JP6991387B1 - Aircraft control system and airframe control method - Google Patents

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Abstract

遠隔指示または自律制御による機体制御が不能となった場合でも飛行体を誘導可能な飛行体制御システムを提供する。【解決手段】遠隔指示に基づく自律制御またはプログラムによる自律制御により移動する飛行体と、飛行体と通信可能な通信装置と、を含む飛行体制御システムであって、通信装置は、遠隔指示またはプログラムによる飛行体の自律制御ができないことを示す制御不可情報を受信すると飛行体の複数の駆動部各々の状態を推定した推定情報を取得する取得部と、推定情報が示す複数の駆動部各々の状態に基づいて、飛行体を所望の移動状態にするための入力指示を受け付ける受付部と、入力指示に基づく制御コマンドを飛行体に送信する第1送信部と、を備え、飛行体は、機体の移動を担う複数の駆動部と、飛行体が制御コマンドを受信して制御コマンドに従って駆動部を制御するマニュアル制御部と、を備える。【選択図】図1Provided is an airframe control system capable of guiding an airframe even when the airframe cannot be controlled by remote control or autonomous control. SOLUTION: The aircraft control system includes an air vehicle that moves by autonomous control based on remote instruction or autonomous control by a program, and a communication device capable of communicating with the air vehicle, wherein the communication device is a remote instruction or program. When it receives uncontrollable information indicating that the autonomous control of the flight object cannot be performed by A reception unit that receives an input instruction for putting the aircraft into a desired moving state and a first transmission unit that transmits a control command based on the input instruction to the aircraft are provided. It includes a plurality of drive units responsible for movement, and a manual control unit in which the flying object receives control commands and controls the drive units according to the control commands. [Selection diagram] Fig. 1

Description

この発明は、飛行体を制御する飛行体制御システムおよび飛行体制御方法に関する。 The present invention relates to an air vehicle control system for controlling an air vehicle and a vehicle body control method.

近年、無線通信の基地局を高高度に配することにより、基地局の通信エリアは広くなることから、高高度に滞空する航空機に無線局を搭載する高高度プラットフォームとして知られるHAPS(High Altitude Platform System)を用いた通信システムが開発されている。 In recent years, by arranging wireless communication base stations at high altitudes, the communication area of the base stations has become wider, so HAPS (High Altitude Platform), which is known as a high altitude platform for mounting wireless stations on aircraft that fly at high altitudes A communication system using System) has been developed.

例えば、HAPSの一例となる無人飛行機は、衛星や地上基地局から送信されるGPS(Global Positioning System)などの制御信号より制御されることが多いが、GPS信号の詐称や、無人飛行機を管理するコンピュータへのハッキング(Hacking)などにより、無人飛行機が乗っ取られて不正に操作される事態も想定される。 For example, an unmanned aerial vehicle, which is an example of HAPS, is often controlled by control signals such as GPS (Global Positioning System) transmitted from satellites and ground base stations, but it manages spoofing GPS signals and unmanned aerial vehicles. It is also assumed that an unmanned aerial vehicle will be hijacked and illegally operated by hacking a computer.

特許文献1においては、遠隔制御が不能になった場合に、自律的に安全圏に無人飛行機を移動させる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Patent Document 1 discloses a technique for autonomously moving an unmanned aerial vehicle to a safe area when remote control becomes impossible (see, for example, Patent Document 1).

特願2019- 64903号Japanese Patent Application No. 2019-64903

ところで、このような無人飛行機は、地上からの指示に基づく制御や、あらかじめ定められたプログラムに従って自律航行するように制御されているものの、何らかの機器の異常等により、その制御による駆動を受け付けなくなる可能性があるという問題がある。 By the way, although such an unmanned aerial vehicle is controlled based on instructions from the ground or controlled to navigate autonomously according to a predetermined program, it may not be able to accept the drive under the control due to some kind of equipment abnormality or the like. There is a problem of having sex.

そこで、本発明は上記問題に鑑みて成されたものであり、飛行体に搭載されているプロセッサによる移動制御が利かなくなった場合に、飛行体を安全な場所に誘導できる飛行体制御システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and provides an air vehicle control system capable of guiding the air vehicle to a safe place when the movement control by the processor mounted on the air vehicle becomes ineffective. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明に係る飛行体制御システムは、遠隔指示に基づく自律制御またはプログラムによる自律制御により移動する飛行体と、飛行体と通信可能な通信装置と、を含む飛行体制御システムであって、通信装置は、遠隔指示またはプログラムによる飛行体の自律制御ができないことを示す制御不可情報を受信する第1受信部と、制御不可情報に応じて、飛行体を移動させる複数の駆動部各々の状態を推定した推定情報を取得する取得部と、推定情報が示す複数の駆動部各々の状態に基づいて、飛行体を所望の移動状態にするための入力指示を受け付ける受付部と、入力指示にしたがって、飛行体を所望の移動状態とするための制御コマンドを飛行体に送信する第1送信部と、を備え、飛行体は、機体の移動を担う複数の駆動部と、遠隔指示またはプログラムに基づいて複数の駆動部を制御する自律制御部と、制御コマンドを受信する第2受信部と、飛行体が制御コマンドを受信して制御コマンドに従って駆動部を制御するマニュアル制御部と、を備える。 In order to solve the above problems, the flight object control system according to the present invention includes an flight object that moves by autonomous control based on remote instructions or autonomous control by a program, and a communication device that can communicate with the flight object. In the control system, the communication device includes a first receiver that receives uncontrollable information indicating that the flight object cannot be autonomously controlled by remote instruction or a program, and a plurality of communication devices that move the flight object according to the uncontrollable information. Acquisition unit that acquires estimated information that estimates the state of each of the driving units of the A first transmitter that transmits a control command to bring the aircraft into a desired movement state according to an input instruction, and the aircraft includes a plurality of drive units that are responsible for the movement of the aircraft. An autonomous control unit that controls multiple drive units based on remote instructions or a program, a second receiver unit that receives control commands, and a manual control unit that receives control commands and controls the drive units according to control commands. And prepare.

上記飛行体制御システムにおいて、所望の移動状態は、飛行体の水平方向の所望の方向への第1移動、飛行体の上下方向への第2移動、飛行体の加減速の第3移動、のうちのいずれかであり、推定情報は、所望の移動状態を実現する駆動部が、複数の駆動部のうちのいずれの駆動部であるかを示す情報であることとしてもよい。 In the above-mentioned flight object control system, the desired movement states are the first movement of the flight object in the desired direction in the horizontal direction, the second movement of the flight object in the vertical direction, and the third movement of acceleration / deceleration of the flight object. The estimated information may be any of the two, and the estimated information may be information indicating which of the plurality of driving units the driving unit that realizes the desired moving state is.

上記飛行体制御システムにおいて、制御コマンドは、第1移動と、第2移動と、第3移動とのうちのいずれかを指定する情報と、各移動における制御方向と、を含むこととしてもよい。 In the above-mentioned flight object control system, the control command may include information for designating one of the first movement, the second movement, and the third movement, and the control direction in each movement.

上記飛行体制御システムにおいて、飛行体は、所定時間毎に、飛行体の移動状態と複数の駆動部の駆動状態と時間を示す駆動情報を通信装置に送信する第2送信部を備え、飛行体制御システムは、第2送信部から送信された複数の駆動情報に基づいて、各時間における飛行体の移動状態と、複数の駆動部の駆動状態との関係を学習して学習モデルを生成する学習部と、飛行体が、遠隔指示またはプログラムによる自律制御による飛行体の制御ができない制御不可状態にあることを検知する検知部と、第2送信部から最後に送信された駆動情報と現在時刻に基づいて、飛行体の複数の駆動部の駆動状態を推定して推定情報を生成する推定部と、を備え、取得部は、推定部が推定した推定情報を取得することとしてもよい。 In the above-mentioned flight object control system, the flight object includes a second transmission unit that transmits drive information indicating the movement state of the flight object and the drive state and time of a plurality of drive units to a communication device at predetermined time intervals. The control system learns the relationship between the moving state of the flying object at each time and the driving states of the plurality of driving units based on the plurality of driving information transmitted from the second transmitting unit, and generates a learning model. The unit, the detector that detects that the aircraft is in an uncontrollable state where the aircraft cannot be controlled by remote instruction or autonomous control by a program, and the drive information and the current time that was last transmitted from the second transmitter. Based on this, an estimation unit that estimates the driving states of a plurality of driving units of the flying object and generates estimation information may be provided, and the acquisition unit may acquire the estimation information estimated by the estimation unit.

上記飛行体制御システムにおいて、飛行体は、自律制御部からの制御信号を複数の駆動部各々に伝達する第1経路と、マニュアル制御部からの制御コマンドに基づく制御信号を複数の駆動部各々に伝達する第2経路と、を切り替える切替部と、自律制御部により制御を実行できているか否かを判定し、出来ていないと判定した場合に、切替部に対して第1経路から第2経路に制御系を切り替えるように指示する切替制御部と、を備えることとしてもよい。 In the above-mentioned flying object control system, the flying object transmits a first path for transmitting a control signal from the autonomous control unit to each of the plurality of drive units and a control signal based on a control command from the manual control unit to each of the plurality of drive units. It is determined whether or not the control can be executed by the switching unit that switches between the second path to be transmitted and the autonomous control unit, and if it is determined that the control cannot be executed, the first path to the second path to the switching unit are determined. It may be provided with a switching control unit instructing the control system to be switched.

上記飛行体制御システムにおいて、制御コマンドは、切替部に対して第1経路から第2経路に制御系を切り替えるように指示するコマンドを含むこととしてもよい。 In the above-mentioned flight object control system, the control command may include a command instructing the switching unit to switch the control system from the first path to the second path.

本発明に係る飛行体制御システムによれば、飛行体が制御不能になった場合に、飛行体の移動状態を推定して各種の移動に係る駆動部を推定することで、簡単な制御コマンドによるマニュアル制御に切り替えることができるので、飛行体を安全に誘導することができる。 According to the flight object control system according to the present invention, when the flight object becomes uncontrollable, the movement state of the flight object is estimated and the driving unit related to various movements is estimated, and a simple control command is used. Since it can be switched to manual control, the aircraft can be guided safely.

飛行体制御システムのシステム構成例を示す図である。It is a figure which shows the system configuration example of the aircraft body control system. 飛行体の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of an air vehicle. 基地局の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the configuration example of a base station. 端末の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the configuration example of a terminal. 自律制御とマニュアル制御との切替の構成例を示す図である。It is a figure which shows the configuration example of switching between autonomous control and manual control. 学習モデルの生成に係る飛行体制御システムの動作例を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the operation example of the flying object control system which concerns on the generation of a learning model. 図6の処理に係る飛行体の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the flying object which concerns on the process of FIG. 図6の処理に係る基地局の構成例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the configuration example of the base station which concerns on the process of FIG. 飛行体が自立制御できなくなった場合の飛行体制御システムの動作例を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the operation example of the flying body control system when the flying body cannot control independently. 図9の処理に係る飛行体の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the flying object which concerns on the process of FIG. 図9の処理に係る基地局の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the base station which concerns on the process of FIG.

以下、本発明に係る飛行体制御システムについて図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the flight object control system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

<概要>
本発明に係る飛行体制御システムは、図1に示すように、飛行体100と、地上局200と、通信端末300a、300b(総称して通信端末300と記載する場合もある)と、衛星400と、を含んでよい。図1に示す飛行体制御システムにおいて、飛行体100は、空中に滞空し、地上の端末の基地局として機能する大型(小型であってもよい)航空機である。飛行体100は、高高度プラットフォームであるHAPS(High Altitude Platform System)を構成する航空機である。また、飛行体100は、地上局200と無線通信により接続されており、通信端末300aおよび通信端末300b(以下、特に明示する場合を除き通信端末300と総称する。)に対して、基地局として複数の通信端末300同士における無線通信を提供する。地上局200は、航空の基地局となる飛行体100および地上の基地局を管理する管理装置であってもよいし、地上の基地局であってもよい。地上局200は、飛行体100により通信端末300に提供する通信エリアを割り当て、それに応じて飛行体100に対して機体を制御したり、飛行体100から飛行状態や通信の提供状況に関する報告を受信したりしてよい。また、通信端末300は、例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末、携帯通信モジュール、IoT(Internet of Things)機器等である。なお、実施形態1において、飛行体100、地上局200を1機ずつ、通信端末300を2台図示するが、これに限定されず、さらに複数あってもよい。また、地上の基地局同士は、地上の通信ネットワークを介して互いに接続可能に構成されており、その通信端末300は、その通信網を利用した通信も可能である。
<Overview>
As shown in FIG. 1, the flight object control system according to the present invention includes an flight object 100, a ground station 200, communication terminals 300a and 300b (sometimes collectively referred to as a communication terminal 300), and a satellite 400. And may be included. In the flight object control system shown in FIG. 1, the flight object 100 is a large (possibly small) aircraft that stays in the air and functions as a base station for terminals on the ground. The aircraft 100 is an aircraft constituting HAPS (High Altitude Platform System), which is a high altitude platform. Further, the flying object 100 is connected to the ground station 200 by wireless communication, and serves as a base station for the communication terminal 300a and the communication terminal 300b (hereinafter, collectively referred to as the communication terminal 300 unless otherwise specified). Provide wireless communication between a plurality of communication terminals 300. The ground station 200 may be a management device that manages the flying object 100 and the ground base station, which are the base stations of aviation, or may be the base station on the ground. The ground station 200 allocates a communication area provided to the communication terminal 300 by the flight body 100, controls the aircraft with respect to the flight body 100, and receives a report on the flight state and the communication provision status from the flight body 100. You may do it. Further, the communication terminal 300 is, for example, a mobile phone, a smartphone, a tablet terminal, a mobile communication module, an IoT (Internet of Things) device, or the like. In the first embodiment, one aircraft 100 and one ground station 200 are shown, and two communication terminals 300 are shown, but the present invention is not limited to this, and there may be more than one. Further, the base stations on the ground are configured to be connectable to each other via the communication network on the ground, and the communication terminal 300 can also communicate using the communication network.

飛行体100は、基本的には地上局200からの指示(直接または衛星400を介しての指示)により駆動する。また、飛行体100は、予め記憶している自動航行プログラムによって自律航行する場合もある。 The aircraft body 100 is basically driven by an instruction from the ground station 200 (instruction directly or via a satellite 400). Further, the flying object 100 may autonomously navigate by an automatic navigation program stored in advance.

そして、飛行体100は、何らかの原因により、自身のプロセッサによる制御が利かなくなった場合には、地上局200、通信端末300、衛星400のいずれかから、簡単な制御コマンドでマニュアル制御による制御によって、安全な区域へ移動する。以下、この簡単な制御コマンドによるマニュアル制御の実現手法について詳細に説明する。 Then, when the control by its own processor becomes ineffective for some reason, the flying object 100 is controlled by manual control from any of the ground station 200, the communication terminal 300, and the satellite 400 with a simple control command. , Move to a safe area. Hereinafter, the method for realizing manual control by this simple control command will be described in detail.

<構成>
<飛行体100の構成>
図2は、飛行体100の構成例を示すブロック図である。
<Structure>
<Structure of flying object 100>
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the flying object 100.

飛行体100は、一定期間、上空を飛行する。例えば、上空は、高度約20kmの高高度であり、一定期間とは、数週間、数か月又は1年等の期間である。飛行体100は、一例として、ソーラープレーン又はソーラー飛行船等であり、通常の飛行機又は飛行船と比べて長期にわたる飛行が可能になる。飛行体100が例えば成層圏を飛行する場合、成層圏は気流が安定しているため、飛行体100は、長期の滞空が可能になる。なお、飛行体100が飛行する高度は、約20kmに限定されることはなく、20kmよりも高くてもよく低くてもよい。ここで、通信端末300が、従来の地上セルラ方式の携帯端末の場合、基地局と通信可能な技術使用上の距離、例えば、LTEであれば約100kmとなる。この場合には、飛行体100の高度は、約50km以下になる。 The flying object 100 flies over the sky for a certain period of time. For example, the sky is a high altitude of about 20 km, and a fixed period is a period of several weeks, months, one year, or the like. As an example, the flying object 100 is a solar plane, a solar airship, or the like, and can fly for a long period of time as compared with a normal airplane or an airship. When the aircraft 100 flies, for example, in the stratosphere, the airflow is stable in the stratosphere, so that the aircraft 100 can stay in the air for a long period of time. The altitude at which the flying object 100 flies is not limited to about 20 km, and may be higher or lower than 20 km. Here, when the communication terminal 300 is a conventional terrestrial cellular type mobile terminal, the technical use distance capable of communicating with the base station, for example, about 100 km in the case of LTE. In this case, the altitude of the flying object 100 is about 50 km or less.

また、飛行体100は、上記の例示(ソーラープレー又はソーラー飛行船)の他に、空中を飛行する機能を有するものであればよく、例えば、飛行機、飛行船、気球、ヘリコプタ及びドローン等である。また、飛行体100には、各種のセンサ又は各種のカメラを搭載することが可能である。センサの一例としては、これらに限られないが、レーザー測距やドップラーレーダなどによるリモートセンシングを行うことが可能なセンサがある。カメラの一例としては、これらに限られないが、可視光カメラ、赤外線カメラ、地形カメラ(立体視カメラ)がある。飛行体100は、これらのセンサやカメラの測定結果と、後述する通信端末300の分布を示す情報の取得結果とを地上局200に送信することにより、地上局200において飛行体100に対して適切な通信エリアを割り当てることが可能となる。 Further, the airship 100 may have a function of flying in the air in addition to the above example (solar play or solar airship), and is, for example, an airplane, an airship, a balloon, a helicopter, a drone, or the like. Further, the flying object 100 can be equipped with various sensors or various cameras. Examples of the sensor include, but are not limited to, a sensor capable of performing remote sensing by laser ranging or Doppler radar. Examples of cameras include, but are not limited to, visible light cameras, infrared cameras, and terrain cameras (stereoscopic cameras). The aircraft 100 is appropriate for the ground station 200 by transmitting the measurement results of these sensors and cameras and the acquisition result of information indicating the distribution of the communication terminal 300, which will be described later, to the ground station 200. It is possible to allocate various communication areas.

図2に示すように飛行体100は、通信部110と、マニュアル制御部120と、制御部130と、記憶部140と、駆動部150と、を備える。 As shown in FIG. 2, the flying object 100 includes a communication unit 110, a manual control unit 120, a control unit 130, a storage unit 140, and a drive unit 150.

通信部110は、コントロールリンクアンテナ(図示せず)を介して、地上局200とコントロールリンク通信し、飛行体100の機体に関する情報を送受信する。ここで、コントロールリンクアンテナとは、飛行体100の機体に備えられるアンテナであって、地上局200との機体に関する情報の通信に使用されるアンテナである。また、コントロールリンク通信とは、地上局200と飛行体100との間においてなされる、飛行体100の制御に係る通信のことであり、飛行体100にとって、コントロールリンクアンテナを用いた通信になる。また、機体に関する情報とは、例えば、地上局200から飛行体100に対して送信される機体の制御信号や、飛行体100から地上局200に送信される飛行体100の状態信号(状態情報)などである。また、機体の制御信号とは、機体の操縦制御を示す信号であり、状態信号とは、機体の飛行状態を示す信号であり、それぞれ空中の機体の現在座標、速度、進行方位、機体の傾斜レベルの他、駆動部150を含む機体の各部の状態や周囲の状況を検知するための各種のセンサによりセンシングされたセンシングデータなどが含まれる。 The communication unit 110 performs control link communication with the ground station 200 via a control link antenna (not shown), and transmits / receives information about the aircraft of the flying object 100. Here, the control link antenna is an antenna provided in the airframe of the airframe 100, and is an antenna used for communicating information about the airframe with the ground station 200. Further, the control link communication is a communication related to the control of the flying object 100, which is performed between the ground station 200 and the flying object 100, and is a communication using the control link antenna for the flying object 100. Further, the information about the aircraft is, for example, a control signal of the aircraft transmitted from the ground station 200 to the aircraft 100, or a status signal (state information) of the aircraft 100 transmitted from the aircraft 100 to the ground station 200. And so on. The airframe control signal is a signal indicating the control of the airframe, and the state signal is a signal indicating the flight state of the airframe, which are the current coordinates, speed, traveling direction, and tilt of the airframe, respectively. In addition to the level, sensing data sensed by various sensors for detecting the state of each part of the machine including the drive unit 150 and the surrounding situation is included.

また、通信部110は、フィーダリンクアンテナ(図示せず)を介して、地上局200とフィーダリンク通信をする。ここで、フィーダリンク通信とは、飛行体100の機体に備えられるフィーダリンクアンテナを用いて、地上局200との間で行われる通信のことである。 Further, the communication unit 110 performs feeder link communication with the ground station 200 via the feeder link antenna (not shown). Here, the feeder link communication is a communication performed with the ground station 200 by using the feeder link antenna provided in the airframe of the flying object 100.

また、通信部110は、サービスリンクアンテナ(図示せず)を介して、通信端末300に対してサービスリンク通信を提供したりする。サービスリンク通信とは、飛行体100に備えられたサービスリンクアンテナを用いて、通信端末300に対して他の通信端末300との通信サービスを提供する通信のことである。 Further, the communication unit 110 provides service link communication to the communication terminal 300 via the service link antenna (not shown). The service link communication is a communication that provides a communication service with another communication terminal 300 to the communication terminal 300 by using the service link antenna provided in the flying object 100.

また、通信部110は、制御部130からの指示従って、飛行体100に異常があった場合に、制御不可情報を送信する。通信部110は、コントロールリンク、フィーダリンク、サービスリンクのいずれか、または、複数を介して、制御不可情報を送信する。制御不可情報は、飛行体100を外部から無線により制御可能な機器に送信されればよい。 Further, the communication unit 110 transmits uncontrollable information when there is an abnormality in the flying object 100 according to the instruction from the control unit 130. The communication unit 110 transmits uncontrollable information via any one or a plurality of control links, feeder links, and service links. The uncontrollable information may be transmitted to a device capable of wirelessly controlling the flying object 100 from the outside.

マニュアル制御部120は、通信部110を介して受信した制御コマンド、即ち、第2受信部132から伝達された制御コマンドに従って、マニュアルで駆動部150を制御する。マニュアル制御部120による制御を行うための制御コマンドは、簡単な指示内容による制御しか行えず、
(1)水平方向における360度のうち、いずれの方向に向かって進行するのか(第1移動)、
(2)上昇または下降するのか(第2移動)、
(3)速度を上げるのか、下げるのか(第3移動)、
の三種類の制御のみを行う。制御コマンドは、上記三種の制御のうち、いずれの制御を行うのか、各制御についての制御内容についての指示のみが含まれる。制御コマンドは、(1)の制御の場合は、第1移動を司る駆動部150を指定する識別子と、移動する方向を指定する情報とが含まれる。移動する方向は、例えば、東西南北で指定されてもよいし、所定の方向を基準とした角度で指定されてもよい。制御コマンドは、(2)の制御の場合は、第2移動を司る駆動部150を指定する識別子と、上昇か下降かを指定する情報とが含まれる。制御コマンドは、(3)の制御の場合は、第3移動を司る駆動部150を指定する識別子と、速度を上げるか下げるかを指定する情報とが含まれる。制御コマンドをこのようなフォーマットとすることで、少ない情報で飛行体100の移動を制御することができる。
The manual control unit 120 manually controls the drive unit 150 according to a control command received via the communication unit 110, that is, a control command transmitted from the second reception unit 132. The control command for controlling by the manual control unit 120 can only be controlled by a simple instruction content.
(1) Which of the 360 degrees in the horizontal direction is the direction of travel (first movement)?
(2) Whether it goes up or down (second move)
(3) Whether to increase or decrease the speed (third move),
Only three types of control are performed. The control command includes only an instruction as to which of the above three types of control is to be performed and the control content for each control. In the case of the control of (1), the control command includes an identifier for designating the drive unit 150 that controls the first movement and information for designating the direction of movement. The direction of movement may be specified, for example, north, south, east, or west, or may be specified at an angle with respect to a predetermined direction. In the case of the control of (2), the control command includes an identifier that specifies the drive unit 150 that controls the second movement, and information that specifies whether to ascend or descend. In the case of the control of (3), the control command includes an identifier that specifies the drive unit 150 that controls the third movement, and information that specifies whether to increase or decrease the speed. By formatting the control command in such a format, it is possible to control the movement of the flying object 100 with a small amount of information.

制御部130は、飛行体100の各部を制御する機能を有するプロセッサである。制御部130は、シングルコアにより実現されても、マルチコアにより実現されてもよい。 The control unit 130 is a processor having a function of controlling each part of the flying object 100. The control unit 130 may be realized by a single core or a multi-core.

制御部130は、制御部130が実現する機能として、自律制御部131と、第2受信部132と、第2送信部133と、異常検知部134、切替部135、切替制御部136と、を備える。 The control unit 130 includes an autonomous control unit 131, a second reception unit 132, a second transmission unit 133, an abnormality detection unit 134, a switching unit 135, and a switching control unit 136 as functions realized by the control unit 130. Be prepared.

自律制御部131は、記憶部140に記憶されている自律飛行プログラム141に従って、自機に備えられた各種センサ(図示せず)からのセンシングデータに基づいて、駆動部150各々を駆動させて、自機の移動を制御する。 The autonomous control unit 131 drives each of the drive units 150 based on sensing data from various sensors (not shown) provided in the own machine according to the autonomous flight program 141 stored in the storage unit 140. Control the movement of your own machine.

第2受信部132は、通信部110を介して、地上局200、通信端末300、衛星400のいずれかから、マニュアル制御のための制御コマンドを受信する。第2受信部132は、制御コマンドを受信した場合には、受信した制御コマンドを、マニュアル制御部120に伝達する。 The second receiving unit 132 receives a control command for manual control from any of the ground station 200, the communication terminal 300, and the satellite 400 via the communication unit 110. When the second receiving unit 132 receives the control command, the second receiving unit 132 transmits the received control command to the manual control unit 120.

第2送信部133は、飛行体100の各部に設けられた各種のセンサ(図示せず)から上がってくるセンシングデータ(駆動部150の制御状態、駆動状態を含む)を収集し、通信部110を介して、駆動情報として、地上局200に送信する機能を有する。第2送信部133による駆動情報の送信は、一定時間毎、あるいは、ランダム、あるいは、地上局200からの指示に従って行われてよい。基本的には、第2送信部133は、駆動情報を一定時間ごとに送信する。駆動情報には、少なくとも駆動部150の各部の駆動状態、飛行体100の移動状態、そして、各センシングデータがセンシングされた時間とが、含まれることとしてよい。 The second transmitting unit 133 collects sensing data (including the control state and the driving state of the driving unit 150) coming up from various sensors (not shown) provided in each unit of the flying object 100, and the communication unit 110. It has a function of transmitting to the ground station 200 as drive information via the above. The transmission of the drive information by the second transmission unit 133 may be performed at regular time intervals, randomly, or according to an instruction from the ground station 200. Basically, the second transmission unit 133 transmits the drive information at regular time intervals. The drive information may include at least the drive state of each part of the drive unit 150, the movement state of the flying object 100, and the time when each sensing data is sensed.

異常検知部134は、自機、即ち、飛行体100の各部について異常が発生していた場合に、その異常を検知する。本実施形態における異常とは、制御部130からの駆動部150に対する制御が利かない異常のことであり、一例として、制御部130から駆動部150に対する制御信号に対する応答信号が返ってこない場合などに異常があると検知することとしてよい。異常の検知の手法は、これに限定するものではなく、独立して設けられたセンサ等による各種の機器の異常を検知することとしてもよい。異常検知部134は、異常を検知した場合に、通信部110を介して、地上局200等に異常があることを示す制御不可情報を送信する。 The abnormality detection unit 134 detects an abnormality when an abnormality has occurred in the own aircraft, that is, each part of the flying object 100. The abnormality in the present embodiment is an abnormality in which the control unit 130 cannot control the drive unit 150. For example, when the control unit 130 does not return a response signal to the control signal to the drive unit 150. It may be detected that there is an abnormality. The method of detecting an abnormality is not limited to this, and an abnormality of various devices may be detected by an independently provided sensor or the like. When the abnormality detection unit 134 detects an abnormality, the abnormality detection unit 134 transmits uncontrollable information indicating that the ground station 200 or the like has an abnormality via the communication unit 110.

切替部135は、切替制御部136からの指示に従って、自律制御部131による制御、即ち、制御部130による自機のプロセッサからの駆動部150の制御と、マニュアル制御部120による駆動部150の制御と、を切り替える機能を有する。また、切替部135は、自律制御部131による駆動部150の制御であって、メインコントロールとサブコントロールとの切り替えを行うように構成されてもよい。 The switching unit 135 is controlled by the autonomous control unit 131 according to the instruction from the switching control unit 136, that is, the control unit 130 controls the drive unit 150 from its own processor and the manual control unit 120 controls the drive unit 150. It has a function to switch between. Further, the switching unit 135 is a control of the drive unit 150 by the autonomous control unit 131, and may be configured to switch between the main control and the sub control.

切替制御部136は、切替部135を制御して、駆動部150に対する制御について、自機の制御部130からの指示を優先するか、外部の装置からの制御コマンドに基づくマニュアル制御を優先するか、を切り替える機能を有する。切替制御部136は、更に、制御部130からの指示であって、メインコントロールと、サブコントロールとを切り替えて、駆動部150に伝達する機能を備えてもよい。 The switching control unit 136 controls the switching unit 135 to prioritize the instruction from the control unit 130 of the own machine or the manual control based on the control command from the external device for the control to the drive unit 150. Has a function to switch between. The switching control unit 136 may further have a function of switching between the main control and the sub control and transmitting the instruction from the control unit 130 to the drive unit 150.

記憶部140は、飛行体100が動作上必要とする各種のプログラム及びデータを記憶する機能を有する。記憶部140は、例えば、HDD(Hard Disc Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ等により実現することができるが、これらに限定するものではない。記憶部140は、例えば、飛行体100を各種センサから得られたセンシングデータに基づいて、自機を自律的に駆動制御するための自律飛行プログラム141を記憶している。自律飛行プログラム141は、飛行体100が取得した自身の状態情報に基づいて、飛行体100を移動(駆動)させるためのプログラムである。 The storage unit 140 has a function of storing various programs and data required for the operation of the flying object 100. The storage unit 140 can be realized by, for example, an HDD (Hard Disc Drive), an SSD (Solid State Drive), a flash memory, or the like, but the storage unit 140 is not limited thereto. The storage unit 140 stores, for example, an autonomous flight program 141 for autonomously driving and controlling the aircraft 100 based on sensing data obtained from various sensors. The autonomous flight program 141 is a program for moving (driving) the flying object 100 based on its own state information acquired by the flying object 100.

駆動部150は、飛行体100の移動を駆動させる機能を有する。駆動部150は、一例としてプロペラであってよいが、プロペラに限定するものではない。また、飛行体100は、複数の駆動部150を備え、個別に駆動する。駆動部150各々は、飛行体100の状況に応じて、上述の第1移動、第2移動、第3移動のうちのいずれの移動を担うのかは、適宜設定、変更される。 The drive unit 150 has a function of driving the movement of the flying object 100. The drive unit 150 may be a propeller as an example, but is not limited to the propeller. Further, the flying object 100 includes a plurality of driving units 150 and is individually driven. Which of the above-mentioned first movement, second movement, and third movement is carried out by each of the drive units 150 is appropriately set and changed according to the situation of the flying object 100.

以上が、飛行体100の構成例である。 The above is a configuration example of the flying object 100.

<地上局200の構成>
図3は、地上局200の構成例を示すブロック図である。
<Structure of ground station 200>
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the ground station 200.

地上局200は、複数の基地局を管理する管理装置(Ground Control Station)であってもよいし、基地局であってもよい。地上局200は、飛行体100をマニュアル制御可能な機器として機能してよい。 The ground station 200 may be a management device (Ground Control Station) that manages a plurality of base stations, or may be a base station. The ground station 200 may function as a device capable of manually controlling the flying object 100.

図3に示すように、地上局200は、通信部210と、入力部220と、制御部230と、記憶部240と、出力部250と、を備える。 As shown in FIG. 3, the ground station 200 includes a communication unit 210, an input unit 220, a control unit 230, a storage unit 240, and an output unit 250.

通信部210は、他の装置と通信を実行するための機能を有する通信インターフェースである。通信部210は、他の装置と通信可能であれば、いずれの通信プロトコルにより通信を行ってもよい。通信部210は制御部230からの指示にしたがって、飛行体100、通信端末300、衛星400等と通信する。 The communication unit 210 is a communication interface having a function for executing communication with another device. The communication unit 210 may perform communication by any communication protocol as long as it can communicate with other devices. The communication unit 210 communicates with the flying object 100, the communication terminal 300, the satellite 400, and the like according to the instruction from the control unit 230.

入力部220は、地上局200のオペレータからの入力を受け付けて、制御部230に伝達する機能を有する入力インターフェースである。入力部220は、タッチパネル等のソフトキーにより実現されてもよいし、ハードキーにより実現されてもよい。また、あるいは、入力部220は、音声入力を受け付けるためのマイクであってもよい。入力部220は、例えば、飛行体100を制御するための制御コマンドを、制御部230に伝達する。 The input unit 220 is an input interface having a function of receiving input from the operator of the ground station 200 and transmitting it to the control unit 230. The input unit 220 may be realized by a soft key such as a touch panel, or may be realized by a hard key. Alternatively, the input unit 220 may be a microphone for receiving voice input. The input unit 220 transmits, for example, a control command for controlling the flying object 100 to the control unit 230.

制御部230は、地上局200の各部を制御する機能を有するプロセッサである。制御部230は、シングルコアにより実現されても、マルチコアにより実現されてもよい。 The control unit 230 is a processor having a function of controlling each unit of the ground station 200. The control unit 230 may be realized by a single core or a multi-core.

制御部230は、制御部230が実現する機能として、第1受信部231と、取得部232と、受付部233と、第1送信部234と、学習部235と、検知部236と、推定部237と、を備えることとしてよい。 As the functions realized by the control unit 230, the control unit 230 includes a first reception unit 231, an acquisition unit 232, a reception unit 233, a first transmission unit 234, a learning unit 235, a detection unit 236, and an estimation unit. 237 may be provided.

第1受信部231は、遠隔指示またはプログラムによる飛行体100の自律制御ができないことを示す制御不可情報を、通信部210を介して、飛行体100から受信する。第1受信部231は、制御不可情報を受信すると、その旨を取得部232に伝達する。 The first receiving unit 231 receives uncontrollable information indicating that the flying object 100 cannot be autonomously controlled by a remote instruction or a program from the flying object 100 via the communication unit 210. When the first receiving unit 231 receives the uncontrollable information, the first receiving unit 231 transmits to that effect to the acquisition unit 232.

取得部232は、第1受信部231から制御不可情報を受信すると、現時点の、飛行体100を移動させる複数の駆動部の各々の状態を推定した推定情報を、推定部237から取得する。複数の駆動部150の各々状態とは、どの駆動部150が、飛行体100の方向制御、上昇下降制御、速度上昇下降制御のいずれに寄与しているのかを示す情報であってよい。 When the acquisition unit 232 receives the uncontrollable information from the first reception unit 231, the acquisition unit 232 acquires the estimation information that estimates the state of each of the plurality of drive units that move the flight object 100 at the present time from the estimation unit 237. Each state of the plurality of drive units 150 may be information indicating which drive unit 150 contributes to the direction control, the ascending / descending control, or the speed ascending / descending control of the flying object 100.

受付部233は、入力部220を介して地上局200のオペレータ等から入力された飛行体100を所望の移動状態にするための入力指示を受け付ける。受付部233は、受け付けた入力指示内容に基づく制御コマンドを第1送信部234に伝達する。 The reception unit 233 receives an input instruction for bringing the flying object 100 into a desired moving state, which is input from the operator of the ground station 200 or the like via the input unit 220. The reception unit 233 transmits a control command based on the received input instruction content to the first transmission unit 234.

第1送信部234は、受付部233から受け付けた制御コマンドを、通信部210を介して、飛行体100に送信する。制御コマンドは、飛行体100に直接ではなく、衛星400を介して送信されることとしてもよい。 The first transmission unit 234 transmits the control command received from the reception unit 233 to the flight object 100 via the communication unit 210. The control command may be transmitted via the satellite 400 instead of directly to the aircraft 100.

学習部235は、記憶部240に記憶されている飛行体情報241または通信部210を介して飛行体100から受信した状態情報と、時間と、環境情報との関係を学習して、学習モデル142を生成する機能を有する。学習部235は、入力部220に対してオペレータ等からの入力指示に従って学習モデル142を生成することとしてよく、新たな状態情報が、飛行体情報241に登録されるごと、あるいは、一定数の新たな状態情報が、飛行体情報241に登録されるごとに、学習を行うこととしてもよい。 The learning unit 235 learns the relationship between the state information received from the flying object 100 via the flying object information 241 or the communication unit 210 stored in the storage unit 240, the time, and the environmental information, and learns the learning model 142. Has the function of generating. The learning unit 235 may generate a learning model 142 according to an input instruction from an operator or the like to the input unit 220, and each time new state information is registered in the flight object information 241 or a certain number of new ones. Learning may be performed every time the state information is registered in the flight object information 241.

検知部236は、飛行体100から送信された制御不可情報を通信部210を介して受信することで、あるいは、飛行体100に異常があることを示す状態を検知する(例えば、地上局200から送信した指示に対する応答がない場合や、送信した指示とは異なる挙動をしている場合など)ことで、飛行体100に異常が発生していることを検知する。検知部236は、飛行体100の異常を検知した場合に、その旨を推定部237に伝達する。 The detection unit 236 receives the uncontrollable information transmitted from the flight object 100 via the communication unit 210, or detects a state indicating that the flight object 100 has an abnormality (for example, from the ground station 200). When there is no response to the transmitted instruction, or when the behavior is different from the transmitted instruction), it is detected that an abnormality has occurred in the flying object 100. When the detection unit 236 detects an abnormality in the flying object 100, the detection unit 236 notifies the estimation unit 237 to that effect.

推定部237は、検知部236により、飛行体100の異常が検知された場合に、現在時刻と、環境情報と、を取得する。環境情報とは、現在の気象、特に、飛行体100が存在すると推定される場所周辺の気象情報のことである。そして、取得した現在時刻と、環境情報と、を学習モデル142に入力することで、飛行体100の駆動部150の駆動状態、即ち、各駆動部150が、何の移動制御に用いられているかを推定する。そして、推定した結果を示す推定情報を、マニュアル制御部120に伝達する。 The estimation unit 237 acquires the current time and environmental information when an abnormality in the flying object 100 is detected by the detection unit 236. The environmental information is the current weather, especially the weather information around the place where the flying object 100 is estimated to exist. Then, by inputting the acquired current time and environmental information into the learning model 142, the driving state of the driving unit 150 of the flying object 100, that is, what movement control each driving unit 150 is used for is used. To estimate. Then, the estimation information indicating the estimated result is transmitted to the manual control unit 120.

記憶部240は、地上局200が動作上必要とする各種のプログラム及びデータを記憶する機能を有する。記憶部240は、例えば、HDD(Hard Disc Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ等により実現することができるが、これらに限定するものではない。記憶部240は、例えば、飛行体情報241と、学習モデル142と、を記憶している。飛行体情報241は、飛行体100から送信された飛行体の状態情報の集合であり、学習モデル142を生成するために必要となる情報である。学習モデル142は、飛行体100の移動状態を推定するためのモデルであり、少なくとも飛行体情報と、各飛行体情報を取得した時間と、その時の環境情報との関係を学習したモデルである。環境情報とは、飛行体100周辺の気象情報のことであってよい。 The storage unit 240 has a function of storing various programs and data required for operation by the ground station 200. The storage unit 240 can be realized by, for example, an HDD (Hard Disc Drive), an SSD (Solid State Drive), a flash memory, or the like, but the storage unit 240 is not limited thereto. The storage unit 240 stores, for example, the flight object information 241 and the learning model 142. The flight object information 241 is a set of state information of the flight object transmitted from the flight object 100, and is information necessary for generating the learning model 142. The learning model 142 is a model for estimating the moving state of the flight object 100, and is a model for learning at least the relationship between the flight object information, the time when each flight object information is acquired, and the environmental information at that time. The environmental information may be meteorological information around the flying object 100.

出力部250は、制御部230からの指示にしたがって、指定された情報を出力する機能を有する。出力部250による出力は、画像信号、音声信号のいずれでの出力であってもよい。画像信号による出力の場合、地上局200に設けられているモニタへの出力であってよい。また、音声信号による出力の場合、地上局200に設けられたスピーカーへの出力であってよい。出力部250は、推定された飛行体100の状態をモニタに表示する。
以上が地上局200の構成例である。
The output unit 250 has a function of outputting designated information according to an instruction from the control unit 230. The output by the output unit 250 may be either an image signal or an audio signal. In the case of output by an image signal, it may be output to a monitor provided in the ground station 200. Further, in the case of output by an audio signal, it may be output to a speaker provided in the ground station 200. The output unit 250 displays the estimated state of the flying object 100 on the monitor.
The above is a configuration example of the ground station 200.

<通信端末300の構成>
図4は、通信端末300の構成例を示すブロック図である。
<Configuration of communication terminal 300>
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the communication terminal 300.

図4に示すように、通信端末300は、通信部310と、入力部320と、制御部330と、記憶部340と、出力部350と、を備える。 As shown in FIG. 4, the communication terminal 300 includes a communication unit 310, an input unit 320, a control unit 330, a storage unit 340, and an output unit 350.

通信部310は、他の装置と通信を実行するための機能を有する通信インターフェースである。通信部310は、他の装置と通信可能であれば、いずれの通信プロトコルにより通信を行ってもよい。通信部310は制御部330からの指示にしたがって、飛行体100、地上局200等と通信する。 The communication unit 310 is a communication interface having a function for executing communication with another device. The communication unit 310 may perform communication by any communication protocol as long as it can communicate with other devices. The communication unit 310 communicates with the flying object 100, the ground station 200, etc. according to the instruction from the control unit 330.

入力部320は、地上局200のオペレータからの入力を受け付けて、制御部330に伝達する機能を有する入力インターフェースである。入力部320は、タッチパネル等のソフトキーにより実現されてもよいし、ハードキーにより実現されてもよい。また、あるいは、入力部320は、音声入力を受け付けるためのマイクであってもよい。入力部320は、例えば、飛行体100を制御するための制御コマンドを、制御部330に伝達する。 The input unit 320 is an input interface having a function of receiving an input from the operator of the ground station 200 and transmitting the input to the control unit 330. The input unit 320 may be realized by a soft key such as a touch panel, or may be realized by a hard key. Alternatively, the input unit 320 may be a microphone for receiving voice input. The input unit 320 transmits, for example, a control command for controlling the flying object 100 to the control unit 330.

制御部330は、地上局200の各部を制御する機能を有するプロセッサである。制御部330は、シングルコアにより実現されても、マルチコアにより実現されてもよい。 The control unit 330 is a processor having a function of controlling each unit of the ground station 200. The control unit 330 may be realized by a single core or a multi-core.

制御部330は、通常の通信端末としての機能の他、地上局200と同様に、異常発生時に飛行体100に対して、入力部320からの入力に基づいて、制御コマンドを送信することとしてよい。また、制御部330は、地上局200の制御部230と同様の機能、例えば、推定機能や学習機能を保持していてもよい。 In addition to the function as a normal communication terminal, the control unit 330 may transmit a control command to the flying object 100 when an abnormality occurs, based on the input from the input unit 320, in the same manner as the ground station 200. .. Further, the control unit 330 may have the same functions as the control unit 230 of the ground station 200, for example, an estimation function and a learning function.

記憶部340は、地上局200が動作上必要とする各種のプログラム及びデータを記憶する機能を有する。記憶部340は、例えば、HDD(Hard Disc Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ等により実現することができるが、これらに限定するものではない。 The storage unit 340 has a function of storing various programs and data required for the operation of the ground station 200. The storage unit 340 can be realized by, for example, an HDD (Hard Disc Drive), an SSD (Solid State Drive), a flash memory, or the like, but the storage unit 340 is not limited thereto.

出力部350は、制御部330からの指示にしたがって、指定された情報を出力する機能を有する。出力部350による出力は、画像信号、音声信号のいずれでの出力であってもよい。画像信号による出力の場合、通信端末300に設けられているモニタへの出力であってよい。また、音声信号による出力の場合、地上局200に設けられたスピーカーへの出力であってよい。出力部350は、推定された飛行体100の状態をモニタに表示する。 The output unit 350 has a function of outputting designated information according to an instruction from the control unit 330. The output by the output unit 350 may be either an image signal or an audio signal. In the case of output by an image signal, it may be output to a monitor provided in the communication terminal 300. Further, in the case of output by an audio signal, it may be output to a speaker provided in the ground station 200. The output unit 350 displays the estimated state of the flying object 100 on the monitor.

通信端末300は、地上局200や飛行体100からのサービスの提供を受けて他の通信端末と通信する機能を有する通常のスマートフォンや携帯端末等の通信端末であってよいが、通信端末300の保持者が、飛行体100の緊急時の制御権を有する者である場合には、通信端末300から飛行体100をマニュアル制御する機能を有してよい。 The communication terminal 300 may be a communication terminal such as a normal smartphone or a mobile terminal having a function of communicating with another communication terminal by receiving a service provided by the ground station 200 or the flying object 100, but the communication terminal 300 may be a communication terminal. If the holder is a person who has the right to control the flying object 100 in an emergency, it may have a function of manually controlling the flying object 100 from the communication terminal 300.

<衛星400の構成>
衛星400は、地上局200あるいは通信端末300と、飛行体100との間の通信を中継する中継器として機能する衛星である。
<Structure of satellite 400>
The satellite 400 is a satellite that functions as a repeater that relays communication between the ground station 200 or the communication terminal 300 and the flying object 100.

衛星400の機能構成は、地上局200や通信端末300とほぼ同様であり、地上局200、あるいは、通信端末300から、飛行体100に対する制御コマンドを受信した場合に、その制御コマンドを中継して、飛行体100に送信する点において相違する程度なので、図面を用いての詳細な説明については省略する。また、衛星400は、飛行体100からの信号を中継して、地上局200あるいは通信端末300に送信してもよい。 The functional configuration of the satellite 400 is almost the same as that of the ground station 200 and the communication terminal 300, and when a control command for the flying object 100 is received from the ground station 200 or the communication terminal 300, the control command is relayed. Since the difference is in the point of transmission to the aircraft 100, detailed description using drawings will be omitted. Further, the satellite 400 may relay the signal from the flying object 100 and transmit it to the ground station 200 or the communication terminal 300.

<飛行体100の制御切替機構>
図5は、飛行体100の、プロセッサによる制御と、マニュアル制御との切替機構の一具体例を示す模式図である。
<Control switching mechanism of the flight object 100>
FIG. 5 is a schematic diagram showing a specific example of the switching mechanism of the flying object 100 between the control by the processor and the manual control.

図5に示すように、自律制御部131は、プロペラ回転メイン制御部501と、プロペラ回転サブ制御部502とを含み、それぞれ、スイッチ511の端子に接続される。プロペラ回転メイン制御部501は、メインコントロールであり、プロペラ回転サブ制御部502は、サブコントロールになり、いずれかのコントロールに従って、飛行体100の駆動部150としてのプロペラ150a~150nの制御が行われる。自律制御部131による制御は、通信部110を介して、地上局200等のオペレータからの遠隔指示に基づく制御であってもよいし、飛行体100の状況に応じたセンサからのセンシングデータに基づく自律制御であってもよいが、いずれも、プロセッサとしての制御部130からの指示による制御であるという点において共通する。 As shown in FIG. 5, the autonomous control unit 131 includes a propeller rotation main control unit 501 and a propeller rotation sub control unit 502, each of which is connected to a terminal of a switch 511. The propeller rotation main control unit 501 is a main control, and the propeller rotation sub control unit 502 becomes a sub control, and the propellers 150a to 150n as the drive unit 150 of the flying object 100 are controlled according to any of the controls. .. The control by the autonomous control unit 131 may be control based on a remote instruction from an operator such as the ground station 200 via the communication unit 110, or may be based on sensing data from a sensor according to the situation of the flying object 100. Although it may be autonomous control, all of them are common in that they are controlled by instructions from the control unit 130 as a processor.

スイッチ511は、2つの入力端子、1つの出力端子を有するスイッチであり、切替制御部136からの制御によって、接続方向が切り替わる。スイッチ511は、プロペラ回転メイン制御部501と、プロペラ回転サブ制御部502と、のうちいずれかからの入力を受けて、受け付けた制御内容を、スイッチ512に出力する。 The switch 511 is a switch having two input terminals and one output terminal, and the connection direction is switched by the control from the switching control unit 136. The switch 511 receives an input from either the propeller rotation main control unit 501 or the propeller rotation sub control unit 502, and outputs the received control content to the switch 512.

スイッチ511の出力端子は、スイッチ512の入力端子の一方に接続される。スイッチ512は、切替部135として機能し、自律制御部131からの制御内容と、マニュアル制御部120からの制御内容と、のいずれかの入力を、出力端子から出力して駆動部150に伝達する。 The output terminal of the switch 511 is connected to one of the input terminals of the switch 512. The switch 512 functions as a switching unit 135, and outputs either the control content from the autonomous control unit 131 or the control content from the manual control unit 120 from the output terminal and transmits the input to the drive unit 150. ..

切替制御部136は、スイッチ511と、スイッチ512と、の接続状態を切り替える機能を有する。スイッチ511は、通常、プロペラ回転メイン制御部501と、出力端子とを接続しており、プロペラ回転メイン制御部501が何らかの理由で機能しない、あるいは、プロペラ回転メイン制御部501から駆動部150に対する指示の出力が利かなくなった場合に、切替制御部136は、スイッチ511の接続状態をプロペラ回転サブ制御部502側に切り替える。スイッチ511の切替制御部136による切替は、自律制御部131からの指示に基づくものであってもよいし、切替制御部136がプロペラ回転メイン制御部501の異常を検知した場合であってもよいし、通信部110を介して地上局200等からの指示に基づくものであってもよい。 The switching control unit 136 has a function of switching the connection state between the switch 511 and the switch 512. The switch 511 usually connects the propeller rotation main control unit 501 and the output terminal, and the propeller rotation main control unit 501 does not function for some reason, or the propeller rotation main control unit 501 instructs the drive unit 150. When the output of the switch becomes ineffective, the switching control unit 136 switches the connection state of the switch 511 to the propeller rotation sub control unit 502 side. The switching by the switching control unit 136 of the switch 511 may be based on an instruction from the autonomous control unit 131, or may be a case where the switching control unit 136 detects an abnormality in the propeller rotation main control unit 501. However, it may be based on an instruction from the ground station 200 or the like via the communication unit 110.

スイッチ512は、通常、スイッチ511と、各プロペラ(駆動部)150a~150nとを接続する。切替制御部136は、通信部110を介して、マニュアル制御を行うことを示す指示を、地上局200、通信端末300、衛星400のうちのいずれかから受信した場合に、スイッチ512の接続状態を、マニュアル制御部120と、プロペラ150a-150nとの接続に切り替える。 The switch 512 usually connects the switch 511 and each propeller (drive unit) 150a to 150n. When the switching control unit 136 receives an instruction indicating that manual control is to be performed via the communication unit 110 from any of the ground station 200, the communication terminal 300, and the satellite 400, the switching control unit 136 determines the connection state of the switch 512. , The connection is switched between the manual control unit 120 and the propellers 150a-150n.

そして、通信部110を介して受信する制御コマンドを、マニュアル制御部120を介して、各プロペラ(駆動部)150a-150nに伝達し、直接プロペラ(駆動部)150a-150nを制御する。 Then, the control command received via the communication unit 110 is transmitted to each propeller (drive unit) 150a-150n via the manual control unit 120, and the propeller (drive unit) 150a-150n is directly controlled.

このように、切替制御部136によるスイッチ511、512の切替により、プロペラ(駆動部)150a-150nと、当該プロペラ(駆動部)150a-150nを制御するプロペラ回転メイン制御部501、プロペラ回転サブ制御部502、及び、マニュアル制御部120との接続状態を切り替えることができる。そして、自律制御部131による自律飛行が実行できなくなった場合には、スイッチ512の接続状態を図示の状態から切り替えることで、飛行体100のマニュアル制御を行うことができるようにすることができる。 In this way, the propeller (drive unit) 150a-150n and the propeller rotation main control unit 501 and propeller rotation sub-control that control the propeller (drive unit) 150a-150n by switching the switches 511 and 512 by the switching control unit 136. The connection state with the unit 502 and the manual control unit 120 can be switched. Then, when the autonomous flight by the autonomous control unit 131 cannot be executed, the connection state of the switch 512 can be switched from the state shown in the figure so that the flight body 100 can be manually controlled.

<動作>
図6は、飛行体制御システムに係る飛行体100と、地上局200と、のやり取りの例を示すシーケンス図である。図7は、図6に示すやり取りを実現する飛行体100の動作例を示すフローチャートである。図8は、図6に示すやり取りを実現する地上局200の動作例を示すフローチャートである。図6~図8は、飛行体100の移動状態を推定するために用いる学習モデルを生成するための動作を示している。
<Operation>
FIG. 6 is a sequence diagram showing an example of interaction between the flight object 100 according to the flight object control system and the ground station 200. FIG. 7 is a flowchart showing an operation example of the flying object 100 that realizes the exchange shown in FIG. FIG. 8 is a flowchart showing an operation example of the ground station 200 that realizes the exchange shown in FIG. 6 to 8 show an operation for generating a learning model used for estimating the moving state of the flying object 100.

図6に示すように、飛行体100は、自機の状態を示す状態情報を生成し、地上局200に送信する(ステップ601)。状態情報は、飛行体100の飛行速度、駆動部150の駆動状態、移動方向等の情報を含む。地上局200は、状態情報を受信し、記憶する(ステップS602)。 As shown in FIG. 6, the flying object 100 generates state information indicating the state of its own aircraft and transmits it to the ground station 200 (step 601). The state information includes information such as the flight speed of the flying object 100, the driving state of the driving unit 150, and the moving direction. The ground station 200 receives and stores the state information (step S602).

所定時間経過後(例えば、1時間後、2時間後、6時間後などであってよいが、これに限定するものではなく、これらの時間よりも短くてもよいし、長くてもよい)に、飛行体100は、再度、自機の状態を示す状態情報を生成し、地上局200に送信する(ステップS603)。地上局200は、受信した状態情報を記憶する(ステップS604)。 After a predetermined time has elapsed (for example, it may be 1 hour, 2 hours, 6 hours, etc., but it is not limited to this, and it may be shorter or longer than these times). The flying object 100 again generates state information indicating the state of its own aircraft and transmits it to the ground station 200 (step S603). The ground station 200 stores the received state information (step S604).

所定数の状態情報を蓄積すると、地上局200は、蓄積した複数の状態情報に基づいて、飛行体100の移動状態を推定するために用いる学習モデル142を生成する(ステップS605)。 After accumulating a predetermined number of state information, the ground station 200 generates a learning model 142 used for estimating the moving state of the flying object 100 based on the accumulated state information (step S605).

図7は、図6における飛行体100の動作例を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing an operation example of the flying object 100 in FIG.

図7に示すように、飛行体100の制御部130は、飛行体100の各部に設けられた各種のセンサや駆動部150から、自機の状態を示す状態情報を取得する(ステップS701)。 As shown in FIG. 7, the control unit 130 of the air vehicle 100 acquires state information indicating the state of its own aircraft from various sensors and drive units 150 provided in each unit of the air vehicle 100 (step S701).

制御部130は、取得した状態情報を、通信部110を介して、地上局200に送信する(ステップS702)。 The control unit 130 transmits the acquired state information to the ground station 200 via the communication unit 110 (step S702).

制御部130は、状態情報を送信してから、所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS703)。所定時間が経過した場合には(ステップS703のYES)、ステップS701に戻り、所定時間が経過していない場合には(ステップS703のNO)、待機する。 The control unit 130 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the state information was transmitted (step S703). When the predetermined time has elapsed (YES in step S703), the process returns to step S701, and when the predetermined time has not elapsed (NO in step S703), the process waits.

これにより、飛行体100は、逐次、自機の状態を示す状態情報を地上局200に送信することができる。 As a result, the flying object 100 can sequentially transmit the state information indicating the state of the own aircraft to the ground station 200.

次に、図8を用いて、対応する地上局200の動作例を説明する。 Next, an operation example of the corresponding ground station 200 will be described with reference to FIG.

地上局200の通信部210は、飛行体100から送信された状態情報を受信する(ステップS801)。通信部210は、受信した状態情報を、制御部230に伝達し、制御部230は、状態情報を記憶部240に記憶する(S802)。 The communication unit 210 of the ground station 200 receives the state information transmitted from the aircraft 100 (step S801). The communication unit 210 transmits the received state information to the control unit 230, and the control unit 230 stores the state information in the storage unit 240 (S802).

制御部230の学習部235は、所定数の状態情報が記憶部240に蓄積されると、各状態情報と、その時の時間、そして、その時の環境情報と、に基づいて、飛行体100の移動状態を学習する。即ち、学習部235は、時間と環境情報とに対応する飛行体100の駆動部150の駆動状態との関係を学習した学習モデル142を生成し、記憶部140に記憶し(ステップS803)、処理を終了する。 When a predetermined number of state information is stored in the storage unit 240, the learning unit 235 of the control unit 230 moves the flying object 100 based on each state information, the time at that time, and the environmental information at that time. Learn the state. That is, the learning unit 235 generates a learning model 142 that learns the relationship between the time and the driving state of the driving unit 150 of the flying object 100 corresponding to the environmental information, stores it in the storage unit 140 (step S803), and processes it. To finish.

学習部235により生成される学習モデル142は、時間と環境情報とを入力することで、現時点の飛行体100が、どの駆動部150を用いて、水平方向の進行、上下方向の進行、加速減速を行っているのかを推定することができる。 The learning model 142 generated by the learning unit 235 inputs time and environmental information, so that the current flying object 100 uses which driving unit 150 to travel in the horizontal direction, travel in the vertical direction, and accelerate / decelerate. Can be estimated.

図9は、飛行体制御システムに係る飛行体100と、地上局200と、のやり取りの例を示すシーケンス図である。図10は、図9に示すやり取りを実現する飛行体100の動作例を示すフローチャートである。図11は、図9に示すやり取りを実現する地上局200の動作例を示すフローチャートである。図9~図11は、飛行体100の移動状態を推定し、マニュアル制御する動作を示している。 FIG. 9 is a sequence diagram showing an example of interaction between the flight object 100 according to the flight object control system and the ground station 200. FIG. 10 is a flowchart showing an operation example of the flying object 100 that realizes the exchange shown in FIG. FIG. 11 is a flowchart showing an operation example of the ground station 200 that realizes the exchange shown in FIG. 9 to 11 show an operation of estimating the moving state of the flying object 100 and manually controlling it.

図9に示すように、飛行体100は、自機の異常を検知すると、制御不可情報を生成し、飛行体100は、自機に異常があったことを検知する(ステップS901)。この異常が、制御部130からの駆動部150の制御が利かない異常である場合に、飛行体100は、制御不可情報を地上局200に送信する(ステップS902)。 As shown in FIG. 9, when the flying object 100 detects an abnormality of its own aircraft, it generates uncontrollable information, and the flying object 100 detects that there is an abnormality in its own aircraft (step S901). When this abnormality is an abnormality in which the drive unit 150 cannot be controlled by the control unit 130, the flying object 100 transmits uncontrollable information to the ground station 200 (step S902).

制御不可情報を受信すると地上局200は、学習モデル142を用いて、飛行体の移動状態を推定する(ステップS903)。そして、地上局200は、推定した移動状態に基づいて、飛行体100をマニュアル制御するための簡単なコマンド信号の入力を受け付ける(ステップS904)。地上局は入力されたコマンド信号に基づく、制御コマンドを、飛行体100に送信する(ステップS905)。 Upon receiving the uncontrollable information, the ground station 200 estimates the moving state of the flying object using the learning model 142 (step S903). Then, the ground station 200 accepts the input of a simple command signal for manually controlling the flying object 100 based on the estimated moving state (step S904). The ground station transmits a control command to the aircraft 100 based on the input command signal (step S905).

飛行体100は、制御コマンドを受信すると、マニュアル制御に制御を切り替える(ステップS906)。そして、飛行体100は、受信した制御コマンドに従って駆動する(ステップS907)。 Upon receiving the control command, the aircraft body 100 switches the control to manual control (step S906). Then, the flying object 100 is driven according to the received control command (step S907).

図10は、図9における飛行体100の動作例を示すフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart showing an operation example of the flying object 100 in FIG.

図10に示すように、飛行体100の異常検知部134は、自機に異常がないかを、飛行体100に備えられたセンサや駆動部150に対する制御の有効性(ACKの有無など)に基づいて検知する(ステップS1001)。異常を検知しない場合は(ステップS1001のNO)、待機する。 As shown in FIG. 10, the abnormality detecting unit 134 of the flying object 100 determines whether or not there is an abnormality in the own aircraft based on the effectiveness of control (whether or not there is ACK, etc.) on the sensor and the driving unit 150 provided in the flying object 100. Detect based on (step S1001). If no abnormality is detected (NO in step S1001), the process waits.

異常を検知した場合には(ステップS1001のYES)、異常検知部134は、異常情報を生成し、通信部110を介して地上局200に送信する(ステップS1002)。検知した異常が、制御部130による駆動部150の制御が利かないことを示す異常である場合には、異常情報は、制御不可情報として地上局200に送信される。 When an abnormality is detected (YES in step S1001), the abnormality detection unit 134 generates abnormality information and transmits it to the ground station 200 via the communication unit 110 (step S1002). When the detected abnormality is an abnormality indicating that the control unit 150 cannot be controlled by the control unit 130, the abnormality information is transmitted to the ground station 200 as uncontrollable information.

制御部130による駆動部150の制御が不可能になった後、第2受信部132は、通信部110を介して、制御コマンドを受信しているか否かを判定する(ステップS1003)。制御コマンドを受信していない場合には(ステップS1003のNO)、待機する。制御コマンドを受信していた場合には(ステップS1003のYES)、第2受信部132は、その旨を切替制御部136に伝達する。そして、切替制御部136は、切替部135に切替を指示して、制御手法を制御部130による自律制御から、完全マニュアル制御に切り替える(ステップS1004)。 After the control of the drive unit 150 by the control unit 130 becomes impossible, the second reception unit 132 determines whether or not the control command is received via the communication unit 110 (step S1003). If the control command has not been received (NO in step S1003), the system waits. When the control command has been received (YES in step S1003), the second receiving unit 132 transmits to that effect to the switching control unit 136. Then, the switching control unit 136 instructs the switching unit 135 to switch, and switches the control method from the autonomous control by the control unit 130 to the complete manual control (step S1004).

そして、マニュアル制御部120は、伝達された制御コマンドに従って、各駆動部150を制御し(ステップS1005)、処理を終了する。なお、図10には図示していないが、マニュアル制御は、飛行体100の安全の確認が取れるまで行われることとしてよい。 Then, the manual control unit 120 controls each drive unit 150 according to the transmitted control command (step S1005), and ends the process. Although not shown in FIG. 10, manual control may be performed until the safety of the flying object 100 is confirmed.

図11は、図9における地上局200の動作例を示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing an operation example of the ground station 200 in FIG.

図11に示すように、地上局200の制御部230は、通信部210を介して、飛行体100から異常情報を受信する(ステップS1101)。 As shown in FIG. 11, the control unit 230 of the ground station 200 receives the abnormality information from the flying object 100 via the communication unit 210 (step S1101).

すると、制御部230は、その時点の環境情報を取得する(ステップS1102)。一例として、制御部230は、環境情報を気象庁のホームページなどから取得することとしてよいが、これに限定するものではない。 Then, the control unit 230 acquires the environmental information at that time (step S1102). As an example, the control unit 230 may acquire environmental information from the homepage of the Japan Meteorological Agency or the like, but the control unit 230 is not limited to this.

また、制御部230は、現在時刻を取得する(ステップS1103)。 Further, the control unit 230 acquires the current time (step S1103).

推定部237は、取得した環境情報と現在時刻とを、学習モデル242に入力し、飛行体100の移動状態を推定する。即ち、推定部237は、飛行体100において、第1移動、第2移動、第3移動のそれぞれを司る駆動部150を特定する(ステップS1104)。 The estimation unit 237 inputs the acquired environmental information and the current time into the learning model 242, and estimates the moving state of the flying object 100. That is, the estimation unit 237 specifies the drive unit 150 that controls each of the first movement, the second movement, and the third movement in the flying object 100 (step S1104).

地上局200のオペレータは、推定部237により推定された情報に基づき、現在飛行体100がいると推定される場所からいずれの方向に移動させるかを決定し、そのために移動させる駆動部150を示す識別子と、その制御方向とを示すコマンド信号の入力を、入力部220を介して受け付ける(ステップS1105)。 Based on the information estimated by the estimation unit 237, the operator of the ground station 200 determines in which direction the aircraft 100 is currently estimated to be moved, and indicates a drive unit 150 to be moved for that purpose. The input of the command signal indicating the identifier and the control direction thereof is received via the input unit 220 (step S1105).

そして、制御部230の第1送信部234は、受け付けたコマンド信号に基づく制御コマンドを、通信部210を介して、飛行体100に送信し(ステップS1106)、処理を終了する。なお、制御コマンドの送信は、飛行体100の安全の確認が取れるまで繰り返し行われることしてよい。飛行体100の安全の確認とは、飛行体100の制御部130による駆動部150の制御機能の回復であってもよいし、飛行体100の地上や海上の安全な場所への着陸であってもよい。 Then, the first transmission unit 234 of the control unit 230 transmits a control command based on the received command signal to the flight object 100 via the communication unit 210 (step S1106), and ends the process. The transmission of the control command may be repeated until the safety of the flying object 100 is confirmed. The confirmation of the safety of the aircraft 100 may be the restoration of the control function of the drive unit 150 by the control unit 130 of the aircraft 100, or the landing of the aircraft 100 on the ground or at a safe place at sea. May be good.

<まとめ>
本実施形態に係る飛行体制御システムによれば、飛行体100の状態を示す状態情報を逐次取得しておき、取得した状態情報と環境情報と時刻との関係を学習しておくことで、飛行体100の制御部130による駆動部150の制御が利かなくなった場合に、その時点での飛行体100の各種の移動を司っている駆動部150を推定することができる。そして、その駆動部150の推定を行うことで、地上局200から、移動の種別と、移動の方向(制御方向)とのみを示す簡単な制御コマンドを送信して、飛行体100のマニュアル制御を行うことで、不慮の事態に備えることができる。
<Summary>
According to the flight object control system according to the present embodiment, state information indicating the state of the flight object 100 is sequentially acquired, and the relationship between the acquired state information, environmental information, and time is learned to fly. When the control of the drive unit 150 by the control unit 130 of the body 100 becomes ineffective, it is possible to estimate the drive unit 150 that controls various movements of the flight body 100 at that time. Then, by estimating the drive unit 150, a simple control command indicating only the type of movement and the direction of movement (control direction) is transmitted from the ground station 200, and manual control of the flight object 100 is performed. By doing so, you can prepare for unforeseen circumstances.

<変形例>
上記実施形態に係る飛行体制御システムは、上記実施形態に限定されるものではなく、他の手法により実現されてもよいことは言うまでもない。以下、各種変形例について説明する。
<Modification example>
Needless to say, the flight object control system according to the above embodiment is not limited to the above embodiment, and may be realized by other methods. Hereinafter, various modification examples will be described.

(1) 上記実施形態の図6~図8においては、飛行体100と地上局200との間のやり取りとして説明したが、地上局200と同様の機能を、通信端末300、あるいは、衛星400が保持して、それぞれが学習モデルを生成するように構成されてもよいし、図1に示す装置とは異なる外部の情報処理装置が学習モデル142を生成することとしてもよい。外部の情報処理装置が学習モデル142を生成する場合には、地上局200や通信端末300は、学習部を備えなくてもよく、代わりに、その外部の情報処理装置から学習モデル142を取得することとしてよい。 (1) In FIGS. 6 to 8 of the above embodiment, the communication between the flying object 100 and the ground station 200 has been described, but the communication terminal 300 or the satellite 400 has the same function as the ground station 200. It may be held and configured to generate a learning model, or an external information processing device different from the device shown in FIG. 1 may generate the learning model 142. When the external information processing device generates the learning model 142, the ground station 200 and the communication terminal 300 do not have to include the learning unit, and instead acquire the learning model 142 from the external information processing device. Good as it is.

(2) 上記実施形態の図9~図11においては、飛行体100と地上局200との間のやり取りとして説明したが、飛行体100のマニュアル制御は、特定の通信端末300から実行することとしてもよく、通信端末300は、地上局200と同等の機能を備えてもよい。また、通信端末300は、推定部237や学習モデル142を保持していない場合には、地上局200等の推定部237や学習モデル142を保持する情報処理装置にアクセスして、推定情報を取得した上で、飛行体100のマニュアル制御を行うこととしてもよい。 (2) In FIGS. 9 to 11 of the above embodiment, the description is made as an exchange between the flying object 100 and the ground station 200, but the manual control of the flying object 100 is executed from the specific communication terminal 300. Also, the communication terminal 300 may have the same function as the ground station 200. Further, when the communication terminal 300 does not hold the estimation unit 237 or the learning model 142, the communication terminal 300 accesses the information processing device holding the estimation unit 237 or the learning model 142 such as the ground station 200 to acquire the estimation information. After that, the aircraft 100 may be manually controlled.

(3) 上記実施形態の図6~図11においては、飛行体100と地上局200との間のやり取りを示したが、衛星400を介しての通信であってもよい。これは、飛行体100と通信端末300との間のやり取りに置き換えられる場合にも、同様のことがいえる。 (3) In FIGS. 6 to 11 of the above embodiment, the communication between the flying object 100 and the ground station 200 is shown, but the communication may be via the satellite 400. The same can be said when this is replaced by the exchange between the flying object 100 and the communication terminal 300.

(4) 上記実施形態において、飛行体100の制御部130による駆動部150の制御が利かなくなった場合の、地上局200と飛行体100との間の通信について、特に限定していないが、これは、通信さえできればよく、コントロールリンク、フィーダリンク、サービスリンクのいずれを介しての通信であってもよい。 (4) In the above embodiment, the communication between the ground station 200 and the flying object 100 when the control of the driving unit 150 by the controlling unit 130 of the flying object 100 becomes ineffective is not particularly limited. This may be communication via any of a control link, a feeder link, and a service link, as long as communication is possible.

(5)本開示の各実施形態のプログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供されてもよい。記憶媒体は、「一時的でない有形の媒体」に、プログラムを記憶可能である。記憶媒体は、HDDやSSDなどの任意の適切な記憶媒体、またはこれらの2つ以上の適切な組合せを含むことができる。記憶媒体は、揮発性、不揮発性、または揮発性と不揮発性の組合せでよい。なお、記憶媒体はこれらの例に限られず、プログラムを記憶可能であれば、どのようなデバイスまたは媒体であってもよい。 (5) The program of each embodiment of the present disclosure may be provided in a state of being stored in a storage medium readable by a computer. The storage medium can store the program in a "non-temporary tangible medium". The storage medium can include any suitable storage medium such as HDD or SSD, or a suitable combination of two or more thereof. The storage medium may be volatile, non-volatile, or a combination of volatile and non-volatile. The storage medium is not limited to these examples, and may be any device or medium as long as the program can be stored.

なお、飛行体100あるいは地上局200は、例えば、記憶媒体に記憶されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行することによって、各実施形態に示す複数の機能部の機能を実現することができる。また、当該プログラムは、任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して、飛行体100あるいは地上局200、通信端末300等に提供されてもよい。飛行体100や地上局200、通信端末300は、例えば、インターネット等を介してダウンロードしたプログラムを実行することにより、各実施形態に示す複数の機能部の機能を実現する。このプログラムは、飛行体100、地上局200、通信端末300等によって実行されるものであってもよい。 The flying object 100 or the ground station 200 can realize the functions of the plurality of functional units shown in each embodiment by reading the program stored in the storage medium and executing the read program, for example. Further, the program may be provided to the flying object 100, the ground station 200, the communication terminal 300, or the like via an arbitrary transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.). The flying object 100, the ground station 200, and the communication terminal 300, for example, realize the functions of the plurality of functional units shown in each embodiment by executing a program downloaded via the Internet or the like. This program may be executed by the flying object 100, the ground station 200, the communication terminal 300, or the like.

なお、当該プログラムは、例えば、ActionScript、JavaScript(登録商標)などのスクリプト言語、Objective―C、Java(登録商標)などのオブジェクト指向プログラミング言語、HTML5などのマークアップ言語などを用いて実装できるが、これらに限定するものではない。 The program can be implemented using, for example, a script language such as ActionScript or JavaScript (registered trademark), an object-oriented programming language such as Objective-C or Java (registered trademark), or a markup language such as HTML5. It is not limited to these.

地上局200における処理の少なくとも一部は、1以上のコンピュータにより構成されるクラウドコンピューティングにより実現されていてもよい。また、飛行体100や地上局200、通信端末300の各機能部は、上記実施形態に示した機能を実現する1または複数の回路によって実現されてもよく、1の回路により複数の機能部の機能が実現されることとしてもよい。 At least a part of the processing in the ground station 200 may be realized by cloud computing composed of one or more computers. Further, each functional unit of the flying object 100, the ground station 200, and the communication terminal 300 may be realized by one or a plurality of circuits that realize the functions shown in the above embodiment, and the plurality of functional units may be realized by one circuit. The function may be realized.

100 飛行体
110、210、310 通信部
120 マニュアル制御部
130、230、330 制御部
140、240、340 記憶部
150 駆動部
200 地上局
220、320 入力部
250、350 出力部
300 通信端末
400 衛星
100 Aircraft 110, 210, 310 Communication unit 120 Manual control unit 130, 230, 330 Control unit 140, 240, 340 Storage unit 150 Drive unit 200 Ground station 220, 320 Input unit 250, 350 Output unit 300 Communication terminal 400 Satellite

Claims (7)

遠隔指示に基づく自律制御またはプログラムによる自律制御により移動する飛行体と、前記飛行体と通信可能な通信装置と、を含む飛行体制御システムであって、
前記通信装置は、
前記遠隔指示または前記プログラムによる前記飛行体の自律制御ができないことを示す制御不可情報を受信する第1受信部と、
前記制御不可情報に応じて、前記飛行体を移動させる複数の駆動部各々の状態を推定した推定情報を取得する取得部と、
前記推定情報が示す前記複数の駆動部各々の状態に基づいて、前記飛行体を所望の移動状態にするための入力指示を受け付ける受付部と、
前記入力指示にしたがって、前記飛行体を前記所望の移動状態とするための制御コマンドを前記飛行体に送信する第1送信部と、を備え、
前記飛行体は、
機体の移動を担う複数の駆動部と、
前記遠隔指示または前記プログラムに基づいて前記複数の駆動部を制御する自律制御部と、
前記制御コマンドを受信する第2受信部と、
前記飛行体が前記制御コマンドを受信して前記制御コマンドに従って前記駆動部を制御するマニュアル制御部と、を備える
ことを特徴とする飛行体制御システム。
An air vehicle control system including an air vehicle that moves by autonomous control based on remote instructions or autonomous control by a program, and a communication device that can communicate with the air vehicle.
The communication device is
A first receiving unit that receives uncontrollable information indicating that the flying object cannot be autonomously controlled by the remote instruction or the program.
An acquisition unit that acquires estimation information that estimates the state of each of the plurality of drive units that move the flying object according to the uncontrollable information.
A reception unit that receives an input instruction for bringing the flying object into a desired moving state based on the state of each of the plurality of driving units indicated by the estimated information.
A first transmission unit that transmits a control command for bringing the flying object into the desired moving state according to the input instruction is provided.
The flying object is
Multiple drive units responsible for the movement of the aircraft,
An autonomous control unit that controls the plurality of drive units based on the remote instruction or the program.
A second receiver that receives the control command,
An air vehicle control system comprising: a manual control unit in which the air vehicle receives the control command and controls the drive unit in accordance with the control command.
前記所望の移動状態は、前記飛行体の水平方向の所望の方向への第1移動、前記飛行体の上下方向への第2移動、前記飛行体の加減速の第3移動、のうちのいずれかであり、
前記推定情報は、前記所望の移動状態を実現する駆動部が、前記複数の駆動部のうちのいずれの駆動部であるかを示す情報である
ことを特徴とする請求項1に記載の飛行体制御システム。
The desired movement state is any one of the first movement of the flying object in the desired direction in the horizontal direction, the second movement of the flying object in the vertical direction, and the third movement of acceleration / deceleration of the flying object. Is it?
The flying object according to claim 1, wherein the estimated information is information indicating which of the plurality of driving units the driving unit that realizes the desired moving state is. Control system.
前記制御コマンドは、前記第1移動と、前記第2移動と、前記第3移動とのうちのいずれかを指定する情報と、各移動における制御方向と、を含む
ことを特徴とする請求項2に記載の飛行体制御システム。
2. The control command is characterized in that it includes information for designating any of the first movement, the second movement, and the third movement, and a control direction in each movement. The aircraft control system described in.
前記飛行体は、
所定時間毎に、飛行体の移動状態と前記複数の駆動部の駆動状態と時間を示す駆動情報を前記通信装置に送信する第2送信部を備え、
前記飛行体制御システムは、
前記第2送信部から送信された複数の駆動情報に基づいて、各時間における前記飛行体の移動状態と、前記複数の駆動部の駆動状態との関係を学習して学習モデルを生成する学習部と、
前記飛行体が、前記遠隔指示または前記プログラムによる自律制御による前記飛行体の制御ができない制御不可状態にあることを検知する検知部と、
前記第2送信部から最後に送信された駆動情報と現在時刻に基づいて、前記飛行体の前記複数の駆動部の駆動状態を推定して前記推定情報を生成する推定部と、を備え、
前記取得部は、前記推定部が推定した前記推定情報を取得する
ことを特徴とする請求項3に記載の飛行体制御システム。
The flying object is
It is provided with a second transmission unit that transmits drive information indicating the movement state of the flying object and the drive state and time of the plurality of drive units to the communication device at predetermined time intervals.
The flying object control system is
A learning unit that learns the relationship between the moving state of the flying object at each time and the driving states of the plurality of driving units based on the plurality of driving information transmitted from the second transmitting unit, and generates a learning model. When,
A detection unit that detects that the flying object is in an uncontrollable state in which the flying object cannot be controlled by the remote instruction or the autonomous control by the program.
A presuming unit that estimates the driving state of the plurality of driving units of the flying object and generates the estimated information based on the driving information last transmitted from the second transmitting unit and the current time is provided.
The flight object control system according to claim 3, wherein the acquisition unit acquires the estimation information estimated by the estimation unit.
前記飛行体は、
前記自律制御部からの制御信号を前記複数の駆動部各々に伝達する第1経路と、前記マニュアル制御部からの前記制御コマンドに基づく制御信号を前記複数の駆動部各々に伝達する第2経路と、を切り替える切替部と、
前記自律制御部により制御を実行できているか否かを判定し、出来ていないと判定した場合に、前記切替部に対して前記第1経路から前記第2経路に制御系を切り替えるように指示する切替制御部と、を備える
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の飛行体制御システム。
The flying object is
A first path for transmitting a control signal from the autonomous control unit to each of the plurality of drive units, and a second path for transmitting a control signal based on the control command from the manual control unit to each of the plurality of drive units. A switching unit that switches between
It is determined whether or not the control can be executed by the autonomous control unit, and if it is determined that the control cannot be executed, the switching unit is instructed to switch the control system from the first path to the second path. The air vehicle control system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a switching control unit.
前記制御コマンドは、前記切替部に対して前記第1経路から前記第2経路に制御系を切り替えるように指示するコマンドを含む
ことを特徴とする請求項5に記載の飛行体制御システム。
The flight object control system according to claim 5, wherein the control command includes a command instructing the switching unit to switch the control system from the first path to the second path.
遠隔指示に基づく自律制御またはプログラムによる自律制御により移動する飛行体と、前記飛行体と通信可能な通信装置と、を含む飛行体制御システムにおける飛行体制御方法であって、
前記通信装置は、
前記遠隔指示または前記プログラムによる前記飛行体の自律制御ができないことを示す制御不可情報を受信する第1受信ステップと、
前記制御不可情報に応じて、前記飛行体を移動させる複数の駆動部各々の状態を推定した推定情報を取得する取得ステップと、
前記推定情報が示す前記複数の駆動部各々の状態に基づいて、前記飛行体を所望の移動状態にするための入力指示を受け付ける受付ステップと、
前記入力指示にしたがって、前記飛行体を前記所望の移動状態とするための制御コマンドを前記飛行体に送信する第1送信ステップと、を実行し、
前記飛行体は、
機体の移動を担う複数の駆動部と、
前記遠隔指示または前記プログラムに基づいて前記複数の駆動部を制御する自律制御部と、を備え、
前記制御コマンドを受信する第2受信ステップと、
前記飛行体が前記制御コマンドを受信して前記制御コマンドに従って前記駆動部を制御するマニュアル制御ステップと、を実行する
ことを特徴とする飛行体制御方法。
A method for controlling an air vehicle in an air vehicle control system including an air vehicle that moves by autonomous control based on remote instructions or autonomous control by a program, and a communication device that can communicate with the air vehicle.
The communication device is
A first reception step of receiving uncontrollable information indicating that the vehicle cannot be autonomously controlled by the remote instruction or the program.
An acquisition step of acquiring estimation information that estimates the state of each of the plurality of driving units that move the flying object according to the uncontrollable information, and
A reception step for receiving an input instruction for bringing the flying object into a desired moving state based on the state of each of the plurality of driving units indicated by the estimated information.
According to the input instruction, the first transmission step of transmitting a control command for bringing the flying object into the desired moving state to the flying object is executed.
The flying object is
Multiple drive units responsible for the movement of the aircraft,
An autonomous control unit that controls the plurality of drive units based on the remote instruction or the program is provided.
The second reception step of receiving the control command and
A flying object control method comprising the manual control step in which the flying object receives the control command and controls the driving unit according to the control command.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6641087B1 (en) * 2001-10-09 2003-11-04 Cubic Defense Systems, Inc. Anti-hijacking system operable in emergencies to deactivate on-board flight controls and remotely pilot aircraft utilizing autopilot
JP2004256020A (en) * 2003-02-26 2004-09-16 Kenzo Nonami Autonomous control device and program for small size unmanned helicopter
JP2017171283A (en) * 2016-03-21 2017-09-28 ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company Unmanned Aerial Vehicle Flight Control System
US20180334244A1 (en) * 2017-05-16 2018-11-22 Sikorsky Aircraft Corporation In cockpit control of a fixed wing aircraft
JP2020071724A (en) * 2018-10-31 2020-05-07 森本 高広 Airplanes on which pilots do not ride, and flight system and control system thereof
JP2020167485A (en) * 2019-03-28 2020-10-08 Hapsモバイル株式会社 Communication management device, communication management system, communication management method, and communication management program
JP2021149406A (en) * 2020-03-18 2021-09-27 ヤマハ発動機株式会社 Remote control system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6641087B1 (en) * 2001-10-09 2003-11-04 Cubic Defense Systems, Inc. Anti-hijacking system operable in emergencies to deactivate on-board flight controls and remotely pilot aircraft utilizing autopilot
JP2004256020A (en) * 2003-02-26 2004-09-16 Kenzo Nonami Autonomous control device and program for small size unmanned helicopter
JP2017171283A (en) * 2016-03-21 2017-09-28 ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company Unmanned Aerial Vehicle Flight Control System
US20180334244A1 (en) * 2017-05-16 2018-11-22 Sikorsky Aircraft Corporation In cockpit control of a fixed wing aircraft
JP2020071724A (en) * 2018-10-31 2020-05-07 森本 高広 Airplanes on which pilots do not ride, and flight system and control system thereof
JP2020167485A (en) * 2019-03-28 2020-10-08 Hapsモバイル株式会社 Communication management device, communication management system, communication management method, and communication management program
JP2021149406A (en) * 2020-03-18 2021-09-27 ヤマハ発動機株式会社 Remote control system

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