[实用新型]用于促进无人驾驶飞行工具网络的系统

说明书

提供用于促进无人驾驶飞行工具(UAV)网络的系统。根据本公开的UAV网络可包括多个UAV、地面处理站和/或任何其他组件。网络中的特定UAV可携带由光学图像传感器、处理装置、通信系统和/或任何其他组件组成的有效负载。网络中的个别UAV可包括能够吸收太阳能的光伏电池。提供用于将太阳能转换到电能以用于将电力提供到UAV机上的有效负载以及对UAV机上的电池充电的实施例。在某些实施例中，UAV可飞行高达65,000英尺且在范围上可覆盖多达500km。本公开的一个动机在于将由UAV进行的一些或全部信息处理“外包”到现有的基础设施，例如，地面处理站。本公开针对传统UAV开发出有效的电源以确保在UAV机上的各种系统和有效负载的持续的功能性。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年12月31日递交的美国临时专利申请第62/274,112号的优先权，所述申请的公开内容在此针对所有目的全部被以引用的方式并入。

技术领域

本公开涉及通过无人驾驶飞行工具促进无线电通信，且更具体地说，涉及通过自续无人驾驶飞行工具促进无线电通信。

背景技术

高空长航时太阳能供电的飞行器概念已被提出一段时间了。此类飞行工具提供显著的潜在益处。举例来说，天气条件(例如，风力和湍流等级)在大约 50,000到100,000英尺高度减弱了。在50,000英尺以上飞行的高空长航时飞行器可因此避开恶劣的天气条件。这允许延长的飞行时间。另外，此高度范围高于正常的航空管理局管制要求，且在此范围可观察到这个星球的大片区域，其中到地平面的距离超过500km。在此高度范围中飞行的高空长航时飞行器因此适合于航空勘测、灾难恢复情形中的监视和紧急通信，和/或任何其他应用。

通常被称为无人机(drone)且还有若干其它名称的无人驾驶飞行工具 (UAV)为在机上没有人类驾驶员的飞行器。UAV的飞行可由机载计算机自主地控制，或通过地面上或另一飞行工具中的驾驶员的远程控制来控制。UAV已主要发现在军事和特殊操作应用中，而且也日益发现在民间应用(例如，警务、监视和消防)和非军事安全工作(例如，电力或管线的检查)中的用途。UAV 擅长于搜集大量的视觉信息，且向人类操作员显示这些视觉信息。然而，解读由UAV搜集的信息可能花费大量时间和人力。在许多情况下，由UAV搜集的信息被人类操作员和分析员误译，这些操作员和分析员解读信息的时间有限。

多数传统UAV系统通常包括推进系统、导航和控制系统和有效载荷。这些中的每一个都需要电力来维持其功能性。多数市售UAV是电池供电的，在一次电池充电时具有有限的飞行时间。通常，多数传统UAV可连续地停留在空中不超过数小时。因此，需要针对传统UAV开发出有效的电源以确保在UAV机上的各种系统和有效负载的持续的功能性。

实用新型内容

提供用于促进无人驾驶飞行工具(UAV)网络的实施例。根据本公开的UAV 网络可包括多个UAV、地面处理站和/或任何其他组件。网络中的特定UAV可携带由光学图像传感器、处理装置、通信系统和/或任何其他组件组成的有效负载。网络中的个别UAV可包括能够吸收太阳能的光伏电池。提供用于将太阳能转换到电能以将电力提供到UAV机上的有效负载以及对UAV机上的电池充电的实施例。在某些实施例中，UAV可飞行达到65,000英尺且在范围上可覆盖多达 500km。本公开的一个动机在于将由UAV进行的一些或全部信息处理“外包”到现有的基础设施，例如，地面处理站。根据本公开，可通过在UAV机上的通信硬件在网络中的两个UAV之间建立通信信道。在某些实施例中，可通过控制器建立通信信道。控制器可由地面处理站提供，或可由网络中的UAV提供。在某些实施方案中，控制器可被配置以管理网络要求，以管理网络中的UAV以及地面处理站间的连接。通过一个或多个控制器，可在网络中的任何两个UAV之间和/或任一UAV与处理站之间建立数据路径。