JP2001091635A - 高度計測機器及び高度計測方法 - Google Patents
高度計測機器及び高度計測方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】誤差特性の異なる複数種類の高度計の中から最
適な高度計を自動的に判断し、また、各高度計の適切な
統合によって常に最適な高度データを出力する。 【解決手段】高度計として電波高度計１１、気圧高度計
１２、ＧＰＳ受信機１３を備える。処理部１６では、こ
れらの高度計１１〜１３の誤差特性を示すステータス情
報および飛翔体の飛行環境に基づいて、各高度計１１〜
１３から得られる高度データの誤差を診断し、最も誤差
の少ない高度データを有する高度計を最適な高度計とし
て選択する。さらに、最適な高度計として気圧高度計１
２以外が選択された場合には、その高度計の高度データ
と気圧高度計１２の高度データとを統合した統合高度デ
ータを生成し、この生成された統合高度データを計測結
果として表示部１７に出力する。
適な高度計を自動的に判断し、また、各高度計の適切な
統合によって常に最適な高度データを出力する。 【解決手段】高度計として電波高度計１１、気圧高度計
１２、ＧＰＳ受信機１３を備える。処理部１６では、こ
れらの高度計１１〜１３の誤差特性を示すステータス情
報および飛翔体の飛行環境に基づいて、各高度計１１〜
１３から得られる高度データの誤差を診断し、最も誤差
の少ない高度データを有する高度計を最適な高度計とし
て選択する。さらに、最適な高度計として気圧高度計１
２以外が選択された場合には、その高度計の高度データ
と気圧高度計１２の高度データとを統合した統合高度デ
ータを生成し、この生成された統合高度データを計測結
果として表示部１７に出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、航空機等の飛翔体
に用いられる高度計測機器に係り、特に誤差特性の異な
る複数種類の高度計を備えた高度計測機器と、この高度
計測機器に用いられる高度計測方法に関する。
に用いられる高度計測機器に係り、特に誤差特性の異な
る複数種類の高度計を備えた高度計測機器と、この高度
計測機器に用いられる高度計測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】航空機等の飛翔体では、従来から電波高
度計、気圧高度計、ＧＰＳ受信機が利用されている。電
波高度計は、飛翔体から地上に発射した電波の反射波を
受信し、電波の往復時間を計測することによって高度を
検知する高度計である。気圧高度計は、飛行高度での気
圧を計測し、標準の気圧−高度の関係に基づいて海面か
らの高度を検知する高度計である。ＧＰＳ受信機は、Ｇ
ＰＳ（Global Positioning System:全世界的測位システ
ム）を利用して、緯度、経度、高度の３次元の位置情報
を得るものであり、このうちの高度の情報を高度計とし
て利用する。
度計、気圧高度計、ＧＰＳ受信機が利用されている。電
波高度計は、飛翔体から地上に発射した電波の反射波を
受信し、電波の往復時間を計測することによって高度を
検知する高度計である。気圧高度計は、飛行高度での気
圧を計測し、標準の気圧−高度の関係に基づいて海面か
らの高度を検知する高度計である。ＧＰＳ受信機は、Ｇ
ＰＳ（Global Positioning System:全世界的測位システ
ム）を利用して、緯度、経度、高度の３次元の位置情報
を得るものであり、このうちの高度の情報を高度計とし
て利用する。
【０００３】これらの高度計には、それぞれに一長一短
があり、誤差特性も異なる。図４に各高度計の特徴、図
５に計測高度と計測誤差との関係を示す。
があり、誤差特性も異なる。図４に各高度計の特徴、図
５に計測高度と計測誤差との関係を示す。
【０００４】すなわち、電波高度計では、低高度での精
度に優れているといった利点がある。しかし、高高度で
は精度が著しく劣化すると共に、ハイダイナミクスな環
境下では精度が劣化するといった欠点がある。気圧高度
計では、相対的な精度及びデータの連続性に優れ、高度
による精度の劣化が緩やであるといった利点がある。し
かし、基準高度の入力が必要であったり、気象の影響を
大きく受け、気圧の安定していない所では精度が劣化す
るといった欠点がある。ＧＰＳ受信機では、精度は高度
に依存しないものの、ＧＰＳ衛生からの電波の受信状態
によって左右され、また、他の２つの高度計に比べて精
度が劣るといった欠点がある。
度に優れているといった利点がある。しかし、高高度で
は精度が著しく劣化すると共に、ハイダイナミクスな環
境下では精度が劣化するといった欠点がある。気圧高度
計では、相対的な精度及びデータの連続性に優れ、高度
による精度の劣化が緩やであるといった利点がある。し
かし、基準高度の入力が必要であったり、気象の影響を
大きく受け、気圧の安定していない所では精度が劣化す
るといった欠点がある。ＧＰＳ受信機では、精度は高度
に依存しないものの、ＧＰＳ衛生からの電波の受信状態
によって左右され、また、他の２つの高度計に比べて精
度が劣るといった欠点がある。
【０００５】このように、各高度計毎にその特性が異な
り、誤差特性も一様ではない。この特性の違いに対し、
従来では、例えば飛行高度が低い所では電波高度計、高
い所では気圧高度計といったように、オペレータ自身が
使用環境から最適な高度計を判断し、その高度計からの
情報を得ていた。
り、誤差特性も一様ではない。この特性の違いに対し、
従来では、例えば飛行高度が低い所では電波高度計、高
い所では気圧高度計といったように、オペレータ自身が
使用環境から最適な高度計を判断し、その高度計からの
情報を得ていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】航空機等の飛翔体の航
法では、飛行中はもとより離着陸時でも、常に最適な高
度データを迅速に取得することが必要である。しかしな
がら、従来、誤差特性の異なる複数種類の高度計（電波
高度計、気圧高度計、ＧＰＳ受信機）を使用する場合
に、オペレータ（操縦者）自身が最適な高度計を判断し
なければならなかったため、オペレータに負担がかかる
等の問題があった。
法では、飛行中はもとより離着陸時でも、常に最適な高
度データを迅速に取得することが必要である。しかしな
がら、従来、誤差特性の異なる複数種類の高度計（電波
高度計、気圧高度計、ＧＰＳ受信機）を使用する場合
に、オペレータ（操縦者）自身が最適な高度計を判断し
なければならなかったため、オペレータに負担がかかる
等の問題があった。
【０００７】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、誤差特性の異なる複数種類の高度計の中から最適
な高度計を自動的に判断し、また、各高度計の適切な統
合によって常に最適な高度データを出力することのでき
る高度計測機器及び高度計測方法を提供することを目的
とする。
ので、誤差特性の異なる複数種類の高度計の中から最適
な高度計を自動的に判断し、また、各高度計の適切な統
合によって常に最適な高度データを出力することのでき
る高度計測機器及び高度計測方法を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の高度計測機器
は、飛翔体の位置座標を検出する位置検出手段と、この
位置検出手段から得られる位置での上記飛翔体の飛行高
度を計測する複数種類の高度計と、これらの高度計の誤
差特性を示すステータス情報および上記飛翔体の飛行環
境に基づいて、上記各高度計から得られる高度データの
誤差を診断する誤差診断手段と、この誤差診断手段によ
る診断結果に基づいて上記各高度計の中で最も誤差の少
ない高度データを有する高度計を最適な高度計として選
択する高度計選択手段と、この高度計選択手段によって
選択された高度計の高度データを計測結果として出力す
る出力手段とを具備して構成される。
は、飛翔体の位置座標を検出する位置検出手段と、この
位置検出手段から得られる位置での上記飛翔体の飛行高
度を計測する複数種類の高度計と、これらの高度計の誤
差特性を示すステータス情報および上記飛翔体の飛行環
境に基づいて、上記各高度計から得られる高度データの
誤差を診断する誤差診断手段と、この誤差診断手段によ
る診断結果に基づいて上記各高度計の中で最も誤差の少
ない高度データを有する高度計を最適な高度計として選
択する高度計選択手段と、この高度計選択手段によって
選択された高度計の高度データを計測結果として出力す
る出力手段とを具備して構成される。
【０００９】このような構成によれば、飛翔体の現在位
置での飛行高度が複数種類の高度計にて計測される。そ
の際、これらの高度計の誤差特性を示すステータス情報
および上記飛翔体の飛行環境から上記各高度計から得ら
れる高度データの誤差が診断される。この診断結果に基
づいて上記各高度計の中で最も誤差の少ない高度データ
を有する高度計が最適な高度計として選択され、その高
度計の高度データが計測結果として出力される。したが
って、誤差特性の異なる複数種類の高度計を用いる場合
に、常に各高度計の中の最適な高度計からの高度データ
を得て操縦することができる。
置での飛行高度が複数種類の高度計にて計測される。そ
の際、これらの高度計の誤差特性を示すステータス情報
および上記飛翔体の飛行環境から上記各高度計から得ら
れる高度データの誤差が診断される。この診断結果に基
づいて上記各高度計の中で最も誤差の少ない高度データ
を有する高度計が最適な高度計として選択され、その高
度計の高度データが計測結果として出力される。したが
って、誤差特性の異なる複数種類の高度計を用いる場合
に、常に各高度計の中の最適な高度計からの高度データ
を得て操縦することができる。
【００１０】さらに、本発明は、最適高度計として選択
された高度計の高度データと他の適切な高度計の高度デ
ータとを統合した統合高度データを生成する統合高度生
成手段を有し、この統合高度生成手段によって生成され
た統合高度データを計測結果として出力することを特徴
としている。
された高度計の高度データと他の適切な高度計の高度デ
ータとを統合した統合高度データを生成する統合高度生
成手段を有し、この統合高度生成手段によって生成され
た統合高度データを計測結果として出力することを特徴
としている。
【００１１】気圧高度計の場合には比較的滑らかな高度
データが得られるのに対し、他の高度計では高度データ
が離散的であるため、データのスムージングを行うこと
が好ましい。そこで、最適高度計として気圧高度計以外
のものが選択された場合には、その選択された高度計の
高度データと気圧高度計の高度データとの複合計算処理
を行うことでデータを滑らかにする。このような適切な
高度計との統合によって得られる統合高度データを最適
な高度データとして出力する。
データが得られるのに対し、他の高度計では高度データ
が離散的であるため、データのスムージングを行うこと
が好ましい。そこで、最適高度計として気圧高度計以外
のものが選択された場合には、その選択された高度計の
高度データと気圧高度計の高度データとの複合計算処理
を行うことでデータを滑らかにする。このような適切な
高度計との統合によって得られる統合高度データを最適
な高度データとして出力する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。
実施形態を説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施形態に係る高度計測
機器の構成を示すブロック図である。この高度計測機器
は、例えば航空機等の飛翔体に設けられ、オペレータ
（操縦者）に飛翔体の飛行高度を提供するものであり、
図１に示すように、電波高度計１１、気圧高度計１２、
ＧＰＳ受信機１３といった３種類の高度計を備えると共
に、位置計算部１４、地図データベース部１５、処理部
１６、表示部１７を有する。
機器の構成を示すブロック図である。この高度計測機器
は、例えば航空機等の飛翔体に設けられ、オペレータ
（操縦者）に飛翔体の飛行高度を提供するものであり、
図１に示すように、電波高度計１１、気圧高度計１２、
ＧＰＳ受信機１３といった３種類の高度計を備えると共
に、位置計算部１４、地図データベース部１５、処理部
１６、表示部１７を有する。
【００１４】電波高度計１１は、飛翔体から地上に発射
した電波の反射波を受信し、電波の往復時間を計測する
ことによって高度を検知し、その高度データを処理部１
６に出力する。気圧高度計１２は、飛行高度での気圧を
計測し、標準の気圧−高度の関係に基づいて海面からの
高度を検知し、その高度データを処理部１６に出力す
る。ＧＰＳ受信機１３は、ＧＰＳ（Global Positioning
System:全世界的測位システム）を利用して、緯度、経
度、高度の３次元の位置情報を取得し、このうちの高度
データを処理部１６に出力する。
した電波の反射波を受信し、電波の往復時間を計測する
ことによって高度を検知し、その高度データを処理部１
６に出力する。気圧高度計１２は、飛行高度での気圧を
計測し、標準の気圧−高度の関係に基づいて海面からの
高度を検知し、その高度データを処理部１６に出力す
る。ＧＰＳ受信機１３は、ＧＰＳ（Global Positioning
System:全世界的測位システム）を利用して、緯度、経
度、高度の３次元の位置情報を取得し、このうちの高度
データを処理部１６に出力する。
【００１５】位置計算部１４は、飛翔体の現在の位置座
標（緯度、経度）を求めて、その位置情報を処理部１６
に出力する。この位置計算部１４としては、ＧＰＳ受信
機１３を利用することができる。地図データベース部１
５は、予め各地域に対応した地図データを保持してお
り、その地図データには緯度と経度に対応した高度情報
（山の起伏などを示す３次元の情報）が含まれている。
標（緯度、経度）を求めて、その位置情報を処理部１６
に出力する。この位置計算部１４としては、ＧＰＳ受信
機１３を利用することができる。地図データベース部１
５は、予め各地域に対応した地図データを保持してお
り、その地図データには緯度と経度に対応した高度情報
（山の起伏などを示す３次元の情報）が含まれている。
【００１６】処理部１６は、電波高度計１１、気圧高度
計１２、ＧＰＳ受信機１３の３種類の高度計によって得
られる高度データの誤差とその信頼性を診断して最適な
高度計を選択すると共に、その選択された高度計と他の
適切な高度計（気圧高度計１２）とを統合した統合高度
データを生成して出力する処理を行う。表示部１７は、
処理部１６によって得られた高度データを数値化して表
示するためのデバイスである。
計１２、ＧＰＳ受信機１３の３種類の高度計によって得
られる高度データの誤差とその信頼性を診断して最適な
高度計を選択すると共に、その選択された高度計と他の
適切な高度計（気圧高度計１２）とを統合した統合高度
データを生成して出力する処理を行う。表示部１７は、
処理部１６によって得られた高度データを数値化して表
示するためのデバイスである。
【００１７】図２は各高度計における誤差特性と本発明
によって実現される統合高度計としての誤差特性を示す
図である。図中のａは電波高度計１１の誤差特性、ｂは
気圧高度計の誤差特性、ｃはＧＰＳ受信機１３の誤差特
性を示している。また、ｄは統合高度計としての誤差特
性を示している。
によって実現される統合高度計としての誤差特性を示す
図である。図中のａは電波高度計１１の誤差特性、ｂは
気圧高度計の誤差特性、ｃはＧＰＳ受信機１３の誤差特
性を示している。また、ｄは統合高度計としての誤差特
性を示している。
【００１８】上述したように、各高度計１１〜１３毎に
高度に対する誤差特性が異なる。一般に電波高度計１１
では、低高度での精度に優れているため、誤差は少な
い。しかし、高高度では精度が著しく劣化するため、誤
差が多くなる。また、飛翔体が傾いた状態では精度が劣
化する。気圧高度計１２では、低高度での誤差は電波高
度計１１に比べて多いが、相対的な精度に優れており、
高度による劣化は緩やかである。しかし、気圧が安定し
ていない所では精度が劣化し、誤差が増えることにな
る。ＧＰＳ受信機１３では、精度は高度に依存しない
が、ＧＰＳ衛星からの電波の受信状態に精度が左右さ
れ、電波高度計１１および気圧高度計１２に比べて精度
が劣る。
高度に対する誤差特性が異なる。一般に電波高度計１１
では、低高度での精度に優れているため、誤差は少な
い。しかし、高高度では精度が著しく劣化するため、誤
差が多くなる。また、飛翔体が傾いた状態では精度が劣
化する。気圧高度計１２では、低高度での誤差は電波高
度計１１に比べて多いが、相対的な精度に優れており、
高度による劣化は緩やかである。しかし、気圧が安定し
ていない所では精度が劣化し、誤差が増えることにな
る。ＧＰＳ受信機１３では、精度は高度に依存しない
が、ＧＰＳ衛星からの電波の受信状態に精度が左右さ
れ、電波高度計１１および気圧高度計１２に比べて精度
が劣る。
【００１９】本実施形態では、このような誤差特性の異
なる複数種類の高度計を用いる場合に、機器のステータ
ス情報や飛行環境に応じて各高度計の誤差とその信頼度
を診断し、その中で最も誤差の少ないものを適宜選択
し、さらに、他の適切な高度計を統合することで、統合
高度計としての高度データを得ることを特徴とするもの
である。図２の太線で示す特性ｄが統合高度計としての
誤差特性である。
なる複数種類の高度計を用いる場合に、機器のステータ
ス情報や飛行環境に応じて各高度計の誤差とその信頼度
を診断し、その中で最も誤差の少ないものを適宜選択
し、さらに、他の適切な高度計を統合することで、統合
高度計としての高度データを得ることを特徴とするもの
である。図２の太線で示す特性ｄが統合高度計としての
誤差特性である。
【００２０】以下に、具体的な処理動作について説明す
る。
る。
【００２１】図３は本実施形態における高度計測処理の
動作を示すフローチャートである。
動作を示すフローチャートである。
【００２２】まず、位置計算部１４により飛翔体の位置
座標（緯度、経度）を求めて処理部１６に出力する（ス
テップＳ１１）。この位置計算部１４としては、ＧＰＳ
受信機１３を用いることができ、ＧＰＳ受信機１３にて
得られる飛翔体の緯度、経度を示す位置情報ＰＯＳを処
理部１６に出力する。
座標（緯度、経度）を求めて処理部１６に出力する（ス
テップＳ１１）。この位置計算部１４としては、ＧＰＳ
受信機１３を用いることができ、ＧＰＳ受信機１３にて
得られる飛翔体の緯度、経度を示す位置情報ＰＯＳを処
理部１６に出力する。
【００２３】処理部１６は、飛翔体の位置情報ＰＯＳを
得ると、地図データベース部１５の中から当該位置に対
応した高度データを読み出し、これを飛翔体直下の地形
の標高ｈMAPとする（ステップＳ１２）。
得ると、地図データベース部１５の中から当該位置に対
応した高度データを読み出し、これを飛翔体直下の地形
の標高ｈMAPとする（ステップＳ１２）。
【００２４】次に、高度計として用意された電波高度計
１１、気圧高度計１２、ＧＰＳ受信機１３にて飛翔体の
飛行高度をそれぞれ計測し、その計測結果として得られ
た高度データｈBA、ｈRA、ｈGPSを各高度計１１〜１３
のステータス情報と共に処理部１６に出力する（ステッ
プＳ１３）。高度データｈBAは気圧高度計１２から得ら
れる海抜高度の値、高度データｈRAは電波高度計１１か
ら得られる対地高度の値、高度データｈGPSはＧＰＳ受
信機１３から得られる海抜高度の値を示している。
１１、気圧高度計１２、ＧＰＳ受信機１３にて飛翔体の
飛行高度をそれぞれ計測し、その計測結果として得られ
た高度データｈBA、ｈRA、ｈGPSを各高度計１１〜１３
のステータス情報と共に処理部１６に出力する（ステッ
プＳ１３）。高度データｈBAは気圧高度計１２から得ら
れる海抜高度の値、高度データｈRAは電波高度計１１か
ら得られる対地高度の値、高度データｈGPSはＧＰＳ受
信機１３から得られる海抜高度の値を示している。
【００２５】また、各高度計１１〜１３のステータス情
報とは、各高度計１１〜１３の誤差特性を示すものであ
る。ＧＰＳ受信機１３であれば、ＧＰＳ受信機１３で推
定されるＥＶＰＥ値（高度データの推定誤差）がステー
タス情報として処理部１６に出力される。また、電波高
度計１１および気圧高度計１２では、それぞれに予め機
器固有の特性として誤差特性が定められており、その誤
差情報がステータス情報として処理部１６に出力され
る。
報とは、各高度計１１〜１３の誤差特性を示すものであ
る。ＧＰＳ受信機１３であれば、ＧＰＳ受信機１３で推
定されるＥＶＰＥ値（高度データの推定誤差）がステー
タス情報として処理部１６に出力される。また、電波高
度計１１および気圧高度計１２では、それぞれに予め機
器固有の特性として誤差特性が定められており、その誤
差情報がステータス情報として処理部１６に出力され
る。
【００２６】ここで、各高度計１１〜１３の誤差特性を
対地高度と海抜高度で比較するため、処理部１６では、
上記ステップＳ１２で得た飛翔体直下の地形の標高ｈ
MAPと各高度計１１〜１３から得た高度データｈBA、ｈ
RA、ｈGPSに基づいて、飛翔体の対地高度ＡＬＴ−Ｇと
海抜高度ＡＬＴ−Ｓを以下のようにして求める（ステッ
プＳ１４，Ｓ１５）。
対地高度と海抜高度で比較するため、処理部１６では、
上記ステップＳ１２で得た飛翔体直下の地形の標高ｈ
MAPと各高度計１１〜１３から得た高度データｈBA、ｈ
RA、ｈGPSに基づいて、飛翔体の対地高度ＡＬＴ−Ｇと
海抜高度ＡＬＴ−Ｓを以下のようにして求める（ステッ
プＳ１４，Ｓ１５）。
【００２７】対地高度の計算 気圧高度計： ＡＬＴ−ＧBA＝ｈBA−ｈMAP 電波高度計： ＡＬＴ−ＧRA＝ｈRA ＧＰＳ受信機：ＡＬＴ−ＧGPS＝ｈGPS−ｈMAP 海抜高度の計算 気圧高度計： ＡＬＴ−ＳBA＝ｈBA 電波高度計： ＡＬＴ−ＳRA＝ｈRA＋ｈMAP ＧＰＳ受信機：ＡＬＴ−ＳGPS＝ｈGPS 次に、処理部１６は、各高度計１１〜１３のステータス
情報および飛翔体の飛行環境から高度計の計測誤差とそ
の信頼度を診断する（ステップＳ１６）。この場合、各
高度計１１〜１３の誤差要素として以下のようなものが
挙げられる。
情報および飛翔体の飛行環境から高度計の計測誤差とそ
の信頼度を診断する（ステップＳ１６）。この場合、各
高度計１１〜１３の誤差要素として以下のようなものが
挙げられる。
【００２８】（ａ）ＧＰＳ受信機 ・ＧＰＳ受信機１３で推定されるＥＶＰＥ（estimated
vertical position error）値 ＥＶＰＥ値とは、高度データの推定誤差を表わすもの
で、ＧＰＳ受信機１３を通じて飛翔体の緯度と経度を示
す位置座標と共に得られる。
vertical position error）値 ＥＶＰＥ値とは、高度データの推定誤差を表わすもの
で、ＧＰＳ受信機１３を通じて飛翔体の緯度と経度を示
す位置座標と共に得られる。
【００２９】（ｂ）気圧高度計 ・計測高度と計測誤差との関係 計測高度と計測誤差との関係が予め機器固有の特性とし
て示されている。
て示されている。
【００３０】・飛行環境の気圧配置（気圧勾配）を数値
化 気圧高度計の精度は気圧に大きく影響される。例えば、
気圧勾配が大きいほど、気圧高度の精度が劣化する。気
圧配置は飛行前にオペレータによって予め入力されてい
る。
化 気圧高度計の精度は気圧に大きく影響される。例えば、
気圧勾配が大きいほど、気圧高度の精度が劣化する。気
圧配置は飛行前にオペレータによって予め入力されてい
る。
【００３１】・基準高度の入力誤差 飛行中に基準高度を飛行エリアに応じて適宜修正するこ
とが行われており、これを入力誤差として得る。
とが行われており、これを入力誤差として得る。
【００３２】（ｃ）電波高度計 ・計測高度と計測誤差との関係 計測高度と計測誤差との関係が予め機器固有の特性とし
て示されている。
て示されている。
【００３３】・機体ダイナミクスを数値化 電波高度計１１は電波の地表からの反射によって絶対高
度を計測するため、機体が横に傾いた状態では精度が劣
化する。つまり、機体ダイナミクスが大きいほど、電波
高度の精度は劣化する。機体が何度傾いたときに誤差が
どの程度になるといったことは、機器固有の仕様値とし
て得ることができる。
度を計測するため、機体が横に傾いた状態では精度が劣
化する。つまり、機体ダイナミクスが大きいほど、電波
高度の精度は劣化する。機体が何度傾いたときに誤差が
どの程度になるといったことは、機器固有の仕様値とし
て得ることができる。
【００３４】また、この他にすべての高度計に共通する
誤差要素として、 ・地図データベースの分解能 ・位置計算誤差に伴う地図データベースの地形高度の不
確定分 などが挙げられる。
誤差要素として、 ・地図データベースの分解能 ・位置計算誤差に伴う地図データベースの地形高度の不
確定分 などが挙げられる。
【００３５】これらの誤差要素を考慮して各高度計１１
〜１３の誤差特性を表現すると、図２のａ，ｂ，ｃのよ
うな特性となる。なお、ここでは各高度計１１〜１３の
誤差特性を比較しやすいように、対地高度と海抜高度を
合わせた形で表現してあるが、実際には、対地高度と海
抜高度の両方に関して各高度計１１〜１３の誤差特性が
求められる。
〜１３の誤差特性を表現すると、図２のａ，ｂ，ｃのよ
うな特性となる。なお、ここでは各高度計１１〜１３の
誤差特性を比較しやすいように、対地高度と海抜高度を
合わせた形で表現してあるが、実際には、対地高度と海
抜高度の両方に関して各高度計１１〜１３の誤差特性が
求められる。
【００３６】処理部１６は、各高度計１１〜１３の誤差
特性を比較し、その中で誤差の最も少ない高度データを
有する高度計を最適な高度計として判断し、当該高度計
にて計測された対地高度または海抜高度を採用する（ス
テップＳ１７）。図２の特性図によれば、例えば機体が
上昇する場合において、高度の低いところでは電波高度
計１１によって得られる対地高度が採用される。そし
て、高度の上昇に伴い気圧高度計１２によって得られる
海抜高度が採用され、ある高度以上ではＧＰＳ受信機１
３によって得られる海抜高度が採用されることになる。
特性を比較し、その中で誤差の最も少ない高度データを
有する高度計を最適な高度計として判断し、当該高度計
にて計測された対地高度または海抜高度を採用する（ス
テップＳ１７）。図２の特性図によれば、例えば機体が
上昇する場合において、高度の低いところでは電波高度
計１１によって得られる対地高度が採用される。そし
て、高度の上昇に伴い気圧高度計１２によって得られる
海抜高度が採用され、ある高度以上ではＧＰＳ受信機１
３によって得られる海抜高度が採用されることになる。
【００３７】ここで、気圧高度計１２では、比較的滑ら
かな高度データが得られるのに対し、電波高度計１１や
ＧＰＳ受信機１３では、高度データが離散的であるた
め、データのスムージングを行うことが好ましい。
かな高度データが得られるのに対し、電波高度計１１や
ＧＰＳ受信機１３では、高度データが離散的であるた
め、データのスムージングを行うことが好ましい。
【００３８】したがって、上記ステップＳ１７におい
て、最適な高度計として電波高度計１１が選択された場
合には（ステップＳ１８のＹｅｓ）、処理部１６は電波
高度計１１の高度データと気圧高度計１２の高度データ
との複合計算処理によって、電波高度計１１から得られ
る高度データのスムージングを行う（ステップＳ１
９）。また、最適な高度計としてＧＰＳ受信機１３が選
択された場合には（ステップＳ２０のＹｅｓ）、処理部
１６はＧＰＳ受信機１３の高度データと気圧高度計１２
の高度データとの複合計算処理によって、ＧＰＳ受信機
１３から得られる高度データのスムージングを行う（ス
テップＳ２１）。気圧高度計１２が最適高度計の場合に
は（ステップＳ２０のＮｏ）、気圧高度計１２から得ら
れる高度データをそのまま出力することになる。
て、最適な高度計として電波高度計１１が選択された場
合には（ステップＳ１８のＹｅｓ）、処理部１６は電波
高度計１１の高度データと気圧高度計１２の高度データ
との複合計算処理によって、電波高度計１１から得られ
る高度データのスムージングを行う（ステップＳ１
９）。また、最適な高度計としてＧＰＳ受信機１３が選
択された場合には（ステップＳ２０のＹｅｓ）、処理部
１６はＧＰＳ受信機１３の高度データと気圧高度計１２
の高度データとの複合計算処理によって、ＧＰＳ受信機
１３から得られる高度データのスムージングを行う（ス
テップＳ２１）。気圧高度計１２が最適高度計の場合に
は（ステップＳ２０のＮｏ）、気圧高度計１２から得ら
れる高度データをそのまま出力することになる。
【００３９】なお、この高度データのスムージング処理
としては、例えばカルマンフィルタなどのフィルタリン
グ処理を用いるものとする。処理部１６はこのスムージ
ング処理によって得られた高度データを統合高度データ
として数値化して表示部１７に出力する（ステップＳ２
２）。その際、統合高度データとしての推定誤差（最適
高度計として選択された高度計によって得られる）も数
値化して表示部１７に出力する（ステップＳ２２）。
としては、例えばカルマンフィルタなどのフィルタリン
グ処理を用いるものとする。処理部１６はこのスムージ
ング処理によって得られた高度データを統合高度データ
として数値化して表示部１７に出力する（ステップＳ２
２）。その際、統合高度データとしての推定誤差（最適
高度計として選択された高度計によって得られる）も数
値化して表示部１７に出力する（ステップＳ２２）。
【００４０】このように、飛行環境に応じて最適な高度
計が自動的に判断され、また、各高度計の適切な統合に
よって、常に最適な海抜高度または対地高度をオペレー
タに提供することができる。例えば、各高度計が図２に
示すような誤差特性を有する場合には、統合高度計とし
ての誤差特性ｄは太線で示すようになり、常に誤差の最
も少ない高度データを提供することができる。
計が自動的に判断され、また、各高度計の適切な統合に
よって、常に最適な海抜高度または対地高度をオペレー
タに提供することができる。例えば、各高度計が図２に
示すような誤差特性を有する場合には、統合高度計とし
ての誤差特性ｄは太線で示すようになり、常に誤差の最
も少ない高度データを提供することができる。
【００４１】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、誤
差特性の異なる複数種類の高度計を用い、その中で最適
な高度計からの高度データをオペレータに提供すること
ができる。また、各高度計の適切な統合によって、さら
に最適な高度データをオペレータに提供することができ
る。したがって、オペレータは常に最適な高度データを
迅速に得て正確な操縦を行うことができる。
差特性の異なる複数種類の高度計を用い、その中で最適
な高度計からの高度データをオペレータに提供すること
ができる。また、各高度計の適切な統合によって、さら
に最適な高度データをオペレータに提供することができ
る。したがって、オペレータは常に最適な高度データを
迅速に得て正確な操縦を行うことができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る高度計測機器の構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図２】各高度計における誤差特性と本発明によって実
現される統合高度計としての誤差特性を示す図。
現される統合高度計としての誤差特性を示す図。
【図３】本実施形態における高度計測処理の動作を示す
フローチャート。
フローチャート。
【図４】一般的に用いられている各高度計の特徴を示す
図。
図。
【図５】上記図４の各高度計における計測高度と計測誤
差との関係を示す図。
差との関係を示す図。
１１…電波高度計 １２…気圧高度計 １３…ＧＰＳ受信機 １４…位置計算部 １５…地図データベース部 １６…処理部 １７…表示部 ａ…電波高度計の誤差特性 ｂ…気圧高度計の誤差特性 ｃ…ＧＰＳ受信機の誤差特性 ｄ…統合高度計としての誤差特性
Claims (5)
- 【請求項１】 飛翔体の位置座標を検出する位置検出手
段と、 この位置検出手段から得られる位置での上記飛翔体の飛
行高度を計測する複数種類の高度計と、 これらの高度計の誤差特性を示すステータス情報および
上記飛翔体の飛行環境に基づいて、上記各高度計から得
られる高度データの誤差を診断する誤差診断手段と、 この誤差診断手段による診断結果に基づいて上記各高度
計の中で最も誤差の少ない高度データを有する高度計を
最適な高度計として選択する高度計選択手段と、 この高度計選択手段によって選択された高度計の高度デ
ータを計測結果として出力する出力手段とを具備したこ
とを特徴とする高度計測機器。 - 【請求項２】 飛翔体の位置座標を検出する位置検出手
段と、 この位置検出手段から得られる位置での上記飛翔体の飛
行高度を計測する複数種類の高度計と、 これらの高度計の誤差特性を示すステータス情報および
上記飛翔体の飛行環境に基づいて、上記各高度計から得
られる高度データの誤差を診断する誤差診断手段と、 この誤差診断手段による診断結果に基づいて上記各高度
計の中で最も誤差の少ない高度データを有する高度計を
最適な高度計として選択する高度計選択手段と、 この高度計選択手段によって選択された高度計の高度デ
ータと他の適切な高度計の高度データとを統合した統合
高度データを生成する統合高度生成手段と、 この統合高度生成手段によって生成された統合高度デー
タを計測結果として出力する出力手段とを具備したこと
を特徴とする高度計測機器。 - 【請求項３】 上記各高度計には少なくとも気圧高度計
が含まれ、 上記統合高度生成手段は、上記高度計選択手段によって
選択された高度計が上記気圧高度計以外のものであった
場合に、当該高度計の高度データと上記気圧高度計の高
度データとの複合計算処理を行って統合高度データを生
成することを特徴とする請求項２記載の高度計測機器。 - 【請求項４】 飛翔体の位置座標を検出し、 この検出位置での上記飛翔体の飛行高度を複数種類の高
度計を通じて計測し、 これらの高度計の誤差特性を示すステータス情報および
上記飛翔体の飛行環境に基づいて、上記各高度計から得
られる高度データの誤差を診断し、 この診断結果に基づいて上記各高度計の中で最も誤差の
少ない高度データを有する高度計を最適な高度計として
選択し、 最適な高度計として選択された高度計の高度データを計
測結果として出力することを特徴とする高度計測方法。 - 【請求項５】 飛翔体の位置座標を検出し、 この検出位置での上記飛翔体の飛行高度を複数種類の高
度計を通じて計測し、 これらの高度計の誤差特性を示すステータス情報および
上記飛翔体の飛行環境に基づいて、上記各高度計から得
られる高度データの誤差を診断し、 この診断結果に基づいて上記各高度計の中で最も誤差の
少ない高度データを有する高度計を最適な高度計として
選択し、 最適な高度計として選択された高度計の高度データと他
の適切な高度計の高度データとを統合した統合高度デー
タを生成し、 この生成された統合高度データを計測結果として出力す
ることを特徴とする高度計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26991699A JP2001091635A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 高度計測機器及び高度計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26991699A JP2001091635A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 高度計測機器及び高度計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001091635A true JP2001091635A (ja) | 2001-04-06 |
Family
ID=17479011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26991699A Pending JP2001091635A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 高度計測機器及び高度計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001091635A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003536082A (ja) * | 2000-06-06 | 2003-12-02 | リットン システムズ インコーポレイテッド | ３ｄ自律型インテグリティ監視外挿航法 |
| US7142152B2 (en) * | 2001-04-12 | 2006-11-28 | Garmin Ltd. | Device and method for calibrating and improving the accuracy of barometric altimeters with GPS-derived altitudes |
| JP2008544216A (ja) * | 2005-06-13 | 2008-12-04 | ノキア コーポレイション | 大気モデル |
| WO2012077483A1 (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | 株式会社ソキア・トプコン | 測量システム |
| JP2013212832A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-17 | Parrot | 複数のローターを有する回転翼無人機用の高度推定器 |
| JP2016217759A (ja) * | 2015-05-15 | 2016-12-22 | カシオ計算機株式会社 | 情報取得システム、電子機器、情報取得方法及びプログラム |
| US9638523B2 (en) | 2010-12-10 | 2017-05-02 | Sokkia Topcon Co., Ltd. | Surveying system |
| JP2018113723A (ja) * | 2018-04-03 | 2018-07-19 | 株式会社ニコン | 撮像装置 |
| US11555914B2 (en) | 2021-05-04 | 2023-01-17 | Agency For Defense Development | Compact integrated apparatus of interferometric radar altimeter and radar altimeter capable of performing individual missions by altitude and operating method thereof |
| JP7435300B2 (ja) | 2020-06-23 | 2024-02-21 | カシオ計算機株式会社 | 電子機器、高度測定方法及びプログラム |
| JP7559853B2 (ja) | 2014-10-17 | 2024-10-02 | ソニーグループ株式会社 | 装置、方法及びプログラム |
-
1999
- 1999-09-24 JP JP26991699A patent/JP2001091635A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7429948B2 (en) | 2001-04-12 | 2008-09-30 | Garmin Ltd. | Device and method for calibrating and improving the accuracy of barometric altimeters with GPS-derived altitudes |
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| WO2012077483A1 (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | 株式会社ソキア・トプコン | 測量システム |
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| CN103299158A (zh) * | 2010-12-10 | 2013-09-11 | 株式会社索佳拓普康 | 测量系统 |
| US9383204B2 (en) | 2010-12-10 | 2016-07-05 | Sokkia Topcon Co., Ltd. | Surveying system |
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| US11555914B2 (en) | 2021-05-04 | 2023-01-17 | Agency For Defense Development | Compact integrated apparatus of interferometric radar altimeter and radar altimeter capable of performing individual missions by altitude and operating method thereof |
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