特許 6168462 無人航空機の通信方法及びシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6168462

(24)【登録日】2017年7月7日

(45)【発行日】2017年7月26日

(54)【発明の名称】無人航空機の通信方法及びシステム

(51)【国際特許分類】

   H04L 29/06 20060101AFI20170713BHJP

   H04L 1/16 20060101ALI20170713BHJP

【ＦＩ】

   H04L13/00 305Z

   H04L1/16

【請求項の数】22

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2016-533705(P2016-533705)

(86)(22)【出願日】2014年8月21日

(65)【公表番号】特表2017-503385(P2017-503385A)

(43)【公表日】2017年1月26日

(86)【国際出願番号】CN2014084958

(87)【国際公開番号】WO2016026128

(87)【国際公開日】20160225

【審査請求日】2016年5月30日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】513068816

【氏名又は名称】エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＳＺ ＤＪＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】シエ、ペン

(72)【発明者】

【氏名】ゾウ、ワンチェン

(72)【発明者】

【氏名】ワン、ホンタオ

(72)【発明者】

【氏名】ザオ、タオ

(72)【発明者】

【氏名】ワン、ミンギュ

【審査官】 森谷 哲朗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０８６６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１２９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５４０６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０９５３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０３２５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１０６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２６０７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 長嶺 伸 Shin Nagamine 他，携帯電話通信網を用いた飛行ロボットの長距離遠隔制御 Long-Distance Remote Control of the Flying Robot Using Mobile Phone Communication Network，電気学会研究会資料 The Papers of Technical Meeting on "Innovative Industrial System",IEE Japan，日本，一般社団法人電気学会 The Institute of Electrical Engineers of Japan(IEEJ)，２０１４年 ３月１３日，pp.59-64

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ ２９／０６

Ｈ０４Ｌ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

端末から無人航空機（ＵＡＶ）に端末−無人航空機（ＧＴ−ＵＡＶ）データを通信する方法であって、前記ＧＴ−ＵＡＶデータは、前記ＵＡＶに一回又は複数回送信されるものであり、
前記ＧＴ−ＵＡＶデータを受信するステップと、
受信された前記ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されたか否かを判断するステップと、
前記ＵＡＶから前記端末に無人航空機−端末（ＵＡＶ−ＧＴ）データを送信するタイムスロットにおいて、受信された前記ＧＴ−ＵＡＶデータが前記ＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されたと判断されることに応じて、確認応答信号を前記端末に送信するステップと、
前記ＵＡＶから前記端末に前記ＵＡＶ−ＧＴデータを送信するタイムスロットにおいて、前記ＵＡＶのステータス及び１又は複数のＵＡＶ機能モジュールのステータスの少なくとも１つを前記端末に送信するステップと、
前記ＧＴ−ＵＡＶデータが前記ＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されなかったと判断することに応じて、前記ＧＴ−ＵＡＶデータに基づいてＵＡＶ機能モジュールにコマンドを送信するステップと
を含む方法。

【請求項2】

前記ＧＴ−ＵＡＶデータを受信することを試みるステップと、
試みが失敗した場合、前記ＧＴ−ＵＡＶデータを受信することを再度試みるステップと
をさらに備える請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記ＵＡＶが前記ＵＡＶのステータスを判断するステップ
をさらに備える請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記ステータスは、前記ＵＡＶが正常に動作しているか異常に動作しているかを示す請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記ＵＡＶが前記１又は複数のＵＡＶ機能モジュールのステータスを判断するステップ
をさらに備える請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記１又は複数のＵＡＶ機能モジュールのステータスは、前記１又は複数のＵＡＶ機能モジュールが正常に動作しているか異常に動作しているかを示す請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記コマンドは、前記１又は複数のＵＡＶ機能モジュールのステータスを要求するためのコマンドを含む
請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

端末から無人航空機（ＵＡＶ）に端末−無人航空機（ＧＴ−ＵＡＶ）データを通信する方法であって、前記ＧＴ−ＵＡＶデータは、前記ＵＡＶに一回又は複数回送信されるものであり、
前記ＧＴ−ＵＡＶデータを受信するステップと、
受信された前記ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されたか否かを判断するステップと、
前記ＵＡＶから前記端末に無人航空機−端末（ＵＡＶ−ＧＴ）データを送信するタイムスロットにおいて、受信された前記ＧＴ−ＵＡＶデータが前記ＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されたと判断されることに応じて、確認応答信号を前記端末に送信するステップと、
前記ＵＡＶから前記端末に前記ＵＡＶ−ＧＴデータを送信するタイムスロットにおいて、前記ＵＡＶのステータス及び１又は複数のＵＡＶ機能モジュールのステータスの少なくとも１つを前記端末に送信するステップと
を含み、
前記ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されたか否かを判断するステップは、前記ＧＴ−ＵＡＶデータが飛行制御データ、離陸補助データ、着陸補助データ、及びリセット制御データのうちの少なくとも１つである場合、前記ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されなかったと判断するステップを備える方法。

【請求項9】

端末から無人航空機（ＵＡＶ）に端末−無人航空機（ＧＴ−ＵＡＶ）データを通信する方法であって、前記ＧＴ−ＵＡＶデータは、前記ＵＡＶに一回又は複数回送信されるものであり、
前記ＧＴ−ＵＡＶデータを受信するステップと、
受信された前記ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されたか否かを判断するステップと、
前記ＵＡＶから前記端末に無人航空機−端末（ＵＡＶ−ＧＴ）データを送信するタイムスロットにおいて、受信された前記ＧＴ−ＵＡＶデータが前記ＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されたと判断されることに応じて、確認応答信号を前記端末に送信するステップと、
前記ＵＡＶから前記端末に前記ＵＡＶ−ＧＴデータを送信するタイムスロットにおいて、前記ＵＡＶのステータス及び１又は複数のＵＡＶ機能モジュールのステータスの少なくとも１つを前記端末に送信するステップと
を含み、
前記ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されたか否かを判断するステップは、前記ＧＴ−ＵＡＶデータがカメラ設定データ、最大飛行高度データ、及び最大飛行距離データのうちの少なくとも１つである場合、前記ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されたと判断するステップを備える方法。

【請求項10】

前記ＵＡＶから前記端末に前記ＵＡＶ−ＧＴデータを送信するタイムスロットにおいて、前記ＵＡＶの前記ステータスについてのセンサデータが送信される
請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

端末から無人航空機（ＵＡＶ）に端末−無人航空機（ＧＴ−ＵＡＶ）データを通信する方法であって、
ＡＣＫプロトコルに従って前記端末から前記ＧＴ−ＵＡＶデータを送信するか否かを判断するステップと、
ＡＣＫプロトコルに従って前記端末から前記ＧＴ−ＵＡＶデータを送信することを判断することに応じて、前記端末が前記ＵＡＶから確認応答信号を受信するまで、ＡＣＫプロトコルに従って前記端末から前記ＵＡＶに前記ＧＴ−ＵＡＶデータを一回又は複数回送信するステップと、
前記ＵＡＶから前記端末に無人航空機−端末（ＵＡＶ−ＧＴ）データが送信されるタイムスロットにおいて、前記ＧＴ−ＵＡＶデータが前記ＡＣＫプロトコルに従って前記端末から送信され、前記ＵＡＶに受信されることに応じて、前記ＵＡＶから前記確認応答信号を受信するステップと、
前記ＵＡＶから前記端末に前記ＵＡＶ−ＧＴデータが送信されるタイムスロットにおいて、前記ＵＡＶのステータスを示す状態信号及びＵＡＶ機能モジュールのステータスを示す第２の状態信号の少なくとも一方を前記ＵＡＶから受信するステップと
を備え、
前記ＡＣＫプロトコルに従って前記端末から前記ＧＴ−ＵＡＶデータを送信するか否かを判断するステップは、前記ＧＴ−ＵＡＶデータがカメラ設定データ、最大飛行高度データ、及び最大飛行距離データのうちの少なくとも１つである場合、ＡＣＫプロトコルに従って前記端末から前記ＧＴ−ＵＡＶデータを送信することを判断し、前記ＧＴ−ＵＡＶデータが飛行制御データ、離陸補助データ、着陸補助データ、及びリセット制御データのうちの少なくとも１つである場合、ＡＣＫプロトコルに従って前記端末から前記ＧＴ−ＵＡＶデータを送信しないことを判断する
方法。

【請求項12】

ＡＣＫプロトコルに従って前記端末から前記ＧＴ−ＵＡＶデータを送信しないことを判断することに応じて、前記ＵＡＶに前記ＧＴ−ＵＡＶデータを一回送信するステップ
をさらに備える請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記ＵＡＶのステータスを示す状態信号は、前記ＵＡＶが正常に動作しているか異常に動作しているかを示す請求項１１又は１２に記載の方法。

【請求項14】

前記第２の状態信号は、前記ＵＡＶ機能モジュールが正常に動作しているか異常に動作しているかを示す請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】

前記ＵＡＶから前記端末に前記ＵＡＶ−ＧＴデータが送信されるタイムスロットにおいて、前記ＵＡＶの前記ステータスについてのセンサデータが受信される
請求項１１から１４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項16】

無人航空機（ＵＡＶ）であって、
端末−無人航空機（ＧＴ−ＵＡＶ）データを端末から受信する送受信機と、
前記ＧＴ−ＵＡＶデータの送信信号がＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されたか否かを判断して確認応答信号を生成し、前記送受信機に接続される処理システムと
を備え、
前記ＡＣＫプロトコルは、前記送受信機が成功裏に前記ＧＴ−ＵＡＶデータを受信するまで、前記端末が前記ＡＣＫプロトコルに従って前記端末からＧＴ−ＵＡＶデータを一回又は複数回送信することと、前記ＧＴ−ＵＡＶデータが前記ＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されたか否かを前記処理システムが判断することと、前記ＧＴ−ＵＡＶデータが前記ＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されたことに応じて、前記送受信機が前記確認応答信号を前記端末に送信することとを備え、
前記処理システムは、前記ＧＴ−ＵＡＶデータの送信信号がＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されなかったと判断することに応じて、前記ＧＴ−ＵＡＶデータに基づいて前記ＵＡＶの機能モジュールにコマンドを送信し、
前記ＵＡＶから前記端末に無人航空機−端末（ＵＡＶ−ＧＴ）データを送信するタイムスロットにおいて、前記送受信機は、前記確認応答信号を前記端末に送信し、
前記ＵＡＶから前記端末に前記ＵＡＶ−ＧＴデータを送信するタイムスロットにおいて、前記送受信機は、前記ＵＡＶのステータス及び前記機能モジュールのステータスの少なくとも一方を前記端末に送信する、無人航空機。

【請求項17】

前記送受信機は、前記機能モジュールを制御するコマンド信号を前記端末から受信し、前記処理システムは、前記コマンド信号を解釈する、請求項１６に記載の無人航空機。

【請求項18】

前記処理システムからの複数の命令に応じて複数の画像を記録するカメラ
をさらに備え、
前記送受信機は、前記カメラによって生成された画像を含む無人航空機−端末（ＵＡＶ−ＧＴ）データを送信する、請求項１６又は１７に記載の無人航空機。

【請求項19】

前記処理システムからの命令に応じて測定を行うセンサ
をさらに備え、
前記ＵＡＶから前記端末に前記ＵＡＶ−ＧＴデータが送信するタイムスロットにおいて、前記送受信機は、前記センサによって生成された測定データを送信する、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の無人航空機。

【請求項20】

前記処理システムは、前記ＧＴ−ＵＡＶデータの送信信号がＡＣＫプロトコルに従って前記ＵＡＶに送信されなかったと判断することに応じて、前記機能モジュールのステータスを要求するためのコマンドを前記機能モジュールに送信する請求項１６から１９のいずれか一項に記載の無人航空機。

【請求項21】

端末−無人航空機（ＧＴ−ＵＡＶ）データを無人航空機（ＵＡＶ）に送信する送受信機と、
前記ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って前記送受信機から送信されるか否かを判断し、確認応答信号を分析し、前記送受信機に接続される処理システムと
を備え、
前記ＡＣＫプロトコルは、前記ＧＴ−ＵＡＶデータが前記ＡＣＫプロトコルに従って前記送受信機から送信されることを前記ＵＡＶが判断することに応じて、前記ＵＡＶによって生成された前記確認応答信号を前記送受信機が受信するまで、前記送受信機が前記ＡＣＫプロトコルに従ってＧＴ−ＵＡＶデータを一回又は複数回送信することと、前記ＵＡＶが前記端末に前記確認応答信号を送信することとを備え、
前記処理システムは、前記ＧＴ−ＵＡＶデータがカメラ設定データ、最大飛行高度データ、及び最大飛行距離データのうちの少なくとも１つである場合、前記ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って前記送受信機から送信されることを判断し、前記ＧＴ−ＵＡＶデータが飛行制御データ、離陸補助データ、着陸補助データ、及びリセット制御データのうちの少なくとも１つである場合、前記ＧＴ−ＵＡＶデータが前記ＡＣＫプロトコルに従って前記送受信機から送信されないことを判断し、
前記送受信機は、前記ＵＡＶから前記端末に無人航空機−端末（ＵＡＶ−ＧＴ）データが送信されるタイムスロットにおいて、前記確認応答信号を受信し、
前記送受信機は、前記ＵＡＶから前記端末に前記ＵＡＶ−ＧＴデータが送信されるタイムスロットにおいて、前記ＵＡＶのステータス及び前記ＵＡＶの機能モジュールのステータスの少なくとも一方を前記ＵＡＶから受信する端末。

【請求項22】

前記送受信機は、前記ＵＡＶから前記端末に前記ＵＡＶ−ＧＴデータが送信されるタイムスロットにおいて、前記ＵＡＶの前記ステータスについてのセンサデータを受信し、前記処理システムは、前記センサデータを分析する、請求項２１に記載の端末。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

無人航空機（ＵＡＶ）の多くの利用法のうちの１つは、ＵＡＶ上のカメラによって撮られたビデオ又は他の画像を捕捉することである。ＵＡＶは、画像を撮って搭載されたメモリに格納することが可能な搭載されたスチル又はビデオカメラを有することができる。ＵＡＶが着陸する場合、ユーザは、メモリカードから画像をダウンロードすること又は着脱可能なメモリカードを単に取り外すことによって、画像を見るために、搭載されたメモリから画像を取り出すことができる。代替的には、ＵＡＶは、飛行中に、地上端末に画像データを転送できる。地上端末は、典型的には、モニタ上に画像を表示できるコンピュータに接続される。地上端末は、代替的には、モバイルコンピューティングデバイスのスクリーン上に画像を表示するモバイルコンピューティングデバイス（例えば、モバイルフォン又はタブレット等）であり得る。このように、ユーザは、地上端末でリアルタイムにＵＡＶの画像を見ることができる。

【0002】

ユーザは、概して、ハンドヘルド遠隔制御デバイスを介してＵＡＶを制御する。遠隔制御デバイスは、ＵＡＶに飛行制御信号を送信する。遠隔制御は、また、特別な制御信号、例えば、カメラの写真撮影又はビデオ記録機能をトリガするための信号をＵＡＶに送信できる。ハンドヘルド遠隔デバイスは、スタンドアロンの遠隔制御デバイスであり得、又は、地上端末においてコンピュータ又はモバイルコンピューティングデバイスに接続されることができる。高機能な地上端末装置は、ＵＡＶについてのリアルタイムのステータス情報を表示すること、ＵＡＶによって捕捉された画像を表示すること、及び例えば、飛行ルートを計画すること等の追加の機能を提供することが可能である。

【0003】

ＵＡＶが飛行中に画像データを無線で送信することをユーザが望む場合、技術的な障害が生じる。画像データ送信信号は、多くの帯域幅を要求する。したがって、従来のＵＡＶは、典型的には、画像信号のための無線チャネルと別個である、飛行制御信号のための無線チャネルを提供する。無線チャネルは、特定の周波数をおよそ中央とする周波数範囲である。例えば、２．４Ｇワイヤレスフィディリティプロトコルは、約２．４ギガヘルツで動作する。

【0004】

２チャネルシステムの１つの不利益は、システムの増大した体積及び複雑さである。２チャネルシステムは、ＵＡＶ上の画像送信デバイス及び地上端末に位置付けられる遠隔飛行制御送信デバイスの２つの別個の送信機を必要とする。２チャネルシステムは、また、地上局における画像受信デバイス及びＵＡＶ上の飛行制御受信デバイスの２つの受信機を必要とする。２チャネルシステムは、単一のユーザにとって扱い難く簡単に操作できないかもしれない。一人がＵＡＶを操作し、一方で他の人がカメラを制御する必要があり得る。単一のチャネルを介して画像及び遠隔データを送信する現在の方法は、低い帯域幅の制限のために、高いレイテンシという不利益を有する。開示される実施形態は、選択的にハンドシェイク信号（例えば、確認応答信号等）を有利に送信することによってレイテンシを向上させる。つまり、全ての送信がハンドシェイク信号を用いるとは限らない。

【0005】

【発明の概要】

【0006】

開示される第１の態様は、地上端末から無人航空機（ＵＡＶ）に地上端末−無人航空機（ＧＴ−ＵＡＶ）データを通信する方法であり、ＧＴ−ＵＡＶデータは、ＵＡＶに一回又は複数回送信される。この方法は、次の手順を備える。

【0007】

ＧＴ−ＵＡＶデータを受信する。

【0008】

受信されたＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って送信されるか否かを判断する。

【0009】

受信されたＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って送信されるべきと判断されること応じて、地上端末に確認応答信号を送信する。

【0010】

この方法は、任意に、ＧＴ−ＵＡＶデータを受信することを試みること、及び試みが失敗した場合、ＧＴ−ＵＡＶデータを受信することを再度試みることをさらに備えることができる。

【0011】

この方法は、任意に、ＵＡＶのステータスを判断すること、及びそのステータスを地上端末に送信することをさらに備えることができる。

【0012】

そのステータスは、任意に、ＵＡＶが正常に動作しているか異常に動作しているかを示すことができる。

【0013】

この方法は、任意に、１又は複数のＵＡＶ機能モジュールのステータスを判断すること、及びそのステータスに関するデータを地上端末に送信することさらに備えることができる。

【0014】

そのステータスは、任意に、ＵＡＶ機能モジュールが正常に動作しているか異常に動作しているかを示すことができる。

【0015】

この方法は、任意に、ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って送信されないことを判断することに応じて、ＧＴ−ＵＡＶデータに基づいてＵＡＶ機能モジュールにコマンドを送信することさらに備えることができる。

【0016】

開示される方法の一実施形態において、前記判断することは、ＧＴ−ＵＡＶデータが飛行制御データ、離陸補助データ、着陸補助データ、及びリセット制御データのうちの少なくとも１つである場合、ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って送信されないことを判断することを備える。

【0017】

開示される方法の一実施形態において、前記判断することは、ＧＴ−ＵＡＶデータがカメラ設定データ、最大飛行高度データ、及び最大飛行距離データのうちの少なくとも１つである場合、ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って送信されることを判断することを備える。

【0018】

開示される第２の態様は、地上端末から無人航空機（ＵＡＶ）に地上端末−無人航空機（ＧＴ−ＵＡＶ）データを通信する方法である。この方法は、次の手順を備える。

【0019】

ＡＣＫプロトコルに従ってＧＴ−ＵＡＶデータを送信するか否かを判断する。

【0020】

ＡＣＫプロトコルに従ってＧＴ−ＵＡＶデータを送信することを判断することに応じて、地上端末がＵＡＶから確認応答信号を受信するまで、ＡＣＫプロトコルに従ってＵＡＶにＧＴ−ＵＡＶデータを一回又は複数回送信する。

【0021】

ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って送信されてＵＡＶによって受信されることに応じて、ＵＡＶから確認応答信号を受信する。

【0022】

この方法は、任意に、ＡＣＫプロトコルに従ってＧＴ−ＵＡＶデータを送信しないことを判断すること、及びＵＡＶにＧＴ−ＵＡＶデータを一回送信することをさらに備えることができる。

【0023】

この方法は、任意に、ＵＡＶのステータスを示す状態信号をＵＡＶから受信することをさらに備えることができる。

【0024】

その状態信号は、任意に、ＵＡＶが正常に動作しているか異常に動作しているかを示すことができる。

【0025】

この方法は、任意に、ＵＡＶ機能モジュールのステータスを示す状態信号をＵＡＶから受信することをさらに備えることができる。

【0026】

その状態信号は、任意に、ＵＡＶ機能モジュールが正常に動作しているか異常に動作しているかを示すことができる。

【0027】

この方法は、任意に、ＧＴ−ＵＡＶデータが飛行制御データ、離陸補助データ、着陸補助データ、及びリセット制御データのうちの少なくとも１つである場合、ＡＣＫプロトコルに従わずにＧＴ−ＵＡＶデータを送信することをさらに備えられる。

【0028】

この方法は、任意に、ＧＴ−ＵＡＶデータがカメラ設定データ、最大飛行高度データ、及び最大飛行距離データのうちの少なくとも１つである場合、ＡＣＫプロトコルに従ってＧＴ−ＵＡＶデータを送信することをさらに備えることができる。

【0029】

開示される第３の態様は、次の構成を備える無人航空機である。

【0030】

地上端末−無人航空機（ＧＴ−ＵＡＶ）データを地上端末から受信することが可能である送受信機。

【0031】

ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号がＡＣＫプロトコルに従って送信されるか否かを判断して確認応答信号を生成する、送受信機に接続される処理システム。

【0032】

ＡＣＫプロトコルは、送受信機が成功裏にＧＴ−ＵＡＶデータを受信するまで、地上端末がＡＣＫプロトコルに従ってＧＴ−ＵＡＶデータを一回又は複数回送信することと、ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って送信されるか否かを処理システムが判断することと、ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って送信されることに応じて、送受信機が地上端末に確認応答信号を送信することとを備える。

【0033】

処理システムは、任意に、機能モジュールについてのステータス情報を生成することがさらに可能であり、送受信機は、地上端末にそのステータス情報を送信することがさらに可能である。

【0034】

送受信機は、任意に、機能モジュールを制御するコマンド信号を地上端末から受信することがさらに可能であり、処理システムは、そのコマンド信号を解釈することがさらに可能である。

【0035】

無人航空機は、任意に、前記処理システムからの命令に応じて複数の画像を記録するカメラを備えることができ、送受信機は、前記カメラによって生成された画像を含む無人航空機−地上端末（ＵＡＶ−ＧＴ）データを送信することがさらに可能である。

【0036】

無人航空機は、任意に、処理システムからの命令に応じて測定を行うセンサを備えることができ、送受信機は、前記センサによって生成された測定データを含む無人航空機−地上端末（ＵＡＶ−ＧＴ）データを一定間隔で送信することがさらに可能である。

【0037】

開示される第４の態様は、次の構成を備える地上端末である。

【0038】

地上端末−無人航空機（ＧＴ−ＵＡＶ）データを無人航空機（ＵＡＶ）に送信することが可能である送受信機。

【0039】

ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って送信されるか否かを判断して確認応答信号を分析する、送受信機に接続される処理システム。

【0040】

ＡＣＫプロトコルは、ＧＴ−ＵＡＶデータがＡＣＫプロトコルに従って送信されることをＵＡＶが判断することに応じて、ＵＡＶによって生成された確認応答信号を送受信機が受信するまで、送受信機がＡＣＫプロトコルに従ってＧＴ−ＵＡＶデータを一回又は複数回送信することと、ＵＡＶが地上端末に確認応答信号を送信することとを備える。

【0041】

処理システムは、任意に、ＡＣＫプロトコルに従ってＧＴ−ＵＡＶデータを送信しないことを判断することがさらに可能である。

【0042】

送受信機は、任意に、ＵＡＶのステータスについてのセンサデータを受信することがさらに可能であり、処理システムは、そのセンサデータを分析することがさらに可能である。

【0043】

送受信機は、任意に、ＵＡＶの機能モジュールのステータスについてのデータを受信することがさらに可能である。

【図面の簡単な説明】

【0044】

【図1】ＵＡＶが地上端末と通信することを可能にする無人航空機（ＵＡＶ）システムの実施形態を示す例示的な最上位のブロック図である。

【0045】

【図2】図１のＵＡＶの実施形態を示す例示的なブロック図である。

【0046】

【図3】図１の地上端末の実施形態を示す例示的なブロック図である。

【0047】

【図4】図１の地上端末の他の実施形態を示す例示的なブロック図である。

【0048】

【図5】図１の地上端末のもう１つの他の実施形態を示す例示的なブロック図である。

【0049】

【図6】図１の地上端末のもう１つの他の実施形態を示す例示的なブロック図である。

【0050】

【図7】図１のＵＡＶと地上端末との間の一連の時間多重アクセスプロトコルデータ送信信号の実施形態を示す例示的なタイムラインである。

【0051】

【図8a】図９の動的多重アクセスプロトコルで用いる動的リクエストバッファの実施形態を示す例示的なバッファデバイスである。

【図8b】図９の動的多重アクセスプロトコルで用いる動的リクエストバッファの実施形態を示す例示的なバッファデバイスである。

【図8c】図９の動的多重アクセスプロトコルで用いる動的リクエストバッファの実施形態を示す例示的なバッファデバイスである。

【0052】

【図9】動的時間多重アクセスプロトコルを実施する方法の実施形態を示す例示的なフローチャートである。

【0053】

【図10】図９の動的時間多重アクセスプロトコルに従う一連のデータ送信信号の実施形態を示す例示的なタイムラインである。

【0054】

【図11】ＡＣＫプロトコルに従う一連のデータ送信信号の実施形態を示す例示的なタイムラインである。

【0055】

【図12】図１の地上端末からＵＡＶに送信される信号のためのＡＣＫプロトコルを選択的に実施する処理を示す例示的なフローチャートである。

【0056】

【図13】図１１及び１２に記載される処理のためのＡＣＫルックアップテーブルの実施形態を示す例示的なルックアップテーブルである。

【0057】

【図14】図１１及び１２に記載されるＡＣＫプロトコルを介して、図１の送信信号を送信するか否かを判断する方法の実施形態を示す例示的なフローチャートである。

【0058】

【図15】図１の地上端末の視点からの、ＡＣＫプロトコルを選択的に実施する処理を示す例示的なフローチャートである。

【0059】

【図16】図１の無人航空機の視点からの、ＡＣＫプロトコルを選択的に実施する処理を示す例示的なフローチャートである。

【0060】

図面は一定の縮尺で描かれているものではなく、同様の構造又は機能の構成要素は、概して、例示の目的のために、図面を通して、同様の参照番号によって表されることに留意されたい。また、図面は好ましい実施形態の説明を容易にすることを目的としているだけであることに留意されたい。図面は、記載された実施形態のあらゆる態様を示すものではなく、本開示の範囲を限定するものではない。

【0061】

【発明を実施するための形態】

【0062】

現在利用可能な２チャネル通信システムは、２つの別個の送信機を必要とし、増大した体積及び複雑さを被るので、１より多い送信プロトコルに従って画像と複数の飛行制御信号との両方を選択的に送信する単一の無線チャネルを用いる通信システムは、望ましいものを証明でき、例えば、複数の無人航空機（ＵＡＶ）システム等の広範囲の複数のシステム応用の基礎を提供できる。この結果は、本明細書に開示される一実施形態に従って、図１に示されるようなＵＡＶシステム１００によって達成されることができる。

【0063】

図１を参照すると、ＵＡＶシステム１００は、ＵＡＶ１１０及び地上端末１２０を含むように示される。ＵＡＶ１１０及び地上端末１２０は、望ましくは、１又は複数の無線送信信号の交換を通じて互いに通信する。ＵＡＶ１１０は、例えば、ＵＡＶ−地上端末（ＵＡＶ−ＧＴ）データ送信信号１３０Ｂを地上端末１２０に送信できる。逆に、地上端末１２０は、地上端末−ＵＡＶ（ＧＴ−ＵＡＶ）データ送信信号１３０ＡをＵＡＶ１１０に送信できる。ＵＡＶ１１０が飛行中の場合、ＵＡＶ１１０と地上端末１２０との間で交換される複数の送信信号は、典型的に、複数の無線信号である。

【0064】

好ましい実施形態において、ＵＡＶシステム１００は、単一チャネルシステムである。無線チャネルは、特定の周波数をおよそ中央とする周波数範囲である。好ましい実施形態において、ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０ＡとＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂとの両方は、同一の無線チャネル１３０を用いる。したがって、ＵＡＶ１１０及び地上端末１２０は、単一の無線チャネル１３０を共有する。

【0065】

図２は、ＵＡＶ１１０の実施形態を示す例示的なブロック図である。図２に示されるように、（図１に示される）ＵＡＶ１１０は、ＵＡＶ送受信機１１１を含むことができる。ＵＡＶ送受信機１１１は、任意の適切なスピード及び／又はサイズの任意の適切なタイプの従来の送受信機を備えることができ、無線チャネル１３０で複数の無線信号を送信することと受信することとの両方が可能である。ＵＡＶ１１０は、１又は複数の追加のＵＡＶコンポーネントを含むことができ、ＵＡＶ送受信機１１１は、ＵＡＶ１１０の複数の追加のコンポーネントのうちの少なくとも１つと通信するように構成されることができる。複数のＵＡＶコンポーネントの数及び構成は、例えば、ＵＡＶ１１０に対して選択された用途に基づいて判断されることができる。

【0066】

ＵＡＶ１１０は、例えば、ＵＡＶ送受信機１１１に接続されるＵＡＶプロセッサ１１２を含むことができる。ＵＡＶプロセッサ１１２は、ＵＡＶ送受信機１１１によって受信される（図１に示される）ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａを受信して分析できる。さらに、ＵＡＶプロセッサ１１２は、（図１に示される）ＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂとして（図１に示される）地上端末１２０に送信されるべきデータをＵＡＶ送受信機１１１に送信できる。ＵＡＶ送受信機１１１は、ＵＡＶプロセッサ１１２からの複数のコンピュータ可読信号を、地上端末１２０への送信のための複数の無線信号に変調できる。同様に、ＵＡＶ送受信機１１１は、地上端末１２０から受信される複数の無線信号を、ＵＡＶプロセッサ１１２によって読み取られることが可能である複数の機械可読信号に復調できる。ＵＡＶプロセッサ１１２は、例えば、１又は複数のマイクロプロセッサ（μＰｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、中央処理装置（ＣＰＵ）、及び／又はあらゆる種類のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）等の任意のタイプの処理システムを備えることができる。

【0067】

ＵＡＶ１１０は、カメラ１１３をさらに含むことができる。カメラ１１３は、組み立てられたＵＡＶ１１０の一部として予め組み込まれることができる。代替的には、ＵＡＶ１１０は、カメラ１１３を取り付ける及び／又は安定させるためのカメラホルダ／パン−チルトデバイス（不図示）を含むことができる。カメラ１１３は、スチル写真及び／又はビデオに用いるための複数の画像を捕捉できる。カメラ１１３は、また、複数の障害物を分析して安全を確保すべくＵＡＶ１１０を正しい飛行ルートに案内するプロセッサ１１２のための画像の全て又は一部を提供するために用いられることができる。カメラ１１３は、望ましくは、ＵＡＶプロセッサ１１２に接続される。ＵＡＶプロセッサ１１２は、望ましくは、例えば、カメラ１１３の位置を変更すること、及び／又は画像を捕捉するようにカメラ１１３に命令することによって、カメラ１１３を運ぶパン／チルトデバイスの動作を制御できる。

【0068】

ＵＡＶ１１０は、飛行制御装置１１４をさらに備えることができる。飛行制御装置１１４は、ＵＡＶ１１０のピッチ、ロール、及びヨーを制御するために、ＵＡＶ１１０に対する推進を制御するＵＡＶ１１０の複数の機械コンポーネントである。飛行制御装置１１４は、ＵＡＶ１１０のスピード及び／又は位置を変更できる。飛行制御装置１１４は、望ましくは、ＵＡＶプロセッサ１１２に接続される。地上端末１２０は、ユーザ定義のルートプランのデータを含むＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａを送信できる。ＵＡＶ送受信機１１１は、ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａを受信し、それをＵＡＶプロセッサ１１２に伝達する。そして、ＵＡＶプロセッサ１１２は、飛行制御データを解釈し、適切な命令又は複数の命令のセットを飛行制御装置１１４に送信する。そして、飛行制御装置１１４は、ＵＡＶ１１０のスピード又は位置を変更できる。

【0069】

ＵＡＶ１１０は、センサ１１５をさらに含むことができる。センサ１１５は、それぞれが少なくとも１つの選択されたタイプの測定を行う複数のセンサを備えることができる。ＵＡＶ１１０の第１のセンサ１１５によって行われる複数のタイプの複数の測定は、第２のセンサ１１５によって行われる複数のタイプの複数の測定と同一である及び／又は異なることができる。例えば、選択されたセンサ１１５は、ＵＡＶ１１０のスピード、高度、及び位置のうち少なくとも１つを測定できる。センサ１１５は、全地球測位衛星センサ、加速度計、気圧計、超音波検出器等を備えることができる。ＵＡＶプロセッサ１１２は、望ましくは、各センサ１１５に接続され、複数のセンサ１１５によって提供される複数の測定結果を分析することが可能である。また、センサ１１５から取得された複数の測定結果を含むＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを地上端末１２０に送信するように、ＵＡＶプロセッサ１１２は、ＵＡＶ送受信機１１１に命令することによって、センサ１１５からの複数の測定結果を送信できる。センサ１１５によって提供されるデータを用いて、ＵＡＶプロセッサ１１２又は地上端末１２０は、ＵＡＶ１１０のステータス正常か異常かを判断できる。例えば、それのバッテリ寿命がある閾値を下回る、それが飛行経路から逸れる、又はそれの高度がある値を超える場合、ＵＡＶ１１０のステータスは異常であり得る。ＵＡＶ１１０が正常に動作しているか異常に動作しているかを判断するための多くの可能性がある基準がある。これらの基準を用いて、ＵＡＶプロセッサ１１２は、ＵＡＶ１１０が異常に動作していることを判断し、ＵＡＶ１１０が異常に動作していることを地上端末１２０にアラートするために、地上端末１２０に信号を送信できる。

【0070】

ＵＡＶ１１０は、ＵＡＶメモリ１１６をさらに含むことができる。ＵＡＶメモリ１１６は、望ましくは、ＵＡＶプロセッサ１１２に接続される。ＵＡＶメモリ１１６は、ＵＡＶプロセッサ１１２が読み出して実行する複数の命令を格納するために用いられることができる。カメラ１１３は、また、ＵＡＶメモリ１１６に接続されることができる。カメラ１１３は、ＵＡＶメモリ１１６に画像データを格納できる。ＵＡＶ１１０は、以下の手法で、地上端末１２０に複数の画像を送信できる。プロセッサ１１２は、ＵＡＶメモリ１１６又はカメラ１１３から画像を取り出す。そして、ＵＡＶプロセッサ１１２は、その画像を変調して、ＵＡＶ送受信機１１１に送信し、そして、それは、画像を含むＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを地上端末１２０に送信する。

【0071】

ＵＡＶメモリ１１６は、複数のハードウェアメモリデバイスを備えることができる。例えば、カメラ１１３及びＵＡＶプロセッサ１１２は、専用のメモリデバイスをそれぞれ有することができる。望ましくは、不揮発性のメモリシステムを備え、ＵＡＶメモリ１１６は、これらに限定されないが、例えば、任意の電子、磁気、及び／又は光学記憶媒体等の任意の適切なタイプのメモリシステムを備えることができる。例示的な記憶媒体は、１又は複数のスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、又はハードドライブを含むことができる。第１のＵＡＶコンポーネントに関連付けられる第１のＵＡＶメモリデバイスは、第２のＵＡＶコンポーネントに関連付けられる第２のＵＡＶメモリデバイスと同一及び／又は異なってよい。代替的及び／又はさらには、第１のＵＡＶメモリデバイスは、第２のＵＡＶメモリデバイスと別個である、及び／又は少なくとも部分的に統合されることができる。

【0072】

ＵＡＶ１１０は、特化した複数のタスクを実行するために１又は複数の機能モジュールに論理的又は物理的に分割されることができる。機能モジュールは、ＵＡＶ１１０の１又は複数のコンポーネントを備えることができる。例えば、気圧を測定する機能モジュールは、プロセッサ１１２の中のソフトウェア、及びセンサ１１５の中の気圧計、並びに気圧データを地上端末１２０に送信するＵＡＶ送受信機１１１を備えることができる。機能モジュールは、ＵＡＶ１１０が異常に動作していることをＵＡＶ１１０又は地上端末１２０又は両方にアラートできる。例えば、高度を測定する機能モジュールは、高度の急激な減少を感知できる。そして、機能モジュールは、高度の異常な減少をＵＡＶプロセッサ１１２にアラートできる。さらに、ＵＡＶ１１０は、機能モジュールに関するデータを地上端末１２０に送信できる。したがって、地上端末１２０は、ＵＡＶ１１０又は特定の機能モジュールが正常に動作しているか異常に動作しているかを判断するために、機能モジュールについてのステータス情報を受信してよい。さらに、地上端末１２０は、機能モジュールを制御する、例えば、機能モジュールからのステータス情報を要求するための複数のコマンドを含むＧＴ−ＵＡＶ送信信号１３０Ａを送信できる。

【0073】

図３は、（図１に示される）地上端末１２０の実施形態を示す例示的なブロック図である。図３に示されるように、地上端末１２０は、地上端末送受信機１２１を含むことができる。地上端末送受信機１２１は、任意の適切なスピード及び／又はサイズの任意の適切なタイプの従来の送受信機を備えることができ、無線チャネル１３０で複数の無線信号を送信することと受信することとの両方が可能である。地上端末１２０は、有利に、１又は複数の追加の地上端末コンポーネントを含むことができ、地上端末送受信機１２１は、地上端末１２０の複数の追加のコンポーネントのうちの少なくとも１つと通信するように構成されることができる。複数の地上端末コンポーネントの数及び構成は、例えば、（図１に示される）ＵＡＶ１１０又は地上端末１２０に対して選択された用途に基づいて判断されることができる。

【0074】

地上端末１２０は、例えば、地上端末送受信機１２１に接続される地上端末プロセッサ１２２を含むことができる。地上端末プロセッサ１２２は、地上端末送受信機１２１によって受信されるＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを受信して分析できる。さらに、地上端末プロセッサ１２２は、ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａとして（図１に示される）ＵＡＶ端末１１０に送信されるべきデータを地上端末送受信機１２１に送信できる。地上端末送受信機１２１は、地上端末プロセッサ１２２からの複数の信号を、ＵＡＶ１１０への送信のための複数の無線信号に変調できる。同様に、地上端末送受信機１２１は、ＵＡＶ１１０から受信される複数の無線信号を、地上端末プロセッサ１２１によって読み取られることが可能である複数の機械可読信号に復調できる。地上端末プロセッサ１２２は、例えば、１又は複数のマイクロプロセッサ（μＰｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、中央処理装置（ＣＰＵ）、及び／又はあらゆる種類のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）等の任意のタイプの処理システムを備えることができる。

【0075】

地上端末１２０は、ディスプレイスクリーン１２３をさらに含むことができる。ディスプレイスクリーン１２３は、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）スクリーン、プラズマ等を含む任意のタイプのディスプレイスクリーンを備えることができる。ディスプレイスクリーン１２３は、望ましくは、ＵＡＶ１１０のステータスを説明するオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）情報を見る人に提示できる。例えば、ディスプレイスクリーン１２３は、ＵＡＶ１１０の高度、スピード、位置等のうちの１又は複数を表示できる。ＵＡＶプロセッサ１１２は、複数の測定結果を含むＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを地上端末１２０に送信するようにＵＡＶ送受信機１１１に命令することによって、センサ１１５からの複数の測定結果を送信できる。そして、地上端末送受信機１２１は、これらの測定結果を地上端末プロセッサ１２２に伝達し、それは、地上端末１２０に接続されるディスプレイスクリーン１２３に、複数の測定結果を表示するように命令する。

【0076】

さらに、ディスプレイスクリーン１２３は、望ましくは、カメラ１１３によって撮られた複数の画像を表示できる。ＵＡＶプロセッサ１１２は、画像を含むＵＡＶ−ＧＴ送信信号１３０Ｂを地上端末１２０に送信するようにＵＡＶ送受信機１１１に命令することによって、カメラ１１３又はＵＡＶメモリ１１６からの複数の画像を送信できる。そして、地上端末送受信機１２１は、その画像を地上端末プロセッサ１２２に伝達し、そして、それは、画像を表示するようにディスプレイスクリーン１２３に命令する。

【0077】

地上端末１２０は、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）１２４をさらに含むことができる。ＧＵＩ１２４は、例えば、キーボード又はキーパッド等の１又は複数の押しボタン、及び／又は例えば、マウス、トラックボール、ジョイスティック、又はスタイラス等のポインティングデバイスを備えることができる。ＧＵＩ１２４は、オペレータによって定義される複数の飛行コマンドを受信し、これらの飛行コマンドを地上端末プロセッサ１２２に転送する。地上端末プロセッサ１２２は、これらの飛行コマンドを解釈し、複数の飛行コマンドを地上端末送受信機１２１に送信でき、それは、これらの飛行コマンドを含むＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａを送信できる。ＵＡＶ送受信機１１１は、これらの飛行コマンドを含むＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａを受信し、これらの飛行コマンドをＵＡＶプロセッサ１１２に伝達する。そして、ＵＡＶプロセッサ１１２は、これらの飛行コマンドを解釈し、それらを飛行制御装置１１４に送信し、それは、ＵＡＶ１１０の飛行行動を制御することを進める。

【0078】

地上端末１２０は、地上端末メモリ１２６をさらに含むことができる。望ましくは、不揮発性のメモリシステムを備え、地上端末メモリ１２６は、これらに限定されないが、例えば、任意の電子、磁気、及び／又は光学記憶媒体等の任意の適切なタイプのメモリシステムを備えることができる。例示的な記憶媒体は、１又は複数のスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、又はハードドライブ（ＨＤＤ）を含むことができる。地上端末メモリ１２６は、望ましくは、地上端末プロセッサ１２２に接続される。地上端末プロセッサ１２２は、望ましくは、地上端末プロセッサ１２２が読み出して実行する複数の命令を格納するために地上端末メモリ１２６を用いる。第１の地上端末コンポーネントに関連付けられる第１の地上端末メモリデバイスは、第２の地上端末コンポーネントに関連付けられる第２の地上端末メモリデバイスと同一である及び／又は異なることができる。代替的及び／又はさらには、第１の地上端末メモリデバイスは、第２の地上端末メモリデバイスと別個である、及び／又は少なくとも部分的に統合されることができる。

【0079】

図３に示される地上端末１２０は、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント、又は任意の他の類似のコンピューティングデバイスを備えることができる。

【0080】

他の実施形態において、図４に示されるように、（図１に示される）地上端末１２０は、タッチスクリーン１２５の機能を有することできる。タッチスクリーン１２５は、ユーザに情報を表示することとユーザから複数の入力コマンドを受信することとの両方を可能にできる。適切なサイズの従来のタッチスクリーンは、タッチスクリーン１２５として用いられることができる。図４に示される地上端末１２０は、タブレットコンピュータ、オールインワンコンピュータ、ラップトップコンピュータ、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント、又はタッチスクリーンの機能を有する任意の他の類似のコンピューティングデバイスを備えることができる。

【0081】

もう１つの他の実施形態において、図５に示されるように、（図１に示される）地上端末１２０は、地上端末局５００及び地上端末遠隔制御装置５１０である２つの別個のデバイスを備える。地上端末局５００は、地上端末送受信機１２１、地上端末プロセッサ１２２、ディスプレイスクリーン１２３、地上端末メモリ１２６、及び入力インターフェース１２７を備える。入力インターフェース１２７は、外部のデバイスから複数の入力を受信し、これらの入力を地上端末プロセッサ１２２に伝達する。複数の飛行制御コマンドは、入力インターフェース１２７が受信できる複数の入力の例である。入力インターフェース１２７は、従来の入出力デバイス、例えば、ＵＳＢ互換のインターフェースで構成されることができる。

【0082】

地上端末遠隔制御装置５１０は、ＧＵＩ１２４及び出力インターフェース１２８を備える。ＧＵＩ１２４は、例えば、キーボード又はキーパッド等の１又は複数の押しボタン、及び／又は例えば、マウス、トラックボール、ジョイスティック、又はスタイラス等のポインティングデバイスを備えることができる。ＧＵＩ１２４は、複数の飛行コマンドを受信し、これらの飛行コマンドを出力インターフェース１２８に転送する。出力インターフェース１２８は、従来の入出力デバイスで構成されることができる。出力インターフェース１２８は、これらの飛行コマンドをユーザインターフェースリンク１２９で入力インターフェース１２７に送信する。ユーザインターフェースリンク１２９は、例えば、金属ワイヤ等の任意の適切な通信リンクを備えることができる。ユーザインターフェースリンク１２９は、また、無線リンクであり得る。その場合、出力インターフェース１２８及び入力インターフェース１２７は、複数の無線信号、例えば、複数のブルートゥース信号、複数のワイヤレスフィディリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）信号等を受信及び送信することが可能であり得る。

【0083】

図６に示されるもう１つの他の実施形態において、地上端末遠隔制御５１０は、遠隔制御タッチスクリーン６２４を備える。遠隔制御タッチスクリーン６２４は、ユーザに情報を表示することとユーザから複数の入力コマンドを受信することとの両方が可能である。適切なサイズの従来のタッチスクリーンは、遠隔制御タッチスクリーン６２４として用いられることができる。遠隔制御タッチスクリーン６２４は、望ましくは、遠隔制御プロセッサ６２２に接続される。遠隔制御プロセッサ６２２は、遠隔制御タッチスクリーン６２４から複数の入力を分析し、遠隔制御タッチスクリーン６２４上のグラフィカルユーザインターフェースを表示する。遠隔制御タッチスクリーン６２４から複数の飛行制御入力を受信すると、それから、遠隔制御プロセッサ６２２は、これらの飛行制御入力を出力インターフェース１２８に伝達する。地上端末局５００は、入力インターフェース１２７を備える。出力インターフェース１２８は、ユーザリンクインターフェース１２９を介して、複数の飛行制御入力を入力インターフェース１２７に伝達する。

【0084】

（図１に示される）ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａは、複数の飛行制御信号を備えることができる。ユーザがＵＡＶ１１０のスピード又は高度を増大することを望む場合、例えば、地上端末１２０は、それのスピード又は高度を変更するようにＵＡＶ１１０に命令するＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａを送信できる。

【0085】

ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａは、また、特別な制御信号を備えることができる。ＵＡＶ１１０は、自動離陸機能を含むことができる。ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａは、自動的に離陸するようにＵＡＶ１１０に命令する自動離陸信号を備えることができる。ＵＡＶ１１０は、着陸補助機能を含むことができる。ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａは、着陸補助機能を設定又は解除するようにＵＡＶ１１０に命令できる。ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａは、それのＧＰＳホームポイントを再調整するように、ＵＡＶ１１０に命令するリセット制御データを備えることができる。ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａは、ユーザの位置にＧＰＳホームポイントを更新するようにＵＡＶ１１０に命令する信号を備えることができる。

【0086】

ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａは、また、ＵＡＶカメラ１１３の動作を制御できる。例えば、ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａは、カメラ１１３を設定するために、複数のカメラ設定制御を備えることができる。ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａは、また、例えば、写真を撮る又はビデオを記録するために、カメラ１１３に対するコマンド等の複数のカメラ制御及び／又は複数の設定を備えることができる。そして、ＵＡＶ１１０がジンバルを含む場合、ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａは、また、ジンバルの使用及び制御を対象にされることができる。

【0087】

（図１に示される）ＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂは、ＵＡＶ１１０が地上端末１２０に送信するカメラ１１３からの画像データを含むことができる。さらに、センサ１１５は、センサデータを生成できる。ＵＡＶ１１０は、このセンサデータを含むＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを地上端末１２０に送信できる。これは、地上端末１２０が重要なフィードバックをＵＡＶ１１０から受信することを可能にする。センサデータは、高度、姿勢、バッテリ残量、速度、及び（例えば、低バッテリ警告又はＧＰＳ信号の喪失等の）いくつかの緊急状態信号を含むことができる。ＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂは、また、後で記載されるように、ステータス又は複数のコマンド信号を含むことができる。

【0088】

これらの例は、包括的であることが意図されていない。他の信号の複数のタイプは、ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａ及びＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを備えてよい。

【0089】

好ましい実施形態において、ＵＡＶ１１０及び地上端末１２０は、（図１に示される）同一の無線チャネル１３０によって複数の信号を送信する。したがって、ＵＡＶ１１０及び地上端末１２０は、望ましくは、ＵＡＶ１１０及び地上端末１２０が無線チャネル１３０を適切に共有することを保証するために符号化法を用いる。好ましい実施形態において、ＵＡＶ１１０及び地上端末１２０は、チャネルを共有するために時分割多重アクセスを用いる。時分割多重アクセスプロトコルのもとで、送信時間は、複数のタイムフレームに分割される。複数のタイムフレームは、次に、複数のタイムスロットに分割され、各タイムフレームは、複数のタイムスロットを備える。時分割多重アクセスは、概して、チャネル内のある複数のタイムスロットをＵＡＶ送受信機１１１が用いるために、及びチャネル内のある複数のタイムスロットを地上端末送受信機１２１が用いるために割り当てることで構成される。所与のタイムスロットは、ＵＡＶ送受信機１１１と地上端末送受信機１２１との両方に割り当てられることができない。

【0090】

図７は、例示的な時分割多重アクセスプロトコル７００の動作を示す。図７において、（図１に示される）ＵＡＶ１１０及び（図１に示される）地上端末１２０は、（図１に示される）同一の無線チャネル１３０で複数の送信信号を交換する。図７は、２つの異なるタイムフレームである第１のタイムフレーム７１０及び第２のタイムフレーム７２０を示す。第１のフレーム７１０は、時間において第２のタイムフレーム７２０より早く発生する。第１のタイムフレーム７１０と第２のタイムフレーム７２０との両方は、３つのタイムスロットに分割される。第１のタイムフレーム７１０は、画像データスロット７１１、センサデータスロット７１２、及び飛行制御データスロット７１３に分割される。第２のタイムフレーム７２０は、画像データスロット７２１、センサデータスロット７２２、及び飛行制御データスロット７２３に分割される。この例において、第１のタイムフレーム７１０及び第２のタイムフレーム７２０は、３つのタイムスロットにそれぞれ分割されるが、例えば、（図１に示される）ＵＡＶシステム１００によって用いられる信号の数、及びこれらの信号が交換されることを必要とする頻度に応じて、各タイムフレームを任意の適切なタイムスロットの数に分割することが可能である。例えば、１又は複数のタイムスロットが、特別な複数の制御信号に対して提供されることができる。さらに、タイムフレーム７１０、７２０は、異なる数のタイムスロットを含むことができる。

【0091】

ＵＡＶ１１０及び地上端末１２０は、（図１に示される）ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａ又は（図１に示される）ＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを送信するために、タイムスロット７１１−７１３、７２１−７２３のいくつかを用いる。ＵＡＶ１１０は、第１のタイムフレームの画像データスロット７１１の間に画像データを含む第１のＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを、そして、第２のタイムフレームの画像データスロット７２１の間に追加の画像データを含む第２のＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを送信できる。ＵＡＶ１１０は、第１のタイムフレームのセンサデータスロット７１２及び第２のタイムフレームのセンサデータスロット７２２の間に、センサデータを含むＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを送信できる。地上端末１２０は、第１のタイムフレームの飛行制御データスロット７１３及び第２のフレームの飛行制御データスロット７２３の間に、飛行制御データを有するＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａを送信できる。

【0092】

図７は、互いに隣接するものとしてタイムスロット７１１−７１３及び７２１−７２３を表す。望ましくは、タイムフレーム内の複数のタイムスロットは、複数のタイムスロットの間のバッファ時間を含む。例えば、第１のタイムフレーム７１０内に、画像データスロット７１１とセンサデータスロット７１２との間のバッファ時間があってよい。また、第１のタイムスロットのセンサデータスロット７１２と第１のタイムスロットの制御データスロット７１３との間のバッファ時間があってよい。

【0093】

時分割多重アクセスプロトコル７００は、静的時分割多重アクセスプロトコルである。静的時分割多重アクセスプロトコルにおいて、ＵＡＶ１１０及び地上端末１２０は、ＵＡＶ１１０又は地上端末１２０がそのタイムスロットの間に送信するための適切な信号を有するか否かに関わらず、複数のタイムスロットを割り当てられる。例えば、第１のタイムフレームの画像データスロット７１１は、ＵＡＶ１１０が画像を含むＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを送信するために予約される。しかし、第１のタイムフレームの画像データスロット７１１に対応する時間の間に、ＵＡＶ１１０が送信すべき画像を有しないことが可能である。

【0094】

ＵＡＶシステム１００の他の実施形態は、動的時分割多重アクセスプロトコルを用いる。この実施形態において、ＵＡＶシステム１００は、図８ａ−８ｃに示されるように、動的リクエストバッファ８００を有する。図８ａは、例えば、空の動的リクエストバッファ８００を示し、（図１に示される）ＵＡＶ１１０も（図１に示される）地上端末１２０も（図１に示される）無線チャネル１３０を介して何らのデータを送信することを求めないことを意味する。図８ｂは、（図１に示される）ＵＡＶ１１０が（図１に示される）無線チャネル１３０を介して画像データを送信することを望む場合の動的リクエストバッファ８００を示す。動的リクエストバッファ８００のエントリ（１）８０１は、画像データを含む（図１に示される）ＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを送信する要求を含む。

【0095】

図８ｃは、（図１に示される）ＵＡＶ１１０が画像データを含む（図１に示される）ＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを送信することを求め、（図１に示される）地上端末１２０が飛行制御データを含む（図１に示される）ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａを送信することを求める場合の動的リクエストバッファ８００を示す。望ましくは、各タイプの信号は、優先レベルを有する。より高い優先度のレベルを有する複数の信号は、最初に送信される。この例において、飛行制御データは、画像データより高い優先度のレベルを有する。したがって、動的リクエストバッファ８００が、飛行制御データを送信するリクエストと画像データを送信するリクエストとの両方を含む場合、飛行制御データを送信するリクエストは、より高い優先度を有する。優先度は、動的リクエストバッファ８００における複数のエントリによって表される。最上位のエントリ、つまりエントリ（１）８０１は、最も高い優先度の送信リクエストを含む。エントリ（２）８０２は、二番目に高い優先度の送信リクエストを含む。したがって、この例において、飛行制御データ送信リクエストは、第１のエントリ８０１に配置され、一方で、画像データリクエストは、第２のエントリ８０２に配置される。動的リクエストバッファ８００は、望ましくは、全ての送信リクエストを受け入れるための十分なエントリを含む。

【0096】

動的リクエストバッファ８００は、（図２に示される）ＵＡＶメモリ１１６、又は（図３に示される）地上端末メモリ１２６、又は両方に位置付けられることができる。動的リクエストバッファ８００は、スタンドアロンのメモリデバイスであり得、又はより大きいメモリ構造内の区画であり得る。動的リクエストバッファ８００がＵＡＶメモリ１１６内に位置付けられる場合、（図２に示される）ＵＡＶプロセッサ１１２は、動的リクエストバッファ８００を制御できる。動的リクエストバッファ８００が地上端末メモリ１２６内に位置付けられる場合、（図３に示される）地上端末プロセッサ１２２は、動的リクエストバッファ８００を制御できる。

【0097】

図９は、動的時分割多重アクセスプロトコルの動作の方法９００を示す。この例において、（図３に示される）地上端末プロセッサ１２２は、（図８ａ−８ｃに示される）動的リクエストバッファ８００を制御する。９０１において、動的リクエストバッファ８００は、初期化される。９０２において、地上端末プロセッサ１２２は、（図１に示される）ＵＡＶ１１０又は（図１に示される）地上端末１２０上のコンポーネントが（図１に示される）無線チャネル１３０を介して信号を送信することを求めるまで待つ。

【0098】

９０３において、地上端末プロセッサ１２２が無線チャネル１３０を介してデータを送信する１又は複数リクエストを受信したか否かの判断がなされる。複数のリクエストは、地上端末１２０及び／又は地上端末プロセッサ１２２内のコンポーネントから到達してよい。代替的及び／又はさらに、ＵＡＶ１１０のコンポーネントが無線チャネル１３０を介してデータを送信することを求める場合、複数のリクエストは、ＵＡＶ１１０から到達してよい。

【0099】

地上端末プロセッサ１２２が無線チャネル１３０を介してデータを送信する１又は複数リクエストを受信した場合、地上端末プロセッサ１２２は、動的リクエストバッファ８００に送信リクエストを配置する。地上端末プロセッサ１２２は、図８ａ−８ｃを参照して上でより詳細に議論された手法における優先度の順序で、動的リクエストバッファ８００にリクエストを配置する。すなわち、最も高い優先度のリクエストは、動的リクエストバッファ８００の最上位又は最前部に配置される。９０４において、リクエストは、優先度の順序で、動的リクエストバッファ８００に配置される。

【0100】

ブロック９０５は、動的リクエストバッファ８００における最も高い優先度のリクエストがＵＡＶ１１０から地上端末１２０に送信されるべき信号に対応するか否かの条件を表す。つまり、最も高い優先度のリクエストがＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂのためのものであるか否かである。これは、例えば、送信がＵＡＶ１１０と地上端末１２０とのいずれから発生するかを示すためのステータスビットを送信リクエスト内に用意することによって実行されてよい。

【0101】

動的リクエストバッファ８００における最も高い優先度のリクエストがＵＡＶ１１０から地上端末１２０に送信されるべき信号、つまり、ＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂに対応する場合、地上端末１２０は、短い許可信号を無線チャネル１３０介してＵＡＶ１１０に送信し、最も高い優先度のリクエストに対応するＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを送信することを開始する許可をＵＡＶ１１０が有することをＵＡＶ１１０にアラートする。ブロック９０６において、地上端末１２０は、無線チャネル１３０を介してＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを送信する許可をＵＡＶ１１０に与える許可信号を送信する。許可信号を受信すると、ブロック９０７によって表されるように、ＵＡＶ１１０は、高い優先度のリクエストに対応するＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを送信する。

【0102】

ブロック９０５における条件が満たされない場合、動的リクエストバッファ８００における最も高い優先度のリクエストがＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａに対応することを意味する場合、ブロック９０８によって表されるように、地上端末１２０は、ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａを送信することを開始する。

【0103】

しかしながら、ＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａ又はＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂの送信は、必ずしも、送信されるべきデータの完全な転送でない。ブロック９０７及びブロック９０８によって表される送信は、タイムフレームにおける１つのタイムスロットに対応する。しかし、いくつかの信号は、完全に送信されるために１より多いタイムスロットを必要とする。したがって、ブロック９０７又はブロック９０８によって表される送信信号が発生した後に、地上端末プロセッサ１２２は、ブロック９０７又はブロック９０８によって表される送信信号が最も高い優先度のリクエストに対応する最後の送信信号であったか否かを判断する。要求されたデータ転送は、信号が送信されることが終えられたことを示すものとして地上端末プロセッサ１２２が認識するエンドコードでエンコードされることができる。ブロック９０９は、ブロック９０７又はブロック９０８で表される送信信号が最も高い優先度のリクエストに対する最後の送信信号であったか否かの条件を表す。

【0104】

ブロック９０９の条件が偽であり、ブロック９０７又はブロック９０８によって表される送信信号が最も高い優先度のリクエストの最後の送信信号でなかった場合、地上端末プロセッサ１２２は、再度、任意の新しい送信リクエストが到達したか否かを判断するために確認する。つまり、地上端末は、再度、ブロック９０３によって表される手順を実行する。

【0105】

ブロック９０９の条件が真であり、ブロック９０７又はブロック９０８によって表される送信信号が最も高い優先度のリクエストに対する最後の送信信号であった場合、最も高い優先度のリクエストは、（図８ａ−８ｃに示される）動的リクエストバッファ８００の（図８ａ−８ｃに示される）エントリ（１）８０１からフラッシュされる。ブロック９１０は、動的リクエストバッファ８００のエントリ（１）８０１から最も高い優先度のリクエストをフラッシュすることを表す。地上端末プロセッサ１２２は、また、地上端末プロセッサ１２２が任意の新しい送信リクエストを受信したか否かを判断する、つまり、ブロック９０３によって表される判断を行う。

【0106】

図１０は、（図９に示される）動的時分割多重アクセスプロトコル９００の例を示す。図１０において、４つのデータタイムスロット１０１１−１０１４がある。また、４つのバッファスロット１０３１がある。

【0107】

複数のバッファスロット１０３１は、有利に、ＵＡＶ１１０が（図１に示される）ＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを地上端末１２０に送信することを求めることを、（図１に示される）ＵＡＶ１１０が（図１に示される）地上端末１２０にアラートすることを可能にする。複数のバッファスロット１０３１は、また、ＵＡＶ１１０がそれの最も高い優先度の信号に対応するＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂ送信する許可を有することを、（図１に示される）無線チャネル１３０を介して送信される許可信号を介して地上端末１２０がＵＡＶ１１０にアラートすることを可能にする。

【0108】

図１０の例において、送信されるべき第１の信号は、ＵＡＶ１１０からの画像を含むＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂである。ＵＡＶ１１０は、無線チャネル１３０を占有し、第１のデータスロット１０１１において、画像データを含むＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを送信する。ＵＡＶ１１０は、また、同様に、第２のデータスロット１０１２において、画像データを含むＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを送信する。しかし、第３のデータスロット１０１３が発生する前に、（図３に示される）地上端末プロセッサ１１２は、（図３に示される）ユーザインターフェース１２４から複数の飛行制御を受信する。この例において、複数の飛行制御は、画像データより高い優先度を有するので、飛行制御リクエストは、（図８ａ−８ｃに示される）第１のエントリ８０１において動的リクエストバッファ８００に配置され、画像リクエストは、第２のエントリ８０２に移動される。結果として、第３のデータスロット１０１３の間に、地上端末１２０は、飛行制御データを含むＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０をＵＡＶ１１０に送信する。送信がデータスロット１０１３において完了すると、動的リクエストバッファ８００のエントリ（１）８０１における飛行制御リクエストは、フラッシュされ、第２のエントリ８０２からの画像送信リクエストは、第１のエントリ８０１移動される。飛行制御データが送信することを完了すると、ＵＡＶ１１０は、第４のデータスロット１０１４における画像データを送信することを再開する。望ましくは、複数のバッファスロット１０３１の時間長は、複数のデータスロット１０１１−１０１４の時間長ほど長くない。

【0109】

複数のある信号に対して、ＵＡＶ１１０又は地上端末１２０は、ＡＣＫプロトコルとも称される確認応答プロトコルを用いて、無線チャネル１３０を介してデータを送信できる。ＡＣＫプロトコルは、データの受信を確認する確認応答信号を送信することをデータの受信者に要求することによって、送信信号１３０の信頼性を向上させる。しかしながら、ＡＣＫプロトコルの確認応答処理は、遅延をもたらし得る。したがって、ＡＣＫプロトコルを用いて、ＵＡＶ１１０と地上端末１２０との間の全ての信号を送信することは望ましくない。ＡＣＫプロトコルの代替手段は、確認応答信号がデータの受信者によって送信されないリアルタイム非確認応答（ｒｔ−ｎＡＣＫ）プロトコルであり、低減したレイテンシをもたらす。ＡＣＫプロトコルを用いるか否かの判断は、送信されるデータのタイプ、及び信頼性対レイテンシの所望のトレードオフによって決まる。非限定的な例として、連続的に変化している又は高低に変化しているデータは、ＡＣＫプロトコルの使用を必要とし得ない。

【0110】

図１１は、好ましい実施形態において用いられるＡＣＫプロトコルを示す例示的なＡＣＫプロトコルのタイムライン１１００を示す。図１１の例において、複数の飛行制御データタイムスロット１１０１は、ＵＡＶ１１０に飛行制御データを送信するために、地上端末１２０に割り当てられる。複数の画像データタイムスロット１１０２は、地上端末１２０に画像データを送信するために、ＵＡＶ１１０に割り当てられる。また、ＵＡＶ１１０がＵＡＶ−ＧＴデータ送信信号１３０Ｂを地上端末１２０に送信するための、複数のセンサ／ＡＣＫデータタイムスロット１１０３がある。複数のセンサ／ＡＣＫデータタイムスロット１１０３の間に、ＵＡＶ１１０は、センサ１１５からのセンサデータを送信してよく、又はそれはＡＣＫ信号を地上端末１２０に転送してよい。センサデータは、スピード、位置、及びＵＡＶ１１０の軌道についての有益なフィードバックを地上端末１２０に提供する。ＵＡＶ１１０は、それがＡＣＫプロトコルを用いる地上端末１２０からの送信を成功裏に受信する場合、ＡＣＫ信号を送信する。例えば、飛行制御信号がＡＣＫプロトコルを用いて送信され、ＵＡＶ１１０が第２の飛行制御データスロット１１０１の間に飛行制御信号を成功裏に受信する場合、ＵＡＶ１１０は、次のセンサ／ＡＣＫデータタイムスロット１１０３の間にＡＣＫ信号を送信する。

【0111】

図１２は、ＡＣＫプロトコル１２００を選択的に実施する処理の動作を示す。この例において、地上端末１２０は、ある複数のＧＴ−ＵＡＶ信号送信信号１３０Ａを送信するために、ＡＣＫプロトコルを用いる。ブロック１２０１は、例えば、（図１１に示される）飛行制御データタイムスロット１１０１の間に、地上端末１２０が飛行制御データを含むＧＴ−ＵＡＶデータ送信信号１３０Ａを送信することを表す。地上端末１２０は、ブロック１２０２によって表されるように、ＡＣＫプロトコルを用いて、飛行制御データを送信するか否かを判断する。図１２におけるブロック１２０２は、ブロック１２０１の後に発生するように表されるが、地上端末１２０は、代替的には、飛行制御データを送信する前に、又は地上端末１２０が飛行制御データを送信すると同時に、ＡＣＫプロトコルを用いるか否かを判断してよい。飛行制御データがＡＣＫプロトコルを用いない場合、１２０８において、ＡＣＫプロトコルは終了する。

【0112】

地上端末１２０が飛行制御データを送信した後、ＵＡＶ１１０は、それが送信すべきものを有する場合、画像データを送信する。この送信は、（図１１に示される）画像データタイムスロット１１０２の間に発生してよい。ブロック１２０４において、ＵＡＶ１１０が飛行制御データ送信信号を成功裏に受信する場合、それに応じて、ＵＡＶ１１０は、１２０７において、ＡＣＫ信号を送信し、その後１２０８において、プロトコルは終了する。ＵＡＶ１１０は、（図１１に示される）センサ／ＡＣＫデータタイムスロット１１０３の間にＡＣＫ信号を送信できる。

【0113】

ＵＡＶ１１０が飛行制御データ送信信号を成功裏に受信せず、地上端末１２０がＡＣＫ信号を受信しない場合、地上端末１２０は、それが飛行制御データを送信することを何回試みたかを判断し、ブロック１２０５において、それを試みの最大数と比較する。この比較は、地上端末プロセッサ１２２によって、ソフトウェアでなされることができる。代替的には、それは、例えば、カウンタ及びコンパレータによって、ハードウェアでなされることができる。

【0114】

試みの最大数に達していた場合、ブロック１２０９において、ＵＡＶ１１０は、飛行制御データが失敗したことを示すエラーメッセージを地上端末１２０において表示できる。試みの最大数に達していなかった場合、ブロック１２０６において、地上端末１２０は、飛行制御データを再送信し、そして、ブロック１２０３において、新しい画像データが送信される（画像データは再送信されない）。どちらが最初に発生するとしても、飛行制御データがＵＡＶ１１０によって成功裏に受信される（これはＵＡＶ１１０がＡＣＫ信号を送信することをもたらす）、又は試みの最大数に達するまで、飛行制御データは再送信される。

【0115】

好ましい実施形態において、ＵＡＶ１１０及び地上端末１２０は、データを送信する場合、必ずしもＡＣＫプロトコルを用いるわけではない。いくつかの信号に対して、データを送信する場合、ＡＣＫプロトコルを用いることが望ましい。カメラを設定する場合、例えば、地上端末１２０が送信する複数のカメラ設定制御信号は、望ましくは、ＡＣＫプロトコルを用いて送信される。同様に、ＧＰＳホームポイントをユーザの位置に更新する場合、地上端末が送信するユーザの位置への更新ＧＰＳホームポイント信号は、望ましくは、ＡＣＫプロトコルを用いて送信される。また、例えば、ＵＡＶ１１０に対する最大高度を設定する信号等のある複数の制御信号は、有利に、ＡＣＫプロトコルを用いて送信される。

【0116】

しかし、他の複数の信号に対して、ＡＣＫプロトコルを用いて複数のデータ信号を送信しないことが望ましい。例えば、ＵＡＶ１１０の動きを制御する複数の飛行制御信号は、望ましくは、ＡＣＫプロトコルを用いることなく、地上端末１２０から送信される。着陸補助機能又は離陸補助機能をトグルでオン又はオフする複数の信号は、同様に、望ましくは、ＡＣＫプロトコルを用いて送信されない。同様に、写真を撮る又はビデオを記録する複数の信号は、望ましくは、ＡＣＫプロトコルを用いないで送信される。

【0117】

多くのパラメータが、ＡＣＫプロトコルを介して送信信号を送信することが有利か否かを決定し、信号が送信される頻度、信号のサイズ、及びＵＡＶ１１０の安全な動作に対する信号の重要性を含む。

【0118】

ＡＣＫテーブルを用いていくつかの信号だけを送信する１つの方法は、ルックアップテーブル１３００を用いることである。ルックアップテーブル１３００は、ソフトウェアによって、（図３に示される）地上端末メモリ１２６又は（図２に示される）ＵＡＶメモリ１１６又は両方において生成されることができる。代替的には、地上端末１２０又はＵＡＶ１１０又は両方は、専用のハードウェアのルックアップテーブル１３００を有することができる。ルックアップテーブル１３００は、また、外部ソースから、例えば、地上端末１２０に接続される外部メモリデバイスを介して提供されることができる。他の実施形態において、ＡＣＫプロトコルを介して信号を送信するか否かは、地上端末１２０及び／又はＵＡＶ１１０内の非メモリハードウェアによって判断されることができる。信号それ自体は、ＡＣＫプロトコルを用いるか否かを示す、それの内部のエンコードされたＡＣＫビットを含むことができる。例えば、組み合わせ論理及び／又は複数のマルチプレクサ及び／又は複数のデマルチプレクサは、特定のハードウェアのパス又は複数のパスを介して、信号又は複数の信号をルーティングするために用いられることができる。ＡＣＫ制御信号は、送信されるべきデータ信号内に位置付けられることができ、複数のマルチプレクサ及び複数のデマルチプレクサを制御する選択信号として用いられることができる。

【0119】

図１３は、ＡＣＫプロトコルを用いて所与の信号を送信するか否かを判断するためのルックアップテーブル１３００を示す。ルックアップテーブル１３００は、複数のエントリを有する。各エントリ、例えば、エントリ（１）１３０１は、特定のタイプ（又は複数のタイプ）の信号がＡＣＫプロトコルを用いて送信されるべきか否かを格納する。ルックアップテーブル１３００は、１ビット幅であり得、各エントリがストレージの１ビットだけを有することを意味する。代替的には、ルックアップテーブル１３００は、各特定の信号についてのより詳細な情報を含むことができ、ルックアップテーブルが１ビット幅より長いことを意味する。概して、２つの無線プロトコルだけが用いられる場合、１ビットだけが、特定の信号がＡＣＫプロトコルを用いて送信されるべきか否かを格納するために必要とされ、そのビットはＡＣＫビットと呼ばれる。しかしながら、２より多い無線送信プロトコルが用いられる場合、複数のＡＣＫビットが必要とされる。

【0120】

特定の信号を記述する情報は、ルックアップテーブル１３００におけるいくつかのエントリにわたってよい。例えば、ルックアップテーブル１３００が８ビット幅であり、送信されるべき各タイプのデータ信号は、１６のステータスビットを有する場合、ルックアップテーブル１３００の２つの列、例えば、エントリ（１）１３０１及びエントリ（２）１３０２は、各データ信号タイプについての情報を格納するために用いられる。

【0121】

図１４は、ＡＣＫプロトコルを用いて信号を送信するか否かを判断するための例示的な処理１４００を示す。ブロック１４０１は、（図３に示される）地上端末メモリ１２６及び（図２に示される）ＵＡＶメモリ１１６の両方において、（図１３に示される）ルックアップテーブル１３００を生成すること、（図１に示される）ＵＡＶ１１０及び（図１に示される）地上端末１２０が交換できる可能性がある複数の信号を記述するステータス情報を含むルックアップテーブル１３００を追加することを表す。ルックアップテーブル１３００は、不揮発性メモリを介して追加されることができる。ルックアップテーブル１３００は、代替的には、（図３に示される）地上端末プロセッサ１２２及び／又は（図２に示される）ＵＡＶプロセッサ１２２によって追加されることができる。ルックアップテーブル１３００は、１又は複数のＡＣＫビットを含む。

【0122】

地上端末１２０が無線で送信するデータを有する場合、地上端末プロセッサ１２２は、送信されるべき信号に対応するメモリアドレスで、地上端末メモリ１２６内のルックアップテーブル１３００においてリードコマンドを実行する。ブロック１４０２は、このメモリ読み出しを表す。そして、地上端末プロセッサ１２２は、ブロック１４０３によって表されるように、ルックアップテーブル１３００からのＡＣＫビットを分析する。ＡＣＫビットが「ハイ」である場合、地上端末１２０は、最終的に、ブロック９０４によって表されるように、ＡＣＫプロトコルを用いてデータを送信する。ＡＣＫビットが「ロー」である場合、データは、ＡＣＫプロトコルを用いずに、つまり、無線チャネル１３０を介してデータを単に送信することによって、転送されるべきである。ブロック１４０５は、ＡＣＫプロトコルを用いずに、送信信号１３０を送信することを表す。

【0123】

図１５は、地上端末１２０の視点から、ＡＣＫプロトコルを実施する処理１５００を示す。１５０１において、地上端末１２０は、送信されるべきデータのデータタイプを評価する。１５０２において、地上端末１２０は、データがＡＣＫプロトコルによって送信されるべきか否かを判断する。ＡＣＫプロトコルが必要でない場合、１５０３において、地上端末１２０は、単に、無線チャネル１３０を介してデータを一回送信する。しかしながら、データがＡＣＫプロトコルを介して送信されるべきである場合、１５０４において、地上端末１２０は、ＡＣＫプロトコルに従って無線チャネル１３０を介してデータを送信する。地上端末１２０は、ＵＡＶ１１０がデータを成功裏に受信したことを示す確認応答信号をＵＡＶ１１０が地上端末１２０に送信するまで、必要な限りの多くの回数、データを再送信する。例えば、離陸補助、着陸補助、飛行制御、及び複数のリセット制御信号等のデータに対してＡＣＫプロトコルを用いないことが有利である。例えば、複数のカメラ設定信号、及び例えば、最大飛行高度又は距離データ等の他の複数のコンフィギュレーション信号等のデータに対してＡＣＫプロトコルを用いることが有利である。

【0124】

図１６は、ＵＡＶ１１０の視点から、ＡＣＫプロトコルを実施する処理１６００を示す。１６０１において、ＵＡＶ１１０は、地上端末１２０からデータを受信し、送信されるデータのデータタイプを評価する。１６０２において、ＵＡＶ１１０は、ＡＣＫプロトコルによって送信されることが必要とされるデータであるか否かを判断する。ＡＣＫプロトコルが必要でない場合、１６０３において、ＵＡＶ１１０は、単に、地上端末１２０によって要求されたタスクを実行する。しかしながら、データがＡＣＫプロトコルを介して送信される場合、１６０４において、ＵＡＶ１１０は、ＵＡＶ１１０がデータを成功裏に受信したことを示す確認応答信号を地上端末１２０に送信し、地上端末１２０によって要求されたタスクを実行する。例えば、離陸補助、着陸補助、飛行制御、及び複数のリセット制御信号等のデータに対してＡＣＫプロトコルを用いないことが有利である。例えば、複数のカメラ設定信号、及び例えば、最大飛行高度又は距離データ等の他の複数のコンフィギュレーション信号等のデータに対してＡＣＫプロトコルを用いることが有利である。さらに、ＵＡＶプロセッサ１１２は、受信されたＧＴ−ＵＡＶ送信信号１３０Ａに基づいて、コマンドをＵＡＶ機能モジュールに送信できる。望ましくは、ＵＡＶプロセッサ１１２は、ＡＣＫプロトコルに従って送信されないＧＴ−ＵＡＶデータであることを判断することに応じて、そうする。

【0125】

一実施形態において、システムは、複数の送信が成功する可能性を増大させるために、画像データを小さい複数のスライスに分割する。受信すると、地上局は、画像データの複数のスライスを再構築する。例えば、画像データは、例えば、図７、１０、及び１１に記載されるように、複数のタイムスロットにわたって転送されることができる。

【0126】

開示される実施形態は、様々な変更及び代替的な形式の対象たり得るものであり、これらの具体例は、図面において、例として示され、本明細書において詳細に記載される。しかしながら、開示された実施形態は、開示された特定の形式又は方法に限定されるものではなく、逆に、開示された実施形態は、全ての変更、均等物及び代替手段を包含するものであることに留意されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8a】

【図8b】

【図8c】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】