JP2007038925A - Unmanned helicopter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は無人ヘリコプタに関し、特に機体外部に機器を取付けるためのステーに関するものである。 The present invention relates to an unmanned helicopter, and more particularly, to a stay for mounting a device outside a fuselage.
無人ヘリコプタは、農薬等の薬剤を散布するため(例えば特許文献1)、あるいは航空写真撮影のためや地上のある地点の定点観測や調査のために用いられる。無人ヘリコプタは、無線操縦機で、使用者が地上から機体を見ながら飛行状態に応じて遠隔操作できる。 The unmanned helicopter is used for spraying chemicals such as agricultural chemicals (for example, Patent Document 1), for aerial photography, or for fixed point observation or investigation at a certain point on the ground. The unmanned helicopter is a wireless control device that allows a user to remotely control the aircraft according to the flight state while looking at the aircraft from the ground.
このような無人ヘリコプタにおいて、例えば予め任意に設定される飛行ルートに沿ってエンジンの運転状態等に応じて最適な飛行制御を自動的に行う自律飛行制御が実用化されている。このような自律飛行制御を行う場合、機体側の方位センサや姿勢センサ(ジャイロ)の検出データ及びGPSデータなどが地上局にデジタル信号で送信されるとともに、地上局から自律飛行の操縦指令信号がデジタル信号で機体側に送られる。このような自律飛行用の操縦データ通信用のアンテナが機体に備わる。 In such an unmanned helicopter, for example, autonomous flight control that automatically performs optimum flight control in accordance with the operating state of the engine along a flight route arbitrarily set in advance has been put into practical use. When performing such autonomous flight control, detection data and GPS data of the azimuth sensor and attitude sensor (gyro) on the aircraft side are transmitted as digital signals to the ground station, and an autonomous flight control command signal is transmitted from the ground station. Sent to the aircraft by digital signal. The airframe is equipped with an antenna for controlling flight data for autonomous flight.
一方、カメラ等の撮影装置を搭載した無人ヘリコプタでは、撮影した画像のアナログデータを地上局に送信する。この画像データ通信のために画像データ用のアンテナが機体に備わる。 On the other hand, an unmanned helicopter equipped with a photographing device such as a camera transmits analog data of a photographed image to the ground station. An image data antenna is provided in the aircraft for this image data communication.
また、機体の位置や速度を検出するためのGPS装置やカメラを搭載している場合の画像通信機及び自律飛行プログラムを格納したマイコンからなる制御基板などが機体に搭載される。このようなGPS装置や制御基板などの自律航行装置は、自律制御ボックス内に収納され機体の外側に搭載される。 In addition, a control board composed of an image communication device and a microcomputer storing an autonomous flight program when a GPS device and a camera for detecting the position and speed of the aircraft are installed is mounted on the aircraft. Such an autonomous navigation device such as a GPS device or a control board is housed in an autonomous control box and mounted outside the aircraft.
このような自律制御ボックスは、機器取付け用のステーを介して機体外側に搭載される。従来このステーは、コスト、重量、生産性などを考慮し、アルミやその合金あるいは鉄等の金属の板金やパイプを曲げ加工したもので形成されていた。このステーにスプリングを介して自律制御ボックスを装着し、ボルトやリベットで機体側に固定していた。 Such an autonomous control box is mounted on the outside of the airframe via a stay for mounting the device. Conventionally, this stay has been formed by bending a sheet metal or pipe made of metal such as aluminum, an alloy thereof, or iron in consideration of cost, weight, and productivity. An autonomous control box was attached to this stay via a spring, and it was fixed to the aircraft with bolts and rivets.
しかしながら、従来の機器取付け用のステーは、導電体である金属であったため、電波に対し遮蔽効果をもち電波の送受信性能を低下させる原因になっていた。 However, conventional stays for mounting devices are made of metal, which is a conductor, so that they have a shielding effect against radio waves and cause deterioration in radio wave transmission / reception performance.
本発明は上記従来技術を考慮したものであって、アンテナに対する電磁遮蔽効果を低減して良好な送受信機能が得られる無人ヘリコプタの提供を目的とする。 The present invention takes the above-described conventional technology into consideration, and an object thereof is to provide an unmanned helicopter capable of reducing the electromagnetic shielding effect on an antenna and obtaining a good transmission / reception function.
請求項1の発明は、機体外部に機器取付け用ステーを介して機器を搭載した無人ヘリコプタにおいて、前記ステーは非導電体材料からなることを特徴とする無人ヘリコプタを提供する。
The invention of
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記機器は、自律航行装置を収容した自律制御ボックスであることを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the device is an autonomous control box that houses an autonomous navigation device.
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記ステーは、グラスファイバーのFRPからなることを特徴とする。
The invention of
請求項1の発明によれば、機体外部に搭載される機器が非導電体材料からなるステーを介して取付けられるため、ステーによる電磁遮蔽効果が低減し、良好な送受信機能が得られる。 According to the first aspect of the invention, since the device mounted outside the machine body is attached via the stay made of a non-conductive material, the electromagnetic shielding effect by the stay is reduced, and a good transmission / reception function is obtained.
請求項2の発明によれば、ステーによる、自律制御ボックス周辺に備わるアンテナへの電磁遮蔽効果が低減し、良好な送受信機能が得られる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、非導電体であるグラスファイバーのFRPによりステーが形成されるため、電磁遮蔽効果の低減とともに強度や剛性が確保され、安定して強固に機器を機体外部に搭載固定できる。
According to the invention of
図1は、本発明に係る無人ヘリコプタの全体図である。
無人ヘリコプタ1は、メインボディ2とテールボディ3からなる機体4を備える。メインボディ2の上部にメインロータ軸21廻りに回転するメインロータ5が備わる。テールボディ3の後部にテールロータ6及び無線操縦用受信アンテナ22が備わる。メインロータ5及びテールロータ6は、それぞれ複数(この例では2つ)のロータブレードにより構成される。メインボディ2の前部にラジエータ7が備わり、その後方の機体内部に、エンジン、吸気系、メインロータ軸、燃料タンクなどが収容される。メインボディ2の下部左右に支持脚8を介してスキッド9が備わる。スキッド9の前側の機体下部に、機体内のエンジンに接続された排気管10に備わるマフラー11が配設される。
FIG. 1 is an overall view of an unmanned helicopter according to the present invention.
The
テールボディ3の下面側に地磁気等に基づく方位センサ17が備わる。方位センサ17により機体の向き(東西南北)が検出される。メインボディ2内にさらに、ジャイロ装置からなる姿勢センサ(不図示)が備わる。
An
マフラー11の前側の機体下部に、赤外線カメラ(あるいはCCDカメラ)を収容したカメラ装置12が取付けられる。カメラ装置12は、パン軸(垂直軸)廻りに回転するとともに、内部のカメラ(不図示)がチルト軸(水平軸)廻りに回転可能である。これにより、カメラが上空から地上の全方位を撮影できる。
A
メインボディ2の前端部下側に、サブラジエータ20が設けられる。サブラジエータ20は、ホバリングや微速飛行などが多い定点観測や調査用の飛行時にメインのラジエータ7では冷却能力が不足するときのために備わる。
A
スキッド9の後側の機体外部下側に自律制御ボックス14がステー18を介して搭載される。機体左右下部に沿って支持パイプ23が固定される。左右の支持パイプ23に、ブラケット24が固定される。ステー18は、ブラケット24に対しスプリング19を介して装着され、自律制御ボックス14を左右から保持する。
An
自律制御ボックス14の後部に表示灯34が備わる。表示灯34は、燃料残量や機体の異常警告等を表示し地上の使用者に視認させる。
自律制御ボックス14の周辺近傍に、アナログ画像データを地上局に送る画像データアンテナ15及びデジタル操縦データを地上局との間で送受信する操縦データアンテナ16が備わる。
An
In the vicinity of the periphery of the
図2は、図1の無人ヘリコプタの正面図である。なお、図ではカメラ装置12を省略してある。
図示したように、画像データアンテナ15は、機体の前進方向左側に設けられ、操縦データアンテナ16は、右側に設けられる。
FIG. 2 is a front view of the unmanned helicopter of FIG. In the figure, the
As shown in the figure, the
上記構成の無人ヘリコプタ1において、自律制御ボックス取付け用のステー18は、非導電体のグラスファイバーFRPにより形成される。このようなFRP製ステー18を用いることにより、アンテナ15,16に対する電磁遮蔽効果が低減し、良好な送受信機能が得られる。また、FRPであるため、電磁遮蔽効果の低減とともに充分な強度や剛性が確保され、安定して強固に自律制御ボックス14を機体外側に搭載固定できる。
In the
なお、上記実施例では、機体外部に搭載する機器として自律制御ボックスを例示し、自律制御ボックス取付け用のステーについて説明したが、機体外部に搭載する機器としてはこの他に農薬タンクその他の機器であってもよく、このような機体外部に搭載する機器を取付けるためのステーについて本発明は適用可能である。 In the above embodiment, the autonomous control box is exemplified as the equipment mounted outside the aircraft, and the stay for mounting the autonomous control box has been described. The present invention can be applied to a stay for attaching a device to be mounted outside the airframe.
図3は、自律制御ボックスの内部平面図である。
底板25上に自律航行装置39が搭載される。自律航行装置39の最下位置の画像通信機28(図4参照)がブラケット27を介して底板25に接して設けられる。底板25の周囲6箇所にカバー取付部29が備わり、カバー33が取付けられる(図6参照)。底板25の前部にアンテナケーブル40及びその他の電源やハーネス等のケーブル41が並べて配設され、底板外面のコネクタ(図5参照)に接続される。30は気圧計である。
FIG. 3 is an internal plan view of the autonomous control box.
An
図4は、自律制御ボックスの内部後面図である。
自律航行装置39は、底板25上にブラケット42を介して搭載された画像制御装置32と、その上に搭載された制御基板26と、画像制御装置32の下側に設けられたデータ通信機31と、データ通信機31の下側でブラケット27を介して底板25に接して搭載された画像通信機28とにより構成される。制御基板26はメインGPS装置を内蔵する。ブラケット42上に積載された画像制御装置32及びその上の制御基板26は、上板46で覆われ、両側のゴムバンド47でブラケット42に固定される。
FIG. 4 is an internal rear view of the autonomous control box.
The
図5は、底板の外面図である。
底板25の前縁側に、前述の図3のアンテナケーブル40及びその他のケーブル41に接続するアンテナコネクタ35及びケーブルコネクタ36が1列に並べて設けられる。底板25の後部にLEDからなる表示灯34が設けられる。表示灯34は、燃料残量や機体の異常警告等を表示し地上の使用者に視認させる。
FIG. 5 is an external view of the bottom plate.
On the front edge side of the
図6は、自律制御ボックスの左側面図である。
底板25の下部に第1スイッチ37及び第2スイッチ38が設けられる。第1スイッチ37は、カメラ装置やレーザによる地上解析装置などの機体に搭載した外部装置のオンオフスイッチである。第2スイッチ38は、自律制御用の電源スイッチである。
FIG. 6 is a left side view of the autonomous control box.
A
本発明は、農薬等の薬剤散布用あるいは測量等の航空写真撮影用その他の無人ヘリコプタに適用できる。 The present invention can be applied to other unmanned helicopters for spraying agrochemicals or other aerial photographs for surveying.
1:無人ヘリコプタ、2:メインボディ、3:テールボディ、4:機体、5:メインロータ、6:テールロータ、7:ラジエータ、8:支持脚、9:スキッド、10:排気管、11:マフラー、12:カメラ装置、14:自律制御ボックス、15:画像データアンテナ、16:操縦データアンテナ、17:方位センサ、18:ステー、19:スプリング、20:サブラジエータ、21:メインロータ軸、22:無線操縦用アンテナ、23:支持パイプ、24:ブラケット、25:底板、27:ブラケット、28:画像通信機、29:カバー取付部、30:気圧計、31:データ通信機、32:画像制御装置、33:カバー、34:表示灯、35:アンテナコネクタ、36:ケーブルコネクタ、37:第1スイッチ、38:第2スイッチ、39:自律航行装置、40:アンテナケーブル、41:ケーブル、42:ブラケット、46:上板、47:ゴムバンド。
1: Unmanned helicopter, 2: Main body, 3: Tail body, 4: Airframe, 5: Main rotor, 6: Tail rotor, 7: Radiator, 8: Support leg, 9: Skid, 10: Exhaust pipe, 11: Muffler , 12: Camera device, 14: Autonomous control box, 15: Image data antenna, 16: Steering data antenna, 17: Direction sensor, 18: Stay, 19: Spring, 20: Sub-radiator, 21: Main rotor shaft, 22: Radio control antenna, 23: support pipe, 24: bracket, 25: bottom plate, 27: bracket, 28: image communication device, 29: cover mounting part, 30: barometer, 31: data communication device, 32: image control device 33: cover, 34: indicator lamp, 35: antenna connector, 36: cable connector, 37: first switch, 38: second switch, 39 The autonomous navigation system, 40: antenna cable, 41: cable, 42: Bracket, 46: upper plate, 47: rubber band.
Claims (3)
The unmanned helicopter according to claim 1, wherein the stay is made of glass fiber FRP.
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