工具或有效载荷、接口、无人飞行器及其系统、操作方法

摘要

本公开涉及一种工具或有效载荷、接口、无人飞行器及其系统、操作方法。该接口用于将工具或有效载荷附接到无人飞行器，包括：至少一个第一连接元件，位于接口的工具或有效载荷侧，用于在接口的工具或有效载荷侧将工具或有效载荷连接到接口；至少一个第二连接元件，位于接口的载具侧，用于在接口的载具侧将接口连接到无人飞行器；至少一个传感器单元，该传感器单元被设计为当工具或有效载荷连接到接口时用于测量工具或有效载荷的至少一个物理特性；和至少一个控制单元，该至少一个控制单元与至少一个传感器单元可操作连接，该控制单元被设计用于与无人飞行器的飞行控制单元通信，以向飞行控制单元提供与测得的至少一个物理特性有关的数据。

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据方案1所述的用于将工具或有效载荷附接到无人飞行器的接口。

本发明还涉及根据方案2所述的无人飞行器。在本说明书中，无人飞行器也被归类为飞行器。

本发明还涉及一种根据方案3所述的用于无人飞行器的工具或有效载荷。

本发明还涉及一种根据方案4所述的包括无人飞行器和用于将工具或有效载荷附接到所述无人飞行器的接口的系统。

本发明还涉及一种根据方案5所述的操作无人飞行器的方法。

背景技术

对于无人航空系统(也称UAS)或无人飞行器(也称UAV)，即无人机等，目前还没有全社区范围内可接受的工具或有效载荷接口，在下文中还应明确地包含有人驾驶飞行器，后者以或者能够以自动模式(即非完全手动模式)进行导航，例如，在自动化的帮助下，目的是为了稳定、导航或有效载荷处理。

US2018/244401A1公开了一种机械接口，该机械接口可以设置在小型固定翼飞行器上，用于携带捕捉不合作的无人机的装置。

机械、电气和逻辑这三种关键接口类型中的任何一种都未达到无人飞行器UAV领域的行业标准，例如重型无人机，例如用于交付和物流或用于农业。特别是，没有通用接口允许在此类民用重型无人机之间交换工具或有效载荷。此外，从未以通用方式解决额外有效载荷对无人飞行器UAV的飞行控制单元的影响。

需要用于具有工业工具或有效载荷的重型无人机(UAV)的统一通用工具或有效载荷接口。接口结构应在有效载荷和飞行器之间提供标准化的物理接口、电气接口和逻辑接口。另外，该接口应能够考虑由工具或有效载荷产生的物理影响，以对UAV进行飞行控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于带有工业工具或有效载荷的重型无人机(UAV)的统一通用工具或有效载荷接口，其结构在工具或有效载荷和飞行器之间提供了标准化的物理接口、电气接口和逻辑接口。另外，该接口应能够考虑用于UAV飞行控制的工具或有效载荷的物理影响。

通过提供具有方案1的特征的接口、通过提供具有方案2的特征的无人飞行器UAV、通过提供具有方案3的特征的工具或有效载荷、通过提供具有方案4的特征的包括无人飞行器UAV和用于将工具或有效载荷附接到所述无人飞行器UAV的接口的系统、以及通过提供具有方案5的特征的操作无人飞行器UAV的方法来实现该目的。

在其他方案中限定了有利的其他实施方式。

根据本发明的第一方面，一种用于将工具或有效载荷附接到无人飞行器UAV的接口包括：至少一个第一连接元件(即，物理连接元件)，位于所述接口的工具或有效载荷侧，用于在所述接口的所述工具或有效载荷侧将工具或有效载荷连接到所述接口；至少一个第二连接元件(即，物理连接元件)，位于所述接口的载具侧，用于在所述接口的所述载具侧将所述接口连接到无人飞行器UAV；至少一个传感器单元，所述传感器单元被设计为当所述工具或有效载荷连接到所述接口时用于测量所述工具或有效载荷的至少一个物理特性；至少一个控制单元，与所述至少一个传感器单元和至少一个数据通信元件(即，逻辑连接元件)可操作连接，所述控制单元被设计用于与无人飞行器UAV的飞行控制单元通信，以通过所述至少一个数据通信元件向所述飞行控制单元提供与测得的所述至少一个物理特性有关的数据。

所述一个第一(物理)连接元件可以是机械的、机电的、电磁的或磁性的(或其任意组合)，只要它适于在所述接口的所述工具或有效载荷侧将工具或有效载荷牢固地连接到所述接口即可。

同样，所述一个第二(物理)连接元件可以是机械的、机电的、电磁的或磁性的(或其任意组合)，只要它适于在所述接口的所述载具侧将所述接口牢固地连接到无人飞行器UAV即可。

优选地，所述接口可以包括作为第一连接元件，以两个标准的航空航天轨道或型材的形式与工具或有效载荷进行连接的机械附件，所述有效载荷可以通过现成的一系列航空航天标准附件，例如简单的销钉机构牢固地固定在所述机械附件上，既简单又具有很高的成本效益。

在根据本发明的接口的另一实施方式中，至少一个第二连接元件包括销钉或螺栓型连接器。申请人已经发现，这是将接口固定到无人飞行器UAV，特别是飞行器主机身的安全而有效的方法。优选地，多个这种销钉或螺栓以扁平的多边形结构布置，特别是其中的四个以矩形形式布置。

所述至少一个传感器单元可以是当所述工具或有效载荷连接到接口时适于测量所述工具或有效载荷的至少一个物理特性的任何类型。优选地，在根据本发明的接口的实施方式中，所述至少一个传感器单元包括力传感器，例如称重传感器，可用于测量工具或有效载荷的质量。此外，可以测量有效载荷的扳手(6D力)，尤其是在提供一个以上称重传感器时。可以使用合适传感器测量的其他静态量包括但不限于：有效载荷在向前飞行方向上的投影表面等。同样，可以测量的潜在动态量包括但不限于沿垂直或z轴的力，以及工具或有效载荷以及围绕飞行器的横滚轴和俯仰轴的接口的力矩。根据本发明，可以经由与所述至少一个传感器单元可操作地连接的所述接口的至少一个控制单元向无人飞行器UAV的飞行控制单元提供与测得的所述至少一个物理特性(即，前述量中的任何一种)有关的数据，以便将其考虑在内以进行无人飞行器UAV的飞行控制。

在根据本发明的接口的另一实施方式中，所述至少一个控制单元包括功率电子器件，所述功率电子器件被设计用于使所述控制单元的功率特性适应无人飞行器UAV的功率特性和/或工具或有效载荷的功率特性。

可以使用标准的航空航天连接器或电缆，一方面实现工具或有效载荷与所述接口之间的电气接口，另一方面实现接口与飞行器之间的电气接口。功率特性和规格应涵盖标准(功率)范围，并且所述功率电子器件用于使飞行器和有效载荷电气匹配，例如在可用电压方面。可替代地，可以给出固定的功率规格，这将消除对提供功率电子器件的需求。但是，这将迫使飞行器和工具制造商或有效载荷制造商都遵守，这可能是一个问题。

在根据本发明的接口的另一实施方式中，所述至少一个控制单元包括(基本)输入/输出(I/O)或更复杂的逻辑接口单元，其适于向无人飞行器UAV提供与测得的所述至少一个物理特性有关的数据，以触发至少一种与工具或有效载荷有关的功能。在这种情况下，该接口最好仅提供(传感器)信息，该信息可用于在无人飞行器UAV内部逻辑的控制下触发动作或功能。

在一优选实施方式中，所述功能可以包括例如通过激活/禁用被致动(自动)的锁定机构来紧急丢弃所述工具或有效载荷。此外，也可以实施相同的自动锁定机构以将有效载荷或工具附接到无人飞行器UAV。有效载荷或工具相对于无人飞行器UAV或接口的正确定位可以通过外部手动或自动系统来实现。

例如，致动的锁定机构可以是与工具或有效载荷相连的机械(物理)接口的一部分，即，用于在所述接口的所述工具或有效载荷侧上将工具或有效载荷连接到所述接口的至少一个第一连接元件。这种致动的锁定机构可以设计成仅消耗很少的功率，并且可以用于简化工具或有效载荷的处理。它还可以在机载工具或有效载荷出现故障的情况下提供快速释放机制。这样，如果任务需要，它可以在飞行过程中自动释放工具或有效载荷。例如，有效载荷可以掉落在难以/不可能着陆的区域。

以此方式，逻辑接口可以仅包括非常基本的I/O(输入/输出)，以触发飞行器的给定功能，例如上述工具或有效载荷的紧急掉落，通过所述逻辑接口，控制单元被设计用于与无人飞行器UAV的飞行控制单元通信，以向所述无人飞行器提供与测得的所述至少一个物理特性有关的数据。

简单的I/O(输入/输出)逻辑接口还可用于触发有效载荷功能或提供有关有效载荷参数的信息(数据)，例如，喷雾器(开/关喷雾)、储罐(满/空)，或吊索挂钩(打开/关闭)。

由于至少在一个优选实施方式中，来自传感器单元的数据与飞行器共享，在这种情况下，逻辑接口需要比仅I/O更复杂，以便能够传输估计的重量、当前力和工具或有效载荷的力矩。更复杂的逻辑接口(如数据总线或串行连接)也可以使用简单的I/O嵌入消息。优选地，任何接口的设计方式是，为了实现连接，只需将一根标准化小型电缆插入飞行器。

在根据本发明的接口的相应实施方式中，所述接口还包括至少一个数据通信元件(即，逻辑接口)，其可以是有线的(例如，插头连接器)或无线的(例如，天线)，与所述控制单元可操作地连接，以至少从连接到所述接口的工具或有效载荷接收状态数据。

在根据本发明的接口的另一实施方式中，所述至少一个控制单元包括计算单元，优选低功率计算单元或计算机，所述计算单元被设计为采用能够在无人飞行器UAV和工具或有效载荷之间交换状态信息的更复杂的通信协议。

为了能够在飞行器与工具或有效载荷之间交换状态数据和信息，这需要更高级的逻辑接口以及所述通信协议。在以上定义的实施方式中，提供了这样的高级逻辑接口以便能够在接口和飞行器之间进行通信。为了管理通信，所述计算单元，优选低功率计算单元或计算机，可以被集成在接口中。

该接口还可以包括一个电能供应单元，例如电池或另一个电能源，以便使接口和工具或有效载荷在功率方面独立于飞行器。这确保了即使工具或有效载荷本身不是自供电的，工具或有效载荷也不会从飞行器(及其通常由电力驱动的推进系统)中消耗功率。可以有利地将用于工具或有效载荷的电源管理并入接口计算机，即所述计算单元。替代地或另外地，可以有电能供应单元，例如电池或工具或有效载荷中包含的另一个电能源。

在根据本发明的接口的相应实施方式中，提供了至少一个电能供应单元，优选地是二次(可充电)电池单元，用于向包括在根据本发明的接口中的任何电能消耗单元和/或工具或有效载荷供应电能，特别是但不限于接口计算机、传感器单元、致动的锁定机构以及工具或有效载荷本身。

在根据本发明的接口的又一个实施方式中，在接口上提供了与数据库连接的人机接口，用于从所述数据库中选择特定于有效载荷或工具的数据，以传输至所述无人飞行器UAV的飞行控制单元，其中优选地，人机接口包括触摸板或具有输入装置(例如，按钮)的显示器，用于输入和/或选择(例如，从所述数据库中)工具/有效载荷数据，例如重量、尺寸等，和/或用于显示工具或有效载荷的电池或能源状态，和/或用于触发工具的功能以在飞行前进行测试。

根据本发明的第二方面，一种无人飞行器UAV，其中包括：主机身；至少一个推进单元，附接在所述主机身上，设计用于移动所述无人飞行器UAV；至少一个飞行控制单元，用于控制所述至少一个推进单元，以及可选地，附加的转向单元，用于控制所述UAV的运动；至少一个工具或有效载荷连接元件，附接到所述主机身，所述工具或有效载荷连接元件被设计为在接口的载具侧与根据本发明的所述第一方面的接口连接；以及至少一个数据通信元件，用于至少将从所述接口接收的输入数据输入到所述至少一个飞行控制单元中。所述至少一个数据通信元件可以是有线的(例如，插头)或无线的(例如，天线)。

在根据本发明的无人飞行器UAV的另一实施方式中，所述至少一个飞行控制单元被设计用于控制所述至少一个推进单元以及可选地附加的转向单元，例如襟翼或可倾斜机翼，以基于所述输入数据来控制无人飞行器UAV的运动。

为了能够将上述优点与特定工具或有效载荷一起使用，根据本发明的第三方面，提供了一种工具或有效载荷，用于与无人飞行器UAV一起使用，所述工具或有效载荷包括：工具或有效载荷主体；至少一个连接到所述工具或有效载荷主体的接口连接元件(即，物理连接元件)，所述接口连接元件被设计用于在接口的工具或有效载荷侧与根据本发明的第一方面的接口连接。

此外，在其优选实施方式中，根据本发明的所述第三方面的工具或有效载荷还包括至少一个数据通信元件(例如，插头或天线)，其被设计用于提供与接口的所述控制单元的有效连接，以至少在连接状态下将状态数据从工具或有效载荷中继转发到接口。然后，可以从接口上将状态数据传递到飞行器的飞行控制单元。

所述飞行控制单元(或飞行控制器)是在许多航空系统设计中实现安全稳定飞行的关键要素。虽然飞行器制造商将飞行控制器设计为通用型，然后针对特定工具或有效载荷对其进行重新调整，如本发明所建议，直接向其提供来自工具或有效载荷的测量物理量，则可以提高其效率并消除对有效载荷特定调谐的需要。

如上所述，包括在根据本发明的所述第一方面的接口中的传感器单元可以用于在工具或有效载荷、接口和飞行器之间共享某些物理特性或物理量。可以共享的潜在静态特性包括(但不限于)工具或有效载荷的质量、工具或有效载荷的惯性、工具或有效载荷在向前飞行方向上的投影表面等。在替代实施方式中，工具或有效载荷的某些所述特性是由飞行控制单元计算的，而传感器单元仅测量并传递力。

可以共享的潜在动态量(同样没有任何限制)是沿z轴的力，以及工具或有效载荷及飞机横摇和俯仰轴周围的接口的力矩。

这些量可用于为飞行控制器中使用的飞行器动力学模型提供数据，从而显著改善性能并消除对有效载荷特定调谐的需要。来自有效载荷或工具的物理量可以嵌入到工具或接口中，并传输到飞行控制器，以提高飞行控制性能。

为了完全能够在无人飞行器UAV与特定工具或有效载荷的组合中充分利用上述优点，根据本发明的第四方面，提供了一种系统，该系统包括无人飞行器UAV和用于将工具或有效载荷附接到所述无人飞行器UAV的接口，其中：所述接口按照本发明所述第一方面的定义设计；所述无人飞行器UAV按照本发明所述第二方面的定义设计；其中所述接口机械地固定到或可固定到，优选地可拆卸地固定到或可固定到所述无人飞行器UAV；其中所述接口和所述无人飞行器UAV通过所述无人飞行器UAV的所述至少一个数据通信元件和所述接口的所述至少一个数据通信元件可操作地连接或可连接。

在根据本发明的所述第四方面的系统的另一实施方式中，所述系统进一步包括：根据本发明的第三方面设计的工具或有效载荷，所述工具或有效载荷的所述接口连接元件在所述接口的所述工具或有效载荷侧被机械地固定到或可固定到，优选可拆卸地固定到或可固定到所述接口上；其中，优选地，所述接口和工具或有效载荷经由所述工具或有效载荷的至少一个数据通信元件可操作地连接或可连接。

在根据本发明的所述第四方面的系统的另一实施方式中，所述至少一个飞行控制单元被设计用于提供用于在第一连接状态和第二连接状态之间改变所述工具或有效载荷的连接状态的信号，在所述第一连接状态，所述工具或有效载荷被固定到或能够被固定到所述接口，在所述第二连接状态，所述工具或有效载荷从所述接口分离或能够从所述接口分离。前面已经对此进行了详细描述。用于改变所述工具或有效载荷的连接状态的所述信号可以用于激活致动的锁定机构，特别是用于工具或有效载荷的紧急释放或用于触发工具或有效载荷的另一功能，例如，基于GPS坐标的喷洒机构(将由飞行控制器触发)，激活附加在工具/有效载荷上的灯，激活/禁用线缆上的挂钩等。

根据本发明的第五方面，一种操作无人飞行器UAV的方法，特别是操作根据本发明的所述第二方面定义的无人飞行器UAV的方法，其中包括：使用根据本发明的所述第一方面定义的用于工具或有效载荷的接口，将工具或有效载荷，特别是根据本发明的所述第三方面定义的工具或有效载荷连接至所述无人飞行器UAV；通过所述用于工具或有效载荷的接口，优选地在操作期间反复向所述无人飞行器UAV提供来自连接到所述接口的所述工具或有效载荷的状态数据和/或来自所述用于工具或有效载荷的接口的数据；在所述无人飞行器UAV的至少一个飞行控制单元中使用所述状态数据和/或所述数据，以控制所述无人飞行器UAV的操作和/或控制所述工具或有效载荷的连接状态。

在本发明的上下文中，由接口提供的传感器数据可用于导出有效载荷力和力矩。恢复这些量的另一种方法是使用先进的控制技术，即所谓的“观察者(observers)”，它需要飞行器的精确模型及其空气动力学特性以及对飞机全状态(位置、速度、6D加速度)的精确估算，以便能够重建任何外力和力矩。这些外力和力矩将包括有效载荷、风和任何未建模现象的混合影响。然而，与本发明不同的是，该方法固有的复杂性和由此而实现的不完美精度使得其不太可能容易在经认证的飞行器上使用。

在本发明的又一个实施方式中，可以在接口上具有用于有效载荷飞行控制器调谐的HMI(人机接口)；即从数据库中(在接口内)选择特定于有效载荷或工具的数据，然后将其传输至飞行控制器。例如，外部操作员可以选择，例如通过触摸板或带有按钮的显示器来选择现在连接的工具/有效载荷，并且相关的工具/有效载荷数据，例如，重量，尺寸等被传输到飞行控制器。另外，如果在接口内有电能供应单元，例如电池，则可以在此类HMI上显示供电单元的状态。此外，可以在飞行之前触发工具的功能以进行测试。

附图说明

现在将参考附图详细描述本发明的附加特征和优点。

图1显示了带有接口和有效载荷的无人机；

图2示出了图1中的无人飞行器UAV的示意性框图；和

图3a-图3d仅显示了该接口的四个详细视图。

具体实施方式

图1显示了附图标记1所示的无人飞行器UAV或无人机(drone)。无人飞行器1包括具有多个推进单元3的主体或机身2，其中仅一个被明确标记。每个推进单元包括螺旋桨(或转子)4和用于驱动所述螺旋桨4的电动马达单元5。推进单元3由包括在所述主体2内的飞行控制单元6控制(更详细地参见图2)。主体2装配有有效载荷连接元件7，用于连接有效载荷9的接口8固定在该有效载荷连接元件7上，下面将参考图2对其进行详细说明。附图标记1a表示起落架。

在下面的描述中，仅参考有效载荷9。然而，本发明不限于任何特定种类的有效载荷9。所述有效载荷9还可以采取将由无人飞行器UAV 1移动的工具或任何其他物体的形式。

接口8被机械地固定到或可以固定到所述无人飞行器UAV 1，优选地可拆卸地固定到或可以固定到所述无人飞行器UAV 1，并且所述接口8和所述无人飞行器UAV 1经由无人飞行器UAV的至少一个数据通信元件可操作地连接或可连接，这将在下面参考图2更详细地说明。有效载荷9包括接口连接元件(图2)，该接口连接元件在接口8的有效载荷侧机械地固定到或可以固定到，优选地可拆卸地固定到或可以固定到所述接口8。此外，接口8和有效载荷9通过有效载荷的至少一个数据通信元件可操作地连接或可连接，这也将在下面参照图2更详细地说明。

图2示出了图1中的无人飞行器UAV 1的示意性框图。相同的附图标记用于表示相同的元件或具有相同功能的元件。飞行控制单元6与电动马达单元5协作连接。接口8在接口8的有效载荷侧包括至少一个第一连接元件8a，用于在其有效载荷侧将有效载荷9物理连接到接口8。接口8在其载具侧还包括至少一个第二连接元件8b，用于在其载具侧将接口8物理地连接至无人飞行器UAV 1，即无人飞行器UAV的主体2。至少一个第二连接元件8b是有效载荷连接元件7的机械配对件。至少一个第二连接元件8b可以包括销钉或螺栓型连接器，如从图3a中显而易见的那样。接口8还包括至少一个传感器单元8c，该传感器单元8c被设计用于当所述有效载荷9连接至接口8时测量有效载荷9的至少一个物理特性。优选地，所述传感器单元8c单元包括称重传感器。更优选地，多个传感器单元8c(例如，称重传感器)以(平坦的)多边形图案布置(参见图3a)。附图标记8d表示与所述至少一个传感器单元8c可操作地连接的接口的控制单元。控制单元8d被设计用于与无人飞行器UAV 1的飞行控制单元6通信，以向所述飞行控制单元6提供与所述测得的至少一个物理特性有关的数据，使得所述数据可以用于控制无人飞行器UAV 1的操作。

接口的控制单元8d包括功率电子器件8da，如果有效载荷9自供电，即消耗电能，则功率电子器件8da可用于使控制单元8d的功率特性适应无人飞行器UAV 1的功率特性和/或有效载荷9的功率特性。接口的控制单元8d还包括至少一个逻辑接口单元8db，该逻辑接口单元8db适于将与所述测得的至少一个物理特性有关的数据提供给无人飞行器UAV 1，以触发至少一种与工具或有效载荷有关的功能(例如，有效载荷释放机构)。然而，优选地，逻辑接口单元8db被设计成计算单元的形式，优选地是低功率计算单元，即小型计算机，该计算单元被设计用于采用能够在无人飞行器UAV 1(即飞行控制单元6)和接口8和/或有效载荷9之间交换详细状态信息的更复杂的通信协议。

在附图标记8e处，描绘了电能供应单元，优选地是二次电池单元，用于将电能供应到接口8中包括的任何电能消耗单元(即，传感器单元8c、控制单元8d、……)和/或有效载荷9(如果不是自供电)。这避免了无人飞行器UAV 1的电力消耗，这是操作飞行控制单元6和/或推进单元3所需的。

此外，接口8包括与所述控制单元8d可操作地连接的至少一个数据通信元件8f，用于至少从连接到接口8的有效载荷9接收状态数据。有效载荷9包括有效载荷(主体)9a，该有效载荷主体9a具有至少一个数据通信元件9b，该数据通信元件9b被设计用于提供与接口8的所述控制单元8d的有效连接，用于至少在连接状态下将状态数据从有效载荷9中继转发到接口8。所述数据通信元件9b是数据通信元件8f的对应部分，并且被设计用于在接口的有效载荷侧与接口8(即，与所述数据通信元件8f)连接。同样，无人飞行器1包括至少一个数据通信元件10，用于至少将从接口8接收的输入数据输入到飞行控制单元6中。数据通信元件10是接口8的至少一个数据通信元件8g的对应部分，其与所述控制单元8d可操作地连接以与无人飞行器UAV 1的飞行控制单元6通信。以这种方式，可以向所述飞行控制单元6提供与由传感器单元8c测量的所述至少一个物理特性有关的数据。

有效载荷主体9a还包括至少一个连接到所述有效载荷主体9a的接口连接元件9c，所述接口连接元件9c被设计用于在接口的有效载荷侧与接口8连接。接口连接元件9c是所述的至少一个第一连接元件8a的(机械的)对应部分。

附图标记11描绘了可选的转向单元(例如，机翼或襟翼)，用于通过来自飞行控制单元6的控制信号来控制无人飞行器UAV 1的运动。这样，从接口8提供给飞行控制单元6的所述数据可以进一步用于控制无人飞行器UAV1的操作。

如图2进一步所示，无人飞行器UAV 1的飞行控制单元6有利地直接可操作地连接到所述至少一个第一连接元件8a，用于将有效载荷9连接至接口8(实线)和/或连接到(虚线)与所述有效载荷主体9a连接的所述至少一个接口连接元件9c。所述两个连接元件8a、9c可被设计为致动的锁定机构，该致动的锁定机构可通过合适的控制信号(来自飞行控制单元6)来致动。以这种方式，如果飞行控制单元6基于由有效载荷9本身和/或传感器单元8c(通过接口控制单元8d)中继转发的与有效载荷有关的数据，判定在无人飞行器UAV上附有有效载荷9的情况下不能(安全地)完成任务，则可以致动连接元件8a和/或9c以便使有效载荷9掉落—例如在紧急情况下，或地形不适合着陆以交付有效载荷9的情况下。

以这种方式，提供了一种操作无人飞行器UAV 1的方法，其中飞行控制单元6被设计用于提供用于在第一连接状态和第二连接状态之间改变有效载荷9的连接状态的信号，在所述第一连接状态，所述有效载荷9被固定到或能够被固定到接口8，在所述第二连接状态，所述有效载荷9从接口8分离或能够从接口8分离。

此外，提供了一种操作无人飞行器UAV 1的方法，该方法包括：使用如上所定义的接口8将有效载荷9连接至无人飞行器UAV 1；通过所述接口，优选地在其操作期间反复向无人飞行器UAV 1提供来自连接到接口8的有效载荷9的状态数据和/或由所述接口8(即，传感器单元8c)测量的数据；和在无人飞行器UAV 1的飞行控制单元6中使用所述状态数据和/或所述数据，以控制无人飞行器UAV 1的操作和/或控制有效载荷9的连接状态。

图3a至图3d示出了特定种类的接口8的各种视图。

图3a)是接口8的立体图，其呈正方形板的整体形式(无限制)。从图3a)可以看出，用于将接口8连接到无人飞行器UAV 1(即无人飞行器UAV的主体2，见图1、2)的至少一个第二连接元件8b被设计成从接口板伸出的四个钩形突起的形式，每个突起包括用于与对应的有效载荷连接元件7机械相互作用的销钉或螺栓8ba(图3a)。所有销钉8ba布置在平行于接口板的公共平面中。可以将形成传感器单元8c(图2)的称重传感器(未示出)集成在每个钩形突起中。利用所述销钉8ba，可以通过经由四个锚固点紧固到接口8和无人飞行器UAV两者的所述测力传感器将接口8固定到无人飞行器UAV。在这种实现方式中，可以直接在四个锚固点上测量有效载荷的力和力矩。在此情况下，请同时参考图3d(俯视图)。控制单元8d与所有称重传感器可操作地连接，仅在图3a中对其中一个称重传感器进行了描述。

用于将有效载荷连接到接口8的有效载荷侧的第一连接元件8a被设计成两个航空航天标准型材或轨道，它们彼此平行地位于接口板的与所述钩形突起相对的一侧，参见图3b(底视图)和图3c(侧视图)。在所述型材或轨道上，任何有效载荷都可以简单，安全地连接到一系列现成的航空航天标准附件，例如，简单的销钉机构。