DISPOSITIVO Y MéTODO DE RECOGIDA DE VEHíCULOS AéREOS NO

TRIPULADOS

D E S C R l P C I ó N

CAMPO DE LA INVENCIóN

La presente invención se refiere a un dispositivo de recogida de vehículos aéreos no tripulados y a un método de recogida mediante dicho dispositivo, teniendo aplicación en el ámbito de Ia aviación tanto civil como militar en Ia que se utilizan este tipo de aeronaves para tareas de vigilancia e inspección aérea, con el objeto de efectuar Ia recuperación de dichos vehículos mediante un dispositivo y un método de recogida muy sencillo, rápida y eficaz, que permite su aplicación tanto en operaciones de recogida en el mar como en tierra.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN

En Ia actualidad los vehículos aéreos no tripulados son utilizados de manera habitual en operaciones, tanto en el ámbito civil como en el militar, de inspección o vigilancia, por ejemplo con el objeto de observar Ia superficie marítima o determinadas zonas de! litoral desde el aire con muy diversos propósitos, tales como Ia localización de bancos de pesca o restos de naufragios, identificación de naves, Ia ejecución de tareas de salvamento marítimo o Ia realización de mediciones atmosféricas.

En aplicaciones sobre el mar, dichos vehículos no tripulados suelen ser transportados en Ia mayor parte de las ocasiones hasta Ia zona

objeto de observación en una embarcación desde Ia cual se realiza tanto el despegue como el aterrizaje, o mejor dicho en el caso de este tipo de vehículos, el lanzamiento y Ia recuperación de los mismos.

Existen casos, cuando se pretende inspeccionar una zona del litoral o bien el punto de observación no se encuentra a una gran distancia de Ia costa, en los que dichos vehículos aéreos se lanzan y se recuperan desde Ia propia costa.

Es importante destacar Ia relevancia que tienen los medios de recuperación de este tipo de vehículos dado que en el caso de que se produzca un fallo en los mismos se puede producir como consecuencia Ia destrucción del propio vehículo, además de daños sobre personas o instalaciones en el entorno, sobre las embarcaciones o sobre tierra.

Algunos de los medios tradicionalmente utilizados para Ia recogida en el mar de este tipo de vehículos aéreos están recogidos en las Patentes de Invención US 3,980,259, US 4,311,290 y US 4, 753,400, y consisten en el despliegue de un cable desde un barco mediante un globo, una cometa, algún tipo de paracaídas o cualquier otro tipo de medio de sustentación similar, de manera que el vehículo pasa por Ia zona en Ia que se encuentra el cable, enganchándose al mismo mediante un mosquetón o gancho, recuperándose el vehículo aéreo al recoger el cable. El problema que este tipo de medios de recogida presenta es Ia dificultad de posicionar de manera precisa el vehículo para que este enganche el cable, así como en Ia recogida sin que dicho vehículo sufra desperfectos.

Por otro lado también son conocidos otros medios para Ia recogida de vehículos aéreos consistentes en Ia disposición de una red de grandes dimensiones en Ia cubierta de un barco mediante Ia utilización de torres, grúas o elementos de soporte similares entre los cuales se dispone

dicha red. h¡ problema que estos medios presentan es el elevado peso de los elementos constitutivos de los mismos, así como Ia complejidad de Ia instalación necesaria para Ia disposición de Ia red, todo ello con un carácter permanente en el barco.

Existe otro tipo de medios con los que se soluciona parcialmente

Ia problemática anteriormente expuesta, los cuales tienen un carácter móvil, y consisten en Ia utilización de postes telescópicos, desplegables o abatibles, si bien aún así dichas instalaciones presentan unas dimensiones y un peso muy elevados.

En otros casos Ia recuperación del vehículo aéreo no tripulado, por requerimientos de uso del propio vehículo, se efectúa en tierra, presentándose problemas muy similares a los que se manifestaban en el caso de recuperación en el mar, dado que se suele utilizar un vehículo pesado para el soporte de cada uno de los elementos estructurales, tales como torres o elementos telescópicos que sustentan Ia red desplegada, añadiéndose Ia complejidad de que dichos vehículos han de disponer de medios de nivelación, para Ia disposición estable de Ia red en aquellos casos en los que el terreno tiene una determinada pendiente, presente irregularidades o tenga un acceso difícil.

En definitiva, todos estos medios presentan grandes dificultades para su transporte y movilidad, dado que comprenden equipos de dimensiones y peso muy elevados y requieren complejas operaciones para su montaje, ei cual resulta lento y dificultoso y ha de ser realizado por personal especializado.

De todo Io anteriormente expuesto se desprende Ia importancia en Ia selección del emplazamiento en el que se monten dichos medios de recuperación de vehículos aéreos, por Io que Ia decisión de su ubicación

debe ser estudiada con minuciosidad, pues el desmontaje y Ia nueva instalación de los medios supone un elevado coste así como una pérdida muy considerable de tiempo.

En estos casos, el vehículo aéreo choca contra Ia red y a continuación cae al suelo ya que el vehículo aéreo no aterriza sobre el suelo sino que es frenado por Ia red en pleno vuelo. De esta forma, es posible que el vehículo sufra desperfectos, tanto por el propio choque contra Ia red, que es bastante violento para producir su frenado completo, como por el choque contra el suelo.

Algunos de estos medios, que comprenden Ia disposición de un elemento de retención del vehículo, como por ejemplo una red, entre unos elementos estructurales, como por ejemplo unos postes, están recogidos en las Patentes de Invención US 4,456,205, US 4,809,933, US 4,056,247, US 4, 147,317 y US 4, 143,840.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN

La presente invención se refiere a un dispositivo de recogida de vehículos aéreos no tripulados, así como a un método para llevar a cabo dicha recogida, que constituye un avance en los dispositivos y métodos hasta ahora utilizados, y resuelve de manera plenamente satisfactoria Ia problemática anteriormente expuesta, en Ia línea de constituir un dispositivo de recogida portátil y fácilmente transportable, dado su peso reducido, cuyo montaje y desmontaje se realiza de manera rápida y sencilla no precisando para ello más que una sola persona Io que permite cambiar su emplazamiento de manera rápida, resultando un dispositivo altamente versátil que puede ser utilizado tanto en operaciones de recogida en el mar, como por ejemplo en Ia cubierta de un barco, como en tierra. El dispositivo permite también conseguir Ia recuperación del vehículo aéreo sin que sufra daños.

El dispositivo de Ia invención comprende unos medios de soporte vinculados al suelo y unos medios de retención vinculados a los medios de soporte, pudiendo ocupar el dispositivo una posición inoperante y una posición operativa en Ia cual los medios de retención quedan interpuestos en Ia trayectoria del vehículo aéreo no tripulado, con Ia particularidad de que los medios de soporte consisten en al menos un elemento inflable que comprende una parte que, en posición de inflado, presenta dos ramas verticales y porque los medios de retención están unidos a Ia citada parte del al menos un elemento inflable, por medios deslizantes, de forma que ¡os medios de retención, por empuje del vehículo aéreo no tripulado, se desplazan para frenar progresivamente el vehículo aéreo y envolver, al menos parciaimente, al citado vehículo aéreo que, una vez frenado, queda atrapado en los citados medios de retención. De esta forma, se reduce Ia fuerza del choque contra los medios de retención y se evita que el vehículo aéreo caiga al suelo y sufra desperfectos.

El citado al menos un elemento inflable, en posición de inflado, queda apoyado sobre el suelo, bien directamente sobre el terreno para su recogida desde tierra o bien sobre Ia cubierta de una embarcación para Ia recogida desde el mar, quedando sus dos ramas verticales en posición erecta (sustancialmente vertical) y los medios de retención desplegados entre las citadas ramas verticales.

El elemento inflable puede comprender medios de fijación y anclaje al suelo que permiten su anclaje en aquellas situaciones que Io requieran, como por ejemplo en el caso de que e! terreno presente una pendiente acusada o cuando las condiciones atmosféricas sean adversas. Asimismo, se utilizarán medios de anclaje al suelo en caso de que el elemento inflable se hinche con un gas mas ligero que el aire.

Las dos ramas verticales del citado al menos un elemento inflable

pueden presentar una configuración cónica con una sección mayor en su zona más próxima al suelo y una sección progresivamente descendente hacia el extremo mas alejado del suelo para definir, entre ambas ramas, una zona o ventana de recogida dei vehículo aéreo con Ia mayor superficie posible, en especia!, en puntos alejados de Ia superficie del suelo que es donde habitualmente que impacta el vehículo aéreo.

Los medios de retención pueden comprender un elemento deformable para contribuir en Ia absorción de parte de Ia cantidad de energía del vehículo aéreo no tripulado. De esta manera, se favorece el frenado progresivo del vehículo y se minimiza el riesgo de que se produzcan desperfectos por el choque contra los medios de retención. La deformación de los medios de retención favorece también que el vehículo aéreo quede atrapado por los medios de retención, sin caer al suelo.

Los medios de retención pueden comprender un elemento reticular. Este elemento reticular puede estar constituido por una red elástica que aumenta Ia capacidad de los medios de retención para absorber parte de Ia cantidad de energía del vehículo aéreo no tripulado.

El dispositivo de Ia invención conforma un conjunto capaz de deformarse ante el empuje del vehículo aéreo no tripulado, para absorber Ia cantidad de energía del vehículo aéreo hasta su frenado completo pero realizándose el frenado de forma progresiva. El vehículo aéreo es frenado por el dispositivo de recogida y queda atrapado por el mismo, frente a sistemas en ios cuales el vehículo aéreo simplemente choca contra unos medios de retención que Io frenan bruscamente cayendo al suelo. De esta forma, se garantiza que el vehículo aéreo no sufre daños en Ia recogida.

A esta forma de recogida contribuyen todos los elementos del dispositivo, en primer lugar el deslizamiento de los medios de retención

respecto del elemento inflable que permite absorber parte de Ia cantidad de energía del vehículo aéreo, con Ia particularidad de que los medios de retención ceden (desliza) en mayor o menos medida dependiendo de Ia cantidad de energía del vehículo aéreo. A esta absorción de Ia cantidad de energía del vehículo contribuye también el hecho de que los medios de retención pueden ser deformables.

El elemento inflable también contribuye a que Ia recogida del vehículo aéreo se realice sin que el vehículo aéreo sufra daños. Por un lado, en caso de que el vehículo se desvíe y choque contra el elemento inflable, en lugar de chocar contra los medios de retención, el cuerpo inflable puede absorber Ia energía del impacto, por su propia capacidad de deformación e incluso puede sufrir un ligero desplazamiento para contribuir a este fin. Esto evita Ia destrucción del vehículo aéreo como ocurriría si chocase contra una estructura a base de postes o mástiles rígidos.

Por otro lado, cuando el vehículo aéreo choca contra los medios de retención a una velocidad muy alta, el elemento inflable puede ceder para absorber parte de Ia cantidad de energía del vehículo aéreo.

La elasticidad y deformabilidad del elemento inflable permite también su adaptabilidad sobre el terreno, aunque éste presente irregularidades importantes e incluso soportar vientos moderados sin que se produzcan daños en el dispositivo de recogida.

Ei vehículo aéreo, como se ha indicado, choca contra ios medios de retención del dispositivo de recogida y queda atrapado en su interior (al menos parcialmente) sin sufrir ningún deterioro, es decir, el vehículo aéreo no choca contra los medios de retención, se frena y cae al suelo, sino que desplaza los medios de retención, se frena y queda retenido por los medios de retención sin caer al suelo.

El dispositivo puede comprender opcionalmente un sistema de inflado a distancia que puede ser activado desde el propio vehículo aéreo cuando se acerca a Ia zona de recogida. Para ello, el vehículo aéreo y el dispositivo de recogida incorporan medios de recepción y transmisión de datos y órdenes de activación. En este caso, el dispositivo de recogida incorpora medios de inflado automático y un sistema de posicionamiento geográfico ( por ejemplo mediante GPS) de su posición de forma que el vehículo aéreo puede dirigirse con precisión a Ia zona en Ia que se encuentra el dispositivo de recogida. El dispositivo de recogida puede encontrarse desinflado hasta que el vehículo aéreo se acerca para realizar las maniobras de aproximación, momento en el cual enviará Ia orden de inflado al dispositivo de recogida, produciéndose este inflado de forma rápida mientras se aproxima el vehículo aéreo.

El dispositivo objeto de Ia invención puede estar compuesto por dos cuerpos ¡nflables, independientes, que una vez inflados se encuentran en posición erecta a modo de mástiles, y unos medios de retención situados entre ambos que actúan como medio retenedor del vehículo cuando se encuentran desplegados para tal fin. Cada uno de dichos cuerpos inflables en su situación sin inflar, ocupa un volumen mínimo que facilita su transporte de manera cómoda y práctica, y en situación de trabajo es hinchado en el emplazamiento de recogida de manera rápida mediante un compresor que tiene cada uno de los cuerpos inflables en su base.

El dispositivo de Ia invención, en situación de desinchado, ocupa muy poco espacio, ¡o que permite su almacenamiento y transporte hasta Ia zona de recogida del vehículo aéreo con gran facilitad y puede hincharse rápidamente y de forma muy sencilla, incluso a distancia. Es por tanto un dispositivo portátil y de fácil instalación, Io que permite una gran versatilidad en Ia recogida del vehículo aéreo puesto que se puede colocar prácticamente en cualquier lugar sin requerir además ningún tipo de

instalación previa.

Es también objeto de Ia invención un método de recogida de vehículos aéreos no tripulados, mediante el dispositivo de recogida descrito que comprende las siguientes etapas:

Colocar en el emplazamiento previsto para Ia recogida del vehículo aéreo, en situación de deshinchado, un dispositivo de recogida que comprende al menos un elemento inflable y unos medios de retención unidos, por medios deslizantes, al citado al menos un elemento inflable.

Hinchar el citado al menos un elemento inflable, de forma que presente dos ramas verticales, entre las cuales quedan desplegados los citados medios de retención Dirigir el vehículo aéreo no tripulado hacia los medios de retención, provocando un desplazamiento de los mismos para generar una especie de bolsa que envuelve, al menos parcialmente, al citado vehículo aéreo que queda atrapado en los medios de retención. Deshinchar el citado al menos un elemento inflable. - Recuperar el vehículo aéreo.

Los medios de retención pueden estar unidos de forma permanente al citado al menos un elemento inflable o bien ser un elemento independiente que se acopla al elemento inflable en el momento de su colocación en el emplazamiento previsto para Ia recogida del vehículo aéreo. En este caso, e! citado al menos un elemento infíable se dispone sobre el suelo de forma que sus dos ramas verticales queden separadas una distancia aproximada a Ia anchura de los medios de retención, de forma que en el momento del hinchado del citado al menos un elemento inflable, los medios de retención queden desplegados entre sus dos ramas verticales.

El método de recogida puede comprender Ia detección de Ia posición del dispositivo de recogida y el hinchado remoto y automático de acuerdo con una orden emitida por ei vehículo aéreo.

En concreto, el método podría comprender las siguientes fases:

-Determinación de Ia posición del dispositivo de hinchado, a través de un sistema de posicionamiento geográfico.

- Envío desde el vehículo aéreo de una orden de hinchado al dispositivo de recogida de vehículos.

- Recepción de Ia orden de hinchado por parte del dispositivo de recogida de vehículos y activación de los medios de hinchado automáticos.

Las fases de deshinchado y recuperación del vehículo aéreo pueden realizarse con posterioridad a su recogida mediante el dispositivo de Ia invención ya que el vehículo aéreo se encuentra atrapado en Ia medios de retención, sin sufrir ningún tipo de daño, es decir, que el vehículo aéreo puede realizar de forma autónoma las operaciones necesarias para su recogida con independencia de su recuperación.

DESCRIPCIóN DE LOS DIBUJOS

Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de ¡as características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:

La figura 1.- Muestra una perspectiva del dispositivo de recogida de vehículos aéreos no tripulados objeto de Ia invención, en posición inoperante.

La figura 2.- Muestra una vista lateral del dispositivo de recogida de Ia invención en posición operativa.

La figura 3.- Muestra una sección por Ia zona media de los medios de retención de una vista en alzado del dispositivo en Ia misma situación que en Ia figura anterior.

La figura 4.- Muestra una vista como Ia de Ia figura anterior en Ia que se ha representado un vehículo retenido en los medios de retención.

La figur 5.- Muestra un esquema de bloques con funcionamiento remoto del dispositivo de recogida.

REALIZACIóN PREFERENTE DE LA INVENCIóN

A Ia vista de las figuras reseñadas puede observarse como en una de las posibles realizaciones de Ia invención, el dispositivo de recogida de vehículos aéreos no tripulados comprende al menos dos cuerpos inflables (1) que una vez inflados se encuentran en posición erecta a modo de mástiles, entre los que se dispone una red (5) que actúa como medio retenedor del vehículo. En Ia situación sin inflar, cada uno de dichos cuerpos infiabies (1) ocupa un volumen mínimo que facilita su transporte y almacenaje, y en situación de trabajo es hinchado en el emplazamiento de recogida de manera rápida mediante un compresor incorporado en Ia base de los cuerpos inflables (1).

En situación de hinchado los cuerpos inflables (1) tienen una

configuración preferentemente cónica, si bien pueden tener cualquier otra configuración, teniendo en su parte superior una varilla (2) que comprende un tubo de material ligero y resistente, como por ejemplo fibra de carbono, montado en una solapa (3) prevista en Ia zona perimetral de cada uno de los cuerpos inflables (1).

La varilla (2) está configurada de manera que permite que se amarren unos primeros medios de acoplamiento (4), constituidos por ejemplo por una argolla, que se encuentran dispuestos en los extremos superiores de la red (5). Asimismo cada uno de los cuerpos inflables (1) tiene a Io largo de toda su superficie una pluralidad de medios de enganche (6), constituidos por ejemplo por argollas o anillas, destinados al acoplamiento con segundos medios de acoplamiento (7) de Ia red (5), por ejemplo del tipo de mosquetones o similares.

La red (5) comprende un mallazo y unas cuerdas (8) que se disponen unidas mediante unos nudos (9) a los bordes laterales del mallazo en diferentes puntos distantes, disponiéndose cada uno de ios segundos medios de acoplamiento (7), como por ejemplo un mosquetón, entre dos nudos (9) consecutivos de Ia cuerda (8) entre los cuales puede deslizar.

Cada una de las cuerdas (8) se prolonga su vez a través de los primeros medios de acoplamiento (4), como por ejemplo una argolla, situados en el extremo de Ia red (5), prolongándose hasta e! suelo o Ia superficie de apoyo, en Ia cual se puede fijar mediante cualquier medio conocido, como por ejemplo una clavija, asegurando de este modo Ia red (5) al terreno.

Se contempla como variante de realización Ia disposición, en lugar de clavijas en el extremo de cada una de las cuerdas (8), de un lastre o elemento similar, como por ejemplo una cadena, con el objeto de permitir un determinado deslizamiento de Ia cuerda (8) y por lo tanto un deslizamiento de la propia red (5).

Cada uno de los cuerpos inflables (1), puede incorporar, en los citados medios de enganche (6), que pueden comprender unas argollas, unos tirantes o vientos que permitan su anclaje en aquellas situaciones que así Io requieran.

En otra realización, los cuerpos inflables (1) pueden estar unidos a través de un elemento inflable que, en posición de hinchado, quedaría dispuesto horizontalmente entre los dos cuerpos inflables (1) en Ia zona más próxima al suelo, elemento inflable que quedaría apoyado sobre el suelo.

En otra realización, el dispositivo de recogida comprende un único elemento inflable que comprende una parte que, en posición de inflado presenta dos ramas verticales, entre las cuales se dispone Ia red, mediante los medios deslizantes. De esta forma, se requeriría el hinchado de un único elemento.

Una vez expuesto suficientemente el dispositivo, a continuación se define un método de recogida de vehículos aéreos no tripulados, mediante el dispositivo anteriormente expuesto, comprendiendo dicho método las siguientes etapas:

Colocar, en situación de deshinchado, los cuerpos inflables (1) en el emplazamiento previsto para Ia recogida del vehículo aéreo, de manera que Ia distancia entre dichos cuerpos inflables (1) sea del orden de Ia anchura de Ia red (5).

Colocar Ia red (5) entre ¡os dos cuerpos inflables (1), en situación de plegado. - Acoplar los segundos medios de acoplamiento (7) de Ia red (5) en los medios de enganche (6) de cada uno de los cuerpos inflables (1) y los primeros medios de acoplamiento (4) situados en los extremos superiores de Ia red (5) en las varillas (2)

situadas en los extremos superiores de los cuerpos inflables (1).

Hinchar los cuerpos inflables (1), preferentemente, mediante un compresor situado en Ia base de dichos cuerpos inflables (1).

Se contempla Ia posibilidad de afianzar los cuerpos inflables (1) mediante medios de fijación adicionales, como por ejemplo clavijas, en el terreno o superficie de apoyo del dispositivo de recogida.

Dirigir el vehículo aéreo no tripulado hacia Ia red (5), en Ia cual queda retenido, y tras Io cual se procede a su recuperación. - Deshinchar los cuerpos inflables (1).

Recoger el vehículo aéreo, procediendo a su retirada.

Desacoplar todos los medios de acoplamiento (4, 7) y medios de enganche (6).

Desmontar Ia red (5). - Plegar Ia red (5) y los cuerpos inflables (1).

Según se representa en Ia figura 5, el dispositivo de recogida puede estar previsto para su hinchado de forma remota. Para ello, el dispositivo de recogida incorpora un sistema de posición global (GPS) que envía sus coordenadas de posición a una estación de control. Cuando el vehículo aéreo se encuentra realizando las maniobras de aproximación, envía a Ia estación de control una señal de inicio de maniobra de recogida a Ia cual responde Ia estación de control enviando al vehículo aéreo Ia posición del dispositivo de recogida. Simultáneamente, Ia estación de control envía una señal a unos medios de inflado automático previstos en el dispositivo de recogida que activan los compresores provocando el hinchado de los cuerpos inflables, produciéndose el desplegado de Ia red.