JPH07104853A - 航空機の自動誘導飛行システム - Google Patents
航空機の自動誘導飛行システムInfo
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- JPH07104853A JPH07104853A JP5247725A JP24772593A JPH07104853A JP H07104853 A JPH07104853 A JP H07104853A JP 5247725 A JP5247725 A JP 5247725A JP 24772593 A JP24772593 A JP 24772593A JP H07104853 A JPH07104853 A JP H07104853A
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
定の旋回半径を保持し、旋回コースを精度よく追尾する
ことができる航空機の自動誘導飛行システムを提供す
る。 【構成】 航空機が旋回コースを旋回中、外乱等によっ
て飛行速度7が変動すると、速度比率演算部1、乗算部
2,3及び逆正接関数演算部4によって、このときの飛
行速度7に対して前記旋回コースの旋回半径を保持する
ためのバンク角が演算され、このバンク角がリミット値
8としてリミッタ6へ出力されるため、リミッタ6から
は、前記バンク角が目標誘導バンク角として機体バンク
角制御部へと出され、その結果前記航空機が前記旋回コ
ースの旋回半径を保持して、前記旋回コースを精度よく
追尾するものである。
Description
システムに関し、特にガイダンス飛行コースを精度よく
追尾するよう、航空機を誘導する場合に適用して有用な
ものである。
イダンス飛行コースを設定し、このガイダンス飛行コー
スを追尾せしめて、飛行目標点まで達するよう、航空機
を誘導する、いわゆるガイダンス飛行が行なわれる。
す説明図である。同図に示すようにガイダンス飛行コー
ス33は、旋回コース21と直線コース22とから構成
されている。
ス飛行エンゲージ時点の飛行速度、すなわち航空機がガ
イダンス飛行を開始する態勢に入った時の飛行速度(以
下これを初期飛行速度という)のまま、所定の旋回率に
て旋回することを前提として設定された旋回円34の円
弧である。なお図中の25a及び25bは、旋回コース
21の始点及び終点である。
25bと飛行目標点20とを結んだ直線であって、終点
25における旋回円34の接線と一致する。
コース22の方位と南北方向との成す角である。コース
偏位角10は、航空機の占位する位置と飛行目標点20
とを結んだ直線と直線コース22との成す角であって、
ガイダンス飛行コース33からの前記航空機のずれを表
わす。機首方位23及び機体速度ベクトル24は、航空
機が旋回コース21の始点25aに占位するときの、こ
の航空機の機首の方位及び機体の速度ベクトルである。
行コース33を追尾して、飛行目標点20に達するよ
う、航空機を誘導するため、目標誘導バンク角を設定
し、前記航空機のバンク角が前記目標誘導バンク角に一
致するよう制御される。このため航空機の自動誘導飛行
システムに備えられた目標誘導バンク角設定部におい
て、前記目標誘導バンク角が設定される。
飛行システムの目標誘導バンク設定部のブロック図であ
る。同図に示すように本目標誘導バンク設定部は、誘導
バンク角演算部5、乗算部3、逆正接関数演算部4及び
リミッタ部6を有する。
空機の飛行状態を表わすデータ、すなわち直線コース方
位角9、コース偏位角10、機首方位23に基づく機首
方位角11及び機体速度ベクトル24に基づく機体進行
方向12(図2参照)に基づいて誘導バンク角13を演
算し、この誘導バンク角13をリミッタ部6へ出力す
る。
から出力された誘導バンク角13を入力し、この誘導バ
ンク角13をリミット値φL または−φL で制限した
後、目標誘導バンク角14として航空機のバンク角を制
御する機体バンク角制御部(図示せず)へ出力する。こ
こでリミット値φL 、−φL は、乗算部3と逆正接関数
演算部4とによって演算されるリミット値8が適用され
る。なおリミット値φL、−φL は、一方が右旋回に対
するリミット値であり、他方が左旋回に対するリミット
値である。
機が旋回コース21に沿って旋回する際、その飛行速度
の変化に対して前記所定の旋回率を保持するためのバン
ク角を演算し、これを前述のリミット値8として出力す
る。この演算内容の詳細を図4に基づいて説明する。
見たときの状態であって、このときの機体に働く外力を
示す説明図である。いま、航空機が横すべりすることな
く釣合旋回しているとすると、この航空機の機体26に
働く遠心力29と重力15の機体軸Y方向27の成分3
0,32の和は、ゼロであるから、次の数1式が成立す
る。
って求めることができる。
一定値とすると、数2式で求められるバンク角φは、飛
行速度vの変化に対して前記所定の旋回率を保持するた
めのバンク角となる。そこで数2式のω/gをK(以下
これを所定旋回率換算係数と称す)と置くと、次の数3
式のようになる。なおこのときのωは、もちろん前記所
定の旋回率であって一定値である。
は、上記数3式の演算を行っている。乗算部3では、飛
行速度vを入力し、これに所定旋回率換算係数Kを乗
じ、その結果を逆正接関数演算部4へ出力する。逆正接
関数演算部4では、乗算部3からの出力を入力し、これ
に基づいて逆正接関数の演算を行い、前記所定の旋回率
を保持するためのバンク角φを求め、このバンク角φを
リミット値8としてリミッタ6へ出力する。
き従来技術に係る航空機の自動誘導飛行システムでは、
航空機が旋回コース21を旋回中、外乱やロール運動等
によってその飛行速度が変動した場合、その旋回率は前
記所定の旋回率に保持されるものの、その旋回半径が旋
回コース1の旋回半径からずれてしまい、その結果前記
航空機がガイダンス飛行コース33から外れることにな
る。
が変動しても、所定の旋回半径を保持し、旋回コースを
精度よく追尾することができる航空機の自動誘導飛行シ
ステムを提供することを目的とする。
明の構成は、航空機の飛行状態を表わすデータに基づい
て誘導バンク角を演算する第1の演算部と、前記航空機
の飛行速度を入力し、この飛行速度を、この飛行速度と
所定の飛行速度との比率によって補正し、補正後の飛行
速度に基づいて、所定の旋回コースの旋回半径を保持す
るためのバンク角を演算する第2の演算部と、前記誘導
バンク角と前記バンク角とを入力し、前記誘導バンク角
を、前記バンク角をリミット値として制限して、前記航
空機が前記所定の旋回コースを追尾するための目標誘導
バンク角として出力するリミッタ部とを有する目標誘導
バンク角設定部を備えたことを特徴とする。
スを旋回中、外乱等によってその飛行速度が変動する
と、第1の演算部では、このときの飛行速度が、このと
きの飛行速度と所定の飛行速度との比率によって補正さ
れ、この補正された飛行速度に基づいて、所定の旋回半
径を保持するためのバンク角が演算されるとともに、こ
れがリミッタ部へと出力される。その結果リミッタ部か
らは、前記バンク角が前記航空機の目標誘導バンク角と
して出力される。かくして前記航空機は、前記所定の旋
回半径を保持して、前記旋回コースを追尾する。
明する。なお従来技術と同様の部分には同一の符号を付
し重複する説明は省略する。
動誘導飛行システムの目標誘導バンク角設定部のブロッ
ク図である。同図に示すように本目標誘導バンク角設定
部は、速度比率演算部1、乗算部2,3、逆正接関数演
算部4、誘導バンク角演算部5及びリミッタ部6を有す
る。
の飛行速度7を入力し、この飛行速度7と初期飛行速度
との比率、すなわち(飛行速度7)/(初期飛行速度)
を演算し、この演算結果を乗算部2に出力する。
行速度7とを入力し、飛行速度7に速度比率演算部1の
出力、すなわち(飛行速度7)/(初期飛行速度)を乗
じ、この結果を演算部3へ出力する。つまりここでは、
飛行速度7を、飛行速度7と初期飛行速度との比率(飛
行速度7)/(初期飛行速度)によって補正している。
は、乗算部2からの出力である飛行速度7の補正値を入
力し、以後従来技術と同様に処理する。すなわち前記補
正値に所定旋回率換算係数Kを乗じ、この結果から逆正
接関数の演算を行ってバンク角を求め、このバンク角を
リミット値8として出力する。
(図3参照)において演算されるバンク角が飛行速度の
変化に対し、所定の旋回率を保持するためのバンク角で
あるのに対して、前記飛行速度の変化に対し、所定の旋
回半径を保持するためのバンク角となっている。この理
由を以下に説明する。
回しているとすると、このときの旋回半径rは、次の数
4式で与えられる。
初期飛行速をV、所定の旋回率をWとすると、旋回コー
ス21の旋回半径Rは、次の数5式で与えられる。
Rを保持して、旋回コース21を旋回する場合、数4式
の右辺と数5式の右辺とが等しくなるため、旋回中の旋
回率ωは、次の数6式で与えられる。
2式に代入すると、次の数7式が得られる。
は、航空機が、飛行速度vの変化に対し、所定の旋回半
径Rを保持するためのバンク角である。そこで数7式の
W/gを所定旋回率換算係数Kに置きかえると次の数8
式のようになる。
及び逆正接関数演算部4では、上記数8式の演算を行っ
ている。数8式のうち、v/Vが速度比率演算部1で演
算され、v・v/Vが乗算部2で演算され、K・v・v
/Vが乗算部3で演算されて、最後にarctan(K
・v・v/V)が逆正接関数演算部4で演算される。
21を旋回中、外乱やロール運動等により飛行速度7が
変動すると、速度比率演算部1、乗算部2,3及び逆正
接関数演算部4によって、このときの飛行速度7に対し
て旋回コース21の旋回半径Rを保持するためバンク角
φが演算され、このバンク角がリミット値8としてリミ
ッタ6に出力される。その結果リミッタ6からは、前記
バンク角φが目標誘導バンク角14として機体バンク角
制御部へ出力される。かくして前記航空機は、旋回半径
Rを保持して、旋回コース21を精度よく追尾する。
うに、本発明によれば、飛行速度が変動しても航空機
は、所定の旋回半径を保持することができる。従って旋
回コースの追尾精度が向上し、その分ガイダンス飛行コ
ース全体の追尾精度も向上する。
ステムの目標誘導バンク角設定部のブロック図である。
る。
の目標誘導バンク角設定部のブロック図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 航空機の飛行状態を表わすデータに基づ
いて誘導バンク角を演算する第1の演算部と、 前記航空機の飛行速度を入力し、この飛行速度を、この
飛行速度と所定の飛行速度との比率によって補正し、補
正後の飛行速度に基づいて、所定の旋回コースの旋回半
径を保持するためのバンク角を演算する第2の演算部
と、 前記誘導バンク角と前記バンク角とを入力し、前記誘導
バンク角を、前記バンク角をリミット値として制限し
て、前記航空機が前記所定の旋回コースを追尾するため
の目標誘導バンク角として出力するリミッタ部とを有す
る目標誘導バンク角設定部を備えたことを特徴とする航
空機の自動誘導飛行システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24772593A JP3208466B2 (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 航空機の自動誘導飛行システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24772593A JP3208466B2 (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 航空機の自動誘導飛行システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07104853A true JPH07104853A (ja) | 1995-04-21 |
JP3208466B2 JP3208466B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=17167748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24772593A Expired - Lifetime JP3208466B2 (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 航空機の自動誘導飛行システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3208466B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8700317B1 (en) | 2013-03-11 | 2014-04-15 | Epoch Flight Systems Llc | Aeronautical holding pattern calculation for solving high wind and protected airspace issues |
-
1993
- 1993-10-04 JP JP24772593A patent/JP3208466B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8700317B1 (en) | 2013-03-11 | 2014-04-15 | Epoch Flight Systems Llc | Aeronautical holding pattern calculation for solving high wind and protected airspace issues |
US9002628B2 (en) | 2013-03-11 | 2015-04-07 | Epoch Flight Systems Llc | Aeronautical holding pattern calculation for solving high wind and protected airspace issues |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3208466B2 (ja) | 2001-09-10 |
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