JP2022035458A - 航空機の遠隔操縦システム - Google Patents

Abstract

【課題】航空機の遠隔操縦と手動操縦とを容易に切り替え可能な航空機の遠隔操縦システムを提供する。
【解決手段】操縦士によって操縦される航空機の操縦を行なうための操縦部材を操縦する第１～第６アクチュエータ４１～４６を、操縦席３００に着座した操縦士による操縦部材の手動操縦を妨げない箇所に着脱可能に設け、操縦部材制御部１１０Ａの遠隔操縦モードを選択することで、遠隔操縦指令情報に基づいて第１～第６アクチュエータ４１～４６を制御して操縦部材を操縦することによって、航空機１０を遠隔操縦することができるようにし、操縦部材制御部１１０Ａの手動操縦モードを選択することで、操縦部材を操縦席３００に着座した操縦士が手動操縦できるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、航空機の遠隔操縦システムに関する。

従来、航空機の操縦は、複数の操縦士（一般には機長および副操縦士の２名）が航空機に搭乗し、交代で操縦業務を行っている。
例えば、下記特許文献１は、航空機におけるパイロット・ワークロードを軽減することを目的とした情報伝達システムであり、伝達情報決定部、出力装置及び振動装置を有する。伝達情報決定部は、航空機のパイロットへの伝達情報を決定する。出力装置は、伝達情報をメッセージ、音声、音又は光として前記パイロットに伝達する。振動装置は、伝達情報がパイロットに伝達される際、パイロットに振動を伝播させる。

特開２０１９－０３８３４９号公報

航空機の飛行中、複数の操縦士が共に操縦困難になった場合、緊急着陸の遠隔操縦等が必要となるが、現状では対応できる手段がなく、改善の余地がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、航空機の遠隔操縦と手動操縦とを容易に切り替え可能な航空機の遠隔操縦システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、航空機を遠隔操縦する航空機の遠隔操縦システムであって、操縦士により前記航空機の操縦を行なうための複数の操縦部材をそれぞれ操縦する複数のアクチュエータと、遠隔操縦司令情報を受信する航空機側通信部と、前記航空機側通信部で受信された前記遠隔操縦司令情報に基づいて前記複数のアクチュエータをそれぞれ操縦する操縦部材制御部と、を備え、前記複数のアクチュエータは、操縦席に着座した前記操縦士による前記操縦部材の手動操縦を妨げない箇所に設けられ、前記操縦部材制御部は、前記遠隔操縦司令情報に基づいて前記複数のアクチュエータをそれぞれ制御して前記複数の操縦部材をそれぞれ操縦する遠隔操縦モードと、前記複数の操縦部材の前記操縦士による手動操縦をそれぞれ可能とする手動操縦モードとに選択可能に構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数のアクチュエータによる前記複数の操縦部材の操縦量をそれぞれ検出する複数の検出部と、前記複数の検出部でそれぞれ検出された前記複数の操縦量に基づいて前記複数のアクチュエータのサーボ制御をそれぞれ行なうサーボ制御部と、をさらに備え、前記操縦部材制御部の前記遠隔操縦モードは、前記サーボ制御部を介して前記複数のアクチュエータをそれぞれ操縦することでなされ、前記操縦部材制御部の前記手動操縦モードは、前記サーボ制御部の制御動作を無効として前記複数のアクチュエータをサーボフリーとすることでなされる、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記航空機に、前記航空機の周辺を撮像して画像情報を生成する画像情報生成部を設け、前記遠隔操縦司令情報を生成する司令情報生成部と、前記航空機側通信部と通信可能に構成され前記遠隔操縦司令情報を前記航空機側通信部に送信する遠隔操縦側通信部と、表示部とを備える遠隔操縦装置を設け、前記航空機側通信部は、前記画像情報生成部で生成された前記画像情報を前記遠隔操縦側通信部に送信し、前記表示部は、前記遠隔操縦側通信部で受信された前記画像情報を表示する、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記航空機に、前記航空機の位置を測位して測位情報を生成する測位部を設け、前記遠隔操縦司令情報を生成する司令情報生成部と、前記航空機側通信部と通信可能に構成され前記遠隔操縦司令情報を前記航空機側通信部に送信する遠隔操縦側通信部と、表示部と、地図情報を記憶する地図データベースとを備える遠隔操縦装置を設け、前記航空機側通信部は、前記測位部で生成された前記測位情報を前記遠隔操縦側通信部に送信し、前記表示部は、前記遠隔操縦側通信部で受信された前記測位情報に基づいて前記地図データベースから読み出された前記地図情報上に前記航空機の位置を表示する、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操縦部材は、前記航空機のピッチ方向の姿勢およびロール方向の姿勢を調整するための操縦桿と、前記航空機のヨー方向の姿勢を調整するためのラダーペダルと、前記航空機のエンジンの出力を調整するためのスラストレバーと、前記航空機の減速度を調整するためのスピードブレーキレバーと、前記航空機の揚力を調整するためのフラップレバーとを含み、前記アクチュエータは、前記操縦桿、前記ラダーペダル、前記スラストレバー、前記スピードブレーキレバー、前記フラップレバーに対応してそれぞれ設けられている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操縦部材は、前記航空機のロール方向の姿勢を調整するための操縦桿を含んで構成され、前記操縦桿は、手により把持される被把持部と、前記被把持部を回転軸周りに回転可能とする回動部とを有し、前記アクチュエータは、前記被把持部に係合された駆動ローラと、前記駆動ローラを回転させるモータとを含んで構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操縦部材は、前記航空機のピッチ方向の姿勢を調整するための操縦桿を含んで構成され、前記操縦桿は、前記操縦席付近の床面から揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操縦部材は、前記航空機のヨー方向の姿勢を調整するためのラダーペダルを含んで構成され、前記ラダーペダルは、前記操縦士の足裏が当節するペダル踏面部と、前記ペダル踏面部の裏面に一端を固定されたペダルアームと、床面に固定された基台と、前記基台に対して前記ペダルアームを回転可能に接続する回転軸とを備え、前記アクチュエータは、前記ペダルアームに結合されたピストンロッドと、前記ペダルアームを前記回転軸周りに回転させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操縦部材は、前記航空機のエンジンの出力を調整するためのスラストレバーを含んで構成され、前記スラストレバーは、操縦パネルから揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操縦部材は、前記航空機の減速度を調整するためのスピードブレーキレバーを含んで構成され、前記スピードブレーキレバーは、操縦パネルから揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操縦部材は、前記航空機の揚力を調整するためのフラップレバーを含んで構成され、前記フラップレバーは、操縦パネルから揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数のアクチュエータは、前記操縦席に着座した前記操縦士による前記操縦部材の手動操縦を妨げない箇所に着脱可能に設けられている、ことを特徴とする。

本発明によれば、航空機の操縦を行なうための複数の操縦部材をそれぞれ操縦する複数のアクチュエータを、操縦席に着座した操縦士による複数の操縦部材の手動操縦を妨げない箇所に設け、操縦部材制御部の遠隔操縦モードを選択することで、遠隔操縦指令情報に基づいて複数のアクチュエータを制御して複数の操縦部材を操縦することによって、航空機を遠隔操縦することができるようにし、操縦部材制御部の手動操縦モードを選択することで、複数の操縦部材を手動操縦できるようにした。
したがって、遠隔操縦を行なうための航空機の改造を行なうことなく航空機を遠隔操縦可能とすることができ、またアクチュエータの撤去を行うことなく操縦席に座って手動操縦することができ、使い勝手の向上を図る上で有利となる。
また、操縦部材制御部の遠隔操縦モードは、サーボ制御部を介して複数のアクチュエータをそれぞれ操縦することでなされ、手動操縦モードは、サーボ制御部の制御動作を無効として複数のアクチュエータをサーボフリーとすることでなされるようにすると、簡単な構成で遠隔操縦モードと手動操縦モードとを切り替える上で有利となる。
また、航空機に、航空機の周辺を撮像して画像情報を生成する画像情報生成部を設けると共に、遠隔操縦装置に表示部を設けると、表示部に表示された画像情報によって航空機の周辺の状況を把握することができ、航空機から離れた箇所から航空機を的確に遠隔操縦する上で有利となる。
また、航空機に、航空機の位置を測位して測位情報を生成する測位部を設けると共に、遠隔操縦装置に表示部と地図データベースとを設けると、表示部により、測位情報に基づいて地図データベースから読み出された地図情報上に航空機の位置を表示することができ、航空機の現在位置を把握することができ、航空機から離れた箇所から航空機を的確に遠隔操縦する上で有利となる。
また、複数の操縦部材は、操縦桿と、ラダーペダルと、スラストレバーと、スピードブレーキレバーと、フラップレバーとを含み、アクチュエータは、それら操縦部材に対応してそれぞれ設けられていると、航空機の遠隔操縦を的確に行なう上で有利となる。
また、複数の操縦部材は、航空機のロール方向の姿勢を調整するための操縦桿を含んで構成され、アクチュエータは、操縦桿の被把持部に係合された駆動ローラと、駆動ローラを回転させるモータとを含んで構成されていると、操縦桿を用いたロール方向の操縦を簡単な構成で的確に行なう上で有利となる。
また、複数の操縦部材は、航空機のピッチ方向の姿勢の姿勢を調整するための操縦桿を含んで構成され、アクチュエータは、操縦桿の揺動軸に結合されたピストンロッドと、揺動軸を揺動させる方向にピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されていると、操縦桿を用いたピッチ方向の操縦を簡単な構成で的確に行なう上で有利となる。
また、複数の操縦部材は、航空機のヨー方向の姿勢を調整するためのラダーペダルを含んで構成され、アクチュエータは、ペダルアームに結合されたピストンロッドと、ペダルアームを回転軸周りに回転させる方向にピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されていると、ラダーペダルの操縦を簡単な構成で的確に行なう上で有利となる。
また、複数の操縦部材は、航空機のエンジンの出力を調整するためのスラストレバーを含んで構成され、アクチュエータは、揺動軸に結合されたピストンロッドと、揺動軸を揺動させる方向にピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されていると、スラストレバーの操縦を簡単な構成で的確に行なう上で有利となる。
また、複数の操縦部材は、航空機の減速度を調整するためのスピードブレーキレバーを含んで構成され、アクチュエータは、揺動軸に結合されたピストンロッドと、揺動軸を揺動させる方向にピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されていると、スピードブレーキレバーの操縦を簡単な構成で的確に行なう上で有利となる。
また、複数の操縦部材は、航空機の揚力を調整するためのフラップレバーを含んで構成され、アクチュエータは、揺動軸に結合されたピストンロッドと、揺動軸を揺動させる方向にピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されていると、フラップレバーの操縦を簡単な構成で的確に行なう上で有利となる。
また、複数のアクチュエータは、操縦席に着座した操縦士による操縦部材の手動操縦を妨げない箇所に着脱可能に設けられていると、複数のアクチュエータの着脱を容易に行なえ、複数のアクチュエータのメンテンナンス作業を効率的に行なう上で有利となる。

実施の形態に係る航空機の遠隔操縦システムが適用される航空機の構成を模式的に示す図である。 航空機のコックピット内の構成を示す図である。 実施の形態１にかかる航空機の制御系の構成を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる遠隔操縦装置の構成を示すブロック図である。 操縦桿および第１アクチュエータの構成を示す説明図である。 操縦桿および第２アクチュエータの構成を示す説明図である。 ラダーペダルおよび第３アクチュエータの構成を示す説明図である。 レバー類および第４～第６アクチュエータの構成を示す説明図である。 実施の形態２にかかる航空機の制御系の構成を示すブロック図である。 実施の形態２にかかる遠隔操縦装置の構成を示すブロック図である。 表示部の表示内容の一例を示す図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る航空機の外観を示す図である。
図１に示すように、航空機１０は、機体１２と、主翼１４と、垂直尾翼１６と、水平尾翼１８と、エンジン２０と、コックピット３０とを備える。

機体１２は、操縦士を含む乗員および乗客（または貨物）を収容する。
主翼１４は、機体１２の略中央部から機体１２の左右方向に延び、機体１２を上昇させる揚力を発生させる。主翼１４は、機体１２に対して固定されている。
主翼１４の上面の中央部付近にはスポイラー１４０２が設けられている。スポイラー１４０２は、通常時は主翼１４の表面と平行に伏した状態であるが、後述するスピードブレーキレバー３４を操作すると、主翼１４の表面に対して垂直方向に立ち上がり、空気抵抗により航空機１０が減速する。スポイラー１４０２は、着陸時に急降下する際などに用いられる。

また、主翼１４の後縁のうち、主翼１４の延在方向中央部には、フラップ１４０４が設けられている。フラップ１４０４は、通常時は主翼１４の前後方向の延在方向に沿って伸びているが、後述するフラップレバー３５を操作すると、フラップ１４０４が主翼１４の前後方向の延在方向に対して下側（地表側）に傾き、機体１２の揚力が増す。フラップ１４０４は、離着陸時など低速時において高い揚力を得られるように設けられた高揚力装置である。

また、主翼１４の後縁のうち、主翼１４の延在方向先端部には、補助翼（エルロン）１４０６が設けられている。補助翼１４０６は、通常時は主翼１４の前後方向の延在方向に沿って伸びているが、後述する操縦桿３１を操作すると、左右の補助翼１４０６が主翼１４の前後方向の延在方向に対して下側（地表側）または上側（上空側）にそれぞれ傾き、機体１２がロール方向に変位する。

垂直尾翼１６は、機体１２の後端部付近から垂直に立設し、機体１２のヨー方向の姿勢を安定させる。垂直尾翼１６は機体１２に対して固定されている。
垂直尾翼１６の後縁部には左右方向に移動可能なラダー１６０２が設けられている。ラダー１６０２は、通常時は垂直尾翼１６の延在方向（≒機体１２の延在方向）に沿って伸びているが、後述するラダーペダル３２を操作すると、垂直尾翼１６の延在方向に対して左右に傾き、機体１２の進行方向が左右（ヨー方向）に変化する。

水平尾翼１８は、機体１２の後端部付近から左右方向に延び、機体１２のピッチ方向の姿勢を安定させる。水平尾翼１８は機体１２に対して固定されている。
水平尾翼１８の後縁部には上下方向に移動可能なエレベータ１８０２が設けられている。エレベータ１８０２は、通常時は水平尾翼１８の前後方向の延在方向に沿って伸びているが、後述する操縦桿３１を前後方向に操作すると、水平尾翼１８の延在方向に対して上下に傾き、機体１２の先頭部（機首）が上下（ピッチ方向）に変位する。

エンジン２０は、航空機１０の飛行に必要な推力を発生させる。本実施の形態では、左右の主翼１４に各１つ、合計２つのエンジン２０が設けられている。

これら航空機１０の構成は、図示しない飛行制御部によってその挙動が制御される。飛行制御部は、航空機１０全体の挙動を司るコンピュータであり、後述する操縦部材３１、３２、３３、３４、３５に対する操作に基づいて、航空機１０の各構成部の挙動を制御する。

コックピット３０は、機体１２の内部前端部に設けられ、航空機１０の操縦機構が設けられている。一般には、コックピット３０には操縦士が着席して操縦機構を操作するが、本実施の形態では、遠隔操縦により操縦機構を操作する場合を例として説明する。
図２は、コックピット内の構成を示す図である。
コックピット３０には、操縦士が着席する操縦席３００と、モニタや各種計器類等が設けられたコントロールパネル３０２と、複数の操縦機構を構成する操縦桿３１、ラダーペダル３２（３２Ａ，３２Ｂ）、スラストレバー３３、スピードブレーキレバー３４、フラップレバー３５が設けられている。

複数の操縦部材３１、３２、３３、３４、３５は、航空機１０の操縦を行なうために操縦士によって操縦される部材である。
なお、操縦席３００、操縦桿３１およびラダーペダル３２は、機長および副操縦士用に２つずつ設けられている。
また、コックピット３０には、図２に挙げた操縦機構の他にも、例えば車輪格納用レバーなど、様々な操縦機構が設けられているが、本実施の形態では代表的な操縦機構について説明する。

操縦桿３１は、航空機１０の姿勢を操縦するための機構である。
図５および図６は、操縦桿の構成を示す図であり、図５は操縦席に着席した操縦士から見た正面視図、図６は右側面視図である。
操縦桿３１は、床面Ｆから立設する揺動軸３１００と、揺動軸３１００の先端に取り付けられた被把持部３１０２と、揺動軸３１００と被把持部３１０２とを接続する接続部３１０４とを備える。
被把持部３１０２は、接続部３１０４内の第１回転軸３１０６から左右に延びる第１アーム３１０２Ａと、第１アーム３１０２Ａから上方に延びる第２アーム３１０２Ｂとを備える。第２アーム３１０２Ｂは、円弧状を呈しており、より詳細には左右の第１アーム３１０２Ａの合計長さを直径とする円の弧と一致する曲率を有する。操縦士が航空機１０の操縦を行う際には、第２アーム３１０２Ｂを把持して操縦を行う。

被把持部３１０２は、接続部３１０４内に設けられた第１回転軸３１０６を中心に回転可能である。すなわち、接続部３１０４は、被把持部３１０２を第１回転軸３１０６周りに回転可能とする回動部として機能し、被把持部３１０２を右方向（時計周り）または左方向（反時計周り）に回転可能である。被把持部３１０２の回転状態は、図示しない回転センサによって検出され、図示しない飛行制御部に出力される。

被把持部３１０２を右方向に回転させると、飛行制御部は、航空機１０の右側の主翼１４の補助翼１４０６を上げるとともに、航空機１０の左側の主翼１４の補助翼１４０６を下げる。これにより、機体１２は重心を中心として右側に傾き、航空機１０は右旋回する。
また、被把持部３１０２を左方向させると、飛行制御部は、航空機１０の左側の主翼１４の補助翼１４０６を上げるとともに、航空機１０の右側の主翼１４の補助翼１４０６を下げる。これにより、機体１２は重心を中心として左側に傾き、航空機１０は左旋回する。
すなわち、操縦桿３１は、航空機１０のロール方向の姿勢を調整する操縦部材として機能する。

また、図６に示すように、操縦桿３１は、床面Ｆから機体１２の前後方向に揺動可能である。操縦桿３１の揺動状態は、不図示の揺動センサによって検出され、飛行制御部に出力される。
被把持部３１０２を前方向に移動させる（押し出す）と、飛行制御部は、エレベータ１８０２の後方側を下げる。これにより、航空機１０の機首が下がる。また、被把持部３１０２を後ろ方向に移動させる（引き寄せる）と、飛行制御部は、エレベータ１８０２の前方側を下げる。これにより、航空機１０の機首が上がる。
すなわち、操縦桿３１は、航空機１０のピッチ方向の姿勢を調整する操縦部材として機能する。

ラダーペダル３２は、航空機の進行方向を操縦するための機構である。
図７は、ラダーペダルの構成を示す図である。
ラダーペダル３２は、操縦席３００近傍の床面Ｆ近くに設けられる。ラダーペダル３２は、操縦士の足裏が当節するペダル踏面部３２００と、ペダル踏面部３２００の裏面（足裏が当接する面と反対側の面）に一端を固定されたペダルアーム３２０２と、床面Ｆに固定された基台３２０６と、基台３２０６とペダルアーム３２０２の他端とを接続する回転軸３２０４とを備える。ラダーペダル３２の踏み込み量は、回転軸３２０４の回転量として図示しない回転センサによって検出され、図示しない飛行制御部に出力される。

図１に示すように、ラダーペダル３２は、操縦桿３１の左右に一つずつ設けられている。操縦士から見て右側に位置する右側ラダーペダル３２Ａを踏み込むと、飛行制御部は、垂直尾翼１６のラダー１６０２に右側に傾ける。これにより、機体１２が右側に旋回する。また、操縦士から見て左側に位置する右側ラダーペダル３２Ｂを踏み込むと、飛行制御部は、垂直尾翼１６のラダー１６０２を左側に傾ける。これにより、機体１２が左側に旋回する。
すなわち、ラダーペダル３２は、航空機１０のヨー方向の姿勢を調整する操縦部材として機能する。

上述のように、操縦桿３１を左右に傾けることによっても補助翼１４０６の作用により左右に旋回するが、操縦桿３１またはラダーペダル３２（ラダー１６０２）のいずれかのみを用いた旋回は、回転方向の加速度が大きくなり、搭乗者に不快を与えることになる。よって、旋回時には、操縦桿３１の左右回転操作およびラダーペダル３２の踏み込み操作をバランスよく組み合わせることが必要となる。

スラストレバー３３は、エンジン２０の出力を調整するための機構である。
一般に、スラストレバー３３はエンジン２０の数だけ設けられている。本実施の形態では、エンジン２０が２つ設けられているため、スラストレバー３３も２つ設けられている。操縦士から見て右側に位置するスラストレバー３３Ａは右側の主翼１４に取り付けられたエンジン２０用のスラストレバーであり、操縦士から見て左側に位置するスラストレバー３３Ｂは左側の主翼１４に取り付けられたエンジン２０用のスラストレバーである。

図８は、スラストレバーの構成を示す図である。
スラストレバー３３は、左右の操縦席の間に設けられたセンターコンソール３０４に設けられている。スラストレバー３３は、センターコンソール３０４に設けられた切り欠き３０４Ａから露出し、機体１２の前方向に揺動可能に設けられた揺動軸３３００と、揺動軸３３００の先端に設けられ手により把持される被把持部３３０２とを備えている。切り欠き３０４Ａは、揺動軸３３００の揺動方向に沿って設けられている。

スラストレバー３３は、中立位置から機体１２の前方の範囲に傾倒可能に設けられている。スラストレバー３３の揺動状態は、不図示の揺動センサによって検出され、飛行制御部に出力される。
飛行制御部は、スラストレバー３３の前傾が大きくなるほど、エンジン２０の出力が大きくする。これにより、航空機１０の飛行速度が速くなる。

スピードブレーキレバー３４は、スポイラー１４０２の姿勢を調整するための機構である。
スピードブレーキレバー３４の構成は、スラストレバー３３と略同一の機構であるため、図８を用いて説明する。
スピードブレーキレバー３４は、スラストレバー３３と同様にセンターコンソール３０４（操縦パネル）に設けられている。スピードブレーキレバー３４は、センターコンソール３０４に設けられた切り欠き３０４Ｂから露出し、機体１２の後方向に揺動可能に設けられた揺動軸３４００と、揺動軸３４００の先端に設けられ手により把持される被把持部３４０２とを備えている。切り欠き３０４Ｂは、揺動軸３４００の揺動方向に沿って設けられている。

スピードブレーキレバー３４は、中立位置から機体１２の後方の範囲に傾倒可能に設けられている。すなわち、スピードブレーキレバー３４の傾倒方向はスラストレバー３３と逆になる。スピードブレーキレバー３４の揺動状態は、不図示の揺動センサによって検出され、飛行制御部に出力される。
飛行制御部は、スピードブレーキレバー３４が引かれると、その傾斜角度に比例して、主翼１４上に設けられたスポイラー１４０２を立ち上げる。これにより、航空機１０にかかる空気抵抗が増し、航空機１０の飛行速度が遅くなる。

フラップレバー３５は、フラップ１４０４の姿勢を調整するための機構である。
フラップレバー３５の構成は、スラストレバー３３と略同一の機構であるため、図８を用いて説明する。
フラップレバー３５は、スラストレバー３３と同様にセンターコンソール３０４に設けられている。フラップレバー３５は、センターコンソールに設けられた切り欠き３０４Ｃから露出し、機体１２の後方向に揺動可能に設けられた揺動軸３５００と、揺動軸３５００の先端に設けられ手により把持される被把持部３５０２とを備えている。切り欠き３０４Ｃは、揺動軸３５００の揺動方向に沿って設けられている。

フラップレバー３５は、中立位置から機体１２の後方の範囲に傾倒可能に設けられている。すなわち、フラップレバー３５の傾倒方向はスラストレバー３３と逆になる。フラップレバー３５の揺動状態は、不図示の揺動センサによって検出され、飛行制御部に出力される。
飛行制御部は、フラップレバー３５が引かれると、その傾斜角度に比例して主翼１４の後端部に設けられたフラップ１４０４を地面方向に下げる。これにより、航空機１０の揚力が増し、例えば着陸のために航空機１０の飛行速度を落とした際にも揚力を維持することが可能となる。

ここで、本実施の形態では、上述した複数の操縦部材３１，３２，３３，３４，３５をそれぞれ操縦する複数のアクチュエータが設けられており、航空機を遠隔操縦することが可能である。
図３は、航空機の制御系の構成を示すブロック図である。
航空機１０は、上述した複数の操縦部材３１～３５の他、複数のアクチュエータを構成する第１アクチュエータ４１～第６アクチュエータ４６と、航空機側制御装置１００とを含んで構成されている。
第１アクチュエータ４１～第６アクチュエータ４６および航空機側制御装置１００は、航空機１０に対して追加で搭載されてり、航空機１０から撤去することも可能である。

航空機側制御装置１００は、航空機側通信部１０２と、第１～第６検出部１０４Ａ～１０４Ｆと、サーボ制御部１０６と、航空機側制御部１１０とを含んで構成されている。
航空機側通信部１０２は、後述する遠隔操縦装置６０の遠隔操縦側通信部６８から無線回線を介して送信される遠隔操縦指令情報を受信するものである。

第１～第６検出部１０４Ａ～１０４Ｄはそれぞれ、第１～第６アクチュエータ４１～４６による操縦桿３１、ラダーペダル３２、スラストレバー３３、スピードブレーキレバー３４、フラップレバー３５の操縦量を検出するものである。
すなわち、第１検出部１０４Ａは、後述する第１アクチュエータ４１の駆動軸４１０４の移動量を操作量として検出する。
第２検出部１０４Ｂは、後述する第２アクチュエータ４２のピストンロッド４２０２の移動量を操作量として検出する。
第３検出部１０４Ｃは、後述する第３アクチュエータ４３のピストンロッド４３０２の移動量を操作量として検出する。
第４検出部１０４Ｄは、後述する第４アクチュエータ４４のピストンロッド４４０２の移動量を操作量として検出する。
第５検出部１０４Ｅは、後述する第５アクチュエータ４５のピストンロッド４５０２の移動量を操作量として検出する。
第６検出部１０４Ｆは、後述する第６アクチュエータ４６のピストンロッド４６０２の移動量を操作量として検出する。

サーボ制御部１０６は、後述する操縦部材制御部１１０Ａの制御により、第１～第６検出部１０４Ａ～１０４Ｆでそれぞれ検出された操縦量に基づいて第１～第６アクチュエータ４１～４６のサーボ制御をそれぞれ行なう。

航空機側制御部１１０は、ＣＰＵと、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭと、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭと、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭと、第１～第６検出部１０４Ａ～１０４Ｆ、サーボ制御部１０６、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部と、などを含んで構成される。
航空機側制御部１１０は、上記制御プログラムを実行することにより操縦部材制御部１１０Ａとして機能する。

操縦部材制御部１１０Ａは、航空機側通信部１０２を介して受信した遠隔操縦指令情報に基づいて、第１～第６検出部１０４Ａ～１０４Ｆの検出結果を監視しつつ、サーボ制御部１０６を制御することで第１～第６アクチュエータ４１～４６を駆動制御して操縦桿３１、ラダーペダル３２、スラストレバー３３、スピードブレーキレバー３４、フラップレバー３５を動かすものである。

また、操縦部材制御部１１０Ａは、後述する遠隔操縦装置６０のモード切替スイッチ６５の操作によって、遠隔操縦側制御部６６で生成されたモード切替指令情報を、遠隔操縦側通信部６８、航空機側通信部１０２を介して受信することで、遠隔操縦モードと、手動操縦モードとに選択可能に構成されている。

操縦部材制御部１１０Ａは、モード切替指令情報に応じて遠隔操縦モードに設定された場合は、遠隔操縦装置６０の操縦に応じて遠隔操縦を行う。
すなわち、操縦部材制御部１１０Ａは、遠隔操縦指令情報に基づいて第１～第６アクチュエータ４１～４６を制御して、操縦桿３１、ラダーペダル３２、スラストレバー３３、スピードブレーキレバー３４、フラップレバー３５を操縦する。

また、操縦部材制御部１１０Ａは、モード切替指令情報に応じて手動操縦モードに設定された場合は、サーボ制御部１０６を制御して第１～第６アクチュエータ４１～４６のモータへの駆動信号をオフとすることで、すなわち、サーボ制御部１０６のサーボ制御を無効とすることで、第１～第６アクチュエータ４１～４６をサーボフリーとして操縦桿３１、ラダーペダル３２、スラストレバー３３、スピードブレーキレバー３４、フラップレバー３５の手動操縦を可能とする。
なお、モード切替スイッチ６５を航空機側制御装置１００に設け、モード切替スイッチ６５の操縦を受け付けた航空機側制御部１１０が遠隔操縦モードと、手動操縦モードとを選択するようにしてもよい。

複数のアクチュエータ４１～４６は、複数の操縦部材３１～３６を操縦するものである。
本実施の形態では、操縦桿３１を操縦する第１アクチュエータ４１および第２アクチュエータ４２、ラダーペダル３２を操縦する第３アクチュエータ４３、スラストレバー３３を操縦する第４アクチュエータ４４、スピードブレーキレバー３４を操縦する第５アクチュエータ４５、フラップレバー３５を操縦する第６アクチュエータ４６が複数のアクチュエータとして設けられている。

操縦桿３１を操縦する２つのアクチュエータのうち、第１アクチュエータ４１は操縦桿３１の回転方向の操縦を、第２アクチュエータ４２は操縦桿３１の前後方向の揺動の操縦を、それぞれ行う。

図５に示すように、第１アクチュエータ４１は、操縦桿３１の左右に１対設けられ、モータ４１００と駆動ローラ４１０２とを含んで構成されている。
モータ４１００と駆動ローラ４１０２は、操縦席に着座した操縦士による操縦桿３１の手動操作を妨げない箇所に不図示のブラケットを介して着脱可能に設けられている。
モータ４１００は、その駆動軸４１０４を第１アーム３１０２Ａの延在方向とほぼ平行させるように配置されている。
駆動ローラ４１０２は、駆動軸４１０４の先端に取着されており、モータ４１００の回転により駆動軸４１０４周りを回転する。
駆動ローラ４１０２は、第２アーム３１０２Ｂに係合し、駆動ローラ４１０２が回転されることにより操縦桿３１の被把持部３１０２の回動を可能とする。
駆動ローラ４１０２は、第２アーム３１０２Ｂのコントロールパネル３０２側に向いた面に係合する凹溝４１０６を備え、モータ４１００の回転駆動力が駆動ローラ４１０２の凹溝４１０６を介して被把持部３１０２に効率よく伝達されるように図られている。

モータ４１００は、操縦部材制御部１１０Ａから駆動信号が供給されることにより駆動軸４１０４、駆動ローラ４１０２を介して被把持部３１０２を左右に回転させる。
より詳細には、航空機１０を右旋回させたい場合には、右側に配置された第１アクチュエータ４１のモータ４１００が駆動し、右側の第２アーム３１０２Ｂが床面Ｆに近づくように被把持部３１０２を時計回りに回転させる。また、航空機１０を左旋回させたい場合には、左側に配置された第１アクチュエータ４１のモータ４１００が駆動し、左側の第２アーム３１０２Ｂが床面Ｆに近づくように被把持部３１０２を反時計回りに回転させる。
また、航空機側制御装置１００によってモータ４１００に供給される駆動信号がオフとされることでモータ４１００はサーボフリーとなり、操縦席３００に着座した操縦士は、操縦桿３１の手動操作が可能となっている。

図６に示すように、第２アクチュエータ４２は、直動式シリンダ（直動式電気シリンダ）で構成され、シリンダ本体４２００と、シリンダ本体４２００に組み込まれたモータ（不図示）と、シリンダ本体４２００に組み込まれたピストンロッド４２０２とを備えている。

第２アクチュエータ４２（直動式シリンダ）は、操縦席３００に着座した操縦士による操縦桿３１の手動操縦を妨げない箇所（操縦席の足元付近）に図示しないブラケットを介して着脱可能に設けられている。
シリンダ本体４２００は、ピストンロッド４２０２の出没方向を機体１２の前後方向に合致させて配置されている。
ピストンロッド４２０２の先端は、操縦桿３１の揺動軸３１００の長手方向の中間部に連結部４２０４の不図示の球面軸受を介して連結されている。

したがって、航空機側制御部１１０（操縦部材制御部１１０Ａ）によって不図示のモータに駆動信号が供給されることで、第２アクチュエータ４２においては、シリンダ本体４２００に対してピストンロッド４２０２が出没し、操縦桿３１が前進範囲、中立範囲、後進範囲にわたって傾倒され、これにより、機体１２の機首の向きが調整され、航空機１０の飛行方向が調整される。
また、航空機側制御部１１０によってモータに供給される駆動信号がオフとされることでモータはサーボフリーとなり、操縦席３００に着座した操縦士は、操縦桿３１の手動操縦が可能となっている。

図７に示すように、第３アクチュエータ４３は、直動式シリンダ（直動式電気シリンダ）で構成され、左右のラダーペダル３２Ａ，３２Ｂにそれぞれ設けられている。第３アクチュエータ４３は、シリンダ本体４３００と、シリンダ本体４３００に組み込まれたモータ（不図示）と、シリンダ本体４３００に組み込まれたピストンロッド４３０２とを備えている。
第３アクチュエータ４３は、操縦席に着座した操縦士によるラダーペダル３２の手動操作（踏み込み操作）を妨げない箇所（床面Ｆ付近）に不図示のブラケットを介して着脱可能に設けられている。
ピストンロッド４３０２の先端は、ペダルアーム３２０２の長手方向の中間部に連結部４３０４の不図示の球面軸受を介して連結されている。
したがって、航空機側制御装置１００によってモータに駆動信号が供給されることで、シリンダ本体４３００に対してピストンロッド４３０２が出没し、ペダルアーム３２０２が揺動され、これにより、ラダー１６０２の向きが変化し、航空機１０の進行方向の調整がなされる。
また、航空機側制御装置１００によってモータに供給される駆動信号がオフとされることでモータはサーボフリーとなり、操縦席に着座した操縦者は、ラダーペダル３２の手動操作が可能となっている。

図８に示すように、第４～第６アクチュエータ４４～４６は、直動式シリンダ（直動式電気シリンダ）で構成される。第４～第６アクチュエータ４４～４６は、それぞれシリンダ本体４４００（４５００，４６００）と、シリンダ本体４４００（４５００，４６００）に組み込まれたモータ（不図示）と、シリンダ本体４４００（４５００，４６００）に組み込まれたピストンロッド４４０２（４５０２，４６０２）とを備えている。

第４～第６アクチュエータ４４～４６は、操縦席３００に着座した操縦士による操縦桿３１の手動操縦を妨げない箇所（センターコンソール３０４の周辺）に図示しないブラケットを介して着脱可能に設けられている。
シリンダ本体４４００（４５００，４６００）は、ピストンロッド４４０２（４５０２，４６０２）の出没方向を機体１２の前後方向に合致させて配置されている。
ピストンロッド４４０２（４５０２，４６０２）の先端は、各レバーの揺動軸３３００（３４００，３５００）の長手方向の中間部に連結部４４０４（４５０４，４６０４）の不図示の球面軸受を介して連結されている。

したがって、航空機側制御部１１０によって不図示のモータに駆動信号が供給されることで、第４～第６アクチュエータ４４～４６においては、シリンダ本体４４００（４５００，４６００）に対してピストンロッド４４０２（４５０２，４６０２）が出没し、スラストレバー３３が中立位置から前進範囲に渡って傾倒され、またスピードブレーキレバー３４およびフラップレバー３５は中立位置から後進範囲にわたって傾倒され、これにより、エンジン２０の出力や航空機１０の飛行方向が調整される。
また、航空機側制御部１１０によってモータに供給される駆動信号がオフとされることでモータはサーボフリーとなり、操縦席３００に着座した操縦士は、スラストレバー３３、スピードブレーキレバー３４およびフラップレバー３５の手動操縦が可能となっている。

図４は、遠隔操縦遠隔操縦装置の構成を示すブロック図である。
遠隔操縦装置６０は、航空機１０から離間した箇所に位置する操縦者が操縦するものであり、代理操縦者による操作により生成した遠隔操縦司令情報を航空機側制御部１１０に無線回線を介して送信するものである。
遠隔操縦装置６０は、第１～第６遠隔操縦レバー６２Ａ～６２Ｆと、角度センサ６４Ａ～６４Ｆと、モード切替スイッチ６５と、遠隔操縦側制御部６６と、遠隔操縦側通信部６８とを含んで構成されている。
第１～第６遠隔操縦レバー６２Ａ～６２Ｆは、操縦桿３１、ラダーペダル３２、スラストレバー３３、スピードブレーキレバー３４、フラップレバー３５を遠隔操縦するための揺動操縦がなされる遠隔制御用の操縦部材（ジョイスティック）で構成されている。
角度センサ６４Ａ～６４Ｆは、各遠隔操縦レバー６２Ａ～６２Ｆに対応して設けられ、各遠隔操縦レバー６２Ａ～６２Ｆの操縦位置に対応する角度を示す検知信号を出力するものである。

モード切替スイッチ６５は、後述する遠隔操縦モードと、手動操縦モードとを切り替える際に切り替え操縦されるものである。

遠隔操縦側制御部６６は、ＣＰＵと、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭと、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭと、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭと、各角度センサ６４Ａ～６４Ｆ、モード切替スイッチ６５、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部とを含んで構成される。
遠隔操縦側制御部６６は、上記制御プログラムを実行することにより指令情報生成部６６Ａとして機能する。
指令情報生成部６６Ａは、各角度センサ６４Ａ～６４Ｆから供給される検知信号に基いて遠隔操縦指令情報を生成するものである。
また、指令情報生成部６６Ａは、モード切替スイッチ６５から供給される操縦信号に基いてモード切替司令情報を生成するものである。

遠隔操縦側通信部６８は、航空機側通信部１０２（図３参照）と無線回線を介して通信可能に構成され、指令情報生成部６６Ａで生成された遠隔操縦指令情報、モード切替司令情報を航空機側通信部１０２に無線回線を介して送信するものである。

次に、本実施の形態の遠隔操縦システムを用いて航空機１０を遠隔操縦する場合について説明する。
予め、航空機側制御部１１０はモード切替スイッチ６５により遠隔操縦モードに設定されているものとする。
なお、操縦士による航空機１０の遠隔操縦は、代理操縦士が航空機１０を監視しながら行なうものとする。

操縦士が遠隔操縦装置６０の第１～第６遠隔操縦レバー６２Ａ～６２Ｆを操縦すると、角度センサ６４Ａ～６４Ｆで検出された検知信号に基いて指令情報生成部６６Ａが遠隔操縦指令情報を生成する。遠隔操縦指令情報は、無線回線を介して遠隔操縦側通信部６８から航空機側通信部１０２に送信される。

航空機１０では、航空機側通信部１０２を介して受信された遠隔操縦指令情報が操縦部材制御部１１０Ａに供給され、操縦部材制御部１１０Ａは、遠隔操縦指令情報に基いて、第１～第６検出部１０４Ａ～１０４Ｆの検出結果を監視しつつ、サーボ制御部１０６を制御することで第１～第６アクチュエータ４１～４６を駆動制御して操縦桿３１、ラダーペダル３２、スラストレバー３３、スピードブレーキレバー３４、フラップレバー３５を操縦させる。

すなわち、第１アクチュエータ４１および第２アクチュエータ４２によって操縦桿３１が操縦されることにより、航空機１０のピッチ方向の姿勢およびロール方向の姿勢が調整される。
また、第３アクチュエータ４３によってラダーペダル３２が操縦されることによって航空機１０のヨー方向の姿勢が調整される。
また、第４アクチュエータ４４によってスラストレバー３３が操縦されることによって航空機１０のエンジン２０の出力が調整される。
また、第５アクチュエータ４５によってスピードブレーキレバー３４が操縦されることによって航空機の減速度が調整される。
また、第６アクチュエータ４６によってフラップレバー３５が操縦されることによって航空機１０の揚力が調整される。

次に本実施の形態の遠隔操縦システムを用いて、航空機１０に搭乗した操縦士が操縦桿３１、ラダーペダル３２、スラストレバー３３、スピードブレーキレバー３４、フラップレバー３５を手動操縦する場合について説明する。
予め、航空機側制御部１１０はモード切替スイッチ６５により手動操縦モードに設定されているものとする。

操縦席３００に着座した操縦士の手動操縦で操縦桿３１が操縦されることにより、航空機１０のピッチ方向の姿勢およびロール方向の姿勢が調整される。
また、操縦士の手動操縦によってラダーペダル３２が操縦されることによって航空機１０のヨー方向の姿勢が調整される。
また、操縦士の手動操縦によってスラストレバー３３が操縦されることによって航空機１０のエンジン２０の出力が調整される。
また、操縦士の手動操縦によってスピードブレーキレバー３４が操縦されることによって航空機の減速度が調整される。
また、操縦士の手動操縦によってフラップレバー３５が操縦されることによって航空機１０の揚力が調整される。
この際、第１～第６アクチュエータ４１～４６はサーボフリーとされているため、操縦桿３１、ラダーペダル３２、スラストレバー３３、スピードブレーキレバー３４、フラップレバー３５の手動操縦は妨げられない。

本実施の形態によれば、操縦士によって操縦され航空機１０の操縦を行なうための操縦部材を操縦する第１～第６アクチュエータ４１～４６を、操縦席３００に着座した操縦士による操縦部材の手動操縦を妨げない箇所に着脱可能に設け、操縦部材制御部１１０Ａによる遠隔操縦モードを選択することで、遠隔操縦指令情報に基いて第１～第６アクチュエータ４１～４６を制御して操縦桿３１、ラダーペダル３２、スラストレバー３３、スピードブレーキレバー３４、フラップレバー３５を操縦することによって、航空機１０を遠隔操縦することができるようにし、操縦部材制御部１１０Ａの手動操縦モードを選択することで、第１～第６アクチュエータ４１～４６をサーボフリーとして操縦桿３１、ラダーペダル３２、スラストレバー３３、スピードブレーキレバー３４、フラップレバー３５を操縦席３００に着座した操縦士が手動操縦できるようにした。
すなわち、特別な工事等を行わずに、操縦士が操縦席に着座して航空機１０を操縦することも、また、操縦士が乗船せずに遠隔操縦することもでき、航空機１０の運行における利便性を向上させる上で有利となる。
したがって、本実施の形態の航空機の遠隔操縦システムを、複数の航空機１０を用いた鉄道事業に適用すると、複数の航空機１０を１人で遠隔操縦することも可能となるため、操縦士を航空機１０の数だけ確保する必要がなく、人的コストを抑制しつつ効率的に鉄道事業を運用する上で有利となり、また、従来のように、操縦士が操縦席に着座して航空機１０を操縦することも可能となる。

なお、第１～第６アクチュエータ４１～４６を、操縦席３００に着座した操縦士による操縦部材の手動操縦を妨げない箇所に着脱不能に設けてもよいが、本実施の形態のように着脱可能に設けると、第１～第６アクチュエータ４１～４６を容易に取り外せるので、第１～第６アクチュエータ４１～４６のメンテンナンス作業を効率的に行なう上で有利となる。

また、操縦士によって航空機１０を手動操縦によって操縦させると共に、運行中の航空機１０を例えば監視者が航空機１０から離間した場所から監視している場合、操縦士の体調悪化などの緊急事態によって航空機１０の正常な操縦が困難となったと判断されたとき、監視者が遠隔操縦装置６０を用いて手動操縦モードから遠隔操縦モードに切り替えて、遠隔操縦により航空機１０を操縦して寄港させるといった対処が可能となるため、遠隔操縦時のトラブルに適切に対応する上で有利となる。

また、本実施の形態では、サーボ制御部１０６は、第１～第６検出部１０４Ａ～１０４Ｆでそれぞれ検出された操縦量に基づいて第１～第６アクチュエータ４１～４６のサーボ制御をそれぞれ行ない、操縦部材制御部１１０Ａの遠隔操縦モードは、サーボ制御部１０６を介して第１～第６アクチュエータ４１～４６をそれぞれ操縦することでなされ、手動操縦モードは、サーボ制御部１０６の制御動作を無効としそれら第１～第６アクチュエータ４１～４６をサーボフリーとすることでなされるようにした。
したがって、簡単な構成により遠隔操縦モードと手動操縦モードとを切り替える上で有利となる。

なお、各操縦部材３１～３５に対する各アクチュエータ４１～４６の連結とその解除を可能に構成し、遠隔操縦モードと手動操縦モードとを切り替えるようにしてもよい。
しかしながら、その場合は、複数のアクチュエータや複雑な機構が必要となりコストがかさむ不利がある。
これに対して本実施の形態のように第１～第６アクチュエータ４１～４６のサーボ制御とサーボフリーとを切り替えるようにすれば足りるため、そのようなコストを抑制する上で有利となる。

また、本実施の形態では、操縦部材は、操縦桿３１、ラダーペダル３２、スラストレバー３３、スピードブレーキレバー３４、フラップレバー３５を含むので、航空機１０の遠隔操縦を的確に行なう上で有利となる。
また、本実施の形態では、第１～第６アクチュエータ４１～４６が設けられる、操縦士による操縦部材の手動操縦を妨げない箇所は、操縦部材が設けられていない箇所であるため、第１～第６アクチュエータ４１～４６と操縦部材との距離を短縮でき、第１～第６アクチュエータ４１～４６による操縦部材の操縦を確実に行なう上で有利となる。

また、本実施の形態では、第１アクチュエータ４１は、操縦桿３１の操縦桿の被把持部３１０２に係合された駆動ローラ４１０２と、駆動ローラ４１０２を回転させるモータ４１００とを含んで構成されているので、操縦桿３１を用いたロール方向の操縦を簡単な構成で的確に行なう上で有利となる。
また、本実施の形態では、第２アクチュエータ４２は、操縦桿３１の揺動軸３１００に結合されたピストンロッド４２０２と、揺動軸３１００を揺動させる方向にピストンロッド４２０２を移動させるシリンダ本体４２００とを備える直動式シリンダを含んで構成されているので、操縦桿３１を用いたピッチ方向の操縦を簡単な構成で的確に行なう上で有利となる。
また、本実施の形態では、第３アクチュエータ４３は、ラダーペダル３２のペダルアーム３２０２に結合されたピストンロッド４３０２と、ペダルアーム３２０２を回転軸３２０４周りに回転させる方向にピストンロッド４３０２を移動させるシリンダ本体４３００とを備える直動式シリンダを含んで構成されているので、ラダーペダル３２の操縦を簡単な構成で的確に行なう上で有利となる。
また、本実施の形態では、第４アクチュエータ４４は、スラストレバー３３の揺動軸３３００に結合されたピストンロッド４４０２と、揺動軸３３００を揺動させる方向にピストンロッド４４０２を移動させるシリンダ本体４４００とを備える直動式シリンダを含んで構成されているので、スラストレバー３３の操縦を簡単な構成で的確に行なう上で有利となる。
また、本実施の形態では、第５アクチュエータ４５は、スピードブレーキレバー３４揺動軸３４００に結合されたピストンロッド４５０２と、揺動軸３４００を揺動させる方向にピストンロッド４５０２を移動させるシリンダ本体４５００とを備える直動式シリンダを含んで構成されているので、スピードブレーキレバー３４の操縦を簡単な構成で的確に行なう上で有利となる。
また、本実施の形態では、第６アクチュエータ４６は、フラップレバー３５の揺動軸３５００に結合されたピストンロッド４５０２と、揺動軸３５００を揺動させる方向にピストンロッド４５０２を移動させるシリンダ本体４５００とを備える直動式シリンダを含んで構成されているので、フラップレバー３５の操縦を簡単な構成で的確に行なう上で有利となる。

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について図９、図１０を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材については第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

第１の実施の形態では、遠隔操縦を行なう操縦士が航空機１０を監視しつつ遠隔操縦を行なう場合について説明したが、第２の実施の形態では、遠隔操縦を行なう操縦士から航空機１０が視認できない範囲で遠隔操縦を行なうことを可能としたものである。
すなわち、第２の実施の形態では、航空機１０の周辺の画像情報と航空機１０の測位情報を取得し、それら画像情報と測位情報とに基づいて遠隔操縦装置６０側で画像情報を表示させると共に、航空機１０の地図上での測位情報を表示させるようにした。

図９に示すように、航空機１０には、画像情報生成部を構成する前方カメラ７０Ａ、後方カメラ７０Ｂ、左方カメラ７０Ｃ、右方カメラ７０Ｄの４つのカメラと、測位部７２とが設けられている。
前方カメラ７０Ａは、機体１２の前方を撮像して画像情報を生成するものである。
後方カメラ７０Ｂは、機体１２の後方を撮像して画像情報を生成するものである。
左方カメラ７０Ｃは、機体１２の左方を撮像して画像情報を生成するものである。
右方カメラ７０Ｄは、機体１２の右方を撮像して画像情報を生成するものである。
それら４つの画像情報は、航空機側通信部１０２から遠隔操縦装置６０の遠隔操縦側通信部６８に無線回線を介して送信される。
なお、画像情報は、動画であっても一定の時間間隔で生成された静止画であってもよい。

測位部７２は、測位衛星から受信した測位信号に基づいて航空機の位置を測位し測位情報を生成するものである。
このような測位衛星は、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、準天頂衛星（ＱＺＳＳ）等のＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ：全球測位衛星システム）で用いられるものであり、それら測位システムで使用される測位衛星の１つを用いてもよく、あるいは、２つ以上の測位衛星を組み合わせて用いても良い。
測位部７２で生成された測位情報は、航空機側通信部１０２から遠隔操縦装置６０の遠隔操縦側通信部６８に無線回線を介して送信される。

図１０に示すように、遠隔操縦装置６０には、操作入力部８０、地図データベース８２、表示部８４が設けられている。
操作入力部８０は、操縦士の操縦に応じて、後述する報知部６６Ｂに対して表示部８４で表示する情報の切り替えなどを指示するものである。操作入力部８０は、例えば、表示部８４の表示面に設けられたタッチパネルや表示部８４とは独立して設けられたキースイッチで構成されている。
地図データベース８２は、航空機１０が操縦する場所を含む地図情報を格納しており、地図情報は地球上の測位情報（位置情報）と関連付けられている。
表示部８４は、後述する報知部６６Ｂの制御に基づいて、航空機１０の周辺の画像情報を表示し、また、航空機１０の現在位置を地図情報上に表示するものである。

遠隔操縦装置６０の遠隔操縦側制御部６６は、制御プログラムを実行することにより報知部６６Ｂとして機能する。
報知部６６Ｂは、航空機側通信部１０２から無線回線を介して送信された画像情報を表示部８４に表示させ、また、航空機側通信部１０２から無線回線を介して送信された測位情報に基づいて地図データベース８２から地図情報を読み出し、測位情報に基づいてその地図情報上に航空機１０の現在位置を示すアイコンを重ね合わせて表示部８４に表示させる。
また、報知部６６Ｂは、操作入力部８０の操縦に応じて画像情報と地図情報とを切り替えて表示部８４に表示させる。あるいは、機体１２の前方、後方、左方、右方の画像情報を選択的に表示部８４に表示させる。
例えば、図１１は、地図情報ＭＰ上に、航空機１０の現在位置を示すアイコンＰおよび航空機１０の目的地点を示すアイコンＤを重ね合わせた状態を表示部８４に表示した様子を示している。

このような第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、表示部８４に表示された画像情報によって航空機１０の周辺の状況、具体的には、他の航空機の有無やそれら航空機と航空機１０との位置関係や、航空機１０と陸地との位置関係などを把握することができ、航空機１０から離れた箇所から航空機１０を的確に遠隔操縦する上で有利となる。
また、表示部８４に表示された地図情報に基づいて、航空機１０の現在位置を把握することができ、航空機１０から離れた箇所から航空機１０を的確に遠隔操縦する上で有利となる。
なお、第２の実施の形態では、複数のカメラ７０Ａ～７０Ｄと、測位部７２との双方を設けた場合について説明したが、いずれか一方のみを設けてもよい。しかしながら、第２の実施の形態のようにすると、航空機１０の周辺の状態と航空機１０の現在位置との双方を把握できるため、航空機１０を的確に遠隔操縦する上でより有利となる。
また、第２の実施の形態では、前方カメラ７０Ａ、後方カメラ７０Ｂ、左方カメラ７０Ｃ、右方カメラ７０Ｄの４台のカメラを設けた場合について説明したが、カメラの数や配置は任意である。また、複数のカメラを設ける代わりに、撮像範囲が広範囲である全天球カメラや半天球カメラを用いるなど任意である。

なお、実施の形態では、操縦部材を操縦するアクチュエータが直動式電気シリンダで構成されている場合について説明したが、アクチュエータとして、空気シリンダ、油圧シリンダ、リニアモータなど従来公知の様々なアクチュエータが使用可能である。

また、本発明にかかる航空機の遠隔操縦システムは、乗客や貨物等を輸送する通常の商用飛行（またはプライベートジェット等の私用飛行）に際して操縦士が操縦不能に陥った場合に備えて配備される他、例えば航空機の性能をテストするためのテスト飛行を行うために配備されてもよい。
テスト飛行は、航空機の飛行性能を試す場であり、例えば故意的な失速を行うなど、通常の飛行と比較して操縦士の負担および危険が大きくなる。また、テスト飛行を担当する操縦士（テストパイロット）は、通常の飛行のみを行う操縦士と比較して、高度な飛行技術を習得している必要があり、テストパイロットを担当できる操縦士は限られている場合がある。
本発明にかかる航空機の遠隔操縦システムを用いて、遠隔操作によって航空機のテスト飛行を行うことによって、万一テスト飛行中に事故が発生した場合でも操縦士が負傷するのを防止することができ、人的資源を保護することができる。
また、本発明にかかる航空機の遠隔操縦システムを用いて、遠隔操作によって航空機のテスト飛行を行うことによって、テストパイロットがその場にいなくてもテスト飛行を行うことができ、航空機性能の評価を効率的に行う上で有利となる。

１０ 航空機
１２ 機体
１４ 主翼
１４０２ スポイラー
１４０４ フラップ
１４０６ 補助翼
１６ 垂直尾翼
１６０２ ラダー
１８ 水平尾翼
１８０２ エレベータ
２０ エンジン
３０ コックピット
３１ 操縦桿
３２（３２Ａ，３２Ｂ） ラダーペダル
３３（３３Ａ，３３Ｂ） スラストレバー
３４ スピードブレーキレバー
３５ フラップレバー
４１ 第１アクチュエータ
４２ 第２アクチュエータ
４３ 第３アクチュエータ
４４ 第４アクチュエータ
４５ 第５アクチュエータ
４６ 第６アクチュエータ
６０ 遠隔操縦装置
６５ モード切替スイッチ
６６ 遠隔操縦側制御部
６８ 遠隔操縦側通信部
１００ 航空機側制御装置
１０２ 航空機側通信部
１０４Ａ 第１検出部
１０４Ｂ 第２検出部
１０４Ｃ 第３検出部
１０４Ｄ 第４検出部
１０４Ｅ 第５検出部
１０４Ｆ 第６検出部
１０６ サーボ制御部
１１０ 航空機側制御部
３００ 操縦席
３０２ コントロールパネル
３０４ センターコンソール

Claims (12)

1. 航空機を遠隔操縦する航空機の遠隔操縦システムであって、
   操縦士により前記航空機の操縦を行なうための複数の操縦部材をそれぞれ操縦する複数のアクチュエータと、
   遠隔操縦司令情報を受信する航空機側通信部と、
   前記航空機側通信部で受信された前記遠隔操縦司令情報に基づいて前記複数のアクチュエータをそれぞれ操縦する操縦部材制御部と、を備え、
   前記複数のアクチュエータは、操縦席に着座した前記操縦士による前記操縦部材の手動操縦を妨げない箇所に設けられ、
   前記操縦部材制御部は、前記遠隔操縦司令情報に基づいて前記複数のアクチュエータをそれぞれ制御して前記複数の操縦部材をそれぞれ操縦する遠隔操縦モードと、前記複数の操縦部材の前記操縦士による手動操縦をそれぞれ可能とする手動操縦モードとに選択可能に構成されている、
   ことを特徴とする航空機の遠隔操縦システム。
2. 前記複数のアクチュエータによる前記複数の操縦部材の操縦量をそれぞれ検出する複数の検出部と、
   前記複数の検出部でそれぞれ検出された前記複数の操縦量に基づいて前記複数のアクチュエータのサーボ制御をそれぞれ行なうサーボ制御部と、をさらに備え、
   前記操縦部材制御部の前記遠隔操縦モードは、前記サーボ制御部を介して前記複数のアクチュエータをそれぞれ操縦することでなされ、
   前記操縦部材制御部の前記手動操縦モードは、前記サーボ制御部の制御動作を無効として前記複数のアクチュエータをサーボフリーとすることでなされる、
   ことを特徴とする請求項１記載の航空機の遠隔操縦システム。
3. 前記航空機に、前記航空機の周辺を撮像して画像情報を生成する画像情報生成部を設け、
   前記遠隔操縦司令情報を生成する司令情報生成部と、前記航空機側通信部と通信可能に構成され前記遠隔操縦司令情報を前記航空機側通信部に送信する遠隔操縦側通信部と、表示部とを備える遠隔操縦装置を設け、
   前記航空機側通信部は、前記画像情報生成部で生成された前記画像情報を前記遠隔操縦側通信部に送信し、
   前記表示部は、前記遠隔操縦側通信部で受信された前記画像情報を表示する、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の航空機の遠隔操縦システム。
4. 前記航空機に、前記航空機の位置を測位して測位情報を生成する測位部を設け、
   前記遠隔操縦司令情報を生成する司令情報生成部と、前記航空機側通信部と通信可能に構成され前記遠隔操縦司令情報を前記航空機側通信部に送信する遠隔操縦側通信部と、表示部と、地図情報を記憶する地図データベースとを備える遠隔操縦装置を設け、
   前記航空機側通信部は、前記測位部で生成された前記測位情報を前記遠隔操縦側通信部に送信し、
   前記表示部は、前記遠隔操縦側通信部で受信された前記測位情報に基づいて前記地図データベースから読み出された前記地図情報上に前記航空機の位置を表示する、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の航空機の遠隔操縦システム。
5. 前記複数の操縦部材は、前記航空機のピッチ方向の姿勢およびロール方向の姿勢を調整するための操縦桿と、前記航空機のヨー方向の姿勢を調整するためのラダーペダルと、前記航空機のエンジンの出力を調整するためのスラストレバーと、前記航空機の減速度を調整するためのスピードブレーキレバーと、前記航空機の揚力を調整するためのフラップレバーとを含み、
   前記アクチュエータは、前記操縦桿、前記ラダーペダル、前記スラストレバー、前記スピードブレーキレバー、前記フラップレバーに対応してそれぞれ設けられている、
   ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の航空機の遠隔操縦システム。
6. 前記複数の操縦部材は、前記航空機のロール方向の姿勢を調整するための操縦桿を含んで構成され、
   前記操縦桿は、手により把持される被把持部と、前記被把持部を回転軸周りに回転可能とする回動部とを有し、
   前記アクチュエータは、前記被把持部に係合された駆動ローラと、前記駆動ローラを回転させるモータとを含んで構成されている、
   ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の航空機の遠隔操縦システム。
7. 前記複数の操縦部材は、前記航空機のピッチ方向の姿勢を調整するための操縦桿を含んで構成され、
   前記操縦桿は、前記操縦席付近の床面から揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、
   前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、
   ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の航空機の遠隔操縦システム。
8. 前記複数の操縦部材は、前記航空機のヨー方向の姿勢を調整するためのラダーペダルを含んで構成され、
   前記ラダーペダルは、前記操縦士の足裏が当節するペダル踏面部と、前記ペダル踏面部の裏面に一端を固定されたペダルアームと、床面に固定された基台と、前記基台に対して前記ペダルアームを回転可能に接続する回転軸とを備え、
   前記アクチュエータは、前記ペダルアームに結合されたピストンロッドと、前記ペダルアームを前記回転軸周りに回転させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、
   ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の航空機の遠隔操縦システム。
9. 前記複数の操縦部材は、前記航空機のエンジンの出力を調整するためのスラストレバーを含んで構成され、
   前記スラストレバーは、操縦パネルから揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、
   前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、
   ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の航空機の遠隔操縦システム。
10. 前記複数の操縦部材は、前記航空機の減速度を調整するためのスピードブレーキレバーを含んで構成され、
    前記スピードブレーキレバーは、操縦パネルから揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、
    前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、
    ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の航空機の遠隔操縦システム。
11. 前記複数の操縦部材は、前記航空機の揚力を調整するためのフラップレバーを含んで構成され、
    前記フラップレバーは、操縦パネルから揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、
    前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、
    ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の航空機の遠隔操縦システム。
12. 前記複数のアクチュエータは、前記操縦席に着座した前記操縦士による前記操縦部材の手動操縦を妨げない箇所に着脱可能に設けられている、
    ことを特徴とする請求項１～１０の何れか１項記載の航空機の遠隔操縦システム。

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