| US20110084162A1 | 2011-04-14 | |||
| US20070257831A1 | 2007-11-08 | |||
| US8556173B1 | 2013-10-15 | |||
| RU2379708C1 | 2010-01-20 | |||
| RU65020U1 | 2007-07-27 |
| ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом, включающий в себя размещение груза на беспилотном летательном аппарате, введение координат места доставки груза в блок управления беспилотного летательного аппарата, перелет беспилотного летательного аппарата к месту доставки груза, автоматическое отделение груза в месте доставки груза и возврат беспилотного летательного аппарата в место его отправки, характеризующийся тем, что устанавливают на месте доставки груза, по меньшей мере, одну метку радиочастотной идентификации, координаты которой заранее известны и тем, что устанавливают на беспилотном летательном аппарате систему навигации по меткам радиочастотной идентификации, обеспечивающую посадку беспилотного летательного аппарата. 2. Способ автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом по п.1 , характеризующийся тем, что метки радиочастотной идентификации выполняют пассивными и тем, что систему навигации по меткам радиочастотной идентификации выполняют, по меньшей мере, с тремя пространственно разнесенными антеннами, закрепленными на беспилотном летательном аппарате, как минимум одна из которых приемо-передающая, многократно взаимодействующие с пассивными метками радиочастотной идентификации. 3. Способ автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом по п.2, характеризующийся тем, что система навигации по меткам радиочастотной идентификации после захвата меток осуществляет идентификацию меток радиочастотной идентификации места доставки груза, обеспечивая точную адресацию места доставки груза. 4. Способ автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом по п.2, характеризующийся тем, что антеннами системы навигации по меткам радиочастотной идентификации осуществляют прием опознавательных сигналов от других беспилотных летательных аппаратов и/или радиомаяков на потенциально опасных объектах, определяют взаимную конфигурацию взаимодействующих беспилотных летательных аппаратов и/или радиомаяков и при наличии опасности столкновения осуществляют корректирующее воздействие на местоположение беспилотного летательного аппарата во избежание столкновения. 5. Способ автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом по п.З, характеризующийся тем, что при захвате ответного сигнала и идентификации меток радиочастотной идентификации, которые не принадлежат месту доставки груза, в случае необходимости производят корректирующее воздействие на местоположение беспилотного летательного аппарата в направлении места доставки груза. 6. Способ автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом по п.2, характеризующийся тем, что при работе системы навигации по меткам радиочастотной идентификации беспилотного летательного аппарата для оценки расстояний от каждой антенны до каждой метки радиочастотной идентификации измеряют время задержки сигнала при его распространении от антенны до метки радиочастотной идентификации и обратно и/или измеряют ослабление радиосигнала при его распространении от антенны до метки радиочастотной идентификации и обратно. 7. Способ автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом по п.2, характеризующийся тем, что при работе системы навигации по меткам радиочастотной идентификации беспилотного летательного аппарата измеряют разностную схему определения положения беспилотного летательного аппарата относительно меток радиочастотной идентификации без необходимости вычисления пространственных координат беспилотного летательного аппарата. 8. Способ автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом по п.1 , характеризующийся тем, что метки радиочастотной Идентификации размещают на площадке, адаптированной для посадки беспилотного летательного аппарата и приема груза. 9. Способ автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом по п.8, характеризующийся тем, что площадку располагают на вертикальной поверхности здания, непосредственно прилегающей к помещениям получателя груза (стенах, окнах, лоджиях, балконах и т.д.). 10. Система автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом, включающая в себя беспилотный летательный аппарат с блоком управления, содержащим модуль введения координат места доставки груза, и средство фиксации-расфиксации доставляемого груза, характеризующаяся тем, что система дополнительно включает в себя, по меньшей мере, одну метку радиочастотной идентификации, установленную на месте доставки груза, координаты которой заранее известны и тем, что беспилотный летательный аппарат дополнительно включает в себя систему навигации по меткам радиочастотной идентификации, обеспечивающую посадку беспилотного летательного аппарата, соединенную с блоком управления. 11. Система автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом по п. 10, характеризующаяся тем, что метки радиочастотной идентификации выполнены пассивными, и тем, что система навигации по меткам радиочастотной идентификации включает в себя, по меньшей мере, три пространственно разнесенных антенны, закрепленные на элементах фюзеляжа беспилотного летательного аппарата, как минимум одна из которых приемо- передающая, многократно взаимодействующие с пассивными метками радиочастотной идентификации. 12. Система автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом по п. 10, характеризующаяся тем, что беспилотный летательный аппарат дополнительно включает в себя модуль идентификации меток радиочастотной идентификации места доставки груза, соединенный с системой навигации, адаптированный к точной адресации места доставки груза. 13. Система автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом по п. 10, характеризующаяся тем, что метки радиочастотной идентификации размещены на площадке, адаптированной для посадки беспилотного летательного аппарата и приема груза. 14. Система автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом по п. 13, характеризующаяся тем, что площадка расположена на вертикальной поверхности здания, непосредственно прилегающей к помещениям получателя груза (стенах, окнах, лоджиях, балконах и т:д.). 15. Система автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом по п. 13, характеризующаяся тем, что система навигации по меткам радиочастотной идентификации содержит модуль коррекции местоположения беспилотного летательного аппарата, адаптированный при захвате и идентификации меток радиочастотной идентификации, которые не принадлежат месту доставки груза, в случае необходимости для формирования корректирующего воздействия на местоположение беспилотного летательного аппарата в направлении места доставки груза. 16. Система автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом по п. 13, характеризующаяся тем, что система навигации беспилотного летательного аппарата содержит модуль предотвращения столкновений с другими беспилотными летательными аппаратами и/или опасными объектами, оборудованными радиомаяками, который с помощью антенн системы навигации беспилотного летательного аппарата осуществляет прием сигналов от антенн систем навигации других беспилотных летательных аппаратов и/или радиомаяков, оценивает взаимную конфигурацию передающих устройств, и при наличии опасности столкновения осуществляет корректирующее воздействие на местоположение беспилотного летательного аппарата во избежание столкновения. |
Область техники, к которой относится изобретение.
Изобретение относится к области доставки грузов, а более конкретно к способам и системам автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом, включающим в себя размещение груза на беспилотном летательном аппарате, введение координат места доставки груза в блок управления беспилотного летательного аппарата, перелет беспилотного летательного аппарата к месту доставки груза, автоматическое отделение груза в месте доставки груза и возврат беспилотного летательного аппарата в место его отправки, и может быть использовано для автоматической доставки грузов беспилотными летательными аппаратами к индивидуальным заказчикам, жителям частных и многоквартирных домов.
Уровень техники способа.
Согласно первой из своих сторон, настоящее изобретение относится способу автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом, включающий в себя размещение груза на беспилотном летательном аппарате, введение координат места доставки груза в блок управления беспилотного летательного аппарата, перелет беспилотного летательного аппарата к месту доставки груза, автоматическое отделение груза в месте доставки груза и возврат беспилотного летательного аппарата в место его отправки
Такой способ описан в патенте США на изобретение N° US6948681 , опубликованном 02 ноября 2005. (Также опубликован как ЕР1590239А4, US20040135031 , WO2004063008A2, WO2004063008A3).
Недостатком этого аналога является его ограниченные функциональные возможности способа автоматической доставки грузов и невысокая точность доставки грузов. Действительно, такой способ предназначен для доставки грузов на открытой местности, и не пригоден для доставки жителям многоквартирных домов или другим получателям, которые расположены близко друг от друга.
Другой способ описан в патенте США на изобретение e US20110084162 А1 , опубликованном 14 апреля 2011.
Данный способ является наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату и выбран за прототип предлагаемого изобретения.
Недостатком этого прототипа является его ограниченные функциональные возможности способа автоматической доставки грузов и невысокая точность доставки грузов. Действительно, такой способ предназначен для доставки грузов на открытой местности, и не пригоден для доставки жителям многоквартирных домов или другим получателям, которые расположены близко друг от друга.
Раскрытие изобретения как способа.
Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить способ автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом, позволяющий, по меньшей мере, сгладить, как минимум, один из указанных выше недостатков.
Для достижения этой цели способ автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом, характеризуется по существу тем, что устанавливают на месте доставки груза, по меньшей мере, одну метку радиочастотной идентификации, координаты которой заранее известны. Дополнительно устанавливают на беспилотном летательном аппарате систему навигации по меткам радиочастотной идентификации, обеспечивающую посадку беспилотного летательного аппарата.
Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность производить навигацию при посадке на место назначения методами радиочастотной идентификации при помощи специальных активных или пассивных меток, установленных на месте доставки груза.
Существует вариант изобретения, в котором метки радиочастотной идентификации выполняют пассивными. Систему навигации по меткам радиочастотной идентификации выполняют, по меньшей мере, с тремя пространственно разнесенными антеннами, закрепленными на беспилотном летательном аппарате, как минимум одна из которых приемо-передающая, многократно взаимодействующие с пассивными метками радиочастотной идентификации.
Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность обеспечить осуществление способа при выполнении меток радиочастотной идентификации пассивными.
Существует вариант изобретения, в котором система навигации по меткам радиочастотной идентификации после захвата меток осуществляет идентификацию меток радиочастотной идентификации места доставки груза, обеспечивая точную адресацию места доставки груза.
Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность производить доставку по правильному адресу и правильному адресату, исключая доставку по определенным меткам радиочастотной идентификации, расположенным в непосредственной близости. Действительно, команда для посадки беспилотного летательного аппарата будет выдана только после идентификации меток радиочастотной идентификации, что дает возможность избежать посадки на соседнюю площадку с близкими координатами.
Существует вариант изобретения, в котором антеннами системы навигации по меткам радиочастотной идентификации осуществляют прием опознавательных сигналов от других беспилотных летательных аппаратов и/или радиомаяков на потенциально опасных объектах, определяют взаимную конфигурацию взаимодействующих беспилотных летательных аппаратов и/или радиомаяков и при наличии опасности столкновения осуществляют корректирующее воздействие на местоположение беспилотного летательного аппарата во избежание столкновения.
Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность описываемому беспилотному летательному аппарату избегать столкновения с другими беспилотными летательными аппаратами и/или другими потенциально опасными объектами. Действительно, антенны системы навигации могут улавливать не только сигналы от меток радиочастотной loo идентификации места доставки, но и сигналы от других беспилотных летательных аппаратов и/или радиомаяков на потенциально опасных объектах. При их обнаружении становится возможным формировать управляющий сигнал для корректировки движения беспилотного летательного аппарата, предотвращающий столкновение.
105 Существует вариант изобретения, в котором при захвате ответного сигнала и идентификации меток радиочастотной идентификации, которые не принадлежат месту доставки груза, в случае необходимости производят корректирующее воздействие на местоположение беспилотного летательного аппарата в направлении места доставки груза.
по Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность формировать корректирующее воздействие на местоположение беспилотного летательного аппарата в направлении правильного места доставки груза по координатам меток радиочастотной идентификации, соседними с местом доставки, местоположение которых также известно.
115 Существует вариант изобретения, в котором при работе системы навигации по меткам радиочастотной идентификации беспилотного летательного аппарата для оценки расстояний от каждой антенны до каждой метки радиочастотной идентификации измеряют время задержки сигнала при его распространении от антенны до метки радиочастотной
120 идентификации и обратно и/или измеряют ослабление радиосигнала при его распространении от антенны до метки радиочастотной идентификации и обратно.
Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность конкретизировать способ и уточнить, каким именно образом происходит его 125 осуществление.
Существует вариант изобретения, в котором при работе системы навигации по меткам радиочастотной идентификации беспилотного летательного аппарата измеряют разностную схему определения положения беспилотного летательного аппарата относительно меток радиочастотной 130 идентификации без необходимости вычисления пространственных координат беспилотного летательного аппарата. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность конкретизировать способ и уточнить, каким именно образом происходит его осуществление, а именно, что способ выполняется без расчетов положения
135 беспилотного летательного аппарата в абсолютных координатах, что безусловно упрощает его реализацию.
Существует вариант изобретения, в котором метки радиочастотной идентификации размещают на площадке, адаптированной для посадки беспилотного летательного аппарата и приема груза.
но Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность использовать специальные площадки для посадки беспилотного летательного аппарата, которые можно размещать в произвольных местах и которые можно легко оборудовать специальными метками радиочастотной идентификации.
145 Существует вариант изобретения, в котором площадку располагают на вертикальной поверхности здания, непосредственно прилегающей к помещениям получателя груза (стенах, окнах, лоджиях, балконах и т.д.)
Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность производить доставку жителям многоквартирных домов, осуществляя
150 посадку точно на площадки, расположенные, например, непосредственно вблизи окон помещения получателя груза.
Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения неизвестна из уровня техники для способов аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для
155 изобретения как способа.
Уровень техники системы.
Другой своей стороной настоящее изобретение относится к системе автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом, 160 включающая в себя беспилотный летательный аппарат с блоком управления, содержащим модуль введения координат места доставки груза, и средство фиксации-расфиксации доставляемого груза. Такая система описана в патенте США на изобретение N° US6948681 , опубликованном 02 ноября 2005. (Также опубликован как ЕР1590239А4, 165 US20040135031 , WO2004063008A2, WO2004063008A3).
Недостатком этого аналога является его ограниченные функциональные возможности способа автоматической доставки грузов и невысокая точность доставки грузов. Действительно, такая система предназначена для доставки грузов на открытой местности, и не пригодна по для доставки жителям многоквартирных домов или другим получателям, которые расположены близко друг от друга.
Другая система описана в патенте США на изобретение Ne US20110084162 А1 , опубликованном 14 апреля 2011.
Данная система является наиболее близкой по технической сути и 175 достигаемому техническому результату и выбрана за прототип предлагаемого изобретения как устройства.
Недостатком этого прототипа является его ограниченные функциональные возможности способа автоматической доставки грузов и невысокая точность доставки грузов. Действительно, такая система 180 предназначена для доставки грузов на открытой местности, и не пригодна для доставки жителям многоквартирных домов или другим получателям, которые расположены близко друг от друга.
Раскрытие изобретения как системы.
185 Настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить систему автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом, включающую в себя беспилотный летательный аппарат с блоком управления, содержащим модуль введения координат места доставки груза, и средство фиксации-расфиксации доставляемого груза, позволяющая, по
190 меньшей мере, сгладить, как минимум, один из указанных выше недостатков.
Для достижения этой цели система дополнительно включает в себя, по меньшей мере, одну метку радиочастотной идентификации, установленную на месте доставки груза, координаты которой заранее известны. Беспилотный летательный аппарат дополнительно включает в
195 себя систему навигации по меткам радиочастотной идентификации, обеспечивающую посадку беспилотного летательного аппарата, соединенную с блоком управления.
Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность производить точную навигацию беспилотного летательного аппарата не по 200 блокам GPS или ГЛОНАСС, традиционно используемым для навигации и обладающими невысокой точностью, а по меткам радиочастотной идентификации, которые могут обеспечить исключительно высокую точность посадки.
Существует вариант изобретения, в котором метки радиочастотной
205 идентификации выполнены пассивными. Система навигации по меткам радиочастотной идентификации включает в себя по меньшей мере три пространственно разнесенных антенны, закрепленные на беспилотном летательном аппарате, как минимум одна из которых приемо-передающая, многократно взаимодействующие с пассивными метками радиочастотной
210 идентификации.
Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность упрощения изготовления предлагаемой системы. При этом повышается надежность ее работы. Пассивные метки не требуют питания, просты в установке и эксплуатации.
215 Существует вариант изобретения, в котором беспилотный летательный аппарат дополнительно включает в себя модуль идентификации меток радиочастотной идентификации места доставки груза, соединенный с системой навигации, адаптированный к точной адресации места доставки груза.
220 Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность производить доставку по правильному адресу и правильному адресату, исключая доставку по определенным меткам радиочастотной идентификации, расположенным в непосредственной близости. Действительно, команда для посадки беспилотного летательного аппарата
225 будет выдана только после идентификации меток радиочастотной идентификации, что дает возможность избежать посадки на соседнюю площадку с близкими координатами. Существует вариант изобретения, в котором метки радиочастотной идентификации размещены на площадке, адаптированной для посадки
230 беспилотного летательного аппарата и приема груза.
Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность использовать специальные площадки для посадки беспилотного летательного аппарата, которые можно размещать в произвольных местах и которые можно легко оборудовать специальными метками радиочастотной
235 идентификации.
Существует вариант изобретения, в котором площадка расположена на вертикальной поверхности здания, непосредственно прилегающей к помещениям получателя груза (стенах, окнах, лоджиях, балконах и т.д.). То есть как на самой стене здания, так и на поверхности окна, балкона.
240 Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность производить доставку жителям многоквартирных домов, осуществляя посадку точно на площадки, расположенные, например, непосредственно вблизи окон помещения получателя груза.
Существует вариант изобретения, в котором система навигации по
245 меткам радиочастотной идентификации содержит модуль коррекции местоположения беспилотного летательного аппарата, адаптированный при захвате и идентификации меток радиочастотной идентификации, которые не принадлежат месту доставки груза, в случае необходимости для формирования корректирующего воздействия на местоположение
250 беспилотного летательного аппарата в направлении места доставки груза.
Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность формировать корректирующее воздействие на местоположение беспилотного летательного аппарата в направлении правильного места доставки груза по координатам меток радиочастотной идентификации,
255 соседними с местом доставки, местоположение которых также известно. Это важно для перехода от предварительной навигации по стандартным методам GPS или ГЛОНАСС навигации к методам точной навигации по меткам радиочастотной идентификации, которые при этом имеют более узкий радиус действия, так как из-за более узкого радиуса действия - порядка
260 метров или десятков метров, можно сначала поймать отраженный сигнал от чужих меток радиочастотной идентификации. Но зато, так как их местоположение известно, и точно также известно местоположение меток места доставки, легко вычислить поправку для навигации беспилотного летательного аппарата.
265 Существует вариант изобретения, в котором система навигации беспилотного летательного аппарата содержит модуль предотвращения столкновений с другими беспилотными летательными аппаратами и/или опасными рбъектами, оборудованными радиомаяками, который с помощью антенн системы навигации беспилотного летательного аппарата
270 осуществляет прием сигналов от антенн систем навигации других беспилотных летательных аппаратов и/или радиомаяков и при наличии такового осуществляет корректирующее воздействие на местоположение беспилотного летательного аппарата во избежание столкновения..
Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность
275 описываемому беспилотному летательному аппарату избегать столкновения с другими беспилотными летательными аппаратами и/или опасными объектами. Действительно, антенны системы навигации могут улавливать не только сигналы от меток радиочастотной идентификации места доставки, но и сигналы от других беспилотных летательных аппаратов и/или
280 радиомаяков, установленных на опасных объектах. При их обнаружении становится возможным формировать управляющий сигнал для корректировки движения беспилотного летательного аппарата, предотвращающий столкновение.
Таким образом, в данном изобретении поставлена задача -
285 расширение функциональных возможностей системы автоматической доставки грузов и повышение точности доставки грузов. Поставленная задача решена с помощью указанных выше характеристик.
Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что
290 позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения как системы.
Краткое описание чертежей. Другие отличительные признаки и преимущества изобретения ясно 295 вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:
- фигура 1 схематично изображает общий вид системы автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом зоо согласно изобретению,
- фигура 2 схематично изображает этапы способа автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом, согласно изобретению.
Согласно фигуре 1 система автоматической доставки грузов
305 беспилотным летательным аппаратом включает в себя беспилотный летательный аппарат 1 с блоком управления 2, содержащий модуль 3 введения координат места доставки груза, и средство 4 фиксации- расфиксации доставляемого груза. Система дополнительно включает в себя, по меньшей мере, одну метку 5 радиочастотной идентификации, но зю преимущественно две, установленные на месте доставки груза, координаты которых заранее известны. Беспилотный летательный аппарат дополнительно включает в себя систему навигации 6 по меткам радиочастотной идентификации, обеспечивающую посадку беспилотного летательного аппарата, соединенную с блоком управления 2.
315 Метки 5 радиочастотной идентификации преимущественно выполнены пассивными, а система навигации 6 по меткам радиочастотной идентификации включает в себя, по меньшей мере, три пространственно разнесенных антенны 7, 8 и 9, закрепленные на беспилотном летательном аппарате 1 , как минимум одна из которых - 7 - приемо-передающая,
320 многократно взаимодействующие с пассивными метками 5 радиочастотной идентификации.
Беспилотный летательный аппарат дополнительно включает в себя модуль 10 идентификации меток радиочастотной идентификации места доставки груза, соединенный с системой навигации 6 и адаптированный к 325 точной адресации места доставки груза.. Метки 5 радиочастотной идентификации размещены на площадке 11 , адаптированной для посадки беспилотного летательного аппарата 1 и приема груза.
Площадка 1 расположена на вертикальной поверхности 12 здания ззо непосредственно прилегающей к помещениям получателя груза (стенах, окнах, лоджиях, балконах и т.д.).
Система навигации 6 по меткам радиочастотной идентификации содержит модуль 13 коррекции местоположения беспилотного летательного аппарата, адаптированный при захвате и идентификации меток
335 радиочастотной идентификации, которые не принадлежат месту доставки груза, в случае необходимости для формирования корректирующего воздействия на местоположение беспилотного летательного аппарата 1 в направлении места доставки груза.
Система навигации 6 беспилотного летательного аппарата содержит
340 модуль 14 предотвращения столкновений с другими беспилотными летательными аппаратами и/или опасными объектами, оборудованными радиомаяками, который с помощью антенн системы навигации 7, 8 и 9 беспилотного летательного аппарата 1 осуществляет прием сигналов от антенн систем навигации других беспилотных летательных аппаратов и/или
345 радиомаяков и при наличии такого сигнала осуществляет корректирующее воздействие на местоположение беспилотного летательного аппарата 1 во избежание столкновения
Груз обозначен как 15.
В качестве беспилотного летательного аппарата 1 может быть 350 использовано устройство типа мультикоптер (квадрокоптер, гексакоптер, октакоптер) или подобные им системы с возможностью вертикального взлета и посаДки, а также аппараты типа конвертоплан (летательный аппарат с поворотными винтами, которые на взлёте и при посадке работают как подъёмные, а в горизонтальном полёте— как Тянущие).
355 В качестве блока управления 2 может быть использовано штатное устройство управления в автоматическом режиме (автопилот).
Система антенн 7, 8 и 9 может быть выполнена на базе стандартного микропроцессорного блока. Приемо-передающая антенна 1, как и принимающие антенны 8 и 9, конструктивно может быть выполнена по любой
360 известной технологии, например, в виде микрополосковой антенны.
Конструкции микрополосковых антенн обеспечивают хорошую повторяемость характеристик при серийном производстве. Минимальная ширина диаграммы направленности выбирается из расчета, чтобы обеспечить надежное считывание информации с меток радиочастотной
365 идентификации при скорости 5-10 км/час.
Повысить точность и надежность посадки можно, используя дополнительные метки радиочастотной идентификации, расположенные на посадочной площадке и/или вертикальной поверхности к которой она примыкает. Они могут предоставлять дополнительную информацию,
370 способную скорректировать процесс посадки.
Навигация может быть совмещена с другими способами позиционирования, например глобальной навигационной спутниковой системой (ГНСС), в частности, например, GPS или ГЛОНАСС. Так как данные, получаемые с ГНСС, в динамике из-за своей низкой точности не
375 позволяют обеспечить точное финишное позиционирование, то ГНСС может быть использована для организации перелета беспилотного летательного аппарата по заданному маршруту на расстояниях свыше 50 метров до местоположения абонента.
Пассивные метки радиочастотной идентификации не имеют
380 встроенного источника энергии. Электрический ток, индуцированный в антенне электромагнитным сигналом от считывателя, обеспечивает достаточную мощность для функционирования кремниевого чипа, размещённого в метке, и передачи ответного сигнала. Некремниевые метки могут изготавливаться из полимерных полупроводников.
385 Пассивные метки УВЧ и СВЧ диапазонов (860—960 МГц и 2,4-2,5 ГГц) передают сигнал методом модуляции отражённого сигнала несущей частоты (англ. Backscattering Modulation— модуляция обратного рассеяния). Антенна считывателя излучает сигнал несущей частоты и принимает отражённый от метки модулированный сигнал. Пассивные метки ВЧ диапазона передают
390 сигнал методом модуляции нагрузки сигнала несущей частоты (англ. Load Modulation — нагрузочная модуляция). Каждая метка имеет идентификационный номер. Пассивные метки могут содержать перезаписываемую энергонезависимую память EEPROM-типа. Дальность действия меток составляет 1— 200 с (ВЧ-метки) и 1-10 метров (УВЧ и СВЧ- 395 метки).
При необходимости увеличения расстояния можно применять активные метки радиочастотной идентификации.
Осуществление изобретения.
400 Система автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом работает следующим образом.
Этап АО. Предварительно устанавливают на месте доставки груза, преимущественно две удаленных друг от друга метки радиочастотной идентификации, координаты которых заранее известны, которые
405 преимущественно размещают на специальной посадочной площадке, и устанавливают на беспилотном летательном аппарате систему навигации по меткам радиочастотной идентификации, обеспечивающую посадку беспилотного летательного аппарата. При необходимости посадочную площадку 11 размещают на вертикальной поверхности 12 здания,
410 непосредственно прилегающей к помещениям получателя груза (стенах, окнах, лоджиях, балконах и т.д.)
Этап А1. Размещают груз на беспилотном летательном аппарате 1. Это может быть осуществлено разными способами. Например, средство фиксации-расфиксации доставляемого груза в ручном или автоматическом
415 режиме фиксирует груз в точке отправления беспилотного летательного аппарата. Или же беспилотный летательный аппарат забирает груз самостоятельно с места погрузки, куда летит отдельно. В этом случае груз может иметь собственную, по меньшей мере, одну метку радиочастотной идентификации.
420 Этап А2. Вводят координаты места доставки груза в блок управления
2 беспилотного летательного аппарата.
Этап A3. Выполняют перелет беспилотного летательного аппарата к месту доставки груза. При этом пользуются стандартными способами позиционирования, например глобальной навигационной спутниковой 425 системой (ГНСС), в частности, например, GPS или ГЛОНАСС.
При этом в качестве координат места доставки указывают не точные координаты площадки, а к месту доставки привязывают координаты области снижения. Это делается для того, чтобы исключить посадку беспилотного летательного аппарата винтами на здание, например, если он очень точно 430 прилетит по координатам площадки, которая расположена как раз на торце здания.
Этап А4. При подлете беспилотного летательного аппарата 1 на расстояние менее 25 метров к посадочной площадке 1 1 , расположенной на вертикальной поверхности 12, непосредственно примыкающей к помещению
435 абонента, система антенн, содержащая, по меньшей мере, три пространственно разнесенных антенны 7, 8 и 9, как минимум одна из которых приемо-передающая 7, начинает формировать и посредством приемо- передающей антенны 7 передавать последовательность повторяющихся сигналов опроса меток 5 радиочастотной идентификации на одной несущей
440 частоте.
Для повышения точности антенны располагают на максимально возможном удалении друг от друга.
Этап А5. Радиочастотный отклик меток радиочастотной идентификации содержит кодовую составляющую, позволяющую однозначно
445 адресовать и идентифицировать каждую метку радиочастотной идентификации определенной посадочной площадки во избежание ошибочного захвата данных от меток радиочастотной идентификации, относящихся к посадочным площадкам других получателей груза. В случае успешной идентификации посадочной площадки и уверенного захвата
450 данных от размещенных на ней меток радиочастотной идентификации система антенн беспилотного летательного аппарата в автоматическом режиме многократно оценивает расстояние от каждой метки радиочастотно идентификации до каждой антенны на основе метода измерения времени задержки сигнала при его распространении от антенны до метки
455 радиочастотной идентификации и обратно и/или метода измерения ослабления радиосигнала при его распространении от антенны до метки радиочастотной идентификации и обратно.
Этап А6. Полученные данные о расстояниях от каждой метки радиочастотной идентификации до каждой антенны 7, 8 и 9 передаются в 460 блок управления 2, который использует разностную схему определения положения беспилотного летательного аппарата относительно меток радиочастотной идентификации без вычисления точных пространственных координат беспилотного летательного аппарата.
Этап А7. Руководствуясь полученными данными и заложенной 465 автономной программой посадки, устройство управления беспилотным летательным аппаратом формирует управляющие воздействия для системы воздушных винтов 7, которые обеспечивают перемещение беспилотного летательного аппарата в нужном направлении вплоть до момента посадки.
Этап А8. Производят автоматическое отделение груза в месте 470 доставки груза.
Этап А9. Осуществляют возврат беспилотного летательного аппарата в место его отправки, а при необходимости его перелет по другому адресу или в сервисный пункт.
Последовательность этапов является примерной и позволяет 475 переставлять, добавлять или производить некоторые операции одновременно без потери возможности обеспечивать выполнение всех функций автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом.
Дополнительно возможны модификации способа, которые не 480 являются существенными для иллюстрации способа, например, возможно аналогично вышеописанному производить не только доставку по одному указанному адресу груза, но и осуществлять многократный забор и доставку одного или нескольких грузов по разным адресам.
Точно также данный способ годится для порожней посадки 485 беспилотного летательного аппарата в отсутствии груза.
Промышленная применимость. Предлагаемая система автоматическо доставки грузов беспилотным летательным аппаратом может быть осуществлена специалистом на 490 практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.
В соответствии с предложенным изобретением изготовлен опытный образец системы автоматической доставки грузов беспилотным 495 летательным аппаратом.
Испытания опытного образца системы показали, что она обеспечивает возможность:
- точной навигации по меткам радиочастотной идентификации, причем не только по меткам места назначения, но и даже по соседним с
500 ними;
- однозначной идентификации метки радиочастотной идентификации;
- доставки грузов получателям, находящимся в многоэтажных домах. Таким образом, за счет того, что в способе устанавливают на месте доставки груза, по меньшей мере, одну метку радиочастотной 505 идентификации, координаты которой заранее известны, а также устанавливают на беспилотном летательном аппарате систему навигации по меткам радиочастотной идентификации, обеспечивающую посадку беспилотного летательного аппарата, а система дополнительно включает в себя, по меньшей мере, одну метку радиочастотной идентификации, 510 установленную на места доставки груза, координаты которой заранее известны, при этом беспилотный летательный аппарат дополнительно включает в себя систему навигации по меткам радиочастотной идентификации, обеспечивающую посадку беспилотного летательного аппарата и достигается заявленный технический результат, а именно: 515 расширение функциональных возможностей системы автоматической доставки грузов и повышение точности доставки грузов.
Дополнительным полезным техническим результатом заявленного изобретения является то, что оно позволяет:
- отслеживание местоположения других беспилотных летательных 520 аппаратов и предотвращение столкновений с ними, - отслеживание местоположения других объектов, оборудованных радиомаяками или метками радиочастотной идентификации и предотвращение столкновения с ними,
- производить не только доставку, но и автоматический забор груза, 525 снабженного по меньшей мере одной меткой радиочастотной идентификации.
Таким образом, в данном изобретении достигнута поставленная задача - расширение функциональных возможностей системы автоматической доставки грузов и повышение точности доставки грузов.
530 Система автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом может быть изготовлена на предприятиях, производящих беспилотные летательные аппараты. Способ и система автоматической доставки грузов беспилотным летательным аппаратом могут быть применены для автоматической доставки грузов беспилотными
535 летательными аппаратами к индивидуальным заказчикам, жителям частных и многоквартирных домов. Кроме этого данный способ и систему можно применять в любой другой отрасли народного хозяйства.