JP2000292097A - 空中被曳航体およびその飛行制御方法 - Google Patents

空中被曳航体およびその飛行制御方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被曳航体の安定した空中飛行を行う。 【解決手段】 飛行体によって曳航され周方向に等間隔
をもって並列する複数の可動翼6a〜6dを有する本体
を備えた被曳航体であって、この被曳航体に本体の空中
飛行を制御する飛行制御装置2を配設し、この飛行制御
装置2は、各可動翼6a〜6dを駆動するアクチュエー
タ8a〜8dと、本体の空中飛行による加速度および姿
勢角を検出する加速度センサ9a〜9d,バーチカルジ
ャイロ9eと、これらセンサ9a〜9eによる検出結果
に基づいて各アクチュエータ8a〜8dを駆動制御する
コントローラ10とを有する構成としてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば軍事訓練用
標的等として使用される空中被曳航体およびその飛行制
御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種の軍事訓練用空中被曳航
体は、例えば航空機によって胴部本体が曳航され、この
胴部本体上の火薬フレアを点火・燃焼することにより使
用される。従来、この種の空中被曳航体は、図3に示す
ように構成されている。この空中被曳航体につき、同図
を用いて説明すると、同図において、符号31で示す空
中被曳航体は、固定フィン32を有する本体33を備
え、航空機等の飛行体(図示せず)に曳航索34を介し
て繋がれている。このような空中被曳航体においては、
飛行体が空中を飛行すると、この飛行動作に伴い本体3
3が曳航される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の空中
被曳航体においては、空中飛行用翼として固定フィン3
2のみを有する構造であるため、本体33を空中で飛行
制御することができなかった。この結果、直進飛行中に
大きな外乱が本体33に急激に加わると、本体33の空
中姿勢が悪くなり、安定した空中飛行を行うことができ
ないという問題があった。
【0004】なお、特許第2671861号に「えい航
標的用電源・信号伝送システム」として先行技術が開示
されている。しかし、この特許同号に示す先行技術は、
曳航機に曳航標的に対して電源を供給する電源伝送系お
よび高周波を出力する制御信号系を搭載し、一方曳航標
的に曳航機に対して制御信号伝送系と異なる高周波を出
力するモニタ信号伝送系を搭載したものであるため、前
述した課題を解決することはできない。
【0005】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、良好な空中姿勢を得ることができ、もって安定
した空中飛行を行うことができる空中被曳航体およびそ
の飛行制御方法の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項1記載の空中被曳航体は、飛行体に
よって曳航され周方向に等間隔をもって並列する複数の
可動翼を有する本体を備えた被曳航体であって、この被
曳航体に前記本体の空中飛行を制御する飛行制御装置を
配設し、この飛行制御装置は、各可動翼を駆動するアク
チュエータと、本体の空中飛行による加速度および姿勢
角を検出するセンサと、このセンサによる検出結果に基
づいてアクチュエータを駆動制御するコントローラとを
有する構成としてある。したがって、センサが本体の空
中飛行による加速度および姿勢角を検出すると、この検
出結果に基づいてコントローラがアクチュエータを駆動
制御し、この駆動制御によって各可動翼が駆動する。
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載の空
中被曳航体において、センサが、本体の上下左右方向加
速度を検出する加速度センサと、本体の姿勢角を検出す
るジャイロとからなる構成としてある。したがって、本
体の空中飛行時に発生する上下左右方向加速度および姿
勢角がそれぞれ加速度センサとジャイロによって検出さ
れる。
【0008】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の空中被曳航体において、アクチュエータが、各可
動翼に対応する複数のアクチュエータからなる構成とし
てある。したがって、各アクチュエータが駆動すると、
これら各アクチュエータに対応する可動翼が駆動する。
【0009】請求項4記載の発明は、請求項1,2また
は3記載の空中被曳航体において、各可動翼に地上から
の指令信号を受信するアンテナを取り付け、これらアン
テナのうち受信レベルが高いアンテナからの出力信号を
選択するアンテナ出力選択器を飛行制御装置に含ませる
とともに、このアンテナ出力選択器による選択出力信号
を受信してコントローラに出力する受信機を含ませた構
成としてある。したがって、地上からの指令信号を各ア
ンテナが受けてアンテナ出力選択器に出力すると、これ
ら出力レベルのうち最も高い出力レベルの信号をアンテ
ナ出力選択器が選択し、この選択出力信号を受信機が受
信してコントローラに出力する。
【0010】請求項5記載の発明は、請求項1〜4のう
ちいずれか一記載の空中被曳航体において、本体をそれ
ぞれが互いに着脱可能な少なくとも二つの胴部によって
形成し、これら両胴部のうち可動翼を含む胴部に飛行制
御装置を搭載した構成としてある。したがって、本体の
組み立てが、可動翼を含む一の胴部に飛行制御装置を搭
載し、これを他の胴部に装着することにより行われる。
【0011】請求項6記載の発明(空中被曳航体の飛行
制御方法)は、飛行体によって曳航され周方向に等間隔
をもって並列する複数の可動翼を有する本体の空中飛行
を制御する方法であって、本体の空中飛行による加速度
および姿勢角を検出し、この検出結果に基づいて各可動
翼を駆動制御する方法としてある。したがって、被曳航
体の空中飛行制御が、本体の空中飛行による加速度およ
び姿勢角を検出し、この検出結果に基づいて各可動翼を
駆動制御することにより行われる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
図面を参照して説明する。図1は本発明の第一実施形態
に係る空中被曳航体の飛行制御装置を示すブロック図、
図2は同じく本発明の第一実施形態に係る空中被曳航体
を示す側面図である。図1および図2において、符号1
で示す空中被曳航体は、飛行制御装置2を内蔵する本体
3を備え、航空機等の飛行体(図示せず)に曳航索4を
介して繋がれている。
【0013】本体3は、第一胴部5,第二胴部6および
第三胴部7を有し、全体が半球状先端部を含むほぼ円柱
状体によって形成されている。第一胴部5は、本体2の
先端部を形成し、第二胴部6の前方端部に着脱自在に取
り付けられている。
【0014】第二胴部6は、円周方向に等間隔をもって
並列する上下左右四つの可動翼6a〜6dを外周面に有
し、第一胴部5と第三胴部7との間に着脱自在に配設さ
れている。第二胴部6内には、本体3の空中飛行を制御
する飛行制御装置2が収納されている。
【0015】飛行制御装置2は、可動翼6a〜6dを含
み、アクチュエータ8,センサ9,コントローラ10,
アンテナ11,アンテナ出力選択器12,受信機13お
よび電源14を有している。これにより、空中における
被曳航体1(本体3)の飛行が自動制御されるととも
に、地上からの指令信号によって同じく空中における本
体3の飛行が制御される。
【0016】アクチュエータ8は、各可動翼6a〜6d
を駆動する四つのアクチュエータ8a〜8dからなり、
コントローラ10に接続されている。これにより、各ア
クチュエータ8a〜8dが駆動すると、これら各アクチ
ュエータ8a〜8dに対応する可動翼6a〜6dが駆動
する。
【0017】センサ9は、本体3の上下左右方向加速度
をそれぞれ検出する加速度センサ9a〜9dと、本体3
の姿勢角(ピッチ角およびロール角)を検出するバーチ
カルジャイロ9eとからなり、コントローラ10に接続
されている。これにより、本体3の空中飛行時すなわち
本体3が上昇,加工および旋回する場合に発生する上下
左右方向加速度および姿勢角がそれぞれ加速度センサ9
a〜9dとバーチカルジャイロ9eによって検出され
る。
【0018】コントローラ10は、加速度センサ9a〜
9dおよびバーチカルジャイロ9eによる検出結果ある
いは受信機13からの信号に基づいて各アクチュエータ
8a〜8dを駆動制御する。これにより、被曳航体1の
不安定な動作時に各可動翼6a〜6dが本体3の位置変
化および姿勢変化を修正するように駆動し、安定した被
曳航体1の空中飛行が行われる。
【0019】アンテナ11は、地上からの指令信号(電
波)を受信する四つのアンテナ11a〜11aからな
り、各可動翼6a〜6dに組み込まれている。アンテナ
出力選択器12は、各アンテナ11a〜11dおよび受
信機13に接続されており、アンテナ11a〜11dの
うち受信レベルが高いアンテナからの出力信号を選択
し、受信機13に出力する。
【0020】受信機13は、検波器および増幅器(とも
に図示せず)を有し、コントローラ10およびアンテナ
出力選択器12に接続されている。これにより、アンテ
ナ出力選択器12による選択出力信号を受信すると、こ
の受信信号に対応するアンテナ11a〜11dからの指
令信号がコントローラ10に出力される。電源14は、
飛行制御装置2の各構成部品に電力を供給する。
【0021】第三胴部7は、円周方向に等間隔をもって
並列する四つの固定フィン7a〜7d(固定フィン7d
は図示せず)および飛行体に繋がれる曳航索4の一方端
部を固定するための取付部7eを有し、第二胴部6の後
方端部に着脱自在に取り付けられている。
【0022】次に、本実施形態における被曳航体の空中
飛行制御方法(「自動による飛行制御」と「地上からの
指令による飛行制御」につき、図1および図2を用いて
説明する。 「自動による飛行制御」先ず、被曳航体1(本体3)に
外乱が加わると、加速度センサ9a〜9dおよびバーチ
カルジャイロ9eがそれぞれ本体3の上下左右方向加速
度と姿勢角を検出し、これら検出信号をコントローラ1
0に出力する。
【0023】次に、コントローラ10が各加速度センサ
9a〜9dおよびバーチカルジャイロ9eによる検出結
果に基づいて各アクチュエータ8a〜8dに制御信号を
出力し、各アクチュエータ8a〜8dが本体3の不安定
な動作および姿勢を修正する方向に可動翼6a〜6dを
駆動制御する。
【0024】「地上からの指令による飛行制御」飛行体
との相対位置を変えるなどのため、被曳航体1の飛行制
御を行う必要が生じると、地上から飛行制御のための信
号を送信する。各アンテナ11a〜11dが地上からの
指令信号を受信すると、この受信信号がアンテナ出力選
択器12に出力される。
【0025】次に、アンテナ出力選択器12がアンテナ
11a〜11dのうち受信レベルの高いアンテナからの
出力信号を選択し、この選択出力信号を受信機13に出
力する。受信機13は検波・増幅してアンテナ出力選択
器12で選択された信号を受信すると、その受信信号を
検波・増幅して指令信号としてコントローラ10に出力
する。
【0026】コントローラ10は受信機13からの信号
に基づいてアクチュエータ8a〜8dに制御信号を送っ
て可動翼6a〜6dを駆動制御する。このとき、被曳航
体1の動作および姿勢が不安定になると、この状態をセ
ンサ9が検出してコントローラ10に出力する。すなわ
ち、コトローラ10は、地上からの指示による飛行制御
と同時に、各加速度センサ9a〜9dおよびバーチカル
ジャイロ9eによる検出結果に基づいて各アクチュエー
タ8a〜8dに制御信号を出力し、各アクチュエータ8
a〜8dが本体3の不安定な動作および姿勢を修正する
方向に可動翼6a〜6dを駆動制御する。このようにし
て、被曳航体1の空中飛行制御を確実に行うことができ
る。
【0027】したがって、本実施形態においては、各ア
クチュエータ8a〜8d(各可動翼6a〜6d)を駆動
制御して本体3の空中飛行が制御されるから、直進飛行
中に大きな外乱が本体3に急激に加わっても、良好な空
中姿勢を得ることができる。
【0028】また、本実施形態においては、地上からの
指令信号によって本体3の空中飛行を制御することがで
きるから、飛行体に対する被曳航体1の空中位置を曳航
索4によって曳航される範囲内で自由に変更することが
できる。
【0029】さらに、本実施形態においては、本体3を
それぞれが互いに着脱可能な第一胴部5〜第三胴部7に
よって形成し、このうち第二胴部6に飛行制御装置2を
内蔵したから、本体3から第二胴部6を離脱させて飛行
制御装置2を点検することができ、その点検作業を簡単
に行うことができる。
【0030】なお、本実施形態においては、曳航体とし
ての飛行体が航空機である場合について説明したが、本
発明はこれに限定されず、ヘリコプター等他の飛行体で
もよい。また、本発明においては、火薬フレアを点火・
燃焼する軍事訓練用標的として使用する場合に限定され
ず、農薬,種苗,消化剤および水等を散布する場合にも
使用することができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の可動翼を有する本体を備えた被曳航体に対し、各可
動翼を駆動するアクチュエータと、本体の空中飛行によ
る加速度および姿勢角を検出するセンサと、このセンサ
による検出結果に基づいてアクチュエータを駆動制御す
るコントローラとを有する飛行制御装置を配設したの
で、センサが本体の空中飛行による加速度および姿勢角
を検出すると、この検出結果に基づいてコントローラが
アクチュエータを駆動制御し、この駆動制御によって各
可動翼が駆動する。
【0032】したがって、各アクチュエータを駆動制御
して本体の空中飛行が制御されるから、直進飛行中に大
きな外乱が本体に急激に加わっても、良好な空中姿勢を
得ることができ、安定した空中飛行を行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施形態に係る空中被曳航体の飛
行制御装置を示すブロック図である。
【図2】本発明の第一実施形態に係る空中被曳航体を示
す側面図である。
【図3】従来の空中被曳航体を示す側面図である。
【符号の説明】
1 被曳航体 2 飛行制御装置 3 本体 4 曳航索 5 第一胴部 6 第二胴部 6a〜6d 可動翼 7 第三胴部 8,8a〜8d アクチュエータ 9 センサ 9a〜9d 加速度センサ 9e バーチカルジャイロ 10 コントローラ 11,11a〜11d アンテナ 12 アンテナ出力選択器 13 受信機 14 電源

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 飛行体によって曳航され、周方向に等間
    隔をもって並列する複数の可動翼を有する本体を備えた
    被曳航体であって、 この被曳航体に前記本体の空中飛行を制御する飛行制御
    装置を配設し、 この飛行制御装置は、前記各可動翼を駆動するアクチュ
    エータと、 前記本体の空中飛行による加速度および姿勢角を検出す
    るセンサと、 このセンサによる検出結果に基づいて前記アクチュエー
    タを駆動制御するコントローラとを有することを特徴と
    する空中被曳航体。
  2. 【請求項2】 前記センサが、前記本体の上下左右方向
    加速度を検出する加速度センサと、前記本体の姿勢角を
    検出するジャイロとからなることを特徴とする請求項1
    記載の空中被曳航体。
  3. 【請求項3】 前記アクチュエータが、前記各可動翼に
    対応する複数のアクチュエータからなることを特徴とす
    る請求項1または2記載の空中被曳航体。
  4. 【請求項4】 前記各可動翼に地上からの指令信号を受
    信するアンテナを取り付け、これらアンテナのうち受信
    レベルが高いアンテナからの出力信号を選択するアンテ
    ナ出力選択器を前記飛行制御装置に含ませるとともに、
    このアンテナ出力選択器による選択出力信号を受信して
    前記コントローラに出力する受信機を含ませたことを特
    徴とする請求項1,2または3記載の空中被曳航体。
  5. 【請求項5】 前記本体をそれぞれが互いに着脱可能な
    少なくとも二つの胴部によって形成し、これら両胴部の
    うち前記可動翼を含む胴部に前記飛行制御装置を搭載し
    たことを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか一記載
    の空中被曳航体。
  6. 【請求項6】 飛行体によって曳航され、周方向に等間
    隔をもって並列する複数の可動翼を有する本体の空中飛
    行を制御する方法であって、 前記本体の空中飛行による加速度および姿勢角を検出
    し、 この検出結果に基づいて前記各可動翼を駆動制御するこ
    とを特徴とする空中被曳航体の飛行制御方法。
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