【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、航空機における目標ホバリング地点（FTP）
への誘導飛行を自動化しパイロットの負荷を軽減するための自動飛行制御システム（AFCS）及び方法に関する。

［従来の技術］ （１）従来技術１ 第３図に示すように、パイロットの操縦により目標ホバリング点（FTP）にアプローチするのに必要な距離まで飛行し、以後オート・アプローチ（特許公報昭56−3215
8,−43919）又は手動操舵による減速降下を行ってホバリングに移行するのが従来の一般的な方法である。

（２）従来技術２ 又、特許公報昭52−124698では、第４図に示すように、
いったん巡航飛行状態をパイロット操舵により確立した後、システム内で設定した飛行コースに対して風に流されないように自動飛行し、目標ホバリング地点へ自動進入するシステムが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ （Ａ）従来技術１については、パイロットの手動操縦が主体となるもので、以下の問題点を有する。

（ア）パイロットの操縦上の負荷が大きい。

（イ）パイロットの技量によって目標ホバリング点（FT
P）への到達精度が大きく左右される。

（Ｂ）従来技術２については、巡航状態から使用され、
対地航跡円上を風に流されない様自動飛行するため、以下の問題点を有する。

（ア）ホバリング状態からのシステムのエンゲージは不可能であり、使用可能な飛行条件が制限される。

（イ）旋回中に風に流されないようにロール姿勢コントローラを行うため、風向、風速及び風の種類においては、旋回時のロール姿勢変化が急激にあるいは大きく出ることになりパイロットの乗り心地感覚に悪影響を及ぼす。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は従来技術のもつ前記問題点を解消し、自動飛行中のパイロットの乗り心地感覚を損わないで、目標ホバリング点（FTP）への誘導飛行を完全自動化して、パイロットの操縦上の負荷を大幅に軽減するとともに目標ホバリング点（FTP）への到達精度を平均的に良好なものとする自動飛行装置及び方法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］ （１）本発明に係る目標ホバリング点への自動飛行制御システムは、目標ホバリング点への飛行情報を与える航法機能を有するヘリコプタの飛行制御システムにおいて、次の（１）〜（６）のサブシステムからなり、任意の飛行条件から目標ホバリング点（FTP）へ自動的に誘導飛行させることを特徴とする。

ピッチ系統制御サブシステム a.目標ホバリング点（FTP）への自動飛行モード（DP−D
Pモード）がエンゲージされた時の対気速度が所定の巡航速度より遅い場合には対気速度が巡航速度に一致するまで対地速度を加速（ピッチDPRTモード）させた後対気速度を保持し、エンゲージ時に巡航速度より速い場合にはそのまま対気速度を保持するためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。

b.目標ホバリング点（FTP）への進入コースに向っての旋回を開始する前に対気速度を、「（所定のアプローチ・ゲート速度）＋（FTPへの進入コース方向風速成分）」に減速（ピッチＶ−NAV）し、旋回中は対気速度保持を行うためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。

c.旋回終了後、目標ホバリング点（FTP）に向っての減速降下（APPRモード）を開始すべき点（アプローチ・ゲート）までは所定のアプローチ・ゲート速度を目標値として対地速度保持を行い、アプローチ・ゲート通過後対地速度をホバリングまで減速（ピッチAPPRモード）させて行くためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。

コレクティブ系統制御サブシステム a.ディップ・ツー・ディップ・モードがエンゲージされた時の高度が所定の巡航高度より低い場合には巡航高度まで上昇（コレクティブDPRTモード）させた後電波高度を保持し、エンゲージ時巡航高度より高い場合には巡航高度まで降下（コレクティブＶ−NAV）させた後電波高度を保持する為のコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。

b.アプローチ・ゲートまでは巡航高度を目標高度とする電波高度保持を行うためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。

c.アプローチ・ゲート通過後、電波高度を所定ホバリング高度まで降下（コレクティブAPPRモード）させて行くためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。

ロール系統制御サブシステム a.ディップ・ツー・ディップモードがエンゲージされた後、ピッチDPRTモード又はコレクティブDPRTモード実行中（DPRTモード）において、対気速度が所定の速度以下の場合には横速度を発生しないように横対地速度を制御（ロールDPRTモード）し、所定の速度以上の場合にはロール姿勢を水平に保持するためのコマンドをロール・サーボに出力する。

b.ディップ・ツー・ディップ・モードがエンゲージされた後、オート・デパーチャージ・モードが実行されない場合又はオート・デパーチャー・モードが終了した場合には、アプローチ・ゲートの手前までは飛行コースに対するずれを修正して飛行コースに乗せるようにロール姿勢制御を行うためのコマンドを出力し、その後アプローチ・ゲート手前までは機首方位を目標ホバリング点（FT
P）への進入コース方向に正対させるようにロール姿勢制御を行うためのコマンドをロール・サーボに出力する。

c.機首方位が目標ホバリング点への進入コース方向に正対した後は横速度を発生しないように横対地速度を保持すると共に、ロール姿勢保持目標値を徐々にホバリング時の所望トリム姿勢に変更（ロールAPPRモード）して行くためのコマンドをロール・サーボに出力する。

ヨー系統制御サブシステム オート・デパーチャー・モード、ピッチＶ−NAVモード及びロール・アプローチ・モード実行中には機首方位保持を行い、それ以外のＬ−NAVモード実行中には釣合旋回モード（以下、オート・ターン・コーディネーション・モード又はTURN COODモードという）を実行するためのコマンドをヨーサーボに出力する。

モード制御サブシステム ピッチ、ロール、ヨー及びコレクティブ系統制御サブシステムのモード切換を行う。

パターン・ジェネレータ・サブシステム 加減速を実行するモードであるピッチ・デパーチャー・
モード、ピッチＶ−NAVモード及びピッチ・アプローチ・モードにおいて、縦サイクリックスティック位置、コレクティブ・スティック位置及びラダー・ペダル位置を速度に応じて適切な位置に動かすためのコマンドをピッチ、ロール、コレクティブ及びヨー・サーボに出力する。

又、オート・デパーチャー・モード及びオート・アプローチ・モードにおいて、所定のオート・デパーチャー・
プロファイル及びオート・アプローチ・プロファイルに乗せるために、加速率／上昇率及び減速率／降下率の切換制御を実行する。

（２）本発明に係る目標ホバリング点への自動飛行制御方法は、目標ホバリング点への飛行情報を与える航法機能を有するヘリコプタの飛行制御方法において、次の４
つのステップからなり、任意の飛行条件から目標ホバリング点（FTP）へ自動的に誘導飛行させることを特徴とする。

ステップ１ a.モード制御サブシステムにより、ディップ・ツー・ディップ・モードがエンゲージされた時の高度・速度条件に基づき、所定の巡航状態に移行させるのに適した飛行制御モードを判定する。

b.ディップ・ツー・ディップ・モード・エンゲージ時の高度又は対気速度が所定の巡航高度・速度よりも低い場合には、オート・デパーチャー・モードをエンゲージすることにより、ピッチ系統制御サブシステムはピッチDP
RTモードをエンゲージし、対気速度が所定の巡航速度に一致するまで対地速度をパターン・ジェネレータ・サブシステムで設定する速度目標値に追従して加速するためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。 コレクティブ系統制御サブシステムはコレクティブDPRTモードをエンゲージしパターンジェネレータ・サブシステムで設定する高度目標値に追従して所定の巡航高度まで上昇するためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。 ロール系統サブシステムはロールDPRTモードをエンゲージし、対気速度が所定の速度より低い場合には横速度をゼロとするためのコマンドをロール・サーボに出力し、対気速度が所定の速度より高くなればロール姿勢をゼロとするためのコマンドをロール・サーボに出力する。 ヨー系統制御サブシステムは機首方位保持モードをエンゲージし、機首方位を一定方位に保持するためのコマンドをヨー・サーボに出力する。 パターン・ジェネレータ・サブシステムは、オート・デパーチャの間、縦サイクリック・スティック位置、コレクティブ・スティック位置及びラダー・ペダル位置を速度に応じた適切な位置（以下、コントロール・トリム位置という）に動かすためのコマンドをピッチ、ロール、コレクティブ及びヨー・サーボに出力する。

c.ディップ・ツー・ディップ・モード・エンゲージ時の高度及び対気速度が所定の巡航高度・速度よりも低い場合には、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度保持、
ロール系統制御サブシステムはＬ−NAVモード、ヨー系統制御サブシステムはオート・ターン・コーディネーション・モード、コレクティブ系統制御サブシステムはコレクティブＶ−NAVモードをエンゲージすることにより、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度を保持するためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。 コレクティブ系統制御サブシステムは、高度を所定巡航速度に一致するまで高度に応じて降下率を最大３段階切換えながら降下するためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。 ロール系統制御サブシステムは、航空機の有する航法機能から入力したFTPへの飛行情報と、機体の飛行方向と機首方位とのずれの大きさ（偏流角）を使用して、航法機能が設定した所定飛行コースに向って所定の旋回率で旋回するのに必要な目標ロール姿勢を設定し、
機体のロール姿勢を目標ロール姿勢に追従させるためのコマンドを導出してロール・サーボに出力し、 所定飛行コースに接近するにつれて機体のロール姿勢を水平に戻し、所定飛行コースから離脱されないようにロール姿勢コントロールを行う。 ヨー系統制御サブシステムは、所定飛行コースに向って釣合旋回を可能とするためのコマンドをヨー・サーボに出力する。

ステップ２ a.モード制御サブシステムにより、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度保持モード、ロール系統制御サブシステムはＬ−NAVモード、ヨー系統は制御サブシステムはオート・ターン・コーディネーション・モード、コレクティブ系統制御サブシステムは電波高度保持をエンゲージした後ターン・イン・ポイントに到達する前に対気速度減速開始点に判定して、ピッチ系統をピッチＶ−NA
Vモードに切換えると共にヨー系統を機種方位保持モードに切換え、対気速度を「（所定のアプローチ・ゲート速度）＋（FTPへの進入コース方向風速成分）」に減速した後、ピッチ系統を対気速度保持モードに切換える。

b.ピッチ系統制御サブシステムは、対気速度保持モードがエンゲージされている時には対気速度を保持するためのコマンドをピッチ・サーボに出力し、ピッチＶ−NAV
モードがエンゲージされている時には目標速度を一定の変化率で変更し、対気速度を目標速度に追従して減速させるためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。

コレクティブ系統制御サブシステムは、高度を所定の巡航高度に保持するためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。 ロール系統制御サブシステムは上記（１）ｃで示した内容と同様にしてロール姿勢をコントロールするためのコマンドをロール・サーボへ出力する。 ロール姿勢はターン・イン・ポイントへの近づくにつれて徐々に水平にしていく様コントロールする。

ヨー系統制御サブシステムはオート・ターン・コーディネーション・モードでは横加速度をゼロとするためのコマンドをヨー・サーボに出力し、機首方位保持モードでは機首方位を保持するためのコマンドをヨー・サーボへ出力する。

パターン・ジェネレータ・サブシステムは、ピッチＶ−
NAVモードがエンゲージされている間速度に対応したコントロール・トリム位置を設定するためのコマンドをピッチ、ロール、コレクティブ及びヨー・サーボに出力する。

ステップ３ a.モード制御サブシステムにより、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度保持モード、ロール系統制御サブシステムはＬ−NAVモード、ヨー系統制御サブシステムはオート・ターン・コーディネーション・モード、コレクティブ系統制御サブシステムは電波高度保持モードをエンゲージする。 その後、機首方位が所定許容範囲内でFT
Pへの進入コース方向に向いた時、ピッチ系統制御サブシステムをピッチAPPRモードに、コレクティブ系統制御サブシステムをコレクティブAPPRモードに切換える。 さらに、ロール姿勢が所定の許容範囲内で水平状態に近づき、ヨー・レートが所定の許容範囲内でゼロに近づいた後、ヨー系統を機首方位保持モードに切換え、ロール系統をロールAPPRモードに切換える。

b.ピッチ系統制御サブシステムは対気速度保持モードがエンゲージされている時には対気速度を保持するためのコマンドをピーチ・サーボに出力し、ピッチAPPRモードがエンゲージされている時には対地速度を所定のアプローチ・ゲート速度に保持するためのコマンドをピッチ・
サーボに出力する。

コレクティブ系統制御サブシステムは、電波高度保持モードがエンゲージされている時には同じ高度を保持するためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力し、コレクティブAPPRモードがエンゲージされている時には所定のアプローチゲート高度を保持するためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。

ロール系統制御サブシステムは、Ｌ−NAVモードがエンゲージされている時には、FTPへの進入コース方向風速成分の値をパラメータにしてターン・イン・ポイント手前での旋回開始距離を計算し、ターン・イン・ポイントへの距離が旋回開始距離よりも短くなった時点でFTPへの進入コース方向に向って旋回を行うためのコマンドをロール・サーボに出力する。 所定の飛行コースに接近するにつれて機体のロール姿勢を水平に戻し、アプローチ・ゲートに接近するにつれて機首方位をFTPへの進入コース方向に向けるようにロール姿勢をコントロールする。 その後ロールAPPRモードがエンゲージされると、横速度をゼロとするためのコマンドをロール・コマンドに出力する。

ヨー系統制御サブシステムはオート・ターン・コーディネーション・モードでは横加速度をゼロとするためのコマンドをヨー・サーボに出力し、機首方位保持モードでは機首方位を保持するためのコマンドをヨー・サーボへ出力する。

ステップ４ a.モード制御サブシステムにより、ピッチ系統制御サブシステムはピッチAPPRモード、ロール系統制御サブシステムはロールAPPRモード、ヨー系統制御サブシステムは機首方位保持モード、コレクティブ系統制御サブシステムはコレクティブAPPRモードをエンゲージする。

b.ピッチ系統制御サブシステムは対地速度がホバリング速度に一致するまで対地速度をパターン・ジェネレータ・サブシステムで設定する速度目標値に追従して減速するためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。

コレクティブ系統制御サブシステムはパターン・ジェネレータ・サブシステムで設定する高度目標値に追従して所定のホバリング高度まで降下するためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。

ロール系統制御サブシステムは横速度をゼロとし、ロール姿勢を徐々にホバリングのトリム姿勢に変更して行くためのコマンドをロール・サーボに出力する。

ヨー系統制御サブシステムは機首方位を一定方位に保持する為のコマンドをヨー・サーボに出力する。

パターン・ジェネレータ・サブシステムはオート・アプローチの間縦サイクリック・スティック位置、コレクティブ・スティック位置及びラダー・ペダル位置を速度に応じて適切な位置（以下、コントロール・トリム位置という）に動かすためのコマンドをピッチ、コレクティブ及びヨー・サーボに出力する。

［作用］ 本発明システム及び方法により第１図，第２図に示す自動誘導飛行を行なう場合の作用をステップ１〜４の順に以下に述べる。

（１）ステップ１ ステップ１はDP−DPモード・エンゲージから巡航飛行に移行するまでのフェイズをいう。

a.モード制御サブシステムにより、DP−DPモードがエンゲージされた時の高度・速度条件に基づき、所定の巡航状態に移行させるのに適した飛行制御モードを判定する。

b.DP−DPモード・エンゲージ時の高度又は対気速度が所定の巡航高度・速度よりも低い場合には、オート・デパーチャー・モードをエンゲージする。 これにより、ピッチ系統制御サブシステムはピッチDPRTモードをエンゲージし、対気速度が所定の巡航速度に一致するまで対地速度をパターン・ジェネレータ・サブシステムで設定する速度目標値に追従して加速するためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。 コレクティブ系統制御サブシステムはコレクティブDPRTモードをエンゲージしパターンジェネレータ・サブシステムで設定する高度目標値に追従して所定巡航高度まで上昇するためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。 ロール系統制御サブシステムはロールDPRTモードをエンゲージし、対気速度が所定の速度より低い場合には横速度をゼロとするためのコマンドをロール・サーボに出力し、対気速度が所定の速度より高くなればロール姿勢をゼロとするためのコマンドをロール・サーボに出力する。 ヨー系統制御サブシステムは機首方位保持モードをエンゲージし、機首方位を一定方位に保持するためのコマンドをヨー・サーボに出力する。 また、パターン・ジェネレータ・サブシステムは、オート・デパーチャの間、縦サイクリック・スティック位置、コレクティブ・スティック位置及びラダーペダル位置を速度に応じた適切な位置（コントロール・トリム位置）に動かすためのコマンドをピッチ、ロール、
コレクティブ及びヨー・サーボに出力する。

c.DP−DP・モード・エンゲージ時の高度及び対気速度が所定の巡航高度・速度よりも低い場合には、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度保持、ロール系統制御サブシステムはＬ−NAVモード、ヨー系統制御サブシステムはオート・ターン・コーディネーション・モード、コレクティブ系統制御サブシステムはコレクティブＶ−NAV
モードをエンゲージする。 これにより、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度を保持するためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。 コレクティブ系統制御サブシステムは、高度を所定巡航高度に一致するまで高度に応じて降下率を最大３段階切換えながら降下するためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。 ロール系統制御サブシステムは、航空機の有する航法機能から入力した目標ホバリング点（FTP）への飛行情報（ターン・
イン・ポイントへの距離、旋回方向を支持するための旋回コマンド・ターン・イン・ポイントへの進入コース方位、ターン・イン・ポイントへの進入コースからの機体の位置ずれの大きさを角度で示すターン・イン・ポイント・コース偏位）と、機体の飛行方向と機首方位とのずれの大きさ（偏流角）使用して、航法機能が設定した所定の飛行コースに向って所定の旋回率で旋回するのに必要な目標ロール姿勢を設定し、機体のロール姿勢を目標ロール姿勢に追従させるためのコマンドを導出し、ロール・サーボに出力し、 所定飛行コースに接近するにつれて機体のロール姿勢を水平に戻し、所定の飛行コース上ではコースから離脱されないようにロール姿勢コントロールを行う。 ヨー系統制御サブシステムは、所定の飛行コースに向っての釣合旋回を可能とするためのコマンドをヨー・サーボに出力する。

（２）ステップ２ ステップ２は巡航飛行に移行した後ターン・イン・ポイントに到達直前までのフェイズをいう。

a.モード制御サブシステムにより、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度保持モード、ロール系統制御サブシステムはＬ−NAVモード、ヨー系統制御サブシステムはオート・ターン・コーディネーション・モード、コレクティブ系統制御サブシステムは電波高度保持をエンゲージする。 その後、ターン・イン・ポイントに到達する前に対気速度減速開始点を判定して、ピッチ系統をピッチＶ−NAVモードに切換えると共にヨー系統を機首方位保持モードに切換える。 さらに、対気速度を「（所定のアプローチ・ゲート速度）＋（FTPへの進入コース方向風速成分）」に減速した後は、ピッチ系統制御サブシステムを対気速度保持モードに切換える。

b.これにより、ピッチ系統制御サブシステムは、対気速度保持モードがエンゲージされている時には対気速度を保持するためのコマンドをピッチ・サーボに出力し、ピッチＶ−NAVモードがエンゲージされている時には目標速度を一定の変化率で変更し、対気速度を目標速度に追従して減速させるためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。

コレクティブ系統制御サブシステムは、高度を所定の巡航高度に保持するためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。 ロール系統制御サブシステムは上記（１）ｃで示した内容と同様にしてロール姿勢をコントロールするためのコマンドをロール・サーボへ出力する。 なお、ロール姿勢はターン・イン・ポイントへ近づくにつれて徐々に水平にしていくようにコントロールする。

ヨー系統制御サブシステムはオート・ターン・コーディネーション・モードでは横加速度をゼロとするためのコマンドをヨー・サーボに出力し、機首方位保持モードでは機首方位を保持するためのコマンドをヨー・サーボへ出力する。

又、パターン・ジェネレータ・サブシステムは、ピッチＶ−NAVモードがエンゲージされている間に上記（１）
ｂと同様にして、速度に応じたコントロール・トリム位置を設定するためのコマンドをピッチ、ロール、コレクティブ及びヨー・サーボに出力する。

（３）ステップ３ ステップ３はターン・イン・ポイント到達後アプローチ・ゲートまでのフェイズをいう。

a.モード制御サブシステムにより、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度保持モード、ロール系統制御サブシステムはＬ−NAVモード、ヨー系統制御サブシステムはオート・ターン・コーディネーション・モード、コレクティブ系統制御サブシステムは電波高度保持モードをエンゲージする。 その後、機首方位が所定許容範囲内でFT
Pへの進入コース方向に向いた時、ピッチ系統制御サブシステムをピッチAPPRモードに、コレクティブ系統制御サブシステムをコレクティブAPPRモードに切換える。 さらに、ロール姿勢が所定の許容範囲内で水平状態に近づき、ヨー・レートが所定の許容範囲内でゼロに近づいた後、ヨー系統制御サブシステムを機首方位保持モードに切換え、ロール系統制御サブシステムをロールAPPRモードに切換える。

b.これにより、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度保持モードがエンゲージされている時には対気速度を保持するためのコマンドをピッチ・サーボに出力し、ピッチAPPRモードがエンゲージされている時には対地速度を所定のアプローチ・ゲート速度に保持するためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。

コレクティブ系統制御サブシステムは、電波高度保持モードがエンゲージされている時には上記（２）に引き続き同じ高度を保持する為のコマンドをコレクティブ・サーボに出力し、コレクティブAPPRモードがエンゲージされている時には所定のアプローチゲート高度を保持するためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。

ロール系統制御サブシステムは、Ｌ−NAVモードがエンゲージされている時には、FTPの進入コース方向風速成分の値をパラメータにしてターン・イン・ポイント手前での旋回開始距離を計算して、ターン・イン・ポイントへの距離が旋回開始距離よりも短くなった時点でFTPへの進入コース方向に向って旋回を行うためのコマンドをロール・サーボに出力する。 所定の飛行コースに接近するにつれて機体のロール姿勢を水平に戻し、アプローチ・ゲートに接近するにつれて機首方位をFTPへの進入コース方向に向けるようにロール姿勢をコントロールする。 その後ロールAPPRモードがエンゲージされると、横速度をゼロとするためのコマンドをロール・コマンドに出力する。

ヨー系統制御サブシステムはオート・ターン・コーディネーション・モードでは横加速度をゼロとするためのコマンドをヨー・サーボに出力し、機首方位保持モードでは機首方位を保持するためのコマンドをヨー・サーボへ出力する。

（４）ステップ４ ステップ４はアプローチ・ゲートからホバリング移行までのフェイズをいう。

a.モード制御サブシステムにより、ピッチ系統制御サブシステムはピッチAPPRモード、ロール系統制御サブシステムはロールAPPRモード、ヨー系統制御サブシステムは機首方位保持モード、コレクティブ系統制御サブシステムはコレクティブAPPRモードをエンゲージする。

b.ピッチ系統制御サブシステムは対地速度がホバリング速度に一致するまで対地速度をパターン・ジェネレータ・サブシステムで設定する速度目標値に追従して減速するためのコマンドをピッチ・サーボに出力する。

コレクティブ系統制御サブシステムはパターン・ジェネレータ・サブシステムで設定する高度目標値に追従して所定のホバリング高度まで降下するためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力する。

ロール系統制御サブシステムは横速度をゼロとし、ロール姿勢を徐々にホバリングのトリム姿勢に変更して行くためのコマンドをロール・サーボに出力する。

ヨー系統制御サブシステムは機首方位を一定方位概ねFT
Pへの進入コース方位に保持するためのコマンドをヨー・サーボに出力する。

パターン・ジェネレータ・サブシステムは、オート・アプローチの間，縦サイクリック・スティック位置、コレクティブ・スティック位置及びラダー・ペダル位置を速度に応じた適切な位置（以下、コントロール・トリム位置という）に動かすためのコマンドをピッチ、ロール、
コレクティブ及びヨー・サーボに出力する。

［実施例］ （１）本発明に係る目標ホバリング点への自動飛行制御システムの実施例は次の（１）〜（６）のサブシステムからなる。

自動飛行のモードを飛行状況に応じて切換えるためのモード制御サブシステム。

飛行速度を飛行状況に応じてコントロールするためのコマンドをピッチ・サーボに出力するピッチ系統制御サブシステム。

飛行高度を飛行状況に応じてコントロールするためのコマンドをコレクティブ・サーボに出力するコレクティブ系統制御サブシステム。

所定の飛行コースにヘリコプタを乗せるようにロール姿勢又は横速度をコントロールするためのコマンドをロール・サーボに出力するロール系統制御サブシステム。

ロール系統制御サブシステムが効果的に機能するように、機首方位及び横滑りをコントロールするためのコマンドをヨー・サーボに出力するヨー系統制御サブシステム。

上記〜の各サブシステムが効果的に機能するように、操縦桿位置を速度に応じて適切な位置に動かすためのコマンドをピッチ、ロール、コレクティブ及びヨー・
サーボに出力し、オート・デパーチャー及びオート・アプローチ中の加速／上昇及び減速／降下のパターン（以下、デパーチャー・プロファイル及びアプローチ・プロファイルという）を設定するパターン・ジェネレータ・
サブ・システム。

（２）本発明に係る目標ホバリング点への自動飛行制御方法の実施例は以下に示す〜のステップからなる。
本発明システムと本発明方法とは密接な関係があるので本発明システムと方法の実施例の説明は第１図及び第２
図のステップ１からステップ４の順に以下に述べる。

ステップ１ ステップ１はDP−DPモード・エンゲージから巡航飛行に移行するまでのフェイズをいう。

ステップ１では、 a.第５図から第15図に示すモード制御サブシステムの各種ロジック回路により、DP−DPモードがエンゲージされた時の高度・速度条件に基づき所定の巡航状態に移行させるのに適した飛行制御モードを判定する。

b.第７図においてDP−DPエンゲージ信号１がオンの時の高度２又は対気速度３が所定の巡航高度又は速度よりも低い場合には、DPRTエンゲージ信号４をオンとすることにより、第９図のピッチDPRTエンゲージ信号５とピッチ
CPLRエンゲージ信号６をオンとし、第14図のコレクティブDPRTエンゲージ信号７をオンとし、第11図のロールDP
RTエンゲージ信号８とロールCPLR（カプラー）エンゲージ信号９をオンとし、第13図の機首保持（以下HDG HOLD
という）エンゲージ信号10をオンとする。 その後第11図において、対気速度10−１が所定の値より高くなった後にロールDPRTエンゲージ信号８とロールCPLR信号９をオフとすると共に、第12図に示す回路により姿勢レベルコマンド10−２をオンとする。 これによりピッチ系統制御サブシステムは第18図において対地速度11を第31,32図に示す回路の出力であるDPRT目標速度12に追従させるためのコマンド13と第31,32図に示す回路の出力であるDPR
T加速コマンド14によりピッチ・カップラ・インテグラル・コマンド15とピッチ・カップラ・アウタループ・コマンド16を生成する。

これらのコマンドは第36,37図に示す回路の出力である基準ピッチ角シフト・コマンド17と第38,39図に示す回路の出力であるピッチ・サイクリック・スティック位置
B _1Sのシフト・コマンド（サーボアクチュエータの操作量）18と共に第16図に示す回路に入力されて、所定の巡航高度まで加速するためのピッチ・トリム・シフト・コマンド19の生成に使用される。

コレクティブ系統制御サブシステムでは第28図において電波高度20を第31,33,35図に示す回路の出力であるDPRT
目標高度21に追従させるためのコマンド22からコレクティブ・カップラ・プロポーショナルコマンド22−１とコレクティブカップラインテグラルコマンド22−２を生成し、第42,43図に示す回路の出力であるコレクティブ・
スティック位置θ _Ｃのシフトコマンド23と共に第26図に示す回路に入力されて、所定の巡航高度まで上昇するためのコレクティブ・インナーループ・コマンド24とコレクティブ・トリム・シフト・コマンド25を生成する。

ロール系統制御サブシステムでは、ロールDPRTエンゲージ信号がオンの時には第24図により横対地速度26を目標横対地速度27に追従させるためのロール・カップラ・アウターループ・コマンド28とロール・カップラー・インテグラル・コマンド29を生成する。 これらのコマンドは第19図に示す回路に入力されてロール・トリム・シフト・コマンド30の生成に使用される。 又、ロールDPRTエンゲージ信号がオフとなった場合には第19図においてロール姿勢シンクロ出力31をゼロにフェードアウトさせて、
ロール姿勢32を水平にして行くためのロール・トリム・
シフト・コマンド30を生成する。

ヨー系統制御サブシステムでは第25図において機首方位
33を一定方位34に保持するためのコマンドを生成し、第
40,41図に示す回路の出力であるヨー・ペダル位置θ _Ｔ
のシフト・コマンド35と共にオートデパーチャー中の機首方位を安定させるためのヨー・トリム・シフト・コマンド36を生成する。

c.第７図において、DP−DPエンゲージ信号１がオンの時の高度２又は対気速度３が所定の巡航高度及び速度よりも高い場合にはＶ−NAVエンゲージ信号37とＬ−NAVエンゲージ信号38をオンとし、第８図に示す回路により対気速度保持フラグ39をオンとし、第15図に示す回路によりコレクティブＶ−NAVエンゲージ信号40をオンとし、第1
3図によりTURN COODエンゲージ信号41をオンとしてHDG
HOLDエンゲージ信号10をオフとする。

これにより、ピッチ系統制御サブシステムは第16図においてピッチ姿勢41と対気速度42を一定に保持するためのピッチ・トリム・シフト・コマンド19を生成する。

コレクティブ系統制御サブシステムは、第27図において高度が所定の巡航高度に一致するまでに高度に応じて降下率を３段階に切換えながら降下するための基準高度シフト・コマンド43を生成し、第26図に示す回路に入力してコレクティブ・インナーループ・コマンド24とコレクティブ・トリム・シフト・コマンド25を生成する。

ロール系統制御サブシステムは、第20〜23図においてターン・イン・ポイントへの進入コース方位44、ターン・
イン・ポイントへの距離45、右／左旋回コマンド46,77
及びターン・イン・ポイント・コース・デビエーション
46−１と、第23図に示す回路の出力である偏流角47及び機首方位角33を使用して所望飛行コースに向って最大でも所定の旋回率で旋回するのに必要なロール姿勢をリミット値49とする基準ロール角シフト・コマンド49−１を生成し、第19図に示す回路に入力してロール・トリム・
シフト・コマンド30を生成する。

ヨー系統制御サブシステムは第25図により横加速度50とロール・レート51を使用して旋回を横滑りなくスムーズに行わせるためのヨー・トリム・シフト・コマンド36を生成する。

ステップ２ ステップ２は巡航飛行に移行した後ターン・イン・ポイントに到達する直前までのフェイズをいう。

a.第５図から第15図に示すモード制御サブシステムの各種ロジック回路により飛行制御モード・フラグ又はエンゲージ信号のオン・オフを制御する。 即ち、ピッチ系統制御サブシステムは第７図のDPRTエンゲージ信号４がステップ１よりオフとされているか、オート・デパーチャーから巡航飛行に移る場合であれば、第31図によりピッチDPRT終了フラグ51−１をオンとすることにより第８図により対気保持フラグ39をオンとする。 ロール系統制御サブシステムは第７図のＬ−NAVエンゲージ信号38をオンとする。 ヨー系統制御サブシステムは第13図のTURN C
OODエンゲージ信号41をオンとし、HDG HOLDエンゲージ信号10はオフとする。 コレクティブ系統制御サブシステムは第15図よりコレクティブＶ−NAVエンゲージ信号40
をオフとすると共に、オート・デパーチャーから巡航飛行に移る場合であれば、第31図によりコレクティブDPRT
終了フラグ52をオンとすることにより第５図によりRDR
ALTエンゲージ信号53をオンとする。

その後、第10図によりターン・イン・ポイントへの距離
54が対気速度減速開始点距離計算出力55以下になった時点でピッチＶ−NAVエンゲージ信号56をオンとすると共に、第13図によりTURN COODエンゲージ信号41をオフとしてHGD HOLDエンゲージ信号10をオンとする。 さらに第
10図により、ピッチＶ−NAVエンゲージ中の第16図から出力される基準対気速度57が減速目標値であるV _TGT 58の値以下になることをもってピッチＶ−NAVエンゲージ信号56をオフとする。

b.これにより、ピッチ系統制御サブシステムは、第８図の対気速度保持フラグ39がオンで、かつ第10図のピッチＶ−NAVエンゲージ信号56がオフなら第16図により対気速度42を保持するためのピッチ・トリム・シフト・コマンド19を生成し、第10図のピッチＶ−NAVエンゲージ信号56がオンなら第17図により基準対気速度シフト・コマンド57−１、ピッチＶ−NAVアウターループ・コマンド5
8−１及びピッチＶ−NAVアウタループコマンド遅延値59
を生成して第16図に入力し、対気速度を基準対気速度に追従して減速するためのピッチ・トリム・シフト・コマンド19を生成する。

コレクティブ系統制御サブシステムは第26図により電波高度60を保持するためのコレクティブ・インナーループ・コマンド24とコレクティブ・シフト・コマンド25を生成する。

ロール系統制御サブシステムはステップ１のｃで示した内容と同様にして第19図〜第23図によりロール姿勢32をコントロールする為のロールトリム・シフト・コマンド
30を生成する。 なお、ロール姿勢32は、第20図に示すターン・イン・ポイントへのコースデビエーション47をターン・イン・ポイントへの距離45をパラメータとする関数によりターン・イン・ポイントへ近づくにつれて小さくすることによって徐々に水平に移して行くことができる。

ヨー系統制御サブシステムは、第13図のTURN COODエンゲージ信号41がオンのとき、第25図により横加速度50とロール・レート51を使用して旋回を横滑りなく行わせるためのヨー・トリム・シフト・コマンド36を生成し、第
13図のHDG HOLDエンゲージ信号10がオンの場合には第25
図において機首方位33を一定方位34に保持するためのコマンドを生成し、第40,41図の出力であるヨー・ペダル位置θ _Ｔのシフトコマンド35と共に対気速度の減速中の機首方位を安定させるためのヨー・トリム・シフト・コマンド36を生成する。

ステップ３ ステップ３はターン・イン・ポイント到達後アプローチゲートまでのフェイズをいう。

a.第５図から第15図に示すモード制御サブシステムの各種ロジック回路により飛行制御モードフラグ又はエンゲージ信号のオン・オフを制御する。

即ち、ピッチ系統制御サブシステムは第８図により対気速度保持フラグ39をオンとし、ロール系統は第７図によりステップ２に引続いてＬ−NAVエンゲージ信号38をオンとし、ヨー系統制御サブシステムは第13図において、
TURN COODエンゲージ信号41をオンとし、コレクティブ系統制御サブシステムは第５図によりRDR ALTエンゲージ信号53をオンとする。

その後、第７図において機首方位33がFTPへの進入コース61方向へ近づいた時APPRエンゲージ信号62をオンとしゲート条件保持フラグ63をオンとし、第９図によりピッチ系統制御サブシステムはピッチAPPRエンゲージ信号64
をオンとし、第14図によりコレクティブ系統制御サブシステムはコレクティブAPPRエンゲージ信号65をオンとする。 さらに第７図において、第13図からロール姿勢が水平状態に近づきヨー・レートがゼロに近づいたことを示す水平フラグ66を入力し、第６図からターン・イン・ポイント・オントップ信号67を入力し、さらに機首方位33
がFTPへの進入コース61に近づいていることを判定する信号68を生成して、水平フラグ66とターン・イン・ポイント・オントップ信号67との論理積をとりAPPR時機首方位固定フラグ69をオンとする。 これにより、第13図において、ヨー系統制御サブシステムはHDG HOLDエンゲージ信号10をオンとし、第11図においてロール系統はロール
APPRエンゲージ信号70をオンとする。

b.これにより、ピッチ系統制御サブシステムは対気速度保持フラグ39がオンの時には第16図により対気速度42を保持するためのピッチ・トリム・シフト・コマンド19を生成する。 ピッチAPPRエンゲージ信号64がオンの時には第29図でAPPR目標速度71としてAPPR初期速度72（一定地）が設定されて第18図に入力され、ピッチ・カップラ・インテグラル・コマンド15とピッチ・カップラ・アウターループ・コマンド16を生成する。 これらのコマンドは第16図に入力されて所定のアプローチゲート速度を保持するためのピッチ・トリム・シフト・コマンド19を生成する。

コレクティブ系統制御サブシステムは、RDRALTエンゲージ信号53がオンの時にはステップ２に引続き第27図により同じ高度を保持するためのコレクティブ・インナループ・コマンド24とコレクティブ・トリムシフト・コマンド25を生成する。 コレクティブAPPRエンゲージ信号65がオンの時には第30図でAPPR目標高度73としてAPPR初期高度74（一定値）が設定されて第28図に入力され、コレクティブ・カップラ・プロポーショナル・コマンド22−１
とコレクティブ・カップラ・インテグラル・コマンド22
−２を生成する。 これらのコマンドは第26図に入力されて高度を所定のアプローチ・ゲート高度に保持するためのコレクティブ・インナーループ・コマンド25を生成する。

ロール系統制御サブシステムは、Ｌ−NAVエンゲージ信号38がオンの時には第20〜23図においてFTPへの進入コース75、FTPへの距離76、右／左旋回コマンド46,77及び
FTPコースデビエーション78と、機首方位角33を使用して基準ロール角シフトコマンド49−１を生成して第19図に入力し、ロール・トリム・シフトコマンド30を生成する。 なお、ロール姿勢32は第20図に示すFTPへのコースデビエーション78をFTPへの距離76をパラメータとする関数によりアプローチ・ゲートに近づくにつれて小さくすることにより徐々に機首方位33をFTPの進入コース75
に向けるように、コントロールされる。

ロール系統制御サブシステムは、その後ロールAPPRエンゲージ信号70がオンとなることにより、第24図により横対地速度26を目標対地速度27に追従させるためのロール・カップラ・アウタループ・コマンド28とロール・カップラ・インテグラル・コマンド29を生成して第19図に入力し、ロール・トリム・シフト・コマンド30を生成する。

ヨー系統制御サブシステムは、TURN COODエンゲージ信号41がオンの場合には第25図により旋回を横滑りなくスムーズに行わせるためのヨー・トリム・シフト・コマンド36を生成し、HDG HOLDエンゲージ信号10がオンの場合には、第25図において機首方位角33を一定方位に保持するためのヨー・トリム・シフト・コマンド36を生成する。

ステップ４ ステップ４はアプローチ・ゲートからホバリング移行までのフェイズをいう。

a.第５図から第15図に示すモード制御サブシステムの各ロジック回路により飛行制御モードフラグ又はエンゲージ信号のオンオフを制御する。

即ち、第７図よりFTPへの距離76がアプローチゲートからFTP点への移行に要する距離以下となったことを判定する信号79によりゲート条件保持フラグをオフとしＬ−
NAVエンゲージ信号38をオフとし、APPRエンゲージ信号6
2はステップ３から継続してオンとする。 従ってピッチ系統制御サブシステムは、第９図によりピッチAPPRエンゲージ信号64をオンとし、ロール系統制御サブシステムは第11図によりロールAPPRエンゲージ信号70をオンとし、コレクティブ系統制御サブシステムは第14図によりコレクティブAPPRエンゲージ信号65をオンとする。 又、
ヨー系統制御サブシステムは第７図でゲート条件保持フラグ63がオフになることをもってオンに設定されるAPPR
機首方位固定フラグ69を第13図に入力し、HDG HOLDエンゲージ信号10をオンとする。

また最終的には第７図により第６図のFTPオントップ信号80がオンと判定されたことをもってDP−DP終了フラグ
81をオンとしてDP−DPモードを終了する。

b.これにより、ピッチ系統制御サブシステムは、第18図において対地速度11を第29図の出力であるAPPR目標速度
71に追従させるためのコマンド82と第29図の出力である
APPR減速コマンド83によりピッチ・カップラ・インテグラル・コマンド15とピッチ・カップラ・アウタループ・
コマンド16を生成する。 これらのコマンドは第36,37図の出力である基準ピッチ角シフト・コマンド17と第38,3
9図の出力であるB _ISシフト・コマンド18と共に第16図に示す回路に入力されてホバリングまで減速するためのピッチ・トリム・シフト・コマンド19の生成に使用される。

コレクティブ系統制御サブシステムでは第28図において電波高度20を第30,34図の出力であるAPPR目標高度73に追従させるためのコマンド84からコレクティブ・カップラ・プロポーショナル・コマンド22−１とコレクティブ・カップラ・インテグラル・コマンド22−２を生成し、
第42,43図の出力であるθ _Ｃシフト・コマンド23と共に第26図に入力されて、所定のホバリング高度まで降下させるためのコレクティブ・インナーループ・コマンド24
とコレクティブ・トリム・シフト・コマンド25を生成する。

ロール系統制御サブシステムでは第24図により横対地速度26を目標対地速度27に追従させるためのロール・カップラ・アウタループ・コマンド28とロール・カップラ・
インテグラル・コマンド29を生成する。 これらのコマンドは第19図に入力され、ロール・トリム・シフト・コマンド30の生成に使用される。

ヨー系統制御サブシステムは第25図において機首方位33
を一定方位に保持するためのコマンドを生成し、第40,4
1図の出力であるθ _Ｔシフト・コマンド35と共にオート・アプローチ中の機首方位を安定させるためのヨー・トリム・シフト・コマンド36を生成する。

［発明の効果］ 本発明は前述のように構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。

（１）旋回中のロール姿勢を一定に保つことができるのでパイロットの乗り心地感覚を損うことがない。

（２）ディップ・ツー・ディップ・モード・エンゲージ時の飛行条件に応じて飛行制御モードを選択してコントロールするので、FTPへの完全な自動誘導飛行が可能である。

（３）これらによりパイロットの操縦上の負荷を大幅に軽減し、FTPへの到達精度を平均的に良好なものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るホバリングからの自動飛行の径路図、第２図は本発明の実施例に係る巡航からの自動飛行の径路図、第３図は従来技術の第１例の飛行径路図、第４図は従来技術の第２例の飛行径路図、第５
図〜第15図は本発明の実施例に係るモード制御サブシステム・ブロック図、第16〜第18図は本発明の実施例に係るピッチ系統制御サブシステム・ブロック図、第19〜第
24図は本発明の実施例に係るロール系統制御サブシステム・ブロック図、第25図は本発明の実施例に係るヨー系統制御サブシステム・ブロック図、第26〜第28図は本発明の実施例に係るコレクティブ系統制御サブシステム・
ブロック図、第29図〜第43図は本発明の実施例に係るパターン・ジェネレータ・サブシステム・ブロック図である。 AND−１〜19……論理積、OR−１〜20……論理和、FF−
１〜17……フリップ・フロップ回路、HU−１〜５……信号立上り判定回路、HD−１〜17……信号立下り判定回路、HO−１〜16……オン・オフ判定回路、GS−１〜６…
…ゲート回路、GT−１……ゲート回路、Ｋ−１〜14……
関数発生器、KO−１〜14……関数発生器、Ｄ−１〜23…
…遅延回路、Ｓ−１〜８……積分器、Ｌ−１〜14……リミッタ、LPF−１〜２……ローパス・フィルタ、HPF−１
〜２……ハイパス・フィルタ、Ｔ−１〜２……タイマー。