JPH11334700A - 着陸誘導システム - Google Patents
着陸誘導システムInfo
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- JPH11334700A JPH11334700A JP15015298A JP15015298A JPH11334700A JP H11334700 A JPH11334700 A JP H11334700A JP 15015298 A JP15015298 A JP 15015298A JP 15015298 A JP15015298 A JP 15015298A JP H11334700 A JPH11334700 A JP H11334700A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】大規模な地上設備を必要とすることなく、航空
機に簡単な装置を備えるのみで、昼夜もしくは悪天候等
に影響されることなく、安全に航空機を滑走路へ着陸誘
導する。 【解決手段】赤外線撮像装置２１で得られる捕捉及び追
尾結果から滑走路情報を含む撮像視野内の赤外画像を作
成して総合表示器２４に表示し、この総合表示器２４に
表示されたそれぞれの熱源Ｂ１，Ｂ２がＡＺ追尾中心線
４１上に来るように航空機ＡＰの進行方向を制御するこ
とにより、航空機ＡＰを滑走路ＲＷＹの中央線Ｃに沿っ
て着陸誘導できるようにしている。
機に簡単な装置を備えるのみで、昼夜もしくは悪天候等
に影響されることなく、安全に航空機を滑走路へ着陸誘
導する。 【解決手段】赤外線撮像装置２１で得られる捕捉及び追
尾結果から滑走路情報を含む撮像視野内の赤外画像を作
成して総合表示器２４に表示し、この総合表示器２４に
表示されたそれぞれの熱源Ｂ１，Ｂ２がＡＺ追尾中心線
４１上に来るように航空機ＡＰの進行方向を制御するこ
とにより、航空機ＡＰを滑走路ＲＷＹの中央線Ｃに沿っ
て着陸誘導できるようにしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば航空機を
着地地点である滑走路に着陸誘導させる着陸誘導システ
ムに関するもので、特に、着陸誘導支援設備のない簡易
な滑走路に、昼夜、多少の悪天候時においても安全に航
空機を誘導し、かつ地上設備がほとんど不要で、航空機
の搭載機器で対応できるようにしたものである。
着地地点である滑走路に着陸誘導させる着陸誘導システ
ムに関するもので、特に、着陸誘導支援設備のない簡易
な滑走路に、昼夜、多少の悪天候時においても安全に航
空機を誘導し、かつ地上設備がほとんど不要で、航空機
の搭載機器で対応できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】一般の空港においては、地上設備により
航空機を着地地点である滑走路に着陸誘導させる着陸誘
導システムが主に適用されている。この種のシステム
は、地上装置が主流であるので、大規模なものとなり、
地上勤務者の数も多大なものとなる。
航空機を着地地点である滑走路に着陸誘導させる着陸誘
導システムが主に適用されている。この種のシステム
は、地上装置が主流であるので、大規模なものとなり、
地上勤務者の数も多大なものとなる。
【０００３】また、この種のシステムでは、ＡＳＲ(Air
port Surveillance Radar ：空港監視レーダ），ＩＬＳ
(Instrument Landing System：計器着陸誘導システ
ム），ＰＡＲ(Precision Approach Radar 精測進入レー
ダ），ＶＯＲ(Very High Frequency Omnidirectional R
adio Range：超短波全方向式無線標識）等のシステムが
複雑に絡み合っている。
port Surveillance Radar ：空港監視レーダ），ＩＬＳ
(Instrument Landing System：計器着陸誘導システ
ム），ＰＡＲ(Precision Approach Radar 精測進入レー
ダ），ＶＯＲ(Very High Frequency Omnidirectional R
adio Range：超短波全方向式無線標識）等のシステムが
複雑に絡み合っている。
【０００４】ところで、上記着陸誘導システムおいて
は、今後、地方都市、市町村等を結ぶコミュータが発達
することが考えられる。この場合、上記システムのよう
に地上を中心とした大規模な設備を提供すると、多大な
費用をかけることとなる。このため、航空機自身が自律
着陸をせざるを得なくなる。
は、今後、地方都市、市町村等を結ぶコミュータが発達
することが考えられる。この場合、上記システムのよう
に地上を中心とした大規模な設備を提供すると、多大な
費用をかけることとなる。このため、航空機自身が自律
着陸をせざるを得なくなる。
【０００５】そこで、上記着陸誘導システムでは、今後
のことも考えて、地上設備を必要とすることなく、航空
機自身で、昼夜もしくは悪天候時に関わらず、安全に滑
走路に着陸できるようなシステムが要望されている。
のことも考えて、地上設備を必要とすることなく、航空
機自身で、昼夜もしくは悪天候時に関わらず、安全に滑
走路に着陸できるようなシステムが要望されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、上記着
陸誘導システムにおいて、地方都市、市町村等を結ぶコ
ミュータを実現する場合、地上を中心とした大規模な設
備を望めず、このため、航空機自身で、昼夜もしくは悪
天候時に影響されることなく、安全に滑走路に着陸でき
るようなシステムが要望されている。
陸誘導システムにおいて、地方都市、市町村等を結ぶコ
ミュータを実現する場合、地上を中心とした大規模な設
備を望めず、このため、航空機自身で、昼夜もしくは悪
天候時に影響されることなく、安全に滑走路に着陸でき
るようなシステムが要望されている。
【０００７】そこで、この発明の目的は、大規模な地上
設備を必要とすることなく、航空機に簡単な装置を備え
るのみで、昼夜もしくは悪天候等に影響されることな
く、安全に航空機を滑走路へ着陸誘導し得る着陸誘導シ
ステムを提供することにある。
設備を必要とすることなく、航空機に簡単な装置を備え
るのみで、昼夜もしくは悪天候等に影響されることな
く、安全に航空機を滑走路へ着陸誘導し得る着陸誘導シ
ステムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、飛行体を着
地地点である滑走路上の中央線に沿って着陸させるよう
に誘導する着陸誘導システムを対象にしている。そし
て、上記目的を達成するために、滑走路の中央線延長上
両端には、それぞれ熱発生源を配置しておくようにし、
飛行体に、熱発生源から発生する熱を捕捉及び追尾可能
な赤外線撮像装置を設け、この赤外線撮像装置の検出出
力から滑走路を含む撮像視野内の赤外画像を作成し、こ
の赤外画像上の滑走路の進入端に配置された熱発生源像
が赤外画像の中央線上に来るように追尾し、しかる後
に、滑走路の他端に配置された熱発生源像が中央線上に
来るように飛行体の進行方向を制御することにより、飛
行体を滑走路上の中央線へ着陸誘導できるようにしてい
る。
地地点である滑走路上の中央線に沿って着陸させるよう
に誘導する着陸誘導システムを対象にしている。そし
て、上記目的を達成するために、滑走路の中央線延長上
両端には、それぞれ熱発生源を配置しておくようにし、
飛行体に、熱発生源から発生する熱を捕捉及び追尾可能
な赤外線撮像装置を設け、この赤外線撮像装置の検出出
力から滑走路を含む撮像視野内の赤外画像を作成し、こ
の赤外画像上の滑走路の進入端に配置された熱発生源像
が赤外画像の中央線上に来るように追尾し、しかる後
に、滑走路の他端に配置された熱発生源像が中央線上に
来るように飛行体の進行方向を制御することにより、飛
行体を滑走路上の中央線へ着陸誘導できるようにしてい
る。
【０００９】この構成によれば、飛行体は、熱捕捉及び
追尾可能な赤外線撮像装置を搭載していることにより、
滑走路の中央線延長上両端にそれぞれ熱発生源を配置し
ておくことで、この赤外線撮像装置にてそれぞれの熱発
生源から発生する熱を捕捉及び追尾し、この捕捉及び追
尾結果から滑走路を含む撮像視野内の赤外画像を作成し
て、この赤外画像をパイロットに見せながら操縦させる
ので、パイロットは、赤外画像から滑走路の位置を把握
することができ、この位置情報に基づいて地上からの誘
導なしに飛行体を滑走路に着陸誘導させることが可能と
なる。
追尾可能な赤外線撮像装置を搭載していることにより、
滑走路の中央線延長上両端にそれぞれ熱発生源を配置し
ておくことで、この赤外線撮像装置にてそれぞれの熱発
生源から発生する熱を捕捉及び追尾し、この捕捉及び追
尾結果から滑走路を含む撮像視野内の赤外画像を作成し
て、この赤外画像をパイロットに見せながら操縦させる
ので、パイロットは、赤外画像から滑走路の位置を把握
することができ、この位置情報に基づいて地上からの誘
導なしに飛行体を滑走路に着陸誘導させることが可能と
なる。
【００１０】この結果、滑走路周辺に飛行体に対し着陸
誘導を行なうための大規模な地上設備を必要とせず、昼
夜もしくは多少の悪天候時の影響を受けることなく、飛
行体を滑走路へ着陸誘導することが可能となる。
誘導を行なうための大規模な地上設備を必要とせず、昼
夜もしくは多少の悪天候時の影響を受けることなく、飛
行体を滑走路へ着陸誘導することが可能となる。
【００１１】また、飛行体は、赤外線撮像装置で得られ
る検出及び追尾結果から滑走路を含む撮像視野内の赤外
画像を作成して表示し、この表示された赤外画像上のそ
れぞれの熱発生源像が赤外画像で予め決められた中央線
上に来るように飛行体の進行方向を制御することによ
り、飛行体を滑走路の中央線に沿って着陸誘導できるよ
うにしているので、飛行体に搭載された赤外線撮像装置
を有効に利用するのみで、飛行体を安全かつ確実に滑走
路へ着陸誘導でき、さらにシステム全体として低コスト
化を図ることも可能となる。
る検出及び追尾結果から滑走路を含む撮像視野内の赤外
画像を作成して表示し、この表示された赤外画像上のそ
れぞれの熱発生源像が赤外画像で予め決められた中央線
上に来るように飛行体の進行方向を制御することによ
り、飛行体を滑走路の中央線に沿って着陸誘導できるよ
うにしているので、飛行体に搭載された赤外線撮像装置
を有効に利用するのみで、飛行体を安全かつ確実に滑走
路へ着陸誘導でき、さらにシステム全体として低コスト
化を図ることも可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発明
に係る着陸誘導システムの一実施の形態を示す概略構成
図であり、図中符号Ａは例えば航空機を示している。こ
のシステムでは、航空機ＡＰを着地地点である滑走路Ｒ
ＷＹ上の中央線Ｃに着陸させるように誘導している。
いて図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発明
に係る着陸誘導システムの一実施の形態を示す概略構成
図であり、図中符号Ａは例えば航空機を示している。こ
のシステムでは、航空機ＡＰを着地地点である滑走路Ｒ
ＷＹ上の中央線Ｃに着陸させるように誘導している。
【００１３】この一実施の形態においては、滑走路ＲＷ
Ｙの中央線Ｃ延長上両端に、それぞれ熱源Ｂ１，Ｂ２を
配置するようにしている。そして、航空機ＡＰは、詳細
は後述するが、熱源Ｂ１，Ｂ２から発生する熱を捕捉及
び追尾可能な赤外線撮像装置を搭載している。
Ｙの中央線Ｃ延長上両端に、それぞれ熱源Ｂ１，Ｂ２を
配置するようにしている。そして、航空機ＡＰは、詳細
は後述するが、熱源Ｂ１，Ｂ２から発生する熱を捕捉及
び追尾可能な赤外線撮像装置を搭載している。
【００１４】この赤外線撮像装置は、図２に示すよう
に、例えば互いに直交する高低方向ＡＺ及び方位方向Ｅ
Ｌに可動するジンバル機構１１に支持されている。この
ジンバル機構１１は、可動側の第１の筐体１１ａと固定
側の第２の筐体１１ｂにより構成されている。この第１
の筐体１１ａは、図２（ａ）に示すように、回動部１１
ｃにより図中矢印ＥＬ１−ＥＬ２で示す方位方向へ回動
自在となっている。また、第１の筐体１１ａは、図２
（ｂ）に示すように、その回動部１１ｄにより赤外線撮
像装置２１を図中矢印ＡＺ１−ＡＺ２で示す高低方向へ
回動自在となるように支持している。このため、赤外線
撮像装置２１は、その前方に設けられたレンズ２１ａ
を、各回動部１１ｃ，１１ｄにて図中矢印ＥＬ１−ＥＬ
２で示す方位方向もしくは図中矢印ＡＺ１−ＡＺ２で示
す高低方向へ可動させることが可能となり、熱源Ｂ１，
Ｂ２を捕捉及び追尾することが可能となる。
に、例えば互いに直交する高低方向ＡＺ及び方位方向Ｅ
Ｌに可動するジンバル機構１１に支持されている。この
ジンバル機構１１は、可動側の第１の筐体１１ａと固定
側の第２の筐体１１ｂにより構成されている。この第１
の筐体１１ａは、図２（ａ）に示すように、回動部１１
ｃにより図中矢印ＥＬ１−ＥＬ２で示す方位方向へ回動
自在となっている。また、第１の筐体１１ａは、図２
（ｂ）に示すように、その回動部１１ｄにより赤外線撮
像装置２１を図中矢印ＡＺ１−ＡＺ２で示す高低方向へ
回動自在となるように支持している。このため、赤外線
撮像装置２１は、その前方に設けられたレンズ２１ａ
を、各回動部１１ｃ，１１ｄにて図中矢印ＥＬ１−ＥＬ
２で示す方位方向もしくは図中矢印ＡＺ１−ＡＺ２で示
す高低方向へ可動させることが可能となり、熱源Ｂ１，
Ｂ２を捕捉及び追尾することが可能となる。
【００１５】次に、上記熱源Ｂ１，Ｂ２及び航空機ＡＰ
内の機上装置２の構成について図３及び図４を参照して
説明する。先ず、図３は熱源Ｂ１，Ｂ２の構成を示して
いる。
内の機上装置２の構成について図３及び図４を参照して
説明する。先ず、図３は熱源Ｂ１，Ｂ２の構成を示して
いる。
【００１６】図３において、熱源Ｂ１，Ｂ２は、発熱体
３１と、熱板３２ａ，３２ｂとにより構成されている。
このうち、熱板３２ａ，３２ｂは、例えば両面１ｍ×１
ｍの板体であり、発熱体３１により３００〜５００℃ぐ
らいになるように熱せられる。なお、発熱体３１は、ニ
クロム線もしくは赤外電気ストーブ等に使用されるもの
である。
３１と、熱板３２ａ，３２ｂとにより構成されている。
このうち、熱板３２ａ，３２ｂは、例えば両面１ｍ×１
ｍの板体であり、発熱体３１により３００〜５００℃ぐ
らいになるように熱せられる。なお、発熱体３１は、ニ
クロム線もしくは赤外電気ストーブ等に使用されるもの
である。
【００１７】図４は、機上装置２の構成を示している。
ここで、滑走路ＲＷＹの一端側約５ｋｍまで航空機ＡＰ
が降下角３°で進入した場合、その時の高度は約２５０
ｍとなる。そして、赤外線撮像装置２１は、撮像視野３
°でこの視野中心に滑走路ＲＷＹの進入端を捕らえた場
合、手前約２ｋｍ、前方９．５ｋｍまでの間を捕らえる
ことができる。
ここで、滑走路ＲＷＹの一端側約５ｋｍまで航空機ＡＰ
が降下角３°で進入した場合、その時の高度は約２５０
ｍとなる。そして、赤外線撮像装置２１は、撮像視野３
°でこの視野中心に滑走路ＲＷＹの進入端を捕らえた場
合、手前約２ｋｍ、前方９．５ｋｍまでの間を捕らえる
ことができる。
【００１８】この赤外線撮像装置２１は、視野３°×３
°程度の撮像信号を２次元画像追尾部２２に入力する。
２次元画像追尾部２２は、撮像信号に含まれる滑走路情
報に基づいて、滑走路ＲＷＹの進入端に配置された熱源
Ｂ１を追尾処理する。そして、２次元画像追尾部２２
は、追尾処理で得られる赤外画像情報を画像処理部２３
に出力する。画像処理部２３は、入力された赤外画像情
報を総合表示器２４に表示可能となるように、走査変
換、追尾点及び追尾カーサ等を映像混合、つまりスーパ
ーインポーズする。
°程度の撮像信号を２次元画像追尾部２２に入力する。
２次元画像追尾部２２は、撮像信号に含まれる滑走路情
報に基づいて、滑走路ＲＷＹの進入端に配置された熱源
Ｂ１を追尾処理する。そして、２次元画像追尾部２２
は、追尾処理で得られる赤外画像情報を画像処理部２３
に出力する。画像処理部２３は、入力された赤外画像情
報を総合表示器２４に表示可能となるように、走査変
換、追尾点及び追尾カーサ等を映像混合、つまりスーパ
ーインポーズする。
【００１９】このスーパーインポーズ処理については、
時間差をもつ２枚の赤外画像を比較もしくは混合するこ
とにより、赤外画像上に操縦のための角度情報を表示す
る。また、２次元画像追尾部２２は、追尾処理で得られ
る高低方向ＡＺ及び方位方向ＥＬの追尾誤差信号をトル
ク駆動制御部２５に出力する。トルク駆動制御部２５
は、入力された追尾誤差信号をトルク駆動信号に変換し
て、２軸空間安定ジンバル機構制御部２６に出力する。
２軸空間安定ジンバル機構制御部２６は、入力されたト
ルク駆動信号に基づいて、ジンバル機構部１１の高低方
向ＡＺ及び方位方向ＥＬへの駆動制御処理を施し、以後
制御処理により得られる高低方向ＡＺ及び方位方向ＥＬ
のジンバル角度信号をトルク駆動制御部２５に送り返
す。すると、トルク駆動制御部２５は、このジンバル角
度信号を画像処理部２３に出力する。
時間差をもつ２枚の赤外画像を比較もしくは混合するこ
とにより、赤外画像上に操縦のための角度情報を表示す
る。また、２次元画像追尾部２２は、追尾処理で得られ
る高低方向ＡＺ及び方位方向ＥＬの追尾誤差信号をトル
ク駆動制御部２５に出力する。トルク駆動制御部２５
は、入力された追尾誤差信号をトルク駆動信号に変換し
て、２軸空間安定ジンバル機構制御部２６に出力する。
２軸空間安定ジンバル機構制御部２６は、入力されたト
ルク駆動信号に基づいて、ジンバル機構部１１の高低方
向ＡＺ及び方位方向ＥＬへの駆動制御処理を施し、以後
制御処理により得られる高低方向ＡＺ及び方位方向ＥＬ
のジンバル角度信号をトルク駆動制御部２５に送り返
す。すると、トルク駆動制御部２５は、このジンバル角
度信号を画像処理部２３に出力する。
【００２０】以上のように、これら赤外線撮像装置２
１、２次元画像追尾部２２、トルク駆動制御部２５及び
２軸空間安定ジンバル機構制御部２６が構成するループ
で熱源追尾のループが完成することになる。
１、２次元画像追尾部２２、トルク駆動制御部２５及び
２軸空間安定ジンバル機構制御部２６が構成するループ
で熱源追尾のループが完成することになる。
【００２１】上記構成の機上装置２において、以下その
具体的な処理動作について図５の総合表示器２４の一例
を参照して説明する。まず、図５に示す赤外画像はオフ
セット追尾の画像であり、４１は高低方向ＡＺ追尾中心
線、４２は方位方向ＥＬ追尾中心線を表している。ま
た、４３は高低方向ＡＺのジンバル角度情報をカーサと
してスーパーインポーズした状態を表し、この状態によ
れば現在の機軸と赤外線撮像装置２１の中心軸とが角度
θAZ分ずれていることを表している。すなわち、パイロ
ットは、追尾中心線４１とカーサ４３とが重なるように
航空機ＡＰを操舵する。
具体的な処理動作について図５の総合表示器２４の一例
を参照して説明する。まず、図５に示す赤外画像はオフ
セット追尾の画像であり、４１は高低方向ＡＺ追尾中心
線、４２は方位方向ＥＬ追尾中心線を表している。ま
た、４３は高低方向ＡＺのジンバル角度情報をカーサと
してスーパーインポーズした状態を表し、この状態によ
れば現在の機軸と赤外線撮像装置２１の中心軸とが角度
θAZ分ずれていることを表している。すなわち、パイロ
ットは、追尾中心線４１とカーサ４３とが重なるように
航空機ＡＰを操舵する。
【００２２】さらに、４４は方位方向ＥＬのジンバル角
度情報をカーサとしてスーパーインポーズした状態を表
し、この状態によれば機軸が角度θELほど赤外線撮像装
置２１より上を向いていることを表している。そこで、
パイロットは、カーサ４４がＥＬ追尾中心線４２に対し
て３°なる角度をとりつつ、航空機ＡＰを降下させるよ
うにしている。
度情報をカーサとしてスーパーインポーズした状態を表
し、この状態によれば機軸が角度θELほど赤外線撮像装
置２１より上を向いていることを表している。そこで、
パイロットは、カーサ４４がＥＬ追尾中心線４２に対し
て３°なる角度をとりつつ、航空機ＡＰを降下させるよ
うにしている。
【００２３】以後、パイロットは、総合表示器２４に表
示された図６（ａ）に示す赤外画像を見ながら角度δθ
ほど機体を回転させながら熱源Ｂ２をＡＺ追尾中心線４
１上に一致させ、図６（ｂ）に示す状態にする。
示された図６（ａ）に示す赤外画像を見ながら角度δθ
ほど機体を回転させながら熱源Ｂ２をＡＺ追尾中心線４
１上に一致させ、図６（ｂ）に示す状態にする。
【００２４】なお、上記説明では、赤外線撮像装置２１
の出力から赤外画像を作成し、この赤外画像を見ながら
ジンバル角度情報を用いて目標となる熱源Ｂ１，Ｂ２の
追尾処理を行なうように説明しているが、実際には慣性
基準からの航空機ＡＰの姿勢角度を考慮しており、航空
機ＡＰの運動による角速度成分を検出するレートセンサ
を用いて追尾処理を実行している。
の出力から赤外画像を作成し、この赤外画像を見ながら
ジンバル角度情報を用いて目標となる熱源Ｂ１，Ｂ２の
追尾処理を行なうように説明しているが、実際には慣性
基準からの航空機ＡＰの姿勢角度を考慮しており、航空
機ＡＰの運動による角速度成分を検出するレートセンサ
を用いて追尾処理を実行している。
【００２５】次に、上記実施の形態の他の例として赤外
線撮像装置２１を搭載しているプラットフォームにレー
トセンサを付加した例を図７及び図８を参照して説明す
る。なお、図７は回路ブロック図であり、図８は角度関
係図である。
線撮像装置２１を搭載しているプラットフォームにレー
トセンサを付加した例を図７及び図８を参照して説明す
る。なお、図７は回路ブロック図であり、図８は角度関
係図である。
【００２６】この例では、図７に示すように、ジンバル
トルク入力にネガティブフィードバックをかけること
で、プラットフォームは、機体の運動とは完全に分離さ
れ、空間で安定する。
トルク入力にネガティブフィードバックをかけること
で、プラットフォームは、機体の運動とは完全に分離さ
れ、空間で安定する。
【００２７】ここで、赤外線撮像装置２１が目標とする
熱源Ｂ１を捕捉すると、その時に得られる目視線角度信
号λは、加算器５１に入力される。加算器５１は、入力
された目視線角度信号λから航空機姿勢角度信号θm 分
差し引く。この加算器５１の出力は、加算器５２にてジ
ンバル角度信号θG 分差し引かれる。すると、図８の角
度関係図により、センサ誤差角度信号εが得られ、この
センサ誤差角度信号εは赤外線撮像装置２１の赤外線セ
ンサ５３に入力される。
熱源Ｂ１を捕捉すると、その時に得られる目視線角度信
号λは、加算器５１に入力される。加算器５１は、入力
された目視線角度信号λから航空機姿勢角度信号θm 分
差し引く。この加算器５１の出力は、加算器５２にてジ
ンバル角度信号θG 分差し引かれる。すると、図８の角
度関係図により、センサ誤差角度信号εが得られ、この
センサ誤差角度信号εは赤外線撮像装置２１の赤外線セ
ンサ５３に入力される。
【００２８】この赤外線センサ５３は、目標とする熱源
Ｂ１，Ｂ２の目視変化成分を出力する。そして赤外線セ
ンサ５３の出力は、加算器５４を介してジンバルトルク
発生器５５に入力されて、ジンバル機構部１１を駆動さ
せるためのセンサ角速度成分δθs に変換される。この
センサ角速度成分δθs は、加算器５６にて予め航空機
ＡＰから与えられる姿勢角速度成分δθm と減算される
ことにより、ジンバル角速度成分δθG に変換され、以
後、積分器５７でジンバル角度信号θG に変換されて加
算器５２に入力される。また、センサ角速度成分δθs
は、レートセンサ５８に入力されることによりセンサ角
度信号θs に変換され、以後、加算器５４にフィードバ
ックされる。また、姿勢角速度成分δθm は、積分器５
９にて航空機姿勢角度信号θm に変換されて加算器５１
に入力される。
Ｂ１，Ｂ２の目視変化成分を出力する。そして赤外線セ
ンサ５３の出力は、加算器５４を介してジンバルトルク
発生器５５に入力されて、ジンバル機構部１１を駆動さ
せるためのセンサ角速度成分δθs に変換される。この
センサ角速度成分δθs は、加算器５６にて予め航空機
ＡＰから与えられる姿勢角速度成分δθm と減算される
ことにより、ジンバル角速度成分δθG に変換され、以
後、積分器５７でジンバル角度信号θG に変換されて加
算器５２に入力される。また、センサ角速度成分δθs
は、レートセンサ５８に入力されることによりセンサ角
度信号θs に変換され、以後、加算器５４にフィードバ
ックされる。また、姿勢角速度成分δθm は、積分器５
９にて航空機姿勢角度信号θm に変換されて加算器５１
に入力される。
【００２９】従って、上記構成が水平方向に対して使用
するものであれば、ジンバル角度信号θG を零にするよ
うに航空機ＡＰを操舵すれば、センサ軸と機軸とが一致
することになる。また、垂直方向に対して使用するもの
であれば、ジンバル角度信号θG を航空機ＡＰの着陸降
下角度となるように操舵すれば、降下角度一定で着陸可
能となる。
するものであれば、ジンバル角度信号θG を零にするよ
うに航空機ＡＰを操舵すれば、センサ軸と機軸とが一致
することになる。また、垂直方向に対して使用するもの
であれば、ジンバル角度信号θG を航空機ＡＰの着陸降
下角度となるように操舵すれば、降下角度一定で着陸可
能となる。
【００３０】以上のように、上記実施の形態によれば、
航空機ＡＰは、熱捕捉及び追尾可能な赤外線撮像装置２
１を搭載していることにより、滑走路ＲＷＹの中央線Ｃ
延長上両端にそれぞれ熱源Ｂ１，Ｂ２を配置しておくこ
とで、この赤外線撮像装置２１にてそれぞれの熱源Ｂ
１，Ｂ２から発生する熱を捕捉及び追尾し、この捕捉及
び追尾結果から滑走路情報を含む撮像視野内の赤外画像
を作成して、この赤外画像を総合表示器２４でパイロッ
トに見せながら操縦させるようにしている。このため、
パイロットは、総合表示器２４に表示された赤外画像か
ら滑走路ＲＷＹの位置を把握でき、この位置情報に基づ
いて、地上からの誘導なしに航空機ＡＰを滑走路ＲＷＹ
に着陸誘導することが可能となる。従って、滑走路ＲＷ
Ｙ周辺に航空機ＡＰに対し着陸誘導を行なうための大規
模な地上設備を必要とせず、昼夜もしくは多少の悪天候
時の影響を受けることなく、航空機ＡＰを滑走路ＲＷＹ
へ着陸誘導することが可能となる。
航空機ＡＰは、熱捕捉及び追尾可能な赤外線撮像装置２
１を搭載していることにより、滑走路ＲＷＹの中央線Ｃ
延長上両端にそれぞれ熱源Ｂ１，Ｂ２を配置しておくこ
とで、この赤外線撮像装置２１にてそれぞれの熱源Ｂ
１，Ｂ２から発生する熱を捕捉及び追尾し、この捕捉及
び追尾結果から滑走路情報を含む撮像視野内の赤外画像
を作成して、この赤外画像を総合表示器２４でパイロッ
トに見せながら操縦させるようにしている。このため、
パイロットは、総合表示器２４に表示された赤外画像か
ら滑走路ＲＷＹの位置を把握でき、この位置情報に基づ
いて、地上からの誘導なしに航空機ＡＰを滑走路ＲＷＹ
に着陸誘導することが可能となる。従って、滑走路ＲＷ
Ｙ周辺に航空機ＡＰに対し着陸誘導を行なうための大規
模な地上設備を必要とせず、昼夜もしくは多少の悪天候
時の影響を受けることなく、航空機ＡＰを滑走路ＲＷＹ
へ着陸誘導することが可能となる。
【００３１】また、航空機ＡＰについては、赤外線撮像
装置２１で得られる捕捉及び追尾結果から滑走路情報を
含む撮像視野内の赤外画像を作成して総合表示器２４に
表示し、この総合表示器２４に表示されたそれぞれの熱
源Ｂ１，Ｂ２がＡＺ追尾中心線４１上に来るように航空
機ＡＰの機首を制御することにより、航空機ＡＰを滑走
路ＲＷＹの中央線Ｃに沿って着陸誘導できるようにして
いるので、航空機ＡＰに搭載された赤外線撮像装置２１
を有効に利用するのみで、航空機ＡＰを安全かつ確実に
滑走路ＲＷＹへ着陸誘導でき、さらにシステム全体とし
て低コスト化を図ることも可能となる。
装置２１で得られる捕捉及び追尾結果から滑走路情報を
含む撮像視野内の赤外画像を作成して総合表示器２４に
表示し、この総合表示器２４に表示されたそれぞれの熱
源Ｂ１，Ｂ２がＡＺ追尾中心線４１上に来るように航空
機ＡＰの機首を制御することにより、航空機ＡＰを滑走
路ＲＷＹの中央線Ｃに沿って着陸誘導できるようにして
いるので、航空機ＡＰに搭載された赤外線撮像装置２１
を有効に利用するのみで、航空機ＡＰを安全かつ確実に
滑走路ＲＷＹへ着陸誘導でき、さらにシステム全体とし
て低コスト化を図ることも可能となる。
【００３２】なお、上述した説明では、パイロットが総
合表示器２４に表示された赤外画像を見ながら航空機Ａ
Ｐを操舵するものとして説明したが、自動で操舵するよ
うにしても実施可能である。
合表示器２４に表示された赤外画像を見ながら航空機Ａ
Ｐを操舵するものとして説明したが、自動で操舵するよ
うにしても実施可能である。
【００３３】図９は、航空機ＡＰに対して自動で操舵を
行なうための機上装置２の回路構成を示している。な
お、図９において、先の図７と同一部分には同一符号を
付して説明し、異なる部分のみを説明する。
行なうための機上装置２の回路構成を示している。な
お、図９において、先の図７と同一部分には同一符号を
付して説明し、異なる部分のみを説明する。
【００３４】すなわち、赤外センサ５３の出力は、Ｂ２
ポイント検出器６１に送られる。そして、Ｂ２ポイント
検出器６１は、例えば赤外画像上のＡＺ追尾中心線から
の熱源Ｂ２のずれ位置もしくはずれ量を検出し、このず
れを誤差信号として操舵制御装置６２に出力する。ま
た、操舵制御装置６２には、積分器５７により得られる
ジンバル角度信号θG が入力される。
ポイント検出器６１に送られる。そして、Ｂ２ポイント
検出器６１は、例えば赤外画像上のＡＺ追尾中心線から
の熱源Ｂ２のずれ位置もしくはずれ量を検出し、このず
れを誤差信号として操舵制御装置６２に出力する。ま
た、操舵制御装置６２には、積分器５７により得られる
ジンバル角度信号θG が入力される。
【００３５】そして、操舵制御装置６２は、Ｂ２ポイン
ト検出器６１からの誤差信号及び積分器５７からのジン
バル角度信号θG に基づいて、滑走路ＲＷＹの中心線Ｃ
上に沿って着陸させるように航空機ＡＰの操舵を行な
う。なお、この操舵処理については、操舵制御装置６２
のマイクロコンピュータのプログラムで実現できる。
ト検出器６１からの誤差信号及び積分器５７からのジン
バル角度信号θG に基づいて、滑走路ＲＷＹの中心線Ｃ
上に沿って着陸させるように航空機ＡＰの操舵を行な
う。なお、この操舵処理については、操舵制御装置６２
のマイクロコンピュータのプログラムで実現できる。
【００３６】したがって、上記構成によれば、パイロッ
トが航空機ＡＰを操舵する必要がなく、自動的に操舵を
行ない、滑走路ＲＷＹの中央線Ｃ上に沿って着陸誘導さ
せることが可能となる。
トが航空機ＡＰを操舵する必要がなく、自動的に操舵を
行ない、滑走路ＲＷＹの中央線Ｃ上に沿って着陸誘導さ
せることが可能となる。
【００３７】なお、上記実施の形態では、赤外線撮像装
置２１を対象に説明しているが、この赤外線撮像装置２
１以外の光線を使用した光学式撮像装置であってもこの
発明を実施できることはもちろんのことである。この場
合、滑走路ＲＷＹの中央線Ｃの延長上両端には、それぞ
れ光学式撮像装置による捕捉及び追尾対象となる被検出
器を配置しておくようにする。そして、光学式撮像装置
の出力から滑走路を含む撮像視野内のイメージ画像を作
成して表示し、この表示されたイメージ画像上の滑走路
ＲＷＹの進入端に配置された被検出器像が該イメージ画
像の中央線上に来るように追尾し、しかる後に、滑走路
の他端に配置された被検出器像が前記中央線に来るよう
に航空機ＡＰの進行方向を制御する。
置２１を対象に説明しているが、この赤外線撮像装置２
１以外の光線を使用した光学式撮像装置であってもこの
発明を実施できることはもちろんのことである。この場
合、滑走路ＲＷＹの中央線Ｃの延長上両端には、それぞ
れ光学式撮像装置による捕捉及び追尾対象となる被検出
器を配置しておくようにする。そして、光学式撮像装置
の出力から滑走路を含む撮像視野内のイメージ画像を作
成して表示し、この表示されたイメージ画像上の滑走路
ＲＷＹの進入端に配置された被検出器像が該イメージ画
像の中央線上に来るように追尾し、しかる後に、滑走路
の他端に配置された被検出器像が前記中央線に来るよう
に航空機ＡＰの進行方向を制御する。
【００３８】なお、この発明は上記実施の形態の範囲に
必ずしも限定されるものではなく、その他この発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはも
ちろんのことである。
必ずしも限定されるものではなく、その他この発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはも
ちろんのことである。
【００３９】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
大規模な地上設備を必要とすることなく、航空機に簡単
な装置を備えるのみで、昼夜もしくは悪天候等に影響さ
れることなく、安全に航空機を滑走路へ着陸誘導し得る
着陸誘導システムを提供することができる。
大規模な地上設備を必要とすることなく、航空機に簡単
な装置を備えるのみで、昼夜もしくは悪天候等に影響さ
れることなく、安全に航空機を滑走路へ着陸誘導し得る
着陸誘導システムを提供することができる。
【図１】この発明に係る着陸誘導システムの一実施の形
態を示す概略構成図。
態を示す概略構成図。
【図２】同実施の形態における赤外線撮像装置及びこの
赤外線撮像装置を搭載するジンバル機構部の構成を示す
平面図。
赤外線撮像装置を搭載するジンバル機構部の構成を示す
平面図。
【図３】同実施の形態における熱源の構成を示す図。
【図４】同実施の形態における航空機の機上装置の構成
を示す回路ブロック図。
を示す回路ブロック図。
【図５】同実施の形態における機上装置の総合表示器に
表示された赤外画像の例を示す図。
表示された赤外画像の例を示す図。
【図６】同じく図５に示す総合表示器に表示された赤外
画像の例を示す図。
画像の例を示す図。
【図７】同実施の形態における機上装置の他の例を示す
回路ブロック図。
回路ブロック図。
【図８】図７に示した機上装置に使用される角度関係
図。
図。
【図９】この発明の機上装置の他の例を示す回路ブロッ
ク図。
ク図。
ＡＰ…航空機、 Ｂ１，Ｂ２…熱源、 Ｃ…中央線、 ＲＷＹ…滑走路、 １１…ジンバル機構部、 ２１…赤外線撮像装置、 ２２…２次元画像追尾部、 ２３…画像処理部、 ２４…総合表示器、 ２５…トルク駆動制御部、 ２６…２軸空間安定ジンバル機構制御部、 ６１…Ｂ２ポイント検出器、 ６２…操舵制御装置。
Claims (8)
- 【請求項１】 飛行体を着地地点である滑走路上の中央
線に沿って着陸させるように誘導する着陸誘導システム
において、 前記飛行体は、光線を使用した光学式撮像装置を備え、 かつ前記滑走路の中央線延長上両端には、それぞれ前記
光学式撮像装置による捕捉及び追尾対象となる被検出器
を配置しておくようにし、 前記飛行体にて、光学式撮像装置の出力から前記滑走路
を含む撮像視野内のイメージ画像を作成して表示し、こ
の表示されたイメージ画像上の滑走路の進入端に配置さ
れた被検出器像が該イメージ画像で基準となる中央線上
に来るように追尾し、しかる後に、前記滑走路の他端に
配置された被検出器像が前記中央線に来るように前記飛
行体の進行方向を制御することにより、前記飛行体を前
記滑走路上の中央線に沿って着陸誘導できるようにした
ことを特徴とする着陸誘導システム。 - 【請求項２】 飛行体を着地地点である滑走路上の中央
線に沿って着陸させるように誘導する着陸誘導システム
において、 前記滑走路の中央線延長上両端には、それぞれ熱発生源
を配置しておくようにし、 前記飛行体に、前記熱発生源から発生する熱を捕捉及び
追尾可能な赤外線撮像装置を設け、この赤外線撮像装置
の出力から前記滑走路を含む赤外線撮像視野内の赤外画
像を作成して表示し、この表示された赤外画像上の滑走
路の進入端に配置された熱発生源像が該赤外画像で基準
となる中央線上に来るように追尾し、しかる後に、前記
滑走路の他端に配置された熱発生源像が前記中央線上に
来るように飛行体の進行方向を制御することにより、前
記飛行体を前記滑走路上の中央線に沿って着陸誘導でき
るようにしたことを特徴とする着陸誘導システム。 - 【請求項３】 前記飛行体は、 前記熱源から発生する熱を捕捉及び追尾する赤外線撮像
装置と、 この赤外線撮像装置で得られる捕捉及び追尾結果に基づ
いて前記滑走路を含む赤外線撮像視野内の赤外画像を作
成して表示器に表示する赤外画像作成表示手段と、 前記赤外線撮像装置の追尾処理により赤外画像上で滑走
路の飛行体進入端側の熱発生源像を中央線上に一致させ
て表示させるとともに、この追尾処理時に得られる走査
角度情報を、前記飛行体の機首の操縦のための水平及び
垂直方向の角度情報として前記赤外画像上に表示させる
オフセット追尾・操縦角度情報表示手段とを具備し、 前記オフセット追尾・操縦角度情報手段で赤外画像上に
表示された操縦角度情報に基づいて、赤外画像上の滑走
路の他方の熱発生源像が赤外画像の中央線に一致するよ
うに、飛行体の水平方向への操縦を行なうことで、前記
滑走路の中央線へ着陸誘導できるようにしたことを特徴
とする請求項２記載の着陸誘導システム。 - 【請求項４】 前記赤外線撮像装置は、水平及び垂直方
向に可動自在なジンバル機構部に搭載されており、 前記オフセット追尾・操縦角度表示手段は、前記赤外線
撮像装置の追尾処理時に得られるジンバル機構部の水平
及び垂直方向への傾き角度情報を、前記飛行体の機首の
操縦のための水平及び垂直方向の角度情報として前記赤
外画像上に表示させることを特徴とする請求項２記載の
着陸誘導システム。 - 【請求項５】 操縦角度情報表示手段は、前記赤外画像
作成表示手段で作成された赤外画像及び追尾処理時に得
られるジンバル機構部の水平及び垂直方向への傾き角度
情報と、以前に作成された赤外画像及びその時のジンバ
ル機構部の水平及び垂直方向への傾き角度情報とを用い
てスーパーインポーズ処理を行なうことにより、前記飛
行体の機首の操縦のための水平及び垂直方向の角度情報
を前記赤外画像上に表示させることを特徴とする請求項
３または４記載の着陸誘導システム。 - 【請求項６】 オフセット追尾・操縦角度情報表示手段
は、所定の位置でクロスし、一方を前記中心線として用
いる縦及び横の基準線と、 縦の基準線から、前記スーパーインポーズ処理により得
られるジンバル機構部の水平方向への傾き角度と以前の
水平方向への傾き角度とのずれに相当する位置に表示さ
れる縦のカーサと、 横の基準線から、前記スーパーインポーズ処理により得
られるジンバル機構部の垂直方向への傾き角度と以前の
垂直方向への傾き角度とのずれに相当する位置に表示さ
れる横のカーサとを前記表示器に表示することを特徴と
する請求項３乃至５のいずれかに記載の着陸誘導システ
ム。 - 【請求項７】 前記オフセット追尾・操縦角度情報表示
手段は、前記赤外画像の滑走路進入側に配置された熱発
生源像を前記縦及び横の基準線のクロス点に一致させる
ようにオフセットすることを特徴とする請求項３乃至６
のいずれかに記載の着陸誘導システム。 - 【請求項８】 さらに、前記飛行体は、前記赤外線撮像
装置の追尾処理時に、前記赤外画像上の他方側の熱発生
源像の前記中心線からのずれ位置もしくはずれ量を検出
する画像位置検出手段と、この画像位置検出手段の検出
結果と、前記赤外線撮像装置の追尾処理時に得られるジ
ンバル機構部の水平及び垂直方向への傾き角度情報とに
基づいて、赤外画像上の滑走路の他方の熱発生源像が赤
外画像の中央線に一致するように、飛行体の操舵を実行
する操舵制御手段とを備えてなることを特徴とする請求
項２乃至４のいずれかに記載の着陸誘導システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15015298A JP3538026B2 (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 着陸誘導システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15015298A JP3538026B2 (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 着陸誘導システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11334700A true JPH11334700A (ja) | 1999-12-07 |
| JP3538026B2 JP3538026B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=15490647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15015298A Expired - Fee Related JP3538026B2 (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 着陸誘導システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3538026B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101533581B1 (ko) * | 2013-12-06 | 2015-07-03 | 한국항공우주연구원 | 항공기 착륙 유도 장치 |
| KR20180022020A (ko) * | 2016-08-23 | 2018-03-06 | 삼성전자주식회사 | 전자 장치 및 그의 동작 방법 |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP15015298A patent/JP3538026B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101533581B1 (ko) * | 2013-12-06 | 2015-07-03 | 한국항공우주연구원 | 항공기 착륙 유도 장치 |
| KR20180022020A (ko) * | 2016-08-23 | 2018-03-06 | 삼성전자주식회사 | 전자 장치 및 그의 동작 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3538026B2 (ja) | 2004-06-14 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040309 |
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