(57)【要約】【課題】ＧＰＳに異常が発生した場合であっても、機体を安定して制御することができる無人ヘリコプタを提供する。【解決手段】ＧＰＳ１３，１４に異常が発生すると、第３のフィルタ２３が選択される。第３のフィルタ２３は、入力部１６を介して入力されるユーザの操舵の操作量に基づいてＩＮＳ１１の出力を補正する。これにより、ＩＮＳ１１による積分速度が発散するのを防ぐことが可能となる。結果として、ＧＰＳに異常が発生した場合であっても、機体を安定して制御することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体の加速度を測定するＩＮＳと、
ユーザによる操作量を検出する入力手段と、
前記操作量に基づいて、前記ＩＮＳの出力を補正する補正手段と、
この補正手段による補正値に基づいて飛行制御を行う制御手段と
を備えたことを特徴とする無人ヘリコプタ。
【請求項２】
前記補正手段は、前記操作量に基づいて前記ＩＮＳの出力の積分値を補正する
ことを特徴とする請求項１記載の無人ヘリコプタ。
【請求項３】
前記補正手段は、前記操作量に基づいて前記ＩＮＳの出力のバイアスを算出し、このバイアスに基づいて前記ＩＮＳの出力を補正する
ことを特徴とする請求項１または２記載の無人ヘリコプタ。
【請求項４】
ＧＰＳおよび前記ＩＮＳの出力に基づいて機体の速度を算出する算出手段と、
この算出手段による速度と前記ＩＮＳの出力の積分値とに基づいて、前記ＩＮＳの出力のバイアスを算出するバイアス算出手段と
をさらに備え、
前記補正手段は、前記バイアスに基づいて前記ＩＮＳの出力を補正する
ことを特徴とする請求項１または２記載の無人ヘリコプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人ヘリコプタに関するものであり、特にその飛行制御技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無人ヘリコプタでは、ＧＰＳ(GLOBAL POSITIONIG SYSTEM)とＩＮＳ(INERTIAL NAVIGATION SYSTEM)の出力を用いて自律飛行を行っている（例えば、特許文献１参照）。ＧＰＳとＩＮＳを併用するのは、ＧＰＳからの速度データには遅れや誤差が含まれており、また、ＩＮＳの出力（加速度）には必ずオフセット（バイアス）があるので出力の積分値である速度が時間の経過につれて発散してしまうからである。そこで、ＧＰＳとＩＮＳの出力をフィルタにより補完することにより、遅れや発散のない速度データを取得している。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１９３５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の無人ヘリコプタでは、例えばソフトウェアのバグや衛星の故障等によりＧＰＳから正常な出力が得られない場合には、ＩＮＳの出力のみから速度データを算出することになるため、速度データが発散してしまい、結果として機体を安定して制御することができなかった。このため、ＧＰＳに異常が発生した場合であっても、機体を安定して制御することができる無人ヘリコプタが望まれていた。
【０００５】
そこで、本願発明は上述したような課題を解決するためになされたものであり、ＧＰＳに異常が発生した場合であっても、機体を安定して制御することができる無人ヘリコプタ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】
【０００６】
上述したような課題を解決するために、本発明に係る無人ヘリコプタは、機体の加速度を測定するＩＮＳと、ユーザによる操作量を検出する入力手段と、操作量に基づいて、ＩＮＳの出力を補正する補正手段と、この補正手段による補正値に基づいて飛行制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
上記無人ヘリコプタにおいて、補正手段は、操作量に基づいてＩＮＳの出力の積分値を補正するようにしてもよい。また、補正手段は、操作量に基づいてＩＮＳの出力のバイアスを算出し、このバイアスに基づいてＩＮＳの出力を補正するようにしてもよい。
【０００８】
また、上記無人ヘリコプタにおいて、ＧＰＳおよびＩＮＳの出力に基づいて機体の速度を算出する算出手段と、この算出手段による速度とＩＮＳの出力の積分値とに基づいて、ＩＮＳの出力のバイアスを算出するバイアス算出手段とをさらに備え、補正手段は、バイアスに基づいてＩＮＳの出力を補正するようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ユーザによる操作量に基づいてＩＮＳの出力を補正することにより、ユーザが無人ヘリコプタの飛行状態、例えば位置や速度を修正する操作に応じてＩＮＳの出力を補正し、速度データが発散するのを防ぎ、ＧＰＳに異常が発生した場合であっても、機体を安定して制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本実施の形態に係る無人ヘリコプタは、以下に述べるように、ユーザが無人ヘリコプタの飛行状態、例えば、位置や速度を修正する操作に応じてＩＮＳの出力を補正するものである。
【００１１】
［制御装置の構成］
図１に示すように、本実施の形態に係る無人ヘリコプタの制御装置は、ＩＮＳ１１、磁力計１２、ＧＰＳ１３，１４、気圧計１５等の計測機器と、基地局や予め設定されたプログラムからの指示を検出する入力部１６と、センサ部２０と、ナビゲーション部３０と、目標値算出部４０と、制御量算出部５０と、駆動部６０とを備える。
【００１２】
センサ部２０は、上記計測機器による測定値に基づいて無人ヘリコプタの飛行状態の現在値を算出するものであり、第１のフィルタ（ＧＰＳＩＮＳ：GPS aided INS）２１と、第２のフィルタ（ＧＰＳＩＮＳ）２２と、第３のフィルタ（ＭＰＩＮＳ：Man and Pressure aided INS）２３とを備える。ここで、飛行状態の現在値としては、機首方向、ロール角、ピッチ角、機首方向速度および加速度、横方向速度および加速度、上下方向速度および加速度、並びに、高度などが挙げられる。
【００１３】
第１のフィルタ２１は、ＩＮＳ１１による各方向の加速度の測定値と、磁力計１２による方位角の測定値と、ＧＰＳ１３による位置（緯度、経度）や速度の測定値とに基づいて飛行状態の現在値を算出する。
【００１４】
第２のフィルタ２２は、ＩＮＳ１１による各方向の加速度の測定値と、磁力計１２による方位角の測定値と、ＧＰＳ１４による位置（緯度、経度）や速度の測定値とに基づいて飛行状態の現在値を算出する。
【００１５】
第３のフィルタ２３は、ＩＮＳ１１による各方向の加速度の測定値、磁力計１２による方位角の測定値、気圧計１５による気圧の測定値、および、入力部１６からのユーザの舵の操作量等に基づいて、飛行状態の現在値を算出するものであり、ＩＮＳ１１からの加速度のバイアスを算出するバイアス算出部２３１と、ＩＮＳ１１からの加速度を補正しながら飛行状態の現在値を算出する速度算出部２３２とを備える。このような第３のフィルタ２３の動作の詳細については後述する。
【００１６】
ナビゲーション部３０は、センサ部２０からの現在値と、入力部１６から入力される基地局や予め設定されたプログラムからの指示とに基づいてフィルタを選択したり航行目標を決定したりするものであり、フィルタ選択部３１と航行目標算出部３２とを備える。フィルタ選択部３１は、センサ部２０からの現在値に基づいて第１〜第３のフィルタ２１〜２３の中から最適なフィルタを選択し、このフィルタにより算出された現在値を目標値算出部４０および制御量算出部５０に送出する。航行目標算出部３２は、入力部１６から入力される基地局や予め設定されたプログラムの指示に基づいて飛行速度や飛行方向等に関する航行目標を算出し、目標値算出部４０に出力する。
【００１７】
目標値算出部４０は、ナビゲーション部３０からの航行目標に基づいて、無人ヘリコプタ１の姿勢角、速度、加速度、位置等の操舵の目標値を算出する。
【００１８】
制御量算出部５０は、ナビゲーション部３０により選択されたフィルタからの飛行状態の現在値と、目標値算出部４０により算出された操舵の目標値とに基づいて、無人ヘリコプタの各アクチュエータの制御量を算出する。具体的には、操舵の目標値に対する現在値の偏差を演算し、この偏差に基づいて現在値が目標値に近づくようにフィードバック制御を行うことにより、無人ヘリコプタの各アクチュエータの制御量を演算する。
【００１９】
駆動部６０は、制御量算出部５０により算出された制御量に基づいて、無人ヘリコプタのエレベータサーボモータ、エルロンサーボモータ、コレクティブサーボモータ、ラダーサーボモータ、スロットル弁用サーボモータ等を駆動させる駆動信号を生成し、それぞれに入力する。これにより、無人ヘリコプタの各アクチュエータは、制御量算出部５０により算出された制御量に基づいて動作する。
【００２０】
このような無人ヘリコプタの制御装置は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等の演算装置と、メモリ、ＨＤＤ(Hard Disc Drive)等の記憶装置と、キーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、タッチパネル、ジョイスティック、スライディングパッド等の外部から情報の入力を検出する入力装置と、インターネット、ＬＡＮ(Local Area Network)、ＷＡＮ(Wide Area Network)、電話回線、無線通信等の通信回線や放送信号を介して各種情報の送受信を行うＩ/Ｆ装置と、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)、有機ＥＬ(Electoroluminescence)またはＦＥＤ(Field Emission Display)等の表示装置を備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとから構成される。すなわちハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、上記のハードウェア資源がプログラムによって制御され、上述した入力部１６、センサ部２０、ナビゲーション部３０、目標値算出部４０、制御量算出部５０および駆動部６０が実現される。なお、上記プログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供されるようにしてもよい。
【００２１】
［フィルタ選択動作］
次に、図２を参照して、ナビゲーション部３０のフィルタ選択部３１によるフィルタ選択動作について説明する。本実施の形態に係る無人ヘリコプタは、上述したように２つのＧＰＳ１３，１４を有しており、これらに１対１に対応する第１のフィルタ２１および第２のフィルタ２２、並びに、第３のフィルタ２３の何れかの現在値をＧＰＳ１３，１４の状態に応じて選択的に用いるものである。なお、ＧＰＳ１３，１４は、同時に異常が発生するのを防ぐため、それぞれ異なる特性を有する機器を用いるのが望ましい。
【００２２】
まず、フィルタ選択部３１は、ＧＰＳ１３，１４が正常に動作しているか否かを確認する（ステップＳ１）。この確認は、ＧＰＳ１３，１４からの測定値に基づいて行われる。例えば、測定値が所定の値を超えたか否か等により確認される。
【００２３】
ＧＰＳ１３，１４が何れも正常であった場合（ステップＳ１：正常）、フィルタ選択部３１は、ＧＰＳ１３，１４の特性や各フィルタからの測定値に応じて、第１のフィルタ２１および第２のフィルタ２２の何れか一方を選択し、選択したフィルタ（ＧＰＳＩＮＳ）の測定値をナビゲーション部３０に出力する（ステップＳ２）。
【００２４】
ＧＰＳ１３，１４の何れか一方が異常であった場合（ステップＳ１：１つ異常）、フィルタ選択部３１は、正常な方のフィルタ（ＧＰＳＩＮＳ）を選択し、選択したフィルタの測定値をナビゲーション部３０に出力する（ステップＳ３）。また、対応するフィルタを介して異常が検出されたＧＰＳをリセットさせる（ステップＳ４）。ＧＰＳの異常には、ハード的な異常とソフト的な異常とがある。ハード的な異常とは、受信機やアンテナが物理的に壊れてしまうなど、飛行中に解消できない異常である。ソフト的な異常とは、受信機のソフトウェアのバグ、妨害電波、衛星自体などである。そこで、本実施の形態では、ＧＰＳに異常が検出された場合には、ＧＰＳを再起動させてソフト的な異常を解消させる。なお、異常なＧＰＳのリセットが終了すると、ステップＳ１の処理に戻る。
【００２５】
ＧＰＳ１３，１４の両方が異常であった場合（ステップＳ１：２つ異常）、フィルタ選択部３１は、第３のフィルタ（ＭＰＩＮＳ）２３を選択し、このフィルタからの出力をナビゲーション部３０に出力する（ステップＳ５）。第３のフィルタ２３が選択されると、ナビゲーション部３０の航行目標算出部３２は、ホバリングをする旨の航行目標を目標値算出部４０に出力する。目標値算出部４０ではホバリングを実施するための目標値が算出され、この目標値に基づいて制御量算出部５０は制御量を算出する。この制御量には、無人ヘリコプタが有するカメラの撮影方向を鉛直下方に向ける制御量も含まれる。ユーザは、基地局に表示されるそのカメラの映像に基づいてコントローラを操作し、ホバリングを維持するように操舵、主に水平方向の移動に関する操舵を行う。第３のフィルタ２３は、ＩＮＳ１１の測定値に基づいて現在値を算出することになるが、上述したようにそのままではＩＮＳ１１の測定値を積分して得られる速度は発散してしまうので、入力部１６を介してホバリングを維持するためのユーザの上記操舵の操作量を取得し、これに基づいてＩＮＳの出力を補正する。
【００２６】
なお、本実施の形態においては、このようにホバリングを維持している間に、フィルタ選択部３１は、ＧＰＳ１３，１４をリセットし（ステップＳ６）、ＧＰＳ１３，１４の異常が解消されるように試みる。このとき、方位や高度については、磁力計１２や気圧計１５の測定値に基づいて容易に算出することができるので、第３のフィルタ２３は、主に水平方向の移動に関する現在値について演算を行えばよい。なお、異常なＧＰＳのリセットが終了すると、フィルタ選択部３１は、ステップＳ１の処理に戻り、ＧＰＳ１３，１４の異常が解消されたか否かを確認する。
【００２７】
従来では、ＧＰＳに異常が発生した場合には、ＩＮＳからの測定値が発散して機体が制御不能となるので、予測しない方向へ飛行しないよう故意に無人ヘリコプタを落下させていた。本実施の形態によれば、ＧＰＳ１３，１４に異常が発生した場合であっても、第３のフィルタ２３を選択することにより、ユーザによる修正操作に基づいてＩＮＳの出力を補正し、速度が発散してしまうことを防ぐことができる。また、無人ヘリコプタをホバリングさせている間にＧＰＳ１３，１４の異常を解消させることが可能となる。よって、機体を安定して制御し、無人ヘリコプタの落下等を防ぐことができる。
【００２８】
［第３のフィルタ（ＭＰＩＮＳ）の動作］
次に、図３を参照して、第３のフィルタの動作について説明する。この第３のフィルタ２３は、主にＩＮＳの持つバイアスを算出し直すバイアス算出動作とＩＮＳ１１の出力を積分する速度算出動作を行う。なお、図３に示す制御ループは、例えば、２０［ｍｓ］など所定間隔で実施される。
【００２９】
（バイアス算出動作）
ナビゲーション部３０によりＧＰＳ１３，１４の少なくとも一方が正常であると判定された場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、バイアス算出部２３１は無人ヘリコプタの機体の挙動が安定してるか否か確認する（ステップＳ１２）。離陸時や旋回時は、機体の挙動が激しく、ＧＰＳもＩＮＳも誤差が大きい傾向にあるため、積分計算しても正しいバイアスを算出することができない。このため、バイアス算出部２３１は、まず、機体の挙動が安定しているか否かを確認する。この確認は、例えば、単位時間当たりのＧＰＳＩＮＳによる速度の現在値が、所定の値を越えたか否かを判定することにより行うことができる。
【００３０】
機体の挙動が安定していない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、バイアス算出部２３１は、新たなバイアスの算出を行わない。
【００３１】
一方、機体の挙動が安定している場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、バイアス算出部２３１は、ＩＮＳ１１のバイアスを算出する。この具体的な算出方法について、図３および図４を参照して説明する。
【００３２】
まず、バイアス算出部２３１は、ＩＮＳ１１による機軸加速度１０３を、ＩＮＳ１１が有するジャイロにより測定した機体の姿勢角１０２と磁力計１２により測定した方位角１０４とに基づいて要素１０５によりオイラー変換し、地球軸の加速度を算出する。この地球軸に対する加速度を、要素１０７によってＧＰＳＩＮＳによって算出した速度１０１に基づいて機体の挙動を監視しながら、積分を行う（ステップＳ１３）。これにより、ＩＮＳ１１の加速度による地球軸の速度（以下、「積分速度」という。）が算出される。この積分は、例えば１０秒など所定時間行われる。
【００３３】
積分が行われると、バイアス算出部２３１は、この積分が所定時間行われたか否かを確認する（ステップＳ１４）。所定時間積分が行われていない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、バイアス算出部２３１は、ステップＳ１２の処理に戻る。所定時間だけ積分が行われると（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、バイアス算出部２３１は、減算器１０８によりＧＰＳＩＮＳによる速度と、ＩＮＳ１１による積分速度との差分をとり、これを積分時間で除することにより、ＩＮＳ１１のバイアスを算出する。算出されたバイアスは、加速度補正量として加算器１０６により地球軸の加速度に加算され、次回のバイアスの算出に用いられる（ステップＳ１５）。これにより、より正確なバイアスを算出することができる。
【００３４】
例えば、図５に示すように、ＧＰＳＩＮＳによる速度を符号ａで表した場合において、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間Ｔ１で積分したときのＩＮＳ１１による積分速度を符号ｂ１で表したとする。このときの、差分ｃ１を時間Ｔ１で除することにより、ＩＮＳ１１のバイアスが算出される。このバイアスを加速度誤差として時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間Ｔ２におけるバイアスの算出に用いることにより、時間Ｔ２におけるＩＮＳ１１による積分速度（符号ｂ２）は補正され、ＧＰＳＩＮＳによる速度とＩＮＳ１１の積分速度との差分ｃ２が小さくなる。
【００３５】
なお、時刻ｔ３から時刻ｔ４の時間は、ＧＰＳＩＮＳによる速度の変化が大きく、機体の挙動が安定していないことを示している。このような場合、上述したように、要素１０７による積分は符号ｂ３に示すように途中でリセットされる。このリセットの後、機体の挙動が安定すると、再びバイアスの算出が行われる。算出されたバイアスは、ＩＮＳ１１の出力の補正に用いられる。
【００３６】
（速度算出動作）
ナビゲーション部３０によりＧＰＳ１３，１４の両方が異常であると判定された場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、速度算出部２３２は、次のようにして入力部１６を介して入力されるユーザの操作量が正常であるか否かを確認する（ステップＳ２１）。本実施の形態では、第３のフィルタ２３が選択されると、無人ヘリコプタに搭載されたカメラを鉛直下方に向け、基地局の表示装置には鉛直下方の映像と、ホバリングするための操舵を行う旨を表示する。ユーザは、その表示にしたがって、基地局の表示装置に表示される無人ヘリコプタの鉛直下方の映像に基づいてジョイスティックなどを操作することにより、無人ヘリコプタがホバリングを維持するための操舵を行う。例えば、映像が表示装置の上側から下側に流れるときは、無人ヘリコプタが機首方向に進んでいることを意味するので、ユーザは、無人ヘリコプタを後退させるための舵を打つ。この操舵の操作量が、例えば、同じ方向に所定時間以上舵が打たれたり、舵が全く打たれなかったりすると、速度算出部２３２は、操舵が異常であると判断する。
【００３７】
ユーザの操作量が異常であると判断された場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、速度算出部２３２は、ＩＮＳ１１がハードまたはソフト的に異常である、または、第３のフィルタ２３がソフト的に異常であると判断し（ステップＳ３１）、速度算出動作を終了する。
【００３８】
一方、ユーザの操作量が正常であると判断された場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、その操作量をオイラー変換し、地球軸に対する速度（以下、「操舵速度」という）を算出し（ステップＳ２２）、この操舵速度が例えば１［ｍ／ｓ］など所定の速度より高いか否かを判定する（ステップＳ２３）。ここで、操舵速度は、積分速度と目標速度との差、すなわちＩＮＳ１１による積分速度の誤差に相当する。
【００３９】
操舵速度が１［ｍ／ｓ］より低い場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、第３のフィルタ２３は、その操舵速度を航行目標としてナビゲーション部３０の航行目標算出部３２に入力する。これにより、無人ヘリコプタをゆっくり移動させることができる。
【００４０】
一方、操舵速度が１［ｍ／ｓ］より高い場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、第３のフィルタ２３は、操舵速度をＩＮＳ１１の速度を補正する際の速度の補正量として用いる。１［ｍ／ｓ］より大きな操舵速度が、例えば３秒以上など所定時間連続した場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、第３のフィルタ２３は、例えば８０［ｃｍ／ｓ］などの所定の速度でＩＮＳ１１からの積分速度を補正する（ステップＳ２５）。このように高い操舵速度が連続して入力されたときには高い速度で補正を行うことにより、バイアスが大きくずれていた場合に、素早く機体の動きを止めることができる。
【００４１】
１［ｍ／ｓ］より高い操舵速度が３秒以上連続しなかった場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、第３のフィルタ２３は、４０［ｃｍ／ｓ］の速度でＩＮＳ１１からの積分速度を補正する（ステップＳ３０）。
【００４２】
操舵速度による補正量の合計が例えば２００［ｃｍ／ｓ］など所定の値を超えると（ステップＳ２６）、速度算出部２３２は、ＩＮＳ１１による加速度のバイアスを補正する加速度補正値を算出する（ステップＳ２７）。この加速度補正値は、下式（１）により算出される。下式（１）において、所要時間とは、第３のフィルタ２３が選択された時刻または前回の加速度補正値の算出時刻から操舵速度の補正量の合計が２００［ｃｍ／ｓ］を超えるまでの時間のことを意味する。
【００４３】
加速度補正値＝２００［ｃｍ／ｓ］÷所要時間  ・・・（１）
【００４４】
加速度補正値が算出される（ステップＳ２７）、または、操舵速度の補正量の合計が２００［ｃｍ／ｓ］を超えない場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、速度算出部２３２は、速度を算出する（ステップＳ２８）。この速度の計算は、例えば２０［ｍｓ］など図３の制御ループを実施する周期毎に行われる。したがって、速度は、下式（２）により算出される。
【００４５】
速度＝（ＩＮＳ加速度＋加速度補正値）×２０［ｍｓ］  ・・・（２）
【００４６】
上式（２）において、加速度補正値には、上式（１）で算出された加速度補正値が用いられる。なお、上式（１）により最初の加速度補正値が算出されるまでは、バイアス算出部２３１により算出されたバイアスに対応する加速度補正値が用いられる。
【００４７】
上述した第３のフィルタ２３による速度算出動作の結果の一例を図６に示す。図６において、符号ｄの線はＩＮＳ１１による積分速度、符号ｅは真の速度、符号ｆは第３のフィルタ２３による速度、符号ｇはユーザの操舵速度による補正量、符号ｈはユーザの操舵速度をそれぞれ表してる。なお、図６において、符号ｅで表す真の速度は、正常に動作するＧＰＳの出力を用いたＧＰＳＩＮＳにより測定している。  
【００４８】
積分速度（符号ｄ）は時間の経過とももに発散する傾向にあるが、その積分速度（符号ｄ）にユーザの操舵速度による補正量（符号ｇ）を付加した第３のフィルタ２３による速度（符号ｆ）は、真の値（ｅ）とほぼ同等の値となっている。このように、本実施の形態によれば、ユーザの操舵によってＩＮＳ１１の積分速度を補正することにより、正確な速度を算出することができる。この速度に基づいて無人ヘリコプタの飛行制御を行うことにより、機体の姿勢を安定させることができる。
【００４９】
次に、第３のフィルタ２３による加速度補正値の算出動作の具体例について図７に示す。なお、図７において、図６に示される各値と同等の値には同じ符号が付してある。
【００５０】
上式（１）に示すように、加速度補正値は、ユーザの操舵速度の補正量が所定の値に達するのに要した時間で除した値、すなわち図７の符号ｉで示す線分の傾きで表される。この場合、操舵速度の補正量が２００［ｃｍ／ｓ］、この値に達するまでに要した時間は約６５［ｓ］であるので、加速度補正量は約３［ｃｍ／ｓ］となる。この加速度補正量を用いてバイアスを補正して第３のフィルタ２３により速度を算出したところ、符号ｊで示すように操舵速度の補正量の傾きが小さくなっており、ＩＮＳ１１による積分速度の誤差（発散の度合い）が減少したことがわかる。このように、本実施の形態によれば、ＩＮＳ１１の積分速度とユーザの操舵により速度を算出する際に、バイアスを補正することにより、ユーザの操舵を少なくし、ユーザの負担を軽減することができる。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ユーザによる操舵の操作量に基づいてＩＮＳ１１の出力を補正することにより、ＩＮＳ１１による積分速度が発散するのを防ぐことが可能となるので、ＧＰＳに異常が発生した場合であっても、機体を安定して制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、ヘリコプタ、飛行船、熱気球などの浮遊物体に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】（ａ）本発明の無人ヘリコプタの制御装置の構成を示すブロック図、（ｂ）第３のフィルタの構成を示すブロック図である。
【図２】フィルタ選択動作を示すフローチャートである。
【図３】第３のフィルタの動作を示すフローチャートである。
【図４】バイアス算出部によるバイアス算出動作を説明する回路図である。
【図５】バイアス算出動作を説明するグラフである。
【図６】第３のフィルタの出力の一例を示す図である。
【図７】図６におけるバイアスの補正方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００５４】
１１…ＩＮＳ、１２…磁力計、１３，１４…ＧＰＳ、１５…気圧計、１６…入力部、２０…センサ部、２１…第１のフィルタ、２２…第２のフィルタ、２３…第３のフィルタ、３０…ナビゲーション部、３１…フィルタ選択部、４０…目標値算出部、５０…制御量算出部、６０…駆動部、２３１…バイアス算出部、２３２速度算出部。
【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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