JP7177747B2 - Controller, system, program, and control method - Google Patents
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Description
本発明は、制御装置、システム、プログラム、及び制御方法に関する。 The present invention relates to control devices, systems, programs, and control methods.
成層圏プラットフォームを提供すべく、太陽電池パネル及びアンテナを有し、成層圏を飛行する飛行体が知られていた（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００２－２１１４９６号公報
Air vehicles that fly in the stratosphere with solar panels and antennas to provide a stratospheric platform have been known (see, for example, US Pat.
[Prior art documents]
[Patent Literature]
[Patent Document 1] JP-A-2002-211496
飛行体が備える太陽電池パネルによる発電量を向上させる技術を提供することが望ましい。 It would be desirable to provide a technique for improving the amount of power generated by a solar panel provided on an aircraft.
本発明の第１の態様によれば、主翼に配置された両面受光型太陽電池パネルを有する飛行体を制御する制御装置が提供される。制御装置は、飛行体と太陽との位置関係を取得する位置関係取得部を備えてよい。制御装置は、飛行体の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体のロールの角度を大きくさせる飛行体制御部を備えてよい。 SUMMARY OF THE INVENTION According to a first aspect of the present invention, there is provided a controller for controlling an aircraft having bifacial solar panels disposed on the wings. The control device may include a positional relationship acquisition unit that acquires the positional relationship between the flying object and the sun. The controller may comprise a vehicle control unit that causes the vehicle roll angle to be greater when the sun is positioned laterally of the vehicle than when the sun is positioned above the vehicle.
上記角度制御部は、上記飛行体が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、上記飛行体の横方向に太陽が位置し、かつ、上記飛行体が太陽に最も近づく位置の前後の予め定められた区間を飛行する間、上記飛行体の上方向に太陽が位置する場合よりも、上記飛行体のロールの角度を大きくさせてよい。上記角度制御部は、上記飛行体が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、上記飛行体の横方向に太陽が位置し、かつ、上記飛行体が太陽から最も遠い位置の前後の予め定められた区間を飛行する間、上記飛行体の上方向に太陽が位置する場合よりも、上記飛行体のロールの角度を大きくさせてよい。 When the flying object is making a turning flight along a predetermined circular flight path, the angle control unit is configured so that the sun is positioned in the lateral direction of the flying object and the flying object is aligned with the sun. While flying a predetermined interval before and after the position of closest approach, the aircraft may roll at a greater angle than when the sun is positioned above the aircraft. When the flying object is making a turning flight along a predetermined circular flight path, the angle control unit is configured so that the sun is positioned laterally of the flying object and the flying object is positioned away from the sun. While flying a predetermined segment before and after the farthest position, the vehicle may roll at a greater angle than when the sun is above the vehicle.
上記角度制御部は、上記飛行体が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、上記飛行体の横方向に太陽が位置する場合に、上記飛行体の前後方向に太陽が位置する場合よりも、上記飛行体のロールの角度を大きくさせてよい。上記角度制御部は、上記飛行体が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、上記飛行体の横方向に太陽が位置する場合に、上記飛行体の前後方向に太陽が位置する場合よりも、旋回半径を小さくさせてよい。 When the flying object is making a turn along a predetermined circular flight path, the angle control unit adjusts the angle in the longitudinal direction of the flying object when the sun is positioned laterally of the flying object. The roll angle of the vehicle may be greater than when the sun is positioned at . When the flying object is making a turn along a predetermined circular flight path, the angle control unit adjusts the angle in the longitudinal direction of the flying object when the sun is positioned laterally of the flying object. The turning radius may be smaller than if the sun were positioned at .
上記飛行体は、成層圏を飛行して、地上に向けてビームを照射することによって無線通信エリアを形成して上記無線通信エリア内のユーザ端末に無線通信サービスを提供する成層圏プラットフォームとして機能してよい。上記角度制御部は、日中、上記飛行体に、予め定められた円形の飛行経路に沿った旋回飛行を行わせ、日の出から予め定められた時間が経過するまでの間及び日没の予め定められた時間前から日没までの間、上記飛行体の横方向に太陽が位置する場合に、上記飛行体の前後方向に太陽が位置する場合よりも旋回半径を小さくさせることにより、上記飛行体に楕円系の飛行経路に沿った飛行を行わせてよい。 The aircraft may function as a stratospheric platform that flies in the stratosphere and emits a beam toward the ground to form a wireless communication area and provide wireless communication services to user terminals within the wireless communication area. . The angle control unit causes the flying object to perform a turning flight along a predetermined circular flight path during the daytime, during a period from sunrise until a predetermined time elapses, and at sunset. By making the turning radius smaller when the sun is positioned in the lateral direction of the flying object than when the sun is positioned in the longitudinal direction of the flying object from before the set time until sunset, the flying object may be caused to fly along an elliptical flight path.
上記制御装置は、上記飛行体が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行を行っている間に取得した、上記飛行体の位置及び姿勢と、上記飛行体と太陽との位置関係と、上記両面受光型太陽電池パネルによる発電量とを教師データとして用いて、上記飛行体の位置及び姿勢と、上記飛行体と太陽との位置関係とから、上記両面受光型太陽電池パネルによる発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成するモデル生成部を備えてよく、上記角度制御部は、上記両面受光型太陽電池パネルによる第１の発電量と、上記飛行体のロールの角度を大きくさせた場合の、上記飛行体の位置及び姿勢と、上記飛行体と太陽との位置関係とから上記推定モデルを用いて推定した上記両面受光型太陽電池パネルによる第２の発電量とに基づいて、上記飛行体のロールの角度を変化させてよい。上記角度制御部は、上記第１の発電量よりも、上記第２の発電量が多い場合に、上記飛行体のロールの角度を大きくさせてよい。上記角度制御部は、上記第２の発電量と上記第１の発電量との差が、上記飛行体のロールの角度を変化させるために消費する電力量よりも多い場合に、上記飛行体のロールの角度を大きくさせてよい。 The control device acquires the position and attitude of the flying object and the positional relationship between the flying object and the sun while the flying object is making a turn along a predetermined circular flight path. and the amount of power generated by the bifacial solar cell panel as teaching data, and the amount of power generated by the bifacial solar cell panel based on the position and attitude of the flying object and the positional relationship between the flying object and the sun. and the angle control unit increases the first power generation amount by the double-sided solar panel and the roll angle of the aircraft. Based on the second power generation amount by the double-sided solar panel estimated using the estimation model from the position and attitude of the flying object and the positional relationship between the flying object and the sun in the case of The roll angle of the vehicle may be varied. The angle control unit may increase the roll angle of the aircraft when the second power generation amount is greater than the first power generation amount. When the difference between the second power generation amount and the first power generation amount is larger than the amount of electric power consumed to change the roll angle of the flying object, the angle control unit controls the movement of the flying object. The roll angle may be increased.
上記制御装置は、上記飛行体が飛行するエリアの気象情報、上記飛行体に到達する地上からの太陽光の反射光情報、及び上記飛行体が飛行する地上のエリア特性情報の少なくともいずれかと、上記飛行体と太陽との位置関係及び上記飛行体の姿勢と、上記両面受光型太陽電池パネルによる発電量とを教師データとして用いて、上記気象情報、上記反射光情報、及び上記エリア特性情報の少なくともいずれかと、上記飛行体と太陽との位置関係及び上記飛行体の姿勢とから、上記両面受光型太陽電池パネルによる発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成するモデル生成部を備えてよく、上記角度制御部は、上記両面受光型太陽電池パネルによる第１の発電量と、上記飛行体のロールの角度を大きくさせた場合の、上記飛行体の姿勢及び上記飛行体と太陽との位置関係と、上記気象情報、上記反射光情報、及び上記エリア特性情報の少なくともいずれかとから上記推定モデルを用いて推定した上記両面受光型太陽電池パネルによる第２の発電量とに基づいて、上記飛行体のロールの角度を変化させてよい。 The control device controls at least one of weather information of an area over which the aircraft flies, information on reflected light of sunlight reaching the aircraft from the ground, and area characteristic information on the ground where the aircraft flies, and At least the weather information, the reflected light information, and the area characteristic information are obtained by using the positional relationship between the flying object and the sun, the attitude of the flying object, and the amount of power generated by the double-sided solar panel as teaching data. A model generation unit that generates an estimation model for estimating the amount of power generated by the double-sided solar panel from any of the above, the positional relationship between the flying object and the sun, and the attitude of the flying object by machine learning, The angle control unit controls the first power generation amount by the double-sided solar cell panel, the attitude of the flying object when the roll angle of the flying object is increased, and the positional relationship between the flying object and the sun. and a second power generation amount by the double-sided solar cell panel estimated using the estimation model from at least one of the weather information, the reflected light information, and the area characteristic information, the flying object may change the roll angle of
上記制御装置は、上記飛行体と太陽との位置関係に基づいて、上記主翼の撓み量を調整する撓み量制御部を備えてよい。上記撓み量制御部は、上記飛行体の横方向に太陽が位置する場合に、上記飛行体の上方向に太陽が位置する場合よりも、上記飛行体の撓み量を大きくさせてよい。上記両面受光型太陽電池パネルは、上記主翼の上面側に配置され、上記主翼の下面は、光を透過してよい。上記主翼の上面及び下面は、光を透過し、上記両面受光型太陽電池パネルは、上記主翼内に配置されてよい。 The control device may include a deflection amount control section that adjusts the deflection amount of the main wing based on the positional relationship between the flying object and the sun. The deflection amount control section may increase the amount of deflection of the flying object when the sun is positioned laterally of the flying object than when the sun is positioned above the flying object. The bifacial solar cell panel may be arranged on the upper surface side of the main wing, and the lower surface of the main wing may transmit light. An upper surface and a lower surface of the main wing may transmit light, and the bifacial solar panels may be arranged within the main wing.
本発明の第２の態様によれば、上記制御装置と、上記飛行体とを備えるシステムが提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a system comprising the control device and the aircraft.
本発明の第３の態様によれば、コンピュータを、上記制御装置として機能させるためのプログラムが提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a program for causing a computer to function as the control device.
本発明の第４の態様によれば、主翼に配置された両面受光型太陽電池パネルを有する飛行体を制御する制御装置によって実行される制御方法が提供される。制御方法は、上記飛行体と太陽との位置関係を取得する位置関係取得段階を備えてよい。制御方法は、上記飛行体の横方向に太陽が位置する場合に、上記飛行体の上方向に太陽が位置する場合よりも、上記飛行体のロールの角度を大きくさせる角度制御段階を備えてよい。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a control method performed by a controller for controlling an aircraft having bifacial solar panels positioned on the wings. The control method may comprise a positional relationship acquisition step of acquiring the positional relationship between the flying object and the sun. The control method may comprise an angle control step for causing a greater angle of roll of the vehicle when the sun is positioned laterally of the vehicle than when the sun is positioned above the vehicle. .
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not list all the necessary features of the invention. Subcombinations of these feature groups can also be inventions.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Also, not all combinations of features described in the embodiments are essential for the solution of the invention.
図１は、飛行体１００の一例を概略的に示す。飛行体１００は、主翼１１０、プロペラ１２２、スキッド１２４、車輪１２６、及びフラップ１２８を備える。
FIG. 1 schematically shows an example of an
主翼１１０は、飛行体１００の飛行を制御する制御装置２００と、両面受光型太陽電池パネル１１７と、不図示のバッテリ及び無線通信装置とを備える。バッテリは、両面受光型太陽電池パネル１１７によって発電された電力を蓄電する。制御装置２００は、飛行体１００の飛行を制御する。制御装置２００は、例えば、バッテリに蓄電された電力を用いてプロペラ１２２を回転させたり、フラップ１２８の角度を変更したりすることによって、飛行体１００の飛行を制御する。無線通信装置は、地上に向けて複数のビームを照射することによって、無線通信エリア１４０を形成して、無線通信エリア１４０内のユーザ端末３００に無線通信サービスを提供する。制御装置２００と無線通信装置とは、一体であってもよい。
The
飛行体１００は、例えば、成層圏を飛行して地上のユーザ端末３００に無線通信サービスを提供する。飛行体１００は、成層圏プラットフォームとして機能してよい。
The
ユーザ端末３００は、飛行体１００と通信可能な通信端末であればどのような端末であってもよい。例えば、ユーザ端末３００は、スマートフォン等の携帯電話である。ユーザ端末３００は、タブレット端末及びＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等であってもよい。ユーザ端末３００は、いわゆるＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇ）デバイスであってもよい。ユーザ端末３００は、いわゆるＩｏＥ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ）に該当するあらゆるものを含み得る。
The
飛行体１００は、例えば、カバー対象の地上エリアの上空を、円形の飛行経路に沿って旋回飛行しながら、無線通信エリア１４０によって当該地上エリアをカバーする。飛行経路は、正円形及び楕円形等の他、８の字型等であってもよい。飛行体１００が地上エリアの上空を旋回飛行することを定点飛行と記載する場合がある。また、飛行体１００は、例えば、カバー対象の地上エリアの一部を無線通信エリア１４０によってカバーしながら、地上エリアの上空を移動することによって、地上エリアの全体をカバーする。
The flying
飛行体１００は、例えば、ユーザ端末３００と、地上のネットワーク２０との通信を中継することによって、ユーザ端末３００に無線通信サービスを提供する。ネットワーク２０は、通信事業者によって提供されるコアネットワークを含んでよい。コアネットワークは、任意の移動体通信システムに準拠していてよく、例えば、３Ｇ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信システム、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）通信システム、４Ｇ（４ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信システム、及び５Ｇ（５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信システム以降の移動体通信システム等に準拠する。ネットワーク２０は、インターネットを含んでもよい。
The
飛行体１００は、例えば、地上の各地に配置されたゲートウェイ２２のうち、無線通信エリア１４０内のゲートウェイ２２を介して地上のネットワーク２０と通信する。また、例えば、飛行体１００は、通信衛星８０を介してネットワーク２０と通信する。この場合、飛行体１００は、通信衛星８０と通信するためのアンテナを有する。
The flying
飛行体１００は、例えば、無線通信エリア１４０内のユーザ端末３００から受信したデータを、ネットワーク２０に送信する。また、飛行体１００は、例えば、ネットワーク２０を介して、無線通信エリア１４０内のユーザ端末３００宛のデータを受信した場合、当該データをユーザ端末３００に送信する。
The
飛行体１００は、地上の管理装置４００によって制御されてよい。飛行体１００は、例えば、管理装置４００によってネットワーク２０及びゲートウェイ２２を介して送信された指示に従って飛行したり無線通信エリア１４０を形成したりする。管理装置４００は、通信衛星８０を介して飛行体１００に指示を送信してもよい。
図２及び図３は、主翼１１０の構造の一例を概略的に示す。主翼１１０は、スパー１１１及びリブ１１２を有する。リブ１１２に対して下面フィルム１１３と上面フィルム１１４とが取り付けられる。
2 and 3 schematically show an example of the structure of the
上面フィルム１１４は、フィルム１１５とフィルム１１６とを有し、フィルム１１５とフィルム１１６との間に、複数の両面採光セル１１８からなる両面受光型太陽電池パネル１１７が配置される。
The
下面フィルム１１３及び上面フィルム１１４は、太陽光を透過する透明フィルムであり、両面受光型太陽電池パネル１１７は、上面フィルム１１４を透過した太陽光と、下面フィルム１１３を透過した太陽光を受光可能である。
The
なお、主翼１１０は、フィルム１１５を有さなくてもよい。また、主翼１１０は、フィルム１１６を有さなくてもよい。また、主翼１１０は、上面フィルム１１４を有さなくてもよい。その場合、主翼１１０の上面側には両面採光セル１１８が直接配置される。また、主翼１１０の上面及び下面の部材は、太陽光を透過可能であれば、フィルム状の部材ではなく、例えば、板状の部材であってもよい。
Note that the
例えば、太陽が飛行体１００の上方向に位置する場合、太陽からの直接の太陽光が上面フィルム１１４を透過して両面受光型太陽電池パネル１１７に到達し、地球による反射光が下面フィルム１１３を透過して両面受光型太陽電池パネル１１７に到達する。地球による反射光の強さは、晴天時には地上の状態、雲がある場合には雲の反射率によって異なるが、例えば、晴天時における、森林地帯や草原地帯の平均的な反射率は０．２６程度、積雪地帯の平均的な反射率は０．７５程度、水面の平均的な反射率は０．０７程度とされており、上述した構成を採用することによって、発電量を比較的多く増加させることができる。
For example, when the sun is positioned above the
ここで、本実施形態に係る制御装置２００は、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量をさらに増加させるように、飛行体１００を制御する機能を有する。例えば、制御装置２００は、飛行体１００と太陽との位置関係に応じて、飛行体１００のロールの角度を制御する。飛行体１００のロールの角度は、飛行体１００の前後方向を軸とした回転の角度であってよい。
Here, the
具体例として、制御装置２００は、太陽が飛行体１００の上方向に位置する場合と比較して、太陽が飛行体１００の横方向に位置する場合の、飛行体１００のロールの角度を大きくさせる。これにより、両面受光型太陽電池パネル１１７による太陽光の受光量を増加させることができ、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を増加させることができる。なお、太陽が飛行体１００の横方向に位置するとは、太陽が飛行体１００の側面方向に位置することであってよい。また、太陽が飛行体１００の上方向に位置するとは、太陽が飛行体１００の上面方向に位置することであってよい。
As a specific example, the
図４及び図５は、飛行体１００のロールの角度の一例を概略的に示す。図４は、太陽が飛行体１００の上方向に位置する場合の飛行体１００のロールの角度の一例を概略的に示す。図５は、太陽が飛行体１００の横方向に位置する場合の飛行体１００のロールの角度の一例を概略的に示す。図４及び図５に示すように、制御装置２００は、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００のロールの角度１５０を大きくさせる。
4 and 5 schematically show an example of the roll angle of the
図５に示すように、制御装置２００は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路１０２に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽に最も近づく位置の前後の予め定められた区間１０３を飛行する場合に、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００のロールの角度１５０を大きくさせてよい。
As shown in FIG. 5, when the flying
また、図５に示すように、制御装置２００は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路１０２に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽から最も遠い位置の前後の予め定められた区間１０４を飛行する間、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００のロールの角度１５０を大きくさせてよい。
In addition, as shown in FIG. 5, the
制御装置２００は、飛行体１００のロールの角度１５０を変更する場合に、飛行経路１０２を変えてもよいし、変えなくてもよい。制御装置２００は、例えば、飛行体１００のロールの角度１５０を変更する場合に、飛行体１００の旋回半径を変化させる。
The
図６は、飛行体１００のロールの角度１５０と旋回半径との関係の一例を概略的に示す。図６に示すように、特別な調整を行わなければ、旋回半径が小さいほど、飛行体１００のロールの角度１５０は大きくなる。制御装置２００は、飛行体１００が円形の飛行経路１０２に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、旋回半径を小さくしてよい。
FIG. 6 schematically shows an example of the relationship between the
図７は、飛行体１００の飛行経路の変化の一例を概略的に示す。制御装置２００は、飛行体１００の上方向に太陽が位置している場合、飛行体１００を、円形の飛行経路１０５に沿って飛行させ、飛行体１００の横方向に太陽が位置している場合、飛行体１００を、楕円形の飛行経路１０６に沿って飛行させるように、飛行体１００を制御してよい。
FIG. 7 schematically shows an example of changes in the flight path of the
制御装置２００は、飛行体１００の横方向に太陽が位置している場合において、飛行体１００の前後方向に太陽が位置している場合よりも旋回半径を小さくさせることによって、飛行体１００に楕円形の飛行経路１０６に沿って飛行をさせてよい。これにより、飛行体１００の横方向に太陽が位置している場合、飛行体１００のロールの角度１５０が大きくなり、両面受光型太陽電池パネル１１７の受光量を増加させることができる。
The
飛行体１００の前後方向に太陽が位置している場合、制御装置２００は、飛行体１００のロールの角度１５０を、飛行体１００が飛行経路１０５に沿って飛行している場合と同じ角度にしてよい。飛行体１００は、後方が少し下がった状態で飛行するので、飛行体１００の後ろ方向に太陽が位置している場合、上面側の受光量が多くなり、飛行体１００の前方向に太陽が位置している場合、下面側の受光量が多くなる。
When the sun is positioned in the longitudinal direction of the flying
制御装置２００は、飛行体１００のロールの角度１５０を、飛行体１００が飛行経路１０５に沿って飛行している場合と同じ第１の角度と、第１の角度よりも大きい第２の角度との間で、適宜変更させることによって、飛行体１００が、飛行経路１０６に沿って飛行するように制御してよい。
The
飛行体１００は、例えば、日中、飛行体１００に、円形の飛行経路１０５に沿った旋回飛行を行わせ、日の出から予め定められた時間が経過するまでの間及び日没の予め定められた時間前から日没までの間、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の前後方向に太陽が位置する場合よりも旋回半径を小さくさせることにより、飛行体１００に楕円形の飛行経路１０６に沿った飛行を行わせる。
For example, during the day, the flying
制御装置２００は、飛行体１００のロールの角度１５０を変更する場合に、飛行経路１０２を変えないようにしてもよい。上述したように、飛行体１００のロールの角度１５０を大きくすると、上の方向に働いていた揚力が内側にも働くようになり、旋回半径が小さくなる。制御装置２００は、飛行体１００の複数のフラップ１２８を制御して、飛行体１００に加わる揚力を調整することにより、旋回半径が変化しないようにしてもよい。これにより、飛行経路１０２を保ったまま、飛行体１００のロールの角度１５０を変化させて、受光量を調整することができる。
The
本実施形態に係る制御装置２００は、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を増加させるべく、飛行体１００と太陽との位置関係に応じて、飛行体１００の撓み量を変化させてもよい。
The
図８は、飛行体１００の撓み量の変化の一例を概略的に示す。制御装置２００は、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせてよい。
FIG. 8 schematically shows an example of changes in the amount of deflection of the flying
制御装置２００は、複数のフラップ１２８を個別に制御することによって、飛行体１００の撓み量を調整してよい。制御装置２００は、例えば、主翼１１０の中心側に配置されているフラップ１２８を制御することによって、主翼１１０の中心側における下向きの揚力１０７を強くさせ、主翼１１０の端部側に配置されているフラップ１２８を制御することによって、主翼１１０の端部側における上向きの揚力１０８、１０９を強くさせることによって、飛行体１００の撓み量を大きくさせる。このように、飛行体１００の撓み量を大きくすることによって、飛行体１００が横方向から受ける太陽からの太陽光の受光量を増加させることができ、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を増加させることができる。
なお、飛行体１００が、風によって飛行体１００が大きく撓んでしまうことを防止するために複数のフラップ１２８を制御するフラップ制御部を有する場合、制御装置２００は、フラップ制御部による飛行体１００の撓み量の低減の度合を小さくさせることによって、飛行体１００の撓み量を大きくさせてもよい。制御装置２００は、フラップ制御部と連携することによって、飛行体１００の撓み量を調整してよい。
Note that if the flying
図９は、飛行体１００の撓み量の状態の一例を概略的に示す。制御装置２００は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路１０２に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽に最も近づく位置の前後の予め定められた区間１０３を飛行する間、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせてよい。
FIG. 9 schematically shows an example of the deflection amount state of the flying
また、制御装置２００は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路１０２に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽から最も遠い位置の前後の予め定められた区間１０４を飛行する間、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせてよい。
Further, when the flying
制御装置２００は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路１０２に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の前後方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせてもよい。制御装置２００は、例えば、飛行体１００に、予め定められた円形の飛行経路１０２に沿った旋回飛行を行わせ、日の出から予め定められた時間が経過するまでの間及び日没の予め定められた時間前から日没までの間、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体の前後方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせる。
When the flying
図１０は、制御装置２００の機能構成の一例を概略的に示す。制御装置２００は、飛行制御部２０２、位置関係取得部２０４、受光量調整部２１０、発電量取得部２２２、情報取得部２２４、及びモデル生成部２２６を備える。なお、制御装置２００がこれらのすべての構成を備えることは必須とは限らない。
FIG. 10 schematically shows an example of the functional configuration of the
飛行制御部２０２は、飛行体１００の飛行を制御する。飛行制御部２０２は、管理装置４００等からの指示に従って、飛行体１００が、予め定められた飛行経路を飛行するように、プロペラ１２２及びフラップ１２８を制御する。
The
飛行制御部２０２は、飛行体１００の位置を示す位置情報を管理してよい。飛行制御部２０２は、例えば、飛行体１００が有するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）ユニットによって取得された位置情報を取得してよい。また、飛行制御部２０２は、飛行体１００を起点とする方角、飛行体１００の姿勢、及び飛行体１００の飛行速度等も管理してよい。飛行体１００の姿勢は、飛行体１００のロールの角度、飛行体１００のヨーの角度、飛行体１００のピッチの角度を含んでよい。
The
位置関係取得部２０４は、飛行体１００と太陽との位置関係を取得する。飛行体１００と太陽との位置関係とは、飛行体１００を起点とする太陽の方向であってよい。位置関係取得部２０４は、各日時における太陽の位置が登録されている登録データと、飛行制御部２０２によって管理されている飛行体１００の位置情報とから、飛行体１００と太陽との位置関係を取得してよい。
The positional
受光量調整部２１０は、飛行体１００を制御して、両面受光型太陽電池パネル１１７による受光量を調整する。受光量調整部２１０は、角度制御部２１２及び撓み量制御部２１４を有する。なお、受光量調整部２１０は、角度制御部２１２及び撓み量制御部２１４のうち、角度制御部２１２のみを有してもよく、また、撓み量制御部２１４のみを有してもよい。
The received light
角度制御部２１２は、位置関係取得部２０４が取得する飛行体１００と太陽との位置関係に応じて、飛行体１００のロールの角度を制御する。角度制御部２１２は、例えば、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体のロールの角度を大きくさせる。
The
角度制御部２１２は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽に最も近づく位置の前後の予め定められた区間を飛行する間、飛行体の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体のロールの角度を大きくさせてよい。また、角度制御部２１２は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽から最も遠い位置の前後の予め定められた区間を飛行する間、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００のロールの角度を大きくさせてよい。
The
角度制御部２１２は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の前後方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００のロールの角度を大きくさせてよい。角度制御部２１２は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の前後方向に太陽が位置する場合よりも、旋回半径を小さくさせてよい。
The
角度制御部２１２は、日中、飛行体１００に、予め定められた円形の飛行経路に沿った旋回飛行を行わせ、日の出から予め定められた時間が経過するまでの間及び日没の予め定められた時間前から日没までの間、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の前後方向に太陽が位置する場合よりも旋回半径を小さくさせることにより、飛行体１００に楕円形の飛行経路に沿った飛行を行わせてよい。
The
撓み量制御部２１４は、位置関係取得部２０４が取得する飛行体１００と太陽との位置関係に応じて、主翼１１０の撓み量を調整する。例えば、撓み量制御部２１４は、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせる。
The deflection
撓み量制御部２１４は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽に最も近づく位置の前後の予め定められた区間を飛行する間、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせてよい。撓み量制御部２１４は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽から最も遠い位置の前後の予め定められた区間を飛行する間、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体の撓み量を大きくさせてよい。
The deflection
撓み量制御部２１４は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の前後方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体の撓み量を大きくさせてよい。
The deflection
撓み量制御部２１４は、複数のフラップ１２８を個別に制御することによって、飛行体の撓み量を調整してよい。撓み量制御部２１４は、主翼１１０の中心側に配置されているフラップ１２８を制御することによって主翼１１０の中心側における下向きの揚力を強くさせ、主翼１１０の端部側に配置されているフラップ１２８を制御することによって主翼１１０の端部側における上向きの揚力を強くさせることによって、飛行体１００の撓み量を大きくさせてよい。撓み量制御部２１４は、飛行体１００が有するフラップ制御部による飛行体の撓み量の低減の度合を小さくさせることによって、主翼１１０の撓み量を大きくさせてよい。
The
撓み量制御部２１４は、飛行体１００に、予め定められた円軌道に沿った旋回飛行を行わせ、日の出から予め定められた時間が経過するまでの間及び日没の予め定められた時間前から日没までの間、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の前後方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせてよい。
The deflection
発電量取得部２２２は、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を取得する。発電量取得部２２２は、例えば、両面受光型太陽電池パネル１１７を用いた発電部から、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を取得する。
The power generation
情報取得部２２４は、各種情報を取得する。情報取得部２２４は、飛行体１００が有する無線通信部を介して、地上の管理装置４００等から各種情報を受信してよい。例えば、情報取得部２２４は、上空の各エリアの気象情報を提供する気象情報サーバから、飛行体１００が飛行するエリアの気象情報を受信する。また、例えば、情報取得部２２４は、各地の地上エリアの種類を管理する地上データ管理サーバから、飛行体１００が飛行している地上エリアのエリア特性情報を受信する。エリア特性情報は、地上エリアの種類を示す。地上エリアの種類の例としては、森林地帯、草原地帯、土、海、及び市街地等が挙げられる。
The
また、情報取得部２２４は、飛行体１００が備える各種デバイスから各種情報を受信してもよい。例えば、飛行体１００が地上を撮像するカメラを備える場合、当該カメラによる撮像画像を当該カメラから受信する。情報取得部２２４は、撮像画像を解析することによって、地上からの太陽光の反射光の状態を示す反射光情報を取得してよい。また、情報取得部２２４は、撮像画像を解析することによって、飛行体１００が飛行している地上エリアのエリア特性情報を取得してもよい。
The
また、例えば、飛行体１００が、飛行体１００の下面側の照度を測定する照度計を備える場合、当該照度計による測定結果を当該照度計から受信する。また、例えば、飛行体１００が、飛行体１００の上面側の照度を測定する照度計を備える場合、当該照度計による測定結果を当該照度計から受信する。また、例えば、飛行体１００が、飛行体１００が飛行するエリアの気象情報を検出する気象センサを備える場合、当該気象センサによる検出結果を当該気象センサから受信する。
Also, for example, if the flying
モデル生成部２２６は、各種情報から、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成する。飛行制御部２０２、例えば、位置関係取得部２０４、発電量取得部２２２、情報取得部２２４、及び受光量調整部２１０の少なくともいずれかから取得した各種情報から、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成する。
The
モデル生成部２２６は、例えば、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行を行っている間に取得した、飛行体１００の位置及び姿勢と、飛行体１００と太陽との位置関係と、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量とを教師データとして用いて、飛行体１００の位置及び姿勢と、飛行体１００と太陽との位置関係とから、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成する。
The
角度制御部２１２は、両面受光型太陽電池パネル１１７による現在の発電量である第１の発電量と、飛行体１００のロールの角度を大きくさせた場合の、飛行体１００の位置及び姿勢と、飛行体１００と太陽との位置関係とから推定モデルを用いて推定した両面受光型太陽電池パネル１１７による第２の発電量とに基づいて、飛行体１００のロールの角度を変化させてもよい。例えば、角度制御部２１２は、第１の発電量よりも、第２の発電量が多い場合に、飛行体１００のロールの角度を大きくさせる。また、角度制御部２１２は、第２の発電量と第１の発電量との差が、飛行体１００のロールの角度を変化させるために消費する電力量よりも多い場合に、飛行体１００のロールの角度を大きくさせる。
The
また、モデル生成部２２６は、例えば、飛行体１００が飛行するエリアの気象情報、飛行体１００に到達する地上からの太陽光の反射光情報、及び飛行体が飛行する地上のエリア特性情報の少なくともいずれかと、飛行体と太陽との位置関係及び飛行体の姿勢と、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量とを教師データとして用いて、気象情報、反射光情報、及びエリア特性情報の少なくともいずれかと、飛行体と太陽との位置関係及び飛行体の姿勢とから、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成する。
In addition, the
角度制御部２１２は、両面受光型太陽電池パネル１１７による現在の発電量である第１の発電量と、飛行体１００のロールの角度を大きくさせた場合の、飛行体１００の姿勢及び飛行体と太陽との位置関係と、気象情報、反射光情報、及びエリア特性情報の少なくともいずれかとから推定モデルを用いて推定した両面受光型太陽電池パネル１１７による第２の発電量とに基づいて、飛行体１００のロールの角度を変化させてもよい。
The
また、モデル生成部２２６は、例えば、飛行体１００が予め定められた円軌道に沿って旋回飛行を行っている間に取得した、飛行体１００の位置及び撓み量と、飛行体１００と太陽との位置関係と、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量とを教師データとして用いて、飛行体１００の位置及び撓み量と、飛行体１００と太陽との位置関係とから、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成する。
In addition, the
撓み量制御部２１４は、両面受光型太陽電池パネル１１７による現在の発電量である第１の発電量と、飛行体１００の撓み量を大きくさせた場合の、飛行体１００の位置及び撓み量と、飛行体１００と太陽との位置関係とから推定モデルを用いて推定した両面受光型太陽電池パネル１００による第２の発電量とに基づいて、飛行体１００の撓み量を変化させてよい。例えば、撓み量制御部２１４は、第１の発電量よりも、第２の発電量が多い場合に、飛行体の撓み量を大きくさせる。また、例えば、撓み量制御部２１４は、第２の発電量と第１の発電量との差が、飛行体１００の撓み量を変化させるために消費する電力量よりも多い場合に、飛行体１００の撓み量を大きくさせる。
The deflection
また、モデル生成部２２６は、飛行体１００が飛行するエリアの気象情報、飛行体１００に到達する地上からの太陽光の反射光情報、及び飛行体１００が飛行する地上のエリア特性情報の少なくともいずれかと、飛行体１００と太陽との位置関係及び飛行体１００の撓み量と、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量とを教師データとして用いて、気象情報、反射光情報、及びエリア特性情報の少なくともいずれかと、飛行体１００と太陽との位置関係及び飛行体１００の撓み量とから、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成する。撓み量制御部２１４は、両面受光型太陽電池パネル１１７による現在の発電量である第１の発電量と、飛行体１００の撓み量を大きくさせた場合の、飛行体１００の撓み量及び飛行体１００と太陽との位置関係と、気象情報、反射光情報、及びエリア特性情報の少なくともいずれかとから推定モデルを用いて推定した両面受光型太陽電池パネル１１７による第２の発電量とに基づいて、飛行体の撓み量を変化させてもよい。
In addition, the
上記実施形態では、制御装置２００が、飛行体１００と太陽との位置関係に応じて、飛行体１００のロールの角度を制御したり、飛行体１００の撓み量を制御したりする例を挙げて説明したが、これらの制御は、管理装置４００によって行われてもよい。すなわち、管理装置４００は、制御装置の一例であってよい。この場合、制御装置は、飛行制御部２０２を有さず、飛行体１００の飛行制御部と通信する飛行体通信部を備えてよい。そして、角度制御部２１２は、飛行体通信部を介して、飛行体１００のロールの角度を変化させてよい。また、撓み量制御部２１４は、飛行体通信部を介して、飛行体１００の撓み量を変化させてよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、飛行体１００が、地上に向けて複数のビームを照射することによって、無線通信エリア１４０を形成する無線通信装置を備える例を主に挙げて説明したが、これに限らない。飛行体１００は、無線通信装置を備えず、例えば、地上を撮像するカメラを備えて地上を監視するものであってもよい。
In the above embodiment, an example in which the flying
図１１は、制御装置２００又は管理装置４００として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００を、本実施形態に係る装置の１又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、及び／又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。
FIG. 11 schematically shows an example of a hardware configuration of a
本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、ＲＡＭ１２１４、及びグラフィックコントローラ１２１６を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、記憶装置１２２４、及びＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。記憶装置１２２４は、ハードディスクドライブ及びソリッドステートドライブ等であってよい。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０及びキーボードのようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ１２４０を介して入出力コントローラ１２２０に接続されている。
ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ１２１６は、ＲＡＭ１２１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、ＣＰＵ１２１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス１２１８上に表示されるようにする。
The
通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。記憶装置１２２４は、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納する。ＩＣカードドライブは、プログラム及びデータをＩＣカードから読み取り、及び／又はプログラム及びデータをＩＣカードに書き込む。
ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ１２４０はまた、様々な入出力ユニットをＵＳＢポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ１２２０に接続してよい。
プログラムは、ＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもある記憶装置１２２４、ＲＡＭ１２１４、又はＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。
A program is provided by a computer-readable storage medium such as an IC card. The program is read from a computer-readable storage medium, installed in
例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、記憶装置１２２４、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。
For example, when communication is performed between the
また、ＣＰＵ１２１２は、記憶装置１２２４、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
The
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。
Various types of information, such as various types of programs, data, tables, and databases, may be stored on recording media and subjected to information processing.
上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ１２００上又はコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。
The programs or software modules described above may be stored in a computer-readable storage medium on or near
本実施形態におけるフローチャート及びブロック図におけるブロックは、オペレーションが実行されるプロセスの段階又はオペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、及び／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／又はアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）及び／又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及びプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、及び他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。 The blocks in the flowcharts and block diagrams in this embodiment may represent steps in the process in which the operations are performed or "parts" of the apparatus responsible for performing the operations. Certain steps and "sections" may be provided with dedicated circuitry, programmable circuitry provided with computer readable instructions stored on a computer readable storage medium, and/or computer readable instructions provided with computer readable instructions stored on a computer readable storage medium. It may be implemented by a processor. Dedicated circuitry may include digital and/or analog hardware circuitry, and may include integrated circuits (ICs) and/or discrete circuitry. Programmable circuits, such as Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), Programmable Logic Arrays (PLAs), etc., perform AND, OR, EXCLUSIVE OR, NOT AND, NOT OR, and other logical operations. , flip-flops, registers, and memory elements.
コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。 A computer-readable storage medium may comprise any tangible device capable of storing instructions to be executed by a suitable device, such that a computer-readable storage medium having instructions stored thereon may be illustrated in flowchart or block diagram form. It will comprise an article of manufacture containing instructions that can be executed to create means for performing specified operations. Examples of computer-readable storage media may include electronic storage media, magnetic storage media, optical storage media, electromagnetic storage media, semiconductor storage media, and the like. More specific examples of computer readable storage media include floppy disks, diskettes, hard disks, random access memory (RAM), read only memory (ROM), erasable programmable read only memory (EPROM or flash memory) , electrically erasable programmable read only memory (EEPROM), static random access memory (SRAM), compact disc read only memory (CD-ROM), digital versatile disc (DVD), Blu-ray disc, memory stick , integrated circuit cards, and the like.
コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。 The computer readable instructions may be assembler instructions, Instruction Set Architecture (ISA) instructions, machine instructions, machine dependent instructions, microcode, firmware instructions, state setting data, or object oriented programming such as Smalltalk, JAVA, C++, etc. language, and any combination of one or more programming languages, including conventional procedural programming languages, such as the "C" programming language or similar programming languages. good.
コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路が、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を生成するために当該コンピュータ可読命令を実行すべく、ローカルに又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路に提供されてよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。 Computer readable instructions are used to produce means for a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing apparatus, or programmable circuits to perform the operations specified in the flowchart or block diagrams. A general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processor, locally or over a wide area network (WAN) such as the Internet, etc., to execute such computer readable instructions. It may be provided in the processor of the device or in a programmable circuit. Examples of processors include computer processors, processing units, microprocessors, digital signal processors, controllers, microcontrollers, and the like.
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It is obvious to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the description of the scope of claims that forms with such modifications or improvements can also be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The execution order of each process such as actions, procedures, steps, and stages in the devices, systems, programs, and methods shown in the claims, the specification, and the drawings is particularly "before", "before etc., and it should be noted that they can be implemented in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the specification, and the drawings, even if the description is made using "first," "next," etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. not a thing
２０ ネットワーク、２２ ゲートウェイ、８０ 通信衛星、１００ 飛行体、１０２、１０５、１０６ 飛行経路、１０３ 区間、１０４ 区間、１０７、１０８、１０９ 揚力、１１０ 主翼、１１１ スパー、１１２ リブ、１１３ 下面フィルム、１１４ 上面フィルム、１１５ フィルム、１１６ フィルム、１１７ 両面受光型太陽電池パネル、１１８ 両面採光セル、１２２ プロペラ、１２４ スキッド、１２６ 車輪、１２８ フラップ、１４０ 無線通信エリア、１５０ 角度、２００ 制御装置、２０２ 飛行制御部、２０４ 位置関係取得部、２１０ 受光量調整部、２１２ 角度制御部、２１４ 撓み量制御部、２２２ 発電量取得部、２２４ 情報取得部、２２６ モデル生成部、３００ ユーザ端末、４００ 管理装置、１２００ コンピュータ、１２１０ ホストコントローラ、１２１２ ＣＰＵ、１２１４ ＲＡＭ、１２１６ グラフィックコントローラ、１２１８ ディスプレイデバイス、１２２０ 入出力コントローラ、１２２２ 通信インタフェース、１２２４ 記憶装置、１２３０ ＲＯＭ、１２４０ 入出力チップ 20 network, 22 gateway, 80 communication satellite, 100 aircraft, 102, 105, 106 flight path, 103 section, 104 section, 107, 108, 109 lift, 110 main wing, 111 spar, 112 rib, 113 lower surface film, 114 upper surface film, 115 film, 116 film, 117 double-sided solar panel, 118 double-sided lighting cell, 122 propeller, 124 skid, 126 wheel, 128 flap, 140 wireless communication area, 150 angle, 200 controller, 202 flight controller, 204 positional relationship acquisition unit, 210 received light amount adjustment unit, 212 angle control unit, 214 deflection amount control unit, 222 power generation amount acquisition unit, 224 information acquisition unit, 226 model generation unit, 300 user terminal, 400 management device, 1200 computer, 1210 host controller, 1212 CPU, 1214 RAM, 1216 graphic controller, 1218 display device, 1220 input/output controller, 1222 communication interface, 1224 storage device, 1230 ROM, 1240 input/output chip
Claims (13)
前記飛行体と太陽との位置関係を取得する位置関係取得部と、
前記主翼に配置された前記両面受光型太陽電池パネルによる太陽光の受光量を増加させるべく、前記飛行体の横方向に太陽が位置する場合に、前記飛行体の上方向に太陽が位置する場合よりも、前記飛行体のロールの角度を大きくさせる角度制御部と、
前記飛行体が飛行するエリアの気象情報、前記飛行体に到達する地上からの太陽光の反射光情報、及び前記飛行体が飛行する地上のエリア特性情報の少なくともいずれかと、前記飛行体と太陽との位置関係及び前記飛行体の姿勢と、前記両面受光型太陽電池パネルによる発電量とを教師データとして用いて、前記気象情報、前記反射光情報、及び前記エリア特性情報の少なくともいずれかと、前記飛行体と太陽との位置関係及び前記飛行体の姿勢とから、前記両面受光型太陽電池パネルによる発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成するモデル生成部と
を備え、
前記角度制御部は、前記両面受光型太陽電池パネルによる第１の発電量と、前記飛行体のロールの角度を大きくさせた場合の、前記飛行体の姿勢及び前記飛行体と太陽との位置関係と、前記気象情報、前記反射光情報、及び前記エリア特性情報の少なくともいずれかとから前記推定モデルを用いて推定した前記両面受光型太陽電池パネルによる第２の発電量とに基づいて、前記飛行体のロールの角度を変化させる、
制御装置。 A control device for controlling an aircraft having bifacial solar panels arranged on the main wings,
a positional relationship acquisition unit that acquires a positional relationship between the flying object and the sun;
When the sun is positioned laterally of the aircraft and the sun is positioned above the aircraft in order to increase the amount of sunlight received by the bifacial solar panels arranged on the main wings. an angle control unit that increases the roll angle of the flying object than
At least one of weather information of the area over which the aircraft flies, information on the reflected light of sunlight reaching the aircraft from the ground, and characteristic information of the area on the ground where the aircraft flies, and the aircraft and the sun. and the attitude of the flying object, and the amount of power generated by the double-sided solar panel as teacher data, at least one of the weather information, the reflected light information, and the area characteristic information, and the flight a model generation unit that generates an estimation model for estimating the amount of power generated by the double-sided solar cell panel from the positional relationship between the body and the sun and the attitude of the flying object through machine learning;
with
The angle control unit controls a first power generation amount by the double-sided solar cell panel, an attitude of the flying object and a positional relationship between the flying object and the sun when the roll angle of the flying object is increased. and a second power generation amount by the double-sided solar cell panel estimated using the estimation model from at least one of the weather information, the reflected light information, and the area characteristic information, the flying object change the roll angle of
Control device.
を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 6 , further comprising a deflection amount control section that adjusts the deflection amount of the main wing based on the positional relationship between the flying object and the sun.
前記主翼の下面は、光を透過する、請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置。 The bifacial solar panel is arranged on the upper surface side of the main wing,
The control device according to any one of claims 1 to 8 , wherein the lower surface of the main wing transmits light.
前記両面受光型太陽電池パネルは、前記主翼内に配置される、請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置。 The upper and lower surfaces of the main wing transmit light,
9. The control device according to any one of claims 1 to 8 , wherein the bifacial solar panel is arranged within the main wing.
前記飛行体と
を備えるシステム。 A control device according to any one of claims 1 to 10 ;
A system comprising: the air vehicle;
前記飛行体と太陽との位置関係を取得する位置関係取得段階と、
前記主翼に配置された前記両面受光型太陽電池パネルによる太陽光の受光量を増加させるべく、前記飛行体の横方向に太陽が位置する場合に、前記飛行体の上方向に太陽が位置する場合よりも、前記飛行体のロールの角度を大きくさせる角度制御段階と
を備え、
前記制御方法は、前記飛行体が飛行するエリアの気象情報、前記飛行体に到達する地上からの太陽光の反射光情報、及び前記飛行体が飛行する地上のエリア特性情報の少なくともいずれかと、前記飛行体と太陽との位置関係及び前記飛行体の姿勢と、前記両面受光型太陽電池パネルによる発電量とを教師データとして用いて、前記気象情報、前記反射光情報、及び前記エリア特性情報の少なくともいずれかと、前記飛行体と太陽との位置関係及び前記飛行体の姿勢とから、前記両面受光型太陽電池パネルによる発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成するモデル生成段階を更に備え、
前記角度制御段階は、前記両面受光型太陽電池パネルによる第１の発電量と、前記飛行体のロールの角度を大きくさせた場合の、前記飛行体の姿勢及び前記飛行体と太陽との位置関係と、前記気象情報、前記反射光情報、及び前記エリア特性情報の少なくともいずれかとから前記推定モデルを用いて推定した前記両面受光型太陽電池パネルによる第２の発電量とに基づいて、前記飛行体のロールの角度を変化させる、制御方法。 A control method executed by a control device for controlling an aircraft having bifacial solar panels arranged on the main wings, comprising:
a positional relationship acquiring step of acquiring a positional relationship between the flying object and the sun;
When the sun is positioned laterally of the aircraft and the sun is positioned above the aircraft in order to increase the amount of sunlight received by the bifacial solar panels arranged on the main wings. and an angle control stage that increases the roll angle of the aircraft above
The control method includes at least one of weather information of an area over which the aircraft flies, information on reflected light of sunlight reaching the aircraft from the ground, and characteristic information of the area on the ground where the aircraft flies; At least the weather information, the reflected light information, and the area characteristic information are obtained by using the positional relationship between the flying object and the sun, the attitude of the flying object, and the amount of power generated by the double-sided solar panel as teaching data. further comprising a model generation step of generating an estimation model for estimating the amount of power generated by the double-sided solar cell panel from any of the above, the positional relationship between the flying object and the sun, and the attitude of the flying object, by machine learning;
In the angle control step, the first power generation amount by the bifacial solar cell panel and the attitude of the aircraft and the positional relationship between the aircraft and the sun when the roll angle of the aircraft is increased. and a second power generation amount by the double-sided solar cell panel estimated using the estimation model from at least one of the weather information, the reflected light information, and the area characteristic information, the flying object A control method that varies the roll angle of the
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