WO2020217624A1 - 制御装置、システム、プログラム、及び制御方法 - Google Patents

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WO2020217624A1
WO2020217624A1 PCT/JP2020/003237 JP2020003237W WO2020217624A1 WO 2020217624 A1 WO2020217624 A1 WO 2020217624A1 JP 2020003237 W JP2020003237 W JP 2020003237W WO 2020217624 A1 WO2020217624 A1 WO 2020217624A1
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WO
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flying object
amount
sun
deflection
control device
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PCT/JP2020/003237
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Inventor
木村　潔
惇 山元
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Ｈａｐｓモバイル株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a control device, a system, a program, and a control method.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-21146
  • a control device for controlling an air vehicle having a double-sided light receiving solar cell panel arranged on a main wing.
  • the control device may include a positional relationship acquisition unit that acquires the positional relationship between the flying object and the sun.
  • the control device may include a deflection amount control unit that adjusts the deflection amount of the main wing according to the positional relationship.
  • the deflection amount control unit may increase the deflection amount of the flying object when the sun is located in the lateral direction of the flying object as compared with the case where the sun is located in the upward direction of the flying object.
  • the deflection amount control unit when the flying object is making a turning flight along a predetermined circular flight path, the sun is located in the lateral direction of the flying object, and the flying object is the sun.
  • the amount of deflection of the aircraft may be greater than when the sun is located above the aircraft.
  • the deflection amount control unit when the flying object is making a turning flight along a predetermined circular flight path, the sun is located in the lateral direction of the flying object, and the flying object is the sun. While flying in a predetermined section before and after the position farthest from, the amount of deflection of the flying object may be larger than when the sun is located upward of the flying object.
  • the deflection amount control unit is in front of and behind the flying object when the sun is positioned in the lateral direction of the flying object when the flying object is making a turning flight along a predetermined circular flight path. The amount of deflection of the flying object may be larger than when the sun is located in the direction.
  • the flying object may have a plurality of flaps arranged on the main wing, and the bending amount control unit may adjust the bending amount of the flying object by individually controlling the plurality of flaps.
  • the deflection amount control unit may increase the downward lift on the center side of the main wing by controlling the flaps arranged on the center side of the main wing, and the flaps arranged on the end side of the main wing may be strengthened.
  • the amount of deflection of the flying object may be increased by increasing the upward lift on the end side of the main wing by controlling the above.
  • the flying object may have a flap control unit that controls a plurality of flaps so as to reduce the bending amount of the flying object, and the bending amount control unit is a bending amount of the flying object by the flap control unit.
  • the amount of deflection of the flying object may be increased by reducing the degree of reduction.
  • the air vehicle may function as a stratosphere platform that flies in the stratosphere and irradiates a beam toward the ground to form a wireless communication area and provide wireless communication services to user terminals in the wireless communication area.
  • the deflection amount control unit causes the flying object to make a turning flight along a predetermined circular orbit, and is between sunrise and a predetermined time elapse and a predetermined time before sunset. When the sun is located laterally to the flying object from to sunset, the amount of deflection of the flying object may be larger than when the sun is located in the front-rear direction of the flying object.
  • the control device includes the position and the amount of deflection of the flying object acquired while the flying object is making a turning flight along a predetermined circular orbit, and the positional relationship between the flying object and the sun.
  • the amount of power generated by the double-sided light-receiving solar panel is based on the position and deflection of the flying object and the positional relationship between the flying object and the sun. It may be provided with a model generation unit that generates an estimation model for estimating the above by machine learning, and the deflection amount control unit increases the first power generation amount by the double-sided light receiving solar cell panel and the deflection amount of the flying object.
  • the amount of deflection of the flying object may be changed.
  • the deflection amount control unit may increase the deflection amount of the flying object when the second power generation amount is larger than the first power generation amount.
  • the deflection amount control unit determines that the difference between the second power generation amount and the first power generation amount is larger than the amount of electric power consumed to change the deflection amount of the flying object. The amount of deflection may be increased.
  • the control device includes at least one of the weather information of the area where the flying object flies, the reflected light information of the sunlight reaching the flying object from the ground, and the area characteristic information of the ground where the flying object flies.
  • the above weather information, the above reflected light information, and the above area characteristic information can be obtained.
  • a model generator that generates an estimation model by machine learning that estimates the amount of power generated by the double-sided light-receiving solar cell panel from at least one of them, the positional relationship between the flying object and the sun, and the amount of deflection of the flying object.
  • the deflection amount control unit includes the first power generation amount by the double-sided light receiving type solar cell panel, the deflection amount of the flying object when the bending amount of the flying object is increased, and the flying object and the sun.
  • the second power generation amount by the double-sided light receiving type solar cell panel estimated by using the estimation model from at least one of the above weather information, the above reflected light information, and the above area characteristic information.
  • the amount of deflection of the flying object may be changed.
  • the double-sided light-receiving solar cell panel may be arranged on the upper surface side of the main wing, and the lower surface of the main wing may transmit light.
  • the upper surface and the lower surface of the main wing transmit light
  • the double-sided light receiving type solar cell panel may be arranged in the main wing.
  • a system including the control device and the flying object is provided.
  • a program for causing the computer to function as the control device is provided.
  • a control method executed by a control device for controlling an air vehicle having a double-sided light receiving solar cell panel arranged on a main wing may include a positional relationship acquisition step of acquiring the positional relationship between the flying object and the sun.
  • the control method may include a deflection amount control step for adjusting the deflection amount of the main wing according to the positional relationship.
  • An example of the flying object 100 is shown schematically.
  • An example of the structure of the main wing 110 is shown schematically.
  • An example of the structure of the main wing 110 is shown schematically.
  • An example of the roll angle 150 of the flying object 100 is shown schematically.
  • An example of the roll angle 150 of the flying object 100 is shown schematically.
  • An example of the relationship between the roll angle 150 of the flying object 100 and the turning radius is schematically shown.
  • An example of a change in the flight path 102 of the aircraft 100 is shown schematically.
  • An example of a change in the amount of deflection of the flying object 100 is shown schematically.
  • An example of the amount of deflection of the flying object 100 is shown schematically.
  • An example of the functional configuration of the control device 200 is schematically shown.
  • An example of the hardware configuration of the computer 1200 functioning as the control device 200 or the management device 400 is shown schematically.
  • FIG. 1 schematically shows an example of the flying object 100.
  • the aircraft body 100 includes a main wing 110, a propeller 122, a skid 124, wheels 126, and flap 128.
  • the main wing 110 includes a control device 200 for controlling the flight of the flying object 100, a double-sided light receiving solar cell panel 117, and a battery and a wireless communication device (not shown).
  • the battery stores the electric power generated by the double-sided light-receiving solar cell panel 117.
  • the control device 200 controls the flight of the flying object 100.
  • the control device 200 controls the flight of the flying object 100, for example, by rotating the propeller 122 or changing the angle of the flap 128 by using the electric power stored in the battery.
  • the wireless communication device forms a wireless communication area 140 by irradiating a plurality of beams toward the ground, and provides a wireless communication service to a user terminal 300 in the wireless communication area 140.
  • the control device 200 and the wireless communication device may be integrated.
  • the flying object 100 for example, flies in the stratosphere and provides a wireless communication service to a user terminal 300 on the ground.
  • the aircraft body 100 may function as a stratospheric platform.
  • the user terminal 300 may be any communication terminal capable of communicating with the flying object 100.
  • the user terminal 300 is a mobile phone such as a smartphone.
  • the user terminal 300 may be a tablet terminal, a PC (Personal Computer), or the like.
  • the user terminal 300 may be a so-called IoT (Internet of Thing) device.
  • the user terminal 300 may include anything corresponding to so-called IoT (Internet of Everything).
  • the flying object 100 covers the ground area by the wireless communication area 140 while turning and flying along a circular flight path over the ground area to be covered.
  • the flight path may be a perfect circle, an ellipse, or the like, as well as a figure eight shape or the like.
  • the flight of the flying object 100 over the ground area may be described as a fixed point flight.
  • the aircraft 100 covers the entire ground area by moving over the ground area, for example, while covering a part of the ground area to be covered by the wireless communication area 140.
  • the aircraft 100 provides a wireless communication service to the user terminal 300 by relaying communication between the user terminal 300 and the terrestrial network 20, for example.
  • the network 20 may include a core network provided by the carrier.
  • the core network may be compliant with any mobile communication system, for example, a 3G (3rd Generation) communication system, an LTE (Long Term Evolution) communication system, a 4G (4th Generation) communication system, and a 5G (5th Generation) communication system. It conforms to the mobile communication system after the communication system.
  • the network 20 may include the Internet.
  • the aircraft 100 communicates with the ground network 20 via the gateway 22 in the wireless communication area 140 among the gateways 22 arranged in various places on the ground, for example. Further, for example, the aircraft 100 communicates with the network 20 via the communication satellite 80. In this case, the flying object 100 has an antenna for communicating with the communication satellite 80.
  • the aircraft 100 transmits, for example, data received from the user terminal 300 in the wireless communication area 140 to the network 20. Further, when the aircraft 100 receives data addressed to the user terminal 300 in the wireless communication area 140 via the network 20, for example, the aircraft 100 transmits the data to the user terminal 300.
  • the aircraft body 100 may be controlled by the ground management device 400.
  • the aircraft 100 for example, flies or forms a wireless communication area 140 according to instructions transmitted via the network 20 and the gateway 22 by the management device 400.
  • the management device 400 may transmit an instruction to the flying object 100 via the communication satellite 80.
  • the main wing 110 has a spar 111 and a rib 112.
  • the lower surface film 113 and the upper surface film 114 are attached to the rib 112.
  • the top surface film 114 has a film 115 and a film 116, and a double-sided light-receiving solar cell panel 117 composed of a plurality of double-sided daylighting cells 118 is arranged between the film 115 and the film 116.
  • the lower surface film 113 and the upper surface film 114 are transparent films that transmit sunlight, and the double-sided light-receiving solar panel 117 can receive sunlight that has passed through the upper surface film 114 and sunlight that has passed through the lower surface film 113. is there.
  • the main wing 110 does not have to have the film 115. Further, the main wing 110 does not have to have the film 116. Further, the main wing 110 does not have to have the upper surface film 114. In that case, the double-sided lighting cell 118 is directly arranged on the upper surface side of the main wing 110. Further, the members on the upper surface and the lower surface of the main wing 110 may be, for example, plate-shaped members instead of film-shaped members as long as they can transmit sunlight.
  • the direct sunlight from the sun passes through the upper surface film 114 and reaches the double-sided light receiving solar cell panel 117, and the reflected light from the earth passes through the lower surface film 113. It penetrates and reaches the double-sided light receiving type solar cell panel 117.
  • the intensity of the reflected light from the earth depends on the condition of the ground in fine weather and the reflectance of clouds when there are clouds. For example, the average reflectance of forest areas and grasslands in fine weather is 0.26. The average reflectance of the snowy area is about 0.75, and the average reflectance of the water surface is about 0.07.
  • control device 200 has a function of controlling the flying object 100 so as to further increase the amount of power generated by the double-sided light receiving type solar cell panel 117.
  • control device 200 controls the roll angle of the flying object 100 according to the positional relationship between the flying object 100 and the sun.
  • the roll angle of the flying object 100 may be an angle of rotation about the front-rear direction of the flying object 100.
  • the control device 200 increases the roll angle of the flying object 100 when the sun is located in the lateral direction of the flying object 100 as compared with the case where the sun is located in the upward direction of the flying object 100. ..
  • the amount of sunlight received by the double-sided light-receiving solar cell panel 117 can be increased, and the amount of power generated by the double-sided light-receiving solar cell panel 117 can be increased.
  • the fact that the sun is located in the lateral direction of the flying object 100 may mean that the sun is located in the lateral direction of the flying object 100.
  • the position of the sun in the upward direction of the flying object 100 may mean that the sun is located in the direction of the upper surface of the flying object 100.
  • FIGS. 4 and 5 schematically show an example of a roll angle 150 of the flying object 100.
  • FIG. 4 schematically shows an example of the roll angle of the flying object 100 when the sun is located above the flying object 100.
  • FIG. 5 schematically shows an example of the roll angle of the flying object 100 when the sun is located laterally to the flying object 100.
  • the control device 200 has a roll of the flying object 100 when the sun is located laterally to the flying object 100, rather than when the sun is located above the flying object 100. Increase the angle 150.
  • the flying object 100 when the flying object 100 is making a turning flight along a predetermined circular flight path 102, the sun is located laterally to the flying object 100 and the sun is located.
  • the flying object 100 flies in a predetermined section 103 before and after the position closest to the sun, the roll angle 150 of the flying object 100 is larger than that when the sun is located upward of the flying object 100. You may let me.
  • the flying object 100 when the flying object 100 is making a turning flight along a predetermined circular flight path 102, the sun is located in the lateral direction of the flying object 100. And, while the flying object 100 flies in a predetermined section 104 before and after the position farthest from the sun, the roll angle 150 of the flying object 100 is larger than that when the sun is positioned upward of the flying object 100. You can make it bigger.
  • the control device 200 may or may not change the flight path 102 when changing the roll angle 150 of the flying object 100.
  • the control device 200 changes the turning radius of the flying object 100, for example, when changing the roll angle 150 of the flying object 100.
  • FIG. 6 schematically shows an example of the relationship between the roll angle 150 of the flying object 100 and the turning radius.
  • the smaller the turning radius the larger the roll angle 150 of the flying object 100.
  • the control device 200 when the flying object 100 is making a turning flight along the circular flight path 102 and the sun is located laterally to the flying object 100, the sun is positioned upward to the flying object 100.
  • the turning radius may be smaller than in the case of
  • FIG. 7 schematically shows an example of a change in the flight path of the flying object 100.
  • the control device 200 causes the flight body 100 to fly along the circular flight path 105 when the sun is located above the flight body 100, and when the sun is located in the lateral direction of the flight body 100.
  • the aircraft 100 may be controlled to fly along the elliptical flight path 106.
  • the control device 200 makes the flying object 100 elliptical by making the turning radius smaller when the sun is located laterally to the flying object 100 than when the sun is located in the front-rear direction of the flying object 100. You may fly along the shaped flight path 106. As a result, when the sun is located laterally to the flying object 100, the roll angle 150 of the flying object 100 becomes large, and the light receiving amount of the double-sided light receiving type solar cell panel 117 can be increased.
  • the control device 200 sets the roll angle 150 of the aircraft 100 to the same angle as when the aircraft 100 is flying along the flight path 105. Good. Since the flying object 100 flies with the rear surface slightly lowered, when the sun is located behind the flying object 100, the amount of light received on the upper surface side increases, and the sun is positioned in the front direction of the flying object 100. If this is the case, the amount of light received on the lower surface side will increase.
  • the control device 200 sets the roll angle 150 of the flying object 100 to the same first angle as when the flying object 100 is flying along the flight path 105 and a second angle larger than the first angle.
  • the flying object 100 may be controlled to fly along the flight path 106 by appropriately changing between the two.
  • the vehicle 100 causes the aircraft 100 to make a swivel flight along a circular flight path 105 during the day, from sunrise until a predetermined time elapses, and at sunset. From time before to sunset, when the sun is located laterally to the flying object 100, the turning radius is smaller than when the sun is located in the front-rear direction of the flying object 100, so that the flying object 100 is elliptical. Have them fly along the shaped flight path 106.
  • the control device 200 may not change the flight path 102 when changing the roll angle 150 of the flying object 100. As described above, when the roll angle 150 of the flying object 100 is increased, the lift acting in the upward direction also acts inward, and the turning radius becomes smaller.
  • the control device 200 may control the plurality of flaps 128 of the flying object 100 to adjust the lift applied to the flying object 100 so that the turning radius does not change. As a result, the amount of light received can be adjusted by changing the roll angle 150 of the flying object 100 while maintaining the flight path 102.
  • the control device 200 may change the amount of deflection of the flying object 100 according to the positional relationship between the flying object 100 and the sun in order to increase the amount of power generated by the double-sided light receiving type solar cell panel 117. ..
  • FIG. 8 schematically shows an example of a change in the amount of deflection of the flying object 100.
  • the control device 200 may make the amount of deflection of the flying object 100 larger when the sun is located laterally to the flying object 100 than when the sun is located upward of the flying object 100.
  • the control device 200 may adjust the amount of deflection of the flying object 100 by individually controlling the plurality of flaps 128.
  • the control device 200 controls the flap 128 arranged on the center side of the main wing 110 to increase the downward lift 107 on the center side of the main wing 110, and is arranged on the end side of the main wing 110.
  • the flap 1208 controls the flap 128, the upward lifts 108 and 109 on the end side of the main wing 110 are increased, thereby increasing the amount of deflection of the flying object 100.
  • the amount of sunlight received from the sun received by the flying object 100 from the lateral direction can be increased, and the amount of power generated by the double-sided light receiving solar cell panel 117 can be increased. Can be increased.
  • the control device 200 is a flap control unit of the flying object 100.
  • the amount of deflection of the flying object 100 may be increased by reducing the degree of reduction in the amount of deflection.
  • the control device 200 may adjust the amount of deflection of the flying object 100 by cooperating with the flap control unit.
  • FIG. 9 schematically shows an example of the state of the amount of deflection of the flying object 100.
  • the control device 200 when the flying object 100 is making a turning flight along a predetermined circular flight path 102, the sun is located laterally to the flying object 100 and the flying object 100 is in the sun. While flying in the predetermined section 103 before and after the closest position, the amount of deflection of the flying object 100 may be larger than that in the case where the sun is located upward of the flying object 100.
  • the control device 200 when the flying object 100 is making a turning flight along a predetermined circular flight path 102, the sun is located laterally to the flying object 100 and the flying object 100 is located. While flying in a predetermined section 104 before and after the position farthest from the sun, the amount of deflection of the flying object 100 may be larger than when the sun is located upward of the flying object 100.
  • the control device 200 makes a turning flight along a predetermined circular flight path 102, and when the sun is located laterally to the flying object 100, the control device 200 is in the front-rear direction of the flying object 100.
  • the amount of deflection of the flying object 100 may be larger than that when the sun is located in.
  • the control device 200 causes, for example, the flying object 100 to make a turning flight along a predetermined circular flight path 102, and the predetermined time from sunrise to the elapse of a predetermined time and at sunset.
  • the amount of deflection of the flying object 100 is increased as compared with the case where the sun is located in the front-rear direction of the flying object.
  • FIG. 10 schematically shows an example of the functional configuration of the control device 200.
  • the control device 200 includes a flight control unit 202, a positional relationship acquisition unit 204, a light receiving amount adjusting unit 210, a power generation amount acquisition unit 222, an information acquisition unit 224, and a model generation unit 226. It is not essential that the control device 200 includes all of these configurations.
  • the flight control unit 202 controls the flight of the flying object 100.
  • the flight control unit 202 controls the propeller 122 and the flap 128 so that the flight body 100 flies on a predetermined flight path according to an instruction from the management device 400 or the like.
  • the flight control unit 202 may manage position information indicating the position of the flying object 100.
  • the flight control unit 202 may acquire the position information acquired by the GPS (Global Positioning System) unit of the flight body 100, for example. Further, the flight control unit 202 may also manage the direction starting from the flight body 100, the attitude of the flight body 100, the flight speed of the flight body 100, and the like.
  • the posture of the flying object 100 may include the roll angle of the flying object 100, the yaw angle of the flying object 100, and the pitch angle of the flying object 100.
  • the positional relationship acquisition unit 204 acquires the positional relationship between the flying object 100 and the sun.
  • the positional relationship between the flying object 100 and the sun may be the direction of the sun starting from the flying object 100.
  • the positional relationship acquisition unit 204 obtains the positional relationship between the flying object 100 and the sun from the registration data in which the position of the sun at each date and time is registered and the position information of the flying object 100 managed by the flight control unit 202. You may get it.
  • the light receiving amount adjusting unit 210 controls the flying object 100 to adjust the light receiving amount by the double-sided light receiving type solar cell panel 117.
  • the light receiving amount adjusting unit 210 includes an angle control unit 212 and a deflection amount control unit 214. Of the angle control unit 212 and the deflection amount control unit 214, the light receiving amount adjustment unit 210 may have only the angle control unit 212, or may have only the deflection amount control unit 214.
  • the angle control unit 212 controls the roll angle of the flying object 100 according to the positional relationship between the flying object 100 and the sun acquired by the positional relationship acquisition unit 204.
  • the angle control unit 212 causes the roll angle of the flying object to be larger when, for example, the sun is located laterally to the flying object 100 than when the sun is located upward of the flying object 100.
  • the angle control unit 212 when the flying object 100 is making a turning flight along a predetermined circular flight path, the sun is located laterally to the flying object 100 and the flying object 100 is in the sun. While flying a predetermined section before and after the closest position, the roll angle of the vehicle may be greater than if the sun were positioned above the vehicle. Further, in the angle control unit 212, when the flying object 100 is making a turning flight along a predetermined circular flight path, the sun is located in the lateral direction of the flying object 100, and the flying object 100 is While flying a predetermined section before and after the position farthest from the sun, the roll angle of the flying object 100 may be larger than when the sun is positioned upward of the flying object 100.
  • the angle control unit 212 determines the front-rear direction of the flying object 100 when the sun is positioned in the lateral direction of the flying object 100 when the flying object 100 is making a turning flight along a predetermined circular flight path.
  • the roll angle of the flying object 100 may be made larger than when the sun is located at.
  • the angle control unit 212 determines the front-rear direction of the flying object 100 when the sun is located laterally to the flying object 100 when the flying object 100 is making a turning flight along a predetermined circular flight path.
  • the turning radius may be smaller than when the sun is located in.
  • the angle control unit 212 causes the flying object 100 to make a turning flight along a predetermined circular flight path during the daytime, and a predetermined time from sunrise to the elapse of a predetermined time and at sunset.
  • the flying object 100 May fly along an elliptical flight path.
  • the deflection amount control unit 214 adjusts the deflection amount of the main wing 110 according to the positional relationship between the flying object 100 and the sun acquired by the positional relationship acquisition unit 204. For example, the deflection amount control unit 214 causes the amount of deflection of the flying object 100 to be larger when the sun is located laterally to the flying object 100 than when the sun is located upward of the flying object 100.
  • the deflection amount control unit 214 when the flying object 100 is making a turning flight along a predetermined circular flight path, the sun is located laterally to the flying object 100, and the flying object 100 is the sun. While flying in a predetermined section before and after the position closest to, the amount of deflection of the flying object 100 may be larger than when the sun is located upward of the flying object 100. In the deflection amount control unit 214, when the flying object 100 is making a turning flight along a predetermined circular flight path, the sun is located laterally to the flying object 100, and the flying object 100 is the sun. While flying in a predetermined section before and after the position farthest from, the amount of deflection of the flying object may be larger than when the sun is located upward of the flying object 100.
  • the deflection amount control unit 214 is used to move the flight body 100 back and forth when the sun is located laterally to the flight body 100 when the flight body 100 is making a turning flight along a predetermined circular flight path.
  • the amount of deflection of the flying object may be larger than when the sun is located in the direction.
  • the deflection amount control unit 214 may adjust the deflection amount of the flying object by individually controlling the plurality of flaps 128.
  • the deflection amount control unit 214 controls the flap 128 arranged on the center side of the main wing 110 to increase the downward lift on the center side of the main wing 110, and the flap 128 arranged on the end side of the main wing 110.
  • the amount of deflection of the flying object 100 may be increased by increasing the upward lift on the end side of the main wing 110 by controlling the above.
  • the bending amount control unit 214 may increase the bending amount of the main wing 110 by reducing the degree of reduction of the bending amount of the flying body by the flap control unit of the flying body 100.
  • the deflection amount control unit 214 causes the flying object 100 to perform a turning flight along a predetermined circular orbit, and is between sunrise and a predetermined time elapse and a predetermined time before sunset.
  • the amount of deflection of the flying object 100 may be larger than when the sun is located in the front-rear direction of the flying object 100.
  • the power generation amount acquisition unit 222 acquires the power generation amount by the double-sided light receiving type solar cell panel 117.
  • the power generation amount acquisition unit 222 acquires the power generation amount of the double-sided light-receiving solar cell panel 117 from, for example, the power generation unit using the double-sided light-receiving solar cell panel 117.
  • the information acquisition unit 224 acquires various types of information.
  • the information acquisition unit 224 may receive various information from the ground management device 400 or the like via the wireless communication unit included in the flying object 100.
  • the information acquisition unit 224 receives the weather information of the area in which the aircraft 100 flies from the weather information server that provides the weather information of each area in the sky.
  • the information acquisition unit 224 receives the area characteristic information of the ground area in which the aircraft 100 is flying from the ground data management server that manages the types of the ground areas in each place.
  • Area characteristic information indicates the type of ground area. Examples of types of above-ground areas include forest areas, grasslands, soil, sea, and urban areas.
  • the information acquisition unit 224 may receive various information from various devices included in the flying object 100. For example, when the flying object 100 includes a camera that images the ground, an image captured by the camera is received from the camera. The information acquisition unit 224 may acquire the reflected light information indicating the state of the reflected light of sunlight from the ground by analyzing the captured image. In addition, the information acquisition unit 224 may acquire area characteristic information of the ground area in which the flying object 100 is flying by analyzing the captured image.
  • the flying object 100 when the flying object 100 is provided with an illuminance meter for measuring the illuminance on the lower surface side of the flying object 100, the measurement result by the illuminance meter is received from the illuminance meter. Further, for example, when the flying object 100 is provided with an illuminance meter for measuring the illuminance on the upper surface side of the flying object 100, the measurement result by the illuminance meter is received from the illuminance meter. Further, for example, when the flying object 100 includes a meteorological sensor for detecting the meteorological information of the area where the flying object 100 flies, the detection result by the meteorological sensor is received from the meteorological sensor.
  • the model generation unit 226 generates an estimation model for estimating the amount of power generated by the double-sided light receiving type solar cell panel 117 from various information by machine learning. Power generation by the double-sided light-receiving solar cell panel 117 from various information acquired from at least one of the flight control unit 202, for example, the positional relationship acquisition unit 204, the power generation amount acquisition unit 222, the information acquisition unit 224, and the light-receiving amount adjustment unit 210. An estimation model for estimating the quantity is generated by machine learning.
  • the model generation unit 226 has, for example, the position and orientation of the flying object 100 acquired while the flying object 100 is performing a turning flight along a predetermined circular flight path, and the position and orientation of the flying object 100 and the flying object 100 and the sun.
  • the double-sided light-receiving solar panel 117 is based on the position and orientation of the flying object 100 and the positional relationship between the flying object 100 and the sun.
  • An estimation model for estimating the amount of power generated by the flight is generated by machine learning.
  • the angle control unit 212 determines the first power generation amount, which is the current power generation amount by the double-sided light receiving type solar cell panel 117, and the position and orientation of the flying object 100 when the roll angle of the flying object 100 is increased.
  • the roll angle of the flying object 100 may be changed based on the second power generation amount by the double-sided light-receiving solar cell panel 117 estimated by using the estimation model from the positional relationship between the flying object 100 and the sun. For example, the angle control unit 212 increases the roll angle of the flying object 100 when the second power generation amount is larger than the first power generation amount. Further, the angle control unit 212 determines that the difference between the second power generation amount and the first power generation amount is larger than the amount of power consumed to change the roll angle of the vehicle body 100. Increase the roll angle.
  • the model generation unit 226 has, for example, at least the weather information of the area where the flying object 100 flies, the reflected light information of the sunlight reaching the flying object 100 from the ground, and the area characteristic information on the ground where the flying object flies. At least one of weather information, reflected light information, and area characteristic information using any of them, the positional relationship between the flying object and the sun, the attitude of the flying object, and the amount of power generated by the double-sided light-receiving solar cell panel 117 as training data.
  • An estimation model for estimating the amount of power generated by the double-sided light-receiving solar cell panel 117 is generated by machine learning from the positional relationship between the flying object and the sun and the attitude of the flying object.
  • the angle control unit 212 includes the first power generation amount, which is the current power generation amount of the double-sided light-receiving solar cell panel 117, and the posture and the flying body of the flying object 100 when the roll angle of the flying object 100 is increased.
  • the flying object is based on the positional relationship with the sun and the second power generation amount by the double-sided light-receiving solar panel 117 estimated using an estimation model from at least one of weather information, reflected light information, and area characteristic information.
  • the angle of the roll of 100 may be changed.
  • the model generation unit 226 includes, for example, the position and the amount of deflection of the flying object 100 acquired while the flying object 100 is performing a turning flight along a predetermined circular orbit, and the flying object 100 and the sun.
  • teacher data the positional relationship of the double-sided light-receiving solar cell panel 117 and the amount of power generated by the double-sided light-receiving solar panel 117 are used as teacher data.
  • An estimation model for estimating the amount of power generated by the panel 117 is generated by machine learning.
  • the deflection amount control unit 214 determines the first power generation amount, which is the current power generation amount by the double-sided light receiving type solar cell panel 117, and the position and deflection amount of the flying object 100 when the bending amount of the flying object 100 is increased.
  • the amount of deflection of the flying object 100 may be changed based on the second power generation amount of the double-sided light receiving type solar cell panel 100 estimated by using the estimation model from the positional relationship between the flying object 100 and the sun.
  • the deflection amount control unit 214 increases the deflection amount of the flying object when the second power generation amount is larger than the first power generation amount.
  • the deflection amount control unit 214 determines that the difference between the second power generation amount and the first power generation amount is larger than the power consumption for changing the deflection amount of the flight object 100. Increase the amount of deflection of 100.
  • the model generation unit 226 has at least one of the weather information of the area where the flying object 100 flies, the reflected light information of the sunlight reaching the flying object 100 from the ground, and the area characteristic information of the ground where the flying object 100 flies. Using the positional relationship between the flying object 100 and the sun, the amount of deflection of the flying object 100, and the amount of power generated by the double-sided light-receiving solar cell panel 117 as training data, weather information, reflected light information, and area characteristic information can be obtained.
  • An estimation model for estimating the amount of power generated by the double-sided light-receiving solar cell panel 117 is generated by machine learning from at least one of them, the positional relationship between the flying object 100 and the sun, and the amount of deflection of the flying object 100.
  • the deflection amount control unit 214 determines the deflection amount of the flying object 100 and the flying object when the first power generation amount, which is the current power generation amount of the double-sided light receiving solar cell panel 117, and the deflection amount of the flying object 100 are increased. Based on the positional relationship between the 100 and the sun, and the second amount of power generated by the double-sided light-receiving solar panel 117 estimated using an estimation model from at least one of weather information, reflected light information, and area characteristic information. The amount of deflection of the air vehicle may be changed.
  • the control device 200 controls the roll angle of the flying object 100 and the deflection amount of the flying object 100 according to the positional relationship between the flying object 100 and the sun. As described above, these controls may be performed by the management device 400. That is, the management device 400 may be an example of a control device. In this case, the control device may include a flight body communication unit that does not have the flight control unit 202 and communicates with the flight control unit of the flight body 100. Then, the angle control unit 212 may change the angle of the roll of the air vehicle 100 via the air vehicle communication unit. Further, the deflection amount control unit 214 may change the deflection amount of the air vehicle 100 via the air vehicle communication unit.
  • the flying object 100 includes a wireless communication device that forms a wireless communication area 140 by irradiating a plurality of beams toward the ground has been mainly described, but the present invention is not limited to this.
  • the aircraft body 100 may not be provided with a wireless communication device, and may be provided with, for example, a camera that images the ground to monitor the ground.
  • FIG. 11 schematically shows an example of a hardware configuration of a computer 1200 that functions as a control device 200 or a management device 400.
  • a program installed on the computer 1200 causes the computer 1200 to function as one or more "parts" of the device according to the present embodiment, or causes the computer 1200 to perform an operation associated with the device according to the present embodiment or the one or more.
  • a plurality of "parts" can be executed and / or a computer 1200 can be made to execute a process according to the present embodiment or a stage of the process.
  • Such a program may be executed by the CPU 1212 to cause the computer 1200 to perform a specific operation associated with some or all of the blocks of the flowcharts and block diagrams described herein.
  • the computer 1200 includes a CPU 1212, a RAM 1214, and a graphic controller 1216, which are connected to each other by a host controller 1210.
  • the computer 1200 also includes an input / output unit such as a communication interface 1222, a storage device 1224, and an IC card drive, which are connected to the host controller 1210 via an input / output controller 1220.
  • the storage device 1224 may be a hard disk drive, a solid state drive, or the like.
  • the computer 1200 also includes a legacy I / O unit such as a ROM 1230 and a keyboard, which are connected to the I / O controller 1220 via an I / O chip 1240.
  • the CPU 1212 operates according to the programs stored in the ROM 1230 and the RAM 1214, thereby controlling each unit.
  • the graphic controller 1216 acquires the image data generated by the CPU 1212 in a frame buffer or the like provided in the RAM 1214 or itself so that the image data is displayed on the display device 1218.
  • the communication interface 1222 communicates with other electronic devices via the network.
  • the storage device 1224 stores programs and data used by the CPU 1212 in the computer 1200.
  • the IC card drive reads the program and data from the IC card and / or writes the program and data to the IC card.
  • the ROM 1230 stores a boot program or the like executed by the computer 1200 at the time of activation and / or a program depending on the hardware of the computer 1200.
  • the input / output chip 1240 may also connect various input / output units to the input / output controller 1220 via a USB port, a parallel port, a serial port, a keyboard port, a mouse port, and the like.
  • the program is provided by a computer-readable storage medium such as an IC card.
  • the program is read from a computer-readable storage medium, installed in a storage device 1224, RAM 1214, or ROM 1230, which is also an example of a computer-readable storage medium, and executed by the CPU 1212.
  • the information processing described in these programs is read by the computer 1200 and provides a link between the program and the various types of hardware resources described above.
  • the device or method may be configured to implement the operation or processing of information according to the use of the computer 1200.
  • the CPU 1212 executes a communication program loaded in the RAM 1214, and performs communication processing on the communication interface 1222 based on the processing described in the communication program. You may order.
  • the communication interface 1222 reads the transmission data stored in the transmission buffer area provided in the recording medium such as the RAM 1214, the storage device 1224, or the IC card, and sends the read transmission data to the network.
  • the received data transmitted or received from the network is written in the reception buffer area or the like provided on the recording medium.
  • the CPU 1212 allows the RAM 1214 to read all or necessary parts of a file or database stored in an external recording medium such as a storage device 1224 or an IC card, and performs various types of processing on the data on the RAM 1214. May be executed. The CPU 1212 may then write back the processed data to an external recording medium.
  • an external recording medium such as a storage device 1224 or an IC card
  • the CPU 1212 describes various types of operations, information processing, conditional judgment, conditional branching, unconditional branching, and information retrieval described in various parts of the present disclosure with respect to the data read from the RAM 1214, and is specified by the instruction sequence of the program. Various types of processing may be performed, including / replacement, etc., and the results are written back to the RAM 1214. Further, the CPU 1212 may search for information in a file, a database, or the like in the recording medium.
  • the CPU 1212 is the first of the plurality of entries.
  • the attribute value of the attribute of is searched for the entry that matches the specified condition, the attribute value of the second attribute stored in the entry is read, and the first attribute satisfying the predetermined condition is selected. You may get the attribute value of the associated second attribute.
  • the program or software module described above may be stored on a computer 1200 or in a computer-readable storage medium near the computer 1200.
  • a recording medium such as a hard disk or RAM provided in a dedicated communication network or a server system connected to the Internet can be used as a computer-readable storage medium, whereby the program can be transferred to the computer 1200 via the network.
  • the blocks in the flowchart and the block diagram in this embodiment may represent the stage of the process in which the operation is executed or the "part" of the device having a role of executing the operation.
  • Specific stages and “parts” are supplied with dedicated circuits, programmable circuits supplied with computer-readable instructions stored on computer-readable storage media, and / or computer-readable instructions stored on computer-readable storage media. It may be implemented by the processor.
  • Dedicated circuits may include digital and / or analog hardware circuits and may include integrated circuits (ICs) and / or discrete circuits.
  • Programmable circuits include logical products, logical sums, exclusive logical sums, negative logical products, negative logical sums, and other logical operations, such as, for example, field programmable gate arrays (FPGAs), programmable logic arrays (PLAs), and the like. , Flip-flops, registers, and reconfigurable hardware circuits, including memory elements.
  • the computer-readable storage medium may include any tangible device capable of storing instructions executed by the appropriate device, so that the computer-readable storage medium having the instructions stored therein is in a flow chart or block diagram. It will include a product that contains instructions that can be executed to create means for performing the specified operation.
  • Examples of computer-readable storage media may include electronic storage media, magnetic storage media, optical storage media, electromagnetic storage media, semiconductor storage media, and the like. More specific examples of computer-readable storage media include floppy (registered trademark) disks, diskettes, hard disks, random access memory (RAM), read-only memory (ROM), and erasable programmable read-only memory (EPROM or flash memory).
  • EEPROM Electrically Erasable Programmable Read Only Memory
  • SRAM Static Random Access Memory
  • CD-ROM Compact Disc Read Only Memory
  • DVD Digital Versatile Disc
  • Blu-ray® Disc Memory Stick
  • Integrated circuit card etc.
  • Computer-readable instructions are assembler instructions, instruction set architecture (ISA) instructions, machine instructions, machine-dependent instructions, microcode, firmware instructions, state-setting data, or object-oriented programming such as Smalltalk, JAVA®, C ++, etc. Includes either source code or object code written in any combination of one or more programming languages, including languages and traditional procedural programming languages such as the "C" programming language or similar programming languages. Good.
  • Computer-readable instructions are used to generate means for a general-purpose computer, a special-purpose computer, or the processor of another programmable data processing device, or a programmable circuit, to perform an operation specified in a flowchart or block diagram.
  • 20 networks, 22 gateways, 80 communication satellites 100 flying objects, 102, 105, 106 flight paths, 103 sections, 104 sections, 107, 108, 109 lift, 110 main wings, 111 spar, 112 ribs, 113 bottom film, 114 top surface Film, 115 film, 116 film, 117 double-sided light-receiving solar panel, 118 double-sided light-collecting cell, 122 propeller, 124 skid, 126 wheels, 128 flaps, 140 wireless communication area, 150 angles, 200 control devices, 202 flight control unit, 204 Positional relationship acquisition unit, 210 light receiving amount adjustment unit, 212 angle control unit, 214 deflection amount control unit, 222 power generation amount acquisition unit, 224 information acquisition unit, 226 model generation unit, 300 user terminal, 400 management device, 1200 computer, 1210 host controller, 1212 CPU, 1214 RAM, 1216 graphic controller, 1218 display device, 1220 input / output controller, 1222 communication interface, 1224 storage device, 1230 ROM, 1240 input / output

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Abstract

主翼に配置された両面受光型太陽電池パネルを有する飛行体を制御する制御装置であって、飛行体と太陽との位置関係を取得する位置関係取得部と、位置関係に応じて、主翼の撓み量を調整する撓み量制御部とを備える制御装置を提供する。

Description

制御装置、システム、プログラム、及び制御方法
　本発明は、制御装置、システム、プログラム、及び制御方法に関する。
　成層圏プラットフォームを提供すべく、太陽電池パネル及びアンテナを有し、成層圏を飛行する飛行体が知られていた（例えば、特許文献１参照）。
　［先行技術文献］
　［特許文献］
　［特許文献１］特開２００２－２１１４９６号公報
解決しようとする課題
　飛行体が備える太陽電池パネルによる発電量を向上させる技術を提供することが望ましい。
一般的開示
　本発明の第１の態様によれば、主翼に配置された両面受光型太陽電池パネルを有する飛行体を制御する制御装置が提供される。制御装置は、飛行体と太陽との位置関係を取得する位置関係取得部を備えてよい。制御装置は、位置関係に応じて、主翼の撓み量を調整する撓み量制御部を備えてよい。
　上記撓み量制御部は、上記飛行体の横方向に太陽が位置する場合に、上記飛行体の上方向に太陽が位置する場合よりも、上記飛行体の撓み量を大きくさせてよい。上記撓み量制御部は、上記飛行体が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、上記飛行体の横方向に太陽が位置し、かつ、上記飛行体が太陽に最も近づく位置の前後の予め定められた区間を飛行する間、上記飛行体の上方向に太陽が位置する場合よりも、上記飛行体の撓み量を大きくさせてよい。
　上記撓み量制御部は、上記飛行体が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、上記飛行体の横方向に太陽が位置し、かつ、上記飛行体が太陽から最も遠い位置の前後の予め定められた区間を飛行する間、上記飛行体の上方向に太陽が位置する場合よりも、上記飛行体の撓み量を大きくさせてよい。上記撓み量制御部は、上記飛行体が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、上記飛行体の横方向に太陽が位置する場合に、上記飛行体の前後方向に太陽が位置する場合よりも、上記飛行体の撓み量を大きくさせてよい。
　上記飛行体は、主翼に配置された複数のフラップを有してよく、上記撓み量制御部は、上記複数のフラップを個別に制御することによって、上記飛行体の撓み量を調整してよい。上記撓み量制御部は、上記主翼の中心側に配置されているフラップを制御することによって上記主翼の中心側における下向きの揚力を強くさせてよく、上記主翼の端部側に配置されているフラップを制御することによって上記主翼の端部側における上向きの揚力を強くさせることによって、上記飛行体の撓み量を大きくさせてよい。上記飛行体は、上記飛行体の撓み量を低減するように上記複数のフラップを制御するフラップ制御部を有してよく、上記撓み量制御部は、上記フラップ制御部による上記飛行体の撓み量の低減の度合を小さくさせることによって、上記飛行体の撓み量を大きくさせてよい。
　上記飛行体は、成層圏を飛行して、地上に向けてビームを照射することによって無線通信エリアを形成して上記無線通信エリア内のユーザ端末に無線通信サービスを提供する成層圏プラットフォームとして機能してよい。上記撓み量制御部は、上記飛行体に、予め定められた円軌道に沿った旋回飛行を行わせ、日の出から予め定められた時間が経過するまでの間及び日没の予め定められた時間前から日没までの間、上記飛行体の横方向に太陽が位置する場合に、上記飛行体の前後方向に太陽が位置する場合よりも、上記飛行体の撓み量を大きくさせてよい。
　上記制御装置は、上記飛行体が予め定められた円軌道に沿って旋回飛行を行っている間に取得した、上記飛行体の位置及び撓み量と、上記飛行体と太陽との位置関係と、上記両面受光型太陽電池パネルによる発電量とを教師データとして用いて、上記飛行体の位置及び撓み量と、上記飛行体と太陽との位置関係とから、上記両面受光型太陽電池パネルによる発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成するモデル生成部を備えてよく、上記撓み量制御部は、上記両面受光型太陽電池パネルによる第１の発電量と、上記飛行体の撓み量を大きくさせた場合の、上記飛行体の位置及び撓み量と、上記飛行体と太陽との位置関係とから上記推定モデルを用いて推定した上記両面受光型太陽電池パネルによる第２の発電量とに基づいて、上記飛行体の撓み量を変化させてよい。上記撓み量制御部は、上記第１の発電量よりも、上記第２の発電量が多い場合に、上記飛行体の撓み量を大きくさせてよい。上記撓み量制御部は、上記第２の発電量と上記第１の発電量との差が、上記飛行体の撓み量を変化させるために消費する電力量よりも多い場合に、上記飛行体の撓み量を大きくさせてよい。
　上記制御装置は、上記飛行体が飛行するエリアの気象情報、上記飛行体に到達する地上からの太陽光の反射光情報、及び上記飛行体が飛行する地上のエリア特性情報の少なくともいずれかと、上記飛行体と太陽との位置関係及び上記飛行体の撓み量と、上記両面受光型太陽電池パネルによる発電量とを教師データとして用いて、上記気象情報、上記反射光情報、及び上記エリア特性情報の少なくともいずれかと、上記飛行体と太陽との位置関係及び上記飛行体の撓み量とから、上記両面受光型太陽電池パネルによる発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成するモデル生成部を備えてよく、上記撓み量制御部は、上記両面受光型太陽電池パネルによる第１の発電量と、上記飛行体の撓み量を大きくさせた場合の、上記飛行体の撓み量及び上記飛行体と太陽との位置関係と、上記気象情報、上記反射光情報、及び上記エリア特性情報の少なくともいずれかとから上記推定モデルを用いて推定した上記両面受光型太陽電池パネルによる第２の発電量とに基づいて、上記飛行体の撓み量を変化させてよい。上記両面受光型太陽電池パネルは、上記主翼の上面側に配置され、上記主翼の下面は、光を透過してよい。上記主翼の上面及び下面は、光を透過し、上記両面受光型太陽電池パネルは、上記主翼内に配置されてよい。
　本発明の第２の態様によれば、上記制御装置と、上記飛行体とを備えるシステムが提供される。
　本発明の第３の態様によれば、コンピュータを、上記制御装置として機能させるためのプログラムが提供される。
　本発明の第４の態様によれば、主翼に配置された両面受光型太陽電池パネルを有する飛行体を制御する制御装置によって実行される制御方法が提供される。制御方法は、飛行体と太陽との位置関係を取得する位置関係取得段階を備えてよい。制御方法は、位置関係に応じて、主翼の撓み量を調整する撓み量制御段階を備えてよい。
　なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
飛行体１００の一例を概略的に示す。 主翼１１０の構造の一例を概略的に示す。 主翼１１０の構造の一例を概略的に示す。 飛行体１００のロールの角度１５０の一例を概略的に示す。 飛行体１００のロールの角度１５０の一例を概略的に示す。 飛行体１００のロールの角度１５０と旋回半径との関係の一例を概略的に示す。 飛行体１００の飛行経路１０２の変化の一例を概略的に示す。 飛行体１００の撓み量の変化の一例を概略的に示す。 飛行体１００の撓み量の一例を概略的に示す。 制御装置２００の機能構成の一例を概略的に示す。 制御装置２００又は管理装置４００として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。
　以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
　図１は、飛行体１００の一例を概略的に示す。飛行体１００は、主翼１１０、プロペラ１２２、スキッド１２４、車輪１２６、及びフラップ１２８を備える。
　主翼１１０は、飛行体１００の飛行を制御する制御装置２００と、両面受光型太陽電池パネル１１７と、不図示のバッテリ及び無線通信装置とを備える。バッテリは、両面受光型太陽電池パネル１１７によって発電された電力を蓄電する。制御装置２００は、飛行体１００の飛行を制御する。制御装置２００は、例えば、バッテリに蓄電された電力を用いてプロペラ１２２を回転させたり、フラップ１２８の角度を変更したりすることによって、飛行体１００の飛行を制御する。無線通信装置は、地上に向けて複数のビームを照射することによって、無線通信エリア１４０を形成して、無線通信エリア１４０内のユーザ端末３００に無線通信サービスを提供する。制御装置２００と無線通信装置とは、一体であってもよい。
　飛行体１００は、例えば、成層圏を飛行して地上のユーザ端末３００に無線通信サービスを提供する。飛行体１００は、成層圏プラットフォームとして機能してよい。
　ユーザ端末３００は、飛行体１００と通信可能な通信端末であればどのような端末であってもよい。例えば、ユーザ端末３００は、スマートフォン等の携帯電話である。ユーザ端末３００は、タブレット端末及びＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等であってもよい。ユーザ端末３００は、いわゆるＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇ）デバイスであってもよい。ユーザ端末３００は、いわゆるＩｏＥ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ）に該当するあらゆるものを含み得る。
　飛行体１００は、例えば、カバー対象の地上エリアの上空を、円形の飛行経路に沿って旋回飛行しながら、無線通信エリア１４０によって当該地上エリアをカバーする。飛行経路は、正円形及び楕円形等の他、８の字型等であってもよい。飛行体１００が地上エリアの上空を旋回飛行することを定点飛行と記載する場合がある。また、飛行体１００は、例えば、カバー対象の地上エリアの一部を無線通信エリア１４０によってカバーしながら、地上エリアの上空を移動することによって、地上エリアの全体をカバーする。
　飛行体１００は、例えば、ユーザ端末３００と、地上のネットワーク２０との通信を中継することによって、ユーザ端末３００に無線通信サービスを提供する。ネットワーク２０は、通信事業者によって提供されるコアネットワークを含んでよい。コアネットワークは、任意の移動体通信システムに準拠していてよく、例えば、３Ｇ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信システム、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）通信システム、４Ｇ（４ｔｈ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信システム、及び５Ｇ（５ｔｈ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信システム以降の移動体通信システム等に準拠する。ネットワーク２０は、インターネットを含んでもよい。
　飛行体１００は、例えば、地上の各地に配置されたゲートウェイ２２のうち、無線通信エリア１４０内のゲートウェイ２２を介して地上のネットワーク２０と通信する。また、例えば、飛行体１００は、通信衛星８０を介してネットワーク２０と通信する。この場合、飛行体１００は、通信衛星８０と通信するためのアンテナを有する。
　飛行体１００は、例えば、無線通信エリア１４０内のユーザ端末３００から受信したデータを、ネットワーク２０に送信する。また、飛行体１００は、例えば、ネットワーク２０を介して、無線通信エリア１４０内のユーザ端末３００宛のデータを受信した場合、当該データをユーザ端末３００に送信する。
　飛行体１００は、地上の管理装置４００によって制御されてよい。飛行体１００は、例えば、管理装置４００によってネットワーク２０及びゲートウェイ２２を介して送信された指示に従って飛行したり無線通信エリア１４０を形成したりする。管理装置４００は、通信衛星８０を介して飛行体１００に指示を送信してもよい。
　図２及び図３は、主翼１１０の構造の一例を概略的に示す。主翼１１０は、スパー１１１及びリブ１１２を有する。リブ１１２に対して下面フィルム１１３と上面フィルム１１４とが取り付けられる。
　上面フィルム１１４は、フィルム１１５とフィルム１１６とを有し、フィルム１１５とフィルム１１６との間に、複数の両面採光セル１１８からなる両面受光型太陽電池パネル１１７が配置される。
　下面フィルム１１３及び上面フィルム１１４は、太陽光を透過する透明フィルムであり、両面受光型太陽電池パネル１１７は、上面フィルム１１４を透過した太陽光と、下面フィルム１１３を透過した太陽光を受光可能である。
　なお、主翼１１０は、フィルム１１５を有さなくてもよい。また、主翼１１０は、フィルム１１６を有さなくてもよい。また、主翼１１０は、上面フィルム１１４を有さなくてもよい。その場合、主翼１１０の上面側には両面採光セル１１８が直接配置される。また、主翼１１０の上面及び下面の部材は、太陽光を透過可能であれば、フィルム状の部材ではなく、例えば、板状の部材であってもよい。
　例えば、太陽が飛行体１００の上方向に位置する場合、太陽からの直接の太陽光が上面フィルム１１４を透過して両面受光型太陽電池パネル１１７に到達し、地球による反射光が下面フィルム１１３を透過して両面受光型太陽電池パネル１１７に到達する。地球による反射光の強さは、晴天時には地上の状態、雲がある場合には雲の反射率によって異なるが、例えば、晴天時における、森林地帯や草原地帯の平均的な反射率は０．２６程度、積雪地帯の平均的な反射率は０．７５程度、水面の平均的な反射率は０．０７程度とされており、上述した構成を採用することによって、発電量を比較的多く増加させることができる。
　ここで、本実施形態に係る制御装置２００は、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量をさらに増加させるように、飛行体１００を制御する機能を有する。例えば、制御装置２００は、飛行体１００と太陽との位置関係に応じて、飛行体１００のロールの角度を制御する。飛行体１００のロールの角度は、飛行体１００の前後方向を軸とした回転の角度であってよい。
　具体例として、制御装置２００は、太陽が飛行体１００の上方向に位置する場合と比較して、太陽が飛行体１００の横方向に位置する場合の、飛行体１００のロールの角度を大きくさせる。これにより、両面受光型太陽電池パネル１１７による太陽光の受光量を増加させることができ、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を増加させることができる。なお、太陽が飛行体１００の横方向に位置するとは、太陽が飛行体１００の側面方向に位置することであってよい。また、太陽が飛行体１００の上方向に位置するとは、太陽が飛行体１００の上面方向に位置することであってよい。
　図４及び図５は、飛行体１００のロールの角度１５０の一例を概略的に示す。図４は、太陽が飛行体１００の上方向に位置する場合の飛行体１００のロールの角度の一例を概略的に示す。図５は、太陽が飛行体１００の横方向に位置する場合の飛行体１００のロールの角度の一例を概略的に示す。図４及び図５に示すように、制御装置２００は、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００のロールの角度１５０を大きくさせる。
　図５に示すように、制御装置２００は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路１０２に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽に最も近づく位置の前後の予め定められた区間１０３を飛行する場合に、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００のロールの角度１５０を大きくさせてよい。
　また、図５に示すように、制御装置２００は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路１０２に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽から最も遠い位置の前後の予め定められた区間１０４を飛行する間、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００のロールの角度１５０を大きくさせてよい。
　制御装置２００は、飛行体１００のロールの角度１５０を変更する場合に、飛行経路１０２を変えてもよいし、変えなくてもよい。制御装置２００は、例えば、飛行体１００のロールの角度１５０を変更する場合に、飛行体１００の旋回半径を変化させる。
　図６は、飛行体１００のロールの角度１５０と旋回半径との関係の一例を概略的に示す。図６に示すように、特別な調整を行わなければ、旋回半径が小さいほど、飛行体１００のロールの角度１５０は大きくなる。制御装置２００は、飛行体１００が円形の飛行経路１０２に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、旋回半径を小さくしてよい。
　図７は、飛行体１００の飛行経路の変化の一例を概略的に示す。制御装置２００は、飛行体１００の上方向に太陽が位置している場合、飛行体１００を、円形の飛行経路１０５に沿って飛行させ、飛行体１００の横方向に太陽が位置している場合、飛行体１００を、楕円形の飛行経路１０６に沿って飛行させるように、飛行体１００を制御してよい。
　制御装置２００は、飛行体１００の横方向に太陽が位置している場合において、飛行体１００の前後方向に太陽が位置している場合よりも旋回半径を小さくさせることによって、飛行体１００に楕円形の飛行経路１０６に沿って飛行をさせてよい。これにより、飛行体１００の横方向に太陽が位置している場合、飛行体１００のロールの角度１５０が大きくなり、両面受光型太陽電池パネル１１７の受光量を増加させることができる。
　飛行体１００の前後方向に太陽が位置している場合、制御装置２００は、飛行体１００のロールの角度１５０を、飛行体１００が飛行経路１０５に沿って飛行している場合と同じ角度にしてよい。飛行体１００は、後方が少し下がった状態で飛行するので、飛行体１００の後ろ方向に太陽が位置している場合、上面側の受光量が多くなり、飛行体１００の前方向に太陽が位置している場合、下面側の受光量が多くなる。
　制御装置２００は、飛行体１００のロールの角度１５０を、飛行体１００が飛行経路１０５に沿って飛行している場合と同じ第１の角度と、第１の角度よりも大きい第２の角度との間で、適宜変更させることによって、飛行体１００が、飛行経路１０６に沿って飛行するように制御してよい。
　飛行体１００は、例えば、日中、飛行体１００に、円形の飛行経路１０５に沿った旋回飛行を行わせ、日の出から予め定められた時間が経過するまでの間及び日没の予め定められた時間前から日没までの間、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の前後方向に太陽が位置する場合よりも旋回半径を小さくさせることにより、飛行体１００に楕円形の飛行経路１０６に沿った飛行を行わせる。
　制御装置２００は、飛行体１００のロールの角度１５０を変更する場合に、飛行経路１０２を変えないようにしてもよい。上述したように、飛行体１００のロールの角度１５０を大きくすると、上の方向に働いていた揚力が内側にも働くようになり、旋回半径が小さくなる。制御装置２００は、飛行体１００の複数のフラップ１２８を制御して、飛行体１００に加わる揚力を調整することにより、旋回半径が変化しないようにしてもよい。これにより、飛行経路１０２を保ったまま、飛行体１００のロールの角度１５０を変化させて、受光量を調整することができる。
　本実施形態に係る制御装置２００は、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を増加させるべく、飛行体１００と太陽との位置関係に応じて、飛行体１００の撓み量を変化させてもよい。
　図８は、飛行体１００の撓み量の変化の一例を概略的に示す。制御装置２００は、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせてよい。
　制御装置２００は、複数のフラップ１２８を個別に制御することによって、飛行体１００の撓み量を調整してよい。制御装置２００は、例えば、主翼１１０の中心側に配置されているフラップ１２８を制御することによって、主翼１１０の中心側における下向きの揚力１０７を強くさせ、主翼１１０の端部側に配置されているフラップ１２８を制御することによって、主翼１１０の端部側における上向きの揚力１０８、１０９を強くさせることによって、飛行体１００の撓み量を大きくさせる。このように、飛行体１００の撓み量を大きくすることによって、飛行体１００が横方向から受ける太陽からの太陽光の受光量を増加させることができ、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を増加させることができる。
　なお、飛行体１００が、風によって飛行体１００が大きく撓んでしまうことを防止するために複数のフラップ１２８を制御するフラップ制御部を有する場合、制御装置２００は、フラップ制御部による飛行体１００の撓み量の低減の度合を小さくさせることによって、飛行体１００の撓み量を大きくさせてもよい。制御装置２００は、フラップ制御部と連携することによって、飛行体１００の撓み量を調整してよい。
　図９は、飛行体１００の撓み量の状態の一例を概略的に示す。制御装置２００は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路１０２に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽に最も近づく位置の前後の予め定められた区間１０３を飛行する間、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせてよい。
　また、制御装置２００は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路１０２に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽から最も遠い位置の前後の予め定められた区間１０４を飛行する間、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせてよい。
　制御装置２００は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路１０２に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の前後方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせてもよい。制御装置２００は、例えば、飛行体１００に、予め定められた円形の飛行経路１０２に沿った旋回飛行を行わせ、日の出から予め定められた時間が経過するまでの間及び日没の予め定められた時間前から日没までの間、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体の前後方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせる。
　図１０は、制御装置２００の機能構成の一例を概略的に示す。制御装置２００は、飛行制御部２０２、位置関係取得部２０４、受光量調整部２１０、発電量取得部２２２、情報取得部２２４、及びモデル生成部２２６を備える。なお、制御装置２００がこれらのすべての構成を備えることは必須とは限らない。
　飛行制御部２０２は、飛行体１００の飛行を制御する。飛行制御部２０２は、管理装置４００等からの指示に従って、飛行体１００が、予め定められた飛行経路を飛行するように、プロペラ１２２及びフラップ１２８を制御する。
　飛行制御部２０２は、飛行体１００の位置を示す位置情報を管理してよい。飛行制御部２０２は、例えば、飛行体１００が有するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）ユニットによって取得された位置情報を取得してよい。また、飛行制御部２０２は、飛行体１００を起点とする方角、飛行体１００の姿勢、及び飛行体１００の飛行速度等も管理してよい。飛行体１００の姿勢は、飛行体１００のロールの角度、飛行体１００のヨーの角度、飛行体１００のピッチの角度を含んでよい。
　位置関係取得部２０４は、飛行体１００と太陽との位置関係を取得する。飛行体１００と太陽との位置関係とは、飛行体１００を起点とする太陽の方向であってよい。位置関係取得部２０４は、各日時における太陽の位置が登録されている登録データと、飛行制御部２０２によって管理されている飛行体１００の位置情報とから、飛行体１００と太陽との位置関係を取得してよい。
　受光量調整部２１０は、飛行体１００を制御して、両面受光型太陽電池パネル１１７による受光量を調整する。受光量調整部２１０は、角度制御部２１２及び撓み量制御部２１４を有する。なお、受光量調整部２１０は、角度制御部２１２及び撓み量制御部２１４のうち、角度制御部２１２のみを有してもよく、また、撓み量制御部２１４のみを有してもよい。
　角度制御部２１２は、位置関係取得部２０４が取得する飛行体１００と太陽との位置関係に応じて、飛行体１００のロールの角度を制御する。角度制御部２１２は、例えば、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体のロールの角度を大きくさせる。
　角度制御部２１２は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽に最も近づく位置の前後の予め定められた区間を飛行する間、飛行体の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体のロールの角度を大きくさせてよい。また、角度制御部２１２は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽から最も遠い位置の前後の予め定められた区間を飛行する間、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００のロールの角度を大きくさせてよい。
　角度制御部２１２は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の前後方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００のロールの角度を大きくさせてよい。角度制御部２１２は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の前後方向に太陽が位置する場合よりも、旋回半径を小さくさせてよい。
　角度制御部２１２は、日中、飛行体１００に、予め定められた円形の飛行経路に沿った旋回飛行を行わせ、日の出から予め定められた時間が経過するまでの間及び日没の予め定められた時間前から日没までの間、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の前後方向に太陽が位置する場合よりも旋回半径を小さくさせることにより、飛行体１００に楕円形の飛行経路に沿った飛行を行わせてよい。
　撓み量制御部２１４は、位置関係取得部２０４が取得する飛行体１００と太陽との位置関係に応じて、主翼１１０の撓み量を調整する。例えば、撓み量制御部２１４は、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせる。
　撓み量制御部２１４は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽に最も近づく位置の前後の予め定められた区間を飛行する間、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせてよい。撓み量制御部２１４は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置し、かつ、飛行体１００が太陽から最も遠い位置の前後の予め定められた区間を飛行する間、飛行体１００の上方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体の撓み量を大きくさせてよい。
　撓み量制御部２１４は、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の前後方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体の撓み量を大きくさせてよい。
　撓み量制御部２１４は、複数のフラップ１２８を個別に制御することによって、飛行体の撓み量を調整してよい。撓み量制御部２１４は、主翼１１０の中心側に配置されているフラップ１２８を制御することによって主翼１１０の中心側における下向きの揚力を強くさせ、主翼１１０の端部側に配置されているフラップ１２８を制御することによって主翼１１０の端部側における上向きの揚力を強くさせることによって、飛行体１００の撓み量を大きくさせてよい。撓み量制御部２１４は、飛行体１００が有するフラップ制御部による飛行体の撓み量の低減の度合を小さくさせることによって、主翼１１０の撓み量を大きくさせてよい。
　撓み量制御部２１４は、飛行体１００に、予め定められた円軌道に沿った旋回飛行を行わせ、日の出から予め定められた時間が経過するまでの間及び日没の予め定められた時間前から日没までの間、飛行体１００の横方向に太陽が位置する場合に、飛行体１００の前後方向に太陽が位置する場合よりも、飛行体１００の撓み量を大きくさせてよい。
　発電量取得部２２２は、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を取得する。発電量取得部２２２は、例えば、両面受光型太陽電池パネル１１７を用いた発電部から、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を取得する。
　情報取得部２２４は、各種情報を取得する。情報取得部２２４は、飛行体１００が有する無線通信部を介して、地上の管理装置４００等から各種情報を受信してよい。例えば、情報取得部２２４は、上空の各エリアの気象情報を提供する気象情報サーバから、飛行体１００が飛行するエリアの気象情報を受信する。また、例えば、情報取得部２２４は、各地の地上エリアの種類を管理する地上データ管理サーバから、飛行体１００が飛行している地上エリアのエリア特性情報を受信する。エリア特性情報は、地上エリアの種類を示す。地上エリアの種類の例としては、森林地帯、草原地帯、土、海、及び市街地等が挙げられる。
　また、情報取得部２２４は、飛行体１００が備える各種デバイスから各種情報を受信してもよい。例えば、飛行体１００が地上を撮像するカメラを備える場合、当該カメラによる撮像画像を当該カメラから受信する。情報取得部２２４は、撮像画像を解析することによって、地上からの太陽光の反射光の状態を示す反射光情報を取得してよい。また、情報取得部２２４は、撮像画像を解析することによって、飛行体１００が飛行している地上エリアのエリア特性情報を取得してもよい。
　また、例えば、飛行体１００が、飛行体１００の下面側の照度を測定する照度計を備える場合、当該照度計による測定結果を当該照度計から受信する。また、例えば、飛行体１００が、飛行体１００の上面側の照度を測定する照度計を備える場合、当該照度計による測定結果を当該照度計から受信する。また、例えば、飛行体１００が、飛行体１００が飛行するエリアの気象情報を検出する気象センサを備える場合、当該気象センサによる検出結果を当該気象センサから受信する。
　モデル生成部２２６は、各種情報から、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成する。飛行制御部２０２、例えば、位置関係取得部２０４、発電量取得部２２２、情報取得部２２４、及び受光量調整部２１０の少なくともいずれかから取得した各種情報から、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成する。
　モデル生成部２２６は、例えば、飛行体１００が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行を行っている間に取得した、飛行体１００の位置及び姿勢と、飛行体１００と太陽との位置関係と、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量とを教師データとして用いて、飛行体１００の位置及び姿勢と、飛行体１００と太陽との位置関係とから、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成する。
　角度制御部２１２は、両面受光型太陽電池パネル１１７による現在の発電量である第１の発電量と、飛行体１００のロールの角度を大きくさせた場合の、飛行体１００の位置及び姿勢と、飛行体１００と太陽との位置関係とから推定モデルを用いて推定した両面受光型太陽電池パネル１１７による第２の発電量とに基づいて、飛行体１００のロールの角度を変化させてもよい。例えば、角度制御部２１２は、第１の発電量よりも、第２の発電量が多い場合に、飛行体１００のロールの角度を大きくさせる。また、角度制御部２１２は、第２の発電量と第１の発電量との差が、飛行体１００のロールの角度を変化させるために消費する電力量よりも多い場合に、飛行体１００のロールの角度を大きくさせる。
　また、モデル生成部２２６は、例えば、飛行体１００が飛行するエリアの気象情報、飛行体１００に到達する地上からの太陽光の反射光情報、及び飛行体が飛行する地上のエリア特性情報の少なくともいずれかと、飛行体と太陽との位置関係及び飛行体の姿勢と、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量とを教師データとして用いて、気象情報、反射光情報、及びエリア特性情報の少なくともいずれかと、飛行体と太陽との位置関係及び飛行体の姿勢とから、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成する。
　角度制御部２１２は、両面受光型太陽電池パネル１１７による現在の発電量である第１の発電量と、飛行体１００のロールの角度を大きくさせた場合の、飛行体１００の姿勢及び飛行体と太陽との位置関係と、気象情報、反射光情報、及びエリア特性情報の少なくともいずれかとから推定モデルを用いて推定した両面受光型太陽電池パネル１１７による第２の発電量とに基づいて、飛行体１００のロールの角度を変化させてもよい。
　また、モデル生成部２２６は、例えば、飛行体１００が予め定められた円軌道に沿って旋回飛行を行っている間に取得した、飛行体１００の位置及び撓み量と、飛行体１００と太陽との位置関係と、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量とを教師データとして用いて、飛行体１００の位置及び撓み量と、飛行体１００と太陽との位置関係とから、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成する。
　撓み量制御部２１４は、両面受光型太陽電池パネル１１７による現在の発電量である第１の発電量と、飛行体１００の撓み量を大きくさせた場合の、飛行体１００の位置及び撓み量と、飛行体１００と太陽との位置関係とから推定モデルを用いて推定した両面受光型太陽電池パネル１００による第２の発電量とに基づいて、飛行体１００の撓み量を変化させてよい。例えば、撓み量制御部２１４は、第１の発電量よりも、第２の発電量が多い場合に、飛行体の撓み量を大きくさせる。また、例えば、撓み量制御部２１４は、第２の発電量と第１の発電量との差が、飛行体１００の撓み量を変化させるために消費する電力量よりも多い場合に、飛行体１００の撓み量を大きくさせる。
　また、モデル生成部２２６は、飛行体１００が飛行するエリアの気象情報、飛行体１００に到達する地上からの太陽光の反射光情報、及び飛行体１００が飛行する地上のエリア特性情報の少なくともいずれかと、飛行体１００と太陽との位置関係及び飛行体１００の撓み量と、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量とを教師データとして用いて、気象情報、反射光情報、及びエリア特性情報の少なくともいずれかと、飛行体１００と太陽との位置関係及び飛行体１００の撓み量とから、両面受光型太陽電池パネル１１７による発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成する。撓み量制御部２１４は、両面受光型太陽電池パネル１１７による現在の発電量である第１の発電量と、飛行体１００の撓み量を大きくさせた場合の、飛行体１００の撓み量及び飛行体１００と太陽との位置関係と、気象情報、反射光情報、及びエリア特性情報の少なくともいずれかとから推定モデルを用いて推定した両面受光型太陽電池パネル１１７による第２の発電量とに基づいて、飛行体の撓み量を変化させてもよい。
　上記実施形態では、制御装置２００が、飛行体１００と太陽との位置関係に応じて、飛行体１００のロールの角度を制御したり、飛行体１００の撓み量を制御したりする例を挙げて説明したが、これらの制御は、管理装置４００によって行われてもよい。すなわち、管理装置４００は、制御装置の一例であってよい。この場合、制御装置は、飛行制御部２０２を有さず、飛行体１００の飛行制御部と通信する飛行体通信部を備えてよい。そして、角度制御部２１２は、飛行体通信部を介して、飛行体１００のロールの角度を変化させてよい。また、撓み量制御部２１４は、飛行体通信部を介して、飛行体１００の撓み量を変化させてよい。
　上記実施形態では、飛行体１００が、地上に向けて複数のビームを照射することによって、無線通信エリア１４０を形成する無線通信装置を備える例を主に挙げて説明したが、これに限らない。飛行体１００は、無線通信装置を備えず、例えば、地上を撮像するカメラを備えて地上を監視するものであってもよい。
　図１１は、制御装置２００又は管理装置４００として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００を、本実施形態に係る装置の１又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、及び／又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。
　本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、ＲＡＭ１２１４、及びグラフィックコントローラ１２１６を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、記憶装置１２２４、及びＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。記憶装置１２２４は、ハードディスクドライブ及びソリッドステートドライブ等であってよい。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０及びキーボードのようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ１２４０を介して入出力コントローラ１２２０に接続されている。
　ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ１２１６は、ＲＡＭ１２１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、ＣＰＵ１２１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス１２１８上に表示されるようにする。
　通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。記憶装置１２２４は、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納する。ＩＣカードドライブは、プログラム及びデータをＩＣカードから読み取り、及び／又はプログラム及びデータをＩＣカードに書き込む。
　ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ１２４０はまた、様々な入出力ユニットをＵＳＢポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ１２２０に接続してよい。
　プログラムは、ＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもある記憶装置１２２４、ＲＡＭ１２１４、又はＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。
　例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、記憶装置１２２４、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。
　また、ＣＰＵ１２１２は、記憶装置１２２４、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
　様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。
　上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ１２００上又はコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。
　本実施形態におけるフローチャート及びブロック図におけるブロックは、オペレーションが実行されるプロセスの段階又はオペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、及び／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／又はアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）及び／又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及びプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、及び他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。
　コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。
　コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。
　コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路が、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を生成するために当該コンピュータ可読命令を実行すべく、ローカルに又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路に提供されてよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。
　以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
　請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
２０　ネットワーク、２２　ゲートウェイ、８０　通信衛星、１００　飛行体、１０２、１０５、１０６　飛行経路、１０３　区間、１０４　区間、１０７、１０８、１０９　揚力、１１０　主翼、１１１　スパー、１１２　リブ、１１３　下面フィルム、１１４　上面フィルム、１１５　フィルム、１１６　フィルム、１１７　両面受光型太陽電池パネル、１１８　両面採光セル、１２２　プロペラ、１２４　スキッド、１２６　車輪、１２８　フラップ、１４０　無線通信エリア、１５０　角度、２００　制御装置、２０２　飛行制御部、２０４　位置関係取得部、２１０　受光量調整部、２１２　角度制御部、２１４　撓み量制御部、２２２　発電量取得部、２２４　情報取得部、２２６　モデル生成部、３００　ユーザ端末、４００　管理装置、１２００　コンピュータ、１２１０　ホストコントローラ、１２１２　ＣＰＵ、１２１４　ＲＡＭ、１２１６　グラフィックコントローラ、１２１８　ディスプレイデバイス、１２２０　入出力コントローラ、１２２２　通信インタフェース、１２２４　記憶装置、１２３０　ＲＯＭ、１２４０　入出力チップ

Claims (19)

  1. 　主翼に配置された両面受光型太陽電池パネルを有する飛行体を制御する制御装置であって、
    　前記飛行体と太陽との位置関係を取得する位置関係取得部と、
    　前記位置関係に応じて、前記主翼の撓み量を調整する撓み量制御部と
    　を備える制御装置。
  2. 　前記撓み量制御部は、前記飛行体の横方向に太陽が位置する場合に、前記飛行体の上方向に太陽が位置する場合よりも、前記飛行体の撓み量を大きくさせる、請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記撓み量制御部は、前記飛行体が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、前記飛行体の横方向に太陽が位置し、かつ、前記飛行体が太陽に最も近づく位置の前後の予め定められた区間を飛行する間、前記飛行体の上方向に太陽が位置する場合よりも、前記飛行体の撓み量を大きくさせる、請求項２に記載の制御装置。
  4. 　前記撓み量制御部は、前記飛行体が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、前記飛行体の横方向に太陽が位置し、かつ、前記飛行体が太陽から最も遠い位置の前後の予め定められた区間を飛行する間、前記飛行体の上方向に太陽が位置する場合よりも、前記飛行体の撓み量を大きくさせる、請求項２又は３に記載の制御装置。
  5. 　前記撓み量制御部は、前記飛行体が予め定められた円形の飛行経路に沿って旋回飛行をしている場合において、前記飛行体の横方向に太陽が位置する場合に、前記飛行体の前後方向に太陽が位置する場合よりも、前記飛行体の撓み量を大きくさせる、請求項２から４のいずれか一項記載の制御装置。
  6. 　前記飛行体は、主翼に配置された複数のフラップを有し、
    　前記撓み量制御部は、前記複数のフラップを個別に制御することによって、前記飛行体の撓み量を調整する、請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
  7. 　前記撓み量制御部は、前記主翼の中心側に配置されているフラップを制御することによって前記主翼の中心側における下向きの揚力を強くさせ、前記主翼の端部側に配置されているフラップを制御することによって前記主翼の端部側における上向きの揚力を強くさせることによって、前記飛行体の撓み量を大きくさせる、請求項６に記載の制御装置。
  8. 　前記飛行体は、前記飛行体の撓み量を低減するように前記複数のフラップを制御するフラップ制御部を有し、
    　前記撓み量制御部は、前記フラップ制御部による前記飛行体の撓み量の低減の度合を小さくさせることによって、前記飛行体の撓み量を大きくさせる、請求項６に記載の制御装置。
  9. 　前記飛行体は、成層圏を飛行して、地上に向けてビームを照射することによって無線通信エリアを形成して前記無線通信エリア内のユーザ端末に無線通信サービスを提供する成層圏プラットフォームとして機能する、請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置。
  10. 　前記撓み量制御部は、前記飛行体に、予め定められた円軌道に沿った旋回飛行を行わせ、日の出から予め定められた時間が経過するまでの間及び日没の予め定められた時間前から日没までの間、前記飛行体の横方向に太陽が位置する場合に、前記飛行体の前後方向に太陽が位置する場合よりも、前記飛行体の撓み量を大きくさせる、請求項９に記載の制御装置。
  11. 　前記飛行体が予め定められた円軌道に沿って旋回飛行を行っている間に取得した、前記飛行体の位置及び撓み量と、前記飛行体と太陽との位置関係と、前記両面受光型太陽電池パネルによる発電量とを教師データとして用いて、前記飛行体の位置及び撓み量と、前記飛行体と太陽との位置関係とから、前記両面受光型太陽電池パネルによる発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成するモデル生成部
    　を備え、
    　前記撓み量制御部は、前記両面受光型太陽電池パネルによる第１の発電量と、前記飛行体の撓み量を大きくさせた場合の、前記飛行体の位置及び撓み量と、前記飛行体と太陽との位置関係とから前記推定モデルを用いて推定した前記両面受光型太陽電池パネルによる第２の発電量とに基づいて、前記飛行体の撓み量を変化させる、請求項１に記載の制御装置。
  12. 　前記撓み量制御部は、前記第１の発電量よりも、前記第２の発電量が多い場合に、前記飛行体の撓み量を大きくさせる、請求項１１に記載の制御装置。
  13. 　前記撓み量制御部は、前記第２の発電量と前記第１の発電量との差が、前記飛行体の撓み量を変化させるために消費する電力量よりも多い場合に、前記飛行体の撓み量を大きくさせる、請求項１１又は１２に記載の制御装置。
  14. 　前記飛行体が飛行するエリアの気象情報、前記飛行体に到達する地上からの太陽光の反射光情報、及び前記飛行体が飛行する地上のエリア特性情報の少なくともいずれかと、前記飛行体と太陽との位置関係及び前記飛行体の撓み量と、前記両面受光型太陽電池パネルによる発電量とを教師データとして用いて、前記気象情報、前記反射光情報、及び前記エリア特性情報の少なくともいずれかと、前記飛行体と太陽との位置関係及び前記飛行体の撓み量とから、前記両面受光型太陽電池パネルによる発電量を推定する推定モデルを機械学習により生成するモデル生成部
    　を備え、
    　前記撓み量制御部は、前記両面受光型太陽電池パネルによる第１の発電量と、前記飛行体の撓み量を大きくさせた場合の、前記飛行体の撓み量及び前記飛行体と太陽との位置関係と、前記気象情報、前記反射光情報、及び前記エリア特性情報の少なくともいずれかとから前記推定モデルを用いて推定した前記両面受光型太陽電池パネルによる第２の発電量とに基づいて、前記飛行体の撓み量を変化させる、請求項１に記載の制御装置。
  15. 　前記両面受光型太陽電池パネルは、前記主翼の上面側に配置され、
    　前記主翼の下面は、光を透過する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の制御装置。
  16. 　前記主翼の上面及び下面は、光を透過し、
    　前記両面受光型太陽電池パネルは、前記主翼内に配置される、請求項１から１４のいずれか一項に記載の制御装置。
  17. 　請求項１から１６のいずれか一項に記載の制御装置と、
    　前記飛行体と
    　を備えるシステム。
  18. 　コンピュータを、請求項１から１６のいずれか一項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。
  19. 　主翼に配置された両面受光型太陽電池パネルを有する飛行体を制御する制御装置によって実行される制御方法であって、
    　前記飛行体と太陽との位置関係を取得する位置関係取得段階と、
    　前記位置関係に応じて、前記主翼の撓み量を調整する撓み量制御段階と
    　を備える制御方法。
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