JPH05139384A - 飛翔体の姿勢制御装置 - Google Patents
飛翔体の姿勢制御装置Info
- Publication number
- JPH05139384A JPH05139384A JP32702491A JP32702491A JPH05139384A JP H05139384 A JPH05139384 A JP H05139384A JP 32702491 A JP32702491 A JP 32702491A JP 32702491 A JP32702491 A JP 32702491A JP H05139384 A JPH05139384 A JP H05139384A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- attitude
- control
- axis
- jet fluid
- flying body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 対気速度の低い状態においても十分な姿勢制
御を可能とする。 【構成】 ジャイロ２は飛翔体１の姿勢を検出する。胴
体１ａ、主翼１ｂに設けられた複数の排出口４，７は、
固体ロケットブースタ３からジェット流体を導き排出
し、３軸制御を可能にする。演算記憶処理部６は、ジャ
イロ２の検出信号をもとに所定の演算記憶処理を行い、
この処理結果によって、固体ロケットブースタ３と排出
口４，７との間の流路３ａに設けた流量調節弁５を制御
する。
御を可能とする。 【構成】 ジャイロ２は飛翔体１の姿勢を検出する。胴
体１ａ、主翼１ｂに設けられた複数の排出口４，７は、
固体ロケットブースタ３からジェット流体を導き排出
し、３軸制御を可能にする。演算記憶処理部６は、ジャ
イロ２の検出信号をもとに所定の演算記憶処理を行い、
この処理結果によって、固体ロケットブースタ３と排出
口４，７との間の流路３ａに設けた流量調節弁５を制御
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無人飛行機などの飛翔
体の姿勢制御装置に関し、特に、発射，離陸直後などの
対気速度の低い状態における飛翔体の姿勢制御装置に関
する。
体の姿勢制御装置に関し、特に、発射，離陸直後などの
対気速度の低い状態における飛翔体の姿勢制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】無人飛行機などの飛翔体における従来の
姿勢制御は、主翼に取り付けられた補助翼、尾翼に取り
付けられた昇降舵、方向舵などによって翼面上に働く空
気力を変化させることによって行う。ここで空気力はつ
ぎの式に示すように、補助翼昇降舵方向舵の舵角δに比
例するため、舵角δを変化させて姿勢制御する。 空気力＝（１／２）ρ・ｕ2・Ｓ・Ｃδ・δ ρ：空気密度、ｕ：対気速度、Ｓ：基準面積、Ｃδ：空
力係数、δ：舵角
姿勢制御は、主翼に取り付けられた補助翼、尾翼に取り
付けられた昇降舵、方向舵などによって翼面上に働く空
気力を変化させることによって行う。ここで空気力はつ
ぎの式に示すように、補助翼昇降舵方向舵の舵角δに比
例するため、舵角δを変化させて姿勢制御する。 空気力＝（１／２）ρ・ｕ2・Ｓ・Ｃδ・δ ρ：空気密度、ｕ：対気速度、Ｓ：基準面積、Ｃδ：空
力係数、δ：舵角
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、この空
気力は対気速度ｕの二乗に比例するため、対気速度が低
い状態では、姿勢を変化させるための十分な空気力が得
られない。したがって、いくら舵角を大きくしても大き
な空気力が得られず、翼の基準面積や空力係数を大きく
するにも限界があって、十分な姿勢制御を行えないとい
う問題がある。特に、固体ロケットブースタを用いて発
射される無人飛行機にあっては、ロケットブースタの推
力軸線と飛翔体の機体軸線とのアンマッチや、複数のロ
ケットブースタの使用時の推力アンバランスなどによっ
て、発射直後の機体姿勢が乱れたときに、発射直後の対
気速度が低く、従来の姿勢制御では十分な姿勢の回復が
行えないという問題がある。
気力は対気速度ｕの二乗に比例するため、対気速度が低
い状態では、姿勢を変化させるための十分な空気力が得
られない。したがって、いくら舵角を大きくしても大き
な空気力が得られず、翼の基準面積や空力係数を大きく
するにも限界があって、十分な姿勢制御を行えないとい
う問題がある。特に、固体ロケットブースタを用いて発
射される無人飛行機にあっては、ロケットブースタの推
力軸線と飛翔体の機体軸線とのアンマッチや、複数のロ
ケットブースタの使用時の推力アンバランスなどによっ
て、発射直後の機体姿勢が乱れたときに、発射直後の対
気速度が低く、従来の姿勢制御では十分な姿勢の回復が
行えないという問題がある。
【０００４】本発明は上記問題点にかんがみなされたも
ので、対気速度の低い状態においても十分な姿勢制御を
可能とする飛翔体の姿勢制御装置の提供を目的とする。
ので、対気速度の低い状態においても十分な姿勢制御を
可能とする飛翔体の姿勢制御装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる本発明は、飛翔体の姿勢を検出す
る姿勢検出器と、推進用ジェット発生部からジェット流
体を導き、これを飛翔体外に排出し、３軸制御を可能に
すべく胴体・翼に設けられた複数の排出口と、上記姿勢
検出器からの検出信号に基づいて、上記排出口からの排
出流体の流量，圧力を制御する制御部とで構成してあ
る。また、請求項２にかかる本発明は、上記姿勢検出器
をジャイロとし、上記推進用ジェット発生部を固体ロケ
ットブースタとし、上記排出口を左右の主翼の下面と、
胴体の前部の上下とにそれぞれ設け、上記制御部は上記
ジャイロの検出信号をもとに所定の演算記憶処理を行
い、この処理結果によって、上記固体ロケットブースタ
と上記排出口との間の流路に設けた流量調節弁を制御す
る構成としてある。
め、請求項１にかかる本発明は、飛翔体の姿勢を検出す
る姿勢検出器と、推進用ジェット発生部からジェット流
体を導き、これを飛翔体外に排出し、３軸制御を可能に
すべく胴体・翼に設けられた複数の排出口と、上記姿勢
検出器からの検出信号に基づいて、上記排出口からの排
出流体の流量，圧力を制御する制御部とで構成してあ
る。また、請求項２にかかる本発明は、上記姿勢検出器
をジャイロとし、上記推進用ジェット発生部を固体ロケ
ットブースタとし、上記排出口を左右の主翼の下面と、
胴体の前部の上下とにそれぞれ設け、上記制御部は上記
ジャイロの検出信号をもとに所定の演算記憶処理を行
い、この処理結果によって、上記固体ロケットブースタ
と上記排出口との間の流路に設けた流量調節弁を制御す
る構成としてある。
【０００６】
【作用】上記のように構成した請求項１にかかる本発明
においては、姿勢の変化を姿勢検出器が検出し、制御部
へ検出信号を送る。制御部は、この検出信号に基づいて
推進用ジェット発生部からのジェット流体の流量圧力を
制御し、排出口から制御されたジェット流体を排出して
飛翔体の姿勢制御を行う。また、請求項２にかかる本発
明においては、固体ロケットブースタからのジェット流
体を流量調節弁によって調節し、主翼の排出口によって
ロール軸回り、胴体の排出口によってピッチ軸回りの各
制御を行う。
においては、姿勢の変化を姿勢検出器が検出し、制御部
へ検出信号を送る。制御部は、この検出信号に基づいて
推進用ジェット発生部からのジェット流体の流量圧力を
制御し、排出口から制御されたジェット流体を排出して
飛翔体の姿勢制御を行う。また、請求項２にかかる本発
明においては、固体ロケットブースタからのジェット流
体を流量調節弁によって調節し、主翼の排出口によって
ロール軸回り、胴体の排出口によってピッチ軸回りの各
制御を行う。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図３に
基づいて説明する。図１は本実施例の姿勢制御装置のロ
ール軸回りの制御構成を示した構成図である。飛翔体１
の胴体１ａ内には、ジャイロ２と固体ロケットブースタ
３と流量調節弁５と演算記憶処理部６とが設けられてい
る。また、左右の主翼１ｂ下面に５つの左，右第１排出
口４ａ，４ｂがそれぞれ設けられている。
基づいて説明する。図１は本実施例の姿勢制御装置のロ
ール軸回りの制御構成を示した構成図である。飛翔体１
の胴体１ａ内には、ジャイロ２と固体ロケットブースタ
３と流量調節弁５と演算記憶処理部６とが設けられてい
る。また、左右の主翼１ｂ下面に５つの左，右第１排出
口４ａ，４ｂがそれぞれ設けられている。
【０００８】ジャイロ２は姿勢検出器であり、飛翔体１
の姿勢が変化すると検出信号を演算記憶処理部６へ送
る。固体ロケットブースタ３は推進用ジェット発生部で
あって、ジェット流体を流路３ａを通して第１排出口４
に供給する。なお、他のガスタービンなどのエンジンを
固体ロケットブースタ３の代わりに使用してもよい。
左，右第１排出口４ａ，４ｂは、左右の主翼１ｂからジ
ェット流体を排出して飛翔体１のロール軸回りの制御を
可能とする。
の姿勢が変化すると検出信号を演算記憶処理部６へ送
る。固体ロケットブースタ３は推進用ジェット発生部で
あって、ジェット流体を流路３ａを通して第１排出口４
に供給する。なお、他のガスタービンなどのエンジンを
固体ロケットブースタ３の代わりに使用してもよい。
左，右第１排出口４ａ，４ｂは、左右の主翼１ｂからジ
ェット流体を排出して飛翔体１のロール軸回りの制御を
可能とする。
【０００９】流量調節弁５は、第１排出口４と固体ロケ
ットブースタ３との間の流路３ａに設けられ、演算記憶
処理部６からの制御信号によって、ジェット流体の第１
排出口４への流量と圧力を調節する。演算記憶処理部６
は、検出信号を入力し、記憶されている所定のプログラ
ムにしたがって演算処理や記憶処理を行って制御信号を
出力し、この制御信号に基づいて流量調節弁５に必要な
動作をさせる。
ットブースタ３との間の流路３ａに設けられ、演算記憶
処理部６からの制御信号によって、ジェット流体の第１
排出口４への流量と圧力を調節する。演算記憶処理部６
は、検出信号を入力し、記憶されている所定のプログラ
ムにしたがって演算処理や記憶処理を行って制御信号を
出力し、この制御信号に基づいて流量調節弁５に必要な
動作をさせる。
【００１０】つぎに、上述のロール軸回りの制御の動作
について、飛翔体１を後方から見た構成を示す図２を参
照して説明する。まず、主翼１ｂの右の流量調節弁５は
閉じられ、主翼１ｂの左第１排出口４ａからのみジェッ
ト流体が矢印に示すように排出する。すると、この反作
用として、飛翔体１のロール軸回りの右まわりローリン
グモーメントを発生して姿勢制御する。ここで、流量調
節弁５によって、排出されるジェット流体の流量と圧力
を制御することで、ロール軸回りの姿勢を所望の位置に
制御できる。
について、飛翔体１を後方から見た構成を示す図２を参
照して説明する。まず、主翼１ｂの右の流量調節弁５は
閉じられ、主翼１ｂの左第１排出口４ａからのみジェッ
ト流体が矢印に示すように排出する。すると、この反作
用として、飛翔体１のロール軸回りの右まわりローリン
グモーメントを発生して姿勢制御する。ここで、流量調
節弁５によって、排出されるジェット流体の流量と圧力
を制御することで、ロール軸回りの姿勢を所望の位置に
制御できる。
【００１１】図３は、ピッチ軸回りの制御構成を示す構
成図である。この場合は、胴体１ａの前部において、流
量調節弁５から上，下第２排出口７ａ，ｂが設けられ、
ジェット流体を排出してピッチ軸回りのピッチングモー
メントを発生して、ピッチ軸回りの姿勢制御を行うこと
ができる。なお、同様に胴体１ａの前部において、図示
しない排出口を左右に設ければ、ヨー軸回りのヨーイン
グモーメントを発生してヨー軸回りの姿勢制御を行うこ
とができる。
成図である。この場合は、胴体１ａの前部において、流
量調節弁５から上，下第２排出口７ａ，ｂが設けられ、
ジェット流体を排出してピッチ軸回りのピッチングモー
メントを発生して、ピッチ軸回りの姿勢制御を行うこと
ができる。なお、同様に胴体１ａの前部において、図示
しない排出口を左右に設ければ、ヨー軸回りのヨーイン
グモーメントを発生してヨー軸回りの姿勢制御を行うこ
とができる。
【００１２】以上説明したように、従来の翼面上に発生
する空気力を用いず、ジェット流体によって３軸（ロー
ル，ピッチ，ヨー軸）制御が行える。
する空気力を用いず、ジェット流体によって３軸（ロー
ル，ピッチ，ヨー軸）制御が行える。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明によると、対気速度
の低い状態においても、対気速度に関係ないジェット流
体の排出によって姿勢制御するので、十分な姿勢制御を
可能とする。
の低い状態においても、対気速度に関係ないジェット流
体の排出によって姿勢制御するので、十分な姿勢制御を
可能とする。
【図１】本実施例のロール軸回りの姿勢制御の構成図。
【図２】同上の後方より見た姿勢制御の構成図。
【図３】本実施例のピッチ軸回りの姿勢制御の構成図。
１ 飛翔体 １ａ 胴体 １ｂ 主翼 ２ ジャイロ ３ 固体ロケットブースタ ３ａ 流路 ４ａ，４ｂ 左，右第１排出口 ５ 流量調節弁 ６ 演算記憶処理部
Claims (2)
- 【請求項１】 飛翔体の姿勢を検出する姿勢検出器と、 推進用ジェット発生部からジェット流体を導き、これを
飛翔体外に排出し、３軸制御を可能にすべく胴体・翼に
設けられた複数の排出口と、 上記姿勢検出器からの検出信号に基づいて、上記排出口
からの排出流体の流量，圧力を制御する制御部とで構成
される飛翔体の姿勢制御装置。 - 【請求項２】 上記姿勢検出器はジャイロとし、 上記推進用ジェット発生部は固体ロケットブースタと
し、上記排出口は左右の主翼の下面と、胴体の前部の上
下とにそれぞれ設けられ、 上記制御部は上記ジャイロの検出信号をもとに所定の演
算記憶処理を行い、この処理結果によって、上記固体ロ
ケットブースタと上記排出口との間の流路に設けた流量
調節弁を制御することを特徴とする請求項１に記載した
飛翔体の姿勢制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32702491A JPH05139384A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 飛翔体の姿勢制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32702491A JPH05139384A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 飛翔体の姿勢制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05139384A true JPH05139384A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=18194459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32702491A Pending JPH05139384A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 飛翔体の姿勢制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05139384A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109144089A (zh) * | 2018-10-08 | 2019-01-04 | 五邑大学 | 一种具有姿态调整功能的探空火箭飞控系统 |
| CN115421543A (zh) * | 2022-11-02 | 2022-12-02 | 北京宇航系统工程研究所 | 一种低温贮箱压力控制方法及系统 |
-
1991
- 1991-11-15 JP JP32702491A patent/JPH05139384A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109144089A (zh) * | 2018-10-08 | 2019-01-04 | 五邑大学 | 一种具有姿态调整功能的探空火箭飞控系统 |
| CN115421543A (zh) * | 2022-11-02 | 2022-12-02 | 北京宇航系统工程研究所 | 一种低温贮箱压力控制方法及系统 |
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