JPH07144699A

JPH07144699A - 無人航空機着陸支援装置

Info

Publication number: JPH07144699A
Application number: JP29311693A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Doufuku; 健一堂福
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1993-11-24
Filing date: 1993-11-24
Publication date: 1995-06-06

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、飛行中の無人航空機を、地上に設
置されたコックピットから操縦して、滑走へ着陸させる
ための無人航空機着陸支援装置に関し、有人航空機に比
較して、ワークロードが厳しい、パイロットの操縦操作
時のワークロードを軽減できる装置を提供することを目
的とする。【構成】飛行中の無人航空機の位置と、着陸するため
予め定められ、入力されたグライド・パスとのずれを比
較、演算する、信号処理装置からの出力信号を入力し、
入力されたずれ量の大きさに対応する音声に変換して、
パイロットにずれ量を伝達できるオーラル・トーン発生
装置を設けたことを特徴とする。これにより、従来ＴＶ
画面に表示され背景の目標物に邪魔されて見づらかった
ずれ量が音感的に把握でき、パイロットの視覚的なワー
クロードが大幅に低減できる。さらに、着陸に重要なず
れ量の情報が視覚と聴覚の画面から同時に把握できるよ
うになり、着陸支援装置の冗長系を向上できる利点もあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、飛行中の無人航空機を
地上に設けた操縦装置により操縦して、予め定められた
滑走路に着陸させるための無人航空機着陸支援装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】無人航空機の着陸誘導は、有人航空機の
ワークロードの数倍のワークロードを、地上から着陸操
作を行うパイロットに必要とする。パイロットのワーク
ロードを軽減するため、従来、無人航空機の着陸誘導
は、飛行中の無人航空機を操縦できるコックピットを含
む地上装置を設け、この地上装置内に設けられたテレビ
（ＴＶ）画面に、無人航空機のコックピット前方に設置
されたＴＶカメラで撮影した風景映像を送信して映し、
これに、地上レーダのアンテナ角度、機体との距離情報
から算出される、無人航空機の飛行位置と予め定められ
た滑走路に着陸させるために最適なグライド・パスとの
ずれ（偏差）のシンボル表示を行い、地上にいるパイロ
ットが、このＴＶ画面に映し出されるグライド・パスか
らのずれ、および前方風景中から選択された目標物を基
準にして、無人航空機を操縦できるようにして支援して
いる。

【０００３】このシンボル表示による着陸誘導は、滑走
路等の目標物がない海上を飛行している時は、シンボル
表示が明示され非常に有効である反面、目標物が多数あ
る陸上滑走路近傍では、視覚がどうしても目標物に向か
い、また、表示シンボルが目標物の映像に邪魔されて見
づらく、表示シンボルを有効に活用できないという不具
合がある。また、地上のパイロットは着陸誘導時、表示
シンボルばかりでなく、無人航空機を操縦するために時
々刻々変化する飛行計器や、ＴＶ画面上に映し出される
滑走路等の目標物も注視しなければならず、さらには、
１−フライト中の着陸操作を３回以内で成功させなけれ
ばならない制約があり、パイロットのワークロードに
は、依然として激しいものがある。

【０００４】また、シンボル発生装置が故障した場合、
これに代る無人航空機の飛行位置とグライド・パスとの
ずれを知る手段がなく、着陸誘導に重要であるにも拘わ
らず、冗長性に乏しいという不具合が、従来の着陸支援
装置にはあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、無人航空機
の着陸誘導に重要な情報を視覚だけではなく、聴覚（音
感）によっても、無人航空機の着陸操縦を行うパイロッ
トに、伝達できるようにして、ワークロードを軽減し、
着陸誘導の支援ができるとともに、シンボル発生装置の
故障した場合においても、代替手段として使用でき冗長
性を向上させ、着陸の成功率を向上できる無人航空機着
陸支援装置を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明の無人航空機着陸支援装置は、次の手段と
した。

【０００７】飛行中の航空機を地上から遠隔操縦して、
所定の場所への着陸に最適なグライド・パスに沿って滑
走路へ進入させ、安全に着陸させるための無人航空機着
陸支援装置において、航空機の飛行位置とグライド・パ
スとのずれ（偏差）を算出し、この出力信号を視覚によ
り感知して地上からの遠隔操縦に使用できるようにする
ため設けられている信号処理装置からの出力を、並行し
てオーラルトーン発生装置に出力させて、オーラルトー
ン発生装置により、ずれ量に対応した音声に変換して、
視覚と同時に音感でも、航空機の着陸に最適なグライド
・パスからのずれを検知して着陸誘導に使用できるよう
にした。

【０００８】

【作用】地上コックピットにおいて、地上レーダのアン
テナ角度、機体との距離情報より算出された飛行中の無
人航空機の位置が、予め定められた滑走路への着陸に最
適なグライド・パス上にあれば、適正であることをオー
ラルトーン発生装置により音声に変換して地上装置内に
知らせる。地上コックピット内のパイロットは、音声で
伝達されたこの情報により、無人航空機が着陸に最適な
グライド・パス上にあることを認知しつつ、地上コック
ピット内に、従来から設置されている無人航空機から送
られて来るＴＶ画面や飛行計器を見て、現在のグライド
・パスを維持するように着陸誘導操作を実施すれば良
い。

【０００９】また、無人航空機の位置が着陸に最適なグ
ライド・パスからずれていれば、そのずれの方向と、ず
れ量がオーラル・トーン発生装置により、ずれに対応し
た音声に変換されて、地上装置内に知らされる。地上コ
ックピット内のパイロットは、テレブ画面に写し出され
るシンボル表示を視認するまでもなく、音声情報により
無人航空機の着陸に最適なグライド・パスから、どれ程
ずれているかを認識でき、この情報とＴＶ画面の目標物
や、飛行計器からの情報と併用して、無人航空機を着陸
に最適なグライド・パス上に移行させ、着陸誘導操作を
することができる。

【００１０】さらに、シンボル発生装置が故障して、Ｔ
Ｖ画面の無人航空機の位置と着陸に最適なグライド・パ
スからのずれを表示するシンボル表示が失なわれても、
音声情報により、ずれ量を認識できるので、これにより
無人航空機を着陸に最適なグライドパスに誘導し、着陸
させ、無人航空機の着陸の成功率を高めることができ、
着陸支援装置の冗長性を向上できる。

【００１１】

【実施例】以下、図面により、本発明の無人航空機着陸
支援装置を説明する。

【００１２】図１は、本発明の無人航空機着陸支援装置
の一実施例を示す図であって、図１（Ａ）は全体図、図
１（Ｂ）は本実施例の詳細を示すブロック図である。

【００１３】無人航空機１を離着陸させる滑走路２０の
近傍に、無人航空機１の離着陸操縦を行うための地上レ
ーダ２と地上コックピットが設置された地上装置３が設
けられている。地上レーダ２では、無人航空機１との距
離Ｒ_A、地上レーダ２に対する無人航空機１の位置、す
なわち、北を起点とするアンテナ・アジマス角Ａ_Z、並
びに水平線からのアンテナ・エレベーション角Ｅｌが検
出されて、それ等のデータは地上装置３に送られる。図
１（Ｂ）に示すように、地上レーダ２からのアンテナ・
アジマス角Ａ_Z、アンテナ・エレベーション角Ｅｌ、無
人航空機１との距離Ｒ_A情報より、地上装置３では、信
号処理装置４で無人航空機１の位置を算出する。さら
に、信号処理装置４において、予め入力されている着陸
に最適なグライド・パス２２と無人航空機１の位置との
比較演算を行い、それ等のずれを算出し、着陸誘導情報
（θ、ψ）をシンボル発生装置５に出力する。シンボル
発生装置５では、着陸誘導情報（θ、ψ）に基づき、ず
れ（θ、ψ）を２次元的に表示する、シンボル表示を発
生させＴＶ画面６に出力する。ＴＶ画面６には、無人航
空機１のグライド・パス２２からのずれが表示（シンボ
ル表示）されるとともに、無人航空機１のコックピット
前方に設置された、ＴＶカメラ７で撮影された無人航空
機１前方の風景がＴＶ送信器８、ＴＶ受信器９を介して
送信され、写し出される。さらに、地上装置３のコック
ピット内に設けられた飛行計器には、無人航空機１の操
縦装置から、別途テレメータ等が送信されて来た、無人
航空機１の飛行並びに制御状態を示すデータが表示され
る。以上の装置により、従来パイロットは地上のコック
ピット内の操縦装置を使って、無人航空機１をグライド
・パス２２に乗せ、無人航空機１の姿勢、高度、速度を
制御し、この制御信号を無人航空機１へ送信し、その信
号により無人航空機１に搭載している機器を作動させ
て、無人航空機１を滑走路へ誘導し、着陸させていた。
このため、ＴＶ画面６には、グライド・パスからのずれ
量を示すシンボル表示と、前方の風景が同時に映し出さ
れるため、飛行計器とともに、着陸操作に重要である二
つの映像に、視覚神経を集中しなければならず、パイロ
ットにとってワークロードが激しいものとなっていた。

【００１４】このため、本実施例では、信号処理装置４
から出力される着陸誘導情報（θ、ψ）を入力して、ず
れ量に応じたオーラル・トーンを発生させるためのオー
ラル・トーン発生装置１０を設け、このオーラル・トー
ン発生装置１０では、信号処理装置２から出力された着
陸誘導情報（θ、ψ）に応じた、オーラル・トーンをヘ
ッド・ホーンセット１１に出力するようにした。

【００１５】オーラル・トーンとしては、図２（Ａ）に
示す、滑走路２０に定められたタッチダウンポイント２
１と、無人航空機１とを結ぶ線の着陸に最適なグライド
・パス２２からの上下方向のずれ量θ、および図２
（Ａ）に示す水平方向のずれ量ψに応じて上、下、左、
右の音声を発生させる。また、図２（Ｃ）に示すよう
に、ずれ量θ、ψの大きさに対応して、音声の周波数お
よび発生間隔を変えるようにしている。

【００１６】従って、コックピット内のパイロットは、
滑走路２０近傍では、ＴＶ画面６からの情報は、無人航
空機１の前方の風景映像のみを集中して注視し、無人航
空機１の着陸に最適なグライドパスからのずれ量は、ヘ
ッド・ホーンセット１１からの音声により感知して操縦
をすれば良く、特に繁雑な操作を必要とし、多くの飛行
計器と並行してＴＶ画面の目標物を注視しながら行う着
陸操作が容易になり、パイロットのワークロークロード
の低減、着陸の成功率の向上が計れる。また、滑走路２
０又は滑走路周辺の建物等の目標物がない海上を飛行し
ている場合は、視覚と聴覚の両方から、ずれ量が判断で
き、二重の確認ができ精神的にも安定した操縦操作が行
える。さらに、シンボル発生装置５に、何等かのトラブ
ルが発生した場合においても、オーラルトーン発生装置
１０からの音声により、ずれ量が判別でき、無人航空機
１を適正なグライドパスに乗せて、滑走路に進入させ、
着陸させることができ、着陸支援装置の多重化が図れ、
冗長性を向上できる。

【００１７】

【発明の効果】上述したように、本発明の無人航空機着
陸支援装置は、特許請求の範囲に示す構成により、無人
航空機の着陸において、現状のＴＶ画面上のシンボルに
よる着陸誘導に加えて、オーラル・トーンによる聴覚か
らの情報をパイロットに与えることにより、着陸誘導の
ワークロードを軽減できるとともに、着陸の確実性も向
上させることができる。さらに、視覚による誘導装置シ
ステムが故障した際のバック・アップシステムとして機
能させることができるため、無人機着陸支援装置の冗長
性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無人航空機着陸支援装置の一実施例を
示す図であって、図１（Ａ）は全体図、図１（Ｂ）は本
実施例システム基本ブロック図、

【図２】本発明の実施例に係るオーラル・トーン発生例
を示す図であって、図２（Ａ）は上下方向のずれ量を示
す図、図２（Ｂ）は水平方向のずれ量を示す図、図２
（Ｃ）はずれ量に対応した音声を示す図である。

【符号の説明】

１無人航空機２地上レーダ３地上装置４信号処理装置５シンボル発生装置６ＴＶ画面７ＴＶカメラ８ＴＶ送信器９ＴＶ受信器１０オーラル・トーン発生装置１１ヘッド・ホーンセット２０滑走路２１タッチダウンポイント２２グライド・パス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地上レーダで検出した航空機の飛行位置
と、前記航空機が所定の滑走路に着陸するために好適
な、予め定められたグライド・パスとの偏差を信号処理
装置により求め、地上に設置したコックピットから操縦
して前記航空機を前記グライド・パスに近づけ、前記滑
走路に進入させ、着陸させる無人航空機着陸支援装置に
おいて、前記信号処理装置からの信号を入力し、前記航
空機の飛行位置と前記グライド・パスとの偏差に対応す
る音声に変換し、出力するオーラル・トーン発生装置を
設けたことを特徴とする無人航空機着陸支援装置。