JPH01145295A

JPH01145295A - オートパイロット装置

Info

Publication number: JPH01145295A
Application number: JP62302955A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Yoneyama; 米山　誠一
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-06-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、飛しよう体の誘導制御におけるオートパイ
ロット装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は、従来のオートパイロット装置であり。

図において、１１１は加速度コマンド入力、（２）は増
幅器、　　（５ａ）〜（３ｄ）は高度バンドによってゲ
インを切換える増幅器であり、（４）はこの出力を積分
する積分器、　１５１はさらにその出力を舵角コマンド
に変換する増幅器、（６）は舵角コマンドに対する舵角
を得る操舵サーボ装置、（７）は舵角に対する機体の応
答、（８１は機体の旋回角速度を検出するレートジャイ
ロであり、（９）は機体の加速度を検出する加速度計で
ある。

次に動作について説明する。

加速度コマンド＋１１は、（２１の増幅器により増幅さ
れ、高度バンドによって切換える増幅器（３ａ）〜（３
ｄ）に入力する。そして、その出力は積分器（４）によ
り積分され、（５）の増幅器で増幅され、舵角コマント
となる。舵角コマンドに対し、操舵サーボ装置（６）は
舵角を出力する。（７）は舵角に対する機体の伝達関数
を表す部分であり、それによって得られた旋回角速度、
加速度は、それぞれ（８）のレートジャイロ、（９１の
加速度計で検出され、角速度は積分器の前後、加速度は
（２）の増幅器の後にフィードバックされる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のオートパイロット装置は、　１２１．（４）、（
５１の増幅器のゲインは一定であり、（４）の積分器の
前のゲイン（３ａ）〜（３ｄ）を高度によって切替えて
いた。そのため飛しよう前に高度により、　　（３ａ）
〜（３ｄ）のうちのいずれかを設定してしまうと９発射
後はゲインを切換えることができず、飛翔条件が変化す
ると９機体の応答が変化してしまうという問題点があっ
た。そこで、ゲインスケジュール方式のオートパイロッ
トが研究されたが、この理論によるとコントロールゲイ
ンは、速度と高度の関数である空力微係数の関数となっ
ており、その計算はプロセッサで行う。しかし、リアル
タイム処理の点から、プロセッサの処理能力には限界が
あるため少しでも、プロセッサへの負担を軽減しなけれ
ばならない。またゲインスケジュール計算の結果決定さ
れたコントロールゲインは、常に機体を安定させるため
の条件を満足しなければならない。そのためには、ゲイ
ンスケジュール計算を最適に行う必要がある。この発明
は、上記のような問題点を解消するためになされたもの
で、高度。

速度によるゲインスケジュールを最適かつ簡単に行うこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るオートパイロット装置は機体の高度、速
度を検出し、それらの簡単な（二次・直角双曲線）関数
で近似したコントロールゲインを動圧バンド切換え器に
よって最適に選択された関数発生装置により得るように
したものである。

〔作　用〕

この発明においては、飛しよう体発射時に入力する初期
高度及び初期速度を動圧バンド切換え器に入力し、動圧
バンド切換え器が選択した最適な関数発生器により、コ
ントロールゲインを機体の安定条件を飛しよう中常に満
足し、速度及び高度の簡単な関数として得ることができ
るため、容易かつ最適なゲインスケジュールが可能とな
る。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例の図について説明する。

第１図において、１１１は入力加速度コマンド、　＋２
１゜＋３１．１４１．１５１は従来のオートパイロット
のゲイン（２）。

（３ａ）　〜（３ｄ）　、　＋４１．　ｔ５＋に対応す
るものである。

＋６１．　＋７１は従来のオートパイロットと同一であ
る。

（８）は機体の角速度を測定するレートジャイロ、（９
：は機体の加速度を測定する加速度計、　ｎａは機体の
高度、速度を計測する慣性基準装置であり、　（＋＋ａ
）〜（＋　ｔｈ）は高度、速度の関数を発生する関数発
生装置、　　（１２ａ）〜（＋　２ｄ）は初期高度、初
期速度の入力により、最適な関数発生装置を選択する動
圧バンド切換器、σ３は初期高度入力、α４は初期速度
入力である。

次に動作について説明する。

このオートパイロット装置では、まずａ３の初期高度入
力、　（１４１の初期速度入力により、（１２ａ）〜（
＋　２ｄ）　　の動圧バンド切換器で、最適な関数発生
器を（１１ａ）〜（１１ｈ）の中から選択する。そして
。

従来の動作と同様に入力加速度コマンド１１１は、増幅
器及び積分器＋２１．１３１．１４１．１５１を通るこ
とにより舵角コマンドとなる。この時、増幅器及び積分
器１２１、１３１．１４１．１５１のゲインは（１１ａ
）〜（１１ｈ）ノうちから選択された関数発生器により
、速度及び高度の簡単な関数として与えられる。（５）
の出力である舵角コマンドは、操舵サーボ装置（６）に
より舵角となって出力される。（７）は機体の伝達関数
であり、　１８１゜１９１のレートジャイロ、加速度計
により機体の角速度、加速度が測定される。またｎｏの
慣性基準装置により１機体の速度及び位置を計算し、そ
の出力は（１１ａ）〜（ｔ　ｔｈ）の関数発生装置のう
ち、動圧バンド切換器で選択された関数発生装置に入力
され。

高度及び速度の簡単な関数で近似されたコントロールゲ
イン１２１．１３１．（４）、（５）が得られる。また
（８）で測定された旋回角速度は、積分器（４）の前後
に加速度は、ゲイン（２）の後にフィードバックされる
。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、最適な関数発生器を
用いて機体速度及び、高度の簡単な関数であるコントロ
ールゲインを１機体を安定させる条件を飛しよう中、常
に満たしながら得ることができ、ゲインスケジュール方
式オートパイロット装置が容易に構成され、従来のオー
トパイロット装置より精度も向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例によるゲインスケジュール方
式のオートパイロット系のブロック図。第２図は従来の高度バンドにより、ゲインを切換える方
式のオートパイロット系のブロック図である。図において、１１；は入力加速度コマンド、（２）、　
＋３１゜１５１は増幅器、（４１は積分器であり、（６
）は操舵サーボ装置、（７）は機体の応答を示す伝達関
数、（８）はレートジャイロ、（９）は加速度計、α１
は慣性基準装置。ａυは関数発生装置、α２は動圧バンド切換器、　＋１
３１は初期高度入力、α滲は初期速度入力である。なお１図中、同一符号は同−又は、相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

加速度コマンドを増幅する第１の増幅器、この第１の増
幅器の出力と加速度計の出力の差を増幅する第２の増幅
器、この第２の増幅器の出力とレートジャイロの出力の
差を積分する積分器、この積分器の出力とレートジャイ
ロの出力の差を増幅する第３の増幅器、この第３の増幅
器の出力から舵角信号を出力する操舵サーボ装置、機体
の旋回角速度を測定するレートジャイロ、機体の加速度
を測定する加速度計、機体の速度と高度を測定する慣性
基準装置、機体の初期高度及び初期速度の入力によりス
イッチを切換える動圧バンド切換器、この動圧バンド切
換え器で選択され、慣性基準装置で測定された機体の速
度と高度から第１の増幅器、第２の増幅器、第３の増幅
器、積分器のゲインを得るための関数発生器を備えたオ
ートパイロット装置。