(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砲(4)により射撃中の戦闘車両(1)の車体動揺を姿勢検出装置(2)で検出し、検出された検出データ(11)と前記検出データ(11)とは逆位相の逆位相データ(16)を用いて前記車体動揺の補正を行った結果を補正データ(16A)として、砲の指向補正部(17)を介して前記戦闘車両(1)の砲制御装置(6)に指令して前記砲(4)の指向を制御するようにした戦闘車両用射撃制御装置において、
前記車体動揺を補正する際に、予め、前記射撃時の前記車体動揺を検出して格納したデータメモリ(20)からの前記車体動揺を示す予測データ(12)と前記検出データ(11)の時間配分による重み付けを重み付け部(13)で行い、前記車体動揺の初期段階における補正を前記予測データ(12)を用いて始めることを特徴とする戦闘車両用射撃制御装置。
【請求項２】
前記データメモリ(20)には、射撃シミュレーション又は実射撃時における車体動揺のデータを前記予測データ(12)として蓄積し、前記射撃を重ねるごとに前記車体動揺のデータを蓄積することを特徴とする請求項１記載の戦闘車両用射撃制御装置。
【請求項３】
砲(4)により射撃中の戦闘車両(1)の車体動揺を姿勢検出装置(2)で検出し、検出された検出データ(11)と前記検出データ(11)とは逆位相の逆位相データ(16)を用いて前記車体動揺の補正を行った結果を補正データ(16A)として、砲の指向補正部(17)を介して前記戦闘車両(1)の砲制御装置(6)に指令して前記砲(4)の指向を制御するようにした戦闘車両用射撃制御方法において、
前記車体動揺を補正する際に、予め、前記射撃時の前記車体動揺を検出して格納したデータメモリ(20)からの前記車体動揺を示す予測データ(12)と前記検出データ(11)の時間配分による重み付けを重み付け部(13)で行い、前記車体動揺の初期段階における補正を前記予測データ(12)を用いて始めることを特徴とする戦闘車両用射撃制御方法。
【請求項４】
前記データメモリ(20)には、射撃シミュレーション又は実射撃時における車体動揺のデータを前記予測データ(12)として蓄積し、前記射撃を重ねるごとに前記車体動揺のデータを蓄積することを特徴とする請求項３記載の戦闘車両用射撃制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、戦闘車両用射撃制御装置及び方法に関し、特に、車体動揺発生中の砲の照準精度を確保するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の戦闘車両用射撃制御装置及び方法としては、例えば、特許文献１の構成を挙げることができる。
一般に、銃、砲等（以下、「砲」という）の連続射撃時、車体等のばね系懸架装置が車両のプラットホームであるため、発射反動によって搭載している車両に大きな動揺が発生するが、射撃の初期においても目標に対する照準精度の確保をするために、車体動揺の補正が必要である。
また、従来の射撃制御装置は、車体の動揺を姿勢検出装置等にて検出し、車体動揺の補正を行った結果を照準の補正値として砲に指令している。
この砲の連続射撃時、搭載されているプラットホームによっては、射撃時の発射反動によって大きな車体動揺が発生するが、目標に対する照準精度を確保するために、一般的には照準の制御をジャイロ、サーボ機構等で行っている。
【０００３】
図５は戦闘車両の一般的な射撃時の車体動揺を示しており、射撃開始と共に車体動揺が開始し、一般的には初期の段階で大きく動揺し、その後は安定した動揺となり、射撃終了後には射撃前の姿勢に戻ることになる。
【０００４】
図６は、従来の射撃制御装置における砲射撃時の一般的な車両動揺と動揺補正後の誤差を示している。
すなわち、図６において、戦闘車両１の射撃動作時には、ジャイロ等の姿勢検出装置２で検出して、検出された動揺と逆位相の補正を指示して動揺補正３が行われ、前述の動揺補正３に基づいて指示された補正を実施して砲４の指向の補正５を行う。
前記砲４等の射撃開始時の車体動揺は急激で大きいため、補正が追いつくことができないことから、砲４等の指向精度が確保できず、図６のグラフでも明らかなように、射撃開始の初期において特にその誤差が大きくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８-１５７５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の射撃制御装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
図６のグラフに示されるように、車体動揺の初期の段階では、補正が追いつかず、その間に射撃された弾は誤差が大きくなってしまうと云う問題があった。
従って、射撃開始時には常にこのような誤差発生となり、射撃効率の向上を計ることが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による戦闘車両用射撃制御装置は、砲により射撃中の戦闘車両の車体動揺を姿勢検出装置で検出し、検出された検出データと前記検出データとは逆位相の逆位相データを用いて前記車体動揺の補正を行った結果を補正データとして、砲の指向補正部を介して前記戦闘車両の砲制御装置に指令して前記砲の指向を制御するようにした戦闘車両用射撃制御装置において、前記車体動揺を補正する際に、予め、前記射撃時の前記車体動揺を検出して格納したデータメモリからの前記車体動揺を示す予測データと前記検出データの時間配分による重み付けを重み付け部で行い、前記車体動揺の初期段階における補正を前記予測データを用いて始める構成であり、また、前記データメモリには、射撃シミュレーション又は実射撃時における車体動揺のデータを前記予測データとして蓄積し、前記射撃を重ねるごとに前記車体動揺のデータを蓄積する構成であり、また、本発明による戦闘車両用射撃制御方法は、砲により射撃中の戦闘車両の車体動揺を姿勢検出装置で検出し、検出された検出データと前記検出データとは逆位相の逆位相データを用いて前記車体動揺の補正を行った結果を補正データとして、砲の指向補正部を介して前記戦闘車両の砲制御装置に指令して前記砲の指向を制御するようにした戦闘車両用射撃制御方法において、前記車体動揺を補正する際に、予め、前記射撃時の前記車体動揺を検出して格納したデータメモリからの前記車体動揺を示す予測データと前記検出データの時間配分による重み付けを重み付け部で行い、前記車体動揺の初期段階における補正を前記予測データを用いて始める方法であり、また、前記データメモリには、射撃シミュレーション又は実射撃時における車体動揺のデータを前記予測データとして蓄積し、前記射撃を重ねるごとに前記車体動揺のデータを蓄積する方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による戦闘車両用射撃制御装置及び方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、砲により射撃中の戦闘車両の車体動揺を姿勢検出装置で検出し、検出された検出データと前記検出データとは逆位相の逆位相データを用いて前記車体動揺の補正を行った結果を補正データとして、砲の指向補正部を介して前記戦闘車両の砲制御装置に指令して前記砲の指向を制御するようにした戦闘車両用射撃制御装置において、
前記車体動揺を補正する際に、予め、前記射撃時の前記車体動揺を検出して格納したデータメモリからの前記車体動揺を示す予測データと前記検出データの時間配分による重み付けを重み付け部で行い、前記車体動揺の初期段階における補正を前記予測データを用いて始めることにより、車体動揺の初期段階において、砲の照準精度の確保が可能となり、無駄な時間を削減して戦闘が可能となる。また、実射データをデータメモリに格納するため、以降の車体動揺の予測精度を向上させることができる。
また、前記データメモリには、射撃シミュレーション又は実射撃時における車体動揺のデータを前記予測データとして蓄積し、前記射撃を重ねるごとに前記車体動揺のデータを蓄積することにより、予測データの精度が向上し、かつ、砲の指向誤差を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による戦闘車両用射撃制御装置を示す構成図である。
【図２】本発明による戦闘車両の射撃時の車体動揺・指向誤差を示すグラフである。
【図３】従来と本発明における車体動揺・指向誤差を比較して示すグラフである。
【図４】本発明による戦闘車両用射撃制御装置を示す概略構成図である。
【図５】従来の戦闘車両の射撃時の車体動揺を示す説明図である。
【図６】従来の射撃時の車体動揺・指向誤差を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、車体動揺発生中の砲の照準精度を確保するようにした戦闘車両用射撃制御装置及び方法を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１１】
以下、図面と共に本発明による戦闘車両用射撃制御装置及び方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
本発明は、戦闘車両１の車体動揺の補正の際に、予め、シミュレーション、試験等にてデータを取得して、予め予測される車体動揺とのデータ融合により、予測可能である車体の動きに従って、その動きの逆の動きを砲に行わせることで、車体動揺の初期の段階の補正を適切に行うことを目的とするものである。
【００１２】
本発明においては、前述の目的を達成するために、射撃中の車体動揺を姿勢検出装置で検出し、検出されたデータに基づいて車体動揺の補正を行った結果を補正値として砲に指令する戦闘車両の射撃制御装置において、車体動揺のデータを予測するデータメモリを設けて、車体動揺を補正する際に予測データと検出データの重み付けを行い、車体動揺の初期段階の補正を適切に行う機能を備えたことを特徴とする構成である。
従って、本発明によれば、車体動揺の初期段階において、砲の照準精度の確保が可能となるので、無駄な弾を削減して戦闘が可能となる。また、実射データをメモリすることにより、以後の動揺データの予測精度が向上することが期待できる。
【００１３】
図１において、符号１で示されるものは戦闘車両であり、この戦闘車両１には、砲の指向角１８に基づいて自動的に砲４の仰角や旋回等の指令を行うことができるように構成された砲制御装置６が設けられている。
前記戦闘車両１は、射撃動作を行うと、車内のジャイロ等からなる車体動揺検出装置１０による検出データ１１と、予め様々な条件(仰角、旋回角)で車体の動揺をシミュレートした結果からなる予測データ１２と、が重み付け機能を有する重み付け部１３に入力されている。
【００１４】
前記重み付け部１３では、前記検出データ１１と予測データ１２とが重み付け処理された後の前記重み付け部１３から出力される重み付け後データ１４は動揺補正部１５に入力されて検出された車体動揺すなわち検出データ１１とこの検出データ１１の逆位相の逆位相データ１６とが比較され、その比較結果である補正データ１６Ａが砲４の指向補正部１７に入力されている。
【００１５】
前記動揺補正部１５からの補正データ１６Ａは砲の指向補正部１７に入力されて補正が行われ、補正後指向データである砲の指向角１８が前記砲制御装置６に入力され、前記砲４の指向制御が瞬時に行われる。
前述の射撃時の車体動揺及び指向誤差については、図２に示されるように、曲線Ａは、射撃時の時間に対する車体動揺（実測の検出データ１１）の関係を示し、曲線Ｂは、射撃時の時間に対する車体動揺（予め実射又はシミュレーション等により得られた予測データ１２）の関係を示し、曲線Ｃは、射撃時の時間に対する補正をしきれなかった残留誤差の関係を示している。
従って、図２における曲線Ｃで示す残留誤差１９は、図６の従来例と比較すると、極端に低レベルとなり、射撃開始時の砲４の指向精度を大幅に向上させることができる。
【００１６】
図２は、前述のように、本発明の車体動揺（検出データ１６）と動揺補正後の誤差を示している。
「車体動揺の初期の段階では補正が追いつかない」という従来の問題点を解決するために、射撃の初期の段階において車体動揺データを予測するデータメモリ２０（図４に示す）と、車体動揺の補正をする際に予測データ１２と検出データ１１の重み付けを行う機能である重み付け部１３を設けたものである。
この手段により、車体動揺の初期段階において、砲の照準精度の確保が可能となり、無駄な時間を削減しての戦闘が可能となる。また、検出データ１１をメモリすることにより、以後の予測データ１２の予測精度が向上することも期待できる。
【００１７】
図３は、射撃時の車体動揺補正後に残留する残留誤差△ｘについて、従来方式と本発明との比較を示したものである。使用データの重み付けに関しては、車体動揺が早く、大きな射撃初期においては予測データ１２を使用し、車体動揺が落ち着いてきた後は検出データ１１を使用する。
前記予測データ１２と検出データ１１の重み付け、すなわち時間配分に関しては、砲の発射速度（単位時間当たりの射撃レート）、口径、車体の質量、懸架装置等が大きく影響するため、シミュレーション、実射等のデータを取得し誤差を最小化できるように行うが、一般的には射撃直後の１秒程度で検出データ１１に移行することが好ましい。
従って、図３から明らかなように、本発明においては、前記残留誤差△ｘが極端に低下していることが明らかである。尚、本発明における砲４は、図１のように大口径の砲以外に小口径の銃があるが、何れも、砲制御装置６でその指向を自動制御することができる砲、銃等を総称して砲４としている。
【００１８】
図４は本発明による砲４の射撃制御装置を示しており、一般的な射撃制御装置に車体動揺メモリ装置３０及びマッチング処理部３１を追加し、撃発トリガ信号３２及び砲４の仰角及び方位角データ３３をマッチング処理部３１に入力し、使用するデータの重み付けのタイミングを図ることができるようにしたことが特徴である。更に、ジャイロ等からなる車体動揺検出装置４０からの車体の姿勢角を示す検出データ１１が前記マッチング処理部３１に入力されている。
【００１９】
前記マッチング処理装置３１には、前記検出データ１１、予測データ１２、砲指向角検出装置４１からの砲の仰角及び方位角データ４１ａ及び撃発トリガ４２からのトリガ信号３２が入力され、マッチング処理後に砲の指向角１８が戦闘車両１の砲制御装置６に入力されて砲４の射撃が行われるように構成されている。
【００２０】
前記車体動揺検出装置４０は、現時点での戦闘車両１の動揺を示す姿勢角θを検出データ１１として検出するように構成されている。
前記車体動揺メモリ装置３０は、データメモリ２０を有し、予め、砲４の仰角、方位角に応じた実際の射撃時の車体動揺を検出して、データメモリ２０に格納されて読み出すことができる予測データ１２を、射撃を重ねるごとにデータ蓄積することができるように構成されている。なお、データの蓄積は砲の射角、地面の状態等、予め決定された同一条件での蓄積を行う。
【００２１】
前記砲指向角検出装置４１は、砲４の戦闘車両１に対する仰角、方位角を検出するように構成されている。
前記マッチング処理部３１は、図１における重み付け部１３、動揺補正部１５及び砲の指向補正部１７とによって主として構成され、前記車体動揺検出装置４０から出力された戦闘車両１の姿勢角θを示す検出データ１１と前記車体動揺メモリ装置３０のデータメモリ２０から読み出された予測データ１２とを、図３のデータの重み付け機能（時間配分に相当）を有する重み付け部１３によって、時間によって使い分け、マッチングさせるように構成されている。
【００２２】
尚、前述の重み付け部１３においては、図３の時間軸に示されているように、射撃開始時には前記予測データ１２を使用し、ある時間が経過後は、徐々に前記検出データ１１を使用するように移行する。
また、前記マッチング処理部３１において、シミュレーション、試験等を通じて蓄積されて決められたアルゴリズムによる処理によって、前記検出データ１１と予測データ１２の重み付け、すなわち、時間配分が行われる。
従って、戦闘戦車１の車体動揺の初期段階において、砲の照準精度の確保が可能となるため、無駄な時間を削減して戦闘が可能となる。また、前述のように実射データをデータメモリ２０に格納して予測データ１２として使用することにより、以後の動揺データである前記予測データ１２の精度を向上させることができる。
【００２３】
本発明による戦闘車両用射撃制御装置は、以上のように構成されているため、その要旨をまとめると次の通りである。
すなわち、砲４により射撃中の戦闘車両１の車体動揺を姿勢検出装置２で検出し、検出された検出データ１１と前記検出データ１１とは逆位相の逆位相データ１６を用いて前記車体動揺の補正を行った結果を補正データ１６Ａとして、砲の指向補正部１７を介して前記戦闘車両１の砲制御装置６に指令して前記砲４の指向を制御するようにした戦闘車両用射撃制御装置において、前記車体動揺を補正する際に、予め、前記射撃時の前記車体動揺を検出して格納したデータメモリ２０からの前記車体動揺を示す予測データ１２と前記検出データ１１の時間配分による重み付けを重み付け部１３で行い、前記車体動揺の初期段階における補正を前記予測データ１２を用いて始める構成であり、また、前記データメモリには、射撃シミュレーション又は実射撃時における車体動揺のデータを前記予測データ１２として蓄積し、前記射撃を重ねるごとに前記車体動揺のデータを蓄積するし、前記射撃を重ねるごとに前記車体動揺のデータを蓄積するようにした構成であり、また、本発明による戦闘車両用射撃制御方法は、砲４により射撃中の戦闘車両１の車体動揺を姿勢検出装置２で検出し、検出された検出データ１１と前記検出データ１１とは逆位相の逆位相データ１６を用いて前記車体動揺の補正を行った結果を補正データ１６Ａとして、砲の指向補正部１７を介して前記戦闘車両１の砲制御装置６に指令して前記砲４の指向を制御するようにした戦闘車両用射撃制御方法において、前記車体動揺を補正する際に、予め、前記射撃時の前記車体動揺を検出して格納したデータメモリ２０からの前記車体動揺を示す予測データ１２と前記検出データ１１の時間配分による重み付けを重み付け部１３で行い、前記車体動揺の初期段階における補正を前記予測データ１２を用いて始める方法であり、また、前記データメモリ２０には、射撃シミュレーション又は実射撃時における車体動揺のデータを前記予測データ１２として蓄積し、前記射撃を重ねるごとに前記車体動揺のデータを蓄積するし、前記射撃を重ねるごとに前記車体動揺のデータを蓄積する方法である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明による戦闘車両用射撃制御装置及び方法は、車体動揺を補正する際、予め得た予測データと射撃時の検出データとの重み付けを行って車体動揺の初期段階の補正を行い、射撃精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１    戦闘車両
２    姿勢検出装置
３    動揺補正
４    砲
５    指向の補正
６    砲制御装置
１１    検出データ
１２    予測データ
１３    重み付け部（重み付け機能）
１４    重み付け後データ
１５    動揺補正部
１６    逆位相データ
１６Ａ    補正データ
１７    砲の指向補正部
１８    砲の指向角
３１    マッチング処理部
３２    トリガ信号
４０    車体動揺検出装置
４１    砲指向角検出装置
４１ａ    砲の仰角
４２    撃発トリガ
△ｘ    残留誤差
θ    姿勢角
【図１】
0005518937.tif 000002
【図２】
0005518937.tif 000003
【図３】
0005518937.tif 000004
【図４】
0005518937.tif 000005
【図５】
0005518937.tif 000006
【図６】
0005518937.tif 000007