JP2007127914A - 飛行訓練支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】飛行訓練を行う場合に従来よりも一層効果的な事後学習を行うことが可能で、しかも低コストで導入可能な飛行訓練支援システムを提供する。
【解決手段】訓練飛行を行う際に、機体内にＧＰＳ２０１および傾きセンサ２０２を備えた携帯型の飛行情報記録装置２を持ち込み、緯度・経度・高度・方位・機体の傾きなどの飛行情報を記録する。訓練飛行後は、飛行情報再生装置３において、訓練飛行時に記録した飛行情報を３Ｄ地図データとともに再生して３Ｄ地図Ｍａ上に飛行軌跡Ｔａを重ね合わせて表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、訓練飛行の事後学習を支援する飛行訓練支援システムに関する。

従来、飛行機のパイロットの飛行訓練では、練習機等に教官が同乗して訓練飛行を行い、訓練飛行の後に地上で黒板等のボードを囲んで評価を実施している。この訓練飛行後の学習において、パイロットは、訓練飛行の記憶を辿りながら飛行軌跡をボードに記入し、また、教官はその飛行軌跡に対して正しい飛行ルートを記入して指示を行っている。

しかし、このような学習の仕方では、人間の記憶に限度があることや、２次元の軌跡による評価のために立体的な遠近感や相対位置を正確に認識することが難しく、直観的で正確な評価を行うことが難しい。

そこで、このような問題に対処するため、従来技術では、３次元表示（以下、３Ｄ表示という）による飛行訓練支援システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、この従来技術では、飛行機の姿勢や飛行軌跡を立体的な画像としてスクリーンに表示してパイロットの飛行訓練を行えるようにしている。

また、他の従来技術として、操縦室内に持ち込み可能な携帯型の装置であって、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ）で取得したＧＰＳデータを記録し、そこで記録した飛行軌跡を画面再生して２次元表示の地図（以下、２Ｄ地図という）上に重ね合わせて表示することで教育効果の向上を目的とする装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、他の従来技術として、パイロットが操縦するときの各舵翼の移動量とその発生時刻を記録し、技量向上に利用できるようにしたもの（例えば、特許文献３参照）や、さらに、ＧＰＳによる位置情報をデジタル信号からアナログ信号に変換してフライトレコーダに記録する装置が提案されている（例えば、特許文献４参照）。

特開２０００−１９９４８号公報 特開平１０−３５５９３号公報 特開平７−１１５６７７号公報 特開２００４−２２４１８３号公報

特許文献１に記載されている従来の飛行訓練支援システムは、飛行機の姿勢や飛行軌跡を立体的な画像として表示しているものの、これらの情報は３次元表示の地図（以下、３Ｄ地図という）と関連付けて表示するものではない。すなわち、この従来技術では、単に飛行機の姿勢や飛行軌跡を立体的な画像として表示するだけで、３Ｄ地図上に飛行軌跡を表示するわけではないので、離着陸時などの地上の物体との空間的な位置関係を把握し難く、効果的な事後学習が行えないという問題がある。しかも、３Ｄ表示のために、プロジェクタ、スクリーン、液晶シャッタメガネを用いた大規模システムであり、導入費用が莫大である。

また、特許文献２のものは、訓練飛行中にＧＰＳで記録した飛行軌跡を画面再生して２Ｄ地図上に重ね合わせて表示しているが、特許文献１の場合と同様、３Ｄ地図上に飛行軌跡を表示するものではないので、地上の物体との空間的な位置関係を把握し難い。しかも、この特許文献２のものは、訓練飛行中のＧＰＳのデータを採取しているだけなので、その飛行中の機体の傾き具合は分からない。したがって、離着陸時の訓練を行う際に、地上の物体との位置関係を把握しながら、かつ機体をどの程度傾けて操縦すれば適切であるかといったことを効果的に事後学習することが難しい。

さらに、特許文献３，４に記載されている従来技術は、いずれも特許文献１，２の場合と同様、飛行機の姿勢や飛行軌跡を３Ｄ地図と関連付けて表示するものではないので、離着陸時の訓練を行う際に、地上の物体との空間的な位置関係を把握しながら、かつ機体をどの程度傾けて操縦すれば適切であるかといったことを効果的に学習し難い。また、特許文献３のものは、飛行情報の記録のためには機体の大規模な改造が必要であり、実現に莫大なコストがかかる一方、特許文献４のものは、ＧＰＳデータや画像データ、音声データを単にフライトレコーダに記憶する技術であって、訓練飛行後の事後学習を支援するものではない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ＧＰＳと傾きセンサの双方から得られる飛行情報および３Ｄ地図データを互いに関連付けて表示できるようにして、空間的な位置関係の把握が容易で、従来よりも効果的な事後学習を行うことが可能であり、しかも低コストで導入可能な飛行訓練支援システムを提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するために、次の構成を採用している。
すなわち、本発明における飛行訓練支援システムは、飛行情報記録装置と飛行情報再生装置とからなり、上記飛行情報記録装置は、携帯型のものであって、ＧＰＳおよび傾きセンサを有するとともに、両者で得られるデータを対応付けて飛行情報として飛行情報記憶手段に記憶する飛行情報格納処理手段を備える一方、上記飛行情報再生装置は、３次元の地図表示用の３Ｄ地図データが予め記憶された３Ｄ地図データ記憶手段、各種情報を表示する表示手段、各種の表示モードを設定する表示モード設定手段、および、この表示モード設定手段で飛行軌跡表示モードが設定された場合には、上記３Ｄ地図データ記憶手段に記憶されている３Ｄ地図データおよび上記飛行情報記憶手段に記憶されている飛行情報を互いに対応付けることにより、上記表示手段に３Ｄ地図と飛行軌跡とを重ね合わせて表示する飛行情報再生処理手段を備えることを特徴としている。

本発明では、訓練飛行時においてＧＰＳと傾きセンサに基づいて得られる飛行情報を３Ｄ地図データと互いに関連付けて表示するようにしているので、離着陸時の訓練を行う際に、地上の物体との空間的な位置関係が把握し易くなり、効果的な事後学習を行なうことが可能となる。

しかも、飛行情報の記録には携帯型の飛行情報記録装置を用いるので、既存の機体に一切改造を加える必要がなく、また、飛行情報の再生にもプロジェクタやスクリーン、液晶シャッタメガネなどの大規模システムは不要で、低コストで当該システムを導入することが可能である。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における飛行訓練支援システムの全体構成図、図２は同システムにおける飛行情報記録装置の構成を示すブロック図、図３は同システムにおける飛行情報再生装置の構成を示すブロック図、図４は飛行情報再生装置で再生された表示画像の一例を示す説明図である。

この飛行訓練支援システム１は、飛行情報記録装置２と、飛行情報再生装置３とを有する。

上記の飛行情報記録装置２は、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）やノート型のパーソナルコンピュータなどの人手による持ち込み可能な携帯型のもので、ＧＰＳ２０１、傾きセンサ２０２、飛行情報記憶手段２０３、および飛行情報格納処理手段２０４を備えている。

ここで、ＧＰＳ２０１は、訓練飛行時に機体が辿った経度、緯度、高度、方位、および時刻の各データを出力する。傾きセンサ２０２は、機体のＸ，Ｙ，Ｚの３軸の各傾斜角度を示す傾きデータを出力する。飛行情報記憶手段２０３は、例えば可搬式のハードディスクなどで構成されている。また、飛行情報格納処理手段２０４は、予め飛行情報保存プログラムがインストールされており、ＧＰＳ２０１および傾きセンサ２０２で得られる各データを互いに対応付けて飛行情報として飛行情報記憶手段２０３に記憶するようになっている。

このように、この実施の形態１の飛行情報記録装置２は、携帯型のものなので、既存の機体を何ら改造する必要はない。また、各々の機体に対してこの飛行情報記録装置２を個別に設ける必要はなく、複数の機体間で飛行情報記録装置２を使い回すことが可能である。

一方、上記の飛行情報再生装置３は、例えばパーソナルコンピュータなどで構成されるもので、３Ｄ地図データ記憶手段３０１、表示装置３０２、入力装置３０３、および飛行情報再生処理手段３０４を備えている。

３Ｄ地図データ記憶手段３０１は、例えばハードディスクやＲＯＭ等で構成されており、３次元の地図表示用の３Ｄ地図データが予め記憶されている。したがって、この３Ｄ地図データには、地図表示用の画像データとともに、経度、緯度、高度の各データが対応付けて記憶されている。

表示装置３０２は、各種情報を表示するためのもので、例えばＣＲＴモニタや液晶モニタ等からなる。また、入力装置３０３は、特許請求の範囲の表示モード設定手段に対応するもので、例えばキーボード、マウス、ゲームコントローラ等で構成されている。

飛行情報再生処理手段３０４は、飛行情報再生用のプログラムが予めインストールされており、入力装置３０３により設定された表示モードに応じて、飛行情報を３Ｄ地図データと互いに関連付けて表示装置３０２に表示する。特に、この実施の形態１において、飛行情報再生処理手段３０４は、入力装置３０３で飛行軌跡表示モードが設定された場合には、３Ｄ地図データ記憶手段３０１に記憶されている３Ｄ地図データおよび飛行情報記憶手段２０３に記憶されている飛行情報を互いに対応付けることにより、表示装置３０２に３Ｄ地図と飛行軌跡とを重ね合わせて表示するようになっている。

次に、上記構成を備えた飛行訓練支援システムの動作について説明する。
訓練飛行を行う際に、機体内に携帯型の飛行情報記録装置２を持ち込み、飛行情報を記録する。すなわち、飛行情報格納処理手段２０４は、飛行情報保存プログラムを動作させて、ＧＰＳ２０１から経度、緯度、高度、方位の各データを、傾きセンサ２０２から機体のＸ，Ｙ，Ｚの３軸の各傾斜角度を示す傾きデータを、それぞれ所定周期ごとに取り込み、これらのデータを互いに各時刻に対応付けて飛行情報として飛行情報記憶手段２０３に記憶する。

そして、訓練飛行後に、飛行情報が記録された飛行情報記憶手段２０３を、人手による持ち運び等の何らかの方法で飛行情報再生装置３にセットする。次いで、入力装置３０３により飛行軌跡表示モードを設定すると、これに応じて、飛行情報再生処理手段３０４は、飛行情報再生プログラムを起動させて、３Ｄ地図データ記憶手段３０１に記憶されている３Ｄ地図データおよび飛行情報記憶手段２０３に記憶されている飛行情報を読み込み、これらを互いに対応付けることにより、表示装置３０２に３Ｄ地図と飛行軌跡とを重ね合わせて表示する。

すなわち、飛行情報再生処理手段３０４は、飛行情報に含まれている経度、緯度、高度、機体の傾きの各データを元に３Ｄ地図データと飛行情報とを互いに対応付けて表示装置３０２に出力する。これにより、図４に示すように、表示装置３０２には、３Ｄ地図Ｍａ上に帯状の飛行軌跡Ｔａが表示される。この場合、飛行軌跡Ｔａそのものは、飛行情報に基づいて機体の傾きに対応した傾きをもつ帯状の軌跡として表示される。

なお、飛行軌跡Ｔａは必ずしも帯状である必要はなくて線状でもよいが、その場合には機体の傾きは再現できなくなる。また、入力装置３０３からの設定によって、３Ｄ地図Ｍａを移動、回転、拡大、縮小、さらには再生する速度の変更（早送り、巻き戻し、コマ送り）を行うことができ、飛行軌跡Ｔａを見易い角度から見易い速度で観察することができる。

このように、実施の形態１では、訓練飛行時においてＧＰＳ２０１と傾きセンサ２０２に基づいて得られる飛行軌跡Ｔａを３Ｄ地図Ｍａ上に関連付けて表示するようにしているので、離着陸時の訓練を行う際に、地上の物体との空間的な位置関係が把握し易くなり、効果的な事後学習を行なうことが可能となる。

しかも、飛行情報の記録には携帯型の飛行情報記録装置２を用いるので、既存の機体に一切改造を加える必要がなく、また、飛行情報の再生にも従来のようなプロジェクタやスクリーン、液晶シャッタメガネなどの大規模システムは不要で、低コストで導入することが可能となる。

実施の形態２．
図５はこの実施の形態２における飛行訓練支援システムを構成する飛行情報再生装置を示すブロック図であり、図１ないし図３に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態２における飛行訓練支援システムの特徴は、同システムを構成する飛行情報再生装置３にコックピットデータ記憶手段３０５が設けられている。そして、このコックピットデータ記憶手段３０５には、予めコンピュータ・グラフィックス（ＣＧ）等で作成されたコックピット表示用の画像データが記憶されている。ここで、コクピット表示用の画像データは、２次元、３次元のどちらでも使用可能である。

また、飛行情報再生処理手段３０４は、入力装置３０３でコックピット表示モードが設定された場合には、３Ｄ地図データ記憶手段３０１に記憶されている３Ｄ地図データ、飛行情報記憶手段２０３に記憶されている飛行情報、およびコックピットデータ記憶手段３０５に記憶されているコックピットデータをそれぞれ読み込み、これらのデータを互いに対応付けることにより、表示装置３０２にコックピットからの視点による３Ｄ地図を飛行情報に同期して表示するようになっている。

すなわち、入力装置３０３によりコックピット表示モードを設定すると、これに応じて、飛行情報再生処理手段３０４は、飛行情報再生プログラムを起動して、飛行情報に含まれている経度、緯度、高度、方位、機体の傾きの各データを元に３Ｄ地図データとコックピットデータとを対応付けて表示装置３０２に出力する。これにより、図６に示すように、表示装置３０２には、コックピットＣｐの画像と共に、コックピットＣｐから見た３Ｄ地図Ｍａ、および高度計、方位計、水平儀、速度計等のメータ類Ｎｍが表示される。

したがって、訓練飛行の時間経過に伴ってコックピットＣｐの外側の３Ｄ地図Ｍａの画像が変化する。また、その際、入力装置３０３でコックピットＣｐの３Ｄ表示の向きを変えることで、例えばパイロットが横を向いた視点からのコックピットＣｐの画像を表示することも可能である。さらに、コックピットＣｐに設けられているメータ類Ｎｍのメータ表示も飛行情報に基づいて変化させれば、飛行状況が容易に把握できるので便利である。

前述の実施の形態１では、３Ｄ地図Ｍａ上に飛行軌跡Ｔａを重ね合わせて表示することで、機体の外部から見た視点で飛行軌跡Ｔａを観察できるようにしている。これに対して、この実施の形態２では、コックピットＣｐから見た視点で飛行状態を観察することができるので、地上において、あたかもパイロットが機体に実際に搭乗しているかのような感覚で訓練飛行を追体験することができ、より一層効果的な訓練を行うことができる。
その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態３．
図７はこの実施の形態３における飛行訓練支援システムを構成する飛行情報再生装置を示すブロック図であり、図１ないし図３に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態３における飛行訓練支援システムの特徴は、同システムを構成する飛行情報再生装置３に機体データ記憶手段３０６が設けられている。そして、この機体データ記憶手段３０６には、予めコンピュータ・グラフィックス（ＣＧ）等で作成された３次元の機体表示用の画像データが記憶されている。ここで、コクピット表示用の画像データは、実施の形態２の場合と同じく、２次元、３次元のどちらでも使用可能である。

また、飛行情報再生処理手段３０４は、入力装置３０３で機体表示モードが設定された場合には、３Ｄ地図データ記憶手段３０１に記憶されている３Ｄ地図データ、飛行情報記憶手段２０３に記憶されている飛行情報、および機体データ記憶手段３０６に記憶されている機体データをそれぞれ読み込み、これらのデータを互いに対応付けることにより、表示装置３０２に３Ｄ地図、飛行軌跡、および機体を重ね合わせて表示するようになっている。

すなわち、入力装置３０３により機体表示モードを設定すると、これに応じて、飛行情報再生処理手段３０４は、飛行情報再生プログラムを起動して、飛行情報に含まれている経度、緯度、高度、機体の傾きの各データを元に３Ｄ地図データ、飛行情報、および機体データを互いに対応付けて表示装置３０２に出力する。これにより、図８に示すように、表示装置３０２には、３Ｄ地図Ｍａ上に帯状の飛行軌跡Ｔａと共に、機体Ｂｙの画像が対応付けて表示される。このため、機体Ｂｙと地上の物体との空間的な位置関係、ならびに、機体Ｂｙが進んで行く飛行方向を容易に把握することができる。

このように、この実施の形態３では、機体Ｂｙの周辺から見た視点で、機体Ｂｙと地上の物体との空間的な位置関係や機体が進んで行く飛行方向を把握できるとともに、機体Ｂｙの傾きやブレをよりリアルでかつ視覚的に分かり易く観察することができる。したがって、特に、離着陸時の訓練に効果的である。
その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態４．
図９はこの実施の形態４における飛行訓練支援システムを構成する飛行情報再生装置を示すブロック図であり、図１ないし図３に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態４における飛行訓練支援システムの特徴は、同システムを構成する飛行情報再生装置３に参照飛行軌跡情報記憶手段３０７が設けられている。そして、この参照飛行軌跡情報記憶手段３０７には、飛行訓練時に参照すべき参照飛行軌跡情報が予め記憶されている。この場合の参照飛行軌跡情報としては、例えば訓練パイロットが過去に飛んだ自分の飛行軌跡、教官が飛んだ飛行軌跡、訓練に使用する空港、空域での理想的な飛行軌跡等の情報などが挙げられる。

また、飛行情報再生処理手段３０４は、入力装置３０３で飛行軌跡比較表示モードが設定された場合には、３Ｄ地図データ記憶手段３０１に記憶されている３Ｄ地図データ、飛行情報記憶手段２０３に記憶されている飛行情報、および参照飛行軌跡情報記憶手段３０７に記憶されている参照飛行軌跡情報をそれぞれ読み込み、これらのデータを互いに対応付けることにより、表示装置３０２に３Ｄ地図、飛行軌跡、および参照飛行軌跡を重ね合わせて表示するようになっている。

すなわち、入力装置３０３により飛行軌跡比較表示モードを設定すると、これに応じて、飛行情報再生処理手段３０４は、飛行情報再生プログラムを起動して、飛行情報ならびに参照飛行軌跡情報にそれぞれ含まれている経度、緯度、高度、機体の傾きの各データを元に３Ｄ地図データ、飛行軌跡、および参照飛行軌跡を共に対応付けて表示装置３０２に出力する。これにより、図１０に示すように、表示装置３０２には、３Ｄ地図Ｍａ上に帯状の飛行軌跡Ｔａと参照飛行軌跡Ｔｂの画像が対応付けて表示される。このため、訓練飛行において、参照飛行軌跡Ｔｂと実際の飛行軌跡Ｔａとを比較することにより、実際の飛行軌跡Ｔａが参照基準となる参照飛行軌跡Ｔｂからどれくらいずれて飛行したのかを視覚的に分かり易く把握することができる。

このように、この実施の形態４では、訓練飛行時においてＧＰＳ２０１と傾きセンサ２０２に基づいて得られる飛行軌跡Ｔａと共に、参照基準となる参照飛行軌跡Ｔｂを３Ｄ地図Ｍａ上に同時に表示するようにしているので、訓練飛行時において、実際の飛行が基準の位置からどれくらいずれて飛んだのかを視覚的に分かり易く把握することができ、特に離着陸時の訓練に効果的である。
その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態５．
図１１は本発明の実施の形態５における飛行訓練支援システムを構成する飛行情報再生装置を示すブロック図であり、図１ないし図３に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態５における飛行訓練支援システムの特徴は、同システムを構成する飛行情報再生装置３に天候データ記憶手段３０８が設けられている。そして、この天候データ記憶手段３０８には、天候状態を示す天候データが飛行情報に対応付けて予め記憶されている。この場合の天候データは、例えば３Ｄ地図上において飛行機が飛んだ場所の雲の状態、降雨状況、飛行した時間（昼間、夜間または日の出、日の入り）などのデータである。

また、飛行情報再生処理手段３０４は、入力装置３０３で飛行軌跡と天候の同時表示モードが設定された場合には、３Ｄ地図データ記憶手段３０１に記憶されている３Ｄ地図データ、飛行情報記憶手段２０３に記憶されている飛行情報、および天候データ記憶手段３０８に記憶されている天候データをそれぞれ読み込み、これらのデータを互いに対応付けることにより、表示装置３０２に３Ｄ地図、飛行軌跡、および天候状態を重ね合わせて表示するようになっている。

すなわち、入力装置３０３により飛行軌跡と天候の同時表示モードを設定すると、これに応じて、飛行情報再生処理手段３０４は、飛行情報再生プログラムを起動して、飛行情報に含まれている経度、緯度、高度、方位の各データを元に３Ｄ地図データ、飛行情報、および天候データを互いに対応付けて表示装置３０２に出力する。これにより、表示装置３０２には、図４に示したように、３Ｄ地図Ｍａ上に飛行軌跡Ｔａが表示されるとともに、そのときの天候状態が同時に表示される。例えば、ある時刻において天候データを参照したときに雨が降っている場合には、雨が降っている状態の３Ｄ地図Ｍａ上に飛行軌跡Ｔａが表示される。また、ある時刻において天候データを参照したときが夜間の場合は、夜間状態の３Ｄ地図Ｍａ上に飛行軌跡Ｔａが表示される。

前述の実施の形態１〜４では、特に天候に関するデータを与えていないため、昼夜や雨天の有無にかかわらず、これらを同一とみなして表示を行っている。これに対して、この実施の形態５では、飛行情報再生装置３に天候データ記憶手段３０８を設けることで、飛行軌跡Ｔａと共に天候に応じた３Ｄ地図Ｍａを表示することができる。このため、視界の悪い場合の訓練飛行を忠実に再現することができ、特殊な天候時の訓練を行う場合に効果的である。
その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態６．
図１２は本発明の実施の形態６における飛行訓練支援システムを構成する飛行情報記録装置を示すブロック図であり、図１ないし図３に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態６における飛行訓練支援システムの特徴は、飛行情報記録装置２にビデオカメラ２０５が設けられ、また、飛行情報格納処理手段２０４は、ＧＰＳ２０１および傾きセンサ２０２で得られる飛行情報と共に、ビデオカメラ２０５で撮影された映像を飛行情報に対応付けて飛行情報記憶手段２０３に記憶するようになっている。この場合にビデオカメラ２０５で撮影する映像としては、例えば、訓練飛行中の機体内外部の状況（例えば、コックピットのレバーやボタン等の操作内容など）を撮影したものである。

また、飛行情報再生装置３の飛行情報再生処理手段３０４は、入力装置３０３で飛行軌跡と映像の同時表示モードが設定された場合には、３Ｄ地図データ記憶手段３０１に記憶されている３Ｄ地図データ、飛行情報記憶手段２０３に記憶されている飛行情報、およびビデオカメラ２０５で撮影して得られた映像データをそれぞれ読み込み、これらのデータを互いに対応付けることにより、表示装置３０２に３Ｄ地図、飛行軌跡、およびビデオカメラ２０５で撮影された映像を同期して表示するようになっている。

すなわち、入力装置３０３により飛行軌跡と映像の同時表示モードを設定すると、これに応じて、飛行情報再生処理手段３０４は、飛行情報再生プログラムを起動して、飛行情報に含まれている経度、緯度、高度、機体の傾きの各データを元に３Ｄ地図データと飛行情報とを互いに対応付けて表示装置３０２に出力するとともに、さらに、飛行情報の再生に同期してビデオカメラ２０５で撮影された映像を同じ表示装置３０２に出力する。これにより、図１３に示すように、表示装置３０２には、例えば、左右に画面分割された一方の表示領域に３Ｄ地図Ｍａ上に帯状の飛行軌跡Ｔａが表示され、他方の表示領域にビデオカメラ２０５で撮影され映像が表示される。

前述の実施の形態１〜５では、ＧＰＳ２０１および傾きセンサ２０２で得られる飛行情報だけを飛行情報記憶手段２０３に記録しているため、コックピットのレバーやボタン等の操作内容などの機体内外部の映像情報を観察することができなかった。これに対して、この実施の形態６では、実際の訓練飛行時の映像を飛行軌跡の再生に同期して表示することができるので、訓練飛行時の詳細な出来事を後から鮮明に思い出すことができ、より効果的な訓練を行うことができる。
その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態７．
図１４は本発明の実施の形態７における飛行訓練支援システムを構成する飛行情報再生装置を示すブロック図であり、図１ないし図３に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態７における飛行訓練支援システムの特徴は、同システムを構成する飛行情報再生装置３に２Ｄ地図データ記憶手段３０９が設けられている。そして、この２Ｄ地図データ記憶手段３０９には、２次元の地図表示用の２Ｄ地図データが予め記憶されている。この２Ｄ地図データは、地図表示用の画像データとともに、経度、緯度の各データが対応付けて記憶されている。

また、飛行情報再生処理手段３０４は、入力装置３０３による２Ｄ地図表示モードと３Ｄ地図表示モードのいずれかのモード設定に応じて、２Ｄ地図データ記憶手段３０９と３Ｄ地図データ記憶手段３０１のいずれか一方のデータを読み出して表示装置３０２に出力することにより、表示装置３０２に２Ｄ地図と３Ｄ地図とを切り替えて表示するようになっている。

すなわち、図１５に示すように、入力装置３０３により３Ｄ地図表示モードを設定すると、飛行情報再生処理手段３０４は、３Ｄ地図データ記憶手段３０１から３Ｄ地図データを読み出すので、実施の形態１の場合と同様、表示装置３０２には、同図（ａ）のように３Ｄ地図Ｍａ上に帯状の飛行軌跡Ｔａが表示される。一方、入力装置３０３により２Ｄ地図表示モードを設定すると、飛行情報再生処理手段３０４は、２Ｄ地図データ記憶手段３０９から２Ｄ地図データを読み出すので、表示装置３０２には、同図（ｂ）のように２Ｄ地図Ｍｂ上に線状に飛行軌跡Ｔｃが表示される。これにより、例えば、空港周辺のみは離着陸の状況を十分に把握する必要があるために３Ｄ地図Ｍａを使用し、巡航中などのそれ以外の地域では２Ｄ地図Ｍｂを使用するといった使い分けを行うことができる。

このように、この実施の形態７では、３Ｄ地図Ｍａと２Ｄ地図Ｍｂとを必要に応じて切り換えて表示できるようにしたので、精度の高いリアルな３Ｄ地図データが高価であるために局所的なデータしか入手できない場合などには、安価な２Ｄ地図データと組み合わせた表示を行うことができる。このため、システム全体をより安価に構築することが可能になる。
その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態８．
図１６は本発明の実施の形態８における飛行訓練支援システムを構成する飛行情報再生装置を示すブロック図であり、図１ないし図３に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態８における飛行訓練支援システムの特徴は、同システムを構成する飛行情報再生装置３に空域データ記憶手段３１０が設けられている。そして、この空域データ記憶手段３１０には飛行許容領域を規定する空域データが予め記憶されている。この場合の空域データには、飛行が許容される経度、緯度、高度の飛行情報が含まれている。

また、飛行情報再生処理手段３０４は、飛行情報記憶手段２０３から飛行情報を読み出す際に、同時に空域データ記憶手段３１０から空域データを読み出して両者を比較し、飛行情報が空域データから外れる場合には表示装置３０２に警告表示（例えば、画面全体の色を変化させる、表示ウインドウを点滅させるなどの表示）を行うようになっている。

前述の実施の形態１〜７では、飛行軌跡Ｔａを３Ｄ地図Ｍａ上に重ねて表示しているが、訓練飛行中に機体が飛行許容領域から外れて飛行していたとしても、その異常を示唆することができない。これに対して、この実施の形態８では、空域データと飛行情報とを比較することで、機体が飛行許容領域内を飛行していたか否かを判定し、機体の飛行軌跡が飛行許容領域から外れていた場合には、表示装置３０２において画面の色を変えたり、表示ウインドウを点滅させるなどして警告表示を行う。このため、訓練飛行時の飛行軌跡の異常を即座に察知することが可能になり、より効果的な事後学習が可能となる。

なお、空域データ記憶手段３１０には、機体の飛行許容領域だけでなく、機体の飛行許容速度を同時に格納しておき、訓練飛行時の機体の速度が飛行許容速度から外れた場合に警告表示を行うようにすることも可能である。
その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態９．
図１７は本発明の実施の形態９における飛行訓練支援システムを構成する飛行情報記録装置を示すブロック図、図１８は同システムを構成する飛行情報再生装置を示すブロック図であり、図１ないし図３に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態９における飛行訓練支援システムの特徴は、携帯型の飛行情報記録装置２に送信装置２０６が設けられ、また、飛行情報再生装置３に受信装置３１１が設けられており、訓練飛行中に飛行情報記録装置２で得られる飛行情報を、地上に設置されている飛行情報再生装置３に随時自動的に無線で伝送できるようになっている。

すなわち、前述の実施の形態１〜８では、携帯型の飛行情報記録装置２の飛行情報記憶手段２０３に記憶された飛行情報は、人手による持ち運びなどの何らかの方法で飛行情報再生装置３に運んでセットするようにしている。これに対して、この実施の形態９では、飛行情報記録装置２の送信装置２０６から訓練飛行中に得られる飛行情報を随時地上に向けて送信し、飛行情報再生装置３の受信装置３１１でこの飛行情報を自動的に送信することができる。

このため、訓練飛行後に飛行情報を運搬するまでの手間を省くことができるとともに、再生までの手順が簡略化される。また、訓練飛行中に地上にいる別の教官や訓練中の他のパイロットが飛行情報再生装置３の表示装置３０２により表示された飛行軌跡などを即座に観察することができるので、リアルタイムで実施の訓練飛行状態を把握することが可能となる。
その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

なお、本発明は、上記の実施の形態１〜９で説明した各構成に限定されるものではなく、各々の実施の形態１〜９が備える構成を適宜組み合わせることが可能である。

本発明の実施の形態１における飛行訓練支援システムの全体構成図である。 本発明の実施の形態１における飛行情報記録装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における飛行情報再生装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１において、飛行情報再生装置で再生された表示画像の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態２における飛行軌跡再生装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２において、飛行情報再生装置で再生された表示画像の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態３における飛行情報再生装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３において、飛行情報再生装置で再生された表示画像の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態４における飛行情報再生装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態４において、飛行情報再生装置で再生された表示画像の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態５における飛行情報再生装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態６における飛行情報記録装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態６において、飛行情報再生装置で再生された表示画像の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態７における飛行情報再生装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態７において、飛行情報再生装置で再生された表示画像の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態８における飛行情報再生装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態９における飛行情報記録装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態９における飛行情報再生装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 飛行訓練支援システム、２ 飛行情報記録装置、２０１ ＧＰＳ、
２０２ 傾きセンサ、２０３ 飛行情報記憶手段、２０４ 飛行情報格納処理手段、
２０５ ビデオカメラ、２０６ 送信装置、３０１ ３Ｄ地図データ記憶手段、
３０２ 表示装置（表示手段）、３０３ 入力装置（表示モード設定手段）、
３０４ 飛行情報再生処理手段、３０６ 機体データ記憶手段、
３０７ 参照飛行軌跡情報記憶手段、３０８ 天候データ記憶手段、
３０９ ２Ｄ地図データ記憶手段、３１０ 空域データ記憶手段、３１１ 受信装置、
Ｍａ ３Ｄ地図、Ｍｂ ２Ｄ地図、Ｔａ，Ｔｃ 飛行軌跡、Ｔｂ 参照飛行軌跡、
Ｃｐ コックピット、Ｎｍ メータ類、Ｂｙ 機体。

Claims (9)

1. 飛行情報記録装置と飛行情報再生装置とからなり、上記飛行情報記録装置は、携帯型のものであって、ＧＰＳおよび傾きセンサを有するとともに、両者で得られるデータを対応付けて飛行情報として飛行情報記憶手段に記憶する飛行情報格納処理手段を備える一方、上記飛行情報再生装置は、３次元の地図表示用の３Ｄ地図データが予め記憶された３Ｄ地図データ記憶手段、各種情報を表示する表示手段、各種の表示モードを設定する表示モード設定手段、および、この表示モード設定手段で飛行軌跡表示モードが設定された場合には、上記３Ｄ地図データ記憶手段に記憶されている３Ｄ地図データおよび上記飛行情報記憶手段に記憶されている飛行情報を互いに対応付けることにより、上記表示手段に３Ｄ地図と飛行軌跡とを重ね合わせて表示する飛行情報再生処理手段を備えることを特徴とする飛行訓練支援システム。
2. 上記飛行情報再生装置にはコックピット表示用の画像データが予め記憶されたコックピットデータ記憶手段が設けられ、また、上記飛行情報再生処理手段は、上記表示モード設定手段でコックピット表示モードが設定された場合には、上記３Ｄ地図データ記憶手段に記憶されている３Ｄ地図データ、上記飛行情報記憶手段に記憶されている飛行情報、および上記コックピットデータ記憶手段に記憶されているコックピットデータを互いに対応付けることにより、上記表示手段にコックピットと共にコクピットからの視点による３Ｄ地図を飛行情報に同期して表示するものである、ことを特徴とする請求項１記載の飛行訓練支援システム。
3. 上記飛行情報再生装置には３次元の機体表示用の画像が予め記憶された機体データ記憶手段が設けられ、また、上記飛行情報再生処理手段は、上記表示モード設定手段で機体表示モードが設定された場合には、上記３Ｄ地図データ記憶手段に記憶されている３Ｄ地図データ、上記飛行情報記憶手段に記憶されている飛行情報、および上記機体データ記憶手段に記憶されている機体データを互いに対応付けることにより、上記表示手段に３Ｄ地図、飛行軌跡、および機体を重ね合わせて表示するものである、ことを特徴とする請求項１記載の飛行訓練支援システム。
4. 上記飛行情報再生装置には飛行訓練時に参照すべき参照飛行軌跡情報が予め記憶された参照飛行軌跡情報記憶手段が設けられ、また、上記飛行情報再生処理手段は、上記表示モード設定手段で飛行軌跡比較表示モードが設定された場合には、上記３Ｄ地図データ記憶手段に記憶されている３Ｄ地図データ、上記飛行情報記憶手段に記憶されている飛行情報、および上記参照飛行軌跡情報記憶手段に記憶されている参照飛行軌跡情報を互いに対応付けることにより、上記表示手段に３Ｄ地図、飛行軌跡、および参照飛行軌跡を重ね合わせて表示するものである、ことを特徴とする請求項１記載の飛行訓練支援システム。
5. 上記飛行情報再生装置には天候状態を示す天候データが上記飛行情報に対応付けて予め記憶された天候データ記憶手段が設けられ、また、上記飛行情報再生処理手段は、上記３Ｄ地図データ記憶手段から３Ｄ地図データを読み出す際に上記天候データ記憶手段に記憶されている天候データを同時に読み出して上記表示手段に重ね合わせて表示するものである、ことを特徴とする請求項１記載ないし請求項４のいずれか１項に記載の飛行訓練支援システム。
6. 上記飛行情報記録装置にはビデオカメラが設けられ、また、上記飛行情報格納処理手段は、上記ビデオカメラで撮影された映像を上記飛行軌跡情に対応付けて上記飛行情報記憶手段に記憶する一方、上記飛行情報再生処理手段は、上記飛行情報記憶手段に記憶されているビデオカメラで撮影された映像を上記飛行情報に同期して読み出して上記表示手段に表示するものである、ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の飛行訓練支援システム。
7. 上記飛行情報再生装置には２次元の地図を示す２Ｄ地図データが予め記憶された２Ｄ地図データ記憶手段が設けられ、また、上記飛行情報再生処理手段は、上記表示モード設定手段による２Ｄ地図表示モードと３Ｄ地図表示モードのいずれかのモード設定に応じて、上記表示手段に２Ｄ地図と３Ｄ地図とを切り替えて表示するものである、ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の飛行訓練支援システム。
8. 上記飛行情報再生装置には飛行許容領域を規定する空域データが予め記憶された空域データ記憶手段が設けられ、また、上記飛行情報再生処理手段は、上記飛行情報記憶手段から飛行情報を読み出す際に上記空域データ記憶手段から空域データを読み出して両者を比較し、飛行軌跡が飛行許容領域から外れる場合には上記表示手段に警告表示を行うものである、ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の飛行訓練支援システム。
9. 上記飛行情報記録装置には送信装置が設けられる一方、上記飛行情報再生装置には受信装置が設けられており、上記飛行情報記録装置で得られる飛行情報を上記飛行情報再生装置に無線で伝送することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の飛行訓練支援システム。

Images