(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上レーダで取得した捕捉追随情報に基づいて発射管制されて発射された飛翔体を誘導する飛翔体誘導装置において、
前記地上レーダから送信される第１の周波数帯のマイクロ波と中心周波数が略同じ第１の周波数帯の妨害波を受信して角度誤差を取得する前記飛翔体に指向制御自在に搭載された受信手段と、
前記第１の周波数帯のマイクロ波と異なる第２の周波数帯のマイクロ波を目標方向に照射し、その反射波を受信して角度誤差を取得する前記飛翔体に指向制御自在に搭載された送受信手段と、
前記受信手段で取得した角度誤差に基づいて指向情報を生成して該受信手段を指向制御する第１の追随処理手段と、
前記送受信手段で取得した角度誤差に基づいて指向制御情報を生成して該送受信手段を指向制御する第２の追随処理手段と、
前記地上レーダからのマイクロ波に基づいて目標を捕捉追随して発射管制され、前記飛翔体が発射された後、前記送受信手段で取得した角度誤差に基づいて前記第２の追随処理手段で生成される指向情報により前記飛翔体を目標に誘導する第１の誘導モード、前記第１の周波数帯の妨害波を受けた状態で、前記受信手段で妨害波を受信して妨害波源の角度誤差を取得し、該角度誤差に基づいて前記第１の追随処理手段で生成した指向情報により前記妨害波源を捕捉追随して発射管制が完了した状態で、前記飛翔体が妨害波源に向けて発射され、その後、前記送受信手段で妨害波源の角度誤差を検出して該角度誤差に基づいて前記第２の追随処理手段で指向情報を生成して、該指向情報により前記飛翔体を妨害波源に誘導する第２の誘導モード、及び前記地上レーダからのマイクロ波に基づいて目標を捕捉追随して発射管制されて、前記飛翔体が発射され、前記第２の周波数帯の妨害波を受けた場合に、前記飛翔体の初期誘導を続行して、前記送受信手段が妨害波源の角度誤差情報を取得した状態で、該送受信手段で取得した角度誤差に基づいて前記第２の追随処理手段で指向情報を生成して、該指向情報により前記飛翔体を妨害波源に誘導する第３の誘導モードに設定するモード選択手段と
を具備したことを特徴とする飛翔体誘導装置。
【請求項２】
前記第１の周波数帯は、Ｘバンドであり、前記第２の周波数帯は、Ｋu バンドであることを特徴とする請求項１記載の飛翔体誘導装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば対空ミサイル等の飛翔体を誘導するのに好適する飛翔体誘導装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、飛翔体誘導装置には、目標追随用地上レーダで目標を捕捉追随して、この地上レーダで飛翔体の発射管制を行い、発射後、飛翔体に搭載したレーダ装置を用いて目標を追随して誘導する方式のものがある。このような飛翔体誘導装置にあっては、地上レーダが妨害されると、システム全体が無力となるうえ、捕捉距離が比較的短く、ミスディスタンスが比較的大きいために、誘導精度の点で満足の行くものでなく、その改良が強く要請されている。
【０００３】
その対策として、飛翔体レーダ装置の送信電力を増大したり、受信感度の向上を行ったり、地上レーダの送信電力を増大することにより、誘導精度の向上を図ったり、地上レーダの周波数を選択的に切換える周波数切換え手段を備えることにより、妨害を排除する方法が考えられている。
【０００４】
しかしながら、上記方式の飛翔体誘導装置にあっては、電力増大や受信感度の向上が技術的に困難であるために誘導精度の向上を図るのが困難であるうえ、周波数切換え手段を備えて誘導妨害の排除を行うようにしても、妨害側において妨害波の周波数切換えを可能に構成することで、妨害対策が破られてしまうために、妨害の排除が困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の飛翔体誘導装置では、誘導精度の向上が困難であるうえ、妨害を受け易いという問題を有する。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡易にして、確実な妨害排除を実現し得、且つ、高精度な誘導を実現し得るようにした飛翔体誘導装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、地上レーダで取得した捕捉追随情報に基づいて発射管制されて発射された飛翔体を誘導する飛翔体誘導装置において、前記地上レーダから送信される第１の周波数帯のマイクロ波と中心周波数が略同じ第１の周波数帯の妨害波を受信して角度誤差を取得する前記飛翔体に指向制御自在に搭載された受信手段と、前記第１の周波数帯のマイクロ波と異なる第２の周波数帯のマイクロ波を目標方向に照射し、その反射波を受信して角度誤差を取得する前記飛翔体に指向制御自在に搭載された送受信手段と、前記受信手段で取得した角度誤差に基づいて指向情報を生成して該受信手段を指向制御する第１の追随処理手段と、前記送受信手段で取得した角度誤差に基づいて指向制御情報を生成して該送受信手段を指向制御する第２の追随処理手段と、前記地上レーダからのマイクロ波に基づいて目標を捕捉追随して発射管制され、前記飛翔体が発射された後、前記送受信手段で取得した角度誤差に基づいて前記第２の追随処理手段で生成される指向情報により前記飛翔体を目標に誘導する第１の誘導モード、前記第１の周波数帯の妨害波を受けた状態で、前記受信手段で妨害波を受信して妨害波源の角度誤差を取得し、該角度誤差に基づいて前記第１の追随処理手段で生成した指向情報により前記妨害波源を捕捉追随して発射管制が完了した状態で、前記飛翔体が妨害波源に向けて発射され、その後、前記送受信手段で妨害波源の角度誤差を検出して該角度誤差に基づいて前記第２の追随処理手段で指向情報を生成して、該指向情報により前記飛翔体を妨害波源に誘導する第２の誘導モード、及び前記地上レーダからのマイクロ波に基づいて目標を捕捉追随して発射管制されて、前記飛翔体が発射され、前記第２の周波数帯の妨害波を受けた場合に、前記飛翔体の初期誘導を続行して、前記送受信手段が妨害波源の角度誤差情報を取得した状態で、該送受信手段で取得した角度誤差に基づいて前記第２の追随処理手段で指向情報を生成して、該指向情報により前記飛翔体を妨害波源に誘導する第３の誘導モードに設定するモード選択手段とを備えて構成したものである。
【０００７】
上記構成によれば、地上レーダにより捕捉追随されて発射された飛翔体を、送受信手段で取得した角度誤差に基づいて第２の追随処理手段で生成される指向情報により目標に誘導し、地上レーダが妨害を受けた場合に、受信手段で妨害波源を検出して第１の追随処理手段及び送受信手段の第２の追随処理手段を切替え制御することにより、妨害波源への指向情報を取得して、飛翔体を妨害波源に誘導し、送受信手段に妨害を受けた場合に、地上レーダにより目標を捕捉追随して発射管制されて発射され、送受信手段が妨害波源を検出可能となった状態で第２の追随処理手段を介して妨害波源に誘導する。これにより、地上レーダ及び送受信手段に妨害を受けた場合においても、飛翔体の高精度な誘導が可能となると共に、送受信手段による誘導時における捕捉距離の増大化が図れて、測角誤差の減少が図れ、ミスディスタンスが減少されて誘導精度の向上が図れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１はこの発明の一実施の形態に係る飛翔体誘導装置を示すもので、Ｋu バンドアンテナ１０は、飛翔体誘導用レーダを構成するもので、その出力端にはＫu バンド送受信機１１のＫu バンド受信部１１ａに接続される。そして、このＫu バンドアンテナ１０は、被誘導用飛翔体２０（図２参照）に指向制御自在に搭載され、その入力端には、上記Ｋu バンド送受信機１１のＫu バンド送信部１１ｂが接続される。これにより、Ｋu バンドアンテナ１０は、Ｋu バンド送信部１１ｂからの送信マイクロ波ｆKu1 を目標２２（図２参照）方向に照射し、該目標２２で反射した反射波ｆku2 を受信してＫu バンド受信部１１ａに出力する。
【０００９】
そして、上記Ｋu バンド受信機１１のＫu バンド受信部１１ａには、信号処理器１２のＫu 追随処理部１２ａが接続される。このＫu 追随処理部１２ａは、その一方の出力端に上記Ｋu バンドアンテナ１０からの入力信号が接続され、その他方の出力端には、誘導モード切替設定用の選択回路部１２ｂの一方の入力端が接続される。
【００１０】
また、上記飛翔体２０には、Ｘバンドアンテナ１３が指向制御自在に搭載される。このＸバンドアンテナ１３は、地上レーダ２１（図２参照）の使用周波数帯と中心周波数が略同じのＸバンドのマイクロ波の受信機能を持つもので、その出力端には、Ｘバンド受信機１４のＸバンド受信部１４ａが接続される。そして、このＸバンドアンテナ１３の信号入力端には、上記信号処理器１２のＸ追随処理部１２ｃの一方の出力端が接続される。このＸ追随処理部１２ｃの他方の出力端には、上記選択回路部１２ｂの他方の入力端が接続される。選択回路部１２ｂは、Ｋu 追随処理部１２ａ及びＸ追随処理部１２ｃからの指令情報θKu及びθX に基づいて操舵指令情報を生成して飛翔体２０を誘導制御する。
【００１１】
上記構成において、妨害のない通常の誘導モードにおいては、図３（ａ）に示すように地上レーダ２１で目標２２を捕捉追随して飛翔体２０の発射管制が行われ、飛翔体２０が図示しない発射装置を介して目標２１に向けて発射される。ここで、Ｋu バンド送受信機１１は、そのＫu バンド送信部１１ｂがＫu バンドのマイクロ波ＦKu1 をＫu バンドアンテナ１０を介して目標方向に照射し、その反射波ｆKu2 をＫu バンドアンテナ１０を介してＫu バンド受信部１１ａに入力される。Ｋu バンド受信部１１ａは、この反射波ｆKu2 を角度誤差εKuに変換して信号処理部１２のＫu 追随処理部１２ａに出力する。
【００１２】
Ｋu 追随処理部１２ａは、入力した角度誤差εKuに基づいて指向情報θKuを算出して選択回路部１２ｂに出力する。選択回路部１２ｂは、入力した指向情報θKuに基づいた操舵指令データを生成して、飛翔体２０を操舵して目標２２に誘導する。同時に、Ｋu 追随処理部１２ａは、指向情報θKuに基づいた移相量データを生成してＫu バンドアンテナ１０に出力して該Ｋu バンドアンテナ１０の指向方向を制御する。
【００１３】
また、地上レーダ２１にＸバンドの妨害波が与えられた場合、地上レーダ２１が無力状態となる。
この地上レーダ２１が無力状態となった妨害時の誘導モードにおいては、図３（ｂ）に示すように、先ずＸバンドアンテナ１３がＸ追随処理部１２ｃを介して指向制御され、妨害波源からの妨害波ｆX を受信してＸバンド受信部１４ａに出力する。Ｘバンド受信部１４ａは、入力した妨害波ｆX に基づいて角度誤差εX を取得してＸ追随処理部１２ｃに出力する。Ｘ追随処理部１２ｃは、入力した角度誤差εX に基づいて指向情報θX を生成して、この指向情報θX に基づいて移相量データを生成してＸバンドアンテナ１３を指向制御して妨害波源の捕捉追随し、発射管制を実行する。
【００１４】
そして、妨害波源が捕捉追随されて発射管制が完了した状態で、飛翔体２０が上記発射装置（図示せず）を介して妨害波源に向けて発射される。飛翔体発射後は、Ｋu バンド送受信機１１のＫu バンド送信部１１ｂがＫu バンドのマイクロ波ＦKu1 をＫu バンドアンテナ１０を介して妨害波源方向に照射し、その反射波ｆKu2 がＫu バンドアンテナ１０で受信されてＫu バンド受信部１１ａに入力される。
【００１５】
Ｋu バンド受信部１１ａは、この反射波ｆKu2 を角度誤差εKuに変換して信号処理部１２のＫu 追随処理部１２ａに出力する。Ｋu 追随処理部１２ａは、入力した角度誤差εKuに基づいて指向情報θKuを算出して選択回路部１２ｂに出力する。選択回路部１２ｂは、入力した指向情報θKuに基づいた操舵指令データを生成して、飛翔体２０を操舵して妨害波源に誘導する。同時に、Ｋu 追随処理部１２ａは、指向情報θKuに基づいた移相量データを生成してＫu バンドアンテナ１０に出力して該Ｋu バンドアンテナ１０の指向方向を制御する。
【００１６】
さらに、Ｋu バンドの妨害波が飛翔体に与えられた場合、飛翔体側の誘導系が無力状態となる。
この飛翔体側の誘導系が無力状態となる妨害時の誘導モードにおいては、図３（ｃ）に示すように、先ず地上レーダ２１により妨害波源（目標）を捕捉追随して発射管制して、捕捉追随が完了された状態で飛翔体２０が上記発射装置（図示せず）を介して発射される。発射後、飛翔体２０は、発射時の捕捉追随情報に基づいていわゆる初期・中期誘導が続行され、Ｋu バンドアンテナ１０がマイクロ波を受信してＫu バンド受信部１１ａに出力する。Ｋu バンド受信部１１ａは、入力したマイクロ波に基づいて妨害波を判定し、このマイクロ波に基づいて角度誤差εKuを取得してＫu 追随処理部１２ａに出力する。Ｋu 追随処理部１２ａは、入力した角度誤差εKuに基づいて指令情報θKuを取得して選択回路部１２ｂに出力する。選択回路部１２ｂは、入力した指令情報θKuに基づいて操舵指令データを生成して、該操舵指令データに基づいて妨害波源に誘導する。
【００１７】
このように、上記飛翔体誘導装置は、飛翔体２０に地上レーダ２１の使用周波数と中心周波数が略同じ周波数帯のＸバンドアンテナ１３及び誘導用Ｋu バンドアンテナ１０を搭載して、地上レーダ２１が妨害を受けた場合に、Ｘバンドアンテナ１３で妨害波源からのマイクロ波を検出して飛翔体２０の捕捉追随及び発射管制を実行した後、Ｋu バンドアンテナ１０による妨害波源への誘導を行い、飛翔体２０のＫu バンドアンテナ１０を含む誘導系に妨害を受けた場合に、地上レーダ２１で飛翔体２０の捕捉追随及び発射管制を実行して妨害波源に向けて発射させて初期誘導を実行し、Ｋu バンドアンテナ１０が妨害波源からのマイクロ波を検出した状態で該マイクロ波に基づいて指向情報を生成して妨害波源に誘導するように構成した。
【００１８】
これによれば、地上レーダ２１及びＫu バンドアンテナ１０を含む誘導系に妨害を受けた場合においても、飛翔体２０の高精度な誘導が可能となると共に、Ｋu バンドアンテナ１０を含むＫu バンド送受信機１１による誘導時における捕捉距離の増大化が図れて、測角誤差の減少が図れ、ミスディスタンスが減少されて誘導精度の向上が図れる。
【００１９】
なお、上記実施の形態では、地上レーダ２１の使用周波数をＸバンドとし、飛翔体２０の誘導用周波数をＫu バンドとして構成した場合で説明したが、これに限ることなく、構成可能である。
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、構成簡易にして、確実な妨害排除を実現し得、且つ、高精度な誘導を実現し得るようにした飛翔体誘導装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る飛翔体誘導装置を示した図。
【図２】図１の動作概念を示した図。
【図３】図１の誘導モードを示した図。
【符号の説明】
１０…Ｋu バンドアンテナ。
１１…Ｋu バンド送受信機。
１１ａ…Ｋu バンド受信部。
１１ｂ…Ｋu バンド送信部。
１２…信号処理器。
１２ａ…Ｋu 追随処理部。
１２ｂ…選択回路部。
１２ｃ…Ｘ追随処理部。
１３…Ｘバンドアンテナ。
１４…Ｘバンド受信機。
１４ａ…Ｘバンド受信部。
２０…飛翔体。
２１…地上レーダ。
２２…目標。
【図１】
0003707923.tif 000002
【図２】
0003707923.tif 000003
【図３】
0003707923.tif 000004