[发明专利]生成飞行路径以导航飞行器的系统和方法

说明书

本申请题为“生成飞行路径以导航飞行器的系统和方法”。在一个示例中，提供一种生成飞行路径以导航飞行器的方法。该方法包括使飞行器悬停在预定悬停点处。预定悬停点对应于飞行器的第一轨迹的第一起飞航路点。该方法包括扫描第一轨迹的第一飞行路径的至少一部分。该方法包括确定障碍物阻碍第一轨迹的第一飞行路径。第一飞行路径始于第一起飞航路点。该方法包括确定第二起飞航路点。确定第二起飞航路点包括分配第一飞行路径以在第二起飞航路点处开始。该方法包括根据第二起飞航路点改变第一轨迹的第一飞行路径，从而形成第二轨迹的第二飞行路径。该方法包括使飞行器从第二起飞航路点起遵循第二轨迹的第二飞行路径。

技术领域

本公开总体上涉及飞行器的操作，并且更具体地涉及用于生成飞行路径以导航飞行器的系统和方法。

背景技术

能够悬停在适当位置的飞行器(例如直升机或者垂直和/或短距离起降(V/STOL)飞行器)可以与使用跑道的飞行器以不同的方式进行起飞和降落。特别地，这种飞行器没有被束缚在与跑道相关的路径上，而是可以在起飞或降落之前悬停和旋转。这允许这些飞行器在具有多个障碍物的限制性环境中起飞和/或降落。

能够悬停在适当位置的飞行器的载人飞行依赖于飞行员的经验和直觉，并且使这些飞行自动化(特别是在起飞和降落的情况下)存在困难。例如，期望系统在避开障碍物的同时保持飞行器稳定性和平滑的飞行路径以保持乘客舒适性，并在不同的飞行环境中做到这一点。用于自动飞行路径规划的现有系统和方法可能难以在适应性、舒适性和一致性方面满足这些需求。

所需要的是一种用于自动生成飞行路径以导航飞行器(特别是在起飞和降落的情况下)的系统。

发明内容

在一个示例中，描述了一种生成飞行路径以导航飞行器的方法。该方法包括使飞行器悬停在预定悬停点处，其中该预定悬停点对应于飞行器的第一轨迹的第一起飞航路点。该方法包括通过与飞行器相关联的一个或多个传感器来扫描第一轨迹的第一飞行路径的至少一部分。该方法包括使用由一个或多个传感器获得的传感器数据来确定障碍物阻碍了第一轨迹的第一飞行路径，其中第一飞行路径起始于第一起飞航路点。该方法包括：响应于确定障碍物阻碍第一飞行路径，使用传感器数据来确定第二起飞航路点，其中确定第二起飞航路点包括：指定第一飞行路径起始于第二起飞航路点，以及通过平移第一飞行路径以使其与第二起飞航路点对准并旋转第一飞行路径以避免障碍物阻碍第一飞行路径，由此根据第二起飞航路点来改变第一轨迹的第一飞行路径，从而形成第二轨迹的第二飞行路径。该方法包括使飞行器从第二起飞航路点起遵循第二轨迹的第二飞行路径。

在另一个示例中，描述了一种用于生成飞行路径以导航飞行器的系统。该系统包括飞行器。该飞行器包括一个或多个传感器和计算设备，该计算设备具有处理器和存储指令的存储器，这些指令可由处理器执行以执行功能。所述指令可由处理器执行以使飞行器悬停在预定悬停点处，其中预定悬停点对应于飞行器的第一轨迹的第一起飞航路点。所述指令可由处理器执行以通过与飞行器相关联的一个或多个传感器扫描第一轨迹的第一飞行路径的至少一部分。所述指令可由处理器执行以使用由一个或多个传感器获得的传感器数据确定障碍物阻碍了第一轨迹的第一飞行路径，其中第一飞行路径起始于第一起飞航路点。所述指令可由处理器执行以响应于确定障碍物阻碍了第一飞行路径，使用传感器数据确定第二起飞航路点，其中确定第二起飞航路点包括指定第一飞行路径起始于第二起飞航路点，并通过平移第一飞行路径以使其与第二起飞航路点对准并旋转第一飞行路径以避免障碍物阻碍第一飞行路径，由此根据第二起飞航路点改变第一轨迹的第一飞行航路，从而形成第二轨迹的第二路径。所述指令可由处理器执行以使飞行器从第二起飞航路点起遵循第二轨迹的第二飞行路径。