Imaging device for guiding landing of unmanned aircraft
专利汇可以提供Imaging device for guiding landing of unmanned aircraft专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging device for guiding landing of a unmanned aircraft by which the unmanned aircraft can land surely even when weather is cloudy.
SOLUTION: This imaging device consists of a TV camera, a TV transmitter, an attitude angle sensor, a radio altimeter, and a data link transmitter which are provided in a unmanned aircraft and a TV receiver 9, a data link receiver 10, a signal processor 11, an image emphasizing device 12, a TV monitor 13, and a ground radar 3 which are installed in a cock pit 2 on the ground. The image emphasizing device 12 inputs information on an artificial horizontal line and position of a runway from the signal processor 11, inputs landscape ahead of the unmanned aircraft from the TV camera in the unmanned aircraft, displays the artificial horizontal line and runway which are calculated by the signal processor by overlapping them, and outputs them to the TV monitor 13.
COPYRIGHT: (C)1997,JPO，下面是Imaging device for guiding landing of unmanned aircraft专利的具体信息内容。
に搭載した、ＴＶカメラ（４）と、ＴＶ送信器（５）
と、姿勢角センサ（６）と、電波高度計（７）と、データリンク送信器（８）と、（Ｂ）地上コックピット（２）に設置した、ＴＶ受信器（９）と、データリンク受信器（１０）と、信号処理装置（１１）と、画像強調装置（１２）と、ＴＶモニタ（１３）と、（Ｃ）地上レーダ（３）から成り、（Ｄ）前記地上レーダ（３）は、
無人航空機に対する地上レーダのアンテナ・アジマス角（Ａz ）と、アンテナ・エレベーション角（Ｅl ）と、
無人航空機までの距離（ＲA ）を検知し、（Ｅ）前記信号処理装置（１１）は、地上レーダ（３）から、アンテナ・アジマス角（Ａz ）と、アンテナ・エレベーション角（Ｅl ）と、無人航空機までの距離（ＲA ）を入力して、無人航空機の位置を算出するとともに、 無人航空機（１）から、姿勢角センサ（６）により検知した機体姿勢角と、電波高度計（７）により検知した高度情報を受信し無人航空機の位置情報（Ａz 、Ｅl 、Ｒ
A ）と、機体の姿勢角と、高度情報から、無人航空機搭載のＴＶカメラ（４）に写る水平線と滑走路を算出して、画像強調装置（１２）に出力し、（Ｆ）前記画像強調装置（１２）は、信号処理装置（１１）から、人工的な水平線および滑走路の位置情報を入力するとともに、 無人航空機から、無人航空機のＴＶカメラ（４）で撮影した無人航空機の前方の風景を入力して、 ＴＶ画像上に、信号処理装置で算出した人工的な水平線と滑走路を重ねて表示し、ＴＶモニタ（１３）に出力することを特徴とする無人航空機の着陸誘導用画像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、飛行中の無人航空機を、地上に設置した操縦装置により操縦して着陸させるための無人航空機の着陸誘導画像強調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の無人航空機の着陸誘導操作においては、無人航空機に搭載したＴＶカメラから送信されるＴＶ画像上の水平線、滑走路、又は無人航空機搭載の姿勢角センサから送信される姿勢角情報により、地上にいる無人航空機の操縦者（パイロット）は無人航空機の機体姿勢角を認知している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のシステムでは、
雲が少なく、ＴＶ画像上の水平線、滑走路が明瞭な時は、パイロットはＴＶ画像情報のみから機体前方風景情報及び機体姿勢角情報を認知できるが、雲が多くなるとＴＶ画像上で水平線、滑走路が不明瞭となるため、パイロットは機体姿勢角情報を得るためには視点をＴＶ画面から計器（姿勢角指示計）に移す必要がありパイロットの、作業負担（ワークロード）の増加及び飛行操縦の不安定性の増加につながる。
【０００４】本発明は、無人航空機の着陸誘導に重要なＴＶ画像情報に人工的シンボルを重畳表示することにより、提供されるＴＶ画像情報の安定性を向上させることができる装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る装置は、無人航空機に搭載したＴＶカメラから送信されるＴＶ画像により、地上に設置されたコックピット内で無人航空機の着陸誘導を行うためのＴＶ画像装置において、（Ａ）
無人航空機に搭載した、ＴＶカメラと、ＴＶ送信器と、
姿勢角センサと、電波高度計と、データリンク送信器と、（Ｂ）地上コックピットに設置した、ＴＶ受信器と、データリンク受信器と、信号処理装置と、画像強調装置と、ＴＶモニタと、（Ｃ）地上レーダから成り、
（Ｄ）前記地上レーダは、無人航空機に対する地上レーダのアンテナ・アジマス角（Ａz ）と、アンテナ・エレベーション（Ｅl ）と、無人航空機までの距離（ＲA ）
を検知し、（Ｅ）前記信号処理装置は、地上レーダから、アンテナ・アジマス角（Ａz ）と、アンテナ・エレベーション（Ｅl ）と、無人航空機までの距離（ＲA ）
を入力し、無人航空機の位置を算出するとともに、無人航空機から、姿勢角センサにより検知した機体姿勢角と、電波高度計により検知した高度情報を受信し無人航空機の位置情報（Ａz 、Ｅl 、ＲA ）と、機体の姿勢角と、高度情報から、無人航空機搭載のＴＶカメラに写る人工的な水平線と滑走路を算出して、画像強調装置に出力し、（Ｆ）前記画像強調装置は、信号処理装置から、
人工的な水平線および滑走路の位置情報を入力するとともに無人航空機から、無人航空機のＴＶカメラで撮影した無人航空機の前方の風景を入力して、ＴＶ画像上に信号処理装置で算出した人工的な水平線と滑走路を重ねて表示し、ＴＶモニタに出力することを特徴とする。
【０００６】すなわち、本発明に係る装置は、無人航空機に搭載されたＴＶカメラから送信される外界風景を地上コックピットに設置されたＴＶモニタを見ながら沿革操縦する際に、（１）地上レーダのアンテナ角度と機体との距離情報から算出される無人航空機の位置情報と、
無人航空機搭載の姿勢角センサと電波高度計から得られる機体姿勢角と機体高度情報から、無人航空機搭載のＴ
Ｖカメラで撮影される水平線と滑走路を算出し、（２）
Ｃ・Ｇ（コンピュータ・グラフィックス）により、ＴＶ
モニタ上に重ね合わせて表示することことを特徴とする。
【０００７】そのため、パイロットは天候に左右されないで、飛行中の無人航空機の安定したＴＶ画像情報を得ることができる。 従って次のように作用する。
【０００８】地上コックピットにおいて、 （Ａ）地上レーダの無人航空機に対するアンテナ角度と、機体との距離情報とから算出される機体位置と、無人航空機搭載の姿勢角センサで検知した機体姿勢角と、
電波高度計で検出される機体高度とから、無人航空機搭載のＴＶカメラに写る人工的な水平線、滑走路を算出し、地上コックピット設置のＴＶモニタに表示する。 （Ｂ）そのため、パイロットは、天候（雲の密度）にかかわらず、地上コックピットのＴＶモニタに表示される人工的な水平線と滑走路の形状により、機体の姿勢角情報を得ることができる（ＴＶモニタから計器に視点を移すことなく得ることができる）。 （Ｃ）したがって、ワークロードの安定した着陸誘導操作が可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１〜図３
に示す。 図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無人航空機の着陸誘導画像強調装置の基本ブロック図を示す。
【００１０】図３の地上コックピット２内の信号処理装置１１においては、まず、無人航空機１を地上コックピット２からの遠隔操縦により着陸させる際、地上レーダ３の無人航空機に対するアンテナ・アジマス角Ａz と、
アンテナ・エレベーション角Ｅl と、無人航空機との距離ＲA の情報により、無人航空機１の位置を算出する。
【００１１】次に、図３の信号処理装置１１においては、無人航空機１に搭載された姿勢角センサ６で検知した機体姿勢角と、電波高度計７で検知した高度情報を、
データリンク送信器８およびデータリンク受信器１０を介して受信し、先に算出した無人航空機の位置情報（Ａ
z ，Ｅl ，ＲA ）と合わせて、ＴＶカメラ４で撮影される人工的な水平線と滑走路の位置を算出する。
【００１２】信号処理装置１１で算出された人工的な水平線及び滑走路の位置情報は、画像強調装置１２に出力される。 画像強調装置１２においては、無人航空機１に搭載されているＴＶカメラ４で撮影された無人航空機１
の前方の風景を、ＴＶ送信器５、ＴＶ受信器９を介して入力し、ＴＶ画像上に、無人航空機１の前方の風景と、
信号処理装置１１で算出された人工的な水平線と滑走路を重ね合わせて表示する信号を、ＴＶモニタ１３に出力する。
【００１３】パイロットは、ＴＶモニタ１３上でＴＶカメラ４で撮影される生画像に加えて、画像強調装置１２
で生成される人工的な水平線と滑走路（輪郭、センタライン）により、機体の姿勢角情報を得ることができる。
【００１４】
【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）無人航空機の着陸において、現在のＴＶ画像情報に加えて、人工的な水平線、滑走路の情報を重ねて表示することにより、パイロットは天候（雲の密度）に関係なく、視界があまりよくないときでも、晴天時と同じ視界感覚が得られ、ＴＶモニタを通して機体姿勢角情報を認知することができる。 （２）そのため、着陸誘導のワークロードは軽減され、 （３）雲が多い天候時の着陸の確実性も向上することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る基本ブロック図。
【図２】図１の無人航空機のブロック図を示す図。
【図３】図１の地上コックピットのブロック図を示す図。
１…無人航空機、 ２…地上コックピット、 ３…地上レーダ、 ４…ＴＶカメラ（テレビカメラ）、 ５…ＴＶ送信器（テレビ送信器）、 ６…姿勢角センサ、 ７…電波高度計、 ８…データリンク送信器、 ９…ＴＶ受信器（テレビ受信器）、 １０…データリンク受信器、 １１…信号処理装置、 １２…画像強調装置、 １３…ＴＶモニタ（テレビモニタ）、 ＲA …地上レーダと無人航空機との距離、 Ａz …アンテナ・アジマス角、 Ｅl …アンテナ・エレベーション角。
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