JP2001175329A - Gpsを利用した無人飛行体の無線操縦システム - Google Patents
Gpsを利用した無人飛行体の無線操縦システムInfo
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- JP2001175329A JP2001175329A JP35914299A JP35914299A JP2001175329A JP 2001175329 A JP2001175329 A JP 2001175329A JP 35914299 A JP35914299 A JP 35914299A JP 35914299 A JP35914299 A JP 35914299A JP 2001175329 A JP2001175329 A JP 2001175329A
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- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
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Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 無線操縦システムに、GPSシステムを安価
に組み込む。 【解決手段】 無線操縦送信機と***縦体にGPS受信
機を組み込み、両者の位置データの差から、両者の相対
位置を取得し、***縦体の位置制御を行う。
に組み込む。 【解決手段】 無線操縦送信機と***縦体にGPS受信
機を組み込み、両者の位置データの差から、両者の相対
位置を取得し、***縦体の位置制御を行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本出願の発明は、模型用飛行
機、ヘリコプター等、無線により遠隔制御される***縦
体の位置精度を向上させるための無線操縦システムに関
する。
機、ヘリコプター等、無線により遠隔制御される***縦
体の位置精度を向上させるための無線操縦システムに関
する。
【0002】
【従来の技術】GPS(Grobal Positoning System、汎
地球測位システム、全地球測位システムといわれてい
る。)は、アメリカ合衆国によって、航空機・船舶等の
航法支援用として開発されたシステムである。このシス
テムの利用は、地上約2万kmを周回する24個のGPS
衛星(6軌道面に4個ずつ配置)のうち3個以上(4個
以上の衛星を利用すれば、三次元的な位置決定が可能と
なる。)のGPS衛星からの距離を同時に知ることによ
り、自分の位置等を決定することにより行われている。
GPS衛星からの距離は、GPS衛星から絶え間なく発
信されている電波が受信機に到達するまでに要した時間
から求めることができる。このシステムは、陸、海、空
の移動体及び測量等の正確な位置決めシステムとして利
用されている。
地球測位システム、全地球測位システムといわれてい
る。)は、アメリカ合衆国によって、航空機・船舶等の
航法支援用として開発されたシステムである。このシス
テムの利用は、地上約2万kmを周回する24個のGPS
衛星(6軌道面に4個ずつ配置)のうち3個以上(4個
以上の衛星を利用すれば、三次元的な位置決定が可能と
なる。)のGPS衛星からの距離を同時に知ることによ
り、自分の位置等を決定することにより行われている。
GPS衛星からの距離は、GPS衛星から絶え間なく発
信されている電波が受信機に到達するまでに要した時間
から求めることができる。このシステムは、陸、海、空
の移動体及び測量等の正確な位置決めシステムとして利
用されている。
【0003】GPSは、もともと、米国の軍事目的とい
う性格上、米国の国防上の理由で混入されている意図的
精度劣化である選択利用性といわれる誤差(SA:Sele
ctive Availability)が加えられており、また自然界の
要因、電離層、対流層、マルチパス、及び受信機のノイ
ズ等の様々な誤差要因が存在するため、一般的には、G
PSをそのまま利用した場合、数十〜数百メートルの位
置誤差が発生する。そのため、このような誤差を修正す
るためのGPSの測位方式として、ディファレンシャル
GPS(Differential−GPS、相対的測位法式、以下
「DGPS」という。)があり、カーナビゲーション等
で応用されている。これにより、数メートル〜数十メー
トルまで位置誤差が改善される。
う性格上、米国の国防上の理由で混入されている意図的
精度劣化である選択利用性といわれる誤差(SA:Sele
ctive Availability)が加えられており、また自然界の
要因、電離層、対流層、マルチパス、及び受信機のノイ
ズ等の様々な誤差要因が存在するため、一般的には、G
PSをそのまま利用した場合、数十〜数百メートルの位
置誤差が発生する。そのため、このような誤差を修正す
るためのGPSの測位方式として、ディファレンシャル
GPS(Differential−GPS、相対的測位法式、以下
「DGPS」という。)があり、カーナビゲーション等
で応用されている。これにより、数メートル〜数十メー
トルまで位置誤差が改善される。
【0004】DGPSは、正確の位置が分かっている基
準局と利用者である移動局とからなり、基準局は、衛星
を追跡し、観測ができた各衛星についてそれぞれ疑似距
離(衛星と受信点間の距離は、各種誤差を含むため疑似
距離と称する。)の補正値を計算し、移動局はこの補正
値を受信し、受信した補正値を用いて移動局が測定した
自己の位置を示す疑似距離の誤差を消去して、高精度の
位置情報を得るようにしている。
準局と利用者である移動局とからなり、基準局は、衛星
を追跡し、観測ができた各衛星についてそれぞれ疑似距
離(衛星と受信点間の距離は、各種誤差を含むため疑似
距離と称する。)の補正値を計算し、移動局はこの補正
値を受信し、受信した補正値を用いて移動局が測定した
自己の位置を示す疑似距離の誤差を消去して、高精度の
位置情報を得るようにしている。
【0005】基準局からリアルタイムで位置補正情報を
伝える方法として、狭いサービスエリアで比較的高精度
のサービスを提供するローカルエリアDGPS(Local
areaDGPS)、広いサービスエリアでやや低精度のサービ
スを提供するワイドエリアDGPS(wide area DGPS)
とがある。
伝える方法として、狭いサービスエリアで比較的高精度
のサービスを提供するローカルエリアDGPS(Local
areaDGPS)、広いサービスエリアでやや低精度のサービ
スを提供するワイドエリアDGPS(wide area DGPS)
とがある。
【0006】図5は、基準局としてFM放送局を利用し
たDGPSシステムを示した模式図である。基準局50
であるFM放送局51は、GPS受信機52及びFMア
ンテナ53よりなり、利用者である移動局54は、GP
S受信機55,GPSアンテナ56、FM受信機57,
FMアンテナ58及び位置情報表示器59より構成され
ている。FM放送局51は、既知の位置情報とGPS受
信機52から取得された位置情報とを比較して、その誤
差データを演算し、FM放送電波の未使用周波数領域、
又はFM周波数をAM変調することにより補正値をアン
テナ53より発信している。移動局54である利用者
は、FM放送局51より発信された電波から補正値を抽
出して、GPSアンテナ56を通してGPS受信機55
にて受信したGPS位置情報を補正することにより、よ
り正確な位置情報を絶対位置として位置情報表示器59
に表示することができる。
たDGPSシステムを示した模式図である。基準局50
であるFM放送局51は、GPS受信機52及びFMア
ンテナ53よりなり、利用者である移動局54は、GP
S受信機55,GPSアンテナ56、FM受信機57,
FMアンテナ58及び位置情報表示器59より構成され
ている。FM放送局51は、既知の位置情報とGPS受
信機52から取得された位置情報とを比較して、その誤
差データを演算し、FM放送電波の未使用周波数領域、
又はFM周波数をAM変調することにより補正値をアン
テナ53より発信している。移動局54である利用者
は、FM放送局51より発信された電波から補正値を抽
出して、GPSアンテナ56を通してGPS受信機55
にて受信したGPS位置情報を補正することにより、よ
り正確な位置情報を絶対位置として位置情報表示器59
に表示することができる。
【0007】図6は、絶対位置としての位置情報ではな
く、相対位置としての位置情報を簡便に取得できるよう
にした、ローカルDGPSシステムを示す模式図であ
る。システムA側のGPS受信機61が受信したデータ
をデータ通信システム63によって、システムB側にア
ンテナ68を介してFM受信機67へ送信する。システ
ムA、Bの二つのGPS受信データには同じ誤差データ
が含まれているため、絶対位置を知ることはできない
が、二つのGPS受信機61,65のGPS衛星からの
位置情報データから、システムA側に対するシステムB
の相対位置を位置情報表示器69に表示することができ
る。
く、相対位置としての位置情報を簡便に取得できるよう
にした、ローカルDGPSシステムを示す模式図であ
る。システムA側のGPS受信機61が受信したデータ
をデータ通信システム63によって、システムB側にア
ンテナ68を介してFM受信機67へ送信する。システ
ムA、Bの二つのGPS受信データには同じ誤差データ
が含まれているため、絶対位置を知ることはできない
が、二つのGPS受信機61,65のGPS衛星からの
位置情報データから、システムA側に対するシステムB
の相対位置を位置情報表示器69に表示することができ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記ローカルDGPS
システムは、少なくとも基準局の電波を受信する必要が
あるため、場所や地域に限定されるという問題が生ず
る。又、該システムを無人飛行体の無線操縦システムに
適用しようとすると、従来の無人飛行体の無線操縦シス
テムに基準局の電波を受信し解析する手段を設けること
がが必要となり、さらに、***縦体である無人飛行体、
例えばヘリコプター等に搭載するためには専用の電源が
必要であり、そのため従来のシステム全体は、かなり高
価なものとなってしまう。
システムは、少なくとも基準局の電波を受信する必要が
あるため、場所や地域に限定されるという問題が生ず
る。又、該システムを無人飛行体の無線操縦システムに
適用しようとすると、従来の無人飛行体の無線操縦シス
テムに基準局の電波を受信し解析する手段を設けること
がが必要となり、さらに、***縦体である無人飛行体、
例えばヘリコプター等に搭載するためには専用の電源が
必要であり、そのため従来のシステム全体は、かなり高
価なものとなってしまう。
【0009】
【課題を解決するための手段】本出願のの請求項1の発
明は、飛行体を操縦する操作信号を出力する無線操縦手
段と、 衛星の電波を受信して自己位置を検出するGP
S測位手段と、上記無線操縦手段から出力される操作信
号と、上記GPS測位手段によって検出された位置デー
タを時分割的に重畳した制御情報として送信する送信手
段を備えている無人飛行体の無線操縦制御システムであ
る。
明は、飛行体を操縦する操作信号を出力する無線操縦手
段と、 衛星の電波を受信して自己位置を検出するGP
S測位手段と、上記無線操縦手段から出力される操作信
号と、上記GPS測位手段によって検出された位置デー
タを時分割的に重畳した制御情報として送信する送信手
段を備えている無人飛行体の無線操縦制御システムであ
る。
【0010】請求項2の発明は、制御情報は上記操作信
号を送る複数のチャンネルデータと、上記位置データを
送るチャンネルデータによって構成され、請求項3の発
明は、位置データは上記操作信号を送るチャンネルの各
ヘッダ部に分配されていることを特徴と子、請求項4の
発明は、飛行体を操縦する操作信号と、衛星の電波を受
信して自己位置を検出する位置データを送信する無線操
縦装置と、衛星の電波を受信して自己位置を検出するG
PS測位手段と、上記操作信号に対応して飛行状態が制
御される被制御手段を備えている***縦体によって構成
され、上記***縦体は上記無線操縦装置から送信された
位置データと、自己のGPS測位手段によって検出した
位置データの差を演算した相対位置データによって飛行
状態が制御されるように構成されている無人飛行体の無
線操縦制御システムである。
号を送る複数のチャンネルデータと、上記位置データを
送るチャンネルデータによって構成され、請求項3の発
明は、位置データは上記操作信号を送るチャンネルの各
ヘッダ部に分配されていることを特徴と子、請求項4の
発明は、飛行体を操縦する操作信号と、衛星の電波を受
信して自己位置を検出する位置データを送信する無線操
縦装置と、衛星の電波を受信して自己位置を検出するG
PS測位手段と、上記操作信号に対応して飛行状態が制
御される被制御手段を備えている***縦体によって構成
され、上記***縦体は上記無線操縦装置から送信された
位置データと、自己のGPS測位手段によって検出した
位置データの差を演算した相対位置データによって飛行
状態が制御されるように構成されている無人飛行体の無
線操縦制御システムである。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の1実施例を模式
的に示すもので、模型飛行機やヘリコプター用の従来の
無人飛行体の無線操縦システムへローカルDGPSシス
テムを組み込んだ構成例を示すものである。操縦者Aが
持っている無線操縦送信機1は、無線操縦信号及びGP
S信号送信機2、送信アンテナ3、GPS受信機4及び
アンテナ5、とから構成され、***縦体Bの制御ユニッ
ト10には、GPS受信機11及びアンテナ12、FM
受信機13及びアンテナ14、及び位置演算及び制御装
置15、とから構成されている。
的に示すもので、模型飛行機やヘリコプター用の従来の
無人飛行体の無線操縦システムへローカルDGPSシス
テムを組み込んだ構成例を示すものである。操縦者Aが
持っている無線操縦送信機1は、無線操縦信号及びGP
S信号送信機2、送信アンテナ3、GPS受信機4及び
アンテナ5、とから構成され、***縦体Bの制御ユニッ
ト10には、GPS受信機11及びアンテナ12、FM
受信機13及びアンテナ14、及び位置演算及び制御装
置15、とから構成されている。
【0012】操縦者Aのもつ無線操縦送信機1は、アン
テナ5を介してGPS受信機4で受信したGPS衛星か
らの受信データに基づいて、操縦者Aの現在位置(緯
度、経度及び又は高度)の位置情報をメモリ(図示せ
ず)に記憶し、無線操縦信号及びGPS信号送信機2に
よって、アンテナ3を介して、操縦制御信号の送信と同
時に、送信する。***縦体Bの制御ユニット10のFM
受信機13は、アンテナ14を介して、無線操縦送信機
1から送信された操縦信号データと、GPS衛星から取
得した位置情報(操縦者Aの現在位置を示す)を受信
し、メモリ(図示せず)に記憶する。一方、GPS衛星
からの受信データに基づいて、***縦体Bの現在位置
(緯度、経度及び又は高度)の位置情報は、アンテナ1
2を介してGPS受信機11により受信され、メモリ
(図示せず)に記憶する。そして、該図示しないメモリ
に記憶された該操縦者AのGPS衛星による位置情報、
及び***縦体BのGPS衛星による位置情報は、位置情
報演算及び制御装置15に送られ、両情報をもとに、被
操縦体Bの操縦者Aからの相対位置が演算され、***縦
体Bの制御に使用される。この際、操縦者AのGPS衛
星による位置情報、及び***縦体BのGPS衛星による
位置情報が含む誤差は、両位置情報から相対位置を求め
る演算の過程で相殺され、かなり正確な操縦者Aと***
縦体Bの相対位置(m単位の精度も可能)を求めること
ができる。
テナ5を介してGPS受信機4で受信したGPS衛星か
らの受信データに基づいて、操縦者Aの現在位置(緯
度、経度及び又は高度)の位置情報をメモリ(図示せ
ず)に記憶し、無線操縦信号及びGPS信号送信機2に
よって、アンテナ3を介して、操縦制御信号の送信と同
時に、送信する。***縦体Bの制御ユニット10のFM
受信機13は、アンテナ14を介して、無線操縦送信機
1から送信された操縦信号データと、GPS衛星から取
得した位置情報(操縦者Aの現在位置を示す)を受信
し、メモリ(図示せず)に記憶する。一方、GPS衛星
からの受信データに基づいて、***縦体Bの現在位置
(緯度、経度及び又は高度)の位置情報は、アンテナ1
2を介してGPS受信機11により受信され、メモリ
(図示せず)に記憶する。そして、該図示しないメモリ
に記憶された該操縦者AのGPS衛星による位置情報、
及び***縦体BのGPS衛星による位置情報は、位置情
報演算及び制御装置15に送られ、両情報をもとに、被
操縦体Bの操縦者Aからの相対位置が演算され、***縦
体Bの制御に使用される。この際、操縦者AのGPS衛
星による位置情報、及び***縦体BのGPS衛星による
位置情報が含む誤差は、両位置情報から相対位置を求め
る演算の過程で相殺され、かなり正確な操縦者Aと***
縦体Bの相対位置(m単位の精度も可能)を求めること
ができる。
【0013】GPS衛星からの位置情報のうち、緯度、
経度情報のみを利用した場合は、操縦者Aと***縦体B
との間の相対的な二次元制御を行うことができ、例え
ば、遠方に設定された特定のエリアから飛行物体が逸脱
しないような自動制御を加えることによって、無線操縦
の安定性を確保することができる。すなわち、一定の作
業エリア内のみを飛行し、誤って操縦エリア外に飛行物
体が飛び出し、操縦不能になることを防止する。更に、
高度情報を利用した場合は、操縦者Aと***縦体Bとの
間の相対的な三次元制御を行うことができ、一定の作業
エリア内の飛行を制御できるとともに、作業エリア内の
起伏に対応した制御も可能となる。
経度情報のみを利用した場合は、操縦者Aと***縦体B
との間の相対的な二次元制御を行うことができ、例え
ば、遠方に設定された特定のエリアから飛行物体が逸脱
しないような自動制御を加えることによって、無線操縦
の安定性を確保することができる。すなわち、一定の作
業エリア内のみを飛行し、誤って操縦エリア外に飛行物
体が飛び出し、操縦不能になることを防止する。更に、
高度情報を利用した場合は、操縦者Aと***縦体Bとの
間の相対的な三次元制御を行うことができ、一定の作業
エリア内の飛行を制御できるとともに、作業エリア内の
起伏に対応した制御も可能となる。
【0014】図2は、本発明を作業用ヘリコプターに応
用した場合の、例を示す模式図であって、(a)は飛行
体の二次元制御、(b)は飛行体の三次元制御の例を示
している。図2(a)において、無線操縦送信機1を持
つ操縦者Aは、作業用の無人ヘリコプターを使って作業
エリア内である作業(例えば、農薬散布、空中撮影等)
をしようとしている。前述のように、GPS衛星からの
位置情報を取得して、操縦者Aと***縦体B(作業用ヘ
リコプター)との相対位置が演算され、操縦者Aの位置
と、作業エリアの位置とが***縦体Bの位置情報演算及
び制御装置10に入力、記憶されているので、***縦体
Bは、操縦者Aの操縦にかかわらず、自動的に作業エリ
アから外れないよう水平位置制御される。図2(b)に
おいて、前記図2(a)のような作業において、作業エ
リア内に起伏があった場合、障害物の標高データを***
縦体Bの位置情報演算及び制御装置10に記憶させてお
けば、***縦体の三次元制御が可能となる。
用した場合の、例を示す模式図であって、(a)は飛行
体の二次元制御、(b)は飛行体の三次元制御の例を示
している。図2(a)において、無線操縦送信機1を持
つ操縦者Aは、作業用の無人ヘリコプターを使って作業
エリア内である作業(例えば、農薬散布、空中撮影等)
をしようとしている。前述のように、GPS衛星からの
位置情報を取得して、操縦者Aと***縦体B(作業用ヘ
リコプター)との相対位置が演算され、操縦者Aの位置
と、作業エリアの位置とが***縦体Bの位置情報演算及
び制御装置10に入力、記憶されているので、***縦体
Bは、操縦者Aの操縦にかかわらず、自動的に作業エリ
アから外れないよう水平位置制御される。図2(b)に
おいて、前記図2(a)のような作業において、作業エ
リア内に起伏があった場合、障害物の標高データを***
縦体Bの位置情報演算及び制御装置10に記憶させてお
けば、***縦体の三次元制御が可能となる。
【0015】図3は、各種信号のフォーマットを示すも
ので、(a)はGPS衛星から受信される受信データを
示し、(b)は無線操縦送信機が操縦信号を***縦体に
送信するデータをPCM(Pulsu Code Modulation、パ
ルス符号変調)に変換した場合のデータフォーマットを
示し、(c)はPCMに置き換える前の各チャンネル毎
のデータフォーマットを示す。
ので、(a)はGPS衛星から受信される受信データを
示し、(b)は無線操縦送信機が操縦信号を***縦体に
送信するデータをPCM(Pulsu Code Modulation、パ
ルス符号変調)に変換した場合のデータフォーマットを
示し、(c)はPCMに置き換える前の各チャンネル毎
のデータフォーマットを示す。
【0016】図3(a)に示すように、GPS衛星から
の受信データは、例えば全体30ビットで構成され、最
初に同期ビットが付けられ、データ部分は24ビットで
構成されている。無線操縦送信機で送信される操縦用の
デジタル信号は、図3(b)に示すように、本実施例の
場合、8チャンネルの送信機であって(10チャンネル
以上の送信機も発売されている。)、1フレームで8チ
ャンネルのうち4チャンネルを送信し、次の第2フレー
ムで、残りのチャンネルのデータを送信するようになっ
ている。模型飛行機の場合、方向、エンジン、昇降、傾
き、揚力、引っ込み足の6つの制御で足りるため、2チ
ャンネルが空いている。
の受信データは、例えば全体30ビットで構成され、最
初に同期ビットが付けられ、データ部分は24ビットで
構成されている。無線操縦送信機で送信される操縦用の
デジタル信号は、図3(b)に示すように、本実施例の
場合、8チャンネルの送信機であって(10チャンネル
以上の送信機も発売されている。)、1フレームで8チ
ャンネルのうち4チャンネルを送信し、次の第2フレー
ムで、残りのチャンネルのデータを送信するようになっ
ている。模型飛行機の場合、方向、エンジン、昇降、傾
き、揚力、引っ込み足の6つの制御で足りるため、2チ
ャンネルが空いている。
【0017】チャンネル毎のPCM変換する前のデータ
フォーマットは、図3(c)に示されるようになってい
る。このデータフォーマットでは、2ビットのステータ
スデータは、1ビットのみしか使用されていない。本実
施例では、この空いているステータスデータの1ビット
を使用して、GPS衛星からの受信データ24ビットか
らなる位置データを各チャンネルに分配して***縦体B
に送信する。又は、空いているチャンネル(図示例の場
合7チャンネル又は8チャンネル)を利用して、操縦送
信機からの位置データを送信するようにしてもよい。し
たがって、前者の場合は2フレームに1ビット送信する
ことになる。24ビットの位置データを送信するには、
1フレームの送信に28.5msかかるので、 28.5(ms/フレーム)×48(フレーム)≒1.4sec ・・(1) となる。したがって、***縦体Bの位置制御は、約1.
4秒ごとに行うことができる。また、後者のように空き
チャンネルを複数利用すれば、***縦体Bの位置制御
は、更に短い間隔で制御できる。
フォーマットは、図3(c)に示されるようになってい
る。このデータフォーマットでは、2ビットのステータ
スデータは、1ビットのみしか使用されていない。本実
施例では、この空いているステータスデータの1ビット
を使用して、GPS衛星からの受信データ24ビットか
らなる位置データを各チャンネルに分配して***縦体B
に送信する。又は、空いているチャンネル(図示例の場
合7チャンネル又は8チャンネル)を利用して、操縦送
信機からの位置データを送信するようにしてもよい。し
たがって、前者の場合は2フレームに1ビット送信する
ことになる。24ビットの位置データを送信するには、
1フレームの送信に28.5msかかるので、 28.5(ms/フレーム)×48(フレーム)≒1.4sec ・・(1) となる。したがって、***縦体Bの位置制御は、約1.
4秒ごとに行うことができる。また、後者のように空き
チャンネルを複数利用すれば、***縦体Bの位置制御
は、更に短い間隔で制御できる。
【0018】図4は、本発明の1実施例であって、***
縦体Bの制御ユニット10、特に位置演算及び制御装置
15の詳細を示す構成図である。位置演算及び制御装置
15は、位置信号生成部30,位置情報演算装置31及
びCPU32から構成されている。無線操縦送信機1か
ら送信された無線操縦信号及びGPS信号(PCM信号
に変調された)は、アンテナ14を介して、受信機21
により受信され、受信されたPCM信号は、復調器2
2,エンコーダ23により、各チャンネル毎のデータと
して、それぞれのチャンネルに送られ、飛行制御が行わ
れる。本実施例の場合、GPS信号は、空きチャンネル
ch7、8を使用して送られてくるので、チャンネルc
h7、8に送られたGPS信号は、位置信号生成部30
によって位置信号として生成される。***縦体BのGP
S受信機11によって受信されたGPS信号と、前記位
置信号生成部30で生成された位置信号は、位置情報演
算装置31に入力され、操縦者Aと***縦体Bとの相対
位置(又は距離)が演算される。演算された相対位置
(又は距離)は、CPU32に送られ、メモリ(図示な
し)記憶され、***縦体Bの飛行制御用サーボ系の制御
に利用される。
縦体Bの制御ユニット10、特に位置演算及び制御装置
15の詳細を示す構成図である。位置演算及び制御装置
15は、位置信号生成部30,位置情報演算装置31及
びCPU32から構成されている。無線操縦送信機1か
ら送信された無線操縦信号及びGPS信号(PCM信号
に変調された)は、アンテナ14を介して、受信機21
により受信され、受信されたPCM信号は、復調器2
2,エンコーダ23により、各チャンネル毎のデータと
して、それぞれのチャンネルに送られ、飛行制御が行わ
れる。本実施例の場合、GPS信号は、空きチャンネル
ch7、8を使用して送られてくるので、チャンネルc
h7、8に送られたGPS信号は、位置信号生成部30
によって位置信号として生成される。***縦体BのGP
S受信機11によって受信されたGPS信号と、前記位
置信号生成部30で生成された位置信号は、位置情報演
算装置31に入力され、操縦者Aと***縦体Bとの相対
位置(又は距離)が演算される。演算された相対位置
(又は距離)は、CPU32に送られ、メモリ(図示な
し)記憶され、***縦体Bの飛行制御用サーボ系の制御
に利用される。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、***縦体にはGPSを
設けている外には位置データを受信するための特別な受
信設備を搭載することなく、従来の無人飛行体の無線操
縦システムの無線操縦用の受信機・送信機を簡単なイン
ターフェイスを備えるだけで、そのまま使用することが
でき、かつ、基準点(つまり操縦者の現在位置)に対
し、高い精度で相対位置情報を得ることができる。さら
に、従来の無人飛行体の無線操縦システムの無線操縦用
の受信機・送信機のみで制御できるので、場所や地域に
限定されずに使用できる。さらに、特定の作業エリア内
での飛行制御ができ、山間部などのような起伏のあると
ころでも、高度データを利用すれば三次元の飛行制御が
可能となる。
設けている外には位置データを受信するための特別な受
信設備を搭載することなく、従来の無人飛行体の無線操
縦システムの無線操縦用の受信機・送信機を簡単なイン
ターフェイスを備えるだけで、そのまま使用することが
でき、かつ、基準点(つまり操縦者の現在位置)に対
し、高い精度で相対位置情報を得ることができる。さら
に、従来の無人飛行体の無線操縦システムの無線操縦用
の受信機・送信機のみで制御できるので、場所や地域に
限定されずに使用できる。さらに、特定の作業エリア内
での飛行制御ができ、山間部などのような起伏のあると
ころでも、高度データを利用すれば三次元の飛行制御が
可能となる。
【図1】本発明の実施例を模式的に示す模式図。
【図2】本発明が、***縦体の二次元制御、三次元制御
に応用された状態を示す模式図。
に応用された状態を示す模式図。
【図3】本発明の信号データのフォーマット形式を示す
概念図。
概念図。
【図4】本発明の***縦体の制御ユニットの位置演算及
び制御装置の構成図。
び制御装置の構成図。
【図5】従来のGPSシステムを示す模式図。
【図6】従来のDGPSシステムを示す模式図。
1:無線操縦送信機、 2:無線操縦信号及びGPS信
号送信機、3:送信アンテナ、 4:GPS受信機、
5:アンテナ、10:***縦体の制御ユニット、 1
1:GPS受信機、 12:アンテナ 13:FM受信機、 14:アンテナ14、 15:位
置演算及び制御装置 A:操縦者、 B:***縦体
号送信機、3:送信アンテナ、 4:GPS受信機、
5:アンテナ、10:***縦体の制御ユニット、 1
1:GPS受信機、 12:アンテナ 13:FM受信機、 14:アンテナ14、 15:位
置演算及び制御装置 A:操縦者、 B:***縦体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 騰 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 Fターム(参考) 5H301 AA06 AA10 BB01 BB15 CC04 CC07 DD06 DD17 FF08 KK02 KK03 KK19 QQ06
Claims (4)
- 【請求項1】飛行体を操縦する操作信号を出力する無線
操縦手段と、 衛星の電波を受信して自己位置を検出するGPS測位手
段と、 上記無線操縦手段から出力される操作信号と、上記GP
S測位手段によって検出された位置データを時分割的に
重畳した制御情報として送信する送信手段を備えている
ことを特徴とする無線操縦装置。 - 【請求項2】上記制御情報は上記操作信号を送る複数の
チャンネルデータと、上記位置データを送るチャンネル
データによって構成されていることを特徴とする請求項
1に記載の無線操縦装置。 - 【請求項3】上記位置データは上記操作信号を送るチャ
ンネルの各ヘッダ部に分配されていることを特徴とする
請求項1に記載の無線操縦装置。 - 【請求項4】飛行体を操縦する操作信号と、衛星の電波
を受信して自己位置を検出する位置データを送信する無
線操縦装置と、 衛星の電波を受信して自己位置を検出するGPS測位手
段と、上記操作信号に対応して飛行状態が制御される被
制御手段を備えている***縦体によって構成され、 上記***縦体は上記無線操縦装置から送信された位置デ
ータと、自己のGPS測位手段によって検出した位置デ
ータの差を演算した相対位置データによって飛行状態が
制御されるように構成されていることを特徴とする無線
操縦システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35914299A JP2001175329A (ja) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Gpsを利用した無人飛行体の無線操縦システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35914299A JP2001175329A (ja) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Gpsを利用した無人飛行体の無線操縦システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001175329A true JP2001175329A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18462967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35914299A Withdrawn JP2001175329A (ja) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Gpsを利用した無人飛行体の無線操縦システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001175329A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004268737A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Yamaha Motor Co Ltd | 無人ヘリコプタのgps制御方法 |
KR100472968B1 (ko) * | 2002-11-04 | 2005-03-08 | 한국항공우주연구원 | 대형 무인비행선의 자동 이·착륙 비행장치 |
JP2009096369A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Univ Of Tokushima | 無人無線操縦ヘリコプタの操縦支援装置 |
JP2017218123A (ja) * | 2016-06-10 | 2017-12-14 | 双葉電子工業株式会社 | パラメータ設定装置 |
-
1999
- 1999-12-17 JP JP35914299A patent/JP2001175329A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100472968B1 (ko) * | 2002-11-04 | 2005-03-08 | 한국항공우주연구원 | 대형 무인비행선의 자동 이·착륙 비행장치 |
JP2004268737A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Yamaha Motor Co Ltd | 無人ヘリコプタのgps制御方法 |
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Date | Code | Title | Description |
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