JPH0569896A - 自動飛行制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パイロットの操縦上の負荷を大幅に軽減する
と共に目標飛行点ＦＴＰへの到達精度を良好なものと
し、最短の到達所要時間での飛行を可能とする。 【構成】 ＦＴＰへの飛行情報と、機体の飛行方向と機
首方位とのずれの大きさから、ＴＩＰへの飛行コースに
向かって所定の旋回率で旋回するための目標ロール姿勢
を設定し、機体のロール姿勢を目標ロール姿勢に追従さ
せるコマンドを出力する（ステップ１）。旋回終了後、
機体のロール姿勢を水平に戻し、コースから離脱しない
ように姿勢を制御する（ステップ２）。ＦＴＰへの飛行
コースに向かって所定の旋回率で旋回するのに必要な目
標ロール姿勢を設定し、機体のロール姿勢を目標ロール
姿勢に追従させるコマンドを出力する（ステップ３）。
目標飛行点への所定飛行コースに接近するにつれて機体
のロール姿勢を水平に戻し、所定飛行コースから離脱し
ないようにロール姿勢を制御する（ステップ４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、航空機(ヘリコプタ)に
おける目標飛行点(ＦＴＰ)への誘導飛行を自動化し、パ
イロットの負荷を軽減するための自動飛行制御システム
(ＡＦＣＳ)に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ヘリコプタにおける自動飛行制御
システムは、図１１に示すように、パイロットの操縦に
より航法装置からの目標飛行点への方位、距離、情報に
基づき手動操縦により目標飛行点へ飛行するのが一般的
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動飛行制御シ
ステムは、パイロットの手動操縦が主体となるもので、
以下の問題点を有する。

【０００４】(ア) パイロットの操縦上の負荷が大き
い。

【０００５】(イ) パイロットの熟練度によって目標飛
行点(ＦＴＰ)への到達精度及び到達所要時間が大きく左
右される。

【０００６】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、目標飛行点への誘導飛行を完全自動化して、パイロ
ットの操縦上の負荷を大幅に軽減すると共に目標飛行点
(ＦＴＰ)への到達精度を平均的に良好なものとし、更に
最短の到達所要時間での飛行を可能とする自動飛行制御
システムを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、目標飛行点へ
の飛行情報を与える航法機能を有するヘリコプタの自動
飛行制御システムにおいて、目標飛行点への自動飛行モ
ードがエンゲージされた後、エンゲージされた時の対気
速度よりバンク角を算出し、所定の旋回率で旋回を行う
ためのコマンドをロール・サーボに出力する第１の手
段、自動飛行モードがエンゲージされた後、所定の旋回
率での旋回を終了した場合には、ターン・イン・ポイン
ト手前の見越し旋回点までは飛行コースに対するずれを
修正して飛行コースに乗せるようにロール姿勢制御を行
うためのコマンドをロール・サーボに出力する第２の手
段、目標飛行点への進入コースを指定した場合には、上
記第２の手段の後目標飛行点への進入コースに向け所定
旋回率での旋回を行うためのコマンドを出力し、旋回後
は目標飛行点への進入コースに対するずれを修正しつつ
ＦＴＰオン・トップ以前にロール姿勢を水平に戻すため
のコマンドをロール・サーボに出力する手段からなるロ
ール系統制御サブシステムと、上記目標飛行点への自動
飛行モードがエンゲージされた後、釣合旋回モード(オ
ート・ターン・コーディネーション・モード)を実行す
るためのコマンドをヨー・サーボに出力するヨー系統制
御サブシステムと、上記目標飛行点への自動飛行モード
がエンゲージされた時の対気速度を保持するためのコマ
ンドをピッチ・サーボに出力するピッチ系サブシステム
と、ロール系統制御サブシステムのモード切換を行うモ
ード制御サブシステムとを備え、任意の飛行条件から目
標飛行点へ自動的に誘導飛行させることを特徴とするも
のである。

【０００８】

【作用】本発明における自動飛行制御システムは、次の
４つのステップにより飛行制御を行う。

【０００９】(１) ステップ１a． ロール系統制御サ
ブシステムは、航空機の有する航法機能から入力された
目標飛行点ＦＴＰへの飛行情報と、機体の飛行方向と機
首方位とのずれの大きさ(以下、偏流角という)を使用し
て、目標飛行点ＦＴＰへの進入コースを指定した場合に
は、航法機能が設定したターン・イン・ポイントへの所
定飛行コースに向かって所定の旋回率で旋回するのに必
要な目標ロール姿勢を設定し、機体のロール姿勢を目標
ロール姿勢に追従させるためのコマンドを導出して、ロ
ール・サーボに出力する。また、目標飛行点ＦＴＰへの
進入コースを指定しない場合には、上記のターン・イン
・ポイントへの所定飛行コースに代わり目標飛行点ＦＴ
Ｐへの所定飛行コースに向かって同様のコマンドをロー
ル・サーボへ出力する。

【００１０】b． ヨー系統制御サブシステムは、オー
ト・ターン・コーディネーション・モードがエンゲージ
され、横加速度をゼロとするためのコマンドをヨー・サ
ーボへ出力する。

【００１１】c． ピッチ系統制御サブシステムは、エ
ンルート・ナブ・モードがエンゲージされた時の対気速
度を目標対気速度とし、機体の対気速度を目標対気速度
に追従させるためのコマンドを導出してピッチ・サーボ
に出力する。

【００１２】d． モード制御サブシステムは、航空機
の有する航法機能法から入力した飛行情報に基づいて、
目標飛行点ＦＴＰへの進入コースを指定した場合及び指
定しない場合を判定し、ロール系統制御サブシステムの
モード切換を制御する。

【００１３】(２) ステップ２ロール系統制御サブシス
テムは、旋回終了後所定飛行コースに接近するにつれて
機体のロール姿勢を水平に戻し、所定飛行コースから離
脱されないようにロール姿勢コントロールを行う。

【００１４】ヨー系統制御サブシステムは、所定飛行コ
ースに向かって釣合旋回を可能とするためのコマンドを
ヨー・サーボに出力する。

【００１５】ピッチ系統制御サブシステムは、対気速度
を保持するためのコマンドをピッチ・サーボに出力す
る。

【００１６】モード制御サブシステムは、目標飛行点Ｆ
ＴＰへの進入コースを指定した場合には、対気速度及び
見越し旋回時定数より、ステップ３への移行を判定する
旋回開始見越し距離を導出し、ロール系統制御サブシス
テムへ出力する。目標飛行点ＦＴＰへの進入コースを指
定しない場合には、ＦＴＰオン・トップの判定を行う。

【００１７】(３) ステップ３目標飛行点ＦＴＰへの進
入コースを指定した場合には、ロール系統制御サブシス
テムは目標飛行点ＦＴＰへの所定飛行コースに向かっ
て、所定の旋回率で旋回するのに必要な目標ロール姿勢
を設定し、機体のロール姿勢を目標ロール姿勢に追従さ
せるためのコマンドを導出して、ロール・サーボに出力
する。

【００１８】ヨー系統制御サブシステムは、所定飛行コ
ースに向かって釣合旋回を可能とするためのコマンドを
ヨー・サーボに出力する。

【００１９】ピッチ系統制御サブシステムは、対気速度
を保持するためのコマンドをピッチ・サーボに出力す
る。

【００２０】(４) ステップ４目標飛行点ＦＴＰへの進
入コースを指定した場合には、ロール系統制御サブシス
テムは、目標飛行点ＦＴＰへの所定飛行コースに接近す
るにつれて機体のロール姿勢を水平に戻し、所定飛行コ
ースから離脱されないようにロール姿勢コントロールを
行う。

【００２１】ヨー系統制御サブシステムは、所定飛行コ
ースに向かって釣合旋回を可能とするためのコマンドを
ヨー・サーボに出力する。

【００２２】ピッチ系統制御サブシステムは、対気速度
を保持するためのコマンドをピッチ・サーボに出力す
る。

【００２３】モード制御サブシステムは、航法機能より
入力した飛行情報に基づいて、ＦＴＰオン・トップの判
定を行う。

【００２４】上記のようにしてステップ１〜４の制御に
より航空機(ヘリコプタ)を任意の飛行条件から目標飛行
点ＦＴＰへ自動的に誘導飛行させる。

【００２５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。

【００２６】本発明に係る目標飛行点ＦＴＰへのヘリコ
プタの自動飛行制御システムは、目標飛行点ＦＴＰへの
進入コースを指定した場合には、図１に示す飛行経路を
とり、ステップ１〜４の制御を実行して航空機を目標飛
行点ＦＴＰへ自動的に誘導飛行させる。

【００２７】また、目標飛行点ＦＴＰへの進入コースを
指定しない場合には、図２に示す飛行経路をとり、ステ
ップ１,２の制御を実行して航空機を目標飛行点ＦＴＰ
へ自動的に誘導飛行させる。

【００２８】上記各ステップ１〜４については詳細を後
述する。

【００２９】しかして、上記の飛行制御を実行する制御
システムは、次の(１)〜(４)のサブシステムから構成さ
れる。

【００３０】(１) 自動飛行のモードを飛行状況に応じ
て切換るためのモード制御サブシステム。

【００３１】(２) 所定の飛行コースに機体を乗せるよ
うにロール姿勢をコントロールするためのコマンドをロ
ール・サーボに出力するロール系統制御サブシステム。

【００３２】(３) ロール系統制御サブシステムが効果
的に機能するように、横滑りをコントロールするための
コマンドをヨー・サーボに出力するヨー系統制御サブシ
ステム。

【００３３】(４) 飛行速度をコントロールするための
コマンドをピッチ・サーボに出力するピッチ系統制御サ
ブシステム。

【００３４】上記各サブシステムは、図３乃至図９に示
すように構成される。

【００３５】図３は上記モード制御サブシステムにおけ
るオン・トップ判定／旋回開始判定部の構成を示すブロ
ック図である。航法機能から送られてくるよりターン・
イン・ポイント・オン・トップ判定信号は、−１信号立
上がり判定回路１を介してフリップフロップ回路２のセ
ット端子Ｓに入力される。このフリップフロップ回路２
のＱ出力信号がターン・イン・ポイント・オン・トップ
信号Ａ１５として取り出される。

【００３６】また、旋回開始見越し距離生成部３は、目
標飛行点ＦＴＰへの進入コースを指定した場合に、対気
速度ＵＡ、見越し旋回時定数Ｃp１４を使用して旋回開
始見越し距離ＳTEN を生成し、図４に示すロール系統制
御サブシステムに出力すると共に、減算器４の−端子を
介してオン・オフ判定回路５に入力する。このオン・オ
フ判定回路５の出力信号は、上記フリップフロップ回路
２の出力信号と共にオア回路６を介してフリップフロッ
プ回路７のセット端子Ｓに入力される。そして、このフ
リップフロップ回路７のＱ出力信号がターン・イン開始
フラグＡ１６として、図４に示すロール系統制御サブシ
ステムに出力される。

【００３７】また、航法機能からのターン・イン・ポイ
ント距離は、減算器４の＋端子に入力されると共に、オ
ン・オフ判定回路８を介して−１信号立上がり判定回路
９に入力される。この−１信号立上がり判定回路９の出
力信号により、上記フリップフロップ回路２,７がリセ
ットされる。

【００３８】更に、航法機能からのＦＴＰオン・トップ
判定信号は、フリップフロップ回路１１のリセット端子
Ｒに入力されると共に、−１信号立上がり判定回路１２
を介してフリップフロップ回路１１のセット端子Ｓに入
力される。このフリップフロップ回路１１の出力信号が
ＦＴＰオン・トップ信号Ａ１７として出力する。

【００３９】図４乃至図８はロール系制御サブシステム
の各部の構成及び航法機能からの飛行情報を示すもの
で、図４は横誘導制御則、図５は偏流角計算処理部、図
６は航法機能からの飛行情報、図７は機首方位偏差修正
処理部、図８はロール・オートパイロット制御則であ
る。

【００４０】図４に示す横誘導制御則において、磁気機
首方位φは、減算器２１の＋端子に入力される。一方、
航法機能からの目標飛行点ＦＴＰへの進入コースφFTP
及びターン・イン・ポイントＴＩＰの進入コース方位φ
TIPは、図３に示したモード制御サブシステムからのタ
ーン・イン開始フラグＡ１６により作動する切換スイッ
チ２２により選択され、上記減算器２１の一端子に入力
される。上記航法機能からの各種飛行情報を図６に示
す。

【００４１】図６において、ＲTIP :ターン・イン・ポ
イントＴＩＰまでの距離、ＲFTP :目標飛行点ＦＴＰま
での距離、θＤTIP : ターン・イン・ポイント・コース
・デビエーション、θＤFTP :ＦＴＰコース・デビエー
ション、φTIP : ターン・イン・ポイントＴＩＰへの進
入コース方位、φFTP :目標飛行点ＦＴＰへの進入コー
ス方位、である。デビエーションは設定コース基準であ
り、各角度は基準軸から右回りを正としている。図の例
では、θＤTIP、θＤFTP とも負、φFTP は正、φTIP は
負である。

【００４２】そして、図４において、減算器２１の出力
信号φeは、加算器２３に入力される。また、この加算
器２３には、図５に示す偏流角計算処理部２０からの偏
流角Ａ２０がスイッチ２４を介して入力される。図５に
示す偏流角計算処理部２０は、縦対地速度ＵB 及び横対
地速度ＶB に基づき、「arctan(ＶB / ＵB )」の演算処理
を行って偏流角Ａ２０を求めている。

【００４３】そして、上記図４において加算器２３の出
力信号は、リミッタ２５によりリミットされてφeＬと
なり、更に機首方位偏差修正処理部２６により修正処理
される。この機首方位偏差修正処理部２６により修正さ
れた信号φeＴは、ゲイン(磁気機首方位用ゲインスケジ
ューラ)２７を介して加算器２８に入力される。上記機
首方位偏差修正処理部２６は、図７に示すように構成さ
れるもので、その詳細については後述する。

【００４４】航法機能からの目標飛行点ＦＴＰへのコー
ス・デビエーションθＤFTP は、ゲイン・スケジューラ
２９に入力される。また、目標飛行点ＦＴＰへの距離Ｒ
FTPが乗算器３０aに入力されると共に、対気速度が速度
比演算回路３１、ゲイン切換点速度調整回路３２を介し
て乗算器３０aに入力され、その乗算結果がゲイン・ス
ケジューラ２９に送られる。また、上記速度調整回路３
２の出力は、ターン・イン・ポイントへの距離ＲTIP と
共に乗算器３０bを介してゲイン・スケジューラ３４に
入力される。更に、このゲイン・スケジューラ３４に
は、ターン・イン・ポイントＴＩＰへのコース・デビエ
ーションθＤTIP が入力される。

【００４５】上記ゲイン・スケジューラ２９,３４の出
力信号は、ターンイン開始フラグＡ１６により動作する
切換スイッチ３３により選択され、リミッタ３５を介し
てゲイン(コース・デビエーション比例ゲイン)３６,３
７に入力される。ゲイン３６の出力信号は、スイッチ３
８を介してフェードイン・アウト回路３９に入力され
る。そして、ゲイン３６とフェードイン・アウト回路３
９の出力信号が加算器４０により加算された後、加算器
２８を介してバンク角リミッタ４１に入力される。この
バンク角リミッタ４１には、対気速度ＵA がレートリミ
ッタ４２、ゲイン４３、tan ^-1の関数器４４、リミッタ
４５を介してバンク角リミット値Ａ４７として入力され
る。バンク角リミッタ４１の出力信号は、レートリミッ
タ４６を介して基準ロール角シフトコマンドＡ４８とし
て出力される。

【００４６】しかして、上記機首方位偏差修正処理部２
６は、図７(a)に示すように切換スイッチ５１,５２,５
３により構成される。切換スイッチ５１,５２は、切換
接点a,b,cを備え、接点aに左旋回コマンド定数５４(Ｂ
Ｒ31 )、接点bにリミッタ２５からの機首方位φeＬ、接
点cに右旋回コマンド定数５５(−ＢＲ31 )が入力され
る。切換スイッチ５１は、左旋回コマンドＡ５６(ター
ン・イン・ポイント)ＯＮが与えられた時に接点aが閉
じ、右旋回コマンドＡ５７(ターン・イン・ポイント)Ｏ
Ｎが与えられた時に接点cが閉じ、それ以外では接点bが
閉じる。上記切換スイッチ５１を介して取出される信号
は、切換スイッチ５３の接点aに入力される。

【００４７】一方、切換スイッチ５２は、左旋回コマン
ドＡ５８(ＦＴＰ)ＯＮが与えられた時に接点aが閉じ、
右旋回コマンドＡ５９(ＦＴＰ)ＯＮが与えられた時に接
点cが閉じ、それ以外では接点bが閉じる。上記切換スイ
ッチ５２を介して取出される信号は、切換スイッチ５３
の接点bに入力される。この切換スイッチ５３は、ター
ン・イン開始フラグＡ１６がＯＮの時に接点bが閉じ、
それ以外では接点aが閉じる。そして、切換スイッチ５
３を介して取出される信号が、修正された機首方位φe
Ｔとなる。上記左旋回コマンド及び右旋回コマンドは、
図７(b)に示すようにターン・イン・ポイント・コース
またはＦＴＰコースへ乗るために必要な旋回角θの絶対
値が９０°以上ある間のみ航法機能から入力される。

【００４８】図８は、ロール系統制御サブシステムにお
けるロール・オート・パイロット制御則を示している。
同図に示すように減算器６１の＋端子にロール姿勢φが
入力され、−端子に図４から送られてくる基準ロール角
シフトコマンドＡ４８が入力され、その減算結果がゲイ
ン６２を介して加算器６３に入力される。また、この加
算器６３には、ロール・レートＰがゲイン(比例ゲイン)
６４,６５を介して入力され、その加算出力が加算器６
６に入力される。また、上記減算器６１の出力がゲイン
６７、積分器６８を介して加算器６６に入力される。そ
して、この加算器６６の出力がロール・トリム・シフト
・コマンドＡ６９としてロール・トリム・サーボへ送ら
れる。

【００４９】図９は、ヨー系統制御サーボシステムの構
成を示している。横加速度Ｎrは、ゲイン７１及び積分
器７２を介して加算器７３に入力される。また、横加速
度Ｎr及びロール・レートＰは、それぞれゲイン７４,７
５を介して加算器７６に入力され、その加算出力が加算
器７３に入力される。そして、この加算器７３の出力信
号がヨー・トリム・シフト・コマンドＡ７７としてヨー
・トリム・サーボへ送られる。

【００５０】図１０は、ピッチ系統制御サブシステムの
構成を示している。ピッチ・レートqは、ゲイン８１を
介して加算器８２に入力される。ピッチ姿勢角θは、減
算器８３の＋端子に入力されると共に、切換スイッチ８
４の端子aに入力される。この切換スイッチ８４は、共
通接点が減算器８３の−端子に接続されると共に、周期
計算処理の前回値を記憶するためのメモリ８５を介して
自己の端子bに接続される。切換スイッチ８４は、サイ
クリック・トリム・リリースの際に接点aが閉じ、それ
以外では接点bが閉じる。そして、減算器８３の出力
は、ゲイン８６を介して加算器８２に入力される。

【００５１】一方、対気速度ＵA は、減算器８７の＋端
子に入力されると共に、切換スイッチ８８の端子aに入
力される。この切換スイッチ８８は、共通接点が減算器
８７の−端子に接続されると共に、周期計算処理の前回
値を記憶するためのメモリ８９を介して自己の端子bに
接続される。切換スイッチ８８は、サイクリック・トリ
ム・リリースの際に接点aが閉じ、それ以外では接点bが
閉じる。そして、減算器８７の出力は、ゲイン９０を介
して加算器８２に入力される。

【００５２】また、減算器８７の出力は、ゲイン９１を
介して積分器９２に入力される。この積分器９２は、サ
イクリック・トリム・リリースによりリセットされる。
この積分器９２の出力は、加算器８２の出力と加算器９
３で加算され、その加算出力がピッチ・トリム・シフト
・コマンドＡ９５としてピッチ・トリム・サーボへ送ら
れる。

【００５３】次に上記本発明システムにより、図１、図
２に示す自動誘導飛行を行う場合の動作を説明する。本
発明に係る自動飛行制御システムにおいては、以下に示
すステップ１〜４の制御動作を実行する。

【００５４】(１) ステップ１ステップ１は、図１、図
２に示すように目標飛行点ＦＴＰへの自動飛行モード
(以下、エンルート・ナブ・モードという)からターン・
イン・ポイントＴＩＰもしくは目標飛行点ＦＴＰへの所
定飛行コースに移行するまでのフェイズをいう。

【００５５】a． 図３に示すモード制御サブシステム
は、各ロジック回路により、航法機能から入力した目標
飛行点ＦＴＰへの飛行情報を使用して、目標飛行点ＦＴ
Ｐへの進入コースを指定した場合及び進入コースを指定
しない場合を判定する。

【００５６】b． 図４〜図８に示すロール系統制御サ
ブシステムは、目標飛行点ＦＴＰへの進入コースを指定
した場合には、図４においてターン・イン・ポイントＴ
ＩＰへの進入コース方位φTIP 、ターン・イン・ポイン
トＴＩＰへの距離ＲTIP 、ターン・イン・ポインＴＩＰ
へのコース・デビエーションθＤTIP 、左/右旋回コマ
ンドＡ５６,Ａ５７(図７)及び磁気機首方位φと図５に
示す回路の出力である偏流角Ａ２０を使用して、所望飛
行コースに向かった最大でも所定の旋回率で旋回するの
に必要なロール姿勢をリミット値Ａ４７とする基準ロー
ル角シフト・コマンドＡ４８を生成し、図８に示す回路
(ロール・オートパイロット制御則)に入力してロール・
トリム・シフト・コマンドＡ６９を生成する。

【００５７】目標飛行点ＦＴＰへの進入コースを指定し
ない場合には、図４において目標飛行点ＦＴＰへの進入
コース方位φFTP 、目標飛行点ＦＴＰへの距離ＲFTP 、
目標飛行点ＦＴＰへのコース・デビエーションθＤFTP
、左／右旋回コマンドＡ５８,Ａ５９(図７)及び磁気機
首方位φと図５に示す回路の出力である偏流角Ａ２０を
使用して、所望飛行コースに向かった最大でも所定の旋
回率で旋回するのに必要なロール姿勢をリミット値Ａ４
７とする基準ロール角シフト・コマンドＡ４８を生成
し、図８に示す回路(ロール・オートパイロット制御則)
に入力してロール・トリム・コマンドＡ６９を生成す
る。

【００５８】c． 図９に示すヨー系統制御サブシステ
ムは、横加速度Ｎrとロール・レートＰを使用して旋回
を横滑りなく円滑に行わせるためのヨー・トリム・シフ
ト・コマンドＡ７７を生成する。

【００５９】d． 図１０に示すピッチ系統制御サブシ
ステムは、エンルート・ナブ・モードがエンゲージした
時の対気速度ＵA を目標対気速度Ａ９４とし、機体の対
気速度ＵA を目標対気速度に追従させるためのピッチ・
トリム・シフト・コマンドＡ９５を生成する。

【００６０】(２) ステップ２ステップ２は、旋回を終
了した後、図１に示すように目標飛行点ＦＴＰへの進入
コースを指定した場合には、図２に示すようにターン・
イン・ポイント・オン・トップまでのフェイズを目標飛
行点ＦＴＰへの進入コースを指定しない場合には、ＦＴ
Ｐオン・トップまでのフェイズをいう。

【００６１】a． モード制御サブシステムは、図３に
おいて、目標飛行点ＦＴＰへの進入コースを指定した場
合には、対気速度ＵA 及び見越し旋回時定数ＣP14 を使
用して旋回開始見越し距離生成部３により旋回開始見越
し距離ＳTEN を生成し、さらにフリップフロップ回路７
を通してターン・イン開始フラグＡ１６を生成し、図４
に示す回路(横誘導制御則)に入力してロール系統制御サ
ブシステムのモード切換を行う。

【００６２】そして、ターン・イン・ポイントＴＩＰに
到達した時点でターン・イン・ポイント・オン・トップ
を判定回路１により判定し、ターン・イン・ポイント・
オン・トップ信号Ａ１５を生成する。

【００６３】目標飛行点ＦＴＰへの進入コースを指定し
ない場合には、ＦＴＰオン・トップを判定回路１２によ
り判定し、ＦＴＰオン・トップ信号Ａ１７を生成する。

【００６４】b． ロール系統制御サブシステムは、ス
テップ１のbで示した内容と、同様にして図４〜図８に
よりロール姿勢Ａ７０をコントロールするためのロール
・トリム・シフト・コマンドＡ６９を生成する。なお、
ロール姿勢Ａ７０は目標飛行点ＦＴＰへの進入コースを
指定した場合には、図４に示すターン・イン・ポイント
ＴＩＰへのコース・デビエーションθＤTIP をターン・
イン・ポイントＴＩＰへの距離ＲTIP をパラメータとす
る関数によりターン・イン・ポイントＴＩＰへ近付くに
つれて小さくすることによって徐々に水平に移していく
ことができる。また、目標飛行点ＦＴＰへの進入コース
を指定しない場合には、図４に示す目標飛行点ＦＴＰへ
のコース・デビエーションθＤFTP を目標飛行点ＦＴＰ
への距離ＲFTP をパラメータとする関数により目標飛行
点ＦＴＰへ近付くにつれて小さくすることによって徐々
に水平に移していくことができる。

【００６５】更に、目標飛行点ＦＴＰへの進入コースを
指定した場合には、ターン・イン・ポイントＴＩＰの手
前より図３のモード制御サブシステムから入力したター
ン・イン・開始フラグＡ１６を使用して見越し旋回を行
うことができる。

【００６６】c． ヨー系統制御サブシステムは、ステ
ップ１のcで示した内容と同様にして図９により横加速
度Ｎrをコントロールするためのヨー・トリム・シフト
・コマンドＡ７７を生成する。

【００６７】d． 図１０に示すピッチ系統制御サブシ
ステムは、ステップ１のdで示した内容と同様にして、
対気速度ＵA をコントロールするためのピッチ・トリム
・シフト・コマンドＡ９５を生成する。

【００６８】(３) ステップ３ステップ３は、図１に示
すように目標飛行点ＦＴＰへの進入コースを指定した場
合のターン・イン・ポイントＴＩＰの到達後からの目標
飛行点ＦＴＰへ向かっての旋回終了までのフェイズをい
う。

【００６９】a． ロール系統制御サブシステム(図４〜
図８)は、ステップ１のbの目標飛行点ＦＴＰへの進入コ
ースを指定しない場合で示した内容と同様にして、ロー
ル姿勢φ(図８)をコントロールするためのロール・トリ
ム・シフト・コマンドＡ６９を生成する。

【００７０】b． ヨー系統制御サブシステム(図９)
は、ステップ１のcで示した内容と同様にして横加速度
Ｎrをコントロールするためのヨー・トリム・シフト・
コマンドＡ７７を生成する。

【００７１】c． ピッチ系統制御サブシステム(図１
０)は、ステップ１のdで示した内容と同様にして対気速
度ＵA をコントロールするためのピッチ・トリム・シフ
ト・コマンドＡ９５を生成する。

【００７２】(４) ステップ４ステップ４は、図１に示
すように目標飛行点ＦＴＰへの進入コースを指定した場
合の旋回終了後からＦＴＰイン・トップまでのフェイズ
をいう。

【００７３】a． 図３に示すモード系統制御サブシス
テムは、ＦＴＰオン・トップを判定し、ＦＴＰオン・ト
ップ信号Ａ１７を生成する。

【００７４】b． ロール系統制御サブシステム(図４〜
図８)は、ステップ１のb及びステップ２の目標飛行点Ｆ
ＴＰの進入コースを指定しない場合で示した内容と同様
にしてロール姿勢φ(図８)をコントロールするためのロ
ール・トリム・シフト・コマンドＡ６９を生成する。

【００７５】c． ヨー系統制御サブシステムは、ステ
ップ１のcで示した内容と同様にして図９により横加速
度１１をコントロールするためのヨー・トリム・コマン
ド１３を生成する。

【００７６】d． ピッチ系統制御サブシステム(図１
０)は、ステップ１のdで示した内容と同様にして対気速
度ＵA をコントロールするためのピッチ・トリム・シフ
ト・コマンドＡ９５を生成する。

【００７７】

【発明の効果】本発明は、前述のように構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。

【００７８】(１) 目標飛行点ＦＴＰへの進入コースを
指定した場合には、目標飛行点ＦＴＰへ向かっての旋回
に際して見越し旋回を実施することにより目標飛行点Ｆ
ＴＰへの到達精度を良好なものにすることができる。

【００７９】(２) 目標飛行点ＦＴＰへの進入コースを
指定した場合及び進入コースを指定しない場合に応じて
エンルート・ナブ・モードをエンゲージできるので、目
標飛行点ＦＴＰへの完全な自動誘導飛行が可能である。

【００８０】(３) 旋回中のロール姿勢を一定に保つこ
とができるので、パイロットの乗り心地感覚を損なうこ
とがない。

【００８１】(４) これらによりパイロットの操縦上の
負荷を大幅に軽減し、目標飛行点ＦＴＰへの到達精度及
び到達所要時間を平均的に良好なものにすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る自動飛行制御システム
における目標飛行点ＦＴＰへの進入コースを指定した場
合の飛行経路図である。

【図２】同実施例における目標飛行点ＦＴＰへの進入コ
ースを指定しない場合の飛行経路図である。

【図３】同実施例におけるモード制御サブシステムを示
すブロック図である。

【図４】同実施例におけるロール系統制御サブシステム
の横誘導制御則を示すブロック図である。

【図５】同実施例におけるロール系統制御サブシステム
の偏流角計算処理を示すブロック図である。

【図６】同実施例における航法機能からの飛行情報デー
タを示す説明図である。

【図７】同実施例におけるロール系統制御サブシステム
の機首方位偏差修正処理部を示す回路構成図である。

【図８】同実施例におけるロール系統制御サブシステム
のロール・オートパイロット制御則を示す説明図であ
る。

【図９】同実施例におけるヨー系統制御サブシステムを
示すブロック図である。

【図１０】同実施例におけるピッチ系統制御サブシステ
ムを示すブロック図である。

【図１１】従来技術による目標飛行点への飛行経路を示
す説明図である。

【符号の説明】

１,９,１２ −１信号立上がり判定回路 ２,７,１１ フリップフロップ回路 ３ 旋回開始見越し距離生成部 ５,８ オン・オフ判定回路 ２０ 偏流角計算処理部 ２５ リミッタ ２６ 機首方位偏差修正処理部 ２７ ゲイン(磁気機首方位用ゲインスケジューラ) ２９,３４ ゲイン・スケジューラ ３１ 速度比演算回路 ３５ リミッタ ４１ バンク角リミッタ ４２,４６ レートリミッタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標飛行点への飛行情報を与える航法機
   能を有するヘリコプタの飛行制御システムにおいて、目
   標飛行点への自動飛行モードがエンゲージされた後、エ
   ンゲージされた時の対気速度よりバンク角を算出し、所
   定の旋回率で旋回を行うためのコマンドをロール・サー
   ボに出力する第１の手段、自動飛行モードがエンゲージ
   された後、所定の旋回率での旋回を終了した場合には、
   ターン・イン・ポイント手前の見越し旋回点までは飛行
   コースに対するずれを修正して飛行コースに乗せるよう
   にロール姿勢制御を行うためのコマンドをロール・サー
   ボに出力する第２の手段、目標飛行点への進入コースを
   指定した場合には、上記第２の手段の後目標飛行点への
   進入コースに向け所定旋回率での旋回を行うためのコマ
   ンドを出力し、旋回後は目標飛行点への進入コースに対
   するずれを修正しつつ目標飛行点オン・トップ以前にロ
   ール姿勢を水平に戻すためのコマンドをロール・サーボ
   に出力する手段からなるロール系統制御サブシステム
   と、上記目標飛行点への自動飛行モードがエンゲージさ
   れた後、釣合旋回モードを実行するためのコマンドをヨ
   ー・サーボに出力するヨー系統制御システムと、上記目
   標飛行点への自動飛行モードがエンゲージされた時の対
   気速度を保持するためのコマンドをピッチ・サーボに出
   力するピッチ系サブシステムと、ロール系統制御サブシ
   ステムのモード切換を行うモード制御サブシステムとを
   備え、任意の飛行条件から目標飛行点へ自動的に誘導飛
   行させることを特徴とする自動飛行制御システム。