JPH01201116A - 航空機の対空速度及び航行方向の検出方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、航空機の対空速度及び方向の検出方法及び
その装置に関するものである。特に、本発明は、回転部
材の端部における圧力変化を示す信号に基づいて対空速
度及び方向を検出する方法及び装置に関するものである
。

［従来の技術］ 航空機の航行速度及び航行方向を検出するために、回転
アームの端部に圧力センサを取り付け、航空機の空気中
における運動によって生じる圧力変化を解析することは
、例えば、デイ−、エフ。

ダウ（Ｄ、Ｆ、Ｄａｗ）に付与されたアメリカ特許第４
．３６０．８８８号に開示されて公知である。

ダウ特許に開示されている飛行速度計はヘリコプタの飛
行速度を計測するためのもので、ヘリコプタのロータブ
レードの一つの先端部に圧力検出プローブを配置した構
成となっている。このダウ特許の構成においては、ロー
タブレードが回転しているとき、タブレード先端部にお
ける圧力の周期的な変動幅は、ヘリコプタの移動速度に
応じて変化する。圧力の周期的な変化は、電気信号に変
換され、この電気信号が一対の対向するコアコイルを用
いた誘導結合手段を介して出力される。この場合、コア
コイルを相互に直交し、かつ航空機の前後方向の軸線に
対して所定の位置関係で配設することによって、全ては
移動速度成分の計測が可能となる。また、全ての移動成
分を計測することによって、航空機の軸線に対する移動
方向の検出が可能となる。多くのヘリコプタには、スリ
ップリングが設けられていないので、ダウ特許に示され
た誘導結合による信号伝達方向は、ヘリコプ夕において
特に有効なものとなっている。

オンクセン特許には、全方位対空速度検出装置が示され
ている。オンクセン特許の方式は、複数の中空管状アー
ムの端部にそれぞれピトー型センサを配設し、二つのセ
ンサの検出圧力の差を示す圧力差信号に基づいて航空機
の対空速度を算出している。このオンクセン特許に開示
された装置においては、対空速度が零以外のときには、
センサに流通する空気の速度は正弦曲線状に変化し、セ
ンサアームが気流に対して直交する位置において最大と
なる。即ち、センサアームが気流に対して直交した状態
では、向い風状態の気流に対するセンサの相対速度はア
ームの速度と気流の速度の和に相当する速度となり、追
い風状態では、アーム速度と気流の速度の差に相当する
速度となる。従って、二つの中空管状アームにおける圧
力に差が生じる。そこで変換器を用いて、二つの圧力差
とアームに流通する空気の合計速度に比例する電圧信号
が発生される。一方、二つのセンサアームが気流と平行
になった場合、各センサ内の空気の流通速度は等しくな
り、圧力差変換器の出力電圧は零となる。従って、オン
クセン特許によれば、圧力差変換器の出力電圧は正弦波
となり、この正弦波の振幅は対空速度を示し、正弦波の
位相は気流の方向を示すものとなる。オンクセン特許で
は、この正弦波を基準位相を用いて対空速度信号を前後
方向成分と側方成分とに分解している。

なお、ダウ特許に開示された方式では、ピックアップコ
イルの配置によって、自動的に前後方向成分と側方成分
に分解出来るように構成されている。

これら、オンクセン特許とダウ特許の双方では、回転ア
ームの端部における圧力は、純粋に正弦波的に変化する
ことを萌提としている。

なお、上記以外の回転式の圧力センサ装置は、例えばペ
イルマン（Ｂａｉｌｍａｎ）に付与された米国特許第３
，４００，５８４号、第３．７２６．１３９号、第４，
０６５，９５７号及び第４，０７１，５７０号に開示さ
れている。

本発明の目的は、新規で、効率的に航空器の対空速度を
計測出来る計測方法及び装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、航空器の固定規準フレームにおけ
る気塊に対する航空機の航行方向を検出することが出来
る対空速度及び方向の計測方向及び装置を提供とするこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の第一の構成によれば、回転部材の端部における
圧力を示す圧力検出信号と、予じめ設定された基準フレ
ーム内における回転部材の所定の基準位置を検出して周
期的に発生される基準位置信号と、及び気塊の静圧を示
す静圧検出信号に基づいて、航空機の対空速度と前記基
準フレームに対する航行方向を検出する装置であって、
周期的に発生される基準位置信号に応じて前記回転部材
の角度位置に応じ、前記基準位置に関して設定される複
数の圧力サンプリング周期の、各サンプリング周期にお
ける検出圧力を圧力サンプルとしてサンプリングするサ
ンプリング手段と、及び 各サンプリング周期においてサンプリングされた圧力サ
ンプルを処理して、各圧力サンプルに関して回転部材の
端部における圧力をしめす圧力成分信号を発生し、該圧
力成分信号と前記静圧検出信号に応じて航空機の対空速
度と航行方向を算出する信号処理手段とによって構成し
たことを特徴とする航空機の対空速度及び航行方向の検
出装置が提供される。

なお、前記信号処理装置は、 各サンプリング周期における前記回転部材の端部におけ
る検出圧力の定常圧力成分を示す定常圧力成分信号を発
生する手段と、 前記各サンプリング周期における定常圧力成分信号を加
算して定常成分信号を発生する手段と、各サンプリング
周期における、回転部材の端部の一次調波成分に関して
、前記一次調波の各位相の値をしめす一対の直角位相調
波信号を発生する手段と、 各位相の直角位相調波信号を加算して一対の直角位相成
分信号を発生する手段と、 前記一対の直角位相成分信号の各位相成分の大きさを示
す一次調波信号を形成する手段と、前記定常成分信号と
、前記一次調波信号と及び前記静圧検出信号に基づいて
航空機の気塊に対する速度を示す対空速度信号を発生す
る手段と、及び、 前記一対の直角位相成分信号に基づいて航空機の基準フ
レームに関して航行方向を示す航行方向信号を発生する
手段とで構成する。また、前記回転部材の端部の圧力を
示す圧力検出信号は回転部材の回転周波数よりも高い周
波数の周期信号であり、気塊に対する航空機の動作によ
って発生する圧力変動に比例して周波数変調されており
、前記サンプリング手段は、周波数変調された圧力検出
信号の平均周波数を算出して、この平均周波数を示す信
号を発生する手段を有する。

さらに、前記周波数変調された圧力検出信号の平均周波
数の算出手段は、 複数のサンプリング周期の各サンプリング周期における
周波数変調された圧力検出信号のサイクルを計数し、計
数値を示す圧力サイクル信号を発生する手段と、 各サンプリング周期における、周波数一定の周波数信号
を計数して、計数値に応じたクロックサイクル信号を発
生する手段と、 前記圧力サイクル信号を前記クロックサイクル信号で除
算して、各サンプリング周期における前記除算結果を示
す商信号を発生する手段と、及び前記商信号と前記クロ
ックサイクル信号を乗算して、各サンプリング周期の周
波数変調された圧力検出信号の平均周波数を示す平均周
波数信号を発生する手段とで構成する。前記定常圧力成
分信号の加算手段及び前記直角位相調波成分信号の加算
手段は、回転部材の一回転分のサンプリング周期の定常
圧力成分及び直角位相調波成分信号を加算する。

またさらに、前記一次調波信号の発生手段は、各位相の
直角位相成分信号の各別に二乗して二乗信号を発生する
手段と、 前記各位相の二乗信号を加算して加算信号を発生する手
段と、 前記加算信号を１／２乗して加算信号の平方根を求めて
前記一次調波信号を発生する手段とで構成する。

前記対空速度の算出手段は、 前記定常成分信号を前記静圧検出信号で除算して定常成
分信号値の前記静圧検出信号値に対する比信号を発生す
る手段と、 前記比信号を２／７乗して２／７乗根信号を発生する手
段と、 前記検出された静止温度信号を前記一次調波信号で乗算
して積信号を発生する手段と、前記積信号を定常成分信
号で除算して商信号を発生する手段と、及び 前記商信号と、所定の定数信号と２／７乗信号を乗算し
て対空速度信号を発生する手段とで構成する。また、前
記回転部材の一回転中に設定されるサンプリング周期の
数ｍに応じてしくｍ／π）３ｉｎ（π／ｍ）］”で決定
される補正値により前記一次週整波信号を補正する手段
を設けることも出来る。

本発明の第二の構成によれば、回転部材の端部における
圧力を示す圧力検出信号と、予じめ設定された基準フレ
ーム内における回転部材の所定の基準位置を検出して周
期的に発生される基準位置信号と、及び気塊の静圧を示
す静圧検出信号に基づいて、航空機の対空速度と前記基
準フレームに対する航行方向を検出する装置であって、
周期的に発生される基準位置信号に応じて前記回転部材
の角度位置に応じ、前記基準位置に関して設定される複
数の圧力サンプリング周期の、各サンプリング周期にお
ける検出圧力を圧力サンプルとしてサンプリングするサ
ンプリング手段と、及び 各サンプリング周期においてサンプリングされた圧力サ
ンプルをフーリエ変換により処理して、各圧力サンプル
に関して回転部材の端部における圧力をしめすフーリエ
圧力成分信号を発生し、該フーリエ成分信号と前記静圧
検出信号に応じて航空機の対空速度と航行方向を算出す
る信号処理手段とによって構成したことを特徴とする航
空機の対空速度及び航行方向の検出装置が提供される。

さらに、本発明の第三の構成によれば、回転部材の端部
における圧力を示す圧力検出信号と、予じめ設定された
基準フレーム内における回転部材の所定の基準位置を検
出して周期的に発生される基準位置信号と、及び気塊の
静圧を示す静圧検出信号に基づいて、航空機の対空速度
と前記基準フレームに対する航行方向を検出する方法で
あって、周期的に発生される基準位置信号に応じて前記
回転部材の角度位置に応じ、前記基準位置に関して設定
される複数の圧力サンプリング周期の、各サンプリング
周期における検出圧力を圧力サンプルとしてサンプリン
グし、 各サンプリング周期においてサンプリングされた圧力サ
ンプルをフーリエ変換により処理して、各圧力サンプル
に関して回転部材の端部における圧力をしめすフーリエ
圧力成分信号を発生し、及び、 該フーリエ成分信号と前記静圧検出信号に応じて航空機
の対空速度と航行方向を算出するようにしたことを特徴
とする航空機の対空速度及び航行方向の検出方法が、提
供される。

［実施例］ 以下に、本発明の好適実施例による対空速度及び方法の
計測方法及び装置を添付する図面を用いて説明する。

第１図は、第６図に示す装置を用いた対空速度及び方向
の計測方法の該略を示すもので、回転部材の端部におけ
る圧力を示す検出圧力信号を用いて航空機の航行速度及
び航行速度を検出するものである。回転部材は、例えば
アメリカ特許第４．３６０．８８８号に示すように、モ
ータによって回転駆動される回転軸と、この回転軸の軸
線に直交し、対称に伸びる一対の回転アームとで構成さ
れている。

なお、回転部材の構成は、上記の構成に限定されるもの
ではない。また、圧力センサは、例えばアメリカ特許第
３．３３２，２８２号に示すように、ヘリコプタのロー
タ１の端部に配設することも可能である。なお、センサ
の配置に関しても、上記のヘリコプタのロータの端部に
配設することは、必須なものではなく、必要に応じて適
宜選択し得るものである。第８図に示すように、ヘリコ
プタのロータｌは、上方から見て反時計回りに所定の速
度、例えば５ＲＰＭ、で回転する。第８図に示すロータ
ｌを持つヘリコプタは、気塊中を飛行速度ｖ７で移動し
ている。流速Ｖ〒で流れる気塊は、以下「気流」と称す
る。ロータブレード３の先端部２における圧力を計測す
る場合、ロータブレード３が気流にたいして向い風状態
で回転しているのでセンサによって測定される測定値（
ＰＴＳＳ）は、ＳＲＰＭで回転するロータの定常状態の
速度から航空機（ヘリコプタ）の飛行速度ｖ７を差引い
た速度に比例する。

一方、気流にたいして追い風状態で回転移動するブレー
ド５の先端部４における圧力を計測する場合、計測値（
ＰＴＳＳ）は、ロータ５の定常状態における速度と気塊
に対する航空機の飛行速度ＶＴとの和となる。

上記のような、ロータブレード先端部における圧力変化
は、第９図に示されている。第９図は、ロータブレード
の方位角に対する通常状態におけるロータブレードの先
端部における圧力変化を示している。第９図において、
圧力変化を示す波形６の振幅７は、理論的には、気塊に
対する対空速度を示している。また、第９図に示す、位
相角φは、航空機の規準フレームに対する航空機の航行
方向を示している。第５図には、ヘリコプタの固定座標
系を示しており、航空機（ヘリコプタ）の固定航行方向
軸線の方位角との関係を示している。

第８図の構成において、信号処理ユニット８は、ロータ
ブレード３．５の先端部２．４に配設された圧力センサ
（図示せず）の少なくとも一つと接続されたスリップリ
ング装置９より検出圧力信号を人力される。この圧力セ
ンサとしては、スウイングル等（Ｓｖｉｎｄａｌ　ｅｔ
　ａｌ）に付与されたアメリカ特許第４，４０５．９７
０号、グランサム等（Ｇｒａｎｔｈａａ　ｅｔ　ａｌ）
に付与されたアメリカ特許第４．４１５，９４８号及び
第４゜４６７．３９４号、メール（Ｍａｌｅ）に付与さ
れたアメリカ特許第４，５１７，６２２号及びベリスタ
イン（Ｂｅｒｉｓｔａｉｎ）に付与されたアメリカ特許
第４．５３０，０２９号等に示されたセンサ、及び他の
周知のいかなるタイブの圧力センサを用いることが出来
る。

第１図において、本発明の好適実施例による対空速度及
び航行方向の測定方法を実行するために、検出段１０で
は、圧力、温度を含む種々のパラメータが検出している
。この検出段１０は、検出したパラメータに応じた信号
値を持つパラメータ検出信号を出力している。このパラ
メータ検出信号には、圧力検出信号が含まれている。な
お、検出段１０は、各検出パラメータに応じたセンサ、
検出器群で構成されている。パラメータ信号は、検出段
ｌＯよりせんぶりんぐ段１２でサンプリングされる。ま
た、パラメータ信号は、サンプリング段１２に主釣りを
腐れると同時に、サンプリング段より後の処理を行う各
信号処理段にも入力される。第１図において、前記した
回転部材に設けた圧力センサにより出力される検出圧力
信号は、信号線又はデータライン１４を介してサンプリ
ング段１２に入力されるものとして示されている。デー
タライン１４を通じてサンプリング段１２でサンプリン
グされる検出圧力信号は、第８図及び第９図に示すよう
に、航空機の航行速度に応じて振幅を変化し、航行速度
の増速に伴って幅振が大きくなる略正弦波状の信号とな
っている。ヘリコプタがホバーリング状態となっている
場合には、気塊に対するヘリコプタの相対速度は零とな
るので、検出圧力信号の信号値の振幅は零となる。この
ときの検出圧力信号の信号値は、回転部材の回転運動に
よる定常値（ＰＴＳＳ）となる。なお、この定常値（Ｐ
ＴＳＳ）は、静圧よりも大きなものとなっている。

各回転部材の回転毎の検出圧力信号のサンプリングには
所定のサンプリング時間を要する。サンプリング段１２
によってサンプリングされた検出圧力信号は、データラ
イン１８を介して信号処理部１９に供給される。この信
号処理部１９には、マツピング段２０を有している。な
お、マツピング段２０は、必要に応じて省略することも
可能であり、この場合には、サンプリング段１２の出力
は、データライン２４を介して直接分析段２６に供給さ
れる。また、データライン１８で、分析段２６に供給す
る前に、サンプリング段１２の出力を単純に線形処理す
ることも可能である。しかしながら、分析段２６で、フ
ーリエ分析による成分分離処理を行うために、データラ
イン１８にサンプリング段１２より供給される圧力サン
プル値をマツピング段２０によって非線形処理を行って
おくことが望ましい。マツピング段２０では、供給され
た圧力サンプル値に基づいてマツピングを行って分析段
２６にデータライン２８を介して供給する圧力データを
形成する。分析段２６ではデータライン２８を介してマ
ツピング段２０より供給された圧力データをフーリエ分
析によって成分毎に分解する。

マツピング段２０においては、圧力サンプルを処理する
ための種々の処理動作が行なわれる。マツピング段２０
で実行される圧力サンプル処理には、以下に詳述するよ
うに加圧流体のベルヌーイの定理による正確な解析を可
能とするために、２７７乗根のマツピング処理が含まれ
ている。なお、マツピング段２０を前述のように省略し
て、データライン１８に供給される圧力サンプルをその
ままデータライン２８に供給することも可能である。い
ずりの場合においても、分析段２６では、不連続的なフ
ーリエ分析が行なわれて、定常成分と直角位相成分とに
分離される。分析段２６のフーリエ分析によって得られ
た定常成分と一対の直角位相成分は、それぞれデータラ
イン３０．３２に供給される。

なお、ここに示す実施例においては、圧力データの成分
分離をフーリエ分析によって行うようにしているが、本
発明による成分分離方法は、これに特定されるものでは
なく、定常成分と直角位相成分を分離することの出来る
いかなる分離方法をも採用可能なものとなっている。

分析段２６で発生されデーライン３２に供給された一対
の直角位相成分は、航行方向検出段３４に供給される。

航行方向検出段３４では、対の直角位相成分に基づいて
航空機の規準フレーム上における気塊に対する航空機の
航行方向を検出する。航行方向検出段３４より出力され
る方向信号は、出力ライン３６より方向検出出力として
出力される。

一方、データライン３２の直角位相成分は、データライ
ン３０の定常成分とともに、対空速度検出段３７に供給
される。対空速度検出段３７では、供給されたとちょっ
かく位相成分と定常成分に基づいて航空機の気塊に対す
る速度が検出される。対空速度検出段３７の処理では、
可圧縮流体に関するベルヌーイの公式を、データライン
３２．３０より供給される直角位相成分、定常成分及び
検出段１０よりデータライン３８を介して供給される静
止温度及び静止とに関して二項式に展開して、対空速度
が算出される。この処理によって得られた対空裂く度検
出段３７の出力が気塊に対する航空機の航行速度として
、出力ライン４０より出力される。

なお、上述したサンプリング段１２においては、回転部
材（ロータブレード）の先端に設けた圧力センサのセン
サ出力は、回転部材のかく回転サイクル中の所定タイミ
ングでサンプリングされる。

例えば、圧力センサの出力は、回転部材の回転動作中ｘ
／８ラジアンの角度毎にサンプリングすることが可能で
ある。なお、圧力センサの出力のサンプリング動作は、
回転に同期して所定角度で行うことは必須ではなく、時
間に同期してサンプリングを行うことも可能である。ｇ
／８ラジアンのサンプリングを行うことも可能である。

ｔ／８ラジアンのサンプリング周期で圧力センサの出力
をサンプリングした場合、回転部材の一回転毎に１６の
圧力サンプルが得られることになる。これらの圧力サン
プルは、所定のｒ／８ラジアンの回転動作中に検出され
る平均圧力を示すものとなる。また、これをｘ／Ｂラジ
アンの角度位置における圧力センサの出力値とすること
も可能である。対空速度検出段２６では、回転部材の一
回転分の圧力サンプルに基づいてフーリエ分析により定
常成分と一対の直角位相成分を得ている。前述したよう
に、定常成分と直角位相成分の双方は、データライン３
０．３２を介して対空速度検出段３７に供給され、対空
速度の算出パラメータとして用いられる。なお、対空速
度の算出方法の詳細は、後述する。また、一対の直角位
相成分（正弦係数、余弦係数）は、航行方向検出段３４
において対空速度位相を二つの位相成分の比の正接より
決定するために用いられる。

周知のように、信号分析における周期関数ｆ（ｘ）は以
下の通り表現される。

ｆ（ｘ）ａｏ＋ｊｉａｒｌ　ｃｏｓ（ｎｘ）＋ｂｎ　　
５ｉｎ（ｎｘ）］”（１）ここでａｏ・１／２ｓｌ　　
ｆ（ｘ）ｄｘ　　　　　　　・・・・（２）−寡 ａ＝１／ｘｌ　　ｆ（ｘ）ｃｏｓ（ｎｘ）ｄｘ　　　　
”・（３）−寡 ｂｎ；ｌ／ｌｌ　　ｆ（ｘ）ｓｉｎ（ｎｘ）ｄｘ　　　
　＝（４）上記の式に示すようにいずれの関係ｆ（ｘ）
も、各２１の長における有限数の不連続点以外では連続
しており、有限数の最大値と最小値をもっており、更に
、集束するフーリエ級数を有している。

本発明によれば、回転部材の回転周波数の倍数に生じる
調和は、対空速度と関連しているが、最初の調和及び定
常成分が最も有用な対空速度情報を含んでいる。以下に
説明する実施例においては、各回転部材の回動角範囲の
平均圧力を示す圧力センサの出力は、対空速度を算出す
るために、上記のアルゴリズム中で用いられる。このア
ルゴリズムによれば、フーリエの分散級数によって人力
圧力信号を表わす、フーリエ級数が決定される。回転部
材の一回転当りｍ個の圧力サンプルが得られると仮定し
、ｊ番目の圧力サンプル値をＰＴｊで表わすとすると。

ＰＴ、＝ＦＦＦ（Ａ、”＋Ｂ、’）””ここで、ＦＦＦ
は、補正要素であり、［Ｃ＋＋＋＃）ｓｉｎ（ｉ／ｍ）
］”に相当する。

正弦波の非線形化処理による高調波の変調によって精度
の向上が可能となる。そこで、補正要素ＦＦＦの実際の
値は、この高調波の変調を補正するように決定される。

フーリエのアルコリズムは、最初の調波が変調される程
度にまで調波の変調が大きくならない限り、高調波の変
調による誤差の影響を受は難いものとなっている。この
ような調波の変調による影響は、ロータ周波数に等しい
ブレーク周波数を持つ一次遅れとして効果的に機能する
サンプリング方式を採用することによって、減少するこ
とが出来る。このサンプリング方式は、少なくとも一回
転分の等しい大きさの相互に隣接した圧力サンプルに実
施例することが可能である。この時、圧力サンプルは、
各圧力計測角度範囲における圧力の平均値であり、各サ
ンプル点における瞬間圧力ではない。

以下に、本発明の好適実施例による対空速度及び航行方
向の計測装置のハードウェアを説明する。

装置には、第１１図に示すように、圧力変換器６６によ
って出力される二つの周期信号が信号ライン６４．６５
に供給される。信号ライン６４に供給される信号は、圧
力と変換器の温度に比例した周波数をもっている。これ
は、通常の、半導体ダイヤフラム型の容量型圧力変換器
６６は、温度及び圧力の影響を受けるため、これを補償
するものである。変換器６６は、通常発振器６７のタン
ク回路内に配設されている。発振器６７は、検出圧力に
応じて変化する容量によって共振周波数を変化させる。

この信号ライン６４の信号は、「圧力周波数」と呼ばれ
る。−方、信号ライン６５に供給される信号は、変換器
６６の温度に比例した周波数を有している。この信号ラ
イン６５の信号は、「温度周波数」と呼ばれ、温度セン
サによって制御される電圧制御発振器６８によって発生
される。温度周波数は、圧力周波数の温度による影響を
補償するのに用いられる。温度周波数を用いて圧力周波
数を補償すると、圧力周波数は、単に圧力の関数となる
。

従来より公知の圧力検出において、圧力センサは通常圧
力計測範囲において非線形特性を有しており、従ってセ
ンサ出力は、圧力変化に伴って非線形的に変化すること
になる。そこで、第１図に示すマツピング段２０により
マツピング処理が行なわれている。マツピング段の動作
としては、圧力センサの非線形信号の線形化処理があり
、また第２図に示す補間処理がある。検出した圧力が回
転部材の先端部における検出出力を示すように変調され
、第２図の横軸５０上の瞬間圧力又は平均圧力４８とし
て示す高周波周期信号によって示されると、圧力は高周
波周期信号の周波数に対応する横軸５０上の点を通る縦
線５１と、各曲線５２．５４．５６の交点の縦軸６０上
の位置６１を交点を通る水平線６２と縦軸６０との交点
を求めることで決定される。第２図において、各曲線５
２．５４．５６は、気塊の温度に応じて設定されている
。従って、第２図のマツピングには所定の貴塊温度に対
応した圧力情報が格納されている。第２図において、曲
線５２．５４．５６はそれぞれ気塊温度Ｔａ＋、Ｔｓｔ
、Ｔｓｓにおける各周波数に対応する圧力値に設定され
ている。このマツプは、信号処理装置内の記憶装置に格
納されている。更に、このマツプは補間にも用いられる
。例えば気塊温度がＴｓｔとＴｕｔの中間の場合、気塊
温度に応じて補間計算により横軸５０上の点６４とこの
点を通る曲線６３ヲ決定し、この点６４を通る水平線６
２と縦軸６０の交点６１を圧力値として読み取る。

以下においては、説明を簡略化するために、圧力にのみ
比例する周波数をもつセンサ信号のみが与えられている
ものとする。従って、以下の説明においては、センサ信
号の周波数（圧力周波数）が回転部材の先端部の圧力を
示すものとして説明する。

まず、センサ信号のサンプリングは、センサ信号の立上
り（又は立下り）及び高周波クロックパルスの立上り（
又は下り）を計数して行なわれる。

この結果、センサ信号の周波数は、所定のサンプリング
周期内で計数されたセンサパルス数をクロックパルス数
で除算することによって、クロックパルス周波数に対す
る比として表わされる。このサンプリング処理によって
、サンプリング周期内における圧力センサ信号の平均周
波数に等しい圧力周波数が発生される。

第９図に波形６で示す実際の圧力の周波数は、主ロータ
の周波数と等しいものとなる。この第９図に示す実際の
圧力の周波数は、本明細書において使用される「圧力周
波数」とは意味内容を異にしており、前記したように圧
力周波数は第１１図の発振器６７によって発生されるも
ので、実際の圧力の周波数に比べて相当に高い周波数と
なっており、変換器６６によって検出された瞬間圧力を
記す瞬間値に応じた周波数となっている。従って、開店
部材の先端部において検出される圧力変化は、発振器６
７のタンク回路の発振周波の周波数変調に用いられてい
る。

本明細書において、「調波」の語は、開店部材の先端部
において周期変化をする圧力の調波を示している。対空
速度が零の場合には、圧力は、くずれた正弦曲線状に変
化し、その基本周波数は回転部材の回転周波数に等しい
ものとなる。正弦曲線状の圧力変化は、基本周波数に調
波が含まれていることを示している。これらの調波は、
サンプリングプロセスにおいて重畳され基本周波数の振
幅を反転させる。本発明によれば、こうしたサンプリン
グ時における調波の重畳は、前述した一次遅れ効果によ
って減少される。

ここで、回転部材の一回転中に、ｍ個の圧力サンプルが
サンプリングされる。この時、各圧力サンプルのサンプ
ル期間は２１／１となる。本実施例においては、サンプ
リングによって得られる圧力サンプルは、回転部材の回
転における各２ｘ／ｍのサンプル周期において変換器に
よって検出される圧力の平均圧力を示すものとなる。各
サンプル周期の終端では、サンプリング動作が停止され
て、検出された現行のサンプリング周期の平均圧力を示
す圧力サンプルが読取られ、次いで次のサンプリング周
期の圧力サンプリング動作を開示する。

各サンプリング周期の全期間に検出された回転部材先端
部の圧力の平均圧力をサンプリングすることによって、
基本周波数を変調している調波か１／ｍに減少される。

即ち、基本周波数に重畳されている調波は、１７ｍの要
素（ｎは重畳している調波）によって減少されることに
なる。しかしながら、１／＋は一次ローパスフィルタの
減少要素であり、このフィルタによって周波数は基本周
波数に標準化される。従って、本実施例による方法は、
全ての周波数に重畳している調波に対してこれを減少す
るための一次ローパスフィルタとして機能している。更
に、基本周波に重畳している調波はサンプル率を増加す
ることによって減少することが出来る。即ち、サンプル
率を増加することによって、基本周波数に重畳されてい
る調波野周波数が増加するので、この調波の周波数を、
サンプリング動作におけるフィルタ効果によって減少し
易い帯域とすることが出来るものである。

第１図のデーライン２８に供給されるマツピングされた
圧力データは、第３図においては、信号線２８ａに連続
して供給される全圧力サンプル（ＰＴＯＴｊ　）で示さ
れている。この全圧力サンプル（ＰＴＯＴｊ　）は、各
サンプル周期においてサンプリングされた圧力サンプル
を示している。各全圧力サンプル（ＰＴＯＴｊ）は、乗
算器７０によって１／＋　（例えばｌ／１６）の乗数と
乗算される。なおｍは、回転部材の一回転におけるサン
プリング周期の数である。乗算器７０は、レジスタ７２
に接続されており、乗算効果をレジスタに供給する。本
実施例においては、回転部材の一回転におけるサンプリ
ング周期を１６等分しているので、レジスタ７２には、
１６の記憶領域を有しており、乗算器７０より連続して
供給される１６の乗算結果で順次記憶するように構成さ
れている。

なお、レジスタ７２は、シフトレジスタで構成して、乗
算器７０からの乗算結果が入力される毎に、記憶内容を
順にシフトするように構成することが出来る。このレジ
スタ７２には、加算器７４が接続されており、新しい乗
算結果がレジスタに書込まれる毎に、各記憶領域に記憶
されている圧力ブーツの加算処理を行う。加算器７４に
よる加算処理の結果は、定常状態成分信号（ＰＴＳＳ）
として信号線３０ａに供給される。なお、上述の処理に
おいては、各サンプル周期における圧力サンプルを乗算
器７０で乗算処理して順次レジスタ７２に書き込み、こ
れと同時に加算器７４で加算処理を行って、定常状態成
分信号ＰＴＳＳを順次発生するようにしているが、これ
に換えて、回転部材の一回転の圧力サンプルを一時に乗
算、書き込み処理して、間欠的に定常状態成分信号ＰＴ
ＳＳを発生するように構成することも可能である。また
、この乗算処理、レジスタ７２へのデータの書込タイミ
ング、加算処理タイミングは、必要に応じて任意に設定
することが可能である。

一方、信号線２８ａを介してマツピング段２０より入力
される圧力データＰＴＯＴｊは、乗算器７８によって、
フーリエ係数のたは重み付は係数ＫＡｊと乗算される。

この重み付は係数ＫＡｊは、各サンプリング周期におけ
る一次調波を示す前述の式（３）におけるＣ０３（ｎｘ
）の平均値に対応している。この乗算器７８は、レジス
タ８０に接続されており、重み付は処理された圧力デー
タを供給する。前述のレジスタ７２と同様に、レジスタ
８０は、１６の記憶領域を有しており、乗算器７８より
の重み付は処理されたデータの入力毎に記憶内容を更新
する。レジスタ８０は、加算器８２に接続されている。

加算器８２は、前記の加算器７４と同様に重み付けされ
た圧力データが入力する毎に、レジスタ８０の各記憶領
域に記憶されているデータの加算処理を行い、又は、回
転部材の各−回転毎に、−回の加算処理を行うことも可
能である。また、上記とは異なる任意のタイミングで加
算処理を行うことも当然に可能である。なお、好ましく
は、加算器８２の動作タイミングを他の加算器の動作タ
イミングに周期させる。

加算器８０の加算結果は、直角位相成分信号Ａ、として
信号線３２ａに供給される。この直角位相成分信号Ａ、
は、信号線３２ａを介して二乗回路８６に供給されて、
二乗される。二乗回路８６は、二乗結果を第一の二乗信
号Ａｔ”として加算器９０に信号線８８を介して供給す
る。

更に、信号線２８ａより供給される圧力データＰＴＯＴ
ｊは、乗算器９２でフーリエの重み付は係数ＫＢｊと乗
算される。この重み付は係数ＫＢｊは、一次調波を示す
式（４）の５ｉｎ（ｎｘ）に対応している。乗算器９２
によって、重み付けされた圧力データは、レジスタ９４
に供給され、このレジスタに割付けられた記憶領域に格
納される。レジスタ９４も、前記のレジスタ７２及び８
０と同様に、所定のタイミングで、乗算器９２より供給
される重み付けされた圧力データを順次記憶する。乗算
器９２は、加算器９６に接続されている。加算器９６は
所定のタイミングで各記憶領域に格納されているデータ
を加算して第二の直角位相成分信号（Ｂ２）を発生する
。加算器９６は、二乗回路１００に接続されている。二
乗回路１００は、第二の直角位相成分信号Ｂｌを二乗し
て、第二の二乗信号Ｂ、ｔを発生し、これを、信号線１
０２を介して加算器９０に供給する。加算器９０は、第
−及び第二の二乗信号を加算し、加算結果を信号線１０
４を介して平方根回路１０６に供給される。平方根回路
１０６は、加算器９０から供給される加算結果の平均刀
根を算出して複合位相信号（ＰＴ、）を発生し、信号線
１０８を介してこれを演算回路１０９に供給する。

ここで、複合位相信号ＰＴ、の値は、回転部材の先端部
における圧力変動による一次調波の大きさを示すもの度
なっている。

なお、第３図は、本発明における航行方向を算出するた
めに信号の処理を図式的に示したものであって、実際に
は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ等の適当なコンピ
ュータ装置によって実施することが可能である。また要
すれば、第３図の回路をＩｃ化し又はい（つかの回路部
品に分割して構成することも可能である。例えば、分離
した直角位相信号を、分離回路を用いて上記の複合位相
信号を得ることは、コポリ（Ｋｏｂｏｒｉ）に付与され
た米国特許第３．５８４；７８３号に示されている。

塩山回路１０９は、圧縮可能な流体に関するベルヌーイ
の公式を二項展開する。演算回路１０９の用いる式は以
下の通りである。

ここで、　ＮＷＡは気塊の分子量（ｋｇ／ｍｏｌ）ｖｌ
は回転部材先端の速度（ｍ／５ｅｅ）Ｔは静止温度（°
Ｋ） Ｒはガス定数（ジュール／ｍｏｉ”Ｋ）ＰＴＳＳ　　回
転部材の一回転における先端部の平均 圧力にニートン／１１り ＰＴ、　　回転部材の一回転における先端部の一次調波
成分にニート２１ｍ”　） ＰＳ　　　は静圧にニート２１ｍり 第４図は、航空機の基準フレームに対する航行方向を検
出するための第１図の航行方向検出段３４において実行
される処理を示すフローチャートである。第９図につい
て説明したように、基準フレームは、第５図に示すよう
にヘリコプタ１２０に関して形成される座標系である。

この座標系の軸線の一つは、ヘリコプタの前後方向軸線
に対応している。第５図において、ヘリコプタの前進方
向の基準フレームに対する角度位置は０°又は−ラジア
ンの位置に設定され、この前進方向を基準として各方向
位置が時計回りに設定される。従って、後進方向はπラ
ジアンの位置となり、ヘリコプタのパイロットの向かっ
て右方向がＸ／２ラジアンの位置となり、向かって左方
向が３ｆ／２ラノアンの位置となる。

第４図のルーチンは、データライン３２を介して直角位
相成分が分析段２６より入力されたときに、これに応じ
て実行される。ステップ１２８で処理動作が開始される
と、まずステップ１３０で、第３図の加算器８２より信
号線３２ａに供給される第一の直角位相成分信号Ａ、が
零よりも小さい値となっているか否かのチエツクが行な
われる。ステップ１３０において第一の直角位相成分の
信号値が零よりも大きい場合には、ステップ１３２にお
いて第一の直角位相成分Ａ、の絶対値が第二の直角位相
成分Ｂ、の絶対値と比較される。ステップ１３２の比較
の結果第二の直角位相成分の絶対値が第一の直角位相成
分の絶対値よりも大きい場合には、ステップ１３４にお
いて第二の直角位相成分Ｂ１が零よりも小さいか否かチ
エツクされる。ステップ１３４におけるチエツクの結果
、第二の直角位相成分Ｂ１が零よりも小さい値であると
判定された場合、航行方向は、［ｔ−ａｒｃｔａｎ（Ａ
ｔ／Ｂ＋）　］となる。また、ステップ１３４において
チエツクされた第二の直角位相成分Ｂ、の値が零以上で
あるときには、航行方向は［ａｒｃｔａｎ（Ａ、／Ｂ、
）］となる。なお、正接の値は第１図においては１／４
ラジアン乃至＋ｔ／４ラジアンの値となる。

ステップ１３２において、第二の直角位相成分Ｂ１の絶
対値が第一の直角位相成分の絶対値よりも小さいか、若
しくは等しい場合には、航空機の航行方向は［（ｉ／４
）−ａｒｃｔａｎ（Ｂ、／Ａ、）　］で表わされる。

また、ステップ１３０におけるチエツクの結果、第一の
直角位相成分の値が零よりも大きいか等しい場合には、
ステップ１３６で第一、第二の直角位相成分Ａ、、　Ｂ
、の絶対値が比較される。ステップ１３６の比較の結果
、第二の直角位相成分Ｂ、の絶対値が第一の直角位相成
分Ａ１の絶対値よりも大きい場合には、ステップ１３８
で第二の直角位相成分Ｂ１が零よりも小さいか否かがチ
エツクされる。ステップ１３８において、第二の直角位
相成分の値が零よりも小さいと判定された場合、航空機
の基本フレームに対する航行方向は［ｘ＋ａｒｃｔａｎ
（Ａｔ／Ｂ＋）　］で求められる場合には、航行方向は
［２ｘ＋ａｒｃｔａｎ（Ａ＋／Ｂυ］で求められる。

一方、ステップ１３６の第一、第二の直角位相成分の絶
対値の比較において、第二の直角位相成分の絶対値が第
一の直角位相成分の絶対値以下のときには、航行方向は
［（３ｇ／２）−ａｒｃｔａｎ（Ｂ＋／Ａ、）］で求め
られる。

なお、上記によって演算された航行方向は、第１図の出
力ライン３６に供給される方向検出出力においては、検
出された方向を信号レベルによって示している。

第６図は、第１図に概略を示す本発明の対空速度及び航
行方向の検出装置の具体例を示すものである。図示の実
施例において、第１図の検出段１０に対応するセンサ群
１５０には、センサ１５２．、、．１５４．１５６．１
５８ガ設けられている。これらのセンサ１５２．。

、、１５４．１５６．１５ｇは、それぞれの検出する状
態に応じた値のセンサ信号を、以下に示す第１図のサン
プリング段１２の動作を行うサンプリングユニット内に
設けた信号調整手段に供給している。このサンプリング
ユニットは、センサ群１５０及び信号処理装置１６０及
びデータバス、アドレスバスを除く第６図のすべての回
路要素を含んでいる。なお、データバス及びアドレスバ
スは、必ずしもハードウェアの構成上必要ではなく、単
に説明の便宜上図示のような構成で示したものである。

また、信号処理装置１６０は、第１図の信号処理段１９
に対応した信号処理動作を行う。従って、第６図の構成
は、主に第１図のサンプリング段１２の動作を行うハー
ドウェアの構成を示すものである。

センサ群１５０より供給されるセンサ信号より、データ
をサンプリングし、このデータを信号処理装置に供給す
るためには種々の方法を採用することが可能である。種
々の方法の内の一つは、ハードウェアによる同期であり
、回転部材の回転角度位置に応じて、所定角度位置で信
号処理装置１６０にハードウェア的に割り込み処理を行
わせる方法である。この方法によれば、ハードウェアの
動作は圧力サンプルのサンプリングタイミングに同期す
る。このハードウェア同期による圧力サンプルの信号処
理装置への入力方法に関しては、第１０図に関して後述
する。他の方法としては、ソフトウェアによる同期であ
り、ソフトウェア的に圧力サンプル毎に読み込みタイミ
ングを決定して、圧力サンプルのサンプリングタイミン
グと信号処理装置への入力タイミングを同期させるもの
である。第６図の例においては、ソフトウェアによる同
期処理による圧力サンプルのサンプリング及び処理動作
が示されている。回転部材の各サイクルの回転動作にお
いて回転部材の角速度が一定であると仮定すると、理論
的にはハードウェアによる同期のほうが、ソフトウェア
による同期に比べて精度が高いと考えられる。しかしな
がら、実際にはハードウェアによる同期とソフトウェア
による同期の間には精度的に殆ど差がなく、ハードウェ
ア的な同期を得るために必要なハードウェアのコストを
考えると、ソフトウェアによる同期のほうが好ましいも
のとなる。勿論。他の方法による同期処理も可能であり
、第６図及び第１０図にしめず構成は、回転部材の回転
に圧力サンプルのサンプリングタイミングを同期させる
ためにのみ用いられている。例えば、ウェスト　ジュニ
ア等（Ｗｅｓｔ、Ｊｒ、　ｅｔ　ａｌ）に付与されたア
メリカ特許第４゜１８１．９６２号には、上記以外のサ
ンプル方法が示されている。

ハードウェア的処理及びソフトウェア的処理のいづれの
場合においても、第６図及び第１０図に示すように信号
線１６２を介してセンサ群１５０中の基準パルス発生用
センサ１５２から基準パルスが供給されている。この基
準パルス発生用センサ１５２は、回転部材の航空機に関
して設定される所定の基準位置を検出して基準パルスを
発生する。この基準パルスは、例えば振幅が０．７ｖに
設定され、パルス幅が１　ｍ　ｓのパルスである。第６
図及び第１０図の実施例とも、この基準パルスによって
リセットされる。

第６図に示されたソフトウェアによる同期処理において
は、信号処理装置１６０のソフトウェア処理によって圧
力サンプルのサンプリングタイミングが決定される。な
お、サンプリングタイミングの決定プロセスに関しては
、第７図を参照して後述する。第６図の実施例において
は、信号処理装置１６０によってソフトウェア的に決定
されるサンプリングタイミングを検出すると、圧力サン
プルの読み込みを指令する割り込み指令が、信号線１６
３を通じて出力される。信号処理装置１６０は、この割
り込み指令に応じて第７図のフローチャートを実行する
。

圧力データのサンプリング周期、即ち回転部材のπ／８
ラジアン回転する時間を計測するために、カウンタ１６
４が設けられている。このカウンタ１６４は、信号線１
６６を介して入力される高周波クロックパルスをカウン
トする。信号処理装置１６０は、ソフトウェア的に高周
波クロックパルスによって各回転部材の一回転期間にお
ける各圧力サンプルのサンプリング時間を算出する。こ
の時のサンプリング時間演算に用いるデータとしては一
回転前のデータが用いられる。算出された圧力サンプル
のサンプリングタイミングを示すデータは、データバス
及び信号線１７０を通じてバッファ１６８に格納される
。バッファ１６８に記憶された圧力サンプルのサンプリ
ングタイミングデータは、比較器１７２に入力される。

この比較器１７２には、カウンタ１６４より高周波クロ
ックパルスの計数値が入力され、バッファ１６８より人
力されるサンプリングタイミングデータと比較される。

カウンタ１６４の計数値とサンプリングタイミングデー
タが一致すると、比較器１７２は、前記した割り込み指
令を発生する。これと同時に、信号線１７６にはリセッ
ト信号が比較器より出力される。このリセット信号は、
信号線１７６を介してＯＲゲート１７８に入力される。

ＯＲゲートは、比較器１７２より入力されたリセット信
号に応じてカウンタ１６４のリセットコマンドを発生し
て、カウンタの計数値をクリアする。なお、このＯＲゲ
ート１７８には、信号調整回路１８８が接続されており
、基準パルス発生用センサ１５２の出力され、フィルタ
１８４によって濾波された基準位置パルスに応じて発生
されるリセット信号に応じて、カウンタ１６４にリセッ
トコマンドを出力して、後者をリセットする。従って、
信号線１７６に回転部材の一回転中に供給されるリセッ
ト信号の数は、一回転中にサンプリングされる圧力サン
プルの数に対応している。また、上記のように、信号調
整回路１８８によって発生され信号線１８２に供給され
るリセット信号の数は回転部材の一回転中にひとつとな
る。従って、回転部材の一回転中に線号線１７６よりＯ
Ｒゲート１７８に供給されるｍ個のリセット信号の内の
一つは、信号調整回路１８８より入力されるリセット信
号と同一タイミングとなる。

前記のように、基準パルス発生用センサ１５２から信号
線１６２に供給された基準位置信号は、フィルタ１８４
に供給されて濾波され、信号線１８６を介して信号調整
回路１８８に入力される。

信号調整回路１８８は、フィルタ１８４より入力された
基準位置信号を調整処理してリセット信号を信号線１８
２を介してＯＲゲートに供給するとともに、これを基準
位置パルスとして基準位置パルスラッチ回路１９０に入
力する。また、信号調整回路１８８の出力は、さらに周
波数カウンタ１９２に人力される。基準位置パルスラッ
チ回路１９０は信号線１９４を介して信号処理装置１６
０に接続されており、信号処理装置１６０は、この信号
線１９４を介して、基準位置パルスラッチ回路１９０の
記憶内容を読み出す。信号処理装置１６０は、基準位置
パルスラッチ回路１９０より読み出したデータによって
回転位置の基準位置を検出すると同時にアドレスバス及
び信号線１９６を介して基準位置パルスラッチ回路をリ
セットする。

回転部材の回転数を検出するために、信号線１６２にお
ける基準位置信号の発生間隔が計測される。このため、
周波数カウンタ１９２には、信号線１９８を介して所定
周波数のクロックパルスが供給されている。周波数カウ
ンタ１９２は、基準位置信号の発生時点から次の基準位
置信号の発生時点までの経過時間を、クロックパルスを
計数して計測する。周波数カウンタ１９２は、信号線２
００に計数値を供給する。この計数値は、回転数周期ラ
ッチ回路２０２によってラッチされる。なお、周波数カ
ウンタ１９２のカウント値は、信号線１８２を介して入
力される信号調整回路１８８の出力によってリセットさ
れる。

全圧力周波数は、温度−圧力センサ１５４から信号線２
０６に供給される圧力信号の周期、即ちサイクル期間を
計測することによって検出される。

温度−圧力センサ１５４は、信号線２０６に検出圧力の
関数であり、かつ使用するセンサの温度に依存して変化
する圧力信号を供給する。また、センサ１５４は、信号
線２０８に温度にのみ依存する周波数信号を供給する。

この温度−圧力センサ１５４は、通常回転部材の先端部
に設けられているので、上記した圧力信号及び周波数信
号は、適当な信号伝達手段２０９を介して伝達される。

この、信号伝達手段２０９として代表的なものはスリッ
プリングであり、このスリップリング２０９を用いて回
転部材の先端部に設けられた温度−圧力センサ１５４の
出力は、ヘリコプタの機態部側に伝達される。第６図の
信号線２０８に供給される検出温度信号と、信号線２０
６に供給される検出圧力信号に基づいて、例えば第２図
の温度曲線６３で示す温度を決定するための第１図のマ
ツピング段の２０の処理が行われる。

信号線２０６に供給された周波数変調された圧力信号は
周期カウンタ２１０に入力され、この周期カウンタ２１
０は、周波数変調された圧力信号の周期サイクルを計数
する。これと同時に、周波数カウンタ２１２は、１２Ｍ
Ｈｚの固定発振周波数を持つクロック発生器２１６の１
２ＭＨｚの周期を持つクロック信号を計数する。

一方、周期カウンタ２１８及び周波数カウンタ２２０は
、上記の周期カウンタ２１０と周波数カウンタ２１２と
同様に動作して、信号線２０８の温度依存周波数信号と
１２ＭＨｚのクロック信号をカウントする。信号線１６
３を通じて割り込み指令が信号処理装置１６０に入力さ
れる度毎に、信号線２２２及び２２４を介して周期カウ
ンタ２１０及び２１８の動作を停止させる停止信号を発
生して、これらのカウンタのカウント動作を停止させる
。これと同時か若しくは、周期カウンタ２１０及び２１
８への停止信号の出力直後に、信号処理装置１６０は、
信号線２２６及び２２８を通じて周波数カウンタ２１２
及び２２０に停止信号を出力する。このとき、周期カウ
ンタ２１０及び２１８並びに周波数カウンタ２１２及び
２２０のカイント値は、信号線２３０．２３２．２３４
及び２３６、データバスを介して、信号処理装置に続み
取られる。その後、信号線２３８及び２４０を介して、
スタート信号が周期数カウンタ２１２及び２２０に入力
されて、周波数カウンタはそれぞれのカウント動作を開
始する。これと同時か又は略同時に周期カウンタ２１０
及び２１８が起動され、カウント動作を再開する。これ
らの周期カウンタ及び周波数カウンタのカウント値は、
後述する第７図のルーチンの処理において用いられる。

外気温度は、例えばロセモント（Ｒ□ｇＨｏｕｎｔ）の
モデル１０２−　ＡＭ−１（Ｊ−５１０−ＢＦ−５６の
摂氏零度における抵抗が５００オームの抵抗型プローブ
で構成する温度センサ１５８を用いて計測される。温度
センサ１５８は、電源（図示せず）よりの電源供給によ
って動作して、温度信号を信号線２５０を介してＤＣ信
号調整回路２５２に供給する。

同様に、高度センサ１５６によって大気圧（静圧）が検
出される。この高度センサ１５６としては、例えばロセ
モント製造のモデル１２４１Ａの高度センサが用いられ
る。このロセモントのモデル１２４１Ａの高度センサは
、約３０５ｍの高度変化に対してＩＶＤｃの出力変化を
生じるように構成されている。高度センサ１５６によっ
て出力される静圧信号は、信号線２５４を介して第二の
ＤＣ信号調整回路２５６に入力される。第−及び第二の
ＤＣ信号調整回路２５２．２５６によって調整された外
気温度信号及び静圧信号は、信号線２５８及び２６０を
介してアナログマルチプレクサ２６２に入力される。こ
のアナログマルチプレクサ２６２は、信号処理装置１６
０より出力される制御信号に応じて信号線２５８．２６
０間を切り換える。従って、このアナログマルチプレク
サ２６２からは外気温度信号と静圧信号が選択的にＡ／
Ｄ変換器２６８に入力される。Ａ／Ｄ変換器２６８は、
信号線を介してアナログ信号として入力される外気温度
信号と静圧信号をディジタル変換して、外気温度及び静
圧をしめすディジタル信号（以下に、「ディジタル外気
温度信号」及びディジタル静圧信号」と称す）を信号線
２７０に供給する。

信号処理装置１６０は、通常のディジタル処理装置の形
態で示されており、入出力装置２８０と、出力装置２８
２と、ＣＰＵ２８８と、ＲＡＭ２９０及びＲＯＭ２９２
で構成されている。この実施例においては、通常の汎用
コンピュータを用いた例を示すが、専用コンピュータ又
は特定の目的に用いるコンピュータの使用も当然可能で
ある。

ＲＯＭ２９２には、以下に詳述する第７図のプログラム
に従って実行される処理ステップの処理手順が記憶され
ている。ＲＡＭは、演算処理に用いるデータを一時記憶
するために用いられており、電源の遮断によって記憶し
ているデータは消去される。ＣＰＵ２８８は、第７図の
プログラムに従って処理の制御を行うとともに、データ
の入出力タイミングの制御を行う。

第７図は、信号処理装置１６０によって実行される処理
手順をしめすフローチャートであり、第１図のサンプリ
ング段１２のサンプリング処理を行うとともに、第１図
の対空速度検出段３７と航行方向検出段３４の処理動作
を行う。第７図のフローチャートには明確に示されてい
ないが、信号処理装置１６０は、第２図のマツピング処
理をも行うように構成されている。

第７図の処理は、信号線１６３を介して入力される割り
込み指令が入力されたときにステップ３００より処理を
開始する。まづ、ステップ３０２で、圧力変換停止コマ
ンドを発生し、これを信号線２２２及び２２４を介して
周期カウンタ２１０及び２１８に出力する。周期カウン
タ２１０及び２１８は、この圧力変換停止コマンドに応
じて圧力及び温度サイクルのカウントを停止する。また
、圧力変換停止コマンドは信号線２２６及び２２０に入
力されて、これらの周波数カウンタの動作を停止させる
。

ステップ３０４では、周期カウンタ２１０．２Ｉ８と周
波数カウンタ２１２．２２０の各カウント値が信号線２
３０．２３２．２３４．２３６、データバス及び入出力
装置２８０を介して信号処理装置１６０に読み込まれる
。ステップ３０４において、各カウント値の読み込みが
終了すると、ステップ３０６におい”Ｃ１スタート指令
を発生し、このスタート指令を信号線２２２．２２４を
介して周期カウンタ２１０及び２１８に出力して、これ
らの周期カウンタにのカウント動作を再開させる。また
、周期カウンタ２１０及び２１８は、カウント動作再開
と同時に、スタート指令を信号線２３８及び２４０を介
して周波数カウンタ２１２及び２２０に出力して、画周
波数カウンタのカウント動作を再開させる。次いで、ス
テップ３０８では、基準パルスラッチ回路１９０の記憶
内容読み出し、ステップ３１０において、現行ルーチン
のトリガが基準位置信号によるものか圧力サンプル周期
の終端によるものかをチエツクする。ステップ３１０に
おけるデータの読み出しは、信号線１９４を通じて行わ
れる。ステップ３１０による判定結果が、今回の割り込
み処理が、基準位置信号によってトリガされたものであ
ることが検出された場合には、ステップ３１２で信号線
１９６を介してリセット信号を発生して基準パルスラッ
チ回路１９０をリセットする。この基準パルスラッチ回
路のリセットは、次の圧力サンプリング期間の終了前に
リセット出来るように、ステップ３１０で、基準位置信
号による割り込み処理を検出した後、すぐに実行される
。

信号処理装置！６０は、ステップ３１６で回転部材の回
転カウンタ２０２の記憶内容を信号線、データバスを介
して読み込む。この回転カウンタ２０２のデータの読み
込みによって、信号処理装置１６０は、ある圧力サンプ
リング周期における信号線１９８に供給されるクロック
信号の数を演算することが出来る状態となる。例えば、
この処理は、回転カウンタ２０２のカウント値を回転部
材の一回転におけるサンプル周期の数がｍｌ例えば１６
、である場合には、ステップ３１８で、除算処理によっ
て、各サンプル周期におけるクロック信号のカウント数
が算出される。

ステップ３１８の演算の結果得られた圧力サンプルのサ
ンプルタイミングは、ステップ３２０でデータバス及び
信号線１７０を介してバッファ１６８に格納される。信
号処理装置１６０は、ステップ３２２ですべての指数を
リセットする。このときリセットされる指数にはフーリ
エ係数ＫＡｊ及びＫＢｊが含まれる。また、これと同時
にレジスタ７２．８０及び８４に格納されているデータ
も消去される。

一方、ステップ３１０において割り込み処理が基準位置
信号によりトリガされたものではないと判定された場合
には、ステップ３１２．３１６．３１８．３２０及び３
２２をジャンプし、ステップ３２４で、圧力サンプル周
期カウント値に１を加算する。この圧力サンプル周期カ
ウント値は、回転部材の一回転中におけるサンプル周期
の角度位置を示すもので、基準位置より開始されるサン
プル周期より順に割り付けられた数で示される。

ステップ３２２又は３２４の処理後、ステップ３２６の
処理が実行され、センサ１５８及び１５６より信号線２
５０及び２５４に供給され、信号線２７０及びデータバ
スを介して静圧信号と温度信号が読み込まれる。次いで
、ステップ３２６で読み込まれた静圧信号と温度信号に
基づいて、ステップ３２８で現行圧力サンプリング周期
内の全圧力が演算され、この全圧力データは第３図のデ
ータライン２８ａに供給されるＰＴＯＴ　ｊ信号とされ
る。信号処理装置１６０は、ステップ３３０で、信号線
２７０から入力される静圧信号及び温度信号に基づいて
静圧データ（ｐｓ）と温度データ（ＴＳＦ）が演算され
る。次いで、ステップ３３２で、次の圧力サンプリング
周期で用いる回転部材の回転角速度が演算される。

ステップ３３４では、ステップ３２８で演算された全圧
力データが、分離された二つの直角位相のそれぞれの直
角位相に対応するフーリエの重み付は関数によって乗算
される。このステップ３３４の処理は第３図の乗算段７
８及び９２に対応している。ステップ３３６では、ＰＴ
ＯＴ　ｊデータが１／ｍで乗算される。なお、ｍは回転
部材の一回転中における圧力サンプリング周期の数であ
り、定常状態データ及び直角位相データとしては、ｊ番
目のデータがステップ３３４の重み付は処理で得られた
データとともに用いられる。ステップ３３８では、すべ
てのデータが加算される。この加算処理は、第３図のス
テップ７４．８２．９６の処理に対応している。ステッ
プ３４０では、上記の処理により得られた直角位相成分
データと定常成分データが出力される。このとき、直角
位相成分データは、第３図の出力線３２ａ、３２ｂを通
じて出力され、定常成分データは出力線３０ａを通じて
出力される。

また、ステップ３４２では、ステップ３４０で出力され
た直角位相成分データを演算処理して、演算結果を第３
図の信号線１０８に供給する。次いでステップ３４４で
は、第３図のステップ１０９に対応した演算処理によっ
てベルヌーイの公式を展開して対空速度が演算される。

ステップ３４４で演算された対空速度が、ステップ３４
６で第１図の出力ライン４０ａ又は第６図の信号線３４
８及び図示しないＡＲＩＮＧ送信器を介して、第６図に
ライン３５０に示すように外部ユニットに出力される。

次いで、ステップ３５２で、第１図のステップ３４の演
算処理によって航行方向の演算が行われる。ステップ３
５２で演算された航行方向信号は、第１図の出力ライン
３６又は第６図の出力ライン３５６を介してステップ３
５４で出力される。ステップ３５６の処理を終了した後
、信号処理装置の動作はステップ３５８で通常ルーチン
に戻る。

なお、航行方向データは、外部装置において、第６図の
ライン３６０に示す航行方向信号より求められる。

上記したように、第７図に示す割り込み処理は、信号線
１６３を介して割り込み指令が信号処理装置に入力され
る毎に実行される。

第１０図は、前記のようにハードウェア的に第１図のサ
ンプリング段１２の圧力サンプリング動作を同期させる
ものである。第１０図の構成は、ＯＲゲート１７８、カ
ウンタ１６４、比較器１７２及びバッファ１６８を除く
他の構成は第６図の構成と同一である。第１０図の構成
においては、メカニカルカウンタ３７０が設けられてお
り、このメカニカルカウンタ３７０の出力は、信号線３
７２を通じて信号調整回路３７４に供給される。

このメカニカルカウンタ３７０は、回転部材の回転に同
期して回転する回転板の周縁にノツチを設けて構成する
ことが出来、回転板の各所定回転角度位置において出力
されるパルス信号をカウントする構成となる。信号調整
回路３７４は、メカニカルカウンタの出力を調整処理し
て、信号線３７６に回転部材の回転角度位置を示すパル
ス信号を供給する。一方、プログラム可能な割り込み指
令発生器３８０は、圧力サンプリング周期に対応するメ
カニカルカウンタのカウント数を示すデータ（以下、「
サンプリング周期データ」と称す）を信号線３８２を通
じて出力する。周期カウンタ３７８は、信号調整回路３
７４より信号線３７６を介して入力されるパルス信号を
カウントし、カウント値がサンプリング周期データの値
と一致したときに、割り込み指令を発生して信号線１６
３を介して、信号処理装置１６０に入力して、第７図の
処理をトリガする。上記のように、この実施例において
は、回転部材の回転角度位置を機械的に検出して、割り
込み処理がトリガされる。たとえば、上記したメカニカ
ルカウンタ３７０に９１２のノツチが設けられていると
すると、基準位置においてメカニカルカウンタのカウン
ト値が零となり、このカウント値は９１２まで回転部材
の角度位置変化に応じて漸次増加することになる。

メカニカルカウンタ３７０の発生するパルス信号のカウ
ント値を記憶しているカウンタ３７８は、回転部材の基
準位置を検出して基準パルス発生用センサ１５２によっ
て発生され、信号線１６２を通じて供給される基準位置
信号によってリセットされる。これによって、圧力サン
プルのサンプリングタイミングは、回転部材の回転に同
期することになる。

当然、基準位置信号は、第６図の実施例と同様に、基準
パルスラッチ回路１９０にラッチされる。

前記の実施例と同様に、信号処理装置１６０は、この基
準パルスラッチ回路１９０の記憶内容を読み出して、回
転部材が基準位置を通過したことを検出する。これと同
時に、信号処理装置１６０は、基準パルスラッチ回路１
９０をリセットする。

なお、第１０図の実施例における、信号処理装置の動作
は、先の実施例における第７図のフローチャートにしめ
したプログラムをほぼ同じとなる。

そのため、説明の重複をさけるため、第１０図の実施例
に関する動作の説明は省略する。

第１図に関する説明において、マツピング段２０では、
第３図のステップ１０９に示すように、ベルヌーイの公
式を２項展開する処理を行わずに、ベルヌーイの公式を
解く処理を含むマツピング処理を行うことが出来る。一
般に、ベルヌーイの公式は、以下の通りである。

ここで、ＰＴは全圧力（Ｎ　ｅ　ｗ　ｔ　ｏ　ｎ７ｍ”
）ＰＳは静圧（Ｎ　ｅ　ｗ　ｔ　ｏ　ｎ７ｍ”）■はセ
ンサ速度（ピトー管の速度、 ｍ／５ｅｅ） Ｔは静止温度（°Ｋ） Ｋは定数（ｓ　ｅ　ｃ　’−”　Ｋ／ｍ”）上記の式の
右項を第３図のステップ１０９と同様に展開することも
可能である。しかしながら、ここでは、上記の公式を以
下の通り書き換える。

この、書き換えた公式では、左項は、静圧と検出圧力の
みを含むので第１図のマツピング段２０で求められる。

このとき、第１図の信号線３５９に供給される静圧信号
を用いることが出来る。２７７乗された圧力サンプルの
値は、信号線２８に供給され分析段２６で処理される。

この、分析段２６では、前述の処理に代えてフーリエ分
析を行うことが可能となる。このフーリエ分析によって
得られて一次調波（Ｐ　Ｈ）の値は、以下の式による対
空速度の演算に用いられる。

ここで、Ｔは静止温度 Ｖｒは回転部材の回転速度 Ｃは定数 この場合、航空機の速度を算出する対空速度演算段３７
の処理は、先に説明した右項の展開による処理に比べて
、処理工数の少ないものとすることが出来る。

なお、本発明は、上記の実施例に特定されるものではな
く、上記の実施例のいかなる変形、変更、及び特許請求
の範囲に記載した要件を満足するいかなる実施例をも包
含するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好適実施例による対空速度及び航行
方向の検出装置の基本的な構成を示す概念図、 第２図は、本発明の実施例に用いる圧力センサ０周波数
及び温度に依存した非線形特性をしめすグラフ、 第３図は、第１図の装置における分析段の構成を示すブ
ロック図、 第４図は、第１図の装置における航行方向演算段の構成
を示すブロック図、 第５図は、本発明の好適実施例における航空機の基準フ
レームを示す図、 第６図は、圧力サンプルのサンプリング処理を行う第１
図の装置の詳細を示すブロック図、第７図は、第６図の
信号処理装置によって行われろ処理のフローチャート、 第８図は、本発明の好適実施例を適用するヘリコブタの
ロータ部分とこれに設ける圧力検出装置の概略を示す図
、 第９図は、圧力センサによって検出される圧力の回転部
材（ロータ）の−回転中における変化を示す波形図、 第１θ図は、第６図の実施例の変形例を示すブロック図
、 第１１図は、圧力周波数の発生回路の回路図である。 Ｆ／Ｇ、？ Ｐノ２θ Ｊｗ／２ ＦＩＧ、／／

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転部材の端部における圧力を示す圧力検出信号
   と、予じめ設定された基準フレーム内における回転部材
   の所定の基準位置を検出して周期的に発生される基準位
   置信号と、及び気塊の静圧を示す静圧検出信号に基づい
   て、航空機の対空速度と前記基準フレームに対する航行
   方向を検出する装置であって、 周期的に発生される基準位置信号に応じて前記回転部材
   の角度位置に応じ、前記基準位置に関して設定される複
   数の圧力サンプリング周期の、各サンプリング周期にお
   ける検出圧力を圧力サンプルとしてサンプリングするサ
   ンプリング手段と、及び 各サンプリング周期においてサンプリングされた圧力サ
   ンプルを処理して、各圧力サンプルに関して回転部材の
   端部における圧力をしめす圧力成分信号を発生し、該圧
   力成分信号と前記静圧検出信号に応じて航空機の対空速
   度と航行方向を算出する信号処理手段とによって構成し
   たことを特徴とする航空機の対空速度及び航行方向の検
   出装置。
2. （２）前記信号処理装置は、 各サンプリング周期における前記回転部材の端部におけ
   る検出圧力の定常圧力成分を示す定常圧力成分信号を発
   生する手段と、 前記各サンプリング周期における定常圧力成分信号を加
   算して定常成分信号を発生する手段と、各サンプリング
   周期における、回転部材の端部の一次調波成分に関して
   、前記一次調波の各位相の値をしめす一対の直角位相調
   波信号を発生する手段と、 各位相の直角位相調波信号を加算して一対の直角位相成
   分信号を発生する手段と、 前記一対の直角位相成分信号の各位相成分の大きさを示
   す一次調波信号を形成する手段と、前記定常成分信号と
   、前記一次調波信号と及び前記静圧検出信号に基づいて
   航空機の気塊に対する速度を示す対空速度信号を発生す
   る手段と、及び、 前記一対の直角位相成分信号に基づいて航空機の基準フ
   レームに関して航行方向を示す航行方向信号を発生する
   手段とによって構成したことを特徴とする請求項第１項
   記載の航空機の対空速度及び航行方向検出装置。
3. （３）前記回転部材の端部の圧力を示す圧力検出信号は
   回転部材の回転周波数よりも高い周波数の周期信号であ
   り、気塊に対する航空機の動作によって発生する圧力変
   動に比例して周波数変調されており、前記サンプリング
   手段は、周波数変調された圧力検出信号の平均周波数を
   算出して、この平均周波数を示す信号を発生する手段を
   有することを特徴とする請求項第１項又は第２項記載の
   航空機の対空速度及び航行方向検出装置。
4. （４）前記周波数変調された圧力検出信号の平均周波数
   の算出手段は、 複数のサンプリング周期の各サンプリング周期における
   周波数変調された圧力検出信号のサイクルを計数し、計
   数値を示す圧力サイクル信号を発生する手段と、 各サンプリング周期における、周波数一定の周波数信号
   を計数して、計数値に応じたクロックサイクル信号を発
   生する手段と、 前記圧力サイクル信号を前記クロックサイクル信号で除
   算して、各サンプリング周期における前記除算結果を示
   す商信号を発生する手段と、及び前記商信号と前記クロ
   ックサイクル信号を乗算して、各サンプリング周期の周
   波数変調された圧力検出信号の平均周波数を示す平均周
   波数信号を発生する手段とで構成したことを特徴とする
   請求項第３項記載の航空機の対空速度及び航行方向検出
   装置。
5. （５）前記定常圧力成分信号の加算手段及び前記直角位
   相調波成分信号の加算手段は、回転部材の一回転分のサ
   ンプリング周期の定常圧力成分及び直角位相調波成分信
   号を加算するようにしたことを特徴とする請求項第２項
   記載の航空機の対空速度及び航行方向検出装置。
6. （６）前記一次調波信号の発生手段は、 各位相の直角位相成分信号の各別に二乗して二乗信号を
   発生する手段と、 前記各位相の二乗信号を加算して加算信号を発生する手
   段と、 前記加算信号を１／２乗して加算信号の平方根を求めて
   前記一次調波信号を発生する手段とで構成したことを特
   徴とする請求項第２項記載の航空機の対空速度及び航行
   方向検出装置。
7. （７）前記対空速度の算出手段は、 前記定常成分信号を前記静圧検出信号で除算して定常成
   分信号値の前記静圧検出信号値に対する比信号を発生す
   る手段と、 前記比信号を２／７乗して２／７乗根信号を発生する手
   段と、 前記検出された静止温度信号を前記一次調波信号で乗算
   して積信号を発生する手段と、 前記積信号を定常成分信号で除算して商信号を発生する
   手段と、及び 前記商信号と、所定の定数信号と２／７乗信号を乗算し
   て対空速度信号を発生する手段とで構成したことを特徴
   とする請求項第２項記載の航空機の対空速度及び航行方
   向検出装置。
8. （８）前記回転部材の一回転中に設定されるサンプリン
   グ周期の数ｍに応じて［（ｍ／π）ｓｉｎ（π／ｍ）］
   ＾２で決定される補正値により前記一次調整波信号を補
   正する手段を設けたことを特徴とする請求項第１項乃至
   第７項のいずれかに記載の航空機の対空速度及び航行方
   向検出装置。
9. （９）回転部材の端部における圧力を示す圧力検出信号
   と、予じめ設定された基準フレーム内における回転部材
   の所定の基準位置を検出して周期的に発生される基準位
   置信号と、及び気塊の静圧を示す静圧検出信号に基づい
   て、航空機の対空速度と前記基準フレームに対する航行
   方向を検出する装置であって、 周期的に発生される基準位置信号に応じて前記回転部材
   の角度位置に応じ、前記基準位置に関して設定される複
   数の圧力サンプリング周期の、各サンプリング周期にお
   ける検出圧力を圧力サンプルとしてサンプリングするサ
   ンプリング手段と、及び 各サンプリング周期においてサンプリングされた圧力サ
   ンプルをフーリエ変換により処理して、各圧力サンプル
   に関して回転部材の端部における圧力をしめすフーリエ
   圧力成分信号を発生し、該フーリエ成分信号と前記静圧
   検出信号に応じて航空機の対空速度と航行方向を算出す
   る信号処理手段とによって構成したことを特徴とする航
   空機の対空速度及び航行方向の検出装置。
10. （１０）前記信号処理装置は、 各サンプリング周期における前記回転部材の端部におけ
    る検出圧力の定常圧力成分を示すフーリエ級数定常圧力
    成分信号を発生する手段と、前記各サンプリング周期に
    おけるフーリエ級数定常圧力成分信号を加算してフーリ
    エ定常成分信号を発生する手段と、 各サンプリング周期における、回転部材の端部の一次調
    波成分に関して、前記一次調波の各位相の値をしめす一
    対のフーリエ級数直角位相調波信号を発生する手段と、 各位相のフーリエ級数直角位相調波信号を加算して一対
    のフーリエ直角位相成分信号を発生する手段と、 前記一対のフーリエ級数直角位相成分信号の各位相成分
    の大きさを示すフーリエ級数一次調波信号を形成する手
    段と、 前記フーリエ定常成分信号と、前記フーリエ級数一次調
    波信号と及び前記静圧検出信号に基づいて航空機の気塊
    に対する速度を示す対空速度信号を発生する手段と、及
    び、 前記一対のフーリエ直角位相成分信号に基づいて航空機
    の基準フレームに関して航行方向を示す航行方向信号を
    発生することを特徴とする請求項第９項記載の航空機の
    対空速度及び航行方向検出装置。
11. （１１）前記回転部材の端部の圧力を示す圧力検出信号
    は回転部材の回転周波数よりも高い周波数の周期信号で
    あり、気塊に対する航空機の動作によって発生する圧力
    変動に比例して周波数変調されており、前記サンプリン
    グ手段は、周波数変調された圧力検出信号の平均周波数
    を算出して、この平均周波数を示す信号を発生する手段
    を有することを特徴とする請求項第１項又は第９項又は
    第１０項記載の航空機の対空速度及び航行方向検出装置
    。
12. （１２）前記周波数変調された圧力検出信号の平均周波
    数の算出手段は、 複数のサンプリング周期の各サンプリング周期における
    周波数変調された圧力検出信号のサイクルを計数し、計
    数値を示す圧力サイクル信号を発生する手段と、 各サンプリング周期における、周波数一定の周波数信号
    を計数して、計数値に応じたクロックサイクル信号を発
    生する手段と、 前記圧力サイクル信号を前記クロックサイクル信号で除
    算して、各サンプリング周期における前記除算結果を示
    す商信号を発生する手段と、及び前記商信号と前記クロ
    ックサイクル信号を乗算して、各サンプリング周期の周
    波数変調された圧力検出信号の平均周波数を示す平均周
    波数信号を発生する手段とで構成したことを特徴とする
    請求項第１１項記載の航空機の対空速度及び航行方向検
    出装置。
13. （１３）前記定常圧力成分信号の加算手段及び前記直角
    位相調波成分信号の加算手段は、回転部材の一回転分の
    サンプリング周期の定常圧力成分及び直角位相調波成分
    信号を加算するようにしたことを特徴とする請求項第１
    ０項記載の航空機の対空速度及び航行方向検出装置。
14. （１４）前記一次調波信号の発生手段は、 各位相のフーリエ直角位相成分信号の各別に二乗して二
    乗信号を発生する手段と、 前記各位相の二乗信号を加算して加算信号を発生する手
    段と、 前記加算信号を１／２乗して加算信号の平方根を求めて
    前記一次調波信号を発生する手段とで構成したことを特
    徴とする請求項第１０項記載の航空機の対空速度及び航
    行方向検出装置。
15. （１５）前記対空速度の算出手段は、 前記定常成分信号を前記静圧検出信号で除算して定常成
    分信号値の前記静圧検出信号値に対する比信号を発生す
    る手段と、 前記比信号を２／７乗して２／７乗根信号を発生する手
    段と、 前記検出された静止温度信号を前記一次調波信号で乗算
    して積信号を発生する手段と、 前記積信号を定常成分信号で除算して商信号を発生する
    手段と、及び 前記商信号と、所定の定数信号と２／７乗信号を乗算し
    て対空速度信号を発生する手段とで構成したことを特徴
    とする請求項第１０項記載の航空機の対空速度及び航行
    方向検出装置。
16. （１６）前記回転部材の一回転中に設定されるサンプリ
    ング周期の数ｍに応じて［（ｍ／π）ｓｉｎ（π／ｍ）
    ］＾２で決定される補正値により前記一次調整波信号を
    補正する手段を設けたことを特徴とする請求項第９項乃
    至第１４項のいずれかに記載の航空機の対空速度及び航
    行方向検出装置。
17. （１７）回転部材の端部における圧力を示す圧力検出信
    号と、予じめ設定された基準フレーム内における回転部
    材の所定の基準位置を検出して周期的に発生される基準
    位置信号と、及び気塊の静圧を示す静圧検出信号に基づ
    いて、航空機の対空速度と前記基準フレームに対する航
    行方向を検出する方法であって、 周期的に発生される基準位置信号に応じて前記回転部材
    の角度位置に応じ、前記基準位置に関して設定される複
    数の圧力サンプリング周期の、各サンプリング周期にお
    ける検出圧力を圧力サンプルとしてサンプリングし、 各サンプリング周期においてサンプリングされた圧力サ
    ンプルをフーリエ変換により処理して、各圧力サンプル
    に関して回転部材の端部における圧力をしめすフーリエ
    圧力成分信号を発生し、及び 該フーリエ成分信号と前記静圧検出信号に応じて航空機
    の対空速度と航行方向を算出するようにしたことを特徴
    とする航空機の対空速度及び航行方向の検出方法。
18. （１８）前記の信号処理は、 各サンプリング周期における前記回転部材の端部におけ
    る検出圧力の定常圧力成分を示すフーリエ級数定常圧力
    成分信号を発生し、 前記各サンプリング周期におけるフーリエ級数定常圧力
    成分信号を加算してフーリエ定常成分信号を発生し、 各サンプリング周期における、回転部材の端部の一次調
    波成分に関して、前記一次調波の各位相の値をしめす一
    対のフーリエ級数直角位相調波信号を発生し、 各位相のフーリエ級数直角位相調波信号を加算して一対
    のフーリエ直角位相成分信号を発生し、前記一対のフー
    リエ級数直角位相成分信号の各位相成分の大きさを示す
    フーリエ級数一次調波信号を形成し、 前記フーリエ定常成分信号と、前記フーリエ級数一次調
    波信号と及び前記静圧検出信号に基づいて航空機の気塊
    に対する速度を示す対空速度信号を発生し、及び、 前記一対のフーリエ直角位相成分信号に基づいて航空機
    の基準フレームに関して航行方向を示す航行方向信号を
    発生するようにしたことを特徴とする請求項第１７項記
    載の航空機の対空速度及び航行方向検出方法。
19. （１９）前記回転部材の端部の圧力を示す圧力検出信号
    は回転部材の回転周波数よりも高い周波数の周期信号で
    あり、気塊に対する航空機の動作によって発生する圧力
    変動に比例して周波数変調されており、前記サンプリン
    グ手段は、周波数変調された圧力検出信号の平均周波数
    を算出して、この平均周波数を示す信号を発生するよう
    にしたことを特徴とする請求項第１項又は第９項又は第
    １８項記載の航空機の対空速度及び航行方向検出方法。
20. （２０）前記周波数変調された圧力検出信号の平均周波
    数の算出においては、 複数のサンプリング周期の各サンプリング周期における
    周波数変調された圧力検出信号のサイクルを計数し、計
    数値を示す圧力サイクル信号を発生し、 各サンプリング周期における、周波数一定の周波数信号
    を計数して、計数値に応じたクロックサイクル信号を発
    生し、 前記圧力サイクル信号を前記クロックサイクル信号で除
    算して、各サンプリング周期における前記除算結果を示
    す商信号を発生し、及び前記商信号と前記クロックサイ
    クル信号を乗算して、各サンプリング周期の周波数変調
    された圧力検出信号の平均周波数を示す平均周波数信号
    を発生するようにしたことを特徴とする請求項第１９項
    記載の航空機の対空速度及び航行方向検出方法。
21. （２１）前記定常圧力成分信号の加算手段及び前記直角
    位相調波成分信号の加算手段は、回転部材の一回転分の
    サンプリング周期の定常圧力成分及び直角位相調波成分
    信号を加算するようにしたことを特徴とする請求項第１
    ８項記載の航空機の対空速度及び航行方向検出方法。
22. （２２）前記一次調波信号は、 各位相のフーリエ直角位相成分信号の各別に二乗して二
    乗信号を発生し、 前記各位相の二乗信号を加算して加算信号を発生し、 前記加算信号を１／２乗して加算信号の平方根を求めて
    前記一次調波信号を発生して算出するようにしたことを
    特徴とする請求項第１８項記載の航空機の対空速度及び
    航行方向検出方法。
23. （２３）前記対空速度は、 前記定常成分信号を前記静圧検出信号で除算して定常成
    分信号値の前記静圧検出信号値に対する比信号を発生し
    、 前記比信号を２／７乗して２／７乗根信号を発生し、 前記検出された静止温度信号を前記一次調波信号で乗算
    して積信号を発生し、 前記積信号を定常成分信号で除算して商信号を発生し、
    及び 前記商信号と、所定の定数信号と２／７乗信号を乗算し
    て対空速度信号を発生して算出することを特徴とする請
    求項第１８項記載の航空機の対空速度及び航行方向検出
    方法。
24. （２４）前記回転部材の一回転中に設定されるサンプリ
    ング周期の数ｍに応じて［（ｍ／π）ｓｉｎ（π／ｍ）
    ］＾２で決定される補正値により前記一次調整波信号を
    補正するようにしたことを特徴とする請求項第１７項乃
    至第２３項のいずれかに記載の航空機の対空速度及び航
    行方向検出方法。