JPH0741878B2

JPH0741878B2 - 目標ホバリング点への自動飛行制御システム及び方法

Info

Publication number: JPH0741878B2
Application number: JP25010590A
Authority: JP
Inventors: 尚之山下
Original assignee: 防衛庁技術研究本部長
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1990-09-21
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPH04129900A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、航空機における目標ホバリング地点（FTP）
への誘導飛行を自動化しパイロットの負荷を軽減するた
めの自動飛行制御システム（AFCS）及び方法に関する。

［従来の技術］（１）従来技術１第３図に示すように、パイロットの操縦により目標ホバ
リング点（FTP）にアプローチするのに必要な距離まで
飛行し、以後オート・アプローチ（特許公報昭56−3215
8,−43919）又は手動操舵による減速降下を行ってホバ
リングに移行するのが従来の一般的な方法である。

（２）従来技術２又、特許公報昭52−124698では、第４図に示すように、
いったん巡航飛行状態をパイロット操舵により確立した
後、システム内で設定した飛行コースに対して風に流さ
れないように自動飛行し、目標ホバリング地点へ自動進
入するシステムが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］（Ａ）従来技術１については、パイロットの手動操縦が
主体となるもので、以下の問題点を有する。

（ア）パイロットの操縦上の負荷が大きい。

（イ）パイロットの技量によって目標ホバリング点（FT
P）への到達精度が大きく左右される。

（Ｂ）従来技術２については、巡航状態から使用され、
対地航跡円上を風に流されない様自動飛行するため、以
下の問題点を有する。

（ア）ホバリング状態からのシステムのエンゲージは不
可能であり、使用可能な飛行条件が制限される。

（イ）旋回中に風に流されないようにロール姿勢コント
ローラを行うため、風向、風速及び風の種類において
は、旋回時のロール姿勢変化が急激にあるいは大きく出
ることになりパイロットの乗り心地感覚に悪影響を及ぼ
す。

［発明が解決しようとする課題］本発明は従来技術のもつ前記問題点を解消し、自動飛行
中のパイロットの乗り心地感覚を損わないで、目標ホバ
リング点（FTP）への誘導飛行を完全自動化して、パイ
ロットの操縦上の負荷を大幅に軽減するとともに目標ホ
バリング点（FTP）への到達精度を平均的に良好なもの
とする自動飛行装置及び方法を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］（１）本発明に係る目標ホバリング点への自動飛行制御
システムは、目標ホバリング点への飛行情報を与える航
法機能を有するヘリコプタの飛行制御システムにおい
て、次の（１）〜（６）のサブシステムからなり、任意
の飛行条件から目標ホバリング点（FTP）へ自動的に誘
導飛行させることを特徴とする。

ピッチ系統制御サブシステム a.目標ホバリング点（FTP）への自動飛行モード（DP−D
Pモード）がエンゲージされた時の対気速度が所定の巡
航速度より遅い場合には対気速度が巡航速度に一致する
まで対地速度を加速（ピッチDPRTモード）させた後対気
速度を保持し、エンゲージ時に巡航速度より速い場合に
はそのまま対気速度を保持するためのコマンドをピッチ
・サーボに出力する。

b.目標ホバリング点（FTP）への進入コースに向っての
旋回を開始する前に対気速度を、「（所定のアプローチ
・ゲート速度）＋（FTPへの進入コース方向風速成
分）」に減速（ピッチＶ−NAV）し、旋回中は対気速度
保持を行うためのコマンドをピッチ・サーボに出力す
る。

c.旋回終了後、目標ホバリング点（FTP）に向っての減
速降下（APPRモード）を開始すべき点（アプローチ・ゲ
ート）までは所定のアプローチ・ゲート速度を目標値と
して対地速度保持を行い、アプローチ・ゲート通過後対
地速度をホバリングまで減速（ピッチAPPRモード）させ
て行くためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。

コレクティブ系統制御サブシステム a.ディップ・ツー・ディップ・モードがエンゲージされ
た時の高度が所定の巡航高度より低い場合には巡航高度
まで上昇（コレクティブDPRTモード）させた後電波高度
を保持し、エンゲージ時巡航高度より高い場合には巡航
高度まで降下（コレクティブＶ−NAV）させた後電波高
度を保持する為のコマンドをコレクティブ・サーボに出
力する。

b.アプローチ・ゲートまでは巡航高度を目標高度とする
電波高度保持を行うためのコマンドをコレクティブ・サ
ーボに出力する。

c.アプローチ・ゲート通過後、電波高度を所定ホバリン
グ高度まで降下（コレクティブAPPRモード）させて行く
ためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。

ロール系統制御サブシステム a.ディップ・ツー・ディップモードがエンゲージされた
後、ピッチDPRTモード又はコレクティブDPRTモード実行
中（DPRTモード）において、対気速度が所定の速度以下
の場合には横速度を発生しないように横対地速度を制御
（ロールDPRTモード）し、所定の速度以上の場合にはロ
ール姿勢を水平に保持するためのコマンドをロール・サ
ーボに出力する。

b.ディップ・ツー・ディップ・モードがエンゲージされ
た後、オート・デパーチャージ・モードが実行されない
場合又はオート・デパーチャー・モードが終了した場合
には、アプローチ・ゲートの手前までは飛行コースに対
するずれを修正して飛行コースに乗せるようにロール姿
勢制御を行うためのコマンドを出力し、その後アプロー
チ・ゲート手前までは機首方位を目標ホバリング点（FT
P）への進入コース方向に正対させるようにロール姿勢
制御を行うためのコマンドをロール・サーボに出力す
る。

c.機首方位が目標ホバリング点への進入コース方向に正
対した後は横速度を発生しないように横対地速度を保持
すると共に、ロール姿勢保持目標値を徐々にホバリング
時の所望トリム姿勢に変更（ロールAPPRモード）して行
くためのコマンドをロール・サーボに出力する。

ヨー系統制御サブシステムオート・デパーチャー・モード、ピッチＶ−NAVモード
及びロール・アプローチ・モード実行中には機首方位保
持を行い、それ以外のＬ−NAVモード実行中には釣合旋
回モード（以下、オート・ターン・コーディネーション
・モード又はTURN COODモードという）を実行するため
のコマンドをヨーサーボに出力する。

モード制御サブシステムピッチ、ロール、ヨー及びコレクティブ系統制御サブシ
ステムのモード切換を行う。

パターン・ジェネレータ・サブシステム加減速を実行するモードであるピッチ・デパーチャー・
モード、ピッチＶ−NAVモード及びピッチ・アプローチ
・モードにおいて、縦サイクリックスティック位置、コ
レクティブ・スティック位置及びラダー・ペダル位置を
速度に応じて適切な位置に動かすためのコマンドをピッ
チ、ロール、コレクティブ及びヨー・サーボに出力す
る。

又、オート・デパーチャー・モード及びオート・アプロ
ーチ・モードにおいて、所定のオート・デパーチャー・
プロファイル及びオート・アプローチ・プロファイルに
乗せるために、加速率／上昇率及び減速率／降下率の切
換制御を実行する。

（２）本発明に係る目標ホバリング点への自動飛行制御
方法は、目標ホバリング点への飛行情報を与える航法機
能を有するヘリコプタの飛行制御方法において、次の４
つのステップからなり、任意の飛行条件から目標ホバリ
ング点（FTP）へ自動的に誘導飛行させることを特徴と
する。

ステップ１ a.モード制御サブシステムにより、ディップ・ツー・デ
ィップ・モードがエンゲージされた時の高度・速度条件
に基づき、所定の巡航状態に移行させるのに適した飛行
制御モードを判定する。

b.ディップ・ツー・ディップ・モード・エンゲージ時の
高度又は対気速度が所定の巡航高度・速度よりも低い場
合には、オート・デパーチャー・モードをエンゲージす
ることにより、ピッチ系統制御サブシステムはピッチDP
RTモードをエンゲージし、対気速度が所定の巡航速度に
一致するまで対地速度をパターン・ジェネレータ・サブ
システムで設定する速度目標値に追従して加速するため
のコマンドをピッチ・サーボに出力する。コレクティブ
系統制御サブシステムはコレクティブDPRTモードをエン
ゲージしパターンジェネレータ・サブシステムで設定す
る高度目標値に追従して所定の巡航高度まで上昇するた
めのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。ロー
ル系統サブシステムはロールDPRTモードをエンゲージ
し、対気速度が所定の速度より低い場合には横速度をゼ
ロとするためのコマンドをロール・サーボに出力し、対
気速度が所定の速度より高くなればロール姿勢をゼロと
するためのコマンドをロール・サーボに出力する。ヨー
系統制御サブシステムは機首方位保持モードをエンゲー
ジし、機首方位を一定方位に保持するためのコマンドを
ヨー・サーボに出力する。パターン・ジェネレータ・サ
ブシステムは、オート・デパーチャの間、縦サイクリッ
ク・スティック位置、コレクティブ・スティック位置及
びラダー・ペダル位置を速度に応じた適切な位置（以
下、コントロール・トリム位置という）に動かすための
コマンドをピッチ、ロール、コレクティブ及びヨー・サ
ーボに出力する。

c.ディップ・ツー・ディップ・モード・エンゲージ時の
高度及び対気速度が所定の巡航高度・速度よりも低い場
合には、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度保持、
ロール系統制御サブシステムはＬ−NAVモード、ヨー系
統制御サブシステムはオート・ターン・コーディネーシ
ョン・モード、コレクティブ系統制御サブシステムはコ
レクティブＶ−NAVモードをエンゲージすることによ
り、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度を保持する
ためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。コレクテ
ィブ系統制御サブシステムは、高度を所定巡航速度に一
致するまで高度に応じて降下率を最大３段階切換えなが
ら降下するためのコマンドをコレクティブ・サーボに出
力する。ロール系統制御サブシステムは、航空機の有す
る航法機能から入力したFTPへの飛行情報と、機体の飛
行方向と機首方位とのずれの大きさ（偏流角）を使用し
て、航法機能が設定した所定飛行コースに向って所定の
旋回率で旋回するのに必要な目標ロール姿勢を設定し、
機体のロール姿勢を目標ロール姿勢に追従させるための
コマンドを導出してロール・サーボに出力し、所定飛行コースに接近するにつれて機体のロール姿勢を
水平に戻し、所定飛行コースから離脱されないようにロ
ール姿勢コントロールを行う。ヨー系統制御サブシステ
ムは、所定飛行コースに向って釣合旋回を可能とするた
めのコマンドをヨー・サーボに出力する。

ステップ２ a.モード制御サブシステムにより、ピッチ系統制御サブ
システムは対気速度保持モード、ロール系統制御サブシ
ステムはＬ−NAVモード、ヨー系統は制御サブシステム
はオート・ターン・コーディネーション・モード、コレ
クティブ系統制御サブシステムは電波高度保持をエンゲ
ージした後ターン・イン・ポイントに到達する前に対気
速度減速開始点に判定して、ピッチ系統をピッチＶ−NA
Vモードに切換えると共にヨー系統を機種方位保持モー
ドに切換え、対気速度を「（所定のアプローチ・ゲート
速度）＋（FTPへの進入コース方向風速成分）」に減速
した後、ピッチ系統を対気速度保持モードに切換える。

b.ピッチ系統制御サブシステムは、対気速度保持モード
がエンゲージされている時には対気速度を保持するため
のコマンドをピッチ・サーボに出力し、ピッチＶ−NAV
モードがエンゲージされている時には目標速度を一定の
変化率で変更し、対気速度を目標速度に追従して減速さ
せるためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。

コレクティブ系統制御サブシステムは、高度を所定の巡
航高度に保持するためのコマンドをコレクティブ・サー
ボに出力する。ロール系統制御サブシステムは上記
（１）ｃで示した内容と同様にしてロール姿勢をコント
ロールするためのコマンドをロール・サーボへ出力す
る。ロール姿勢はターン・イン・ポイントへの近づくに
つれて徐々に水平にしていく様コントロールする。

ヨー系統制御サブシステムはオート・ターン・コーディ
ネーション・モードでは横加速度をゼロとするためのコ
マンドをヨー・サーボに出力し、機首方位保持モードで
は機首方位を保持するためのコマンドをヨー・サーボへ
出力する。

パターン・ジェネレータ・サブシステムは、ピッチＶ−
NAVモードがエンゲージされている間速度に対応したコ
ントロール・トリム位置を設定するためのコマンドをピ
ッチ、ロール、コレクティブ及びヨー・サーボに出力す
る。

ステップ３ a.モード制御サブシステムにより、ピッチ系統制御サブ
システムは対気速度保持モード、ロール系統制御サブシ
ステムはＬ−NAVモード、ヨー系統制御サブシステムは
オート・ターン・コーディネーション・モード、コレク
ティブ系統制御サブシステムは電波高度保持モードをエ
ンゲージする。その後、機首方位が所定許容範囲内でFT
Pへの進入コース方向に向いた時、ピッチ系統制御サブ
システムをピッチAPPRモードに、コレクティブ系統制御
サブシステムをコレクティブAPPRモードに切換える。さ
らに、ロール姿勢が所定の許容範囲内で水平状態に近づ
き、ヨー・レートが所定の許容範囲内でゼロに近づいた
後、ヨー系統を機首方位保持モードに切換え、ロール系
統をロールAPPRモードに切換える。

b.ピッチ系統制御サブシステムは対気速度保持モードが
エンゲージされている時には対気速度を保持するための
コマンドをピーチ・サーボに出力し、ピッチAPPRモード
がエンゲージされている時には対地速度を所定のアプロ
ーチ・ゲート速度に保持するためのコマンドをピッチ・
サーボに出力する。

コレクティブ系統制御サブシステムは、電波高度保持モ
ードがエンゲージされている時には同じ高度を保持する
ためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力し、コレ
クティブAPPRモードがエンゲージされている時には所定
のアプローチゲート高度を保持するためのコマンドをコ
レクティブ・サーボに出力する。

ロール系統制御サブシステムは、Ｌ−NAVモードがエン
ゲージされている時には、FTPへの進入コース方向風速
成分の値をパラメータにしてターン・イン・ポイント手
前での旋回開始距離を計算し、ターン・イン・ポイント
への距離が旋回開始距離よりも短くなった時点でFTPへ
の進入コース方向に向って旋回を行うためのコマンドを
ロール・サーボに出力する。所定の飛行コースに接近す
るにつれて機体のロール姿勢を水平に戻し、アプローチ
・ゲートに接近するにつれて機首方位をFTPへの進入コ
ース方向に向けるようにロール姿勢をコントロールす
る。その後ロールAPPRモードがエンゲージされると、横
速度をゼロとするためのコマンドをロール・コマンドに
出力する。

ステップ４ a.モード制御サブシステムにより、ピッチ系統制御サブ
システムはピッチAPPRモード、ロール系統制御サブシス
テムはロールAPPRモード、ヨー系統制御サブシステムは
機首方位保持モード、コレクティブ系統制御サブシステ
ムはコレクティブAPPRモードをエンゲージする。

b.ピッチ系統制御サブシステムは対地速度がホバリング
速度に一致するまで対地速度をパターン・ジェネレータ
・サブシステムで設定する速度目標値に追従して減速す
るためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。

コレクティブ系統制御サブシステムはパターン・ジェネ
レータ・サブシステムで設定する高度目標値に追従して
所定のホバリング高度まで降下するためのコマンドをコ
レクティブ・サーボに出力する。

ロール系統制御サブシステムは横速度をゼロとし、ロー
ル姿勢を徐々にホバリングのトリム姿勢に変更して行く
ためのコマンドをロール・サーボに出力する。

ヨー系統制御サブシステムは機首方位を一定方位に保持
する為のコマンドをヨー・サーボに出力する。

パターン・ジェネレータ・サブシステムはオート・アプ
ローチの間縦サイクリック・スティック位置、コレクテ
ィブ・スティック位置及びラダー・ペダル位置を速度に
応じて適切な位置（以下、コントロール・トリム位置と
いう）に動かすためのコマンドをピッチ、コレクティブ
及びヨー・サーボに出力する。

［作用］本発明システム及び方法により第１図，第２図に示す自
動誘導飛行を行なう場合の作用をステップ１〜４の順に
以下に述べる。

（１）ステップ１ステップ１はDP−DPモード・エンゲージから巡航飛行に
移行するまでのフェイズをいう。

a.モード制御サブシステムにより、DP−DPモードがエン
ゲージされた時の高度・速度条件に基づき、所定の巡航
状態に移行させるのに適した飛行制御モードを判定す
る。

b.DP−DPモード・エンゲージ時の高度又は対気速度が所
定の巡航高度・速度よりも低い場合には、オート・デパ
ーチャー・モードをエンゲージする。これにより、ピッ
チ系統制御サブシステムはピッチDPRTモードをエンゲー
ジし、対気速度が所定の巡航速度に一致するまで対地速
度をパターン・ジェネレータ・サブシステムで設定する
速度目標値に追従して加速するためのコマンドをピッチ
・サーボに出力する。コレクティブ系統制御サブシステ
ムはコレクティブDPRTモードをエンゲージしパターンジ
ェネレータ・サブシステムで設定する高度目標値に追従
して所定巡航高度まで上昇するためのコマンドをコレク
ティブ・サーボに出力する。ロール系統制御サブシステ
ムはロールDPRTモードをエンゲージし、対気速度が所定
の速度より低い場合には横速度をゼロとするためのコマ
ンドをロール・サーボに出力し、対気速度が所定の速度
より高くなればロール姿勢をゼロとするためのコマンド
をロール・サーボに出力する。ヨー系統制御サブシステ
ムは機首方位保持モードをエンゲージし、機首方位を一
定方位に保持するためのコマンドをヨー・サーボに出力
する。また、パターン・ジェネレータ・サブシステム
は、オート・デパーチャの間、縦サイクリック・スティ
ック位置、コレクティブ・スティック位置及びラダーペ
ダル位置を速度に応じた適切な位置（コントロール・ト
リム位置）に動かすためのコマンドをピッチ、ロール、
コレクティブ及びヨー・サーボに出力する。

c.DP−DP・モード・エンゲージ時の高度及び対気速度が
所定の巡航高度・速度よりも低い場合には、ピッチ系統
制御サブシステムは対気速度保持、ロール系統制御サブ
システムはＬ−NAVモード、ヨー系統制御サブシステム
はオート・ターン・コーディネーション・モード、コレ
クティブ系統制御サブシステムはコレクティブＶ−NAV
モードをエンゲージする。これにより、ピッチ系統制御
サブシステムは対気速度を保持するためのコマンドをピ
ッチ・サーボに出力する。コレクティブ系統制御サブシ
ステムは、高度を所定巡航高度に一致するまで高度に応
じて降下率を最大３段階切換えながら降下するためのコ
マンドをコレクティブ・サーボに出力する。ロール系統
制御サブシステムは、航空機の有する航法機能から入力
した目標ホバリング点（FTP）への飛行情報（ターン・
イン・ポイントへの距離、旋回方向を支持するための旋
回コマンド・ターン・イン・ポイントへの進入コース方
位、ターン・イン・ポイントへの進入コースからの機体
の位置ずれの大きさを角度で示すターン・イン・ポイン
ト・コース偏位）と、機体の飛行方向と機首方位とのず
れの大きさ（偏流角）使用して、航法機能が設定した所
定の飛行コースに向って所定の旋回率で旋回するのに必
要な目標ロール姿勢を設定し、機体のロール姿勢を目標
ロール姿勢に追従させるためのコマンドを導出し、ロー
ル・サーボに出力し、所定飛行コースに接近するにつれて機体のロール姿勢を
水平に戻し、所定の飛行コース上ではコースから離脱さ
れないようにロール姿勢コントロールを行う。ヨー系統
制御サブシステムは、所定の飛行コースに向っての釣合
旋回を可能とするためのコマンドをヨー・サーボに出力
する。

（２）ステップ２ステップ２は巡航飛行に移行した後ターン・イン・ポイ
ントに到達直前までのフェイズをいう。

a.モード制御サブシステムにより、ピッチ系統制御サブ
システムは対気速度保持モード、ロール系統制御サブシ
ステムはＬ−NAVモード、ヨー系統制御サブシステムは
オート・ターン・コーディネーション・モード、コレク
ティブ系統制御サブシステムは電波高度保持をエンゲー
ジする。その後、ターン・イン・ポイントに到達する前
に対気速度減速開始点を判定して、ピッチ系統をピッチ
Ｖ−NAVモードに切換えると共にヨー系統を機首方位保
持モードに切換える。さらに、対気速度を「（所定のア
プローチ・ゲート速度）＋（FTPへの進入コース方向風
速成分）」に減速した後は、ピッチ系統制御サブシステ
ムを対気速度保持モードに切換える。

b.これにより、ピッチ系統制御サブシステムは、対気速
度保持モードがエンゲージされている時には対気速度を
保持するためのコマンドをピッチ・サーボに出力し、ピ
ッチＶ−NAVモードがエンゲージされている時には目標
速度を一定の変化率で変更し、対気速度を目標速度に追
従して減速させるためのコマンドをピッチ・サーボに出
力する。

コレクティブ系統制御サブシステムは、高度を所定の巡
航高度に保持するためのコマンドをコレクティブ・サー
ボに出力する。ロール系統制御サブシステムは上記
（１）ｃで示した内容と同様にしてロール姿勢をコント
ロールするためのコマンドをロール・サーボへ出力す
る。なお、ロール姿勢はターン・イン・ポイントへ近づ
くにつれて徐々に水平にしていくようにコントロールす
る。

又、パターン・ジェネレータ・サブシステムは、ピッチ
Ｖ−NAVモードがエンゲージされている間に上記（１）
ｂと同様にして、速度に応じたコントロール・トリム位
置を設定するためのコマンドをピッチ、ロール、コレク
ティブ及びヨー・サーボに出力する。

（３）ステップ３ステップ３はターン・イン・ポイント到達後アプローチ
・ゲートまでのフェイズをいう。

a.モード制御サブシステムにより、ピッチ系統制御サブ
システムは対気速度保持モード、ロール系統制御サブシ
ステムはＬ−NAVモード、ヨー系統制御サブシステムは
オート・ターン・コーディネーション・モード、コレク
ティブ系統制御サブシステムは電波高度保持モードをエ
ンゲージする。その後、機首方位が所定許容範囲内でFT
Pへの進入コース方向に向いた時、ピッチ系統制御サブ
システムをピッチAPPRモードに、コレクティブ系統制御
サブシステムをコレクティブAPPRモードに切換える。さ
らに、ロール姿勢が所定の許容範囲内で水平状態に近づ
き、ヨー・レートが所定の許容範囲内でゼロに近づいた
後、ヨー系統制御サブシステムを機首方位保持モードに
切換え、ロール系統制御サブシステムをロールAPPRモー
ドに切換える。

b.これにより、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度
保持モードがエンゲージされている時には対気速度を保
持するためのコマンドをピッチ・サーボに出力し、ピッ
チAPPRモードがエンゲージされている時には対地速度を
所定のアプローチ・ゲート速度に保持するためのコマン
ドをピッチ・サーボに出力する。

コレクティブ系統制御サブシステムは、電波高度保持モ
ードがエンゲージされている時には上記（２）に引き続
き同じ高度を保持する為のコマンドをコレクティブ・サ
ーボに出力し、コレクティブAPPRモードがエンゲージさ
れている時には所定のアプローチゲート高度を保持する
ためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。

ロール系統制御サブシステムは、Ｌ−NAVモードがエン
ゲージされている時には、FTPの進入コース方向風速成
分の値をパラメータにしてターン・イン・ポイント手前
での旋回開始距離を計算して、ターン・イン・ポイント
への距離が旋回開始距離よりも短くなった時点でFTPへ
の進入コース方向に向って旋回を行うためのコマンドを
ロール・サーボに出力する。所定の飛行コースに接近す
るにつれて機体のロール姿勢を水平に戻し、アプローチ
・ゲートに接近するにつれて機首方位をFTPへの進入コ
ース方向に向けるようにロール姿勢をコントロールす
る。その後ロールAPPRモードがエンゲージされると、横
速度をゼロとするためのコマンドをロール・コマンドに
出力する。

（４）ステップ４ステップ４はアプローチ・ゲートからホバリング移行ま
でのフェイズをいう。

a.モード制御サブシステムにより、ピッチ系統制御サブ
システムはピッチAPPRモード、ロール系統制御サブシス
テムはロールAPPRモード、ヨー系統制御サブシステムは
機首方位保持モード、コレクティブ系統制御サブシステ
ムはコレクティブAPPRモードをエンゲージする。

ヨー系統制御サブシステムは機首方位を一定方位概ねFT
Pへの進入コース方位に保持するためのコマンドをヨー
・サーボに出力する。

パターン・ジェネレータ・サブシステムは、オート・ア
プローチの間，縦サイクリック・スティック位置、コレ
クティブ・スティック位置及びラダー・ペダル位置を速
度に応じた適切な位置（以下、コントロール・トリム位
置という）に動かすためのコマンドをピッチ、ロール、
コレクティブ及びヨー・サーボに出力する。

［実施例］（１）本発明に係る目標ホバリング点への自動飛行制御
システムの実施例は次の（１）〜（６）のサブシステム
からなる。

自動飛行のモードを飛行状況に応じて切換えるための
モード制御サブシステム。

飛行速度を飛行状況に応じてコントロールするための
コマンドをピッチ・サーボに出力するピッチ系統制御サ
ブシステム。

飛行高度を飛行状況に応じてコントロールするための
コマンドをコレクティブ・サーボに出力するコレクティ
ブ系統制御サブシステム。

所定の飛行コースにヘリコプタを乗せるようにロール
姿勢又は横速度をコントロールするためのコマンドをロ
ール・サーボに出力するロール系統制御サブシステム。

ロール系統制御サブシステムが効果的に機能するよう
に、機首方位及び横滑りをコントロールするためのコマ
ンドをヨー・サーボに出力するヨー系統制御サブシステ
ム。

上記〜の各サブシステムが効果的に機能するよう
に、操縦桿位置を速度に応じて適切な位置に動かすため
のコマンドをピッチ、ロール、コレクティブ及びヨー・
サーボに出力し、オート・デパーチャー及びオート・ア
プローチ中の加速／上昇及び減速／降下のパターン（以
下、デパーチャー・プロファイル及びアプローチ・プロ
ファイルという）を設定するパターン・ジェネレータ・
サブ・システム。

（２）本発明に係る目標ホバリング点への自動飛行制御
方法の実施例は以下に示す〜のステップからなる。
本発明システムと本発明方法とは密接な関係があるので
本発明システムと方法の実施例の説明は第１図及び第２
図のステップ１からステップ４の順に以下に述べる。

ステップ１ステップ１はDP−DPモード・エンゲージから巡航飛行に
移行するまでのフェイズをいう。

ステップ１では、 a.第５図から第15図に示すモード制御サブシステムの各
種ロジック回路により、DP−DPモードがエンゲージされ
た時の高度・速度条件に基づき所定の巡航状態に移行さ
せるのに適した飛行制御モードを判定する。

b.第７図においてDP−DPエンゲージ信号１がオンの時の
高度２又は対気速度３が所定の巡航高度又は速度よりも
低い場合には、DPRTエンゲージ信号４をオンとすること
により、第９図のピッチDPRTエンゲージ信号５とピッチ
CPLRエンゲージ信号６をオンとし、第14図のコレクティ
ブDPRTエンゲージ信号７をオンとし、第11図のロールDP
RTエンゲージ信号８とロールCPLR（カプラー）エンゲー
ジ信号９をオンとし、第13図の機首保持（以下HDG HOLD
という）エンゲージ信号10をオンとする。その後第11図
において、対気速度10−１が所定の値より高くなった後
にロールDPRTエンゲージ信号８とロールCPLR信号９をオ
フとすると共に、第12図に示す回路により姿勢レベルコ
マンド10−２をオンとする。これによりピッチ系統制御
サブシステムは第18図において対地速度11を第31,32図
に示す回路の出力であるDPRT目標速度12に追従させるた
めのコマンド13と第31,32図に示す回路の出力であるDPR
T加速コマンド14によりピッチ・カップラ・インテグラ
ル・コマンド15とピッチ・カップラ・アウタループ・コ
マンド16を生成する。

これらのコマンドは第36,37図に示す回路の出力である
基準ピッチ角シフト・コマンド17と第38,39図に示す回
路の出力であるピッチ・サイクリック・スティック位置
B_1Sのシフト・コマンド（サーボアクチュエータの操作
量）18と共に第16図に示す回路に入力されて、所定の巡
航高度まで加速するためのピッチ・トリム・シフト・コ
マンド19の生成に使用される。

コレクティブ系統制御サブシステムでは第28図において
電波高度20を第31,33,35図に示す回路の出力であるDPRT
目標高度21に追従させるためのコマンド22からコレクテ
ィブ・カップラ・プロポーショナルコマンド22−１とコ
レクティブカップラインテグラルコマンド22−２を生成
し、第42,43図に示す回路の出力であるコレクティブ・
スティック位置θ_Ｃのシフトコマンド23と共に第26図に
示す回路に入力されて、所定の巡航高度まで上昇するた
めのコレクティブ・インナーループ・コマンド24とコレ
クティブ・トリム・シフト・コマンド25を生成する。

ロール系統制御サブシステムでは、ロールDPRTエンゲー
ジ信号がオンの時には第24図により横対地速度26を目標
横対地速度27に追従させるためのロール・カップラ・ア
ウターループ・コマンド28とロール・カップラー・イン
テグラル・コマンド29を生成する。これらのコマンドは
第19図に示す回路に入力されてロール・トリム・シフト
・コマンド30の生成に使用される。又、ロールDPRTエン
ゲージ信号がオフとなった場合には第19図においてロー
ル姿勢シンクロ出力31をゼロにフェードアウトさせて、
ロール姿勢32を水平にして行くためのロール・トリム・
シフト・コマンド30を生成する。

ヨー系統制御サブシステムでは第25図において機首方位
33を一定方位34に保持するためのコマンドを生成し、第
40,41図に示す回路の出力であるヨー・ペダル位置θ_Ｔ
のシフト・コマンド35と共にオートデパーチャー中の機
首方位を安定させるためのヨー・トリム・シフト・コマ
ンド36を生成する。

c.第７図において、DP−DPエンゲージ信号１がオンの時
の高度２又は対気速度３が所定の巡航高度及び速度より
も高い場合にはＶ−NAVエンゲージ信号37とＬ−NAVエン
ゲージ信号38をオンとし、第８図に示す回路により対気
速度保持フラグ39をオンとし、第15図に示す回路により
コレクティブＶ−NAVエンゲージ信号40をオンとし、第1
3図によりTURN COODエンゲージ信号41をオンとしてHDG
HOLDエンゲージ信号10をオフとする。

これにより、ピッチ系統制御サブシステムは第16図にお
いてピッチ姿勢41と対気速度42を一定に保持するための
ピッチ・トリム・シフト・コマンド19を生成する。

コレクティブ系統制御サブシステムは、第27図において
高度が所定の巡航高度に一致するまでに高度に応じて降
下率を３段階に切換えながら降下するための基準高度シ
フト・コマンド43を生成し、第26図に示す回路に入力し
てコレクティブ・インナーループ・コマンド24とコレク
ティブ・トリム・シフト・コマンド25を生成する。

ロール系統制御サブシステムは、第20〜23図においてタ
ーン・イン・ポイントへの進入コース方位44、ターン・
イン・ポイントへの距離45、右／左旋回コマンド46,77
及びターン・イン・ポイント・コース・デビエーション
46−１と、第23図に示す回路の出力である偏流角47及び
機首方位角33を使用して所望飛行コースに向って最大で
も所定の旋回率で旋回するのに必要なロール姿勢をリミ
ット値49とする基準ロール角シフト・コマンド49−１を
生成し、第19図に示す回路に入力してロール・トリム・
シフト・コマンド30を生成する。

ヨー系統制御サブシステムは第25図により横加速度50と
ロール・レート51を使用して旋回を横滑りなくスムーズ
に行わせるためのヨー・トリム・シフト・コマンド36を
生成する。

ステップ２ステップ２は巡航飛行に移行した後ターン・イン・ポイ
ントに到達する直前までのフェイズをいう。

a.第５図から第15図に示すモード制御サブシステムの各
種ロジック回路により飛行制御モード・フラグ又はエン
ゲージ信号のオン・オフを制御する。即ち、ピッチ系統
制御サブシステムは第７図のDPRTエンゲージ信号４がス
テップ１よりオフとされているか、オート・デパーチャ
ーから巡航飛行に移る場合であれば、第31図によりピッ
チDPRT終了フラグ51−１をオンとすることにより第８図
により対気保持フラグ39をオンとする。ロール系統制御
サブシステムは第７図のＬ−NAVエンゲージ信号38をオ
ンとする。ヨー系統制御サブシステムは第13図のTURN C
OODエンゲージ信号41をオンとし、HDG HOLDエンゲージ
信号10はオフとする。コレクティブ系統制御サブシステ
ムは第15図よりコレクティブＶ−NAVエンゲージ信号40
をオフとすると共に、オート・デパーチャーから巡航飛
行に移る場合であれば、第31図によりコレクティブDPRT
終了フラグ52をオンとすることにより第５図によりRDR
ALTエンゲージ信号53をオンとする。

その後、第10図によりターン・イン・ポイントへの距離
54が対気速度減速開始点距離計算出力55以下になった時
点でピッチＶ−NAVエンゲージ信号56をオンとすると共
に、第13図によりTURN COODエンゲージ信号41をオフと
してHGD HOLDエンゲージ信号10をオンとする。さらに第
10図により、ピッチＶ−NAVエンゲージ中の第16図から
出力される基準対気速度57が減速目標値であるV_TGT58の
値以下になることをもってピッチＶ−NAVエンゲージ信
号56をオフとする。

b.これにより、ピッチ系統制御サブシステムは、第８図
の対気速度保持フラグ39がオンで、かつ第10図のピッチ
Ｖ−NAVエンゲージ信号56がオフなら第16図により対気
速度42を保持するためのピッチ・トリム・シフト・コマ
ンド19を生成し、第10図のピッチＶ−NAVエンゲージ信
号56がオンなら第17図により基準対気速度シフト・コマ
ンド57−１、ピッチＶ−NAVアウターループ・コマンド5
8−１及びピッチＶ−NAVアウタループコマンド遅延値59
を生成して第16図に入力し、対気速度を基準対気速度に
追従して減速するためのピッチ・トリム・シフト・コマ
ンド19を生成する。

コレクティブ系統制御サブシステムは第26図により電波
高度60を保持するためのコレクティブ・インナーループ
・コマンド24とコレクティブ・シフト・コマンド25を生
成する。

ロール系統制御サブシステムはステップ１のｃで示した
内容と同様にして第19図〜第23図によりロール姿勢32を
コントロールする為のロールトリム・シフト・コマンド
30を生成する。なお、ロール姿勢32は、第20図に示すタ
ーン・イン・ポイントへのコースデビエーション47をタ
ーン・イン・ポイントへの距離45をパラメータとする関
数によりターン・イン・ポイントへ近づくにつれて小さ
くすることによって徐々に水平に移して行くことができ
る。

ヨー系統制御サブシステムは、第13図のTURN COODエン
ゲージ信号41がオンのとき、第25図により横加速度50と
ロール・レート51を使用して旋回を横滑りなく行わせる
ためのヨー・トリム・シフト・コマンド36を生成し、第
13図のHDG HOLDエンゲージ信号10がオンの場合には第25
図において機首方位33を一定方位34に保持するためのコ
マンドを生成し、第40,41図の出力であるヨー・ペダル
位置θ_Ｔのシフトコマンド35と共に対気速度の減速中の
機首方位を安定させるためのヨー・トリム・シフト・コ
マンド36を生成する。

ステップ３ステップ３はターン・イン・ポイント到達後アプローチ
ゲートまでのフェイズをいう。

a.第５図から第15図に示すモード制御サブシステムの各
種ロジック回路により飛行制御モードフラグ又はエンゲ
ージ信号のオン・オフを制御する。

即ち、ピッチ系統制御サブシステムは第８図により対気
速度保持フラグ39をオンとし、ロール系統は第７図によ
りステップ２に引続いてＬ−NAVエンゲージ信号38をオ
ンとし、ヨー系統制御サブシステムは第13図において、
TURN COODエンゲージ信号41をオンとし、コレクティブ
系統制御サブシステムは第５図によりRDR ALTエンゲー
ジ信号53をオンとする。

その後、第７図において機首方位33がFTPへの進入コー
ス61方向へ近づいた時APPRエンゲージ信号62をオンとし
ゲート条件保持フラグ63をオンとし、第９図によりピッ
チ系統制御サブシステムはピッチAPPRエンゲージ信号64
をオンとし、第14図によりコレクティブ系統制御サブシ
ステムはコレクティブAPPRエンゲージ信号65をオンとす
る。さらに第７図において、第13図からロール姿勢が水
平状態に近づきヨー・レートがゼロに近づいたことを示
す水平フラグ66を入力し、第６図からターン・イン・ポ
イント・オントップ信号67を入力し、さらに機首方位33
がFTPへの進入コース61に近づいていることを判定する
信号68を生成して、水平フラグ66とターン・イン・ポイ
ント・オントップ信号67との論理積をとりAPPR時機首方
位固定フラグ69をオンとする。これにより、第13図にお
いて、ヨー系統制御サブシステムはHDG HOLDエンゲージ
信号10をオンとし、第11図においてロール系統はロール
APPRエンゲージ信号70をオンとする。

b.これにより、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度
保持フラグ39がオンの時には第16図により対気速度42を
保持するためのピッチ・トリム・シフト・コマンド19を
生成する。ピッチAPPRエンゲージ信号64がオンの時には
第29図でAPPR目標速度71としてAPPR初期速度72（一定
地）が設定されて第18図に入力され、ピッチ・カップラ
・インテグラル・コマンド15とピッチ・カップラ・アウ
ターループ・コマンド16を生成する。これらのコマンド
は第16図に入力されて所定のアプローチゲート速度を保
持するためのピッチ・トリム・シフト・コマンド19を生
成する。

コレクティブ系統制御サブシステムは、RDRALTエンゲー
ジ信号53がオンの時にはステップ２に引続き第27図によ
り同じ高度を保持するためのコレクティブ・インナルー
プ・コマンド24とコレクティブ・トリムシフト・コマン
ド25を生成する。コレクティブAPPRエンゲージ信号65が
オンの時には第30図でAPPR目標高度73としてAPPR初期高
度74（一定値）が設定されて第28図に入力され、コレク
ティブ・カップラ・プロポーショナル・コマンド22−１
とコレクティブ・カップラ・インテグラル・コマンド22
−２を生成する。これらのコマンドは第26図に入力され
て高度を所定のアプローチ・ゲート高度に保持するため
のコレクティブ・インナーループ・コマンド25を生成す
る。

ロール系統制御サブシステムは、Ｌ−NAVエンゲージ信
号38がオンの時には第20〜23図においてFTPへの進入コ
ース75、FTPへの距離76、右／左旋回コマンド46,77及び
FTPコースデビエーション78と、機首方位角33を使用し
て基準ロール角シフトコマンド49−１を生成して第19図
に入力し、ロール・トリム・シフトコマンド30を生成す
る。なお、ロール姿勢32は第20図に示すFTPへのコース
デビエーション78をFTPへの距離76をパラメータとする
関数によりアプローチ・ゲートに近づくにつれて小さく
することにより徐々に機首方位33をFTPの進入コース75
に向けるように、コントロールされる。

ロール系統制御サブシステムは、その後ロールAPPRエン
ゲージ信号70がオンとなることにより、第24図により横
対地速度26を目標対地速度27に追従させるためのロール
・カップラ・アウタループ・コマンド28とロール・カッ
プラ・インテグラル・コマンド29を生成して第19図に入
力し、ロール・トリム・シフト・コマンド30を生成す
る。

ヨー系統制御サブシステムは、TURN COODエンゲージ信
号41がオンの場合には第25図により旋回を横滑りなくス
ムーズに行わせるためのヨー・トリム・シフト・コマン
ド36を生成し、HDG HOLDエンゲージ信号10がオンの場合
には、第25図において機首方位角33を一定方位に保持す
るためのヨー・トリム・シフト・コマンド36を生成す
る。

ステップ４ステップ４はアプローチ・ゲートからホバリング移行ま
でのフェイズをいう。

a.第５図から第15図に示すモード制御サブシステムの各
ロジック回路により飛行制御モードフラグ又はエンゲー
ジ信号のオンオフを制御する。

即ち、第７図よりFTPへの距離76がアプローチゲートか
らFTP点への移行に要する距離以下となったことを判定
する信号79によりゲート条件保持フラグをオフとしＬ−
NAVエンゲージ信号38をオフとし、APPRエンゲージ信号6
2はステップ３から継続してオンとする。従ってピッチ
系統制御サブシステムは、第９図によりピッチAPPRエン
ゲージ信号64をオンとし、ロール系統制御サブシステム
は第11図によりロールAPPRエンゲージ信号70をオンと
し、コレクティブ系統制御サブシステムは第14図により
コレクティブAPPRエンゲージ信号65をオンとする。又、
ヨー系統制御サブシステムは第７図でゲート条件保持フ
ラグ63がオフになることをもってオンに設定されるAPPR
機首方位固定フラグ69を第13図に入力し、HDG HOLDエン
ゲージ信号10をオンとする。

また最終的には第７図により第６図のFTPオントップ信
号80がオンと判定されたことをもってDP−DP終了フラグ
81をオンとしてDP−DPモードを終了する。

b.これにより、ピッチ系統制御サブシステムは、第18図
において対地速度11を第29図の出力であるAPPR目標速度
71に追従させるためのコマンド82と第29図の出力である
APPR減速コマンド83によりピッチ・カップラ・インテグ
ラル・コマンド15とピッチ・カップラ・アウタループ・
コマンド16を生成する。これらのコマンドは第36,37図
の出力である基準ピッチ角シフト・コマンド17と第38,3
9図の出力であるB_ISシフト・コマンド18と共に第16図に
示す回路に入力されてホバリングまで減速するためのピ
ッチ・トリム・シフト・コマンド19の生成に使用され
る。

コレクティブ系統制御サブシステムでは第28図において
電波高度20を第30,34図の出力であるAPPR目標高度73に
追従させるためのコマンド84からコレクティブ・カップ
ラ・プロポーショナル・コマンド22−１とコレクティブ
・カップラ・インテグラル・コマンド22−２を生成し、
第42,43図の出力であるθ_Ｃシフト・コマンド23と共に
第26図に入力されて、所定のホバリング高度まで降下さ
せるためのコレクティブ・インナーループ・コマンド24
とコレクティブ・トリム・シフト・コマンド25を生成す
る。

ロール系統制御サブシステムでは第24図により横対地速
度26を目標対地速度27に追従させるためのロール・カッ
プラ・アウタループ・コマンド28とロール・カップラ・
インテグラル・コマンド29を生成する。これらのコマン
ドは第19図に入力され、ロール・トリム・シフト・コマ
ンド30の生成に使用される。

ヨー系統制御サブシステムは第25図において機首方位33
を一定方位に保持するためのコマンドを生成し、第40,4
1図の出力であるθ_Ｔシフト・コマンド35と共にオート
・アプローチ中の機首方位を安定させるためのヨー・ト
リム・シフト・コマンド36を生成する。

［発明の効果］本発明は前述のように構成されているので、以下に記載
するような効果を奏する。

（１）旋回中のロール姿勢を一定に保つことができるの
でパイロットの乗り心地感覚を損うことがない。

（２）ディップ・ツー・ディップ・モード・エンゲージ
時の飛行条件に応じて飛行制御モードを選択してコント
ロールするので、FTPへの完全な自動誘導飛行が可能で
ある。

（３）これらによりパイロットの操縦上の負荷を大幅に
軽減し、FTPへの到達精度を平均的に良好なものにする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るホバリングからの自動
飛行の径路図、第２図は本発明の実施例に係る巡航から
の自動飛行の径路図、第３図は従来技術の第１例の飛行
径路図、第４図は従来技術の第２例の飛行径路図、第５
図〜第15図は本発明の実施例に係るモード制御サブシス
テム・ブロック図、第16〜第18図は本発明の実施例に係
るピッチ系統制御サブシステム・ブロック図、第19〜第
24図は本発明の実施例に係るロール系統制御サブシステ
ム・ブロック図、第25図は本発明の実施例に係るヨー系
統制御サブシステム・ブロック図、第26〜第28図は本発
明の実施例に係るコレクティブ系統制御サブシステム・
ブロック図、第29図〜第43図は本発明の実施例に係るパ
ターン・ジェネレータ・サブシステム・ブロック図であ
る。 AND−１〜19……論理積、OR−１〜20……論理和、FF−
１〜17……フリップ・フロップ回路、HU−１〜５……信
号立上り判定回路、HD−１〜17……信号立下り判定回
路、HO−１〜16……オン・オフ判定回路、GS−１〜６…
…ゲート回路、GT−１……ゲート回路、Ｋ−１〜14……
関数発生器、KO−１〜14……関数発生器、Ｄ−１〜23…
…遅延回路、Ｓ−１〜８……積分器、Ｌ−１〜14……リ
ミッタ、LPF−１〜２……ローパス・フィルタ、HPF−１
〜２……ハイパス・フィルタ、Ｔ−１〜２……タイマ
ー。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】目標ホバリング点（以下、フライ・ツー・
ポイント又はFTPともいう）への飛行情報を与える航法
機能を有するヘリコプタの飛行制御システムにおいて、
次の６つのサブシステムからなり任意の飛行条件から目
標ホバリング点（FTP）へ自動的に誘導飛行させること
を特徴とする自動飛行制御システム。ピッチ系統制御サブシステム a.目標ホバリング点（FTP）への自動飛行モード（以
下、ディップ・ツー・ディップ・モード又はDP−DPモー
ドという）がエンゲージされた時の対気速度が所定の巡
航速度より遅い場合には対気速度が巡航速度に一致する
まで対地速度を加速（以下、ピッチ・デパーチャー・モ
ード又はピッチDRPTモードという）させた後対気速度を
保持し、エンゲージ時に巡航速度より速い場合にはその
まま対気速度を保持するためのコマンドをピッチ・サー
ボに出力する。 b.目標ホバリング点（FTP）への進入コースに向っての
旋回を開始する前に対気速度を、（所定のアプローチ・
ゲート速度）プラス（FTPへの進入コース方向風速成
分）に減速（以下、ピッチＶ−NAVという）し、旋回中
は対気速度保持を行うためのコマンドをピッチ・サーボ
に出力する。 c.旋回終了後、目標ホバリング点（FTP）に向っての減
速降下（以下、オート・アプローチ・モードまたはAPPR
モードという）を開始すべき点（以下、アプローチ・ゲ
ートという）までは所定のアプローチ・ゲート速度を目
標値として対地速度保持を行い、アプローチ・ゲート通
過後対地速度をホバリングまで減速（以下、ピッチ・ア
プローチ・モード又はピッチAPPRモードという）させて
行くためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。コレクティブ系統制御サブシステム a.ディップ・ツー・ディップモードがエンゲージされた
時の高度が所定の巡航高度より低い場合には巡航高度ま
で上昇（以下、コレクティブ・デパーチャー・モード又
はコレクティブDPRTモードという）させた後電波高度を
保持し、エンゲージ時に所定の巡航高度より高い場合に
は巡航高度まで降下（以下、コレクティブＶ−NAVとい
う）させた後電波高度を保持するためのコマンドをコレ
クティブ・サーボに出力する。 b.アプローチ・ゲートまでは巡航高度を目標高度とする
電波高度保持を行うためのコマンドをコレクティブ・サ
ーボに出力する。 c.アプローチ・ゲート通過後、電波高度を所定ホバリン
グ高度まで降下（以下、コレクティブ・アプローチ・モ
ードあるいはコレクティブAPPRモードという）させて行
くためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。ロール系統制御サブシステム a.ディップ・ツー・ディップモードがエンゲージされた
後、ピッチDPRTモード又はコレクティブDPRTモード実行
中（以下、オート・デパーチャー・モード又はDPRTモー
ドという）において、対気速度が所定の速度以下の場合
には横速度を発生しないように横対地速度を制御（以
下、ロール・デパーチャー・モード又はロールDPRTモー
ドという）し、所定の速度以上の場合にはロール姿勢を
水平に保持するためのコマンドをロール・サーボに出力
する。 b.ディップ・ツー・ディップモードがエンゲージされた
後、オート・デパーチャー・モードが実行されない場合
又はオート・デパーチャー・モードが終了した場合に
は、アプローチ・ゲートの手前までは飛行コースに対す
るずれを修正して飛行コースに乗せるようにロール姿勢
制御を行うためのコマンドを出力し、その後アプローチ
・ゲート手前までは機首方位を目標ホバリング点（FT
P）への進入コース方向に正対させるようにロール姿勢
制御を行うためのコマンドをロール・サーボに出力す
る。 c.機首方位が目標ホバリング点への進入コース方向に正
対した後は横速度を発生しないように横対地速度を保持
すると共に、ロール姿勢保持目標値を徐々にホバリング
時の所望トリム姿勢に変更（以下、ロール・アプローチ
・モード又はロールAPPRモードという）して行くための
コマンドをロール・サーボに出力する。ヨー系統制御サブシステムオート・デパーチャー・モード、ピッチＶ−NAVモード
及びロール・アプローチ・モード実行中には機首方位保
持を行い、それ以外のＬ−NAVモード実行中には鈞合旋
回モード（以下、オート・ターン・コーディネーション
・モード又はTURN COODモードという）を実行するため
のコマンドをヨーサーボに出力する。モード制御サブシステムピッチ、ロール、ヨー及びコレクティブ系統制御サブシ
ステムのモード切換を行う。パターン・ジェネレータ・サブシステム加減速を実行するモードであるピッチ・デパーチャー・
モード、ピッチＬ−NAVモード及びピッチ・アプローチ
・モードにおいて、縦サイクリックスティック位置、コ
レクティブ・スイッチ位置及びラダー・ペダル位置を速
度に応じて適切な位置に動かすためのコマンドをピッチ
・コレクティブ及びヨー・サーボに出力する。又、オート・デパーチャー・モード及びオート・アプロ
ーチ・モードにおいて、所定のオート・デパーチャー・
プロファイル及びオート・アプローチ・プロファイルに
乗せるために、加速率／上昇率及び減速率／降下率の切
換制御を実行する。
【請求項２】目標ホバリング点（FTP）への飛行情報を
与える航法機能を有するヘリコプタの飛行制御方法にお
いて、次の４つのステップからなり、任意の飛行条件か
ら目標ホバリング点（FTP）へ自動的に誘導飛行させる
ことを特徴とする自動飛行制御方法。ステップ１ a.モード制御サブシステムにより、ディップ・ツー・デ
ィップ・モードがエンゲージされた時の高度・速度条件
に基づき、所定の巡航状態に移行させるのに適した飛行
制御モードを判定する。 b.ディップ・ツー・ディップ・モード・エンゲージ時の
高度又は対気速度が所定の巡航高度・速度よりも低い場
合には、オート・デパーチャー・モードをエンゲージす
ることにより、ピッチ系統制御サブシステムはピッチDP
RTモードをエンゲージし、対気速度が所定の巡航速度に
一致するまで対地速度をパターン・ジェネレータ・サブ
システムで設定する速度目標値に追従して加速するため
のコマンドをピッチ・サーボに出力する。コレクティブ
系統制御サブシステムはコレクティブDPRTモードをエン
ゲージし、パターンジェネレータ・サブシステムで設定
する高度目標値に追従し所定巡航高度まで上昇するため
のコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。ロール
系統サブシステムはロールDPRTモードをエンゲージし、
対気速度が所定の速度より低い場合には横速度をゼロと
するためのコマンドをロール・サーボに出力し、対気速
度が所定の速度より高くなればロール姿勢をゼロとする
ためのコマンドをロール・サーボに出力する。ヨー系統
制御サブシステムは機首方位保持モードをエンゲージ
し、機首方位を一定方位に保持するためのコマンドをヨ
ー・サーボに出力する。パターン・ジェネレータ・サブ
システムは、オート・デパーチャーの間、縦サイクリッ
ク・スティック位置、コレクティブ・スティック位置及
びラダーペダル位置を速度に応じて適切な位置（以下、
コントロール・トリム位置という）に動かすためのコマ
ンドをピッチ、ロール、コレクティブ及びヨー・サーボ
に出力する。 c.ディップ・ツー・ディップ・モード・エンゲージ時の
高度及び対気速度が所定の巡航高度・速度よりも低い場
合には、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度保持、
ロール系統制御サブシステムはＬ−NAVモード、ヨー系
統制御サブシステムはオート・ターン・コーディネーシ
ョン・モード、コレクティブ系統制御サブシステムはコ
レクティブＶ−NAVモードをエンゲージすることによ
り、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度を保持する
ためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。コレクテ
ィブ系統制御サブシステムは、高度を所定巡航速度に一
致するまで高度に応じて降下率を最大３段階切換えなが
ら降下するためのコマンドをコレクティブ・サーボに出
力する。ロール系統制御サブシステムは、航空機の有す
る航法機能から入力したFTPへの飛行情報と、機体の飛
行方向と機首方位とのずれの大きさ（以下、偏流角とい
う）を使用して、航法機能が設定した所定飛行コースに
向って所定の旋回率で旋回するのに必要な目標ロール姿
勢を設定し、機体のロール姿勢を目標ロール姿勢に追従
させるためのコマンドを導出してロール・サーボに出力
し、所定飛行コースに接近するにつれて機体のロール姿勢を
水平に戻し、所定飛行コースから離脱されないようにロ
ール姿勢コントロールを行う。ヨー系統制御サブシステムは、所定飛行コースに向って
鈞合旋回を可能とするためのコマンドをヨー・サーボに
出力する。ステップ２ a.モード制御サブシステムにより、ピッチ系統制御サブ
システムは対気速度保持モード、ロール系統制御サブシ
ステムはＬ−NAVモード・ヨー系統制御サブシステムは
オート・ターン・コーディネーション・モード、コレク
ティブ系統制御サブシステムは電波高度保持をエンゲー
ジした後ターン・イン・ポイントに到達する前に対気速
度減速開始点を判定してピッチ系統をピッチＶ−NAVモ
ードに切換えると共にヨー系統を機首方位保持モードに
切換え、対気速度を「（所定のアプローチ・ゲート速
度）＋（FTPへの進入コース方向風速成分）」に減速し
た後、ピッチ系統を対気速度保持モードに切換える。 b.ピッチ系統制御サブシステムは、対気速度保持モード
がエンゲージされている時には対気速度を保持するため
のコマンドをピッチ・サーボに出力し、ピッチＶ−NAV
モードがエンゲージされている時には目標速度を一定の
変化率で変更し、対気速度を目標速度に追従して減速さ
せるためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。コレクティブ系統制御サブシステムは、高度を所定の巡
航高度に保持するためのコマンドをコレクティブ・サー
ボに出力する。ロール系統制御サブシステムはロール姿
勢をコントロールするためのコマンドをロール・サーボ
へ出力する。ロール姿勢はターン・イン・ポイントへの
近づくにつれて徐々に水平にしていく様コントロールす
る。ヨー系統制御サブシステムはオート・ターン・コーディ
ネーション・モードでは横加速度をゼロとするためのコ
マンドをヨー・サーボに出力し、機首方位保持モードで
は機首方位を保持するためのコマンドをヨー・サーボへ
出力する。パターン・ジェネレータ・サブシステムは、ピッチＶ−
NAVモードがエンゲージされている間、速度に対応した
コントロール・トリム位置を設定するためのコマンドを
ピッチ、ロール、コレクティブ及びヨー・サーボに出力
する。ステップ３ a.モード制御サブシステムにより、ピッチ系統制御サブ
システムは対気速度保持モード、ロール系統制御サブシ
ステムはＬ−NAVモード、ヨー系統制御サブシステムは
オートターン・コーディネーション・モード、コレクテ
ィブ系統制御サブシステムは電波高度保持モードをエン
ゲージする。その後、機首方位が所定許容範囲内でFTP
への進入コース方向に向いた時、ピッチ系統制御サブシ
ステムをピッチAPPRモードに、コレクティブ系統制御サ
ブシステムをコレクティブAPPRモードに切換える。さら
に、ロール姿勢が所定の許容範囲内で水平状態に近づ
き、ヨー・レートが所定の許容範囲内でゼロに近づいた
後、ヨー系統を機首方位保持モードに切換え、ロール系
統をロールAPPRモードに切換える。 b.ピッチ系統制御サブシステムは対気速度保持モードが
エンゲージされている時には対気速度を保持するための
コマンドをピッチ・サーボに出力し、ピッチAPPRモード
がエンゲージされている時には対地速度を所定のアプロ
ーチ・ゲート速度に保持するためのコマンドをピッチ・
サーボに出力する。コレクティブ系統制御サブシステムは、電波高度保持モ
ードがエンゲージされている時には同じ高度を保持する
ためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力し、コレ
クティブAPPRモードがエンゲージされている時には所定
のアプローチゲート高度を保持するためのコマンドをコ
レクティブ・サーボに出力する。ロール系統制御サブシステムは、Ｌ−NAVモードがエン
ゲージされている時には、FTPへの進入コース方向風速
成分の値をパラメータにしてターン・イン・ポイント手
前での旋回開始距離を計算し、ターン・イン・ポイント
への距離が旋回開始距離よりも短くなった時点でFTPへ
の進入コース方向に向って旋回を行うためのコマンドを
ロール・サーボに出力し、所定の飛行コースに接近する
につれて機体のロール姿勢を水平に戻し、アプローチ・
ゲートに接近するにつれて機首方位をFTPへの進入コー
ス方向に向けるようにロール姿勢をコントロールする。
その後ロールAPPRモードがエンゲージされると、横速度
をゼロとするためのコマンドをロール・コマンドに出力
する。ヨー系統制御サブシステムはオート・ターン・コーディ
ネーション・モードでは横加速度をゼロとするためのコ
マンドをヨー・サーボに出力し、機首方位保持モードで
は機首方位を保持する為のコマンドをヨー・サーボへ出
力する。ステップ４ a.モード制御サブシステムにより、ピッチ系統制御サブ
システムはピッチAPPRモード、ロール系統制御サブシス
テムはロールAPPRモード、ヨー系統制御サブシステムは
機首方位保持モード、コレクティブ系統制御サブシステ
ムはコレクティブAPPRモードをエンゲージする。 b.ピッチ系統制御サブシステムは対地速度がホバリング
速度に一致するまで対地速度をパターン・ジェネレータ
・サブシステムで設定する速度目標値に追従して減速す
るためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。コレクティブ系統制御サブシステムはパターン・ジェネ
レータ・サブシステムで設定する高度目標値に追従して
所定のホバリング高度まで降下するためのコマンドをコ
レクティブ・サーボに出力する。ロール系統制御サブシステムは横速度をゼロとし、ロー
ル姿勢を徐々にホバリングのトリム姿勢に変更して行く
ためのコマンドをロール・サーボに出力する。ヨー系統制御サブシステムは機首方位を一定方位に保持
するためのコマンドをヨー・サーボに出力する。パターン・ジェネレータ・サブシステムはオート・アプ
ローチの間、縦サイクリック・スティック位置、コレク
ティブ・スティック位置及びラダー・ペダル位置を速度
に応じた適切な位置（以下、コントロール・トリム位置
という）に動かすためのコマンドをピッチ、ロール、コ
レクティブ及びヨー・サーボに出力する。