(57)【要約】【課題】  旋回・蛇行・ダイブなどの高機動運動を行う目標に対して直線外挿により会合点を算出する場合、会合点が大きく変動し命中精度が悪化していた。また、飛しょう体弾体の運動エネルギー損失を抑制するために、高機動運動を行う目標に対して会合点が変動しないような低感度の追尾フィルタを用いた場合、イニシャルヘディングエラーが大きくなり、飛しょう体弾体を目標へ命中させるための速度ベクトルの修正量が大きくなり命中精度が悪化していた。【解決手段】  飛しょう体弾体から目標までの相対距離等に基づき、２種類の追尾フィルタの出力を合成する。会合直前の高機動運動目標に対しては感度の高いフィルタ出力に近い平滑値を用いて誘導を行い、低機動運動の目標、あるいは会合まで時間が掛かる目標に対しては感度の低いフィルタ出力に近い平滑値を用いて誘導を行うようにした。【選択図】  図１
2008224117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高機動運動を行う目標に対して追尾は速いが会合点の予測値の変動が大きい特性を備えた高感度フィルタが出力する目標の位置と速度と、飛しょう体の位置と速度と、を入力して前記飛しょう体と目標とが会合する会合点と会合時間を出力する第１の会合点計算部と、
前記高感度フィルタと比較し追尾は遅いが会合点の予測値の変動が小さい特性を備えた低感度フィルタが出力する目標の位置と速度と、飛しょう体の位置と速度と、を入力して前記飛しょう体と目標とが会合する会合点と会合時間とを出力する第２の会合点計算部と、
前記第１の会合点計算部が出力する会合点と会合時間と、前記第２の会合点計算部が出力する会合点と会合時間とを、前記飛しょう体と前記目標との相対距離に応じて重み付けして合成し、前記会合点と前記会合時間とを算出する計算部と、
を備えることを特徴とする飛しょう体誘導装置。
【請求項２】
前記計算部は、目標と飛しょう体との相対距離が短くなるに従い、前記第１の会合点計算部が出力する会合点と会合時間の重み付けの割合を大きくして、前記会合点と前記会合時間とを算出することを特徴とする請求項１記載の飛しょう体誘導装置。
【請求項３】
高機動運動を行う目標に対して追尾は速いが会合点の予測値の変動が大きい特性を備えた高感度フィルタが出力する目標の位置と速度と、飛しょう体の位置と速度と、を入力して前記飛しょう体と目標とが会合する会合点と会合時間を出力する第１の会合点計算部と、
前記高感度フィルタと比較し追尾は遅いが会合点の予測値の変動が小さい特性を備えた低感度フィルタが出力する目標の位置と速度と、飛しょう体の位置と速度と、を入力して前記飛しょう体と目標とが会合する会合点と会合時間とを出力する第２の会合点計算部と、
前記第１の会合点計算部が出力する会合点と会合時間と、前記第２の会合点計算部が出力する会合点と会合時間とを、前記飛しょう体が前記目標に到達するまでの時間に応じて重み付けして合成し、前記会合点と前記会合時間とを算出する計算部と、
を備えることを特徴とする飛しょう体誘導装置。
【請求項４】
高機動運動を行う目標に対して追尾は速いが会合点の予測値の変動が大きい特性を備えた高感度フィルタが出力する目標の位置と速度と、飛しょう体の位置と速度と、を入力して前記飛しょう体と目標とが会合する会合点と会合時間を出力する第１の会合点計算部と、
前記高感度フィルタと比較し追尾は遅いが会合点の予測値の変動が小さい特性を備えた低感度フィルタが出力する目標の位置と速度と、飛しょう体の位置と速度と、を入力して前記飛しょう体と目標とが会合する会合点と会合時間とを出力する第２の会合点計算部と、
前記第１の会合点計算部が出力する会合点と会合時間と、前記第２の会合点計算部が出力する会合点と会合時間とを、前記飛しょう体の位置と前記第１の会合点計算部が出力する前記会合点との距離に応じて重み付けして合成し、前記会合点と前記会合時間とを算出する計算部と、
を備えることを特徴とする飛しょう体誘導装置。
【請求項５】
高機動運動を行う目標に対して追尾は速いが会合点の予測値の変動が大きい特性を備えた高感度フィルタが出力する目標の位置と速度と、前記高感度フィルタと比較し追尾は遅いが会合点の予測値の変動が小さい特性を備えた低感度フィルタが出力する目標の位置と速度と、飛しょう体の位置と速度と前記高感度フィルタが出力する前記目標の位置と速度とから算出される前記飛しょう体と前記目標との相対距離と、を入力し前記相対距離に応じて、前記高感度フィルタが出力する目標の位置と速度と、前記低感度フィルタが出力する目標の位置と速度とを重み付けして合成し、前記目標の位置と速度を算出する合成計算部と、  
前記計算部が出力する前記目標の位置と速度と、前記飛しょう体の位置と速度とに基づき、前記飛しょう体と前記目標とが会合する会合点と会合時間を算出する会合点計算部と、を備えることを特徴とする飛しょう体誘導装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の前記飛しょう体誘導装置が算出した前記会合点と前記会合時間に基づき、前記会合時間に前記会合点に誘導されることを特徴とする飛しょう体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地上・車両・艦船・航空機等に搭載された目標センサで検出される目標情報を用いて計算する飛しょう体弾体と目標との予想会合点に対して、飛しょう体弾体を誘導する飛しょう体誘導装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の飛しょう体システムは、レーダ装置等の目標センサにより目標位置・速度の目標情報を得て、誘導管制装置にて飛しょう体弾体と目標との会合点を算出する。一例として、飛しょう体の到達範囲と、目標のベクトルから直線外挿の対比により会合点を算出する従来技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４８８９８号公報
【特許文献２】特開２００６−２８４１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
旋回・蛇行・ダイブなどの高機動運動を行う目標に対して、従来の目標のベクトルから直線外挿により会合点の予測値を算出する方法では、会合点の予測値が大きく変動していた。従来の方法では、飛しょう体弾体を目標へ命中させるために修正する速度ベクトル方向の誤差、即ちイニシャルヘディングエラーのために飛しょう体弾体の運動エネルギーを損失させ、命中精度が悪化するという課題があった。
一方、飛しょう体弾体の運動エネルギー損失を抑制するために、高機動運動を行う目標に対して会合点の予測値が変動しないような低感度の追尾フィルタを用いた場合、フィルタの追尾遅れによる目標の速度ベクトルの誤差によって会合点の予測値が実際の目標の進行経路上から大きく外れ、イニシャルヘディングエラーが大きくなるため、命中精度が悪化するという課題があった。
【０００５】
係る課題を解決するための発明である特許文献２では、イニシャルヘディングエラーの推定値、目標の種類、目標の受信電力を指標として用い、会合点の変動を抑制するための低感度追尾フィルタの出力にもとづく会合点の予測値と、高機動運動を行う目標に対処するための高感度追尾フィルタの出力にもとづく会合点の予測値を切り替えている。
【０００６】
この発明は、飛しょう体弾体から目標までの相対距離等を指標として、低感度追尾フィルタの出力にもとづく会合点の予測値と高感度追尾フィルタの出力にもとづく会合点の予測値等を重み付けして加算した合成値へ向けて飛しょう体弾体を飛しょうさせることにより、係る課題を解決し、目標に対して高い命中精度を確保できる飛しょう体システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による飛しょう体装置は、高機動運動を行う目標に対して追尾は速いが会合点の予測値の変動が大きい特性を備えた高感度フィルタが出力する目標の位置と速度と、飛しょう体の位置と速度と、を入力して前記飛しょう体と目標とが会合する会合点と会合時間を出力する第１の会合点計算部と、前記高感度フィルタと比較し追尾は遅いが会合点の予測値の変動が小さい特性を備えた低感度フィルタが出力する目標の位置と速度と、飛しょう体の位置と速度と、を入力して前記飛しょう体と目標とが会合する会合点と会合時間とを出力する第２の会合点計算部と、前記第１の会合点計算部が出力する会合点と会合時間と、前記第２の会合点計算部が出力する会合点と会合時間とを、前記飛しょう体と前記目標との相対距離に応じて重み付けして合成し、前記会合点と前記会合時間とを算出する計算部と、を備えるようにした。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、高機動運動を行う目標に対して高い命中精度を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による飛しょう体システムを説明するための図であり、１は目標、２は１の目標の観測位置を３の追尾フィルタへ出力する目標センサ、３は２の目標センサからの出力である目標の観測位置をもとに目標の位置・速度を推定する追尾フィルタ、４は３の追尾フィルタの出力と７の飛しょう体センサの出力をもとに会合点・会合時間の予測値を計算する誘導管制部、５は４の誘導管制部が出力する会合点の予測値へ向けて飛しょう体弾体を飛しょうさせるための旋回指令を計算する誘導制御部、６は５の誘導制御部が出力する加速度指令をもとに物理的な加速度を発生する飛しょう体弾体、７は６の飛しょう体弾体の位置・速度の推定値を出力する飛しょう体センサである。ここで、目標センサ２、追尾フィルタ３、誘導管制部４、誘導制御部５、飛しょう体センサ７は、それぞれが飛しょう体弾体６へ搭載されていてもよいし、飛しょう体弾体６の外部に設置されていてもよい。
【００１０】
目標センサ２で目標１を捕捉・追尾し、目標１の観測位置を、追尾フィルタ３に出力し、追尾フィルタ３は目標１の位置・速度の平滑値を誘導管制部４へ出力する。誘導管制部４は、追尾フィルタ３の出力の目標１の位置・速度の平滑値から飛しょう体弾体６と目標１の会合点・会合時間の予測値を計算して、誘導制御部５へ出力する。誘導制御部５に会合点・会合時間の予測値が入力されると、誘導制御部５からの指示により飛しょう体弾体６が発射される。
【００１１】
飛しょう体弾体６の発射後、誘導制御部５は誘導管制部４から入力された会合点の予測値へ向けて飛しょう体弾体６が飛しょうするための旋回指令を計算し、飛しょう体弾体６へ出力する。飛しょう体弾体６は誘導制御部５からの旋回指令にもとづいて物理的な加速度を発生し、誘導制御部５が誘導管制部４から入力された会合点の予測値へ向かって飛しょうする。また、飛しょう体センサ７は飛しょう体弾体６の位置・速度の予測値を誘導管制部４と誘導制御部５へ出力する。誘導管制部４は、飛しょう体センサ７から入力される飛しょう体弾体７の位置・速度の予測値と、追尾フィルタ３から入力される目標１の位置・速度の平滑値から、飛しょう体弾体６と目標１の会合点・会合時間の予測値の更新値を計算し、誘導制御部５へ出力する。誘導制御部５は誘導管制部４から入力された会合点の予測値の更新値へ向けて飛しょう体弾体６が飛しょうするための旋回指令を計算し、飛しょう体弾体６へ出力する。飛しょう体弾体６は誘導制御部５からの旋回指令にもとづいて物理的な加速度を発生し、誘導制御部５が誘導管制部４から入力された会合点の予測値の更新値へ向かって飛しょうする。
【００１２】
図２は、この発明の実施の形態１による飛しょう体システムに備えた追尾フィルタを説明するための図であり、８は高感度追尾フィルタ、９は低感度追尾フィルタであり、２、３，４は図１の説明と同じものである。
【００１３】
目標センサ２から出力された目標１の観測値が、高感度追尾フィルタ８及び低感度追尾フィルタ９に入力され、高感度追尾フィルタ８は目標１の位置・速度の平滑値を出力し、低感度追尾フィルタ９は目標１の位置・速度の平滑値を出力する。ここで、高感度フィルタ８は、現在よりも１つ前の目標１の位置のサンプリング時に目標１の現在の位置を予測した予測値と、目標センサ２から出力される目標１の現在の位置を観測した観測値とに基づき、目標１の現在の位置の推定値（現在位置の平滑値）を計算する際、目標１の観測値に近い値を出力し、目標１の観測値の変動の影響を受けやすい特性を有する。一方、低感度フィルタ９は、逆に予測値に近い値を出力し、目標１の観測値の変動の影響を受けにくい特性を有する。
【００１４】
図３は、この発明の実施の形態１による飛しょう体システムに備えた誘導管制部４を説明するための図であり、１０は高感度追尾フィルタ８から入力される目標１の位置・速度の平滑値と飛しょうセンサ７から入力される飛しょう体弾体７の位置・速度の予測値とをもとに会合点・会合時間の予測値を計算する予想会合点計算部Ｈ、１１は低感度追尾フィルタ９から入力される目標１の位置・速度の平滑値と飛しょうセンサ７から入力される飛しょう体弾体７の位置・速度の予測値とをもとに会合点・会合時間の予測値を計算する予想会合点計算部Ｌ、１２は飛しょう体センサ７から入力される飛しょう体弾体６の位置・速度の予測値と高感度追尾フィルタ８から入力される目標１の位置・速度の平滑値をもとに飛しょう体弾体６と目標１の相対距離の予測値を計算する目標相対距離計算部、１３は１２の目標相対距離計算部から入力される飛しょう体弾体６と目標１の相対距離の予測値をもとに、予想会合点計算部Ｈ１０が出力する会合点・会合時間の予測値と、予想会合点計算部Ｌ１１が出力する会合点・会合時間の予測値の合成値を出力する会合点合成計算部Ａであり、４、５、７〜９は図１の説明と同じ物である。
【００１５】
飛しょう体弾体６の発射前は、高感度追尾フィルタ８から出力された目標１の位置・速度の平滑値、飛しょう体センサ７から出力された飛しょう体弾体６の位置・速度の予測値が、予想会合点計算部Ｈ１０に入力され、会合点・会合時間の予測値が数１のように計算される。同様に低感度追尾フィルタ９から出力された目標１の位置・速度の平滑値、飛しょう体センサ７から出力された飛しょう体弾体の位置・速度の予測値が、予想会合点計算部Ｌ１１に入力され、会合点・会合時間の予測値が数１のように計算される。ここで、予想会合点計算部Ｈ１０が出力する会合点・会合時間の予測値は目標１の観測値の変動の影響を受けやすい特性を有し、また予想会合点計算部Ｌ１１が出力する会合点・会合時間の予測値は目標１の観測値の変動の影響を受けにくい特性を有する。
【００１６】
【数１】
2008224117.tif 000003
【００１７】
飛しょう体弾体６の発射後は、高感度追尾フィルタ８から出力された目標１の位置・速度の平滑値、飛しょう体センサ７から出力された飛しょう体弾体６の位置・速度の予測値が、予想会合点計算部Ｈ１０に入力され、会合点・会合時間の予測値が数２のように計算される。同様に低感度追尾フィルタ９から出力された目標１の位置・速度の平滑値、飛しょう体センサ７から出力された飛しょう体弾体の位置・速度の予測値が、予想会合点計算部Ｌ１１に入力され、会合点・会合時間の予測値が数２のように計算される。ここで、予想会合点計算部Ｈ１０が出力する会合点・会合時間の予測値は目標１の観測値の変動の影響を受けやすい特性を有し、また予想会合点計算部Ｌ１１が出力する会合点・会合時間の予測値は目標１の観測値の変動の影響を受けにくい特性を有する。
【００１８】
【数２】
2008224117.tif 000004
【００１９】
飛しょう体センサ７から出力された飛しょう体弾体６の位置の予測値と高感度追尾フィルタから出力された目標１の位置の予測値が目標相対距離計算部１２に入力され、数３により、飛しょう体弾体６と目標１の相対距離の予測値を算出する。
【００２０】
【数３】
2008224117.tif 000005
【００２１】
予想会合点計算部Ｈ１０及び予想会合点計算部Ｌ１１から出力された会合点・会合時間の予測値、目標相対距離計算部１２から出力された飛しょう体弾体６と目標１の相対距離の予測値が、会合点合成計算部Ａ１３に入力され、数４により、予想会合点計算部Ｈ１０及び予想会合点計算部Ｌ１１から出力された会合点・会合時間の予測値の合成値を算出し、誘導制御部５へ出力する。
【００２２】
【数４】
2008224117.tif 000006
【００２３】
ここで、重み係数算出パラメタａ１（Ｒａ）と重み係数算出パラメタｂ１（Ｒｂ）は、
重み係数算出パラメタａ１（Ｒａ）が重み係数算出パラメタｂ１（Ｒｂ）と同じか、または重み係数算出パラメタａ１（Ｒａ）が重み係数算出パラメタｂ１（Ｒｂ）よりも大きい範囲において、任意に設定する距離の値である。重み係数Ｈ１は、数４により算出され、時刻ｎにおける飛しょう体弾体６と目標１の相対距離の予測値が重み係数算出パラメタａ１（Ｒａ）と同じか、または大きいときは０となり、予測値が重み係数算出パラメタｂ１（Ｒｂ）と同じか、または小さいときは１となり、予測値が重み係数算出パラメタａ１（Ｒａ）よりも小さく、かつ重み係数算出パラメタｂ１（Ｒｂ）よりも大きいときは、０から１の間の値となる。重み係数Ｌ１は、１から重み係数Ｈ１を減算した値である。重み係数Ｈ１と重み係数Ｌ１は、目標１の相対距離が重み係数算出パラメタｂ１（Ｒｂ）から重み係数算出パラメタａ１（Ｒａ）の区間で直線的に変化するが、値が０から１の範囲で、かつ重み係数Ｈ１と重み係数Ｌ１の和が１であれば、直線的に変化しなくてもよい。
飛しょう体弾体６と目標１の相対距離の予測値が重み係数算出パラメタａ１（Ｒａ）よりも大きいときは、予想会合点計算部Ｌ１１から入力される、目標１の観測値の変動の影響を受けにくい会合点・会合時間の予測値を合成値として出力し、飛しょう体弾体６と目標１の相対距離の予測値が重み係数算出パラメタｂ１（Ｒｂ）よりも小さいときは、予想会合点計算部Ｈ１０から入力される、目標１の観測値の変動の影響を受けやすい会合点・会合時間の予測値を合成値として出力する。飛しょう体弾体６と目標１の相対距離の予測値が重み係数算出パラメタｂ１（Ｒｂ）から重み係数算出パラメタａ１（Ｒａ）の区間では、飛しょう体弾体６と目標１が接近するに従い、予想会合点計算部Ｌ１１から入力される会合点・会合時間の予測値から、予想会合点計算部Ｈ１０から入力される会合点・会合時間の予測値へ、合成値は変化する。
【００２４】
誘導制御部５は、誘導管制部４から入力される会合点・会合時間の予測値の合成値を用いて、数５により加速度指令を算出し、飛しょう体弾体６へ出力する。
【００２５】
【数５】
2008224117.tif 000007
【００２６】
飛しょう体弾体６では、誘導制御部５から入力される加速度指令にもとづき、物理的な加速度を発生する。
【００２７】
このように構成された飛しょう体システムにおいては、数４により、飛しょう体弾体６と目標１の相対距離が長い場合には、低感度追尾フィルタ９の出力による会合点・会合時間の予測値またはこれに近い値が会合点・会合時間の予測値の合成値として誘導管制部５から誘導制御部６へ出力され、目標１の旋回・ダイブ・蛇行等の運動、または観測誤差による会合点・会合時間の予測値の変動が小さくなり、最終的に飛しょう体弾体を目標へ命中させる際に修正が必要となる速度ベクトル方向の誤差、即ちイニシャルヘディングエラーを修正するために使われる、飛しょう体弾体６の運動エネルギーの損失を抑えることが可能となる。
【００２８】
一方、飛しょう体弾体６と目標１の相対距離が短い場合には、高感度追尾フィルタ８の出力による会合点・会合時間の予測値またはこれに近い値が会合点・会合時間の予測値の合成値として誘導管制部５から誘導制御部６へ出力され、会合点の予測値が目標１の進行経路付近の値となり、イニシャルヘディングエラーが小さくなることにより、飛しょう体弾体６の速度ベクトルの修正量を低減させ、目標１と飛しょう体弾体６の間の最接近距離を低減する事が可能となる。
【００２９】
以上のように、実施の形態１の飛しょう体システムによれば、飛しょう体弾体６と目標１の相対距離の予測値に応じて、予想会合点計算部Ｈ１０が出力する、目標１の観測値の変動の影響を受けやすい会合点・会合時間の予測値と、予想会合点計算部Ｌ１１が出力する、目標１の観測値の変動の影響を受けにくい会合点・会合時間の予測値とを重み付けして合成した会合点・会合時間の予測値によって飛しょう体弾体を誘導するため、イニシャルヘディングエラーの修正に使われる運動エネルギーの損失を抑制し、かつイニシャルヘディングエラーを減少することが可能となり、旋回・蛇行・ダイブなどの高機動運動を行う目標に対して高い命中精度を確保できる。
【００３０】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２による飛しょう体システムに備えた誘導管制部４を説明するための図であり、実施の形態２では、目標相対距離計算部１２、会合点合成計算部Ａ１３の代わりに、飛しょう時間を計算する飛しょう時間計算部１４、到達時間の予測値を計算する到達時間計算部１５、予想会合点計算部Ｈ１０及び予想会合点計算部Ｌ１１から入力された会合点・会合時間の予測値の合成値を計算する会合点合成計算部Ｂ１６が追加される。なお、実施の形態１で説明した構成と同一あるいは相当の構成には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００３１】
飛しょう時間計算部１４は、計時機能（図示せず）を備え、飛しょう体弾体６が発射されてからの経過時間を飛しょう時間として算出して、到達時間計算部１５へ出力する。
【００３２】
到達時間計算部１５は、飛しょう時間計算部１４から入力される飛しょう体弾体６が発射されてからの経過時間と、予想会合点計算部Ｈ１０から入力される会合点・会合時間の予測値を用いて、飛しょう体弾体６が目標１に到達する到達時間の予測値を数６により計算し、会合点合成計算部Ｂ１６へ出力する。
【００３３】
【数６】
2008224117.tif 000008
【００３４】
会合点合成計算部Ｂ１６は、到達時間計算部１５から入力される到達時間の予測値を用い、予想会合点計算部Ｈ１０及び予想会合点計算部Ｌ１１から入力された会合点・会合時間の予測値の合成値を数７により算出し、誘導制御部５へ出力する。
【００３５】
【数７】
2008224117.tif 000009
【００３６】
ここで、重み係数算出パラメタａ２（Ｔａ）と重み係数算出パラメタｂ２（Ｔｂ）は、
重み係数算出パラメタａ２（Ｔａ）が重み係数算出パラメタｂ２（Ｔｂ）と同じか、または重み係数算出パラメタａ２（Ｔａ）が重み係数算出パラメタｂ２（Ｔｂ）よりも大きい範囲において、任意に設定する時間の値である。重み係数Ｈ２は、数７により算出され、到達時間の予測値が重み係数算出パラメタａ２（Ｔａ）と同じか、または大きいときは０となり、到達時間の予測値が重み係数算出パラメタｂ２（Ｔｂ）と同じか、または小さいときは１となり、到達時間の予測値が重み係数算出パラメタａ２（Ｔａ）よりも小さく、かつ重み係数算出パラメタｂ２（Ｔｂ）よりも大きいときは、０から１の間の値となる。重み係数Ｌ２は、１から重み係数Ｈ２を減算した値である。重み係数Ｈ２と重み係数Ｌ２は、目標１の相対距離が重み係数算出パラメタｂ２（Ｔｂ）から重み係数算出パラメタａ２（Ｔａ）の区間で直線的に変化するが、値が０から１の範囲で、かつ重み係数Ｈ２と重み係数Ｌ２の和が１であれば、直線的に変化しなくてもよい。
到達時間の予測値が重み係数算出パラメタａ２（Ｔａ）よりも大きいときは、予想会合点計算部Ｌ１１から入力される、目標１の観測値の変動の影響を受けにくい会合点・会合時間の予測値を合成値として出力し、到達時間の予測値が重み係数算出パラメタｂ２（Ｔｂ）よりも小さいときは、予想会合点計算部Ｈ１０から入力される、目標１の観測値の変動の影響を受けやすい会合点・会合時間の予測値を合成値として出力する。到達時間の予測値が重み係数算出パラメタｂ２（Ｔｂ）から重み係数算出パラメタａ２（Ｔａ）の区間では、飛しょう体弾体６と目標１が接近して到達時間の予測値が小さくなるに従い、予想会合点計算部Ｌ１１から入力される会合点・会合時間の予測値から、予想会合点計算部Ｈ１０から入力される会合点・会合時間の予測値へ、合成値は変化する。
【００３７】
このように構成された飛しょう体システムにおいては、数７により、飛しょう体弾体６が会合点の予測値へ到達するまでの時間が長い場合には、低感度追尾フィルタ９の出力による会合点・会合時間の予測値またはこれに近い値が会合点・会合時間の予測値の合成値として誘導管制部５から誘導制御部６へ出力され、目標１の旋回・ダイブ・蛇行等の運動、または観測誤差による会合点・会合時間の予測値の変動が小さくなり、最終的に飛しょう体弾体を目標へ命中させる際に修正が必要となる速度ベクトル方向の誤差、即ちイニシャルヘディングエラーを修正するために使われる、飛しょう体弾体６の運動エネルギーの損失を抑えることが可能となる。
【００３８】
一方、飛しょう体弾体６が会合点の予測値へ到達するまでの時間が短い場合には、高感度追尾フィルタ８の出力による会合点・会合時間の予測値またはこれに近い値が会合点・会合時間の予測値の合成値として誘導管制部５から誘導制御部６へ出力され、会合点の予測値が目標１の進行経路付近の値となり、イニシャルヘディングエラーが小さくなることにより、飛しょう体弾体６の速度ベクトルの修正量を低減させ、目標１と飛しょう体弾体６の間の最接近距離を低減する事が可能となる。
【００３９】
以上のように、実施の形態２の飛しょう体システムによれば、飛しょう体弾体６が目標１に到達する到達時間の予測値に応じて、予想会合点計算部Ｈ１０が出力する、目標１の観測値の変動の影響を受けやすい会合点・会合時間の予測値と、予想会合点計算部Ｌ１１が出力する、目標１の観測値の変動の影響を受けにくい会合点・会合時間の予測値とを重み付けして合成した会合点・会合時間の予測値によって飛しょう体弾体を誘導するため、イニシャルヘディングエラーの修正に使われる運動エネルギーの損失を抑制し、かつイニシャルヘディングエラーを減少することが可能となり、旋回・蛇行・ダイブなどの高機動運動を行う目標に対して高い命中精度を確保できる。
【００４０】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３による飛しょう体システムに備えた誘導管制部４を説明するための図であり、実施の形態３では、目標相対距離計算部１２、会合点合成計算部Ａ１５の代わりに、飛しょう体弾体６から会合点の予測値までの相対距離を計算する予想会合点相対距離計算部１７と、予想会合点計算部Ｈ１０及び予想会合点計算部Ｌ１１から入力された会合点・会合時間の予測値の合成値を計算する会合点合成計算部Ｃ１８が追加される。なお、実施の形態１、２で説明した構成と同一あるいは相当の構成には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
予想会合点相対距離計算部１７は、飛しょう体センサ７から入力される飛しょう体弾体６の位置と予想会合点計算部Ｈ１０から入力される会合点の予測値を用いて、予想会合点相対距離を数８により計算し、会合点合成計算部Ｃ１８へ出力する。
【００４２】
【数８】
2008224117.tif 000010
【００４３】
会合点合成計算部Ｃ１８は、予想会合点相対距離計算部１７から入力される予想会合点相対距離を用い、予想会合点計算部Ｈ１０及び予想会合点計算部Ｌ１１から入力された会合点・会合時間の予測値の合成値を数９により算出し、誘導制御部５へ出力する。
【００４４】
【数９】
2008224117.tif 000011
【００４５】
ここで、重み係数算出パラメタａ３（Ｒｐａ）と重み係数算出パラメタｂ３（Ｒｐｂ）は、重み係数算出パラメタａ３（Ｒｐａ）が重み係数算出パラメタｂ３（Ｒｐｂ）と同じか、重み係数算出パラメタａ３（Ｒｐａ）が重み係数算出パラメタｂ３（Ｒｐｂ）よりも大きい範囲において、任意に設定する距離の値である。重み係数Ｈ３は、数９により算出され、予想会合点相対距離が重み係数算出パラメタａ３（Ｒｐａ）と同じか、または大きいときは０となり、予想会合点相対距離が重み係数算出パラメタｂ３（Ｒｐｂ）と同じか、または小さいときは１となり、予想会合点相対距離が重み係数算出パラメタａ３（Ｒｐａ）よりも小さく、かつ重み係数算出パラメタｂ３（Ｒｐｂ）よりも大きいときは、０から１の間の値となる。重み係数Ｌ３は、１から重み係数Ｈ３を減算した値である。重み係数Ｈ３と重み係数Ｌ３は、目標１の相対距離がみ係数算出パラメタｂ３（Ｒｐｂ）から重み係数算出パラメタａ３（Ｒｐａ）の区間で直線的に変化するが、値が０から１の範囲で、かつ重み係数Ｈ３と重み係数Ｌ３の和が１であれば、直線的に変化しなくてもよい。
予想会合点相対距離が重み係数算出パラメタａ３（Ｒｐａ）よりも大きいときは、予想会合点計算部Ｌ１１から入力される、目標１の観測値の変動の影響を受けにくい会合点・会合時間の予測値を合成値として出力し、予想会合点相対距離が重み係数算出パラメタｂ３（Ｒｐｂ）よりも小さいときは、予想会合点計算部Ｈ１０から入力される、目標１の観測値の変動の影響を受けやすい会合点・会合時間の予測値を合成値として出力する。予想会合点相対距離が重み係数算出パラメタｂ３（Ｒｐｂ）から重み係数算出パラメタａ３（Ｒｐａ）の区間では、飛しょう体弾体６と目標１が接近して到達時間の予測値が小さくなるに従い、予想会合点計算部Ｌ１１から入力される会合点・会合時間の予測値から、予想会合点計算部Ｈ１０から入力される会合点・会合時間の予測値へ、合成値は変化する。
【００４６】
このように構成された飛しょう体システムにおいては、数９により、飛しょう体弾体６から会合点の予測値までの相対距離が長い場合には、低感度追尾フィルタ９の出力による会合点・会合時間の予測値またはこれに近い値が会合点・会合時間の予測値の合成値として誘導管制部５から誘導制御部６へ出力され、目標１の旋回・ダイブ・蛇行等の運動、または観測誤差による会合点・会合時間の予測値の変動が小さくなり、最終的に飛しょう体弾体を目標へ命中させる際に修正が必要となる速度ベクトル方向の誤差、即ちイニシャルヘディングエラーを修正するために使われる、飛しょう体弾体６の運動エネルギーの損失を抑えることが可能となる。
【００４７】
一方、飛しょう体弾体６から会合点の予測値までの相対距離が短い場合には、高感度追尾フィルタ８の出力による会合点・会合時間の予測値またはこれに近い値が会合点・会合時間の予測値の合成値として誘導管制部５から誘導制御部６へ出力され、会合点の予測値が目標１の進行経路付近の値となり、イニシャルヘディングエラーが小さくなることにより、飛しょう体弾体６の速度ベクトルの修正量を低減させ、目標１と飛しょう体弾体６の間の最接近距離を低減する事が可能となる。
【００４８】
以上のように、実施の形態３の飛しょう体システムによれば、予想会合点到達時間に応じて、予想会合点計算部Ｈ１０が出力する、目標１の観測値の変動の影響を受けやすい会合点・会合時間の予測値と、予想会合点計算部Ｌ１１が出力する、目標１の観測値の変動の影響を受けにくい会合点・会合時間の予測値とを重み付けして合成した会合点・会合時間の予測値によって飛しょう体弾体を誘導するため、イニシャルヘディングエラーの修正に使われる運動エネルギーの損失を抑制し、かつイニシャルヘディングエラーを減少することが可能となり、旋回・蛇行・ダイブなどの高機動運動を行う目標に対して高い命中精度を確保できる。
【００４９】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４による飛しょう体システムに備えた誘導管制部４を説明するための図であり、実施の形態４では、予想会合点計算部Ｈ１０、予想会合点計算部Ｌ１１、会合点合成計算部Ａ１５の代わりに、フィルタ出力合成計算部１９と、予想会合点計算部Ｓ２０が追加される。なお、実施の形態１〜３で説明した構成と同一あるいは相当の構成には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
フィルタ出力合成計算部１９は、目標相対距離計算部１２から入力される飛しょう体弾体６と目標１の相対距離の予測値を用い、高感度追尾フィルタ８及び低感度追尾フィルタ９から入力された目標の位置・速度の平滑値の合成値を数１０により算出し、予想会合点計算部Ｓ２０へ出力する。
【００５１】
【数１０】
2008224117.tif 000012
【００５２】
ここで、重み係数算出パラメタａ４（Ｒａ）と重み係数算出パラメタｂ４（Ｒｂ）は、重み係数算出パラメタａ４（Ｒａ）が重み係数算出パラメタｂ４（Ｒｂ）と同じか、重み係数算出パラメタａ４（Ｒａ）が重み係数算出パラメタｂ４（Ｒｂ）よりも大きい範囲において、任意に設定する距離の値である。重み係数Ｈ４は、数１０により算出され、時刻ｎにおける飛しょう体弾体６と目標１の相対距離の予測値が重み係数算出パラメタａ４（Ｒａ）と同じか、または大きいときは０となり、予測値が重み係数算出パラメタｂ４（Ｒｂ）と同じか、または小さいときは１となり、予測値が重み係数算出パラメタａ４（Ｒａ）よりも小さく、かつ重み係数算出パラメタｂ４（Ｒｂ）よりも大きいときは、０から１の間の値となる。重み係数Ｌ４は、１から重み係数Ｈ４を減算した値である。重み係数Ｈ４と重み係数Ｌ４は、目標１の相対距離がみ係数算出パラメタｂ４（Ｒｂ）から重み係数算出パラメタａ４（Ｒａ）の区間で直線的に変化するが、値が０から１の範囲で、かつ重み係数Ｈ４と重み係数Ｌ４の和が１であれば、直線的に変化しなくてもよい。
飛しょう体弾体６と目標１の相対距離の予測値が重み係数算出パラメタａ４（Ｒａ）よりも大きいときは、低感度追尾フィルタ９から入力される、目標１の観測値の変動の影響を受けにくい平滑値を合成値として出力し、飛しょう体弾体６と目標１の相対距離の予測値が重み係数算出パラメタｂ４（Ｒｂ）よりも小さいときは、高感度フィルタ８から入力される、目標１の観測値の変動の影響を受けやすい平滑値を合成値として出力する。飛しょう体弾体６と目標１の相対距離の予測値が重み係数算出パラメタｂ４（Ｒｂ）から重み係数算出パラメタａ４（Ｒａ）の区間では、飛しょう体弾体６と目標１が接近するに従い、低感度追尾フィルタ９から入力される会合点・会合時間の予測値から、高感度フィルタ８から入力される会合点・会合時間の予測値へ、合成値は変化する。
【００５３】
予想会合点計算部Ｓ２０は、フィルタ出力合成計算部１９から入力される目標の位置・速度の平滑値の合成値を用いて、会合点・会合時間の予測値が数２のように計算される。
【００５４】
このように構成された飛しょう体システムにおいては、数１０により、飛しょう体弾体６と目標１の距離が長い場合には、低感度追尾フィルタ９から出力される目標の位置・速度の平滑値またはこれに近い値がフィルタ出力合成計算部１９から予想会合点計算部Ｓ２０へ出力され、これにより目標１の旋回・ダイブ・蛇行等の運動、または観測誤差による会合点・会合時間の予測値の変動が小さくなり、最終的に飛しょう体弾体を目標へ命中させる際に修正が必要となる速度ベクトル方向の誤差、即ちイニシャルヘディングエラーを修正するために使われる、飛しょう体弾体６の運動エネルギーの損失を抑えることが可能となる。
【００５５】
一方、飛しょう体弾体６と目標１の距離が短い場合には、高感度追尾フィルタ８から出力される目標の位置・速度の平滑値またはこれに近い値がフィルタ出力合成計算部１９から予想会合点計算部Ｓ２０へ出力され、会合点の予測値が目標１の進行経路付近の値となり、イニシャルヘディングエラーが小さくなることにより、飛しょう体弾体６の速度ベクトルの修正量を低減させ、目標１と飛しょう体弾体６の間の最接近距離を低減する事が可能となる。
【００５６】
以上のように、実施の形態４の飛しょう体システムによれば、飛しょう体弾体６と目標１の相対距離の予測値に応じて、高感度追尾フィルタ８が出力する、目標１の観測値の変動の影響を受けやすい目標の位置・速度の平滑値と、低感度追尾フィルタ９が出力する、目標１の観測値の変動の影響を受けにくい目標の位置・速度の平滑値とを重み付けして合成し、その合成した平滑値をもとに計算した会合点・会合時間の予測値によって飛しょう体弾体を誘導するため、イニシャルヘディングエラーの修正に使われる運動エネルギーの損失を抑制し、かつイニシャルヘディングエラーを減少することが可能となり、旋回・蛇行・ダイブなどの高機動運動を行う目標に対して高い命中精度を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の実施の形態１による飛しょう体システムを説明するための図である。
【図２】この発明の実施の形態１による飛しょう体システムに備えた追尾フィルタを説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態１による飛しょう体システムに備えた誘導管制部を説明するための図である。
【図４】この発明の実施の形態２による飛しょう体システムに備えた誘導管制部を説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態３による飛しょう体システムに備えた誘導管制部を説明するための図である。
【図６】この発明の実施の形態４による飛しょう体システムに備えた誘導管制部を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  目標、２  目標センサ、３  追尾フィルタ、４  誘導管制部、５  誘導制御部、６  飛しょう体弾体、７  飛しょう体センサ、８  高感度追尾フィルタ、９  低感度追尾フィルタ、１０  予想会合点計算部Ｈ、１１  予想会合点計算部Ｌ、１２  目標相対距離計算部、１３  会合点合成計算部Ａ、１４  飛しょう時間計算部、１５  到達時間計算部、１６  会合点合成計算部Ｂ、１７  予想会合点相対距離計算部、１８  会合点合成計算部Ｃ、１９  フィルタ出力合成計算部、２０  予想会合点計算部Ｓ
【図１】
2008224117.tif 000013
【図２】
2008224117.tif 000014
【図３】
2008224117.tif 000015
【図４】
2008224117.tif 000016
【図５】
2008224117.tif 000017
【図６】
2008224117.tif 000018