JP7114191B2

JP7114191B2 - unmanned aerial system

Info

Publication number: JP7114191B2
Application number: JP2018238304A
Authority: JP
Inventors: 智大塚
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2022-08-08
Anticipated expiration: 2038-12-20
Also published as: JP2020101391A

Description

本発明は、無人航空機において現在位置を測位する技術に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to technology for measuring the current position of an unmanned aerial vehicle.

無人航空機システムとしては、複数の測位衛星から受信した電波に基づいて現在位置を測位するＧＰＳ受信器を無人航空機(ドローン）に搭載し、ＧＰＳ受信器で無人航空機の現在位置を測位しながら、予め設定した経路に沿って無人航空機を自動航行させる無人航空機システムが知られている（たとえば、特許文献１）。 As an unmanned aerial vehicle system, a GPS receiver that measures the current position based on radio waves received from multiple positioning satellites is mounted on the unmanned aerial vehicle (drone). An unmanned aerial vehicle system that automatically navigates an unmanned aerial vehicle along a set route is known (for example, Patent Document 1).

特開２０１８-０７７６２６号公報JP 2018-077626 A

ＧＰＳ受信器等のＧＮＳＳ受信器で現在位置を測位する場合、ＧＮＳＳ受信器と測位衛星の間に障害物があると、測位衛星の電波が反射等により複数の伝搬経路でＧＮＳＳ受信器に到達するマルチパス等によって、測位衛星の電波の受信品質が劣化し、現在位置を正しく測位できなくなってしまうことがある。 When positioning the current position with a GNSS receiver such as a GPS receiver, if there is an obstacle between the GNSS receiver and the positioning satellite, the radio waves from the positioning satellite reach the GNSS receiver through multiple propagation paths due to reflection, etc. Due to multipaths, etc., the reception quality of radio waves from positioning satellites may be degraded, making it impossible to accurately measure the current position.

そこで、本発明は、無人航空機に搭載されたＧＮＳＳ受信器において、より現在位置正しく測位することを課題とする Therefore, an object of the present invention is to measure the current position more accurately in a GNSS receiver mounted on an unmanned aerial vehicle.

前記課題達成のために、本発明は、
複数の測位衛星を用いて現在位置を測位するＧＮＳＳ受信器を搭載した無人航空機を備えた無人航空機システムに、各測位衛星の軌道情報と、地上物を含む地表の３次元形状を表す３次元形状データとを用いて、前記ＧＮＳＳ受信器が測位した当該無人航空機の現在位置との間に障害物がある、少なくとも当該無人航空機の現在位置から見て地平線上にある測位衛星を算定し、使用不可衛星として前記ＧＮＳＳ受信器に設定する使用不可衛星設定手段を設け、前記ＧＮＳＳ受信器において、前記使用不可衛星として設定された測位衛星を、現在位置の測位に用いる測位衛星から除外するようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention
An unmanned aerial vehicle system equipped with a GNSS receiver that measures the current position using a plurality of positioning satellites. Using the data, calculate the positioning satellites that are on the horizon at least from the current position of the unmanned aerial vehicle that have obstacles between them and the current position of the unmanned aerial vehicle positioned by the GNSS receiver, and cannot be used. Disabled satellite setting means is provided to set the GNSS receiver as a satellite, and the GNSS receiver excludes the positioning satellite set as the disabled satellite from the positioning satellites used for positioning the current position. is.

ここで、このような無人航空機システムには、さらに、前記使用不可衛星設定手段が、前記ＧＮＳＳ受信器が測位した当該無人航空機の現在位置との間に障害物がある、少なくとも当該無人航空機の現在位置から見て地平線上にある測位衛星を算定したときに、所定の警告をオペレータに提示する警告手段を設けるようにしてよい。 Here, in such an unmanned aerial vehicle system, the unusable satellite setting means further includes at least the current position of the unmanned aerial vehicle in which there is an obstacle between the current position of the unmanned aerial vehicle measured by the GNSS receiver and the current position of the unmanned aerial vehicle. Warning means may be provided for presenting a predetermined warning to the operator when the positioning satellites on the horizon as seen from the position are calculated.

または、このような無人航空機システムには、さらに、前記使用不可衛星設定手段が、前記ＧＮＳＳ受信器が測位した当該無人航空機の現在位置との間に障害物がある、少なくとも当該無人航空機の現在位置から見て地平線上にある測位衛星を算定したときに、障害物が当該無人航空機と測位衛星の間に位置しなくなる当該無人航空機の高度の変更量を算定してオペレータに提示する高度変更案提示手段を設けるようにしてもよい。 Alternatively, in such an unmanned aerial system, the unusable satellite setting means further includes at least the current position of the unmanned aerial vehicle where there is an obstacle between the current position of the unmanned aerial vehicle measured by the GNSS receiver. presenting an altitude change proposal to the operator by calculating the amount of change in the altitude of the unmanned aerial vehicle that prevents an obstacle from being positioned between the unmanned aerial vehicle and the positioning satellite when calculating the positioning satellite on the horizon as seen from the You may make it provide a means.

また、前記課題達成のために、本発明は、測位衛星を用いて現在位置を測位するＧＮＳＳ受信器を搭載した無人航空機を備えた無人航空機システムに、前記無人航空機を自動航行させる経路を規定する経路データを作成するデータ処理装置を備えたものである。ここで、前記データ処理装置は、各測位衛星の軌道情報と、地上物を含む地表の３次元形状を表す３次元形状データとを用いて、前記経路データが表す経路上の区間であって、当該区間内の位置との間に障害物が存在する、少なくとも当該区間内の位置から見て地平線上にある測位衛星が存在する区間である障害物遮蔽衛星存在区間に対応づけて、当該存在する測位衛星を使用不可衛星として登録した使用不可衛星データを作成する使用不可衛星データ作成手段を備えている。また、前記無人航空機システムは、自動航行の実施時に、前記経路データが規定する経路に沿って航行するように当該無人航空機の飛行動作を制御する自動航行制御手段と、自動航行の実施時に、前記ＧＮＳＳ受信器が測位した当該無人航空機の現在位置が含まれる前記障害物遮蔽衛星存在区間に対応づけて前記使用不可衛星データに登録されている使用不可衛星を前記ＧＮＳＳ受信器に設定する使用不可衛星設定手段を備えている。そして、前記ＧＮＳＳ受信器は、前記使用不可衛星として設定された測位衛星を、現在位置の測位に用いる測位衛星から除外する。 In order to achieve the above object, the present invention provides an unmanned aerial vehicle system including an unmanned aerial vehicle equipped with a GNSS receiver that measures the current position using positioning satellites, and defines a route for automatically navigating the unmanned aerial vehicle. It is equipped with a data processing device for creating route data. Here, the data processing device uses orbit information of each positioning satellite and three-dimensional shape data representing a three-dimensional shape of the ground surface including ground objects to determine a section on the route represented by the route data, In association with an obstacle shielding satellite existing section, which is a section in which an obstacle exists between the position in the section and at least a positioning satellite on the horizon as seen from the position in the section, the existing An unusable satellite data creating means for creating unusable satellite data in which the positioning satellite is registered as an unusable satellite is provided. Further, the unmanned aerial vehicle system includes automatic navigation control means for controlling the flight operation of the unmanned aerial vehicle so that the unmanned aerial vehicle flies along a route defined by the route data when automatic navigation is performed; Unusable satellites registered in the unusable satellite data are set in the GNSS receiver in association with the obstacle shielding satellite existence zone including the current position of the unmanned aerial vehicle positioned by the GNSS receiver. A setting means is provided. Then, the GNSS receiver excludes the positioning satellite set as the unusable satellite from the positioning satellites used for positioning the current position.

ここで、このような無人航空機システムは、前記データ処理装置に、さらに、前記データ処理装置に、使用不可衛星データが表す前記障害物遮蔽衛星存在区間を、地図もしくは航空写真上に前記経路データが表す経路を表した経路図上でオペレータに提示する障害物遮蔽衛星存在区間提示手段を設けるようにしてもよい。 Here, in such an unmanned aerial vehicle system, the data processing device further instructs the data processing device to indicate the obstacle shielding satellite existing section indicated by the unusable satellite data on the map or the aerial photograph where the route data is. Obstacle shielding satellite existing section presenting means may be provided for presenting an operator with a route diagram showing the route.

または、このような無人航空機システムは、前記データ処理装置に、さらに、使用不可衛星データが表す前記障害物遮蔽衛星存在区間について、障害物が当該障害物遮蔽衛星存在区間内の位置と測位衛星との間に位置しなくなる当該障害物遮蔽衛星存在区間の高度の変更量を算定してオペレータに提示する高度変更案提示手段を設けるようにしてもよい。 Alternatively, in such an unmanned aerial vehicle system, the data processing device further provides that, for the obstacle shielding satellite existence section represented by the unusable satellite data, the obstacle is a position within the obstacle shielding satellite existence section and the positioning satellite An altitude change proposal presenting means may be provided for calculating the amount of change in the altitude of the obstacle shielding satellite existence section that is no longer positioned between the obstacle shielding satellites and presenting it to the operator.

以上のような無人航空機システムによれば、航行時に、無人航空機との間に障害物のある測位衛星を用いずに無人航空機の現在位置の測位を行うことができるので、より現在位置正しく測位することができる。 According to the unmanned aerial vehicle system described above, the current position of the unmanned aerial vehicle can be measured without using a positioning satellite that has an obstacle between the unmanned aerial vehicle and the unmanned aerial vehicle, so that the current position can be determined more accurately. be able to.

以上のように、本発明によれば、無人航空機に搭載されたＧＮＳＳ受信器において、より現在位置正しく測位することができる。 As described above, according to the present invention, the GNSS receiver mounted on the unmanned aerial vehicle can measure the current position more accurately.

本発明の第１実施形態に係る無人航空機システムの構成を示す図である。1 is a diagram showing the configuration of an unmanned aerial vehicle system according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第１実施形態に係るデータ処理装置の機能構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the functional configuration of a data processing device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第１実施形態に係るデータ処理装置の表示画面を示す図である。It is a figure which shows the display screen of the data processing apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る自動航行データを示す図である。It is a figure which shows the automatic navigation data based on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る使用不可衛星の設定法を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a method of setting unusable satellites according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第１実施形態に係る無人航空機の機能構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the functional configuration of an unmanned aerial vehicle according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第３実施形態に係る無人航空機の他の機能構成を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing another functional configuration of the unmanned aerial vehicle according to the third embodiment of the present invention; 本発明の第３実施形態に係るＧＮＳＳ設定制御処理を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows GNSS setting control processing concerning a 3rd embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について説明する。
まず、第１の実施形態について説明する。
図１に、本第１実施形態に係る無人航空機システムの構成を示す。
図示するように、無人航空機システムは、無人航空機(ドローン）１、無人航空機１と無線通信を行うコントローラ２、コントローラ２に選択的に着脱することのできるデータ処理装置３を備えている。 Embodiments of the present invention will be described below.
First, the first embodiment will be described.
FIG. 1 shows the configuration of an unmanned aircraft system according to the first embodiment.
As illustrated, the unmanned aerial vehicle system includes an unmanned aerial vehicle (drone) 1, a controller 2 that wirelessly communicates with the unmanned aerial vehicle 1, and a data processing device 3 that can be selectively attached to and detached from the controller 2.

このような構成において、無人航空機１は、航行モードとして手動航行モードと自動航行モードとを有する。そして、無人航空機１に手動航行モードが設定されているときには、オペレータは、コントローラ２の操作することにより無人航空機１を無線通信を介して遠隔操作することができる。また、データ処理装置３はコントローラ２に装着された状態において、コントローラ２が行う無線通信を介して無人航空機１と通信を行うことができる。 With such a configuration, the unmanned aerial vehicle 1 has a manual navigation mode and an automatic navigation mode as navigation modes. When the manual navigation mode is set for the unmanned aerial vehicle 1, the operator can operate the controller 2 to remotely control the unmanned aerial vehicle 1 via wireless communication. In addition, the data processing device 3 can communicate with the unmanned aerial vehicle 1 via wireless communication performed by the controller 2 while attached to the controller 2 .

無人航空機１は、たとえば、４回転翼のマルチコプタであり、下部に連結されたジンバル１１と、ジンバル１１に支持されたカメラ１２を備えている。また、無人航空機１は、ＧＰＳ受信器等の、複数の測位衛星から受信した電波を用いて現在位置の測位を行うＧＮＳＳ受信器を搭載している。 The unmanned aerial vehicle 1 is, for example, a four-rotor multicopter, and includes a gimbal 11 connected to its lower portion and a camera 12 supported by the gimbal 11 . Also, the unmanned aerial vehicle 1 is equipped with a GNSS receiver, such as a GPS receiver, which performs positioning of the current position using radio waves received from a plurality of positioning satellites.

次に、図２に、データ処理装置３の機能構成を示す。
図示するように、データ処理装置３は、自動航行データ編集部３１と、自動航行制御部３２を備えている。
また、データ処理装置３には、衛星軌道情報３３と数値標高モデルデータ３４と地図/航空写真データ３５と自動航行データ３６とが記憶される。
衛星軌道情報３３は、ＧＰＳ衛星などの各測位衛星の軌道の情報、すなわち、各測位衛星の将来を含む各時点における位置を表す情報であり、外部の機関より予め取得してデータ処理装置３に記憶しておく。また、数値標高モデルデータ３４は、樹木や建築物などの地上物を含む地表の３次元形状を表すデータであり、外部の機関より予め取得してデータ処理装置３に記憶しておく。また、地図/航空写真データ３５は各地の地図や航空写真のデータである。また、自動航行データ３６は、自動航行データ編集部３１によって作成される、無人航空機１に行わせる自動航行の内容を規定するデータである。 Next, FIG. 2 shows the functional configuration of the data processing device 3. As shown in FIG.
As illustrated, the data processing device 3 includes an automatic navigation data editing section 31 and an automatic navigation control section 32 .
The data processor 3 also stores satellite orbit information 33 , digital elevation model data 34 , map/aerial photograph data 35 and automatic navigation data 36 .
The satellite orbit information 33 is information on the orbit of each positioning satellite such as a GPS satellite, that is, information representing the position of each positioning satellite at each point in time including the future. Remember. The digital elevation model data 34 is data representing the three-dimensional shape of the ground surface including ground objects such as trees and buildings, and is acquired in advance from an external organization and stored in the data processing device 3 . Further, the map/aerial photograph data 35 is data of maps and aerial photographs of various places. The automatic navigation data 36 is data that is created by the automatic navigation data editing unit 31 and defines the content of automatic navigation that the unmanned aerial vehicle 1 is to perform.

なお、データ処理装置３は、ハードウエアとしては、モバイルコンピュータやモバイル端末であり、図２に示す構成は、データ処理装置３が所定のソフトウエアを実行することにより実現される。 The data processing device 3 is a mobile computer or a mobile terminal as hardware, and the configuration shown in FIG. 2 is realized by the data processing device 3 executing predetermined software.

さて、自動航行データ編集部３１は、自動航行データ３６の作成を、たとえば、図３ａに示すような編集画面をオペレータの操作に応じて表示し、編集画面上の操作に応じて自動航行の内容を編集し、編集完了の後の自動航行の内容を規定するデータを自動航行データ３６とすることにより行う。 The automatic navigation data editing unit 31 creates the automatic navigation data 36 by, for example, displaying an editing screen as shown in FIG. is edited, and data defining the contents of automatic navigation after editing is completed is used as automatic navigation data 36 .

図示するように編集画面には、地図/航空写真データ３５を用いて生成した無人航空機１を自動航行させる地域の地図または航空写真を航行地域図３０１として表示する。そして、航行地域図３０１上において、オペレータから、自動航行を開始させる地点であるスタートポイントSPと、自動航行において無人航空機１を経由させる位置であるウエイポイントWPの設定を受け付ける。 As shown in the figure, the edit screen displays a map or aerial photograph of the area in which the unmanned aerial vehicle 1 automatically navigates, generated using the map/aerial photograph data 35, as a navigation area map 301. FIG. Then, on the navigation area map 301, the setting of the start point SP, which is the point at which the automatic navigation is started, and the waypoint WP, which is the position through which the unmanned aerial vehicle 1 is routed in the automatic navigation, is accepted from the operator.

また、ミッション設定ウインドウ３０２で、自動航行を開始する年月日時分秒であるミッション開始時刻や、自動航行における無人航空機１の速度の設定を受けつける。また、ミッション設定ウインドウ３０２に設けた「詳細」ボタンの操作に応答して、所定のミッション詳細設定ウインドウを表示し、ミッションに関する、その他の詳細の設定を受け付ける。 The mission setting window 302 also accepts settings for the mission start time, which is the year, month, day, hour, minute, and second at which automatic navigation is started, and the speed of the unmanned aerial vehicle 1 in automatic navigation. Also, in response to the operation of the "details" button provided in the mission setting window 302, a predetermined mission detail setting window is displayed to accept other detailed settings regarding the mission.

また、オペレータのウエイポイントの選択に応じて、そのウエイポイントのウエイポイント設定ウインドウ３０３を表示し、ウエイポイントの高度の設定を受け付ける。また、ウエイポイント設定ウインドウ３０３に設けた「詳細」ボタンの操作に応答して、所定のウエイポイント詳細設定ウインドウを表示し、そのウエイポイントに関する、ウエイポイントにおけるホバリングの有無等の、その他の詳細の設定を受け付ける。また、ウエイポイント設定ウインドウ３０３に設けた「アクション」ボタンの操作に応答して、所定のアクション設定ウインドウを表示し、そのウエイポイントで行う撮影動作などのアクションの設定を受け付ける。 In addition, according to the operator's selection of a waypoint, the waypoint setting window 303 for that waypoint is displayed to accept the setting of the altitude of the waypoint. In addition, in response to the operation of the "details" button provided in the waypoint setting window 303, a predetermined waypoint detailed setting window is displayed, and other details regarding the waypoint such as presence or absence of hovering at the waypoint are displayed. Accept settings. In addition, in response to the operation of the "action" button provided in the waypoint setting window 303, a predetermined action setting window is displayed to receive the setting of the action such as the shooting operation to be performed at that waypoint.

そして、自動航行データ編集部３１は、編集画面に設けた「編集終了」ボタンが操作されたならば、編集画面で編集された自動航路の内容に従った航行を規定する自動航行データ３６を作成する。 Then, when the "end editing" button provided on the editing screen is operated, the automatic navigation data editing unit 31 creates automatic navigation data 36 that defines navigation according to the content of the automatic route edited on the editing screen. do.

ここで、図４に示すように、自動航行データ３６は、飛行制御データとアクション制御データとＧＮＳＳ設定データとを含む。
飛行制御データは、自動航行開始時刻と自動航行する経路と自動航行で移動する際の移動速度を規定するデータである。自動航行開始時刻は、ミッションに対して設定されたミッション開始時刻となる。また、自動航行する経路は、設定されたスタートポイントの座標を離陸して、設定された各ウエイポイントの座標を経由してスタートポイントの座標に着陸する経路となる。スタートポイントの経緯度座標は、そのスタートポイントが設定された航行地域図３０１上の経緯度座標となり、スタートポイントの標高は、数値標高モデルデータ３４が表す、スタートポイントの経緯度座標の標高、すなわち、地表の標高となる。また、各ウエイポイントの経緯度座標は、そのウエイポイントが設定された航行地域図３０１上の経緯度座標となり、各ウエイポイントの標高は、そのウエイポイントに対して設定された高度が表す標高となる。また、移動速度は、ミッションに対して設定された速度となる。 Here, as shown in FIG. 4, the autopilot data 36 includes flight control data, action control data, and GNSS setting data.
The flight control data is data that defines the automatic navigation start time, the automatic navigation route, and the movement speed during automatic navigation. The automatic navigation start time is the mission start time set for the mission. Also, the automatic navigation route is a route that takes off from the coordinates of the set start point, passes through the coordinates of each set waypoint, and lands on the coordinates of the start point. The latitude and longitude coordinates of the start point are the latitude and longitude coordinates on the navigation area map 301 where the start point is set. , is the elevation of the earth's surface. The latitude and longitude coordinates of each waypoint are the latitude and longitude coordinates on the navigation area map 301 on which the waypoint is set, and the altitude of each waypoint is the altitude represented by the altitude set for that waypoint. Become. Also, the movement speed is the speed set for the mission.

次に、アクション制御データは、各ウエイポイントに対して設定された、カメラ１２を用いた撮影などのアクションを規定するデータである。
そして、ＧＮＳＳ設定データは、自動航行する経路上の区間毎に、当該区間において無人航空機１のＧＮＳＳ受信器における使用を不可とする測位衛星を規定するものである。
ここで、無人航空機１のＧＮＳＳ受信器は、水平線に対する仰角が０°以上の所定の仰角（たとえば１５°）以上の範囲内に位置する測位衛星のみを許容仰角範囲内測位衛星として、許容仰角範囲内測位衛星からの電波を用いて衛星測位を行う。 Next, the action control data is data that defines actions such as photographing using the camera 12, which are set for each waypoint.
The GNSS setting data defines, for each section on the automatic navigation route, the positioning satellites that cannot be used by the GNSS receiver of the unmanned aerial vehicle 1 in that section.
Here, the GNSS receiver of the unmanned aerial vehicle 1 regards only positioning satellites positioned within a range of a predetermined elevation angle (for example, 15°) of 0° or more with respect to the horizon as positioning satellites within the allowable elevation angle range. Satellite positioning is performed using radio waves from internal positioning satellites.

そして、ＧＮＳＳ設定データは、許容仰角範囲内測位衛星であっても、各区間においてＧＮＳＳ受信器における使用を不可とする測位衛星を使用不可衛星として規定するデータである。 The GNSS setting data is data that specifies, as unusable satellites, positioning satellites that are not allowed to be used in the GNSS receiver in each interval, even if the positioning satellites are within the allowable elevation angle range.

ここで、使用不可衛星は、衛星軌道情報３３と数値標高モデルデータ３４を用いて算定する。すなわち、たとえば、まず、自動航行する経路上に所定間隔で設定した調査ポイントの各々について、飛行制御データを参照して、自動航行データ３６に従った自動航行の実施時に無人航空機１が調査ポイントに位置する時刻を滞在時刻として算定する。 Here, unusable satellites are calculated using satellite orbit information 33 and digital elevation model data 34 . That is, for example, first, for each of the survey points set at predetermined intervals on the automatic navigation route, the flight control data is referred to, and the unmanned aerial vehicle 1 is at the survey point at the time of automatic navigation according to the automatic navigation data 36. The time at which the object is located is calculated as the staying time.

そして、衛星軌道情報３３を用いて、各調査ポイントについて、当該調査ポイントの滞在時刻に調査ポイントから見た各測位衛星の方向を求める。そして、求めた方向が表す仰角が所定の仰角以上の範囲内に位置する測位衛星を、当該調査ポイントにおける許容仰角範囲内測位衛星として識別する。次に、識別した各調査ポイントにおける各許容仰角範囲内測位衛星について、数値標高モデルデータ３４を参照して、当該調査ポイントの滞在時刻に当該調査ポイントから見た当該許容仰角範囲内測位衛星の方向に障害物が存在するかどうか、すなわち、当該調査ポイントの滞在時刻に当該調査ポイントと当該許容仰角範囲内測位衛星の間に障害物が存在するかどうかを調べる。そして、障害物が存在する許容仰角範囲内測位衛星を、当該調査ポイントの使用不可衛星として設定する。 Then, using the satellite orbit information 33, for each survey point, the direction of each positioning satellite seen from the survey point at the stay time of the survey point is obtained. Then, a positioning satellite whose elevation angle represented by the obtained direction is located within a range equal to or greater than a predetermined elevation angle is identified as a positioning satellite within the allowable elevation angle range at the survey point. Next, for each positioning satellite within the allowable elevation angle range at each identified survey point, the digital elevation model data 34 is referenced, and the direction of the positioning satellite within the allowable elevation angle range viewed from the survey point at the time of stay at the survey point is calculated. , that is, whether an obstacle exists between the survey point and the positioning satellite within the allowable elevation angle range at the stay time of the survey point. Then, the positioning satellites within the allowable elevation angle range where the obstacle exists are set as unusable satellites for the survey point.

すなわち、たとえば、図５に示すように調査ポイントＰにおいて、衛星軌道情報３３が、調査ポイントＰの滞在時刻の許容仰角範囲内測位衛星として衛星Ａと衛星Ｂが存在することを表している場合において、数値標高モデルデータ３４が調査ポイントＰと衛星Ａの間に障害物が存在していることを表しており、調査ポイントＰと衛星Ｂの間に障害物が存在していないことを表している場合には、衛星Ａを調査ポイントＰの使用不可衛星として設定し、衛星Ｂは調査ポイントＰの使用不可衛星として設定しない。 That is, for example, when the satellite orbit information 33 indicates that the satellites A and B exist as positioning satellites within the allowable elevation angle range of the stay time of the survey point P as shown in FIG. , the digital elevation model data 34 indicates that an obstacle exists between the survey point P and the satellite A, and that there is no obstacle between the survey point P and the satellite B. In this case, satellite A is set as an unusable satellite for survey point P, and satellite B is not set as an unusable satellite for survey point P.

そして、使用不可衛星が共通となる連続した調査ポイントを含む区間を設定し、設定した区間に対して、当該区間内の調査ポイントについて共通の使用不可衛星を当該区間の使用不可衛星としてＧＮＳＳ設定データによって規定する。 Then, a section including consecutive survey points with common unusable satellites is set, and for the set section, the common unusable satellites for the survey points in the section are set as unusable satellites in the section, and the GNSS setting data stipulated by

ここで、図４に示すように、ＧＮＳＳ設定データは、経路上の使用不可衛星を設定した区間毎に対応して設けた区間毎設定データを有し、各区間毎データには、対応する区間を規定する座標データと、対応する区間の使用不可衛星が登録される。 Here, as shown in FIG. 4, the GNSS setting data has setting data for each section provided corresponding to each section in which unusable satellites on the route are set. and the unusable satellites in the corresponding section are registered.

さて、自動航行データ編集部３１は、このような自動航行データ３６を作成しデータ処理装置３に記憶したならば、次に、図３ｂに示すような確認画面を表示する。
確認画面では、航空地域図上に記憶した自動航行データ３６の飛行制御データが表す自動航行する経路を表した経路図３５０上で、自動航行データ３６のＧＮＳＳ設定データが表す使用不可衛星が設定されている区間Ｃ０１、Ｃ０２を強調して提示する。また、使用不可衛星が設定されている区間Ｃ０１、Ｃ０２の各々に対応して設けたメッセージウインドウ３５１に、対応する区間について、マルチパスが発生する可能性のある測位衛星が存在する旨のメッセージを表示する。 After the automatic navigation data editor 31 has created such automatic navigation data 36 and stored it in the data processor 3, it displays a confirmation screen as shown in FIG. 3b.
On the confirmation screen, unusable satellites represented by the GNSS setting data of the automatic navigation data 36 are set on the route diagram 350 representing the automatic navigation route represented by the flight control data of the automatic navigation data 36 stored on the aviation area map. The sections C01 and C02 that are present are emphasized. Also, in the message window 351 provided corresponding to each of the sections C01 and C02 in which unusable satellites are set, a message to the effect that there is a positioning satellite that may cause multipath for the corresponding section is displayed. indicate.

また、対応する区間について、衛星軌道情報３３と数値標高モデルデータ３４を用いて、当該区間内の各調査ポイントの全てについて、調査ポイントの滞在時刻に調査ポイントと当該区間の使用不可衛星との間に障害物が無くなることとなる当該区間の飛行高度と、飛行制御データが表す当該区間の飛行高度の差を障害物回避高度として算定し、無人航空機１の飛行高度を障害物回避高度分上昇すれば、マルチパスが発生しなくなる旨を通知する。 In addition, for the corresponding section, using the satellite orbit information 33 and the digital elevation model data 34, for each survey point in the section, at the time of stay of the survey point, the distance between the survey point and the unavailable satellite in the section The obstacle avoidance altitude is calculated as the difference between the flight altitude of the section at which there are no obstacles in the flight control data and the flight altitude of the section represented by the flight control data. notifies that multipath will not occur.

そして、確認画面に設けた「戻る」ボタンが操作されたならば、図３ａの編集画面に戻り、上述のようにオペレータ操作を受け付けて自動航行の内容を編集し自動航行データ３６を更新する。また、確認画面に設けた「終了」ボタンが操作されたならば、確認画面を消去し、自動航行データ編集部３１の処理を終了する。また、確認画面に設けた「実行」ボタンが操作されたならば、自動航行制御部３２に、確認画面を表示している自動航行データ３６による自動航行の実行を要求し、確認画面を消去し、自動航行データ編集部３１の処理を終了する。 When the "return" button provided on the confirmation screen is operated, the screen returns to the editing screen shown in FIG. Further, when the "end" button provided on the confirmation screen is operated, the confirmation screen is erased and the processing of the automatic navigation data editing unit 31 is terminated. Also, when the "execute" button provided on the confirmation screen is operated, the automatic navigation control unit 32 is requested to execute automatic navigation based on the automatic navigation data 36 displaying the confirmation screen, and the confirmation screen is cleared. , the processing of the automatic navigation data editing unit 31 ends.

次に、データ処理装置３の、自動航行制御部３２は、自動航行データ編集部３１から自動航行の実行を要求された場合や、オペレータ操作によって記憶されている自動航行データ３６による自動航行の実行を要求された場合には、自動航行データ３６の飛行制御データが表すスタートポイントの座標に無人航空機１が配置されているかどうかを問い合わせる画面を表示し、スタートポイントの座標に無人航空機１が配置されていることを確認する入力があったならば、自動航行データ３６をコントローラ２を介して無人航空機１に転送し、自動航行の実行を無人航空機１に指示する。 Next, the automatic navigation control unit 32 of the data processing device 3 executes the automatic navigation according to the stored automatic navigation data 36 when the automatic navigation execution is requested by the automatic navigation data editing unit 31 or by the operator's operation. is requested, a screen for inquiring whether the unmanned aerial vehicle 1 is placed at the coordinates of the start point represented by the flight control data of the automatic navigation data 36 is displayed, and the unmanned aerial vehicle 1 is placed at the coordinates of the start point. If there is an input confirming that the automatic navigation is in progress, the automatic navigation data 36 is transferred to the unmanned aerial vehicle 1 via the controller 2, and the unmanned aerial vehicle 1 is instructed to execute automatic navigation.

次に、図６に、無人航空機１の機能構成を示す。
図示するように、無人航空機１は、コントローラ２と無線通信を行う無線通信部１０１、制御部１０２、飛行制御部１０３、ジャイロセンサ１０４、各回転翼を回転するプロペラモータ１０５、撮影制御部１０６、上述したジンバル１１とカメラ１２、上述したＧＮＳＳ受信器１０７を備えている。また、無人航空機１は、データ処理装置３からコントローラ２を介して転送された自動航行データ１０８を記憶する。 Next, FIG. 6 shows the functional configuration of the unmanned aerial vehicle 1. As shown in FIG.
As illustrated, the unmanned aerial vehicle 1 includes a wireless communication unit 101 that wirelessly communicates with the controller 2, a control unit 102, a flight control unit 103, a gyro sensor 104, a propeller motor 105 that rotates each rotor blade, an imaging control unit 106, It comprises the gimbal 11 and camera 12 described above and the GNSS receiver 107 described above. The unmanned aerial vehicle 1 also stores automatic navigation data 108 transferred from the data processing device 3 via the controller 2 .

このような構成において、手動航行モードが設定されているときには、制御部１０２は、無線通信部１０１がコントローラ２から受信した飛行命令に沿った飛行動作を飛行制御部１０３に指令し、飛行制御部１０３はジャイロセンサ１０４で検出したマルチコプタの姿勢を考慮しながら、各回転翼を回転するプロペラモータ１０５を制御し、指令された飛行動作を実現する。また、手動航行モードが設定されているときには、制御部１０２は、無線通信部１０１がコントローラ２から受信した命令に従った撮影動作を行うよう撮影制御部１０６に指令し、撮影制御部１０６は、ジンバル１１の姿勢の制御やカメラ１２のズームや撮影を制御し、指令された撮影動作を実現する。 In such a configuration, when the manual navigation mode is set, the control unit 102 commands the flight control unit 103 to perform a flight operation in accordance with the flight command received by the wireless communication unit 101 from the controller 2. A reference numeral 103 controls a propeller motor 105 that rotates each rotor while considering the attitude of the multicopter detected by the gyro sensor 104, and realizes the commanded flight motion. Further, when the manual navigation mode is set, the control unit 102 instructs the imaging control unit 106 to perform an imaging operation according to the command received by the wireless communication unit 101 from the controller 2, and the imaging control unit 106 It controls the attitude of the gimbal 11 and controls the zooming and shooting of the camera 12 to realize the commanded shooting operation.

次に、制御部１０２は、データ処理装置３から無線通信部１０１を介して転送された自動航行データ１０８を無人航空機１内に記憶する。また、制御部１０２は、データ処理装置３から無線通信部１０１を介して自動航行の実行を指示されたならば自動航行モードを設定する。 Next, the control unit 102 stores the automatic navigation data 108 transferred from the data processing device 3 via the wireless communication unit 101 into the unmanned aerial vehicle 1 . Further, the control unit 102 sets the automatic navigation mode when instructed to execute the automatic navigation from the data processing device 3 via the wireless communication unit 101 .

そして、自動航行モードが設定されているときには、制御部１０２は、自動航行データ１０８の飛行制御データが示す自動航行開始時刻に飛行制御部１０３に飛行開始動作を指令し、その後、飛行制御データが示す経路に沿って飛行制御データが示す移動速度で飛行するように、各時点における飛行動作を飛行制御部１０３に指令する。そして、飛行制御部１０３が、ジャイロセンサ１０４で検出したマルチコプタの姿勢を考慮しながら、各回転翼を回転するプロペラモータ１０５を制御して、指令された飛行動作を実現することにより、無人航空機１の自動航行を実現する。 When the automatic navigation mode is set, the control unit 102 commands the flight control unit 103 to start the flight at the automatic navigation start time indicated by the flight control data of the automatic navigation data 108. The flight control unit 103 is instructed to perform a flight operation at each point in time so as to fly along the indicated route at the movement speed indicated by the flight control data. Then, the flight control unit 103 controls the propeller motor 105 that rotates each rotor blade while taking into consideration the attitude of the multicopter detected by the gyro sensor 104, and realizes the commanded flight operation. to realize automatic navigation.

また、制御部１０２は、撮影制御部１０６は自動航行データ１０８のアクション制御データが示す撮影動作を行うよう撮影制御部１０６に指令し、撮影制御部１０６は、ジンバル１１の姿勢の制御やカメラ１２のズームや撮影を制御し、指令された撮影動作を実現する。 Further, the control unit 102 instructs the imaging control unit 106 to perform the imaging operation indicated by the action control data of the automatic navigation data 108 , and the imaging control unit 106 controls the attitude of the gimbal 11 and the camera 12 . It controls the zoom and shooting of the camera, and realizes the commanded shooting operation.

そして、ＧＮＳＳ受信器１０７は、各測位衛星が送信している軌道情報が示す測位衛星の位置に基づいて、水平線に対する仰角が所定の仰角（たとえば１５°）以上の範囲内に位置する測位衛星のうちの、制御部１０２から使用不可衛星として設定されていない測位衛星のうちから所定のルールに従って選択した測位衛星から受信した電波を用いて現在位置の測位を行う。 Based on the position of the positioning satellite indicated by the orbital information transmitted by each positioning satellite, the GNSS receiver 107 detects positioning satellites whose elevation angle is within a range of a predetermined elevation angle (for example, 15°) or more with respect to the horizon. Positioning of the current position is performed using radio waves received from the positioning satellites selected according to a predetermined rule from among the positioning satellites not set as unusable satellites by the control unit 102 .

また、制御部１０２は、自動航行モードを設定したならば、まず、自動航行データ１０８のＧＮＳＳ設定データに基づいて、自動航行する経路のスタートポイントが含まれる区間に対して設定されている使用不可衛星をＧＮＳＳ受信器１０７に設定する。 In addition, when the automatic navigation mode is set, the control unit 102 first, based on the GNSS setting data of the automatic navigation data 108, disables the use that is set for the section that includes the start point of the automatic navigation route. Set the satellite to the GNSS receiver 107 .

そして、以降、制御部１０２は、ＧＮＳＳ受信器１０７に設定されている使用不可衛星が、ＧＮＳＳ設定データの、ＧＮＳＳ受信器１０７が測定した現在位置の座標が含まれる区間の区間毎設定データに登録されている使用不可衛星となるように、ＧＮＳＳ受信器１０７の使用不可衛星の設定を更新する処理を、自動航行が完了するまで繰り返し行う。 After that, the control unit 102 registers the unusable satellite set in the GNSS receiver 107 in the setting data for each section of the section including the coordinates of the current position measured by the GNSS receiver 107 of the GNSS setting data. The processing for updating the setting of the unusable satellites of the GNSS receiver 107 is repeatedly performed until the automatic navigation is completed.

以上、本発明の第１の実施形態について説明した。
以上のように本第１実施形態によれば、航行時に、無人航空機１との間に障害物のある測位衛星を用いずに無人航空機１の現在位置の測位を行うことができるので、より現在位置正しく測位することができる。 The first embodiment of the present invention has been described above.
As described above, according to the first embodiment, the current position of the unmanned aerial vehicle 1 can be measured without using a positioning satellite with an obstacle between the unmanned aerial vehicle 1 during navigation. Position can be measured correctly.

以下、本発明の第２の実施形態について説明する。
本第２実施形態は、前記第１の実施形態において、自動航行データ３６を無人航空機１に転送せず、データ処理装置３において、コントローラ２、無線通信、無人航空機１の制御部１０２を介して、自動航行データ３６に従って飛行制御部１０３や撮影制御部１０６の制御や、ＧＮＳＳ受信器１０７の使用不可衛星の設定を、無人航空機１のＧＮＳＳ受信器１０７が測位した無人航空機１の現在位置の座標を無線通信、コントローラ２を介して取得しつつ遠隔で行うようにしたものである。 A second embodiment of the present invention will be described below.
In the second embodiment, the automatic navigation data 36 is not transferred to the unmanned aerial vehicle 1 in the first embodiment. , the control of the flight control unit 103 and the imaging control unit 106 according to the automatic navigation data 36, the setting of the unusable satellite of the GNSS receiver 107, and the coordinates of the current position of the unmanned aerial vehicle 1 measured by the GNSS receiver 107 of the unmanned aerial vehicle 1 is acquired via wireless communication and the controller 2 and performed remotely.

以上、本発明の第２の実施形態について説明した。
以下、本発明の第３の実施形態について説明する。
本第３実施形態は、第１の実施形態において、データ処理装置３において、ＧＮＳＳ設定データを作成せず、ＧＮＳＳ設定データを含まず、飛行制御データとアクション制御データよりなる自動航行データ３６を生成して、無人航空機１にコントローラ２を介して転送して、図７に示すように、自動航行データ１０８として無人航空機１に記憶すると共に、数値標高モデルデータ３４を無人航空機１にコントローラ２を介して転送して、無人航空機１に転送して数値標高モデルデータ７０１を記憶するようにしたものである。 The second embodiment of the present invention has been described above.
A third embodiment of the present invention will be described below.
In the third embodiment, the data processing device 3 in the first embodiment does not create GNSS setting data, does not include GNSS setting data, and generates automatic navigation data 36 consisting of flight control data and action control data. are transferred to the unmanned aerial vehicle 1 via the controller 2, and stored in the unmanned aerial vehicle 1 as automatic navigation data 108 as shown in FIG. , and transferred to the unmanned aerial vehicle 1 to store the digital elevation model data 701 .

本第３実施形態における無人航空機１の制御部１０２の飛行制御部１０３や撮影制御部１０６の制御の動作は第１実施形態と同様である。また、本第３実施形態では、ＧＮＳＳ受信器１０７への使用不可衛星の設定を、無人航空機１の制御部１０２がＧＮＳＳ設定制御処理を行うことにより行う。 The control operations of the flight control unit 103 and the imaging control unit 106 of the control unit 102 of the unmanned aerial vehicle 1 in the third embodiment are the same as those in the first embodiment. In addition, in the third embodiment, setting of unusable satellites to the GNSS receiver 107 is performed by the control unit 102 of the unmanned aerial vehicle 1 performing GNSS setting control processing.

図８に、このＧＮＳＳ設定制御処理の手順を示す。
ＧＮＳＳ設定制御処理は、データ処理装置３から自動航行の実行の指示に応答して開始される処理であり、制御部１０２はＧＮＳＳ設定制御処理において、まず、自動航行する経路のスタートポイントの座標を自動航行データ１０８の飛行制御データから取得する（ステップ８０２）。
また、軌道情報をＧＮＳＳ受信器１０７から取得する（ステップ８０４）。ここで、ＧＮＳＳ受信器１０７から取得する軌道情報は、測位衛星が送信している軌道情報をＧＮＳＳ受信器１０７で受信したものであり、軌道情報は、測位衛星の将来を含む各時点における位置を表す。 FIG. 8 shows the procedure of this GNSS setting control process.
The GNSS setting control process is a process that is started in response to an instruction to execute automatic navigation from the data processing device 3. In the GNSS setting control process, first, the control unit 102 sets the coordinates of the start point of the automatic navigation route. Obtained from the flight control data of the automatic navigation data 108 (step 802).
Orbital information is also obtained from the GNSS receiver 107 (step 804). Here, the orbital information acquired from the GNSS receiver 107 is the orbital information transmitted by the positioning satellite received by the GNSS receiver 107, and the orbital information indicates the position of the positioning satellite at each time including the future. show.

そして、ステップ８０２で取得した座標における使用不可衛星を算定する（ステップ８０６）。
ここで、使用不可衛星の算定は、取得した座標から見て、水平線に対する仰角が所定の仰角以上の範囲内に位置する測位衛星を許容仰角範囲内測位衛星として、各許容仰角範囲内測位衛星について、取得した座標と、ＧＮＳＳ受信器１０７から取得した軌道情報が示す当該許容仰角範囲内測位衛星の位置との間に、障害物が存在するかどうかを数値標高モデルデータ７０１を参照して調べ、障害物が存在する許容仰角範囲内測位衛星を使用不可衛星として算定することにより行う。 Then, unusable satellites at the coordinates acquired in step 802 are calculated (step 806).
Here, the unusable satellites are calculated as positioning satellites within the allowable elevation angle range, which are located within the range of the elevation angle with respect to the horizon that is within the range of the predetermined elevation angle or more, as viewed from the acquired coordinates. , by referring to the digital elevation model data 701 to check whether there is an obstacle between the acquired coordinates and the position of the positioning satellite within the allowable elevation range indicated by the orbit information acquired from the GNSS receiver 107, Positioning satellites within the allowable elevation angle range where obstacles exist are calculated as unusable satellites.

そして、算定した使用不可衛星をＧＮＳＳ受信器１０７に設定する（ステップ８０８）。
そして、以降は、自動航行が完了するまで（ステップ８１０）、ＧＮＳＳ受信器１０７から、ＧＮＳＳ受信器１０７が測位している現在位置の座標を取得し（ステップ８１２）、軌道情報をＧＮＳＳ受信器１０７から取得し（ステップ８０４）、ステップ８１２で取得した座標における使用不可衛星を算定し（ステップ８０６）、算定した使用不可衛星をＧＮＳＳ受信器１０７に設定する（ステップ８０８）処理を繰り返す。ただし、ＧＮＳＳ受信器１０７が測位している現在位置の座標から見て、水平線に対する仰角が所定の仰角以上の範囲内に位置する全ての測位衛星の軌道情報を取得済である場合には、ステップ８０４の軌道情報のＧＮＳＳ受信器１０７からの取得は省略する。 Then, the calculated unusable satellites are set in the GNSS receiver 107 (step 808).
Thereafter, until the automatic navigation is completed (step 810), the coordinates of the current position measured by the GNSS receiver 107 are obtained from the GNSS receiver 107 (step 812), and the orbital information is sent to the GNSS receiver 107. (step 804), calculate unusable satellites at the coordinates obtained in step 812 (step 806), and set the calculated unusable satellites in the GNSS receiver 107 (step 808). However, if the orbital information of all positioning satellites located within a range whose elevation angle with respect to the horizon is equal to or greater than a predetermined elevation angle when viewed from the coordinates of the current position measured by the GNSS receiver 107, step Acquisition of the orbital information of 804 from the GNSS receiver 107 is omitted.

以上、本発明の第３の実施形態について説明した。
このような本第３実施形態によっても、第１実施形態と同様に、航行時に、無人航空機１との間に障害物のある測位衛星を用いずに無人航空機１の現在位置の測位を行うことができるので、より現在位置正しく測位することができる。 The third embodiment of the present invention has been described above.
According to this third embodiment, as in the first embodiment, the current position of the unmanned aerial vehicle 1 can be measured without using a positioning satellite with an obstacle between the unmanned aerial vehicle 1 and the unmanned aerial vehicle 1 during navigation. Therefore, it is possible to measure the current position more accurately.

以下、本発明の第４の実施形態について説明する。
本第４実施形態は、前記第３の実施形態において、自動航行データ３６と数値標高モデルデータ３４を無人航空機１に転送せず、データ処理装置３において、コントローラ２、無線通信、無人航空機１の制御部１０２を介して、自動航行データ３６に従った飛行制御部１０３や撮影制御部１０６の制御や、ＧＮＳＳ受信器１０７の使用不可衛星の設定を、無人航空機１のＧＮＳＳ受信器１０７が測位した無人航空機１の現在位置の座標を制御部１０２、無線通信、コントローラ２を介して取得しつつ遠隔で行うようにしたものである。なお、この場合において、使用不可衛星の算定に必要となる軌道情報は、無人航空機１のＧＮＳＳ受信器１０７が受信した軌道情報の転送を受けてデータ処理装置３において用いるようにしてもよいし、予め外部の機関から取得しデータ処理装置３に記憶しておいた軌道情報をデータ処理装置３において用いるようにしてもよい
以上、本発明の第４の実施形態について説明した。 A fourth embodiment of the present invention will be described below.
In the fourth embodiment, the automatic navigation data 36 and the digital elevation model data 34 are not transferred to the unmanned aerial vehicle 1 in the third embodiment. Through the control unit 102, the GNSS receiver 107 of the unmanned aerial vehicle 1 controls the flight control unit 103 and the imaging control unit 106 according to the automatic navigation data 36 and sets the unusable satellites of the GNSS receiver 107. The coordinates of the current position of the unmanned aerial vehicle 1 are obtained remotely through the control unit 102, wireless communication, and the controller 2. In this case, the orbital information required for calculating unusable satellites may be transferred to the orbital information received by the GNSS receiver 107 of the unmanned aerial vehicle 1 and used in the data processing device 3. The trajectory information previously acquired from an external organization and stored in the data processing device 3 may be used in the data processing device 3. The fourth embodiment of the present invention has been described above.

ところで、以上の第３実施形態は、制御部１０２において使用不可衛星が算定されたときに、その旨を無線通信、コントローラ２を介してデータ処理装置３に通知し、当該通知を受けたデータ処理装置３においてオペレータにアラームを出力したり、使用不可衛星が算定されなくなる上昇高度を無人航空機１の制御部において軌道情報や数値標高モデルデータ３４を用いて算定して無線通信、コントローラ２を介してデータ処理装置３に通知し、データ処理装置３において通知された上昇高度をオペレータに提示するようにしてもよい。 By the way, in the above-described third embodiment, when an unusable satellite is calculated in the control unit 102, the controller 2 notifies the data processor 3 of the fact via wireless communication and the controller 2, and the data processing that receives the notification In the device 3, an alarm is output to the operator, and the control unit of the unmanned aerial vehicle 1 calculates the ascending altitude at which the unusable satellite is no longer calculated using the orbit information and the digital elevation model data 34, and wirelessly communicates via the controller 2. The data processing device 3 may be notified, and the ascending altitude notified by the data processing device 3 may be presented to the operator.

また、同様に、第４の実施形態において、データ処理装置３において、使用不可衛星が算定されたときに、オペレータにアラームを出力したり、使用不可衛星が算定されなくなる上昇高度を算定してオペレータに提示するようにしてもよい。 Similarly, in the fourth embodiment, when an unusable satellite is calculated in the data processing device 3, an alarm is output to the operator, or an altitude at which the unusable satellite is no longer calculated is calculated and the operator may be presented to

また、以上の、第３、第４実施形態における無人航空機１との間に障害物のある測位衛星を使用不可衛星として、ＧＮＳＳ受信器１０７における使用を禁止する技術は、自動航行を行う場合に限らず、無人航空機１のＧＮＳＳ受信器１０７を用いた現在位置の測位を行う場合に同様に適用することができる。 Further, the technique of prohibiting the use in the GNSS receiver 107 of positioning satellites with obstacles between the unmanned aerial vehicle 1 and the unmanned aerial vehicle 1 in the above-described third and fourth embodiments as unusable satellites is effective when performing automatic navigation. The present invention is not limited to the case of performing positioning of the current position using the GNSS receiver 107 of the unmanned aerial vehicle 1, and can be similarly applied.

１…無人航空機、２…コントローラ、３…データ処理装置、１１…ジンバル、１２…カメラ、３１…自動航行データ編集部、３２…自動航行制御部、３３…衛星軌道情報、３４、７０１…数値標高モデルデータ、３５…航空写真データ、３６、１０８…自動航行データ、１０１…無線通信部、１０２…制御部、１０３…飛行制御部、１０４…ジャイロセンサ、１０５…プロペラモータ、１０６…撮影制御部、１０７…ＧＮＳＳ受信器。 1 Unmanned aerial vehicle 2 Controller 3 Data processor 11 Gimbal 12 Camera 31 Automatic navigation data editing unit 32 Automatic navigation control unit 33 Satellite orbit information 34, 701 Digital elevation model data 35 aerial photograph data 36, 108 automatic navigation data 101 wireless communication unit 102 control unit 103 flight control unit 104 gyro sensor 105 propeller motor 106 photographing control unit 107 -- GNSS receiver.

Claims

複数の測位衛星を用いて現在位置を測位するＧＮＳＳ受信器を搭載した無人航空機を備えた無人航空機システムであって、
前記ＧＮＳＳ受信器の現在位置の測位の各回において、各測位衛星の軌道情報と、地上物を含む地表の３次元形状を表す３次元形状データとを用いて、前記ＧＮＳＳ受信器が今回測位した当該無人航空機の現在位置との間に障害物がある、少なくとも当該無人航空機の今回測位した現在位置から見て地平線上にある測位衛星を算定し、使用不可衛星として前記ＧＮＳＳ受信器に設定する使用不可衛星設定手段を有し、
前記ＧＮＳＳ受信器は、現在位置の測位の各回において、前記ＧＮＳＳ受信器が行った前回の現在位置の測位の回において前記使用不可衛星として設定された測位衛星を測位に用いる測位衛星から除外して、今回の現在位置の測位を行うことを特徴とする無人航空機システム。 An unmanned aerial vehicle system comprising an unmanned aerial vehicle equipped with a GNSS receiver that measures the current position using a plurality of positioning satellites,
In each positioning of the current position of the GNSS receiver, the orbital information of each positioning satellite and the three-dimensional shape data representing the three-dimensional shape of the ground surface including ground objects are used to determine the current position of the GNSS receiver. Calculate the positioning satellites on the horizon at least from the current position of the unmanned aerial vehicle that has an obstacle between it and the current position of the unmanned aerial vehicle, and set them to the GNSS receiver as unusable satellites. having satellite setting means;
The GNSS receiver excludes from the positioning satellites used for positioning the positioning satellites set as the unusable satellites in the previous positioning of the current position performed by the GNSS receiver each time the positioning of the current position is performed. , an unmanned aerial vehicle system characterized by positioning the current position .

請求項１記載の無人航空機システムであって、
前記使用不可衛星設定手段が、前記ＧＮＳＳ受信器が測位した当該無人航空機の現在位置との間に障害物がある、少なくとも当該無人航空機の今回測位した現在位置から見て地平線上にある測位衛星を算定したときに、所定の警告をオペレータに提示する警告手段を有することを特徴とする無人航空機システム。 The unmanned aerial system of claim 1, comprising:
The unusable satellite setting means selects a positioning satellite that has an obstacle between it and the current position of the unmanned aerial vehicle measured by the GNSS receiver and is at least on the horizon when viewed from the current position of the unmanned aerial vehicle measured this time . An unmanned aerial vehicle system characterized by having warning means for presenting a predetermined warning to an operator when calculated.

請求項１記載の無人航空機システムであって、
前記使用不可衛星設定手段が、前記ＧＮＳＳ受信器が今回測位した当該無人航空機の現在位置との間に障害物がある、少なくとも当該無人航空機の今回測位した現在位置から見て地平線上にある測位衛星を算定したときに、障害物が当該無人航空機と測位衛星の間に位置しなくなる当該無人航空機の高度の変更量を算定してオペレータに提示する高度変更案提示手段を有することを特徴とする無人航空機システム。 The unmanned aerial system of claim 1, comprising:
The unusable satellite setting means is a positioning satellite that is on the horizon at least from the current position of the unmanned aerial vehicle currently positioned by the GNSS receiver, which has an obstacle between it and the current position of the unmanned aerial vehicle currently positioned. an altitude change proposal presenting means for calculating an amount of change in the altitude of the unmanned aerial vehicle at which an obstacle is no longer positioned between the unmanned aerial vehicle and a positioning satellite, and presenting it to an operator. aircraft system.

複数の測位衛星を用いて現在位置を測位するＧＮＳＳ受信器を搭載した無人航空機を備えた無人航空機システムであって、
前記無人航空機を自動航行させる経路を規定する経路データを作成するデータ処理装置を備え、
前記データ処理装置は、各測位衛星の軌道情報と、地上物を含む地表の３次元形状を表す３次元形状データとを用いて、前記経路データが表す経路上の区間であって、当該区間内の位置との間に障害物が存在する、少なくとも当該区間内の位置から見て地平線上にある測位衛星が存在する区間である障害物遮蔽衛星存在区間に対応づけて、当該存在する測位衛星を使用不可衛星として登録した使用不可衛星データを作成する使用不可衛星データ作成手段を有し、
前記無人航空機システムは、
自動航行の実施時に、前記経路データが規定する経路に沿って航行するように当該無人航空機の飛行動作を制御する自動航行制御手段と、
前記ＧＮＳＳ受信器の現在位置の測位の各回において、自動航行の実施時に、前記ＧＮＳＳ受信器が今回測位した当該無人航空機の現在位置が含まれる前記障害物遮蔽衛星存在区間に対応づけて前記使用不可衛星データに登録されている使用不可衛星を前記ＧＮＳＳ受信器に設定する使用不可衛星設定手段を有し、
前記ＧＮＳＳ受信器は、現在位置の測位の各回において、前記ＧＮＳＳ受信器が行った前回の現在位置の測位の回において前記使用不可衛星として設定された測位衛星を測位に用いる測位衛星から除外して、今回の現在位置の測位を行うことを特徴とする無人航空機システム。 An unmanned aerial vehicle system comprising an unmanned aerial vehicle equipped with a GNSS receiver that measures the current position using a plurality of positioning satellites,
a data processing device that creates route data that defines a route for automatically navigating the unmanned aerial vehicle;
The data processing device uses the orbit information of each positioning satellite and the three-dimensional shape data representing the three-dimensional shape of the ground surface including ground objects to determine the section on the route represented by the route data, Position of the existing positioning satellite is associated with an obstacle shielding satellite existing section, which is a section in which an obstacle exists between at least a positioning satellite on the horizon as seen from the position in the section. having unusable satellite data creation means for creating unusable satellite data registered as unusable satellites,
The unmanned aerial system includes:
automatic navigation control means for controlling the flight operation of the unmanned aerial vehicle so as to navigate along the route defined by the route data when automatic navigation is performed;
Each time the positioning of the current position of the GNSS receiver is carried out, the current position of the unmanned aerial vehicle positioned this time by the GNSS receiver is associated with the obstacle shielding satellite existence section including the unmanned aerial vehicle, and the unusable having unusable satellite setting means for setting unusable satellites registered in the satellite data to the GNSS receiver;
The GNSS receiver excludes from the positioning satellites used for positioning the positioning satellites set as the unusable satellites in the previous positioning of the current position performed by the GNSS receiver each time the positioning of the current position is performed. , an unmanned aerial vehicle system characterized by positioning the current position .

請求項４記載の無人航空機システムであって、
前記データ処理装置は、使用不可衛星データが表す前記障害物遮蔽衛星存在区間を、地図もしくは航空写真上に前記経路データが表す経路を表した経路図上でオペレータに提示する障害物遮蔽衛星存在区間提示手段を有することを特徴とする無人航空機システム。 The unmanned aerial system of claim 4,
The data processing device presents the obstacle-shielding satellite existence section represented by the unusable satellite data to the operator on a route diagram representing the route represented by the route data on a map or an aerial photograph. An unmanned aerial vehicle system, comprising a presentation means.

請求項４記載の無人航空機システムであって、
前記データ処理装置は、使用不可衛星データが表す前記障害物遮蔽衛星存在区間について、障害物が当該障害物遮蔽衛星存在区間内の位置と測位衛星との間に位置しなくなる当該障害物遮蔽衛星存在区間の高度の変更量を算定してオペレータに提示する高度変更案提示手段を有することを特徴とする無人航空機システム。 The unmanned aerial system of claim 4,
With respect to the obstacle shielding satellite existence section represented by the unusable satellite data, the data processing device determines whether the obstacle shielding satellite existence section is located between a position in the obstacle shielding satellite existence section and the positioning satellite. An unmanned aerial vehicle system, comprising an altitude change proposal presenting means for calculating an altitude change amount of a section and presenting it to an operator.