ポータブルテールシッターVTOL無人航空機の開発

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本研究では,災害発生時に上空から被災地の情報を収集することを目的とした,ポータブルテールシッターVTOL型無人航空機を開発する.平成22年度は,飛行シミュレータの開発,ホバリング制御の開発を行った.平成21年度に構築した飛行モデルを用いて,飛行シミュレータを開発した.実際の機体に制御則を実装する前に,この飛行シミュレータで制御則の有効性を確認した.まず,GPS情報に基づく定位置ホバリング制御を開発した.GPS情報では機体の高度に関して精度が得られないので,地面との距離を計測する超音波センサと気圧差を利用した高度計を併用して機体の高度を制御することとした.プロペラを一つのみ有する単発機では,メインローターの回転による反動トルクが発生し,何も制御しないとヨー軸周りに回転してしまう.そこでヨー軸周りの反動トルクをエルロン(補助翼)で抑制する制御則を開発した.次にホバリングしながらの指定経路追従制御を研究開発した.ホバリングしながら経路追従を行うためには,水平方向に力を発生させなければならない.ここではエレベータ(昇降舵)とラダー(方向舵)の舵面にプロペラ後流(ダウンウォッシュ)を当てることで水平分力を作り出す制御を試み,実機での制御実験を行い,その有効性を検証した.