(57)【要約】      （修正有）【課題】小型で軽量の複合シーカを有する飛しょう体を提供する。【解決手段】アクティブセンサアンテナ１０は、目標に向けて探索用電波を送信して、その反射波を受信し、第１のＲＦ受信信号に変換出力する。アクティブセンサ送信機１１は、アクティブセンサアンテナへ探索用電波に係る送信信号を出力する。アクティブセンサ受信機１２は、アクティブセンサアンテナから出力された第１のＲＦ受信信号を共用中間周波数信号に変換出力する。パッシブセンサアンテナ１５は、探索用電波以外で目標から到来する電波を受信し、第２のＲＦ受信信号に変換して出力する。パッシブセンサ受信機１６は、パッシブセンサアンテナから出力された第２のＲＦ受信信号を共用中間周波数信号に変換出力する。共用ＩＦ帯受信機は、アクティブセンサ受信機およびパッシブセンサ受信機から共用中間周波数信号をそれぞれ受信し、目標の探索モードに応じた信号処理帯域の信号を抽出する。【選択図】図１
2014001909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標に向けて探索用電波を送信すると共に、前記目標からの反射波を受信し、第１のＲＦ受信信号に変換して出力するアクティブセンサアンテナと、
前記アクティブセンサアンテナへ前記探索用電波に係る送信信号を出力するアクティブセンサ送信機と、
前記アクティブセンサアンテナから出力された前記第１のＲＦ受信信号を共用中間周波数信号に変換して出力するアクティブセンサ受信機と、
前記探索用電波以外で前記目標から到来する電波を受信し、第２のＲＦ受信信号に変換して出力するパッシブセンサアンテナと、
前記パッシブセンサアンテナから出力された前記第２のＲＦ受信信号を前記共用中間周波数信号に変換して出力するパッシブセンサ受信機と、
前記アクティブセンサ受信機および前記パッシブセンサ受信機から前記共用中間周波数信号をそれぞれ受信し、アクティブ探索またはパッシブ探索の探索モードに応じた信号処理帯域の信号を抽出する共用ＩＦ帯受信機と、
を備えることを特徴とする飛しょう体。
【請求項２】
前記共用ＩＦ帯受信機は、
前記アクティブセンサ受信機に接続された前記アクティブ探索用の入力端子、前記パッシブセンサ受信機に接続された前記パッシブ探索用の入力端子およびこれらの入力端子のいずれかに接続可能な出力端子を有し、信号経路を切り替える第１の信号経路切換スイッチと、
前記第１の信号経路切換スイッチに接続され、前記共用中間周波数信号を受信する共用ＩＦ帯受信回路と、
前記共用ＩＦ帯受信回路に接続された入力端子とこの入力端子にいずれかが接続可能な前記アクティブ探索用および前記パッシブ探索用の２つの出力端子を有し、前記信号経路を切り替える第２の信号経路切換スイッチと、
前記第２の信号経路切換スイッチの前記アクティブ探索用の出力端子に接続され、前記共用中間周波数信号から第１の信号処理帯域の信号を抽出するアクティブセンサ用フィルタと、
前記第２の信号経路切換スイッチの前記パッシブ探索用の出力端子に接続され、前記共用中間周波数信号から第２の信号処理帯域の信号を抽出するパッシブセンサ用フィルタと、
前記アクティブセンサ用フィルタに接続された入力端子、前記パッシブセンサ用フィルタに接続された入力端子およびこれらの入力端子のいずれかに接続可能な出力端子を有し、前記信号経路を切り替える第３の信号経路切換スイッチと、
前記目標の探索モードに基づいて前記第１乃至第３の信号経路切換スイッチにおける前記信号経路の切換制御を行う制御回路と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の飛しょう体。
【請求項３】
前記第１の信号処理帯域は、前記第２の信号処理帯域と異なることを特徴とする請求項２記載の飛しょう体。
【請求項４】
前記共用ＩＦ帯受信機において抽出された信号に基づいて前記目標の位置および方向を解析する共用信号処理機を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のいずれか一項記載の飛しょう体。
【請求項５】
前記共用信号処理機は、前記解析結果に基づいて前記探索モード、前記アクティブセンサ送信機における前記送信信号の周波数および前記信号処理帯域を変更することを特徴とする請求項４記載の飛しょう体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、所定の目標に向けて飛しょうする飛しょう体に関する。
【背景技術】
【０００２】
目標に向かって飛しょうする飛しょう体の内部には、目標を探索するとともに機体を目標方向へ指向させるシーカと呼ばれる誘導装置が設けられている。飛しょう体用のシーカとしては、電波によって目標を探索する電波シーカが広く用いられている。この電波シーカは、目標に対して電波を照射し、その反射波をもとに、追跡レーダの原理に基づいて目標までの距離、角度などの目標情報を得るアクティブセンサと、自らは電波を送信せずに、目標から到来する電波を解析することで目標情報を得るパッシブセンサに分類される。また、近年は、アクティブセンサとパッシブセンサの両方を備え、必要に応じて切換える複合シーカも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５４７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術における複合シーカにおいては、アクティブセンサとパッシブセンサがそれぞれ独立した回路部を備える構成であるため、複合シーカの小型化や軽量化が困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、小型で軽量の複合シーカを有する飛しょう体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る飛しょう体は、アクティブセンサアンテナ、アクティブセンサ送信機、アクティブセンサ受信機、パッシブセンサアンテナ、パッシブセンサ受信機および共用ＩＦ帯受信機を備える。アクティブセンサアンテナは、目標に向けて探索用電波を送信すると共に、目標からの反射波を受信し、第１のＲＦ受信信号に変換して出力する。アクティブセンサ送信機は、アクティブセンサアンテナへ探索用電波に係る送信信号を出力する。アクティブセンサ受信機は、アクティブセンサアンテナから出力された第１のＲＦ受信信号を共用中間周波数信号に変換して出力する。パッシブセンサアンテナは、探索用電波以外で目標から到来する電波を受信し、第２のＲＦ受信信号に変換して出力する。パッシブセンサ受信機は、パッシブセンサアンテナから出力された第２のＲＦ受信信号を共用中間周波数信号に変換して出力する。共用ＩＦ帯受信機は、アクティブセンサ受信機およびパッシブセンサ受信機から共用中間周波数信号をそれぞれ受信し、前記目標の探索モードに応じた信号処理帯域の信号を抽出する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る飛しょう体に搭載される複合シーカの構成例を示す模式図。
【図２】図１に示す共用ＩＦ帯受信機の構成例を示す回路図。
【図３】図１に示す複合シーカにおける処理の具体例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る飛しょう体１に搭載される複合シーカ２の構成例を示す模式図である。
【０００９】
同図に示されるように、複合シーカ２の内部は、アクティブセンサ部３およびパッシブセンサ部４の二つに分類されている。アクティブセンサ部３は、アクティブセンサアンテナ１０、アクティブセンサ送信機１１、アクティブセンサ受信機１２、共用ＩＦ帯受信機１３および共用信号処理機１４を含んでいる。これに対し、パッシブセンサ部４は、パッシブセンサアンテナ１５、パッシブセンサ受信機１６、共用ＩＦ帯受信機１３および共用信号処理機１４を含んでいる。すなわち、共用ＩＦ帯受信機１３および共用信号処理機１４がアクティブセンサ部３とパッシブセンサ部４との間で共用されている。
【００１０】
アクティブセンサアンテナ１０は、目標に向けて探索用電波を送信すると共に、目標からの反射波を受信し、ＲＦ帯の高周波受信信号（以下、「第１のＲＦ受信信号」という。）に変換してアクティブセンサ受信機１２に出力する。アクティブセンサ送信機１１は、アクティブセンサアンテナ１０へ探索用電波に係る送信信号を出力する。アクティブセンサ受信機１２は、アクティブセンサアンテナ１０から出力された第１のＲＦ受信信号を共用中間周波数信号に変換して共用ＩＦ帯受信機１３に出力する。
【００１１】
パッシブセンサアンテナ１５は、探索用電波以外で目標から到来する電波を受信し、ＲＦ帯の高周波受信信号（以下、「第２のＲＦ受信信号」という。）に変換してパッシブセンサ受信機１６に出力する。目標から到来する電波としては、目標自体から発せられる電波や既存の電波が目標に当たって反射された散乱波が挙げられる。パッシブセンサ受信機１６は、パッシブセンサアンテナ１５から出力された第２のＲＦ受信信号をアクティブセンサ受信機１２側と同じ周波数である共用中間周波数信号に変換して共用ＩＦ帯受信機１３に出力する。
【００１２】
共用ＩＦ帯受信機１３は、アクティブセンサ受信機１２およびパッシブセンサ受信機１６から共用中間周波数信号をそれぞれ受信し、この共用中間周波数信号から目標の探索モードに応じた信号処理帯域の信号を抽出し、共用信号処理機１４へ出力する。
【００１３】
共用信号処理機１４は、共用ＩＦ帯受信機１３において抽出された信号を解析して目標の位置および方向を求めると共に、その解析結果などに基づいて探索モード（アクティブ探索／パッシブ探索）、アクティブセンサ送信機１１における送信信号の周波数および信号処理帯域を変更する。探索モード等の変更の詳細については後述する。
【００１４】
また、共用信号処理機１４は、共用ＩＦ帯受信機１３から出力された信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器が出力するデジタルデータを時系列で記憶すると共に、探索モードの切換プログラム等を記憶する記憶装置と、探索用電波の電波の送信時間と反射波の受信時間の時間差等を演算し、目標の位置、高度、角度等の情報を求める演算装置と、飛しょう体１の飛しょうを制御する中央制御システム（図示せず）と通信する通信装置を少なくとも備えている。
【００１５】
図２は、図１に示す共用ＩＦ帯受信機１３の構成例を示す回路図である。同図に示されるように、共用ＩＦ帯受信機１３は、第１の信号経路切換スイッチ１３１、第２の信号経路切換スイッチ１３２、第３の信号経路切換スイッチ１３３、共用ＩＦ帯受信回路１３４、アクティブセンサ用フィルタ１３５、パッシブセンサ用フィルタ１３６および制御回路１３７を備えている。
【００１６】
第１の信号経路切換スイッチ１３１は、アクティブセンサ受信機１２に接続されたアクティブ探索用の入力端子Ａ、パッシブセンサ受信機１６に接続されたパッシブ探索用の入力端子Ｂおよびこれらの入力端子Ａ，Ｂのいずれかに接続可能な出力端子Ｃを有し、信号経路を切り替える。
【００１７】
共用ＩＦ帯受信回路１３４は、第１の信号経路切換スイッチ１３１に接続され、共用中間周波数信号を受信する。第２の信号経路切換スイッチ１３２は、共用ＩＦ帯受信回路１３４に接続された入力端子Ｄとこの入力端子Ｄにいずれかが接続可能なアクティブ探索用およびパッシブ探索用の２つの出力端子Ｅ，Ｆを有し、信号経路を切り替える。
【００１８】
アクティブセンサ用フィルタ１３５は、第２の信号経路切換スイッチ１３２のアクティブ探索用の出力端子Ｅに接続され、共用中間周波数信号からアクティブ探索モードに応じた所定の信号処理帯域（以下、「第１の信号処理帯域」という。）の信号を抽出する。パッシブセンサ用フィルタ１３６は、第２の信号経路切換スイッチ１３２のパッシブ探索用の出力端子Ｆに接続され、共用中間周波数信号からパッシブ探索モードに応じた所定の信号処理帯域（以下、「第２の信号処理帯域」という。）の信号を抽出する。本実施形態においては、異なる探索モードを組み合わせることで、より広い帯域での目標探索を可能とするために、アクティブセンサ用フィルタ１３５における第１の信号処理帯域は、パッシブセンサ用フィルタ１３６における第２の信号処理帯域と異なるように設定するものとする。
【００１９】
第３の信号経路切換スイッチ１３３は、アクティブセンサ用フィルタ１３５に接続された入力端子Ｇ、パッシブセンサ用フィルタ１３６に接続された入力端子Ｈおよびこれらの入力端子Ｇ，Ｈのいずれかに接続可能な出力端子Ｉを有し、信号経路を切り替える。
【００２０】
制御回路１３７は、第１の信号経路切換スイッチ１３１、第２の信号経路切換スイッチ１３２、第３の信号経路切換スイッチ１３３、アクティブセンサ用フィルタ１３５、パッシブセンサ用フィルタ１３６にそれぞれ接続され、目標の探索モードに基づいて第１〜第３の信号経路切換スイッチ１３１〜１３３における信号経路の切換制御を行う。また、制御回路１３７は、共用信号処理機１４にも接続され、共用信号処理機１４における信号処理の結果に応じて信号経路の切換制御および信号処理帯域の変更を可能とする。
【００２１】
図３は、図１に示す複合シーカ２における処理の具体例を示すフローチャートである。
【００２２】
Ｓ３０１において、共用信号処理機１４は、現時点での探索モードがアクティブ探索か否かを判定する。ここで、探索モードがアクティブ探索と判定された場合には、Ｓ３０２へ進む。これに対し、探索モードがパッシブ探索と判定された場合には、Ｓ３０７へ進む。
【００２３】
Ｓ３０２において、アクティブセンサ送信機１１は、アクティブセンサアンテナ１０へ探索用電波に係る送信信号を出力する。これに伴い、アクティブセンサアンテナ１０は、目標に向けて探索用電波を送信する。
【００２４】
Ｓ３０３において、アクティブセンサアンテナ１０は、Ｓ３０２において送信された探索用電波に係る目標からの反射波を受信する。
【００２５】
Ｓ３０４において、アクティブセンサアンテナ１０は、受信された反射波を第１のＲＦ受信信号（高周波の受信信号）に変換してアクティブセンサ受信機１２に出力する。
【００２６】
Ｓ３０５において、アクティブセンサ受信機１２は、アクティブセンサアンテナ１０から出力された第１のＲＦ受信信号を共用中間周波数信号に変換して共用ＩＦ帯受信機１３に出力する。
【００２７】
Ｓ３０６において、共用ＩＦ帯受信機１３は、アクティブセンサ用フィルタ１３５を用いて共通中間周波数信号からアクティブ探索に係る所定帯域の信号を抽出し、共用信号処理機１４へ出力する。
【００２８】
Ｓ３０７において、パッシブセンサアンテナ１５は、アクティブセンサアンテナ１０からの探索用電波以外で目標から到来する電波を受信する。目標から到来する電波としては、目標自体から発せられる電波（直接波）や目標周辺に既に存在する電波が目標に当たることで生成された散乱波が挙げられる。
【００２９】
Ｓ３０８において、パッシブセンサアンテナ１５は、受信された電波を第２のＲＦ受信信号に変換してパッシブセンサ受信機１６に出力する。
【００３０】
Ｓ３０９において、パッシブセンサ受信機１６は、パッシブセンサアンテナ１５から出力された第２のＲＦ受信信号（高周波の受信信号）をアクティブセンサ受信機１２側と同じ周波数である共用中間周波数信号に変換して共用ＩＦ帯受信機１３に出力する。
【００３１】
Ｓ３１０において、共用ＩＦ帯受信機１３は、パッシブセンサ用フィルタ１３６を用いて共通中間周波数信号からパッシブ探索に係る所定帯域の信号を抽出し、共用信号処理機１４へ出力する。
【００３２】
Ｓ３１１において、共用信号処理機１４は、Ｓ３０６またはＳ３１０で抽出された信号を解析し、目標までの距離および方向を取得する。
【００３３】
Ｓ３１２において、共用信号処理機１４は、解析結果に基づく誘導信号を飛しょう体１の推進機構（図示せず）の制御系に出力することで、飛しょう体１を目標方向へ誘導する。
【００３４】
Ｓ３１３において、共用信号処理機１４は、目標探索を継続するか否かを判定する。ここで、目標探索を継続すると判定された場合には、Ｓ３１４へ進む。これに対し、目標探索を中止すると判定された場合には、処理を終了する。具体的には、飛しょう体１が目標に到達した場合や、探索終了指令が中央制御システム（図示せず）から入力された場合などが該当する。
【００３５】
Ｓ３１４において、共用信号処理機１４は、中央制御システム（図示せず）からの指令や所定の探索スケジュールに基づいて探索モードの切換が必要か否かを判定する。ここで、探索モードの切換が必要と判定された場合は、Ｓ３１５へ進む。これに対し、探索モードの切換が不要と判定された場合には、Ｓ３１６へ進む。
【００３６】
Ｓ３１５において、共用信号処理機１４は、探索モードの切換を共用ＩＦ帯受信機１３の制御回路１３７に対して指示し、第１〜第３の信号経路切換スイッチ１３１〜１３３における接続端子を切換える。
【００３７】
Ｓ３１６において、共用信号処理機１４は、Ｓ３１１における解析結果等に基づいて共用ＩＦ帯受信機１３における信号処理帯域の変更が必要か否かを判定する。ここで、信号処理帯域の変更が必要と判定された場合には、Ｓ３１７へ進む。これに対し、信号処理帯域の変更は不要と判定された場合には、Ｓ３０１へ戻る。
【００３８】
Ｓ３１７において、共用ＩＦ帯受信機１３の制御回路１３７は、共用信号処理機１４からの制御指令に基づいてアクティブセンサ用フィルタ１３５またはパッシブセンサ用フィルタ１３６における信号処理帯域を変更し、Ｓ３０１へ戻る。信号処理帯域を変更する場合の具体例としては、目標から妨害電波が出力され、Ｓ３１１において所望の解析結果が得られない場合や、解析結果が信号処理帯域の変更条件に合致した場合などが挙げられる。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、従来はアクティブセンサ部３とパッシブセンサ部４とで別々に備えられていたＩＦ帯受信回路および信号処理回路を共用とし、かつ、共用信号処理機１４に内蔵されたソフトウェアによって探索モードの切換を制御する構成のため、複合シーカ２の装置重量や所要スペースの低減が可能になる。また、信号処理帯域を探索モードや解析結果に応じて柔軟に変更できる構成のため、目標の探索を高精度に行うことも可能になる。
【００４０】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
１…飛しょう体、
２…複合シーカ、
３…アクティブセンサ部、
４…パッシブセンサ部、
１０…アクティブセンサアンテナ、
１１…アクティブセンサ送信機、
１２…アクティブセンサ受信機、
１３…共用ＩＦ帯受信機、
１４…共用信号処理機、
１５…パッシブセンサアンテナ、
１６…パッシブセンサ受信機、
１３１…第１の信号経路切換スイッチ、
１３２…第２の信号経路切換スイッチ、
１３３…第３の信号経路切換スイッチ、
１３４…共用ＩＦ帯受信回路、
１３５…アクティブセンサ用フィルタ、
１３６…パッシブセンサ用フィルタ、
１３７…制御回路。
【図１】
2014001909.tif 000003
【図２】
2014001909.tif 000004
【図３】
2014001909.tif 000005