JP2728075B2

JP2728075B2 - 無人機用指令受信装置

Info

Publication number: JP2728075B2
Application number: JP35417995A
Authority: JP
Inventors: 博美古賀
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1995-12-29
Publication date: 1998-03-18
Anticipated expiration: 2015-12-29
Also published as: JPH09186615A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、航空機がワイヤー
でえい航する標的の無人機に搭載され、地上装置から送
信された動作指示データの電波を受信する無人機用指令
受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような標的の無人機に搭載される無
人機用指令受信装置は、地上局などからの動作指示デー
タの電波を受信部で受信する。この受信部からの出力信
号を信号処理回路で処理した指令内容データを飛行状態
などを設定する搭載装置に出力している。したがって、
例えば、この装置を搭載した無人機の姿勢変化で受信ア
ンテナの受信電界強度が低下して、その地上局などから
の指令電波の受信が中断した場合、及び、無人機をえい
航する航空機からのレーダ波、雷等の異常電波であるノ
イズを受信した際の誤動作に対する対策は考慮されてい
ない。

【０００３】このようなノイズなどの異常電波の発生に
対する改善を図った地上局の構成例が知られている。例
えば、特開平１−２１８１４９号公報「光信号受信装
置」の例がある。

【０００４】図３は、このような従来例の要部構成を示
すブロック図である。この従来例は、図示しない受信部
からの光出力信号を光電変換部３１で電気信号に変換
し、さらに、波形成形部３２でパルス信号を生成して外
部装置に出力するとともに、波形成形部３２でパルス信
号が得られ無い場合に断検出部３３から警報信号を出力
する。また、波形成形部３２からのパルス信号にノイズ
が重畳している場合にデータエラー警報信号を出力す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の公報例は、地上局の装置例であり、かつ、警報信号
を出力するのみであるため、標的の無人機に適用して
も、地上局などからの指令電波の受信が中断した場合、
及び、異常電波を受信した際の誤動作を阻止できない欠
点がある。

【０００６】本発明は、このような従来の技術における
課題を解決するものであり、地上局などからの指令電波
の受信中断、及び、異常電波の受信時にも、地上局から
の動作指令データに対応して正常に動作できるようにし
て、その動作の信頼性を向上するようにした無人機用指
令受信装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、請求項１記載の発明の無人機用指令受信装置は、動
作指令データの電波を受信し、この受信信号から自動利
得制御信号及び複数の同一コードの動作指令データを出
力する受信手段と、受信手段が出力する動作指令データ
における同一コードが予め定めた連続回数受信された際
に搭載装置へ動作指令データに基づいた動作指示信号を
出力する信号処理手段と、受信手段からの自動利得制御
信号が停止した電波受信中断又は異常電波の受信を検出
し、かつ、動作指令データにおける同一コードの予め定
めた連続回数の受信不能を判定した際に、このコードに
対応した該当する搭載装置への動作指示信号を生成して
出力する誤動作防止処理手段とを備えるものである。

【０００８】請求項２記載の無人機用指令受信装置は、
前記請求項１記載の誤動作防止処理手段として自動利得
制御信号及び動作指令データから電波受信中断又は異常
電波の受信を検出する電波中断／異常電波検出部と、動
作指令データにおける同一コードの予め定めた連続回数
の受信不能を判定し、かつ、このコードに対応した該当
する搭載装置への動作指示信号を出力する信号処理判定
部とを備えるものである。

【０００９】請求項３記載の無人機用指令受信装置は、
前記請求項１記載の誤動作防止処理手段に、動作指令デ
ータを記憶する記憶手段を設け、動作指令データにおけ
る複数の同一コードの全部が受信できない際に、記憶手
段に記憶している前回の動作指令データを読み出し、こ
の動作指令データを、該当する搭載装置へ動作指示信号
として出力するものである。

【００１０】請求項４記載の無人機用指令受信装置は、
前記請求項１記載の誤動作防止処理手段が、予め定めた
規定時間、動作オフ状態を検出できない場合、信号処理
手段を初期動作に設定するものである。

【００１１】請求項５記載の無人機用指令受信装置は、
前記信号処理手段からの動作指示信号と、誤動作防止処
理手段が出力する動作指示信号の一方を搭載装置に送出
する論理回路を備えるものである。

【００１２】このような構成の請求項１，２，５記載の
発明の無人機用指令受信装置は、受信手段が出力する動
作指令データにおける同一コードが予め定めた連続回数
を受信した、その正常動作時に搭載装置への動作指示信
号を出力する。また、誤動作防止処理手段によって自動
利得制御信号が停止した電波受信中断又は異常電波の受
信を検出し、かつ、動作指令データにおける同一コード
の予め定めた連続回数の受信不能を判定した際に、この
コードに対応した該当する搭載装置への動作指示信号を
出力している。地上局などからの指令電波の受信中断、
及び、異常電波の受信時にも動作指令データに対応した
正常な動作が可能となり、その動作の信頼性が向上す
る。

【００１３】請求項３記載の無人機用指令受信装置は、
動作指令データにおける複数の同一コードの全部が受信
できない際に、記憶している前回の動作指令データを読
み出して該当する搭載装置へ動作指示信号として出力し
ているので、地上局からの指令電波の受信中断、及び、
異常電波の受信時の動作指令データにおける全部のコー
ドが受信できない際にも、前回の動作指令データで該当
する搭載装置が正常に動作する。

【００１４】請求項４記載の無人機用指令受信装置は、
予め定めた規定時間、動作オフ状態を検出できない場
合、信号処理手段をリセットして初期動作に設定してい
るので、例えば、動作オフ状態を動作指令データと誤認
しなくなり、その後の誤動作が防止される。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の無人機用指令受信
装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図
１は本発明の無人機用指令受信装置の実施形態における
構成を示すブロック図である。図１に示す実施形態は、
地上局からの指令電波を受信する受信用アンテナ１と、
この受信用アンテナ１からの受信信号を増幅かつ検波
し、異なる低周波信号で、それぞれ変調された地上局か
らの動作指令データを出力すると共に、自動利得制御
（ＡＧＣ）信号Ｓ１を出力する受信機２とを有してい
る。

【００１６】また、受信機２の出力信号中からフィルタ
で１波のみを抽出し、検波した後にＢｉφーＬ信号など
をＮＲＺーＬ信号にデジタル変換した検波信号Ｓ２ａ…
Ｓ２ｎ（受信シリアル動作指令データ）を出力する受信
信号処理部３ａ…３ｎと、受信信号処理部３ａ…３ｎか
らのシリアルの動作指令データがオン（ＯＮ）の際に、
各チヤネル（ＣＨ）ごとに予め定められたコードの受信
回数及びリセット信号Ｓ６に基づいた起動信号Ｓ３ａ…
Ｓ３ｎを出力する信号処理回路４とを有している。

【００１７】さらに、信号処理回路４が出力する起動信
号Ｓ３ａ…Ｓ３ｎと、あとで説明する誤動作防止回路８
からの禁止信号Ｓ７ａ…Ｓ７ｎとのＡＮＤ処理信号を出
力するＡＮＤ回路５ａ…５ｎを有している。また、ＡＮ
Ｄ回路５ａ…５ｎからのＡＮＤ処理信号と誤動作防止回
路８からの保持／修正信号Ｓ８ａ…Ｓ８ｎとのＯＲ処理
信号を各チヤネルごとの、地上局からの指令のオン信号
（出力信号）として出力するＯＲ回路６ａ…６ｎとを有
している。

【００１８】また、受信した地上局からの各動作指令デ
ータに基づいて動作する姿勢制御装置、発熱装置及び発
光装置などの搭載装置７ａ…７ｎを有している。さら
に、受信機２からのＡＧＣ信号Ｓ１に基づいて地上局か
らの指令電波が、例えば、この無人機用指令受信装置を
搭載した無人機の姿勢によって、電波の受信が中断した
り、異常電波の受信（妨害波の有無）を検出して、その
誤動作を防止するための誤動作防止回路８を有してい
る。

【００１９】この誤動作防止回路８は、受信機２からの
ＡＧＣ信号Ｓ１、検波信号Ｓ２ａ…Ｓ２ｎ及びあとで説
明する指令信号メモリ回路１０からのメモリ信号Ｓ１１
ａ…Ｓ１１ｎに基づいて電波受信中断、異常電波の受信
を検出した異常判定信号Ｓ１０ａ…Ｓ１０ｎを送出する
電波中断・妨害波検出回路９を有している。また、予め
記憶している各チヤネルごとの正常なシリアル動作指令
データ、又は、受信信号処理部３ａ…３ｎからの検波信
号Ｓ２ａ…Ｓ２ｎ（受信シリアル動作指令データ）を、
あとで説明する信号処理判定回路１１からのアドレス信
号Ｓ４ａ…Ｓ４ｎで書き込み又は読みだして出力する指
令信号メモリ回路１０を有している。

【００２０】また、電波中断・妨害波検出回路９からの
信号、予め記憶している各チヤネルごとの正常なシリア
ルの動作指令データ、受信信号処理部３ａ…３ｎからの
検波信号Ｓ２ａ…Ｓ２ｎ（受信シリアル動作指令デー
タ）、及び、信号処理回路４からの起動信号Ｓ３ａ…Ｓ
３ｎに基づいて、信号処理回路４へリセット信号Ｓ６を
出力し、また、ＡＮＤ回路５ａ…５ｎへ禁止信号Ｓ７ａ
…Ｓ７ｎを出力し、さらに、ＯＲ回路６ａ…６ｎへ保持
／修正信号Ｓ８ａ…Ｓ８ｎを出力する信号処理判定回路
１１を有している。

【００２１】次に、この実施形態の動作について説明す
る。図１において、受信用アンテナ１で地上局からの指
令電波を受信し、この受信信号が受信機２に入力され
る。受信機２では受信用アンテナ１からの受信信号を増
幅かつ検波し、異なる低周波信号で、それぞれ変調され
た地上局からの動作指令データ（各変調波信号）を受信
信号処理部３ａ…３ｎに出力する。

【００２２】受信信号処理部３ａ…３ｎでは、各変調波
信号中から、それぞれの図示しないフィルタで選択され
た１波を抽出し、図示しない検波回路で検波して復調す
る。さらに、受信信号処理部３ａ…３ｎでは、シリアル
の動作指令データがＢｉφーＬ信号であるため、ＮＲＺ
ーＬ信号にデジタル変換した検波信号Ｓ２ａ…Ｓ２ｎ
（受信シリアル動作指令データ、チヤネル（ＣＨ）１…
ｎ）を出力する。また、受信機２からのＡＧＣ信号Ｓ１
が誤動作防止回路８の電波中断・妨害波検出回路９に入
力される。さらに、検波信号Ｓ２ａ…Ｓ２ｎが誤動作防
止回路８の電波中断・妨害波検出回路９、指令信号メモ
リ回路１０及び信号処理判定回路１１に入力される。

【００２３】この受信シリアル動作指令データ（検波信
号Ｓ２ａ…Ｓ２ｎ）は、地上局が任意に搭載装置７ａ…
７ｎに対するオン（ＯＮ）動作のための動作指令データ
を送信した、その受信信号である。この検波信号Ｓ２ａ
…Ｓ２ｎ（受信シリアル動作指令データ）での誤処理を
防止すため、地上局がオン（ＯＮ）動作の動作指令デー
タとして各チヤネルに固有のコードを送信する。例え
ば、チヤネル（ＣＨ）１「１０１１」、チヤネル２「１
１０１」、チヤネル３「１１１１」…チヤネルｎ「１１
１０」…をそれぞれ５回繰り返して送信する。

【００２４】以下、正常動作及び指令電波の受信中断及
び異常電波の受信における誤動作防止の動作について説
明する。図２は動作の処理信号と、そのタイミングを説
明するための図である。なお、図２ではｎ＝３（チヤネ
ル１，２，３、受信信号処理部３ａ〜３ｃ、検波信号Ｓ
２ａ〜Ｓ２ｃ等）として説明する。まず、図２（Ａ）中
の受信中断及び異常電波が受信されず、検波信号Ｓ２ａ
…Ｓ２ｎ中の検波信号Ｓ２ｃを、図示しない受信信号処
理部３ｃが出力する場合、すなわち、正常動作時には、
受信機２からのＡＧＣ信号Ｓ１が中断することなく、誤
動作防止回路８の電波中断・妨害波検出回路９に入力さ
れる。したがって、誤動作防止回路８ではＡＧＣ信号Ｓ
１の中断を電波中断・妨害波検出回路９が検出しないた
め、誤動作防止の動作は行わない。

【００２５】したがって、信号処理回路４では、図２
（Ｂ）に示すように入力された受信シリアル動作指令デ
ータでのコードを３回正常に連続した際に、地上局から
動作指令データが送信されたことを認識した起動信号Ｓ
３ｃを出力する。信号処理回路４からの、起動信号Ｓ３
ａ…Ｓ３ｎ中の起動信号Ｓ３ｃを、誤動作防止回路８か
らの、禁止信号Ｓ７ａ…Ｓ７ｎ中の禁止信号Ｓ７ｃと共
に、ＡＮＤ回路５ａ…５ｎ中の図示しないＡＮＤ回路５
ｃに入力する。このＡＮＤ回路５ｃで起動信号Ｓ３ｃ及
び禁止信号Ｓ７ｃがＡＮＤ処理された信号を、ＯＲ回路
６ａ…６ｎ中の図示しないＯＲ回路６ｃに出力する。

【００２６】ＯＲ回路６ｃでは図２（Ｃ）に示すように
ＡＮＤ回路５ｃからの信号と信号処理判定回路１１から
の保持／修正信号Ｓ８ａ…Ｓ８ｎ中の保持／修正信号Ｓ
８ｃとをＯＲ処理し、オン動作を示す出力信号ｃを搭載
装置７ａ…７ｎ中の図示しない搭載装置７ｃに送出し、
その地上局から送信された受信シリアル動作指令データ
に基づいた動作を行う。すなわち、誤動作防止動作を行
うことなく、その正常動作が行われる。

【００２７】次に、指令電波の受信中断、及び、異常電
波を受信した際の動作について説明する。誤動作防止回
路８の電波中断・妨害波検出回路９は、ＡＧＣ信号Ｓ１
の入力が中断した際に、例えば、この装置を搭載した無
人機の姿勢変化で受信アンテナの受信電界強度が低下し
て、その地上局などからの指令電波の受信中断、及び、
無人機をえい航する航空機からのレーダ波、雷等の異常
電波であるノイズ受信を検出する。

【００２８】ここでは図２（Ａ）に示すように指令電波
の受信中断及び異常電波の受信がチヤネル１，２（検波
信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ）に発生している。したがって、こ
のコード部分で受信機２から電波中断・妨害波検出回路
９へのＡＧＣ信号Ｓ１が中断する。誤動作防止回路８が
異常判定信号Ｓ１０ａ…Ｓ１０ｎ中の異常判定信号Ｓ１
０ａ，Ｓ１０ｂを信号処理判定回路１１に出力する。な
お、ＡＧＣ信号Ｓ１が正常に電波中断・妨害波検出回路
９に入力されている場合は、指令信号メモリ回路１０が
検波信号Ｓ２ａ…Ｓ２ｎ（受信シリアル動作指令デー
タ）が入力されるごとに記憶している。

【００２９】チヤネル１の検波信号Ｓ２ａ（受信シリア
ル動作指令データ）では２回目のコードで電波受信中断
によるコード抜けが発生し、３回目のコードで誤りコー
ド（異常電波の受信）が発生している。したがって、信
号処理回路４は、入力された受信シリアル動作指令デー
タにおけるコードが３回正常に連続していないため動作
指令データであることを認識することができず、ここで
誤動作防止回路８の信号処理判定回路１１は、この電波
の受信中断及び異常電波の受信があっても、図２（Ａ）
における１回目、４回目及び５回目のコードで、３回の
同一のコードが判定できているため、この指令電波の受
信中断及び異常電波の受信が、地上局が送信する搭載装
置７ａを動作させる動作指令データのオン送信中に生じ
たものと判断する。

【００３０】そして、信号処理判定回路１１から保持／
修正信号Ｓ８ａをＯＲ回路６ａに送出する。この場合、
図２（Ｂ）に示すように信号処理回路４からは起動信号
Ｓ３ａは出力されない。ＡＮＤ回路５ａからの信号と信
号処理判定回路１１からの保持／修正信号Ｓ８ａとをＯ
Ｒ処理し、図２（Ｃ）に示すようにオン動作の出力信号
ａを搭載装置７ａに送出し、その地上局から送信された
受信シリアル動作指令データに基づいた動作を行う。す
なわち、指令電波の受信中断及び異常電波の受信時に
も、受信シリアル動作指令データでのコードが３回受信
できているため、搭載装置７ａのオン動作が行われる。

【００３１】チヤネル２の検波信号Ｓ２ｂ（受信シリア
ル動作指令データ）では、２回目のコードで電波受信中
断によるコード抜けが発生し、３回目のコードで異常電
波の受信による誤りコードが発生している。信号処理回
路４は、入力された受信シリアル動作指令データから３
回から５回までのコードが３回連続して正常に入力され
ているため、図２（Ｂ）に示すタイミングでオンの起動
信号Ｓ３ａ…Ｓ３ｎ中の起動信号Ｓ３ｂを出力する。

【００３２】したがって、ＡＮＤ回路５ａ…５ｎ中のＡ
ＮＤ回路５ｂ及びＯＲ回路６ａ…６ｎ中のＯＲ回路６ｂ
は前記のチヤネル３の検波信号Ｓ２ｃの場合と同様に動
作して搭載装置７ａ…７ｎ中の搭載装置７ｂのオン動作
が行われる。この場合、誤動作防止回路８では、１回目
のコードが電波受信中断によるコード抜け発生している
ため、次の２回目のコードを判定できない。したがっ
て、ＯＲ回路６ｂでのＯＲ処理のタイミングは信号処理
回路４からの保持／修正信号Ｓ８ｂと同一のタイミング
で図２（Ｃ）に示す出力信号ｂのオン信号を搭載装置７
ｂに出力する。

【００３３】このような動作と共にコード抜け及び誤り
コードが５回のコード全部で発生した際には、信号処理
判定回路１１が、この５回のコード未受信を判定し、ア
ドレス信号Ｓ４ａ…Ｓ４ｎで指令信号メモリ回路１０か
ら前回受信しているコードデータ（検波信号Ｓ２ａ…Ｓ
２ｎ、受信シリアル動作指令データ）を読み出し、該当
する保持／修正信号Ｓ８ａ…Ｓ８ｎをＯＲ回路６ａ…６
ｎに送出して、オン信号を該当する搭載装置７ａ…７ｎ
に出力する。

【００３４】また、規定時間、例えば、２〜５秒間連続
して指令電波の受信中断及び異常電波の受信などによっ
て、その検波信号Ｓ２ａ…Ｓ２ｎが地上局からの動作オ
フを示す「０」が連続しない状態を、誤動作防止回路８
の信号処理判定回路１１が判定した際には、信号処理判
定回路１１から信号処理回路４中の図示しないカウンタ
やフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）回路にリセット信号Ｓ６
を送出してリセットし、初期動作状態に設定して、これ
以降の信号処理回路４での誤動作を防止する。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１，２，５記載の発明の無人機用指令受信装置によれ
ば、受信信号における自動利得制御信号が停止した電波
受信中断又は異常電波の受信を検出し、かつ、動作指令
データにおける同一コードの予め定めた連続回数の受信
不能を判定した際に、このコードに対応した該当する搭
載装置への動作指示信号を生成して出力しているため、
地上局などからの指令電波の受信中断、及び、異常電波
の受信時にも動作指令データに対応した正常な動作が可
能になり、その動作の信頼性が向上する。

【００３６】請求項３記載の無人機用指令受信装置によ
れば、動作指令データにおける複数の同一コードの全部
が受信できない場合、記憶している前回の動作指令デー
タによって該当する搭載装置へ動作指示信号として出力
しているため、地上局からの指令電波の受信中断、及
び、異常電波の受信時の動作指令データにおける全部の
コードが受信できない際にも、前回の動作指令データに
よって該当する搭載装置を正常に動作できるようにな
る。

【００３７】請求項４記載の無人機用指令受信装置によ
れば、予め定めた規定時間、動作オフ状態を検出できな
い場合、初期動作に設定しているため、動作オフ状態を
動作指令データと誤認しなくなり、その後の誤動作を防
止できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無人機用指令受信装置の実施形態にお
ける構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施形態の処理信号と、そのタイミン
グを説明するための図である。

【図３】従来例の要部構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

２受信機３ａ…３ｎ受信信号処理部４信号処理回路５ａ…５ｎＡＮＤ回路６ａ…６ｎＯＲ回路７ａ…７ｎ搭載装置８誤動作防止回路９電波中断・妨害波検出回路１０指令信号メモリ回路１１信号処理判定回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】動作指令データの電波を受信し、この受
信信号から自動利得制御信号及び複数の同一コードの動
作指令データを出力する受信手段と、前記受信手段が出力する動作指令データにおける同一コ
ードが予め定めた連続回数受信された際に搭載装置へ動
作指令データに基づいた動作指示信号を出力する信号処
理手段と、前記受信手段からの自動利得制御信号が停止した電波受
信中断又は異常電波の受信を検出し、かつ、動作指令デ
ータにおける同一コードの予め定めた連続回数の受信不
能を判定した際に、このコードに対応した該当する搭載
装置への動作指示信号を生成して出力する誤動作防止処
理手段と、を備えることを特徴とする無人機用指令受信装置。
【請求項２】前記請求項１記載の誤動作防止処理手段
として、自動利得制御信号及び動作指令データから電波受信中断
又は異常電波の受信を検出する電波中断／異常電波検出
部と、動作指令データにおける同一コードの予め定めた連続回
数の受信不能を判定し、かつ、このコードに対応した該
当する搭載装置への動作指示信号を出力する信号処理判
定部とを備えることを特徴とする無人機用指令受信装
置。
【請求項３】前記請求項１記載の誤動作防止処理手段
に、動作指令データを記憶する記憶手段を設け、動作指
令データにおける複数の同一コードの全部が受信できな
い際に、前記記憶手段に記憶している前回の動作指令デ
ータを読み出し、この動作指令データを、該当する搭載
装置へ動作指示信号として出力することを特徴とする無
人機用指令受信装置。
【請求項４】前記請求項１記載の誤動作防止処理手段
が、予め定めた規定時間、動作オフ状態を検出できない
場合、信号処理手段を初期動作に設定することを特徴と
する無人機用指令受信装置。
【請求項５】前記信号処理手段からの動作指示信号
と、誤動作防止処理手段が出力する動作指示信号の一方
を搭載装置に送出する論理回路を備えることを特徴とす
る無人機用指令受信装置。