KR20070120105A - 비행 제어 시스템 - Google Patents

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KR20070120105A
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히데키 시바타
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야마하하쓰도키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 서로 통신 가능하게 된 비행체(1) 및 지상국(40)을 구비한다. 비행체의 기체 및 페이로드 장치를 지상국으로부터 제어한다. 비행체(1)는 기체 상황, 비행 상황 및 페이로드 장치의 상황에 관한 데이터를 지상국(40)에 송신한다. 지상국(40)은 비행체로부터 송신된 모든 데이터와 조작 패널을 동시에 표시할 수 있는 하나의 모니터 화면(56)을 구비하고 있다.
비행 제어 시스템

Description

비행 제어 시스템{FLIGHT CONTROL SYSTEM}
본 발명은 비행체의 비행 제어 시스템에 관한 것으로, 특히, 농약 등을 살포하거나, 카메라 장치를 탑재해서 상공으로부터 촬영을 행하는 무인 헬리콥터와 지상국 사이에서 통신 가능한 비행체의 비행 제어 시스템에 관한 것이다.
종래부터, 무선 조종에 의한 무인 헬리콥터에 의해 상공으로부터 농약을 살포하거나, 항공 사진이나 비디오를 촬영하는 것이 행해지고 있다. 종래의 이러한 종류의 무인 헬리콥터로서는 예를 들면 일본 특허 공개 2004-268737호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, GPS(Global Positioning System)를 이용해서 오퍼레이터의 시계외에서도 비행시킬 수 있는, 소위 자율 제어형의 무인 헬리콥터가 있다. 이러한 자율 제어형의 무인 헬리콥터는 예를 들면 화산이나 재해 현장 등과 같이 유인 헬리콥터가 접근하기 어려운 장소에서 사용되고 있다.
무인 헬리콥터는 그 성질상, 바람의 영향 등에 의해 기체의 자세가 흐트러지기 쉽고, 구조상, 방향 전환 등 비행시의 자세 변화가 크다. 무인 헬리콥터의 자세는 주로, 기체에 탑재되어 있는 각종 서보 모터에 의해 메인 로터의 축선의 경사각이나, 메인 로터 및 테일 로터의 블레이드의 경사각을 변화시킴으로써 제어되어 있다. 또한, 이러한 종류의 무인 헬리콥터에 있어서는, 예를 들면 강한 횡풍을 받거 나 하면 현재의 비행 경로가 목표의 비행 경로로부터 크게 벗어나 버려 자율 제어에서는 비행 경로의 수정에 엄청난 시간이 걸리는 경우가 있다.
이러한 기체 상황, 비행 상황을 지상에서 파악함과 아울러 적절한 제어를 행하기 위해서 헬리콥터의 기체와 지상국 사이에서 서로 데이터를 송수신하기 위한 통신 수단이 설치되어 있다. 상술한 기체 상황이란, 기체의 자세를 제어하는 서보 모터의 동작 상황이나, 엔진의 동작 상황이나, 기체의 자세각이나 엔진의 회전수 등을 검출하는 각종 센서의 동작 상황이나, 기체에 탑재되어 있는 배터리의 사용 상황 등을 말한다. 또한, 비행 상황이란, 무인 헬리콥터가 비행하고 있는 방위, 고도, 위치 등의 비행 경로에 관한 현재의 상황이나, GPS 장치가 바르게 동작하고 있는지의 여부를 나타내는 GPS 장치의 동작 상황 등을 말한다. 그리고, 이들 기체 상황이나 비행 상황 등의 데이터가 기체로부터 지상국으로 송신되어 지상국에 설치한 PC의 모니터 화면에 표시된다.
무인 헬리콥터가 오퍼레이터의 시계외를 비행하고 있을 때에는 상술한 기체 상황을 나타내는 데이터나, 비행 상황을 나타내는 데이터를 항상 주시해서 기체 상황이나 비행 상황을 파악할 필요가 있다. 또한, 예를 들면 촬영용 무인 헬리콥터의 경우에는 카메라 장치와 지상국에서 데이터 통신이 행해지고, 오퍼레이터는 카메라 장치의 상태를 체크함과 아울러, 원격 조작에 의해 필요에 따라 적절한 제어를 행한다.
이 때, 기체의 자세나 속도 등의 기체 상황을 변화시키기 위한 조작은 지상국에 설치되어 있는 조이스틱이나, PC의 키보드·마우스 등을 사용해서 기체의 각 서보 모터를 원격 조작함으로써 행한다. 또한, 비행 경로나 고도 등의 비행 상황을 변경하기 위한 조작은 지상국에 장비되어 있는 PC를 사용해서 목표로 하는 수치를 고쳐 씀으로써 행한다.
종래의 무인 헬리콥터에 카메라 장치를 탑재하는 경우, 이 카메라 장치에 의해 촬상된 화상을 오퍼레이터가 지상국에서 육안으로 확인할 수 있다. 이 경우, 오퍼레이터는 카메라 장치가 바르게 동작하고 있는지의 여부, 즉 카메라 장치의 동작 상황도 파악해 놓을 필요가 있다.
오퍼레이터는 무인 헬리콥터의 비행중에 기체의 자세 제어나, 비행 경로의 감시나, 기체에 탑재되어 있는 부품의 이상·정상의 감시를 행하거나, 카메라 등의 페이로드(payload) 장치의 제어나 동작 상황의 감시를 행하기 위해서 많은 데이터를 표시하는 계기 등을 계속해서 주시하지 않으면 안된다.
이 때문에, 오퍼레이터는 헬리콥터를 장시간 비행시키는 경우에는 현저하게 피로하게 된다. 이것은 많은 데이터를 보면서 상술한 기체 상황이나 비행 상황 및 페이로드 장치의 상태를 파악하면서 적절한 제어를 행하는 것은 매우 번잡한 작업이기 때문이다.
또한, 상술한 제어나 감시에 숙련되어 있지 않으면 순간의 판단이 곤란하다. 특히, 데이터의 종류에 따라서는 다른 계기나 모니터 화면에 데이터가 표시되는 일이 있고, 이러한 경우, 필요한 정보를 선택해서 상황을 파악하는 것은 매우 번잡한 작업이 된다.
본 발명은 상기 종래 기술을 고려해서 이루어진 것으로, 비행체의 기체나 페이로드 장치로부터 송신된 데이터와, 기체, 페이로드 장치의 제어를 행하는 조작 패널을 용이하게 육안으로 확인할 수 있는 비행 제어 시스템의 제공을 목적으로 한다.
이 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따른 비행 제어 시스템은 서로 통신 가능하게 된 비행체 및 지상국을 구비하고, 상기 비행체의 기체 및 페이로드 장치를 지상국으로부터 제어하는 비행 제어 시스템으로서, 상기 비행체는 기체 상황, 비행 상황 및 상기 페이로드 장치의 상황에 관한 데이터를 상기 지상국에 송신하고, 상기 지상국은 비행체로부터 송신된 모든 데이터와 조작 패널을 동시에 표시할 수 있는 하나의 모니터 화면을 구비하고 있는 것이다.
(발명의 효과)
본 발명에 따른 비행 제어 시스템에 의하면 비행체의 기체 상황, 비행 상황, 페이로드 장치의 상황에 관한 모든 정보를 1개의 모니터 화면상에서 확인할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 의하면 오퍼레이터는 복수의 계기 등을 보지 않아도 모니터 화면의 내용만을 체크하면, 비행체에 관한 모든 정보를 확인할 수 있다. 따라서, 비행중의 시선의 이동이 적어져 피로도 적다.
청구항2에 기재된 발명에 의하면, 기체 상황, 비행 상황 및 페이로드 장치의 상황에 따라 모니터 화면의 표시 내용을 변경하고, 그 시점에서 확인이나 조작을 할 필요가 없는 항목을 표시하지 않도록 할 수 있다. 이 조작을 행함으로써, 오퍼레이터가 쓸데 없는 정보를 보는 낭비를 줄일 수 있다. 그리고, 본 발명에 의하면, 필요한 정보 및 조작 패널만이 표시되므로 오퍼레이터는 이들의 체크나 조작에 집중할 수 있다. 또한, 불필요한 정보를 표시하지 않도록 함으로써, 한정된 모니터 화면의 스페이스에 필요한 정보만을 육안으로 확인하기 쉬운 크기로 표시시킬 수 있다.
청구항3에 기재된 발명에 의하면, 이상이 발생했을 때에 이상의 단계에 따라 예를 들면 황색이나 적색으로 표시하거나, 경고음을 발생시킬 수 있다. 이 때문에, 오퍼레이터는 상시 모든 정보를 상세하게 주시하지 않아도 좋고, 이상이 발생하고 있지 않은지의 여부를 체크하는 것만으로 좋다. 따라서, 오퍼레이터는 비행체를 장시간에 걸쳐 비행시킬 때라도 피로가 적고, 또한 이상을 놓치는 일이 없다.
도 1은 본 발명에 따른 무인 헬리콥터의 측면도이다.
도 2는 도 1의 헬리콥터의 상면도이다.
도 3은 도 1의 헬리콥터의 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 무인 헬리콥터의 블록 구성도이다.
도 5는 지상국의 블록 구성도이다.
도 6은 지상국의 모니터의 표시예를 나타내는 정면도이다.
이하, 본 발명에 따른 비행 제어 시스템의 일실시형태를 도 1 내지 도 6에 의해 상세하게 설명한다. 도 1~도 3은 본 발명에 따른 비행체의 예인 헬리콥터를 나타내고, 카메라 장치를 탑재한 항공 사진 촬영용 무인 헬리콥터를 나타낸다. 도 1은 측면도, 도 2는 상면도, 도 3은 정면도이다.
헬리콥터(1)는 메인 바디(2)와 테일 바디(3)로 이루어지는 기체(4)를 구비하고 있다. 메인 바디(2)의 상부에는 메인 로터(5)가 구비되어 있고, 테일 바디(3)의 후방부에는 테일 로터(6)가 구비되어 있다. 메인 바디(2)의 전방부에는 라디에이터(7)가 구비되어 있고, 그 후방에 엔진, 흡기계, 메인 로터축, 연료 탱크의 순으로 메인 바디(2) 내에 수용되어 있다. 연료 탱크는 외부 서브 연료 탱크를 필요로 하지 않기 때문에 대용량인 것이 기체 중앙 부근에 수용되어 있다. 기체(4)의 거의 중앙부의 메인 바디(2)의 좌우 하부에 지지 다리(8)를 통해 스키드(9)가 구비되어 있다. 스키드(9)의 전단부 상방의 기체 하부에는 기체 내의 엔진(도시하지 않음)에 접속된 배기관(60)과, 이 배기관(60)에 접속된 머플러(61)가 배치되어 있다.
메인 바디(2)의 후방부 상측에는 컨트롤 패널(10)이 구비되어 있고, 하측에는 표시등(11)이 구비되어 있다. 컨트롤 패널(10)은 비행전의 체크 포인트나 셀프 체크 결과 등을 표시한다. 컨트롤 패널(10)의 표시는 지상국에서도 확인할 수 있다. 표시등(11)은 GPS 제어의 상태나 기체의 이상 경고 등의 표시를 행한다.
메인 바디(2)의 좌측에는 자율 제어 박스(12)가 탑재되어 있다. 자율 제어 박스(12) 내에는 자율 제어에 필요한 GPS 제어 장치, 지상과 통신하는 데이터 통신기나 화상 통신기 및 제어 프로그램을 장착한 제어 기판 등이 수용되어 있다. 자율 제어에서는 후술하는 각종 데이터에 기초해서 미리 정해진 운전 모드나 제어 프로그램을 자동적으로 혹은 지상국으로부터의 명령에 따라 선택하고, 기체 상황 및 비행 상황에 따른 최적의 조종 제어가 행해진다. 각종 데이터란, 기체 상황을 나타내 는 기체의 자세나 속도, 엔진 회전수나 스로틀 개방도 등의 기체 데이터와, 비행 상황을 나타내는 기체의 위치나 방위 등의 비행 데이터 등이다.
헬리콥터(1)는 이러한 자율 제어에 의해 비행할 수 있다. 또한, 헬리콥터(1)는 상술한 자율 제어에 의해 비행하는 것 외에 오퍼레이터에 의한 매뉴얼 조작에 의해서도 비행시킬 수 있다. 이 매뉴얼 조작에 의한 비행은 오퍼레이터가 헬리콥터(1)의 자세, 속도, 고도 및 방위 등을 육안으로 확인하면서, 기체로부터 송신된 각종 데이터에 기초해서 원격 조작기 또는 리모트 컨트롤러를 조작함으로써 행해진다.
메인 바디(2)의 전방부 하측에는 적외선 카메라 등의 카메라를 수용한 카메라 장치(16)가 카메라 플랫폼(17)을 통해 부착되어 있다. 카메라 장치(16)는 카메라 플랫폼(17)에 대해서 팬축(수직축) 둘레에 회전함과 아울러, 내부의 카메라(25)(도 4 참조)가 틸트축(수평축) 둘레에 회전 가능해지도록 구성되어 있다. 이 구성을 채용함으로써, 이 카메라 장치(16)에 있어서는 상공으로부터 지상의 전체 방위를 촬영할 수 있다.
메인 바디(2)의 하면측에는 안테나 지지 프레임(13)이 부착되어 있다. 이 안테나 지지 프레임(13)에는 경사진 스테이(14)가 부착되어 있다. 이 스테이(14)에는 상술한 자율 제어에 필요한 기체 데이터나 비행 데이터 등의 조종 데이터(디지털 데이터)를 지상국과의 사이에서 송수신하기 위해서 데이터 안테나(15)가 부착되어 있다. 스테이(14)에는 카메라 장치(16)에 의해 촬영된 화상 데이터를 아날로그식의 화상 통신에 의해 지상국에 송신하기 위한 화상 데이터 안테나(18)가 더 부착되어 있다. 이 화상 통신은 아날로그식 외에 디지털식을 채용할 수 있다.
테일 바디(3)의 하면측에는 지자기에 기초한 방위각 센서(20)가 구비되어 있다. 이 방위각 센서(20)에 의해 동서남북의 기체가 지향하는 방위가 검출된다. 메인 바디(2) 내에는 자이로 장치로 이루어지는 자세 센서(24)(도 4 참조)가 더 구비되어 있다.
테일 바디(3)의 상면측에는 메인 GPS 안테나(21) 및 서브 GPS 안테나(22)가 설치되어 있다. 테일 바디(3)의 후단부에는 리모트 컨트롤러로부터의 지령 신호를 수신하는 리모트 컨트롤 수신 안테나(23)가 구비되어 있다.
도 4는 본 발명에 따른 무인 헬리콥터의 블록 구성도이다.
카메라 플랫폼(17)은 팬축 둘레에 회전 가능한 회전대(171)와, 틸트축 둘레에 회전 가능한 지지 프레임(172)으로 이루어지고, 각각에 그 경사를 검출하는 팬 자이로(26A) 및 틸트 자이로(26B)가 구비되어 있다. 또한, 카메라 장치(16)는 팬 자이로(26A) 및 틸트 자이로(26B)의 데이터로부터, 로우 패스 필터(27A, 27B)를 통해 진동에 의한 고주파 성분이 제거된 저주파 성분만을 수신하는 카메라 제어부(28)를 구비하고 있다. 카메라 장치(16)에는 카메라 제어부(28)의 신호에 기초해서 회전대(171) 및 지지 프레임(172)을 구동하는 팬 모터(29A) 및 틸트 모터(29B)가 구비되어 있다.
이들 카메라 제어부(28), 팬 자이로(26A), 틸트 자이로(26B), 팬 모터(29A) 및 틸트 모터(29B)에 의해 카메라(25)의 자세 보정부가 구성되어 있다. 이 카메라 장치(16)에 있어서는, 무인 헬리콥터(1)의 팬축 둘레 및 틸트축 둘레의 경사에 의 한 저주파 성분을 검출하면, 경사진 방향과 역방향으로 모터를 구동해서 저주파의 움직임을 캔슬하여 화상을 안정화시킨다.
자율 제어 박스(12) 내에는 상기 자세 보정부에 의해 고주파 및 저주파 성분이 제거된 카메라(25)로부터의 화상 데이터를 수신해서 문자의 오버레이나, 복수대의 카메라를 탑재한 경우의 화상 전환을 행하는 화상 제어 장치(30)와, 화상 데이터를 지상국에 보내는 화상 통신기(31)와, 자율 제어에 필요한 데이터를 지상국과의 사이에서 송수신하기 위한 데이터 통신기(32)와, 자율 제어 프로그램이 저장된 마이크로컴퓨터 등으로 이루어지는 제어 기판(33)과, 메인 GPS 안테나(21)에 접속된 메인 GPS 수신기(34)와, 서브 GPS 안테나(22)에 접속된 서브 GPS 수신기(35)가 수납되어 있다.
기체(4)에는 자율 제어 박스(12) 내의 화상 통신기(31)로부터 아날로그의 화상 데이터를 지상국에 보내는 화상 데이터 안테나(18)가 구비되어 있다. 또한, 기체(4)에는 데이터 통신기(32)와 지상국 사이에서 디지털 데이터를 송수신하기 위한 데이터 안테나(15)가 구비되어 있다. 방위각 센서(20)는 자율 제어 박스(12) 내의 제어 기판(33)에 접속되어 있다. 기체(4) 내에는 자이로 장치 등으로 이루어지는 자세 센서(24)가 구비되어 있다. 이 자세 센서(24)는 컨트롤 박스(36)에 접속되어 있다. 컨트롤 박스(36)는 자율 제어 박스(12) 내의 제어 기판(33)과 데이터 통신해서 서보 모터(37)를 구동한다. 서보 모터(37)는 메인 로터(5) 및 엔진을 제어해서 기체(4)의 전후, 좌우, 상하 방향의 이동을 제어함과 아울러, 테일 로터(6)를 제어해서 기체(4)의 회전을 제어한다.
도 5는 지상국의 블록 구성도이다.
헬리콥터(1)와 통신하는 지상국(40)에는 GPS 위성으로부터의 신호를 수신하는 GPS 안테나(44)와, 헬리콥터(1)와 데이터 통신을 행하기 위한 통신 안테나(45) 및 헬리콥터(1)로부터 화상 데이터를 수신하기 위한 화상 수신 안테나(46)가 설치되어 있다. 이들 안테나(44~46)는 지상에 설치되어 있다.
지상국(40)은 데이터 처리부(41)와, 감시 조작부(42)과, 전원부(43)에 의해 구성되어 있다.
데이터 처리부(41)는 GPS 수신기(52)와, 데이터 통신기(53)와, 화상 통신기(54)와, 이들 통신기(52, 53, 54)에 접속된 통신 기판(51)에 의해 구성되어 있다.
감시 조작부(42)는 리모트 컨트롤러에 의한 수동용 컨트롤러(60)와, 카메라 장치의 조작이나 기체(4)의 비행 데이터의 조정 등을 행하는 베이스 컨트롤러(57)와, 백업 전원(58)과, 베이스 컨트롤러(57)에 접속된 PC(55)와, PC(55)용 모니터 화면(56)과, 베이스 컨트롤러(57)에 접속되어 화상 데이터를 표시하는 화상 모니터(59)에 의해 구성되어 있다.
전원부(43)는 발전기(61)와, 배터리 부스터(62)를 통해 발전기(61)에 접속된 백업 배터리(63)에 의해 구성되어 있다. 백업 배터리(63)는 비행전의 체크시 등, 발전기(61)가 동작하고 있지 않을 때에 기체(4)측에 접속해서 12V의 전력을 공급하기 위한 것이다. 또한, 전원부(43)는 헬리콥터(1)의 비행중에는 발전기(61)로부터 데이터 처리부(41) 및 감시 조작부(42)에 100V의 전력을 공급한다.
상기의 구성에 의해 헬리콥터(1)의 비행에 관한 지령은 지상국(40)의 PC(55)에 의해 프로그램되어, 데이터 처리부(41)를 통해 지상국(40)으로부터 헬리콥터(1)로 송신된다. 헬리콥터(1)의 데이터 안테나(15)가 그 지령을 수신하면, 제어 기판(33)(도 4)에 의해 기체(4)의 자세나 위치가 제어되어 헬리콥터(1)가 자율 제어된다.
지상국(40)에서는 헬리콥터(1)의 기체(4)에 설치된 각 센서로부터 송신되는 기체 상황이나 비행 상황 등의 데이터를 리얼 타임으로 PC(55)의 모니터 화면(56)에 표시시킨다. 오퍼레이터는 이 표시를 봄으로써 헬리콥터(1)를 감시한다. 비행중인 헬리콥터(1)에 대해서 비행 상황의 수정 등을 행할 때에는 PC(55) 또는 수동용 컨트롤러(60)에 의해 원격 조작에 의해 행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예이며, 지상국(40)에 설치되는 PC(55)의 모니터 화면(56)의 표시예를 나타낸다.
모니터 화면(56)의 좌측에는 위에서부터 차례대로 기체 정보 표시부(71), 페이로드 장치 정보 표시부(72), 기체(4)의 조종 패널 표시부(73)가 표시된다.
기체 정보 표시부(71)에는 헬리콥터(1)의 기체 상황 및 비행 상황을 나타내는 데이터나, 서보 모터(37), 각종 센서 등의 부품의 동작 상태 등이 램프 및 후술하는 수치, 문자에 의해 표시된다.
램프 표시되는 항목은 기체(4)에 탑재되어 있는 배터리(도시하지 않음)의 전압이나, 연료 사용량, 각종 센서의 출력 상황, GPS 수신기(34, 35)나 기타 각종 제어 장치의 동작 상황 등이다. 이들 램프 표시되는 항목은 예를 들면, 완전히 정상 인 경우에는 녹색 계통의 색, 정상적으로 작용하지만 일부 정보가 빠지는 경우 등은 황색 계통의 색, 고장이나 에러가 일어나 있는 경우 등은 적색 계통의 색 등과 같이 색구분해서 표시된다.
또한, 상기 표시색이 적색으로 변화되었을 때에는 감시 조작부(42)에 장비되어 있는 스피커(도시하지 않음) 등으로부터 경고음을 발생시킨다.
이렇게 이상시에 적색 계통의 색에 의한 표시를 행하는 구성에 의해 본 발명에서 말하는 시각적으로 이상을 알리는 수단이 구성되어 있다. 또한, 이상시에 경고음을 발생시키는 구성에 의해 본 발명에서 말하는 청각적으로 이상을 알리는 수단이 구성되어 있다.
상기 수치 표시되는 항목은 GPS의 상세 정보(위도, 경도, 고도 등)나, 엔진의 냉각수 온도, 배터리 전압 등이다. 이 경우에도 램프 표시와 마찬가지로, 숫자 또는 배경을 상태에 따라 색구분해서 표시하고, 수치가 소정 범위로부터 벗어났을 때에 경고음을 발생시키도록 한다. 문자 표시되는 항목은 헬리콥터(1)의 기체(4)로부터의 통신 상황, 비행 시간, GPS에 의한 내비게이션의 상태, 제어가 허가되어 있는 지의 여부 및 제어 레벨의 크기 등이다.
오퍼레이터는 모든 표시가 정상을 나타내는 녹색이면, 특별히 기체 정보 표시부(71)를 주시할 필요가 없다. 또한 오퍼레이터는 상기 표시가 녹색 이외의 색으로 변화되거나 경고음이 들리면, 표시된 상태로부터 기체의 상황을 판단하여 필요한 대처를 행한다.
페이로드 장치 정보 표시부(72)에는 헬리콥터(1)에 예를 들면 팬 및 틸트 기 능을 갖는 카메라 장치를 탑재해서 촬영을 행하는 경우, 카메라의 제어나 카메라 플랫폼의 팬 및 틸트 각도의 조작 등을 행하는 조작 패널이 표시된다. 또한, 이 경우에는 상기 표시와 함께, 이들의 동작 모드를 확인하는 정보가 표시된다. 페이로드가 다른 장치, 예를 들면 공중으로부터 농약 살포를 행하는 살포 장치인 경우에는 살포 장치의 제어를 행하는 조작 패널 등이 표시된다.
조종 패널 표시부(73)에는 기체로의 목표 속도를 입력하는 조종 다이얼로그나, 기체의 이동 거리나 각도를 입력하는 상대적으로 이동 다이얼로그, 기체의 제어 파라미터를 변경하는 파라미터 다이얼로그, 비행 프로그램의 송신이나 제어를 행하는 프로그램 플라이트 다이얼로그 등이 표시된다. 이들은 예를 들면 태스크 버튼(73a)에 의해 페이지 스위칭을 행하여 필요한 다이얼로그를 모니터 화면(56) 상에 표시시켜 조작한다. 상기의 기체 정보 표시부(71) 및 페이로드 장치 정보 표시부(72)에 있어서도, 정보의 내용마다 각각의 태스크 버튼으로 페이지 스위칭할 수 있게 해서 그 때에 필요한 정보를 표시시킨다.
모니터 화면(56)의 하방 및 우측에는 기체(4)의 현재의 기체 상황이나 비행 상황을 알기 위한 복수의 계기로 이루어지는 계기 표시부(75)가 표시된다. 계기 표시부(75)에는 컨트롤 박스(36)에 의해 제어되는 엔진 회전수, GPS에 의해 인식되는 수평 속도 및 수직 속도, 방위 센서 및 자세 센서로부터 인식되는 기수 방위나 고도 및 기체의 자세각을 나타내는 수평의 등이 표시된다. 이들은 도형 등을 이용해서 시각적으로 표시되고, 특별히 주의를 요하는 범위를 나타내는 경우에는 적색 계통의 색으로 표시된다. 또한, 특별히 주의를 요하는 경우에는 감시 조작부(42)에 장비되어 있는 스피커로부터 경고음을 발생시켜도 좋다.
모니터 화면(56)의 중앙부에는 헬리콥터(1)가 비행하고 있는 지역의 지도(74)가 표시된다. 지도(74)에는 비행 구역의 지형도와, 방위 및 축척이 표시된다. 지형도 상에는 헬리콥터(1)의 비행 경로의 궤적이 선(81)으로 표시된다. 선(81)의 선단에는 기체의 현재 위치 및 기수 방향을 나타내는 기체 마크(82)가 나타내어진다. 지도 화면의 일부에는 카메라(25)로 촬영한 화상을 표시하는 화상 표시부(74a)를 설치할 수도 있다. 이 화상 표시부(74a)에는 화상으로서 정지 화면 또는 동영상이 표시된다.
지도(74)에는 카메라의 시점(83)이 예를 들면 「×」마크에 의해 표시된다. 시점(83)은 헬리콥터(1)의 기체로부터 지상국으로 송신되는 기체의 고도나 방위, 카메라 장치(16)로부터 송신되는 팬 각도 및 틸트 각도로부터 산출된다. 또한, 지도 상에는 카메라의 화각에 기초해서 카메라(25)에 찍히는 범위가 시계(84)로서 표시된다. 시계(84)는 카메라에 가까운 쪽이 좁고, 먼 쪽이 넓어지기 때문에 지도상에서는 사다리꼴이 된다.
상기의 각 표시부는 PC(55)의 모니터 화면(56) 상에 멀티 태스크 방식으로 표시되고, PC(55)에 접속된 마우스의 조작에 의해 표시부마다 프레임의 크기나 배치를 자유롭게 변경 가능하다. 또한, 각각 표시부는 표시 또는 비표시를 스위칭할 수 있고, 그 시점에서 불필요한 정보는 일시적으로 표시하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 각 표시부의 배치는 도 6의 예에 한정되지 않는다. 이 때, 오퍼레이터는 각 표시부를 자신이 보기 쉬운 크기 및 배치로 표시시킬 수 있고, 기체 상황이나 비행 상황에 따라 필요한 정보를 표시시킬 수 있다. 이러한 표시 설정은 PC(55) 상에서 프로그램을 종료해도 기억된다. 또한, 이러한 표시 설정은 간단한 조작에 의해 초기 설정으로 되돌릴 수도 있다.
따라서, 이 실시형태에 의한 비행 제어 시스템에 의하면, 헬리콥터(1)의 기체 상황, 비행 상황, 페이로드 장치의 상황에 관한 모든 정보를 1개의 모니터 화면(56) 상에서 확인할 수 있다. 이 때문에, 이 비행 제어 시스템에 의하면, 오퍼레이터는 복수의 계기 등을 보지 않아도, 모니터 화면(56)의 내용만을 체크하면, 헬리콥터(1)에 관한 모든 정보를 확인할 수 있다. 이 결과, 오퍼레이터는 비행중의 시선의 이동이 적어져 오퍼레이터를 피로하게 하는 일이 적어졌다.
이 실시형태에 의한 비행 제어 시스템에 의하면, 기체 상황, 비행 상황 및 페이로드 장치의 상황에 따라 모니터 화면(56)의 표시 내용을 변경하고, 그 시점에서 확인이나 조작을 할 필요가 없는 항목을 표시하지 않도록 할 수 있다. 이 조작을 행함으로써 오퍼레이터가 쓸데 없는 정보를 보는 낭비를 줄일 수 있다. 그리고, 이 비행 제어 시스템에 의하면, 필요한 정보 및 조작 패널(상술한 각종 다이얼로그)만이 표시되므로, 오퍼레이터는 이들의 체크나 조작에 집중할 수 있다. 또한, 불필요한 정보를 표시하지 않도록 함으로써, 한정된 모니터 화면(56)의 스페이스에 필요한 정보만을 육안으로 확인하기 쉬운 크기로 표시시킬 수 있다.
이 실시형태에 의한 비행 제어 시스템에 의하면, 이상이 발생했을 때에 이상의 단계에 따라 황색이나 적색으로 표시하거나, 경고음을 발생시킬 수 있다. 이 때문에 오퍼레이터는 상시 모든 정보를 상세하게 주시하지 않아도 좋고, 이상이 발생 하고 있지 않은지의 여부를 체크하는 것만으로 좋다. 따라서, 오퍼레이터는 장시간의 비행에서도 피로가 적고, 또한 이상을 놓치는 일이 없다.
본 발명은 카메라 장치 등의 페이로드 장치의 유무에 관계없이 무인 헬리콥터나 유인 헬리콥터, 기타 항공기 등의 비행체에 적용할 수 있다.

Claims (3)

  1. 서로 통신 가능하게 된 비행체 및 지상국을 구비하고,
    상기 비행체의 기체 및 페이로드 장치를 지상국으로부터 제어하는 비행 제어 시스템으로서:
    상기 비행체는 기체 상황, 비행 상황 및 상기 페이로드 장치의 상황에 관한 데이터를 상기 지상국에 송신하고,
    상기 지상국은 비행체로부터 송신된 모든 데이터와 조작 패널을 동시에 표시할 수 있는 하나의 모니터 화면을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 비행 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 모니터 화면은 비행체로부터 송신된 모든 데이터와 조작 패널 중 원하는 항목을 선택해서 임의의 배치 및 크기로 표시하는 것을 특징으로 하는 비행 제어 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 비행체로부터 송신된 데이터 중 어느 하나가 정상인 상태가 아닐 때에 시각적 또는 청각적으로 이상을 알리는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 비행 제어 시스템.
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