JPH0745439Y2

JPH0745439Y2 - ４軸オートデパーチャー装置

Info

Publication number: JPH0745439Y2
Application number: JP1991080658U
Authority: JP
Inventors: 伸二上村
Original assignee: 防衛庁技術研究本部長
Priority date: 1991-09-09
Filing date: 1991-09-09
Publication date: 1995-10-18
Anticipated expiration: 2005-10-18
Also published as: JPH0522298U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ヘリコプタに搭載さ
れ、ホバリング状態から巡航状態に移行する際の自動操
縦装置として用いられる４軸オートデパーチャー装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、機体を上昇させるだけの機能を有
するオートデパーチャー装置がある。このようなオート
デパーチャー装置では、ホバリング状態から巡航状態に
移行する際に、機体の上下方向の制御（以下、コレクテ
ィブ制御と称す）しか自動操縦しておらず、前後方向の
制御（以下、ピッチ制御と称す）はパイロットの操縦に
委ねていた。

【０００３】また、上記コレクティブ制御では、図５に
示すように、目標高度から実際の高度を減算した値にゲ
インＫ７を乗じたものをサーボコントローラに与えてい
たが、目標高度が一定値（オートアプローチする直前の
気圧高度）であるため、目標高度が高くなる程、オート
デパーチャー時の初期の上昇率が高くなっていた。な
お、図５において、５１は比較器、５２はゲイン回路で
ある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】上記したように、従来
は、ホバリング状態から巡航状態に移行する際に、パイ
ロットの操縦を必要とする等の問題があった。本考案
は、上記のような点に鑑みなされたもので、自動操縦に
よりヘリコプタを速やかにホバリング状態から巡航状態
に移行させることのできる４軸オートデパーチャー装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本考案に係る
４軸オートデパーチャー装置は、オートデパーチャーの
エンゲージと共にカウントアップされ、オートデパーチ
ャー終了で０にリセットされるタイマ（１１）と、該タ
イマ（１１）の出力に一定のゲインＫ１を乗じて目標速
度を出力するゲイン回路（１２）と、前記目標速度から
機体の現在の速度を差し引く比較器（１３）と、該比較
器（１３）の出力にフィードバックゲインＫ２を乗じる
ゲイン回路（１４）と、オートデパーチャー中の速度に
応じて前記機体固有の最適なサイクリック位置を付加す
るサイクリック位置付加回路（１６）と、該サイクリッ
ク位置付加回路（１６）の出力を前記ゲイン回路（１
４）の出力に加算する加算器（１５）とからなり、前記
機体の前後方向を制御するためのピッチ制御コマンドを
出力するピッチ制御部と、低速時には飛行コースを外さ
ないように前記機体の横対地速度を保持し、高速時には
横滑りを抑制するように前記機体のロール姿勢角を保持
する如く前記機体の横方向を制御するためのロール制御
コマンドを出力するロール制御部と、オートデパーチャ
ーがエンゲージされた時の前記機体の機首方位と現在の
前記機体の機首方位とを比較し機首方位偏差を出力する
比較器（３１）と、前記機首方位偏差に機首方位保持の
ためのフィードバックゲインＫ５を乗じるゲイン回路
（３２）と、オートデパーチャー中の速度に応じて前記
機体固有の最適なペダル位置を付加するペダル位置付加
回路（３４）と、該ペダル位置付加回路（３４）の出力
に前記ゲイン回路（３２）の出力を加算する加算器（３
３）とからなり、前記機体の旋回方向を制御するための
ヨー制御コマンドを出力するヨー制御部と、オートデパ
ーチャーのエンゲージ直後は小さな上昇率であり、時間
が経過すると大きな上昇率となるプロファイル関数に基
づきオートデパーチャー中の速度に応じて目標高度を出
力するプロファイル回路（４３）と、前記目標高度から
現在の前記機体の高度を差し引く比較器（４１）と、該
比較器（４１）の出力に前記目標高度保持のためのフィ
ードバックゲインＫ６を乗じるゲイン回路（４２）とか
らなり、前記機体の上下方向を制御するためのコレクテ
ィブ制御コマンドを出力するコレクティブ制御部とを備
えており、前記ピッチ制御部、前記ロール制御部、前記
ヨー制御部及び前記コレクティブ制御部による前記各制
御コマンドをサーボコントローラに入力し、ホバリング
状態から巡航状態に移行する際の自動操縦を行うように
したものである。

【０００６】

【作用】このような構成によれば、ホバリング状態から
巡航状態に移行する際の自動操縦が可能となり、手放し
でも巡航状態に移行できる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の一実施例に係
る４軸オートデパーチャー装置を説明する。

【０００８】まず、同実施例では、自動操縦によりヘリ
コプタを速やかにホバリング状態から巡航状態に移行さ
せるため、次の技術的手段を採用している。

【０００９】（１）ピッチ制御（機体の前後方向の制
御）では、時間の関数として、ピッチ制御コマンドの増
速コマンドをサーボコントローラに与える。（２）ロール制御（機体の横方向の制御）では、低速時
に速度保守、高速時に姿勢保持を行うロール制御コマン
ドをサーボコントローラに与える。（３）ヨー制御（機体の旋回方向の制御）では、オート
デパーチャー中の速度に応じて、その機体固有の最適な
ペダル位置に設定するためのヨー制御コマンドをサーボ
コントローラに与える。（４）コレクティブ制御（機体の上下方向の制御）で
は、オートデパーチャー中の速度に応じて、目標高度を
求める関数（以下、プロファイル関数と称す）を使用し
てコレクティブ制御コマンドの上昇コマンドをサーボコ
ントローラに与える。

【００１０】次に、図１乃至図４を参照して上記各制御
について説明する。

【００１１】図１は、ピッチ制御を行うピッチ制御部の
構成を示す図である。図１において、１１はオートデパ
ーチャーのエンゲージと共にカウントアップされ、オー
トデパーチャー終了で「０」にリセットされるタイマで
ある。１２は目標速度の変化率を示すゲインＫ１を乗じ
るゲイン回路、１４はフィードバックゲインＫ２を乗じ
るゲイン回路である。１３は比較器、１５は加算器であ
る。また、１６は機体固有の最適なサイクリック位置を
付加するサイクリック位置付加回路である。

【００１２】このような構成のピッチ制御にあっては、
タイマ出力に一定のゲインＫ１を乗じ、これを目標速度
とする。そして、比較器１３でこの目標速度から現在の
機体の速度を差し引いたものにフィードバックゲインＫ
２を乗じる。これに、オートデパーチャー中の速度に応
じて、その機体固有の最適サイクリック位置を加算器１
５で加算し、ピッチ制御コマンドとしてサーボコントロ
ーラに与える。これにより、スムーズな増速および安定
したピッチ姿勢変化を得ることができる。

【００１３】図２は、ロール制御を行うロール制御部の
構成を示す図である。図２において、２１は高速時と低
速時の制御ラインを切り替えるスイッチ回路である。２
２、２４は比較器である。２３、２５はそれぞれロール
姿勢角保持と横速度保持のためのフィードバックゲイン
Ｋ３、Ｋ４を乗じるゲイン回路である。

【００１４】このような構成のロール制御にあっては、
低速時に機体の横対地速度を０ｋｔとして、飛行コース
を外さないような制御を行うロール制御コマンドをサー
ボコントローラに与える。また、高速時に機体のロール
姿勢を０ｄｅｇとして、違和感のある横滑りを抑制し、
パイロット感覚上、スームズな制御を行うロール制御コ
マンドをサーボコントローラに与える。

【００１５】図３は、ヨー制御を行うヨー制御部の構成
を示す図である。図３において、３１は比較器、３３は
加算器である。３２は機首方位保持のためのフィードバ
ックゲインＫ５を乗じるゲイン回路である。また、３４
は機体固有の最適なペダル位置を付加するペダル位置付
加回路である。

【００１６】このような構成のヨー制御にあっては、比
較器３１でオートデパーチャーがエンゲージされた時の
機体の機首方位と現在の機体の機首方位とを比較して得
られた機首方位偏差（ずれ）にフィードバックゲインＫ
５を乗じる。そして、これに、オートデパーチャー中の
速度に応じた、その機体固有の最適ペダル位置を加算器
３３で加算し、ヨー制御コマンドとしてサーボコントロ
ーラに与える。これにより、安定した機首方位保守特性
を得ることができる。

【００１７】図４は、コレクティブ制御を行うコレクテ
ィブ制御部の構成を示す図である。図４において、４１
は比較器、４２は目標高度保持のためのフィードバック
ゲインＫ６を乗じるゲイン回路である。また、４３は図
の如くオートデパーチャーのエンゲージ直後は小さな上
昇率であり、時間が経過すると大きな上昇率となるプロ
ファイル関数に基づきオートデパーチャー中の速度に応
じて目標高度を出力するプロファイル回路である。

【００１８】このような構成のコレクティブ制御にあっ
ては、ピッチ制御によって得られた速度を入力とし、プ
ロファイル関数から得られる目標高度から現在の機体の
高度を比較器４１で差し引き、これにフィードバックゲ
インＫ６を乗じ、コレクティブ制御コマンドとしてサー
ボコントローラに与える。これにより、プロファイル関
数通りの高度上昇率を発生することができる。

【００１９】なお、以上のような方法によって得られた
各制御コマンドは、それぞれ図示せぬサーボコントロー
ラに入力される。これにより、ホバリング状態から巡航
状態に移行する際の自動操縦が可能となる。

【００２０】

【考案の効果】以上のように本考案によれば、パイロッ
トのオートデパーチャー・エンゲージ操作１つで、手放
しでもホバリング状態から巡航状態に移行できるもので
ある。また、プロファイル関数の変更で、容易に飛行パ
ターン（速度に対する目標高度）を変えることができ
る。さらに、安定したピッチ姿勢角度変化により、スム
ーズな機体増速が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係るピッチ制御部の構成を示
すブロック図である。

【図２】本考案の実施例に係るロール制御部の構成を示
すブロック図である。

【図３】本考案の実施例に係るヨー制御部の構成を示す
ブロック図である。

【図４】本考案の実施例に係るコレクティブ制御部の構
成を示すブロック図である。

【図５】従来のコレクティブ制御の構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１１タイマ１２および１４ゲイン回路１３比較器１５加算器１６サイクリック位置付加回路２１スイッチ回路２２および２４比較器２３および２５ゲイン回路３１比較器３２ゲイン回路３３加算器３４ペダル位置付加回路４１比較器４２ゲイン回路４３プロファイル回路

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】オートデパーチャーのエンゲージと共に
カウントアップされ、オートデパーチャー終了で０にリ
セットされるタイマ（１１）と、該タイマ（１１）の出
力に一定のゲインＫ１を乗じて目標速度を出力するゲイ
ン回路（１２）と、前記目標速度から機体の現在の速度
を差し引く比較器（１３）と、該比較器（１３）の出力
にフィードバックゲインＫ２を乗じるゲイン回路（１
４）と、オートデパーチャー中の速度に応じて前記機体
固有の最適なサイクリック位置を付加するサイクリック
位置付加回路（１６）と、該サイクリック位置付加回路
（１６）の出力を前記ゲイン回路（１４）の出力に加算
する加算器（１５）とからなり、前記機体の前後方向を
制御するためのピッチ制御コマンドを出力するピッチ制
御部と、低速時には飛行コースを外さないように前記機体の横対
地速度を保持し、高速時には横滑りを抑制するように前
記機体のロール姿勢角を保持する如く前記機体の横方向
を制御するためのロール制御コマンドを出力するロール
制御部と、オートデパーチャーがエンゲージされた時の前記機体の
機首方位と現在の前記機体の機首方位とを比較し機首方
位偏差を出力する比較器（３１）と、前記機首方位偏差
に機首方位保持のためのフィードバックゲインＫ５を乗
じるゲイン回路（３２）と、オートデパーチャー中の速
度に応じて前記機体固有の最適なペダル位置を付加する
ペダル位置付加回路（３４）と、該ペダル位置付加回路
（３４）の出力に前記ゲイン回路（３２）の出力を加算
する加算器（３３）とからなり、前記機体の旋回方向を
制御するためのヨー制御コマンドを出力するヨー制御部
と、オートデパーチャーのエンゲージ直後は小さな上昇率で
あり、時間が経過すると大きな上昇率となるプロファイ
ル関数に基づきオートデパーチャー中の速度に応じて目
標高度を出力するプロファイル回路（４３）と、前記目
標高度から現在の前記機体の高度を差し引く比較器（４
１）と、該比較器（４１）の出力に前記目標高度保持の
ためのフィードバックゲインＫ６を乗じるゲイン回路
（４２）とからなり、前記機体の上下方向を制御するた
めのコレクティブ制御コマンドを出力するコレクティブ
制御部とを備え、前記ピッチ制御部、前記ロール制御部、前記ヨー制御部
及び前記コレクティブ制御部による前記各制御コマンド
をサーボコントローラに入力し、ホバリング状態から巡
航状態に移行する際の自動操縦を行うことを特徴とする
４軸オートデパーチャー装置。