系繩旋翼機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種飛翔控制系統(tǒng)，用于至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)沿著符合至少一個(gè)飛翔任務(wù)的飛翔路徑飛翔，將其配置用于旋翼機(jī)在組合風(fēng)中飛翔，管理至少四個(gè)限域組合之間的互動(dòng)，包括風(fēng)力、旋翼機(jī)性能、飛翔和基站限域。每個(gè)飛翔任務(wù)對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)飛翔路徑所關(guān)聯(lián)的設(shè)置包括至少一個(gè)第一數(shù)值和至少一個(gè)第二數(shù)值。該控制系統(tǒng)提供有一種學(xué)習(xí)和庫管理器，其中包括一種用于每個(gè)飛翔路徑的第一數(shù)值和相關(guān)的第二數(shù)值的存儲(chǔ)數(shù)值組。與當(dāng)前任務(wù)相關(guān)的當(dāng)前第一數(shù)值基于預(yù)測(cè)或經(jīng)歷的飛翔路徑和可測(cè)量輸出進(jìn)行校正，以得到理想的飛翔路徑。校正的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值、經(jīng)歷的飛翔路徑和可測(cè)量輸出又存儲(chǔ)于存儲(chǔ)庫中，用于再學(xué)習(xí)。
【專利說明】系繩旋翼機(jī)控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及控制系統(tǒng)，尤其涉及系繩旋翼機(jī)。
[0002] 定義
[0003] 本說明書中所用術(shù)語"飛翔路徑"是指但不限于計(jì)算、經(jīng)歷或模擬的理想飛翔路 徑，具有的特征包括系繩夾角、系繩夾角加速度，其中包括確定飛翔路徑的張力、旋轉(zhuǎn)和位 置向量等。
[0004] 本說明書中所用術(shù)語"存儲(chǔ)的飛翔路徑"是指但不限于沿著經(jīng)歷的飛翔路徑飛翔 的確定飛翔路徑，基本上是實(shí)施或執(zhí)行的確定的飛翔路徑。
[0005] 本說明書中所用術(shù)語"飛翔任務(wù)"是指但不限于可測(cè)量能量的生產(chǎn)。
[0006] 本說明書中所用術(shù)語"系繩旋翼機(jī)狀態(tài)"是指但不限于旋翼機(jī)及其系繩的操作狀 況以及飛翔控制系統(tǒng)中相關(guān)裝置的操作狀況。
[0007] 本說明書中所用術(shù)語"性能確定性"是指但不限于多個(gè)設(shè)備、裝置和操作方法的順 序依賴性，包括其材料、規(guī)格、重量、適用性以及出處、產(chǎn)權(quán)、完善的利益確定，因?yàn)槿魏我粋€(gè) 設(shè)備、部件、組件、系統(tǒng)、維護(hù)和操作缺陷或故障都會(huì)危及整個(gè)系統(tǒng)，所有的附屬系統(tǒng)、附近 的實(shí)體財(cái)產(chǎn)以及個(gè)人、從屬經(jīng)濟(jì)、合同的和實(shí)際的義務(wù)都存在經(jīng)濟(jì)和實(shí)際損失或身體傷害 (包括人員生命損失）的風(fēng)險(xiǎn)。
[0008] 本說明書中所用術(shù)語"障礙"是指但不限于固定或機(jī)上的物體和受限航空區(qū)。
[0009] 本說明書中引用第一數(shù)值和飛翔任務(wù)等所用術(shù)語"當(dāng)前"是指用于至少一個(gè)旋翼 機(jī)選定任務(wù)的相關(guān)數(shù)值/狀態(tài)。
[0010] 在本說明書中所用術(shù)語"與至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)密切相關(guān)的至少一個(gè)確定飛翔 路徑"是指但不限于在可接受的公差限值內(nèi)與選定飛翔任務(wù)相關(guān)的確定飛翔路徑。例如，如 果選定飛翔任務(wù)產(chǎn)生比如說1000瓦的能量。確定的飛翔路徑可能產(chǎn)生所需的1000瓦能量 或至少產(chǎn)生的能量在所需能量的預(yù)定可接受公差范圍內(nèi)，比如說900瓦，如果預(yù)定的公差 是10 %的話。
[0011] 在本說明書中所用術(shù)語"動(dòng)態(tài)元素"是指但不限于至少其中一個(gè)附近風(fēng)力向量、風(fēng) 力預(yù)報(bào)、基站位置、障礙、至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)的地理空間位置、附近旋翼機(jī)及其系繩的地 理空間位置、地理空間速率、系繩張力、系繩伸長(zhǎng)、系繩行為、系繩健康、有效載荷、至少一個(gè) 系繩旋翼機(jī)的狀態(tài)、機(jī)上電源系統(tǒng)裝置、通訊裝置、基站主電源和輔助電源裝置、任務(wù)狀況、 附屬市場(chǎng)和客戶環(huán)境、與至少一個(gè)飛翔任務(wù)相關(guān)的可測(cè)量輸出。
[0012] 這些定義是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的術(shù)語的補(bǔ)充。

【背景技術(shù)】
[0013] 風(fēng)力是一種生產(chǎn)手段，能夠用術(shù)語可能創(chuàng)造價(jià)值的資產(chǎn)進(jìn)行描述。同樣，各種設(shè) 備、控件、方法、地點(diǎn)、附屬市場(chǎng)和任務(wù)信息描述另一種從風(fēng)力中實(shí)現(xiàn)價(jià)值的機(jī)會(huì)組合。系繩 旋翼機(jī)控制系統(tǒng)需要考慮綜合這兩種動(dòng)態(tài)組合，以改善性能的確定性和數(shù)值生成，以及系 繩本身、系統(tǒng)所依賴或獨(dú)立于系繩的實(shí)物存在、約束、完整性、充分性、生命周期和生命周期 成本、性能和安全性的一種唯一第三環(huán)境。
[0014] 陸地風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)以前就有先例，用五種一般觀測(cè)進(jìn)行表征：
[0015] 首先，用于將風(fēng)中所含能量轉(zhuǎn)換成另一種有用能量形式的設(shè)備通常存在一個(gè)固定 的位置，可能配備用作樞紐或與其他手段一起用來改變?cè)O(shè)備的方位和相關(guān)功能，旨在最有 利地處理主風(fēng)向的間歇性陸地風(fēng)，但這是在一個(gè)固定位置和高度一般位于近地上方的背景 下。
[0016] 第二，根據(jù)對(duì)風(fēng)力的理解，通?；\統(tǒng)地將其描述為陣風(fēng)、風(fēng)速、風(fēng)天、季風(fēng)、平均風(fēng) 力等，采用一般的風(fēng)力響應(yīng)控制系統(tǒng)，尋求導(dǎo)向與現(xiàn)有風(fēng)力相關(guān)的設(shè)備及其控件并連同其 他調(diào)整，以求優(yōu)化能量轉(zhuǎn)換、盡量減少成本和風(fēng)險(xiǎn)，包括那些可能危及設(shè)備本身或其附近財(cái) 產(chǎn)或人員的狀況。
[0017] 第三，本領(lǐng)域公知的陸地風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的性能特征業(yè)已證明，能量往往隨相對(duì)風(fēng) 速的增大而增加，但只能增大到某一點(diǎn)，屆時(shí)將旁通或規(guī)避多余的風(fēng)能，否則可能危及設(shè)備 或附屬系統(tǒng)。這會(huì)導(dǎo)致的能量生產(chǎn)情況是，在比較慢的風(fēng)速獲得的能量逐漸減少至平穩(wěn)，而 與可能不斷增加風(fēng)速的情況無關(guān)。還可以看出，能量生產(chǎn)本身的間歇性達(dá)到相當(dāng)程度，僅依 賴附近風(fēng)力來維持操作。
[0018] 第四，陸地風(fēng)力渦輪機(jī)為龐大堅(jiān)固的固定式結(jié)構(gòu)，通常有大約200至500英尺高， 在達(dá)到這樣高度的零件上部署較大的轉(zhuǎn)子葉片以捕獲可用風(fēng)能。其設(shè)計(jì)需要幾百噸鋼材和 其他材料，加上龐大的永久地基和支撐設(shè)施，許多人認(rèn)為這是一個(gè)缺點(diǎn)，因其阻擋了自然景 觀、海景和視野，而外界卻指望其作為必要的人造物，以落實(shí)清潔和可再生能源的政策和法 令。其設(shè)計(jì)和操作也遭受立方法則的重負(fù)，該法則描述剛體結(jié)構(gòu)的規(guī)模、質(zhì)量或尺寸增加導(dǎo) 致性能結(jié)果減少的各個(gè)方面。
[0019] 第五，陸地風(fēng)力渦輪機(jī)一般作為獨(dú)立的單機(jī)系統(tǒng)操作，彼此相互獨(dú)立-作為一種 間歇式發(fā)電源而單獨(dú)決定自身運(yùn)行的好壞-將集體性能相加作為輸入以構(gòu)成集體輸出。 一般情況下，單臺(tái)陸地風(fēng)力渦輪機(jī)的電氣、機(jī)械和結(jié)構(gòu)等物理故障與部署于附近的固定式 機(jī)組、機(jī)隊(duì)或"風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)"中的其他陸地風(fēng)力渦輪機(jī)無關(guān)。
[0020] 固定式陸地風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)在固定的位置等候風(fēng)的來臨，然后根據(jù)風(fēng)向進(jìn)行調(diào)節(jié)，其 時(shí)受到上述的顯著約束。與此相反，敏捷系繩旋翼機(jī)的新動(dòng)力性能夠有效捕捉來自幾乎任 何高度、位置和地理空間方位的風(fēng)向，然后利用一系列設(shè)備、航行、控制和操作策略盡量增 加可用和預(yù)測(cè)的風(fēng)力發(fā)電量，這些組合風(fēng)具有顯著不同的特征，包括大范圍變化的空氣密 度及含有大約50倍的陸地風(fēng)能量。固定式陸地風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于在固定的位置間歇 式發(fā)電，發(fā)電水平基本固定（能量曲線起始陡峭，之后平滑），而且受到有風(fēng)或無風(fēng)的限制。 其性能一般包括兩種狀態(tài):A)操作和發(fā)電；B)不操作和不發(fā)電，兩種狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間為數(shù) 小時(shí)或很長(zhǎng)時(shí)間。
[0021] 具有控制系統(tǒng)的系繩旋翼機(jī)發(fā)電設(shè)想引入了不同于固定式陸地風(fēng)力渦輪機(jī)的其 他狀態(tài)，包括1)發(fā)電周期受限于受控航行和一般風(fēng)力充足，其中包括利用風(fēng)能的單獨(dú)和有 節(jié)奏的動(dòng)力沖程，以及為后續(xù)動(dòng)力沖程重定位旋翼機(jī)的復(fù)位沖程。這是模仿往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī) 內(nèi)活塞有節(jié)奏的抽吸動(dòng)作；2)非對(duì)稱性能，動(dòng)力沖程產(chǎn)生的力一般向外方向較大，驅(qū)動(dòng)復(fù) 位沖程的回復(fù)能量需要較小的力量（動(dòng)能、能量），為此，所需系統(tǒng)的能量較小。3)符合游 蕩在固定的地理空間位置的靜態(tài)能力，該能力無異于在汽車馬達(dá)與傳動(dòng)工具之間離合器的 使用。4)從一個(gè)地理空間位置導(dǎo)航到另一個(gè)地理空間位置的能力。5)在多個(gè)旋翼機(jī)中協(xié) 調(diào)有節(jié)奏的動(dòng)力與復(fù)位沖程的能力，旨在調(diào)和其集體生產(chǎn)，方法類似于通過組合多級(jí)活塞 式發(fā)動(dòng)機(jī)得到一致的性能。6)安全、個(gè)別及和諧地協(xié)調(diào)一片、一群或一組此類旋翼機(jī)及其 系繩的能力，旨在保留各個(gè)旋翼機(jī)及其附屬系統(tǒng)和系繩的專門（不同于附近所有其他旋翼 機(jī)）地理空間要求，避免碰撞、纏繞或其他潛在或?qū)嶋H的損害情況。以及7)協(xié)調(diào)部署、地 理空間位置、導(dǎo)航、附屬系統(tǒng)的能力，包括地面站及其附屬系統(tǒng)以及除了錯(cuò)誤狀況或其他事 件，系繩的臨界完整性、充分性和性能，這些會(huì)損害或可能損害一個(gè)或多個(gè)旋翼機(jī)、系繩、地 面站或附近的其他資產(chǎn)、財(cái)產(chǎn)或人員。
[0022] 因此，系繩旋翼機(jī)需要一種完全不同的控制系統(tǒng)，其具有這些新的動(dòng)態(tài)特性優(yōu)點(diǎn)。 這些動(dòng)態(tài)特性能夠在模擬中、在實(shí)時(shí)或事前或事后分析、或通過以往性能或經(jīng)驗(yàn)分析進(jìn)行 觀察、確定、計(jì)算和使用，能夠綜合為控制系統(tǒng)設(shè)備、方法、控制策略，包括日志、算法、專用 計(jì)算機(jī)器、規(guī)定的飛翔控制庫、唯一標(biāo)識(shí)以及結(jié)構(gòu)、功能、控制或操作部件、智能傳感器和智 能傳感器網(wǎng)絡(luò)（包括部署于或沿系繩長(zhǎng)度部署的那些）的摘要或綜合特征，以及附屬通訊、 信令和傳輸設(shè)備，用于觀察、尋求控制和導(dǎo)航位于近地高度或以上的旋翼機(jī)。此類觀察、確 定、計(jì)算、模擬、分析和綜合包括一種附近風(fēng)力的組合、那些位于幾乎任何海拔、地理空間位 置、地理空間維度或時(shí)期并可能接近的風(fēng)力以及旋翼機(jī)的敏捷航行，旋翼機(jī)處于任意方位 或與此類陸地風(fēng)或高空風(fēng)和旋翼機(jī)基站、風(fēng)電場(chǎng)相關(guān)的航行路徑，并協(xié)調(diào)附近的其他旋翼 機(jī)。
[0023] 不同于無控制器來尋求或獲得其他風(fēng)力（不是正好吹到其固定位置的風(fēng)）的陸地 風(fēng)力渦輪機(jī)，系繩旋翼機(jī)、地面站、風(fēng)力和氣象預(yù)報(bào)以及控制系統(tǒng)的綜合特征可能造就一種 前景，能夠搜索以及如果可能，能夠識(shí)別和利用一種要么存在、要么可預(yù)測(cè)的組合風(fēng)，從而 有利于此類發(fā)電系統(tǒng)的操作或系繩旋翼機(jī)的其他應(yīng)用。這也包括另一種前景，通過利用一 種不是通常存在于固定位置陸地風(fēng)的組合風(fēng)來維持性能；但無法保證，足夠的風(fēng)力有理由 出現(xiàn)在存在系繩旋翼機(jī)基站、可能或預(yù)測(cè)的地理空間位置內(nèi)，其基站限域包括所有現(xiàn)有技 術(shù)旋翼機(jī)飛翔控件（連同本文所述控制系統(tǒng)）指向的地理空間位置。
[0024] -般來說，系繩旋翼機(jī)是敏捷和大功率飛翔器，能夠在多個(gè)維度、地理空間方位和 導(dǎo)航操縱中，甚至在那些看似組成的旋翼機(jī)靜態(tài)地理空間位置，按照一組、一隊(duì)或一群和其 中任一組合單獨(dú)或同時(shí)航行并產(chǎn)生力。每個(gè)系繩旋翼機(jī)控制系統(tǒng)也是不同的系繩飛翔器控 制系統(tǒng)，這是由于此類系繩的動(dòng)態(tài)特性所致，包括受約束的航空、氣動(dòng)彈性行為。系繩旋翼 機(jī)通常也是復(fù)雜的抗拉結(jié)構(gòu)。一般來說，系繩飛翔器（特別是旋翼機(jī)）能夠被描述為具有 作用于基站錨栓兩點(diǎn)與轉(zhuǎn)子葉片尖端的張力，該張力通過系繩、轉(zhuǎn)子輪轂作用到作為另一 端點(diǎn)錨栓的轉(zhuǎn)子葉片本身。旋翼機(jī)的機(jī)身、控制裝置和地面站元素對(duì)于其他典型以抗拉結(jié) 構(gòu)為主的設(shè)計(jì)是明顯例外，其自身有待、牽涉和尋求承受和有效控制克服系統(tǒng)的很大受力。 如果旋翼機(jī)的設(shè)計(jì)更接近風(fēng)箏，也會(huì)受到通過系繩作用于地面站錨栓點(diǎn)與風(fēng)箏結(jié)構(gòu)之間的 拉力，拉力貫穿其表面，這可能需要使用一種系繩端錨栓本質(zhì)的復(fù)雜描述。因此，相對(duì)的上 下、左右或羅盤方位或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地面位置參照的導(dǎo)航控件和向量的概念無法完整描述聯(lián)立線 性和非線性現(xiàn)象和力，這些現(xiàn)象和力存在、被經(jīng)歷、由控制系統(tǒng)確定和計(jì)算，并傳送到導(dǎo)航 和系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)、系繩、基站控制、風(fēng)電場(chǎng)控制、物理、電子和網(wǎng)絡(luò)安保與安全系統(tǒng)，以及附 屬設(shè)備或系統(tǒng)的其他控制。術(shù)語"最理想"同樣是這樣，這是一種近似表達(dá)，隨著時(shí)間的推 移，經(jīng)過控制系統(tǒng)的模擬、綜合、預(yù)測(cè)、實(shí)現(xiàn)和獲取經(jīng)驗(yàn)，在不斷嘗試更好地接近"最理想"性 能中，能夠由控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和/或自適應(yīng)能力進(jìn)行細(xì)化，它在不確定性、線性和非線性復(fù) 數(shù)中，可能是最高性能、最低性能或一系列性能得分中的任何一個(gè)。綜合這些系繩旋翼機(jī)和 控制系統(tǒng)的各種動(dòng)態(tài)特性，合計(jì)在一起，組成了系繩旋翼機(jī)的一種性能限域。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0025] 根據(jù)本公開，提供了一種控制系統(tǒng)，用于至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)沿著符合至少一個(gè) 飛翔任務(wù)的飛翔路徑飛翔，
[0026] 該控制系統(tǒng)包括：
[0027] ?-種具有存儲(chǔ)庫的學(xué)習(xí)和庫管理器，庫管理器適于接收并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)庫中，
[0028] 〇至少其中一個(gè)測(cè)量、模擬和計(jì)算的第一數(shù)值，該數(shù)值對(duì)應(yīng)于與至少一個(gè)飛翔任務(wù) 相關(guān)的動(dòng)態(tài)元素；
[0029] 〇至少其中一個(gè)第二數(shù)值，該數(shù)值對(duì)應(yīng)于與至少一個(gè)飛翔任務(wù)相關(guān)的預(yù)定設(shè)置； 以及
[0030] 0與存儲(chǔ)的數(shù)值組相關(guān)的存儲(chǔ)的飛翔路徑，包括至少其中一個(gè)存儲(chǔ)的第一數(shù)值和 至少其中一個(gè)存儲(chǔ)的第二數(shù)值，存儲(chǔ)的飛翔路徑對(duì)應(yīng)至少一個(gè)飛翔任務(wù)；
[0031] ?一種適于接收當(dāng)前第一數(shù)值的輸入管理器，該數(shù)值對(duì)應(yīng)至少一個(gè)動(dòng)態(tài)元素的當(dāng) 前狀態(tài)；
[0032] ?-種適于接收第二數(shù)值的設(shè)定值管理器，第二數(shù)值與至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)的至 少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)有關(guān)；
[0033] ?一種飛翔路徑控制器包括：
[0034] 〇-種適于接收當(dāng)前設(shè)置的飛翔路徑產(chǎn)生器，包括至少其中一個(gè)當(dāng)前第一數(shù)值、至 少其中一個(gè)第二數(shù)值、存儲(chǔ)的飛翔路徑以及相關(guān)的用于至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)的至少一個(gè) 存儲(chǔ)設(shè)置；飛翔路徑產(chǎn)生器還適于參照收到的至少一個(gè)存儲(chǔ)的第一數(shù)值，執(zhí)行至少其中一 個(gè)迭代比較、分析、模擬、優(yōu)化、測(cè)試、排序、評(píng)級(jí)和過濾收到的至少一個(gè)當(dāng)前第一數(shù)值，旨在 計(jì)算至少一個(gè)校正的第一數(shù)值以配合收到的至少一個(gè)第二數(shù)值，產(chǎn)生至少一個(gè)確定的飛翔 路徑，該路徑與至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)密切相關(guān)；
[0035] 〇 -種適于將當(dāng)前數(shù)值組附加到存儲(chǔ)的數(shù)值組中的編輯器，當(dāng)前數(shù)值組包括校正 的第一數(shù)值、第二數(shù)值和用于至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)的確定飛翔路徑；以及
[0036] ?一種適于接收和監(jiān)測(cè)校正的第一數(shù)值的活動(dòng)處理器，該處理器還適于執(zhí)行至少 其中一個(gè)分配、分割、轉(zhuǎn)變和變換校正的第一數(shù)值到至少其中一個(gè)飛翔控制裝置、產(chǎn)生器控 制器、張力管理工具和基站控制裝置，達(dá)成并一般保持至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)沿確定的飛翔 路徑的位置。
[0037] 此外，本文上述的飛翔路徑控制器還包括至少其中一個(gè)：
[0038] ?預(yù)報(bào)工具，適于預(yù)報(bào)或確定具有可變地理空間維度和時(shí)期的風(fēng)力限域，其與符合 至少一部分風(fēng)電場(chǎng)的多個(gè)基站限域有關(guān)，還適于預(yù)報(bào)或確定對(duì)應(yīng)于每次至少一個(gè)系繩旋翼 機(jī)的位置、狀態(tài)和性能限域的飛翔限域；
[0039] ?-種適于確定每次至少一個(gè)基于至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)的系繩旋翼機(jī)性能的 安全性和確定性的事件管理器，該管理器還適于指示一個(gè)規(guī)定的即刻動(dòng)作或另一個(gè)飛翔任 務(wù)；以及
[0040] ?適于報(bào)告與至少其中一個(gè)第一數(shù)值相關(guān)數(shù)據(jù)的報(bào)告工具。
[0041] 通常，當(dāng)前飛翔任務(wù)關(guān)聯(lián)一種可測(cè)量的輸出，包括至少其中一個(gè)時(shí)空、可見區(qū)域、 識(shí)別和監(jiān)測(cè)的利益事項(xiàng)、啟用的后續(xù)動(dòng)作、啟用的通訊、完成的地理工程、已采集的土木工 程數(shù)據(jù)、已采集的機(jī)械工程數(shù)據(jù)、已采集的航空數(shù)據(jù)、已采集的氣象數(shù)據(jù)、已發(fā)的電、定時(shí)、 涉及市場(chǎng)需求、定價(jià)和談判的發(fā)電量及品質(zhì)。
[0042] 通常，當(dāng)前飛翔任務(wù)選自監(jiān)視、通訊、地理工程、機(jī)上設(shè)施的定位、發(fā)電及推力。
[0043] 通常，動(dòng)態(tài)元素包括至少其中一個(gè)附近風(fēng)力向量、風(fēng)力預(yù)報(bào)、基站位置、障礙、至少 一個(gè)系繩旋翼機(jī)的地理空間位置、附近旋翼機(jī)及其系繩的地理空間位置、地理空間速率、系 繩張力、系繩伸長(zhǎng)、系繩行為、系繩健康、有效載荷、至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)的狀態(tài)、機(jī)上電源 系統(tǒng)工具、通訊工具、基站主電源和輔助電源工具、任務(wù)狀況、附屬市場(chǎng)和客戶情況、與至少 一個(gè)飛翔任務(wù)相關(guān)的可測(cè)量輸出。
[0044] 通常，第二個(gè)數(shù)值是至少其中一個(gè)固定值、范圍、陣列、調(diào)用時(shí)返回一個(gè)固定值、范 圍、陣列的數(shù)學(xué)函數(shù)，用于表示一個(gè)設(shè)備、系統(tǒng)控制和邏輯參數(shù)，包括閾值、范圍、限值、操作 得分、至少一個(gè)飛翔任務(wù)的規(guī)格、至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)及相關(guān)部件的規(guī)格、序列號(hào)或登記 號(hào)、部件和系繩的規(guī)格，材料和重量。
[0045] 根據(jù)本公開，飛翔控制裝置適于接收校正的第一數(shù)值，還適于控制工具和方法陣 列，以控制至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)的行為，包括止推、俯仰、翻滾、偏航、發(fā)電、系繩函數(shù)、有效 載荷函數(shù)、報(bào)表函數(shù)、定時(shí)和同步函數(shù)。
[0046] 又根據(jù)本公開，張力管理工具適于接收校正的第一數(shù)值，還適于監(jiān)測(cè)和控制系繩 張力、放繩、回卷速度和系繩伸長(zhǎng)以及傳送相關(guān)數(shù)據(jù)到輸入管理器。
[0047] 而且，根據(jù)本公開，產(chǎn)生器控制器適于接收和監(jiān)測(cè)校正的第一數(shù)值，還適于控制電 動(dòng)發(fā)電機(jī)組，在放繩過程中用作發(fā)電制動(dòng)器，在系繩回卷周期用作絞車。
[0048] 再者，根據(jù)本公開，基站控制裝置適于配合一種業(yè)務(wù)和任務(wù)控制器，比較與至少一 個(gè)當(dāng)前飛行任務(wù)相關(guān)的可測(cè)量輸出，其基于至少一個(gè)模擬、預(yù)報(bào)、預(yù)期、基于市場(chǎng)的設(shè)置，包 括品質(zhì)、數(shù)量、定價(jià)、可選性、投標(biāo)和成本，其加入到相關(guān)商業(yè)機(jī)構(gòu)的附近設(shè)施、控制系統(tǒng)和 網(wǎng)絡(luò)，并將比較發(fā)送到設(shè)置管理器。
[0049] 根據(jù)本公開，提供了一種方法，用于控制一個(gè)系繩旋翼機(jī)沿著對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)飛 翔任務(wù)的飛翔路徑飛翔，
[0050] 該方法包括以下步驟：
[0051] ?在存儲(chǔ)庫中接收并存儲(chǔ)至少其中一個(gè)測(cè)量、模擬和計(jì)算的第一數(shù)值，該數(shù)值對(duì)應(yīng) 于與至少一個(gè)飛翔任務(wù)相關(guān)的動(dòng)態(tài)元素；
[0052] ?在存儲(chǔ)庫中接收并存儲(chǔ)至少其中一個(gè)第二數(shù)值，該數(shù)值對(duì)應(yīng)于與至少一個(gè)飛翔 任務(wù)相關(guān)的預(yù)定設(shè)置；
[0053] ?在存儲(chǔ)庫中接收并存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)飛翔任務(wù)的飛翔路徑，存儲(chǔ)的飛翔路徑 所關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)的數(shù)值組中包含至少其中一個(gè)存儲(chǔ)的第一數(shù)值和至少其中一個(gè)存儲(chǔ)的第二數(shù) 值；
[0054] ?接收對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)動(dòng)態(tài)元素當(dāng)前狀態(tài)的當(dāng)前第一數(shù)值；
[0055] ?接收與至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)相關(guān)的第二數(shù)值；
[0056] ?接收至少一個(gè)存儲(chǔ)的飛翔路徑和對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)相關(guān)的至少一個(gè) 存儲(chǔ)的設(shè)置；
[0057] ?參照接收的至少一個(gè)存儲(chǔ)的第一數(shù)值，執(zhí)行至少其中一個(gè)迭代比較、分析、模擬、 優(yōu)化、測(cè)試、排序、評(píng)級(jí)和過濾接收的至少一個(gè)當(dāng)前第一數(shù)值；
[0058] ?計(jì)算至少一個(gè)校正的第一數(shù)值，以配合接收的至少一個(gè)第二數(shù)值；
[0059] ?產(chǎn)生與至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)密切相關(guān)的至少一個(gè)確定的飛翔路徑；
[0060] ?將當(dāng)前數(shù)值組附加到存儲(chǔ)的數(shù)值組中，當(dāng)前數(shù)值組包括校正的第一數(shù)值、相關(guān)的 第二數(shù)值和用于至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)的確定飛翔路徑；
[0061] ?接收并監(jiān)測(cè)校正的第一數(shù)值；
[0062] ?執(zhí)行至少其中一個(gè)分配、分割、轉(zhuǎn)變和變換校正的第一數(shù)值，以達(dá)成并一般保持 至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)沿確定的飛翔路徑的位置。
[0063] 通常，接收當(dāng)前第一數(shù)值的步驟包括：確定至少其中一個(gè)附近風(fēng)力向量、風(fēng)力預(yù) 報(bào)、基站位置、障礙、至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)的地理空間位置、附近旋翼機(jī)及其系繩的地理空 間位置、地理空間速率、系繩張力、系繩伸長(zhǎng)、系繩行為、系繩健康、有效載荷、機(jī)上電源系統(tǒng) 工具、通訊工具、基站主電源和輔助電源工具、任務(wù)狀況、附屬市場(chǎng)和客戶情況、與至少一個(gè) 飛翔任務(wù)相關(guān)的可測(cè)量輸出。
[0064] 此外，產(chǎn)生至少一個(gè)確定的飛翔路徑還包括至少其中一個(gè)以下步驟：
[0065] ?預(yù)報(bào)或確定具有可變地理空間維度和時(shí)期的風(fēng)力限域，其與符合至少一部分風(fēng) 電場(chǎng)的多個(gè)基站限域有關(guān)，還適于預(yù)報(bào)或確定對(duì)應(yīng)于每個(gè)旋翼機(jī)的位置和性能限域的飛翔 限域；
[0066] ?確定基于至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)的每個(gè)旋翼機(jī)性能的安全性和確定性，并指示 一個(gè)規(guī)定的即刻動(dòng)作或另一個(gè)飛翔任務(wù)；以及
[0067] ?報(bào)告與至少其中一個(gè)第一數(shù)值相關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0068] 通常，執(zhí)行至少其中一個(gè)分配、分割、轉(zhuǎn)變和變換校正的第一數(shù)值的步驟包括至少 其中一個(gè)以下步驟：
[0069] ?接收校正的第一數(shù)值以及控制工具和方法陣列，旨在控制至少一個(gè)系繩旋翼機(jī) 的行為，包括止推、俯仰、翻滾、偏航、發(fā)電、系繩函數(shù)、有效載荷函數(shù)、報(bào)表函數(shù)、定時(shí)和同步 函數(shù)；
[0070] ?接收校正的第一數(shù)值；監(jiān)測(cè)和控制系繩張力、放繩、回卷速度和系繩伸長(zhǎng)；以及 傳送相關(guān)數(shù)據(jù)到輸入管理器；
[0071] ?接收和監(jiān)測(cè)校正的第一數(shù)值；控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)組，在放繩過程中用作發(fā)電制動(dòng) 器，在系繩回卷周期用作絞車；以及
[0072] ?比較與至少一個(gè)當(dāng)前飛行任務(wù)相關(guān)的可測(cè)量輸出，其基于至少一個(gè)模擬、預(yù)報(bào)、 預(yù)期、基于市場(chǎng)的設(shè)置，包括品質(zhì)、數(shù)量、定價(jià)、可選性、投標(biāo)和成本，其加入到相關(guān)商業(yè)機(jī)構(gòu) 的附近設(shè)施、控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，并將比較發(fā)送到設(shè)置管理器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0073] 以下描述并結(jié)合附圖，將充分顯示本公開的特點(diǎn)。大家知道，這些附圖僅示出本公 開的典型方案，因此，不應(yīng)視為限定了本公開的范圍，本公開將通過以下附圖進(jìn)行更具體和 詳細(xì)的描述：
[0074] 圖1示出根據(jù)本公開至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)控制系統(tǒng)的流程圖；
[0075] 圖2示出圖1中控制系統(tǒng)的方框圖；
[0076] 圖3示出在圖1控制系統(tǒng)中風(fēng)力預(yù)報(bào)所涉及到的元件的一種示意圖；
[0077] 圖4示出至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)所做的重復(fù)轉(zhuǎn)向動(dòng)作；
[0078] 圖5示出一種示意圖，指明根據(jù)本公開，至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)控制系統(tǒng)的一般得 分和體現(xiàn)每個(gè)得分的特征；
[0079] 圖6不出綜合業(yè)務(wù)得分和圖5中一般得分的一種不意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0080] 容易理解，作為一般描述和附圖所示本公開中的部件，可能以各自不同的配置進(jìn) 行安排和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)本公開中系統(tǒng)的方案所做的更詳細(xì)描述（如圖所示），不圖像 權(quán)利要求那樣限定本公開的范圍，而只是呈現(xiàn)本公開的各種方案。參閱附圖將能充分理解 所示出的本公開的方案，附圖中類似零件均用類似序號(hào)標(biāo)示。
[0081] 由風(fēng)力本身驅(qū)動(dòng)，系繩旋翼機(jī)的出現(xiàn)使得能夠?qū)嶋H、持續(xù)進(jìn)行數(shù)周或數(shù)月之久的 高空受控飛翔，從地面海拔向上并飛翔于極地和亞熱帶急流風(fēng)之中。緣于這種能力的一系 列首要商用或?qū)嵱玫臄?shù)值表明了數(shù)以萬計(jì)此類旋翼機(jī)的潛力，無論是單獨(dú)飛翔，還是組群 協(xié)同飛翔于高空和急流風(fēng)之中，都使前所未有的第二數(shù)值（通過機(jī)載傳感器和儀器儀表進(jìn) 行直接風(fēng)、大氣、航空等測(cè)量，這一切都使在廣闊的地理區(qū)域同時(shí)（零時(shí)間差）進(jìn)行成為可 能。系繩旋翼機(jī)和所得到的大氣、風(fēng)力和航空信息可以說是相互依賴的。
[0082] 本公開設(shè)想的控制系統(tǒng)配置用于至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)飛翔于一種持續(xù)或預(yù)測(cè)的 組合風(fēng)中，管理至少四個(gè)限域組合之間的互動(dòng)，包括風(fēng)力、旋翼機(jī)性能、飛翔和基站限域，以 圖生成一種符合至少一個(gè)飛翔任務(wù)的可測(cè)量輸出，并處理增強(qiáng)或削弱該可測(cè)量輸出的功能 或操作因素。
[0083] 所公開的帶控制系統(tǒng)系繩旋翼機(jī)的飛翔任務(wù)通常包括監(jiān)視、通訊、地理工程（包 括發(fā)放機(jī)載材料、土木工程和氣象數(shù)據(jù)采集）、機(jī)載設(shè)施的定位、發(fā)電、推力和閑游。由此可 見，可測(cè)量輸出包括對(duì)應(yīng)于選定飛翔任務(wù)的至少其中一個(gè)時(shí)空、土木工程和已采集的氣象 數(shù)據(jù)、可見區(qū)域、識(shí)別和監(jiān)測(cè)的利益事項(xiàng)、啟用的后續(xù)動(dòng)作、啟用的通訊、完成的地理工程、 已發(fā)的電、定時(shí)、涉及市場(chǎng)需求、定價(jià)和談判的發(fā)電量及品質(zhì)。旋翼機(jī)用系繩栓于一個(gè)基站。 基站可選擇配備分系統(tǒng)來生產(chǎn)能量。系繩旋翼機(jī)的飛翔路徑局限在飛翔限域內(nèi)，計(jì)算基于 任務(wù)的得分和對(duì)應(yīng)的風(fēng)況，包括空氣密度、速率等存在或預(yù)測(cè)的風(fēng)力限域特征，以及基站控 制系繩旋翼機(jī)的參數(shù)。此類參數(shù)包括系繩旋翼機(jī)的性能特征、并發(fā)或預(yù)測(cè)的風(fēng)力特征以及 風(fēng)力限域、基站的地理空間位置、有效載荷特征（若有）、操作部件的性能特征、業(yè)務(wù)得分、 經(jīng)濟(jì)和操作因素。
[0084] 另外，飛翔路徑選自一個(gè)預(yù)定的飛翔路徑庫，選擇基于存在或預(yù)測(cè)的風(fēng)力或風(fēng)力 限域、系繩旋翼機(jī)的性能特征及其操作部件特征、支座和功能部件的唯一序列號(hào)和其他識(shí) 別碼、其規(guī)格、材料和重量以及任務(wù)得分、業(yè)務(wù)得分、經(jīng)濟(jì)和操作因素。
[0085] 單個(gè)旋翼機(jī)或多個(gè)旋翼機(jī)作為一組、一隊(duì)或一群，連同其有效載荷（若有），集體 或獨(dú)立地操作，支座和功能部件的唯一序列號(hào)和其他識(shí)別碼被控制系統(tǒng)用來幫助計(jì)算，確 保性能的功能互用性和確定性，從而以一種協(xié)調(diào)方式控制單個(gè)或多個(gè)旋翼機(jī)的飛翔。唯一 ID或識(shí)別碼也用于達(dá)成遵守質(zhì)控、執(zhí)照和認(rèn)證、其出處、產(chǎn)權(quán)和完善利益確定的目的，以滿 足融資和治理要求。
[0086] 有關(guān)系繩旋翼機(jī)的操作及其控制在專利申請(qǐng)US20110266809中以Grant Calverley的名義進(jìn)行了一般討論。而且，專利申請(qǐng)US13/709, 201以Grant Calverley和 Scott Webster的名義公開了有效利用系繩中張力的工具。幾項(xiàng)其他專利申請(qǐng)公開了通過 控制風(fēng)箏發(fā)電的努力。專利US7656053基于利用拖曳期與恢復(fù)期作用于風(fēng)箏的力之比來發(fā) 電。專利申請(qǐng)US20080210826公開了一種依賴增減連接纜索長(zhǎng)度的風(fēng)箏控制，用于風(fēng)箏受 控移動(dòng)。再有，專利申請(qǐng)US20110025061公開了 一種系繩平臺(tái)，提供多個(gè)風(fēng)車轉(zhuǎn)子來保持風(fēng) 箏升空?，F(xiàn)有技術(shù)中公知的系繩旋翼機(jī)僅僅依賴計(jì)算模擬，不提供能夠保障單個(gè)或一群系 繩旋翼機(jī)控制的全面和優(yōu)化的解決方案。一種學(xué)習(xí)和庫管理器存儲(chǔ)時(shí)間需求數(shù)據(jù)，能夠在 每次計(jì)算任務(wù)的過程中為旋翼機(jī)所用，飛翔路徑能夠?qū)崟r(shí)復(fù)制而無需外圍設(shè)備或計(jì)算，從 而增加操作彈性并大大降低成本。
[0087] 本公開的一種單個(gè)或一群系繩旋翼機(jī)控制系統(tǒng)意圖達(dá)成并一般維持至少一個(gè)系 繩旋翼機(jī)沿著符合選定飛翔任務(wù)的理想飛翔路徑飛翔。每次飛翔任務(wù)還與可測(cè)量輸出有 關(guān)。
[0088] 參閱圖1，首先確定至少一個(gè)飛翔任務(wù)。每個(gè)飛翔任務(wù)牽涉的動(dòng)態(tài)元素包括至少 其中一個(gè)附近風(fēng)力向量、風(fēng)力預(yù)報(bào)、基站位置、障礙、選定任務(wù)牽涉的系繩旋翼機(jī)的地理空 間位置、附近旋翼機(jī)及其系繩的地理空間位置、地理空間速率、系繩張力、系繩伸長(zhǎng)、系繩行 為、系繩健康、有效載荷、機(jī)上電源系統(tǒng)工具、報(bào)告工具、通訊工具、基站主電源和輔助電源 工具、任務(wù)狀況、附屬市場(chǎng)和客戶情況、與任務(wù)相關(guān)的可測(cè)量輸出。測(cè)量、模擬或計(jì)算與至少 其中一個(gè)這些動(dòng)態(tài)元素相關(guān)的第一數(shù)值。
[0089] 下一步驟牽涉預(yù)定不變并符合選定飛翔任務(wù)的第二個(gè)數(shù)值，其中第二數(shù)值是至少 其中一個(gè)固定值、范圍、陣列、調(diào)用時(shí)返回一個(gè)固定值、范圍、陣列的數(shù)學(xué)函數(shù)，用于表示一 個(gè)設(shè)備、系統(tǒng)控制和邏輯參數(shù)，包括閾值、范圍、限值、操作得分、選定飛行任務(wù)的規(guī)格、系繩 旋翼機(jī)及相關(guān)部件的規(guī)格、序列號(hào)或登記號(hào)、部件和系繩的規(guī)格，材料和重量。
[0090] 每個(gè)飛翔任務(wù)對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)飛翔路徑所關(guān)聯(lián)的設(shè)置包括至少一個(gè)第一數(shù)值和 至少一個(gè)第二數(shù)值。本公開的控制系統(tǒng)所提供的一種學(xué)習(xí)和庫管理器包括一種存儲(chǔ)庫，其 中存有多組執(zhí)行飛翔任務(wù)的每個(gè)飛翔路徑的第一數(shù)值和第二數(shù)值。
[0091] 一旦確定當(dāng)前飛翔任務(wù)的第二數(shù)值，就參照包含存有第一數(shù)值的存儲(chǔ)數(shù)值組，執(zhí) 行至少其中一個(gè)迭代比較、分析、模擬、優(yōu)化、測(cè)試、排序、評(píng)級(jí)和經(jīng)測(cè)量的過濾、計(jì)算或模擬 的當(dāng)前第一數(shù)值，以計(jì)算校正的第一數(shù)值，配合第二數(shù)值并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于理想飛翔任務(wù)的至 少一個(gè)校正的飛翔路徑。
[0092] -旦確定校正的第一數(shù)值、相關(guān)的第二數(shù)值和近似對(duì)應(yīng)于當(dāng)前飛翔任務(wù)并經(jīng)校正 的飛翔路徑的當(dāng)前數(shù)值組，就將當(dāng)前數(shù)值組附加到學(xué)習(xí)和庫管理器作為存儲(chǔ)的數(shù)值組，以 使飛翔控制系統(tǒng)能夠進(jìn)一步學(xué)習(xí)。
[0093] 然后將第一數(shù)值分配、分割、轉(zhuǎn)變和變換到至少其中一個(gè)飛行控制裝置、產(chǎn)生器控 制器、張力管理工具和基站控制裝置，以達(dá)成并一般保持系繩旋翼機(jī)沿確定的飛翔路徑的 位置和狀態(tài)。校正的飛翔路徑執(zhí)行后成為經(jīng)歷的飛翔路徑，再存入學(xué)習(xí)和庫管理器的存儲(chǔ) 庫。
[0094] 下面借助示例方程式來解釋如何通過本公開中的飛翔控制系統(tǒng)確定飛翔路徑，該 方程式只圖表示一種假設(shè)的飛翔路徑計(jì)算方法，其中包括表示第一數(shù)值和第二數(shù)值的變 量，表示與理想飛翔任務(wù)的飛翔路徑相關(guān)的數(shù)值，用于產(chǎn)生可測(cè)量的輸出。第一數(shù)值是針對(duì) 選定任務(wù)的變量，而第二數(shù)值隨任務(wù)而變，而對(duì)于選定任務(wù)則固定不變。
[0095] 為方便解釋，假設(shè)存于學(xué)習(xí)和庫管理器的存儲(chǔ)庫中的飛翔路徑能夠表示為：
[0096]

【權(quán)利要求】
1. 一種控制系統(tǒng)，用于至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)沿著符合至少一個(gè)飛翔任務(wù)的飛翔路徑飛 翔，所述控制系統(tǒng)包括： ?一種具有存儲(chǔ)庫的學(xué)習(xí)和庫管理器，所述庫管理器適于接收并存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)庫中， 〇至少其中一個(gè)測(cè)量、模擬和計(jì)算的第一數(shù)值，該數(shù)值對(duì)應(yīng)于與至少一個(gè)飛翔任務(wù)相關(guān) 的動(dòng)態(tài)元素； 〇至少其中一個(gè)第二數(shù)值，該數(shù)值對(duì)應(yīng)于與至少一個(gè)飛翔任務(wù)相關(guān)的預(yù)定設(shè)置；以及 〇與存儲(chǔ)的數(shù)值組相關(guān)的存儲(chǔ)的飛翔路徑，包括至少其中一個(gè)存儲(chǔ)的第一數(shù)值和至少 其中一個(gè)存儲(chǔ)的第二數(shù)值，所述存儲(chǔ)的飛翔路徑對(duì)應(yīng)至少一個(gè)飛翔任務(wù)； ?一種適于接收當(dāng)前第一數(shù)值的輸入管理器，該數(shù)值對(duì)應(yīng)所述至少一個(gè)動(dòng)態(tài)元素的當(dāng) 前狀態(tài)； ?一種適于接收第二數(shù)值的設(shè)定值管理器，第二數(shù)值與至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)的至少一 個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)有關(guān)； ?一種飛翔路徑控制器包括： 0-種適于接收當(dāng)前設(shè)置的飛翔路徑產(chǎn)生器，包括至少其中一個(gè)所述當(dāng)前第一數(shù)值、至 少其中一個(gè)所述第二數(shù)值、存儲(chǔ)的飛翔路徑以及相關(guān)的用于所述至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)的 至少一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)置；所述飛翔路徑產(chǎn)生器還適于引用收到的至少一個(gè)存儲(chǔ)的第一數(shù)值，執(zhí) 行至少其中一個(gè)迭代比較、分析、模擬、優(yōu)化、測(cè)試、排序、評(píng)級(jí)和過濾收到的至少一個(gè)當(dāng)前 第一數(shù)值，旨在計(jì)算至少一個(gè)校正的第一數(shù)值以配合收到的至少一個(gè)第二數(shù)值，產(chǎn)生至少 一個(gè)確定的飛翔路徑，該路徑與所述至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)密切相關(guān)； 0 -種適于將所述當(dāng)前數(shù)值組附加到所述存儲(chǔ)的數(shù)值組中的編輯器，所述當(dāng)前數(shù)值組 包括所述校正的第一數(shù)值、所述第二數(shù)值和用于所述至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)的所述確定飛 翔路徑；以及 ?一種適于接收和監(jiān)測(cè)所述校正的第一數(shù)值的活動(dòng)處理器，該處理器還適于執(zhí)行至少 其中一個(gè)分配、分割、轉(zhuǎn)變和變換所述校正的第一數(shù)值到至少其中一個(gè)飛翔控制裝置、產(chǎn)生 器控制器、張力管理工具和基站控制裝置，達(dá)成并一般保持至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)沿確定的 飛翔路徑的位置。
2. 權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述飛翔控制系統(tǒng)還包括至少其中一個(gè)： ?預(yù)報(bào)工具，適于預(yù)報(bào)或確定具有可變地理空間維度和時(shí)期的風(fēng)力限域，其與符合至少 一部分風(fēng)電場(chǎng)的多個(gè)基站限域有關(guān)，還適于預(yù)報(bào)或確定對(duì)應(yīng)于每次至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)的 位置、狀態(tài)和性能限域的飛翔限域； ?一種適于確定每次至少一個(gè)基于所述至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)的系繩旋翼機(jī)性能的 安全性和確定性的事件管理器，該管理器還適于指示一個(gè)規(guī)定的即刻動(dòng)作或另一個(gè)飛翔任 務(wù)；以及 ?適于報(bào)告與至少其中一個(gè)所述第一數(shù)值相關(guān)數(shù)據(jù)的報(bào)告工具。
3. 權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述當(dāng)前至少一個(gè)飛翔任務(wù)關(guān)聯(lián)一種可測(cè)量的輸 出，包括至少其中一個(gè)時(shí)空、可見區(qū)域、識(shí)別和監(jiān)測(cè)的利益事項(xiàng)、啟用的后續(xù)動(dòng)作、啟用的通 訊、完成的地理工程、已采集的土木工程數(shù)據(jù)、已采集的機(jī)械工程數(shù)據(jù)、已采集的航空數(shù)據(jù)、 已采集的氣象數(shù)據(jù)、已發(fā)的電、定時(shí)、涉及市場(chǎng)需求、定價(jià)和談判的發(fā)電量及品質(zhì)。
4. 權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)選自監(jiān)視、通訊、地理 工程、機(jī)上設(shè)施的定位、發(fā)電及推力。
5. 權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述動(dòng)態(tài)元素包括至少其中一個(gè)附近風(fēng)力向量、 風(fēng)力預(yù)報(bào)、基站位置、障礙、至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)的地理空間位置、附近旋翼機(jī)及其系繩的 地理空間位置、地理空間速率、系繩張力、系繩伸長(zhǎng)、系繩行為、系繩健康、有效載荷、至少一 個(gè)系繩旋翼機(jī)的狀態(tài)、機(jī)上電源系統(tǒng)工具、通訊工具、基站主電源和輔助電源工具、任務(wù)狀 況、附屬市場(chǎng)和客戶情況、與至少一個(gè)飛翔任務(wù)相關(guān)的可測(cè)量輸出。
6. 權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述第二個(gè)數(shù)值是至少其中一個(gè)固定值、范圍、陣 列、調(diào)用時(shí)返回一個(gè)固定值、范圍、陣列的數(shù)學(xué)函數(shù)，用于表示一個(gè)設(shè)備、系統(tǒng)控制和邏輯參 數(shù)，包括閾值、范圍、限值、操作得分、至少一個(gè)飛翔任務(wù)的規(guī)格、至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)及相 關(guān)部件的規(guī)格、序列號(hào)或登記號(hào)、所述部件和所述系繩的規(guī)格、材料和重量。
7. 權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述飛翔控制裝置適于接收所述校正的第一數(shù) 值，還適于控制工具和方法陣列，以控制至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)的行為，包括止推、俯仰、翻 滾、偏航、發(fā)電、系繩函數(shù)、有效載荷函數(shù)、報(bào)表函數(shù)、定時(shí)和同步函數(shù)。
8. 權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述張力管理工具適于接收所述校正的第一數(shù) 值，還適于監(jiān)測(cè)和控制系繩張力、放繩、回卷速度和系繩伸長(zhǎng)以及傳送相關(guān)數(shù)據(jù)到所述輸入 管理器。
9. 權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述產(chǎn)生器控制器適于接收和監(jiān)測(cè)所述校正的第 一數(shù)值，還適于控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)組，在放繩過程中用作發(fā)電制動(dòng)器，在系繩回卷周期用作絞 車。
10. 權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述基站控制裝置適于配合一種業(yè)務(wù)和任務(wù)控 制器，比較與所述至少一個(gè)當(dāng)前飛行任務(wù)相關(guān)的可測(cè)量輸出，其基于至少一個(gè)模擬、預(yù)報(bào)、 預(yù)期、基于市場(chǎng)的設(shè)置，包括品質(zhì)、數(shù)量、定價(jià)、可選性、投標(biāo)和成本，其加入到相關(guān)商業(yè)機(jī)構(gòu) 的附近設(shè)施、控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，并將比較發(fā)送到所述設(shè)置管理器。
11. 一種方法，用于控制至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)沿著符合至少一個(gè)飛翔任務(wù)的飛翔路徑 飛翔，所述方法包括以下步驟： ?在存儲(chǔ)庫中接收并存儲(chǔ)至少其中一個(gè)測(cè)量、模擬和計(jì)算的第一數(shù)值，該數(shù)值對(duì)應(yīng)于與 至少一個(gè)飛翔任務(wù)相關(guān)的動(dòng)態(tài)元素； ?在所述存儲(chǔ)庫中接收并存儲(chǔ)至少其中一個(gè)第二數(shù)值，該數(shù)值對(duì)應(yīng)于與所述至少一個(gè) 飛翔任務(wù)相關(guān)的預(yù)定設(shè)置； ?在所述存儲(chǔ)庫中接收并存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)飛翔任務(wù)的飛翔路徑，存儲(chǔ)的飛翔路徑 所關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)的數(shù)值組中包含至少其中一個(gè)存儲(chǔ)的第一數(shù)值和至少其中一個(gè)存儲(chǔ)的第二數(shù) 值； ?接收對(duì)應(yīng)于所述至少一個(gè)動(dòng)態(tài)元素當(dāng)前狀態(tài)的當(dāng)前第一數(shù)值； ?接收與至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)相關(guān)的第二數(shù)值； ?接收至少一個(gè)存儲(chǔ)的飛翔路徑和對(duì)應(yīng)于所述至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)相關(guān)的至少一個(gè) 存儲(chǔ)的設(shè)置； ?引用接收的至少一個(gè)存儲(chǔ)的第一數(shù)值，執(zhí)行至少其中一個(gè)迭代比較、分析、模擬、優(yōu) 化、測(cè)試、排序、評(píng)級(jí)和過濾接收的至少一個(gè)當(dāng)前第一數(shù)值； ?計(jì)算至少一個(gè)校正的第一數(shù)值，以配合接收的至少一個(gè)第二數(shù)值； ?產(chǎn)生與所述至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)密切相關(guān)的至少一個(gè)確定的飛翔路徑； ?將所述當(dāng)前所述數(shù)值組附加到所述存儲(chǔ)的數(shù)值組中，所述當(dāng)前數(shù)值組包括所述校正 的第一數(shù)值、相關(guān)的第二數(shù)值和用于所述至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)的所述確定飛翔路徑； ?接收并監(jiān)測(cè)所述校正的第一數(shù)值； ?執(zhí)行至少其中一個(gè)分配、分割、轉(zhuǎn)變和變換所述校正的第一數(shù)值，以達(dá)成并一般保持 至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)沿確定的飛翔路徑的位置。
12. 權(quán)利要求11所述的方法，其中接收當(dāng)前第一數(shù)值的步驟包括：確定至少其中一個(gè) 附近風(fēng)力向量、風(fēng)力預(yù)報(bào)、基站位置、障礙、至少一個(gè)系繩旋翼機(jī)的地理空間位置、附近旋翼 機(jī)及其系繩的地理空間位置、地理空間速率、系繩張力、系繩伸長(zhǎng)、系繩行為、系繩健康、有 效載荷、機(jī)上電源系統(tǒng)工具、通訊工具、基站主電源和輔助電源工具、任務(wù)狀況、附屬市場(chǎng)和 客戶情況、與至少一個(gè)飛翔任務(wù)相關(guān)的可測(cè)量輸出。
13. 權(quán)利要求11所述的方法，其中產(chǎn)生至少一個(gè)確定的飛翔路徑還包括至少其中一個(gè) 以下步驟： ?預(yù)報(bào)或確定具有可變地理空間維度和時(shí)期的風(fēng)力限域，其與適合至少一部分風(fēng)電場(chǎng) 的多個(gè)基站限域有關(guān)，還適于預(yù)報(bào)或確定對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述旋翼機(jī)的位置、狀態(tài)和性能限域 的飛翔限域； ?確定基于所述至少一個(gè)當(dāng)前飛翔任務(wù)的每個(gè)所述旋翼機(jī)性能的安全性和確定性，并 指示一項(xiàng)規(guī)定的即刻動(dòng)作或另一項(xiàng)飛翔任務(wù)；以及 ?報(bào)告與至少其中一個(gè)所述第一數(shù)值相關(guān)的數(shù)據(jù)。
14. 權(quán)利要求11所述的方法，其中執(zhí)行至少其中一個(gè)分配、分割、轉(zhuǎn)變和變換所述校正 的第一數(shù)值的步驟包括至少其中一個(gè)以下步驟： ?接收所述校正的第一數(shù)值以及控制工具和方法陣列，旨在控制至少一個(gè)系繩旋翼機(jī) 的行為，包括止推、俯仰、翻滾、偏航、發(fā)電、系繩函數(shù)、有效載荷函數(shù)、報(bào)表函數(shù)、定時(shí)和同步 函數(shù)； ?接收所述校正的第一數(shù)值；監(jiān)測(cè)和控制系繩張力、放繩、回卷速度和系繩伸長(zhǎng)；以及 傳送相關(guān)數(shù)據(jù)到輸入管理器； ?接收和監(jiān)測(cè)所述校正的第一數(shù)值；控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)組，在放繩過程中用作發(fā)電制動(dòng) 器，在系繩回卷周期用作絞車；以及 ?比較與所述至少一個(gè)當(dāng)前飛行任務(wù)相關(guān)的可測(cè)量輸出，其基于至少一個(gè)模擬、預(yù)報(bào)、 預(yù)期、基于市場(chǎng)的設(shè)置，包括品質(zhì)、數(shù)量、定價(jià)、可選性、投標(biāo)和成本，其加入到相關(guān)商業(yè)機(jī)構(gòu) 的附近設(shè)施、控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，并將比較發(fā)送到設(shè)置管理器。
【文檔編號(hào)】B64C27/02GK104254480SQ201380011574
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月29日
【發(fā)明者】G·H·黑斯廷斯, D·朗, G·H·卡爾弗利 申請(qǐng)人:G·H·黑斯廷斯, D·朗, G·H·卡爾弗利