(57)【要約】【課題】発射地点周りの広い安全地帯設定の必要性が無く、誘導ミサイルの発射方向や飛しょう経路を変更する等運用の制約設定を受けない誘導ミサイルを得る。【解決手段】Ｎ段式の誘導ミサイルにおいて、切り離される下層段である第Ｍ段目（Ｍは１〜Ｎ−１の整数）のそれぞれは、誘導ミサイルの位置情報を検出するＧＰＳ１０３と、誘導ミサイルの位置情報および飛しょう特性に基づいて誘導ミサイルの飛しょう可能範囲を算出する飛しょう計算機１０４と、落下時に被害が及ばない地域情報の中から飛しょう可能範囲内の落下位置を選択する落下点選択計算機１０６と、選択された落下位置に向かって分離後の第Ｍ段目の飛しょうを制御するオートパイロット１０７とを備え、第Ｎ段目は、下層段を切り離す前の誘導ミサイルを統括制御するとともに、下層段を全て切り離した後の飛しょうを制御するオートパイロット２０７を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１段目から第Ｎ段目（Ｎは２以上の整数）までを有するＮ段式の誘導ミサイルにおいて、
切り離される下層段である第Ｍ段目（Ｍは１〜Ｎ−１の整数）のそれぞれは、
誘導ミサイルの位置情報を検出する第Ｍ段目のＧＰＳと、
前記誘導ミサイルの位置情報および前記誘導ミサイルの飛しょう特性に基づいて前記誘導ミサイルの飛しょう可能範囲を算出する第Ｍ段目の飛しょう計算機と、
あらかじめ落下時に被害が及ばない地域情報をデジタルマップとして格納した記憶部を有し、前記デジタルマップの地域情報の中から前記飛しょう可能範囲内の落下位置を選択する第Ｍ段目の落下点選択計算機と、
第Ｍ段目が誘導ミサイルの本体から分離された後に、選択された前記落下位置に向かって分離後の第Ｍ段目の飛しょうを制御する第Ｍ段目のオートパイロットと
を備え、
目標に向かって飛しょうする第Ｎ段目は、
下層段を切り離す前の誘導ミサイルを統括制御するとともに、下層段を全て切り離した後の飛しょうを制御する第Ｎ段目のオートパイロットを備えた
ことを特徴とする誘導ミサイル。
【請求項２】
請求項１に記載の誘導ミサイルにおいて、
前記落下点選択計算機は、前記デジタルマップの地域情報の中から前記飛しょう可能範囲内の落下位置を選択するに当たって、前記誘導ミサイルの位置情報に最も近傍の落下位置あるいは最短時間で到達可能な落下位置を選択することを特徴とする誘導ミサイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標を迎撃する誘導ミサイルに関し、特に多段式誘導ミサイルにおいて分離する下層段の落下地点の制約を受けないように構成された誘導ミサイルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、２段式の誘導ミサイルを発射する場合には、最初に切り離される１段目は、発射地点近傍の広い範囲にわたって落下する可能性がある。そこで、この落下する１段目が地上設備に被害を及ぼさないように、発射地点の周りは、広く安全地帯や警戒海域を設定しなければならない必要があった。あるいは、この安全地帯などが設定できない場合には、誘導ミサイルの発射方向や飛しょう経路を変更する等、運用に制約を設ける必要があった。
【０００３】
これに対し、例えば、上述の問題の解決の一方法として、分離された後の１段目のロケットモータを、搭載された火薬によって細かな破片に分散し、落下地点の住民や建物への被害を小さくする従来技術がある（例えば、特許文献１参照）。また、ドラッグシュートを用い、１段目ロケットモータの落下速度を低減して、被害の発生を防ごうとする従来技術がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２８４００号公報（第１頁、図１）
【特許文献２】特開２００３−２００００号公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術には次のような課題がある。従来の多段式の誘導ミサイルは、細かな破片に分散する、あるいは落下速度を低減する等の策は講じているものの、切り離された下層段は、その落下飛しょう経路について何ら制御されておらず、発射地点近傍の広い範囲にわたって落下する可能性がある。従って、落下する下層段が地上設備に被害を及ぼす恐れのある発射地点の周りは、広く安全地帯や警戒海域を設定しなければならない、あるいは、誘導ミサイルの発射方向や飛しょう経路を変更する等運用に制約を設けなければならないという問題点が基本的には未解決となっている。
【０００６】
本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、発射地点周りの広い安全地帯設定の必要性がなく、かつ、誘導ミサイルの発射方向や飛しょう経路を変更する等運用の制約設定を受けない誘導ミサイルを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る誘導ミサイルは、第１段目から第Ｎ段目（Ｎは２以上の整数）までを有するＮ段式の誘導ミサイルにおいて、切り離される下層段である第Ｍ段目（Ｍは１〜Ｎ−１の整数）のそれぞれは、誘導ミサイルの位置情報を検出する第Ｍ段目のＧＰＳと、誘導ミサイルの位置情報および誘導ミサイルの飛しょう特性に基づいて誘導ミサイルの飛しょう可能範囲を算出する第Ｍ段目の飛しょう計算機と、あらかじめ落下時に被害が及ばない地域情報をデジタルマップとして格納した記憶部を有し、デジタルマップの地域情報の中から飛しょう可能範囲内の落下位置を選択する第Ｍ段目の落下点選択計算機と、第Ｍ段目が誘導ミサイルの本体から分離された後に、選択された落下位置に向かって分離後の第Ｍ段目の飛しょうを制御する第Ｍ段目のオートパイロットとを備え、目標に向かって飛しょうする第Ｎ段目は、下層段を切り離す前の誘導ミサイルを統括制御するとともに、下層段を全て切り離した後の飛しょうを制御する第Ｎ段目のオートパイロットを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、切り離された下層段についても引き続き飛しょう制御が可能な手段を付与し、下層段が落下しても被害発生が極めて小さいと予測される地域として事前に設定した落下点に的確に下層段を誘導することにより、誘導ミサイルの発射点近くの住民や建物への被害を抑制することが可能となり、発射地点周りの広い安全地帯設定の必要性がなく、かつ、誘導ミサイルの発射方向や飛しょう経路を変更する等運用の制約設定を受けない誘導ミサイルを得ることができる。
【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、本発明の実施の形態１における誘導ミサイルの構成図である。図１は、１段目１００と、２段目２００とを有する２段式誘導ミサイルを示している。１段目１００は、切離機構１０１、切離検出器１０２、全地球測位システム１０３（以下、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）と称す）、飛しょう計算機１０４、デジタルマップ記憶部１０５、落下点選択計算機１０６、オートパイロット１０７、切り替えスイッチ１０８、操舵装置１０９、操舵翼１１０、ロケットモータ１１１で構成される。
【００１０】
一方、２段目２００は、オートパイロット２０７、操舵装置２０９、および操舵翼２１０を有している。
【００１１】
切離機構１０１は、１段目１００と２段目２００とを結合し、２段目のオートパイロット２０７からの指令によりそれらを切り離す機構部である。切離検出器１０２は、１段目１００と２段目２００が切り離されたことを検出する検出器である。ＧＰＳ１０３は、１段目１００の飛しょう位置情報を得るための全地球測位システムである。
【００１２】
飛しょう計算機１０４は、ＧＰＳ１０３からの自己位置情報と、図示していない記憶部にあらかじめ記憶された自己の飛しょう特性のデータとから、自己の飛しょう到達可能範囲を計算する計算部である。デジタルマップ記憶部１０５は、誘導ミサイルの発射点付近で１段目１００が落下しても被害発生が極めて小さいと予測される地域データがデジタルマップとしてあらかじめ記憶されている記憶部である。
【００１３】
落下点選択計算機１０６は、飛しょう計算機１０４の計算結果に基づいて、デジタルマップ記憶部１０５の情報の中から１段目１００の落下点を選択する計算部である。オートパイロット１０７は、落下点選択計算機１０６からの指令を受け、ＧＰＳ１０３からの自己位置情報を参照しつつ、１段目１００をその落下点に誘導する制御部である。
【００１４】
切り替えスイッチ１０８は、切離検出器１０２によって１段目１００と２段目２００が切離されるまでは、２段目のオートパイロット２０７側に切り替え、切り離されて１段目１００のみとなったときは、１段目のオートパイロット１０７側に切り替える切り替え手段である。
【００１５】
操舵装置１０９は、切り替えスイッチ１０８の切り替えにより接続されたオートパイロット１０７もしくはオートパイロット２０７からの指令に基づいて操舵翼１１０を駆動させる操舵制御部である。さらに、ロケットモータ１１１は、１段目１００に備えられたロケットモータである。
【００１６】
一方、２段目２００のオートパイロット２０７は、１段目１００と２段目２００が結合された状態、および２段目２００のみの状態の両方において飛しょう制御計算を行う制御部である。さらに、操舵装置２０９は、オートパイロット２０７からの指令に基づいて操舵翼２１０を駆動させる操舵制御部である。
【００１７】
また、図２は、本発明の実施の形態１における誘導ミサイルの動作を示す模式図である。誘導ミサイルの発射機１１から発射された２段式誘導ミサイルは、迎撃しようとする目標１２に向かって２段目２００が飛しょうするとともに、誘導ミサイルの発射点付近で落下しても被害発生が極めて小さいと予測される選択可能落下地域１３に向かって、切り離された後の１段目１００が飛しょうする様子を表している。
【００１８】
次に、動作について説明する。図３は、本発明の実施の形態１における誘導ミサイルの動作概要を示す図である。２段式誘導ミサイルの１段目１００と２段目２００は、結合された状態で発射される。その後、１段目１００のロケットモータ１１１の燃焼が終了した段階で、１段目１００は、２段目２００のオートパイロット２０７からの指令を受けた切離機構１０１により分離される。
【００１９】
２段目２００は、目標１２に向かって飛しょうを継続するが、１段目１００のロケットモータ１１１の燃焼が終了した１段目１００は、切り離された後に落下を開始する。ここで、１段目１００がそのまま自由落下した場合には、地上の設備等に被害を与える可能性がある。そこで、１段目１００に搭載された飛しょう計算機１０４は、搭載しているＧＰＳ１０３で検出した自己位置の情報と、自己の飛しょう特性のデータとを使用して自己の飛しょう到達可能範囲を計算する。
【００２０】
誘導ミサイルの発射点付近において、１段目１００が落下しても被害発生が極めて小さいと予測される選択可能落下地域１３のデータは、デジタルマップとしてデジタルマップ記憶部１０５にあらかじめ格納されている。そこで、落下点選択計算機１０６は、飛しょう計算機１０４での計算結果により、ある飛しょう到達可能範囲内で、１段目１００が落下しても被害発生が極めて小さいと予測される選択可能落下地域１３の内、最も近傍である地点あるいは最短時間で到達可能な地点を適正な落下点として選択する。
【００２１】
さらに、１段目１００のオートパイロット１０７は、選択された落下点の指令を落下点選択計算機１０６から受け、ＧＰＳ１０３からの自己位置のデータを参照しつつ、切り離された１段目の誘導ミサイルをその落下点に誘導する誘導計算を行い、操舵装置１０９および操舵翼１１０により１段目の誘導ミサイルを誘導する。
【００２２】
実施の形態１によれば、本体から分離された後に引き続き飛しょう制御が可能な手段を、切り離される１段目に付与することにより、事前に設定した落下点に的確に第１段目を誘導できる。これにより、誘導ミサイルの発射点近くの住民や建物への被害を与えないようにすることが可能となり、発射地点周りの広い安全地帯設定の必要性がなく、かつ、誘導ミサイルの発射方向や飛しょう経路を変更する等運用の制約設定を受けない誘導ミサイルを得ることができる。
【００２３】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２における誘導ミサイルの構成図である。本実施の形態２は、実施の形態１における２段式誘導ミサイルを３段式誘導ミサイルに拡張させたものであり、１段目１００、２段目２００、３段目３００により構成される。図４における１段目１００および２段目２００は、図１で示した１段目１００と同様の構成を有している。また、図４における３段目３００は、図１で示した２段目２００と同様の構成を有している。
【００２４】
ここで、３段目のオートパイロット３０７は、１段目１００と２段目２００と３段目３００とが結合された状態、１段目１００が切り離され、２段目２００と３段目３００とが結合された状態、あるいは、１段目１００と２段目２００がともに切り離され、３段目３００のみとなった状態で、飛しょう制御計算を行う。
【００２５】
このように、３段目のオートパイロット３０７が統括制御を行う場合には、例えば、１段目１００の切離機構１０１は、３段目のオートパイロット３０７からの指令により１段目を切り離す。さらに、１段目の切り替えスイッチ１０８は、切離検出器１０２によって１段目１００と２段目２００が切離されるまでは、３段目のオートパイロット３０７側に切り替え、切り離されて１段目１００のみとなったときは、１段目のオートパイロット１０７側に切り替える。２段目についても同様である。
【００２６】
これにより、分離される１段目１００の操舵装置１０９は、本体から切り離される前は、３段目のオートパイロット３０７により制御され、本体から分離した後は、自らが有するオートパイロット１０７により制御される。同様に、分離される２段目２００の操舵装置２０９は、本体から切り離される前は、３段目のオートパイロット３０７により制御され、本体から分離した後は、自らが有するオートパイロット２０７により制御される。この結果、分離後の１段目１００および２段目２００は、引き続き飛しょう制御が可能となる。
【００２７】
また、図５は、本発明の実施の形態２における誘導ミサイルの動作を示す模式図である。誘導ミサイルの発射機１１から発射された３段式誘導ミサイルは、迎撃しようとする目標１２に向かって３段目３００が飛しょうするとともに、誘導ミサイルの発射点付近で落下しても被害発生が極めて小さいと予測される選択可能落下地域１３に向かって、切り離された後の１段目１００および２段目２００が飛しょうする様子を表している。
【００２８】
実施の形態２によれば、Ｎ段式誘導ミサイル（Ｎは３以上の整数）において、引き続き飛しょう制御が可能な手段を、切り離される下層段である１〜（Ｎ−１）段目のそれぞれに付与することにより、事前に設定した落下点に的確に１〜（Ｎ−１）段目を誘導できる。これにより、誘導ミサイルの発射点近くの住民や建物への被害を与えないようにすることが可能となり、発射地点周りの広い安全地帯設定の必要性がなく、かつ、誘導ミサイルの発射方向や飛しょう経路を変更する等運用の制約設定を受けない誘導ミサイルを得ることができる。
【００２９】
なお、上述の実施の形態においては、Ｎ段式誘導ミサイル（Ｎは３以上の整数）において、Ｎ段目のオートパイロットが下層段の統括制御を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、３段式誘導ミサイルにおいて、１段目１００の切離機構１０１は、３段目のオートパイロット３０７からの指令ではなく、１つ上段の２段目のオートパイロット２０７からの指令により１段目を切り離すことも可能である。
【００３０】
さらに、１段目の切り替えスイッチ１０８は、切離検出器１０２によって１段目１００と２段目２００が切離されるまでは、３段目のオートパイロット３０７ではなく１つ上段の２段目のオートパイロット２０７側に切り替え、切り離されて１段目１００のみとなったときは、１段目のオートパイロット１０７側に切り替えることも可能である。
【００３１】
上述の説明においては、落下点選択計算機１０６は、飛しょう到達可能範囲内で、最も近傍である地点あるいは最短時間で到達可能な地点を適正な落下点として選択する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、選択可能落下地域にあらかじめ優先順位を付けておくことにより、飛しょう到達可能範囲内で最も優先順位の高い位置を落下点として選択することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導ミサイルの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における誘導ミサイルの動作を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１における誘導ミサイルの動作概要を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２における誘導ミサイルの構成図である。
【図５】本発明の実施の形態２における誘導ミサイルの動作を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
１１  誘導ミサイルの発射機、１２  目標、１３  選択可能落下地域、１００  １段目、１０１  切離機構、１０２  切離検出器、１０３  全地球測位システム、１０４  飛しょう計算機、１０５  デジタルマップ記憶部、１０６  落下点選択計算機、１０７  オートパイロット、１０８  切り替えスイッチ、１０９  操舵装置、１１０  操舵翼、１１１  ロケットモータ、２００  ２段目、２０１  切離機構、２０２  切離検出器、２０３  全地球測位システム、２０４  飛しょう計算機、２０５  デジタルマップ記憶部、２０６  落下点選択計算機、２０７  オートパイロット、２０８  切り替えスイッチ、２０９  操舵装置、２１０  操舵翼、２１１  ロケットモータ、３００  ３段目、３０７  オートパイロット、３０９  操舵装置、３１０  操舵翼。
【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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