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低高度飛行経路の作成方法および装置

国内特許コード P05A007963
整理番号 2002
掲載日 2005年12月2日
出願番号 特願2001-328004
公開番号 特開2003-130675
登録番号 特許第3557444号
出願日 平成13年10月25日(2001.10.25)
公開日 平成15年5月8日(2003.5.8)
登録日 平成16年5月28日(2004.5.28)
発明者
  • 藤本 直
  • 國頭 聖
出願人
  • 防衛装備庁長官
  • 川崎重工業株式会社
発明の名称 低高度飛行経路の作成方法および装置
発明の概要 【課題】 頻繁な各種変更要因に対して、実飛行可能で最適な飛行経路を高い応答性で作成することができるようにした低高度飛行経路の作成方法および装置を提供する。
【解決手段】各ウエイポイント間経路の決定を制限する条件および地図データに基づいて、地形による隠し効果の高い連続的な稜線および谷間を検索し、連続的な谷間に対する垂直および水平方向の対地クリアランスを満足し、かつ航空機の機動能力を満足する垂直方向の飛行可能領域を算出して求められる、垂直ウエイポイント間経路の高度帯で、水平方向の対地クリアランスを満足し、かつ前記連続的な稜線に可能な限り接近した水平方向の飛行可能境界線を算出して簡略化し、直線軌道と曲線軌道とに変換して、水平ウエイポイント間経路を求め、これらの垂直および水平ウエイポイント間経路の決定と同様に、垂直接続経路および水平接続経路を求め、複数のウエイポイント間経路および接続経路をデータベース化し、各種の経路変更要因に対して最適な経路を選択して接続することにより3次元飛行計画経路を作成する。
従来技術、競合技術の概要


典型的な従来の技術は、たとえば特許第2812639号公報に開示されている。この従来の技術では、航空機の最適な飛行経路を決定する方法として、4つの飛行経路探索方法が示されている。第1の方法では、入力装置から出発地点と目標地点とを入力し、飛行環境データベースに保有している現在の飛行環境データに基づいて、その環境に適した地上目標物を、目標物データベースに保有している目標物の特性情報と比較して検出して、そのすべてを算出し、算出したすべての目標物データに基づいて、出発地点から目標地点までの間に存在し、かつ出発地点と目標地点とを結ぶ直線に対して一定角度の範囲内で、相互に隣接する目標物を結んで複数の探索経路モデルを作成し、各探索経路モデルに対して、レーダ網データベースに保有している地上レーダ網および空中レーダ網などの避けるべきレーダ網のデータに基づいて、飛行速度に応じたレーダ網に対する暴露状態を数値化した暴露値を割付け、この暴露値の総和が最も小さくなる探索経路モデルを所定の探索アルゴリズムに従って算出し、最適な飛行経路を抽出している。



また第2の方法では、上記の第1の方法で求めた最適な飛行経路から自機位置が予め定める値以上ずれたとき、再び第1の方法によって、現在の自機位置を出発地点として将来の最適な飛行経路を作成して、飛行経路の変更要因に対する適応性を向上している。



さらに第3の方法では、上記の第1の方法によって最適な飛行経路を求めた後に避けるべき地上および空中のレーダ網および飛行環境の変化が生じたとき、この変化したレーダ網および飛行環境を用いて、再び上記の第1の方法によって、現在の自機位置を出発地点として将来の最適な飛行経路を作成して、飛行経路の変更要因に対する適応性を向上している。



さらに第4の方法では、上記の第2および第3の方法をともに実行して、飛行経路の変更要因に対する適応性の拡張が図られている。



このようにしてこの従来の技術では、自機位置のずれ、ならびにレーダ網および飛行環境の変化に対して常に最適な飛行経路に更新されるようにして、飛行経路選択に対する最適性を保持している。

産業上の利用分野


本発明は、山の稜線と谷間の間の高度帯をその稜線に沿って低高度で飛行するテラインマスキング航法による航行支援および飛行計画などに好適に用いることができる低高度飛行経路の作成方法および装置に関する。
なお、本発明において、「垂直」とは「鉛直」を意味するものとする。



本発明において、用語「地上レーダ」は地上に設置されるレーダおよび車両等に積載され地上を移動するレーダを意味し、用語「空中レーダ」は航空機等に搭載されるレーダを意味する。

特許請求の範囲 【請求項1】入力手段と演算手段と出力手段とを用いて作成する低高度飛行経路の作成方法であって、
入力手段の操作に基づいて、飛行経路の出発地点、到達地点および経由地点となる複数のウエイポイントを演算手段によって設定し、
各ウエイポイント間経路を決定するにあたって制限される各種の条件および地図データに基づいて、地形による隠し効果の高い山陰を利用するために沿って飛行すべき連続的な稜線および谷間を演算手段によって検索し、
前記連続的な谷間に対する垂直方向および水平方向の対地クリアランスを満足し、かつ航空機の機動能力を満足する垂直方向の飛行可能領域を演算手段によって算出して、ウエイポイント間を接続する垂直方向の上昇、下降の空間的位置及び軌道を定義したウエイポイント間経路を演算手段によって求め、
前記垂直方向のウエイポイント間経路の高度帯で水平方向の対地クリアランスを満足し、かつ前記沿って飛行すべき連続的な稜線に可能な限り接近した水平方向の飛行可能境界線を演算手段によって算出して簡略化し、旋回の空間的位置及び軌道を定義した水平方向のウエイポイント間経路を演算手段によって求め、
前記水平および垂直方向のウエイポイント間経路を経由地点で、水平方向および垂直方向の対地クリアランスを満足し、かつ、航空機の機動能力を満足する旋回、上昇及び下降の空間的位置及び軌道を定義した水平および垂直方向の経路で接続する接続経路を演算手段によって求め、
各複数のウエイポイント間経路および接続経路を選択的に接続して、出発地点と到達地点とを結ぶ3次元飛行計画経路を演算手段および出力手段によって作成することを特徴とする低高度飛行経路作成方法。
【請求項2】各複数のウエイポイント間経路および接続経路は、経路両端の各ウエイポイントに関する情報が付された識別コードを記号化したファイル名を有するファイルとして演算手段によってデータベース化され、各ファイルには、経路生成時に経路両端の緯度および経度が記録されていることを特徴とする請求項1記載の低高度飛行経路の作成方法。
【請求項3】飛行経路の出発地点、到達地点および経由地点となる複数のウエイポイントを設定するウエイポイント設定手段と、
各ウエイポイント間経路を決定するにあたって制限される各種の条件および地図データに基づいて、地形による隠し効果の高い山陰を利用するために沿って飛行すべき連続的な稜線および谷間を検索し、この連続的な谷間に対する垂直方向および水平方向の対地クリアランスを満足し、かつ航空機の機動能力を満足する垂直方向の飛行可能領域を算出して、垂直方向の上昇、下降の空間的位置及び軌道を定義した複数の垂直ウエイポイント間経路を求めるとともに、垂直方向のウエイポイント間経路の高度帯で水平方向の対地クリアランスを満足し、かつ前記沿って飛行すべき連続的な稜線に可能な限り接近した水平方向の飛行可能境界線を算出して簡略化し、旋回の空間的位置及び軌道を定義した水平方向の複数の水平ウエイポイント間経路を求める個別経路生成手段と、
前記垂直方向および水平方向のウエイポイント間経路を経由地点で対地クリアランスを満足し、かつ航空機の機動能力を満足する旋回、上昇及び下降の空間的位置及び軌道を定義した水平方向および垂直方向の経路で接続する接続経路を求める接続経路生成手段と含み、
個別経路生成手段によって生成された垂直ウエイポイント間経路および水平ウエイポイント間経路、接続経路生成手段によって生成された垂直接続経路および水平接続経路は、データベース化されることを特徴とする低高度飛行経路の作成装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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11956_01SUM.gif
出願権利状態 登録
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