(57)【要約】【課題】飛行姿勢にかかわらず、トラッキングロストを低減する飛行装置および飛行装置誘導システムを提供する。【解決手段】飛行装置１１は、本体１３、構造部１４および再帰反射部材１５を備える。構造部１４は、重力方向において本体１３の下側に設けられている。再帰反射部材１５は、構造部１４に設けられ、地上設備１２から照射された光を地上設備１２へ向けて反射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体（１３）と、
重力方向において前記本体（１３）の下側に設けられている構造部（１４）と、
前記構造部（１４）に設けられ、地上設備（１２）から照射された光を前記地上設備（１２）へ向けて反射する再帰反射部材（１５）と、
を備える飛行装置。
【請求項２】
前記構造部（１４）は、前記本体（１３）側へ収容される請求項１記載の飛行装置。
【請求項３】
前記本体（１３）と前記構造部（１４）との間に設けられ、重力方向に対する前記構造部（１４）の姿勢を保持し、前記構造部（１４）を地面と垂直に維持するジンバル（７０）をさらに備える請求項１または２記載の飛行装置。
【請求項４】
前記構造部（１４）は、着陸時に前記本体（１３）を地面に支持する支持部（６０）である請求項１から３のいずれか一項記載の飛行装置。
【請求項５】
前記本体（１３）の飛行姿勢を、前記再帰反射部材（１５）が前記地上設備（１２）に向く側へ制御する飛行制御部（３５）をさらに備える請求項１から４のいずれか一項記載の飛行装置。
【請求項６】
前記再帰反射部材（１５）は、前記本体（１３）または前記構造部（１４）において、前記地上設備（１２）に向けて移動可能である請求項１から４のいずれか一項記載の飛行装置。
【請求項７】
本体（１３）と、
前記本体（１３）と接続されている構造部（１４）と、
前記構造部（１４）に設けられ、地上設備（１２）から照射された光を前記地上設備（１２）へ向けて反射する再帰反射部材（１５）と、
前記構造部（１４）を前記本体（１３）側へ折り畳む折り畳み機構部（７１）と、
を備える飛行装置。
【請求項８】
本体（１３）と、
飛行中における前記本体（１３）の重心に設けられ、地上設備（１２）から照射された光を前記地上設備（１２）へ向けて反射する再帰反射部材（１５）と、
を備える飛行装置。
【請求項９】
本体（１３）と、
前記本体（１３）に設けられ、地上設備（１２）から照射された光を前記地上設備（１２）へ向けて反射する再帰反射部材（１５）と、
前記本体（１３）と前記地上設備（１２）との間の距離に応じて、前記本体（１３）の飛行速度または前記本体（１３）の加速度のうち少なくともいずれか一方に制限を加える飛行制御部（３５）と、
を備える飛行装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項記載の飛行装置（１１）と、前記地上設備（１２）とを備える飛行装置誘導システムであって、
前記地上設備（１２）は、
前記飛行装置（１１）に設けられた前記再帰反射部材（１５）から反射する光から、前記飛行装置（１１）を追尾して前記飛行装置（１１）の飛行データを取得する測量部（１６）と、
前記測量部（１６）で取得した前記飛行データに基づいて、前記飛行装置（１１）の飛行を制御するための制御データを作成する制御データ作成部（５３）と、
前記制御データ作成部（５３）で作成された前記制御データを、前記飛行装置（１１）へ送信する地上通信部（５４）と、を有する飛行装置誘導システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛行装置および飛行装置誘導システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるドローンと称される飛行装置が普及している。飛行装置は、主に地上の操作者による無線または有線での遠隔操作によって飛行する。このように飛行装置を遠隔操作する場合、飛行装置の現在位置を同期的に取得する必要がある。特許文献１の場合、飛行装置の周囲に存在する障害物の情報を取得し、取得した情報に基づいて飛行装置の安全な飛行が確保される安全飛行範囲を設定している。そして、地上設備は、安全飛行範囲を飛行する飛行装置を追尾しつつ、飛行装置の誘導を実施している。
【０００３】
しかしながら、このように地上設備で飛行装置を追尾する場合、飛行装置の飛行姿勢によっては、地上設備が飛行装置を見失ってしまういわゆるトラッキングロストが生じることがある。トラッキングロストが生じると、飛行装置は地上設備からの誘導を受けることができず、飛行装置の飛行の不安定化を招くという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５８８２９５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、飛行姿勢にかかわらず、トラッキングロストを低減する飛行装置および飛行装置誘導システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明では、地上設備から照射された光を地上設備へ反射する再帰反射部材は、重力方向において本体の下部の構造部に設けられている。地上設備は、この再帰反射部材から反射する光によって、飛行する本体を追尾する。そして、再帰反射部材を本体の下方に設けることによって、再帰反射部材で反射した光は、本体の飛行姿勢が変化しても本体に妨げられることなく地上設備へ到達する。特に、再帰反射部材を本体の下部にある構造部に設けることにより、再帰反射部材と本体との間の光路への本体の干渉が低減される。したがって、飛行姿勢にかかわらず、トラッキングロストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態による飛行装置誘導システムを示す模式図
【図２】第１実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置の構成を示す概略的なブロック図
【図３】第２実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図４】第２実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図５】第２実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図６】第２実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図７】第３実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図８】第３実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図９】第４実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図１０】第４実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図１１】第４実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図１２】第４実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図１３】第５実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図１４】第５実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図１５】第５実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図１６】第６実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図１７】第６実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図１８】第８実施形態による飛行装置誘導システムにおける飛行装置を示す模式図
【図１９】第９実施形態による飛行装置誘導システムを説明するための模式図
【図２０】第９実施形態による飛行装置誘導システムを説明するための模式図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、飛行装置を用いた飛行装置誘導システムの複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
図１に示すように第１実施形態による飛行装置誘導システム１０は、飛行装置１１および地上設備１２を備える。飛行装置１１は、本体１３、構造部１４および再帰反射部材１５を備えている。また、地上設備１２は、測量部１６および制御器１７を備えている。飛行装置１１は、地上設備１２の測量部１６から照射された光を再帰反射部材１５で反射する。地上設備１２の測量部１６は、再帰反射部材１５で反射した光を用いて飛行装置１１を追尾して飛行装置１１の飛行データを取得する。
【０００９】
飛行装置１１の本体１３は、腕部２１およびスラスタ２２を有している。腕部２１は、本体１３において放射状に延びて設けられ、先端にスラスタ２２が設けられている。なお、本体１３は、腕部２１が放射状に延びる構成に限らず、円環状に形成し、周方向へ複数のスラスタ２２を設ける構成など、任意の構成とすることができる。また、腕部２１およびスラスタ２２の数は、２つ以上であれば任意に設定することができる。
【００１０】
スラスタ２２は、いずれもモータ２３、軸部材２４、プロペラ２５およびピッチ変更機構部２６を有している。モータ２３は、プロペラ２５を駆動する駆動源である。モータ２３は、バッテリ２７などの電源から供給される電力によって駆動される。モータ２３の回転は、図示しない回転子と一体になった軸部材２４を通してプロペラ２５に伝達される。プロペラ２５は、モータ２３によって回転駆動される。ピッチ変更機構部２６は、サーボモータ２８が発生する駆動力によって、プロペラ２５のピッチを変更する。サーボモータ２８は、バッテリ２７から供給される電力によって駆動される。スラスタ２２は、モータ２３でプロペラを２５駆動することによって推進力を発生する。このとき、スラスタ２２から発生する推進力の大きさおよび推進力の向きは、モータ２３の回転数およびプロペラ２５のピッチを変更することによって制御される。
【００１１】
飛行装置１１は、制御ユニット３０および通信部３１を備えている。制御ユニット３０は、図２に示すように制御演算部３２および記憶部３３を有している。制御演算部３２は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコンピュータで構成されている。制御演算部３２は、ＣＰＵでＲＯＭに記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより飛行装置１１の全体を制御する。制御演算部３２は、コンピュータプログラムを実行することにより、状態取得部３４および飛行制御部３５をソフトウェア的に実現している。なお、状態取得部３４および飛行制御部３５は、ソフトウェア的に限らず、ハードウェア的、あるいはソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現してもよい。記憶部３３は、例えば不揮発性メモリなどを有している。記憶部３３は、予め設定された飛行計画をデータとして記憶している。飛行計画は、例えば飛行装置１１が飛行する飛行ルートや飛行高度などが含まれている。通信部３１は、地上設備１２との間で無線または有線で通信する。
【００１２】
状態取得部３４は、本体１３の傾きや本体１３に加わる加速度などから飛行装置１１の飛行状態を取得する。具体的には、状態取得部３４は、ＧＰＳセンサ４１、加速度センサ４２、角速度センサ４３、地磁気センサ４４および高度センサ４５などと接続している。ＧＰＳセンサ４１は、ＧＰＳ衛星から出力されるＧＰＳ信号を受信する。また、加速度センサ４２は、３次元の３つの軸方向において本体１３に加わる加速度を検出する。角速度センサ４３は、３次元の３つの軸方向において本体１３に加わる角速度を検出する。地磁気センサ４４は、３次元の３つの軸方向における地磁気を検出する。高度センサ４５は、天地方向における高度を検出する。
【００１３】
状態取得部３４は、これらＧＰＳセンサ４１で受信したＧＰＳ信号、加速度センサ４２で検出した加速度、角速度センサ４３で検出した角速度、地磁気センサ４４で検出した地磁気などから本体１３の飛行姿勢、飛行方向および飛行速度を検出する。また、状態取得部３４は、ＧＰＳセンサ４１で検出したＧＰＳ信号と各種のセンサによる検出値から本体１３の飛行位置を検出する。さらに、状態取得部３４は、高度センサ４５で検出した高度から本体１３の飛行高度を検出する。このように、状態取得部３４は、本体１３の飛行姿勢、飛行位置および飛行高度など、本体１３の飛行に必要な情報を飛行状態として検出する。状態取得部３４は、これらに加え、可視的な画像を取得する図示しないカメラ、あるいは周囲の物体までの距離を測定する図示しないＬＩＤＡＲ（Light Detection And Ranging）などに接続してもよい。
【００１４】
飛行制御部３５は、本体１３の飛行を、自立制御モードまたは遠隔制御モードによって制御する。自立制御モードは、操作者の操作または地上設備１２からの誘導によらずに、本体１３を自立的に飛行させる飛行モードである。自立制御モードのとき、飛行制御部３５は、記憶部３３に記憶されている飛行計画に沿って、本体１３の飛行を自動的に制御する。すなわち、飛行制御部３５は、この自立制御モードのとき、状態取得部３４で検出した本体１３の飛行状態に基づいて、スラスタ２２の推進力を制御する。これにより、飛行制御部３５は、操作者の操作および地上設備１２からの誘導によらず、本体１３を飛行計画に沿って自動的に飛行させる。一方、遠隔制御モードは、操作者の操作または地上設備１２からの誘導にしたがって本体１３を飛行させる飛行モードである。遠隔制御モードのとき、地上設備１２は、遠隔から本体１３の飛行状態を制御する。操作者が本体１２の飛行状態を操作する場合、操作者は地上設備１２を通して操作の意思を入力する。また、地上設備１２が本体１３を誘導する場合、地上設備１２は予め設定されている飛行計画に沿って本体１３を誘導する。飛行制御部３５は、地上設備１２による誘導、および状態取得部３４で取得した飛行状態に基づいてスラスタ２２の推進力を制御する。これにより、飛行制御部３５は、操作者の意思による操作または地上設備１２からの誘導に基づいて本体１３を飛行させる。
【００１５】
図１に示すように飛行装置１１の構造部１４は、重力方向において本体１３の下側に設けられている。すなわち、構造部１４は、本体１３において地上設備１２に近い下側に設けられている。そして、再帰反射部材１５は、この構造部１４に設けられている。再帰反射部材１５は、地上設備１２の測量部１６から照射された光を、この測量部１６に向けて反射する。すなわち、再帰反射部材１５は、照射された光を、光源である測量部１６に向けて反射する。なお、構造部１４は、本体１３の下側に設けられているのであれば、第１実施形態のように本体１３から突出する構成に限らず、本体１３と一体化したり、本体１３に埋没したりする構成としてもよい。
【００１６】
地上設備１２は、上述のように測量部１６および制御器１７を備えている。制御器１７は、図２に示すように制御演算部５１、測量制御部５２、制御データ作成部５３および地上通信部５４を有している。制御演算部５１は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコンピュータで構成されている。制御演算部５１は、ＣＰＵでＲＯＭに記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、地上設備１２の全体を制御する。制御演算部５１は、コンピュータプログラムを実行することにより、測量制御部５２および制御データ作成部５３をソフトウェア的に実現している。なお、これら測量制御部５２および制御データ作成部５３は、ソフトウェア的に限らず、ハードウェア的、あるいはソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現してもよい。
【００１７】
測量部１６は、照射部１６１、受光部１６２およびデータ処理部１６３を有している。照射部１６１は、例えばレーザ光などの光を照射する。照射部１６１は、連続的、または所定の間隔で定期的にレーザ光を照射する。受光部１６２は、飛行装置１１に設けられている再帰反射部材１５で反射した光を受光する。すなわち、受光部１６２は、照射部１６１から照射され、飛行装置１１の再帰反射部材１５で反射した光を受光する。
【００１８】
測量制御部５２は、測量部１６の制御を実行する。具体的には、測量制御部５２は、例えば図示しないモータやアクチュエータなどを用いて測量部１６を任意の方向へ駆動し、飛行する飛行装置１１に向けて測量部１６を追尾させる。これとともに、測量制御部５２は、照射部１６１を制御して光の照射を実行するとともに、受光部１６２を制御して光の受光を実行する。このように、測量制御部５２は、飛行装置１１へ向けて測量部１６を追尾させながら、飛行装置１１への光の照射および反射した光の受光を制御する。データ処理部１６３は、制御演算部５１でコンピュータプログラムを実行することにより、ソフトウェア的に実現されている。このデータ処理部１６３も、ソフトウェア的に限らず、ハードウェア的、またはソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現してもよい。
【００１９】
データ処理部１６３は、受光部１６２で受光した光から、飛行装置１１の飛行データを取得する。この飛行データは、地上設備１２から飛行装置１１までの距離、および地上設備１２に対する飛行装置１１の角度を少なくとも含んでいる。すなわち、データ処理部１６３は、受光部１６２で受光した光から、飛行装置１１までの距離と、飛行装置１１の角度とを飛行データとして取得する。飛行装置１１の角度とは、地上設備１２の測量部１６を基準点とし、基準点を中心とする水平方向の角度および垂直方向の角度である。つまり、測量部１６を基準点としたとき、水平方向には０〜３６０°の水平角度が設定され、垂直方向には０〜９０°の垂直角度が設定される。この場合、水平角度の基準となる「０°」は、例えば地図座標における「北」などのように任意に設定される。また、垂直角度の基準となる「０°」は、例えば地面と平行な面に設定される。データ処理部１６３は、受光部１６２で受光した光から、飛行装置１１の水平角度および垂直角度を取得する。
【００２０】
制御データ作成部５３は、飛行装置１１の飛行を制御するための制御データを作成する。具体的には、制御データ作成部５３は、測量部１６で取得した飛行データに基づいて制御データを作成する。すなわち、制御データ作成部５３は、飛行データに含まれる飛行装置１１までの距離や飛行装置１１の角度に基づいて、飛行装置１１の飛行速度、飛行位置および飛行高度を設定するための制御データを作成する。地上通信部５４は、制御データ作成部５３で作成された制御データを、飛行装置１１へ送信する。すなわち、制御データ作成部５３で作成された制御データは、地上通信部５４から飛行装置１１の通信部３１へ送信される。通信部３１において制御データを受信した飛行装置１１の飛行制御部３５は、地上設備１２から送信された制御データ、および状態取得部３４で取得した飛行装置１１の飛行状態に基づいてスラスタ２２を制御する。これにより、飛行装置１１は、地上設備１２からの指示にしたがって飛行する。
【００２１】
第１実施形態では、地上設備１２から照射された光を地上設備１２へ反射する再帰反射部材１５は、重力方向において本体１３の下部の構造部１４に設けられている。地上設備１２は、この再帰反射部材１５から反射する光によって、飛行する本体１３を追尾する。そして、再帰反射部材１５を本体１３の下方に設けることによって、再帰反射部材１５で反射した光は、本体１３の飛行姿勢が変化しても本体１３の各部に妨げられることなく地上設備１２へ到達する。特に、再帰反射部材１５を本体１３の下部にある構造部１４に設けることにより、再帰反射部材１５と本体１３との間の光路への本体１３の干渉が低減される。すなわち、例えば腕部２１や回転するプロペラ２５と光路との干渉は低減される。したがって、飛行装置１１の飛行姿勢にかかわらず、トラッキングロストを低減することができる。
【００２２】
（第２実施形態）
第２実施形態による飛行装置誘導システムに用いる飛行装置を図３に示す。
第２実施形態による飛行装置１１は、降着装置としての支持部６０を有している。図３に示す第２実施形態の場合、支持部６０は、スラスタ２２の下方に設けられている。地上設備１２で飛行装置１１を追尾する場合、飛行装置１１に設けられている再帰反射部材１５は離陸前から地上設備１２によって確認される位置になければならない。すなわち、再帰反射部材１５は、離陸前であっても測量部１６までの光路上に位置しなければならない。そのため、飛行装置１１は、支持部６０によって地面との間に所定の間隔を確保している。このように再帰反射部材１５は、離陸前であっても支持部６０に支持された本体１３の下方に露出し、地上設備１２からの確認を容易にしている。
【００２３】
ところで、支持部６０を設けると、地上設備１２と再帰反射部材１５との間の光路に支持部６０が干渉するおそれがある。つまり、飛行装置１１の飛行姿勢によっては、地上設備１２と再帰反射部材１５との間の光路中を支持部６０が横切るおそれがある。このように、支持部６０が光路を横切ると、地上設備１２による飛行装置１１の追尾が妨げられ、トラッキングロストの原因となる。そこで、第２実施形態では、図３に示すように構造部１４は本体１３の下方へ延びており、先端が支持部６０よりも下方に位置する。再帰反射部材１５は、この構造部１４の先端すなわち地上に近い下端に設けられている。これにより、再帰反射部材１５は、支持部６０よりも下方に設けられる。その結果、飛行装置１１の飛行姿勢にかかわらず、地上設備１２と再帰反射部材１５との間の光路に支持部６０が干渉することがない。
【００２４】
一方、支持部６０よりも下方まで構造部１４が突出すると、飛行装置１１の着陸時において再帰反射部材１５、および再帰反射部材１５が設けられた構造部１４は、地面と接触または干渉するおそれがある。そこで、第２実施形態の飛行装置１１は、駆動部６１を備えていてもよい。駆動部６１は、図４に示すように構造部１４を駆動して、構造部１４を本体１３側へ折り畳む。これにより、構造部１４および構造部１４に設けられている再帰反射部材１５は、飛行装置１１の着陸時または離陸時において支持部６０よりも下方へ突出しない。
【００２５】
このように構造部１４を折り畳む場合、駆動部６１は電動または油圧などによって構造部１４を折り畳む構成とすることができる。また、駆動部６１は、図５および図６に示すように構造部１４とリンク機構６２で接続された案内部６３を有していてもよい。案内部６３は、棒状の棒部６４と、この棒部６４の先端に設けられたローラ６５とを有している。棒部６４は、ローラ６５と反対側の端部が旋回可能に構造部１４と接続されている。すなわち、構造部１４と棒部６４とは、所定の角度で一体に接続されている。この構造部１４と棒部６４との接続部分は、支点となる。そして、これら一体となった構造部１４と棒部６４とは、図６に示すように支点を中心として旋回する。これにより、飛行装置１１が着陸する際に高度を下げてローラ６５が地面６６に接すると、案内部６３の先端に設けられているローラ６５は本体１３から遠ざかる方向へ移動する。このローラ６５の移動にともなって一体の棒部６４および構造部１４は、支点を中心に旋回する。そのため、再帰反射部材１５が設けられている構造部１４は、本体１３側へ引き込まれる。その結果、飛行装置１１の支持部６０が地面６６に接する前に、構造部１４および再帰反射部材１５は地面６６に接することなく折り畳まれる。
【００２６】
以上説明した第２実施形態では、再帰反射部材１５は、本体１３から突出する構造部１４の先端すなわち地面６６に近い下端に設けられている。これにより、再帰反射部材１５は、支持部６０よりも下方に設けられる。そのため、飛行装置１１の飛行姿勢にかかわらず、地上設備１２と再帰反射部材１５との間の光路に支持部６０が干渉することはない。したがって、飛行装置１１の飛行姿勢にかかわらず、トラッキングロストを低減することができる。
【００２７】
また、第２実施形態では、再帰反射部材１５が設けられている構造部１４は、駆動部６１によって本体１３側へ折り畳まれる。そのため、飛行装置１１の離陸時または着陸時において、構造部１４および構造部１４に設けられている再帰反射部材１５は、支持部６０よりも下方へ突出しない。したがって、トラッキングロストを低減するために突出する構造部１４の先端に再帰反射部材１５を設ける場合でも、飛行装置１１の着陸時に構造部１４および再帰反射部材１５と地面６６との干渉を回避することができる。
【００２８】
（第３実施形態）
第３実施形態による飛行装置誘導システムに用いる飛行装置を図７および図８に示す。
図７および図８に示すように第３実施形態による飛行装置１１は、ジンバル７０を備えている。ジンバル７０は、本体１３と構造部１４との間に設けられている。ジンバル７０は、本体１３と構造部１４との間の姿勢を制御する。すなわち、ジンバル７０は、地面６６に対する構造部１４の姿勢を一定に保持する。具体的には、ジンバル７０は、再帰反射部材１５が設けられている構造部１４を地面６６に対して概ね垂直に維持する。これにより、構造部１４の先端に設けられている再帰反射部材１５は、地面６６に対する姿勢が常に一定となる。その結果、飛行装置１１の飛行姿勢が変化しても、再帰反射部材１５の姿勢の変化が小さい。
【００２９】
第３実施形態では、本体１３と構造部１４との間にジンバル７０を備えている。そのため、構造部１４の先端に設けられている再帰反射部材１５は、飛行装置１１の飛行姿勢が変化しても、移動量が小さくなる。これにより、地上設備１２は、飛行装置１１の飛行姿勢にかかわらず、再帰反射部材１５の追尾が容易になる。したがって、飛行装置１１の機動が大きくなっても、トラッキングロストを低減することができる。
【００３０】
（第４実施形態）
第４実施形態による飛行装置誘導システムに用いる飛行装置を図９〜図１２に示す。
第４実施形態による飛行装置１１は、図９および図１０に示すように支持部６０を備えている。支持部６０は、スラスタ２２の下方に設けられている。また、支持部６０は、図１１および図１２に示すように本体１３の下方に設けてもよい。支持部６０は、飛行装置１１の着陸時または離陸時において地面６６に対して本体１３を支持する。第４実施形態では、図１０および図１２に示すようにこの支持部６０は折り畳み可能である。すなわち、第４実施形態による飛行装置１１は、構造部１４である支持部６０を折り畳む折り畳み機構部７１を備えている。
【００３１】
このように折り畳み機構部７１によって支持部６０を折り畳み可能とすることにより、支持部６０は離陸後に本体１３側に折り畳まれる。これにより、離陸した後、飛行装置１１の姿勢が変化しても、地上設備１２と再帰反射部材１５との間の光路への支持部６０の干渉が低減される。したがって、支持部６０を備える飛行装置１１の姿勢が変化しても、トラッキングロストを低減することができる。
【００３２】
（第５実施形態）
第５実施形態による飛行装置誘導システムに用いる飛行装置を図１３および図１４に示す。
第５実施形態による飛行装置１１の場合、図１３に示すように構造部１４は本体１３を支持する支持部６０である。すなわち、構造部１４は、着陸時に本体１３を地面６６に支持する支持部６０として機能する。第５実施形態の場合、構造部１４は、図１３に示すようにスラスタ２２の下方に設けられている。また、構造部１４は、図１４に示すように本体１３の下方に設けてもよい。そして、第５実施形態では、再帰反射部材１５は、この構造部１４に設けられている。再帰反射部材１５は、図１３および図１４に示すように複数の構造部１４のうちのいずれか１つに設けられている。
【００３３】
また、再帰反射部材１５は、図１５に示すように複数の構造部１４のうち２つ以上の構造部１４に設けてもよい。このとき、再帰反射部材１５は、構造部１４である支持部６０において下端に限らず、長さ方向の途中に設けてもよい。再帰反射部材１５を構造部１４の長さ方向において中間に設けることにより、地上設備１２は離陸前から本体１３の再帰反射部材１５を認識することができる。この場合も、構造部１４である支持部６０は、スラスタ２２の下方に設けてもよい。
【００３４】
このように、第５実施形態では、支持部６０として機能する構造部１４に再帰反射部材１５が設けられている。そのため、再帰反射部材１５は、構造部１４によって地上設備１２までの光路が遮られることがない。その結果、飛行装置１１の飛行姿勢が変化しても、地上設備１２は再帰反射部材１５を確実に追尾する。したがって、飛行装置１１の姿勢が変化しても、トラッキングロストを低減することができる。
【００３５】
（第６実施形態）
第６実施形態による飛行装置誘導システムに用いる飛行装置を図１６および図１７に示す。
第６実施形態による飛行装置１１の場合、図１６および図１７に示すように飛行装置１１は、本体１３と構造部１４との間に回転駆動部７２を有している。回転駆動部７２は、ヨー軸を中心として本体１３と構造部１４とを相対的に回転駆動する。第６実施形態では、第５実施形態と同様に構造部１４は本体１３を支持する支持部６０として機能する。そして、再帰反射部材１５は、この構造部１４に設けられている。構造部１４は、回転駆動部７２によって本体１３に対して相対的に回転する。これにより、構造部１４に設けられている再帰反射部材１５は、ヨー軸を中心として任意の位置に移動する。
【００３６】
飛行装置１１が飛行しているとき、本体１３に対して構造部１４を回転することにより、飛行装置１１の飛行姿勢にかかわらず構造部１４に設けられている再帰反射部材１５は特定の向きに設定することができる。すなわち、飛行装置１１がヨー軸を中心に旋回するときでも、構造部１４に設けられている再帰反射部材１５は特定の向きに維持される。具体的には、構造部１４に設けられている再帰反射部材１５は、飛行装置１１がヨー軸を中心に旋回しても、地上設備１２を向いたままとなる。その結果、飛行装置１１が旋回しても、地上設備１２は再帰反射部材１５を捉えて追尾しやすくなる。したがって、飛行装置１１の姿勢が変化しても、トラッキングロストを低減することができる。
【００３７】
（第７実施形態）
第７実施形態による飛行装置誘導システムの飛行装置について説明する。
第７実施形態は、飛行装置１１の構成としては上述の第１実施形態から第７実施形態のいずれにも適用可能な制御に関する実施形態である。すなわち、第７実施形態は、飛行装置１１の飛行制御部３５による制御に関する実施形態である。
【００３８】
第７実施形態の場合、飛行制御部３５は、本体１３の飛行姿勢を再帰反射部材１５が地上設備１２を向く側へ制御する。飛行装置１１は、飛行中にヨー軸、ロール軸およびピッチ軸を中心とする複合的な姿勢の変化を生じる。このとき、飛行制御部３５は、本体１３の構造部１４に設けられている再帰反射部材１５が地上設備１２を向くように本体１３の飛行姿勢を制御する。つまり、機動によって本体１３の飛行姿勢が変化する場合でも、飛行制御部３５は再帰反射部材１５が地上設備１２に向く姿勢を維持するようにスラスタ２２の出力を制御する。その結果、飛行装置１１が旋回しても、地上設備１２は再帰反射部材１５を捉えて追尾しやすくなる。したがって、飛行装置１１の姿勢が変化しても、トラッキングロストを低減することができる。
【００３９】
（第８実施形態）
第８実施形態による飛行装置誘導システムの飛行装置を図１８に示す。
第８実施形態では、図１８に示すように飛行装置１１は、本体１３と、再帰反射部材１５を備えている。すなわち、第８実施形態の飛行装置１１は、構造部１４に相当する構成を備えていない。第８実施形態の場合、再帰反射部材１５は、本体１３の重心に設けられている。飛行装置１１は、ヨー軸、ロール軸およびピッチ軸を中心とする複合的な姿勢の変化を生じる。このとき、飛行装置１１は、重心または重心に近い位置における姿勢の変化量がその他の部分に比較して小さくなる。すなわち、飛行装置１１の飛行姿勢が変化したときでも、重心または重心に近い位置では、その変化量が小さくなる。
【００４０】
そこで、第８実施形態では、本体１３において重心または重心に近い位置に再帰反射部材１５を設けることにより、飛行装置１１の飛行姿勢が変化しても、再帰反射部材１５の位置の変化は小さい。その結果、飛行装置１１の飛行姿勢が変化しても、地上設備１２は再帰反射部材１５を捉えて追尾しやすくなる。したがって、飛行装置１１の姿勢が変化しても、トラッキングロストを低減することができる。
【００４１】
（第９実施形態）
第９実施形態による飛行装置誘導システムの飛行装置について説明する。
第９実施形態は、飛行装置１１の構成としては上述の第１実施形態から第８実施形態のいずれにも適用可能な制御に関する実施形態である。すなわち、第９実施形態は、飛行装置１１の飛行制御部３５による制御に関する実施形態である。
【００４２】
第９実施形態の場合、飛行制御部３５は、地上設備１２と本体１３との間の距離に応じて、本体１３の飛行速度または本体の加速度のうち少なくともいずれか一方に制限を加える。図１９に示すように地上設備１２と本体１３との距離が小さいとき、本体１３のわずかな移動でも、これを追尾する測量部１６の位置の変化量Ｄは大きくなる。一方、図２０に示すように地上設備１２と本体１３との距離が大きくなるにしたがって、本体１３の移動量が大きくなっても、これを追尾する測量部１６の位置の変化量Ｄは小さくなる。すなわち、地上設備１２から本体１３までの距離が小さくなるほど、本体１３が高速または急激な移動をすると、測量部１６による追尾は困難になる。
【００４３】
そこで、第９実施形態では、飛行制御部３５は、地上設備１２から本体１３までの間の距離が小さいとき、本体１３の飛行速度または本体１３の加速度の最大値を制限する。つまり、飛行制御部３５は、地上設備１２から本体１３までの距離が小さいとき、本体１３の飛行速度を小さくし、本体１３の移動時における加速度も小さくする。この場合、飛行制御部３５は、飛行速度または加速度のいずれか一方を制限してもよく、飛行速度および加速度の双方を制限してもよい。また、飛行制御部３５は、地上設備１２と本体１３との間の距離に応じて、連続的に制限値を設定してもよく、距離に応じて２段階以上で段階的に制限値を設定してもよい。
【００４４】
このように飛行制御部３５が飛行速度または加速度の最大値に制限を加えることにより、飛行装置１１の飛行速度または加速度は地上設備１２が追尾可能な範囲に設定される。そのため、地上設備１２と本体１３との間の距離が小さいときでも、地上設備１２は再帰反射部材１５を捉えて追尾しやすくなる。したがって、トラッキングロストを低減することができる。
【００４５】
以上説明した本発明は、上記実施形態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種々の実施形態に適用可能である。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【００４６】
図面中、１０は飛行装置誘導システム、１１は飛行装置、１２は地上設備、１３は本体、１４は構造部、１５は再帰反射部材、１６は測量部、３５は飛行制御部、５３は制御データ作成部、５４は地上通信部、６０は支持部、７０はジンバル、７１は折り畳み機構部を示す。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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