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JP7629842B2 - Flight Route Control System - Google Patents
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Description

本発明は、エアモビリティ等の飛行体の飛行ルート制御システム及び制御方法に関する。 The present invention relates to a flight route control system and control method for air mobility and other flying objects.

飛行体の一例であるエアモビリティは、次世代の交通手段として注目されている。しかし、エアモビリティからは、地上の構造物に対して大きな騒音と振動が発生するほか、エアモビリティからの落下物のリスクも存在する。 Air mobility, one example of an aircraft, is attracting attention as a next-generation means of transportation. However, air mobility generates large noise and vibrations that can damage structures on the ground, and there is also a risk of objects falling from the vehicle.

これらの影響を軽減することが、エアモビリティの社会実装への課題となっている。 Mitigating these effects is a challenge for the social implementation of air mobility.

エアモビリティが地上に与える影響を軽減するための技術として、騒音に着目したもの(特許文献1)や、落下物リスクに着目したもの(特許文献2)が挙げられる。 Technologies for reducing the impact of air mobility on the ground include those that focus on noise (Patent Document 1) and those that focus on the risk of falling objects (Patent Document 2).

特許文献1には、気象条件による騒音分布の変化に拘わらず、飛行体から発生される騒音に対して地上の各地点で受ける騒音を想定レベル以下に安定的に抑える技術が記載されている。 Patent document 1 describes a technology that stably suppresses noise generated by an aircraft at various points on the ground to below an expected level, regardless of changes in noise distribution due to weather conditions.

また、特許文献2には、飛行体からの落下物が落下する可能領域と落下範囲とに応じて飛行ルートを決定する技術が記載されている。 Patent document 2 also describes a technology that determines a flight route based on the possible area into which an object can fall from an aircraft and the range into which it can fall.

特開2014-24456号公報JP 2014-24456 A 特開2021-35831号公報JP 2021-35831 A

エアモビリティ等の飛行体が地上に与える影響を軽減するためには、実際に飛行を行う以前にその影響を計算し、影響が最小になるような飛行ルートを決定する必要がある。 In order to reduce the impact that air mobility and other flying objects have on the ground, it is necessary to calculate the impact before the actual flight and determine a flight route that minimizes the impact.

しかし、特許文献1や特許文献2に記載された技術に代表される従来技術では、地上に与える影響を騒音や落下物リスクなど個別の事象のみで求めていたほか、地上を単純化した平面として計算を行っている。 However, conventional technologies such as those described in Patent Documents 1 and 2 calculate the impact on the ground only from individual events such as noise and the risk of falling objects, and perform calculations by treating the ground as a simplified plane.

飛行体が飛行している状況において、地上騒音・振動・落下物リスクなどの複合した要素からの影響を考慮しつつ、高さ方向も含めた地上の構造物に与える影響をより正確に求め、エアモビリティ等の飛行体が飛行するルートを動的に変化させることで地上に与える影響を軽減させることが課題となる。 When an aircraft is flying, the challenge is to more accurately determine the impact on ground structures, including in terms of height, while taking into account the effects of a combination of factors such as ground noise, vibration, and the risk of falling objects, and to reduce the impact on the ground by dynamically changing the flight route of air mobility and other aircraft.

本発明の目的は、飛行体が飛行中に発生する騒音、振動及び落下物の可能性を動的に考慮し、それらを総合的に判断して最小となるような飛行ルートを算出して飛行体を制御可能な飛行ルート制御システム及び制御方法を実現することである。 The objective of the present invention is to realize a flight route control system and method that dynamically considers noise, vibration, and the possibility of falling objects generated by an aircraft during flight, and can calculate a flight route that minimizes these factors by comprehensively judging them, thereby controlling the aircraft.

本発明は、上記目的を達成するため、次のように構成される。 To achieve the above objective, the present invention is configured as follows.

飛行体と地上制御装置とにより飛行体の飛行ルートを制御する飛行ルート制御システムであって、前記飛行体は、前記地上制御装置と通信する通信部と、前記飛行体の飛行を制御する制御部と、を備え、前記地上制御装置は、前記飛行体の性能、および前記飛行体の目的地までのフライトプランを含む固定条件情報を取得する固定条件情報取得部と、前記飛行体の飛行高度、飛行速度、周辺の気象条件、および前記飛行体の目的地までの飛行ルートを含む変動条件情報を取得する変動条件情報取得部と、前記固定条件情報、および前記変動条件情報に基づいて、前記飛行体が地上に与える影響を三次元的に計算し、前記影響を数値化する定量化部と、前記定量化部において数値化した前記影響と、前記飛行体の現在地から目的地までの飛行距離とに基づいて、前記飛行体の飛行ルートを動的に設定し、前記飛行体の前記通信部に送信する設定部と、を備え、前記定量化部は、前記飛行体が発生する騒音の地上における騒音値から計算される騒音ペナルティ値と、前記飛行体が発生する振動の地上における振動値から計算される振動ペナルティ値と、前記飛行体から落下される地上における落下物から計算される落下物ペナルティ値と、前記飛行体の現在値から目的地までの飛行ルート長と、を変数とする目的関数が最小となる飛行ルートを算出する。
A flight route control system that controls the flight route of an aircraft using an aircraft and a ground control device, the aircraft comprising a communication unit that communicates with the ground control device and a control unit that controls the flight of the aircraft, the ground control device comprising a fixed condition information acquisition unit that acquires fixed condition information including the performance of the aircraft and a flight plan to the destination of the aircraft, a variable condition information acquisition unit that acquires variable condition information including the flight altitude, flight speed, surrounding weather conditions, and the flight route to the destination of the aircraft, and a three-dimensional calculation of the influence of the aircraft on the ground based on the fixed condition information and the variable condition information, and a calculation unit that calculates the influence. The system comprises a quantification unit that quantifies the impact, and a setting unit that dynamically sets the flight route of the aircraft based on the impact quantified by the quantification unit and the flight distance from the current location of the aircraft to the destination, and transmits the setting to the communication unit of the aircraft, wherein the quantification unit calculates a flight route that minimizes an objective function whose variables are a noise penalty value calculated from the noise value on the ground of the noise generated by the aircraft, a vibration penalty value calculated from the vibration value on the ground of the vibration generated by the aircraft, a falling object penalty value calculated from objects on the ground that fall from the aircraft, and the flight route length from the current location of the aircraft to the destination.

また、飛行体と地上制御装置とにより飛行体の飛行ルートを制御する飛行ルート制御方法であって、前記飛行体の性能、および前記飛行体の目的地までのフライトプランを含む固定条件情報を取得し、前記飛行体の飛行高度、飛行速度、周辺の気象条件、および前記飛行体の目的地までの飛行ルートを含む変動条件情報を取得し、前記固定条件情報、および前記変動条件情報に基づいて、前記飛行体が地上に与える影響を三次元的に計算し、前記影響を数値化し、数値化した前記影響と、前記飛行体の現在地から目的地までの飛行距離とに基づいて、前記飛行体の飛行ルートを動的に設定し、前記飛行体に送信し、前記飛行体が発生する騒音の地上における騒音値から計算される騒音ペナルティ値と、前記飛行体が発生する振動の地上における振動値から計算される振動ペナルティ値と、前記飛行体から落下される地上における落下物から計算される落下物ペナルティ値と、前記飛行体の現在値から目的地までの飛行ルート長と、を変数とする目的関数が最小となる飛行ルートを算出する。 Also, a flight route control method for controlling the flight route of an aircraft using an aircraft and a ground control device, comprising the steps of: acquiring fixed condition information including the performance of the aircraft and a flight plan to a destination of the aircraft; acquiring variable condition information including the flight altitude, flight speed, surrounding weather conditions, and the flight route of the aircraft to the destination of the aircraft; three-dimensionally calculating an impact of the aircraft on the ground based on the fixed condition information and the variable condition information; quantifying the impact; dynamically setting the flight route of the aircraft based on the quantified impact and the flight distance from the current position of the aircraft to the destination; transmitting the calculated impact to the aircraft; and calculating a flight route that minimizes an objective function having as variables a noise penalty value calculated from a noise value on the ground of the noise generated by the aircraft, a vibration penalty value calculated from a vibration value on the ground of the vibration generated by the aircraft, a falling object penalty value calculated from objects on the ground that fall from the aircraft, and the flight route length from the current position of the aircraft to the destination .

本発明によれば、飛行体が飛行中に発生する騒音、振動及び落下物の可能性を動的に考慮し、それらを総合的に判断して最小となるような飛行ルートを算出して飛行体を制御可能な飛行ルート制御システム及び制御方法を実現することができる。地上への影響を軽減する飛行体の飛行ルートを動的に決定することで、飛行体の社会実装をさらに進めることができる。 According to the present invention, it is possible to realize a flight route control system and control method that dynamically considers noise, vibration, and the possibility of falling objects generated by an aircraft during flight, and calculates a flight route that minimizes these noises and vibrations by comprehensively judging them, thereby controlling the aircraft. By dynamically determining a flight route for an aircraft that reduces the impact on the ground, it is possible to further advance the social implementation of aircraft.

本発明の実施例1における飛行体の飛行ルート制御システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a flight route control system for an aircraft in accordance with a first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1における定量化部の処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a process of a quantification unit in the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例2における飛行体の飛行ルート制御システムの構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of an aircraft flight route control system in accordance with a second embodiment of the present invention. 本発明の実施例2における定量化部の処理を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a process of a quantification unit in the second embodiment of the present invention. 本発明の実施例2における地上情報係数の求め方を示す表である。11 is a table showing a method of calculating ground information coefficients in the second embodiment of the present invention. 本発明の実施例2における地上情報係数の求め方を示す表である。11 is a table showing a method of calculating ground information coefficients in the second embodiment of the present invention. 本発明の実施例2における地上情報係数の求め方を示す表である。11 is a table showing a method of calculating ground information coefficients in the second embodiment of the present invention. 本発明の実施例3における飛行体の飛行ルート制御システムの構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of an aircraft flight route control system in accordance with a third embodiment of the present invention. 本発明の実施例3における定量化部の処理を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a process of a quantification unit in Example 3 of the present invention. 本発明の実施例4における飛行体の飛行ルート制御システムの構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of an aircraft flight route control system in accordance with a fourth embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。なお、実施例1にて言及された符号の意味は、同義として他の実施例の説明にも援用する。また、以下の実施例では、エアモビリティを飛行体の一例として説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. The symbols used in the first embodiment are synonymous and are used in the other embodiments. In the following embodiments, air mobility is described as an example of an aircraft.

(実施例1)
本発明の実施例1では、飛行体であるエアモビリティの飛行に関連する地上へのリスクと飛行距離が最適となる飛行ルートを動的に求め、エアモビリティに反映する。地上へのリスクは騒音・振動・落下物の三者をペナルティとして定量的に計算し各空域に対してペナルティ場を作成する。
Example 1
In the first embodiment of the present invention, a flight route that optimizes the risk to the ground and the flight distance associated with the flight of an air vehicle, i.e., air mobility, is dynamically calculated, and reflected in the air mobility. The risk to the ground is quantitatively calculated as a penalty for noise, vibration, and falling objects, and a penalty field is created for each airspace.

図1は、実施例1に係るエアモビリティ100の運用システムの構成図である。図1において、エアモビリティ100の運用システム(飛行ルート制御システム)は、大きくエアモビリティ100側と地上制御装置である地上管制装置110の運用管制側とに分けられる。エアモビリティ100の機体は、エアモビリティ記録部101と、エアモビリティ通信部102と、エアモビリティ制御部107とを備えている。 Figure 1 is a configuration diagram of an operation system of air mobility 100 according to Example 1. In Figure 1, the operation system (flight route control system) of air mobility 100 is roughly divided into the air mobility 100 side and the operation control side of the ground control device 110, which is a ground control device. The air mobility 100 aircraft is equipped with an air mobility recording unit 101, an air mobility communication unit 102, and an air mobility control unit 107.

地上管制装置110である運用管制側は、エアモビリティ100の性能及び目的地までのフライトプランを含む固定条件情報を取得する固定条件情報取得部103と、エアモビリティ100の飛行高度、飛行速度、周辺の気象条件、およびエアモビリティ100の目的地までの飛行ルートを含む変動条件情報を取得する変動条件情報取得部104と、固定条件情報および変動条件情報に基づいて、エアモビリティ100が地上に与える影響を三次元的に計算し、計算した影響を数値化する定量化部105と、定量化部105において数値化した影響およびエアモビリティ100の現在地から目的地までの飛行距離に基づいて、エアモビリティ100の飛行ルートを動的に設定し、エアモビリティ100のエアモビリティ通信部102に送信するする設定部106と、を備えている。 The operational control side, which is the ground control device 110, includes a fixed condition information acquisition unit 103 that acquires fixed condition information including the performance of the air mobility 100 and a flight plan to the destination, a variable condition information acquisition unit 104 that acquires variable condition information including the flight altitude, flight speed, surrounding weather conditions, and flight route of the air mobility 100 to the destination, a quantification unit 105 that three-dimensionally calculates the impact of the air mobility 100 on the ground based on the fixed condition information and the variable condition information and quantifies the calculated impact, and a setting unit 106 that dynamically sets the flight route of the air mobility 100 based on the impact quantified by the quantification unit 105 and the flight distance from the current location of the air mobility 100 to the destination, and transmits it to the air mobility communication unit 102 of the air mobility 100.

エアモビリティ100の速度性能や騒音性能といった基本的な性能やエアモビリティ100の目的地情報はエアモビリティ記録部101からエアモビリティ通信部102を経由して地上管制装置110である運用管制側の固定条件情報取得部103に送信される。 Basic performance of the air mobility 100, such as speed performance and noise performance, and destination information of the air mobility 100 are transmitted from the air mobility recording unit 101 via the air mobility communication unit 102 to the fixed condition information acquisition unit 103 on the operational control side, which is the ground control unit 110.

エアモビリティ100の現在の飛行位置・速度・現在の飛行ルートといった変動条件情報はエアモビリティ記録部101からエアモビリティ通信部102を経由して変動条件情報取得部104に動的に送信される。また、変動条件情報取得部104は、エアモビリティ100周辺の風向・風速・天気・気温などの気象条件を動的に取得する。 Variable condition information such as the current flight position, speed, and current flight route of air mobility 100 is dynamically transmitted from air mobility recording unit 101 to variable condition information acquisition unit 104 via air mobility communication unit 102. In addition, variable condition information acquisition unit 104 dynamically acquires meteorological conditions such as wind direction, wind speed, weather, and temperature around air mobility 100.

固定条件情報取得部103で得られた固定条件情報及び変動条件情報取得部104から得られた変動条件情報から、定量化部105でエアモビリティ100が地上に与える影響を動的に計算する。エアモビリティ100が地上に与える影響としては騒音値、振動値及び落下物リスクが挙げられる。 The quantification unit 105 dynamically calculates the impact of the air mobility 100 on the ground from the fixed condition information obtained by the fixed condition information acquisition unit 103 and the variable condition information obtained by the variable condition information acquisition unit 104. The impact of the air mobility 100 on the ground includes noise levels, vibration levels, and the risk of falling objects.

設定部106は、定量化部105において数値化した影響と、飛行体であるエアモビリティ100の現在地から目的地までの飛行距離とに基づいて、エアモビリティ100の飛行ルートを動的に設定する。 The setting unit 106 dynamically sets the flight route of the air mobility 100 based on the influence quantified by the quantification unit 105 and the flight distance from the current location of the air mobility 100, which is an air vehicle, to the destination.

エアモビリティ制御部107は、設定部106で定められたエアモビリティ100の飛行ルートを、エアモビリティ通信部102を通じて動的に取得し、エアモビリティ100の飛行を制御する。 The air mobility control unit 107 dynamically acquires the flight route of the air mobility 100 determined by the setting unit 106 through the air mobility communication unit 102, and controls the flight of the air mobility 100.

図2は、実施例1における定量化部105の処理を示すフローチャートである。 Figure 2 is a flowchart showing the processing of the quantification unit 105 in Example 1.

図2において、処理ステップS201で処理は開始され、処理ステップS202では、固定条件情報取得部103及び変動条件情報取得部104から固定条件情報及び変動条件情報を取得する。各条件情報を取得したら処理ステップ203、処理ステップS204及び処理ステップS205に進む。 In FIG. 2, processing begins in processing step S201, and in processing step S202, fixed condition information and variable condition information are acquired from the fixed condition information acquisition unit 103 and the variable condition information acquisition unit 104. After acquiring each piece of condition information, the processing proceeds to processing step S203, processing step S204, and processing step S205.

処理ステップS203では、エアモビリティ100が飛行する各空域におけるエアモビリティ100が発生する騒音が地上に与える騒音値と、その範囲と、ペナルティ値とを計算する。計算が終了次第、処理ステップS206に進む。 In processing step S203, the noise value, range, and penalty value that the noise generated by air mobility 100 has on the ground in each airspace in which air mobility 100 flies are calculated. Once the calculation is completed, the process proceeds to processing step S206.

処理ステップS204では、エアモビリティ100が飛行する各空域におけるエアモビリティ100が発生する振動が地上に与える振動値と、その範囲と、ペナルティ値とを計算する。計算が終了次第、処理ステップS206に進む。 In processing step S204, the vibration value, range, and penalty value that the vibrations generated by air mobility 100 in each airspace in which air mobility 100 flies will have on the ground are calculated. Once the calculation is complete, the process proceeds to processing step S206.

処理ステップS205では、エアモビリティ100が飛行する各空域におけるエアモビリティ100からの落下物の到達範囲と、そのペナルティ値とを計算する。計算が終了次第、処理ステップS206に進む。 In processing step S205, the reach of objects falling from air mobility 100 in each airspace in which air mobility 100 flies and the penalty value are calculated. Once the calculation is completed, the process proceeds to processing step S206.

処理ステップS206では、エアモビリティ100の現在地から目的地までの飛行ルートを飛行距離と各ペナルティ値を変数にする目的関数が最小になるように決定する。 In processing step S206, the flight route from the current location of the air mobility 100 to the destination is determined so as to minimize an objective function whose variables are the flight distance and each penalty value.

処理ステップ203における騒音による騒音ペナルティ値pslの計算方法を以下に示す。地上における騒音値の計算は公知のものを利用できる。 The method of calculating the noise penalty value p sl due to noise in the process step 203 will be described below. A known method can be used to calculate the noise value on the ground.

騒音における騒音ペナルティ値pslと地上の各地点における騒音値の関係は以下の式(1)で表せる(計算される)。 The relationship between the noise penalty value p sl for noise and the noise value at each point on the ground can be expressed (calculated) by the following equation (1).

Figure 0007629842000001
Figure 0007629842000001

式(1)において、fslは騒音値と騒音ペナルティ値pslの関数、Slevelは地上における騒音値、dslは計算半径、pslは騒音ペナルティ値、xはエアモビリティ100からの三次元相対距離である。 In equation (1), f sl is a function of the noise value and the noise penalty value p sl , S level is the noise value on the ground, d sl is the calculation radius, p sl is the noise penalty value, and x is the three-dimensional relative distance from the air mobility 100.

騒音値Slevelと騒音ペナルティ値pslの関数fslは、ユーザが設定可能である。 The function fsl of the noise value Slevel and the noise penalty value psl can be set by the user.

処理ステップS204における振動による振動ペナルティ値pvlの計算方法を以下に示す。地上における振動値の計算は公知のものを利用できる。 A method for calculating the vibration penalty value pvl due to vibration in processing step S204 will be described below. A known method can be used to calculate the vibration value on the ground.

振動における振動ペナルティ値pvlと地上の各地点における振動値の関係は以下の式(2)で表せる(計算される)。 The relationship between the vibration penalty value p vl in the vibration and the vibration value at each point on the ground can be expressed (calculated) by the following equation (2).

Figure 0007629842000002
Figure 0007629842000002

式(2)において、fvlは振動値と振動ペナルティ値pvlの関数、Vlevelは地上における振動値、dvlは計算半径、pvlは振動ペナルティ値、xはエアモビリティ100からの三次元相対距離である。 In equation (2), f vl is a function of the vibration value and the vibration penalty value p vl , V level is the vibration value on the ground, d vl is the calculation radius, p vl is the vibration penalty value, and x is the three-dimensional relative distance from the air mobility 100.

振動値Vlevelと振動ペナルティ値pvlの関数fvlはユーザが設定可能である。 The function f vl of the vibration value V level and the vibration penalty value p vl can be set by the user.

処理ステップ処理205における落下物リスクとペナルティの計算方法を示す。地上の各地点における落下物リスクの求め方は公知のものを利用できる。 The method for calculating the risk of falling objects and the penalty in process step 205 is shown below. Any publicly known method can be used to calculate the risk of falling objects at each point on the ground.

落下物リスクにおける落下物ペナルティ値pfrと地上の各地点における落下物リスクとの関係は以下の式(3)で表せる(計算される)。 The relationship between the falling object penalty value pfr in the falling object risk and the falling object risk at each point on the ground can be expressed (calculated) by the following equation (3).

Figure 0007629842000003
Figure 0007629842000003

式(3)において、ffrは振動値と落下物ペナルティ値pfrの関数、Friskは地上における落下物リスク、dfrは計算半径、pfrは落下物ペナルティ値、xはエアモビリティ100からの三次元相対距離である。 In equation (3), ffr is a function of the vibration value and the falling object penalty value pfr , Frisk is the falling object risk on the ground, dfr is the calculation radius, pfr is the falling object penalty value, and x is the three-dimensional relative distance from the air mobility 100.

落下物リスクFriskと落下物ペナルティ値pfrとの関係はユーザが設定可能である。 The relationship between the falling object risk F risk and the falling object penalty value p fr can be set by the user.

処理ステップS206における目的関数fを以下に示す。処理ステップS203、S204及びS205で得た各ペナルティ値とエアモビリティ100の現在地から目的地までの飛行ルート長とを変数とし、それぞれをそれぞれの変数に対応するゲイン値と乗算する。 The objective function f in processing step S206 is shown below. Each penalty value obtained in processing steps S203, S204, and S205 and the flight route length from the current location of air mobility 100 to the destination are used as variables, and each is multiplied by the gain value corresponding to each variable.

Figure 0007629842000004
Figure 0007629842000004

式(4)において、kslは騒音ペナルティ値pslに対するゲイン、kvlは振動ペナルティ値pvlに対するゲイン、kfrは落下物ペナルティ値pfrに対するゲイン、krouteは飛行ルート長に対するゲイン、Drouteはエアモビリティ100の現在地から目的地までの飛行ルート長である。 In equation (4), ksl is the gain for the noise penalty value psl , kvl is the gain for the vibration penalty value pvl , kfr is the gain for the falling object penalty value pfr , kroute is the gain for the flight route length, and Droute is the flight route length from the current location of air mobility 100 to the destination.

上記式(4)において、目的関数fが最小となるようにエアモビリティ100の飛行ルートを算出していき、現時点における最適飛行ルートに従って、エアモビリティ100の飛行動作を制御する。 In the above formula (4), the flight route of the air mobility 100 is calculated so as to minimize the objective function f, and the flight operation of the air mobility 100 is controlled according to the optimal flight route at the current time.

以上のように、実施例1の飛行制御システム(エアモビリティ運用システム)により、騒音リスク、振動リスク及び落下物リスクに対するペナルティ値に応じて、エアモビリティ100の飛行が地上に与える影響と飛行距離の両者を極力抑えられ飛行ルートを動的に確定することができる。 As described above, the flight control system (air mobility operation system) of Example 1 can dynamically determine a flight route while minimizing both the impact of the flight of air mobility 100 on the ground and the flight distance, depending on the penalty values for noise risk, vibration risk, and falling object risk.

つまり、実施例1によれば、飛行体100が飛行中に発生する騒音、振動及び落下物の可能性を動的に考慮し、それらを総合的に判断して最小となるような飛行ルートを算出して飛行体を制御可能な飛行ルート制御システム及び制御方法を実現することができる。 In other words, according to the first embodiment, it is possible to realize a flight route control system and a control method that dynamically considers the noise, vibration, and possibility of falling objects that may occur during flight of the flying object 100, and calculates a flight route that minimizes these noises and vibrations by comprehensively judging them, thereby controlling the flying object.

(実施例2)
次に、本発明の実施例2について説明する。
Example 2
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

実施例2の飛行ルート制御システムであるエアモビリティ運用システムは、実施例1に加えて地上の影響を動的に加えることで飛行ルートを変化させる例であり、この点が実施例1と異なる。
図3は、実施例2に係るエアモビリティの運用システムの構成図である。実施例2の実施例1と異なる部分は、実施例1に地上情報取得部307が追加され、実施例1における定量化部105が実施例2では定量化部305となり、処理の内容が定量化部105とは変更されていることである。
The air mobility operation system, which is the flight route control system of Example 2, is an example in which the flight route is changed by dynamically adding ground influences in addition to Example 1, and in this respect it differs from Example 1.
3 is a configuration diagram of an air mobility operation system according to Example 2. Example 2 differs from Example 1 in that a ground information acquisition unit 307 is added to Example 1, the quantification unit 105 in Example 1 becomes the quantification unit 305 in Example 2, and the content of the processing is changed from that of the quantification unit 105.

定量化部305は、固定条件情報、変動条件情報、および地上の建造物の所在や人が密集する区域の有無を示す地上情報に基づいて、エアモビリティ100が地上に与える影響を動的に計算し、エアモビリティ100が地上に与える影響を数値化する。 The quantification unit 305 dynamically calculates the impact of the air mobility 100 on the ground based on the fixed condition information, the variable condition information, and ground information indicating the location of buildings on the ground and the presence or absence of densely populated areas, and quantifies the impact of the air mobility 100 on the ground.

地上情報取得部307は地上の様子を示す情報を動的に取得する。地上情報取得部307は、地上情報を求めるために必要な、少なくとも地上の重要施設の位置情報と人の密集度合いを含む情報を収集し、地上情報を計算する。ここでは、地上情報は、地上に存在する重要建造物の所在など時間変化があまりない情報や、イベントなどにより人が密集する区域の有無など時間変化に応じて動的に変化する情報などを指す。 The ground information acquisition unit 307 dynamically acquires information showing the state of the ground. The ground information acquisition unit 307 collects information necessary to obtain ground information, including at least the location information of important facilities on the ground and the degree of crowding, and calculates ground information. Here, ground information refers to information that does not change much over time, such as the location of important structures on the ground, and information that changes dynamically over time, such as the presence or absence of areas where people are crowded due to events, etc.

図4は、実施例2における定量化部305の処理を示すフローチャートである。図2に示す実施例1における定量化部105の処理を示すフローチャートと同じ番号のものは処理内容に変更のないものである。 Figure 4 is a flowchart showing the processing of the quantification unit 305 in Example 2. The processing contents are the same as those in the flowchart showing the processing of the quantification unit 105 in Example 1 shown in Figure 2.

図4において、処理ステップS402では、固定条件情報取得部103、変動条件情報取得部104及び地上情報取得部307から固定条件、変動条件及び地上情報を取得する。各条件を取得したら処理ステップS403、処理ステップS404及び処理ステップS405に進む。 In FIG. 4, in processing step S402, fixed conditions, variable conditions, and ground information are acquired from the fixed condition information acquisition unit 103, variable condition information acquisition unit 104, and ground information acquisition unit 307. After acquiring each condition, the process proceeds to processing steps S403, S404, and S405.

処理ステップS403では、実施例1の処理ステップS203と同様に各空域における地上での騒音値と範囲とペナルティ値とを計算する。計算方法は実施例1と同様に公知の手法を用いることができる。計算終了後は処理ステップ406に移動する。 In processing step S403, the noise value, range, and penalty value on the ground in each airspace are calculated, similar to processing step S203 in Example 1. As in Example 1, a publicly known method can be used for the calculation method. After the calculation is completed, the process proceeds to processing step 406.

処理ステップS404では、実施例1の処理ステップS204と同様に各空域における地上での振動値と範囲とペナルティ値とを計算する。計算方法は実施例1と同様に公知の手法を用いることができる。計算終了後は処理ステップS407に移動する。 In processing step S404, the vibration value, range, and penalty value on the ground in each airspace are calculated, similar to processing step S204 in the first embodiment. As in the first embodiment, a publicly known method can be used for the calculation method. After the calculation is completed, the process proceeds to processing step S407.

処理ステップS405では実施例1の処理ステップS205と同様に各空域における地上での落下物の到達範囲とペナルティ値を計算する。計算方法は実施例1と同様に公知の手法を用いることができる。計算終了後は処理408に移動する。 In processing step S405, the range of falling objects on the ground and the penalty value in each airspace are calculated, similar to processing step S205 in the first embodiment. As in the first embodiment, a publicly known method can be used as the calculation method. After the calculation is completed, the process moves to processing step 408.

処理406では処理ステップ403で求めたエアモビリティ100からの騒音による地上での騒音値と、地上情報から地上から発生される騒音値とによるペナルティ値を計算する。騒音とペナルティ値の関係は以下の式(5)で求められる(計算される)。このとき、地上情報によって各地点での騒音値に関する地上情報係数が変化する。 In process 406, a penalty value is calculated based on the noise value on the ground due to the noise from the air mobility 100 obtained in process step 403 and the noise value generated from the ground based on the ground information. The relationship between the noise and the penalty value is obtained (calculated) by the following formula (5). At this time, the ground information coefficient related to the noise value at each point changes depending on the ground information.

Figure 0007629842000005
Figure 0007629842000005

式(5)において、fslは飛行体100が発生する騒音の地上における騒音値の関数、Slevelは地上における騒音値、dslは計算半径、cslは地上情報係数(騒音値)、pslは騒音ペナルティ値、xはエアモビリティ100からの三次元相対距離である。 In equation (5), fsl is a function of the noise value on the ground of the noise generated by the aircraft 100, Slevel is the noise value on the ground, dsl is the calculation radius, csl is the ground information coefficient (noise value), psl is the noise penalty value, and x is the three-dimensional relative distance from the air mobility 100.

騒音値Slevelと騒音ペナルティ値pslの関数fslは、ユーザが設定可能である。 The function fsl of the noise value Slevel and the noise penalty value psl can be set by the user.

処理ステップS407では処理ステップ404で求めたエアモビリティ100の振動が地上に与える振動値と、地上情報から地上から発生される振動値とによるペナルティ値を計算する。振動とペナルティ値の関係は以下の式(6)で求められる(計算される)。このとき、地上情報によって各地点での振動値に関する地上情報係数cslが変化する。 In processing step S407, a penalty value is calculated based on the vibration value that the vibration of the air mobility 100 gives to the ground, which was calculated in processing step 404, and the vibration value generated from the ground based on the ground information. The relationship between the vibration and the penalty value is found (calculated) by the following formula (6). At this time, the ground information coefficient csl related to the vibration value at each point changes depending on the ground information.

Figure 0007629842000006
Figure 0007629842000006

式(6)において、fvlは振動値と振動ペナルティ値pvlの関数、Vlevelは地上における振動値、dvlは計算半径、cvlは地上情報係数(振動値)、pvlは振動ペナルティ値、xはエアモビリティ100からの三次元相対距離である。 In equation (6), f vl is a function of the vibration value and the vibration penalty value p vl , V level is the vibration value on the ground, d vl is the calculation radius, c vl is the ground information coefficient (vibration value), p vl is the vibration penalty value, and x is the three-dimensional relative distance from the air mobility 100.

振動値Vlevelと振動ペナルティ値pvlの関数fvlはユーザが設定可能である。 The function f vl of the vibration value V level and the vibration penalty value p vl can be set by the user.

処理ステップS408では処理ステップS405で求めたエアモビリティ100から落下される地上での落下物リスクと、地上情報から地上における建物等からの落下物リスクによるペナルティ値を計算する。落下物リスクとペナルティ値の関係は以下の式(7)で求められる(計算される)。このとき、地上情報によって各地点での落下物リスクに関する係数が変化する。 In processing step S408, the risk of falling objects on the ground from air mobility 100 obtained in processing step S405 and a penalty value due to the risk of falling objects from buildings and the like on the ground are calculated from ground information. The relationship between the risk of falling objects and the penalty value is obtained (calculated) using the following formula (7). At this time, the coefficient related to the risk of falling objects at each point changes depending on the ground information.

Figure 0007629842000007
Figure 0007629842000007

式(7)において、ffrは振動値と落下物ペナルティ値pfrの関数、Friskは地上における落下物リスク、dfrは計算半径、cfrは地上情報係数(落下物リスク)、pfrは落下物ペナルティ値、xはエアモビリティ100からの三次元相対距離である。 In equation (7), ffr is a function of the vibration value and the falling object penalty value pfr , Frisk is the falling object risk on the ground, dfr is the calculation radius, cfr is the ground information coefficient (falling object risk), pfr is the falling object penalty value, and x is the three-dimensional relative distance from the air mobility 100.

落下物リスクFriskと落下物ペナルティ値pfrとの関係はユーザが設定可能である。 The relationship between the falling object risk F risk and the falling object penalty value p fr can be set by the user.

以上の処理を実施例1に加えることにより、地上の建物や人口密集度によってエアモビリティ100の飛行ルートを変更できる。 By adding the above processing to Example 1, the flight route of the air mobility 100 can be changed depending on buildings and population density on the ground.

図5A、図5B及び図5Cは、地上情報係数の求め方を示す表である。図5A図5B及び図5Cに示すように、エアモビリティ100の飛行する領域周辺の人口密度、病院や役所など地上に存在する重要建造物の所在など、長期間にわたり値が安定するものに対応する固定項と、イベントなどで動的に人が密集する場合に対応するよう、短期間での地上情報係数の変化に対応する動的項の2つを用いて計算を行う。 Figures 5A, 5B, and 5C are tables showing how to calculate the ground information coefficient. As shown in Figures 5A, 5B, and 5C, the calculation is performed using two terms: a fixed term that corresponds to values that are stable over a long period of time, such as the population density around the area where the air mobility 100 flies and the locations of important buildings on the ground, such as hospitals and government offices, and a dynamic term that corresponds to changes in the ground information coefficient over a short period of time to accommodate cases where people dynamically gather at events, etc.

地上情報係数の計算に用いる情報の取得は公知のものを利用できる。各項の値は、飛行ルート制御システムであるエアモビリティ運用システムの利用者によって定めることができる。 The information used to calculate the ground information coefficient can be obtained from publicly available sources. The values of each term can be determined by the user of the air mobility operation system, which is a flight route control system.

以上のように、実施例2の異常管制装置実施例1と同様な効果を得ることができる他、騒音、振動、落下物リスクに対するペナルティ値と地上情報に応じた飛行ルートを確定できるという効果が得られる。 As described above, the abnormality control device of Example 2 can achieve the same effect as Example 1, and also has the effect of determining a flight route according to penalty values for noise, vibration, and risk of falling objects, and ground information.

なお、実施例2において、地上情報取得部307の動作を停止させ、実施例1と同様な機能により動作させるか、地上情報取得部307の動作を開始させるかの選択を行うように構成することも可能である。 In addition, in the second embodiment, it is also possible to configure the system so that the operation of the ground information acquisition unit 307 is stopped and a selection is made as to whether to operate using the same function as in the first embodiment or to start the operation of the ground information acquisition unit 307.

(実施例3)
次に、本発明の実施例3について説明する。
Example 3
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

実施例3の飛行ルート制御システムであるエアモビリティ運用システムは、実施例2に加えて地上の影響に対し補償を支払うことでペナルティ値を下げることを可能にする点が実施例2と異なる。 The air mobility operation system, which is the flight route control system of Example 3, differs from Example 2 in that, in addition to the features of Example 2, it makes it possible to reduce the penalty value by paying compensation for ground effects.

図6は、実施例3に係るエアモビリティ運用システムの構成図である。実施例2と異なる部分は補償情報取得部608の追加及び定量化部605の処理の変更である。 Figure 6 is a configuration diagram of an air mobility operation system according to Example 3. The difference from Example 2 is the addition of a compensation information acquisition unit 608 and changes to the processing of the quantification unit 605.

図6に示した補償情報取得部608はエアモビリティ100が地上に与える影響に対し、地権者や関係者に対して補償を行っている区域の補償情報を収集し、取得するものである。 The compensation information acquisition unit 608 shown in FIG. 6 collects and acquires compensation information for areas where compensation is being provided to landowners and related parties for the impact that air mobility 100 has on the ground.

図7は、実施例3における定量化部605の処理を示すフローチャートである。図4に示す実施例2における定量化部305の処理を示すフローチャートと同じ番号のものは処理内容に変更のないものである。 Figure 7 is a flowchart showing the processing of the quantification unit 605 in Example 3. The processing contents are the same as those in the flowchart showing the processing of the quantification unit 305 in Example 2 shown in Figure 4.

図7において、処理ステップS702では、固定条件情報取得部103、変動条件情報取得部104、地上情報取得部307及び補償情報取得部608から得た固定条件、変動条件、地上情報及び補償情報を取得する。 In FIG. 7, in processing step S702, the fixed conditions, variable conditions, ground information, and compensation information are acquired from the fixed condition information acquisition unit 103, the variable condition information acquisition unit 104, the ground information acquisition unit 307, and the compensation information acquisition unit 608.

各情報を取得したら処理ステップS403、処理ステップS404、処理ステップS405に進む。 Once each piece of information has been acquired, proceed to processing step S403, processing step S404, and processing step S405.

処理ステップS706では処理ステップS403で求めた地上での騒音値、地上情報および補償情報から騒音によるペナルティ値を計算する。騒音とペナルティ値の関係は以下の式(8)で求められる(計算される)。このとき、地上情報によって各地点での騒音値に関する地上情報係数が変化する。また、補償情報によって各地点での騒音値に関する補償情報係数が変化する。 In processing step S706, a penalty value due to noise is calculated from the noise value on the ground obtained in processing step S403, the ground information, and the compensation information. The relationship between the noise and the penalty value is obtained (calculated) by the following formula (8). At this time, the ground information coefficient related to the noise value at each point changes depending on the ground information. In addition, the compensation information coefficient related to the noise value at each point changes depending on the compensation information.

Figure 0007629842000008
Figure 0007629842000008

式(8)において、fslは騒音値と騒音ペナルティ値pslの関数、Slevelは地上における騒音値、dslは計算半径、cslは地上情報係数(騒音値)、rslは補償情報係数(騒音値)、pslは騒音ペナルティ値、xはエアモビリティ100からの三次元相対距離である。 In equation (8), f sl is a function of the noise value and the noise penalty value p sl , S level is the noise value on the ground, d sl is the calculation radius, c sl is the ground information coefficient (noise value), r sl is the compensation information coefficient (noise value), p sl is the noise penalty value, and x is the three-dimensional relative distance from the air mobility 100.

騒音値Slevelと騒音ペナルティ値pslの関数fslは、ユーザが設定可能である。 The function fsl of the noise value Slevel and the noise penalty value psl can be set by the user.

処理ステップS707では、処理ステップS404で求めた地上での振動値、地上情報および補償情報から振動によるペナルティ値を計算する。振動とペナルティ値の関係は以下の式(9)で求められる(計算される)。 In processing step S707, a penalty value due to vibration is calculated from the ground vibration value obtained in processing step S404, ground information, and compensation information. The relationship between the vibration and the penalty value is obtained (calculated) using the following formula (9).

このとき、地上情報によって各地点での振動値に関する地上情報係数cslが変化する。また、補償情報によって各地点での振動値に関する補償情報係数rslが変化する。 At this time, the ground information coefficient csl relating to the vibration value at each point changes depending on the ground information, and the compensation information coefficient rsl relating to the vibration value at each point changes depending on the compensation information.

Figure 0007629842000009
Figure 0007629842000009

式(9)において、fvlは振動値と振動ペナルティ値pvlの関数、Vlevelは地上における振動値、dvlは計算半径、cvlは地上情報係数(振動値)、rvlは補償情報係数(振動値)、pvlは振動ペナルティ値、xはエアモビリティ100からの三次元相対距離である。 In equation (9), f vl is a function of the vibration value and the vibration penalty value p vl , V level is the vibration value on the ground, d vl is the calculation radius, c vl is the ground information coefficient (vibration value), r vl is the compensation information coefficient (vibration value), p vl is the vibration penalty value, and x is the three-dimensional relative distance from the air mobility 100.

振動値Vlevelと振動ペナルティ値pvlの関数fvlはユーザが設定可能である。 The function f vl of the vibration value V level and the vibration penalty value p vl can be set by the user.

処理ステップS708では、処理ステップS405で求めた地上での落下物リスク、地上情報および補償情報から落下物リスクによるペナルティ値を計算する。落下物リスクとペナルティ値の関係は以下の式(10)で求められる(計算される)。このとき、地上情報によって各地点での落下物リスクに関する地上情報係数が変化する。また、補償情報によって各地点での落下物リスクに関する補償情報係数が変化する。 In processing step S708, a penalty value due to the risk of falling objects is calculated from the risk of falling objects on the ground obtained in processing step S405, the ground information, and the compensation information. The relationship between the risk of falling objects and the penalty value is obtained (calculated) by the following formula (10). At this time, the ground information coefficient related to the risk of falling objects at each point changes depending on the ground information. In addition, the compensation information coefficient related to the risk of falling objects at each point changes depending on the compensation information.

Figure 0007629842000010
Figure 0007629842000010

式(10)において、ffrは振動値と落下物ペナルティ値pfrの関数、Friskは地上における落下物リスク、dfrは計算半径、cfrは地上情報係数(落下物リスク)、rfrは補償情報係数、pfrは落下物ペナルティ値、xはエアモビリティ100からの三次元相対距離である。 In equation (10), ffr is a function of the vibration value and the falling object penalty value pfr , Frisk is the falling object risk on the ground, dfr is the calculation radius, cfr is the ground information coefficient (falling object risk), rfr is the compensation information coefficient, pfr is the falling object penalty value, and x is the three-dimensional relative distance from the air mobility 100.

落下物リスクFriskと落下物ペナルティ値pfrとの関係はユーザが設定可能である。 The relationship between the falling object risk F risk and the falling object penalty value p fr can be set by the user.

以上の処理を実施例2から変更することにより、地上への補償情報によってエアモビリティ100の飛行ルートを変更できる。 By modifying the above process from Example 2, the flight route of the air mobility 100 can be changed based on compensation information to the ground.

補償情報係数rfrの値は地権者・関係者との補償内容に応じて飛行ルート制御システムであるエアモビリティ運用システムの利用者によって定めることができる。 The value of the compensation information coefficient r fr can be determined by the user of the air mobility operation system, which is a flight route control system, depending on the compensation details with landowners and related parties.

以上のように、実施例3の飛行ルート制御システムによれば、実施例2と同様な効果を得ることができる他、騒音、振動、落下物リスクに対するペナルティ値と地上情報に加えて、地上の地権者・関係者に対する補償に応じた飛行ルートを確定できるという効果が得られる。 As described above, the flight route control system of the third embodiment can achieve the same effect as the second embodiment, and can also determine a flight route that takes into account the penalty values for noise, vibration, and risk of falling objects, ground information, and compensation for landowners and related parties on the ground.

(実施例4)
次に、本発明の実施例4について、説明する。
Example 4
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

図8は、実施例4に係るエアモビリティ100の運用管理システムの構成図である。図1に示した実施例1との相違点は、実施例4においては、実施例1の地上管制装置110に運用管制送信部111と、運用管理部112と、管理情報記憶部113とが追加されている。 Figure 8 is a configuration diagram of an operation management system for air mobility 100 according to Example 4. The difference from Example 1 shown in Figure 1 is that in Example 4, an operation control transmission unit 111, an operation management unit 112, and a management information storage unit 113 are added to the ground control device 110 of Example 1.

図8には、エアモビリティ100が一つのみ示されているが、複数のエアモビリティ100に対して、地上管制装置110が後述する飛行ルートの設定動作を行うことができる。 Although only one air mobility 100 is shown in FIG. 8, the ground control unit 110 can perform flight route setting operations for multiple air mobility 100, as described below.

エアモビリティ100は、エアモビリティ100の使用者等が、運用管理側にエアモビリティ100の適切な飛行ルートの設定を依頼する場合には、エアモビリティ通信部102から地上管制装置110の運用管制通信部111に、運用管理側の地上管制装置110に飛行ルート設定サービスを受けることの登録を依頼する。 When a user of air mobility 100 requests the operation management side to set an appropriate flight route for air mobility 100, the air mobility communication unit 102 requests the operation control communication unit 111 of the ground control device 110 to register to receive the flight route setting service from the ground control device 110 on the operation management side.

この登録依頼は、エアモビリティ100に関する個別情報であり、そのエアモビリティ100を特定できる情報を付加して行われる。 This registration request is individual information about the air mobility 100, and is made by adding information that can identify the air mobility 100.

地上管制装置110の運用管理部112は、運用管制通信部111からエアモビリティ100の登録依頼を受け取ると、管理情報に登録依頼に付加された個別情報を管理情報記憶部113に格納する。 When the operation management unit 112 of the ground control device 110 receives a registration request for the air mobility 100 from the operation control communication unit 111, it stores the individual information added to the registration request in the management information storage unit 113.

上記登録が完了したエアモビリティ100のエアモビリティ通信部通信部102から飛行ルート設定依頼を、運用管理通信部111を介して、運用管理部12が受け取ると、管理情報記憶部113に格納された登録情報を確認する。 When the operation management unit 12 receives a flight route setting request from the air mobility communication unit 102 of the air mobility 100 for which the above registration has been completed, via the operation management communication unit 111, it checks the registration information stored in the management information storage unit 113.

運用管理部12が、飛行ルート設定依頼を行ったエアモビリティ100が管理情報記憶部113に格納された登録情報と一致するエアモビリティであることを確認すると、運用管理部12は、エアモビリティ100の適切な飛行ルートの設定動作の開始を個別条件情報取得部103、変動条件情報取得部104、定量化部105及び設定部106に指令する。 When the operation management unit 12 confirms that the air mobility 100 that made the flight route setting request is an air mobility that matches the registration information stored in the management information storage unit 113, the operation management unit 12 instructs the individual condition information acquisition unit 103, the variable condition information acquisition unit 104, the quantification unit 105, and the setting unit 106 to start setting an appropriate flight route for the air mobility 100.

地上管制装置110は、実施例1と同様な動作を行い、エアモビリティ100の適切な飛行ルートの設定動作を行う。 The ground control device 110 performs operations similar to those in the first embodiment, and sets an appropriate flight route for the air mobility 100.

運用管理部112は、エアモビリティ100の適切な飛行ルートの設定動作が完了すると、実行した飛行ルートの設定動作開始日時、終了日時及び設定動作内容を、管理情報記憶部113に登録されたエアモビリティ100の個別情報に対して、格納する。 When the operation of setting an appropriate flight route for the air mobility 100 is completed, the operation management unit 112 stores the start date and time, end date and time, and setting operation content of the executed flight route setting operation in the individual information of the air mobility 100 registered in the management information storage unit 113.

そして、管理情報記憶部113格納された実行した飛行ルートの設定動作開始日時、終了日時および設定動作内容を、該当するエアモビリティ100のエアモビリティ通信部102に送信する。 Then, the start date and time, end date and time, and setting operation content of the executed flight route setting operation stored in the management information storage unit 113 are transmitted to the air mobility communication unit 102 of the corresponding air mobility 100.

以上のように、実施例4の飛行ルート制御システムによれば、飛行体100が飛行中に発生する騒音、振動及び落下物の可能性を動的に考慮し、それらを総合的に判断して最小となるような飛行ルートを算出して飛行体を制御可能な飛行ルート制御方法を実現することができる。実施例4は、いわゆるビジネスモデルに関する発明の実施例である。 As described above, the flight route control system of Example 4 dynamically considers the noise, vibration, and possibility of falling objects that may occur during flight of the flying object 100, and calculates a flight route that minimizes these noises, vibrations, and falling objects by comprehensively judging the noises, vibrations, and falling objects, thereby realizing a flight route control method that can control the flying object. Example 4 is an example of an invention related to a so-called business model.

以上述べた実施例4は、実施例1に適用した例であるが、実施例2及び実施例3にも適用可能である。 The above-mentioned Example 4 is an example applied to Example 1, but it can also be applied to Examples 2 and 3.

なお、上述した実施例1~3においては、エアモビリティ100とは別個に、地上管制装置110を備えるように構成したが、地上管制装置110の固定条件情報取得部103、変動条件情報取得部104、定量化部105および設定部106をエアモビリティ100に備えるように構成することも可能である。 In the above-mentioned first to third embodiments, the ground control device 110 is configured to be separate from the air mobility 100, but it is also possible to configure the air mobility 100 to include the fixed condition information acquisition unit 103, variable condition information acquisition unit 104, quantification unit 105, and setting unit 106 of the ground control device 110.

100・・・エアモビリティ、101・・・エアモビリティ記録部、102・・・エアモビリティ通信部、103・・・固定条件情報取得部、104・・・変動条件情報取得部、105、305、605・・・定量化部、106・・・設定部、107・・・エアモビリティ通信部、110・・・地上管制装置(地上制御装置)、111・・・運用管理通信部、112・・・運用管理部、113・・・管理情報記憶部、307・・・地上情報取得部、608・・・補償情報取得部 100...Air mobility, 101...Air mobility recording unit, 102...Air mobility communication unit, 103...Fixed condition information acquisition unit, 104...Variable condition information acquisition unit, 105, 305, 605...Quantification unit, 106...Setting unit, 107...Air mobility communication unit, 110...Ground control device (ground control device), 111...Operation management communication unit, 112...Operation management unit, 113...Management information storage unit, 307...Ground information acquisition unit, 608...Compensation information acquisition unit

Claims (10)

飛行体と地上制御装置とにより飛行体の飛行ルートを制御する飛行ルート制御システムであって、
前記飛行体は、
前記地上制御装置と通信する通信部と、
前記飛行体の飛行を制御する制御部と、を備え、
前記地上制御装置は、
前記飛行体の性能、および前記飛行体の目的地までのフライトプランを含む固定条件情報を取得する固定条件情報取得部と、
前記飛行体の飛行高度、飛行速度、周辺の気象条件、および前記飛行体の目的地までの飛行ルートを含む変動条件情報を取得する変動条件情報取得部と、
前記固定条件情報、および前記変動条件情報に基づいて、前記飛行体が地上に与える影響を三次元的に計算し、前記影響を数値化する定量化部と、
前記定量化部において数値化した前記影響と、前記飛行体の現在地から目的地までの飛行距離とに基づいて、前記飛行体の飛行ルートを動的に設定し、前記飛行体の前記通信部に送信する設定部と、
を備え
前記定量化部は、前記飛行体が発生する騒音の地上における騒音値から計算される騒音ペナルティ値と、前記飛行体が発生する振動の地上における振動値から計算される振動ペナルティ値と、前記飛行体から落下される地上における落下物から計算される落下物ペナルティ値と、前記飛行体の現在値から目的地までの飛行ルート長と、を変数とする目的関数が最小となる飛行ルートを算出する飛行ルート制御システム。
A flight route control system that controls a flight route of an aircraft using an aircraft and a ground control device,
The flying object is
A communication unit that communicates with the ground control device;
A control unit for controlling the flight of the aircraft,
The ground control device includes:
a fixed condition information acquisition unit that acquires fixed condition information including performance of the aircraft and a flight plan to a destination of the aircraft;
A variable condition information acquisition unit that acquires variable condition information including a flight altitude, a flight speed, a surrounding weather condition, and a flight route to a destination of the aircraft;
a quantification unit that three-dimensionally calculates an influence of the flying object on the ground based on the fixed condition information and the variable condition information and quantifies the influence;
A setting unit that dynamically sets a flight route of the aircraft based on the influence quantified by the quantification unit and a flight distance from a current location of the aircraft to a destination, and transmits the flight route to the communication unit of the aircraft;
Equipped with
The quantification unit is a flight route control system that calculates a flight route that minimizes an objective function whose variables are a noise penalty value calculated from the noise value on the ground of the noise generated by the aircraft, a vibration penalty value calculated from the vibration value on the ground of the vibration generated by the aircraft, a falling object penalty value calculated from objects on the ground that fall from the aircraft, and the flight route length from the current position of the aircraft to the destination .
請求項1に記載の飛行ルート制御システムにおいて、
地上の建造物の所在や人が密集する区域の有無を示す地上情報を求めるために必要な、少なくとも地上の重要施設の位置情報と人の密集度合いを含む情報を収集し、前記地上情報を計算する地上情報取得部を備え、
前記定量化部は、
前記固定条件情報、前記変動条件情報、および前記地上情報に基づいて、前記飛行体が地上に与える前記影響を動的に計算し、前記飛行体が地上に与える前記影響を数値化する飛行ルート制御システム。
2. The flight route control system according to claim 1,
a ground information acquisition unit that collects information including at least location information of important facilities on the ground and a degree of crowding of people, which is necessary for obtaining ground information indicating the locations of buildings on the ground and the presence or absence of crowded areas, and calculates the ground information;
The quantification unit is
A flight route control system that dynamically calculates the impact of the aircraft on the ground based on the fixed condition information, the variable condition information, and the ground information, and quantifies the impact of the aircraft on the ground.
請求項2に記載の飛行ルート制御システムにおいて、
前記飛行体が地上に与える前記影響に対し、補償を行う区域の補償情報を求めるために必要な情報を収集し、前記補償情報を計算する補償情報取得部を備え、
前記定量化部は、
前記固定条件情報、前記変動条件情報、前記地上情報、および前記補償情報に基づいて、前記飛行体が地上に与える前記影響を動的に計算し、前記飛行体が地上に与える前記影響を数値化する飛行ルート制御システム。
3. The flight route control system according to claim 2,
A compensation information acquisition unit that collects information necessary for obtaining compensation information for an area where compensation is to be performed for the impact of the aircraft on the ground and calculates the compensation information;
The quantification unit is
A flight route control system that dynamically calculates the impact of the aircraft on the ground based on the fixed condition information, the variable condition information, the ground information, and the compensation information, and quantifies the impact of the aircraft on the ground.
請求項に記載の飛行ルート制御システムにおいて、
前記定量化部は、前記飛行体が発生する騒音の地上における騒音値の関数および前記騒音値の地上情報係数から計算される騒音ペナルティ値と、前記飛行体が発生する振動の地上における振動値の関数および前記振動値の地上情報係数から計算される振動ペナルティ値と、前記飛行体から落下される地上における落下物の関数および前記落下物の地上情報係数から計算される落下物ペナルティ値と、前記飛行体の現在値から目的地までの飛行ルート長と、を変数とする目的関数が最小となる飛行ルートを算出する飛行ルート制御システム。
3. The flight route control system according to claim 2 ,
The quantification unit is a flight route control system that calculates a flight route that minimizes an objective function whose variables are a noise penalty value calculated from a function of the noise value on the ground of the noise generated by the aircraft and a ground information coefficient of the noise value, a vibration penalty value calculated from a function of the vibration value on the ground of the vibration generated by the aircraft and a ground information coefficient of the vibration value, a falling object penalty value calculated from a function of objects on the ground dropped from the aircraft and a ground information coefficient of the falling objects, and the flight route length from the current position of the aircraft to the destination.
請求項に記載の飛行ルート制御システムにおいて、
前記定量化部は、前記飛行体が発生する騒音の地上における騒音値の関数、前記騒音値の地上情報係数および前記騒音値の補償情報係数から計算される騒音ペナルティ値と、前記飛行体が発生する振動の地上における振動値の関数、前記振動値の地上情報係数および前記振動値の補償情報係数から計算される振動ペナルティ値と、前記飛行体から落下される地上における落下物の関数、前記落下物の地上情報係数及び前記落下物の補償情報係数から計算される落下物ペナルティ値と、前記飛行体の現在値から目的地までの飛行ルート長と、を変数とする目的関数が最小となる飛行ルートを算出する飛行ルート制御システム。
4. The flight route control system according to claim 3 ,
The quantification unit is a flight route control system that calculates a flight route that minimizes an objective function whose variables are a noise penalty value calculated from a function of the noise value on the ground of the noise generated by the aircraft, a ground information coefficient of the noise value, and a compensation information coefficient of the noise value; a vibration penalty value calculated from a function of the vibration value on the ground of the vibration generated by the aircraft, a ground information coefficient of the vibration value, and a compensation information coefficient of the vibration value; a falling object penalty value calculated from a function of objects on the ground dropped from the aircraft, a ground information coefficient of the falling object, and a compensation information coefficient of the falling object; and the flight route length from the current position of the aircraft to the destination.
飛行体と地上制御装置とにより飛行体の飛行ルートを制御する飛行ルート制御方法であって、
前記飛行体の性能、および前記飛行体の目的地までのフライトプランを含む固定条件情報を取得し、
前記飛行体の飛行高度、飛行速度、周辺の気象条件、および前記飛行体の目的地までの飛行ルートを含む変動条件情報を取得し、
前記固定条件情報、および前記変動条件情報に基づいて、前記飛行体が地上に与える影響を三次元的に計算し、前記影響を数値化し、
数値化した前記影響と、前記飛行体の現在地から目的地までの飛行距離とに基づいて、前記飛行体の飛行ルートを動的に設定し、前記飛行体に送信し、
前記飛行体が発生する騒音の地上における騒音値から計算される騒音ペナルティ値と、前記飛行体が発生する振動の地上における振動値から計算される振動ペナルティ値と、前記飛行体から落下される地上における落下物から計算される落下物ペナルティ値と、前記飛行体の現在値から目的地までの飛行ルート長と、を変数とする目的関数が最小となる飛行ルートを算出する飛行ルート制御方法。
A flight route control method for controlling a flight route of an aircraft by an aircraft and a ground control device, comprising:
Obtaining fixed condition information including the performance of the aircraft and a flight plan to a destination of the aircraft;
Acquire variable condition information including a flight altitude, a flight speed, a surrounding weather condition, and a flight route to a destination of the aircraft;
Based on the fixed condition information and the variable condition information, a three-dimensional calculation is performed to calculate an influence of the flying object on the ground, and the influence is quantified;
Dynamically set a flight route for the aircraft based on the quantified influence and a flight distance from the current location of the aircraft to the destination, and transmit the route to the aircraft ;
A flight route control method that calculates a flight route that minimizes an objective function whose variables are a noise penalty value calculated from the noise value on the ground of the noise generated by the aircraft, a vibration penalty value calculated from the vibration value on the ground of the vibration generated by the aircraft, a falling object penalty value calculated from objects on the ground dropped from the aircraft, and the flight route length from the current position of the aircraft to the destination .
請求項に記載の飛行ルート制御方法において、
地上の建造物の所在や人が密集する区域の有無を示す地上情報を求めるために必要な、少なくとも地上の重要施設の位置情報と人の密集度合いを含む情報を収集し、前記地上情報を計算し、
前記固定条件情報、前記変動条件情報、および前記地上情報に基づいて、前記飛行体が地上に与える前記影響を動的に計算し、前記飛行体が地上に与える前記影響を数値化する飛行ルート制御方法。
7. The flight route control method according to claim 6 ,
Collecting information including at least location information of important facilities on the ground and the degree of crowding of people, which is necessary for obtaining ground information indicating the location of buildings on the ground and the presence or absence of crowded areas, and calculating the ground information;
A flight route control method that dynamically calculates the impact of the aircraft on the ground based on the fixed condition information, the variable condition information, and the ground information, and quantifies the impact of the aircraft on the ground.
請求項に記載の飛行ルート制御方法において、
前記飛行体が地上に与える前記影響に対し、補償を行う区域の補償情報を求めるために必要な情報を収集し、前記補償情報を計算し、
前記固定条件情報、前記変動条件情報、前記地上情報、および前記補償情報に基づいて、前記飛行体が地上に与える前記影響を動的に計算し、前記飛行体が地上に与える前記影響を数値化する飛行ルート制御方法。
8. The flight route control method according to claim 7 ,
Collect information necessary to calculate compensation information for the area in which compensation is to be performed for the impact of the aircraft on the ground, and calculate the compensation information;
A flight route control method that dynamically calculates the impact of the aircraft on the ground based on the fixed condition information, the variable condition information, the ground information, and the compensation information, and quantifies the impact of the aircraft on the ground.
請求項に記載の飛行ルート制御方法において、
前記飛行体が発生する騒音の地上における騒音値の関数および前記騒音値の地上情報係数から計算される騒音ペナルティ値と、前記飛行体が発生する振動の地上における振動値の関数および前記振動値の地上情報係数から計算される振動ペナルティ値と、前記飛行体から落下される地上における落下物の関数および前記落下物の地上情報係数から計算される落下物ペナルティ値と、前記飛行体の現在値から目的地までの飛行ルート長と、を変数とする目的関数が最小となる飛行ルートを算出する飛行ルート制御方法。
8. The flight route control method according to claim 7 ,
A flight route control method that calculates a flight route that minimizes an objective function whose variables are a noise penalty value calculated from a function of the noise value on the ground of the noise generated by the aircraft and a ground information coefficient of the noise value, a vibration penalty value calculated from a function of the vibration value on the ground of the vibration generated by the aircraft and a ground information coefficient of the vibration value, a falling object penalty value calculated from a function of objects on the ground dropped from the aircraft and a ground information coefficient of the falling objects, and the flight route length from the current position of the aircraft to a destination.
請求項に記載の飛行ルート制御方法において、
前記飛行体が発生する騒音の地上における騒音値の関数、前記騒音値の地上情報係数および前記騒音値の補償情報係数から計算される騒音ペナルティ値と、前記飛行体が発生する振動の地上における振動値の関数、前記振動値の地上情報係数および前記振動値の補償情報係数から計算される振動ペナルティ値と、前記飛行体から落下される地上における落下物の関数、前記落下物の地上情報係数及び前記落下物の補償情報係数から計算される落下物ペナルティ値と、前記飛行体の現在値から目的地までの飛行ルート長と、を変数とする目的関数が最小となる飛行ルートを算出する飛行ルート制御方法。
9. The flight route control method according to claim 8 ,
A flight route control method that calculates a flight route that minimizes an objective function whose variables are a noise penalty value calculated from a function of the noise value on the ground of the noise generated by the aircraft, a ground information coefficient of the noise value, and a compensation information coefficient of the noise value; a function of the vibration value on the ground of the vibration generated by the aircraft, a vibration penalty value calculated from the ground information coefficient of the vibration value, and a compensation information coefficient of the vibration value; a function of falling objects on the ground dropped from the aircraft, a falling object penalty value calculated from the ground information coefficient of the falling object, and a compensation information coefficient of the falling object; and the flight route length from the current position of the aircraft to a destination.
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