JPS624700A - 飛翔体 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、パラシュートを開傘して地表（海面も含む）
に軟着陸させるロケット等の飛翔体に関し、特に飛翔体
を発射させた後にパラシュートの開傘時間を飛行中に変
更して制御するパラシュート開傘制御装置を備えた飛翔
体に関する。

従来の技術 この種の飛翔体は、発射前に予定軌道の標準飛行パター
ンに伴い、発射角、ロケットモータの切離し速度及びパ
ラシュートの開傘時間等を予じめ飛翔体の中央処理装置
に夫々セットしてから発射させた後、標準飛行パターン
の予定軌道上で飛翔体の速度が飛翔体に内蔵した加速度
計による速度と合致した時ロケットモータを切離し、発
射後一定時間経過後にパラシュートの開傘を行なって飛
附体を地表に軟着陸させていた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上述した飛翔体は、ロケットモータを切離した
後、標準飛行パターンの予定軌道上で惰性飛行を行なう
ために、飛翔体の飛行が何らかの理由で予定軌道から外
れることがあり、特に飛翔体が予定軌道より低く飛行し
た場合、パラシュートの開傘時間が肴陸までの時間に対
して相対的に遅くなるから、飛翔体を地表に軟着陸させ
るための時間が取れず、従って軟着陸に失敗していたと
いう問題点があった。

本発明は、上述した点に着目してなされたもので、飛翔
体の飛行が予定軌道から外れてもパラシュートを開傘し
て地表に軟着陸することのできるパラシュート開傘制御
装置を備えた飛翔体を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明によれば上記問題点は、発射角と飛行中の加速度
を検知してその旨の信号を出力する加速度計と、飛行中
の経過時刻を意味する時間信号を出力するタイマと、飛
翔体の予定軌道におけるロケットモータ切離し速度及び
パラシュートの開傘標準時刻とを記憶し、前記加速度計
の発射角に基き、予じめ設定された全飛行パターンから
一群の飛行パターンを選び出し、飛翔体の予定軌道にお
けるパラシュートの開傘標準時刻と前記一群の飛行パタ
ーンが記憶している開傘時刻とから前記予定軌道のロケ
ツトエータ切離し速度を前記開傘標準時刻が一致または
近似の飛行パターンのロケットモータ切離し速度に補正
すること゛により予定軌道を修正し、前記開傘標準時刻
を飛翔体が軟着陸するに必要な開傘時刻に補正した後、
この補正した開傘時刻が前記タイマの時間信号と一致し
た時間傘信号を出力する中央処理装置と、前記開傘信号
が入力するパラシュートの開傘装置とからなるパラシュ
ート開傘制御装置を飛翔体に備えることにより解決でき
る。

実施例 以下、図面に示す実施例に基いて本発明を説明する。

第１図は飛翔体に搭載した本発明のパラシュート開傘制
御装置の要部を示す図であり、（１）は加速度計、（２
）は中央処理装置、（３）はタイマ、（４）は出力部、
（５）はパラシュートの開傘装置である。

前記加速度計（１）は、分解能にすぐれており、発射前
においては発射角をアナログ式に検知し、また飛翔体の
飛行中においては加速度をアナログ式に検知し、この発
射角及び加速度を意味する信号（α）を中央処理装置（
２）に常時出力している。

前記中央処理装置（２）は、アナログ−ディジタル変換
処理部（以下、Ａ−Ｄ変換処理部という）（１１）を備
えており、このＡ−Ｄ変換処理部（１１）の選択器（１
１０）には、加速度計（１）からの信号（α）の他にア
ナログ信号としたロケット切離し速度用の設定データ（
Ｄ、）とパラシュートの開傘標準時刻用の設定データ（
Ｄ２）が入力している。なお、前記各信号（α、Ｄ＋　
、Ｄ２　）のうち、信号（α）の加速度を意味する信号
は、飛翔体の飛行中における実測データとして用いられ
、また信号（α）の発射角を意味する信号と各設定デー
タ（Ｄ＋　、Ｄ２　）の信号は飛翔体を所定角度で発射
させた際に飛翔体が飛行する予定軌道上の設定データと
して用いられる。

前記Ａ−Ｄ変換処理部（１１）は、アナログ信号をディ
ジタル信号に変換するものであり、制御部（１２）から
選択器（１１０）に読み出し指令が入力すると、その指
令に応じた前記各信号（α、Ｄ１、Ｄ２）のいずれか一
つの信号を増幅器（１１ｂ）に出力し、また制御部（１
２）から増幅器（ｉｉｂ）に読み出し指令が入力すると
、増幅器（ｉｌｌ））に入力した信号をＡ／Ｄ変換部（
１１ｃ）に出ノｊしてディジタル信号に変換した後、論
理演算部（１３）に出力する。

前記論理演算部（１３）は、設定データである発射角デ
ータ、ロケットモータ切離し速度データ及びパラシュー
トの開傘標準時刻データから夫々発射角、ロケットモー
タ切離し速度及びパラシュートの開傘標準時刻を算出す
るとともに、パラシュートの開傘標準時刻に応じたパラ
シュートの開傘制限高度を設定し、この各算出値及び設
定値を記憶部に格納する。また前記論理演算部（１３）
は、実測データである加速度データから飛翔体の飛行中
における速度と、この時の速度における飛翔体の水平線
に対する傾倒角（以下、姿勢角という）を算出し、この
各算出値を常に最新の実測テークとして記憶部内で更新
している。なお、前記速度および姿勢角のうち、速度は
加速度データを時間積分することにより得られ、また姿
勢角は加速度データを時間微分することにより得られる
。

前記中央処理装置（２）の主記憶部（１４）には、飛翔
体の夫々の発射角に対応した予定軌道上の全飛行パター
ンが格納されている。この全飛行パターンは、飛行中の
速度と姿勢角から予定軌道を近似的に算出したものであ
り、例えば飛翔体を所定角度（θ）で発射させた際に飛
翔体が飛行する予定軌道を一群の飛行パターンとして設
定したものを（第２図参照）、夫々の発射角において設
定し・たちのである。なお、前記一群の飛行パターンを
構成する各予定軌道には、ロケットモータ切離し速度及
びパラシュートの開傘時刻が設定されている。この主記
憶部（１４）は、制御部（１２）から読み出し指令が入
力すると、前記飛行パターンを論理演算部（１３）に出
力する。

このようなことから前記中央処理装置（２）は、制御部
（１２）からＡ−Ｄ変換処理部（１１）と主記憶部（１
４）に夫々読み出し指令が出力されると、実測データが
前記Ａ−Ｄ変換処理部（１１）から論理演算部（１３）
に入力するとともに゛、飛行パターンが前記主記憶部〈
１４〉から論理演算部（１３）に順次入力する。この論
理演算部（１３）に入力した実測データ、飛行パターン
、後述する時刻データ及び前記論理演算部（１３）の設
定データは、前記論理演算部（１３）内で比較または演
算処理され、その後、制御部（１２）からの出力指令に
より出力部（４）を介してロケットモータ切離し信号（
Ｃ）が図示しないロケットモータ切離し装置に、またパ
ラシュート開傘信号（０）がパラシュート開傘装置（５
）に夫々出力する。

タイマ（３）は、飛翔体の発射と同時に作動し、前記中
央処理装置（２）の論理演算部（１３）と制御部（１２
）に時間信号（１）を夫々出力している。

なお、前記論理演算部（１３）に入力する時間信号（１
）は、飛翔体の飛行中における経過時刻データ及び比較
または演算処理する演算タイミングを意味しており、ま
た制御部（１２）に入力する時間信号（１）は読み出し
指令を出力する指令タイミングを意味している。

パラシュート開傘装置（５）は、前記中央処理装置（２
）から開傘信号（０）が入力すると、内蔵したパラシュ
ートが開傘するようになっている。

作　　　用 次に、このような構成とした本発明のパラシュート開傘
制御装置の作用を第２図と第３図に基いて説明する。な
お、第２図において、縦軸（Ｈ）は飛翔体の高度を示し
、横軸（Ｔ）は飛翔体の滞空時間を示している。

先ず、飛翔体を発射させる前に、中央処理装置（２）に
加速度計（１）の信号〈α〉から発射角（θ）を入力す
るとともに、設定データ（ＤＩ　。

Ｄ２　）から飛翔体の予定軌道（Ｐ０）におけるロケッ
トモータ切離し速度及びパラシュートの開傘標準時刻（
ｔ０）を入力する（ステップ１）。

中央処理装置（２）に発射角（θ）が入力すると、主記
憶部（１４）内の全飛行パターンから発射角（θ）に応
じた一群の飛行パターン（Ｐ＋　、　Ｐ２・・・、　Ｐ
ｎ　）が論理演算部（１３）に出力され、次に、前記中
央処理装置（２）が発射信号を出力する（ステップ２）
と、ロケットモータが点火して飛翔体が角度（θ）で発
射する。

飛翔体が発射すると、タイマ（３）の時間信号（１）及
び加速度計（１）の信＠（α〉を制御部（１２）の指令
タイミングで中央処理装置（２）が取り入れ（ステップ
３）、前記中央処理装置（２）は飛行パターン（Ｐ＋　
、Ｐ２・・・、　Ｐｎ　）のバラシュートの開傘時間（
ｊｌ、ｔ２・・・、　ｔｎ）と予定軌道（Ｐ０）のパラ
シュート開傘標準時刻（ｉｏ　）とを論理演算部（１３
）の演算タイミングで常時比較する。ここで例えば予定
軌道（Ｐａ　）上の時間（Ｃｏ　）が飛行パターン（Ｐ
ｌ）上の時間（ｔ２）と一致または近似の時（ステップ
４）、予定軌道（Ｐａ　）上のロケットモータ切離し速
度に基づくロケットモータ切離し時刻を飛行パターン（
Ｐｌ）上のロケットモータ切離し速度に基づくロケット
モータ切離し時刻に修正する（ステップ５）。なお、予
定軌道（Ｐｏ　）上の時間（ｔ、）がパラシュート開傘
制限高度（ｈｐ）よりも下方で飛行パターン（Ｐｌ）上
の時１１１（ｉ＋）と一致または近似の場合、予定軌道
（Ｐ０）上の時間（ｔ・）をパラシュート開傘制限高度
（ｈｐ）と飛行パターン（Ｐ＋　）の交差する時間（（
＋−）に変更して予定軌道（Ｐａ　）上のロケットモー
タ切離し速度に基づくロケットモータ切離し時刻を飛行
パターン（Ｐ＋　）上のロケットモータ切離し速度に基
づくロケットモータ切離し時刻に修正することとなる。

このようにして予定軌道（Ｐａ　）上のロケットモータ
切離し時刻を修正した中央処理装置（２）は、前記ロケ
ットモータ切離し時刻がタイマ（３）からの経過時刻デ
ータの時間信号（１）と一致するまでステップ３からス
テップ５までの動作を繰返しくステップ６）、前記各時
刻が一致した時、ロケットモータ切離し信号（Ｃ）を出
力部（４）を介してロケットモータ切離し装置に出力し
、これにより予定軌道（Ｐ、）が飛行パターン（Ｐｌ）
に修正される。ロケットモータ切離し装置にロケットモ
ータ切離し信号（Ｃ）が入力すると、前記ロケットモー
タが飛翔体から切離され（ステップ７）、その後飛翔体
は飛行パターン（Ｐｌ）上で惰性飛行となる。

この状態において、中央処理装置（２）は、タイマ（３
）からの経過時刻データである時間信号（１）と修正し
た予定軌道（Ｐｌ）上のパラシュー１の開傘時刻（ｔ２
）とを取入れ（ステップ８）、前記開傘時刻（ｔ２）と
時間信号（１）とを論理演算部（１３）の演算タイミン
グで常時比較し、前記開傘時刻（ｔ２）が時間信号（ｔ
）と一致または近似の時（ステップ９）、開傘信号（０
）を出力部（４）を介して開傘装置（５）に出力（ステ
ップ１２）することとなり（ステップ１１）、これによ
り予定軌道（Ｐａ　）上のパラシュート開傘標準時刻（
ｔｏ　）が飛行パターン（Ｐｌ）上の前記パラシュート
の開傘時刻（ｔ２）に修正される（ステップ１０）。従
って前記各開傘時刻（ｔ２）は、パラシュートを開傘し
た飛翔体を地表に軟着陸させるに必要な時間を有するこ
ととなる。

このように開傘信号（０）が開傘装置（５）に入力する
とパラシュートが開傘し、飛翔体は地表に軟着陸する。

発明の効果 以上のように本発明によれば、加速度計の信号から発射
前においては中央処理装置に記憶させた全飛行パターン
から一群の飛行パターンを選び出し、発射後においては
予定軌道上の飛行からパラシュートの開傘標準時刻を基
に、予じめ中央処理装置に記憶されている一群の飛行パ
ターンと比較することによりロケットモータ切離し速度
とパラシュートの開傘時刻を知り、この結果、ロケット
モータを切離す速度とパラシュートを開く時刻を補正す
るようにしたから、飛翔体の飛行が予定軌道から外れて
もパラシュートを開いて地表に確実に軟着陸させること
ができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る飛翔体のパラシュート開傘制御装
置を示す概略図、 第２図はパラシュート開傘制ｔ［ｌ装置を搭載した飛翔
体の飛翔パターン説明図、 第３図はパラシュート開傘制御装置のフローチャートで
ある。 （１）：加速度計、（２）’：中央処理装置、（３）：
タイマ、　　（５）二開傘装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕発射角と飛行中の加速度を検知してその旨の信号
   （α）を出力する加速度計（１）と、飛行中の経過時刻
   を意味する時間信号（ｔ）を出力するタイマ（３）と、
   飛翔体の予定軌道（Ｐ＿０）におけるロケットモータ切
   離し速度及びパラシュートの開傘標準時刻（ｔ＿０）と
   を記憶し、前記加速度計（１）の発射角に基き、予じめ
   設定された全飛行パターンから一群の飛行パターン（Ｐ
   ＿１、Ｐ＿２、・・・Ｐｎ）を選び出し、飛翔体の予定
   軌道（Ｐ＿０）におけるパラシュートの開傘標準時刻（
   ｔ＿０）と前記一群の飛行パターン（Ｐ＿１、Ｐ＿２、
   ・・・Ｐｎ）が記憶している開傘時刻（ｔ＿１、ｔ＿２
   、・・・ｔｎ）とから前記予定軌道（Ｐ＿０）のロケッ
   トモータ切離し速度を前記開傘標準時刻（ｔ＿０）が一
   致または近似の飛行パターン（Ｐ＿２）のロケットモー
   タ切離し速度に補正することにより予定軌道を修正し、
   前記開傘標準時刻（ｔ＿０）を飛翔体が軟着陸するに必
   要な開傘時刻（ｔ＿２）に補正した後、この補正した開
   傘時刻（ｔ＿２）が前記タイマ（３）の時間信号（ｔ）
   と一致した時間傘信号（０）を出力する中央処理装置（
   ２）と、前記開傘信号（０）が入力するパラシュートの
   開傘装置（５）とからなるパラシュート開傘制御装置を
   備えたことを特徴とする飛翔体。