发明创造名称：轻于空气（LTA）的平台的系统和应用
外观设计名称：
决定号：40824
决定日：2019-06-27
委内编号：4W108218
优先权日：2003-09-30
申请（专利）号：201210096318.5
申请日：2004-09-30
复审请求人：
无效请求人：刘世华
授权公告日：2015-03-25
审定公告日：
专利权人：空间数据公司
主审员：王伟
合议组组长：张琪
参审员：张虹
国际分类号：B64B1/44(2006.01);B64B1/40(2006.01);B64B1/64(2006.01);B64B1/70(2006.01;H04B7/185(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别技术特征，但区别技术特征被另外的现有技术公开或者属于所属技术领域的公知常识，本领域技术人员基于上述现有技术能够显而易见地获得该权利要求所要求保护的技术方案，且该区别技术特征的引入并未给该权利要求所限定的技术方案带来预料不到的技术效果，则该权利要求不具备创造性。
全文：
本专利的专利号为201210096318.5，优先权日为2003年09月30日，申请日为2004年09月30日，授权公告日为2015年03月25日。本专利授权公告时的权利要求书如下：
“1. 一种控制系统，其控制自由飘浮的轻于空气的平台的上升速度或下降速度，所述控制系统包括：排气致动器、高度传感器、位于自由飘浮的平台上的处理器、适用于终止自由飘浮的轻于空气的平台的飞行的终止控制器、以及控制所述排气致动器的装置，其中，处理器包含存储的、编程得到的、或计算得到的条件，该条件用于自由飘浮的轻于空气的平台的飞行的控制和命令，其中，自由飘浮的轻于空气的平台没有任何经度及纬度位置控制。
2. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述高度传感器确定所述自由飘浮的平台的高度和所述上升速度或下降速度。
3. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述装置确定所述上升速度或下降速度。
4. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述装置位于所述自由飘浮的平台上。
5. 根据权利要求1所述的系统，进一步包括：压舱物容器、压舱物以及压舱物放出致动器，所述压舱物放出致动器控制从所述压舱物容器中放出所述压舱物。
6. 一种通过控制系统控制自由飘浮的轻于空气的平台的上升速度或下降速度的方法，所述控制系统包括排气致动器、高度传感器、位于自由飘浮的平台上的处理器、适用于终止自由飘浮的轻于空气的平台的飞行的终止控制器、以及控制所述排气致动器的装置，其中，处理器包含存储的、编程得到的、或计算得到的条件，该条件用于自由飘浮的轻于空气的平台的飞行的控制和命令，所述方法包括：确定所述上升速度或下降速度以及控制所述上升速度或下降速度，其中，自由飘浮的轻于空气的平台没有任何经度及纬度位置控制。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中，控制所述上升速度或下降速度包括：通过所述装置使得所述排气致动器排气。
8. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述高度传感器或所述装 置确定所述上升速度或下降速度。
9. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述装置位于所述自由飘浮的平台上。
10. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述上升速度控制系统进一步包括：压舱物容器、压舱物以及压舱物放出致动器，所述压舱物放出致动器控制从所述压舱物容器中放出所述压舱物，并且其中，控制所述上升速度或下降速度包括从所述压舱物容器中放出所述压舱物。”
请求人于2018年12月07日向国家知识产权局提出了无效宣告请求，其理由是:本专利权利要求1-10不符合专利法第22条第2款、第22条第3款、第26条第4款的规定，请求宣告本专利权利要求1-10全部无效，同时提交了如下证据：
证据1：名称为“长航时气球飞行器（LDBV）飞行系统开发”的文件，及其中文译文；
证据2：公开日为2002年10月31日，公开号为WO02/087112A2的国际专利文献及其中文译文；
证据3：KIM M. AARON出具的声明及其中文译文；
证据4：公开日为1960年04月05日、公开号为US2931597A的美国专利文献；
证据5：请求人声称为美国空军剑桥研究实验室的研究报告的文件；
证据6：请求人声称为国际标准，空中规则，国际民用航空组织公约附录2的文件；
证据7：请求人声称为气球技术和评论的文件；
证据8：名称为“GAINSInstrumentation”的文件；
证据9：公告日为2000年12月26日、专利号为US6167263A的美国专利文献；
证据10：公告日为2002年06月11日、专利号为US6402090B1的美国专利文献；
证据11：美国专利申请No.10/673474的审查过程文件。
依据上述证据，请求人主张：
本专利权利要求1-10相对于证据1或者证据2不具备新颖性，不符合专利法第22条第2款的规定；
本专利权利要求1-10相对于证据1与公知常识的结合或者证据2与公知常识的结合不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定；
本专利权利要求1-10相关技术特征得不到说明书的支持，不符合专利法第26条第4款的规定；
在上述请求书中，请求人使用证据3用于辅助说明本专利不符合专利法第22条第2、3款的规定；证据4-11作为公知常识证据。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年12月29日受理了上述无效宣告请求并将无效宣告请求书及证据副本转给了专利权人，要求其在指定期限内答复，同时成立合议组对本案进行审查。
专利权人针对上述无效宣告请求未作答复。
国家知识产权局本案合议组（下称合议组）于2019年02月02日向双方当事人发出了口头审理通知书，定于2019年04月10日举行口头审理。
口头审理如期举行，仅请求人一方当事人出席了本次口头审理。在口头审理过程中：请求人坚持请求书中的意见。
至此，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查基础
本决定以本专利授权公告的权利要求1-10作为审查基础。
2、关于证据
证据2为专利文献，专利权人对证据2的真实性未提出异议，合议组对证据2的真实性予以认可。
证据2公开时间早于本专利的优先权日，可以作为评价本专利权利要求创造性的现有技术。
专利权人对证据2中文译文的准确性未提出异议，合议组对证据2中文译文的准确性予以认可。
3、关于创造性
专利法第22条第3款规定：创造性，是指同申请日以前已有的技术相比，该发明有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型有实质性特点和进步。
3.1、关于权利要求1
本专利权利要求1要求保护一种控制系统，其控制自由飘浮的轻于空气的平台的上升速度或下降速度，所述控制系统包括：排气致动器、高度传感器、位于自由飘浮的平台上的处理器、适用于终止自由飘浮的轻于空气的平台的飞行的终止控制器、以及控制所述排气致动器的装置，其中，处理器包含存储的、编程得到的、或计算得到的条件，该条件用于自由飘浮的轻于空气的平台的飞行的控制和命令，其中，自由飘浮的轻于空气的平台没有任何经度及纬度位置控制。
经查，证据2公开了一种无人驾驶的轻于空气载具的安全终止和回收方法（参见证据2说明书中文译文第8页第21行至第12页第25行，第13页第12-19行）。图1说明性地描述了利用处理器进行终止决定的组合方法的流程图，其包括终止条件、通过感应地理位置和速度进行条件检测， 以及根据本发明一些方面的工作元件。结合携载的电源12和GPS14（或者其它地理定位器或跟踪系统），处理器10被设置以接收位置信息和位置的时间变化（速度）信息14。将所述位置信息与存储或编程在16、18、20、22、24、26、28和30中的条件信息相比较，以确定是否实现无线电发射终止和／或飞行终止。
利用处理器10提供基于以下基于条件的决定
所述平台移动或漂移到某地理区域之外了吗？（参见图1中的16）
所述相关的边界可以是由FCC根据地区或全国广播许可的规定而设置的频率许可边界。FCC禁止在这样的地理边界之外的发射机操作。相应地，邻国可能对外国发射机发射到其国内的功率进行限制。己经发现，对于某些频率，墨西哥禁止从美国对墨西哥发射功率级高于99dBm的功率。由于在安装时就可以为发射塔安装和调整定向天线，并且之后不须再对其进行调整，因此，对于地面发射塔而言，遵循这些限制并不困难。而对于包含了发射机的自由漂移高空气球飞行器，情况就很不一样了，因为，位置和高度可能在不断变化，并且可能当所述平台虽然仍在美国境内、但在距美国一墨西哥边界保护性的若干英里以内时，就需要平台停止发射。长持续时间的科学气球不需要为此担忧，因为它们通常工作于特定的频率或者已与其可能飞越的其它国家相协调。
所述平台是否移动到可能严重减小回收平台的可能性的边界之外？（参见图1的18）
由于有效负载成本可能很高，典型的气象服务无线电探空仪价值为50到150美元，收发机平台可到几百美元，科学有效负载可到数万美元，无论出于经济因素还是环境原因，回收都很重要。平台可能遭遇强风，尤其是其从高空下降时的急流。为了使平台下降时不飘出国外，可以使用考虑了下降时的风的人工边界。并且，对于诸如大湖、海以及海洋的大面积水域的边界，飞越它们可能妨碍或阻止所述平台正常下落后的回收，这在终止飞行时也需要纳入考虑。
所述平台是否已降低到或上升到设置的高度范围之外？（参见图1的20）
大多数科学和气象气球达到60000英尺以上的高度，FAA管制60000英尺以下的空域，并且其阻止自由飘浮飞行器或不受控制的飞行器到处游荡，尤其是在商用航空路线中， 由于它们会对商用飞机带来危险。当它们开始在60000英尺以下盘旋时，目前的NWS气象气球不具有终止飞行的能力。即使是大型的科学气球也可能偏航，在60000英尺以下漂移。（参见先前列出的飘荡的科学气球的例子）。
所述平台的速度是否足以在发射频率中产生不可接受的较大多普勒频移？（参见图1的22）
在急流中飘行的气球飞行器可能达到每小时180英里以上的速度。这在地面接收的频率中产生多普勒频移。FCC管制发射允许的总频移量。多普勒频移对此总频移产生贡献，并且如果足够大将会导致发射机超出其所允许的频带发射。在过去由于没有自由漂移商用发射平台，都没有考虑或者解决这些要求。因此， 出现了一个新的要求，即所述有效负载在其速度使得多普勒频移变得过大时能够立即停止发射。
所述平台的下落速度是否表明气球爆裂？（参见图1的24）
快下落速度表明气球已爆裂，飞行器正在坠落。
所述轻于空气的平台在上升时上升太慢？（参见图1的26）
这指示气球没有充满或者漏气。上升速度慢对于飞机可能产生危险，如果其在一个高度飘荡过久，尤其是在指定的航空路线的高度。
所述处理器、位置发现装置或者主电源出现故障？（参见图1的28）
GPS、星跟踪仪或者系统电源故障将启动在平台上的终止。所述平台必须能在没有处理器控制或动力的情况下终止。
命令和控制通信己失去？（参见图1的30）
没有来自地面的命令和控制，所述有效负载将停止发送，并且飞行应终止。
本发明系统通过利用携载的处理器或控制器将当前位置、速度以及工作条件与己经存储、编程或者计算的条件相比较来检测前述条件。本发明使用GPS单元和处理器以确定当前平台的地理坐标和速度。GPS单元或压力传感器确定平台高度。所述处理器算法将实现以上列出的条件的集合，使得在检测到存储的、编程的或者计算的终止条件之后，在34释放压舱物、在38关闭发射机并且在36终止所述飞行。在动力损失或者处理器故障的情况下，也在38关闭发射机并且在36终止所述飞行。以下将更全面地描述用于终止动作的方法和机构。
单独的终止控制器11，其在单独的电源13之下在32监控主平台电源，并在30监控处理器功能， 以确定处理器10是否正常工作。主处理器10和单独的终止控制器11均能够通过在38对主平台电池放电以终止发射，并且能够通过在36释放气球来终止飞行。所述单独的电源13可以有利地包括非常小的环境可接受的电池，例如碱性手表电池。
本发明解决了某些过去的要求。本发明描述了一种用于轻于空气的平台的系统、方法和设计，其克服了常规无人驾驶的轻于空气的气球飞行器的某些安全缺陷。所述处理器通过监控所感知的坐标和平台速度（GPs，星跟踪仪等）以及通过将所感知的信息与己知（存储、编程或者计算的）的基于地理或高度的边界进行比较，来减少或消除所述平台成为自由飘浮、不受控制的发射机的可能性。如果所述处理器确定所述平台超出了其适当的边界，则开始终止操作。如果GPS发生故障，处理器也启动终止操作。如果所述处理器功能出现不可接受的故障或者如果主电源发生故障，利用自身具有很小的且环境可接受的电源的次级终止控制电路也能够自动启动终止和回收。这不需要来自平台主电源的电力。
以下装置使得压舱物受控释放（以及产生提升用气体）以降低上升速度或减缓下降速度。在终止时，根据图2（压舱物系统和释放机制）示意性描述的机制自动释放所有压舱物。
A室（100）中的反应物A和B室（101）中的反应物B均被计量进入反应室（104），在其中产生氢气。通过所述反应的摩尔比率确定两个室中每一个的相对大小。如果使用水作为反应物之一，并且使用燃料电池在所述平台上产生电力，可以将所述燃料电池的反应的副产物水作为一种反应物用于所述压舱物系统反应。如果所述反应物的摩尔比率不是1比1，对于每种反应物需要不同的计量比率。如果将所述管状直径调整为从每个反应物室中抽出适当的量，这可以利用双蠕动泵（102）完成。在反应期间，从反应室通过管（107）向气球排放氢气。通往气球的管中的单向阀（106）防止氢气回流到所述反应室。在反应所述完成之后，从反应室（104）底部通过电力控制阀（105）将所述副产物作为压舱物丢落。然后阀门（105）关闭。飞行终止后，所述反应物将会尽可能快速安全地在所述反应室（104）中发生反应，并且将副产物作为压舱物丢落。
在一个具体例子中，所述系统使用水和氢化钠或氢化钙作为压舱物。当需要增加高度时，将一定量的水加入一定量的氢化钠或氢化钙。产生大量氢气。将此氢气加入提升用气球中，并且将反应的副产物作为压舱物丢落。 由于丢落了副产物Ca（OH）2或Na（OH）2，所述平台变得更轻，并且同时，将氢气加入了气球，增加了提升力。只需要诸如沙子的内置压舱物的当量的73％（对于氢化钠而言，75％）。 由于压舱物是初始总重量中的一个很重要部分，减少压舱物的重量显著减小了所述有效负载的总重量。
将证据2与本专利权利要求1相比：其用于执行“轻于空气载具的安全终止和回收方法”的控制系统对应于本专利的控制系统；如证据2中文译文说明书12页第9-10行所述“以下装置使得压舱物受控释放（以及产生提升用气体）以降低上升速度或减缓下降速度”，也即,证据2公开了可以控制平台的“上升速度或下降速度”；其中文译文第11页第10-11行所述“GPS单元或压力传感器”对应于本专利的高度传感器；其中文译文第8页第21行所述“处理器”对应于本专利的“位于自由飘浮的平台上的处理器”；其“终止控制器11”对应于本专利的“适用于终止自由飘浮的轻于空气的平台的飞行的终止控制器”；如其中文译文第11页第8-9行所述“本发明系统通过利用携载的处理器或控制器将当前位置、速度以及工作条件与己经存储、编程或者计算的条件相比较来检测前述条件”对应于本专利权利要求1所述“处理器包含存储的、编程得到的、或计算得到的条件，该条件用于自由飘浮的轻于空气的平台的飞行的控制和命令”。
通过上述比较可知，证据2中并未明确公开本专利权利要求1如下技术特征：1）排气致动器以及控制所述排气致动器的装置，2）自由飘浮的轻于空气的平台没有任何经度及纬度位置控制。
关于区别特征1）
如本专利说明书第0015段所述“优选地，控制所述上升速度包括：通过所述装置使得所述排气致动器排气”，由此可知，本专利中的“排气致动器”是通过排气改变平台速度的元件，“控制所述排气致动器的装置”是用于控制上述元件的控制装置。
如证据2中文译文第12页第5-25行所述，反应室104中产生氢气，并通过管107向气球排放氢气，进而使得压舱物受控释放以降低上升速度或减缓下降速度。也就是说，虽然证据2中公开了通过排放氢气改变气球速度的方案，但是并没有具体公开其是否单独设置“排气致动器”以及“控制所述排气致动器的装置”。
对于上述差别，合议组认为：证据2中虽然未公开“排气致动器”以及“控制所述排气致动器的装置”，但是所属技术领域技术人员能够从其中文译文第12页第13-25行所载内容得知，其氢气的产生、排放是受控的，也就是说，所属技术领域的技术人员能够从证据2中获得以可控的方式实现上述制造氢气以及排气的技术启示，基于上述技术启示，上述区别技术特征对于所属技术领域技术人员来说是显而易见的，属于公知常识，并且上述区别特征也未取得预料不到的技术效果。
关于区别特征2）
合议组认为：如证据2所述，其中并未记载其是否具有“经度及纬度位置控制”，所属技术领域的技术人员尤其公开的方案能够得知其无需依靠独立的“任何经度及纬度位置控制”即可实现指定范围内的升降，回收。也即，证据2至少给出了“自由飘浮的轻于空气的平台没有任何经度及纬度位置控制”的技术启示，这属于所属技术领域的公知常识。
综上所述，所属技术领域技术人员基于证据2以及所属技术领域的公知常识的结合能够显而易见的获得本专利权利要求1所要求保护的技术方案，并且上述结合并未取得预料不到的技术效果，故权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款规定的创造性。
3.2、关于权利要求2-5
从属权利要求2-5的附加技术特征分别为：所述高度传感器确定所述自由飘浮的平台的高度和所述上升速度或下降速度；所述装置确定所述上升速度或下降速度；所述装置位于所述自由飘浮的平台上；进一步包括：压舱物容器、压舱物以及压舱物放出致动器，所述压舱物放出致动器控制从所述压舱物容器中放出所述压舱物。
由证据2中文译文第11页第10-11行所述“本发明使用GPS单元和处理器以确定当前平台的地理坐标和速度。GPS单元或压力传感器确定平台高度”以及证据2图1可知，上述“GPS单元（对应于高度传感器）”被用于确定上升速度和下降速度。也即，权利要求2的附加技术特征被证据2公开。
由证据2中文译文第12页第9-10行所述“以下装置使得压舱物受控释放（以及产生提升用气体）以降低上升速度或减缓下降速度”以及图1可知，证据2中存在通过产生提升用气体控制平台速度的机构。虽然上述机构并非“控制所述排气致动器的装置”，但是，如上文所述“控制所述排气致动器的装置”属于所述技术领域的公知常识。进而，从属权利要求3、4的附加技术特征“所述装置确定所述上升速度或下降速度”以及“所述装置位于所述自由飘浮的平台上”均属于所属技术领域技术人员基于证据2以及公知常识能够显而易见获得的内容。
由证据2中文译文第12页第9-25行可知，证据2中公开了反应副产物（对应于本专利的压舱物），电力控制阀105（对应于本专利的压舱物放出致动器），反应室104（对应于本专利的压舱物容器），也即，权利要求5的附加技术特征被证据2公开。
基于上述理由，在所引用的权利要求1不具备创造性时，上述从属权利要求2-5也分别不符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。
3.3、关于权利要求6
本专利权利要求6要求保护一种通过控制系统控制自由飘浮的轻于空气的平台的上升速度或下降速度的方法，所述控制系统包括排气致动器、高度传感器、位于自由飘浮的平台上的处理器、适用于终止自由飘浮的轻于空气的平台的飞行的终止控制器、以及控制所述排气致动器的装置，其中，处理器包含存储的、编程得到的、或计算得到的条件，该条件用于自由飘浮的轻于空气的平台的飞行的控制和命令，所述方法包括：确定所述上升速度或下降速度以及控制所述上升速度或下降速度，其中，自由飘浮的轻于空气的平台没有任何经度及纬度位置控制。
证据2公开内容如上文所述。将证据2与本专利相比，区别在于，证据2并未明确公开本专利权利要求6如下技术特征：1）排气致动器以及控制所述排气致动器的装置，2）自由飘浮的轻于空气的平台没有任何经度及纬度位置控制。
基于与3.1节所述相似的理由，所属技术领域技术人员基于证据2以及所属技术领域的公知常识的结合能够显而易见的获得本专利权利要求6所要求保护的技术方案，并且上述结合并未取得预料不到的技术效果，故权利要求6不具备突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款规定的创造性。
3.4、关于权利要求7-10
从属权利要求7-10的附加技术特征分别为：控制所述上升速度或下降速度包括：通过所述装置使得所述排气致动器排气；所述高度传感器或所述装置确定所述上升速度或下降速度；所述装置位于所述自由飘浮的平台上；所述上升速度控制系统进一步包括：压舱物容器、压舱物以及压舱物放出致动器，所述压舱物放出致动器控制从所述压舱物容器中放出所述压舱物，并且其中，控制所述上升速度或下降速度包括从所述压舱物容器中放出所述压舱物。
证据2公开了“本发明使用GPS单元和处理器以确定当前平台的地理坐标和速度。GPS单元或压力传感器确定平台高度”；“以下装置使得压舱物受控释放（以及产生提升用气体）以降低上升速度或减缓下降速度”；“根据图2（压舱物系统和释放机制）示意性描述的机制自动释放所有压舱物”；“由于丢落了副产物（压舱物），所述平台变得更轻，并且同时，将氢气加入了气球，增加了提升力”。
基于证据2公开的上述内容，所属技术领域技术人员结合所属技术领域的公知常识能够显而易见地获得上述从属权利要求7-10的附加技术特征，并且说明书中也未记载上述附加技术特征能够取得何种预料不到的技术效果。因此在所引用的权利要求6不具备创造性的基础上，从属权利要求7-10也不符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。
鉴于已经得出本专利权利要求1-10不具备创造性的结论，故合议组不再针对请求人提出的其它无效理由进行评述。
基于上述理由，合议组作出如下决定。
三、决定
宣告201210096318.5号发明专利权全部无效。
当事人对本决定不服的，可以根据专利法第46条第2款的规定，自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。根据该款的规定，一方当事人起诉后，另一方当事人作为第三人参加诉讼。
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