在側風飛行和懸停飛行之間轉換飛行器的方法和系統的制作方法
【專利摘要】一種方法可以涉及操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的第一封閉路徑行進。系繩可以在第一端部連接到飛行器并且可以在第二端部連接到地面站,此外,系繩球體可以具有與系繩的長度相對應的半徑。方法還可以涉及在飛行器處于側風飛行取向的同時,操作飛行器以沿著系繩球體上的第二封閉路徑行進,以使得飛行器的速度減小。而且,方法可以涉及在飛行器的速度減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
【專利說明】在側風飛行和懸停飛行之間轉換飛行器的方法和系統
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年12月30日提交的美國專利申請第14/144,146號的優先權,該申請被通過引用整體結合于此。
【背景技術】
[0003]除非本文另有所指,否則在這個部分中描述的材料不是針對本申請中的權利要求的現有技術,也不因為包括在這個部分中而被承認為是現有技術。
[0004]發電系統可以將化學能和/或機械能(例如,動能)轉變成電能,以用于各種應用,如公用系統。作為一個示例,風能系統可以將風的動能轉變成電能。
【發明內容】
[0005]本文描述了用于將飛行器(aerialvehicle)在特定飛行模式之間轉換的方法和系統,所述飛行模式促進將動能轉變成電能。具體地,本文描述的實施例涉及將飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行。有益地是,本文描述的實施例可以通過在低高度下快速減小飛行器的速度來改善進入懸停飛行。此外,本文描述的實施例可以幫助飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行,而不進入另一種飛行模式。
[0006]在一個方面,一種方法可以涉及操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體(tether sphere)上的第一封閉路徑行進,其中系繩在第一端部連接到飛行器并且在第二端部連接到地面站,并且其中系繩球體具有與系繩的長度相對應的半徑;在飛行器處于側風飛行取向的同時,操作飛行器以沿著系繩球體上的第二封閉路徑行進,使得飛行器的速度減小;以及在飛行器的速度被減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
[0007]在另一方面,一種系統可以包括連接到系繩的第一端部的飛行器;連接到系繩的第二端部的地面站;以及控制系統,所述控制系統被配置成:操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的第一封閉路徑行進,其中系繩球體具有與系繩的長度相對應的半徑;在飛行器處于側風飛行取向的同時,操作飛行器以沿著系繩球體上的第二封閉路徑行進,使得飛行器的速度減小,并且在飛行器的速度減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
[0008]在另一方面,公開了一種在其中存儲有指令的非暫態計算機可讀介質,所述指令可由計算裝置執行以使得計算裝置執行功能。所述功能包括:操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的第一封閉路徑行進,其中系繩在第一端部連接到飛行器且在第二端部連接到地面站,且其中系繩球體具有與系繩的長度相對應的半徑;在飛行器處于側風飛行取向的同時,操作飛行器以沿著系繩球體上的第二封閉路徑行進,使得飛行器的速度減小;以及在飛行器的速度減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
[0009]在另一方面,一種方法可以涉及操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的封閉路徑行進,其中系繩在第一端部連接到飛行器且在第二端部連接到地面站,且其中系繩球體具有與系繩的長度相對應的半徑;在飛行器在側風飛行取向下沿著封閉路徑行進的同時,通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力(drag)增大或者飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度;并且在飛行器的速度減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
[0010]在另一方面,一種系統可以包括連接到系繩的第一端部的飛行器;連接到系繩的第二端部的地面站;以及控制系統,所述控制系統被配置成:操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的封閉路徑行進,其中系繩球體具有與系繩的長度相對應的半徑;在飛行器在側風飛行取向下沿著封閉路徑行進的同時,通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增大或者飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度;以及在飛行器的速度減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
[0011]在另一方面,公開了一種其中存儲有指令的非暫態計算機可讀介質,所述指令可由計算裝置執行以使得計算裝置執行功能。所述功能包括:操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的封閉路徑行進,其中系繩在第一端部連接到飛行器,且在第二端部連接到地面站,且其中系繩球體具有與系繩的長度相對應的半徑;在飛行器在側風飛行取向下沿著封閉路徑行進的同時,通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增大或者飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度;以及在飛行器的速度被減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
[0012]在另一方面,一種系統可以包括用于操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的第一封閉路徑行進的裝置,其中系繩在第一端部連接到飛行器且在第二端部連接到地面站,且其中系繩球體具有與系繩的長度相對應的半徑;在飛行器處于側風飛行取向的同時,該系統可以包括用于操作飛行器以沿著系繩球體上的第二封閉路徑行進從而使得飛行器的速度被減小的裝置;以及在飛行器的速度被減小之后或與此同時,該系統可以包括用于將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向的裝置。
[0013]在又一方面,一種系統可以涉及用于操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的封閉路徑行進的裝置,其中系繩在第一端部連接到飛行器,且在第二端部連接到地面站,且其中系繩球體具有與系繩的長度相對應的半徑;在飛行器在側風飛行取向下沿著封閉路徑行進的同時,該系統可以包括用于通過操作飛行器以使得在飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度的裝置;以及在飛行器的速度減小之后或與此同時,該系統可以包括用于將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向的裝置。
[0014]通過適當地參照附圖閱讀以下的詳細描述,這些以及其他方面、優點和替換方案對本領域技術人員來說將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0015]圖1描繪了根據示例實施例的空中風力禍輪機(Airborne Wind Turbine ,AWT) ο
[0016]圖2是圖示出根據示例實施例的AWT的部件的簡化方框圖。
[0017]圖3描繪了根據示例實施例的側風飛行下的飛行器的示例。
[0018]圖4描繪了根據示例實施例的從側風飛行到懸停飛行的飛行器轉換的示例。
[0019]圖5描繪了根據示例實施例的從側風飛行到懸停飛行的飛行器轉換的另一示例。
[0020]圖6描繪了根據示例實施例的從側風飛行到懸停飛行的飛行器轉換的另一示例。
[0021]圖7a和7b是根據示例實施例的涉及迎角(angleof attack)的圖形表示。
[0022]圖8描繪了根據示例實施例的從側風飛行到懸停飛行的飛行器轉換的又一示例。
[0023]圖9a和9b描繪了根據示例實施例的系繩球體。
[0024]圖10是根據示例實施例的方法的流程圖。
[0025]圖11是根據示例實施例的另一方法的流程圖。
[0026]圖12是根據示例實施例的又一方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]本文描述示例性方法和系統。應該理解的是,本文使用詞匯“示例性”以意在“用作示例、例子或說明”。本文描述為“示例性”或“說明性”的任何實施例或特征不一定被解釋為相對于其他實施例或特征而言是優選的或有利的。更一般而言,本文描述的實施例并不意在限制。將容易理解到,所公開的方法和系統的特定方面能夠以各種不同的配置來布置和組合,所有這些在本文都設想到了。
[0028]1.概述
[0029]說明性實施例涉及飛行器,其可以用在風能系統,如空中風力渦輪機(AWT)中。具體地,說明性實施例可以涉及用于將飛行器在促進將動能轉變成電能的特定飛行模式之間轉換的方法和系統或采取這樣的方法和系統的形式。
[0030]作為背景,AWT可以包括在諸如基本上圓形的路徑這樣的封閉路徑中飛行的飛行器,以將風的動能轉變成電能。在說明性實現方式中,飛行器可以經由系繩連接到地面站。在被拴住的同時,飛行器可以:(i)在一高度范圍并且基本上沿著所述路徑飛行,并返回到地面,以及(ii)將電能經由系繩傳輸到地面站。(在一些實現方式中,地面站可以將電力傳輸到飛行器以用于起飛和/或著陸)。
[0031]在AWT中,在風無助于發電時,飛行器可以在地面站中和/或在其上休整(或停留)。當風有助于發電時,如當在200米(m)高度處的風速可以為3.5米每秒(m/s)時,地面站可以部署(或發動)飛行器。另外,當飛行器被部署但風無助于發電時,飛行器可以返回到地面站。
[0032]此外,在AWT中,飛行器可以被配置用于懸停飛行和側風飛行。側風飛行可以用于以諸如基本上圓形的運動這樣的運動行進,并由此可以是用于產生電能的主要技術。懸停飛行相應地可以由飛行器用來對其自身為側風飛行作準備和定位。具體地,飛行器可以至少部分基于懸停飛行而升高到用于側風飛行的位置。此外,飛行器可以經由懸停飛行起飛和/或著陸。
[0033]在懸停飛行中,飛行器的主翼的翼展(span)可以基本上平行于地面地取向,并且飛行器的一個或多個推進器可以使得飛行器在地面上方懸停。在一些實現方式中,飛行器可以在懸停飛行中垂直升高或下降。
[0034]在側風飛行中,飛行器可以被取向成使得飛行器可以基本上由風沿著封閉路徑推進,如上面指出的,這可以將風的動能轉變成電能。在一些實現方式中,飛行器的一個或多個旋翼可以通過減慢入射的風來產生電能。此外,在一些實現方式中,封閉路徑可以包括上行程(upstroke)和下行程(downstroke)。在上行程期間飛行器可以基本上被向上推進,而在下行程期間飛行器可以基本上被向下推進。此外,在上行程中飛行器的速度可以小于在下行程中飛行器的速度。
[0035]當(i)飛行器具有附著流(例如,穩定流和/或不失速狀態(其可以指的是空氣流與翼型沒有分離)以及(ii)系繩處于張力下時,飛行器可以進入側風飛行。此外,飛行器可以在于地面站的基本上順風方向的位置處進入側風飛行。并且飛行器可以在飛行器不具有附著流時進入懸停飛行。
[0036]在一些實現方式中,在側風飛行期間系繩的張力可以大于在懸停飛行期間系繩的張力。例如,在側風飛行期間系繩的張力是15千牛頓(KN),而在懸停飛行期間系繩的張力可以是1KN。
[0037]本文描述的實施例涉及將飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行。在說明性實現方式中,一種方法可以涉及操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的第一封閉路徑行進,其中系繩在第一端部連接到飛行器并在第二端部連接到地面站,并且其中系繩球體具有與系繩的長度相對應的半徑;在飛行器處于側風飛行取向的同時,操作飛行器以沿著系繩球體上的第二封閉路徑行進,以使得飛行器的速度減小;以及在飛行器的速度減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
[0038]此外,在另一說明性實現方式中,一種方法可以涉及:操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的封閉路徑行進,其中系繩在第一端部連接到飛行器且在第二端部連接到地面站,且其中系繩球體具有與系繩的長度相對應的半徑;在飛行器在側風飛行取向下沿著封閉路徑行進的同時,通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度;以及在飛行器的速度減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
[0039]有利的是,這種實現方式可以通過在低高度處快速減小飛行器的速度來改善進入懸停飛行。此外,這種實現方式可以允許飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行,而無需進入另一飛行模式。此外,這種實現方式可以幫助使在側風飛行和懸停飛行之間系繩的張力中的變動平穩。
[0040]I1.說明性系統
[0041 ] A.空中風力渦輪機(AWT)
[0042]圖1描繪了根據示例實施例的AWT 100。具體地,AWT 100包括地面站110、系繩120和飛行器130。如圖1中所示,系繩120可以在第一端部連接到飛行器且可以在第二端部連接到地面站110。在這個示例中,系繩120可以在地面站110上的一個位置處附著到地面站110,并在飛行器130上的兩個位置處附著到飛行器130。然而,在其他示例中,系繩120可以在多個位置處附著到地面站110和/或飛行器130的任意部分。
[0043]地面站110可以用于保持和/或支撐飛行器130,直到其處于操作模式為止。地面站110可以進一步被配置成允許飛行器130的重新定位,使得對該裝置的部署成為可能。此外,地面站110可以進一步被配置成在著陸期間接收(receive)飛行器130。地面站110可以由可適當地保持飛行器130在處于懸停飛行、側風飛行或其他飛行模式(如向前飛行(其可以被稱為像飛機一樣飛行))的同時附著和/或錨固到地面上的任何材料形成。在一些實現方式中,地面站110可以被配置用于供在陸地上使用。然而,地面站110也可以在水體,如湖泊、河流、大海或大洋上實現。例如,尤其,地面站110可以包括漂浮的離岸平臺或船舶,或被布置在漂浮的離岸平臺或船舶上。此外,地面站110可以被配置成保持靜止或相對于地面或水體表面移動。
[0044]另外,地面站110可以包括可以使系繩120的長度變化的一個或多個部件(未示出),如絞盤。例如,當飛行器130被部署時,該一個或多個部件可以被配置成松出和/或放出系繩120。在一些實現方式中,該一個或多個部件可以被配置成將系繩120松出和/或放出到預定長度。作為示例,預定長度可以等于或小于系繩120的最大長度。此外,當飛行器130著陸在地面站110上時,該一個或多個部件可以被配置成卷起系繩120。
[0045]系繩120可以將飛行器130產生的電能傳輸到地面站110。另外,系繩120可以將電力傳輸到飛行器130,以便給飛行器130供能,用于起飛、著陸、懸停飛行和/或向前飛行。系繩120可以以任何形式且利用允許飛行器130產生的電能的傳輸、傳送和/或利用和/或將電力傳輸到飛行器130的任何材料構造。在飛行器130處于操作模式時,系繩120也可以被配置成承受飛行器130的一個或多個力。例如,系繩120可以包括芯部,該芯部被配置成在飛行器130處于懸停飛行、向前飛行和/或側風飛行時承受飛行器130的一個或多個力。芯部可以由任何高強度纖維構造。在一些示例中,系繩120可以具有固定長度和/或可變長度。例如,在至少一個這樣的示例中,系繩120可以具有140米的長度。
[0046]飛行器130可以被配置成基本上沿著路徑150飛行以產生電能。如在本文中使用的術語“基本上沿著”指的是精確沿著和/或與精確沿著有一個或多個偏離,所述偏離并不顯著影響如本文描述的電能的產生和/或如本文描述的飛行器在特定飛行模式之間的轉換。
[0047]飛行器130可以包括各種類型的裝置或采取各種類型的裝置的形式,尤其,所述裝置如風箏、直升機、飛翼和/或飛機。飛行器130可以由金屬、塑料和/或其他聚合物的實心結構形成。飛行器130可以由允許高推力對重量比以及可用于公共應用中的電能的產生的任何材料形成。另外,材料可以被選擇為允許可能夠應付風速和風向上的較大的和/或突然的轉變的閃電硬化(lightning hardened)、冗余和/或容錯設計。其他材料也是有可能的。
[0048]在各種不同的實施例中,封閉路徑150可以是各種不同的形狀。例如,封閉路徑150可以是基本上圓形的。并且在至少一個這樣的示例中,封閉路徑150可以具有達到265米的半徑。如在本公開中使用的術語“基本上圓形”指的是精確為圓形和/或與精確為圓形有一個或多個偏差,所述偏差并不顯著影響如本文描述的電能的產生。封閉路徑150的其他形狀可以是卵形(oval),如橢圓形、果凍豆的形狀、數字8的形狀等。
[0049]如圖1中所示,飛行器130可以包括主翼131、前區段132、旋翼連接器133A-B、旋翼134A-134D、尾梁135、尾翼136和垂直穩定翼137。這些部件中的任一個可以以允許使用提升部件抵抗重力和/或向前移動飛行器130的任何形式成形。
[0050]主翼131可以提供用于飛行器130的主要升力。主翼131可以是一個或多個剛性或柔性翼型,并且可以包括各種控制面(control surface),如小翼、襟翼(福勒襟翼、霍納襟翼、分裂式襟翼等)、舵、升降舵、擾流板、減速板等。控制面可以被操作來在懸停飛行、向前飛行和/或側風飛行期間穩定飛行器130和/或減小飛行器130上的拖曳力。另外,在一些示例中,控制面可以被操作來在側風飛行期間增加飛行器130上的拖曳力和/或減小飛行器130上的升力。在一些示例中,一個或多個控制面可以定位在主翼131的前導邊緣上。此外,在一些示例中,一個或多個其他控制面可以定位在主翼131的后邊緣上。
[0051]主翼131可以是供飛行器130參與懸停飛行、向前飛行和/或側風飛行的任何適當材料。例如,主翼131可以包括碳纖維和/或e-玻璃。此外,主翼131可以具有多種尺寸。例如,主翼131可以具有與傳統風力渦輪機葉片一致的一個或多個尺寸。作為另一示例,主翼131可以具有8米的翼展、4平方米的面積和15的縱橫比。前區段132可以包括一個或多個部件,如鼻部(nose),以減小在飛行期間飛行器130上的拖曳力。
[0052]旋翼連接器133A-133B可以將旋翼134A-134D連接到主翼131。在一些示例中,旋翼連接器133A-133B可以采取配置成將旋翼134A-134D連接到主翼131的一個或多個外掛架(pylon)的形式或形式上與其類似。在這個示例中,旋翼連接器133A-133B被布置成使得旋翼134A-134D在主翼131之間有間隔。在一些示例中,相應旋翼(例如,旋翼134A和旋翼134B或旋翼134(:和旋翼1340)之間的垂直間距可以是0.9米。
[0053]旋翼134A-134D可以被配置成驅動一個或多個發電機,以用于產生電能的目的。在這個示例中,旋翼134A-134D可以每個都包括一個或多個葉片,如三個葉片。一個或多個旋翼葉片可以經由與風的相互作用而旋轉,并且可以用于驅動一個或多個發電機。另外,旋翼134A-134D也可以被配置成在飛行期間向飛行器130提供推力。利用這種布置,旋翼134A-134D可以充當一個或多個推進單元,如螺旋槳。在一些示例中,旋翼134A-134D可以被操作來在側風飛行期間增加飛行器130上的拖曳力。雖然旋翼134A-134D在這個示例中被描繪為四個旋翼,但在其他示例中,飛行器130可以包括任意數量的旋翼,如少于四個旋翼或多于四個旋翼。
[0054]尾梁135可以將主翼131連接到尾翼136。尾梁135可以具有多種尺寸。例如,尾梁135可以具有2米的長度。此外,在一些實現方式中,尾梁135可以采取飛行器130的主體和/或機身的形式。且在這樣的實現方式中,尾梁135可以承載有效載荷。
[0055]尾翼136和/或垂直穩定翼137可以用于穩定飛行器和/或減小懸停飛行、向前飛行和/或側風飛行期間飛行器130上的拖曳力。例如,尾翼136和/或垂直穩定翼137可以用于在懸停飛行、向前飛行和/或側風飛行期間保持飛行器130的俯仰。在這個示例中,垂直穩定翼137附著到尾梁135,并且尾翼136定位在垂直穩定翼137的頂部上。尾翼136可以具有多種尺寸。例如,尾翼136可以具有2米的長度。此外,在一些示例中,尾翼136可以具有0.45平方米的表面積。此外,在一些示例中,尾翼136可以定位在飛行器130的質心上方I米處。
[0056]盡管上面已經描述了飛行器130,但應該理解的是本文描述的方法和系統可以涉及連接到系繩(如系繩120)的任何適當的飛行器。
[0057]B.AWT的說明性部件
[0058]圖2是圖示出AWT 200的部件的簡化方框圖。AWT 200可以采取AWT 100的形式或形式上與其類似。具體地,AWT 200包括地面站210、系繩220和飛行器230。地面站210可以采取地面站110的形式或形式上與其類似,系繩220可以采取系繩120的形式或形式上與其類似,且飛行器230可以采取飛行器130的形式或形式上與其類似。
[0059]如圖2中所示,地面站210可以包括一個或多個處理器212、數據存儲裝置214和程序指令216。處理器212可以是通用處理器或專用處理器(例如,數字信號處理器、專用集成電路等)。一個或多個處理器212可以被配置成執行計算機可讀程序指令216,該計算機可讀程序指令216被存儲在數據存儲裝置214中并且可被執行來提供本文描述的功能中的至少一部分。
[0060]數據存儲裝置214可以包括一個或多個計算機可讀存儲介質或采取一個或多個計算機可讀存儲介質的形式,所述介質可以由至少一個處理器212讀取或訪問。一個或多個計算機可讀存儲介質可以包括易失性和/或非易失性存儲部件,如光學的、磁性的、有機的或其他存儲器或盤式存儲裝置,它們可以全部或部分與一個或多個處理器212中的至少一個集成。在一些實施例中,數據存儲裝置214可以利用單個物理裝置(例如,一個光學、磁性、有機或其他存儲器或盤式存儲單元)實現,而在其他實施例中,數據存儲裝置214可以利用兩個或更多個物理裝置實現。
[0061]如所指出的,數據存儲裝置214可以包括計算機可讀程序指令216和有可能的額外的數據,如地面站210的診斷數據。這樣,數據存儲裝置214可以包括程序指令,以執行或促進本文描述的功能中的一些或全部。
[0062]在又一方面中,地面站210可以包括通信系統218。通信系統218可以包括允許地面站210經由一個或多個網絡通信的一個或多個無線接口和/或一個或多個線纜接口。這種無線接口可以支持在一個或多個無線通信協議下的通信,所述無線通信協議諸如藍牙、WiFi(例如,IEEE 802.11協議)、長期演進(LTE)、WiMAX(例如,IEEE 802.16標準)、射頻ID(RFID)協議、近場通信(NFC)和/或其他無線通信協議。這種線纜接口可以包括以太網接口、通用串行總線(U S B)接口或者類似的接口,以經由電線、雙絞線、同軸電纜、光鏈路、光纖鏈路或其他到線纜網絡的物理連接來通信。地面站210可以經由通信系統218與飛行器230、其他地面站和/或其他實體(例如,控制中心)通信。
[0063]在示例實施例中,地面站210可以包括允許短程通信和遠程通信二者的通信系統218。例如,地面站210可以被配置用于利用藍牙的短程通信以及在CDMA協議下的遠程通信。在這種實施例中,地面站210可以被配置成充當“熱點”;或者換言之,充當遠程支持裝置(例如,系繩220、飛行器230和其他地面站)與一個或多個數據網絡(如蜂窩網絡和/或因特網)之間的網關或代理。這樣配置的地面站210可以促進數據通信,否則遠程支持裝置自身將不能執行所述數據通信。
[0064]例如,地面站210可以向遠程裝置提供WiFi連接,并用作到蜂窩服務提供商的數據網絡的代理或網關,地面站210可以例如在LTE或3G協議下連接到該數據網絡。地面站210也可以用作到其他地面站或控制中心的代理或網關,否則遠程裝置可能不能訪問這些地面站或控制中心。
[0065]此外,如圖2中所示,系繩220可以包括傳輸部件222和通信鏈路224。傳輸部件222可以被配置成將電能從飛行器230傳輸到地面站210和/或將電能從地面站210傳輸到飛行器230。在各種不同的實施例中,傳輸部件222可以采取各種不同的形式。例如,傳輸部件222可以包括被配置成傳輸電的一個或多個導體。且在至少一個這樣的示例中,一個或多個導體可以包括鋁和/或允許電流傳導的其他材料。此外,在一些實現方式中,傳輸部件222可以圍繞系繩220的芯部(未示出)。
[0066]地面站210可以經由通信鏈路224與飛行器230通信。通信鏈路224可以是雙向的,并可以包括一個或多個有線和/或無線接口。而且,可以存在一個或多個路由器、交換機和/或構成通信鏈路224的至少一部分的其他裝置或網絡。
[0067]此外,如圖2中所示,飛行器230可以包括一個或多個傳感器232、動力系統(powersystem)234、電力產生/轉換部件236、通信系統238、一個或多個處理器242、數據存儲裝置244和程序指令246以及控制系統248。
[0068]在各種不同的實施例中,傳感器232可以包括各種不同的傳感器。例如,傳感器232可以包括全球定位系統(GPS)接收器。GPS接收器可以被配置成提供公知GPS系統(其可被稱為全球導航衛星系統(global navigat1n satellite system,GNNS))典型的數據,如飛行器230的GPS坐標。這種GPS數據可以被AWT 200用來提供本文描述的各種功能。
[0069]作為另一示例,傳感器232可以包括一個或多個風傳感器,如一個或多個皮托管。一個或多個風傳感器可以被配置成探測視風和/或相對風。這種風數據可以被AWT 200用來提供本文描述的各種功能。
[0070]作為另一示例,傳感器232可以包括慣性測量單元aMU)。頂U可以包括加速度計和陀螺儀二者,它們可以一起用來確定飛行器230的取向。具體地,加速度計可以測量飛行器230相對于地球的取向,而陀螺儀測量飛行器230圍繞軸線,如中心線的旋轉速率。MU可以在商業上以低成本低功率封裝購得。例如,MU可以采取微型化微機電系統(MEMS)或納米機電系統(NEMS)的形式或者包括MEMS或NEMS。也可以使用其他類型的頂U。除了加速度計和陀螺儀外,IMU還可以包括其他傳感器,這可以有助于更好地確定位置。這樣的傳感器的兩個示例是磁力計和壓力傳感器。其他示例也是有可能的。
[0071]雖然加速度計和陀螺儀在確定飛行器230的取向方面會是有效的,但在測量中的微小誤差會隨時間推移而復合并導致更顯著的誤差。然而,示例飛行器230可能夠通過利用磁力計測量方向來緩解或減小這種誤差。磁力計的一個示例是低功率數字3軸磁力計,其可以用于實現用于精確的航向信息的與取向無關的電子羅盤。然而,也可以利用其它類型的磁力計。
[0072]飛行器230也可以包括壓力傳感器或氣壓表,其可以用于確定飛行器230的高度。可替代地,其它傳感器,如聲波高度計或雷達高度計可以被用于提供對高度的指示,這可以有助于改善頂U的精度和/或防止MU漂移。另外,飛行器230可以包括一個或多個負荷單元(load cell),其被配置成探測在系繩220到飛行器230的連接之間分布的力。
[0073]如所指出的,飛行器230可以包括動力系統234。在各種不同的實施例中,動力系統234可以采取各種不同的形式。例如,動力系統234可以包括用于給飛行器230提供電力的一個或多個電池。在一些實現方式中,一個或多個電池可以是可再充電的,并且每個電池可以經由電池與電源之間的有線連接和/或經由無線充電系統,如向內部電池施加外部時變磁場的感應充電系統和/或使用從一個或多個太陽能電池板收集的能量的充電系統來再充電。
[0074]作為另一示例,動力系統234可以包括一個或多個馬達或發動機,用于向飛行器230提供動力。在一些實現方式中,一個或多個馬達或發動機可以由燃料,如基于碳氫化合物的燃料供能。并且在這樣的實現方式中,燃料可以存儲在飛行器230上并經由一個或多個流體導管,如管道傳送到一個或多個馬達或發動機。在一些實現方式中,動力系統234可以全部或部分在地面站210上實現。
[0075]如所指出的,飛行器230可以包括電力產生/轉換部件236。電力產生/轉換部件236在各種不同的實施例中可以采取各種不同的形式。例如,電力產生/轉換部件236可以包括一個或多個發電機,如高速直接驅動發電機。利用這種布置,一個或多個發電機可由一個或多個旋翼,如旋翼134A-134D來驅動。并且在至少一個這樣的示例中,一個或多個發電機可以在可以超過百分之六十的容量因數下在11.5米每秒的風速下以全額定功率操作,并且一個或多個發電機可以產生從40千瓦到600兆瓦的電功率。
[0076]此外,如所指出的,飛行器230可以包括通信系統238。通信系統238可以采取通信系統218的形式或在形式上與其類似。飛行器230可以經由通信系統238與地面站210、其他飛行器和/或其他實體(例如,控制中心)通信。
[0077]在一些實現方式中,飛行器230可以被配置成充當熱點;或者換言之,充當遠程支持裝置(例如,地面站210、系繩220、其他飛行器)與一個或多個數據網絡,如蜂窩網絡和/或因特網之間的網關或代理。這樣配置的飛行器230可以促進數據通信,否則遠程支持裝置本身將不能執行所述數據通信。
[0078]例如,飛行器230可以向遠程裝置提供WiFi連接,并用作到蜂窩服務提供商的數據網絡的代理或網關,飛行器230例如可在LTE或3G協議下連接到該數據網絡。飛行器230也可以用作到其他飛行器或控制站的代理或網關,否則遠程裝置可能不能訪問這些飛行器或控制站。
[0079]如所指出的,飛行器230可以包括一個或多個處理器242、程序指令246和數據存儲裝置244。一個或多個處理器242可以被配置成執行在數據存儲裝置244中存儲的并且可被執行以提供本文描述的功能的至少一部分的計算機可讀程序指令246。一個或多個處理器242可以采取一個或多個處理器212的形式或形式上與其類似,數據存儲裝置244可以采取數據存儲裝置214的形式或形式上與其類似,且程序指令246可以采取程序指令216的形式或形式上與其類似。
[0080]此外,如所指出的,飛行器230可以包括控制系統248。在一些實現方式中,控制系統248可以被配置成執行本文描述的一個或多個功能。控制系統248可以利用機械系統實現和/或利用硬件、固件和/或軟件實現。作為一個示例,控制系統248可以采取存儲在非暫態計算機可讀介質上的程序指令以及執行指令的處理器的形式。控制系統248可以全部或部分在飛行器230上和/或在遠離飛行器230定位的至少一個實體(如地面站210)上實現。一般而言,控制系統248實現的方式可取決于特定應用而變化。
[0081]雖然上面已經描述了飛行器230,但應該理解的是本文描述的方法和系統可以涉及連接到系繩,如系繩230和/或系繩110上的任何適當的飛行器。
[0082]C.側風飛行
[0083]圖3描繪了側風飛行的示例300。作為示例,示例300大體上被描述為由上面結合圖1描述的飛行器130來執行。為了說明目的,示例300以如圖3中所示的動作描述,但是示例300可以按照任意數量的動作和/或動作的組合來執行。
[0084]具體地,圖3示出了在地面302上方飛行的飛行器130的從地面站110的視圖。在所圖示的示例中,風303可以接觸系繩球體304。風303可以指向頁面內(如順時針箭頭所示)。此外,系繩球體304可以具有與系繩120的長度相對應的半徑。示例300可以基本上在系繩球體304的部分304A上執行。如在本公開中使用的術語“基本上在…上”指的是精確地在…上或與精確地在…上有一個或多個偏離,所述偏離并不顯著影響如本文描述的將飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行。在系繩球體304的部分304A上,第一軸線306A對應于方位(azimuth)方向,而第二軸線306B對應于高度方向。
[0085]再者,如圖3中所示,系繩120在第一端部連接到飛行器130。在所圖示的示例中,系繩120的一部分可以指向頁面之外(如逆時針箭頭所示)。
[0086]示例300開始于點308,其中操作飛行器130以在側風飛行取向下沿著系繩球體304上的封閉路徑350行進。在側風飛行取向下,飛行器130可以被配置用于如本文描述的側風飛行。利用這種布置,在點308處,飛行器130可以產生電能。封閉路徑350可以采取封閉路徑150的形式或形式上與其類似。例如,在所圖示的示例中,封閉路徑350可以是基本上圓形的。然而,在其他示例中,封閉路徑350可以是參照封閉路徑150描述的各種不同的形狀中的任一種。
[0087]在點308處,飛行器130可以被風303沿著封閉路徑350推進。如圖3中所示,封閉路徑350可以包括上行程352和下行程354。在示例300中,上行程352可以包括封閉路徑350的飛行器130逆時針行進的一部分,而下行程354可以包括路徑350的飛行器順時針行進的一部分。利用這個布置,在上行程352期間,飛行器130可以由風303基本上向上推進,而在下行程354期間,飛行器130可以由風303基本上向下推進。此外,飛行器130在上行程352中的速度可以小于飛行器130在下行程354中的速度。
[0088]如在本公開中使用的術語“基本上向上”指的是精確地向上和/或與精確地向上有一個或多個偏離,所述偏離并不顯著影響如本文描述的從側風飛行到懸停飛行的轉換。如在本公開中使用的術語“基本上向下”指的是精確地向下和/或與精確地向下有一個或多個偏離,所述偏離并不顯著影響如本文描述的從側風飛行到懸停飛行的轉換。
[0089]在點308處,飛行器130可以被操作來沿著封閉路徑350的基本上全部(其可以被稱為封閉路徑350的一圈)行進。如本文使用的術語“基本上全部”指的是精確的全部或與精確的全部有一個或多個偏離,所述偏離并不顯著影響如本文描述的將飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行。
[0090]另外,在點308處,飛行器130可以被操作來沿著封閉路徑350的一圈或多圈行進。例如,飛行器350可以被操作來沿著封閉路徑350的一圈、封閉路徑350的兩圈、封閉路徑350
的二圈等等彳丁進。
[0091]此外,在點308處,飛行器130可以被操作來沿著封閉路徑350的一部分行進。例如,飛行器130可以被操作來沿著封閉路徑350的一半、封閉路徑的四分之一等等行進。
[0092]再者,在點308處,飛行器130可以被操作來沿著封閉路徑350的一圈或多圈和封閉路徑350的一個或多個部分的組合行進。例如,飛行器130可以被操作來先沿著封閉路徑350的兩圈然后沿著封閉路徑350的一部分行進。
[0093]在另一方面中,軸線360可以與封閉路徑350相交。在所圖示的示例中,軸線360可以基本上在地面站110的順風方向。如在本公開中使用的術語“基本上順風”指的是精確的順風或與精確的順風有一個或多個偏離,所述偏離并不顯著影響如本文描述的將飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行。
[0094]在各種不同的實施例中,對應于點308的一個或多個動作可以在各種不同的時間段執行。例如,對應于點308的一個或多個動作可以在第一時間段執行。
[0095]雖然已經在地面站110位于地面302上的情況下描述了示例300,但在其他示例中,地面站110可以是活動的。例如,地面站110可以被配置成相對于地面302或水體的表面移動。利用這種布置,風303可以是從地面站110的角度而言的相對風。
[0096]E.將飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行
[0097]圖4描繪了根據示例實施例的將飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行的示例400。具體地,示例400涉及操作飛行器以沿著第二封閉路徑450B行進,使得飛行器的速度減小。作為示例,示例400大體上被描述為由結合圖1描述的飛行器130執行。為了說明目的,飛行器130在圖4中未示出。例如,示例400如圖4中所示以一系列動作描述,但是示例400可以按照任意數量的動作和/或動作的組合來執行。
[0098]并且如在圖3中那樣,圖4描繪了地面302上方的從地面站110的視圖,風303可以指向頁面內,并且第一軸線306A對應于方位方向,而第二軸線306B對應于高度方向。
[0099]示例400開始于點408,其中操作飛行器130以在于側風飛行取向下取向的同時,沿著系繩球體304上的第一封閉路徑450A行進。利用這種布置,在點408處,飛行器130可以產生電能。第一封閉路徑450A可以采取封閉路徑150和/或封閉路徑350的形式或形式上與其類似。例如,在所圖示的示例中,第一封閉路徑450A可以是基本上圓形的。然而,在其他示例中,第一封閉路徑450A可以是上面參照封閉路徑150所描述的各種不同的形狀中的任一種。
[0100]在點408處,飛行器130可以被風303沿著第一封閉路徑450A推進。如圖4中所示,路徑450可以包括上行程452A和下行程454A。上行程452A可以采取上行程352的形式或形式上與其類似,而下行程454A可以采取下行程354的形式或形式上與其類似。
[0101]在點408處,飛行器130可以被操作來沿著第一封閉路徑450A的基本上全部(其可以被稱為第一封閉路徑450A的一圈)、第一封閉路徑450A的一部分、和/或第一封閉路徑450A的一圈或多圈與第一封閉路徑450A的一個或多個部分的組合,其方式與如參照圖3所述的在點308處飛行器130可以被操作來沿著封閉路徑350的基本上全部、封閉路徑350的一部分、和/或封閉路徑350的一圈或多圈與封閉路徑350的一個或多個部分的組合行進的方式相同或類似。
[0102]示例400在點410處繼續,其中操作飛行器130以在處于側風飛行取向的同時沿著系繩球體304上的第二封閉路徑450B行進。第二封閉路徑450B可以包括上行程452B和下行程454B。在所圖示的示例中,第二封閉路徑450B可以是基本上圓形的。然而,在其他示例中,第二封閉路徑450B可以是上面對于封閉路徑150所描述的各種不同的形狀中的任一種。
[0103]在點410處,與在點408處飛行器130被風303沿著第一封閉路徑450A推進相比,飛行器130可以被風303沿著第二封閉路徑450B較少地(less)推進。結果,在點410處飛行器130的速度可以小于在點408處飛行器130的速度。
[0104]另外,在一些示例中,在點410處,飛行器130可以產生電能。此外,在一些這樣的示例中,在點410處由飛行器130產生的電能可以小于在點408處由飛行器130產生的電能。然而,在其他示例中,在點410處飛行器130可以不產生電能。
[0105]如圖4中所示,第一軸線460可以與第一封閉路徑450A相交,而第二軸線470可以與第二封閉路徑450B相交,且第一軸線460可以基本上在地面站110的順風方向,而第二軸線470可以在地面站110的沒那么順風的方向。利用這種布置,在第二封閉路徑450B上的點456B可以在與地面站110的基本上順風方向成一角度處。在一些示例中,該角度在方位上可以在30到90度之間,如在方位上在30到60度之間。此外,在至少一個這樣的示例中,該角度可以基于飛行器130或AWT 100的一個或多個部件的一個或多個參數來選擇。
[0106]另外,在一些示例中,在第二封閉路徑450B上的點(例如,點456B)在與地面站110的基本上順風方向成某一角度處,如在方位上成小于90度的角度處的情況下,在點410處飛行器130可以不產生電能。
[0107]另外,在第二封閉路徑450B上的點456B可以位于比第一封閉路徑450的對應點456A的高度低的高度上。在一些示例中,第二封閉路徑450B上的點456B可以在地面302上方的預定高度414處。預定高度414可以基于飛行器130或AWT100的一個或多個部件的一個或多個參數來選擇。
[0108]此外,如圖4中所示,第二軸線470可以位于第一軸線460的右側。利用這種布置,第二封閉路徑450B的上行程452B的至少一部分可以比第二封閉路徑450B的下行程454B的至少一部分更接近地面站110的順風方向地定位。于是,在從側風飛行取向向懸停飛行取向轉換期間飛行器130的穩定性可以得到改善。然而,在其他示例中,第二軸線470可以定位在第一軸線460的左側。利用這種布置,飛行器130在第二封閉路徑450B的上行程期間可以不由風303推進。于是,飛行器130的速度的減小量(reduct1n)可以增大。
[0109]在點410處,飛行器130可以被操作來沿著第二封閉路徑450B的基本上全部(其可以被稱為第二封閉路徑450B的一圈)來行進。另外,在點410處,飛行器130可以被操作來沿著第二封閉路徑450B的一圈或多圈行進。例如,飛行器130可以被操作來沿著第二封閉路徑450B的一圈、第二封閉路徑450B的兩圈、第二封閉路徑450B的三圈等等來行進。
[0110]此外,在點410處,飛行器130可以被操作來沿著第二封閉路徑450B的一部分行進。例如,飛行器130可以被操作來沿著第二封閉路徑450B的一半、第二封閉路徑450B的四分之一等等彳丁進。
[0111]再者,飛行器130可以被操作來沿著第二封閉路徑450B的一圈或多圈以及第二封閉路徑450B的一個或多個部分的組合行進。例如,飛行器130可以被操作來以首先沿著第二封閉路徑450B的兩圈然后沿著第二封閉路徑450B的一部分行進。
[0112]在一些示例中,隨著飛行器130被操作來沿著其行進的第二封閉路徑450B的圈數增加,飛行器130的速度的減小量可以增大。例如,當飛行器130被操作來沿著第二封閉路徑450B的多于一圈行進時的飛行器130的速度的減小量可以大于當飛行器130被操作來沿著第二封閉路徑450B的一圈行進時的飛行器130的速度的減小量。
[0113]此外,在一些示例中,飛行器130的速度的減小量可以隨著飛行器130被操作來沿著其行進的第二封閉路徑450B的部分的數量增加而增大。例如,當飛行器130被操作來沿著第二封閉路徑450B的多于一個部分行進時的飛行器130的速度的減小量可以大于當飛行器130被操作來沿著第二封閉路徑450B的一個部分行進時飛行器130的速度的減小量。
[0114]示例400在點412處繼續,其中在飛行器130的速度減小之后或與此同時,將飛行器130從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑450B行進轉換到懸停飛行取向。在懸停飛行取向下,飛行器130可以被配置用于如本文描述的懸停飛行。
[0115]在一些示例中,將飛行器130從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑450B行進轉換到懸停飛行取向可以涉及飛行機動。
[0116]此外,在一些示例中,飛行器130可以在第二封閉路徑450B的上行程452B期間從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑450B行進轉換到懸停飛行取向。
[0117]此外,在一些示例中,飛行器130可以在閾值速度從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑450B行進轉換到懸停飛行取向。此外,在一些這樣的示例中,閾值速度可以在 10到30!11/8之間,如20m/s。
[0118]再者,在一些示例中,用于從側風飛行取向向懸停飛行取向轉換的閾值速度可以基于沿著第二封閉路徑450B的飛行器130從側風飛行取向向懸停飛行取向轉換的位置來變化。作為一個示例,閾值速度可以隨著沿著第二封閉路徑450B的飛行器130從側風飛行取向向懸停飛行取向轉換的點的高度增加而減小。
[0119]在各種不同的實施例中,對應于點408-412的一個或多個動作可以在各種不同的時間段執行。例如,與點408相對應的一個或多個動作可以在第一時間段執行,與點410相對應的一個或多個動作可以在第二時間段執行,且與點412相對應的一個或多個動作可以在第三時間段執行。
[0120]在一些示例中,飛行器130可以從沿著第一封閉路徑450A行進向沿著第二封閉路徑450B行進轉換。此外,在一些這樣的示例中,轉換可以涉及沿著一個或多個其他路徑(例如,系繩球體304上的一個或多個其他封閉路徑)行進,所述其他路徑每個都定位在第一封閉路徑450A和第二封閉路徑450B之間。另外,在一些這樣的示例中,轉換可以在第一和第二時間段之間發生。
[0121]圖5描繪了根據示例實施例的將飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行的另一示例500。具體地,示例500涉及操作飛行器以沿著第二封閉路徑550B行進,使得飛行器的速度減小。作為示例,示例500大體上被描述為由上面結合圖1描述的飛行器130來執行。為了說明目的,飛行器130在圖5中未示出。此外,示例500如圖5中所示以一系列動作進行描述,但是示例5 O O可以按照任意數量的動作和/或動作的組合來執行。
[0122]且如圖3和4中那樣,圖5示出了地面302上方從地面站110的視圖,風303可以指向頁面內,并且第一軸線306A對應于方位方向,且第二軸線306B對應于高度方向。
[0123]示例500開始于點508,其中操作飛行器130以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體304上的第一封閉路徑550A行進。利用這種布置,在點508處,飛行器130可以產生電能。第一封閉路徑550A可以采取封閉路徑150、封閉路徑350和/或第一封閉路徑450A的形式或形式上與其類似。例如,在所圖示的示例中,第一封閉路徑550A可以是基本上圓形的。然而,在其他示例中,第一封閉路徑550A可以是上面參照封閉路徑150描述的各種形狀中的任一種。
[0124]飛行器130可以被風303沿著第一封閉路徑550A推進。如圖5中所示,第一封閉路徑550A可以包括上行程552A和下行程554A。上行程552A可以采取上行程352和/或上行程452A的形式或形式上與其類似,且下行程554A可以采取下行程354和/或下行程454A的形式或形式上與其類似。
[0125]此外,如圖5中所示,軸線506可以與第一封閉路徑550A相交,且軸線560可以在地面站110的基本上順風方向。軸線560可以采取軸線360和/或第一軸線460的形式或形式上與其類似。
[0126]在點508處,按照與在示例300中在點308處飛行器130可以被操作來沿著封閉路徑350的基本上全部、封閉路徑350的一部分和/或封閉路徑350的一圈或多圈與封閉路徑350的一個或多個部分的組合行進和/或在示例400中在點408處飛行器130可以被操作來沿著第一封閉路徑450A的基本上全部、第一封閉路徑450A的一部分和/或第一封閉路徑450A的一圈或多圈與第一封閉路徑450A的一個或多個部分的組合行進相同或類似的方式,飛行器130可以被操作來沿著第一封閉路徑550A的基本上全部(其可以被稱為第一封閉路徑550A的一圈)、第一封閉路徑550A的一部分和/或第一封路徑550A的一圈和多圈與第一封閉路徑550A的一個或多個部分的組合行進。
[0127]示例500在點510處繼續,其中操作飛行器130以在處于側風飛行取向的同時沿著系繩球體304上的第二封閉路徑550B行進。第二封閉路徑550B可以包括上行程552B和下行程554B。
[0128]如圖5中所示,第二封閉路徑550B可以具有與第一封閉路徑550A不同的形狀。利用這種布置,第二封閉路徑550B的上行程554B的長度可以大于第一封閉路徑550A的上行程554A的長度。結果,在點510處飛行器130的速度可以小于在點508處飛行器130的速度。
[0129]在所圖示的示例中,第二封閉路徑550B是卵形(例如,橢圓形),且第一封閉路徑550A是基本上圓形的。路徑550A和第二封閉路徑550B的其他形狀同樣是有可能的,諸如果凍豆的形狀、數字8的形狀等等。在一些示例中,第二封閉路徑550B的形狀可以被選擇以增加上行程554B的長度。
[0130]另外,在一些示例中,在點510處,飛行器130可以產生電能。此外,在一些這樣的示例中,在點510處由飛行器130產生的電能可以小于在點508處由飛行器130產生的電能。然而,在其他示例中,在點510處,飛行器130可以不產生電能。再者,在一些示例中,在第二封閉路徑550B上的點在與地面站110的基本上順風方向成某一角度處,如在方位上成小于90度的角度處的情況下,在點510處,飛行器130可以不產生電能。
[0131]在點510處,按照與如在示例400中那樣在點408處飛行器130可以被操作來沿著第二封閉路徑450B的基本上全部、第二封閉路徑450B的一部分和/或第二封閉路徑450B的一圈或多圈與第二封閉路徑450B的一部分的組合行進相同或類似的方式,飛行器130可以被操作來沿著第二封閉路徑550B的基本上全部(其可以被稱為第二封閉路徑550B的一圈)、第二封閉路徑550B的一部分和/或第二封閉路徑550B的一圈或多圈與第二封閉路徑550B的一個或多個部分的組合行進。
[0132]利用這種布置,飛行器130的速度的減小量可以隨著飛行器130被操作來沿著其行進的第二封閉路徑550B的圈數增加而增大。例如,當飛行器130被操作來沿著第二封閉路徑550B的多于一圈行進時飛行器130的速度的減小量可以大于當飛行器130被操作來沿著第二封閉路徑550B的一圈行進時飛行器130的速度的減小量。
[0133]此外,在一些示例中,飛行器130的速度的減小量可以隨著飛行器130被操作來沿著其行進的第二封閉路徑550B的部分的數量增加而增大。例如,當飛行器130被操作來沿著第二封閉路徑550B的多于一個部分行進時飛行器130的速度的減小量可以大于當飛行器130被操作來沿著第二封閉路徑550B的一個部分行進時飛行器130的速度的減小量。
[0134]示例500在點512處繼續,其中在飛行器130的速度被減小之后或與此同時,將飛行器130從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進轉換到懸停飛行取向。
[0135]在點512處,按照與如在示例400中那樣在點412處在飛行器130的速度被減小之后或與此同時飛行器130可以從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑450B行進轉換相同或類似的方式,在飛行器130的速度被減小之后或與此同時,飛行器130可以從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進轉換到懸停飛行取向。
[0136]例如,在一些示例中,將飛行器130從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進轉換到懸停飛行取向可以涉及飛行機動。飛行機動可以采取在示例400中的點412處的飛行機動的形式或形式上與其類似。
[0137]此外,在一些示例中,飛行器130可以在第二封閉路徑550B的上行程552B期間從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進轉換到懸停飛行取向。
[0138]此外,在一些示例中,飛行器130可以在閾值速度從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進轉換到懸停飛行取向。所述閾值速度可以采取示例400中的點412處的閾值速度的形式或形式上與其類似。
[0139]再者,在一些示例中,用于從側風飛行取向向懸停飛行取向轉換的閾值速度可以基于沿著第二封閉路徑550B的飛行器130從側風飛行取向向懸停飛行取向轉換的位置而變化。作為一個示例,閾值速度可以隨著沿著第二封閉路徑550B的飛行器130從側風飛行取向向懸停飛行取向轉換的點的高度增大而減小。
[0140]在各種不同的實施例中,與點508-512對應的一個或多個動作可以在各種不同的時間段執行。例如,與點508對應的一個或多個動作可以在第一時間段執行,與點510相對應的一個或多個動作可以在第二時間段執行,且與點512相對應的一個或多個動作可以在第二時間段執行。
[0141]在一些示例中,飛行器130可以從沿著第一封閉路徑550A行進轉換到沿著第二封閉路徑550B行進。此外,在一些這樣的示例中,轉換可以涉及沿著一個或多個其他路徑(例如,在系繩球體304上的一個或多個其他封閉路徑)行進。另外,在一些這樣的示例中,轉換可以在第一和第二時間段之間發生。
[0142]此外,示例500的一個或多個動作可以結合示例400的一個或多個動作執行。利用這種布置,飛行器130的速度可以通過沿著第二封閉路徑450B行進而減小,并且飛行器130的速度可以通過沿著第二封閉路徑550B行進而進一步減小。例如,飛行器130可以被操作來在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑450B行進,使得飛行器130的速度被減小,如示例400的點410中那樣。在飛行器130的速度被減小之后或與此同時,飛行器130可以被操作來在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進,使得飛行器130的速度被進一步減小,如示例500的點510中那樣。
[0143]另外,飛行器130的速度可以通過沿著第二封閉路徑550B行進而減小,并且飛行器130的速度可以通過沿著第二封閉路徑450B行進而進一步減小。例如,飛行器130可以被操作來在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進,使得飛行器130的速度被減小,如示例500的點510中那樣。在飛行器130的速度被減小之后或與此同時,飛行器130可以被操作來在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑450B行進,使得飛行器130的速度被進一步減小,如示例400的點410中那樣。
[0144]此外,在一些情況下,飛行器130可以沿著第二封閉路徑550B行進,并且(i)可以沿著第二封閉路徑450B行進以及(ii)可以沿著第一封閉路徑550A或第一封閉路徑450A行進。例如,飛行器130可以被操作來在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進,使得飛行器130的速度減小。而且在一些這樣的示例中,當對應于點512的一個或多個動作未被執行時,飛行器130可以被操作來如示例400的點410中那樣在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑450B行進,且飛行器130可以被操作來如在示例400的點408中那樣沿著第一封閉路徑550A或第一封閉路徑450A行進。
[0145]圖6描繪了根據示例實施例的將飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行的又一示例600。具體地,示例600涉及操作飛行器以沿著第二封閉路徑650B行進。作為示例,示例600大體上被描述為由結合圖1描述的飛行器130來執行。為了說明的目的,飛行器130在圖6中未示出。此外,示例600如圖6中所示以一系列動作來描述,但是示例600可以按照任意數量的動作和/或動作的組合來執行。
[0146]而且如在圖3-5中那樣,圖6描繪了地面302上方從地面站110的視圖,風303可以指向頁面內,且第一軸線306A對應于方位方向,而第二軸線306B對應于高度方向。
[0147]示例600開始于點608,其中操作飛行器130以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體304上的第一封閉路徑650A行進。利用這種布置,飛行器130可以產生電能。第一封閉路徑650A可以采取封閉路徑150、封閉路徑350、第一封閉路徑450A和/或第一封閉路徑550A的形式或形式上與其類似。例如,在所圖示的示例中,第一封閉路徑650A可以是基本上圓形的。然而,在其他示例中,第一封閉路徑650A可以是上面參照封閉路徑150描述的各種形狀中的任一種。
[0148]飛行器130可以被風303沿著第一封閉路徑650A推進。如圖6中所示,第一封閉路徑650A可以包括上行程652A和下行程654A。上行程652A可以采取上行程352、上行程452A和/或上行程552A的形式或形式上與其類似,并且下行程554A可以采取下行程354、下行程454A和/或下行程554A的形式或形式上與其類似。
[0149]此外,如圖6中所示,軸線660可以與第一封閉路徑650A相交,而軸線660可以在地面站110的基本上順風方向。軸線660可以采取軸線360、第一軸線460和/或軸線560的形式或形式上與其類似。
[0150]在點608處,按照與如在示例300中那樣在點308處飛行器130可以被操作來沿著封閉路徑350的基本上全部和/或封閉路徑350的一部分行進、如在示例400中那樣在點408處飛行器130可以被操作來沿著第一封閉路徑450A的基本上全部和/或第一封閉路徑450A的一部分行進、和/或如在示例500中那樣在點508處飛行器130可以被操作來沿著第一封閉路徑550A的基本上全部和/或第一封閉路徑550A的一部分行進相同或類似的方式,飛行器130可以被操作來沿著第一封路徑550A的基本上全部和/或第一封路徑550A的一部分行進。
[0151]示例600在點610處繼續,其中操作飛行器130以在處于側風飛行取向的同時沿著系繩球體304上的第二封閉路徑650B行進。第二封閉路徑650B包括上行程652B和下行程654B。
[0152]如圖6中所示,第二封閉路徑650B可以具有不同于第一封閉路徑650A的形狀。利用這種布置,第二封閉路徑650B的上行程654B的長度可以大于第一封閉路徑650A的上行程654A的長度。結果,在點610處飛行器130的速度可以小于在點608處飛行器130的速度。
[0153]具體地,第二封閉路徑650B具有第一部分662和第二部分664。如圖6中所不,第二封閉路徑650B的第一部分662可以在基本上恒定的高度,并且第二封閉路徑650B的第二部分664可以在基本上恒定的方位。此外,在一些示例中,第二封閉路徑650B的第一部分662可以定位在地面302上方的預定高度614處。預定高度614可以基于飛行器130或AWT 100的一個或多個部件的一個或多個參數來選擇。
[0154]另外,如圖6中所示,第二封閉路徑650B的第二部分664可以基本上在軸線660上。在其它示例中,第二封閉路徑650B的第二部分664可以基本上平行于軸線660。
[0155]在一些示例中,上行程652B可以沿著第二封閉路徑650B的第一部分662和第二部分664定位。利用這種布置,第二封閉路徑650B的上行程652B的長度可以大于本文描述的其他第二封閉路徑的上行程的長度,其他第二封閉路徑如在示例400中的第二封閉路徑450B的上行程452B和示例500中的第二封閉路徑550B的上行程552B。
[0156]此外,如圖6中所示,第二封閉路徑650B可以進一步包括弧668,該弧將第二封閉路徑650B的第一部分662連接到第二封閉路徑650B的第二部分664。利用這種布置,操作飛行器130以沿著第二封閉路徑650B行進可以涉及操作飛行器130以沿著弧668行進。在一些示例中,弧668可以具有預定曲率。此外,在一些這樣的示例中,預定曲率可以是飛行器130被配置成行進的最大曲率。在一些示例中,操作飛行器130以沿著第二封閉路徑650B行進可以涉及將飛行器130向上快速轉向到第二封閉路徑650B的第二部分664。
[0157]再者,如圖6中所示,第二封閉路徑650B還可以包括第二封閉路徑650B的第三部分666。在一些示例中,下行程654B可以沿著第二封閉路徑650的第三部分666定位。
[0158]另外,在一些示例中,在點610處,飛行器130可以產生電能。此外,在一些這樣的示例中,在點610處由飛行器130產生的電能可以小于在點608處飛行器130產生的電能。然而,在其他示例中,在點610處,飛行器130可以不產生電能。再者,在一些示例中,在第二封閉路徑650B上的點在與地面站110的基本上順風方向成某一角度處,如在方位上成小于90度的角度處的情況下,在點610處,飛行器130可以不產生電能。
[0159]在點610處,按照與如示例400中那樣在點408處飛行器130可以被操作來沿著第二封閉路徑450B的基本上全部、第二封閉路徑450B的一部分和/或第二封閉路徑450B的一圈或多圈與第二封閉路徑450B的一部分的組合行進、和/或如在示例500中那樣在點508處飛行器130可以被操作來沿著第二封閉路徑550B的基本上全部、第二封閉路徑550B的一部分和/或第二封閉路徑550B的一圈或多圈與第二封閉路徑550B的一部分的組合行進相同或類似的方式,飛行器130可以被操作來沿著第二封閉路徑650B的基本上全部(其可以被稱為第二封閉路徑650B的一圈)、第二封閉路徑550B的一部分(例如,第一部分662、第二部分664和第三部分666)和/或第二封閉路徑650B的一圈或多圈與第二封閉路徑650B的一個或多個部分的組合行進。
[0160]利用這個布置,飛行器130的速度的減小量可以隨著飛行器130被操作來沿著其行進的第二封閉路徑650B的圈數增加而增大。例如,當飛行器130被操作來沿著第二封閉路徑650B的多于一圈行進時飛行器130的速度的減小量可以大于當飛行器130被操作來沿著第二封閉路徑650B的一圈行進時飛行器130的速度的減小量。
[0161]此外,在一些示例中,飛行器130的速度的減小量可以隨著被操作來沿著其行進的第二封閉路徑550B的部分的數量增加而增大。例如,當飛行器130被操作來沿著第二封閉路徑650B的多于一個部分行進時飛行器130的速度的減小量可以大于當飛行器130被操作來沿著第二封閉路徑650B的一個部分行進時飛行器130的速度的減小量。
[0162]示例600在點612處繼續,其中在飛行器130的速度被減小之后或與此同時,將飛行器130從在處于側風飛行取向下的同時沿著第二封閉路徑650B行進轉換到懸停飛行取向。
[0163]在點612處,按照如在示例400中那樣在點412處在飛行器130的速度被減小之后或與此同時飛行器130可以從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑450B行進轉換和/或如在示例500中那樣在點512處在飛行器130的速度被減小之后或與此同時飛行器130可以從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進轉換相同或類似的方式,在飛行器130的速度被減小之后或與此同時,飛行器130可以從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑650B行進轉換到懸停飛行取向。
[0164]例如,在一些示例中,將飛行器130從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑650B行進轉換到懸停飛行取向可以涉及飛行機動。飛行機動可以采取與示例400中的點412處的飛行機動和/或示例500中的點512處的飛行機動的形式或形式上與其類似。
[0165]此外,在一些示例中,飛行器130可以在第二封閉路徑650B的上行程652B期間從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑650B行進轉換到懸停飛行取向。
[0166]此外,在一些示例中,飛行器130可以在閾值速度從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑650B行進轉換到懸停飛行取向。在點612處的閾值速度可以采取示例400中的點412處的閾值速度和/或示例500中的點512處的閾值速度的形式或形式上與其類似。
[0167]再者,在一些示例中,用于從側風飛行取向向懸停飛行取向轉換的閾值速度可以基于沿著第二封閉路徑650B的飛行器130從側風飛行取向向懸停飛行取向轉換的位置而變化。作為一個示例,閾值速度可以隨著沿著第二封閉路徑650B的飛行器130從側風飛行取向向懸停飛行取向轉換的點的高度增加而減小。
[0168]在各種不同的實施例中,與點608-612對應的一個或多個動作可以在各種不同的時間段執行。例如,與點608相對應的一個或多個動作可以在第一時間段執行,與點610相對應的一個或多個動作可以在第二時間段執行,而與點612相對應的一個或多個動作可以在第三時間段執行。
[0169]在一些示例中,飛行器130可以從沿著第一封閉路徑650A行進向沿著第二封閉路徑650B行進轉換。此外,在一些這樣的示例中,該轉換可以涉及沿著一個或多個其他路徑(例如,系繩球體304上的一個或多個其他封閉路徑)行進。另外,在一些這樣的示例中,該轉換可以在第一和第二時間段之間發生。
[0170]此外,示例600可以結合示例400的一個或多個動作和/或示例500的一個或多個動作執行。利用這個布置,飛行器130的速度可以通過沿著第二封閉路徑450B和/或第二封閉路徑550B行進而減小,且飛行器130的速度可以通過沿著第二封閉路徑650B行進而進一步減小。例如,飛行器130可以被操作來在側風飛行取向下沿著第二封閉路徑450B行進,如示例400的點410中那樣,和/或在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進,如示例500的點510中那樣,使得飛行器130的速度減小。在飛行器的速度減小之后或與此同時,飛行器130可以被操作來在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑650B行進,使得飛行器130的速度進一步減小,如示例600的點610中那樣。
[0171]另外,飛行器130可以被操作來在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑650B行進,使得飛行器130的速度減小。在飛行器130的速度被減小之后或與此同時,飛行器130可以被操作來在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑450B行進,如示例400的點410中那樣,使得飛行器130的速度被進一步減小,和/或在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進,如在示例500的點510中那樣,使得飛行器130的速度被進一步減小。
[0172]此外,在一些情況下,飛行器130可以沿著第二封閉路徑650B行進,并且(i)可以沿著第二封閉路徑450B和/或第二封閉路徑550B行進以及(ii)可以沿著第一封閉路徑650A、第一封閉路徑450A或第一封閉路徑550A行進。例如,飛行器130可以被操作來在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑650B行進,使得飛行器130的速度被減小,如示例600的點610中那樣。且在一些這樣的示例中,當對應于點612的一個或多個動作未被執行時,飛行器130可以被操作來在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑450B行進,如在示例400的點410中那樣,和/或在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進,如示例500的點510中那樣,并且可以被操作來沿著第一封閉路徑650A、如不例400的點408中的第一封閉路徑450A和/或如示例500的點508中的第一封閉路徑550A行進。
[0173]此外,在一些示例中,如飛行器130的飛行器可以從側風飛行向懸停飛行轉換,而不沿著第二封閉路徑行進,以使得飛行器的速度減小。代之,可以通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增大或者飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度。
[0174]圖7a和7b是涉及根據示例實施例的迎角的圖形表示。具體地,圖7a是圖形表示702,而圖7b是圖形表示706。
[0175]如在圖7a中所示,圖形表示702表示與迎角相關的升力(Cl)的系數。Cl可以表示在飛行器上的升力,并且迎角可以是飛行器的第一軸線(例如,縱向軸線)與投射到飛行器的第一軸線和飛行器的第二軸線(例如,垂直軸線)限定的(例如,跨越的)平面中的視風矢量之間的角度。另外,迎角可以被稱為阿爾法(α)。
[0176]曲線表示702包括第一部分702Α和第二部分702Β。第一部分702Α與用于如本文描述的側風飛行的Cl的值的范圍相對應,且第二部分702Β與用于如本文描述的失速狀態的Cl的值的范圍相對應。軸線704Α表示用于側風飛行的Cl的值的范圍和用于失速狀態的Cl的值的范圍的邊界。如在圖7a中所示,隨著迎角增大,Cl可能減小。
[0177]如圖7b中所示,曲線表示706表示與迎角相關的拖曳系數(Cd)。&可以指示飛行器上的拖曳力。
[0178]曲線表示706包括第一部分706A和第二部分706B。第一部分706A與用于如本文描述的側風飛行的Cd的值的范圍相對應,且第二部分706B與用于如本文描述的失速狀態的Cd的值的范圍相對應。軸線704B表示用于側風飛行的Cd的值的范圍和用于失速狀態的Cd的值的范圍的邊界。如圖7b中所示,隨著迎角增大,Cd可以增大。
[0179]圖8描繪了根據示例實施例的將飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行的又一示例800。具體地,示例800涉及在點810處,通過操作飛行器130使得飛行器130上的拖曳力增大或飛行器130上的升力減小來減小飛行器130的速度。作為示例,示例800大體上被描述為由上面結合圖1描述的飛行器130執行。為了說明目的,飛行器130在圖8中未示出。此外,示例800如圖8中所示以一系列動作描述,但是示例800可以按照任意數量的動作和/或動作的組合來執行。
[0180]并且如圖3-6中那樣,圖8示出了地面302上方從地面站110的視圖,風303可以指向頁面內,并且第一軸線306A對應于方位方向,而第二軸線306B對應于高度方向。
[0181]示例800開始于點808,其中操作飛行器130以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體304上的封閉路徑850行進。利用這種布置,在點808處,飛行器130可以產生電能。封閉路徑850可以采取封閉路徑150、封閉路徑350、第一封閉路徑450A、第一封閉路徑550A和/或第一封閉路徑650A的形式或形式上與其類似。例如,在所圖示的示例中,封閉路徑850可以是基本上圓形的。然而,在其他示例中,封閉路徑850可以是上面參照封閉路徑150描述的各種形狀中的任一種。
[0182]飛行器130可以由風303沿著封閉路徑850推進。如圖5中所示,封閉路徑850可以包括上行程852和下行程854。上行程852可以采取上行程352、上行程452A、上行程552A和/或上行程652A的形式或形式上與其類似,且下行程854可以采取下行程354、下行程454A、下行程554A和/或下行程654B的形式或形式上與其類似。
[0183]此外,如圖8中所示,軸線860可以與第一封閉路徑550A相交,且軸線560可以在地面站110的基本上順風方向。軸線860可以采取軸線360、第一軸線460、第一軸線560和/或第一軸線660的形式或形式上與其類似。
[0184]在點808,按照與在示例300中在點308處飛行器130可被操作來沿著封閉路徑350的基本上全部、封閉路徑350的一部分和/或封閉路徑350的一圈或多圈與封閉路徑350的一個或多個部分的組合行進、在示例400中在點408處飛行器130可被操作來沿著第一封閉路徑450A的基本上全部、第一封閉路徑450A的一部分、和/或第一封閉路徑450A的一圈或多圈與第一封閉路徑450A的一個或多個部分的組合行進、在示例500中在點508處飛行器130可被操作來沿著第一封閉路徑550A的基本上全部、第一封閉路徑550A的一部分和/或第一封閉路徑550A的一圈或多圈與第一封閉路徑550A的一個或多個部分的組合行進、和/或在示例600中在點608處飛行器130可被操作來沿著第一封閉路徑650A的基本上全部、第一封閉路徑650A的一部分和/或第一封閉路徑650A的一圈或多圈與第一封閉路徑650A的一個或多個部分的組合行進相同或類似的方式,飛行器130可以被操作來沿著封閉路徑850的基本上全部(這可以被稱為封閉路徑850的一圈)、封閉路徑850的一部分和/或封閉路徑850的一圈或多圈與封閉路徑850的一個或多個部分的組合行進。
[0185]示例800在點810處繼續,其中飛行器130在側風飛行取向下沿著封閉路徑850行進,通過操作飛行器130使得飛行器130上的拖曳力增大或飛行器130上的升力減小來減小飛行器130的速度。在一些示例中,飛行器130上的拖曳力和/或升力可以作用在飛行器130的縱向軸線上。
[0186]飛行器130可以被操作使得飛行器130上的拖曳力以多種方式增大。作為一個示例,飛行器130可以被操作使得通過增大飛行器130的迎角以使主翼131的至少一部分失速來增加飛行器130上的拖曳力。利用這種布置,基于主翼131的該部分的飛行器130上的拖曳力可以增大,且飛行器130至少圍繞主翼131的該部分可以不具有附著流。
[0187]另外,飛行器130可以被操作使得通過增大飛行器130的迎角以使主翼131失速來增大飛行器130上的拖曳力。利用這種布置,基于主翼131的飛行器130上的拖曳力可以增大,且飛行器130至少圍繞主翼131可以不具有附著流。
[0188]此外,在一些這樣的示例中,增大飛行器130的迎角可以涉及飛行機動,如上仰。再者,在一些這樣的示例中,飛行機動可以在特定時間段內執行,如在若干秒之內執行。
[0189]作為另一示例,飛行器130可以被操作使得可以通過操作主翼131的本文描述的一個或多個控制面以增大飛行器130上的拖曳力來增大飛行器130上的拖曳力。另外,操作一個或多個控制面以增加飛行器130上的拖曳力可以涉及將反向流噴射到飛行器130的邊界層中。
[0190]作為另一示例,飛行器130可以被操作使得通過操作旋翼134A-134D中的一個或多個旋翼以增大飛行器130上的拖曳力來增大飛行器130上的拖曳力。此外,在一些這樣的示例中,操作旋翼134A-134D中的一個或多個旋翼可以涉及將一個或多個旋翼設定成最大拖曳力。再者,在一些這樣的示例中,操作旋翼134A-134D中的一個或多個旋翼可以涉及在與側風飛行期間一個或多個旋翼旋轉的方向基本上相反的方向上旋轉一個或多個旋翼。
[0191]如在本公開中使用的術語“基本上相反”指的是精確相反或與精確相反有一個或多個偏離,所述偏離并不顯著影響如本文描述的將飛行器在側風飛行和懸停飛行之間轉換。
[0192]作為又一示例,飛行器130可以被操作以使得通過增加飛行器130的側滑角從而旋翼連接器133A-133B中的一個或多個失速來增大飛行器130上的拖曳力。利用這種布置,基于旋翼連接器的飛行器130上的拖曳力可以被增大,并且飛行器130可以至少不圍繞旋翼連接器133A-133B不具有附著流。側滑角可以是視風矢量與飛行器130的第一軸線(例如,縱向軸線)和飛行器130的第二軸線(例如,垂直軸線)限定的(例如,跨越的)平面之間的角度。另夕卜,側滑角也可以被稱為貝塔⑴)。
[0193]如在本公開中使用的術語“基本上垂直”可以指精確垂直和/或與精確垂直有一個或多個偏離,所述偏離并不顯著影響如本文描述的將飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行。
[0194]另外,飛行器130的速度可以通過執行上面描述的用于操作飛行器130使得飛行器130上的拖曳力增大的示例中的兩個或更多個來減小。利用這種布置,在點810處飛行器的速度的減小量可以增大。
[0195]例如,在點810處,飛行器130上的拖曳力可以通過(i)增加飛行器130的迎角以使得主翼130的至少一部分失速;(ii)操作主翼130的一個或多個控制面以增大飛行器130上的拖曳力;(iii)操作旋翼134A-134D中的一個或多個以增加飛行器130上的拖曳力;和/或(iv)增加飛行器130的側滑角以使得旋翼連接器133A-133B中的一個或多個失速來增大。
[0196]此外,飛行器130可以被操作使得飛行器130上的升力以各種方式減小。作為一個示例,飛行器130可以被操作使得通過操作主翼131的本文描述的一個或多個控制面以減小飛行器130上的升力來減小飛行器上的升力。例如,位于主翼131的尾邊緣上的一個或多個控制面可以被操作來減小飛行器130上的升力。
[0197]作為另一示例,飛行器130可以被操作使得通過減小飛行器130的迎角來減小飛行器130上的升力。例如,飛行器130的迎角可以通過調節主翼131的一個或多個控制面,如主翼131的至少一個升降舵來減小。
[0198]作為又一示例,飛行器130可以被操作使得飛行器130上的升力通過使主翼131的至少一部分失速來得以減小。利用這種布置,基于主翼131的該部分的飛行器130上的升力可以減小,并且飛行器130至少圍繞主翼131的該部分不具有附著流。
[0199]此外,飛行器130可以被操作使得通過使主翼131失速來減小飛行器130上的升力。利用這種布置,基于主翼131的飛行器130上的升力可以被減小,且飛行器130圍繞主翼131可以不具有附著流。
[0200]另外,飛行器130的速度可以通過執行上面描述的用于操作飛行器130使得飛行器130上的升力減小的示例中的兩個或更多個來得以減小。利用這種布置,在點810處飛行器130的速度的減小量可以增大。
[0201]例如,在點810處,飛行器上的升力可以通過(i)操作主翼131的一個或多個控制面以減小飛行器130上的升力;(ii)減小飛行器130的迎角;和/或(iii)使主翼131的至少一部分失速來得以減小。
[0202]此外,可以通過操作飛行器130使得飛行器130上的拖曳力增加且飛行器130上的升力減小來減小飛行器130的速度。利用這種布置,在點810處飛行器130的速度的減小量可以增大。
[0203]例如,在點810處,上面描述的用于操作飛行器130使得飛行器130上的拖曳力增大的示例中的一個或多個可以結合上面描述的用于操作飛行器130使得飛行器130上的升力減小的示例中的一個或多個來執行。
[0204]另外,在一些示例中,在點810處,飛行器130可以產生電能。此外,在一些這樣的示例中,在點810處由飛行器130產生的電能可以小于在點808處由飛行器130產生的電能。然而,在其他示例中,在點810處,飛行器130可以不產生電能。
[0205]此外,在點810處,飛行器130可以被操作使得通過操作飛行器130使得飛行器130處于靜態力平衡下來增大飛行器130上的拖曳力或減小飛行器130上的升力。利用這種布置,飛行器130的速度的水平分量可以被減小。
[0206]示例800在點812處繼續,其中在飛行器130的速度被減小之后或與此同時,將飛行器130從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑850行進轉換到懸停飛行取向。
[0207]在點812處,按照與如在示例400中那樣在點412處在飛行器130的速度被減小之后或與此同時飛行器130可從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑450B行進轉換、如在示例500中那樣在點512處在飛行器130的速度被減小之后或與此同時飛行器130可以從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進轉換、和/或者如在示例500中那樣在點512處在飛行器130的速度被減小之后或與此同時飛行器130可以從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進轉換相同或類似的方式,在飛行器130的速度被減小之后或與此同時,飛行器130可以從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑850行進轉換到懸停飛行取向。
[0208]例如,在一些示例中,將飛行器130從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑850行進轉換到懸停飛行取向可以涉及飛行機動。飛行機動可以采取示例400中的點412處的飛行機動、示例500中的點512處的飛行機動、和/或在點612處的飛行機動的形式或者形式上與其類似。
[0209]此外,在一些示例中,飛行器130可以在封閉路徑850的上行程852期間從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑850行進轉換到懸停飛行取向。
[0210]此外,在一些示例中,飛行器130可以在閾值速度從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑850行進轉換到懸停飛行取向。在點812處的閾值速度可以采取示例400中的點412處的閾值速度、示例500中的點512處的閾值速度和/或點612處的閾值速度的形式或形式上與其類似。
[0211]再者,在一些示例中,用于從側風飛行取向向懸停飛行取向轉換的閾值速度可以基于沿著封閉路徑850的飛行器130從側風飛行取向向懸停飛行取向轉換的位置而變化。作為一個示例,閾值速度可以隨著沿著封閉路徑850的飛行器130從側風飛行取向向懸停飛行取向轉換的點的高度增加而減小。
[0212]在各種不同的實施例中,與點808-812相對應的一個或多個動作可以在各種不同的時間段執行。例如,與點808對應的一個或多個動作可以在第一時間段執行,與點810相對應的一個或多個動作可以在第二時間段執行,而與點812相對應的一個或多個動作可以在第三時間段執行。
[0213]此外,示例800的一個或多個動作可以結合示例400的一個或多個動作、示例500的一個或多個動作、和/或示例600的一個或多個動作來執行。利用這種布置,飛行器130的速度可以通過沿著第二封閉路徑450B、第二封閉路徑550B和/或第二封閉路徑650B行進來得以減小,且飛行器130的速度可以通過操作飛行器使得飛行器130上的拖曳力增大或飛行器130上的升力減小而得以進一步減小。例如,飛行器130可以被操作來如示例400的點410中那樣在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑450B行進、如示例500的點510中那樣在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進和/或如示例600的點610中那樣在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑650B行進。在飛行器130的速度被減小之后或與此同時,飛行器130的速度可以通過操作飛行器130使得飛行器130上的拖曳力增大或飛行器130上的升力減小來進一步減小,如示例800的點810中那樣。
[0214]另外,飛行器130的速度可以通過操作飛行器130使得飛行器130上的拖曳力增加或飛行器上的升力減小來得以減小,并且速度可以通過沿著第二封閉路徑450B、第二封閉路徑550B和/或第二封閉路徑650B行進來得以減小。例如,飛行器130的速度可以通過操作飛行器130使得飛行器130上的拖曳力增大或飛行器130上的升力減小來得以減小,如示例800的點810中那樣。在飛行器130的速度被減小之后或與此同時,飛行器130的速度可以被操作來如示例400的點410中那樣在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑450B行進、如示例500的點510中那樣在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑550B行進和/或如示例600的點610中那樣在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑650B行進。
[0215]示例400、500、600和800中的任一個或全部可以在沒有一個或多個傳感器提供的信息的情況下被執行。在一些這樣的示例中,所述一個或多個傳感器包括負荷單元或皮托管中的至少一個。
[0216]雖然在地面站100位于地面302上的情況下描述了示例400、500、600和800,但在其他示例中,地面站110可以是活動的。例如,地面站110可以被配置成相對于地面302或水體的表面移動。利用這種布置,風303可以是從地面站110的角度而言的相對風。
[0217]圖9a和9b描繪了根據示例實施例的系繩球體904。具體地,系繩球體904具有與系繩920的長度相對應的半徑。在圖9a和9b中,系繩920在第一端部連接到飛行器(例如,飛行器130),而在第二端部連接到地面站910,且地面站910位于地面902上。為了解釋的目的,飛行器在圖9a和9b中未示出。此外,如圖9a和9b中所示,風903接觸系繩球體904。在圖9a和9b中,僅描繪了系繩球體904在地面902上方的部分。該部分可以被描述為系繩球體904的一半。
[0218]地面902可以采取地面302的形式或形式上與其類似,風903可以采取風303的形式或形式上與其類似,系繩球體904可以采取系繩球體304的形式或形式上與其類似,地面站910可以采取地面站110和/或地面站210的形式或形式上與其類似,且系繩920可以采取系繩120和/或系繩220的形式或形式上與其類似。
[0219]例如,在一些示例中,地面站910可以是活動的,如本文描述的,并且風903可以是從地面站910角度而言的相對風。
[0220]本文描述的將飛行器在側風飛行和懸停飛行之間轉換的示例可以基本上在系繩球體904的第一部分904A上執行。如圖9a和9b中所示的,系繩球體904的第一部分904A上的位置可以在地面站910的基本上順風方向。系繩球體904的第一部分904A可以被描述為系繩球體904的四分之一。系繩球體904的第一部分904A可以采取系繩球體904的部分904A的形式或形式上與其類似。
[0221]此外,本文描述的將飛行器在側風飛行和懸停飛行之間轉換的示例可以在系繩球體904的第一部分904A上的各個位置處執行。例如,如圖9a中所示,在點908處,在飛行器處于側風飛行取向的同時,飛行器可以被操作來沿著基本上在系繩球體904的第一部分904A上的封閉路徑(例如,第一封閉路徑450A、第一封閉路徑550A、第一封閉路徑650A和/或封閉路徑850)行進。
[0222]此外,如圖9b中所示,在點910處,在飛行器處于側風飛行取向的同時,飛行器可以被操作來沿著基本上在系繩球體904的第一部分904A上的另一封閉路徑(例如,第二封閉路徑450B、第二封閉路徑550B和/或第二封閉路徑650B)行進。另外,在點910處,在飛行器在處于側風飛行取向的同時,飛行器可以被操作使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小。
[0223]點908可以對應于示例300中的點308、示例400中的點408、示例500中的點508、示例600中的點608、和/或示例800中的點808;且點910可以對應于示例400中的點410、示例500中的點510、示例600中的點610和/或示例800中的點810。
[0224]此外,根據本公開,點908和點910可以位于基本上在系繩球體904的第一部分904A上的各個位置處。
[0225]另外,本文描述的將飛行器在側風飛行和懸停飛行之間轉換的示例可以基本上在系繩球體904的第二部分904B上執行。如圖9a和9b中所示,系繩球體904的第二部分904B上的位置可以在地面站910的基本上逆風的方向。系繩球體904的第二部分904B可以被描述為系繩球體904的四分之一。
[0226]術語“基本上逆風”,如在本公開中使用的,指精確的逆風和/或與精確逆風有一個或多個偏離,所述偏離并不顯著影響如本文描述的飛行器從側風飛行向懸停飛行轉換。
[0227]例如,根據本公開,點910可以定位在基本上在系繩球體904的第二部分904B上的各個位置處。
[0228]II 1.說明性方法
[0229]圖10是圖示出根據示例實施例的方法1000的流程圖。方法1000可以用于將飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行。如方法1000的說明性方法可以全部或部分由飛行器的一個部件或多個部件(如圖1中所示的飛行器130、圖2中所示的飛行器230的一個或多個部件)、圖1中所示的地面站110和圖2中所示的地面站210執行。例如,方法1000可以由控制系統248執行。為了簡單起見,方法1000可以大體上被描述為由飛行器執行,如由飛行器130和/或飛行器230執行。然而,應該理解的是,諸如方法1000的示例方法可以由其他實體或實體的組合來執行,而不脫離本公開的范圍。
[0230]如方塊1002所示,方法1000可以涉及操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的第一封閉路徑行進,其中系繩在第一端部連接到飛行器并且在第二端部連接到地面站,并且其中系繩球體具有與系繩的長度相對應的半徑。在方塊1002處,飛行器可以按照與如參照圖4所述在示例400中在點408處、如參照圖5所述在示例500中的點508處被操作的和/或如參照圖6所述在點608處飛行器130可以被操作的相同或類似的方式被操作。
[0231]如方塊1004所示,方法1000可以涉及在飛行器處于側風飛行取向的同時,操作飛行器以沿著系繩球體上的第二封閉路徑行進,使得飛行器的速度被減小。在方塊1004,飛行器可以按照與如參照圖4所述在示例400中的點410處、如參照圖5所述在示例500中的點510處和/或如參照圖6所述在點608處飛行器可以被操作的相同或類似的方式被操作。
[0232]例如,在一些實施例中,第一軸線可以與第一封閉路徑相交,且第二軸線可以與第二封閉路徑相交,且第一軸線可以在地面站的基本上順風方向,且第二軸線可以相對地面站沒那么順風。此外,在至少一些這樣的實施例中,第二軸線可以定位在第一軸線的左側。再者,在至少一些這樣的實施例中,第二軸線可以定位在第一軸線的右側。
[0233]此外,在一些實施例中,在第二封閉路徑上的點可以定位在與地面站的基本上順風方向成一角度處。此外,在一些實施例中,第二封閉路徑上的點可以定位在比第一封閉路徑上的對應點的高度低的高度處。再者,在一些實施例中,第二封閉路徑可以具有與第一封閉路徑的形狀不同的形狀。
[0234]另外,在一些實施例中,操作飛行器以沿著第二封閉路徑行進可以涉及操作飛行器以沿著第二封閉路徑的第一部分行進,其中第二封閉路徑的第一部分在基本上恒定的高度處,且操作飛行器以沿著第二封閉路徑的第二部分行進,其中第二封閉路徑的第二部分在基本上恒定的方位處。而且在一些這樣的實施例中,第二封閉路徑的第二部分可以基本上在地面站的基本上順風的軸線上或者基本上平行于所述軸線。
[0235]如方塊1006所示,方法1000可以涉及在飛行器的速度被減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。在方塊1006,飛行器可以按照與如參照圖4所述的示例400中的點412處、如參照圖5所述的在示例500中的點512處和/或如參照圖6所述的在點612處飛行器130可以被操作的相同或類似的方式被操作。
[0236]例如,在一些實施例中,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向可以涉及在閾值速度將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。此外,在至少一個這樣實施例中,閾值速度可以基于沿著第二封閉路徑的飛行器的位置而變化。
[0237]此外,在一些實施例中,操作飛行器以沿著第二封閉路徑行進可以涉及在上行程和下行程中操作飛行器,且其中將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向可以涉及在上行程期間將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
[0238]另外,方法1000可以在沒有一個或多個傳感器提供的信息的情況下被執行。作為示例,所述一個或多個傳感器可以包括負荷單元或皮托管中的至少一個。
[0239]此外,方法1000可以進一步涉及在飛行器的速度被減小之后或與此同時,在飛行器在處于側風飛行取向的同時,操作飛行器以沿著系繩球體上的第三封閉路徑行進,使得飛行器的速度被進一步減小。
[0240]飛行器可以被操作來沿著系繩球體上的第三封閉路徑行進,使得按照與如參照圖4所述的示例400中的點410處、如參照圖5所述的在示例500中的點510處和/或如參照圖6所述的示例600中的點608處飛行器130可以被操作的相同或類似的方式,飛行器的速度被進一步減小。
[0241]第三封閉路徑可以采取本文描述的第二封閉路徑中的任一個的形式或形式上與其類似。例如,在一些實施例中,當第二封閉路徑采取第二封閉路徑450B的形式或形式上與其類似時,第三封閉路徑可以采取第二封閉路徑550B和/或第二封閉路徑650B的形式或形式上與其類似。類似地,當第二封閉路徑采取第二封閉路徑550B的形式或形式上與其類似時,第三封閉路徑可以采取第二封閉路徑450B和/或第二封閉路徑650B的形式或形式上與其類似。類似地,當第二封閉路徑采取第二封閉路徑650B的形式或形式上與其類似時,第三封閉路徑可以采取第二封閉路徑450B和/或第二封閉路徑550B的形式或形式上與其類似。
[0242]在一些示例中,在飛行器可以被操作來沿著系繩球體上的第二封閉路徑行進之后,飛行器可以被操作來沿著系繩球體上的第三封閉路徑行進。而且,在一些實現方式中,方法1000可以進一步涉及在速度被進一步減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第三封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
[°243 ] 按照與如參照圖4所述的示例400中的點412處、如參照圖5所述的示例500中的點512處和/或如參照圖6所述的點612處飛行器130可以被操作的相同或類似的方式,飛行器可以從在側風飛行取向下的同時沿著第三封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
[0244]圖11是圖示出根據示例實施例的方法1100的流程圖。方法1100可以用于將飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行。說明性方法(如方法1100)可以全部或部分由飛行器的一個部件或多個部件(如圖1中所示的飛行器130、圖2中所示的飛行器230的一個或多個部件)、圖1中所示的地面站110和圖2中所示的地面站210執行。例如,方法1100可以由控制系統248執行。為了簡單起見,方法1100可以大體上被描述為由飛行器,如飛行器130和/或飛行器230來執行。然而,應該理解的是示例方法,如方法1100可以由其他實體或實體的組合來執行,而不脫離本公開的范圍。
[0245]如方塊1102所示,方法1100可以涉及操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的封閉路徑行進,其中系繩在第一端部連接到飛行器,并且在第二端部連接到地面站,且其中系繩球體具有與系繩的長度相對應的半徑。在方塊1102處,飛行器可以按照與如參照圖8所述的示例800中的808處飛行器130可以被操作的相同或類似的方式操作。
[0246]如方塊1104所示,方法1100可以涉及在飛行器在側風飛行取向下沿著封閉路徑行進的同時,通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增加或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度。在方塊1104,飛行器可以按照與參照圖8描述的示例800中的810處飛行器130可以被操作的相同或類似的方式操作。
[0247]例如,在一些實施例中,飛行器可以包括主翼,且通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增加或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度可以涉及增加飛行器的迎角,以使得主翼的至少一部分失速。此外,在一些實施例中,飛行器可以包括具有一個或多個控制面的主翼,并且通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度可以涉及操作一個或多個控制面以增加飛行器上的拖曳力。
[0248]此外,在一些實施例中,飛行器可以包括一個或多個旋翼,并且通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增加或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度可以涉及操作一個或多個旋翼以增加飛行器上的拖曳力。再者,在一些實施例中,飛行器可以包括一個或多個旋翼連接器,并且通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增加或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度可以涉及增加飛行器的側滑角,以使得一個或多個旋翼連接器失速。
[0249]此外,在一些實施例中,飛行器可以包括具有一個或多個控制面的主翼,并且通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增加或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度可以涉及操作一個或多個控制面,以減小飛行器上的升力。此外,在一些實施例中,飛行器可以包括具有一個或多個控制面的主翼,并且通過操作飛行器使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度可以涉及通過調節一個或多個控制面來減小飛行器的迎角。再者,在一些實施例中,飛行器可以包括主翼,并且通過操作飛行器使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度可以涉及使主翼的至少一部分失速。
[0250]另外,在一些實施例中,通過操作飛行器使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度可以涉及操作飛行器使得飛行器處于靜態力平衡。
[0251]如方塊1106所示,方法1100可以涉及在飛行器的速度被減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。在方塊1106,飛行器可以按照與如參照圖6所述的點812處飛行器130可以被操作的相同或類似的方式被操作。
[0252]例如,在一些實施例中,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向可以涉及在閾值速度將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。此外,在至少一個這樣的實施例中,閾值速度可以基于飛行器沿著封閉路徑的位置而變化。
[0253]此外,在一些實施例中,操作飛行器以沿著封閉路徑行進可以涉及在上行程和下行程中操作飛行器,并且其中,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向可以涉及在上行程期間將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
[0254]另外,方法1100可以在沒有一個或多個傳感器提供的信息的情況下被執行。作為示例,該一個或多個傳感器可以包括負荷單元或皮托管中的至少一個。
[0255]圖12是圖示出根據示例實施例的方法1200的流程圖。方法1200可以用于將飛行器從側風飛行轉換到懸停飛行。諸如方法1200的說明性方法可以全部或部分由飛行器的一個或多個部件(如圖1中所示的飛行器130、圖2中所示的飛行器230的一個或多個部件)、圖1所示的地面站110和圖2中所示的地面站210來執行。例如,方法1200可以由控制系統248來執行。為了簡單起見,方法1200可以大體上被描述為由飛行器,如飛行器130和/或飛行器230來執行。然而,應該理解的是諸如方法1200的示例方法可以由其他實體或實體的組合來執行,而不脫離本公開的范圍。
[0256]如方塊1202所示,方法1200可以涉及操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的第一封閉路徑行進,其中系繩在第一端部連接到飛行器,且在第二端部連接到地面站,并且其中系繩球體具有與系繩的長度相對應的半徑。方塊1202可以按照與方法1000的方塊1002可以被執行的相同或類似的方式來執行。
[0257]如方塊1204所示,方法1200可以涉及在飛行器在側風飛行取向下沿著第一封閉路徑行進的同時,通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度。方塊1204可以按照與方法1100的方塊1104可以被執行的相同或類似的方式來執行。
[0258]如方塊1206所示,方法1200可以涉及在飛行器的速度減小之后或與此同時,在飛行器處于側風飛行取向的同時,操作飛行器以沿著第二封閉路徑行進,使得飛行器的速度被進一步減小。方塊1206可以按照與方法1000的方塊1004可以被執行的相同或類似的方式來執行。
[0259]如方塊1208所示,方法1200可以涉及在飛行器的速度被進一步減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。方塊1208可以按照與方塊1006可以被執行的相同或類似的方式來執行。
[0260]此外,方法1200可以進一步涉及在飛行器的速度被進一步減小之后或與此同時,在飛行器在側風飛行取向下沿著第二封閉路徑行進的同時,通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小來進一步減小飛行器的速度。按照與如參照圖8所述的示例800中的點810處飛行器可以被操作的相同或類似的方式,飛行器可以被操作以使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小。
[0261]在一些示例中,在飛行器可以被操作來沿著系繩球體上的第二封閉路徑行進之后,通過操作飛行器使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小,飛行器可以進一步減小飛行器的速度。而且,在一些實現方式中,方法1200可以進一步涉及在速度被進一步減小之后或與此同時,將飛行器從在側風飛行取向下沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
[0262]V1.說明性非暫態計算機可讀介質
[0263]上面描述的和圖10-12中所圖示的功能中的一些或全部可以由計算裝置響應于存儲在非暫態計算機可讀介質中的指令的執行而執行。非暫態計算機可讀介質例如可以是隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(R0M)、閃存、高速緩沖存儲器、一個或多個磁編碼盤、一個或多個光編碼盤、或者任何其他形式的非暫態數據存儲裝置。非暫態計算機可讀介質也可以在可彼此遠程定位的多個數據存儲元件之間分布。執行所存儲的指令的計算裝置可以是參照圖2描述和圖示的控制系統248。額外地或替換地,計算裝置可以包括另一計算裝置,如服務器網絡中的服務器。
[0264]非暫態計算機可讀介質可以存儲指令,該指令可由處理器(例如如參照圖2描述的處理器242和/或處理器212)執行,以執行各種功能。所述功能可以包括:操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的第一封閉路徑行進,其中系繩在第一端部連接到飛行器,且在第二端部連接到地面站,并且其中系繩球體具有與系繩的長度相對應的半徑;在飛行器處于側風飛行取向的同時,操作飛行器以沿著系繩球體上的第二封閉路徑行進,使得飛行器的速度減小;以及在飛行器的速度減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
[0265]另外,所述功能可以包括操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的封閉路徑行進,其中系繩在第一端部連接到飛行器,且在第二端部連接到地面站,并且其中系繩球體具有與系繩的長度相對應的半徑;在飛行器在側風飛行取向下沿著封閉路徑行進的同時,通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小,減小飛行器的速度;以及在飛行器的速度減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。
[0266]VI1.結論
[0267]圖中所示的特定布置不應當被視為限制。應該理解的是其他實施例可以包括更多或更少的給定圖中示出的每個元件。此外,一些圖示的元件可以被組合或省略。再者,示例性實施例可以包括圖中未圖示的元件。
[0268]另外,雖然本文已經公開了各個方面和實施例,但其他方面和實施例對本領域技術人員而言是明顯的。本文公開的各個方面和實施例是出于說明的目的并且不意在限制,其中真實的范圍和精神由所附權利要求指示。在不脫離本文給出的主題的精神或范圍的情況下,可以利用其它實施例并且做出其它改變。將容易理解的是,本公開的各方面,如在本文大體描述的以及如圖中所圖示的,可以按照各種各樣的不同配置加以布置、替代、組合、分離和設計,所有這些在本文中都被設想到了。
【主權項】
1.一種方法,包括; 操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的第一封閉路徑行進,其中系繩在第一端部連接到所述飛行器,且在第二端部連接到地面站,并且其中所述系繩球體具有與所述系繩的長度相對應的半徑; 在飛行器處于側風飛行取向的同時,操作飛行器以沿著系繩球體上的第二封閉路徑行進,使得飛行器的速度減小;以及 在飛行器的速度減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。2.如權利要求1所述的方法,其中,第一軸線與第一封閉路徑相交,且第二軸線與第二封閉路徑相交,其中所述第一軸線在所述地面站的基本上順風方向,且其中所述第二軸線在相對所述地面站沒那么順風的方向。3.如權利要求2所述的方法,其中,所述第二軸線位于所述第一軸線的左側。4.如權利要求2所述的方法,其中,所述第二軸線位于所述第一軸線的右側。5.如權利要求1所述的方法,其中,所述第二封閉路徑上的點位于與所述地面站的基本上順風方向成一角度處。6.如權利要求1所述的方法,其中,所述第二封閉路徑上的點位于比所述第一封閉路徑上的對應點的高度低的高度處。7.如權利要求1所述的方法,其中,所述第二封閉路徑具有與第一封閉路徑的形狀不同的形狀。8.如權利要求1所述的方法,其中,操作飛行器以沿著第二封閉路徑行進包括: 操作飛行器以沿著所述第二封閉路徑的第一部分行進,其中所述第二封閉路徑的第一部分在基本上恒定的高度;以及 操作飛行器以沿著所述第二封閉路徑的第二部分行進,其中所述第二封閉路徑的第二部分在基本上恒定的方位。9.如權利要求1所述的方法,其中,操作飛行器以沿著第二封閉路徑行進包括在上行程和下行程中操作飛行器,且其中,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向包括:在所述上行程期間將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。10.如權利要求1所述的方法,其中,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向包括在閾值速度將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。11.如權利要求10所述的方法,其中,所述閾值速度基于飛行器沿著所述第二封閉路徑的位置而變化。12.如權利要求1所述的方法,所述方法在沒有由一個或多個傳感器提供的信息的情況下被執行。13.如權利要求14所述的方法,其中,所述一個或多個傳感器包括負荷單元或皮托管中的至少一個。14.一種系統,包括: 連接到系繩的第一端部的飛行器; 連接到系繩的第二端部的地面站;以及 控制系統,其被配置成: 操作所述飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的第一封閉路徑行進,其中,所述系繩球體具有與所述系繩的長度相對應的半徑; 在飛行器處于側風飛行取向的同時,操作飛行器以沿著系繩球體上的第二封閉路徑行進,使得飛行器的速度減小;并且 在飛行器的速度減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著第二封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。15.如權利要求14所述的系統,其中,所述第二封閉路徑上的點定位在(i)與地面站的基本順風方向成一角度處;或(ii)比第一封閉路徑上的對應點的高度低的高度處。16.一種方法,包括: 操作飛行器以在于側風飛行取向下取向的同時沿著系繩球體上的封閉路徑行進,其中系繩在第一端部連接到所述飛行器,且在第二端部連接到地面站,并且其中所述系繩球體具有與所述系繩的長度相對應的半徑; 在飛行器在側風飛行取向下沿著封閉路徑行進的同時,通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度;以及 在飛行器的速度被減小之后或與此同時,將飛行器從在處于側風飛行取向的同時沿著封閉路徑行進轉換到懸停飛行取向。17.如權利要求16所述的方法,其中,所述飛行器包括主翼,且其中通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度包括增加飛行器的迎角,以使得主翼失速。18.如權利要求16所述的方法,其中所述飛行器包括主翼,所述主翼具有一個或多個控制面,且其中通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度包括操作所述一個或多個控制面以增加飛行器上的拖曳力。19.如權利要求16所述的方法,其中,所述飛行器包括一個或多個旋翼,且其中通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度包括操作所述一個或多個旋翼以增大飛行器上的拖曳力。20.如權利要求16所述的方法,其中,通過操作飛行器以使得飛行器上的拖曳力增大或飛行器上的升力減小來減小飛行器的速度包括操作飛行器以使得飛行器處于靜態力平衡。
【文檔編號】B64F3/00GK105873824SQ201480071897
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年12月22日
【發明人】K.詹森, E.C.丘博, D.范德林德
【申請人】谷歌公司