(57)【要約】      （修正有）【課題】終末誘導で比例航法により飛しょう体を目標に向けて誘導する段階において、目標が高速で移動する飛しょう体であっても、会合時にＩＨＥをほぼゼロとすることが可能な飛しょう体の誘導方法を提供する。【解決手段】射撃管制装置４において理想的なヘッドオン状態となるような飛しょう経路を算出する際に、各ポイントごとに会合角にオフセット量を含ませた最適飛しょう経路計算を行うようにする。具体的には、射撃管制装置４は高速目標対処時の飛しょう経路計算用のオフセット量をデータベース４１として保有し、データベース４１に格納されたオフセット量を用いてオフセットした目標会合角で目標と会合する飛しょう経路を算出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛しょう体を目標に向けて誘導する飛しょう体の誘導方法であって、
目標の速度と、目標との予想会合点と、前記目標の速度と前記目標との予想会合点とに関連付けされた会合角のオフセット量を表わす会合角オフセット量とが格納されたデータベースを備え、
目標の位置と速度からなる目標情報を取得して前記目標と会合する予想会合点を算出し、前記データベースから前記目標の速度と前記予想会合点とに関連付けされた会合角オフセット量を抽出し、抽出した会合角オフセット量を用いて予め設定された会合角をオフセット補正し、補正後の前記会合角で前記目標と会合する飛しょう経路を算出し、算出した前記飛しょう経路に沿って飛しょう体を誘導することを特徴とする飛しょう体の誘導方法。
【請求項２】
目標の速度と、目標との予想会合点と、前記目標の速度と前記目標との予想会合点とに関連付けされた会合角のオフセット量を表わす会合角オフセット量とが格納されたデータベースを備え、
目標の位置と速度からなる目標情報を取得して前記目標と会合する予想会合点を算出し、前記データベースから前記目標の速度と前記予想会合点とに関連付けされた会合角オフセット量を抽出し、抽出した会合角オフセット量を用いて予め設定された会合角をオフセット補正し、補正後の前記会合角で前記目標と会合する飛しょう経路を算出することを特徴とする誘導計算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標に向けて飛しょう体を誘導する飛しょう体の誘導方法に関するものである。特に、高速で移動する目標に対しても有効に誘導できる飛しょう体の誘導方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の誘導飛しょう体のシステムにおいては、ＰＩＰ（予想会合点）射撃を行う場合、飛しょう体が加速・減速を行うため、発射時の会合三角形が変化して曲線飛しょうすることになりミスディスタンスを増加させる傾向にあった。そこで、従来、イニシャルヘディングエラー（以下、ＩＨＥという）を小さくするために、飛しょう体を目標に対してヘッドオンさせることにより会合角を小さくした飛しょう体の制御方法等が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−５２４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に飛しょう体の制御システムにおいては、目標情報（位置、速度等）と飛しょう体の性能特性（例えば、飛しょう時間対飛しょう距離）を用いてＰＩＰを算出し、このＰＩＰに向けて飛しょう体を発射する。ここで、目標を等速・直進運動とし、かつ飛しょう体の速度を等速と仮定すると、ホーミングにおける会合三角形が一義的に決定し、比例航法によるホーミング開始から会合に至るまでの時間、会合三角形は変わることはなく、飛しょう体はホーミング開始点からＰＩＰまで直線上を飛しょうする（図５参照）。ところが、目標を等速・直進と仮定しても、通常の飛しょう体は等速ではなく加速・減速を伴い、飛翔時間に対する飛翔距離は非線形を示すことになる。図５に示すようにｔ１時の会合三角形を（ｔＭ１，ｔＴ１，ＰＩＰ）とすると、一定時間経過後のｔ２時の三角形は（ｔＭ２，ＴＴ２，ＰＩＰ）となり、ｔ１時の飛しょう体から目標を見た目視線（ｔＭ１−ｔＴ１）とｔ２時の目視線（ｔＭ２−ＴＴ２）は平行でなくなり、目視線角σが変化して目視線の変化率σ-が発生する。通常、このσ-の発生の様子は飛しょう体の推力パターンやＰＩＰまでの直線距離の大小等により変化する。比例航法を行う飛しょう体は、このσ-に応じた操舵を行ってホーミング飛翔をする。飛しょう体はホーミング開始地点とＰＩＰとを結ぶ直線上を飛翔することはなく、曲線上を飛翔することになる。この際、飛しょう体が目標に対して終末誘導をする際のＩＨＥが大きくなり、目標に対する精度を悪化させていた。
【０００５】
ＩＨＥを低減させるための航法として、飛しょう体を目標に対してヘッドオンさせる航法（カウンタパラレル航法）がある。カウンタパラレル航法では、飛しょう体は、会合時に目標の進行方向の角度と反方位になるように飛しょうして会合角が最小となるような飛しょう経路をとるように誘導される。
【０００６】
しかしながら、このようなカウンタパラレル航法においては理想的なヘッドオン状態となる飛しょう経路に基づき飛しょう体を中期誘導させた場合、終末誘導のステップとなって比例航法に移行する段階で、終末誘導開始時のＩＨＥが発生するという課題があった。特に、目標が高速で移動する飛しょう体である場合にはその傾向が顕著になるという課題があった。
【０００７】
この発明は係る課題を解決するためになされたものであり、終末誘導で比例航法により飛しょう体を目標に向けて誘導する段階において、目標が高速で移動する飛しょう体であっても、会合時にＩＨＥをほぼゼロとすることが可能な飛しょう体の誘導方法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】
この発明に係る飛しょう体の誘導方法は、飛しょう体を目標に向けて誘導する飛しょう体の誘導方法であって、目標の速度と、目標との予想会合点と、前記目標の速度と前記目標との予想会合点とに関連付けされた会合角のオフセット量を表わす会合角オフセット量とが格納されたデータベースを備え、目標の位置と速度からなる目標情報を取得して前記目標と会合する予想会合点を算出し、前記データベースから前記目標の速度と前記予想会合点とに関連付けされた会合角オフセット量を抽出し、抽出した会合角オフセット量を用いて予め設定された会合角をオフセット補正し、補正後の前記会合角で前記目標と会合する飛しょう経路を算出し、算出した前記飛しょう経路に沿って飛しょう体を誘導する。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の飛しょう体の誘導方法によれば、終末誘導段階において比例航法により飛しょう体を目標に向けて誘導する場合であっても、会合時にＩＨＥをほぼゼロに抑えることができる。特に高速で移動する目標に対して効果が大きく、目標に対して精度良く飛しょう体を誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る飛しょう体の誘導方法である、会合角オフセット量を含ませたカウンタパラレル航法を説明する図である。
【図２】実施の形態１に係る飛しょう体の誘導方法を実行する飛しょう体誘導システムの概略構成図である。
【図３】実施の形態１に係る会合角オフセット量データベースの内容を示す図である。
【図４】実施の形態２に係る飛しょう体の誘導方法を実行する飛しょう体誘導システムの概略構成図である。
【図５】従来の飛しょう体の会合三角形とその時の目視線角の変化を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、図を用いて本発明の実施の形態１に係る飛しょう体の誘導方法を説明する。
図１は本実施の形態の飛しょう体の誘導方法を説明する図であり、誘導方法の運用形態を示している。
図１において、１は目標に向けて誘導する飛しょう体、２は目標、３は飛しょう体発射用の発射装置、４は射撃管制装置であり内部に理想的なヘッドオン状態となるような飛しょう経路を算出する計算部４０（誘導計算装置の一例）を備える。５は会合角オフセット量、６は目標２を捜索・追随し、また射撃管制装置４からの誘導諸元を飛しょう体に送信するレーダ装置である。ここで射撃管制装置４とレーダ装置６と発射装置３のことを、全体として誘導システム１００ともいう。
【００１２】
図２は誘導システム１００の構成を示したブロック図である。射撃管制装置４は会合角オフセット量データベース４１に格納されたデータを用いて、最適な飛しょう経路及びその誘導諸元を計算する計算部４０を備える。会合角オフセット量データベース４１については後述する。
レーダ装置６は目標を捜索・探知・追随するレーダ部６１と、飛しょう体１に向けて誘導諸元を送信する通信部６２を備える。
【００１３】
次に動作を説明する。
図２において、射撃管制装置４はレーダ装置６が捜索した目標２の情報を取得し、目標２の情報と会合角オフセット量データベース４１の格納データ（会合角オフセット量）を用いて、飛しょう体１を誘導する飛しょう経路を算出する。
【００１４】
射撃管制装置４は、会合時のＩＨＥがほぼゼロとなる理想的なヘッドオン状態（会合角０°）となるような飛しょう経路を算出するにあたり、飛しょう体１が位置する各ポイント毎に、目標とする会合角を所定のオフセット量で補正した最適飛翔経路計算を行う。
一般的に、目標が高速で移動する飛しょう体である場合、その高速目標への対処において結果としてＩＨＥが大きくなり、飛しょう体１の誘導が難しくなるという問題がある。そこでＩＨＥを小さくするために飛しょう体１を目標に対してヘッドオンさせることにより会合角を小さくするカウンタパラレル航法がある。しかしながらこの航法であっても、目標が高速な飛しょう体である場合には、会合角を０度（ヘッドオン状態）として飛しょう経路を算出すると結果的には終末誘導時のＩＨＥが発生する傾向がある。
【００１５】
そこで本実施の形態の飛しょう体の誘導方法では、予め模擬試験等により会合角のオフセット量を求めておき、射撃管制装置４はこのオフセット量を用いて目標とする会合角をオフセット補正して飛しょう経路の計算を行うことにより、終末誘導時のＩＨＥの発生を抑える。
【００１６】
図２において、レーダ装置６は目標捜索中に目標２を捕捉すると、追随を行い、得られた目標情報（目標の位置、高度、速度）を射撃管制装置４へ送信する。
【００１７】
射撃管制装置４では、計算部４０がレーダ装置６から収集した目標情報に基づき、類識別、脅威評価、交戦性評価、目標指定、要撃計算を行う。
計算の後、計算部４０は発射装置３に向けて飛しょう体１の発射指令を送信する。
【００１８】
発射装置３は射撃管制装置５からの発射指令により、飛しょう体１を発射する。
【００１９】
飛しょう体１の発射の後、射撃管制装置４の計算部４０では飛しょう体１の誘導計算を行い、目標２の速度、予想会合点を基に会合点オフセット量データベース４１からオフセット角を決定する。
【００２０】
図３は、会合角オフセット量データベース４１に格納された会合角オフセット量の一例を示した図である。図３において、横軸は目標の速度、縦軸は対処ポイント、すなわち予想会合点である。会合角オフセット量は目標の速度と対処ポイント毎に与えられる。この会合角オフセット量は例えば、詳細シミュレーションや模擬試験の結果などから与えられる数値である。
会合角オフセット量データベース４１はレーダ装置６から得た目標の速度と、射撃管制装置５の誘導計算結果から得た予想会合点を入力とし、その時の最適なオフセット量を出力とする。
【００２１】
計算部４０は、会合角オフセット量データベース４１から得られた会合角オフセット量を用いて目標会合角を設定し、飛しょう体１の誘導計算を行う。誘導計算により得られた誘導諸元を出力としてレーダ装置６に向けて送信する。
【００２２】
レーダ装置６は、射撃管制装置４から送信された誘導諸元を飛しょう体１を相手に送信する。
【００２３】
飛しょう体１は、レーダ装置６からの誘導諸元に基き中期誘導を行う。目標２と所定の距離となった時点で、飛しょう体１は目標捜索を開始する。飛しょう体１は目標の捜索、探知、追随動作を行い、ロックオン後に終末誘導に移行して目標２との会合点で弾頭を起爆させる。
【００２４】
このように、本実施の形態の飛しょう体の誘導方法では、射撃管制装置４は、詳細シミュレーションや模擬試験の結果などにより得られた会合角オフセット量を格納した会合角オフセット量データベース４１を備え、この会合角オフセット量データベース４１に格納された会合角オフセット量を用いて目標会合角をオフセットさせた後に、飛しょう体の誘導計算を行う。なお、会合角オフセット量は、例えば目標の速度と対処ポイント毎に設定される。
これにより、相手の速度に応じて目標会合角を調整することが可能となり、高速で移動する目標に対してもＩＨＥをほぼゼロに抑えることができ、会合精度を向上させることができる。
【００２５】
実施の形態２.
実施の形態１では射撃管制装置４が会合角オフセット量データベース４１を備え、飛しょう体１の誘導計算を行っていたが、実施の形態２では、飛しょう体１に誘導計算の機能を持たせるようにする。
【００２６】
図４は、実施の形態２の飛しょう体の誘導方法を説明する図であり、誘導システム１００の概略構成図である。
図４において、７は目標に向けて誘導する飛しょう体であり、内部に会合角オフセット量演算装置を備えて、理想的なヘッドオン状態となるような飛しょう経路を算出する。２は目標、３は飛しょう体発射用の発射装置、４は射撃管制装置、６は目標２を捜索・追随するレーダ装置である。
【００２７】
次に、動作を説明する。レーダ装置６は目標２を捕捉すると追随を行い、得られた目標情報を射撃管制装置４へと送信する。
射撃管制装置４では、レーダ装置６から収集した目標情報に基づき、類識別、脅威評価、交戦性評価、目標指定、要撃計算を行い、飛しょう体７の発射指令を発射装置３に送信する。
【００２８】
発射装置３は射撃管制装置４からの発射指令により、飛しょう体７を発射する。
【００２９】
飛しょう体７の発射後、射撃管制装置４はレーダ装置６からの目標情報に基き誘導計算を行い、誘導諸元をレーダ装置６へ送信する。
【００３０】
レーダ装置６は射撃管制装置４から入力された誘導諸元を飛しょう体７へ送信する。
【００３１】
飛しょう体７はレーダ装置６からの誘導諸元に基き、中期誘導を行う。
飛しょう体７は内部に会合角オフセット量演算装置を備える。会合角オフセット量演算装置７１は実施の形態１で説明した会合角オフセット量データベース４１を備え、対処ポイント、すなわち予想会合点に応じた会合点オフセット量を取得して、この会合点オフセット量を用いてオフセットした目標会合角を設定する。
飛しょう体７内部の演算ユニット（誘導計算装置の一例。図示せず）は、オフセット後の目標会合角で目標２と会合する最適飛しょう経路を算出する。
【００３２】
飛しょう体７は、算出した飛しょう経路により中期誘導を行う。そして、目標２と所定の距離となった時点で、飛しょう体７は目標捜索を開始する。飛しょう体７は目標の捜索、探知、追随動作を行い、ロックオン後に終末誘導に移行して目標２との会合点で弾頭を起爆させる。
【００３３】
このように、本実施の形態の飛しょう体の誘導方法では、飛しょう体７は会合角オフセット量を格納した会合角オフセット量データベース４１と、この会合角オフセット量を用いて目標会合角を設定する会合角オフセット量演算装置７１を備える。飛しょう体７の演算ユニットは設定した目標会合角で目標２と会合する最適飛しょう経路を算出する。目標２と所定の距離となった時点で終末誘導に移行して目標２と会合する。
これにより、相手の速度に応じて目標会合角を調整することが可能となり、高速で移動する目標に対してもＩＨＥをほぼゼロに抑えることができ、会合精度を向上させることができる。実施の形態２では飛しょう体内部で誘導計算を行うため、レーダ装置６との通信に要する時間遅れを低減することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  飛しょう体、２  目標、３  発射装置、４  射撃管制装置、５  会合角オフセット量、６  レーダ装置、７  会合角オフセット量演算装置を備えた飛しょう体、４０  計算部、４１  会合角オフセット量データベース、６１  レーダ部、６２  通信部、７１  会合角オフセット量演算装置。
【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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