JP2021033519A - 制御装置、制御システム、飛行体、制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
飛行中に下降流を発生させる飛行体を、前記下降流の影響を受ける浮体に接近および/または降着させる制御装置であって、
前記浮体が前記下降流を受けた場合の前記浮体の運動特性に基づいて決定された、前記下降流の影響を受けて移動する前記浮体の移動先に向けて飛行させる経路である降着経路に従って前記飛行体を飛行させる飛行制御部、
を備える。
飛行中に下降流を発生させる飛行体を、前記下降流の影響を受ける浮体に接近および/または降着させる制御装置であって、
前記浮体が前記下降流を受けた場合の前記浮体の運動特性に基づいて決定された、前記下降流の影響を受けて移動する前記浮体の移動先に向けて飛行させる経路である降着経路に従って前記飛行体を飛行させる飛行制御部、
を備える(第1の構成)。
前記飛行体および前記浮体の位置関係と、前記浮体が前記下降流を受けた場合の前記浮体の運動特性と、に基づいて決定された複数の前記降着経路を記憶する降着経路記憶部と、
前記飛行体が飛行予定である前記降着経路を有効降着経路として、前記降着経路記憶部に記憶された前記複数の降着経路のうちのいずれかを前記有効降着経路として判定する、降着経路判定部と、
を備え、
前記飛行制御部は、前記有効降着経路に従って前記飛行体を飛行させてもよい(第2の構成)。
前記飛行体および前記浮体の位置情報を算出する位置情報算出部をさらに備え、
前記降着経路判定部は、前記位置情報算出部で算出された位置情報に基づいて、前記降着経路記憶部に記憶された前記複数の降着経路のうちのいずれかを前記有効降着経路として判定してもよい(第3の構成)。
前記有効降着経路が決定された後、前記飛行体および前記浮体の位置情報に基づいて、前記有効降着経路を変更する必要があるか否かを判定する降着経路変更判定部をさらに備え、
有効降着経路を変更する必要があると判定された場合、前記降着経路判定部は、前記有効降着経路とは異なる降着経路を新たな有効降着経路として判定してもよい(第4の構成)。
前記降着経路変更判定部は、前記有効降着経路が更新された場合に、前記有効降着経路を変更する必要があるか否かを再度判定してもよい(第5の構成)。
前記飛行体および前記浮体の位置情報を算出する位置情報算出部と、
前記位置情報算出部で算出された前記飛行体および前記浮体の位置情報と、前記浮体が前記下降流を受けた場合の前記浮体の運動特性と、に基づいて前記降着経路を算出する降着経路算出部と、
を備え、
前記飛行制御部は、算出された前記降着経路に従って前記飛行体を飛行させてもよい(第6の構成)。
前記降着経路が算出された後、前記飛行体および前記浮体の位置情報に基づいて、前記降着経路を変更する必要があるか否かを判定する算出経路変更判定部をさらに備え、
前記降着経路を変更する必要があると判定された場合、前記降着経路算出部は、前記降着経路とは異なる新たな降着経路を算出してもよい(第7の構成)。
上記第1から第7のいずれかの構成の制御装置と、
前記飛行体と、
を備え、
前記飛行体は、
前記飛行体および前記浮体の位置情報を検知する位置情報検知部、
を有する(第8の構成)。
上記第1から第7のいずれかの構成の制御装置と、
前記飛行体と、
前記浮体と、
を備え、
前記飛行体および/または前記浮体は、
前記飛行体および前記浮体の位置情報を検知する位置情報検知部、
を有する(第9の構成)。
上記第1から第7のいずれかの構成の制御装置を備える(第10の構成)。
飛行中に下降流を発生させる飛行体を、前記下降流の影響を受ける浮体に接近および/または降着させる制御方法であって、
前記下降流の影響を受けて移動する前記浮体の移動先に向けて飛行させる経路である降着経路を、前記浮体が前記下降流を受けた場合の前記浮体の運動特性に基づいて決定する降着経路決定ステップと、
前記降着経路に従って前記飛行体を飛行させる飛行制御ステップと、
を備える(第11の構成)。
飛行中に下降流を発生させる飛行体を、前記下降流の影響を受ける浮体に接近および/または降着させる制御装置としてのコンピュータを、
前記浮体が前記下降流を受けた場合の前記浮体の運動特性に基づいて決定された、前記下降流の影響を受けて移動する前記浮体の移動先に向けて飛行させる経路である降着経路に従って前記飛行体を飛行させる飛行制御部と、
して機能させる(第12の構成)。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態1に係る制御システム100を詳しく説明する。本実施形態にかかる制御システム100は、飛行中に下降流を発生させる飛行体10、および飛行体10からの下降流DFの影響を受ける浮体30を含んでいる。制御システム100は、飛行体10からの下降流DFの影響を受けて移動(漂流)する浮体30に飛行体10を自律的に降着させる飛行に関するシステムである。飛行体10を浮体30に自律的に降着させる飛行を降着飛行とする。また、飛行体10を浮体30に自律的に降着させるように飛行させる経路を降着経路とする。
まず、制御システム100の全体構成について説明する。図1は、実施形態1に係る制御システム100を構成する飛行体10および浮体30の概略を示す側面図である。図2は、実施形態1に係る制御システム100を構成する飛行体10および浮体30の概略を示す平面図である。図1において実線で示した飛行体10は、浮体30に降着する前の状態を示しており、仮想線(二点鎖線)で示した飛行体10は、浮体30に降着した状態を示している。
図5は、有効降着経路FRDを判定するフローを示す図である。図5では、制御システム100の制御のうち、有効降着経路FRDを判定するためのフローを示している。
次に、制御システム100における飛行体10の動作について図4を用いて説明する。制御システム100は、飛行体10が初期位置PA1にあり、浮体30が初期位置QA1にある状態において、上記説明した有効降着経路判定フローに基づいて有効降着経路FRDを判定し、図4に示した降着経路FRを有効降着経路FRDとして選択したとする。
実施形態2の制御システム100Aは、降着飛行中に、選択された有効降着経路FRDを変更する必要がある場合には、記憶された降着経路FRの中から新たな有効降着経路FRDを選択して降着飛行の経路を修正する点が実施形態1と異なっている。以下の説明において、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態1と異なる構成についてのみ説明する。
図7は、有効降着経路FRDの変更を判定するフローを示す図である。図7に示すような有効降着経路変更判定フローがスタートすると(スタート)、まず、ステップSB1で、位置情報算出部182は、位置情報検知部190に含まれる飛行体位置情報検知部191からの検出信号に基づいて、飛行体10Aの現在位置における位置情報を算出する。
次に、制御システム100Aにおける飛行体10Aの動作について図8および図9を用いて説明する。図8は、飛行体10Aの降着飛行を示す側面図である。図9は、飛行体10Aの降着飛行を示す平面図である。制御システム100Aは、飛行体10Aが初期位置PB1にあり、浮体30Aが初期位置QB1にある状態において、上記説明した有効降着経路判定フローに基づいて図8に示した有効降着経路FRD1を決定したとする。当初決定された有効降着経路FRD1では、浮体30Aが初期位置QB1から位置QB3に移動(漂流)したタイミングで飛行体10Aを浮体30Aに降着させる。飛行体10Aは、有効降着経路FRD1に従い、初期位置PB1から浮体30Aの想定位置である位置QB3に向けて降下しながら降着飛行を行う。
実施形態3の制御システム100Bは、予め作成された複数の降着経路FRの中から有効降着経路FRDを選択するのではなく、飛行体10Bおよび浮体30Bの現在の位置情報、および浮体30Bの運動特性に基づいて降着経路FRを算出する点が実施形態1と異なっている。以下の説明において、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態1、2と異なる構成についてのみ説明する。
図11は、降着経路FRを算出するフローを示す図である。図11に示すような降着経路算出フローがスタートすると(スタート)、まず、ステップSC1で、位置情報算出部182は、位置情報検知部190に含まれる飛行体位置情報検知部191からの検出信号に基づいて、飛行体10Bの初期位置PC1における位置情報を算出する。
図12は、算出された降着経路FRの変更を判定するフローを示す図である。図12に示すような算出降着経路変更判定フローがスタートすると(スタート)、まず、ステップSD1で、位置情報算出部182は、位置情報検知部190に含まれる飛行体位置情報検知部191からの検出信号に基づいて、飛行体10Bの現在位置における位置情報を算出する。
次に、制御システム100Bにおける飛行体10Bの動作について図13および図14を用いて説明する。図13は、飛行体10Bの降着飛行を示す側面図である。図14は、飛行体10Bの降着飛行を示す平面図である。制御システム100Bは、飛行体10Bが初期位置PC1にあり、浮体30が初期位置QC1にある状態において、上記説明した降着経路算出フローに基づいて図13に示した降着経路FR1を決定したとする。飛行体10Bの初期位置PC1および浮体30の初期位置QC1に基づいて当初算出された降着経路FR1では、浮体30が初期位置QC1から位置QC3に移動(漂流)したタイミングで飛行体10Bを浮体30Bに降着させる。飛行体10Bは、降着経路FR1に従い、初期位置PC1から浮体30Bの想定位置である位置QC3に向けて降下しながら降着飛行を行う。
本発明に係る制御装置、制御システム、飛行体、制御方法、およびプログラムは、上記説明した実施形態に限定されない。
30 浮体
100 制御システム
187 飛行制御部
200 制御装置
DF 下降流
FR 降着経路
FRD 有効降着経路
Claims (12)
- 飛行中に下降流を発生させる飛行体を、前記下降流の影響を受ける浮体に接近および/または降着させる制御装置であって、
前記浮体が前記下降流を受けた場合の前記浮体の運動特性に基づいて決定された、前記下降流の影響を受けて移動する前記浮体の移動先に向けて飛行させる経路である降着経路に従って前記飛行体を飛行させる飛行制御部、
を備える制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
前記飛行体および前記浮体の位置関係と、前記浮体が前記下降流を受けた場合の前記浮体の運動特性と、に基づいて決定された複数の前記降着経路を記憶する降着経路記憶部と、
前記飛行体が飛行予定である前記降着経路を有効降着経路として、前記降着経路記憶部に記憶された前記複数の降着経路のうちのいずれかを前記有効降着経路として判定する、降着経路判定部と、
を備え、
前記飛行制御部は、前記有効降着経路に従って前記飛行体を飛行させる、
制御装置。 - 請求項2に記載の制御装置であって、
前記飛行体および前記浮体の位置情報を算出する位置情報算出部をさらに備え、
前記降着経路判定部は、前記位置情報算出部で算出された位置情報に基づいて、前記降着経路記憶部に記憶された前記複数の降着経路のうちのいずれかを前記有効降着経路として判定する、
制御装置。 - 請求項2または請求項3に記載の制御装置であって、
前記有効降着経路が決定された後、前記飛行体および前記浮体の位置情報に基づいて、前記有効降着経路を変更する必要があるか否かを判定する降着経路変更判定部をさらに備え、
有効降着経路を変更する必要があると判定された場合、前記降着経路判定部は、前記有効降着経路とは異なる降着経路を新たな有効降着経路として判定する、
制御装置。 - 請求項4に記載の制御装置であって、
前記降着経路変更判定部は、前記有効降着経路が更新された場合に、前記有効降着経路を変更する必要があるか否かを再度判定する、
制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
前記飛行体および前記浮体の位置情報を算出する位置情報算出部と、
前記位置情報算出部で算出された前記飛行体および前記浮体の位置情報と、前記浮体が前記下降流を受けた場合の前記浮体の運動特性と、に基づいて前記降着経路を算出する降着経路算出部と、
を備え、
前記飛行制御部は、算出された前記降着経路に従って前記飛行体を飛行させる、
制御装置。 - 請求項6に記載の制御装置であって、
前記降着経路が算出された後、前記飛行体および前記浮体の位置情報に基づいて、前記降着経路を変更する必要があるか否かを判定する算出経路変更判定部をさらに備え、
前記降着経路を変更する必要があると判定された場合、前記降着経路算出部は、前記降着経路とは異なる新たな降着経路を算出する、
制御装置。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の制御装置と、
前記飛行体と、
を備え、
前記飛行体は、
前記飛行体および前記浮体の位置情報を検知する位置情報検知部、
を有する、制御システム。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の制御装置と、
前記飛行体と、
前記浮体と、
を備え、
前記飛行体および/または前記浮体は、
前記飛行体および前記浮体の位置情報を検知する位置情報検知部、
を有する、制御システム。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の制御装置を備える、
飛行体。 - 飛行中に下降流を発生させる飛行体を、前記下降流の影響を受ける浮体に接近および/または降着させる制御方法であって、
前記下降流の影響を受けて移動する前記浮体の移動先に向けて飛行させる経路である降着経路を、前記浮体が前記下降流を受けた場合の前記浮体の運動特性に基づいて決定する降着経路決定ステップと、
前記降着経路に従って前記飛行体を飛行させる飛行制御ステップと、
を備える制御方法。 - 飛行中に下降流を発生させる飛行体を、前記下降流の影響を受ける浮体に接近および/または降着させる制御装置としてのコンピュータを、
前記浮体が前記下降流を受けた場合の前記浮体の運動特性に基づいて決定された、前記下降流の影響を受けて移動する前記浮体の移動先に向けて飛行させる経路である降着経路に従って前記飛行体を飛行させる飛行制御部と、
して機能させるプログラム。
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