JPH0585488A - 飛翔体の姿勢制御装置 - Google Patents
飛翔体の姿勢制御装置Info
- Publication number
- JPH0585488A JPH0585488A JP27215391A JP27215391A JPH0585488A JP H0585488 A JPH0585488 A JP H0585488A JP 27215391 A JP27215391 A JP 27215391A JP 27215391 A JP27215391 A JP 27215391A JP H0585488 A JPH0585488 A JP H0585488A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- attitude
- flying object
- counterweight
- flying
- control unit
- Prior art date
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- Pending
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 対気速度の小さいときにも有効な姿勢制御を
行なう。 【構成】 制御部５は必要な機体の姿勢を演算するとと
もに、ジャイロ２から入力される制御信号に基づいて現
実の姿勢との差を検出し、当該差をなくすのに必要なカ
ウンターウェイト４の移動位置を演算して同カウンター
ウェイト４を移動せしめる。
行なう。 【構成】 制御部５は必要な機体の姿勢を演算するとと
もに、ジャイロ２から入力される制御信号に基づいて現
実の姿勢との差を検出し、当該差をなくすのに必要なカ
ウンターウェイト４の移動位置を演算して同カウンター
ウェイト４を移動せしめる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、飛翔体の姿勢制御装置
に関し、特に、無人飛行機などの飛翔体に適用して好適
な飛翔体の姿勢制御装置に関する。
に関し、特に、無人飛行機などの飛翔体に適用して好適
な飛翔体の姿勢制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の飛翔体の姿勢制御装置は、主翼に
取り付けられた補助翼（エルロン）と、尾翼に取り付け
られた昇降舵（エレベータ）と方向舵（ラダー）とを備
えている。そして、飛行中に補助翼や昇降舵や方向舵等
を駆動して翼面上に働く空気力を変化させ、姿勢を変化
させている。
取り付けられた補助翼（エルロン）と、尾翼に取り付け
られた昇降舵（エレベータ）と方向舵（ラダー）とを備
えている。そして、飛行中に補助翼や昇降舵や方向舵等
を駆動して翼面上に働く空気力を変化させ、姿勢を変化
させている。
【０００３】ところで、主翼に働く空気力Ｆは、空気密
度をρ、対気速度をμ、規準面積をＳ、空力係数をＣ、
舵角をδとすると、 Ｆ（空気力）＝（１／２）ρμ2ＳＣδ となる。従って、姿勢制御に利用される空気力は対気速
度μの二乗に比例する。
度をρ、対気速度をμ、規準面積をＳ、空力係数をＣ、
舵角をδとすると、 Ｆ（空気力）＝（１／２）ρμ2ＳＣδ となる。従って、姿勢制御に利用される空気力は対気速
度μの二乗に比例する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】例えば、固体ロケット
ブースタを用いて発射（離陸）される無人飛行機などに
おいては、固体ロケットブースタの推力軸線と機体軸線
とが一軸となっていなかったり、複数の固体ロケットブ
ースタを使用する場合に各固体ロケットブースタの推力
に偏りがあったりすると、姿勢制御を行なう必要が生じ
る。
ブースタを用いて発射（離陸）される無人飛行機などに
おいては、固体ロケットブースタの推力軸線と機体軸線
とが一軸となっていなかったり、複数の固体ロケットブ
ースタを使用する場合に各固体ロケットブースタの推力
に偏りがあったりすると、姿勢制御を行なう必要が生じ
る。
【０００５】しかし、上述した従来における飛翔体の姿
勢制御装置においては、翼面上に働く空気力を利用して
いるので、発射直後で未だ対気速度が大きくない場合に
は十分な空気力が作用せず、姿勢制御が思うように行な
えないという課題があった。
勢制御装置においては、翼面上に働く空気力を利用して
いるので、発射直後で未だ対気速度が大きくない場合に
は十分な空気力が作用せず、姿勢制御が思うように行な
えないという課題があった。
【０００６】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、対気速度の小さいときにも有効な姿勢制御を行
なうことが可能な飛翔体の姿勢制御装置の提供を目的と
する。
もので、対気速度の小さいときにも有効な姿勢制御を行
なうことが可能な飛翔体の姿勢制御装置の提供を目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、飛翔体の姿勢を検出する
検出手段と、上記飛翔体に備えられて所定方向に移動可
能なカウンターウェイトと、上記検出手段にて検出され
た飛翔体の姿勢に基づいて所定の姿勢となるように上記
カウンターウェイトを移動せしめる制御手段とを備えた
構成としてある。
め、請求項１にかかる発明は、飛翔体の姿勢を検出する
検出手段と、上記飛翔体に備えられて所定方向に移動可
能なカウンターウェイトと、上記検出手段にて検出され
た飛翔体の姿勢に基づいて所定の姿勢となるように上記
カウンターウェイトを移動せしめる制御手段とを備えた
構成としてある。
【０００８】また、請求項２にかかる発明は、請求項１
に記載の飛翔体の姿勢制御装置において、上記カウンタ
ーウェイトを、飛翔体に備えられた翼内に配設した構成
としてある。
に記載の飛翔体の姿勢制御装置において、上記カウンタ
ーウェイトを、飛翔体に備えられた翼内に配設した構成
としてある。
【０００９】
【作用】上記のように構成した請求項１にかかる発明に
おいては、飛翔体内にて所定方向に移動可能なカウンタ
ーウェイトが配設されており、検出手段が飛翔体の姿勢
を検出すると、制御手段はこの検出手段にて検出された
飛翔体の姿勢に基づいて所定の姿勢となるように上記カ
ウンターウェイトを移動せしめる。
おいては、飛翔体内にて所定方向に移動可能なカウンタ
ーウェイトが配設されており、検出手段が飛翔体の姿勢
を検出すると、制御手段はこの検出手段にて検出された
飛翔体の姿勢に基づいて所定の姿勢となるように上記カ
ウンターウェイトを移動せしめる。
【００１０】また、上記のように構成した請求項２にか
かる発明においては、上記制御手段による制御の下で飛
翔体の翼内に配設されたカウンターウェイトが当該翼内
で所定方向に移動する。
かる発明においては、上記制御手段による制御の下で飛
翔体の翼内に配設されたカウンターウェイトが当該翼内
で所定方向に移動する。
【００１１】
【実施例】以下、図面にもとづいて本発明の実施例を説
明する。図１は、本発明の一実施例にかかる飛翔体の姿
勢制御装置が適用された飛翔体の内部を示す図である。
明する。図１は、本発明の一実施例にかかる飛翔体の姿
勢制御装置が適用された飛翔体の内部を示す図である。
【００１２】同図において、飛翔体１内にはジャイロ２
が備えられており、当該ジャイロ２は飛翔体１の姿勢を
検出して同姿勢を表す制御信号を出力する。また、飛翔
体１は機体軸線の外側に向かって突出する主翼３を備え
ており、同主翼３内には機体軸線と概ね垂直方向に移動
可能なカウンターウェイト４が配設されている。
が備えられており、当該ジャイロ２は飛翔体１の姿勢を
検出して同姿勢を表す制御信号を出力する。また、飛翔
体１は機体軸線の外側に向かって突出する主翼３を備え
ており、同主翼３内には機体軸線と概ね垂直方向に移動
可能なカウンターウェイト４が配設されている。
【００１３】ジャイロ２から出力される制御信号は制御
部５に入力されており、同制御部５は必要な機体の姿勢
を演算するとともにジャイロ２から入力される制御信号
に基づいて現実の姿勢との差を検出し、当該差をなくす
のに必要なカウンターウェイト４の移動位置を演算して
同カウンターウェイト４を移動せしめる。
部５に入力されており、同制御部５は必要な機体の姿勢
を演算するとともにジャイロ２から入力される制御信号
に基づいて現実の姿勢との差を検出し、当該差をなくす
のに必要なカウンターウェイト４の移動位置を演算して
同カウンターウェイト４を移動せしめる。
【００１４】次に、上記構成からなる本実施例の動作を
説明する。図２は、水平飛行している飛翔体１を後方よ
り見た状態を示しており、図に示すように、飛翔体１は
右主翼３が下がって左主翼３が上がっており、右回転し
ている。従って、ジャイロ２はかかる右回転状態を表す
ために姿勢角φに対応する制御信号を制御部５に出力す
る。
説明する。図２は、水平飛行している飛翔体１を後方よ
り見た状態を示しており、図に示すように、飛翔体１は
右主翼３が下がって左主翼３が上がっており、右回転し
ている。従って、ジャイロ２はかかる右回転状態を表す
ために姿勢角φに対応する制御信号を制御部５に出力す
る。
【００１５】一方、制御部５は飛翔体１の飛行コースな
どを演算によって求めており、水平状態で回転せずに飛
行するべきときに、ジャイロ２から飛翔体１の右回転を
表す制御信号が入力されると、右回転を打ち消すような
姿勢制御が必要であると判断する。
どを演算によって求めており、水平状態で回転せずに飛
行するべきときに、ジャイロ２から飛翔体１の右回転を
表す制御信号が入力されると、右回転を打ち消すような
姿勢制御が必要であると判断する。
【００１６】このため、制御部５は左側のカウンターウ
ェイト４を機体軸線に対して外方向側に移動せしめ、飛
翔体１を左に回転せしめる復元モーメントを発生せしめ
る。すると、飛翔体１は左回転し始めるので、制御部５
はジャイロ２から入力される制御信号をフィードバック
に使用して飛翔体１が回転しないように制御する。
ェイト４を機体軸線に対して外方向側に移動せしめ、飛
翔体１を左に回転せしめる復元モーメントを発生せしめ
る。すると、飛翔体１は左回転し始めるので、制御部５
はジャイロ２から入力される制御信号をフィードバック
に使用して飛翔体１が回転しないように制御する。
【００１７】また、これとは逆に、右主翼３のカウンタ
ーウェイト４を機体軸線に向けて移動せしめても飛翔体
１を左回転せしめる復元モーメントが発生するため、制
御部５はカウンターウェイト４の位置に応じて適切な移
動を判断する。すなわち、本実施例によれば、カウンタ
ーウェイト４の位置による重量アンバランスを利用して
姿勢制御を行なうことが可能である。
ーウェイト４を機体軸線に向けて移動せしめても飛翔体
１を左回転せしめる復元モーメントが発生するため、制
御部５はカウンターウェイト４の位置に応じて適切な移
動を判断する。すなわち、本実施例によれば、カウンタ
ーウェイト４の位置による重量アンバランスを利用して
姿勢制御を行なうことが可能である。
【００１８】なお、カウンターウェイト４は主翼３内で
機体軸線に対して近接したり離反したりするように移動
するため、移動量を長く取れ、軽い重さで大きな回転モ
ーメントを得ることができる。また、上述した実施例に
おいては回転を打ち消す例について説明したが、同様に
してピッチ角やヨー角の姿勢を制御することもできる。
機体軸線に対して近接したり離反したりするように移動
するため、移動量を長く取れ、軽い重さで大きな回転モ
ーメントを得ることができる。また、上述した実施例に
おいては回転を打ち消す例について説明したが、同様に
してピッチ角やヨー角の姿勢を制御することもできる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、カウンタ
ーウェイトの移動によって姿勢制御を行なうため、対気
速度にかかわらず有効に姿勢制御を行なうことが可能な
飛翔体の姿勢制御装置を提供することができる。
ーウェイトの移動によって姿勢制御を行なうため、対気
速度にかかわらず有効に姿勢制御を行なうことが可能な
飛翔体の姿勢制御装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例にかかる飛翔体の姿勢制御装
置が適用された飛翔体の内部を示す図である。
置が適用された飛翔体の内部を示す図である。
【図２】水平飛行している飛翔体を後方より見た図であ
る。
る。
１…飛翔体 ２…ジャイロ ３…主翼 ４…カウンターウェイト ５…制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 飛翔体の姿勢を検出する検出手段と、 上記飛翔体に備えられて所定方向に移動可能なカウンタ
ーウェイトと、 上記検出手段にて検出された飛翔体の姿勢に基づいて所
定の姿勢となるように上記カウンターウェイトを移動せ
しめる制御手段とを具備することを特徴とする飛翔体の
姿勢制御装置。 - 【請求項２】 上記請求項１に記載の飛翔体の姿勢制御
装置において、上記カウンターウェイトを、飛翔体に備
えられた翼内に配設したことを特徴とする飛翔体の姿勢
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27215391A JPH0585488A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 飛翔体の姿勢制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27215391A JPH0585488A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 飛翔体の姿勢制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0585488A true JPH0585488A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=17509831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27215391A Pending JPH0585488A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 飛翔体の姿勢制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0585488A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007261414A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Nec Corp | 自動姿勢制御装置、自動姿勢制御方法及び自動姿勢制御プログラム |
| JP2018507814A (ja) * | 2015-03-10 | 2018-03-22 | クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | マルチローターヘリコプタードローンのための調整可能な重量配分 |
| WO2023062690A1 (ja) * | 2021-10-11 | 2023-04-20 | 三共木工株式会社 | 飛行体 |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP27215391A patent/JPH0585488A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007261414A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Nec Corp | 自動姿勢制御装置、自動姿勢制御方法及び自動姿勢制御プログラム |
| JP2018507814A (ja) * | 2015-03-10 | 2018-03-22 | クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | マルチローターヘリコプタードローンのための調整可能な重量配分 |
| WO2023062690A1 (ja) * | 2021-10-11 | 2023-04-20 | 三共木工株式会社 | 飛行体 |
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