JP2610395B2 - ヘリコプタ誘導装置 - Google Patents

ヘリコプタ誘導装置

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JP2610395B2
JP2610395B2 JP6132829A JP13282994A JP2610395B2 JP 2610395 B2 JP2610395 B2 JP 2610395B2 JP 6132829 A JP6132829 A JP 6132829A JP 13282994 A JP13282994 A JP 13282994A JP 2610395 B2 JP2610395 B2 JP 2610395B2
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Japan
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helicopter
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microphones
landing point
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JP6132829A
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治義 久野
武雄 浦島
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東芝テスコ株式会社
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/04Control of altitude or depth
    • G05D1/06Rate of change of altitude or depth
    • G05D1/0607Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft
    • G05D1/0653Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft during a phase of take-off or landing
    • G05D1/0676Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft during a phase of take-off or landing specially adapted for landing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はヘリコプタからの音波に
よりヘリコプタを着陸点に誘導するヘリコプタ誘導装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、レーダの探知を避けるために航空
機は低空を侵入してくる。これに対して低空目標を対象
とする多種類の火器がある。通常の航空機では速度を極
めて遅くすることが出来ないので、低空の限度も限られ
ておりある程度の距離ではレーダによっても発見される
し、火器により撃墜もさせられる。低空の限度も50m
から100mくらいである。
【0003】しかし、ヘリコプタは例外であり速度も遅
く出来るし、地面の上に高さ零でホバリングも出来る。
また、木の間をぬって飛翔も出来る。レーダには見えな
いし、また対空火器も使用出来ない場合が多い。しか
し、逆にこのような見付かりにくい侵入経路は容易に推
定も出来る。したがって、この経路に沿って50mから
100mを最大距離としてヘリコプタを認識してヘリコ
プタを所定の着陸点に誘導することが可能である。
【0004】現在までに音響による器材は多く開発さ
れ、海中では音響が只一つの媒体として魚雷、機雷、ソ
ナーが実用化されている。レーダ以前には航空機の侵入
を検出するために、喇叭のお化けのような聴音機が使わ
れていた。兵隊が右と左の音が丁度一つに聞こえるよう
になれば、それは目標の方向であり高射砲が発射され
た。
【0005】また、音響による大砲の弾丸のトレースも
行われているし、地上でも音の使用の例は多数あるが逸
れでも使用例が少ないのは海中や海上に比較して目標の
動きが早く、さらに地上では電波が容易に使用できるた
めに音の使用できる場面が無いからでもあった。
【0006】遅い目標、例えば戦車やトラック或いはヘ
リコプタなどは音波を媒体としても誘導が出来るし、ま
た電波を媒体とする装置よりも遥かに安価に目的が達成
できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、ヘリコプタからの音波によりヘ
リコプタを着陸点に誘導することにより、低空飛行のヘ
リコプタを着陸点に容易に誘導し得、しかも安価で精度
よく誘導し得るヘリコプタ誘導装置を提供することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のヘリコプタ誘導装置は、着陸点の所定位置に
設置されヘリコプタからの音波を電気信号に変換する複
数のマイクロホンと、このマイクロホンからの電気信号
が入力され所定のマイクロホン間の音波の位相差が検出
される位相差検出回路と、この位相差検出回路により検
出された音波の位相差からヘリコプタの方位角、高低
角、ヘリコプタ進入方向の所定距離に設置したマイクロ
ホンとヘリコプタとの角度を算出する角度算出回路と、
この角度算出回路により算出された各角度から着陸点と
ヘリコプタの距離、ヘリコプタの方位角、高低角を演算
する演算回路と、この演算回路により演算された距離、
方位角、高低角をヘリコプタに送信する送信機とを具備
することを特徴とするものである。
【0009】
【作用】上記手段により本発明は、ヘリコプタからの音
波の位相を検出し、この音波の位相から着陸点とヘリコ
プタの距離、ヘリコプタの方位角度、高低角度を求め
て、ヘリコプタに指令を出し、ヘリコプタを着陸点に誘
導する。
【0010】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図1は本発明の一実施例を示す構成説明図で
あり、図2〜図4は本発明の動作の一例を説明するため
の説明図である。即ち、ヘリコプタの着陸点を3次元座
標x,y,zの中心Oとし、マイクロホンA及びマイク
ロホンCは3次元座標x,y,zのy軸上に座標の中心
Oからそれぞれ例えばa=5mの位置に設置する。又、
マイクロホンB及びマイクロホンDは3次元座標x,
y,zのx軸上に座標の中心Oからそれぞれ例えばa=
5mの位置に設置する。更に、マイクロホンEは3次元
座標x,y,zのx軸上にヘリコプタの進入方向イに座
標の中心Oからbだけ離れた位置に設置する。しかし
て、マイクロホンA〜EはそれぞれヘリコプタHからの
音波を受信し、音波を電気信号に変換して位相差検出回
路101,102,103に出力する。この場合、マイ
クロホンA,Cは位相差検出回路101に出力され、マ
イクロホンB,Dは位相差検出回路102に出力され、
マイクロホンD,Eは位相差検出回路103に出力され
る。この位相差検出回路101,102,103にはそ
れぞれヘリコプタ情報による周波数管理装置11から周
波数管理信号が供給される。位相差検出回路101はマ
イクロホンA,Cからの電気信号が入力されマイクロホ
ンA,Cの音波の位相差φ1 を検出して角度算出回路2
01に出力する。位相差検出回路102はマイクロホン
B,Dからの電気信号が入力されマイクロホンB,Dの
音波の位相差φ2 を検出して角度算出回路202に出力
する。位相差検出回路103はマイクロホンD,Eから
の電気信号が入力されマイクロホンD,Eの音波の位相
差φ3 を検出して角度算出回路203に出力する。角度
算出回路201は位相差検出回路101から位相差φ1
が入力され着陸点に対しヘリコプタHの方位角αを算出
して演算回路3に出力する。角度算出回路202は位相
差検出回路102から位相差φ2 が入力され着陸点に対
しヘリコプタHの高低角βを算出して演算回路3に出力
する。角度算出回路203は位相差検出回路103から
位相差φ3 が入力されマイクロホンEとヘリコプタHと
の角度γを算出して演算回路3に出力する。演算回路3
は角度算出回路201から方位角αが入力され、角度算
出回路202から高低角βが入力され、角度算出回路2
03から角度γが入力され着陸点(O)とヘリコプタH
の距離x、ヘリコプタHの方位角α、高低角βを演算し
て送信機4に出力する。この送信機4は演算回路3から
距離x、方位角α、高低角βが入力されヘリコプタHに
誘導指令をする。
【0011】前記マイクロホンA,Cで受信したヘリコ
プタHからの特定音波、例えばヘリコプタHのロータに
よる音波は周波数5Hzであり、音波の波長は音速34
0m/sより340/5=68mである。したがって、
マイクロホンA,Cでの位相差が45°で8.5m、位
相差が15°で2.8mに相当する。マイクロホンAと
C間の距離=マイクロホンBとD間の距離=2a=2×
5mと仮定する。着陸方向の角度が進入角6度位と低い
ため、マイクロホン間の距離は広くとる方が精度がよく
なる。
【0012】前記マイクロホンA,Cには着陸点に対し
ヘリコプタHの方位角αに比例した位相の音波が入って
くる。前記マイクロホンB,Dには着陸点に対しヘリコ
プタHの高低角βに比例した位相の音波が入ってくる。
【0013】今、マイクロホンEとヘリコプタHとの角
度をγとし、ヘリコプタHとマイクロホンA間の距離を
1 、ヘリコプタHとマイクロホンB間の距離をL2
ヘリコプタHとマイクロホンC間の距離をL3 、ヘリコ
プタHとマイクロホンD間の距離をL4 、ヘリコプタH
とマイクロホンE間の距離をL5 とすると、 L1 =[x2 +(y+a)21/2 =x[1+1/2
{(y+a)/x}2 ] L3 =[x2 +(y−a)21/2 =x[1+1/2
{(y−a)/x}2 ] ∴L1 −L3 =x[1+1/2{(y+a)/x}2
1−1/2{(y−a)/x}2 ]=(x/2)×(4
ay/x2 )=2ay/x 即ち、マイクロホンAとCの位相差は(z方向を除い
て)L1 −L3 =2ay/xとなる。
【0014】マイクロホンAとCの音波の位相差をφ1
(rad)とすれば、φ1 の波長は(λ/2π)×φ1
(m)となる。従って、 L1 −L3 =2ay/x=(λ/2π)×φ1 tanα=y/xである故、 2a・tanα=(λ/2π)×φ1 ∴tanα=(λ/4aπ)×φ1 αが小さい範囲では、α=(λ/4aπ)×φ1 …(1) 次に、L2 =[(x+a)2 +z21/2 =(x+a)
[1+1/2{z2 /(x+a)2 }] L4 =[(x−a)2 +z21/2 =(x−a)[1+
1/2{z2 /(x−a)2 }] ∴L2 −L4 =2a−[az2 /{(x+a)・(x−
a)}]x》aである故、 L2 −L4 =2a−a・z2 /x2 =2a−a・tan
2 β 即ち、マイクロホンBとDの位相差は(y方向を除い
て)L2 −L4 =2a−a・tan2 βとなる。
【0015】マイクロホンBとDの音波の位相差をφ2
とすれば、 λ・φ2 /2π=2a−a・β2 ∴β=[(4aπ−λφ2 )/2aπ]1/2 …(2) 以上のように目標の方向は着陸点に対し、方位角α、高
低角βとなる。尚、計算上、着陸点よりずれた位置にマ
イクロホンを設置しても補正を行えばよい。
【0016】次に、マイクロホンDとEの音波の位相差
をφ3 とすれば、 L4 −L5 =−a+b+[(a−b)z2 /{2(x−a)・(x−b)}] =−a+b+{(a−b)/2}・β・tanγ=λφ3 /2π ∴tanγ=[λφ3 /{(a−b)π・β}]+2/β γが小さい範囲では、 γ=[λφ3 /{(a−b)π・β}]+2/β …(3) 従って、距離xは x=b・tanγ/(tanγ−tanβ)=bγ/(γ−β) …(4) と求められる。
【0017】尚、飛行するヘリコプタからの音波のドプ
ラ周波数を検出すれば、ヘリコプタに対して速度指示が
できる。又、着陸点から1000mの距離にあるヘリコ
プタの速度を100m/sとすると、ヘリコプタからの
音波(音速340m/s)が着陸点に設置したマイクロ
ホンに届くのは約3秒後であり、ヘリコプタは300m
移動して着陸点から700mの位置にいる。
【0018】ヘリコプタの音波は基本的にはメインロー
タとテイルロータの回転により生じる音波であり100
Hzまでと500Hzまでに広がった周波数分布を持っ
ている。戦場の音波としては大砲の炸裂音、戦車の音、
或いは飛行機の音など非常に多くの音波があるが、低い
周波数の音波は少ない。ヘリコプタのメインロータの音
波は4Hzとか6Hzが基本波であり、戦場にはこの様
な周期的な低い周波数の発生はない。さらにこの低い周
波数にロータの回転に伴いロータが傾斜角度を変更する
ときに生じる音波があり、これらはヘリコプタの種類に
より異なってくる。これらの周波数の分析によりヘリコ
プタの形式が識別できる。すなわち、目標とするヘリコ
プタの情報はロータ枚数、回転速度、ロータ形式により
定まり、基本的な周波数が得られ、実用化には問題が生
じないが、さらに細部についての周波数分析を行い敵味
方の識別を改善することが運用中に行われる。
【0019】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ヘリ
コプタからの音波によりヘリコプタを着陸点に誘導する
ことにより、低空飛行のヘリコプタを着陸点に容易に誘
導でき、しかも安価で精度よく誘導できるヘリコプタ誘
導装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図2】本発明の動作の一例を説明するための説明図で
ある。
【図3】本発明の動作の一例を説明するための説明図で
ある。
【図4】本発明の動作の一例を説明するための説明図で
ある。
【符号の説明】
A〜E…マイクロホン、H…ヘリコプタ、O…着陸点、
101〜103…位相差検出回路、201〜203…角
度算出回路、3…演算回路、4…送信機、11…ヘリコ
プタ情報による周波数管理装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−265100(JP,A) 特開 昭62−292596(JP,A) 特開 昭61−285198(JP,A) 特開 平4−252982(JP,A) 特開 平4−85196(JP,A) 実開 平2−100998(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 着陸点の所定位置に設置されヘリコプタ
    からの音波を電気信号に変換する複数のマイクロホン
    と、 このマイクロホンからの電気信号が入力され所定のマイ
    クロホン間の音波の位相差が検出される位相差検出回路
    と、 この位相差検出回路により検出された音波の位相差から
    ヘリコプタの方位角、高低角、ヘリコプタ進入方向の所
    定距離に設置したマイクロホンとヘリコプタとの角度を
    算出する角度算出回路と、 この角度算出回路により算出された各角度から着陸点と
    ヘリコプタの距離、ヘリコプタの方位角、高低角を演算
    する演算回路と、 この演算回路により演算された距離、方位角、高低角を
    ヘリコプタに送信する送信機とを具備することを特徴と
    するヘリコプタ誘導装置。
JP6132829A 1994-06-15 1994-06-15 ヘリコプタ誘導装置 Expired - Lifetime JP2610395B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2968511B2 (ja) 1998-03-25 1999-10-25 株式会社コミュータヘリコプタ先進技術研究所 ヘリコプタの低騒音着陸装置および低騒音着陸システム
JP4253239B2 (ja) 2003-10-07 2009-04-08 富士重工業株式会社 画像認識を用いた航法装置
JP5171881B2 (ja) * 2010-05-14 2013-03-27 中国電力株式会社 無人飛行体の着陸を支援する方法、及び無人飛行体
KR101288260B1 (ko) * 2012-02-20 2013-07-26 김춘식 비행체 관제 시스템
KR101378854B1 (ko) * 2012-06-08 2014-03-27 삼성중공업 주식회사 전자석을 구비한 헬리데크 시스템
US10909384B2 (en) 2015-07-14 2021-02-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Monitoring system and monitoring method
JP5979458B1 (ja) 2015-11-06 2016-08-24 パナソニックIpマネジメント株式会社 無人飛行体検知システム及び無人飛行体検知方法
JP2018101987A (ja) * 2018-01-31 2018-06-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 監視エリアの音源表示システム及び音源表示方法

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