(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ波を送受信するアンテナを備えた飛翔体に搭載され、前記アンテナによりレーダ波を送信し、目標から反射されるレーダ反射波を受信検波して目標を捕捉し、アンテナパターンのメインローブを目標方向に向けて前記目標を追尾する目標追尾誘導装置において、
前記レーダ反射波の受信検波出力から前記アンテナパターンのメインローブの信号成分とサイドローブの信号成分とを抽出する信号成分抽出手段と、
前記メインローブの信号成分の振幅レベルとサイドローブの信号成分の振幅レベルとを比較する比較手段と、
この比較手段による比較結果に基づいて、前記サイドローブの信号成分の振幅レベルと前記メインローブの信号成分の振幅レベルとの差が所定値以上であるか否かを判定する判定手段と、
この判定手段により前記サイドローブの信号成分の振幅レベルと前記メインローブの信号成分の振幅レベルとの差が所定値以上でないと判定された場合に、前記サイドローブの信号成分の振幅レベルが小さくなる方向に前記飛翔体を回転させる回転制御手段とを具備してなることを特徴とする目標追尾誘導装置。
【請求項２】
前記回転制御手段は、前記メインローブの信号成分の振幅レベルと前記サイドローブの信号成分の振幅レベルとの差が所定値以上となるように前記飛翔体を回転させることを特徴とする請求項１記載の目標追尾誘導装置。
【請求項３】
レーダ波を送受信するアンテナを備えた飛翔体に搭載され、前記アンテナによりレーダ波を送信し、目標から反射されるレーダ反射波を受信検波して目標を捕捉し、アンテナパターンのメインローブを目標方向に向けて前記目標を追尾する目標追尾誘導装置において、
前記レーダ反射波の受信検波出力から前記アンテナパターンのサイドローブの信号成分を抽出する信号成分抽出手段と、
前記サイドローブの信号成分の振幅レベルがしきい値以下であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記サイドローブの信号成分の振幅レベルがしきい値以下でないと判定された場合に、前記サイドローブの信号成分の振幅レベルが小さくなる方向に前記飛翔体を回転させる回転制御手段とを具備してなることを特徴とする目標追尾誘導装置。
【請求項４】
前記回転制御手段は、前記サイドローブの信号成分の振幅レベルがしきい値以下になるように前記飛翔体を回転させることを特徴とする請求項３記載の目標追尾誘導装置。
【請求項５】
前記回転制御手段は、前記サイドローブの信号成分の振幅レベルが最小となるように前記飛翔体を回転させることを特徴とする請求項１または３記載の目標追尾誘導装置。
【請求項６】
レーダ波を送受信するアンテナによりレーダ波を送信し、目標から反射されるレーダ反射波を受信検波して目標を捕捉し、アンテナパターンのメインローブを目標方向に向けて前記目標を追尾する目標追尾飛翔装置において、
前記レーダ反射波の受信検波出力から前記アンテナパターンのメインローブの信号成分とサイドローブの信号成分とを抽出する信号成分抽出手段と、
前記アンテナパターンのメインローブの信号成分の振幅レベルとサイドローブの信号成分の振幅レベルとを比較する比較手段と、
この比較手段による比較結果に基づいて、前記サイドローブの信号成分の振幅レベルと前記メインローブの信号成分の振幅レベルとの差が所定値以上であるか否かを判定する判定手段と、
この判定手段により前記サイドローブの信号成分の振幅レベルと前記メインローブの信号成分の振幅レベルとの差が所定値以上でないと判定された場合に、前記サイドローブの信号成分の振幅レベルが小さくなる回転方向を決定する制御手段と、
前記制御手段からの制御信号により自装置を回転させる回転駆動手段とを具備してなることを特徴とする目標追尾飛翔装置。
【請求項７】
レーダ波を送受信するアンテナによりレーダ波を送信し、目標から反射されるレーダ反射波を受信検波して目標を捕捉し、アンテナパターンに基づいて前記目標を追尾する目標追尾飛翔装置において、
前記レーダ反射波の受信検波出力から前記アンテナパターンのサイドローブの信号成分を抽出する信号成分抽出手段と、
前記アンテナパターンのサイドローブの信号成分の振幅レベルがしきい値以下であるか否かを判定する判定手段と、
この判定手段により前記サイドローブの信号成分の振幅レベルがしきい値以下でないと判定された場合に、前記サイドローブの信号成分の振幅レベルが小さくなる回転方向を決定する制御手段と、
この制御手段からの制御信号により自装置を回転させる回転駆動手段とを具備してなることを特徴とする目標追尾飛翔装置。
【請求項８】
レーダ波を送受信するアンテナを備えた飛翔体に適用され、前記アンテナによりレーダ波を送信し、目標から反射されるレーダ反射波を受信することにより得られるアンテナパターンに基づいて前記目標を追尾する目標追尾誘導方法において、
前記レーダ反射波の受信検波出力から前記アンテナパターンのメインローブの信号成分とサイドローブの信号成分とを抽出し、
前記アンテナパターンのメインローブの信号成分の振幅レベルとサイドローブの信号成分の振幅レベルとを比較し、
この比較結果に基づいて、前記サイドローブの信号成分の振幅レベルと前記メインローブの信号成分の振幅レベルとの差が所定値以上であるか否かを判定し、この判定により前記サイドローブの信号成分の振幅レベルと前記メインローブの信号成分の振幅レベルとの差が所定値以上でないと判定された場合に、前記サイドローブの信号成分の振幅レベルが小さくなる方向に前記飛翔体を回転させることを特徴とする目標追尾誘導方法。
【請求項９】
レーダ波を送受信するアンテナを備えた飛翔体に適用され、前記アンテナによりレーダ波を送信し、目標から反射されるレーダ反射波を受信することにより得られるアンテナパターンに基づいて前記目標を追尾する目標追尾誘導方法において、
前記レーダ反射波の受信検波出力から前記アンテナパターンのサイドローブの信号成分を抽出し、
前記アンテナパターンのサイドローブの信号成分の振幅レベルがしきい値以下であるか否かを判定し、
前記判定により前記サイドローブの信号成分の振幅レベルがしきい値以下でないと判定された場合に、前記サイドローブの信号成分の振幅レベルが小さくなる方向に前記飛翔体を回転させることを特徴とする目標追尾誘導方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーダ波を送受信するアンテナを備えた飛翔体に適用され、アンテナによりレーダ波を送信し、目標から反射されるレーダ反射波を受信検波して目標を捕捉し、アンテナパターンのメインローブを目標方向に向けて目標を追尾する目標追尾誘導装置、目標追尾飛翔装置及び目標追尾誘導方法に関するもので、特に妨害電波発生源からの妨害電波の軽減を図るようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、飛翔体を目標に追尾させる目標追尾システムにおいては、図７に示すようなシステムがある。この図７に示すシステムは、発射側にて例えば飛行体等の目標Ｔを検出し、この検出された目標Ｔに向かって飛翔する飛翔体１１に対し、飛翔体１１の持つ追尾機能により目標Ｔに追尾させるように誘導する目標追尾システムである。
【０００３】
すなわち、飛翔体１１は、飛翔中に、レーダ波を送信し、しかる後に目標Ｔに当たって反射されるレーダ反射波を受信することにより、図８に示す如く目標Ｔの捕捉結果を示すメインローブＭと、サイドローブＳ１〜Ｓ４とから成るアンテナパターンを形成し、このアンテナパターンに基づいて前記目標を追尾し続ける。なお、サイドローブＳ１〜Ｓ４は、メインローブＭの周囲において、アジマス（ＡＺ）方向及びエレベーション（ＥＬ）方向に沿って形成される。
【０００４】
ところで、上記目標追尾システムでは、飛翔体１１が飛翔中に、例えばＥＣＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｃｏｕｎｔｅｒ  Ｍｅａｓｕｒｅ）機から発生されるスタンドオフジャマ等の妨害電波２１が飛翔体１１に与えられることになる。なお、飛翔体１１は、図９（ａ）に示すように、所定振幅レベル以上となるメインローブＭに基づいて、飛翔する。しかし、ＥＣＭ機から発生される妨害電波２１がサイドローブＳ１〜Ｓ４のいずれかに与えられると、サイドローブの振幅レベルが図９（ｂ）に示すように所定レベル以上となり、飛翔体１１は、サイドローブ発生方向に飛翔し、目標Ｔの方向からはずれてしまう恐れがある。つまり、飛翔体１１は、目標Ｔの存在を把握できなくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の目標追尾システムでは、飛翔体が目標に向かって飛翔している最中に、ＥＣＭ機から発生される妨害電波がサイドローブに与えられると、サイドローブ発生方向に飛翔し、目標方向から外れるという問題を有している。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、飛翔体に対し妨害電波が与えられた場合に、この妨害電波を低減し、目標への命中精度を向上し得る目標追尾誘導装置、目標追尾飛翔装置及び目標追尾誘導方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、レーダ波を送受信するアンテナを備えた飛翔体に搭載され、前記アンテナによりレーダ波を送信し、目標から反射されるレーダ反射波を受信検波して目標を捕捉し、アンテナパターンのメインローブを目標方向に向けて前記目標を追尾する目標追尾誘導装置を対象にしている。
【０００８】
そして、上記目的を達成するために、レーダ反射波の受信検波出力からアンテナパターンのメインローブの信号成分とサイドローブの信号成分とを抽出する信号成分抽出手段と、メインローブの信号成分の振幅レベルとサイドローブの信号成分の振幅レベルとを比較する比較手段と、この比較手段による比較結果に基づいて、サイドローブの信号成分の振幅レベルとメインローブの信号成分の振幅レベルとの差が所定値以上であるか否かを判定する判定手段と、この判定手段によりサイドローブの信号成分の振幅レベルとメインローブの信号成分の振幅レベルとの差が所定値以上でないと判定された場合に、サイドローブの信号成分の振幅レベルが小さくなる方向に飛翔体を回転させる回転制御手段とを備えるようにしたものである。
【０００９】
この構成によれば、飛翔体にて、目標の捕捉結果を示すメインローブの信号成分の振幅レベルとサイドローブの信号成分の振幅レベルとを比較し、この比較した振幅レベルの差が所定値以上であるか否かを判定することにより、サイドローブに妨害電波が与えられたか否かを判断でき、この判断結果に基づいて、サイドローブの信号成分の振幅レベルが小さくなる方向、つまりサイドローブ以外の箇所で妨害電波を受けるように回転するようにしている。
【００１０】
このため、飛翔体に妨害電波が与えられても、飛翔体を回転させてサイドローブ以外の箇所で妨害電波を受けるようにしているので、飛翔体自身が持つアンテナで形成されるアンテナパターンの妨害電波振幅レベルを低減でき、目標への命中精度を向上させることが可能となる。
【００１１】
また、この発明は、上記対象において、レーダ反射波の受信検波出力からアンテナパターンのサイドローブの信号成分を抽出する信号成分抽出手段と、サイドローブの信号成分の振幅レベルがしきい値以下であるか否かを判定する判定手段と、判定手段によりサイドローブの信号成分の振幅レベルがしきい値以下でないと判定された場合に、サイドローブの信号成分の振幅レベルが小さくなる方向に飛翔体を回転させる回転制御手段とを備えるようにしたものである。
【００１２】
この構成によれば、飛翔体３０にて、抽出されるサイドローブの信号成分の振幅レベルがしきい値以下であるか否かを判定することにより、サイドローブに妨害電波が与えられたか否かを判断でき、この判断結果に基づいて、サイドローブの振幅レベルが最小となる方向、つまりサイドローブ以外のアンテナの箇所で妨害電波を受けるように飛翔体自身を目標Ｔ方向を回転軸として回転するようにしているので、同様な効果が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１はこの発明に係わる飛翔体の一実施形態を示すブロック構成図であり、図２はその飛翔体が形成するアンテナパターンの特性図であり、図３はその飛翔体を使用した目標追尾システムの概略構成図である。なお、図３において、図７と同一部分には同一符号を付して説明する。
【００１５】
すなわち、飛翔体３０のアンテナ３０１で受信されたレーダ反射波は、周波数変換器３０２で中間周波数に変換された後、受信検波器３０３にて目標の捕捉結果となり方位０°の振幅を示すメインローブと、その他の複数のサイドローブとから成るアンテナパターンの波形信号に生成される（図２参照）。この波形信号は、信号処理部３０３１にてアンテナパターンのメインローブの信号成分とサイドローブの信号成分とが抽出され、振幅レベル比較器３０４にて、そのメインローブの振幅レベルとサイドローブの振幅レベルとが比較され、この比較結果の情報がシステム制御部３０５に供給される。
【００１６】
システム制御部３０５は、入力された比較結果の情報から、メインローブの信号成分の振幅レベルとサイドローブの信号成分の振幅レベルとの差が図２（ａ）に示す如く設定値Ｐ以上であるか否かを判定する。そして、図２（ｂ）に示すように、設定値Ｐより小さいと判定した場合に、サイドローブに妨害電波２１が与えられたことを把握して回転駆動部３０６に制御信号を送り、図３に示す如く飛翔体３０を目標Ｔ方向を回転軸として回転させる。つまり、飛翔体３０のアンテナ３０１は、サイドローブ以外の箇所でＥＣＭ機からの妨害電波２１を受けるようになる。
【００１７】
また、システム制御部３０５は、飛翔体３０を回転させる場合、常にメインローブの信号成分の振幅レベルとサイドローブの信号成分の振幅レベルとの差を監視しており、設定値Ｐ以上になった時点で、回転駆動部３０６への制御信号の送出を停止し、飛翔体３０の回転を停止する。
【００１８】
さらに、システム制御部３０５は、少なくともアンテナ３０１がレーダ波にて目標を捕捉可能な速度で飛翔体３０を少しずつ回転させるように回転駆動部３０６を制御する。
【００１９】
次に、飛翔体３０の処理について図４のフローチャートを参照して説明する
すなわち、飛翔体３０は、信号処理部３０３１にアンテナパターンが入力されると（開始）、このアンテナパターンのメインローブの信号成分とサイドローブの信号成分とを抽出し（ステップＳ１０１）、この抽出されたメインローブの信号成分の振幅レベルとサイドローブの信号成分の振幅レベルとを振幅レベル比較器３０４にて比較し（ステップＳ１０２）、この比較結果をシステム制御部３０５に供給する。システム制御部３０５は、入力された比較結果の情報から、メインローブ振幅レベルとサイドローブの振幅レベルとの差が設定値Ｐ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。そして、設定値Ｐより小さいと判定した場合に（Ｎｏ）、サイドローブに妨害電波２１が与えられたことを把握して回転駆動部３０６に制御信号を送り、飛翔体３０を目標Ｔ方向を回転軸として回転させる（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の処理において、設定値Ｐ以上になった時点で（Ｙｅｓ）、回転駆動部３０６への制御信号の送出を停止し、飛翔体３０の回転を停止する（終了）。
【００２０】
以上のように上記実施形態によれば、飛翔体３０は、目標Ｔの捕捉結果を示すメインローブの振幅レベルと複数のサイドローブの振幅レベルとを振幅レベル比較器３０４にて比較し、この比較した振幅レベルの差が設定値Ｐ以上であるか否かをシステム制御部３０５にて判定することにより、サイドローブに妨害電波が与えられたか否かを判断でき、この判断結果に基づいて、サイドローブの振幅レベルが最小となる方向、つまりサイドローブ以外のアンテナ３０１の箇所で妨害電波を受けるように飛翔体３０自身を目標Ｔ方向を回転軸として回転するようにしている。
【００２１】
このため、飛翔体３０にＥＣＭ機からの妨害電波２１が与えられても、飛翔体３１自身を回転させてサイドローブ以外のアンテナ３０１の箇所で妨害電波２１を受けるようにしているので、飛翔体３０自身が持つアンテナ３０１で形成されるアンテナパターンの妨害電波振幅レベルを低減でき、目標Ｔへの命中精度を向上させることが可能となる。
【００２２】
なお、上記実施形態において、アンテナパターンのメインローブの振幅位置を０°としているが、アンテナ３０１の種類によっては０°以外を示すことになる。必ずしもメインローブの振幅位置が０°でなくてもメインローブの振幅レベルとサイドローブの振幅レベルとの差が分かれば実施可能となる。
【００２３】
また、上記実施形態では、アンテナパターンのメインローブの信号成分の振幅レベルとサイドローブの信号成分の振幅レベルとの差によりサイドローブに妨害電波が与えられたか否かを判断する例について説明したが、この他にも、図５に示すように、アンテナパターンのサイドローブの信号成分の振幅レベルが予め設定されたしきい値以下であるか否かを判定することによって、サイドローブに妨害電波が与えられたか否かを判断することも可能である。
【００２４】
次に、この発明の第２の実施形態として、アンテナパターンのサイドローブの信号成分の振幅レベルが予め設定されたしきい値以下であるか否かを判定する例について図５のアンテナパターン特性図及び図６に示す飛翔体３０の処理のフローチャートを参照して説明する。
すなわち、飛翔体３０は、信号処理部３０３１にアンテナパターンが入力されると、このアンテナパターンのサイドローブの信号成分を抽出し（ステップＳ２０１）、この抽出されたサイドローブの信号成分をシステム制御部３０５にて図５（ａ），（ｂ）に示す如く予め設定されたしきい値よりも小さいか否かを判定し（ステップＳ２０２）、図５（ｂ）に示す如くしきい値よりも大きい場合に（Ｎｏ）、サイドローブに妨害電波が与えられたことを把握して回転駆動部３０６にサイドローブの信号成分の振幅レベルが小さくなる回転方向を示す制御信号を送り、飛翔体３０を目標Ｔ方向を回転軸として回転させる（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０２の処理において、図５（ａ）に示す如くしきい値より小さくなった時点で（Ｙｅｓ）、回転駆動部３０６への制御信号の送出を停止し、飛翔体３０の回転を停止する（終了）。
【００２５】
この第２の実施形態であれば、飛翔体３０は、信号処理部３０３１で抽出されるサイドローブの信号成分の振幅レベルがしきい値以下であるか否かをシステム制御部３０５にて判定することにより、サイドローブに妨害電波が与えられたか否かを判断でき、この判断結果に基づいて、サイドローブの振幅レベルが最小となる方向、つまりサイドローブ以外のアンテナ３０１の箇所で妨害電波を受けるように飛翔体３０自身を目標Ｔ方向を回転軸として回転するようにしている。
【００２６】
このため、先の実施形態と同様に、飛翔体３０にＥＣＭ機からの妨害電波２１が与えられても、飛翔体３１自身を回転させてサイドローブ以外のアンテナ３０１の箇所で妨害電波２１を受けるようにしているので、飛翔体３０自身が持つアンテナ３０１で形成されるアンテナパターンの妨害電波振幅レベルを低減でき、目標Ｔへの命中精度を向上させることが可能となる。
【００２７】
また、上記各実施形態では、飛翔体３０の受信系統のみを示しているが、飛翔体３０に送信系統も備えられていることはもちろんのことである。
【００２８】
その他、飛翔体の構成やアンテナパターンの形成方法等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはもちろんのことである。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、飛翔体に対し例えばＥＣＭ機からの妨害電波が与えられた場合に、この妨害電波を低減し、目標への命中精度を向上し得る目標追尾誘導装置、目標追尾飛翔装置及び目標追尾誘導方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わる飛翔体の一実施形態を示すブロック構成図。
【図２】同実施形態におけるアンテナパターンの特性図。
【図３】同実施形態が使用される目標追尾システムの概略構成図。
【図４】同実施形態における飛翔体の処理動作を説明するために示すフローチャート。
【図５】この発明の第２の実施形態におけるアンテナパターンの特性図。
【図６】同第２の実施形態における飛翔体の処理動作を説明するために示すフローチャート。
【図７】従来の目標追尾システムを示す概略構成図。
【図８】図７に示した飛翔体が形成するアンテナパターンの立体構成図。
【図９】図７に示した飛翔体が形成するアンテナパターンの特性図。
【符号の説明】
２１…妨害電波
３０…飛翔体、
３０１…アンテナ、
３０２…周波数変換器、
３０３…受信検波器、
３０３１…信号処理部、
３０４…振幅レベル比較器、
３０５…システム制御部、
３０６…回転駆動部。
【図１】
0003571955.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003571955.tif 000006
【図６】
0003571955.tif 000007
【図７】
0003571955.tif 000008
【図８】
0003571955.tif 000009
【図９】
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