JPH04315084A - 航空機の対地衝突防止システム - Google Patents

航空機の対地衝突防止システム

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JPH04315084A
JPH04315084A JP3080007A JP8000791A JPH04315084A JP H04315084 A JPH04315084 A JP H04315084A JP 3080007 A JP3080007 A JP 3080007A JP 8000791 A JP8000791 A JP 8000791A JP H04315084 A JPH04315084 A JP H04315084A
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JP
Japan
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aircraft
ground
data
dimensional
prevention system
Prior art date
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Pending
Application number
JP3080007A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiichi Yamakawa
山川 栄一
Ryutaro Yabe
矢部 龍太郎
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヘリコプタや低高度で
運用する機会が多い小型、中型の固定翼機等の航空機の
対地衝突防止システムに関する。
【0002】
【従来の技術】ヘリコプタや小型、中型の固定翼機等、
低高度で運用する機会の多い航空機では対地距離が短い
関係で変化する地形や地物、建造物等に衝突する危険が
ある。この危険は特に、夜間や悪天候下で増加する。
【0003】従来、ヘリコプタ等の対地衝突防止手段と
しては、最も簡単には操縦者の眼による監視が挙げられ
るが、夜間や悪天候下では全く役に立たない。又、地形
、地物、鉄塔や煙突、高層ビル等、高さの高い構造物等
の位置が記載された地図を視ながら航行することも一般
に行なわれているが、自機の正確な位置の確認が必須の
要件となる。更に最近では、ウェザー・レーダ(アクテ
ィブ)、FLIR(パッシブ)等も使用されているが、
前者は雲の向う側の障害物は映らないので、雲を通り抜
けた途端に目の前に障害物が出現する危険がある。 又、後者は霧、雲、雨あるいは煙で性能が大幅に劣化す
る難点がある。さらに最近では、ADF、VOR等の支
援航法や、INS、ドプラー等の自立航法も採用されて
いるが、これらはいずれも誤差が大きく、地表近くの運
用には不適で、また障害物情報を有しないため、本件の
手段としては能力を満せない欠点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のヘリ
コプタ等、低高度で運用される機会の多い航空機の対地
衝突防止対策の上記の問題点にかんがみ、夜間や悪天候
下での自機位置を精度高く確認することができ、操縦者
に自機の位置とともに障害物情報が地図で表示され自機
が対地衝突する危険性のある飛行状態にある場合、操縦
者に警告を発して対地衝突を回避することのできる対地
衝突防止システムを提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、大きく別けて2つの対地衝突防止システ
ムを提案する。
【0006】第1の対地衝突防止システムは、全地球測
位システムの衛星信号を用いて自機位置の座標を検知す
る手段と、航行地域の地物等を表わす3次元のデータベ
ース作製手段と、該手段により作成された3次元データ
ベースの中から必要なデータを出力する手段と、自機速
度、方位、高度を機体装備の計器等から入力し、機体進
行方向の3次元危険回避可能領域を求める計算手段と、
自機位置と地物等の距離を求める対地距離計算手段と、
上記の対地距離計算手段で求められた対地距離が、上記
危険回避可能領域計算手段により求められた3次元危険
回避可能領域内にある場合に、危険と判断する手段と、
危険と判断した場合、操縦者に危険状態にあることを報
らせる表示手段とを有することを特徴とする。
【0007】第2の対地衝突防止システムは、全地球測
位システムの衛星信号を用いて自機位置の座標を検知す
る手段と、航行地域の地形、地勢、建造物、人文データ
等の地図データを表わす2次元のデータベース作成手段
と、該手段により作成された2次元データベースの中か
ら必要なデータを出力する手段と、上記の地図データを
操縦者に画面で示す表示手段と、上記の地図データに重
ねて建造物等のデータを追記する手段と、上記表示手段
に自機位置が含まれる地図データ及び自機位置と方向と
を示す標識を表示する手段とからなることを特徴とする
【0008】
【作用】上記2つのシステムの作用を、これらのシステ
ム構成を示すブロック図に基づいて説明する。
【0009】図1は第1のシステムの構成を示すブロッ
ク図である。全地球測位システム(Global  P
ositioning  System:GPS)受信
機1で受信された衛星信号は自機位置座標検知部2に入
力され自機位置の座標が検知される。検知された自機位
置に対応する3次元地形等のデータ3を探し、そのデー
タがメモリ部4に入力され記憶される。記憶されたデー
タの中から必要な3次元データが取出され、航空機が本
来備えている自機速度(Va),方位、高度(Alt)
の計器5からの機体パラメータ信号が、CPU6に入力
され、機体進行方向の3次元危険回避可能領域を求める
計算及び自機高度と地物高度のデータとの差より対地距
離を求める計算を行ない、この対地距離が上記の3次元
危険回避可能領域内にある場合、危険と判断する。上記
の3次元危険回避可能領域及び自機位置は表示処理部7
を介して画像表示部8に表示され、CPU6により、危
険と判断された場合は画像表示部8に表示する他、音声
等の表示手段9で、操縦者に警告する。
【0010】第2のシステムの構成は図2に示す如くで
ある。GPS受信機1により検知された自機位置に対応
して探すデータが、地形、地勢、人文データ等の2次元
地図データであり、このデータはメモリ部4に入力され
記憶される。メモリには必要に応じて上記地図データ1
1に重ねて建造物等の可変データが入力端末12より入
力されて追記される。メモリ4に記憶されたデータ中か
ら対地衝突防止に必要なデータ及び自機位置と方向とを
示すデータは表示処理部7を経て画像表示部8に表示さ
れる。操縦者は本来航空機に装備された機速、高度、方
位等の機体パラメータ5の計器表示と画像表示部8とに
より危険状態を判断することができる。
【0011】以上、2つの代表的なシステムの構成と作
用を説明したが、これらの構成を適宜組合せ、又他の構
成を追加することにより種々のシステムを構成すること
ができる。上記及びそれ以外の発明の構成、作用、効果
については、以下に図面を参照して詳細に述べる実施例
の説明により明らかにされるであろう。
【0012】
【実施例】以下に本発明の実施例を、図面に基づいて詳
細に説明する。
【0013】図3は、本発明の対地衝突防止システムを
ヘリコプタに搭載した実施例を示すブロック図である。 図において、図1、図2で説明したブロック図と同一の
機能を有する部品には同一の符号を付して説明する。
【0014】本実施例の対地衝突防止システムは、概ね
図1及び図2に示したシステムを寄せ合せたシステムと
考えることができる、図2のシステムと同様、ユーザー
によって入力可能な可変データ入力端子12がメモリ装
置4に接続して設けられている。これにより、建造物等
のデータ2次元地図データベース又は3次元データベー
スのデータに追加してメモリ装置4に記憶させることが
できる。又、CPU6には、危険認識処理部6aの他、
自機の危険な状態にあることが危険認識処理部6aによ
り判断された場合、回避方向を判断する回避方向判断部
6bを備え、判断した回避方向を回避方向指示器10で
指示することができるようになっている。又、操縦者が
機内交話装置13のヘッドフォンを装着している場合で
も、対地衝突防止のための音声警告信号が聴えるように
、音声警告装置9への回路から分岐して、機内交話装置
13に音声信号が同時に入力されるようになっている。 その他の構成は、図1及び図2のシステムと同様である
【0015】図4は、このシステムによる危険認識・表
示の基本フローチャートである。以下に、このフローチ
ャートと図3のブロック図を参照して危険認識及び表示
の動作を説明する。
【0016】ステップ1(フローチャート中ではS1と
符号を付する。以下同様)でGPS受信機により受信し
た衛星信号により、機体位置の座標が検知される。ここ
に、x,y,zは夫々経度、緯度、高度を表わす。なお
、機体位置の検知に当っては、他の航法装置のデータと
も照合することにより、誤検知を発見することができる
。(x,y)を中心とした表示用2次元データをメモリ
4に読み取る(S2)。データベースとしては、CD−
ROM、MO−ROM、EP−ROMなどを使用するこ
とができる。メモリ4に記憶されたデータより所要の2
次元データ(基本的には紙地図と同一のもの)と自機位
置、機首方位を画像表示部8に表示する(S3)。表示
装置としては、CRT(ブラウン管)又はLCD(液晶
ディスプレイ)を使用するのがよい。
【0017】一方、航空機自体の有するセンサより機速
、高度、方位、旋回率、上昇率等のパラメータが検知さ
れ(この際GPSからのデータ照合も可である。)(S
4)、CPU6の危険認識処理部6aで、速度、旋回率
、上昇率から、障害物があった場合に回避操作しなけれ
ば危険となる領域が計算され(S5)、又機体位置と上
記危険領域及びGPSの測位誤差をもとに、危険領域境
界面の座標(x1’,y1’,z1’)…………(xi
’,yi’,zi’)を計算、または数式で表わす(S
6)。
【0018】次いで、機体位置(x,y)と、それを中
心とする一定の範囲の3次元データ(X1,Y1,Z1
)…………(Xi,Yi,Zi)を読み取り(S7)、
コンピュータにより包絡面を計算し、又は補間計算によ
り曲面を生成する(S8)。
【0019】上記包絡面の下側に危険領域座標があるか
否かを危険認識処理部6aで判定し(S9)、なければ
、このフローは終了し、もしあれば、音声警報装置及び
機内交話装置13に出力し、警報を発する(S10)と
ともに、Z≧zの点を含む危険な方角の表示等を回避方
向指示器10に表示する(S11)。
【0020】図5は画像表示装置8上に表示された危険
領域20と自機の位置及び機首方向20を示す地図表示
の一例を示す図である。地図表示が真北基準の場合、回
避方向を錯覚すると困るので、回避方向指示器が必要で
ある。
【0021】図6は回避方向指示器10の表示の一例を
示すものであって、機首を真上にして回避方向を点滅さ
せて表示する回避方向表示灯22と、“PULLUP!
”(急上昇!の意味)の文字が点滅する警告ランプ23
とを備えている。
【0022】次に、図7により、地図データの概念の1
例を説明する。CD−ROMにはデータとして、■  
地図 ■  地名等文字データ ■  3次元ベクトルデータ が蓄えられている。
【0023】■の「地図」は、等高線、道路、河川など
の記載されたペーパーマップで、操縦者への表示用地図
である。■の「地名等文字データ」は、地名等のコォー
ディネートローテーション表示用で、必須のものではな
い。■の「3次元ベクトルデータ」は、危険回避の監視
用として演算のみに使用するもので、国土数値情報25
0mメッシュの高度のベクトルデータを使用する。
【0024】上記■,■,■のデータが入力される装置
本体のメモリには、■ユーザー書込み用3次元データと
して、例えば高い建造物等の3次元データが入力可能と
なっており、危険回避の監視用して前述の3次元データ
に重畳して表示装置又はコンピュータに出力することが
できるようになっている。
【0025】図8は危険認識の概念を説明する図である
。この例では、補間による地形図生成は行なっておらず
、メッシュ単位で最も標高の高い点を、そのメッシュの
代表点として地形を推定している。このようにすること
により、一般に用いられている補間法による地形の生成
法に比して演算規模を小さくし、演算時間を短縮するこ
とができる。自機100の飛行速度、高度、測位誤差等
の演算の必要な区域を局限して、前記の図4のフローチ
ャートのステップ8の計算を行なう。その際、図7で説
明した送電線、その支柱、鉄塔などのユーザ入力データ
地形の一部として重畳して計算を行なう。
【0026】メモリー装置は、図1で説明したシステム
の3次元データベースと図2で説明したシステムの2次
元データベースの両方又は任意の一方を格納できるよう
にし、必要に応じてどちらでも出力できるようにしてお
けば、時宜に応じた対地衝突防止方法を採用することが
できる。
【0027】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、低高度で
飛行するヘリコプタや低高度での飛行の機会が多い小型
、中型固定翼機等の航空機の地物衝突事故の防止、操縦
者の地物衝突事故防止に払う負担が軽減され、かつ、多
暮、霧等の地形、地物の確認が困難な環境下でも安全航
行が確保でき、航空地図、一般地図の携行、取扱いに代
る低価格の対地衝突防止システムが実現でき航空機の対
地衝突事故の防止に顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の対地衝突防止システムの1つの構成を
示すブロック図である。
【図2】本発明の対地衝突防止システムの他の構成を示
すブロック図である。
【図3】本発明の対地衝突防止システムをヘリコプタに
搭載した実施例を示すブロック図である。
【図4】そのシステムの危険認識・表示の基本フローチ
ャートである。
【図5】画像表示装置上の表示の一例を示す正面図であ
る。
【図6】回避方向指示器の表示の一例を示す正面図であ
る。
【図7】地図データの概念の一例を示す図式図である。
【図8】危険認識の概念の一例を示す図式図である。
【符号の説明】
1  GPS(全地球測位システム)受信機2  自機
位置座標検知部 3  3次元地形等データ 4  メモリー部 5  機体パラメータ(自機速度、方位、高度)6  
CPU 7  表示処理部 8  画像表示部 9  危険表示手段 10  回避方向指示器 11  2次元地図データ 12  可変データ入力端末

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】航空機が地物等に衝突する危険性がある飛
    行状態にある場合に、操縦者に所要の警告を行なう対地
    衝突防止システムにおいて、全地球測位システムの衛星
    信号を用いて自機位置の座標を検知する手段と、航行地
    域の地物等を表わす3次元のデータベース作製手段と、
    該手段により作成された3次元データベースの中から必
    要なデータを出力する手段と、自機速度、方位、高度を
    機体装備の計器等から入力し、機体進行方向の3次元危
    険回避可能領域を求める計算手段と、自機位置と地物等
    の距離を求める対地距離計算手段と、上記の対地距離計
    算手段で求められた対地距離が、上記危険回避可能領域
    計算手段により求められた3次元危険回避可能領域内に
    ある場合に、危険と判断する手段と、危険と判断した場
    合、操縦者に危険状態にあることを報らせる表示手段と
    を有することを特徴とする対地衝突防止システム。
  2. 【請求項2】航空機が地物等に衝突する危険性がある飛
    行状態にある場合に、操縦者に所要の警告を行なう対地
    衝突防止システムにおいて、全地球測位システムの衛星
    信号を用いて自機位置の座標を検知する手段と、航行地
    域の地形、地勢、建造物、人文データ等の地図データを
    表わす2次元のデータベース作成手段と、該手段により
    作成された2次元データベースの中から必要なデータを
    出力する手段と、上記の地図データを操縦者に画面で示
    す表示手段と、上記の地図データに重ねて建造物等のデ
    ータを追記する手段と、上記表示手段に自機位置が含ま
    れる地図データ及び自機位置と方向とを示す標識を表示
    する手段とからなることを特徴とする対地衝突防止シス
    テム。
  3. 【請求項3】上記の地物等を表わす3次元データベース
    に建造物等のデータを3次元データとして追記すること
    が可能であることを特徴とする請求項1に記載の対地衝
    突防止システム。
  4. 【請求項4】さらに、航行地域の地形、地勢、建造物、
    人文データ等の地図データを表わす2次元のデータベー
    ス作成手段と、該手段により作成された2次元データベ
    ースと上記3次元のデータベースと上記3次元のデータ
    ベース作製手段により作製された航行地域の地物を表わ
    す3次元のデータベースとをともに格納する手段と、必
    要に応じて該格納手段に格納された2次元データベース
    と3次元データベースのいずれをも出力することのでき
    る手段とを有することを特徴とする請求項1に記載の対
    地衝突防止システム。
  5. 【請求項5】上記の3次元危険回避可能領域を求める計
    算手段が、自機位置の測定誤差推定値の加算、自機の上
    昇率及び旋回率を考慮した修正を含むことを特徴とする
    請求項1に記載の対地衝突防止システム。
  6. 【請求項6】上記の自機位置の対地距離計算手段による
    計算の代りに上記の3次元危険回避可能領域を求める計
    算においてメッシュ単位で最高標高点を代表点として対
    地距離を求めるようにしたことを特徴とする請求項1に
    記載の対地衝突防止システム。
JP3080007A 1991-04-12 1991-04-12 航空機の対地衝突防止システム Pending JPH04315084A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2697796A1 (fr) * 1992-11-10 1994-05-13 Sextant Avionique Dispositif d'évitement de collisions pour aéronef notamment avec le sol.
JPH0712926A (ja) * 1993-06-28 1995-01-17 Nec Corp 自動高度情報付加装置
JP2000162315A (ja) * 1998-11-26 2000-06-16 Mitsubishi Electric Corp レーダー装置
JP2018101827A (ja) * 2016-12-19 2018-06-28 株式会社コスミックエンジニアリング ヘリコプター中継機器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6427480A (en) * 1977-11-08 1989-01-30 Genentech Inc Cloning vehicle for developing desired polypeptide
JPS6436400A (en) * 1987-07-31 1989-02-07 Japan Radio Co Ltd Front warning device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6427480A (en) * 1977-11-08 1989-01-30 Genentech Inc Cloning vehicle for developing desired polypeptide
JPS6436400A (en) * 1987-07-31 1989-02-07 Japan Radio Co Ltd Front warning device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2697796A1 (fr) * 1992-11-10 1994-05-13 Sextant Avionique Dispositif d'évitement de collisions pour aéronef notamment avec le sol.
EP0597760A1 (fr) * 1992-11-10 1994-05-18 Sextant Avionique Dispositif d'évitement de collisions pour aéronef notamment avec le sol
US5414631A (en) * 1992-11-10 1995-05-09 Sextant Avionique Collision-avoidance device for aircraft, notably for avoiding collisions with the ground
JPH0712926A (ja) * 1993-06-28 1995-01-17 Nec Corp 自動高度情報付加装置
JP2000162315A (ja) * 1998-11-26 2000-06-16 Mitsubishi Electric Corp レーダー装置
JP2018101827A (ja) * 2016-12-19 2018-06-28 株式会社コスミックエンジニアリング ヘリコプター中継機器

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