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JP3052286B2 - 飛行システムおよび航空機用擬似視界形成装置 - Google Patents

飛行システムおよび航空機用擬似視界形成装置

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Publication number
JP3052286B2
JP3052286B2 JP9232688A JP23268897A JP3052286B2 JP 3052286 B2 JP3052286 B2 JP 3052286B2 JP 9232688 A JP9232688 A JP 9232688A JP 23268897 A JP23268897 A JP 23268897A JP 3052286 B2 JP3052286 B2 JP 3052286B2
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Japan
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terrain
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JP9232688A
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良之 丹羽
舜一 板東
龍太郎 矢部
宏貴 西村
樹雄 寺島
澄男 佐古
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Kawasaki Jukogyo KK
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転翼航空機・お
よび小型固定翼機の運航を容易なものにするために、パ
イロットに人工的に創成された擬似視界を提供するシス
テムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ヘリコプタのごとき回転翼航空機は、現
在世界各地において海、山岳地における人命救助、救急
患者の輸送、山小屋への物資輸送等に広く用いられてい
る。
【０００３】この回転翼航空機は離発着に場所を必要と
しない、空中において停止状態に保持ができる等の利点
があり、原理的にはいつでもどこへでも飛んでゆける理
想の輸送機関である。しかしながら、霧や小雨のような
わずかな悪天候下においてさえも運行中止になるなど、
大型固定翼航空機に比べて非常に低い信頼性しかないと
いう問題があり、定期的な人員および物資輸送事業はほ
とんど失敗に終わっている。また企業の社用機としての
実験的運航事例もあるが、悪天候時の無理な運航により
不幸な事故が多発し、最近ではほとんど人員輸送には使
用されないようになっている。また、少し雨が降ると飛
行できなくなる。
【０００４】このような回転翼航空機の信頼性が低い理
由として、次の１）〜５）などを挙げることができる。
【０００５】１）図１１に示すように、計器飛行方式
（以下、ＩＦＲと略称する）が利用できないことがあ
る。ＩＦＲは視界なしでも飛行することができるよう
に、レーダ等の電波誘導システムが慣性航法システムを
利用し、航空管制官の指示によって飛行するものであ
る。その管制方針は、一定の独占的な空間を各機に割当
てることにより空中衝突を防止することにある。各機
は、この割当てられた空間の中を飛行することが義務づ
けられているので、飛行経路１を適宜変更することはで
きない。さらに自動着陸装置も発達し、よほどひどい悪
天候でなければ離発着できるので、これを装備した大型
機による定期航空便では９８％以上というような高い定
時発航率を達成するまでになっている。これは、主とし
て大型の固定翼機の運行支援を目的としたものであり、
一定の飛行のルートに設置された電波標識上空を経由し
て飛行することが義務づけられている。
【０００６】ところが、この図１１の方式は、回転翼航
空機のように自由に飛行し、各地に非常に多数設置され
た電波標識のないヘリポートを利用するような場合、お
よび災害時および有事の臨時ヘリポート等では、まった
く利用できないものである。この事情は小型固定翼機に
も当てはまる。
【０００７】２）さらにＩＦＲのレーダ電波は、レーダ
を装備している大空港付近以外では利用できないだけで
なく、低空を飛行することが多い回転翼航空機の場合に
は空港の近くであっても山の影になるので受信できない
こともある。したがってＩＦＲをあきらめ、有視界飛行
方式（略称ＶＦＲ）によって飛行せざるをえない。
【０００８】３）ＶＦＲの場合には天候状態、とりわけ
視界について厳しい条件がつけられおり、霧や雨、それ
に夜間の飛行は困難であり、定時発航率も６０％台と低
く、ヘリコプタが一般に広く用いられない主たる理由に
なっている。このことは、定期運航だけでなく、先に述
べた人命救助や、災害支援等においても共通する大きな
問題である。
【０００９】４）上記のＩＦＲとＶＦＲの区分は明快で
あるが、現実の天候は時間・地域・高度等により変化す
るものであるので、たとえばＶＦＲで飛行許可されて
も、途中で天候が悪化して計器飛行条件に近くなること
も多い。この場合、飛行高度を変更したり、航路を変更
することで何とか目的地に到達しようとして、かなり無
理をすることがある。
【００１０】図１２に示すように、上空は雲２または霧
に覆われていても地上付近は視程があることが多く、悪
天候のときには雲の下に出ようとして低空ぎりぎりの飛
行経路３を飛行することが多い。このとき一瞬、局地的
な濃霧に巻込まれたり、雲の中に突入すると、いわゆる
空間識失調（バーディゴ）と呼ばれる状態に陥り、パイ
ロットは飛行航路を外れ、地面や山に衝突する事故の原
因になる。もし、飛行高度を上げて雲中も飛行すること
ができれば、地上との衝突の危険性はなくなるが、有視
界飛行方式では不可能である。
【００１１】このような運航条件に関する事情は、常に
晴れ渡っている高高度を飛行し、他の航空機以外には障
害物のない大型固定翼機には当てはまらないものであ
る。
【００１２】５）また最近、人工衛星による測地システ
ム（略称ＧＰＳ、GlobalPositioning System）を利用し
たＩＦＲも研究されている。これは、回転翼航空機が互
いにＧＰＳによる位置情報を交換することにより空中衝
突を防止し、より自由度の高い航空管制方式を提供する
ものである。この方式は、予め設定した飛行計画に拘束
されること、および悪天候時の地上の障害物との衝突防
止には役立たないことなどの問題点があり、飛行安全上
の問題を完全に解決できるものではない。したがって回
転翼航空機の信頼性向上には限定的な効果しか得られな
い。
【００１３】これらの課題を解決するに当たっては、ま
ず、シミュレーション技術の利用が考えられる。現在、
航空機開発やパイロット訓練等に使用されているシミュ
レーション技術は、いわゆるバーチャルリアリティ技術
としてアミューズメント関係にも広く応用されつつあ
る。それは３次元のデジタル化された地図、すなわち仮
想空間を作成し、これをヘルメットに搭載した表示装置
やドーム状のスクリーン上に投影した映像として、パイ
ロットに与えるものである。
【００１４】このような先行技術は、以下に述べるよう
に、忠実性に欠け、刻々変化する現実の状況を記述でき
ない、という問題点１）〜４）がある。
【００１５】１）人工的に画像を入力することが必要で
あるが、実際の地上の状況を一部始終入力することは、
その手間が膨大であり不可能である。
【００１６】２）安全確認のため、実際の地形と照合し
て画像の点検を行う必要があるが、これもまた膨大な手
間がかかる。
【００１７】３）映像を単純化すると、遠近感がないと
か速度感がないとかの問題があり、地面に近づいてもわ
からないという重大な欠点がある。
【００１８】４）国土地理院の発行しているデジタルマ
ップは、３次元地図情報であり利用価値は高いが、その
デジタルマップも含め、上記全ての人工地図に共通する
課題は、リアリティが不足しており、また記入されてい
ない新たに出現した障害物に対しては全く無力であると
いうことである。
【００１９】次に、ミリ波レーダによる映像をパイロッ
トに与える方式も考えられる。これはミリ波レーダのビ
ームを非常に細く絞り、テレビジョンの画面を作るのと
同様に前後左右に走査して映像を作り、これをパイロッ
トに表示するものである。ミリ波は、雨天でも比較的遠
距離まで到達するので、悪天候時の画像表示装置として
適している。
【００２０】そして、上記の人工映像方式とは異なり、
実際の地形を電波の目で見ながら飛ぶので、リアルタイ
ム性があるという利点があるが、ミリ波だけでパイロッ
トが満足できるようなリアリティのある画像を作成する
ことはできない、という次の問題点１）〜３）がある。
【００２１】１）ミリ波レーダのアンテナは、比較的大
きく重量があるので、高周波で左右上下に振って走査す
ることはできない。その周波数はせいぜい１０Ｈｚ程度
であるので、テレビジョン画像のように刻々変化する映
像を得ることは原理的に不可能である（テレビジョンで
は１５０００Ｈｚ）。１画面の走査線の本数をテレビジ
ョンの１／１０の５０本程度としても、その更新レート
は数秒であり、静止画像を数秒ごとに差し替えているよ
うな感じがあるので、ヘリコプタのパイロットの視野画
像としては不適切である。
【００２２】また、ミリ波は光波に比べて波長がかなり
長いので、たとえ充分な時間をかけて走査してもその映
像は非常にぼんやりとしたものになり、擬似視界という
にはあまりにも不充分なものである。
【００２３】２）コンピュータで画像を作成するための
時間が長いので、常に時間的に遅れた映像となり、地上
近くになると障害物を回避することが困難になる。
【００２４】３）レーダの走査角度範囲を狭くすると、
画像は比較的シャープになるが、パイロットにとって視
界が狭いのでは、安全に操縦して飛行することは、困難
である。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、悪天
候によって視界が失われた場合でも、人工的に創成した
現実の風景にきわめて近いリアリティがあり、常に最新
の情報を入力してリアルタイム性を有する擬似視界をパ
イロットなどに与える擬似視界形成装置を提供すること
であり、これによって、悪天候下でも有視界飛行方式で
運航可能な航空機を実現することを可能にする飛行シス
テムおよび航空機用擬似視界形成装置を提供することで
ある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明は、航空機を操縦
するパイロットが着座する座席の機軸前方および左右両
側方に、現実の視界を見ることができる窓が形成され、
表示手段が設けられ、この表示手段は、パイロットの目
の前方で窓を介する現実の視界を透過して見ることがで
き、擬似視界を表示し、さらに、広域地形の緯度、経度
および高度を地図上の各位置に有する広域地形情報であ
る３次元デジタル地図をストアする第１メモリと、広域
地形情報よりも狭い局地地形の緯度、経度および高度を
地図上の各位置に有する局地地形情報をストアする第２
メモリと、障害物の緯度、経度および高度を有する障害
物情報をストアする第３メモリと、航空機の緯度、経度
および高度を検出する第１検出手段と、パイロット現在
位置およびパイロットの顔の正面の姿勢を検出する第２
検出手段と、第１〜第３メモリならびに第１および第２
検出手段との各出力に応答し、表示手段を透過してパイ
ロットが見る現実の視界の地形と障害物とに、擬似視界
の地形と障害物とが重なって表示されるように、第１〜
第３メモリの前記情報を読出して緯度、経度および高度
の基準を一致させて演算し、前記擬似視界を表示手段に
よって表示させる処理手段とを含むことを特徴とする飛
行システムである。
【００２７】本発明に従えば、第１メモリに広域地形情
報である３次元デジタル地図をストアしておき、第２メ
モリに局地地形情報をストアしておき、第３メモリに障
害物情報をストアしておき、第１および第２検出手段に
よって航空機およびパイロットの顔の正面に関する情報
を検出し、処理手段によって擬似視界を表示手段によっ
て表示し、したがって現実の視界の地形と障害物とに、
表示手段によって形成される擬似視界の地形と障害物と
が重なって表示される。そのためたとえば悪天候時に現
実の視界を観察することができなくても、パイロットな
どの観察者は、通常の有視界飛行を行っているような感
覚で飛行することができる。
【００２８】また本発明は、レーザレーダと、ミリ波レ
ーダと、レーザレーダの出力が与えられ、局地地形情報
を作成して第２メモリにストアする局地地形情報演算手
段と、レーザレーダとミリ波レーダとの出力が与えら
れ、障害物情報を作成して第３メモリにストアする障害
物情報演算手段とを含むことを特徴とする。
【００２９】本発明に従えば、レーザレーダのレーザビ
ームを、小形のミラーを用いて高速度で広範囲を走査す
ることができ、また晴天時にはたとえば約１０ｋｍ以上
の先までレーザビームを到達させることができるので、
局地地形情報を確実に得ることができる。
【００３０】ミリ波レーダは、悪天候時においても、た
とえば数１００ｍ程度のビームの到達距離をもってお
り、障害物の発見が可能であり、さらにたとえば高圧線
およびリフト・ケーブルなどをレーザレーダを用いて高
い解像度で検出することができる。
【００３１】また本発明は、レーザレーダは、局地地形
情報を得るために、レーザビームを大略下方に向けて走
査し、障害物情報を得るために、レーザビームを、大略
前方かつ水平に向けて走査し、ミリ波レーダは、障害物
情報を得るために、電磁波ビームを、大略前方かつ水平
に向けて走査することを特徴とする。
【００３２】また本発明は、レーザレーダと、レーザレ
ーダの出力が与えられ、局地地形情報を作成して第２メ
モリにストアする局地地形情報演算手段と、レーザレー
ダの出力が与えられ、障害物情報を作成して第３メモリ
にストアする障害物情報演算手段とを含むことを特徴と
する。
【００３３】また本発明は、レーザレーダは、局地地形
情報を得るために、レーザビームを大略下方に向けて走
査し、障害物情報を得るために、レーザビームを、大略
前方かつ水平に向けて走査することを特徴とする。
【００３４】本発明に従えば、局地地形情報を得るため
には、レーザレーダのレーザビームをヘリコプタなどの
回転翼航空機およびその他の航空機で、ほぼ下方に向け
て走査する。また障害物情報を得るには、そのレーザビ
ームおよびさらに用いることがあるミリ波レーダの電磁
波ビームを、機軸のほぼ前方かつほぼ水平に向けて走査
する。これによって悪天候時の有視界飛行時において障
害物の確認が、擬似視界で確認することが可能になる。
【００３５】レーザレーダは赤外線を使用するので、走
査周波数を高くすることができ、シャープな鋭い、すな
わち明瞭な画像を得ることができるが、悪天候時には届
く距離が短い。ミリ波レーダは波長が長いので、走査用
のアンテナ等が大型になり、走査周波数を高くすること
ができず、画像もシャープなものは期待できないが、悪
天候時でも数百ｍの到達距離があり、レーザレーダに比
し遠距離の障害物を探知することができる。レーザレー
ダとミリ波レーダとの両者には、このような特性の違い
があり、前方障害物の探知に関しては両者とも備えれ
ば、最もよい条件で探知を行うことができる。したがっ
てレーザレーダによって明瞭な画像を得るとともに、ミ
リ波レーダによって遠距離の障害物をも探知することが
できる。
【００３６】レーザレーダのみであってもその特性に応
じた飛行条件を選択すれば、障害物探知の機能を充分発
揮することができる。つまり、基本的にはレーザレーダ
があれば、障害物探知の機能として問題なく、ミリ波レ
ーダをさらに備えることにより、より機能が向上する。
【００３７】また本発明は、局地地形情報演算手段によ
って作成された局地地形情報と、第１メモリにストアさ
れている広域地形情報とが、同一位置に関して、異なっ
ているかどうかを判別する手段と、判別手段の出力に応
答し、異なっていることが判別されたときにのみ、局地
地形情報を第２メモリに更新してストアすることを特徴
とする。
【００３８】本発明に従えば、判別手段によって局地地
形情報と広域地形情報とが異なっていることが判別され
たときにのみ、局地地形情報演算手段によって得られた
局地地形情報を第２メモリに更新してストアするように
し、一致していれば局地地形情報演算手段からの局地地
形情報を第２メモリにストアせず、すなわち更新せず、
これによって第２メモリにストアされている局地地形情
報を、表示手段に常に表示し、その第２メモリにストア
している期間中、表示手段に局地地形情報が表示されな
いという事態が生じることが防がれる。
【００３９】また本発明は、第２メモリへの局地地形情
報および第３メモリへの障害物情報のストアを、手動入
力操作によって指示するストア入力指示手段を含み、こ
のストア入力指示手段によって入力指示されたときに第
２および第３メモリへのストアが行われることを特徴と
する。
【００４０】本発明に従えば、パイロットがストア入力
指示手段を手動入力操作して、局地地形情報および障害
物情報のいずれか少なくとも１つを入力操作することが
できる。これによって飛行の安全性を確保することがさ
らに一層確実である。
【００４１】また本発明は、表示手段は、擬似視界の表
示の濃度を変化可能であることを特徴とする。
【００４２】本発明に従えば、擬似視界は、たとえば液
晶表示装置によって実現され、その表示の濃度または階
調を変化可能とし、これによって現実の視界に重ねられ
た擬似視界を、パイロットの視界における局地地形およ
び障害物などに対応して、識別することが容易である。
【００４３】また本発明は、障害物情報を手動入力操作
によって第３メモリにストアする手段をさらに含むこと
を特徴とする。
【００４４】本発明に従えば、障害物情報だけを、手動
入力操作によって第３メモリにストアし、飛行の安全性
をさらに一層、確保することができる。
【００４５】また本発明は、飛行物体の緯度、経度およ
び高度を表わす無線信号を受信する受信手段をさらに含
み、前記処理手段は、受信手段の出力に応答し、実際の
視界の飛行物体に、擬似視界の飛行物体を表わすキャラ
クタが重なって表示されるように、受信手段の出力を演
算して表示手段によって表示させることを特徴とする。
【００４６】本発明に従えば、他の航空機などである飛
行物体が表示手段によって擬似視界上に表示されるの
で、衝突の危険を回避するようにパイロットが航空機を
運転することが確実になる。この飛行物体は、キャラク
タ、たとえば文字、図形、記号などで表示される。
【００４７】また本発明は、航空機は、回転翼航空機で
あることを特徴とする。
【００４８】本発明に従えば、航空機は、回転翼航空機
であって、たとえばヘリコプタであってもよく、さらに
ジャイロプレン、ジャイロダイン、さらに飛行機とヘリ
コプタとを組合わせた転換型航空機などであってもよ
い。
【００４９】また本発明は、広域地形の緯度、経度およ
び高度を地図上の各位置に有する広域地形情報である３
次元デジタル地図をストアする第１メモリと、広域地形
情報よりも狭い局地地形の緯度、経度および高度を地図
上の各位置に有する局地地形情報をストアする第２メモ
リと、障害物の緯度、経度および高度を有する障害物情
報をストアする第３メモリと、現実の視界を透過して見
ることができ、擬似視界を表示する表示手段と、観察者
の現在位置および観察者の顔の正面の方向とを検出する
検出手段と、第１〜第３メモリならびに第１および第２
検出手段との各出力に応答し、表示手段を透過して観察
者が見る現実の視界の地形と障害物とに、擬似視界の地
形と障害物とが重なって表示されるように、第１〜第３
メモリの前記情報を読出して緯度、経度および高度の基
準を一致させて演算し、前記擬似視界を表示手段によっ
て表示させる処理手段とを含むことを特徴とする航空機
用擬似視界形成装置である。
【００５０】本発明に従えば、擬似視界を、現実の視界
に重ねて表示手段によって表示し、したがってパイロッ
トおよびその他の観察者が、視界の確認を行うことがで
き、特に悪天候であって現実の視界が悪いときにおいて
も、安全に飛行することができるようになる。
【００５１】本発明は、低空飛行する機会のある小型固
定翼機にも、勿論適用はできるが、その本意とするとこ
ろは、特に、常に有視界飛行方式で飛行しなければなら
ない回転翼航空機などの運航安全性を飛躍的に高め、そ
の信頼性・経済性・有用性を画期的に改善しようとする
ものである。
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】表示手段は、後述の実施の形態のようにパ
イロットの頭部または顔に、ヘルメットなどによって装
着されるようにしてもよく、または眼鏡に類似した構成
で、テンプルによってパイロットの顔に装着するように
構成されてもよく、このような構成によれば、表示手段
を小形化することができる。本発明の実施の他の形態で
は、窓のガラスなどの透光性板の機内側の表面に、液晶
表示パネルなどによって実現される表示手段を貼着など
して航空機の機体に固定し、このような比較的大形の表
示手段によって擬似視界を現実の視界に重ねて表示する
ようにしてもよい。
【００５６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
全体の構成を簡略化して示すブロック図である。航空
機、特にヘリコプタなどの回転翼航空機において、操縦
を行うパイロット１１の顔面１２には、頭部にかぶせら
れるヘルメットに取付けられた表示手段１３が設けられ
て本発明による擬似視界を表示し、このパイロット１１
はまた、表示手段１３を透過して現実の視界を見ること
ができる。表示手段は、たとえば透過形液晶表示パネル
によって実現される。
【００５７】図１に示される本システムのハードウエア
・ブロック・ダイアグラムにおいて、まずセンサとして
は、自機位置を数ｃｍの精度で割り出すことのできるＤ
ＧＰＳやＲＴＫ等を使用した高精度位置検出装置４１が
ある。さらにジャイロスコープ等による機体姿勢および
方位のセンサ４２と、地形情報を取得するためのレーザ
レーダ３８およびミリ波レーダ３９を装備する。
【００５８】処理装置４３は、自機位置および姿勢の検
出装置４４、データベースメモリ４５を含む。本件装置
は、表示手段１３を備える。後述の図４のカメラ３０，
３１、レーザレーダ３８およびミリ波レーダ３９などの
地形情報センサから得られた地形・障害物情報は、後述
の図３のメモリＭ１〜Ｍ３を含むデータベースメモリ４
５に記憶される。このとき運用モードによってデータの
記憶方法、処理方法が変化する。
【００５９】前記自機位置と姿勢からデータを取出し、
表示手段１３によりＨＭＤ（HelmetMount Display）上
にバーチャル映像を作り出し、パイロットに擬似視界を
提供する。このときヘルメット２７が向いている方向お
よび位置を検知するセンサ５８も必要である。またデー
タの一部はＨＵＤ（Head Up Display）表示手段４６に
投影されることもある。
【００６０】図２は、擬似視界の表示方法を説明する図
である。ここでは、表示手段１３であるＨＭＤを使用す
る状態について記述している。航空機においてパイロッ
ト１１が座席１４に着座してその機体１５に形成された
ガラスなどの透光性板で覆われた窓１６から、パイロッ
ト１１は、外部の現実の視界を見ることができるととも
に、表示手段１３によって擬似視界１７を、現実の視界
に重ねて見ることができる。窓１６は、機軸１８前方お
よび左右両側方にわたって形成される。障害物は、擬似
視界１７において前方の表示領域１９において表示され
る。
【００６１】また飛行中の他の航空機などの飛行物体２
０が、たとえばＸなどのキャラクタで擬似視界１７上に
表示される。他機の位置や姿が容易に確認できる。この
ためには他機は図２の飛行物体２０のようにキャラクタ
でシンボル化され、明瞭に視認できるようにされる。Ｇ
ＰＳにより得られた他機の位置を入力し、擬似視界に重
ねて表示する。すなわちＧＰＳを使用して各機は自機位
置を互いに連絡しあい、他機位置を擬似視界上にシンボ
ル表示することで空中衝突の危険を回避できる。
【００６２】他の航空機には、その自機位置を、ＧＰＳ
によって検出して送信手段によって送信する。この送信
された他機位置は、本件航空機の飛行システムにおいて
図１の受信手段５０によって受信される。この受信手段
５０によって受信される無線信号は、前記他機の位置で
ある緯度、経度および高度を表す。この他機の情報は、
前述のように飛行物体２０で表示されるように、データ
ベースメモリ４５のメモリＭ１，Ｍ２またはＭ３にスト
アされる。したがって実際の視界の他機に、擬似視界の
飛行物体２０が重なって表示手段１３によって表示され
る。
【００６３】広域地形情報は、パイロット１１の左右１
８０度に広がるように表示し、バランスが容易にとれる
ようにする。視野の両端の部分はそれほど詳細である必
要はないが、地平線のようなバランスに関する情報が非
常に重要であり、これらを表示する。上記広域地形情報
は、パイロットに左右方向約１８０度近くの高視野角の
擬似視界として表示する。したがって視野角が広い。人
間は視野の上下左右の端を見ることでバランス感覚を得
ている。機体１５の操縦には、特にバランスが重要であ
る。したがって広い視野が必要である。
【００６４】表示領域１９では、正面付近はできるだけ
詳しく表示する。表示される局地地形情報、とりわけ障
害物情報は、正面だけでよい。
【００６５】悪天候時にも視界は完全に閉ざされている
ことは少なく、概ね１００ｍ以内と、一部は遠くまで見
通すことができる。したがって重畳して見ることで、本
システムの画像の詳しさも極端に精密なものを要求しな
くてもよくなる。これは本システムを実現するにあたっ
て、コストを下げ、画像の追従速度を向上させるのに非
常に重要である。
【００６６】図３は、表示手段１３に擬似視界を表示す
るための構成を簡略化して示すブロック図である。第１
メモリＭ１には広域地形情報である３次元デジタル地図
がストアされ、第２メモリＭ２は局地地形情報がストア
され、第３メモリＭ３には障害物情報がストアされる。
第１メモリＭ１は、広域地形のデジタルマップであり、
地形の３次元空間における直交座標系ｘｙｚにおける３
次元空間の座標（ｘ，ｙ，ｚ）をストアする。緯度、経
度および高度は、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸にそれぞれ対応
している。したがってメモリＭ１のストア内容は、１個
のデータ空間である。同様にしてメモリＭ２には、局地
地形の緯度、経度および高度がデジタルマップとしてス
トアされる。さらにメモリＭ３には、障害物の緯度、経
度および高度がデジタルマップとしてストアされる。
【００６７】表示手段１３によって表示される合成され
た３次元マップは基本的に、緯度、経度および高度の３
軸情報を各ポイント毎に持ったものであり、これら３種
類の広域地形情報、局地地形情報および障害物情報が３
次元マップとしての必要なデータを持っている。したが
って各メモリＭ１，Ｍ２，Ｍ３からの各情報は、演算回
路２２，２３，２４において演算され、また、拡大およ
び縮小され、さらに遠方を小さく表示することができる
ようにするなどの変形を行い、その後、合成回路２１で
合成して一画面のための画像データを作成する。演算回
路２２〜２４では、メモリＭ１，Ｍ２，Ｍ３からの各情
報の重ね合わせの処理において、緯度、経度および高度
の３軸の基準を一致させ、これによって一画面として容
易に重畳表示させることができ、地形あるいは建物など
の大きさは、同じ尺度で表示されることになる。演算回
路２２，２３，２４は、制御回路２５によってその動作
が制御される。制御回路２５には、検出手段２６からの
出力が与えられる。
【００６８】擬似視界と現実の視界とを重ね合わせるた
めに、（ａ）ＤＧＰＳまたはＲＴＫによって得たデータ
から求めた航空機の自機位置の緯度および経度のデー
タ、（ｂ）機体１５に設けられたジャイロスコープおよ
び各種のセンサの出力信号を演算して得られる航空機の
機体１５のピッチ、ロール、ヨー、高度、およびそれら
の各値の時間変化率、それらの値の加速度などを含む各
データ、および（ｃ）表示手段１３が装着されているヘ
ルメット２７に設けられたセンサ５８によって検出され
るパイロット１１の頭部または顔１２の現在位置および
その顔１２の正面の姿勢すなわち正面の向いている方向
を検出するセンサのデータに応答する。上述のデータ
（ａ）〜（ｃ）によって、制御回路２５では、パイロッ
ト１１がどの位置からどの方向を見ているかを演算して
求めることができる。これによって前述の３種類の３次
元マップを、その位置およびその方向から見た地形とし
て擬似視界で表示手段１３によって表示する。これによ
って擬似視界と実際の視界とを、精度よく、重ね合わせ
ることができる。
【００６９】図４を参照して、広域地形情報を作成する
手法を説明する。まず人工衛星２８，２９に搭載された
高分解能カメラ３０，３１により、軌道３２から一辺が
数１０ｋｍ（たとえば２０〜３０ｋｍ、または４０〜５
０ｋｍ）の広さの地域３４を写真撮影する。次に異なる
軌道３３から同一地域３４を撮影する。これら２枚の写
真を合成すれば高度差を判別することができる。カメラ
３０，３１と地域３４の一点とを含む一仮想平面内で、
カメラ３０，３１および前記一点を結ぶ仮想三角形にお
いて、カメラ３０，３１間を結ぶ底辺の距離と、その両
底角とによって、前記一点の３次元位置を検出すること
ができる。これをデジタル化して図５（１）の３次元マ
ップ（すなわち地図）を作成する。
【００７０】さらにこれに図５（２）航空写真を貼付け
てカラー化するなどリアルな図５（３）の広域地形情報
を作成する。この方式は先に述べた国土地理院のデジタ
ルマップと異なり、写真を基にしているので、現実の地
形を忠実に描写できているという利点がある。この広域
地形情報は、パイロットに擬似画像として見せたときに
は水平線付近の遠景や山地、湖、道路、河川等を表示す
るのに適している。
【００７１】図６は局地地形情報の作成のための処理装
置４３および制御回路２５の動作を説明するためのフロ
ーチャートであり、図７はその局地地形情報の作成方法
を説明するための簡略化した図である。ここでは上記広
域地形情報に描かれていない詳細な地形、および新たに
建設された高層ビルなどの情報を得る方法について説明
する。図６のステップｓ１では、ヘリコプタ機体１５に
備えられたレーザレーダ３８の細いレーザビームを前後
左右に走査し、反射波を処理して詳細な地形情報を得
る。この実施の形態では、リアルな画像を描くためには
非常に多くのデータを取込むことが必要になるので、リ
アルタイムでディスプレイ上に地形を表示することは、
困難である。
【００７２】そこで本発明の実施の形態では、図６のス
テップｓ１では、図７のように晴天飛行時にレーザレー
ダ３８のビームを下方に向けて予め走査し、多くのデー
タを繰返し、繰返し、取込み、メモリＭ２に記憶するこ
とにより、デジタル地図を作成しておく。そして、飛行
中にはバーチャルリアリティの技術を用いて、このデジ
タル地図から画像を読取り、擬似視界を作成する。こう
して２段階の手順を踏むのである。上記局地地形情報
は、同一地域を予め飛行して収集した地形情報を何度も
重ねあわせることにより、精度を高められたすなわち最
新の３次元地図である。
【００７３】データ取込みに際しては、１機のヘリコプ
タだけでなく、多数の機体から得られたデータを、地上
でコンピュータにダウンロードし、その中で蓄積し合成
することにより、データを詳細にして、その精度を高め
ることができる。また、その機体が飛行したことのない
地域の地形情報も記憶できる。
【００７４】さらに、データを常に最新のものにステッ
プｓ６で更新するのは、ステップｓ２で得られたレーザ
レーダ３８による情報を、ステップｓ３で既に得られて
いる情報と比較して照合し、その結果、不一致であれば
ステップｓ４に移り、データ化されていない地上の情
報、たとえばごく最近建築された高層ビルや橋梁等の人
工障害物に絞ってステップｓ４で詳細に走査することに
より、ステップｓ５のデータを効率的に更新することが
できる。こうして常に最新の状態に更新された画像をス
テップｓ６で得ることができる。上記のような精密な地
図を作成することが容易ではないので、一度作成されれ
ば最低２〜３年は更新されることはないと考えられる。
そのため、地図作成後、新たに建設された中高層建築物
や橋梁等について常に追加・更新して、最新の状態に修
正しておく必要がある。
【００７５】このような地形情報の重ね合わせは、精密
位置測定システムがあって初めてできることである。民
生用ＧＰＳでは１００ｍ程度の位置誤差があるので、こ
のような重ね合わせは不可能であるが、数ｃｍ程度の誤
差しかないＤＧＰＳ（Differential ＧＰＳ）またはＲ
ＴＫ（Real Time Kinematics）により可能である。
【００７６】ミリ波レーダ３９でも本作業は可能である
が、アンテナが大きいので、高速で走査することが困難
である。
【００７７】レーザレーダ３８では小さなミラーを振動
させることによりレーザビームを非常な高速度で走査で
きるので、容易に広範囲を走査することができる。さら
に、通常雨や霧の中ではレーザビームは１００ｍ程度し
か届かないが、晴天時には１０ｋｍ以上先まで到達する
ので、このようなデータ取得が可能である。したがって
時間遅れのない画像を得ることができる。地上付近では
風景が早く流れ去る。また、急激な操縦を行えば視界は
大きく、急速に変化する。この動きに追従できなければ
安全性が低下するとともに、船酔いの原因にもなる。レ
ーザレーダ３８を用いることによって、これらの問題を
解決することができる。
【００７８】人工衛星から撮影された広域地形情報で
は、一軒一軒の家およびビルは書込めない。ここに記述
した局地地形情報により、必要な地域の詳細な地形が得
られるので、パイロットは遠近感・高度感・速度感等を
得ることができ、非常にリアリティのある感覚を得るこ
とができる。これは低空を飛行することが多い回転翼航
空機等には非常に重要である。上記局地地形情報を作成
する場合には、レーザレーダ３８のレーザビームを図７
のように大略下方に向けて探査する。
【００７９】現実の風景に極めて近いリアリティのある
画像であり、長時間見続けても疲労せず、遠近感も、速
度感もあり、個人の家や大きな木等も判別できるような
良質の画像を得ることも可能である。
【００８０】図８は、障害物情報の作成方法を示す図で
ある。悪天候時には、どうしても地上を確認しながら飛
行しようとするので、地上付近の低高度を飛行すること
が多い。このとき高圧電線３６、高層ビル３７、クレー
ン等の障害物が非常に危険であり、従来では、多くの事
故が発生している。
【００８１】また山岳地では木材やみかん等の輸送のた
め、リフトを使用する。このリフト・ケーブルもまたヘ
リコプタにとっては非常に危険な障害物である。これら
の障害物は、非常に短期間に設置されるので、局地地形
情報には、記載されない可能性が高い。
【００８２】このため本発明では、レーザレーダ３８と
ミリ波レーダ３９との各ビームを図８のように水平方向
・前方に向け、障害物を探査しつつ飛行する。上記障害
物情報を収集するにあたっては、レーザレーダ３８のレ
ーザビームを大略前方・水平方向に向け、機体１５の予
想される進行方向前方正面およびその近傍について探査
する。
【００８３】レーザレーダ３８は、赤外線を使用するの
で、明瞭な画像を得ることができるが、悪天候時には届
く距離が短い。これに対してミリ波レーダ３９は波長が
長いので、レーザレーダ３８によって得られる画像より
も画像が明瞭ではないけれども、悪天候時でも、遠距離
の障害物を探知することができる。したがってレーザレ
ーダ３８とミリ波レーダ３９とによって、明瞭な画像を
得るとともに、遠距離の障害物をも探知することができ
る。なお、ミリ波レーダ３９を用いることなく、レーザ
レーダ３８のみを用いても、障害物探知の機能を充分発
揮することができる。
【００８４】レーザレーダ３８を用いて、上述のように
機体１５の予想される進行方向前方正面およびその近傍
について探査し、この場合にも、充分な映像を創成する
ほどのデータを取込むことは不可能である。したがって
少なくとも前途に障害物があるかないかを判定すること
だけに絞り、何があるかはわからないまま、航空機はと
りあえず緊急回避する。メモリＭ２，Ｍ３に記憶されて
いる情報には記入されていない、新たに飛行直前になっ
て設置されたような一時的大型障害物、たとえば大型ク
レーン、索道等も発見して衝突を回避できる。ただし、
この場合には障害物がどのようなものであるかその姿を
正確に確認できなくとも、とりあえずそれら障害物を回
避できるような適切な表示が得られる。
【００８５】ミリ波レーダ３９は、悪天候時には数１０
０ｍ程度の到達距離をもっているが、分解能が良くない
ので、高層ビル３７およびクレーン等の発見に使用す
る。レーザレーダ３８は、悪天候時には１００ｍ程度の
到達距離にすぎないが、細い電線等３６などが判別でき
る。
【００８６】このような障害物を発見し、緊急操作して
もぎりぎりで回避することになるが、上記レーザレーダ
３８およびミリ波レーダ３９の走査範囲は非常に狭いの
で、障害物に接近すると走査範囲外となり、レーザレー
ダ３８およびミリ波レーダ３９の出力だけを用いるとき
には、パイロットは非常に心細い思いで障害物を飛び越
さなければならない。
【００８７】本発明では、このような状況を改善するた
めに、障害物の情報をメモリＭ１，Ｍ２，Ｍ３のデジタ
ル地図上に一時的に記憶する。これにより、パイロット
は障害物を飛び越すまで擬似視界上で常に障害物を確認
できる。すなわち上記障害物情報は、一時的に機上のコ
ンピュータに記憶することにより、レーザレーダ３８お
よびミリ波レーダ３９の検知範囲外になっても、視覚情
報としてその最大視野角範囲において表示続けることが
できる。
【００８８】上記のようにして創成された擬似画像と、
実視界が重畳して見える。これはまず第１に、擬似視界
システムが正しく機能しているかどうかを確認するため
である。犯罪捜査における指紋照合のように、画像の一
部であっても充分判別は可能である。第２に、さらに、
局地地形情報では表示できないきわめて詳細な地形情報
は、実物を見ることができる場合は、それを見られるよ
うに構成することでその欠落を補うことができる。
【００８９】したがって、晴天時には本システムは必要
がないが、悪天候時にも実視界が見えているうちは擬似
視界と重畳して見えるように調整できることが必要であ
る。よほどの濃霧でない限り、１００ｍ程度の視界は得
られることが多く、本システムのように実視界と重畳す
ることは、必要である。
【００９０】図９は、運用モードを説明する図である。
運用モードａ１は、悪天候飛行モードａ２と、データベ
ース更新飛行モードａ３とからなる。基本的に、好天時
には、障害物に衝突する可能性のある超低空を飛行しな
い限り、本擬似視界システムは必要としない。それゆ
え、好天時には地形情報を収集し、データベースメモリ
４５上に記憶蓄積する。悪天候時には、地形情報を使用
して擬似視界を創成し、安全に飛行する。
【００９１】上記レーザレーダ３８を運用するにあたっ
て、データベース更新飛行モードａ３と悪天候飛行モー
ドａ２との２種類のモードを有し、前者のモードａ３に
おいて上記局地地形情報を作成し、後者のモードａ２に
おいて障害物情報を作成して、メモリＭ２，Ｍ３にそれ
ぞれストアする。
【００９２】図１０は、ソフトウエア・フローチャート
を説明する図である。悪天候モードでは傘マークで示す
フローに従い、ステップｂ３〜ｂ６で、センサであるレ
ーザレーダ３８およびミリ波レーダ３９のビームを飛行
方向に向けて障害物情報を取得し、メモリＭ２の地形情
報と合成した上で表示手段１３によりＨＭＤに表示す
る。ステップｂ３では、レーザレーダ３８およびミリ波
レーダ３９のビームを飛行方向に向けて、すなわちほぼ
前方でかつほぼ水平に向けて、ビームを走査し、障害物
情報を取得して、局地情報を得る。ステップｂ４では、
広域地形情報と、ステップｂ４で得た局地情報とを合成
する。ステップｂ５では、表示手段１３によって障害物
をキャラクタでシンボル化して表示し、また文字を用い
て補助的に情報を表示するための信号を作成する。こう
してステップｂ６では、表示手段１３で表示する。
【００９３】データベース更新飛行モードは晴れマーク
で示すフローに従い、ステップｂ７〜ｂ１２で、図７の
ようにセンサを大略下方に向けて地形データを取得し、
メモリＭ２の局地地形情報と照合して不一致であればさ
らに地形の詳細探査を行い、パイロットが確認した上で
地形情報（すなわちデータベースメモリ４５）を更新す
る。ステップｂ７では、レーザレーダ３８およびミリ波
レーダ３９の広域走査によって障害物データを取得す
る。ステップｂ８では、データベースメモリ４５におけ
るメモリＭ１〜Ｍ３の地図情報と照合し、ステップｂ９
において両者のデータが不一致であれば、次のステップ
ｂ１０でその不一致部分における障害物の探査をする。
ステップｂ１１において、パイロット１１が、その不一
致の障害物データをメモリＭ３にストアすることを、入
力手段によって指示すると、その障害物データはステッ
プｂ１２においてデータベースメモリ４５のメモリＭ３
にストアされて更新される。
【００９４】局地地形情報を、レーザレーダ３８により
作成するにあたって、広域地形情報との差異を調査し、
もし差があればその部分について集中的に探査しメモリ
Ｍ２に記憶する一方、同一地形情報はメモリＭ２に記憶
しない。このことによって、局地地形情報の作成時間を
短縮するとともに、地形情報の更新を効果的に行う。
【００９５】これらモードの切替えは、パイロットが手
動入力指示をするスイッチ４７（図１参照）の操作を手
動で行うのが好ましい。なぜなら、たとえ好天時であっ
ても超低空を飛行する場合には悪天候モードにして、障
害物を回避できるようにした方がよいと考えるからであ
る。
【００９６】局地地形情報および障害物情報を更新する
際、全て自動的に行われるのでなくて、メモリＭ２，Ｍ
３への最終的な記憶の書換えはパイロットの判断により
なされる。
【００９７】外部視界と擬似視界とは、パイロットの好
みの割合で重畳して見えるようにされており、両者が重
なっていることを確認することで、本システムの作動状
態がモニタできる。擬似視界と実視界の重畳の比率また
は程度についてパイロットが自由に調整できる。表示手
段１３は、前述のようにたとえば液晶表示パネルによっ
て実現され、その濃度または階調は、たとえば可変抵抗
器などの入力手段５１によって調整することができる。
こうして上述のように、擬似視界と現実の視界との重畳
の比率または程度を調整することができる。
【００９８】また、パイロット１１は、常に不時着地点
を探しながら飛行している。そこで本発明では、擬似視
界上に予め不時着地点が書込まれている。したがって安
心である。悪天候時は特に必要性が高い。不時着地点が
確認できる。ヘリコプタのエンジンは単発か、または双
発であり、エンジンが停止した場合にはオートローテー
ションで安全に着陸できるように常に準備しておかなく
てはならない。そのためパイロットは常に不時着地点を
確認しながら飛行している。擬似視界の中に不時着可能
地点が容易に確認できるように強調されていれば、非常
に安心して飛行できる。このことは悪天候時のようにパ
イロットのワークロードの高いときには必要である。上
記各種地形情報によって作成された地図上に不時着地点
や高圧電線等の固定的障害物情報をストア入力指示手段
４９を用いて手動にて記入することができる。
【００９９】ここではＨＭＤを例として説明したが、大
型のＨＵＤを３方向に装備するようなこともでき、その
構成も本発明に含まれる。
【０１００】
【発明の効果】請求項１の本発明によれば、鮮明な３次
元映像による擬似視界と現実の視界を重畳させてパイロ
ットに示すことができるので、悪天候においても通常の
有視界飛行を行っているような感覚で飛行することがで
き、むやみに地上付近に降下して位置を確認しなくても
よいので、地上の障害物と衝突する可能性がなく安全で
ある。視野が広く、バランスを取ることが容易である。
さらに、有視界飛行条件で飛行できるので、特定の飛行
領域に限定されることなく自由に飛行できる。擬似視界
が現実の視界と重畳して見えるので、本システムが正常
に作動してることが確認できる。したがって、通常の航
空機に搭載されている航法計器のように３重のシステム
にしなくてもよく、安価で軽量である。
【０１０１】請求項２〜５の本発明によれば、晴天時に
は、レーザレーダにより、常に最新の地形情報を書込
み、地図を更新しているので安心して飛行できる。悪天
候時には、レーザレーダおよびさらに用いることがある
ミリ波レーダにより、障害物を発見し衝突を避けること
ができる。
【０１０２】請求項６の本発明によれば、局地地形情報
を第２メモリにできるだけ短時間に更新してストアする
ことができ、したがって表示手段に局地地形情報をほと
んど常時、表示することができる。
【０１０３】請求項７の本発明によれば、ストア入力指
示手段によって、たとえば不時着地点が明示されるよう
にすることができるので、エンジン停止したような緊急
時においても、あわてることなく対処できる。
【０１０４】請求項８の本発明によれば、擬似視界の表
示の濃度を変化して、パイロットに見やすい擬似視界を
形成することができ、安全な飛行を行うことが確実にな
る。
【０１０５】請求項９の本発明によれば、障害物情報と
して、たとえば前述のように不時着地点、あるいはまた
リフト・ケーブルなどを手動入力操作によって第３メモ
リにストアしておくことができるので、飛行の安全性が
さらに一層、確保される。
【０１０６】請求項１０記載の本発明によれば、他機の
位置が擬似視界の中に明瞭に表示されるため、空中衝突
を避けることができる。
【０１０７】以上の事柄は、全て現在回転翼航空機が有
している運航上の問題点を解決するものであるので、本
発明のシステムが実現されれば、回転翼航空機の有用性
は画期的に向上し、社会に貢献すること極めて大なるも
のがある。また本発明は、地方のローカル飛行場を使用
する小型固定翼航空機にも有用である。さらに本発明
は、高い信頼性を有し、安価であり、軽量であることな
どの優れた効果を有する。
【０１０８】請求項１１の本発明によれば、回転翼航空
機、特にヘリコプタにおいて本発明は有利に実施され
る。
【０１０９】請求項１２の本発明によれば、前述と同様
に、悪天候においても通常の有視界飛行を行っているよ
うな感覚で安全に飛行することができる。また本発明
は、パイロットだけでなく、その他の観察者が、航空機
から現実の視界を見るときにおいても、関連して実施す
ることができる。
【０１１０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本件飛行システムのハードウエア・ブロック・
ダイアグラムの説明図である。
【図２】擬似視界の表示状態を示す図である。
【図３】表示手段１３に擬似視界を表示するための構成
を簡略化して示すブロック図である。
【図４】広域地形情報の作成方法を説明した図である。
【図５】広域地形情報に航空機写真を重ねた広域地図情
報を得る手順を説明するための簡略化した図である。
【図６】局地地形情報を得るための構成を示すブロック
図である。
【図７】局地地形情報の作成方法を説明した図である。
【図８】障害物情報の作成方法である。
【図９】運用モードの説明図である。
【図１０】ソフトウエア・フローチャートの説明図であ
る。
【図１１】計器飛行方式ＩＦＲと有視飛行方式ＶＦＲに
ついて説明をするための図である。
【図１２】有視飛行方式における従来からの問題点を説
明するための図である。
【符号の説明】
１１ パイロット １２ 顔面 １３ 表示手段 １４ 座席 １５ 機体 １６ 窓 １７ 擬似視界 １８ 機軸 １９ 表示領域 ２０ 飛行物体 ２２，２３，２４ 演算回路 ２５ 制御回路 ２６ 検出手段 ２７ ヘルメット ２８，２９ 人工衛星 ３０，３１ カメラ ３２，３３ 軌道 ３４ 地域 ３６ 細い電線等 ３７ 高層ビル ３８ レーザレーダ ３９ ミリ波レーダ ４１ 高精度位置検出装置 ４２ センサ ４３ 処理装置 ４４ 検出装置 ４５ データベースメモリ ５０ 受信手段 Ｍ１〜Ｍ３ メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢部 龍太郎 岐阜県各務原市川崎町１番地 川崎重工 業株式会社 岐阜工場内 (72)発明者 西村 宏貴 岐阜県各務原市川崎町１番地 川崎重工 業株式会社 岐阜工場内 (72)発明者 寺島 樹雄 岐阜県各務原市川崎町１番地 川崎重工 業株式会社 岐阜工場内 (72)発明者 佐古 澄男 岐阜県各務原市川崎町１番地 川崎重工 業株式会社 岐阜工場内 (56)参考文献 特開 平２−145914（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−6998（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01C 21/20 B64D 45/00 G01C 23/00

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 航空機を操縦するパイロットが着座する
    座席の機軸前方および左右両側方に、現実の視界を見る
    ことができる窓が形成され、 表示手段が設けられ、 この表示手段は、パイロットの目の前方で窓を介する現
    実の視界を透過して見ることができ、擬似視界を表示
    し、さらに、 広域地形の緯度、経度および高度を地図上の各位置に有
    する広域地形情報である３次元デジタル地図をストアす
    る第１メモリと、 広域地形情報よりも狭い局地地形の緯度、経度および高
    度を地図上の各位置に有する局地地形情報をストアする
    第２メモリと、 障害物の緯度、経度および高度を有する障害物情報をス
    トアする第３メモリと、 航空機の緯度、経度および高度を検出する第１検出手段
    と、 パイロット現在位置およびパイロットの顔の正面の姿勢
    を検出する第２検出手段と、 第１〜第３メモリならびに第１および第２検出手段との
    各出力に応答し、表示手段を透過してパイロットが見る
    現実の視界の地形と障害物とに、擬似視界の地形と障害
    物とが重なって表示されるように、第１〜第３メモリの
    前記情報を読出して緯度、経度および高度の基準を一致
    させて演算し、前記擬似視界を表示手段によって表示さ
    せる処理手段とを含むことを特徴とする飛行システム。
  2. 【請求項２】 レーザレーダと、 ミリ波レーダと、 レーザレーダの出力が与えられ、局地地形情報を作成し
    て第２メモリにストアする局地地形情報演算手段と、 レーザレーダとミリ波レーダとの出力が与えられ、障害
    物情報を作成して第３メモリにストアする障害物情報演
    算手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の飛行シ
    ステム。
  3. 【請求項３】 レーザレーダは、 局地地形情報を得るために、レーザビームを大略下方に
    向けて走査し、 障害物情報を得るために、レーザビームを、大略前方か
    つ水平に向けて走査し、 ミリ波レーダは、障害物情報を得るために、電磁波ビー
    ムを、大略前方かつ水平に向けて走査することを特徴と
    する請求項２記載の飛行システム。
  4. 【請求項４】 レーザレーダと、 レーザレーダの出力が与えられ、局地地形情報を作成し
    て第２メモリにストアする局地地形情報演算手段と、 レーザレーダの出力が与えられ、障害物情報を作成して
    第３メモリにストアする障害物情報演算手段とを含むこ
    とを特徴とする請求項１記載の飛行システム。
  5. 【請求項５】 レーザレーダは、 局地地形情報を得るために、レーザビームを大略下方に
    向けて走査し、 障害物情報を得るために、レーザビームを、大略前方か
    つ水平に向けて走査することを特徴とする請求項４記載
    の飛行システム。
  6. 【請求項６】 局地地形情報演算手段によって作成され
    た局地地形情報と、第１メモリにストアされている広域
    地形情報とが、同一位置に関して、異なっているかどう
    かを判別する手段と、 判別手段の出力に応答し、異なっていることが判別され
    たときにのみ、局地地形情報を第２メモリに更新してス
    トアすることを特徴とする請求項２〜５のうちの１つに
    記載の飛行システム。
  7. 【請求項７】 第２メモリへの局地地形情報および第３
    メモリへの障害物情報のストアを、手動入力操作によっ
    て指示するストア入力指示手段を含み、 このストア入力指示手段によって入力指示されたときに
    第２および第３メモリへのストアが行われることを特徴
    とする請求項２〜６のうちの１つに記載の飛行システ
    ム。
  8. 【請求項８】 表示手段は、擬似視界の表示の濃度を変
    化可能であることを特徴とする請求項１〜７のうちの１
    つに記載の飛行システム。
  9. 【請求項９】 障害物情報を手動入力操作によって第３
    メモリにストアする手段をさらに含むことを特徴とする
    請求項１〜８のうちの１つに記載の飛行システム。
  10. 【請求項１０】 飛行物体の緯度、経度および高度を表
    わす無線信号を受信する受信手段をさらに含み、 前記処理手段は、受信手段の出力に応答し、実際の視界
    の飛行物体に、擬似視界の飛行物体を表わすキャラクタ
    が重なって表示されるように、受信手段の出力を演算し
    て表示手段によって表示させることを特徴とする請求項
    １〜９のうちの１つに記載の飛行システム。
  11. 【請求項１１】 航空機は、回転翼航空機であることを
    特徴とする請求項１〜１０のうちの１つに記載の飛行シ
    ステム。
  12. 【請求項１２】 広域地形の緯度、経度および高度を地
    図上の各位置に有する広域地形情報である３次元デジタ
    ル地図をストアする第１メモリと、 広域地形情報よりも狭い局地地形の緯度、経度および高
    度を地図上の各位置に有する局地地形情報をストアする
    第２メモリと、 障害物の緯度、経度および高度を有する障害物情報をス
    トアする第３メモリと、 現実の視界を透過して見ることができ、擬似視界を表示
    する表示手段と、 観察者の現在位置および観察者の顔の正面の方向とを検
    出する検出手段と、 第１〜第３メモリならびに第１および第２検出手段との
    各出力に応答し、表示手段を透過して観察者が見る現実
    の視界の地形と障害物とに、擬似視界の地形と障害物と
    が重なって表示されるように、第１〜第３メモリの前記
    情報を読出して緯度、経度および高度の基準を一致させ
    て演算し、前記擬似視界を表示手段によって表示させる
    処理手段とを含むことを特徴とする航空機用擬似視界形
    成装置。
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