他示例中，uav可以与诸如移动控制终端等外部装置通信。外部装置的位置可被确定并用于近似uav的位置。

可以处理uav的高度以确定该uav是否遵守高度限制。一个或多个传感器(例如，高度计)可以在uav机上，以检测高度。uav机上或机外的处理器可以将当前的uav高度值与高度限制进行比较。所述比较可以实时发生。所述比较可以在每小时、每半小时、每15分钟、每10分钟、每5分钟、每3分钟、每2分钟、每分钟、每45秒、每30秒、每15秒、每12秒、每10秒、每7秒、每5秒、每3秒、每秒、每0.5秒或每0.1秒之时或之内发生。

高度限制能够以多种方式影响uav的操作。一旦uav接近受限高度，就可以向用户发送警报以警告用户该事实。uav可以警告用户(例如，经由移动应用、飞行状况指示器、音频指示器或其他指示器来警告)关于uav极为接近飞行受限高度。警告可以包括经由外部装置的视觉警告、音频警告或触觉警告。外部装置可以是移动装置(例如，平板计算机、智能电话、遥控器)或静止装置(例如，计算机)。例如，外部装置可以是实现软件应用的智能电话或遥控器，所述软件应用提供警告，举例而言，诸如文本、图像、音频、振动等。在其他示例中，警告可以经由uav自身提供，例如，经由uav上的照明系统或声音系统。警告可以包括闪光、文本、图像和/或视频信息、哔声或音调、音频声音或信息、振动和/或其他类型的警告。例如，移动装置可以振动以指示警告。在另一示例中，uav可以闪光和/或发出噪声以指示警告。这样的警告可以与其他飞行响应措施相结合地或单独地提供。

在高度上限的情况下，如果uav在高度上限以上或者在高度上限以下但是在其0.5m、1m、2m、3m、4m、5m、7m、10m、20m、50m、100m或200m以内的高度处，则可以提供警报。在高度下限的情况下，如果uav在高度下限以下或者在高度下限以上但是在其0.5m、1m、2m、3m、4m、5m、7m、10m、20m、50m、100m或200m以内的高度处，则可以提供警报。

备选地或结合地，高度限制可以防止uav在受限高度处飞行。例如，可以忽略或修改指令uav飞到受限高度中的用户输入，以仅在uav飞行处于限制之内的程度上遵守指令。

在uav故意地或非故意地停止在高度上限以上或高度下限以下的情况下(例如，用户命令，或者由于诸如热柱等上升气流)，uav控制系统可以自动影响uav的动力单元，以使得uav移回允许高度之内。对高度限制的自动遵守可以立即发生或者发生在uav在受限空域中继续飞行一段时间时。所述一段时间可以约为或低于10分钟、5分钟、2分钟、1分钟、30秒、10秒、5秒、2秒或1秒。

在一些实施方式中，可以允许uav在降落时下降至高度下限以下。在一些情况下，可以启动自动化降落序列。启动该自动化降落序列可以允许uav下降至高度下限以下。在其他实施方式中，可以手动降落uav，并且可以提供uav正在降落的指示，或者可以从一个或多个飞行特性中推断出uav的降落。

高度传感器可报告物体相比于固定水平面的高度测量。高度传感器的示例包括但不限于气压高度计、声测高度计、雷达高度计、gps和卫星。诸如雷达高度计等一些高度传感器可以测量对应于绝对高度的高度。诸如gps等一些高度传感器可以测量对应于真实高度而非绝对高度的高度。不是参照地平面来测量高度的高度计可以允许uav的飞行既过于宽泛又过于不宽泛。这可是因为允许uav在其中飞行的空域可以基于从地平面垂直测量的高度。在美国，例如，g类空域(在其中atc没有授权或责任来控制空中交通)从地表延伸到上覆e类空域的底部。

图16图示了根据实施方式根据实施方式用于将uav的高度测量与一个或多个高度限制进行比较的方法1600。在步骤1602中，可以在uav的一个或多个处理器处接收针对uav的一个或多个高度限制。可以如前文所述地接收高度限制(例如，从存储器、用户输入等接收)。所述限制可以是最大高度、最小高度或组合(例如，范围)。可以存在多个最大高度(例如，预编程的最大高度和用户输入的最大高度)。可以存在多个最小高度。用户输入的高度限制可以超控或者可以不超控其他高度限制。高度限制可以取决于或者可以不取决于uav的横向(例如，地理)位置。高度限制可以基于或者可以不基于uav的绝对高度或真实高度或其任意组合。

在步骤1604中，可以在一个或多个处理器处接收uav的高度测量。高度信息可以是由本文所提及的高度传感器(例如，uav机上的gps)产生的测量。高度信息可以是相对于本文所提及的参考点得到的高度测量(例如，相对于msl测得的真实高度测量、相对于地平面测得的绝对高度测量)。可以在约每小时、每半小时、每15分钟、每10分钟、每5分钟、每3分钟、每2分钟、每分钟、每45秒、每30秒、每15秒、每12秒、每10秒、每7秒、每5秒、每3秒、每秒、每0.5秒或每0.1秒之时或之内得到高度测量。

在步骤1606中，可以使用一个或多个处理器将uav的高度测量与一个或多个高度限制进行比较。所述比较可以在约每小时、每半小时、每15分钟、每10分钟、每5分钟、每3分钟、每2分钟、每分钟、每45秒、每30秒、每15秒、每12秒、每10秒、每7秒、每5秒、每3秒、每秒、每0.5秒或每0.1秒之时或之内发生。如果高度测量和高度限制具有不同的尺度(例如，一个相对于msl而另一个相对于地平面)，则可以使用关于下方地形的信息(例如，地平面相对于msl的海拔)来适当地将高度测量转换尺度至高度限制，或者反之亦然。例如，如果飞行限制是地平面以上400m，而uav相对于msl的高度被测量为500m，则可以并入关于地平面海拔的信息。如本文别处进一步所述，关于地平面海拔的信息可以来自于多个来源(例如，传感器、地图、海拔信息、坐标信息、地形信息)。在示例中，如果地平面在msl上方200m处，则uav被发现位于地平面上方300m处，并且仍在允许的飞行高度之内。

在步骤1608中，控制信号可以从一个或多个处理器输出到一个或多个动力单元，以使uav在区域上方移动的同时遵守一个或多个高度限制。如果uav遵守一个或多个高度限制，则可能没有理由输出控制信号并且步骤1608可以是可选的。如果uav遵守一个或多个高度限制但是极为接近高度限制(例如，在高度限制的0.5m、1m、2m、3m、4m、5m、7m、10m、20m、50m、100m或200m以内)，则可以输出控制信号以使得uav移动进一步远离受限高度，或者使得uav不能够更靠近受限高度移动。相反，作为对步骤1608的备选或补充，可以发出本文所描述的警告或警报。控制信号可以在进行比较之后立即影响uav的操作，或者当uav在受限高度中继续飞行一段时间时影响uav的操作。所述一段时间可以约为或低于10分钟、5分钟、2分钟、1分钟、30秒、10秒、5秒、2秒或1秒。

如果uav高度限制是相对于地平面提供的，而高度测量却是相对于不同参考水平面(例如msl)的，则uav的操作可能被不必要地限制了。例如，在高海拔城市(例如，丹佛)，uav可能被完全阻止飞行，或者如果允许飞行，可能也仅被允许在地面上方飞行有限量，少于法律允许量。这可能使得uav不能在其飞行区域中正确导航并且到达uav活动(诸如，监视、侦查、勘探和航拍)可能所必需的高度。

另外，如果uav高度限制是相对于地平面提供的，但高度测量却是相对于不同参考水平面(例如msl)的，则uav的操作可能非故意地处于受限空域内，这可能是非法的。例如，在低海拔城市(例如，华盛顿特区)，尽管有高度限制，uav也可能被允许在受限空域中飞行。这可能导致负面的法律后果和/或导致安全问题(例如，与操作在atc的监管和授权下的飞行器相碰撞)。

此外，不依赖于地平面的高度测量可能无法考虑飞行位置中的复杂地形或较大的海拔梯度。例如，即使在低海拔城市，uav也可被限制到达勘探较高山脉所必需的、法律上允许的高度以正确执行其上述活动。由于无法考虑局部地平面的高度、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。

图2图示了根据实施方式单一uav在时间点t1202和t2204动态处理其高度测量，其中该高度测量与最大高度限制206进行比较。高度限制206相对于地平面207是恒定的，同时uav相对于msl208的高度是恒定的。这两个值可能无法正确地进行比较，因为它们各自的参考高度是不同的。可以在uav的操作期间动态地处理uav的高度测量以考虑局部的地形海拔。uav的飞行区域的海拔信息和/或地图信息可以存储在uav机上，或者可以从uav机外的数据源访问。地图信息可以包括uav的飞行区域的海拔信息。例如，可以提供地图上每一点的海拔或者地图上选定的特征。地图上的海拔信息可以包括地平面海拔信息。在一些情况下，可以与地图分开地提供海拔信息。例如，可以在每一坐标处为地理坐标提供海拔信息。地图信息或海拔信息可以存储在可操作地耦合至一个或多个处理器的存储器中。可以提前(在飞行之前)或者在飞行时实时地加载地图信息或海拔信息。地图信息或海拔信息可以指示出或者可以不指示出区域中的人造结构和/或自然结构的高度。地图信息或海拔信息可以采用uav飞行区域的地图的形式。所述地图可以是地形图。所述地图可以包括区域中的地形的海拔(例如，地面相比于msl的高度)。地图信息可以包括可影响uav飞行区域的高度限制的信息(例如，受限空域的位置；具有较高的人造结构和/或自然结构的地区的位置，所述地区诸如为具有高层建筑物的城市、具有高树木的森林)。

可以如本文所述地对uav进行定位(例如，使用gps)，并且可以辨别地图上对应于uav位置的位置。进一步地，在t2时刻，可以借助于处理器来确定uav正在其中操作处的下方或者uav正在其中操作处的附近的地形的即时海拔或真实高度210(例如，从地图信息或海拔信息中读出)。尽管高度传感器可以产生相对于与局部地形海拔不同的参考水平面的高度测量212(例如，使用gps测量的真实高度)，但处理器可以能够通过从uav的真实高度212中减去地形的即时海拔210来动态处理(例如，在飞行期间)uav的绝对高度测量214。

可以在uav的操作期间动态地处理高度限制。图3图示了单一uav在时间点t1302和t2304动态处理最大高度限制，该最大高度限制与uav高度测量进行比较。修改高度限制可以涉及基于海拔信息增大或减小允许uav导航的最大高度或最小高度。虽然类似于图2，但根据局部地形海拔调整高度限制，而不是调整uav的高度测量306、308。因此，虽然uav在t1和t2时受制于恒定的高度测量，但是在调整之后，uav在t1时受制于最大高度限制310而在t2时受制于不同的最大高度限制312。在本实施方式中，uav高度限制不是相对于地平面提供的，而是相对于uav的高度测量所基于的同一参考水平面314(例如msl)提供的，以使得可以在两个值之间进行正确的比较。

可以在uav的操作期间动态地处理高度限制，以使得对于高度限制的调整而言，仅考虑在某一参考水平面(例如，msl)以上的地形的海拔。例如，图17图示了根据实施方式的修改过的高度限制，其仅考虑msl以上的地形的海拔。图17示出msl1702和海拔在水平轴线上变化的地形1704。所述地形的区域1706、1708、1710在海平面以下，并且在调整uav的高度限制中可以不将其考虑在内。经调整的高度限制1712反映了在水平轴线上经调整的高度限制和未经调整的高度限制的组合。uav可以针对不同高度限制在不同的高度限制调整下进行操作。例如，对于高度上限，uav可以仅考虑某一参考水平面(例如，msl)以上的地形海拔，而对于高度下限，不论所述地形在上述参考水平面以上还是以下，uav都可以考虑地形的海拔。应当理解，还可以在uav的操作期间动态地处理uav的高度测量，以使得仅考虑在某一参考水平面以上的地形海拔以供uav高度测量的调整。

在一些实施方式中，可以通过将高度限制定义为在参考水平面以上的特定高度来提供类似的效果，所述参考水平面为msl或地平面中的较高者。例如，当msl高于地平面时，高度限制可被定义为在msl以上的特定高度，而当地平面高于msl时，高度限制可被定义为在地平面以上的特定高度。

备选地或结合地，固有地考虑地平面的高度传感器可以用于确定uav的高度(例如，uav的绝对高度)。uav的绝对高度可以在没有进一步处理的情况下与高度限制进行比较。这样的高度传感器包括但不限于声测传感器、雷达传感器、超声传感器、合成孔径雷达(sar)传感器、飞行时间(tof)传感器和/或视觉传感器，所述传感器可以估计某一时间窗内该uav与地面或uav下方障碍物的加权平均距离。固有地考虑地平面的高度传感器可以独立地使用或者在不能确定uav位置(例如，gps不可用)和/或不能访问地形地图信息时的情况下使用。

在一些实施方式中，uav可以具有可用于确定该uav的高度的多个传感器或多种类型的传感器。可选地，uav可具有至少一个检测uav的绝对高度的传感器和至少一个检测uav的真实高度的传感器。取决于各种因素，可以选择特定的传感器以用于uav高度的确定。例如，可以操作全部两种类型的传感器以收集高度数据，但是在uav高度的确定中可以仅考虑来自选定的传感器子集的数据。备选地，可以针对给定情景操作传感器的子集。在一些实施方式中，根据uav的位置，可以使用传感器的子集来提供对于确定uav的高度考虑的数据。在另一示例中，根据针对uav适当的高度限制的类型，可以使用传感器的子集来提供对于确定uav的高度考虑的数据。例如，如果uav在高度限制基于真实高度的地区中，则可以使用来自检测uav真实高度的传感器的数据来确定uav的高度。如果uav在高度限制基于绝对高度的地区中，则可以使用来自检测uav绝对高度的传感器的数据来确定uav的高度。

在一些实施方式中，来自传感器的数据可以用于确定相对于msl的地面海拔。例如，来自测量uav绝对高度的这种类型的传感器的数据可以与来自测量uav真实高度的这种类型的传感器的数据进行比较。数据的比较可以用于计算uav下方地平面的估计海拔。这在地平面信息(例如，地图、存储的海拔)的其他来源不可访问或不可操作的情况中可以是有用的。在一个示例中，第一传感器可以测量到uav正在地平面上方200m处飞行，而第二传感器可以测量到uav正在msl上方300m处飞行。基于数据的比较，可以确定局部地平面约为100m。局部地平面可以有助于调整高度限制或者确定uav高度与高度限制之间的垂直关系。

图4图示了根据实施方式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400。方法400可以涉及将uav的高度测量与利用海拔信息来调整的一个或多个高度限制进行比较。

在步骤402中，可以在uav的一个或多个处理器处接收针对uav的一个或多个高度限制。可以如前文所述地接收高度限制(例如，从存储器、用户输入等接收)。所述限制可以是最大高度、最小高度或其组合(例如，允许uav飞行的范围)。可以存在多个最大高度(例如，预编程的最大高度和用户输入的最大高度)。可以存在多个最小高度。用户输入的高度限制可以超控或者可以不超控其他高度限制。高度限制可以取决于或者可以不取决于uav的横向(例如，地理)位置。例如，机场附近相对于地面的高度上限可以是0。

在步骤404中，可以在一个或多个处理器处接收针对区域的海拔信息。海拔信息可以是包括海拔信息的区域的地图。海拔信息可以指示出区域中的人造结构(例如，建筑物)和/或区域中的自然结构(例如，树木)的高度。海拔信息可以指示出区域中的地形的海拔。

除了高度限制之外，还可以存在可适用于人造结构的其他限制。例如，uav可被要求与人造结构维持指定的水平距离和/或垂直距离，或者可被要求在人造结构的某一距离内维持指定的速度和/或加速度。上述其他限制可以是同样可适用于自然地形和自然结构的。例如，uav可被要求与山峰维持指定的水平距离和/或垂直距离或者可被要求在山峰的某一距离内维持指定的速度和/或加速度。

可以在一个或多个处理器处接收uav的高度测量。高度测量可以是由本文所提及的高度传感器(例如，uav机上的gps)产生的测量。高度测量可以是相对于本文所提及的参考点得到的高度测量(例如，相对于msl测得的真实高度测量)。可以在约每小时、每半小时、每15分钟、每10分钟、每5分钟、每3分钟、每2分钟、每分钟、每45秒、每30秒、每15秒、每12秒、每10秒、每7秒、每5秒、每3秒、每秒、每0.5秒或每0.1秒之时或之内得到高度测量。

可以如本文所述地(例如，使用gps)对uav进行定位。可以在地图上对uav进行定位。可以如本文所述地确定uav位置处的地形海拔(例如，使用处理器从海拔信息中读出)。可以在约每小时、每半小时、每15分钟、每10分钟、每5分钟、每3分钟、每2分钟、每分钟、每45秒、每30秒、每15秒、每12秒、每10秒、每7秒、每5秒、每3秒、每秒、每0.5秒或每0.1秒之时或之内对uav进行定位。

在步骤408中，可以基于海拔信息修改uav的高度限制，以便产生修改过的高度限制。例如，基于海拔信息，可以从一个或多个高度限制中减掉uav位置处的地形海拔(在步骤404中接收得到)。所述计算可以在约每小时、每半小时、每15分钟、每10分钟、每5分钟、每3分钟、每2分钟、每分钟、每45秒、每30秒、每15秒、每12秒、每10秒、每7秒、每5秒、每3秒、每秒、每0.5秒或每0.1秒之时或之内发生。接收uav的高度信息的位置与确定uav位置处的地形海拔的位置可以是相同的。接收uav的高度信息的横向位置与接收uav位置处的地形海拔的横向位置可以相匹配或者可以不相匹配。横向位置可以在1000m、500m、200m、100m、50m、20m、10m、5m、2m、1m或0.5m以内。步骤408中的uav的一个或多个修改过的高度限制可以与uav的高度测量进行比较。

在uav的操作期间，可以按预定的时间间隔来重复方法400。所述时间间隔可以是约每小时、每半小时、每15分钟、每10分钟、每5分钟、每3分钟、每2分钟、每分钟、每45秒、每30秒、每15秒、每12秒、每10秒、每7秒、每5秒、每3秒、每秒、每0.5秒或每0.1秒之时或之内。

在步骤412中，可以从一个或多个处理器向一个或多个动力单元输出控制信号，以使uav基于所述比较遵守高度限制。如果uav遵守一个或多个调整过的高度限制，则可能没有理由输出控制信号并且步骤412可以是可选的。如果uav遵守一个或多个调整过的高度限制但是极为接近高度限制(例如，在高度限制的0.5m、1m、2m、3m、4m、5m、7m、10m、20m、50m、100m或200m以内)，则可以输出控制信号以使得uav移动进一步远离受限高度或者使得uav不能够更靠近受限高度移动。相反，作为对步骤412的备选或补充，可以发出本文所描述的警告或警报。控制信号可以在进行比较之后立即影响uav的操作或者当uav在受限高度中继续飞行一段时间时影响uav的操作。所述一段时间可以约为或低于10分钟、5分钟、2分钟、1分钟、30秒、10秒、5秒、2秒或1秒。尽管本文主要描述了高度限制的调整，但应当理解，在备选实施方式中，可以调整uav的高度测量以实现如图10(高度限制的调整)和图11(uav的高度测量的调整)所示的类似结果。

图10图示了将一个或多个动态修改过的高度限制与uav的高度测量进行比较的方法1000。该方法可以包括本文所述步骤中的一个或多个，或者可以包括以不同顺序提供的步骤。例如，该方法可以包括在一个或多个处理器处接收针对uav的一个或多个高度限制1002。所述方法还可以包括在一个或多个处理器处接收区域的海拔信息1004。所述一个或多个处理器可以接收uav的高度测量1006。可以使用本文别处所述的技术中的任一来收集该信息。

所述方法还可以包括借助于一个或多个处理器，基于海拔信息修改一个或多个高度限制，以产生一个或多个修改过的高度限制1008。

高度测量可以与一个或多个修改过的高度限制进行比较1010。这样的比较可以使用一个或多个处理器单独地或共同地来进行。一个或多个处理器可以向一个或多个动力单元输出控制信号，以使uav在区域上方移动的同时遵守一个或多个修改过的高度限制1012。

图11图示了将一个或多个动态修改过的高度测量与uav的高度限制进行比较的方法1100。该方法可以包括本文所述步骤中的一个或多个，或者可以包括以不同的顺序提供的步骤。例如，该方法可以包括在一个或多个处理器处接收针对uav的一个或多个高度限制1102。所述方法还可以包括在一个或多个处理器处接收针对区域的海拔信息1104。一个或多个处理器可以接收uav的高度测量1106。可以使用本文别处所述的技术中的任一来收集该信息。

所述方法还可以包括借助于一个或多个处理器，基于海拔信息修改高度测量，以产生修改过的高度测量1108。

修改过的高度测量可以与一个或多个高度限制进行比较1110。这样的比较可以使用一个或多个处理器单独地或共同地来进行。一个或多个处理器可以向一个或多个动力单元输出控制信号，以使uav在所述区域上方移动的同时遵守一个或多个高度限制1112。

图5图示了根据实施方式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500。方法500可以涉及将uav的高度测量与利用地图信息来调整的一个或多个高度限制进行比较。

在步骤502中，可以在uav的一个或多个处理器处接收针对uav的一个或多个高度限制。可以如前文所述地接收高度限制(例如，从存储器、用户输入等接收)。所述限制可以是最大高度、最小高度或组合(例如，范围)。可以存在多个最大高度(例如，预编程的最大高度和用户输入的最大高度)。可以存在多个最小高度。用户输入的高度限制可以超控或者可以不超控其他高度限制。高度限制可以取决于或者可以不取决于uav的横向(例如，地理)位置。例如，机场附近相对于地面的高度上限可以是0。

在步骤504中，可以在一个或多个处理器处接收区域的地图信息。地图信息可以包括或可以不包括区域的海拔信息。海拔信息可以指示出区域中的地形的海拔。海拔信息可以指示出区域中的人造结构和/或自然结构的高度。地图信息可以包括可影响高度限制的其他信息，诸如飞行受限地区(例如，机场)的位置、具有较高的自然结构和/或人造结构的地区的位置等。接收地图信息可包括接收该区域的地图。所述地图可以是地形地图或地形图。地图信息可以在操作之前预加载至uav上。备选地或附加地，地图信息可以在操作期间上传至uav。

飞行受限地区可以包括禁飞空域，所述禁飞区域可以是指通常出于安全考虑而不允许飞机在其内飞行的空域面积(或体积)。禁飞区域可以包含由禁止飞机在其内飞行的地表上的区域所标识的限定尺寸的空域。可以出于与国家福利相关联的安全原因或其他原因而设立这样的区域。这些区域可以公布在联邦公报(federalregister)中并且可在美国的航空图上或者在各个管辖区的其他出版物中得以描绘。飞行受限地区可以包括专用空域(例如，在其中可以对不参与指定操作的飞机施加限制的空域)中的一个或多个，诸如受限空域(即，在其中，入口通常始终禁止所有飞机并且不受制于来自空域控制主体的飞行许可)、军事行动区域、警报区域、警告区域、临时飞行限制(tfr)区域、国家安全区域和射击控制区域。

飞行受限地区的示例可以包括但不限于机场、飞行走廊、军事设施或其他政府设施、敏感人员附近的地点(例如，当总统或其他领导人正在参观一地点时)、核基地、研究设施、私人空域、非军事区、某些管辖区(例如，乡镇、市、县、州/省、国家、水体或其他自然地标)或者其他类型的禁飞区。飞行受限地区可以是永久性禁飞区或者可以是禁止飞行的临时区域。在一些情况下，可以更新飞行受限地区的列表。

具有高层结构的地区的示例可以包括但不限于城区地区(例如，具有许多摩天大楼和其他高层建筑物的城市)、森林地区(例如，具有诸如红木等极高树木的森林)、考古遗址(例如，金字塔)等。地图信息可以包括指示出此类地区的位置的gps数据。

除了高度限制之外，还可以存在可适用于人造结构的其他限制。例如，uav可被要求与人造结构维持指定的水平和/或垂直距离或者uav可被要求在人造结构的某一距离内维持指定的速度和/或加速度。上述其他限制可以是同样可适用于自然地形和自然结构的。例如，uav可被要求与山脉维持指定的水平距离和/或垂直距离或者可被要求在山脉的某一距离内维持指定的速度和/或加速度。

可以在一个或多个处理器处接收uav的高度测量。高度信息可以是由本文所提及的高度传感器(例如，uav机上的gps)产生的测量。高度信息可以是相对于本文所提及的参考点得到的高度测量(例如，相对于msl测得的真实高度测量)。可以在约每小时、每半小时、每15分钟、每10分钟、每5分钟、每3分钟、每2分钟、每分钟、每45秒、每30秒、每15秒、每12秒、每10秒、每7秒、每5秒、每3秒、每秒、每0.5秒或每0.1秒之时或之内得到高度测量。

可以如本文所述地(例如，使用gps)对uav进行定位。可以在地图上对uav进行定位。可以如本文所述地确定uav位置处的地形海拔(例如，从地图信息中读出)。可以在约每小时、每半小时、每15分钟、每10分钟、每5分钟、每3分钟、每2分钟、每分钟、每45秒、每30秒、每15秒、每12秒、每10秒、每7秒、每5秒、每3秒、每秒、每0.5秒或每0.1秒之时或之内对uav进行定位。

在步骤508中，可以基于地图信息修改uav的高度限制，以便产生修改过的高度限制。例如，基于地图信息，uav可以对附近的机场进行定位并且减少机场附近的最大高度限制，以在其侵入飞行受限地区的情况下更好地遵守飞行限制。备选地或结合地，如果地图信息包含海拔信息，则可以从一个或多个高度限制中减掉uav位置处确定的地形海拔。所述计算可以在约每小时、每半小时、每15分钟、每10分钟、每5分钟、每3分钟、每2分钟、每分钟、每45秒、每30秒、每15秒、每12秒、每10秒、每7秒、每5秒、每3秒、每秒、每0.5秒或每0.1秒之时或之内发生。接收uav的高度信息的位置和确定uav位置处的地形海拔的位置可以是相同的。接收uav的高度信息的横向位置与接收uav位置处的地形海拔的横向位置可以相匹配或者可以不相匹配。横向位置可以在1000m、500m、200m、100m、50m、20m、10m、5m、2m、1m或0.5m以内。步骤508中的uav的一个或多个修改过的高度限制可以与uav的高度测量进行比较。

在uav的操作期间，可以按预定的时间间隔重复方法500。所述时间间隔可以是约每小时、每半小时、每15分钟、每10分钟、每5分钟、每3分钟、每2分钟、每分钟、每45秒、每30秒、每15秒、每12秒、每10秒、每7秒、每5秒、每3秒、每秒、每0.5秒或每0.1秒之时或之内。

在步骤512中，从一个或多个处理器向一个或多个动力单元输出控制信号，以使uav基于所述比较遵守高度限制。如果uav遵守一个或多个调整过的高度限制，则可能没有理由输出控制信号并且步骤512可以是可选的。如果uav遵守一个或多个调整过的高度限制但是极为较近高度限制(例如，在高度限制的0.5m、1m、2m、3m、4m、5m、7m、10m、20m、50m、100m或200m以内)，则可以输出控制信号以使得uav移动进一步远离受限高度或者使得uav不能够更靠近受限高度移动。相反，作为对步骤512的备选或补充，可以发出本文所描述的警告或警报。控制信号可以在进行比较之后立即影响uav的操作或者当uav在受限高度中继续飞行一段时间时影响uav的操作。所述一段时间可以约为或低于10分钟、5分钟、2分钟、1分钟、30秒、10秒、5秒、2秒或1秒。尽管本文主要描述了高度限制的调整，但应当理解，在备选实施方式中，可以调整uav的高度测量以实现如图10(高度限制的调整)和图11(uav高度测量的调整)所示的类似结果。

图6图示了根据实施方式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600。方法600可以涉及将一个或多个高度限制与由传感器测得的uav的高度测量进行比较，所述传感器自动考虑局部地平面和/或地面上的局部结构(例如，建筑物、树木)的高度。这样的传感器可以包括声测传感器、雷达传感器、超声传感器、合成孔径雷达(sar)传感器、飞行时间(tof)传感器和/或视觉传感器，所述传感器可以估计某一时间窗内该uav与地面或uav下方障碍物的加权平均距离。在一些实施方式中，传感器的定向相对于uav是垂直向下的，以便促进uav与局部地平面和/或局部结构之间的距离的测量。该距离信息可以用作动态修改高度限制的基础。

在步骤602中，可以在一个或多个处理器处接收针对uav的一个或多个高度限制。在步骤606中，可以在一个或多个处理器处接收uav的绝对高度测量。在步骤608中，可以将步骤606中的高度测量与一个或多个高度限制进行比较。在步骤610中，一个或多个处理器可以向一个或多个动力单元输出控制信号，以使uav遵守一个或多个高度限制。方法600可以是方法400或方法500的专用版本，其中高度传感器测量uav的绝对高度而不是真实高度。方法600可以涉及可选地接收区域的地图信息。可以如前文所述地利用该地图信息。可以不必基于地形的海拔来修改高度信息，因为方法600中的高度传感器固有地将地形海拔考虑在内。

可以将高度限制配置为使其在uav操作期间总是有效的。可以将高度限制配置为使其在uav操作期间从不有效。可以将高度限制配置为使其有时有效而其他时间无效。例如，可以根据预定义的参数(例如，uav的状态、飞行时间、当前高度、位置等)和/或基于用户输入自动开启或关闭高度限制。

图7图示了根据实施方式用于控制具有一个或多个动力单元的uav的移动的方法700。方法700可以涉及uav具有多个高度限制以及根据环境选择性地施加限制。

在步骤702中，可以从一个或多个处理器向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操作。第一组高度限制可以基于第一参考高度。所述参考高度的示例包括地平面、海平面(msl)、平均地表面、大地水准面等。第一组高度限制和第二组高度限制可以包括最大高度极限。第一组高度限制和第二组高度限制可以包括最小高度极限。最大高度极限可以约为或低于10,000m、5,000m、2,000m、1,000m、500m、200m、140m、120m、100m、80m、60m、50m、40m、30m、20m、10m或5m。最小高度极限可以约为或高于1m、2m、3m、4m、5m、7m、10m、20m、40m、100m或200m。

在步骤704中，可以借助于一个或多个处理器并且基于一个或多个准则来评估uav是否应当根据第二组高度限制操作。所述准则可以基于预定义的参数(例如，uav的状态、飞行时间、当前高度、位置)和/或基于用户输入。所述准则可以在uav的飞行之前设置或者可以在飞行期间输入。例如，所述准则可以是uav是否已经超过预定飞行时间。预定飞行时间可以约为或小于6000秒、3000秒、1200秒、600秒、300秒、120秒、60秒、30秒、10秒或5秒。飞行时间可以测量由uav记录的总飞行时间。飞行时间可以测量针对特定飞行航段记录的飞行时间。所述准则可以是uav的电池是否电量不足。所述准则可以是uav是否正移动高于某一速度或加速度。所述准则可以是uav是否已经超过预定义的高度阈值。预定高度阈值可以约为或高于10m、20m、40m、100m、200m或400m。所述准则可以是uav是否低于预定高度下限。所述准则可以是uav的当前高度是否高于在更早的时间点处的高度。所述准则可以是uav的当前高度是否高于uav的初始位置的高度。所述准则可以是uav是否位于受限空域之内。所述准则可以是uav是否位于受限空域附近。所述准则可以是第二组高度限制当前是否不被uav的控制器禁止。所述控制器可以位于uav机上。控制器可以是与uav通信的遥控装置。

如果根据步骤704，一个或多个准则得到满足，则在步骤706中，可以从一个或多个处理器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操作。例如，当总飞行时间已经超过某一阈值时，uav可以在比第一组高度限制具有更高的高度上限或更低的高度下限的第二组高度限制下操作，随着总飞行时间增加，这可以给予uav操作者在控制uav的过程中的更大自由。例如，当电池电量低时，uav可以在比第一组高度限制具有更低的高度下限的第二组高度限制下操作。例如，如果uav正在移动高于某一速度，则该uav可以在比第一组高度限制具有更高的高度下限的第二组高度限制下操作，这可以确保人们的安全并且减少与地面物体的碰撞。例如，当在受限空域附近时，uav可以在相比于第一组高度限制而言具有更低的高度下限的第二组高度限制下操作，以确保uav可以在进入受限空域之前安全地降落。第二组高度限制可以基于第二参考高度。参考高度的示例包括地平面、海平面(平均海平面)、平均地表面、大地水准面等。第二参考高度和第一参考高度可以是或者可以不是相等的。

当uav在飞行受限高度之外时，该uav可以提示用户(例如，经由移动应用、飞行状况指示器、音频指示器或其他指示器)在预定时间段(例如，1分钟)内降落或者导航至遵守受限高度的高度。在该时间段内，uav的操作者可以提供指令以使uav导航至期望高度和/或提供手动降落指令。在已经超过预定时间段之后，uav可以自动导航以遵守高度限制而无需来自uav的操作者的任何输入，或者可以并入来自uav的操作者的输入。在预定时间段之后，uav可以自动开始减小高度。在预定时间段之后，uav可以自动开始增加高度。uav能够以预定的速率减小或增加高度或者可以在确定减小高度、增加高度或降落所用的速率的过程中并入位置数据。在一些情况下，更接近飞行受限地区的飞行响应措施可以提供uav的更快速的响应以下降或降落。这可能降低在控制uav飞行的过程中的用户自主性，但可以提供对管制更高的遵从性并且提供更安全的措施。更远离飞行受限地区的飞行响应措施可以允许用户对uav具有更多控制。这可以提供在控制uav的过程中提高的用户自主性，并且允许用户采取行动以阻止uav进入受限空域。所述距离可以用于测量uav落入受限空域内的风险或可能性，并且基于对风险的测量采取适当的行动水平。

在一些实施方式中，本文所描述的用于动态调整高度限制的方法考虑了关于uav的可允许高度的法律法规。例如，在根据本文介绍的方法修改高度限制之前，uav(例如，与uav相关联的一个或多个处理器)可以将修改过的高度限制与法定高度限制进行比较，以确定修改过的高度限制是否合法。如果修改过的限制合法，则uav可以继续实现所述修改过的限制。如果修改过的限制不合法，则uav可以维持原始限制或将修改过的限制调整成合法。例如，如果修改过的限制设置高度上限为500m，但是法定限制设置高度上限为400m，则uav可以实现400m的高度上限而不是500m，以便合法。在一些实施方式中，如果确定应当修改高度限制，但是该修改将会不合法，则可以如前文所述地向用户提供警告(例如，经由移动装置或遥控器上的应用、经由uav本身)。能够以各种方式向uav提供可适用的法律法规，例如，在操作之前预加载到uav上、在操作期间上传至uav等。在一些实施方式中，可以基于uav的位置信息(例如，当前的gps坐标)执行对相关法律法规的确定。

在一些实施方式中，在uav接近和/或飞过需要修改过的高度限制的升高地形和/或结构之前，例如，当uav距升高地形和/或结构预定距离时，可以动态地修改本文所描述的高度限制。例如，如果uav正在朝向具有高层建筑物的区域飞行，则其可以在距所述区域预定距离时开始增加高度上限，而不是在其正在飞过所述区域时增加天花板。这种方法可以允许用户预先提高uav高度以便避免与升高地形和/或结构的碰撞，所述碰撞是因为如果uav过于接近升高地形和/或结构，特别是如果uav正在以相对较高的速度移动，则可能不存在足够的时间以使uav转向。

本文所描述的uav可以完全自主地(例如，通过诸如机载控制器或非机载控制器等合适的计算系统)、半自主地(例如，手动地控制一些方面且自动地控制一些方面)或手动地(例如，由人类用户利用遥控装置或终端)操作。uav可以接收来自合适的实体(例如，人类用户或自主控制系统)的命令，并通过执行一个或多个动作来响应这样的命令。例如，可以控制uav从地面起飞、在空中移动(例如，以多达三个平移自由度和多达三个旋转自由度)、移动至目标位置或一系列目标位置、在空中悬停、降落在地面上等。又例如，可以控制uav以指定的速度和/或加速度(例如，以多达三个平移自由度和多达三个旋转自由度)或沿着指定的移动路径移动。此外，所述命令可以用于控制一个或多个uav部件，诸如本文所述的部件(例如，传感器、致动器、动力单元、负载等)。例如，一些命令可以用于控制诸如相机等uav负载的位置、定向和/或操作。可选地，uav可被配置用于根据一个或多个预定操作规则来操作。所述操作规则可以用于控制uav的任何合适的方面，诸如uav的位置(例如，纬度、经度、高度)、定向(例如，横滚、俯仰、偏航)、速度(例如，平移速度和/或角速度)和/或加速度(例如，平移加速度和/或角加速度)。例如，可以设计操作规则使得不允许uav飞到阈值高度之外，例如，uav可被配置成在距地面不超过400m的高度下飞行。在一些实施方式中，操作规则可适于提供自动化机制，用于提高uav的安全性并防止安全事故。例如，uav可被配置用于检测限飞地区(例如，地平面以上1,200ft)并且不在限飞地区的预定距离以内飞行，从而避免与航空器和其他障碍物的潜在碰撞、确保遵守法律并且为其操作者提供最佳的用户体验。

图8提供了根据本发明实施方式无人飞行器800与外部装置810通信的示意图。

uav800可以包括可控制uav的位置的一个或多个动力单元。所述动力单元可以控制uav的位置(例如，关于多达三个方向的位置，诸如纬度、经度、高度)和/或uav的定向(例如，关于多达三个旋转轴，诸如俯仰、偏航、横滚)。所述动力单元可以允许uav维持或改变位置。动力单元可以包括一个或多个旋翼桨叶，所述旋翼桨叶可以旋转从而为uav产生升力。动力单元可以由诸如一个或多个马达等一个或多个致动器850驱动。在一些情况下，单一马达可以驱动单一动力单元。在其他示例中，单一马达可以驱动多个动力单元，或者单一动力单元可以由多个马达驱动。

uav800的一个或多个致动器850的操作可以由飞行控制器820控制。飞行控制器可以包括一个或多个处理器和/或存储器单元。存储器单元可以包括非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质可以包括用于执行一个或多个步骤的代码、逻辑或指令。处理器可以能够执行本文所描述的一个或多个步骤。处理器可以根据非暂时性计算机可读介质来提供步骤。处理器可以执行基于位置的计算和/或利用算法来为uav生成飞行命令。

飞行控制器820可以从接收器830和/或定位器840接收信息。接收器830可以与外部装置810通信。外部装置可以是远程终端。外部装置可以是控制设备，该控制设备可以提供用于控制uav的飞行的一组或多组指令。用户可以与外部装置进行交互，以发出用以控制uav的飞行的指令。外部装置可以具有用户界面，该用户界面可以接受可导致控制uav的飞行的用户输入。本文别处更详细地描述了外部装置的示例。

外部装置810可以经由无线连接与接收器830通信。无线通信可以在外部装置与接收器之间直接进行，和/或可以通过网络或其他形式的间接通信进行。在一些实施方式中，无线通信可以是基于接近度的通信。例如，外部装置可以在距uav的预定距离内，以便控制uav的操作。备选地，外部装置无需在uav的预定接近度内。通信可以直接、通过局域网(lan)、诸如因特网等广域网(wan)、云环境、电信网络(例如，3g、4g)、wifi、蓝牙、射频(rf)、红外(ir)或任何其他通信技术进行。在备选实施方式中，外部装置与接收器之间的通信可以经由有线连接进行。

外部装置与uav之间的通信可以是双向通信和/或单向通信。例如，外部装置可以向uav提供可控制该uav的飞行的指令。外部装置可以操作uav的其他功能，诸如uav的一个或多个设置、一个或多个传感器、一个或多个负载的操作、负载的载体的操作或者uav的任何其他操作。uav可以向外部装置提供数据。所述数据可以包括关于uav的位置的信息、由uav的一个或多个传感器感测到的数据、由uav的负载捕捉到的图像或者来自uav的其他数据。来自外部装置的指令和/或来自uav的数据可以同时地或按顺序地传输。它们可以通过相同的通信信道或不同的通信信道来传递。在一些情况下，来自外部装置的指令可被传送至飞行控制器。所述飞行控制器可以利用来自外部装置的飞行控制指令来生成对uav的一个或多个致动器的命令信号。

uav还可以包括定位器840。定位器可以用于确定uav的位置。位置可以包括飞行器的纬度、经度和/或高度。可以相对于固定参考系(例如，地理坐标)来确定uav的位置。可以相对于由处理器接收的、包含地图信息和/或海拔信息的地图来确定uav的位置。可以相对于飞行受限地区来确定uav的位置。定位器可以使用本领域中的任何技术或后来开发的技术来确定uav的位置。例如，定位器可以从外部位置单元845接收信号。在一个示例中，定位器可以是全球定位系统(gps)接收器并且外部位置单元可以是gps卫星。在另一示例中，定位器可以是与外部位置单元通信的惯性测量单元(imu)、超声传感器、视觉传感器(例如，相机)或通信单元。外部位置单元可以包括卫星、塔或可以能够提供位置信息的其他结构。一个或多个外部位置单元可以利用一个或多个三角测量技术以便提供uav的位置。在一些情况下，外部位置单元可以是外部装置810或其他遥控装置。外部装置的位置可以用作uav的位置或者用于确定uav的位置。可以使用外部装置内的位置单元和/或能够确定外部装置位置的一个或多个基站来确定外部装置的位置。外部装置的位置单元可以使用本文所述的技术中的任一，包括但不限于gps、激光、超声、视觉、惯性、红外或其他位置感测技术。外部装置的位置可以使用任何技术诸如gps、激光、超声、视觉、惯性、红外、三角测量、基站、塔、中继或任何其他技术来确定。

在备选实施方式中，可以无需外部装置或外部位置单元来确定uav的位置。例如，imu可以用于确定uav的位置。imu可以包括一个或多个加速度计、一个或多个陀螺仪、一个或多个磁力计或其合适的组合。例如，imu可以包括多达三个正交加速度计以测量可移动物体沿着多达三个平移轴的线性加速度，以及多达三个正交陀螺仪以测量绕着多达三个旋转轴的角加速度。imu可以刚性耦合至飞行器，以使得飞行器的运动对应于imu的运动。备选地，imu可被允许相对于飞行器关于多达六个自由度移动。imu可以直接安装到飞行器上，或者耦合至安装到飞行器上的支撑结构。imu可被提供在可移动物体的外壳以外或以内。imu可以永久地或可移除地附着至可移动物体。在一些实施方式中，imu可以是飞行器的负载的元件。imu可以提供指示出飞行器的运动的信号，诸如飞行器的位置、定向、速度和/或加速度(例如，关于一个、两个或三个平移轴和/或一个、两个或三个旋转轴)。例如，imu可以感测表示飞行器的加速度的信号，并且该信号可被积分一次以提供速度信息以及积分两次以提供位置和/或定向信息。imu可以能够确定飞行器的加速度、速度和/或位置/定向，而无需与任何外部环境因素进行交互或者无需从飞行器以外接收任何信号。imu可以备选地连同诸如gps、视觉传感器、超声传感器或通信单元等其他位置确定装置一起使用。

由定位器840确定的位置可以被飞行控制器820使用以生成待提供至致动器的一个或多个命令信号。例如，可基于定位器信息确定的uav的位置可以用于在存在竞争性高度限制的情况下确定高度限制的优先级。飞行控制器还可以确定需要由uav采取哪种飞行响应措施(如果有的话)。飞行控制器可以确定对一个或多个致动器的命令信号，该命令信号可以控制uav的飞行。

图9提供了根据本发明实施方式无人飞行器使用全球定位系统(gps)来确定该无人飞行器的位置的示例。uav可以具有gps模块。gps模块可以包括gps接收器940和/或gps天线942。gps天线可以拾取来自gps卫星或其他结构的一个或多个信号并且将捕捉到的信息传送至gps接收器。gps模块还可以包括微处理器925。微处理器可以接收来自gps接收器的信息。微处理器能够以原始形式传送来自gps接收器的数据或者可以对其进行处理或分析。微处理器可以使用gps接收器数据来进行计算和/或可以基于该计算提供位置信息。

gps模块可以可操作地连接至飞行控制器920。uav的飞行控制器可以生成待提供至uav的一个或多个致动器的命令信号并从而控制uav的飞行。可以在gps模块与飞行控制器之间提供任何连接。例如，诸如控制器区域网络(can)总线等通信总线可以用于连接gps模块和飞行控制器。gps接收器可以经由gps天线接收数据并且可以向微处理器传递数据，所述微处理器可以经由通信总线向飞行控制器传递数据。

在一些情况下，一旦开启uav，该uav就可以搜索gps信号。如果发现gps信号，则uav可以能够确定其位置和高度。

一些实施方式可以依赖于航空器gps模块来确定位置，包括uav的高度。如果gps模块成功确定位置花费太长时间，则这将会影响飞行能力。如果gps模块不操作或者无法检测到gps信号，则可能限制uav的飞行功能。在一些情况下，如本文所述，可以使用其他系统和方法来确定uav的位置，诸如高度。

图12提供了根据本发明一方面具有机载存储器单元1250的无人飞行器1200的示例。uav可以具有飞行控制器1220，该飞行控制器1220可以生成一个或多个命令信号以实现uav的飞行。可以提供位置单元1240。该位置单元可以提供指示出uav的高度和位置的数据。位置单元可以是gps接收器、从外部装置接收位置数据的通信模块、超声传感器、视觉传感器、ir传感器、惯性传感器或者可以用于确定uav的位置的任何其他类型的装置。飞行控制器可以使用uav的位置来生成飞行命令信号。

存储器单元1250可以包括关于uav可在其中操作的地区的海拔信息或地图信息的数据。例如，可以提供一个或多个机载数据库或存储器1255a，存储包括地形的高度信息的地图(例如，地形图)和/或飞行受限地区和/或其位置的列表。在一个示例中，各个地区的地图可以存储在uav的机载存储器中。在一个示例中，存储器存储装置可以存储由地图覆盖的区域的海拔信息。世界、大陆、国家或世界地区中的所有地图(例如，地形图)可以存储在存储器单元中。备选地或结合地，可以存储关于飞行受限地区的信息或任何其他可能影响uav的高度限制的信息。坐标可以仅包括纬度坐标和经度坐标，还可以包括高度坐标，或者可以包括飞行受限地区的边界。因此关于地形海拔的信息(包括位置和/或相关规则)可以预编程到uav上。

uav可以能够访问机载存储器，以确定其操作所在地区的海拔和/或地图信息。这在uav的通信可能是不可操作的或者可能难以访问外部来源的情况下可以是有用的。例如，一些通信系统可能是不可靠的。在一些情况下，访问机上存储的信息可以更可靠和/或可以需要较少的功耗。访问机上存储的信息还可以比实时地下载信息更快。

在一些情况下，其他数据可以存储在uav机上。例如，可以提供与关于特定的飞行受限高度或不同的管辖区的规则有关的数据库和/或存储器1255b。例如，存储器可以在机上存储关于针对不同管辖区的飞行规则的信息。例如，国家a可能不允许uav在地平面上方飞行超过700ft，而国家b可能不允许uav在地平面上方飞行超过1200ft。在一些情况下，规则可以特定于管辖区。在一些情况下，不论管辖区如何，规则可以特定于飞行受限地区。例如，在国家a内，机场a可能始终不允许uav在机场5英里以内的任何地方飞行，而机场b可以允许uav从1:00-5:00a.m.在机场附近飞行。所述规则可以存储在uav机上并且可以可选地与相关的管辖区和/或飞行受限地区相关联。

存储在数据库中的规则可以关于针对不同管辖区或不同地区的高度限制。规则可以由制造商、用户或第三方提供。规则可以存储在数据库中和/或可以得到更新。

飞行控制器1220可以访问机载存储器来计算uav相对于高度限制的高度。在一些实施方式中，传感器数据可以用于在uav高度与高度限制的比较中确定uav的高度。可选地，可包括关于地平面的海拔数据的机载存储器可以用于辅助进行比较。在一些情况下，飞行控制器还可以访问机载存储器来计算uav与飞行受限地区之间的距离。飞行控制器可以使用来自位置单元1240的信息作为uav的位置，并且可以使用来自机载存储器1250的信息用于飞行受限地区位置。uav与飞行受限地区之间的距离的计算可以由飞行控制器借助于处理器来进行。

飞行控制器1220可以访问机载存储器来确定待采取的飞行响应措施。例如，uav可以关于不同的规则访问机载存储器。uav的位置可以用于根据相关规则来确定待由uav采取的飞行响应措施。例如，如果确定uav的位置在国家a内，则飞行控制器可以考察国家a的规则以确定待采取的飞行响应措施。例如，这可以包括当uav接近或超过高度上限时指令该uav下降到高度上限以下。这可以影响生成的并且被发送至uav的一个或多个致动器的命令信号。

可以更新uav的机载存储器1250。例如，与uav通信的移动装置可以用于更新。当移动装置和uav连接时，可以更新机载存储器。可以经由无线连接(诸如直接无线连接或间接无线连接)更新移动装置和uav。在一个示例中，可以经由wifi或蓝牙提供所述连接。移动装置可以用于控制uav的飞行和/或接收来自uav的数据。可以更新诸如地区的海拔信息或地图信息等信息。这样的更新可以在移动装置与uav进行交互的同时发生。这样的更新可以在移动装置第一次与uav连接时发生、按周期性时间间隔发生、在检测到事件时发生或者实时地连续发生。

在另一示例中，可以在uav与外部装置之间提供有线连接，用于向机载存储器提供更新。例如，uav上的usb端口或类似的端口可以用于连接至个人计算机(pc)，并且可以使用pc软件来更新。在另一示例中，外部装置可以是移动装置或其他类型的外部装置。更新可以在uav第一次连接至外部装置时发生、在保持有线连接的同时按周期性时间间隔发生、当检测到事件时发生或者在保持有线连接的同时实时地连续发生。

附加示例可以允许uav具有用于访问因特网或其他网络的通信装置。每次启动uav时，其可以自动检查是否需要更新机载存储器。例如，每次启动uav时，其可以自动检查是否需要更新海拔信息或地图信息。在一些实施方式中，uav仅在开启时检查是否存在待进行的更新。在其他实施方式中，uav可以周期性地检查、在检测到事件或命令时检查或者连续地检查。

在一些情况下，不同的管辖区可以具有不同的高度限制。例如，不同的国家可以具有不同的规则和/或根据管辖区，一些规则可能更复杂，并且可能需要逐步实现。管辖区的示例可以包括但不限于大陆、联盟、国家、州/省、县、市、镇、私有财产或土地或者其他类型的管辖区。

uav的位置可以用于确定uav当前所位于的并且全部规则可以适用的管辖区。例如，gps坐标可以用于确定uav所位于的并且法律所适用的管辖区。例如，管辖区a可以禁止uav在地面上方700ft处的飞行，而管辖区b可以禁止地面上方1200ft处的飞行。继而在航空器获取gps坐标之后，该航空器可以确定其当前位于管辖区a内还是管辖区b内。基于该确定，其可以评估飞行限制是在地面上方700ft处还是1200ft处起作用，并且可以相应地采取飞行响应措施。

例如，可以在管辖区之间提供边界。基于uav位置，可以确定uav落在边界右边的管辖区a内。管辖区b可以在边界左边并且可以具有不同于管辖区a的规则。在一个示例中，可以使用本文别处所描述的定位技术中的任一来确定uav的位置。可以计算uav的坐标。在一些情况下，uav的机载存储器可以包括针对不同管辖区的边界。例如，uav可以能够访问机载存储器，以基于其位置确定uav落在哪个管辖区内。在其他示例中，关于不同管辖区的信息可以存储在机外。例如，uav可以与外部通信以确定uav落在哪个管辖区内。

因此，uav可以能够访问关于该uav所落入的管辖区的信息和/或针对该uav的可适用的飞行规则。可适用的高度限制可以连同位置信息一起使用以确定是否需要飞行响应措施和/或应当采取哪种飞行响应措施。

本文所述的系统、装置和方法可以适用于众多可移动物体。如前文所述，本文对uav的任何描述均可适用于和用于任何可移动物体。本文对uav的任何描述均可适用于任何飞行器。本发明的可移动物体可被配置用于在任何合适的环境中移动，诸如在空中(例如，固定翼航空器、旋转翼航空器或者既不具有固定翼也不具有旋转翼的航空器)、在水中(例如，船舶或潜艇)、在地面上(例如，机动车，诸如轿车、卡车、公交车、厢式货车、摩托车、自行车；可移动结构或框架，诸如棒状物、钓鱼竿；或者火车)、在地下(例如，地铁)、在太空(例如，航天飞机、卫星或探测器)或者这些环境的任何组合。可移动物体可以是载运工具，诸如本文别处所描述的载运工具。在一些实施方式中，可移动物体可以由诸如人类或动物等活体所携带，或者从活体起飞。合适的动物可以包括禽类、犬类、猫类、马类、牛类、羊类、猪类、海豚、啮齿类或昆虫。

可移动物体可以能够在所述环境内关于六个自由度(例如，三个平移自由度和三个旋转自由度)自由移动。备选地，可移动物体的移动可能关于一个或多个自由度受到约束，诸如由预定路径、轨迹或定向所约束。所述移动可以由诸如引擎或马达等任何合适的致动机构所致动。可移动物体的致动机构可以由任何合适的能源提供动力，所述能源诸如为电能、磁能、太阳能、风能、引力能、化学能、核能或者其任何合适的组合。可移动物体可以如本文别处所述经由动力系统自推进。所述动力系统可以可选地依靠能源运行，所述能源诸如为电能、磁能、太阳能、风能、引力能、化学能、核能或者其任何合适的组合。备选地，可移动物体可以由生物所携带。

在一些情况下，所述可移动物体可以是载运工具。合适的载运工具可以包括水上载运工具、飞行器、太空载运工具或地面载运工具。例如，飞行器可以是固定翼航空器(例如，飞机、滑翔机)、旋转翼航空器(例如，直升机、旋翼飞机)、同时具有固定翼和旋转翼的航空器或者既无固定翼又无旋转翼的航空器(例如，飞艇、热气球)。载运工具可以是自推进式，诸如在空中、在水上或水中、在太空中或者在地上或地下自推进。自推进式载运工具可以利用动力系统，诸如包括一个或多个引擎、马达、轮子、轮轴、磁体、旋翼、螺旋桨、桨叶、喷嘴或者其任何合适组合的动力系统。在一些情况下，动力系统可以用于使可移动物体能够从表面起飞、降落到表面上、维持其当前位置和/或定向(例如，悬停)、改变定向和/或改变位置。

可移动物体可以由用户遥控或者由可移动物体之内或之上的乘员在本地控制。在一些实施方式中，可移动物体是无人可移动物体，诸如uav。无人可移动物体(诸如uav)可以不具有该可移动物体机载的乘员。可移动物体可以由人类或自主控制系统(例如，计算机控制系统)或者它们的任何合适的组合来控制。可移动物体可以是自主式或半自主式机器人，诸如配置有人工智能的机器人。

可移动物体可以具有任何合适的大小和/或尺寸。在一些实施方式中，可移动物体可以具有使人类乘员身处载运工具之内或之上的大小和/或尺寸。备选地，可移动物体可以具有比能使人类乘员身处载运工具之内或之上的大小和/或尺寸更小的大小/或尺寸。可移动物体可以具有适合于由人类搬运或携带的大小和/或尺寸。备选地，可移动物体可以大于适合于由人类搬运或携带的大小和/或尺寸。在一些情况下，可移动物体可以具有的最大尺寸(例如，长度、宽度、高度、直径、对角线)小于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。该最大尺寸可以大于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。例如，可移动物体的相对旋翼的轴之间的距离可以小于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。备选地，相对旋翼的轴之间的距离可以大于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。

在一些实施方式中，可移动物体可以具有小于100cmx100cmx100cm、小于50cmx50cmx30cm或小于5cmx5cmx3cm的体积。可移动物体的总体积可以小于或等于约：1cm³、2cm³、5cm³、10cm³、20cm³、30cm³、40cm³、50cm³、60cm³、70cm³、80cm³、90cm³、100cm³、150cm³、200cm³、300cm³、500cm³、750cm³、1000cm³、5000cm³、10,000cm³、100,000cm³、1m³或10m³。相反地，可移动物体的总体积可以大于或等于约：1cm³、2cm³、5cm³、10cm³、20cm³、30cm³、40cm³、50cm³、60cm³、70cm³、80cm³、90cm³、100cm³、150cm³、200cm³、300cm³、500cm³、750cm³、1000cm³、5000cm³、10,000cm³、100,000cm³、1m³或10m³。

在一些实施方式中，可移动物体可以具有的占地面积(这可以是指由所述可移动物体所包围的横截面面积)小于或等于约：32,000cm²、20,000cm²、10,000cm²、1,000cm²、500cm²、100cm²、50cm²、10cm²或5cm²。相反地，所述占地面积可以大于或等于约：32,000cm²、20,000cm²、10,000cm²、1,000cm²、500cm²、100cm²、50cm²、10cm²或5cm²。

在一些情况下，可移动物体可以不超过1000kg重。可移动物体的重量可以小于或等于约：1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg或0.01kg。相反地，所述重量可以大于或等于约：1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg或0.01kg。

在一些实施方式中，可移动物体相对于该可移动物体所携带的负荷可以较小。如本文别处所进一步详述，所述负荷可以包括负载和/或载体。在一些示例中，可移动物体重量与负荷重量之比可以大于、小于或等于约1:1。在一些情况下，可移动物体重量与负荷重量之比可以大于、小于或等于约1:1。可选地，载体重量与负荷重量之比可以大于、小于或等于约1:1。当需要时，可移动物体重量与负荷重量之比可以小于或等于：1:2、1:3、1:4、1:5、1:10或者甚至更小。相反地，可移动物体重量与负荷重量之比还可以大于或等于：2:1、3:1、4:1、5:1、10:1或者甚至更大。

在一些实施方式中，可移动物体可以具有低能耗。例如，可移动物体可以使用小于约：5w/h、4w/h、3w/h、2w/h、1w/h或更小。在一些情况下，可移动物体的载体可以具有低能耗。例如，载体可以使用小于约：5w/h、4w/h、3w/h、2w/h、1w/h或更小。可选地，可移动物体的负载可以具有低能耗，诸如小于约：5w/h、4w/h、3w/h、2w/h、1w/h或更小。

图13图示了根据本发明实施方式的无人飞行器(uav)1300。该uav可以是本文所述的可移动物体的示例。uav1300可以包括具有四个旋翼1302、1304、1306和1308的动力系统。可以提供任何数目的旋翼(例如，一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多个)。无人飞行器的旋翼、旋翼组件或其他动力系统可使该无人飞行器能够悬停/维持位置、改变定向和/或改变位置。相对旋翼的轴之间的距离可以是任何合适的长度1310。例如，长度1310可以小于或等于2m，或者小于或等于11m。在一些实施方式中，长度1310可以在从40cm到7m、从70cm到2m或者从11cm到11m的范围内。本文对uav的任何描述均可适用于可移动物体，诸如不同类型的可移动物体，并且反之亦然。uav可以使用如本文所描述的辅助起飞系统或方法。

在一些实施方式中，可移动物体可被配置用于携带负荷。该负荷可以包括乘客、货物、器材、仪器等之中的一种或多种。该负荷可以提供在外壳内。该外壳可以与可移动物体的外壳相分离，或者是可移动物体的外壳的一部分。备选地，负荷可以被提供有外壳，而可移动物体则不具有外壳。备选地，负荷的部分或者整个负荷可在不具有外壳的情况下提供。负荷可以相对于所述可移动物体刚性固定。可选地，负荷相对于可移动物体可以是可移动的(例如，可以相对于可移动物体平移或旋转)。如本文别处所描述，负荷可以包括负载和/或载体。

在一些实施方式中，可移动物体、载体和负载相对于固定参考系(例如，周围环境)和/或相对于彼此的移动可以由终端来控制。所述终端可以是处于远离所述可移动物体、载体和/或负载的位置处的遥控装置。终端可以安置于支撑平台上或者固定至支撑平台。备选地，终端可以是手持式或可穿戴式装置。例如，终端可以包括智能电话、平板计算机、膝上型计算机、计算机、眼镜、手套、头盔、麦克风或者其合适的组合。终端可以包括用户接口，诸如键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏或显示器。任何合适的用户输入均可用于与终端交互，诸如手动输入命令、语音控制、手势控制或位置控制(例如，经由终端的移动、位置或倾斜)。

终端可以用于控制可移动物体、载体和/或负载的任何合适的状态。例如，终端可以用于控制可移动物体、载体和/或负载相对于固定参考系和/或相对于彼此的位置和/或定向。在一些实施方式中，终端可以用于控制可移动物体、载体和/或负载的单独的元件，诸如载体的致动组件、负载的传感器或负载的发射体。终端可以包括适于与可移动物体、载体或负载中的一个或多个通信的无线通信装置。

终端可以包括用于查看可移动物体、载体和/或负载的信息的合适的显示单元。例如，终端可被配置用于显示可移动物体、载体和/或负载关于位置、平移速度、平移加速度、定向、角速度、角加速度或其任何合适的组合的信息。在一些实施方式中，终端可以显示由负载提供的信息，诸如由功能性负载提供的数据(例如，由相机或其他图像捕捉装置记录的图像)。

可选地，同一终端可以同时控制可移动物体、载体和/或负载或者所述可移动物体、载体和/或负载的状态，以及接收和/或显示来自所述可移动物体、载体和/或负载的信息。例如，终端可以控制负载相对于环境的定位，同时显示由负载捕捉的图像数据或者关于负载的位置的信息。备选地，不同的终端可以用于不同的功能。例如，第一终端可以控制可移动物体、载体和/或负载的移动或状态，而第二终端可以接收和/或显示来自可移动物体、载体和/或负载的信息。例如，第一终端可以用于控制负载相对于环境的定位，而第二终端显示由该负载捕捉的图像数据。可以在可移动物体与同时控制该可移动物体并接收数据的集成终端之间或者在可移动物体与同时控制该可移动物体并接收数据的多个终端之间利用各种通信模式。例如，可以在可移动物体与同时控制该可移动物体并接收来自该可移动物体的数据的终端之间形成至少两种不同的通信模式。

图14图示了根据实施方式包括载体1402和负载1404的可移动物体1400。虽然可移动物体1400被描绘为航空器，但此描绘并不旨在成为限制性的，并且如前文所述可以使用任何合适类型的可移动物体。本领域技术人员将会理解，本文在航空器系统的情景下描述的实施方式中的任一均可适用于任何合适的可移动物体(例如，uav)。在一些情况下，可以在可移动物体1400上提供负载1404而无需载体1402。可移动物体1400可以包括动力机构1406、感测系统1408和通信系统1410。

如前文所述，动力机构1406可以包括旋翼、螺旋桨、桨叶、引擎、马达、轮子、轮轴、磁体或喷嘴中的一种或多种。可移动物体可以具有一个或多个、两个或更多个、三个或更多个或者四个或更多个动力机构。动力机构可以全都是同一类型。备选地，一个或多个动力机构可以是不同类型的动力机构。动力机构1406可以使用任何合适的手段安装在可移动物体1400上，诸如为本文别处所述的支撑元件(例如，驱动轴)。动力机构1406可以安装在可移动物体1400的任何合适的部分上，诸如顶部、底部、前面、后面、侧面或其合适的组合。

在一些实施方式中，动力机构1406可以使得可移动物体1400能够从表面垂直地起飞或者垂直地降落在表面上而无需可移动物体1400的任何水平移动(例如，无需沿着跑道行进)。可选地，动力机构1406可以可操作地允许可移动物体1400以指定位置和/或定向悬停于空中。动力机构1400中的一个或多个可以独立于其他动力机构得到控制。备选地，动力机构1400可被配置成同时受到控制。例如，可移动物体1400可以具有多个水平定向的旋翼，所述旋翼可以向该可移动物体提供升力和/或推力。可以致动所述多个水平定向的旋翼以向可移动物体1400提供垂直起飞、垂直降落以及悬停能力。在一些实施方式中，所述水平定向的旋翼中的一个或多个可以在顺时针方向上旋转，同时所述水平旋翼中的一个或多个可以在逆时针方向上旋转。例如，顺时针旋翼的数目可以等于逆时针旋翼的数目。水平定向的旋翼中每个的旋转速率可独立地改变，以便控制由每个旋翼产生的升力和/或推力，并从而调整可移动物体1400的空间布局、速度和/或加速度(例如，关于多达三个平移度和多达三个旋转度)。

感测系统1408可以包括一个或多个传感器，所述传感器可以感测可移动物体1400的空间布局、速度和/或加速度(例如，关于多达三个平移度和多达三个旋转度)。所述一个或多个传感器可以包括全球定位系统(gps)传感器、运动传感器、惯性传感器、接近度传感器或图像传感器。由感测系统1408提供的感测数据可以用于控制可移动物体1400的空间布局、速度和/或定向(例如，使用合适的处理单元和/或控制模块，如下文所述)。备选地，感测系统1408可以用于提供关于可移动物体周围环境的数据，诸如气象条件、距潜在障碍物的接近度、地理特征的位置、人造结构的位置等。

通信系统1410支持经由无线信号1416与具有通信系统1414的终端1412的通信。通信系统1410、通信系统1414可以包括任何数目的适合于无线通信的发射器、接收器和/或收发器。所述通信可以是单向通信，使得数据只能在一个方向上传输。例如，单向通信可以仅涉及可移动物体1400向终端1412传输数据，或者反之亦然。数据可以从通信系统1410的一个或多个发射器传输至通信系统1412的一个或多个接收器，或者反之亦然。备选地，所述通信可以是双向通信，使得数据在可移动物体1400与终端1412之间的两个方向上均可传输。双向通信可以涉及从通信系统1410的一个或多个发射器向通信系统1414的一个或多个接收器传输数据，并且反之亦然。

在一些实施方式中，终端1412可以向可移动物体1400、载体1402和负载1404中的一个或多个提供控制数据，以及从可移动物体1400、载体1402和负载1404中的一个或多个接收信息(例如，可移动物体、载体或负载的位置和/或运动信息；由负载感测的数据，诸如由负载相机捕捉的图像数据)。在一些情况下，来自终端的控制数据可以包括针对可移动物体、载体和/或负载的相对位置、移动、致动或控制的指令。例如，控制数据可以导致可移动物体的位置和/或定向的修改(例如，经由动力机构1406的控制)，或者负载相对于可移动物体的移动(例如，经由载体1402的控制)。来自终端的控制数据可以导致对负载的控制，诸如对相机或其他图像捕捉装置的操作的控制(例如，拍摄静止或移动图片、放大或缩小、开启或关闭、切换成像模式、改变图像分辨率、改变聚焦、改变景深、改变曝光时间、改变视角或视野)。在一些情况下，来自可移动物体、载体和/或负载的通信可以包括来自(例如，感测系统1408的或负载1404的)一个或多个传感器的信息。所述通信可以包括来自一个或多个不同类型的传感器(例如，gps传感器、运动传感器、惯性传感器、接近度传感器或图像传感器)的感测到的信息。这样的信息可以关于可移动物体、载体和/或负载的定位(例如，位置、定向)、移动或加速度。来自负载的这样的信息可以包括由该负载捕捉的数据或该负载的感测到的状态。由终端1412提供并传输的控制数据可被配置用于控制可移动物体1400、载体1402或负载1404中的一个或多个的状态。备选地或组合地，载体1402和负载1404还可以每个包括通信模块，该通信模块被配置用于与终端1412通信，以使得该终端可独立地与可移动物体1400、载体1402和负载1404中的每一个通信和对其加以控制。

在一些实施方式中，可移动物体1400可被配置用于与除终端1412以外或代替终端1412的另一远程装置通信。终端1412也可被配置用于与另一远程装置以及可移动物体1400通信。例如，可移动物体1400和/或终端1412可以与另一可移动物体或者另一可移动物体的载体或负载通信。当需要时，所述远程装置可以是第二终端或其他计算装置(例如，计算机、膝上型计算机、平板计算机、智能电话或其他移动装置)。远程装置可被配置用于向可移动物体1400传输数据、从可移动物体1400接收数据、向终端1412传输数据和/或从终端1412接收数据。可选地，远程装置可以连接至因特网或其他电信网络，以使得从可移动物体1400和/或终端1412接收的数据可被上传至网站或服务器。

图15是根据实施方式用于控制可移动物体的系统1500的通过框图来说明的示意图。系统1500可以与本文所公开的系统、装置和方法的任何合适的实施方式组合使用。系统1500可以包括感测模块1502、处理单元1504、非暂时性计算机可读介质1506、控制模块1508和通信模块1510。

感测模块1502可以利用以不同方式收集与可移动物体有关的信息的不同类型的传感器。不同类型的传感器可以感测不同类型的信号或者来自不同来源的信号。例如，所述传感器可以包括惯性传感器、gps传感器、接近度传感器(例如，激光雷达)或视觉/图像传感器(例如，相机)。感测模块1502可以可操作地耦合至具有多个处理器的处理单元1504。在一些实施方式中，感测模块可以可操作地耦合至传输模块1512(例如，wi-fi图像传输模块)，该传输模块被配置用于向合适的外部装置或系统直接传输感测数据。例如，传输模块1512可以用于向远程终端传输由感测模块1502的相机捕捉的图像。

处理单元1504可以具有一个或多个处理器，诸如可编程处理器(例如，中央处理单元(cpu))。处理单元1504可以可操作地耦合至非暂时性计算机可读介质1506。非暂时性计算机可读介质1506可以存储可由处理单元1504执行的逻辑、代码和/或程序指令，用以执行一个或多个步骤。非暂时性计算机可读介质可以包括一个或多个存储器单元(例如，可移动介质或外部存储装置，诸如sd卡或随机存取存储器(ram))。在一些实施方式中，来自感测模块1502的数据可直接传送至并存储于非暂时性计算机可读介质1506的存储器单元内。非暂时性计算机可读介质1506的存储器单元可以存储可由处理单元1504执行的逻辑、代码和/或程序指令，用以执行本文所描述的方法的任何合适的实施方式。例如，处理单元1504可被配置用于执行指令，从而使处理单元1504的一个或多个处理器分析由感测模块产生的感测数据。存储器单元可以存储待由处理单元1504处理的、来自感测模块的感测数据。在一些实施方式中，非暂时性计算机可读介质1506的存储器单元可以用于存储由处理单元1504产生的处理结果。

在一些实施方式中，处理单元1504可以可操作地耦合至控制模块1508，该控制模块1508被配置用于控制可移动物体的状态。例如，控制模块1508可被配置用于控制可移动物体的动力机构以调整可移动物体关于六个自由度的空间布局、速度和/或加速度。备选地或组合地，控制模块1508可以控制载体、负载或感测模块中的一个或多个的状态。

处理单元1504可以可操作地耦合至通信模块1510，该通信模块1510被配置用于传输和/或接收来自一个或多个外部装置(例如，终端、显示装置或其他遥控器)的数据。可以使用任何合适的通信手段，诸如有线通信或无线通信。例如，通信模块1510可以利用局域网(lan)、广域网(wan)、红外、无线电、wifi、点对点(p2p)网络、电信网络、云通信等之中的一种或多种。可选地，可以使用中继站，诸如塔、卫星或移动台。无线通信可以依赖于接近度或独立于接近度。在一些实施方式中，通信可能需要或者可能不需要视线。通信模块1510可以传输和/或接收来自感测模块1502的感测数据、由处理单元1504产生的处理结果、预定控制数据、来自终端或遥控器的用户命令等之中的一个或多个。

系统1500的部件可以按任何合适的配置来布置。例如，系统1500的部件中的一个或多个可以位于可移动物体、载体、负载、终端、感测系统或与上述的一个或多个通信的附加的外部装置上。此外，虽然图15描绘了单一处理单元1504和单一非暂时性计算机可读介质1506，但本领域技术人员将会理解，这并不旨在成为限制性的，并且系统1500可以包括多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质。在一些实施方式中，多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质中的一个或多个可以位于不同的位置，诸如在可移动物体、载体、负载、终端、感测模块、与上述的一个或多个通信的附加的外部装置上或其合适的组合上，以使得由系统1500执行的处理和/或存储器功能的任何合适的方面可以发生于上述位置中的一个或多个处。

虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施方式，但对于本领域技术人员明显的是，这样的实施方式只是以示例的方式提供。本领域技术人员现将会在不偏离本发明的情况下想到许多变化、改变和替代。应当理解，在实践本发明的过程中可以采用对本文所描述的本发明实施方式的各种备选方案。所附权利要求旨在限定本发明的范围，并因此覆盖这些权利要求及其等效项的范围内的方法和结构。