(57)【要約】【課題】レーザ光等の訓練器材を用いた射撃訓練においても実弾射撃時と同様の照準設定を行うことが可能な射撃訓練システムを提供する。【解決手段】本発明の射撃訓練システムは、射撃訓練を行うために、実弾の代わりにレーザ光Ｒ３を発射する送信装置１０と、送信装置１０を搭載する射撃側車両２０と、送信装置１０から発射されたレーザ光を受光し標的側車両４０の命中の有無及び損耗のレベルを判定する受信装置３０と、受信装置３０を搭載する標的側車両４０と、訓練に関する情報を統合して管理するホスト局５０とから構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射撃側の送信装置から標的側の受信装置へレーザデータを含むレーザ光を発射することによって、自由落下する砲弾を模擬した射撃訓練を行う射撃訓練システムにおいて、
前記送信装置は、
前記砲弾を発射する砲身の射角を検出し、射角情報を出力する射角検出手段と、
ＧＰＳ衛星から前記送信装置の第１の位置情報を取得する第１の位置検出手段と、
砲弾発射操作をシミュレートする模擬発射装置の模擬発射操作に伴って送信されるトリガ信号を受信し、前記受信装置に向かって、前記射角情報と前記第１の位置情報とを有するレーザデータ含むレーザ光を発射するレーザ発射手段と、
を備え、
前記受信装置は、
前記送信装置から発射されたレーザ光を受光し、前記レーザデータを出力する受光手段と、
ＧＰＳ衛星から前記受信装置の第２の位置情報を取得する第２の位置検出手段と、
命中の有無及び損耗のレベル判定を行うための命中／損耗判定テーブルと、
前記受光手段から出力された前記レーザデータを解析し、得られた前記射角情報及び前記第１の位置情報と、前記第２の位置情報を基に、前記命中／損耗判定テーブルを参照して命中の有無及び損耗のレベル判定を行う命中／損耗判定手段と、
を備えることを特徴とする射撃訓練システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射撃訓練のシミュレーションを行うための射撃訓練システムに係り、より詳細には、送信装置と受信装置との間で信号波を送受信することによって射撃訓練を行う射撃訓練システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、射撃訓練のシミュレーションにおいては、射撃装置（送信装置）から標的装置（受信装置）へレーザ光などを発射（送信）し、標的装置から反射する光信号に含まれる情報によって命中の有効性の確認などが行われている（例えば、特許文献１参照）。
図９は、射撃訓練のシミュレーションに適用される従来の射撃訓練システムの系統図である。この図は、送信装置側または受信装置側の一方しか表示されていないが何れの装置も同じ構成となっている。従って、この系統図が送信装置側となったり受信装置側となったりする場合について説明する。
【０００３】
図９において、送信装置側の光送信器１０１が、送信時刻、送信信号の種類、送信信号の個別番号、送信装置と受信装置との間の距離などの情報を含んだ光信号を受信装置側へ送信すると、受信装置側の光受信器１０２が送信装置側から送信された光信号を受信して電気信号に変換する。そして、制御器１０３が電気信号に変換された受信信号に含まれる情報（つまり、送信時刻、送信信号の種類、送信信号の個別番号、送信装置と受信装置との間の距離など）と受信したときの受信部位などの情報を解析処理し、光信号が受信装置側の標的に命中したか否かを判断する。ここで、光信号が標的に命中している場合は、制御器１０３は、現示器１０４に対して音、光、煙などによって現示させるように制御を行う。
【０００４】
さらに、制御器１０３は光信号が命中したか否かの情報を無線器１０５へ送信するので、無線器１０５は、図示しない統制所へ命中した／しないの情報を無線で送信する。このとき、送信装置と受信装置との間で交信する光信号は、レーザ光、近赤外光、可視光などであるが、通常は指向性のよいレーザ光が使用される。従来の射撃訓練システムは、このようにして送信装置から受信装置の標的に向けて情報を含む光信号を送信し、受信装置から逆送信されてきた光信号に含まれる命中情報などによって、命中したか否かを確認している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０８１８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の射撃訓練システムは、送信系にレーザ光を用いているため標的（受信装置）に対して直接照準して送信しなければならない。つまり、レーザ光は極めて狭いビームで高い指向性によって直線方向へ伝搬する性質を持っているので、実火器のように仰角をつけた訓練（例えば、弧を描くような曲射訓練）を行うことができない。
例えば、図１０に示すように、砲弾が放物線Ｒ１のような軌道を描いて標的側車両３００に到達する大砲等の火器を搭載する射撃側車両２００では、自由落下する砲弾の射程距離を調節するために、標的側車両３００との射程距離に応じて砲身２５０に仰角を与える必要がある。しかし、レーザ光を用いて模擬の射撃訓練を行う場合には、レーザ光がＲ２のように直進性を有することから、レーザ光を送信するレーザ送信部１８０が装着された砲身２５０を標的側車両３００に向け水平状態にして訓練を実施しなければならないという制約があり、実弾射撃時と照準方向が異なるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、レーザ光等の訓練器材を用いた射撃訓練においても実弾射撃時と同様の照準設定を行うことが可能な射撃訓練システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の射撃訓練システムは、射撃側の送信装置から標的側の受信装置へレーザデータを含むレーザ光を発射することによって、自由落下する砲弾を模擬した射撃訓練を行う射撃訓練システムにおいて、前記送信装置は、前記砲弾を発射する砲身の射角を検出し、射角情報を出力する射角検出手段と、ＧＰＳ衛星から前記送信装置の第１の位置情報を取得する第１の位置検出手段と、砲弾発射操作をシミュレートする模擬発射装置の模擬発射操作に伴って送信されるトリガ信号を受信し、前記受信装置に向かって、前記射角情報と前記第１の位置情報とを有するレーザデータ含むレーザ光を発射するレーザ発射手段と、を備え、前記受信装置は、前記送信装置から発射されたレーザ光を受光し、前記レーザデータを出力する受光手段と、ＧＰＳ衛星から前記受信装置の第２の位置情報を取得する第２の位置検出手段と、命中の有無及び損耗のレベル判定を行うための命中／損耗判定テーブルと、前記受光手段から出力された前記レーザデータを解析し、得られた前記射角情報及び前記第１の位置情報と、前記第２の位置情報を基に、前記命中／損耗判定テーブルを参照して命中の有無及び損耗のレベル判定を行う命中／損耗判定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レーザ光等の訓練器材を用いた射撃訓練においても実弾射撃時と同様の照準設定を行うことが可能な射撃訓練システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る射撃訓練システムのシステム構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る射撃訓練システムの送信装置１０の制御構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る射撃訓練システムの受信装置３０の制御構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る射撃訓練システムの各部の動作を示すタイムチャートである。
【図５】送信用のレーザデータの構成の一例を示す図である。
【図６】射撃側車両２０の砲身２３の角度に応じた命中範囲を示す図である。
【図７】命中／損耗判定テーブル３４１の一例を示す図である。
【図８】受信装置３０のレーザデータ解析処理のフローチャートである。
【図９】従来の射撃訓練システムの系統図である。
【図１０】従来の実弾を用いた射撃訓練とレーザ光を用いた射撃訓練での相違を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
〔射撃訓練システムの制御構成〕
以下で、本発明の実施の形態１に係る射撃訓練システムのシステム構成について、図１〜図３を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る射撃訓練システムのシステム構成図である。また、図２は、本発明の実施の形態１に係る射撃訓練システムの送信装置１０の制御構成を示すブロック図である。また、図３は、本発明の実施の形態１に係る射撃訓練システムの受信装置３０の制御構成を示すブロック図である。
本発明の実施の形態１に係る射撃訓練システムは、図１に示すように、射撃訓練を行うために、実弾の代わりにレーザ光Ｒ３を発射する送信装置１０と、送信装置１０を搭載する射撃側車両２０と、送信装置１０から発射されたレーザ光を受光し標的側車両４０の命中の有無及び損耗のレベルを判定する受信装置３０と、受信装置３０を搭載する標的側車両４０と、訓練に関する情報を統合して管理するホスト局５０とから構成される。
【００１２】
〔送信装置１０の制御構成〕
送信装置１０は、ＧＰＳ受信部１１と、射角検出部１３と、記憶部１４と、制御部１５と、無線部１６と、操作・表示部１７と、レーザ発射部１８とを含んで構成される。
ＧＰＳ受信部１１は、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）衛星８０からの信号を受信し、ＧＰＳを利用して送信装置１０の位置を検出し、位置情報を制御部１５に出力する。
射角検出部１３は、角度センサを備え、射撃側車両２０の砲身２３の射角を検知し、方位と仰角（あるいは俯角）を示す射角情報を制御部１５に出力する。
記憶部１４は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、フラッシュメモリ等を備えた記憶部位である。記憶部１４は、送信装置１０の制御用のプログラムを記憶する。また、記憶部１４は、訓練を実施する訓練者及び射撃側車両２０の情報や、火器及び弾種の情報を記憶すると共に、ＧＰＳ受信部１１から出力された送信装置１０の位置情報や射角検出部１３から出力された砲身２３の射角情報を記憶する。
【００１３】
無線部１６は、無線を介してホスト局５０とデータ通信を行うための無線通信器で
ある。
レーザ発射部１８は、射撃側車両２０の模擬発射部２１から出力されたトリガ信号を受信すると、標的側車両４０の受信装置３０に向かって水平方向に、種々の情報を含むレーザ光を発射する。なお、射撃側車両２０の模擬発射部２１は、操作のみをシミュレートするシミュレータであり実際に標的側車両４０に砲弾を発射する必要はなく、砲弾発射部は省略されている。代わりに、砲弾発射を模するために、レーザ発射部１８によるレーザ発射が行なわれる。
操作・表示部１７は、送信装置１０の各部の設定を行うために、モニタを見ながら設定操作を行うための機器である。
制御部１５は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ等であり、記憶部１４に記憶されたプログラム等を、ハードウェア資源を用いて実行し、ＧＰＳ受信部１１、射角検出部１３、記憶部１４、無線部１６、操作・表示部１７、及びレーザ発射部１８の制御を行う。
【００１４】
〔受信装置３０の制御構成〕
受信装置３０は、ＧＰＳ受信部３１と、現示部３２と、記憶部３４と、制御部３５と、無線部３６と、操作・表示部３７と、レーザ受光部３９とを含んで構成される。
ＧＰＳ受信部３１は、ＧＰＳ衛星８０からの信号を受信し、ＧＰＳを利用して受信装置３０の位置を検出し、位置情報を制御部３５に出力する。
現示部３２は、送信装置１０のレーザ発射部１８から発射されたレーザ光をレーザ受光部３９が受光（命中）した場合に、音、振動、煙などを模擬する出力部であり、発煙、発光、発音等の現示機能を備え、制御部３５から動作指示情報が入力されると、それらの少なくとも一つで現示動作を行う。
記憶部３４は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、フラッシュメモリ等を備えた記憶部位である。記憶部１４は、受信装置３０の制御用のプログラムを記憶する。また、記憶部３４は、標的側車両４０の情報や、ＧＰＳ受信部３１から出力された受信装置３０の位置情報を記憶する。また、記憶部３４は、レーザ受光部３９で受光したレーザ光に含まれる情報を基に命中の有無及び損耗のレベル判定を行うための命中／損耗判定テーブル３４１を備える。なお、命中／損耗判定テーブル３４１の詳細については後述する。
【００１５】
無線部３６は、無線を介してホスト局５０とデータ通信を行い、命中の有無及び損耗のレベル判定の結果をホスト局５０に送信するための無線通信器である。
レーザ受光部３９は、送信装置１０のレーザ発射部１８から発射されたレーザ光を受光し、レーザ光に含まれる種々の情報（レーザデータ）を制御部３５に出力する。
操作・表示部３７は、受信装置３０の各部の設定を行うために、モニタを見ながら設定操作を行うための機器である。
制御部３５は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ等であり、記憶部３４に記憶されたプログラム等を、ハードウェア資源を用いて実行し、ＧＰＳ受信部３１、現示部３２、記憶部３４、無線部３６、操作・表示部３７、及びレーザ受光部３９の制御を行う。
【００１６】
〔射撃訓練システムの各部の動作〕
次に、本発明の実施の形態１に係る射撃訓練システムの各部の動作について、図４を参照して詳細に説明する。
図４は、本発明の実施の形態１に係る射撃訓練システムの各部の動作を示すタイムチャートである。
ステップＳ１０１において、射撃側車両２０の模擬発射部２１は、目標物である標的側車両４０（受信装置３０）に照準を合わせるため、砲身２３の射角変更を行う。具体的には、大砲等の火器を搭載する射撃側車両２０では、実弾射撃を想定した射撃訓練を行うべく自由落下する砲弾の射程距離を調節するため、模擬発射部２１が標的側車両４０との射程距離に応じて砲身２３の射角（θ）設定を行う。
ステップＳ１０２において、射撃側車両２０の模擬発射部２１は、送信装置１０に対して、射撃準備完了信号を送信する。
ステップＳ１０３において、送信装置１０の制御部１５は、射撃側車両２０の模擬発射部２１から射撃準備完了信号を受信すると、角度検出部１３から射撃側車両２０の砲身２３の射角情報を取得し、取得した射角情報を記憶部３４に記憶する（ステップＳ１０４）と共に、ＧＰＳ受信部１１から送信装置１０の位置情報を取得し、取得した位置情報を記憶部３４に記憶する（ステップＳ１０５）。
【００１７】
ステップＳ１０６において、送信装置１０の制御部１５は、記憶部１４内に記憶された砲身２３の射角情報及び送信装置１０の位置情報に基づいて送信用のレーザデータを作成する。ここで、送信用のレーザデータの構成について図５を用いて詳細に説明する。
図５は、送信用のレーザデータの構成の一例を示す図である。図５に示すように、送信用のレーザデータは、レーザデータを識別するためのコード情報である機能識別情報と、射撃した火器を特定するための個別番号である個別番号情報と、射撃した火器の器材を特定するための情報である器材コード情報と、射撃した火器の弾種を特定するための情報である弾種コード情報と、ＧＰＳ受信部１１から取得した送信装置１０のＵＴＭ（Universal  Transverse  Mercator  system）座標系を用いた位置情報と、射角検出部１３から取得した射撃側車両２０の砲身２３の射角情報とを含むデータ構成となっている。
【００１８】
ステップＳ１０７において、送信装置１０の制御部１５は、射撃側車両２０の模擬発射部２１に対して、レーザ発射準備完了信号を送信する。
ステップＳ１０８において、射撃側車両２０の模擬発射部２１は、送信装置１０からレーザ発射準備完了信号を受信すると、砲弾の発射操作のみをシミュレートすると共に、送信装置１０に対して、トリガ信号を送信する（ステップＳ１０９）。
ステップＳ１１０において、送信装置１０の制御部１５は、射撃側車両２０の模擬発射部２１からトリガ信号を受信すると、ステップＳ１０６で作成したレーザデータを含むレーザ光をレーザ発射部１８から受信装置３０（標的側車両４０）に向かって発射する（ステップＳ１１１）。
【００１９】
ステップＳ１１２において、受信装置３０の制御部３５は、レーザ受光部３９で送信装置１０から発射されたレーザ光を受光すると、受光したレーザ光に含まれるレーザデータを解析し、記憶部３４の命中／損耗判定テーブル３４１を参照して、命中の有無及び損耗レベルの判定を行う（ステップＳ１１３）。
ここで、命中／損耗判定テーブル３４１について図６及び図７を用いて詳細に説明する。図６は、射撃側車両２０の砲身２３の角度に応じた命中範囲を示す図である。また、図７は、命中／損耗判定テーブル３４１の一例を示す図である。
本発明の実施の形態１の射撃訓練システムでは、図６に示すように、砲身２３から発射された砲弾の弾道（図の点線で示した矢印）を想定して、砲身２３の射角に応じた命中範囲を５段階に分類する。
例えば、砲身２３の射角が「角度１」内で発射された砲弾は、「命中範囲Ｌ１」に命中（弾着）し、また、砲身２３の射角が「角度２」内で発射された砲弾は、「命中範囲Ｌ２」に命中（弾着）し、また、砲身２３の射角が「角度３」内で発射された砲弾は、「命中範囲Ｌ３」に命中（弾着）し、また、砲身２３の射角が「角度４」内で発射された砲弾は、「命中範囲Ｌ４」に命中（弾着）し、また、砲身２３の射角が「角度５」内で発射された砲弾は、「命中範囲Ｌ５」に命中（弾着）することを示している。
なお、５段階の命中範囲は、図７に示すように、弾速などを考慮し、器材・弾種毎に任意に設定できるものとする。
【００２０】
ここで、ステップＳ１１３のレーザデータ解析処理の具体的な処理について、図８を参照して詳細に説明する。
図８は、受信装置３０のレーザデータ解析処理のフローチャートである。
ステップＳ２０１において、受信装置３０の制御部３５は、送信装置１０から送信されたレーザデータを解析し、器材と弾種の情報を基に命中／損耗判定テーブル３４１を参照する。
ステップＳ２０２において、受信装置３０の制御部３５は、レーザデータを解析し、射角情報を基に射距離テーブルを決定する。
ステップＳ２０３において、受信装置３０の制御部３５は、レーザデータを解析し、送信装置１０の位置情報と自己の位置情報を基に射距離Ｌを算出し、射距離テーブルを参照して命中判定を行う。
ステップＳ２０４において、受信装置３０の制御部３５は、ステップＳ２０３の命中判定の結果、命中した（ＹＥＳ）場合、ステップＳ２０５に進み、命中しなかった（ＮＯ）場合、処理を終了する。
ステップＳ２０５において、受信装置３０の制御部３５は、ステップＳ２０３で算出した射距離Ｌと射距離テーブルの命中範囲（Ｌ１〜Ｌ５）との位置関係より、損耗率テーブルを参照して損耗区分を判定する。
ステップＳ２０６において、受信装置３０の制御部３５は、ステップＳ２０３及びステップＳ２０５の結果を基に、損耗区分に応じた現示を行う。また、命中判定結果及び損耗レベル判定結果を、記憶部３４に記憶するとともに、ホスト局５０への通知を行い、処理を終了する。
【００２１】
上述したように、本発明の実施の形態１に係る射撃訓練システムによれば、レーザ光等の訓練器材を用いた射撃訓練においても実弾射撃時と同様の照準設定を行うことが可能となる。
【００２２】
なお、上記実施の形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実行することができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２３】
１０：送信装置、１１：ＧＰＳ受信部、１３：射角検出部、１４：記憶部、１５：制御部、１６：無線部、１７：操作・表示部、１８：レーザ発射部、２０：射撃側車両、２１：模擬発射部、２３：砲身、３０：受信装置、３１：ＧＰＳ受信部、３２：現示部、３４：記憶部、３５：制御部、３６：無線部、３７：操作・表示部、３９：レーザ受光部、４０：標的側車両、５０：ホスト局、８０：ＧＰＳ衛星、１０１：光送信器、１０２：光受信器、１０３：制御器、１０４：現示器、１０５：無線器、１８０：レーザ送信部、２００：射撃側車両、２５０：砲身、３００：標的側車両、３４１：命中／損耗判定テーブル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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