JP2020045049A - 航空機の着陸支援装置、航空機の着陸支援方法及び航空機の着陸支援プログラム - Google Patents

航空機の着陸支援装置、航空機の着陸支援方法及び航空機の着陸支援プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】着陸地点の風向及び風速を従来よりも高精度に推定する。【解決手段】回転翼機1は、着陸地点周辺の画像を取得するカメラ13と、着陸地点上空の風向及び風速を計測する風向風速計15と、制御部18とを備える。制御部18は、取得した画像に基づいて着陸地点周辺の形状を取得し、この着陸地点周辺の形状と着陸地点上空の風向及び風速とに基づいて、着陸地点の風向及び風速を算出する。【選択図】図3

Description

本発明は、着陸地点の風況を推定して安全な着陸を支援する技術に関する。
回転翼機等の航空機で着陸を行う際、周囲の建造物や地形によっては着陸地点周辺の風況が乱れており、急に無風地帯や強風地帯に入って揚力やコントロールを失うことがあり得る。また艦船上の飛行甲板に着艦する場合においても、格納庫等の構造物による無風地帯や強風地帯に入るなどして予期せぬ状況に陥り、通常の制御ではコントロール不能になる可能性がある。
つまり、着陸を安全に行うためには、着陸地点の風況を精度よく把握することが重要となる。
そこで、例えば特許文献1に記載の技術では、過去の飛行データを用いることで特定の着陸経路における風向・風速データを取得し、この風向・風速データを利用して着陸難易度を推定している。
特許第6176717号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、風向・風速データの取得に過去の飛行データを用いているため、着陸地点における風向及び風速の予測精度は必ずしも高くない。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、着陸地点の風向及び風速をより高精度に推定することを目的とするものである。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、所定の着陸地点への航空機の着陸を支援する航空機の着陸支援装置であって、
着陸地点周辺の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段が取得した画像に基づいて、着陸地点周辺の形状を取得する形状取得手段と、
着陸地点上空の風向及び風速を計測する計測手段と、
前記形状取得手段が取得した着陸地点周辺の形状と、前記計測手段が計測した着陸地点上空の風向及び風速とに基づいて、着陸地点の風向及び風速を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の航空機の着陸支援装置において、
前記算出手段は、着陸地点周辺の形状と着陸地点上空の風向及び風速とに基づいて、CFD解析または簡易計算モデルを用いて着陸地点の風向及び風速を算出することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の航空機の着陸支援装置において、
地形情報を予め記憶したデータベースと、
前記航空機の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
を備え、
前記形状取得手段は、前記画像取得手段が取得した画像と前記位置情報取得手段が取得した位置情報とを前記データベースに照合し、着陸地点周辺の形状を取得することを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の航空機の着陸支援装置において、
複数の艦船の形状情報を予め記憶したデータベースを備え、
前記形状取得手段は、着陸地点が艦船の甲板である場合には、前記画像取得手段が取得した画像を前記データベースに照合し、着陸地点周辺の形状を取得することを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項3又は4に記載の航空機の着陸支援装置において、
前記形状取得手段は、前記データベースに照合した結果、該当する情報が無かった場合には、前記画像取得手段が取得した着陸地点周辺の画像に基づいて、簡易形状を組み合わせて着陸地点周辺の形状モデルを作成することを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の航空機の着陸支援装置において、
前記算出手段が算出した着陸地点の風向及び風速が所定の条件を満たした場合に、着陸地点への進入困難をパイロットに警告することを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の航空機の着陸支援装置において、
前記航空機が無人機であり、
前記算出手段が算出した着陸地点の風向及び風速に基づいて、着陸地点へ進入する経路を算出し、当該経路に沿うように機体を制御することを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の航空機の着陸支援装置において、
前記航空機が回転翼機であることを特徴とする。
請求項9及び請求項10に記載の発明は、請求項1に記載の航空機の着陸支援装置と同様の特徴を具備する航空機の着陸支援方法及びそのプログラムである。
本発明によれば、着陸地点周辺の画像が取得されてこれに基づいて着陸地点周辺の形状が取得され、この着陸地点周辺の形状と、計測された着陸地点上空の風向及び風速とに基づいて、着陸地点の風向及び風速が算出される。
したがって、過去の飛行データを用いて風向・風速データを取得していた従来に比べ、着陸地点の風向及び風速をより高精度に推定することができる。ひいては、着陸をより安全に行うことができ、また、パイロットの負担を軽減することができる。
実施形態における回転翼機の概略の機能構成を示すブロック図である。 ビル屋上のヘリポートに着陸しようとする回転翼機を示す図である。 実施形態における第1着陸支援処理の流れを示すフローチャートである。 艦船の甲板に着陸しようとする回転翼機を示す図である。 実施形態における第2着陸支援処理の流れを示すフローチャートである。
以下、本発明を回転翼機に適用した場合の実施形態について、図面を参照して説明する。
<回転翼機の構成>
まず、本実施形態における回転翼機1の構成について説明する。
図1は、回転翼機1の概略の機能構成を示すブロック図である。
本実施形態における回転翼機1は、着陸地点の風を直接計測できない場合等に、これを推定して安全な着陸を行えるように構成されたものである。
具体的には、図1に示すように、回転翼機1は、飛行機構11と、操作部12と、カメラ13と、位置センサ14と、風向風速計15と、記憶部16と、表示部17と、制御部18とを備えている。
このうち、飛行機構11は、回転翼機1を飛行させるための機構であり、推進力を発生させるエンジン等から構成されている。
操作部12は、パイロットに操作される操縦桿や各種操作キー等を備えており、これら操縦桿や各種操作キー等の操作状態に対応する信号を制御部18に出力する。
カメラ13は、回転翼機1の外部の画像を取得可能なものである。このカメラ13は、地形や構造物の形状を把握可能な画像を取得できるものであれば特に限定されず、例えば光学センサ等を用いてもよい。
位置センサ14は、回転翼機1の位置情報を取得可能なセンサであり、本実施形態では、GPS(Global Positioning System)による測位が可能なGPS受信機である。
風向風速計15は、回転翼機1が受ける風の風向と風速を計測可能なものである。
記憶部16は、回転翼機1の各種機能を実現するためのプログラムやデータを記憶するとともに、作業領域としても機能するメモリである。本実施形態においては、記憶部16は、第1着陸支援プログラム160aと、第2着陸支援プログラム160bとを記憶している。
第1着陸支援プログラム160aは、地上の着陸地点に着陸する場合に実行される後述の第1着陸支援処理を制御部18に実行させるためのプログラムである。第2着陸支援プログラム160bは、艦船に着陸(着艦)する場合に実行される後述の第2着陸支援処理を制御部18に実行させるためのプログラムである。
また、記憶部16は、地形情報データベース(DB)161と、艦船情報データベース(DB)162とを有している。
地形情報データベース161には、風況に影響を及ぼし得る情報であって、建造物等の情報を含む三次元の地形情報が格納されている。
艦船情報データベース162には、複数の艦船に関する各種情報が格納されている。ただし、この情報には、少なくとも当該艦船の形状の情報が含まれていればよい。
表示部17は、図示しないディスプレイを備えており、制御部18による算出結果等を表示する。また、表示部17は、図示しないスピーカーを備えており、音声表示も可能となっている。
制御部18は、回転翼機1の各部を中央制御する。具体的に、制御部18は、操作部12からの信号に基づいて飛行機構11を駆動して回転翼機1の飛行を制御したり、カメラ13等の動作を制御したりする他、記憶部16に記憶されているプログラムを展開し、展開されたプログラムと協働して各種処理を実行したりする。
<回転翼機の着陸動作>
続いて、着陸する際の回転翼機1の動作について説明する。
[ビル屋上のヘリポートに着陸する場合]
まず、回転翼機1がビル屋上のヘリポートに着陸する場合について説明する。
図2は、ビル屋上のヘリポートに着陸しようとする回転翼機1を示す図であり、図3は、このときに実行される第1着陸支援処理の流れを示すフローチャートである。
図2に示すように、屋上にヘリポートHを有するビルB1は、周囲を複数の他のビルB2に囲まれており、着陸時には不規則なビル風等の発生が予想される。
第1着陸支援処理は、このヘリポートHのように地上に固定された着陸地点に着陸する際に、着陸地点での風況を推定してパイロットに知らせたり着陸手法をガイドしたりする処理である。この第1着陸支援処理は、例えばパイロットによる当該処理の実行操作により、制御部18が記憶部16から第1着陸支援プログラム160aを読み出して展開することで実行される。
ここでは、回転翼機1が着陸地点(ヘリポートH)を視認できる上空まで飛行してきて滞空等している状態にあるものとする。
図3に示すように、第1着陸支援処理が実行されると、まず制御部18は、風向風速計15により、回転翼機1の現在位置、すなわち着陸地点上空の風向及び風速を計測する(ステップS11)。ただし、このステップでの風向及び風速計測は、後述するステップS18の計算までに実行してあればよい。
次に、制御部18は、カメラ13の動作を制御し、着陸地点周辺の画像情報を取得する(ステップS12)。ここで着陸地点「周辺」とは、着陸地点の風況に影響を及ぼし得る範囲内をいう。
次に、制御部18は、位置センサ14により、現在の回転翼機1の位置情報を取得する(ステップS13)。
次に、制御部18は、ステップS12で取得した着陸地点周辺の画像情報と、ステップS13で取得した位置情報とを、地形情報データベース161に照合する(ステップS14)。
そして、この照合の結果(ステップS15)、該当する地形情報が見つかった場合には(ステップS15;Yes)、制御部18は、地形情報データベース161内の情報から着陸地点周辺の地形情報を取得する(ステップS16)。
一方、該当する地形情報が無かった場合には(ステップS15;No)、制御部18は、ステップS12で取得した着陸地点周辺の画像情報に基づいて、簡易形状を組み合わせて着陸地点周辺の地形情報(モデル)を作成する(ステップS17)。つまり、例えば円柱形や角柱形などの簡易的な立体形状を組み合わせることで、ヘリポートH周辺のビル群等を模した地形モデルを作成する。
次に、制御部18は、ステップS11で取得した現在位置での風向及び風速と、ステップS16またはS17で取得した着陸地点周辺の地形情報(モデル)とに基づいて、着陸地点での推定風向及び風速を算出する(ステップS18)。この計算は、CFD(Computational Fluid Dynamics)解析プログラムを用いたものであってもよいし、簡易計算モデルによるものであってもよい。
次に、制御部18は、ステップS18での算出結果をパイロットに報告し、必要に応じて着陸手法をガイドしたりする(ステップS19)。
具体的に、制御部18は、算出結果を表示部17に表示したうえで、推定風速が比較的に速い場合には回転翼機1が風下から着陸地点に進入できるようにパイロットに進入方向をガイドしたり、飛行が困難な程の強風であった場合には着陸地点への進入を控えるようパイロットに警告したりする。
なお、回転翼機1が無人機であった場合には、現在位置から着陸地点までの適切なアプローチ経路(例えば、風があまり変動しないルートを通って風下から着陸できるもの)を算出し、これに沿って飛行するように機体を制御すればよい。
そして、回転翼機1が着陸地点のヘリポートHに着陸したら、制御部18は第1着陸支援処理を終了する。
[艦船の甲板に着陸する場合]
次に、回転翼機1が艦船の甲板に着陸(着艦)する場合について説明する。
図4は、艦船の甲板に着陸しようとする回転翼機1を示す図であり、図5は、このときに実行される第2着陸支援処理の流れを示すフローチャートである。
図4に示すように、艦尾に甲板(飛行甲板)Dを有する艦船Sは、常に海風に晒されている。
第2着陸支援処理は、艦船上の着陸地点に着陸する際に、着陸地点での風況を推定してパイロットに知らせたり着陸手法をガイドしたりする処理である。この第2着陸支援処理は、例えばパイロットによる当該処理の実行操作により、制御部18が記憶部16から第2着陸支援プログラム160bを読み出して展開することで実行される。
ここでは、回転翼機1が着陸地点(甲板D)を視認できる上空まで飛行してきて滞空等している状態にあるものとする。
図5に示すように、第2着陸支援処理が実行されると、まず制御部18は、風向風速計15により、回転翼機1の現在位置、すなわち着陸地点上空の風向及び風速を計測する(ステップS21)。ただし、このステップでの風向及び風速計測は、後述するステップS28の計算までに実行してあればよい。
次に、制御部18は、カメラ13の動作を制御し、着陸地点周辺の画像情報を取得する(ステップS22)。ここで着陸地点「周辺」とは、着陸地点の風況に影響を及ぼし得る範囲内をいう。
次に、制御部18は、ステップS22で取得した着陸地点周辺の画像情報を艦船情報データベース162に照合する(ステップS24)。
そして、この照合の結果(ステップS25)、該当する艦船情報が見つかった場合には(ステップS25;Yes)、制御部18は、艦船情報データベース162内の情報から該当する艦船Sにおける着陸地点周辺の形状情報を取得する(ステップS26)。
一方、該当する艦船情報が無かった場合には(ステップS25;No)、制御部18は、ステップS22で取得した着陸地点周辺の画像情報に基づいて、簡易形状を組み合わせて着陸地点周辺の形状情報(モデル)を作成する(ステップS27)。つまり、例えば円柱形や角柱形などの簡易的な立体形状を組み合わせることで、甲板D周辺の艦船形状を模した形状モデルを作成する。
次に、制御部18は、ステップS21で取得した現在位置での風向及び風速と、ステップS26またはS27で取得した着陸地点周辺の形状情報(モデル)とに基づいて、着陸地点での推定風向及び風速を算出する(ステップS28)。この計算は、CFD(Computational Fluid Dynamics)解析プログラムを用いたものであってもよいし、簡易計算モデルによるものであってもよい。
次に、制御部18は、ステップS28での算出結果をパイロットに報告し、必要に応じて着陸手法をガイドしたりする(ステップS29)。
具体的に、制御部18は、算出結果を表示部17に表示したうえで、推定風速が比較的に速い場合には回転翼機1が風下から着陸地点に進入できるようにパイロットに進入方向をガイドしたり、飛行が困難な程の強風であった場合には着陸地点への進入を控えるようパイロットに警告したりする。
なお、回転翼機1が無人機であった場合には、現在位置から着陸地点までの適切なアプローチ経路(例えば、風があまり変動しないルートを通って風下から着陸できるもの)を算出し、これに沿って飛行するように機体を制御すればよい。
そして、回転翼機1が着陸地点の甲板Dに着艦したら、制御部18は第2着陸支援処理を終了する。
<効果>
以上のように、本実施形態によれば、着陸地点周辺の画像が取得されてこれに基づいて着陸地点周辺の形状が取得され、この着陸地点周辺の形状と、計測された着陸地点上空の風向及び風速とに基づいて、着陸地点の風向及び風速が算出される。
したがって、過去の飛行データを用いて風向・風速データを取得していた従来に比べ、着陸地点の風向及び風速をより高精度に推定することができる。ひいては、着陸をより安全に行うことができ、また、パイロットの負担を軽減することができる。
<変形例>
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、着陸地点の推定風向及び風速の算出を1度だけ行うものとして説明したが、着陸地点に近づいたらこの算出を再度行うこととしてもよいし、アプローチの飛行中に随時行うこととしてもよい。
この場合、算出フローの全てを同様に繰り返してもよいし、地形/形状情報(モデル)は同じものを利用し、風向・風速の取得(ステップS11、S21)と位置情報の取得(ステップS13)のみを更新することとしてもよい。
また、上記実施形態では、回転翼機1に搭載された機器のみで各種情報の取得・算出等を行うこととした。しかし、着陸地点周辺の画像の取得と、機体の位置情報の取得と、上空の風向・風速の取得を除く処理は、機上で行われなくともよい。つまり、演算装置やデータベースは地上設備に設け、データリンクを通じて回転翼機1から得た画像等の情報に基づいて地上設備で算出を行い、その結果をデータリンクで回転翼機1に送ることとしてもよい。
また、着陸地点での風況の情報を含むデータベースを予め持っておき、この情報を利用して算出結果を補正などしてもよい。あるいは、ネットワーク上から気象観測データを取得して計算に利用してもよい。
また、地上の着陸地点に着陸する第1着陸支援処理と、艦船上の着陸地点に着陸する第2着陸支援処理との選択は、パイロットによる操作でなく、例えば回転翼機1の位置情報や画像情報などに基づいて自動的に選択されることとしてもよい。
また、上記実施形態では本発明を回転翼機に適用した場合について説明したが、本発明は回転翼機以外の航空機全般に適用可能である。ただし、回転翼機等のVTOL機(垂直離着陸機)に特に好適に適用可能であることは言うまでもない。
1 回転翼機
13 カメラ
14 位置センサ
15 風向風速計
16 記憶部
17 表示部
18 制御部
160a 第1着陸支援プログラム
160b 第2着陸支援プログラム
161 地形情報データベース
162 艦船情報データベース
H ヘリポート
S 艦船
D 甲板

Claims (10)

  1. 所定の着陸地点への航空機の着陸を支援する航空機の着陸支援装置であって、
    着陸地点周辺の画像を取得する画像取得手段と、
    前記画像取得手段が取得した画像に基づいて、着陸地点周辺の形状を取得する形状取得手段と、
    着陸地点上空の風向及び風速を計測する計測手段と、
    前記形状取得手段が取得した着陸地点周辺の形状と、前記計測手段が計測した着陸地点上空の風向及び風速とに基づいて、着陸地点の風向及び風速を算出する算出手段と、
    を備えることを特徴とする航空機の着陸支援装置。
  2. 前記算出手段は、着陸地点周辺の形状と着陸地点上空の風向及び風速とに基づいて、CFD解析または簡易計算モデルを用いて着陸地点の風向及び風速を算出することを特徴とする請求項1に記載の航空機の着陸支援装置。
  3. 地形情報を予め記憶したデータベースと、
    前記航空機の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
    を備え、
    前記形状取得手段は、前記画像取得手段が取得した画像と前記位置情報取得手段が取得した位置情報とを前記データベースに照合し、着陸地点周辺の形状を取得することを特徴とする請求項1又は2に記載の航空機の着陸支援装置。
  4. 複数の艦船の形状情報を予め記憶したデータベースを備え、
    前記形状取得手段は、着陸地点が艦船の甲板である場合には、前記画像取得手段が取得した画像を前記データベースに照合し、着陸地点周辺の形状を取得することを特徴とする請求項1又は2に記載の航空機の着陸支援装置。
  5. 前記形状取得手段は、前記データベースに照合した結果、該当する情報が無かった場合には、前記画像取得手段が取得した着陸地点周辺の画像に基づいて、簡易形状を組み合わせて着陸地点周辺の形状モデルを作成することを特徴とする請求項3又は4に記載の航空機の着陸支援装置。
  6. 前記算出手段が算出した着陸地点の風向及び風速が所定の条件を満たした場合に、着陸地点への進入困難をパイロットに警告することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の航空機の着陸支援装置。
  7. 前記航空機が無人機であり、
    前記算出手段が算出した着陸地点の風向及び風速に基づいて、着陸地点へ進入する経路を算出し、当該経路に沿うように機体を制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の航空機の着陸支援装置。
  8. 前記航空機が回転翼機であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の航空機の着陸支援装置。
  9. 所定の着陸地点への航空機の着陸を支援する航空機の着陸支援方法であって、
    着陸支援装置が、
    着陸地点周辺の画像を取得する画像取得工程と、
    前記画像取得工程で取得された画像に基づいて、着陸地点周辺の形状を取得する形状取得工程と、
    着陸地点上空の風向及び風速を計測する計測工程と、
    前記形状取得工程で取得された着陸地点周辺の形状と、前記計測工程で計測された着陸地点上空の風向及び風速とに基づいて、着陸地点の風向及び風速を算出する算出工程と、
    を実行することを特徴とする航空機の着陸支援方法。
  10. 所定の着陸地点への航空機の着陸を支援する航空機の着陸支援プログラムであって、
    コンピュータを、
    着陸地点周辺の画像を取得する画像取得手段、
    前記画像取得手段が取得した画像に基づいて、着陸地点周辺の形状を取得する形状取得手段、
    着陸地点上空の風向及び風速を計測する計測手段、
    前記形状取得手段が取得した着陸地点周辺の形状と、前記計測手段が計測した着陸地点上空の風向及び風速とに基づいて、着陸地点の風向及び風速を算出する算出手段、
    として機能させることを特徴とする航空機の着陸支援プログラム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230072243A (ko) * 2021-11-17 2023-05-24 ㈜시스테크 무인항공기 최적 착륙경로 설정 방법
WO2023176069A1 (ja) * 2022-03-16 2023-09-21 株式会社日立製作所 離着陸管制装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11493938B1 (en) * 2019-09-20 2022-11-08 Amazon Technologies, Inc. Computer vision wind direction for unmanned aerial vehicle (UAV) applications
CN112464008A (zh) * 2020-11-02 2021-03-09 中国石油天然气集团有限公司 直升机临时起降点选择方法及装置
JP7482756B2 (ja) * 2020-11-13 2024-05-14 三菱重工業株式会社 航空機の制御システム、航空機、航空機の制御方法及びプログラム
CN113378451A (zh) * 2021-04-16 2021-09-10 北京航空航天大学 飞行器着陆点预测方法、设备及存储器
US11977379B2 (en) 2021-11-19 2024-05-07 Honeywell International Inc. Apparatuses, computer-implemented methods, and computer program product to assist aerial vehicle pilot for vertical landing and/or takeoff

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0863700A (ja) * 1994-08-24 1996-03-08 Science & Tech Agency 航空機の着陸支援方法及び装置
WO2018062336A1 (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 日本電気株式会社 飛行制御装置、無人飛行機、飛行制御方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
WO2018155700A1 (ja) * 2017-02-27 2018-08-30 国立大学法人 東京大学 飛行管理システム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL219836A (en) * 2012-05-16 2017-02-28 Meir Yoffe Landing and spotting of unmanned aerial vehicles
US8976042B1 (en) * 2012-09-24 2015-03-10 Rockwell Collins, Inc. Image combining system, device, and method of multiple vision sources
US9547991B2 (en) * 2013-05-23 2017-01-17 Honeywell International Inc. Aircraft precision approach and shipboard landing control system and method
JP6176717B2 (ja) 2013-09-06 2017-08-09 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 航空機運航用情報生成装置、航空機運航用情報生成方法、及び航空機運航用情報生成プログラム
US9382016B2 (en) * 2014-06-24 2016-07-05 Sikorsky Aircraft Corporation Aircraft landing monitor
US10775809B2 (en) * 2018-04-09 2020-09-15 Insitu Inc., A Subsidiary Of The Boeing Company Methods and computing devices for controlling an aircraft and/or a vehicle to enable retrieval of the aircraft at the vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0863700A (ja) * 1994-08-24 1996-03-08 Science & Tech Agency 航空機の着陸支援方法及び装置
WO2018062336A1 (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 日本電気株式会社 飛行制御装置、無人飛行機、飛行制御方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
WO2018155700A1 (ja) * 2017-02-27 2018-08-30 国立大学法人 東京大学 飛行管理システム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230072243A (ko) * 2021-11-17 2023-05-24 ㈜시스테크 무인항공기 최적 착륙경로 설정 방법
KR102562599B1 (ko) * 2021-11-17 2023-08-02 ㈜시스테크 무인항공기 최적 착륙경로 설정 방법
WO2023176069A1 (ja) * 2022-03-16 2023-09-21 株式会社日立製作所 離着陸管制装置

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