JP4621346B2 - 航空機用電子地図表示方法及びその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、航空機やヘリコプターなどに搭載されて、例えば、当該航空機等の現位置における飛行エリアを地図表示するときの電子地図表示方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子地図表示装置を航空機やヘリコプターなどの飛行支援、例えば各種飛行任務或いは各種飛行形態のために使用する場合、当該装置に記憶されている数多くの種類の項目データから、当該支援に必要と判断される項目データ、例えば、高速道路、鉄道、駅その他の公共施設、河川、湖沼、山脈等を選択メニュから選択し、選択した項目データに対応する地図データ（具体的な地名や名称）によって地図表示させている。また、必要に応じて飛行中にも選択メニュにより項目データを選択し直して必要な項目データに対応する地図データを地図表示させている。
一方、上記選択メニュのない電子地図表示装置の場合には、当初から決められた項目データに対応する地図データのみが地図表示されることになる。
また、地図表示のための表示縮尺について、上記飛行形態、例えば計器航法や飛行場周辺を飛行する場周飛行等に合わせてベゼルスイッチなどによりマニュアルで切り換え、最適な表示縮尺が得られるようにしている。
ところで、電子地図表示装置にルートの設定機能がある場合には、ルート上を定常飛行しているときには自動的に１／２５万や１／１００万の表示縮尺で、広範囲の地図データが地図表示され、また、ウェイポイントの半径数キロから数十キロのエリアに到達したときには自動的に１／５万や１／１０万の表示縮尺で、詳細な地図データが地図表示されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、飛行任務や飛行形態のために必要と判断される項目データを数多くの種類の項目データから選択するが、一回の飛行における飛行任務や飛行形態が一つの任務や一つの形態でないことが通常であり、このため数種の飛行任務や飛行形態を考慮して項目データを選択し、当該項目データに対応する地図データを地図表示させると、一度に多くの地図データが表示されることとなって判読し難くなり、必要な地図データを瞬時に認識できなくなる。
また、選択メニュのない電子地図表示装置では、当初から決められた項目データに対応する地図データのみが地図表示されるために、ある飛行任務や飛行形態では、多くの地図データが表示されてしまって必要な地図データを瞬時に認識できず、また、ある飛行任務や飛行形態では、必要な地図データが表示されないことがあり、いずれの場合にも有効な支援が得られない。
また、地図表示ための表示縮尺をマニュアルで切り換えていたのでは、切り換え作業を行う者、例えば操縦士に負担を強いることになり、有効な飛行任務や飛行形態の遂行に支障が生ずる。
また、電子地図表示装置にルートの設定機能がある場合、上述のように自動的に表示縮尺及び地図データの地図表示が切り換わるようになっているが、例えばウェイポイントと言っても飛行場と航空無線施設とでは地図表示のための表示縮尺及び地図データは異なることがあり、従来の装置ではこのような点にまで支援がされておらず、このような場合には、マニュアルで切り換え作業を行わざるを得ないため、当該作業を行う者、例えば操縦士に負担を強いることになり、有効な飛行任務や飛行形態の遂行に支障が生ずる。
【０００４】
本発明の目的は、各種飛行任務或いは各種飛行形態に応じた表示縮尺及び項目データに基づく地図表示が自動的になされる航空機用電子地図表示方法及びそれを実現する装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る航空機用電子地図表示方法は、航空機による各種飛行任務或いは各種飛行形態での地図表示に用いられ、各種飛行任務或いは各種飛行形態に対応した地図表示に必要とされる項目データ、例えば、高速道路や鉄道、公共施設、河川等、及び当該地図表示の表示縮尺を、航空機の機体センサや機体各種装置からの供給信号に基づき自動的に選択し、この選択された項目データの、所定飛行エリア（例えば、自機の現位置及びその周辺域）での具体的な地図データを用いて、選択された表示縮尺に従った地図表示を行う方法である。かかる方法によれば、各種飛行任務或いは各種飛行形態に対応した地図表示が自動的に得られるので、判読し易く、必要な地図データを瞬時に認識でき、飛行任務の遂行などに際して有効な支援が得られる。
ところで、上記地図データとは、例えば、自機の現位置及びその周辺域における地物の具体的な形状及び地名や名称であり、高速道路であれば、東名高速道路や中央高速道路等であり、また、鉄道であれば、東海道本線や中央本線等である。
【０００６】
また、本発明の請求項２に係る航空機用電子地図表示装置は、航空機による各種飛行任務或いは各種飛行形態での地図表示に用いられる装置で、機体センサ及び機体各種装置からの各信号が入力される信号入力部と、河川や、湖沼、道路、建造物等の項目データに対応する具体的な地図データ及びこの地図データの地図表示に必要な位置情報（例えば２次元表示であればｘ，ｙ座標値）が記憶された電子地図データベースと、航空機による各種飛行任務或いは各種飛行形態に対応した地図表示に必要とされる項目データ及び当該地図表示の表示縮尺が記憶されたテーブル記憶部と、信号入力部からの供給信号と電子地図データベースから取得する位置情報とによって航空機の位置や速度及び飛行任務或いは飛行形態を判断する一方、テーブル記憶部から飛行任務或いは飛行形態に対応した項目データ及び表示縮尺を選択して地図画像生成を指令する演算処理部と、この演算処理部からの地図画像生成指令に基づき、項目データの、所定飛行エリア（例えば、自機の現位置及びその周辺域）での具体的な地図データ及びこの地図データの地図表示に必要な位置情報を電子地図データベースから取得し、上記表示縮尺に従った地図表示を画像表示部で表示すべく電子地図画像を生成する地図画像生成部とを備えてなるものである。本装置では、飛行任務或いは飛行形態が自動的に判断され、当該飛行任務或いは飛行形態に対応した地図表示が自動的に得られるので、判読し易い必要な地図データを瞬時に認識でき、飛行任務の遂行などに際して有効な支援が得られることは言うまでもない。
【０００７】
また、本発明の請求項３に係る航空機用電子地図表示装置は、上記テーブル記憶部が、項目データや表示縮尺が書き込まれたメモリカードのような可搬型記憶媒体及びこの可搬型記憶媒体の項目データや表示縮尺を読み出すドライブ部で構成されるようにしたもので、本装置によれば、飛行前に飛行任務或いは飛行形態に対応した項目データ及び表示縮尺を地上のコンピュータで可搬型記憶媒体に書き込んでおき、飛行任務或いは飛行形態の遂行時に、項目データ等が書き込まれた可搬型記憶媒体をドライブ部に差し込むような態様を採ることにより、例えば操縦士各自の好みによる地図表示の差や飛行任務或いは飛行形態の差による項目データ等のデータ構成の違いに容易に且つ柔軟に対応できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の航空機用電子地図表示方法及びそれを実現する装置に係る実施形態を図１〜３を参照して説明する。
図１は、本航空機用電子地図表示装置１の構成を示すブロック図である。
本装置１は、自機の現在位置や自機速度、その速度方向、飛行高度等を検知する機体センサ（図示せず）、及び着地信号や捜索用レーダのＯＮ／ＯＦＦ信号、捜索用暗視装置ＯＮ／ＯＦＦ信号、武装マスターアーム信号を発する機体各種装置（図示せず）からの各信号が入力される信号入力部２と、河川や、港湾、道路、建造物等の項目データに対応する具体的な地図データ及び上記地図データの地図表示に必要な位置座標値ｘ，ｙなどが記憶された電子地図データベース３と、航空機による各種飛行任務或いは各種飛行形態に対応した地図表示に必要とされる項目データ及び当該地図表示の表示縮尺が記憶された、後に詳述するテーブル記憶部４と、信号入力部２からの供給信号及び電子地図データベース３の位置情報によって航空機の位置や速度等及び飛行任務或いは飛行形態を判断する一方、テーブル記憶部４から飛行任務或いは飛行形態に対応した項目データ及び表示縮尺を選択して、地図画像生成を指令する演算処理部５とを備えている。
【０００９】
ここで、電子地図データベース３の具体的な地図データとは、日本全土、場合によっては全世界の河川や、港湾、道路、建造物等の具体的な形状及び地名や名称であり、河川で言えば利根川、信濃川、揚子江等々、港湾で言えば東京湾、ペルシャ湾等々、道路で言えば東名高速道路、アウトバーン等々、建造物で言えば東京都庁、ホワイトハウス等々であり、これらの形状及び地名や名称が座標値ｘ，ｙと対応付けて記憶されている。但し、河川などは線分で近似した所謂ベクトルデータで記憶されていることは周知の通りである。
【００１０】
更に、本装置１は、上記演算処理部５からの地図画像生成指令に基づき、項目データの、所定飛行エリアでの具体的な地図データ及びこの地図データの地図表示に必要な位置情報などを電子地図データベース３から取得し、上記表示縮尺に従った地図表示を画像表示部７で表示するための電子地図画像を生成する地図画像生成部６とを備えている。
ここで、所定飛行エリアとは、画像表示部７に地図表示されるエリアであり、例えば自機の現位置及びその周辺域である。したがって、この場合の、項目データの具体的な地図データとは、例えば上記エリアが日本の首都圏であれば、河川では利根川等、港湾では東京湾等、道路では東名高速道路等、建造物では東京都庁等である。
尚、演算処理部５と電子地図データベース３との間の信号線は、電子地図データベース３の更新等のためにも使用できる。
【００１１】
ところで、上記テーブル記憶部４は、項目データや表示縮尺が書き込まれたメモリカード（可搬型記憶媒体）４ａ及びこのメモリカード４ａの項目データや表示縮尺を読み出すメモリカードドライブ部（ドライブ部）４ｂで構成され、メモリカード４ａには、図２に示すようなデータ構成により、飛行任務或いは飛行形態（運用形態）に対応した地図表示に必要とされる項目データ及び当該地図表示の表示縮尺が書き込まれている。
即ち、メモリカード４ａ内のデータ構造は、本実施の形態では、図２のように戦闘任務、捜索任務、飛行場周辺、計器飛行、及び目視飛行の飛行任務或いは飛行形態に対応させて、それぞれの地図表示に必要とされる項目データを選択する場合に、テーブル１，テーブル２，・・・の中から所定のテーブル番号を選択するとともに（同図では、選択する場合には表示すると記載されている）、当該地図表示の表示縮尺が設定される構造を採っており、テーブル１，テーブル２，・・・のそれぞれには、互いに関連する項目データが列挙されている。
因みに、戦闘任務では、表示縮尺は１／１万と設定され、項目データはテーブル１の「１条河川、高速道路、鉄道、駅、・・・」及びテーブル２の「標高データ、２条河川、・・・」が選択される等々である。
【００１２】
次に、本装置１による飛行任務或いは飛行形態での地図表示方法について図１〜３を参照して説明する。
最初に、例えば操縦士が飛行前に飛行任務或いは飛行形態に対応した項目データ及び表示縮尺を、地上のコンピュータ（図示せず）を用いて図２のデータ構造をなすデータとしてメモリカード４ａに書き込んでおき、飛行任務或いは飛行形態の遂行時、例えば搭乗時に項目データ等が書き込まれたメモリカード４ａをドライブ部４ｂに差し込む。そして、操縦士が本装置１を「自動モード」に設定して飛行すれば、自動的に、飛行形態に対応した地図表示が所定の表示縮尺で画像表示部７に表示される。但し、飛行任務の場合、本実施の形態では、戦闘任務のときには武装マスターアーム信号がＯＮになるように、また、捜索任務のときには捜索用レーダ又は捜索用暗視装置がＯＮになるようにしておく必要がある。
【００１３】
本装置１では、機体センサ及び機体各種装置からの各信号が信号入力部２に入力され、これが演算処理部５に供給されると、演算処理部５では航空機の位置や速度等を判断するとともに、図３の制御アルゴリズムに基づいて、飛行任務或いは飛行形態を判断し（以下、ここでは、飛行任務の戦闘任務と判断されたものとする）、テーブル記憶部４から戦闘任務に対応した地図表示に必要とされる項目データ及び当該地図表示の表示縮尺を選択して地図画像生成部６に地図画像生成を指令する。そして、地図画像生成部６では、演算処理部５の指令に基づき、項目データの、所定飛行エリア、例えば自機の現位置及びその周辺域での具体的な地図データ及びこの地図データの地図表示に必要な位置情報などを電子地図データベース３から取得し、上記表示縮尺に従った地図画像が生成され、それが画像表示部７で電子地図画像として表示される。
【００１４】
上述した図３の制御アルゴリズムでは、飛行任務及び飛行形態の間に優先順位がつけられており、この優先順位に従って、最初に武装マスターアーム信号がＯＮであれば、戦闘任務に適する地図表示がなされ、武装マスターアーム信号がＯＦＦのとき捜索用レーダ又は捜索用暗視装置がＯＮであれば、捜索任務に適する地図表示がなされる。そして、これらのいずれもがＯＦＦのとき、着地信号が「着地」又は電子地図データベース３から取得する飛行場位置からＸｋｍ以内であれば飛行場周辺の飛行形態に適した地図表示が、また、着地信号が「着地」等でなく、電子地図データベース３から取得する位置情報のＸｋｍ以内に航空路があり、その航空路の指定高度以上を飛行していれば計器飛行の飛行形態に適した地図表示がなされる。また、着地信号が「着地」等でなく、且つ、Ｘｋｍ以内の航空路が指定高度以上でなく、速度がＵｋｍ／ｈ以下であれば、飛行場周辺の飛行形態に適した地図表示が、そうでなければ目視飛行の飛行形態に適した地図表示がなされるようになっている。
【００１５】
ところで、本装置１では、飛行中に飛行任務の変更等が生じ、「自動モード」で設定されている飛行任務の地図表示と異なる地図表示が必要とされる場合には、「自動モード」を「マニュアルモード」に切り換え、図２のデータ構造から所望の項目データが列挙されたテーブル１，テーブル２，・・・を選択するとともに、所望の表示縮尺を指定して電子地図画像を表示させることができる。また、従来と同様に、選択メニュから選択した項目データに対応する地図データを画像表示させることもできる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の航空機用電子地図表示方法及びそれを実現する装置によれば、各種飛行任務或いは各種飛行形態に応じた表示縮尺及び地図データによる地図表示が自動的になされるので、判読し易く、必要な地図データを瞬時に認識でき、飛行任務の遂行などに際して有効な支援が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る航空機用電子地図表示装置のブロック構成図である。
【図２】 図１のメモリカードに書き込まれたデータの構造図である。
【図３】 図１の装置の制御アルゴリズムのフローチャート図である。
【符号の説明】
１ 航空機用電子地図表示装置
２ 信号入力部
３ 電子地図データベース
４ テーブル記憶部
４ａ メモリカード（可搬型記憶媒体）
４ｂ メモリカードドライブ部（ドライブ部）
５ 演算処理部
６ 地図画像生成部

Claims (3)

1. 航空機による各種飛行任務或いは各種飛行形態での地図表示に用いられる電子地図表示方法であって、前記各種飛行任務或いは各種飛行形態に対応した地図表示に必要とされる項目データ及び当該地図表示の表示縮尺を、前記航空機の機体センサや機体各種装置からの供給信号に基づき自動的に選択し、該選択された項目データの、所定飛行エリアでの具体的な地図データを用いて前記表示縮尺に従った地図表示を行うことを特徴とする航空機用電子地図表示方法。
2. 航空機による各種飛行任務或いは各種飛行形態での地図表示に用いられる電子地図表示装置であって、
   機体センサ及び機体各種装置からの信号が入力される信号入力部と、
   河川や、湖沼、道路、建造物等の項目データに対応する具体的な地図データ及び該地図データの地図表示に必要な位置情報が記憶された電子地図データベースと、
   前記航空機による各種飛行任務或いは各種飛行形態に対応した地図表示に必要とされる前記項目データ及び当該地図表示の表示縮尺が記憶されたテーブル記憶部と、
   前記信号入力部からの供給信号と前記電子地図データベースから取得する位置情報とによって前記航空機の位置や速度及び飛行任務或いは飛行形態を判断する一方、前記テーブル記憶部から前記飛行任務或いは飛行形態に対応した前記項目データ及び表示縮尺を選択して地図画像生成を指令する演算処理部と、
   該演算処理部からの地図画像生成指令に基づき、前記飛行任務或いは飛行形態に対応した前記項目データの、所定飛行エリアでの具体的な地図データ及び該地図データの地図表示に必要な位置情報を前記電子地図データベースから取得し、前記表示縮尺に従った地図表示を画像表示部で表示すべく電子地図画像を生成する地図画像生成部と、
   を備えてなることを特徴とする航空機用電子地図表示装置。
3. 前記テーブル記憶部は、前記項目データや表示縮尺が書き込まれた可搬型記憶媒体、及びこの可搬型記憶媒体の前記項目データや表示縮尺を読み出すドライブ部で構成されることを特徴とする請求項２に記載の航空機用電子地図表示装置。

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