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FLYING BODY SYSTEM AND FLYING BODY CONTROL METHOD meetings

Patent code P130009318
File No. 2012-065
Posted date Jun 7, 2013
Application number P2013-042437
Publication number P2014-169038A
Patent number P6207003
Date of filing Mar 4, 2013
Date of publication of application Sep 18, 2014
Date of registration Sep 15, 2017
Inventor
  • (In Japanese)今津 篤志
Applicant
  • (In Japanese)公立大学法人大阪
Title FLYING BODY SYSTEM AND FLYING BODY CONTROL METHOD meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flying body system having excellent responsiveness of flight control to a target position.
SOLUTION: A flying body system includes a flying body 210, a cable 220 towed by the flying body, and a control part 230 for controlling the position of the flying body based on a tension of the cable acting on the flying body. For example, the control part controls the position of the flying body based on a differential value based on the present position of the flying body and the target position of the flying body, and on the tension of the cable. According to this invention, even when the flying body tows the cable, responsiveness of flight control to the target position of the flying body can be kept excellently.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

高速道路や橋梁の老朽化が進んでおり、また、一般のマンション等の建築物においても定期報告が義務化されていることから、建築物の目視検査のニーズが高まっている。建築物の目視検査の際には、足場や大型クレーンを用いることが多いが、コストや検査時間がかかるため、より簡便な目視検査方法が求められている。また、天井や橋梁裏等の目視検査の際には、足場や大型クレーンの使用が困難な場合が多く、カメラ等を搭載した小型ヘリコプタの使用が検討された。

そこで、天井や橋梁裏等の目視検査の際にバッテリー搭載のヘリコプタを使用しているが、バッテリーの電源容量に限界があるため、ヘリコプタ飛行時間に制限がある。バッテリーの電源容量の限界の対策の一つは、電源容量に余裕のある地上の基地局からヘリコプタに電源ケーブルをつないで、ヘリコプタに継続的に給電することである。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、ケーブルを曳航する飛行体を備えた飛行体システム及び飛行体制御方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
飛行体と、
前記飛行体に曳航されたケーブルと、
前記飛行体に作用する前記ケーブルの張力に基づいて、前記飛行体の位置を制御する制御部と
を備え、
前記ケーブルの前記張力に基づいて、前記ケーブルの長さを調整する長さ調整器を備え、
前記長さ調整器は、前記ケーブルの前記張力が最小になるように、前記ケーブルの長さを調整する、飛行体システム。

【請求項2】
 
前記制御部は、前記飛行体の現在位置と前記飛行体の目標位置とに基づく差分値と、前記ケーブルの前記張力とに基づいて、前記飛行体の位置を制御する、請求項1に記載の飛行体システム。

【請求項3】
 
前記制御部は、前記飛行体に対する重力と前記ケーブルの前記張力との合力の方向に基づいて、前記飛行体の姿勢角度を制御する、請求項1又は請求項2に記載の飛行体システム。

【請求項4】
 
前記制御部は、前記ケーブルの前記張力により生ずる前記飛行体の水平方向の位置ずれを補正するように前記姿勢角度の目標角度を制御する、請求項3に記載の飛行体システム。

【請求項5】
 
前記制御部は、前記飛行体に対する重力と前記ケーブルの前記張力との合力の大きさに基づいて、前記飛行体の推力を制御する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の飛行体システム。

【請求項6】
 
前記制御部は、前記ケーブルの前記張力により生ずる前記飛行体の位置ずれを補正するように前記飛行体の推力を補償する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の飛行体システム。

【請求項7】
 
前記制御部は、前記飛行体に対する重力と前記ケーブルの前記張力との合力を補償可能な前記飛行体の補償推力を算出し、前記補償推力によって前記飛行体の前記推力を補償する、請求項6に記載の飛行体システム。

【請求項8】
 
前記飛行体の前記現在位置に基づいて、前記ケーブルの前記張力を算出する張力算出部を備える、請求項2に記載の飛行体システム。

【請求項9】
 
前記ケーブルの前記張力を測定する張力測定部を備え、
前記張力測定部は、前記飛行体と前記ケーブルとの間に設けられる、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の飛行体システム。

【請求項10】
 
前記ケーブルは、前記飛行体に電力を供給する、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の飛行体システム。

【請求項11】
 
飛行体と、
前記飛行体に曳航されたケーブルと、
前記飛行体に作用する前記ケーブルの張力に基づいて、前記飛行体の位置を制御する制御部と
前記飛行体の現在位置に基づいて、前記ケーブルがカテナリー形状であるとして前記ケーブルの前記張力を算出する張力算出部と、
前記ケーブルの前記張力を測定する張力測定部と、
前記ケーブルの長さを調整する長さ調整器と
を備え、
前記長さ調整器は、前記張力算出部が算出した前記ケーブルの前記張力に基づいて、前記ケーブルの長さを調整し、
前記制御部は、前記張力測定部が測定した前記ケーブルの前記張力に基づいて、前記飛行体の位置を制御する、飛行体システム。

【請求項12】
 
飛行体と、
前記飛行体に曳航されたケーブルと、
前記飛行体に作用する前記ケーブルの張力に基づいて、前記飛行体の位置を制御する制御部と
前記飛行体の現在位置に基づいて、前記ケーブルがカテナリー形状であるとして前記ケーブルの前記張力を算出する張力算出部と、
前記張力算出部が算出した前記ケーブルの前記張力に基づいて、前記ケーブルの長さを調整する長さ調整器と
を備え、
前記制御部は、前記張力算出部が算出した前記ケーブルの前記張力に基づいて、前記飛行体の位置を制御する、飛行体システム。

【請求項13】
 
ケーブルを曳航する飛行体を制御する制御方法であって、
前記飛行体に作用する前記ケーブルの張力を取得する取得ステップと、
前記ケーブルの張力に基づいて、前記飛行体の位置を制御する制御ステップと
を包含し、
前記ケーブルの前記張力に基づいて、前記ケーブルの長さを調整する長さ調整ステップを包含し、
前記長さ調整ステップは、前記ケーブルの前記張力が最小になるように、前記ケーブルの長さを調整するステップを包含する、飛行体制御方法。

【請求項14】
 
ケーブルを曳航する飛行体を制御する制御方法であって、
前記飛行体に作用する前記ケーブルの張力を取得する取得ステップと、
前記ケーブルの張力に基づいて、前記飛行体の位置を制御する制御ステップと、
前記飛行体の現在位置に基づいて、前記ケーブルがカテナリー形状であるとして前記ケーブルの前記張力を算出する張力算出ステップと、
前記ケーブルの前記張力を測定する張力測定ステップと、
前記張力算出ステップで算出された前記ケーブルの前記張力に基づいて、前記ケーブルの長さを調整するステップと
を包含し、
前記制御ステップは、前記張力測定ステップで測定された前記ケーブルの前記張力に基づいて、前記飛行体の位置を制御する、飛行体制御方法。

【請求項15】
 
ケーブルを曳航する飛行体を制御する制御方法であって、
前記飛行体に作用する前記ケーブルの張力を取得する取得ステップと、
前記ケーブルの張力に基づいて、前記飛行体の位置を制御する制御ステップと、
前記飛行体の現在位置に基づいて、前記ケーブルがカテナリー形状であるとして前記ケーブルの前記張力を算出する張力算出ステップと、
前記張力算出ステップで算出された前記ケーブルの前記張力に基づいて、前記ケーブルの長さを調整するステップと
を包含し、
前記制御ステップは、前記張力算出ステップで算出された前記ケーブルの前記張力に基づいて、前記飛行体の位置を制御する、飛行体制御方法。
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2013042437thum.jpg
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