JP7423669B2 - Earth and sky management system - Google Patents
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Description
本発明は、施設の監視を行う飛行体及び地上移動体を管理する地空管理システムに関する。 The present invention relates to a ground and air management system that manages flying objects and ground moving objects that monitor facilities.
ガス製造プラントや発電プラントなどのインフラ施設の健全性を維持する上で、これらの施設に設けられた各種設備の監視が必要不可欠である。近年、インフラ施設などの大規模施設の点検を行う際に、無人移動車や無人飛行体を利用する試みがなされている。 In order to maintain the health of infrastructure facilities such as gas production plants and power generation plants, it is essential to monitor the various equipment installed in these facilities. In recent years, attempts have been made to use unmanned vehicles and unmanned flying vehicles when inspecting large-scale facilities such as infrastructure facilities.
特許文献１には、監視エリアに設けられた設備を点検して当該監視エリアを監視する無人飛行体及びその飛行制御方法が提案されている。この飛行制御方法は、設備を点検するために予め設定された飛行ルートに従って無人飛行体を飛行させるステップや、設備から漏洩した漏洩対象を無人飛行体に設けられたセンサにより検知するステップ、漏洩対象が漏洩したと判断された場合に無人飛行体の飛行が危険な危険エリアを決定するステップ、決定された危険エリアを回避する新たな飛行ルートを設定するステップ、設定された新たな飛行ルートに従って無人飛行体を飛行させるステップなどを行うようになっている。
特許文献２には、飛行体によって取得される情報を用いて、地上移動体の障害のない走行を支援する情報処理システムが提案されている。この情報処理システムは、飛行体によって取得された地形情報と予め定めた移動許可条件とに基づき、現在地と前記目的地との間の地形を、移動許可条件を満たす移動許可領域と移動許可条件を満たさない移動禁止領域とに分け、移動禁止領域を回避するように地上移動体の移動ルートを算出する。 Patent Document 2 proposes an information processing system that uses information acquired by a flying object to support the trouble-free running of a ground moving object. This information processing system determines the terrain between the current location and the destination based on the terrain information acquired by the aircraft and predetermined movement permission conditions, and the movement permission area and movement permission conditions that satisfy the movement permission conditions. The movement route of the ground mobile object is calculated so as to avoid the movement prohibited areas.
エネルギー製造施設や化学プラント施設などの大規模施設における設備の監視を行う場合、単独の飛行体や地上移動体では、迅速かつ正確な監視は困難である。特に、監視対象の施設において、ガス漏れ、液漏れ、火災、部材崩壊などの異常事象、あるいは地震、津波、台風などの天災による異常事象が発生した場合、その発生個所の監視は、複数の監視点からの監視が要求されるので、複数の飛行体や地上移動体による監視が必要となる。また、複数の飛行体や地上移動体による施設監視では、飛行体同士の協調、地上移動体同士の協調、飛行体と地上と移動体の間での協調が不可欠となる。しかしながら、特許文献１や特許文献２によるシステムでは、異常事象に対して陸空から互いに協調して動くための方策は提案されていない。
When monitoring equipment in large-scale facilities such as energy production facilities and chemical plant facilities, it is difficult to perform quick and accurate monitoring using a single flying object or ground moving object. In particular, if an abnormal event occurs at a facility to be monitored, such as a gas leak, liquid leak, fire, collapse of a member, or an abnormal event due to a natural disaster such as an earthquake, tsunami, or typhoon, the location of the occurrence must be monitored by multiple monitors. Since monitoring from a single point is required, monitoring by multiple flying or ground vehicles is required. In addition, when monitoring facilities using multiple flying objects or ground moving objects, cooperation among the flying objects, cooperation between ground moving objects, and cooperation between the flying objects, the ground, and the moving objects is essential. However, in the systems disclosed in
本発明は以上の実情に鑑みなされたものであり、飛行体及び地上移動体が協調して、適切なルートで監視飛行または監視移動することを支援できる地空管理システムの提供を、その目的とする。 The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a ground and air management system that can support aircraft and ground moving objects to cooperate in monitoring flight or monitoring movement on an appropriate route. do.
施設の監視を行う飛行体及び地上移動体を管理する、本発明による地空管理システムは、前記飛行体の経時的位置を含む飛行情報を管理する飛行情報管理部と、前記地上移動体の経時的位置を含む地上移動情報を管理する地上移動情報管理部と、前記飛行体及び前記地上移動体に搭載された監視機器によって生成された前記施設の監視データを取得する監視データ取得部と、前記監視データに基づいて前記施設に生じた異常事象を決定する異常事象決定部と、前記異常事象の種類と前記異常事象の発生場所と前記飛行情報とに基づいて異常事態発生時の前記飛行体の特殊飛行ルートを生成する特殊飛行ルート生成部と、前記異常事象の種類と前記異常事象の発生場所と前記地上移動情報とに基づいて異常事態発生時の前記地上移動体の特殊移動ルートを生成する特殊移動ルート生成部とを備える。 The ground and air management system according to the present invention, which manages flying objects and ground moving objects that monitor facilities, includes a flight information management section that manages flight information including the chronological position of the flying object, and a flight information management section that manages flight information including the chronological position of the ground moving object. a ground movement information management unit that manages ground movement information including target locations; a monitoring data acquisition unit that obtains monitoring data of the facility generated by monitoring equipment mounted on the flying object and the ground moving object; an abnormal event determination unit that determines an abnormal event that has occurred in the facility based on monitoring data; and an abnormal event determining unit that determines an abnormal event that has occurred in the facility based on monitoring data; a special flight route generation unit that generates a special flight route; and a special flight route generation unit that generates a special movement route for the ground mobile object when an abnormal situation occurs based on the type of the abnormal event, the place where the abnormal event occurs, and the ground movement information. and a special movement route generation section .
この構成によれば、飛行体及び地上移動体の協調した監視活動が可能となり、飛行体及び地上移動体の監視機器（カメラユニットやレーダ機器や気体検出器など）によって生成された監視データを通じて、地上及び空中からの監視対象施設の様子を知ることできる。
監視データは、飛行体の経時的位置を含む飛行情報、または地上移動体の経時的位置を含む地上移動情報とリンクされることにより、三次元空間の経時的な監視状況を示すことが可能である。
また、飛行体や地上移動体の監視機器による監視データから、迅速に、施設に発生した異常事象が見つけ出され、見つけ出された異常事象に応じて、飛行体の適切な飛行ルートや地上移動体の適切な移動ルートが設定されると好都合である。このため、この構成によれば、飛行体及び地上移動体から送られてきた監視データに基づいて、異常事象決定部は、監視対象施設に異常事象が発生しているかどうかを判断することができる。異常事象が発生している場合、異常事象の種類と異常事象の発生場所、及び飛行体の経時的位置を含む飛行情報と地上移動体の経時的位置を含む地上移動情報とに基づいて、飛行体の特殊飛行ルート及び地上移動体の特殊移動ルートが生成される。これにより、種々の異常事象の種類と異常事象の発生場所とに適した、飛行体及び地上移動体の協調した監視活動が可能となる。
According to this configuration, coordinated monitoring activities of the aircraft and the ground moving object are possible, and through the monitoring data generated by the monitoring equipment (camera unit, radar equipment, gas detector, etc.) of the flying object and the ground moving object, It is possible to know the status of the monitored facility from the ground and from the air.
By linking the monitoring data with flight information including the chronological position of the flying object or ground movement information including the chronological position of the ground moving object, it is possible to indicate the chronological monitoring status of the three-dimensional space. be.
In addition, abnormal events that occur in facilities can be quickly detected from monitoring data from monitoring equipment for aircraft and ground moving objects, and appropriate flight routes and ground movement for aircraft can be determined according to the detected abnormal events. It is advantageous if an appropriate route for movement of the body is established. Therefore, according to this configuration, the abnormal event determination unit can determine whether an abnormal event is occurring at the monitored facility based on the monitoring data sent from the flying object and the ground mobile object. . If an abnormal event is occurring, flight control is performed based on the type of abnormal event, the location of the abnormal event, flight information including the position of the aircraft over time, and ground movement information including the position of the ground moving object over time. A special flight route for the body and a special movement route for the ground moving body are generated. This allows for coordinated monitoring activities of aircraft and ground vehicles that are suitable for various types of abnormal events and locations where the abnormal events occur.
階段や床下などを移動する小型地上移動体は、道路を高速で移動することは困難である。また、飛行体の航続時間も通常の道路走行車両の走行時間に比べて短い。このため、本発明では、前記地上移動体には道路走行可能な走行車両が含まれており、前記走行車両以外の前記地上移動体及び前記飛行体は前記走行車両によって運搬される。この構成により、道路走行が苦手な小型地上移動体や飛行体は、監視活動を行う地域まで、走行車両で走行されるので、好都合である。 It is difficult for small terrestrial vehicles that move on stairs or under floors to move at high speed on roads. Furthermore, the flight time of the flying object is shorter than the travel time of a normal road vehicle. Therefore, in the present invention, the ground moving body includes a traveling vehicle capable of traveling on a road, and the ground moving body and the flying object other than the traveling vehicle are transported by the traveling vehicle. With this configuration, small ground moving objects and flying objects that are not good at traveling on roads can be driven by traveling vehicles to areas where monitoring activities are performed, which is convenient.
火災やガス漏れのような異常事象の場合、時間経過とともに異常現象の範囲、異常現象が及ぼす悪影響の範囲が変化する。このため、異常事象の種類によっては、当該異常事象の経時挙動を考慮して、飛行体の特殊飛行ルート及び地上移動体の特殊移動ルートを生成する必要がある。このことから、本発明では、前記異常事象決定部によって決定された前記異常事象の経時挙動を推定する経時挙動推定部が備えられ、前記特殊飛行ルート生成部は、前記特殊飛行ルートを生成する際に前記経時挙動を参照し、前記特殊移動ルート生成部は、前記特殊移動ルートを生成する際に前記経時挙動を参照する。 In the case of an abnormal event such as a fire or a gas leak, the range of the abnormal phenomenon and the extent of its negative effects change over time. Therefore, depending on the type of abnormal event, it is necessary to generate a special flight route for the aircraft and a special movement route for the ground moving object, taking into consideration the behavior of the abnormal event over time. For this reason, the present invention includes a temporal behavior estimating section that estimates the temporal behavior of the abnormal event determined by the abnormal event determining section, and the special flight route generating section, when generating the special flight route. The special movement route generating section refers to the temporal behavior when generating the special movement route.
火災やガス漏れのような異常事象の場合、気候条件、特に風向きや風速によって、異常現象の範囲や異常現象が及ぼす悪影響の範囲(ガス漏れの濃度分布など)が変化する。このため、本発明では、前記施設周辺の気象情報を取得する気象情報取得部が備えられ、前記経時挙動推定部は前記経時挙動の推定時に前記気象情報を参照し、前記特殊飛行ルート生成部は、前記特殊飛行ルートを生成する際に前記気象情報を参照し、前記特殊移動ルート生成部は、前記特殊移動ルートを生成する際に前記気象情報を参照することも提案されている。 In the case of abnormal events such as fires and gas leaks, the range of the abnormal phenomenon and the extent of its negative effects (such as the concentration distribution of gas leaks) change depending on climate conditions, especially wind direction and wind speed. For this reason, the present invention includes a weather information acquisition unit that acquires weather information around the facility, the temporal behavior estimation unit refers to the weather information when estimating the temporal behavior, and the special flight route generation unit It has also been proposed that the special travel route generation unit refers to the weather information when generating the special flight route.
異常事態の発生時に、適正な特殊飛行ルート及び特殊移動ルートを生成する場合、特殊飛行ルート及び特殊移動ルートの出発点を地上移動体や飛行体の現在位置に近い位置とすると、地上移動体や飛行体は特殊飛行ルートや特殊移動ルートに迅速に移行できるので、好都合である。このため、本発明では、前記飛行体に搭載された飛行体自位置算出部によって算出された飛行体自位置を取得する飛行体自位置取得部と、前記地上移動体に搭載された移動体自位置算出部によって算出された移動体自位置を取得する移動体自位置取得部とが備えられ、前記飛行情報管理部は、前記飛行体の前記飛行体自位置に基づいて前記飛行体の前記経時的位置を算出し、前記地上移動情報管理部は、前記地上移動体の前記移動体自位置に基づいて前記地上移動体の前記経時的位置を算出する。これにより、現状の地上移動体や飛行体の位置が時々刻々と把握される。 When generating an appropriate special flight route and special movement route when an abnormal situation occurs, if the starting point of the special flight route and special movement route is set close to the current position of the ground mobile object or aircraft, This is advantageous because the aircraft can quickly transition to a special flight route or special movement route. For this reason, the present invention includes a flying body position acquisition unit that acquires the flying body position calculated by a flying body position calculation unit mounted on the flying body, and a mobile body position acquisition unit mounted on the ground moving body. a mobile object position acquisition section that acquires the mobile object position calculated by the position calculation section, and the flight information management section calculates the elapsed time of the flight object based on the flight object position of the flight object The ground movement information management section calculates the temporal position of the ground moving object based on the moving object's own position of the ground moving object. As a result, the current position of ground moving objects and flying objects can be grasped from moment to moment.
適正な特殊飛行ルートや特殊移動ルートは、多数の条件を設定して、シミュレーションすることで、生成することは可能である。しかしながら、大規模な施設では、異常事象の種類と異常事象の発生場所は、千差万別であり、それに適応する特殊飛行ルートや特殊移動ルートの種類も膨大となるので、そのようなシミュレーションのための高速な演算装置が必要となる。この問題を解決するためには、予め、異常事象の種類と異常事象の発生場所との組み合わせで、基本となる飛行体の飛行パターンと地上移動体の移動パターンとを求め、抽出可能に記録し、必要時には、適正に抽出した飛行パターンと移動パターンに基づいて、実際に用いる飛行体の特殊飛行ルートと地上移動体の特殊移動ルートとを生成することが好ましい。このことから、本発明では、前記異常事象の種類と前記異常事象の発生場所とによって規定されている異常事象発生時の前記飛行体の飛行パターン及び前記地上移動体の移動パターンを抽出可能に記録している異常事象時パターン記録部が備えられ、前記特殊飛行ルート生成部は、前記異常事象の種類と前記異常事象の発生場所とに基づいて抽出された前記飛行パターンを参照して前記飛行体の特殊飛行ルートを生成し、前記特殊移動ルート生成部は、前記異常事象の種類と前記異常事象の発生場所とに基づいて抽出された前記移動パターンを参照して前記地上移動体の特殊移動ルートを生成する。 Appropriate special flight routes and special movement routes can be generated by setting a large number of conditions and simulating them. However, in large-scale facilities, the types of abnormal events and the locations where they occur vary widely, and the types of special flight routes and special movement routes that can be adapted to them are also enormous, so it is difficult to conduct such simulations. A high-speed arithmetic device is required for this purpose. In order to solve this problem, the basic flight pattern of the aircraft and the movement pattern of the ground moving object are determined in advance based on the combination of the type of abnormal event and the location where the abnormal event occurs, and are recorded so that they can be extracted. When necessary, it is preferable to generate a special flight route for a flying object and a special movement route for a ground moving object to be actually used, based on appropriately extracted flight patterns and movement patterns. Therefore, in the present invention, the flight pattern of the aircraft and the movement pattern of the ground mobile object at the time of occurrence of an abnormal event, which are defined by the type of abnormal event and the location of the abnormal event, can be recorded. An abnormal event pattern recording unit is provided, and the special flight route generating unit is configured to generate a pattern for the aircraft by referring to the flight pattern extracted based on the type of the abnormal event and the location where the abnormal event occurs. The special movement route generation unit generates a special movement route for the ground mobile object by referring to the movement pattern extracted based on the type of abnormal event and the location where the abnormal event occurs. generate.
異常事象の種類と規模によっては、異常事象の現場の近くまたは遠くから異常事象の監視を続ける必要がある。逆に、異常事象の種類と規模によっては、地上移動体や飛行体は、監視活動を中止して緊急避難する必要がある。そのような監視活動の続行や緊急避難は、異常事象の発生にともなう混乱を避けるために、前もって規定されたルートで行われることが重要である。このことから、本発明では、前記飛行パターンには、前記飛行体によって前記異常事象を監視するための異常事象監視飛行パターンと、前記飛行体が前記異常事象から避難するための緊急避難飛行パターンとが含まれており、前記移動パターンには、前記地上移動体によって前記異常事象を監視するための異常事象監視移動パターンと、前記飛行体が前記異常事象から避難するための緊急避難移動パターンとが含まれている。 Depending on the type and scale of the abnormal event, it may be necessary to continue monitoring the abnormal event from near or far from the site of the abnormal event. Conversely, depending on the type and scale of the abnormal event, ground vehicles and aircraft may need to cease monitoring activities and evacuate immediately. It is important that such monitoring activities and emergency evacuations be carried out along predetermined routes to avoid confusion in the event of an abnormal event. Therefore, in the present invention, the flight pattern includes an abnormal event monitoring flight pattern for monitoring the abnormal event by the flying object, and an emergency evacuation flight pattern for the flying object to evacuate from the abnormal event. The movement pattern includes an abnormal event monitoring movement pattern for the ground mobile object to monitor the abnormal event, and an emergency evacuation movement pattern for the flight object to evacuate from the abnormal event. include.
火災など異常事象では、ガス漏れは二次災害を引き起こす可能性が高いので、ガス漏れの監視は重要である。しかも、ガス漏れ被害が及ぶ範囲（ガス濃度段階に基づく範囲）は、風向き及び風速に大きく影響される。このことから、本発明では、前記監視機器にはガス検知器が含まれており、前記異常事象にガス漏れが含まれている場合、前記経時挙動推定部は前記経時挙動を推定する際に前記施設周辺の風向き及び風速を参照することが提案される。 Gas leak monitoring is important because gas leaks are likely to cause secondary disasters in the event of an abnormal event such as a fire. Furthermore, the range of gas leak damage (range based on gas concentration levels) is greatly influenced by wind direction and wind speed. For this reason, in the present invention, the monitoring equipment includes a gas detector, and when the abnormal event includes a gas leak, the temporal behavior estimating section estimates the temporal behavior. It is suggested to refer to the wind direction and wind speed around the facility.
飛行体は強風等の天候の影響を受け易く、それにより飛行性能が悪化し、最悪の場合、墜落の可能性もある。飛行体の墜落は、二次災害を引き起こすので、回避しなければならない。このため、本発明では、前記特殊飛行ルート生成部は、前記特殊飛行ルートを生成する際に前記施設周辺の風向き及び風速を参照する。これにより、強風の場合、その影響が最小限となる飛行ルートが採用される。また、地上移動体においても、超小型移動体や歩行型移動体の場合、強風の影響を受け易いので、そのような地上移動体のための特殊移動ルートの生成では、風向き及び風速が参照されることが好ましい。 Aircraft are susceptible to weather conditions such as strong winds, which can deteriorate flight performance and, in the worst case, lead to a crash. A crash of an aircraft causes secondary disasters and must be avoided. Therefore, in the present invention, the special flight route generating section refers to the wind direction and wind speed around the facility when generating the special flight route. As a result, in the event of strong winds, a flight route with minimal impact is adopted. Furthermore, even among ground moving objects, micro-sized moving objects and walking moving objects are easily affected by strong winds, so wind direction and wind speed are referred to when generating special movement routes for such ground moving objects. It is preferable that
飛行体は、地上移動体に比べて航続時間が短く、頻繁に燃料補給または充電が必要となる。この燃料補給または充電のための時間を節約するため、地上移動体に飛行体の離着陸用ポートが備えられると好都合である。地上移動体が飛行体の母港となれば、飛行体を順次送り出すことができる。また、飛行体の母港となる地上移動体が燃料補給機能や充電機能を有すると、さらに好都合である。空中からの監視が必要な場所への飛行体の移動に地上移動体が用いられると、飛行体の航続時間が有効に利用できる。 Aircraft have a shorter cruising time than ground vehicles and require frequent refueling or charging. In order to save time for this refueling or charging, it is advantageous if the ground vehicle is equipped with a takeoff and landing port for the aircraft. If a ground mobile object becomes a home port for a flying object, the flying objects can be sent out one after another. Furthermore, it is even more advantageous if the ground mobile body serving as the home port of the aircraft has a refueling function and a charging function. When a ground vehicle is used to move an aircraft to a location that requires aerial monitoring, the flight time of the aircraft can be effectively utilized.
飛行体による監視飛行は、気候条件、特に風速の影響を受けるため、監視対象地域の風速情報によって、制限される。例えば、風速により飛行体を飛ばすかどうかが判定される。このため、本願発明では、前記飛行体の前記施設の監視活動は、風速を含む気象情報に基づいて制限される。さらに、ガス漏れを伴うような異常事象が発生すれば、地上移動体や飛行体はガス漏れの着火源になる可能性がある。このため、ガス漏れの発生場所だけでなく、風速と風向きによって推定されるガス漏れの拡がりも考慮して、地上移動体や飛行体を発生した異常事象の監視のために活動させるかどうか判定しなければならない。場合によっては、地上移動体や飛行体も異常事象の現場から避難させる。このため、本発明では、前記異常事象にガス漏れが含まれている場合、前記ガス漏れに対する着火の可能性を有する前記飛行体又は地上移動体による監視活動を禁止し、風速及び風向きに基づいて推定される前記ガス漏れが及ぶ範囲からの避難を命じる。 Monitoring flights by flying objects are affected by climatic conditions, particularly wind speed, and are therefore limited by wind speed information in the area to be monitored. For example, it is determined whether to fly the aircraft based on the wind speed. Therefore, in the present invention, the monitoring activity of the facility of the flying object is limited based on weather information including wind speed. Furthermore, if an abnormal event involving a gas leak occurs, a ground vehicle or an aircraft may become an ignition source for the gas leak. For this reason, we consider not only the location of the gas leak, but also the spread of the gas leak estimated based on wind speed and direction, and decide whether to activate ground vehicles or aircraft to monitor the abnormal event that has occurred. There must be. In some cases, ground vehicles and aircraft will also be evacuated from the site of the abnormal event. Therefore, in the present invention, when the abnormal event includes a gas leak, monitoring activities by the flying object or ground moving object that have the possibility of igniting the gas leak are prohibited, and based on the wind speed and direction, Order evacuation from the area affected by the estimated gas leak.
本発明のその他の特徴、作用及び効果は、以下の図面を用いた本発明の説明によって明らかにされる。 Other features, functions, and effects of the present invention will be made clear by the description of the present invention using the following drawings.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る地空管理システムについて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A ground and sky management system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
〔地空管理システムの概要〕
この実施形態に係る地空管理システムは、図１と図２とに示すように、監視対象となる施設に対する地上移動体１と飛行体３との監視活動を管理する。地上移動体１には、一般の道路の走行が可能な走行車両と、大型車両が近づけない場所や階段や床下などで移動が可能な特殊な地上移動体１が含まれている。
[Overview of the ground and sky management system]
As shown in FIGS. 1 and 2, the ground and air management system according to this embodiment manages the monitoring activities of a ground
この実施形態では、図１及び図３に示すように、複数の飛行体３は、走行車両として機能する地上移動体１に設けられた離着陸用ポート２０に駐機しており、当該地上移動体１によって監視対象領域に運ばれる。少なくとも一部の地上移動体１は飛行体基地（母港）としても機能する。地上移動体１は、車輪式の走行車であり、道路等を高速で移動することができる。なお、図示されていないが、同様に、道路走行が苦手な地上移動体１（例えば、地上ロボットして知られている犬型ロボットやムカデ型ロボットなどの小型地上移動体）も走行車両として機能する地上移動体１に積み込むことができる。もちろん、走行車両以外の地上移動体１に、飛行体３を積み込んでもよい。少なくとも一部の地上移動体１は、小型地上移動体の基地（母港）として機能することができる。この実施形態では、飛行体３は、高低差が大きい設備の監視を行い、地上ロボットは、高低差の比較的小さな歩廊や階段がある設備の監視を行う。小型車両である地上移動体１は、比較的走行が容易な道路や空き地に設けられている設備を監視する。以下の記載では、走行車両、小型車両、地上ロボットは、地上移動体１として総称される。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, a plurality of flying
図２に示すように、地上移動体１が飛行体３の監視対象領域に到着すると、各飛行体３は離着陸用ポート２０を離陸し、それぞれに設定されている飛行ルートに沿って、施設の設備群を監視する監視飛行を行う。監視飛行が終了した飛行体３は、再び地上移動体１の離着陸用ポート２０に着陸する。飛行体３の離陸地点と着陸地点は異なっていてもよい。その間、地上移動体１は、地上から施設を監視する。
As shown in FIG. 2, when the ground
通常の監視活動では、地上移動体１は予め設定された通常の移動ルートで移動し、飛行体３も予め設定された通常の飛行ルートで飛行する。施設の設備に異常事象が発生した場合には、異常事象に応じて設定される特殊移動ルートに基づいて地上移動体１は移動し、飛行体３も異常事象に応じて設定される特殊飛行ルートに基づいて飛行する。
In normal monitoring activities, the ground
なお、この実施形態において、監視対象は、ガスタンクなどを備えたガス関連プラントであるが、これに限られるものではなく、化学コンビナートや発電プラントなどのインフラ施設といった大規模施設が広く監視対象施設となり得る。また、地震、津波、台風などの天災による種々の施設（民家も含む）の被害も監視対象となる。 In this embodiment, the target of monitoring is a gas-related plant equipped with gas tanks, etc., but it is not limited to this, and large-scale facilities such as infrastructure facilities such as chemical complexes and power generation plants can be widely monitored. obtain. Additionally, damage to various facilities (including private homes) due to natural disasters such as earthquakes, tsunamis, and typhoons will also be monitored.
〔地空管理システムの構成〕
図４と図５とに示すように、本実施形態における地空管理システムは、地上移動体１と、飛行体３と、地空管理コンピュータ５とを備えている。地上移動体１と、飛行体３と、地空管理コンピュータ５との間では、各種データや情報、各種指令が、無線通信で送受信可能である。また、少なくとも地空管理コンピュータ５は、インターネット等のデータ回線を通じて、施設内の情報提供サーバや遠隔地の情報提供サーバとデータ交換可能に接続可能である。
[Configuration of the geological management system]
As shown in FIGS. 4 and 5, the ground and air management system in this embodiment includes a ground
飛行体３は、通信部３０、飛行体自位置算出部３１、飛行制御部３２、監視機器３３を備えている。通信部３０は、他の飛行体３、地上移動体１、地空管理コンピュータ５などと、通信を行う。飛行体自位置算出部３１は、飛行体３に搭載されている衛星測位デバイスや慣性航法デバイスからの測位信号を用いて、自身の現在位置である飛行体自位置を算出する。飛行体自位置は、自らの飛行制御のために用いられるとともに、通信部３０を通じて、他の飛行体３、地上移動体１、地空管理コンピュータ５に送られる。飛行制御部３２は、自らが備える飛行制御プログラム、地上移動体１や地空管理コンピュータ５から送られてくる飛行指令に基づいて、飛行体３の飛行を制御する。
The flying
本実施形態では、飛行体３に搭載された監視機器３３として、ガス検知器３３１とカメラユニット３３２とが備えられている。カメラユニット３３２は、カメラ本体、カメラ本体を姿勢変更可能に支持するカメラマウント、撮影画像を画像処理し、カメラ姿勢と飛行体自位置とを属性値とする撮影画像データを生成する。撮影画像データには、静止画像及び動画が含まれる。ガス検知器３３１によるガス検知結果と撮影画像データとは、空中監視データとして、通信部３０を通じて、地上移動体１や地空管理コンピュータ５に送られる。カメラユニット３３２は、飛行障害物の検出にも利用することができる。また、レーザ等の専用の飛行障害物検出機器を備えてもよい。検出された飛行障害物（他の飛行体３も含まれる）の情報は、障害物回避のために飛行制御部３２に与えられる。
In this embodiment, the
地上移動体１は、通信部１０、移動体自位置算出部１１、移動制御部１２、監視機器１３を備えている。通信部１０は、他の地上移動体１、飛行体３、地空管理コンピュータ５、などと通信を行う。地上移動体１は、自動走行可能な車両に備えられてるナビゲーションユニットと同様な測位ユニットを備えており、自車の現在位置である移動体自位置を算出することができる。したがって、この測位ユニットは移動体自位置算出部１１を含んでいる。移動体自位置は、自らの移動制御のために用いられるとともに、通信部１０を通じて、他の地上移動体１や飛行体３や地空管理コンピュータ５に送られる。移動制御部１２は、自動走行可能な車両に備えられてる自動走行制御部と同等な機能を有し、自らが備える自動走行制御プログラム、地空管理コンピュータ５から送られてくる移動指令に基づいて、地上移動体１の移動（走行）を制御する。なお、地上移動体１には、手動走行制御部も備えられており、運転者による操縦によって走行制御することも可能である。なお、地上移動体１のカメラユニット１３２も、移動障害物の検出にも利用することができる。また、レーザや超音波等の専用の移動障害物検出機器を備えてもよい。検出された移動障害物の情報は、障害物回避のために移動制御部１２に与えられる。
The ground
地上移動体１に搭載された監視機器１３として、ガス検知器１３１とカメラユニット１３２とを備えている。カメラユニット１３２は、カメラ本体、カメラ本体を姿勢変更可能に支持するカメラマウント、撮影画像を画像処理し、カメラ姿勢と地上移動体自位置とを属性値とする撮影画像データを生成する。撮影画像データには、静止画像及び動画が含まれる。但し、地上移動体１に搭載されているカメラユニット１３２は、飛行体３に搭載されているカメラユニット３３２とは、異なる大型であり、解像度の高い大画面の画像を取得することができる。ガス検知器１３１によるガス検知結果と撮影画像データとは、移動体監視データとして、通信部１０を通じて、他の地上移動体１や地空管理コンピュータ５に送られる。
The
地空管理コンピュータ５は、通信部５０、気象情報取得部５１、飛行体自位置取得部５２、移動体自位置取得部５３、地空情報管理部６を備えている。さらに、地空管理コンピュータ５は、飛行体３から送られてきた空中監視データ及び地上移動体１から送られてきた地上監視データ、さらに監視対象施設に配置された監視機器から得られた監視データ、監視サービスセンタ１００から与えられた監視データに基づいて異常事象を決定する機能、異常事態発生時の飛行体３の特殊飛行ルート及び地上移動体１の特殊移動ルートを生成する機能を有する。
The earth and
通信部５０は、飛行体３や地上移動体１との通信、施設内の情報提供サーバや遠隔地の情報提供サーバとの通信を行う。気象情報取得部５１は、気象サービスサーバや施設内の気象情報検出装置から送られてくる気象情報を取得する。飛行体自位置取得部５２は、飛行体３から送られてくる飛行体自位置を取得し、移動体自位置取得部５３から送られてくる移動体自位置を取得する。
The
地空情報管理部６は、飛行情報管理部６Ａと地上移動情報管理部６Ｂとを備えている。飛行情報管理部６Ａは飛行体３の経時的位置や飛行可能時間(残燃料や残バッテリ容量などに基づく)を含む飛行情報を取得して飛行体３の監視飛行を管理する。地上移動情報管理部６Ｂは、地上移動体１(小型地上移動体も含む)の経時的位置や移動可能時間(残燃料や残バッテリ容量などに基づく)を含む移動情報を取得して地上移動体１の監視移動を管理する。小型地上移動体の移動情報は、小型地上移動体の基地(母港)となっている地上移動体１においても管理されている。飛行情報は、飛行体３の発進基地（母港）となっている地上移動体１にも与えられる。さらに、飛行情報管理部６Ａは、飛行***置追跡部６１と飛行指令生成部６２とを備えている。さらに、飛行情報管理部６Ａは、飛行計画データベース６３を利用する。飛行計画データベース６３は、地空管理コンピュータ５内に構築されてもよいし、他の外部のコンピュータに構築されてもよい。飛行***置追跡部６１は、各飛行体３のために設定されている飛行計画を飛行計画データベース６３から読み出し、当該飛行計画に記述されている時刻と飛行位置とに基づいて、各飛行体３の経時的位置（現在位置）を推定して記録する。さらに、この経時的位置は、飛行体自位置取得部５２によって取得された飛行体自位置によって修正される。飛行指令生成部６２は、飛行体自位置が飛行計画における時刻と飛行位置とに一致するように、飛行体３に飛行指令を与える。さらに、飛行指令生成部６２は、異常事態発生時に、各飛行体３に割り当てられる特殊飛行ルートに沿って飛行するように、飛行体３に飛行指令を与える。
The ground and air
地上移動情報管理部６Ｂは、移動***置追跡部６４と移動指令生成部６５とを備えている。さらに、地上移動情報管理部６Ｂは、地上移動計画データベース６６を利用する。地上移動計画データベース６６も、地空管理コンピュータ５内に構築されてもよいし、他の外部のコンピュータに構築されてもよい。移動***置追跡部６４は、各地上移動体１のために設定されている地上移動計画を地上移動計画データベース６６から読み出し、当該地上移動計画に記述されている時刻と地上移動位置とに基づいて、各地上移動体１の経時的位置（現在位置）を推定して記録する。さらに、この経時的位置は、移動体自位置取得部５３によって取得された移動体自位置によって修正される。移動指令生成部６５は、移動体自位置が地上移動計画における時刻と地上移動位置とに一致するように、地上移動体１に飛行指令を与える。さらに、移動指令生成部６５は、異常事態発生時に、各地上移動体１に割り当てられる特殊移動ルートに沿って移動するように、地上移動体１に移動指令を与える。
The ground movement
地空管理コンピュータ５は、空中監視データ及び地上監視データに基づいて異常事象を決定する機能を実現するために、監視データ取得部５４と、異常事象決定部５５と、経時挙動推定部５８とを備えている。監視データ取得部５４は、取得した空中監視データ及び地上監視データ、さらに監視対象施設に配置された監視機器から得られた監視データ、監視サービスセンタ１００から与えられた監視データを監視時刻と監視位置とで処理して、時系列で整理された監視データを生成して、異常事象決定部５５に与える。異常事象決定部５５は、監視データ取得部５４から与えられた監視データ、及び当該監視データから生成された特徴データに基づいて、監視対象の施設において、何らかの異常事象が発生しているかどうかを、決定する。さらに、経時挙動推定部５８は、異常事象決定部５５によって決定された異常事象の経時挙動、例えば、異常事象の拡がりを推定する。その際、異常事象が風の影響を受ける火災やガス漏れのような場合、気象情報に基づく異常事象の発生場所周辺の風向き及び風速が参照される。
The ground and
地空情報管理部６は、異常事態発生時の飛行体３の特殊飛行ルート及び地上移動体１の特殊移動ルートを生成する機能を実現するために、特殊飛行ルート生成部７０と特殊移動ルート生成部８０と異常事象時パターン記録部７８（図５参照）とを備えている。異常事象時パターン記録部７８は、異常事象時飛行パターンを抽出可能に記録している異常事象時飛行パターン記録部７１と、異常事象時移動パターンを抽出可能に記録している異常事象時移動パターン記録部８１とからなる。
In order to realize the function of generating a special flight route for the flying
異常事象時飛行パターン記録部７１には、異常事象の種類と異常事象の発生場所とによって規定されている異常事象発生時の飛行体３の多数の飛行パターンが記録されている。この飛行パターンは、異常事象の状況を空中から監視するために適切である飛行体３の三次元空間におけるフォーメーションを示している。同様に、異常事象時移動パターン記録部８１には、異常事象の種類と異常事象の発生場所とによって規定されている異常事象発生時の地上移動体１の多数の移動パターンが記録されている。この移動パターンも、異常事象の状況を地上から監視するために適切である地上移動体１の平面的なフォーメーションを示している。
The abnormal event flight
特殊飛行ルート生成部７０は、まず、異常事象の種類、異常事象の発生場所、異常事象の広がり、異常事象の危険度、利用可能な飛行体３の数量、利用可能な飛行体３に搭載されている監視機器３３の種類などを抽出条件として、最適な飛行パターンを抽出する。さらに、特殊飛行ルート生成部７０は、抽出された飛行パターンをベースとして、飛行体３の特殊飛行ルートを生成し、飛行情報管理部６Ａの飛行指令生成部６２に与える。飛行体３は、風の影響を受けるので、強風が発生している場合には、異常事象が発生している施設周辺の風向き及び風速が特殊飛行ルートの生成の際に考慮される。飛行指令生成部６２は、特殊飛行ルートと利用可能な飛行体３の現在位置とに基づいて、各飛行体３に対する飛行指令を生成して、各飛行体３に与える。つまり、異常事象が発生した場合、当該異常事象の経時的な挙動も考慮して、異常事象が飛行体３の監視活動に影響を与えるかどうかが判定され、影響がないと判定された場合、飛行体３の監視活動が継続され、影響があると判定された場合、飛行体３の監視活動が中止される。
The special flight
同様に、特殊移動ルート生成部８０は、異常事象の種類、異常事象の発生場所、異常事象の広がり、異常事象の危険度、利用可能な地上移動体１の数量、利用可能な地上移動体１に搭載されている監視機器１３の種類などを抽出条件として、最適な移動パターンを抽出する。さらに、特殊移動ルート生成部８０は、抽出された移動パターンをベースとして、地上移動体１の特殊移動ルートを生成し、地上移動情報管理部６Ｂの移動指令生成部６５に与える。移動指令生成部６５は、特殊移動ルートと利用可能な地上移動体１の現在位置とに基づいて、各地上移動体１に対する移動指令を生成して、各地上移動体１に与える。つまり、異常事象が発生した場合、当該異常事象の経時的な挙動も考慮して、異常事象が地上移動体１の監視活動に影響を与えるかどうかが判定され、影響がないと判定された場合、地上移動体１の監視活動が継続され、影響があると判定された場合、地上移動体１の監視活動が中止される。
Similarly, the special movement
異常事象の種類と規模によっては、地上移動体１や飛行体３は、監視活動を中止して緊急避難する必要がある。このような緊急避難も、現場の混乱を回避するために、異常事象の種類と規模に応じた適切なフォーメーションをとる必要がある。このため、特殊飛行ルート生成部７０が特殊飛行ルートの作成のために用いる飛行パターンには、飛行体３が異常事象を監視するための異常事象監視飛行パターンだけでなく、飛行体３が異常事象から避難するための緊急避難飛行パターンも含まれている。同様に、特殊移動ルート生成部８０が特殊移動ルートの作成のために用いる移動パターンには、飛行体３が異常事象を監視するための異常事象監視移動パターンだけでなく、地上移動体１が異常事象から避難するための緊急避難移動パターンも含まれている。
Depending on the type and scale of the abnormal event, the ground
次に、図６のフローチャートを用いて、本実施形態の地空管理システムによる施設監視活動の基本的なルーチンを説明する。まず、本地空管理システムの駐屯所において、地上移動体１の離着陸用ポート２０に所定台数の飛行体３を積み込んで、監視対象の施設に向けて出発する（＃０１）。
Next, the basic routine of facility monitoring activities by the ground and sky management system of this embodiment will be explained using the flowchart of FIG. First, at the garrison of the local air management system, a predetermined number of flying
少なくとも１台の地上移動体１が、監視対象の施設に到着すると、通常の地上監視計画に基づく地上移動体１の通常監視移動が開始される（＃０２）。さらに、地上移動体１が飛行体３による監視活動が予定されているエリアに達すると（＃０３のＹｅｓ分岐）、飛行体３が地上移動体１の離着陸用ポート２０から離陸し（＃０４）、空中監視が行われる（＃０５）。通常の飛行監視計画に基づく飛行体３の空中監視が終了すると、飛行体３は、地上移動体１の離着陸用ポート２０に着陸する（＃０６）。ステップ＃０２からステップ＃０６に示す、地上移動体１と飛行体３とによる監視活動が続けられる。この監視活動が終了すれば（＃０７のＹｅｓ分岐）、地上移動体１と飛行体３とは、駐屯所に帰還する（＃０８）。
When at least one
次に、図７のフローチャートを用いて、地上移動体１の通常監視活動を規定する基本的な監視ルーチンを説明する。まず、地上移動体１は、地空管理コンピュータ５から、地上監視のための移動計画を取得する（＃１１）。取得した移動計画に基づいて、監視対象へ移動する（＃１２）。この移動には、運転者によって運転されるか、あるいは自動操縦される大型の走行車両としての地上移動体１が用いられる。小型走行車や移動ロボット（犬型ロボット、ムカデ型ロボットなど）は、母移動体としての大型走行車に積み込まれ、監視現場で降ろされ、その後はリモコンまたは自動で移動する。地上移動体１による地上監視が開始されると（＃１３）、地上移動体１に搭載されている監視機器１３からの監視信号に基づいて、地上監視データが生成され（＃１４）、生成された地上監視データは地空管理コンピュータ５に送られる（＃１５）。移動計画に基づく通常移動ルートでの監視が終了すると（＃１６のＹｅｓ分岐）、小型走行車や移動ロボットは、母移動体であるの大型走行車に戻り、大型走行車に積み込まれて、駐屯所に帰還する（＃１７）。なお、ここでは、大型走行車、小型走行車、移動ロボットの少なくとも１つが地上移動体１である。
Next, a basic monitoring routine that defines normal monitoring activities of the ground
次に、図８のフローチャートを用いて、飛行体３の通常監視活動を規定する基本的な監視ルーチンを説明する。まず、飛行体３は、地空管理コンピュータ５から、空中監視のための飛行計画を取得する（＃２１）。取得した飛行計画に基づく監視対象が存在する場所に地上移動体１が到着すると、離着陸用ポート２０から離陸する（＃２２）。なお、地上移動体１の離着陸用ポート２０に駐機する全ての飛行体３が同じ場所で離陸するとは限らない。各飛行体３が別の場所で離陸し、別の場所で着陸してもよい。飛行体３が監視飛行を行い、飛行体３による空中監視が開始されると（＃２３）、飛行体３に搭載されている監視機器１３からの監視信号に基づいて、空中監視データが生成され（＃２４）、生成された空中監視データは地空管理コンピュータ５に送られる（＃２５）。この通常飛行ルートでの空中監視が終了すると、飛行体３は、離着陸用ポート２０に着陸して、次の監視対象が存在する場所に移動し、ステップ＃２２からステップ＃２５の監視飛行を繰り返す。飛行計画に基づく通常飛行ルートでの全て監視が終了すると（＃２６のＹｅｓ分岐）、地上移動体１の離着陸用ポート２０に着陸し、格納される（＃２７）。
Next, a basic monitoring routine that defines normal monitoring activities for the
次に、図９のフローチャートを用いて、地空管理コンピュータ５における通常監視動作を示す基本的な監視ルーチンを説明する。まず、地空管理コンピュータ５は、施設の定期的な通常監視のために、地上移動計画データベース６６から移動計画を取得し、該当する地上移動体１に送出し（＃３１）、飛行計画データベース６３から飛行計画を取得し、飛行体３に送出する（＃３２）。飛行体３への飛行計画の送出は、飛行体３を積み込む地上移動体１を経由で行われてもよい。いずれにしても、飛行体３の母港としての地上移動体１は、積み込む飛行体３の飛行計画を把握しておく必要がある。
Next, a basic monitoring routine showing the normal monitoring operation in the land and
監視活動が開始されると、監視データ取得部５４は、移動計画に基づいて監視移動を行う地上移動体１から地上監視データを取得し（＃３３）、飛行計画に基づいて監視飛行を行う飛行体３から空中監視データを取得する（＃３４）。異常事象決定部５５は、取得した地上監視データ及び空中監視データに基づいて、さらに監視対象施設から得られた監視情報を参照して、異常事象が発生しているかどうか判定する（＃３５）。異常事象の発生が認められない場合（＃３６のＮｏ分岐）、全ての移動計画及び飛行計画に基づく監視活動が終了したどうかチェックされる（＃３７）。全ての監視活動が終了するまで、ステップ＃３３からステップ＃３６の処理が行われる。ステップ＃３６の異常事象発生の判定において、異常事象が発生していると決定された場合（＃３６のＹｅｓ分岐）、異常事象発生時処理が行われる（＃５０）。
When the monitoring activity is started, the monitoring
異常事象発生時処理がスタートすると（＃５０）、経時挙動推定部５８が異常事象の経時的な挙動を推定する（＃５１）。この異常事象の経時的挙動は、異常事象の種類、この異常事象に関する経時的な監視データ群、気象情報に基づく異常事象の発生場所周辺の風向き及び風速などを入力パラメータとして、推定される。例えば、ガス漏れのような場合、現時点及びその後の濃度分布が推定される。次に、このように推定された異常事象の経時的挙動に適合する飛行パターンが、異常事象時飛行パターン記録部７１から抽出され（＃５２）、この経時的挙動に適合する移動パターンが異常事象時移動パターン記録部８１から抽出される（＃５３）。同時に、飛行体３と地上移動体１との現在位置が、それぞれ、飛行***置追跡部６１と移動***置追跡部６４とから取得される（＃５４）。
When the abnormal event occurrence processing starts (#50), the temporal
特殊移動ルート生成部８０は、得られた移動パターンと地上移動体１の現在位置とに基づいて、当該移動パターンで地上移動体１が移動できるように、特殊移動ルートを生成する（＃５５）。同時に、特殊飛行ルート生成部７０は、得られた飛行パターンと飛行体３の現在位置とに基づいて、当該飛行パターンで飛行体３が飛行できるように特殊飛行ルートを生成する（＃５６）。
The special movement
特殊移動ルートに基づく特殊移動指令が地上移動体１に送られると、地上移動体１は特殊移動指令に基づいて移動する（＃５７）。ここで、地上移動体１に適用されている移動パターンが異常事象を監視する異常事象監視移動パターンであっても、あるいは異常事象避難移動パターンであっても、移動中に地上監視が続行されるので（＃５８）、監視データ取得部５４は、引き続き、地上監視データを取得することができる（＃５９）。
When the special movement command based on the special movement route is sent to the
特殊飛行ルートに基づく特殊移動指令が飛行体３に送られると、飛行体３は特殊飛行指令に基づいて飛行する（＃６０）。ここで、飛行体３に適用されている飛行パターンが異常事象を監視する異常事象監視移動パターンであっても、あるいは異常事象避難移動パターンであっても、飛行中に空中監視が続行されるので（＃６１）、監視データ取得部５４は、引き続き、空中監視データを取得することができる（＃６２）。
When a special movement command based on the special flight route is sent to the flying
地上移動体１及び飛行体３による異常事象発生時の監視が続行しておれば（＃６３のＮｏ分岐）、ステップ＃５１からステップ＃６２までの処理が繰り返される。地上移動体１及び飛行体３による異常事象発生時の監視が不要または不可能になれば（＃６３のＹｅｓ分岐）、この異常事象発生時処理が終了する。
If the
地上移動体１に搭載されたカメラユニット１３２や飛行体３に搭載されたカメラユニット３３２で取得される撮影画像は、画像処理を施すことにより、異常事象の検知にとって優れたデータとなるが、監視活動では、太陽との位置関係で逆光や暗がりなど撮影条件が不利となることが少なくない。このため、この実施形態では、カメラ本体の姿勢変更だけでは、撮影条件が改善されない場合には、地上移動体１や飛行体３の姿勢変更、移動ルートや飛行ルートの変更により、撮影条件を改善する制御機能も備えられている。
Images captured by the
発生した異常事象が大規模であり、また異常事象の広がりが広範囲に及ぶと推定される場合、異常事象の発生現場近くを走行している地上移動体１や異常事象の発生現場近くを飛行している飛行体３だけでは、十分な監視を行うことができない。そのようなケースでは、地上移動体１または監視サービスセンタ１００が管理している他の地上移動体１や飛行体３に直接応援要請をするか、あるいは別の監視サービスセンタ１００に登録されている地上移動体１や飛行体３に対する応援派遣を別の監視サービスセンタ１００を通じて求めることができる。その際、応援部隊に含まれる地上移動体１や飛行体３との共同監視のための走行ルートや飛行ルートが、適用される。このため、異常事象時飛行パターン記録部７１には、共同監視のための飛行ルートを作成するためのベースとなる異常事象監視飛行パターンが記録され、異常事象時移動パターン記録部８１には、共同監視のための移動ルートを作成するためのベースとなる異常事象監視移動パターンが記録されている。特殊飛行ルート生成部７０は、異常事象の種類や範囲から抽出された最適な異常事象監視飛行パターンと、応援派遣される飛行体数を参照して、共同異常事象監視飛行ルートを作成し、特殊移動ルート生成部８０は、異常事象の種類や範囲から抽出された最適な異常事象監視移動パターンと、応援派遣される移動体数を参照して、共同異常事象監視移動ルートを作成する。各飛行体３には、共同異常事象監視飛行ルートに基づく飛行指令が与えられ、各地上移動体１には、共同異常事象監視移動ルートに基づく移動指令が与えられる。
If the abnormal event that has occurred is large-scale and is estimated to spread over a wide area, the ground
上述した地空管理システムによる施設の監視は、次の特徴を有する。
（ａ）地上移動体１に飛行体３を搭載した状態で、地上移動体１は施設・設備の監視（点検）を行う。高所監視等が必要な場所及び地上移動体１では入り込めない場所では飛行体３が地上移動体１の離着陸用ポート２から自動離陸して監視を開始し、監視終了後は地上移動体１の離着陸用ポート２０に着陸して自動充電を行う。次の高所監視場所に到達後は、再び自動飛行監視を行うように、地上移動体１との飛行体３との連係で施設・設備の監視が行われる。
（ｂ）地上移動体１には風向風速計が設置されているか、あるいは、監視対象区域の風向風速データがデータ通信によって取得できる場合、地上移動体１に搭載されている飛行体３が監視を開始のために離陸する前に、その区域の風向風速が飛行体３の動作保証値を超えていると、飛行体３の離陸が中止される。
Facility monitoring using the above-mentioned space management system has the following characteristics.
(a) With the flying
(b) If the
〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、飛行体３は自動制御飛行体として構成したが、少なくとも部分的にはリモコン操縦されるリモコン制御飛行体として構成されてもよい。リモコン制御飛行体の場合、リモコン操縦時には、飛行指令などの情報は操縦支援情報としてモニタ等を通じてリモコン操作者に報知される。
[Another embodiment]
(1) In the embodiment described above, the flying
（２）上述した実施形態では、地上移動体１の離着陸用ポート２０に積み込まれる飛行体３は複数台であり、その監視飛行は編隊飛行であったが、離着陸用ポート２０の積み込まれる飛行体３が１台であり、その監視飛行が単独飛行でもよい。
(2) In the above embodiment, a plurality of flying
（３）上述した実施形態では、地上移動体１に搭載される監視機器１３及び飛行体３に搭載される監視機器３３は、ガス検知器１３１、３３１とカメラユニット１３２、３３２であったが、その他の機器、例えば気圧センサ、超音波センサ、レーダなどが用いられてもよい。カメラユニット１３２、３３２のカメラ本体として、可視光カメラや赤外線カメラなど種々のカメラの利用が可能である。また、複数の種類の監視機器３３が、それぞれ複数搭載されてもよいし、一種類の監視機器３３だけが搭載されてもよい。さらには、ガス検知器１３１として、地上移動体１にカメラ型のガス検知器が搭載されてもよい。このカメラ型のガス検知器によって、飛行体３の離陸方向にガス漏れが及んでいないかどうかの確認が可能である。また、ガス検知器３３１として、飛行体３にレーザ式ガス検知器が搭載されてもよい。このレーザ式ガス検知器により飛行体３の飛行方向にガス漏れが及んでいないかどうかの確認が可能である。
(3) In the embodiment described above, the
（４）上述した実施形態では、経時挙動推定部５８は、異常事象決定部５５によって決定された異常事象の経時挙動、つまり異常事象の未来予測を行っていたが、さらに、異常事象の過去の推定、つまり異常事象の原因推定、例えば、ガス漏れであれば、ガス漏れ源を推定するように構成されてもよい。また、同一場所の設置されたガス漏れ検知器と風向風速計とからの測定データが取得できる場合、ガス漏れ検知器の濃度値と風向風速計の数値とからガス漏れ箇所とガス漏れ濃度とを推定することも可能である。
(4) In the embodiment described above, the temporal
（５）上述した実施形態では、地空管理コンピュータ５は、地上移動体１や飛行体３から独立して、別な場所、例えば管理サービス会社などに設置されている。これに代えて、地空管理コンピュータ５は、地上移動体１に設置されてもよい。また、地空管理コンピュータ５は、ポータブルなコンピュータとして構成され、自由に移動可能としてもよい。さらには、地空管理コンピュータ５に構築された各機能部は、複数のコンピュータに分散されてもよいし、その一部が、地上移動体１や飛行体３に備えられてもよい。
(5) In the embodiment described above, the ground and
（６）上述した実施形態では、飛行体３が駐機する離着陸用ポート２０が地上移動体１に設けられていた。これに代えて、離着陸用ポート２０が専用の離着陸用ポート車両に設けられてもよい。また、地上に設置された固定式の離着陸用ポート２０が用いられてもよい。
(6) In the embodiment described above, the takeoff and
なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 Note that the configurations disclosed in the above embodiments (including other embodiments, the same applies hereinafter) can be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction, and The embodiments disclosed in this specification are illustrative, and the embodiments of the present invention are not limited thereto, and can be modified as appropriate without departing from the purpose of the present invention.
本発明は、施設の監視を行う飛行体及び地上移動体を管理する地空管理システムに適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a ground and air management system that manages flying objects and ground moving objects that monitor facilities.
１ ：地上移動体
３ ：飛行体
５ ：地空管理コンピュータ
６ ：地空情報管理部
６Ａ ：飛行情報管理部
６Ｂ ：地上移動情報管理部
１１ ：移動体自位置算出部
１２ ：移動制御部
１３ ：監視機器
２０ ：離着陸用ポート
３０ ：通信部
３１ ：飛行体自位置算出部
３２ ：飛行制御部
３３ ：監視機器
５１ ：気象情報取得部
５２ ：飛行体自位置取得部
５３ ：移動体自位置取得部
５４ ：監視データ取得部
５５ ：異常事象決定部
５８ ：経時挙動推定部
６１ ：飛行***置追跡部
６２ ：飛行指令生成部
６３ ：飛行計画データベース（飛行計画ＤＢ）
６４ ：移動***置追跡部
６５ ：移動指令生成部
６６ ：地上移動計画データベース（地上移動計画ＤＢ）
７０ ：特殊飛行ルート生成部
７１ ：異常事象時飛行パターン記録部
７８ ：異常事象時パターン記録部
８０ ：特殊移動ルート生成部
８１ ：異常事象時移動パターン記録部
１００ ：監視サービスセンタ
１３１ ：ガス検知器
１３２ ：カメラユニット
３３１ ：ガス検知器
３３２ ：カメラユニット
1: Ground mobile object 3: Flying object 5: Ground and air management computer 6: Ground and air
64: Mobile object position tracking unit 65: Movement command generation unit 66: Ground movement plan database (ground movement plan DB)
70: Special flight route generation unit 71: Abnormal event flight pattern recording unit 78: Abnormal event pattern recording unit 80: Special movement route generation unit 81: Abnormal event movement pattern recording unit 100: Monitoring service center 131: Gas detector 132: Camera unit 331: Gas detector 332: Camera unit
Claims (12)
前記飛行体の経時的位置を含む飛行情報を管理する飛行情報管理部と、
前記地上移動体の経時的位置を含む地上移動情報を管理する地上移動情報管理部と、
前記飛行体及び前記地上移動体に搭載された監視機器によって生成された前記施設の監視データを取得する監視データ取得部と、
前記監視データに基づいて前記施設に生じた異常事象を決定する異常事象決定部と、
前記異常事象の種類と前記異常事象の発生場所と前記飛行情報とに基づいて、異常事態発生時の前記飛行体の特殊飛行ルートを生成する特殊飛行ルート生成部と、
前記異常事象の種類と前記異常事象の発生場所と前記地上移動情報とに基づいて、異常事態発生時の前記地上移動体の特殊移動ルートを生成する特殊移動ルート生成部と、
を備える地空管理システム。 A ground and air management system that manages flying objects and ground moving objects that monitor facilities,
a flight information management unit that manages flight information including the position of the aircraft over time;
a ground movement information management unit that manages ground movement information including the chronological position of the ground mobile object;
a monitoring data acquisition unit that obtains monitoring data of the facility generated by monitoring equipment mounted on the flying object and the ground mobile object;
an abnormal event determining unit that determines an abnormal event that has occurred in the facility based on the monitoring data;
a special flight route generation unit that generates a special flight route for the aircraft when an abnormal situation occurs, based on the type of abnormal event, the location where the abnormal event occurs, and the flight information;
a special movement route generation unit that generates a special movement route for the ground mobile object when an abnormal situation occurs, based on the type of abnormal event, the place where the abnormal event occurs, and the ground movement information;
A ground and air management system equipped with
前記特殊飛行ルート生成部は、前記特殊飛行ルートを生成する際に前記経時挙動を参照し、
前記特殊移動ルート生成部は、前記特殊移動ルートを生成する際に前記経時挙動を参照する請求項１または２に記載の地空管理システム。 A temporal behavior estimating unit that estimates the temporal behavior of the abnormal event determined by the abnormal event determining unit,
The special flight route generation unit refers to the behavior over time when generating the special flight route,
The land and air management system according to claim 1 or 2 , wherein the special movement route generation unit refers to the behavior over time when generating the special movement route.
前記特殊飛行ルート生成部は、前記特殊飛行ルートを生成する際に前記気象情報を参照し、
前記特殊移動ルート生成部は、前記特殊移動ルートを生成する際に前記気象情報を参照する請求項３に記載の地空管理システム。 A weather information acquisition unit that acquires weather information around the facility is provided, and the temporal behavior estimation unit refers to the weather information when estimating the temporal behavior,
The special flight route generation unit refers to the weather information when generating the special flight route,
The land and sky management system according to claim 3 , wherein the special movement route generation unit refers to the weather information when generating the special movement route.
前記飛行情報管理部は、前記飛行体の前記飛行体自位置に基づいて前記飛行体の前記経時的位置を算出し、
前記地上移動情報管理部は、前記地上移動体の前記移動体自位置に基づいて前記地上移動体の前記経時的位置を算出する請求項１から４のいずれか一項に記載の地空管理システム。 a flying object position acquisition unit that acquires the flying object position calculated by the flying object position calculating unit mounted on the flying object; and a flying object position calculating unit that acquires the flying object position calculating unit installed on the ground mobile object. a mobile body position acquisition unit that acquires the mobile body position;
The flight information management unit calculates the temporal position of the flying object based on the flying object's own position of the flying object,
The land and air management system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the ground movement information management unit calculates the temporal position of the ground mobile body based on the mobile body position of the ground mobile body. .
前記特殊飛行ルート生成部は、前記異常事象の種類と前記異常事象の発生場所とに基づいて抽出された前記飛行パターンを参照して前記飛行体の特殊飛行ルートを生成し、
前記特殊移動ルート生成部は、前記異常事象の種類と前記異常事象の発生場所とに基づいて抽出された前記移動パターンを参照して前記地上移動体の特殊移動ルートを生成する請求項１から５のいずれか一項に記載の地空管理システム。 an abnormal event pattern record that extractably records the flight pattern of the flying object and the movement pattern of the ground moving object at the time of occurrence of the abnormal event, which are defined by the type of the abnormal event and the location where the abnormal event occurs; Department is provided,
The special flight route generation unit generates a special flight route for the aircraft by referring to the flight pattern extracted based on the type of the abnormal event and the location where the abnormal event occurs;
5. The special movement route generation unit generates a special movement route for the ground mobile object by referring to the movement pattern extracted based on the type of the abnormal event and the location where the abnormal event occurs . The ground and air management system described in any one of the above.
前記移動パターンには、前記地上移動体によって前記異常事象を監視するための異常事象監視移動パターンと、前記飛行体が前記異常事象から避難するための緊急避難移動パターンとが含まれている請求項６に記載の地空管理システム。 The flight pattern includes an abnormal event monitoring flight pattern for the flying object to monitor the abnormal event, and an emergency evacuation flight pattern for the flying object to evacuate from the abnormal event,
2. The movement pattern includes an abnormal event monitoring movement pattern for the ground mobile object to monitor the abnormal event, and an emergency evacuation movement pattern for the flying object to evacuate from the abnormal event. The ground and sky management system described in 6 .
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