(57)【要約】【課題】  地上や車両等に設置された誘導管制装置が、複数ある目標を弁別することが困難な状況であっても、複数の飛しょう体は、複数ある目標のそれぞれ異なる目標に向けて誘導される飛しょう体を得る。【解決手段】  この発明による飛しょう体は、目標を捜索するシーカと、他の飛しょう体との間で捕捉した目標の位置や速度等の情報を相互に情報伝達する通信装置と、前記通信装置を経由して他の飛しょう体から受信した前記他の飛しょう体が捕捉した目標の位置及び速度等の目標情報に基づいて、捜索範囲に前記他の飛しょう体が捕捉した目標が含まれないように前記シーカの捜索範囲を設定する信号処理部とを備えるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標を捜索するシーカと、
他の飛しょう体との間で相互に情報伝達する通信装置と、
前記通信装置を経由して他の飛しょう体から受信した前記他の飛しょう体が捕捉した目標の位置及び速度等の目標情報に基づいて、前記シーカの捜索範囲の中に前記他の飛しょう体が捕捉した目標が含まれないように前記シーカの捜索範囲を設定する信号処理部とを備えた飛しょう体。
【請求項２】
目標を探知、追尾して目標の位置と速度等の目標情報を取得するレーダ装置と、
前記目標情報に基づいて算出した前記目標と飛しょう体との会合位置を算出して前記飛しょう体に送信する誘導管制装置と、
前記目標を捜索するシーカと、前記誘導管制装置から前記会合位置を受信すると共に他の飛しょう体との間で相互に情報伝達する通信装置と、前記シーカの捜索範囲を設定する信号処理部とを備えた複数の飛しょう体とを備え、
前記誘導管制装置が複数ある目標の識別ができない時に、前記飛しょう体は、前記通信装置を経由して他の飛しょう体から、前記他の飛しょう体が捕捉した目標の位置及び速度等の目標情報を受信し、前記目標情報に基づいて前記シーカの捜索範囲の中に前記他の飛しょう体が捕捉した目標が含まれないように前記シーカの捜索範囲を設定することを特徴とする飛しょう体誘導システム。
【請求項３】
目標を捜索するシーカと、
他の飛しょう体との間で相互に情報伝達する通信装置と、
前記通信装置を経由して他の飛しょう体から受信した前記他の飛しょう体が捕捉した目標の位置及び速度等の目標情報を用いて、前記他の飛しょう体が捕捉した目標が前記シーカの捜索範囲に含まれなくなる時刻を算出し、前記時刻において前記シーカに対して検索を開始する検索開始指示を出力する信号処理部とを備えた飛しょう体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、目標に向けて誘導される飛しょう体に関するものである。詳しくは、複数の飛しょう体の間で目標に関する情報の授受を行い、異なる目標に向けて誘導される飛しょう体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の同時多目標誘導方式では、地上、車両、船舶、航空機等に搭載されたレーダ装置と誘導管制装置との間で情報の授受を行い、誘導管制装置が複数の飛しょう体に対して個々の目標情報を与えることで、複数の飛しょう体を複数の目標に向けて誘導している。一例として、地上レーダを介して入力される射撃管制装置により計算された反射波のドップラー周波数を飛しょう体が受信できるように、飛しょう体の局部発振周波数を設定するコミュニケーションリンクを形成した同時多目標誘導方式が示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１９８２９８号公報（第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の目標が接近しほぼ同一の速度で進行してくる場合、レーダ装置から得られる目標情報が似ているために、誘導管制装置は複数の目標を弁別することが困難となる。また、目標がレーダ装置の見通し外となる射撃やレーダ装置の精度の問題によりレーダ装置が目標の正確な情報を得られない場合にも、誘導管制装置は複数の目標を弁別することが困難となる。
このような場合、従来の誘導方式では、誘導管制装置は、複数の飛しょう体に対して個々の目標情報を与えることができず、複数の飛しょう体は同一の目標にロックオンして
同一の目標に誘導されるという課題があった。また、目標の弁別が可能であっても目標と飛しょう体の位置関係により、複数の飛しょう体が同一目標にロックオンし同一の目標に誘導されてしまうという課題があった。
【０００５】
この発明は係る課題を解決するために成されたものであり、誘導管制装置が複数ある目標の弁別が困難な状況であっても、複数の飛しょう体は各々異なる目標にロックオンし、異なる目標に向けて誘導され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】
【０００６】
この発明による飛しょう体は、目標を捜索するシーカと、他の飛しょう体との間で相互に情報伝達する通信装置と、前記通信装置を経由して他の飛しょう体から受信した前記他の飛しょう体が捕捉した目標の位置及び速度等の目標情報を用いて、前記他の飛しょう体が捕捉した目標を前記シーカの捜索範囲に含まない捜索範囲を設定する信号処理部とを備えるようにした。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る飛しょう体によれば、複数の目標が接近している等により、地上等に設置された誘導管制装置が複数ある目標の弁別が困難な場合においても、各々の飛しょう体は異なる目標を捕捉して、それぞれの目標に誘導される。
【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、この発明の実施の形態１による飛しょう体誘導システムの構成を示す図である。この発明の飛しょう体誘導システムは、目標を探知、追尾して目標の位置と速度等の情報である目標位置速度情報２００を出力するレーダ装置３１と、飛しょう体の誘導を行う誘導管制装置３２と、飛しょう体間で相互通信を行う複数の飛しょう体１とを備える。レーダ装置３１、飛しょう体の誘導を行う誘導管制装置３２は地上、車両、艦船、航空機等に搭載される。ここでは、レーダ装置３１と誘導管制装置３２と発射装置３３とをあわせて発射誘導装置３という。
【０００９】
図１において、目標２ａ、２ｂは近接しほぼ同一の速度で接近しているものとする。このため、レーダ装置３１は目標２ａ、２ｂを分離、弁別することができず、複数の目標の群れである目標群４として認識して探知追尾する。発射装置３３は誘導管制装置３２からの発射指令信号１００、１０１（図示しない）により複数の飛しょう体１を発射する。ここでは２体の飛しょう体１ａ、１ｂを発射するものとするが２体以上であってもよい。
【００１０】
図２は、飛しょう体１の構成を示す図である。飛しょう体１はシーカ装置６、データリンク装置７、信号処理装置８、慣性装置９を備える。飛しょう体１ａと飛しょう体１ｂの構成は同じである。慣性装置９は、飛しょう体１の位置と速度の情報である飛しょう体位置速度情報２０１をデータリンク７に周期的に出力する。データリンク７は通信設備を備えており、飛しょう体位置速度情報２０１を周期的に誘導管制装置３２に対して送信する。
【００１１】
誘導管制装置３２は、目標位置速度情報２００と飛しょう体位置速度情報２０１とを用いて飛しょう体１と目標郡４との距離を算出する。飛しょう体１と目標郡４との距離が所定の距離より遠い時点では、誘導管制装置３２は目標郡４を誘導対象として、飛しょう体１と目標郡４が会合する会合位置である予想会合点５を、目標位置速度情報２００と飛しょう体位置速度情報２０１を用いて所定の周期で算出する。目標位置速度情報２００は、目標群４の位置、速度、進行方向等の目標に関する情報である。
誘導管制装置３２は、予想会合点５の情報である予想会合点情報１０２を逐次、飛しょう中の飛しょう体１ａと飛しょう体１ｂとに対して送信する。
【００１２】
実施の形態１では、飛しょう体１ａと飛しょう体１ｂの位置関係は、図１のように、飛しょう体１ａが飛しょう体１ｂよりも先行しているものとする。
【００１３】
図３は、飛しょう体誘導システムの動作を説明するフローチャートである。飛しょう体１と目標郡４との距離が所定の距離となるまでは、発射誘導装置３は飛しょう体１に対して予想会合点情報１０２を送信し、飛しょう体１ａ、１ｂは予想会合点情報１０２に基づいて目標郡４に誘導される（ステップＳ００１〜ステップＳ００９）。
【００１４】
飛しょう体１と目標郡４との距離が所定の距離となると、誘導管制装置３２は先行する飛しょう体１ａに対してシーカ検索開始指令１０４を送信する（Ｓ０１０）。
【００１５】
次に、発射誘導装置３がシーカ検索開始指令１０４を送信した後、飛しょう体１ａ、１ｂが目標２を検索する検索範囲を設定する動作を図１〜図５を用いて説明する。
図４は、飛しょう体１ａ、１ｂが目標の検索範囲を設定する動作を説明する図である。図５は、飛しょう体１ｂが目標の検索範囲を設定する動作のフローチャートである。
【００１６】
先行する飛しょう体１ａのシーカ装置６ａは、発射誘導装置３からのシーカ検索開始指令１０４により動作し、目標２の捜索、追尾を開始する（Ｓ０１１）。
【００１７】
シーカ装置６ａは、目標郡４の中から目標２を検索する。目標郡４の中で複数の目標が検索された場合は、複数の目標の中で飛しょう体１ａに最も近い目標を抽出する。ここでは、抽出された目標を目標２ａとする。シーカ装置６ａは、目標２ａの位置と速度を探知する（Ｓ０１２）。
ここでは、最も近い目標を抽出するとしたが、シーカ装置６ａが捜索して、一番最初に探知した目標を抽出するとしてもよい。
飛しょう体６ａは、地上等の設けられた誘導管制装置３２よりも目標２に近く、また検索しやすい検索方向で目標２を検索することができることから、目標郡４の中から個別の目標２を検索することができる。
【００１８】
次にシーカ装置６ａは信号処理装置８ａに対して、飛しょう体１ａを目標２ａに向けて誘導するための誘導信号２００を出力する。誘導信号２００は、目標２ａの位置と速度を含む。
【００１９】
信号処理部８ａは、誘導信号２００を用いて飛しょう体１ａを誘導する。
【００２０】
信号処理部８ａは、誘導信号２００からロックオンした目標２ａの位置と速度の情報を取り出して、目標位置速度情報２０２をデータリンク７ａに出力する。
【００２１】
データリンク７ａは、信号処理装置８ａが出力するロックオンした目標２ａの目標位置速度情報２０２と、慣性装置９ａが出力する飛しょう体１ａの位置と速度の情報である飛しょう体位置速度情報２０１とを先行飛しょう体情報１０５として、後方に位置する飛しょう体１ｂのデータリンク７ｂに対して送信する。
【００２２】
飛しょう体１ｂが先行飛しょう体情報１０５を受信すると（Ｓ０１４）、信号処理装置８ｂはシーカ装置６ｂの捜索範囲を算出し、算出した検索範囲３０２をシーカ装置６ｂに出力する（Ｓ０１５）。
シーカ装置６ｂは、シーカの捜索範囲３０２及び発射誘導装置３からのシーカ検索開始指令１０６を受信すると目標の検索、追尾を開始する（Ｓ０１７）。
【００２３】
ここで、図５を用いて、信号処理装置８ｂがシーカ６ｂの捜索範囲を算出する動作について説明する。
【００２４】
まず、信号処理装置８ｂは、飛しょう体１ｂの位置情報と速度情報、レーダ装置３による目標群２の位置情報を入力し、式１により、シーカ捜索方向とシーカ捜索範囲を算出する（ステップＳ１０１）。
【００２５】
シーカ捜索範囲は、飛しょう体１ｂのシーカ装置６ｂを頂点とした底面が球の一部となる円錐で表される。よって、シーカ捜索範囲は、円錐の斜辺であり、球の半径となるシーカ捜索距離ｍと円錐の頂角となるシーカ捜索角度θ、円錐の軸の方向を示す捜索方向単位ベクトルｎ(0)によって決定される。ここで、シーカ捜索角度θはシーカ装置の特性により任意に決定できる。
【００２６】
【数１】
2007247952.tif 000003
【００２７】
次に、信号処理装置８ｂは、先行飛しょう体情報１０５から得られた飛しょう体１ａがロックオンした目標２ａの位置、速度情報を入力し、式２により、目標２ａの存在予測範囲を算出する（Ｓ１０２）。
【００２８】
存在予測範囲は、飛しょう体１ａのロックオンした目標１ａの位置を中心とした底面が球の一部の円錐として表される。よって、存在予想範囲は、円錐の斜辺であり、球の半径となる運動可能距離ｋと円錐の頂角となる運動可能角度γ、円錐の軸の方向を示す運動方向単位ベクトルｊによって決定される。ここで、運動可能角度γは目標２ａの特性により任意に決定できる。
【００２９】
【数２】
2007247952.tif 000004
【００３０】
次に、信号処理装置８ｂは、シーカ捜索範囲と目標２ａの存在予測範囲を比較する（Ｓ１０３）。
シーカ捜索範囲と目標２ａの存在予測範囲とが重複しない場合は、シーカ捜索方向をそのまま、シーカ装置６ｂへの入力値として設定する。
シーカ捜索範囲と目標２ａの存在予測範囲は重複する場合は、目標２ａの存在予測範囲とレーダ装置３による目標群４の位置情報を用いて、シーカ捜索範囲を次のように再度算出する。
【００３１】
信号処理装置８ｂは、目標２ａの存在予測範囲と、レーダ装置３による目標群２の位置情報を入力し、式３により、目標２ａの存在予測範囲と重複しないシーカ捜索方向とシーカ捜索範囲を算出する。
信号処理装置８ｂは、シーカ捜索方向をシーカ装置６ｂへの入力値として設定する（Ｓ１０４）。
【００３２】
このとき算出されるシーカ捜索範囲は、レーダ装置３による目標群２の位置情報側へと偏る。この場合も、シーカ捜索範囲は、円錐の斜辺であり、球の半径となるシーカ捜索距離ｍと円錐の頂角となるシーカ捜索角度θ、円錐の軸の方向を示す更新された捜索方向単位ベクトルｎ(1)によって決定される。ここでは、飛しょう体１ｂ位置、目標２ａの存在範囲内で、飛しょう体１ｂへの最近点、レーダ装置３による目標群２位置の３点で構成される平面において、式３を適用する。
【００３３】
【数３】
2007247952.tif 000005
【００３４】
シーカ装置６ｂは、信号処理部７ｂにおいて算出されたシーカ捜索範囲内で目標の捜索、追尾を実施する。
【００３５】
シーカ装置６ｂは目標２ｂを検索すると、目標２ｂの位置と速度等の目標位置速度情報３００を信号処理装置８ｂへと出力する。
【００３６】
信号処理部８ｂは、シーカ装置６ｂの出力した目標情報に基づいて飛しょう体１ｂを誘導する。
【００３７】
このように、この発明の飛しょう体は、飛しょう体間で通信を行うデータリンクを備えるようにした。先行する飛しょう体は、ロックオンした目標の位置や速度等の情報をデータリンクにより、後方に位置する飛しょう体に送信するようにした。後方に位置する飛しょう体は、先行する飛しょう体がロックオンした目標の位置や速度等の情報を受信すると、先行する飛しょう体がロックオンした目標がシーカ装置の検索範囲から外れるような検索範囲を設定するようにした。
これにより、誘導管制装置が複数ある目標の弁別が困難な状況であっても、複数の飛しょう体は各々異なる目標にロックオンし、各々異なる目標に向けて誘導されることが可能となる飛しょう体を得ることができる。
【００３８】
実施の形態２
実施の形態１では、発射誘導装置３が目標を分離、弁別することができず複数の目標の群れである目標群４として認識した場合において、先行する飛しょう体１ａの後方に位置する飛しょう体１ｂは、既にロックされた目標１ａが除外されるように検索範囲を設定するようにした。実施の形態２では、後方に位置する飛しょう体１ｂは、既にロックされた目標１ａが除外されるように検索を開始する検索開始時間を設定するようにした。
【００３９】
実施の形態２の飛しょう体誘導システムの構成は実施の形態１と同じである。ここでは図１、図２、図６、図７を用いて、飛しょう体１が検索範囲を設定する動作について説明する。飛しょう体１と目標郡４との距離が所定の距離となるまでは、実施の形態１と同じであるため説明は省略し、飛しょう体１と目標郡４との距離が所定の距離となった時点からの動作について説明する。また、実施の形態１と同じ構成については同一番号を付し、説明を省略する。
【００４０】
図６はこの発明の実施の形態２による飛しょう体１ａ、１ｂが目標の検索範囲を設定する動作を説明する図である。図７はこの発明の実施の形態１による飛しょう体１ｂが目標の検索開始時間を設定する動作のフローチャートである。
【００４１】
先行する飛しょう体１ａは目標２ａを探知し、探知した目標２ａの位置と速度の情報である位置速度情報４００をデータリンク７ａを経由して、飛しょう体１ｂに送信する。
【００４２】
飛しょう体１ｂは目標２の検索を行うが、飛しょう体１ａから位置速度情報４００を受信した時点で検索を行うと、飛しょう体１ａがロックオンした目標２ａにロックオンしてしまう可能性が高い。このため、飛しょう体１ｂは目標２の検索を開始する時間を設定する。飛しょう体２ｂが検索開始時間を設定する手順を図７を用いて説明する。
【００４３】
図７において、飛しょう体２は、飛しょう体１ａから飛しょう体１ａがロックオンした目標２ａの位置速度情報４００を受信する（Ｓ２０１）
【００４４】
飛しょう体２は、発射誘導装置３から目標郡４の位置と速度の情報である位置速度情報４１０を受信する（Ｓ２０２）。
【００４５】
次に、飛しょう体２は、位置速度情報４１０を用いて式１によりシーカ捜索範囲を算出する。次に、飛しょう体２は、算出したシーカ検索範囲と位置速度情報４００を用いて、シーカ検索範囲の中に既にロックオンした目標２ａが存在するか否かを判断する（Ｓ２０３）。
【００４６】
シーカ捜索範囲内に目標２ａが存在しない場合は、シーカ装置６ｂに捜索開始信号を入力する（Ｓ２０４）。
【００４７】
シーカ捜索範囲内に目標２ａが存在する場合は、再度データリンク７ｂを通して、飛しょう体１ａから、飛しょう体１ａがロックオンした目標２ａの位置情報、レーダ装置３から目標２ａ及び目標２ｂの位置情報を更新、慣性装置９ｂから飛しょう体１ｂの位置情報を更新し、Ｓ２０１の処理へと返す。
【００４８】
このように実施の形態２では、発射誘導装置３が目標を分離、弁別することができず複数の目標の群れである目標群４として認識した場合において、後方に位置する飛しょう体は、先行する飛しょう体により既にロックされた目標が除外されるように、シーカ装置が目標の検索を開始する検索開始時間を設定するようにした。
これにより、誘導管制装置が複数ある目標の弁別が困難な状況であっても、複数の飛しょう体は各々異なる目標にロックオンし、各々異なる目標に向けて誘導されることが可能となる飛しょう体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明の実施の形態１による飛しょう体誘導システムの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１による飛しょう体１の構成を説明する図である。
【図３】この発明の実施の形態１による飛しょう体誘導システムの動作を説明するフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１による飛しょう体１ａ、１ｂが目標の検索範囲を設定する動作を説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態１による飛しょう体１ｂが目標の検索範囲を設定する動作のフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２による飛しょう体１ａ、１ｂが目標を検索する動作を説明する図である。
【図７】この発明の実施の形態２による飛しょう体１ｂが目標の検索開始時間を設定する動作のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１ａ  飛しょう体、１ｂ  飛しょう体、２  目標、２ａ  ２ｂ  目標、３  発射誘導装置、４ 目標群、５  予想会合点、  ６ａ  シーカ装置、６ｂ  シーカ装置、７ａ  データリンク、７ｂ  データリンク、８ａ  信号処理装置、８ｂ  信号処理装置、９ａ  慣性装置、９ｂ  慣性装置、３１  レーダ装置、３２  誘導管制装置、３３  発射装置、１００、１０１  発射指令信号、１０２予想会合点情報、１０４、１０６  シーカ検索開始指令、１０５  先行飛しょう体情報、２００  目標位置速度情報、２０１  飛しょう体位置速度情報、２０２  目標位置速度情報、３００  目標位置速度情報、３０２  シーカ検索範囲、１０００  飛しょう体誘導システム。
【図１】
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【図２】
2007247952.tif 000007
【図３】
2007247952.tif 000008
【図４】
2007247952.tif 000009
【図５】
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【図６】
2007247952.tif 000011
【図７】
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