(57)【要約】【課題】  光学誘導装置による電波の反射を抑制し得る飛昇体を提供する。【解決手段】  飛昇体１は、前方の端部に設けられたノーズ１０と、ノーズ１０の後方に接合された胴体２０と、光学検知装置７０と、誘導装置５０とを備える。光学検知装置７０は、目標からの光波を検知する。誘導装置５０は、光波の検知に基づき、自機を目標に誘導する。胴体２０に、所望の条件を満たすときに開かれて、外部から光波を取り込む取込口２２が設けられている。【選択図】図１Ａ
2020106239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方の端部に設けられたノーズと、
前記ノーズの後方に接合された胴体と、
目標からの光波を検知する光学検知装置と、
前記光波の検知に基づき、自機を前記目標に誘導する誘導装置と、
を備え、
前記胴体に、所望の条件を満たすときに開かれて、外部から前記光波を取り込む取込口が設けられている
飛昇体。
【請求項２】
前記取込口は、前記自機が飛行しているときの前記胴体の下部に設けられている
請求項１に記載の飛昇体。
【請求項３】
前記胴体は、前記所望の条件を満たすときに前記胴体の側面から突出する突出部を有し、
前記取込口は、前記突出部に設けられている
請求項１または２に記載の飛昇体。
【請求項４】
前記光学検知装置は、前記突出部に設けられている
請求項３に記載の飛昇体。
【請求項５】
前記所望の条件は、前記自機から前記目標までの距離が閾値より小さいことを含む
請求項１から４のいずれか１項に記載の飛昇体。
【請求項６】
前記閾値は、前記目標が迎撃可能な最小距離を含む
請求項５に記載の飛昇体。
【請求項７】
前記目標までの距離は、前記自機が発射されてから経過した時間に基づき推定される
請求項５または６に記載の飛昇体。
【請求項８】
前記誘導装置は、
外部システムから情報を取得し、
前記外部システムからの情報に基づき、前記閾値を決定する
請求項５から７のいずれか１項に記載の飛昇体。
【請求項９】
前記誘導装置は、前記光学検知装置が、所望の時間の間、連続して前記目標からの前記光波を検知した後に、前記光波の検知に基づき、前記自機を前記目標に誘導する
請求項５から８のいずれか１項に記載の飛昇体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛昇体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電波の反射を考慮することで、レーダに探知されにくいミサイルなどの飛昇体の研究が進められている。飛昇体の前方に配置された誘導装置は電波を反射し得る。このため、飛昇体は、目標に到達する前に、目標が有するレーダに捕捉され、対空火器等により破壊され得る。
【０００３】
特許文献１には、前方に誘導装置が配置された飛昇体が開示されている。この飛昇体は、光波と電波とを用いて目標を追尾する。光波を用いて目標を追尾するために、飛昇体の誘導装置のドームには、光波シーカが配置されている。光波シーカが光波を受光するために、光学窓は、ドームに沿って設けられ、初期に閉鎖され、誘導装置からの信号に従い開放される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１５５１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の状況に鑑みなされたものであり、光学誘導装置による電波の反射を抑制し得る飛昇体を提供することを目的の１つとする。他の目的については、以下の記載及び実施の形態の説明から理解することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係の一例を示すために、参考として、括弧付きで付加されたものである。よって、括弧付きの記載により、特許請求の範囲は、限定的に解釈されるべきではない。
【０００７】
上記目的を達成するための一実施の形態による飛昇体（１）は、前方の端部に設けられたノーズ（１０）と、ノーズ（１０）の後方に接合された胴体（２０）と、光学検知装置（７０）と、誘導装置（５０）とを備える。光学検知装置（７０）は、目標からの光波を検知する。誘導装置（５０）は、光波の検知に基づき、自機を目標に誘導する。胴体（２０）に、所望の条件を満たすときに開かれて、外部から光波を取り込む取込口（２２）が設けられている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による飛昇体は、光学誘導装置による電波の反射を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】一実施の形態における突出部を格納しているときの飛昇体の概略図である。
【図１Ｂ】一実施の形態における突出部を突出しているときの飛昇体の概略図である。
【図２】一実施の形態における突出部の概略図である。
【図３】一実施の形態における飛昇体の構成を示す図である。
【図４】一実施の形態における誘導装置の構成を示す図である。
【図５】一実施の形態における飛昇体の処理に関するフローチャートである。
【図６】一実施の形態における誘導プログラムの構成を示す図である。
【図７】一実施の形態における突出部の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
一実施の形態による飛昇体１は、図１Ａに示すように、前方の端部に設けられたノーズ１０と、ノーズ１０の後方に接合された胴体２０とを備える。ノーズ１０と胴体２０とは、別体として形成され、接合されている。このため、ノーズ１０と胴体２０との間には接合部が設けられてもよい。胴体２０の内部は、ノーズ１０の内部と壁面などにより分離されていてもよい。胴体２０には、飛昇体１の進行方向を制御するための操舵翼３０が設けられている。飛昇体１の例には、ミサイルが含まれる。
【００１１】
飛昇体１は、攻撃対象である目標に向けて飛行する。このため、飛昇体１は、例えば、慣性航法装置４０と、誘導装置５０と、操舵装置６０とを備える。慣性航法装置４０は、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global  Positioning  System）の受信機、ジャイロ装置などを備え、飛昇体１の現在位置を計測する。誘導装置５０は、慣性航法装置４０が計測した現在位置と、目標の位置とに基づき、飛昇体１が目標に向けて飛行するように、操舵装置６０を制御する。操舵装置６０は、誘導装置５０の指示に基づき、飛昇体１の操舵翼３０を制御する。
【００１２】
飛昇体１は、所望の条件を満たすと、例えば目標に近づくと、図１Ｂに示すように、突出部２１を胴体２０の側面から突出させて、光学検知装置７０を用いて飛行する。光学検知装置７０は、目標からの光波を受光して、目標の位置を検知する。誘導装置５０は、光学検知装置７０が検知した目標の位置に基づき、飛昇体１を目標に向けて飛行するように、操舵装置６０を制御する。操舵装置６０は、誘導装置５０の指示に基づき、飛昇体１の操舵翼３０を制御する。このため、誘導装置５０は、突出部２１が突出するまで、光学検知装置７０が目標を検知することなく、飛昇体１を誘導してもよい。
【００１３】
飛昇体１は、所望の条件を満たすまで光学検知装置７０を胴体２０に格納することで、目標から放射される電波の反射を低減できる。光学検知装置７０がノーズ１０に配置されると、光学検知装置７０は目標から放射される電波を反射し得る。目標は、反射された電波に基づき飛昇体１を検知して、飛昇体１を迎撃することができる。一方、光学検知装置７０が胴体２０に格納されているため、飛昇体１は、目標から放射される電波の反射を低減できる。このため、飛昇体１は、目標に検知されることなく、目標に接近することができる。この結果、飛昇体１が目標に到達できる可能性が上がり、効率的に目標を破壊し得る。
【００１４】
突出部２１の一例を説明する。突出部２１は、図２に示すように、胴体２０から突出して外部から光波を取り込むことができる。突出部２１の後端２１ａは、回転可能に胴体２０の側面に取り付けられている。突出部２１が後端２１ａを中心に回転すると、突出部２１の前方が胴体２０の側面から突出する。これにより、突出部２１の前方に設けられた取込口２２は、外部から光波を取り込む。取込口２２から取り込まれた光波は、突出部２１に設けられた光学装置２３に受光され、光学検知装置７０に転送される。これにより、光学検知装置７０は、外部から取り込まれた光波に基づき、目標を検知することができる。光学装置２３は、例えば鏡、レンズなどを含む。突出部２１は、飛昇体１が飛行しているときの下部に設けられてもよい。
【００１５】
突出部２１は、胴体２０に収納されているとき、胴体２０の側面から突出しないように構成されている。突出部２１の表面２１ｂは、突出部２１が胴体２０に収納されているときに、胴体２０の側面に沿った形状に形成されている。これにより、胴体２０に収納されているときに、突出部２１による電波の反射を抑制し得る。また、突出部２１が収納されているときに、突出部２１を被うための扉が胴体２０に設けられていてもよい。この場合、飛昇体１が目標に近づくと、この扉が開かれ、突出部２１が突出する。
【００１６】
突出部２１の表面２１ｂと胴体２０の側面とが嵌合する嵌合部のうちの一部が、波形状に形成されてもよい。飛昇体１の進行方向に直交する方向に延びる嵌合部、例えば、突出部２１の前端２１ｃが波形状に形成されてもよい。この場合、胴体２０は、突出部２１の前端２１ｃを収納するために、胴体２０の側面に凹形状の凹部２０ａが設けられている。胴体２０の凹部２０ａが突出部２１の前端２１ｃに嵌合するように、凹部２０ａの前端が波形状に形成されている。嵌合部が波形状に形成されることで、突出部２１が胴体に収納されているときに、突出部２１による電波の反射を抑制し得る。また、突出部２１の後端２１ａが波形状に形成されてもよい。
【００１７】
飛昇体１が目標に向けて誘導するための構成を説明する。飛昇体１は、図３に示すように、射撃管制システム（ＦＣＳ：Fire  Control  System）などの外部システム２からの指示に基づき、動作する。飛昇体１は、慣性航法装置４０と、誘導装置５０と、操舵装置６０と、光学検知装置７０と、突出部制御装置８０とを備える。
【００１８】
外部システム２は、飛昇体１に攻撃させる目標を割当て、割当てた目標情報（例えば、目標の位置、目標の機種など）を飛昇体１に送信する。飛昇体１は、取得した目標情報に基づき、目標の位置に向かって飛行する。
【００１９】
慣性航法装置４０は、自機の位置、進行方向などを計測する。例えば、慣性航法装置４０は、ＧＰＳの受信機を備える。慣性航法装置４０は、ＧＰＳの受信機を用いてＧＰＳ信号を受信して、自機の位置を計測する。慣性航法装置４０は、ジャイロ装置、速度計などを備えてもよい。慣性航法装置４０は、ジャイロ装置、速度計などを用いて自機の速度、加速度を取得する。取得した速度、加速度の履歴に基づき、自機の位置、進行方向などが計測される。
【００２０】
誘導装置５０は、外部システム２から目標情報を取得し、取得した目標情報に基づき飛昇体１を目標に誘導する。例えば、誘導装置５０は、慣性航法装置４０から取得する自機の現在位置と、現在の進行方向とを取得する。外部システム２から取得した目標の位置と自機の現在位置とから、自機が進むべき方向が決定される。誘導装置５０は、自機が進むべき方向と現在の進行方向とを比較し、操舵翼３０の舵角を算出する。
【００２１】
操舵装置６０は、誘導装置５０が算出した舵角に基づき、操舵翼３０を制御する。これにより、飛昇体１の進行方向は、自機が進むべき方向に変更される。
【００２２】
突出部制御装置８０は、誘導装置５０からの指示に基づき、突出部２１を胴体２０の側面から突出させて、取込口２２を開く。誘導装置５０は、自機が目標に近づいたと判断したときに、突出部２１を突出させることを示す突出信号を生成する。突出部制御装置８０は、突出信号に基づき、突出部２１を突出させる。例えば、突出部制御装置８０は、アクチュエータを備え、アクチュエータを駆動させることで突出部２１を突出させる。例えば、アクチュエータは、突出部２１の後端２１ａを中心に突出部２１を回転させてもよく、突出部２１を突出させる方向に突出部２１の前端２１ｃをスライドしてもよい。また、突出部制御装置８０は、突出部２１を突出させることができれば任意の方法を選択してもよい。
【００２３】
光学検知装置７０は、取込口２２から取り込まれる外部の光波を受光し、目標からの光波を検知する。光学検知装置７０は、例えば、赤外線カメラ、可視光カメラなどの光波シーカである。光学検知装置７０は、取込口２２から飛昇体１の前方を撮像する。これにより、目標を含む画像が撮像される。
【００２４】
誘導装置５０は、さらに、光学検知装置７０の検知に基づき、飛昇体１を目標に誘導する。誘導装置５０は、光学検知装置７０が取得した画像に含まれる目標を抽出する。抽出した目標の位置に基づき、自機が進むべき方向と現在の進行方向との成す角度が算出される。誘導装置５０は、算出された角度に応じて、操舵翼３０の舵角を決定する。
【００２５】
誘導装置５０の構成を説明する。誘導装置５０は、図４に示すように、通信装置５１と、演算装置５２と、記憶装置５３とを備える。通信装置５１は、外部システム２、慣性航法装置４０、光学検知装置７０などの装置から信号を受信し、演算装置５２に転送する。通信装置５１は、演算装置５２が生成する信号を操舵装置６０、突出部制御装置８０に送信する。
【００２６】
記憶装置５３は、飛昇体１を目標に誘導するために用いられる様々なデータを格納する。例えば、誘導プログラム５４が格納されている。誘導プログラム５４は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体９０に記憶されたコンピュータプログラム製品として提供されてもよい。
【００２７】
演算装置５２は、誘導プログラム５４を実行して、飛昇体１を目標に誘導するためのデータ処理を行う。演算装置５２は、例えば、中央演算装置（ＣＰＵ：Central  Processing  Unit）などが挙げられる。
【００２８】
飛昇体１の動作を説明する。誘導装置５０は、最初に、図５に示すように、外部システム２から目標情報を取得する（ステップＳ１１０）。目標情報には、例えば、目標の位置、目標の機種、目標が迎撃可能な最小距離などが含まれてもよい。
【００２９】
ステップＳ１２０において、誘導装置５０は、外部システム２から取得した目標の位置に基づき、飛昇体１の誘導を開始する。誘導装置５０は、慣性航法装置４０から取得する飛昇体１の現在の位置と進行方向と、目標の位置とに基づき、飛昇体１を目標に誘導する。
【００３０】
ステップＳ１３０において、誘導装置５０は、飛昇体１の現在の位置から目標の位置までの距離を算出し、算出した距離と閾値とを比較する。目標の位置は、外部システム２から取得する。飛昇体１の現在の位置は、慣性航法装置４０から取得する。これにより、飛昇体１から目標までの距離を算出する。算出した距離が閾値以下のとき、誘導装置５０は、飛昇体１が目標に接近したと判断し、ステップＳ１４０に移行する。算出した距離が閾値より大きいとき、誘導装置５０は、ステップＳ１３０を繰り返す。誘導装置５０は、飛昇体１の現在の位置から目標の位置までの距離を算出するために、ステップＳ１１０において外部システム２から取得した目標の位置を用いてもよい。また、誘導装置５０は、飛昇体１が発射された後も外部システム２から目標の位置を取得してもよい。
【００３１】
ステップＳ１３０における閾値は、例えば、目標が迎撃可能な最小距離である。目標が迎撃可能な最小距離は、外部システム２から取得する。また、外部システム２から目標の機種を取得し、誘導装置５０は、目標の機種に基づき、目標が迎撃可能な最小距離を取得してもよい。この場合、誘導装置５０の記憶装置５３に、目標が迎撃可能な最小距離と、目標の機種とが対応付けられて記憶されている。誘導装置５０は、目標の機種に基づき、記憶装置５３に記憶された目標が迎撃可能な最小距離を検索し、該最小距離を取得する。
【００３２】
飛昇体１が目標に近づいたと判断されると、ステップＳ１４０において、誘導装置５０は、突出部制御装置８０を制御して、取込口２２を開く。取込口２２が開かれると、光学検知装置７０は、取込口２２を介して、外部からの光波を受光する。
【００３３】
ステップＳ１５０において、誘導装置５０は、光学検知装置７０が目標を検知したかを判定する。誘導装置５０は、光学検知装置７０が受光した光波に、目標からの光波が含まれるかを判定する。目標からの光波が含まれる場合、例えば光学検知装置７０が撮像した画像に目標が含まれる場合、誘導装置５０は光学検知装置７０が目標を検知したと判定する。誘導装置５０は、光学検知装置７０が目標を検知したと判定するまでステップＳ１５０を繰り返す。光学検知装置７０が目標を検知したと判定すると、処理はステップＳ１６０に進む。誘導装置５０は、所定の時間の間、光学検知装置７０が連続して目標を検知したときにステップＳ１６０に移行してもよい。また、誘導装置５０は、所定の回数、光学検知装置７０が連続して目標を検知したときに、ステップＳ１６０に移行してもよい。
【００３４】
ステップＳ１６０において、誘導装置５０は、光学検知装置７０が検知した結果を用いた誘導に切り替える。これにより、飛昇体１は、光学検知装置７０が検知した結果に基づいて、目標に誘導される。ステップＳ１１０からステップＳ１５０までは、誘導装置５０は、慣性航法装置４０から取得する情報に基づいて、飛昇体１を目標に誘導してもよい。
【００３５】
このように、飛昇体１は、誘導装置５０により目標に誘導されて、目標を破壊する。目標が飛昇体１を迎撃するときに、レーダ装置を用いて飛昇体１を探知する場合がある。この場合、目標は、電波を放射して、電波が反射された位置を特定することで飛昇体１を探知する。目標が迎撃可能な最小距離まで飛昇体１は取込口２２を開かないため、飛昇体１は電波の反射を抑制することができる。このため、飛昇体１が目標に迎撃される確率が低減する。この結果、飛昇体１が目標を破壊する確率が向上する。
【００３６】
誘導装置５０が実行する誘導プログラム５４には、図６に示すように、慣性誘導手段１１０と、誘導切替手段１２０と、光学誘導手段１３０とが含まれる。慣性誘導手段１１０を実行することで、図５のステップＳ１１０、Ｓ１２０に示すように、演算装置５２は慣性航法装置４０を用いて飛昇体１を誘導する。誘導切替手段１２０を実行することで、図５のステップＳ１３０からＳ１６０に示すように、演算装置５２は、突出部２１を突出させ、光学検知装置７０を用いた誘導に切り替える。光学誘導手段１３０を実行することで、演算装置５２は、光学検知装置７０を用いて飛昇体１を誘導する。
【００３７】
光学検知装置７０は、図７に示すように、突出部２１に設けられてもよい。この場合、光学検知装置７０は、取込口２２から取り込まれた光波を、光学装置２３を介さずに直接受光する。
【００３８】
飛昇体１から目標までの距離を任意の方法で推定してもよい。例えば、目標までの距離を計測する計測装置は、慣性航法装置４０に限定されない。飛昇体１は、計測装置として、目標を検知するためのレーダ装置を備えてもよい。この場合、誘導装置５０は、レーダ装置による目標の検知に基づき、飛昇体１の現在の位置から目標の位置までの距離を算出してもよい。さらに、誘導装置５０は、突出部２１を突出するまで、レーダ装置による目標の検知に基づき、飛昇体１を目標に誘導してもよい。
【００３９】
また、一実施の形態では、飛昇体１が発射されてから経過した時間に基づき、突出部２１を突出させてもよい。例えば、飛昇体１が発射されてから経過した時間に基づき飛昇体１の位置を推定できるときに、飛昇体１の現在の位置から目標の位置までの距離はこの時間に基づき推定される。このため、誘導装置５０は、飛昇体１が発射されてから経過した時間に基づき、飛昇体１から目標までの距離が閾値より小さいと判断してもよい。
【００４０】
以上において説明した処理は一例であり、各ステップの順番、処理内容は、機能を阻害しない範囲で変更してもよい。また、説明した構成は、機能を阻害しない範囲で、任意に変更してもよい。例えば、突出部２１は、飛昇体１の重心位置より後方に設けられてもよい。突出部２１の形状は、任意に選択してもよい。光学検知装置７０を用いた誘導に切り替えるときに、図５のステップＳ１５０の処理を省略してもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１  飛昇体
２  外部システム
１０  ノーズ
２０  胴体
２０ａ  凹部
２１  突出部
２１ａ  後端
２１ｂ  表面
２１ｃ  前端
２２  取込口
２３  光学装置
３０  操舵翼
４０  慣性航法装置
５０  誘導装置
５１  通信装置
５２  演算装置
５３  記憶装置
５４  誘導プログラム
６０  操舵装置
７０  光学検知装置
８０  突出部制御装置
９０  記憶媒体
１１０  慣性誘導手段
１２０  誘導切替手段
１３０  光学誘導手段
【図１Ａ】
2020106239.tif 000003
【図１Ｂ】
2020106239.tif 000004
【図２】
2020106239.tif 000005
【図３】
2020106239.tif 000006
【図４】
2020106239.tif 000007
【図５】
2020106239.tif 000008
【図６】
2020106239.tif 000009
【図７】
2020106239.tif 000010