(57)【要約】 【課題】  セミアクティブホーミングミサイルの誘導波照射装置において、近接した方向から同時に２目標が飛来し、誘導波照射装置のビーム幅内に２目標が入る場合、セミアクティブホーミングミサイルが受信する２目標からの誘導波の反射波はほぼ同レベルとなることに起因する、セミアクティブホーミング誘導精度及び迎撃確率の低下を防ぐことを課題とする。【解決手段】  第１象限から第４象限に位置する４つのアンテナ１aから１dの、２つのアンテナ位相を１８０度ずらすことによりΔビームを送信波として形成し、対処目標以外の目標方向にナルを向け対処目標にのみ誘導波を照射することで、２目標からの誘導波の反射波にレベル差を設ける。【選択図】      図１
2005114590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モノパルス給電方式のアンテナ装置を用いたセミアクティブホーミングミサイルの誘導波照射装置において、
シングルビーム及びΔビームの送信波を形成し、照射する誘導波のビーム形状が可変できる４つのアンテナから構成されるアンテナ装置と、
対処目標と対処目標以外の目標それぞれの詳細な諸元情報が入力され、ミサイル誘導波照射装置の送信ビームを対処目標に照射し、対処目標以外の目標にナルを形成する誘導波のビーム形状を選定する誘導波形選定器と、
誘導波形選定器より得られた誘導波のビーム形状を上記アンテナ装置で形成するための、第１象限から第４象限に位置する４つのアンテナの各位相を計算する位相演算器と、
上記位相演算器より得られた位相情報を、上記４つのアンテナにそれぞれ位相設定する４つの位相器から成る位相設定器と、
を具備したことを特徴とするミサイル誘導波照射装置。
【請求項２】
上記アンテナ装置が第１象限から第４象限に位置する４つのサブアレイから成り、
各サブアレイが位相演算器より得られた位相情報を複数の位相設定器経由で上記位相設定器に対応した複数の素子へ送り、
各サブアレイ間の位相を任意に設定することで各種ビームを形成することを特徴とする請求項１記載のミサイル誘導波照射装置。
【請求項３】
上記位相演算器より得られた位相情報が位相反転器経由で上記第１象限から第４象限に位置する４つのアンテナに対応した位相設定器へ送り、
各アンテナ間の位相を任意に設定することで各種ビームを形成することを特徴とする請求項１記載のミサイル誘導波照射装置。
【請求項４】
上記各アンテナ間の位相を１８０度反転させることで各種ビームを形成することを特徴とする請求項２または請求項３記載のミサイル誘導波照射装置。
【請求項５】
上記アンテナ装置が平面を構成する２つまたは３つのアンテナ、あるいは、平面を構成する２つまたは３つのサブアレイから構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項記載のミサイル誘導波照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モノパルス給電方式のアンテナ装置を用いたセミアクティブホーミングミサイルの誘導波照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のセミアクティブホーミングミサイルの誘導波照射装置においては、セミアクティブホーミングミサイルが目標からの誘導波の反射信号を受信するために、対処目標方向にシングルビームを照射する（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】Carl D. Corse, Jr. “Introduction to Shipboard Weapon” 1975 by the United States Naval Institute Annapolis, Maryland, P316-318
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のセミアクティブホーミングミサイルの誘導波照射装置において、近接した方向から同時に２目標が飛来し、誘導波照射装置の送信ビーム幅内に２目標が入る場合、セミアクティブホーミングミサイルが受信する２目標からの誘導波の反射波はほぼ同レベルとなるため、セミアクティブホーミングミサイルはロックオンする目標が一意に定まらず、反射波の受信電力に差が生じた時点で受信電力が大きい目標へ向かう。このため、２目標のうち上位装置から対処指示のあった目標（以下、対処目標）以外の目標にロックオンする可能性が生じる。また、反射波の受信電力に差が生じるまでロックオンする目標が一意に定まらないため、セミアクティブホーミングの誘導精度及び目標迎撃確率が低下する。
【０００５】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、誘導波照射装置の送信ビーム幅内に２目標が存在する場合にも、対処目標のみにセミアクティブホーミングミサイルを誘導することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のミサイル誘導波照射装置は、モノパルス給電方式のアンテナ装置を用いたセミアクティブホーミングミサイルの誘導波照射装置において、対処目標と対処目標以外の目標それぞれの詳細な諸元情報が入力され、対処目標と対処目標以外の目標の位置関係から、照射する誘導波のビーム形状を選定する誘導波形選定器と、誘導波形選定器より得られたビーム形状の誘導波を上記アンテナ装置で形成するための、第１象限から第４象限に位置する４つのアンテナの各位相を計算する位相演算器と、上記位相演算器より得られた位相情報を、上記４つのアンテナにそれぞれ位相設定する４つの位相器から成る位相設定器と、送信波がシングルビーム及びΔビームを形成し、Δビームは２目標の位置関係に応じて形状が可変できる上記４つのアンテナから構成されるアンテナ装置とを具備したものである。
【発明の効果】
【０００７】
２目標のうち上位装置から対処指示のあった目標以外の目標にロックオンすることが無くなり、セミアクティブホーミングの誘導精度及び目標迎撃確率の低下を防ぐことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明における実施の形態１を示すミサイル誘導波照射装置の構成図であり、
図１（ａ）は構成図であり、図１（ｂ）はアンテナ装置のアンテナの配置を示す図である。
図１（ａ）において、１はアンテナ装置、１a〜１dは第１象限〜第４象限に位置するアンテナ、２は位相設定器、２a〜２dは第１象限〜第４象限に位置するアンテナに対応した位相設定器、３は位相演算器、４は誘導波形選定器、５は捜索追尾レーダ装置である。
【０００９】
図１（ａ）において、ミサイル誘導波照射装置の作動原理を説明する。
捜索追尾レーダ装置５において、２目標の詳細な諸元（位置情報、速度等）が得られ、対処優先度が決められる。得られた２目標の諸元及び対処目標の指示は誘導波形選定器４に送られる。
【００１０】
誘導波形選定器４において、対処目標と対処目標以外の目標それぞれの詳細な諸元（位置、速度等）情報が入力され、対処目標と対処目標以外の目標の位置関係から、照射する誘導波のビーム形状を選定する。
【００１１】
図４は本発明のミサイル誘導波照射装置の運用状態を示す図であり、図４（ａ）は送信ビーム幅内に１つの対処目標しか存在しない場合であり、図４（ｂ）は送信ビーム幅内に２目標が存在する場合である。
【００１２】
図４（ａ）に示すように、ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に１つの対処目標しか存在しない場合には誘導波形選定器４がシングルビームを選定し、図４（ｂ）に示すように、ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に対処目標９と対処目標以外の目標１０の２目標が存在する場合には、対処目標以外の目標１０の存在する方向にナル１３を形成するΔビームを、誘導波形選定器４が選定する。これによって、対処目標９には送信ビームが照射され、対処目標以外の目標１０には送信ビームが照射されない。
【００１３】
選定された誘導波のビーム形状の情報は位相演算器３に送られ、位相演算器３において、誘導波形選定器４より得られたビーム形状の誘導波をアンテナ装置１で形成するための、アンテナ１aから１dの各位相を計算する。
【００１４】
アンテナ装置１は図１（ｂ）に示すように、第１象限に位置するアンテナ１aから第４象限に位置するアンテナ１dの４つのアンテナから構成される。
【００１５】
図５は形成するビームを示す図であり、図５（ａ）はアンテナの各位相をφa、φb、φc、φdとした場合であり、図５（ｂ）はアンテナの各位相をφa−１８０°、φb−１８０°、φc、φdとした場合であり、図５（ｃ）はアンテナの各位相をφa−１８０°、φb、φc、φd−１８０°とした場合とした場合であり、図５（ｄ）はアンテナの各位相をφa−１８０°、φb、φc−１８０°、φdとした場合であり、１４はアジマスΔビーム、１５はエレベーションΔビーム、１６は対角Δビームである。
【００１６】
アンテナ装置１で図５（a）に示すようなシングルビームを形成し、任意の方向に指向させるときのアンテナ１aから１dの各位相をφa、φb、φc、φdとする。
【００１７】
ここで、φa及びφdの位相を１８０度反転させ、アンテナ１aから１dの各位相をφa−１８０°、φb、φc、φd−１８０°とした場合、アンテナ装置１で形成されるビームは図５（b）に示すようなΔビーム（以下、アジマスΔビーム１４と呼ぶ）となる。
【００１８】
同様に、φa及びφbの位相を１８０度反転させ、アンテナ１aから１dの各位相をφa−１８０°、φb−１８０°、φc、φdとした場合、アンテナ装置１で形成されるビームは図５（c）に示すようなΔビーム（以下、エレベーションΔビーム１５と呼ぶ）となる。
【００１９】
また、φa及びφcの位相を１８０度反転させ、アンテナ１aから１dの各位相をφa−１８０°、φb、φc−１８０°、φdとした場合、アンテナ装置１で形成されるビームは図５（d）に示すようなΔビーム（以下、対角Δビーム１６と呼ぶ）となる。
【００２０】
上記より誘導波のビーム形状は、ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に１つの対処目標しか存在しない場合には図５（a）のようなシングルビームとし、ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に２目標が存在する場合には２目標の位置関係に応じた図５（b）から図５（d）のようなΔビームとする。
【００２１】
水平方向に２目標が存在する場合には図５（b）の、垂直方向に２目標が存在する場合には図５（c）のエレベーションΔビーム１５、対角線方向に２目標が存在する場合には図５（d）の対角Δビーム１６を形成する。
【００２２】
図５（ａ）に示すように、ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に１つの対処目標しか存在しない場合には誘導波形選定器４がシングルビームを選定し、図５（ｂ）〜図５（ｄ）に示すように、ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に対処目標と対処目標以外の目標の２目標が存在する場合には対処目標以外の目標の存在する方向にナルを形成するΔビーム（アジマスΔビーム１４、又はエレベーションΔビーム１５、又は対角Δビーム１６）を誘導波形選定器４が選定する。これによって、対処目標には送信ビームが照射され、対処目標以外の目標には送信ビームが照射されない。
【００２３】
ビーム形状に応じて算出された位相情報は、アンテナ１aから１dがそれぞれ有する位相設定器２aから２dに送られる。位相設定器２aから２dにおいて、位相演算器３より得られた位相情報を、アンテナ１aから１dにそれぞれ位相設定する。
【００２４】
この発明によれば、セミアクティブホーミングミサイルの誘導波照射装置において、同時に飛来する２目標に対して、２目標が近接している場合でも、誘導波を対処目標にのみ照射することが可能であるため、セミアクティブホーミング誘導精度及び目標迎撃確率の低下を防ぐ効果がある。
【００２５】
実施の形態２．
図２はこの発明における実施の形態２を示すミサイル誘導波照射装置の構成図であり、
図２（ａ）は構成図であり、図２（ｂ）はサブアレイの構成であり、図２（ｃ）はアレイアンテナ装置のサブアレイの配置を示す図である。
図２において、６はアレイアンテナ装置、６a〜６dは第１象限〜第４象限に位置するサブアレイ、７a〜７dは第１象限〜第４象限に位置するサブアレイに対応した素子であり、実施の形態１と同一または相当部分には同一符号を付してあるので、同一符号の部分についての説明は省略する。
【００２６】
図２（ａ）において、ミサイル誘導波照射装置の作動原理を説明する。
捜索追尾レーダ装置５において、２目標の詳細な諸元（位置情報、速度等）が得られ、対処優先度が決められる。得られた２目標の諸元及び対処目標の指示は誘導波形選定器４に送られる。誘導波形選定器４において、対処目標と対処目標以外の目標それぞれの詳細な諸元（位置、速度等）情報が入力され、対処目標と対処目標以外の目標の仰角と俯角の位置関係から、照射する誘導波のビーム形状を選定し、ビーム方向を決め照射する。
【００２７】
図４は本発明のミサイル誘導波照射装置の運用状態を示す図である。
ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に１つの対処目標しか存在しない場合にはシングルビームを選定し、ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に２目標が存在する場合には対処目標以外の目標方向にナルを形成するΔビームを選定する。選定された誘導波のビーム形状の情報は位相演算器３に送られる。
【００２８】
位相演算器３において、誘導波形選定器４より得られたビーム形状の誘導波をアレイアンテナ装置６で形成するための、サブアレイ６aから６dの各位相を計算する。
【００２９】
アレイアンテナ装置６は第１象限に位置するサブアレイ６aから第４象限に位置するサブアレイ６dの４象限に分割されている。アレイアンテナ装置６で図５（a）に示すような任意の方向に指向させるシングルビームを形成する場合の各サブアレイの位相に対し、サブアレイ６a及び６dの位相を１８０度反転させることで図５（b）に示すようなアジマスΔビーム１４が形成され、サブアレイ６a及び６bの位相を１８０度反転させることで図５（c）に示すようなエレベーションΔビーム１５が形成され、サブアレイ６a及び６cの位相を１８０度反転させることで図５（d）に示すような対角Δビーム１６が形成される。
【００３０】
上記より誘導波のビーム形状は、ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に１つの対処目標しか存在しない場合には図５（a）のようなシングルビームとし、ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に２目標が存在する場合には２目標の位置関係に応じた図５（b）から図５（d）のようなΔビームとする。水平方向に２目標が存在する場合には図５（b）のアジマスΔビーム１４、垂直方向に２目標が存在する場合には図５（c）のエレベーションΔビーム１５、対角線方向に２目標が存在する場合には図５（d）の対角Δビーム１６を形成する。ビーム形状に応じて算出された位相情報は、サブアレイを構成する素子７がそれぞれ有する位相設定器２に送られる。
【００３１】
位相設定器２において、位相演算器３より得られた位相情報を素子７に位相設定する。
【００３２】
この発明によれば、上記実施の形態１と同様に、セミアクティブホーミングミサイルの誘導波照射装置において、同時に飛来する２目標に対して、２目標が近接している場合でも、誘導波を対処目標にのみ照射することが可能であるため、セミアクティブホーミング誘導精度及び目標迎撃確率の低下を防ぐ効果がある。
【００３３】
実施の形態３．
図３はこの発明における実施の形態３を示すミサイル誘導波照射装置の構成図である。図３において、８は位相反転器であり、実施の形態１と同一または相当部分には同一符号を付してあるので、同一符号の部分についての説明は省略する。
【００３４】
図３において、ミサイル誘導波照射装置の作動原理を説明する。
捜索追尾レーダ装置５において、２目標の詳細な諸元（位置情報、速度等）が得られ、対処優先度が決められる。得られた２目標の諸元及び対処目標の指示は誘導波形選定器４に送られる。
【００３５】
誘導波形選定器４において、対処目標と対処目標以外の目標それぞれの詳細な諸元（位置、速度等）情報が入力され、対処目標と対処目標以外の目標の仰角と俯角の位置関係から、照射する誘導波のビーム形状を選定する。図４のように、ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に１つの対処目標しか存在しない場合にはシングルビームを選定し、ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に２目標が存在する場合には対処目標以外の目標方向にナルを形成するΔビームを選定する。選定された誘導波のビーム形状の情報は位相演算器３に送られる。
【００３６】
位相演算器３において、誘導波形選定器４より得られたビーム形状の情報を元にアンテナ１aから１dの位相を計算する。ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に１つの対処目標しか存在しない場合には、対処目標にシングルビームを指向させるための各アンテナの位相φaからφdを算出する。また、ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に２目標が存在する場合には、対処目標以外の目標にシングルビームを指向させるための各アンテナの位相φa'からφd'を算出する。算出された位相情報は位相反転器８に送られる。
【００３７】
位相反転器８において、ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に１つの対処目標しか存在しない場合には、位相演算器３より送られた各アンテナの４つの位相情報はそのまま出力される。
また、ミサイル誘導波照射装置の送信ビーム幅内に２目標が存在する場合には、位相演算器３より送られた各アンテナの４つの位相情報中２つを１８０度位相反転させる。
【００３８】
水平方向に２目標が存在する場合にはφa及びφdの位相を１８０度反転させ、垂直方向に２目標が存在する場合にはφa及びφbの位相を１８０度反転させ、対角線方向に２目標が存在する場合にはφa及びφcの位相を１８０度反転させる。
出力はアンテナ１aから１dがそれぞれ有する位相設定器２aから２dに送られる。
【００３９】
位相設定器２aから２dにおいて、位相演算器３より得られた位相情報を、アンテナ象限１aから１dにそれぞれ位相設定する。
【００４０】
この発明によれば上記実施の形態１と同様に、セミアクティブホーミングミサイルの誘導波照射装置において、同時に飛来する２目標に対して、２目標が近接している場合でも、誘導波を対処目標にのみ照射することが可能であるため、セミアクティブホーミング誘導精度及び目標迎撃確率の低下を防ぐ効果がある。
【００４１】
アンテナ装置が第１象限から第４象限に位置する４つのアンテナから構成されることに代えて、平面を構成する２つまたは３つのアンテナと各アンテナに対応した位相設定器から構成されることでも同様の機能を有するミサイル誘導波照射装置も可能であることは容易に推察できる。
【００４２】
また、アンテナ装置が第１象限から第４象限に位置する４つのアンテナから構成されることに代えて、平面を構成する２つまたは３つのサブアレイから成り、各サブアレイ毎に複数の素子と各複数の素子に対応した位相設定器から構成されることでも同様の機能を有するミサイル誘導波照射装置も可能であることは容易に推察できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の実施の形態１であるミサイル誘導波照射装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２であるミサイル誘導波照射装置を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態３であるミサイル誘導波照射装置を示す構成図である。
【図４】本発明のミサイル誘導波照射装置の運用状態を示す図である。
【図５】形成するビームを示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  アンテナ装置、  ２  位相設定器、  ３  位相演算器、  ４  誘導波形選定器、  ５  捜索追尾レーダ装置、  ６  アレイアンテナ装置、  ７  素子、  ８  位相反転器、  ９  対処目標、  １０  対処目標以外の目標、  １１  シングルビーム、  １２  Δビーム、  １３  ナル、  １４  アジマスΔビーム、  １５  エレベーションΔビーム、  １６  対角Δビーム。
【図１】
2005114590.tif 000003
【図２】
2005114590.tif 000004
【図３】
2005114590.tif 000005
【図４】
2005114590.tif 000006
【図５】
2005114590.tif 000007