JP2005274521A - Flight support device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flight support device capable of ensuring safety in low flight or night flight. <P>SOLUTION: In this flight support device for supporting safe flight by use of a quasi zenith satellite 1b, for example, a precise position measuring circuit 4 measures an own machine position in real-time base based on predetermined information obtained through the satellite 1b, a map data reading circuit 6 reads map data corresponding to the own machine position from a map database 7, a data collation circuit 5 compares the own machine position with the map data to determine a probable collision, and outputs the determination result, the own machine position and the map data. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、高精度測位された航空機の自機位置情報を利用して安全飛行を支援する飛行支援装置に関するものであり、低空飛行や夜間飛行等を行った場合の安全を確保するための飛行支援装置に関するものである。   The present invention relates to a flight support device that supports safe flight using the aircraft's own position information of highly-accurately positioned aircraft, and flight for ensuring safety when performing low altitude flight, night flight, etc. The present invention relates to a support device.

一般に、低空飛行を行う航空機は、有視界飛行方式にて飛行し、地図を見ながら機体の位置が予定飛行経路に沿っていることを確認しつつ、地形等を目視で確認することにより把握する「地文航法」と呼ばれる方法を採用している。   In general, low-flying aircraft fly with a visual flight method, and confirm by checking the topography etc. visually while checking the position of the aircraft along the planned flight path while looking at the map. A method called “geographic navigation” is adopted.

一方、航法支援装置を有する機体では、航法装置,飛行計器,レーダ装置等を用いて、自機の位置,姿勢角,飛行方向,飛行高度,および前方の障害物までの距離等、を確認しながら、パイロットの操縦によって比較的低空を有視界飛行している。また、このような装置から得られる飛行データと、あらかじめ準備した地図データベースと、の比較照合を行うことにより地図上の正確な飛行経路を算出し、前方の障害物等の地形回避を行うものがある(たとえば、特許文献1参照)。   On the other hand, for aircraft with navigation support devices, use the navigation device, flight instrument, radar device, etc. to check the position, attitude angle, flight direction, flight altitude, and distance to obstacles ahead. On the other hand, he is flying in a relatively low sky with the pilot's control. In addition, there are those that calculate the exact flight path on the map by comparing and comparing the flight data obtained from such a device with the map database prepared in advance, and avoiding terrain such as obstacles ahead Yes (see, for example, Patent Document 1).

特開平9−101364号公報(第2および第6頁、第3図)JP-A-9-101364 (2nd and 6th pages, FIG. 3)

しかしながら、上記従来技術における飛行データは、飛行計器等からの断片的情報であるため、パイロットが頭の中で考えながら操縦しなければならず、操縦にはかなりの熟練が必要となる、という問題があった。   However, since the flight data in the above prior art is fragmentary information from flight instruments etc., the pilot has to operate while thinking in the head, and it requires considerable skill to operate was there.

また、上記従来の慣性航法装置では、山間部等で使用するには位置測定精度が不十分である、という問題があった。すなわち、従来の航法装置では、山間部等を飛行中の航空機において、夜間,霧,天候急変の影響等で、地形等の視認が困難になった場合に、自機の位置を見失う可能性がある、という問題があった。   Further, the conventional inertial navigation device has a problem that the position measurement accuracy is insufficient for use in a mountainous area or the like. In other words, with conventional navigation systems, if the aircraft flying in a mountainous area becomes difficult to see the topography due to the effects of nighttime, fog, sudden weather changes, etc., there is a possibility that the position of the aircraft will be lost. There was a problem that there was.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、たとえば、山間部等であっても、低空飛行や夜間飛行での安全を確保することが可能な飛行支援装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a flight support apparatus capable of ensuring safety in low altitude flight or night flight even in a mountainous area or the like. .

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる飛行支援装置は、準天頂衛星を利用して安全飛行を支援する飛行支援装置であって、たとえば、準天頂衛星を介して得られる所定の情報に基づいてリアルタイムに自機位置を測定する自機位置測定手段(後述する実施の形態の高精度測位回路4に相当)と、地図データベース(地図データベース7に相当)から前記自機位置に対応した地図データを読み出す地図データ読出手段(地図データ読出回路6に相当)と、前記自機位置と前記地図データとを比較照合して衝突する可能性を判定し、当該判定結果、自機位置および地図データを出力するデータ照合手段(データ照合回路5に相当)と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a flight support apparatus according to the present invention is a flight support apparatus that supports a safe flight using a quasi-zenith satellite, for example, via a quasi-zenith satellite. The own position measuring means (corresponding to the high-precision positioning circuit 4 of the embodiment described later) for measuring the own position in real time based on the predetermined information obtained, and the map database (corresponding to the map database 7) A map data reading means (corresponding to the map data reading circuit 6) that reads map data corresponding to the machine position is compared with the own machine position and the map data to determine the possibility of collision, and the determination result, And data collating means (corresponding to the data collating circuit 5) for outputting its own position and map data.

この発明によれば、準天頂衛星を利用することにより航空機の自機位置を高精度かつリアルタイムに測定する。そして、高精度に求めた自機位置に基づいて、飛行経路および地図の画面表示や、飛行制御や、音声等による警告等を行う。   According to the present invention, the position of the aircraft is measured with high accuracy and in real time by using the quasi-zenith satellite. Then, based on the position of the aircraft obtained with high accuracy, the flight path and map screen display, flight control, voice warning, and the like are performed.

この発明によれば、準天頂衛星を利用することにより航空機の自機位置を高精度かつリアルタイムに測位できるため、自機位置を途切れることなく継続的に測定(補正)でき、さらに、飛行経路を精度良く計算することができる。また、たとえば、この飛行経路を地図上に重畳して画面表示することにより、航空機の安全飛行を支援することができる。   According to the present invention, since the position of the aircraft can be measured with high accuracy and in real time by using the quasi-zenith satellite, the position of the aircraft can be continuously measured (corrected) without interruption, and the flight path can be determined. It is possible to calculate with high accuracy. In addition, for example, by displaying this flight route on a map superimposed on a map, safe flight of the aircraft can be supported.

以下に、本発明にかかる飛行支援装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、本発明にかかる飛行支援装置は、航空機,ヘリコプター等、すべての飛翔体(無人を含む)に搭載可能である。   Hereinafter, embodiments of a flight support apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, the flight support apparatus according to the present invention can be mounted on all flying objects (including unmanned vehicles) such as airplanes and helicopters.

図1は、本発明にかかる飛行支援装置の構成を示す図であり、この飛行支援装置は、4つ以上のGPS衛星1aから測位用信号を受信して自機の位置を測定するGPS受信機2,準天頂衛星1bからの衛星電波を受信する高精度受信機3,高精度測位回路4,データ照合回路5,地図データ読出回路6,地図データベース7を有する信号処理部11と、飛行経路算出回路8,画像処理回路9,表示器10を有する信号処理部12と、を備えている。   FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a flight support apparatus according to the present invention. This flight support apparatus receives a positioning signal from four or more GPS satellites 1a and measures its own position. 2, a high-accuracy receiver 3 for receiving satellite radio waves from the quasi-zenith satellite 1b, a high-accuracy positioning circuit 4, a data collating circuit 5, a map data reading circuit 6, a map database 7, and a flight path calculation A signal processing unit 12 having a circuit 8, an image processing circuit 9, and a display 10.

なお、上記準天頂衛星システムは、3機の準天頂衛星1bが所定の軌道を通って1日で地球を一周し、3機の準天頂衛星1bの少なくとも1機が常に日本の上空(天頂)付近に存在する地域限定型の衛星システムである。また、準天頂衛星1bの切り換えを8時間毎に行えば、常に60度以上の仰角が確保され、ユーザーは、常に、ビル等による通信回線の遮断が少ない良好な移動体通信サービス(自動車電話サービス、携帯電話サービス、GPSとは別の簡易測位システム等)の提供を受けられる。具体的には、日本の主要地域から見た場合は常に天頂から20度以内に準天頂衛星1bが存在するため、たとえば、飛行機のアンテナを天頂方向に向けておくだけで、飛行機のバンク角が変化しても、常に良好な通信が可能となり、さらに衛星追尾が不要となるため通信装置を簡略化することができる。   In the quasi-zenith satellite system, three quasi-zenith satellites 1b travel around the earth in one day through a predetermined orbit, and at least one of the three quasi-zenith satellites 1b is always above the sky (zenith) in Japan. It is a regional limited satellite system in the vicinity. In addition, if the quasi-zenith satellite 1b is switched every 8 hours, an elevation angle of 60 degrees or more is always secured, and the user always has a good mobile communication service (car phone service with little interruption of the communication line by a building or the like). Mobile phone service, simple positioning system other than GPS, etc.). Specifically, since the quasi-zenith satellite 1b always exists within 20 degrees from the zenith when viewed from the main areas of Japan, for example, the bank angle of the airplane can be set by simply pointing the airplane antenna toward the zenith. Even if it changes, it is possible to always perform good communication, and further, since satellite tracking becomes unnecessary, the communication device can be simplified.

ここで、上記のように構成される飛行支援装置の動作を図面に基づいて説明する。まず、4つ以上のGPS衛星1aからの測位用信号を、受信アンテナを介して受信したGPS受信機2が、各GPS衛星までの距離を個別に測定し、これらの測定結果から3次元での自機の位置を求める。また、準天頂衛星1bからの衛星電波(補正情報)を、受信アンテナを介して受信した高精度受信機3が、所定の受信処理を行う。所定の受信処理とは、後述する、たとえば、DGPSの場合は、その補正情報を出力するための処理を言う。その後、高精度測位回路4が、高精度受信機3からの補正情報に基づいて、GPS受信機2が求めた自機位置の誤差を補正し、高精度な自機位置を算出する。なお、ここでいう高精度測位とは、たとえば、DGPS(Differential GPS)等の高精度測位を想定する。DGPSは、位置の分かっている基準局が発信する電波を利用して、GPSの測定結果の誤差を修正して精度を高める技術である。具体的には、位置の分かっている基準局(図示せず)が、単独測位を行い、この測定値(擬似距離)と計算値(実際の距離)との差を、補正情報として準天頂衛星1bを介して送信する。そして、上記飛行支援装置が、送られてきた補正情報に基づいて、各GPS衛星から送られてくる測位用信号により測定した自機位置を補正する。   Here, the operation of the flight support apparatus configured as described above will be described with reference to the drawings. First, the GPS receiver 2 that has received positioning signals from four or more GPS satellites 1a via the receiving antenna individually measures the distance to each GPS satellite, and from these measurement results, three-dimensional Find your own position. In addition, the high-accuracy receiver 3 that has received the satellite radio wave (correction information) from the quasi-zenith satellite 1b via the reception antenna performs a predetermined reception process. The predetermined reception process refers to a process for outputting correction information described later, for example, in the case of DGPS. Thereafter, the high-accuracy positioning circuit 4 corrects the error of the own device position obtained by the GPS receiver 2 based on the correction information from the high-accuracy receiver 3, and calculates the highly accurate own device position. The high-precision positioning here is assumed to be high-precision positioning such as DGPS (Differential GPS), for example. DGPS is a technique for improving accuracy by correcting errors in GPS measurement results using radio waves transmitted from a reference station whose position is known. Specifically, a reference station (not shown) whose position is known performs single positioning, and the difference between the measured value (pseudo distance) and the calculated value (actual distance) is used as correction information for the quasi-zenith satellite 1b. To send through. And the said flight assistance apparatus correct | amends the own position measured by the positioning signal sent from each GPS satellite based on the sent correction information.

つぎに、高精度測位回路4にて算出された高精度な自機位置が地図データ読出回路6に入力され、地図データ読出回路6が、地図データベース7から自機位置に対応した地図データを読み出す。自己位置に対応したとは、自己位置を中心とした任意範囲の地図データを意味する。なお、前記任意範囲は、所定時間内に自機が到達できる範囲を示す。つまり、読み出しに当たり自機が飛行している前方の地図データは重要であるが、後方はさして重要ではないため、読み出す地図範囲を設定することができる。そして、データ照合回路5が、高精度測位回路4にて算出された自機位置と、地図データ読出回路6にて読み出された地図データと、を比較照合し、たとえば、衝突する危険性がないかどうかを判定し、その判定結果、自機位置および地図データを出力する。   Next, the high-accuracy own device position calculated by the high-accuracy positioning circuit 4 is input to the map data reading circuit 6, and the map data reading circuit 6 reads map data corresponding to the own device position from the map database 7. . Corresponding to the self position means map data in an arbitrary range centering on the self position. In addition, the said arbitrary range shows the range which an own machine can reach within predetermined time. That is, the map data of the front where the aircraft is flying is important for reading, but the map data to be read can be set because it is not important for the back. The data collating circuit 5 compares the own position calculated by the high-accuracy positioning circuit 4 with the map data read by the map data reading circuit 6, and for example, there is a risk of collision. It is determined whether or not there is, and the determination result, its own position and map data are output.

ここで、本発明の特徴的な構成である上記データ照合回路5の処理の一例を、図2,図3を用いて具体的に説明する。図2は、データ照合回路5によるデータ照合処理の一例を示す図である。また、図3は、図2に示すデータ照合処理の概要を示す図であり、たとえば、進行方向に山等の障害物がある様子を表している。   Here, an example of the processing of the data collating circuit 5 which is a characteristic configuration of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of data collation processing by the data collation circuit 5. FIG. 3 is a diagram showing an overview of the data matching process shown in FIG.

まず、第1にデータ照合回路5では、自機移動速度ベクトルを算出する。データ照合回路5には、所定のレートで高精度測位回路4から自機位置が入力されている。前記所定レートは設計により任意に決定すればよい。ここでは、自機の移動方向の2点間自機位置(たとえば、一つ前の自機位置P-1(X-1,Y-1,Z-1),現在の自機位置P0(X0,Y0,Z0))から自機の移動速度ベクトルV(Vx,Vy,Vz)を算出する(図2,ステップS1)。移動速度ベクトルVの算出方法は、現在の自機位置P0と、一つ前の自機位置P-1の差分を現在のP-1からP0に移動した時間で除算すればよい。なお、現在に至るまでの複数の自機位置を用いて移動速度ベクトルの精度を上げることとしてもよい。 First, the data collating circuit 5 first calculates its own moving speed vector. The data collating circuit 5 is input with its own position from the high precision positioning circuit 4 at a predetermined rate. The predetermined rate may be arbitrarily determined by design. Here, the own machine position between two points in the movement direction of the own machine (for example, the previous own machine position P −1 (X −1 , Y −1 , Z −1 ), the current own machine position P 0 ( X 0 , Y 0 , Z 0 )) is calculated from its own moving speed vector V (V x , V y , V z ) (FIG. 2, step S 1). The moving speed vector V can be calculated by dividing the difference between the current own position P 0 and the previous own position P −1 by the time it has moved from the current P −1 to P 0 . In addition, it is good also as raising the precision of a moving speed vector using the several own position until now.

つぎに、データ照合回路5では、上記で算出した速度ベクトルV(Vx,Vy,Vz)および現在の自機位置P0(X0,Y0,Z0)を用いて、たとえば、t秒後に到達するXY座標における自機位置Pt(Xt,Yt)を算出する(ステップS2)。ここでは、たとえば、「Pt(Xt,Yt)=V(Vx,Vy)×t+P0(X0,Y0)」を演算する。なお、時間tは任意設定であり、ここでは、たとえば、パイロットが回避動作を取るために十分な時間を想定する。 Next, the data collating circuit 5 uses the velocity vector V (V x , V y , V z ) calculated above and the current own position P 0 (X 0 , Y 0 , Z 0 ), for example, The own position P t (X t , Y t ) in the XY coordinates that arrive after t seconds is calculated (step S2). Here, for example, “P t (X t , Y t ) = V (V x , V y ) × t + P 0 (X 0 , Y 0 )” is calculated. The time t is an arbitrary setting, and here, for example, a time sufficient for the pilot to take an avoidance operation is assumed.

つぎに、データ照合回路5では、上記で算出したXY座標における自機位置Pt(Xt,Yt)の地表高度Znを地図データから読み出す(ステップS3)。なお、ここでは、XY座標における自機位置Pt(Xt,Yt)に対応した一点の地表高度Znに限らず、たとえば、XY座標における自機位置Pt(Xt,Yt)を中心として、進行方向±α°の範囲の複数の地表高度を地図データから読み出すこととしてもよい。なお、±α゜の値は、自機時間tの間に到達可能である範囲を設定すればよい。 Next, the data collating circuit 5 reads the ground altitude Z n at the own position P t (X t , Y t ) in the XY coordinates calculated above from the map data (step S3). Here, the own apparatus position P t (X t, Y t) in the XY coordinate is not limited to the ground altitude Z n of a point corresponding to, for example, ship position P t in the XY coordinate (X t, Y t) A plurality of ground altitudes in the range of the traveling direction ± α ° may be read from the map data. The value of ± α ° may be set within a range that can be reached during the own aircraft time t.

つぎに、データ照合回路5では、上記速度ベクトルV(Vx,Vy,Vz)と現在の自機高度Z0を用いて、t秒後の自機高度Ztを算出する(ステップS4)。ここでは、たとえば、「Zt=Vz×t+Z0」を演算する。 Next, the data collating circuit 5 uses the speed vector V (V x , V y , V z ) and the current own altitude Z 0 to calculate the own altitude Z t after t seconds (step S4). ). Here, for example, “Z t = V z × t + Z 0 ” is calculated.

そして、データ照合回路5では、t秒後の自機高度Ztに対して所定のしきい値判定を行い、衝突する危険性がないかどうかを判定する(ステップS5)。たとえば、t秒後の自機高度Ztが上記で読み出した地表高度Znに安全クリアランス高度βを加算した値よりも低い場合、すなわち、「Zt<Zn+β」の場合は、自機が図3に示す山と衝突する可能性があると判定し、一方、t秒後の自機高度Ztが上記で読み出した地表高度Znに安全クリアランス高度βを加算した値以上の場合、すなわち、「Zt≧Zn+β」の場合は、衝突しないと判定する。なお、安全クリアランス高度βとは、自機が安全に山等の上空を通過するために設定する高度であり、任意に設定しても良いし、場合により航空法等に従い設定しても良い。 Then, the data collating circuit 5 performs a predetermined threshold determination on the own altitude Z t after t seconds, and determines whether there is a risk of collision (step S5). For example, if the own altitude Z t after t seconds is lower than the value obtained by adding the safety clearance altitude β to the ground altitude Z n read out above, that is, if “Z t <Z n + β”, there is judged that there is a possibility of collision with the mountain shown in Fig. 3, on the other hand, if the own apparatus altitude Z t after t seconds is equal to or greater than the value obtained by adding the safety clearance altitude β to the surface altitude Z n to read in, That is, when “Z t ≧ Z n + β”, it is determined that there is no collision. Note that the safety clearance altitude β is an altitude that is set so that the aircraft can safely pass over the mountains and the like, and may be set arbitrarily, or may be set according to the aeronautical law or the like.

以降、データ照合回路5では、上記ステップS1〜ステップS5の処理を繰り返し実行し、データ照合結果として、上記判定結果および対応する地図データを継続的に出力する。   Thereafter, the data collating circuit 5 repeatedly executes the processes of steps S1 to S5, and continuously outputs the determination result and the corresponding map data as the data collating result.

つづいて、上記データ照合処理により得られる上記判定結果、自機位置および地図データを受け取った飛行経路算出回路8が、当該判定結果、自機位置および地図データに基づいて飛行経路データを生成する。図4は、飛行経路データの一例を示す図であり、×は自機位置を表し、○は地図データから高度を読み出すポイントを表す。ここでは、自機位置に基づいて○のポイントを選択し、選択したポイントの高度を地図データから読み出す。そして、たとえば、上記図2に示すステップS5と同様の判定処理を行うことによって、衝突の可能性のないポイントを繋げた飛行経路データを生成する。もちろん、飛行経路を最短になるように選択しても良いし、山間を縫うように設定しても良いが、それらの飛行方針は予め設定しておけばよい。   Subsequently, the flight path calculation circuit 8 that has received the determination result, the own position and the map data obtained by the data collation process generates flight path data based on the determination result, the own position and the map data. FIG. 4 is a diagram showing an example of flight path data, where x indicates the position of the aircraft and ◯ indicates a point at which altitude is read from the map data. Here, a point of ○ is selected based on the position of the own device, and the altitude of the selected point is read from the map data. Then, for example, by performing the same determination process as in step S5 shown in FIG. 2 above, flight path data connecting points having no possibility of collision is generated. Of course, the flight path may be selected to be the shortest, or may be set so as to sew between the mountains, but those flight policies may be set in advance.

つぎに、画像処理回路9が、飛行経路算出回路8にて生成された飛行経路データ、自機位置および地図データに基づいて画像処理を行い、表示器10が、その処理結果をグラフィック表示する。   Next, the image processing circuit 9 performs image processing based on the flight path data, the own aircraft position, and the map data generated by the flight path calculation circuit 8, and the display unit 10 graphically displays the processing result.

以上のように、本実施の形態によれば、準天頂衛星を利用することにより航空機の自機位置を高精度かつリアルタイムに測位できるため、自機位置を途切れることなく継続的に測定(補正)でき、さらに、飛行経路を精度良く計算することができる。また、この飛行経路を地図上に重畳し、航法情報として画面表示することにより、パイロットの熟練度によらず、航空機(特に低空飛行中の機体)の安全飛行を支援することができる。   As described above, according to the present embodiment, since the position of the aircraft can be measured with high accuracy and in real time by using the quasi-zenith satellite, the position of the aircraft is continuously measured (corrected) without interruption. In addition, the flight path can be calculated with high accuracy. In addition, by superimposing this flight path on a map and displaying it on the screen as navigation information, it is possible to support safe flight of an aircraft (particularly a low-flying aircraft) regardless of the skill level of the pilot.

なお、本実施の形態においては、データ照合回路5が、高精度測位回路4にて算出された自機位置と、地図データ読出回路6にて読み出された地図データと、を比較照合する場合について説明したが、これに限らず、たとえば、図5に示すように、データ照合回路5aが、上記各種データに加えてさらに航法装置21,飛行計器22,測距装置23(レーダ装置,レーザー装置,電波高度計等)から得られる情報の少なくともいずれか一つを用いて、より精度の高い比較照合を行うこととしてもよい。図5は、信号処理部11の変形例である信号処理部11aの構成を示す図である。たとえば、航法装置または飛行計器から速度情報が得られれば、比較照合処理のリアルタイム性を向上させることができる。つまり、自己位置に基づき自機移動速度ベクトルを算出しなくとも、飛行計器からリアルタイムで現在の速度情報が得られる。また、姿勢を考慮すれば、たとえば、旋回の方向がわかるので、旋回方向のベクトルに基づいて、自機位置から求めた移動速度ベクトルを補正できる。ただし、航法装置,飛行計器については、同様のデータが得られるので、いずれのデータを使用するかについては、要求される精度および使用条件等に応じて適応的に決定する。また、データ照合回路5aでは、上記判定結果、自機位置および地図データに加えて、航法装置21から得られる情報(速度,高さ,方向,姿勢等),飛行計器22から得られる情報(速度,高さ,方向,姿勢等),測距装置23から得られる情報(距離,位置等)が出力可能となる。   In the present embodiment, the data collating circuit 5 compares and collates the own position calculated by the high precision positioning circuit 4 and the map data read by the map data reading circuit 6. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 5, in addition to the various data, the data collating circuit 5a further includes a navigation device 21, a flight instrument 22, a ranging device 23 (a radar device, a laser device). , Radio altimeter, etc.) may be used to perform comparison and collation with higher accuracy using at least one of information obtained from the information. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a signal processing unit 11 a that is a modification of the signal processing unit 11. For example, if speed information can be obtained from a navigation device or a flight instrument, the real-time performance of the comparison and verification process can be improved. That is, the current speed information can be obtained from the flight instrument in real time without calculating the own moving speed vector based on the self position. In addition, if the attitude is taken into account, for example, the direction of the turn can be known, so that the moving speed vector obtained from the position of the aircraft can be corrected based on the vector of the turn direction. However, since similar data can be obtained for navigation devices and flight instruments, which data is to be used is determined adaptively according to the required accuracy and usage conditions. Further, in the data collating circuit 5a, in addition to the determination result, the own position and the map data, information obtained from the navigation device 21 (speed, height, direction, attitude, etc.), information obtained from the flight instrument 22 (speed) , Height, direction, posture, etc.) and information (distance, position, etc.) obtained from the distance measuring device 23 can be output.

また、本実施の形態においては、飛行経路算出回路8が、上記判定結果、自機位置および地図データに基づいて飛行経路を計算することとしたが、これに限らず、たとえば、図5のデータ照合回路5aとの組み合わせで、さらに航法装置21から得られる情報,飛行計器22から得られる情報,測距装置23から得られる情報の少なくともいずれか一つを加えて、より適切な飛行経路を計算することとしてもよい。   In the present embodiment, the flight path calculation circuit 8 calculates the flight path based on the determination result, the own aircraft position, and the map data. However, the present invention is not limited to this. For example, the data of FIG. By combining at least one of information obtained from the navigation device 21, information obtained from the flight instrument 22, and information obtained from the distance measuring device 23 in combination with the matching circuit 5a, a more appropriate flight route is calculated. It is good to do.

また、本実施の形態においては、画像処理回路9が飛行経路算出回路8にて計算された飛行経路データ,自機位置,地図データに基づいて画像処理を行うこととしたが、これに限らず、たとえば、図1に示す信号処理部11または図5に示す信号処理部11aとの組み合わせで、図6に示すように、飛行経路算出部8で求めた飛行経路データに基づいて、飛行制御装置31が、飛行制御を行うこととしてもよい。図6は、信号処理部12の変形例である信号処理部12aの構成を示す図である。この場合、飛行制御装置31は、自機のエンジン出力、方向舵等を操作可能であり、たとえば、衝突の可能性がある場合には、高度の変更や、方向舵の操作による方位の変更や、エンジン出力の絞り速度を落とす処理によって、障害物を回避する。   In the present embodiment, the image processing circuit 9 performs the image processing based on the flight path data calculated by the flight path calculation circuit 8, the position of the own aircraft, and the map data. For example, in combination with the signal processing unit 11 shown in FIG. 1 or the signal processing unit 11a shown in FIG. 5, the flight control device is based on the flight path data obtained by the flight path calculation unit 8 as shown in FIG. 31 may perform flight control. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a signal processing unit 12 a that is a modification of the signal processing unit 12. In this case, the flight control device 31 can operate its own engine output, rudder, and the like. For example, when there is a possibility of collision, the altitude change, the direction change by the rudder operation, the engine Avoid obstacles by reducing the output speed.

また、本実施の形態においては、信号処理部12の飛行経路算出回路8を設けずに、データデータ照合回路5からの情報に基づき、画像処理回路9が自機位置および地図データに基づいて画像処理を行い、表示器10がその処理結果をグラフィック表示し、飛行経路については、パイロットの意思にゆだねることとしてもよい。   In the present embodiment, the flight path calculation circuit 8 of the signal processing unit 12 is not provided, and the image processing circuit 9 generates an image based on its own position and map data based on information from the data data matching circuit 5. Processing is performed, and the display 10 displays the processing result in a graphic form, and the flight path may be left to the pilot's intention.

また、本実施の形態においては、上記のように飛行経路を計算せず、さらに、画像処理も行わず、たとえば、警告器(ランプ等)または/および警報器(ブザー等)が、単に上記判定結果に基づいて、パイロットに危険を知らせる処理だけを行うこととしてもよい。   In the present embodiment, the flight path is not calculated as described above, and further, image processing is not performed. For example, a warning device (lamp, etc.) or / and an alarm device (buzzer, etc.) Only the process of notifying the pilot of the danger may be performed based on the result.

また、本実施の形態においては、特に準天頂衛星を利用した場合について説明したが、これに限らず、たとえば、アンテナを天頂方向に向けておくだけで常に良好な通信が可能となるような位置に存在する衛星であれば、準天頂衛星以外であっても同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態においては、GPS衛星を利用して自装置の位置を測定する構成としたが、これに限らず、GPS以外の方法により自装置の位置を測定することとしてもよい。   In the present embodiment, the case where the quasi-zenith satellite is used has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a position where good communication is always possible by simply pointing the antenna in the zenith direction. The same effect can be obtained with satellites other than the quasi-zenith satellite. In the present embodiment, the position of the own apparatus is measured using a GPS satellite. However, the present invention is not limited to this, and the position of the own apparatus may be measured by a method other than GPS.

以上のように、本発明にかかる飛行支援装置は、準天頂衛星を利用して高精度測位を行う飛行支援装置として有用であり、特に、低空飛行および夜間飛行における安全を確保するための飛行支援装置として適している。   As described above, the flight support apparatus according to the present invention is useful as a flight support apparatus that performs high-precision positioning using a quasi-zenith satellite, and in particular, flight support for ensuring safety in low-flying flights and night-time flights. Suitable as a device.

本発明にかかる飛行支援装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the flight assistance apparatus concerning this invention. データ照合処理の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a data collation process. データ照合処理の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of a data collation process. 飛行経路データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of flight route data. 信号処理部11の変形例である信号処理部11aの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the signal processing part 11a which is a modification of the signal processing part 11. FIG. 信号処理部12の変形例である信号処理部12aの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the signal processing part 12a which is a modification of the signal processing part 12. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1a GPS衛星
1b 準天頂衛星
2 GPS受信機
3 高精度受信機
4 高精度測位回路
5 データ照合回路
6 地図データ読出回路
7 地図データベース
8 飛行経路算出回路
9 画像処理回路
10 表示器
11,11a,12,12a 信号処理部
21 航法装置
22 飛行計器
23 測距装置
31 飛行制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a GPS satellite 1b Quasi-zenith satellite 2 GPS receiver 3 High precision receiver 4 High precision positioning circuit 5 Data collation circuit 6 Map data reading circuit 7 Map database 8 Flight path calculation circuit 9 Image processing circuit 10 Display 11, 11a, 12 , 12a Signal processing unit 21 Navigation device 22 Flight instrument 23 Ranging device 31 Flight control device

Claims (5)

準天頂衛星を利用して安全飛行を支援する飛行支援装置において、
準天頂衛星を介して得られる所定の情報に基づいてリアルタイムに自機位置を測定する自機位置測定手段と、
地図データベースから前記自機位置に対応した地図データを読み出す地図データ読出手段と、
前記自機位置と前記地図データとを比較照合して衝突する可能性を判定し、当該判定結果、自機位置および地図データを出力するデータ照合手段と、
を備えることを特徴とする飛行支援装置。
In a flight support device that supports safe flight using a quasi-zenith satellite,
Own position measurement means for measuring the own position in real time based on predetermined information obtained via the quasi-zenith satellite;
Map data reading means for reading map data corresponding to the position of the device from a map database;
Data collation means for determining the possibility of collision by comparing and collating the own machine position and the map data, and outputting the judgment result, the own machine position and map data;
A flight support apparatus comprising:
前記データ照合手段は、さらに、航法装置、飛行計器、測距装置から得られる情報の少なくともいずれか一つを加えて、より精度の高い比較照合を行い、前記判定結果、前記自機位置および前記地図データに加えて、航法装置から得られる情報、飛行計器から得られる情報、測距装置から得られる情報を出力することを特徴とする請求項1に記載の飛行支援装置。   The data collating means further adds at least one of information obtained from a navigation device, a flight instrument, and a distance measuring device, and performs a comparative collation with higher accuracy. The determination result, the own aircraft position, The flight support apparatus according to claim 1, wherein in addition to the map data, information obtained from a navigation device, information obtained from a flight instrument, and information obtained from a distance measuring device are output. さらに、前記判定結果、前記自機位置および前記地図データに基づいて飛行経路を計算する飛行経路算出手段と、
前記飛行経路、前記自機位置および前記地図データに基づいて画像処理を行い、その処理結果をグラフィック表示する画像処理手段と、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の飛行支援装置。
Further, a flight path calculation means for calculating a flight path based on the determination result, the own aircraft position and the map data;
Image processing means for performing image processing based on the flight path, the position of the aircraft and the map data, and displaying the processing result in graphic form;
The flight support apparatus according to claim 1, further comprising:
さらに、前記判定結果、前記自機位置および前記地図データに基づいて飛行経路を計算する飛行経路算出手段と、
前記飛行経路に基づいて飛行制御を行う飛行制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の飛行支援装置。
Further, a flight path calculation means for calculating a flight path based on the determination result, the own aircraft position and the map data;
Flight control means for performing flight control based on the flight path;
The flight support apparatus according to claim 1, further comprising:
前記自機位置測定手段は、前記準天頂衛星を介して得られる所定の情報として、DGPS(Differential GPS)による補正情報を受け取り、既知のGPS(Global Positioning System)受信機を用いて求めた自機位置の誤差を当該補正情報に基づいて補正し、より高精度な自機位置を算出することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の飛行支援装置。


The own position measuring means receives correction information by DGPS (Differential GPS) as predetermined information obtained via the quasi-zenith satellite, and is obtained by using a known GPS (Global Positioning System) receiver. The flight support apparatus according to claim 1, wherein the position error is corrected based on the correction information, and the position of the aircraft is calculated with higher accuracy.


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