(57)【要約】【課題】従来の飛しょう体は、誘導のためのコマンドや飛しょう体のステータス等の送受信を、地上の通信装置と飛しょう体間で直接データリンクを行っている。ただし、長射程の飛しょう体を誘導する場合、通信距離及び地球曲面の制約により地上の通信装置と飛しょう体間で直接データリンクを行うことが困難となる。【解決手段】この発明に関わる飛しょう体は、誘導のためのコマンドや飛しょう体のステータス等を中継伝送するための中継装置を備えたものである。中継装置は、地上の通信装置からの電波の受信レベルが低下すると飛しょう体から自動的に分離され、パラシュートにより滞空し、飛しょう体と地上の通信装置間の中継伝送を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標に対して飛しょう体を誘導する誘導制御情報を送信する誘導制御装置から前記誘導制御情報を受信する受信装置と、
前記誘導制御情報の受信レベルが低下すると空中で分離され、分離後に、前記誘導制御装置から前記誘導制御情報を受信して、増幅した前記誘導制御情報を前記飛しょう体に向けて送信する中継装置とを備えた飛しょう体。
【請求項２】
前記中継装置は、前記誘導制御装置が送信した誘導制御情報を受信し、増幅された誘導制御情報を前記飛しょう体に向けて送信する中継アンテナと、
前記誘導制御装置から受信した前記誘導制御情報を増幅する中継器と、
前記飛しょう体から分離をさせる分離機構と、
前記分離機構により前記飛しょう体から分離された後、前記中継アンテナと前記中継器とを滞空させるためのパラシュートと、
前記パラシュートを空中に射出するパラシュート射出機構とを備えたことを特徴とする請求項１記載の飛しょう体。
【請求項３】
目標に対して飛しょう体を誘導する誘導制御情報を送信する誘導制御装置から前記誘導制御情報を受信するステップと、
前記誘導制御情報の受信レベルを測定するステップと、
前記受信レベルが所定の値以下となると、飛しょう体に備えられた中継器を分離するステップと、
前記中継器を分離した後に、前記中継器に備えられたパラシュートを射出して前記中継器を滞空させるステップと、
前記中継器を分離した後に、滞空している前記中継器を経由して誘導制御装置からの前記誘導制御情報を受信するステップと、
前記誘導制御情報に基づき前記飛しょう体を誘導するステップとを備えた飛しょう体誘導方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、飛しょう体に関するものである。詳しくは、長距離を飛しょうする飛しょう体が誘導に必要なデータを送受信する目的で、飛しょう中の飛しょう体から分離・滞空しデータを中継することが可能な中継装置を備えた飛しょう体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地上等に設置された飛しょう体の誘導制御装置は、飛しょう中の飛しょう体を誘導するために誘導制御用データを生成し、この誘導制御用データを飛しょう体の送受信装置に対して無線で伝送していた。飛しょう体は、誘導制御用データを受信して自身の誘導制御を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１４０９６（第７頁、第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の飛しょう体９０に搭載された送受信装置４の構成を図４に示す。図５は、飛しょう体９０と誘導制御装置５との間のデータ伝送要領を示す図である。図６は、飛しょう体９０と誘導制御装置５との間のデータ伝送手順を示した図である。
【０００５】
図４において、飛しょう体９０に搭載された送受信装置４は、誘導制御装置５から送信された誘導制御用データ１０を受信する受信アンテナ１と、受信した誘導制御用データ１０の復調や飛しょう体９０のステータスデータ１１の変調及び各種信号処理を行う信号処理器２と、飛しょう体９０のステータスデータ１１を誘導制御装置５へ送信する送信アンテナ３とを備える。図５において、誘導制御装置５は通信装置６を備え、飛しょう体９０は送受信装置４を搭載する。
【０００６】
次に図６を用いて、従来の飛しょう体９０と通信装置６との間で行う通信動作について説明する。
誘導制御装置５は誘導制御用データ１０を生成する（ステップＳ６０１）。
通信装置６は、飛しょう体９０の送受信装置４に向けて誘導制御用データ１０を送信する（Ｓ６０２）。
飛しょう体９０は、送受信装置４が受信した（Ｓ６０３）誘導制御用データ１０に基づき自らの誘導を行う（Ｓ６０４）。
飛しょう体９０は、飛しょう体９０の動作状況を示すステータスデータ１１を送受信装置４から通信装置６へ送信する（Ｓ６０５）。
誘導制御装置５は、通信装置６で受信した飛しょう体９０のステータスデータ１１（Ｓ６０６）に基づき、飛しょう体９０の動作状況を把握する（Ｓ６０７）。
【０００７】
しかしながら、通信装置６が長い距離を飛しょうする飛しょう体９０との間で誘導制御用データ１０やステータスデータ１１の送受信を行う際、通信装置６や飛しょう体９０の送受信装置４が備える機能や性能等により、送受信が可能となる距離に自ずと制限が生ずるという課題があった。
また、図７は、従来の通信装置６が長射程の飛しょう体９０に対して誘導制御用データ１０を伝送する場合の問題点を示す図であるが、図７のように、地球表面１５が曲面であることにより、通信装置６は長距離を飛しょうした飛しょう体９０に対して見通しがとれなくなり、飛しょう体９０との間で通信ができなくなるという課題があった。
【０００８】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、長距離を飛しょうする場合であっても、飛しょう体の誘導に必要となる誘導制御用データ１０や飛しょう体のステータスデータ１１を送受信することが可能である飛しょう体を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に関わる飛しょう体は、目標に対して飛しょう体を誘導する誘導制御用データを送信する誘導制御装置から前記誘導制御用データを受信する受信装置と、
前記誘導制御用データの受信レベルが低下すると空中で分離され、分離後に、前記誘導制御装置から前記誘導制御用データを受信して、増幅した前記誘導制御情報を前記飛しょう体に向けて送信する中継装置とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、飛しょう体が長距離を飛しょうする場合であっても、飛しょう体は例えば地上の通信設備との間で、飛しょう体の誘導に必要となる誘導制御用データ１０や飛しょう体のステータスデータ１１を送受信することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１〜図３を用いて、実施の形態１に係る飛しょう体の構成と動作を説明する。
図１（ａ）は、この発明の実施の形態１における飛しょう体７の構成を示す図である。図１（ｂ）は、飛しょう体分離器２０の一例を示した図である。図２は、実施の形態１における飛しょう体７と誘導制御装置５との間のデータ伝送要領を示した図である。図３は、実施の形態１における分離後の、飛しょう体７と誘導制御装置５間のデータ伝送手順を示した図である。
実施の形態１において、従来の飛しょう体と同じ構成については同一の番号を付し、その説明を省略する。
【００１２】
図１において、実施の形態１に係る飛しょう体７は中継装置２１を備える。
中継装置２１は、誘導制御装置５が飛しょう体７へ送信する誘導制御用データ１０の中継及び飛しょう体７が誘導制御装置５へ送信する飛しょう体７のステータスデータ１１の中継を行う中継用アンテナと、受信した電波信号を増幅し中継する中継器１８と、中継アンテナ１７と中継器１８を滞空させるためのパラシュート１９と、パラシュート１９を射出するパラシュート射出機構３３と、中継装置２１を飛しょう体７から分離するための飛しょう体分離器２０とを備える。
【００１３】
中継アンテナ１７は、例えば飛しょう体７の胴体に環状に設けられた複数のパッチアンテナであり、無指向性のアンテナである。
【００１４】
また、飛しょう体７は、第１の推進装置３１と、第２の推進装置３２を備える。推進装置としては、例えばジェットエンジンやロケットモータなどが用いられる。飛しょう体７の発射直後は、飛しょう体７は第１の推進装置３１により推進し、中継装置２１を分離した後は第２の推進装置３２により推力を得て推進する。
【００１５】
誘導制御用データ１０を受信する受信アンテナ１と飛しょう体７のステータスデータ１１を送信する送信アンテナ３は、例えば飛しょう体７の胴体に環状に設けられた複数のパッチアンテナであり、無指向性のアンテナである。
【００１６】
次に、図２、図３を用いて、実施の形態１における飛しょう体７の動作を説明する。
図２において、誘導制御装置５から発射された初期状態の飛しょう体７は、地上の通信装置６との間で通信を行う。通信装置６は、飛しょう体７の送受信装置４に向けて誘導制御用データ１０を送信する。一方、誘導制御用データ１０を受信した送受信装置４は、通信装置６に向けて飛しょう体７の動作状況を示すステータスデータ１１を送信する。このように、飛しょう体７と地上の通信装置６との間で直接データを送受することにより、飛しょう体７は図示しない目標に対し、誘導される。
【００１７】
飛しょう体７は誘導制御装置５から発射された後、誘導制御装置５から離れるに従い、地上の通信装置６との通信品質が劣化していく。通信装置６の性能限界に達すると、通信装置６は飛しょう体７との通信が途絶えることとなる。飛しょう体７の送受信装置４は誘導制御装置５から発射された後、通信装置６からの電波の受信レベルをモニタする（Ｓ１０１）。
【００１８】
信号処理器２は、受信レベルを予め定めた設定値と比較する（Ｓ１０２）。
【００１９】
受信レベルが所定の値以下になると、信号処理器２は、分離指令信号１００を飛しょう体分離器２０、パラシュート射出機構３３、中継アンテナ１７、中継器１８、第２の推進装置３２に出力する（Ｓ１０３）。
【００２０】
分離指令信号１００を受信した飛しょう体分離器２０は中継装置２１を飛しょう体７から分離する（Ｓ１０４）。
図１（ｂ）を用いて中継装置２１の分離の一例を説明すると、分離信号処理器２は飛しょう体分離器２０の爆発ボルト４０に対して分離指令信号１００を送信し、爆発ボルト４０の火薬を点火し締結を分離して、中継装置２１を飛しょう体７から分離する。
【００２１】
分離指令信号１００を受信した第２の推進装置３２は推力を発生させ、飛しょう体７を推進させる。
【００２２】
分離指令信号１００を受信した中継アンテナ１７、中継器１８は電源を入れて起動する。
【００２３】
分離指令信号１００を受信したパラシュート射出機構３３は、パラシュート１９を射出して展開させる（Ｓ１０５）。
【００２４】
中継装置２１は、地上の通信装置６に対して飛しょう体７から分離したことを示す分離信号２５を送信する（Ｓ１０６）。
【００２５】
地上の通信装置６は中継装置２１からの分離信号２５を受信した後、中継装置２１に対して試験信号２６を送信する（Ｓ１０７）。
【００２６】
中継装置２１は試験信号２６を受信後、飛しょう体７の送受信装置４に対して通信装置６から受信した試験信号２６を送信する（Ｓ１０８）。
【００２７】
飛しょう体７は試験信号２６を受信後、中継装置２１を経由して地上の通信装置６に対して、試験信号２６に対する応答信号２７を送信する（Ｓ１０９）。
【００２８】
飛しょう体７から応答信号２７を受信した通信装置６は、中継装置２１を介した通信経路が確立したと判断する（Ｓ１１０）。
【００２９】
通信装置６は、中継装置２１を介した通信経路が確立した後、誘導制御用データ１０を飛しょう体７と中継装置２１の両者に対して送信を行う（Ｓ１１１）。
【００３０】
中継装置２１は通信装置６から受信した誘導制御データ１０を飛しょう体７へ中継伝送する（Ｓ１１２）。
【００３１】
飛しょう体７は地上の通信装置６と中継装置２１から同一の誘導制御用データ１０を受信するとともに、各電波の受信レベルを比較し、受信レベルの高い方の誘導制御用データ１０を選択する（Ｓ１１３）。
【００３２】
飛しょう体７は飛しょう体の動作情報を示すステータスデータ１１を中継装置２１と地上の通信装置６の両者に対して送信を行う（Ｓ１１４）。
【００３３】
中継装置２１は飛しょう体７から受信したステータスデータ１１を地上の通信装置６へ中継伝送する（Ｓ１１５）。
【００３４】
地上の通信装置６は飛しょう体７と中継装置２１から同一のステータスデータ１１を受信するとともに、各電波の受信レベルを比較し、受信レベルの高い方のステータスデータを選択する（Ｓ１１６）。
【００３５】
このようにして、飛しょう体７と地上の通信装置６との間でデータを送受することにより、飛しょう体７は図示しない目標に対し、誘導される（Ｓ１１７）。
【００３６】
ここで、飛しょう体７に備えられた受信アンテナ１、送信アンテナ３、及び、中継装置２１に備えられた中継アンテナは、前に説明したように、共に無指向性アンテナであり、飛しょう体７は受信アンテナ１や送信アンテナ３の指向方向を制御することなく、中継装置２１との間の通信を行うことができる。
【００３７】
このように、この実施の形態１飛しょう体７は中継装置２１を備え、通信装置６からの信号の受信レベルが低くなると中継装置２１を分離し、分離した中継装置２１を経由して情報を伝送するようにした。
これにより、飛しょう体が長距離を飛しょうする場合であっても、地上の通信装置６との間で、飛しょう体の誘導に必要となる誘導制御用データ１０や飛しょう体７のステータスデータ１１を送受信することが可能となる。
【００３８】
なお、実施の形態１では、地上の通信装置６からの信号の受信レベルが所定の値以下になると中継装置２１を分離するようにしたが、飛しょう体７が例えばＧＰＳ受信器のような位置を測位する装置を備え、通信装置６との距離が一定以上となった時点で中継装置２１を分離するようにしてもよい。
【００３９】
また、飛しょう体７と地上の通信装置６との間の通信が劣化するポイントがあらかじめ判っていれば、ＧＰＳを搭載した飛しょう体がその位置に達した時点で、中継装置２１を分離するようにしてもよい。
【００４０】
また、受信アンテナ１、送信アンテナ３は指向性アンテナであってもよい。この場合は、誘導制御用データ１０の受信レベルに基づきアンテナの指向方向を制御してもよく、また、中継装置２１に例えばＧＰＳの測位装置を搭載し、中継装置の位置を飛しょう体７に送信することで、飛しょう体７は中継装置のいる方向に受信アンテナ１、送信アンテナ３を指向させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】（ａ）この発明の実施の形態１における飛しょう体７のデータリンクに関する装置の構成を示す図である。（ｂ）この発明の実施の形態１における飛しょう体分離器の一例を示した図である。
【図２】この発明の実施の形態１における飛しょう体７と飛しょう体７を発射した誘導制御装置５間のデータ伝送要領を示した図である。
【図３】この発明の実施の形態１における飛しょう体７と飛しょう体７を発射した誘導制御装置５間のデータ伝送手順を示した図である。
【図４】従来の飛しょう体９０に搭載されたデータリンクに関する装置の構成を示す図である。
【図５】従来の飛しょう体９０と飛しょう体９０を発射した誘導制御装置５間のデータ伝送要領を示す図である。
【図６】従来の飛しょう体９０と飛しょう体９０を発射した誘導制御装置５間のデータ伝送手順を示した図である。
【図７】通信装置６が長射程の飛しょう体９０に対して誘導制御用データ１０を伝送する場合の問題点を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  受信アンテナ、２  信号処理器、３  送信アンテナ、４  送受信装置、５  誘導制御装置、６  通信装置、７  飛しょう体、１０  誘導制御用データ、１１  ステータスデータ、１５  地球表面、１６  通信装置から放射された電波、１７  中継アンテナ、１８  中継器、１９  パラシュート、２０  飛しょう体分離器、２１  中継装置、２５  分離信号、２６  試験信号、２７  応答信号、３０  推進装置、３１  第１の推進装置、３２  第２の推進装置、３３  パラシュート射出機構、４０  爆発ボルト、９０  飛しょう体、１００  分離指令信号。
【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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【図６】
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【図７】
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