JP2019194559A - 慣性支援を使用する光大気データ補償システム - Google Patents
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Abstract
Description
[0014] 本システムは、LiDARに基づく大気データ・システムの実装を、より多くの航空機プラットフォーム上で可能にするという利点が得られる。例えば、高性能ジェット航空機のように、高いピッチ、ロー、およびヨー・レートを呈する航空機プラットフォームに搭載されるLiDARシステムから計算される大気データ・パラメータにおいて誤差を根絶することができる。
[0016] 図1は、例示的な実施形態による、輸送機関用光学大気データ・システム100のブロック図である。大気データ・システム100は、光学大気データ・センサ110を備えており、光学大気データ・センサ110は、輸送機関の機体軸に対して固定されている少なくとも1本の見通し線を有する光送受信機112を含む。一実施形態では、光学大気データ・センサ110は、輸送機関の機体軸に対して固定されている複数の見通し線を有するLiDAR大気データ・センサを含む。光送受信機112は、輸送機関上において、輸送機関の重心から離間された設置位置に位置付けられている。光送受信機112は、光114を見通し線における外部相互作用空域116に伝導し、相互作用空域116からの伝導光の散乱部分118を収集するように構成されている。
実施形態例
[0031] 例1は、大気データ・システムを含む。大気データ・システムは、輸送機関に搭載された光学大気データ・センサであって、輸送機関の重心に対応する、輸送機関上の第2位置から離間された第1位置に光送受信機を含み、光送受信機が、輸送機関の機体軸に対して固定された少なくとも1本の見通し線を有し、光送受信機が、少なくとも1本の見通し線に沿って光を外部相互作用空域に伝導し、外部相互作用空域からの伝導光の散乱部分を収集するように構成される、光学大気データ・センサと、輸送機関に搭載された1つ以上の慣性センサであって、輸送機関の1つ以上の回転速度を測定し、回転速度データを生成するように構成される、1つ以上の慣性センサと、輸送機関に搭載され、光学大気データ・センサおよび1つ以上の慣性センサと通信するように動作するプロセッサ・ユニットとを備えている。プロセッサ・ユニットは、光学大気データ・センサによって検出された伝導光から収集された散乱部分に基づいて少なくとも1つの見通し線速度を計算する命令と、少なくとも1つの見通し線速度を、回転速度誘発バイアスに対して補正する命令と、補正した少なくとも1つの見通し線速度に基づいて、大気データ・パラメータを計算する命令とを含む命令を実行するように動作する。
[0035] 例5は、例1〜4のいずれかのシステムを含み、輸送機関が航空機を含む。
[0037] 例7は、例5〜6のいずれかのシステムを含み、計算した大気データ・パラメータが、対気速度、攻撃角度、横滑り角度、温度、または圧力の内1つ以上を含む。
[0042] 例12は、例11の方法を含み、回転速度データが、ピッチ回転速度、ロール回転速度、およびヨー回転速度を含む。
[0044] 例14は、例11〜13のいずれかの方法を含み、更に、計算した大気データ・パラメータを、航空機に搭載された航空電子機器ユニットに送るステップを含む。
[0047] 例17は、例15〜16のいずれかのシステムを含み、計算した大気データ・パラメータが、対気速度、攻撃角度、横滑り角度、温度、または圧力の内1つ以上を含む。
Claims (3)
- 大気データ・システムであって、
輸送機関に搭載された光学大気データ・センサであって、前記輸送機関の重心に対応する、前記輸送機関上の第2位置から離間された第1位置に光送受信機を含み、前記光送受信機が、前記輸送機関の機体軸に対して固定された少なくとも1本の見通し線を有し、前記光送受信機が、前記少なくとも1本の見通し線に沿って光を外部相互作用空域に伝導し、前記外部相互作用空域からの前記伝導光の散乱部分を収集するように構成される、光学大気データ・センサと、
前記輸送機関に搭載された1つ以上の慣性センサであって、前記輸送機関の1つ以上の回転速度を測定し、回転速度データを生成するように構成される、1つ以上の慣性センサと、
前記輸送機関に搭載され、前記光学大気データ・センサおよび前記1つ以上の慣性センサと通信するように動作するプロセッサ・ユニットと、
を備えており、前記プロセッサ・ユニットが、
前記光学大気データ・センサによって検出された伝導光から収集された散乱部分に基づいて少なくとも1つの見通し線速度を計算する命令と、
前記少なくとも1つの見通し線速度を、回転速度誘発バイアスに対して補正する命令と、
前記補正した少なくとも1つの見通し線速度に基づいて、大気データ・パラメータを計算する命令と、
を含む命令を実行するように構成される、大気データ・システム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、
前記輸送機関が航空機であり、
前記光学大気データ・センサが、前記航空機の機体軸に対して固定された複数の見通し線を有する光検出および測距(LiDAR)センサを含み、
前記プロセッサ・ユニットが、更に、前記計算した大気データ・パラメータを、前記航空機に搭載された航空電子機器ユニットに送るように動作する、システム。 - 輸送機関についての大気データを取得する方法であって、
輸送機関に搭載する光学大気データ・センサを用意するステップであって、前記光学大気データ・センサが、前記輸送機関の重心に対応する前記輸送機関上の第2位置から離間された第1位置において光送受信機を含み、前記光送受信機が、前記輸送機関の機体軸に対して固定された少なくとも1本の見通し線を有する、ステップと、
前記光送受信機から、前記少なくとも1つの見通し線に沿って、光を外部相互作用空域に伝導するステップと、
前記光送受信機において、前記外部相互作用空域からの前記伝導光の散乱部分を受けて、大気データを収集するステップと、
前記収集した大気データをプロセッサに送り、前記収集した大気データに基づいて少なくとも1つの見通し線速度を計算するステップと、
前記輸送機関に搭載された1つ以上の慣性センサからの回転速度データ、前記光送受信機の第1位置、および前記輸送機関の重心に対応する前記第2位置に基づいて、前記少なくとも1つの見通し線速度に対する回転速度誘発バイアスを決定するステップと、
前記回転速度誘発バイアスを、前記少なくとも1つの見通し線速度から減算して、少なくとも1つの補正見通し線速度を求めるステップと、
前記少なくとも1つの補正見通し線速度に基づいて、大気データ・パラメータを計算するステップと、
を含む、方法。
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