在侧风飞行和悬停飞行之间转换飞行器的方法和系统的制作方法
在侧风飞行和悬停飞行之间转换飞行器的方法和系统的制作方法
【专利说明】在侧风飞行和悬停飞行之间转换飞行器的方法和系统
[0001 ]与相关申请的横向参考
[0002]本申请要求2013年12月30日提交的美国专利申请第14/144,545号的优先权，该申请是2013年9月16日提交的美国专利申请第14/028,251的部分继续申请，二者由此通过引用整体结合于此。
技术领域
【背景技术】
[0003]除非在此另有所指，在这个部分中描述的材料不是本申请中的权利要求的现有技术，也不是通过包括在这个部分中而承认为现有技术。
[0004]能量产生系统可以将化学和/或机械能量(例如，动能)转化成电能，以用于各种用途，如电器系统。作为一个例子，风能系统可以将动态风能转换成电能。
【发明内容】
[0005]在此描述了在特定飞行模式之间转换飞行器的方法和系统，该方法和系统利于将动能向电能转化。简要地说，在此描述的实施方式可以减少在飞行器上的阻力，这可以减小飞行器用于飞行的推力。此外，在此描述的实施方式可以允许飞行器的推力对重量比降低。于是，飞行器的一个或多个部件的尺寸，如马达或推进器可以被减小，这可以允许飞行器被优化以用于能量产生飞行。
[0006]在一个方面，该方法可以包括以悬停飞行取向操作飞行器，其中，该飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，该系绳连接到地面站；在飞行器处于悬停飞行取向的同时，将飞行器定位在基本上在所述系绳球体上的第一位置，其中，该第一位置在地面站的基本下风处，飞行器从悬停飞行取向向向前飞行曲线变换，使得飞行器从系绳球体移动，其中飞行器具有附着流(attached flow)，且其中，系绳的张力被减小;并且在向前飞行取向下操作飞行器，以升角升高到第二位置，该第二位置基本上在系绳球体上，其中，该第二位置在地面站的基本下风处。
[0007]在另一方面，系统可以包括:连接到地面站的系绳，其中该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体;连接到该系绳的飞行器；以及控制系统，该控制系统被构造成:以悬停飞行取向操作飞行器;在飞行器处于悬停飞行取向的同时，将飞行器定位在基本上处于系绳球体上的第一位置处，其中，该第一位置在地面站的基本下风处;将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向变换，使得飞行器从系绳球体移动，其中飞行器具有附着流，并且其中，系绳的张力被减小；以及在向前飞行取向下操作飞行器，以升角升高到第二位置，该第二位置基本上在系绳球体上，其中，所述第二位置在地面站的基本下风处。
[0008]在另一方面，一种方法可以包括在侧风飞行取向下操作飞行器，其中该飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，该系绳连接到地面站;在飞行器处于侧风飞行取向下的同时，将飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在系绳球体上，其中该第一位置在地面站的基本下风处;将飞行器从侧风飞行取向变换到向前飞行取向，使得飞行器从系绳球体移动，其中，该飞行器具有附着流，并且其中，系绳的张力被减小，并且在向前飞行取向下操作飞行器，以升角升高飞行器到第二位置，其中，该第二位置在地面站的基本下风处。
[0009]在另一方面，一种系统可以包括用于在悬停飞行取向下操作飞行器的装置，其中，该飞行器连接到系绳上，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，所述系绳连接到地面站;在飞行器处于悬停飞行取向下的同时，用于将飞行器定位在第一位置的装置，该第一位置基本上在系绳球体上，其中，该第一位置在地面站的基本下风处；用于将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换使得飞行器从系绳球体移动的装置，其中，飞行器具有附着流，并且其中系绳的张力被减小；以及用于在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置的装置，所述第二位置基本上在系绳球体上，其中，所述第二位置在地面站的基本下风处。
[0010]在仍另一方面，一种系统可以包括用于在侧风飞行取向下操作飞行器的装置，其中所述飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中该系绳连接到地面站;在飞行器处于侧风飞行取向下的同时，用于将飞行器定位在基本上处于系绳球体上的第一位置的装置，其中，该第一位置在地面站的基本下风处；用于将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换使得飞行器从系绳球体移动的装置，其中，飞行器具有附着流，且其中系绳的张力被减小；以及用于在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置的装置，其中，所述第二位置在地面站的基本下风处。
[0011]在另一方面，一种系统可以包括连接到地面站的系绳，其中，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体;连接到系绳的飞行器；以及控制系统，该控制系统被构造成:在侧风飞行取向下操作飞行器;在飞行器处于侧风飞行取向下，将飞行器定位在基本上在所述系绳球体上的第一位置处，其中，该第一位置在所述地面站的基本下风处;将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器从系绳球体移动，其中，该飞行器具有附着流，并且其中系绳的张力被减小，以及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置，其中，该第二位置在地面站的基本上下风处。
[0012]在另一方面，一种方法可以包括在侧风飞行取向下操作飞行器，其中该飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，该系绳连接到地面站;在飞行器处于侧风飞行取向的同时，将飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在所述系绳球体上，其中，所述第一位置在地面站的基本上下风处;将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向变换，使得系绳的张力减小，其中，所述飞行器具有附着流；以及在向前飞行取向下操作飞行器，以升角升高到第二位置，其中，第二位置在地面站的基本下风处。
[0013]在仍另一方面中，一种系统可以包括用于在侧风飞行取向下操作飞行器的装置，其中，该飞行器连接到系绳上，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，所述系绳连接到地面站;在所述飞行器处于侧风飞行取向的同时，用于将飞行器定位在基本上处于系绳球体上的第一位置处的装置，其中该第一位置在地面站的基本下风处；用于将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向变换使得系绳的张力减小的装置，其中，所述飞行器具有附着流；以及用于在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置的装置，其中该第二位置在地面站的基本上下风处。
[0014]通过适当参照附图阅读以下的详细描述，这些以及其他方面、优点和替代方案对本领域技术人员来说将变得清楚。
【附图说明】
[0015]图1描绘了根据示例性实施方式的空中风力涡轮机(AWT);
[0016]图2是示出根据示例性实施方式的AWT的部件的简化方块图；
[0017]图3a和3b描绘了根据示例性实施方式的从悬停飞行向侧风飞行变换的飞行器的示例；
[0018]图4a_4c是涉及根据示例性实施方式的升角的图形表示；
[0019]图5a和5b描绘根据示例性实施方式的系绳球体；
[0020]图6a_6c描绘根据示例性实施方式的从侧风飞行向悬停飞行变换的飞行器的示例；
[0021 ]图7a是根据示例性实施方式的方法的流程图；
[0022]图7b是根据示例性实施方式的另一方法的流程图；
[0023]图8a是根据示例性实施方式的另一方法的流程图；
[0024]图Sb是根据示例性实施方式的再另一方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025]在此描述了示例性方法和系统。应该理解的是，在此使用“示例性”意在“作为示例，例子或说明”。在此描述为“示例性”或“说明性”特征的任何实施方式或特征不必理解为比其他实施方式或特征更优选或有利。更总体地说，在此描述的实施方式不意在限制。将轻易理解到的是所公开的方法和系统的特定方面可以按照各种不同构造来布置和组合，所有这些都在此考虑。
[0026]1.概述
[0027]说明性实施方式涉及飞行器，它可以用在风能系统，如空中风力涡轮机(AWT)中。尤其是，说明性实施方式可以涉及或采取用于将飞行器在特定飞行模式之间转换的系统和方法的形式，所述飞行模式利于将动能转变成电能。
[0028]作为背景，AWT可以包括在诸如基本上环形路径的路径上飞行的飞行器，以将风的动能转变成电能。在说明性的实现方式中，飞行器可以通过系绳连接到地面站。在用系绳系紧时，飞行器能够(i)在一定范围高度上并基本上沿着所述路径飞行，并返回到地面以及
(ii)将电能通过系绳传递到地面站。(在一些实现方式中，地面站可以将电力传递到飞行器用于起飞和/或着陆)。
[0029]在AWT中，在风不利于发电时，飞行器可以在地面站内和/或上休整(或停留)。当风有利于发电时，如当在200米(m)高度处的风速可以为3.5米每秒(m/s)时，地面站可以部署(或发射)飞行器。另外，当飞行器被部署并且风不利于发电时，飞行器可以返回到地面站。
[0030]此外，在AWT中，飞行器可以被构造成悬停飞行和侧风飞行。侧风飞行可以用于以诸如基本上环形运动的运动运行，并由此可以是用于产生电能的主要技术。悬停飞行接着可以由飞行器使用，以将其自身为侧风飞行作准备和定位。尤其是，飞行器可以至少部分基于悬停飞行而升高到用于侧风飞行的位置。此外，飞行器可以通过悬停飞行起飞和/或着陆。
[0031]在悬停飞行中，飞行器的主翼的翼展可以基本上平行于地面取向，并且飞行器的一个或多个推进器可以导致飞行器在地面之上悬停。在一些实现方式中，飞行器可以在悬停飞行下垂直升高或下降。
[0032]在侧风飞行中，飞行器可以由风基本上沿如上所述的路径推进，可以将风的动能转变成电能。在一些实现方式中，飞行器的一个或多个推进器可以通过减慢入射的风来产生电能。
[0033]当(i)飞行器具有附着流(例如，稳定流和/或不失速条件(这可以指的是空气流与翼型不分离)以及(ii)系绳处于张力下时飞行器可以进入侧风飞行。此外，飞行器可以在在地面站的基本上下风的位置进入侧风飞行。
[0034]在一些实现方式中，在侧风飞行期间系绳的张力可以大于在悬停飞行期间系绳的张力。例如，在侧风飞行期间系绳的张力可以是15千牛顿(KN)，而在悬停飞行期间系绳的张力可以是1KN。
[0035]在此描述的实施方式涉及将飞行器从悬停飞行向侧风飞行的转换。在说明性实现方式中，一种方法可以涉及到将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，并且在向前飞行取向下操作飞行器以升高到用于侧风飞行的位置。简要地说，在此描述的实施方式可以减小在升高到用于侧风飞行的位置期间在飞行器上的拖曳(阻力)，这可以减少飞行器的功耗。此外，在此描述的实施方式可以允许飞行器的推力对重量比降低。于是，飞行器的一个或多个部件的尺寸，如马达或推进器的尺寸可以减小，这可以允许飞行器针对能量产生飞行而优化。
[0036]此外，其他实施方式可以涉及将飞行器从侧风飞行向悬停飞行转换。例如，一些实现方式可以涉及将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，并在向前飞行取向下操作飞行器以移动到用于悬停飞行的位置。另外，一些实现方式可以涉及到将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，以使飞行器减速到用于悬停飞行的速度。简要地说，这种实现方式通过在低海拔高度下快速降低飞行器速度而可以改善进入悬停飞行。
[0037]I1.说明性系统
[0038]A.空中风力涡轮机(AWT)
[0039]图1示出根据示例性实施方式的AWT 100。尤其是，AWT 100包括地面站110、系绳120和飞行器130。如图1中所示，飞行器130可以连接到系绳120，且系绳120可以连接到地面站110。在这个示例中，系绳120可以在地面站110上的一个位置处附连到地面站110，并在飞行器130上的两个位置处附连到飞行器130。但是，在其他示例中，系绳120可以在多个位置处附连到地面站110和/或飞行器130的任何部分上。
[0040]地面站110可以用于保持和/或支撑飞行器130，直到它处于操作模式为止。地面站110也可以被构造成允许飞行器130的重新定位，使得装置的部署成为可能。此外，地面站110可以进一步构造成在着陆期间接收飞行器130。地面站110可以由适当地保持飞行器130的任何材料形成，该飞行器130在处于悬停飞行、向前飞行、侧风飞行的同时附连和/或锚固到地面上。在一些实现方式中，地面站110可以被构造成在陆地上使用。但是，地面站110也可以在水体、如湖泊、河流、大海或大洋上实现。例如，除了其它可能性外，地面站110可以包括或布置在浮动的离岸平台或船舶上。此外，地面站110可以被构造成保持静止或相对于地面或水体的表面移动。
[0041 ]另外，地面站110可以包括一个或多个部件(未示出)，如绞盘，该绞盘可以改变系绳120的长度。例如，当飞行器130被部署时，所述一个或多个部件可以被构造成付出和/或展开系绳120。在一些实现方式中，所述一个或多个部件可以被构造成付出和/或展开系绳120到预定长度。作为示例，所述预定长度可以等于或小于系绳120的最大长度。此外，当飞行器130着陆在地面站110上时，所述一个或多个部件可以被构造成卷入系绳120。
[0042]所述系绳120可以将飞行器130产生的电能传递到地面站110。另外，系绳120可以将电力传递到飞行器130，以便给飞行器130供能，用于起飞、着陆、悬停飞行和/或向前飞行。系绳120可以以任何形式且利用任何材料构造，所述材料可以允许飞行器130产生的电能的传输、传送和/或利用且/或将电力传输到飞行器130。在飞行器130处于操作模式时，系绳120也可以构造成承受飞行器130的一个或多个力。例如，系绳120可以包括芯部，在飞行器130处于悬停飞行、向前飞行和/或侧风飞行时，该芯部被构造成承受飞行器130的一个或多个力。芯部可以由任何高强度纤维构成。在一些示例中，系绳120可以具有固定长度和/或可变长度。例如，在至少一个这样的示例中，系绳120可以具有140米的长度。
[0043]飞行器130可以被构造成基本上沿着路径150飞行以产生电能。术语“基本上沿着”如在本文中使用的，指的是精确沿着或从精确沿着的一个或多个偏离，该偏离并不明显影响如在此描述的电能的产生和/或如在此描述的飞行器在特定飞行模式之间的转换。
[0044]飞行器130可以包括或采取各种类型的装置的形式，除了其它可能性外，如风筝、直升机、飞翼和/或飞机。飞行器130可以由金属、塑料和/或其他聚合物的实心结构形成。飞行器130可以由允许高推力对重量比以及产生电能的任何材料形成，该电能可以在电器用途中使用。另外，材料可以被选择以允许轻量的、加硬的、冗余和/或容错设计，这能够处理风速和风向上的较大和/或突然转变。其他材料也是有可能的。
[0045]在各种不同实施方式中，路径150可以是各种不同形状。例如，路径150可以基本上为环形。并且在至少一个这样的示例中，路径150可以具有达到 265米的半径。如在本公开内容中使用的，术语“基本上环形”指的是精确环形和/或从精确环形的一个或多个偏差，该偏差并不显著影响电能的产生，如在此描述的。路径150的其他形状可以是长圆形，如椭圆形、果冻豆的形状、数字8的形状等。
[0046]如图1中所示，飞行器130可以包括主翼131、前区段132、转子连接器133A-B、转子134A-D、尾梁135、尾翼136和垂直稳定器137。这些部件中的任一个可以以允许使用提升部件以抵抗重力和/或向前移动飞行器130的任何形式成形。
[0047]主翼131可以提供飞行器130的主要升力。主翼131可以是一个或多个刚性或柔性翼型，并且可以包括各种控制表面，如小翼、襟翼、舵、升降舵等。控制表面可以用于稳定飞行器130和/或在悬停飞行、向前飞行和/或侧风飞行期间减小飞行器130上的阻力。
[0048]主翼131可以是用于飞行器130的任何适当材料，以在悬停飞行、向前飞行和/或侧风飞行中接合。例如，主翼131可以包括碳纤维和/或e-玻璃。此外，主翼131可以具有各种尺寸。例如，主翼131可以具有与传统风力涡轮机叶片相对应的一个或多个尺寸。作为另一示例，主翼131可以具有8米的翼展、4平方米的面积和15的纵横比。前区段132可以包括一个或多个部件，如鼻部，以减小在飞行期间飞行器130上的阻力。
[0049]转子连接器133A-133B可以将转子134A-134D连接到主翼131。在一些示例中，转子连接器133A-133B可以采取一个或多个铁塔或与之类似的形式。在这个示例中，转子连接器133A-133B可以布置成使得转子134A-D在主翼131之间间隔。在一些示例中，相应的转子(例如，转子134六和转子1348或转子134(:和转子1340)之间的垂直间隔可以是0.9米。
[0050]转子134A-134D可以构造成驱动一个或多个发电机，以用于产生电能的目的。在这个示例中，转子134A-134D可以各自包括一个或多个叶片，如三个叶片。所述一个或多个转子叶片可以通过与风的相互作用而转动，并且可以用于驱动一个或多个发电机。另外，转子134A-134D也可以构造成在飞行期间向飞行器130提供推力。利用这种布置，转子134A-134D可以作用为一个或多个推进单元，如推进器。虽然转子134A-134D在这个示例中被描绘为四个转子，在其他示例中，飞行器130可以包括任何数量的转子，如少于四个转子或多于四个转子。
[0051]尾梁135可以将主翼131连接到尾翼136。尾梁135可以具有各种尺寸。例如，尾梁135可以具有2米的长度。此外，在一些实现方式中，尾梁135可以采取飞行器130的主体和/或机身的形式。且在这样的实现方式中，尾梁135可以承载有效载荷。
[0052]尾翼136和/或垂直稳定器137可以用于稳定飞行器且/或减小悬停飞行、向前飞行和/或侧风飞行期间飞行器130上的阻力。例如，尾翼136和/或垂直稳定器137可以用于在悬停飞行、向前飞行和/或侧风飞行期间保持飞行器130的俯仰。在这个示例中，垂直稳定器137附连到尾梁135，并且尾翼136定位在垂直稳定器137的顶部上。尾翼136可以具有各种尺寸。例如，尾翼136可以具有2米的长度。此外，在一些示例中，尾翼136可以具有0.45平方米的表面积。此外，在一些示例中，尾翼136可以定位在飞行器130的质心之上I米。
[0053]尽管上面已经描述了飞行器130，但应该理解的是在此描述的方法和系统可以涉及任何适当的飞行器，该飞行器连接到系绳，如系绳120。
[0054]B.AWT的说明性部件
[0055]图2是示出AWT 200的部件的简化方块图。AWT 200可以采取AWT 100的形式或与之类似的形式。尤其是，AWT 200包括地面站210、系绳220和飞行器230。地面站210可以采取地面站110的形式或与之类似的形式，系绳220可以采取系绳120的形式或与之类似的形式，且飞行器230可以采取飞行器130的形式或与之类似的形式。
[0056]如图2中所示，地面站210可以包括一个或多个处理器212、数据存储器214和程序指令216。处理器212可以是通用处理器或专用处理器(例如，数字信号处理器、专用集成电路等)。一个或多个处理器212可以被构造成执行计算机可读程序指令216，该计算机可读程序指令存储在数据存储器214内，并且可执行，以提供在此描述的功能的至少一部分。
[0057]数据存储器214可以包括或采取一个或多个计算机可读存储介质的形式，该存储介质可以由至少一个处理器212读取或访问。所述一个或多个计算机可读存储介质可以包括易失的和/或非易失的存储部件，如光学的、磁性的、有机的或其他存储器或盘式存储器，它可以整体或部分与一个或多个处理器212中的至少一个相集成。在一些实施方式中，数据存储器214可以利用单个物理装置(例如，一个光学、磁性、有机或其他存储器或盘式存储单元)来实现，而在其他实施方式中，数据存储器214可以利用两个或多个物理装置实现。
[0058]如所指出的，数据存储器214可以包括计算机可读程序指令216和外围附加数据，如地面站210的诊断数据。如此，数据存储器214可以包括程序指令以执行或促进在此描述的功能中的一些或全部。
[0059]在进一步方面，地面站210可以包括通信系统218。通信系统218可以包括一个或多个无线接口和/或一个或多个有线接口，这允许地面站210经一个或多个网络通信。这种无线接口可以提供用于在一个或多个无线通信协议，如蓝牙、WiFi(例如，IEEE 802.11协议)、长期演进(LTE)、WiMAX(例如，IEEE 802.16标准)、射频ID(RFID)协议、近场通信(NFC)和/或其他无线通信协议下通信。这样的有线接口可以包括以太接口、通用串行总线(USB)接口或类似接口，以通过线、纽绞的线对、同轴电缆、光学链路、光纤链路或与有线网络的其他物理连接通信。地面站210可以通过通信系统218与飞行器230、其他地面站和/或其他实体(例如，命令中心)通信。
[0060]在示例性实施方式中，地面站210可以包括允许短程通信和远程通信的通信系统218。例如，地面站210可以被构造用于利用蓝牙的短程通信和用于CDMA协议下的远程通信。在这样的实施方式中，地面站210可以被构造成功能为“热点”，或换句话说，作为远程支持系统(例如，系绳220、飞行器230和其他地面站)和一个或多个数据网络，如蜂窝网络和/或因特网之间的网关或代理。如此构造，地面站210可以促进数据通信，否则远程支持装置将不能由自身执行。
[0061]例如，地面站210可以提供与远程装置的WiFi连接，并作为通向蜂窝服务提供商的数据网络的代理或网关，例如，该地面站210可以在LTE或3G协议下连接到该数据网络。地面站210也可以作为通向其他地面站或命令站的代理或网关，否则远程装置将不能访问。
[0062]此外，如图2中所示，系绳220可以包括传输部件222和通信联接224。传输部件222可以构造成将电能从飞行器230传送到地面站210和/或将电能从地面站210传递到飞行器230。在各种实施方式中，传输部件222可以采取各种不同形式。例如，传输部件222可以包括被构造成传递电力的一个或多个导体。并且在至少一个这样的示例中，一个或多个导体可以包括铝和/或允许电流传导的任何其他材料。此外，在一些实现方式中，传输部件222可以围绕系绳220(未示出)的芯部。
[0063]地面站210可以通过通信联接224与飞行器230通信。通信联接224可以是双向的，并可以包括一个或多个有线和/或无线接口。而且，可以具有一个或多个路由器、切换器和/或构成通信联接224的至少一部分的其他装置或网络。
[0064]此外，如图2中所示，飞行器230可以包括一个或多个传感器232、动力系统234、电能产生/转换部件236、通信系统238、一个或多个处理器242、数据存储器244以及程序指令246、和控制系统248。
[0065]在各种不同实施方式中，传感器232可以包括各种不同传感器。例如，传感器232可以包括全球定位系统(GPS)接收器。GPS接收器可以被构造成提供数据，该数据典型地是已知的GPS系统(可以称为全球导航卫星系统(GNNS))，如飞行器230的GPS坐标。这种GPS数据可以由AWT 200使用，以提供在此描述的各种功能。
[0066]作为另一示例，传感器232可以包括一个或多个风传感器，如一个或多个皮托管。一个或多个风传感器可以被构造成探测视风和/或相对风。这种风数据可以被AWT 200使用，以提供在此描述的各种功能。
[0067]仍作为另一示例，传感器232可以包括惯性测量单元(MJ)。该頂U可以包括加速度计和陀螺仪，它们可以一起使用以确定飞行器230的取向。尤其是，加速度计可以测量飞行器230相对于地球的取向，而陀螺仪测量围绕轴线，如飞行器的中心线的旋转速率。頂U以低成本、低功率封装而商业可购得。例如，IM U可以采取或包括小型化微型电动机械系统(MEMS)或纳米电动机械系统(NEMS)。也可以利用其它类型的頂U。除了加速度计和陀螺仪之夕卜，mu还可以包括其它传感器，这可以有助于更好地确定位置。这种传感器的两个示例是磁力计和压力传感器。其它示例也是可能的。
[0068]虽然加速度计和陀螺仪在确定飞行器230的取向方面是有效的，在测量上的轻微误差会随时间复合，并导致更明显误差。但是，示例性飞行器230能够通过利用磁力计测量方向来缓解或减小这种误差。磁力计的一个示例是低功率、数字三轴磁力计，它可以用于实现与取向无关的电子罗盘，用于精确的航向信息。但是，同样可以利用其它类型的磁力计。
[0069]飞行器230也可以包括压力传感器或气压计，它可以用于确定飞行器230的高度。可替代的，其它传感器，如声波测高仪或雷达测高仪可以用于提供高度的指示，这可以有助于改善頂U的精度和/或防止頂U漂移。
[0070]如指出的，飞行器230可以包括电源系统234。在各种不同实施方式中，电源系统234可以采取各种不同形式。例如，电源系统234可以包括一个或多个电池，用于向飞行器230提供电能。在一些实现方式中，一个或多个电池可以是可再充电的，且每个电池可以通过电池和电源之间的有线连接和/或通过无线充电系统被再充电，其中所述无线充电系统诸如向内部电池施加外部时变磁场的感应充电系统和/或利用从一个或多个太阳能板收集的能量的充电系统。
[0071]作为另一示例，电源系统234可以包括一个或多个马达或发动机，用于向飞行器230提供电能。在一些实现方式中，所述一个或多个马达或发电机可以由燃料，如碳氢基燃料供能。而且在这样的实现方式中，燃料可以存储在飞行器230中并且可以通过一个或多个流体导管，如管道传送到一个或多个马达或发动机。在一些实现方式中，电源系统234可以整体或部分在地面站210上实现。
[0072]如所指出的，飞行器230可以包括电能产生/转换部件236。在各种不同实施方式中，该电能产生/转换部件236可以采取各种不同形式。例如，电能产生/转换部件236可以包括一个或多个发电机，如高速、直接驱动发电机。利用这种布置，所述一个或多个发电机可以被一个或多个转子，如转子134A-134D驱动。并且在至少一个这样的示例中，所述一个或多个发电机可以在可以超过百分之六十的容量因数下在11.5米每秒的风速下以全额定功率操作，并且所述一个或多个发电机可以产生从40千瓦到60兆瓦的电功率。
[0073]此外，如指出的，飞行器230可以包括通信系统238。该通信系统238可以采取通信系统218的形式或与其形式类似的形式。飞行器230通过通信系统238可以与地面站210、其他飞行器和/或其他实体(例如，命令中心)通信。
[0074]在一些实现方式中，飞行器230可以被构造成功能为“热点”，或换句话说，作为远程支持装置(例如，地面站210、系绳220、其他飞行器)和一个或多个数据网络，如蜂窝网络和/或因特网之间的网关或代理。如此构造，飞行器230可以促进数据通信，否则远程支持装置将不能由其本身执行。
[0075]例如，飞行器230向远程装置提供WiFi连接，并且作用为通向蜂窝服务提供商的数据网络的代理或网关，例如，所述飞行器230在LTE或3G协议下可以连接到该蜂窝服务提供商的数据网络。飞行器230也可以作为通向其他飞行器或命令站的代理或网关，否则远程装置可能不能访问。
[0076]如所指出的，飞行器230可以包括一个或多个处理器242、程序指令244和数据存储器246。所述一个或多个处理器242可以被构造成执行所述数据存储器244内存储并且可执行以提供在此描述的至少部分功能的计算机可读程序指令246。所述一个或多个处理器242可以采取与所述一个或多个处理器212的形式或与之类似的形式，数据存储器244可以采取与数据存储器214的形式或与之类似的形式，且程序指令246可以采取程序指令216的形式或采取与之类似的形式。
[0077]此外，如指出的，飞行器230可以包括控制系统248。在一些实现方式中，控制系统248可以被构造成执行在此描述的一个或多个功能。所述控制系统248可以利用机械系统和/或利用硬件、固件和/或软件实现。作为一个示例，控制系统248可以采取存储在非瞬态计算机可读介质上的程序指令以及执行该指令的处理器的形式。所述控制系统248可以全部或部分在飞行器230和/或远离飞行器230定位的至少一个实体(如地面站210)上实现。通常，控制系统248实现的方式可以取决于特定应用而变化。
[0078]虽然上面已经描述了飞行器230，应该理解的是在此描述的方法和系统可以涉及连接到系绳，如系绳230和/或系绳110上的任何适当的飞行器。
[0079]C.将飞行器从悬停飞行到侧风飞行转换
[0080]图3a和3b描绘了根据示例性实施方式将飞行器从悬停飞行向侧风飞行转换的示例300。示例300作为示例大体上描述为通过上面结合图1描述的飞行器130实现。为了说明的目的，示例300以如图3a和3b中示出的一系列动作描述，但是示例300可以以任何数量的动作和/或动作的组合来执行。
[0081 ] 如图3a中所示，飞行器130连接到系绳120，且系绳120连接到地面站110。地面站110定位在地面302上。此外，如图3所示，系绳120限定了系绳球体304，该系绳球体304具有基于系绳120的长度的半径，如在系绳延伸时系绳120的长度。示例300可以在系绳球体304的一部分304A内和/或基本上在该部分304A上进行。术语“基本上在...上”，如在本公开内容中使用的，指的是精确在…上和/或从精确在…上的一个或多个偏离，该偏离并不明显影响如在此描述的飞行器在特定飞行模式之间的转换。
[0082]示例300在点306处以从地面站110以悬停飞行取向部署飞行器130开始。利用这种布置，系绳120可以被付出和/或展开。在一些实现方式中，飞 行器130可以在阈值高度(例如，在地面302上200米之上处)风速增加到阈值速度(例如，3.5m/s)之上时部署。
[0083]此外，在点306，飞行器130可以在悬停飞行取向下操作。当飞行器130处于悬停飞行取向下，飞行器130从事悬停飞行。例如，当飞行器从事悬停飞行时，飞行器130可以升高、下降和/或在地面302之上悬停。当飞行器130处于悬停飞行取向时，飞行器130的主翼131的翼展可以基本上垂直于地面302取向。术语“基本上垂直”，如在本公开内容中使用的，指的是精确的垂直和/或从精确垂直的一个或多个偏离，该偏离并不明显影响如在此描述的飞行器在特定飞行模式之间的转换。
[0084]示例300在点308继续以在飞行器130处于悬停飞行取向的同时，将飞行器130定位在基本上处于系绳球体304上的第一位置310处。如图3a中所示，第一位置310可以是在空中，并基本上在地面站110的下风处。
[0085]术语“基本上下风处”，如在本公开内容中使用的，指的是精确的下风处和/或与精确下风处的一个或多个偏离，该偏离并不明显影响如在此描述的飞行器在特定飞行模式之间的转换。
[0086]例如，第一位置310可以与基本平行于地面302从地面站110延伸的轴线成第一角度。在一些实现方式中，第一角度可以是与轴线成30度。在一些情况下，第一角度可以称为方位角，且第一角度可以在从轴线顺时针30度和从轴线顺时针330度之间，如从轴线顺时针15度或者从轴线顺时针345度。
[0087]作为另一示例，第一位置310可以与轴线成第二角度。在一些实现方式中，第二角度可以是与轴线成10度。在一些情况下，第二角度可以称为仰角，且第二角度可以在轴线之上的方向上10度和轴线之下的方向上10度之间。术语“基本上平行”，如在本公开内容中使用的，指的是精确平行和/或与精确平行的一个或多个偏离，该偏离并不明显影响如在此描述的飞行器在特定飞行模式之间的转换。
[0088]在点308，飞行器130可以在悬停飞行取向下加速。例如，在点308，飞行器130可以加速到每秒几米。另外，在点308，在各种不同实施方式下，系绳120可以采取各种不同形式。例如，如图3a所示，在点308，系绳120可以被延伸。利用这种布置，系绳120可以为链状构造。此外，在点306和308，系绳120的底部可以在地面302之上的预定高度312处。利用这种布置，在点306和点308，系绳120可以不接触地面302。
[0089]示例300在点314继续以将飞行器130从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器130从系绳球体304移动。如图3b中所示，飞行器130可以从系绳球体304朝地面站110移动到一位置(这可以称为在系绳球体304的内侧)。
[0090]当飞行器130处于向前飞行取向时，飞行器130可以从事向前飞行(这可以称为飞机状飞行)。例如，当飞行器130从事向前飞行时，飞行器130可以升高。飞行器130的向前飞行取向可以采取固定翼航空器(例如，飞机)在水平飞行时的取向的形式。在一些示例中，将飞行器130从悬停飞行取向向向前飞行取向的转换可以涉及飞行机动，如俯仰向前。并且在这样的示例中，飞行机动可以在如少于一秒的时间段内执行。
[0091]在点314，飞行器130可以实现附着流。此外，在点314，系绳120的张力可以减小。利用这种布置，在点314，系绳120的曲率可以大于在点308处的系绳120的曲率。作为一个示例，在点314，系绳120的张力可以小于1KN，如500牛顿(N)。
[0092]示例300在一个或多个点318处继续以在向前飞行取向下操作飞行器130以升角AAl升高到第二位置320，该第二位置基本上在系绳球体304上。如图3b中所示，在一个或多个点318处，在升高期间，飞行器130可以基本上沿着路径316飞行。在这个示例中，一个或多个点318被示为三个点:点318A、点318B和点318C。但是，在其他示例中，一个或多个点318可以包括少于三个或多于三个点。
[0093]在一些示例中，升角AAl可以是路径316和地面302之间的角。此外，在各种不同实施方式中，路径316可以采取各种不同形式。例如，路径316可以是线段，如系绳球体304的弦。且在一些情况下，路径316可以是与点318A、点318B和点318C的每个位置相交的线段。另夕卜，路径316可以是曲线。例如，路径316可以是具有基于飞行器130的速度的曲率以及路径316在第二位置320处的切线的曲线。
[0094]在一些实现方式中，飞行器130在升高期间可以具有附着流。此外，在这样的实现方式中，飞行器130的一个或多个控制表面的效用可以被保持。此外，在这样的实现方式中，示例300可以涉及选择最大升角，使得飞行器130在升高期间具有附着流。此外，在这样的实现方式中，示例300可以涉及基于最大升角调节飞行器130的俯仰角且/或基于最大升角调节飞行器130的推力。在一些示例中，调节飞行器130的推力可以涉及利用飞行器130的一个或多个转子134A-134D的差动推进。俯仰角可以是飞行器130和基本垂直于地面302的垂直轴线之间的角度。
[0095]如图3b中所示，在点314，飞行器130可以具有速度V31和俯仰角PA31;在点318A，飞行器130可以具有速度V32和俯仰角PA32;在点318B，飞行器130可以具有速度V33和俯仰角PA33;且在点318C，飞行器130可以具有速度V34和俯仰角PA34。
[0096]在一些实现方式中，升角AAl可以在点318A之前选择。利用这种布置，俯仰角PA31和/或俯仰角PA32可以基于升角AAl来选择。此外，在一些示例中，俯仰角PA32、俯仰角PA33和/或俯仰角PA34可以等于俯仰角PA31。但是，在其他示例中，俯仰角PA31、PA32、PA33和/或PA34可以彼此不同。例如，俯仰角PA31可以大于或小于俯仰角PA32、PA33和/或PA34;俯仰角PA32可以大于或小于俯仰角PA33、PA34和/或PA 31。俯仰角PA33可以大于或小于俯仰角PA34、PA31和/或PA32;且俯仰角PA34可以大于或小于俯仰角PA3UPA32和/或PA33。此外，俯仰角PA33和/或PA34可以在升高期间被选择和/或调节。仍进一步的，俯仰角PA31和/或PA34可以在升高期间被调节。
[0097]此外，在一些实现方式中，速度V31和/或速度V32可以基于升角AAl选择。此外，在一些示例中，速度V32、速度V33和速度V34可以等于速度V31。但是，在其他示例中，速度V31、V32、V33和V34可以彼此不同。例如，速度V34可以大于速度V33、速度V33可以大于速度V32，而速度V32可以大于速度V31。此外，速度V31、V32、V33和/或V34可以在升高期间被选择和/或调节。
[0098]在一些实现方式中，速度V31、V32、V33和/或V34中的任一个或全部可以为与飞行器130的最大(或完全)节气门相对应的速度。此外，在一些实现方式中，在速度V32，飞行器130可以在向前飞行取向下升高。此外，在速度V32下，升角AAl可以被会聚。
[0099]如图3b中所示，第二位置320可以在空中，并且在地面站110基本上下风处。第二位置320可以以第一位置310相对于地面站110取向的方式相似的方式相对于地面站110取向。
[0100]例如，第二位置320可以与基本上平行于地面302从地面站110延伸的轴线成第一角度。在一些实现方式中，第一角度可以是与轴线成30度。在一些情况下，第一角度可以称为方位角，且该角度可以是从轴线顺时针30度和从轴线顺时针330度之间，如从轴线顺时针15度或者从轴线顺时针345度。
[0101]另外，如图3b中所示，第二位置320可以在第一位置310的基本上上风处。术语“基本上上风处”，如在这个公开内容中使用的，指的是精确上风处和/或从精确上风处的一个或多个偏离，该偏离并不明显影响如在此描述的飞行器在特定飞行模式之间转换。
[0102]在一个或多个点318，系绳120的张力可以在升高期间增大。例如，在点318C处的系绳120的张力可以大于在点318B处的系绳120的张力，在点318B处的系绳120的张力可以大于在点318A处的系绳120的张力。此外，在点318A处的系绳120的张力可以大于在点314处的系绳的张力。
[0103]利用这种布置，系绳120的曲率可以在升高期间减小。例如，在点318C处系绳120的曲率可以小于在点318B处系绳的曲率，并且在点318B处的系绳120的曲率可以小于在点318A处系绳的曲率。此外，在一些示例中，在点318A处的系绳120的曲率可以小于在点314处系绳120的曲率。
[0104]此外，在一些示例中，当飞行器130包括GPS接收器时，在向前飞行取向上操作飞行器130以升角升高可以涉及利用GPS接收器监视飞行器130的升高。利用这样的布置，在升高期间飞行器130的轨迹的控制可以得到改善。结果，飞行器130的遵循路径316的一个或多个部分和/或点的能力可以得到改善。
[0105]此外，在一些示例中，当飞行器130包括至少一个皮托管时，在向前飞行取向上操作飞行器130以升角升高可以涉及到在升高期间利用至少一个皮托管监视飞行器130的迎角或飞行器130的侧滑。利用这样布置，在升高期间飞行器的轨迹的控制可以得到改善。结果，飞行器130的遵循路径316的一个或多个部分和/或点的能力可以得到改善。迎角可以是飞行器130的主体轴线和视风矢量之间的角。例如，迎角可以是飞行器的第一轴线(例如，纵向轴线)和投影到飞行器的第一轴线和飞行器的第二轴线(例如，垂直轴线)限定(例如，横跨的)的平面内的视风矢量之间的角。另外，迎角可以称为阿尔法。此外，侧滑可以是基本上垂直于飞行器130的航向的方向和视风矢量之间的角。例如，侧滑可以是视风矢量和飞行器130的第一轴线(例如，纵向轴线)和飞行器130的第二轴线(例如，垂直轴线)限定的(例如，横跨的)平面之间的角。另外，侧滑可以称为贝塔。
[0106]示例300在点322处继续以将飞行器130从向前飞行取向转换为侧风飞行取向。在一些示例中，将飞行器130从向前飞行取向向侧风飞行取向转换可以涉及到飞行机动。
[0107]当飞行器130处于侧风取向时，飞行器130可以从事侧风飞行。例如，当飞行器130从事侧风飞行时，飞行器130可以基本上沿着诸如路径150的路径飞行，以产生电能。在一些实现方式中，在侧风飞行期间，可能发生飞行器130的自然横滚和/或横摆。
[0108]如图3b中所示，在点314-322，系绳120的底部可以是地面302之上的预定高度324处。利用这种布置，在点314-322，系绳120可以不接触地面302。在一些示例中，预定高度324可以小于预定高度312。在一些实现方式中，预定高度324可以大于地面站110的高度的一半。并且，在至少一个这样的实现方式中，预定高度324可以是6米。
[0109]从而，示例300可以被执行，使得系绳120可以不接触地面302。利用这种布置，系绳120的机械整体性可以得到提高。例如，系绳120可能不卡在位于地面302上的物体上(或围绕位于地面302上的物体缠绕)ο作为另一示例，当系绳球体304可以位于水体(例如，大洋、大海、胡泊、河流等)之上，系绳120可能未浸没在水中。另外，利用这种布置，位于地面站110附近的一个或多个人的安全(例如，在系绳球体304的点304A之内)可以被提高。
[0110]另外，示例300可以被执行使得系绳120的底部保持在预定高度324之上。利用这种布置，系绳120的机械完整性如在此所述被提高且/或位于地面站110附近(例如，在系绳球体304的部分304A内)的一个或多个人的安全性可以被提高。
[0111]此外，在各种不同实施方式中，对应于点306-322的一个或多个动作可以在各种不同时间段内执行。例如，对应于点306的一个或多个动作可以在第一时间段执行，对应于点308的一个或多个动作可以在第二时间段执行，对应于点314的一个或多个动作可以在第三时间段执行，对应于点318A的一个或多个动作可以在第四时间段执行，对应于点318B的一个或多个动作可以在第五时间段执行，对应于点318C的一个或多个动作可以在第六时间段执行，且对应于点322的一个或多个动作可以在第七时间段执行。但是，在其他示例中，对应于点306-322的一个或多个动作的至少一些动作可以同时执行。
[0112]虽然在点314，飞行器已经被描述为从系绳球体304移动，在其他示例中，在点314，飞行器130可以不从系绳球体304移动。例如，在点314，在特定风条件期间，如当视风具有在15到20m/s之间的速度时，飞行器130可以不从系绳球体304移动。代之，在点314，飞行器130可以从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得系绳中的张力被减小。利用这种布置，在点314，系绳120的曲率可以大于在点308的系绳120的曲率。
[0113]在一些这样的示例中，将飞行器130从侧风飞行取向向向前飞行取向变换可以涉及到飞行机动，如俯仰向前。此外，在一些这样的示例中，飞行机动可以在诸如小于一秒的时间段内执行。
[0114]此外，在一些这样的示例中，在点314当飞行器130从悬停飞行取向向向前飞行取向转换时，使得系绳中的张力减小，在一个或多个点318处，飞行器可以基本上沿着路径飞行，该路径基本上在系绳球体304的一部分上，如在第一位置310和第二位置320之间的系绳球体的部分上。利用这种布置，在一个或多个点318处，在升高期间，系绳120的张力可增大，且在升高期间，系绳120的曲率可减小。而且，在一些这样的示例中，示例300可以在点322处继续以将飞行器130从向前飞行取向向侧风飞行取向转换。
[0115]但是，在其他这样的示例中，示例300可以在一个或多个点318处继续以在向前飞行取向上操作飞行器130以升角升高到第二位置320，如上所述，并且在点322处继续以将飞行器130从向前飞行取向向侧风飞行取向转换，如上所述。利用这种布置，在点314处在飞行器130从悬停飞行取向向向前飞行取向转换时，使得系绳中的张力减小，在一个或多个点318处，飞行器130在升高期间可以基本上沿着路径316飞行。
[0116]此外，虽然示例300已经以地面站110位于地面302的情况下加以描述，在其他示例中，地面站110可以是活动的。例如，地面站110可以被构造成相对于地面302或水体的表面移动。
[0117]图4a_4c是涉及根据示例性实施方式的升角的曲线表示。尤其是，图4a是曲线表示402，图4b是曲线表不404，而图4c是曲线表不406。每个曲线表不402、404和406可以基于τκ例 300。
[0118]更具体地说，在图4a_4c中，在飞行器从悬停飞行向侧风飞行转换的示例中的飞行器可以具有1.3的推力对重量比(1'/1)和等于等式3+((^/^1 ?11)的阻力系数(&)，其中&是升力系数，e是飞行器的翼展效率，且AR是飞行器的纵横比。但是，在其他示例中，在此描述的飞行器可以具有各种其他推力对重量比，如大于1.2的推力对重量比。此外，在其他示例中，在此描述的飞行器可以具有Cd的各种其他值，如在0.1和0.2之间的Cd的值。
[0119]如所指出的，图4a是曲线表示402。尤其是，曲线表示402描绘了飞行器的升角相对于空速(airspeed)。在曲线表示402中，升角可以以度为单位测量，并且空速可以以m/s为单位测量。如图4a中所示，曲线表示402上的点402A可以表示在升高期间用于附着流的飞行器的最大升角，如示例300中的一个或多个点318处。在曲线表示402中，最大升角可以是大约65度，且与该最大升角相对应的空速可以是大约I lm/s。
[0120]此外，如指出的，图4b是曲线表示404。尤其是，曲线表示404描绘了飞行器的升角相对于飞行器的Cl。在曲线表示404中，升角可以以度来测量，且Cl可以是无量纲的值。如图4b中所示，曲线表示404上的点404A可以表示在升高期间用于附着流的飞行器的最大升角，如在示例300中的一个或多个点318处。在曲线表示404中，最大升角可以是大约65度，而与最大升角相对应的Cl可以是大约0.7。
[0121]此外，如所指示的，图4c是曲线表示406。尤其是，曲线表示406描绘了飞行器的速度的第一分量相对于飞行器的速度的第二分量。在曲线表示406中，飞行器的速度的第一和第二分量可以以m/s为单位测量。在一些示例中，飞行器的速度的第一分量可以是在基本上与地面平行的方向上。此外，在一些实施方式中，飞行器的速度的第二分量可以在基本上与地面垂直的方向上。
[0122]如图4c中示出的，曲线表示406上的点406A可以表示飞行器处于升高期间用于附着流的最大升角时，如在不例300中的一个或多个点318处，飞行器的速度的第一和第二分量。在曲线表不406中，与最大升角相对应的飞行器速度的第一分量可以大约为5m/s，而与最大升角相对应的飞行器速度的第二分量可以大约为10.25m/s。
[0123]图5a和5b描绘了根据示例性实施方式的系绳球体504。尤其是，系绳躯体504具有基于系绳520的长度的半径，如系绳520在其延伸时的长度。如图5a和5b中所示，系绳520连接到地面站510，且地面站510位于地面502上。此外，如图5a和5b所示，相对风503接触系绳球体504。相对风503可以是从地面站510的角度来看的相对风。在图5a和5b中，仅描绘了在地面502之上的系绳球体504的一部分。该部分可以被描述为系绳球体504的一半。
[0124]地面502可以采取地面302的形式或与之类似的形式，系绳球体504可以采取系绳球体304的形式或与之类似的形式，地面站510可以采取地面站110和/或地面站210的形式或与之类似的形式，且系绳520可以采取系绳120和/或系绳220的形式或与之类似的形式。
[0125]在此描述的将飞行器在悬停飞行和侧风飞行之间转换的示例可以在系绳球体504的第一部分504A之内和/或基本上在该第一部分504A上进行。如图5a和5b所示，系绳球体504的第一部分504A在地面站510基本上下风处。第一部分504A可以描述为系绳球体504的一个四分之一。系绳球体504的第一部分504A可以采取系绳球体304的部分304A的形式或与之类似的形式。
[0126]此外，在此描述的飞行器在悬停飞行和侧风飞行之间的转换的示例可以在系绳球体504的第一部分504A内和/或上的各种位置处进行。例如，如图5a所示，在飞行器处于悬停飞行取向的同时，飞行器可以定位在点508处，该点508可以基本上位于系绳球体504的第一部分504A上。
[0127]此外，如图5b中所示，当飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换时，飞行器可以定位在系绳球体504的第一部分504A内侧的点514处。再者，如图5b中所示，当飞行器沿着向前飞行取向升高到基本上处于系绳球体504的第一部分504A上的点518处时，飞行器可以遵循路径516。路径516可以采取各种形状的形式。例如，路径516可以是线段，如系绳球体504的弦。而且，在一些情况下，路径516可以是在一个或多个位置相交的线段。另外，路径516可以是曲线。例如，路径316可以是具有基于飞行器130的速度的曲率和在点518处的路径516的切线的曲线。其他形状和/或其他类型的形状同样是有可能的。
[0128]点508可以对应于示例300中的点308，点514可以对应于示例300中的点314，点518可以对应于示例300中的点31 SC，而路径516可以采取路径316的形式或与之类似的形式。
[0129]此外，根据这个公开内容，点508和点518可以定位在基本上在系绳球体504的第一部分504A上的各个位置处，并且点514可以位于系绳球体504的第一部分504A的内侧的各个位置处。
[0130]另外，在一些示例中，点514可以位于基本上在系绳球体504的第一部分504A上的各个位置处。
[0131]D.飞行器从侧风飞行向悬停飞行转换
[0132]图6a_6c描绘了根据示例性实施方式将飞行器从侧风飞行向悬停飞行转换的示例600。作为示例，示例600大体地描述为通过上面结合图1描述的飞行器130来执行。为了说明的目的，示例600描述为飞行器130的一系列动作，如图6a-6c所示，但是示例600可以按照任何数量的动作和/或动作的组合来执行。
[0133]如图6a中所示，飞行器130连接到系绳120，且系绳120连接到地面站110。地面站110位于地面302上。此外，如图6a所示，系绳120限定了系绳球体304。示例600可以在系绳球体304的部分304A内和/或基本上在该部分304A上进行。
[0134]示例600在点606处开始为在侧风飞行取向上操作飞行器130。当飞行器处于侧风飞行取向时，飞行器130可以从事侧风飞行。此外，在点606，系绳120可以被延伸。
[0135]示例600在点608继续以在飞行器130处于侧风飞行取向的同时，将飞行器130定位在第一位置601，该第一位置基本上在系绳球体304上。(在一些示例中，第一位置610可以称为第三位置)。如图6a中所示，第一位置610可以在空中的并且在地面站110基本上下风处。第一位置610可以采取第一位置310的形式或与之类似的形式。但是，在一些示例中，第一位置610可以具有大于或小于第一位置310的高度的高度。
[0136]例如，第一位置610可以与基本上平行于地面302的轴线成第一角度。在一些实现方式中，该角度可以是与轴线成30度。在一些情况下，第一角度可以称为方位角，且第一角度可以在从轴线顺时针30度到从轴线顺时针330度之间，如从轴线顺时针15度或者从轴线顺时针345度。
[0137]此外，在点606和点608处，系绳120的底部可以在地面302之上的预定高度612处。利用这种布置，在点606和点608处，系绳120可以不接触地面302。该预定高度612可以大于、小于和/或等于预定高度312。
[0138]示例600在点614处继续以将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器130从系绳球体120移动。如图6b中所示，飞行器130可以从系绳球体304朝向地面站110
移动到一定位置。
[0139]在飞行器处于向前飞行取向时，飞行器可以从事向前飞行。在一些示例中，将飞行器130从侧风飞行取向向向前飞行取向转换可以涉及到飞行机动，如俯仰向前。此外，在这样的示例中，飞行机动可以在诸如小于一秒的时间段内执行。
[0140]在点614，飞行器130可以接收附着流。此外，在点614，系绳120的张力可以减小。利用这种布置，在点614处，系绳120的曲率可以大于在点608处系绳120的曲率。
[0141]示例600在一个或多个点618处继续以在向前飞行取向上操作飞行器130以升角AA2升高到第二位置620(在一些示例中，第二位置620可以称为第四位置)。如在图6b中所示，在一个或多个点618处升高期间，飞行器130可以基本上沿着路径616飞行。在这个示例中，一个或多个点618包括两个点，点618A和点618B。但是，在其他示例中，一个或多个点618可以包括少于两个或多于两个点。
[0142]在一些示例中，升角AA2可以是路径618和地面302之间的角。此外，在各种不同实施方式中，路径616可以采取各种不同形式。例如，路径616可以是线段，如系绳球体304的弦。其他形状和/或其它类型的形状同样是可能的。升角AA2可以采取升角AAl的形式或与之类似的形式，并且路径616可以采取路径316的形式或与之类似的形式。
[0143]在一些实现方式中，在一个或多个点618处，飞行器130可以在基本上没有由飞行器130的转子134A-134D提供的推力的情况下升高。利用这种布置，飞行器130在升高期间可以减速。例如，在一个或多个点618处，飞行器130的转子134A-134D可以关闭。术语“基本上没有”，如在本公开内容中使用的，指的是精确没有和/或从精确没有的一个或多个偏离，该偏离并不明显影响如在此描述的飞行器在特定飞行模式之间的转换。
[0144]此外，在一些实现方式中，飞行器130在升高期间可以具有附着流。而且，在这样的实现方式中，飞行器130的一个或多个控制表面的效力可以被保持。此外，在这样的实现方式中，示例600可以涉及到选定最大升角，使得飞行器130在升高期间具有附着流。此外，在这样的实现方式中，示例600可以涉及到基于最大升角调节飞行器的俯仰角和/或基于最大升角调节飞行器130的推力。在一些示例中，调节飞行器130的推力可以涉及到利用飞行器130的一个或多个转子134A-134D的差动推进。
[0145]如图6b中所示，在点614，飞行器130可以具有速度V61和俯仰角PA61;在点618A处，飞行器130可以具有速度V62和俯仰角PA61;而在点618B处，飞行器130可以具有速度V63和俯仰角PA63。
[0146]在一些实现方式中，升角AA2可以在点618A之前选择。利用这种布置，俯仰角PA61和/或俯仰角PA62可以基于升角AA2来选择。此外，在一些示例中，俯仰角PA62和俯仰角PA63可以等于俯仰角PA61。但是，在其他示例中，俯仰角PA61、PA62和PA63可以彼此不同。例如，PA61可以大于或小于PA62和/或PA63;PA62可以大于或小于PA63和/或PA61;且PA63可以大于或小于PA61和/或PA62。此外，PA62可以在升高期间被选择和/或调节。再者，PA61和/或PA62可以在升高期间被调节。
[0147]此外，在一些实现方式中，速度V61和/或速度V62可以基于升角AA2来选择。此外，在一些示例中，速度V62和速度V63可以等于速度V61。但是，在其他示例中，速度V61、V62、V63可以彼此不同。例如，速度V63可以小于速度V62，且速度V62可以小于速度V61。此外，速度V61、V62和V63可以在升高期间被选择和/或调节。
[OH8] 在一些实现方式中，速度V61、V62和/或V63中的任一个可以是与飞行器130的最小(或无)节气门相对应的速度。此外，在一些实现方式中，在速度V62下，飞行器130可以在向前飞行取向下升高。此外，在速度V62，升角AA2可以汇聚。如图6中所示，第二位置620可以在空中并在地面站110的基本上下风处。另外，如图6b中所示，第二位置在第一位置的基本上上风处。第二位置620可以以与第一位置610相对于地面站110取向的方式类似的方式相对于地面站110取向。
[0149]例如，第一位置610可以与基本上平行于地面302的轴线成第一角度。在一些实现方式中，该角度可以是与轴线成30度。在一些情况下，第一角度可以称为方位角，并且第一角度可以在从轴线顺时针30度和从轴线顺时针330度之间，如从轴线顺时针15度或者从轴线顺时针345度。
[0150]作为另一示例，第一位置610可以与轴线成第二角度。在一些实现方式中，第二角度可以与轴线成10度。在一些情况下，第二角度可以称为仰角，且第二角度可以在轴线之上方向上10度和轴线之下方向上10度之间。
[0151]在一个或多个点618处，系绳120的张力在升高期间可以增加。例如，在点618B处，系绳120的张力可以大于在点618A处系绳的张力，且在点618A处的系绳的张力可以大于在点614处系绳的张力。
[0152]利用这种布置，在升高期间，系绳120的曲率可以减小。例如，在点618B处，系绳120的曲率可以小于在点618A处系绳120的曲率。此外，在一些示例中，在点618A处系绳120的曲率可以小于在点614处系绳120的曲率。
[0153]此外，在一些示例中，当飞行器130包括GPS接收器时，在向前飞行取向下操作飞行器130以升角升高可以涉及利用GPS接收器监视飞行器的升高。利用这种布置，在升高期间，飞行器130的轨迹的控制可以得到改善。结果，飞行器130的遵循路径616的一个或多个部分和/或点的能力可以被提尚。
[0154]此外，在一些示例中，当飞行器130包括至少一个皮托管时，在向前飞行取向下操作飞行器130以升角升高可以涉及在升高期间利用至少一个皮托管监视飞行器130的迎角或飞行器130的侧滑。利用这种布置，在升高期间飞行器130的轨迹的控制可以被改善。结果，飞行器遵循路径616的一个或多个部分和/或点的能力可以得到提高。
[0155]此外，如图6b中所示，在点614和点618处，系绳120的底部可以在地面302之上预定高度624处。利用这种布置，在点614和点618处，系绳120可以不接触地面302。在一些示例中，预定高度624可以小于预定高度612。且预定高度624可以大于、小于和/或等于预定高度324。在一些实现方式中，预定高度624可以大于地面站110的高度的一半。并且在至少一个这种实现方式中，预定高度624可以是6米。
[0156]示例600在点622处继续以将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换。在一些示例中，将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换可以涉及飞行机动。此外，将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换可以在飞行器130具有阈值速度，如15m/s时发生。在一些实现方式中，将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换可以在速度V63是15m/s时发生。此外，在点622处，系绳120的张力可以大于在点618B处系绳120的张力。
[0157]在从向前飞行取向向悬停飞行取向转换期间，飞行器130可以定位在第三位置624(在一些示例中，第三位置624可以称为第五位置)。如图6c中所示，第三位置624可以在空中并在地面站110基本上下风处。在一些实现方式中，第三位置624可以与第二位置620相同或 类似。此外，在一些实现方式中，第三位置624可以并非基本在系绳球体304上。当第三位置624并未基本上在系绳躯体304上时，在点622之后，飞行器130可以被风吹到第四位置(未示出)，该第四位置基本上在系绳球体304上。
[0158]此外，如图6c中所示，在点622处，系绳120的底部可以在地面302之上预定高度626处。利用这个布置，在点626处，系绳120可以不接触地面302。在一些示例中，预定高度626可以大于预定高度612和/或预定高度624。
[0159]从而，示例600可以被执行，使得系绳120可以不接触地面602。利用这种刚布置，系绳120的机械完整性可以得到改善。例如，系绳120可能不卡在位于地面302上的物体上(或不围绕位于地面上的物体缠绕)。作为另一示例，当系绳球体304位于水体之上，如在此描述的，系绳120可以不浸没在水中。另外，利用这种布置，可以提高位于地面站110附近的(例如，在系绳球体304的部分304A之内的)一个或多个人的安全。
[0160]另外，示例600可以进行使得系绳120的底部保持在预定高度624之上。利用这种布置，系绳120的机械完整性可以得到改善，如在此描述的，且/或位于地面站附近的一个或多个人的安全可以被提高。
[0161 ]此外，在各种不同实施方式中，与点606-622相对应的一个或多个动作可以在各个不同时间段执行。例如，与点606相对应的一个或多个动作可以在第一时间段执行，与点608相对应的一个或多个动作可以在第二时间段执行，与点614相对应的一个或多个动作可以在第三时间段执行，与点618A相对应的一个或多个动作可以在第四时间段执行，与点618B对应的一个或多个动作可以在第五时间段执行，且与点622相对应的一个或多个动作可以在第七时间段执行。但是，在其他示例中，与点606-622相对应的一个或多个动作中的至少一些动作可以同时执行。
[0162]虽然上面已经参照图6a_6c描述了示例600，但根据这个公开内容，点608和点622可以在基本上处于系绳球体304的部分304A上的各种位置处发生，且点614和一个或多个点618可以在位于系绳球体的部分304A内侧的各个位置处发生。
[0163]此外，虽然在点614，飞行器130已经描述为从系绳球体304移动，在其他示例中，在点614处，飞行器130可以不从系绳球体304移动。例如，在点614处，在特定风条件下，如在视风具有在15到20m/s之间的速度时，飞行器130可以不从系绳球体304移动。代之，在点614，飞行器130可以从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得系绳中的张力被减小。利用这种布置，在点614处的系绳120的曲率可以大于在点608处系绳120的曲率。而且在一些这样的示例中，飞行器130从侧风飞行取向向向前飞行取向转换可以涉及飞行机动，如俯仰向前。此外，在一些这样的示例中，飞行机动可以在诸如小于一秒的时间段内执行。
[0164]此外，在一些这样的示例中，示例600可以在一个或多个点618处继续以在向前飞行取向下操作飞行器130以升角升高到第二位置。第二位置可以基本上在系绳球体上。此夕卜，在一些这样的示例中，在点614，当飞行器130从悬停飞行取向向向前飞行取向转换时，使得系绳中的张力被减小，在一个或多个点618处，飞行器可以基本上沿着基本上在系绳球体304的一部分(如在第一位置610和第二位置之间的系绳球体304的一部分)上的路径飞行。利用这种布置，在一个或多个点618处，系绳120的张力在升高期间可以增大，系绳120的曲率在升高期间可以减小，且飞行器130的速度在升高期间可以减小。并且在一些这样的示例中，示例600可以在点622处继续以将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换。
[0165]但是，在其他这样的示例中，示例600可以在一个或多个点618处继续以在向前飞行取向下操作飞行器130以升角升高到第二位置620，如上所述，并在点622处可以继续以将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换，如上所述。利用这种布置，在点614，当飞行器130从悬停飞行取向向向前飞行取向转换时，使得系绳中的张力减小，在一个或多个点618处，飞行器130在升高期间可以基本上沿着路径616飞行。
[0166]再者，虽然已经在地面站110位于地面302上的情况下描述了示例600，在其他示例中，地面站110可以是活动的。例如，地面站110可以被构造成相对于地面302或水体的表面移动。
[0167]II 1.说明性方法
[0168]A.悬停飞行到侧风飞行
[0169]图7a是示出根据示例性实施方式的方法700的流程图。方法700可以用于将飞行器从悬停飞行向侧风飞行转换。说明性方法，如方法700可以完全或部分由飞行器的一个或多个部件，如通过图1所示的飞行器130的一个或多个部件、图2所示的飞行器230、图1所示的地面站110和图2所示的地面站210来执行。例如，方法700可以通过控制系统248来执行。为了简化，方法700可以总地描述为通过飞行器，如飞行器130和/或飞行器230来执行。但是，应该理解的是诸如方法700的示例性方法可以通过其他实体或实体的组合来执行，而不背离本发明的范围。
[0170]如方块702所示，方法700涉及在悬停飞行取向下操作飞行器，其中，飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，系绳连接到地面站。在方块702，飞行器可以与在点306处飞行器130被操作的相同或类似的方式操作，如参照图3a描述的。
[0171]如方块704所示，方法700涉及在飞行器在悬停飞行取向下的同时，将飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在系绳球体上，其中，第一位置在地面站的基本上下风处。在方块704，飞行器可以与如参照图3a所描述的在点308处飞行器130被定位相同或类似的方式定位。
[0172]如方块706所示，方法700涉及将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器从系绳球体移动，其中飞行器具有附着流，且其中系绳的张力减小。在方块706，飞行器可以与如参照图3b所描述的飞行器130在点314处的转换相同或类似的方式转换。
[0173]如方块708所示，方法700涉及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到基本上在系绳球体上的第二位置，其中，所述第二位置在地面站的基本上下风处。在方块708，飞行器可以与如参照图3b所描述的在一个或多个点318处飞行器130被操作相同或类似的方式操作。
[0174]例如，在一些实施方式中，飞行器可以在升高期间具有附着流。此外，在一些实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及到选择最大升角，使得飞行器在升高期间具有附着流。而且在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的俯仰角。此外，在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的推力。再者，在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及在与飞行器的最大节气门相对应的速度操作飞行器。
[0175]此外，在一些实施方式中，系绳的张力在升高期间可以增大。再者，在一些实施方式中，当飞行器包括GPS接收器时，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高可以涉及利用GPS接收器监视飞行器的升高。
[0176]此外，在一些实施方式中，当飞行器包括至少一个皮托管时，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高可以涉及在升高过程中利用至少一个皮托管监视飞行器的迎角或飞行器的侧滑。此外，在一些实施方式中，第二位置在第一位置的基本上风处。
[0177]再者，在一些实施方式中，方法700可以进行，使得系绳不接触地面。此外，在一些实施方式中，方法700可以进行，使得系绳的底部保持在预定高度之上。
[0178]此外，在一些实施方式中，方法700可以进一步涉及将飞行器从向前飞行取向向侧风飞行取向转换。在至少一个这样的实施方式中，飞行器可以以与参照图3b描述的在点322处飞行器130被转换相同或相类似的方式转换。
[0179]且在一些实施方式中，方法700可以进一步涉及将飞行器以悬停飞行取向从地面站部署。在至少一个这样的实施方式中，飞行器可以以与如参照图3a描述的在点306处飞行器130被部署相同或类似的方式被部署。
[0180]图7b是示出根据示例性实施方式的方法710的流程图。方法710可以用于将飞行器从悬停飞行向侧风飞行转换。诸如方法710的说明性方法可以全部或部分由飞行器的部件或多个部件，如通过图1所示的飞行器130的一个或多个部件、图2所示的飞行器230、图1所示的地面站110以及图2中所示的地面站210执行。例如，方法710可以通过控制系统248执行。为了简单起见，方法710可以大体上描述为由飞行器，如飞行器130和/或飞行器230执行。但是，应该理解的是诸如方法710的示例性方法可以通过其他实体或实体的组合来执行，而不背离本发明的范围。
[0181]如方块712所示，方法710涉及在悬停飞行取向下操作飞行器，其中，飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中系绳连接到地面站。在方块712，飞行器可以以与如参照图3a描述的在点306处飞行器130可以被操作的相同或类似的方式操作。
[0182]如方块714所示，方法710涉及在飞行器在悬停飞行取向下的同时，将飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在系绳球体上，其中该第一位置在地面站的基本下风处。在方块714，飞行器可以以与如参照图3a所描述的在点308处飞行器130可以被定位的相同的方式或类似的方式定位。
[0183]如方块716所示，方法700涉及将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得系绳的张力减小，其中飞行器具有附着流。在方块716，飞行器可以以与如参照图3b所描述的在点314飞行器130被转换的相同或类似方式被转换。例如，在方块716，飞行器可以不从系绳球体移动。
[0184]如方块718所示，方法710涉及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置，该第二位置基本上在系绳球体上，其中第二位置在地面站的基本下风处。在方块718，飞行器可以以与如参照图3b所描述的在一个或多个点318飞行器130可以被操作的相同或类似的方式操作。
[0185]例如，在一些实施方式中，飞行器在升高期间可以具有附着流。此外，在一些实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及选择最大升角，使得飞行器在升高期间具有附着流。并且在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的俯仰角。此外，在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的推力。再者，在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及在与飞行器的最大节气门相对应的速度下操作飞行器。
[0186]此外，在一些实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基本上沿着系绳球体的一部分操作飞行器。
[0187]再者，在一些实施方式中，系绳的张力在升高期间可以增大。而且，在一些实施方式中，当飞行器包括GPS接收器时，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高可以涉及利用GPS接收器监视飞行器的升高。
[0188]此外，在一些实施方式中，当飞行器包括至少一个皮托管时，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高可以涉及在升高期间利用至少一个皮托管监视飞行器的迎角或飞行器的侧滑。此外，在一些实施方式中，第二位置可以在第一位置的基本上风处。
[0189]此外，在一些实施方式中，方法710可以进行使得系绳不接触地面。此外，在一些实施方式中，方法700可以进行使得系绳的底部保持在预定高度之上。
[0190]再者，在一些实施方式中，方法710可以进一步涉及将飞行器从向前飞行取向向侧风飞行取向转换。在至少一个这样的实施方式中，飞行器可以以与如参照图3b描述的在点322处飞行器130被转换的相同或类似的方式转换。
[0191]而且在一些实施方式中，方法710可以进一步涉及在悬停飞行取向将飞行器从地面站部署。在至少一个这样的实施方式中，飞行器可以以与如参照图3a描述的在点306飞行器130可以被部署的相同或类似的方式部署。
[0192]B.侧风飞行到悬停飞行
[0193]图8a是示出根据示例性实施方式的方法800的流程图。方法800可以用于将飞行器从侧风飞行向悬停飞行转换。诸如方法800的说明性方法可以全部或部分利用飞行器130的一个或多个部件，如通过图1所示的飞行器130的一个或多个部件、图2所示的飞行器230、图1所示的地面站110和图2所示的地面站210执行。例如，方法800可以通过控制系统248执行。为了简单起见，方法800可以大体上被描述为被飞行器，如飞行器130和/或飞行器230执行。但是，应该理解的是诸如方法800的示例性方法可以由其他实体或实体的组合执行，而不背离本发明的范围。
[0194]如方块802所示，方法800涉及在侧风飞行取向下操作飞行器，其中，飞行器连接到系绳，系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，系绳连接到地面站。在方块802，飞行器可以以与如参照图6a描述的在点606处飞行130可以被操作的相同或类似的方式被操作。
[0195]如方块804所示，方块800涉及到在飞行器处于侧风飞行取向下的同时，将飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在系绳球体上，其中该第一位置在地面站的基本下风处。在方块804，飞行器可以以与如参照图6a描述的在点608飞行器130可以被定位的相同或类似的方式被定位。
[0196]如方块806所示，方法800涉及将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器从系绳球体移动，其中飞行器具有附着流，并且其中系绳的张力减小。在方块806，飞行器可以以与如参照图6b所描述的在点614飞行器130可以被转换的相同或类似的方式转换。
[0197]如方块808所示，方法800涉及在向前飞行取向操作飞行器以升角升高到第二位置，其中第二位置在地面站的基本下风处。在方块808，飞行器可以以与如参照图6b所描述的在一个或多个点618处飞行器可以被操作的相同或相类似的方式操作。
[0198]例如，在一些实施方式中，飞行器在升高期间可以具有附着流。此外，在一些实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及选择最大升角，使得飞行器在升高期间具有附着流。且在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的俯仰角。此外，在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的推力。再者，在至少一个这样的实 施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及在基本上无推力下操作飞行器。
[0199]此外，在一些实施方式中，系绳的张力在升高期间可以增大。再者，在一些实施方式中，当飞行器包括GPS接收器时，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高可以涉及利用GPS接收器监视飞行器的升高。
[0200]此外，在一些实施方式中，当飞行器包括至少一个皮托管时，在向前飞行器取向下操作飞行器以升角升高可以涉及在升高期间利用至少一个皮托管监视飞行器的迎角或飞行器的侧滑。此外，在一些实施方式中，第二位置可以在第一位置的基本上风处。
[0201]再者，在一些实施方式中，方法800可以被进行使得系绳不接触地面。此外，在一些实施方式中，方法800可以被执行使得系绳的底部保持在预定高度之上。
[0202]且在一些实施方式中，方法800可以进一步涉及将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换。在至少一个这样的实施方式中，飞行器可以以与如参照图6c描述的在点622飞行器130被转换的相同或类似的方式被转换。例如，在一些实施方式中，将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换可以涉及当飞行器具有阈值速度时将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换。此外，在一些实施方式中，将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换包括在第三位置将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换，所述第三位置基本上未在系绳球体上。
[0203]图Sb是示出根据示例性实施方式的方法810的流程图。方法810可以用于将飞行器从侧风飞行向悬停飞行转换。诸如方法810的说明性方法可以全部或部分由飞行器的一个或多个部件，如由图1中所示的飞行器130的一个或多个部件、图2中所示的飞行器230、图1中所示的地面站110、以及图2中所示的地面站210执行。例如，方法810可以通过控制系统248执行。为了简单起见，方法810可以大体上描述为被飞行器，如飞行器130和/或飞行器230执行。但是，应该理解诸如方法800的示例性方法可以通过其他实体或实体的组合执行，而不背离本发明的范围。
[0204]如方块812所示，方法810涉及在侧风飞行取向下操作飞行器，其中飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中系绳连接到地面站。在方块812，飞行器可以以与如参照图6a所描述的在点606飞行器130可以被操作的相同或类似的方式操作。
[0205]如方块814所示，方法810涉及在飞行器处于侧风飞行取向下的同时，将飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在系绳球体上，其中，第一位置在地面站的基本下风处。在方块804，飞行器可以以与如参照图6a描述的在点608飞行器130可以被定位的相同或类似的方式定位。
[0206]如方块816所示，方法800涉及将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得系绳的张力减小，其中飞行器具有附着流。在方块816，飞行器可以以与如参照图6b描述的在点614飞行器130可以被转换的相同或相类似的方式转换。例如，在方块816，飞行器可以不从系绳球体移动。
[0207]如由方块818所示，方法810涉及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置，其中该第二位置在地面站的基本下风处。在方块818，飞行器可以以与如参照图6b描述的在一个或多个点618飞行器可以被操作的相同或类似的方式操作。
[0208]例如，在一些实施方式中，飞行器在升高期间可以具有附着流。此外，在一些实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及选择最大升角，使得飞行器在升高期间具有附着流。并且在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的俯仰角。此外，在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的推力。再者，在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及在基本上没有推力情况下操作飞行器。
[0209]此外，在一些实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基本上沿着系绳球体的一部分操作飞行器。
[0210]再者，在一些实施方式中，系绳的张力在升高期间可以增大。且，在一些实施方式中，当飞行器包括GPS接收器时，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高可以涉及利用GPS接收器监视飞行器的升高。
[0211]此外，在一些实施方式中，当飞行器包括至少一个皮托管时，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高可以涉及在升高期间利用所述至少一个皮托管监视飞行器的迎角或飞行器的侧滑。此外，在一些实施方式中，第二位置可以在第一位置的基本上风处。
[0212]再者，在一些实施方式中，方法810可以被执行，使得系绳并不接触地面。此外，在一些实施方式中，方法810可以被执行使得系绳的底部保持在预定高度之上。
[0213]而且在一些实施方式中，方法810可以进一步涉及到将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换。在至少一个这样的实施方式中，飞行器可以以与如参照图6c所描述的在点622飞行器130可以被转换的相同或类似的方式转换。例如，在一些实施方式中，将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换可以涉及当飞行器具有阈值速度时将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换。此外，在一些实施方式中，将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换包括在并未基本上处于系绳球体上的第三位置处将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换。
[0214]V1.说明性非瞬态计算机可读介质
[0215]上面描述并在图7a、7b、8a和8b中所示的功能中的一些或全部可以响应于在非瞬态计算机可读介质中存储的指令的执行而通过计算装置执行。例如，非瞬态计算机可读介质可以是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(R0M)、闪存、缓存、一个或多个磁性编码盘、一个或多个光学编码盘、或者任何其他形式的非瞬态数据存储器。非瞬态计算机可读介质也可以分布在多个数据存储元件中，所述多个数据存储元件可以彼此远程定位。执行被存储的指令的计算装置可以是如参照图2描述和示出的控制系统248。另外或替代地，计算装置可以包括另一计算装置，如服务器网络中的服务器。
[0216]非瞬态计算机可读介质可以存储处理器可执行的指令(例如，参照图2描述的处理器242和/或处理器212)以执行各种功能。所述功能可以包括在悬停飞行取向下操作飞行器，其中，所述飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，所述系绳连接到地面站;在飞行器处于悬停飞行取向下的同时，将飞行器定位在基本上处于系绳球体上的第一位置处，其中第一位置在地面站的基本下风处;将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器从系绳球体移动，其中飞行器具有附着流，并且其中系绳的张力被减小；以及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到基本上在系绳球体上的第二位置，其中，所述第二位置在地面站的基本下风处。
[0217]此外，该功能可以包括在悬停飞行取向下操作飞行器，其中该飞行器连接到系绳，该系绳限定具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中系绳连接到地面站;在飞行器处于悬停飞行取向下时，将飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在系绳球体上，其中该第一位置在地面站的基本下风处;将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得系绳的张力减小，其中飞行器具有附着流；以及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到基本上在系绳球体上的第二位置，其中，第二位置在地面站的基本下风处。
[0218]此外，所述功能可以包括在侧风飞行取向下操作飞行器，其中，飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳长度的半径的系绳球体，其中系绳连接到地面站;在飞行器处于侧风飞行取向的同时，将飞行器定位在基本上在系绳球体上的第一位置，其中该第一位置在地面站的基本下风处;将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器从系绳球体移动，其中，飞行器具有附着流，且其中系绳的张力减小；以及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置，其中第二位置在地面站的基本下风处。
[0219]再者，所述功能可以包括在侧风飞行取向下操作飞行器，其中，该飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中系绳连接到地面站;在飞行器处于侧风飞行取向下的同时，将飞行器定位在基本上在系绳球体上的第一位置，其中，该第一位置在所述地面站的基本下风处;将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得系绳的张力减小，其中，飞行器具有附着流；以及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置，其中，第二位置在地面站的基本下风处。
[0220]VI1.结论
[0221]在图中示出的特定布置不应视为限制。应该理解的是其他实施方式可以包括给定图中所示的更多或更少的每个元件。此外，一些所示的元件可以组合或省略。再者，示例性实施方式可以包括在图中未示出的元件。
[0222]另外，虽然在此已经公开了各种方面和实施方式，其他方面和实施方式对本领域技术人员来说是显然的。在此公开的各种方面和实施方式用于说明的目的，并且不意在限制，且真实的范围和精髓由随后的权利要求书限定。可以利用其他实施方式，且可以做出其他变化，而不背离在此提供的主题的精髓或范围。将轻易理解的是如在此总体上描述和图中说明的，本发明的各个方面可以按照各种各样的不同构造布置、替代、组合、分离和设计，所有这些在此都构想到。
【主权项】
1.一种方法，包括: 在侧风飞行取向下操作飞行器，其中该飞行器连接到系绳，所述系绳限定了具有基于所述系绳的长度的半径的系绳球体，其中所述系绳连接到地面站； 在所述飞行器处于所述侧风飞行取向的同时，将所述飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在所述系绳球体上，其中，所述第一位置在所述地面站的基本下风处； 将所述飞行器从所述侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得所述飞行器从所述系绳球体移动，其中，所述飞行器具有附着流，且其中所述系绳的张力被减小；以及 在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以升角升高到第二位置，其中该第二位置在所述地面站的基本上下风处。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述飞行器在所述升高期间具有附着流。3.如权利要求1所述的方法，其中，在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以所述升角升高到所述第二位置包括选择最大升角，使得所述飞行器在所述升高期间具有附着流。4.如权利要求3所述的方法，其中，在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以所述升角升高到所述第二位置包括基于所述最大升角调节所述飞行器的俯仰角。5.如权利要求3所述的方法，其中，在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以所述升角升高到所述第二位置包括基于所述最大升角调节所述飞行器的推力。6.如权利要求1所述的方法，其中，在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以所述升角升高到所述第二位置包括在基本上无推力情况下操作所述飞行器。7.如权利要求1所述的方法，其中，所述系绳的张力在所述升高期间增大。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述飞行器包括全球定位系统(GPS)接收器，且其中在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以所述升角升高包括利用GPS接收器监视所述飞行器的升高。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述飞行器包括至少一个皮托管，且其中在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以所述升角升高包括在所述升高期间利用所述至少一个皮托管监视所述飞行器的迎角或所述飞行器的侧滑。10.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二位置在所述第一位置的基本上风处。11.如权利要求1所述的方法，其中，该方法在所述系绳并不接触地面的情况下进行。12.如权利要求1所述的方法，其中，该方法在所述系绳的底部保持在预定高度之上的情况下进行。13.如权利要求1所述的方法，还包括将所述飞行器从所述向前飞行取向向悬停飞行取向转换。14.如权利要求13所述的方法，其中，将所述飞行器从所述向前飞行取向向所述悬停飞行取向转换包括在所述飞行器具有阈值速度时将所述飞行器从所述向前飞行取向向所述悬停飞行取向转换。15.如权利要求13所述的方法，其中，将所述飞行器从所述向前飞行取向向悬停飞行取向转换包括在第三位置将所述飞行器从所述向前飞行取向向悬停飞行取向转换，所述第三位置基本上不在所述系绳球体上。16.—种系统，包括: 连接到地面站的系绳，其中该系绳限定了具有基于所述系绳的长度的半径的系绳球体； 连接到所述系绳的飞行器；以及 控制系统，该控制系统被构造成: 在侧风飞行取向下操作所述飞行器； 在所述飞行器处于所述侧风飞行取向的同时，将所述飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在所述系绳球体上，其中该第一位置在所述地面站的基本下风处； 将所述飞行器从所述侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得所述飞行器从所述系绳球体移动，其中，所述飞行器具有附着流，且其中所述系绳的张力减小；以及 在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以升角升高到第二位置，其中所述第二位置在所述地面站的基本下风处。17.如权利要求16所述的系统，其中，所述飞行器在所述升高期间具有附着流。18.如权利要求16所述的系统，其中，在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以所述升角升高到所述第二位置包括在基本上没有推力的情况下操作所述飞行器。19.一种方法，包括: 在侧风飞行取向下操作飞行器，其中所述飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于所述系绳的长度的半径的系绳球体，其中，所述系绳连接到地面站； 在所述飞行器处于所述侧风飞行取向下的同时，将所述飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在所述系绳球体上，其中所述第一位置在所述地面站的基本下风处； 将所述飞行器从所述侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得所述系绳的张力减小，其中所述飞行器具有附着流；以及 在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以升角升高到第二位置，其中，所述第二位置在所述地面站的基本下风处。20.如权利要求19所述的方法，其中，在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以升角升高到所述第二位置包括基本上沿着所述系绳球体的一部分操作所述飞行器。
【专利摘要】一种方法可以涉及在悬停飞行取向下操作飞行器。所述飞行器可以连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，且该系绳可以连接到地面站。所述方法可以涉及将飞行器定位在基本上位于系绳球体上的第一位置。该方法可以涉及将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器从所述系绳球体移动。并且，所述方法可以涉及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到基本上位于所述系绳球体上的第二位置。所述第一和第二位置可以在地面站的基本上下风处。
【IPC分类】B64B1/66, B64C31/06
【公开号】CN105555664
【申请号】CN201480050968
【发明人】E.C.查布, D.V.林德
【申请人】谷歌公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年9月15日
【公告号】EP3046836A1, US9126675, US20150076289, US20150353194, WO2015039056A1
【专利说明】在侧风飞行和悬停飞行之间转换飞行器的方法和系统
[0001 ]与相关申请的横向参考
[0002]本申请要求2013年12月30日提交的美国专利申请第14/144,545号的优先权，该申请是2013年9月16日提交的美国专利申请第14/028,251的部分继续申请，二者由此通过引用整体结合于此。
技术领域
【背景技术】
[0003]除非在此另有所指，在这个部分中描述的材料不是本申请中的权利要求的现有技术，也不是通过包括在这个部分中而承认为现有技术。
[0004]能量产生系统可以将化学和/或机械能量(例如，动能)转化成电能，以用于各种用途，如电器系统。作为一个例子，风能系统可以将动态风能转换成电能。
【发明内容】
[0005]在此描述了在特定飞行模式之间转换飞行器的方法和系统，该方法和系统利于将动能向电能转化。简要地说，在此描述的实施方式可以减少在飞行器上的阻力，这可以减小飞行器用于飞行的推力。此外，在此描述的实施方式可以允许飞行器的推力对重量比降低。于是，飞行器的一个或多个部件的尺寸，如马达或推进器可以被减小，这可以允许飞行器被优化以用于能量产生飞行。
[0006]在一个方面，该方法可以包括以悬停飞行取向操作飞行器，其中，该飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，该系绳连接到地面站；在飞行器处于悬停飞行取向的同时，将飞行器定位在基本上在所述系绳球体上的第一位置，其中，该第一位置在地面站的基本下风处，飞行器从悬停飞行取向向向前飞行曲线变换，使得飞行器从系绳球体移动，其中飞行器具有附着流(attached flow)，且其中，系绳的张力被减小;并且在向前飞行取向下操作飞行器，以升角升高到第二位置，该第二位置基本上在系绳球体上，其中，该第二位置在地面站的基本下风处。
[0007]在另一方面，系统可以包括:连接到地面站的系绳，其中该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体;连接到该系绳的飞行器；以及控制系统，该控制系统被构造成:以悬停飞行取向操作飞行器;在飞行器处于悬停飞行取向的同时，将飞行器定位在基本上处于系绳球体上的第一位置处，其中，该第一位置在地面站的基本下风处;将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向变换，使得飞行器从系绳球体移动，其中飞行器具有附着流，并且其中，系绳的张力被减小；以及在向前飞行取向下操作飞行器，以升角升高到第二位置，该第二位置基本上在系绳球体上，其中，所述第二位置在地面站的基本下风处。
[0008]在另一方面，一种方法可以包括在侧风飞行取向下操作飞行器，其中该飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，该系绳连接到地面站;在飞行器处于侧风飞行取向下的同时，将飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在系绳球体上，其中该第一位置在地面站的基本下风处;将飞行器从侧风飞行取向变换到向前飞行取向，使得飞行器从系绳球体移动，其中，该飞行器具有附着流，并且其中，系绳的张力被减小，并且在向前飞行取向下操作飞行器，以升角升高飞行器到第二位置，其中，该第二位置在地面站的基本下风处。
[0009]在另一方面，一种系统可以包括用于在悬停飞行取向下操作飞行器的装置，其中，该飞行器连接到系绳上，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，所述系绳连接到地面站;在飞行器处于悬停飞行取向下的同时，用于将飞行器定位在第一位置的装置，该第一位置基本上在系绳球体上，其中，该第一位置在地面站的基本下风处；用于将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换使得飞行器从系绳球体移动的装置，其中，飞行器具有附着流，并且其中系绳的张力被减小；以及用于在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置的装置，所述第二位置基本上在系绳球体上，其中，所述第二位置在地面站的基本下风处。
[0010]在仍另一方面，一种系统可以包括用于在侧风飞行取向下操作飞行器的装置，其中所述飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中该系绳连接到地面站;在飞行器处于侧风飞行取向下的同时，用于将飞行器定位在基本上处于系绳球体上的第一位置的装置，其中，该第一位置在地面站的基本下风处；用于将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换使得飞行器从系绳球体移动的装置，其中，飞行器具有附着流，且其中系绳的张力被减小；以及用于在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置的装置，其中，所述第二位置在地面站的基本下风处。
[0011]在另一方面，一种系统可以包括连接到地面站的系绳，其中，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体;连接到系绳的飞行器；以及控制系统，该控制系统被构造成:在侧风飞行取向下操作飞行器;在飞行器处于侧风飞行取向下，将飞行器定位在基本上在所述系绳球体上的第一位置处，其中，该第一位置在所述地面站的基本下风处;将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器从系绳球体移动，其中，该飞行器具有附着流，并且其中系绳的张力被减小，以及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置，其中，该第二位置在地面站的基本上下风处。
[0012]在另一方面，一种方法可以包括在侧风飞行取向下操作飞行器，其中该飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，该系绳连接到地面站;在飞行器处于侧风飞行取向的同时，将飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在所述系绳球体上，其中，所述第一位置在地面站的基本上下风处;将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向变换，使得系绳的张力减小，其中，所述飞行器具有附着流；以及在向前飞行取向下操作飞行器，以升角升高到第二位置，其中，第二位置在地面站的基本下风处。
[0013]在仍另一方面中，一种系统可以包括用于在侧风飞行取向下操作飞行器的装置，其中，该飞行器连接到系绳上，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，所述系绳连接到地面站;在所述飞行器处于侧风飞行取向的同时，用于将飞行器定位在基本上处于系绳球体上的第一位置处的装置，其中该第一位置在地面站的基本下风处；用于将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向变换使得系绳的张力减小的装置，其中，所述飞行器具有附着流；以及用于在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置的装置，其中该第二位置在地面站的基本上下风处。
[0014]通过适当参照附图阅读以下的详细描述，这些以及其他方面、优点和替代方案对本领域技术人员来说将变得清楚。
【附图说明】
[0015]图1描绘了根据示例性实施方式的空中风力涡轮机(AWT);
[0016]图2是示出根据示例性实施方式的AWT的部件的简化方块图；
[0017]图3a和3b描绘了根据示例性实施方式的从悬停飞行向侧风飞行变换的飞行器的示例；
[0018]图4a_4c是涉及根据示例性实施方式的升角的图形表示；
[0019]图5a和5b描绘根据示例性实施方式的系绳球体；
[0020]图6a_6c描绘根据示例性实施方式的从侧风飞行向悬停飞行变换的飞行器的示例；
[0021 ]图7a是根据示例性实施方式的方法的流程图；
[0022]图7b是根据示例性实施方式的另一方法的流程图；
[0023]图8a是根据示例性实施方式的另一方法的流程图；
[0024]图Sb是根据示例性实施方式的再另一方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025]在此描述了示例性方法和系统。应该理解的是，在此使用“示例性”意在“作为示例，例子或说明”。在此描述为“示例性”或“说明性”特征的任何实施方式或特征不必理解为比其他实施方式或特征更优选或有利。更总体地说，在此描述的实施方式不意在限制。将轻易理解到的是所公开的方法和系统的特定方面可以按照各种不同构造来布置和组合，所有这些都在此考虑。
[0026]1.概述
[0027]说明性实施方式涉及飞行器，它可以用在风能系统，如空中风力涡轮机(AWT)中。尤其是，说明性实施方式可以涉及或采取用于将飞行器在特定飞行模式之间转换的系统和方法的形式，所述飞行模式利于将动能转变成电能。
[0028]作为背景，AWT可以包括在诸如基本上环形路径的路径上飞行的飞行器，以将风的动能转变成电能。在说明性的实现方式中，飞行器可以通过系绳连接到地面站。在用系绳系紧时，飞行器能够(i)在一定范围高度上并基本上沿着所述路径飞行，并返回到地面以及
(ii)将电能通过系绳传递到地面站。(在一些实现方式中，地面站可以将电力传递到飞行器用于起飞和/或着陆)。
[0029]在AWT中，在风不利于发电时，飞行器可以在地面站内和/或上休整(或停留)。当风有利于发电时，如当在200米(m)高度处的风速可以为3.5米每秒(m/s)时，地面站可以部署(或发射)飞行器。另外，当飞行器被部署并且风不利于发电时，飞行器可以返回到地面站。
[0030]此外，在AWT中，飞行器可以被构造成悬停飞行和侧风飞行。侧风飞行可以用于以诸如基本上环形运动的运动运行，并由此可以是用于产生电能的主要技术。悬停飞行接着可以由飞行器使用，以将其自身为侧风飞行作准备和定位。尤其是，飞行器可以至少部分基于悬停飞行而升高到用于侧风飞行的位置。此外，飞行器可以通过悬停飞行起飞和/或着陆。
[0031]在悬停飞行中，飞行器的主翼的翼展可以基本上平行于地面取向，并且飞行器的一个或多个推进器可以导致飞行器在地面之上悬停。在一些实现方式中，飞行器可以在悬停飞行下垂直升高或下降。
[0032]在侧风飞行中，飞行器可以由风基本上沿如上所述的路径推进，可以将风的动能转变成电能。在一些实现方式中，飞行器的一个或多个推进器可以通过减慢入射的风来产生电能。
[0033]当(i)飞行器具有附着流(例如，稳定流和/或不失速条件(这可以指的是空气流与翼型不分离)以及(ii)系绳处于张力下时飞行器可以进入侧风飞行。此外，飞行器可以在在地面站的基本上下风的位置进入侧风飞行。
[0034]在一些实现方式中，在侧风飞行期间系绳的张力可以大于在悬停飞行期间系绳的张力。例如，在侧风飞行期间系绳的张力可以是15千牛顿(KN)，而在悬停飞行期间系绳的张力可以是1KN。
[0035]在此描述的实施方式涉及将飞行器从悬停飞行向侧风飞行的转换。在说明性实现方式中，一种方法可以涉及到将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，并且在向前飞行取向下操作飞行器以升高到用于侧风飞行的位置。简要地说，在此描述的实施方式可以减小在升高到用于侧风飞行的位置期间在飞行器上的拖曳(阻力)，这可以减少飞行器的功耗。此外，在此描述的实施方式可以允许飞行器的推力对重量比降低。于是，飞行器的一个或多个部件的尺寸，如马达或推进器的尺寸可以减小，这可以允许飞行器针对能量产生飞行而优化。
[0036]此外，其他实施方式可以涉及将飞行器从侧风飞行向悬停飞行转换。例如，一些实现方式可以涉及将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，并在向前飞行取向下操作飞行器以移动到用于悬停飞行的位置。另外，一些实现方式可以涉及到将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，以使飞行器减速到用于悬停飞行的速度。简要地说，这种实现方式通过在低海拔高度下快速降低飞行器速度而可以改善进入悬停飞行。
[0037]I1.说明性系统
[0038]A.空中风力涡轮机(AWT)
[0039]图1示出根据示例性实施方式的AWT 100。尤其是，AWT 100包括地面站110、系绳120和飞行器130。如图1中所示，飞行器130可以连接到系绳120，且系绳120可以连接到地面站110。在这个示例中，系绳120可以在地面站110上的一个位置处附连到地面站110，并在飞行器130上的两个位置处附连到飞行器130。但是，在其他示例中，系绳120可以在多个位置处附连到地面站110和/或飞行器130的任何部分上。
[0040]地面站110可以用于保持和/或支撑飞行器130，直到它处于操作模式为止。地面站110也可以被构造成允许飞行器130的重新定位，使得装置的部署成为可能。此外，地面站110可以进一步构造成在着陆期间接收飞行器130。地面站110可以由适当地保持飞行器130的任何材料形成，该飞行器130在处于悬停飞行、向前飞行、侧风飞行的同时附连和/或锚固到地面上。在一些实现方式中，地面站110可以被构造成在陆地上使用。但是，地面站110也可以在水体、如湖泊、河流、大海或大洋上实现。例如，除了其它可能性外，地面站110可以包括或布置在浮动的离岸平台或船舶上。此外，地面站110可以被构造成保持静止或相对于地面或水体的表面移动。
[0041 ]另外，地面站110可以包括一个或多个部件(未示出)，如绞盘，该绞盘可以改变系绳120的长度。例如，当飞行器130被部署时，所述一个或多个部件可以被构造成付出和/或展开系绳120。在一些实现方式中，所述一个或多个部件可以被构造成付出和/或展开系绳120到预定长度。作为示例，所述预定长度可以等于或小于系绳120的最大长度。此外，当飞行器130着陆在地面站110上时，所述一个或多个部件可以被构造成卷入系绳120。
[0042]所述系绳120可以将飞行器130产生的电能传递到地面站110。另外，系绳120可以将电力传递到飞行器130，以便给飞行器130供能，用于起飞、着陆、悬停飞行和/或向前飞行。系绳120可以以任何形式且利用任何材料构造，所述材料可以允许飞行器130产生的电能的传输、传送和/或利用且/或将电力传输到飞行器130。在飞行器130处于操作模式时，系绳120也可以构造成承受飞行器130的一个或多个力。例如，系绳120可以包括芯部，在飞行器130处于悬停飞行、向前飞行和/或侧风飞行时，该芯部被构造成承受飞行器130的一个或多个力。芯部可以由任何高强度纤维构成。在一些示例中，系绳120可以具有固定长度和/或可变长度。例如，在至少一个这样的示例中，系绳120可以具有140米的长度。
[0043]飞行器130可以被构造成基本上沿着路径150飞行以产生电能。术语“基本上沿着”如在本文中使用的，指的是精确沿着或从精确沿着的一个或多个偏离，该偏离并不明显影响如在此描述的电能的产生和/或如在此描述的飞行器在特定飞行模式之间的转换。
[0044]飞行器130可以包括或采取各种类型的装置的形式，除了其它可能性外，如风筝、直升机、飞翼和/或飞机。飞行器130可以由金属、塑料和/或其他聚合物的实心结构形成。飞行器130可以由允许高推力对重量比以及产生电能的任何材料形成，该电能可以在电器用途中使用。另外，材料可以被选择以允许轻量的、加硬的、冗余和/或容错设计，这能够处理风速和风向上的较大和/或突然转变。其他材料也是有可能的。
[0045]在各种不同实施方式中，路径150可以是各种不同形状。例如，路径150可以基本上为环形。并且在至少一个这样的示例中，路径150可以具有达到 265米的半径。如在本公开内容中使用的，术语“基本上环形”指的是精确环形和/或从精确环形的一个或多个偏差，该偏差并不显著影响电能的产生，如在此描述的。路径150的其他形状可以是长圆形，如椭圆形、果冻豆的形状、数字8的形状等。
[0046]如图1中所示，飞行器130可以包括主翼131、前区段132、转子连接器133A-B、转子134A-D、尾梁135、尾翼136和垂直稳定器137。这些部件中的任一个可以以允许使用提升部件以抵抗重力和/或向前移动飞行器130的任何形式成形。
[0047]主翼131可以提供飞行器130的主要升力。主翼131可以是一个或多个刚性或柔性翼型，并且可以包括各种控制表面，如小翼、襟翼、舵、升降舵等。控制表面可以用于稳定飞行器130和/或在悬停飞行、向前飞行和/或侧风飞行期间减小飞行器130上的阻力。
[0048]主翼131可以是用于飞行器130的任何适当材料，以在悬停飞行、向前飞行和/或侧风飞行中接合。例如，主翼131可以包括碳纤维和/或e-玻璃。此外，主翼131可以具有各种尺寸。例如，主翼131可以具有与传统风力涡轮机叶片相对应的一个或多个尺寸。作为另一示例，主翼131可以具有8米的翼展、4平方米的面积和15的纵横比。前区段132可以包括一个或多个部件，如鼻部，以减小在飞行期间飞行器130上的阻力。
[0049]转子连接器133A-133B可以将转子134A-134D连接到主翼131。在一些示例中，转子连接器133A-133B可以采取一个或多个铁塔或与之类似的形式。在这个示例中，转子连接器133A-133B可以布置成使得转子134A-D在主翼131之间间隔。在一些示例中，相应的转子(例如，转子134六和转子1348或转子134(:和转子1340)之间的垂直间隔可以是0.9米。
[0050]转子134A-134D可以构造成驱动一个或多个发电机，以用于产生电能的目的。在这个示例中，转子134A-134D可以各自包括一个或多个叶片，如三个叶片。所述一个或多个转子叶片可以通过与风的相互作用而转动，并且可以用于驱动一个或多个发电机。另外，转子134A-134D也可以构造成在飞行期间向飞行器130提供推力。利用这种布置，转子134A-134D可以作用为一个或多个推进单元，如推进器。虽然转子134A-134D在这个示例中被描绘为四个转子，在其他示例中，飞行器130可以包括任何数量的转子，如少于四个转子或多于四个转子。
[0051]尾梁135可以将主翼131连接到尾翼136。尾梁135可以具有各种尺寸。例如，尾梁135可以具有2米的长度。此外，在一些实现方式中，尾梁135可以采取飞行器130的主体和/或机身的形式。且在这样的实现方式中，尾梁135可以承载有效载荷。
[0052]尾翼136和/或垂直稳定器137可以用于稳定飞行器且/或减小悬停飞行、向前飞行和/或侧风飞行期间飞行器130上的阻力。例如，尾翼136和/或垂直稳定器137可以用于在悬停飞行、向前飞行和/或侧风飞行期间保持飞行器130的俯仰。在这个示例中，垂直稳定器137附连到尾梁135，并且尾翼136定位在垂直稳定器137的顶部上。尾翼136可以具有各种尺寸。例如，尾翼136可以具有2米的长度。此外，在一些示例中，尾翼136可以具有0.45平方米的表面积。此外，在一些示例中，尾翼136可以定位在飞行器130的质心之上I米。
[0053]尽管上面已经描述了飞行器130，但应该理解的是在此描述的方法和系统可以涉及任何适当的飞行器，该飞行器连接到系绳，如系绳120。
[0054]B.AWT的说明性部件
[0055]图2是示出AWT 200的部件的简化方块图。AWT 200可以采取AWT 100的形式或与之类似的形式。尤其是，AWT 200包括地面站210、系绳220和飞行器230。地面站210可以采取地面站110的形式或与之类似的形式，系绳220可以采取系绳120的形式或与之类似的形式，且飞行器230可以采取飞行器130的形式或与之类似的形式。
[0056]如图2中所示，地面站210可以包括一个或多个处理器212、数据存储器214和程序指令216。处理器212可以是通用处理器或专用处理器(例如，数字信号处理器、专用集成电路等)。一个或多个处理器212可以被构造成执行计算机可读程序指令216，该计算机可读程序指令存储在数据存储器214内，并且可执行，以提供在此描述的功能的至少一部分。
[0057]数据存储器214可以包括或采取一个或多个计算机可读存储介质的形式，该存储介质可以由至少一个处理器212读取或访问。所述一个或多个计算机可读存储介质可以包括易失的和/或非易失的存储部件，如光学的、磁性的、有机的或其他存储器或盘式存储器，它可以整体或部分与一个或多个处理器212中的至少一个相集成。在一些实施方式中，数据存储器214可以利用单个物理装置(例如，一个光学、磁性、有机或其他存储器或盘式存储单元)来实现，而在其他实施方式中，数据存储器214可以利用两个或多个物理装置实现。
[0058]如所指出的，数据存储器214可以包括计算机可读程序指令216和外围附加数据，如地面站210的诊断数据。如此，数据存储器214可以包括程序指令以执行或促进在此描述的功能中的一些或全部。
[0059]在进一步方面，地面站210可以包括通信系统218。通信系统218可以包括一个或多个无线接口和/或一个或多个有线接口，这允许地面站210经一个或多个网络通信。这种无线接口可以提供用于在一个或多个无线通信协议，如蓝牙、WiFi(例如，IEEE 802.11协议)、长期演进(LTE)、WiMAX(例如，IEEE 802.16标准)、射频ID(RFID)协议、近场通信(NFC)和/或其他无线通信协议下通信。这样的有线接口可以包括以太接口、通用串行总线(USB)接口或类似接口，以通过线、纽绞的线对、同轴电缆、光学链路、光纤链路或与有线网络的其他物理连接通信。地面站210可以通过通信系统218与飞行器230、其他地面站和/或其他实体(例如，命令中心)通信。
[0060]在示例性实施方式中，地面站210可以包括允许短程通信和远程通信的通信系统218。例如，地面站210可以被构造用于利用蓝牙的短程通信和用于CDMA协议下的远程通信。在这样的实施方式中，地面站210可以被构造成功能为“热点”，或换句话说，作为远程支持系统(例如，系绳220、飞行器230和其他地面站)和一个或多个数据网络，如蜂窝网络和/或因特网之间的网关或代理。如此构造，地面站210可以促进数据通信，否则远程支持装置将不能由自身执行。
[0061]例如，地面站210可以提供与远程装置的WiFi连接，并作为通向蜂窝服务提供商的数据网络的代理或网关，例如，该地面站210可以在LTE或3G协议下连接到该数据网络。地面站210也可以作为通向其他地面站或命令站的代理或网关，否则远程装置将不能访问。
[0062]此外，如图2中所示，系绳220可以包括传输部件222和通信联接224。传输部件222可以构造成将电能从飞行器230传送到地面站210和/或将电能从地面站210传递到飞行器230。在各种实施方式中，传输部件222可以采取各种不同形式。例如，传输部件222可以包括被构造成传递电力的一个或多个导体。并且在至少一个这样的示例中，一个或多个导体可以包括铝和/或允许电流传导的任何其他材料。此外，在一些实现方式中，传输部件222可以围绕系绳220(未示出)的芯部。
[0063]地面站210可以通过通信联接224与飞行器230通信。通信联接224可以是双向的，并可以包括一个或多个有线和/或无线接口。而且，可以具有一个或多个路由器、切换器和/或构成通信联接224的至少一部分的其他装置或网络。
[0064]此外，如图2中所示，飞行器230可以包括一个或多个传感器232、动力系统234、电能产生/转换部件236、通信系统238、一个或多个处理器242、数据存储器244以及程序指令246、和控制系统248。
[0065]在各种不同实施方式中，传感器232可以包括各种不同传感器。例如，传感器232可以包括全球定位系统(GPS)接收器。GPS接收器可以被构造成提供数据，该数据典型地是已知的GPS系统(可以称为全球导航卫星系统(GNNS))，如飞行器230的GPS坐标。这种GPS数据可以由AWT 200使用，以提供在此描述的各种功能。
[0066]作为另一示例，传感器232可以包括一个或多个风传感器，如一个或多个皮托管。一个或多个风传感器可以被构造成探测视风和/或相对风。这种风数据可以被AWT 200使用，以提供在此描述的各种功能。
[0067]仍作为另一示例，传感器232可以包括惯性测量单元(MJ)。该頂U可以包括加速度计和陀螺仪，它们可以一起使用以确定飞行器230的取向。尤其是，加速度计可以测量飞行器230相对于地球的取向，而陀螺仪测量围绕轴线，如飞行器的中心线的旋转速率。頂U以低成本、低功率封装而商业可购得。例如，IM U可以采取或包括小型化微型电动机械系统(MEMS)或纳米电动机械系统(NEMS)。也可以利用其它类型的頂U。除了加速度计和陀螺仪之夕卜，mu还可以包括其它传感器，这可以有助于更好地确定位置。这种传感器的两个示例是磁力计和压力传感器。其它示例也是可能的。
[0068]虽然加速度计和陀螺仪在确定飞行器230的取向方面是有效的，在测量上的轻微误差会随时间复合，并导致更明显误差。但是，示例性飞行器230能够通过利用磁力计测量方向来缓解或减小这种误差。磁力计的一个示例是低功率、数字三轴磁力计，它可以用于实现与取向无关的电子罗盘，用于精确的航向信息。但是，同样可以利用其它类型的磁力计。
[0069]飞行器230也可以包括压力传感器或气压计，它可以用于确定飞行器230的高度。可替代的，其它传感器，如声波测高仪或雷达测高仪可以用于提供高度的指示，这可以有助于改善頂U的精度和/或防止頂U漂移。
[0070]如指出的，飞行器230可以包括电源系统234。在各种不同实施方式中，电源系统234可以采取各种不同形式。例如，电源系统234可以包括一个或多个电池，用于向飞行器230提供电能。在一些实现方式中，一个或多个电池可以是可再充电的，且每个电池可以通过电池和电源之间的有线连接和/或通过无线充电系统被再充电，其中所述无线充电系统诸如向内部电池施加外部时变磁场的感应充电系统和/或利用从一个或多个太阳能板收集的能量的充电系统。
[0071]作为另一示例，电源系统234可以包括一个或多个马达或发动机，用于向飞行器230提供电能。在一些实现方式中，所述一个或多个马达或发电机可以由燃料，如碳氢基燃料供能。而且在这样的实现方式中，燃料可以存储在飞行器230中并且可以通过一个或多个流体导管，如管道传送到一个或多个马达或发动机。在一些实现方式中，电源系统234可以整体或部分在地面站210上实现。
[0072]如所指出的，飞行器230可以包括电能产生/转换部件236。在各种不同实施方式中，该电能产生/转换部件236可以采取各种不同形式。例如，电能产生/转换部件236可以包括一个或多个发电机，如高速、直接驱动发电机。利用这种布置，所述一个或多个发电机可以被一个或多个转子，如转子134A-134D驱动。并且在至少一个这样的示例中，所述一个或多个发电机可以在可以超过百分之六十的容量因数下在11.5米每秒的风速下以全额定功率操作，并且所述一个或多个发电机可以产生从40千瓦到60兆瓦的电功率。
[0073]此外，如指出的，飞行器230可以包括通信系统238。该通信系统238可以采取通信系统218的形式或与其形式类似的形式。飞行器230通过通信系统238可以与地面站210、其他飞行器和/或其他实体(例如，命令中心)通信。
[0074]在一些实现方式中，飞行器230可以被构造成功能为“热点”，或换句话说，作为远程支持装置(例如，地面站210、系绳220、其他飞行器)和一个或多个数据网络，如蜂窝网络和/或因特网之间的网关或代理。如此构造，飞行器230可以促进数据通信，否则远程支持装置将不能由其本身执行。
[0075]例如，飞行器230向远程装置提供WiFi连接，并且作用为通向蜂窝服务提供商的数据网络的代理或网关，例如，所述飞行器230在LTE或3G协议下可以连接到该蜂窝服务提供商的数据网络。飞行器230也可以作为通向其他飞行器或命令站的代理或网关，否则远程装置可能不能访问。
[0076]如所指出的，飞行器230可以包括一个或多个处理器242、程序指令244和数据存储器246。所述一个或多个处理器242可以被构造成执行所述数据存储器244内存储并且可执行以提供在此描述的至少部分功能的计算机可读程序指令246。所述一个或多个处理器242可以采取与所述一个或多个处理器212的形式或与之类似的形式，数据存储器244可以采取与数据存储器214的形式或与之类似的形式，且程序指令246可以采取程序指令216的形式或采取与之类似的形式。
[0077]此外，如指出的，飞行器230可以包括控制系统248。在一些实现方式中，控制系统248可以被构造成执行在此描述的一个或多个功能。所述控制系统248可以利用机械系统和/或利用硬件、固件和/或软件实现。作为一个示例，控制系统248可以采取存储在非瞬态计算机可读介质上的程序指令以及执行该指令的处理器的形式。所述控制系统248可以全部或部分在飞行器230和/或远离飞行器230定位的至少一个实体(如地面站210)上实现。通常，控制系统248实现的方式可以取决于特定应用而变化。
[0078]虽然上面已经描述了飞行器230，应该理解的是在此描述的方法和系统可以涉及连接到系绳，如系绳230和/或系绳110上的任何适当的飞行器。
[0079]C.将飞行器从悬停飞行到侧风飞行转换
[0080]图3a和3b描绘了根据示例性实施方式将飞行器从悬停飞行向侧风飞行转换的示例300。示例300作为示例大体上描述为通过上面结合图1描述的飞行器130实现。为了说明的目的，示例300以如图3a和3b中示出的一系列动作描述，但是示例300可以以任何数量的动作和/或动作的组合来执行。
[0081 ] 如图3a中所示，飞行器130连接到系绳120，且系绳120连接到地面站110。地面站110定位在地面302上。此外，如图3所示，系绳120限定了系绳球体304，该系绳球体304具有基于系绳120的长度的半径，如在系绳延伸时系绳120的长度。示例300可以在系绳球体304的一部分304A内和/或基本上在该部分304A上进行。术语“基本上在...上”，如在本公开内容中使用的，指的是精确在…上和/或从精确在…上的一个或多个偏离，该偏离并不明显影响如在此描述的飞行器在特定飞行模式之间的转换。
[0082]示例300在点306处以从地面站110以悬停飞行取向部署飞行器130开始。利用这种布置，系绳120可以被付出和/或展开。在一些实现方式中，飞 行器130可以在阈值高度(例如，在地面302上200米之上处)风速增加到阈值速度(例如，3.5m/s)之上时部署。
[0083]此外，在点306，飞行器130可以在悬停飞行取向下操作。当飞行器130处于悬停飞行取向下，飞行器130从事悬停飞行。例如，当飞行器从事悬停飞行时，飞行器130可以升高、下降和/或在地面302之上悬停。当飞行器130处于悬停飞行取向时，飞行器130的主翼131的翼展可以基本上垂直于地面302取向。术语“基本上垂直”，如在本公开内容中使用的，指的是精确的垂直和/或从精确垂直的一个或多个偏离，该偏离并不明显影响如在此描述的飞行器在特定飞行模式之间的转换。
[0084]示例300在点308继续以在飞行器130处于悬停飞行取向的同时，将飞行器130定位在基本上处于系绳球体304上的第一位置310处。如图3a中所示，第一位置310可以是在空中，并基本上在地面站110的下风处。
[0085]术语“基本上下风处”，如在本公开内容中使用的，指的是精确的下风处和/或与精确下风处的一个或多个偏离，该偏离并不明显影响如在此描述的飞行器在特定飞行模式之间的转换。
[0086]例如，第一位置310可以与基本平行于地面302从地面站110延伸的轴线成第一角度。在一些实现方式中，第一角度可以是与轴线成30度。在一些情况下，第一角度可以称为方位角，且第一角度可以在从轴线顺时针30度和从轴线顺时针330度之间，如从轴线顺时针15度或者从轴线顺时针345度。
[0087]作为另一示例，第一位置310可以与轴线成第二角度。在一些实现方式中，第二角度可以是与轴线成10度。在一些情况下，第二角度可以称为仰角，且第二角度可以在轴线之上的方向上10度和轴线之下的方向上10度之间。术语“基本上平行”，如在本公开内容中使用的，指的是精确平行和/或与精确平行的一个或多个偏离，该偏离并不明显影响如在此描述的飞行器在特定飞行模式之间的转换。
[0088]在点308，飞行器130可以在悬停飞行取向下加速。例如，在点308，飞行器130可以加速到每秒几米。另外，在点308，在各种不同实施方式下，系绳120可以采取各种不同形式。例如，如图3a所示，在点308，系绳120可以被延伸。利用这种布置，系绳120可以为链状构造。此外，在点306和308，系绳120的底部可以在地面302之上的预定高度312处。利用这种布置，在点306和点308，系绳120可以不接触地面302。
[0089]示例300在点314继续以将飞行器130从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器130从系绳球体304移动。如图3b中所示，飞行器130可以从系绳球体304朝地面站110移动到一位置(这可以称为在系绳球体304的内侧)。
[0090]当飞行器130处于向前飞行取向时，飞行器130可以从事向前飞行(这可以称为飞机状飞行)。例如，当飞行器130从事向前飞行时，飞行器130可以升高。飞行器130的向前飞行取向可以采取固定翼航空器(例如，飞机)在水平飞行时的取向的形式。在一些示例中，将飞行器130从悬停飞行取向向向前飞行取向的转换可以涉及飞行机动，如俯仰向前。并且在这样的示例中，飞行机动可以在如少于一秒的时间段内执行。
[0091]在点314，飞行器130可以实现附着流。此外，在点314，系绳120的张力可以减小。利用这种布置，在点314，系绳120的曲率可以大于在点308处的系绳120的曲率。作为一个示例，在点314，系绳120的张力可以小于1KN，如500牛顿(N)。
[0092]示例300在一个或多个点318处继续以在向前飞行取向下操作飞行器130以升角AAl升高到第二位置320，该第二位置基本上在系绳球体304上。如图3b中所示，在一个或多个点318处，在升高期间，飞行器130可以基本上沿着路径316飞行。在这个示例中，一个或多个点318被示为三个点:点318A、点318B和点318C。但是，在其他示例中，一个或多个点318可以包括少于三个或多于三个点。
[0093]在一些示例中，升角AAl可以是路径316和地面302之间的角。此外，在各种不同实施方式中，路径316可以采取各种不同形式。例如，路径316可以是线段，如系绳球体304的弦。且在一些情况下，路径316可以是与点318A、点318B和点318C的每个位置相交的线段。另夕卜，路径316可以是曲线。例如，路径316可以是具有基于飞行器130的速度的曲率以及路径316在第二位置320处的切线的曲线。
[0094]在一些实现方式中，飞行器130在升高期间可以具有附着流。此外，在这样的实现方式中，飞行器130的一个或多个控制表面的效用可以被保持。此外，在这样的实现方式中，示例300可以涉及选择最大升角，使得飞行器130在升高期间具有附着流。此外，在这样的实现方式中，示例300可以涉及基于最大升角调节飞行器130的俯仰角且/或基于最大升角调节飞行器130的推力。在一些示例中，调节飞行器130的推力可以涉及利用飞行器130的一个或多个转子134A-134D的差动推进。俯仰角可以是飞行器130和基本垂直于地面302的垂直轴线之间的角度。
[0095]如图3b中所示，在点314，飞行器130可以具有速度V31和俯仰角PA31;在点318A，飞行器130可以具有速度V32和俯仰角PA32;在点318B，飞行器130可以具有速度V33和俯仰角PA33;且在点318C，飞行器130可以具有速度V34和俯仰角PA34。
[0096]在一些实现方式中，升角AAl可以在点318A之前选择。利用这种布置，俯仰角PA31和/或俯仰角PA32可以基于升角AAl来选择。此外，在一些示例中，俯仰角PA32、俯仰角PA33和/或俯仰角PA34可以等于俯仰角PA31。但是，在其他示例中，俯仰角PA31、PA32、PA33和/或PA34可以彼此不同。例如，俯仰角PA31可以大于或小于俯仰角PA32、PA33和/或PA34;俯仰角PA32可以大于或小于俯仰角PA33、PA34和/或PA 31。俯仰角PA33可以大于或小于俯仰角PA34、PA31和/或PA32;且俯仰角PA34可以大于或小于俯仰角PA3UPA32和/或PA33。此外，俯仰角PA33和/或PA34可以在升高期间被选择和/或调节。仍进一步的，俯仰角PA31和/或PA34可以在升高期间被调节。
[0097]此外，在一些实现方式中，速度V31和/或速度V32可以基于升角AAl选择。此外，在一些示例中，速度V32、速度V33和速度V34可以等于速度V31。但是，在其他示例中，速度V31、V32、V33和V34可以彼此不同。例如，速度V34可以大于速度V33、速度V33可以大于速度V32，而速度V32可以大于速度V31。此外，速度V31、V32、V33和/或V34可以在升高期间被选择和/或调节。
[0098]在一些实现方式中，速度V31、V32、V33和/或V34中的任一个或全部可以为与飞行器130的最大(或完全)节气门相对应的速度。此外，在一些实现方式中，在速度V32，飞行器130可以在向前飞行取向下升高。此外，在速度V32下，升角AAl可以被会聚。
[0099]如图3b中所示，第二位置320可以在空中，并且在地面站110基本上下风处。第二位置320可以以第一位置310相对于地面站110取向的方式相似的方式相对于地面站110取向。
[0100]例如，第二位置320可以与基本上平行于地面302从地面站110延伸的轴线成第一角度。在一些实现方式中，第一角度可以是与轴线成30度。在一些情况下，第一角度可以称为方位角，且该角度可以是从轴线顺时针30度和从轴线顺时针330度之间，如从轴线顺时针15度或者从轴线顺时针345度。
[0101]另外，如图3b中所示，第二位置320可以在第一位置310的基本上上风处。术语“基本上上风处”，如在这个公开内容中使用的，指的是精确上风处和/或从精确上风处的一个或多个偏离，该偏离并不明显影响如在此描述的飞行器在特定飞行模式之间转换。
[0102]在一个或多个点318，系绳120的张力可以在升高期间增大。例如，在点318C处的系绳120的张力可以大于在点318B处的系绳120的张力，在点318B处的系绳120的张力可以大于在点318A处的系绳120的张力。此外，在点318A处的系绳120的张力可以大于在点314处的系绳的张力。
[0103]利用这种布置，系绳120的曲率可以在升高期间减小。例如，在点318C处系绳120的曲率可以小于在点318B处系绳的曲率，并且在点318B处的系绳120的曲率可以小于在点318A处系绳的曲率。此外，在一些示例中，在点318A处的系绳120的曲率可以小于在点314处系绳120的曲率。
[0104]此外，在一些示例中，当飞行器130包括GPS接收器时，在向前飞行取向上操作飞行器130以升角升高可以涉及利用GPS接收器监视飞行器130的升高。利用这样的布置，在升高期间飞行器130的轨迹的控制可以得到改善。结果，飞行器130的遵循路径316的一个或多个部分和/或点的能力可以得到改善。
[0105]此外，在一些示例中，当飞行器130包括至少一个皮托管时，在向前飞行取向上操作飞行器130以升角升高可以涉及到在升高期间利用至少一个皮托管监视飞行器130的迎角或飞行器130的侧滑。利用这样布置，在升高期间飞行器的轨迹的控制可以得到改善。结果，飞行器130的遵循路径316的一个或多个部分和/或点的能力可以得到改善。迎角可以是飞行器130的主体轴线和视风矢量之间的角。例如，迎角可以是飞行器的第一轴线(例如，纵向轴线)和投影到飞行器的第一轴线和飞行器的第二轴线(例如，垂直轴线)限定(例如，横跨的)的平面内的视风矢量之间的角。另外，迎角可以称为阿尔法。此外，侧滑可以是基本上垂直于飞行器130的航向的方向和视风矢量之间的角。例如，侧滑可以是视风矢量和飞行器130的第一轴线(例如，纵向轴线)和飞行器130的第二轴线(例如，垂直轴线)限定的(例如，横跨的)平面之间的角。另外，侧滑可以称为贝塔。
[0106]示例300在点322处继续以将飞行器130从向前飞行取向转换为侧风飞行取向。在一些示例中，将飞行器130从向前飞行取向向侧风飞行取向转换可以涉及到飞行机动。
[0107]当飞行器130处于侧风取向时，飞行器130可以从事侧风飞行。例如，当飞行器130从事侧风飞行时，飞行器130可以基本上沿着诸如路径150的路径飞行，以产生电能。在一些实现方式中，在侧风飞行期间，可能发生飞行器130的自然横滚和/或横摆。
[0108]如图3b中所示，在点314-322，系绳120的底部可以是地面302之上的预定高度324处。利用这种布置，在点314-322，系绳120可以不接触地面302。在一些示例中，预定高度324可以小于预定高度312。在一些实现方式中，预定高度324可以大于地面站110的高度的一半。并且，在至少一个这样的实现方式中，预定高度324可以是6米。
[0109]从而，示例300可以被执行，使得系绳120可以不接触地面302。利用这种布置，系绳120的机械整体性可以得到提高。例如，系绳120可能不卡在位于地面302上的物体上(或围绕位于地面302上的物体缠绕)ο作为另一示例，当系绳球体304可以位于水体(例如，大洋、大海、胡泊、河流等)之上，系绳120可能未浸没在水中。另外，利用这种布置，位于地面站110附近的一个或多个人的安全(例如，在系绳球体304的点304A之内)可以被提高。
[0110]另外，示例300可以被执行使得系绳120的底部保持在预定高度324之上。利用这种布置，系绳120的机械完整性如在此所述被提高且/或位于地面站110附近(例如，在系绳球体304的部分304A内)的一个或多个人的安全性可以被提高。
[0111]此外，在各种不同实施方式中，对应于点306-322的一个或多个动作可以在各种不同时间段内执行。例如，对应于点306的一个或多个动作可以在第一时间段执行，对应于点308的一个或多个动作可以在第二时间段执行，对应于点314的一个或多个动作可以在第三时间段执行，对应于点318A的一个或多个动作可以在第四时间段执行，对应于点318B的一个或多个动作可以在第五时间段执行，对应于点318C的一个或多个动作可以在第六时间段执行，且对应于点322的一个或多个动作可以在第七时间段执行。但是，在其他示例中，对应于点306-322的一个或多个动作的至少一些动作可以同时执行。
[0112]虽然在点314，飞行器已经被描述为从系绳球体304移动，在其他示例中，在点314，飞行器130可以不从系绳球体304移动。例如，在点314，在特定风条件期间，如当视风具有在15到20m/s之间的速度时，飞行器130可以不从系绳球体304移动。代之，在点314，飞行器130可以从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得系绳中的张力被减小。利用这种布置，在点314，系绳120的曲率可以大于在点308的系绳120的曲率。
[0113]在一些这样的示例中，将飞行器130从侧风飞行取向向向前飞行取向变换可以涉及到飞行机动，如俯仰向前。此外，在一些这样的示例中，飞行机动可以在诸如小于一秒的时间段内执行。
[0114]此外，在一些这样的示例中，在点314当飞行器130从悬停飞行取向向向前飞行取向转换时，使得系绳中的张力减小，在一个或多个点318处，飞行器可以基本上沿着路径飞行，该路径基本上在系绳球体304的一部分上，如在第一位置310和第二位置320之间的系绳球体的部分上。利用这种布置，在一个或多个点318处，在升高期间，系绳120的张力可增大，且在升高期间，系绳120的曲率可减小。而且，在一些这样的示例中，示例300可以在点322处继续以将飞行器130从向前飞行取向向侧风飞行取向转换。
[0115]但是，在其他这样的示例中，示例300可以在一个或多个点318处继续以在向前飞行取向上操作飞行器130以升角升高到第二位置320，如上所述，并且在点322处继续以将飞行器130从向前飞行取向向侧风飞行取向转换，如上所述。利用这种布置，在点314处在飞行器130从悬停飞行取向向向前飞行取向转换时，使得系绳中的张力减小，在一个或多个点318处，飞行器130在升高期间可以基本上沿着路径316飞行。
[0116]此外，虽然示例300已经以地面站110位于地面302的情况下加以描述，在其他示例中，地面站110可以是活动的。例如，地面站110可以被构造成相对于地面302或水体的表面移动。
[0117]图4a_4c是涉及根据示例性实施方式的升角的曲线表示。尤其是，图4a是曲线表示402，图4b是曲线表不404，而图4c是曲线表不406。每个曲线表不402、404和406可以基于τκ例 300。
[0118]更具体地说，在图4a_4c中，在飞行器从悬停飞行向侧风飞行转换的示例中的飞行器可以具有1.3的推力对重量比(1'/1)和等于等式3+((^/^1 ?11)的阻力系数(&)，其中&是升力系数，e是飞行器的翼展效率，且AR是飞行器的纵横比。但是，在其他示例中，在此描述的飞行器可以具有各种其他推力对重量比，如大于1.2的推力对重量比。此外，在其他示例中，在此描述的飞行器可以具有Cd的各种其他值，如在0.1和0.2之间的Cd的值。
[0119]如所指出的，图4a是曲线表示402。尤其是，曲线表示402描绘了飞行器的升角相对于空速(airspeed)。在曲线表示402中，升角可以以度为单位测量，并且空速可以以m/s为单位测量。如图4a中所示，曲线表示402上的点402A可以表示在升高期间用于附着流的飞行器的最大升角，如示例300中的一个或多个点318处。在曲线表示402中，最大升角可以是大约65度，且与该最大升角相对应的空速可以是大约I lm/s。
[0120]此外，如指出的，图4b是曲线表示404。尤其是，曲线表示404描绘了飞行器的升角相对于飞行器的Cl。在曲线表示404中，升角可以以度来测量，且Cl可以是无量纲的值。如图4b中所示，曲线表示404上的点404A可以表示在升高期间用于附着流的飞行器的最大升角，如在示例300中的一个或多个点318处。在曲线表示404中，最大升角可以是大约65度，而与最大升角相对应的Cl可以是大约0.7。
[0121]此外，如所指示的，图4c是曲线表示406。尤其是，曲线表示406描绘了飞行器的速度的第一分量相对于飞行器的速度的第二分量。在曲线表示406中，飞行器的速度的第一和第二分量可以以m/s为单位测量。在一些示例中，飞行器的速度的第一分量可以是在基本上与地面平行的方向上。此外，在一些实施方式中，飞行器的速度的第二分量可以在基本上与地面垂直的方向上。
[0122]如图4c中示出的，曲线表示406上的点406A可以表示飞行器处于升高期间用于附着流的最大升角时，如在不例300中的一个或多个点318处，飞行器的速度的第一和第二分量。在曲线表不406中，与最大升角相对应的飞行器速度的第一分量可以大约为5m/s，而与最大升角相对应的飞行器速度的第二分量可以大约为10.25m/s。
[0123]图5a和5b描绘了根据示例性实施方式的系绳球体504。尤其是，系绳躯体504具有基于系绳520的长度的半径，如系绳520在其延伸时的长度。如图5a和5b中所示，系绳520连接到地面站510，且地面站510位于地面502上。此外，如图5a和5b所示，相对风503接触系绳球体504。相对风503可以是从地面站510的角度来看的相对风。在图5a和5b中，仅描绘了在地面502之上的系绳球体504的一部分。该部分可以被描述为系绳球体504的一半。
[0124]地面502可以采取地面302的形式或与之类似的形式，系绳球体504可以采取系绳球体304的形式或与之类似的形式，地面站510可以采取地面站110和/或地面站210的形式或与之类似的形式，且系绳520可以采取系绳120和/或系绳220的形式或与之类似的形式。
[0125]在此描述的将飞行器在悬停飞行和侧风飞行之间转换的示例可以在系绳球体504的第一部分504A之内和/或基本上在该第一部分504A上进行。如图5a和5b所示，系绳球体504的第一部分504A在地面站510基本上下风处。第一部分504A可以描述为系绳球体504的一个四分之一。系绳球体504的第一部分504A可以采取系绳球体304的部分304A的形式或与之类似的形式。
[0126]此外，在此描述的飞行器在悬停飞行和侧风飞行之间的转换的示例可以在系绳球体504的第一部分504A内和/或上的各种位置处进行。例如，如图5a所示，在飞行器处于悬停飞行取向的同时，飞行器可以定位在点508处，该点508可以基本上位于系绳球体504的第一部分504A上。
[0127]此外，如图5b中所示，当飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换时，飞行器可以定位在系绳球体504的第一部分504A内侧的点514处。再者，如图5b中所示，当飞行器沿着向前飞行取向升高到基本上处于系绳球体504的第一部分504A上的点518处时，飞行器可以遵循路径516。路径516可以采取各种形状的形式。例如，路径516可以是线段，如系绳球体504的弦。而且，在一些情况下，路径516可以是在一个或多个位置相交的线段。另外，路径516可以是曲线。例如，路径316可以是具有基于飞行器130的速度的曲率和在点518处的路径516的切线的曲线。其他形状和/或其他类型的形状同样是有可能的。
[0128]点508可以对应于示例300中的点308，点514可以对应于示例300中的点314，点518可以对应于示例300中的点31 SC，而路径516可以采取路径316的形式或与之类似的形式。
[0129]此外，根据这个公开内容，点508和点518可以定位在基本上在系绳球体504的第一部分504A上的各个位置处，并且点514可以位于系绳球体504的第一部分504A的内侧的各个位置处。
[0130]另外，在一些示例中，点514可以位于基本上在系绳球体504的第一部分504A上的各个位置处。
[0131]D.飞行器从侧风飞行向悬停飞行转换
[0132]图6a_6c描绘了根据示例性实施方式将飞行器从侧风飞行向悬停飞行转换的示例600。作为示例，示例600大体地描述为通过上面结合图1描述的飞行器130来执行。为了说明的目的，示例600描述为飞行器130的一系列动作，如图6a-6c所示，但是示例600可以按照任何数量的动作和/或动作的组合来执行。
[0133]如图6a中所示，飞行器130连接到系绳120，且系绳120连接到地面站110。地面站110位于地面302上。此外，如图6a所示，系绳120限定了系绳球体304。示例600可以在系绳球体304的部分304A内和/或基本上在该部分304A上进行。
[0134]示例600在点606处开始为在侧风飞行取向上操作飞行器130。当飞行器处于侧风飞行取向时，飞行器130可以从事侧风飞行。此外，在点606，系绳120可以被延伸。
[0135]示例600在点608继续以在飞行器130处于侧风飞行取向的同时，将飞行器130定位在第一位置601，该第一位置基本上在系绳球体304上。(在一些示例中，第一位置610可以称为第三位置)。如图6a中所示，第一位置610可以在空中的并且在地面站110基本上下风处。第一位置610可以采取第一位置310的形式或与之类似的形式。但是，在一些示例中，第一位置610可以具有大于或小于第一位置310的高度的高度。
[0136]例如，第一位置610可以与基本上平行于地面302的轴线成第一角度。在一些实现方式中，该角度可以是与轴线成30度。在一些情况下，第一角度可以称为方位角，且第一角度可以在从轴线顺时针30度到从轴线顺时针330度之间，如从轴线顺时针15度或者从轴线顺时针345度。
[0137]此外，在点606和点608处，系绳120的底部可以在地面302之上的预定高度612处。利用这种布置，在点606和点608处，系绳120可以不接触地面302。该预定高度612可以大于、小于和/或等于预定高度312。
[0138]示例600在点614处继续以将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器130从系绳球体120移动。如图6b中所示，飞行器130可以从系绳球体304朝向地面站110
移动到一定位置。
[0139]在飞行器处于向前飞行取向时，飞行器可以从事向前飞行。在一些示例中，将飞行器130从侧风飞行取向向向前飞行取向转换可以涉及到飞行机动，如俯仰向前。此外，在这样的示例中，飞行机动可以在诸如小于一秒的时间段内执行。
[0140]在点614，飞行器130可以接收附着流。此外，在点614，系绳120的张力可以减小。利用这种布置，在点614处，系绳120的曲率可以大于在点608处系绳120的曲率。
[0141]示例600在一个或多个点618处继续以在向前飞行取向上操作飞行器130以升角AA2升高到第二位置620(在一些示例中，第二位置620可以称为第四位置)。如在图6b中所示，在一个或多个点618处升高期间，飞行器130可以基本上沿着路径616飞行。在这个示例中，一个或多个点618包括两个点，点618A和点618B。但是，在其他示例中，一个或多个点618可以包括少于两个或多于两个点。
[0142]在一些示例中，升角AA2可以是路径618和地面302之间的角。此外，在各种不同实施方式中，路径616可以采取各种不同形式。例如，路径616可以是线段，如系绳球体304的弦。其他形状和/或其它类型的形状同样是可能的。升角AA2可以采取升角AAl的形式或与之类似的形式，并且路径616可以采取路径316的形式或与之类似的形式。
[0143]在一些实现方式中，在一个或多个点618处，飞行器130可以在基本上没有由飞行器130的转子134A-134D提供的推力的情况下升高。利用这种布置，飞行器130在升高期间可以减速。例如，在一个或多个点618处，飞行器130的转子134A-134D可以关闭。术语“基本上没有”，如在本公开内容中使用的，指的是精确没有和/或从精确没有的一个或多个偏离，该偏离并不明显影响如在此描述的飞行器在特定飞行模式之间的转换。
[0144]此外，在一些实现方式中，飞行器130在升高期间可以具有附着流。而且，在这样的实现方式中，飞行器130的一个或多个控制表面的效力可以被保持。此外，在这样的实现方式中，示例600可以涉及到选定最大升角，使得飞行器130在升高期间具有附着流。此外，在这样的实现方式中，示例600可以涉及到基于最大升角调节飞行器的俯仰角和/或基于最大升角调节飞行器130的推力。在一些示例中，调节飞行器130的推力可以涉及到利用飞行器130的一个或多个转子134A-134D的差动推进。
[0145]如图6b中所示，在点614，飞行器130可以具有速度V61和俯仰角PA61;在点618A处，飞行器130可以具有速度V62和俯仰角PA61;而在点618B处，飞行器130可以具有速度V63和俯仰角PA63。
[0146]在一些实现方式中，升角AA2可以在点618A之前选择。利用这种布置，俯仰角PA61和/或俯仰角PA62可以基于升角AA2来选择。此外，在一些示例中，俯仰角PA62和俯仰角PA63可以等于俯仰角PA61。但是，在其他示例中，俯仰角PA61、PA62和PA63可以彼此不同。例如，PA61可以大于或小于PA62和/或PA63;PA62可以大于或小于PA63和/或PA61;且PA63可以大于或小于PA61和/或PA62。此外，PA62可以在升高期间被选择和/或调节。再者，PA61和/或PA62可以在升高期间被调节。
[0147]此外，在一些实现方式中，速度V61和/或速度V62可以基于升角AA2来选择。此外，在一些示例中，速度V62和速度V63可以等于速度V61。但是，在其他示例中，速度V61、V62、V63可以彼此不同。例如，速度V63可以小于速度V62，且速度V62可以小于速度V61。此外，速度V61、V62和V63可以在升高期间被选择和/或调节。
[OH8] 在一些实现方式中，速度V61、V62和/或V63中的任一个可以是与飞行器130的最小(或无)节气门相对应的速度。此外，在一些实现方式中，在速度V62下，飞行器130可以在向前飞行取向下升高。此外，在速度V62，升角AA2可以汇聚。如图6中所示，第二位置620可以在空中并在地面站110的基本上下风处。另外，如图6b中所示，第二位置在第一位置的基本上上风处。第二位置620可以以与第一位置610相对于地面站110取向的方式类似的方式相对于地面站110取向。
[0149]例如，第一位置610可以与基本上平行于地面302的轴线成第一角度。在一些实现方式中，该角度可以是与轴线成30度。在一些情况下，第一角度可以称为方位角，并且第一角度可以在从轴线顺时针30度和从轴线顺时针330度之间，如从轴线顺时针15度或者从轴线顺时针345度。
[0150]作为另一示例，第一位置610可以与轴线成第二角度。在一些实现方式中，第二角度可以与轴线成10度。在一些情况下，第二角度可以称为仰角，且第二角度可以在轴线之上方向上10度和轴线之下方向上10度之间。
[0151]在一个或多个点618处，系绳120的张力在升高期间可以增加。例如，在点618B处，系绳120的张力可以大于在点618A处系绳的张力，且在点618A处的系绳的张力可以大于在点614处系绳的张力。
[0152]利用这种布置，在升高期间，系绳120的曲率可以减小。例如，在点618B处，系绳120的曲率可以小于在点618A处系绳120的曲率。此外，在一些示例中，在点618A处系绳120的曲率可以小于在点614处系绳120的曲率。
[0153]此外，在一些示例中，当飞行器130包括GPS接收器时，在向前飞行取向下操作飞行器130以升角升高可以涉及利用GPS接收器监视飞行器的升高。利用这种布置，在升高期间，飞行器130的轨迹的控制可以得到改善。结果，飞行器130的遵循路径616的一个或多个部分和/或点的能力可以被提尚。
[0154]此外，在一些示例中，当飞行器130包括至少一个皮托管时，在向前飞行取向下操作飞行器130以升角升高可以涉及在升高期间利用至少一个皮托管监视飞行器130的迎角或飞行器130的侧滑。利用这种布置，在升高期间飞行器130的轨迹的控制可以被改善。结果，飞行器遵循路径616的一个或多个部分和/或点的能力可以得到提高。
[0155]此外，如图6b中所示，在点614和点618处，系绳120的底部可以在地面302之上预定高度624处。利用这种布置，在点614和点618处，系绳120可以不接触地面302。在一些示例中，预定高度624可以小于预定高度612。且预定高度624可以大于、小于和/或等于预定高度324。在一些实现方式中，预定高度624可以大于地面站110的高度的一半。并且在至少一个这种实现方式中，预定高度624可以是6米。
[0156]示例600在点622处继续以将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换。在一些示例中，将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换可以涉及飞行机动。此外，将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换可以在飞行器130具有阈值速度，如15m/s时发生。在一些实现方式中，将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换可以在速度V63是15m/s时发生。此外，在点622处，系绳120的张力可以大于在点618B处系绳120的张力。
[0157]在从向前飞行取向向悬停飞行取向转换期间，飞行器130可以定位在第三位置624(在一些示例中，第三位置624可以称为第五位置)。如图6c中所示，第三位置624可以在空中并在地面站110基本上下风处。在一些实现方式中，第三位置624可以与第二位置620相同或 类似。此外，在一些实现方式中，第三位置624可以并非基本在系绳球体304上。当第三位置624并未基本上在系绳躯体304上时，在点622之后，飞行器130可以被风吹到第四位置(未示出)，该第四位置基本上在系绳球体304上。
[0158]此外，如图6c中所示，在点622处，系绳120的底部可以在地面302之上预定高度626处。利用这个布置，在点626处，系绳120可以不接触地面302。在一些示例中，预定高度626可以大于预定高度612和/或预定高度624。
[0159]从而，示例600可以被执行，使得系绳120可以不接触地面602。利用这种刚布置，系绳120的机械完整性可以得到改善。例如，系绳120可能不卡在位于地面302上的物体上(或不围绕位于地面上的物体缠绕)。作为另一示例，当系绳球体304位于水体之上，如在此描述的，系绳120可以不浸没在水中。另外，利用这种布置，可以提高位于地面站110附近的(例如，在系绳球体304的部分304A之内的)一个或多个人的安全。
[0160]另外，示例600可以进行使得系绳120的底部保持在预定高度624之上。利用这种布置，系绳120的机械完整性可以得到改善，如在此描述的，且/或位于地面站附近的一个或多个人的安全可以被提高。
[0161 ]此外，在各种不同实施方式中，与点606-622相对应的一个或多个动作可以在各个不同时间段执行。例如，与点606相对应的一个或多个动作可以在第一时间段执行，与点608相对应的一个或多个动作可以在第二时间段执行，与点614相对应的一个或多个动作可以在第三时间段执行，与点618A相对应的一个或多个动作可以在第四时间段执行，与点618B对应的一个或多个动作可以在第五时间段执行，且与点622相对应的一个或多个动作可以在第七时间段执行。但是，在其他示例中，与点606-622相对应的一个或多个动作中的至少一些动作可以同时执行。
[0162]虽然上面已经参照图6a_6c描述了示例600，但根据这个公开内容，点608和点622可以在基本上处于系绳球体304的部分304A上的各种位置处发生，且点614和一个或多个点618可以在位于系绳球体的部分304A内侧的各个位置处发生。
[0163]此外，虽然在点614，飞行器130已经描述为从系绳球体304移动，在其他示例中，在点614处，飞行器130可以不从系绳球体304移动。例如，在点614处，在特定风条件下，如在视风具有在15到20m/s之间的速度时，飞行器130可以不从系绳球体304移动。代之，在点614，飞行器130可以从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得系绳中的张力被减小。利用这种布置，在点614处的系绳120的曲率可以大于在点608处系绳120的曲率。而且在一些这样的示例中，飞行器130从侧风飞行取向向向前飞行取向转换可以涉及飞行机动，如俯仰向前。此外，在一些这样的示例中，飞行机动可以在诸如小于一秒的时间段内执行。
[0164]此外，在一些这样的示例中，示例600可以在一个或多个点618处继续以在向前飞行取向下操作飞行器130以升角升高到第二位置。第二位置可以基本上在系绳球体上。此夕卜，在一些这样的示例中，在点614，当飞行器130从悬停飞行取向向向前飞行取向转换时，使得系绳中的张力被减小，在一个或多个点618处，飞行器可以基本上沿着基本上在系绳球体304的一部分(如在第一位置610和第二位置之间的系绳球体304的一部分)上的路径飞行。利用这种布置，在一个或多个点618处，系绳120的张力在升高期间可以增大，系绳120的曲率在升高期间可以减小，且飞行器130的速度在升高期间可以减小。并且在一些这样的示例中，示例600可以在点622处继续以将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换。
[0165]但是，在其他这样的示例中，示例600可以在一个或多个点618处继续以在向前飞行取向下操作飞行器130以升角升高到第二位置620，如上所述，并在点622处可以继续以将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换，如上所述。利用这种布置，在点614，当飞行器130从悬停飞行取向向向前飞行取向转换时，使得系绳中的张力减小，在一个或多个点618处，飞行器130在升高期间可以基本上沿着路径616飞行。
[0166]再者，虽然已经在地面站110位于地面302上的情况下描述了示例600，在其他示例中，地面站110可以是活动的。例如，地面站110可以被构造成相对于地面302或水体的表面移动。
[0167]II 1.说明性方法
[0168]A.悬停飞行到侧风飞行
[0169]图7a是示出根据示例性实施方式的方法700的流程图。方法700可以用于将飞行器从悬停飞行向侧风飞行转换。说明性方法，如方法700可以完全或部分由飞行器的一个或多个部件，如通过图1所示的飞行器130的一个或多个部件、图2所示的飞行器230、图1所示的地面站110和图2所示的地面站210来执行。例如，方法700可以通过控制系统248来执行。为了简化，方法700可以总地描述为通过飞行器，如飞行器130和/或飞行器230来执行。但是，应该理解的是诸如方法700的示例性方法可以通过其他实体或实体的组合来执行，而不背离本发明的范围。
[0170]如方块702所示，方法700涉及在悬停飞行取向下操作飞行器，其中，飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，系绳连接到地面站。在方块702，飞行器可以与在点306处飞行器130被操作的相同或类似的方式操作，如参照图3a描述的。
[0171]如方块704所示，方法700涉及在飞行器在悬停飞行取向下的同时，将飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在系绳球体上，其中，第一位置在地面站的基本上下风处。在方块704，飞行器可以与如参照图3a所描述的在点308处飞行器130被定位相同或类似的方式定位。
[0172]如方块706所示，方法700涉及将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器从系绳球体移动，其中飞行器具有附着流，且其中系绳的张力减小。在方块706，飞行器可以与如参照图3b所描述的飞行器130在点314处的转换相同或类似的方式转换。
[0173]如方块708所示，方法700涉及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到基本上在系绳球体上的第二位置，其中，所述第二位置在地面站的基本上下风处。在方块708，飞行器可以与如参照图3b所描述的在一个或多个点318处飞行器130被操作相同或类似的方式操作。
[0174]例如，在一些实施方式中，飞行器可以在升高期间具有附着流。此外，在一些实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及到选择最大升角，使得飞行器在升高期间具有附着流。而且在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的俯仰角。此外，在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的推力。再者，在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及在与飞行器的最大节气门相对应的速度操作飞行器。
[0175]此外，在一些实施方式中，系绳的张力在升高期间可以增大。再者，在一些实施方式中，当飞行器包括GPS接收器时，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高可以涉及利用GPS接收器监视飞行器的升高。
[0176]此外，在一些实施方式中，当飞行器包括至少一个皮托管时，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高可以涉及在升高过程中利用至少一个皮托管监视飞行器的迎角或飞行器的侧滑。此外，在一些实施方式中，第二位置在第一位置的基本上风处。
[0177]再者，在一些实施方式中，方法700可以进行，使得系绳不接触地面。此外，在一些实施方式中，方法700可以进行，使得系绳的底部保持在预定高度之上。
[0178]此外，在一些实施方式中，方法700可以进一步涉及将飞行器从向前飞行取向向侧风飞行取向转换。在至少一个这样的实施方式中，飞行器可以以与参照图3b描述的在点322处飞行器130被转换相同或相类似的方式转换。
[0179]且在一些实施方式中，方法700可以进一步涉及将飞行器以悬停飞行取向从地面站部署。在至少一个这样的实施方式中，飞行器可以以与如参照图3a描述的在点306处飞行器130被部署相同或类似的方式被部署。
[0180]图7b是示出根据示例性实施方式的方法710的流程图。方法710可以用于将飞行器从悬停飞行向侧风飞行转换。诸如方法710的说明性方法可以全部或部分由飞行器的部件或多个部件，如通过图1所示的飞行器130的一个或多个部件、图2所示的飞行器230、图1所示的地面站110以及图2中所示的地面站210执行。例如，方法710可以通过控制系统248执行。为了简单起见，方法710可以大体上描述为由飞行器，如飞行器130和/或飞行器230执行。但是，应该理解的是诸如方法710的示例性方法可以通过其他实体或实体的组合来执行，而不背离本发明的范围。
[0181]如方块712所示，方法710涉及在悬停飞行取向下操作飞行器，其中，飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中系绳连接到地面站。在方块712，飞行器可以以与如参照图3a描述的在点306处飞行器130可以被操作的相同或类似的方式操作。
[0182]如方块714所示，方法710涉及在飞行器在悬停飞行取向下的同时，将飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在系绳球体上，其中该第一位置在地面站的基本下风处。在方块714，飞行器可以以与如参照图3a所描述的在点308处飞行器130可以被定位的相同的方式或类似的方式定位。
[0183]如方块716所示，方法700涉及将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得系绳的张力减小，其中飞行器具有附着流。在方块716，飞行器可以以与如参照图3b所描述的在点314飞行器130被转换的相同或类似方式被转换。例如，在方块716，飞行器可以不从系绳球体移动。
[0184]如方块718所示，方法710涉及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置，该第二位置基本上在系绳球体上，其中第二位置在地面站的基本下风处。在方块718，飞行器可以以与如参照图3b所描述的在一个或多个点318飞行器130可以被操作的相同或类似的方式操作。
[0185]例如，在一些实施方式中，飞行器在升高期间可以具有附着流。此外，在一些实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及选择最大升角，使得飞行器在升高期间具有附着流。并且在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的俯仰角。此外，在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的推力。再者，在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及在与飞行器的最大节气门相对应的速度下操作飞行器。
[0186]此外，在一些实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基本上沿着系绳球体的一部分操作飞行器。
[0187]再者，在一些实施方式中，系绳的张力在升高期间可以增大。而且，在一些实施方式中，当飞行器包括GPS接收器时，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高可以涉及利用GPS接收器监视飞行器的升高。
[0188]此外，在一些实施方式中，当飞行器包括至少一个皮托管时，在向前飞行取向上操作飞行器以升角升高可以涉及在升高期间利用至少一个皮托管监视飞行器的迎角或飞行器的侧滑。此外，在一些实施方式中，第二位置可以在第一位置的基本上风处。
[0189]此外，在一些实施方式中，方法710可以进行使得系绳不接触地面。此外，在一些实施方式中，方法700可以进行使得系绳的底部保持在预定高度之上。
[0190]再者，在一些实施方式中，方法710可以进一步涉及将飞行器从向前飞行取向向侧风飞行取向转换。在至少一个这样的实施方式中，飞行器可以以与如参照图3b描述的在点322处飞行器130被转换的相同或类似的方式转换。
[0191]而且在一些实施方式中，方法710可以进一步涉及在悬停飞行取向将飞行器从地面站部署。在至少一个这样的实施方式中，飞行器可以以与如参照图3a描述的在点306飞行器130可以被部署的相同或类似的方式部署。
[0192]B.侧风飞行到悬停飞行
[0193]图8a是示出根据示例性实施方式的方法800的流程图。方法800可以用于将飞行器从侧风飞行向悬停飞行转换。诸如方法800的说明性方法可以全部或部分利用飞行器130的一个或多个部件，如通过图1所示的飞行器130的一个或多个部件、图2所示的飞行器230、图1所示的地面站110和图2所示的地面站210执行。例如，方法800可以通过控制系统248执行。为了简单起见，方法800可以大体上被描述为被飞行器，如飞行器130和/或飞行器230执行。但是，应该理解的是诸如方法800的示例性方法可以由其他实体或实体的组合执行，而不背离本发明的范围。
[0194]如方块802所示，方法800涉及在侧风飞行取向下操作飞行器，其中，飞行器连接到系绳，系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，系绳连接到地面站。在方块802，飞行器可以以与如参照图6a描述的在点606处飞行130可以被操作的相同或类似的方式被操作。
[0195]如方块804所示，方块800涉及到在飞行器处于侧风飞行取向下的同时，将飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在系绳球体上，其中该第一位置在地面站的基本下风处。在方块804，飞行器可以以与如参照图6a描述的在点608飞行器130可以被定位的相同或类似的方式被定位。
[0196]如方块806所示，方法800涉及将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器从系绳球体移动，其中飞行器具有附着流，并且其中系绳的张力减小。在方块806，飞行器可以以与如参照图6b所描述的在点614飞行器130可以被转换的相同或类似的方式转换。
[0197]如方块808所示，方法800涉及在向前飞行取向操作飞行器以升角升高到第二位置，其中第二位置在地面站的基本下风处。在方块808，飞行器可以以与如参照图6b所描述的在一个或多个点618处飞行器可以被操作的相同或相类似的方式操作。
[0198]例如，在一些实施方式中，飞行器在升高期间可以具有附着流。此外，在一些实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及选择最大升角，使得飞行器在升高期间具有附着流。且在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的俯仰角。此外，在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的推力。再者，在至少一个这样的实 施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及在基本上无推力下操作飞行器。
[0199]此外，在一些实施方式中，系绳的张力在升高期间可以增大。再者，在一些实施方式中，当飞行器包括GPS接收器时，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高可以涉及利用GPS接收器监视飞行器的升高。
[0200]此外，在一些实施方式中，当飞行器包括至少一个皮托管时，在向前飞行器取向下操作飞行器以升角升高可以涉及在升高期间利用至少一个皮托管监视飞行器的迎角或飞行器的侧滑。此外，在一些实施方式中，第二位置可以在第一位置的基本上风处。
[0201]再者，在一些实施方式中，方法800可以被进行使得系绳不接触地面。此外，在一些实施方式中，方法800可以被执行使得系绳的底部保持在预定高度之上。
[0202]且在一些实施方式中，方法800可以进一步涉及将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换。在至少一个这样的实施方式中，飞行器可以以与如参照图6c描述的在点622飞行器130被转换的相同或类似的方式被转换。例如，在一些实施方式中，将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换可以涉及当飞行器具有阈值速度时将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换。此外，在一些实施方式中，将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换包括在第三位置将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换，所述第三位置基本上未在系绳球体上。
[0203]图Sb是示出根据示例性实施方式的方法810的流程图。方法810可以用于将飞行器从侧风飞行向悬停飞行转换。诸如方法810的说明性方法可以全部或部分由飞行器的一个或多个部件，如由图1中所示的飞行器130的一个或多个部件、图2中所示的飞行器230、图1中所示的地面站110、以及图2中所示的地面站210执行。例如，方法810可以通过控制系统248执行。为了简单起见，方法810可以大体上描述为被飞行器，如飞行器130和/或飞行器230执行。但是，应该理解诸如方法800的示例性方法可以通过其他实体或实体的组合执行，而不背离本发明的范围。
[0204]如方块812所示，方法810涉及在侧风飞行取向下操作飞行器，其中飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中系绳连接到地面站。在方块812，飞行器可以以与如参照图6a所描述的在点606飞行器130可以被操作的相同或类似的方式操作。
[0205]如方块814所示，方法810涉及在飞行器处于侧风飞行取向下的同时，将飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在系绳球体上，其中，第一位置在地面站的基本下风处。在方块804，飞行器可以以与如参照图6a描述的在点608飞行器130可以被定位的相同或类似的方式定位。
[0206]如方块816所示，方法800涉及将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得系绳的张力减小，其中飞行器具有附着流。在方块816，飞行器可以以与如参照图6b描述的在点614飞行器130可以被转换的相同或相类似的方式转换。例如，在方块816，飞行器可以不从系绳球体移动。
[0207]如由方块818所示，方法810涉及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置，其中该第二位置在地面站的基本下风处。在方块818，飞行器可以以与如参照图6b描述的在一个或多个点618飞行器可以被操作的相同或类似的方式操作。
[0208]例如，在一些实施方式中，飞行器在升高期间可以具有附着流。此外，在一些实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及选择最大升角，使得飞行器在升高期间具有附着流。并且在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的俯仰角。此外，在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基于最大升角调节飞行器的推力。再者，在至少一个这样的实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及在基本上没有推力情况下操作飞行器。
[0209]此外，在一些实施方式中，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置可以涉及基本上沿着系绳球体的一部分操作飞行器。
[0210]再者，在一些实施方式中，系绳的张力在升高期间可以增大。且，在一些实施方式中，当飞行器包括GPS接收器时，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高可以涉及利用GPS接收器监视飞行器的升高。
[0211]此外，在一些实施方式中，当飞行器包括至少一个皮托管时，在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高可以涉及在升高期间利用所述至少一个皮托管监视飞行器的迎角或飞行器的侧滑。此外，在一些实施方式中，第二位置可以在第一位置的基本上风处。
[0212]再者，在一些实施方式中，方法810可以被执行，使得系绳并不接触地面。此外，在一些实施方式中，方法810可以被执行使得系绳的底部保持在预定高度之上。
[0213]而且在一些实施方式中，方法810可以进一步涉及到将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换。在至少一个这样的实施方式中，飞行器可以以与如参照图6c所描述的在点622飞行器130可以被转换的相同或类似的方式转换。例如，在一些实施方式中，将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换可以涉及当飞行器具有阈值速度时将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换。此外，在一些实施方式中，将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换包括在并未基本上处于系绳球体上的第三位置处将飞行器从向前飞行取向向悬停飞行取向转换。
[0214]V1.说明性非瞬态计算机可读介质
[0215]上面描述并在图7a、7b、8a和8b中所示的功能中的一些或全部可以响应于在非瞬态计算机可读介质中存储的指令的执行而通过计算装置执行。例如，非瞬态计算机可读介质可以是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(R0M)、闪存、缓存、一个或多个磁性编码盘、一个或多个光学编码盘、或者任何其他形式的非瞬态数据存储器。非瞬态计算机可读介质也可以分布在多个数据存储元件中，所述多个数据存储元件可以彼此远程定位。执行被存储的指令的计算装置可以是如参照图2描述和示出的控制系统248。另外或替代地，计算装置可以包括另一计算装置，如服务器网络中的服务器。
[0216]非瞬态计算机可读介质可以存储处理器可执行的指令(例如，参照图2描述的处理器242和/或处理器212)以执行各种功能。所述功能可以包括在悬停飞行取向下操作飞行器，其中，所述飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中，所述系绳连接到地面站;在飞行器处于悬停飞行取向下的同时，将飞行器定位在基本上处于系绳球体上的第一位置处，其中第一位置在地面站的基本下风处;将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器从系绳球体移动，其中飞行器具有附着流，并且其中系绳的张力被减小；以及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到基本上在系绳球体上的第二位置，其中，所述第二位置在地面站的基本下风处。
[0217]此外，该功能可以包括在悬停飞行取向下操作飞行器，其中该飞行器连接到系绳，该系绳限定具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中系绳连接到地面站;在飞行器处于悬停飞行取向下时，将飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在系绳球体上，其中该第一位置在地面站的基本下风处;将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得系绳的张力减小，其中飞行器具有附着流；以及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到基本上在系绳球体上的第二位置，其中，第二位置在地面站的基本下风处。
[0218]此外，所述功能可以包括在侧风飞行取向下操作飞行器，其中，飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳长度的半径的系绳球体，其中系绳连接到地面站;在飞行器处于侧风飞行取向的同时，将飞行器定位在基本上在系绳球体上的第一位置，其中该第一位置在地面站的基本下风处;将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器从系绳球体移动，其中，飞行器具有附着流，且其中系绳的张力减小；以及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置，其中第二位置在地面站的基本下风处。
[0219]再者，所述功能可以包括在侧风飞行取向下操作飞行器，其中，该飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，其中系绳连接到地面站;在飞行器处于侧风飞行取向下的同时，将飞行器定位在基本上在系绳球体上的第一位置，其中，该第一位置在所述地面站的基本下风处;将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得系绳的张力减小，其中，飞行器具有附着流；以及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到第二位置，其中，第二位置在地面站的基本下风处。
[0220]VI1.结论
[0221]在图中示出的特定布置不应视为限制。应该理解的是其他实施方式可以包括给定图中所示的更多或更少的每个元件。此外，一些所示的元件可以组合或省略。再者，示例性实施方式可以包括在图中未示出的元件。
[0222]另外，虽然在此已经公开了各种方面和实施方式，其他方面和实施方式对本领域技术人员来说是显然的。在此公开的各种方面和实施方式用于说明的目的，并且不意在限制，且真实的范围和精髓由随后的权利要求书限定。可以利用其他实施方式，且可以做出其他变化，而不背离在此提供的主题的精髓或范围。将轻易理解的是如在此总体上描述和图中说明的，本发明的各个方面可以按照各种各样的不同构造布置、替代、组合、分离和设计，所有这些在此都构想到。
【主权项】
1.一种方法，包括: 在侧风飞行取向下操作飞行器，其中该飞行器连接到系绳，所述系绳限定了具有基于所述系绳的长度的半径的系绳球体，其中所述系绳连接到地面站； 在所述飞行器处于所述侧风飞行取向的同时，将所述飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在所述系绳球体上，其中，所述第一位置在所述地面站的基本下风处； 将所述飞行器从所述侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得所述飞行器从所述系绳球体移动，其中，所述飞行器具有附着流，且其中所述系绳的张力被减小；以及 在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以升角升高到第二位置，其中该第二位置在所述地面站的基本上下风处。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述飞行器在所述升高期间具有附着流。3.如权利要求1所述的方法，其中，在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以所述升角升高到所述第二位置包括选择最大升角，使得所述飞行器在所述升高期间具有附着流。4.如权利要求3所述的方法，其中，在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以所述升角升高到所述第二位置包括基于所述最大升角调节所述飞行器的俯仰角。5.如权利要求3所述的方法，其中，在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以所述升角升高到所述第二位置包括基于所述最大升角调节所述飞行器的推力。6.如权利要求1所述的方法，其中，在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以所述升角升高到所述第二位置包括在基本上无推力情况下操作所述飞行器。7.如权利要求1所述的方法，其中，所述系绳的张力在所述升高期间增大。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述飞行器包括全球定位系统(GPS)接收器，且其中在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以所述升角升高包括利用GPS接收器监视所述飞行器的升高。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述飞行器包括至少一个皮托管，且其中在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以所述升角升高包括在所述升高期间利用所述至少一个皮托管监视所述飞行器的迎角或所述飞行器的侧滑。10.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二位置在所述第一位置的基本上风处。11.如权利要求1所述的方法，其中，该方法在所述系绳并不接触地面的情况下进行。12.如权利要求1所述的方法，其中，该方法在所述系绳的底部保持在预定高度之上的情况下进行。13.如权利要求1所述的方法，还包括将所述飞行器从所述向前飞行取向向悬停飞行取向转换。14.如权利要求13所述的方法，其中，将所述飞行器从所述向前飞行取向向所述悬停飞行取向转换包括在所述飞行器具有阈值速度时将所述飞行器从所述向前飞行取向向所述悬停飞行取向转换。15.如权利要求13所述的方法，其中，将所述飞行器从所述向前飞行取向向悬停飞行取向转换包括在第三位置将所述飞行器从所述向前飞行取向向悬停飞行取向转换，所述第三位置基本上不在所述系绳球体上。16.—种系统，包括: 连接到地面站的系绳，其中该系绳限定了具有基于所述系绳的长度的半径的系绳球体； 连接到所述系绳的飞行器；以及 控制系统，该控制系统被构造成: 在侧风飞行取向下操作所述飞行器； 在所述飞行器处于所述侧风飞行取向的同时，将所述飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在所述系绳球体上，其中该第一位置在所述地面站的基本下风处； 将所述飞行器从所述侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得所述飞行器从所述系绳球体移动，其中，所述飞行器具有附着流，且其中所述系绳的张力减小；以及 在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以升角升高到第二位置，其中所述第二位置在所述地面站的基本下风处。17.如权利要求16所述的系统，其中，所述飞行器在所述升高期间具有附着流。18.如权利要求16所述的系统，其中，在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以所述升角升高到所述第二位置包括在基本上没有推力的情况下操作所述飞行器。19.一种方法，包括: 在侧风飞行取向下操作飞行器，其中所述飞行器连接到系绳，该系绳限定了具有基于所述系绳的长度的半径的系绳球体，其中，所述系绳连接到地面站； 在所述飞行器处于所述侧风飞行取向下的同时，将所述飞行器定位在第一位置，该第一位置基本上在所述系绳球体上，其中所述第一位置在所述地面站的基本下风处； 将所述飞行器从所述侧风飞行取向向向前飞行取向转换，使得所述系绳的张力减小，其中所述飞行器具有附着流；以及 在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以升角升高到第二位置，其中，所述第二位置在所述地面站的基本下风处。20.如权利要求19所述的方法，其中，在所述向前飞行取向下操作所述飞行器以升角升高到所述第二位置包括基本上沿着所述系绳球体的一部分操作所述飞行器。
【专利摘要】一种方法可以涉及在悬停飞行取向下操作飞行器。所述飞行器可以连接到系绳，该系绳限定了具有基于系绳的长度的半径的系绳球体，且该系绳可以连接到地面站。所述方法可以涉及将飞行器定位在基本上位于系绳球体上的第一位置。该方法可以涉及将飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换，使得飞行器从所述系绳球体移动。并且，所述方法可以涉及在向前飞行取向下操作飞行器以升角升高到基本上位于所述系绳球体上的第二位置。所述第一和第二位置可以在地面站的基本上下风处。
【IPC分类】B64B1/66, B64C31/06
【公开号】CN105555664
【申请号】CN201480050968
【发明人】E.C.查布, D.V.林德
【申请人】谷歌公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年9月15日
【公告号】EP3046836A1, US9126675, US20150076289, US20150353194, WO2015039056A1
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