(57)【要約】【課題】無人航空機が気圧センサの出力値に基づいてその飛行高度を制御するときに、気圧変化による無人航空機の飛行高度の乱れを抑制可能な飛行高度補正システム、および、飛行高度補正方法を提供する。【解決手段】気圧センサを備える無人航空機および基準器と、前記基準器の気圧値等である基準値を記憶する基準値記憶手段と、前記無人航空機の離陸時における前記基準値と現在の前記基準値とを比較して増減値を算出する増減値取得手段と、前記無人航空機の気圧値等に対して、前記増減値を加味した値である補正値を算出する補正値取得手段と、前記補正値に基づいて前記無人航空機の飛行高度を制御する飛行高度調節手段と、を備えることを特徴とする無人航空機の飛行高度補正システム、および、これを用いた方法により解決する。【選択図】図２
2017200803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転翼および気圧センサを備える無人航空機と、
気圧センサを備え固定位置に設置された基準器と、
前記基準器の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度を基準値として記憶する基準値記憶手段と、
前記無人航空機の離陸時における前記基準値である初期値を前記基準値記憶手段から取得し、該初期値と現在の前記基準値である現在値とを比較してこれらの差である増減値を算出する増減値取得手段と、
前記無人航空機の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度を実機値としたときに、該実機値に対して、前記増減値取得手段が算出した前記増減値を加味した値である補正値を算出する補正値取得手段と、
前記補正値に基づいて前記無人航空機の飛行高度を制御する飛行高度調節手段と、
を備えることを特徴とする無人航空機の飛行高度補正システム。
【請求項２】
前記基準器は、互いに距離を空けて複数設置されており、
前記基準値記憶手段には、前記基準値とともに、該基準値の取得時刻、および、該基準値を取得した前記基準器の個体識別情報が記憶され、
前記増減値取得手段はさらに、前記各基準器の前記増減値を均した値である調整増減値を算出し、
前記補正値取得手段は、前記実機値に対して、前記増減値取得手段が算出した前記調整増減値を加味して前記補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の無人航空機の飛行高度補正システム。
【請求項３】
前記無人航空機および前記各基準器と通信可能なサーバ装置をさらに備え、
前記サーバ装置は、前記各基準器の設置位置の緯度および経度が記憶された設置座標記憶手段、前記基準値記憶手段、および、前記増減値取得手段を有しており、
前記無人航空機は、自機の緯度および経度である飛行座標を取得可能な飛行座標取得手段、前記補正値取得手段、および、前記飛行高度調節手段を有しており、
前記サーバ装置は、前記無人航空機から前記飛行座標を取得して、前記無人航空機と前記各基準器との距離を算出可能であり、前記増減値取得手段は、前記調整増減値を算出するときに、前記無人航空機と前記各基準器との距離に応じて前記各増減値に重み付けをすることを特徴とする請求項２に記載の無人航空機の飛行高度補正システム。
【請求項４】
回転翼および気圧センサを備える無人航空機と、
気圧センサを備え固定位置に設置された基準器と、
前記基準器の設置位置の標高または該標高を気圧値に変換した値を標高値として記憶する標高値記憶手段と、
前記基準器の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度を基準値としたときに、前記基準器の前記標高値を前記標高値記憶手段から取得し、該標高値と、該基準器の前記基準値との差である高度誤差を算出する高度誤差取得手段と、
前記無人航空機の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度を実機値としたときに、該実機値に対して、前記高度誤差取得手段が算出した前記高度誤差を加味した値である補正値を算出する補正値取得手段と、
前記補正値に基づいて該無人航空機の飛行高度を制御する飛行高度調節手段と、
を備えることを特徴とする無人航空機の飛行高度補正システム。
【請求項５】
前記基準器は、互いに距離を空けて複数設置されており、
前記標高値記憶手段には、前記標高値とともに該標高値を取得した前記基準器の個体識別情報が記憶され、
前記高度誤差取得手段はさらに、前記各基準器の前記高度誤差を均した値である調整高度誤差を算出し、
前記飛行高度調節手段は、前記実機値に対して、前記高度誤差取得手段が算出した前記調整高度誤差を加味して前記補正値を算出することを特徴とする請求項４に記載の無人航空機の飛行高度補正システム。
【請求項６】
前記無人航空機および前記各基準器と通信可能なサーバ装置をさらに備え、
前記サーバ装置は、前記各基準器の設置位置の緯度および経度が記憶された設置座標記憶手段、および前記高度誤差取得手段を有しており、
前記無人航空機は、自機の緯度および経度である飛行座標を取得可能な飛行座標検出手段、前記補正値取得手段、および、前記飛行高度調節手段を有しており、
前記サーバ装置は、前記無人航空機から前記飛行座標を取得して、前記無人航空機と前記各基準器との距離を算出可能であり、前記増減値取得手段は、前記調整高度誤差を算出するときに、前記無人航空機と前記各基準器との距離に応じて前記各高度誤差に重み付けをすることを特徴とする請求項５に記載の無人航空機の飛行高度補正システム。
【請求項７】
回転翼および気圧センサを備える無人航空機と、
気圧センサを備え固定位置に設置された基準器と、
を用いた無人航空機の飛行高度補正方法であって、
前記基準器の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度を基準値としたときに、前記無人航空機の離陸時における該基準値である初期値と、該初期値と現在の前記基準値との差である増減値を算出する増減値取得処理と、
前記無人航空機の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度に対して前記増減値を加味した値に基づいて該無人航空機の飛行高度を制御する飛行高度調節処理と、
を含むことを特徴とする無人航空機の飛行高度補正方法。
【請求項８】
回転翼および気圧センサを備える無人航空機と、
気圧センサを備え固定位置に設置された基準器と、
を用いた無人航空機の飛行高度補正方法であって、
前記基準器の設置位置の標高または該標高を気圧値に変換した値と、該基準器の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度との差である高度誤差を算出する高度誤差取得処理と、
前記無人航空機の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度に対して前記高度誤差を加味した値に基づいて該無人航空機の飛行高度を制御する飛行高度調節処理と、
を含むことを特徴とする無人航空機の飛行高度補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人航空機の飛行高度補正システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業用無人ヘリコプターに代表される小型の無人航空機は、機体が高価で入手困難なうえ、安定して飛行させるためには操作に熟練が必要とされるものであった。しかし近年、無人航空機の姿勢制御や自律飛行に用いられるセンサ類およびソフトウェアの改良が大きく進んだことで、無人航空機の操作性が著しく向上し、また、高性能な機体を安価に入手できるようになった。こうした背景から現在、特に小型のマルチコプターについては、趣味目的だけでなく、広範な分野における種々のミッションへの応用が試行されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０２１０３６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１０１４８号公報
【特許文献３】特開２０１１−１１７８１８号公報
【特許文献４】特開２０１３−２１２８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような無人航空機では、その飛行高度を検知するために気圧センサが一般に用いられている。無人航空機は気圧センサの出力値を気圧高度に換算し、それに基づいて機体の飛行高度を制御する。その他の高度検知手段としては、例えばレーザーや赤外線、または超音波を用いた距離センサも利用可能であるが、これら距離センサは地表と機体との相対的な距離を測るものであり、地表に凹凸がある場合にはその影響を受けやすい。そのため、これら距離センサを用いて、平坦でない地表の上空を無人航空機に一定の高度を保たせつつ飛行させるためには、地表の凹凸による測定高度の乱れを相殺する仕組みを別途備える必要がある。
【０００５】
一方、気圧センサを用いた場合でも、気圧センサが検知する大気圧は高度に対して常に一定ではなく、気象条件の変化や、地形、または大気潮汐などにより変化する。比較的短時間のフライトや手動操縦による有視界飛行ではその影響は小さいが、飛行距離・飛行時間が長くなるにつれ、この気圧変化による飛行高度の誤差は顕著となる。
【０００６】
上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、無人航空機が気圧センサの出力値に基づいてその飛行高度を制御するときに、気圧変化による無人航空機の飛行高度の乱れを抑制可能な飛行高度補正システム、および、飛行高度補正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の無人航空機の飛行高度補正システムは、回転翼および気圧センサを備える無人航空機と、気圧センサを備え固定位置に設置された基準器と、前記基準器の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度を基準値として記憶する基準値記憶手段と、前記無人航空機の離陸時における前記基準値である初期値を前記基準値記憶手段から取得し、該初期値と現在の前記基準値である現在値とを比較してこれらの差である増減値を算出する増減値取得手段と、前記無人航空機の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度を実機値としたときに、該実機値に対して、前記増減値取得手段が算出した前記増減値を加味した値である補正値を算出する補正値取得手段と、前記補正値に基づいて前記無人航空機の飛行高度を制御する飛行高度調節手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
無人航空機とは別に、大気圧の変化を検知するための基準器を無人航空機の発着ポートや飛行エリア内などに設けることにより、無人航空機の離陸時からの大気圧の変化（増減値）を検知することが可能となる。そして、無人航空機が認識する気圧値や気圧高度（実機値）をこの増減値に基づいて調整することにより、同一高度における実機値の増減を相殺し、無人航空機の飛行高度を一定に保つことが可能となる。
【０００９】
また、前記基準器は、互いに距離を空けて複数設置されており、前記基準値記憶手段には、前記基準値とともに、該基準値の取得時刻、および、該基準値を取得した前記基準器の個体識別情報が記憶され、前記増減値取得手段はさらに、前記各基準器の前記増減値を均した値である調整増減値を算出し、前記補正値取得手段は、前記実機値に対して、前記増減値取得手段が算出した前記調整増減値を加味して前記補正値を算出する構成としてもよい。
【００１０】
無人航空機の離陸地点と、そこから遠く離れた場所とでは、互いに大気圧の変化条件が異なっている。そのため、無人航空機が基準器から遠ざかるにつれて、実際に無人航空機が飛行しているエリアの大気圧の増減値と、基準器が設置されたエリアの大気圧の増減値とに違いが生じ、無人航空機の飛行高度に乱れが生じるおそれがある。そこで、基準器を適当な間隔で複数設置し、これら各基準器における大気圧の増減値を均した調整増減値（例えばこれら増減値の単純平均や、無人航空機と各基準器との距離に基づく加重平均）に基づいて無人航空機の実機値に調整することにより、無人航空機の飛行高度の乱れを広範なエリアにわたって抑えることが可能となる。
【００１１】
また、前記無人航空機および前記各基準器と通信可能なサーバ装置をさらに備え、前記サーバ装置は、前記各基準器の設置位置の緯度および経度が記憶された設置座標記憶手段、前記基準値記憶手段、および、前記増減値取得手段を有しており、前記無人航空機は、自機の緯度および経度である飛行座標を取得可能な飛行座標取得手段、前記補正値取得手段、および、前記飛行高度調節手段を有しており、前記サーバ装置は、前記無人航空機から前記飛行座標を取得して、前記無人航空機と前記各基準器との距離を算出可能であり、前記増減値取得手段は、前記調整増減値を算出するときに、前記無人航空機と前記各基準器との距離に応じて前記各増減値に重み付けをする構成としてもよい。
【００１２】
各基準器と無人航空機との間にこれらと通信可能なサーバ装置を設け、サーバ装置が各基準器の増減値を収集して調整増減値を算出し、無人航空機はサーバ装置から取得した調整増減値に基づいてその飛行高度を制御する構成とすることにより、サーバ装置を中心として飛行高度補正システムを一元的に管理することが可能となる。またこれにより、各基準器と無人航空機が備える機能を最小限に抑えることができ、システムの規模や数の拡張が容易となる。さらに、増減値取得手段が調整増減値を算出するときに、各基準器と無人航空機との距離に応じて各増減値に重みづけを行うことにより、実際の大気圧の変化と調整増減値とをより正確に一致させることが可能となる。
【００１３】
また、上記課題を解決するため、本発明の無人航空機の飛行高度補正システムは、回転翼および気圧センサを備える無人航空機と、気圧センサを備え固定位置に設置された基準器と、前記基準器の設置位置の標高または該標高を気圧値に変換した値を標高値として記憶する標高値記憶手段と、前記基準器の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度を基準値としたときに、前記基準器の前記標高値を前記標高値記憶手段から取得し、該標高値と、該基準器の前記基準値との差である高度誤差を算出する高度誤差取得手段と、前記無人航空機の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度を実機値としたときに、該実機値に対して、前記高度誤差取得手段が算出した前記高度誤差を加味した値である補正値を算出する補正値取得手段と、前記補正値に基づいて該無人航空機の飛行高度を制御する飛行高度調節手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
無人航空機とは別に、実際の高度（真高度）と気圧高度との誤差を検知するための基準器を無人航空機の発着ポートや飛行エリア内などに設け、無人航空機の実機値をこの高度誤差に基づいて調整することにより、無人航空機の真高度と実機値との誤差を解消させることができる。そして、これにより、無人航空機の飛行高度を真高度に基づいて一定に保つことが可能となる。上述の、無人航空機の離陸時からの大気圧の増減値を使用した飛行高度の補正は、あくまで離陸時の大気圧に対する相対的かつ経時的な変化を相殺することを目的としたものであり、真高度を基準として無人航空機を一定の飛行高度に維持するためには、真高度を認識するための仕組みを別途備える必要がある。本発明では、基準器の設置位置における標高（実際の高度）を予め標高値記憶手段に登録しておくことにより、上で述べた構成と同様の仕組みで、かつ、真高度を基準として無人航空機を一定の飛行高度に保つことが可能となる。
【００１５】
また、前記基準器は、互いに距離を空けて複数設置されており、前記標高値記憶手段には、前記標高値とともに該標高値を取得した前記基準器の個体識別情報が記憶され、前記高度誤差取得手段はさらに、前記各基準器の前記高度誤差を均した値である調整高度誤差を算出し、前記飛行高度調節手段は、前記実機値に対して、前記高度誤差取得手段が算出した前記調整高度誤差を加味して前記補正値を算出することが好ましい。
【００１６】
無人航空機の離陸地点と、そこから遠く離れた場所とでは、互いに大気圧の変化条件が異なっている。そのため、無人航空機が基準器から遠ざかるにつれて、実際に無人航空機が飛行しているエリアの高度誤差と、基準器が設置されたエリアの高度誤差とに違いが生じ、無人航空機の飛行高度に乱れが生じるおそれがある。そこで、基準器を適当な間隔で複数設置し、これら各基準器における高度誤差を均した調整高度誤差（例えばこれら調整高度誤差の単純平均や、無人航空機と各基準器との距離に基づく加重平均）に基づいて無人航空機の実機値を調整することにより、無人航空機の飛行高度の乱れを広範なエリアにわたって抑えることが可能となる。
【００１７】
また、前記無人航空機および前記各基準器と通信可能なサーバ装置をさらに備え、前記サーバ装置は、前記各基準器の設置位置の緯度および経度が記憶された設置座標記憶手段、および前記高度誤差取得手段を有しており、前記無人航空機は、自機の緯度および経度である飛行座標を取得可能な飛行座標検出手段、前記補正値取得手段、および、前記飛行高度調節手段を有しており、前記サーバ装置は、前記無人航空機から前記飛行座標を取得して、前記無人航空機と前記各基準器との距離を算出可能であり、前記増減値取得手段は、前記調整高度誤差を算出するときに、前記無人航空機と前記各基準器との距離に応じて前記各高度誤差に重み付けをする構成としてもよい。
【００１８】
各基準器と無人航空機との間にこれらと通信可能なサーバ装置を設け、サーバ装置が各基準器の高度誤差を収集して調整高度誤差を算出し、無人航空機はサーバ装置から取得した調整高度誤差に基づいてその飛行高度を制御する構成とすることにより、サーバ装置を中心として飛行高度補正システムを一元的に管理することが可能となる。またこれにより、各基準器と無人航空機が備える機能を最小限に抑えることができ、システムの規模や数の拡張が容易となる。さらに、高度誤差取得手段が調整高度誤差を算出するときに、各基準器と無人航空機との距離に応じて各高度誤差に重みづけを行うことにより、実際の大気圧の変化と調整高度誤差とをより正確に一致させることが可能となる。
【００１９】
また、上記課題を解決するため、本発明の無人航空機の飛行高度補正方法は、回転翼および気圧センサを備える無人航空機と、気圧センサを備え固定位置に設置された基準器と、を用いた無人航空機の飛行高度補正方法であって、前記基準器の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度を基準値としたときに、前記無人航空機の離陸時における該基準値である初期値と、該初期値と現在の前記基準値との差である増減値を算出する増減値取得処理と、前記無人航空機の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度に対して前記増減値を加味した値に基づいて該無人航空機の飛行高度を制御する飛行高度調節処理と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
無人航空機とは別に、大気圧の変化を検知するための基準器を無人航空機の発着ポートや飛行エリア内などに設けることにより、無人航空機の離陸時からの大気圧の変化（増減値）を取得することが可能となる。そして、無人航空機が認識する気圧値や気圧高度（実機値）をこの増減値に基づいて調整することにより、同一高度における実機値の増減を相殺し、無人航空機の飛行高度を一定に保つことが可能となる。
【００２１】
また、上記課題を解決するため、本発明の無人航空機の飛行高度補正方法は、回転翼および気圧センサを備える無人航空機と、気圧センサを備え固定位置に設置された基準器と、を用いた無人航空機の飛行高度補正方法であって、前記基準器の設置位置の標高または該標高を気圧値に変換した値と、該基準器の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度との差である高度誤差を算出する高度誤差取得処理と、前記無人航空機の気圧センサの気圧値または該気圧値から算出した気圧高度に、前記高度誤差を加味した値に基づいて該無人航空機の飛行高度を制御する飛行高度調節処理と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
無人航空機とは別に、実際の高度（真高度）と気圧高度との誤差を検知するための基準器を無人航空機の発着ポートや飛行エリア内などに設け、無人航空機の実機値をこの高度誤差に基づいて調整することにより、無人航空機の真高度と実機値との誤差を解消することができ、無人航空機の飛行高度を真高度に基づいて一定に保つことが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明にかかる無人航空機の飛行高度補正システムおよび方法によれば、無人航空機が気圧センサの出力値に基づいてその飛行高度を制御するときに、気圧変化による無人航空機の飛行高度の乱れを抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態の飛行高度補正システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態の飛行高度補正システムの機能構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態の飛行高度補正方法の手順を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態の飛行高度補正システムによりマルチコプターの飛行高度が維持される様子について具体値を用いて説明する図である。
【図５】第２実施形態の飛行高度補正システムの全体構成を示す模式図である。
【図６】第２実施形態の飛行高度補正システムの機能構成を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態の飛行高度補正方法の手順を示すフローチャートである。
【図８】調整増減値の算出方法について基準器が２基設置されている場合の例である。
【図９】調整増減値の算出方法について基準器が３基設置されている場合の例である。
【図１０】第２実施形態の飛行高度補正システムによりマルチコプターの飛行高度が維持される様子について具体値を用いて説明する図である。
【図１１】第３実施形態の飛行高度補正システムの全体構成を示す模式図である。
【図１２】第３実施形態の飛行高度補正システムの機能構成を示すブロック図である。
【図１３】第３実施形態の飛行高度補正方法の手順を示すフローチャートである。
【図１４】第４実施形態の飛行高度補正システムによりマルチコプターの飛行高度が維持される様子について具体値を用いて説明する図である。
【図１５】第４実施形態の飛行高度補正システムの全体構成を示す模式図である。
【図１６】第４実施形態の飛行高度補正システムの機能構成を示すブロック図である。
【図１７】第４実施形態の飛行高度補正方法の手順を示すフローチャートである。
【図１８】第４実施形態の飛行高度補正システムによりマルチコプターの飛行高度が維持される様子について具体値を用いて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。以下の実施形態にかかる無人航空機の飛行高度補正システム、および、無人航空機の飛行高度補正方法は、屋外においてマルチコプターを一定の飛行高度で飛行させる例である。
【００２６】
＜第１実施形態＞
［全体構成］
図１は、第１実施形態にかかる飛行高度補正システムＳ１の全体構成を示す模式図である。図２は、飛行高度補正システムＳ１の機能構成を示すブロック図である。本実施形態の飛行高度補正システムＳ１は、無人航空機であるマルチコプター１１、マルチコプター１１の発着ポート近傍の地面に設置された基準器６０、および、マルチコプター１１へオペレータの指示を送信する操縦端末９１により構成されている。
【００２７】
［マルチコプターの構成］
マルチコプター１１の機体には、フライトコントローラ２０、複数の回転翼であるローターＲおよびこれらローターＲの回転を制御するＥＳＣ４３（Electric Speed Controller）、オペレータの操縦端末９１や基準器６０と無線通信を行う無線送受信器３３、および、電力供給源であるバッテリー５１が搭載されている。
【００２８】
各ローターＲは、ＤＣモータであるモータ４１、およびその出力軸に取り付けられたブレード４２により構成されている。ＥＳＣ４３はローターＲのモータ４１に接続されており、フライトコントローラＦＣから指示された速度でモータ４１を回転させる装置である。尚、本実施形態におけるマルチコプター１１は、４基のローターＲが搭載されたクアッドコプターであるが、ローターＲの数は４基には限定されず、求められる飛行安定性や許容されるコスト等に応じて、ローターＲが２基のヘリコプター（テールローターを除外するとローターＲが１基）からローターＲが８基のオクトコプター、さらにそれ以上のローター数を備えるものまで適宜変更可能である。
【００２９】
フライトコントローラＦＣは、マイクロコントローラである制御装置２０を備えている。制御装置２０は、中央処理装置であるＣＰＵ２１、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶装置であるメモリ２２、および、ＥＳＣ４３を介して各モータ４１の回転数および回転速度（以下、これらを総称して単に「回転数」という。）を制御するＰＷＭコントローラ２３を備えている。
【００３０】
フライトコントローラＦＣはさらに、飛行制御センサ群３１およびＧＰＳ受信器３２（以下、「センサ等」ともいう。）を備えており、これらは制御装置２０に接続されている。本実施形態におけるマルチコプター１１の飛行制御センサ群３１には、気圧センサ３１１のほか、加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサ（方位センサ）などが含まれている。制御装置２０は、これらセンサ等により、機体の傾きや回転のほか、飛行中の緯度経度、飛行高度、および機首の方位角を含む自機の位置情報を取得可能とされている。
【００３１】
制御装置２０のメモリ２２には、マルチコプター１１の飛行時における姿勢や基本的な飛行動作を制御する飛行制御アルゴリズムが実装されたプログラムである飛行制御プログラムＦＣＰが記憶されている。飛行制御プログラムＦＣＰは、オペレータ（操縦端末９１）からの指示に従い、センサ等から取得した現在位置を基に各ローターＲの回転数を調節し、機体の姿勢や位置の乱れを補正しながらマルチコプター１１を飛行させる。尚、本実施形態におけるマルチコプター１１の操縦は、基本的にオペレータが操縦端末９１を用いて行うこととしているが、例えば、緯度経度、飛行高度、飛行ルートなどのパラメータを飛行制御プログラムＦＣＰに予め登録しておき、目的地へ自律的に飛行させることも可能である（以下、このような自律飛行のことを「オートパイロット」という。）。
【００３２】
このように、本実施形態におけるマルチコプター１１は高度な飛行制御機能を備えている。ただし、本発明における無人航空機は、気圧センサを備え、回転翼による一般的な飛行動作と、機体の飛行高度の自律的な調節が可能な機体であればよく、他の構成や機能はあくまで追加的なものである。例えば、地磁気センサやＧＰＳ３２が省略され、オートパイロット機能を備えない機体も本発明の無人航空機に含まれる。
【００３３】
［基準器の構成］
基準器６０は、気圧センサ６１と無線送受信器６２とを備え、その配置された場所における気圧値を検知して発信するビーコンである。基準器６０は、取得した気圧値をＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）（登録商標）などの近距離無線通信プロトコルを用いてマルチコプター１１へ送信する。尚、これら気圧センサ６１や無線送受信器６２への電力の供給は、図示しないバッテリーを用いてもよく、有線給電により行ってもよい。
【００３４】
本実施形態における基準器６０は、検知した気圧値を例えば数秒〜数十秒に一回のサイクルでマルチコプター１１へ送信する構成とされている。その他、例えば、マルチコプター１１に前回送信した気圧値を基準器６０が記憶可能であり、その値に対して所定の閾値以上の変化が生じた場合にのみ気圧値を送信する構成としてもよい。または、マルチコプター１１からの送信指示があったときにだけ気圧値を送信する構成としてもよい。さらに、検知した気圧値を国際標準大気などに基づいて気圧高度に変換したうえでマルチコプター１１に送信してもよい。
【００３５】
上でも述べたように、本実施形態における基準器６０はマルチコプター１１の発着ポート近傍の地表に固定されている。基準器６０の設置位置は厳密には制限されないが、マルチコプター１１の飛行位置における気圧変化と同等の気圧変化の影響をうける場所に設置することが望ましい。また、基準器６０の設置対象も常に地表である必要はなく、例えば地上に設けられた家屋、ビル、電柱、フェンスなどの工作物、または樹木などの自然物に取り付けてもよい。尚、本発明の基準器の配置場所についての定義である「固定位置に設置」とは、例えば移動不能かつ変形不能な工作物や自然物に対して、基準器をねじ止めなどで強固に固着させた場合のみを指すのではなく、基準器をその位置があまり変わらない場所におく、という程度の意味である。よって、例えば地表やビルの屋上に基準器６０を単に置いただけの場合や、さらには、マルチコプター１１のオペレータが基準器６０を身につけ、一定の場所からマルチコプター１１を操縦するような場合も含まれる。
【００３６】
［操縦端末の構成］
本実施形態における操縦端末９１は、マルチコプター１１に対してオペレータの指示を送信するいわゆるプロポである。
【００３７】
［飛行高度補正機能および方法］
図２に示すように、マルチコプター１１は、基準器６０の気圧センサ６１が検知した気圧値である基準値ｖを記憶する基準値記憶領域ＶＳ（基準値記憶手段）を有している。本実施形態においては、基準値記憶領域ＶＳには、マルチコプター１１の離陸時における基準値ｖが初期値ｉとして登録される。
【００３８】
マルチコプター１１の飛行制御プログラムＦＣＰは、マルチコプター１１の飛行高度を管理するサブプログラムとして、飛行高度調節プログラムＦＡＰ（飛行高度調節手段）を有している。さらに飛行高度調節プログラムＦＡＰは、そのサブプログラムとして、増減値取得プログラムＤＰ（増減値取得手段）、および、補正値取得プログラムＣＰ（補正値取得手段）を有している。増減値取得プログラムＤＰは、初期値ｉを基準値記憶領域ＶＳから取得し、この初期値ｉと、基準器６０の現在の基準値ｖである現在値ｐとを比較して、これらの値の差である増減値ｄを算出する。補正値取得プログラムＣＰは、マルチコプター１１の気圧センサ３１１が検知した気圧値である実機値ｍに対して、増減値取得プログラムＤＰが算出した増減値ｄを加減算した値である補正値ｃを算出する。つまり、補正値ｃは、マルチコプター１１の離陸以降に生じた大気圧の変化を相殺した実機値ｍである。すなわち、マルチコプター１１の離陸時点における大気圧を基準としたマルチコプター１１の現在の気圧高度である。
【００３９】
飛行高度調節プログラムＦＡＰは、補正値取得プログラムＣＰが算出した補正値ｃに基づいてマルチコプター１１の飛行高度を調節する。ここで、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、マルチコプター１１が到達および維持すべき気圧値である維持高度ｋｈが記憶される維持高度記憶領域ＫＳを有している。本実施形態における維持高度記憶領域ＫＳは、飛行高度調節プログラムＦＡＰの変数として定義されている。この維持高度記憶領域ＫＳには、オペレータの操縦端末９１からの飛行高度変更指示が停止したときの補正値ｃが維持高度ｋｈとして記憶される。または、マルチコプター１１をオートパイロットで飛行させる場合には、その地点における予め指定された飛行高度を気圧値に変換した値が記憶される。飛行高度調節プログラムＦＡＰは、飛行制御プログラムＦＣＰと協働し、マルチコプター１１の補正値ｃが維持高度ｋｈと一致するようにマルチコプター１１の飛行高度を制御する。
【００４０】
以下に、図３を参照し、飛行高度補正システムＳ１を用いたマルチコプター１１の飛行高度補正方法について説明する。図３はマルチコプター１１の飛行高度補正方法の手順を示すフローチャートである。飛行高度補正システムＳ１を用いたマルチコプター１１の飛行高度補正方法は、大きく、初期値設定処理Ｓ１、増減値取得処理Ｓ２、補正値算出処理Ｓ３、および飛行高度調節処理Ｓ４からなる。
【００４１】
初期値設定処理Ｓ１では、マルチコプター１１が、その離陸時における基準器６０の基準値ｖを取得し、その基準値ｖを初期値ｉとして基準値記憶領域ＶＳに記憶する。増減値取得処理Ｓ２では、値取得プログラムＤＰが、基準器６０から現在値ｐを取得し、増減初期値ｉと現在値ｐとの差である増減値ｄを算出する。補正値算出処理Ｓ３では、補正値取得プログラムＣＰが、実機値ｍに対して増減値ｄを加減算した値である補正値ｃを算出する。飛行高度調節処理Ｓ４では、飛行高度調節プログラムＦＡＰが、補正値ｃに基づいてマルチコプター１１の飛行高度を調節する。このとき、オペレータの操縦端末９１やオートパイロット処理から、マルチコプター１１の飛行高度を上昇または下降させる指示（以下、このような指示を「飛行高度変更指示」という。）が与えられている場合には、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、その指示に従い、補正値ｃを現在の飛行高度としてマルチコプター１１の飛行高度を変更する。飛行高度調節プログラムＦＡＰはさらに、操縦端末９１からの飛行高度変更指示が停止したときには、そのときの補正値ｃを維持高度ｋａとして維持高度記憶領域ＫＳを更新する。尚、オートパイロット処理からの飛行高度変更指示とは、飛行高度調節プログラムＦＡＰが、その地点における予め指定された飛行高度を気圧値に変換した値を、維持高度記憶領域ＫＳに維持高度ｋａとして設定し、その維持高度ｋａに到達およびこれを維持するようにマルチコプター１１の飛行高度を調節することをいう。マルチコプター１１は、離陸後、着陸するまでこれら増減値取得処理Ｓ２〜飛行高度調節処理Ｓ４を繰り返す。
【００４２】
以下に、図４を参照し、具体値を用いてマルチコプター１１の飛行高度補正方法について説明する。図４は、飛行高度補正システムＳ１によりマルチコプター１１の飛行高度が維持される様子を示す説明図である。図４（ａ）に示すように、基準器６０の気圧センサ６１が検知した気圧値である基準値ｖは、マルチコプター１１の離陸時において１０１３．０ｈＰａであった。マルチコプター１１は離陸時にその基準値ｖを初期値ｉとして基準値記憶領域ＶＳに記憶する（初期値設定処理Ｓ１）。尚、本実施形態および以降の実施形態では、説明の便宜上、１ｈＰａの気圧高度差を単純に１０ｍとし、同様に、０．１ｈＰａの気圧高度差を１ｍとしている。
【００４３】
そしてこの例では、オペレータはマルチコプター１１をそのまま手動で１０ｍ上昇させ、その位置で自律的にホバリングするようマルチコプター１１に指示をした（オペレータの操縦端末９１からの指示を停止した）。このとき、マルチコプター１１の気圧センサ３１１が検知した気圧値である実機値ｍは１０１２．０ｈＰａであった。また、マルチコプター１１が離陸してからホバリングを開始するまでの間に大気圧の変化は生じておらず、このときの基準器６０の基準値ｖである現在値ｐは、初期値ｉと同じ１０１３．０ｈＰａのままであった。
【００４４】
マルチコプター１１は、離陸後、増減値取得プログラムＤＰにより、初期値ｉ（１０１３．０ｈＰａ）と、そのときの現在値ｐ（１０１３．０ｈＰａ）との差（現在値ｐ−初期値ｉ）である増減値ｄ（０ｈＰａ）を算出し（増減値取得処理Ｓ２）、補正値取得プログラムＣＰにより、実機値ｍ（１０１２．０ｈＰａ）に対して増減値ｄ（０ｈＰａ）を加算した値である補正値ｃ（１０１２．０ｈＰａ）を算出する（補正値算出処理Ｓ３）。そして、飛行高度調節プログラムＦＡＰにより、補正値ｃ（１０１２．０ｈＰａ）を基準としてマルチコプター１１の飛行高度を調節する（飛行高度調節処理Ｓ４）。マルチコプター１１は、これら増減値取得処理Ｓ２〜飛行高度調節処理Ｓ４を繰り返しながら飛行する。しかし、マルチコプター１１が離陸してからこれまでに大気圧の変化はなく、増減値ｄは０ｈＰａのままである。よって、この時点では実機値ｍと補正値ｃはどちらも同じ値（１０１２．０ｈＰａ）を示している。
【００４５】
飛行高度調節プログラムＦＡＰは、オペレータの操縦端末９１からの飛行高度変更指示が停止したときに（ホバリングを開始したときに）、そのときの補正値ｃ（１０１２．０ｈＰａ）を維持高度ｋａとして維持高度記憶領域ＫＳに記憶する。以降、飛行高度調節処理Ｓ４では、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、オペレータの操縦端末９１やオートパイロット処理から飛行高度変更指示が与えられるまで、この維持高度ｋａを維持するように動作する。
【００４６】
その後、図４（ｂ）に示すように、大気圧が１ｈＰａ下がり、基準器６０の基準値ｖが１０１２．０ｈＰａに、実機値ｍが１０１１．０ｈＰａに下がった（マルチコプター１１の実際の飛行高度は実機値ｍが１０１２．０ｈＰａであったときと同じ１０ｍ）。
【００４７】
このとき、マルチコプター１１は、増減値取得プログラムＤＰにより初期値ｉ（１０１３．０ｈＰａ）と、そのときの現在値ｐ（１０１２．０ｈＰａ）との増減値ｄ（−１ｈＰａ）を算出する（現在値ｐ−初期値ｉ）（増減値取得処理Ｓ２）。そして、補正値取得プログラムＣＰにより、実機値ｍ（１０１１．０ｈＰａ）に対して増減値ｄ（−１ｈＰａ）を加減算（増減値ｄの符号を反転させた値を実機値ｍに加算）して補正値ｃ（１０１２．０ｈＰａ）を算出する（補正値算出処理Ｓ３）。そして、補正値ｃ（１０１２．０ｈＰａ）に基づいて飛行高度調節プログラムＦＡＰによりマルチコプター１１の飛行高度を調節する（飛行高度調節処理Ｓ４）。しかしこのとき、補正値ｃ（１０１２．０ｈＰａ）は維持高度ｋａ（１０１２．０ｈＰａ）と一致しているため、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、マルチコプター１１の実際の飛行高度は変更せず、それまでの飛行高度を維持する。ここで、オペレータの操縦端末９１やオートパイロット処理から飛行高度変更指示が別途与えられている場合には、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、この補正値ｃ（１０１２．０ｈＰａ）を基準としてマルチコプター１１の飛行高度を変更する。
【００４８】
本実施形態の補正値取得プログラムＣＰは、補正値ｃを算出するにあたり、実機値ｍに対して単純に増減値ｄを加減算しているが、補正値ｃの算出方法はこれには限られない。本発明の「実機値に対して増減値を加味する」とは、補正値ｃを算出するにあたり、気圧変化による実機値ｍの乱れを、増減値ｄを使った数学的手法により除去または軽減することをいう。また、本実施形態においては、各値（初期値ｉ、現在値ｐ、増減値ｄ、実機値ｍ、補正値ｃ、および維持高度ｋａ）を気圧値の形式で取得・演算しているが、これらの各値を気圧高度の形式に変換して取り扱うことも可能である。
【００４９】
このように、本実施形態における飛行高度補正システムＳ１は、マルチコプター１１とは別に、大気圧の変化を検知するための基準器６０を設けることにより、マルチコプター１１の離陸時からの大気圧の変化を検知することが可能とされている。そして、マルチコプター１１が認識する気圧値をこの大気圧の変化に基づいて調整することにより、同一高度における気圧値の増減を相殺し、マルチコプター１１の飛行高度を一定に保つことが可能とされている。
【００５０】
＜第２実施形態＞
［全体構成］
以下に、本発明の第２実施形態について図面を用いて説明する。図５は、本発明の第２実施形態にかかる飛行高度補正システムＳ２の全体構成を示す模式図である。図６は、飛行高度補正システムＳ２の機能構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、先の実施形態と同一または同様の機能を有する構成については、先の実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５１】
飛行高度補正システムＳ２は、無人航空機であるマルチコプター１１、互いに距離を空けて地面に設置された２基の基準器６０（Ａ，Ｂ）、並びに、マルチコプター１１およびこれら基準器６０と通信可能なサーバ装置７０により構成されている。
【００５２】
［マルチコプターの構成］
マルチコプター１１の機体には、フライトコントローラ２０、複数の回転翼であるローターＲ、サーバ装置７０と無線通信を行う無線送受信器３３、および、電力供給源であるバッテリー５１が搭載されている。本実施形態における飛行制御プログラムＦＣＰは、オートパイロット処理またはサーバ装置７０の指示に従い、センサ等から取得した現在位置を基に各ローターＲの回転数を調節し、機体の姿勢や位置の乱れを補正しながらマルチコプター１１を飛行させる。また、マルチコプター１１は、自機の緯度および経度である飛行座標を取得可能な飛行座標検出手段であるＧＰＳ受信器３２を備えている。
【００５３】
［基準器の構成］
複数の基準器６０は、それぞれ気圧センサ６１と無線送受信器６２とを備えており、その配置された場所における気圧値を検知してこれを発信するビーコンである。基準器６０は、取得した気圧値を３Ｇ／ＨＳＰＡ（High Speed Packet Access）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、またはＷｉｍａｘ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）などの移動体通信網によりインターネットを介してサーバ装置７０に送信する。サーバ装置と基準器６０との通信方式は特に限定されず、上記移動体通信網のほか、利用可能であるなら、Ｗｉ−Ｆｉや第１実施形態のＢＬＥなどの近距離無線通信、光通信網を使ったＦＴＴＨ（Fiber To The Home）、または公衆交換電話網を使ったＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）などで気圧値を送信してもよい。
【００５４】
本実施形態における基準器６０は、検知した気圧値を例えば数秒〜数十秒に一回のサイクルでサーバ装置７０へ送信する構成とされている。その他、例えば、サーバ装置７０に前回送信した気圧値を基準器６０が記憶可能であり、その値に対して所定の閾値以上の変化が生じた場合にのみ新たな気圧値を送信する構成としてもよい。または、サーバ装置７０から送信指示があったときにだけ気圧値を送信する構成としてもよい。さらに、検知した気圧値を国際標準大気などに基づいて気圧高度に変換したうえでサーバ装置７０に送信してもよい。
【００５５】
［サーバ装置の構成］
サーバ装置７０は、中央処理装置であるＣＰＵ７１と、主記憶装置であるＲＡＭ、補助記憶装置であるＨＤＤなどからなるメモリ２２と、を備えた汎用コンピュータである。
【００５６】
［飛行高度補正機能および方法］
図６に示すように、サーバ装置７０は、そのメモリ７２に、各基準器６０の設置位置の緯度および経度が予め記憶された設置座標記憶領域ＬＳ（設置座標記憶手段）を有している。サーバ装置７０は、マルチコプター１１のＧＰＳ受信器３２が検知した飛行座標を取得し、マルチコプター１１と各基準器６０との距離を特定することができる。また、サーバ装置７０は、各基準器６０の気圧センサ６１が検知した気圧値である基準値ｖを記憶する基準値記憶領域ＶＳ（基準値記憶手段）を有している。本実施形態の基準値記憶領域ＶＳには、基準値ｖとともに、その基準値ｖの取得時刻、および、その基準値ｖを検知した基準器６０の個体識別情報が蓄積される。
【００５７】
同メモリ７２にはさらに、増減値取得プログラムＤＰ（増減値取得手段）が記憶されている。増減値取得プログラムＤＰは、マルチコプター１１の離陸時刻における各基準器６０の基準値ｖである初期値ｉを基準値記憶領域ＶＳから取得し、これら初期値ｉと、各基準器６０の現在の基準値ｖである現在値ｐとを比較して、これらの値の差である増減値ｄを基準器６０ごとに算出する。本実施形態における増減値取得プログラムＤＰはさらに、各基準器６０とマルチコプター１１との距離に応じてこれら増減値ｄを加重平均した値である調整増減値ａｄを算出する。
【００５８】
マルチコプター１１の飛行制御プログラムＦＣＰは、マルチコプター１１の飛行高度を管理するサブプログラムとして、飛行高度調節プログラムＦＡＰ（飛行高度調節手段）を有している。さらに飛行高度調節プログラムＦＡＰは、そのサブプログラムとして、補正値取得プログラムＣＰ（補正値取得手段）を有している。補正値取得プログラムＣＰは、マルチコプター１１の気圧センサ３１１が検知した気圧値である実機値ｍに対して、調整増減値ａｄを加減算した値である補正値ｃを算出する。つまり、補正値ｃは、マルチコプター１１の離陸以降に生じた大気圧の変化を相殺した実機値ｍである。すなわち、マルチコプター１１の離陸時点における大気圧を基準としたマルチコプター１１の現在の気圧高度である。
【００５９】
飛行高度調節プログラムＦＡＰは、補正値取得プログラムＣＰが算出した補正値ｃに基づいてマルチコプター１１の飛行高度を調節する。ここで、マルチコプター１１のメモリ２２は、マルチコプター１１が到達および維持すべき気圧値である維持高度ｋｈが記憶された維持高度記憶領域ＫＳを有している。この維持高度記憶領域ＫＳには、維持高度ｋｈとして、オートパイロットの飛行経路上のその地点における指定高度を気圧値に変換した値、または、サーバ装置７０からインタラクティブに指示された高度を気圧値に変換した値が記憶されている。飛行高度調節プログラムＦＡＰは、飛行制御プログラムＦＣＰと協働し、マルチコプター１１の補正値ｃが維持高度ｋｈと一致するようにマルチコプター１１の飛行高度を制御する。
【００６０】
以下に、図７を参照し、飛行高度補正システムＳ２を用いたマルチコプター１１の飛行高度補正方法について説明する。図７はマルチコプター１１の飛行高度補正方法の手順を示すフローチャートである。本実施形態における飛行高度補正方法は、大きく、離陸処理Ｓ０、基準値取得処理Ｓ１、調整増減値取得処理Ｓ２、補正値算出処理Ｓ３、および飛行高度調節処理Ｓ４からなる。
【００６１】
離陸処理Ｓ０では、オートパイロット処理またはサーバ装置７０からの指示によりマルチコプター１１が発着ポートから離陸する。基準値取得処理Ｓ１では、サーバ装置７０が各基準器６０から基準値ｖを取得し、それら基準値ｖとともに、その取得時刻、その基準値ｖを検知した基準器６０の個体識別情報を基準値記憶領域ＶＳに蓄積する。増減値取得処理Ｓ２では、サーバ装置７０の増減値取得プログラムＤＰが、マルチコプター１１の離陸時刻における各基準器６０の基準値ｖである初期値ｉと、各基準器６０の現在の気圧値である現在値ｐとを取得し、これら初期値ｉと現在値ｐとの差である増減値ｄを基準器６０ごとに算出する。さらに、増減値取得プログラムＤＰは、マルチコプター１１から現在の飛行座標を取得し、各基準器６０とマルチコプター１１との距離に応じてこれら増減値ｄを加重平均した値である調整増減値ａｄを算出する。補正値算出処理Ｓ３では、マルチコプター１１の補正値取得プログラムＣＰが、サーバ装置７０から調整増減値ａｄを取得し、実機値ｍに対して調整増減値ａｄを加減算した値である補正値ｃを算出する。飛行高度調節処理Ｓ４では、マルチコプター１１の飛行高度調節プログラムＦＡＰが、補正値ｃに基づいてマルチコプター１１の飛行高度を調節する。このとき、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、飛行制御プログラムＦＣＰと協働し、補正値取得プログラムＣＰが算出した補正値ｃが維持高度ｋｈと一致するようにマルチコプター１１の飛行高度を制御する。マルチコプター１１は、離陸後、着陸するまでこれら基準値取得処理Ｓ１〜飛行高度調節処理Ｓ４を繰り返す。
【００６２】
以下に、図８〜図１０を参照してマルチコプター１１の飛行高度補正方法について説明する。図８および図９は調整増減値の算出方法を説明する図であり、図８は、基準器が２基設置されている場合の例、図９は、基準器が３基設置されている場合の例である。
【００６３】
図８の例では、２基の基準器Ａ，Ｂがマルチコプターの飛行座標近傍に設置されている。これら２基の基準器Ａ，Ｂを結ぶ直線に対してマルチコプターの飛行座標からおろした垂線の交点Ｄは、基準器Ａからの距離ｌａと基準器Ｂからの距離ｌｂの比が１：２となる位置にある。これら基準器Ａ，Ｂの増減値Ａ，Ｂは、増減値Ａが−０．６ｈＰａ、増減値Ｂが０．６ｈＰａである。このとき、これら増減値Ａ，Ｂの加重平均である調整増減値ＤＡＢは、次式を用いて算出される。
【００６４】
【数１】
2017200803.tif 000003
【００６５】
以下は、上記数式１に本例の具体値を代入した例である。
ＤＡＢ＝−０．２＝−０．６（２／３）＋０．６（１／３）
本例では、上記数式１により、調整増減値ＤＡＢとして−０．２ｈＰａが導出される。
【００６６】
図９の例では、３基の基準器Ａ，Ｂ，Ｃがマルチコプターの飛行座標近傍に設置されている。なお、これら３つの基準器Ａ，Ｂ，Ｃは、マルチコプターを囲むように配置されている必要がある。これら３基の基準器Ａ，Ｂ，Ｃを互いに結ぶ各直線に対して、マルチコプターの飛行座標からおろした各垂線の交点であるＤＡＢ，ＤＢｃ，ＤＡｃの調整増減値ＤＡＢ，ＤＢｃ，ＤＡｃは、調整増減値ＤＡＢが０．６ｈＰａ、調整増減値ＤＢｃが０．３ｈＰａ、調整増減値ＤＡｃが−０．３ｈＰａである。尚、これら各調整増減値ＤＡＢ，ＤＢｃ，ＤＡｃは、上記数式１により算出されたものである。また、各交点ＤＡＢ，ＤＢｃ，ＤＡｃからマルチコプターまでの距離ｌ１，ｌ２，ｌ３の比は、３：１：１．５である。このとき、これら調整増減値ＤＡＢ，ＤＢｃ，ＤＡｃの加重平均である調整増減値ＤＡＢｃは、次式を用いて算出される。
【００６７】
【数２】
2017200803.tif 000004
【００６８】
以下は、上記数式２に本例の具体値を代入した例である。
ＤＡＢｃ＝０．１５＝（０．６＋０．９−０．６）／（１＋３＋２）
本例では、上記数式２により、調整増減値ＤＡＢｃとして０．１５ｈＰａが導出される。このように、基準器が３基となる場合には、それら各基準器の組み合わせごとの調整増減値を求め、それら各調整増減値を増減値とみなしてさらに調整増減値を求めることで、本例の調整増減値が導出される。
【００６９】
本実施形態においては、基地局６０は２基であるため、増減値取得プログラムＤＰは上記数式１を用いて調整増減値ａｄを算出する。尚、調整増減値ａｄを算出する方法は上記数式１および数式２には限定されない。本発明の「増減値を均す」とは、調整増減値ａｄの増減と実際の大気圧の変化との誤差ができるだけ小さくなるように、複数の基地局６０の増減値ｄから一の増減値（調整増減値ａｄ）を求めることをいい、例えば単純平均や、より複雑な回帰計算、その他の数学的手法を用いることができる。
【００７０】
以下に、具体値を用いてマルチコプター１１の飛行高度補正方法について説明する。図１０は、飛行高度補正システムＳ２によりマルチコプター１１の飛行高度が維持される様子を示す説明図である。図１０（ａ）では、マルチコプター１１は、オートパイロット処理またはサーバ装置７０により維持高度ｋａ（１０１２ｈＰａ（１０ｍ））が設定され、発着ポートから離陸する（離陸処理Ｓ０）。このとき、各基準器６０の気圧センサ６１が検知した気圧値である基準値ｖは、どちらも１０１３．０ｈＰａであった。サーバ装置７０はマルチコプター１１の離陸時における基準値ｖを、その取得時刻、および各基準器６０の個体識別情報とともに基準値記憶領域ＶＳに蓄積する（基準値取得処理Ｓ１）。
【００７１】
マルチコプター１１はそのまま１０ｍ上昇し、その位置でホバリングを開始する。このとき、マルチコプター１１の実機値ｍは１０１２．０ｈＰａであった。また、マルチコプター１１が離陸してからホバリングを開始するまでの間に大気圧の変化は生じておらず、このときの各基準器６０の現在値ｐは、どちらもマルチコプター１１の離陸時刻における基準値ｖ（初期値ｉ）と同じ１０１３．０ｈＰａのままであった。
【００７２】
サーバ装置７０の増減値取得プログラムＤＰは、マルチコプター１１の離陸後、各基準器６０について、初期値ｉ（１０１３．０ｈＰａ，１０１３．０ｈＰａ）と、そのときの現在値ｐ（１０１３．０ｈＰａ，１０１３．０ｈＰａ）との差（現在値ｐ−初期値ｉ）である増減値ｄ（０ｈＰａ，０ｈＰａ）を算出し、さらに、マルチコプター１１から現在の飛行座標を取得し、上記数式１によりこれら増減値ｄの調整増減値ａｄ（０ｈＰａ）を算出する（増減値取得処理Ｓ２）。
【００７３】
マルチコプター１１の補正値取得プログラムＣＰは、この調整増減値ａｄ（０ｈＰａ）をサーバ装置７０から取得し、実機値ｍ（１０１２．０ｈＰａ）に調整増減値ａｄ（０ｈＰａ）を加算した値である補正値ｃ（１０１２．０ｈＰａ）を算出する（補正値算出処理Ｓ３）。そして、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、補正値ｃ（１０１２．０ｈＰａ）が維持高度ｋａと一致するようにマルチコプター１１の飛行高度を調節する（飛行高度調節処理Ｓ４）。飛行高度補正システムＳ２は、これら基準値取得処理Ｓ１〜飛行高度調節処理Ｓ４を繰り返しながらマルチコプター１１を飛行させる。しかし、マルチコプター１１が離陸してからこれまでに大気圧の変化はなく、調整増減値ａｄは０ｈＰａのままである。よって、この時点では実機値ｍと補正値ｃはどちらも同じ値（１０１２．０ｈＰａ）である。
【００７４】
その後、図１０（ｂ）に示すように、大気圧が変化し、各基準器６０の基準値ｖがそれぞれ１０１２．４ｈＰａと１０１３．６ｈＰａに、実機値ｍが１０１１．８ｈＰａに変化した（マルチコプター１１の実際の飛行高度は、実機値ｍが１０１２．０ｈＰａであったときと同じ１０ｍ）。
【００７５】
サーバ装置７０は、増減値取得プログラムＤＰにより、各基準器６０の初期値ｉ（１０１３．０ｈＰａ，１０１３．０ｈＰａ）と、気圧変化後の現在値ｐ（１０１２．４ｈＰａ，１０１３．６ｈＰａ）との増減値ｄ（−０．６ｈＰａ，０．６ｈＰａ）を算出（現在値ｐ−初期値ｉ）し、さらに上記数式１によりこれら増減値ｄの調整増減値ａｄ（−０．２ｈＰａ）を算出する（増減値取得処理Ｓ２）。
【００７６】
マルチコプター１１の補正値取得プログラムＣＰは、この調整増減値ａｄ（−０．２ｈＰａ）をサーバ装置７０から取得し、実機値ｍ（１０１１．８ｈＰａ）に対してこの調整増減値ａｄ（−０．２ｈＰａ）を加減算（調整増減値ａｄの符号を反転させた値を実機値ｍに加算）した値である補正値ｃ（１０１２．０ｈＰａ）を算出する（補正値算出処理Ｓ３）。そして、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、この補正値ｃ（１０１２．０ｈＰａ）を基準としてマルチコプター１１の飛行高度を調節する（飛行高度調節処理Ｓ４）。しかしこのとき、補正値ｃ（１０１２．０ｈＰａ）は維持高度ｋａ（１０１２．０ｈＰａ）と一致しているため、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、マルチコプター１１の実際の飛行高度は変更せず、それまでの飛行高度を維持する。ここで、サーバ装置７０やオートパイロット処理から飛行高度変更指示が別途与えられている場合（維持高度ｋａが更新されたとき）には、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、補正値ｃ（１０１２．０ｈＰａ）を基準としてマルチコプター１１の飛行高度を変更する。
【００７７】
尚、本実施形態においては、各値（初期値ｉ、現在値ｐ、増減値ｄ、調整増減値ａｄ、実機値ｍ、補正値ｃ、および維持高度ｋａ）を気圧値の形式で取得・演算しているが、これらの各値を気圧高度の形式に変換して取り扱うことも可能である。
【００７８】
このように、本実施形態における飛行高度補正システムＳ２は、各基準器６０とマルチコプター１１との間に、これらと通信可能なサーバ装置７０を設け、サーバ装置７０が各基準器６０の増減値ｄを収集して調整増減値ａｄを算出し、マルチコプター１１はサーバ装置７０から取得した調整増減値ａｄに基づいてその飛行高度を制御する構成とされていることにより、サーバ装置７０を中心として飛行高度補正システムＳ２を一元的に管理することが可能とされている。またこれにより、各基準器６０とマルチコプター１１が備える機能が最小限に抑えられており、システムの規模や数の拡張が容易となっている。さらに、増減値取得プログラムＤＰが調整増減値ａｄを算出するときに、各基準器６０とマルチコプター１１との距離に応じて各増減値ｄに重みづけを行うことにより、実際の大気圧の変化と調整増減値ａｄとをより正確に一致させることが可能とされている。
【００７９】
また、マルチコプター１１の発着ポートと、そこから遠く離れた場所とでは、互いに大気圧の変化条件が異なっている。そのため、マルチコプター１１が基準器６０から遠ざかるにつれて、実際にマルチコプター１１が飛行しているエリアの増減値ｄと、基準器６０が設置されたエリアの増減値ｄとに違いが生じ、マルチコプター１１の飛行高度に乱れが生じるおそれがある。飛行高度補正システムＳ２では、基準器６０が適当な間隔で複数設置されており、これら各基準器６０の増減値ｄを加重平均した調整増減値ａｄに基づいてマルチコプター１１の実機値ｍを調整することにより、マルチコプター１１の飛行高度の乱れを広範なエリアにわたって抑えることが可能とされている。
【００８０】
尚、本実施形態では、基準器６０は２基だけであり、サーバ装置７０は常にこれら２基の増減値ｄから調整増減値ａｄを算出する。しかし、例えば、広大なエリアに多数の基準器６０が分散配置されているときや、一部の基準器６０がマルチコプター１１から著しく離れた場所に設置されているようなときには、必ずしも設置した基準器６０のすべてを参酌しなくてもよい。この場合、例えばサーバ装置７０がマルチコプター１１の飛行座標を取得してその直近の２〜３基の基準器６０を特定し、これら直近の基準器６０の増減値ｄのみから調整増減値ａｄを算出する構成としてもよい。
【００８１】
＜第３実施形態＞
［全体構成］
図１１は、第３実施形態にかかる飛行高度補正システムＳ３の全体構成を示す模式図である。図１２は、飛行高度補正システムＳ３の機能構成を示すブロック図である。尚、以下の説明では、先の実施形態と同一または同様の機能を有する構成については、先の実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。また、飛行高度補正システムＳ３のマルチコプター１１、基準器６０、および操縦端末９１の基本的な構成は第１実施形態の飛行高度補正システムＳ１と同様である。
【００８２】
［飛行高度補正機能および方法］
図１２に示すように、マルチコプター１１は、基準器６０の設置位置における標高である標高値ａを記憶する標高値記憶領域ＥＳ（標高値記憶手段）を有している。
【００８３】
マルチコプター１１の飛行制御プログラムＦＣＰは、マルチコプター１１の飛行高度を管理するサブプログラムとして、飛行高度調節プログラムＦＡＰ（飛行高度調節手段）を有している。さらに飛行高度調節プログラムＦＡＰは、そのサブプログラムとして、高度誤差取得プログラムＥＰ（高度誤差取得手段）、および、補正値取得プログラムＣＰ（補正値取得手段）を有している。高度誤差取得プログラムＥＰは、基準器６０の標高値ａと、基準器６０の気圧センサ６１が検知した気圧値を気圧高度に変換した値である現在値ｐとを比較して、これらの値の差である高度誤差ｅを算出する。補正値取得プログラムＣＰは、マルチコプター１１の気圧センサ３１１が検知した気圧値を気圧高度に変換した値である実機値ｍに対して、高度誤差ｅを加減算した値である補正値ｃを算出する。つまり、補正値ｃは、実際の高度（以下、このような高度を「真高度」ともいう。）と気圧高度との誤差を相殺した実機値ｍである。すなわち、真高度を基準としたマルチコプター１１の現在の飛行高度である。
【００８４】
飛行高度調節プログラムＦＡＰは、補正値取得プログラムＣＰが算出した補正値ｃに基づいてマルチコプター１１の飛行高度を調節する。ここで、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、マルチコプター１１が到達および維持すべき飛行高度である維持高度ｋｈが記憶される維持高度記憶領域ＫＳを有している。この維持高度記憶領域ＫＳには、維持高度ｋｈとして、オペレータの操縦端末９１からの飛行高度変更指示が停止したときの補正値ｃが記憶される。または、マルチコプター１１をオートパイロットで飛行させる場合には、その地点における予め指定された飛行高度が記憶される。飛行高度調節プログラムＦＡＰは、飛行制御プログラムＦＣＰと協働し、マルチコプター１１の補正値ｃが維持高度ｋｈと一致するようにマルチコプター１１の飛行高度を制御する。
【００８５】
以下に、図１３を参照し、飛行高度補正システムＳ３を用いたマルチコプター１１の飛行高度補正方法について説明する。図１３はマルチコプター１１の飛行高度補正方法の手順を示すフローチャートである。飛行高度補正システムＳ３を用いたマルチコプター１１の飛行高度補正方法は、大きく、離陸処理Ｓ１、高度誤差取得処理Ｓ２、補正値算出処理Ｓ３、および飛行高度調節処理Ｓ４からなる。
【００８６】
離陸処理Ｓ１では、マルチコプター１１がオペレータの操縦端末９１からの指示、またはオートパイロット処理により発着ポートから離陸する。高度誤差取得処理Ｓ２では、高度誤差取得プログラムＥＰが、基準器６０から現在値ｐを取得し、標高値ａと現在値ｐとの差である高度誤差ｅを算出する。補正値算出処理Ｓ３では、補正値取得プログラムＣＰが、実機値ｍに対して高度誤差ｅを加減算した値である補正値ｃを算出する。飛行高度調節処理Ｓ４では、飛行高度調節プログラムＦＡＰが、補正値ｃに基づいてマルチコプター１１の飛行高度を調節する。このとき、オペレータの操縦端末９１やオートパイロット処理から、マルチコプター１１の飛行高度変更指示が与えられている場合には、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、その指示に従い、補正値ｃを現在の飛行高度としてマルチコプター１１の飛行高度を変更する。飛行高度調節プログラムＦＡＰはさらに、操縦端末９１からの飛行高度変更指示が停止したときには、そのときの補正値ｃを維持高度ｋａとして維持高度記憶領域ＫＳを更新する。尚、オートパイロット処理からの飛行高度変更指示とは、飛行高度調節プログラムＦＡＰが、その地点における予め指定された飛行高度を、維持高度記憶領域ＫＳに維持高度ｋａとして設定し、その維持高度ｋａに到達およびこれを維持するようにマルチコプター１１の飛行高度を調節することをいう。マルチコプター１１は、離陸後、着陸するまでこれら高度誤差取得処理Ｓ２〜飛行高度調節処理Ｓ４を繰り返す。
【００８７】
以下に、図１４を参照し、具体値を用いてマルチコプター１１の飛行高度補正方法について説明する。図１４は、飛行高度補正システムＳ３によりマルチコプター１１の飛行高度が維持される様子を示す説明図である。図１４（ａ）に示すように、基準器６０の気圧センサ６１が検知した気圧値を気圧高度に変換した値である基準値ｖは、マルチコプター１１の離陸時において０ｍであった（離陸処理Ｓ１）。
【００８８】
そしてこの例では、オペレータはマルチコプター１１をそのまま手動で１０ｍ上昇させ、その位置で自律的にホバリングするようマルチコプター１１に指示をした（オペレータの操縦端末９１からの指示を停止した）。このとき、マルチコプター１１の気圧センサ３１１が検知した実機値ｍは１０ｍであった。また、マルチコプター１１が離陸してからホバリングを開始するまでの間に大気圧の変化は生じておらず、このときの基準器６０の基準値ｖである現在値ｐは、標高値ａと同じ０ｍのままであった。
【００８９】
マルチコプター１１は、離陸後、高度誤差取得プログラムＥＰにより、標高値ａ（０ｍ）と、そのときの現在値ｐ（０ｍ）との差（現在値ｐ−標高値ａ）である高度誤差ｅ（０ｍ）を算出し（高度誤差取得処理Ｓ２）、補正値取得プログラムＣＰにより、実機値ｍ（１０ｍ）に対して高度誤差ｅ（０ｍ）を加算した値である補正値ｃ（１０ｍ）を算出する（補正値算出処理Ｓ３）。そして、飛行高度調節プログラムＦＡＰにより、補正値ｃ（１０ｍ）を基準としてマルチコプター１１の飛行高度を調節する（飛行高度調節処理Ｓ４）。マルチコプター１１は、これら高度誤差取得処理Ｓ２〜飛行高度調節処理Ｓ４を繰り返しながら飛行する。しかし、マルチコプター１１が離陸してからこれまでに大気圧の変化はなく、高度誤差ｅは０ｍのままである。よって、この時点では実機値ｍと補正値ｃはどちらも同じ値（１０ｍ）を示している。
【００９０】
飛行高度調節プログラムＦＡＰは、オペレータの操縦端末９１からの飛行高度変更指示が停止したときに（ホバリングを開始したときに）、そのときの補正値ｃ（１０ｍ）を維持高度ｋａとして維持高度記憶領域ＫＳに記憶する。以降、飛行高度調節処理Ｓ４では、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、オペレータの操縦端末９１やオートパイロット処理から飛行高度変更指示が与えられるまで、この維持高度ｋａを維持するように動作する。
【００９１】
その後、図４（ｂ）に示すように、大気圧が１ｈＰａ下がり、基準器６０の現在値ｐが１０ｍに、実機値ｍが２０ｍに上がった（マルチコプター１１の実際の飛行高度は実機値ｍが１０ｍであったときと同じ１０ｍ）。
【００９２】
このとき、マルチコプター１１は、高度誤差取得プログラムＥＰにより標高値ａ（０ｍ）と、そのときの現在値ｐ（１０ｍ）との高度誤差ｅ（１０ｍ）を算出する（現在値ｐ−標高値ａ）（高度誤差取得処理Ｓ２）。そして、補正値取得プログラムＣＰにより、実機値ｍ（２０ｍ）に対して高度誤差ｅ（１０ｍ）を加減算（高度誤差ｅの符号を反転させた値を実機値ｍに加算）して補正値ｃ（１０ｍ）を算出する（補正値算出処理Ｓ３）。そして、補正値ｃ（１０ｍ）に基づいて飛行高度調節プログラムＦＡＰによりマルチコプター１１の飛行高度を調節する（飛行高度調節処理Ｓ４）。しかしこのとき、補正値ｃ（１０ｍ）は維持高度ｋａ（１０ｍ）と一致しているため、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、マルチコプター１１の実際の飛行高度は変更せず、それまでの飛行高度を維持する。ここで、オペレータの操縦端末９１やオートパイロット処理から飛行高度変更指示が別途与えられている場合には、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、この補正値ｃ（１０ｍ）を基準としてマルチコプター１１の飛行高度を変更する。
【００９３】
本実施形態の補正値取得プログラムＣＰは、補正値ｃを算出するにあたり、実機値ｍに対して単純に高度誤差ｅを加減算しているが、補正値ｃの算出方法はこれには限られない。本発明の「実機値に対して高度誤差を加味する」とは、補正値ｃを算出するにあたり、気圧変化による実機値ｍの乱れを、高度誤差ｅを使った数学的手法により除去または軽減することをいう。また、本実施形態においては、各値（標高値ａ、基準値ｖ、現在値ｐ、高度誤差ｅ、実機値ｍ、補正値ｃ、および維持高度ｋａ）を気圧高度の形式で取得・演算しているが、これらの各値を気圧値の形式で取り扱うことも可能である。
【００９４】
このように、本実施形態における飛行高度補正システムＳ３は、マルチコプター１１とは別に、真高度と気圧高度との誤差である高度誤差ｅを検知するための基準器６０を設け、マルチコプター１１の実機値ｍをこの高度誤差ｅに基づいて調整することにより、マルチコプター１１の真高度と実機値ｍとの誤差を解消させることができる。そして、これにより、マルチコプター１１の飛行高度を真高度に基づいて一定に保つことが可能となる。先の実施形態における増減値ｄを使用した飛行高度の補正は、あくまで離陸時の大気圧に対する相対的かつ経時的な気圧変化を相殺することを目的としたものであり、真高度を基準としてマルチコプター１１を一定の飛行高度に維持するためには、真高度を認識するための仕組みを別途備える必要がある。本実施形態では、基準器６０の設置位置における標高（真高度）を予め標高値記憶領域ＥＳに登録しておくことにより、先の実施形態の構成と同様の仕組みで、かつ、真高度を基準としてマルチコプター１１を一定の飛行高度に保つことが可能とされている。
【００９５】
＜第４実施形態＞
［全体構成］
以下に、本発明の第４実施形態について図面を用いて説明する。図１５は、本発明の第４実施形態にかかる飛行高度補正システムＳ４の全体構成を示す模式図である。図１６は、飛行高度補正システムＳ４の機能構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、先の実施形態と同一または同様の機能を有する構成については、先の実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。また、飛行高度補正システムＳ４のマルチコプター１１、基準器６０、およびサーバ装置７０の基本的な構成は第２実施形態の飛行高度補正システムＳ２と同様である。
【００９６】
本実施形態の基準器６０は、その気圧センサ６１で検知した気圧値を国際標準大気などに基づいて気圧高度に変換し、変換後の気圧高度を基準値ｖとしてサーバ装置７０に送信する。
【００９７】
［飛行高度補正機能および方法］
図１６に示すように、サーバ装置７０は、そのメモリ７２に、各基準器６０の設置位置の緯度および経度が予め記憶された設置座標記憶領域ＬＳ（設置座標記憶手段）を有している。サーバ装置７０は、マルチコプター１１のＧＰＳ受信器３２が検知した飛行座標を取得し、マルチコプター１１と各基準器６０との距離を特定することができる。また、同メモリ７２は、各基準器６０の設置位置における標高である標高値ａが予め記憶された標高値記憶領域ＥＳ（標高値記憶手段）を有している。
【００９８】
同メモリ７２にはさらに、高度誤差取得プログラムＥＰ（高度誤差取得手段）が記憶されている。高度誤差取得プログラムＥＰは、各基準器６０の標高値ａと、基準器６０の現在の基準値ｖである現在値ｐとを比較して、これらの値の差である高度誤差ｅを算出する。本実施形態における高度誤差取得プログラムＥＰはさらに、各基準器６０とマルチコプター１１との距離に応じてこれら高度誤差ｅを加重平均した値である調整高度誤差ａｅを算出する。尚、調整高度誤差ａｅの算出方法は第２実施形態における調整増減値ａｄの算出方法と同様である。本実施形態においては、基地局６０は２基であるため、高度誤差取得プログラムＥＰは上記数式１を用いて調整高度誤差ａｅを算出する。尚、調整高度誤差ａｅを算出する方法は上記数式１および数式２には限定されない。本発明の「高度誤差を均す」とは、調整高度誤差ａｅの増減と実際の大気圧の変化との誤差ができるだけ小さくなるように、複数の基地局６０の高度誤差ｅから一の高度誤差（調整高度誤差ａｅ）を求めることをいい、例えば単純平均や、より複雑な回帰計算、その他の数学的手法を用いることができる。
【００９９】
マルチコプター１１の飛行制御プログラムＦＣＰは、マルチコプター１１の飛行高度を管理するサブプログラムとして、飛行高度調節プログラムＦＡＰ（飛行高度調節手段）を有している。さらに飛行高度調節プログラムＦＡＰは、そのサブプログラムとして、補正値取得プログラムＣＰ（補正値取得手段）を有している。補正値取得プログラムＣＰは、マルチコプター１１の気圧センサ３１１が検知した気圧値を気圧高度に変換した値である実機値ｍに対して、調整高度誤差ａｅを加減算し、補正値ｃを算出する。つまり、補正値ｃは、実際の高度（以下、このような高度を「真高度」ともいう。）と気圧高度との誤差を相殺した実機値ｍである。すなわち、真高度を基準としたマルチコプター１１の現在の飛行高度である。
【０１００】
飛行高度調節プログラムＦＡＰは、補正値取得プログラムＣＰが算出した補正値ｃに基づいてマルチコプター１１の飛行高度を調節する。ここで、マルチコプター１１のメモリ２２は、マルチコプター１１が到達および維持すべき気圧高度である維持高度ｋｈが記憶された維持高度記憶領域ＫＳを有している。この維持高度記憶領域ＫＳには、維持高度ｋｈとして、オートパイロットの飛行経路上のその地点における指定高度、または、サーバ装置７０からインタラクティブに指示された高度が記憶されている。飛行高度調節プログラムＦＡＰは、飛行制御プログラムＦＣＰと協働し、マルチコプター１１の補正値ｃが維持高度ｋｈと一致するようにマルチコプター１１の飛行高度を制御する。
【０１０１】
以下に、図１７を参照し、飛行高度補正システムＳ４を用いたマルチコプター１１の飛行高度補正方法について説明する。図１７はマルチコプター１１の飛行高度補正方法の手順を示すフローチャートである。本実施形態における飛行高度補正方法は、大きく、離陸処理Ｓ１、調整高度誤差取得処理Ｓ２、補正値算出処理Ｓ３、および飛行高度調節処理Ｓ４からなる。
【０１０２】
離陸処理Ｓ１では、オートパイロット処理またはサーバ装置７０からの指示によりマルチコプター１１が発着ポートから離陸する。増減値取得処理Ｓ２では、サーバ装置７０の高度誤差取得プログラムＥＰが、各基準器６０の現在値ｐを取得し、これら現在値ｐと標高値ａとの差である高度誤差ｅを算出する。さらに、高度誤差取得プログラムＥＰは、マルチコプター１１から現在の飛行座標を取得し、各基準器６０とマルチコプター１１との距離に応じてこれら高度誤差ｅを加重平均した値である調整高度誤差ａｅを算出する。補正値算出処理Ｓ３では、マルチコプター１１の補正値取得プログラムＣＰが、サーバ装置７０から調整高度誤差ａｅを取得し、実機値ｍに対して調整高度誤差ａｅを加減算した値である補正値ｃを算出する。飛行高度調節処理Ｓ４では、マルチコプター１１の飛行高度調節プログラムＦＡＰが、補正値ｃに基づいてマルチコプター１１の飛行高度を調節する。このとき、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、飛行制御プログラムＦＣＰと協働し、補正値取得プログラムＣＰが算出した補正値ｃが維持高度ｋｈと一致するようにマルチコプター１１の飛行高度を制御する。マルチコプター１１は、離陸後、着陸するまでこれら増減値取得処理Ｓ２〜飛行高度調節処理Ｓ４を繰り返す。
【０１０３】
以下に、具体値を用いてマルチコプター１１の飛行高度補正方法について説明する。図１８は、飛行高度補正システムＳ４によりマルチコプター１１の飛行高度が維持される様子を示す説明図である。図１８（ａ）では、マルチコプター１１は、オートパイロット処理またはサーバ装置７０により維持高度ｋａが１０ｍに設定され、発着ポートから離陸する（離陸処理Ｓ１）。
【０１０４】
マルチコプター１１はそのまま１０ｍ上昇し、その位置でホバリングを開始する。マルチコプター１１が離陸してからホバリングを開始するまでの間に大気圧の変化は生じておらず、このときの各基準器６０の現在値ｐは、どちらも標高値ａと同じ０ｍであった。
【０１０５】
サーバ装置７０の高度誤差取得プログラムＥＰは、マルチコプター１１の離陸後、各基準器６０について、標高値ａ（０ｍ，０ｍ）と、そのときの現在値ｐ（０ｍ，０ｍ）との差（現在値ｐ−標高値ａ）である高度誤差ｅ（０ｍ，０ｍ）を算出し、さらに、マルチコプター１１から現在の飛行座標を取得し、上記数式１によりこれら高度誤差ｅの調整高度誤差ａｅ（０ｍ）を算出する（高度誤差取得処理Ｓ２）。
【０１０６】
マルチコプター１１の補正値取得プログラムＣＰは、この調整高度誤差ａｅ（０ｍ）をサーバ装置７０から取得し、実機値ｍ（１０ｍ）に調整増減値ａｄ（０ｍ）を加算した値である補正値ｃ（１０ｍ）を算出する（補正値算出処理Ｓ３）。そして、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、補正値ｃ（１０ｍ）が維持高度ｋａと一致するようにマルチコプター１１の飛行高度を調節する（飛行高度調節処理Ｓ４）。飛行高度補正システムＳ４は、これら高度誤差取得処理Ｓ２〜飛行高度調節処理Ｓ４を繰り返しながらマルチコプター１１を飛行させる。しかし、マルチコプター１１が離陸してからこれまでに大気圧の変化はなく、調整高度誤差ａｅは０ｍのままである。よって、この時点では実機値ｍと補正値ｃはどちらも同じ値（１０ｍ）である。
【０１０７】
その後、図１８（ｂ）に示すように、大気圧が変化し、各基準器６０の基準値ｖがそれぞれ０．６ｍと−０．６ｍに、実機値ｍが１０．２ｍに変化した（マルチコプター１１の実際の飛行高度は１０ｍのまま）。
【０１０８】
サーバ装置７０は、高度誤差取得プログラムＥＰにより、各基準器６０の標高値ａ（０ｍ，０ｍ）と、気圧変化後の現在値ｐ（０．６ｍ，−０．６ｍ）との高度誤差ｅ（０．６ｍ，−０．６ｍ）を算出（現在値ｐ−初期値ｉ）し、さらに上記数式１によりこれら増減値ｄの調整高度誤差ａｅ（０．２ｍ）を算出する（高度誤差取得処理Ｓ２）。
【０１０９】
マルチコプター１１の補正値取得プログラムＣＰは、この調整高度誤差ａｅ（０．２ｍ）をサーバ装置７０から取得し、実機値ｍ（１０．２ｍ）に対してこの調整高度誤差ａｅ（０．２ｍ）を加減算（調整高度誤差ａｅの符号を反転させた値を実機値ｍに加算）した値である補正値ｃ（１０ｍ）を算出する（補正値算出処理Ｓ３）。そして、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、この補正値ｃ（１０ｍ）を基準としてマルチコプター１１の飛行高度を調節する（飛行高度調節処理Ｓ４）。しかしこのとき、補正値ｃ（１０ｍ）は維持高度ｋａ（１０ｍ）と一致しているため、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、マルチコプター１１の実際の飛行高度は変更せず、それまでの飛行高度を維持する。ここで、サーバ装置７０やオートパイロット処理から飛行高度変更指示が別途与えられている場合（維持高度ｋａが更新されたとき）には、飛行高度調節プログラムＦＡＰは、補正値ｃ（１０ｍ）を基準としてマルチコプター１１の飛行高度を変更する。
【０１１０】
尚、本実施形態においては、各値（標高値ａ、基準値ｖ、現在値ｐ、高度誤差ｅ、調整高度誤差ａｅ、実機値ｍ、補正値ｃ、および維持高度ｋａ）を気圧高度の形式で取得・演算しているが、これらの各値を気圧値の形式で取り扱うことも可能である。
【０１１１】
本実施形態において、整高度誤差ａｅの算出に標高値ａを用いる効果は第３実施形態と同様である。サーバ装置７０を介在させる効果、複数の基準器６０を用いる効果、調整高度誤差ａｅを算出する際に、各基準器６０とマルチコプター１１との距離に応じて各高度誤差ｅに重みづけを行う効果は第２実施形態と同様である。
【０１１２】
尚、本実施形態では、基準器６０は２基だけであり、サーバ装置７０は常にこれら２基の高度誤差ｅから調整高度誤差ａｅを算出する。しかし、例えば、広大なエリアに多数の基準器６０が分散配置されているときや、一部の基準器６０がマルチコプター１１から著しく離れた場所に設置されているようなときには、必ずしも設置した基準器６０のすべてを参酌しなくてもよい。この場合、例えばサーバ装置７０がマルチコプター１１の飛行座標を取得してその直近の２〜３基の基準器６０を特定し、これら直近の基準器６０の高度誤差ｅのみから調整高度誤差ａｅを算出する構成としてもよい。
【０１１３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【０１１４】
Ｓ１〜４  飛行高度補正システム
１１  マルチコプター（無人航空機）
ＦＣ  フライトコントローラ
Ｒ  ローター（回転翼）
３３  無線送受信器
３１１  気圧センサ
３２  ＧＰＳ受信器（飛行座標検出手段）
２２  メモリ
ＦＣＰ  飛行制御プログラム
ＦＡＰ  飛行高度調節プログラム（飛行高度調節手段）
ＤＰ  増減値取得プログラム（増減値取得手段）
ＣＰ  補正値取得プログラム（補正値取得手段）
ＶＳ  基準値記憶領域（基準値記憶手段）
ＬＳ  設置在表記憶領域（設置座標記憶手段）
ＥＳ  標高値記憶領域（標高値記憶手段）
ＥＰ  高度誤差取得プログラム（高度誤差取得手段）
６０  基準器
６１  気圧センサ
６２  無線送受信器
７０  サーバ装置
７３  無線送受信器
ｖ  基準値
ｉ  初期値
ｐ  現在値
ｄ  増減値
ａｄ  調整増減値
ｍ  実機値
ｃ  補正値
ａ  標高値
ｅ  高度誤差
ａｅ  調整高度誤差
【図１】
2017200803.tif 000005
【図２】
2017200803.tif 000006
【図３】
2017200803.tif 000007
【図４】
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【図５】
2017200803.tif 000009
【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】
2017200803.tif 000019
【図１６】
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【図１７】
2017200803.tif 000021
【図１８】
2017200803.tif 000022