用于數(shù)據(jù)記錄與分析的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】公開(kāi)了一種用于數(shù)據(jù)記錄與分析操作數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和設(shè)備，以及用于制造與使用所述系統(tǒng)和設(shè)備的方法。所述設(shè)備能夠監(jiān)控及記錄由各自定位在移動(dòng)平臺(tái)上的多個(gè)操作和擴(kuò)展傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)能夠分析移動(dòng)期間的所述傳感器數(shù)據(jù)，而且通過(guò)對(duì)所述操作數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)分析，能夠有利地調(diào)整所述平臺(tái)的一個(gè)或多個(gè)所選性能。舉例來(lái)說(shuō)，平臺(tái)的性能范圍能夠根據(jù)操作者的經(jīng)驗(yàn)而增大或減小。所記錄數(shù)據(jù)可在任何適宜時(shí)間傳輸，所述適宜時(shí)間包括在行進(jìn)期間和/或在行進(jìn)后。所述設(shè)備提供冗余存儲(chǔ)能力和將信息存儲(chǔ)在可移動(dòng)媒體上以使得數(shù)據(jù)共享成為可能的能力。因此，所述系統(tǒng)、設(shè)備以及方法能夠有利地優(yōu)化操作者控制平臺(tái)的整體體驗(yàn)。
【專利說(shuō)明】
用于數(shù)據(jù)記錄與分析的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]所公開(kāi)的實(shí)施方式大體上涉及數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)，尤其但不排他地，涉及用于記錄與分析從定位在移動(dòng)平臺(tái)上的傳感器記錄的操作數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一些民用無(wú)人飛行器(unmanned aerial vehicle，UAV)不具備飛行數(shù)據(jù)記錄能力，通常稱為“黑盒子(black box)”，用于進(jìn)行UAV傳感器的飛行中記錄以用于重現(xiàn)事故。少量具有飛行數(shù)據(jù)記錄器的民用UAV相對(duì)簡(jiǎn)陋，并且這些系統(tǒng)不編譯關(guān)于操作者的使用習(xí)慣和偏好配置信息的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。此外，現(xiàn)有的飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)沒(méi)有利用操作者的飛行記錄來(lái)調(diào)整UAV的性能，從而使得能基于操作者經(jīng)驗(yàn)的不同水平來(lái)改變性能特性?，F(xiàn)有系統(tǒng)也不允許使用基于位置的社交網(wǎng)絡(luò)共享飛行數(shù)據(jù)。最后，民用UAV不能在飛行事故發(fā)生時(shí)例行地存儲(chǔ)飛行事故的圖像或視頻，以便更好地進(jìn)行事故調(diào)查。
[0003]因此，需要一種用于UAV飛行數(shù)據(jù)的飛行數(shù)據(jù)記錄與分析的系統(tǒng)、方法和設(shè)備，以優(yōu)化操作者飛行體驗(yàn)及增大飛行安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本公開(kāi)涉及操作傳感器和控制數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄與分析。所公開(kāi)的系統(tǒng)、方法以及設(shè)備允許從移動(dòng)平臺(tái)，例如無(wú)人飛行器(UAV)，采集、存儲(chǔ)和分析數(shù)據(jù)及事后數(shù)據(jù)重建，以改善平臺(tái)操作者的整體體驗(yàn)。UAV，通俗地稱為“無(wú)人機(jī)(drone)”，是載運(yùn)工具上沒(méi)有人類飛行員(human pilot)的飛行器，其飛行是自主地控制或通過(guò)遠(yuǎn)程飛行員(remote pilot)控制(或有時(shí)是兩種方式并存)。由所公開(kāi)的系統(tǒng)和方法提供的數(shù)據(jù)分析修改UAV的性能特性，以改善操作者的體驗(yàn)。
[0005]根據(jù)本文中所公開(kāi)的一方面，陳述一種方法，用于分析由定位在移動(dòng)平臺(tái)上的傳感器采集的記錄數(shù)據(jù)所述方法包括:分析由所述傳感器采集的所記錄操作數(shù)據(jù)；以及響應(yīng)于所述分析而更新所述平臺(tái)的操作參數(shù)。
[0006]在所述方法的一些實(shí)施方式中，分析所述操作數(shù)據(jù)包括:創(chuàng)建平臺(tái)操作者的操作者配置文件;基于所述操作者配置文件而創(chuàng)建所述操作參數(shù)的初始值；以及確定所述操作數(shù)據(jù)是否超出所述操作參數(shù)的已建立初始值。
[0007]在一些實(shí)施方式中，所述更新包括:若所述操作數(shù)據(jù)超出所述初始值，則更新所述平臺(tái)的操作參數(shù)；以及當(dāng)所述操作數(shù)據(jù)在所述初始值范圍內(nèi)時(shí)，維持所述平臺(tái)的所述操作參數(shù)。
[0008]在所述方法的一些實(shí)施方式中，分析所述操作數(shù)據(jù)包括從所述傳感器接收所述操作數(shù)據(jù)。
[0009]在所述方法的一些實(shí)施方式中，更新所述操作參數(shù)包括:從多個(gè)在先事件中檢索所記錄操作數(shù)據(jù);分析所述所記錄操作數(shù)據(jù)以確定操作者的經(jīng)驗(yàn)水平;基于所述分析所述所記錄操作數(shù)據(jù)而表征所述操作者的經(jīng)驗(yàn)水平；以及如下動(dòng)作中的至少一個(gè):當(dāng)所述平臺(tái)由如通過(guò)所述操作者的所述經(jīng)驗(yàn)水平的所述表征所確定的有經(jīng)驗(yàn)的操作者操作時(shí)，增加平臺(tái)性能特性；以及當(dāng)所述平臺(tái)由如通過(guò)所述操作者的所述經(jīng)驗(yàn)水平的所述表征所確定的初學(xué)操作者操作時(shí)，減少平臺(tái)性能特性。
[0010]在所述方法的一些實(shí)施方式中，所述操作者的經(jīng)驗(yàn)將基于所記錄操作數(shù)據(jù)進(jìn)行表征，并且基于所述操作者的經(jīng)驗(yàn)的所述表征而啟用所述平臺(tái)的不同級(jí)別功能。
[0011]在所述方法的一些實(shí)施方式中，所述啟用不同級(jí)別功能包括限制所述移動(dòng)平臺(tái)的高度、距離和速度中的至少一項(xiàng)。
[0012]在一些實(shí)施方式中，所述方法還包括將所述操作數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中。
[0013]在一些實(shí)施方式中，所述方法還包括將所述操作數(shù)據(jù)傳遞到地面設(shè)備。
[0014]在其它實(shí)施方式中，所公開(kāi)方法還包括在所述平臺(tái)運(yùn)行期間將所述操作數(shù)據(jù)傳遞到地面站。
[0015]在一些實(shí)施方式中，所述方法還包括將采集到的操作數(shù)據(jù)傳輸?shù)街辽僖粋€(gè)其它操作者。
[0016]在所公開(kāi)方法的一些實(shí)施方式中，所述分析所述操作數(shù)據(jù)包括分析與如下各者中的至少一項(xiàng)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù):所述平臺(tái)的地理位置，所述平臺(tái)的高度(altitude)，所述平臺(tái)的加速度，所述平臺(tái)的速度，以及由所述平臺(tái)接收的控制器輸入。
[0017]在所公開(kāi)方法的一些實(shí)施方式中，所述操作數(shù)據(jù)包括記錄來(lái)自安裝在所述平臺(tái)上的相機(jī)的靜態(tài)圖像或視頻。
[0018]在所公開(kāi)方法的一些實(shí)施方式中，所述分析所述操作數(shù)據(jù)包括記錄來(lái)自安裝在所述平臺(tái)上的麥克風(fēng)的音頻。
[0019]在一些實(shí)施方式中，所述分析所述操作數(shù)據(jù)包括確定牽涉所述平臺(tái)的事故的原因。
[0020]根據(jù)本文中所公開(kāi)的一方面，陳述一種計(jì)算機(jī)指令集，用于執(zhí)行所公開(kāi)方法的方面或?qū)嵤┓绞街械娜魏畏矫婊驅(qū)嵤┓绞健?br>[0021]根據(jù)本文中所公開(kāi)的一方面，陳述一種用于分析由定位在移動(dòng)平臺(tái)上的操作傳感器采集的所記錄數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，以及一種數(shù)據(jù)記錄器，所述數(shù)據(jù)記錄器包括:處理器，被配置為分析由所述操作傳感器采集的所記錄操作數(shù)據(jù)，并且被配置為響應(yīng)于所述分析而更新所述移動(dòng)平臺(tái)的操作參數(shù);以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，被配置為存儲(chǔ)所述記錄數(shù)據(jù)。
[0022]在一些實(shí)施方式中，所述處理器對(duì)所述操作數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)分析并且響應(yīng)于所述統(tǒng)計(jì)分析而修改所述平臺(tái)的性能特性。
[0023]在一些實(shí)施方式中，所述統(tǒng)計(jì)分析包括了解平臺(tái)操作者的用戶習(xí)慣、經(jīng)驗(yàn)和技能中的至少一種。
[0024]在一些實(shí)施方式中，所述操作傳感器包括下述各物中的至少一種:用于確定所述平臺(tái)的實(shí)時(shí)位置的地理位置傳感器;加速度計(jì);控制器輸入傳感器；用于檢測(cè)姿態(tài)和角速率的慣性測(cè)量單元;超聲波傳感器;單目相機(jī);以及雙目相機(jī)。
[0025]在一些實(shí)施方式中，所述處理器執(zhí)行對(duì)牽涉所述移動(dòng)平臺(tái)的事故的原因的確定。
[0026]在一些實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)還包括安裝在所述移動(dòng)平臺(tái)上的成像裝置，用于將靜態(tài)圖像或視頻記錄到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。
[0027]在一些實(shí)施方式中，所述成像裝置在事故發(fā)生時(shí)獲取事故的圖像或視頻以改善事故調(diào)查。
[0028]在一些實(shí)施方式中，所述處理器在事故發(fā)生時(shí)采集所述操作傳感器的數(shù)據(jù)以改善事故調(diào)查。
[0029]在一些實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)還包括安裝在所述移動(dòng)平臺(tái)上的麥克風(fēng)，用于將音頻記錄到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。
[0030]在一些實(shí)施方式中，所述處理器被配置為從多個(gè)在先事件中檢索所記錄操作數(shù)據(jù)，并且被配置為分析所記錄操作數(shù)據(jù)以確定平臺(tái)操作者的經(jīng)驗(yàn)水平。
[0031 ]在一些實(shí)施方式中，所述處理器基于所述分析所述所記錄操作數(shù)據(jù)而表征所述平臺(tái)操作者的所述經(jīng)驗(yàn)水平;并且所述處理器被配置為:當(dāng)所述平臺(tái)由如通過(guò)所述平臺(tái)操作者的所述經(jīng)驗(yàn)水平的所述表征所確定的有經(jīng)驗(yàn)的平臺(tái)操作者操作時(shí)，增加平臺(tái)性能特性；以及當(dāng)所述平臺(tái)由如通過(guò)所述平臺(tái)操作者的所述經(jīng)驗(yàn)水平的所述表征所確定的初學(xué)平臺(tái)操作者操作時(shí)，減少平臺(tái)性能特性。
[0032]在一些實(shí)施方式中，所述處理器被配置為基于所述操作者的經(jīng)驗(yàn)的所述表征而啟用所述移動(dòng)平臺(tái)的不同級(jí)別功能。
[0033]在一些實(shí)施方式中，所述啟用不同級(jí)別功能包括限制所述移動(dòng)平臺(tái)的高度、距離和速度中的至少一種。
[0034]在一些實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)還包括發(fā)送器，所述發(fā)送器與所述數(shù)據(jù)記錄器耦合，用于將所述操作數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉鄠€(gè)地面站。
[0035]在所述系統(tǒng)的一些實(shí)施方式中，所述地面站包括智能電話、平板計(jì)算機(jī)、可穿戴電子裝置或個(gè)人計(jì)算機(jī)中的至少一種。
[0036]在一些實(shí)施方式中，所述地面站包括再充電站，用于對(duì)為所述移動(dòng)平臺(tái)供電的電池再充電，所述再充電站被配置為與所述移動(dòng)平臺(tái)自動(dòng)對(duì)接。
[0037]在一些實(shí)施方式中，所述發(fā)送器通過(guò)第三代(third generat1n，3G)或第四代(fourth generat1n，4G)移動(dòng)電信技術(shù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和/或通過(guò)傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(Transmiss1n Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP)傳輸所述操作數(shù)據(jù)。
[0038]在所公開(kāi)系統(tǒng)的一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元包括多個(gè)冗余的非易失性存儲(chǔ)器模塊。
[0039]在所公開(kāi)系統(tǒng)的一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)記錄器包括可移動(dòng)存儲(chǔ)器內(nèi)存存儲(chǔ)裝置，所述可移動(dòng)存儲(chǔ)器內(nèi)存存儲(chǔ)裝置可選地包括閃存驅(qū)動(dòng)器。
[0040]在一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)記錄器包括預(yù)處理器，用于預(yù)先分析所記錄操作數(shù)據(jù)。
[0041 ]在所述系統(tǒng)的一些實(shí)施方式中，所述平臺(tái)為船。
[0042]在所述系統(tǒng)的一些實(shí)施方式中，所述平臺(tái)為飛行器。
[0043]在所述系統(tǒng)的一些實(shí)施方式中，所述平臺(tái)為無(wú)人飛行器。
[0044]根據(jù)本文中所公開(kāi)的一方面，陳述一種數(shù)據(jù)記錄器，所述數(shù)據(jù)記錄器包括:處理器，用于分析由操作傳感器提供的操作數(shù)據(jù)；以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于記錄所述操作數(shù)據(jù)。
[0045]在所述數(shù)據(jù)處理器的一些實(shí)施方式中，處理器對(duì)所述操作數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)分析并且響應(yīng)于所述統(tǒng)計(jì)分析而修改所述平臺(tái)的操作參數(shù)。
[0046]在所公開(kāi)裝置的一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)記錄器還包括數(shù)據(jù)輸出接口，用于導(dǎo)出傳感器數(shù)據(jù)。
[0047]在一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)記錄器還包括數(shù)據(jù)輸入接口，用于與所述操作傳感器通信以及用于將所述操作數(shù)據(jù)提供到所述處理器。
[0048]在所公開(kāi)設(shè)備的一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)記錄器包括多個(gè)冗余的非易失性存儲(chǔ)器模塊。
[0049]在所公開(kāi)裝置的一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)記錄器還包括可移動(dòng)存儲(chǔ)器內(nèi)存存儲(chǔ)裝置，例如閃存驅(qū)動(dòng)器。
[0050]在所公開(kāi)裝置的一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)記錄器包括處理器，所述處理器對(duì)所述操作數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)分析并且響應(yīng)于所述統(tǒng)計(jì)分析而修改所述平臺(tái)的性能特性。
[0051]在所公開(kāi)設(shè)備的一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)記錄器包括獨(dú)立于所述平臺(tái)的電源。
[0052]在所公開(kāi)設(shè)備的一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)記錄器包括連接到所述數(shù)據(jù)記錄器的發(fā)送器，用于將所述操作數(shù)據(jù)共享到多個(gè)其它操作者。
[0053]在所公開(kāi)設(shè)備的一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)記錄器包括發(fā)送器，所述發(fā)送器通過(guò)第三代(third generat1n，3G)或第四代(fourth generat1n，4G)移動(dòng)電信技術(shù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和/或通過(guò)傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(Transmi ss 1n Control Pro toco I/InternetProtocol，TCP/IP)傳輸所述操作數(shù)據(jù)。
[0054]在所公開(kāi)設(shè)備的一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)記錄器包括堅(jiān)硬的密封防水外殼。
[0055]在所公開(kāi)設(shè)備的一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)記錄器為飛行數(shù)據(jù)記錄器。
[0056]在所公開(kāi)設(shè)備的一些實(shí)施方式中，所述平臺(tái)為飛機(jī)。
[0057]在所公開(kāi)設(shè)備的一些實(shí)施方式中，所述平臺(tái)為無(wú)人飛行器。
【附圖說(shuō)明】
[0058]圖1是圖示用于分析平臺(tái)操作數(shù)據(jù)及響應(yīng)于平臺(tái)操作數(shù)據(jù)分析的結(jié)果而更新平臺(tái)的操作參數(shù)的方法的一個(gè)實(shí)施方式的示例性頂層流程圖。
[0059]圖2是圖示圖1方法的備選實(shí)施方式的示例性流程圖，其中操作數(shù)據(jù)分析包括創(chuàng)建操作者配置文件和操作參數(shù)。
[0060]圖3是圖示圖1方法的另一備選實(shí)施方式的示例性流程圖，其中操作數(shù)據(jù)分析包括比較操作傳感器數(shù)據(jù)與修改后的操作參數(shù)。
[0061]圖4是圖示圖1方法的又一備選實(shí)施方式的示例性流程圖，其中響應(yīng)于數(shù)據(jù)分析結(jié)果而更新操作參數(shù)包括基于采集到的事件數(shù)據(jù)而表征操作者的經(jīng)驗(yàn)。
[0062]圖5是圖示圖1方法的另一備選實(shí)施方式的示例性流程圖，其中記錄平臺(tái)數(shù)據(jù)經(jīng)圖不O
[0063]圖6是圖示圖1方法的另一備選實(shí)施方式的示例性流程圖，其中將操作數(shù)據(jù)傳遞到地面設(shè)備經(jīng)圖示。
[0064]圖7是圖示用于執(zhí)行圖1方法的數(shù)據(jù)記錄與分析設(shè)備的實(shí)施方式的示例性頂層框圖。
[0065]圖8是圖示圖7設(shè)備的備選實(shí)施方式的示例性頂層框圖，其中所述設(shè)備還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。
[0066]圖9是圖示圖7設(shè)備的另一備選實(shí)施方式的示例性頂層框圖，其中所述設(shè)備定位在數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)內(nèi)。
[0067]圖10是圖示合并圖7設(shè)備的數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)的示例性頂層框圖，其中所述系統(tǒng)包括用于與可移動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡通信的擴(kuò)展數(shù)據(jù)接口。
[0068]圖11是圖示圖10系統(tǒng)的另一備選實(shí)施方式的示例性頂層框圖，其中所述系統(tǒng)能夠與所選擇的地面元件通信。
[0069]圖12是圖示圖10系統(tǒng)的又一備選實(shí)施方式的示例性頂層框圖，其中所述系統(tǒng)適于無(wú)人飛行器使用。
[°07°]圖13是能夠用于圖1方法的示例性四軸(quadcopter)無(wú)人飛行器的圖解。
[0071]應(yīng)當(dāng)注意的是，所述諸圖不是依照比例繪制，且在所述諸圖中，出于圖示目的，具有相似結(jié)構(gòu)或功能的元件通常用相似參考數(shù)字來(lái)表示。還應(yīng)當(dāng)注意的是，所述諸圖僅用于便于描述優(yōu)選實(shí)施方式的目的。所述諸圖沒(méi)有圖示所描述實(shí)施方式的所有方面，且不限制本公開(kāi)的范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0072]由于現(xiàn)有數(shù)據(jù)記錄器不能執(zhí)行移動(dòng)平臺(tái)的操作數(shù)據(jù)的飛行中分析，因此公開(kāi)用于執(zhí)行數(shù)據(jù)記錄與分析的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)和方法能夠有利地關(guān)于廣泛范圍的移動(dòng)平臺(tái)應(yīng)用。示例性移動(dòng)平臺(tái)可包括飛行器、機(jī)動(dòng)車、游輪和/或火車機(jī)車。在另一備選實(shí)施方式中，平臺(tái)能夠是無(wú)人飛行器(UAV)。
[0073]參看圖1，例如，示出了用于數(shù)據(jù)記錄與分析的方法100的一個(gè)實(shí)施方式，所述方法包括:在110，分析操作傳感器數(shù)據(jù)；以及在120，響應(yīng)于傳感器數(shù)據(jù)分析的結(jié)果而更新操作參數(shù)。更新可包括改變、變更或維持所述參數(shù)。
[0074]方法100能夠有利地關(guān)于廣泛范圍的移動(dòng)平臺(tái)200(如圖11所示)執(zhí)行。在所公開(kāi)方法100的備選實(shí)施方式中，平臺(tái)200可以是飛行器、機(jī)動(dòng)車、游輪和/或火車機(jī)車。在另一備選實(shí)施方式中，平臺(tái)200可以是無(wú)人飛行器(UAV)200A(如圖12所示)。
[0075]在110進(jìn)行分析的操作傳感器數(shù)據(jù)可包括平臺(tái)200的基本操作數(shù)據(jù)。示例性操作傳感器數(shù)據(jù)可包括，但不限于，當(dāng)前姿態(tài)、慣性測(cè)量單元(inertial measurement unit, IMU)數(shù)據(jù)、電量水平、控制器輸入數(shù)據(jù)、控制器命令(例如，導(dǎo)航點(diǎn)的瑋度和經(jīng)度，高度、速度、航向以及角旋轉(zhuǎn)的度數(shù)和/或自定義的擴(kuò)展數(shù)據(jù)，例如平臺(tái)200的可視或非可視數(shù)據(jù)。
[0076]傳感器數(shù)據(jù)可采集自定位在平臺(tái)200上的各種傳感器210、220、230(如圖11所示)。這些傳感器210、220、230可包括，但不限于，平臺(tái)200的高度、加速度(俯仰、滾動(dòng)和偏航)、姿態(tài)地理位置、速度、外部空氣溫度和/或大氣壓。
[0077]在一個(gè)實(shí)施方式中，每一傳感器210、220、230具有預(yù)先決定的采樣率，所述采樣率可以是統(tǒng)一的，也可以不同于定位在平臺(tái)200上的其它傳感器的采樣率。從所有傳感器210、220、230中選擇的采樣率能夠在選定條件(例如，加速度的快速下降或改變)下改變。能夠被監(jiān)控的傳感器210、220、230的數(shù)量和類型能夠在平臺(tái)200與平臺(tái)200之間改變，并且不同配置的傳感器210、220、230能夠定位在相同類型的平臺(tái)200上。
[0078]在方法100的一個(gè)實(shí)施方式中，采集到的傳感器數(shù)據(jù)能夠作為電信號(hào)從傳感器210、220、230傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理與分析單元242(如圖10所示)。數(shù)據(jù)處理與分析單元242可將傳感器數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)器中和/或在進(jìn)行分析之前過(guò)濾傳感器數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)和/或經(jīng)過(guò)濾數(shù)據(jù)可保存在數(shù)據(jù)記錄器240 (如圖11所示)中，所述保存在分析之前、與分析同時(shí)或在分析之后進(jìn)行。在一些實(shí)施方式中，傳感器210、220、230能夠在內(nèi)部過(guò)濾傳感器數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行傳輸以供數(shù)據(jù)分析。在一些實(shí)施方式中，傳感器210、220、230可在內(nèi)部緩沖器傳感器數(shù)據(jù)以供稍后傳輸。
[0079]在一個(gè)實(shí)施方式中，方法100可包括預(yù)先決定一組待分析的操作參數(shù)。數(shù)據(jù)分析將從傳感器210、220、230獲取的操作數(shù)據(jù)與所述預(yù)先決定的所述組操作參數(shù)進(jìn)行比較。如果確定操作數(shù)據(jù)超出已創(chuàng)建參數(shù)，那么可以修改操作參數(shù)。預(yù)先決定的所述組操作參數(shù)可包括單個(gè)參數(shù)作為最小數(shù)量的參數(shù)，或數(shù)據(jù)處理與分析單元242的最多能處理的最大數(shù)量的參數(shù)。
[0080]數(shù)據(jù)分析可使用用于統(tǒng)計(jì)分析的任何傳統(tǒng)方式來(lái)完成。數(shù)據(jù)分析是數(shù)據(jù)檢驗(yàn)、清除、轉(zhuǎn)換和/或建模的過(guò)程，其目的在于發(fā)現(xiàn)有用信息、建議結(jié)論和決策支持。這里，數(shù)據(jù)分析可包括了解平臺(tái)操作者的習(xí)慣、經(jīng)驗(yàn)和/或技能，和/或修改平臺(tái)200的性能，使得平臺(tái)200的操作更安全。
[0081]在一個(gè)實(shí)施方式中，分析結(jié)果可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并且根據(jù)需要而隨后調(diào)用以用于事件分析，例如事故重現(xiàn)。
[0082]響應(yīng)于數(shù)據(jù)分析結(jié)果而更新操作參數(shù)(在120)能夠以任何傳統(tǒng)方式執(zhí)行。一個(gè)示例性方式包括僅更新超出已創(chuàng)建參數(shù)的選定操作參數(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，如果平臺(tái)200在平坦200接近地面時(shí)超過(guò)已創(chuàng)建的速度參數(shù)，那么方法100可限制所有高度下平臺(tái)200的最大速度。
[0083]在一些實(shí)施方式中，分析所有操作參數(shù)。在其它實(shí)施方式中，僅分析操作數(shù)據(jù)的選定子集。在一些實(shí)施方式中，傳感器數(shù)據(jù)的子集是在預(yù)先決定的時(shí)間周期中和/或在離散數(shù)量的事件中定義。
[0084]用于響應(yīng)于數(shù)據(jù)分析結(jié)果而更新操作參數(shù)(在120)的另一方式包括同時(shí)修改操作參數(shù)的組合。使用同一個(gè)例子，如果操作者在接近地面時(shí)高空速地操作平臺(tái)200，那么方法100可限制最大速度和最小高度兩者(在特定速度范圍中)。
[0085]另一種方法包括監(jiān)控幾個(gè)操作參數(shù)?；诜治鼋Y(jié)果，選定的操作參數(shù)僅僅在其超出其它操作限制時(shí)才可被更改。舉例來(lái)說(shuō)，使用這種方法，空速限制在平臺(tái)200低于某一最低高度時(shí)被使用?？账傧拗圃谳^高高度下將不起作用。
[0086]方法100能夠使用這些方式中的任一種，其方式為單獨(dú)地或以任何預(yù)先選擇的組合。方法100也可基于受監(jiān)控的通過(guò)對(duì)平臺(tái)200編程所確定的傳感器參數(shù)而變化。雖然圖1將方法100圖示為兩個(gè)不同操作，但是方法100可以任何數(shù)量的操作執(zhí)行。方法100能夠從眾多不同的傳感器210、220、230采集傳感器數(shù)據(jù)并且分析所述傳感器數(shù)據(jù)。此外，傳感器210、220、230可以任何傳統(tǒng)的有線和/或無(wú)線方式傳輸傳感器數(shù)據(jù)。方法100能夠由單個(gè)數(shù)據(jù)記錄器240(如圖9所示)執(zhí)行，或能夠使用任何適宜數(shù)量的數(shù)據(jù)記錄器240來(lái)執(zhí)行，以提供多余的數(shù)據(jù)分析與記錄性能。最后，數(shù)據(jù)分析能夠部分地或全部地在定位在平臺(tái)200上的傳感器210、220、230內(nèi)部執(zhí)行。
[0087]圖2示出方法100的備選實(shí)施方式。參看圖2，圖示分析操作傳感器數(shù)據(jù)(在110)，包括為平臺(tái)操作者創(chuàng)建配置文件(在112)。
[0088]在一個(gè)實(shí)施方式中，為操作者創(chuàng)建配置文件(在112)可包括接收數(shù)據(jù)文件，所述數(shù)據(jù)文件詳述操作者在操作平臺(tái)220(如圖11所示)時(shí)的偏好、經(jīng)驗(yàn)和/或技能級(jí)別。所述數(shù)據(jù)文件可以任何傳統(tǒng)方式上傳到平臺(tái)200中，包括從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和/或從在線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置加載所述數(shù)據(jù)文件。新的操作者可以通過(guò)默認(rèn)設(shè)置和/或允許操作者預(yù)先選擇特定偏好，包括(例如)平臺(tái)控制器310(如圖11所示)的靈敏度，創(chuàng)建配置文件。方法100有利地使得操作者的配置文件能夠在一段時(shí)間和/或一系列事件期間自動(dòng)更新。
[0089]每一個(gè)體操作者可與各個(gè)操作者配置文件相關(guān)聯(lián)。操作者配置文件可包括來(lái)自一個(gè)或多個(gè)先前事件的傳感器數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，操作者配置文件包括來(lái)自所有先前事件的傳感器數(shù)據(jù)。事件包括操作者與平臺(tái)200之間的單次交互。在一個(gè)實(shí)施方式中，事件可以是飛行器的飛行(未示出)。在另一實(shí)施方式中，事件可包括無(wú)人飛行器200A(如圖13所示)的飛行。操作者配置文件可包括來(lái)自先前事件的傳感器數(shù)據(jù)的子集。配置文件可包括用來(lái)識(shí)別特定操作者的信息和為操作平臺(tái)200所選擇的特定操作者偏好。
[0090]操作者配置文件量化操作者控制平臺(tái)200的操作者熟練度。操作者配置文件可通過(guò)分析如下一個(gè)或多個(gè)特性而創(chuàng)建:先前事件的時(shí)間長(zhǎng)度，平臺(tái)200在事件期間行進(jìn)的距離，先前事件的數(shù)量，先前事件基于控制器輸入和加速度計(jì)數(shù)據(jù)的相對(duì)平滑度，以及利用平臺(tái)200執(zhí)行各種操作(maneuver)的準(zhǔn)確度。
[0091]在一個(gè)實(shí)施方式中，方法100包括時(shí)域和頻域分析以確定選定的先前事件的事件時(shí)間、事件距離和/或最大事件高度，和操作者的總體經(jīng)驗(yàn)水平。對(duì)于關(guān)于無(wú)人飛行器200A的事件，例如，方法100可評(píng)估操作者是否執(zhí)行過(guò)一個(gè)或多個(gè)選定操作，以確定總體經(jīng)驗(yàn)水平。示例性的選定操作可包括尾部及頭部導(dǎo)向的飛行，和/或環(huán)繞熱點(diǎn)的盤(pán)旋圖案是否相對(duì)平滑，和/或飛行儀表姿態(tài)和速度在普通飛行中是否緩和。
[0092]在一個(gè)實(shí)施方式中，操作者配置文件可存儲(chǔ)在平臺(tái)200的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元244中(如圖8所示)。另外和/或備選地，操作者配置文件可導(dǎo)出到地面站320(如圖11所示)，或存儲(chǔ)在可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在線訪問(wèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)中(未示出)。
[0093]—旦操作者配置文件被加載，即在114，基于操作者配置文件而創(chuàng)建操作參數(shù)。所述操作參數(shù)可包括加速度限制、速度限制、高度限制，或一個(gè)或多個(gè)上述限制的各種組合。舉例來(lái)說(shuō)，所述操作參數(shù)可以是低高度下的速度限制的組合。
[0094]基于操作者配置文件而創(chuàng)建操作參數(shù)(在114)發(fā)生在平臺(tái)200由相關(guān)操作者操作之前。要監(jiān)控的特定參數(shù)可基于操作者的配置文件而變化。舉例來(lái)說(shuō)，如果操作者配置文件指示出平臺(tái)200的高度控制在過(guò)去幾個(gè)事件中或在當(dāng)前時(shí)間段中不穩(wěn)定，那么方法100可創(chuàng)建垂直速度(爬升率或下降率)作為需要特別監(jiān)控的參數(shù)?；诓僮髡吲渲梦募軌蜻x擇操作參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)或其任何組合作為需要監(jiān)控的參數(shù)。另外，創(chuàng)建操作參數(shù)(在114)能夠在對(duì)所述操作參數(shù)進(jìn)行任何修改之前，確定是否將在針對(duì)最大值或最小值的值范圍中評(píng)估所述參數(shù)，以及有多少操作數(shù)據(jù)點(diǎn)需要落在已創(chuàng)建的范圍或值外。
[0095]在115，從傳感器接收操作數(shù)據(jù)。如先前關(guān)于圖1所述，操作數(shù)據(jù)可在統(tǒng)一和/或不同的速率下采樣。在116中，比較操作數(shù)據(jù)與所創(chuàng)建的參數(shù)，以判定操作數(shù)據(jù)是否超出所創(chuàng)建的操作參數(shù)。如果操作傳感器數(shù)據(jù)在操作參數(shù)內(nèi)，那么在115繼續(xù)接收操作數(shù)據(jù)，且在116將操作參數(shù)與所創(chuàng)建的操作參數(shù)進(jìn)行比較。如果操作傳感器數(shù)據(jù)超出所創(chuàng)建的操作參數(shù)，那么在120，響應(yīng)于數(shù)據(jù)分析結(jié)果，能夠變更性能特性。舉例來(lái)說(shuō)，如果116中的數(shù)據(jù)分析確定操作者在低空以高速率操作平臺(tái)200，那么能夠創(chuàng)建速度限制、高度限制、范圍限制或其任何組合。在另一實(shí)例中，如果所述分析確定操作者控制輸入不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致操作者引起的平臺(tái)200振蕩，那么平臺(tái)控制器310(如圖11所示)的靈敏度可減小。
[0096]在一個(gè)實(shí)施方式中，方法100可有利地應(yīng)用于無(wú)人飛行器(UAV)200A。數(shù)據(jù)處理與分析單元242(如圖7所示)可分析操作者的平臺(tái)經(jīng)驗(yàn)并且編譯關(guān)于操作者對(duì)UAV 200A的操作的統(tǒng)計(jì)。
[0097]在一個(gè)實(shí)施方式中，方法100能夠使用大數(shù)據(jù)分析來(lái)確定操作者的平臺(tái)偏好。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)分析操作數(shù)據(jù)，操作者偏好及傾向可被獲悉，例如，操作者偏好用來(lái)操作平臺(tái)的模式、優(yōu)選高度以及任何操作者進(jìn)行的操作。方法100適用于一個(gè)以上操作參數(shù)、所述參數(shù)的各種范圍、最小參數(shù)值以及最大參數(shù)值等。
[0098]參看圖3，方法100經(jīng)圖示為:在參數(shù)已經(jīng)過(guò)調(diào)整(在120)之后，在117，接收操作傳感器數(shù)據(jù)。接收到的操作數(shù)據(jù)的類型和數(shù)量可取決于操作者配置文件、初始分析的結(jié)果或其結(jié)合。方法100可有利地提供操作傳感器數(shù)據(jù)的重復(fù)分析。如圖3所示，方法100可包括:在117，接收傳感器數(shù)據(jù);和在118，確定操作傳感器數(shù)據(jù)是否超出修改后的操作參數(shù)。如果在118確定得出操作傳感器數(shù)據(jù)在修改后的操作參數(shù)內(nèi)，那么在117，所述過(guò)程能夠接收另外的操作傳感器數(shù)據(jù)。如果在118確定得出操作傳感器數(shù)據(jù)超出修改后的操作參數(shù)，那么所述方法還包括:在121，響應(yīng)于數(shù)據(jù)分析結(jié)果而再次修改操作性能參數(shù)。在121中對(duì)操作性能參數(shù)進(jìn)行修改后，在117，所述過(guò)程能夠接收操作傳感器數(shù)據(jù)。
[0099]參看圖4，用于響應(yīng)于數(shù)據(jù)分析結(jié)果而更新操作參數(shù)(在120)的過(guò)程還包括:在122，從在先事件中檢索數(shù)據(jù);在124，分析在先事件數(shù)據(jù)以確定操作者經(jīng)驗(yàn)；以及在126，基于事件數(shù)據(jù)而表征經(jīng)驗(yàn)。在126，將操作者經(jīng)驗(yàn)表征為初學(xué)的或有經(jīng)驗(yàn)的。默認(rèn)特性為初學(xué)的。如果操作者被表征為初學(xué)操作者，那么方法120還包括:127，減小平臺(tái)200性能特性。如果操作者被表征為有經(jīng)驗(yàn)操作者，那么方法120還包括:128，增大平臺(tái)200性能特性。在一個(gè)實(shí)施方式中，新手設(shè)置能夠限制平臺(tái)200的范圍、空速、高度、視角(point of view，P0V)或加速度(如圖11所示)，而有經(jīng)驗(yàn)操作者設(shè)置可導(dǎo)致平臺(tái)200的范圍、空速、高度、POV以及加速度增大到平臺(tái)200的設(shè)計(jì)性能極限。新手設(shè)置可設(shè)置平臺(tái)的前向部分(如圖13所示)的朝向，以使得平臺(tái)的前向部分背離初學(xué)平臺(tái)操作者。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)初學(xué)操作者握持平臺(tái)控制器并且控制器平行于地面順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度時(shí)，平臺(tái)在相同方向上旋轉(zhuǎn)相同角度，以確保平臺(tái)的前向部分背離平臺(tái)控制器并且平臺(tái)的后部始終朝向平臺(tái)控制器。
[0100]在無(wú)人機(jī)系統(tǒng)實(shí)施方式中，傳感器數(shù)據(jù)可包括操作或擴(kuò)展的傳感器數(shù)據(jù)。操作傳感器數(shù)據(jù)包括來(lái)自工作飛行傳感器210A(如圖12所示)的信息，所述工作飛行傳感器例如慣性傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器、位置傳感器以及近距離傳感器。擴(kuò)展數(shù)據(jù)包括來(lái)自視覺(jué)傳感器220A(如圖12所示)和非視覺(jué)傳感器(如圖12所示)的信息。操作和擴(kuò)展的傳感器數(shù)據(jù)可以是初步處理過(guò)的，因?yàn)椴僮鲾?shù)據(jù)可包括大量不相關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)，例如飛行中計(jì)算的中間數(shù)據(jù)和飛行控制或其它外圍通信數(shù)據(jù)。還可能需要數(shù)據(jù)處理以根據(jù)操作者特定設(shè)置來(lái)轉(zhuǎn)換操作數(shù)據(jù)。所述處理包括刪除不相關(guān)數(shù)據(jù)和/或提取選定的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。當(dāng)工作飛行傳感器210A檢測(cè)到可能潛在地在事故之前出現(xiàn)的狀況(例如，高下降率)時(shí)，，方法100可自動(dòng)記錄例如相機(jī)圖像的可視數(shù)據(jù)，完成圖像存儲(chǔ)，以還原事故場(chǎng)景。處理過(guò)的數(shù)據(jù)也可存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝備中用于后續(xù)分析。操作者的飛行時(shí)間、飛行距離等能夠在數(shù)據(jù)處理與分析單元242(如圖8所示)中進(jìn)行分析，以確定操作者的飛行經(jīng)驗(yàn)并且編譯關(guān)于操作者操作UAV 200A的技巧程度的統(tǒng)計(jì)，和優(yōu)選數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。
[0101]參看圖5，用于數(shù)據(jù)記錄與分析的方法100還包括:在130，將傳感器數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中。雖然將傳感器數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中(在130)被示出且描述為與圖示方法100分離，但是所述記錄過(guò)程能夠至少部分地集成在過(guò)程110和/或120中內(nèi)。數(shù)據(jù)能夠以選定速率采樣，采樣速率可取決于被采樣的傳感器210、220、230。舉例來(lái)說(shuō)，方法100可以高達(dá)每秒1000個(gè)樣本的速率來(lái)采樣慣性測(cè)量單元。相比較而言，GPS傳感器通常較少被采樣，并且在一個(gè)實(shí)施方式中，所述方法將以每秒10樣本采樣GPS以獲得位置數(shù)據(jù)。
[0102]操作數(shù)據(jù)被寫(xiě)入到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元244(如圖8所示)的速率能夠視特定傳感器210、220、230而變化。在一個(gè)實(shí)施方式中，速率可在每秒記錄I兆字節(jié)(megabyte，Mb)到1Mb的范圍內(nèi)變化。操作傳感器數(shù)據(jù)和擴(kuò)展數(shù)據(jù)可在內(nèi)部從耦合到平臺(tái)200的傳感器傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理與分析單元242(如圖8所示)，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元244中。
[0103]如果慣性測(cè)量單元(MU)傳感器檢測(cè)到災(zāi)難事件，例如由于事故導(dǎo)致的加速率急速變化，那么方法100可改變特定傳感器210、220、230(例如視覺(jué)傳感器220)的采樣率，以獲取更多的對(duì)于事故重現(xiàn)可能有用的信息。
[0104]在圖6中，用于數(shù)據(jù)記錄與分析的方法100還包括:在140，將操作傳感器數(shù)據(jù)傳遞到地面設(shè)備。雖然將操作傳感器數(shù)據(jù)傳遞到地面設(shè)備(140)被示出且描述為與圖示方法100分離，但是所述傳遞過(guò)程能夠至少部分地集成在一個(gè)或多個(gè)過(guò)程110或120或130內(nèi)。操作傳感器數(shù)據(jù)可用例如有線或無(wú)線的任何傳統(tǒng)方式傳遞到地面站320(如圖11所示)。對(duì)于飛行器或無(wú)人飛行器，有線數(shù)據(jù)傳遞是在平臺(tái)200(如圖11所示)通常在地面上時(shí)完成。
[0105]另外和/或備選地，操作和擴(kuò)展數(shù)據(jù)能夠在平臺(tái)200在操作中時(shí)被傳遞到操作者或多個(gè)其它操作者。同一時(shí)間點(diǎn)僅僅只有一個(gè)操作者可以控制平臺(tái)200的操作，第二操作者可控制擴(kuò)展數(shù)據(jù)傳感器。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于UAV實(shí)施方式200A(如圖12所示)，一個(gè)操作者可控制飛行命令(電源、俯仰、滾動(dòng)以及偏航命令)，并且第二操作者可控制附著于UAV 200A的可移動(dòng)相機(jī)的移動(dòng)(如圖12所示)。
[0106]在一個(gè)實(shí)施方式中，操作者的提供飛行命令的飛行數(shù)據(jù)配置文件將確定飛行性能設(shè)置。在另一實(shí)施方式中，擴(kuò)展傳感器操作者可開(kāi)發(fā)擴(kuò)展傳感器操作者配置文件，所述配置文件可保存擴(kuò)展傳感器操作者的偏好。但是，擴(kuò)展傳感器操作者的配置文件將不會(huì)影響UAV200A的飛行性能特性。
[0107]保存在地面設(shè)備320(如圖11所示)上的操作傳感器數(shù)據(jù)可用于確定例行維護(hù)的時(shí)間(例如，每飛行100小時(shí)維護(hù)一次)或可被上傳到在線數(shù)據(jù)庫(kù)以用于平臺(tái)200受損或毀損時(shí)的后續(xù)調(diào)用。
[0108]在一個(gè)實(shí)施方式中，操作和擴(kuò)展傳感器數(shù)據(jù)可獲取能夠與處于基于位置服務(wù)位置的其它人共享的平臺(tái)經(jīng)驗(yàn)的所有表現(xiàn)?？杀还蚕淼臄U(kuò)展數(shù)據(jù)包括記錄航拍照片/圖像、地理位置(瑋度/經(jīng)度數(shù)據(jù))，以及照片/圖像高度、照片拍攝時(shí)的姿態(tài)。擴(kuò)展無(wú)人飛行器數(shù)據(jù)的社區(qū)共享允許更多的操作者不僅能看到漂亮的圖像和視頻，還能與他人共享遠(yuǎn)程經(jīng)驗(yàn)、空中景色。
[0109]所傳遞的數(shù)據(jù)還能用于通過(guò)提醒操作者執(zhí)行平臺(tái)200的定期維護(hù)來(lái)增大安全性，例如，經(jīng)過(guò)預(yù)定數(shù)量的事件后。所述提醒在操作者連接到地面站320(如圖11所示)時(shí)完成，地面站320例如智能電話，或個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)上的平板計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序(App)或工作計(jì)劃軟件。所述軟件可監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)記錄器240(如圖11所示)，并且能使用對(duì)話框來(lái)提醒操作者進(jìn)行必要的維護(hù)(例如，電池或電機(jī)服務(wù))，從而使得牽涉平臺(tái)200的事件更安全。
[0110]圖7示出用于數(shù)據(jù)記錄與分析的設(shè)備240，包括數(shù)據(jù)處理與分析單元242及輸入端P 2461 ο
[0111]用于數(shù)據(jù)記錄與分析的設(shè)備240建置在芯片組附近，類似于多媒體智能電話中所發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)處理與分析單元240的一個(gè)此實(shí)施方式能夠使用基于精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)(Reduced Instruct1n Set on Computers，RISC)的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方法使用精簡(jiǎn)指令集實(shí)現(xiàn)更高性能，執(zhí)行這些指令時(shí)每條指令占用更少的微處理器周期?；赗ISC的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)即設(shè)計(jì)上減少了晶體管的數(shù)目，從而降低了成本、減少熱量而且減少電力使用。這些CPU特性是輕的、便攜式電池供電裝置所需要的。較簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)有利于以較低成本實(shí)現(xiàn)更高效的多核CPU及更多的核心數(shù)，從而提供更好的能源效率。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述設(shè)計(jì)可以是32位處理器。在備選實(shí)施方式中，所述設(shè)計(jì)可以是64位微處理器。
[0112]操作傳感器數(shù)據(jù)能夠由數(shù)據(jù)處理與分析單元242通過(guò)輸入端口2461接收，所述輸入端口 2461通過(guò)通用串行總線(uni versal serial bu s，USB )、控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(Controller area network,CAN)、串行和/或其它標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接從平臺(tái)200的操作傳感器210、220、230接收操作數(shù)據(jù)。
[0113]圖8示出用于數(shù)據(jù)記錄與分析的設(shè)備240，所述設(shè)備還包括數(shù)據(jù)處理與分析單元242、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元244、輸入端口 2461、輸出端口 2460以及擴(kuò)展數(shù)據(jù)端口 248。
[0114]操作傳感器數(shù)據(jù)是從數(shù)據(jù)記錄器240由數(shù)據(jù)處理與分析單元242通過(guò)輸出端口2460傳遞。輸出端口 2460可以是通用串行總線(USB)、控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)、串行和/或其它標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接。
[0115]擴(kuò)展數(shù)據(jù)端口248允許使用可移動(dòng)媒體卡249(如圖10所示)。所述擴(kuò)展數(shù)據(jù)端口可接收安全數(shù)字(Secure Digital，SD)卡、緊湊型閃存(Compact Flash，CF)卡、夕卜置U盤(pán)以及其它閃存或存儲(chǔ)裝備。操作者可指定可被記錄在可移動(dòng)媒體卡249上的操作數(shù)據(jù)和擴(kuò)展數(shù)據(jù)。通過(guò)允許操作者將擴(kuò)展數(shù)據(jù)保存在可移動(dòng)媒體卡249上，操作者可記錄其平臺(tái)事件的圖像和視頻以與其它人共享。在一個(gè)實(shí)施方式中，操作者配置文件可被保存在可移動(dòng)媒體卡249上，以便配置文件能夠在多個(gè)平臺(tái)200之間輕松傳遞。擴(kuò)展數(shù)據(jù)端口 248可支持容量在4十億字節(jié)(gigabyte，GB)到32GB或更高容量的可移動(dòng)媒體卡249。
[0116]參看圖9，圖示數(shù)據(jù)記錄器240，其定位在用于數(shù)據(jù)記錄與分析的系統(tǒng)400內(nèi)。示出了系統(tǒng)400，其還包括操作傳感器210、收發(fā)器250以及平臺(tái)控制系統(tǒng)260。系統(tǒng)400的特定實(shí)施方式還可以包括視覺(jué)傳感器220和/或非視覺(jué)傳感器230。
[0117]用于數(shù)據(jù)記錄與分析的系統(tǒng)400可配備各種操作傳感器210以用于感測(cè)平臺(tái)200的狀況。這些操作傳感器210可包括慣性測(cè)量單元、加速度計(jì)、平臺(tái)控制輸入、高度計(jì)、全球定位系統(tǒng)、平移傳感器以及外部溫度傳感器。
[0118]與平臺(tái)操作相關(guān)的操作數(shù)據(jù)傳感器210可包括慣性傳感器，例如IMU通常依靠加速度計(jì)、陀螺儀和/或磁力儀的組合來(lái)關(guān)于作用于選定平臺(tái)200的速度、方位以及重力進(jìn)行報(bào)告。頂U(kuò)本質(zhì)上是機(jī)械的質(zhì)量自旋式垂直陀螺儀的現(xiàn)代化替代品，因?yàn)轫擴(kuò)是一個(gè)封閉系統(tǒng)，其可用于檢測(cè)姿態(tài)、動(dòng)作及有時(shí)檢測(cè)一定程度的位置。IMU通常使用加速度計(jì)與角速率傳感器的組合，通常包括測(cè)量三條軸線的三個(gè)加速度計(jì)及正交設(shè)置的三軸線速率陀螺儀。軟件及相關(guān)的處理器，通常采用卡爾曼濾波(Kalman Filtering)，接著智能地結(jié)合加速度和角速率數(shù)據(jù)以確定俯仰/滾動(dòng)姿態(tài)數(shù)據(jù)，所述姿態(tài)數(shù)據(jù)與重力有關(guān)，與平臺(tái)200的加速度無(wú)關(guān)。因此，IMU提供精確的俯仰/橫滾姿態(tài)及前進(jìn)方向數(shù)據(jù)流，所述數(shù)據(jù)流完全基于慣性測(cè)量，而不依賴于視覺(jué)信息、衛(wèi)星或任何外部技術(shù)依賴。頂U(kuò)可連接到數(shù)據(jù)記錄器240的輸入中的一個(gè)輸入。
[0119]頂U(kuò)系統(tǒng)為本領(lǐng)域公知的，其中幾個(gè)系統(tǒng)的描述可參見(jiàn)Smith等的美國(guó)專利N0.4，675，820、]?0^丨8011等的美國(guó)專利吣.4，711，125丄31(^代11丨等的美國(guó)專利吣.6，725，719，以及Kohler等的美國(guó)專利N0.7，066，004。類似數(shù)據(jù)也可使用其它方式產(chǎn)生，例如紅外水平檢測(cè)器，其使用紅外簽名來(lái)確定平臺(tái)在俯仰軸線和橫滾軸線上的姿態(tài)。
[0120]加速度計(jì)可用來(lái)測(cè)量垂直重(G)力。加速度計(jì)可為使用微機(jī)電系統(tǒng)(Microelectromechanical System，MEMS)技術(shù)制造的微加工半導(dǎo)體。加速度計(jì)可安裝在傳感器板上，以使得加速度計(jì)測(cè)量沿著平臺(tái)200的三條軸線中的一條或多條軸線的重力。加速度計(jì)用來(lái)確定平臺(tái)200在事件中是否遭受了劇烈的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。對(duì)于平臺(tái)200的一個(gè)飛行器實(shí)施方式，應(yīng)力能夠因?yàn)槲闪鳡顩r期間的高度的突然改變、失速、盤(pán)旋或特技飛行演習(xí)以及硬著陸期間的非正常姿態(tài)而發(fā)生，特別是當(dāng)飛行器正用于訓(xùn)練時(shí)。
[0121]在一個(gè)實(shí)施方式中，加速度計(jì)的輸出可以是直流電壓，其與重力和調(diào)整電路針對(duì)輸出設(shè)置的偏移與比例因子成比例，以確保正確校準(zhǔn)。調(diào)整電路可由可變部件的電阻器網(wǎng)絡(luò)和一些旁路電容器組成。由電阻器-電容器電路組成的濾波器可移除高頻噪音。產(chǎn)生的模擬信號(hào)可代表垂直重力，且可連接到飛行數(shù)據(jù)記錄器240的其中一個(gè)模擬信號(hào)輸入端。
[0122]舉例而言，平臺(tái)俯仰可使用加速度計(jì)來(lái)測(cè)量。在一個(gè)實(shí)施方式中，加速度計(jì)是使用MEMS技術(shù)制造的微加工半導(dǎo)體裝置。所述裝置能夠通過(guò)檢測(cè)施加在微加工到所述設(shè)備中的懸梁上的重力的變化來(lái)測(cè)量俯仰角。加速度計(jì)的輸出可以是與傾角或俯仰角成比例的直流電壓。緩沖器能夠用來(lái)防止加速度計(jì)的輸出被載入。低通濾波器能夠移除可能存在于緩沖器輸出中的不良噪音。產(chǎn)生的模擬信號(hào)代表俯仰角且可連接到飛行數(shù)據(jù)記錄器240的其中一個(gè)模擬輸入端。
[0123]舉例來(lái)說(shuō)，控制系統(tǒng)260可控制一個(gè)或多個(gè)飛行特性，例如平臺(tái)200的姿態(tài)(俯仰、橫滾以及偏航)、功率和/或速度。操作者對(duì)平臺(tái)控制器310的輸入可以無(wú)線方式傳輸?shù)狡脚_(tái)200。操作者輸入能夠通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)控制器310上的一個(gè)或多個(gè)操縱桿來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以是一組命令指令，用于使平臺(tái)200航行到某些已編程航路點(diǎn)。這些操作者輸入能夠通過(guò)平臺(tái)收發(fā)器250接收并且傳輸?shù)狡脚_(tái)控制系統(tǒng)260和飛行數(shù)據(jù)記錄器240兩者。這些操作者控制輸入能夠在分析各種事件時(shí)使用并記錄以用于稍后分析，例如事故后的調(diào)查。操作者控制輸入能夠用于確定事故原因或操作者控制平臺(tái)200的技能。
[0124]平臺(tái)200的高度可通過(guò)各種傳感器來(lái)測(cè)定，所述傳感器例如(但不限于)主動(dòng)式或被動(dòng)式高度計(jì)，包括激光、紅外線、立體視覺(jué)、聲波測(cè)距儀，以及大氣壓高度計(jì)。類似地，另外的距離傳感器和視覺(jué)感測(cè)系統(tǒng)能夠指出平臺(tái)200的機(jī)身以觀察附近物體的移動(dòng)，從而確定平臺(tái)200相對(duì)于如建筑物和山坡的垂直物體的垂直移動(dòng)和水平移動(dòng)。
[0125]在一個(gè)實(shí)施方式中，氣壓傳感器可以是產(chǎn)生與靜態(tài)氣壓成比例的直流電壓的半導(dǎo)體裝置。氣壓傳感器的輸出是與氣壓成正比的直流電壓。為了過(guò)濾傳感器噪音，能夠使用噪音去耦濾波器。產(chǎn)生的模擬信號(hào)代表氣壓高度且可連接到飛行數(shù)據(jù)記錄器240的其中一個(gè)模擬信號(hào)輸入端。
[0126]通過(guò)各種計(jì)算操作，例如加速度傳感器的積分運(yùn)算，平臺(tái)200的位置可通過(guò)操作數(shù)據(jù)來(lái)推算。備選地或另外，平臺(tái)200可包括用于感測(cè)平臺(tái)地理位置的全球定位系統(tǒng)(GlobalPosit1ning System，GPS)。在一些實(shí)施方式中，平臺(tái)200可同時(shí)配備慣性傳感器和GPS系統(tǒng)，兩者可互相補(bǔ)充地使用。
[0127]來(lái)自衛(wèi)星的GPS信號(hào)是使用直接序列擴(kuò)頻進(jìn)行調(diào)制，直接序列擴(kuò)頻具有特定于每一衛(wèi)星的偽隨機(jī)碼。GPS可包括信號(hào)處理器，信號(hào)處理器是專用集成電路(Applicat1nSpecific Integrated Circuit ,ASIC)，其再生偽隨機(jī)碼且解擴(kuò)GPS信號(hào)以形成基帶信號(hào)。
[0128]GPS接收器有多達(dá)十二個(gè)頻道，從而能同時(shí)從幾個(gè)衛(wèi)星接收信號(hào)。通常需要至少六個(gè)衛(wèi)星來(lái)確定平臺(tái)的位置。GPS估算來(lái)自每一衛(wèi)星的信號(hào)的到達(dá)時(shí)間，使用所述信息和衛(wèi)星在軌道上的已知位置，計(jì)算出接收器位置的瑋度和經(jīng)度。產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可借由串行端口通過(guò)內(nèi)部總線發(fā)出到數(shù)據(jù)處理與分析單元240。
[0129]GPS接收器的天線可為印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)，上有銅圖案作為天線。GPS技術(shù)工作在大約1.5GHz的微波波段，從而使得天線尺寸相對(duì)較小。天線可以安裝在平臺(tái)200的機(jī)身的頂表面上。
[0130]平移傳感器系統(tǒng)是用于檢測(cè)位置和/或速率的系統(tǒng)。從通過(guò)相機(jī)系統(tǒng)獲取的圖像開(kāi)始，能夠收集關(guān)于一個(gè)或多個(gè)物體在視覺(jué)系統(tǒng)視野內(nèi)的移動(dòng)的光流或類似數(shù)據(jù)。由于所述數(shù)據(jù)包括耦合在一起的平移與旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)優(yōu)選通過(guò)進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理去耦。去耦可使用來(lái)自IMU傳感器系統(tǒng)的測(cè)量值來(lái)完成。頂U(kuò)是一個(gè)用于檢測(cè)姿態(tài)和/或角速率的傳感器，但是也可以使用其它傳感器。姿態(tài)和/或角速度數(shù)據(jù)可與光流或類似數(shù)據(jù)一起被處理以生成平移數(shù)據(jù)。因?yàn)閿?shù)據(jù)的數(shù)量是高度的函數(shù)，所以數(shù)據(jù)的單位隨高度而變化。
[0131]為了將平移數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成已知單位，高度傳感器數(shù)據(jù)可被收集并用來(lái)處理平移數(shù)據(jù)。處理后，平臺(tái)200的位置和/或速度數(shù)據(jù)是已知常數(shù)單位，且獨(dú)立于高度數(shù)據(jù)。平臺(tái)位置和/或速度數(shù)據(jù)、來(lái)源于人或另一計(jì)算機(jī)的平臺(tái)位置命令數(shù)據(jù)、來(lái)源于人或另一計(jì)算機(jī)的平臺(tái)速度命令數(shù)據(jù)、來(lái)源于高度檢測(cè)器的數(shù)據(jù)以及來(lái)源于平臺(tái)200的姿態(tài)和/或角速率傳感器的數(shù)據(jù)可提供給平臺(tái)控制系統(tǒng)260。取決于控制系統(tǒng)260的設(shè)置方式，可使用這些輸入中的一個(gè)或兩個(gè)輸入。一系列控制器命令時(shí)從控制系統(tǒng)260生成，以使平臺(tái)200以最佳方式執(zhí)行由操作者命令的移動(dòng)。
[0132]現(xiàn)在將詳細(xì)描述上文提到的去耦過(guò)程。首先，光流或類似數(shù)據(jù)可根據(jù)傳統(tǒng)光流和/或物體追蹤方法用視覺(jué)傳感器數(shù)據(jù)確定。接著，輸入與平臺(tái)200的高度和/或角速率相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且補(bǔ)償對(duì)應(yīng)于這些移動(dòng)的光流或類似數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō)，如果平臺(tái)200被檢測(cè)到順時(shí)針?lè)D(zhuǎn)1.25度，那么在數(shù)據(jù)去耦過(guò)程中減去1.25度。一旦滾動(dòng)量被減去，可視數(shù)據(jù)中檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)僅為平臺(tái)位置變化的結(jié)果，任何模糊不清的因素已被移除。因此，通過(guò)緊密結(jié)合光學(xué)數(shù)據(jù)與姿態(tài)和/或角速率數(shù)據(jù)，平臺(tái)的位置可被確定。一旦位置確定后，平臺(tái)200的速率可通過(guò)對(duì)位置求時(shí)間導(dǎo)數(shù)來(lái)確定。
[0133]首先將描述與視頻系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的處理。使用計(jì)算方法在圖像內(nèi)進(jìn)行物體追蹤的計(jì)算機(jī)視覺(jué)社區(qū)內(nèi)的已創(chuàng)建的研究領(lǐng)域早已存在。參看Jackson的美國(guó)專利N0.4 ,794 , 384 ；Barrows的美國(guó)專利N0.6，384，905、Gordon等的美國(guó)專利N0.6，433，780;以及Roy的美國(guó)專利N0.6，507，661。在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)觀察者相對(duì)一些物體移動(dòng)時(shí)感覺(jué)到的物體的視覺(jué)移動(dòng)允許操作者確定他離特定物體有多近以及操作者相對(duì)于所述特定物體的移動(dòng)。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于操作者，慢慢地越來(lái)越大，但是并沒(méi)有移動(dòng)到操作者視覺(jué)的一側(cè)的物體能夠被操作者理解為直接朝向觀察者移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，中央處理單元242可追蹤視頻圖像內(nèi)的所有“物體”或地標(biāo)。當(dāng)相機(jī)指向地面且圖像內(nèi)的地標(biāo)全部在地面上時(shí)，被追蹤的物體應(yīng)全部以大致相同的速度和方向移動(dòng)。圖像中的地標(biāo)的移動(dòng)之間的相互關(guān)系可由處理器242來(lái)檢測(cè)。所述處理可拒絕或忽略不符合所述相互關(guān)系的地標(biāo)，例如靠近平臺(tái)200下方飛行的小鳥(niǎo)。各種軟件方法可用來(lái)確定如相機(jī)檢測(cè)到的相對(duì)移動(dòng)。此外，各種軟件方法可提供不同程度的穩(wěn)健性及拒絕虛假移動(dòng)。
[0134]平移數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)可采用特征選擇，一種物體追蹤方式，據(jù)此，追蹤就對(duì)比度性質(zhì)來(lái)說(shuō)的最好特征。成像系統(tǒng)不需要正確地識(shí)別及標(biāo)示物體，例如地面上的樹(shù)、車或印刷線。平移數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)僅僅需要了解所觀察的物體(就樹(shù)來(lái)說(shuō)，高大的綠色物體)是要在隨后的圖像幀中被追蹤的。了解物體的身份對(duì)于理解平臺(tái)相對(duì)于物體的移動(dòng)不是必要的。物體追蹤特征是有利的，因?yàn)槲矬w追蹤可使用典型廉價(jià)處理器和現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)能力來(lái)實(shí)現(xiàn)。物體追蹤方法還意味著平臺(tái)200下方的地形和平臺(tái)200附近的障礙物都不需要預(yù)先了解或定義。在備選實(shí)施方式中，如果操作者希望平臺(tái)200在視覺(jué)系統(tǒng)的視野內(nèi)相對(duì)于特定物體移動(dòng)，那么所述系統(tǒng)能夠識(shí)別并追蹤一個(gè)或多個(gè)可識(shí)別物體。
[0135]所公開(kāi)的平移數(shù)據(jù)計(jì)算方法可確定系統(tǒng)400分析過(guò)的視頻序列中的圖像的移動(dòng)矢量。從對(duì)視頻序列的分析中，計(jì)算機(jī)仍然不能確定平臺(tái)200的平移移動(dòng)量，如果有平移移動(dòng)的話。所述難題和每個(gè)難題的解決方案將在本文中描述。
[0136]平臺(tái)200的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)產(chǎn)生類似平移移動(dòng)的視頻序列。因此，試圖僅通過(guò)可視數(shù)據(jù)流來(lái)操作平臺(tái)200會(huì)導(dǎo)致操作者控制輸入基于不明確的數(shù)據(jù)，當(dāng)平臺(tái)200遭遇任何實(shí)質(zhì)的姿態(tài)改變時(shí)，所述狀況將很可能被證明是災(zāi)難性的。但是，通過(guò)從視頻序列中的平移移動(dòng)中去耦旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，不明確的數(shù)據(jù)將變?yōu)槊鞔_。去耦通過(guò)使用正確調(diào)諧的MU來(lái)完成。頂U(kuò)可輸出準(zhǔn)確的俯仰/橫滾/偏航姿態(tài)信息的數(shù)據(jù)流，所述數(shù)據(jù)流僅通過(guò)慣性測(cè)量來(lái)確定。從頂U(kuò)輸出的數(shù)據(jù)流可用來(lái)確定視頻序列中由于平臺(tái)旋轉(zhuǎn)改變(姿態(tài)改變)所觀察到的移動(dòng)量有多大與由于平移(例，位置改變)導(dǎo)致的移動(dòng)量有多大。
[0137]由頂U(kuò)和視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)度構(gòu)成Y軸，且樣本數(shù)目構(gòu)成X軸。每秒取得數(shù)千的傳感器數(shù)據(jù)樣本，僅僅幾秒鐘的傳感器數(shù)據(jù)將會(huì)產(chǎn)生成千上萬(wàn)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。傳感器數(shù)據(jù)可相互相減，以從視覺(jué)信號(hào)中去除旋轉(zhuǎn)分量從而得到平移位置。從另一個(gè)信號(hào)中減去所述信號(hào)可導(dǎo)致零平移移動(dòng)。
[0138]不管配備這一系統(tǒng)的平臺(tái)200的高度有多高，旋轉(zhuǎn)移動(dòng)將會(huì)類似地出現(xiàn)在視頻序列中，因?yàn)橄鄼C(jī)每秒掃描地形一定數(shù)量的角度。因此，視頻序列可通過(guò)如下方式去耦:取得平臺(tái)200的俯仰/橫滾姿態(tài)，將所述姿態(tài)數(shù)據(jù)與一因子相乘以均化俯仰/橫滾數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)，然后從所述數(shù)量中減去所感知到的相機(jī)相對(duì)于視頻序列的位移量。
[0139]在所公開(kāi)系統(tǒng)400的一個(gè)實(shí)施方式中，外部空氣溫度能夠使用固態(tài)溫度傳感器進(jìn)行測(cè)量。外部空氣溫度傳感器可包括產(chǎn)生直流電壓的集成電路，所述直流電壓與溫度傳感器周圍的空氣溫度成比例。兩條線將所述傳感器連接到差分放大器，所述差分放大器提供某一增益和低阻抗輸出。產(chǎn)生的模擬信號(hào)代表外部空氣溫度，并且能夠連接到數(shù)據(jù)記錄器240的其中一個(gè)模擬輸入端。
[0140]在系統(tǒng)400的一個(gè)實(shí)施方式中，視覺(jué)傳感器220能夠用于獲取視覺(jué)飛行數(shù)據(jù)，如圖9所示。視覺(jué)傳感器220有利之處在于重量輕且能提供高頻數(shù)據(jù)饋入到數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)400的其它部件，以利可視數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)的采集與呈現(xiàn)。視覺(jué)傳感器220可包括各種各樣的用于獲取圖像與視頻的傳統(tǒng)相機(jī)。
[0141]另外和/或備選地，平臺(tái)200能夠配備至少一個(gè)用于采集非視覺(jué)數(shù)據(jù)的非視覺(jué)傳感器230，所述非視覺(jué)數(shù)據(jù)是關(guān)于聲音、溫度、壓力、濕度、降水、風(fēng)速和風(fēng)向，和/或視覺(jué)不易獲取的其它環(huán)境因素。用于非視覺(jué)數(shù)據(jù)采集的示例性儀器可包括，但不限于，光電傳感器、熱/紅外傳感器、彩色或單色傳感器、多光譜成像傳感器、分光光度計(jì)、光譜計(jì)、溫度計(jì)、照度計(jì)、麥克風(fēng)/聲波換能器、壓力傳感器、高度傳感器、流量傳感器、濕度傳感器、降水傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、風(fēng)速計(jì)、光雨傳感器，和/或其它適宜的用于數(shù)據(jù)采集的裝置。
[0142]圖9也圖示系統(tǒng)400可包括數(shù)據(jù)記錄器240。數(shù)據(jù)記錄器240提供對(duì)除擴(kuò)展數(shù)據(jù)以外的操作平臺(tái)數(shù)據(jù)的采集、分析和/或存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)記錄器240在上文參看圖7和圖8加以更詳細(xì)論述。在一個(gè)實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)記錄器240可安裝在金屬(例如不銹鋼)形成的殼體(未示出)中。所述殼體作為數(shù)據(jù)記錄器的第一層保護(hù)層，防撞擊、防火和/或防水。在其它實(shí)施方式中，所述殼體可用一種或多種其它適宜的材料制成，例如鋁、玻璃纖維、復(fù)合纖維材料或其它保護(hù)性材料。由基于硅的材料制成的熱絕緣層保護(hù)數(shù)據(jù)記錄器240免受熱侵害，作為防火的第二保護(hù)層。
[0143]數(shù)據(jù)記錄器的一個(gè)實(shí)施方式是飛行數(shù)據(jù)記錄器240A(如圖12所示)，其可用于載客飛機(jī)上。飛行數(shù)據(jù)記錄器240A可記錄預(yù)定飛行參數(shù)，例如控制和致動(dòng)器位置、引擎信息、地理位置，和/或當(dāng)日時(shí)間。對(duì)于載客飛機(jī)，F(xiàn)AA要求監(jiān)控和記錄八十八個(gè)參數(shù)，但是有些系統(tǒng)監(jiān)控更多的參數(shù)。通常，對(duì)每一個(gè)參數(shù)每秒記錄幾次，然而當(dāng)數(shù)據(jù)開(kāi)始快速變化時(shí)，一些飛行數(shù)據(jù)記錄器240A會(huì)以更高頻率存儲(chǔ)“突發(fā)”數(shù)據(jù)。大部分的飛行數(shù)據(jù)記錄器240A在一個(gè)連續(xù)回路中能夠記錄大約17到25小時(shí)的數(shù)據(jù)。美國(guó)聯(lián)邦法規(guī)當(dāng)前沒(méi)有要求無(wú)人飛行器200A(如圖12所示)配有飛行數(shù)據(jù)記錄器240A。
[0144]如圖9所示，數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)400合并收發(fā)器250，所述收發(fā)器用于在平臺(tái)200與地面系統(tǒng)300之間傳輸和接收數(shù)據(jù)，所述地面系統(tǒng)包括平臺(tái)控制器310和地面站320。收發(fā)器250可從平臺(tái)控制器310接收平臺(tái)控制命令并且以任何傳統(tǒng)方式(例如有線或無(wú)線方式)將所述命令轉(zhuǎn)送到述平臺(tái)控制系統(tǒng)260。收發(fā)器250可將操作傳感器數(shù)據(jù)和擴(kuò)展傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嬲?20。
[0?45] 收發(fā)器250部分由幾個(gè)元件組成，包括射頻(Rad1 Frequency，RF)濾波器，所述RF濾波器僅允許指定信號(hào)波段通過(guò)。收發(fā)器250還包括RF前端，所述RF前端是集成電路，用于執(zhí)行如下功能:降頻轉(zhuǎn)換RF信號(hào)到中頻(Intermediate Frequency，IF)信號(hào)；放大IF信號(hào)；使用IF濾波器對(duì)信號(hào)濾波；以及使用芯片內(nèi)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器將信號(hào)轉(zhuǎn)換成兩個(gè)數(shù)字分量:符號(hào)和量值。鎖相回路濾波器被用于降頻轉(zhuǎn)換器，振蕩器與作為時(shí)基的參考晶體一起內(nèi)置至RF前端中。所述RF前端的IF放大器的增益可通過(guò)自動(dòng)增益控制(Automatic gain control,AGC)信號(hào)來(lái)控制。
[0146]數(shù)據(jù)收發(fā)器的工作頻率可在5.728GHz到5.85GHz的微波范圍中。數(shù)據(jù)收發(fā)器天線接收和傳輸無(wú)線電信號(hào)。阻抗可使用天線匹配網(wǎng)絡(luò)而匹配至電路的其余部分，所述天線匹配網(wǎng)絡(luò)由電感器/電容器網(wǎng)絡(luò)組成。收發(fā)器可為執(zhí)行收發(fā)微波信號(hào)的專用集成電路。功率輸出可在幾毫瓦的范圍內(nèi)，因?yàn)槭瞻l(fā)器被設(shè)計(jì)用來(lái)在短距離，即300米到500米，內(nèi)工作。
[0147]在一個(gè)實(shí)施方式中，平臺(tái)200可經(jīng)裝配以與數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)400的一個(gè)或多個(gè)其它系統(tǒng)部件，例如平臺(tái)控制器310和/或地面站320，無(wú)線通信。數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)400的平臺(tái)200在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)可用作為通信端點(diǎn)，例如手機(jī)。因此，任何適用于通信端點(diǎn)的傳統(tǒng)無(wú)線通信協(xié)議可促進(jìn)類似平臺(tái)200、平臺(tái)控制器310和/或數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)400的任何其它部件之間的通信。舉例來(lái)說(shuō)，平臺(tái)200可創(chuàng)建與控制器310或地面站320的數(shù)據(jù)上行鏈路通道和/或下行鏈路通道。
[0148]收發(fā)器250也可使用任何類別的傳統(tǒng)無(wú)線通信方式，例如，無(wú)線電、無(wú)線保真(Wireless Fidelity ,WiFi)、蜂窩技術(shù)、衛(wèi)星以及廣播來(lái)操作。示例性適宜的無(wú)線通信技術(shù)包括，但不限于，全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(Global System for Mobile Communicat1ns，GSM)、通用分組無(wú)線服務(wù)(General Packet Rad1 Service，GPRS)、碼多分址(Code Divis1nMultiple Access，CDMA)、寬頻CDMA(Wideband CDMA，W-CDMA)、CDMA2000 JMT單載波、增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)(Enhanced Data Rates for GSM Evolut1n，EDGE)、長(zhǎng)期演進(jìn)(Long-Term Evolut1n，LTE)、高級(jí)LTE(LTE Advanced)、分時(shí)LTE(Time_Divis1n LTE，TD_LTE)、高性能無(wú)線局域網(wǎng)(High Performance Rad1 Local Area Network，HiperLAN)、高性能無(wú)線廣域網(wǎng)(High Performance Rad1 Wide Area Network，HiperWAN)、高性能無(wú)線城域網(wǎng)(High Performance Rad1 Metropolitan Area Network，HiperMAN)、本地多點(diǎn)分配服務(wù)(Local Multipoint Distribut1n Service，LMDS)、全球微波接入互操作性(WorldwideInteroperability for Microwave Access，WiMAX)、ZigBee、藍(lán)牙(Bluetooth)、快閃正交頻分復(fù)用(Flash Orthogonal Frequency-Divis1n Multiplexing，F(xiàn)lash_OFDM)、大容量空分多址(High Capacity Spatial Divis1n Multiple Access，HC_SDMA)、iBurst、通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(Universal Mobile Telecommunicat1ns System，UMTS)、時(shí)分雙工UMTS(UMTS Time-Divis1n Duplexing，UMTS_TDD)、發(fā)展高速分組接入(Evolved High SpeedPacket Access，HSPA+)、時(shí)分同步的碼分多址(Time Divis1n Synchronous CodeDivis1n Multiple Access，TD_SCDMA)、演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(Evolut1n-Data Optimized,EV-D0)、數(shù)字增強(qiáng)型無(wú)線通信(Digital Enhanced Cordless Telecommunicat1ns，DECT)以及其它無(wú)線通信技術(shù)。
[0149]在一些實(shí)施方式中，平臺(tái)200和數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)400的子系統(tǒng)能夠通過(guò)第三代或第四代無(wú)線3G或4G移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行通信。3G技術(shù)和4G技術(shù)基于符合由國(guó)際電信聯(lián)盟(Internat1nal Telecommunicat1ns Un1n, ITU)頒布的國(guó)際規(guī)范的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。3G技術(shù)和4G技術(shù)提供每秒200千比特至每秒幾千兆比特的信息傳輸速率，從而使得所述技術(shù)廣泛適用于使用大帶寬傳輸高分辨率圖像和視頻。3G技術(shù)通常是可靠性和數(shù)據(jù)傳輸速率符合國(guó)際移動(dòng)通信2000( Internat1nal Mobile Telecommunicat1ns 2000，IMT-2000)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。常見(jiàn)的商業(yè)3G技術(shù)包括，例如，基于擴(kuò)頻無(wú)線電傳輸技術(shù)的系統(tǒng)和無(wú)線電接口，例如通過(guò)第三代合作伙伴計(jì)劃(3rd Generat1n Partnership Project，3GPP)標(biāo)準(zhǔn)化的UMTS系統(tǒng)、W-CDMA無(wú)線電接口、中國(guó)提議的TD-SCDMA無(wú)線電接口、HSPA+UMTS版本、CDMA2000系統(tǒng)以及EV-D0。此外，其它技術(shù)，例如EDGE、DECT以及移動(dòng)WiMAX也符合頂T-2000，因而也被ITU批準(zhǔn)作為3G標(biāo)準(zhǔn)。相應(yīng)地，此處所用的“3G”這個(gè)詞包括，但不限于，任何符合頂T-2000的技術(shù)，包括此處所提到的那些技術(shù)。
[0150]相較而言，4G技術(shù)被廣泛地理解為符合高級(jí)國(guó)際移動(dòng)通信(Internat1nalMobile Telecommunicat1ns Advanced，IMT-Advanced)規(guī)范的技術(shù)，其要求在高移動(dòng)性通信時(shí)最高速度達(dá)到每秒100兆比特，在低移動(dòng)性通信時(shí)達(dá)到每秒一千兆比特。自2010年10月起，ITU批準(zhǔn)的4G標(biāo)準(zhǔn)包括高級(jí)LTE和高級(jí)無(wú)線MAN(例如，IEEE802.16)。但是，一些商業(yè)運(yùn)營(yíng)商發(fā)布的4G服務(wù)不完全符合高級(jí)頂T規(guī)范，例如LTE、移動(dòng)WiMAX和TD-LTE。相應(yīng)地，此處所提到的“4G”這個(gè)詞包括，但不限于，稍后的這些技術(shù)，例如LTE、移動(dòng)WiMAX和TD-LTE，以及那些符合高級(jí)MT的技術(shù)，包括此處所描述的那些技術(shù)。
[0151]在其它實(shí)施方式中，平臺(tái)200可使用第五代(Fifth Generat1n,5G)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，以促進(jìn)數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)400的相關(guān)子系統(tǒng)之間的通信。5G是超越當(dāng)前4G/高級(jí)MT-標(biāo)準(zhǔn)的下一代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。
[0152]在一些實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)的子系統(tǒng)所使用的無(wú)線通信技術(shù)可被加密，以利于數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)400中的安全通信。適宜的加密方法包括，但不限于，互聯(lián)網(wǎng)密鑰交換、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議安全性(Internet Protocol Security，IPsec)、Kerberos、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議(Point-to-Point Protocol)、傳輸層安全性(Transport Layer Security)、SSID隱藏、MAC ID過(guò)濾、靜態(tài)IP地址分配(Static IP Addressing)、802.11安全性、有線等效保密(WiredEquivalent Privacy，WEP)、Wi_Fi保護(hù)接入(Wi_Fi Protected Access，WPA)、WPA2、臨時(shí)密鑰完整性協(xié)議(Temporal Key Integrity Protocol，TKIP)、可擴(kuò)展認(rèn)證協(xié)議(ExtensibleAuthenticat1n Pro toco I)、輕量級(jí)可擴(kuò)展認(rèn)證協(xié)議(Lightwe i ght ExtensibleAuthenticat1n Protocol,LEAP)、受保護(hù)的可擴(kuò)展認(rèn)證協(xié)議(Protected ExtensibleAuthenticat1n Protocol，PEAP)，以及其它市售的加密技巧。
[0153]因此，現(xiàn)存的用于當(dāng)前通信端點(diǎn)的無(wú)線技術(shù)可很容易地適用于平臺(tái)200。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)為平臺(tái)200配備無(wú)線卡(如用于移動(dòng)電話的無(wú)線卡)或其它適宜的無(wú)線通信硬件，平臺(tái)200能夠輕易地集成到現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)中。備選地和/或另外地，在需要時(shí)可使用專有通信硬件。
[0154]如圖9所示，數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)400可包括平臺(tái)控制系統(tǒng)260。平臺(tái)控制系統(tǒng)260能夠通過(guò)收發(fā)器從平臺(tái)控制器310接收控制命令，或基于先前所述的對(duì)操作數(shù)據(jù)的分析而從數(shù)據(jù)記錄器240接收控制命令。
[0155]數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)400能夠合并到各種類型的平臺(tái)200，包括無(wú)人飛行器200A，中。一個(gè)通用類型的UAV 200A是例如由多個(gè)旋翼推進(jìn)的空中旋翼飛機(jī)。具有四個(gè)旋翼的旋翼飛機(jī)也稱為四軸飛行器(quadcopter)、四旋翼直升機(jī)或四旋翼。圖13圖示四軸飛行器。這樣的設(shè)計(jì)可使得UAV 200A具有大的運(yùn)動(dòng)范圍，提供垂直起落以及半空盤(pán)旋以獲取靜態(tài)空中圖像。適用于數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)400的示例性四軸飛行器包括眾多目前市售的模塊。各種其它類型的無(wú)人飛行器200A適用于數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)400，包括其它旋翼設(shè)計(jì)，包括單旋翼直升機(jī)、雙旋翼、三旋翼、六旋翼以及八旋翼設(shè)計(jì)。也能使用固定翼及固定翼與旋翼混合式UAV 200Ao
[0156]圖13圖示具有四個(gè)中型旋翼的四旋翼，所述四個(gè)旋翼以推力矢量均指向相同向下方向的方式安裝。旋翼/風(fēng)扇分別定位在UAV 200A的各角落，并且每一旋翼/風(fēng)扇提供升力以支撐相關(guān)角落。風(fēng)扇可用任何適宜的方式排配，包括菱形配置(其中一個(gè)風(fēng)扇在前，一個(gè)風(fēng)扇在后，一個(gè)風(fēng)扇在右，一個(gè)風(fēng)扇在左)和/或矩形配置(兩個(gè)風(fēng)扇在左，兩個(gè)風(fēng)扇在右)。每個(gè)旋翼的總推力可用任何傳統(tǒng)方式進(jìn)行控制，包括通過(guò)改變旋翼的旋轉(zhuǎn)速度(RPM)和/或通過(guò)改變每個(gè)推進(jìn)器的俯仰度。四軸飛行器包括混合單元，所述混合單元包括計(jì)算機(jī)(未示出)，所述計(jì)算機(jī)從控制系統(tǒng)260讀取俯仰和橫滾命令，控制系統(tǒng)260對(duì)四個(gè)推進(jìn)器中的每一個(gè)都輸出單獨(dú)推進(jìn)命令。舉例來(lái)說(shuō)，如果控制系統(tǒng)260發(fā)出命令“向右傾斜飛行(bankright)”，那么所述混合單元可對(duì)左邊的風(fēng)扇發(fā)出命令以提供增加的推力(通過(guò)加速或增加俯仰度)，而右邊的風(fēng)扇能夠提供較小推力(通過(guò)減速或減小俯仰度)。同樣地，向前傾斜(pitch forward)命令可使得在后的風(fēng)扇增加推力，在前的風(fēng)扇減小推力。假定兩個(gè)風(fēng)扇在一個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)，而另兩個(gè)風(fēng)扇在另一方向上旋轉(zhuǎn)，偏航命令將使兩個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇加速且使兩個(gè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇減速。
[0157]用于控制無(wú)人垂直起落(Vertical Take-off and Landing,VT0L)飛行器的一個(gè)方法是使得UAV 200A(如圖12所示)被遙控器從外部位置遠(yuǎn)程控制。所有飛行命令是以無(wú)線方式傳輸?shù)経AV 200A，因此，遠(yuǎn)程操作者可從遠(yuǎn)端位置控制UAV 200A。遠(yuǎn)程操作者能夠通過(guò)視覺(jué)上利用清晰的視距傳輸、觀察視頻顯示器、傳感器或其某一組合的方式來(lái)監(jiān)控UAV200A。通過(guò)在UAV 200A上安裝一個(gè)或多個(gè)可遠(yuǎn)程觀看的視頻相機(jī)，位于遠(yuǎn)處的操作者能夠獲取UAV 200A的位置和速度。總之，能直接看到靠近地面的操作，例如在起飛和著陸期間，會(huì)更有利，使得操作者可從視頻系統(tǒng)外的飛行器獲得直接視覺(jué)提示。因此，當(dāng)所公開(kāi)的控制UAV 200A的方法已用于固定翼飛行器中時(shí)，遠(yuǎn)程飛行器控制在應(yīng)用于VTOL UAV時(shí)具有要求操作者有較高水平的技能及干預(yù)能力的缺點(diǎn)。
[0158]用來(lái)控制無(wú)人VTOL飛行器的另一方法結(jié)合上述技術(shù)中的一些技術(shù)與機(jī)載(on-board) 穩(wěn)定性控制系統(tǒng)和“自動(dòng)駕駛 (autopilot)”系統(tǒng)。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可使用慣性測(cè)量單元(MU)以使得UAV 200A能夠做出一些微小調(diào)整以維持水平飛行和/或盤(pán)旋。雖然這個(gè)公開(kāi)的控制方法提供旋轉(zhuǎn)傳感信息，但是所述方法不提供任何平移信息。因此，系統(tǒng)不能說(shuō)明盤(pán)旋飛行器與高速飛行的飛行器之間的區(qū)別，因?yàn)閮蓚€(gè)UAV200A可能都平行于地面。與使用僅采用遙控的方法相比，使用帶有遙控功能的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可使得UAV 200A更容易控制，但是基本上仍然具有相同缺點(diǎn)。
[0159]控制UAV200A的第三種方法類似于第二種，僅僅在于還增加了機(jī)載GPS功能以控制UAV 200A的飛行路徑。使用這種方法，操作者可將幾個(gè)航路點(diǎn)編程到UAV200A的飛行計(jì)算機(jī)中。然后，所述計(jì)算機(jī)可控制UAV 200A依照指定線路飛行。通常，飛行線路可因?yàn)橄到y(tǒng)的低分辨率而遠(yuǎn)離障礙物。通常需要人類操作者使UAV起落，除非有一個(gè)非常大的空曠的著陸區(qū)域且飛行器能夠進(jìn)行不太平穩(wěn)的著陸。但是，通過(guò)GPS控制的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，靠近地面、建筑物或其它興趣點(diǎn)的游蕩通常是不可行的。
[0160]盡管在圖9中示出，僅為圖示目的而描述為包括一個(gè)操作傳感器，但是平臺(tái)可包括任何適宜數(shù)量的操作傳感器210。示例性的適宜傳感器可包括加速度計(jì)、陀螺儀、慣性測(cè)量單元、高度計(jì)、全球定位傳感器、氣壓傳感器以及氣溫傳感器中的至少一種。對(duì)于選定的平臺(tái)200，操作傳感器210可統(tǒng)一和/或不同，和/或?qū)τ谝幌盗衅脚_(tái)200中的每一平臺(tái)200，傳感器的數(shù)量和/或組合也可以統(tǒng)一和/或不同。
[0161]圖10圖示用于數(shù)據(jù)記錄與分析的另一設(shè)備，其包括數(shù)據(jù)處理與分析單元242、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元244、網(wǎng)絡(luò)端口 245、輸入端口 2461、輸出端口 2460，以及擴(kuò)展數(shù)據(jù)端口 248和可移動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡249。
[0162]數(shù)據(jù)記錄器240還合并數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元244。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元244可合并單獨(dú)組的保護(hù)外殼。所述單獨(dú)組的保護(hù)外殼能夠幫助增大存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元244中的記錄數(shù)據(jù)即使在數(shù)據(jù)記錄器240的大部分內(nèi)部部分損壞的情況下被恢復(fù)的可能性。關(guān)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元244使用單獨(dú)組的保護(hù)外殼提供降低總體外殼成本的又一優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)楸Ｗo(hù)等級(jí)主要集中在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元244上，而其在尺寸上遠(yuǎn)小于數(shù)據(jù)記錄器240。
[0163]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元244可通過(guò)包括多個(gè)存儲(chǔ)器模塊來(lái)提供內(nèi)部冗余。每一存儲(chǔ)模組能夠記錄至少4千兆位(GigabyteS，GB)的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器模塊有利地使用閃存，所述閃存為可電擦除可編程的存儲(chǔ)器裝置，其可寫(xiě)入和/或無(wú)限期地保留內(nèi)容，即使在沒(méi)電時(shí)。非易失性閃存存儲(chǔ)器可以任何傳統(tǒng)方式，包括通過(guò)串行接口和/或并行接口，與數(shù)據(jù)處理與分析單元240連接。
[0164]數(shù)據(jù)檢索通常在平臺(tái)200在地面上未移動(dòng)時(shí)進(jìn)行。雖然所述無(wú)人飛行系統(tǒng)的實(shí)施方式允許在飛行時(shí)導(dǎo)出操作和擴(kuò)展數(shù)據(jù)。便攜個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)可用作為地面站320。便攜電子裝置，例如智能電話或平板計(jì)算機(jī)，也可用作為地面站320。一旦被傳遞到地面站320，操作或擴(kuò)展平臺(tái)數(shù)據(jù)可用于實(shí)驗(yàn)、事故后數(shù)據(jù)分析，或基于位置的社區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的社區(qū)共享。
[0165]數(shù)據(jù)記錄器240具有容量以存儲(chǔ)來(lái)自所有操作傳感器210、視覺(jué)傳感器220和非視覺(jué)傳感器230的數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，操作者可選擇數(shù)據(jù)記錄器240將要記錄到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元244的傳感器。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元244能夠存儲(chǔ)操作傳感器信息、視覺(jué)及非視覺(jué)傳感器數(shù)據(jù)所涉及的幾個(gè)事件或飛行。所記錄數(shù)據(jù)能夠用包括專有格式的任何傳統(tǒng)格式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)模塊244中。
[0166]所存儲(chǔ)的操作和擴(kuò)展數(shù)據(jù)可允許各種事件后分析，包括所述數(shù)據(jù)的社會(huì)使用。操作和擴(kuò)展數(shù)據(jù)可用于確定操作者的平臺(tái)200經(jīng)驗(yàn)。操作者可建立配置文件并且保存他或她關(guān)于平臺(tái)200的事件的操作數(shù)據(jù)。
[0167]飛行數(shù)據(jù)傳感器240的電能可來(lái)源于平臺(tái)的電能供應(yīng)，并且通常為11.1伏特到12.6伏特范圍內(nèi)的直流電壓。平臺(tái)為以下各部分供電:控制器模塊、GPS接收器模塊、傳感器和信號(hào)調(diào)節(jié)模塊的特定電路、備用存儲(chǔ)器模塊機(jī)以及射頻數(shù)據(jù)收發(fā)器250。在運(yùn)行過(guò)程中如果發(fā)生電力故障，數(shù)據(jù)記錄器240可通過(guò)使用可選的備用電池(未示出)繼續(xù)工作。
[0168]網(wǎng)絡(luò)端口245允許通用接口用于輸入端口 2461和輸出端口 2460兩者。數(shù)據(jù)可通過(guò)數(shù)據(jù)輸出端口 2460通過(guò)通用串行總線(BUS)、控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)、串行和其它標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接來(lái)傳遞。網(wǎng)絡(luò)端口 245可通過(guò)數(shù)據(jù)輸入端口 2461從定位在平臺(tái)200上的多個(gè)傳感器接收數(shù)據(jù)，如先前所論述。傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)輸入端口 2461進(jìn)入并且被傳遞到數(shù)據(jù)處理與分析單元242 ο數(shù)據(jù)是通過(guò)輸出端口 2460從UAV 21OA(如圖12所示)傳輸?shù)降孛嬲?20。
[0169]圖11圖示用于數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)400的另一實(shí)施方式，所述系統(tǒng)包括:操作傳感器210、視覺(jué)傳感器220、非視覺(jué)傳感器230、數(shù)據(jù)記錄器240、平臺(tái)控制系統(tǒng)250、收發(fā)器260、平臺(tái)控制器310以及地面站320。這些元件中的每一個(gè)元件能夠以如上文所論述且如圖1到10中所圖示的方式工作。
[0170]雖然僅為說(shuō)明目的而在圖11中示出且描述為包括一個(gè)地面站，但是所述平臺(tái)可包括任何適宜數(shù)量的地面站320。示例性適宜的地面站可包括智能電話、平板計(jì)算機(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī)中的至少一種。對(duì)于選定的平臺(tái)200，地面站320可以統(tǒng)一和/或不同，和/或?qū)τ谝幌盗衅脚_(tái)200中的每一個(gè)平臺(tái)200，地面站的數(shù)量和/或組合可以統(tǒng)一和/或不同。
[0171]圖12圖示用于數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)400的另一實(shí)施方式，其中平臺(tái)200為無(wú)人飛行器200A。系統(tǒng)400包括操作傳感器210A、視覺(jué)傳感器220A、非視覺(jué)傳感器230A、飛行數(shù)據(jù)記錄器240、UAV收發(fā)器250、UAV控制系統(tǒng)260、UAV控制器310以及UAV地面站320A。
[0172]在一些實(shí)施方式中，地面站320可位于空置地，允許UAV 200A在空置地中安全著陸，直到UAV 200A可手動(dòng)地定位、再充電和/或維修以供進(jìn)一步的運(yùn)行。在其它實(shí)施方式中，地面站320A可包括一些支持系統(tǒng)，例如用于給為UAV 200A供電的電池再充電的再充電站。在UAV200A由除電力以外的電源供電的其它實(shí)施方式中，地面站320同樣地可包括其它適宜的支持系統(tǒng)以用于補(bǔ)充UAV 200A的電力供應(yīng)。這些再充電站和其它電站優(yōu)選地允許UAV200A的自動(dòng)對(duì)接，以使得能夠進(jìn)行再充電/重新供電而不需要人為介入。在一些實(shí)施方式中，地面站320A處的支持系統(tǒng)重量輕且可攜帶，以致在需要搬移地面站320時(shí)不引人注意且容易移動(dòng)。
[0173]在一些實(shí)施方式中，每一地面站320A被配置為容納單個(gè)UAV200A。在其它實(shí)施方式中，每一地面站320配置為同時(shí)容納多個(gè)UAV200A。
[0174]示例性軟件界面允許操作者使用移動(dòng)裝置通過(guò)W1-Fi網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制單個(gè)UAV200A。各種輸入和輸出功能能夠通過(guò)示例性操作者界面來(lái)實(shí)施，所述示例性操作者界面包括，但不限于，菜單與模式之間的導(dǎo)覽(navigat1n)、相機(jī)控制項(xiàng)、飛行姿態(tài)和雷達(dá)功能、飛行參數(shù)、無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度、UAV電量、UAV GPS狀態(tài)、存儲(chǔ)器狀態(tài)、存儲(chǔ)器槽狀態(tài)、相機(jī)快門(mén)按鈕、相機(jī)記錄按鈕、相機(jī)設(shè)置以及飛行參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，視覺(jué)和非視覺(jué)數(shù)據(jù)皆可可視地呈現(xiàn);視覺(jué)數(shù)據(jù)以顯示在屏幕上的圖像的形式呈現(xiàn)，非視覺(jué)數(shù)據(jù)以同樣可視化地顯示的參數(shù)的形式呈現(xiàn)。
[0175]通常，數(shù)據(jù)是從數(shù)據(jù)記錄器240傳輸?shù)降孛嬲?20。舉例來(lái)說(shuō)，人們能夠在便攜電子裝置上安裝應(yīng)用以顯示數(shù)據(jù)。操作和擴(kuò)展數(shù)據(jù)也可在UAV 200A在飛行時(shí)傳輸?shù)狡渌愋偷谋銛y電子裝置，例如智能電話。
[0176]雖然為說(shuō)明目的而在圖12中示出且描述為包括一個(gè)UAV地面站320A，但是無(wú)人飛行器200A可包括任何數(shù)量的UAV地面站320A。示例性適宜的UAV地面站320A可包括智能電話、平板計(jì)算機(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī)中的至少一種。對(duì)于選定的無(wú)人飛行器200A，地面站320A可以統(tǒng)一和/或不同，和/或?qū)τ谝幌盗蠻AV中的每一UAV 200A，地面站320A的數(shù)量和/或組合可以統(tǒng)一和/或不同。
[0177]所公開(kāi)的實(shí)施方式容易具有各種各樣的修改和備選形式，并且其特定實(shí)例已通過(guò)舉例方式在圖中示出并在本文中詳細(xì)描述。然而，應(yīng)理解，所公開(kāi)的實(shí)施方式并不限于所公開(kāi)的特定形式或方法，相反地，所公開(kāi)的實(shí)施方式應(yīng)當(dāng)涵蓋所有修改、等效物和備選物。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分析由定位在移動(dòng)平臺(tái)上的傳感器采集的所記錄數(shù)據(jù)的方法， 包括: 分析由所述傳感器采集的所記錄操作數(shù)據(jù)；以及 響應(yīng)于所述分析而更新所述平臺(tái)的操作參數(shù)。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述分析所述操作數(shù)據(jù)包括: 創(chuàng)建平臺(tái)操作者的操作者配置文件； 基于所述操作者配置文件而創(chuàng)建所述操作參數(shù)的初始值；以及 確定所述操作數(shù)據(jù)是否超出所述操作參數(shù)的所述初始值。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述更新包括: 若所述操作數(shù)據(jù)超出所述初始值，則變更所述平臺(tái)的操作參數(shù)；以及 若所述操作數(shù)據(jù)在所述初始值范圍內(nèi)，則維持所述平臺(tái)的所述操作參數(shù)。4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述分析所述操作數(shù)據(jù)包括從所述傳感器接收所述操作數(shù)據(jù)。5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述更新所述操作參數(shù)包括: 從多個(gè)在先事件中檢索所記錄操作數(shù)據(jù)； 分析所述所記錄操作數(shù)據(jù)以確定平臺(tái)操作者的經(jīng)驗(yàn)水平； 基于所述分析所述所記錄操作數(shù)據(jù)而表征所述平臺(tái)操作者的所述經(jīng)驗(yàn)水平;和以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng): 當(dāng)所述平臺(tái)由如通過(guò)所述平臺(tái)操作者的所述經(jīng)驗(yàn)水平的所述表征所確定的有經(jīng)驗(yàn)的平臺(tái)操作者操作時(shí)，增加平臺(tái)性能特性；以及 當(dāng)所述平臺(tái)由如通過(guò)所述平臺(tái)操作者的所述經(jīng)驗(yàn)水平的所述表征所確定的初學(xué)平臺(tái)操作者操作時(shí)，減少平臺(tái)性能特性。6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括: 基于所述所記錄操作數(shù)據(jù)而表征所述平臺(tái)操作者的所述經(jīng)驗(yàn)；以及 基于所述操作者的所述經(jīng)驗(yàn)的所述表征而啟用所述平臺(tái)的不同級(jí)別功能。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述啟用不同級(jí)別功能包括限制所述移動(dòng)平臺(tái)的高度、距離和速度中的至少一項(xiàng)。8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括記錄所述操作數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中。9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括傳遞所述操作數(shù)據(jù)到地面設(shè)備。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述傳遞所述操作數(shù)據(jù)包括在所述平臺(tái)操作期間將所述操作數(shù)據(jù)傳遞到所述地面站。11.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括傳輸所述采集到的操作數(shù)據(jù)到至少一個(gè)其它操作者。12.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述分析所述操作數(shù)據(jù)包括分析與以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)相關(guān)聯(lián)的操作數(shù)據(jù): 所述平臺(tái)的地理位置， 所述平臺(tái)的高度， 所述平臺(tái)的加速度， 所述平臺(tái)的速度，以及 由所述平臺(tái)接收的控制器輸入。13.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述分析所述操作數(shù)據(jù)包括記錄來(lái)自安裝在所述平臺(tái)上的相機(jī)的靜態(tài)圖像或視頻。14.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述分析所述操作數(shù)據(jù)包括記錄來(lái)自安裝在所述平臺(tái)上的麥克風(fēng)的音頻。15.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述分析所述操作數(shù)據(jù)包括確定牽涉所述平臺(tái)的事故的原因。16.—種計(jì)算機(jī)指令集，用于執(zhí)行上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法。17.—種用于分析由定位在移動(dòng)平臺(tái)上的操作傳感器采集的所記錄數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括: 操作傳感器；以及 數(shù)據(jù)記錄器，所述數(shù)據(jù)記錄器包括: 處理器，被配置為分析由所述操作傳感器采集的所記錄操作數(shù)據(jù)，且被配置為響應(yīng)于所述分析而更新所述移動(dòng)平臺(tái)的操作參數(shù);以及 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，被配置為存儲(chǔ)所述所記錄數(shù)據(jù)。18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述處理器對(duì)所述操作數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)分析并且響應(yīng)于所述統(tǒng)計(jì)分析而修改所述平臺(tái)的性能特性。19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述統(tǒng)計(jì)分析包括了解平臺(tái)操作者的用戶習(xí)慣、經(jīng)驗(yàn)和技能中的至少一項(xiàng)。20.如權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述操作傳感器包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):用于確定所述平臺(tái)的實(shí)時(shí)位置的地理定位傳感器;加速度計(jì);控制器輸入傳感器;用于檢測(cè)姿態(tài)和角速率的慣性測(cè)量單元;超聲波傳感器;以及雙目相機(jī)。21.如權(quán)利要求17至20中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述處理器執(zhí)行對(duì)牽涉所述移動(dòng)平臺(tái)的事故的原因的確定。22.如權(quán)利要求17至21中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括安裝在所述移動(dòng)平臺(tái)上的成像裝置，用于將靜態(tài)圖像或視頻記錄到所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。23.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述成像裝置在所述事故發(fā)生時(shí)獲取所述事故的圖像或視頻，以改善事故調(diào)查。24.如權(quán)利要求17至23中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述處理器在所述事故發(fā)生時(shí)采集所述操作傳感器的數(shù)據(jù)，以改善事故調(diào)查。25.如權(quán)利要求17至24中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括安裝在所述移動(dòng)平臺(tái)上的麥克風(fēng)，用于將音頻記錄到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。26.如權(quán)利要求17至25中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被配置為從多個(gè)在先事件中檢索所記錄操作數(shù)據(jù)，且被配置為分析所述所記錄操作數(shù)據(jù)以確定平臺(tái)操作者的經(jīng)驗(yàn)水平。27.如權(quán)利要求17至26中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述處理器基于所述分析所述所記錄操作數(shù)據(jù)而表征所述平臺(tái)操作者的所述經(jīng)驗(yàn)水平;且所述處理器被配置為:當(dāng)所述平臺(tái)由如通過(guò)所述平臺(tái)操作者的所述經(jīng)驗(yàn)水平的所述表征所確定的有經(jīng)驗(yàn)的平臺(tái)操作者操作時(shí)，增加平臺(tái)性能特性；以及當(dāng)所述平臺(tái)由如通過(guò)所述平臺(tái)操作者的所述經(jīng)驗(yàn)水平的所述表征所確定的初學(xué)平臺(tái)操作者操作時(shí)，減少平臺(tái)性能特性。28.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被配置為基于所述操作者的所述經(jīng)驗(yàn)的所述表征而啟用所述移動(dòng)平臺(tái)的不同級(jí)別功能。29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述啟用不同級(jí)別功能包括限制所述移動(dòng)平臺(tái)的高度、距離和速度中的至少一項(xiàng)。30.如權(quán)利要求17至29中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括與所述數(shù)據(jù)記錄器耦合的發(fā)送器，用于將所述操作數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉鄠€(gè)地面站。31.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中所述地面站包括智能電話、平板計(jì)算機(jī)、可穿戴電子裝置或個(gè)人計(jì)算機(jī)中的至少一種。32.如權(quán)利要求30或權(quán)利要求31中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述地面站包括再充電站，用于對(duì)為所述移動(dòng)平臺(tái)供電的電池再充電，所述再充電站被配置為所述移動(dòng)平臺(tái)的自動(dòng)對(duì)接。33.如權(quán)利要求30至32中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)送器通過(guò)第三代(3G)或第四代(4G)移動(dòng)電信技術(shù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和/或通過(guò)傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)傳輸所述操作數(shù)據(jù)。34.如權(quán)利要求17至33中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元包括多個(gè)冗余的非易失性存儲(chǔ)器模塊。35.如權(quán)利要求17至34中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)記錄器包括可移動(dòng)存儲(chǔ)器內(nèi)存存儲(chǔ)裝置，所述可移動(dòng)存儲(chǔ)器內(nèi)存存儲(chǔ)裝置可選地包括閃存驅(qū)動(dòng)器。36.如權(quán)利要求17至35中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)記錄器包括預(yù)處理器，用于預(yù)先分析所記錄操作數(shù)據(jù)。37.如權(quán)利要求17至36中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述平臺(tái)為船。38.如權(quán)利要求17至37中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述平臺(tái)為飛行器。39.如權(quán)利要求17至38中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述平臺(tái)為無(wú)人飛行器。40.—種數(shù)據(jù)記錄器，被配置為從定位在移動(dòng)平臺(tái)上的傳感器接收數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)記錄器包括: 處理器，用于分析由所述操作傳感器提供的操作數(shù)據(jù)；以及 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于記錄所述操作數(shù)據(jù)。41.如權(quán)利要求40所述的數(shù)據(jù)記錄器，其中所述處理器對(duì)所述操作數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)分析并且響應(yīng)于所述統(tǒng)計(jì)分析而修改所述平臺(tái)的操作參數(shù)。42.如權(quán)利要求40或權(quán)利要求41所述的數(shù)據(jù)記錄器，所述數(shù)據(jù)記錄器還包括數(shù)據(jù)輸出端口，用于導(dǎo)出所述數(shù)據(jù)。43.如權(quán)利要求40至42中任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)記錄器，所述數(shù)據(jù)記錄器還包括數(shù)據(jù)輸入端口，用于與所述操作傳感器通信以及用于將所述操作數(shù)據(jù)提供到所述處理器。44.如權(quán)利要求40至43中任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)記錄器，所述數(shù)據(jù)記錄器還包括多個(gè)冗余的非易失性存儲(chǔ)器模塊。45.如權(quán)利要求40至44中任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)記錄器，其中所述數(shù)據(jù)記錄器還包括可移動(dòng)存儲(chǔ)器內(nèi)存存儲(chǔ)裝置，例如閃存驅(qū)動(dòng)器。46.如權(quán)利要求40至45中任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)記錄器，其中所述數(shù)據(jù)記錄器還包括獨(dú)立于所述平臺(tái)的電源。47.如權(quán)利要求40至46中任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)記錄器，還包括連接到所述數(shù)據(jù)記錄器的發(fā)送器，用于將所述操作數(shù)據(jù)共享到多個(gè)其它操作者。48.如權(quán)利要求47所述的數(shù)據(jù)記錄器，其中所述發(fā)送器通過(guò)第三代(3G)或第四代(4G)移動(dòng)電信技術(shù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和/或通過(guò)傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)傳輸所述操作數(shù)據(jù)。49.如權(quán)利要求40至48中任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)記錄器，還包括包圍所述數(shù)據(jù)記錄器的堅(jiān)硬的密封防水外殼。50.如權(quán)利要求40至49中任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)記錄器，其中所述數(shù)據(jù)記錄器包括飛行數(shù)據(jù)記錄器。51.如權(quán)利要求40至50中任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)記錄器，其中所述平臺(tái)包括飛機(jī)。52.如權(quán)利要求40至51中任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)記錄器，其中所述平臺(tái)包括無(wú)人飛行器。
【文檔編號(hào)】G05D1/00GK106062650SQ201480076659
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2014年9月30日
【發(fā)明人】石仁利, 宋健宇, 陳熙
【申請(qǐng)人】深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司