JP2812639B2 - Route search system and route search method - Google Patents
Route search system and route search methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、経路探索システム、
及び経路探索方法に関し、特に航空機(特に有視界航行
するもの)の最適な飛行経路を算出する経路探索システ
ム,および経路探索方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a route search system,
More particularly, the present invention relates to a route search system and a route search method for calculating an optimal flight route of an aircraft (particularly, one that travels in the visual field).
【0002】[0002]
【従来の技術】図7は、例えば特開昭61−29271
1号公報に示された従来の経路探索方式を示し、図にお
いて、1は位置情報をあらわすデータを含む地図データ
ベース、4は複数の種類の脅威の、各々の脅威の輪郭を
表すデータを含む脅威データベース、5は地図データベ
ースに、始点,および終点位置を表わすデータ、脅威の
場所を表わすデータ、及び脅威の種類を識別するデータ
を入力するための入力装置、10は地図記憶手段1およ
び脅威データベース手段4からのデータを処理し、それ
によって特定の経路に関する累算撃墜確率を判別するた
めの中央処理装置、6は上記経路およびその累算撃墜確
率を表示するための表示手段,7は変化する脅威情報等
を直接受け取り、脅威データベース4を更新するための
通信システムである。2. Description of the Related Art FIG.
FIG. 1 shows a conventional route search method disclosed in Japanese Patent Publication No. 1 (hereinafter, referred to as Japanese Patent Publication No. 1), in which 1 is a map database containing data representing position information, and 4 is a threat containing data representing an outline of each of a plurality of types of threats. A database 5 is an input device for inputting data representing a start point and an end point position, data representing a threat location, and data for identifying a threat type to a map database, and 10 is a map storage means 1 and a threat database means. A central processing unit for processing the data from 4 and thereby determining the cumulative downtime probability for a particular route, 6 a display means for displaying said route and its cumulative downtime probability, 7 a changing threat This is a communication system for directly receiving information and the like and updating the threat database 4.
【0003】次に動作について説明する。入力装置5か
ら航空機の出発地点と目標地点とを入力する。中央処理
装置10では、脅威データベース4において保有されて
いる既知の脅威の,各種類ごとの脅威の輪郭データを使
用し、出発地点から目標地点までの飛行経路の累算撃墜
確率を算出する。この飛行経路は、操縦士の直感による
ものでもよいし、いくつかの始点と終点を結んだ直線で
もよい。Next, the operation will be described. The departure point and the destination point of the aircraft are input from the input device 5. The central processing unit 10 calculates the cumulative downfall probability of the flight path from the departure point to the target point by using the contour data of each type of known threats stored in the threat database 4. This flight path may be based on the pilot's intuition, or may be a straight line connecting several start points and end points.
【0004】次いで累算撃墜確率を算出された各飛行経
路は、その中で最適な経路がその経路の累算撃墜確率と
ともに、地図データベース1で保有する地図データによ
る地図と一緒に、表示装置6に出力され表示される。ま
た、通信システム7からは、脅威データ,地図データ等
が送られてきて、脅威データベース4,地図データベー
ス1は更新されていく。[0004] Next, for each flight route for which the cumulative downfall probability has been calculated, the optimum route among the flight routes together with the cumulative downfall probability of the route is displayed on the display device 6 together with the map based on the map data held in the map database 1. Is output and displayed. Also, threat data, map data, and the like are sent from the communication system 7, and the threat database 4 and the map database 1 are updated.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の経路探索方式
は、以上のようにして最適経路を決定していたので、飛
行経路案を入力しなければならず、入力された経路の中
からしか最適経路を選択することができないという問題
点があった。また、探索方式には、空間をサイの目の様
に分割し、それぞれのキューブのコスト,即ち各キュー
ブを経るときのコストを見積ることで、経路探索を行う
ものもあるが、探索空間を無造作にモデル化して経路を
求めているため、地上の目標物に対する考慮がなく、地
上目標物を目印に有視界飛行する航空機(ヘリコプター
等)にとっては、必ずしも最適な飛行経路にならないと
いう問題点があった。In the conventional route search method, the optimum route is determined as described above. Therefore, a flight route plan must be input, and the optimum route is selected only from the input route. There was a problem that a route could not be selected. In some search methods, a route is searched by dividing the space like a die and estimating the cost of each cube, that is, the cost of passing through each cube. Since the route is modeled in advance, there is no consideration for the target on the ground, and there is a problem that an aircraft (a helicopter or the like) flying with the ground target as a landmark does not always have an optimal flight route. Was.
【0006】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、地上の特徴物を考慮した上
で、空間を飛行するという、ヘリコプター等,有視界航
行をする航空機の特性に合った経路探索システム、及び
経路探索方法を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is a characteristic of an aircraft, such as a helicopter or the like, that travels in a visual field that flies in a space in consideration of features on the ground. It is an object of the present invention to provide a route search system and a route search method suitable for a vehicle.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明に係る経路探索
システムは、有視界飛行する航空機の目じるしとなるチ
ェックポイントの中から、視程などの飛行環境に応じて
適したチェックポイントを選択し、その中でチェックポ
イント間の空間をモデリングし、そのモデルの中で最適
経路を算出するようにしたものである。SUMMARY OF THE INVENTION A route search system according to the present invention selects a checkpoint suitable for a flight environment such as visibility from among checkpoints serving as signs of an aircraft flying in visual field. Then, the space between the check points is modeled therein, and the optimum route is calculated in the model.
【0008】即ち、この発明にかかる経路探索システム
は、あらかじめ判別された分布状態の脅威、および飛行
環境を有する任意の領域内で、与えられた出発地点と到
着地点とを結ぶ経路を探索するシステムにおいて、(a)
探索地域の位置情報を表すデータを含む地図データベー
スと、(b) 探索地域における気象情報,飛行の制限情報
などの飛行環境に係るデータを含む飛行環境データベー
スと、(c) 地上の目標物の位置情報、及び特性情報など
の目標物に関するデータを含む目標物データベースと、
(d) 複数の種類の脅威の位置、及び広がりの特性などの
脅威に関するデータを含む脅威データベースと、(e) 各
種の命令,情報を入力する入力装置と、(f) 探索結果,
入力画面等を表示する表示装置と、(g) 上記脅威デー
タ,飛行環境データなどの変化した情報を入手するため
の通信システムと、(h) 上記各種データベースからの情
報を基に経路探索処理を行う情報処理装置とを備えたも
のである。[0008] That is, the route search system according to the present invention searches for a route connecting a given departure point and arrival point in an arbitrary area having a threat of a distribution state determined in advance and a flight environment. In (a)
A map database containing data representing the location information of the search area, (b) a flight environment database containing data on the flight environment such as weather information and flight restriction information in the search area, and (c) a target location on the ground A landmark database containing information about the landmark, such as information and property information;
(d) a threat database containing data on threats such as the location and spread characteristics of multiple types of threats, (e) input devices for inputting various commands and information, (f) search results,
A display device for displaying an input screen, etc .; (g) a communication system for obtaining changed information such as the threat data and flight environment data; and (h) a route search process based on information from the various databases. And an information processing apparatus for performing the processing.
【0009】またこの発明にかかる経路探索方法は、上
記経路探索システムにおいて、有視界飛行をする航空機
等に合った経路を探索する方法において、(a) 飛行環境
に応じて飛行中の航空機等が飛行する上で目標として利
用できる地上目標物を選択する段階,(b) 選択された地
上目標物をつないで探索経路空間をモデル化する段階,
(c) 上記モデル化した探索経路空間に上記あらかじめ判
別された分布状態にある脅威を割り付け、脅威値の合計
が最小となる経路を探索する段階,(d) 上記探索で求め
られた経路を表示する段階,を含むものである。Further, the route search method according to the present invention, in the above route search system, is a method for searching for a route suitable for an aircraft or the like performing a visual flight, wherein (a) the aircraft or the like in flight according to the flight environment Selecting ground targets that can be used as targets in flight; (b) connecting the selected ground targets to model the search path space;
(c) allocating threats in the above-discussed distribution state to the modeled search route space, and searching for a route that minimizes the total threat value, (d) displaying the route obtained in the search Performing the steps.
【0010】またこの発明は、上記経路探索方法におい
て、上記情報処理装置は、上記通信システムからの上記
脅威データ,飛行環境データなどの変化した情報に基づ
き、新しい経路の探索を、脅威および飛行環境の変化に
応じて行うようにしたものである。Further, according to the present invention, in the route searching method, the information processing device searches for a new route based on the changed information such as the threat data and the flight environment data from the communication system. Is performed in response to the change.
【0011】またこの発明は、上記経路探索システムに
おいて、(i) 算出された経路に従って飛行する自航空機
の位置を一定間隔ごとに評定する自己位置評定装置を、
さらに備え、目標物データによる探索経路モデルにそっ
て航行する際、該算出した飛行経路と自航空機の位置情
報とを比較し、ある一定以上の値のずれが生じた場合、
その飛行経路を更新,修正するようにしたものである。The present invention also provides the route search system, wherein (i) a self-position estimating device for estimating a position of the own aircraft flying at a predetermined interval according to the calculated route,
Furthermore, when navigating along the search route model based on the target object data, the calculated flight route is compared with the position information of the own aircraft, and when a deviation of a certain value or more occurs,
The flight route is updated and corrected.
【0012】またこの発明は、上記経路探索システムに
おいて、上記情報処理装置は、上記通信システムからの
上記脅威データ,飛行環境データなどの変化した情報に
基づき、新しい経路の探索を、脅威および飛行環境の変
化に応じて行い、かつ、目標物データによる探索経路モ
デルにそって航行する際、該算出した飛行経路と自航空
機の位置情報とを比較し、ある一定以上の値のずれが生
じた場合、その飛行経路を更新,修正するようにしたも
のである。Further, according to the present invention, in the route search system, the information processing device searches for a new route based on changed information such as the threat data and flight environment data from the communication system, and searches for a threat and a flight environment. When the navigation is performed according to the change of the target and the navigation is performed along the search route model based on the target object data, the calculated flight route is compared with the position information of the own aircraft, and a deviation of a certain value or more occurs. The flight route is updated and corrected.
【0013】[0013]
【作用】この発明における経路探索方式では、有視界で
航行する航空機が地上の目じるしとするところのチェッ
クポイントとなる点を継ぎ合わせてモデル化し、最適経
路を決定するので、求められた経路はチェックポイント
となるべき点の近傍を通過する。よって、有視界航行す
る航空機に適した飛行経路となる。In the route search method according to the present invention, the points which are the checkpoints where the aircraft navigating in the visual field will be a landmark on the ground are jointly modeled to determine the optimum route. The route passes near a point to be a checkpoint. Therefore, the flight path is suitable for an aircraft navigating in visual field.
【0014】またこの発明の経路探索方法では、通信シ
ステムからの上記脅威データ,飛行環境データなどの変
化した情報に基づき、新しい経路の探索が、脅威および
飛行環境の変化に応じて行われる。In the route search method of the present invention, a new route search is performed based on changed information such as the threat data and flight environment data from the communication system in accordance with the threat and the change in the flight environment.
【0015】またこの発明では、自己位置評定装置を備
え、目標物データによる探索経路モデルにそって航行す
る際、該算出した飛行経路と自航空機の位置情報との間
にある一定以上の値のずれが生じた場合、その飛行経路
が更新,修正される。Further, according to the present invention, a self-position estimating device is provided, and when navigating along a search path model based on target data, a value of a certain value or more between the calculated flight path and the position information of the own aircraft is provided. If a deviation occurs, the flight path is updated and corrected.
【0016】またこの発明では、通信システムからの上
記脅威データ,飛行環境データなどの変化した情報に基
づき、新しい経路の探索が、脅威および飛行環境の変化
に応じて行われるとともに、算出した飛行経路と自航空
機の位置情報との間にある一定以上の値のずれが生じた
場合、その飛行経路が更新,修正される。Further, according to the present invention, a new route is searched for based on the changed information such as the threat data and the flight environment data from the communication system in accordance with the change in the threat and the flight environment. If there is a deviation of a certain value or more from the position information of the own aircraft, the flight path is updated and corrected.
【0017】[0017]
実施例1.以下この発明の一実施例を図について説明す
る。図1はこの発明の一実施例による経路探索システム
を示し、図において、1は探索地域の位置情報を表わす
データを含む地図データベース,2は、探索地域におけ
る風向,視程などの気象情報、飛行の制限情報等,即
ち、飛行禁止エリア,飛行速度をある値に限定している
エリア等の,位置を含んだ飛行に制限を与える内容の情
報等、飛行環境に係るデータを含む飛行環境データベー
ス,3は飛行中の航空機から飛行する上で目標とできる
地上の目標物の位置情報、およびその特性情報を表わす
データを含む目標物データベース,4は複数の種類の脅
威の位置、及び広がりなどの特性などの脅威に関するを
含む脅威データベース,5は各種の命令,情報を入力す
る入力装置,6は探索結果、及び入力データ等を表示す
るための表示装置,7は刻々と変化する飛行環境の情報
を収集する装置より送られてくるデータを受けとり、飛
行環境データベースを更新するための通信システム,8
は各データベースの情報を基に、経路探索処理を行う情
報処理装置である。Embodiment 1 FIG. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a route search system according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a map database including data representing position information of a search area, 2 denotes weather information such as wind direction and visibility in the search area, and flight information. Flight environment database including data related to flight environment, such as restriction information, that is, information on contents that restrict flight including position, such as a no-fly area and an area where flight speed is limited to a certain value, 3 Is a target database including data indicating the position information of the target on the ground that can be the target when flying from the aircraft in flight and its characteristic information; 4 is the position and characteristics of a plurality of types of threats; A threat database containing information on the threats of the present invention, 5 is an input device for inputting various commands and information, 6 is a display device for displaying search results and input data, and 7 is a S and collect information flight changing environment receives the data sent from the device, a communication system for updating a flight environment database, 8
Is an information processing device that performs a route search process based on information in each database.
【0018】本実施例1による経路探索方法のフローチ
ャートを図2に示し、これを参照して本実施例の経路探
索方法を説明する。ステップS1において、入力装置5
から航空機の出発地点と目標地点を入力する。FIG. 2 is a flowchart of a route search method according to the first embodiment, and the route search method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In step S1, the input device 5
Enter the departure point and destination point of the aircraft from.
【0019】次に、ステップS2において、情報処理装
置8では飛行環境データベース2で保有している現在の
飛行環境データを基に、その環境において適した地上目
標物を、目標物データベース3にて保有する目標物デー
タの特性情報と比較して検出し、そのすべてを算出す
る。Next, in step S2, the information processing device 8 stores a ground target suitable for the environment in the target object database 3 based on the current flight environment data stored in the flight environment database 2. Then, it is compared with the characteristic information of the target object data to be detected, and all of them are calculated.
【0020】次に、ステップS3において、情報処理装
置8にて、算出したすべての目標物データを基に、出発
地点から目標地点までの間で隣接する目標物間をそれぞ
れ結び、探索経路モデルを複数作成する。ただしこの
時、出発地点と目標地点を結ぶ直線に対し、ある一定の
角度以上を作り出す経路モデルは除くようにする。Next, in step S3, the information processing device 8 connects adjacent targets from the departure point to the target point based on all the calculated target data, and creates a search route model. Create multiple. However, at this time, a route model that creates a certain angle or more with respect to a straight line connecting the departure point and the destination point is excluded.
【0021】この経路モデルの作成の様子を、図8を用
いて説明すると、目標物データの量が増加するにつれ
て、作成される探索経路モデルm1,m2,…も増えて
いくが、探索経路モデルが無限に広がってしまうと計算
量が増大し、結果を導き出すまでの計算時間が無限にな
る可能性がある。それを防ぐため、目標地点Tと出発地
点Dとを結ぶ直線lに対しある一定の角度θを作る線l
1 ,l2 により形成される角度範囲を越える経路モデル
m1',m2',m3'は除くようにするものである。なおこ
の探索経路モデルの作成においては、燃料条件も、高度
条件も考慮にいれて作成する。The manner in which the route model is created will be described with reference to FIG. 8. As the amount of target data increases, the number of search route models m1, m2,. If is spread out indefinitely, the amount of calculation increases, and the calculation time to derive the result may be infinite. In order to prevent this, a line l forming a certain angle θ with respect to a line l connecting the target point T and the departure point D
Path models m1 ', m2', m3 'exceeding the angle range formed by 1, l2 are to be excluded. Note that the search route model is created in consideration of both fuel conditions and altitude conditions.
【0022】次に、ステップS4において、探索経路モ
デル作成段階において、各目標物間を結んだ経路モデル
のそれぞれについて、脅威データベース4で保有する脅
威データを基に、そこを飛行する上での脅威値を情報処
理装置8にて算出し、割り付ける。脅威値は言うまでも
なく飛行速度によって変るから、これは飛行速度が考慮
されて計算される。Next, in step S4, in the search route model creation stage, for each of the route models connecting the respective targets, based on the threat data held in the threat database 4, the threat in flying therethrough is obtained. The value is calculated by the information processing device 8 and assigned. Since the threat value varies depending on the flight speed, it is calculated in consideration of the flight speed.
【0023】次に、ステップS5において、脅威値を割
り付けられた探索経路モデルを、基にA*アルゴリズム
などの探索アルゴリズムにより、脅威値の総和が最小に
なるような最適な飛行経路を、情報処理装置8にて算出
し、目標地点までの経路ができた場合(ステップS6で
YES)、表示装置6に出力し、これは地図データベー
ス1で保有する地図データと共に表示される。Next, in step S5, based on the search route model to which the threat values are assigned, an optimum flight route that minimizes the sum of the threat values is processed by a search algorithm such as the A * algorithm. The calculation is performed by the device 8, and when the route to the target point is created (YES in step S6), the data is output to the display device 6, which is displayed together with the map data held in the map database 1.
【0024】ここで、A*アルゴリズムは、図9に示す
ように、評価関数として、h=f+g(h:評価関数,
f:これまでのコスト値総計,g:これからかかるコス
ト値の予測)を用いた探索の戦略の1つである。Here, as shown in FIG. 9, the A * algorithm uses h = f + g (h: evaluation function,
f: total cost value so far, g: prediction of the cost value to be obtained from now on) is one of the search strategies.
【0025】以上の動作において、通信システム7から
は、脅威データ,飛行環境データなどの最新のものが随
時送られ、各データベースのデータが更新され、探索に
使用される。In the above operation, the latest data such as threat data and flight environment data is sent from the communication system 7 as needed, and the data in each database is updated and used for searching.
【0026】このような本実施例1の経路探索システム
では、有視界飛行する航空機の目じるしとなるチェック
ポイントの中から、視程などの飛行環境に応じて適した
チェックポイントを選択し、その中でチェックポイント
間の空間をモデリングし、そのモデルの中で最適経路を
算出するようにしたので、求められた経路はチェックポ
イントとなるべき点の近傍を通過することとなり、これ
により、有視界航行する航空機に適した飛行経路となる
こととなり、地上の特徴物を考慮した上で、空間を飛行
するという、ヘリコプター等,有視界航行をする航空機
の特性に合った経路探索システムを得ることができる。In the route search system according to the first embodiment, a check point suitable for a flight environment such as visibility is selected from check points serving as signs of an aircraft flying in a visual field. Since the space between the checkpoints was modeled in the model and the optimal route was calculated in the model, the obtained route passed near the point to be the checkpoint. Obtain a route search system that matches the characteristics of a helicopter or other such aircraft that travels in space, taking into account the features on the ground, which makes the flight route suitable for the aircraft navigating in view. Can be.
【0027】実施例2.上記実施例1では、ある飛行環
境での経路を探索する場合を説明したが、本第2の実施
例による経路探索システムは、図3に示すように、自己
位置標定装置9(GPS,INSなど)を設けるように
したものである。Embodiment 2 FIG. In the first embodiment, the case of searching for a route in a certain flight environment has been described. However, as shown in FIG. 3, the route search system according to the second embodiment uses a self-positioning device 9 (GPS, INS, etc.). ) Is provided.
【0028】ここでGPS,INSとは、 (1) GPS(Global Positioning System の略) あらかじめ決められた軌道上を飛行するGPS衛星(現
在18個運用中)から、それぞれの衛星ごとに時間,衛
星のID(識別)ナンバー,その他の情報を含む電波が
送信されており、その電波を複数の衛星からキャッチ
し、それぞれの電波の到着時間で、その時点での衛星か
らの相対位置を算出し、測定者の位置を割り出す(3個
の衛星で2次元測位、4個で3次元測位となる)。 (2) INS(Inertial Positioning System の略) 慣性航法装置のことである。物体の加速度と時間を3次
元的に測定し、速度と進行方向の変化量を求めること
で、起点から進んだ方位,距離を算出し、相対位置を割
り出す。Here, the GPS and INS are defined as: (1) GPS (abbreviation of Global Positioning System) GPS satellites (18 currently in operation) flying in a predetermined orbit, time and satellite for each satellite A radio wave including an ID (identification) number and other information is transmitted. The radio wave is caught from a plurality of satellites, and the relative position from the satellite at that time is calculated based on the arrival time of each radio wave. The position of the measurer is determined (two satellites are used for two-dimensional positioning, and four satellites are used for three-dimensional positioning). (2) INS (Inertial Positioning System) This is an inertial navigation system. By measuring the acceleration and time of the object three-dimensionally, and calculating the amount of change in the speed and the traveling direction, the azimuth and distance from the starting point are calculated, and the relative position is calculated.
【0029】図4は本実施例2による経路探索方式のフ
ローチャートを示し、これを参照して本経路探索方法に
ついて説明する。本実施例2においては、ステップS1
〜S6は上記実施例1と同じであり、実施例1と同様
に、飛行環境データに基づいて算出された目標物データ
による探索経路モデルが作られ、これに脅威値を割り付
けて、その脅威値の合計が最小となる経路を算出する。FIG. 4 is a flowchart of the route search method according to the second embodiment, and the route search method will be described with reference to FIG. In the second embodiment, step S1
Steps S6 to S6 are the same as those in the first embodiment. Similar to the first embodiment, a search route model is created using the target data calculated based on the flight environment data, and a threat value is assigned to the search route model. Calculate the route that minimizes the sum.
【0030】次に、ステップS7において、該算出され
た経路に従って飛行する航空機の位置が一定間隔ごとに
自己位置標定装置9から情報処理装置8に送られる。Next, in step S7, the position of the aircraft flying according to the calculated route is sent from the self-location device 9 to the information processing device 8 at regular intervals.
【0031】情報処理装置8では、算出した飛行経路と
航空機の位置情報とを比較し(ステップS8)、あらか
じめ決定した、ある一定以上の値のずれが生じた場合
(ステップS8でNO)、ステップS9においてその地
点を出発地点として、目標地点までの飛行経路を上記と
同様、ステップS1〜S6により算出する。The information processing device 8 compares the calculated flight route with the position information of the aircraft (step S8), and if a predetermined value or more deviates from the predetermined value (NO in step S8), the process proceeds to step S8. In S9, the flight route to the target point is calculated in steps S1 to S6 in the same manner as described above, with that point as the starting point.
【0032】次に、算出された飛行経路は、それまで飛
行してきた経路から目標地点までの新しい飛行経路とし
て、情報処理装置8で更新され、表示装置6に出力し、
地図データベース1で保有する地図データと共に表示さ
れる。この動作は目標地点に到達するまで、即ち、ステ
ップS10でYESとなるまで続けられる。Next, the calculated flight route is updated by the information processing device 8 as a new flight route from the route that has been flown so far to the target point, and is output to the display device 6.
It is displayed together with the map data held in the map database 1. This operation is continued until the target point is reached, that is, until YES is obtained in step S10.
【0033】このような本実施例2では、GPS,IN
Sなどの自己位置標定装置9を設けたので、目標物デー
タによる探索経路モデルにそって航行する際、該算出し
た飛行経路と自航空機の位置情報とを比較し、ある一定
以上の値のずれが生じた場合、その飛行経路を更新,修
正していくことができる効果がある。In the second embodiment, the GPS, IN
Since the self-positioning device 9 such as S is provided, when traveling along the search route model based on the target data, the calculated flight route is compared with the position information of the own aircraft, and a deviation of a certain value or more is calculated. In the event that the flight path occurs, the flight route can be updated and corrected.
【0034】実施例3.また、上記実施例2では飛行中
の航空機の位置のずれにより、新しい飛行経路の算出を
行っていたが、本実施例3は、図3におけるこの新しい
飛行経路の算出を、脅威および飛行環境の変化に応じて
行うようにしたものである。Embodiment 3 FIG. In the second embodiment, a new flight path is calculated based on the displacement of the aircraft in flight. However, in the third embodiment, the calculation of the new flight path in FIG. This is done according to the change.
【0035】図5は、本実施例3による経路探索方式の
フローチャートを示し、本実施例3の動作をこれを参照
して説明する。本実施例3においては、ステップS1〜
S6は上記実施例1,2と同じであり、上記実施例1,
2と同様に、まず、当初の飛行環境データに基づいて算
出された目標物データによる探索経路モデルが作られ、
脅威値を割り付けて、その脅威値の合計が最小となる経
路を探索する。FIG. 5 is a flowchart of the route search method according to the third embodiment, and the operation of the third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, steps S1 to S1
S6 is the same as in the first and second embodiments.
Similarly to 2, first, a search route model is created using target data calculated based on the original flight environment data,
A threat value is assigned, and a route that minimizes the total of the threat values is searched.
【0036】次に、ステップS7において、算出された
経路に従って飛行する航空機の位置が一定間隔ごとに自
己位置評定装置9から情報処理装置8に送られるととも
に、通信システム7を通じて送られてくる脅威データ,
飛行環境データの最新情報により、随時脅威データベー
ス4,飛行環境データベース2が更新される。ステップ
S11において、更新された脅威データ,飛行環境デー
タを更新前のものと比較し、あらかじめ決定したある一
定以上の値のずれが生じた場合、その地点を出発地点と
して、目標地点までの飛行経路を、上記実施例1と同様
に算出する。Next, in step S7, the position of the aircraft flying according to the calculated route is sent from the self-position estimating device 9 to the information processing device 8 at regular intervals, and the threat data sent through the communication system 7 is sent. ,
The threat database 4 and the flight environment database 2 are updated as needed with the latest information on the flight environment data. In step S11, the updated threat data and flight environment data are compared with those before the update, and if there is a deviation of a predetermined value or more, the flight route to the target point is set as the starting point. Is calculated in the same manner as in the first embodiment.
【0037】次に算出された飛行経路は、それまで飛行
してきた経路から目標地点までの新しい飛行経路として
情報処理装置8で更新され、表示装置6に出力し、地図
データベース1で保有する地図データと共に表示され
る。この動作は目標地点に到達するまで、即ち、ステッ
プS10でYESとなるまで続けられる。Next, the calculated flight route is updated by the information processing device 8 as a new flight route from the route which has been flown so far to the target point, output to the display device 6, and stored in the map database 1. Displayed with This operation is continued until the target point is reached, that is, until YES is obtained in step S10.
【0038】このような本実施例3の経路探索システム
では、新しい飛行経路の算出を、脅威および飛行環境の
変化に応じて行うようにしたので、脅威および飛行環境
の変化に応じたより好ましい飛行経路をとることができ
る効果がある。In the route search system according to the third embodiment, a new flight route is calculated in accordance with a threat and a change in the flight environment. Therefore, a more preferable flight route in accordance with the threat and a change in the flight environment. There is an effect that can be taken.
【0039】実施例4.本発明の実施例4は、上記実施
例2,3のいずれかの条件を満たした時に経路探索を行
うように、図3における実施例2,3の処理を同時に行
うようにしたものである。Embodiment 4 FIG. In the fourth embodiment of the present invention, the processes of the second and third embodiments in FIG. 3 are simultaneously performed so that the route search is performed when any of the conditions of the second and third embodiments is satisfied.
【0040】図6は、本実施例4による経路探索方式の
フローチャートを示し、これを参照して本経路探索方法
について説明する。即ち、(図面を補充すること)6の
本実施例4のフローチャートでは、実施例2のステップ
S8と、実施例3のステップS11とを共に持つもので
あり、まず、実施例1と同様に、当初の飛行環境データ
に基づいて算出された目標物データによる探索経路モデ
ルが作られ、脅威値を割り付けて、その脅威値の合計が
最小となる経路を探索する(ステップS1〜S6)。FIG. 6 is a flowchart of a route search method according to the fourth embodiment, and the route search method will be described with reference to FIG. That is, the flowchart of the fourth embodiment (to supplement the drawings) has both step S8 of the second embodiment and step S11 of the third embodiment. First, as in the first embodiment, A search route model based on the target object data calculated based on the initial flight environment data is created, a threat value is assigned, and a route that minimizes the total of the threat values is searched (steps S1 to S6).
【0041】次に、該算出された経路に従って飛行する
航空機の位置が一定間隔ごとに自己位置評定装置9から
情報処理装置8に送られるとともに、通信システム7を
通じ送られてくる脅威データ,飛行環境データの最新情
報により、随時脅威データベース4,飛行環境データベ
ース2が更新される(ステップS7)。Next, the position of the aircraft flying according to the calculated route is sent from the self-position estimating device 9 to the information processing device 8 at regular intervals, and the threat data and the flight environment sent through the communication system 7 are transmitted. The threat database 4 and the flight environment database 2 are updated from time to time with the latest information of the data (step S7).
【0042】次に、算出した飛行経路と航空機の位置情
報を比較し(ステップS8)、あらかじめ決定したある
一定以上の値のずれが生じた場合には、もしくは更新さ
れた脅威データ,飛行環境データを更新前のものと比較
し(ステップS11)、あらかじめ決定したある一定以
上の値のずれが生じた場合には、その地点を出発地点と
して(ステップS9)、目標地点までの飛行経路を、上
記ステップS1〜S6により算出する。Next, the calculated flight route and the position information of the aircraft are compared (step S8), and if there is a deviation of a predetermined value or more, or if the updated threat data and flight environment data Is compared with the one before the update (step S11), and if there is a deviation of a predetermined value or more, the point is set as a starting point (step S9), and the flight route to the target point is determined as described above. It is calculated by steps S1 to S6.
【0043】次に、算出された飛行経路は、それまで飛
行してきた経路から目標地点までの新しい飛行経路とし
て、情報処理装置8で更新され、表示装置6に出力さ
れ、地図データベース1で保有する地図データと共に表
示される。この動作は目標地点に到達するまで、即ち、
ステップS10でYESとなるまで続けられる。Next, the calculated flight route is updated by the information processing device 8 as a new flight route from the route which has been flown so far to the target point, output to the display device 6, and held in the map database 1. Displayed with map data. This operation is performed until the target point is reached,
The process is continued until the answer is YES in step S10.
【0044】このような本実施例4では、上記実施例
2,3のどちらかの条件を満たした時に経路探索を行う
ように、算出した飛行経路と自航空機の位置情報とを比
較し、ある一定以上の値のずれが生じた場合、その飛行
経路を更新,修正し、かつ新しい飛行経路の算出を、脅
威および飛行環境の変化に応じて行うようにしたので、
上記実施例2,3と同様,あるいはこれ以上の効果を得
ることができる。In the fourth embodiment, the calculated flight route is compared with the position information of the own aircraft so that the route search is performed when one of the conditions in the second and third embodiments is satisfied. When a deviation of a certain value or more occurs, the flight path is updated and corrected, and a new flight path is calculated according to threats and changes in the flight environment.
The same or better effects as in the second and third embodiments can be obtained.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上のように、この発明にかかる経路探
索システム,及び経路探索方法によれば、有視界飛行す
る航空機の目じるしとなるチェックポイントの中から、
視程などの飛行環境に応じて適したチェックポイントを
選択し、その中でチェックポイント間の空間をモデリン
グし、そのモデルの中で最適経路を算出するようにした
ので、有視界で航行する航空機が地上の目じるしとする
ところのチェックポイントとなる点を継ぎ合わせてモデ
ル化し、最適経路を決定することにより、求められた経
路はチェックポイントとなるべき点の近傍を通過するこ
ととなり、よって、有視界航行する航空機に適した飛行
経路を得られ、ヘリコプターなど,有視界飛行する航空
機の飛行に適した飛行経路を得ることができる効果があ
る。As described above, according to the route search system and the route search method according to the present invention, the checkpoints serving as the landmarks of the aircraft flying in the visual field can be selected.
Checkpoints suitable for the flight environment such as visibility are selected, the space between checkpoints is modeled in it, and the optimal route is calculated in that model, so aircraft navigating in the visual field By joining and modeling the checkpoints, which serve as landmarks, and determining the optimal route, the determined route passes near the checkpoint, and Thus, a flight path suitable for a visual navigation aircraft can be obtained, and a flight path suitable for flight of a visual aircraft such as a helicopter can be obtained.
【図1】この発明の実施例1による経路探索システムの
構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a route search system according to a first embodiment of the present invention.
【図2】この発明の実施例1による経路探索方法を示す
フローチャート図である。FIG. 2 is a flowchart illustrating a route search method according to the first embodiment of the present invention.
【図3】この発明の実施例2および3による経路探索シ
ステムの構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a route search system according to Embodiments 2 and 3 of the present invention.
【図4】この発明の実施例2による経路探索方法を示す
フローチャート図である。FIG. 4 is a flowchart illustrating a route search method according to a second embodiment of the present invention;
【図5】この発明の実施例3による経路探索方法を示す
フローチャート図である。FIG. 5 is a flowchart illustrating a route search method according to a third embodiment of the present invention;
【図6】この発明の実施例4による経路探索方法を示す
フローチャート図である。FIG. 6 is a flowchart illustrating a route search method according to a fourth embodiment of the present invention.
【図7】従来の経路探索システムを示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a conventional route search system.
【図8】上記実施例1における経路モデルの作成の様子
を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing how a route model is created in the first embodiment.
【図9】上記実施例1において用いるA*アルゴリズム
を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an A * algorithm used in the first embodiment.
1 地図データベース 2 飛行環境データベース 3 目標物データベース 4 脅威データベース 5 入力装置 6 表示装置 7 通信システム 8 情報処理装置 9 自己位置標定装置 10 中央処理装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Map database 2 Flight environment database 3 Landmark database 4 Threat database 5 Input device 6 Display device 7 Communication system 8 Information processing device 9 Self-locating device 10 Central processing unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01C 21/20 B64D 43/00 G06F 17/30 G08G 5/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G01C 21/20 B64D 43/00 G06F 17/30 G08G 5/00
Claims (5)
威および飛行環境を有する任意の領域内で、与えられた
出発地点と到着地点とを結ぶ経路を探索するシステムに
おいて、 (a) 探索地域の位置情報を表すデータを含む地図データ
ベースと、 (b) 探索地域における気象情報,飛行の制限情報などの
飛行環境に係るデータを含む飛行環境データベースと、 (c) 地上の目標物の位置情報及び特性情報などの目標物
に関するデータを含む目標物データベースと、 (d) 複数の種類の脅威の位置及び広がりの特性などの脅
威に関するデータを含む脅威データベースと、 (e) 各種の命令,情報を入力する入力装置と、 (f) 探索結果,入力画面等を表示する表示装置と、 (g) 上記脅威データ,飛行環境データなどの変化した情
報を入手するための通信システムと、 (h) 上記各種データベースからの情報を基に経路探索処
理を行う情報処理装置とを備えたことを特徴とする経路
探索システム。1. A system for searching for a route connecting a given departure point and arrival point in an arbitrary area having a threat and a flight environment in a distribution state determined in advance, comprising: (a) a position of a search area; A map database containing data representing information; (b) a flight environment database containing data related to the flight environment, such as weather information and flight restriction information in the search area; and (c) position information and characteristic information of land-based targets. And (d) a threat database containing data on threats such as the location and spread characteristics of multiple types of threats, and (e) an input for inputting various commands and information. (F) a display device for displaying search results, input screens, and the like; and (g) a communication system for obtaining changed information such as the threat data and flight environment data. (H) the route search system characterized by comprising an information processing apparatus that performs route search processing based on the information from the various databases.
て、有視界飛行をする航空機等に合った経路を探索する
方法において、 (a) 飛行環境に応じて飛行中の航空機等が飛行する上で
目標として利用できる地上目標物を選択する段階,(b)
選択された地上目標物をつないで探索経路空間をモデル
化する段階,(c) 上記モデル化した探索経路空間に上記
あらかじめ判別された分布状態にある脅威を割り付け、
脅威値の合計が最小となる経路を探索する段階,(d) 上
記探索で求められた経路を表示する段階,を含むことを
特徴とする経路探索方法。2. The route search system according to claim 1, wherein a route suitable for an aircraft or the like performing a visual flight is searched for. (A) When an in-flight aircraft or the like flies in accordance with a flight environment; Selecting ground targets that can be used as targets, (b)
Modeling the search path space by connecting the selected ground objects, (c) allocating the threat having the previously determined distribution to the modeled search path space,
A route search method, comprising: searching for a route having a minimum total of threat values; and (d) displaying a route obtained by the search.
データ,飛行環境データなどの変化した情報に基づき、
新しい経路の探索を、脅威および飛行環境の変化に応じ
て行うことを特徴とする経路探索システム。3. The route search method according to claim 2, wherein the information processing device is configured to perform the following based on changed information such as the threat data and flight environment data from the communication system.
A route search system for searching for a new route in response to a threat and a change in a flight environment.
一定間隔ごとに評定する自己位置評定装置を、さらに備
え、 目標物データによる探索経路モデルにそって航行する
際、該算出した飛行経路と自航空機の位置情報とを比較
し、ある一定以上の値のずれが生じた場合、その飛行経
路を更新,修正することを特徴とする経路探索システ
ム。4. The route searching method according to claim 2, further comprising: (i) a self-position estimating device for estimating a position of the own aircraft which flies in accordance with the calculated route at regular intervals, wherein the search is based on target object data. When navigating along the route model, the calculated flight route is compared with the position information of the own aircraft, and when a deviation of a certain value or more occurs, the flight route is updated and corrected. Route search system.
て、 (i) 算出された経路に従って飛行する自航空機の位置を
一定間隔ごとに評定する自己位置評定装置を、さらに備
え、 上記情報処理装置は、上記通信システムからの上記脅威
データ,飛行環境データなどの変化した情報に基づき、
新しい経路の探索を、脅威および飛行環境の変化に応じ
て行い、かつ、 目標物データによる探索経路モデルにそって航行する
際、該算出した飛行経路と自航空機の位置情報とを比較
し、ある一定以上の値のずれが生じた場合、その飛行経
路を更新,修正することを特徴とする経路探索システ
ム。5. The route search system according to claim 2, further comprising: (i) a self-position estimating device for estimating a position of the own aircraft that flies according to the calculated route at regular intervals. , Based on the changed information such as the threat data and the flight environment data from the communication system,
When searching for a new route in accordance with the threat and the change in the flight environment, and navigating along the search route model based on the target data, the calculated flight route is compared with the position information of the own aircraft. A route search system that updates and corrects the flight route when a deviation of a certain value or more occurs.
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