JPH0255276B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0255276B2 JPH0255276B2 JP58131914A JP13191483A JPH0255276B2 JP H0255276 B2 JPH0255276 B2 JP H0255276B2 JP 58131914 A JP58131914 A JP 58131914A JP 13191483 A JP13191483 A JP 13191483A JP H0255276 B2 JPH0255276 B2 JP H0255276B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wind
- turning
- ground
- unmanned aircraft
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、風の影響下にある無人飛行機（以
下、無人機とする）を予め計画した対地的に円形
な旋回コースに従つて微小な誘導誤差で旋回飛行
させるためのプログラム旋回飛行制御方式に関す
る。
下、無人機とする）を予め計画した対地的に円形
な旋回コースに従つて微小な誘導誤差で旋回飛行
させるためのプログラム旋回飛行制御方式に関す
る。
通常、無人機を自動的に旋回飛行させる方式と
しては、一定なバンク角指令を自動操縦装置に出
力する方式と、無人機の速度変化に対応するため
機上の検出器から得られる外気速度を基に、対気
的に旋回半径が一定になるようなバンク角指令を
計算して自動操縦装置に出力する方式とがある。
しては、一定なバンク角指令を自動操縦装置に出
力する方式と、無人機の速度変化に対応するため
機上の検出器から得られる外気速度を基に、対気
的に旋回半径が一定になるようなバンク角指令を
計算して自動操縦装置に出力する方式とがある。
これらの方式は、演算処理が簡単であるという
利点と機上検出器が少なくて済むという利点を有
するが、いずれも風の影響による誘導誤差を考慮
していないため、計画コースからの逸脱は避けら
れないものである。
利点と機上検出器が少なくて済むという利点を有
するが、いずれも風の影響による誘導誤差を考慮
していないため、計画コースからの逸脱は避けら
れないものである。
ここにおいて本発明になる方式は、従来の手法
の難点を克服し、無人機の速度変化による旋回誘
導誤差と風の影響による旋回誘導誤差を共に微小
に抑え、かつ機上検出器が少なくて足りるという
制御方式である。
の難点を克服し、無人機の速度変化による旋回誘
導誤差と風の影響による旋回誘導誤差を共に微小
に抑え、かつ機上検出器が少なくて足りるという
制御方式である。
以下に本発明を説明する。
本発明は、無人機を予め計画した対地的に円形
な旋回コースに従つて自動的に旋回飛行させるた
め、その旋回半径、地上気圧、地上温度、風向及
び風速を記憶させておき、機上検出器で得られる
大気圧、動圧、機体のピツチ姿勢角及び機首方位
角を基に、風の影響と機体の速度変化を考慮した
バンク角指令を計算し、自動操縦装置への指令と
することにより、無人機が風の影響下にあつても
計画した対地的に円形な旋回コースからの逸脱を
微小に押えるようにした制御方式である。
な旋回コースに従つて自動的に旋回飛行させるた
め、その旋回半径、地上気圧、地上温度、風向及
び風速を記憶させておき、機上検出器で得られる
大気圧、動圧、機体のピツチ姿勢角及び機首方位
角を基に、風の影響と機体の速度変化を考慮した
バンク角指令を計算し、自動操縦装置への指令と
することにより、無人機が風の影響下にあつても
計画した対地的に円形な旋回コースからの逸脱を
微小に押えるようにした制御方式である。
また、本発明においては、機上検出器として大
気圧、動圧、機体のピツチ姿勢角及び機首方位角
が検出できる検出器だけを必要とし、検出器が少
なくて足りるというところに特徴がある。
気圧、動圧、機体のピツチ姿勢角及び機首方位角
が検出できる検出器だけを必要とし、検出器が少
なくて足りるというところに特徴がある。
では、本発明による制御方式の図を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
無人機を計画した対地的に円形な旋回飛行コー
スに従つて飛行させる場合、風の影響が無視でき
れば、第１図に示すｘ、ｙ水平面における旋回飛
行開始点をP0（０、０）とするような旋回半径Ｒ
の計画旋回コース１の飛行に対しては、無人機が
水平面内で定常旋回をすると考えられ、その時の
対気速度をVAとすると、バンク角指令φCとして φC＝tan-1（VA 2／9.80R） ……(1) を計算し、自動操縦装置へ出力することにより、
機体の速度変化に対しても計画旋回コース１から
の逸脱を微小に押えることができる（特開昭55−
19675号）。
スに従つて飛行させる場合、風の影響が無視でき
れば、第１図に示すｘ、ｙ水平面における旋回飛
行開始点をP0（０、０）とするような旋回半径Ｒ
の計画旋回コース１の飛行に対しては、無人機が
水平面内で定常旋回をすると考えられ、その時の
対気速度をVAとすると、バンク角指令φCとして φC＝tan-1（VA 2／9.80R） ……(1) を計算し、自動操縦装置へ出力することにより、
機体の速度変化に対しても計画旋回コース１から
の逸脱を微小に押えることができる（特開昭55−
19675号）。
しかし、風の影響が無視できなければ式(1)によ
る制御方式では計画旋回コース１からの逸脱は避
けられないことになり、風により流された飛行軌
跡２をとることになる。
る制御方式では計画旋回コース１からの逸脱は避
けられないことになり、風により流された飛行軌
跡２をとることになる。
本発明においては、無人機を風により流される
ことを考慮した飛行コース３に従つて飛行させる
ことにより、地上においては計画旋回コース１の
軌跡をとるようにしたものである。
ことを考慮した飛行コース３に従つて飛行させる
ことにより、地上においては計画旋回コース１の
軌跡をとるようにしたものである。
第２図は、本発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図である。
ツク図である。
まず、計画旋回コースの情報として旋回半径Ｒ
を旋回半径記憶器４に記憶させておく。
を旋回半径記憶器４に記憶させておく。
又、機上において真対気速度を計算するための
情報として地上気圧PG及び地上温度TGのデータ
と、風による影響を修正するための情報として風
速VW及び風向ΨWのデータを気象情報記憶器５に
記憶させておく。
情報として地上気圧PG及び地上温度TGのデータ
と、風による影響を修正するための情報として風
速VW及び風向ΨWのデータを気象情報記憶器５に
記憶させておく。
大気圧検出器６からの大気圧PS（出力20）、動圧
検出器７からの動圧PD（出力21）、更に気象情報
記憶器５からの地上気圧PG（出力18）及び地上温
度TG（出力19）を乗算器１０が受け、ここで を計算し、真対気速度VT（出力24）を出力する。
検出器７からの動圧PD（出力21）、更に気象情報
記憶器５からの地上気圧PG（出力18）及び地上温
度TG（出力19）を乗算器１０が受け、ここで を計算し、真対気速度VT（出力24）を出力する。
乗算器１０からの出力24とバーチカルジヤイロ
８からのピツチ姿勢角θ（出力22）が、極−直角
座標変換器１１に入力され、 経路角γ≒ピツチ姿勢角θ ……(3) との仮定のもとに VTcosθ＝VH ……(4) を計算し、真対気速度VTの水平速度成分VH（出力
25）として乗算器１２及び直角−極座標変換器１
３に出力する。
８からのピツチ姿勢角θ（出力22）が、極−直角
座標変換器１１に入力され、 経路角γ≒ピツチ姿勢角θ ……(3) との仮定のもとに VTcosθ＝VH ……(4) を計算し、真対気速度VTの水平速度成分VH（出力
25）として乗算器１２及び直角−極座標変換器１
３に出力する。
乗算器１２においては、気象情報記憶器５から
の出力である風速VW（出力16）及び風向ΨW（出力
17）、デイレクシヨナルジヤイロ９からの機首方
位角Ψ（出力23）、更に極−直角座標変換器１１か
らの水平速度成分VH（出力25）により、 √H 2＋W 2＋2H W（−W）＝VG
……(5) を計算し、対地速度VG（出力26）として直角−極
座標変換器１３に出力する。
の出力である風速VW（出力16）及び風向ΨW（出力
17）、デイレクシヨナルジヤイロ９からの機首方
位角Ψ（出力23）、更に極−直角座標変換器１１か
らの水平速度成分VH（出力25）により、 √H 2＋W 2＋2H W（−W）＝VG
……(5) を計算し、対地速度VG（出力26）として直角−極
座標変換器１３に出力する。
この直角−極座標変換器１３において、乗算器
１２からの対地速度VG（出力26）、旋回半径記憶
器４からの旋回半径Ｒ（出力15）、気象情報記憶器
５からの風速VW（出力16）と風向ΨW（出力17）、
極−直角座標変換器１１からの水平速度成分VH
（出力25）、更にデイレクシヨナルジヤイロ９から
の機首方位角Ψ（出力23）を受け、水平速度成分
VHの極端な時間変化がない即ち dVH／dt＝０ との仮定のもとで tan-1〔１／9.80R VG 3／VH＋VWcos（Ψ−ΨW）〕＝φC を計算して、バンク角指令φC（出力27）として自
動操縦装置１４に出力する。
１２からの対地速度VG（出力26）、旋回半径記憶
器４からの旋回半径Ｒ（出力15）、気象情報記憶器
５からの風速VW（出力16）と風向ΨW（出力17）、
極−直角座標変換器１１からの水平速度成分VH
（出力25）、更にデイレクシヨナルジヤイロ９から
の機首方位角Ψ（出力23）を受け、水平速度成分
VHの極端な時間変化がない即ち dVH／dt＝０ との仮定のもとで tan-1〔１／9.80R VG 3／VH＋VWcos（Ψ−ΨW）〕＝φC を計算して、バンク角指令φC（出力27）として自
動操縦装置１４に出力する。
このバンク角指令φCにより、無人機は、第１
図に示すように無人機から見た場合、飛行コース
３に沿つて飛行するため計画旋回コース１からは
逸脱した飛行をするように見えるが、風によつて
流されるため地上で見ると計画旋回コース１に沿
つて飛行することになる。
図に示すように無人機から見た場合、飛行コース
３に沿つて飛行するため計画旋回コース１からは
逸脱した飛行をするように見えるが、風によつて
流されるため地上で見ると計画旋回コース１に沿
つて飛行することになる。
かくして本発明によれば、風の影響下にある無
人機においても、風向及び風速ならびに機体の旋
回半径、水平速度成分、対地速度から最も適確な
バンク角指令を演算導出し自動操縦装置（手段）
に与えることにより、機体の速度変化に対応さ
せ、無人機の計画した対地的に円形な旋回コース
からの逸脱を微小に抑えることができる。
人機においても、風向及び風速ならびに機体の旋
回半径、水平速度成分、対地速度から最も適確な
バンク角指令を演算導出し自動操縦装置（手段）
に与えることにより、機体の速度変化に対応さ
せ、無人機の計画した対地的に円形な旋回コース
からの逸脱を微小に抑えることができる。
第１図は本発明の原理を説明するための計画旋
回コースを示す図、第２図は本発明の一実施例の
構成を表わすブロツク図である。 １……計画旋回飛行コース、２……風により流
された飛行軌跡、３……風により流されることを
考慮した飛行コース、４……旋回半径記憶器、５
……気象情報記憶器、６……大気圧検出器、７…
…動圧検出器、８……バーチカルジヤイロ、９…
…デイレクシヨナルジヤイロ、１０……乗算器、
１１……極−直角座標変換器、１２……乗算器、
１３……直角−極座標変換器、１４……自動操縦
装置（手段）。
回コースを示す図、第２図は本発明の一実施例の
構成を表わすブロツク図である。 １……計画旋回飛行コース、２……風により流
された飛行軌跡、３……風により流されることを
考慮した飛行コース、４……旋回半径記憶器、５
……気象情報記憶器、６……大気圧検出器、７…
…動圧検出器、８……バーチカルジヤイロ、９…
…デイレクシヨナルジヤイロ、１０……乗算器、
１１……極−直角座標変換器、１２……乗算器、
１３……直角−極座標変換器、１４……自動操縦
装置（手段）。
Claims (1)
- １ 無人機を予め計画した対地的に円形な旋回コ
ースに従つて自動的に旋回飛行させるため、その
旋回半径、地上気圧、地上温度、風向及び風速を
機上の記憶媒体に記憶させておき、機上検出器で
得られる大気圧、動圧、機体のピツチ姿勢角及び
機首方位角を基に、無人機の速度変化と風の影響
を考慮したバンク角指令を計算し、自動操縦手段
へ出力することにより、無人機が風の影響下にあ
つても、対地的に前旋回コースからの逸脱を微少
に押さえるようにしたことを特徴とする無人機の
プログラム旋回飛行制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13191483A JPS6025896A (ja) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | 無人機のプログラム旋回飛行制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13191483A JPS6025896A (ja) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | 無人機のプログラム旋回飛行制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6025896A JPS6025896A (ja) | 1985-02-08 |
| JPH0255276B2 true JPH0255276B2 (ja) | 1990-11-26 |
Family
ID=15069134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13191483A Granted JPS6025896A (ja) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | 無人機のプログラム旋回飛行制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6025896A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101095090B (zh) * | 2005-11-15 | 2010-07-21 | 贝尔直升机泰克斯特龙公司 | 用于自动绕圈飞行的控制系统 |
| US10310617B2 (en) * | 2015-06-11 | 2019-06-04 | Intel Corporation | Drone controlling device and method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6036999B2 (ja) * | 1978-07-31 | 1985-08-23 | 防衛庁技術研究本部長 | 無人機のプログラム飛行制御方式 |
-
1983
- 1983-07-21 JP JP13191483A patent/JPS6025896A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6025896A (ja) | 1985-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10657832B2 (en) | Method and apparatus for target relative guidance | |
| US8108133B2 (en) | Vehicle position keeping system | |
| CN104115081B (zh) | 利用恒定倾斜角转弯的风计算系统 | |
| CN101095090B (zh) | 用于自动绕圈飞行的控制系统 | |
| CN106249755B (zh) | 一种无人机自主导航系统及导航方法 | |
| US20120199698A1 (en) | Unmanned air vehicle (uav), control system and method | |
| US8682505B2 (en) | Flight control laws for constant vector flat turns | |
| JP2009173263A (ja) | 無人航空機（ｕａｖ）によって移動目標物を自律的に追跡するための方法及びシステム | |
| US4034208A (en) | Acceleration aided tracking of a designated target | |
| Wang et al. | Guidance, navigation and control of an unmanned helicopter for automatic cargo transportation | |
| CN112684810B (zh) | 一种固定翼无人机环绕飞行的导航方法 | |
| US3164340A (en) | Inertial guidance system using vehicle fixed inertial elements | |
| US3188019A (en) | Simplified inertial guidance system | |
| Sedlmair et al. | Design and experimental validation of UAV control laws-3D spline-path-following and easy-handling remote control | |
| Gonçalves et al. | Homography-based visual servoing of an aircraft for automatic approach and landing | |
| RU2475802C1 (ru) | Способ дистанционного управления полетом беспилотного летательного аппарата и беспилотная авиационная система | |
| JPH0255276B2 (ja) | ||
| Park | Vision-based guidance for loitering over a target | |
| Gonçalves et al. | Vision-based automatic approach and landing of fixed-wing aircraft using a dense visual tracking | |
| Khaghani et al. | Application of vehicle dynamic modeling in UAVs for precise determination of exterior orientation | |
| US20250130596A1 (en) | System and method for tilt dead reckoning | |
| US3053485A (en) | Flight control system | |
| JPS6036999B2 (ja) | 無人機のプログラム飛行制御方式 | |
| US3045356A (en) | Roll-yaw presentation device | |
| JP2006139460A (ja) | 航空機の旋回経路生成方法および装置 |