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JP2007261414A - Device, method and program for automatic posture control - Google Patents

Device, method and program for automatic posture control Download PDF

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JP2007261414A
JP2007261414A JP2006088655A JP2006088655A JP2007261414A JP 2007261414 A JP2007261414 A JP 2007261414A JP 2006088655 A JP2006088655 A JP 2006088655A JP 2006088655 A JP2006088655 A JP 2006088655A JP 2007261414 A JP2007261414 A JP 2007261414A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device, a method and a program for automatic posture control which are rapidly responsive to an abrupt change of the thrust, the disturbance of a gust or the like, and capable of reliably controlling the posture of an airframe even when the air speed is insufficient. <P>SOLUTION: A control unit 9 acquires information on the present position of the center of gravity from a storage unit 11, detects the present rotational speed of a thrust motor 21; calculates adequate information on the position of the center of gravity corresponding to the present rotational speed based on the relationship between the rotational speed of the thrust motor 21 corresponding to the known thrust and the adequate position of the center of gravity corresponding to an adequate pitch angle; obtains the necessary displacement of a battery 26 along the longitudinal direction based on the adequate position of the center of gravity and the present position of the center of gravity; obtains the rotation of the motor for fluctuation of the corresponding position of the center of gravity; and gives the control signal corresponding to the required rotation to a motor drive unit 19. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、自動姿勢制御装置、自動姿勢制御方法及び自動姿勢制御プログラムに係り、例えば、モータによってプロペラを駆動して推力を発生させる小型無人飛行機等の飛行体又は移動体に搭載されて用いられる自動姿勢制御装置、自動姿勢制御方法及び自動姿勢制御プログラムに関する。   The present invention relates to an automatic attitude control device, an automatic attitude control method, and an automatic attitude control program. For example, the invention is used by being mounted on a flying object or a moving object such as a small unmanned airplane that drives a propeller by a motor to generate thrust. The present invention relates to an automatic attitude control device, an automatic attitude control method, and an automatic attitude control program.

従来より、地上から送信される無線信号によって制御されて、モータによってプロペラを駆動し、エレベータ、ラダー及びエルロンによって姿勢を制御して飛行を行う無人飛行機(例えば、翼長1m以下の小型軽量無人機)が実用化されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。
このような無人飛行機の姿勢制御装置101は、図7に示すように、姿勢制御装置本体の構成各部を制御する制御部102と、制御部102が実行する処理プログラムや各種データ等を記憶するための記憶部103と、水平尾翼の後縁に設けられた昇降舵としてのエレベータ104と、垂直尾翼の後縁に設けられたラダーと、主翼の後縁に設けられたエルロンと、エレベーター用のサーボモータ105と、ラダー用のサーボモータと、エルロン用のサーボモータと、各サーボモータを駆動するためのモータ駆動部106と、圧力センサからなる対気速度検知部107とを有している。
Conventionally, an unmanned airplane that is controlled by a radio signal transmitted from the ground, drives a propeller by a motor, and controls the attitude by an elevator, a ladder, and an aileron (for example, a small and light unmanned aircraft having a wing length of 1 m or less) ) Has been put into practical use (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
As shown in FIG. 7, the unmanned airplane attitude control device 101 stores a control unit 102 that controls each component of the attitude control device main body, a processing program executed by the control unit 102, various data, and the like. Storage section 103, an elevator 104 as an elevator provided at the trailing edge of the horizontal tail, a ladder provided at the trailing edge of the vertical tail, an aileron provided at the trailing edge of the main wing, and an elevator servo A motor 105, a ladder servo motor, an aileron servo motor, a motor drive unit 106 for driving each servo motor, and an air speed detection unit 107 including a pressure sensor are provided.

制御部102は、対気速度検知部107から送られる対気速度検出信号q1の変化を取得して、無人飛行機の飛行高度調整や、突風等の外乱に対する機体安定性を確保するための姿勢制御を行っている。
例えば、制御部102は、姿勢制御処理のうち、ピッチ角制御処理で、図7に示すように、対気速度検知部107から対気速度検出信号q1を受けると、計測された無人飛行機の対気速度に応じて、エレベータ104のトリム角を求め、求めたエレベータ104のトリム角に基づいて、所定の制御信号(エレベータ駆動指令信号)q2をモータ駆動部106へ与える。
The control unit 102 obtains a change in the airspeed detection signal q1 sent from the airspeed detection unit 107, and adjusts the flight altitude of the unmanned airplane, and attitude control for ensuring airframe stability against disturbances such as gusts. It is carried out.
For example, when the control unit 102 receives the airspeed detection signal q1 from the airspeed detection unit 107 as shown in FIG. The trim angle of the elevator 104 is obtained according to the air speed, and a predetermined control signal (elevator drive command signal) q2 is given to the motor drive unit 106 based on the obtained trim angle of the elevator 104.

これによって、モータ駆動部106は、サーボモータ105へ対応するエレベータ駆動信号q3を与える。
このようにして、姿勢制御装置101は、エレベータ104を駆動して、無人飛行機のピッチ角が、現在の対気速度で安定飛行するために適正な値となるように、エレベータ104のトリム角を調整している。ここで、制御部102は、現在の対気速度に対応するエレベータ104のトリム角を初期値(目標値)として設定する。
As a result, the motor drive unit 106 gives an elevator drive signal q 3 corresponding to the servo motor 105.
In this way, the attitude control device 101 drives the elevator 104 and adjusts the trim angle of the elevator 104 so that the pitch angle of the unmanned airplane becomes an appropriate value for stable flight at the current air speed. It is adjusted. Here, the control unit 102 sets the trim angle of the elevator 104 corresponding to the current air speed as an initial value (target value).

なお、飛行体としての飛行船を対象とした姿勢制御で、飛行船内にペイロード(負荷)を設置して、このペイロードを前後方向に沿って移動させることによって、船体の重心を移動させ、船体を前後に傾けるピッチ角制御を行い、空気力学的損失を生じさせることなく、簡単かつ迅速にピッチ角を制御する技術が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
特開2005−028935号公報 特開2005−067398号公報 特開平11−278391号公報(第7頁、図3)
In addition, with attitude control for an airship as a flying object, a payload (load) is installed in the airship and this payload is moved along the front-rear direction to move the center of gravity of the hull and move the hull back and forth. A technique for controlling the pitch angle simply and quickly without causing aerodynamic loss has been proposed (for example, see Patent Document 3).
JP 2005-028935 A Japanese Patent Laying-Open No. 2005-067398 Japanese Patent Laid-Open No. 11-278391 (7th page, FIG. 3)

解決しようとする第1の問題点は、上記従来技術では、例えば、エレベータの応答が遅れることがあり、機体の安定性を確保できないという点である。
例えば、特許文献1、特許文献2に記載された技術では、対気速度検知部の圧力センサの計測性能や、エレベータ用サーボモータ等の応答性等に依存するために、急激な推力変動や、環境外乱に対して、確実にかつ迅速に応答できない。また、特許文献3に記載された技術を、比較的高速で飛行する飛行機への適用する場合にも、例えば、対気速度検知部の圧力センサからの検知信号に基づいて制御することとなり、やはり、圧力センサの精度や応答性が低いと、エレベータの応答が間に合わないことがある。
The first problem to be solved is that, for example, in the above-described prior art, the response of the elevator may be delayed, and the stability of the aircraft cannot be ensured.
For example, in the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2, because of depending on the measurement performance of the pressure sensor of the airspeed detection unit, the responsiveness of an elevator servo motor, etc., sudden thrust fluctuations, Inability to respond reliably and quickly to environmental disturbances. Further, when the technique described in Patent Document 3 is applied to an airplane flying at a relatively high speed, for example, control is performed based on a detection signal from a pressure sensor of an airspeed detection unit. If the accuracy and responsiveness of the pressure sensor are low, the response of the elevator may not be in time.

また、第2の問題点は、上記従来技術では、対気速度が不十分なときは、エレベータのトリム角の調整によって、機体のピッチ角を制御することができないという点である。
例えば、特許文献1、特許文献2に記載された技術では、いずれも、離陸時や着陸時等対気速度が不十分なときは、舵角変化によるエレベータのトリム角調整が実施できない。
The second problem is that, in the above-described prior art, when the airspeed is insufficient, the pitch angle of the airframe cannot be controlled by adjusting the trim angle of the elevator.
For example, in the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2, when the airspeed is insufficient such as when taking off or landing, the trimming angle of the elevator cannot be adjusted by changing the steering angle.

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、例えば、推力の急激な変化や突風等の外乱に応じて、速やかに応答し、機体の安定性を確保することができる自動姿勢制御装置、自動姿勢制御方法及び自動姿勢制御プログラムを提供することを第1の目的としている。
また、例えば、対気速度が不十分な場合でも、機体の姿勢を確実に制御することができる自動姿勢制御装置、自動姿勢制御方法及び自動姿勢制御プログラムを提供することを第2の目的としている。
The present invention has been made in view of the above-described circumstances. For example, an automatic attitude control device that can respond quickly and ensure the stability of the fuselage in response to a sudden change in thrust or a disturbance such as a gust of wind. A first object is to provide an automatic attitude control method and an automatic attitude control program.
In addition, for example, it is a second object to provide an automatic attitude control device, an automatic attitude control method, and an automatic attitude control program capable of reliably controlling the attitude of the airframe even when the airspeed is insufficient. .

上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、飛行体又は船舶を、安定飛行又は安定航行させるための自動姿勢制御装置に係り、上記飛行体又は上記船舶に搭載されたペイロードを移動させることによって、上記飛行体又は上記船舶の重心を変動させるための重心変動手段と、上記飛行体又は上記船舶の推力と、上記飛行体又は上記船舶の所定の姿勢角に対応する重心位置との間の関係に基づいて、現在の推力に対応する所望の重心位置を算出する重心位置算出手段と、上記重心変動手段を制御して、重心を所望の位置へ変動させる重心変動制御手段とを備えてなることを特徴としている。   In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 relates to an automatic attitude control device for causing a flying object or a ship to stably fly or sail, and moving a payload mounted on the flying object or the ship. Centroid changing means for changing the center of gravity of the flying body or the ship, the thrust of the flying body or the ship, and the position of the center of gravity corresponding to a predetermined attitude angle of the flying body or the ship. Centroid position calculating means for calculating a desired centroid position corresponding to the current thrust based on the relationship between the centroids, and centroid fluctuation control means for controlling the centroid changing means to change the centroid to a desired position. It is characterized by.

また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の自動姿勢制御装置に係り、上記飛行体又は上記船舶の現在の重心位置情報を取得する重心位置情報取得手段を備え、上記重心変動制御手段は、所望の重心位置情報と現在の重心位置情報とに基づいて、上記重心変動手段を制御して、重心を所望の位置へ変動させることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the automatic attitude control device according to the first aspect, further comprising a center-of-gravity position information acquisition unit that acquires current center-of-gravity position information of the flying object or the ship, and the center-of-gravity variation control unit. Is characterized by controlling the center-of-gravity changing means based on desired center-of-gravity position information and current center-of-gravity position information to change the center of gravity to a desired position.

また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の自動姿勢制御装置に係り、上記重心変動手段は、上記ペイロードを移動させるペイロード移動手段を有し、上記重心変動制御手段は、所定の姿勢角に対応する重心位置情報に基づいて、上記ペイロードの必要な移動量を算出する移動量算出手段と、上記移動量に基づいて、上記ペイロード移動手段を制御して、上記ペイロードを移動させるペイロード移動制御手段とを有することを特徴としている。   The invention according to claim 3 relates to the automatic attitude control device according to claim 1 or 2, wherein the center-of-gravity variation means has payload movement means for moving the payload, and the center-of-gravity variation control means has a predetermined value. Based on the center of gravity position information corresponding to the attitude angle, the moving amount calculating means for calculating the required moving amount of the payload, and the payload moving means is controlled based on the moving amount to move the payload. And a payload movement control means.

また、請求項4記載の発明は、請求項1、2又は3記載の自動姿勢制御装置に係り、上記飛行体又は上記船舶は、推力を得るための推進手段へ推進制御信号を与えて上記推進手段を制御する推進制御手段を備え、上記重心位置算出手段は、上記推進制御信号に基づいて、現在の推力を検知し、対応する所望の重心位置を算出することを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the automatic attitude control device according to the first, second or third aspect, wherein the flying object or the ship gives a propulsion control signal to a propulsion means for obtaining a thrust. Propulsion control means for controlling the means is provided, and the center-of-gravity position calculation means detects the current thrust based on the propulsion control signal and calculates a corresponding desired center-of-gravity position.

また、請求項5記載の発明は、請求項4記載の自動姿勢制御装置に係り、上記飛行体は、胴体の前部に取り付けられたプロペラを推進用モータによって回転させて推力を発生させる上記推進手段を有してなり、上記推進制御手段は、上記推進手段としての上記推進用モータへ、該推進用モータの回転速度を制御するための上記推進制御信号としての回転速度制御信号を与えて、上記推進手段を制御し、上記重心位置算出手段は、上記回転速度制御信号に含まれる回転速度情報に基づいて、現在の推力を検知し、対応する所望の重心位置を算出することを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the automatic attitude control apparatus according to the fourth aspect, wherein the flying body rotates the propeller attached to the front of the fuselage by a propulsion motor to generate thrust. The propulsion control means gives the rotational speed control signal as the propulsion control signal for controlling the rotational speed of the propulsion motor to the propulsion motor as the propulsion means, The propulsion unit is controlled, and the center-of-gravity position calculation unit detects a current thrust based on rotation speed information included in the rotation speed control signal, and calculates a corresponding desired center-of-gravity position. .

また、請求項6記載の発明は、請求項3、4又は5記載の自動姿勢制御装置に係り、上記ペイロード移動手段は、回転運動を並進運動に変換して、上記ペイロードを所定の方向に沿って並進運動させて移動させる動力伝達手段と、該動力伝達手段を駆動するためのペイロード移動用モータとを有し、上記ペイロード移動制御手段は、上記移動量に基づいて、上記ペイロード移動用モータの必要な回転量を算出し、上記ペイロード移動用モータへ回転量制御信号を与えることを特徴としている。   A sixth aspect of the present invention relates to the automatic attitude control device according to the third, fourth, or fifth aspect, wherein the payload moving means converts a rotational motion into a translational motion and moves the payload along a predetermined direction. Power transmission means for moving the power transmission means and a payload movement motor for driving the power transmission means, and the payload movement control means is configured to control the payload movement motor based on the movement amount. A necessary rotation amount is calculated and a rotation amount control signal is given to the payload moving motor.

また、請求項7記載の発明は、請求項1乃至6のいずれか1に記載の自動姿勢制御装置に係り、上記重心位置算出手段は、予め知られた推力と、上記飛行体又は上記船舶の適正な姿勢角としてのピッチ角に対応する前後方向に沿った適正な重心位置との間の関係に基づいて、現在の推力に対応する適正な重心位置を算出し、上記重心変動制御手段は、上記重心変動手段を制御して、前後方向に沿って重心を適正な位置へ変動させることを特徴としている。   A seventh aspect of the present invention relates to the automatic attitude control device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the center-of-gravity position calculating means includes a known thrust, the flying object or the ship. Based on the relationship between the appropriate center of gravity position along the front-rear direction corresponding to the pitch angle as the appropriate posture angle, the appropriate center of gravity position corresponding to the current thrust is calculated, The center of gravity changing means is controlled to change the center of gravity to an appropriate position along the front-rear direction.

また、請求項8記載の発明は、請求項1乃至7のいずれか1に記載の自動姿勢制御装置に係り、上記ペイロードとしては、上記飛行体又は上記船舶の構成部材又は構成部品を兼用して用いることを特徴としている。   The invention according to claim 8 relates to the automatic attitude control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the payload is a component or component of the flying object or the ship. It is characterized by use.

また、請求項9記載の発明は、請求項8記載の自動姿勢制御装置に係り、上記ペイロードは、電源としてのバッテリを含むことを特徴としている。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the automatic attitude control apparatus according to the eighth aspect, wherein the payload includes a battery as a power source.

また、請求項10記載の発明は、請求項1乃至9のいずれか1に記載の自動姿勢制御装置に係り、上記重心変動手段は、上記飛行体又は上記船舶の内部に搭載されていることを特徴としている。   The invention according to claim 10 relates to the automatic attitude control device according to any one of claims 1 to 9, wherein the center-of-gravity changing means is mounted inside the flying body or the ship. It is a feature.

また、請求項11記載の発明は、飛行体又は船舶を、安定飛行又は安定航行させるための自動姿勢制御方法に係り、上記飛行体又は上記船舶に搭載されたペイロードを、ペイロード移動手段を用いて移動させることによって、上記飛行体又は上記船舶の重心を変動させるための重心変動ステップと、上記飛行体又は上記船舶の推力と、上記飛行体又は上記船舶の所定の姿勢角に対応する重心位置との間の関係に基づいて、現在の推力に対応する所望の重心位置を算出する重心位置算出ステップと、上記ペイロード移動手段を制御して、重心を所望の位置へ変動させる重心変動制御ステップとを含むことを特徴としている。   The invention described in claim 11 relates to an automatic attitude control method for stably flying or navigating a flying object or a ship, and a payload mounted on the flying object or the ship using a payload moving means. A center-of-gravity changing step for changing the center of gravity of the flying object or the ship by moving, a thrust of the flying object or the ship, and a position of the center of gravity corresponding to a predetermined attitude angle of the flying object or the ship; Centroid position calculating step for calculating a desired centroid position corresponding to the current thrust based on the relationship between the two, and a centroid change control step for controlling the payload moving means to change the centroid to a desired position. It is characterized by including.

また、請求項12記載の発明は、請求項11記載の自動姿勢制御方法に係り、記飛行体又は上記船舶の現在の重心位置情報を取得する重心位置情報取得ステップを含み、上記重心変動制御ステップでは、所望の重心位置情報と現在の重心位置情報とに基づいて、上記ペイロード移動手段を制御して、重心を所望の位置へ変動させることを特徴としている。   A twelfth aspect of the invention relates to the automatic attitude control method of the eleventh aspect, and includes a centroid position information acquisition step of acquiring current centroid position information of the flying vehicle or the ship, and the centroid variation control step. Then, the payload moving means is controlled on the basis of desired center-of-gravity position information and current center-of-gravity position information, and the center of gravity is changed to a desired position.

また、請求項13記載の発明は、請求項11又は12記載の自動姿勢制御方法に係り、記重心変動制御ステップは、所定の姿勢角に対応する重心位置情報に基づいて、上記ペイロードの必要な移動量を算出する移動量算出ステップと、上記移動量に基づいて、上記ペイロード移動手段を制御して、上記ペイロードを移動させるペイロード移動制御ステップとを含むことを特徴としている。   The invention according to claim 13 relates to the automatic attitude control method according to claim 11 or 12, wherein the center-of-gravity variation control step requires the payload based on the center-of-gravity position information corresponding to a predetermined attitude angle. It includes a movement amount calculation step for calculating a movement amount, and a payload movement control step for controlling the payload movement means to move the payload based on the movement amount.

また、請求項14記載の発明は、請求項11、12又は13記載の自動姿勢制御方法に係り、上記飛行体又は上記船舶に備えられ、推力を得るための推進手段へ推進制御信号を与えて上記推進手段を制御する推進制御ステップを含み、上記重心位置算出ステップでは、上記推進制御信号に基づいて、現在の推力を検知し、対応する所望の重心位置を算出することを特徴としている。   The invention according to claim 14 relates to the automatic attitude control method according to claim 11, 12 or 13, wherein a propulsion control signal is provided to a propulsion means provided in the flying body or the ship for obtaining thrust. Including a propulsion control step for controlling the propulsion means, wherein the center-of-gravity position calculating step detects a current thrust based on the propulsion control signal and calculates a corresponding desired center-of-gravity position.

また、請求項15記載の発明は、請求項14記載の自動姿勢制御方法に係り、上記飛行体は、胴体の前部に取り付けられたプロペラを推進用モータによって回転させて推力を発生させる上記推進手段を有してなり、上記推進制御ステップでは、上記推進手段としての上記推進用モータへ、該推進用モータの回転速度を制御するための上記推進制御信号としての回転速度制御信号を与えて、上記推進手段を制御し、上記重心位置算出ステップでは、上記回転速度制御信号に含まれる回転速度情報に基づいて、現在の推力を検知し、対応する所望の重心位置を算出することを特徴としている。   The invention according to claim 15 relates to the automatic attitude control method according to claim 14, wherein the flying body rotates the propeller attached to the front of the fuselage by a propulsion motor to generate thrust. In the propulsion control step, a rotation speed control signal as the propulsion control signal for controlling the rotation speed of the propulsion motor is given to the propulsion motor as the propulsion means, The propulsion means is controlled, and the center-of-gravity position calculating step is characterized in that a current thrust is detected based on rotation speed information included in the rotation speed control signal and a corresponding desired center-of-gravity position is calculated. .

また、請求項16記載の発明は、請求項13、14又は15記載の自動姿勢制御方法に係り、上記ペイロード移動手段は、回転運動を並進運動に変換して、上記ペイロードを所定の方向に沿って並進運動させて移動させる動力伝達手段と、該動力伝達手段を駆動するためのペイロード移動用モータとを有し、上記ペイロード移動制御ステップでは、上記移動量に基づいて、上記ペイロード移動用モータの必要な回転量を算出し、上記ペイロード移動用モータへ回転量制御信号を与えることを特徴としている。   The invention according to claim 16 relates to the automatic attitude control method according to claim 13, 14 or 15, wherein the payload moving means converts rotational motion into translational motion, and the payload is moved along a predetermined direction. Power transmission means for moving the power transmission means, and a payload movement motor for driving the power transmission means. In the payload movement control step, the payload movement motor is controlled based on the movement amount. A necessary rotation amount is calculated and a rotation amount control signal is given to the payload moving motor.

また、請求項17記載の発明は、請求項11乃至16のいずれか1に記載の自動姿勢制御方法に係り、上記重心位置算出ステップでは、予め知られた推力と、上記飛行体又は上記船舶の適正な姿勢角としてのピッチ角に対応する前後方向に沿った適正な重心位置との間の関係に基づいて、現在の推力に対応する適正な重心位置を算出し、上記重心変動制御ステップでは、上記ペイロード移動手段を制御して、前後方向に沿って重心を適正な位置へ変動させることを特徴としている。   The invention according to claim 17 relates to the automatic attitude control method according to any one of claims 11 to 16, wherein in the center of gravity position calculating step, the thrust known in advance and the flying object or the ship are detected. Based on the relationship between the appropriate center of gravity position along the front-rear direction corresponding to the pitch angle as the appropriate attitude angle, the appropriate center of gravity position corresponding to the current thrust is calculated, and in the center of gravity variation control step, The payload moving means is controlled to change the center of gravity to an appropriate position along the front-rear direction.

また、請求項18記載の発明は、請求項11乃至17のいずれか1に記載の自動姿勢制御方法に係り、上記ペイロードとしては、上記飛行体又は上記船舶の構成部材又は構成部品を兼用して用いることを特徴としている。   The invention according to claim 18 relates to the automatic attitude control method according to any one of claims 11 to 17, wherein the payload is a component or component of the flying object or the ship. It is characterized by use.

また、請求項19記載の発明は、請求項18記載の自動姿勢制御方法に係り、上記ペイロードは、電源としてのバッテリを含むことを特徴としている。   The invention described in claim 19 relates to the automatic attitude control method described in claim 18, wherein the payload includes a battery as a power source.

また、請求項20記載の発明は、請求項11乃至19のいずれか1に記載の自動姿勢制御方法に係り、上記ペイロード移動手段は、上記飛行体又は上記船舶の内部に搭載されていることを特徴としている。   The invention according to claim 20 relates to the automatic attitude control method according to any one of claims 11 to 19, wherein the payload moving means is mounted inside the flying body or the ship. It is a feature.

また、請求項21記載の発明に係る自動姿勢制御プログラムは、コンピュータに請求項11乃至20うちいずれか1に記載の自動姿勢制御方法を実行させることを特徴としている。   According to a twenty-first aspect of the present invention, an automatic attitude control program causes a computer to execute the automatic attitude control method according to any one of the eleventh to twentieth aspects.

この発明の構成によれば、重心位置算出手段は、飛行体又は船舶の推力と、飛行体又は船舶の所定の姿勢角に対応する重心位置との間の関係に基づいて、現在の推力に対応する所望の重心位置を算出し、重心変動制御手段が、重心変動手段を制御して、重心変動手段が、と飛行体又は船舶に搭載されたペイロードを移動させることによって、飛行体又は上記船舶の重心を所望の位置へ変動させるので、例えば、推力の急激な変化や突風等の外乱に応じて、速やかに応答し、飛行体又は船舶の安定性を確保することができると共に、例えば、対気速度が不十分な場合でも、飛行体又は船舶の姿勢を確実に制御することができる。   According to the configuration of the present invention, the center-of-gravity position calculating means corresponds to the current thrust based on the relationship between the thrust of the flying object or the ship and the position of the center of gravity corresponding to the predetermined attitude angle of the flying object or the ship. The center of gravity variation control means controls the center of gravity variation means, and the center of gravity variation means moves the payload mounted on the flying body or the ship to thereby calculate the position of the flying body or the ship. Since the center of gravity is changed to a desired position, for example, it is possible to respond quickly to disturbances such as a sudden change in thrust or a gust of wind, and to ensure the stability of the flying object or ship. Even when the speed is insufficient, the attitude of the flying object or the ship can be reliably controlled.

重心位置算出手段は、飛行体又は船舶の推力と、飛行体又は船舶の所定の姿勢角に対応する重心位置との間の関係に基づいて、現在の推力に対応する所望の重心位置を算出し、重心変動制御手段が、重心変動手段を制御して、重心変動手段が、と飛行体又は船舶に搭載されたペイロードを移動させることによって、飛行体又は上記船舶の重心を所望の位置へ変動させることによって、飛行体又は船舶の重心を変動させることによって、例えば、推力の急激な変化や突風等の外乱に応じて、速やかに応答し、飛行体又は船舶の安定性を確保するという第1の目的と、例えば、対気速度が不十分な場合でも、機体の姿勢を確実に制御するという第2の目的とを実現した。   The center-of-gravity position calculation means calculates a desired center-of-gravity position corresponding to the current thrust based on the relationship between the thrust of the flying object or ship and the center of gravity position corresponding to the predetermined attitude angle of the flying object or ship. The center-of-gravity variation control unit controls the center-of-gravity variation unit, and the center-of-gravity variation unit moves the payload mounted on the flying object or the ship to change the center of gravity of the flying object or the ship to a desired position. Thus, by changing the center of gravity of the flying object or ship, for example, the first response is to respond promptly and to ensure the stability of the flying object or ship according to a sudden change in thrust or a disturbance such as a gust of wind. The purpose and the second purpose of reliably controlling the attitude of the airframe even when the airspeed is insufficient, for example, have been realized.

図1は、この発明の第1の実施例である小型無人飛行機の飛行制御装置の構成を示すブロック図、図2は、同小型無人飛行機の構成を示す斜視図、図3は、同小型無人飛行機の構成を示す側面図、図4は、同飛行制御装置のモータ駆動部の構成を示すブロック図、図5は、同飛行制御装置の重心変動部の構成を示す斜視図、また、図6は、同飛行制御装置の姿勢制御装置の動作を説明するための説明図である。
この例の小型無人飛行機1は、図1乃至図3に示すように、胴体2と、胴体2の側部に取り付けられた主翼3,3と、胴体2の後部に取り付けられた垂直尾翼4及び水平尾翼5と、胴体2の内部に搭載された飛行制御装置6とを備えてなっている。この飛行制御装置6は、小型無人飛行機1の姿勢角(ロール角、ピッチ角、ヨー角)を制御する姿勢制御装置7を含んでいる。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a flight control device for a small unmanned aerial vehicle according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the same small unmanned aircraft, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the motor drive unit of the flight control device, FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the center of gravity variation unit of the flight control device, and FIG. These are explanatory drawings for demonstrating operation | movement of the attitude | position control apparatus of the flight control apparatus.
As shown in FIGS. 1 to 3, the small unmanned airplane 1 of this example includes a fuselage 2, main wings 3 and 3 attached to the side of the fuselage 2, a vertical tail 4 attached to the rear part of the fuselage 2, and A horizontal tail 5 and a flight control device 6 mounted inside the fuselage 2 are provided. The flight control device 6 includes a posture control device 7 that controls the posture angle (roll angle, pitch angle, yaw angle) of the small unmanned airplane 1.

この例の飛行制御装置6は、図1に示すように、飛行制御装置本体の構成各部を制御する制御部9と、制御部9が実行する処理プログラムや各種データ等を記憶するための記憶部11と、アンテナ12を介して無線電波の受信を行うために用いられる無線受信部13と、胴体2の前部に取り付けられたプロペラ14と、水平尾翼5の後縁に設けられた昇降舵としてのエレベータ15と、垂直尾翼4の後縁に設けられた方向舵としてのラダー16と、主翼3の後縁に設けられた補助翼としてのエルロン17と、小型無人飛行機1の重心位置を変動させる重心変動部8と、サーボモータを有するアクチュエータ部18と、各モータを駆動するためのモータ駆動部19と、プロペラ14を回転させて推力を得るための推進用モータ21と、姿勢検知部22と、加速度検知部23と、対気速度検知部24と、電源部25とを有している。   As shown in FIG. 1, the flight control device 6 of this example includes a control unit 9 that controls each component of the flight control device body, and a storage unit that stores a processing program executed by the control unit 9, various data, and the like. 11, a radio receiver 13 used for receiving radio waves via the antenna 12, a propeller 14 attached to the front of the fuselage 2, and an elevator provided at the rear edge of the horizontal tail 5 Elevator 15, rudder 16 as a rudder provided at the rear edge of the vertical tail 4, aileron 17 as an auxiliary wing provided at the rear edge of the main wing 3, and the center of gravity for changing the position of the center of gravity of the small unmanned airplane 1 Fluctuation unit 8, actuator unit 18 having a servo motor, motor drive unit 19 for driving each motor, propulsion motor 21 for rotating the propeller 14 to obtain thrust, attitude detection 22, the acceleration detection unit 23, an airspeed detector 24, and a power supply unit 25.

ここで、電源部25を構成するバッテリ26は、小型無人飛行機1全体の重量に占める割合が比較的大きい重量を有し、ペイロード(負荷)としての機能も有している。
この例では、重心変動部8が、バッテリ26を前後方向に沿って移動させることによって、小型無人飛行機1の重心を揚力の中心に対して変位させ、姿勢角としてのピッチ角を調整することが可能とされている。
Here, the battery 26 constituting the power supply unit 25 has a relatively large weight in the weight of the entire small unmanned airplane 1 and also has a function as a payload (load).
In this example, the center-of-gravity changing unit 8 moves the battery 26 along the front-rear direction, thereby displacing the center of gravity of the small unmanned airplane 1 with respect to the center of lift, and adjusting the pitch angle as the attitude angle. It is possible.

制御部9は、CPU(中央処理装置)等を有してなり、記憶部11に記憶された各種制御プログラムを実行し、構成各部を制御して、小型無人飛行機1の姿勢角(ロール角、ピッチ角、ヨー角)を制御するための姿勢制御処理や、推力制御処理、無線信号受信処理等を実行する。
ここで、姿勢制御処理は、非常時ピッチ角制御処理と、通常時ピッチ角制御処理と、ロール角制御処理と、ヨー角制御処理とを含んでいる。非常時ピッチ角制御処理は、現在重心位置取得処理と、適正重心位置算出処理と、回転量算出処理と、制御信号出力処理とを含んでいる。また、通常時ピッチ角制御処理は、対気速度算出処理と、現在ピッチ角算出処理と、調整角算出処理と、制御信号出力処理とを含んでいる。
また、推力制御処理は、推進用モータ21の回転速度(回転数)を算出するための回転速度算出処理と、制御信号出力処理とを含んでいる。
The control unit 9 includes a CPU (central processing unit) and the like, executes various control programs stored in the storage unit 11, controls each component, and controls the posture angle (roll angle, Attitude control processing for controlling the pitch angle and yaw angle), thrust control processing, radio signal reception processing, and the like are executed.
Here, the attitude control process includes an emergency pitch angle control process, a normal pitch angle control process, a roll angle control process, and a yaw angle control process. The emergency pitch angle control process includes a current center-of-gravity position acquisition process, an appropriate center-of-gravity position calculation process, a rotation amount calculation process, and a control signal output process. The normal pitch angle control process includes an airspeed calculation process, a current pitch angle calculation process, an adjustment angle calculation process, and a control signal output process.
The thrust control process includes a rotation speed calculation process for calculating the rotation speed (rotation speed) of the propulsion motor 21 and a control signal output process.

制御部9は、非常時ピッチ角制御処理では、比較的急激に推力が変化するときに、現在の重心位置(小型無人飛行機1の前後方向に沿った位置)(または、ペイロードとしてのバッテリ26の対応する現在位置)を記憶部11から取得する現在重心位置取得処理と、予め知られた推力に対応する推進用モータ21の回転速度(回転数)と、小型無人飛行機1の適正なピッチ角に対応する適正な重心位置との間の関係に基づいて、現在の回転数に対応する適正な重心位置を算出する適正重心位置算出処理と、適正な重心位置と現在の重心位置とに基づいて、バッテリ26の前後方向に沿った必要な変位量に対応する小型DCモータからなる重心変動用モータ31の回転量を求める回転量算出処理と、必要な回転量に対応する制御信号をモータ駆動部19へ与える制御信号出力処理とを実行する。   In the emergency pitch angle control process, the control unit 9 determines the current center-of-gravity position (position along the front-rear direction of the small unmanned airplane 1) (or the battery 26 as a payload) when the thrust changes relatively abruptly. Current center-of-gravity position acquisition processing for acquiring the current position) from the storage unit 11, the rotational speed (number of rotations) of the propulsion motor 21 corresponding to a known thrust, and the appropriate pitch angle of the small unmanned airplane 1 Based on the appropriate center of gravity position calculation process for calculating the appropriate center of gravity position corresponding to the current number of rotations based on the relationship between the corresponding appropriate center of gravity position, and the appropriate center of gravity position and the current center of gravity position, Rotation amount calculation processing for determining the rotation amount of the center of gravity variation motor 31 composed of a small DC motor corresponding to the required displacement amount along the front-rear direction of the battery 26, and a control signal corresponding to the required rotation amount is sent to the motor drive. Executing a control signal output process to be given to the part 19.

制御部9は、通常時ピッチ角制御処理では、比較的穏やかに推力が変化するときに、対気速度検知部24からの検知信号に基づいて現在の対気速度を求める対気速度算出処理と、姿勢センサ22からの検知信号に基づいて現在のピッチ角を求める現在ピッチ角算出処理と、予め知られたエレベータ15のトリム角と、対気速度に対応する小型無人飛行機1の適正なピッチ角との間の関係に基づいて、エレベータ15の調整角(変化分)を求める調整角算出処理と、アクチュエータ部18のエレベータ用サーボモータ35を制御させるための所定の制御信号をモータ駆動部19へ与える制御信号出力処理とを実行する。   In the normal pitch angle control process, the control unit 9 performs an airspeed calculation process for obtaining the current airspeed based on a detection signal from the airspeed detection unit 24 when the thrust changes relatively gently. The current pitch angle calculation process for obtaining the current pitch angle based on the detection signal from the attitude sensor 22, the trim angle of the elevator 15 known in advance, and the appropriate pitch angle of the small unmanned airplane 1 corresponding to the airspeed Based on the relationship between the motor drive unit 19, an adjustment angle calculation process for obtaining the adjustment angle (change) of the elevator 15 and a predetermined control signal for controlling the elevator servo motor 35 of the actuator unit 18 are sent to the motor drive unit 19. The control signal output process to be applied is executed.

制御部9は、ロール角制御処理及びヨー角制御処理では、通常時ピッチ角制御処理と同様の処理を行う。
制御部9は、推力制御処理で、無線受信部13を介して受け取った操作信号に基づいて、推進用モータ21の回転速度(回転数)を算出するための回転速度算出処理と、推進モータ21を制御させるための所定の制御信号をモータ駆動部19へ与える制御信号出力処理とを実行する。
In the roll angle control process and the yaw angle control process, the control unit 9 performs the same process as the normal pitch angle control process.
The control unit 9 is a thrust control process, based on the operation signal received via the wireless reception unit 13, a rotation speed calculation process for calculating the rotation speed (rotation speed) of the propulsion motor 21, and the propulsion motor 21. And a control signal output process for giving a predetermined control signal for controlling the motor drive unit 19 to the motor drive unit 19.

なお、この例では、制御部9は、 回転速度算出処理で算出された回転速度に基づいて、推進力の変化速度(変化率)を算出し、この変化速度が、所定値を越え、比較的急激に推進力が変化していると判断したときに、非常時ピッチ角制御処理を実行し、変化速度が、所定値以下で、比較的穏やかに推力が変化していると判断したときには、通常時ピッチ角制御処理を実行する。   In this example, the control unit 9 calculates the change rate (change rate) of the propulsive force based on the rotation speed calculated in the rotation speed calculation process. When it is determined that the propulsive force is changing suddenly, emergency pitch angle control processing is executed, and when it is determined that the change speed is below a predetermined value and the thrust is changing relatively gently, The hour pitch angle control process is executed.

記憶部11は、ROM、RAM等の半導体メモリ等からなり、制御部9が実行する姿勢制御処理プログラムや推力制御処理プログラム、無線信号受信処理プログラム等の各種処理プログラム等が記憶されたプログラム記憶部と、設定情報や検知情報等の各種情報が記憶された情報記憶部とを有すると共に、この記憶部11には、制御部9がプログラム実行時に用いる各種レジスタやフラグが確保されている。
ここで、上記検知情報は、現在の重心位置情報(ペイロード位置情報)や、現在の姿勢角情報を含んでいる。
The storage unit 11 includes a semiconductor memory such as a ROM and a RAM, and stores a program storage unit that stores various processing programs such as an attitude control processing program, a thrust control processing program, and a wireless signal reception processing program executed by the control unit 9. And an information storage unit that stores various types of information such as setting information and detection information. In the storage unit 11, various registers and flags used by the control unit 9 during program execution are secured.
Here, the detection information includes current gravity center position information (payload position information) and current posture angle information.

重心変動部8は、図5に示すように、ペイロードとしてのバッテリ26に剛結合され、バッテリ26を垂下状態で支持し、機体の前後方向(例えば、ロール軸(x軸)方向)に沿って変位可能な移動テーブル28と、移動テーブル28を移動させるためのボールねじ29と、ボールねじ29のねじ軸29aを回転させて移動テーブル28を直進運動させるための小型DCモータからなる重心変動用モータ31と、重心変動用モータ31のシャフトに軸心を同じくして取り付けられた主動回転ギア32と、ボールねじ29のねじ軸29aに軸心を同じくして直結され、主動回転ギア32と噛合する従動回転ギア33とを有している。   As shown in FIG. 5, the center-of-gravity variation unit 8 is rigidly coupled to a battery 26 as a payload, supports the battery 26 in a suspended state, and extends along the front-rear direction (for example, the roll axis (x-axis) direction) of the machine body. A center-of-gravity variation motor comprising a displaceable moving table 28, a ball screw 29 for moving the moving table 28, and a small DC motor for rotating the moving shaft 28 by rotating a screw shaft 29a of the ball screw 29. 31, a main rotating gear 32 attached to the shaft of the motor 31 for changing the center of gravity with the same axis, and a direct connection to the screw shaft 29 a of the ball screw 29 with the same axis, and meshed with the main rotating gear 32. And a driven rotation gear 33.

ボールねじ29は、重心変動用モータ31によって回転駆動されるねじ軸29aと、ねじ軸29aと螺合し、移動テーブル28に組み込まれて固定されたナット(不図示)とからなっている。
アクチュエータ部18は、図1及び図4に示すように、姿勢制御用モータとしてのエレベータ用サーボモータ35と、ラダー用サーボモータ36と、エルロン用サーボモータ37とを有している。
The ball screw 29 includes a screw shaft 29a that is rotationally driven by the center-of-gravity variation motor 31, and a nut (not shown) that is screwed into the screw shaft 29a and is assembled and fixed to the moving table 28.
As shown in FIGS. 1 and 4, the actuator unit 18 includes an elevator servo motor 35 as a posture control motor, a ladder servo motor 36, and an aileron servo motor 37.

モータ駆動部19は、図4に示すように、推進用モータ駆動部39と、姿勢制御用モータ駆動部41と、重心変動用モータ駆動部42とを有している。
姿勢検知部22は、それぞれ、機体のロール軸(x軸)、ピッチ軸(y軸)、ヨー軸(z軸)の周りの回転角速度の測定を行うためのジャイロからなる姿勢センサを有している。
加速度検知部23は、それぞれ、前後方向、左右方向、上下方向の加速度を測定するための加速度を有している。
As shown in FIG. 4, the motor drive unit 19 includes a propulsion motor drive unit 39, a posture control motor drive unit 41, and a center-of-gravity variation motor drive unit 42.
Each of the attitude detection units 22 includes an attitude sensor including a gyro for measuring rotational angular velocities around the roll axis (x axis), pitch axis (y axis), and yaw axis (z axis) of the airframe. Yes.
The acceleration detector 23 has accelerations for measuring accelerations in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction, respectively.

次に、図6を参照して、上記構成の飛行制御装置6の動作について説明する。
この例では、制御部9は、比較的急激に推力が変化するとき及び対気速度が一定値以下のときには、非常時ピッチ角制御処理を実行し、比較的穏やかに推力が変化するとき及び対気速度が一定値を越えるときには、通常時ピッチ角制御処理を実行する。
制御部9は、推力制御処理で、図6に示すように、無線受信部13を介して受け取った操作信号p1に基づいて、推進用モータ21の回転速度(回転数)を算出するための回転速度算出処理と、推進モータ21を駆動させるための所定の駆動制御信号p2をモータ駆動部19へ与える制御信号出力処理とを実行する。これによって、推進用モータ駆動部39は、推進モータ21へ駆動信号p3を与える。
Next, the operation of the flight control device 6 configured as described above will be described with reference to FIG.
In this example, the control unit 9 executes the emergency pitch angle control process when the thrust changes relatively abruptly and when the airspeed is below a certain value, and when the thrust changes relatively gently and When the air velocity exceeds a certain value, the normal pitch angle control process is executed.
In the thrust control process, the control unit 9 performs rotation for calculating the rotational speed (the number of rotations) of the propulsion motor 21 based on the operation signal p1 received via the wireless reception unit 13, as shown in FIG. A speed calculation process and a control signal output process for giving a predetermined drive control signal p2 for driving the propulsion motor 21 to the motor drive unit 19 are executed. Accordingly, the propulsion motor drive unit 39 gives a drive signal p3 to the propulsion motor 21.

例えば、操作者の操作によって地上の送信機から発せられ、小型無人飛行機1の推力を急激に上昇させるような操作信号p1を、無線受信部13を介して受けると、制御部9は、推進用モータ21の回転速度が急上昇するように、駆動制御信号p2をモータ駆動部19へ与える。
このままでは、エレベータ15のトリム角の調整では、すばやい応答性が得られず、小型無人飛行機1の対気速度が急上昇し、ピッチ角が大きく変動し、安定飛行が困難となるため、制御部9は、非常時ピッチ角制御処理を実行する。
For example, when the operation signal p1 that is emitted from the transmitter on the ground by the operation of the operator and suddenly increases the thrust of the small unmanned airplane 1 is received via the wireless reception unit 13, the control unit 9 A drive control signal p2 is applied to the motor drive unit 19 so that the rotation speed of the motor 21 increases rapidly.
In this state, the adjustment of the trim angle of the elevator 15 does not provide a quick response, the air speed of the small unmanned aerial vehicle 1 increases rapidly, the pitch angle fluctuates greatly, and stable flight becomes difficult. Performs emergency pitch angle control processing.

すなわち、制御部9は、図6に示すように、現在の重心位置情報(小型無人飛行機1の重心の前後方向に沿った位置の情報)p4を記憶部11から取得する(現在重心位置取得処理)。制御部9は、同時に、現在の推進モータ21の回転速度(回転数)を求めて、予め知られた推力に対応する推進用モータ21の回転速度と、小型無人飛行機1の適正なピッチ角に対応する適正な重心位置との間の関係に基づいて、現在の回転速度に対応する適正な重心位置情報p5を算出する(適正重心位置算出処理)。   That is, as shown in FIG. 6, the control unit 9 acquires current center-of-gravity position information (position information along the front-rear direction of the center of gravity of the small unmanned airplane 1) p4 from the storage unit 11 (current center-of-gravity position acquisition processing) ). At the same time, the control unit 9 obtains the current rotation speed (number of rotations) of the propulsion motor 21 to obtain the rotation speed of the propulsion motor 21 corresponding to a known thrust and the appropriate pitch angle of the small unmanned airplane 1. Based on the relationship with the corresponding appropriate gravity center position, appropriate gravity center position information p5 corresponding to the current rotation speed is calculated (appropriate gravity center position calculation processing).

次に、制御部9は、適正な重心位置と現在の重心位置とに基づいて、バッテリ26の前後方向に沿った必要な変位量を求め、この変位量に対応する重心変動用モータ31の回転量を求める(回転量算出処理)。
次に、制御部9は、必要な回転量に対応する駆動制御信号p6をモータ駆動部19へ与える制御信号出力処理を実行する。これによって、重心変動用モータ駆動部42は、重心変動用モータ31へ駆動信号p7を与える。
Next, the control unit 9 obtains a necessary displacement amount along the front-rear direction of the battery 26 based on the appropriate center-of-gravity position and the current center-of-gravity position, and the rotation of the center-of-gravity variation motor 31 corresponding to this displacement amount. The amount is obtained (rotation amount calculation process).
Next, the control unit 9 executes a control signal output process for giving the drive control signal p6 corresponding to the required rotation amount to the motor drive unit 19. As a result, the center-of-gravity variation motor drive unit 42 provides the drive signal p 7 to the center-of-gravity variation motor 31.

この結果、重心変動用モータ31は、所定量回転し、ボールねじ29を回転させて、移動テーブル28を所定量移動させる。移動テーブル28によって、ペイロード(負荷)としての比較的重量の大きいバッテリ26が比較的瞬時に所定量移動し、重心位置が前後方向に沿って、所定量移動し、ピッチ角の変動を抑制し、適正な値に近づける。   As a result, the center-of-gravity variation motor 31 rotates a predetermined amount, rotates the ball screw 29, and moves the moving table 28 by a predetermined amount. Due to the moving table 28, the relatively heavy battery 26 as the payload (load) moves relatively quickly by a predetermined amount, the center of gravity moves by a predetermined amount along the front-rear direction, and fluctuations in pitch angle are suppressed, Move closer to the appropriate value.

制御部9は、通常時ピッチ角制御処理では、対気速度検知部24からの検知信号に基づいて現在の対気速度を求める(対気速度算出処理)。制御部9は、同時に、姿勢センサ22からの検知信号に基づいて現在のピッチ角を求める(現在ピッチ角算出処理)。
次に、制御部9は、予め知られたエレベータ15のトリム角と、対気速度に対応する小型無人飛行機1の適正なピッチ角との間の関係に基づいて、エレベータ15の調整角を求める(調整角算出処理)。
次に、制御部9は、アクチュエータ部18のエレベータ用サーボモータ35を制御させるための所定の制御信号をモータ駆動部19へ与える(制御信号出力処理)。
なお、制御部9は、ロール角制御処理及びヨー角制御処理では、通常時ピッチ角制御処理と同様の処理を行う。
In the normal time pitch angle control process, the control unit 9 obtains the current air speed based on the detection signal from the air speed detection unit 24 (air speed calculation process). At the same time, the controller 9 obtains the current pitch angle based on the detection signal from the attitude sensor 22 (current pitch angle calculation process).
Next, the control unit 9 obtains the adjustment angle of the elevator 15 based on the relationship between the previously known trim angle of the elevator 15 and the appropriate pitch angle of the small unmanned airplane 1 corresponding to the airspeed. (Adjustment angle calculation process).
Next, the control unit 9 gives a predetermined control signal for controlling the elevator servomotor 35 of the actuator unit 18 to the motor drive unit 19 (control signal output processing).
The controller 9 performs the same process as the normal pitch angle control process in the roll angle control process and the yaw angle control process.

このように、この例の構成によれば、例えば、小型無人飛行機1の推力を急激に上昇させるような操作信号p1を受けると、制御部9は、非常時ピッチ角制御処理を実行し、現在の重心位置情報p4を記憶部11から取得し、同時に、現在の推進モータ21の回転速度(回転数)を得て、予め知られた推力に対応する推進用モータ21の回転速度と、小型無人飛行機1の適正なピッチ角に対応する適正な重心位置との間の関係に基づいて、現在の回転速度に対応する適正な重心位置情報p5を算出し、適正な重心位置と現在の重心位置とに基づいて、バッテリ26の前後方向に沿った必要な変位量を求め、この変位量に対応する重心変動用モータ31の回転量を求め、必要な回転量に対応する制御信号p6をモータ駆動部19へ与える。   Thus, according to the configuration of this example, for example, when receiving the operation signal p1 that suddenly increases the thrust of the small unmanned airplane 1, the control unit 9 executes the emergency pitch angle control process, Center of gravity position information p4 is obtained from the storage unit 11, and at the same time, the current rotation speed (rotation speed) of the propulsion motor 21 is obtained, and the rotation speed of the propulsion motor 21 corresponding to a known thrust and the small unmanned Based on the relationship between the appropriate center of gravity position corresponding to the appropriate pitch angle of the airplane 1, the appropriate center of gravity position information p5 corresponding to the current rotational speed is calculated, and the appropriate center of gravity position and the current center of gravity position are calculated. The required displacement amount along the front-rear direction of the battery 26 is obtained based on the above, the rotation amount of the center-of-gravity variation motor 31 corresponding to this displacement amount is obtained, and the control signal p6 corresponding to the required rotation amount is obtained from the motor drive Give to 19.

これによって、重心変動用モータ駆動部42は、重心変動用モータ31へ駆動信号p7を与え、この結果、重心変動用モータ31は、所定量回転し、ボールねじ29を回転させて、移動テーブル28を例えば前方へ向けて所定量移動させ、移動テーブル28によって、ペイロード(負荷)としての比較的重量の大きいバッテリ26が比較的瞬時に所定量移動し、重心位置が前後方向に沿って、所定量移動し、ピッチ角の変動を動的に抑制し、適正な値に近づける。   As a result, the center-of-gravity variation motor driving unit 42 gives a drive signal p7 to the center-of-gravity variation motor 31. As a result, the center-of-gravity variation motor 31 rotates a predetermined amount, rotates the ball screw 29, and moves the moving table 28. Is moved forward by a predetermined amount, and a relatively heavy battery 26 as a payload (load) is moved by a predetermined amount relatively quickly by the moving table 28, and the center of gravity position is moved by a predetermined amount along the front-rear direction. It moves, and the fluctuation of the pitch angle is dynamically suppressed to bring it close to an appropriate value.

このため、例えば、推力の急激な変化や突風等の環境外乱に応じて、速やかに応答し、機体の安定性を確保することができる。
すなわち、従来技術におけるように、対気速度検知部の圧力センサの計測性能や、エレベータ用サーボモータ35等の応答性等に依存しないので、確実にかつ迅速に応答し、機体姿勢のロバスト性を向上させ、高精度の飛行制御を実現させることができる。
しかも、従来技術において対気速度が不十分なために舵角変化によるエレベータのトリム角調整が実施できない離陸時や着陸時等でも、ピッチ角の制御が可能となり、全ての飛行フェーズ(離陸、定常、旋回、着陸)で、機体の姿勢を確実に制御することができる。
For this reason, for example, it can respond quickly according to environmental disturbances, such as a sudden change of thrust, a gust of wind, etc., and can ensure the stability of an airframe.
That is, as in the prior art, since it does not depend on the measurement performance of the pressure sensor of the airspeed detection unit, the responsiveness of the elevator servomotor 35, etc., it responds reliably and quickly, and the robustness of the aircraft posture is improved. It is possible to improve and achieve highly accurate flight control.
Moreover, because the airspeed is insufficient in the conventional technology, the pitch angle can be controlled even during takeoff and landing, where the trim angle of the elevator cannot be adjusted by changing the rudder angle, and all flight phases (takeoff, steady , Turning, and landing), the attitude of the aircraft can be reliably controlled.

この例が上述した第1の実施例と大きく異なるところは、推力の比較的急激な変化に加え、外乱による姿勢の比較的急激な変化を検知した場合に、重心を移動させるように構成した点である。
これ以外の構成は、上述した第1の実施例の構成と略同一であるので、第1の実施例と同一の構成要素については、例えば、図1で用いた符号と同一の符号を用いて、その説明を簡略にする。
The difference between this example and the first embodiment is that the center of gravity is moved when a relatively abrupt change in posture due to a disturbance is detected in addition to a relatively abrupt change in thrust. It is.
Since the configuration other than this is substantially the same as the configuration of the first embodiment described above, the same reference numerals as those used in FIG. The description will be simplified.

この例の飛行制御装置の制御部9は、非常時ピッチ角制御処理で、比較的急激に推力が変化するときのほか、姿勢検知部22、加速度検知部23及び対気速度検知部24から得られた検知信号に基づいて、突風等の外乱によって対気速度が変化し、姿勢が比較的急激に変化し、例えば、ピッチ角が比較的急激に変化していることを検知したときに、適正な重心位置を算出する適正重心位置算出処理と、適正な重心位置と現在の重心位置とに基づいて、バッテリ26の前後方向に沿った必要な変位量に対応する重心変動用モータ31の回転量を求める回転量算出処理と、必要な回転量に対応する制御信号をモータ駆動部19へ与える制御信号出力処理とを実行する。
この後、姿勢が比較的安定したならば、制御部9は、通常時ピッチ角制御処理を行う。
In the emergency pitch angle control process, the control unit 9 of the flight control device of this example obtains from the attitude detection unit 22, the acceleration detection unit 23, and the airspeed detection unit 24 when the thrust changes relatively abruptly. Based on the detected signal, the airspeed changes due to disturbances such as gusts, and the posture changes relatively abruptly.For example, it is detected that the pitch angle changes relatively abruptly. Rotation amount of the center-of-gravity variation motor 31 corresponding to the required displacement amount along the front-rear direction of the battery 26 based on the appropriate center-of-gravity position calculation process for calculating a correct center-of-gravity position and the appropriate center-of-gravity position and the current center-of-gravity position And a control signal output process for giving a control signal corresponding to the required rotation amount to the motor drive unit 19.
Thereafter, if the posture is relatively stable, the control unit 9 performs a normal pitch angle control process.

この例の構成によれば、上述した第1の実施例と略同様の効果を得ることができる。
加えて、外乱によって姿勢が比較的急激に変化した場合にも、姿勢を安定化させることができる。
According to the configuration of this example, substantially the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained.
In addition, the posture can be stabilized even when the posture changes relatively rapidly due to disturbance.

以上、この発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、上述した実施例では、飛行制御装置の構成要素としてのバッテリをペイロードとして、兼用する場合について述べたが、バッテリに限らないし、専用のペイロードを用いても良い。
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. Are also included in the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the battery as the component of the flight control device is used as the payload has been described. However, the battery is not limited to the battery, and a dedicated payload may be used.

また、例えば、姿勢制御処理や、推力制御処理等を、制御部が、対応する制御プログラムを実行することによって行う場合について述べたが、それぞれ、独立したハードウェアで実行するようにしても良い。
また、一部又は全部を専用のハードウェアを用いて行い、一部を対応するプログラムを実行して処理するようにしても良い。
また、非常時ピッチ角制御処理と、通常時ピッチ角制御処理とを、推力や対気速度の変化に応じて、また、定常飛行時と離着陸時と分けて、切り換えて行っても良いし、併用しても良い。
In addition, for example, the case where the control unit performs the posture control process, the thrust control process, and the like by executing the corresponding control program has been described, but each may be executed by independent hardware.
Alternatively, part or all may be performed using dedicated hardware, and a part of the program may be executed and processed.
Also, the emergency pitch angle control process and the normal pitch angle control process may be switched according to changes in thrust and airspeed, and separately during steady flight and takeoff and landing, You may use together.

また。高度を測定するための圧力センサや、磁気方位センサ等を追加して設けるようにしても良い。
また、前後方向のみならず、左右方向に沿って重心を移動させて、ロール角を制御するようにしても良い。
また、重心変動部で、小型DCモータに代えて、パルスモータ(ステッピングモータ)を用いても良い。これによって、フィードバック制御装置を省略することができる。
また、応答を早めるために、重心を適正な位置を越えて余分に変動させるように構成しても良い。
Also. A pressure sensor for measuring the altitude, a magnetic direction sensor, or the like may be additionally provided.
Further, the roll angle may be controlled by moving the center of gravity not only in the front-rear direction but also in the left-right direction.
In addition, a pulse motor (stepping motor) may be used in place of the small DC motor at the center of gravity variation portion. Thereby, the feedback control device can be omitted.
In order to speed up the response, the center of gravity may be excessively changed beyond an appropriate position.

飛行体として、小型無線飛行機やラジコン飛行機等のほか、無人飛行船等に適用することができる。また、推進手段として、プロペラをモータによって駆動する方式のほか、内燃機関によって駆動する方式を用いる場合に適用できる。また、水上を航行する船舶に適用できる。   As a flying object, it can be applied to an unmanned airship or the like as well as a small wireless airplane or a radio-controlled airplane. Further, the present invention can be applied to a case where a propulsion means is driven by an internal combustion engine in addition to a propeller driven by a motor. Moreover, it can be applied to a ship that sails on the water.

この発明の第1の実施例である小型無人飛行機の飛行制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the flight control apparatus of the small unmanned airplane which is 1st Example of this invention. 同小型無人飛行機の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the same small unmanned airplane. 同小型無人飛行機の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the same small unmanned airplane. 同飛行制御装置のモータ駆動部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the motor drive part of the flight control apparatus. 同飛行制御装置の重心変動部の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the gravity center fluctuation | variation part of the flight control apparatus. 同飛行制御装置の姿勢制御装置の動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the attitude | position control apparatus of the flight control apparatus. 従来技術を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 小型無人飛行機(飛行体)
6 飛行制御装置
7 姿勢制御装置
8 重心変動部(重心変動手段)
9 制御部(重心位置情報取得手段、重心位置算出手段、回転量算出手段)
11 記憶部
14 プロペラ(推進手段の一部)
15 エレベータ(昇降舵)
18 アクチュエータ部
19 モータ駆動部(モータ駆動手段)
21 推進用モータ(推進手段の一部)
22 姿勢検知部
23 加速度検知部
24 対気速度検知部
26 バッテリ(ペイロード)
31 重心変動用モータ
35 エレベータ用サーボモータ
39 推進用モータ駆動部
41 姿勢制御用モータ駆動部
42 重心変動用モータ駆動部
1 Small unmanned airplane (aircraft)
6 Flight control device 7 Attitude control device 8 Center of gravity variation part (center of gravity variation means)
9 Control unit (centroid position information acquisition means, centroid position calculation means, rotation amount calculation means)
11 storage unit 14 propeller (part of propulsion means)
15 Elevator
18 Actuator
19 Motor drive part (motor drive means)
21 Propulsion motor (part of propulsion means)
22 Attitude detection unit 23 Acceleration detection unit 24 Airspeed detection unit 26 Battery (payload)
31 motor for changing the center of gravity 35 servo motor for elevator 39 motor driving unit for propulsion 41 motor driving unit for attitude control 42 motor driving unit for changing the center of gravity

Claims (21)

飛行体又は船舶を、安定飛行又は安定航行させるための自動姿勢制御装置であって、
前記飛行体又は前記船舶に搭載されたペイロードを移動させることによって、前記飛行体又は前記船舶の重心を変動させるための重心変動手段と、
前記飛行体又は前記船舶の推力と、前記飛行体又は前記船舶の所定の姿勢角に対応する重心位置との間の関係に基づいて、現在の推力に対応する所望の重心位置を算出する重心位置算出手段と、
前記重心変動手段を制御して、重心を所望の位置へ変動させる重心変動制御手段とを備えてなる
ことを特徴とする自動姿勢制御装置。
An automatic attitude control device for making a flying object or a ship stably fly or sail,
Center of gravity variation means for varying the center of gravity of the flying object or the ship by moving the payload mounted on the flying object or the ship;
Based on the relationship between the thrust of the flying object or the ship and the position of the center of gravity corresponding to a predetermined attitude angle of the flying object or the ship, the center of gravity position for calculating a desired center of gravity position corresponding to the current thrust A calculation means;
An automatic attitude control device comprising: a center-of-gravity variation control unit that controls the center-of-gravity variation unit to vary the center of gravity to a desired position.
前記飛行体又は前記船舶の現在の重心位置情報を取得する重心位置情報取得手段を備え、
前記重心変動制御手段は、所望の重心位置情報と現在の重心位置情報とに基づいて、前記重心変動手段を制御して、重心を所望の位置へ変動させることを特徴とする請求項1記載の自動姿勢制御装置。
Center of gravity position information acquisition means for acquiring current center of gravity position information of the flying object or the ship,
The center-of-gravity variation control unit controls the center-of-gravity variation unit based on desired center-of-gravity position information and current center-of-gravity position information to vary the center of gravity to a desired position. Automatic attitude control device.
前記重心変動手段は、前記ペイロードを移動させるペイロード移動手段を有し、前記重心変動制御手段は、所定の姿勢角に対応する重心位置情報に基づいて、前記ペイロードの必要な移動量を算出する移動量算出手段と、前記移動量に基づいて、前記ペイロード移動手段を制御して、前記ペイロードを移動させるペイロード移動制御手段とを有することを特徴とする請求項1又は2記載の自動姿勢制御装置。   The center-of-gravity variation means includes payload movement means for moving the payload, and the center-of-gravity variation control means is a movement that calculates a necessary amount of movement of the payload based on center-of-gravity position information corresponding to a predetermined posture angle. The automatic attitude control apparatus according to claim 1, further comprising: a quantity calculation unit; and a payload movement control unit that controls the payload movement unit based on the movement amount to move the payload. 前記飛行体又は前記船舶は、推力を得るための推進手段へ推進制御信号を与えて前記推進手段を制御する推進制御手段を備え、前記重心位置算出手段は、前記推進制御信号に基づいて、現在の推力を検知し、対応する所望の重心位置を算出することを特徴とする請求項1、2又は3記載の自動姿勢制御装置。   The flying object or the ship includes a propulsion control unit that controls the propulsion unit by giving a propulsion control signal to a propulsion unit for obtaining thrust, and the center-of-gravity position calculation unit is based on the propulsion control signal. 4. The automatic attitude control apparatus according to claim 1, wherein the thrust is detected and a corresponding desired center of gravity position is calculated. 前記飛行体は、胴体の前部に取り付けられたプロペラを推進用モータによって回転させて推力を発生させる前記推進手段を有してなり、
前記推進制御手段は、前記推進手段としての前記推進用モータへ、該推進用モータの回転速度を制御するための前記推進制御信号としての回転速度制御信号を与えて、前記推進手段を制御し、前記重心位置算出手段は、前記回転速度制御信号に含まれる回転速度情報に基づいて、現在の推力を検知し、対応する所望の重心位置を算出することを特徴とする請求項4記載の自動姿勢制御装置。
The flying body includes the propulsion means that generates a thrust by rotating a propeller attached to a front portion of the fuselage by a propulsion motor,
The propulsion control means provides the propulsion motor as the propulsion means with a rotation speed control signal as the propulsion control signal for controlling the rotation speed of the propulsion motor to control the propulsion means, 5. The automatic attitude according to claim 4, wherein the center-of-gravity position calculating unit detects a current thrust based on rotation speed information included in the rotation speed control signal and calculates a corresponding desired center of gravity position. Control device.
前記ペイロード移動手段は、回転運動を並進運動に変換して、前記ペイロードを所定の方向に沿って並進運動させて移動させる動力伝達手段と、該動力伝達手段を駆動するためのペイロード移動用モータとを有し、前記ペイロード移動制御手段は、前記移動量に基づいて、前記ペイロード移動用モータの必要な回転量を算出し、前記ペイロード移動用モータへ回転量制御信号を与えることを特徴とする請求項3、4又は5記載の自動姿勢制御装置。   The payload moving means is a power transmission means for converting rotational movement into translational movement and moving the payload in translation along a predetermined direction, and a payload movement motor for driving the power transmission means; The payload movement control means calculates a necessary rotation amount of the payload movement motor based on the movement amount, and gives a rotation amount control signal to the payload movement motor. Item 6. The automatic attitude control device according to item 3, 4 or 5. 前記重心位置算出手段は、予め知られた推力と、前記飛行体又は前記船舶の適正な姿勢角としてのピッチ角に対応する前後方向に沿った適正な重心位置との間の関係に基づいて、現在の推力に対応する適正な重心位置を算出し、前記重心変動制御手段は、前記重心変動手段を制御して、前後方向に沿って重心を適正な位置へ変動させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1に記載の自動姿勢制御装置。   The center-of-gravity position calculating means is based on a relationship between a known thrust and an appropriate center-of-gravity position along the front-rear direction corresponding to a pitch angle as an appropriate attitude angle of the flying object or the ship, An appropriate center of gravity position corresponding to a current thrust is calculated, and the center of gravity variation control unit controls the center of gravity variation unit to vary the center of gravity to an appropriate position along the front-rear direction. The automatic attitude control device according to any one of 1 to 6. 前記ペイロードとしては、前記飛行体又は前記船舶の構成部材又は構成部品を兼用して用いることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1に記載の自動姿勢制御装置。   The automatic attitude control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the payload is also used as a component or component of the flying object or the ship. 前記ペイロードは、電源としてのバッテリを含むことを特徴とする請求項8記載の自動姿勢制御装置。   The automatic attitude control apparatus according to claim 8, wherein the payload includes a battery as a power source. 前記重心変動手段は、前記飛行体又は前記船舶の内部に搭載されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1に記載の自動姿勢制御装置。   The automatic attitude control device according to any one of claims 1 to 9, wherein the center-of-gravity changing means is mounted inside the flying body or the ship. 飛行体又は船舶を、安定飛行又は安定航行させるための自動姿勢制御方法であって、
前記飛行体又は前記船舶に搭載されたペイロードを、ペイロード移動手段を用いて移動させることによって、前記飛行体又は前記船舶の重心を変動させるための重心変動ステップと、
前記飛行体又は前記船舶の推力と、前記飛行体又は前記船舶の所定の姿勢角に対応する重心位置との間の関係に基づいて、現在の推力に対応する所望の重心位置を算出する重心位置算出ステップと、
前記ペイロード移動手段を制御して、重心を所望の位置へ変動させる重心変動制御ステップとを含む
ことを特徴とする自動姿勢制御方法。
An automatic attitude control method for stably flying or navigating a flying object or a ship,
A gravity center changing step for changing the center of gravity of the flying object or the ship by moving the payload mounted on the flying object or the ship using a payload moving means,
Based on the relationship between the thrust of the flying object or the ship and the position of the center of gravity corresponding to a predetermined attitude angle of the flying object or the ship, the center of gravity position for calculating a desired center of gravity position corresponding to the current thrust A calculation step;
And a center-of-gravity variation control step of controlling the payload moving means to vary the center of gravity to a desired position.
前記飛行体又は前記船舶の現在の重心位置情報を取得する重心位置情報取得ステップを含み、
前記重心変動制御ステップでは、所望の重心位置情報と現在の重心位置情報とに基づいて、前記ペイロード移動手段を制御して、重心を所望の位置へ変動させることを特徴とする請求項11記載の自動姿勢制御方法。
A center-of-gravity position information acquisition step of acquiring current center-of-gravity position information of the flying object or the ship,
12. The center-of-gravity variation control step includes controlling the payload moving unit based on desired center-of-gravity position information and current center-of-gravity position information to vary the center of gravity to a desired position. Automatic attitude control method.
前記重心変動制御ステップは、所定の姿勢角に対応する重心位置情報に基づいて、前記ペイロードの必要な移動量を算出する移動量算出ステップと、前記移動量に基づいて、前記ペイロード移動手段を制御して、前記ペイロードを移動させるペイロード移動制御ステップとを含むことを特徴とする請求項11又は12記載の自動姿勢制御方法。   The center-of-gravity variation control step controls the payload moving means based on the movement amount calculating step for calculating a required movement amount of the payload based on the gravity center position information corresponding to a predetermined posture angle, and the movement amount. The automatic attitude control method according to claim 11, further comprising a payload movement control step of moving the payload. 前記飛行体又は前記船舶に備えられ、推力を得るための推進手段へ推進制御信号を与えて前記推進手段を制御する推進制御ステップを含み、前記重心位置算出ステップでは、前記推進制御信号に基づいて、現在の推力を検知し、対応する所望の重心位置を算出することを特徴とする請求項11、12又は13記載の自動姿勢制御方法。   A propulsion control step for controlling the propulsion unit by providing a propulsion control signal to the propulsion unit for obtaining thrust, which is provided in the flying body or the ship, and the gravity center position calculating step is based on the propulsion control signal 14. The automatic attitude control method according to claim 11, wherein the current thrust is detected and a corresponding desired center of gravity position is calculated. 前記飛行体は、胴体の前部に取り付けられたプロペラを推進用モータによって回転させて推力を発生させる前記推進手段を有してなり、
前記推進制御ステップでは、前記推進手段としての前記推進用モータへ、該推進用モータの回転速度を制御するための前記推進制御信号としての回転速度制御信号を与えて、前記推進手段を制御し、前記重心位置算出ステップでは、前記回転速度制御信号に含まれる回転速度情報に基づいて、現在の推力を検知し、対応する所望の重心位置を算出することを特徴とする請求項14記載の自動姿勢制御方法。
The flying body includes the propulsion means that generates a thrust by rotating a propeller attached to a front portion of the fuselage by a propulsion motor,
In the propulsion control step, the propulsion motor as the propulsion means is given a rotation speed control signal as the propulsion control signal for controlling the rotation speed of the propulsion motor to control the propulsion means, 15. The automatic posture according to claim 14, wherein, in the center-of-gravity position calculating step, a current thrust is detected and a corresponding desired center-of-gravity position is calculated based on rotation speed information included in the rotation speed control signal. Control method.
前記ペイロード移動手段は、回転運動を並進運動に変換して、前記ペイロードを所定の方向に沿って並進運動させて移動させる動力伝達手段と、該動力伝達手段を駆動するためのペイロード移動用モータとを有し、前記ペイロード移動制御ステップでは、前記移動量に基づいて、前記ペイロード移動用モータの必要な回転量を算出し、前記ペイロード移動用モータへ回転量制御信号を与えることを特徴とする請求項13、14又は15記載の自動姿勢制御方法。   The payload moving means is a power transmission means for converting rotational movement into translational movement and moving the payload in translation along a predetermined direction, and a payload movement motor for driving the power transmission means; The payload movement control step calculates a necessary rotation amount of the payload movement motor based on the movement amount, and provides a rotation amount control signal to the payload movement motor. Item 16. The automatic attitude control method according to item 13, 14 or 15. 前記重心位置算出ステップでは、予め知られた推力と、前記飛行体又は前記船舶の適正な姿勢角としてのピッチ角に対応する前後方向に沿った適正な重心位置との間の関係に基づいて、現在の推力に対応する適正な重心位置を算出し、前記重心変動制御ステップでは、前記ペイロード移動手段を制御して、前後方向に沿って重心を適正な位置へ変動させることを特徴とする請求項11乃至16のいずれか1に記載の自動姿勢制御方法。   In the center-of-gravity position calculating step, based on a relationship between a known thrust and an appropriate center-of-gravity position along the front-rear direction corresponding to a pitch angle as an appropriate attitude angle of the flying object or the ship, The center of gravity position corresponding to the current thrust is calculated, and in the center-of-gravity variation control step, the payload moving means is controlled to vary the center of gravity to an appropriate position along the front-rear direction. The automatic attitude control method according to any one of 11 to 16. 前記ペイロードとしては、前記飛行体又は前記船舶の構成部材又は構成部品を兼用して用いることを特徴とする請求項11乃至17のいずれか1に記載の自動姿勢制御方法。   The automatic attitude control method according to any one of claims 11 to 17, wherein the payload is also used as a component or a component of the flying object or the ship. 前記ペイロードは、電源としてのバッテリを含むことを特徴とする請求項18記載の自動姿勢制御方法。   19. The automatic attitude control method according to claim 18, wherein the payload includes a battery as a power source. 前記ペイロード移動手段は、前記飛行体又は前記船舶の内部に搭載されていることを特徴とする請求項11乃至19のいずれか1に記載の自動姿勢制御方法。   The automatic attitude control method according to any one of claims 11 to 19, wherein the payload moving means is mounted inside the flying body or the ship. コンピュータに請求項11乃至20のうちいずれか1に記載の自動姿勢制御方法を実行させることを特徴とする自動姿勢制御プログラム。
An automatic attitude control program for causing a computer to execute the automatic attitude control method according to any one of claims 11 to 20.
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