Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2681278C1 - Method and navigation system of passenger drone in mountains - Google Patents

Method and navigation system of passenger drone in mountains Download PDF

Info

Publication number
RU2681278C1
RU2681278C1 RU2018115201A RU2018115201A RU2681278C1 RU 2681278 C1 RU2681278 C1 RU 2681278C1 RU 2018115201 A RU2018115201 A RU 2018115201A RU 2018115201 A RU2018115201 A RU 2018115201A RU 2681278 C1 RU2681278 C1 RU 2681278C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drone
passenger
passenger drone
positioning
rfid tags
Prior art date
Application number
RU2018115201A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Борисович Югай
Original Assignee
Евгений Борисович Югай
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Борисович Югай filed Critical Евгений Борисович Югай
Priority to PCT/RU2018/000264 priority Critical patent/WO2019209132A1/en
Priority to RU2018115201A priority patent/RU2681278C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2681278C1 publication Critical patent/RU2681278C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C23/00Combined instruments indicating more than one navigational value, e.g. for aircraft; Combined measuring devices for measuring two or more variables of movement, e.g. distance, speed or acceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

FIELD: navigation; computer engineering.SUBSTANCE: this technical solution relates to the field of unmanned navigation in computing, and in particular to systems and methods for navigating passenger drones in mountainous terrain. Method for navigating a passenger drone in mountainous terrain is proposed, in which a map of the mountainous terrain loaded in the memory of at least one passenger drone with a set of sensors is obtained, then, signals are transmitted in real time by means of a set of active RFID tags, including information about their location with reference to the terrain topography, to at least one passenger drone. Signals from active radio tags located at an accessible distance of the receiver of the passenger drone is received by means of the receiver of the passenger drone, the positioning of at least one drone on the basis of a map of mountainous terrain, signals of active RFID tags and data from a set of passenger drone sensors is carried out by means of a data processing device, the signal levels of all radio tags are measured at each point of the digital map, the radio tag closest to the drone receiver is determined, for which the signal levels are measured, and the location of the passenger drone as the average value of the nearest coordinates of the radio tags is determined. After that, at least one route of at least one passenger drone is formed based on the positioning determined in the previous step, and the positioning and routes of the other drones are taken into account.EFFECT: increased accuracy and speed of navigation of the passenger drone in the mountains.10 cl, 5 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

[001] Данное техническое решение в общем относится к области беспилотной навигации в вычислительной технике, а в частности к системам и способам навигации пассажирских дронов в горной местности.[001] This technical solution generally relates to the field of unmanned navigation in computing, and in particular to systems and methods for navigating passenger drones in mountainous areas.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

[002] В настоящее время каждый горнолыжный курорт для удобства спортсменов и любителей имеет специальное оборудование - подъемник горнолыжный. С его помощью туристы могут подняться на вершину горы, а также спуститься с нее. Это экономит время для развития навыков спуска на лыжах, сноубордах и санях. Необходимо заметить, что подъемники на горнолыжных трассах бывают нескольких типов: воздушные (в них турист поднимается на гору сидя на скамейке, или в кабинке, которые перемещаются по тросу с отрывом от земной поверхности); наземные (горнолыжник или сноубордист скользит по поверхности земли, держась руками за крепление, или сидя на специальной тарелке).[002] Currently, each ski resort for the convenience of athletes and amateurs has special equipment - a ski lift. With it, tourists can climb to the top of the mountain, as well as go down from it. This saves time for developing skiing, snowboarding and sledding skills. It should be noted that the ski lifts are of several types: air (in them a tourist climbs a mountain while sitting on a bench, or in a booth that moves along a cable with a separation from the earth's surface); ground (a skier or snowboarder glides on the surface of the earth, holding his hands with his mount, or sitting on a special plate).

[003] Однако большим минусом известных из уровня техники подъемников является то, что они ограничены по маршруту, и движутся от точки до точки по одному и тому же маршруту. Данная особенность подъемников приносит большие неудобства людям, которые занимаются так называемым фрирайдом (катание на сноуборде или горных лыжах вне подготовленных трасс) и вынуждены в основном кататься вдоль подготовленных трасс. Дополнительно, лавинщики, осуществляющие поиск людей при сходе лавин, вынуждены проводить поиск людей поднимаясь пешком к месту схода лавины, теряя время, которое может спасти человеческую жизнь.[003] However, the big disadvantage of the lifts known from the prior art is that they are limited along the route, and move from point to point along the same route. This feature of the lifts brings great inconvenience to people who are engaged in so-called freeriding (snowboarding or downhill skiing outside the prepared tracks) and are forced to mainly ride along the prepared tracks. Additionally, avalanche people searching for people during avalanches are forced to search for people by walking to the avalanche site, losing time that could save a human life.

[004] В настоящее время технологии, связанные с пассажирскими дронами, становятся доступными для широкого рынка и не требуют вмешательства человека. Все алгоритмы машинного обучения, датчики и системы безопасности с тем же успехом можно применять для пассажирских дронов. В сравнении с автомобилями дроны встречают на своем пути гораздо меньше препятствий и в то же время имеют намного больше вариантов для предотвращения аварий. Летающий пассажирский дрон отличается легким весом, компактными габаритами и возможностью дистанционного управления.[004] Currently, technologies related to passenger drones are becoming available to a wide market and do not require human intervention. All machine learning algorithms, sensors, and security systems can equally well be used for passenger drones. Compared to automobiles, drones encounter far fewer obstacles in their way and at the same time have much more options for preventing accidents. The flying passenger drone is lightweight, compact in size and can be remotely controlled.

[005] Однако позиционирование пассажирского дрона в горной местности усложняется высокой изменчивостью рельефа и из-за снега. Ориентироваться, составляя карты местности на основе снимков достаточно сложно на белом снегу, к тому же сложности добавляет наличие сугробов, лесных награждений на скалистой местности и т.д.[005] However, the positioning of a passenger drone in a mountainous area is complicated by the high variability of the terrain due to snow. It’s quite difficult to navigate, drawing up maps of the terrain on the basis of images on white snow, and the presence of snowdrifts, forest awards on rocky terrain adds to the complexity.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[006] Данное техническое решение направлено на устранение недостатков, свойственных решениям, известным из уровня техники.[006] This technical solution is aimed at eliminating the disadvantages inherent in solutions known from the prior art.

[007] Технической задачей или, другими словами, технической проблемой, решаемой в данном техническом решении, является реализация способа и системы для навигации пассажирского дрона в горной местности.[007] The technical task, or, in other words, the technical problem solved in this technical solution, is the implementation of the method and system for navigating a passenger drone in a mountainous area.

[008] Техническим результатом, достигаемым при решении вышеуказанной технической задачи, является повышение точности и скорости навигации пассажирского дрона в горной местности.[008] The technical result achieved by solving the above technical problem is to increase the accuracy and speed of navigation of a passenger drone in a mountainous area.

[009] Дополнительным техническим результатом является повышение безопасности навигации пассажирского дрона в горной местности за счет синхронизации между несколькими пассажирскими дронами.[009] An additional technical result is to increase the safety of navigation of a passenger drone in a mountainous area due to synchronization between several passenger drones.

[0010] Указанный технический результат достигается благодаря осуществлению способа навигации пассажирского дрона в горной местности, в котором получают карту горной местности, загруженную в памяти по меньшей мере одного пассажирского дрона, имеющего набор датчиков; передают в режиме реального времени посредством набора активных радиометок сигналы, включающие в себя информацию об их местоположении с привязкой к топографии местности по меньшей мере одному пассажирского дрону; получают посредством приемника пассажирского дрона сигналы от активных радиометок, находящихся на доступном расстоянии приемника пассажирского дрона; осуществляют позиционирование по меньшей мере одного дрона на основании карты горной местности, сигналов активных радиометок и данных набора датчиков пассажирского дрона посредством устройства обработки данных; формируют по меньшей мере один маршрут по меньшей мере одного пассажирского дрона на основании позиционирования, определенного на предыдущем шаге, причем учитывают позиционирование и маршруты других дронов.[0010] The technical result is achieved by implementing a method for navigating a passenger drone in a mountainous area, in which a mountainous terrain map is loaded in the memory of at least one passenger drone having a set of sensors; transmit in real time through a set of active RFID tags signals including information about their location with reference to the topography of the terrain to at least one passenger drone; receive signals from active RFID tags located at an accessible distance of the receiver of the passenger drone through the receiver of the passenger drone; at least one drone is positioned based on a map of the highlands, active RFID signals, and sensor drone sensor set data by a data processing device; at least one route of at least one passenger drone is formed based on the positioning determined in the previous step, and the positioning and routes of other drones are taken into account.

[0011] В некоторых вариантах осуществления изобретения активной радиометкой является GPS-маяк и/или iBeacon-маяк.[0011] In some embodiments, the active RFID tag is a GPS beacon and / or iBeacon beacon.

[0012] В некоторых вариантах осуществления изобретения дрон имеет камеру и/или лидар, и/или сонар.[0012] In some embodiments, the drone has a camera and / or lidar and / or sonar.

[0013] В некоторых вариантах осуществления изобретения при формировании карты горной местности на основании сигналов активных радиометок устройство обработки данных находится на пассажирском дроне.[0013] In some embodiments of the invention, when forming a map of the highlands based on active RFID signals, the data processing device is located on a passenger drone.

[0014] В некоторых вариантах осуществления изобретения при формировании карты горной местности на основании сигналов активных радиометок устройство обработки данных находится удаленно.[0014] In some embodiments, when processing a map of the highlands based on active RFID signals, the data processing device is located remotely.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0015] Признаки и преимущества настоящего технического решения станут очевидными из приведенного ниже подробного описания и прилагаемых[0015] The features and advantages of this technical solution will become apparent from the following detailed description and the attached

чертежей, на которых:drawings in which:

[0016] На Фиг. 1 показан пример осуществления способа навигации пассажирского дрона в горной местности в виде блок-схемы;[0016] In FIG. 1 shows an example implementation of a method for navigating a passenger drone in a mountainous area in the form of a flowchart;

[0017] На Фиг. 2 показан пример осуществления пассажирского дрона;[0017] FIG. 2 shows an embodiment of a passenger drone;

[0018] На Фиг. 3 показан пример осуществления системы навигации пассажирского дрона в горной местности;[0018] FIG. 3 shows an example implementation of a navigation system for a passenger drone in a mountainous area;

[0019] На Фиг. 4 показан вариант осуществления радиометки, излучающей сигналы для позиционирования дрона;[0019] In FIG. 4 shows an embodiment of a radio tag emitting signals for positioning a drone;

[0020] На Фиг. 5 показан пример осуществления позиционирования дрона посредством триангуляции.[0020] In FIG. 5 shows an example of a drone positioning by triangulation.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0021] Данное техническое решение может быть реализовано на компьютере или другом устройстве обработки данных, в виде автоматизированной системы или машиночитаемого носителя, содержащего инструкции для выполнения вышеупомянутого способа.[0021] This technical solution can be implemented on a computer or other data processing device, in the form of an automated system or computer-readable medium containing instructions for performing the above method.

[0022] Техническое решение может быть реализовано в виде распределенной компьютерной системы, компоненты которой являются облачными или локальными серверами.[0022] The technical solution can be implemented in the form of a distributed computer system, the components of which are cloud or local servers.

[0023] В данном решении под системой подразумевается компьютерная система или автоматизированная система (АС), ЭВМ (электронно-вычислительная машина), ЧПУ (числовое программное управление), ПЛК (программируемый логический контроллер), компьютеризированная система управления и любые другие устройства, способные выполнять заданную, четко определенную последовательность вычислительных операций (действий, инструкций).[0023] In this solution, a system is understood to mean a computer system or an automated system (AS), a computer (electronic computer), CNC (numerical control), PLC (programmable logic controller), a computerized control system, and any other devices capable of performing a given, clearly defined sequence of computational operations (actions, instructions).

[0024] Под устройством обработки команд подразумевается электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (программы).[0024] An instruction processing device is understood to mean an electronic unit or an integrated circuit (microprocessor) executing machine instructions (programs).

[0025] Устройство обработки команд считывает и выполняет машинные инструкции (программы) с одного или более устройства хранения данных. В роли устройства хранения данных могут выступать, но, не ограничиваясь, жесткие диски (HDD), флеш-память, ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), твердотельные накопители (SSD), оптические приводы, облачные хранилища данных.[0025] The command processing device reads and executes machine instructions (programs) from one or more data storage devices. Storage devices may include, but are not limited to, hard disks (HDDs), flash memory, ROM (read only memory), solid state drives (SSDs), optical drives, and cloud storage.

[0026] Программа - последовательность инструкций, предназначенных для исполнения устройством управления вычислительной машины или устройством обработки команд.[0026] A program is a sequence of instructions for execution by a computer control device or an instruction processing device.

[0027] Дрон (от англ. drone - «трутень») - беспилотный летательный аппарат (БПЛА).[0027] A drone (from the English drone - “drone”) is an unmanned aerial vehicle (UAV).

[0028] Цифровая карта (цифровая карта местности) - цифровая модель местности, созданная путем цифрования картографических источников, фотограмметрической обработки данных дистанционного зондирования, цифровой регистрации.[0028] Digital map (digital terrain map) is a digital terrain model created by digitizing cartographic sources, photogrammetric processing of remote sensing data, and digital recording.

[0029] Данное изобретение может использоваться не только для горнолыжников, но и для подъема обычных людей, например, в шале на вершине горы, туристов по горным тропам и т.п.[0029] This invention can be used not only for skiers, but also for lifting ordinary people, for example, in a chalet on top of a mountain, tourists on mountain trails, etc.

[0030] Способ навигации пассажирского дрона в горной местности, показанный в виде блок-схемы на Фиг. 1, включает следующие шаги.[0030] A method for navigating a passenger drone in a mountainous area, shown as a flowchart in FIG. 1 includes the following steps.

[0031] Шаг 101: получают карту горной местности, загруженную в памяти по меньшей мере одного пассажирского дрона, имеющего набор датчиков.[0031] Step 101: receive a map of the highlands loaded in the memory of at least one passenger drone having a set of sensors.

[0032] Пассажирский дрон или другими словами беспилотный летательный аппарат (БПЛА), который показан на Фиг. 2, в некоторых вариантах реализации может содержать следующие различные варианты пассажирских сидений: пассажиры сидят бок о бок или последовательно друг за другом. Кабина дрона может содержать дополнительный соседний отсек для багажа, который может быть как открытым (например, отсеки для горных лыж или сноуборда), так и закрытым. Данный дополнительный отсек можно использовать при наклоне/повороте дрона для крепления багажа, закрепляя багаж ремнями, которые имеют соответствующую функцию для обеспечения безопасности багажа. Расположение пассажирских мест спроектировано таким образом, чтобы у каждого пассажира был доступ к выходу.[0032] A passenger drone or, in other words, an unmanned aerial vehicle (UAV), which is shown in FIG. 2, in some embodiments, the implementation may include the following various options for passenger seats: passengers sit side by side or sequentially one after another. The drone’s cabin can contain an additional adjacent luggage compartment, which can be either open (for example, ski or snowboard compartments) or closed. This additional compartment can be used when tilting / turning the drone to fasten baggage, securing the baggage with belts that have the appropriate function to ensure the safety of baggage. The location of passenger seats is designed so that each passenger has access to the exit.

[0033] Пассажирский дрон, показанный на Фиг. 2 может быть выполнен из углеродного волокна, что делает дрон легким и одновременно невероятно прочным.[0033] The passenger drone shown in FIG. 2 can be made of carbon fiber, which makes the drone lightweight and at the same time incredibly durable.

[0034] Пассажирский дрон может содержать следующий набор датчиков:[0034] A passenger drone may include the following set of sensors:

• МЭМС-датчики и инерционные модули датчиков,• MEMS sensors and inertial sensor modules,

• датчики параметров окружающей среды,• environmental sensors,

• датчики приближения,• proximity sensors,

• беспроводные приемопередатчики субгигагерцевого диапазона, модули Bluetooth и Wi-Fi,• sub-GHz wireless transceivers, Bluetooth and Wi-Fi modules,

• микросхемы для систем глобального позиционирования (GPS/Galileo/Glonass/Beidou2/QZSS).• Chips for global positioning systems (GPS / Galileo / Glonass / Beidou2 / QZSS).

[0035] Пассажирский дрон из-за наличия на борту пассажира имеет погрешности в распределении веса и разброс в характеристиках двигателей. Это приводит к тому, что в процессе полета дрон может отклоняться от положения равновесия. Компенсацию этих отклонений осуществляют за счет изменения тяги двигателя, но такое решение требует точного определения крена, тангажа и рыскания. Для измерения перечисленных угловых координат используют инерционные модули датчиков и МЭМС-датчики. Инерционные модули датчиков могут представлять собой комбинацию, например, из 3-осевого акселерометра и 3-осевого гироскопа (некоторые модели пассажирских дронов имеют в своем составе и 3-осевой магнитометр). Такая комбинация является идеальным вариантом для пассажирского дрона. 6-осевой или 9-осевой инерционный модуль датчиков может быть выполнен с широким диапазоном измерений (например, ±2/±4/±8/±16 g для акселерометра и ±125/±245/±500/±1000/±2000°/с для гироскопа) и минимальным потреблением: 0,65 мА в активном состоянии и всего 4,5 мкА в спящем режиме. Инерционный модуль датчиков может быть настроен на генерирование сигналов прерываний по событиям: обнаружения свободного падения; изменения ориентации по одной из шести осей; обнаружению одиночной или двойной вибрации; по наличию или отсутствию перемещения.[0035] The passenger drone due to the presence on board the passenger has errors in the distribution of weight and variation in engine characteristics. This leads to the fact that during the flight the drone may deviate from the equilibrium position. Compensation of these deviations is carried out by changing the engine thrust, but such a solution requires accurate determination of roll, pitch and yaw. Inertial sensor modules and MEMS sensors are used to measure the listed angular coordinates. Inertial sensor modules can be a combination of, for example, a 3-axis accelerometer and a 3-axis gyroscope (some models of passenger drones also include a 3-axis magnetometer). This combination is ideal for a passenger drone. The 6-axis or 9-axis inertial sensor module can be performed with a wide range of measurements (for example, ± 2 / ± 4 / ± 8 / ± 16 g for the accelerometer and ± 125 / ± 245 / ± 500 / ± 1000 / ± 2000 ° / s for the gyroscope) and minimum consumption: 0.65 mA in the active state and only 4.5 μA in sleep mode. The inertial sensor module can be configured to generate interrupt signals for events: free fall detection; orientation changes along one of the six axes; single or double vibration detection; by the presence or absence of movement.

[0036] Информация о состоянии параметров окружающей среды имеет важное значение для обеспечения безопасности пассажирского дрона. В данном изобретении могут использовать комбинированный датчик влажности и температуры. Его главными преимуществами являются высокая разрядность для обоих сенсоров (16 бит), малые габариты (2×2×0,9 мм), отличная точность и малое потребление. Питающий ток при частоте опроса 1 Гц составляет всего 2 мкА, а в режиме сна падает до 0,5 мкА.[0036] Information on the state of environmental parameters is important to ensure the safety of a passenger drone. A combination humidity and temperature sensor may be used in the present invention. Its main advantages are high bit depth for both sensors (16 bits), small dimensions (2 × 2 × 0.9 mm), excellent accuracy and low consumption. The supply current at a sampling frequency of 1 Hz is only 2 μA, and in sleep mode drops to 0.5 μA.

[0037] Датчик определения расстояния, содержащийся в пассажирском дроне, определяет расстояние до объекта по времени распространения светового потока от передатчика к приемнику. Чем ближе объект, тем меньше времени требуется свету, чтобы преодолеть расстояние. При этом его амплитуда не играет решающей роли. В результате датчик способен не только определять наличие или отсутствие объекта, но и измерять расстояние до него, вне зависимости от световых потерь на поглощение и рассеивание. Это приводит к тому, что перечень детектируемых движений существенно расширяется. Датчик определения расстояния до объекта представляет собой законченную систему, включающую датчик приближения (Proximity sensor), датчик освещенности (Ambient Light Sensor), излучатель (light source), ОЗУ и ПЗУ, микроконтроллер. Данный датчик способен определять расстояние до объектов с высокой точностью вне зависимости от характеристик объекта, а также измерять освещенность в широком динамическом диапазоне. ИК-излучатель создает мощные одиночные световые импульсы. С одной стороны, это позволяет определять время пролета с высокой точностью, а с другой - увеличивает максимальное измеряемое расстояние.[0037] The distance sensing sensor contained in the passenger drone determines the distance to the object from the propagation time of the light flux from the transmitter to the receiver. The closer the subject, the less time it takes for the light to travel the distance. Moreover, its amplitude does not play a decisive role. As a result, the sensor is able not only to determine the presence or absence of an object, but also to measure the distance to it, regardless of the light loss due to absorption and scattering. This leads to the fact that the list of detected movements is expanding significantly. The sensor for determining the distance to the object is a complete system, including a proximity sensor (Proximity sensor), ambient light sensor (Ambient Light Sensor), emitter (light source), RAM and ROM, microcontroller. This sensor is able to determine the distance to objects with high accuracy regardless of the characteristics of the object, as well as measure illumination in a wide dynamic range. The IR emitter creates powerful single light pulses. On the one hand, this allows you to determine the time of flight with high accuracy, and on the other, it increases the maximum measured distance.

[0038] Датчик определения расстояния может использовать семь режимов измерений:[0038] The distance sensing sensor may use seven measurement modes:

[0039] одиночные измерения расстояния (Range single-shot);[0039] Range Single-shot;

[0040] одиночные измерения освещенности (ALS single-shot);[0040] single illumination measurements (ALS single-shot);

[0041] непрерывные измерения расстояния (Range continuous);[0041] Range Continuous Measurements;

[0042] непрерывные измерения освещенности (ALS continuous);[0042] continuous light measurements (ALS continuous);

[0043] непрерывные измерения расстояния и одиночные измерения освещенности (Range continuous and ALS single-shot);[0043] continuous distance measurements and single light measurements (Range continuous and ALS single-shot);

[0044] одиночные измерения расстояния и непрерывные измерения освещенности (Range single-shot and ALS continuous);[0044] single distance measurements and continuous light measurements (Range single-shot and ALS continuous);

[0045] непрерывные измерения расстояния и освещенности (Range Continuous and ALS Continuous).[0045] continuous distance and light measurements (Range Continuous and ALS Continuous).

[0046] Модули Bluetooth и Wi-Fi представляют собой законченные системы для построения узлов беспроводных сетей с поддержкой стека TCP/IP, серверных функций и протоколов безопасности SSI/TLS. При этом все протоколы передачи данных являются встроенными и не требуют от дополнительного сложного конфигурирования.[0046] Bluetooth and Wi-Fi modules are complete systems for building wireless network nodes with support for the TCP / IP stack, server functions, and SSI / TLS security protocols. Moreover, all data transfer protocols are built-in and do not require additional complex configuration.

[0047] В некоторых вариантах осуществления используют тепловизионный датчик с гиростабилизацией. Датчик обеспечивает максимально точное измерение температуры окружающей среды и отдельных объектов, на которые он наведен, что делает его полезным для аналитики и телеметрии. Тепловизионный датчик раскрывает детали, которые нельзя увидеть невооруженным глазом, направляя дрону изображение для анализа, которое отражает даже незначительные изменения температуры. Это позволяет использовать данный датчик при обнаружении повреждений оборудования или зданий, местонахождения пропавших людей и при решении других задач. Для лучшего эффекта пассажирский дрон может содержать сразу два подвеса: один с тепловизионным датчиком, а второй с обычной камерой.[0047] In some embodiments, a gyro stabilization thermal imaging sensor is used. The sensor provides the most accurate measurement of the temperature of the environment and the individual objects that it is pointed at, which makes it useful for analytics and telemetry. The thermal imaging sensor reveals details that cannot be seen with the naked eye, sending the drone an image for analysis that reflects even slight temperature changes. This allows you to use this sensor when detecting damage to equipment or buildings, the location of missing people and when solving other tasks. For the best effect, a passenger drone can contain two suspensions at once: one with a thermal imaging sensor, and the second with a conventional camera.

[0048] Полученная на пассажирском дроне карта горной местности является цифровой картой местности, которая может храниться в специальном формате, принятом в RPS. В состав RPS входят вспомогательные программы для преобразования цифровых карт из форматов MAPINFO и PLANET в формат RPS.[0048] The highland map received on the passenger drone is a digital terrain map that can be stored in a special format accepted in the RPS. RPS includes auxiliary programs for converting digital cards from the MAPINFO and PLANET formats to the RPS format.

[0049] Цифровая карта может включать в себя следующие компоненты: набор растровых листов карты, содержащих для каждой точки информацию о высоте над уровнем моря и типе местности; набор векторных файлов, описывающих линейные объекты: реки, дороги, линии электропередачи и т.п.; набор файлов с надписями, размещаемыми на карте: названия населенных пунктов, рек, объектов и т.п.; описание карты: размер листа, масштаб, координаты листов карты, тип проекции, в которой получена карта.[0049] A digital map may include the following components: a set of raster map sheets containing, for each point, information about altitude and type of terrain; a set of vector files describing linear objects: rivers, roads, power lines, etc .; a set of files with inscriptions placed on the map: names of settlements, rivers, objects, etc .; map description: sheet size, scale, coordinates of the map sheets, type of projection in which the map was received.

[0050] В некоторых вариантах осуществления цифровая карта местности является трехмерной. Также в данном изобретении допускается применение различных цифровых классификаторов, которые позволяют объединить в рамках единого окна электронной цифровой карты горной местности данные различной тематики, размещенные в различных местах памяти. В некоторых вариантах реализации изобретения используется управление составом слоев, объектов и атрибутов, формирование палитры и шрифтов, создание и редактирование внешнего вида условных обозначений для 2D и 3D отображения пространственных данных предварительно в устройстве обработки данных. Для визуализации пространственных данных по унифицированным протоколам OGC WFS классификатор интегрируется со схемой пространственных данных в формате XSD. В некоторых вариантах осуществления цифровая карта местности может отображаться в графическом интерфейсе пользователя на дисплее в пассажирском дроне.[0050] In some embodiments, the digital map of the area is three-dimensional. Also, in this invention, the use of various digital classifiers is allowed, which allow combining, within a single window of an electronic digital map of a mountainous area, data of various subjects located in various memory locations. In some embodiments of the invention, the composition of the layers, objects and attributes, the formation of the palette and fonts, the creation and editing of the appearance of the legend for 2D and 3D display of spatial data is preliminarily used in the data processing device. To visualize spatial data using the unified OGC WFS protocols, the classifier integrates with the spatial data scheme in the XSD format. In some embodiments, a digital terrain map may be displayed in a graphical user interface on a display in a passenger drone.

[0051] Память пассажирского дрона может быть выполнена с возможностью хранения различных типов данных для поддержки работы дрона. Примеры таких данных включают в себя инструкции для любого приложения или способа, работающего в дроне, контактные данные пользователей, данные адресной книги, сообщения, изображения, видео, и т.д. Память может быть реализована в виде любого типа энергозависимого запоминающего устройства, энергонезависимого запоминающего устройства или их комбинации, например, Статического Оперативного Запоминающего Устройства (СОЗУ), Электрически Стираемого Программируемого Постоянного Запоминающего Устройства (ЭСППЗУ), Стираемого Программируемого Постоянного Запоминающего Устройства (СППЗУ), Программируемого Постоянного Запоминающего Устройства (ППЗУ), Постоянного Запоминающего Устройства (ПЗУ), магнитной памяти, флэш-памяти, магнитного или оптического диска.[0051] The memory of the passenger drone may be configured to store various types of data to support the operation of the drone. Examples of such data include instructions for any application or method operating in the drone, user contact information, address book data, messages, images, videos, etc. The memory may be implemented in the form of any type of non-volatile memory, non-volatile memory or a combination thereof, for example, Static Random Access Memory (RAM), Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), Erasable Programmable Read-Only Memory (EPROM), Programmable Read-Only Memory (EPROM) Storage Device (ROM), Permanent Storage Device (ROM), magnetic memory, flash memory, magnetic and whether an optical disk.

[0052] Шаг 102: передают в режиме реального времени посредством набора активных радиометок сигналы, включающие в себя информацию об их местоположении с привязкой к топографии местности по меньшей мере одному пассажирского дрону.[0052] Step 102: transmit signals in real time through a set of active RFID tags, including information about their location with reference to the topography of at least one passenger drone.

[0053] Любое решение на основе радиочастотной идентификации состоит из трех основных компонентов:[0053] Any RFID-based solution consists of three main components:

[0054] - радиометка - средство маркировки отслеживаемых объектов;[0054] - radio tag - a means of marking monitored objects;

[0055] - устройство чтения и записи таких радиометок;[0055] a reader and writer for such RFID tags;

[0056] - серверное и клиентское программное обеспечение, установленное например непосредственно на пассажирском дроне, которое расшифровывает полученную со считывателей информацию и представляет ее в формате, подходящем для систем управления.[0056] - server and client software installed, for example, directly on a passenger drone, which decrypts the information received from readers and presents it in a format suitable for control systems.

[0057] В данном техническом решении радиометка, установленная на объектах в горной местности и ридер (иногда употребляется в уровне техники термин устройство чтения или считыватель, считывающее устройство), установленный на дроне, содержат антенну и микросхему, в которой находится приемник, передатчик и память с информацией о данных каждой радиометки.[0057] In this technical solution, a RFID tag mounted on objects in a mountainous area and a reader (sometimes the term “reader or reader, reader” is used in the prior art) mounted on a drone comprise an antenna and a microcircuit in which the receiver, transmitter and memory are located with information about the data of each RFID tag.

[0058] В некоторых вариантах осуществления радиометка 310 может быть установлена на опорах воздушной линии электропередачи в горной местности, как это показано на Фиг. 3, на деревьях, сторожках, каменных элементах и т.д. Способ крепления радиометки к данным объектам также может быть любым общеизвестным из уровня техники.[0058] In some embodiments, the RFID tag 310 may be mounted on towers of an overhead power line in a mountainous area, as shown in FIG. 3, on trees, gatehouses, stone elements, etc. The method of attaching RFID tags to these objects can also be any well-known in the art.

[0059] Каждая радиометка 400, как показано на Фиг. 4, может содержать: антенну 410, модулятор 420 импеданса, выпрямитель 430 ВЧ тока и электронную схему 440 с генератором случайных сигналов, обеспечивающих случайный период повторения считываемого кода радиометки 400. Антенна 410, модулятор 420 и выпрямитель 430 соединены параллельно. Выход выпрямителя 430 соединен с входом электронной схемы 440, а ее управляющий выход соединен с управляющим входом модулятора 420.[0059] Each RFID tag 400, as shown in FIG. 4 may include: an antenna 410, an impedance modulator 420, an RF current rectifier 430, and an electronic circuit 440 with a random signal generator providing a random repetition period of a readable RFID code 400. An antenna 410, a modulator 420, and a rectifier 430 are connected in parallel. The output of the rectifier 430 is connected to the input of the electronic circuit 440, and its control output is connected to the control input of the modulator 420.

[0060] Микросхема 440 содержит все упомянутые электронные компоненты радиометки, необходимые для ее функционирования. Может быть использована, например, микросхема ЕМ4123 (ЕМ Microelectronic-Marin SA).[0060] The microcircuit 440 contains all of the aforementioned electronic components of the RF tag necessary for its operation. For example, an EM4123 chip (EM Microelectronic-Marin SA) can be used.

[0061] Модулятор 420 импеданса микросхемы 440 представляет собой переменный резистор, сопротивление которого изменяется в такт с величиной управляющего кодового сигнала электронной схемы. Модулятор 420 может быть подключен параллельно входу микросхемы 440, поэтому изменение его сопротивления приводит к изменению импеданса микросхемы и, следовательно, к изменению коэффициента отражения сигнала от антенны 410 в такт с напряжением кодового идентификационного сигнала радиометки 400. В качестве модулятора 420 может использоваться полевой транзистор с изолированным затвором.[0061] The impedance modulator 420 of the microcircuit 440 is a variable resistor whose resistance changes in time with the magnitude of the control code signal of the electronic circuit. The modulator 420 can be connected in parallel with the input of the microcircuit 440, therefore, a change in its resistance leads to a change in the impedance of the microcircuit and, consequently, to a change in the reflection coefficient of the signal from the antenna 410 per cycle with the voltage of the identification signal of the RF tag 400. As a modulator 420, a field-effect transistor with insulated shutter.

[0062] Выпрямитель 430 ВЧ сигнала предназначен для питания электронной схемы 440 и имеет вход ВЧ сигнала и выход сигнала постоянного тока. Он может быть выполнен, например, на основе полупроводниковых диодов с барьером Шоттки.[0062] An RF signal rectifier 430 is designed to power an electronic circuit 440 and has an RF signal input and a DC signal output. It can be performed, for example, based on semiconductor diodes with a Schottky barrier.

[0063] В состав электронной схемы 440 радиометки 400 может входить генератор сигналов считывания кода радиометки со случайным периодом повторения, с помощью которого реализуется антиколлизионный протокол, т.е. разрешаются коллизии - наложение сигналов разных радиометок. Согласно методу ALOHA [К. Финкенцеллер. RFID-технологии. Справочное пособие / пер. с нем. - М.: Додэка-XXI, 2010, стр. 238], случайная задержка повторяющихся сообщений - ответных сигналов каждой радиометки, обеспечивает правильное считывание ее кодовых идентификационных сигналов. Электронная схема 440 может быть выполнена на основе микроконтроллера и энергонезависимой памяти.[0063] The electronic tag 440 of the RFID tag 400 may include a RFID code reading signal generator with a random repetition period by which an anti-collision protocol is implemented, i.e. Collisions resolved - superposition of signals from different RFID tags. According to the ALOHA method [K. Finkenzeller. RFID technology. Reference manual / trans. with him. - M .: Dodeka-XXI, 2010, p. 238], the random delay of repeated messages - response signals of each RFID tag, ensures the correct reading of its code identification signals. The electronic circuit 440 may be performed based on a microcontroller and non-volatile memory.

[0064] В качестве источника питания радиометки может использоваться литиевая батарея CR2450. Она обладает высокой емкостью при относительно малых габаритных размерах. При использовании батареи CR2450 емкостью 600 мАч общее время работы радиометки, составляет около двух лет. Батарея имеет выходное напряжение в ЗВ и рассчитана на малые значения выходного тока, 2 мА, при превышении которого емкость батареи начинает резко падать. Питание приемопередатчика осуществляется от напряжения 5 В, а пиковое потребление тока может составлять до 45 мА. С учетом этих факторов для энергообеспечения радиометки используется специальная электрическая схема. В этой схеме используются конденсаторы, позволяющие накапливать заряд в паузах между отправлением данных и обеспечивающие необходимые значения тока выходного тока в момент передачи.[0064] A lithium battery CR2450 may be used as the power source of the RFID tag. It has a high capacity with relatively small overall dimensions. When using a CR2450 battery with a capacity of 600 mAh, the total operating time of the RF tag is about two years. The battery has an output voltage of 3 volts and is designed for small values of the output current, 2 mA, above which the battery capacity starts to drop sharply. The transceiver is powered by a voltage of 5 V, and the peak current consumption can be up to 45 mA. Given these factors, a special electrical circuit is used to power the RFID tag. In this scheme, capacitors are used that allow you to accumulate charge in the pauses between sending data and providing the necessary values of the output current current at the time of transmission.

[0065] В некоторых вариантах осуществления радиометка 400 может быть активной или пассивной. Считывание радиометок осуществляется в поле электромагнитных волн, как это показано на Фиг. 3, которые излучаются приемопередающей антенной ридера, установленного на дроне 300, в направлении радиометок.[0065] In some embodiments, the RFID tag 400 may be active or passive. RFID tags are read in the field of electromagnetic waves, as shown in FIG. 3, which are emitted by a transceiver antenna of a reader mounted on the drone 300, in the direction of the RFID tags.

[0066] В случае если радиометка является пассивной, сигнал ридера активизирует работу радиометки, находясь на заранее заданном расстоянии от нее. При чтении сигнала радиометки антенна ридера излучает радиосигнал определенной частоты, который принимается антенной радиометки. Энергии радиосигнала достаточно для питания передатчика радиометки и передачи на ридер содержимого памяти радиометки. Поскольку обмен информацией между ридером и радиометкой происходит по радиоканалу, прямой видимости между ними не требуется. В данном техническом решении радиометкой может быть миниатюрный медный антенный контур с припаянной к нему микросхемой, который обычно встроен в корпус из подходящего сорта пластика, металла, дерева и т.д. В некоторых вариантах осуществления электронику радиометки крепят к тонкому полиэтиленовому кольцу или наклеивают на пленку из полиэтилентерефталата. Как известно из уровня техники, пассивная радиометка, чтобы послать отклик ридеру, должна сначала запитать свои схемы энергией радиосигнала ридера. Чтобы сократить время отклика, используют радиометки, которые могут как "маячок" с требуемой периодичностью испускать радиоимпульсы, чтобы ридер, установленный на дроне, уловив их сразу, мог бы послать запрос на чтение.[0066] If the RFID tag is passive, the reader signal activates the RFID tag at a predetermined distance from it. When reading the RFID signal, the reader’s antenna emits a radio signal of a certain frequency, which is received by the RFID antenna. The energy of the radio signal is enough to power the transmitter of the RFID tag and transfer the contents of the RFID memory to the reader. Since the exchange of information between the reader and the RFID tag occurs over the air, direct visibility between them is not required. In this technical solution, the RFID tag can be a miniature copper antenna circuit with a microcircuit soldered to it, which is usually built into the case from a suitable grade of plastic, metal, wood, etc. In some embodiments, the RFID electronics are attached to a thin polyethylene ring or glued to a polyethylene terephthalate film. As is known from the prior art, in order to send a response to a reader, a passive RFID tag must first energize its circuits with the energy of the reader's radio signal. To reduce the response time, they use RFID tags, which can emit radio pulses with the required frequency as a “beacon” so that the reader mounted on the drone, catching them right away, could send a read request.

[0067] В других вариантах осуществления изобретения применяют активные радиометки. Активные радиометки отличаются от пассивных тем, что содержат литиевую батарею, которая обеспечивает дополнительное питание интегральной микросхемы. Таким образом, они принимают и передают информацию на заметно большей дальности, чем пассивные. Диапазоны рабочих частот активных радиометок могут быть следующие: 10…15 МГц; 850…950 МГц; 2,45 ГГц. Объем памяти такой радиометки достигает 2 МБ, а способы записи-считывания данных аналогичны пассивным радиометкам. Срок эксплуатации зависит от срока службы батареи и составляет примерно 3…10 лет. Рабочий диапазон температур обычно -30…+50°С. Активные радиометки могут использоваться с теми же ридерами, что и пассивные. Кроме того, их работа при наличии электромагнитных помех от силового электрооборудования по понятным причинам более устойчива, чем пассивных радиометок.[0067] In other embodiments, active RFID tags are used. Active RFID tags differ from passive ones in that they contain a lithium battery, which provides additional power to the integrated circuit. Thus, they receive and transmit information at a noticeably greater range than passive ones. The operating frequency ranges of active RFID tags can be as follows: 10 ... 15 MHz; 850 ... 950 MHz; 2.45 GHz. The memory of such a RFID tag reaches 2 MB, and the methods of writing and reading data are similar to passive RFID tags. The service life depends on the battery life and is approximately 3 ... 10 years. The operating temperature range is usually -30 ... + 50 ° C. Active RFID tags can be used with the same readers as passive ones. In addition, their work in the presence of electromagnetic interference from power electrical equipment for obvious reasons is more stable than passive RFID tags.

[0068] В некоторых вариантах реализации изобретения радиометка может быть размещена внутри другого объекта, например, коробки или облицовки столба ЛЭП. Дополнительно, радиометка может быть замаскирована под элементы окружающей среды.[0068] In some embodiments of the invention, the RFID tag may be placed inside another object, such as a box or lining of a power transmission pole. Additionally, the RFID tag can be disguised as environmental elements.

[0069] Перед установкой радиометки на объект идентификации радиометка программируется. Идентификационная информация записывается любым известным способом в генератор кода.[0069] Before installing the RFID tag on the identification object, the RFID tag is programmed. Identification information is recorded in any known manner in a code generator.

[0070] Радиометки предварительно устанавливают в горной местности на расстояние друг от друга, не превышающее дальность передачи-приема сигнала от радиометки на пассажирский дрон.[0070] The RFID tags are pre-installed in the mountains at a distance from each other not exceeding the transmission-reception range of the signal from the RFID tag to the passenger drone.

[0071] Шаг 103: получают посредством приемника пассажирского дрона сигналы от активных радиометок, находящихся на доступном расстоянии приемника пассажирского дрона.[0071] Step 103: Receive signals from active RFID tags located at an accessible distance of the passenger drone receiver via the passenger drone receiver.

[0072] Ридер представляет собой комбинацию передатчика и приемника, снабженных антенной, демодулятора и дешифратора принятого от радиометки сигнала и интерфейса с устройством обработки данных. Антенна ридера излучает радиосигналы, которые активизируют радиометку и принимают ответный радиосигнал от нее. Антенны различаются по размерам и форме и могут встраиваться в любое место пассажирского дрона, наиболее удобное для считывания сигналов с радиометок, например на днище дрона. В некоторых вариантах осуществления на дроне находится несколько ридеров. Ридеры работают в непрерывном режиме при считывании большого числа радиометок. Однако если в непрерывном считывании нет необходимости, они включаются только по команде, последовавшей в автоматическом режиме от программного обеспечения дрона или от оператора. Для расширения рабочей зоны обнаружения радиометок может быть применена система из нескольких антенн, подключенных к одному ридеру, работой которого управляет программное обеспечение.[0072] The reader is a combination of a transmitter and a receiver equipped with an antenna, a demodulator and a decoder of a signal received from a RF tag and an interface with a data processing device. The reader antenna emits radio signals that activate the RFID tag and receive a response RF signal from it. Antennas vary in size and shape and can be integrated in any place of the passenger drone, the most convenient for reading signals from RFID tags, for example on the bottom of the drone. In some embodiments, several readers are located on the drone. Readers operate continuously when reading a large number of RFID tags. However, if continuous reading is not necessary, they are turned on only by a command that followed automatically from the drone software or from the operator. To expand the working area of the detection of RFID tags, a system of several antennas connected to one reader, which is controlled by software, can be used.

[0073] Ридер дрона улавливает сигнал радиоволн радиометки, после чего ридер соединяется с радиометкой, которая содержит ссылку с информацией на базу данных дрона, в которой отображается информация о данном объекте, и его координаты. При считывании этой радиометки получают следующие поля:[0073] The drone reader picks up the RFID signal of the RFID tag, after which the reader connects to the RFID tag, which contains a link with information to the drone's database, which displays information about this object, and its coordinates. When reading this RFID tag, the following fields are obtained:

[0074] - код объекта, его тип;[0074] - object code, its type;

[0075] - координаты данного объекта.[0075] - the coordinates of this object.

[0076] В некоторых вариантах реализации изобретении географические координаты включают широту, долготу и высоту. Географические координаты одной и той же точки могут быть выражены в разных форматах. В зависимости от того, представлены минуты и секунды как значения от 0 до 60 или от 0 до 100 (десятичные доли).[0076] In some embodiments of the invention, geographic coordinates include latitude, longitude, and altitude. The geographic coordinates of the same point can be expressed in different formats. Depending on whether minutes and seconds are represented as values from 0 to 60 or from 0 to 100 (decimal fractions).

[0077] Формат координат могут использовать следующим образом: DD -градусы, ММ - минуты, SS - секунды, если минуты и секунды представлены как десятичные доли, то используют DD.DDDD. Например:[0077] The coordinate format can be used as follows: DD degrees, MM - minutes, SS - seconds, if minutes and seconds are represented as decimal fractions, then DD.DDDD is used. For example:

[0078] DD MM SS: 50° 40' 45'' в.д., 40 50' 30'' с.ш. - Градусы, минуты, секунды[0078] DD MM SS: 50 ° 40 '45' 'E, 40 50' 30 '' N - Degrees, minutes, seconds

[0079] DD ММ.ММ: 50° 40.75' в.д., 40 50.5' с.ш. - Градусы, десятичные минуты[0079] DD MMMMM: 50 ° 40.75 'E, 40 50.5' N - Degrees, decimal minutes

[0080] DD.DDDDD: 50.67916 в.д., 40.841666 с.ш. - Десятичные градусы.[0080] DD.DDDDD: 50.67916 East, 40.841666 North - Decimal degrees.

[0081] Пример различных форм записи одних и тех же координат:[0081] An example of different forms of recording the same coordinates:

[0082] 21.36214,-157.95341[0082] 21.36214, -157.95341

[0083] N21.36214, W157.95341[0083] N21.36214, W157.95341

[0084] 21.36214°N, 157.95341°W[0084] 21.36214 ° N, 157.95341 ° W

[0085] 21°21.728'N, 157°57.205'W[0085] 21 ° 21.728'N, 157 ° 57.205'W

[0086] 21°21'43.7''N, 157°57'12.3''W[0086] 21 ° 21'43.7``N, 157 ° 57'12.3''W

[0087] Считывание данных с радиометки происходит автоматически, как только радиометка попадает в радиус действия антенны дрона. Для нее не являются помехой гарь, грязь, высокая или низкая температура или агрессивные среды, картонная или пластиковая упаковка.[0087] Reading data from the RFID tag occurs automatically as soon as the RFID tag falls within the range of the aircraft’s antenna. Burns, dirt, high or low temperature or aggressive media, cardboard or plastic packaging are not an obstacle for it.

[0088] При использовании технологии радиочастотной идентификации доступное расстояние для обмена сигналами может быть в диапазоне от 5 м до 3000 м). В случае превышения верхней границы допустимого диапазона от по меньшей мере одной радиометки, пассажирский дрон может автоматически подключаться к системе глобального позиционирования.[0088] When using radio frequency identification technology, the available distance for signal exchange can be in the range of 5 m to 3000 m). If the upper limit of the acceptable range from at least one RF tag is exceeded, the passenger drone can automatically connect to the global positioning system.

[0089] В некоторых вариантах осуществления данные с радиометки зашифрованы криптографическим алгоритмом с открытым ключом, например, RSA, DSA (Digital Signature Algorithm), Elgamal (шифросистема Эль-Гамаля), Diffie-Hellman и т.д., не ограничиваясь.[0089] In some embodiments, the data from the RFID tag is encrypted with a public key cryptographic algorithm, for example, RSA, DSA (Digital Signature Algorithm), Elgamal (El-Gamal cipher system), Diffie-Hellman, etc., without limitation.

[0090] В некоторых вариантах осуществления изобретения для определения расстояния до объектов может использоваться сонар и/или радар, размещенный на днище пассажирского дрона. Сонар (прибор для определения дальности акустическим методом) и радар (прибор для определения дальности радиолокационным методом) работают по одному принципу, определяя местонахождение удаленных объектов. В обоих случаях посылаются невидимые волны, которые отражаются от попадающихся на пути твердых объектов. Время, необходимое для возврата отраженных волн в точку, из которой они были направлены, указывает, на каком расстоянии находятся объекты.[0090] In some embodiments, a sonar and / or radar located on the bottom of a passenger drone can be used to determine the distance to objects. Sonar (a device for determining the range by the acoustic method) and radar (a device for determining the range by the radar method) work according to one principle, determining the location of distant objects. In both cases, invisible waves are sent, which are reflected from solid objects in the path. The time required to return the reflected waves to the point from which they were directed indicates at what distance the objects are.

[0091] В радаре для локализации объектов используется определенный тип световых волн - радиоволны. Как и все световые волны, радиоволна распространяется по прямой с постоянной скоростью света - 299274 км/с. В сонаре для локализации объектов используются звуковые волны. Эти волны также распространяются по прямой, но с различными скоростями. Скорости распространения звуковых волн зависят от среды, через которую они проходят.Звук образуется вследствие вибрации объекта, в результате которой начинают вибрировать окружающие молекулы - таким образом звуковые волны приобретают как бы вид цепной реакции.[0091] In the radar, a certain type of light waves — radio waves — is used to localize objects. Like all light waves, the radio wave propagates in a straight line with a constant speed of light - 299,274 km / s. In sonar, sound waves are used to localize objects. These waves also propagate in a straight line, but with different speeds. The propagation velocity of sound waves depends on the medium through which they pass. The sound is formed due to the vibration of the object, as a result of which the surrounding molecules begin to vibrate - thus, the sound waves acquire a kind of chain reaction.

[0092] Шаг 104: осуществляют позиционирование по меньшей мере одного дрона на основании карты горной местности, сигналов активных радиометок и данных набора датчиков пассажирского дрона посредством устройства обработки данных.[0092] Step 104: at least one drone is positioned based on a highland map, active RFID signals, and passenger drone sensor set data by a data processing device.

[0093] Позиционирование осуществляется в режиме реального времени. Расстояние от радиометки до приемника дрона с фиксированными координатами определяется по углу направления на радиометки Angle of arrival (АоА), по времени прихода сигнала Time of arrival (ТоА) или по времени распространения сигнала от радиометки до приемника Time-of-flight (ToF).[0093] Positioning is carried out in real time. The distance from the RFID tag to the drone’s receiver with fixed coordinates is determined by the angle of direction to the Angle of arrival (AOA) RFID tags, by the time of arrival of the Time of arrival (ToA) signal, or by the propagation time of the signal from the RFID tag to the Time-of-flight (ToF) receiver.

[0094] В некоторых вариантах осуществления позиционирование осуществляется на основании триангуляции, как показано на Фиг. 5. Триангуляция использует геометрические знания для получения местоположения дрона. Местоположение пассажирского дрона может быть определено либо на основании определенного расстояния до фиксированных известных точек местоположения радиометок, либо на основании угла принятого сигнала от радиометок. На Фиг. 5 показано, как получить местоположение пассажирского дрона на основании информации о расстоянии до радиометки и угла прихода сигнала. Предположим, что у нас есть радиометки А, В и С, которые являются фиксированными в известных положениях. В случае (а), как показано на Фиг. 5, если известно расстояние пассажирского дрона от всех трех радиометок, местоположение точки пассажирского дрона может быть выражено как пересечение трех окружностей. Для случая (b), если известен угол прихода сигналов к точке местоположения пассажирского дрона, находящегося на определенной высоте над поверхностью или угол точки пассажирского дрона к радиометкам, можно легко получить местоположение точки пассажирского дрона путем пересечения трех векторов, а также его высоту. Единственная проблема заключается в том, как получить расстояние или угол от точки пользователя до радиометок.[0094] In some embodiments, positioning is based on triangulation, as shown in FIG. 5. Triangulation uses geometric knowledge to obtain the location of the drone. The location of the passenger drone can be determined either on the basis of a certain distance to the fixed known locations of the RFID tags, or on the basis of the angle of the received signal from RFID tags. In FIG. Figure 5 shows how to get the location of a passenger drone based on information about the distance to the RFID tag and the angle of arrival of the signal. Suppose we have RFID tags A, B, and C that are fixed in known positions. In case (a), as shown in FIG. 5, if the distance of the passenger drone from all three RFID tags is known, the location of the point of the passenger drone can be expressed as the intersection of three circles. For case (b), if the angle of arrival of signals to a location point of a passenger drone located at a certain height above the surface or the angle of a point of a passenger drone to RFIDs is known, one can easily obtain the location of a passenger drone point by the intersection of three vectors, as well as its height. The only problem is how to get the distance or angle from the user's point to the RFID tags.

[0095] В данном техническом решении может использоваться триангуляция на основании угла прихода сигналов радиометок. Это способ получения угла принятого сигнала от известных радиометок для получения местоположения пассажирского дрона. Угол сигнала может быть легко получен, если пассажирский дрон и радиометки используют технологию направленной антенны.[0095] In this technical solution, triangulation can be used based on the angle of arrival of RFID signals. This is a method of obtaining the angle of a received signal from known RFID tags to obtain the location of a passenger drone. The signal angle can be easily obtained if the passenger drone and RFID tags use directional antenna technology.

[0096] Также может использоваться триангуляция, основанная на времени, которая является одним из методов, использующих расстояние для осуществления триангуляции. Предположение о триангуляции, основанной на времени, заключается в том, что время, используемое от радиометки до точки пассажирского дрона, может использоваться для определения расстояния между двумя точками, а именно между радиометкой и дроном. Поскольку скорость движения беспроводного сигнала известна, она приблизительно равна скорости света в воздухе. Для триангуляции, основанной на времени, существуют два типа методов: ТоА (время прихода сигнала) и TDoA (разница во времени прихода сигнала).[0096] Time-based triangulation may also be used, which is one of the methods using distance to perform triangulation. The assumption of time-based triangulation is that the time used from the tag to the point of the passenger drone can be used to determine the distance between two points, namely between the tag and the drone. Since the speed of the wireless signal is known, it is approximately equal to the speed of light in air. There are two types of methods for time-based triangulation: ToA (signal arrival time) and TDoA (difference in signal arrival time).

[0097] Метод ТоА напрямую измеряет время, в течение которого доходит пакет данных, используемый для передачи с пассажирского дрона на радиометку или наоборот. Пассажирский дрон может передавать пакет с меткой времени. Радиометка может легко получить время прибытия сигнала от дрона. Однако этот метод предполагает, что время на радиометке и пассажирском дроне одинаково. Чтобы удовлетворить это предположение, радиометки и пассажирские дроны должны точно синхронизировать свое время, чего очень трудно достичь в действительности.[0097] The ToA method directly measures the time it takes for a data packet to be used to transmit from a passenger drone to a radio tag or vice versa. A passenger drone can transmit a packet with a timestamp. The RFID tag can easily get the arrival time of the signal from the drone. However, this method assumes that the time on the RFID tag and the passenger drone are the same. To satisfy this assumption, RFID tags and passenger drones must accurately synchronize their time, which is very difficult to achieve in reality.

[0098] Метод TDoA аналогичен методу ТоА, однако для его использования требуется только синхронизировать радиометки. Даже если время передачи пакетов данных неизвестно, радиометки могут иметь разные гиперболические кривые для различного предполагаемого времени передачи данных. В таком случае можно предполагать разные гиперболические кривые для различного предполагаемого времени передачи пакетов данных. И кривые, пересекающиеся в одной точке, должны быть правильным временем передачи, причем данная точка указывает возможное местоположение пассажирского дрона.[0098] The TDoA method is similar to the ToA method, however, to use it, you only need to synchronize the RFID tags. Even if the transmission time of the data packets is unknown, the RFID tags may have different hyperbolic curves for different estimated transmission times. In this case, different hyperbolic curves can be assumed for different estimated transmission times of data packets. And curves intersecting at one point should be the correct transmission time, and this point indicates the possible location of the passenger drone.

[0099] Также в данном техническом решении используется метод радиоотпечатков, который основывается на построенной карте уровней сигналов на цифровой карте в горной местности, и не требует использования моделей распространения радиосигнала. Для того чтобы определить местоположение этим методом, создается база данных, содержащая информацию об уровнях сигнала в различных участках цифровой карты горной местности. Карта уровня сигналов должна состоять из реальных координат и связанных с этими значениями уровней сигналов от доступных активных радиометок. Местоположение пассажирского дрона может быть оценено с помощью измерения уровня сигналов радиометок, и поисков точных совпадений в базе данных или ближайшей к приемнику точки, для которой измерены уровни сигнала. Данный метод обеспечивает высокую точность определения местоположения пассажирского дрона, однако требует поддержки карты сигналов в актуальном состоянии.[0099] Also, in this technical solution, the method of radio imprints is used, which is based on the constructed map of signal levels on a digital map in mountainous areas, and does not require the use of radio signal propagation models. In order to determine the location by this method, a database is created containing information on signal levels in various parts of the digital map of the highlands. The signal level map should consist of real coordinates and the signal levels associated with these values from available active RFID tags. The location of the passenger drone can be estimated by measuring the level of RFID signals, and searching for exact matches in the database or the point closest to the receiver for which the signal levels are measured. This method provides high accuracy in determining the location of a passenger drone, but it requires a signal map to be kept up to date.

[001] Для вычисления местоположения пассажирского дрона метод использует предварительно собранные данные о значениях силы сигнала в каждой территориальной единице. Каждой территориальной единице соответствует m-мерный вектор (m=20) вещественных чисел (FingerPrint) - значений силы сигнала соответствующих т радиометок. При определении местоположения пассажирского дрона с него снимается значение силы сигнала m радиометок, строится m-мерный вектор q, после чего в базе производится поиск к наиболее близких векторов к вектору q. Местоположение пассажирского дрона определяется как усредненное значение координат территориальных единиц, соответствующих к ближайшим векторам к q. Метод радиоотпечатков подробно описан в уровне техники, например, здесь: Honkavirta V. "Location fingerprinting methods in wireless local area networks". M.Sc. thesis, Tampere University of Technology, November 2008.[001] To calculate the location of a passenger drone, the method uses pre-collected data on signal strength values in each territorial unit. Each territorial unit corresponds to an m-dimensional vector (m = 20) of real numbers (FingerPrint) - the signal strengths of the corresponding m RF tags. When determining the location of a passenger drone, the signal strength m of RFID tags is taken from it, the m-dimensional vector q is built, and then the database is searched for the closest vectors to the vector q. The location of the passenger drone is defined as the average value of the coordinates of the territorial units corresponding to the nearest vectors to q. The fingerprint method is described in detail in the prior art, for example, here: Honkavirta V. "Location fingerprinting methods in wireless local area networks". M.Sc. thesis, Tampere University of Technology, November 2008.

[002] В некоторых вариантах реализации изобретения в нелетную погоду используют дополнительно для осуществления позиционирования сонар или радар, который находится на пассажирском дроне. Также может использоваться датчик визуального позиционирования. По сути это видеокамера, которая в режиме реального времени анализирует поверхность под дроном.[002] In some embodiments, during non-flying weather, an additional sonar or radar that is located on the passenger drone is used to position. A visual positioning sensor may also be used. In fact, this is a video camera that analyzes the surface under the drone in real time.

[003] В некоторых вариантах реализации изобретения для повышения точности позиционирования могут использовать глобальные системы позиционирования, например, такие как GPS (NAVSTAR), ГЛОНАСС или Galileo.[003] In some embodiments, global positioning systems, such as GPS (NAVSTAR), GLONASS, or Galileo, may be used to improve positioning accuracy.

[004] Шаг 105: формируют по меньшей мере один маршрут по меньшей мере одного пассажирского дрона на основании позиционирования, определенного на предыдущем шаге, причем учитывают позиционирование и маршруты других дронов.[004] Step 105: at least one route of the at least one passenger drone is formed based on the positioning determined in the previous step, and the positioning and routes of other drones are taken into account.

[005] Все расположенные активные радиометки имеют известные координаты, что и позволяет относительно них позиционировать пассажирские дроны. Таким образом, система координат для всех пассажирских дронов является единой. Зная свои координаты и координаты другого пассажирского дрона, можно проложить маршрут по направлению к другому пассажирскому дрону или с учетом его маршрута проложить непересекающийся маршрут.[005] All located active RFID tags have known coordinates, which makes it possible to position passenger drones relative to them. Thus, the coordinate system for all passenger drones is a single one. Knowing your coordinates and the coordinates of another passenger drone, you can lay a route towards another passenger drone or, taking into account its route, lay a disjoint route.

[006] Таким образом, возникает задача определения координат других пассажирских дронов в своей собственной системе координат некоторого одного пассажирского дрона. Данная задача позволяет синхронизировать перемещение нескольких или группы пассажирских дронов в режиме реального времени для предотвращения их столкновения.[006] Thus, the problem arises of determining the coordinates of other passenger drones in its own coordinate system of a single passenger drone. This task allows you to synchronize the movement of several or groups of passenger drones in real time to prevent their collision.

[007] В данном техническом решении может использоваться роевой алгоритм, например метод роя частиц, для синхронизации пассажирских дронов между собой.[007] In this technical solution, a swarm algorithm, for example a particle swarm method, can be used to synchronize passenger drones with each other.

[008] Все агенты системы в терминологии роевых алгоритмов, которыми являются пассажирские дроны выполняют следующие условия:[008] All system agents in the terminology of swarm algorithms, which are passenger drones, fulfill the following conditions:

[009] - Все агенты должны избегать пересечения с окружающими их агентами;[009] - All agents must avoid crossing with the agents surrounding them;

[0010] - Каждая частица должна корректировать свою скорость в соответствии со скоростями окружающих ее частиц;[0010] - Each particle must adjust its speed in accordance with the speeds of the particles surrounding it;

[0011] - Каждый агент должен стараться сохранять достаточно малое расстояние между собой и окружающими его агентами.[0011] - Each agent should try to maintain a sufficiently small distance between itself and the agents surrounding it.

[0012] В примере осуществления в системе находится два пассажирских дрона. Первый объект (базовый объект) - это объект, который определяет местоположение второго объекта в своей собственной системе координат. Второй объект (целевой объект) - это объект, координаты которого необходимо определить в системе координат базового объекта.[0012] In an exemplary embodiment, there are two passenger drones in the system. The first object (base object) is an object that determines the location of the second object in its own coordinate system. The second object (target object) is an object whose coordinates must be determined in the coordinate system of the base object.

[0013] Решение задачи определения координат движущегося объекта в[0013] The solution to the problem of determining the coordinates of a moving object in

собственной системе координат базового объекта, если известны только расстояния между объектами, измеренные в последовательные моменты времени, известно из уровня техники и явлется очевидным для специалиста.own coordinate system of the base object, if only the distances between objects are known, measured at consecutive moments of time, it is known from the prior art and is obvious to a specialist.

[0014] Аналогично определяют координаты, формируют маршруты любого количества пассажирских дронов и решают задачи, связанные с взаимодействием базового объекта с этими целевыми объектами.[0014] Similarly, coordinates are determined, routes of any number of passenger drones are formed, and problems associated with the interaction of the base object with these target objects are solved.

[0015] В некоторых вариантах реализации изобретения пассажирский дрон может лететь по маршруту, вручную скорректированному пользователем на графическом интерфейсе пользователя пассажирского дрона.[0015] In some embodiments of the invention, a passenger drone can fly along a route manually adjusted by a user on a graphical user interface of a passenger drone.

[0016] Прокладывание маршрута пассажирского дрона пользователя может осуществляться по заранее заданным точкам пользователя, или вдоль лыжной трассы, или вдоль наиболее безопасных мест в случае падения и т.п.[0016] The routing of a user's passenger drone can be carried out at predetermined points of the user, or along the ski track, or along the safest places in the event of a fall, etc.

[0017] В некоторых вариантах реализации изобретения для увеличения точности используют так называемые «графы движения» - некоторые вероятные траектории перемещения пассажирских дронов. Использование такого алгоритма существенно повышает точность позиционирования. В данном решении может использоваться широкий арсенал алгоритмов расчета траектории: ToF (Time-of-Flight); RSSi (Received Signal Strength Indicator - по силе сигнала от радиометок); IMU (Inertial Movement Unit - электронный самописец движения), а также эффективного набора датчиков: трехосевого акселерометра; трехосевого гироскопа; трехосевого магнитометра пассажирского дрона.[0017] In some embodiments of the invention, so-called "motion graphs" are used to increase accuracy — some probable trajectories of movement of passenger drones. Using such an algorithm significantly improves positioning accuracy. In this solution, a wide arsenal of trajectory calculation algorithms can be used: ToF (Time-of-Flight); RSSi (Received Signal Strength Indicator - by signal strength from RFID tags); IMU (Inertial Movement Unit - electronic motion recorder), as well as an effective set of sensors: three-axis accelerometer; triaxial gyroscope; three-axis magnetometer of a passenger drone.

[0018] В некоторых вариантах осуществления изобретения могут использоваться два типа топологии беспроводной сети: "точка"-"точка" (р2р) и/или "точка"-"многоточка" (р2 тр). Точкой в данном контексте может пониматься пассажирский дрон, топология беспроводной сети подразумевает построение между точками доступа Wi-Fi моста. Для формирования беспроводного моста и передачи данных между дронами, каждый пассажирский дрон должен дополнительно содержать принимающую и передающую антенну.[0018] In some embodiments of the invention, two types of wireless network topology can be used: point-to-point (p2p) and / or point-to-multipoint (p2p). The point in this context can be understood as a passenger drone, the topology of a wireless network implies the construction of a bridge between Wi-Fi access points. To form a wireless bridge and transfer data between drones, each passenger drone must additionally contain a receiving and transmitting antenna.

[0019] Для корректной работы беспроводного моста между дронами, расстояние должно соответствовать радиусу зоны Френеля, которая определяется по следующей формуле:[0019] For the wireless bridge between drones to work correctly, the distance must correspond to the radius of the Fresnel zone, which is determined by the following formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

[0020] где R - радиус зоны Френеля,м[0020] where R is the radius of the Fresnel zone, m

[0021] S - расстояние до нужной точки расчета, от первой антенны, км[0021] S - distance to the desired calculation point, from the first antenna, km

[0022] D - расстояние до нужной точки расчета, от второй антенны, км[0022] D is the distance to the desired calculation point, from the second antenna, km

[0023] f - частота, ГГц.[0023] f is the frequency, GHz.

[0024] Для организации топологии сети "точка"-"многоточка" могут использоваться совместно с радиометками, например, в одном корпусе, дополнительно Wi-Fi точки доступа. Могут быть использованы точки доступа компании Ubiquiti серии NanoBeam, PowerBeam, NanoBridge и PowerBridge, которые имеют производительную радиочасть с высокой мощностью (до 28 dBm) и параболические WiFi антенны, фокусирующие радиосигнал в узкий луч, что позволяет добиться дальности соединения до 15 км и более в условиях прямой видимости между устройствами. Аналогом могут являться точки доступа AirGrid, которые при схожих характеристиках имеют меньшую парусность, поскольку отражатели их WiFi антенн имеют решетчатую форму. Использование AirGrid очень рекомендуется использовать в местах с повышенной ветровой нагрузкой, например, в горной местности. При использовании беспроводного WiFi моста появляется возможность бесперебойного обмена информацией между пассажирскими дронами на достаточно большом расстоянии, что также может использоваться и для позиционирования дронов.[0024] To organize the topology of a point-to-multipoint network, they can be used in conjunction with RF tags, for example, in one housing, optionally Wi-Fi access points. Ubiquiti access points of the NanoBeam, PowerBeam, NanoBridge and PowerBridge series can be used, which have a high-performance radio part with high power (up to 28 dBm) and parabolic WiFi antennas focusing the radio signal into a narrow beam, which allows achieving a connection range of up to 15 km or more in direct line of sight between devices. An analogue can be AirGrid access points, which, with similar characteristics, have less windage, since the reflectors of their WiFi antennas have a lattice shape. The use of AirGrid is highly recommended in places with high wind load, for example, in mountainous areas. When using a wireless WiFi bridge, there is the possibility of an uninterrupted exchange of information between passenger drones at a sufficiently large distance, which can also be used for positioning drones.

[0025] Данный беспроводной Wi-Fi мост может работать на частоте 5 ГГЦ (в отличие от большинства WiFi оборудования, работающего на частоте 2.4 ГГЦ), в связи с чем на передачу данных не влияют помехи.[0025] This wireless Wi-Fi bridge can operate at a frequency of 5 GHz (unlike most WiFi equipment operating at a frequency of 2.4 GHz), therefore, interference with data transmission is not affected.

[0026] Система навигации пассажирского дрона в горной местности может содержать пассажирский дрон, содержащий драйверы двигателей (FSC), плату управления (Flight Control Unit, FCU), инерционный модуль IMU, радиопередатчик, модуль питания, модуль навигации.[0026] A mountain drone passenger navigation system may include a passenger drone containing engine drivers (FSC), a Flight Control Unit (FCU), an inertia IMU, a radio transmitter, a power module, and a navigation module.

[0027] Для управления двигателями пассажирского дрона необходимо устройство, которое бы преобразовывало управляющие сигналы малой мощности в токи, достаточные для управления моторами. Такое устройство называют драйвером двигателей (FSC). В уровне техники существует достаточно много самых различных схем для управления электродвигателями. Они различаются как мощностью, так и элементной базой, на основе которой они выполнены. В данном техническом решении может использоваться микросхема, которая называется L293D и является одной из самых распространенных микросхем, предназначенных для этой цели. L293D содержит сразу два драйвера для управления электродвигателями небольшой мощности (четыре независимых канала, объединенных в две пары). Имеет две пары входов для управляющих сигналов и две пары выходов для подключения электромоторов. Кроме того, у L293D есть два входа для включения каждого из драйверов. Эти входы используются для управления скоростью вращения электромоторов с помощью широтно модулированного сигнала (ШИМ). Эта микросхема объединяет полноценный контроллер, драйвер трехфазного поста, аналоговую периферию (компараторы, АЦП, ОУ) и микросхемы питания (LDO 12 В, DC/DC). Микросхема может работать с напряжениями до 45 В и является идеальным решением для создания сверхкомпактных драйверов электродвигателей.[0027] To control the engines of a passenger drone, a device is needed that converts low-power control signals into currents sufficient to control the motors. Such a device is called an engine driver (FSC). In the prior art, there are quite a lot of very different schemes for controlling electric motors. They differ both in power and in the elemental base on which they are made. In this technical solution, a microcircuit called L293D can be used and is one of the most common microcircuits designed for this purpose. L293D contains two drivers at once for controlling low-power electric motors (four independent channels combined in two pairs). It has two pairs of inputs for control signals and two pairs of outputs for connecting electric motors. In addition, the L293D has two inputs for enabling each of the drivers. These inputs are used to control the rotation speed of electric motors using a pulse-width modulated signal (PWM). This microcircuit combines a full-fledged controller, a three-phase driver, analog peripherals (comparators, ADCs, op-amps) and power circuits (LDO 12V, DC / DC). The microcircuit can work with voltages up to 45 V and is an ideal solution for creating ultra-compact electric motor drivers.

[0028] От платы управления (Flight Control Unit, FCU) зависит стабильность полета. Плату управления можно предварительно запрограммировать, в результате чего получают систему управления, работающую под руководством оператора или автономно. При помощи шлейфа она соединяется с каждым мотором, драйвером двигателя и подает на него управляющий сигнал (запрограммированную команду). Чем большее количество сигналов сможет обрабатывать плата, тем больше маневров сможет выполнять пассажирский дрон. Набор датчиков пассажирского дрона подключается также к плате управления. Акселерометр, барометр, гироскоп, данные с радиометок передают на нее свои показания, которые она должна обрабатывать. Здесь же формируется и обратная связь с удаленным оператором и/или пассажиром, который является оператором, через передатчик, установленный на корпусе.[0028] Flight control unit (FCU) determines flight stability. The control board can be pre-programmed, resulting in a control system that operates under the supervision of an operator or autonomously. With the help of a loop, it connects to each motor, engine driver, and sends a control signal (a programmed command) to it. The more signals a board can process, the more maneuvers a passenger drone can perform. A set of sensors for the passenger drone is also connected to the control board. Accelerometer, barometer, gyroscope, data from RFID tags transmit to it their readings, which it should process. Here, feedback is also formed with the remote operator and / or the passenger, who is the operator, through a transmitter mounted on the housing.

[0029] В качестве модуля(-ей) питания могут использоваться аккумуляторы на основе лития, в частности - литий-полимерные (Li-Pol). Отличительной особенностью литиевых аккумуляторов, предназначенных для питания пассажирского дрона, является их способность к высокой токоотдаче, которая выражается величиной "С", кратной емкости аккумулятора. Для пассажирских дронов необходимы аккумуляторы с токоотдачей не менее 15…25С. В данном изобретении может использоваться серия аккумуляторов LP/НС, которая имеет токоотдачу кратностью до 15…20°С, а серия LP/HD - 20С. Например, аккумулятор LP1042126HD с емкостью 5 А⋅ч способен долговременно работать на нагрузку с током потребления до 100 А.[0029] Lithium-based batteries, in particular lithium polymer (Li-Pol), can be used as the power supply module (s). A distinctive feature of lithium batteries designed to power a passenger drone is their ability to high current output, which is expressed by the value of "C", a multiple of the battery capacity. For passenger drones, batteries with a current output of at least 15 ... 25C are needed. In this invention, a series of batteries LP / HC can be used, which has a current efficiency of up to 15 ... 20 ° C, and the series LP / HD - 20C. For example, an LP1042126HD battery with a capacity of 5 Ah is capable of long-term operation on a load with a consumption current of up to 100 A.

[0030] В качестве радиопередатчика может использоваться SPIRIT1 -универсальный приемопередатчик, работающий с частотными диапазонами 169/315/433/868/915 МГц и обеспечивающий скорость передачи до 500 кбит/с.Мощность передатчика для SPIRIT1 достигает 16 дБм, а чувствительность приемника - 118 дБм. Также SPIRI1T отличается малыми габаритами (2×2 мм) и низким потреблением. Также пассажирский дрон может включать модуль Wi-Fi, который представляет собой законченную систему для построения узлов беспроводных сетей с поддержкой стека TCP/IP, серверных функций и протоколов безопасности SSI/TLS.[0030] As a radio transmitter, a SPIRIT1 universal transmitter operating in the frequency ranges of 169/315/433/868/915 MHz and providing a transmission speed of up to 500 kbps can be used. The transmitter power for SPIRIT1 reaches 16 dBm, and the receiver sensitivity is 118 dBm Also SPIRI1T is characterized by small dimensions (2 × 2 mm) and low consumption. Also, a passenger drone can include a Wi-Fi module, which is a complete system for building wireless network nodes with support for the TCP / IP stack, server functions and SSI / TLS security protocols.

[0031] Способы, описанные здесь, действия по их осуществлению и различные варианты осуществления и вариации этих способов и действий, по отдельности или в комбинации, могут быть определены в соответствии с компьютерно-читаемыми командами, материально воплощенными на одном или более компьютерно-читаемых носителях, например, на энергонезависимых носителях записи, элементах запоминающих устройств на интегральных схемах или их комбинации. Компьютерно-читаемые носители могут быть любыми доступными носителями, к которым может получать доступ устройство обработки данных. Для примера, но не для ограничения, компьютерно-читаемые носители могут содержать запоминающие устройства компьютеров и носители, используемые при связи. Запоминающие устройства компьютеров содержат энергозависимые и энергонезависимые, съемные и несъемные носители, реализованные любым способом или технологией для хранения информации, такими, как компьютерно-читаемые команды, структуры данных, программные модули или другие данные. Компьютерные запоминающие устройства содержат, в частности, RAM, ROM, EEPROM, флэш-память или запоминающие устройства по другим технологиям, CD-ROM, цифровые универсальные диски (DVD) или другие оптические запоминающие устройства, магнитные кассеты, магнитную ленту, запоминающие устройства на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства, другие типы энергозависимых и энергонезависимых запоминающих устройств, любую другую среду, которая может использоваться для хранения желаемой информации и к которой компьютер может получать доступ, и любую подходящую комбинацию перечисленного выше.[0031] The methods described herein, actions for their implementation, and various embodiments and variations of these methods and actions, individually or in combination, can be determined in accordance with computer-readable instructions material embodied on one or more computer-readable media for example, on non-volatile recording media, memory elements on integrated circuits, or a combination thereof. Computer-readable media can be any available media that can be accessed by a data processing device. By way of example, but not limitation, computer-readable media may include computer storage devices and media used in communication. Computer storage devices contain volatile and non-volatile, removable and non-removable media implemented in any way or technology for storing information, such as computer-readable instructions, data structures, program modules or other data. Computer storage devices include, but are not limited to, RAM, ROM, EEPROM, flash memory or other technology storage media, CD-ROMs, digital versatile disks (DVDs) or other optical storage devices, magnetic tapes, magnetic tape, magnetic storage devices disks or other magnetic storage devices, other types of volatile and non-volatile storage devices, any other medium that can be used to store the desired information and to which the computer can receive up to stupa, and any suitable combination of the above.

[0032] Компьютерно-читаемые команды, осуществляемые на одном или более компьютерно-читаемом носителе могут определять команды, например, как часть одной или более программ, которые в результате их выполнения компьютером дают команду компьютеру выполнять одну или более функций, описанных здесь, и/или различные варианты осуществления, вариации и их комбинации. Компьютерно-читаемые носители, на которых такие команды реализуются, могут постоянно находиться на одном или более компонентах любой из систем, описанных здесь, могут распределяться по одному или более таких компонентов и могут находиться в переходном состоянии между ними. Различные аспекты изобретения могут быть реализованы в программируемой среде (например, документы, созданные в HTML, XML или другом формате, которые, когда просматриваются в окне программы браузера, выполняют аспекты графического интерфейса пользователя (GUI) или выполняют другие функции). Различные аспекты изобретения могут реализовываться как запрограммированные и незапрограммированные элементы или как любая их комбинация.[0032] Computer-readable instructions executed on one or more computer-readable media may define instructions, for example, as part of one or more programs that, when executed by a computer, instruct the computer to perform one or more of the functions described herein, and / or various embodiments, variations, and combinations thereof. Computer-readable media on which such instructions are implemented may reside on one or more of the components of any of the systems described herein, may be distributed across one or more of these components, and may be in transition between them. Various aspects of the invention can be implemented in a programmable environment (for example, documents created in HTML, XML, or another format that, when viewed in a browser program window, perform aspects of a graphical user interface (GUI) or perform other functions). Various aspects of the invention may be implemented as programmed and unprogrammed elements, or as any combination thereof.

[0033] Компьютерно-читаемые носители могут быть переносимы, так что команды, хранящиеся на них, могут загружаться на любой подходящий ресурс компьютерной системы, чтобы осуществлять аспекты настоящего изобретения, обсужденные здесь. Кроме того, следует понимать, что команды, хранящиеся на компьютерно-читаемом носителе, описанные выше, не ограничиваются командами, реализуемыми как часть прикладной программы, работающей на главном устройстве обработки данных; скорее, команды могут быть осуществлены как любой тип машинного кода (например, программное обеспечение или микрокоманда), который может использоваться для программирования процессора, чтобы реализовать обсужденные выше аспекты настоящего изобретения.[0033] Computer-readable media can be portable so that instructions stored on them can be downloaded to any suitable computer system resource to implement the aspects of the present invention discussed herein. In addition, it should be understood that the instructions stored on a computer-readable medium described above are not limited to instructions implemented as part of an application program running on a main data processing device; rather, instructions can be implemented like any type of machine code (eg, software or micro-instruction) that can be used to program the processor to implement the aspects of the present invention discussed above.

[0034] Различные варианты осуществления, согласно изобретению, могут быть реализованы на одной или более компьютерных системах. Например, различные аспекты изобретения могут быть реализованы как специализированное программное обеспечение, выполняемое в универсальной компьютерной системе, например, на устройстве, способном работать в беспроводной системе, и/или на периферийном устройстве. Компьютерная система может содержать процессор, подключенный к одному или более запоминающим устройствам, таким как дисковый накопитель, запоминающее устройство или другое устройство для запоминания данных. Запоминающее устройство обычно используется для хранения программ и данных во время работы компьютерной системы. Компоненты компьютерной системы могут быть соединены механизмом объединения, который может содержать одну или более шин данных (например, между компонентами, которые интегрированы внутри одной и той же машины), и/или сетей (например, между компонентами, постоянно находящимися на отдельных дискретных машинах). Компьютерная система также содержит одно или более устройств ввода данных, например, клавиатуру, мышь, шаровой манипулятор, микрофон, сенсорный экран и одно или более устройств вывода, например, печатающее устройство, экран дисплея, громкоговоритель. Кроме того, компьютерная система может содержать один или более интерфейсов, которые связывают компьютерную систему с сетью связи (дополнительно или как альтернатива механизму объединения).[0034] Various embodiments according to the invention may be implemented on one or more computer systems. For example, various aspects of the invention can be implemented as specialized software running in a universal computer system, for example, a device capable of operating in a wireless system, and / or on a peripheral device. A computer system may include a processor connected to one or more storage devices, such as a disk drive, a storage device, or another device for storing data. A storage device is typically used to store programs and data while the computer system is operating. The components of a computer system can be connected by a combining mechanism, which can contain one or more data buses (for example, between components that are integrated inside the same machine), and / or networks (for example, between components that reside on separate discrete machines) . A computer system also includes one or more input devices, for example, a keyboard, mouse, trackball, microphone, touch screen, and one or more output devices, for example, a printing device, a display screen, a speaker. In addition, the computer system may contain one or more interfaces that connect the computer system to the communication network (additionally or as an alternative to the pooling mechanism).

[0035] Сеть может быть сетью любого подходящего типа, такой как локальная сеть (LAN), глобальная сеть (WAN), интранет, Интернет или любой их комбинацией. Для иллюстративных целей в этом примере показано ограниченное количество устройств. Устройства могут присоединяться к сети через один или более серверов, маршрутизаторов, модулей доступа, шлюзов, устройств трансляции сетевого адреса или через любую подходящую их комбинацию.[0035] The network may be any suitable type of network, such as a local area network (LAN), wide area network (WAN), intranet, Internet, or any combination thereof. For illustrative purposes, this example shows a limited number of devices. Devices can join the network through one or more servers, routers, access modules, gateways, network address translation devices, or through any suitable combination thereof.

[0036] Следует понимать, что изобретение не ограничивается его выполнением на какой-либо конкретной системе или группе систем. Также следует понимать, что изобретение не ограничивается какой-либо частной распределенной архитектурой, сетью или протоколом связи.[0036] It should be understood that the invention is not limited to its implementation on any particular system or group of systems. It should also be understood that the invention is not limited to any particular distributed architecture, network, or communication protocol.

[0037] Из описанных здесь некоторых вариантов осуществления изобретения, специалистам в данной области техники должно быть ясно, что вышеописанное осуществление является просто иллюстрацией, а не ограничением, и представлено только в качестве примера. Многочисленные модификации и другие варианты осуществления находятся в рамках объема обычных средств, принятых в данной области техники, и рассматриваются как попадающие в объем изобретения. Приведенное выше описание и чертежи служат только в качестве примера. В частности, хотя многие из представленных здесь примеров, содержат определенные комбинации способа, действий или элементов системы, следует понимать, что эти действия и эти элементы могут быть объединены другими способами, чтобы выполнять те же самые цели. Действия, элементы и признаки, обсуждавшиеся в связи с только одним вариантом осуществления, не предназначены исключаться из подобной роли в других вариантах осуществления.[0037] From some of the embodiments of the invention described herein, it should be apparent to those skilled in the art that the above described embodiment is merely an illustration and not a limitation, and is presented by way of example only. Numerous modifications and other embodiments are within the scope of conventional means adopted in the art and are considered to fall within the scope of the invention. The above description and drawings are by way of example only. In particular, although many of the examples presented here contain specific combinations of a method, action, or system elements, it should be understood that these actions and these elements can be combined in other ways to accomplish the same goals. The actions, elements and features discussed in connection with only one embodiment are not intended to be excluded from a similar role in other embodiments.

Claims (23)

1. Способ навигации пассажирского дрона в горной местности, включающий следующие шаги:1. A method for navigating a passenger drone in a mountainous area, comprising the following steps: • получают карту горной местности, загруженную в памяти по меньшей мере одного пассажирского дрона, имеющего набор датчиков;• receive a mountain map loaded in the memory of at least one passenger drone with a set of sensors; • передают в режиме реального времени посредством набора активных радиометок сигналы, включающие в себя информацию об их местоположении с привязкой к топографии местности, по меньшей мере одному пассажирского дрону;• transmit signals in real time through a set of active RFID tags, including information about their location with reference to the topography of the area, to at least one passenger drone; • получают посредством приемника пассажирского дрона сигналы от активных радиометок, находящихся на доступном расстоянии, приемника пассажирского дрона;• receive signals from active RFID tags located at an accessible distance from the receiver of the passenger drone through the receiver of a passenger drone; • осуществляют позиционирование по меньшей мере одного дрона на основании карты горной местности, сигналов активных радиометок и данных набора датчиков пассажирского дрона посредством устройства обработки данных, причем• positioning of at least one drone based on a map of the highlands, signals of active RFID tags and data from a set of sensors of a passenger drone via a data processing device,
Figure 00000002
измеряют уровни сигналов всех радиометок в каждой точке цифровой карты, где она установлена;
Figure 00000002
measure the signal levels of all RFID tags at each point on the digital map where it is installed;
Figure 00000002
определяют ближайшую к приемнику дрона радиометку, для которой измерены уровни сигнала;
Figure 00000002
determining the closest RFID tag to the drone receiver for which signal levels have been measured;
Figure 00000002
определяют местоположение пассажирского дрона как усредненное значение ближайших координат радиометок;
Figure 00000002
determine the location of the passenger drone as the average value of the nearest coordinates of the RFID tags;
• формируют по меньшей мере один маршрут по меньшей мере одного пассажирского дрона на основании позиционирования, определенного на предыдущем шаге, причем учитывают позиционирование и маршруты других дронов.• form at least one route of at least one passenger drone based on the positioning determined in the previous step, and take into account the positioning and routes of other drones. 2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что активной радиометкой явлется GPS-маяк, и/или iBeacon-маяк, и/или RFID-метка.2. The method according to claim 1, characterized in that the active RFID tag is a GPS beacon and / or iBeacon beacon and / or RFID tag. 3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что дрон имеет камеру, и/или лидар, и/или сонар.3. The method according to p. 1, characterized in that the drone has a camera, and / or lidar, and / or sonar. 4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при формировании карты горной местности на основании сигналов активных радиометок устройство обработки данных находится на пассажирском дроне.4. The method according to p. 1, characterized in that when forming a map of the highlands based on signals from active RFID tags, the data processing device is on the passenger drone. 5. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при формировании карты горной местности на основании сигналов активных радиометок устройство обработки данных находится удаленно.5. The method according to p. 1, characterized in that when forming a map of the highlands based on signals from active RFID tags, the data processing device is located remotely. 6. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при формировании маршрутов пассажирских дронов используют роевой алгоритм для синхронизации пассажирских дронов между собой.6. The method according to claim 1, characterized in that when forming the routes of passenger drones, a swarm algorithm is used to synchronize passenger drones with each other. 7. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при позиционировании пассажирских дронов используют GPS, и/или ГЛОНАСС, и/или Galileo.7. The method according to p. 1, characterized in that when positioning passenger drones use GPS, and / or GLONASS, and / or Galileo. 8. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при позиционировании пассажирских дронов используют метод радиоотпечатков.8. The method according to p. 1, characterized in that when positioning passenger drones use the method of radio fingerprints. 9. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при позиционировании пассажирских дронов расстояние от радиометки до приемника дрона определяется по углу направления на радиометки, и/или по времени прихода сигнала, и/или по времени распространения сигнала от радиометки до приемника.9. The method according to p. 1, characterized in that when positioning passenger drones, the distance from the RFID tag to the drone's receiver is determined by the direction angle to the RFID tags, and / or by the signal arrival time, and / or by the signal propagation time from the RFID tag to the receiver. 10. Система навигации пассажирского дрона в горной местности, включающая следующие компоненты:10. The navigation system of a passenger drone in the highlands, including the following components: • по меньшей мере один пассажирский дрон, выполненный с возможностью получения посредством приемника сигналов от по меньшей мере одной радиометки, находящейся на доступном расстоянии приемника;• at least one passenger drone, configured to receive signals from at least one RF tag located at an accessible distance of the receiver by the receiver; • по меньшей мере одна радиометка, выполненная с возможностью передачи сигналов, включающих в себя информацию об ее местоположении с привязкой к топографии местности, по меньшей мере одному пассажирскому дрону;• at least one RFID tag, configured to transmit signals including information about its location with reference to the topography of the terrain, at least one passenger drone; • устройство обработки данных, выполненное с возможностью• a data processing device configured to
Figure 00000003
осуществления позиционирования по меньшей мере одного дрона на основании карты горной местности, сигналов активных радиометок и данных набора датчиков пассажирского дрона посредством устройства обработки данных;
Figure 00000003
positioning of at least one drone based on a map of the highlands, signals of active RFID tags and data from a set of sensors of a passenger drone by means of a data processing device;
Figure 00000004
формирования по меньшей мере одного маршрута по меньшей мере одного пассажирского дрона на основании позиционирования, определенного на предыдущем шаге, причем учитывают позиционирование и маршруты других дронов
Figure 00000004
the formation of at least one route of at least one passenger drone based on the positioning determined in the previous step, and taking into account the positioning and routes of other drones
RU2018115201A 2018-04-24 2018-04-24 Method and navigation system of passenger drone in mountains RU2681278C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2018/000264 WO2019209132A1 (en) 2018-04-24 2018-04-24 Method and system for navigating a passenger drone in a mountainous area
RU2018115201A RU2681278C1 (en) 2018-04-24 2018-04-24 Method and navigation system of passenger drone in mountains

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018115201A RU2681278C1 (en) 2018-04-24 2018-04-24 Method and navigation system of passenger drone in mountains

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2681278C1 true RU2681278C1 (en) 2019-03-05

Family

ID=65632741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018115201A RU2681278C1 (en) 2018-04-24 2018-04-24 Method and navigation system of passenger drone in mountains

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2681278C1 (en)
WO (1) WO2019209132A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196078U1 (en) * 2019-11-16 2020-02-14 Михаил Андреевич Ищенко A device for determining the areas of flight of an unmanned aerial vehicle on a digital image
RU2770251C1 (en) * 2020-11-05 2022-04-14 Закрытое акционерное общество "ИНТЕГРА-С" System for controlling an unmanned aerial vehicle
US12062719B2 (en) 2020-12-03 2024-08-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device and method for forming the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024046550A1 (en) 2022-08-31 2024-03-07 Thomas Marsoner Passenger drone for transporting winter sportspeople with winter sports gear strapped to their feet

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140277854A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Azure Sky Group Llc Modular drone and methods for use
US20170011340A1 (en) * 2015-07-08 2017-01-12 Ebay Inc. Public transport infrastructure facilitated drone delivery
US20170069214A1 (en) * 2015-07-29 2017-03-09 Dennis J. Dupray Unmanned aerial vehicles
WO2017197316A1 (en) * 2016-05-13 2017-11-16 Top Flight Technologies, Inc. Passenger carrying unmanned aerial vehicle powered by a hybrid generator system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140277854A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Azure Sky Group Llc Modular drone and methods for use
US20170011340A1 (en) * 2015-07-08 2017-01-12 Ebay Inc. Public transport infrastructure facilitated drone delivery
US20170069214A1 (en) * 2015-07-29 2017-03-09 Dennis J. Dupray Unmanned aerial vehicles
WO2017197316A1 (en) * 2016-05-13 2017-11-16 Top Flight Technologies, Inc. Passenger carrying unmanned aerial vehicle powered by a hybrid generator system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196078U1 (en) * 2019-11-16 2020-02-14 Михаил Андреевич Ищенко A device for determining the areas of flight of an unmanned aerial vehicle on a digital image
RU2770251C1 (en) * 2020-11-05 2022-04-14 Закрытое акционерное общество "ИНТЕГРА-С" System for controlling an unmanned aerial vehicle
US12062719B2 (en) 2020-12-03 2024-08-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device and method for forming the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019209132A1 (en) 2019-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2681278C1 (en) Method and navigation system of passenger drone in mountains
US12079011B2 (en) System and method for perceptive navigation of automated vehicles
EP3971674B1 (en) Systems and methods for uav flight control
García Carrillo et al. Combining stereo vision and inertial navigation system for a quad-rotor UAV
US11415986B2 (en) Geocoding data for an automated vehicle
Borenstein et al. Mobile robot positioning: Sensors and techniques
JP2020507072A (en) Laser scanner with real-time online self-motion estimation
US10317904B2 (en) Underwater leading drone system
CN106646513A (en) Map construction system based on intelligent robot and map navigation method based on intelligent robot
CN104854428A (en) Sensor fusion
JP2021519434A (en) Navigation devices and methods
US20180321681A1 (en) Leading drone method
Callmer Autonomous localization in unknown environments
Al-Darraji et al. A technical framework for selection of autonomous uav navigation technologies and sensors
US20210208608A1 (en) Control method, control apparatus, control terminal for unmanned aerial vehicle
JP2022015978A (en) Unmanned aircraft control method, unmanned aircraft, and unmanned aircraft control program
US11947354B2 (en) Geocoding data for an automated vehicle
Hitz et al. Relaxing the planar assumption: 3D state estimation for an autonomous surface vessel
CN207882756U (en) A kind of running fix control system based on multisensor
Steiner III A unified vision and inertial navigation system for planetary hoppers
Park et al. Development of ROS-based Small Unmanned Platform for Acquiring Autonomous Driving Dataset in Various Places and Weather Conditions
Kushnir UGV Backtracking Recovery with Active Visual Landmarks-Based Navigation
Senhaji-Mouhaddib et al. Advanced autonomous navigation technologies for uavs: Challenges and opportunities
KR102526202B1 (en) Indoor autonomous flying drone control system and method therefor
Orjales et al. Positioning System for UAV Precision Tasks Near Walls in GPS Denied and Metallic Environments