[发明专利]用于无人飞行器导航的地理基准

说明书

无人飞行器(UAV)导航系统包括定位在存放设施处的UAV充电板、定位在存放设施处的多个基准标记和UAV。每个基准标记与存储基准标记的定位的基准数据集相关联，并且每个基准数据集被存储在基准地图中。UAV具有导航系统，该导航系统包括相机、基准导航子系统、非基准导航子系统和逻辑，逻辑在被执行时使UAV使用相机对第一基准标记成像，从非基准导航模式转换到基准导航模式，从基准地图访问存储第一基准标记的定位的基准数据集，以及基于存储第一基准标记的定位的基准数据集导航到与UAV充电板对齐并且着陆在UAV充电板上。

相关申请的交叉引用

本申请基于2019年3月21日提交的美国申请第16/360,952号，其内容通过引用全文结合于此。

技术领域

本公开一般涉及无人飞行器(UAV)，并且具体地而非排他地涉及用于导航UAV的UAV导航系统和方法。

背景技术

UAV是能够在没有物理上存在的人类操作员的情况下在空中行进的载具。可以提供UAV以执行各种不同的任务，包括有效载荷递送、探测/侦察、成像、公共安全、监视或其他。任务定义将经常指示无人载具的专用设备和/或配置的类型。

安全和高效的UAV导航依赖于具有准确和精确的导航解决方案(例如，纬度、经度和高度)的UAV。例如，UAV可能依赖于全球定位系统(GPS)以在宽阔的开放环境中生成导航解决方案；然而，GPS导航可能缺乏在限制的(confined)或拥挤的环境中导航UAV所必需的精度(诸如具有许多UAV的室内UAV基地)。此外，天气和其他偶发事件可能降级GPS信号强度，这可能损害UAV通过GPS生成准确的导航解决方案的能力。某些环境可能经历降级的GPS性能(例如由于多路径)和可能完全地GPS拒绝(即，可能完全没有GPS信号)的其他情况。这些只是示例性场景，因为其他挑战也描绘了UAV导航的特性。最终，生成可靠、准确和精确的导航解决方案的能力对于高效和安全的UAV导航是重要的。

附图说明

参考以下附图描述了本发明的非限制性和非穷尽性实施例，其中，除非另有说明，否则贯穿各个视图相同的附图标记指代相同的部分。并非元素的所有实例都必须被标记，以便在适当的地方不使附图混乱。附图未必是按照比例的，而是将重点放在说明所描述的原理上。

图1A是根据本公开的实施例的UAV的顶部等距视图。

图1B是根据本公开的实施例的UAV的底部等距视图。

图2是图1A-图1B的UAV的导航系统的示意图。

图3是图2的导航系统的基准地图的示意图。

图4是示出使用图2的导航系统导航的方法的流程图。

图5示出了根据本公开的实施例的UAV充电板。

图6示出了根据本公开的实施例的UAV充电板的阵列。

图7是根据本公开的实施例的UAV存放设施的透视图。

图8是进场(approach)图7的UAV存放设施的UAV的透视图。

图9是在图7的UAV存放设施内部操作的多个UAV的透视图。

具体实施方式

本文描述了用于无人飞行器(UAV)导航的系统、装置和操作的方法的实施例。在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，相关领域技术人员将认识到可以在没有一个或多个具体细节或者使用其他方法、组件、材料等的情况下来实践本文描述的技术。在其他实例中，没有详细示出或描述已知的结构、材料或操作以避免模糊某些方面。