(57)【要約】【課題】トラッキングロストが生じたときでも、測量部による飛行装置の再追尾を容易にする飛行装置誘導システムを提供する。【解決手段】飛行装置誘導システム１０は、再帰反射部材１５を有する飛行装置１１、再帰反射部材１５で反射した光から飛行装置１１を追尾して飛行データとして取得する測量部１２、および測量部１２で取得した飛行データに基づいて飛行装置１１の飛行を制御する地上基地１３を備える。追尾判定部７１は、測量部１２が再帰反射部材１５の追尾を維持しているか否かを判定する。ロスト位置定義部７２は、ロスト判定がされたとき、その飛行位置をロスト位置と定義する。探索制御部７３は、ロスト判定がされたとき、測量部１２を駆動してロスト位置を中心に再帰反射部材１５を探索する。停止制御部７４は、ロスト判定がされたとき、飛行装置１１の飛行にともなう移動を停止し、飛行装置１１をその場に停止する制御を行なう。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を照射元へ反射する再帰反射部材（１５）を有する飛行装置（１１）と、
前記飛行装置（１１）へ光を照射するとともに、前記再帰反射部材（１５）で反射した光から、前記飛行装置（１１）を追尾して、前記飛行装置（１１）までの距離および前記飛行装置（１１）の飛行角度を飛行データとして取得する測量部（１２）と、
前記測量部（１２）で取得した飛行データに基づいて、前記飛行装置（１１）の飛行を制御する地上基地（１３）と、を備える飛行装置誘導システムにおいて、
前記飛行装置（１１）の飛行中に、前記測量部（１２）が前記再帰反射部材（１５）の追尾を維持しているか否かを判定する追尾判定部（７１）と、
前記追尾判定部（７１）において前記再帰反射部材（１５）の追尾が維持されていないロスト判定がされたとき、前記ロスト判定がなされた前記飛行装置（１１）の飛行位置をロスト位置と定義するロスト位置定義部（７２）と、
前記ロスト判定がされたとき、前記測量部（１２）を駆動して、前記ロスト位置を中心に前記再帰反射部材（１５）を探索する探索制御部（７３）と、
前記ロスト判定がされたとき、前記飛行装置（１１）の飛行にともなう移動を停止し、前記飛行装置（１１）をその場に停止する制御を行なう停止制御部（７４）と、
を備える飛行装置誘導システム。
【請求項２】
光を照射元へ反射する再帰反射部材（１５）を有する飛行装置（１１）と、
前記飛行装置（１１）へ光を照射するとともに、前記再帰反射部材（１５）で反射した光から、前記飛行装置（１１）を追尾して、前記飛行装置（１１）までの距離および前記飛行装置（１１）の飛行角度を飛行データとして取得する測量部（１２）と、
前記測量部（１２）で取得した飛行データに基づいて、前記飛行装置（１１）の飛行を制御する地上基地（１３）と、を備える飛行装置誘導システムにおいて、
前記飛行装置（１１）の飛行中に、前記測量部（１２）が前記再帰反射部材（１５）の追尾を維持しているか否かを判定する追尾判定部（７１）と、
前記追尾判定部（７１）において前記再帰反射部材（１５）の追尾が維持されていないロスト判定がされたとき、前記ロスト判定がなされた位置をロスト位置と定義するロスト位置定義部（７２）と、
前記ロスト判定がされたとき、前記測量部（１２）を駆動して、前記ロスト位置を中心に前記再帰反射部材（１５）を探索する探索制御部（７３）と、
前記ロスト判定がされたとき、前記飛行装置（１１）の飛行にともなう移動を停止し、前記ロスト判定がされた前記飛行装置（１１）を、前記ロスト位置に戻して停止する制御を行なう停止制御部（７４）と、
を備える飛行装置誘導システム。
【請求項３】
前記飛行装置（１１）に設けられ、自身の飛行位置を自立的に取得する位置取得部（３４）と、
前記飛行装置（１１）に設けられ、前記ロスト判定がされたとき、前記位置取得部（３４）で取得した前記飛行位置に基づいて飛行を制御する位置制御部（３５）と、
をさらに備える請求項１または２記載の飛行装置誘導システム。
【請求項４】
光を照射元へ反射する再帰反射部材（１５）を有する飛行装置（１１）と、
前記飛行装置（１１）へ光を照射するとともに、前記再帰反射部材（１５）で反射した光から、前記飛行装置（１１）を追尾して、前記飛行装置（１１）までの距離および前記飛行装置（１１）の飛行角度を飛行データとして取得する測量部（１２）と、
前記測量部（１２）で取得した飛行データに基づいて、前記飛行装置（１１）の飛行を制御する地上基地（１３）と、を備える飛行装置誘導システムにおいて、
前記飛行装置（１１）に設けられ、自身の飛行位置を自立的に取得する位置取得部（３４）と、
前記飛行装置（１１）の飛行中に、前記測量部（１２）が前記再帰反射部材（１５）の追尾を維持しているか否かを判定する追尾判定部（７１）と、
前記追尾判定部（７１）において前記再帰反射部材（１５）の追尾が維持されていないロスト判定がされたとき、前記位置取得部（３４）で取得した前記飛行位置を前記測量部（１２）へ伝達する通信部（３１）と、
前記測量部（１２）を駆動して、前記通信部（３１）を通して前記測量部（１２）へ伝達された前記飛行位置を中心に前記再帰反射部材（１５）を探索する探索制御部（７３）と、
を備える飛行装置誘導システム。
【請求項５】
前記飛行装置（１１）に設けられ、前記ロスト判定がされたとき、前記位置取得部（３４）で取得した前記飛行位置に基づいて、前記飛行装置（１１）の飛行を継続する飛行制御部（３５）をさらに備える請求項４記載の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、地上に設けられた測量部は、安全飛行範囲を飛行する飛行装置を追尾する。
【０００３】
しかしながら、このように測量部で飛行装置を追尾する場合、飛行装置の飛行姿勢や飛行経路によっては、測量部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、飛行装置は地上の設備から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、トラッキングロストが生じたときでも、測量部による飛行装置の再追尾を容易にする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、追尾判定部は、飛行装置の飛行中に測量部による追尾が維持されているか否かを判定する。ロスト位置定義部は、追尾判定部において追尾が維持できていないとき、つまりトラッキングロストによるロスト判定がなされたとき、ロスト位置を定義する。ロスト位置は、このロスト判定がなされたときの飛行装置の飛行位置である。そして、探索制御部は、ロスト判定がなされたとき、ロスト位置を中心に飛行装置に設けられている再帰反射部材を探索する。これとともに、停止制御部は、飛行装置の自立飛行を停止し、飛行装置をその場に停止させる。ここで、飛行装置の停止とは、飛行を継続しつつ位置や高度を変化しない状態を意味する。このように、ロスト判定がなされたとき、飛行装置はその場に停止するとともに、測量部は探索制御部によってロスト位置を中心とした飛行装置の探索を行なう。これにより、飛行装置は、測量部によって速やかに探索される。したがって、トラッキングロストが生じたときでも、測量部による飛行装置の再追尾を容易にすることができる。
【０００７】
また、請求項２記載の発明では、追尾判定部は、飛行装置の飛行中に測量部による追尾が維持されているか否かを判定する。ロスト位置定義部は、追尾判定部において追尾が維持できていないとき、つまりトラッキングロストによるロスト判定がなされたとき、ロスト位置を定義する。ロスト位置は、このロスト判定がなされたときの飛行装置の飛行位置である。そして、探索制御部は、ロスト判定がなされたとき、ロスト位置を中心に飛行装置に設けられている再帰反射部材を探索する。これとともに、停止制御部は、飛行装置を、移動を考慮したロスト位置に戻して停止させる。飛行装置は、飛行を継続することによって、トラッキングロストが生じてからロスト判定がなされるまでの間に位置が変化するおそれがある。そこで、停止制御部は、ロスト判定がなされたとき、位置が変化した飛行装置をロスト位置まで戻して停止させる。ここで、飛行装置の停止とは、飛行を継続しつつ位置や高度を変化しない状態を意味する。このように、ロスト判定がなされたとき、飛行装置はロスト位置に復帰して停止するとともに、測量部は探索制御部によってロスト位置を中心とした飛行装置の探索を行なう。これにより、飛行装置は、測量部によって速やかに探索される。したがって、トラッキングロストが生じたときでも、測量部による飛行装置の再追尾を容易にすることができる。
【０００８】
請求項４記載の発明では、追尾判定部は、飛行装置の飛行中に測量部による追尾が維持されているか否かを判定する。通信部は、追尾判定部において追尾が維持できていないとき、つまりトラッキングロストによるロスト判定がなされたとき、位置取得部で取得した飛行装置の飛行位置を測量部へ伝達する。飛行位置は、このロスト判定がなされたときの飛行装置の飛行位置である。そして、探索制御部は、ロスト判定がなされたとき、伝達された飛行装置の飛行位置を中心に飛行装置に設けられている再帰反射部材を探索する。このように、ロスト判定がなされたとき、飛行装置は飛行位置を測量部に伝達する。これとともに、測量部は、ロスト位置に加え、探索制御部によって飛行装置から伝達された飛行位置を中心として飛行装置の探索を行なう。これにより、飛行装置は、測量部によって速やかに探索される。したがって、トラッキングロストが生じたときでも、測量部による飛行装置の再追尾を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態による飛行装置誘導システムを示すブロック図
【図２】第１実施形態による飛行装置誘導システムの構成を示す模式図
【図３】第１実施形態による飛行装置誘導システムの処理の流れを示す概略図
【図４】第２実施形態による飛行装置誘導システムの処理の流れを示す概略図
【図５】第３実施形態による飛行装置誘導システムの処理の流れを示す概略図
【図６】第３実施形態の変形例による飛行装置誘導システムの処理の流れを示す概略図
【図７】実施形態による飛行装置誘導システムにおける復帰処理の流れを示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、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および図２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、測量部１２および地上基地１３を備える。飛行装置１１は、図２に示すように本体１４、再帰反射部材１５およびスラスタ１６を備えている。飛行装置１１は、測量部１２から照射された光を再帰反射部材１５で反射する。測量部１２は、再帰反射部材１５で反射した光を用いて飛行装置１１を追尾するとともに、飛行装置１１の飛行データを取得する。
【００１１】
飛行装置１１は、本体１４に設けられている複数のスラスタ１６を備えている。スラスタ１６は、放射状または円環状に形成されている本体１４に設けられている。スラスタ１６は、いずれもモータ２１、軸部材２２、プロペラ２３およびピッチ変更機構部２４を有している。モータ２１は、プロペラ２３を駆動する駆動源である。モータ２１は、本体１４に収容されているバッテリ２５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２１の回転は、図示しない回転子と一体になった軸部材２２を通してプロペラ２３に伝達される。プロペラ２３は、モータ２１によって回転駆動される。ピッチ変更機構部２４は、サーボモータ２６が発生する駆動力によって、プロペラ２３のピッチを変更する。サーボモータ２６は、バッテリ２５から供給される電力によって駆動される。スラスタ１６は、モータ２１でプロペラ２３を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１６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２１の回転数およびプロペラ２３のピッチを変更することによって制御される。
【００１２】
再帰反射部材１５は、飛行装置１１の本体１４に設けられている。再帰反射部材１５は、例えば重力方向において本体１４の下方など、測量部１２から視認が容易な位置に設けられている。再帰反射部材１５は、測量部１２から照射された光を、この測量部１２に向けて反射する。すなわち、再帰反射部材１５は、測量部１２から照射された光を、光源である測量部１２に向けて反射する。
【００１３】
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１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、地上基地１３との間で無線または有線で通信する。
【００１４】
状態取得部３４は、本体１４の傾きや本体１４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１４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１４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。各種センサのうち、ＧＰＳセンサ４１は、飛行装置１１の外界からの情報によって飛行装置１１の位置を取得する外界センサである。一方、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は、飛行装置１１の外界からの情報に依存することなく飛行装置１１の位置を取得する内界センサである。
【００１５】
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１４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１４の飛行位置を外部に依存することなく自立的に検出する。さらに、状態取得部３４は、ＧＰＳセンサ４１で受信したＧＰＳ信号、および高度センサ４５で検出した高度から本体１４の飛行高度を検出する。このように、状態取得部３４は、本体１４の飛行姿勢、飛行位置および飛行高度など、飛行装置１１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、飛行装置１１の位置を取得する位置取得部として機能する。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。
【００１６】
飛行制御部３５は、飛行装置１１の飛行を、自動制御モードまたは手動制御モードによって制御する。飛行制御部３５は、位置制御部に相当する。自動制御モードは、操作者の操作によらずに、飛行装置１１を自動的に飛行させるモードである。自動制御モードのとき、飛行制御部３５は、記憶部３３に記憶されている、または地上基地１３から送信される飛行計画に沿って、飛行装置１１の飛行を自動的に制御する。すなわち、飛行制御部３５は、この自動制御モードのとき、状態取得部３４で検出した本体１４の飛行状態に基づいて、スラスタ１６の推進力を制御する。これにより、飛行制御部３５は、操作者の操作によらず、飛行装置１１を記憶部３３に記憶された飛行計画または地上基地１３から送信される飛行計画に沿って自動的に飛行させる。
【００１７】
手動制御モードは、操作者の操作にしたがって飛行装置１１を飛行させる飛行モードである。手動制御モードのとき、操作者は、飛行装置１１と遠隔に設けられている地上基地１３を通して飛行装置１１の飛行状態を制御する。飛行制御部３５は、地上基地１３を通して操作者が入力した操作、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１６の推進力を制御する。これにより、飛行制御部３５は、操作者の意思に沿って飛行装置１１の飛行を制御する。
【００１８】
測量部１２は、照射部５１、受光部５２およびデータ処理部５３を有している。照射部５１は、例えばレーザ光などの光を照射する。照射部５１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５２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５２は、照射部５１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。
【００１９】
地上基地１３は、測量部１２と有線または無線によって通信可能に接続している。地上基地１３は、制御演算部６１、測量制御部６２、記憶部６４および地上通信部６５を有している。制御演算部６１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６１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、測量部１２および地上基地１３を制御する。制御演算部６１は、コンピュータプログラムを実行することにより、測量部１２に設けられているデータ処理部５３および測量制御部６２をソフトウェア的に実現している。なお、これらデータ処理部５３および測量制御部６２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。また、測量部１２と地上基地１３とは、図２に示すように別体に構成するだけでなく、一体に構成してもよい。
【００２０】
測量制御部６２は、測量部１２の制御を実行する。具体的には、測量制御部６２は、例えば図示しないモータやアクチュエータを用いて測量部１２を任意の方向へ駆動し、飛行する飛行装置１１へ向けて測量部１２を追尾させる。これとともに、測量制御部６２は、照射部５１を制御して光の照射を実行するとともに、受光部５２を制御して光の受光を実行する。このように、測量制御部６２は、飛行装置１１へ向けて測量部１２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５３は、受光部５２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、測量部１２から飛行装置１１までの距離、および測量部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５３は、受光部５２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。ここで、飛行装置１１の角度とは、測量部１２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１２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５３は、受光部５２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。また、データ処理部５３は、上述の飛行データに飛行装置１１の位置座標を含めて送信データを作成する。ここで、測量部１２が設置されている位置は、例えばＧＰＳ信号などに基づいて地球上の絶対的な位置が特定されている。データ処理部５３は、この測量部１２の絶対的な位置と測量部１２で取得した飛行データとに基づいて、飛行装置１１の位置座標を特定する。そして、データ処理部５３は、これら飛行データおよび位置座標を用いて送信データを作成する。
【００２１】
上述のようにデータ処理部５３は、取得した飛行データおよび位置座標を送信データとして作成する。すなわち、データ処理部５３は、取得した飛行データに、位置座標を加えて送信データを作成する。地上通信部６５は、データ処理部５３で作成された送信データを、飛行装置１１へ送信する。このとき、地上通信部６５は、送信データに加え、記憶部６４に記憶された飛行計画も飛行装置１１へ送信する。すなわち、データ処理部５３で作成された送信データは、地上通信部６５から飛行装置１１の通信部３１へ送信される。通信部３１において送信データを受信した飛行装置１１の飛行制御部３５は、地上基地１３から送信された送信データを参照してスラスタ１６を制御する。これにより、飛行装置１１は、地上基地１３で取得された飛行データおよび位置座標を含む飛行データ、ならびに地上基地１３から送信された飛行計画を参照しながら、飛行制御部３５による制御よって自立的に飛行する。記憶部６４は、例えば不揮発性のメモリなどを有している。記憶部６４は、飛行装置１１の飛行経路を設定した飛行計画を記憶している。この飛行計画は、飛行装置１１の記憶部３３に記憶されている飛行計画と同一であってもよく、異なっていてもよい。また、地上基地１３から飛行装置１１へ飛行計画を送信することにより、飛行装置１１は時々刻々と地上基地１３で変更される飛行計画に沿って柔軟な飛行を実行することができる。
【００２２】
飛行装置誘導システム１０は、追尾判定部７１、ロスト位置定義部７２、探索制御部７３および停止制御部７４を備えている。具体的には、飛行装置１１または地上基地１３は、制御演算部３２または制御演算部６１でコンピュータプログラムを実行することにより、追尾判定部７１、ロスト位置定義部７２、探索制御部７３および停止制御部７４をソフトウェア的に実現している。なお、これら追尾判定部７１、ロスト位置定義部７２、探索制御部７３および停止制御部７４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。第１実施形態の場合、追尾判定部７１、ロスト位置定義部７２および探索制御部７３は地上基地１３に設けられ、停止制御部７４は飛行装置１１に設けられている。これら追尾判定部７１、ロスト位置定義部７２、探索制御部７３および停止制御部７４は、飛行装置１１または地上基地１３のいずれかまたは両方に任意の組み合わせで設けてもよく、別途の機器としてもよい。
【００２３】
追尾判定部７１は、測量部１２が飛行装置１１の追尾を維持しているか否かを判定する。具体的には、追尾判定部７１は、飛行装置１１が飛行しているとき、測量部１２の照射部５１から照射し、飛行装置１１の再帰反射部材１５で反射した光が受光部５２で受光できているか否かを判定する。測量部１２は、測量制御部６２を通して駆動されることにより、照射部５１から照射して再帰反射部材１５で反射する光を用いて、飛行装置１１を追尾する。つまり、測量部１２の照射部５１から照射された光は、飛行装置１１の再帰反射部材１５との間を往復する。このとき、飛行装置１１の飛行姿勢や飛行装置１１の周囲に存在する障害物によって、測量部１２と飛行装置１１との間の光の往復が妨げられると、受光部５２は照射部５１から照射された光を受光できない。このように、測量部１２は、測量部１２と飛行装置１１との間の光の往復が妨げられたとき、飛行装置１１を認識できず、飛行装置１１の追尾ができない状態となる。すなわち、測量部１２は、飛行装置１１を見失ったトラッキングロストの状態となる。追尾判定部７１は、測量部１２が飛行装置１１を認識できないとき、トラッキングロストが生じたとして、「ロスト判定」を行なう。
【００２４】
ロスト位置定義部７２は、追尾判定部７１において「ロスト判定」がされたとき、この「ロスト判定」がされたときの飛行装置１１の位置をロスト位置Ｐ０と定義する。すなわち、ロスト位置定義部７２は、測量部１２で取得した飛行データを用いて、ロスト判定がされたときの飛行装置１１の飛行位置をロスト位置Ｐ０と定義する。ロスト位置定義部７２は、定義したロスト位置Ｐ０を記憶部６４に記憶する。
【００２５】
ロスト位置定義部７２で「ロスト判定」がされたとき、飛行制御部３５は、飛行装置１１の位置を推定可能であるか否かを判定する。すなわち、飛行制御部３５は、ＧＰＳセンサ４１によって飛行装置１１の飛行位置を推定可能であるか否かを判定する。飛行装置１１がＧＰＳセンサ４１を有しているとき、飛行装置１１の飛行位置はＧＰＳセンサ４１でＧＰＳ信号を受信することによって推定可能である。そのため、飛行制御部３５は、ＧＰＳセンサ４１がＧＰＳ信号を受信できる状態であれば、飛行装置１１の飛行位置を推定可能であると判定する。一方、飛行装置１１がＧＰＳセンサ４１を有していても、ＧＰＳセンサ４１でＧＰＳ信号が受信できないとき、飛行装置１１の飛行位置の推定は困難である。例えば飛行装置１１が橋梁やトンネルなどの構造物の内部を飛行するとき、ＧＰＳセンサ４１はＧＰＳ信号の受信が困難である。飛行制御部３５は、ＧＰＳセンサ４１がＧＰＳ信号を受信困難な状態であれば、飛行装置１１の飛行位置を推定できないと判定する。また、本実施形態と異なり飛行装置１１がＧＰＳセンサ４１を有していない場合もある。このように飛行装置１１がＧＰＳセンサ４１を有していないとき、飛行制御部３５は飛行装置１１の飛行位置を推定できないと判定する。
【００２６】
探索制御部７３は、測量制御部６２を通して測量部１２を駆動する。探索制御部７３は、ロスト位置Ｐ０を中心に測量部１２を駆動する。これにより、測量部１２は、ロスト位置Ｐ０を中心として、飛行装置１１に設けられている再帰反射部材１５を探索する。
【００２７】
飛行制御部３５は、ロスト判定がされたとき、飛行装置１１に設定された飛行計画に沿った飛行を停止する。すなわち、飛行装置１１は、自動制御モードで飛行計画に沿った制御されているとき、ロスト判定がされると、飛行計画に沿った飛行を停止する。そして、停止制御部７４は、飛行装置１１をその場に停止する停止制御を行なう。すなわち、停止制御部７４は、ロスト判定がされた後、速やかに飛行装置１１の飛行を停止して、その場でのホバリングなどのように飛行装置１１の飛行位置や飛行高度の変更を制限する。停止制御部７４は、飛行制御部３５において飛行装置１１の飛行位置を推定可能であると判定されたとき、ＧＰＳセンサ４１で受信したＧＰＳ信号に基づいて停止制御を行なう。
【００２８】
一方、停止制御部７４は、飛行制御部３５において飛行装置１１の飛行位置を推定困難であると判定されたとき、飛行装置１１に設けられている加速度センサ４２、角速度センサ４３および地磁気センサ４４で検出した検出値に基づいて停止制御を行なう。すなわち、ＧＰＳセンサ４１でＧＰＳ信号の受信が困難なとき、飛行装置１１の飛行位置はＧＰＳ信号による特定が困難である。そのため、停止制御部７４は、外界センサであるＧＰＳセンサ４１に代えて、内界センサである加速度センサ４２、角速度センサ４３および地磁気センサ４４を用いて停止制御を行なう。このとき、停止制御部７４は、ＧＰＳセンサ４１でＧＰＳ信号を受信可能なとき、および受信が困難なときのいずれも、高度センサ４５で検出した高度を用いて飛行装置１１の高度についても停止制御を行なう。また、停止制御部７４は、ＧＰＳセンサ４１でＧＰＳ信号を受信可能であるときでも、ＧＰＳ信号に基づく位置の推定に加えて、内界センサである加速度センサ４２、角速度センサ４３および地磁気センサ４４も用いて停止制御を行なってもよい。
【００２９】
測量部１２が飛行装置１１を追尾できないロスト判定がされたとき、飛行装置１１はロスト位置Ｐ０の近辺に存在する可能性が高い。仮にロスト判定がされたにもかかわらず飛行装置１１が飛行を継続すると、測量部１２の追尾は時間の経過とともに難易度が高まる。そこで、停止制御部７４は、ロスト判定がされたとき、飛行装置１１の飛行を停止し、飛行装置１１の飛行位置や飛行高度の変更を制限する。そして、探索制御部７３は、測量部１２によって、このロスト位置Ｐ０を中心に、飛行装置１１に設けられている再帰反射部材１５の探索を行なう。これにより、測量部１２は、ロスト位置Ｐ０の近辺で停止している飛行装置１１を探索することとなり、飛行装置１１の発見および飛行装置１１の追尾の再開が容易になる。
【００３０】
停止制御部７４は、飛行装置１１または地上基地１３のいずれに設けてもよい。すなわち、停止制御部７４は、飛行装置１１に設けることにより、地上基地１３との通信を行なうことなく自立的に、飛行装置１１をロスト位置Ｐ０の近辺で停止させる。また、停止制御部７４は、地上基地１３に設けることにより、通信部３１および地上通信部６５を通した通信によって、飛行装置１１をロスト位置Ｐ０の近辺で停止させる。
【００３１】
以下、上記の構成による飛行装置誘導システム１０における処理の流れを図３に基づいて説明する。
飛行装置１１が飛行を開始すると、追尾判定部７１は、ロスト判定が行なわれたか否かを判定する（Ｓ１０１）。すなわち、追尾判定部７１は、測量部１２が飛行装置１１の追尾を維持しているか否かを判定するとともに、トラッキングロスが生じていればロスト判定を行なう。飛行制御部３５は、追尾判定部７１でロスト判定が行なわれると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、飛行計画に沿った飛行を中止する（Ｓ１０２）。すなわち、飛行制御部３５は、ロスト判定が行なわれると、自動制御モードによる飛行計画に沿った飛行を停止する。地上通信部６５は、追尾判定部７１においてロスト判定が行なわれると、その旨を飛行装置１１へ送信する。飛行制御部３５は、通信部３１において地上通信部６５からロスト判定が行なわれた旨を受信すると、飛行計画に沿った飛行を中止する。
【００３２】
ロスト位置定義部７２は、Ｓ１０２において飛行計画に沿った飛行が停止されると、ロスト位置Ｐ０を定義する（Ｓ１０３）。すなわち、ロスト位置定義部７２は、ロスト判定がされたときの飛行装置１１の飛行位置をロスト位置Ｐ０と定義する。そして、停止制御部７４は、飛行装置１１をロスト位置Ｐ０で停止する停止制御を行なう（Ｓ１０４）。すなわち、地上通信部６５は、ロスト判定が行なわれると、ロスト位置定義部７２で定義されたロスト位置Ｐ０を飛行装置１１へ送信する。停止制御部７４は、通信部３１を通して地上通信部６５からロスト位置Ｐ０を取得する。そして、停止制御部７４は、ロスト判定を受信すると、飛行装置１１をロスト位置Ｐ０に維持した状態でホバリングへ移行させる。追尾判定部７１は、Ｓ１０１においてロスト判定が行なわれていないと（Ｓ１０１：Ｎｏ）、ロスト判定が行なわれるまでＳ１０１の処理を繰り返す。
【００３３】
飛行制御部３５は、Ｓ１０４において停止制御に移行すると、飛行装置１１の飛行位置を推定可能であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。すなわち、飛行制御部３５は、ＧＰＳセンサ４１で受信したＧＰＳ信号によって飛行装置１１の飛行位置が推定可能であるか否かを判定する。停止制御部７４は、Ｓ１０５において飛行位置が推定可能であると判定されたとき（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、ＧＰＳセンサ４１で受信したＧＰＳ信号に基づいて飛行装置１１をロスト位置Ｐ０に停止させる制御を行なう（Ｓ１０６）。この場合、停止制御部７４は、ＧＰＳ信号に加えて、内界センサである加速度センサ４２、角速度センサ４３および地磁気センサ４４の検出値も用いて飛行装置１１の停止を制御してもよい。一方、停止制御部７４は、Ｓ１０５において飛行位置が推定困難であると判定されたとき（Ｓ１０５：Ｎｏ）、内界センサである加速度センサ４２、角速度センサ４３および地磁気センサ４４の検出値に基づいて飛行装置１１をロスト位置Ｐ０に停止させる制御を行なう（Ｓ１０７）。
【００３４】
探索制御部７３は、Ｓ１０６またはＳ１０７において停止制御が行なわれているとき、測量部１２を駆動して再帰反射部材１５を探索する（Ｓ１０８）。すなわち、探索制御部７３は、停止制御によって停止している飛行装置１１に設けられている再帰反射部材１５を探索する。これにより、探索制御部７３は、停止している飛行装置１１を、ロスト位置Ｐ０を中心として探索する。
【００３５】
以上説明した第１実施形態では、追尾判定部７１は、飛行装置１１の飛行中に測量部１２による追尾が維持されているか否かを判定する。ロスト位置定義部７２は、追尾判定部７１においてロスト判定がなされたとき、ロスト位置Ｐ０を定義する。そして、探索制御部７３は、ロスト判定がなされたとき、ロスト位置Ｐ０を中心に飛行装置１１に設けられている再帰反射部材１５を探索する。これとともに、停止制御部７４は、飛行装置１１の飛行計画に沿った飛行を停止し、飛行装置１１をその場に停止させる。これにより、飛行装置１１は、測量部１２によって速やかに探索される。したがって、トラッキングロストが生じたときでも、測量部１２による飛行装置１１の再追尾を容易にすることができる。
【００３６】
（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ついて説明する。
第２実施形態による飛行装置誘導システム１０は、ロスト位置定義部７２における処理の流れが第１実施形態と異なる。第２実施形態のロスト位置定義部７２は、追尾判定部７１において「ロスト判定」がされたとき、この「ロスト判定」がされた時刻を時刻Ｔ１として取得する。これに加え、ロスト位置定義部７２は、時刻Ｔ１から飛行制御部３５によって飛行計画に沿った制御が中止される時刻Ｔ２までの期間Ｔｄを取得する。すなわち、期間Ｔｄは、Ｔｄ＝Ｔ２-Ｔ１である。ロスト位置定義部７２は、例えば制御演算部６１に設けられている図示しないタイマなどに基づいて時刻Ｔ１、時刻Ｔ２を検出し、期間Ｔｄを算出する。さらに、ロスト位置定義部７２は、この時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間Ｔｄにおける飛行装置１１の飛行速度Ｖを取得する。
【００３７】
ロスト位置定義部７２は、測量部１２で取得した飛行データ、または飛行装置１１の加速度センサ４２および角速度センサ４３の検出値から、飛行装置１１の飛行速度Ｖを取得する。この場合、ロスト位置定義部７２は、測量部１２および状態取得部３４の双方から飛行速度Ｖを取得してもよく、いずれか一方から飛行速度Ｖを取得してもよい。ロスト位置定義部７２は、これら期間Ｔｄおよび飛行速度Ｖに基づいて、ロスト判定が行なわれた時刻Ｔ１における飛行装置１１の飛行位置を算出する。そして、この時刻Ｔ１における飛行装置１１の飛行位置をロスト位置Ｐ０と定義する。
【００３８】
飛行装置１１は、常に速度の変化をともなって飛行するとともに、気流といった外乱の影響などを受けて時々刻々と飛行位置が変化する。そのため、飛行装置１１の飛行位置は、ロスト判定が行なわれてから飛行計画に沿った飛行を中止するまでの間に、移動していることが考えられる。その結果、停止制御によって飛行装置１１の飛行を停止しても、その位置はロスト位置Ｐ０から移動していることも考えられる。そこで、ロスト位置定義部７２は、時刻Ｔ１における飛行装置１１の飛行位置を算出し、これをロスト位置Ｐ０と定義する。停止制御部７４は、ロスト位置定義部７２で定義されたロスト位置Ｐ０に基づいて飛行装置１１の停止制御を行なう。
【００３９】
以下、図４に基づいて第２実施形態による飛行装置誘導システム１０における処理の流れを説明する。なお、第１実施形態と共通する処理については、説明を省略する。
飛行装置１１が飛行を開始すると、追尾判定部７１は、ロスト判定が行なわれたか否かを判定する（Ｓ２０１）。追尾判定部７１でロスト判定が行なわれると（Ｓ２０１：Ｎｏ）、飛行制御部３５は飛行計画に沿った飛行を中止する（Ｓ２０２）。
【００４０】
そして、ロスト位置定義部７２は、Ｓ２０１でロスト判定が行なわれた時刻Ｔ１を取得する（Ｓ２０３）。また、ロスト位置定義部７２は、Ｓ２０２で飛行計画に沿った飛行を停止した時刻Ｔ２を取得する（Ｓ２０４）。さらに、ロスト位置定義部７２は、Ｓ２０３で取得した時刻Ｔ１からＳ２０４で取得した時刻Ｔ２までの期間Ｔｄにおける飛行装置１１の飛行速度Ｖを取得する（Ｓ２０５）。ロスト位置定義部７２は、測量部１２で取得した飛行データ、または状態取得部３４で取得した飛行装置１１の加速度や角速度に基づいて、飛行速度Ｖを取得する。ロスト位置定義部７２は、これら時刻Ｔ１、時刻Ｔ２および飛行速度Ｖに基づいて、時刻Ｔ１における飛行位置をロスト位置Ｐ０に定義する（Ｓ２０６）。停止制御部７４は、Ｓ２０６で定義されたロスト位置Ｐ０に基づいて、飛行装置１１を停止させる停止制御を行なう（Ｓ２０７）。
【００４１】
飛行制御部３５は、Ｓ２０７において停止制御に移行すると、飛行装置１１の飛行位置を推定可能であるか否かを判定する（Ｓ２０８）。停止制御部７４は、飛行位置が推定可能であると判定されたとき（Ｓ２０８：Ｙｅｓ）、ＧＰＳセンサ４１で受信したＧＰＳ信号に基づいて飛行装置１１をロスト位置Ｐ０に停止させる制御を行なう（Ｓ２０９）。一方、停止制御部７４は、飛行位置が推定困難であると判定されたとき（Ｓ２０８：Ｎｏ）、内界センサの検出値に基づいて飛行装置１１をロスト位置Ｐ０に停止させる制御を行なう（Ｓ２１０）。探索制御部７３は、Ｓ２０９またはＳ２１０において停止制御が行なわれているとき、測量部１２を駆動して再帰反射部材１５を探索する（Ｓ２１１）。これにより、探索制御部７３は、停止している飛行装置１１を、ロスト位置Ｐ０を中心として探索する。
【００４２】
第２実施形態では、ロスト位置定義部７２は、時間の経過にともなう飛行装置１１の移動も考慮してロスト位置Ｐ０を定義する。そして、停止制御部７４は、飛行装置１１を、移動を考慮したロスト位置Ｐ０に戻して停止させる。飛行装置１１は、飛行を継続することによって、トラッキングロストが生じてからロスト判定がなされるまで、ロスト判定がなされてから飛行計画に沿った飛行を停止するまでの間に位置が変化するおそれがある。そこで、停止制御部７４は、ロスト判定がなされたとき、飛行装置１１の位置の変化を算出し、位置が変化した飛行装置１１をロスト位置Ｐ０まで戻した上で停止させる。このように、ロスト判定がなされたとき、飛行装置１１はロスト位置Ｐ０に復帰して停止するとともに、測量部１２は探索制御部７３によってロスト位置Ｐ０を中心とした飛行装置１１の探索を行なう。これにより、飛行装置１１は、測量部１２によって速やかに探索される。したがって、トラッキングロストが生じたときでも、測量部１２による飛行装置１１の再追尾を容易にすることができる。
【００４３】
（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ついて説明する。
第３実施形態による飛行装置誘導システム１０は、構成が図１および図２に示す第１実施形態と共通する。第３実施形態による飛行装置誘導システム１０の場合、通信部３１は、追尾判定部７１においてロスト判定が行なわれたとき、状態取得部３４で取得した飛行装置１１の飛行位置を、地上基地１３を通して測量部１２へ伝達する。すなわち、状態取得部３４は、追尾判定部７１においてロスト判定が行なわれると、そのときの飛行位置を取得する。そして、通信部３１は、状態取得部３４で取得された飛行位置を地上基地１３へ送信する。測量部１２を駆動する探索制御部７３は、地上基地１３を通して飛行装置１１から取得した飛行位置を参照して、飛行装置１１の再帰反射部材１５を探索する。これにより、探索制御部７３は、ロスト位置Ｐ０に加え、ロスト判定が行なわれたときの飛行装置１１の飛行位置も参照して再帰反射部材１５の探索を行なう。その結果、トラッキングロストが生じたときでも、測量部１２による飛行装置１１の再追尾がより容易になる。
【００４４】
以下、図５に基づいて第３実施形態による飛行装置誘導システム１０における処理の流れを説明する。なお、第２実施形態と共通する処理については、説明を省略する。
飛行装置１１が飛行を開始すると、追尾判定部７１は、ロスト判定が行なわれたか否かを判定する（Ｓ３０１）。追尾判定部７１でロスト判定が行なわれると（Ｓ３０１：Ｎｏ）、飛行制御部３５は飛行計画に沿った飛行を中止する（Ｓ３０２）。そして、ロスト位置定義部７２は、Ｓ３０１でロスト判定が行なわれた時刻Ｔ１を取得する（Ｓ３０３）。また、ロスト位置定義部７２は、Ｓ３０２で飛行計画に沿った飛行を停止した時刻Ｔ２を取得する（Ｓ３０４）。さらに、ロスト位置定義部７２は、Ｓ３０３で取得した時刻Ｔ１からＳ３０４で取得した時刻Ｔ２までの期間Ｔｄにおける飛行装置１１の飛行速度Ｖを取得する（Ｓ３０５）。ロスト位置定義部７２は、これら時刻Ｔ１、時刻Ｔ２および飛行速度Ｖに基づいて、時刻Ｔ１における飛行位置をロスト位置Ｐ０に定義する（Ｓ３０６）。停止制御部７４は、Ｓ３０６で定義されたロスト位置Ｐ０に基づいて、飛行装置１１を停止させる停止制御を行なう（Ｓ３０７）。
【００４５】
飛行制御部３５は、Ｓ３０７において停止制御に移行すると、飛行装置１１の飛行位置を推定可能であるか否かを判定する（Ｓ３０８）。停止制御部７４は、飛行位置が推定可能であると判定されたとき（Ｓ３０８：Ｙｅｓ）、ＧＰＳセンサ４１で受信したＧＰＳ信号に基づいて飛行装置１１をロスト位置Ｐ０に停止させる制御を行なう（Ｓ３０９）。そして、通信部３１は、ＧＰＳセンサ４１で受信したＧＰＳ信号に基づく飛行装置１１の飛行位置を地上基地１３へ送信する（Ｓ３１０）。すなわち、状態取得部３４は、ＧＰＳセンサ４１で受信したＧＰＳ信号に基づいて飛行装置１１の飛行位置を取得する。通信部３１は、状態取得部３４で取得した飛行装置１１の飛行位置を地上基地１３へ送信する。
【００４６】
一方、停止制御部７４は、飛行位置が推定困難であると判定されたとき（Ｓ３０８：Ｎｏ）、内界センサの検出値に基づいて飛行装置１１をロスト位置Ｐ０に停止させる制御を行なう（Ｓ３１１）。探索制御部７３は、Ｓ３０９またはＳ３１０において停止制御が行なわれているとき、測量部１２を駆動して再帰反射部材１５を探索する（Ｓ３１１）。このとき、探索制御部７３は、Ｓ３１０において通信部３１から送信された飛行装置１１の飛行位置も参照して再帰反射部材１５を探索する。これにより、探索制御部７３は、停止している飛行装置１１を、ロスト位置Ｐ０を中心とした最新の飛行位置も用いて探索する。
【００４７】
第３実施形態では、通信部３１は、追尾判定部７１において追尾が維持できていないとき、つまりトラッキングロストによるロスト判定がなされたとき、状態取得部３４で取得した飛行装置１１の飛行位置を、地上基地１３を通して測量部１２へ伝達する。そして、探索制御部７３は、ロスト判定がなされたとき、ロスト位置Ｐ０に加え、伝達された飛行装置１１の飛行位置を中心に飛行装置１１に設けられている再帰反射部材１５を探索する。このように、ロスト判定がなされたとき、飛行装置１１は飛行位置を測量部１２に伝達するとともに、測量部１２は探索制御部７３によって飛行装置１１から伝達された飛行位置を中心として飛行装置１１の探索を行なう。これにより、飛行装置１１は、測量部１２によって速やかに探索される。したがって、トラッキングロストが生じたときでも、測量部１２による飛行装置１１の再追尾をより容易にすることができる。
【００４８】
（第３実施形態の変形例）
第３実施形態では、通信部３１は、状態取得部３４で取得された飛行位置のうち、ＧＰＳセンサ４１で取得したＧＰＳ信号に基づく飛行装置１１の飛行位置を送信する例について説明した。ここで、通信部３１は、ＧＰＳ信号に基づく飛行装置１１の飛行位置だけでなく、内界センサである加速度センサ４２、角速度センサ４３および地磁気センサ４４の検出値に基づく飛行位置を地上基地１３へ送信してもよい。
【００４９】
以下、図６に基づいて第３実施形態の変形例による飛行装置誘導システム１０における処理の流れを説明する。なお、第３実施形態と共通する処理については、説明を省略する。
Ｓ４０１からＳ４１１までの処理は、図５に示す第３実施形態におけるＳ３０１からＳＳ３１１までの処理と共通である。第４実施形態の場合、停止制御部７４は、飛行位置が推定困難であると判定されたとき（Ｓ４０８：Ｎｏ）、内界センサの検出値に基づいて飛行装置１１をロスト位置Ｐ０に停止させる制御を行なう（Ｓ４１１）。そして、通信部３１は、内界センサで検出した検出値に基づく飛行装置１１の飛行位置を地上基地１３へ送信する（Ｓ４１２）。すなわち、状態取得部３４は、加速度センサ４２、角速度センサ４３および地磁気センサ４４などの内界センサで検出した検出値に基づいて飛行装置１１の飛行位置を取得する。通信部３１は、状態取得部３４の内界センサで取得した飛行装置１１の飛行位置を地上基地１３へ送信する。
【００５０】
探索制御部７３は、Ｓ４０９またはＳ４１１において停止制御が行なわれているとき、測量部１２を駆動して再帰反射部材１５を探索する（Ｓ４１３）。このとき、探索制御部７３は、Ｓ４１０またはＳ４１２において通信部３１から送信された飛行装置１１の飛行位置も参照して再帰反射部材１５を探索する。これにより、探索制御部７３は、停止している飛行装置１１を、ロスト位置Ｐ０を中心とした最新の飛行位置も用いて探索する。したがって、トラッキングロストが生じたときでも、測量部１２による飛行装置１１の再追尾をより容易にすることができる。
【００５１】
（トラッキングロストからの復帰処理）
上述の第１実施形態から第３実施形態においてトラッキングロストが生じた後、測量部１２による飛行装置１１の追尾が復帰するまでの復帰処理について説明する。この復帰処理は、第１実施形態から第３実施形態による再帰反射部材１５の探索（Ｓ１０８、Ｓ２１１、Ｓ３１２、Ｓ４１３）の後に実行される。復帰処理は、飛行装置１１または地上基地１３に設けられている図示しない復帰制御部によって実行される。この復帰制御部は、飛行装置１１の制御演算部３２または地上基地１３の制御演算部６１によって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。なお、復帰制御部は、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。
【００５２】
以下、復帰処理の流れを図７に基づいて説明する。
復帰制御部は、飛行装置１１の追尾が再開されたか否かを判定する（Ｓ５０１）。すなわち、復帰制御部は、追尾判定部７１を通して測量部１２による飛行装置１１のトラッキングロストが解消され、測量部１２による飛行装置１１の追尾が再開されたか否かを判定する。復帰制御部は、飛行装置１１の追尾が再開されると（Ｓ５０１：Ｙｅｓ）、ＧＰＳ信号を利用可能であるか否かを判定する（Ｓ５０２）。すなわち、復帰制御部は、ＧＰＳセンサ４１でＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号に基づいて飛行装置１１の飛行位置を推定可能であるか否かを判定する。
【００５３】
復帰制御部は、ＧＰＳ信号を利用可能であると判定すると（Ｓ５０２：Ｙｅｓ）、ＧＰＳ信号に基づく飛行装置１１の飛行位置を取得するとともに（Ｓ５０３）、測量部１２により飛行装置１１の飛行データを取得する（Ｓ５０４）。そして、復帰制御部は、これらＧＰＳ信号に基づく飛行位置と飛行データとの差分を算出する（Ｓ５０５）。すなわち、復帰制御部は、飛行装置１１の状態取得部３４からＧＰＳ信号を取得し、このＧＰＳ信号に基づいて飛行装置１１の飛行位置を取得する。これとともに、復帰制御部は、飛行装置１１を追尾する測量部１２により飛行データを取得する。復帰制御部は、これらＧＰＳ信号に基づく飛行位置と測量部１２で取得した飛行データとの差分を算出する。
【００５４】
復帰制御部は、Ｓ５０５で算出した差分が予め設定した設定範囲内であるか否かを判定する（Ｓ５０６）。復帰制御部は、Ｓ５０６において差分が設定範囲内であると判定すると（Ｓ５０６：Ｙｅｓ）、飛行装置１１の制御モードを自動制御モードに変更する（Ｓ５０７）。すなわち、復帰制御部は、差分が設定範囲内であるとき、測量部１２による飛行装置１１の追尾が遠隔操作可能な程度に復帰したと判定し、自動制御モードによる飛行に変更する。これにより、飛行装置１１の飛行制御部３５は、自動操作モードによる飛行装置１１の制御へ移行する。その結果、飛行装置１１は、地上基地１３からの送信データを参考にして自立的に飛行する。ここで、設定範囲は、飛行装置１１をはじめとする飛行装置誘導システム１０の性能に応じて任意に設定することができる。
【００５５】
一方、復帰制御部は、Ｓ５０２においてＧＰＳ信号を利用できない（Ｓ５０２：Ｎｏ）、またはＳ５０６において差分が設定範囲外であると判定すると（Ｓ５０６：Ｎｏ）、飛行装置１１の飛行において許容される速度および加速度を制限する（Ｓ５０８）。すなわち、復帰制御部は、ＧＰＳ信号が利用できない、または差分が設定範囲外のとき、飛行装置１１の速度および加速度の最大値を低下させる。この場合、復帰制御部は、飛行装置１１の速度および加速度の最大値のいずれか一方だけを低下させてもよく、双方を低下させてもよい。復帰制御部は、このように飛行装置１１に許容する速度および加速度の最大値を低下した状態で飛行装置１１の制御モードを自動制御モードに変更する（Ｓ５０９）。これにより、飛行装置１１の飛行制御部３５は、速度および加速度の最大値を低下した状態で自動制御モードによる飛行装置１１の制御へ移行する。その結果、飛行装置１１は、速度および加速度が制限された状態で自立的に飛行する。
【００５６】
測量部１２が飛行装置１１を追尾しているとき、ＧＰＳ信号に基づく飛行位置と測量部１２で取得した飛行データとは一致または差分が小さくなる。すなわち、測量部１２が飛行装置１１を追尾しているとき、飛行装置１１は測量部１２によって捕捉されている。そのため、ＧＰＳ信号に基づく飛行位置と測量部１２で取得した飛行データとの間には、大きなずれが生じていないと考えられる。一方、ＧＰＳ信号を用いることができないとき、測量部１２が飛行装置１１を追尾していても、測量部１２で把握する飛行データと飛行装置１１の実際の飛行位置とが一致しているか否かを判定できない。すなわち、測量部１２が確実に飛行装置１１を追尾しているか否かは判定できない。同様に、飛行位置と飛行データとの差分が設定範囲外のときも、測量部１２が確実に飛行装置１１を追尾しているか否かは判定できない。その結果、飛行装置１１に大きな機動、つまり高速での飛行や高加速度での飛行位置の変化が生じると、測量部１２は容易に飛行装置１１を見失う、つまりトラッキングロストを生じるおそれがある。そこで、復帰制御部は、ＧＰＳ信号を用いることができない、または飛行位置と飛行データとの差分が設定範囲外のとき、飛行装置１１に許容される速度および加速度の最大値を低下させる。これにより、飛行装置１１は短時間で大きな機動を生じることがない。したがって、自動制御モードに移行しても、測量部１２はトラッキングロストを低減することができる。
【００５７】
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。
例えば、上記の複数の実施形態の場合、飛行装置１１はＧＰＳ信号を受信するＧＰＳセンサ４１を有する例について説明した。しかし、飛行装置１１は、ＧＰＳセンサ４１を有していなくてもよい。この場合、飛行装置１１は、外界センサであるＧＰＳセンサ４１を使用できない。このことから、停止制御部７４は、複数の実施形態で説明したように内界センサである加速度センサ４２、角速度センサ４３および地磁気センサ４４を用いて停止制御を行なうことができる。
【００５８】
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】
【００５９】
図面中、１０は飛行装置誘導システム、１１は飛行装置、１２は測量部、１３は地上基地、１５は再帰反射部材、３１は通信部、３４は状態取得部（位置取得部）、３５は飛行制御部、７１は追尾判定部、７２はロスト位置定義部、７３は探索制御部、７４は停止制御部を示す。
【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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