JP2013060123A - 飛行経路特定方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】飛行経路特定方法では、複数の航空機のうち任意の1の航空機が、他の航空機の目標位置と飛行経路とを受信し(S200)、他の航空機の目標位置を除く複数の目標位置から、到達までの時間が最短となる、または、到達に要するエネルギーが最小となる目標位置を選択し(S202)、自機の飛行状態に基づいて現地点から目標位置までの飛行経路を導出し(S204)、導出された飛行経路と他の航空機の飛行経路とを比較して、自機と他の航空機とが衝突するか否か判定し(S206)、衝突すると判定した場合、衝突しない飛行経路となるまで、飛行速度または飛行経路自体を変更する。
【選択図】図3
Description
図1は、複数の航空機100(100x、100a、100b、100c)の編隊飛行の一例を示した説明図である。ここでは、航空機100が4機示され、仮に、航空機100xを有人機、航空機100a、100b、100cを無人機とする。かかる4機の航空機100x、100a、100b、100cは、図1(a)のように、それぞれに与えられた飛行目的に基づいて独立して飛行しているとする。
図2は、航空機100の概略的な構成を述べた機能ブロック図である。ここでは、本実施形態の目的である目標位置や飛行経路を特定するために必要な構成のみを説明し、本実施形態に関係のない構成については説明を省略する。
図3は、飛行経路特定方法の処理の流れを示したフローチャートであり、図4および図5は、飛行経路特定方法の所定の処理を説明するための説明図である。当該飛行経路特定方法では、独立して飛行している複数の航空機100が集合して、編隊飛行を行うための相異なる複数の目標位置にそれぞれ移動することを前提に、複数の航空機100のうち任意の1の航空機100が、1の目標位置を選択してその飛行経路を求めることを目的としている。ここでは、3機の航空機100d、100e、100fが3つの目標位置A、B、Cを目標にする場合を述べる。
そして、直線距離LdA、LdB、LdCのうち直線距離が最短となる目標位置を到達までの時間が最短となる目標位置とみなし、自機の目標位置として決定する。
ただし、gは重力加速度であり、各地点の速度のスカラー量vd,vA,vB,vCは、以下の数式3で定義される。
そして、中央制御部114は、差分DdA、DdB、DdCのうちエネルギーが最小となる目標位置を自機の目標位置として決定する。
中央制御部114は、かかる飛行位置、飛行速度、姿勢の変化率を時間tの間、積分して飛行経路を導出する。このように飛行状態の情報を有する航空機100自体で飛行経路を完結的に導出することで、大容量の飛行状態の情報を他の航空機100または地上設備に伝達しないで済み、計算処理の効率化を図ることができる。
(「RAレポートに基づくACAS2のアルゴリズムバージョン7の改訂効果」(電子航法研究所報告 NO.116, 2007.1)より引用)
ここで、距離接近時間閾値は衝突までの時間、保護領域半径は自機と他の航空機100との許容される最小距離、高度閾値は、自機と他の航空機100との許容される最小高度差を示す。したがって、例えば、自機が1000〜2350ftの位置を飛行している際に、自機と他の航空機100との距離が0.20NM(Nautical Mile)以下であり、かつ、高度差が300ft以下となった場合、中央制御部114は、15秒以内に衝突する可能性があると判定することとなる。
110 …飛行機構
112 …飛行状態センサ
114 …中央制御部
116 …通信部
150 …保護領域
Claims (3)
- 複数の航空機が相異なる複数の目標位置にそれぞれ移動するための飛行経路を特定する飛行経路特定方法であって、
前記複数の航空機のうち任意の1の航空機が、
他の航空機の目標位置と飛行経路とを受信する受信工程と、
前記他の航空機の目標位置を除く前記複数の目標位置から、到達までの時間が最短となる、または、到達に要するエネルギーが最小となる目標位置を選択する目標位置選択工程と、
自機の飛行状態に基づいて現地点から目標位置までの飛行経路を導出する飛行経路導出工程と、
導出された飛行経路と前記他の航空機の飛行経路とを比較して、自機と該他の航空機とが衝突するか否か判定する衝突判定工程と、
を有し、
衝突すると判定した場合、衝突しない飛行経路となるまで、飛行速度または飛行経路自体を変更して、前記飛行経路導出工程、および、前記衝突判定工程を繰り返すことを特徴とする飛行経路特定方法。 - 前記複数の航空機には目標位置と飛行経路とを特定する順番が予め定められており、
前記任意の1の航空機は、自機より順番が早い全ての航空機の目標位置と飛行経路とを受信して自機の目標位置と飛行経路とを特定することを特徴とする請求項1に記載の飛行経路特定方法。 - 複数の航空機のうち任意の1の航空機に設けられたコンピュータに、
他の航空機の目標位置と飛行経路とを受信する受信工程と、
前記他の航空機の目標位置を除く複数の目標位置から、到達までの時間が最短となる、または、到達に要するエネルギーが最小となる目標位置を選択する目標位置選択工程と、
自機の飛行状態に基づいて現地点から目標位置までの飛行経路を導出する飛行経路導出工程と、
導出された飛行経路と前記他の航空機の飛行経路とを比較して、自機と該他の航空機とが衝突するか否か判定する衝突判定工程と、
衝突すると判定した場合、衝突しない飛行経路となるまで、飛行速度または飛行経路自体を変更して、前記飛行経路導出工程、および、前記衝突判定工程を繰り返させる工程と、
を実行させるためのプログラム。
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