信号的发送，其中回收协助信号包括与气球的着陆位置相对应的位置数据和对回收气球的激励的指示。下文进一步论述控制系统。
[0089]e.在气球之间具有光链路和RF链路的气球网络
[0090]在一些实施例中，高空气球网络可包括经由光链路与彼此通信的超节点气球，以及经由RF链路与超节点气球通信的子节点气球。一般地，超节点气球之间的光链路可被配置为具有比超节点气球和子节点气球之间的RF链路具有更大的带宽。这样，超节点气球可充当气球网络的骨干，而子节点可提供子网，这些子网提供对气球网络的访问和/或将气球网络连接到其它网络。
[0091]图4是根据示例实施例图示出包括超节点和子节点的气球网络的简化框图。更具体而言，图4图示了包括超节点气球410A至410C(也可称之为“超节点”)和子节点气球420 (也可称之为“子节点”)的气球网络400的一部分。
[0092]每个超节点气球410A至410C可包括可操作用于与其它超节点气球的封包数据通信的自由空间光通信系统。这样，超节点可通过光链路与彼此通信。例如，在图示的实施例中，超节点410A和超节点410B可通过光链路402与彼此通信，并且超节点410A和超节点410C可通过光链路404与彼此通信。
[0093]每个子节点气球420可包括可操作用于通过一个或多个RF空中接口的封包数据通信的射频(RF)通信系统。因此，每个超节点气球410A至410C可包括可操作来将封包数据路由到一个或多个附近的子节点气球420的RF通信系统。当子节点420从超节点410接收到封包数据时，子节点420可使用其RF通信系统来经由RF空中接口将封包数据路由到陆基台站430。
[0094]如上所指明的，超节点410A至410C既可被配置用于与其它超节点的较长距离的光通信，又可被配置用于与附近的子节点420的较短距离的RF通信。例如，超节点410A至410C可使用高功率或超亮LED来通过可延伸100英里那么长或者可能更长的光链路402、404发送光信号。这样配置的超节点410A至410C可能够进行10到50千兆比特/秒或以上的数据速率的光通信。
[0095]随后更多的高空气球可被配置为子节点，这些子节点可以以大约10兆比特/秒的数据速率与陆基互联网节点通信。例如，在图示的实现方式中，子节点420可被配置为将超节点410连接到其它网络和/或直接连接到客户端设备。
[0096]注意，以上示例中和本文别处描述的数据速度和链路距离是为了说明而提供的，而不应当被认为是限制性的；其它数据速度和链路距离是可能的。
[0097]在一些实施例中，超节点41A至41C可充当核心网络，而子节点420充当到核心网络的一个或多个接入网络。在这种实施例中，子节点420中的一些或全部也可充当到气球网络400的网关。额外地或可替换地，陆基台站430中的一些或全部可充当到气球网络400的网关。
[0098]3.用于气球材料的激励回收的示例技术
[0099]图5是图示出作为对激励的回报而清理气球材料的示例方法500的流程图。此方法可由确定气球的位置的位置确定系统，和/或被配置为检测去除事件并且发送回收协助信号的控制系统执行。位置确定系统和控制系统可以是单个系统，并且可被组合或分布。例如，方法500可利用图1-4中所示和上文描述的任何装置或其组合来执行。然而，也可使用其它配置。另外，图5中对于方法500示出的方框是关于一个特定实施例的。在其它实施例中，这些方框可按不同顺序出现，并且可以添加或减除方框。
[0100]示例方法500开始于方框502，其中控制系统确定气球的着陆位置，其中气球被配置为作为气球网络中的节点操作。在方框504，控制系统检测气球的去除事件，其中去除事件对应于气球停止作为气球网络中的节点操作并且气球下降到着陆位置。在方框506，控制系统响应于检测到去除事件而发起回收协助信号的发送。在一个实施例中，除了对回收气球的激励的指示以外，回收协助信号还包括与气球的着陆位置相对应的位置数据。
[0101]a.确定着陆位置
[0102]方框502涉及确定气球的着陆位置，其中气球被配置为作为气球网络中的节点操作。方框502可由位置确定系统执行。为了说明，这个示例假定气球网络在具有作为网状网络的功能以传输数据的高空气球网络中。然而，其它类型的气球网络是可能的。
[0103]气球可被配置为如图3中所示，或者其可被不同地配置。可利用GPS、惯性导航数据、星体跟踪、雷达或者通过某种其它方法来确定气球的着陆位置。气球的位置可由气球内的定位系统来确定，诸如图3中所示的定位系统324。可替换地，气球的着陆位置可例如由作为气球网络中的节点操作的另一气球、陆基台站或者由某个其它实体来从外部确定。
[0104]在一个实施例中，所确定的着陆位置可以是确切着陆位置。确切着陆位置可意味着气球已停住并且气球的确切位置是可确定的。当定位系统324不再感测到气球的无论是垂直还是水平的移动时，气球可确定其处于静止。额外地，气球可感测何时发生着陆的冲击。
[0105]在另一实施例中，着陆位置可以是预期着陆位置。然而，预期着陆位置可意味着气球仍在空中。预期着陆位置可在气球在空中时的任何时间点确定。例如，一旦气球下降到预定的阈值高度，或者当可预期着陆位置被确定为在预定的置信区间内时，即可确定预期着陆位置。
[0106]可通过分析周围环境中的风速和风向以及诸如压力、高度、温度和相对湿度之类的额外环境状况来确定气球的预期着陆位置。额外地，诸如对盛行风和地形的预测之类的其它因素可帮助确定最终着陆位置。当气球降落时，这些环境状况可影响气球降落到地面的路线。测量环境状况可允许气球预测着陆位置。从而，气球当在空中时可确定其当前位置并且基于风的方向和速度来计算预期着陆位置。
[0107]另外，气球还可使用以上论述的导航系统来确定其位置或者移动到预定的位置。在这个意义上，气球可导航并控制其下降到预定的指定位置。例如，气球可主动控制下降并驶向特定的着陆位置。
[0108]在另一实施例中，保持在气球网络中的其它气球可确定降落的气球的着陆位置。例如，气球网络中的多个气球可形成协调系统来确定降落中的气球的行进方向或者降落中的气球的最终位置。
[0109]b.检测去除事件
[0110]方框504涉及检测与气球停止作为气球网络中的节点操作以及气球下降到着陆位置相对应的去除事件。去除事件可由独立的检测设备或者由气球自身来检测。另外，检测或者可以对计划的去除事件发生，或者可在去除事件已经发生时发生。例如，检测可在气球接收到让气球停止作为气球网络中的节点工作的指令时发生，或者在气球基于其自己的故障而停止充当气球网络中的节点时发生。
[0111]去除事件可在任何时间、出于各种原因而发生。例如，气球可需要修理，从而可接收停止作为气球网络中的节点操作并且下降到地面的指令。在另一示例中，气球可经历机械、电气或软件故障，从而使得气球停止作为气球网络中的节点操作并且下降到地面。
[0112]在一个实施例中，去除事件可以是下切动作或期望的下切动作。下切动作可由下切系统308执行，如上所述。下切系统进行动作来将有效载荷306与气球300的其余部分分离，从而使得气球下降到着陆位置。
[0113]下切动作可导致有效载荷与气球300的其余部分分离。然而，期望的下切动作发生在气球300接收到将有效载荷306与气球300的其余部分分离的信号、但分离尚未发生时。期望的下切动作可包括让气球停止作为网络中的节点操作并且计划下降的指令，从而对应于去除事件。在另一实施例中，气球自身可停止作为气球网络中的节点操作并且独立地下降或计划下降，而无需接收到指令。这可发生在气球中有故障时。
[0114]从而，去除事件可以是实际去除或期望去除。实际去除可例如发生在下切事件完成以使得气球和有效载荷已被分离、气球不再作为节点工作并且下降开始时。期望去除可例如发生在气球已指示其将停止作为气球网络中的节点操作并且正计划下降或刚开始下降时。
[0115]更具体而言，去除事件可作为期望的下切动作发生，其中下切系统308接收执行下切动作的指令。对于下切动作的指令可从如图1和图2中所示的气球网络中的邻近气球、陆基系统106、112或者中央控制系统200输送来。在接收到指令信号后，下切系统308如上所述可将有效载荷306从气球300释放，从而允许气球下降到其着陆位置并且停止作为气球网络中的节点操作。
[0116]额外地，去除事件可发生在包括囊袋的可变浮力系统改变气球的高度以使得其下降到地面并且气球停止作为气球网络中的节点操作时。
[0117]在另一实施例中，去除事件可发生在气球发起从平流层到更低高度的受控下降时，在该更低高度处其保持在空中。从而，气球随后可在仍处于空中时被回收运载工具取回。回收运载工具可以是有人驾驶的或者远程操控的。可替换地，回收运载工具可以自主地操作。
[0118]如以上所指明的，气球网络一般可包括被配置为通过气球网络传输数据的多个节点，其中气球网络中的至少一些其它节点也是气球。气球可以是被用于作为气球网络中的节点传输数据的任何气球。当气球作为节点工作时，其一般可作为连接点操作并且能够发送、接收或转发通信信道的信息，诸如上述的网状网络。从而，当气球停止作为气球网络中的节点操作时，其可能不再能够发送、接收或转发与通信信道有关的信息。然而，与仍然作为气球网络中的节点工作的气球维持通信的能力可保持。
[0119]从而，当气球停止作为气球网络中的节点操作时，气球可能不再可用于通过气球网络传输数据。换言之，气球可能不再作为网络的连接点操作，并且不可发送、接收或转发网络信息。然而，气球仍然可以与保持在气球网络中的其它气球中的至少一者通信。更具体而言，气球可被配置为在停止作为气球网络中的节点操作之后与气球网络中的至少一个其它气球通信，其中其它气球正作为气球网络中的节点操作。此通信可以是自由空间光通信或射频通信的形式。此通信可用于向保持作为气球网络中的节点工作的气球提供回收协助信号。
[0120]c.发起回收协助信号的发送
[0121]方框506涉及在检测到去除事件之后发起回收协助信号的发送。回收协助信号可包括与气球的着陆位置相对应的位置数据，以及对回收气球的激励的指示。
[0122]气球可用来发送回收协助信号的手段有若干种。例如，在检测到去除事件之后的回收协助信号的发送可经由RF链路114在气球之间发生。回忆起(recall)尽管被去除的气球停止作为气球网络中的节点操作，气球之间的通信仍然是可能的。在另一实施例中，气球可被配置为经由相应的RF链路108将回收协助信号传达给陆基台站106和112。在另外一个实施例中，可经由自由空间光链路104向气球网络100中的其它气球发送传输信号。额外地，回收协助信号可以是局部信号。局部信号的一些示例包括点亮的LED灯或者发出的可听声音，等等。作为示例，灯或可听声音可以是恒定的或波动的，诸如嘟嘟的声音或者闪烁的灯。
[0123]在一个实施例中，控制系统还可被配置为响应于确定气球已着陆而发送回收协助信号。回收协助信号可响应于确定气球已着陆而被发送到保持在气球网络100中的气球中的一个或多个、发送到陆基台站106、112或者被作为局部信号发送。类似地，当接收到初始下切信号时，可发送回收协助信号。在此情况下，可首先获