(57)【要約】  【課題】  ヘリコプタ機体の小型化を実現するとともに、設定される任意の軌道に沿ってヘリコプタ機体を自律飛行制御できる小型無人ヘリコプタの自律飛行制御装置及び自律飛行制御方法を提供する。  【解決手段】  ヘリコプタ機体の動特性を示すモデル式を基に作製した自律飛行制御装置１００において、設定される軌道から取得する未来の位置目標値を用いてモデル式における位置制御モデルを基に予見フィードフォワード位置制御値を演算する予見フィードフォワード位置制御値取得部１０２と、予見フィードフォワード位置制御値を用いて位置制御値を取得する位置制御値取得部１０３を備え、当該位置制御値を基にヘリコプタ機体の舵を動かすサーボモータの制御値を取得し、設定される軌道に沿ってヘリコプタ機体を自律飛行制御させる。【選択図】  図１
2006312344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリコプタ機体の動特性を示すモデル式を基に作製した自律飛行制御装置において、
設定される軌道から取得する未来の位置目標値を用いて前記モデル式における位置制御モデルを基に予見フィードフォワード位置制御値を演算する予見フィードフォワード位置制御値取得部と、
前記予見フィードフォワード位置制御値を用いて位置制御値を取得する位置制御値取得部を備え、
設定される軌道に沿ってヘリコプタ機体を自律飛行制御させることを特徴とする小型無人ヘリコプタの自律飛行制御装置。
【請求項２】
前記位置制御値取得部は、
設定される軌道から取得する現在の位置目標値ならびに前記ヘリコプタ機体に搭載されたセンサから取得する現在の位置センサ情報を用いて前記モデル式における位置制御モデルを基にフィードバック位置制御値を演算するフィードバック位置制御値取得部と、
前記予見フィードフォワード位置制御値及び前記フィードバック位置制御値から位置制御値を決定する位置制御値決定部を備えることを特徴とする請求項１に記載の小型無人ヘリコプタの自律飛行制御装置。
【請求項３】
前記位置制御モデルは、
【数１】
2006312344.tif 000006
を用いることを特徴とする請求項１または２に記載の小型無人ヘリコプタの自律飛行制御装置。
【請求項４】
前記位置制御値取得部から位置制御値を基に取得する速度目標値ならびに前記ヘリコプタ機体に搭載されたセンサから取得する現在の速度センサ情報を用いて前記モデル式における速度制御モデルを基に速度制御値を取得する速度制御部を備え、
前記速度制御モデルは、
【数２】
2006312344.tif 000007
を用いることを特徴とする請求項２に記載の小型無人ヘリコプタの自律飛行制御装置。
【請求項５】
前記速度制御部から速度制御値を基に取得する姿勢目標値ならびに前記ヘリコプタ機体に搭載されたセンサから取得する現在の姿勢センサ情報を用いて前記モデル式における姿勢制御モデルを基に姿勢制御値を取得する姿勢制御部を備え、
前記姿勢制御モデルは、
【数３】
2006312344.tif 000008
を用いることを特徴とする請求項４に記載の小型無人ヘリコプタの自律飛行制御装置。
【請求項６】
設定される軌道から取得する未来の位置目標値を用いてヘリコプタ機体の動特性を示すモデル式における位置制御モデルを基に予見フィードフォワード位置制御値を演算する工程と、
前記予見フィードフォワード位置制御値を用いて位置制御値を取得する工程を有し、
設定される軌道に沿ってヘリコプタ機体を自律飛行制御させることを特徴とする小型無人ヘリコプタの自律飛行制御方法。
【請求項７】
設定される軌道から取得する現在の位置目標値ならびに前記ヘリコプタ機体に搭載されたセンサから取得する現在の位置センサ情報を用いて前記モデル式における位置制御モデルを基にフィードバック位置制御値を演算する工程と、
前記予見フィードフォワード位置制御値及び前記フィードバック位置制御値から位置制御値を得する工程を有することを特徴とする請求項６に記載の小型無人ヘリコプタの自律飛行制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設定される目標値に向けて小型無人ヘリコプタを自律的に飛行制御する装置及び方法に関し、特に設定される任意の軌道に沿って自律飛行制御を可能とした自律飛行制御装置及び自律飛行制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘリコプタ機体は、前後、左右、上下方向の運動や空中静止（ホバリング）等、飛行機では実施するのが難しい行動範囲を有する機体であり、様々な場面で柔軟に活用できる可能性を有している。例えば、送電線点検のような高所で行う点検作業、災害現場での撮影作業、あるいは地雷を探知する作業等、有人が行うのには困難または危険な場所での活用が期待されている。近年、こうしたヘリコプタ機体の有効性に着目し、ヘリコプタ機体を予め与えられた目標値に向けて、自律的に飛行させるための研究がなされている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１１８４９８号公報
【０００３】
特許文献１に記載されているヘリコプタ機体の自律飛行制御について説明する。はじめに利用者は前後、左右、上下及び回転の４種類の速度指令値（Ｖｘ＊、Ｖｙ＊、Ｖｚ＊、ω＊）を設定する。設定された速度指令値は時間積分されて前後方向の目標位置Ｘ＊、左右方向の目標位置Ｙ＊、上下方向の目標位置Ｚ＊、及び回転方向の目標位置（ヨーイング角）ψ＊を取得する。また、設定された速度指令値は微分され、これに係数を掛けることにより、目標ピッチング角θ＊、目標ローリング角φ＊を取得する。そして、こうして設定されたそれぞれの目標値と、ヘリコプタ機体に搭載されたＧＰＳや３軸姿勢センサ等のセンサによって検出される機体の位置と速度（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚ）及び姿勢角の検出値（θ、φ、ψ、ω）との差分を以下のようにそれぞれ演算する。
ΔＸ＝Ｘ＊−Ｘ
ΔＹ＝Ｙ＊−Ｙ
ΔＺ＝Ｚ＊−Ｚ
ΔＶｘ＝Ｖｘ＊−Ｖｘ
ΔＶｙ＝Ｖｙ＊−Ｖｙ
ΔＶｚ＝Ｖｚ＊−Ｖｚ
Δθ＝θ＊−θ
Δφ＝φ＊−φ
Δψ＝ψ＊−ψ
Δω＝ω＊−ω
【０００４】
これらの差分（誤差）を基にして、速度制御値、位置制御値、及び姿勢制御値を取得し、ヘリコプタ機体のそれぞれの舵を動かす各サーボモータの制御値を取得する。制御値には、エレベータサーボ（前後方向）指令、エルロンサーボ（左右方向）指令、コレクティブサーボ（上下方向）指令、ラダーサーボ（回転方向）指令の４種類の制御値がある。演算された４種類の制御値は信号に変換され、各サーボモータに与えられ、上記指令値とセンサ情報の差がなくなるまでフィードバック制御を行っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のヘリコプタ機体の自律飛行制御に用いられる目標値は、並進運動を考えた場合、速度および角速度に関してはＶｘ＊，Ｖｙ＊，ω＊、位置に関してＸ＊，Ｙ＊、姿勢角度および機首絶対方位に関してθ＊，φ＊，ψ＊の計８種類の目標値を制御に使用している。しかしながら、速度と位置、角速度と角度は何れも微分と積分の関係があり、それぞれどちらかの時間的変化が決定されれば、微分もしくは積分で関係づけられる物理量は一意に決まるものである。すなわち、特許文献１のヘリコプタ機体の制御に用いられるアルゴリズムは煩雑なものであり、制御対象となるヘリコプタ機体の小型化も難しいという問題がある。
【０００６】
また、特許文献１のヘリコプタ機体の制御に用いられるアルゴリズムは速度指令値を基準にしており、軌道が時系列的に変化する位置目標値として与えられる場合には適切ではない。すなわち、特許文献１は、設定される目標値に向けて自律的に飛行制御できるものの、その飛行は直線的なものであり、設定される任意の軌道に沿って自律飛行制御を行うことはできないという問題がある。
【０００７】
特許文献１以外にも、ニューラルネットやＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ  Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）を用いてヘリコプタ機体を自律飛行制御させる研究がなされている。ニューラルネットを用いた自律飛行制御は、安定した飛行制御を行うために飛行実験よりニューロモデルを学習しながら同定し、さらに、獲得したニューロモデルを安定化できるコントローラを再び学習と経験則で見出すものである。また、ＰＩＤ制御もこれと似ており、実験的に試行錯誤を重ねることにより、閉ループを安定化可能な制御器を時間をかけて経験則で習得する方法である。しかしながら、上記従来の技術で行っている自律飛行制御も、検出されるセンサ情報だけを頼りに目標値に向けてヘリコプタ機体を制御しているので、検出されるセンサ情報を用いて制御値を演算した時点は、センサ情報を検出した時点よりも遅れており、制御対象のヘリコプタ機体に正確な制御値が与えられていない。このため、上記制御手段は、設定される任意の軌道、例えば曲線軌道に沿って自律飛行制御を行うことができないという問題がある。曲線軌道の自律飛行制御を正確に行うには、未来の目標値を用いて現在位置を補正する演算を行う必要があるが、上記従来技術では、ヘリコプタ機体の動特性を示すモデル式がないため、未来の目標値を用いた演算を行うことはできないという問題がある。
【０００８】
一方、本出願人はヘリコプタ機体を自律飛行制御させるため、ヘリコプタ機体の動特性を示すモデル式を導出し、これを基に作製した自律飛行制御装置を開発している（特許文献２参照）。この装置により、目標値に向けて小型無人ヘリコプタ機体を自律的に飛行制御させることに成功している。しかしながら、曲線軌道を与えた場合には、フィードバックのみによる制御では、目標値に対する位相遅れが大きく、十分な軌道追従性を得ることができないという問題があった。
【特許文献２】特開２００４−２５６０２０号公報
【０００９】
本発明は、上記従来の問題に着目し、開発している上記装置に改良を加え、ヘリコプタ機体の小型化を実現するとともに、設定される任意の軌道に沿ってヘリコプタ機体を自律飛行制御できる小型無人ヘリコプタの自律飛行制御装置及び自律飛行制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の小型無人ヘリコプタの自律飛行制御装置は、ヘリコプタ機体の動特性を示すモデル式を基に作製した自律飛行制御装置において、設定される軌道から取得する未来の位置目標値を用いて前記モデル式における位置制御モデルを基に予見フィードフォワード位置制御値を演算する予見フィードフォワード位置制御値取得部と、前記予見フィードフォワード位置制御値を用いて位置制御値を取得する位置制御値取得部を備え、設定される軌道に沿ってヘリコプタ機体を自律飛行制御させることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の小型無人ヘリコプタの自律飛行制御方法は、設定される軌道から取得する未来の位置目標値を用いてヘリコプタ機体の動特性を示すモデル式における位置制御モデルを基に予見フィードフォワード位置制御値を演算する工程と、前記予見フィードフォワード位置制御値を用いて位置制御値を取得する工程を有し、設定される軌道に沿ってヘリコプタ機体を自律飛行制御させることを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１２】
上記から明らかなように、本発明によれば、ヘリコプタ機体の動特性を示すモデル式を基に、設定される任意の軌道から未来の位置目標値を用いて予見フィードフォワード位置制御値を演算することができる。そして、予見フィードフォワード位置制御値を用いて位置制御値を出力することにより、当該位置制御値を基にヘリコプタ機体の舵を動かすサーボモータの制御値を取得でき、設定された任意の軌道に沿って自律飛行制御させることが可能である。また、本発明は、予見フィードフォワード位置制御を行うことにより、位相遅れを補償するためのゲインを高くする必要もなく、ヘリコプタ機体の小型化が実現できる。
【００１３】
また、本発明によれば、予見フィードフォワード位置制御値を取得する他に、ヘリコプタ機体の動特性を示すモデル式を基に、ヘリコプタ機体に搭載されたセンサから取得する現在の位置情報を用いてフィードバック位置制御値を取得し、これを併用して位置制御値を取得するので、予見フィードフォワード位置制御では対応できない、飛行中に起こっている事象にも対応しながら、設定された任意の軌道に沿ってヘリコプタ機体を自律飛行制御させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本発明は、以下で説明する範囲に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲であれば、適宜に変更及び実施できるものである。
【実施例１】
【００１５】
以下、本実施例で用いる各ブロックの構成について簡単に説明する。はじめに、本実施例で用いる自律飛行制御装置の内部構成について説明する。図１に示すように、自律飛行制御装置１００は、位置制御部１０５、速度制御部１０６、姿勢制御部１０７を直列に配列し、制御ループを構成している。こうすることにより、単一の制御装置に比べて、姿勢角を安全な範囲に制限できる。また、速度リミッタをかけることができるので、位置制御のオーバーシュートを改善することができる。さらに、制御装置の内部状態が位置座標に依存しないので、任意座標においてヨーイング角を変化させる場合、座標変換による仮想的なインパルス外乱の影響を受けなくて済む。
【００１６】
そして、位置制御部１０５は、その内部構成を大きく分けると、利用者によって設定される任意の軌道を入力し、未来または現在の位置目標値を出力する軌道入力部１０１、未来の位置目標値を用いてヘリコプタ機体の動特性を示すモデル式における位置制御モデルを基に予見フィードフォワード位置制御値を演算する予見フィードフォワード位置制御値取得部１０２、現在の位置目標値、予見フィードフォワード位置制御値、及び位置センサ情報を入力して位置制御値を取得する位置制御値取得部１０３、及び各種センサ１３０から位置センサ情報を取得するセンサ情報取得部１０４を備えている。
【００１７】
ここで、予見フィードフォワード位置制御値とは、未来の位置目標値にヘリコプタ機体を到達させる制御値であり、ヘリコプタ機体の動特性を示すモデル式における位置制御モデルを基に演算される。設定された軌道の通過点となる現在よりも未来の位置目標値について予見フィードフォワード位置制御値を演算することにより、論理的には設定された軌道とほぼ同じ軌道でヘリコプタ機体を自律飛行制御させることができる。また、フィードバック位置制御値とは、現実的に生じている外乱の影響により現在の位置目標値から外れてしまった位置について修正する制御値であり、これもヘリコプタ機体の動特性を示すモデル式を基に演算される。実際の現在位置と位置目標値を用いてフィードバック位置制御値を演算することにより、ヘリコプタ機体が飛行している軌道を修正することができる。すなわち、本実施例の自律飛行制御装置１００は予見フィードフォワード位置制御とフィードバック位置制御を併用することにより、未来の位置目標値にヘリコプタ機体を到達させる制御値と、外乱の影響により位置目標値から外れてしまった現在位置について修正する制御値を合成することができ、これを基にヘリコプタ機体の舵を動かすサーボモータの制御値を取得することにより、小さなエネルギーで効率良く、設定された任意の軌道に沿ってヘリコプタ機体を自律飛行制御させることができる。
【００１８】
つづいて、予見フィードフォワード位置制御値取得部１０２の内部構成について説明する。図２に示すように、予見フィードフォワード位置制御値取得部１０２は、軌道入力部１０１から未来の位置目標値を取得する位置目標値取得部２０１、未来の位置目標値を入力して位置制御モデルを基に予見フィードフォワード位置制御値を演算する予見フィードフォワード位置制御値演算部２０２、これを出力する予見フィードフォワード位置制御値出力部２０３、及び位置制御モデルを格納している位置制御モデル格納部２０４を備えている。
【００１９】
次に、位置制御値取得部１０３の内部構成について説明する。図３に示すように、位置制御値取得部１０３には、軌道入力部１０１から現在の位置目標値を取得する位置目標値取得部３０２、現在の位置目標値及び位置センサ情報を入力して位置制御モデルを基にフィードバック位置制御値を演算するフィードバック位置制御値演算部３０３、センサ情報取得部１０４から現在の位置センサ情報を取得する位置センサ情報取得部３０４、及び位置制御モデルを格納している位置制御モデル格納部３０５を備えたフィードバック位置制御値取得部３０１を備えている。また、位置制御値取得部１０３には、予見フィードフォワード位置制御値及びフィードバック位置制御値を合成して位置制御値を決定する位置制御値決定部３０６を備えている。
【００２０】
また、速度制御部１０６には、位置制御値取得部１０３から位置制御値を基に取得する速度目標値について、現在の速度センサ情報を用いて速度制御モデルを基に速度制御値を演算する速度制御値演算部３０７、現在の速度センサ情報を取得する速度センサ情報取得部３０８、及び速度制御モデルを格納している速度制御モデル格納部３０９、及び速度制御値を決定する速度制御値決定部３１０を備えている。
【００２１】
さらに、姿勢制御部１０７には、速度制御部１０６から速度制御値を基に取得する姿勢目標値について、現在の姿勢センサ情報を用いて姿勢制御モデルを基に姿勢制御値を演算する姿勢制御値演算部３１１、現在の姿勢センサ情報を取得する姿勢センサ情報取得部３１２、及び姿勢制御モデルを格納している姿勢制御モデル格納部３１３、及び姿勢制御値を決定し、サーボモータの制御値として出力する姿勢制御値決定部３１４を備えている。
【００２２】
以上が自律飛行制御装置１００の構成である。自律飛行制御装置１００は、ヘリコプタ機体１４０に搭載する形態が基本となる。ヘリコプタ機体１４０に搭載するその他の構成には、自律飛行制御装置１００から出力される姿勢制御値を制御信号に変換する制御信号処理部１１０、制御信号に従って駆動するサーボモータ１２０、及びヘリコプタ機体の飛行状態を検出する各種センサ１３０がある。なお、自律飛行制御装置１００の一部あるいは全部を地上局に備える形態もある。地上局に自律飛行制御装置１００の一部あるいは全部を備える場合はヘリコプタ機体との間で無線通信を行うので無線部（図示しない）を備える必要がある。以上が設定される任意の軌道に沿ってヘリコプタ機体を自律飛行制御するためのブロックの構成である。
【００２３】
次に、図４を用いて自律飛行制御装置１００の処理動作について説明する。まず、ステップ４０１では、利用者が入力した任意の軌道を軌道入力部１０１が取得し、軌道入力部１０１では目標値に到達するまでに通過する位置目標値を演算する。例えば、利用者は自律飛行制御を行う軌道を数式で表したデータと、その開始位置及び到達位置を北緯、東経、高度などの３次元位置の数値で表したデータを入力し、軌道入力部１０１では、入力された上記データを用いて通過点となる位置目標値を演算する。つづいてステップ４０２では、演算した位置目標値のうち、現在よりも未来の位置目標値を予見フィードフォワード位置制御値取得部１０２に入力し、ステップ４０３で、未来の位置目標値を用いて下記位置制御モデルを基に予見フィードフォワード位置制御値を演算する。つまり、現時点から１ステップ先の通過点である未来の位置目標値を入力し、当該未来の位置目標値について下記位置制御モデルを基に予見フィードフォワード位置制御値を演算する。これにより、当該未来の位置目標値にヘリコプタ機体を到達させる制御値を取得することができる。例えば、予見フィードフォワード位置制御値は、未来の位置目標値を用いて、最適予見制御アルゴリズムに基づいてある評価関数を最小にするようにフィードフォワードゲインを見出し、６秒先（６０ステップ先）までの未来値までのフィードフォワード入力をあらかじめ計算して求めておき、逐次出力する。
【数４】
2006312344.tif 000003
【００２４】
一方、ステップ４０４では、ステップ４０１で演算した位置目標値のうち、現在の位置目標値を位置制御値取得部１０３に入力し、ステップ４０５では、位置制御値取得部１０３に位置センサ情報を入力する。ステップ４０６では、入力のあった位置センサ情報についてヘリコプタ機体が軌道の最終点である位置目標値に到達しているか否かを判定する。到達している場合はステップ４１５に進んで自律飛行制御を終了し（ＥＮＤ）、到達していない場合はステップ４０７に進む。ステップ４０７では、現在の位置目標値及び位置センサ情報を用いて上記と同じ位置制御モデルを基にフィードバック位置制御値を演算する。これにより、現実的に生じている外乱の影響により現在の位置目標値から外れてしまった位置について修正する制御値を取得することができる。すなわち、フィードバック位置制御値は、現在の位置目標値及び位置センサ情報を用いて誤差を求め、位置制御モデルを用いてあらかじめ算出した最適なフィードバックゲインにより必要な修正操作量を演算する。つづいてステップ４０８では、位置制御値取得部１０３がステップ４０３で演算した予見フィードフォワード位置制御値と、ステップ４０７で演算したフィードバック位置制御値を合成して位置制御値を決定する。
【００２５】
次に、ステップ４０９では、速度制御部１０６が位置制御値取得部１０３で取得した位置制御値を基に速度目標値を取得し、ステップ４１０では、現在の速度センサ情報を用いて下記速度制御モデルを基に速度制御値を演算する。速度制御部１０６が取得する速度目標値は位置制御値取得部１０３の出力である。速度制御モデルは位置制御モデルと比べて明らかなように、位置制御モデルを微分したモデルである。すなわち、速度制御値は速度目標値と速度センサ情報から誤差を算出して、速度制御モデルを用いてあらかじめ算出した最適なフィードバックゲインにより操作量を演算して速度制御値を決定する。
【数５】
2006312344.tif 000004
【００２６】
次に、ステップ４１１では、姿勢制御部１０７が速度制御部１０６で取得した速度制御値を基に姿勢目標値を取得し、ステップ４１２では、現在の姿勢センサ情報を用いて下記姿勢制御モデルを基に姿勢制御値を演算する。姿勢制御部１０７が取得する姿勢目標値は速度制御部１０６の出力である。また、逆に、姿勢制御部１０７の出力が零のとき、ホバリング制御が達成されており、並進速度が零でないとき、姿勢は傾いている。姿勢制御値は姿勢目標値と姿勢センサ情報から誤差を算出して、姿勢制御モデルを用いてあらかじめ算出した最適なフィードバックゲインにより必要な操作量を演算して姿勢制御値を決定する。
【数６】
2006312344.tif 000005
【００２７】
ステップ４１３では、位置制御値取得部１０３はステップ４１２で演算した姿勢制御値をヘリコプタ機体の舵を動かすサーボモータの制御値として制御信号処理部１１０へ出力し、制御信号処理部１１０は当該制御値を制御信号に変換する。ステップ４１４では、当該制御信号を用いてサーボモータを駆動させる。これにより、予見フィードフォワード位置制御値及びフィードバック位置制御値の合成により取得した位置制御値に従い、未来の位置目標値にヘリコプタ機体を自律飛行制御させることができる。その後は、ステップ４０５に戻り、ヘリコプタ機体の位置が軌道の最終点である位置目標値に一致するまでステップ４０５乃至４１４の処理を繰り返し行う。
【００２８】
以上、本実施例によれば、予め設定される任意の軌道からヘリコプタ機体の動特性を示すモデル式を用いて予見フィードフォワード位置制御値を演算し、予見フィードフォワード位置制御値を用いてヘリコプタ機体を自律飛行制御している。また、予見フィードフォワード位置制御値を取得する以外にも、ヘリコプタ機体の飛行状態を検出する各種センサ情報を用いてフィードバック制御値も取得しているので、予見フィードフォワード位置制御では対応できない、飛行中に起こる事象にも対応しながら、設定された任意の軌道に沿ってヘリコプタ機体を自律飛行制御させることができる。これにより、例えば、設定される軌道が曲線であっても、その軌道に沿って自律飛行制御させることが可能である。さらに、本実施例によれば、モデル式を用いた任意の軌道での自律飛行制御を実現しているので、さらなるヘリコプタの小型化の実現が可能となり、同時に、確実性及び信頼性も高くすることができる。
【００２９】
なお、本実施例は、実験によって実証されている。その結果について、図５乃至図８に示す。予見フィードフォワード位置制御値を用いた場合の方が、それを用いない場合よりも、設定された軌道に沿って自律飛行制御できていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上の説明から明らかなように、本発明の小型無人ヘリコプタの自律飛行制御装置及び自律飛行制御方法によれば、設定される任意の軌道に沿って自律飛行制御を可能としているので、送電線点検のような高所で行う点検作業、災害現場での撮影作業、あるいは地雷を探知する作業等、有人が行うのには困難または危険な場所での活用が大いに期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の小型無人ヘリコプタの自律飛行制御装置の内部構成を示すブロック図
【図２】予見フィードフォワード位置制御値取得部の内部構成を示すブロック図
【図３】位置制御値取得部の内部構成を示すブロック図
【図４】自律飛行制御装置の処理動作を示すフロー図
【図５】円軌道を設定した目標起動とその実験結果を示す図
【図６】Ｓ字軌道を設定した目標軌道とその実験結果を示す図
【図７】目標軌道と予見制御を行った場合と行わなかった場合の実験結果を示す図
【図８】目標軌道と予見制御を行った場合と行わなかった場合の実験結果を示す図
【符号の説明】
【００３２】
１００  自律飛行制御装置
１０１  軌道入力部
１０２  予見フィードフォワード位置制御値取得部
１０３  位置制御値取得部
１０４  センサ情報取得部
３０１  フィードバック位置制御値取得部
３０６  位置制御値決定部
３１０  速度制御値決定部
３１４  姿勢制御値決定部
【図１】
2006312344.tif 000009
【図２】
2006312344.tif 000010
【図３】
2006312344.tif 000011
【図４】
2006312344.tif 000012
【図５】
2006312344.tif 000013
【図６】
2006312344.tif 000014
【図７】
2006312344.tif 000015
【図８】
2006312344.tif 000016