JPH08156893A - パラシュート用誘導制御装置及びパラシュート誘導制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 投下誤差の少なく運用範囲の広いパラシュー
ト投下を行う。 【構成】 パラシュート用誘導制御装置は、パラシュー
トの周縁に取り付けたパラシュート吊下制御索を連接し
て前記パラシュート吊下げ制御索の伸縮制御をするパラ
シュート制御装置を備え、パラシュートが降下中空気力
学的に移動制御可能とするものである。ホーミング又は
指令誘導用送受信器部は目標信号を検知し、降下軌道セ
ンサー部及び降下軌道補助センサー部で現在位置を得る
とともに姿勢角、風向風速等を検出し、これらの情報で
誘導制御部の制御操舵信号を得て、パラシュート制御装
置を操舵し、さらにこの操舵量をフィードバックする。
外部の指令誘導手段を有する場合は、これで誘導制御部
の誘導諸元をあたえてパラシュート制御装置を操舵し、
外部から誘導することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、航空機などからパラ
シュートを利用して物資などを所定の位置に正確に投下
させるとともに、投下運用法の多様性を図るに必要なパ
ラシュート用誘導制御装置及び指令誘導手段を含むパラ
シュート誘導システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は従来のパラシュート降下を説明す
る図であり、図２（ａ）は、自衛隊装備年鑑、朝雲新聞
社（１９９１年７月発行）の重量物投下機材用パラシュ
ート写真（１４３ページ記載）を基に、航空宇宙辞典、
木村秀政監修、地人書館（１９８３年３月初版発行）の
落下傘の項（６４１ページに記載）を参考にして作成し
た、従来のパラシュート２０を示す構造図である。

【０００３】この図２（ａ）において、２１は傘体であ
り、空気抵抗により落下速度を減ずるためのものであ
る。２２は吊索、２３は周縁（Parachute Skirt ）であ
り、傘体２１の下端にナイロン製等の強いテープを縫い
つけ、成形及び吊索２２の取付を便利にしている。２４
は排気口（Vent of parachute ）であり、傘体２１の頂
上部に設けられている小孔で、開傘時に流入気流の通過
を許し、開傘衝撃を小さくすると同時に降下中の安定を
図るためのものである。２５はパラシュートが搭載する
物資である。なお、パラシュートを構成するものとし
て、この他に図示しない開傘装置、収納袋等がある。

【０００４】ここで、物資投下用パラシュートの具備す
べき条件をまとめると、

【０００５】ア 開傘の確実性と開傘時の衝撃が少ない
こと、

【０００６】イ 降下中の動揺が少なくまた、空気中に
対する抵抗面が大きく着地時物資が破壊しないこと、
（地球上６〜９ｍ／秒）

【０００７】ウ 正確に目標位置に投下できること、

【０００８】などが、あげられるが、前述のように従来
の物質投下用パラシュートは、気象条件等による影響を
受け、上記ウ項を満足させることは難しい。

【０００９】図２（ｂ）は、パラシュート用誘導制御装
置のない従来の投下方法を説明するための説明図であ
る。この図２（ｂ）において、２６は一定の飛行高度を
飛ぶ航空機、２７はパラシュートの初期投下誤差、２８
ａはパラシュートの投下目標位置、２８ｂは正しくパラ
シュートを投下目標位置１８ａに落下させるための見越
し量、２８ｃはパラシュートの現在位置、２９ａはパラ
シュートの投下目標位置２８ａに影響を与える風向風
速、２９ｂは、同様にパラシュート投下目標位置２８ａ
に影響を与える、パラシュート高度及び降下速度（降下
時間）である。２９ｃは投下目標位置２８ａから実際に
物資等が着地した位置の偏位量すなわち総合投下誤差で
ある。

【００１０】ここで、３次元（ｘ，ｙ，ｚ）の重力・ガ
ス空間圏内を降下中のパラシュートの偏位量すなわち、
総合投下誤差２９ｃは、初期投下誤差２７すなわち、航
空機２６と投下目標位置２８ａとの地理測位及び時計計
測誤差と、投下からパラシュート開傘までの見越し量誤
差からなり、見越し量誤差は、見越しに必要な航空機の
高度、方位、速力誤差とパラシュート開傘までの風向風
速２９ａ見積り誤差、パラシュート開傘予測誤差、物資
等の降下速力誤差等からなる。パラシュート開傘から着
地までのパラシュート降下誤差は、風向風速２９ａ見積
り誤差と、パラシュート高度及び降下速度２９ｂ誤差か
らなる。これらの総合的なベクトル合成量の和が、パラ
シュートの投下目標位置２８ａからの偏位量すなわち、
総合投下誤差２９ｃとなり、投下目標位置２８ａからの
バラツキとなって表われる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】パラシュートを利用し
て物資を投下する際、総合投下誤差２９ｃの少ない理想
的な投下方法は、パラシュートの投下目標位置２８ａと
自己の航空機２６の高度及び位置並びに時間を正確に把
握するとともに、ベクトル計算に必要な航空機の方位、
速力と投下からパラシュート開傘までの間の、風向風速
２９及び降下時間２９ｂ、開傘して着地するまでの風向
風速２９ａとパラシュートの降下時間２９ｂのベクトル
の総量を予測計算した、正しい見越し量２８ｂをとるこ
とである。しかし、風向風速２９ａは、高度差、地域
差、時間的経過とともに、バラツキが生じ、正確な予測
が困難な場合が多い。

【００１２】従って、投下からパラシュート開傘までを
長くとり、パラシュートの投下スピードを上げ、なるべ
く滞空時間を減らして風による誤差を少なくするよう、
予め定めた基準で許される最低投下高度で開傘させるこ
とが理想である。しかし、その場合、開傘時の衝撃や開
傘から着地に至る時間が短く速度が減じられないまま着
地する可能性等のリスクが伴い、また、運用法が限定さ
れる等の問題点があった。

【００１３】運用者は、時には雲の上や霧の中、投下目
標位置２８ａの明確でない夜間、あるいは高高度から投
下を余儀なくされる場合が生ずる。

【００１４】この発明は、従来の問題点であるパラシュ
ートの投下誤差の解消と投下運用法の制約を解消するた
めになされたものであり、地球及び他の惑星等の重力・
ガス空間圏内において、物資等を所定の位置に正確に投
下できるパラシュート用誘導制御装置及びパラシュート
誘導制御システムを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係るパラシュート用誘導制御装置は、パラシュ
ートの周縁に取り付けたパラシュート用吊下制御索を連
接して前記パラシュート用吊下制御索の伸縮制御をする
パラシュート制御装置を備え、パラシュートが降下中空
気力学的に移動制御可能とするものである。

【００１６】さらにパラシュート用誘導制御装置は、上
記構成において、情報を受信又は送受信するホーミング
又は指令誘導用送受信器部と、ジャイロ又は風信儀又は
高度計を備える降下軌道補助センサー部と、誘導諸元信
号により前記パラシュート制御装置の制御操舵信号を、
与えるとともに操舵量をフィードバックする誘導制御部
前記ホーミング又は指令誘導用送受信器部との情報信号
の入出力と前記誘導制御部の誘導諸元信号の出力と操舵
量の入力と、前記降下軌道補助センサー部からの信号の
入力とをして所定の信号に変換する信号処理部と、前記
信号処理部からの信号により降下軌道の演算をし前記パ
ラシュートの誘導管制諸元を算出して前記信号処理部を
介して誘導諸元信号を誘導制御部に与えるとともに各部
の管理をするコンピュータ部とを備え、赤外線、光、電
波又はレーザ情報の発生源又は反射源の目標に対し、自
動的に自己誘導するようにすることもできる。

【００１７】また、パラシュート用誘導制御装置は、パ
ラシュートの周縁に取り付けたパラシュート用吊下制御
索を連接して前記パラシュート用吊下制御索の伸縮制御
をするパラシュート制御装置を備え、パラシュートが降
下中空気力学的に移動制御可能とするものであって、ジ
ャイロ又は風信儀を備える降下軌道補助センサー部と、
現在位置を検出する降下軌道センサー部と、誘導諸元信
号により前記パラシュート制御装置の制御操舵信号を与
えるとともに操舵量をフィードバックする誘導制御部、
前記降下軌道センサー部による現在位置情報の入力と、
前記誘導制御部の誘導諸元信号の出力と操舵量の入力
と、前記降下軌道補助センサー部からの信号の入力とを
して所定の信号に変換する信号処理部と、前記信号処理
部からの信号により降下軌道の演算をし前記パラシュー
トの誘導管制諸元を算出して前記信号処理部を介して誘
導諸元信号を誘導制御部に与えるとともに各部の管理を
するコンピュータ部とを備え、予めコンピュータ部にプ
ログラムしておいた投下目標情報と降下軌道センサー部
からの現在位置情報により、目標までの自己誘導制御を
することができる。

【００１８】このとき、パラシュート用誘導制御装置
は、パラシュートの周縁に取り付けたパラシュート用吊
下制御索を連接して前記パラシュート用吊下制御索の伸
縮制御をするパラシュート制御装置を備え、パラシュー
トが降下中空気力学的に移動制御可能とするものであっ
て、ジャイロ又は風信儀を備える降下軌道補助センサー
部と、人工衛星を利用するＧＰＳ航法手段と、誘導諸元
信号により前記パラシュート制御装置の制御操舵信号を
与えるとともに操舵量をフィードバックする誘導制御
部、前記ＧＰＳ航法手段による現在位置情報の入力と、
前記誘導制御部の誘導諸元信号の出力と操舵量の入力
と、前記降下軌道補助センサー部からの信号の入力とを
して所定の信号に変換する信号処理部と、前記信号処理
部からの信号により降下軌道の演算をし前記パラシュー
トの誘導管制諸元を算出して前記信号処理部を介して誘
導諸元信号を誘導制御部に与えるとともに各部の管理を
するコンピュータ部とを備え、予めコンピュータ部にプ
ログラムしておいた投下目標情報とＧＰＳ航法手段から
の現在位置情報の差を座標演算し、目標までの自己誘導
制御をするものとして、ＧＰＳで誘導することもでき
る。

【００１９】さらに、パラシュート用誘導制御装置は、
パラシュートの周縁に取り付けたパラシュート用吊下制
御索を連接して前記パラシュート用吊下制御索の伸縮制
御をするパラシュート制御装置を備え、パラシュートが
降下中空気力学的に移動制御可能とするものであって、
ジャイロ又は風信儀を備える降下軌道補助センサー部
と、ジャイロと加速度計を組合せた慣性航法装置と、誘
導諸元信号により前記パラシュート制御装置の制御操舵
信号を与えるとともに操舵量をフィードバックする誘導
制御部、前記慣性航法装置による投下時の初期位置デー
タ及び航法データの入力と、前記誘導制御部の誘導諸元
信号の出力と操舵量の入力と、前記降下軌道補助センサ
ー部からの信号の入力とをして所定の信号に変換する信
号処理部と、前記信号処理部からの信号により降下軌道
の演算をし前記パラシュートの誘導管制諸元を算出して
前記信号処理部を介して誘導諸元信号を誘導制御部に与
えるとともに各部の管理をするコンピュータ部とを備
え、予めコンピュータ部にプログラムしておいた投下目
標情報と慣性航法装置からの投下時の初期位置データ及
び航法データとから現在位置情報の座標演算し、目標ま
での自己誘導制御をするものとして、慣性航法を利用し
て誘導することもできる。

【００２０】次に本発明に係るパラシュート誘導制御シ
ステムは、パラシュートの周縁に取り付けたパラシュー
ト用吊下制御索を連接して前記パラシュート用吊下制御
索の伸縮制御をするパラシュート制御装置を備え、パラ
シュートが降下中空気力学的に外部から移動制御される
パラシュート用誘導制御装置を備えるシステムであっ
て、パラシュート移動制御の指令情報を送出する指令誘
導手段と、前記指令誘導手段からの指令情報により移動
制御されるパラシュート用誘導制御装置とからなり、前
記パラシュート用誘導制御装置は、前記指令誘導手段か
らの指令情報を受信するホーミング又は指令誘導用送受
信器部と、ジャイロ又は風信儀又は高度計を備える降下
軌道補助センサー部と、誘導諸元信号により前記パラシ
ュート制御装置の制御操舵信号を与えるとともに操舵量
をフィードバックする誘導制御部、前記ホーミング又は
指令誘導用送受信器部からの情報信号の入出力と前記誘
導制御部の誘導諸元信号の出力と操舵量の入力と前記降
下軌道補助センサー部からの信号の入力とをして所定の
信号に変換する信号処理部と、前記信号処理部からの信
号により降下軌道の演算をし前記パラシュートの誘導管
制諸元を算出して前記信号処理部を介して誘導諸元信号
を誘導制御部に与えるとともに各部の管理をするコンピ
ュータ部とを備え、パラシュート用誘導制御装置は前記
指令誘導手段による外部からの手動での指令情報により
遠隔制御されるものである。

【００２１】また、上記、パラシュート誘導制御システ
ムに代えて、パラシュートの周縁に取り付けたパラシュ
ート用吊下制御索を連接して前記パラシュート用吊下制
御索の伸縮制御をするパラシュート制御装置を備え、パ
ラシュートが降下中空気力学的に外部から移動制御され
るパラシュート用誘導制御装置を備えるシステムであっ
て、誘導諸元信号により前記パラシュート用誘導制御装
置からのパラシュート位置情報を受信してパラシュート
の降下軌道を計算しパラシュート移動制御の指令情報を
送信する指令誘導手段と、前記指令誘導手段からの指令
情報により移動制御されるとともにパラシュート位置情
報を送信するパラシュート用誘導制御装置とからなり、
前記パラシュート用誘導制御装置は、前記指令誘導手段
からの指令情報を受信するとともにパラシュート位置情
報を送信するホーミング又は指令誘導用送受信器部と、
ジャイロ又は風信儀又は高度計を備える降下軌道補助セ
ンサー部と、誘導諸元信号により前記パラシュート制御
装置の制御操舵信号を与えるとともに操舵量をフィード
バックする誘導制御部、前記ホーミング又は指令誘導用
送受信器部との信号の入出力と前記誘導制御部の誘導諸
元信号の出力と操舵量の入力と前記降下軌道補助センサ
ー部からの信号の入力とをして所定の信号に変換する信
号処理部と、前記信号処理部からの信号によりパラシュ
ート位置計算をして前記信号処理部を介して前記ホーミ
ング又は指令誘導用送受信器部に出力し、降下軌道の演
算をし前記パラシュートの誘導管制諸元を算出して前記
信号処理部を介して誘導諸元信号を誘導制御部に与える
とともに各部の管理をするコンピュータ部とを備え、パ
ラシュート用誘導制御装置は前記指令誘導手段による外
部からの自動での指令情報により遠隔制御されるものと
してもよい。

【００２２】

【作用】パラシュート用誘導制御装置において、次のよ
うに作用する。

【００２３】パラシュート制御装置はパラシュート用吊
下制御索を伸縮制御する。パラシュート用吊下制御索の
伸縮によってパラシュートが吊下げている物体重心とパ
ラシュートの傘体との相対位置が変化して、パラシュー
トが降下中に空気力学的に移動可能となり、制御される
パラシュート用吊下制御索そのもの及びその伸縮量を変
えることにより左右移動に制御可能となる。

【００２４】ホーミング又は指令誘導用送受信器部は、
目標へ情報信号を送信しその反射した情報信号を受信す
るか、あるいは目標から発生する情報信号を受信する。
また、ホーミング又は指令誘導用送受信器部は、前述の
他に、後述するように指令誘導のために外部から発信さ
れた信号を受ける。降下軌道補助センサー部は自己装置
の降下軌道の計算用のデータを得るためのものであり、
ジャイロは姿勢角情報を得、風信儀は風向風速情報を
得、高度計は高度情報を得る。誘導制御部は誘導諸元信
号によりパラシュート制御装置の制御のための制御操舵
信号を与えるとともにその操舵量を信号処理部にフィー
ドバックする。このとき、コンピュータ部は、信号処理
部を介して前記誘導制御部からフィードバックされた操
舵量と、前記ホーミング又は指令誘導用送受信器部と、
降下軌道補助センサー部からの信号情報を受けて目標に
対する降下軌道を計算するとともに、信号処理部を介し
て誘導制御部へパラシュート制御装置の操舵を指令する
ため誘導諸元信号を出力し、誘導制御部からフィードバ
ックされたその操舵量によりさらに降下軌道を計算す
る。このようにして、赤外線、光、電波又はレーザ情報
の発生源又は反射源の目標に対し、自動的に自己誘導す
ることができる。

【００２５】ＧＰＳ航法手段を搭載した場合、ＧＰＳ航
法手段は人工衛星を利用して自己の現在位置を知る。降
下軌道補助センサー部は自己装置の降下軌道の計算用の
データを得るためのものであり、ジャイロは姿勢角情報
を得、風信儀は風向風速情報を得る。誘導制御部は誘導
諸元信号によりパラシュート制御装置の制御のための制
御操舵信号を与えるとともにその操舵量を信号処理部に
フィードバックする。このとき、コンピュータ部は、信
号処理部を介してＧＰＳ航法手段からの現在位置情報と
降下軌道補助センサー部からの信号情報を受けて目標に
対する降下軌道を計算するとともに、信号処理部を介し
て誘導制御部へパラシュート制御装置の操舵を指令する
ため誘導諸元信号を出力し、誘導制御部からフィードバ
ックされたその操舵量によりさらに降下軌道を計算す
る。このようにして、予めコンピュータ部にプログラム
しておいた投下目標情報とＧＰＳ航法手段からの現在位
置情報の差を座標演算し、目標までの自己誘導制御をす
る。

【００２６】慣性航法装置を搭載した場合、慣性航法装
置はパラシュート投下直前の位置情報に基づいて現在位
置を求めるために用いられる。降下軌道補助センサー部
は自己装置の降下軌道の計算用のデータを得るためのも
のであり、ジャイロは姿勢角情報を得、風信儀は風向風
速情報を得る。誘導制御部は誘導諸元信号によりパラシ
ュート制御装置の制御のための制御操舵信号を与えると
ともにその操舵量を信号処理部にフィードバックする。
このとき、コンピュータ部は、信号処理部を介して慣性
航法装置からの投下時の初期位置データ及び航法データ
と降下軌道補助センサー部からの信号情報を受けて目標
に対する降下軌道を計算するとともに、信号処理部を介
して誘導制御部へパラシュート制御装置の操舵を指令す
るため誘導諸元信号を出力し、誘導制御部からフィード
バックされたその操舵量によりさらに降下軌道を計算す
る。このようにして、予めコンピュータ部にプログラム
しておいた投下目標情報と慣性航法装置からの投下時の
初期位置データ及び航法データとから現在位置情報の座
標演算をし、目標までの自己誘導制御をする。

【００２７】前述したように、ホーミング又は指令誘導
用送受信器部が、指令誘導のための信号を受ける場合
は、パラシュート誘導制御システムを構成する。手動遠
隔制御の場合は、外部の指令誘導手段は、例えば、電波
又はレーザによるパラシュート移動制御の指令情報をホ
ーミング又は指令誘導用送受信器部に送出する。ホーミ
ング又は指令誘導用送受信器部は、指令誘導手段からの
指令情報を受ける。降下軌道補助センサー部は自己装置
の降下軌道の計算用のデータを得るためのものであり、
ジャイロは姿勢角情報を得、風信儀は風向風速情報、又
高度計から高度情報を得る。誘導制御部は誘導諸元信号
によりパラシュート制御装置の制御のための制御操舵信
号を与えるとともにその操舵量を信号処理部にフィード
バックする。このとき、コンピュータ部は、信号処理部
を介して前記誘導制御部からフィードバックされた操舵
量と、前記ホーミング又は指令誘導用送受信器部と、降
下軌道補助センサー部からの信号情報を受けて目標に対
する降下軌道を計算するとともに、信号処理部を介して
誘導制御部へパラシュート制御装置の操舵を指令するた
め誘導諸元信号を出力し、誘導制御部からフィードバッ
クされたその操舵量によりさらに降下軌道を計算する。
又、降下軌道補助センサー部からの情報を受け、初期位
置からのパラシュート現在位置が計算され、ホーミング
又は指令誘導用送受信器部を介して電波又はレーザを使
って遠隔制御に必要な情報として指令誘導手段に送られ
る。このようにして、パラシュート用誘導制御装置は手
動方式の指令誘導手段により遠隔制御される。

【００２８】自動遠隔制御の場合は、外部の指令誘導手
段は、パラシュート用誘導制御装置からのパラシュート
位置情報を受信してパラシュートの降下軌道を計算し、
パラシュート位置情報の降下軌道の差に応じた指令情報
を送信する。この指令情報は、パラシュート用誘導制御
装置のホーミング又は指令誘導用送受信器部で受信され
る。降下軌道補助センサー部は自己装置の降下軌道の計
算用のデータを得るためのものであり、ジャイロは姿勢
角情報を得、風信儀は風向風速情報を得、又高度計から
高度情報を得る。誘導制御部は誘導諸元信号によりパラ
シュート制御装置の制御のための制御操舵信号を与える
とともにその操舵量を信号処理部にフィードバックす
る。このとき、コンピュータ部は、前記姿勢角情報、風
向風速情報、高度情報により姿勢角風向風速の影響を考
慮して降下軌道を計算する。すなわち、コンピュータ部
は、信号処理部を介して前記誘導制御部からフィードバ
ックされた操舵量と、前記ホーミング又は指令誘導用送
受信器部と、降下軌道補助センサー部からの信号情報を
受けてパラシュート位置を計算し、目標に対する降下軌
道を計算するとともに、信号処理部を介して誘導制御部
へパラシュート制御装置の操舵を指令するため誘導諸元
信号を出力し、誘導制御部からフィードバックされたそ
の操舵量によりさらに降下軌道を計算するとともに、パ
ラシュート位置情報をホーミング又は指令誘導用送受信
器部に出力する。このようにして、パラシュート用誘導
制御装置は自動方式の指令誘導手段により遠隔制御され
る。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図を参照し
て説明する。

【００３０】図３は、この発明に用いるパラシュート用
誘導制御装置の外観図である。１００は、パラシュート
であって、航空機等から投下された後開傘された状態を
示す。１０１は図２（ａ）の２２の吊索に相当するパラ
シュート用吊下制御索であり、落下中にこの索を上下に
伸縮させることによってパラシュートを前後左右に移動
させる。

【００３１】１０２は、パラシュート制御装置であっ
て、ピストンアクチュエータ等の電動油圧装置又は電動
リール（この図の一例では、ピストンアクチュエータ等
の電動油圧装置）からなり、伸縮するピストンストロー
ク又は電動リール上の上端がパラシュート用吊下制御索
１０１の下端に接続されている。

【００３２】１０３は、電源、コンピュータ部、信号処
理部、誘導制御部（オートパイロット部）、ホーミング
又は指令誘導用送受信器部を有する誘導制御装置本体で
あり、その上端はパラシュート制御装置１０２が連結さ
れている。

【００３３】２５は航空機などから投下される物資、３
１はセンサーの一例であって、システム構成によって取
付の有無、形状及び取り付け位置が変更される。

【００３４】図１はパラシュート用誘導制御装置の構成
を示すブロック図である。図１において、１０はパラシ
ュート用誘導制御装置、１００はパラシュート、１０１
はパラシュート用吊下制御索、１０２はパラシュート制
御装置である。

【００３５】１０４は、ホーミング又は指令誘導用送受
信器部である。１０５はアクティブ及びパッシブホーミ
ングセンサー部であり、パラシュート降下中の自己誘導
に必要な「目と耳」にあたる部分にあたり、情報媒体と
しての赤外線１０５１、光１０５２、電波１０５３、レ
ーザ１０５４等を検知するセンサーからなり、ホーミン
グ又は指令誘導用送受信器部１０４を構成する。ホーミ
ング又は指令誘導用送受信器部１０４は、航空機もしく
は地上等から電波又はレーザ光線等で遠隔制御される場
合は、電波又はレーザ光線等を受信し、インターフェー
ス及びＡ／Ｄ変換器を含む信号処理部１０６へ送る。ま
た、自己誘導でアクティブ方式の場合は、電波１０５３
等の媒体情報を発信して目標１１２、その他物体からの
反射電波等を受信し、その情報信号を信号処理部１０６
へ送る。また、パッシブ方式の場合は目標１１２源から
の赤外線１０５１や光１０５２等の信号をセンサー部１
０５を通してホーミング受信部１０４で受信し、信号処
理部１０６へ送る。

【００３６】１０６は、インターフェース及びＡ／Ｄ変
換器を含む信号処理部であり、送受信器部１０４から送
られてきた目標信号１１２ａ、電波指令信号１１１ａ、
レーザ指令信号１１１ｂ等を受け、コンピュータ部１０
９とともに誘導制御に必要な信号に解析処理する。

【００３７】１０７は、降下軌道センサー部であり、１
０７１のＧＰＳ部と１０７２の慣性航法部（ＩＮＳ）部
から構成される。ＧＰＳ部１０７１は、ＧＰＳから得ら
れた現在位置情報とコンピュータ部１０９に投下前プロ
グラムしておいた目標位置１１２ａ情報の差を、コンピ
ュータ部１０９によって３次元座標計算され、降下軌道
制御される。慣性航法部１０７２は、ＧＰＳ部１０７１
と同様に、ＩＮＳから得られた現在の降下軌道情報とコ
ンピュータ部１０９に投下前プログラムしておいた目標
位置１１２ａ情報の差を、コンピュータ部１０９によっ
て３次元座標計算され、降下軌道制御される。

【００３８】１０８は、降下軌道補助センサー部であ
り、１０８１のジャイロ、１０８２の風信儀、１０８３
の高度計を含む。ジャイロ１０８１は姿勢角情報を、風
信儀１０８２は風向風速情報を、高度計１０８３は高度
情報を、それぞれ得て、コンピュータ部１０９に送る。

【００３９】１０９はコンピュータ部であり、信号処理
部１０６を介して送られた送受信器部１０４の目標信号
１１２ａ、電波指令信号１１１ａ、レーザ指令信号１１
１ｂによる誘導制御に必要な信号の解析処理、又は、降
下軌道センサー部１０７のＧＰＳ部１０７１の現在位置
情報又は管制航法部１０７２の現在の降下軌道情報と目
標位置情報との差による３次元座標計算をすることによ
る降下軌道制御、あるいは降下軌道補助センサー部１０
８からのジャイロ１０８１の姿勢角情報、風信儀１０８
２からの風向風速情報、高度計１０８３からの高度情報
を得て、パラシュートの空気力学的誘導管制諸元を算出
するとともに、降下軌道等の演算及び信号処理並びにシ
ステムの管理を行う。

【００４０】１１０は、オートパイロットを含む誘導制
御部であって、コンピュータ部１０９で処理した、時々
刻々変化する誘導諸元信号を得て、パラシュート制御装
置１０２の制御に必要な操舵量（たとえば電動油圧装置
である、ピストンアクチュエータの場合ではピストンス
トロークの伸縮量）を決定して制御操舵信号１１０ａを
与えるとともに、パラシュート制御装置１０２の操舵量
１０２ｂをコンピュータ部１０９にフィードバックし、
オートパイロットを構成する。

【００４１】パラシュート制御装置１０２は、ピストン
アクチュエータ又は電動リール等からなり、誘導制御部
１１０からの信号を受け、電気又は油圧によりピストン
ストロークを伸縮又は電動リールを回転させパラシュー
ト１００を管制する。

【００４２】１１１は外部の指令誘導手段であり、パラ
シュート用誘導制御装置１０とともにパラシュート誘導
システムを構成し、電波指令信号１１１ａ又はレーザ指
令信号１１１ｂ等によってパラシュート用誘導制御装置
１０を遠隔制御し、航空機上又は地上等でもって運用さ
れる。指令誘導手段１１１の構成ブロック図を図４に、
その操作要素の配置例及び表示例を図５に示す。

【００４３】図４において、４１は、操縦管制装置であ
り、パラシュートを誘導制御する指令情報すなわちコマ
ンド信号４１ａを入力する。

【００４４】４２は、インターフェースを含む信号処理
部であり、操縦管制装置４１で入力された電気的なコマ
ンド信号４１ａを電波指令信号１１１ａ又は、レーザ指
令信号１１１ｂに変換する処理をする。また、送受信ア
ンテナ４５を介して、図１に示すホーミング又は指令誘
導用送受信器部１０４から送られてきたパラシュート位
置情報すなわちパラシュート位置信号４２ｂをコンピュ
ータ装置４４とともに、映像データ４６ａ、文字データ
４６ｂに変換する。

【００４５】４３は、送受信装置であり、コマンド信号
４１ａを送受信アンテナ４５を介して図１に示すホーミ
ング又は指令誘導用送受信器部１０４に送信する。ま
た、図１に示すパラシュート制御装置１０２からの操舵
量のフィードバック信号を誘導制御部１１０、信号処理
部１０６、ホーミング又は指令誘導用送受信器部１０４
を介して受信する。同様に、図１に示す、降下軌道セン
サー部１０７からの初期位置情報１０７ａ、降下軌道情
報１０７１ｂ，１０７２ｂ、降下軌道補助センサー部１
０８からの初期値情報１０８ａ、姿勢角情報１０８１
ｂ、風向風速情報１０８２ｂ、高度情報１０８３ｂを信
号処理部１０６、ホーミング又は指令誘導用送受信器部
１０４を介して受信する。この受信信号は、パラシュー
ト位置信号４２ｂ及び図５に示す誘導諸元データ４１８
となる。

【００４６】図４において、４４はコンピュータ装置で
あり、各装置とともに上述した計算機能を果たし、コマ
ンド信号のコード変換処理、パラシュート位置計算、映
像及びデータ表示処理を行うとともに、システムを管理
する。

【００４７】４６は、映像及びデータ表示装置であり、
液晶又はＣＲＴ等からなり、オペレータが航空機又は地
上からパラシュートを指令誘導する際、夜間や煙霧等の
視界の悪い場合でも、指令誘導が可能なように表示す
る。

【００４８】図６は、この発明のパラシュート制御装置
を構成する電動リールの一例を示す図である。図６にお
いて、６１は、パラシュート用吊下制御索１０１の巻き
取り・巻き出し用電動リール部、６２はリールの回転制
御用モータ部であり、図１のコンピュータ部１０９の制
御操舵信号１１０ａとリンクされている。６３は、制動
ブレーキであり、モータの非運転中は吊下制御索１０１
のストッパーの役割をする。

【００４９】６４は、リール支柱であり、電動リール部
６１及び回転制御用モータ６２等を支えるとともに、モ
ータの回転・制動ブレーキをかけるに必要な通信・電動
ケーブルを内蔵する。６５は、リール支柱運動用及び転
倒防止用溝であり、誘導制御装置本体１０３に取り付け
られている。

【００５０】６６は、リール支柱用回転転換器であり、
リール６１がパラシュート用吊下制御索１０１を物理的
に無理のない角度で巻き取り・巻き出すためのものであ
る。

【００５１】６７は、吊下制御索巻き取り・巻き出し用
溝、６８は、吊下制御索１０１が巻き取り用リード溝で
あり、吊下制御索１０１がリード溝に沿って案内されリ
ール溝６７に納まるようにしてある。また、６９は、吊
下制御索案内リングであり、パラシュート用吊下制御索
１０１を正しく巻き取り巻き出し用溝６７にリードする
装置である。

【００５２】以下、実施例の動作について説明する。

【００５３】ア 自己誘導（セルフホーミング）方式

【００５４】自己誘導はそのホーミング情報の媒体（セ
ンサー）によって異なるが、基本的には図１に示した構
成からなっており、以下、図１により説明する。なお、
この自己誘導方式では、降下軌道センサー部１０７は必
要としない。

【００５５】センサーがアクティブ方式の場合について
説明する。ホーミング又は指令誘導用送受信器部１０４
から発信されアクティブ及びパッシブホーミングセンサ
ー部１０５からの電波１０５３等のセンサー情報は「山
びこの原理」で示されるように、地上から反射される。
その反射情報をアクティブ及びパッシブホーミングセン
サー部１０５を介してホーミング又は指令誘導用送受信
器部１０４によって受信され、さらに信号処理部１０６
によって増幅される。この受信された反射情報は、ノイ
ズ等の目標以外の情報を含むが信号処理部１０６に内蔵
するフィルター回路によって除去され、有効目標情報が
識別される。この識別は、目標反射強度が背景雑音と比
べ優位な差があるときは比較的処理が容易であるが、近
似しているときは、さらに相関関係を求める等の信号処
理によって、目標を識別し、その捕捉された目標情報に
向かってパラシュートが自己誘導される。

【００５６】これにより、たとえば遠洋航行中の船舶に
航空機から医薬品等を、レーダセンサー搭載のパラシュ
ート用誘導制御装置を使って届ける場合、レーダの反射
電波は海面と船舶の両方から受けるが両者の電波を増幅
し、検波等の処理により、海面反射ノイズをフィルタに
かけることによって船舶である目標の強い反射エコーの
みを識別し、目標を捕捉（ホーミング）できる。

【００５７】また、パラシュートから見た目標の方位
は、指向性アンテナ又は複数の受信センサーに届いた位
相角度等によって決定され、パラシュートは後述するオ
ートパイロットによって船舶上に降下する。

【００５８】なお、センサーがパッシブ方式の場合は、
ホーミング又は指令誘導用送受信器部１０４のうち、送
信器部を必要とせず、受信器とセンサーにより、赤外線
１０５１、光１０５２、電波１０５３、レーザ１０５４
源に対する情報を収集評価し、アクティブと同様に目標
を識別する。このとき、目標の放射源が周囲雑音と近似
しているときは、周波数分析をする等の信号処理によっ
て、目標を捕捉し、その目標の情報源に向かってパラシ
ュート１００を自己誘導させる。

【００５９】一方、投下目標位置２８ａとパラシュート
現在位置２８ｃ（図２参照）の間の３次元座標相対位置
及び運動計算に必要な情報として、ジャイロ１０８１か
らパラシュート及び各センサーの姿勢角情報、風信儀１
０８２からパラシュートのドリフトを補正するための風
向風速情報、高度計１０８３からは高度情報、誘導制御
部１０６からフィードバックされた操舵量（パラシュー
ト用吊下制御索伸縮）情報がそれぞれコンピュータ部１
０９に集められる。コンピュータ部１０９により、この
情報から３次元座標系（ｘ，ｙ，ｚ）における、パラシ
ュートを誘導するに必要な、投下目標位置２８ａに対す
る見越し量２８ｂ（図２（ｂ）参照）を含んだ降下軌道
が作られるとともにホーミング回路が構成される。

【００６０】熟練したスカイダイバーがパラシュート用
吊下制御索１０１を操作し、かなり正確に目標２８ａに
着地するように、ホーミング回路はパラシュートの望ま
しい降下軌道に合わせたパラシュート制御装置１０２の
制御すなわち、ピストンアクチュエータもしくは電動リ
ール等を動かす伸縮信号（制御操舵信号）を与え、パラ
シュート用吊下制御索１０１を管制する。なお、この伸
縮量（操舵量）はコンピュータ部１０９にフィードバッ
クされ、自動制御回路を構成する。

【００６１】イ 指令誘導方式（コマンドホーミング）

【００６２】この方式は、地上及び航空機等の外部から
パラシュートの指令誘導手段１１１を使って、ホーミン
グ又は指令誘導用送受信器部１０４に伝達される。この
電波指令１１１ａ信号、レーザ指令１１１ｂ信号等によ
りパラシュート１００をコマンドで３次元空間（ｘ，
ｙ，ｚ）中に降下中の指示した投下目標位置２８ａに着
地させる。なお、図１に示したブロック図を構成する要
素の中で、降下軌道センサー部１０７は必ずしも装備す
る必要はない。

【００６３】指令誘導方式では、電波１０４３及びレー
ザ１０４４でもって外部から遠隔制御によって指令誘導
する装置を有する指令誘導手段１１１とパラシュート用
誘導制御装置１０の組み合わせからなる。

【００６４】ここで、電波１０４３又はレーザ１０４４
でもって外部から指令誘導する方法は、パラシュート用
誘導制御装置１０を動かし、パラシュートの降下経路を
変え目的地に誘導させることにある。指令誘導手段１１
１は電波１０４３及びレーザ１０４４にコマンド信号
（電波指令１１１ａ、レーザ指令１１１ｂ）を乗せて発
信し、パラシュート用誘導制御装置１０は、アクティブ
及びパッシブホーミングセンサー部１０５を介してホー
ミング又は指令誘導用送受信器部１０４で受信し、信号
処理部１０６とコンピュータ部１０９において命令を解
読し、誘導制御部１１０において制御操舵信号１１０ａ
を生成するものである。

【００６５】なお、電波、レーザに乗せるコマンド信号
は、二進数や、モールス信号のような、パルスの組み合
わせでもよく、また、位相等を記号化して、より簡単な
独自の言語で交信してもよい。

【００６６】電波干渉等によってうまく指令誘導等がで
きない場合は、周波数帯を変えた多チャンネルの送受信
装置にしてもよい。

【００６７】図５は、指令誘導手段１１１の動作・作用
を説明するための図であり、図４の操縦管制装置４１の
操作要素の配置例及び誘導諸元データ４１８の表示例並
びに映像及びデータ表示装置４６の表示例を示す。航空
機又は地上の誘導者は、手動の場合は、映像及びデータ
表示装置４６又は直接パラシュートを見ながら操縦管制
装置４１を使ってパラシュートを指令誘導を出す。自動
の場合は、図４のコンピュータ装置４４を使って自動的
に降下軌道計算をさせ、その計算結果をコマンド信号と
して自動的に送信する。なお、自動の場合、コンピュー
タ装置４４に指令誘導に必要な目標位置１８ａ情報を手
動で入力するか、コンピュータ装置４４に組み込まれた
図示されない指令誘導手段１１１用のＧＰＳ部を接続し
て、自動で投下目標位置データ１８ａを入力すればよ
い。

【００６８】一例として、地上において手動による指令
誘導の場合、オペレータは、図５に示す操縦管制装置４
１の電源４１１を入れ、手動ボタン４１６を押す。降下
してくるパラシュート見ながら又は、夜間等で視界が悪
くパラシュートをオペレータが視認できないときは、映
像及びデータ表示装置４６の水平図面４６１、垂直図面
４６２及び操縦管制装置４１の指令誘導諸元データ４１
８を見ながら、操縦管制装置４１の操縦管制スイッチ又
はハンドル４１７を操作し指令誘導する。このコマンド
信号４１ａは前述したように、パラシュート用誘導制御
装置１０のアクティブ及びパッシブホーミングセンサー
部１０５を介してホーミング又は指令誘導用送受信器部
１０４で受信され、信号処理部１０６、コンピュータ部
１０９で解読され、さらに誘導制御部１１０でパラシュ
ート制御装置１０２の操舵量を与える制御操舵信号１１
０ａとなりパラシュート制御装置１０２を伸縮制御す
る。このコマンド信号４１ａの送出により、オペレータ
の制御にしたがったパラシュートの移動制御がされる。
このとき、パラシュート用誘導制御装置１０のコンピュ
ータ部１０９は、降下軌道補助センサー部１０８の初期
値情報１０８ａ、姿勢角情報１０８１ｂ、風向風速情報
１０８２ｂ、高度情報１０８３ｂを基にパラシュートの
現在位置を計算し、それをホーミング又は指令誘導用送
受信器部１０４を介して指令誘導手段１１１に送信す
る。指令誘導手段１１１は、この情報を得て、映像及び
データ表示装置４６にパラシュートの現在位置１８ｃ、
目標位置１８ａ（図５の映像及びデータ表示装置４６に
おいて×印で示される）を表示する。

【００６９】また、映像切換スイッチ４１４を回すと、
図示しない文字データとして、風向、風速、パラシュー
ト降下速度、指令誘導諸元等データの詳細が映像及びデ
ータ表示装置４６に表示される。これらの表示のための
情報は、パラシュート用誘導制御手段１００の降下軌道
補助センサー部１０８の初期値情報１０８ａ、ジャイロ
１０８１からの姿勢角情報１０８１ｂ、風信儀１０８２
からの風向風速情報１０８２ｂ、高度計１０８３からの
高度情報１０８３ｂを基にコンピュータ部１０９の計算
結果から得られ、コンピュータ部１０９の制御により信
号処理部１０８で適当な信号に処理され、ホーミング又
は指令誘導用送受信器部１０４から発信される。図５に
おける操縦管制スイッチ又はハンドル４１７のメモリは
図示されないコンパスからのデータを得ている。

【００７０】自動操縦の場合、図４のコンピュータ装置
４４は図１のパラシュート用誘導制御装置１０から送信
されたパラシュート位置信号４２ｂに基づいてパラシュ
ートの降下軌道計算をし、送受信装置４３よりコマンド
信号４１ａとしてパラシュート用誘導制御装置１０に送
信する。このとき、降下軌道計算に必要な目標位置１８
ａの情報は、自動操縦運用前に入力しておくか、コンピ
ュータ装置４４に組み込まれた図示されない指令誘導手
段１１１用のＧＰＳ部を接続して、自動で投下目標位置
データ１８ａを入力すればよい。このコマンド信号４１
ａは前述したように、パラシュート用誘導制御装置１０
のアクティブ及びパッシブホーミングセンサー部１０５
を介してホーミング又は指令誘導用送受信器部１０４で
受信され、信号処理部１０６、コンピュータ部１０９で
解読され、さらに誘導制御部１１０でパラシュート制御
装置１０２の操舵量を与える制御操舵信号１１０ａとな
りパラシュート制御装置１０２を伸縮制御する。このコ
マンド信号４１ａの送出により、予め設定した目標位置
１８ａに自動的に投下するようにパラシュートの移動制
御がされる。

【００７１】図５においてはコマンド信号４１ａ、パラ
シュート位置信号４２ｂは、電波の例で説明したが、送
受信アンテナ４５に代えてレーザのアクティブ及びパッ
シブセンサーを用いることにより、電波の場合と同様
に、レーザによっても手動及び自動操縦ができる。

【００７２】ウ ＧＰＳ（Global Positioning System
）誘導方式

【００７３】ＧＰＳと呼ばれる、人工衛星による全世界
測位システムを使用して航空機等の３次元位置、速度、
時間を知る航法であり、米国国防省が開発したシステム
である。

【００７４】本発明は、多数の衛星から４個を選んで信
号を受信し、測距をする精度の高い航法システムの利用
であり、パラシュートのＧＰＳ誘導方式とＧＰＳシステ
ムの測位原理を図７に基づいて説明する。

【００７５】図７（ａ）において、７１ａ，７１ｂ，７
１ｃ，７１ｄは、各衛星であり、それぞれ衛星１、衛星
２、衛星３、衛星４がある。

【００７６】７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄは、各衛
星７１ａ〜７１ｄから伝わるメッセージであり、コード
でその内容が表示される。また、図７（ｃ）の７３は、
位置演算式であり、次の式（１）と同様のものである。

【００７７】

【数１】式（１） （（ｘ−ｘ₁）²＋（ｙ−ｙ₁）²＋（ｚ−ｚ₁）²）^1/2＋
Ｔ＝Ｒ₁ （（ｘ−ｘ₂）²＋（ｙ−ｙ₂）²＋（ｚ−ｚ₂）²）^1/2＋
Ｔ＝Ｒ₂ （（ｘ−ｘ₃）²＋（ｙ−ｙ₃）²＋（ｚ−ｚ₃）²）^1/2＋
Ｔ＝Ｒ₃ （（ｘ−ｘ₄）²＋（ｙ−ｙ₄）²＋（ｚ−ｚ₄）²）^1/2＋
Ｔ＝Ｒ₄

【００７８】（上記式（１）において、ｘ，ｙ，ｚはユ
ーザ位置の座標、ｘ_i ，ｙ_i ，ｚ_i （ｉ＝１，２，３，
４）は衛星位置の座標（既知メッセージの中に含まれ
る）、Ｔはユーザ・クロック誤差、Ｒ₁ ，Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，
Ｒ₄ は各衛星への近似距離（計算値）である。）

【００７９】測位原理は衛星・ユーザ間の直線距離を計
測することからスタートする。そして、位置の算出はこ
の方程式（１）を解くことになる。

【００８０】図７（ｂ）は、ＧＰＳの測位原理を説明す
る図である。図７（ｂ）において、７１ａ，７１ｂ，７
１ｃは衛星、７４はユーザ（本実施例ではパラシュー
ト）の位置、７５はユーザのクロック誤差Δｔ、７６は
光速ｃ、７７は衛星７１までの距離を半径とした円の交
点である。

【００８１】ここで、図７（ｂ）のように、３個の衛星
７１ａ〜７１ｃを使った２次元測位の例で説明する。ユ
ーザクロック誤差Δｔが無ければ２個の衛星（例えば７
１ａ，７１ｂ）をそれぞれ中心として、衛星（７１ａ，
７１ｂ）までの距離を半径とした円の交点からユーザの
位置７４は決まってしまう。しかし実際にはユーザクロ
ック誤差Δｔがあるため、直進距離は光速ｃ×Δｔだけ
ずれる（ずれ７７）。したがって、第３の衛星（例えば
７１ｃ）を用いて３個の円を描くと有限な面積を持った
三角形（図７（ｂ）の斜線部分）ができ、一点では交わ
らない。従って、Δｔを補正してゆき、三角形の面積を
最小になるまで収束させることにより最終位置データが
求まる。

【００８２】このＧＰＳ誘導方式は、以上のような正確
なＧＰＳ位置計測システムを図１のＧＰＳ部１０７１に
備え、コンピュータ部１０９は予めプログラムしておい
た目標位置２８ａ情報とパラシュート１００が降下中に
得たＧＰＳ部１０７１からの現在位置情報２８ｃの偏位
を基に、３次元座標計算をし、その偏位を補正する信号
を信号処理部１０６で信号処理し誘導制御部１１０から
パラシュート制御装置１０２に与えて、目標位置２８ａ
に正確に誘導制御が可能となる。このとき、コンピュー
タ部１０９は、降下軌道補助センサー部１０８のジャイ
ロ１０８１の姿勢角情報１０８１ｂ、風信儀１０８２の
風向風速情報１０８２ｂ等を信号処理部１０６を介して
入出力し、パラシュートのドリフト補正の制御をする。

【００８３】なお、図１に示したブロック図を構成する
要素の中で、アクティブ及びパッシブホーミングセンサ
ー部１０５、降下軌道センサー部１０７のうち慣性航法
部（ＩＮＳ）１０７２及び降下軌道補助センサー部１０
８のうち高度計１０８３は必ずしも装備する必要はな
い。

【００８４】エ 慣性航法（ＩＮＳ）方式

【００８５】慣性航法（ＩＮＳ）は、慣性空間における
機体（本実施例におけるパラシュート用誘導制御装置が
含まれる。）の加速度でベクトルを検出し、これを積分
して位置及び速度ベクトルを得るものである。航法座標
系での機体中心の位置ベクトルをｒ_N 、加速度計検出加
速度ベクトルをａ_N 、重力加速度ベクトルをｇ_N と表わ
すと、次の式（２）が成り立つ。

【００８６】

【数２】（式２） ｄ²ｒ_N／ｄｔ²＝ａ_N＋ｇ_N

【００８７】この式を計算機で積分して位置及び速度を
求める。このとき重力加速度ベクトルは加速度計で検出
できないので計算機内に重力モデルを持たせて位置ベク
トルにより計算させる。重力モデルとしては地球の重力
ポテンシャルをｊ₂ 項までで近似したものを使う方法が
ある。慣性航法は、航法システムの検出装置の方式によ
り安定プラットフォーム方式とストラップダウン方式に
分類される。

【００８８】一例として、安定プラットフォーム方式
は、図８（ａ）に示すようにジャイロＧと加速度計Ａを
搭載したプラットフォーム８０を４つのジンバル機構で
支持することにより、プラットフォーム８０を機体の運
動から分離させ、慣性空間に静止させている。

【００８９】プラットフォーム８０上には加速度計Ａ８
１とジャイロＧ８２がそれぞれ３個ずつ直交配備され、
慣性座標系のデータを検出する。プラットフォーム８０
上に配備されたジャイロＧ８２の役割は、プラットフォ
ーム８０の姿勢を指定された基準座標系に保持すること
であり、ジンバル機構を含め姿勢制御サーボ系のセンサ
ーとして動作する。プラットフォーム８０のサーボ機構
は、図８（ｂ）の機能ブロック図に示されるように、ジ
ャイロＧ８２、補償回路及びサーボアンプ８５１、トル
クモータ及びジンバル機構８５２、安定プラットフォー
ム８５３によって構成される。トルクモータはジンバル
を駆動してプラットフォーム８０の姿勢を制御するが、
プラットフォーム８０の姿勢を常に基本座標系に保持す
るためには、サーボ系の応答性を機体の応答より十分高
くしておく必要がある。この方式で使用されるジャイロ
Ｇ８２は、通常レート積分ジャイロであるが、サーボ系
の応答が早いため、入力角速度のレンジは小さくてもよ
い。

【００９０】安定プラットフォーム方式では、パラシュ
ートの投下直前まで初期アライメントにより、プラット
フォームを指定された姿勢に設定しておき、発射時には
この姿勢を慣性空間固定とするパラシュートの軌道下降
中の位置、速度は、プラットフォーム上の加速度計Ａ８
１の出力データを基にして、式（２）により求められ
る。機体の姿勢については、プラットフォーム８０を基
準姿勢に保持するジンバルの状態をジンバル相対角とし
て検出して、計算により求める。この方式の位置、速度
及び姿勢の計算機能のブロック図は、図８（ｃ）に示さ
れる。

【００９１】この慣性航法（ＩＮＳ）方式は、以上のよ
うな正確な慣性航法（ＩＮＳ）の手段を図１の慣性航法
部（ＩＮＳ）１０７２に備え、コンピュータ部１０９は
予めプログラムしておいた目標位置１８ａ情報と慣性航
法部（ＩＮＳ）１０７２の降下軌道位置情報を基に、そ
の偏位を補正する信号を信号処理部１０６で信号処理し
誘導制御部１１０からパラシュート制御装置１０２に与
えて、目標位置１８ａに正確に誘導制御が可能となる。
このとき、コンピュータ部１０９は、降下軌道補助セン
サー部１０８のジャイロ１０８１の姿勢角情報１０８１
ｂ、風信儀１０８２の風向風速情報１０８２ｂ等を信号
処理部１０６を介して入出力しパラシュートのドリフト
補正の制御をする。

【００９２】

【転用例】以上の例では、布製のパラシュートを考えた
が不燃性又は金属性のパラシュートでもよい。例えば、
重力・光熱ガス圏を構成する惑星上等を当該装置を使っ
て観測する場合、耐熱システムに支えられた観測装置
が、プログラムによってゆっくり軌道を降下しながら観
測を可能とすることは、ロケットにない観測手法を得ら
れることとなる。従って本明細書において、「空気力
学」の語は、惑星上のガス圏における流体力学に拡張し
たものを含むものとする。

【００９３】また、図１のパラシュート制御装置１０２
を、ピストンアクチュエータや電動リール方式にした
が、超伝導機器による磁気吸引、磁気反発方式を利用し
たパラシュート制御装置にしてもよい。

【００９４】また、パラシュート用誘導制御装置の軽量
化のために通常の電池に替え、太陽電池を誘導制御装置
本体外縁に装着させてもよい。

【００９５】指令誘導手段１１１を電波指令、レーザ指
令方式にしたが、ビーム指令誘導方式にして、ビーム上
にパラシュート用誘導制御装置を載せ、パラシュートを
軌道降下させてもよい。また、ＧＰＳ誘導に代えて、星
を基準にした天文航法や地上の著名目標を基準にした地
文航法によって軌道降下させてもよい。慣性航法装置
（ＩＮＳ）に代えて、振り子式の１個のジャイロのジン
バル軸を重力中心に合致させ、垂直にパラシュートを誘
導制御させるシステムにしてもよい。

【００９６】観測機材をペイロードとしたロケットから
観測機材を切り離す場合、観測機材にパラシュート用誘
導制御装置を着装することにより、観測機材の回収可能
な観測システムを実現することができる。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
自己誘導（セルフ・ホーミング）、指令誘導（コマンド
ホーミング）によって、航空機あるいは地上からパラシ
ュートを利用して物資及び観測機材等を所定の位置に正
確に投下させることが可能となり、産業、運輸、防衛、
宇宙、救難活動、防災、科学観測等の分野で多大な貢献
が期待される。

【００９８】パラシュート用誘導制御装置は、ホーミン
グ又は指令誘導用送受信器部により目標を捕らえること
ができ、降下軌道センサー部で正確に降下軌道を計算
し、降下軌道補助センサー部で風の影響を補正するか
ら、パラシュート制御装置を制御して正確に目標に移動
制御することができる。また、指令誘導手段にパラシュ
ート用誘導制御装置の降下軌道を計算し、パラシュート
移動制御の指令情報をパラシュート用誘導制御装置に送
信するから、パラシュート用誘導制御装置を自動的に誘
導することができる。

【００９９】例えば、航空機が近接不可能な火口付近の
正確な観測位置に観測機材を投下させ、観測を開始した
り、ヘリコプターや航空機が近接不可能な火災の中心に
パラシュートを自己誘導させ、消火剤を投下させたり、
あるいは、重力・ガス圏を構成する惑星等において、ク
レータの中心等に特定の目標に観測機材を設置する場
合、地上交通手段のない場所に大量の資材を正確に投下
させたい場合、

【０１００】あるいは、敵と目前に対峙した防衛線にお
いて、味方部隊に弾薬や食料、医薬品を正確に補給した
り、夜間敵上空にパラシュートで照明弾を誘導降下さ
せ、見方部隊の防衛を有利に導く等の場合、

【０１０１】又は、わざわざ近傍の空港に離着陸しない
で、物資及び医薬品等をパラシュートを誘導させ、狭い
空き地に正確に、大量に投下させ、迅速、広範囲に物資
を給配することにより、効率的な産業及び運輸、救難活
動を可能とさせる場合、

【０１０２】任務の終了した宇宙船や無人機あるいは、
ロケットで打上げた計測機材を回収施設や人のいる場所
に正確に回収したい場合、ヘリコプターの行動不可能な
遠洋であって、船舶に医薬品を確実、迅速に届けたい場
合等に用いて有利である。

【０１０３】さらに、ホーミング又は指令誘導の場合
は、パラシュート投下後投下目標位置が移動しても正確
に目標に投下させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】従来のパラシュート降下を説明する図である。

【図３】この発明に用いるパラシュート用誘導制御装置
の外観図である。

【図４】この発明に用いる指令誘導手段の構成ブロック
図である。

【図５】この発明に用いる指令誘導手段の操作要素の配
置例及び表示例である。

【図６】この発明に用いるパラシュート制御装置を構成
する電動リールの一例を示す図である。

【図７】パラシュートのＧＰＳ誘導方式とＧＰＳシステ
ムの測位原理を説明する図である。

【図８】慣性航法を説明する図である。

【符号の説明】

１０…パラシュート用誘導制御装置、１００…パラシュ
ート、１０１…パラシュート用吊下制御索、１０２…パ
ラシュート制御装置、１０３…誘導制御装置本体、１０
４…ホーミング又は指令誘導用送受信器部、１０５…ア
クティブ及びパッシブホーミングセンサー部、１０６…
信号処理部、１０７…降下軌道センサー部、１０８…降
下軌道補助センサー部、１０９…コンピュータ部、１１
０…誘導制御部、１１１…指令誘導手段。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パラシュートの周縁に取り付けたパラシ
   ュート用吊下制御索を連接して前記パラシュート用吊下
   制御索の伸縮制御をするパラシュート制御装置を備え、
   パラシュートが降下中空気力学的に移動制御可能とする
   パラシュート用誘導制御装置。
2. 【請求項２】 パラシュートの周縁に取り付けたパラシ
   ュート用吊下制御索を連接して前記パラシュート用吊下
   制御索の伸縮制御をするパラシュート制御装置を備え、
   パラシュートが降下中空気力学的に移動制御可能とする
   パラシュート用誘導制御装置において、 情報を受信又は送受信するホーミング又は指令誘導用送
   受信器部と、ジャイロ又は風信儀又は高度計を備える降
   下軌道補助センサー部と、誘導諸元信号により前記パラ
   シュート制御装置の制御操舵信号を与えるとともに操舵
   量をフィードバックする誘導制御部、前記ホーミング又
   は指令誘導用送受信器部との情報信号の入出力と前記誘
   導制御部の誘導諸元信号の出力と操舵量の入力と前記降
   下軌道補助センサー部からの信号の入力とをして所定の
   信号に変換する信号処理部と、前記信号処理部からの信
   号により降下軌道の演算をし前記パラシュートの誘導管
   制諸元を算出して前記信号処理部を介して誘導諸元信号
   を誘導制御部に与えるとともに各部の管理をするコンピ
   ュータ部とを備え、赤外線、光、電波又はレーザ情報の
   発生源又は反射源の目標に対し、自動的に自己誘導する
   ことを特徴とするパラシュート用誘導制御装置。
3. 【請求項３】 パラシュートの周縁に取り付けたパラシ
   ュート用吊下制御索を連接して前記パラシュート用吊下
   制御索の伸縮制御をするパラシュート制御装置を備え、
   パラシュートが降下中空気力学的に移動制御可能とする
   パラシュート用誘導制御装置において、 ジャイロ又は風信儀を備える降下軌道補助センサー部
   と、現在位置を検出する降下軌道センサー部と、誘導諸
   元信号により前記パラシュート制御装置の制御操舵信号
   を与えるとともに操舵量をフィードバックする誘導制御
   部、前記降下軌道センサー部による現在位置情報の入力
   と、前記誘導制御部の誘導諸元信号の出力と操舵量の入
   力と、前記降下軌道補助センサー部からの信号の入力と
   をして所定の信号に変換する信号処理部と、前記信号処
   理部からの信号により降下軌道の演算をし前記パラシュ
   ートの誘導管制諸元を算出して前記信号処理部を介して
   誘導諸元信号を誘導制御部に与えるとともに各部の管理
   をするコンピュータ部とを備え、 予めコンピュータ部にプログラムしておいた投下目標情
   報と降下軌道センサー部からの現在位置情報により、目
   標までの自己誘導制御をすることを特徴とするパラシュ
   ート用誘導制御装置。
4. 【請求項４】 パラシュートの周縁に取り付けたパラシ
   ュート用吊下制御索を連接して前記パラシュート用吊下
   制御索の伸縮制御をするパラシュート制御装置を備え、
   パラシュートが降下中空気力学的に移動制御可能とする
   パラシュート用誘導制御装置において、 ジャイロ又は風信儀を備える降下軌道補助センサー部
   と、人工衛星を利用するＧＰＳ航法手段と、誘導諸元信
   号により前記パラシュート制御装置の制御操舵信号を与
   えるとともに操舵量をフィードバックする誘導制御部、
   前記ＧＰＳ航法手段による現在位置情報の入力と、前記
   誘導制御部の誘導諸元信号の出力と操舵量の入力と、前
   記降下軌道補助センサー部からの信号の入力とをして所
   定の信号に変換する信号処理部と、前記信号処理部から
   の信号により降下軌道の演算をし前記パラシュートの誘
   導管制諸元を算出して前記信号処理部を介して誘導諸元
   信号を誘導制御部に与えるとともに各部の管理をするコ
   ンピュータ部とを備え、 予めコンピュータ部にプログラムしておいた投下目標情
   報とＧＰＳ航法手段からの現在位置情報の差を座標演算
   し、目標までの自己誘導制御をすることを特徴とするパ
   ラシュート用誘導制御装置。
5. 【請求項５】 パラシュートの周縁に取り付けたパラシ
   ュート用吊下制御索を連接して前記パラシュート用吊下
   制御索の伸縮制御をするパラシュート制御装置を備え、
   パラシュートが降下中空気力学的に移動制御可能とする
   パラシュート用誘導制御装置において、 ジャイロ又は風信儀を備える降下軌道補助センサー部
   と、ジャイロと加速度計を組合せた慣性航法装置と、誘
   導諸元信号により前記パラシュート制御装置の制御操舵
   信号を与えるとともに操舵量をフィードバックする誘導
   制御部、前記慣性航法装置による軌道位置情報の入力
   と、前記誘導制御部の誘導諸元信号の出力と操舵量の入
   力と、前記降下軌道補助センサー部からの信号の入力と
   をして所定の信号に変換する信号処理部と、前記信号処
   理部からの信号により降下軌道の演算をし前記パラシュ
   ートの誘導管制諸元を算出して前記信号処理部を介して
   誘導諸元信号を誘導制御部に与えるとともに各部の管理
   をするコンピュータ部とを備え、 予めコンピュータ部にプログラムしておいた投下目標情
   報と慣性航法装置からの投下時の初期位置データ及び航
   法データとから現在位置情報の座標演算し、目標までの
   自己誘導制御をすることを特徴とするパラシュート用誘
   導制御装置。
6. 【請求項６】 パラシュートの周縁に取り付けたパラシ
   ュート用吊下制御索を連接して前記パラシュート用吊下
   制御索の伸縮制御をするパラシュート制御装置を備え、
   パラシュートが降下中空気力学的に外部から移動制御さ
   れるパラシュート用誘導制御装置を備えるパラシュート
   誘導制御システムであって、 パラシュート移動制御の指令情報を送出する指令誘導手
   段と、前記指令誘導手段からの指令情報により移動制御
   されるパラシュート用誘導制御装置とからなり、 前記パラシュート用誘導制御装置は、前記指令誘導手段
   からの指令情報を受信するホーミング又は指令誘導用送
   受信器部と、ジャイロ又は風信儀又は高度計を備える降
   下軌道補助センサー部と、誘導諸元信号により前記パラ
   シュート制御装置の制御操舵信号を与えるとともに操舵
   量をフィードバックする誘導制御部、前記ホーミング又
   は指令誘導用送受信器部からの情報信号の入出力と前記
   誘導制御部の誘導諸元信号の出力と操舵量の入力と前記
   降下軌道補助センサー部からの信号の入力とをして所定
   の信号に変換する信号処理部と、前記信号処理部からの
   信号により降下軌道の演算をし前記パラシュートの誘導
   管制諸元を算出して前記信号処理部を介して誘導諸元信
   号を誘導制御部に与えるとともに各部の管理をするコン
   ピュータ部とを備え、前記指令誘導手段による外部から
   の手動での指令情報により遠隔制御されることを特徴と
   するパラシュート誘導制御システム。
7. 【請求項７】 パラシュートの周縁に取り付けたパラシ
   ュート用吊下制御索を連接して前記パラシュート用吊下
   制御索の伸縮制御をするパラシュート制御装置を備え、
   パラシュートが降下中空気力学的に外部から移動制御さ
   れるパラシュート用誘導制御装置を備えるパラシュート
   誘導制御システムであって、 前記パラシュート用誘導制御装置からのパラシュート位
   置情報を受信してパラシュートの降下軌道を計算しパラ
   シュート移動制御の指令情報を送信する指令誘導手段
   と、前記指令誘導手段からの指令情報により移動制御さ
   れるとともにパラシュート位置情報を送信するパラシュ
   ート用誘導制御装置とからなり、 前記パラシュート用誘導制御装置は、前記指令誘導手段
   からの指令情報を受信するとともにパラシュート位置情
   報を送信するホーミング又は指令誘導用送受信器部と、
   ジャイロ又は風信儀又は高度計を備える降下軌道補助セ
   ンサー部と、誘導諸元信号により前記パラシュート制御
   装置の制御操舵信号を与えるとともに操舵量をフィード
   バックする誘導制御部、前記ホーミング又は指令誘導用
   送受信器部との信号の入出力と前記誘導制御部の誘導諸
   元信号の出力と操舵量の入力と前記降下軌道補助センサ
   ー部からの信号の入力とをして所定の信号に変換する信
   号処理部と、前記信号処理部からの信号によりパラシュ
   ート位置計算をして前記信号処理部を介して前記ホーミ
   ング又は指令誘導用送受信器部に出力し、降下軌道の演
   算をし前記パラシュートの誘導管制諸元を算出して前記
   信号処理部を介して誘導諸元信号を誘導制御部に与える
   とともに各部の管理をするコンピュータ部とを備え、前
   記指令誘導手段による外部からの自動での指令情報によ
   り遠隔制御されることを特徴とするパラシュート誘導制
   御システム。