JP7546813B2 - Lightning Protection System - Google Patents
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Description
本開示は、雷保護システムに関する。 The present disclosure relates to a lightning protection system.
特開平７－１５１８６６号公報（特許文献１）には、雷雲中の電荷分布および雷雲に対する地電位変化分布から、落雷する確率が最大となる地上位置、そのときの雲の放電先の位置、および放電電流の方向を予測する雷電探知方法が開示される。Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 7-151866 (Patent Document 1) discloses a lightning detection method that predicts the position on the ground where the probability of a lightning strike is greatest, the position of the cloud's discharge destination at that time, and the direction of the discharge current, based on the charge distribution in the thundercloud and the distribution of changes in the earth's electric potential relative to the thundercloud.
特許文献１に記載される方法によれば、最も落雷の起こりやすい位置等の情報を取得することができる一方で、電気設備への落雷を未然に防ぐことができない点が懸念される。While the method described in
本開示はかかる問題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、電気設備へ接近中の雷雲の電荷を中和させることによって電気設備の落雷を未然に防ぐことが可能な雷保護システムを提供することである。 The present disclosure has been made to solve such problems, and the purpose of the present disclosure is to provide a lightning protection system that can prevent lightning strikes on electrical equipment by neutralizing the electric charge of a thundercloud approaching the electrical equipment.
本開示の一態様に係る雷保護システムは、電気設備を落雷から保護するための雷保護システムであって、少なくとも１つのプロセッサと、少なくとも１つのプロセッサによって実行されるプログラムを記憶するメモリとを備える。少なくとも１つのプロセッサは、プログラムに従って、保護対象の電気設備に接近中の少なくとも１つの雷雲に関する情報を受信する。少なくとも１つのプロセッサは、受信した情報を用いて、各雷雲において導電性チャネルが展開される位置と、前記導電性チャネルが展開される雷雲の順序とを設定する。A lightning protection system according to one aspect of the present disclosure is a lightning protection system for protecting electrical equipment from lightning strikes, comprising at least one processor and a memory for storing a program executed by the at least one processor. The at least one processor receives information about at least one thundercloud approaching the electrical equipment to be protected in accordance with the program. The at least one processor uses the received information to set the location in each thundercloud where the conductive channel is deployed and the sequence of the thunderclouds in which the conductive channel is deployed.
本開示によれば、電気設備へ接近中の雷雲において導電性チャネルを展開して雷放電を誘発することにより、電気設備の落雷を未然に防ぐことができる。According to the present disclosure, lightning strikes on electrical equipment can be prevented by deploying conductive channels in a thundercloud approaching electrical equipment to induce lightning discharges.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。Hereinafter, the embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and their description will not be repeated.
実施の形態１．
＜システム構成＞
図１は、実施の形態１に係る雷保護システム１００の全体構成を示す図である。
<System Configuration>
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a
図１に示すように、実施の形態１に係る雷保護システム１００は、保護対象となる電気設備を落雷から保護するためのシステムである。図１には、保護対象の電気設備として、洋上に設置された風力発電所５が例示されている。雷保護システム１００は、洋上に発生した少なくとも１つの雷雲６が風力発電所５に接近している状況において、雷放電を誘発することにより、各雷雲６に蓄積された電荷を中和するように構成されている。これによると、各雷雲６が風力発電所５に到着することが回避されるため、風力発電所５への落雷を未然に防止することができる。As shown in FIG. 1, the
図１に示すように、雷保護システム１００は、航空機４と、管制装置１と、サーバ２とを備える。航空機４は、無線通信により、管制装置１およびサーバ２と通信接続されることにより、管制装置１およびサーバ２と通信することができる。As shown in Figure 1, the
航空機４は、典型的には飛行機を含む。飛行機とは、推進用の動力装置を備えた固定翼の航空機である。ただし、本明細書において「航空機」とは、飛行機に限定されず、大気中を飛翔することが可能な移動体全般を指す概念である。したがって、航空機４は、ヘリコプターなどの回転翼航空機、または、固定翼および回転翼を備えた複合ヘリコプター等であってもよい。
航空機４は、無人で飛行可能に構成されている。具体的には、航空機４は、無線通信により、管制装置１から各種指示Ｓ２を受信すると、受信した指示Ｓ２に従って推進用の動力装置を制御することによって推進力を発生する。管制装置１から与えられる指示Ｓ２には、航空機４の飛行経路７に関する指示が含まれている。航空機４は「第１の航空機」の一実施例に対応する。
図２は、航空機４の概略的な構成を示す図である。図２に示すように、航空機４は、ワイヤ４０１と、電荷検知器４０２と、少なくとも１つの避雷針４０３とを含む。
Figure 2 is a diagram showing a schematic configuration of the
ワイヤ４０１は、導電性材料により形成されている。ワイヤ４０１は、通常、機体内部に収納されており、航空機４の飛行中に機体外部へ展開させることが可能となっている。このワイヤ４０１の展開によって、大気中に導電性チャネルが展開される。導電性チャネルは、後述するように、大気中の絶縁を破壊して雷雲６内または、雷雲６と洋上との間に雷放電を誘発するように構成される。The
少なくとも１つの避雷針４０３は、航空機４の機体に設置される。図２の例では、複数の避雷針４０３が機体の胴体、主翼および尾翼にそれぞれ設置されている。At least one
雷雲６は、内部に強く電荷分離を起こした雲であって、正電荷が蓄積する層と、負電荷が蓄積する層とを有している。図１の例では、雷雲６は３層構造を有している。具体的には、洋上に正電荷層が存在し、その上に負電荷層が存在し、さらその上には正電荷層が存在している。
Thundercloud 6 is a cloud with strong charge separation inside, with a layer where positive charges accumulate and a layer where negative charges accumulate. In the example of Figure 1,
電荷検知器４０２は、航空機４の機体の先端部分に設置されており、航空機４の飛行中、雷雲６の内部における電荷分布を検知するように構成されている。例えば、電荷検知器４０２は、空間の電場を測定し、その測定結果に基づいて雷雲６内の電荷分布を推定する。これに限らず、電荷分布は、特許文献１等に記載される公知の手法を用いて検知することができる。電荷検知器４０２は、電荷分布の推定結果を航空機４の制御部（図示せず）に出力する。なお、電荷検知器４０２は、避雷針の機能も備えている。なお、電荷検知器４０２の設置箇所は、機体の先端部分に限定されるものではない。The
図３は、航空機４の構成例を示す図である。図３に示すように、航空機４は、制御部４００、無線通信機４０５、駆動部４０６、および推進機構４０７をさらに含む。
Figure 3 is a diagram showing an example configuration of
無線通信機４０５は、無線通信により、管制装置１およびサーバ２の各々と各種データを遣り取りする。具体的には、無線通信機４０５は、管制装置１から送信される各種指示を受信する。無線通信機４０５は、航空機４の識別情報、および航空機４の位置情報等を含む各種情報を管制装置１へ送信する。また、無線通信機４０５は、電荷検知器４０２により検知された雷雲６の電荷分布に関する情報（電荷分布情報）をサーバ２へ送信する。The
推進機構４０７は、航空機４の推進力を発生するための機構であり、主翼および尾翼を含む固定翼と、推進用の動力装置とを有している。駆動部４０６は、制御部４００によって制御され、推進機構４０７を駆動する。The
制御部４００は、無線通信機４０５を介して管制装置１から与えられる各種指示を受信する。管制装置１から与えられる指示には、航空機４の飛行経路７に関する指示に加えて、ワイヤ４０１を展開する位置に関する指示が含まれている。The
制御部４００は、管制装置１から指示された飛行経路７を航空機４が飛行するように、駆動部４０６を制御する。また制御部４００は、管制装置１から指示された位置にてワイヤ４０１が展開されるように、ワイヤ４０１を制御する。The
制御部４００は、電荷検知器４０２により検知される雷雲６の電荷分布情報を取得し、取得された電荷分布情報を、無線通信機４０５を介してサーバ２へ送信する。The
図１に戻って、サーバ２は、航空機４および管制装置１の各々と無線通信を行うように構成される。サーバ２は、航空機４から雷雲６の電荷分布情報Ｓ１を受信すると、雷雲６の電荷分布情報を管制装置１へ送信する。Returning to FIG. 1 , the
サーバ２はさらに、通信網ＮＷを経由して、雷保護システム１００の外部のサーバ３と通信可能に構成されている。通信網ＮＷは、代表的には、インターネットである。サーバ３は、例えば、気象情報を提供する気象データサーバを含む。サーバ２は、通信網ＮＷを介してサーバ３から、保護対象の電気設備である風力発電所５付近の気象情報を取得することができる。
この気象情報には、風力発電所５に接近している雷雲６の位置および移動速度に関する情報が含まれている。図１の例では、サーバ２が取得する気象情報は、洋上に存在し、かつ、風力発電所５に向かって移動している複数の雷雲６に関する情報を含んでいる。This weather information includes information about the location and speed of movement of
サーバ２は、サーバ３から取得した気象情報を管制装置１へ送信する。なお、サーバ２は、航空機４に代えて、通信網ＮＷを介してサーバ３から雷雲６の電荷分布情報を取得する構成としてもよい。
管制装置１は、洋上または地上に設置されており、無線通信によりサーバ２および航空機４の各々と各種データを遣り取りする。具体的には、管制装置１は、サーバ２から風力発電所５周辺の気象情報および雷雲６の電荷分布情報を受信する。管制装置１は、受信した気象情報および雷雲６の電荷分布情報を用いて、航空機４の飛行経路７を設定するとともに、ワイヤ４０１を展開する位置を設定する。飛行経路７およびワイヤ４０１を展開する位置の設定については、後ほど詳しく説明する。The
管制装置１は、航空機４と無線通信を行うことにより、設定された飛行経路７およびワイヤ４０１を展開する位置を含む各種指示を航空機４へ送信する。これにより、航空機４は、管制装置１によって指示された飛行経路７を飛行する。図１に示すように、飛行経路７に従って、航空機４は、風力発電所５に接近中の複数の雷雲６を巡回するように飛行する。飛行中、航空機４は、管制装置１から指示された位置にてワイヤ４０１を展開する。The
図４は、管制装置１、サーバ２および航空機４のハードウェア構成を示す図である。
図４に示すように、管制装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、通信ＩＦ（Interface）１０４と、記憶装置１０５とを含む。ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、通信ＩＦ１０４、および記憶装置１０５は、通信バスを介して各種データを遣り取りする。
FIG. 4 is a diagram showing the hardware configuration of the
4, the
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納されているプログラムをＲＡＭ１０３に展開して実行する。ＲＯＭ１０２に格納されているプログラムには、管制装置１によって実行される処理が記述されている。The
通信ＩＦ１０４は、航空機４およびサーバ２と信号およびデータを遣り取りするための入出力装置である。通信ＩＦ１０４は、サーバ２から、風力発電所５周辺の気象情報および雷雲６の電荷分布情報を受信する。通信ＩＦ１０４は、航空機４の飛行経路７およびワイヤ４０１の展開位置を含む各種指示を航空機４へ送信する。The communication IF 104 is an input/output device for exchanging signals and data with the
記憶装置１０５は、各種情報を記憶するストレージであって、風力発電所５の情報、航空機４の情報、航空機４の位置情報、および航空機４の飛行経路７等を記憶する。記憶装置１０５は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）またはソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Solid State Drive）等である。
The
サーバ２は、ＣＰＵ２０１と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０３と、通信ＩＦ２０４と、記憶装置２０５とを含む。ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、通信ＩＦ２０４、および記憶装置２０５は、通信バスを介して各種データを遣り取りする。The
ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に格納されているプログラムをＲＡＭ２０３に展開して実行する。ＲＯＭ２０２に格納されているプログラムには、サーバ２によって実行される処理が記述されている。The
通信ＩＦ２０４は、航空機４および管制装置１と信号およびデータを遣り取りするための入出力装置である。通信ＩＦ２０４は、通信網ＮＷを介してサーバ３から風力発電所５付近の気象情報を受信する。通信ＩＦ２０４は、航空機４から雷雲６の電荷分布情報を受信する。通信ＩＦ２０４は、受信した気象情報および雷雲６の電荷分布情報を管制装置１へ送信する。The communication IF 204 is an input/output device for exchanging signals and data with the
記憶装置１０５は、各種情報を記憶するストレージであって、風力発電所５の情報、航空機４の情報、およびサーバ３の情報等を記憶する。記憶装置１０５は、例えば、ＨＤＤまたはＳＳＤ等である。
The
航空機４の制御部４００は、ＣＰＵ４１０と、ＲＯＭ４１１と、ＲＡＭ４１２と、通信ＩＦ４１３と、記憶装置４１４とを含む。ＣＰＵ４１０、ＲＯＭ４１１、ＲＡＭ４１２、通信ＩＦ４１３および記憶装置４１４は、通信バスを介して各種データを遣り取りする。The
ＣＰＵ４１０は、ＲＯＭ４１１に格納されているプログラムをＲＡＭ４１２に展開して実行する。ＲＯＭ４１１に格納されているプログラムには、制御部４００によって実行される処理が記述されている。The
通信ＩＦ４１３は、管制装置１およびサーバ２と信号およびデータを遣り取りするための入出力装置である。通信ＩＦ４１３は、電荷検知器４０２により検知された雷雲６の電荷分布情報をサーバ２へ送信する。通信ＩＦ４１３は、飛行経路７およびワイヤ４０１を展開する位置を含む各種指示を管制装置１から受信する。The communication IF 413 is an input/output device for exchanging signals and data with the
記憶装置４１４は、各種情報を記憶するストレージであって、航空機４の情報、航空機４の位置情報、航空機４の飛行経路７およびワイヤ４０１を展開する位置の情報、風力発電所５の情報、ならびに、サーバ２の情報等を記憶する。記憶装置４１４は、例えば、ＨＤＤまたはＳＤＤ等である。The
＜動作原理＞
次に、図５を用いて、実施の形態１に係る雷保護システム１００の動作原理について説明する。
<Operation principle>
Next, the operating principle of the
図１に示したように、航空機４は、管制装置１から指示された飛行経路７を飛行している。飛行経路７は、風力発電所５に接近中の少なくとも１つの雷雲６を巡回するように設定されている。複数の雷雲６が接近している場合には、航空機４は、飛行経路７に沿って、複数の雷雲６を順に巡回する。As shown in FIG. 1,
図５に示すように、航空機４は、各雷雲６の内部を飛行中、管制装置１から指示された位置にてワイヤ４０１を展開する。ワイヤ４０１は、航空機４の機体の下方に向かって展開される。As shown in Figure 5, while flying inside each
雷雲６は、内部に強く電荷分離を起こした雲であって、正電荷が蓄積する層Ｑ１と、負電荷が蓄積する層Ｑ２と、正電荷が蓄積する層Ｑ３とからなる３層構造を有している。層Ｑ２は層Ｑ１の上方に位置し、層Ｑ３は層Ｑ２の上方に位置している。航空機４は、層Ｑ２の近傍においてワイヤ４０１を展開する。この展開されたワイヤ４０１（導電性チャネル）を媒介として、層Ｑ２と層Ｑ１とが電気的に接続される。
ワイヤ４０１は、導電体であるため、その内部が等電位となっている。一方、層Ｑ１と層Ｑ２との間には大きな電位差が生じている。そのため、ワイヤ４０１と層Ｑ１との間の電界が強められて、層Ｑ１からワイヤ４０１に向かって雷放電が発生する。これと同時に、層Ｑ２とワイヤ４０１との間の電界も強められるため、層Ｑ２からワイヤ４０１に向かって雷放電が発生する。
Because
これらの雷放電によって、ワイヤ４０１を経由して層Ｑ１から層Ｑ２に向かって電流ｊが流れる。この電流ｊによって層Ｑ１の正電荷および層Ｑ２の負電荷が中和されて消滅する。このように風力発電所５の上空に雷雲６が到達する前に、雷雲６の層Ｑ１，Ｑ２に蓄積した電荷を消滅させることにより、風力発電所５への落雷を防止することができる。These lightning discharges cause a current j to flow from layer Q1 to layer Q2 via
なお、図５では、層Ｑ１に正電荷が蓄積し、層Ｑ２に負電荷が蓄積している場合を例示したが、層Ｑ１に負電荷が蓄積し、層Ｑ２に正電荷が蓄積している場合においても、ワイヤ４０１の展開によって同様の効果を得ることができる。
Note that Figure 5 illustrates an example in which positive charges accumulate in layer Q1 and negative charges accumulate in layer Q2, but the same effect can be obtained by deploying
＜処理フロー＞
図６は、航空機４、管制装置１およびサーバ２により実行される雷保護処理の手順の一例を示すフローチャートである。
<Processing flow>
FIG. 6 is a flowchart showing an example of a procedure for lightning protection processing executed by the
図中、航空機４により実行される処理を左側に示し、管制装置１により実行される処理を中央に示し、サーバ２により実行される処理を右側に示す。各ステップは、航空機４内のＣＰＵ４１０、管制装置１内のＣＰＵ１０１、およびサーバ２内のＣＰＵ２０１によるソフトウェア処理により実現されるが、航空機４、管制装置１およびサーバ２の各々に配置されたハードウェア（電気回路）により実現されてもよい。以下、ステップをＳと略す。In the figure, the processing performed by the
Ｓ０１において、航空機４は、管制装置１から指示される飛行経路７に沿って飛行する。飛行中、Ｓ０２において、航空機４は、電荷検知器４０２により検知される雷雲６の電荷分布情報を取得する。複数の雷雲６が風力発電所５に接近している場合、航空機４は、各雷雲６の電荷分布情報を取得する。In S01, the
Ｓ０３において、航空機４は、取得された雷雲６の電荷分布情報をサーバ２へ送信する。
In S03, the
Ｓ２１において、サーバ２は、外部のサーバ３から通信網ＮＷを介して、風力発電所５周辺の気象情報を取得する。気象情報は、風力発電所５に接近中の雷雲６の位置および移動速度に関する情報を含んでいる。さらにサーバ２は、Ｓ２２において、航空機４から雷雲６の電荷分布情報を受信する。In S21, the
Ｓ２３において、サーバ２は、風力発電所５周辺の気象情報、および雷雲６の電荷分布情報を管制装置１へ送信する。
In S23, the
管制装置１は、Ｓ１１において、サーバ２から風力発電所５付近の気象情報、および雷雲６の電荷分布情報を受信する。In S11, the
Ｓ１２において、管制装置１は、受信した気象情報および雷雲６の電荷分布情報を用いて、航空機４の飛行経路を設定する。図７は、飛行経路の設定処理（Ｓ１２）の手順の第１例を示すフローチャートである。In S12, the
図７に示すように、管制装置１は、Ｓ１２１において、サーバ２から受信した気象情報を用いて、風力発電所５に接近中の各雷雲６について、風力発電所５の上空への到着時刻を予測する。複数の雷雲６が風力発電所５に接近している場合には、管制装置１は、各雷雲６の到着時刻を予測する。具体的には、管制装置１は、気象情報に含まれている、各雷雲６の現在位置ならびに各雷雲６の移動速度を用いて、各雷雲６が風力発電所５の上空への到着予測時刻を算出する。
As shown in FIG. 7, in S121, the
Ｓ１２２において、管制装置１は、Ｓ１２１で算出された各雷雲６の到着予測時刻に基づいて、航空機４による複数の雷雲６の巡回順序を決定する。Ｓ１２２では、管制装置１は、複数の雷雲６が風力発電所５の上空に到着する順序を算出する。具体的には、管制装置１は、複数の雷雲６の到着予測時刻を早いものから順にソートすることにより、複数の雷雲６の到着順序を算出する。そして、管制装置１は、到着順序が上位の雷雲６から優先的に巡回するように、巡回順序を決定する。すなわち、決定された巡回順序は、複数の雷雲６の到着順序に一致している。In S122, the
Ｓ１２３において、管制装置１は、Ｓ１２２で決定された巡回順序に基づいて航空機４の飛行経路７を設定する。管制装置１は、巡回順序が上位の雷雲６から優先的に航空機４が巡回するように飛行経路７を設定する。In S123, the
図６に戻って、Ｓ１２にて飛行経路７が設定されると、Ｓ１３において、管制装置１は、ワイヤ４０１を展開する位置を設定する。Ｓ１３では、管制装置１は、各雷雲６の電荷分布情報に基づいて、各雷雲６におけるワイヤ４０１（導電性チャネル）を展開する位置を設定する。図５に示したように、管制装置１は、雷雲６ごとに、正電荷が蓄積する層と負電荷が蓄積する層とがワイヤ４０１を媒介として電気的に接続されるように、ワイヤ４０１を展開する位置を設定する。Returning to FIG. 6, once the
Ｓ１４において、管制装置１は、Ｓ１２で設定された飛行経路７およびＳ１３で設定されたワイヤ４０１を展開する位置を示す情報を航空機４へ送信する。In S14, the
Ｓ０４において、航空機４は、管制装置１からの飛行経路７およびワイヤ４０１を展開する位置を示す情報を受信すると、Ｓ０５において、受信された飛行経路７に従って飛行するように、推進機構４０７を制御する。上述したように、飛行経路は、各雷雲６の風力発電所５への到着順序に基づいて設定されている。したがって、航空機４は、到着順序が上位の雷雲６から順に複数の雷雲６を巡回する。In S04, the
Ｓ０６において、航空機４は、管制装置１により設定された位置にてワイヤ４０１を展開する。ワイヤ４０１を展開する位置は、雷雲６ごとに、その電荷分布情報に基づいて設定されている。航空機４は、各雷雲６の内部を飛行中、設定された位置にてワイヤ４０１を展開する。ワイヤ４０１が展開されることによって、各雷雲６の内部では雷放電が発生する。この雷放電によって雷雲６に蓄積されている電荷が消滅する。In S06, the
このように実施の形態１によれば、航空機４は、各雷雲６の風力発電所５への到着順序に基づいて設定された飛行経路に従って複数の雷雲６を巡回し、各雷雲６内で導電性のワイヤ４０１（導電性チャネル）を展開して雷放電を発生させる。これによると、風力発電所５への各雷雲６の到来を阻止して、風力発電所５への落雷を防止することができる。Thus, according to the first embodiment, the
実施の形態２．
実施の形態２では、図６に示した航空機４の飛行経路の設定処理（Ｓ１２）の第２例について説明する。
In the second embodiment, a second example of the process (S12) for setting a flight route for the
図８は、飛行経路の設定処理（図６のＳ１２）の手順の第２例を示すフローチャートである。 Figure 8 is a flowchart showing a second example of the procedure for the flight route setting process (S12 in Figure 6).
図８に示すように、管制装置１は、Ｓ１３１において、サーバ２から受信した各雷雲６の電荷分布情報を用いて、風力発電所５に接近中の各雷雲６に蓄積される電荷量を算出する。この雷雲６に蓄積される電荷量は、図５に示した層Ｑ１～Ｑ３の各々に蓄積される正または負の電荷の量に相当する。
As shown in Figure 8, in S131, the
雷雲６の各層に蓄積される電荷量が多くなるに従って、層間の電界強度が大きくなるため、層間の電位差も大きくなる。その結果、落雷により風力発電所５に大きな停電事故を引き起こす可能性が高くなる。大きな停電事故を回避するためには、電荷量が多い雷雲６から優先的に雷放電を発生させて、この雷雲６に蓄積される電荷を中和する必要がある。As the amount of charge accumulated in each layer of the
Ｓ１３２において、管制装置１は、Ｓ１３１で算出された各雷雲６の電荷量に基づいて、航空機４による複数の雷雲６の巡回順序を決定する。Ｓ１３２では、管制装置１は、複数の雷雲６の電荷量を多いものから順にソートする。そして、管制装置１は、電荷量が多い雷雲６から優先的に巡回するように、巡回順序を決定する。すなわち、決定された巡回順序は、複数の雷雲６の電荷量の順位に一致している。In S132, the
Ｓ１３３において、管制装置１は、Ｓ１３２で決定された巡回順序に基づいて航空機４の飛行経路を設定する。管制装置１は、巡回順序が上位の雷雲６を優先的に航空機４が巡回するように飛行経路７を設定する。In S133, the
飛行経路７が設定されると、管制装置１は、図６のＳ１３，Ｓ１４の処理を実行することにより、設定された飛行経路７およびワイヤ４０１を展開する位置を示す情報を航空機４へ送信する。Once the
航空機４は、図６のＳ０４～Ｓ０６の処理を実行することにより、電荷量が多い雷雲６から順に複数の雷雲６を巡回するとともに、各雷雲６の内部にてワイヤ４０１を展開する。ワイヤ４０１によって雷放電が誘発され、各雷雲６の電荷が中和される。
By executing the processes of S04 to S06 in Fig. 6, the
このように実施の形態２によれば、航空機４は、各雷雲６の電荷量の順位に基づいて設定された飛行経路に従って複数の雷雲６を巡回し、各雷雲６にて雷放電を発生させる。電荷量の多い雷雲６から優先的に雷放電を発生させるため、当該雷雲６が風力発電所５へ到来することを阻止することができる。その結果、風力発電所５に落雷による大きな事故が派生することを未然に防ぐことが可能となる。Thus, according to the second embodiment, the
実施の形態３．
実施の形態３では、図６に示した航空機４の飛行経路の設定処理（Ｓ１２）の第３例について説明する。
In the third embodiment, a third example of the process (S12) for setting a flight route for the
図９は、飛行経路の設定処理（図６のＳ１２）の手順の第３例を示すフローチャートである。 Figure 9 is a flowchart showing a third example of the procedure for the flight route setting process (S12 in Figure 6).
図９に示すように、管制装置１は、Ｓ１４１において、サーバ２から受信した気象情報を用いて、風力発電所５に接近中の各雷雲６について、洋上または地表へ落雷する確率を算出する。洋上または地表からの雷雲の高度が低くなるほど、落雷の確率が高くなる。そのため、Ｓ１４１では、管制装置１は、各雷雲６の位置情報に基づいて、雷雲６ごとに、洋上または地表からの高度を算出し、算出された高度を用いて落雷の確率を算出する。図１の例では、管制装置１は、各雷雲６の海面８からの高度に基づいて落雷の確率を算出する。
As shown in FIG. 9, in S141, the
Ｓ１４２において、管制装置１は、Ｓ１４１で算出された各雷雲６の落雷の確率に基づいて、航空機４による複数の雷雲６の巡回順序を決定する。Ｓ１４２では、管制装置１は、複数の雷雲６の落雷の確率を高いものから順にソートする。そして、管制装置１は、落雷の確率が高い雷雲６から優先的に巡回するように、巡回順序を決定する。すなわち、決定された巡回順序は、複数の雷雲６の落雷の確率の順位に一致している。In S142, the
Ｓ１４３において、管制装置１は、Ｓ１４２で決定された巡回順序に基づいて航空機４の飛行経路７を設定する。管制装置１は、巡回順序が上位の雷雲６から優先的に航空機４が巡回するように飛行経路７を設定する。In S143, the
飛行経路７が設定されると、管制装置１は、図６のＳ１３，Ｓ１４の処理を実行することにより、飛行経路７およびワイヤ４０１の展開位置を示す情報を航空機４へ送信する。
Once the
航空機４は、図６のＳ０４～Ｓ０６の処理を実行することにより、落雷の確率が高い雷雲６から順に複数の雷雲６を巡回するとともに、各雷雲６の内部においてワイヤ４０１を展開する。By executing the processes S04 to S06 in FIG. 6, the
このように実施の形態３によれば、航空機４は、各雷雲６の落雷の発生確率の順位に基づいて設定された飛行経路７に従って複数の雷雲６を巡回し、各雷雲６にて雷放電を発生させる。落雷の発生確率が高い雷雲６から優先的に雷放電を発生させることによって、当該雷雲６が風力発電所５へ到来することを阻止することができる。その結果、風力発電所５への落雷を未然に防ぐことが可能となる。Thus, according to the third embodiment, the
実施の形態４．
実施の形態１では、雷雲６の内部にて、航空機４が、正電荷が蓄積する層Ｑ１と負電荷が蓄積する層Ｑ２とを電気的に接続するようにワイヤ４０１を展開する構成例（図５参照）について説明した。実施の形態４では、ワイヤ４０１の展開位置に関する別の構成例について説明する。なお、実施の形態４に係る雷保護システム１００の構成は、図１から図４に示す実施の形態１に係る雷保護システム１００の構成と同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
In the first embodiment, a configuration example (see FIG. 5 ) has been described in which the
＜動作原理＞
図１０を用いて、実施の形態４に係る雷保護システム１００の動作原理について説明する。
<Operation principle>
The operating principle of the
航空機４は、管制装置１から指示された飛行経路７に沿って、風力発電所５に接近中の複数の雷雲６を順に巡回する。なお、飛行経路７は、上述した第１例から第３例の設定処理（図７から図９参照）のいずれかを用いて設定されたものである。The
図１０に示すように、雷雲６は、正電荷が蓄積する層Ｑ１と、負電荷が蓄積する層Ｑ２と、正電荷が蓄積する層Ｑ３とからなる３層構造を有している。層Ｑ２は層Ｑ１の上方に位置し、層Ｑ３は層Ｑ２の上方に位置している。As shown in Figure 10, the
航空機４は、各雷雲６を巡回中、管制装置１から指示された位置にてワイヤ４０１を展開する。実施の形態４では、航空機４は、雷雲６よりも下方、すなわち層Ｑ１の下方に飛行し、この位置にてワイヤ４０１を展開する。ワイヤ４０１は、雷雲６の雲底と海面８との間に展開される。なお、ワイヤ４０１の下端部は海面８に接触していない。While patrolling each
実施の形態４では、ワイヤ４０１は、航空機４の機体に設置された避雷針４０３に電気的に接続されている。そのため、ワイヤ４０１と避雷針４０３とは同電位となっている。さらに、ワイヤ４０１は、導電体であるため、その内部が等電位となっている。In the fourth embodiment, the
一方、層Ｑ１と海面８との間には大きな電位差が存在する。そのため、避雷針４０３と層Ｑ１との間の電界が強められて、層Ｑ１から避雷針４０３に向かって雷放電が発生する。これと同時に、ワイヤ４０１と海面８との間の電界も強められるため、ワイヤ４０１から海面８に向かって雷放電が発生する。On the other hand, a large potential difference exists between layer Q1 and the
これらの雷放電によって、避雷針４０３およびワイヤ４０１を経由して層Ｑ１から海面８に向かって電流ｊが流れる。この電流ｊによって層Ｑ１の正電荷が中和されるため、正電荷が消滅する。このように風力発電所５の上空に雷雲６が到達する前に、雷雲６の層Ｑ１に蓄積した電荷を消滅させることによって、風力発電所５への落雷を防止することができる。These lightning discharges cause a current j to flow from layer Q1 toward the
また、実施の形態４では、雷雲６と海面８との間に雷放電を発生させるため、雲底が低い雷雲６に対して全長の短いワイヤ４０１を用いて、雷放電を発生させることができる。
In addition, in
なお、図１０では、層Ｑ１に正電荷が蓄積している場合を例示したが、層Ｑ１に負電荷が蓄積している場合においてもワイヤ４０１の展開により同様の効果を得ることができる。
Note that Figure 10 illustrates an example in which positive charges are accumulated in layer Q1, but the same effect can be obtained by deploying
実施の形態５．
上述した実施の形態１から４では、雷雲６の内部もしくは雷雲６の雲底と海面８との間に導電性のワイヤ４０１を展開させることによって雷放電を発生させる構成について説明した。実施の形態５では、レーザー光を用いて雷放電を発生させる構成について説明する。なお、実施の形態５に係る雷保護システム１００の構成は、航空機４の構成を除いて、実施の形態１に係る雷保護システム１００の構成と同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
In the above-mentioned first to fourth embodiments, a configuration has been described in which a
＜動作原理＞
最初に、図１１を用いて、実施の形態５に係る雷保護システム１００の動作原理について説明する。
<Operation principle>
First, the operating principle of the
航空機４は、管制装置１から指示された飛行経路に沿って、風力発電所５に接近中の複数の雷雲６を順に巡回する。なお、飛行経路は、上述した第１例から第３例の設定処理（図７から図９参照）のいずれかを用いて設定されたものである。The
図１２は、実施の形態５に係る雷保護システム１００が備える航空機４の構成例を示す図である。図１２に示すように、航空機４は、電荷検知器４０２と、避雷針４０３と、レーザー発振器４０４と、制御部４００、無線通信機４０５、駆動部４０６、および推進機構４０７を含む。実施の形態５に係る航空機４は、ワイヤ４０１に代えて、レーザー発振器４０４を有する点で、実施の形態１に係る航空機４（図２参照）とは異なる。
Figure 12 is a diagram showing an example configuration of an
レーザー発振器４０４は、レーザー光を発生する。レーザー発振器４０４は、図示は省略するが、励起源、レーザー媒質および共振器を含んで構成される。The
制御部４００は、無線通信機４０５を介して管制装置１から与えられる各種指示を受信する。管制装置１から与えられる指示には、航空機４の飛行経路７に関する指示、および、レーザー光の発生位置に関する指示が含まれている。The
制御部４００は、管制装置１から指示された飛行経路７を航空機４が飛行するように、駆動部４０６を制御する。また制御部４００は、管制装置１から指示された位置にてレーザー光を発生するように、レーザー発振器４０４を制御する。The
図１１に戻って、雷雲６は、正電荷が蓄積する層Ｑ１と、負電荷が蓄積する層Ｑ２と、正電荷が蓄積する層Ｑ３とからなる３層構造を有している。層Ｑ２は層Ｑ１の上方に位置し、層Ｑ３は層Ｑ２の上方に位置している。層Ｑ１と層Ｑ２との間には大きな電位差が存在する。Returning to Figure 11, the
航空機４は、雷雲６の内部を飛行中、管制装置１から指示された位置にてレーザー光を発生する。図１１の例では、航空機４は、層Ｑ２の近傍において、層Ｑ１に向けてレーザー光を発生する。While flying inside the
レーザー光は、大気を電離させてプラズマを発生させる。その結果、層Ｑ２と層Ｑ１との間にプラズマチャネルＬが形成される。プラズマチャネルＬは「導電性チャネル」野市実施例に対応する。The laser light ionizes the atmosphere to generate plasma. As a result, a plasma channel L is formed between layers Q2 and Q1. The plasma channel L corresponds to the "conductive channel" in the embodiment.
プラズマチャネルＬは導電性を有するため、プラズマチャネルＬを媒介として、層Ｑ２と層Ｑ１とが電気的に接続される。プラズマチャネルＬと層Ｑ１との間の電界が強められて、層Ｑ１からワイヤ４０１に向かって雷放電が発生する。これと同時に、層Ｑ２とプラズマチャネルＬとの間の電界も強められるため、層Ｑ２からプラズマチャネルＬに向かって雷放電が発生する。
Because the plasma channel L is conductive, the layers Q2 and Q1 are electrically connected via the plasma channel L. The electric field between the plasma channel L and the layer Q1 is strengthened, and a lightning discharge occurs from the layer Q1 toward the
これらの雷放電によって、プラズマチャネルＬを経由して層Ｑ１から層Ｑ２に向かって電流ｊが流れる。この電流ｊによって層Ｑ１の正電荷および層Ｑ２の負電荷が中和されるため、これらの電荷が消滅する。このように風力発電所５の上空に雷雲６が到達する前に、雷雲６の層Ｑ１，Ｑ２に蓄積した電荷を消滅させることによって、風力発電所５への落雷を防止することができる。These lightning discharges cause a current j to flow from layer Q1 to layer Q2 via plasma channel L. This current j neutralizes the positive charge in layer Q1 and the negative charge in layer Q2, causing these charges to disappear. In this way, by eliminating the charges accumulated in layers Q1 and Q2 of
なお、図１１では、層Ｑ１に正電荷が蓄積し、層Ｑ２に負電荷が蓄積している場合を例示したが、層Ｑ１に負電荷が蓄積し、層Ｑ２に正電荷が蓄積している場合においてもレーザー光を発生することにより同様の効果を得ることができる。 Note that Figure 11 illustrates an example in which positive charges accumulate in layer Q1 and negative charges accumulate in layer Q2, but the same effect can be obtained by generating laser light even when negative charges accumulate in layer Q1 and positive charges accumulate in layer Q2.
＜処理フロー＞
図１３は、航空機４、管制装置１およびサーバ２により実行される雷保護処理の手順の一例を示すフローチャートである。図中、航空機４により実行される処理を左側に示し、管制装置１により実行される処理を中央に示し、サーバ２により実行される処理を右側に示す。
<Processing flow>
13 is a flowchart showing an example of a procedure for lightning protection processing executed by the
図１３に示す管制装置１により実行される処理のフローチャートは、図６に示したフローチャートにおけるＳ１３およびＳ１４を、Ｓ１３ＡおよびＳ１４Ａにそれぞれ置き換えたものである。図１３に示す航空機４により実行される処理のフローチャートは、図６に示したフローチャートにおけるＳ０４およびＳ０６を、Ｓ０４ＡおよびＳ０６Ａにそれぞれ置き換えたものである。
The flowchart of the processing executed by the
管制装置１は、Ｓ１１において、サーバ２から風力発電所５付近の気象情報、および雷雲６の電荷分布情報を受信すると、Ｓ１２において、管制装置１は、受信した気象情報および雷雲６の電荷分布情報を用いて、航空機４の飛行経路７を設定する。飛行経路７は、上述した第１例から第３例の設定処理（図７から図９参照）のいずれかを用いて設定することができる。In S11, the
Ｓ１２にて飛行経路７が設定されると、Ｓ１３Ａにおいて、管制装置１は、レーザー光を発生する位置を設定する。Ｓ１３Ａでは、管制装置１は、各雷雲６の電荷分布情報に基づいて、各雷雲６におけるレーザー光の発生位置を設定する。図１１に示したように、管制装置１は、雷雲６ごとに、正電荷が蓄積する層と負電荷が蓄積する層とがプラズマチャネルＬを媒介として電気的に接続されるように、レーザー光の発生位置を設定する。Once the
Ｓ１４Ａにおいて、管制装置１は、Ｓ１２で設定された飛行経路７およびＳ１３Ａで設定されたレーザー光の発生位置を示す情報を航空機４へ送信する。In S14A, the
Ｓ０４Ａにおいて、航空機４は、管制装置１からの飛行経路７およびレーザー光の発生位置を示す情報を受信すると、Ｓ０５において、受信された飛行経路７に従って飛行するように、推進機構４０７を制御する。飛行経路７が各雷雲６の風力発電所５への到着順序に基づいて設定されている場合には、航空機４は、到着順序が上位の雷雲６から順に複数の雷雲６を巡回する。In S04A, the
Ｓ０６Ａにおいて、航空機４は、管制装置１により設定された発生位置にて、レーザー発振器４０４からレーザー光を発生させる。レーザー光の発生位置は、雷雲６ごとに、その電荷分布情報に基づいて設定されている。航空機４は、各雷雲６の内部を飛行中、設定された発生位置にてレーザー光を発生してプラズマチャネルＬを形成する。プラズマチャネルＬが形成されることによって、各雷雲６の内部では雷放電が発生する。この雷放電によって、雷雲６に蓄積されている電荷が消滅する。In S06A, the
このように実施の形態５によれば、レーザー発振器４０４によるレーザー光の発生位置を制御することによって雷放電を発生させることができるため、ワイヤ４０１を展開する構成と比較してより簡便に雷放電を発生させることが可能となる。
Thus, according to
なお、図１１では、雷雲６の内部にて、航空機４が、正電荷が蓄積する層Ｑ１と負電荷が蓄積する層Ｑ２とを電気的に接続するようにレーザー光を発生する構成例について説明したが、レーザー光を発生する位置はこれに限定されるものではない。図１０に示した構成例に倣って、雷雲６の雲底と海面８と間にレーザー光を発生する構成としても雷放電を発生させることができる。11 describes an example of a configuration in which the
実施の形態６．
上述した実施の形態１から４では、１機の航空機４を飛行させて雷放電を発生させる構成について説明した。実施の形態６では、２機の航空機４を飛行させて雷放電を発生させる構成について説明する。
In the above-mentioned first to fourth embodiments, a configuration has been described in which a lightning discharge is generated by flying one
＜システム構成＞
図１４は、実施の形態６に係る雷保護システム１００の全体構成を示す図である。実施の形態６に係る雷保護システム１００が図１に示した実施の形態１に係る雷保護システム１００と異なる点は、２機の航空機４Ａ，４Ｂを備える点である。なお、航空機４Ａ，４Ｂの各々は、航空機４と基本的に同じ構成を有している。
<System Configuration>
Fig. 14 is a diagram showing the overall configuration of a
図１４に示すように、航空機４Ａと航空機４Ｂとは、ワイヤ４０１によって繋がれている。ワイヤ４０１の第１の端部は航空機４Ａに接続され、ワイヤ４０１の第２の端部は航空機４Ｂに接続されている。なお、ワイヤ４０１の長さは、航空機４Ａおよび航空機４Ｂの間隔を制御することによって調整することが可能となっている。航空機４Ａは「第１の航空機」の一実施例に対応し、航空機４Ｂは「第２の航空機」の一実施例に対応する。As shown in FIG. 14,
サーバ２は、航空機４Ａ，４Ｂの各々から雷雲６の電荷分布情報を受信すると、雷雲６の電荷分布情報を管制装置１へ送信する。サーバ２はさらに、通信網ＮＷを介してサーバ３から、風力発電所５付近の気象情報を取得して管制装置１へ送信する。なお、サーバ２は、航空機４Ａ，４Ｂに代えて、サーバ３から雷雲６の電荷分布情報を取得する構成としてもよい。When
管制装置１は、サーバ２から受信した風力発電所５付近の気象情報および雷雲６の電荷分布情報を用いて、航空機４Ａ，４Ｂの飛行経路７を設定するとともに、ワイヤ４０１の展開位置を設定する。管制装置１は、航空機４Ａ，４Ｂと無線通信を行うことにより、設定された飛行経路７およびワイヤ４０１の展開位置を含む各種指示を航空機４Ａ，４Ｂへ送信する。The
航空機４Ａ，４Ｂの各々は、管制装置１によって指示された飛行経路７を飛行する。図１４に示すように、飛行経路７に従って、航空機４Ａ，４Ｂは、風力発電所５に接近中の雷雲６を巡回するように飛行する。飛行中、航空機４Ａ，４Ｂは、管制装置１から指示された位置にてワイヤ４０１を展開する。Each of the
＜動作原理＞
次に、図１５を用いて、実施の形態６に係る雷保護システム１００の動作原理について説明する。
<Operation principle>
Next, the operating principle of the
図１４に示したように、航空機４Ａ，４Ｂは、管制装置１から指示された飛行経路７を飛行している。複数の雷雲６が風力発電所５に接近している場合、航空機４は、飛行経路７に沿って、複数の雷雲６を順に巡回する。14,
図１５に示すように、航空機４Ａ，４Ｂは、各雷雲６の内部を飛行中、管制装置１から指示された位置にてワイヤ４０１を展開する。ワイヤ４０１は、航空機４Ａと航空機４Ｂとの間に展開される。15, while flying inside each
雷雲６は、正電荷が蓄積する層Ｑ１と、負電荷が蓄積する層Ｑ２と、正電荷が蓄積する層Ｑ３とからなる３層構造を有している。層Ｑ２は層Ｑ１の上方に位置し、層Ｑ３は層Ｑ２の上方に位置している。航空機４Ａは、層Ｑ２の近傍を飛行する。航空機４Ｂは、層Ｑ１の近傍を飛行する。
これにより、層Ｑ２と層Ｑ１とは、ワイヤ４０１を媒介として電気的に接続される。ワイヤ４０１と層Ｑ１との間の電界が強められて、層Ｑ１からワイヤ４０１に向かって雷放電が発生する。これと同時に、層Ｑ２とワイヤ４０１との間の電界も強められるため、層Ｑ２からワイヤ４０１に向かって雷放電が発生する。As a result, layers Q2 and Q1 are electrically connected via
これらの雷放電によって、ワイヤ４０１を経由して層Ｑ１から層Ｑ２に向かって電流が流れる。この電流によって層Ｑ１の正電荷および層Ｑ２の負電荷が中和されて消滅する。このように風力発電所５の上空に雷雲６が到達する前に、雷雲６の層Ｑ１，Ｑ２に蓄積した電荷を消滅させることによって、風力発電所５への落雷を防止することができる。These lightning discharges cause a current to flow from layer Q1 to layer Q2 via
なお、図１５では、層Ｑ１に正電荷が蓄積し、層Ｑ２に負電荷が蓄積している場合を例示したが、層Ｑ１に負電荷が蓄積し、層Ｑ２に正電荷が蓄積している場合においてもワイヤ４０１の展開によって同様の効果を得ることができる。
Note that Figure 15 illustrates an example in which positive charges accumulate in layer Q1 and negative charges accumulate in layer Q2, but the same effect can be obtained by deploying
＜処理フロー＞
図１６は、航空機４、管制装置１およびサーバ２により実行される雷保護処理の手順の一例を示すフローチャートである。図中、航空機４により実行される処理を左側に示し、管制装置１により実行される処理を中央に示し、サーバ２により実行される処理を右側に示す。
<Processing flow>
16 is a flowchart showing an example of a procedure for lightning protection processing executed by the
図１６に示す管制装置１により実行される処理のフローチャートは、図６に示したフローチャートにおけるＳ１２，Ｓ１４を、Ｓ１２Ｂ，Ｓ１４Ｂにそれぞれ置き換えたものである。図１６に示す航空機４により実行される処理のフローチャートは、図６に示したフローチャートにおけるＳ０１，Ｓ０４～Ｓ０６を、Ｓ０１Ｂ，Ｓ０４Ｂ～Ｓ０６Ｂにそれぞれ置き換えたものである。
The flowchart of the processing executed by the
管制装置１は、Ｓ１１において、サーバ２から風力発電所５付近の気象情報、および雷雲６の電荷分布情報を受信すると、Ｓ１２Ｂにおいて、管制装置１は、受信した気象情報および雷雲６の電荷分布情報を用いて、各航空機の飛行経路７を設定する。航空機４Ａと航空機４Ｂとは飛行中ワイヤ４０１で繋がれているため、各航空機の飛行経路７は、相手の航空機とワイヤ４０１の長さ相当の間隔を保つように設定される。さらに、飛行経路７は、上述した第１例から第３例の設定処理（図７から図９参照）のいずれかを用いて設定することができる。In S11, the
Ｓ１２Ｂにて各航空機の飛行経路７が設定されると、Ｓ１３において、管制装置１は、ワイヤ４０１を展開する位置を設定する。Ｓ１３では、管制装置１は、各雷雲６の電荷分布情報に基づいて、各雷雲６におけるワイヤ４０１の展開位置を設定する。図１５に示したように、管制装置１は、雷雲６ごとに、正電荷が蓄積する層と負電荷が蓄積する層とがワイヤ４０１を媒介として電気的に接続されるように、ワイヤ４０１の展開位置を設定する。Once the
Ｓ１４Ｂにおいて、管制装置１は、Ｓ１２Ｂで設定された飛行経路７およびＳ１３で設定されたワイヤ４０１の展開位置を示す情報を航空機４Ａ，４Ｂの各々へ送信する。In S14B, the
Ｓ０４Ｂにおいて、各航空機は、管制装置１からの飛行経路７およびワイヤ４０１の展開位置を示す情報を受信すると、Ｓ０５Ｂにおいて、受信された飛行経路７に従って飛行するように、推進機構４０７を制御する。飛行経路７が各雷雲６の風力発電所５への到着順序に基づいて設定されている場合には、航空機４Ａ，４Ｂは、到着順序が上位の雷雲６から順に複数の雷雲６を巡回する。In S04B, each aircraft receives information from the
Ｓ０６Ｂにおいて、航空機４Ａ，４Ｂは、各雷雲６の内部を飛行中、管制装置１により設定された位置にて、ワイヤ４０１を展開する。展開されたワイヤ４０１は、航空機４Ａ，４Ｂによって牽引される。これにより、各雷雲６の内部では雷放電が発生し、雷雲６に蓄積されている電荷が消滅する。In S06B, while flying inside each
このように実施の形態６によれば、２機の航空機４Ａ，４Ｂを用いて雷雲６の内部にワイヤ４０１を展開し、かつ、ワイヤ４０１を牽引するため、ワイヤ４０１の移動速度を速くすることができる。したがって、雷雲６が風力発電所５へ到着する予定時刻までの時間が短い場合であっても、風力発電所５に到着する前に雷雲６の電荷を消滅させて、風力発電所５への落雷を防止することができる。Thus, according to the sixth embodiment, the
実施の形態７．
実施の形態７では、１機の航空機４およびロケットを利用して雷放電を発生させる構成について説明する。
In the seventh embodiment, a configuration for generating lightning discharge using one
なお、実施の形態７に係る雷保護システム１００の構成は、航空機４の構成を除いて、実施の形態１に係る雷保護システム１００の構成と同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
Note that the configuration of the
＜動作原理＞
最初に、図１７を用いて、実施の形態７に係る雷保護システム１００の動作原理について説明する。
<Operation principle>
First, the operating principle of the
航空機４は、管制装置１から指示された飛行経路に沿って、風力発電所５に接近中の複数の雷雲６を順に巡回する。なお、飛行経路は、上述した第１例から第３例の設定処理（図７から図９参照）のいずれかを用いて設定されたものである。The
図１８は、実施の形態７に係る雷保護システム１００が備える航空機４の構成例を示す図である。図１８に示すように、航空機４は、ワイヤ４０１と、電荷検知器４０２と、避雷針４０３と、制御部４００と、無線通信機４０５と、駆動部４０６と、推進機構４０７と、ロケット４０８とを含む。実施の形態７に係る航空機４は、ロケット４０８を有する点で、実施の形態１に係る航空機４（図２参照）とは異なる。
Figure 18 is a diagram showing an example configuration of an
ワイヤ４０１の第１の端部は航空機４の機体に接続され、ワイヤ４０１の第２の端部はロケット４０８に接続されている。ロケット４０８は、通常、機体内部にワイヤ４０１とともに収納されており、航空機４の飛行中に機体外部へ投下させることが可能となっている。このロケット４０８の投下によってワイヤ４０１が展開され、結果的に大気中に導電性チャネルが展開される。A first end of the
制御部４００は、無線通信機４０５を介して管制装置１から与えられる各種指示を受信する。管制装置１から与えられる指示には、航空機４の飛行経路７に関する指示、および、ロケット４０８を投下する位置に関する指示が含まれている。The
制御部４００は、管制装置１から指示された飛行経路７を航空機４が飛行するように、駆動部４０６を制御する。また制御部４００は、管制装置１から指示された位置にて航空機４からロケット４０８を投下するように、ロケット４０８を制御する。The
図１７に戻って、雷雲６は、正電荷が蓄積する層Ｑ１と、負電荷が蓄積する層Ｑ２と、正電荷が蓄積する層Ｑ３とからなる３層構造を有している。層Ｑ２は層Ｑ１の上方に位置し、層Ｑ３は層Ｑ２の上方に位置している。層Ｑ１と層Ｑ２との間には大きな電位差が存在する。Returning to Figure 17, the
航空機４は、雷雲６の内部を飛行中、管制装置１から指示された位置にてロケット４０８を投下する。図１７の例では、航空機４は、層Ｑ２の近傍において、層Ｑ１に向けてロケット４０８を投下する。ロケット４０８の投下に伴い、ワイヤ４０１の第２の端部が層Ｑ１に向けて移動する。その結果、層Ｑ２と層Ｑ１との間にワイヤ４０１が展開され、ワイヤ４０１を媒介として、層Ｑ２と層Ｑ１とが電気的に接続される。
While flying inside the
ワイヤ４０１と層Ｑ１との間の電界が強められて、層Ｑ１からワイヤ４０１に向かって雷放電が発生する。これと同時に、層Ｑ２とワイヤ４０１との間の電界も強められるため、層Ｑ２からワイヤ４０１に向かって雷放電が発生する。これらの雷放電によって、ワイヤ４０１を経由して層Ｑ１から層Ｑ２に向かって電流が流れる。この電流によって層Ｑ１の正電荷および層Ｑ２の負電荷が中和される。このように風力発電所５の上空に雷雲６が到着する前に、雷雲６に蓄積した電荷を消滅させることによって、風力発電所５への落雷を防止することができる。The electric field between
なお、図１７では、層Ｑ１に正電荷が蓄積し、層Ｑ２に負電荷が蓄積している場合を例示したが、層Ｑ１に負電荷が蓄積し、層Ｑ２に正電荷が蓄積している場合においても、ロケット４０８の投下によって同様の効果を得ることができる。
Note that Figure 17 illustrates an example in which positive charges accumulate in layer Q1 and negative charges accumulate in layer Q2, but the same effect can be obtained by dropping
＜処理フロー＞
図１９は、航空機４、管制装置１およびサーバ２により実行される雷保護処理の手順の一例を示すフローチャートである。図中、航空機４により実行される処理を左側に示し、管制装置１により実行される処理を中央に示し、サーバ２により実行される処理を右側に示す。
<Processing flow>
19 is a flowchart showing an example of a procedure for lightning protection processing executed by the
図１９に示す管制装置１により実行される処理のフローチャートは、図６に示したフローチャートにおけるＳ０６をＳ０６Ｃに置き換えたものである。
The flowchart of the processing executed by the
管制装置１は、Ｓ１１において、サーバ２から風力発電所５付近の気象情報、および雷雲６の電荷分布情報を受信すると、Ｓ１２において、管制装置１は、受信した気象情報および雷雲６の電荷分布情報を用いて、航空機４の飛行経路７を設定する。飛行経路７は、上述した第１例から第３例の設定処理（図７から図９参照）のいずれかを用いて設定することができる。In S11, the
Ｓ１２にて飛行経路７が設定されると、Ｓ１３において、管制装置１は、ワイヤ４０１を展開する位置を設定する。Ｓ１３では、管制装置１は、各雷雲６の電荷分布情報に基づいて、各雷雲６におけるワイヤ４０１を展開する位置を設定する。図１７に示したように、管制装置１は、雷雲６ごとに、正電荷が蓄積する層と負電荷が蓄積する層とがワイヤ４０１を媒介として電気的に接続されるように、ワイヤ４０１を展開する位置を設定する。Once the
Ｓ１４において、管制装置１は、Ｓ１２で設定された飛行経路７およびＳ１３で設定されたワイヤ４０１を展開する位置を示す情報を航空機４へ送信する。In S14, the
Ｓ０４において、航空機４は、管制装置１からの飛行経路７およびワイヤ４０１を展開する位置を示す情報を受信すると、Ｓ０５において、受信された飛行経路７に従って飛行するように、推進機構４０７を制御する。飛行経路が各雷雲６の風力発電所５への到着順序に基づいて設定されている場合には、航空機４は、到着順序が上位の雷雲６から順に複数の雷雲６を巡回する。In S04, the
Ｓ０６Ｃにおいて、航空機４は、管制装置１により設定された位置にて、ロケット４０８を投下することによりワイヤ４０１を展開する。ロケット４０８を投下する位置は、雷雲６ごとに、その電荷分布情報に基づいて設定されている。航空機４は、各雷雲６の内部を飛行中、設定された発生位置にてロケット４０８を投下してワイヤ４０１（導電性チャネル）を展開する。各雷雲６の内部では雷放電が発生し、雷雲６に蓄積されている電荷が消滅する。In S06C, the
このように実施の形態７によれば、ロケット４０８の投下に応じてロケット４０８に接続されたワイヤ４０１を展開するため、ワイヤ４０１を高速に展開させることができる。これにより雷放電を短時間で発生させることが可能となる。
As described above, according to the seventh embodiment, the
なお、図１７では、雷雲６の内部にて、航空機４が、正電荷が蓄積する層Ｑ１と負電荷が蓄積する層Ｑ２とを電気的に接続するようにワイヤ４０１を展開する構成例について説明したが、ワイヤ４０１を展開する位置はこれに限定されるものではない。図１０に示した構成例に倣って、雷雲６の雲底と海面８と間にワイヤ４０１を展開する構成としても雷放電を発生させることができる。17 describes an example of a configuration in which the
実施の形態８．
上述した実施の形態１では、管制装置１および航空機４が直接的に無線通信を行う構成例について説明したが、無線局を経由して管制装置１および航空機４が無線通信を行う構成としてもよい。
In the above-mentioned
図２０は、実施の形態８に係る雷保護システム１００の全体構成を示す図である。実施の形態８に係る雷保護システム１００が図１に示した雷保護システム１００と異なる点は、無線局１０を備える点である。
Figure 20 is a diagram showing the overall configuration of a
無線局１０は、航空機４と無線通信を行うように構成される。さらに、無線局１０は、通信網ＮＷを経由して管制装置１およびサーバ２に通信接続する機能を有する。これにより、管制装置１およびサーバ２は、通信網ＮＷおよび無線局１０を介して、航空機４と通信することができる。The
具体的には、無線局１０は、航空機４から雷雲６の電荷分布情報Ｓ１を受信すると、電荷分布情報Ｓ１を通信網ＮＷを経由してサーバ２へ送信する。また、無線局１０は、通信網ＮＷを経由して管制装置１から各種指示Ｓ２を受信すると、各種指示Ｓ２を航空機４へ送信する。Specifically, when the
また、上述した実施の形態１では、飛行中の航空機４に対して、管制装置１が飛行経路７および導電性チャネルを展開する位置を含む各種指示Ｓ２を与える構成について説明したが、少なくとも飛行経路７に関する指示については、航空機４が離陸する前に航空機４に与える構成としてもよい。
In addition, in the above-mentioned
さらに、上述した実施の形態１では、導電性チャネルを展開する航空機４に電荷検知器４０２を設置する構成を例示したが、航空機４とは別の航空機に電荷検知器４０２を設置し、当該航空機から雷雲６の電荷分布に関する情報を取得する構成としてもよい。
Furthermore, in the above-mentioned
実施の形態９．
上述した実施の形態１から８では、サーバ２が、保護対象の電気設備に接近中の各雷雲の現在位置、移動速度および電荷分布に関する情報を取得して管制装置１へ送信する処理を実行し、管制装置１が、サーバ２から受信した情報を用いて、各雷雲において導電性チャネルが展開される位置、および、導電性チャネルが展開される雷雲の順序を設定する処理を実行する構成例について説明した。
In the above-mentioned
しかしながら、上記情報を取得する処理、および、上記位置および順序を設定する処理の各々は、サーバ２および管制装置１の何れによって行われてもよい。例えば、サーバ２が、上記情報を取得する処理と、上記位置および順序を設定する処理とを実行し、設定された位置および順序を含んだ指示を管制装置１に与える構成としてもよい。あるいは、管制装置１が、サーバ２を経由せずに上記情報を取得する処理と、上記位置および順序を設定する処理を実行し、設定された位置および順序に従って航空機４を制御する構成としてもよい。However, each of the processes for acquiring the above information and for setting the above position and sequence may be performed by either the
換言すると、雷保護システム１００は、少なくとも１つのプロセッサと、当該少なくとも１つのプロセッサによって実行されるプログラムを記憶するメモリとを備えることができ、当該メモリに格納されるプログラムを当該少なくとも１つのプロセッサが実行することにより、上記取得する処理、および上記設定する処理を実行するように構成されている。In other words, the
なお、上述した実施の形態および変更例について、明細書内で言及されていない組み合わせを含めて、不都合または矛盾が生じない範囲内で、実施の形態で説明された構成を適宜組み合わせることは出願当初から予定されている。With regard to the above-mentioned embodiments and modified examples, it is intended from the outset of the application that the configurations described in the embodiments may be appropriately combined, including combinations not mentioned in the specification, to the extent that no inconvenience or contradiction arises.
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示により示される技術的範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The technical scope of the present disclosure is indicated by the claims, not by the description of the embodiments above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
１ 管制装置、２，３ サーバ、４，４Ａ，４Ｂ 航空機、５ 風力発電所、６ 雷雲、７ 飛行経路、８ 海面、１０ 無線局、１００ 雷保護システム、１０１，２０１，４１０ ＣＰＵ、１０２，２０２，４１１ ＲＯＭ、１０３，２０３，４１２ ＲＡＭ、１０４，２０４，４１３ 通信ＩＦ、１０５，２０５，４１４ 記憶装置、４００ 制御部、４０１ ワイヤ、４０２ 電荷検知器、４０３ 避雷針、４０４ レーザー発振器、４０５ 無線通信機、４０６ 駆動部、４０７ 推進機構、４０８ ロケット、ＮＷ 通信網、Ｌ プラズマチャネル、Ｑ１～Ｑ３ 層、ｊ 電流。 1 Control device, 2, 3 Server, 4, 4A, 4B Aircraft, 5 Wind power plant, 6 Thundercloud, 7 Flight path, 8 Sea surface, 10 Radio station, 100 Lightning protection system, 101, 201, 410 CPU, 102, 202, 411 ROM, 103, 203, 412 RAM, 104, 204, 413 Communication IF, 105, 205, 414 Storage device, 400 Control unit, 401 Wire, 402 Charge detector, 403 Lightning rod, 404 Laser oscillator, 405 Wireless communication device, 406 Drive unit, 407 Propulsion mechanism, 408 Rocket, NW Communication network, L Plasma channel, Q1 to Q3 Layer, j Current.
Claims (17)
少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されるプログラムを記憶するメモリとを備え、
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記プログラムに従って、
保護対象の電気設備に接近中の少なくとも１つの雷雲に関する情報を受信取得し、
受信取得した前記情報を用いて、各雷雲において導電性チャネルが展開される位置と、前記導電性チャネルが展開される雷雲の順序とを設定し、
前記情報は、各雷雲の現在位置、移動速度および電荷分布に関する情報を含み、
前記少なくとも１つのプロセッサは、
各雷雲の前記電荷分布に基づいて、各雷雲において前記導電性チャネルが展開される位置を設定し、
前記情報を用いて、前記電気設備の上空への各雷雲の到着時刻を予測し、
前記到着時刻の早い雷雲から優先的に前記導電性チャネルが展開されるように、前記導電性チャネルが展開される雷雲の順序を設定する、雷保護システム。 A lightning protection system for protecting electrical equipment from lightning strikes, comprising:
At least one processor;
a memory for storing a program executed by the at least one processor;
The at least one processor performs the following steps in accordance with the program:
receiving information regarding at least one storm cloud approaching the electrical equipment to be protected;
Using the received information, a location in each storm cloud where the conductive channels will be deployed and a sequence of the storm clouds in which the conductive channels will be deployed are set ;
The information includes information regarding the current location, speed, and charge distribution of each storm cloud;
The at least one processor
determining a location in each storm cloud where the conductive channel is deployed based on the charge distribution in each storm cloud;
Using the information to predict an arrival time of each storm cloud above the electrical equipment;
A lightning protection system that sets an order of thunderclouds in which the conductive channel is deployed so that the conductive channel is deployed preferentially from thunderclouds that arrive earlier .
少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されるプログラムを記憶するメモリとを備え、
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記プログラムに従って、
保護対象の電気設備に接近中の少なくとも１つの雷雲に関する情報を受信取得し、
受信取得した前記情報を用いて、各雷雲において導電性チャネルが展開される位置と、前記導電性チャネルが展開される雷雲の順序とを設定し、
前記情報は、各雷雲の現在位置、移動速度および電荷分布に関する情報を含み、
前記少なくとも１つのプロセッサは、
各雷雲の前記電荷分布に基づいて、各雷雲において前記導電性チャネルが展開される位置を設定し、
前記情報を用いて、各雷雲の電荷量を算出し、
前記電荷量の多い雷雲から優先的に前記導電性チャネルが展開されるように、前記導電性チャネルが展開される雷雲の順序を設定する、雷保護システム。 A lightning protection system for protecting electrical equipment from lightning strikes, comprising:
At least one processor;
a memory for storing a program executed by the at least one processor;
The at least one processor performs the following steps in accordance with the program:
receiving information regarding at least one storm cloud approaching the electrical equipment to be protected;
Using the received information, a location in each storm cloud where the conductive channels will be deployed and a sequence of the storm clouds in which the conductive channels will be deployed are set ;
The information includes information regarding the current location, speed, and charge distribution of each storm cloud;
The at least one processor
determining a location in each storm cloud where the conductive channel is deployed based on the charge distribution in each storm cloud;
Using the information, calculate the charge of each storm cloud;
A lightning protection system that sets an order of thunderclouds in which the conductive channel is deployed such that the conductive channel is deployed preferentially from thunderclouds with a large amount of charge .
少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されるプログラムを記憶するメモリとを備え、
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記プログラムに従って、
保護対象の電気設備に接近中の少なくとも１つの雷雲に関する情報を受信取得し、
受信取得した前記情報を用いて、各雷雲において導電性チャネルが展開される位置と、前記導電性チャネルが展開される雷雲の順序とを設定し、
前記情報は、各雷雲の現在位置、移動速度および電荷分布に関する情報を含み、
前記少なくとも１つのプロセッサは、
各雷雲の前記電荷分布に基づいて、各雷雲において前記導電性チャネルが展開される位置を設定し、
前記情報を用いて、各雷雲の落雷が発生する確率を算出し、
前記確率が高い雷雲から優先的に前記導電性チャネルが展開されるように、前記導電性チャネルが展開される雷雲の順序を設定する、雷保護システム。 A lightning protection system for protecting electrical equipment from lightning strikes, comprising:
At least one processor;
a memory for storing a program executed by the at least one processor;
The at least one processor performs the following steps in accordance with the program:
receiving information regarding at least one storm cloud approaching the electrical equipment to be protected;
Using the received information, a location in each storm cloud where the conductive channels will be deployed and a sequence of the storm clouds in which the conductive channels will be deployed are set ;
The information includes information regarding the current location, speed, and charge distribution of each storm cloud;
The at least one processor
determining a location in each storm cloud where the conductive channel is deployed based on the charge distribution in each storm cloud;
Using the information, calculate the probability of a lightning strike occurring for each thundercloud;
A lightning protection system that sets an order of thunderclouds in which the conductive channel is deployed such that the conductive channel is deployed preferentially from thunderclouds with a high probability.
前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記設定された順序に基づいて、前記第１の航空機が複数の雷雲を巡回する巡回順序を設定し、
前記第１の航空機が前記巡回順序に従って飛行し、かつ、前記設定された位置にて前記導電性チャネルを展開するように、前記第１の航空機を制御する、請求項１から３のいずれか１項に記載の雷保護システム。 a first aircraft in communication with the at least one processor and configured to be capable of deploying the conductive channel into the atmosphere;
The at least one processor
setting a rotation order for the first aircraft to rotate around a plurality of storm clouds based on the set order;
4. The lightning protection system of claim 1, further comprising: controlling the first aircraft so that the first aircraft flies according to the rotation sequence and deploys the conductive channel at the set position.
前記第１の航空機は、前記設定された位置にて前記ワイヤを展開する、請求項７に記載の雷保護システム。 the first aircraft includes a conductive wire;
8. The lightning protection system of claim 7 , wherein the first aircraft deploys the wire at the established location.
前記第２の航空機は、前記少なくとも１つのプロセッサと通信接続され、
前記第１の航空機および前記第２の航空機は、前記設定された位置にて前記ワイヤを展開する、請求項８に記載の雷保護システム。 a second aircraft coupled to the first aircraft by the wire;
the second aircraft is in communication with the at least one processor;
9. The lightning protection system of claim 8 , wherein the first aircraft and the second aircraft deploy the wires at the established locations.
前記第１の航空機は、前記設定された位置にて前記ロケットを投下する、請求項８に記載の雷保護システム。 the first aircraft further includes a rocket connected to an end of the wire;
9. The lightning protection system of claim 8 , wherein the first aircraft drops the rocket at the established location.
前記レーザー発振器は、前記設定された位置にてレーザー光を発生する、請求項７に記載の雷保護システム。 the first aircraft includes a laser;
8. The lightning protection system of claim 7 , wherein the laser emits a laser light at the set location.
前記第１の航空機は、前記電荷検知器により推定された各雷雲の電荷分布に関する情報を前記少なくとも１つのプロセッサへ送信する、請求項７に記載の雷保護システム。 the first aircraft includes a charge detector that measures an electric field in space and estimates a charge distribution of each storm cloud based on the measurement results;
The lightning protection system of claim 7 , wherein the first aircraft transmits information regarding the charge distribution of each thundercloud estimated by the charge detector to the at least one processor.
前記少なくとも１つの避雷針は、前記電荷検知器を少なくとも含む、請求項１２に記載の雷保護システム。 the first aircraft further includes at least one lightning rod installed on the airframe;
The lightning protection system of claim 12 , wherein the at least one lightning rod includes at least the charge detector.
少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されるプログラムを記憶するメモリとを備え、
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記プログラムに従って、
保護対象の電気設備に接近中の少なくとも１つの雷雲に関する情報を受信取得し、
受信取得した前記情報を用いて、各雷雲において導電性チャネルが展開される位置と、前記導電性チャネルが展開される雷雲の順序とを設定し、
前記少なくとも１つのプロセッサと通信接続され、大気中に前記導電性チャネルを展開することが可能に構成された第１の航空機をさらに備え、
前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記設定された順序に基づいて、前記第１の航空機が複数の雷雲を巡回する巡回順序を設定し、
前記第１の航空機が前記巡回順序に従って飛行し、かつ、前記設定された位置にて前記導電性チャネルを展開するように、前記第１の航空機を制御し、
前記第１の航空機は、導電性のワイヤを含み、
前記第１の航空機は、前記設定された位置にて前記ワイヤを展開し、
前記ワイヤによって前記第１の航空機に連結される第２の航空機をさらに備え、
前記第２の航空機は、前記少なくとも１つのプロセッサと通信接続され、
前記第１の航空機および前記第２の航空機は、前記設定された位置にて前記ワイヤを展開する、雷保護システム。 A lightning protection system for protecting electrical equipment from lightning strikes, comprising:
At least one processor;
a memory for storing a program executed by the at least one processor;
The at least one processor performs the following steps in accordance with the program:
receiving information regarding at least one storm cloud approaching the electrical equipment to be protected;
Using the received information, a location in each storm cloud where the conductive channels will be deployed and a sequence of the storm clouds in which the conductive channels will be deployed are set ;
a first aircraft in communication with the at least one processor and configured to be capable of deploying the conductive channel into the atmosphere;
The at least one processor
setting a rotation order for the first aircraft to rotate around a plurality of storm clouds based on the set order;
controlling the first aircraft to fly according to the rotation sequence and to deploy the conductive channel at the set location;
the first aircraft includes a conductive wire;
the first aircraft deploys the wire at the set position;
a second aircraft coupled to the first aircraft by the wire;
the second aircraft is in communication with the at least one processor;
The first aircraft and the second aircraft deploy the wires at the established locations .
少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されるプログラムを記憶するメモリとを備え、
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記プログラムに従って、
保護対象の電気設備に接近中の少なくとも１つの雷雲に関する情報を受信取得し、
受信取得した前記情報を用いて、各雷雲において導電性チャネルが展開される位置と、前記導電性チャネルが展開される雷雲の順序とを設定し、
前記少なくとも１つのプロセッサと通信接続され、大気中に前記導電性チャネルを展開することが可能に構成された第１の航空機をさらに備え、
前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記設定された順序に基づいて、前記第１の航空機が複数の雷雲を巡回する巡回順序を設定し、
前記第１の航空機が前記巡回順序に従って飛行し、かつ、前記設定された位置にて前記導電性チャネルを展開するように、前記第１の航空機を制御し、
前記第１の航空機は、空間の電場を測定し、その測定結果に基づいて各雷雲の電荷分布を推定する電荷検知器を含み、
前記第１の航空機は、前記電荷検知器により推定された各雷雲の電荷分布に関する情報を前記少なくとも１つのプロセッサへ送信する、雷保護システム。 A lightning protection system for protecting electrical equipment from lightning strikes, comprising:
At least one processor;
a memory for storing a program executed by the at least one processor;
The at least one processor performs the following steps in accordance with the program:
receiving information regarding at least one storm cloud approaching the electrical equipment to be protected;
Using the received information, a location in each storm cloud where the conductive channels will be deployed and a sequence of the storm clouds in which the conductive channels will be deployed are set ;
a first aircraft in communication with the at least one processor and configured to be capable of deploying the conductive channel into the atmosphere;
The at least one processor
setting a rotation order for the first aircraft to rotate around a plurality of storm clouds based on the set order;
controlling the first aircraft to fly according to the rotation sequence and to deploy the conductive channel at the set location;
the first aircraft includes a charge detector that measures an electric field in space and estimates a charge distribution of each storm cloud based on the measurement results;
The first aircraft transmits information regarding the charge distribution of each thundercloud estimated by the charge detector to the at least one processor .
前記少なくとも１つの避雷針は、前記電荷検知器を少なくとも含む、請求項１６に記載の雷保護システム。 the first aircraft further includes at least one lightning rod installed on the airframe;
The lightning protection system of claim 16 , wherein the at least one lightning rod includes at least the charge detector.
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