JP2007230367A - Monitor displaying system for unmanned helicopter base station, and abnormality judging system for unmanned helicopter using it - Google Patents

Monitor displaying system for unmanned helicopter base station, and abnormality judging system for unmanned helicopter using it Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a monitor displaying system for unmanned helicopter base station which increases the reliability for a flight control by sufficiently grasping the flight condition and performing a proper environmental situation judgement, and at the same time, can identify abnormalities in the flight controlling motion or in various kinds of sensors, and to provide an abnormality judging system for unmanned helicopter using the monitor displaying system. <P>SOLUTION: This monitor displaying system for unmanned helicopter base station is equipped with an antenna for communicating with an airframe, a transmitter which is connected with the antenna, a monitor operating section which is connected with the transmitter, and can control the flight state while monitoring it, and a monitor which is connected with the monitor operating section. The monitor displaying system displays the altitude history of the airframe by going back by a specified period of time together with the altitude of the airframe at the present time on the monitor. The airframe is equipped with a plurality of altitude sensors which measure the altitude of the airframe to make the monitor display the measured values of the plurality of the altitude sensors together with a target altitude of the airframe. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、無人ヘリコプタ基地局のモニタ表示システムおよびこれを用いた無人ヘリコプタの異常判別システムに関する。   The present invention relates to an unmanned helicopter base station monitor display system and an unmanned helicopter abnormality determination system using the same.

無人ヘリコプタは、地上の基地局から無線操縦機によって飛行状態が制御される。飛行する機体の目標速度、目標高度、目標方向などの飛行指令データは、基地局の操縦装置のパソコンやジョイスティックなどの入力装置を介してオペレータが入力する。入力された指令データは、基地局の通信機および地上のアンテナを介して機体側に送信される。   The unmanned helicopter is controlled in flight by a radio pilot from a ground base station. Flight command data such as the target speed, target altitude, and target direction of the flying aircraft is input by an operator via an input device such as a personal computer or a joystick of the control device of the base station. The input command data is transmitted to the aircraft side via the base station communication device and the ground antenna.

基地局の操縦装置にはモニタが接続されており、このモニタに入力した指令飛行データが表示可能である。また、このモニタには、機体側から基地局に向けて送信される現時点における飛行中の高度、速度、方向などの飛行状況や気圧、風、温度などの環境状況などの飛行状態データが表示される。   A monitor is connected to the control device of the base station, and the command flight data input to this monitor can be displayed. This monitor also displays flight status data such as the current flight status such as altitude, speed, and direction, as well as environmental status such as atmospheric pressure, wind, and temperature, transmitted from the aircraft to the base station. The

特許文献1には、無人ヘリコプタにカメラを搭載し、このカメラからの映像を基地局のモニタに表示するとともに、機体側に送信する飛行指令データや機体側から送られてきた飛行状態データを表示する基地局のモニタの構成が記載されている。   In Patent Document 1, a camera is mounted on an unmanned helicopter, and images from this camera are displayed on a monitor of a base station, and flight command data transmitted to the aircraft side and flight state data sent from the aircraft side are displayed. The base station monitor configuration is described.

無人ヘリコプタを飛行させるとき、指令データとして特に目標高度が基本となり、薬剤散布時の高度やカメラ視界、映像監視高度、また飛行中に障害になると思われる地上にある障害物の高さなどを考慮してどの程度の高度で飛行するかが重要な指令値となる。また、これと同時に現時点での飛行高度を常に把握しておくことも重要である。実際の飛行高度は、気圧高度センサやGPS高度センサなどにより測定可能であり、測定した高度データは機体側から地上の基地局に送信される。   When flying an unmanned helicopter, the target altitude is the basic command data, taking into account the altitude when spraying the drug, the camera field of view, the video surveillance altitude, and the height of obstacles on the ground that are likely to become obstacles during the flight. Therefore, an important command value is the altitude at which the aircraft will fly. At the same time, it is important to keep track of the current flight altitude. The actual flight altitude can be measured by a barometric altitude sensor, a GPS altitude sensor, or the like, and the measured altitude data is transmitted from the aircraft side to the ground base station.

従来の無人ヘリコプタ基地局のモニタ構成における表示システムでは、目標高度および高度センサによる測定データを表示して飛行中の現在時刻の目標高度ならびに実際の飛行高度をモニタに表示させ、飛行状態を確認しながら機体を操縦して飛行制御を行っている。   The conventional display system in the monitor configuration of an unmanned helicopter base station displays the target altitude and measurement data from the altitude sensor, displays the target altitude at the current time during flight and the actual flight altitude on the monitor, and confirms the flight status. While controlling the flight by maneuvering the aircraft.

しかしながら、従来のモニタ表示システムでは、飛行中の時々刻々における現時点での高度データのみを表示しているに過ぎないために、機体が目標高度に近づいているのか離れていくのかが識別できなかった。また、現時点のみの飛行状態データからは、風や気圧などの周囲気象条件が実際の飛行制御状態に影響する環境状態を正確に把握できず、環境状態に的確に対応した操縦指令をだすことができなかった。さらに、目標高度と実際の高度が一致していない場合、飛行制御動作または高度センサの異常が原因である場合は、これを識別することができない。このような異常状態を判別できれば、直ちにその異常状態に対処して飛行制御状態を回復させることができ、飛行制御の信頼性を向上させることができる。   However, the conventional monitor display system only displays the current altitude data at every moment during the flight, so it was not possible to identify whether the aircraft was approaching or leaving the target altitude. . In addition, from the current flight status data, it is not possible to accurately grasp the environmental conditions in which ambient weather conditions such as wind and atmospheric pressure affect the actual flight control status, and it is possible to issue a maneuver command that accurately corresponds to the environmental status. could not. Furthermore, if the target altitude does not match the actual altitude, it cannot be identified if it is caused by flight control operations or altitude sensor anomalies. If such an abnormal state can be determined, the flight control state can be recovered immediately by dealing with the abnormal state, and the reliability of flight control can be improved.

特願2005−100818号明細書Japanese Patent Application No. 2005-100818

本発明は上記従来の技術を解決するためになされたもので、飛行状態を充分に把握して適正な環境状態判断を行って飛行制御の信頼性を高めるとともに、飛行制御動作や各種センサの異常を識別可能な無人ヘリコプタ基地局のモニタ表示システムおよびこれを用いた無人ヘリコプタの異常判別システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described conventional technology. The flight state is sufficiently grasped and an appropriate environmental state determination is performed to improve the reliability of the flight control, and the flight control operation and various sensors are abnormal. It is an object to provide an unmanned helicopter base station monitor display system and an unmanned helicopter abnormality determination system using the same.

請求項1記載の発明は、機体と通信するためのアンテナと、このアンテナに接続された通信機と、この通信機に接続され飛行状態を監視しながら制御可能な監視操作部と、この監視操作部に接続されたモニタとを備えた無人ヘリコプタ基地局のモニタ表示システムにおいて、現在時刻における機体の高度とともに所定時間前までの機体の高度履歴を前記モニタに表示するものである。 The invention described in claim 1 includes an antenna for communicating with the airframe, a communication device connected to the antenna, a monitoring operation unit connected to the communication device and controllable while monitoring a flight state, and the monitoring operation In a monitor display system of an unmanned helicopter base station provided with a monitor connected to the unit, the altitude history of the aircraft up to a predetermined time is displayed on the monitor together with the altitude of the aircraft at the current time.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、機体の高度を測定する複数の高度センサを備え、機体の目標高度とともに前記複数の高度センサの測定値を前記モニタに表示することを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a plurality of altitude sensors that measure the altitude of the aircraft are provided, and the measured values of the plurality of altitude sensors are displayed on the monitor together with the target altitude of the aircraft. It is a feature.

請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記高度センサは、GPS高度センサおよび気圧高度センサを含むことを特徴とするものである。   The invention described in claim 3 is the invention described in claim 2, wherein the altitude sensor includes a GPS altitude sensor and a barometric altitude sensor.

請求項4記載の発明は、請求項2記載の発明を用いて、目標高度と高度センサによる測定高度とを比較して飛行制御または高度センサの異常を判別することを特徴とするものである。   The invention described in claim 4 is characterized in that the invention according to claim 2 is used to compare the target altitude and the altitude measured by the altitude sensor to determine the flight control or the abnormality of the altitude sensor.

請求項1記載の発明によれば、地上基地局のモニタ画面に現在時刻より所定時間前までの高度履歴が表示されるから、現状に至るまでの飛行経過から飛行制御に影響する周囲の環境状態を含めて飛行状態を十分に把握することができるため無人ヘリコプタの操縦制御性が向上する。   According to the first aspect of the present invention, since the altitude history up to a predetermined time before the current time is displayed on the monitor screen of the ground base station, the surrounding environmental conditions that affect the flight control from the progress of the flight up to the present time As a result, it is possible to sufficiently grasp the flight state, and the maneuverability of the unmanned helicopter is improved.

請求項2記載の発明によれば、機体の飛行指令値である目標高度とともに、複数の高度センサで測定した実際の飛行高度が表示されるため、高度表示の信頼性が高めることができる。   According to the invention described in claim 2, since the actual flight altitude measured by the plurality of altitude sensors is displayed together with the target altitude that is the flight command value of the aircraft, the reliability of altitude display can be improved.

請求項3記載の発明によれば、高度センサとして、飛行制御に不可欠で実際に機体に搭載されているGPS装置を用いたGPS高度センサおよび気圧に基づく気圧高度センサを用いることにより、簡便でしかも確実な信頼性の高い高度測定データを得ることができる。   According to the third aspect of the present invention, as the altitude sensor, a GPS altitude sensor using a GPS device that is indispensable for flight control and actually mounted on the aircraft and a barometric altitude sensor based on atmospheric pressure are used. Accurate and reliable altitude measurement data can be obtained.

請求項4記載の発明によれば、表示された目標高度と実際の測定高度とを比較してその差に基づいて飛行制御動作または高度センサの異常を判別できる。すなわち、複数の高度測定データがいずれもほぼ同じ高度を示し、この測定高度に対して目標高度が大きく異なっていれば、高度センサは正常であって飛行制御動作が異常であると判別できる。一方、複数の高度測定データのうち1つが他のデータと大きく異なっていればその高度センサが異常と判別できる。   According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to compare the displayed target altitude with the actual measured altitude, and to determine whether the flight control operation or the altitude sensor is abnormal based on the difference. That is, if the plurality of altitude measurement data indicate almost the same altitude and the target altitude is significantly different from the measured altitude, it can be determined that the altitude sensor is normal and the flight control operation is abnormal. On the other hand, if one of the plurality of altitude measurement data is greatly different from the other data, the altitude sensor can be determined to be abnormal.

図1〜図3は、本発明に係る無人ヘリコプタを示す。図1はその側面図、図2は同じく平面図、図3は同じく正面図であり、ペイロード機器としてカメラ装置を搭載した航空写真撮影用の無人ヘリコプタの例を示す。   1 to 3 show an unmanned helicopter according to the present invention. FIG. 1 is a side view thereof, FIG. 2 is also a plan view thereof, and FIG. 3 is also a front view thereof, showing an example of an unmanned helicopter for aerial photography that has a camera device mounted as a payload device.

無人ヘリコプタ1は、メインボディ2とテールボディ3とからなる機体4を備えている。メインボディ2の上部にはメインロータ5を有し、テールボディ3の後部にはテールロータ6を備えている。このメインロータ5およびテールロータ6は、複数本のロータブレードにより構成されている。メインボディ2の前部にはラジエータ7が備えられており、その後方には図示しないエンジン、吸気系、メインロータ軸、燃料タンクがこの順にメインボディ2内に収容されている。燃料タンクは、外部サブ燃料タンクを不要とするために大容量のものが機体中央付近に収容されている。機体4のほぼ中央部であってメインボディ2の左右下部には、支持脚8を介してスキッド9が備えられている。このスキッド9の前端部上方の機体下部には、機体内のエンジン(不図示)に接続された排気管64に備えられたマフラー65が配設されている。   The unmanned helicopter 1 includes a fuselage 4 including a main body 2 and a tail body 3. A main rotor 5 is provided at the upper part of the main body 2, and a tail rotor 6 is provided at the rear part of the tail body 3. The main rotor 5 and tail rotor 6 are composed of a plurality of rotor blades. A radiator 7 is provided at a front portion of the main body 2, and an engine, an intake system, a main rotor shaft, and a fuel tank (not shown) are accommodated in the main body 2 in this order behind the radiator 7. A large-capacity fuel tank is accommodated near the center of the fuselage in order to eliminate the need for an external sub fuel tank. Skids 9 are provided on the left and right lower portions of the main body 2 via support legs 8 in the substantially central portion of the body 4. A muffler 65 provided in an exhaust pipe 64 connected to an engine (not shown) in the airframe is disposed at the lower part of the airframe above the front end of the skid 9.

メインボディ2の後部上側にはコントロールパネル10が備えられており、下側には表示灯11が備えられている。コントロールパネル10は、飛行前のチェックポイントやセルフチェック結果等を表示する。コントロールパネル10の表示は地上の基地局でも確認できる。表示灯11は、GPS制御の状態や機体の異常警告等の表示が行われる。   A control panel 10 is provided on the rear upper side of the main body 2, and an indicator lamp 11 is provided on the lower side. The control panel 10 displays check points before flight, self-check results, and the like. The display on the control panel 10 can also be confirmed on the ground base station. The indicator lamp 11 displays a status of GPS control, an abnormality warning of the aircraft, and the like.

メインボディ2の前部下側には、赤外線カメラを収容したカメラ装置12がカメラ雲台13を介して取付けられている。カメラ装置12は、カメラ雲台13に対して、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)廻りに回転可能に取り付けられている。これにより、カメラは前側の窓14を通して上空から地上の全方位を撮影することができる。   A camera device 12 containing an infrared camera is attached to the lower side of the front part of the main body 2 via a camera head 13. The camera device 12 rotates about a pan axis (vertical axis) with respect to a camera head 13 and an internal camera (not shown) is attached to be rotatable about a tilt axis (horizontal axis). Thereby, the camera can photograph all directions on the ground from the sky through the front window 14.

メインボディ2の左側には自律制御ボックス15が搭載されている。この自律制御ボックス15内には、自律制御に必要なGPS制御装置、地上と通信するデータ通信機や画像通信機および制御プログラムを組込んだ制御基板などが収容されている。自律制御は、機体の位置や速度などの飛行データ、機体の姿勢や方位などの機体データ、エンジン回転数やスロットル開度などの運転状態データ等に基づいて、予め定められた運転モードや制御プログラムを自動的にまたは地上の基地局からの指令によって選択し、運転状態に応じて最適な操縦制御が行われる。   An autonomous control box 15 is mounted on the left side of the main body 2. This autonomous control box 15 accommodates a GPS control device necessary for autonomous control, a data communication device communicating with the ground, an image communication device, a control board incorporating a control program, and the like. Autonomous control is based on flight data such as the position and speed of the aircraft, aircraft data such as the attitude and orientation of the aircraft, and operating state data such as engine speed and throttle opening, etc. Is selected automatically or in response to a command from a base station on the ground, and optimal steering control is performed according to the driving state.

この無人ヘリコプタ1は、このような自律制御で飛行できるとともに、飛行状態を目で確認しながら、この飛行状態や機体から送信された各種運転状態データに基づいて、無線操縦機によりマニュアル操作が可能である。   The unmanned helicopter 1 can fly by such autonomous control and can be manually operated by a radio pilot based on the flight state and various operation state data transmitted from the aircraft while visually confirming the flight state. It is.

メインボディ2の下側にはアンテナ支持枠16が取付けられている。このアンテナ支持枠16には傾斜したステー17が取付けられている。このステー17には、前述の自律制御に必要な運転状態データや飛行指令データ等の操縦データ(デジタルデータ)を地上基地局との間で送受信するための操縦データアンテナ18が取付けられている。また、ステー17には、前述のカメラ装置12で撮影した画像データ(アナログデータ)を地上基地局に送信するための画像データアンテナ19が取付けられている。   An antenna support frame 16 is attached to the lower side of the main body 2. An inclined stay 17 is attached to the antenna support frame 16. The stay 17 is provided with a steering data antenna 18 for transmitting / receiving steering data (digital data) such as driving state data and flight command data necessary for the above-described autonomous control to / from the ground base station. The stay 17 is provided with an image data antenna 19 for transmitting image data (analog data) captured by the camera device 12 to the ground base station.

テールボディ3の下側には、地磁気等に基づく方位角センサ20が設けられている。方位角センサ20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内には、ジャイロ装置からなる姿勢角センサ(不図示)が備えられている。   Below the tail body 3, an azimuth angle sensor 20 based on geomagnetism or the like is provided. The azimuth sensor 20 detects the orientation of the aircraft (east, west, south, and north). In the main body 2, an attitude angle sensor (not shown) composed of a gyro device is provided.

テールボディ3の上側には、メインGPSアンテナ21およびサブGPSアンテナ22が設けられている。テールボディ3の後端部には、無線操縦機からの指令信号を受信する無線操縦用受信アンテナ23が設けられている。   A main GPS antenna 21 and a sub GPS antenna 22 are provided on the upper side of the tail body 3. At the rear end of the tail body 3, a radio control receiving antenna 23 for receiving a command signal from the radio pilot is provided.

図4は地上の基地局の構成を示すブロック図である。
無人ヘリコプタ1と通信する地上の基地局40には、GPS衛星からの信号を受信するGPSアンテナ44と、無人ヘリコプタ1とデータ通信を行うための通信アンテナ45と、無人ヘリコプタ1から画像データを受信するための画像受信アンテナ46とが地上に設置されている。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the ground base station.
The ground base station 40 that communicates with the unmanned helicopter 1 receives a GPS antenna 44 that receives signals from GPS satellites, a communication antenna 45 that performs data communication with the unmanned helicopter 1, and image data from the unmanned helicopter 1. An image receiving antenna 46 is installed on the ground.

基地局40は、データ処理部41と、監視操作部42と、電源部43とにより構成されている。   The base station 40 includes a data processing unit 41, a monitoring operation unit 42, and a power supply unit 43.

データ処理部41は、GPS受信機52と、データ通信機53と、画像通信機54と、これらの通信機(GPS受信機52、データ通信機53、画像通信機54)に接続された通信基板51とにより構成されている。   The data processing unit 41 includes a GPS receiver 52, a data communication device 53, an image communication device 54, and a communication board connected to these communication devices (GPS receiver 52, data communication device 53, image communication device 54). 51.

監視操作部42は、無線操縦機による手動用コントローラ60と、カメラ装置の操作や機体4の操縦調整等を行うベースコントローラ57と、バックアップ電源58と、ベースコントローラ57に接続されたパソコン55と、パソコン55用のモニタ56と、ベースコントローラ57に接続され画像データを表示する画像モニタ59とにより構成されている。   The monitoring operation unit 42 includes a controller 60 for manual operation by a wireless pilot, a base controller 57 for operating the camera device and controlling the operation of the airframe 4, a backup power source 58, a personal computer 55 connected to the base controller 57, A monitor 56 for the personal computer 55 and an image monitor 59 connected to the base controller 57 and displaying image data are configured.

電源部43は、発電機61と、バッテリブースタ62を介して発電機61に接続されたバックアップバッテリ63とにより構成されている。バックアップバッテリ63は、飛行前のチェック時等、発電機61が動作していないときに、機体4側に接続して12Vの電圧を供給する。飛行中は、発電機61からデータ処理部41および監視操作部42に100Vの電圧を供給している。   The power supply unit 43 includes a generator 61 and a backup battery 63 connected to the generator 61 via a battery booster 62. The backup battery 63 is connected to the fuselage 4 side and supplies a voltage of 12 V when the generator 61 is not operating, such as during a check before flight. During the flight, a voltage of 100 V is supplied from the generator 61 to the data processing unit 41 and the monitoring operation unit 42.

上記の構成によって、無人ヘリコプタ1の飛行に関する指令は、基地局40のパソコン55によりプログラムされ、データ処理部41を介して基地局40から無人ヘリコプタ1へ送信される。無人ヘリコプタ1の無線操縦用受信アンテナ23がその指令を受信すると、機体側の自律ボックス15(図1)内の制御基板(図示しない)により機体4の姿勢や位置が制御され、無人ヘリコプタ1が自律制御される。   With the above configuration, a command related to the flight of the unmanned helicopter 1 is programmed by the personal computer 55 of the base station 40 and transmitted from the base station 40 to the unmanned helicopter 1 via the data processing unit 41. When the radio control receiving antenna 23 of the unmanned helicopter 1 receives the command, the attitude and position of the fuselage 4 are controlled by a control board (not shown) in the autonomous box 15 (FIG. 1) on the fuselage side, and the unmanned helicopter 1 It is autonomously controlled.

地上の基地局40では、無人ヘリコプタ1の機体4に備えた各センサから送信される機体状況や飛行状況等のデータをパソコン55のモニタ56に表示することにより、無人ヘリコプタ1を監視する。飛行中の無人ヘリコプタ1に対して、飛行状況の修正等を行うときは、手動用コントローラ60またはパソコン55によって遠隔操作することができる。   The base station 40 on the ground monitors the unmanned helicopter 1 by displaying data such as aircraft status and flight status transmitted from each sensor provided in the aircraft 4 of the unmanned helicopter 1 on the monitor 56 of the personal computer 55. When the flight status is corrected for the unmanned helicopter 1 in flight, it can be remotely operated by the manual controller 60 or the personal computer 55.

画像モニタ59には、カメラ装置12(図1)で撮影した画像データが表示される。パソコン55に接続されたモニタ56には、パソコン55から入力された飛行指令データが表示される。また、このモニタ56には、機体に備えた各種センサからの検出データが表示される。本実施例では、飛行指令データとして目標高度が表示される。また、本実施例では、機体側に複数の高度センサ(図示しない)が備えられており、この複数の高度センサの測定データ(デジタルデータ)が機体側の操縦データアンテナ18(図1)および地上の通信アンテナ45およびGPSアンテナ44を介して通信基板51で受信され、ベースコントローラ57に送られ、パソコン55のモニタ56に表示される。   On the image monitor 59, image data captured by the camera device 12 (FIG. 1) is displayed. The flight command data input from the personal computer 55 is displayed on the monitor 56 connected to the personal computer 55. The monitor 56 displays detection data from various sensors provided in the machine body. In this embodiment, the target altitude is displayed as the flight command data. Further, in this embodiment, a plurality of altitude sensors (not shown) are provided on the aircraft side, and measurement data (digital data) of the plurality of altitude sensors is transmitted to the navigation data antenna 18 (FIG. 1) on the aircraft side and the ground. Are received by the communication board 51 via the communication antenna 45 and the GPS antenna 44, sent to the base controller 57, and displayed on the monitor 56 of the personal computer 55.

図5は本発明に係る実施例の構成を示すブロック図である。
機体の高度を測定する高度センサとして、気圧に基づく気圧高度センサ201、メインGPSアンテナ21に接続されたGPS1高度センサ202およびサブGPSアンテナ22に接続されたGPS2高度センサ203が機体4に搭載されている。これらの高度センサ201,202,203で測定した高度データは、機体の操縦データアンテナ18を介して基地局40に送信される。基地局40では、GPSアンテナ44および通信アンテナ45を介してこれらの高度測定データを受信し、ベースコントローラ57およびパソコン55を介してモニタ56で表示する。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the embodiment according to the present invention.
As an altitude sensor for measuring the altitude of the airframe, a barometric altitude sensor 201 based on atmospheric pressure, a GPS1 altitude sensor 202 connected to the main GPS antenna 21, and a GPS2 altitude sensor 203 connected to the sub-GPS antenna 22 are mounted on the airframe 4. Yes. The altitude data measured by these altitude sensors 201, 202, and 203 is transmitted to the base station 40 via the control data antenna 18 of the aircraft. The base station 40 receives these altitude measurement data via the GPS antenna 44 and the communication antenna 45 and displays them on the monitor 56 via the base controller 57 and the personal computer 55.

なお、GPS1高度センサ202およびGPS2高度センサ203は、基地局40に設けることも可能である。その場合には、機体からGPS位置データのみが基地局40に送信され、その位置データに基づいて基地局でヘリコプタが位置する高度を算出する。   The GPS1 altitude sensor 202 and the GPS2 altitude sensor 203 can be provided in the base station 40. In that case, only GPS position data is transmitted from the aircraft to the base station 40, and the altitude at which the helicopter is located at the base station is calculated based on the position data.

図6(A)(B)は、それぞれ本発明実施例のモニタ表示画面を示す。
図(A)の画面204には、高度プロットのラインとして4本の高度ラインが表示される。このうちの1本は目標高度で、他の3本は複数の高度センサ(GPS1高度センサ、GPS2高度センサおよび気圧高度センサ)の測定データを示すラインである。また、画面204には、基地局周辺を飛行する場合の基地局のランドマークとして、GPSアンテナ44の高度を表示する。これにより、基地局周辺を低空で飛行するときの安全性を確保する。
6 (A) and 6 (B) show the monitor display screens of the embodiment of the present invention, respectively.
On the screen 204 of FIG. (A), four altitude lines are displayed as altitude plot lines. One of these is a target altitude, and the other three are lines indicating measurement data of a plurality of altitude sensors (GPS1 altitude sensor, GPS2 altitude sensor and barometric altitude sensor). The screen 204 displays the altitude of the GPS antenna 44 as a landmark of the base station when flying around the base station. This ensures safety when flying around the base station in a low altitude.

図(A)に示すように、画面204には、4本の高度ラインの現在時刻における高度と、その10秒前までの高度データの履歴がプロットされ高度ラインとして表示されている。図(A)に示す表示では、4本の高度ラインがすべてほぼ一致して、目標高度に追従して実際の各センサによる測定高度が表示されている。このような場合は、飛行制御動作が正常に行われ、かつ3つの高度センサ201,202,203(図5参照)が正常に機能していることを示す。   As shown in FIG. 4A, the screen 204 displays the altitude at the current time of the four altitude lines and the altitude data history up to 10 seconds before the altitude line. In the display shown in FIG. 4A, all four altitude lines are almost coincident with each other, and the actual altitude measured by each sensor is displayed following the target altitude. In such a case, it is shown that the flight control operation is normally performed and that the three altitude sensors 201, 202, and 203 (see FIG. 5) are functioning normally.

図(B)の画面204には、図(A)と同様に、4本の高度表示について、現在時刻の高度と、その10秒前までの高度履歴が表示されている。図(B)で示す例では、目標とする高度指令値が入力され、その目標高度(実線)に向けて機体を徐々に上昇させている状態を示している。この例においても3本の高度ラインはほぼ一致し、最終的に4本の高度ラインがほぼ一致しているため、飛行制御および各高度センサが正常に動作していることを示す。   On the screen 204 in FIG. (B), as in FIG. (A), the altitude at the current time and the altitude history up to 10 seconds before the four altitude displays are displayed. In the example shown in FIG. (B), the target altitude command value is input, and the airframe is gradually raised toward the target altitude (solid line). Also in this example, the three altitude lines are almost coincident, and finally the four altitude lines are almost coincident, indicating that the flight control and each altitude sensor are operating normally.

目標高度と他の3本の高度が常に大きくずれているときは、目標高度に向けた飛行制御動作に異常があることを示す。また、3本の高度センサからの測定結果の高度ラインのうち1本が他の高度測定ラインから大きくずれている場合には、その高度センサが異常であることを示す。このように、目標高度および複数の実際の高度測定データを表示して、これらを比較することにより、飛行制御動作および各高度センサの異常を判別することができる。   When the target altitude and the other three altitudes always deviate greatly, this indicates that there is an abnormality in the flight control operation toward the target altitude. Further, when one of the altitude lines of the measurement results from the three altitude sensors is greatly deviated from the other altitude measurement lines, it indicates that the altitude sensor is abnormal. In this manner, the target altitude and a plurality of actual altitude measurement data are displayed and compared, whereby the flight control operation and the abnormality of each altitude sensor can be determined.

なお、高度履歴表示時間は10秒に限らず、例えば30秒程度まで延ばして表示可能である。また、高度表示は、GPS高度センサおよび気圧高度センサともに、楕円体高度を基準として表示している。3つの高度センサ、GPS1高度センサ、GPS2高度センサおよび気圧高度センサは、それぞれゼロ点からのオフセットをもっているが、GPS1高度センサに収束させてこれに合わせて表示している。したがって、これらの高度測定データを画面上で比較することができる。また、高度測定表示データの最大値と最小値の高度差があまり大きいと履歴状況が十分に把握できなくなるため、測定データに応じて表示幅を適宜自動調整することが望ましい。   The altitude history display time is not limited to 10 seconds, and can be displayed by extending it to about 30 seconds, for example. In addition, the altitude display is displayed based on the ellipsoidal altitude for both the GPS altitude sensor and the barometric altitude sensor. The three altitude sensors, the GPS1 altitude sensor, the GPS2 altitude sensor, and the barometric altitude sensor each have an offset from the zero point, but are converged to the GPS1 altitude sensor and displayed accordingly. Therefore, these altitude measurement data can be compared on the screen. In addition, if the difference in altitude between the maximum value and the minimum value of altitude measurement display data is too large, it is not possible to sufficiently grasp the history status. Therefore, it is desirable to automatically adjust the display width appropriately according to the measurement data.

本発明は、目標高度および実際の高度測定データを表示するモニタを備えた無人ヘリコプタ基地局でのモニタ表示システムに適用できる。   The present invention can be applied to a monitor display system in an unmanned helicopter base station having a monitor that displays target altitude and actual altitude measurement data.

本発明に係る無人ヘリコプタの側面図。The side view of the unmanned helicopter concerning the present invention. 同じくヘリコプタの平面図。The top view of a helicopter. 同じくヘリコプタの正面図。The front view of a helicopter. 本発明に係る基地局の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the base station which concerns on this invention. 本発明に係る実施例の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the Example which concerns on this invention. 本発明に係る実施例の画面表示例を示す図。The figure which shows the example of a screen display of the Example which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

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:コントロールパネル、11:表示灯、12:カメラ装置、13:雲台、14:窓、15:自律制御ボックス、16:アンテナ支持枠、17:ステー、18:操縦データアンテナ、19:画像データアンテナ、20:方位角センサ、21:メインGPSアンテナ、22:サブGPSアンテナ、23:無線操縦用受信アンテナ、40:基地局、41:データ処理部、42:監視操作部、43:電源部、44:GPSアンテナ、45:通信アンテナ、46:画像受信アンテナ、51:通信基板、52:GPS受信機、53:データ通信機、54:画像通信機、55:パソコン、56:モニタ、57:ベースコントローラ、58:バックアップ電源、60:手動用コントローラ、61:発電機、64:排気管、65:マフラ、201:気圧高度センサ、202:GPS1高度センサ、203:GPS2高度センサ、204:画面 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: Control panel, 11: Display Light: 12: Camera device, 13: Head, 14: Window, 15: Autonomous control box, 16: Antenna support frame, 17: Stay, 18: Steering data antenna, 19: Image data antenna, 20: Azimuth angle sensor, 21: main GPS antenna, 22: sub GPS antenna, 23: reception antenna for radio control, 40: base station, 41: data processing unit, 42: monitoring operation unit, 43: power supply unit, 44: GPS antenna, 45: communication Antenna: 46: Image receiving antenna, 51: Communication board, 52: GPS receiver, 53: Data communication device, 54: Image communication device, 55: Personal computer, 56 Monitor: 57: Base controller, 58: Backup power source, 60: Manual controller, 61: Generator, 64: Exhaust pipe, 65: Muffler, 201: Barometric altitude sensor, 202: GPS1 altitude sensor, 203: GPS2 altitude sensor, 204: Screen

Claims (4)

機体と通信するためのアンテナと、このアンテナに接続された通信機と、この通信機に接続され飛行状態を監視しながら制御可能な監視操作部と、この監視操作部に接続されたモニタとを備えた無人ヘリコプタ基地局のモニタ表示システムにおいて、
現在時刻における機体の高度とともに所定時間前までの機体の高度履歴を前記モニタに表示することを特徴とする無人ヘリコプタ基地局のモニタ表示システム。
An antenna for communicating with the aircraft, a communication device connected to the antenna, a monitoring operation unit that is connected to the communication device and can be controlled while monitoring the flight state, and a monitor connected to the monitoring operation unit In the monitor display system of the unmanned helicopter base station provided,
A monitor display system for an unmanned helicopter base station, wherein the altitude history of the aircraft up to a predetermined time ago is displayed on the monitor together with the altitude of the aircraft at the current time.
機体の高度を測定する複数の高度センサを備え、機体の目標高度とともに前記複数の高度センサによる測定値を前記モニタに表示することを特徴とする請求項1記載の無人ヘリコプタ基地局のモニタ表示システム。   2. A monitor display system for an unmanned helicopter base station according to claim 1, comprising a plurality of altitude sensors for measuring the altitude of the aircraft, and displaying the measured values of the altitude sensors together with the target altitude of the aircraft on the monitor. . 前記高度センサは、GPS高度センサおよび気圧高度センサを含むことを特徴とする請求項2記載の無人ヘリコプタ基地局のモニタ表示システム。   3. The unmanned helicopter base station monitor display system according to claim 2, wherein the altitude sensor includes a GPS altitude sensor and a barometric altitude sensor. 目標高度と高度センサによる測定高度とを比較して飛行制御または高度センサの異常を判別することを特徴とする請求項2記載のモニタ表示システムを用いた無人ヘリコプタの異常判別システム。   3. An unmanned helicopter abnormality determination system using a monitor display system according to claim 2, wherein a target altitude and an altitude sensor-measured altitude are compared to determine flight control or an abnormality of the altitude sensor.
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