JP4304009B2 - Unmanned aircraft control system - Google Patents

Unmanned aircraft control system Download PDF

Info

Publication number
JP4304009B2
JP4304009B2 JP2003158849A JP2003158849A JP4304009B2 JP 4304009 B2 JP4304009 B2 JP 4304009B2 JP 2003158849 A JP2003158849 A JP 2003158849A JP 2003158849 A JP2003158849 A JP 2003158849A JP 4304009 B2 JP4304009 B2 JP 4304009B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
aircraft
transmitter
airframe
maneuvering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003158849A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004359071A (en
Inventor
章弘 山根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Jukogyo KK filed Critical Fuji Jukogyo KK
Priority to JP2003158849A priority Critical patent/JP4304009B2/en
Publication of JP2004359071A publication Critical patent/JP2004359071A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4304009B2 publication Critical patent/JP4304009B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Toys (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定翼航空機、垂直離着陸航空機及びヘリコプタを含む無人航空機操縦システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
無人航空機を操縦する際には、電波途絶時等の機体の安全性確保のために、複数のオペレータがそれぞれ送信周波数の異なる遠隔操縦用送信機を所持して無線操縦する方法が公知である。この場合、無人航空機の操縦者の切り替えは、遠隔操縦用送信機に設けられた切り替えスイッチの操作によって行われる。具体的には、2人のオペレータが無人航空機を操縦する場合、各オペレータが携帯している無線機で連絡を取り合い、操縦を承継するオペレータが切り替えスイッチを操作する。切り替えスイッチを操作することにより、機体が受信する操縦信号の周波数も切り替わるので、機体の飛行制御装置は、操縦するオペレータが切り替わったことを認識して、以後、切り替わった周波数による操縦信号に従って機体の飛行制御を行う。
【0003】
しかし、一方のオペレータが無人航空機を操縦中に、他方のオペレータが誤って切り替えスイッチを押してしまい、しかもそのことをオペレータが気付かない場合には、無人航空機は、いずれのオペレータからも操縦されることがなくなるので、切り替え後の送信機の操縦レバーの位置によっては、思わぬ方向に飛行したり、高度が低下して墜落したりする。
【0004】
そこで、機体に切り替えスイッチの操作によって発光する光源を設けることにより、予期せぬ切り替えが行われてもオペレータが切り替えを認識できるようにして、墜落を防止することができる操縦方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−108984号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このような操縦方法は、比較的高い高度で、かつ回りに障害物のない広いエリアを飛行する無人航空機の操縦には適しているが、例えば、農薬を田畑に散布するような低空飛行する無人航空機においては、他のオペレータが気付くのに遅れた場合に、墜落したり、電線等の障害物に衝突したりしてしまうという問題があった。
【0007】
そこで、本発明の課題は、予期せぬオペレータの切り替えが行われた際に、他のオペレータが気付くのに遅れた場合であっても、無人航空機を墜落あるいは障害物に衝突させることなく操縦することができる無人航空機操縦システムを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、機体の飛行状態を検出して前記機体を所定の飛行状態に維持させる自動操縦手段と、オペレータの操作によって前記機体に操縦信号を送信する周波数がそれぞれ異なる複数の送信機を有する無線操縦手段と、前記機体を操縦する操縦信号を送信する送信機が他の送信機に切り替えられた場合に、前記自動操縦手段による操縦を選択する制御を行う制御手段と、前記他の送信機から切り替え前の高度制御指令より大きな高度制御指令が入力されることにより、前記自動操縦手段による操縦の選択を解除する解除手段と、を備えることを特徴とする。
ここで、高度制御指令とは、例えば、コレクティブピッチが挙げられる。
【0009】
請求項1に記載の発明によれば、送信機から機体に操縦信号が送信されないときには、機体は自動操縦手段によって所定の飛行状態が維持されるように操縦され、無線操縦手段の送信機から機体に操縦信号が送信されたときには、機体は受信した操縦信号によって操縦される。そして、無線操縦手段による機体の操縦中に、機体を操縦する送信機が他の送信機に切り替えられた場合、制御手段は自動操縦手段による操縦を選択する制御を行う。これにより、予期せぬ時に機体を操縦する送信機が切り替えられ、かつ、オペレータが切り替えたことに気付かない場合であっても、自動操縦手段が機体を操縦するので、機体を墜落させることなく操縦できる。
また請求項1に記載の発明によれば、オペレータによって他の送信機から切り替え前の高度制御指令より大きな高度制御指令が入力されると、解除手段は、自動操縦手段による操縦の選択を解除する。これにより、オペレータが機体を操縦できる状態になってからも簡単な方法で操縦を再開させることができる。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の無人航空機操縦システムにおいて、前記機体を操縦する操縦信号を送信する送信機が他の送信機に切り替えられた場合に、前記自動操縦手段は、前記機体の高度を維持もしくは上昇させることを特徴とする。
【0011】
請求項2に記載の発明によれば、機体を操縦する操縦信号を送信する送信機が他の送信機に切り替えられた場合には、自動操縦手段は、機体の高度を維持もしくは上昇させる。これにより、予期せぬ時に機体を操縦する送信機が切り替えられ、オペレータが切り替えたことに気付かない場合であっても、機体は自動的に安全な高度を保つことができる。よって、このような状況に陥ったとしても、機体を墜落させることなく操縦できる。また、機体の高度を上昇させる場合には、この機体の挙動から全てのオペレータが切り替えられたことを認識することができるので、墜落を防止するためのリカバリー操作を行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る無人航空機操縦システムの実施の一形態について無人ヘリコプタの場合を詳細に説明する。なお、無人ヘリコプタ操縦システムによって操縦される無人ヘリコプタは、例えば、薬剤散布、種播き、航空写真の撮影等に用いられる。
図1に示すように、無人ヘリコプタ操縦システム100には、オペレータの操作によって機体2に操縦信号を送信する複数の送信機(無線操縦手段)1が備えられている。複数の送信機1の周波数は全て異なり、それぞれの送信機1から送られてくる信号が判別できるようになっている。
送信機1には、図2に示すように、それぞれ一対の操縦レバー1a,1bが設けられ、この操縦レバー1a,1bを両手で操作することにより、機体2が操作されるようになっている。また操縦レバー1aと操縦レバー1bの間に切り替えレバー1cが設けられていて、これがある向きに倒されると当該送信機1に操縦権が移ったことを知らせる切り替え信号が機体2に送信される。
【0017】
機体2には、図1及び図3に示すように、地上からの操縦信号や予め記憶された操縦信号に基づいて機体2のロータ28等を駆動制御して自律飛行させる飛行制御装置21、GPS衛星からの信号を受信して機体2の位置、速度等を検出する機体側GPS受信機22、機体2の姿勢角や角速度を検出する慣性センサ23、機体2の磁方位を検出する磁方位センサ24、機体2の高度を検出する高度センサ25、送信機1から送信された操縦信号を受信する操縦信号受信機26、エンジン27、ロータ28等が備えられている。
【0018】
飛行制御装置21は、エンジン27を駆動制御することによりロータ28を回転させ、上向きの推力を発生させて機体の上昇・降下を実現させる。
飛行制御装置21には、各種の演算処理等を行うCPU21a、CPU21aのワークエリア等として使用されるRAM21b、CPU21aが各部を制御するのに必要なシステムプログラム等が記憶されたROM21c等が設けられている。
CPU21aは、ROM21c内に格納されたプログラムを読み出してRAM21b内に展開し、当該プログラムに基づいて各部への指示やデータの送受信の制御を行う。
【0019】
具体的に、CPU21aは、機体2の飛行状態を検出して機体2を所定の飛行状態に維持させる自動操縦手段として機能する。自動操縦手段として、例えば、CPU21aは、機体2を操縦する操縦信号を送信する送信機1が他の送信機1に切り替えられた場合に、高度を維持もしくは上昇させたり、あるいは高度を維持したままもしくは上昇して機体2をホバリング飛行させる。
また、CPU21aは、機体2を操縦する操縦信号を送信する送信機1が他の送信機1に切り替えられた場合に、自動操縦手段による操縦を選択する制御を行う制御手段として機能する。
また、CPU21aは、送信機1から切り替え前のコレクティブピッチ(高度制御指令)より大きなコレクティブピッチが入力されることにより、自動操縦手段による操縦の選択を解除する解除手段として機能する。
【0020】
ROM21cには、CPU21aが各種機能を実行するためのプログラムが格納されている。
具体的に、ROM21cは、機体2の飛行状態を検出して機体2を所定の飛行状態に維持させる機能を実現させる自動操縦プログラム21pを有する。より詳細には、自動操縦プログラム21pは、機体2を操縦する操縦信号を送信する送信機1が他の送信機1に切り替えられた場合に、高度を維持もしくは上昇させたり、高度を維持したままホバリング飛行したり、あるいは高度を上昇させてホバリング飛行する機能を実現させる。
また、ROM21cは、機体2を操縦する操縦信号を送信する送信機1が他の送信機1に切り替えられた場合に、自動操縦プログラム21pによる操縦を選択する制御を行う機能を実現させる制御プログラム21qを有する。
更に、ROM21cは、送信機1から切り替え前のコレクティブピッチより大きなコレクティブピッチが入力されることにより、自動操縦プログラム21pによる操縦の選択を解除する機能を実現させる解除プログラム21rを有する。
【0021】
また、飛行制御装置21には、図1に示すように、機体側GPS受信機22、慣性センサ23、磁方位センサ24及び操縦信号受信機26が接続されている。飛行制御装置21は、これら機体側GPS受信機22や慣性センサ23や磁方位センサ24や高度センサ25によって検出された各種データに基づいて、ロータ28のコレクティブピッチ舵角やサイクリックピッチ舵角を制御して、所定の飛行制御を実現させる。
なお、機体側GPS受信機22は、GPS衛星からの信号を受信して位置情報を算出する。操縦信号受信機26は、送信機1からの操縦信号を受信する。
【0022】
また、送信機1から送信された所定の制御指令を、操縦信号受信機26を介して飛行制御装置21に伝送し、その操縦信号に基づいて飛行制御装置21が所定の飛行制御を実現させることにより、機体2の遠隔操縦が可能となる。
【0023】
次に、無人ヘリコプタ2の操縦方法について説明する。
図4に示すように、一方のオペレータによって機体2が操縦されているとき、機体2の飛行制御装置21は、現在どの送信機1が機体2の操縦を行っているかを常時モニタリングして判断する。ここで、各送信機1は、発信する操縦信号の周波数が異なるように設定されており、飛行制御装置21は、最も近い時に切り替え信号を受信した周波数の操縦信号を選択する。
他の送信機1への切り替えが行われ、その切り替え信号が機体2に送信されると、飛行制御装置21のCPU21aは、今後は他の送信機1により操縦が行われることを認識するとともに制御プログラム21qを実行することにより、機体2を自動操縦プログラム21pによって操縦することを選択する。
次いで、CPU21aが自動操縦プログラム21pを実行することにより、前進飛行に必要な推力を発生させず、機体2の地上からの高度を維持もしくは上昇させる操縦制御、あるいはその後機体2をホバリング飛行させてその状態を維持する操縦制御を行う。
【0024】
この間、地上の送信機1から送信されるコレクティブピッチ等の操縦信号は無視され、機体2のアクチュエータには、自動操縦プログラム21pによって求められた操縦信号が出力される。
自動操縦プログラム21pによる機体2の操縦を終了させて、他のオペレータが送信機1によって機体2を操縦したい場合には、他のオペレータが送信機1から切り替え前のコレクティブピッチより大きなコレクティブピッチを入力する。すると、飛行制御装置21のCPU21aは、解除プログラム21rを実行することにより、自動操縦プログラム21pによる機体2の操縦を解除させる。これによって、他のオペレータは、機体2を送信機1によって操縦できるようになる。なお、解除後一定の時間を経過しないと操縦できないようにされていて、解除指令によりコレクティブピッチが変更されないようになされている。
【0025】
本実施の形態における無人ヘリコプタ操縦システム100によれば、送信機1から機体2に操縦信号が送信されないときには、CPU21aが自動操縦プログラム21pを実行することにより、機体2は所定の飛行状態が維持されるように操縦され、送信機1から機体2に操縦信号が送信されたときには、機体2は受信した操縦信号によって操縦される。
【0026】
そして、送信機1による機体2の操縦中に、機体2を操縦する送信機1が他の送信機1に切り替えられた場合、CPU21aが制御プログラム21qを実行することにより、CPU21aが自動操縦プログラム21pによる操縦を選択する制御を行う。この場合の機体2への操縦信号は、機体2の高度を維持もしくは所定高度まで上昇させるもの、あるいは高度を維持したままもしくは前記所定高度でホバリング飛行させるものであるため、予期せぬ時に機体2を操縦する送信機1が切り替えられ、オペレータが切り替えたことに気付かない場合であっても、機体2は自動的に高度を維持もしくは上昇したり、ホバリング飛行する。
【0027】
よって、このような状況に陥ったとしても、機体2は墜落することがなくなり、機体2を墜落させることなく操縦できる。また、機体2の高度を上昇させる場合には、その機体の挙動から全てのオペレータが切り替えられたことを認識することができるので、墜落を防止するためのリカバリー操作を行うことができる。
【0028】
また、オペレータによって送信機1から切り替え前のコレクティブピッチより大きなコレクティブピッチが入力されると、CPU21aが解除プログラム21rを実行することにより、自動操縦プログラム21pによる操縦の選択を解除する。これにより、オペレータが機体2を操縦できる状態になってからも簡単な方法で機体2の操縦を再開させることができる。
【0029】
以上、実施の形態をヘリコプタにより説明したが、固定翼機の場合にはホバリング飛行の能力なく、またコレクティブピッチ制御は行われないが、自動操縦の解除は、例えば、切り替え前より大きいエレベータ舵角が指示されたときに行なうことにすればよい。また、回転翼を持たない垂直離着陸機についても、例えば、切り替え前より大きいエレベータ舵角が指示されたときに自動操縦による飛行を解除することにすればよい。なお、解除指令に高度制御指令を使用するのは、操作を間違えた場合において、その他の操作をすることよりも安全であるためであり、安全であるならば、その他の制御指令を使用できることはいうまでもない。
【0030】
また、機体に警告灯を設け、送信機が切り替わる際に警告灯を一定時間点灯又は点滅させるように構成することで、オペレータへの注意喚起効果を高めることができる。また、機体にスピーカ等の音声発生源を設け、送信機が切り替わる際に音声発生源からアラームやメッセージを発声させるようにしてもよい。その他、発明の要旨を変更しない範囲において適宜置換、変更が可能である。
【0031】
【発明の効果】
本発明によれば、無線操縦手段による機体の操縦中に、機体を操縦する送信機が他の送信機に切り替えられた場合、制御手段は自動操縦手段による操縦を選択する制御を行う。これにより、予期せぬ時に機体を操縦する送信機が切り替えられ、かつ、オペレータが切り替えたことに気付かない場合であっても、自動操縦手段が機体を操縦するので、機体を墜落させることなく操縦できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における無人ヘリコプタ操縦システムの概略を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態における送信機の概略を示す斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態における無人ヘリコプタの概略を示すために一部を透視した側面図である。
【図4】本発明の実施の形態における無人ヘリコプタの操縦時の状況を示す説明図である。
【符号の説明】
1 送信機(無線操縦手段)
2 機体
21 飛行制御装置
21a CPU(自動操縦手段、制御手段、解除手段)
21b RAM(自動操縦手段、制御手段、解除手段)
21c ROM(自動操縦手段、制御手段、解除手段)
100 無人ヘリコプタ操縦システム
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to unmanned aerial maneuvering systems including fixed wing aircraft, vertical take-off and landing aircraft and helicopters.
[0002]
[Prior art]
When maneuvering an unmanned aerial vehicle, a method is known in which a plurality of operators carry out remote maneuvering with remote control transmitters having different transmission frequencies in order to ensure the safety of the airframe when radio waves are interrupted. In this case, the driver of the unmanned aerial vehicle is switched by operating a changeover switch provided in the remote control transmitter. Specifically, when two operators operate an unmanned aerial vehicle, they communicate with each other with a radio device carried by each operator, and an operator who succeeds the operation operates a changeover switch. By operating the changeover switch, the frequency of the control signal received by the aircraft is also switched, so that the flight control device of the aircraft recognizes that the operator to be switched has been switched, and thereafter, the aircraft's flight control device follows the control signal according to the switched frequency. Perform flight control.
[0003]
However, if one operator is maneuvering an unmanned aerial vehicle and the other operator accidentally presses the switch, and the operator does not notice it, the unmanned aerial vehicle can be maneuvered by either operator. Therefore, depending on the position of the control lever of the transmitter after switching, it may fly in an unexpected direction or it may crash at a reduced altitude.
[0004]
Therefore, a maneuvering method has been proposed in which a light source that emits light by operating a changeover switch is provided on the fuselage so that an operator can recognize the changeover even if an unexpected changeover is performed, thereby preventing a crash. (For example, refer to Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-108984
[Problems to be solved by the invention]
Such a maneuvering method is suitable for maneuvering unmanned aerial vehicles that fly over large areas with relatively high altitudes and no obstacles around them. In the case of an aircraft, there is a problem that when it is delayed until other operators notice it, it crashes or collides with an obstacle such as an electric wire.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to maneuver an unmanned aerial vehicle without crashing or colliding with an obstacle even if it is delayed when another operator notices when an unexpected operator switch is performed. It is to provide an unmanned aerial maneuvering system that can do this.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is directed to an automatic control means for detecting a flight state of the aircraft and maintaining the aircraft in a predetermined flight state, and to send a control signal to the aircraft by an operator's operation. Radio control means having a plurality of transmitters with different frequencies to be transmitted and when the transmitter for transmitting a control signal for controlling the aircraft is switched to another transmitter, the control by the automatic control means is selected. Control means for performing control, and release means for canceling selection of steering by the automatic piloting means when an altitude control command larger than the altitude control command before switching is input from the other transmitter. Features.
Here, the advanced control command includes, for example, a collective pitch.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, when no steering signal is transmitted from the transmitter to the aircraft, the aircraft is controlled so that a predetermined flight state is maintained by the automatic piloting means, and from the transmitter of the wireless piloting means to the aircraft. When the steering signal is transmitted to the aircraft, the aircraft is steered by the received steering signal. When the transmitter for maneuvering the aircraft is switched to another transmitter during the maneuvering of the aircraft by the wireless maneuvering means, the control means performs control for selecting the maneuvering by the automatic piloting means. As a result, even if the transmitter that controls the aircraft is switched unexpectedly and the operator does not notice that it has switched, the autopilot controls the aircraft, so it can be operated without crashing the aircraft. it can.
According to the invention described in claim 1, when the altitude control command larger than the altitude control command before switching is input from another transmitter by the operator, the canceling unit cancels the selection of the maneuvering by the automatic piloting unit. . Thereby, even if it becomes a state where an operator can maneuver an aircraft, maneuvering can be restarted by a simple method.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the unmanned aerial maneuvering system according to the first aspect, when the transmitter for transmitting a control signal for controlling the airframe is switched to another transmitter, the automatic control means is The altitude of the aircraft is maintained or raised.
[0011]
According to the second aspect of the present invention, when the transmitter that transmits the control signal for maneuvering the aircraft is switched to another transmitter, the autopilot means maintains or raises the altitude of the aircraft. As a result, even when the transmitter for maneuvering the aircraft is switched at an unexpected time and the operator does not notice the switching, the aircraft can automatically maintain a safe altitude. Therefore, even if it falls into such a situation, it can be controlled without crashing the aircraft. Further, when the altitude of the aircraft is raised, it is possible to recognize that all operators have been switched from the behavior of the aircraft, and therefore it is possible to perform a recovery operation to prevent a crash.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the case of an unmanned helicopter will be described in detail with respect to an embodiment of an unmanned aircraft control system according to the present invention with reference to the drawings. In addition, the unmanned helicopter operated by the unmanned helicopter control system is used for, for example, medicine spraying, seed sowing, aerial photography, and the like.
As shown in FIG. 1, the unmanned helicopter maneuvering system 100 includes a plurality of transmitters (wireless maneuvering means) 1 that transmit maneuvering signals to the airframe 2 by an operator's operation. The frequencies of the plurality of transmitters 1 are all different so that signals transmitted from the respective transmitters 1 can be discriminated.
As shown in FIG. 2, the transmitter 1 is provided with a pair of control levers 1a and 1b, and the airframe 2 is operated by operating the control levers 1a and 1b with both hands. . Further, a switching lever 1c is provided between the control lever 1a and the control lever 1b, and when it is tilted in a certain direction, a switching signal notifying that the control right has been transferred to the transmitter 1 is transmitted to the airframe 2.
[0017]
As shown in FIGS. 1 and 3, the aircraft 2 includes a flight control device 21 that autonomously flies by driving and controlling the rotor 28 and the like of the aircraft 2 based on a steering signal from the ground or a pre-stored steering signal. An aircraft-side GPS receiver 22 that receives a signal from a satellite and detects the position, velocity, etc. of the aircraft 2, an inertial sensor 23 that detects the attitude angle and angular velocity of the aircraft 2, and a magnetic bearing sensor that detects the magnetic orientation of the aircraft 2. 24, an altitude sensor 25 for detecting the altitude of the airframe 2, a steering signal receiver 26 for receiving a steering signal transmitted from the transmitter 1, an engine 27, a rotor 28, and the like.
[0018]
The flight control device 21 drives and controls the engine 27 to rotate the rotor 28 and generate upward thrust to realize the ascending / descending of the aircraft.
The flight control device 21 is provided with a CPU 21a for performing various arithmetic processes, a RAM 21b used as a work area for the CPU 21a, a ROM 21c for storing a system program necessary for the CPU 21a to control each unit, and the like. Yes.
The CPU 21a reads out a program stored in the ROM 21c, develops it in the RAM 21b, and controls instructions to each unit and control of data transmission / reception based on the program.
[0019]
Specifically, the CPU 21a functions as an automatic control unit that detects the flight state of the airframe 2 and maintains the airframe 2 in a predetermined flight state. As the automatic piloting means, for example, the CPU 21a maintains or raises the altitude or maintains the altitude when the transmitter 1 that transmits the steering signal for maneuvering the airframe 2 is switched to another transmitter 1. Or, ascend and fly the hover 2.
In addition, the CPU 21a functions as a control unit that performs control to select the control by the automatic control unit when the transmitter 1 that transmits a control signal for controlling the airframe 2 is switched to another transmitter 1.
Further, the CPU 21a functions as a canceling unit that cancels the selection of steering by the automatic piloting unit when a collective pitch larger than the collective pitch (altitude control command) before switching is input from the transmitter 1.
[0020]
The ROM 21c stores programs for the CPU 21a to execute various functions.
Specifically, the ROM 21c has an autopilot program 21p that realizes a function of detecting the flight state of the airframe 2 and maintaining the airframe 2 in a predetermined flight state. More specifically, the autopilot program 21p maintains or raises the altitude or maintains the altitude when the transmitter 1 that transmits a steering signal for maneuvering the airframe 2 is switched to another transmitter 1. Realize the function of flying hovering or raising the altitude.
The ROM 21c also implements a control program 21q for realizing a function of performing control for selecting control by the automatic control program 21p when the transmitter 1 that transmits a control signal for controlling the airframe 2 is switched to another transmitter 1. Have
Further, the ROM 21c has a cancellation program 21r that realizes a function of canceling the selection of steering by the automatic piloting program 21p when a larger collective pitch than the pre-switching collective pitch is input from the transmitter 1.
[0021]
As shown in FIG. 1, the flight control device 21 is connected with a fuselage-side GPS receiver 22, an inertial sensor 23, a magnetic bearing sensor 24, and a steering signal receiver 26. The flight control device 21 determines the collective pitch steering angle and the cyclic pitch steering angle of the rotor 28 based on various data detected by the airframe-side GPS receiver 22, the inertial sensor 23, the magnetic bearing sensor 24, and the altitude sensor 25. To achieve predetermined flight control.
The aircraft-side GPS receiver 22 receives signals from GPS satellites and calculates position information. The steering signal receiver 26 receives the steering signal from the transmitter 1.
[0022]
In addition, the predetermined control command transmitted from the transmitter 1 is transmitted to the flight control device 21 via the control signal receiver 26, and the flight control device 21 realizes the predetermined flight control based on the control signal. As a result, the aircraft 2 can be remotely controlled.
[0023]
Next, a method for operating the unmanned helicopter 2 will be described.
As shown in FIG. 4, when the airframe 2 is being operated by one operator, the flight control device 21 of the airframe 2 constantly monitors and determines which transmitter 1 is currently operating the airframe 2. . Here, each transmitter 1 is set so that the frequency of the control signal to be transmitted is different, and the flight control device 21 selects the control signal having the frequency at which the switching signal is received at the nearest time.
When switching to another transmitter 1 is performed and the switching signal is transmitted to the aircraft 2, the CPU 21a of the flight control device 21 recognizes that the other transmitter 1 will be operated in the future and performs control. By executing the program 21q, it is selected that the aircraft 2 is controlled by the automatic pilot program 21p.
Next, the CPU 21a executes the autopilot program 21p, so that the thrust required for forward flight is not generated, and the control for maintaining or raising the altitude of the airframe 2 from the ground, or the airframe 2 is then hovered to fly. Maneuver control to maintain the state.
[0024]
During this time, the control signal such as collective pitch transmitted from the ground transmitter 1 is ignored, and the control signal obtained by the automatic control program 21p is output to the actuator of the airframe 2.
When the operation of the airframe 2 by the autopilot program 21p is finished and another operator wants to operate the airframe 2 by the transmitter 1, the other operator inputs a collective pitch larger than the collective pitch before switching from the transmitter 1. To do. Then, the CPU 21a of the flight control device 21 cancels the maneuvering of the airframe 2 by the automatic maneuvering program 21p by executing the canceling program 21r. This allows other operators to steer the aircraft 2 with the transmitter 1. It should be noted that the maneuvering cannot be performed until a certain time has passed after the release, and the collective pitch is not changed by the release command.
[0025]
According to the unmanned helicopter maneuvering system 100 in the present embodiment, when no maneuvering signal is transmitted from the transmitter 1 to the airframe 2, the CPU 21a executes the automatic maneuvering program 21p, whereby the airframe 2 is maintained in a predetermined flight state. When the steering signal is transmitted from the transmitter 1 to the airframe 2, the airframe 2 is steered by the received steering signal.
[0026]
When the transmitter 1 that controls the airframe 2 is switched to another transmitter 1 while the airframe 2 is being operated by the transmitter 1, the CPU 21a executes the control program 21q so that the CPU 21a can execute the automatic operation program 21p. Control to select the maneuvering by. In this case, the control signal to the airframe 2 is for maintaining the altitude of the airframe 2 or raising it to a predetermined altitude, or for maintaining the altitude or hovering at the predetermined altitude. Even if the transmitter 1 that controls the aircraft is switched and the operator does not notice that it has switched, the aircraft 2 automatically maintains its altitude or rises or flies over.
[0027]
Therefore, even if it falls into such a situation, the airframe 2 does not crash and can be operated without causing the airframe 2 to crash. Further, when the altitude of the airframe 2 is raised, it can be recognized from the behavior of the airframe that all operators have been switched, so that a recovery operation for preventing a crash can be performed.
[0028]
When a collective pitch larger than the collective pitch before switching is input from the transmitter 1 by the operator, the CPU 21a executes the cancel program 21r, thereby canceling the selection of control by the automatic control program 21p. Thereby, even if it becomes a state where an operator can maneuver the body 2, the maneuvering of the body 2 can be resumed by a simple method.
[0029]
As described above, the embodiment has been described by using a helicopter. However, in the case of a fixed wing aircraft, there is no hovering flight capability, and collective pitch control is not performed. It may be performed when the instruction is issued. Further, for a vertical take-off and landing aircraft that does not have rotor blades, for example, when an elevator rudder angle larger than that before switching is instructed, it is only necessary to cancel the flight by autopilot. The reason why the advanced control command is used for the release command is that it is safer than other operations when the operation is wrong, and if it is safe, other control commands can be used. Needless to say.
[0030]
Further, by providing a warning light on the airframe so that the warning light is turned on or blinking for a certain time when the transmitter is switched, the effect of alerting the operator can be enhanced. In addition, a sound source such as a speaker may be provided in the body, and an alarm or a message may be uttered from the sound source when the transmitter is switched. In addition, substitution and change can be made as appropriate without departing from the scope of the invention.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the transmitter for maneuvering the aircraft is switched to another transmitter during maneuvering of the aircraft by the wireless maneuvering means, the control means performs control for selecting maneuvering by the autopilot means. As a result, even if the transmitter that controls the aircraft is switched unexpectedly and the operator does not notice that it has switched, the autopilot controls the aircraft, so it can be operated without crashing the aircraft. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an unmanned helicopter steering system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a transmitter in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view partially seen through to show an outline of the unmanned helicopter in the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a situation during maneuvering of the unmanned helicopter according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Transmitter (Radio control means)
2 Airframe 21 Flight control device 21a CPU (automatic steering means, control means, release means)
21b RAM (automatic steering means, control means, release means)
21c ROM (automatic steering means, control means, release means)
100 Unmanned helicopter maneuvering system

Claims (2)

機体の飛行状態を検出して前記機体を所定の飛行状態に維持させる自動操縦手段と、
オペレータの操作によって前記機体に操縦信号を送信する周波数がそれぞれ異なる複数の送信機を有する無線操縦手段と、
前記機体を操縦する操縦信号を送信する送信機が他の送信機に切り替えられた場合に、前記自動操縦手段による操縦を選択する制御を行う制御手段と、
前記他の送信機から切り替え前の高度制御指令より大きな高度制御指令が入力されることにより、前記自動操縦手段による操縦の選択を解除する解除手段と、
を備えることを特徴とする無人航空機操縦システム。
Automatic control means for detecting a flight state of the aircraft and maintaining the aircraft in a predetermined flight state;
Radio control means having a plurality of transmitters having different frequencies for transmitting control signals to the aircraft by the operation of the operator,
Control means for performing control for selecting control by the automatic control means when a transmitter that transmits a control signal for controlling the aircraft is switched to another transmitter;
Release means for canceling the selection of maneuvering by the autopilot means by inputting an altitude control command larger than the altitude control command before switching from the other transmitter,
An unmanned aerial vehicle control system comprising:
前記機体を操縦する操縦信号を送信する送信機が他の送信機に切り替えられた場合に、
前記自動操縦手段は、前記機体の高度を維持もしくは上昇させることを特徴とする請求項1に記載の無人航空機操縦システム。
When a transmitter that transmits a control signal for controlling the aircraft is switched to another transmitter,
The unmanned aircraft control system according to claim 1, wherein the automatic control means maintains or raises the altitude of the airframe.
JP2003158849A 2003-06-04 2003-06-04 Unmanned aircraft control system Expired - Fee Related JP4304009B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003158849A JP4304009B2 (en) 2003-06-04 2003-06-04 Unmanned aircraft control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003158849A JP4304009B2 (en) 2003-06-04 2003-06-04 Unmanned aircraft control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004359071A JP2004359071A (en) 2004-12-24
JP4304009B2 true JP4304009B2 (en) 2009-07-29

Family

ID=34052078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003158849A Expired - Fee Related JP4304009B2 (en) 2003-06-04 2003-06-04 Unmanned aircraft control system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4304009B2 (en)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2066554B1 (en) * 2006-09-14 2011-12-07 Skysails GmbH Steering unit for free flying, confined wing element
JP2009096369A (en) * 2007-10-17 2009-05-07 Univ Of Tokushima Control support device for unmanned radio-controlled helicopter
KR101141165B1 (en) 2009-10-20 2012-05-02 주식회사 한 지아이에스 Control apparatus and method of model type wireless aerial vehicle
EP3570132B1 (en) 2014-09-30 2022-03-02 SZ DJI Technology Co., Ltd. System and method for data recording and analysis
US9933780B2 (en) * 2015-06-17 2018-04-03 Qualcomm Incorporated Systems and methods for remote distributed control of unmanned aircraft
JP6711565B2 (en) * 2015-07-07 2020-06-17 キヤノン株式会社 Communication device, control method thereof, and program
JP6637698B2 (en) * 2015-08-31 2020-01-29 作一 大塚 Unmanned rotorcraft and program
JP6600213B2 (en) * 2015-09-28 2019-10-30 双葉電子工業株式会社 Flight control device, flight control method, flying object
JP6224050B2 (en) * 2015-10-14 2017-11-01 株式会社プロドローン Remotely-operated unmanned airplane and method for taking over control of remotely-operated unmanned airplane
JP6767802B2 (en) * 2015-11-30 2020-10-14 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカPanasonic Intellectual Property Corporation of America Unmanned aerial vehicle and its flight control method
JP6651914B2 (en) * 2016-03-08 2020-02-19 トヨタ自動車株式会社 Remote control system
JP6438907B2 (en) * 2016-04-19 2018-12-19 双葉電子工業株式会社 Communication control device
JP6051327B1 (en) 2016-05-26 2016-12-27 株式会社プロドローン Unmanned aerial vehicle
JP6667402B2 (en) * 2016-08-23 2020-03-18 株式会社Soken Flight equipment steering system
US11693400B2 (en) * 2018-02-13 2023-07-04 Rakuten Group, Inc. Unmanned aerial vehicle control system, unmanned aerial vehicle control method, and program
JP6586257B1 (en) * 2018-08-16 2019-10-02 楽天株式会社 Unmanned aircraft control system, unmanned aircraft control method, and program
JP2020095563A (en) * 2018-12-14 2020-06-18 サイトテック株式会社 Unmanned aircraft system
JP7178315B2 (en) * 2019-03-29 2022-11-25 株式会社ヒメノ Unmanned Air Vehicle Pilot Change System, Pilot Rope Extension Method Using Unmanned Air Vehicle Pilot Change System, and Final Rope Removal Method
JP7131505B2 (en) * 2019-08-06 2022-09-06 トヨタ自動車株式会社 Operation handover control device
JP7453821B2 (en) 2020-03-18 2024-03-21 ヤマハ発動機株式会社 remote control system
CN112068597B (en) * 2020-09-25 2022-09-13 中国直升机设计研究所 Obstacle avoidance system of helicopter based on front-driving unmanned aerial vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004359071A (en) 2004-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4304009B2 (en) Unmanned aircraft control system
JP6889578B2 (en) Unmanned aviation vehicle flight control system
US8948936B2 (en) Vehicle management system using finite state machines
US6460810B2 (en) Semiautonomous flight director
US20170269594A1 (en) Controlling an Unmanned Aerial System
US8255098B2 (en) Variably manned aircraft
JP6224050B2 (en) Remotely-operated unmanned airplane and method for taking over control of remotely-operated unmanned airplane
EP3198349B1 (en) Haptic feedback for realtime trajectory constraints
WO2010128489A2 (en) Aerial robotic system
WO2017026337A1 (en) Flight control device and unmanned aircraft provided with same
JP6932405B2 (en) Remote control system and its control device
JP2001209427A (en) Remote controller for unmanned airplane
JP2004175209A (en) Unmanned aircraft
RU2643300C2 (en) Method to control aerodynamic means of flying vehicle, corresponding control system and flying vehicle equipped with such control system
US10293934B2 (en) Dual-aircraft system
JP4130598B2 (en) GPS control method for unmanned helicopter
KR20200082271A (en) control method and system of landing for drone
JPH0880898A (en) Automatic control system for robot aircraft
KR20200041142A (en) Remote controller device having feedback control of unmanned aerial vehicle
US9778655B2 (en) Unmanned vehicle operating modes
KR101506805B1 (en) Using the touch panel rotorcraft autopilot and automatic control method
US20240144834A1 (en) Method and system for controlling an aircraft
US10558209B1 (en) System and method for cooperative operation of piloted and optionally piloted aircraft
Rocchio et al. Flight testing avionics of an optionally piloted aircraft for UAS integration in the civil airspace

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060601

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090120

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090323

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090421

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090427

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120501

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4304009

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130501

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140501

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees