(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機を撮影する高速度ビデオカメラと、この高速度ビデオカメラと航空機の飛行経路を結ぶ線が直交する位置で上記飛行経路に設けた標的と、この標的と上記高速度ビデオカメラ間の距離及び上記高速度ビデオカメラと航空機間の距離を測定する距離計測器を上記高速度ビデオカメラと共に有する一台の標的追跡架台と、この標的追跡架台に内蔵せしめた撮影画像の角度データを発生するエンコーダと、上記画像データ、角度データ及び距離データを記録するための高速度ビデオレコーダーと、得られた上記データを読み取り演算・処理するデータ解析装置とから成ることを特徴とする航空機の離着陸性能計測装置。
【請求項２】
航空機を撮影する高速度ビデオカメラと、この高速度ビデオカメラと航空機間の距離を測定する距離計測器を上記高速度ビデオカメラと共に有する一台の標的追跡架台と、航空機の飛行経路以外に設けた仮の原点と、この仮の原点と上記標的追跡架台を結ぶ線からの撮影画像の角度データを発生するため上記標的追跡架台に内蔵せしめたエンコーダと、上記画像データ、角度データ及び距離データを記録するための高速度ビデオレコーダーと、得られた上記データを上記線が航空機の飛行経路と平行となるよう座標変換する手段と、この変換されたデータを読み取り演算・処理するデータ解析装置とから成ることを特徴とする航空機の離着陸性能計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は航空機の離着陸性能計測装置、特に、航空機の離着陸時の航跡を計測する装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
従来、図９〜図１１に示すように２台のフォトレコーダー（フィルムカメラ）を使用して航空機の離着陸時の航跡を計測して飛行機の性能が設計通りであるか否かを判定する装置が知られている。図９〜図１１において、１は滑走路、２はこの滑走路１上を離着陸する航空機、３はその飛行経路、４，５は滑走路側方に正確に計測された基線長間隔Ｌを持つ既地点（Ｘ４  ，Ｙ４  ，Ｚ４  ）及び（Ｘ５  ，Ｙ５  ，Ｚ５  ）に設置された２台の光学追跡装置を示し、各光学追跡装置はその水平方向、垂直方向及び高さ方向の空間位置が既知であり、フォトレコーダー、角度エンコーダを内蔵する。
【０００３】
以下、従来装置による計測方法を図９〜図１０を使用して説明する。
【０００４】
今、離着陸しようとする標的航空機２を２台の光学追跡装置４，５により同時に追跡・撮影しながら、且つ捉えた標的の水平面内の２地点６，７における旋回角Ａ４６，Ａ４７及びＡ５６，Ａ５７及び垂直面内の２地点８，９における俯・仰角Ｅ４８，Ｅ４９及びＥ５８，Ｅ５９を測定し、その角度データをフィルム上に記録し、しかる後、その撮影フィルム１０を現像処理し、現像済みフィルム１１をフィルム解析器１２に装填する。フィルム解析器１２はフィルム１１を拡大投影し任意の座標を読み取り、次に、この投影面よりフォトデータ（角度及び時刻データ）を自動的に読み取るデータ読み取り装置１３を介してデータ処理装置１４にて３角測量の原理に基づき、航空機２の空間位置、速度、加速度、方向等を演算処理し、結果をＸ−Ｙプロッタ１５でプロットすることにより時間経過にともなう航空機２の離着陸時の航跡の計測を行ない航跡データを得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の航空機の離着陸性能計測装置においては、２ヶ所の地点から同時に航空機２を捉え、航空機２の離着陸時の航跡を計測するものであるが、このような従来の装置では極めて高価な２台の光学追跡装置４，５を必要とするなどランニング費用のみならず、システムとしても高価である。また、撮影後、撮影済みフィルムを現像・焼き付け後投影しなければ撮影が成功したかどうか判断できず、また、失敗したときは、多大な労力と費用が無駄になる。また、フィルムデータのためデータの解析に相当の労力を要するという欠点がある。本発明の目的は上記欠点を解消し航空機の離着陸時の航跡を効率よく短時間に計測できる低価格な計測装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の航空機の離着陸性能計測装置は、航空機を撮影する高速度ビデオカメラと、この高速度ビデオカメラと航空機の飛行経路を結ぶ線が直交する位置で上記飛行経路に設けた標的と、この標的と上記高速度ビデオカメラ間の距離及び上記高速度ビデオカメラと航空機間の距離を測定する距離計測器を上記高速度ビデオカメラと共に有する一台の標的追跡架台と、この標的追跡架台に内蔵せしめた撮影画像の角度データを発生するエンコーダと、上記画像データ、角度データ及び距離データを記録するための高速度ビデオレコーダーと、得られた上記データを読み取り演算・処理するデータ解析装置とから成る。
【０００７】
また、本発明の航空機の離着陸性能計測装置は、航空機を撮影する高速度ビデオカメラと、この高速度ビデオカメラと航空機間の距離を測定する距離計測器を上記高速度ビデオカメラと共に有する一台の標的追跡架台と、航空機の飛行経路以外に設けた仮の原点と、この仮の原点と上記標的追跡架台を結ぶ線からの撮影画像の角度データを発生するため上記標的追跡架台に内蔵せしめたエンコーダと、上記画像データ、角度データ及び距離データを記録するための高速度ビデオレコーダーと、得られた上記データを上記線が航空機の飛行経路と平行となるよう座標変換する手段と、この変換されたデータを読み取り演算・処理するデータ解析装置とから成る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【０００９】
本発明においては図１〜図３に示すように、滑走路１の側方１ヶ所に角度エンコーダ１６及び距離計測器１７と、これらに接続された高速度ビデオカメラ１８とを有する標的追跡架台１９を配置し、この標的追跡架台１９よりの信号を記録部２０、再生部２１から成る高速度ビデオレコーダー２２に接続し、この高速度ビデオレコーダー２２をテレビモニター２３、プリンター２４及びＸ−Ｙコーディネータ２５を有するデータ解析装置２６に接続する。
【００１０】
また、標的Ｔをビデオカメラ１８の位置と結ぶ線が直交する位置で滑走路１上の飛行経路３に設け、標的追跡架台１９を操作し、標的Ｔをできるだけカメラ１８の画面中心に合わせ、カメラ１８で撮影し録画し、標的追跡架台１９上に設置された距離計測器１７により標的追跡架台１９と標的Ｔ間の直線距離Ｌを計測する。
【００１１】
ついで、滑走路１上で離着陸状態に入った航空機２を標的追跡架台１９を操作して、ビデオカメラ１８により地点６、時刻ｔ１にてその機影を捉え、記録部２０に録画する。標的追跡架台１９の旋回角Ａ１、俯抑角Ｅ１の角度データ信号、直線距離Ｒ１及び時刻信号を画像信号と同時に記録する。
【００１２】
航空機２が地点７に達した時刻ｔ２においても標的追跡架台１９を操作し、上記と同様に旋回角Ａ２、俯抑角Ｅ２の角度データ信号、直線距離Ｒ２及び時刻信号ｔ２を画像信号と同時に記録する。
【００１３】
これらの信号を記録、録画したテープを再び再生し、専用のデータ解析装置２６で座標解析することにより時間経過に伴う航空機２の位置、高度、方向などを求め、さらに時間変化をパラメータとして速度を求め、これらのデータから航空機２の各種データを図４〜図６に示すように図表化して表示する。
【００１４】
図７は標的Ｔを設定せず、滑走路１外に旋回角及び俯抑角を測定するための基準線Ｌ′を得るための仮の原点Ｎを用いた本発明の他の実施例を示し、この実施例においては、滑走路１上の離着陸状態に入った航空機２を標的追跡架台１９を操作して、高速度ビデオカメラ１８により地点６，時刻ｔ１にてその機影を捉え、高速度ビデオレコーダー２２に録画し、標的追跡架台１９の旋回角Ａ１、俯抑角Ｅ１の角度データ信号、直線距離Ｒ１及び時刻信号を画像信号と同時に記録する。
【００１５】
航空機２が地点７に達した時刻ｔ２においても標的追跡架台１９を操作し、上記同様に旋回角Ａ２、俯抑角Ｅ２の角度データ信号、直線距離Ｒ２及び時刻信号を画像信号と同時に記録する。
【００１６】
これらの信号を記録、録画したテープを再び再生し、基準線Ｌ′を飛行経路３と平行となるように従来既知の手段で座標変換すれば図８が得られ、これを専用のデータ解析装置２６で座標解析することにより時間経過に伴う航空機２の位置、高度、方向などを求め、さらに時間変化をパラメータとして速度を算出し、これらのデータから航空機２の各種データを図４〜図６に示すように図表化して表示する。この実施例によれば原点Ｎを滑走路１外に設定できるので極めて便利である。
【００１７】
本発明においては、１台の高速度ビデオカメラとレーザー距離計のように正確に距離を計測可能な距離計を使用することにより、大幅な計測時間の短縮と設備費の低減が実現出来る。
【００１８】
【発明の効果】
上記のように本発明の航空機の離着陸性能計測装置によれば、従来の２台の光学追跡装置を用いる代わりに、１台の高速度ビデオカメラ１８と距離計測器１７を有する標的追跡架台１９により、航空機２の離着陸時の旋回角、俯・抑角を計測し、離着陸時の航跡を計測することが出来るようになる大きな利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の航空機の離着陸性能計測装置の説明用平面図である。
【図２】本発明の航空機の離着陸性能計測装置の説明用側面図である。
【図３】本発明の航空機の離着陸性能計測装置の説明用回路図である。
【図４】本発明の航空機の離着陸性能計測装置の計測データ線図である。
【図５】本発明の航空機の離着陸性能計測装置の計測データ線図である。
【図６】本発明の航空機の離着陸性能計測装置の計測データ線図である。
【図７】本発明の航空機の離着陸性能計測装置の他の実施例説明用平面図である。
【図８】本発明の航空機の離着陸性能計測装置の他の実施例説明用平面図である。
【図９】従来の航空機の離着陸性能計測装置の説明用平面図である。
【図１０】従来の航空機の離着陸性能計測装置の説明用側面図である。
【図１１】従来の航空機の離着陸性能計測装置の説明用回路図である。
【符号の説明】
１  滑走路
２  航空機
３  飛行経路
４  光学追跡装置
５  光学追跡装置
６  地点
７  地点
８  地点
９  地点
１０  撮影フィルム
１１  現像済みフィルム
１２  フィルム解析器
１３  データ読み取り装置
１４  データ処理装置
１５  Ｘ−Ｙプロッタ
１６  角度エンコーダ
１７  距離計測器
１８  高速度ビデオカメラ
１９  標的追跡架台
２０  記録部
２１  再生部
２２  高速度ビデオレコーダー
２３  テレビモニター
２４  プリンター
２５  Ｘ−Ｙコーディネータ
２６  データ解析装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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