JP7181723B2 - Maritime search system, unmanned air vehicle, and unmanned flight method - Google Patents

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Description

本発明は、海上探索システム、無人飛行体、及び無人飛行方法に関する。 The present invention relates to a marine search system, an unmanned flying object, and an unmanned flight method.

特許文献１には、海上に投下されたブイを船舶から容易に発見することを可能とするために、無人飛行体がブイを追跡し、無人飛行体とブイとの間の水平距離が所定の距離以下となる範囲内にある場合、該範囲内に留まるように制御することが記載されている。 In Patent Document 1, an unmanned flying object tracks a buoy, and a predetermined horizontal distance between the unmanned flying object and the buoy is set so that a ship can easily find the buoy dropped on the sea. If it is within a range equal to or less than the distance, it is described that control is performed so as to stay within the range.

特開２０１７－１１９４７７号公報JP 2017-119477 A

本願の発明者は、無人飛行体を用いて魚群等の目標物を海上から探索する海上探索の実現を目指している。 The inventor of the present application aims at realization of marine search for searching for a target such as a school of fish from the sea using an unmanned aerial vehicle.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、無人飛行体を用いて効率的に海上探索を行うことが可能な海上探索システム、無人飛行体、及び無人飛行方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its main purpose is to provide a marine search system, an unmanned flying object, and an unmanned flight method that enable efficient marine searching using an unmanned flying object. is to provide

上記課題を解決するため、本発明の一の態様の海上探索システムは、自機の現在位置を検出する位置検出手段と、離着陸台からの離陸、指定された探索ルートの自律飛行、及び前記離着陸台への着陸の少なくとも何れかを、前記自機の現在位置に基づいて制御する飛行制御手段と、を備える無人飛行体と、前記離着陸台が設けられた少なくとも１つのブイと、を含む。 In order to solve the above problems, a marine search system according to one aspect of the present invention includes position detection means for detecting the current position of the ship, takeoff from a takeoff and landing pad, autonomous flight along a designated search route, and the takeoff and landing. flight control means for controlling at least one of landing on a platform based on the current position of the aircraft; and at least one buoy provided with the takeoff and landing platform.

また、本発明の他の態様の無人飛行体は、自機の外部が撮影された画像データを生成する外部撮影手段と、前記自機の現在位置を検出する位置検出手段と、少なくとも１つのブイに設けられた離着陸台からの離陸、指定された探索ルートの自律飛行、及び前記離着陸台への着陸の少なくとも何れかを、前記自機の現在位置に基づいて制御する飛行制御手段と、を備える。 According to another aspect of the present invention, there is provided an unmanned aerial vehicle comprising: external imaging means for generating image data of the exterior of the aircraft; position detection means for detecting the current position of the aircraft; and at least one buoy. a flight control means for controlling at least one of taking off from a takeoff and landing pad provided in the aircraft, autonomous flight of a designated search route, and landing on the takeoff and landing pad based on the current position of the own aircraft. .

また、本発明の他の態様の無人飛行方法は、自機の外部が撮影された画像データを生成し、前記自機の現在位置を検出し、少なくとも１つのブイに設けられた離着陸台からの離陸、指定された探索ルートの自律飛行、及び前記離着陸台への着陸の少なくとも何れかを、前記自機の現在位置に基づいて制御する。 Further, an unmanned flight method according to another aspect of the present invention generates image data in which the exterior of the aircraft is photographed, detects the current position of the aircraft, and flies from a take-off and landing platform provided on at least one buoy. At least one of takeoff, autonomous flight of a designated search route, and landing on the takeoff/landing pad is controlled based on the current position of the own aircraft.

本発明によれば、無人飛行体を用いて効率的に海上探索を行うことが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to perform sea search efficiently using an unmanned flying object.

実施形態に係る海上探索システムを模式的に示す図である。1 is a diagram schematically showing a marine search system according to an embodiment; FIG. 無人飛行体の構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration example of an unmanned air vehicle; FIG. 無人飛行体の制御部の機能構成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an example functional configuration of a control unit of the unmanned air vehicle; ブイの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a buoy. ブイの制御部の機能構成例を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a functional configuration example of a control unit of the buoy; FIG. 海上探索システムの手順例を示すシーケンス図である。FIG. 10 is a sequence diagram showing an example procedure of the marine search system; 画像認識処理の手順例を示すフロー図である。FIG. 5 is a flow diagram showing an example of the procedure of image recognition processing; ターゲット発見処理の手順例を示すフロー図である。FIG. 10 is a flow diagram showing an example of the procedure of target discovery processing; 着陸モードの手順例を示すフロー図である。FIG. 10 is a flow diagram showing an example procedure of a landing mode; 状況検出処理の手順例を示すフロー図である。FIG. 10 is a flow diagram showing an example of the procedure of situation detection processing; 探索終了処理の手順例を示すフロー図である。FIG. 11 is a flow diagram showing an example of the procedure of search end processing;

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための方法及び装置を例示するものであって、本発明の技術的思想は下記のものに限定されるわけではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments shown below exemplifies a method and apparatus for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is not limited to the following. do not have. Various modifications can be made to the technical idea of the present invention within the technical scope described in the claims.

［システム構成］
図１は、実施形態に係る海上探索システム１を模式的に示す図である。海上探索システム１は、無人飛行体２と、海面に浮かぶ複数のブイ３と、陸上又は船上に設けられた通信装置４とを備えている。 [System configuration]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a marine search system 1 according to an embodiment. A marine search system 1 includes an unmanned air vehicle 2, a plurality of buoys 3 floating on the surface of the sea, and a communication device 4 provided on land or on a ship.

無人飛行体２は、例えば複数のプロペラ２１を備えるマルチコプターであり、水平方向の飛行、鉛直方向の飛行及びホバリングが可能である。無人飛行体２はドローンとも呼ばれる。無人飛行体２には防水加工が施されている。 The unmanned air vehicle 2 is, for example, a multicopter equipped with a plurality of propellers 21, and is capable of horizontal flight, vertical flight, and hovering. The unmanned flying object 2 is also called a drone. The unmanned air vehicle 2 is waterproofed.

ブイ３の上部には、無人飛行体２が離着陸するための離着陸台３ｔが設けられている。ブイ３は、無人飛行体２と通信するための通信機能と、通信装置４と通信するための通信機能とを有している。無人飛行体２と通信装置４とは直接通信せず、ブイ３を介して間接的に通信する。ブイ３は、後述するように定点保持機能を有している。これに限らず、ブイ３は、海面を漂流する漂流ブイであってもよいし、海底に係留された係留ブイであってもよい。 Above the buoy 3, a takeoff/landing pad 3t is provided for the unmanned air vehicle 2 to take off and land. The buoy 3 has a communication function for communicating with the unmanned air vehicle 2 and a communication function for communicating with the communication device 4 . The unmanned air vehicle 2 and the communication device 4 do not communicate directly, but communicate indirectly through the buoy 3. The buoy 3 has a fixed point holding function as will be described later. The buoy 3 is not limited to this, and may be a drifting buoy drifting on the sea surface or a mooring buoy moored on the seabed.

無人飛行体２は、ブイ３の離着陸台３ｔから離陸し、指定された探索ルートを自律飛行し、ブイ３の離着陸台３ｔに着陸する。 The unmanned flying object 2 takes off from the takeoff/landing pad 3t of the buoy 3, autonomously flies along a designated search route, and lands on the takeoff/landing pad 3t of the buoy 3.

離着陸台３ｔで待機する無人飛行体２は、通信装置４からの探索指令をブイ３を介して受信した場合、又は、事前に設定された探索開始時間が到来した場合等に、離着陸台３ｔから離陸し、探索を開始する。無人飛行体２は、離着陸台３ｔから鉛直方向に上昇することによって離陸する。 The unmanned air vehicle 2 waiting on the takeoff/landing platform 3t receives a search command from the communication device 4 via the buoy 3, or when a preset search start time arrives, etc. Take off and start exploring. The unmanned flying object 2 takes off by rising vertically from the takeoff/landing pad 3t.

探索中の無人飛行体２は、海面等を撮影した画像データ等を含む探索データをブイ３を介して通信装置４に送信する。探索ルートは、探索指令に含まれていてもよいし、予め記憶していてもよい。また、無人飛行体２は、探索中に発見した魚群等を追跡する追跡機能を有している。 The unmanned air vehicle 2 that is searching transmits search data including image data of the surface of the sea and the like to the communication device 4 via the buoy 3 . The search route may be included in the search command or stored in advance. In addition, the unmanned air vehicle 2 has a tracking function of tracking a school of fish found during the search.

探索中又は追跡中の無人飛行体２は、通信装置４からの探索終了指令をブイ３を介して受信した場合、又は、バッテリ残量が閾値を下回った場合等に、最も近いブイ３まで帰還し、離着陸台３ｔに着陸する。無人飛行体２は、離着陸台３ｔの上空から鉛直方向に下降することによって着陸する。 The unmanned air vehicle 2 that is searching or tracking returns to the nearest buoy 3 when it receives a search end command from the communication device 4 via the buoy 3, or when the remaining battery level falls below a threshold. and land on takeoff/landing pad 3t. The unmanned air vehicle 2 lands by vertically descending from above the takeoff/landing platform 3t.

離着陸台３ｔに着陸した無人飛行体２は、ブイ３からバッテリ充電のための電力供給を受けつつ、次回の探索まで待機する。ブイ３は、太陽光発電又は波力発電等により発電する発電部を備えている。 The unmanned flying object 2 that has landed on the takeoff/landing platform 3t waits until the next search while receiving power supply from the buoy 3 for battery charging. The buoy 3 is provided with a power generation unit that generates power by solar power generation, wave power generation, or the like.

無人飛行体２は複数あってもよい。複数の無人飛行体２が同時に探索を行う場合、通信装置４は、探索エリアが重複しないように各々の無人飛行体２に探索ルートを設定する。 A plurality of unmanned air vehicles 2 may be provided. When a plurality of unmanned air vehicles 2 search simultaneously, the communication device 4 sets a search route for each unmanned air vehicle 2 so that the search areas do not overlap.

本実施形態のように無人飛行体２とブイ３とを用いることにより、魚群探知機能を有するブイを用いてブイ周辺の限られた範囲の魚群探知を行う従来手法と比べて、広範囲の探索を行うことができ、効率的な漁場選択を実現することが可能となる。また、陸上又は船上から送り出される有人ヘリコプターを用いて目視で魚影を探索する従来手法と比べても、効率的かつ低コストな漁場選択を実現することが可能となる。 By using the unmanned air vehicle 2 and the buoy 3 as in the present embodiment, a wide range of search can be performed compared to the conventional method of detecting a school of fish in a limited range around the buoy using a buoy having a fish detection function. This makes it possible to achieve efficient selection of fishing grounds. In addition, it is possible to realize efficient and low-cost fishing ground selection compared to the conventional method of visually searching for fish shadows using a manned helicopter sent from land or a ship.

［無人飛行体］
図２は、無人飛行体２の構成例を示すブロック図である。無人飛行体２は、制御部２０、アンテナ２ａ、ＧＮＳＳ受信機２２、無線通信部２３、センサ群２４、飛行制御部２５、バッテリ２６、受電部２６１、残量検出部２６３、カメラ２７１，２７２、及びモータ２８を備えている。ＧＮＳＳ受信機２２及び無線通信部２３は、アンテナ２ａに接続されている。 [Unmanned Aerial Vehicle]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the unmanned air vehicle 2. As shown in FIG. The unmanned air vehicle 2 includes a control unit 20, an antenna 2a, a GNSS receiver 22, a wireless communication unit 23, a sensor group 24, a flight control unit 25, a battery 26, a power receiving unit 261, a remaining amount detection unit 263, cameras 271, 272, and a motor 28 . The GNSS receiver 22 and the wireless communication section 23 are connected to the antenna 2a.

制御部２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ及び入出力インターフェース等を含むコンピュータである。ＣＰＵは、ＲＯＭ又は不揮発性メモリからＲＡＭにロードされたプログラムに従って情報処理を実行する。プログラムは、例えば光ディスク又はメモリカード等の情報記憶媒体を介して供給されてもよいし、例えばインターネット等の通信ネットワークを介して供給されてもよい。 The control unit 20 is a computer including a CPU, RAM, ROM, nonvolatile memory, input/output interface, and the like. The CPU executes information processing according to a program loaded from ROM or nonvolatile memory to RAM. The program may be supplied via an information storage medium such as an optical disk or memory card, or may be supplied via a communication network such as the Internet.

ＧＮＳＳ受信機２２は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System：全球測位衛星システム）からの電波を受信し、受信した電波に基づいて無人飛行体２の現在位置を算出し、制御部２０に出力する。 The GNSS receiver 22 receives radio waves from a GNSS (Global Navigation Satellite System), calculates the current position of the unmanned aircraft 2 based on the received radio waves, and outputs the current position to the control unit 20 .

無線通信部２３は、ブイ３と無線通信するための通信モジュールである。無線通信部２３は、例えば２．４ＧＨｚ帯の小電力データ通信システムを用いている。 The wireless communication unit 23 is a communication module for wirelessly communicating with the buoy 3 . The wireless communication unit 23 uses, for example, a 2.4 GHz band low power data communication system.

センサ群２４は、無人飛行体２の飛行に必要な情報を取得するための各種センサを含んでいる。センサ群２４は、例えば３軸加速度センサ、３軸角速度センサ（ジャイロセンサ）、磁気センサ、及び気圧センサ等を含んでいる。 The sensor group 24 includes various sensors for acquiring information necessary for flight of the unmanned air vehicle 2 . The sensor group 24 includes, for example, a 3-axis acceleration sensor, a 3-axis angular velocity sensor (gyro sensor), a magnetic sensor, an atmospheric pressure sensor, and the like.

飛行制御部２５は、制御部２０からの飛行制御指令に応じて各プロペラ２１に設けられたモータ２８を駆動することで、各プロペラ２１の回転速度を調整し、無人飛行体２の自律飛行を実現する。 The flight control unit 25 adjusts the rotation speed of each propeller 21 by driving the motor 28 provided for each propeller 21 in response to a flight control command from the control unit 20, thereby allowing the unmanned flying object 2 to fly autonomously. come true.

バッテリ２６は、無人飛行体２の各部に電力を供給する。バッテリ２６には、ブイ３からの充電を受ける受電部２６１が設けられている。受電部２６１は、例えばワイヤレス充電を実現するコイル及びＡＣ／ＤＣコンバータ等を含む。これに限らず、受電部２６１はコネクタであってもよい。残量検出部２６３は、バッテリ２６の残量を検出し、制御部２０に出力する。 A battery 26 supplies electric power to each part of the unmanned air vehicle 2 . The battery 26 is provided with a power receiving section 261 that receives charge from the buoy 3 . Power receiving unit 261 includes, for example, a coil and an AC/DC converter that realize wireless charging. The power receiving unit 261 is not limited to this, and may be a connector. The remaining amount detection unit 263 detects the remaining amount of the battery 26 and outputs it to the control unit 20 .

カメラ２７１，２７２は、無人飛行体２の外部を撮影して探索のための画像データを生成する外部撮影手段である。一方のカメラ２７１は、無人飛行体２の上方を撮影するように設けられており、他方のカメラ２７２は、無人飛行体２の下方を撮影するように設けられている。カメラ２７１，２７２は、画像データを個別に出力してもよいし、連続的に撮影された複数の画像データを含む動画データを出力してもよい。 The cameras 271 and 272 are external photographing means for photographing the outside of the unmanned air vehicle 2 and generating image data for searching. One camera 271 is provided to photograph the upper side of the unmanned flying object 2 , and the other camera 272 is provided to photograph the lower side of the unmanned flying object 2 . The cameras 271 and 272 may output image data individually, or may output moving image data including a plurality of image data shot continuously.

カメラ２７１，２７２には、広範囲を撮影するために魚眼レンズ又は広角レンズを用いることが好ましい。また、カメラ２７１，２７２は、夜間撮影も可能とするために赤外線カメラ又は低照度カメラであることが好ましい。 For the cameras 271 and 272, it is preferable to use a fisheye lens or a wide-angle lens to photograph a wide range. Also, the cameras 271 and 272 are preferably infrared cameras or low-illuminance cameras so as to enable night photography.

図３は、無人飛行体２の制御部２０の機能構成例を示すブロック図である。制御部２０は、位置検出部２０１、画像送信部２０２、指令受信部２０３、近ブイ検出部２０４、ルート設定部２０５及び画像認識部２０６を備えている。これらの機能部は、制御部２０がプログラムに従って情報処理を実行することによって実現される。 FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration example of the control unit 20 of the unmanned air vehicle 2. As shown in FIG. The control unit 20 includes a position detection unit 201 , an image transmission unit 202 , a command reception unit 203 , a near buoy detection unit 204 , a route setting unit 205 and an image recognition unit 206 . These functional units are implemented by the control unit 20 executing information processing according to programs.

位置検出部２０１は、ＧＮＳＳ受信機２２からの情報に基づいて、無人飛行体２の現在位置を検出する。 The position detector 201 detects the current position of the unmanned air vehicle 2 based on information from the GNSS receiver 22 .

画像送信部２０２は、カメラ２７１，２７２から取得した画像データ等を含む探索データを、無線通信部２３からブイ３に送信する。探索データの送信先は、近ブイ検出部２０４により検出された無人飛行体２に最も近いブイ３である。探索データは、画像データの他に、無人飛行体２の位置情報等を含んでもよい。 The image transmission unit 202 transmits search data including image data acquired from the cameras 271 and 272 from the wireless communication unit 23 to the buoy 3 . The destination of the search data is the buoy 3 closest to the unmanned air vehicle 2 detected by the near buoy detector 204 . The search data may include position information of the unmanned air vehicle 2, etc., in addition to the image data.

指令受信部２０３は、ブイ３から送信された探索指令又は探索終了指令などの指令を、無線通信部２３から受信する。 The command receiving unit 203 receives a command such as a search command or a search end command transmitted from the buoy 3 from the wireless communication unit 23 .

近ブイ検出部２０４は、複数のブイ３の中から無人飛行体２に最も近いブイ３を検出する。無人飛行体２とブイ３の距離は、無人飛行体２の現在位置とブイ３から取得したブイ３の現在位置とから算出される。これに限らず、ブイ３から受信した電波の強度を比較することによって最も近いブイ３を検出してもよい。 The near buoy detection unit 204 detects the buoy 3 closest to the unmanned air vehicle 2 from among the plurality of buoys 3 . The distance between the unmanned flying object 2 and the buoy 3 is calculated from the current position of the unmanned flying object 2 and the current position of the buoy 3 acquired from the buoy 3 . Alternatively, the nearest buoy 3 may be detected by comparing the strength of radio waves received from the buoy 3 .

ルート設定部２０５は、無人飛行体２が自律飛行する探索ルート又は帰還ルート等のルートを設定する。探索ルートは、ブイ３からの探索指令に含まれていてもよいし、制御部２０のメモリに予め記憶されていてもよい。帰還ルートは、無人飛行体２と最も近いブイ３とを直線的に結ぶように設定される。 The route setting unit 205 sets a route such as a search route or a return route for the unmanned flying object 2 to fly autonomously. The search route may be included in the search command from the buoy 3, or may be pre-stored in the memory of the controller 20. FIG. A return route is set so as to connect the unmanned air vehicle 2 and the nearest buoy 3 in a straight line.

画像認識部２０６は、カメラ２７１，２７２から取得した画像データを解析して、画像データに含まれる魚群又は海鳥等の目標物を認識する。目標物の認識には、例えば画像データから特徴を抽出して目標物を識別する画像認識技術が用いられる。これに限らず、機械学習により予め作成された学習済みモデルを用いてもよい。 The image recognition unit 206 analyzes the image data acquired from the cameras 271 and 272 and recognizes targets such as schools of fish or seabirds included in the image data. For recognition of the target, for example, an image recognition technique for identifying the target by extracting features from image data is used. You may use not only this but the learned model previously produced by machine learning.

［ブイ］
図４は、ブイ３の構成例を示すブロック図である。ブイ３は、制御部３０、アンテナ３ａ、ＧＮＳＳ受信機３１、無線通信部３２、無線通信部３３、姿勢センサ３４、推力制御部３５、推力発生部３６、発電部３７、バッテリ３８、充電部３９、及び送電部３９２を備えている。ＧＮＳＳ受信機３１及び無線通信部３２，３３は、アンテナ３ａに接続されている。 [buoy]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the buoy 3. As shown in FIG. The buoy 3 includes a control unit 30, an antenna 3a, a GNSS receiver 31, a wireless communication unit 32, a wireless communication unit 33, an attitude sensor 34, a thrust control unit 35, a thrust generation unit 36, a power generation unit 37, a battery 38, and a charging unit 39. , and a power transmission unit 392 . The GNSS receiver 31 and wireless communication units 32 and 33 are connected to the antenna 3a.

制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ及び入出力インターフェース等を含むコンピュータである。ＣＰＵは、ＲＯＭ又は不揮発性メモリからＲＡＭにロードされたプログラムに従って情報処理を実行する。プログラムは、例えば光ディスク又はメモリカード等の情報記憶媒体を介して供給されてもよいし、例えばインターネット等の通信ネットワークを介して供給されてもよい。 The control unit 30 is a computer including a CPU, RAM, ROM, nonvolatile memory, an input/output interface, and the like. The CPU executes information processing according to a program loaded from ROM or nonvolatile memory to RAM. The program may be supplied via an information storage medium such as an optical disk or memory card, or may be supplied via a communication network such as the Internet.

ＧＮＳＳ受信機３１は、ＧＮＳＳからの電波を受信し、受信した電波に基づいてブイ３の現在位置を算出し、制御部３０に出力する。 The GNSS receiver 31 receives radio waves from the GNSS, calculates the current position of the buoy 3 based on the received radio waves, and outputs the current position to the control unit 30 .

無線通信部３２は、無人飛行体２と無線通信するための通信モジュールである。無線通信部３２は、例えば２．４ＧＨｚ帯の小電力データ通信システムを用いている。 The wireless communication unit 32 is a communication module for wirelessly communicating with the unmanned air vehicle 2 . The wireless communication unit 32 uses, for example, a 2.4 GHz band low power data communication system.

無線通信部３３は、通信装置４と無線通信するための、例えば衛星通信を実現する衛星通信モジュールである。 The wireless communication unit 33 is a satellite communication module for performing wireless communication with the communication device 4, for example, realizing satellite communication.

姿勢センサ３４は、ブイ３の姿勢に応じた信号を制御部３０に出力する。姿勢センサ３４は、例えば３軸角速度センサ（ジャイロセンサ）を含んでいる。 The attitude sensor 34 outputs a signal corresponding to the attitude of the buoy 3 to the controller 30 . The attitude sensor 34 includes, for example, a triaxial angular velocity sensor (gyro sensor).

推力制御部３５は、制御部３０からの推力制御指令に基づいて推力発生部３６を駆動することでブイ３を移動させる。推力発生部３６は、モータ３６１とそれに連結されたスクリュー３６２とを含んでいる。これに限らず、高圧の水流を吐出することで推力を発生させてもよい。推力発生部３６は、移動方向を調整するために複数のスクリュー３６２を備えてもよいし、舵を備えてもよい。 The thrust controller 35 moves the buoy 3 by driving the thrust generator 36 based on the thrust control command from the controller 30 . The thrust generator 36 includes a motor 361 and a screw 362 connected thereto. The thrust is not limited to this, and the thrust may be generated by discharging a high-pressure water flow. The thrust generator 36 may have a plurality of screws 362 to adjust the direction of movement, or may have a rudder.

推力制御部３５は、ブイ３を所定位置に維持する定点保持機能を実現する。具体的には、推力制御部３５は、目標位置と現在位置との差分を抑制するように推力発生部３６をフィードバック制御する。このようにブイ３が定点保持機能を有することで、無人飛行体２が所定海域を繰り返し探索することが容易となる。 The thrust control unit 35 realizes a fixed point holding function for maintaining the buoy 3 at a predetermined position. Specifically, the thrust controller 35 feedback-controls the thrust generator 36 so as to suppress the difference between the target position and the current position. Since the buoy 3 has a fixed point holding function in this way, it becomes easy for the unmanned air vehicle 2 to repeatedly search a predetermined sea area.

発電部３７は、太陽光発電又は波力発電等により発電する。バッテリ３８は、発電部３７で発電された電力を蓄電すると共に、ブイ３の各部に電力を供給する。充電部３９は、バッテリ３８に蓄電された電力を用いて、離着陸台３ｔで待機する無人飛行体２のバッテリ２６（図２参照）を充電する。 The power generation unit 37 generates power by solar power generation, wave power generation, or the like. The battery 38 stores electric power generated by the power generation unit 37 and supplies electric power to each unit of the buoy 3 . The charging unit 39 uses the electric power stored in the battery 38 to charge the battery 26 (see FIG. 2) of the unmanned air vehicle 2 waiting on the takeoff/landing pad 3t.

充電部３９は、例えばワイヤレス充電を実現するコイル及びＤＣ／ＡＣコンバータ等を含む送電部３９２を有している。これに限らず、送電部３９２はコネクタであってもよい。 The charging section 39 has a power transmitting section 392 including a coil, a DC/AC converter, etc. that realize wireless charging, for example. The power transmission unit 392 is not limited to this, and may be a connector.

他にも、ブイ３は、離着陸台３ｔ上の無人飛行体２を保持するための保持機構を有してもよい。保持機構は、例えば着陸後に無人飛行体２を掴み、離陸前に無人飛行体２を離すように作動する。 Alternatively, the buoy 3 may have a holding mechanism for holding the unmanned air vehicle 2 on the takeoff/landing pad 3t. The holding mechanism operates, for example, to grab the unmanned air vehicle 2 after landing and release the unmanned air vehicle 2 before takeoff.

図５は、ブイ３の制御部３０の機能構成例を示すブロック図である。制御部３０は、画像転送部３０１、指令転送部３０２、位置検出部３０３、位置送信部３０４、姿勢検出部３０５、姿勢送信部３０６、状況検出部３０７及び接近禁止送信部３０８を備えている。これらの機能部は、制御部３０がプログラムに従って情報処理を実行することによって実現される。 FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration example of the control section 30 of the buoy 3. As shown in FIG. The control unit 30 includes an image transfer unit 301 , a command transfer unit 302 , a position detection unit 303 , a position transmission unit 304 , an orientation detection unit 305 , an orientation transmission unit 306 , a situation detection unit 307 and an approach prohibition transmission unit 308 . These functional units are implemented by the control unit 30 executing information processing according to programs.

画像転送部３０１は、無線通信部３２（小電力データ通信）により無人飛行体２から受信した探索データを一時的に保持すると共に、無線通信部３３（衛星通信）により通信装置４へ送信する。 The image transfer unit 301 temporarily holds the search data received from the unmanned air vehicle 2 via the wireless communication unit 32 (low power data communication), and transmits it to the communication device 4 via the wireless communication unit 33 (satellite communication).

指令転送部３０２は、無線通信部３３（衛星通信）により通信装置４から受信した探索指令又は探索終了指令等の指令を一時的に保持すると共に、無線通信部３２（小電力データ通信）により無人飛行体２へ送信する。 The command transfer unit 302 temporarily holds a command such as a search command or a search end command received from the communication device 4 by the wireless communication unit 33 (satellite communication), and unmanned by the wireless communication unit 32 (low power data communication). Send to aircraft 2.

このように無人飛行体２と通信装置４とが直接通信せず、ブイ３を介して間接的に通信するように構成することで、無人飛行体２が通信装置４と通信するための高出力の通信モジュールを備える必要がないため、無人飛行体２の軽量化を図ることが可能となる。 By configuring the unmanned flying object 2 and the communication device 4 to communicate indirectly through the buoy 3 instead of directly communicating in this way, a high output power for the unmanned flying object 2 to communicate with the communication device 4 is achieved. , the weight of the unmanned air vehicle 2 can be reduced.

位置検出部３０３は、ＧＮＳＳ受信機３１からの情報に基づいて、ブイ３の現在位置を検出する。位置送信部３０４は、検出されたブイ３の位置情報を無人飛行体２に送信する。 Position detector 303 detects the current position of buoy 3 based on information from GNSS receiver 31 . The position transmission unit 304 transmits the detected position information of the buoy 3 to the unmanned flying object 2 .

姿勢検出部３０５は、姿勢センサ３４からの信号に基づいてブイ３の姿勢を検出する。ブイ３の姿勢は、離着陸台３ｔの傾きを表す。姿勢送信部３０６は、検出されたブイ３の姿勢情報を無人飛行体２に送信する。ブイ３の姿勢情報は、無人飛行体２の着陸時に利用される。 The attitude detection unit 305 detects the attitude of the buoy 3 based on the signal from the attitude sensor 34 . The attitude of the buoy 3 represents the inclination of the takeoff/landing pad 3t. The attitude transmission unit 306 transmits the detected attitude information of the buoy 3 to the unmanned air vehicle 2 . Attitude information of the buoy 3 is used when the unmanned air vehicle 2 lands.

状況検出部３０７は、ブイ３の周囲の状況を検出する。接近禁止送信部３０８は、ブイ３の周囲の状況が所定条件を満たす場合に、ブイ３への接近を禁止する接近禁止指令を無人飛行体２に送信する。周囲の状況の検出及び接近禁止指令の送信については、詳細を後述する。 A situation detection unit 307 detects the situation around the buoy 3 . The prohibition-of-approach transmission unit 308 transmits a prohibition-of-approach command to the unmanned flying object 2 to prohibit it from approaching the buoy 3 when the situation around the buoy 3 satisfies a predetermined condition. The detection of the surrounding situation and the transmission of the keep-out command will be described later in detail.

［シーケンス図］
図６は、海上探索システム１の手順例を示すシーケンス図である。 [Sequence Diagram]
FIG. 6 is a sequence diagram showing a procedure example of the marine search system 1. As shown in FIG.

通信装置４は、無人飛行体２が待機しているブイ３に探索指令を送信する（Ｓ４１）。ブイ３は、通信装置４からの探索指令を無人飛行体２に転送する（Ｓ３１）。無人飛行体２は、ブイ３から探索指令を受信すると、離着陸台３ｔから離陸し、探索を開始する（Ｓ２１）。 The communication device 4 transmits a search command to the buoy 3 on which the unmanned air vehicle 2 is waiting (S41). The buoy 3 transfers the search command from the communication device 4 to the unmanned air vehicle 2 (S31). Upon receiving the search command from the buoy 3, the unmanned flying object 2 takes off from the takeoff/landing pad 3t and starts searching (S21).

又は、無人飛行体２は、事前に設定された設定条件、例えば探索開始時間が到来した場合にも、離着陸台３ｔから離陸し、探索を開始する（Ｓ３１，Ｓ２１）。設定条件の判定は、ブイ３が行ってもよいし、無人飛行体２が行ってもよい。 Alternatively, the unmanned flying object 2 takes off from the takeoff/landing platform 3t and starts searching even when a preset condition, for example, the search start time has arrived (S31, S21). The setting conditions may be determined by the buoy 3 or by the unmanned air vehicle 2 .

探索中において、無人飛行体２は、自機の現在位置を利用して、指定された探索ルートを通るように自律飛行すると共に、探索データをブイ３に送信する（Ｓ２２）。ブイ３は、無人飛行体２からの探索データを通信装置４に転送し（Ｓ３２）、通信装置４は、ブイ３から探索データを受信する（Ｓ４２）。探索データは、漁場選択等に用いられる。 During the search, the unmanned air vehicle 2 autonomously flies along the designated search route using its current position, and transmits search data to the buoy 3 (S22). The buoy 3 transfers the search data from the unmanned air vehicle 2 to the communication device 4 (S32), and the communication device 4 receives the search data from the buoy 3 (S42). Search data is used for fishing ground selection and the like.

無人飛行体２は、自機に最も近いブイ３を探索データの送信先とする。例えば、無人飛行体２は、探索中に他のブイ３を検知すると、探索データの送信先であるブイ３までの距離と、新たに検知した他のブイ３までの距離とを比較し、後者が小さい場合には探索データの送信先を切り替える。 The unmanned air vehicle 2 uses the buoy 3 closest to itself as the transmission destination of the search data. For example, when the unmanned flying object 2 detects another buoy 3 during a search, it compares the distance to the buoy 3, which is the destination of the search data, with the distance to the newly detected buoy 3. is small, the destination of the search data is switched.

通信装置４は、無人飛行体２に最も近いブイ３、すなわち探索データの転送を直近で行ったブイ３に、探索終了指令を送信する（Ｓ４３）。ブイ３は、通信装置４からの探索終了指令を無人飛行体２に転送する（Ｓ３３）。無人飛行体２は、ブイ３から探索終了指令を受信すると、ブイ３まで帰還する（Ｓ２３）。 The communication device 4 transmits a search end command to the buoy 3 closest to the unmanned air vehicle 2, that is, the buoy 3 to which the search data was most recently transferred (S43). The buoy 3 transfers the search end command from the communication device 4 to the unmanned air vehicle 2 (S33). When the unmanned air vehicle 2 receives the search end command from the buoy 3, it returns to the buoy 3 (S23).

又は、無人飛行体２は、バッテリ残量が閾値を下回った場合に、自機に最も近いブイ３まで帰還する（Ｓ２３）。無人飛行体２は、ブイ３まで帰還する際、無人飛行体２の現在位置とブイ３の現在位置とを直線的に結ぶように帰還ルートを設定し、設定した帰還ルートを通るように自律飛行する。 Alternatively, the unmanned air vehicle 2 returns to the buoy 3 closest to itself when the remaining battery level falls below the threshold (S23). When returning to the buoy 3, the unmanned flying object 2 sets a return route so as to linearly connect the current position of the unmanned flying object 2 and the current position of the buoy 3, and autonomously flies along the set return route. do.

無人飛行体２は、ブイ３の上空まで到達すると、着陸モードに移行する（Ｓ２４）。着陸モードでは、無人飛行体２は、ブイ３の真上に位置決めされ、そこから下降して、離着陸台３ｔに着陸する。無人飛行体２は、下方を撮影するカメラ２７２により生成される画像データの中央等に離着陸台３ｔが位置するように、水平位置を調整しながら下降する。 When the unmanned flying object 2 reaches the sky above the buoy 3, it shifts to the landing mode (S24). In the landing mode, the unmanned air vehicle 2 is positioned directly above the buoy 3 and descends from there to land on the takeoff/landing pad 3t. The unmanned air vehicle 2 descends while adjusting its horizontal position so that the takeoff/landing platform 3t is positioned in the center of the image data generated by the camera 272 that captures the image below.

ブイ３は、無人飛行体２が着陸する間、ブイ３の姿勢情報を無人飛行体２に送信することで着陸支援を行う（Ｓ３４）。無人飛行体２の着陸については、詳細を後述する。 While the unmanned flying object 2 lands, the buoy 3 supports the landing by transmitting the attitude information of the buoy 3 to the unmanned flying object 2 (S34). The landing of the unmanned air vehicle 2 will be detailed later.

離着陸台３ｔに着陸した無人飛行体２は、ブイ３からバッテリ充電のための電力供給を受けつつ、次回の探索まで待機する。 The unmanned flying object 2 that has landed on the takeoff/landing platform 3t waits until the next search while receiving power supply from the buoy 3 for battery charging.

［画像認識処理］
図７は、画像認識処理の手順例を示すフロー図である。無人飛行体２の制御部２０は、同図に示す画像認識処理をプログラムに従って実行することにより、画像認識部２０６として機能する。 [Image recognition processing]
FIG. 7 is a flow diagram showing an example of the procedure of image recognition processing. The control unit 20 of the unmanned air vehicle 2 functions as an image recognition unit 206 by executing the image recognition processing shown in FIG.

まず、制御部２０は、カメラ２７１，２７２から画像データを取得し（Ｓ２０１）、画像データを解析する（Ｓ２０２）。 First, the control unit 20 acquires image data from the cameras 271 and 272 (S201) and analyzes the image data (S202).

解析の結果、魚群を認識した場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、制御部２０は、後述のターゲット発見処理に移行する（Ｓ２０６）。例えば、制御部２０は、下方を撮影するカメラ２７２から取得した画像データにおいて、表層を泳ぐ又は海面を跳ねる魚群を認識する。 As a result of the analysis, if a school of fish is recognized (S203: YES), the control unit 20 proceeds to target discovery processing, which will be described later (S206). For example, the control unit 20 recognizes a school of fish swimming on the surface or jumping on the surface of the sea in the image data acquired from the camera 272 that shoots downward.

また、解析の結果、海鳥を認識し、かつ海鳥が魚群を狙う動きをしている場合にも（Ｓ２０４：ＹＥＳ、Ｓ２０５：ＹＥＳ）、制御部２０は、後述のターゲット発見処理に移行する（Ｓ２０６）。例えば、制御部２０は、上方を撮影するカメラ２７１又は下方を撮影するカメラ２７２から取得した画像データにおいて、海鳥を認識する。 Also, as a result of the analysis, if the seabird is recognized and the seabird is moving to target a school of fish (S204: YES, S205: YES), the control unit 20 shifts to target discovery processing described later (S206). ). For example, the control unit 20 recognizes seabirds in the image data obtained from the camera 271 that shoots upward or the camera 272 that shoots downward.

海鳥が魚群を狙う動きをしているか否かの判定は、連続的に得られる画像データから海鳥の移動を検出することによって行われる。海鳥が魚群を狙う動きとは、例えば、海鳥が上空で旋回を続ける動きや、上空から海中に飛び込む動き、海面に群がる動き等である。 Whether or not seabirds are moving to target a school of fish is determined by detecting the movement of seabirds from continuously obtained image data. The movements of seabirds targeting a school of fish include, for example, movements of seabirds continuing to circle in the sky, movements of jumping into the sea from the sky, movements of flocking on the surface of the sea, and the like.

魚群も海鳥も認識しなかった場合（Ｓ２０３：ＮＯ、Ｓ２０４：ＮＯ）、又は海鳥を認識しても、魚群を狙う動きをしていない場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ、Ｓ２０５：ＮＯ）、制御部２０は探索を継続する（Ｓ２０７）。 If neither the school of fish nor the seabird is recognized (S203: NO, S204: NO), or if the seabird is recognized but is not moving toward the school of fish (S204: YES, S205: NO), the control unit 20 The search is continued (S207).

［ターゲット発見処理］
図８は、ターゲット発見処理の手順例を示すフロー図である。無人飛行体２の制御部２０は、同図に示すターゲット発見処理をプログラムに従って実行する。 [Target Discovery Processing]
FIG. 8 is a flow diagram showing an example of a procedure for target discovery processing. The control unit 20 of the unmanned air vehicle 2 executes target discovery processing shown in the figure according to the program.

まず、制御部２０は、魚群の発見報告とその際に撮影した画像データとを、ブイ３を介して通信装置４に送信する（Ｓ２１１）。画像データは、ユーザが追跡の要否を判定する際に用いられる。 First, the control unit 20 transmits a fish school discovery report and image data captured at that time to the communication device 4 via the buoy 3 (S211). The image data is used when the user determines whether tracking is necessary.

次に、制御部２０は、魚群の追跡を開始する（Ｓ２１２）。制御部２０は、カメラ２７１，２７２が魚群又は海鳥を捉え続けるように画像データに基づいて無人飛行体２の飛行方向等を決定し、飛行制御指令を生成する。なお、魚群を追跡する間も、制御部２０は探索データの送信を続ける。 Next, the control unit 20 starts tracking the school of fish (S212). The control unit 20 determines the flight direction and the like of the unmanned air vehicle 2 based on the image data so that the cameras 271 and 272 continue to capture schools of fish or seabirds, and generates flight control commands. It should be noted that the control unit 20 continues to transmit the search data even while tracking the school of fish.

その後、制御部２０は、追跡している魚群を見失った場合、又は通信装置４からの追跡中止指令をブイ３を介して受信した場合に（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、探索モードに復帰する（Ｓ２１４）。 Thereafter, when the control unit 20 loses sight of the school of fish being tracked, or receives a tracking stop command from the communication device 4 via the buoy 3 (S213: YES), the control unit 20 returns to the search mode (S214). .

［着陸モード］
無人飛行体２の着陸モード及びブイ３の着陸支援（図６のＳ２４，Ｓ３４）について説明する。図９は、着陸モードの手順例を示すフロー図である。無人飛行体２の制御部２０は、同図に示す着陸モードをプログラムに従って実行する。 [Landing mode]
The landing mode of the unmanned air vehicle 2 and the landing support of the buoy 3 (S24, S34 in FIG. 6) will be described. FIG. 9 is a flow diagram showing an example procedure of the landing mode. The control unit 20 of the unmanned air vehicle 2 executes the landing mode shown in the figure according to the program.

まず、制御部２０は、ブイ３の姿勢情報を受信する（Ｓ２２１）。ブイ３は、着陸支援として自機の姿勢情報を無人飛行体２に送信する。 First, the control unit 20 receives the attitude information of the buoy 3 (S221). The buoy 3 transmits its own attitude information to the unmanned flying object 2 as a landing support.

次に、制御部２０は、ブイ３の姿勢変化の周期性を計算する（Ｓ２２２）。ブイ３の姿勢変化が周期性を持つことは、ブイ３が波の影響を受けることに依る。ブイ３の姿勢変化の周期性は、例えばブイ３の姿勢を表す指標の時系列データに離散フーリエ変換又はカーブフィッティング等の手法を適用することにより計算することができる。 Next, the control unit 20 calculates the periodicity of attitude change of the buoy 3 (S222). The fact that the attitude change of the buoy 3 has periodicity depends on the buoy 3 being affected by waves. The periodicity of the attitude change of the buoy 3 can be calculated, for example, by applying a technique such as discrete Fourier transform or curve fitting to the time-series data of the index representing the attitude of the buoy 3 .

次に、制御部２０は、算出したブイ３の姿勢変化の周期性に基づいて、離着陸台３ｔへの着陸タイミングを決定する（Ｓ２２３）。例えば、離着陸台３ｔが水平になるタイミングで無人飛行体２が離着陸台３ｔに着陸するように、着陸タイミングが調整される。 Next, the control unit 20 determines the timing of landing on the takeoff/landing pad 3t based on the calculated periodicity of the attitude change of the buoy 3 (S223). For example, the landing timing is adjusted so that the unmanned flying object 2 lands on the takeoff/landing pad 3t when the takeoff/landing pad 3t becomes horizontal.

［状況検出処理］
ブイ３による周囲の状況の検出及び接近禁止指令の送信について説明する。図１０は、状況検出処理の手順例を示すフロー図である。ブイ３の制御部３０は、同図に示す状況検出処理をプログラムに従って実行することにより、状況検出部３０７及び接近禁止送信部３０８として機能する。 [Situation detection process]
The detection of the surrounding situation and the transmission of the no-approach command by the buoy 3 will be described. FIG. 10 is a flow diagram showing an example of the procedure of situation detection processing. The control section 30 of the buoy 3 functions as a situation detection section 307 and an approach prohibition transmission section 308 by executing the situation detection processing shown in the figure according to a program.

まず、制御部３０は、ブイ３の周囲の状況を検出する（Ｓ３０１）。具体的には、制御部３０は、姿勢センサ３４からの信号に基づいてブイ３の周囲の波の大きさを検出する。また、風力センサを設けて、ブイ３の周囲の風の強さを検出してもよいし、カメラを設けて、ブイ３の上空の画像から天候を判定してもよい。 First, the control unit 30 detects the situation around the buoy 3 (S301). Specifically, the controller 30 detects the magnitude of waves around the buoy 3 based on the signal from the attitude sensor 34 . Alternatively, a wind sensor may be provided to detect the strength of the wind around the buoy 3 , or a camera may be provided to determine the weather from an image of the sky above the buoy 3 .

次に、制御部３０は、検出したブイ３の周囲の状況に基づいて、ブイ３の周囲が荒天であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。ここで、荒天であるとは、無人飛行体２の飛行や着陸が妨げられる程の天候であることを指し、例えば波の大きさや風の強さ等について閾値が設定される。 Next, the control unit 30 determines whether the weather around the buoy 3 is stormy based on the detected situation around the buoy 3 (S302). Here, the term "stormy weather" refers to weather that prevents the unmanned air vehicle 2 from flying or landing. For example, threshold values are set for wave size, wind strength, and the like.

ブイ３の周囲が荒天である場合、例えば波の大きさや風の強さ等が閾値を超える場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、制御部３０は、ブイ３への接近を禁止する接近禁止指令を無人飛行体２に送信する（Ｓ３０３）。無人飛行体２は、接近禁止指令を受信すると、そのブイ３に近づかないように必要であればルートを変更する。 When the weather around the buoy 3 is stormy, for example, when the size of the waves or the strength of the wind exceeds a threshold value (S302: YES), the control unit 30 issues a prohibition command to prohibit approaching the buoy 3. It is transmitted to body 2 (S303). When the unmanned air vehicle 2 receives the no-approach instruction, it changes its route if necessary so as not to approach the buoy 3. - 特許庁

［探索終了処理］
無人飛行体２が複数ある場合に、通信装置４が探索終了指令を送信する際の処理について説明する。図１１は、通信装置４が実行する探索終了処理の手順例を示すフロー図である。 [Search end processing]
Processing when the communication device 4 transmits a search end command when there are a plurality of unmanned flying objects 2 will be described. FIG. 11 is a flow diagram showing an example of the procedure of search end processing executed by the communication device 4. As shown in FIG.

まず、通信装置４は、探索中の無人飛行体２を着陸させるブイ３を決定する（Ｓ４０１）。ここでは、例えば無人飛行体２に最も近いブイ３が、着陸対象のブイ３として決定される。 First, the communication device 4 determines the buoy 3 on which the unmanned air vehicle 2 being searched is to be landed (S401). Here, for example, the buoy 3 closest to the unmanned air vehicle 2 is determined as the buoy 3 to land on.

次に、通信装置４は、着陸対象として決定されたブイ３に別の無人飛行体２が待機中であるか否かを判定する（Ｓ４０２）。別の無人飛行体２が待機中であるか否かは、例えば無人飛行体２とブイ３との関係を記述した動的に作成されるテーブルを参照することにより判定される。 Next, the communication device 4 determines whether or not another unmanned air vehicle 2 is waiting at the buoy 3 determined as a landing target (S402). Whether or not another unmanned air vehicle 2 is on standby is determined, for example, by referring to a dynamically created table describing the relationship between the unmanned air vehicle 2 and the buoy 3 .

別の無人飛行体２が待機中である場合（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、通信装置４は、その別の無人飛行体２への探索指令をブイ３を介して送信した上で（Ｓ４０３）、探索中の無人飛行体２に探索終了指令をブイ３を介して送信する（Ｓ４０４）。 If another unmanned flying object 2 is on standby (S402: YES), the communication device 4 transmits a search command to the other unmanned flying object 2 via the buoy 3 (S403), to the unmanned air vehicle 2 via the buoy 3 (S404).

これにより、探索中の無人飛行体２と、離着陸台３ｔで待機中の無人飛行体２とを円滑に入れ替えることが可能となる。 As a result, the unmanned flying object 2 that is searching and the unmanned flying object 2 waiting on the takeoff/landing platform 3t can be smoothly replaced.

１ 海上探索システム、２ 無人飛行体、２ａ アンテナ、２０ 制御部、２１ プロペラ、２２ ＧＮＳＳ受信機、２３ 無線通信部、２４ センサ群、２５ 飛行制御部、２６ バッテリ、２６１ 受電部、２６３ 残量検出部、２７１ カメラ、２７２ カメラ、２８ モータ、２０１ 位置検出部、２０２ 画像送信部、２０３ 指令受信部、２０４ 近ブイ検出部、２０５ ルート設定部、２０６ 画像認識部、３ ブイ、３ａ アンテナ、３ｔ 離着陸台、３０ 制御部、３１ ＧＮＳＳ受信機、３２ 無線通信部、３３ 無線通信部、３４ 姿勢センサ、３５ 推力制御部、３６ 推力発生部、３６１ モータ、３６２ スクリュー、３７ 発電部、３８ バッテリ、３９ 充電部、３９２ 送電部、３０１ 画像転送部、３０２ 指令転送部、３０３ 位置検出部、３０４ 位置送信部、３０５ 姿勢検出部、３０６ 姿勢送信部、３０７ 状況検出部、３０８ 接近禁止送信部、４ 通信装置

1 maritime search system, 2 unmanned air vehicle, 2a antenna, 20 control unit, 21 propeller, 22 GNSS receiver, 23 wireless communication unit, 24 sensor group, 25 flight control unit, 26 battery, 261 power receiving unit, 263 remaining amount detection Section, 271 Camera, 272 Camera, 28 Motor, 201 Position Detection Section, 202 Image Transmission Section, 203 Command Reception Section, 204 Near Buoy Detection Section, 205 Route Setting Section, 206 Image Recognition Section, 3 Buoy, 3a Antenna, 3t Takeoff and Landing Base, 30 control unit, 31 GNSS receiver, 32 wireless communication unit, 33 wireless communication unit, 34 attitude sensor, 35 thrust control unit, 36 thrust generation unit, 361 motor, 362 screw, 37 power generation unit, 38 battery, 39 charge Unit 392 Power transmission unit 301 Image transfer unit 302 Command transfer unit 303 Position detection unit 304 Position transmission unit 305 Attitude detection unit 306 Attitude transmission unit 307 Situation detection unit 308 Prohibition of approach transmission unit 4 Communication device

Claims (14)

自機の現在位置を検出する位置検出手段と、
離着陸台からの離陸、指定された探索ルートの自律飛行、及び前記離着陸台への着陸の少なくとも何れかを、前記自機の現在位置に基づいて制御する飛行制御手段と、
を備える無人飛行体と、
前記離着陸台が設けられた少なくとも１つのブイと、
を含み、
前記無人飛行体は、
前記自機の外部が撮影された画像データを生成する外部撮影手段と、
前記画像データを前記ブイに送信する画像送信手段と、
を含み、
前記少なくとも１つのブイは、複数のブイを含み、
前記無人飛行体は、前記複数のブイのうちの自機に最も近いブイを検出する近ブイ検出手段を含み、
前記画像送信手段は、前記画像データを前記最も近いブイに送信する、
海上探索システム。 position detection means for detecting the current position of the machine;
flight control means for controlling at least one of taking off from the takeoff and landing pad, autonomous flight along a designated search route, and landing on the takeoff and landing pad based on the current position of the own aircraft;
an unmanned air vehicle comprising
at least one buoy provided with the take-off platform;
including
The unmanned air vehicle
an external photographing means for generating image data in which the exterior of the machine is photographed;
image transmission means for transmitting the image data to the buoy;
including
said at least one buoy comprises a plurality of buoys;
The unmanned air vehicle includes near buoy detection means for detecting a buoy closest to the aircraft from among the plurality of buoys,
the image transmission means transmits the image data to the nearest buoy;
Maritime search system. 陸上又は船上に設けられた通信装置をさらに備え、
前記ブイは、前記画像データを前記通信装置に転送する画像転送手段を含む、
請求項１に記載の海上探索システム。 Further comprising a communication device provided on land or on board,
the buoy includes image transfer means for transferring the image data to the communication device;
The marine search system according to claim 1. 陸上又は船上に設けられ、前記無人飛行体への指令を前記ブイに送信する通信装置をさらに備え、
前記ブイは、前記指令を前記無人飛行体に転送する指令転送手段を含む、
請求項１又は２の何れかに記載の海上探索システム。 further comprising a communication device provided on land or on a ship for transmitting commands to the unmanned air vehicle to the buoy;
the buoy includes command transfer means for transferring the command to the unmanned air vehicle;
The marine search system according to claim 1 or 2. 前記無人飛行体は、前記自機の現在位置に基づいて前記ブイまでの帰還ルートを設定するルート設定手段を含み、
前記飛行制御手段は、前記ブイから探索終了指令を受信した場合に、前記自機の現在位置及び前記帰還ルートに基づいて前記自機の自律飛行を制御する、
請求項１ないし３の何れかに記載の海上探索システム。 The unmanned flying object includes route setting means for setting a return route to the buoy based on the current position of the aircraft,
The flight control means controls autonomous flight of the aircraft based on the current position of the aircraft and the return route when receiving a search end command from the buoy.
A marine search system according to any one of claims 1 to 3. 前記無人飛行体は、バッテリの残量を検出する残量検出手段と、前記自機の現在位置に基づいて前記ブイまでの帰還ルートを設定するルート設定手段とを含み、
前記飛行制御手段は、前記バッテリの残量が閾値を下回った場合に、前記帰還ルートを自律飛行するように前記無人飛行体を制御する、
請求項１ないし４の何れかに記載の海上探索システム。 The unmanned flying object includes remaining battery level detection means for detecting the remaining battery level, and route setting means for setting a return route to the buoy based on the current position of the aircraft,
The flight control means controls the unmanned flying object to fly autonomously along the return route when the remaining amount of the battery falls below a threshold.
A marine search system according to any one of claims 1 to 4. 前記ブイは、前記自機の現在位置を検出する位置検出手段と、前記自機の現在位置の情報を前記無人飛行体に送信する位置送信手段とを含み、
前記ルート設定手段は、前記自機の現在位置と前記ブイの現在位置とに基づいて前記帰還ルートを設定する、
請求項４又は５の何れかに記載の海上探索システム。 The buoy includes position detection means for detecting the current position of the aircraft, and position transmission means for transmitting information on the current position of the aircraft to the unmanned air vehicle,
The route setting means sets the return route based on the current position of the aircraft and the current position of the buoy.
The marine search system according to claim 4 or 5. 前記ブイは、前記離着陸台で待機する前記無人飛行体のバッテリを充電する充電手段を含む、
請求項１ないし６の何れかに記載の海上探索システム。 The buoy includes charging means for charging the battery of the unmanned air vehicle waiting on the takeoff and landing platform,
A marine search system according to any one of claims 1 to 6. 前記ブイは、推力を発生する推力発生手段と、前記自機の現在位置を検出する位置検出手段と、目標位置と前記自機の現在位置との差分を抑制するように、前記推力発生手段を制御する推力制御手段とを含む、
請求項１ないし７の何れかに記載の海上探索システム。 The buoy comprises thrust generating means for generating thrust, position detecting means for detecting the current position of the buoy, and the thrust generating means for suppressing a difference between a target position and the current position of the buoy. a thrust control means for controlling
A marine search system according to any one of claims 1 to 7. 前記ブイは、自機の姿勢を検出する姿勢検出手段と、自機の姿勢の情報を前記無人飛行体に送信する姿勢送信手段とを含み、
前記飛行制御手段は、前記ブイの姿勢変化の周期性に基づいて前記離着陸台への着陸のタイミングを決定する、
請求項１ないし８の何れかに記載の海上探索システム。 The buoy includes attitude detection means for detecting the attitude of the aircraft and attitude transmission means for transmitting information on the attitude of the aircraft to the unmanned air vehicle,
The flight control means determines the timing of landing on the takeoff and landing pad based on the periodicity of the attitude change of the buoy.
A marine search system according to any one of claims 1 to 8. 前記ブイは、自機の周囲の状況を検出する状況検出手段と、自機の周囲の状況が所定の条件を満たす場合に、接近を禁止する指令を前記無人飛行体に送信する接近禁止送信手段とを含む、
請求項１ないし９の何れかに記載の海上探索システム。 The buoy includes situation detection means for detecting a situation around the aircraft, and prohibition-of-approach transmission means for transmitting a command prohibiting approach to the unmanned flying object when the situation around the aircraft satisfies a predetermined condition. including,
A marine search system according to any one of claims 1 to 9. 自機の現在位置を検出する位置検出手段と、
離着陸台からの離陸、指定された探索ルートの自律飛行、及び前記離着陸台への着陸の少なくとも何れかを、前記自機の現在位置に基づいて制御する飛行制御手段と、
を備える無人飛行体と、
前記離着陸台が設けられた少なくとも１つのブイと、
を含み、
陸上又は船上に設けられ、前記無人飛行体への指令を前記ブイに送信する通信装置をさらに備え、
前記ブイは、前記指令を前記無人飛行体に転送する指令転送手段を含み、
前記通信装置は、前記無人飛行体とは別の無人飛行体が前記離着陸台で待機している場合、前記別の無人飛行体への離陸指令を送信した後、前記無人飛行体への着陸指令を送信する、
海上探索システム。 position detection means for detecting the current position of the machine;
flight control means for controlling at least one of taking off from the takeoff and landing pad, autonomous flight along a designated search route, and landing on the takeoff and landing pad based on the current position of the own aircraft;
an unmanned air vehicle comprising
at least one buoy provided with the take-off platform;
including
further comprising a communication device provided on land or on a ship for transmitting commands to the unmanned air vehicle to the buoy;
the buoy includes command transfer means for transferring the command to the unmanned air vehicle;
When an unmanned flying object different from the unmanned flying object is waiting on the takeoff/landing pad, the communication device transmits a takeoff command to the other unmanned flying object, and then issues a landing command to the unmanned flying object. to send a
Maritime search system. 前記無人飛行体は、前記自機の外部が撮影された画像データを生成する外部撮影手段と、前記画像データに含まれる目標物を認識する画像認識手段を含み、
前記飛行制御手段は、前記目標物を追跡するように前記無人飛行体を制御する、
請求項１ないし１１の何れかに記載の海上探索システム。 The unmanned air vehicle includes external photographing means for generating image data in which the exterior of the aircraft is photographed, and image recognition means for recognizing a target contained in the image data,
the flight control means controls the unmanned air vehicle to track the target;
A marine search system according to any one of claims 1 to 11. 自機の外部が撮影された画像データを生成する外部撮影手段と、
前記自機の現在位置を検出する位置検出手段と、
少なくとも１つのブイに設けられた離着陸台からの離陸、指定された探索ルートの自律飛行、及び前記離着陸台への着陸の少なくとも何れかを、前記自機の現在位置に基づいて制御する飛行制御手段と、
前記画像データを前記ブイに送信する画像送信手段と、
を備え、
前記少なくとも１つのブイは、複数のブイを含み、
前記複数のブイのうちの自機に最も近いブイを検出する近ブイ検出手段をさらに備え、
前記画像送信手段は、前記画像データを前記最も近いブイに送信する、
無人飛行体。 an external photographing means for generating image data in which the exterior of the machine is photographed;
a position detection means for detecting the current position of the own machine;
Flight control means for controlling at least one of takeoff from a takeoff and landing pad provided on at least one buoy, autonomous flight of a designated search route, and landing on the takeoff and landing pad based on the current position of the aircraft. When,
image transmission means for transmitting the image data to the buoy;
with
said at least one buoy comprises a plurality of buoys;
Further comprising near buoy detection means for detecting a buoy closest to the aircraft from among the plurality of buoys,
the image transmission means transmits the image data to the nearest buoy;
unmanned aerial vehicle. 外部撮影手段により、自機の外部が撮影された画像データを生成し、
位置検出手段により、前記自機の現在位置を検出し、
飛行制御手段により、少なくとも１つのブイに設けられた離着陸台からの離陸、指定された探索ルートの自律飛行、及び前記離着陸台への着陸の少なくとも何れかを、前記自機の現在位置に基づいて制御する、
無人飛行方法であって、
前記少なくとも１つのブイは、複数のブイを含み、
さらに、
近ブイ検出手段により、前記複数のブイのうちの自機に最も近いブイを検出し、
画像送信手段により、前記画像データを前記最も近いブイに送信する、
無人飛行方法。
Generating image data in which the exterior of the machine is photographed by an external photographing means ,
Detecting the current position of the machine by position detection means ,
Flight control means controls at least one of takeoff from a takeoff and landing pad provided on at least one buoy, autonomous flight along a designated search route, and landing on the takeoff and landing pad based on the current position of the aircraft. Control,
An unmanned flight method,
said at least one buoy comprises a plurality of buoys;
moreover,
detecting a buoy closest to the aircraft from among the plurality of buoys by a near buoy detection means ;
transmitting the image data to the nearest buoy by an image transmission means ;
unmanned flight method.
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