JPS6311499A - Altitude controller for body to be towed - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、航空機により海面上を曳航される被曳航体（
例えば訓練用の標的機など）の曳航中の高度を所定の目
標高度に保持する高度制御装置に関し、特に目標高度に
対する高度制御を自動的に開始、終了すると共に高度保
持の精度が高く、さらに故障した場合などの異常時にお
ける安全対策を講じた被曳航体の高度制御装置に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a towed object (
Regarding the altitude control device that maintains the altitude of a towed target altitude (for example, a training target aircraft, etc.) at a predetermined target altitude, in particular, it automatically starts and ends altitude control for the target altitude, has high altitude holding accuracy, and is also capable of failure. This invention relates to an altitude control device for a towed object that takes safety measures in the event of an abnormality such as when

従来の技術 航空機により曳航される被曳航体、例えば海面」二を低
高度で曳航される訓練用の標的機は、第１４図に示すよ
うに、曳航母機１に設けられた曳航装置２から所定の長
さで延びる曳航索３の先端に連結されている。この場合
、被曳航体４及び曳航母機１が一定速度で水平、直線飛
行をしている定常状態にあるときは、上記被曳航体４は
曳航母機１からある高度差ΔＨをもって力学的な釣合状
態に保たれている。そして、この高度差ΔＨは、曳航索
３の長さ及び曳航索３と被曳航体４に作用する空気力並
びに重力によって決定される。また、上記被曳航体４の
海面５からの高度Ｈ□は、曳航母機１の飛行高度Ｈ２か
ら上記の高度差ΔＨを減じたものとなる。14. A towed object towed by an aircraft, for example, a training target aircraft towed at a low altitude on the sea surface, is towed from a towing device 2 provided on a towing carrier 1 to a predetermined location, as shown in FIG. It is connected to the tip of a tow rope 3 that extends for a length of . In this case, when the towed object 4 and the towed carrier aircraft 1 are in a steady state in which they are flying horizontally and in a straight line at a constant speed, the towed object 4 is dynamically balanced with a certain height difference ΔH from the towed carrier aircraft 1. kept in good condition. The height difference ΔH is determined by the length of the towing line 3, the aerodynamic force acting on the towing line 3 and the towed object 4, and the gravity. Further, the altitude H□ of the towed object 4 from the sea surface 5 is the flight altitude H2 of the towed carrier aircraft 1 minus the altitude difference ΔH.

ここで、上記被曳航体４自身が何も高度制御装置を有し
ていない場合は、曳航母機１の飛行高度Ｈ２そのものに
上昇または下降させて、結果的に被曳航体４の高度Ｈ工
を所定の目標高度に保持していた。しかしこのような高
度保持では、間接的にしか高度Ｈ１をセットすることが
できず、被曳航体４を所定の目標高度Ｈ□に精度良く保
持することは困難であった。また、曳航母機１が突風等
の外乱要因などにより高度変動を生じたり、或いは被曳
航体４自身に対する突風等の外乱要因などがあると、被
曳航体４の高度Ｈ□は変化してしまうものであった。Here, if the towed object 4 itself does not have any altitude control device, it is raised or lowered to the flight altitude H2 of the towed carrier 1 itself, and as a result, the altitude H of the towed object 4 is changed. It was maintained at a predetermined target altitude. However, in such altitude holding, the altitude H1 can only be set indirectly, and it is difficult to accurately maintain the towed object 4 at a predetermined target altitude H□. In addition, if the towed aircraft 1 causes a change in altitude due to a disturbance factor such as a gust of wind, or if there is a disturbance factor such as a gust of wind to the towed object 4 itself, the altitude H□ of the towed object 4 will change. Met.

このような問題点に対処するため、従来は、被曳航体４
に第１５図に示すような高度制御装置を装備していた。In order to deal with such problems, conventionally, the towed object 4
It was equipped with an altitude control device as shown in Figure 15.

この高度制御装置は、被曳航体４の胴体部分に設けられ
海面５からの高度を検出する電波高度計６と、同じく胴
体部分に設けられ被曳航体４の垂直方向の加速度を検出
する加速度計７と、被曳航体４の目標高度（例えば第１
４図の符号Ｈ１で示す高度）を設定するためのプリセッ
ト高度入力手段８と、上記電波高度計６及び加速度計７
並びにプリセット高度入力手段８からのそれぞれの信号
を入力して被曳航体４の高度制御をする可動翼１４（被
曳航体４の重心付近に設けられ揚力を制御するもの）の
舵角を演算する高度制御演算部９と、この高度制御演算
部９からの舵角出力（１０）を入力して可動翼１４を操
舵する操舵アクチュエータ１１と、上記高度制御演算部
９と操舵アクチュエータ１１との間に設けられ外部から
の指令信号により切換動作する切換スイッチ１２と、上
記外部からの指令信号を受信する指令受信機１３とから
なっていた。そして、上記高度制御演算部９は、高度変
化率計算手段１５と、リミッタ−１６と、舵角計算手段
１７とからなっている。This altitude control device includes a radio altimeter 6 that is installed in the body of the towed object 4 and detects the altitude from the sea surface 5, and an accelerometer 7 that is also installed in the body and detects the acceleration of the towed object 4 in the vertical direction. and the target altitude of the towed object 4 (for example, the first
a preset altitude input means 8 for setting the altitude (indicated by the symbol H1 in Fig. 4), the radio altimeter 6 and the accelerometer 7;
In addition, each signal from the preset altitude input means 8 is inputted to calculate the rudder angle of the movable wing 14 (which is installed near the center of gravity of the towed object 4 and controls lift) that controls the altitude of the towed object 4. between the altitude control calculation section 9 and the steering actuator 11 that inputs the steering angle output (10) from the altitude control calculation section 9 to steer the movable wing 14; and between the altitude control calculation section 9 and the steering actuator 11. It consisted of a changeover switch 12 that was provided and operated by a command signal from the outside, and a command receiver 13 that received the command signal from the outside. The altitude control calculation section 9 includes an altitude change rate calculation means 15, a limiter 16, and a steering angle calculation means 17.

次に、従来の高度制御装置の動作について説明する。ま
ず、プリセット高度入力手段８により、予め海面５から
の目標高度を設定しておく。この状態で被曳航体４を曳
航母機１から繰り出して、第１４図に示すように、所定
の訓練領域で曳航を開始する。そして、被曳航体４が海
面５からの目標高度に対して制御可能な高度に至ったな
らば、例えば曳航母機１から無線により高度制御開始の
指令信号を送信する。すると、被曳航体４の指令受信機
１３が上記信号を受信し、切換スイッチ１２を高度制御
演算部９側の接点１８に切り換える。Next, the operation of the conventional altitude control device will be explained. First, a target altitude from the sea level 5 is set in advance using the preset altitude input means 8. In this state, the towed object 4 is let out from the towed carrier aircraft 1, and towing is started in a predetermined training area, as shown in FIG. 14. When the towed object 4 reaches a controllable altitude relative to the target altitude from the sea surface 5, the towed carrier 1 transmits a command signal to start altitude control by radio, for example. Then, the command receiver 13 of the towed object 4 receives the above signal and switches the changeover switch 12 to the contact 18 on the altitude control calculation section 9 side.

これにより、上記目標高度に対する高度制御が開始され
る。このとき、電波高度計６は海面５からの実際の高度
を検出し、この実測高度とプリセット高度入力手段８か
らの目標高度との誤差は、リミッタ−１６を介して舵角
計算手段１７へ入力される。なお、上記リミッタ−１６
は、電波高度計６による実測高度と目標高度との誤差が
大きい場合は舵角出力が飽和してしまうので、上記誤差
が一定値より大きいときはその誤差信号の通過を制限す
るものである。一方、電波高度計６の高度検出信号及び
加速度計７の加速度検出信号はそれぞれ高度変化率計算
手段１５へ入力し、電波高度計６からの信号については
単位時間当たりの高度の変化を計算して高度変化率を求
め、加速度計７からの信号についてはこれを一回積分し
て垂直方向の速度変化すなわち高度変化率を求める。そ
して、このようにして求められた二つの高度変化率の信
号を使って補正し合い、被曳航体４の高度変化率を推定
し、この高度変化率の信号が舵角計算手段１７へ入力さ
れる。この舵角計算手段１７は、比例・微分制御則によ
り演算するもので、リミッタ−１６からの高度誤差の信
号と高度変化率計算手７一 段１５からの高度変化率の信号とにより、可動翼１４の
とるべき舵角を計算して出力する。この舵角計算手段１
７による演算結果は、切換スイッチ１２を介して出力さ
れ、この舵角出力（１０）は操舵アクチュエータ１１へ
入力する。すると、操舵アクチュエータ１１は上記舵角
出力（１０）の大きさに比例して可動翼１４を上向きま
たは下向きに操舵し、これにより上記可動翼１４に働く
揚力が変化して被曳航体４が上昇または下降する。As a result, altitude control for the target altitude is started. At this time, the radio altimeter 6 detects the actual altitude from the sea level 5, and the error between this measured altitude and the target altitude from the preset altitude input means 8 is inputted to the rudder angle calculation means 17 via the limiter 16. Ru. In addition, the limiter 16 above
If the error between the actual altitude measured by the radio altimeter 6 and the target altitude is large, the steering angle output will be saturated, so when the error is larger than a certain value, passage of the error signal is restricted. On the other hand, the altitude detection signal of the radio altimeter 6 and the acceleration detection signal of the accelerometer 7 are input to the altitude change rate calculation means 15, and the signal from the radio altimeter 6 is calculated by calculating the change in altitude per unit time. The signal from the accelerometer 7 is integrated once to determine the velocity change in the vertical direction, that is, the rate of change in altitude. Then, the two altitude change rate signals obtained in this way are used to correct each other to estimate the altitude change rate of the towed object 4, and this altitude change rate signal is input to the rudder angle calculation means 17. Ru. This steering angle calculation means 17 calculates based on the proportional/differential control law, and uses the altitude error signal from the limiter 16 and the altitude change rate signal from the altitude change rate calculation means 7 first stage 15 to calculate the height of the movable wing 14. Calculates and outputs the steering angle that should be taken. This steering angle calculation means 1
7 is outputted via the changeover switch 12, and this steering angle output (10) is inputted to the steering actuator 11. Then, the steering actuator 11 steers the movable wing 14 upward or downward in proportion to the magnitude of the steering angle output (10), thereby changing the lift force acting on the movable wing 14 and causing the towed object 4 to rise. Or descend.

この結果、海面５からの目標高度に対する誤差が修正さ
れるものであった。As a result, the error with respect to the target altitude from sea level 5 was corrected.

次に、所要の訓練を終えて目標高度に対する高度制御を
終了するには、例えば曳航母機１から無線により高度制
御終了の指令信号を送信する。すると、被曳航体４の指
令受信機１３が上記信号を受信し、切換スイッチ１２を
アース側の接点１９へ切り換える。これにより、操舵ア
クチュエータ１１には、例えば「中立Ｊに相当する舵角
出力が入力され、可動翼１４は中立位置に保持される。Next, in order to finish the required training and finish the altitude control for the target altitude, for example, the towing carrier 1 transmits a command signal to finish the altitude control by radio. Then, the command receiver 13 of the towed object 4 receives the above signal and switches the changeover switch 12 to the ground side contact 19. As a result, a steering angle output corresponding to, for example, "neutral J" is input to the steering actuator 11, and the movable blade 14 is held at the neutral position.

そして、被曳航体４は、目標高度に対する高度側御を終
了して、曳航母機１に追従して上昇して行くものであっ
た。The towed object 4 then completes the altitude control for the target altitude and ascends following the towed carrier aircraft 1.

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような従来の高度制御装置においては、目
標高度に対する高度制御の開始及び終了は、曳航母機１
などから無線により指令信号を与えてやらなければなら
ず、自動的には動作しないものであった。従って、上記
曳航母機１などの乗員等の判断により高度制御の開始及
び終了をしなければならず、乗員等に負担がかかると共
に、場合によってはその判断ミスによる事故等が生ずる
おそれがあった。また、電波高度計６は海面上の波浪の
山の部分と谷の部分とではあたかも高度が変動している
かの如く検出してしまい、これがリミッタ−１６を介し
て舵角計算手段１７へ高度誤差の信号として直接入力さ
れるため、その高度誤差信号も変動してしまい、結果と
して出力される舵角も波浪の山、谷に応じて変化するも
のであった。従って、被曳航体４は絶えず」−下動する
こととなり、高度保持の精度が低下するものであった。Problems to be Solved by the Invention However, in such a conventional altitude control device, the start and end of altitude control for the target altitude is performed by the tow carrier aircraft 1.
Command signals had to be given by radio from other sources, and the system did not operate automatically. Therefore, the start and end of altitude control must be determined by the crew members of the towing carrier aircraft 1, etc., which places a burden on the crew members, and in some cases, there is a risk that accidents may occur due to errors in judgment. In addition, the radio altimeter 6 detects as if the altitude is changing between the crests and troughs of the waves on the sea surface, and this is transmitted to the rudder angle calculation means 17 via the limiter 16 as an altitude error. Since it is directly input as a signal, the altitude error signal also fluctuates, and as a result, the output rudder angle also changes depending on the crests and troughs of the waves. Therefore, the towed object 4 constantly moves downward, reducing the accuracy of altitude maintenance.

さらに、舵角計算手段１７は比例・微分制御則により演
算するため、例えば曳航母機１が外乱等により曳航高度
からずれたときは、そのずれ量に応じて被曳航体４には
目標高度に対する定常誤差が残るものであった。従って
、やはり高度保持の精度が低下するものであった。さら
にまた、舵角を演算する高度制御演算部９が故障した場
合などの異常時に、被曳航体４を急上昇させるような安
全対策は何も講じられていなかった。そこで、本発４山 明はこのような問題点を解決することを目的とす七問題
点を解決するための手段 以下、上記の問題点を解決する本発明の構成を添付図面
について説明する。Further, since the rudder angle calculation means 17 calculates based on the proportional/differential control law, for example, when the towed carrier aircraft 1 deviates from the towed altitude due to disturbance etc., the towed object 4 is adjusted to a steady state relative to the target altitude according to the amount of deviation. Some errors remained. Therefore, the accuracy of altitude maintenance was still reduced. Furthermore, no safety measures have been taken to raise the towed object 4 rapidly in the event of an abnormality, such as when the altitude control calculating section 9 that calculates the rudder angle malfunctions. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention aims to solve seven problems.Means for Solving Seven ProblemsHereinafter, the configuration of the present invention for solving the above problems will be explained with reference to the accompanying drawings.

まず、第一の発明による被曳航体の高度制御装置は、第
１図に示すように、海面からの高度検出手段２１と、垂
直方向の加速度検出手段２２と、プリセット高度入力手
段２３と、高度制御演算部２４と、操舵アクチュエータ
２５とから成る。海面からの高度検出手段２１は、第８
図に示すように、曳航母機１により空中を曳航される訓
練用の標的機などの被曳航体４の海面５からの高度を検
出するセンサ部となるもので、例えば被曳航体４の胴体
部分に設けられている。垂直方向の加速度検出手段２２
は、曳航中に被曳航体４に作用する突風等の外乱により
その被曳航体４が受ける垂直方向（Ｚ軸方向）の加速度
を検出するセンサ部となるもので、やはり被曳航体４の
胴体部分に設けられている。プリセット高度入力手段２
３は、被曳航体４を海面５からどのぐらいの高度に保持
して曳航するか、すなわち第８図に示す最終の目標高度
ｈ３を設定するためのもので、後述の平均波高ｈ２の上
に加算されるべきプリセット高度ｈ１を入力するもので
ある。First, the altitude control device for a towed object according to the first invention, as shown in FIG. It consists of a control calculation section 24 and a steering actuator 25. The altitude detection means 21 from the sea surface is an eighth
As shown in the figure, this is a sensor unit that detects the altitude from the sea surface 5 of a towed object 4 such as a training target aircraft towed in the air by a towed carrier 1, for example, the body part of the towed object 4. It is set in. Vertical acceleration detection means 22
is a sensor unit that detects acceleration in the vertical direction (Z-axis direction) that the towed object 4 receives due to disturbances such as gusts of wind that act on the towed object 4 during towing. provided in the section. Preset altitude input means 2
3 is for setting the final target altitude h3 shown in FIG. The preset altitude h1 to be added is input.

高度制御演算部２４は、上記の高度検出手段２１及び加
速度検出手段２２並びにプリセット高度入力手段２３の
それぞれの出力信号を入力して被曳航体４の高度制御を
する可動翼１４の舵角を計算するもので、高度変化率及
び補正海面からの高度計算手段２６と、平均高度及び平
均波高計算手段２７と、目標高度計算手段２８と、舵角
計算手１１一 段２９と、舵角出力平均値計算手段３０とからなる。The altitude control calculation unit 24 calculates the rudder angle of the movable wing 14 that controls the altitude of the towed object 4 by inputting the output signals of the above-mentioned altitude detection means 21, acceleration detection means 22, and preset altitude input means 23. These include an altitude change rate and corrected altitude calculation means 26 from the sea level, an average altitude and average wave height calculation means 27, a target altitude calculation means 28, a rudder angle calculator 11 stage 29, and a rudder angle output average value calculation means 30.

高度変化率及び補正海面からの高度計算手段２６は、前
記高度検出手段２１による海面５からの高度検出信号Ｈ
及び加速度検出手段２２による垂直方向の加速度検出信
号ａ２　　を入力して被曳航体４自身の高度変化率免　
を計算すると共に、第８図に示すように海面５の波浪の
山、谷を平均化した補正海面５′からの高度Ｈを計算す
るものである。概念的には、高度検出信号Ｈを加速度検
出信号ａ、を補助信号とするフィルタによって海面５０
波浪による見かけの高度変化を除去し、波浪による影響
を受けないようにすると共に、上記加速度検出信号ａ２
　　を用いることにより突風等の外乱に対する速溶性を
付与するものである。上記フィルタは、例えばカルマン
フィルタと呼ばれるものであり、次式で表される。The altitude change rate and correction altitude from sea level calculation means 26 calculates the altitude detection signal H from the sea level 5 by the altitude detection means 21.
and the vertical acceleration detection signal a2 from the acceleration detection means 22 to detect the altitude change rate of the towed object 4 itself.
At the same time, as shown in FIG. 8, the height H from the corrected sea surface 5', which is obtained by averaging the crests and troughs of the waves on the sea surface 5, is calculated. Conceptually, the sea level 50
In addition to removing the apparent altitude change caused by waves and avoiding the influence of waves, the acceleration detection signal a2
By using this, it is possible to provide quick solubility against external disturbances such as gusts of wind. The above filter is, for example, called a Kalman filter, and is expressed by the following equation.

ここで、ｖ７　　は加速度検出信号ａ、、を一回積分し
た垂直方向の高度変化率であり、Ｋ１．　Ｋ、はフィル
タのゲインであり、「＾」はフィルタの推定出力である
ことを表し、「・」は時間微分を表す。Here, v7 is the vertical altitude change rate obtained by integrating the acceleration detection signal a, , once, and K1. K is the gain of the filter, "^" represents the estimated output of the filter, and "." represents the time differential.

そして、上記ゲインに、、　Ｋ、を適当に選定すること
により、海面５の波浪の高さに応じた最適なフィルタと
することができる。なお、第（１）式で得られたｈおよ
びφ２　をさらに積分してｎ及び辺を求める。By appropriately selecting the above gains, K, it is possible to obtain an optimal filter according to the height of the waves on the sea surface 5. Note that h and φ2 obtained by equation (1) are further integrated to find n and the side.

平均高度及び平均波高計算手段２７は、前記高度検出手
段２１による海面５からの高度検出信号Ｈを入力して第
８図に示すように被曳航体４の曳航中のある一定時間間
隔における平均高度りを計算すると共に、上記高度変化
率及び補正海面からの高度計算手段２６による補正海面
５′からの高度Ｈの信号をも入力して上記高度検出信号
Ｈとの間で差をとり、第８図における海面５の平均波高
り、（補正海面５′から波浪の山までの高さ）を計算す
るものである。The average altitude and average wave height calculating means 27 inputs the altitude detection signal H from the sea surface 5 from the altitude detecting means 21 and calculates the average altitude at a certain time interval during towing of the towed object 4 as shown in FIG. At the same time, the above altitude change rate and the signal of the altitude H from the corrected sea level 5' by the corrected sea level altitude calculation means 26 are also inputted, and the difference between the above altitude detection signal H and the above altitude detection signal H is calculated. The average wave height of the sea surface 5 in the figure (the height from the corrected sea surface 5' to the wave crest) is calculated.

目標高度計算手段２８は、上記平均高度及び平均波高計
算手段２７からの平均高度りの信号及び平均波高ｈ２の
信号を入力すると共に、プリセット高度入力手段２３か
らのプリセット高度ｈ１の信号を入力し、さらに後述の
舵角出力平均値計算手段３０からの平均舵角δを入力し
て、被曳航体４が海面５の上を飛ぶ時々刻々の目標高度
を修正しつつ計算して目標高度信号ｈ４を出力するもの
である。この目標高度計算手段２８は、第２図及び第３
図に示すように、二つの目標高度修正パターンを持って
おり、それぞれの図において横軸は平均舵角Ｋを示し、
縦軸は目標高度の修正分Δｈを示している。また、平均
舵角ｇは、舵角ゼロより右側の領域が上げ舵の範囲、左
側の領域が下げ舵の範囲であり、その最大値δｍａｘと
最小値δｍｉｎとの間が被曳航体４の制御可能範囲であ
る。そして、高度修正分Δｈがプラスの領域が目標高度
を増加する範囲であり、Δｈがマイナスの領域が目標高
度を減少する範囲である。ここで、第８図及び第９図に
おいて、海面５からある一定の高度り。を最終目標高度
ｈ３に対する制御開始の高度とすると、第８図に示す被
曳航体４の平均高度りが上記制御開始高度り。より高い
（ｈ≧ｈ、）ときは、第２図に示す第一の修正パターン
を選択し、第９図に示す被曳航体４の平均高度りが上記
制御開始高度り。より低い（ｈ＜ｈｏ）ときは、第３図
に示す第二の修正パターンを選択するようになっている
。The target altitude calculation means 28 inputs the average altitude signal and the average wave height h2 signal from the average altitude and average wave height calculation means 27, and also inputs the preset altitude signal h1 from the preset altitude input means 23, Furthermore, the average rudder angle δ from the rudder angle output average value calculating means 30 (described later) is inputted, and the target altitude signal h4 is calculated by correcting the target altitude of the towed object 4 flying above the sea surface 5 from time to time. This is what is output. This target altitude calculation means 28 is shown in FIGS.
As shown in the figure, there are two target altitude correction patterns, and in each figure, the horizontal axis indicates the average steering angle K,
The vertical axis indicates the correction amount Δh of the target altitude. Furthermore, in the average rudder angle g, the area to the right of the rudder angle of zero is the range for up-rudder, and the area to the left is the range for down-rudder, and the area between the maximum value δmax and the minimum value δmin is the control range of the towed object 4. It is within the possible range. A region where the altitude correction amount Δh is positive is a range in which the target altitude is increased, and a region where Δh is negative is a range in which the target altitude is decreased. Here, in FIGS. 8 and 9, the height is at a certain altitude from sea level 5. Assuming that the control start altitude is the final target altitude h3, the average altitude of the towed object 4 shown in FIG. 8 is the control start altitude. When the altitude is higher (h≧h), the first correction pattern shown in FIG. 2 is selected, and the average altitude of the towed object 4 shown in FIG. 9 is equal to the control start altitude. When it is lower (h<ho), the second correction pattern shown in FIG. 3 is selected.

まず、第２図に示す第一の修正パターンにおいては、平
均舵角がゼロの付近は高度修正分Δｈがゼロとされてお
り、この範囲Ａを不感帯と称し、現在飛んでいる被曳航
体４の目標高度を増減しない領域である。すなわち、平
均舵角が不感帯Ａの範囲内にあるときは、被曳航体４は
曳航母機１に対し一定の高度差で釣合っていると推定し
て目標高度を変えない。このような状態で、いま曳航母
機１が下降したとすると、これは被曳航体４にとっては
外乱と感じられ、上記の目標高度を維持するため上げ舵
をとる。そして、平均舵角が例えばδ１まで大きくなる
と、この時点で高度修正分Δｈををマイナス側に例えば
Δｈ１だけステップ的に修正する。これにより、被曳航
体４の次なる目標高度をΔｈ１だけ減少して、被曳航体
４はその分だけ下降する。すると、曳航母機１に対して
再び一定の高度差で釣り合い、平均舵角はゼロ付近に戻
り、不感帯Ａの範囲内に入る。次に、曳航母機１が上昇
したとすると、今度は被曳航体４は下げ舵をとる。そし
て、平均舵角が例えばδ２まで小さくなると、この時点
で高度修正分Δｈをプラス側に例えばΔｈ２だけステッ
プ的に修正する。First, in the first correction pattern shown in Fig. 2, the altitude correction amount Δh is zero in the vicinity of the average rudder angle of zero, and this range A is called the dead zone. This is an area in which the target altitude will not be increased or decreased. That is, when the average rudder angle is within the dead zone A, it is estimated that the towed object 4 is balanced with the towed carrier aircraft 1 by a certain altitude difference, and the target altitude is not changed. If the towed carrier aircraft 1 now descends in such a state, this will be perceived as a disturbance to the towed object 4, and the towed object 4 will steer upward in order to maintain the above-mentioned target altitude. Then, when the average steering angle increases to, for example, δ1, at this point, the altitude correction amount Δh is corrected in steps to the negative side by, for example, Δh1. As a result, the next target altitude of the towed object 4 is decreased by Δh1, and the towed object 4 descends by that amount. Then, the towing carrier aircraft 1 is again balanced with a certain altitude difference, and the average rudder angle returns to near zero and falls within the dead zone A. Next, if the towed carrier aircraft 1 rises, the towed object 4 now steers downward. Then, when the average steering angle decreases to, for example, δ2, at this point, the altitude correction amount Δh is corrected in steps to the positive side by, for example, Δh2.

これにより、被曳航体４の次なる目標高度をΔｈ２だけ
増加して、被曳航体４はその分だけ上昇する。すると、
曳航母機１に対して再び一定の高度差で釣り合い、平均
舵角はゼロ付近に戻り、不感帯Ａの範囲内に入る。この
ように、第一の修正パターンにおいては、平均舵角ゼロ
の付近に不感帯Ａを設定しておき、被曳航体４の平均舵
角が上げ舵力向にある量だけ大きくなったら高度修正分
Δｈをマイナス側に修正して下降させ、平均舵角が下げ
方向にある量だけ小さくなったら高度修正分Δｈをプラ
ス側に修正して上昇させるものである。As a result, the next target altitude of the towed object 4 is increased by Δh2, and the towed object 4 rises by that amount. Then,
The towing carrier aircraft 1 is again balanced with a certain altitude difference, and the average rudder angle returns to near zero and falls within the dead zone A. In this way, in the first correction pattern, a dead zone A is set near the average rudder angle of zero, and when the average rudder angle of the towed object 4 increases by a certain amount in the upward rudder force direction, the altitude correction is performed. The altitude correction amount Δh is corrected to the plus side and the vehicle is raised when the average steering angle decreases by a certain amount in the downward direction.

なお、δｎ＋ａｘ及びδｍｉｎの近くにおいて修正パタ
ンのカーブが比例的に減少または増加しているのは、δ
ｍａＸ及びδｍｉｎの付近において可動翼１４の舵角が
飽和しないように、目標高度を急激に修正してやる必要
があるからである。Note that the fact that the curve of the correction pattern decreases or increases proportionally near δn+ax and δmin is due to δ
This is because it is necessary to rapidly correct the target altitude so that the rudder angle of the movable wing 14 does not become saturated near maX and δmin.

次に、第３図に示す第二の修正パターンにおいては、下
げ舵をある量だけとったところ、例えば平均舵角がδ３
からδ４の範囲に不感帯Ａ′が設定されている。この範
囲Ａ′において、被曳航体４は曳航母機１に対し一定の
高度差で釣合っていると推定して目標高度を変えないよ
うにする。それ以外の目標高度の修正は上述の第一の修
正パターンと全く同じである。すなわち、第二の修正パ
ターンにおいては、曳航母機１に対して常に下げ舵をと
ってより大きな高度差を保持して釣り合い状態を作り、
第９図に示す最終目標高度ｈ３に対して積極的に到達さ
せるものである。Next, in the second correction pattern shown in FIG.
A dead zone A' is set in the range from .delta.4 to .delta.4. In this range A', it is estimated that the towed object 4 is balanced with the towed carrier aircraft 1 by a certain altitude difference, and the target altitude is not changed. Other corrections to the target altitude are exactly the same as the first correction pattern described above. That is, in the second modification pattern, the towing carrier aircraft 1 is constantly steered downward to maintain a larger altitude difference and create an equilibrium state.
This is to actively reach the final target altitude h3 shown in FIG.

舵角計算手段２９は、上記目標高度計算手段２８からの
目標高度信号ｈ４及び海面からの高度検出信号Ｈ並びに
垂直方向の加速度検出信号ａ２　　さらに高度変化率逸
　及び補正海面からの高度行の信号を入力して、目標高
度信号ｈ４と補正海面からの高度Ｈとのずれを修正する
ための舵角δを計算するものである。The rudder angle calculation means 29 receives the target altitude signal h4 from the target altitude calculation means 28, the altitude detection signal H from the sea surface, and the vertical acceleration detection signal a2, and furthermore, the altitude change rate and the corrected altitude signal from the sea surface. The steering angle δ is inputted to calculate the steering angle δ for correcting the deviation between the target altitude signal h4 and the altitude H from the corrected sea level.

舵角出力平均値計算手段３０は、上記舵角計算手段２９
から出力される舵角δの信号を入力して平均値を計算す
ると共に、その平均舵角δの出力を前記目標高度計算手
段２８へ送出するものである。なお、この舵角出力平均
値計算手段３０によって、異常舵角や過制御を検出する
ことができる。The steering angle output average value calculation means 30 includes the above-mentioned steering angle calculation means 29.
The signal of the rudder angle δ outputted from is inputted to calculate the average value, and the output of the average rudder angle δ is sent to the target altitude calculation means 28. Note that this steering angle output average value calculation means 30 can detect abnormal steering angles and overcontrol.

操舵アクチュエータ２５は、上記高度制御演算部２４か
らの舵角出力（３１）を入力して可動翼１４を操舵する
もので、上記舵角出力（３１）の大きさに比例して可動
翼１４を上向きまたは下向きに操舵する。これにより、
上記可動翼１４に働く揚力が変化して被曳航体４が上昇
または下降することとなる。The steering actuator 25 inputs the rudder angle output (31) from the altitude control calculating section 24 to steer the movable blade 14, and controls the movable blade 14 in proportion to the magnitude of the rudder angle output (31). Steering upward or downward. This results in
The lift acting on the movable wings 14 changes, causing the towed object 4 to rise or fall.

次に、第二の発明による被曳航体の高度制御装置は、第
４図に示すように、第１図に示す第一の発明に対して、
舵角計算手段２９と操舵アクチュエータ２５との間に高
度制御演算部２４の異常検出信号または外部からの指令
信号により動作する切換スイッチ３２を設けると共に、
この切換スイッチ３２には上記異常検出信号または指令
信号により動作して上昇運動の舵角信号を出力するホッ
プアップ舵角発生手段３３を接続付加したものである。Next, the altitude control device for a towed object according to the second invention, as shown in FIG. 4, has the following features in contrast to the first invention shown in FIG.
A changeover switch 32 is provided between the steering angle calculation means 29 and the steering actuator 25, and is operated by an abnormality detection signal from the altitude control calculation unit 24 or a command signal from the outside.
This changeover switch 32 is connected with a hop-up steering angle generating means 33 which is activated by the abnormality detection signal or command signal and outputs a steering angle signal for upward movement.

なお、第４図において、符号３４は、高度制御演算部２
４内の動作状態を常時モニターしノイズ等による異常動
作を検出すると上記高度制御演算部２４を停止させると
共に上記切換スイッチ３２を第一接点３６から第二接点
３７側に自動的に切り換え、かつ上記ホップアップ舵角
発生手段３３を自動的に動作させるウォッチドッグモニ
ターである。また、符号３５は、外部からの指令信号を
受けて上記切換スイッチ３２を第一接点３６から第二接
点３７側に切り換えると共に、上記ホップアップ舵角発
生手段３３を動作させる指令受信機である。In addition, in FIG. 4, the reference numeral 34 indicates the altitude control calculation section 2
4, and when abnormal operation due to noise or the like is detected, the altitude control calculation section 24 is stopped, and the changeover switch 32 is automatically switched from the first contact 36 to the second contact 37 side, and This is a watchdog monitor that automatically operates the hop-up steering angle generating means 33. Reference numeral 35 denotes a command receiver that receives an external command signal and switches the changeover switch 32 from the first contact 36 to the second contact 37 side, and operates the hop-up steering angle generating means 33.

上記ホップアップ舵角発生手段３３は、舵角パターン波
形発生装置であり、第５図及び第６図に示すように、二
つの舵角パターンを有している。The hop-up steering angle generating means 33 is a steering angle pattern waveform generating device, and has two steering angle patterns as shown in FIGS. 5 and 6.

まず、第５図に示す第一の舵角パターンは、異常が発生
した時点でウォッチドッグモニター３４による自動操作
で、または指令受信機３５による手動操作で、それぞれ
可動翼１４に対して所定の上昇運動の舵角を与えるもの
で、異常発生時の操舵指令電圧Ｖ。を初期値として保持
しておき、この値から図示のカーブに従って操舵指令電
圧を上げて例えば電圧Ｖ□まで上昇させる。これが所定
の上げ舵に相当する値である。このあと、所定時間を経
過したら操舵指令電圧Ｖをゼロとする。このような舵角
パターンにより、異常発生時の下げ舵（初期値）→上げ
舵→中立の舵角信号が切換スイッチ３２を介して操舵ア
クチュエータ２５に送出される。これにより、可動翼１
４が操舵され、被曳航体４が急激に上昇すると共に、一
定の高度を上昇したところで水平飛行する。次に、第６
図に示す第二の舵角パターンは、上記第一の舵角パター
ンにより一旦上昇した後に指令受信機３５からの指令信
号による手動操作で、可動翼１４に対して所定の上昇運
動の舵角を与えるもので、操舵用−２０＝ 令電圧ゼロを初期値として上記と同様に電圧ｖ１まで上
昇させ、所定時間経過後に操舵指令電圧Ｖをゼロとする
。このような舵角パターンにより、中立→上げ舵→中立
の舵角信号が切換スイッチ３２を介して操舵アクチュエ
ータ２５に送出される。First, the first rudder angle pattern shown in FIG. 5 is created by automatically operating the watchdog monitor 34 or manually operating the command receiver 35 at the time when an abnormality occurs. It gives the steering angle of movement, and is the steering command voltage V when an abnormality occurs. is held as an initial value, and the steering command voltage is increased from this value according to the illustrated curve to, for example, voltage V□. This value corresponds to the predetermined up-steering. Thereafter, after a predetermined period of time has elapsed, the steering command voltage V is set to zero. With such a steering angle pattern, a steering angle signal of down steering (initial value) → up steering → neutral when an abnormality occurs is sent to the steering actuator 25 via the changeover switch 32 . As a result, the movable wing 1
4 is steered, and the towed object 4 rises rapidly and flies horizontally after reaching a certain altitude. Next, the sixth
The second rudder angle pattern shown in the figure is a manual operation based on a command signal from the command receiver 35 after once ascending according to the first rudder angle pattern, to set the rudder angle of a predetermined upward movement to the movable blade 14. The steering command voltage V is set to zero as an initial value and raised to voltage v1 in the same manner as described above, and after a predetermined period of time has elapsed, the steering command voltage V is set to zero. With such a steering angle pattern, a steering angle signal of neutral → up steering → neutral is sent to the steering actuator 25 via the changeover switch 32.

作用 次に、このように構成された被曳航体の高度制御装置の
作用を第７図に示すフローチャート及び第８図、第９図
を参照して説明する。まず、第８図において、曳航母機
１に吊下された被曳航体４は、所定の訓練領域に入った
ところで曳航装置２から繰り出され、曳航索３が所定の
長さに延びて曳航が開始される。このとき、高度制御装
置の電源が自動的にオンとなり、高度検出手段２１及び
加速度検出手段２２の出力がモニターされる。そして、
まず、プリセット高度入力手段２３により予め設定され
たプリセット高度ｈ□（第８図参照）を取り込む（ステ
ップＡ）。このプリセット高度ｈ１は、第８図に示すよ
うに、被曳航体４が海面５上を低高度を保持して曳航さ
れる際の最終目標高度ｈ３を設定するためのもので、平
均波高１１□に加算されるものである。次に、現時点で
被曳航体４が飛んでいる平均高度もを平均高度及び平均
波高計算手段２７で計算する（ステップＢ）と共に、海
面５の平均波高ｈ２を計算して求める（ステップＣ）。Operation Next, the operation of the altitude control device for a towed object constructed as described above will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. 7 and FIGS. 8 and 9. First, in FIG. 8, the towed object 4 suspended from the towing carrier 1 is let out from the towing device 2 when it enters a predetermined training area, the towing cable 3 is extended to a predetermined length, and towing begins. be done. At this time, the power of the altitude control device is automatically turned on, and the outputs of the altitude detection means 21 and acceleration detection means 22 are monitored. and,
First, a preset altitude h□ (see FIG. 8) set in advance is taken in by the preset altitude input means 23 (step A). This preset altitude h1 is used to set the final target altitude h3 when the towed object 4 is towed above the sea surface 5 while maintaining a low altitude, as shown in FIG. It is added to Next, the average altitude at which the towed object 4 is currently flying is calculated by the average altitude and average wave height calculation means 27 (step B), and the average wave height h2 of the sea surface 5 is calculated (step C).

これらの平均高度１１と平均波高ｈ２の信号は、目標高
度計算手段２８に入力し、第８図に示すように、平均波
高ｈ２に対してステップＡで取り込んだプリセット高度
ｈ１を加えることにより被曳航体４の最終目標高度ｈ３
を求める（ステップＤ）。次に、目標高度計算手段２８
は、予め設定された制御開始高度り。（第８図参照）を
取り込む（ステップＥ）。そして、最初は、初期の目標
高度ｈ４として適当に決めてやらねばならないので、初
めに被曳航体４の現時点での平均高度ｎを初期の目標高
度ｈ４とする（ステップＦ）。These average altitude 11 and average wave height h2 signals are input to the target altitude calculation means 28, and as shown in FIG. 8, the towed altitude is calculated by adding the preset altitude h1 taken in step A to the average wave height h2. Final target altitude of body 4 h3
(Step D). Next, the target altitude calculation means 28
The control starts at a preset altitude. (see FIG. 8) is taken in (step E). Since the initial target altitude h4 must be determined appropriately, the current average altitude n of the towed object 4 is first set as the initial target altitude h4 (step F).

次に、このように設定された目標高度ｈ４の状態で曳航
されながら実際に飛んでいる時の平均高度ｎを計算する
（ステップＧ）。そして、このようにして曳航されてい
るときの舵角計算手段２９からの高度制御のための舵角
δを、舵角出力平均値計算手段３０で入力して平均舵角
１を計算する（ステップＨ）。次に、上記ステップＧで
計算した現在の平均高度もがステップＥで取り込んだ制
御開始高度り。より高いかどうか判定する（ステップ■
）。いま、ここでは曳航開始後間もないとし、第８図に
示すように被曳航体４は制御開始高度り。より高い位置
にあるとする。このとき、上記ステップ■は”　Ｙ　Ｅ
　Ｓ　”側へ進み、第２図に示す第一の目標高度修正パ
ターンを選択する（ステップＪ）。そして、上記ステッ
プＨで計算した平均舵角にの値を見て、それが舵角ゼロ
付近の不感帯Ａの範囲内にあるのか、それとも右側の上
げ舵方向または左側の下げ舵方向にあるのかにより、高
度修正分Δｈを第一の修正パターンに従って出力する。Next, the average altitude n when the aircraft is actually flying while being towed at the target altitude h4 set in this way is calculated (step G). Then, the rudder angle δ for altitude control from the rudder angle calculation means 29 when being towed in this way is input to the rudder angle output average value calculation means 30 to calculate the average rudder angle 1 (step H). Next, the current average altitude calculated in step G above is also equal to the control start altitude taken in step E. Determine whether it is higher than (step ■
). Now, it is assumed here that towing has just started, and as shown in FIG. 8, the towed object 4 is at the control start altitude. Suppose it is in a higher position. At this time, the above step ■ is "Y E
S'' side and select the first target altitude correction pattern shown in Figure 2 (Step J).Then, look at the value of the average steering angle calculated in Step H above, and find that it is near zero steering angle. The altitude correction amount Δh is output according to the first correction pattern, depending on whether the altitude is within the dead zone A, or whether it is in the right up rudder direction or the left left down rudder direction.

ここでは、第８図において曳航母機１が徐々に下降して
いるとすると、上記平均舵角δは不感帯Ａより上げ舵方
向にあり、高度修正分Δｈはマイナスの値となる。次に
、このようにして求めた高度修正分ΔｈをステップＦで
設定された目標高度ｈ４に加え、修正された目標高度ｈ
４とする（ステップＫ）。そして、この修正された目標
高度ｈ４は、第８図に示す最終目標高度ｈ３より低いか
どうか判定する（ステップＬ）。ここでは、被曳航体４
は最終目標高度ｈ３よりまだ大分高いとする。このとき
、上記ステップＬはＩＩ　Ｎ　ＯＪｌ側へ進み、次のス
テップＭをジャンプしてその次のステップＮの前に至る
。そして、上記ステップにで求めた修正された目標高度
ｈ４を新たな目標高度ｈ４として、目標高度計算手段２
８から舵角計算手段２９へ出力する（ステップＮ）。次
に、この舵角計算手段２９は、上記の新たな目標高度ｈ
４と補正海面からの高度Ｈとのずれを修正するための舵
角を計算する（ステップＯ）。そして、そのずれを修正
するのに相当する舵角δを出力する（ステップＰ）。す
ると、この舵角出力が操舵アクチュエータ２５に入力さ
れ、この操舵アクチュエータ２５の作動により可動翼１
４が操舵され、被曳航体４が下降または上昇する。次に
、このような状態でステップＧの前へ戻り、新たな目標
高２４一 度ｈ４で飛んでいるときの平均高度１１を計算する（ス
テップＧ）と共に、そのときの操舵における平均舵角Ｋ
を計算する（ステップＨ）。以下前述と同様の手順によ
り、ステップＧ−＋Ｈ→工→Ｊ→に→Ｌ　−）　Ｎ→○
→Ｐのループを繰り返しながら、第８図において曳航母
機１の下降に追従して被曳航体４も徐々に下降して行く
。Here, assuming that the towed carrier aircraft 1 is gradually descending in FIG. 8, the average rudder angle δ is in the upward rudder direction than the dead zone A, and the altitude correction amount Δh is a negative value. Next, the altitude correction amount Δh obtained in this way is added to the target altitude h4 set in step F, and the revised target altitude h
4 (step K). Then, it is determined whether this revised target altitude h4 is lower than the final target altitude h3 shown in FIG. 8 (step L). Here, the towed object 4
is still much higher than the final target altitude h3. At this time, the step L advances to the II N OJl side, jumps to the next step M, and reaches before the next step N. Then, the target altitude calculation means 2 sets the corrected target altitude h4 obtained in the above step as a new target altitude h4.
8 to the steering angle calculation means 29 (step N). Next, this steering angle calculation means 29 calculates the above-mentioned new target altitude h.
4 and the corrected altitude H from the sea level is calculated (step O). Then, a steering angle δ corresponding to correcting the deviation is output (step P). Then, this steering angle output is input to the steering actuator 25, and the operation of the steering actuator 25 causes the movable wing 1 to move.
4 is steered, and the towed object 4 is lowered or raised. Next, in this state, return to step G and calculate the new target height 24, the average altitude 11 when flying at h4 (step G), and calculate the average steering angle K in the steering at that time.
(Step H). Following the same procedure as described above, step G-+H → Engineering → J → → L -) N → ○
While repeating the loop of →P, the towed object 4 also gradually descends following the descent of the towed carrier aircraft 1 in FIG.

次に、第９図に示すように、被曳航体４が制御開始高度
り。より低い位置になったとすると、上記ステップＩは
“ＮＯ”側へ進み、第３図に示す第二の目標高度修正パ
ターンを選択する（ステップＱ）。ここで、上記ステッ
プＨで計算した平均舵角にの値を見て、それが下げ舵方
向へある量だけずれた不感帯Ａ′の範囲内にあるのか、
それともそれより右側の上げ舵方向または左側の下げ舵
方向にあるのかにより、高度修正分Δｈを第二の修正パ
ターンに従って出力する。このように第二の修正パター
ンに移行することにより、被曳航体４は、第９図に矢印
Ｂで示すように、積極的に最終目標高度ｈ３に近づこう
とし、曳航母機１に対して常に下げ舵をとってより大き
な高度差を保持して釣り合い状態となる。このような状
態で、第９図において曳航母機１が徐々に下降している
とすると、上記平均舵角５は不感帯Ａ′より上げ舵方向
にあり、高度修正分Δｈはマイナスの値となる。以下、
前述の第一の修正パターンで説明したのと同様にして、
ステップＧ−）Ｈ→■→Ｑ→に→Ｌ−）Ｎ−＋Ｏ→Ｐの
ループを繰り返しながら、第９図において曳航母機１の
下降に追従して被曳航体４も下降して行く。そして、こ
のように被曳航体４が下降して行き、第９図において最
終目標高度ｈ３に接近もしくは到達し、ステップにで求
めた修正された目標高度ｈ４が上記最終目標高度ｈ３よ
り低くなったとする。すると、ステップ■、は“ＹＥＳ
”側へ進み、上記ステップにで求めた修正された目標高
度ｈ４にかかわらず、最終目標高度ｈａ自身を新たな目
標高度ｈ４とする（ステップＭ）。Next, as shown in FIG. 9, the towed object 4 reaches the control start altitude. If it is assumed that the altitude has reached a lower position, Step I proceeds to the "NO" side and the second target altitude correction pattern shown in FIG. 3 is selected (Step Q). Now, look at the value of the average steering angle calculated in step H above, and check whether it is within the dead zone A' that is shifted by a certain amount in the downward steering direction.
Or, depending on whether it is in the up-rudder direction to the right or the down-rudder direction to the left, the altitude correction amount Δh is output according to the second correction pattern. By shifting to the second correction pattern in this way, the towed object 4 actively attempts to approach the final target altitude h3, as shown by arrow B in FIG. Take the helm and maintain a larger altitude difference to achieve equilibrium. In this state, if the towed carrier aircraft 1 is gradually descending in FIG. 9, the average rudder angle 5 is in the upward rudder direction than the dead zone A', and the altitude correction amount Δh has a negative value. below,
In the same way as explained in the first modification pattern above,
While repeating the loop of step G-)H→■→Q→→L-)N-+O→P, the towed object 4 also descends following the descent of the towed carrier aircraft 1 in FIG. 9. Then, as the towed object 4 descends in this way, it approaches or reaches the final target altitude h3 in FIG. do. Then, step ■ is “YES”.
The final target altitude ha itself is set as the new target altitude h4, regardless of the corrected target altitude h4 obtained in the above step (step M).

次に、目標高度計算手段２８はこの新たな目標高度ｈ４
を舵角計算手段２９へ出力する（ステップＮ）。以下、
同様にして、ステップＧ→Ｈ→Ｉ→Ｑ→に→１．→Ｍ→
Ｎ→０→Ｐのループを繰り返す。Next, the target altitude calculation means 28 calculates this new target altitude h4.
is output to the steering angle calculation means 29 (step N). below,
Similarly, in steps G→H→I→Q→1. →M→
Repeat the loop of N→0→P.

これにより、被曳航体４は、第９図において、設定され
た最終目標高度ｈ３に高度制御されてその高度を保持し
て曳航される。As a result, the towed object 4 is controlled in altitude to the set final target altitude h3 in FIG. 9, and is towed while maintaining that altitude.

次に、このような状態から、曳航母機１が上昇し始めて
被曳航体４の操舵の平均舵角が第３図の第二の修正パタ
ーンにおいてその不感帯Ａ′の左側の下げ舵方向になる
と、上記第二の修正パターンに従って、高度修正分Δｈ
はプラスの値となる。Next, from this state, when the towed carrier aircraft 1 starts to ascend and the average steering angle of the towed object 4 becomes the down-rudder direction to the left of the dead zone A' in the second correction pattern in FIG. According to the second correction pattern above, altitude correction Δh
is a positive value.

従って、被曳航体４の目標高度は」―外側に修正され、
その被曳航体４は曳航母機１に追従して上昇し始める。Therefore, the target altitude of the towed object 4 is corrected outward.
The towed object 4 follows the towed carrier aircraft 1 and begins to ascend.

このようにして上昇し、被曳航体４の平均高度もが制御
開始高度り。より高くなったら、今度は第２図の第一の
修正パターンに移行する。As it ascends in this way, the average altitude of the towed object 4 is also the control start altitude. If it becomes higher, then move to the first modification pattern shown in FIG. 2.

そして、その平均舵角が不感帯Ａの左側の下げ舵方向に
なることにより、高度修正分Δｈはプラスの値となる。Then, since the average steering angle is in the downward steering direction to the left of the dead zone A, the altitude correction amount Δh becomes a positive value.

従って、被曳航体４の目標高度は上昇側に修正され、そ
の被曳航体４は曳航母機１に追従して」−昇して行く。Therefore, the target altitude of the towed object 4 is corrected to the ascending side, and the towed object 4 follows the towed carrier aircraft 1 and ascends.

実施例 第１０図は第一の発明による被曳航体の高度制御装置の
実施例を示すハードウェアのブロック図である。この高
度制御装置は、電波高度計３８と、加速度計３９と、プ
リセットスイッチ４０と、マイクロコンピュータ４１と
、サーボアクチュエータ４２とからなる。なお、図にお
いて、符号１４は被曳航体４の重心付近に設けられ、揚
力を制御する可動翼である。Embodiment FIG. 10 is a hardware block diagram showing an embodiment of the altitude control device for a towed object according to the first invention. This altitude control device includes a radio altimeter 38, an accelerometer 39, a preset switch 40, a microcomputer 41, and a servo actuator 42. In the figure, reference numeral 14 is a movable wing that is provided near the center of gravity of the towed object 4 and controls lift.

電波高度計３８は、曳航母機１により空中を曳航される
被曳航体４の海面５からの高度を検出するセンサであり
、例えば被曳航体４の胴体部分に設けられている。加速
度計３９は、被曳航体４に作用する突風等の外乱により
その被曳航体４が受ける垂直方向（Ｚ軸方向）の加速度
を検出するセンサであり、やはり被曳航体４の胴体部分
に設けられている。プリセットスイッチ４０は、第８図
に示す最終の目標高度ｈ３を設定するために、予めプリ
セット高度ｈ１を入力するものである。The radio altimeter 38 is a sensor that detects the altitude of the towed object 4 towed in the air by the towed carrier 1 from the sea surface 5, and is provided, for example, in the body portion of the towed object 4. The accelerometer 39 is a sensor that detects acceleration in the vertical direction (Z-axis direction) that the towed object 4 receives due to disturbances such as gusts of wind acting on the towed object 4, and is also installed in the body of the towed object 4. It is being The preset switch 40 is used to input a preset altitude h1 in advance in order to set the final target altitude h3 shown in FIG.

マイクロコンピュータ４１は、上記電波高度計３８及び
加速度計３９並びにプリセットスイッチ＝２８− ４０のそれぞれの出力信号を入力して被曳航体４の高度
制御をする可動翼１４の舵角を演算するもので、ＣＰＴ
Ｊ（中央処理装置）４３と、数値データプロセッサ４４
と、ＦＲＯＭ　（書込み可能な読出し専用メモリ）４５
と、ＲＡＭ　（随時書込み読出しメモリ）４６と、アナ
ログマルチプレクサ４７と、パラレルインターフェース
４８と、Ａ／Ｄ変換器４９と、Ｄ／Ａ変換器５０と、割
込み処理用コントローラ５１と、そのタイマー５２とを
有して成る。なお、第１０図において、符号５３は、マ
イクロコンピュータ４１の異常を検出するウォッチドッ
グモニターである。ＦＲＯＭ４５は、上記マイクロコン
ピュータ４１を動作させるためのプログラムメモリであ
り、第１図に示す高度制御演算部２４の内部の各機能実
現手段のプログラムが書き込まれている。ＲＡＭ４６は
、舵角演算に必要な各種のデータを書き込み読み出すた
めのデータメモリであり、上記電波高度計３８及び加速
度計３９並びにプリセットスイッチ４０の出力信号や、
第１図に示す各機能実現手段で得られるデ−タを一旦書
き込み、必要に応じて読み出すものである。ＣＰＵ４３
は、ＦＲＯＭ４５に書き込まれたプログラムに従って、
ＲＡＭ４６から必要なデータを読み出して演算処理し、
可動翼１４に与えるべき舵角を演算するものである。The microcomputer 41 calculates the rudder angle of the movable wing 14 that controls the altitude of the towed object 4 by inputting the output signals of the radio altimeter 38, accelerometer 39, and preset switches 28-40. CPT
J (central processing unit) 43 and numerical data processor 44
and FROM (writable read-only memory) 45
, a RAM (random read/write memory) 46, an analog multiplexer 47, a parallel interface 48, an A/D converter 49, a D/A converter 50, an interrupt processing controller 51, and its timer 52. consists of In addition, in FIG. 10, reference numeral 53 is a watchdog monitor that detects an abnormality in the microcomputer 41. The FROM 45 is a program memory for operating the microcomputer 41, and programs for each function realizing means inside the advanced control calculation unit 24 shown in FIG. 1 are written therein. The RAM 46 is a data memory for writing and reading various data necessary for steering angle calculation, and includes the output signals of the radio altimeter 38, accelerometer 39, and preset switch 40,
The data obtained by each function realizing means shown in FIG. 1 is written once and read out as necessary. CPU43
According to the program written in FROM45,
Reads necessary data from RAM 46 and performs arithmetic processing,
The steering angle to be given to the movable blade 14 is calculated.

サーボアクチュエータ４２は、上記マイクロコンピュー
タ４１からの舵角出力を入力して可動翼１−４を操舵す
るものである。The servo actuator 42 inputs the steering angle output from the microcomputer 41 and steers the movable blade 1-4.

次に、その動作について説明する。まず、電波高度計３
８及び加速度計３９並びにプリセットスイッチ４０の出
力信号は、アナログマルチプレクサ４７またはパラレル
インターフェース４８を介して入力され、この入力信号
はＡ／Ｄ変換器４９によってディジタル化され、ＲＡＭ
４６に書き込まれる。次に、ＣＰ　Ｕ　４．３と数値デ
ータプロセッサ４４は、ＦＲＯＭ４５のプログラムの指
示に従って第１図に示す各機能実現手段の機能を実行す
ると共にＲＡＭ４６から必要なデータを読み出して演算
処理する。次に、このように演算処理した結果をＤ／Ａ
変換器５０でアナログ信号に変換し、サーボアクチュエ
ータ４２へ送出する。そして、サーボアクチュエータ４
２は、入力されたアナログ電圧の大きさに比例した舵角
に可動翼１４を操舵する。これにより、被曳航体４が上
昇または下降する。Next, its operation will be explained. First, radio altimeter 3
The output signals of the accelerometer 8, the accelerometer 39, and the preset switch 40 are inputted via an analog multiplexer 47 or a parallel interface 48, and this input signal is digitized by an A/D converter 49 and stored in the RAM.
46. Next, the CPU 4.3 and the numerical data processor 44 execute the functions of each function realizing means shown in FIG. 1 according to instructions from the program in the FROM 45, and read necessary data from the RAM 46 and perform arithmetic processing. Next, the result of the calculation processing in this way is D/A
The converter 50 converts it into an analog signal and sends it to the servo actuator 42. And servo actuator 4
2 steers the movable blade 14 to a steering angle proportional to the magnitude of the input analog voltage. As a result, the towed object 4 ascends or descends.

第１１図は第二の発明による被曳航体の高度制御装置の
実施例を示すハードウェアのブロック図である。この高
度制御装置は、第１０図に示す第一の発明に対して、マ
イクロコンピュータ４１のＤ／Ａ変換器５０とサーボア
クチュエータ４２との間にマイクロコンピュータ４１の
異常検出信号または外部からの指令信号により動作する
切換スイッチ３２を設けると共に、この切換スイッチ３
２には上記異常検出信号または指令信号により動作して
上昇運動の舵角信号を出力するホップアップ舵角シーケ
ンサ５４を接続付加したものである。FIG. 11 is a hardware block diagram showing an embodiment of the altitude control device for a towed object according to the second invention. This advanced control device differs from the first invention shown in FIG. A changeover switch 32 operated by the changeover switch 3 is provided, and the changeover switch 3
2 is connected with a hop-up steering angle sequencer 54 which operates in response to the abnormality detection signal or command signal and outputs a steering angle signal for upward movement.

そして、このホップアップ舵角シーケンサ５４には、マ
イクロコンピュータ４１内のウォッチドッグモニター５
３が接続されると共に、外部からの指令信号を受信する
ＵＨＦ受信機５５が接続されている。The hop-up steering angle sequencer 54 includes a watchdog monitor 5 in the microcomputer 41.
3 is connected, and a UHF receiver 55 that receives command signals from the outside is also connected.

そして、その動作は、マイクロコンピュータ４１の異常
を検出して自動操作する場合は、ウォッチドッグモニタ
ー５３からの異常検出信号により上記切換スイッチ３２
を第一接点３６から第二接点３７側に自動的に切り換え
、かつ上記ホップアップ舵角シーケンサ５４を自動的に
作動させ、第５図に示す第一の舵角パターンによって舵
角信号をサーボアクチュエータ４２へ出力する。これに
より、可動翼１４が操舵され、被曳航体４が急激に上昇
する。また、外部からの指令信号により手動操作する場
合は、ＵＨＦ受信機５５が指令信号を受けることにより
上記切換スイッチ３２を第一接点３６から第二接点３７
側に切り換えると共に、ホップアップ舵角シーケンサ５
４を動作させ、第５図に示す第一の舵角パターンまたは
第６図に示す第二の舵角パターンによって舵角信号をサ
ーボアクチュエータ４２へ出力する。When an abnormality in the microcomputer 41 is detected and the operation is automatically performed, the changeover switch 32 is controlled by an abnormality detection signal from the watchdog monitor 53.
is automatically switched from the first contact 36 to the second contact 37 side, and the hop-up steering angle sequencer 54 is automatically operated to transmit the steering angle signal to the servo actuator according to the first steering angle pattern shown in FIG. Output to 42. As a result, the movable wing 14 is steered, and the towed object 4 rises rapidly. In addition, in the case of manual operation based on an external command signal, the UHF receiver 55 receives the command signal to switch the changeover switch 32 from the first contact 36 to the second contact 37.
At the same time as switching to the side, the hop-up steering angle sequencer 5
4 to output a steering angle signal to the servo actuator 42 according to the first steering angle pattern shown in FIG. 5 or the second steering angle pattern shown in FIG.

第１２図及び第１３図は被曳航体４の一例として、海面
上を低高度（約１５〜２５フイート程度）−３２＝ で曳航される訓練用の標的機を示す平面図及び側面図で
ある。図において、符号１４は可動翼、符号３８は電波
高度計、符号３９は加速度計、符号４１はマイクロコン
ピュータ、符号４２はサーボアクチュエータ、符号５５
はＵ　ＨＦ受信機、符号５６はその受信アンテナ、符号
５７は安定翼、符号５８はバッテリー、符号５９は高度
制御装置の電源を自動的にオンさせるセフティスイッチ
である。12 and 13 are a plan view and a side view showing a training target aircraft towed above the sea surface at a low altitude (approximately 15 to 25 feet) -32= as an example of the towed object 4. . In the figure, 14 is a movable wing, 38 is a radio altimeter, 39 is an accelerometer, 41 is a microcomputer, 42 is a servo actuator, and 55
56 is a UHF receiver, 56 is a receiving antenna thereof, 57 is a stabilizing wing, 58 is a battery, and 59 is a safety switch that automatically turns on the power of the altitude control device.

なお、以上の説明では被曳航体４として主に訓練用の標
的機について述べたが、本発明はこれに限らず、海面上
を曳航母機によって曳航されて飛行するものならば標的
機以外にも同様に適用できるものである。In the above explanation, the towed object 4 is mainly a target aircraft for training purposes, but the present invention is not limited to this, and can also be applied to other aircraft than a target aircraft as long as it flies on the sea surface while being towed by a towing carrier aircraft. The same applies.

発明の効果 本発明は以上のように構成されたので、第８図及び第９
図に示す最終目標高度ｈ３に対する高度制御の開始及び
終了は、被曳航体４が制御開始高度り。より高いか低い
かにより自動的に行わせることができる。従って、曳航
母機１などの乗員等に対する高度判断の負担を軽減する
ことができる。Effects of the Invention Since the present invention is configured as described above, FIGS.
The altitude control for the final target altitude h3 shown in the figure starts and ends when the towed object 4 reaches the control start altitude. This can be done automatically depending on whether it is higher or lower. Therefore, the burden of altitude judgment on the crew members of the tow carrier aircraft 1 and the like can be reduced.

このことから、その判断ミスによる事故等の発生を未然
に防止することができる。また、高度検出手段２１で検
出した海面５からの高度は、加速度検出手段２２で検出
した垂直方向の加速度信号を補助信号とするフィルタに
よって上記海面５の波浪の山谷による見かけの高度変化
を除去し、その波浪を平均化した補正海面５′からの高
度を用いるので、波浪による影響を受けないものとする
ことができる。従って、高度制御演算部２４から出力さ
れる舵角出力も海面５の波浪の山、谷によって変化する
ことなく、被曳航体４の高度保持の精度を向上すること
ができる。さらに、舵角計算手段２９は、積分項を一個
含んだサーボ系となるので、被曳航体４に対して目標高
度に対する定常誤差のない高度制御を実行することがで
きる。このことからも、被曳航体４の高度保持の精度を
向上することができる。さらにまた、第二の発明におい
ては、高度側ｔｌＩ演算部２４と操舵アクチュエータ２
５との間に、切換スイッチ３２を設けると共にこの切換
スイッチ３２にはホップアップ舵角発生手段３３を接続
したので、上記高度制御演算部２４が故障した場合など
の異常時において、該高度制御演算部２４の異常検出信
号または外部からの指令信号により、被曳航体４を急上
昇させることができる。従って、このような安全対策を
講じることによって、曳航母機１による被曳航体４の曳
航を安全に行うことができる。This makes it possible to prevent accidents and the like from occurring due to such judgment errors. Further, the altitude from the sea surface 5 detected by the altitude detection means 21 is filtered using a filter that uses the vertical acceleration signal detected by the acceleration detection means 22 as an auxiliary signal to remove apparent changes in altitude due to the peaks and troughs of waves on the sea surface 5. Since the height from the corrected sea surface 5' which is obtained by averaging the waves is used, it is possible to avoid the influence of waves. Therefore, the rudder angle output output from the altitude control calculating section 24 does not change depending on the crests and troughs of waves on the sea surface 5, and the accuracy of maintaining the altitude of the towed object 4 can be improved. Further, since the rudder angle calculation means 29 is a servo system including one integral term, it is possible to perform altitude control on the towed object 4 without steady-state errors with respect to the target altitude. This also makes it possible to improve the accuracy of maintaining the altitude of the towed object 4. Furthermore, in the second invention, the altitude side tlI calculation section 24 and the steering actuator 2
Since a changeover switch 32 is provided between the changeover switch 32 and a hop-up steering angle generating means 33 connected to the changeover switch 32, in the event of an abnormality such as when the altitude control calculation section 24 breaks down, the altitude control calculation The towed object 4 can be raised rapidly by an abnormality detection signal from the section 24 or a command signal from the outside. Therefore, by taking such safety measures, the towed object 4 can be safely towed by the towed carrier aircraft 1.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は第一の発明による被曳航体の高度制御装置の構
成を示す機能ブロック図、第２図及び第３図は目標高度
計算手段における目標高度修正パターンを示すグラフ、
第４図は第二の発明による被曳航体の高度制御装置の構
成を示す機能ブロック図、第５図及び第６図はホップア
ップ舵角発生手段における舵角パターンを示すグラフ、
第７図は本発明の高度制御の作用を示すフローチャート
、第８図及び第９図は同じく作用を示す説明図、第１０
図は第一の発明の実施例を示すハードウェアのブロック
図、第１１図は第二の発明の実施例を示すハードウェア
のブロック図、第１２図及び第１３図は本発明による装
置を装備した訓練用の標的機を示す平面図及び側面図、
第１４図は第一の従来例を示す説明図、第１５図は第二
の従来例としての高度制御装置を示す機能ブロック図で
ある。 １・・・曳航母機 ３・・・曳航索 ４・・・被曳航体 ５・・・海　面 ５′・・・補正海面 １４・・・可動翼 ２１・・・海面からの高度検出手段 ２２・・・垂直方向の加速度検出手段 ２３・・・プリセット高度入力手段 ２４・・・高度制御演算部 ２５・・・操舵アクチュエータ ２６・・・高度変化率及び補正海面からの高度計算手段 ２７・・・平均高度及び平均波高計算手段２８・・・目
標高度計算手段 ２９・・・舵角計算手段 ３０・・・舵角出力平均値計算手段 ３１・・・舵角出力 ３２・・・切換スイッチ ３３・・・ホップアップ舵角発生手段 ３４・・・ウォッチドッグモニター ３５・・・指令受信機FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the altitude control device for a towed object according to the first invention, FIGS. 2 and 3 are graphs showing target altitude correction patterns in the target altitude calculation means,
FIG. 4 is a functional block diagram showing the configuration of the altitude control device for a towed object according to the second invention, FIGS. 5 and 6 are graphs showing the rudder angle pattern in the hop-up rudder angle generating means,
FIG. 7 is a flowchart showing the action of the altitude control of the present invention, FIGS. 8 and 9 are explanatory diagrams similarly showing the action, and FIG.
The figure is a hardware block diagram showing an embodiment of the first invention, Fig. 11 is a hardware block diagram showing an embodiment of the second invention, and Figs. 12 and 13 are equipped with a device according to the present invention. A plan view and a side view showing a training target aircraft,
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a first conventional example, and FIG. 15 is a functional block diagram showing an advanced control device as a second conventional example. 1... Towed carrier aircraft 3... Towed cable 4... Towed object 5... Sea surface 5'... Corrected sea surface 14... Movable wing 21... Height detection means from the sea surface 22. ... Vertical acceleration detection means 23 ... Preset altitude input means 24 ... Altitude control calculation section 25 ... Steering actuator 26 ... Altitude change rate and correction altitude calculation means from sea level 27 ... Average Altitude and average wave height calculation means 28... Target altitude calculation means 29... Rudder angle calculation means 30... Rudder angle output average value calculation means 31... Rudder angle output 32... Changeover switch 33... Hop-up steering angle generating means 34...Watchdog monitor 35...Command receiver

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）航空機により空中を曳航される被曳航体の海面か
らの高度を検出する手段と、上記被曳航体の垂直方向の
加速度を検出する手段と、被曳航体の最終の目標高度を
設定するためのプリセット高度入力手段と、上記海面か
らの高度検出信号及び垂直方向の加速度検出信号並びに
プリセット高度信号を入力して、被曳航体の高度を制御
する可動翼の舵角を演算する高度制御演算部と、この高
度制御演算部からの舵角出力を入力して可動翼を操舵す
る操舵アクチュエータとを有する被曳航体の高度制御装
置において、上記高度制御演算部は、海面からの高度検
出信号及び垂直方向の加速度検出信号を入力して高度変
化率を計算すると共に海面の波浪を平均化した補正海面
からの高度を計算する手段と、上記海面からの高度検出
信号及び補正海面からの高度信号を入力して平均高度を
計算すると共に平均波高を計算する手段と、上記平均高
度信号及び平均波高信号並びにプリセット高度信号さら
に舵角出力の平均値を入力して目標高度を修正計算する
手段と、この目標高度信号及び海面からの高度検出信号
並びに垂直方向の加速度検出信号さらに高度変化率及び
補正海面からの高度信号を入力して目標高度信号と補正
海面からの高度信号とのずれを修正するための舵角を計
算する手段と、この舵角出力を入力して平均値を計算す
ると共にその出力を上記目標高度計算手段へ送出する手
段とで構成したことを特徴とする被曳航体の高度制御装
置。(1) A means for detecting the altitude from the sea surface of a towed object towed through the air by an aircraft, a means for detecting the vertical acceleration of the towed object, and a final target altitude of the towed object. and an altitude control calculation for inputting the altitude detection signal from the sea surface, the vertical acceleration detection signal, and the preset altitude signal to calculate the rudder angle of the movable wing for controlling the altitude of the towed object. and a steering actuator that inputs the rudder angle output from the altitude control calculation unit to steer the movable wing, wherein the altitude control calculation unit receives an altitude detection signal from the sea surface and Means for inputting a vertical acceleration detection signal to calculate a rate of change in altitude and calculating an altitude from a corrected sea surface by averaging waves on the sea surface; means for inputting and calculating the average altitude and average wave height; means for inputting the average value of the average altitude signal, average wave height signal, preset altitude signal, and rudder angle output to correct and calculate the target altitude; To correct the deviation between the target altitude signal and the corrected altitude signal from the sea surface by inputting the target altitude signal, the altitude detection signal from the sea surface, the vertical acceleration detection signal, the altitude change rate and the corrected altitude signal from the sea surface. An altitude control device for a towed object, comprising means for calculating a rudder angle, and means for inputting the rudder angle output, calculating an average value, and sending the output to the target altitude calculation means. . （２）航空機により空中を曳航される被曳航体の海面か
らの高度を検出する手段と、上記被曳航体の垂直方向の
加速度を検出する手段と、被曳航体の最終の目標高度を
設定するためのプリセット高度入力手段と、上記海面か
らの高度検出信号及び垂直方向の加速度検出信号並びに
プリセット高度信号を入力して、被曳航体の高度を制御
する可動翼の舵角を演算する高度制御演算部と、この高
度制御演算部からの舵角出力を入力して可動翼を操舵す
る操舵アクチュエータとを有する被曳航体の高度制御装
置において、上記高度制御演算部は、海面からの高度検
出信号及び垂直方向の加速度検出信号を入力して高度変
化率を計算すると共に海面の波浪を平均化した補正海面
からの高度を計算する手段と、上記海面からの高度検出
信号及び補正海面からの高度信号を入力して平均高度を
計算すると共に平均波高を計算する手段と、上記平均高
度信号及び平均波高信号並びにプリセット高度信号さら
に舵角出力の平均値を入力して目標高度を修正計算する
手段と、この目標高度信号及び海面からの高度検出信号
並びに垂直方向の加速度検出信号さらに高度変化率及び
補正海面からの高度信号を入力して目標高度信号と補正
海面からの高度信号とのずれを修正するための舵角を計
算する手段と、この舵角出力を入力して平均値を計算す
ると共にその出力を上記目標高度計算手段へ送出する手
段とで構成すると共に、上記高度制御演算部と操舵アク
チュエータとの間に高度制御演算部の異常検出信号また
は外部からの指令信号により動作する切換スイッチを設
け、この切換スイッチには上記異常検出信号または指令
信号により動作して上昇運動の舵角信号を出力するホッ
プアップ舵角発生手段を接続したことを特徴とする被曳
航体の高度制御装置。(2) A means for detecting the altitude from the sea surface of a towed object towed through the air by an aircraft, a means for detecting the vertical acceleration of the towed object, and a final target altitude of the towed object. and an altitude control calculation for inputting the altitude detection signal from the sea surface, the vertical acceleration detection signal, and the preset altitude signal to calculate the rudder angle of the movable wing for controlling the altitude of the towed object. and a steering actuator that inputs the rudder angle output from the altitude control calculation unit to steer the movable wing, wherein the altitude control calculation unit receives an altitude detection signal from the sea surface and Means for inputting a vertical acceleration detection signal to calculate a rate of change in altitude and calculating an altitude from a corrected sea surface by averaging waves on the sea surface; means for inputting and calculating the average altitude and average wave height; means for inputting the average value of the average altitude signal, average wave height signal, preset altitude signal, and rudder angle output to correct and calculate the target altitude; To correct the deviation between the target altitude signal and the corrected altitude signal from the sea surface by inputting the target altitude signal, the altitude detection signal from the sea surface, the vertical acceleration detection signal, the altitude change rate and the corrected altitude signal from the sea surface. The system comprises a means for calculating a steering angle, a means for inputting this steering angle output, calculating an average value, and sending the output to the above-mentioned target altitude calculating means. A changeover switch is provided in between that is operated by the abnormality detection signal of the altitude control calculation unit or a command signal from the outside, and this changeover switch has a hop that is activated by the abnormality detection signal or command signal and outputs a steering angle signal for upward movement. An altitude control device for a towed object, characterized in that an up steering angle generating means is connected.