(57)【要約】【課題】  無風時及び強風時の双方において、対地定点を中心とした有限空域内における滞空飛行を自動的に実現させる自律移動体を提供する。また、所定の流体内を移動する自律移動体の移動領域を、流体の速度や方向に関わらず、対地定点を中心とした有限領域内に制限する自律移動体の誘導方法を提供する。【解決手段】  船体１０と操縦装置とを備える無人飛行船１において、船体１０の周囲の風速・風向を推定する風速風向推定部５１と、風速に応じて操縦装置を制御するための誘導指令を生成する誘導部５２と、を備える。誘導部５２は、風速が所定の閾値以下の場合に対地定点Ｐを中心として船体１０を旋回飛行させるような誘導指令を生成する手段５３と、風速が所定の閾値を超えた場合に対地定点Ｐの近傍に２つの仮想目標点を設定し、これら仮想目標点に向けて船体１０を移動させるような誘導指令を生成する手段５４と、を有する。【選択図】      図２
2005145090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の操縦装置を備える自律移動体であって、
前記自律移動体の周囲の風速及び風向を推定する風速風向推定部と、
前記風速風向推定部で推定された風速に応じて前記操縦装置を制御するための誘導指令を生成する誘導部と、を備え、
前記誘導部は、
前記風速風向推定部で推定された風速が所定の閾値以下の場合に、所定の対地定点を中心として前記自律移動体を旋回飛行させるような誘導指令を生成する旋回誘導手段と、
前記風速風向推定部で推定された風速が所定の閾値を超えた場合に、前記風速風向推定部で推定された風向に平行でかつ前記対地定点を通る第１仮想直線と、この第１仮想直線に直交しかつ前記対地定点を通る第２仮想直線と、前記第２仮想直線上に前記対地定点を挟んで略対称の位置に配置される２つの仮想目標点と、を設定する目標設定手段と、
前記第１仮想直線を隔てて前記自律移動体と反対側に位置する前記仮想目標点に向けて前記自律移動体を移動させるための誘導指令を生成する目標誘導手段と、
を有することを特徴とする自律移動体。
【請求項２】
前記自律移動体は、
無人飛行船であることを特徴とする請求項１に記載の自律移動体。
【請求項３】
所定の有限空域内で風上に向かって上下左右に移動しながら飛行することを特徴とする無人飛行船。
【請求項４】
所定の流体内を移動する自律移動体の移動領域を所定の対地定点を中心とした有限領域内に制限するように前記自律移動体を誘導する自律移動体の誘導方法であって、
前記自律移動体の周囲における前記流体の速度が所定の閾値以下の場合に、前記対地定点を中心として前記自律移動体を旋回させる旋回誘導工程と、
前記自律移動体の周囲における前記流体の速度が所定の閾値を超えた場合に、前記流体の流れの方向に平行でかつ前記対地定点を通る第１仮想直線と、前記第１仮想直線に直交しかつ前記対地定点を通る第２仮想直線と、前記第２仮想直線上に前記対地定点を挟んで略対称の位置に配置される２つの仮想目標点と、を設定する目標設定工程と、
前記第１仮想直線を隔てて前記自律移動体と反対側に位置する前記仮想目標点に向けて前記自律移動体を移動させる目標誘導工程と、
を備えることを特徴とする自律移動体の誘導方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律移動体、無人飛行船及び自律移動体の誘導方法に関し、特に、対地定点を中心とした所定の有限空域内で滞空する自律移動体及び無人飛行船と、所定の流体内を移動する各種自律移動体の移動領域を有限領域内に制限する自律移動体の誘導方法と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ヘリウム等の浮揚ガスの浮力を利用して浮揚し、推進装置や操縦装置によって自在に飛行する飛行船が提案され、実用化されている。特に現在においては、情報中継、監視、気象観測等を目的として、高度約１５ｋｍ以上の成層圏で飛行可能な無人飛行船の開発が進められている（例えば、特許文献１参照。）。近年においては、このような無人飛行船を対地的にほぼ静止させる目的で、所定の対地定点を中心とした有限空域内で滞空飛行させる技術が模索されている。
【特許文献１】特開２０００−２８０９８９号公報（第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、所定の対地定点を中心とした有限空域内で無人飛行船を滞空飛行させる「対地静止飛行」を実現させるためには、以下のような問題がある。
【０００４】
まず、無人飛行船は、船体に作用する浮力のみならず揚力を使用して自重を支持しているため、所定の対気速度を確保しながら飛行する必要があるが、無風時ないし弱風時においては、この対気速度が零ないし小さい値となるため、飛行に必要な揚力が確保できなくなるという問題がある。この結果、「対地静止飛行」が不可能となってしまう。
【０００５】
一方、強風時においては、無人飛行船を風に正対させて飛行させることにより理論的には「対地静止飛行」が可能となるが、無人飛行船は、浮力を得るための巨大な船体を有するため、動きがきわめて鈍重であるとともに、風に流され易いという特性を有している。従って、風向が変動すると、この風向変動に対処するだけの速やかな動きができず、「対地静止飛行」の維持が困難となる。そして、強風時において一度有限空域から外れた船体を再び有限空域に戻すためには、きわめて大きな旋回半径を要するという問題がある。
【０００６】
また、近年の制御技術の進展により、無人飛行船以外の自律移動体が種々提案されているが、所定の流体内を移動するこのような各種自律移動体の移動領域を、流体の速度や方向に関わらず、対地定点を中心とした所定の有限領域に制限するための誘導技術の開発が待望されている。
【０００７】
本発明の課題は、無風時（弱風時）及び強風時の双方において、所定の対地定点を中心とした有限空域内における滞空飛行を自動的に実現させることができる自律移動体及び無人飛行船を提供することである。
【０００８】
また、本発明の課題は、所定の流体内を移動する各種自律移動体の移動領域を、流体の速度や方向に関わらず、所定の対地定点を中心とした有限領域内に制限することができる自律移動体の誘導方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、所定の操縦装置を備える自律移動体であって、前記自律移動体の周囲の風速及び風向を推定する風速風向推定部と、前記風速風向推定部で推定された風速に応じて前記操縦装置を制御するための誘導指令を生成する誘導部と、を備え、前記誘導部は、前記風速風向推定部で推定された風速が所定の閾値以下の場合に、所定の対地定点を中心として前記自律移動体を旋回飛行させるような誘導指令を生成する旋回誘導手段と、前記風速風向推定部で推定された風速が所定の閾値を超えた場合に、前記風速風向推定部で推定された風向に平行でかつ前記対地定点を通る第１仮想直線と、この第１仮想直線に直交しかつ前記対地定点を通る第２仮想直線と、前記第２仮想直線上に前記対地定点を挟んで略対称の位置に配置される２つの仮想目標点と、を設定する目標設定手段と、前記第１仮想直線を隔てて前記自律移動体と反対側に位置する前記仮想目標点に向けて前記自律移動体を移動させるための誘導指令を生成する目標誘導手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、誘導部は、推定された風速が所定の閾値以下の場合（例えば無風時ないし弱風時）に、所定の対地定点を中心として船体を旋回飛行させるような誘導指令を生成する旋回誘導手段を有している。従って、自律移動体は、無風時ないし弱風時において、対地定点を中心とした旋回飛行を行うことができるので、所定の対気速度を確保して飛行に必要な揚力を発生させることができ、なおかつ、対地定点を中心とした有限空域内で滞空飛行を行うことができる。
【００１１】
また、請求項１に記載の発明によれば、誘導部は、推定された風速が所定の閾値を超えた場合（例えば強風時）に、推定された風向に平行でかつ対地定点を通る第１仮想直線と、この第１仮想直線に直交しかつ対地定点を通る第２仮想直線と、第２仮想直線上に対地定点を挟んで略対称の位置に配置される２つの仮想目標点と、を設定する目標設定手段を有している。そして、第１仮想直線を隔てて自律移動体と反対側に位置する仮想目標点に向けて自律移動体を移動させるための誘導指令を生成する目標誘導手段を有している。
【００１２】
従って、自律移動体は、強風時において、風向に平行で対地定点を通る仮想直線（第１仮想直線）を挟んで左右に配置された仮想点（仮想目標点）に向けて飛行するように誘導されることとなる。この結果、自律移動体は、強風時において風向変動があった場合においても、対地定点を中心とした有限空域内で、風上側に機首を向けた状態で対地的に８の字を描くような滞空飛行を行うことができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自律移動体において、前記自律移動体は、無人飛行船であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、無人飛行船であって、所定の有限空域内で風上に向かって上下左右に移動しながら飛行することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、無人飛行船は、所定の有限空域内で風上に向かって上下左右に移動しながら飛行を行うことができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、所定の流体内を移動する自律移動体の移動領域を所定の対地定点を中心とした有限領域内に制限するように前記自律移動体を誘導する自律移動体の誘導方法であって、前記自律移動体の周囲における前記流体の速度が所定の閾値以下の場合に、前記対地定点を中心として前記自律移動体を旋回させる旋回誘導工程と、前記自律移動体の周囲における前記流体の速度が所定の閾値を超えた場合に、前記流体の流れの方向に平行でかつ前記対地定点を通る第１仮想直線と、前記第１仮想直線に直交しかつ前記対地定点を通る第２仮想直線と、前記第２仮想直線上に前記対地定点を挟んで略対称の位置に配置される２つの仮想目標点と、を設定する目標設定工程と、前記第１仮想直線を隔てて前記自律移動体と反対側に位置する前記仮想目標点に向けて前記自律移動体を移動させる目標誘導工程と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、自律移動体の周囲における流体の速度が所定の閾値以下の場合に、所定の対地定点を中心として自律移動体を旋回させるような旋回誘導工程を有している。従って、自律移動体の周囲における流体の速度が低い場合において、自律移動体の移動領域を、対地定点を中心とした有限領域内に制限することができる。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明によれば、自律移動体の周囲における流体の速度が所定の閾値を超えた場合に、この流体の流れの風向に平行でかつ対地定点を通る第１仮想直線と、この第１仮想直線に直交しかつ対地定点を通る第２仮想直線と、第２仮想直線上に対地定点を挟んで略対称の位置に配置される２つの仮想目標点と、を設定する目標設定工程を有している。そして、第１仮想直線を隔てて船体と反対側に位置する仮想目標点に向けて自律移動体を移動させるような目標誘導工程を有している。
【００１９】
従って、自律移動体は、その周囲の流体の速度が高い場合において、流体の流れの方向に平行で対地定点を通る仮想直線（第１仮想直線）を挟んで左右に配置された仮想点（仮想目標点）に向けて蛇行するように誘導されることとなる。この結果、自律移動体の周囲における流体の速度が高くかつ流体の流れの方向が変動した場合においても、自律移動体の移動領域を、対地定点を中心とした有限領域内に制限することができる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１又は２に記載の発明によれば、自律移動体の誘導部は、無風時（弱風時）において、対地定点を中心として自律移動体を旋回飛行させるような誘導指令を生成する一方、強風時において、対地定点近傍に２つの仮想目標点を自動的に設定し、これら仮想目標点に向けて自律移動体を移動させるような誘導指令を生成する。この結果、自律移動体は、無風時（弱風時）及び強風時の双方において、所定の対地定点を中心とした有限空域内における滞空飛行を自動的に実現させることができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、無人飛行船は、所定の有限空域内で風上に向かって上下左右に移動しながら飛行を行うことができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、自律移動体の周囲における流体の速度が所定の閾値以下の場合に、対地定点を中心として自律移動体を旋回させる一方、自律移動体の周囲における流体の速度が所定の閾値を超えた場合に、対地定点近傍に２つの仮想目標点を設定し、これら仮想目標点に向けて自律移動体を移動させる。この結果、自律移動体の周囲における流体の速度や方向に関わらず、自律移動体の移動領域を、対地定点を中心とした有限領域内に制限することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図を用いて詳細に説明する。なお、本実施の形態においては、本発明に係る自律移動体の一例として、情報中継等を目的として所定の対地定点を中心とした有限空域内で滞空飛行を行う比較的大型の無人飛行船を挙げて説明することとする。
【００２４】
まず、図１及び図２を用いて、本実施の形態に係る無人飛行船１の構成について説明する。無人飛行船１は、図１に示すように、柔軟な外皮で構成された船体１０、船体１０の下面に設けられたゴンドラ２０、ゴンドラ２０の内部に搭載される誘導制御装置５０（図２参照）、等を備えて構成されている。
【００２５】
船体１０は、合成樹脂製又は軽金属製の柔軟性を有する外皮で構成されている。船体１０内には、空気が充填されるバロネットが複数設けられている。また、船体１０内のバロネットを除いた空間には浮揚ガスが充填されており、この浮揚ガスの圧力と、バロネットに充填された空気の圧力と、によって船体１０の形状が保持されている。
【００２６】
船体１０の船尾寄りの上下面には、図１に示すように、方向舵１２を備える垂直尾翼１１が設けられており、船体１０の船尾寄りの側面には、（図示されていない）昇降舵を備える水平尾翼１３が設けられている。これら方向舵１２及び昇降舵は、ゴンドラ２０に搭載された（図示されていない）操縦装置によって駆動される。
【００２７】
ゴンドラ２０は、方向舵１２や昇降舵を駆動する操縦装置、エンジン・プロペラ等の推進装置、船体１０の対地速度を取得する対地速度センサ３０（図２参照）、船体１０の対気速度を取得する対気速度センサ４０（図２参照）、これら対地速度センサ３０及び対気速度センサ４０によって取得された速度情報に基づいて船体１０の周囲の風速・風向を推定するとともに、推定された風速・風向に基づいて特定の誘導指令を生成して操縦装置等を駆動制御する誘導制御装置５０（図２参照）、等を搭載するためのものである。
【００２８】
なお、本実施の形態においては、対地速度センサ３０としてＧＰＳ（Global Positioning System）を採用しており、所定のＧＰＳ衛星から送信される情報を、ゴンドラ２０内に搭載されたＧＰＳ受信機で受信することにより、船体１０の対地速度情報や船体１０の対地的な位置情報を取得している。また、本実施の形態においては、対気速度センサ４０としてＡＤＳ（Air Data System）を採用しており、船体１０に設けられたピトー管や温度計等で計測された静圧、動圧、外気温度等に基づいて対気速度を算出している。
【００２９】
誘導制御装置５０は、無人飛行船１全体を統合制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）や、各種制御プログラムや制御データを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されており、図２に示すような機能的構成を有している。すなわち、誘導制御装置５０は、対地速度センサ３０及び対気速度センサ４０によって取得された速度情報に基づいて船体１０の周囲に風速・風向を推定する風速風向推定部５１と、推定された風速・風向に基づいて特定の誘導制御指令を生成する誘導部５２と、を有している。
【００３０】
誘導部５２は、図２に示すように、風速風向推定部５１で推定された風速が所定の閾値以下の場合における誘導指令を生成する弱風時誘導部５３と、風速風向推定部５１で推定された風速が所定の閾値を超えた場合における誘導指令を生成する強風時誘導部５４と、を有している。本実施の形態においては、前記した閾値を「７（ｍ／ｓ）」に設定している。また、本実施の形態においては、誘導指令として「方位角指令」、「対気速度指令」及び「迎角指令」を採用している。
【００３１】
弱風時誘導部５３は、本発明における旋回誘導手段であり、風速風向推定部５１で推定された風速が所定の閾値（７（ｍ／ｓ））以下の場合に、所定の対地定点を中心として船体１０を旋回飛行させるような誘導指令を生成する。前記した操縦装置や推進装置は、この弱風時誘導部５３によって生成された誘導指令に基づいて駆動制御される。本実施の形態においては、地上で作業者が所定の操作部を操作することにより、前記した対地定点（目標水平面位置）に係る情報を飛行前に誘導制御装置５０に予め入力することとしている。なお、対地定点は飛行目標高度に設定するのが好ましいが、飛行目標高度より高い（又は低い）高度に設定することもできる。
【００３２】
強風時誘導部５４は、本発明における目標設定手段及び目標誘導手段であり、風速風向推定部５１で推定された風速が所定の閾値（７（ｍ／ｓ））を超えた場合に、風速風向推定部５１で推定された風向に平行でかつ対地定点を通る第１仮想直線と、この第１仮想直線に直交しかつ対地定点を通る第２仮想直線と、第２仮想直線上に対地定点を挟んで略対称の位置に配置される２つの仮想目標点と、を設定し、かつ、第１仮想直線を隔てて船体１０と反対側に位置する仮想目標点に向けて船体１０を移動させるような誘導指令を生成する。前記した操縦装置や推進装置は、この強風時誘導部５４によって生成された誘導指令に基づいて駆動制御される。なお、強風時誘導部５４で誘導指令を生成する際に用いられる船体１０の位置（現在水平面位置）は、前記したＧＰＳによって取得される。
【００３３】
なお、強風時誘導部５４においては、風速風向推定部５１で推定された風向に「平行」に第１仮想直線を設定するが、この「平行」は、風速風向推定部５１で推定された風向に対して厳密に平行であることを意味しているのではなく、多少の狂いを許容するものである。第１仮想直線が風向に対して厳密に平行であれば、広い風速範囲に対応できるとともにより少ないエネルギ消費及びより少ない制御動作で効率的に制御を行うことができるので好ましいが、平行性に多少の狂いがある場合においても、推進装置の推力を変化させることによって対応することができる。
【００３４】
なお、風速風向推定部５１は、ＲＯＭに格納された風速風向推定プログラム、対地速度センサ３０及び対気速度センサ４０で取得された速度情報を受けてこの風速風向推定プログラムを実行するＣＰＵ、等により構成されている。また、誘導部５２は、ＲＯＭに格納された各種誘導用プログラム（旋回誘導プログラム、目標設定プログラム、目標誘導プログラム等）、風速風向推定部５１で推定された風速の値に応じて各種プログラムを選択して実行するＣＰＵ、等により構成されている。
【００３５】
次に、図３及び図４を用いて、本実施の形態に係る無人飛行船１の誘導制御について説明する。なお、本実施の形態に係る誘導制御は、図３及び図４に示すような対地定点Ｐを中心とした半径１０００ｍの仮想円Ｖを含む平面を中心として鉛直方向に上下１５０ｍずつ延在する有限空域（仮想円柱形有限空域）内で無人飛行船１を滞空飛行させることを目的としたものである。
【００３６】
＜無風時（弱風時）における誘導制御＞
まず、図３を用いて、無風時ないし弱風時（風速風向推定部５１で推定された風速が所定の閾値以下の場合）における誘導制御について説明する。
【００３７】
誘導制御装置５０の弱風時誘導部５３は、風速風向推定部５１で推定された風速が所定の閾値（７（ｍ／ｓ））以下である場合に、対地定点Ｐを中心として船体１０を旋回飛行させるような誘導指令（例えば、船体１０の機首を常に対地定点Ｐに向けるような方位角指令）を生成する。また、弱風時誘導部５３は、船体１０が仮想円柱形有限空域内にとどまることができるような揚力を発生させるための対気速度指令及び迎角指令を生成する。
【００３８】
このように弱風時誘導部５３で生成された誘導指令（方位角指令、対気速度指令及び迎角指令）により、操縦装置の方向舵１２が駆動制御されるとともに、推進装置が駆動制御される。この結果、無人飛行船１は、図３に示すように、仮想円柱形有限空域内で、対地定点Ｐを中心とした略円軌道Ｓを描くような所定速度の旋回滞空飛行を行う（旋回誘導工程）。
【００３９】
＜強風時における誘導制御＞
次に、図４を用いて、強風時（風速風向推定部５１で推定された風速が所定の閾値を超える場合）における誘導制御について説明する。
【００４０】
誘導制御装置５０の強風時誘導部５４は、風速風向推定部５１で推定された風速が所定の閾値（７（ｍ／ｓ））を超える場合に、風速風向推定部５１で推定された風向（例えば、図４の矢印Ｗ方向）に平行でかつ対地定点Ｐを通る第１仮想直線Ｌ1と、この第１仮想直線Ｌ1に直交しかつ対地定点Ｐを通る第２仮想直線Ｌ2と、第２仮想直線Ｌ2上に対地定点Ｐを挟んで略対称の位置に配置される２つの仮想目標点Ａ1、Ａ2と、を設定する（目標設定工程）。
【００４１】
対地定点Ｐから仮想目標点Ａ1、Ａ2までの距離は、無人飛行船１の船体１０の大きさ・重量や制御性能等に応じて、適宜決定することができる。本実施の形態においては、図４に示すように、対地定点Ｐから仮想目標点Ａ1、Ａ2までの距離を、仮想円柱形有限空域の仮想円Ｖの半径（１０００ｍ）の約１／３の長さに設定している。
【００４２】
次に、誘導制御装置５０の強風時誘導部５４は、第１仮想直線Ｌ1を隔てて船体１０と反対側に位置する仮想目標点Ａ1又はＡ2に向けて船体１０を移動させるような誘導指令を生成する。
【００４３】
例えば、図４に示した仮想円Ｖ内において、仮想目標点Ａ1が含まれる半円領域内に船体１０が位置するような場合には、強風時誘導部５４は、仮想目標点Ａ2に向けて船体１０を移動させるような誘導指令を生成する。逆に、図４に示した仮想円Ｖ内において、仮想目標点Ａ2が含まれる半円領域内に船体１０が位置するような場合には、強風時誘導部５４は、仮想目標点Ａ1に向けて船体１０を移動させるような誘導指令を生成する。また、強風時誘導部５４は、弱風時誘導部５３と同様に、船体１０が仮想円柱形有限空域内にとどまることができるような揚力を発生させるための対気速度指令及び迎角指令を生成する。
【００４４】
このように強風時誘導部５４で生成された誘導指令（方位角指令、対気速度指令及び迎角指令）により、操縦装置の方向舵１２が駆動制御されるとともに、推進装置が駆動制御される。この結果、無人飛行船１は、図４に示すように、仮想円柱形有限空域内の対地定点Ｐ近傍において滞空飛行を行う。すなわち、風上側に向かって蛇行飛行を行わせるような誘導指令により、無人飛行船１は、結果的に、対地定点Ｐ近傍に対地的に略８の字を描くような滞空飛行を行うこととなる（目標誘導工程）。
【００４５】
この目標誘導工程において、無人飛行船１は、対地定点Ｐを中心とした仮想円Ｖを含む仮想円柱形有限空域内で、方位角指令に基づいて風上に向かって左右方向に移動しながら飛行するとともに、対気速度指令及び迎角指令に基づいて上下方向に移動しながら飛行する。なお、この「上下方向の移動」には、斜め上方向への移動や斜め下方向への移動も含まれるものとする。
【００４６】
以上説明した実施の形態に係る無人飛行船１においては、風向風速推定部５１によって推定された風速が所定の閾値以下の場合（無風時ないし弱風時）に、誘導制御装置５０の弱風時誘導部５３が、対地定点Ｐを中心として船体１０を旋回飛行させるような誘導指令を生成する。従って、無人飛行船１は、無風時ないし弱風時において、所定の対気速度を確保して飛行に必要な揚力を発生させることができ、なおかつ、対地定点Ｐを中心とした仮想円Ｖを含む仮想円柱形有限空域内で旋回滞空飛行を行うことができる（図３参照）。
【００４７】
また、以上説明した実施の形態に係る無人飛行船１においては、風向風速推定部５１によって推定された風速が所定の閾値を超えた場合（強風時）に、誘導制御装置５０の強風時誘導部５４が、推定された風向Ｗに平行でかつ対地定点Ｐを通る第１仮想直線Ｌ1と、この第１仮想直線Ｌ1に直交しかつ対地定点Ｐを通る第２仮想直線Ｌ2と、第２仮想直線Ｌ2上に対地定点Ｐを挟んで略対称の位置に配置される２つの仮想目標点Ａ1、Ａ2と、を設定する。そして、第１仮想直線Ｌ1を隔てて船体１０と反対側に位置する仮想目標点Ａ1又はＡ2に向けて船体１０を移動させるような誘導指令を生成する。
【００４８】
従って、無人飛行船１は、強風時において、風向Ｗに略平行で対地定点Ｐを通る第１仮想直線Ｌ1を挟んで左右に配置された仮想目標点Ａ1又はＡ2に向けて飛行するように誘導されることとなる。この結果、無人飛行船１は、強風時において風向変動があった場合においても、対地定点Ｐを中心とした仮想円Ｖを含む仮想円柱形有限空域内で、対地的に８の字を描くような滞空飛行を行うことができる（図４参照）。
【００４９】
なお、以上の実施の形態においては、誘導指令を切り替える風速の閾値を「７（ｍ／ｓ）」に設定した例を示したが、この閾値は、船体１０の大きさ・重量、制御性能、推進装置の推進力、等に応じて適宜変更することができる。
【００５０】
また、以上の実施の形態においては、対地定点Ｐ（目標水平面位置）に係る情報を飛行前に地上で予め入力することとしたが、無人飛行船１に無線通信手段を搭載し、対地定点Ｐの位置情報に係る無線信号を地上から送信することにより、飛行中に誘導制御装置５０に対地定点Ｐの位置情報を入力することもできる。
【００５１】
また、以上の実施の形態においては、前記した「旋回誘導工程」、「目標設定工程」及び「目標誘導工程」からなる本発明に係る誘導方法を、無人飛行船１の誘導に適用した例を示したが、他の自律移動体の誘導に適用することもできる。例えば、空中を移動する他の無人航行体の誘導や水中を移動する無人潜水艦の誘導に本発明に係る誘導方法を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態に係る無人飛行船の側面図である。
【図２】図１に示した無人飛行船の機能的構成を説明するためのブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る無人飛行船の無風時（弱風時）における誘導制御結果を示す概念図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る無人飛行船の強風時における誘導制御結果を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５３】
１      無人飛行船（自律移動体）
１２      方向舵（操縦装置）
５１      風速風向推定部
５２      誘導部
５３      弱風時誘導部（旋回誘導手段）
５４      強風時誘導部（目標設定手段、目標誘導手段）
Ｐ        対地定点
Ｌ1      第１仮想直線
Ｌ2      第２仮想直線
Ａ1、Ａ2  仮想目標点
【図１】
2005145090.tif 000003
【図２】
2005145090.tif 000004
【図３】
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【図４】
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