JP3295890B2 - 自機操縦訓練方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、自機操縦訓練方式に関するものであり、
例えば、フライト・シミュレータ等において、操縦技術
が未熟で実際の飛行を行うことが困難な練習生や試乗者
に対して、飛行の体験（デモンストレーション・フライ
ト）が簡単に可能にされた自機操縦訓練方式に関するも
のである。

［従来の技術］ 操縦技術が未熟で実際の飛行を行うことが困難な練習
生や試乗者に対して、飛行の体験（デモンストレーショ
ン・フライト）させる試みは、従来から行われてきてい
るけれども、その典型的なやり方としては、ある一定の
飛行パターンを適当な記録媒体に記録しておき、必要に
応じて再現する形式の、いわゆる固定情報の記録再生方
式に係わるものが主流をなしていた。即ち、例えば、教
官のような操縦熟練者が模範飛行を行ったときの各種の
データを適当な記録媒体に記録しておき、デモンストレ
ーション・フライトのときに、前記の記録されているデ
ータを読み出すことにより模範飛行を実現させるように
していた。このために、再現される飛行パターンは記録
時のものとなり、任意所望の飛行パターンに応じたデモ
ンストレーション・フライトができないという難点があ
った。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の自機操縦訓練方式においては、ある一定の飛行
パターンを適当な記録媒体に記録しておき、必要に応じ
て再現するようにされており、再現される飛行パターン
は記録時のものとなることから、任意所望の飛行パター
ンに応じたデモンストレーション・フライトができない
という問題点があった。

この発明は、このような問題点を解決するためになさ
れたものであって、操縦技術が未熟で実際の飛行を行う
ことが困難な練習生や試乗者に対して、飛行の体験（デ
モンストレーション・フライト）が簡単に可能にされた
自機操縦訓練方式を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る自機操縦訓練方式は、指導機に対応す
る教官卓と、自機に対応する練習生卓と、上記教官卓お
よび練習生卓の双方から制御可能な計算機能部とを備
え、前記計算機能部に、前記教官卓側に備えられた編隊
長機制御用のジョイ・スティックからの操作信号に基づ
いて演算操作する内臓された自機の運動方程式の計算部
による演算操作の結果により前記自機の操作が行われて
いるときに、前記ジョイ・スティックから手を離すとそ
の水平直線飛行が自動的に可能になる支援機能部が設け
られ、指導機側から自機側の操縦が可能にされているこ
とを特徴とするものである。

［作用］ この発明においては、計算機能部に、教官卓側に備え
られた編隊長機制御用のジョイ・スティックからの操作
信号に基づいて演算操作する内蔵された自機の運動方程
式の計算部による演算操作の結果により前記自機の操作
が行われているときに、前記ジョイ・スティックから手
を離すとその水平直線飛行が自動的に可能になる支援機
能部が設けられ、指導機側から自機側の操縦が可能にさ
れる。

［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例を示す概略構成図であ
る。この第１図において、（１）は指導機または編隊長
機としての役目を果たす教官卓であり、これに含まれて
いるものは、ジョイ・スティック（11）、スロットル
（12）、教官卓計器（13）、フォーメーション・セット
指示部（14）、姿勢保持指示部（15）の諸手段である。
（２）は自機としての役目を果たす練習生卓であり、こ
れに含まれているものは、操舵力発生部（21）、操縦レ
バー（22）、練習生卓計器（23）、スピーカ（24）、視
界映像表示部（25）の諸手段であり、これらが収容され
たコックピットは動揺機能部（26）で支持されている。
（３）は計算機能部であり、これで使用されるプログラ
ムは、教官（編隊長機）側の運動模擬用プログラム（3
1）、および、練習生（自機）側の運動模擬用プログラ
ム（32）である。また、（４）は模擬視界映像発生機能
部であって、前記計算機能部（３）の所定の演算結果に
基づいて所望の模擬視界映像が発生されて、練習生卓
（２）における視界映像表示部（25）に表示される。

第２図は、上記実施例の主要部を示す概略構成図であ
る。この第２図において、教官卓（１）におけるジョイ
・スティック（11）の操作に基づき所定のアナログ信号
が発生して、計算機能部（３）のA/D信号変換部（3A）
に加えられ、対応のデジタル信号に変換されてから、自
機（即ち、練習生卓）の舵角計算部（3C）および自機の
運動方程式の計算部（3D）に順次加えられて所要の演算
操作がなされる。そして、この演算操作の結果に基づい
て自機の操縦が教官卓の側からなされることになる。な
お、自機自体による操縦は当然に可能であって、このと
きには、練習生卓（２）における操縦レバー（22）の操
作に基づくアナログ信号がA/D信号変換部（3D）に加え
られ、教官卓側からの動作と同様な動作がなされること
になる。

第３図は、オートパイロット機能部の説明図である。
この第３図において、例えば高度一定というような指令
（コマンド）入力がコントローラ（311）に加えられる
と、前記の指令入力に基づく動作入力が前記コントロー
ラ（311）から次段のアクチュエータ（312）に加えられ
る。そして、このアクチュエータ（312）の駆動により
舵面が適当に動かされ、その結果として航空機（313）
の姿勢・位置の保持がなされる。また、前記航空機（31
3）の姿勢・位置に関する情報は、適当な検出器（314）
を介してコントローラ（311）側にフィードバックされ
て、前記航空機（313）の姿勢・位置がある所与の基準
状態にあるようにされる。もっとも、このオートパイロ
ット機能部自体は従来から知られているものであるが、
このやり方では、フィードバック・ゲインが飛行状態に
よって変化するために、ゲインの値を決定することが困
難である。

第４図は、ポット制御と姿勢との間の関係の説明図で
ある。この第４図の中の第４図（Ａ）は航空機の横方向
での制御する態様の例示的であり、ジョイ・スティック
（11）と連動する第１可変抵抗（VR1）の制御により所
要のローリング制御がなされる。また、第４図（Ｂ）は
航空機の縦方向での制御する態様の例示図であり、ジョ
イ・スティック（11）と連動する第２可変抵抗（VR2）
の制御により所要のピッチング制御がなされる。

この第４図において、ジョイ・スティックによって自
機を操縦することは、教官卓にある（本来、長機を操縦
する）ジョイ・スティックをもって自機（即ち、練習生
卓）を操縦することを表している。ここで、まず、トリ
ムがとれている付近のポット値Ａ（またはａ）を計算す
る。次に、この第４図のように、φ（θ）の符号（プラ
スかマイナス）を見て、１次遅れで振らせる。ここで、
トリムがとれているポット値Ａ（またはａ）がＢ（また
はｂ）からＣ（またはｃ）の間にありさえすれば、水平
直線飛行できるようになっている。

第５図は、オートパイロットおよび上記実施例で適用
される計算式の例示図である。この第５図から認められ
るように、従来のオートパイロット機能はフィードバッ
ク・ゲインの計算や舵角を求める計算に求づいており、
また、この発明の実施例における機能はトリムがとれて
いるポット値の計算やその判別に基づいている。

以上説明されたように、この発明の実施例によれば、
体験飛行を行うときに教官卓にある編隊長機制御用ジョ
イ・スティックにより練習生側の航空機（自機）を操縦
可能にすることにより、任意の飛行経路をとることが可
能にされた。また、このときに、ジョイ・スティック操
作の負荷を軽減するために、当該ジョイ・スティックか
ら手を離すと自動的に水平直線飛行が可能となるような
支援機能を追加して設けられている。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明に係る自機操縦訓練方
式は、指導機に対応する教官卓と、自機に対応する練習
生卓と、上記教官卓および練習生卓の双方から制御可能
な計算機能部とを備え、前記計算機能部に、前記教官卓
側に備えられた編隊長機制御用のジョイ・スティックか
らの操作信号に基づいて演算操作する内臓された自機の
運動方程式の計算部による演算操作の結果により前記自
機の操作が行われているときに、前記ジョイ・スティッ
クから手を離すとその水平直線飛行が自動的に可能にな
る支援機能部が設けられ、指導機側から自機側の操縦が
可能にされているので、指導機側から自機側の操縦を行
うことができ、練習者や試乗者に対して、固定的な飛行
パターンにとらわれることなく飛行の体験（デモンスト
レーション・フライト）が容易に実現でき、また、ジョ
イ・スティックにより自機の操縦がなされているとき
に、ジョイ・スティックから手を離すとその水平直線飛
行が自動的に可能になり、ジョイスティック操作の負荷
を軽減することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す概略構成図、第２
図は、上記実施例の主要部を示す概略構成図、第３図
は、オートパイロット機能部の説明図、第４図は、ポッ
ト制御と姿勢との間の関係の説明図、第５図は、オート
パイロットおよび上記実施例で適用される計算式の例示
図である。 （１）は教官卓、 （11）はジョイ・スティック、 （12）はスロットル、 （13）は教官卓計器、 （14）はフォーメーション・セット指示部、 （15）は姿勢保持指示部、 （２）は練習生卓、 （21）は操舵力発生部、 （22）は操縦レバー、 （23）は練習生卓計器、 （24）はスピーカ、 （25）は視界映像表示部、 （26）は動揺機能部、 （３）は計算機能部、 （31）は教官（編隊長機）側の運動模擬用プログラム、 （32）は練習生（自機）側の運動模擬用プログラム、 （４）は模擬視界映像発生機能部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古村 哲夫 神奈川県鎌倉市上町屋345番地 三菱プ レシジョン株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09B 9/28 G09B 9/30

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】指導機に対応する教官卓と、 自機に対応する練習生卓と、 上記教官卓および練習生卓の双方から制御可能な計算機
   能部と を備え、 前記計算機能部に、前記教官卓側に備えられた編隊長機
   制御用のジョイ・スティックからの操作信号に基づいて
   演算操作する内臓された自機の運動方程式の計算部によ
   る演算操作の結果により前記自機の操作が行われている
   ときに、前記ジョイ・スティックから手を離すとその水
   平直線飛行が自動的に可能になる支援機能部が設けら
   れ、 指導機側から自機側の操縦が可能にされていることを特
   徴とする自機操縦訓練方式。