CONJUNTO DE PLATAFORMA Y VEHÍCULO AÉREO NO TRIPULADO.

Conjunto de plataforma y vehículo aéreo no tripulado.

Conjunto de plataforma (1) y vehículo aéreo no tripulado (2),

en el que la plataforma (1) comprende un volumen de sustentación aerostático (3); una estructura (4) de soporte de los siguientes componentes, unida al volumen de sustentación aerostático (3): medios de control de empuje aerostático (5); una veleta (6); medios de impulsión horizontal (7) del mismo cuyo eje longitudinal (8) pertenece al plano general de la veleta (6); un vehículo aéreo no tripulado (2) en el que se define una dirección longitudinal (9); en el que la dirección longitudinal (9) del vehículo aéreo no tripulado (2) y el eje longitudinal (8) de los medios de impulsión horizontal (7) y la veleta (6) están en un mismo plano vertical de simetría del conjunto y el centro de gravedad (G1) del conjunto está dispuesto, según la dirección vertical, entre el eje longitudinal (8) de los medios de impulsión horizontal (7) y la veleta (6) y el centro de gravedad del vehículo aéreo no tripulado (2).

Conjunto de plataforma y vehículo aéreo no tripulado La presente invención se refiere a un conjunto de sistema aéreo no tripulado (UAS por sus siglas en inglés) , del tipo que comprende una plataforma y un vehículo aéreo no tripulado, que permite realizar el despegue de este último de forma controlada y fiable desde cualquier punto y hasta alturas elevadas empleando una plataforma más ligera que el aire y de coste reducido.

Antecedentes de la invención Son conocidos los conjuntos de plataforma y vehículo aéreo no tripulado, en los que la plataforma comprende:

un volumen de sustentación aerostático; una estructura de soporte de los siguientes componentes, unida al volumen de sustentación aerostático:

o medios de control de empuje aerostático; 20 o una veleta;

o medios de impulsión horizontal del mismo cuyo eje longitudinal pertenece al plano general de la veleta;

y un vehículo aéreo no tripulado en el que se define una dirección longitudinal.

Son ejemplos de este tipo de conjuntos los descritos en los documentos US 7, 967, 238, ES 2 307 524 T3, US 2011/0127378, GB2362145, WO200034122, US1912722, US1716670 ó US1792738.

Todos estos sistemas permiten realizar el despegue de vehículos aéreos no tripulados, pero resultan complejos y la fiabilidad de despegue solo se garantiza con costes elevados.

Los inventores de la presente invención tienen como objetivo proporcionar una plataforma de bajo coste cuyo comportamiento aerodinámico en el ascenso y en el descenso sean 35 fácilmente controlables.

Descripción de la invención Para resolver las citadas carencias del estado de la técnica, la presente invención propone un conjunto de plataforma, también llamada LTA (de Ligther Than Air, por sus siglas en 5 inglés) y vehículo aéreo no tripulado, también llamado UAV (Unmanned Aerial Vehicle) , en el que la plataforma comprende:

un volumen de sustentación aerostático; una estructura de soporte de los siguientes componentes, unida al volumen de 10 sustentación aerostático:

o medios de control de empuje aerostático;

o una veleta;

o medios de impulsión horizontal del mismo cuyo eje longitudinal pertenece al

plano general de la veleta; 15 un vehículo aéreo no tripulado en el que se define una dirección longitudinal;

que se caracteriza por el hecho de que:

la dirección longitudinal del vehículo aéreo no tripulado y el eje longitudinal de los medios de impulsión horizontal y la veleta están en un mismo plano vertical de simetría del conjunto; el centro de gravedad del conjunto está dispuesto, según la dirección vertical, entre el eje longitudinal de los medios de impulsión horizontal y la veleta y el centro de gravedad del vehículo aéreo no tripulado.

Esta estructura permite controlar de forma fiable el ascenso horizontal del conjunto para posteriormente liberar el UAV, en especial debido a que este también se utiliza como veleta. Además, permite despegar durante el ascenso desde la posición deseada.

Gracias a estas características se facilita el control tanto en el ascenso como el descenso de la plataforma. Durante el descenso, ayuda a disminuir considerablemente (de manera proporcional a la velocidad del viento transversal) el radio de recogida, pudiendo llegar a ser R2=0m en caso de que el viento transversal no supere un margen que dependerá de la potencia del motor del sistema de control y de la geometría del conjunto LTA-UAV.

Las características reivindicadas garantizan la orientación del sistema adecuada para que la dirección del empuje sea perpendicular y en sentido contrario al del viento transversal. El UAV por su geometría inherentemente aerodinámica ejerce también un efecto aumentador en este sentido durante la fase de ascenso. Esta plataforma puede servir además como bahía de carga para el transporte de plataformas de enlace de comunicaciones, aumentando así el rango de operación del UAV, y de almacenamiento de sensores.

Según diversas características opcionales de la invención:

-los centros de gravedad de la plataforma y del vehículo aéreo no tripulado se encuentran sobre el mismo eje vertical.

-el conjunto comprende medios de acoplamiento amovibles entre la estructura de soporte y el vehículo aéreo no tripulado, siendo estos medios de acoplamiento de tipo rígido.

- los medios de acoplamiento comprenden:

una primera pieza con una pestaña trapezoidal provista de un orificio para un pasador de acoplamiento y fijada a la estructura o al vehículo aéreo no tripulado;

una segunda pieza provista de una cavidad complementaria de dicha pestaña y fijada al vehículo aéreo no tripulado o a la estructura respectivamente; un pasador de acoplamiento y un relé de desplazamiento de dicho pasador entre una posición de acoplamiento y una posición de desacoplamiento.

-el volumen de sustentación aerostático puede adoptar una forma esférica (globo) , o alguna forma más aerodinámica (similar a los zeppelín) .

-los medios de control de empuje aerostático son un quemador o una bombona de gas con medios de regulación de salida de gas.

- los medios de control de empuje aerostático consisten en una hélice, un motor de accionamiento de la hélice y su dispositivo de control.

- la estructura de soporte es cilíndrica de eje vertical.

-la veleta es una aleta vertical dispuesta en el lado opuesto a los medios de impulsión

horizontal.

La invención también se refiere a un procedimiento de despegue de un vehículo aéreo no tripulado en el que se utiliza un conjunto según cualquiera de las variantes de la invención 5 provista de medios de acoplamiento, que comprende las etapas de:

Elevar el conjunto hasta una altura y posición predeterminadas, realizándose la elevación verticalmente mediante los medios de control, preferentemente autónomos, de empuje aerostático;

Al llegar a la altura predeterminada accionar los medios de acoplamiento amovibles entre la estructura para desacoplar el vehículo aéreo no tripulado de la plataforma; Hacer descender la plataforma, preferentemente de manera controlada.

El desacoplamiento puede realizarse o bien manualmente, es decir desde tierra, o bien de 15 manera autónoma, es decir mediante un dispositivo de control llevado a bordo.

Breve descripción de las figuras Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto se acompañan unos dibujos en los que, 20 esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización.

La figura 1A es un alzado de un conjunto de plataforma y vehículo aéreo no tripulado visto de lado;

La figura 1B es un alzado frontal de un conjunto de plataforma y vehículo aéreo no tripulado; La figura 2 es una perspectiva de una estructura de soporte; La figura 3 es un alzado de una estructura de soporte; La figura 4 es una perspectiva de vehículo aéreo no tripulado; La figura 5 es una perspectiva de los medios de acoplamiento en situación de acoplamiento;

La figura 6 es una perspectiva de los medios de acoplamiento en situación de desacoplamiento;

Descripción de una realización preferida Tal como puede apreciarse en las figuras 1A a 3, la invención se refiere de manera general a un conjunto de plataforma 1 y vehículo aéreo no tripulado 2, en el que la plataforma 1

comprende:

un volumen de sustentación aerostático 3; una estructura 4 de soporte de los siguientes componentes, unida al volumen de 5 sustentación aerostático 3:

o medios de control de empuje aerostático 5;

o una veleta 6;

o medios de impulsión horizontal 7 del mismo cuyo eje longitudinal 8 pertenece

al plano general de la veleta 6; 10 un vehículo aéreo no tripulado 2 en el que se define una dirección longitudinal 9;

Concretamente, según la invención, la dirección longitudinal 9 del vehículo aéreo no tripulado 2 y el eje longitudinal 8 de los medios de impulsión horizontal 7 y la veleta 6 están en un mismo plano vertical de simetría del conjunto y el centro de gravedad G1 del conjunto 15 está dispuesto, según la dirección vertical, entre el eje longitudinal 8 de los medios de impulsión horizontal 7 y la veleta 6 y el centro de gravedad del vehículo aéreo no tripulado 2.

La invención, a ser utilizada únicamente en el ámbito de la industria civil, está basada en una plataforma más ligera que el aire (LTA) que eleva al UAV hasta una altura determinada 20 evitando de esta manera el gasto de energía necesario para llegar hasta allí, utilizando el UAV toda su energía en la realización de la misión.

Esta...

1. Conjunto de plataforma (1) y vehículo aéreo no tripulado (2) , en el que la plataforma (1) comprende:

un volumen de sustentación aerostático (3) ; una estructura (4) de soporte de los siguientes componentes, unida al volumen de sustentación aerostático (3) :

o medios de control de empuje aerostático (5) ; 10 o una veleta (6) ;

o medios de impulsión horizontal (7) del mismo cuyo eje longitudinal (8)

pertenece al plano general de la veleta (6) ; un vehículo aéreo no tripulado (2) en el que se define una dirección longitudinal (9) ;

caracterizado por el hecho de que:

la dirección longitudinal (9) del vehículo aéreo no tripulado (2) y el eje longitudinal (8) de los medios de impulsión horizontal (7) y la veleta (6) están en un mismo plano vertical de simetría del conjunto;

el centro de gravedad (G1) del conjunto está dispuesto, según la dirección vertical, entre el eje longitudinal (8) de los medios de impulsión horizontal (7) y la veleta (6) y el centro de gravedad del vehículo aéreo no tripulado (2) .

2. Conjunto según la reivindicación anterior, en el que los centros de gravedad de la plataforma (G0) y del vehículo aéreo no tripulado (G2) se encuentran sobre el mismo eje vertical.

3. Conjunto según la reivindicación anterior, que comprende medios de acoplamiento amovibles entre la estructura (4) de soporte y el vehículo aéreo no tripulado (2) , siendo estos 30 medios de acoplamiento de tipo rígido.

4. Conjunto según la reivindicación anterior, en el que los medios de acoplamiento comprenden:

una primera pieza (10) con una pestaña trapezoidal (11) provista de un orificio para un pasador de acoplamiento y fijada a la estructura (4) o al vehículo aéreo no tripulado (2) ; una segunda pieza (12) provista de una cavidad (13) complementaria de dicha pestaña (11) y fijada al vehículo aéreo no tripulado (2) o a la estructura (4) respectivamente;

un pasador de acoplamiento y un relé (14) de desplazamiento de dicho pasador entre una posición de acoplamiento y una posición de desacoplamiento.

5. Conjunto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el volumen de sustentación aerostático (3) es de forma esférica, o adopta alguna forma más aerodinámica.

6. Conjunto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de control de empuje aerostático (5) son un quemador o una bombona de gas con medios de regulación de salida de gas.

7. Conjunto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de control de empuje aerostático (5) consisten en una hélice, un motor de accionamiento de la hélice y su dispositivo de control.

8. Conjunto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura (4) 20 de soporte es cilíndrica de eje vertical.

9. Conjunto según la reivindicación anterior, en el que la veleta (6) es una aleta vertical dispuesta en el lado opuesto a los medios de impulsión horizontal (7) .

10. Procedimiento de despegue de un vehículo aéreo no tripulado (2) en el que se utiliza un conjunto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 y la reivindicación 3, que comprende las etapas de:

Elevar el conjunto hasta una altura y posición predeterminadas, realizándose la elevación verticalmente mediante los medios de control de empuje aerostático (5) ; Al llegar a la altura predeterminada accionar los medios de acoplamiento amovibles entre la estructura (4) para desacoplar el vehículo aéreo no tripulado (2) de la plataforma (1) ; Hacer descender la plataforma (1) , preferentemente de forma controlada.

Fig. 1B

Fig. 2

Fig. 5