(57)【要約】【課題】  移動目標を追尾しつつ飛翔する飛翔体の、会合点までの到達時間（会合時間）の算出精度向上を図る。【解決手段】  会合点ｈにおいて、離隔量（ミスディスタンス）Ｍを形成して飛翔体１が相手移動目標２が交差するとき、レーダ装置１１により、時刻を異にして複数回得られる飛翔体１及び移動目標２の各位置情報から、飛翔体１を原点Ｏ（0,0,0）とした相対座標系において、現在座標位置Ｐ（x,y,z）に位置する移動目標２の速度Ｖｔ及び速度ベクトルＶを得る。  離隔量Ｍを形成して会合するとき、移動目標２の会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）と原点Ｏとを結ぶベクトル（ＯＨ）と移動目標２の速度ベクトルＶとが略直交することを条件として、会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）を求め、その会合座標位置Ｈと現在座標位置Ｐとの間の距離Ｄと、移動目標速度Ｖｔとから、実会合時間Ｔに近い会合時間Ｔo を算出する。【選択図】      図２
2007010273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空中を飛翔する飛翔体と移動目標との各位置情報及び各速度情報に基づき、前記飛翔体が前記移動目標と会合するまでの時間を算出する会合時間算出装置において、
前記飛翔体位置を原点とした相対座標系において、時刻を異にして得られる前記飛翔体と前記移動目標の相対位置情報から、前記移動目標の相対座標系における速度ベクトル及び速度を算出する第１算出手段と、
この第１算出手段により算出された相対座標系における前記移動目標の速度ベクトルと、この速度ベクトル上の前記移動目標の会合座標位置と前記原点とを結ぶベクトルとが略直交することを条件として、前記会合座標位置を算出する第２算出手段と、
この第２算出手段による前記会合座標位置と、前記相対座標系における前記移動目標現在位置との間の距離を算出する第３算出手段と、
この第３手段で算出された距離と、前記会合座標位置に向けた前記移動目標の速度とから会合時間を算出する第４算出手段と
を具備することを特徴とする会合時間算出装置。
【請求項２】
弾頭を搭載して飛翔する飛翔体と移動目標とが会合するまでの時間を算出し、その算出した会合時間に対応したタイミングで前記弾頭を起爆させる弾頭の起爆装置において、
前記会合時間を算出する請求項１に記載の会合時間算出装置と、
この会合時間算出装置により算出された前記会合時間に基づき、前記弾頭の起爆タイミングを設定する起爆タイミング設定手段と、
この起爆タイミング設定手段で設定された時刻に前記弾頭を起爆させる起爆手段と
を具備することを特徴とする弾頭の起爆装置。
【請求項３】
弾頭及びその起爆装置を搭載し、相手移動目標と会合すべく誘導制御される飛翔体において、
前記移動目標の現在位置を、時刻を異にして検出するレーダ装置と、
このレーダ装置により検出された前記移動目標の現在位置に基づき、前記移動目標と会合するまでの時間を算出する請求項１に記載の会合時間算出装置と、
この会合時間算出装置により算出された前記会合するまでの時間に基づき、前記弾頭の起爆タイミングを設定する起爆タイミング設定手段と、
この起爆タイミング設定手段で設定されたタイミングで前記弾頭を起爆させる起爆手段と
を具備することを特徴とする飛翔体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾頭を搭載して、移動目標との会合点に向けて飛翔する飛翔体、及び飛翔体が移動目標との会合点に到達するまでの時間を算出する会合時間算出装置、及びその会合時間算出装置により算出のされた時間に対応したタイミングで弾頭を起爆させる弾頭の起爆装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飛翔体に搭載された弾頭を起爆させ、飛来する敵ミサイルや戦闘機等の相手移動目標を破壊しようとするとき、弾頭を搭載したミサイル等の飛翔体は、相手移動目標に命中するように誘導制御される。
【０００３】
しかしながら、空中を高速飛行している相手方移動目標に対し、ミサイル等の飛翔体を１００％命中するように誘導制御するのは容易でなく、飛翔体と移動目標とが、いわゆる離隔量（ミスディスタンス）を形成して、互いにすれ違うように交差してしまうことが多い。
【０００４】
このように、飛翔体が移動目標に命中しない場合でも、相手方移動目標を破壊させ、あるいはこれに多大な損傷を与えるには、飛翔体は、移動目標に最接近した位置、すなわち会合点近くに到達したタイミングで弾頭を起爆させることが必要となる。
【０００５】
弾頭の起爆動作特性は弾頭の種類によって異なることが多いから、弾頭の種類や性能に則した起爆タイミングを会合点への到達時刻に対応して個々に設定する必要がある。
【０００６】
そこで、相手移動目標に対する破壊を効果あるものとするには、会合点への到達タイミングを適切に検出する必要がある。
【０００７】
飛翔体が会合点近くに到達したか否かは、よく知られているように、近接信管による相手移動目標の検出の有無に基づき判定されたり、あるいは飛翔体及び移動目標双方の現在位置や速度等の運動状態の検出信号に基づき、会合点までの所定到達時間（会合時間）が算出され、その算出された会合時間が経過したか否かによっても判定される。
【０００８】
後者の、飛翔体及び移動目標双方の現在位置や運動状態の検出信号から、会合時間を算出するとき、もしも算出された計算上の会合時間と実際の会合時間（実会合時間）との間に差があるとすれば、起爆装置は適正な起爆タイミングを失してしまい、移動目標を的確に破壊するという飛翔体の目的を達成することが困難になる。
【０００９】
図５に示したように、従来、飛翔体１及び移動目標２がいずれも等速度直線飛行を行い、たとえば４５度の交戦角θを形成し、会合点ｈでは離隔量を形成することなく飛翔体１が移動目標２に命中すると仮定したとき、観測される両者間の相対距離Ｒｃ及び相対速度Ｖｃから、会合時間Ｔｃは、会合時間Ｔｃ＝（相対距離Ｒｃ／相対速度Ｖｃ）の計算式で求められることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−１７８５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように、飛翔体１と移動目標２とがともに直線上を等速度で飛行し、飛翔体１が移動目標２に衝突し命中するとしたときには、理論上、会合時間Ｔｃ＝（相対距離Ｒｃ／相対速度Ｖｃ）なる式が成立する。従って、飛翔体及び移動目標双方の現在位置や速度等の運動状態の検出に観測上の誤差がないものとすれば、飛翔体１に搭載したパルスレーダ装置による、飛翔体１と移動目標２との間の相対距離Ｒｃや相対速度Ｖｃの観測値から、上記式による計算により、実会合時間Ｔに近い会合時間Ｔｃを得ることができる。
【００１１】
上記のように、上記式（Ｔｃ＝Ｒｃ／Ｖｃ）の成立条件は、飛翔体１及び移動目標２がともに直線上を等速度で飛行し、かつ会合点ｈにおいて飛翔体１が移動目標２に命中して衝突することが前提である。
【００１２】
一般に、空中を飛行する飛翔体１や移動目標２には、重力や空力抵抗等の種々の外力が作用し、また両者ともに常に一定推力のもとで飛行しているとは限らないから、会合点に向けて飛行する飛翔体１と移動目標２とが共に、等速度直線飛行をしているものとは言い難い。もっとも、会合点ｈ間近の、例えば手前側数１０ｍ程度のごく短い区間領域に限れば、飛翔体１のみならず移動目標２も、直線上を等速度で移動していると見なすことができる。
【００１３】
しかしながら、上記式（Ｔｃ＝Ｒｃ／Ｖｃ）は、たとえ飛翔体１及び移動目標２の直線上等速度飛行を行っているとしても、会合点ｈにおいて、両者がすれ違うことなく命中して衝突するという条件が満足してはじめて成立するものである。
【００１４】
従って、いずれか１の条件が成立しないときには、上記式による計算上の会合時間と実会合時間との間に差が生じてしまい、弾頭をタイミング良く起爆させることができなくなる。
【００１５】
とりわけ、会合点ｈにおいて、離隔量Ｍを有して飛翔体１と移動目標２とがすれ違い交差するとすれば、（たとえ会合点ｈ近くにおいて、飛翔体１及び移動目標２が直線上を等速度で飛行しているとみなすことができたとしても）上記式による計算上の会合時間と実会合時間Ｔとの間には差ΔＴが生じ、しかもその差ΔＴは、以下説明するように、会合点ｈに近づくほど大となるので、タイミング良く弾頭を起爆させることができなくなるという現象が発生した。
【００１６】
すなわち、図６は、図５に示したように、飛翔体１と移動目標２とが離隔量Ｍを有して会合する会合点ｈに向けて等速度直線飛行している状態で、飛翔体１に搭載されたパルスレーダ装置により、ある任意の時刻ｔにおいて、飛翔体１と移動目標２との間の相対距離Ｒｃ及び相対速度Ｖｃが観測されるとともに、その観測時における移動目標２の現在座標位置Ｐ（x,y,z）を、飛翔体１の座標位置を原点Ｏ（0,0,0）とした３次元の相対座標系上に示した図である。
【００１７】
また、図６は、移動目標２は相対座標系の会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）に位置したとき、両者は離隔量Ｍの距離を有してすれ違い、交差することも合わせ示している。
【００１８】
飛翔体１と移動目標２との間の相対距離Ｒｃの長さと、離隔量Ｍの長さとを比較したとき、図６に示したように、距離Ｒｃよりも離隔量Ｍが十分短い（Ｒｃ≫Ｍ）状況では、（すなわち、移動目標２の現在座標位置Ｐ（x,y,z）における、原点Ｏ（0,0,0）と会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）とのなす角（俯角）φが小さい状況では）、上記式（Ｔｃ＝Ｒｃ／Ｖｃ）のもとで計算上、移動目標２が相対速度Ｖｃを有してＰＯ間を移動するに要する時間と、移動目標２が実際にＰＨ間を移動して飛翔体１と会合するまでの時間（すなわち、実会合時間Ｔ）との間の差ΔＴは小さなものとなる。
【００１９】
しかしながら、図７（ａ）及び図７（ｂ）にそれぞれ順次拡大して示したように、飛翔体１と移動目標２とが次第に会合点ｈに近づき、相対距離Ｒｃが短くなるにつれ、移動目標２における俯角φは大となるから、最終的に、飛翔体１及び移動目標２が会合点ｈに到達した時点、すなわち移動目標２が会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0））に到達した時点においても、上記式による計算においては、飛翔体１と移動目標２との間に、離隔量Ｍの長さの相対距離Ｒｃが残存することを意味するから、計算上の会合時間Ｔｃは実会合時間Ｔとの間に大きな開き（差ΔＴ）が発生する。
【００２０】
図８及び図９は、会合点ｈからの距離（横軸）に関し、上記式（Ｔｃ＝Ｒｃ／Ｖｃ）に基づく、従来の計算上の会合時間Ｔｃと実会合時間Ｔとの差ΔＴ（縦軸）を示した特性曲線である。
【００２１】
なお、図８及び図９はいずれも、観測上の誤差がなく、飛翔体１及び移動目標２のいずれもマッハ１．２の速度で飛行し、会合点ｈにおいては離隔量４ｍを有しつつ、４５度の交戦角θで交差するものとし、また図８では、飛翔体１は加減速度はゼロで、図９では飛翔体１は−５Ｇの減速度を有して飛行するとして示したものである。
【００２２】
図８及び図９にも示したように、上記式（Ｔｃ＝Ｒｃ／Ｖｃ）に基づく計算上の会合時間Ｔｃと実会合時間Ｔとの差ΔＴは、飛翔体１（あるいは、移動目標２）が会合点ｈにごく接近した位置において顕著であり、また図９に示したように、飛翔体１が加減速度を有して飛翔している場合には、会合点ｈからやや離れた領域においても発生する。
【００２３】
なお、図１０は、上記図９の特性曲線が得られる条件のもとで、飛翔体１（及び移動目標２）の会合点ｈからの距離（横軸）に対する、飛翔体１と移動目標２との間の相対距離Ｒｃ（縦軸）を示した特性曲線図である。
【００２４】
そこで、飛翔体１が移動目標２を捕捉して追尾し、会合点ｈに向けて誘導制御が行われている状況のもとで、実効が得られるように弾頭を起爆させるためには、弾頭の起爆動作特性上、飛翔体１ができるだけ会合点ｈにより近づいた位置で、実会合時間Ｔに近い正確な会合時間Ｔｏを算出する必要がある。
【００２５】
しかしながら、上記のように、飛翔体１と移動目標２とが会合点ｈにおいて離隔量Ｍを有して交差する状況のもとで、式（Ｔｃ＝Ｒｃ／Ｖｃ）により会合時間Ｔｃを算出したのでは、飛翔体１（あるいは、移動目標２）が会合点ｈに近づけば近づくほど、実際の会合時間Ｔと計算された会合時間Ｔｃとの間に大きな差ΔＴが生じるという不都合が発生する。
【００２６】
そこで本発明は、時刻を異にして、飛翔体と移動目標との間の相対位置を観測し、その観測値に基づき、会合点に向けた移動目標の速度ベクトル及び速度を得るとともに、飛翔体位置を原点とした相対座標系においては、移動目標の速度ベクトルの方向と原点を通り前記速度ベクトル上に位置する移動目標の会合座標位置を通るベクトルが略直交することに着目してなされたものである。
【００２７】
すなわち、本発明は、飛翔体と移動目標とが、会合点ｈにおいて離隔量Ｍを有して会合するとき、飛翔体が会合点ｈにごく接近した位置でも、実会合時間との間に差がない、あるいはその差が実用上無視できる程度に小さく、より正確な会合時間を算出し得る会合時間算出装置を提供することを目的とする。
【００２８】
また、本発明は、より正確に算出された会合時間に基づき、飛翔体に搭載された弾頭に対する起爆タイミングを設定することで、移動目標をより確実に破壊可能な弾頭の起爆装置を提供することを目的とする。
【００２９】
さらに、本発明は、搭載したレーダ装置による移動目標の位置情報に基づき、実会合時間に近似した正確な会合時間を算出し、その算出された会合時間に対応した起爆タイミングで、弾頭を起爆させてより確実に移動目標を破壊し得る飛翔体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
第１の本発明は、空中を飛翔する飛翔体と移動目標との各位置情報及び各速度情報に基づき、前記飛翔体が前記移動目標と会合するまでの時間を算出する会合時間算出装置において、前記飛翔体位置を原点とした相対座標系において、時刻を異にして得られる前記飛翔体と前記移動目標の相対位置情報から、前記移動目標の相対座標系における速度ベクトル及び速度を算出する第１算出手段と、この第１算出手段により算出された相対座標系における前記移動目標の速度ベクトルと、この速度ベクトル上の前記移動目標の会合座標位置と前記原点とを結ぶベクトルとが略直交することを条件として、前記会合座標位置を算出する第２算出手段と、この第２算出手段による前記会合座標位置と、前記相対座標系における前記移動目標現在位置との間の距離を算出する第３算出手段と、この第３手段で算出された距離と、前記会合座標位置に向けた前記移動目標の速度とから会合時間を算出する第４算出手段とを具備することを特徴とする。
【００３１】
第２の本発明は、弾頭を搭載して飛翔する飛翔体と移動目標とが会合するまでの時間を算出し、その算出した会合時間に対応したタイミングで前記弾頭を起爆させる弾頭の起爆装置において、前記会合時間を算出する第１の本発明の会合時間算出装置と、この会合時間算出装置により算出された前記会合時間に基づき、前記弾頭の起爆タイミングを設定する起爆タイミング設定手段と、この起爆タイミング設定手段で設定された時刻に前記弾頭を起爆させる起爆手段とを具備することを特徴とする。
【００３２】
第３の本発明は、弾頭及びその起爆装置を搭載し、相手移動目標と会合すべく誘導制御される飛翔体において、前記移動目標の現在位置を、時刻を異にして検出するレーダ装置と、このレーダ装置により検出された前記移動目標の現在位置に基づき、前記移動目標と会合するまでの時間を算出する第１の本発明の会合時間算出装置と、この会合時間算出装置により算出された前記会合するまでの時間に基づき、前記弾頭の起爆タイミングを設定する起爆タイミング設定手段と、この起爆タイミング設定手段で設定されたタイミングで前記弾頭を起爆させる起爆手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の会合時間算出装置は、飛翔体位置を原点とした相対座標系における移動目標の会合座標位置と移動目標の現在位置との間の距離を算出し、その距離と移動目標の速度とから会合時間を算出するので、その算出された会合時間は、移動目標及び飛翔体が実際に会合点に到達する時間そのものあるいはごくそれに近似したものとして得ることができる。
【００３４】
また、本発明の弾頭の起爆装置によれば、上記本発明の会合時間算出装置により算出された会合時間に基づき、弾頭の起爆タイミングを設定するので、弾頭を的確なタイミングで起爆させて、移動目標を破壊させることができる。
【００３５】
さらに、本発明の飛翔体は、レーダ装置を搭載し、上記本発明の会合時間算出装置により算出された会合時間に基づき、弾頭の起爆タイミングを設定し、その設定された起爆タイミングで弾頭を起爆させるので、簡単な構成で、移動目標を的確に破壊させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明による飛翔体の一実施例を図１ないし図４を参照して詳細に説明する。なお、図５ないし図１０に示した従来技術の説明と同一構成には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３７】
本実施例における飛翔体１は、図５に示した飛翔体１と同様に、空中において、交戦角θが４５度で交差する会合点ｈに向けて飛翔するとともに、飛翔体１及び移動目標２はいずれも直線上を等速度移動するものとする。ただし、従来技術における説明と同様に、会合点ｈでは、両者は離隔量（ミスディスタンス）Ｍを有してすれ違い交差するものとして以下説明する。
【００３８】
本実施例の飛翔体１は、図１に示したように、パルスレーダ波を送受信するレーダ装置１１と、このレーダ装置１１に接続された、第１ないし第４算出回路１２１〜１２４からなる算出手段１２と、この算出手段１２に接続された起爆タイミング設定回路１３と、この起爆タイミング設定回路１３に接続された起爆回路１４と、この起爆回路１４に接続された弾頭１５とを搭載して構成されている。
【００３９】
レーダ装置１１は、空中を飛行する移動目標２を捕捉追尾しつつ、時々刻々、時刻を異にした観測により、飛翔体１を基準とした３次元の座標軸上における移動目標２の位置を捉え、その位置情報を算出手段１２の第１算出回路１２１に供給する。
【００４０】
レーダ装置１１のパルスレーダ波が移動目標２を捉えたとき、図５で示したのと同様に、ドプラ反射信号により移動目標２までの距離Ｒｃ及び移動目標２との間の相対速度Ｖｃを検出できると同時に、自機（飛翔体１）の位置及び向きを基準とする移動目標２の３次元上の位置及び方位情報も同時に、時々刻々捉えることができる。
【００４１】
飛翔体１と移動目標２は、会合点ｈにおいて離隔量Ｍを有して会合すべく直線等速度飛行しているから、時刻を異にしたレーダ観測により移動目標２の３次元上の位置及び方位情報を得たとき、その複数回にわたる３次元上の位置及び方位情報から、移動目標２の会合点ｈ方向への速度Ｖｔ及び速度ベクトルＶを検出できる。
【００４２】
図２は、会合点ｈに向けて直線飛行する移動目標２に対するレーダ観測により、飛翔体１と相対距離Ｒｃを隔てて位置する移動目標２を検出し、その検出した移動目標２の現在位置を、飛翔体１位置を原点Ｏ（0,0,0）とした３次元の相対座標系に、現在座標位置Ｐ（x,y,z）として表示したものである。
【００４３】
また、会合点ｈに向けて直線飛行する移動目標２と飛翔体１とは、離隔量Ｍを形成して会合することから、図２に示した３次元の相対座標系において、原点Ｏ（0,0,0）との間に最短の離隔量Ｍを形成する会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）において、移動目標２は飛翔体１と会合する。
【００４４】
飛翔体１と移動目標２とが会合点ｈにおいて離隔量Ｍを形成して会合するとき、移動目標２の会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）において、原点Ｏ（0,0,0）とその会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）とを通るベクトル（ＯＨ）と、現在位置における移動目標２の速度ベクトルＶ（すなわち、（ＰＨ）方向）とは略直交する。
【００４５】
そこで、この実施例の飛翔体１は、レーダ装置１１を介して、移動目標２の複数位置情報が算出手段１２に供給されたとき、第１ないし第４の算出回路１２１は、原点Ｏ（0,0,0）と会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）とを通るベクトル（ＯＨ）と、速度Ｖｔで飛行する移動目標２の速度ベクトルＶ（すなわち、（ＰＨ）方向）とは略直交するとの条件のもとに、以下順次説明する手順により、飛翔体１と移動目標２との会合時間Ｔo を算出し、起爆タイミング設定回路１３に供給する。
【００４６】
すなわち、まず第１算出回路１２１は、レーダ装置１１から時刻を異にして供給される飛翔体１と移動目標２の複数の相対位置情報から、飛翔体１を原点Ｏ（0,0,0）とした相対座標系における移動目標２の速度ベクトルＶ及び速度Ｖｔを算出する。
【００４７】
図２に示した、時刻ｔにおける相対座標系における移動目標２の現在座標位置Ｐ（x,y,z）の速度ベクトルＶは、直線を示し、下記（１）式で示される。
【数１】
2007010273.tif 000003
【００４８】
但し、      Ｖｘ：相対座標系速度ベクトルＶのｘ成分
Ｖｙ：相対座標系速度ベクトルＶのｙ成分
Ｖｚ：相対座標系速度ベクトルＶのｙ成分
Ｘ：時刻ｔにおけるｘ座標軸上の移動目標位置
Ｙ：時刻ｔにおけるｙ座標軸上の移動目標位置
Ｚ：時刻ｔにおけるｚ座標軸上の移動目標位置
第１算出回路１２１で算出された移動目標２の相対座標系における速度ベクトルＶ及び速度Ｖｔのデータは第２算出回路１２２に供給される。
【００４９】
第１算出回路１２１から、移動目標２の相対座標系における速度ベクトルＶ及び速度Ｖｔのデータを受けた第２算出回路１２２は、移動目標２が会合点ｈにおいて離隔量Ｍを有して飛翔体１と会合することから、移動目標２の速度ベクトルＶと、移動目標２の会合点ｈにおける会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）と原点Ｏ（0,0,0）とを結ぶベクトル（ＯＨ）とが略直交することを条件として、当該ベクトル（ＯＨ）と速度ベクトルＶとの相対座標系における交点位置、すなわち会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）を算出する。
【００５０】
すなわち、上記（１）式で表された速度ベクトルＶ上にあって、移動目標２が、時刻ｔ0 において会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）に位置するとしたとき、その時刻ｔ0 における会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）の座標位置は、（Ｖｘ・ｔ0＋Ｘ，Ｖｙ・ｔ0＋Ｙ，Ｖｚ・ｔ0＋Ｚ）と表わされるから、原点Ｏ（0,0,0）と会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）とを通るベクトル（ＯＨ）は、下記（２）式で表される。
【数２】
2007010273.tif 000004
【００５１】
この（２）式のベクトル（ＯＨ）と上記（１）式で表された速度ベクトルＶとは、会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）において直交することから、その内積結果はゼロとなり、下記（３）式が導かれる。
【００５２】
(Ｖｘ・ｔ0＋Ｘ)・Ｖｘ＋(Ｖｙ・ｔ0＋Ｙ)・Ｖｙ＋(Ｖｚ・ｔ0＋Ｚ)・Ｖｚ＝０  (3)
この（３）式において、時刻ｔ0 についての解を求めると下記（４）式が得られる。
【００５３】
ｔ0 ＝−（Ｖｘ・Ｘ＋Ｖｙ・Ｙ＋Ｖｚ・Ｚ）／（Ｖｘ２＋Ｖｙ２＋Ｖｚ２）   （４）
そこで、この（４）式のｔ0 を上記（１）式に代入すると、会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）は下記（５）式で表される。
【数３】
2007010273.tif 000005
【００５４】
すなわち、第２算出回路１２２は、第１算出回路１２１から供給される移動目標２の相対座標系における速度ベクトルＶ及び速度Ｖｔのデータから、相対座標系における会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）を算出し、その算出した会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）を第３算出回路１２３に供給する。
【００５５】
第２算出回路１２２から、相対座標系における会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）のデータ供給を受けた第３算出回路１２３は、移動目標２の会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）と現在座標位置Ｐ（x,y,z）のデータとから、下記（６）式に基づいて会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）と現在座標位置Ｐ（x,y,z）との間の距離Ｄを算出する。
【００５６】
すなわち、３次元の相対座標系において、上記（５）式による会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）と、上記（１）式による現在座標位置Ｐ（x,y,z）とから、ＰＨ間の距離Ｄは下記（６）式で表される。
【００５７】
Ｄ  ＝√（（ｘ−ｘ0）２＋（ｙ−ｙ0）２＋（ｚ−ｚ0）２）        （６）
第３算出回路１２３において上記（６）式により算出された、会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）と現在座標位置Ｐ（x,y,z）との間の距離Ｄデータは、第４算出回路１２４に供給される。
【００５８】
第３算出回路１２３から距離Ｄのデータ供給を受けた第４算出回路１２４は、供給された距離Ｄのデータと、予め検出された相対座標系における移動目標２の速度Ｖｔとから、下記（７）式により、現在座標位置Ｐ（x,y,z）の移動目標２が会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）に到達するまでの時間Ｔo を算出する。
【００５９】
Ｔo ＝Ｄ／Ｖｔ                          （７）
移動目標２が会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）に到達するまでの時間Ｔoとは、移動目標２が、実際に、離隔量Ｍを有して飛翔体１と会合するまでの時間であり、これはとりもなおさず、飛翔体１が会合点ｈに到達するまでの会合時間に他ならない。
【００６０】
このように、本実施例の飛翔体１は、第１ないし第４算出回路からなる算出手段１２により会合時間算出装置を構成し、離隔量Ｍを有して会合するとき、会合時間算出装置は、飛翔体１位置を原点Ｏとした相対座標系において、移動目標２の速度ベクトルＶの方向と原点Ｏを通り速度ベクトルＶ上に位置する移動目標２の会合座標位置Ｈを通るベクトル（ＯＨ）が略直交することを条件に、飛翔体１における会合時間Ｔo を算出するので、その算出した会合時間Ｔo は、会合点ｈ近くにおいても、実会合時間Ｔに近似し、実会合時間Ｔとの差ΔＴはゼロに近いものとなる。
【００６１】
図３は、図８における条件と同じように、本実施例による飛翔体１において、飛翔体１の会合点ｈまでの距離（横軸）に対する、上記（７）式により算出した会合時間Ｔo と実会合時間Ｔとの差ΔＴ（縦軸）を示したものである。
【００６２】
図３に示したように、本実施例の飛翔体１によれば、計算による会合時間Ｔo の算出値が、会合点ｈに近い位置に到達しても、実会合時間Ｔとの差ΔＴが殆ど生じないことを示している。
【００６３】
従って、この算出手段１２により算出された会合時間Ｔo を既知の起爆タイミング設定回路１３に供給したとき、起爆タイミング設定回路１３は、弾頭１５の動作特性に即した適切な起爆時刻を設定し、その設定された起爆時刻に従って起爆回路１４を作動させることができるので、飛翔体１は搭載した弾頭１５を効果的に起爆して、相手移動目標２を的確に破壊させることができる。
【００６４】
なお、上記実施例の説明において、第３算出回路１２３は、ＰＨ間の距離Ｄを、（６）式により算出したが、下記（８）式により、飛翔体１と移動目標２との間の相対距離Ｒｃと離隔量Ｍとから求めることもできる。
【００６５】
Ｄ＝√（Ｒｃ２−Ｍ２）                    （８）
但し、Ｍ＝√（ｘ0２＋ｙ0２＋ｚ0２）である。
【００６６】
また、レーダ装置１１により、飛翔体１と移動目標２との間の相対速度（ドップラ速度）Ｖｃが観測されたとすれば、会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）における直交条件から、ＰＨ間の距離Ｄは、その相対速度Ｖｃと移動目標２の相対座標系における速度Ｖｔとにより、Ｄ＝（Ｖｃ・Ｒｃ）／Ｖｔとも表わすことができる。
【００６７】
また、上記実施例の説明では、飛翔体１及び移動目標２はともに等速度直線飛行するものとしたが、もしも飛翔体１が加減速度を有して直線飛行しているときには、相対的に、移動目標２側において加減速度を有して直線飛行しているものとして捉えることができる。
【００６８】
従って、飛翔体１が加減速度飛行するとき、レーダ装置１１は、時を異にした少なくとも３回（複数回）の移動目標２の検出位置情報から、相対的に、移動目標２が加減速度Ａを有して飛行しているものとの検出が可能である。
【００６９】
そこで、相対座標系において、会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）に向けて飛行する移動目標２の速度をＶｔ 、加減速度をＡとしたとき、現在座標位置Ｐ（x,y,z）と会合座標位置Ｈ（x0,y0,z0）との間の距離Ｄは下記（９）式で表わされる。
【００７０】
Ｄ＝Ｖｔ・ｔ  ＋  Ａ／２・ｔ２                  （９）
但し、Ａ＝−（Ａｘ・Ｖｘ＋Ａｙ・Ｖｙ＋Ａｚ・Ｖｚ）／Ｖｔである。
【００７１】
ここで、Ａｘ：相対座標系加速度Ａのｘ成分
Ａｙ：相対座標系加速度Ａのｙ成分
Ａｚ：相対座標系加速度Ａのｚ成分
であり、
Ｖｔ ＝√（Ｖｘ２＋Ｖｙ２＋Ｖｚ２）
である。
【００７２】
すなわち、上記（９）式におけるｔの解は、移動目標２が距離Ｄを移動する時間、すなわち会合時間Ｔo を示したものに他ならないから、飛翔体１が加速度を有しているときには、時刻ｔについて得られる下記（１０）式が成立し、下記（１０）式によって求まるt の値を会合時間Ｔo として求めることができる。
【００７３】
ｔ ＝（−Ｖｔ＋√（Ｖｔ２＋２・Ａ・Ｄ））／Ａ        （１０）
この（１０）式で表された時刻ｔも、移動目標２が速度Ｖｔを有して、会合点ｈにおける移動目標位置Ｈまでの距離Ｄを移動するのに要する時間、すなわち会合時間を示したものであるから、飛翔体１と移動目標２との間の相対距離Ｒｃに対する上記（１０）式により得られる会合時間Ｔo と実会合時間Ｔとの差ΔＴは実用上無視できるほど小さなものとなる。
【００７４】
なお、図４は、飛翔体１が加速度Ａを有しているときに、上記（１０）式に基づいて算出した会合時間Ｔo と実会合時間との差ΔＴを示した特性曲線で、会合点ｈから数１００ｍ程度手前側の位置においても、差ΔＴが小さく、実会合時間Ｔに近い会合時間Ｔo を得ることができることを示している。
【００７５】
以上説明のように、本実施例の飛翔体１は、算出手段１２からなる会合時間算出装置を搭載し、飛翔体１位置を原点Ｏとした相対座標系における移動目標２の速度ベクトルＶを得るとともに、移動目標２における速度ベクトルＶと、会合座標位置Ｈと原点Ｏとを結ぶベクトルとが略直交することを条件に会合時間Ｔo を算出し、その算出された会合時間Ｔo により弾頭１５を起爆するように起爆装置を構成したので、タイミング良く弾頭を起爆させて、移動目標を的確に破壊させることができる。
【００７６】
なお、上記実施例の説明において、飛翔体１はレーダ装置１１を搭載し、その搭載したレーダ装置１１により相手移動目標２の位置を検出する旨説明したが、飛翔体１がレーダ装置を搭載することなく、別途、地上に設置されたレーダ装置による飛翔体１及び移動目標２の各位置情報の検出信号に基づき、飛翔体１に対する移動目標２の位置データを算出して、算出手段１２に供給するようにしても、同様に目的を達成することができる。
【００７７】
また、上記実施例の飛翔体１は、相手移動目標２との会合タイミングを得るのに、会合時間算出装置に加えて、近接信管を合わせ搭載し、併用させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明による飛翔体１の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示した飛翔体における会合時間算出装置の動作説明図である。
【図３】図１に示した飛翔体が等速度飛行するとき、算出される会合時間Ｔｏと実会合時間Ｔとの差ΔＴを示した特性図である。
【図４】図１に示した飛翔体が加減速飛翔するとき、算出される会合時間Ｔｏと実会合時間Ｔとの差ΔＴを示した特性図である。
【図５】飛翔体と移動目標とがともに直線飛行して会合する状態を示した説明図である。
【図６】従来の会合時間算出方法を説明する説明図である。
【図７】同じく従来の会合時間算出方法を説明した説明図である。
【図８】飛翔体が等速度飛行するとき、図６及び図７に示した会合時間算出方法により算出した会合時間Ｔｃと実会合時間Ｔとの差ΔＴを示した特性図である。
【図９】飛翔体が加減速度飛行するとき、図６及び図７に示した会合時間算出方法により算出した会合時間Ｔｃと実会合時間との差ΔＴを示した特性図である。
【図１０】図９に示した特性が得られたときの、会合点までの距離に対する飛翔体と移動目標との間の相対距離を示した特性図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  飛翔体
１１  レーダ装置
１２  算出手段（会合時間算出装置）
１２１  第１算出回路（第１算出手段）
１２２  第２算出回路（第２算出手段）
１２３  第３算出回路（第３算出手段）
１２４  第４算出回路（第４算出手段）
１３  起爆タイミング設定回路（起爆タイミング設定手段）
１４  起爆回路（起爆手段）
１５  弾頭
２  移動目標
ｈ  会合点
Ｍ  離隔量（ミスディスタンス）
Ｒｃ  相対距離
Ｖ  速度ベクトル
Ｖｔ  速度
Ｖｃ  相対速度
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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