Ⅰ.飛行制御システム

飛行制御システムは、ドローンの中核部品であるCPUシステムと捉えることができます。主な機能は、様々なコマンドを送信し、様々なコンポーネントから返されたデータを処理することです。人体の脳のように、体の各部にコマンドを送信し、様々なコンポーネントから返された情報を受け取り、計算を経て新たなコマンドを発行します。例えば、脳は手にコップに入った水を拾うように指示し、手がコップに触れて水が熱すぎるために引っ込んだ後、この情報を脳に送り返し、脳は実際の状況に基づいて新たなコマンドを送信します。飛行制御によって実現される機能は、主にドローンの姿勢安定化と制御、ドローンミッション機器管理、緊急制御の3つのカテゴリに分けられます。

1.飛行制御システム

飛行制御システムは、ドローンの中核部品であるCPUシステムと捉えることができます。主な機能は、様々なコマンドを送信し、様々な部品から返されたデータを処理することです。人間の脳が体の各部にコマンドを送り、各部から返された情報を受け取って処理し、新たなコマンドを送信するのと似ています。例えば、脳は手にコップの水を拾うように指示しますが、手がコップに触れて水が熱すぎると感じたら、手は手を引っ込めてこの情報を脳に送り返し、脳は実際の状況に基づいて新たなコマンドを送信します。飛行制御システムによって実現される機能は、主に無人航空機の姿勢安定制御、無人航空機ミッション機器管理、緊急制御の3つのカテゴリに分けられます。

1.1飛行制御機能

機能:

①無人ヘリコプターの姿勢安定性と制御
②自律航行飛行・軌道制御
③離着陸管制
④フライトマネジメント
⑤ミッション機器の管理・制御
⑥緊急制御
⑦情報の収集と伝達
2.動作原理

ヘリコプターの運動には姿勢運動と軌道運動が含まれます。

パイロットはヘリコプターの姿勢運動と軌道運動を制御します。

飛行制御システムとは、操縦士の操縦を部分的にまたは完全に代替し、ヘリコプターの姿勢運動および軌道運動を直接制御することで、飛行品質を向上させることができる制御システムです。無人直接参加の条件下でヘリコプターの飛行を自動制御できる一連の制御システムです。

3.基本機能
①姿勢維持、方位維持、高度維持等の自律運転機能
②ヘリコプターの操縦性・安定性（飛行品質）を向上させる。
③軌道制御、自動航行、自動着陸、垂直離着陸、自動ホバリング、自動遷移飛行などの機能を実現する能力。

II. MEMSジャイロスコープ

ジャイロスコープは、角運動量保存則に基づいて設計された、方向を感知し維持するための装置です。ジャイロスコープは主に、軸上に配置された回転可能なホイールで構成されています。ジャイロスコープが回転し始めると、ホイールの角運動量により、方向の変化に抵抗する傾向があります。ジャイロスコープは、ナビゲーション、測位、その他のシステムによく使用されます。

MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）は、「Micro Electro Mechanical systems（微小電気機械システム）」の略称で、マイクロ/ナノテクノロジーを基盤とした最先端技術です。MEMS技術とは、マイクロ/ナノ材料の設計、加工、製造、測定、制御を指します。機械部品、光学系、駆動部品、電子制御システムを単一のマイクロシステムに統合します。このMEMSシステムは、情報や指示の収集、処理、送信だけでなく、取得した情報や外部からの指示に基づいて自律的に動作することも可能です。

慣性航法システム

慣性航法システム（INS）は、外部情報に依存せず、外部にエネルギーを放出しない自律航法システムです。その動作環境は、空中や地上だけでなく、水中も含まれます。INSの基本原理は、ニュートンの力学法則に基づいています。慣性座標系における搬送体の加速度を測定し、それを時間積分して航法座標系に変換することで、速度、方位角、航法座標系における位置などの情報を得ることができます。

慣性航法システムには次のような利点があります。

①外部の情報に依存せず、外部にエネルギーを放射しない自律システムであるため、隠蔽性が高く、外部の電磁干渉の影響を受けません。
②空中、地上、さらには水中においても、全天候型、常時作動します。
③位置、速度、方位、姿勢角のデータを提供でき、生成される航法情報は連続性が良好でノイズが少ない。
④データ更新率が高く、短期的な精度と安定性が良好です。

IV. GPS

GPSはGlobal Positioning System（全地球測位システム）の略称です。GPS測位衛星を利用し、地球規模でリアルタイムの測位とナビゲーションを提供するシステムです。このシステムは、米国国防総省によって開発・運用が開始され、グローバル衛星ナビゲーションシステム（Global Satellite Navigation System）とも呼ばれています。GPSは高精度な衛星ナビゲーションシステムであり、世界中のユーザーに低コストで正確な3D測位、速度、そして正確なタイミング情報を提供します。これは、ナビゲーション分野における衛星通信技術の典型的な応用例であり、世界の情報化レベルを大幅に向上させ、デジタル経済の発展を促進してきました。

1. 動作原理

衛星信号に含まれる情報には、衛星の星図軌道情報と非常に正確な時刻信号が含まれます。速度・時間・距離の公式と4点測位の原理を組み合わせることで、ユーザーの位置を特定できます。

2. RTK

RTK（リアルタイム・キネマティック）は、GPSの新しい計測手法として広く利用されています。これまでは、静的、高速静的、動的計測のいずれにおいても、センチメートルレベルの精度を得るには後処理が必要でした。しかし、RTKは現場でリアルタイムにセンチメートルレベルの測位精度を提供できます。

搬送波位相動態リアルタイム差分方式を採用し、その高速性と高精度により、GPS応用における重要なマイルストーンとなっています。その登場は、工学測量や地図作成、各種制御計測に利便性をもたらし、現場作業の効率を大幅に向上させました。

西安ブルージョイ航空宇宙技術有限公司のすべての航空機モデルはRTK測位を使用しています。