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JP2022185210A - Unmanned aerial vehicle position measurement system, and position measurement method - Google Patents

Unmanned aerial vehicle position measurement system, and position measurement method Download PDF

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JP2022185210A
JP2022185210A JP2021092727A JP2021092727A JP2022185210A JP 2022185210 A JP2022185210 A JP 2022185210A JP 2021092727 A JP2021092727 A JP 2021092727A JP 2021092727 A JP2021092727 A JP 2021092727A JP 2022185210 A JP2022185210 A JP 2022185210A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current position
ekf
information processing
unmanned
total station
Prior art date
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Pending
Application number
JP2021092727A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
哲男 山本
Tetsuo Yamamoto
保秀 掘内
Yasuhide Horiuchi
実 高木
Minoru Takagi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kusatsu Service Co Ltd
Original Assignee
Kusatsu Service Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kusatsu Service Co Ltd filed Critical Kusatsu Service Co Ltd
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Abstract

To make it possible to fly an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) stably and continuously when flying the UAV using a position measurement system of the UAV with use of a total station (TS).SOLUTION: A TS installed on the ground, a UAV having an optical reflector loaded thereon, and an aviation monitor control device (PC) are communicatably connected. The TS is configured to receive reflection light, which is irradiation light radiated toward the UAV, reflected by the optical reflector loaded on the UAV, and returns, measure a current position (TS) of the UAV, and transmit the measured current position to the PC. The PC is configured to, when receiving the current position (TS), transmit (transfer) the received current position to the UAV. The UAV is configured to fly using the current position (TS). When the TS loses the UAV, the PC is configured to transfer a current position (EKF) sent from the UAV, to the TS. The TS is configured to control a direction of the irradiation light on the basis of the current position (EKF) sent from the PC, and resume tracking the UAV.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、無人飛行体の位置測定システムおよび位置測定方法に関し、とくに無人飛行体を安定して継続的に飛行させるための技術に関する。 The present invention relates to a position measurement system and a position measurement method for an unmanned flying object, and more particularly to technology for stably and continuously flying an unmanned flying object.

無人飛行体(無人航空機、ドローン等。以下、「UAV(Unmanned Aerial Vehicle)」と称する。)は、自律飛行や安全確保等のため、その飛行中に自己の現在位置を把握している必要があるが、この現在位置の取得を通常は自機に搭載されたGPS装置(GPS:Global Positioning System)や慣性航法装置(例えばEKF装置(EKF:Extended Kalman Filter))により行っている。 Unmanned flying objects (unmanned aerial vehicles, drones, etc., hereinafter referred to as "UAV (Unmanned Aerial Vehicle)") need to know their current position during flight for autonomous flight and ensuring safety. However, this current position is usually acquired by a GPS device (GPS: Global Positioning System) or an inertial navigation device (eg, an EKF device (EKF: Extended Kalman Filter)) mounted on the aircraft itself.

しかしGPS装置は、橋梁の下やビルの屋内のように人工衛星から送られてくる信号(以下、「GPS信号」と称する。)が届きにくい環境では、安定して位置情報を提供することができない。また、慣性航法装置は、移動距離に伴う誤差の累積が大きく、安全な飛行を維持することが可能な飛行距離は限定される。そのため、こうした環境でUAVを飛行させる場合には、飛行中に人がUAVを目視により監視している必要があり、また、自律飛行や自動制御が困難な場合は手動による遠隔制御に切り換えて飛行を補助する必要があり、監視や操縦にかかる人の負担が大きいことが課題である。そこで、こうした環境下でもUAVの正確な現在位置を安定して取得できるようにするための様々な仕組みが提案されている。 However, GPS devices are unable to stably provide location information in environments such as under bridges and inside buildings where signals sent from artificial satellites (hereinafter referred to as "GPS signals") are difficult to reach. Can not. In addition, the inertial navigation system has a large accumulation of error with moving distance, and the flight distance that can maintain safe flight is limited. Therefore, when flying a UAV in such an environment, it is necessary for a person to visually monitor the UAV during flight, and if autonomous flight or automatic control is difficult, switch to manual remote control and fly. The problem is that the burden on people involved in monitoring and maneuvering is heavy. Therefore, various schemes have been proposed to stably acquire the accurate current position of the UAV even in such an environment.

例えば、特許文献1には、トータルステーション(以下、「TS」と表記する。)と無人飛行機を用いたUAVの飛行制御システムまたは地形計測システムであって、TSで測定したUAVの飛行位置をリアルタイムでUAVに伝送することを目的として構成されたシステムについて記載されている。TSは、測定データをデータ伝送光に重畳し、UAVは、受光信号から測定データを分離して飛行位置を取得する。 For example, Patent Document 1 discloses a UAV flight control system or terrain measurement system using a total station (hereinafter referred to as "TS") and an unmanned aircraft, and measures the flight position of the UAV measured by the TS in real time. A system configured for transmission to a UAV is described. The TS superimposes the measurement data on the data transmission light, and the UAV separates the measurement data from the received light signal to obtain the flight position.

また例えば、非特許文献1には、UAVを山間域の谷間や堤体のような高い構造物付近を飛行させている際、GPS測位情報の精度が低下すると、測量分野で用いられるTSにより測定されたUAVの現在位置を利用することが記載されている。 Also, for example, in Non-Patent Document 1, when the UAV is flying in a valley in a mountainous area or near a high structure such as an embankment, if the accuracy of GPS positioning information decreases, TS used in the field of surveying It is described to utilize the current position of the detected UAV.

また例えば、非特許文献2には、屋内や非GPS環境での測量や点検のため、ドローンに搭載したプリズムにTSからレーザ光を照射してドローンの位置を計測し、ドローンからタブレットに計測データを送信し、タブレットのソフトウェアが計測データから目標点とドローンの現在位置との差分を算出し、目標点までの移動指示を、人がドローンを操縦する際に用いられる無線送信機(「プロポ」とも称される。)に送信することが記載されている。 For example, in Non-Patent Document 2, for surveying and inspection indoors or in a non-GPS environment, a prism mounted on a drone is irradiated with a laser beam from a TS to measure the position of the drone, and measurement data is sent from the drone to a tablet. , and the tablet software calculates the difference between the target point and the drone's current position from the measurement data, and sends movement instructions to the target point to the wireless transmitter ("Propo") used when a person pilots the drone. is also called.).

特開2020-203664号公報JP 2020-203664 A

”NEWS トータルステーションを活用したUAVの自律航行によりダム堤体の空撮作業効率および取得画像の品質と再現性を向上させた「DamLook(ダムルック)」を開発”、[online]、2020年09月17日、八千代エンジニヤリング株式会社、[令和3年5月27日検索]、インターネット、〈URL:https://www.yachiyo-eng.co.jp/news/2020/09/post_487.html〉``Development of ``DamLook,'' which improves the efficiency of aerial photography of dam banks and the quality and reproducibility of acquired images by autonomous navigation of UAVs using NEWS total stations, [online], September 17, 2020 Japan, Yachiyo Engineering Co., Ltd., [searched May 27, 2021], Internet, <URL: https://www.yachiyo-eng.co.jp/news/2020/09/post_487.html> ”TS Drone Control Software”、[online]、2020年09月17日、株式会社ジツタ、[令和3年5月27日検索]、インターネット、〈URL:https://www.jitsuta.co.jp/service-drone/〉``TS Drone Control Software'', [online], September 17, 2020, Jitsuta Co., Ltd., [searched on May 27, 2021], Internet, <URL: https://www.jitsuta.co.jp /service-drone/〉

ところで、特許文献1並びに非特許文献1,2に記載されているような、TSを用いたUAVの位置測定の仕組みにおいては、TSからUAVに向けてレーザ光(照射光)を照射し、UAVに搭載されている光反射器(360度プリズム、レトロリフレクタ等)で反射しTSに戻ってくる反射光を受光し、照射光と反射光の位相差や時間差に基づきUAVの現在位置を求め、求めた現在位置をUAVに提供している。 By the way, in the mechanism of UAV position measurement using TS, as described in Patent Document 1 and Non-Patent Documents 1 and 2, a laser beam (irradiation light) is irradiated from the TS toward the UAV, and the UAV Receive the reflected light that is reflected by the light reflector (360 degree prism, retroreflector, etc.) installed in the TS and return to the TS, and obtain the current position of the UAV based on the phase difference and time difference between the irradiated light and the reflected light, It provides the determined current position to the UAV.

このため、TSによりUAVの位置測定が可能な範囲はTSの視野内に限定され、例えば、UAVが飛行中にTSの視野外に入った場合(以下、この状態のことを「ロスト」と称する。)、TSはUAVの位置を測定することができなくなる。また、UAVをロストした後、再びUAVがTSの視野内に入った場合でも、TSは最早UAVの位置を把握していないため、UAVの追尾を自動的に開始することはできない。 For this reason, the range in which the TS can measure the position of the UAV is limited to the field of view of the TS. For example, when the UAV enters the field of view of the TS during flight ), the TS will be unable to determine the UAV's position. Also, even if the UAV is lost and then re-enters the field of view of the TS, the TS no longer knows the position of the UAV and cannot automatically start tracking the UAV.

またTSは、UAVの現在位置の測定中、自動追尾機構によってUAVを追尾するが、TSは様々な要因(TSと光反射器との間を車両や人等の遮蔽物が通過した場合、突風によりUAVの位置や姿勢が急に変化した場合、UAVの飛行速度が早い場合等)でUAVをロストすることがあり、その場合は、UAVを自律制御によってその場に着陸させるか、もしくは手動による遠隔制御に切り換える必要がある。 In addition, the TS tracks the UAV by an automatic tracking mechanism while measuring the current position of the UAV, but the TS may be affected by various factors (if a vehicle, a person, or other obstacle passes between the TS and the light reflector, a gust of wind may occur). If the position or attitude of the UAV suddenly changes due to a sudden change in the UAV's flight speed, etc.), the UAV may be lost, in which case the UAV should be landed on the spot by autonomous control, or manually Need to switch to remote control.

本発明はこのような背景に鑑みてなされたものであり、無人飛行体を安定して継続的に飛行させることが可能な、無人飛行体の位置測定システムおよび位置測定方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a position measurement system and position measurement method for an unmanned aerial vehicle that can stably and continuously fly the unmanned aerial vehicle. and

上記目的を達成するための本発明のうちの一つは、無人飛行体の位置測定システムであって、光反射器を搭載した無人飛行体と、地上に設置されたトータルステーションと、前記無人飛行体および前記トータルステーションと通信可能に接続された情報処理装置と、を備え、前記トータルステーションは、前記無人飛行体に向けて照射した照射光が前記光反射器で反射されて戻ってくる反射光を受光し、受光した前記反射光に基づき前記無人飛行体の現在位置である現在位置(TS)を測定し、測定した前記現在位置(TS)を前記情報処理装置に送信し、前記情報処理装置は、前記トータルステーションから前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)を前記無人飛行体に送信し、前記情報処理装置は、前記トータルステーションから前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)を前記無人飛行体に送信し、前記無人飛行体は、前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)に基づき飛行制御を行い、前記トータルステーションは、前記照射光を前記無人飛行体の方向に向けるように制御する自動追尾機構を備え、前記無人飛行体は、慣性航法装置を備え、前記慣性航法装置により取得した自機の現在位置である現在位置(EKF)を前記情報処理装置に送信し、前記情報処理装置は、前記現在位置(EKF)を前記トータルステーションに送信し、前記トータルステーションは、前記無人飛行体をロストした際に前記現在位置(EKF)に基づき前記無人飛行体を追尾する。 One of the present inventions for achieving the above object is an unmanned flying object positioning system comprising: an unmanned flying object equipped with an optical reflector; a total station installed on the ground; and an information processing device communicably connected to the total station, wherein the total station receives reflected light returned after the irradiation light emitted toward the unmanned flying object is reflected by the optical reflector. measuring a current position (TS), which is the current position of the unmanned flying object, based on the received reflected light, and transmitting the measured current position (TS) to the information processing device; The information processing device receives the current position (TS) from the total station, transmits the received current position (TS) to the unmanned air vehicle, and receives the current position (TS) from the total station. The current position (TS) is transmitted to the unmanned flying object, the unmanned flying object receives the current position (TS), performs flight control based on the received current position (TS), and the total station: An automatic tracking mechanism for controlling the irradiation light to be directed toward the unmanned flying object, the unmanned flying object having an inertial navigation system, and a current position obtained by the inertial navigation system, which is the current position of the own aircraft. (EKF) to the information processing device, the information processing device transmits the current position (EKF) to the total station, and the total station transmits the current position (EKF) when the unmanned air vehicle is lost. to track the unmanned air vehicle based on

また、本発明のうちの他の一つは、無人飛行体の位置測定システムであって、光反射器を搭載した無人飛行体と、地上の異なる場所に設置された複数のトータルステーションと、前記トータルステーションの夫々について設けられる情報処理装置と、を備え、前記情報処理装置は、前記無人飛行体および対応する前記トータルステーションと通信可能に接続し、前記トータルステーションは、前記無人飛行体に向けて照射した照射光が前記光反射器で反射されて戻ってくる反射光を受光し、受光した前記反射光に基づき前記無人飛行体の現在位置である現在位置(TS)を測定し、測定した前記現在位置(TS)を前記情報処理装置に送信し、前記情報処理装置は、前記トータルステーションから前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)を前記無人飛行体に送信し、前記情報処理装置は、前記トータルステーションから前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)を前記無人飛行体に送信し、前記無人飛行体は、前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)に基づき飛行制御を行い、前記トータルステーションは、前記照射光を前記無人飛行体の方向に向けるように制御する自動追尾機構を備え、前記無人飛行体は、慣性航法装置を備え、前記慣性航法装置により取得した自機の現在位置である現在位置(EKF)を前記情報処理装置に送信し、前記情報処理装置は、前記現在位置(EKF)を前記トータルステーションに送信し、前記トータルステーションは、前記無人飛行体をロストした際に前記現在位置(EKF)に基づき前記無人飛行体を追尾し、前記情報処理装置の夫々は、前記現在位置(TS)または前記現在位置(EKF)を他の前記情報処理装置に送信することにより、取得した前記現在位置(TS)または前記現在位置(EKF)を他の前記情報処理装置と共有し、前記トータルステーションは、前記無人飛行体をロストした際、他の情報処理装置から提供される、前記現在位置(TS)または前記現在位置(EKF)に基づき、前記無人飛行体を追尾する。 Another aspect of the present invention is a position measurement system for an unmanned flying object, comprising: an unmanned flying object equipped with an optical reflector; a plurality of total stations installed at different locations on the ground; and an information processing device provided for each of receives the light reflected back by the light reflector, measures the current position (TS), which is the current position of the unmanned flying object, based on the received reflected light, and measures the current position (TS ) to the information processing device, the information processing device receives the current position (TS) from the total station, transmits the received current position (TS) to the unmanned air vehicle, and the information processing device receives the current position (TS) from the total station, transmits the received current position (TS) to the unmanned flying object, and the unmanned flying object receives and receives the current position (TS) Flight control is performed based on the current position (TS), the total station includes an automatic tracking mechanism for controlling the irradiation light to be directed toward the unmanned air vehicle, and the unmanned air vehicle includes an inertial navigation system. , a current position (EKF) obtained by the inertial navigation system, which is the current position of the aircraft, is transmitted to the information processing device; the information processing device transmits the current position (EKF) to the total station; tracks the unmanned flying object based on the current position (EKF) when the unmanned flying object is lost, and each of the information processing devices tracks the current position (TS) or the current position (EKF). by transmitting the acquired current position (TS) or the current position (EKF) to the information processing device of, and sharing the acquired current position (TS) or the current position (EKF) with the other information processing device, and the total station, when the unmanned flying object is lost, The unmanned air vehicle is tracked based on the current position (TS) or the current position (EKF) provided from another information processing device.

その他、本願が開示する課題、およびその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、および図面により明らかにされる。 In addition, the problems disclosed by the present application and their solutions will be clarified by the description of the mode for carrying out the invention and the drawings.

本発明によれば、無人飛行体を安定して継続的に飛行させることが可能になる。 According to the present invention, it is possible to stably and continuously fly an unmanned flying object.

第1実施形態の位置測定システムの概略的な構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a position measurement system according to a first embodiment; FIG. UAVの外観を示す図であり、UAVを側方から眺めた図である。It is a figure which shows the external appearance of UAV, and is the figure which looked at UAV from the side. UAVが備える主な構成を説明するブロック図である。1 is a block diagram illustrating the main configuration of a UAV; FIG. UAVが備える主な機能を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the main functions with which UAV is provided. PCのハードウェア構成例を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the hardware configuration example of PC. PCが備える主な機能を示す図である。It is a figure which shows the main functions with which PC is provided. TSが備える主な構成を説明するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram for explaining the main configuration of TS; TSが備える主な機能を説明するブロック図であるIt is a block diagram explaining the main functions of TS. TSの外観の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the external appearance of TS. UAVが行う飛行制御処理を説明するフローチャートである。4 is a flowchart for explaining flight control processing performed by the UAV; PCが行う現在位置転送処理を説明するフローチャートである。4 is a flowchart for explaining current position transfer processing performed by a PC; TSの現在位置取得追尾処理を説明するフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart for explaining TS current position acquisition and tracking processing; FIG. 第1実施形態の位置測定システムを橋梁の点検業務に適用した例を示す図である。It is a figure which shows the example which applied the position measurement system of 1st Embodiment to the inspection work of a bridge. 第2実施形態の位置測定システムの概略的な構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the position measurement system of 2nd Embodiment. 第2実施形態のUAVが備える主な構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the main composition with which UAV of a 2nd embodiment is provided. 第2実施形態のUAVが備える主な機能を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the main functions with which UAV of a 2nd embodiment is provided. 第2実施形態のPCが備える主な構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the main composition with which PC of a 2nd embodiment is provided. 第2実施形態のPCが備える主な機能を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the main functions with which PC of 2nd Embodiment is provided. 第2実施形態のTSが備える主な構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the main structures with which TS of 2nd Embodiment is provided. 第2実施形態のTSが備える主な機能を説明するブロック図であるFIG. 11 is a block diagram illustrating main functions provided in the TS of the second embodiment; 第2実施形態の飛行制御処理を説明するフローチャートである。9 is a flowchart for explaining flight control processing of the second embodiment; 第2実施形態の現在位置転送処理を説明するフローチャートである。It is a flow chart explaining current position transfer processing of a 2nd embodiment. 第2実施形態の現在位置取得追尾処理を説明するフローチャートである。It is a flow chart explaining current position acquisition tracking processing of a 2nd embodiment. 第2実施形態の位置測定システムを橋梁の点検業務に適用した例を示す図である。It is a figure which shows the example which applied the position measurement system of 2nd Embodiment to the inspection work of a bridge.

以下、発明を実施するための形態について説明する。尚、以下の説明において、同一のまたは類似する構成について共通の符号を付して説明を省略することがある。また、構成が共通する複数の装置や機能について、小文字のアルファベット等の添え字を付して夫々を区別することがある。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments for carrying out the invention will be described below. In the following description, the same or similar configurations may be denoted by common reference numerals and descriptions thereof may be omitted. In addition, a plurality of devices and functions having a common configuration may be distinguished from each other by adding suffixes such as lowercase letters.

[第1実施形態]
図1に、第1実施形態として説明する、無人飛行体(以下、UAV(UAV:Unmanned Aerial Vehicle)と称する。)の現在位置を測定するシステム(以下、「位置測定システム1」と称する。)の概略的な構成を示している。同図に示すように、位置測定システム1は、UAV100、飛行監視制御装置(以下、「PC200」と称する。)、およびトータルステーション(以下、「TS300」と称する。)を含む。
[First embodiment]
FIG. 1 shows a system for measuring the current position of an unmanned flying object (hereinafter referred to as UAV (Unmanned Aerial Vehicle)) (hereinafter referred to as "position measurement system 1"), which will be described as a first embodiment. 1 shows a schematic configuration of As shown in the figure, the positioning system 1 includes a UAV 100, a flight monitoring controller (hereinafter referred to as "PC200"), and a total station (hereinafter referred to as "TS300").

UAV100は、空撮、測量、構造物等の状態診断、荷物の運搬等の様々な用途や業務に多目的に用いられる。UAV100の種類は限定されないが、例えば、ドローン(マルチコプタ(クアッドコプタ(quadcopter)、ヘキサコプタ(hexacopter)、オクトコプタ(octocopter)等)、回転翼航空機(ヘリコプタ)、固定翼機(飛行機)等)である。 The UAV 100 is used for various applications and tasks such as aerial photography, surveying, condition diagnosis of structures and the like, transportation of cargo, and the like. Although the type of UAV 100 is not limited, it is, for example, a drone (multicopter (quadcopter, hexacopter, octocopter, etc.), rotary wing aircraft (helicopter), fixed wing aircraft (airplane), etc.).

UAV100は、GPS装置(GPS:Global Positioning System)を備えており、所定数以上のGPS衛星から送られてくる信号(以下、「GPS信号」と称する。)を受信することにより測定される自機の現在位置(以下、「現在位置(GPS)」と称する。)を利用した自律飛行を行うことができる。また、UAV100は、PC200を介して送られてくる、TS300によって測定された自機の現在位置(以下、「現在位置(TS)」と称する。)を利用して自律飛行を行うことができる。また、UAV100は、PC200や無線送信器(プロポ)から送られてくる無線信号による遠隔制御によって飛行することができる。尚、現在位置(GPS)および現在位置(TS)は、例えば、UAV100が現場の画像や映像を撮影する目的で使用される場合に撮影位置を特定する情報等として利用する等、自律飛行以外の目的にも利用される。 The UAV 100 is equipped with a GPS device (GPS: Global Positioning System), and is measured by receiving signals (hereinafter referred to as "GPS signals") sent from a predetermined number or more of GPS satellites. (hereinafter referred to as "current position (GPS)"). Also, the UAV 100 can perform autonomous flight using the current position of its own aircraft (hereinafter referred to as “current position (TS)”) measured by the TS 300 sent via the PC 200 . Also, the UAV 100 can fly by remote control using a radio signal sent from the PC 200 or a radio transmitter (propo). In addition, the current position (GPS) and the current position (TS) are used for purposes other than autonomous flight, for example, as information for specifying the shooting position when the UAV 100 is used for the purpose of shooting images and videos of the site. Also used for the purpose.

図2にUAV100の一例を示す。同図はUAV100を側方から眺めた図である。例示するUAV100は、その基本骨格(フレーム)として、各種装置21や各種積載物22を搭載するための台座11(荷台)、台座11から略水平方向に延出し、その端部に推力機構12(プロペラ、動力モータ等)が設けられる複数の支持アーム13、台座11から下方に延出する複数(本例では4つ)の脚部14等を有する。 An example of UAV 100 is shown in FIG. The figure is a view of the UAV 100 viewed from the side. The exemplified UAV 100 has, as its basic framework (frame), a pedestal 11 (cargo bed) for mounting various devices 21 and various loads 22, extending in a substantially horizontal direction from the pedestal 11, and a thrust mechanism 12 ( a propeller, a power motor, etc.), a plurality of (four in this example) legs 14 extending downward from the base 11, and the like.

UAV100の下部には、TS300から出射されるレーザ光(以下、「照射光」と称する。)を、当該照射光の入射方向に向けて反射する光反射器50が、光反射器取付部117を介して搭載されている。尚、光反射器50の搭載位置や搭載方法は必ずしも限定されない。例えば、UAV100を崖下等の主にTS300が設置される位置よりも低い空域を飛行させる場合は光反射器50をUAV100の上部に設けてもよい。 At the bottom of the UAV 100, a light reflector 50 that reflects the laser light emitted from the TS 300 (hereinafter referred to as “irradiation light”) in the incident direction of the irradiation light is attached to the light reflector mounting portion 117. It is mounted via The mounting position and mounting method of the light reflector 50 are not necessarily limited. For example, the light reflector 50 may be provided above the UAV 100 when flying the UAV 100 mainly in an airspace lower than the position where the TS 300 is installed, such as under a cliff.

図1に戻り、PC200は、ノートブック型のコンピュータ等の情報処理装置(コンピュータ)である。PC200はUAV100と双方向の無線通信を行う。また、PC200はTS300と双方向の通信(無線通信または有線通信)を行う。 Returning to FIG. 1, the PC 200 is an information processing device (computer) such as a notebook computer. The PC 200 performs two-way wireless communication with the UAV 100 . Also, the PC 200 performs two-way communication (wireless communication or wired communication) with the TS 300 .

PC200は、TS300から送られてくる現在位置(TS)を受信し、受信した現在位置(TS)をUAV100に送信(転送)する。またPC200は、UAV100から送られてくる、UAV100の飛行状態に関する情報(現在位置、姿勢、速度、加速度、角速度、角加速度、ナビゲーションに用いる各種情報等。以下、「飛行状態情報」と称する。)、各構成の動作状態に関する情報(印加電圧、消費電流、バッテリ残量、エラーの有無等。以下、「動作状態情報」と称する。)等を受信し、受信した飛行状態情報および動作状態情報に基づきUAV100の監視や制御(UAV100に搭載されている機器の制御、UAV100の飛行の遠隔制御等)を行う。 PC 200 receives the current position (TS) sent from TS 300 and transmits (transfers) the received current position (TS) to UAV 100 . The PC 200 also receives information about the flight status of the UAV 100 (current position, attitude, speed, acceleration, angular velocity, angular acceleration, various information used for navigation, etc., hereinafter referred to as "flight status information"). , receives information on the operating state of each component (applied voltage, current consumption, remaining battery power, presence or absence of errors, etc.; hereinafter referred to as "operating state information"), etc., and responds to the received flight state information and operating state information Based on this, the UAV 100 is monitored and controlled (control of devices mounted on the UAV 100, remote control of the flight of the UAV 100, etc.).

TS300は、光波測距儀(electro-optical distance measuring instrument)およびセオドライト(theodolite)を備え、光波測距儀により光反射器50までの距離を、またセオドライト(theodolite)によりTS300からみた光反射器50の方向(角度)を、夫々計測することにより光反射器50の現在位置を測定する。尚、本実施形態では、TS300は、測量業務等に使用される、移動する光反射器50を自動追尾する機構(以下、「自動追尾機構」と称する。)を備えるタイプのものであるものとする。TS300は、地上の所定位置に固定して用いられる。本例では、TS300を地上に設置された三脚350に取り付けて用いる。また、TS300は、設置された自己位置(緯度、経度、高度)を取得する自己位置取得装置(GPS等)を備える。 The TS 300 is equipped with an electro-optical distance measuring instrument and a theodolite, which measures the distance to the light reflector 50 and the theodolite measures the distance to the light reflector 50 from the TS 300 . The current position of the light reflector 50 is measured by measuring the direction (angle) of each. In the present embodiment, the TS 300 is of a type equipped with a mechanism (hereinafter referred to as an "automatic tracking mechanism") for automatically tracking the moving light reflector 50 used for survey work. do. The TS 300 is fixed at a predetermined position on the ground and used. In this example, the TS 300 is used by being attached to a tripod 350 installed on the ground. The TS 300 also includes a self-location acquisition device (GPS, etc.) that acquires the installed self-location (latitude, longitude, altitude).

TS300の光波測距儀は、UAV100に搭載されている光反射器50に向けて照射光を照射し、当該照射光と当該照射光が光反射器50で反射して戻ってくる反射光を受信し、照射光と反射光を干渉させることにより得られる情報(位相差、時間差等)に基づきUAV100の距離を測定する。そしてTS300は、光波測距儀により測定した距離と、セオドライトから取得される角度とに基づき、UAV100の現在位置(UAV100の緯度、経度、高度を特定可能な相対座標や絶対座標で表された位置情報)を求め、求めた現在位置(以下、「現在位置(TS)」と称する。)をPC200に送信する。 The optical rangefinder of TS300 irradiates irradiation light toward the optical reflector 50 mounted on the UAV 100, and receives the irradiation light and the reflected light that returns after the irradiation light is reflected by the optical reflector 50. Then, the distance of the UAV 100 is measured based on information (phase difference, time difference, etc.) obtained by interfering the irradiated light and the reflected light. Based on the distance measured by the optical range finder and the angle obtained from the theodolite, the TS 300 determines the current position of the UAV 100 (position represented by relative coordinates or absolute coordinates that can identify the latitude, longitude, and altitude of the UAV 100). information), and transmits the obtained current position (hereinafter referred to as “current position (TS)”) to PC 200 .

図3Aは、UAV100が備える主な構成を説明するブロック図である。同図に示すように、UAV100は、飛行制御装置111(FCS:Flight Control System、FCU:Flight Control Unit)、各種センサ112、慣性航法装置(以下、「EKF装置113」と称する。)(EKF:Extended Kalman Filter)、GPS装置114、推力発生装置115、通信装置116、光反射器取付部117、バッテリ118、および光反射器50を備える。尚、上記構成のうち、飛行制御装置111、各種センサ112、EKF装置113、GPS装置114、推力発生装置115、通信装置116、および光反射器取付部117は、内部バス等により互いに双方向通信が可能な状態で接続されている。 FIG. 3A is a block diagram illustrating the main components of the UAV 100. FIG. As shown in the figure, the UAV 100 includes a flight control device 111 (FCS: Flight Control System, FCU: Flight Control Unit), various sensors 112, an inertial navigation device (hereinafter referred to as "EKF device 113") (EKF: Extended Kalman Filter), GPS device 114 , thrust generator 115 , communication device 116 , light reflector mount 117 , battery 118 , and light reflector 50 . In the above configuration, the flight control device 111, the various sensors 112, the EKF device 113, the GPS device 114, the thrust generator 115, the communication device 116, and the light reflector mounting portion 117 communicate with each other via an internal bus or the like. connected as possible.

飛行制御装置111は、マイクロコンピュータ(マイコン)等の情報処理装置を用いて構成されており、主にUAV100の飛行や各種動作に関する制御を行う。飛行制御装置111は、各種センサ112、EKF装置113、GPS装置114、および通信装置116から入力される情報(各種計測値)に基づき推力発生装置115を制御することにより、UAV100の飛行制御や姿勢制御を行う。飛行制御装置111は、例えば、そのファームウェアを更新することにより、飛行制御や飛行制御以外にも様々な機能を実装することができる。後述する各種の機能は、例えば、上記ファームウェアを更新することにより飛行制御装置111の機能として実装される。 The flight control device 111 is configured using an information processing device such as a microcomputer, and mainly controls the flight of the UAV 100 and various operations. The flight control device 111 controls the thrust generator 115 based on information (various measurement values) input from various sensors 112, the EKF device 113, the GPS device 114, and the communication device 116, thereby controlling the flight control and attitude of the UAV 100. control. The flight control device 111 can implement flight control and various functions other than flight control, for example, by updating its firmware. Various functions described later are implemented as functions of the flight control device 111 by, for example, updating the firmware.

各種センサ112は、例えば、3軸ジャイロセンサ(角速度センサ)、3軸加速度センサ、気圧センサ、地磁気センサ(2軸、3軸)、超音波センサ等である。尚、UAV100は、必ずしも以上に示した総てのセンサを備えていなくてもよいし、更に別の種類のセンサを備えていてもよい。 The various sensors 112 are, for example, a 3-axis gyro sensor (angular velocity sensor), a 3-axis acceleration sensor, an atmospheric pressure sensor, a geomagnetic sensor (2-axis, 3-axis), an ultrasonic sensor, and the like. It should be noted that the UAV 100 may not necessarily include all of the sensors shown above, and may include other types of sensors.

EKF装置113は、各種センサ112によりリアルタイムに計測される情報(加速度、角速度等)に加え、有意な現在位置(GPS)が取得できている場合は更に現在位置(GPS)を、また、有意な現在位置(TS)が取得できている場合は更に現在位置(TS)を、所定のアルゴリズム(拡張カルマンフィルタ(EKF:Extended Kalman Filter)を用いたアルゴリズム等)に与えることにより、UAV100の現在位置(以下、「現在位置(EKF)」と称する。)を求めて出力する。 In addition to the information (acceleration, angular velocity, etc.) measured in real time by various sensors 112, the EKF device 113 further acquires the current position (GPS) if a significant current position (GPS) can be obtained, If the current position (TS) can be acquired, the current position (TS) is given to a predetermined algorithm (such as an algorithm using an extended Kalman filter (EKF)) to obtain the current position of the UAV 100 (hereinafter , referred to as "current position (EKF)") and outputs it.

GPS装置114は、所定数以上のGPS衛星から送られてくるGPS信号を受信して現在位置(GPS)を算出し、算出した現在位置(GPS)を飛行制御装置111に入力する。 The GPS device 114 receives GPS signals sent from a predetermined number or more of GPS satellites, calculates the current position (GPS), and inputs the calculated current position (GPS) to the flight control device 111 .

推力発生装置115は、動力モータおよびモータ制御装置(ESC:Electronic Speed Controller)を備える。モータ制御装置は、飛行制御装置111から送られてくる制御信号に応じて動力モータの回転を制御する。 The thrust generator 115 includes a power motor and a motor control device (ESC: Electronic Speed Controller). The motor control device controls rotation of the power motors according to control signals sent from the flight control device 111 .

通信装置116は、PC200や無線送信機(プロポ)との間での所定のプロトコルに従った双方向の無線通信を行う。無線通信の方式(変調方式、周波数、媒体(電波、光)等)は必ずしも限定されないが、例えば、2.4GHz帯や5GHz帯の周波数を用いた各種プロトコルに従ったデータ通信、映像信号/音声信号の伝送等である。 The communication device 116 performs two-way wireless communication according to a predetermined protocol with the PC 200 and a wireless transmitter (propo). Wireless communication method (modulation method, frequency, medium (radio wave, light), etc.) is not necessarily limited, but for example, data communication, video signal/audio according to various protocols using frequencies in the 2.4 GHz band and 5 GHz band signal transmission and the like.

光反射器取付部117は、例えば、光反射器50のTS300から送られてくる照射光を有効に反射することが可能な領域(以下、「反射可能域」と称する。)が自機に対して所定の角度に維持されるように光反射器50を支持する。 The light reflector mounting portion 117 has a region (hereinafter referred to as a “reflectable region”) that can effectively reflect the irradiation light sent from the TS 300 of the light reflector 50, for example. support the light reflector 50 so that it is maintained at a predetermined angle.

バッテリ118は、例えば、リチウムポリマー二次電池であり、UAV100の各構成に対して夫々を駆動させるのに必要な電力を供給する。 The battery 118 is, for example, a lithium polymer secondary battery, and supplies power necessary to drive each component of the UAV 100 .

光反射器50は、TS300から照射されるレーザ光(照射光)をTS300の方向に向けて反射する光学機器であり、例えば、360度プリズム、レトロリフレクタ、再帰反射器、再帰反射材、コーナーキューブ等である。 The light reflector 50 is an optical device that reflects the laser light (irradiation light) emitted from the TS 300 toward the direction of the TS 300. For example, a 360-degree prism, a retroreflector, a retroreflector, a retroreflector, a corner cube etc.

図3Bは、UAV100が備える主な機能を説明するブロック図である。同図に示すように、UAV100は、記憶部120、現在位置(TS)受信部130、飛行制御部140、および現在位置(EKF)送信部150の各機能を備える。これらの機能は、例えば、飛行制御装置111を構成する情報処理装置がプログラムを実行することにより実現される。 FIG. 3B is a block diagram illustrating the main functions of UAV 100. As shown in FIG. As shown in the figure, the UAV 100 has functions of a storage unit 120 , a current position (TS) reception unit 130 , a flight control unit 140 and a current position (EKF) transmission unit 150 . These functions are realized, for example, by the information processing device that constitutes the flight control device 111 executing a program.

記憶部120は、前述した現在位置(TS)を示す情報である現在位置(TS)121、前述した現在位置(GPS)を示す情報である現在位置(GPS)122、および前述した現在位置(EKF)を示す情報である現在位置(EKF)123を記憶する。 The storage unit 120 stores a current position (TS) 121 that is information indicating the current position (TS) described above, a current position (GPS) 122 that is information indicating the current position (GPS) described above, and a current position (EKF ), the current position (EKF) 123 is stored.

現在位置(TS)受信部130は、PC200から送られてくる現在位置(TS)を受信し、受信した現在位置(TS)を現在位置(TS)121として管理する。 Current position (TS) receiving section 130 receives the current position (TS) sent from PC 200 and manages the received current position (TS) as current position (TS) 121 .

飛行制御部140は、EKF装置113が出力する現在位置(EKF)に基づき自機の飛行を制御する。 The flight control unit 140 controls the flight of the aircraft based on the current position (EKF) output by the EKF device 113 .

現在位置(EKF)送信部150は、現在位置(GPS)および現在位置(EKF)のうちの少なくともいずれかをリアルタイムにPC200に送信する。 Current position (EKF) transmission unit 150 transmits at least one of the current position (GPS) and the current position (EKF) to PC 200 in real time.

図4Aは、PC200のハードウェア構成例を示すブロック図である。PC200は、情報処理装置(コンピュータ)を用いて構成され、プロセッサ201(CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等)、主記憶装置202(ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、不揮発性メモリ(NVRAM(Non Volatile RAM))等)、補助記憶装置203(SSD(Solid State Drive)、ハードディスクドライブ、光学式記憶装置(CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等))、入力装置204(キーボード、マウス、タッチパネル、記録媒体の読取装置等)、出力装置205(表示装置(LCD(Liquid Crystal Display)等)、音声出力装置(スピーカ等)等)、および通信装置206を備える。 FIG. 4A is a block diagram showing a hardware configuration example of the PC 200. As shown in FIG. The PC 200 is configured using an information processing device (computer), and includes a processor 201 (CPU (Central Processing Unit), MPU (Micro Processing Unit), etc.), a main storage device 202 (ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), etc.). Memory), nonvolatile memory (NVRAM (Non Volatile RAM)), etc.), auxiliary storage device 203 (SSD (Solid State Drive), hard disk drive, optical storage device (CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc), etc.) )), input device 204 (keyboard, mouse, touch panel, recording medium reading device, etc.), output device 205 (display device (LCD (Liquid Crystal Display), etc.), audio output device (speaker, etc.), etc.), and communication device 206.

通信装置206は、例えば、無線通信モジュール(2.4GHz帯/5GHz帯無線通信モジュール、Bluetooth(登録商標)モジュール、WiFi(登録商標)モジュール等)、有線通信モジュール(有線LANモジュール、シリアル通信モジュール(USBモジュール、RS-232Cモジュール等)等を用いて構成される。通信装置206は、UAV100との間の無線通信、およびTS300との間の通信(無線通信または有線通信)を実現する。尚、PC200には、例えば、オペレーティングシステム、ファイルシステム、DBMS(DataBase Management System)、各種アプリケーションソフトウェア等が適宜導入される。 The communication device 206 includes, for example, a wireless communication module (2.4 GHz band/5 GHz band wireless communication module, Bluetooth (registered trademark) module, WiFi (registered trademark) module, etc.), wired communication module (wired LAN module, serial communication module ( USB module, RS-232C module, etc.), etc. The communication device 206 realizes wireless communication with the UAV 100 and communication with the TS 300 (wireless communication or wired communication). For example, an operating system, a file system, a DBMS (DataBase Management System), various application software, and the like are properly installed in the PC 200 .

図4Bは、PC200が備える主な機能を説明するブロック図である。同図に示すように、PC200は、記憶部210、飛行管理部220、飛行監視制御部230、現在位置(TS)受信部240、現在位置(TS)UAV送信部245、現在位置(EKF)受信部250、および現在位置(EKF)TS送信部255の各機能を備える。これらの機能は、PC200のプロセッサ201が、主記憶装置202に格納されているプログラムを読み出して実行することにより、もしくは、PC200のハードウェアが本来的に備える機能によって実現される。 FIG. 4B is a block diagram illustrating main functions of the PC 200. As shown in FIG. As shown in the figure, the PC 200 includes a storage unit 210, a flight management unit 220, a flight monitoring control unit 230, a current position (TS) reception unit 240, a current position (TS) UAV transmission unit 245, and a current position (EKF) reception unit. 250 and current position (EKF) TS transmitter 255 . These functions are realized by the processor 201 of the PC 200 reading out and executing a program stored in the main storage device 202, or by the functions intrinsic to the hardware of the PC 200. FIG.

上記機能のうち、記憶部210は、飛行管理情報211、飛行監視情報212、現在位置(TS)213、現在位置(EKF)214、およびTS設置位置217を記憶する。飛行管理情報211は、UAV100の飛行に関する情報(飛行計画、飛行実績(飛行ログ)等)を含む。飛行監視情報212は、UAV100から送られてくる動作状態情報および飛行状態情報を含む。現在位置(TS)213は、TS300から受信し、UAV100に送信(転送)される。現在位置(EKF)214は、UAV100において取得されてUAV100から送られてくる現在位置(EKF)である。TS設置位置217は、TS300が設置されている位置(緯度、経度、高度)を示す情報を含む。TS300の設置位置は、例えば、TS300に備えられているGPS機器によって取得される。尚、TS設置位置217の内容はPC200のユーザインタフェースを介してユーザが手動で設定してもよい。 Among the above functions, the storage unit 210 stores flight management information 211 , flight monitoring information 212 , current position (TS) 213 , current position (EKF) 214 and TS installation position 217 . The flight management information 211 includes information on the flight of the UAV 100 (flight plan, flight record (flight log), etc.). Flight monitoring information 212 includes operational state information and flight state information sent from UAV 100 . Current Position (TS) 213 is received from TS 300 and transmitted (forwarded) to UAV 100 . The current position (EKF) 214 is the current position (EKF) acquired by the UAV 100 and sent from the UAV 100 . The TS installation location 217 includes information indicating the location (latitude, longitude, altitude) where the TS 300 is installed. The installation position of the TS 300 is acquired, for example, by a GPS device provided in the TS 300. Note that the contents of the TS installation position 217 may be manually set by the user via the user interface of the PC 200 .

飛行管理部220は、UAV100の飛行計画、飛行ルート、飛行実績、飛行中に行う作業や業務(撮影等)に関する情報等を飛行管理情報211として管理する。飛行管理部220は、例えば、飛行計画、飛行ルート、飛行実績、飛行中にUAV100が行う作業に関する機器の制御計画等をユーザが管理(登録、編集、削除等)するためのユーザインタフェースを提供する。 The flight management unit 220 manages the flight plan of the UAV 100, the flight route, the flight performance, and the information related to work and tasks (such as photography) performed during the flight as the flight management information 211. FIG. The flight management unit 220 provides a user interface for the user to manage (register, edit, delete, etc.) flight plans, flight routes, flight records, equipment control plans related to work performed by the UAV 100 during flight, and the like. .

飛行監視制御部230は、UAV100からテレメトリ(telemetry)方式の通信等により送られてくる前述の動作状態情報や飛行状態情報を飛行監視情報212として管理し、飛行監視情報212に基づき、UAV100の監視や制御、例えば、飛行計画に従ったUAV100の遠隔制御や飛行中の安全確保のための遠隔制御等を行う。 The flight monitoring control unit 230 manages the above-described operating state information and flight state information sent from the UAV 100 via telemetry communication or the like as flight monitoring information 212, and monitors the UAV 100 based on the flight monitoring information 212. and control, for example, remote control of the UAV 100 according to the flight plan, remote control for ensuring safety during flight, and the like.

現在位置(TS)受信部240は、TS300から有線通信または無線通信により送られてくる現在位置(TS)をリアルタイムに受信し、現在位置(TS)213として管理する。尚、UAV100がTS300の視野外に入った場合、TS300はUAV100の現在位置を測定できないが、その場合でも、現在位置(TS)受信部240は、現在位置を測定できていないことを意味する情報(エラーコード、N/A、空白等)が設定された現在位置(TS)をTS300から受信する。 A current position (TS) receiving unit 240 receives the current position (TS) sent from the TS 300 via wired or wireless communication in real time and manages it as a current position (TS) 213 . In addition, when the UAV 100 enters the field of view of the TS 300, the TS 300 cannot measure the current position of the UAV 100, but even in that case, the current position (TS) receiving unit 240 cannot measure the current position. Receives the current position (TS) in which (error code, N/A, blank, etc.) is set from the TS 300 .

現在位置(TS)UAV送信部245は、現在位置(TS)受信部240がTS300から受信した現在位置(TS)をUAV100に送信(転送)する。尚、現在位置(TS)受信部240がTS300から現在位置(TS)を受信してから現在位置(TS)UAV送信部245がUAV100に現在位置(TS)を送信(転送)するまでの時間は、UAV100の飛行に支障が生じない程度に十分に短いものとする。 Current position (TS) UAV transmission unit 245 transmits (transfers) to UAV 100 the current position (TS) received from TS 300 by current position (TS) reception unit 240 . The time from the current position (TS) reception unit 240 receiving the current position (TS) from the TS 300 to the current position (TS) UAV transmission unit 245 transmitting (transferring) the current position (TS) to the UAV 100 is , is sufficiently short so as not to interfere with the flight of the UAV 100.

現在位置(EKF)受信部250は、UAV100から現在位置(EKF)をリアルタイムに受信し、受信した現在位置(EKF)を現在位置(EKF)214として管理する。現在位置(EKF)受信部250は、例えば、飛行監視制御部230がテレメトリ方式の通信等によってUAV100から取得する情報から現在位置(EKF)を取得してもよい。 A current position (EKF) receiving unit 250 receives the current position (EKF) from the UAV 100 in real time and manages the received current position (EKF) as the current position (EKF) 214 . The current position (EKF) receiving unit 250 may acquire the current position (EKF) from information acquired from the UAV 100 by the flight monitoring control unit 230 through telemetry communication or the like, for example.

現在位置(EKF)TS送信部255は、現在位置(EKF)受信部250がUAV100から受信した現在位置(EKF)と、当該現在位置(EKF)に基づきUAV100を追尾する旨の指示(以下、「追尾指示」と称する。)とを、TS300に送信する。追尾指示は、例えば、自動追尾停止命令、位置合わせ命令(水平、垂直方向の照射光の方向調整を指示する命令)、および自動追尾再開命令の実行を順に指示する内容を含む。現在位置(EKF)TS送信部255は、UAV100から受信した現在位置(EKF)をTS300に送信するにあたり、当該現在位置(EKF)を、TS設置位置217を用いて、TS300における(自TSが用いている)座標系で表した情報に変換する。尚、この座標変換は、TS300側で行うようにしてもよい。 The current position (EKF) TS transmission unit 255 is the current position (EKF) received from the UAV 100 by the current position (EKF) reception unit 250 and an instruction to track the UAV 100 based on the current position (EKF) (hereinafter referred to as " tracking instruction”) is transmitted to the TS 300. The tracking instruction includes, for example, instructions for sequentially executing an automatic tracking stop instruction, an alignment instruction (an instruction to adjust the direction of the irradiation light in the horizontal and vertical directions), and an automatic tracking restart instruction. When transmitting the current position (EKF) received from UAV 100 to TS 300, current position (EKF) TS transmission section 255 uses TS installation position 217 to transmit the current position (EKF) to TS 300 (used by own TS). information expressed in a coordinate system). Note that this coordinate conversion may be performed on the TS 300 side.

図5Aに、TS300の構成を説明するブロック図を、図5Bに、TS300が備える主な機能を説明するブロック図を、図5Cに、TS300の外観の一例(TS300を正面方向から眺めた図)を示す。 FIG. 5A is a block diagram explaining the configuration of the TS 300, FIG. 5B is a block diagram explaining the main functions of the TS 300, and FIG. indicates

図5A、図5Cに示すように、TS300は、マイコン301(CPU、MPU等)、記憶装置302(ROM、RAM、不揮発性メモリ等)、ユーザインタフェース303(キーボード、タッチパネル、表示装置(LCD(Liquid Crystal Display)等)、音声出力装置(スピーカ等)等)、通信装置304、光波測距儀305、セオドライト306(theodolite)、および自動追尾機構317を備える。 As shown in FIGS. 5A and 5C, the TS 300 includes a microcomputer 301 (CPU, MPU, etc.), a storage device 302 (ROM, RAM, non-volatile memory, etc.), a user interface 303 (keyboard, touch panel, display device (LCD (Liquid crystal display, etc.), an audio output device (speaker, etc.), a communication device 304 , a light wave range finder 305 , a theodolite 306 (theodolite), and an automatic tracking mechanism 317 .

通信装置304は、無線通信モジュール(Bluetooth(登録商標)モジュール、WiFi(登録商標)モジュール等)、有線通信モジュール(有線LANモジュール、シリアル通信モジュール(USBモジュール、RS-232Cモジュール等))等を用いて構成され、飛行監視制御部230との間の通信(無線通信または有線通信)を行う。 The communication device 304 uses a wireless communication module (Bluetooth (registered trademark) module, WiFi (registered trademark) module, etc.), a wired communication module (wired LAN module, serial communication module (USB module, RS-232C module, etc.)), etc. , and performs communication (wireless communication or wired communication) with the flight monitoring control unit 230 .

光波測距儀305は、照射光(レーザ光)を対象物に照射して当該照射光の対象物からの反射光を受光し、照射光と反射光の位相差や時間差に基づき光反射器50までの距離を計測する。 The light wave rangefinder 305 irradiates an object with irradiation light (laser light), receives the reflected light of the irradiation light from the object, and uses the optical reflector 50 based on the phase difference and time difference between the irradiation light and the reflected light. Measure the distance to

セオドライト306は、望遠鏡や球心望遠鏡、角度表示器等を用いて構成され、対象物(光反射器50)の水平面並びに垂直面における角度を計測する。 The theodolite 306 is configured using a telescope, a spherical telescope, an angle indicator, etc., and measures the angle of the object (light reflector 50) in the horizontal and vertical planes.

マイコン301は、光波測距儀305により計測された対象物までの距離と、セオドライト306により計測された対象物の水平面並びに垂直面における角度に基づき対象物の現在位置(対象物の現在位置を絶対座標や相対座標で表した情報)を求める。また、マイコン301は、上記現在位置を、ユーザインタフェース303を介してユーザに提供する。 Based on the distance to the object measured by the optical rangefinder 305 and the angles of the object in the horizontal and vertical planes measured by the theodolite 306, the microcomputer 301 determines the current position of the object (the current position of the object in absolute terms). information expressed in coordinates or relative coordinates). The microcomputer 301 also provides the user with the current position via the user interface 303 .

自動追尾機構317は、光波測距儀305が照射する照射光の方向(もしくは反射光の受光窓(受光レンズ)の光軸の方向が、対象物である飛行中のUAV100(光反射器50)の方向を常に向いているように制御(自動視準および自動追尾)するための回転機構(制御モータ、当該制御モータを制御する電子部品等)を含む。 The automatic tracking mechanism 317 detects that the direction of the irradiation light emitted by the optical rangefinder 305 (or the direction of the optical axis of the light receiving window (light receiving lens) for the reflected light) is the target object, the UAV 100 (light reflector 50) in flight. It includes a rotation mechanism (control motor, electronic components for controlling the control motor, etc.) for controlling (automatic collimation and automatic tracking) so that it always faces the direction of .

図5Bに示すように、TS300は、記憶部310、現在位置(TS)生成部320、現在位置(TS)送信部325、現在位置(EKF)受信部330、および自動追尾機構制御部340の各機能を備える。これらの機能は、例えば、マイコン301が、記憶装置302に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。 As shown in FIG. 5B, the TS 300 includes a storage unit 310, a current position (TS) generator 320, a current position (TS) transmitter 325, a current position (EKF) receiver 330, and an automatic tracking mechanism controller 340. It has functions. These functions are realized, for example, by the microcomputer 301 reading and executing programs stored in the storage device 302 .

同図に示すように、記憶部310は、現在位置(TS)311および現在位置(EKF)312を記憶する。 As shown in the figure, storage unit 310 stores current position (TS) 311 and current position (EKF) 312 .

現在位置(TS)生成部320は、マイコン301が求めたUAV100の現在位置を現在位置(TS)311として管理する。 A current position (TS) generator 320 manages the current position of the UAV 100 obtained by the microcomputer 301 as a current position (TS) 311 .

現在位置(TS)送信部325は、現在位置(TS)生成部320が取得した現在位置(TS)311を、通信装置304を介してリアルタイムにPC200に送信する。 A current position (TS) transmission unit 325 transmits the current position (TS) 311 acquired by the current position (TS) generation unit 320 to the PC 200 in real time via the communication device 304 .

現在位置(EKF)受信部330は、PC200からリアルタイムに送られてくる現在位置(EKF)を受信し、受信した現在位置(EKF)を現在位置(EKF)312として管理する。 A current position (EKF) receiving unit 330 receives the current position (EKF) sent in real time from the PC 200 and manages the received current position (EKF) as the current position (EKF) 312 .

自動追尾機構制御部340は、例えば、UAV100がTS300の視野外に入ることにより現在位置(TS)生成部320がUAV100の位置を測定できなくなった場合に、現在位置(EKF)受信部330がPC200から受信する現在位置(EKF)に基づきTS300の向き(照射光を照射する方向)を制御し、UAV100の追尾を継続する。これにより、UAV100がTS300の視野内に再び入った際、TS300は直ちにUAV100の位置(現在位置(TS))の測定を開始することができ、現在位置(TS)に基づくUAV100の飛行制御を直ちに再開することができる。 For example, when the current position (TS) generation unit 320 cannot measure the position of the UAV 100 because the UAV 100 is out of the field of view of the TS 300, the automatic tracking mechanism control unit 340 causes the current position (EKF) reception unit 330 to Based on the current position (EKF) received from , the direction of TS 300 (the direction in which the irradiation light is emitted) is controlled, and tracking of UAV 100 is continued. As a result, when the UAV 100 re-enters the field of view of the TS 300, the TS 300 can immediately start measuring the position of the UAV 100 (current position (TS)), and immediately control the flight of the UAV 100 based on the current position (TS). can be resumed.

続いて、位置測定システム1の各構成(UAV100、PC200、TS300)の主な動作について順に説明する。 Next, main operations of each configuration (UAV 100, PC 200, TS 300) of the position measurement system 1 will be described in order.

図6は、UAV100が行う主な処理(以下、「飛行制御処理S600」と称する。)を説明するフローチャートである。以下、同図とともに飛行制御処理S600について説明する。尚、飛行制御処理S600において、UAV100の現在位置(EKF)送信部150は、PC200の飛行監視制御部230による監視制御等のため、PC200に対して常に現在位置(EKF)をリアルタイムに送信しているものとする。 FIG. 6 is a flowchart for explaining main processing performed by the UAV 100 (hereinafter referred to as "flight control processing S600"). The flight control processing S600 will be described below with reference to FIG. In the flight control process S600, the current position (EKF) transmission unit 150 of the UAV 100 constantly transmits the current position (EKF) to the PC 200 in real time for monitoring control by the flight monitoring control unit 230 of the PC 200. It is assumed that there is

同図に示すように、飛行制御部140は、PC200や無線送信器(プロポ)から離陸を指示する信号(モータ駆動指令等)を受信すると、UAV100を離陸させる(S611)。 As shown in the figure, when the flight control unit 140 receives a takeoff instruction signal (motor drive command, etc.) from the PC 200 or radio transmitter (propo), it causes the UAV 100 to take off (S611).

続いて、各種センサ112により取得される情報のうち、EKF装置113が現在位置の算出に利用可能な情報(3軸加速度センサや3軸ジャイロセンサ(角速度センサ)が出力する情報等)がEKF装置113に入力される(S612)。 Subsequently, among the information acquired by the various sensors 112, information that can be used by the EKF device 113 to calculate the current position (information output by a 3-axis acceleration sensor or a 3-axis gyro sensor (angular velocity sensor), etc.) is 113 (S612).

続いて、飛行制御部140は、現在位置(TS)受信部130がPC200から有意な現在位置(TS)をリアルタイムに受信しているか否かを判定する(S613)。飛行制御部140は、上記判定を、例えば、現在、十分な受信電界強度でPC200と通信を行えているか否か、現在位置(TS)に有意な位置情報(エラーコードやN/A、空白等でない、TS300が実際に測定したUAV100の位置(緯度、経度、高度)を示す情報)が含まれているか否かを判定することにより行う。PC200から有意な現在位置(TS)をリアルタイムに受信できている場合(S613:YES)、処理はS614に進む。PC200から有意な現在位置(TS)を受信できていない場合(S613:NO)、処理はS615に進む。 Subsequently, the flight control unit 140 determines whether the current position (TS) receiving unit 130 is receiving a significant current position (TS) from the PC 200 in real time (S613). The flight control unit 140 makes the above determination, for example, whether or not communication with the PC 200 is currently possible with sufficient received electric field strength, position information significant to the current position (TS) (error code, N/A, blank, etc.). This is done by determining whether or not information indicating the position (latitude, longitude, altitude) of the UAV 100 actually measured by the TS 300 is included. If a significant current position (TS) has been received from the PC 200 in real time (S613: YES), the process proceeds to S614. If no significant current position (TS) has been received from the PC 200 (S613: NO), the process proceeds to S615.

S614では、飛行制御部140は、現在位置(TS)受信部130がリアルタイムに受信している有意な現在位置(TS)を、EKF装置113に入力する。 In S<b>614 , the flight control unit 140 inputs the significant current position (TS) received by the current position (TS) receiving unit 130 in real time to the EKF device 113 .

S615では、飛行制御部140は、GPS装置114が、当該UAV100の飛行制御に必要な精度の現在位置(GPS)を取得できているか否かを判定する。飛行制御部140は、上記判定を、例えば、GPS装置114が、当該UAV100の飛行制御に必要な精度を確保可能な数以上の数のGPS衛星からGPS信号を受信できているか否かに基づき行う。飛行制御部140が、GPS装置114が、当該UAV100の飛行制御に必要な精度の現在位置(GPS)を受信できていると判定した場合(S615:YES)、処理はS616に進み、受信できていないと判定した場合(S615:NO)、処理はS617に進む。 In S<b>615 , the flight control unit 140 determines whether the GPS device 114 has acquired the current position (GPS) with accuracy required for flight control of the UAV 100 . The flight control unit 140 makes the above determination, for example, based on whether the GPS device 114 is able to receive GPS signals from a number of GPS satellites equal to or greater than the number capable of ensuring the accuracy required for the flight control of the UAV 100. . When the flight control unit 140 determines that the GPS device 114 can receive the current position (GPS) with the accuracy required for the flight control of the UAV 100 (S615: YES), the process proceeds to S616. If it is determined that there is no (S615: NO), the process proceeds to S617.

S616では、飛行制御部140は、GPS装置114が出力する現在位置(GPS)を、EKF装置113に入力する。 In S<b>616 , the flight control unit 140 inputs the current position (GPS) output by the GPS device 114 to the EKF device 113 .

S617では、飛行制御部140は、EKF装置113が出力する現在位置(EKF)に基づき、UAV100の飛行制御を行う。 In S<b>617 , the flight control unit 140 performs flight control of the UAV 100 based on the current position (EKF) output by the EKF device 113 .

S618では、飛行制御部140は、飛行制御処理S600の停止を指示する操作(例えば、電源オフを指示する操作)が行われたか否かを判定する。飛行制御部140が、飛行制御処理S600の停止を指示する操作が行われていないと判定した場合(S618:NO)、処理はS612に戻る。飛行制御部140が、飛行制御処理S600の停止を指示する操作が行われたと判定した場合(S618:YES)、飛行制御部140は、自機の電源をオフする等して飛行制御処理S600を終了する。 In S618, the flight control unit 140 determines whether or not an operation instructing to stop the flight control process S600 (for example, an operation instructing power off) has been performed. When the flight control unit 140 determines that an operation instructing to stop the flight control process S600 has not been performed (S618: NO), the process returns to S612. When the flight control unit 140 determines that an operation to instruct the stop of the flight control process S600 has been performed (S618: YES), the flight control unit 140 turns off the power of the own aircraft, and terminates the flight control process S600. finish.

図7は、PC200が行う主な処理(以下、「現在位置転送処理S700」と称する。)を説明するフローチャートである。以下、同図とともに現在位置転送処理S700について説明する。 FIG. 7 is a flowchart for explaining main processing performed by the PC 200 (hereinafter referred to as "current position transfer processing S700"). The current position transfer processing S700 will be described below with reference to FIG.

同図に示すように、PC200は、所定の起動操作が行われると、現在位置転送処理S700を開始する(S711)。 As shown in the figure, when a predetermined activation operation is performed, the PC 200 starts the current position transfer processing S700 (S711).

続いて、PC200の現在位置(TS)受信部240が、有意な現在位置(TS)をTS300からリアルタイムに受信できているか否かを判定する(S712)。現在位置(TS)受信部240は、上記判定を、例えば、現在位置(TS)に有意な位置情報(エラーコードやN/A、空白等でない、TS300が実際に測定したUAV100の位置(緯度、経度、高度)を示す情報)が含まれているか否かを判定することにより行う。現在位置(TS)受信部240が、有意な現在位置(TS)をTS300からリアルタイムに受信できていると判定した場合(S712:YES)、処理はS713に進み、有意な現在位置(TS)をTS300からリアルタイムに受信できていないと判定した場合(S712:NO)、処理はS721に進む。 Subsequently, the current position (TS) receiving unit 240 of PC 200 determines whether or not the significant current position (TS) can be received from TS 300 in real time (S712). The current position (TS) receiving unit 240 makes the above determination, for example, the position of the UAV 100 actually measured by the TS 300 (latitude, This is done by determining whether information indicating longitude, altitude) is included. If the current position (TS) receiving unit 240 determines that the significant current position (TS) can be received from the TS 300 in real time (S712: YES), the process proceeds to S713, and the significant current position (TS) is If it is determined that real-time reception from the TS 300 is not possible (S712: NO), the process proceeds to S721.

S713では、現在位置(TS)UAV送信部245が、TS300から受信した現在位置(TS)をUAV100に送信(転送)する。その後、処理はS730に進む。 In S<b>713 , the current position (TS) UAV transmission unit 245 transmits (transfers) the current position (TS) received from TS 300 to UAV 100 . After that, the process proceeds to S730.

S721では、現在位置(EKF)受信部250が、UAV100から有意な現在位置(EKF)をリアルタイムに受信できているか否かを判定する。現在位置(EKF)受信部250は、上記判定を、例えば、現在、十分な受信電界強度でUAV100と通信を行えているか否か、現在位置(EKF)に有意な位置情報(エラーコードやN/A、空白等でない、UAV100の位置(緯度、経度、高度)を示す情報)が含まれているか否か等を判定することにより行う。現在位置(EKF)受信部250が、UAV100から有意な現在位置(EKF)をリアルタイムに受信できていると判定した場合(S721:YES)、処理はS722に進み、有意な現在位置(EKF)をリアルタイムに受信できていないと判定した場合(S712:NO)、処理はS730に進む。 In S721, the current position (EKF) reception unit 250 determines whether or not a significant current position (EKF) can be received from the UAV 100 in real time. The current position (EKF) receiving unit 250 makes the above determination, for example, whether or not communication with the UAV 100 is currently possible with sufficient received electric field strength, position information (error code, N/ A: This is done by determining whether or not information indicating the position (latitude, longitude, altitude) of the UAV 100 that is not blank or the like is included. If the current position (EKF) receiving unit 250 determines that the significant current position (EKF) can be received from the UAV 100 in real time (S721: YES), the process proceeds to S722, and the significant current position (EKF) is received. If it is determined that the real-time reception is not possible (S712: NO), the process proceeds to S730.

S722では、現在位置(EKF)TS送信部255が、UAV100からリアルタイムに受信している現在位置(EKF)と、当該現在位置(EKF)に基づくUAV100の追尾を指示する情報(以下、「追尾指示(EKF)」と称する。)とを、TS300に送信する。追尾指示(EKF)は、例えば、自動追尾停止命令、位置合わせ命令(水平、垂直方向の照射光の方向調整を指示する命令)、および自動追尾再開命令の実行を順に指示する内容を含む。このとき、現在位置(EKF)TS送信部255は、UAV100から受信した現在位置(EKF)をTS300に送信するにあたり、当該現在位置(EKF)を、TS設置位置217を用いて、TS300における(当該TS300が用いている)座標系で表した情報に変換する。その後、処理はS730に進む。 In S722, the current position (EKF) TS transmission unit 255 receives the current position (EKF) received from the UAV 100 in real time and information for instructing tracking of the UAV 100 based on the current position (EKF) (hereinafter referred to as "tracking instruction (EKF)”) to the TS 300. The tracking instruction (EKF) includes, for example, instructions for sequentially executing an automatic tracking stop instruction, an alignment instruction (instruction for adjusting the direction of irradiation light in the horizontal and vertical directions), and an automatic tracking restart instruction. At this time, when transmitting the current position (EKF) received from UAV 100 to TS 300, current position (EKF) TS transmission unit 255 transmits the current position (EKF) to TS 300 using TS installation position 217 (the corresponding TS 300 uses the coordinate system). After that, the process proceeds to S730.

S730では、PC200は、現在位置転送処理S700の停止を指示する操作が行われたか否かを判定する。PC200が、現在位置転送処理S700の停止を指示する操作が行われていないと判定した場合(S730:NO)、処理はS712に戻る。PC200が、現在位置転送処理S700の停止を指示する操作が行われたと判定した場合(S730:YES)、PC200は、現在位置転送処理S700を終了する。 At S730, the PC 200 determines whether or not an operation has been performed to instruct to stop the current position transfer processing S700. When the PC 200 determines that an operation instructing to stop the current position transfer process S700 has not been performed (S730: NO), the process returns to S712. When PC 200 determines that an operation instructing to stop current position transfer processing S700 has been performed (S730: YES), PC 200 ends current position transfer processing S700.

図8は、TS300が、UAV100を追尾しつつ、UAV100の現在位置をリアルタイムに取得(測定)してPC200に送信する処理(以下、「現在位置取得追尾処理S800」と称する。)を説明するフローチャートである。以下、同図とともに現在位置取得追尾処理S800について説明する。 FIG. 8 is a flowchart for explaining the process of TS 300 tracking UAV 100, acquiring (measuring) the current position of UAV 100 in real time, and transmitting the current position to PC 200 (hereinafter referred to as "current position acquisition and tracking process S800"). is. The current position acquisition and tracking process S800 will be described below with reference to FIG.

同図に示すように、TS300は、所定の起動操作が行われると、現在位置取得追尾処理S800を開始する(S811)。 As shown in the figure, when a predetermined activation operation is performed, the TS 300 starts the current position acquisition tracking process S800 (S811).

続いて、TS300の現在位置(TS)生成部320が、UAV100の現在位置を取得(測定)して現在位置(TS)を生成する(S812)。尚、現在位置(TS)生成部320は、UAV100がTS300の視野内に存在しているとき(UAV100から反射光を受光できているとき)は、測定した値を設定した有意な現在位置(TS)を生成し、一方、UAV100がTS300の視野外に存在しているとき(UAV100から反射光を受光できていないとき)は、エラーコード、N/A、空白等を設定した現在位置(TS)を取得(生成)する。 Subsequently, the current position (TS) generator 320 of the TS 300 acquires (measures) the current position of the UAV 100 and generates the current position (TS) (S812). Note that the current position (TS) generator 320 generates a significant current position (TS ), and on the other hand, when the UAV 100 exists outside the field of view of the TS 300 (when the reflected light cannot be received from the UAV 100), the current position (TS) set with an error code, N/A, blank, etc. to obtain (generate)

続いて、現在位置(TS)送信部325が、現在位置(TS)生成部320が取得(生成)した現在位置(TS)をPC200に送信する(S813)。 Subsequently, the current position (TS) transmission unit 325 transmits the current position (TS) acquired (generated) by the current position (TS) generation unit 320 to the PC 200 (S813).

続いて、現在位置(EKF)受信部330が、PC200から現在位置(EKF)と追尾指示を受信しているか否かを判定する(S814)。現在位置(EKF)受信部330が、現在位置(EKF)と追尾指示(EKF)を受信していると判定した場合(S814:YES)、処理はS815に進み、現在位置(EKF)および追尾指示(EKF)を受信していないと判定した場合(S814:NO)、処理はS816に進む。 Subsequently, the current position (EKF) receiving unit 330 determines whether or not the current position (EKF) and tracking instruction are received from the PC 200 (S814). If the current position (EKF) receiving unit 330 determines that it has received the current position (EKF) and the tracking instruction (EKF) (S814: YES), the process proceeds to S815. If it is determined that (EKF) has not been received (S814: NO), the process proceeds to S816.

S815では、自動追尾機構制御部340が、現在位置(EKF)受信部330が受信した現在位置(EKF)に基づき、自動追尾機構317を制御(照射光の出射方向がUAV100の方向を向くよう制御)する。その後、処理はS816に進む。 In S815, the automatic tracking mechanism control unit 340 controls the automatic tracking mechanism 317 based on the current position (EKF) received by the current position (EKF) receiving unit 330 (controls so that the irradiation light is emitted in the direction of the UAV 100). )do. After that, the process proceeds to S816.

S816では、TS300は、現在位置取得追尾処理S800の停止を指示する操作が行われたか否かを判定する。TS300が、現在位置取得追尾処理S800の停止を指示する操作が行われていないと判定した場合(S816:NO)、処理はS712に戻る。TS300が、現在位置取得追尾処理S800の停止を指示する操作が行われたと判定した場合(S816:YES)、TS300は現在位置取得追尾処理S800を終了する。 In S816, the TS 300 determines whether or not an operation has been performed to instruct to stop the current position acquisition/tracking process S800. When the TS 300 determines that an operation to instruct the stop of the current position acquisition/tracking process S800 has not been performed (S816: NO), the process returns to S712. When the TS 300 determines that an operation instructing to stop the current position acquisition and tracking process S800 has been performed (S816: YES), the TS 300 ends the current position acquisition and tracking process S800.

図9は、以上に説明した第1実施形態の位置測定システム1を橋梁の点検業務に適用した例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing an example in which the position measurement system 1 of the first embodiment described above is applied to bridge inspection work.

同図に示すように、この例では、UAV100は、第1橋脚911の近傍から離陸した後、橋桁910に沿って第2橋脚912まで移動する。この間、UAV100は常にTS300の視野内に存在しており、TS300から有意な現在位置(TS)がPC200からリアルタイムにUAV100に送信される(図6のS613:YES,S614、図7のS712:YES,S713、図8のS812,S813)。 As shown in the figure, in this example, the UAV 100 takes off from near the first pier 911 and then moves along the bridge girder 910 to the second pier 912 . During this time, the UAV 100 always exists within the field of view of the TS 300, and the significant current position (TS) from the TS 300 is transmitted from the PC 200 to the UAV 100 in real time (S613 in FIG. 6: YES, S614, S712 in FIG. 7: YES , S713, S812, S813 in FIG. 8).

続いて、UAV100は、第2橋脚912に到達し、TS300に対して第2橋脚912の裏側となる位置に進んでTS300の視野外に入る。これによりTS300からPC200に対して有意な現在位置(TS)が送信されなくなるが、PC200がUAV100から有意な現在位置(EKF)を受信できていれば、PC200は、UAV100から受信している現在位置(EKF)をTS300に送信(転送)する(図6のS617、図7のS712:NO,S721:YES,S722)。そして、TS300は、PC200から転送されてくる現在位置(EKF)に基づき、UAV100を追尾する(図8のS814:YES,S815)。 Subsequently, UAV 100 reaches second pier 912 , moves to a position behind second pier 912 with respect to TS 300 , and goes out of the field of view of TS 300 . As a result, a significant current position (TS) is no longer transmitted from TS 300 to PC 200, but if PC 200 can receive a significant current position (EKF) from UAV 100, PC 200 receives the current position from UAV 100. (EKF) is sent (transferred) to the TS 300 (S617 in FIG. 6, S712 in FIG. 7: NO, S721: YES, S722). Then, TS 300 tracks UAV 100 based on the current position (EKF) transferred from PC 200 (S814: YES, S815 in FIG. 8).

続いて、UAV100が、第2橋脚912の裏側を抜けて再びTS300の視野内に入るが、UAV100がTS300の視野外に入った後もTS300は継続して現在位置(EKF)に基づきUAV100を追尾していたので、UAV100の方向に直ちに照射光を出射することができる。そのため、UAV100は、有意な現在位置(TS)の測定を直ちに開始してUAV100への現在位置(TS)の提供を再開することができる(図6のS612:YES,S613、図7のS712:YES,S713、図8のS812,S813)。 Subsequently, the UAV 100 passes through the back side of the second pier 912 and enters the field of view of the TS 300 again, but even after the UAV 100 has entered the field of view of the TS 300, the TS 300 continues to track the UAV 100 based on the current position (EKF). Therefore, the irradiation light can be immediately emitted in the direction of the UAV 100 . Therefore, the UAV 100 can immediately start measuring the significant current position (TS) and resume providing the current position (TS) to the UAV 100 (S612 in FIG. 6: YES, S613, S712 in FIG. 7: YES, S713, S812, S813 in FIG. 8).

このように、第1実施形態の位置測定システム1によれば、UAV100が飛行中にTS300の視野外に入った場合でも、TS300は、PC200を経由してUAV100から提供される現在位置(EKF)に基づきUAV100の追尾を継続するので、UAV100が再びTS300の視野内に入ったときに現在位置(TS)の測定を直ちに再開することができる。そのため、UAV100が視野外に存在する期間において現在位置(EKF)の精度が確保されている限り、UAV100がTS300の視野外に入る前の期間、視野外に存在する期間、および視野内に再び入った後の期間の各期間を通じて、UAV100を安定して継続的に飛行させることができる。 As described above, according to the position measurement system 1 of the first embodiment, even if the UAV 100 is out of the field of view of the TS 300 during flight, the TS 300 can detect the current position (EKF) provided from the UAV 100 via the PC 200. Since tracking of the UAV 100 is continued based on , measurement of the current position (TS) can be resumed immediately when the UAV 100 enters the field of view of the TS 300 again. Therefore, as long as the accuracy of the current position (EKF) is ensured while the UAV 100 is out of the field of view, the period before the UAV 100 enters the field of view of the TS 300, the period of the field of view, and the field of view again. The UAV 100 can be stably and continuously flown through each subsequent period.

また、TS300が様々な要因(TS300と光反射器50との間を遮蔽物が通過した場合、突風によりUAV100の位置や姿勢が急に変化した場合、UAV100の移動が早い等)でUAV100をロストした場合でも、ロストしている期間において現在位置(EKF)の精度が確保されている限り、TS300はUAV100を追尾することができる。そのため、TS300はロスト後、直ちにUAVの現在位置(TS)の測定を再開することができ、UAV100を安定して継続的に飛行させることができる。 In addition, TS 300 loses UAV 100 due to various factors (when a shielding object passes between TS 300 and light reflector 50, when the position or attitude of UAV 100 suddenly changes due to a gust, when UAV 100 moves quickly, etc.) Even in such a case, the TS 300 can track the UAV 100 as long as the accuracy of the current position (EKF) is ensured during the lost period. Therefore, the TS 300 can immediately resume measuring the current position (TS) of the UAV after being lost, and the UAV 100 can be stably and continuously flown.

[第2実施形態]
図10に、第2実施形態の位置測定システム2の概略的な構成を示している。同図に示すように、位置測定システム2は、UAV100、2つの飛行監視制御装置(以下、夫々「PC200a」、「PC200b」と称する。)、および2つのトータルステーション(以下、夫々「TS300a」、「TS300b」と称する。)を含む。
[Second embodiment]
FIG. 10 shows a schematic configuration of the position measurement system 2 of the second embodiment. As shown in the figure, the positioning system 2 includes a UAV 100, two flight monitoring and control devices (hereinafter referred to as "PC200a" and "PC200b" respectively), and two total stations (hereinafter referred to as "TS300a" and "TS300a" respectively). TS300b”).

以下の説明において、PC200aに対してTS300aのことを「自TS」と称し、PC200aに対してTS300bのことを「他TS」と称する。同様に、PC200bに対してTS300aのことを「他TS」と称し、PC200bに対してTS300bのことを「自TS」と称する。 In the following description, TS 300a is referred to as "own TS" with respect to PC 200a, and TS 300b is referred to as "other TS" with respect to PC 200a. Similarly, TS 300a is referred to as "other TS" with respect to PC 200b, and TS 300b is referred to as "own TS" with respect to PC 200b.

また以下の説明において、TS300aに対してPC200aのことを「自PC」と称し、TS300aに対してPC200bのことを「他PC」と称する。同様に、TS300bに対してPC200aのことを「他PC」と称し、TS300bに対してPC200bのことを「自PC」と称する。 Further, in the following description, the PC 200a is referred to as the "own PC" with respect to the TS 300a, and the PC 200b is referred to as the "other PC" with respect to the TS 300a. Similarly, the PC 200a is referred to as the "other PC" with respect to the TS 300b, and the PC 200b is referred to as the "own PC" with respect to the TS 300b.

また以下の説明において、PC200aに対してPC200bのことを「他PC」と称し、PC200bに対してPC200aのことを「他PC」と称する。 Further, in the following description, the PC 200b is referred to as the "other PC" relative to the PC 200a, and the PC 200a is referred to as the "other PC" relative to the PC 200b.

図11Aは、第2実施形態のUAV100が備える主な構成を説明するブロック図である。第2実施形態のUAV100の基本的な構成は第1実施形態のUAV100と同様であるが、第2実施形態のUAV100の通信装置116は、PC200aおよびPC200bの双方と無線通信を行うことができる。 FIG. 11A is a block diagram explaining the main configuration of the UAV 100 of the second embodiment. The basic configuration of the UAV 100 of the second embodiment is similar to that of the UAV 100 of the first embodiment, but the communication device 116 of the UAV 100 of the second embodiment can wirelessly communicate with both the PC 200a and the PC 200b.

図11Bは、第2実施形態のUAV100が備える主な機能を説明するブロック図である。第2実施形態のUAV100の機能は第1実施形態のUAV100の機能と基本的に同様であるが、第2実施形態のUAV100の現在位置(TS)受信部130は、PC200aまたはPC200bから現在位置(TS)を受信する。また、第2実施形態のUAV100の現在位置(EKF)送信部150は、PC200aおよびPC200bに現在位置(EKF)を送信する。 FIG. 11B is a block diagram illustrating main functions of the UAV 100 of the second embodiment. The function of the UAV 100 of the second embodiment is basically the same as the function of the UAV 100 of the first embodiment, but the current position (TS) receiver 130 of the UAV 100 of the second embodiment receives the current position ( TS). Also, the current position (EKF) transmitter 150 of the UAV 100 of the second embodiment transmits the current position (EKF) to the PCs 200a and 200b.

図12Aは、第2実施形態のPC200a,200bが備える主な構成を説明するブロック図である。第2実施形態のPC200a,200bの基本的な構成は第1実施形態のPC200と同様であるが、第2実施形態のPC200aの通信装置206とPC200bの通信装置206は、互いに双方向通信(有線通信または無線通信)を行うことができる。 FIG. 12A is a block diagram illustrating the main configuration of PCs 200a and 200b of the second embodiment. The basic configuration of the PCs 200a and 200b of the second embodiment is the same as that of the PC 200 of the first embodiment. communication or wireless communication).

図12Bは、第2実施形態のPC200a,200bが備える主な機能を説明するブロック図である。第2実施形態のPC200a,200bの機能は第1実施形態のPC200a,200bの機能と基本的に同様であるが、第2実施形態のPC200a,200bの記憶部210は、自TSから受信した現在位置(TS)である現在位置(自TS)213aと、他TSから受信した現在位置(TS)である現在位置(他TS)213bを記憶する。 FIG. 12B is a block diagram illustrating main functions of the PCs 200a and 200b of the second embodiment. The functions of the PCs 200a and 200b of the second embodiment are basically the same as the functions of the PCs 200a and 200b of the first embodiment. A current position (own TS) 213a, which is a position (TS), and a current position (other TS) 213b, which is a current position (TS) received from another TS, are stored.

また、第2実施形態のPC200a,200bは、現在位置(TS)を自TSから受信する現在位置(自TS)受信部240aと、現在位置(TS)を他TSから受信する現在位置(他TS)受信部240bとを備える。 In addition, the PCs 200a and 200b of the second embodiment include a current position (own TS) receiving unit 240a that receives the current position (TS) from the own TS, and a current position (other TS) receiving unit 240a that receives the current position (TS) from another TS. ) and a receiving unit 240b.

また、第2実施形態のPC200a,200bは、現在位置(EKF)受信部250がUAV100から受信した現在位置(EKF)と、当該現在位置(EKF)に基づきUAV100を追尾する旨の指示(以下、「追尾指示(EKF)」と称する。)とを、TS300に送信(転送)する、現在位置(EKF)自TS送信部255aを備える。追尾指示(EKF)は、例えば、自動追尾停止命令、位置合わせ命令(水平、垂直方向の照射光の方向調整を指示する命令)、および自動追尾再開命令の実行を順に指示する内容を含む。現在位置(EKF)自TS送信部255aは、UAV100から受信した現在位置(EKF)を自TSに送信するにあたり、当該現在位置(EKF)を、TS設置位置217を用いて、自TSにおける(自TSが用いている)座標系で表した情報に変換する。尚、この座標系の変換は自TS側で行ってもよい。 In addition, the PCs 200a and 200b of the second embodiment provide the current position (EKF) received from the UAV 100 by the current position (EKF) receiving unit 250, and an instruction to track the UAV 100 based on the current position (EKF) (hereinafter referred to as A current position (EKF) own TS transmission unit 255 a is provided for transmitting (transferring) a "tracking instruction (EKF)" to the TS 300 . The tracking instruction (EKF) includes, for example, instructions for sequentially executing an automatic tracking stop instruction, an alignment instruction (instruction for adjusting the direction of irradiation light in the horizontal and vertical directions), and an automatic tracking restart instruction. When transmitting the current position (EKF) received from the UAV 100 to the own TS, the current position (EKF) own TS transmission unit 255a uses the TS installation position 217 to transmit the current position (EKF) to the own TS (self (used by TS). Note that this coordinate system conversion may be performed on the own TS side.

また、第2実施形態のPC200a,200bは、自TSから受信した現在位置(TS)である現在位置(自TS)を他のPC200に送信する、現在位置(自TS)他PC送信部260を備える。 In addition, the PCs 200a and 200b of the second embodiment have a current position (own TS) other PC transmission unit 260 that transmits the current position (own TS), which is the current position (TS) received from the own TS, to other PCs 200. Prepare.

また、第2実施形態のPC200a,200bは、他TSから受信した現在位置(TS)である現在位置(他TS)と、当該現在位置(他TS)に基づきUAV100を追尾する旨の指示(以下、「追尾指示(他TS)」と称する。)とを、自TSに送信する、現在位置(他TS)自TS送信部265とを備える。追尾指示(他TS)は、例えば、自動追尾停止命令、位置合わせ命令(水平、垂直方向の照射光の方向調整を指示する命令)、および自動追尾再開命令の実行を順に指示する内容を含む。現在位置(他TS)自TS送信部265は、他PCから受信した現在位置(他TS)を自TSに送信するにあたり、当該現在位置(他TS)を、TS設置位置217を用いて、自TSにおける(自TSが用いている)座標系で表した情報に変換する。尚、この座標系の変換は自TS側で行ってもよい。 In addition, the PCs 200a and 200b of the second embodiment also receive a current position (other TS), which is the current position (TS) received from the other TS, and an instruction to track the UAV 100 based on the current position (other TS) (hereinafter referred to as , referred to as a “tracking instruction (other TS)”) to its own TS. The tracking instruction (another TS) includes, for example, instructions for sequentially executing an automatic tracking stop instruction, an alignment instruction (an instruction to adjust the direction of irradiation light in the horizontal and vertical directions), and an automatic tracking restart instruction. Current position (other TS) own TS transmission unit 265 transmits the current position (other TS) received from the other PC to own TS, using the TS installation position 217 to transmit the current position (other TS) to the own TS. Convert to information expressed in the coordinate system of the TS (used by the own TS). Note that this coordinate system conversion may be performed on the own TS side.

図13Aは、第2実施形態のTS300a,300bが備える主な構成を説明するブロック図である。第2実施形態のTS300a,300bの基本的な構成は第1実施形態のTS300と同様である。 FIG. 13A is a block diagram illustrating the main configuration of TSs 300a and 300b of the second embodiment. The basic configuration of the TSs 300a and 300b of the second embodiment is similar to that of the TS 300 of the first embodiment.

図13Bは、第2実施形態のTS300a,300bが備える主な機能を説明するブロック図である。第2実施形態のTS300a,300bの機能は第1実施形態のTS300a,300bの機能と基本的に同様であるが、第2実施形態のTS300a,300bの記憶部210は、現在位置(自TS)311aと現在位置(他TS)311bを記憶する。 FIG. 13B is a block diagram illustrating main functions of the TSs 300a and 300b of the second embodiment. The functions of the TSs 300a and 300b of the second embodiment are basically the same as the functions of the TSs 300a and 300b of the first embodiment. 311a and current position (other TS) 311b.

また、第2実施形態のTS300a,300bは、現在位置(EKF)受信部330aおよび現在位置(他TS)受信部330bを備える。このうち現在位置(EKF)受信部330aは、自PCからリアルタイムに送られてくる現在位置(EKF)を受信し、受信した現在位置(EKF)を現在位置(EKF)312として管理する。また、現在位置(他TS)受信部330bは、自PCからリアルタイムに送られてくる現在位置(他TS)を受信し、受信した現在位置(他TS)を現在位置(他TS)311bとして管理する。 The TSs 300a and 300b of the second embodiment also include a current position (EKF) receiver 330a and a current position (other TS) receiver 330b. The current position (EKF) receiving section 330 a receives the current position (EKF) sent in real time from its own PC and manages the received current position (EKF) as the current position (EKF) 312 . Also, the current position (other TS) receiving unit 330b receives the current position (other TS) sent in real time from its own PC, and manages the received current position (other TS) as the current position (other TS) 311b. do.

また、第2実施形態のTS300a,300bの自動追尾機構制御部340は、現在位置(EKF)受信部330aが自PCから受信する現在位置(EKF)、または、現在位置(他TS)受信部330bが自PCから受信する現在位置(他TS)に基づき、TS300の向き(照射光を照射する方向)を制御する。 Further, the automatic tracking mechanism control unit 340 of the TS 300a, 300b of the second embodiment receives the current position (EKF) received from the own PC by the current position (EKF) receiving unit 330a, or the current position (other TS) receiving unit 330b controls the direction of the TS 300 (the direction in which the irradiation light is emitted) based on the current position (another TS) received from its own PC.

図14は、第2実施形態のUAV100の主な動作(以下、「飛行制御処理S1400」と称する。)を説明するフローチャートである。以下、同図とともに飛行制御処理S1400について説明する。尚、飛行制御処理S1400において、UAV100の現在位置(EKF)送信部150は、PC200a,200bの飛行監視制御部230による監視制御等のため、PC200a,200bに対して常に現在位置(EKF)をリアルタイムに送信しているものとする。 FIG. 14 is a flowchart for explaining the main operations of the UAV 100 of the second embodiment (hereinafter referred to as "flight control processing S1400"). The flight control process S1400 will be described below with reference to FIG. In the flight control process S1400, the current position (EKF) transmission unit 150 of the UAV 100 constantly transmits the current position (EKF) to the PCs 200a and 200b in real time for monitoring control by the flight monitoring control unit 230 of the PCs 200a and 200b. Suppose you are sending to

同図に示すように、飛行制御部140は、PC200a,200bや無線送信器(プロポ)から離陸を指示する信号(モータ駆動指令等)を受信すると、UAV100を離陸させる(S1411)。 As shown in the figure, when the flight control unit 140 receives a takeoff instruction signal (motor drive command, etc.) from the PCs 200a and 200b or a wireless transmitter (propo), it causes the UAV 100 to take off (S1411).

続いて、各種センサ112により取得される情報のうち、EKF装置113が現在位置の算出に利用可能な情報(3軸加速度センサや3軸ジャイロセンサ(角速度センサ)が出力する情報等)がEKF装置113に入力される(S1412)。 Subsequently, among the information acquired by the various sensors 112, information that can be used by the EKF device 113 to calculate the current position (information output by a 3-axis acceleration sensor or a 3-axis gyro sensor (angular velocity sensor), etc.) is 113 (S1412).

続いて、飛行制御部140は、現在位置(TS)受信部130が、PC200aまたはPC200bから有意な現在位置(TS)をリアルタイムに受信しているか否かを判定する(S1413)。飛行制御部140は、上記判定を、例えば、現在、十分な受信電界強度でPC200aまたはPC200bと通信を行えているか否か、現在位置(TS)に有意な位置情報(エラーコードやN/A、空白等でない、TS300aまたはTS300bが実際に測定したUAV100の位置(緯度、経度、高度)を示す情報)が含まれているか否かを判定することにより行う。飛行制御部140が、PC200aまたはPC200bから有意な現在位置(TS)をリアルタイムに受信できていると判定した場合(S1413:YES)、処理はS1414に進み、有意な現在位置(TS)を受信できていないと判定した場合(S1413:NO)、処理はS1415に進む。 Subsequently, the flight control unit 140 determines whether or not the current position (TS) receiving unit 130 receives a significant current position (TS) from the PC 200a or the PC 200b in real time (S1413). The flight control unit 140 makes the above determination, for example, whether or not communication with the PC 200a or PC 200b is currently possible with a sufficient received electric field strength, location information significant to the current location (TS) (error code, N/A, This is done by determining whether information indicating the position (latitude, longitude, altitude) of the UAV 100 actually measured by the TS 300a or TS 300b, which is not blank or the like, is included. When the flight control unit 140 determines that the significant current position (TS) can be received from the PC 200a or the PC 200b in real time (S1413: YES), the process proceeds to S1414, and the significant current position (TS) can be received. If it is determined that it is not (S1413: NO), the process proceeds to S1415.

S1414では、飛行制御部140は、現在位置(TS)受信部130がリアルタイムに受信している有意な現在位置(TS)を、EKF装置113に入力する。尚、PC200aおよびPC200bの双方から有意な現在位置(TS)をリアルタイムに受信できている場合、飛行制御部140は、例えば、受信電界強度の強いPC200から受信した現在位置(TS)を選択してEKF装置113に入力する。また、例えば、UAV100がFPVカメラ(FPV:First Persons View)を備えている場合、例えば、監視者や操縦者等の人が、当該FVPカメラの映像に基づきTS300a,300bの位置を把握した上で、いずれのTS300a,300bの現在位置(TS)をEKF装置113に入力するかについての指示を、PC200aまたはPC200bを介してUAV100に送信し、当該指示に応じてUAV100が現在位置(TS)を選択してEKF装置113に入力するようにしてもよい。 At S<b>1414 , the flight control unit 140 inputs the significant current position (TS) received by the current position (TS) receiving unit 130 in real time to the EKF device 113 . When significant current positions (TS) can be received from both PC 200a and PC 200b in real time, flight control unit 140 selects the current position (TS) received from PC 200 with the strongest received electric field strength, for example. Input to the EKF device 113 . In addition, for example, when the UAV 100 is equipped with an FPV camera (FPV: First Persons View), for example, a person such as a supervisor or an operator grasps the positions of the TS 300a and 300b based on the image of the FVP camera, , an instruction as to which current position (TS) of TS 300a, 300b is to be input to the EKF device 113 is sent to the UAV 100 via the PC 200a or PC 200b, and the UAV 100 selects the current position (TS) according to the instruction. and input to the EKF device 113.

S1415では、飛行制御部140は、GPS装置114が、当該UAV100の飛行制御に必要な精度の現在位置(GPS)を取得できているか否かを判定する。飛行制御部140は、上記判定を、例えば、GPS装置114が、当該UAV100の飛行制御に必要な精度を確保可能な数以上の数のGPS衛星からGPS信号を受信できているか否かに基づき行う。飛行制御部140が、GPS装置114が、当該UAV100の飛行制御に必要な精度の現在位置(GPS)を受信できていると判定した場合(S1415:YES)、処理はS1416に進み、受信できていないと判定した場合(S1415:NO)、処理はS1417に進む。 In S<b>1415 , the flight control unit 140 determines whether the GPS device 114 has acquired the current position (GPS) with accuracy required for flight control of the UAV 100 . The flight control unit 140 makes the above determination, for example, based on whether the GPS device 114 is able to receive GPS signals from a number of GPS satellites equal to or greater than the number capable of ensuring the accuracy required for the flight control of the UAV 100. . When the flight control unit 140 determines that the GPS device 114 can receive the current position (GPS) with the accuracy required for the flight control of the UAV 100 (S1415: YES), the process proceeds to S1416. If it is determined that there is no (S1415: NO), the process proceeds to S1417.

S1416では、飛行制御部140は、GPS装置114が出力する現在位置(GPS)を、EKF装置113に入力する。 At S<b>1416 , the flight control unit 140 inputs the current position (GPS) output by the GPS device 114 to the EKF device 113 .

S1417では、飛行制御部140は、EKF装置113が出力する現在位置(EKF)に基づき、UAV100の飛行制御を行う。 At S<b>1417 , the flight control unit 140 performs flight control of the UAV 100 based on the current position (EKF) output by the EKF device 113 .

図15は、PC200a,200bの主な動作(以下、「現在位置転送処理S1500」と称する。)を説明するフローチャートである。以下、同図とともに現在位置転送処理S1500について説明する。 FIG. 15 is a flowchart for explaining the main operations of the PCs 200a and 200b (hereinafter referred to as "current position transfer processing S1500"). The current position transfer processing S1500 will be described below with reference to FIG.

同図に示すように、PC200a,200bは、所定の起動操作が行われると、現在位置転送処理S1500を開始する(S1511)。 As shown in the figure, the PCs 200a and 200b start the current position transfer process S1500 when a predetermined activation operation is performed (S1511).

続いて、PC200a,200bの現在位置(自TS)受信部240aが、有意な現在位置(自TS)を自TSからリアルタイムに受信できているか否かを判定する(S1512)。尚、現在位置(自TS)受信部240aは、上記判定を、例えば、現在位置(自TS)に有意な位置情報(エラーコードやN/A、空白等でない、TS300aまたは300bが実際に測定したUAV100の位置(緯度、経度、高度)を示す情報)が含まれているか否か等を判定することにより行う。現在位置(自TS)受信部240aが、有意な現在位置(自TS)を自TSからリアルタイムに受信できていると判定した場合(S1512:YES)、処理はS1513に進み、有意な現在位置(自TS)を自TSからリアルタイムに受信できていないと判定した場合(S1512:NO)、処理はS1521に進む。 Subsequently, the current position (own TS) receiving unit 240a of the PC 200a, 200b determines whether or not the significant current position (own TS) can be received from the own TS in real time (S1512). Note that the current position (own TS) receiving unit 240a makes the above determination, for example, the position information that is significant to the current position (own TS) (not an error code, N/A, blank, etc., is actually measured by the TS 300a or 300b). This is done by determining whether or not information indicating the position (latitude, longitude, altitude) of the UAV 100 is included. If the current position (own TS) receiving unit 240a determines that the significant current position (own TS) can be received in real time from the own TS (S1512: YES), the process proceeds to S1513, where the significant current position ( own TS) has not been received in real time from the own TS (S1512: NO), the process proceeds to S1521.

S1513では、PC200a,200bの現在位置(TS)UAV送信部245が、自TSから受信した現在位置(自TS)をUAV100に送信(転送)する。 In S1513, the current position (TS) UAV transmission unit 245 of the PCs 200a and 200b transmits (transfers) the current position (own TS) received from the own TS to the UAV 100. FIG.

S1514では、PC200a,200bの現在位置(自TS)他PC送信部260が、自TSから受信した現在位置(自TS)を他PCに送信する(S1514)。その後、処理はS1540に進む。 At S1514, the current position (own TS) other PC transmission unit 260 of the PC 200a, 200b transmits the current position (own TS) received from the own TS to the other PC (S1514). The process then proceeds to S1540.

S1521では、PC200a,200bの現在位置(他TS)受信部240bが、他PCから有意な現在位置(他TS)をリアルタイムに受信できているか否かを判定する。現在位置(他TS)受信部240bは、上記判定を、例えば、現在位置(他TS)に有意な位置情報(エラーコードやN/A、空白等でない、TS300aまたは300bが実際に測定したUAV100の位置(緯度、経度、高度)を示す情報)が含まれているか否か等を判定することにより行う。現在位置(他TS)受信部240bが、他PCから有意な現在位置(他TS)をリアルタイムに受信できていると判定した場合(S1521:YES)、処理はS1522に進み、他PCから有意な現在位置(他TS)をリアルタイムに受信できていないと判定した場合(S1521:NO)、処理はS1531に進む。 In S1521, it is determined whether or not the current position (other TS) reception unit 240b of the PCs 200a and 200b can receive significant current positions (other TS) from the other PCs in real time. The current position (other TS) receiving unit 240b makes the above determination, for example, the position information (not an error code, N/A, blank, etc.) that is significant to the current position (other TS), and the UAV 100 actually measured by the TS 300a or 300b. This is done by determining whether or not information indicating a position (latitude, longitude, altitude) is included. If the current position (other TS) receiving unit 240b determines that it can receive the significant current position (other TS) from the other PC in real time (S1521: YES), the process proceeds to S1522, and the significant If it is determined that the current position (other TS) has not been received in real time (S1521: NO), the process proceeds to S1531.

S1522では、PC200a,200bの現在位置(他TS)自TS送信部265が、他PCからリアルタイムに受信している現在位置(他TS)と、追尾指示(他TS)とを、自TSに送信する。現在位置(他TS)自TS送信部265は、他PCから受信した現在位置(他TS)を自TSに送信するにあたり、当該現在位置(他TS)を、TS設置位置217を用いて、自TSにおける(自TSが用いている)座標系で表した情報に変換する。その後、処理はS1540に進む。 In S1522, the current position (other TS) own TS transmitter 265 of the PC 200a, 200b transmits the current position (other TS) received in real time from the other PC and the tracking instruction (other TS) to the own TS. do. Current position (other TS) own TS transmission unit 265 transmits the current position (other TS) received from the other PC to own TS, using the TS installation position 217 to transmit the current position (other TS) to the own TS. Convert to information expressed in the coordinate system of the TS (used by the own TS). The process then proceeds to S1540.

S1531では、PC200a,200bの現在位置(EKF)受信部250が、UAV100から有意な現在位置(EKF)をリアルタイムに受信できているか否かを判定する。現在位置(EKF)受信部250は、上記判定を、例えば、現在、十分な受信電界強度でUAV100と通信を行えているか否か、現在位置(EKF)に有意な位置情報(エラーコードやN/A、空白等でない、UAV100の位置(緯度、経度、高度)を示す情報)が含まれているか否か等を判定することにより行う。現在位置(EKF)受信部250が、UAV100から有意な現在位置(EKF)をリアルタイムに受信できていると判定した場合(S1531:YES)、処理はS1532に進み、有意な現在位置(EKF)をリアルタイムに受信できていないと判定した場合(S1531:NO)、処理はS1540に進む。 In S1531, the current position (EKF) reception units 250 of the PCs 200a and 200b determine whether or not the significant current position (EKF) can be received from the UAV 100 in real time. The current position (EKF) receiving unit 250 makes the above determination, for example, whether or not communication with the UAV 100 is currently possible with sufficient received electric field strength, position information (error code, N/ A: This is done by determining whether or not information indicating the position (latitude, longitude, altitude) of the UAV 100 that is not blank or the like is included. When the current position (EKF) receiving unit 250 determines that the significant current position (EKF) can be received from the UAV 100 in real time (S1531: YES), the process proceeds to S1532, and the significant current position (EKF) is received. If it is determined that the real-time reception is not possible (S1531: NO), the process proceeds to S1540.

S1532では、PC200a,200bの現在位置(EKF)自TS送信部255aが、UAV100からリアルタイムに受信している現在位置(EKF)と、追尾指示(EKF)とを、自TSに送信する。このとき、現在位置(EKF)自TS送信部255aは、UAV100から受信した現在位置(EKF)を自TSに送信するにあたり、当該現在位置(EKF)を、TS設置位置217を用いて、自TSにおける(自TSが用いている)座標系で表した情報に変換する。その後、処理はS1540に進む。 In S1532, the current position (EKF) own TS transmission unit 255a of the PC 200a, 200b transmits the current position (EKF) received from the UAV 100 in real time and the tracking instruction (EKF) to the own TS. At this time, the current position (EKF) own TS transmitting unit 255a transmits the current position (EKF) received from the UAV 100 to the own TS using the TS installation position 217. is converted into information expressed in a coordinate system (used by its own TS). The process then proceeds to S1540.

S1540では、PC200a,200bは、現在位置転送処理S1500の停止を指示する操作が行われたか否かを判定する。PC200a,200bが、現在位置転送処理S700の停止を指示する操作が行われていないと判定した場合(S1540:NO)、処理はS1512に戻る。一方、PC200a,200bが、現在位置転送処理S1500の停止を指示する操作が行われたと判定した場合(S1540:YES)、PC200a,200bは、現在位置転送処理S1500を終了する。 At S1540, the PCs 200a and 200b determine whether or not an operation has been performed to instruct to stop the current position transfer processing S1500. If the PCs 200a and 200b determine that an operation to instruct to stop the current position transfer process S700 has not been performed (S1540: NO), the process returns to S1512. On the other hand, when PCs 200a and 200b determine that an operation has been performed to instruct to stop current position transfer processing S1500 (S1540: YES), PCs 200a and 200b end current position transfer processing S1500.

図16は、TS300a,300bの主な動作(以下、「現在位置取得追尾処理S1600」と称する。)を説明するフローチャートである。以下、同図とともに現在位置取得追尾処理S1600について説明する。 FIG. 16 is a flowchart for explaining the main operations of TS 300a and 300b (hereinafter referred to as "current position acquisition and tracking process S1600"). The current position acquisition and tracking process S1600 will be described below with reference to FIG.

同図に示すように、TS300a,300bは、所定の起動操作が行われると、現在位置取得追尾処理S1600を開始する(S1611)。 As shown in the figure, the TSs 300a and 300b start the current position acquisition and tracking process S1600 when a predetermined activation operation is performed (S1611).

続いて、TS300a,300bの現在位置(TS)生成部320が、UAV100の現在位置を取得(測定)して現在位置(TS)を生成する(S1612)。尚、現在位置(TS)生成部320は、UAV100がTS300の視野内に存在しているとき(UAV100から反射光を受光できているとき)は、測定した値を設定した有意な現在位置(TS)を生成し、UAV100がTS300の視野外に存在しているとき(UAV100から反射光を受光できていないとき)は、エラーコード、N/A、空白等を設定した現在位置(TS)を生成する。 Next, the current position (TS) generator 320 of TS 300a, 300b obtains (measures) the current position of UAV 100 and generates the current position (TS) (S1612). Note that the current position (TS) generator 320 generates a significant current position (TS ), and when the UAV 100 exists outside the field of view of the TS 300 (when the reflected light from the UAV 100 cannot be received), the current position (TS) with an error code, N/A, blank, etc. set is generated. do.

続いて、TS300a,300bの現在位置(TS)送信部325が、現在位置(TS)生成部320が生成した現在位置(TS)をPC200に送信する(S813)。 Subsequently, the current position (TS) transmitters 325 of the TSs 300a and 300b transmit the current positions (TS) generated by the current position (TS) generators 320 to the PC 200 (S813).

続いて、TS300a,300bの現在位置(他TS)受信部330bが、自PCから現在位置(他TS)と追尾指示(他TS)を受信しているか否かを判定する(S1621)。現在位置(他TS)受信部330bが、現在位置(他TS)と追尾指示(他TS)を受信していると判定した場合(S1621:YES)、処理はS1622に進み、現在位置(他TS)と追尾指示(他TS)を受信していないと判定した場合(S1621:NO)、処理はS1631に進む。 Subsequently, the current position (other TS) receiving section 330b of TS 300a, 300b determines whether or not the current position (other TS) and tracking instruction (other TS) are received from its own PC (S1621). If the current position (other TS) receiving unit 330b determines that it has received the current position (other TS) and the tracking instruction (other TS) (S1621: YES), the process proceeds to S1622, where the current position (other TS ) and a tracking instruction (another TS) are not received (S1621: NO), the process proceeds to S1631.

S1622では、自動追尾機構制御部340が、現在位置(他TS)に基づき自動追尾機構317を制御(照射光の出射方向がUAV100の方向を向くように制御)する。その後、処理はS1640に進む。 In S1622, the automatic tracking mechanism control unit 340 controls the automatic tracking mechanism 317 based on the current position (other TS) (controls so that the emission direction of the irradiation light is directed toward the UAV 100). Thereafter, the process proceeds to S1640.

S1631では、TS300a,300bの現在位置(EKF)受信部330aが、自PCから現在位置(EKF)および追尾指示(EKF)を受信しているか否かを判定する。現在位置(EKF)受信部330aが、現在位置(EKF)および追尾指示(EKF)を受信していると判定した場合(S1631:YES)、処理はS1632に進み、現在位置(EKF)および追尾指示(EKF)を受信していないと判定した場合(S1631:NO)、処理はS1640に進む。 In S1631, the current position (EKF) receiver 330a of TS 300a, 300b determines whether or not the current position (EKF) and tracking instruction (EKF) have been received from its own PC. If the current position (EKF) receiving unit 330a determines that the current position (EKF) and the tracking instruction (EKF) are received (S1631: YES), the process proceeds to S1632, where the current position (EKF) and the tracking instruction If it is determined that (EKF) has not been received (S1631: NO), the process proceeds to S1640.

S1632では、自動追尾機構制御部340が、現在位置(EKF)に基づき自動追尾機構317を制御(照射光の出射方向がUAV100の方向を向くように制御)する。その後、処理はS1640に進む。 In S1632, the automatic tracking mechanism control unit 340 controls the automatic tracking mechanism 317 based on the current position (EKF) (controls so that the emission direction of the irradiation light is directed toward the UAV 100). Thereafter, the process proceeds to S1640.

S1640では、TS300a,300bは、現在位置取得追尾処理S1600の停止を指示する操作が行われたか否かを判定する。TS300a,300bが、現在位置取得追尾処理S1600の停止を指示する操作が行われていないと判定した場合(S1640:NO)、処理はS1612に戻る。TS300a,300bが、現在位置取得追尾処理S1600の停止を指示する操作が行われたと判定した場合(S1640:YES)、TS300a,300bは、現在位置取得追尾処理S1600を終了する。 At S1640, the TSs 300a and 300b determine whether or not an operation has been performed to instruct the stop of the current position acquisition/tracking process S1600. When the TS 300a, 300b determines that an operation to instruct the stop of the current position acquisition tracking process S1600 has not been performed (S1640: NO), the process returns to S1612. When TS 300a, 300b determines that an operation instructing to stop current position acquisition and tracking processing S1600 has been performed (S1640: YES), TS 300a, 300b ends current position acquisition and tracking processing S1600.

図17は、以上に説明した第2実施形態の位置測定システム2を橋梁1700の点検業務に適用した例を示す図である。 FIG. 17 is a diagram showing an example in which the position measurement system 2 of the second embodiment described above is applied to inspection work of a bridge 1700. As shown in FIG.

同図に示すように、この例では、UAV100は、第1橋脚1711の近傍から離陸した後、橋桁910に沿って第2橋脚1712の方向に移動する。この間、UAV100は常にTS300aの視野内に存在しており、TS300aから有意な現在位置(自TS)がPC200aからリアルタイムにUAV100に送信され、また、PC200aから現在位置(自TS)が他PCであるPC200bに送信される(図14のS1413:YES,S1414、図15のS1512:YES,S1513,S1514)。 As shown in the figure, in this example, the UAV 100 takes off from near the first pier 1711 and then moves along the bridge girder 910 toward the second pier 1712 . During this time, the UAV 100 always exists within the field of view of the TS 300a, and the significant current position (own TS) from the TS 300a is transmitted from the PC 200a to the UAV 100 in real time, and the current position (own TS) from the PC 200a is the other PC. It is transmitted to the PC 200b (S1413: YES, S1414 in FIG. 14, S1512: YES, S1513, S1514 in FIG. 15).

続いて、UAV100は、第1橋脚1711に到達すると針路を変更し、TS300aに対して第1橋脚1711の裏側になる位置に進んでTS300の視野外に入る。これによりTS300aからPC200aに有意な現在位置(自TS)が送信されなくなるが(図14のS1413:NO)、PC200bが自TSであるTS300bから有意な現在位置(自TS)を受信できていれば、当該現在位置(自TS)がPC200bからUAV100に送信され、UAV100は当該現在位置(自TS)に基づき飛行を続けることができる(図14のS1413:YES,S1414、図15のS1512:YES,S1513,S1514)。 Subsequently, when the UAV 100 reaches the first pier 1711, it changes course, advances to a position behind the first pier 1711 with respect to the TS 300a, and goes out of the field of view of the TS 300. As a result, the significant current position (own TS) is not transmitted from TS 300a to PC 200a (S1413 in FIG. 14: NO), but if PC 200b can receive the significant current position (own TS) from TS 300b, which is its own TS, , the current position (own TS) is transmitted from the PC 200b to the UAV 100, and the UAV 100 can continue flying based on the current position (own TS) (S1413 in FIG. 14: YES, S1414, S1512 in FIG. 15: YES, S1513, S1514).

また、PC200bは、UAV100がTS300の視野外に入る前の期間において、自TSであるTS300bから有意な現在位置(自TS)を受信できていない場合でも、PC200aから有意な現在位置(他TS)を取得できていれば(図15のS1521:YES)当該現在位置(他TS)に基づく追尾指示(他TS)を、もしくはUAV100から現在位置(EKF)を受信している場合は当該現在位置(EKF)に基づく追尾指示(EKF)を、自TSであるTS300bに送信することにより、当該自TSにUAV100を追尾させることができる(図15のS1521:YES,S1522、S1531:YES,S1532,図16のS1621:YES,S1622、S1631:YES,S1632)。 In addition, PC 200b receives a significant current position (other TS) from PC 200a even if it cannot receive a significant current position (own TS) from TS 300b, which is its own TS, during the period before UAV 100 enters the field of view of TS 300. (S1521 in FIG. 15: YES), a tracking instruction (other TS) based on the current position (other TS) is received, or if the current position (EKF) is received from the UAV 100, the current position ( By transmitting a tracking instruction (EKF) based on the EKF) to the TS 300b, which is the own TS, it is possible to cause the own TS to track the UAV 100 (S1521: YES, S1522 in FIG. 15, S1531: YES, S1532, FIG. 16 S1621: YES, S1622, S1631: YES, S1632).

このため、UAV100がTS300の視野外に入った際に直ちに当該自TSによる位置測定を開始することができ、UAV100がTS300の視野外に入る前後の期間において連続して現在位置(TS)をUAV100に提供し続けることができる。 Therefore, when UAV 100 goes out of the field of view of TS 300, position measurement by its own TS can be started immediately. can continue to provide

尚、以上では、TS300とPC200の組合せが2つである場合を例として説明したが、同様の仕組みを上記組合せが3つ以上の場合に拡張することもできる。 In the above, the case where there are two combinations of TS 300 and PC 200 has been described as an example, but the same mechanism can be extended to the case where the above combinations are three or more.

以上に説明したように、第2実施形態の位置測定システム2によれば、異なる位置に設置した複数のTS300の夫々によって測定された現在位置(TS)または現在位置(EKF)が、夫々に接続するPC200間で共有され適宜各TS300に提供されるので、UAV100がTS300の視野外に入った場合でも当該TS300はUAV100を追尾することができる。そのため、UAV100がTS300の視野内に戻った際、当該TS300は直ちに現在位置(TS)の測定を再開することができ、UAV100への現在位置(TS)の提供を直ちに再開することができる。このため、広い空域に亘ってUAV100の飛行を安定して継続することができる。 As described above, according to the position measurement system 2 of the second embodiment, the current position (TS) or current position (EKF) measured by each of the plurality of TS 300 installed at different positions are connected to each other. Since it is shared between the PCs 200 and provided to each TS 300 as appropriate, the TS 300 can track the UAV 100 even when the UAV 100 is out of the field of view of the TS 300 . Therefore, when the UAV 100 returns to the field of view of the TS 300, the TS 300 can immediately resume measuring the current position (TS) and immediately resume providing the current position (TS) to the UAV 100. Therefore, the flight of the UAV 100 can be stably continued over a wide airspace.

また、TS300が様々な要因(TS300と光反射器50との間を遮蔽物が通過した場合、突風によりUAV100の位置や姿勢が急に変化した場合、UAV100の移動が早い等)でUAV100をロストした場合でも、いずれかのTS300が追尾を継続している限り、現在位置(TS)を連続して提供し続けることができる。そのため、TS300は、UAV100が視野内に戻った際、直ちにUAVの現在位置(TS)の測定を再開することができ、広い空域に亘ってUAV100の飛行を安定して継続することができる。 In addition, TS 300 loses UAV 100 due to various factors (when a shielding object passes between TS 300 and light reflector 50, when the position or attitude of UAV 100 suddenly changes due to a gust, when UAV 100 moves quickly, etc.) Even in such a case, as long as any TS 300 continues tracking, the current position (TS) can be continuously provided. Therefore, when the UAV 100 returns to the field of view, the TS 300 can immediately resume measuring the current position (TS) of the UAV, and can stably continue the flight of the UAV 100 over a wide airspace.

以上、本発明の実施形態(第1実施形態、第2実施形態)について詳述したが、以上の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上記の実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また上記実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。 The embodiments (first embodiment and second embodiment) of the present invention have been described in detail above. do not have. It goes without saying that the present invention can be modified and improved without departing from its spirit, and that equivalents thereof are included in the present invention. For example, the above embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. Moreover, it is possible to add, delete, or replace a part of the configuration of the above embodiment with another configuration.

例えば、PC200が備える機能の全部または一部を、TS300により実現するようにしてもよい。 For example, all or part of the functions of the PC 200 may be realized by the TS 300.

また、以上の実施形態では、現在位置(TS)を、PC200を介してUAV100に転送するようにしているが、例えば、TS300およびUAV100を通信可能に接続し、TS300からUAV100に現在位置(TS)を直接送信するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the current position (TS) is transferred to UAV 100 via PC 200. may be sent directly.

また、TS300によって測定された現在位置(TS)は、飛行制御以外の用途、例えば、UAV100が実際に飛行した経路(ルート)の履歴管理や、UAV100が何らかの作業を遂行する際に作業対象が存在する位置を精度よく特定するための情報等として用いてもよい。 In addition, the current position (TS) measured by the TS 300 can be used for purposes other than flight control, such as history management of the route (route) actually flown by the UAV 100, and when the UAV 100 performs some work, there is a work target. You may use it as information etc. for pinpointing the position which carries out precisely.

1 位置測定システム、2 位置測定システム、50 光反射器、100 UAV、111 飛行制御装置、113 EKF装置、114 GPS装置、116 通信装置、120 記憶部、121 現在位置(TS)、122 現在位置(GPS)、123 現在位置(EKF)、130 現在位置(TS)受信部、140 飛行制御部、150 現在位置(EKF)送信部、200 PC、206 通信装置、210 記憶部、211 飛行管理情報、212 飛行監視情報、213 現在位置(TS)、214 現在位置(EKF)、220 飛行管理部、230 飛行監視制御部、240 現在位置(TS)受信部、240a 現在位置(自TS)受信部、240b 現在位置(他TS)受信部、245 現在位置(TS)UAV送信部、250 現在位置(EKF)受信部、255 現在位置(EKF)TS送信部、255a 現在位置(EKF)自TS送信部、260 現在位置(自TS)他PC送信部、265 現在位置(他TS)自TS送信部、300 TS、314 通信装置、310 記憶部、311 現在位置(TS)、311a 現在位置(自TS)、311b 現在位置(他TS)、312 現在位置(EKF)、320 現在位置(TS)生成部、325 現在位置(TS)送信部、330 現在位置(EKF)受信部、330a 現在位置(EKF)受信部、330b 現在位置(他TS)受信部、340 自動追尾機構制御部、S600 飛行制御処理、S700 現在位置転送処理、S800 現在位置取得追尾処理、S1400 飛行制御処理、S1500 現在位置転送処理、S1600 現在位置取得追尾処理 1 position measurement system, 2 position measurement system, 50 light reflector, 100 UAV, 111 flight control device, 113 EKF device, 114 GPS device, 116 communication device, 120 storage unit, 121 current position (TS), 122 current position ( GPS), 123 current position (EKF), 130 current position (TS) receiver, 140 flight control unit, 150 current position (EKF) transmitter, 200 PC, 206 communication device, 210 storage unit, 211 flight management information, 212 Flight monitoring information, 213 current position (TS), 214 current position (EKF), 220 flight management unit, 230 flight monitoring control unit, 240 current position (TS) receiving unit, 240a current position (own TS) receiving unit, 240b current Position (other TS) receiver 245 Current position (TS) UAV transmitter 250 Current position (EKF) receiver 255 Current position (EKF) TS transmitter 255a Current position (EKF) own TS transmitter 260 Present Position (own TS) other PC transmitter 265 Current position (other TS) own TS transmitter 300 TS 314 Communication device 310 Storage unit 311 Current position (TS) 311a Current position (own TS) 311b Current Position (Other TS), 312 Current Position (EKF), 320 Current Position (TS) Generator, 325 Current Position (TS) Transmitter, 330 Current Position (EKF) Receiver, 330a Current Position (EKF) Receiver, 330b Current position (other TS) receiving unit 340 Automatic tracking mechanism control unit S600 Flight control processing S700 Current position transfer processing S800 Current position acquisition and tracking processing S1400 Flight control processing S1500 Current position transfer processing S1600 Current position acquisition and tracking process

Claims (8)

光反射器を搭載した無人飛行体と、地上に設置されたトータルステーションと、前記無人飛行体および前記トータルステーションと通信可能に接続された情報処理装置と、を備え、
前記トータルステーションは、前記無人飛行体に向けて照射した照射光が前記光反射器で反射されて戻ってくる反射光を受光し、受光した前記反射光に基づき前記無人飛行体の現在位置である現在位置(TS)を測定し、測定した前記現在位置(TS)を前記情報処理装置に送信し、
前記情報処理装置は、前記トータルステーションから前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)を前記無人飛行体に送信し、
前記情報処理装置は、前記トータルステーションから前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)を前記無人飛行体に送信し、
前記無人飛行体は、前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)に基づき飛行制御を行い、
前記トータルステーションは、前記照射光を前記無人飛行体の方向に向けるように制御する自動追尾機構を備え、
前記無人飛行体は、慣性航法装置を備え、前記慣性航法装置により取得した自機の現在位置である現在位置(EKF)を前記情報処理装置に送信し、
前記情報処理装置は、前記現在位置(EKF)を前記トータルステーションに送信し、
前記トータルステーションは、前記無人飛行体をロストした際に前記現在位置(EKF)に基づき前記無人飛行体を追尾する、
無人飛行体の位置測定システム。
An unmanned flying object equipped with an optical reflector, a total station installed on the ground, and an information processing device communicably connected to the unmanned flying object and the total station,
The total station receives reflected light returned from the light reflector that is emitted from the unmanned flying object, and determines the current position of the unmanned flying object based on the received reflected light. measuring a position (TS), transmitting the measured current position (TS) to the information processing device;
The information processing device receives the current position (TS) from the total station, transmits the received current position (TS) to the unmanned air vehicle,
The information processing device receives the current position (TS) from the total station, transmits the received current position (TS) to the unmanned air vehicle,
The unmanned air vehicle receives the current position (TS) and performs flight control based on the received current position (TS);
The total station comprises an automatic tracking mechanism for controlling the irradiation light to be directed toward the unmanned air vehicle,
The unmanned air vehicle includes an inertial navigation system, and transmits a current position (EKF), which is the current position of the aircraft acquired by the inertial navigation system, to the information processing device;
The information processing device transmits the current position (EKF) to the total station,
The total station tracks the unmanned flying object based on the current position (EKF) when the unmanned flying object is lost.
An unmanned aerial vehicle positioning system.
請求項1に記載の無人飛行体の位置測定システムであって、
前記情報処理装置は、前記現在位置(EKF)を前記トータルステーションに送信する際、前記現在位置(EKF)を前記トータルステーションにおける座標系で表した情報に変換する、
無人飛行体の位置測定システム。
The unmanned air vehicle positioning system according to claim 1,
When transmitting the current position (EKF) to the total station, the information processing device converts the current position (EKF) into information expressed in a coordinate system in the total station.
An unmanned aerial vehicle positioning system.
請求項1に記載の無人飛行体の位置測定システムであって、
前記情報処理装置は、前記現在位置(EKF)を前記トータルステーションに送信する際、前記トータルステーションに前記現在位置(EKF)に基づく前記無人飛行体の追尾指示を送信し、
前記無人飛行体は、前記追尾指示を受信したことを契機として、前記現在位置(EKF)に基づく前記無人飛行体の追尾を開始する、
無人飛行体の位置測定システム。
The unmanned air vehicle positioning system according to claim 1,
When transmitting the current position (EKF) to the total station, the information processing device transmits to the total station an instruction to track the unmanned flying object based on the current position (EKF),
When the unmanned flying object receives the tracking instruction, the unmanned flying object starts tracking the unmanned flying object based on the current position (EKF).
An unmanned aerial vehicle positioning system.
光反射器を搭載した無人飛行体と、地上の異なる場所に設置された複数のトータルステーションと、前記トータルステーションの夫々について設けられる情報処理装置と、を備え、
前記情報処理装置は、前記無人飛行体および対応する前記トータルステーションと通信可能に接続し、
前記トータルステーションは、前記無人飛行体に向けて照射した照射光が前記光反射器で反射されて戻ってくる反射光を受光し、受光した前記反射光に基づき前記無人飛行体の現在位置である現在位置(TS)を測定し、測定した前記現在位置(TS)を前記情報処理装置に送信し、
前記情報処理装置は、前記トータルステーションから前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)を前記無人飛行体に送信し、
前記情報処理装置は、前記トータルステーションから前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)を前記無人飛行体に送信し、
前記無人飛行体は、前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)に基づき飛行制御を行い、
前記トータルステーションは、前記照射光を前記無人飛行体の方向に向けるように制御する自動追尾機構を備え、
前記無人飛行体は、慣性航法装置を備え、前記慣性航法装置により取得した自機の現在位置である現在位置(EKF)を前記情報処理装置に送信し、
前記情報処理装置は、前記現在位置(EKF)を前記トータルステーションに送信し、
前記トータルステーションは、前記無人飛行体をロストした際に前記現在位置(EKF)に基づき前記無人飛行体を追尾し、
前記情報処理装置の夫々は、前記現在位置(TS)または前記現在位置(EKF)を他の前記情報処理装置に送信することにより、取得した前記現在位置(TS)または前記現在位置(EKF)を他の前記情報処理装置と共有し、
前記トータルステーションは、前記無人飛行体をロストした際、他の情報処理装置から提供される、前記現在位置(TS)または前記現在位置(EKF)に基づき、前記無人飛行体を追尾する、
無人飛行体の位置測定システム。
An unmanned air vehicle equipped with an optical reflector, a plurality of total stations installed at different locations on the ground, and an information processing device provided for each of the total stations,
The information processing device is communicably connected to the unmanned air vehicle and the corresponding total station,
The total station receives reflected light returned from the light reflector that is emitted from the unmanned flying object, and determines the current position of the unmanned flying object based on the received reflected light. measuring a position (TS), transmitting the measured current position (TS) to the information processing device;
The information processing device receives the current position (TS) from the total station, transmits the received current position (TS) to the unmanned air vehicle,
The information processing device receives the current position (TS) from the total station, transmits the received current position (TS) to the unmanned air vehicle,
The unmanned air vehicle receives the current position (TS) and performs flight control based on the received current position (TS);
The total station comprises an automatic tracking mechanism for controlling the irradiation light to be directed toward the unmanned air vehicle,
The unmanned air vehicle includes an inertial navigation system, and transmits a current position (EKF), which is the current position of the aircraft acquired by the inertial navigation system, to the information processing device;
The information processing device transmits the current position (EKF) to the total station,
the total station tracks the unmanned flying object based on the current position (EKF) when the unmanned flying object is lost;
Each of the information processing devices transmits the current position (TS) or the current position (EKF) to the other information processing device, thereby transmitting the acquired current position (TS) or the current position (EKF) to shared with other information processing devices,
When the unmanned flying object is lost, the total station tracks the unmanned flying object based on the current position (TS) or the current position (EKF) provided from another information processing device.
An unmanned aerial vehicle positioning system.
請求項4に記載の無人飛行体の位置測定システムであって、
前記情報処理装置は、前記現在位置(TS)または前記現在位置(EKF)を前記トータルステーションに送信する際、前記前記現在位置(TS)または前記現在位置(EKF)を前記トータルステーションにおける座標系で表した情報に変換する、
無人飛行体の位置測定システム。
The unmanned air vehicle positioning system according to claim 4,
When the information processing device transmits the current position (TS) or the current position (EKF) to the total station, the information processing device expresses the current position (TS) or the current position (EKF) in the coordinate system of the total station. transform into information,
An unmanned aerial vehicle positioning system.
請求項4に記載の無人飛行体の位置測定システムであって、
前記情報処理装置は、前記現在位置(TS)または前記現在位置(EKF)を前記トータルステーションに送信する際、前記トータルステーションに前記現在位置(TS)または前記現在位置(EKF)に基づく前記無人飛行体の追尾指示を送信し、
前記無人飛行体は、前記追尾指示を受信したことを契機として、前記現在位置(TS)または前記現在位置(EKF)に基づく前記無人飛行体の追尾を開始する、
無人飛行体の位置測定システム。
The unmanned air vehicle positioning system according to claim 4,
When the information processing device transmits the current position (TS) or the current position (EKF) to the total station, the information processing device transmits the current position (TS) or the current position (EKF) to the total station. send tracking instructions,
Upon receiving the tracking instruction, the unmanned flying object starts tracking the unmanned flying object based on the current position (TS) or the current position (EKF).
An unmanned aerial vehicle positioning system.
光反射器を搭載した無人飛行体と、地上に設置されたトータルステーションと、前記無人飛行体および前記トータルステーションと通信可能に接続された情報処理装置と、を備え、
前記トータルステーションは、前記無人飛行体に向けて照射した照射光が前記光反射器で反射されて戻ってくる反射光を受光し、受光した前記反射光に基づき前記無人飛行体の現在位置である現在位置(TS)を測定し、測定した前記現在位置(TS)を前記情報処理装置に送信し、
前記情報処理装置は、前記トータルステーションから前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)を前記無人飛行体に送信し、
前記情報処理装置は、前記トータルステーションから前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)を前記無人飛行体に送信し、
前記無人飛行体は、前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)に基づき飛行制御を行い、
前記トータルステーションは、前記照射光を前記無人飛行体の方向に向けるように制御する自動追尾機構を備え、
前記無人飛行体は、慣性航法装置を備えて構成される、
無人飛行体の位置測定システムによる無人飛行体の位置測定方法であって、
前記無人飛行体が、前記慣性航法装置により取得した自機の現在位置である現在位置(EKF)を前記情報処理装置に送信するステップと、
前記情報処理装置が、前記現在位置(EKF)を前記トータルステーションに送信するステップと、
前記トータルステーションが、前記無人飛行体をロストした際に前記現在位置(EKF)に基づき前記無人飛行体を追尾するステップと、
を実行する、無人飛行体の位置測定方法。
An unmanned flying object equipped with an optical reflector, a total station installed on the ground, and an information processing device communicably connected to the unmanned flying object and the total station,
The total station receives reflected light returned from the light reflector that is emitted from the unmanned flying object, and determines the current position of the unmanned flying object based on the received reflected light. measuring a position (TS), transmitting the measured current position (TS) to the information processing device;
The information processing device receives the current position (TS) from the total station, transmits the received current position (TS) to the unmanned air vehicle,
The information processing device receives the current position (TS) from the total station, transmits the received current position (TS) to the unmanned air vehicle,
The unmanned air vehicle receives the current position (TS) and performs flight control based on the received current position (TS);
The total station comprises an automatic tracking mechanism for controlling the irradiation light to be directed toward the unmanned air vehicle,
wherein the unmanned air vehicle is configured with an inertial navigation system;
A positioning method for an unmanned flying object using an unmanned flying object positioning system, comprising:
a step in which the unmanned air vehicle transmits a current position (EKF) obtained by the inertial navigation system to the information processing device;
a step in which the information processing device transmits the current position (EKF) to the total station;
the total station tracking the unmanned flying object based on the current position (EKF) when the unmanned flying object is lost;
A method for determining the position of an unmanned air vehicle.
光反射器を搭載した無人飛行体と、地上の異なる場所に設置された複数のトータルステーションと、前記トータルステーションの夫々について設けられる情報処理装置と、を備え、
前記情報処理装置は、前記無人飛行体および対応する前記トータルステーションと通信可能に接続し、
前記トータルステーションは、前記無人飛行体に向けて照射した照射光が前記光反射器で反射されて戻ってくる反射光を受光し、受光した前記反射光に基づき前記無人飛行体の現在位置である現在位置(TS)を測定し、測定した前記現在位置(TS)を前記情報処理装置に送信し、
前記情報処理装置は、前記トータルステーションから前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)を前記無人飛行体に送信し、
前記情報処理装置は、前記トータルステーションから前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)を前記無人飛行体に送信し、
前記無人飛行体は、前記現在位置(TS)を受信し、受信した前記現在位置(TS)に基づき飛行制御を行い、
前記トータルステーションは、前記照射光を前記無人飛行体の方向に向けるように制御する自動追尾機構を備え、
前記無人飛行体は、慣性航法装置を備えて構成される、
無人飛行体の位置測定システムによる無人飛行体の位置測定方法であって、
前記無人飛行体が、前記慣性航法装置により取得した自機の現在位置である現在位置(EKF)を前記情報処理装置に送信するステップと、
前記情報処理装置が、前記現在位置(EKF)を前記トータルステーションに送信するステップと、
前記トータルステーションが、前記無人飛行体をロストした際に前記現在位置(EKF)に基づき前記無人飛行体を追尾するステップと、
前記情報処理装置の夫々が、前記現在位置(TS)または前記現在位置(EKF)を他の前記情報処理装置に送信することにより、取得した前記現在位置(TS)または前記現在位置(EKF)を他の前記情報処理装置と共有するステップと、
前記トータルステーションが、前記無人飛行体をロストした際、他の情報処理装置から提供される、前記現在位置(TS)または前記現在位置(EKF)に基づき、前記無人飛行体を追尾するステップと、
を実行する、無人飛行体の位置測定方法。
An unmanned air vehicle equipped with an optical reflector, a plurality of total stations installed at different locations on the ground, and an information processing device provided for each of the total stations,
The information processing device is communicably connected to the unmanned air vehicle and the corresponding total station,
The total station receives reflected light returned from the light reflector that is emitted from the unmanned flying object, and determines the current position of the unmanned flying object based on the received reflected light. measuring a position (TS), transmitting the measured current position (TS) to the information processing device;
The information processing device receives the current position (TS) from the total station, transmits the received current position (TS) to the unmanned air vehicle,
The information processing device receives the current position (TS) from the total station, transmits the received current position (TS) to the unmanned air vehicle,
The unmanned air vehicle receives the current position (TS) and performs flight control based on the received current position (TS);
The total station comprises an automatic tracking mechanism for controlling the irradiation light to be directed toward the unmanned air vehicle,
wherein the unmanned air vehicle is configured with an inertial navigation system;
A positioning method for an unmanned flying object using an unmanned flying object positioning system, comprising:
a step in which the unmanned air vehicle transmits a current position (EKF) obtained by the inertial navigation system to the information processing device;
a step in which the information processing device transmits the current position (EKF) to the total station;
the total station tracking the unmanned flying object based on the current position (EKF) when the unmanned flying object is lost;
Each of the information processing devices transmits the current position (TS) or the current position (EKF) to the other information processing device, thereby transmitting the acquired current position (TS) or the current position (EKF) a step of sharing with other information processing devices;
the total station tracking the unmanned flying object based on the current position (TS) or the current position (EKF) provided from another information processing device when the unmanned flying object is lost;
A positioning method for an unmanned air vehicle.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009156772A (en) * 2007-12-27 2009-07-16 Topcon Corp Surveying system
JP2015031628A (en) * 2013-08-05 2015-02-16 清水建設株式会社 Telemetry system
JP2017151008A (en) * 2016-02-26 2017-08-31 株式会社トプコン Flight vehicle tracking method, flight vehicle image acquisition method, flight vehicle display method, and flight vehicle guide system
JP2019039867A (en) * 2017-08-28 2019-03-14 株式会社トプコン Position measuring apparatus, position measuring method, and position measuring program
JP2019197475A (en) * 2018-05-11 2019-11-14 株式会社Soken Flight device guide system
JP6738585B1 (en) * 2019-11-28 2020-08-12 東亜道路工業株式会社 MOBILE POSITION INFORMATION ACQUISITION METHOD, MOBILE BODY POSITION INFORMATION ACQUISITION SYSTEM, AND COMPUTER PROGRAM FOR MOVING BODY POSITION INFORMATION

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009156772A (en) * 2007-12-27 2009-07-16 Topcon Corp Surveying system
JP2015031628A (en) * 2013-08-05 2015-02-16 清水建設株式会社 Telemetry system
JP2017151008A (en) * 2016-02-26 2017-08-31 株式会社トプコン Flight vehicle tracking method, flight vehicle image acquisition method, flight vehicle display method, and flight vehicle guide system
JP2019039867A (en) * 2017-08-28 2019-03-14 株式会社トプコン Position measuring apparatus, position measuring method, and position measuring program
JP2019197475A (en) * 2018-05-11 2019-11-14 株式会社Soken Flight device guide system
JP6738585B1 (en) * 2019-11-28 2020-08-12 東亜道路工業株式会社 MOBILE POSITION INFORMATION ACQUISITION METHOD, MOBILE BODY POSITION INFORMATION ACQUISITION SYSTEM, AND COMPUTER PROGRAM FOR MOVING BODY POSITION INFORMATION

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