(57)【要約】 【課題】ＲＣＳが低減された目標に対しても、十分遠方から目標角度情報を取得することができる飛しょう体誘導システムを提供する。【解決手段】飛しょう体３自身の位置情報を算出し、目標位置情報及びレーダ装置１の位置情報と飛しょう体３の位置情報に基づいて、なす角度を算出し、なす角度に基づいて、なす角度方向から目標２へ飛しょう体自身を誘導し、目標２に対して送信される電波の反射波を受信し、目標２からの反射波より目標角度情報を取得する。  【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛しょう体に搭載され、前記目標に対してレーダ装置から送信されるレーダ電波の前記目標からの反射波を受信することにより、目標角度情報を取得して、当該目標角度情報が予め設定された角度となるように飛しょう体を誘導する飛しょう体誘導システムであって、
前記レーダ装置の位置情報及び前記目標の位置情報を取得し記憶しておく記憶手段と、
前記飛しょう体自身の位置情報を算出する飛しょう体位置算出手段と、
前記記憶手段から取得する目標位置情報及びレーダ装置の位置情報と前記飛しょう体位置算出手段から取得する飛しょう体の位置情報に基づいて、なす角度を算出するなす角度算出手段と、
前記なす角度算出手段で算出されるなす角度に基づいて、なす角度方向から前記目標へ飛しょう体自身を誘導する誘導手段と、
前記レーダ装置から前記目標に対して送信される電波の反射波を受信する反射波受信手段と、
前記反射波受信手段で受信される反射波の反射信号から目標角度情報を取得する信号処理手段と
を具備し、
前記誘導手段は、信号処理手段で取得された前記目標角度情報に基づいて、前記レーダ装置及び前記目標を結んだ線と前記目標及び前記飛しょう体を結んだ線のなす角度方向から飛しょうするように誘導することを特徴とする飛しょう体誘導システム。
【請求項２】
前記誘導手段は、前記目標に対して、正面方向から指定角度以上のなす角度方向から飛しょうするように誘導することを特徴とする請求項１記載の飛しょう体誘導システム。
【請求項３】
前記記憶手段に記憶される目標位置情報は、前記反射波受信手段で目標からの反射波を受信し、前記信号処理手段で前記反射波の反射信号を処理することにより取得する目標角度情報及び前記レーダ装置から送信される最新の目標位置情報を含むアップリンク情報を融合して取得することを特徴とする請求項１記載の飛しょう体誘導システム。
【請求項４】
前記誘導手段は、前記記憶手段に記憶される目標位置情報及び前記飛しょう体自身の位置情報に基づいて、中期誘導飛しょうのための飛しょう方向を算出することを特徴とする請求項１記載の飛しょう体誘導システム。
【請求項５】
前記反射波受信手段は、前記レーダ装置が複数ある場合、それぞれのレーダ装置から送信される電波の反射波を受信し、
前記信号処理手段は、前記受信した複数ある反射波から目標角度情報を取得することを特徴とする請求項１記載の飛しょう体誘導システム。
【請求項６】
飛しょう体に搭載され、前記目標に対してレーダ装置から送信されるレーダ電波の前記目標からの反射波を受信することにより、目標角度情報を取得して、当該目標角度情報が予め設定された角度となるように飛しょう体を誘導する飛しょう体誘導システムに適用される目標角度情報の取得方法において、
前記飛しょう体自身の位置情報を算出し、
目標位置情報及びレーダ装置の位置情報と飛しょう体の位置情報に基づいて、なす角度を算出し、
前記なす角度に基づいて、なす角度方向から前記目標へ飛しょう体自身を誘導し、
前記目標に対して送信される電波の反射波を受信し、
前記目標からの反射波より目標角度情報を取得することを特徴とする目標角度情報の取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ＲＣＳ（Radar Cross Section：目標有効反射面積）が低減される目標に向けて飛しょう体を誘導する飛しょう体誘導システム及びこのシステムに適用される目標角度情報の取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の飛しょう体誘導システムでは、目標の角度情報を得る方法として、地上のレーダ装置または飛しょう体から目標に対して電波を送信し、反射した電波を飛しょう体が受信することにより、目標までの角度・距離情報を算出する方法が用いられる。
【０００３】
しかしながら、近年の目標は、レーダ装置または飛しょう体等からの到来電波に対して、例えば、機体形状の改良及び電波吸収体等の使用により、主に正面方向への反射波強度を低減する技術が適用されている。このＲＣＳが低減される目標に対して飛しょう体がほぼ正面方向から飛来する場合、飛しょう体側で受信される反射波強度は極めて小さい。したがって、飛しょう体側で遠方から目標の角度情報や距離情報を取得することは困難であり、目標に対する飛しょう体の会合精度が劣化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０６３１７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３３１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、従来の飛しょう体誘導システムでは、ＲＣＳが低減された目標に対して、目標の角度情報等を取得する際に、十分な反射波強度が得られないため、目標を遠方から捕捉することができず、会合精度が劣化するという問題があった。
【０００６】
そこで、本実施形態は、上記の問題を鑑みてなされたもので、ＲＣＳが低減された目標に対しても、十分遠方から目標角度情報を取得することができる飛しょう体誘導システム及びこのシステムに適用される目標角度情報の取得方法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】
【０００７】
本実施形態によれば、飛しょう体に搭載され、前記目標に対してレーダ装置から送信されるレーダ電波の前記目標からの反射波を受信することにより、目標角度情報を取得して、当該目標角度情報が予め設定された角度となるように飛しょう体を誘導する飛しょう体誘導システムであって、前記飛しょう体は、記憶手段、飛しょう体位置算出手段、なす角度算出手段、誘導手段、反射波受信手段及び信号処理手段を備える。記憶手段は、前記レーダ装置の位置情報及び前記目標の位置情報を取得し記憶しておく。飛しょう体位置算出手段は、前記飛しょう体自身の位置を算出する。なす角度算出手段は、前記記憶手段から取得する目標位置情報及びレーダ装置の位置情報と前記飛しょう体位置算出手段から取得する飛しょう体の位置情報に基づいてなす角度を算出する。誘導手段は、前記なす角度算出手段で算出されるなす角度に基づいて、なす角度方向から前記目標へ飛しょう体自身を誘導する。反射波受信手段は、前記レーダ装置から前記目標に対して送信される電波の反射波を受信する。信号処理手段は、前記反射波受信手段で受信される反射波の反射信号から目標角度情報を取得する。また、前記誘導手段は、信号処理手段で取得された前記目標角度情報に基づいて、前記レーダ装置及び前記目標を結んだ線と前記目標及び前記飛しょう体を結んだ線のなす角度方向から飛しょうするように誘導する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１に係る飛しょう体誘導システムの一例を示す図である。
【図２】図１に示す飛しょう体の構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態１に係る目標角度情報の取得方法を示すフローチャートである。
【図４】実施形態２に係る電波の送信源に他の飛しょう体誘導システムに属するレーダ装置を使用する場合を示す図である。
【図５】実施形態２に係る電波の送信源に航空機搭載のレーダ装置を使用する場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以降の図における同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。以降の実施形態も同様にして重複する説明を省略する。
【００１０】
（実施形態１）  
実施形態１では、飛しょう体誘導システムの一例と飛しょう体３がＲＣＳが低減された目標に対する角度情報を取得する方法について説明する。
【００１１】
図１は、実施形態１に係る飛しょう体誘導システムの一例を示す図である。この飛しょう体誘導システムは、ＲＣＳが低減された目標２に対して電波を送信し、目標２からの反射波により目標２を捕捉するレーダ装置１と、レーダ装置１から目標２に対して送信される電波の反射波を受信することにより、目標角度情報を取得する飛しょう体３とを備える。
【００１２】
次に、上記飛しょう体３において、目標角度情報を取得する構成について説明する。
【００１３】
図２は、図１に示す飛しょう体３の構成を示すブロック図である。飛しょう体３は、反射波受信部３１、アップリンク情報受信部３２、信号処理部３３、記憶部３４、なす角度算出部３５、誘導制御部３６、距離算出部３７、飛しょう体位置情報算出部３８及び操舵部３９を備える。
【００１４】
上記反射波受信部３１は、目標２から反射される反射波を受信し、受信した反射波の反射信号を信号処理部３３へ出力する。アップリンク情報受信部３２は、レーダ装置１から出力されるアップリンク情報を受信し、受信したアップリンク情報をなす角度算出部３５及び距離算出部３７に出力する。なお、アップリンク情報には、最新の目標位置情報及びレーダ装置１の位置情報を含む。
【００１５】
上記信号処理部３３は、反射波受信部３１から出力される反射信号より、目標角度情報を取得し、取得した目標角度情報を誘導制御部３６へ出力する。上記記憶部３４は、レーダ装置１の位置情報及び目標２の位置情報を予め記憶しておき、なす角度算出部３５及び距離算出部３７へ出力する。なす角度算出部３５は、記憶部３４またはアップリンク情報受信部から出力される目標位置情報及びレーダ装置１の位置情報と、飛しょう体位置算出部３８で算出される飛しょう体３自身の位置情報に基づいて、なす角度を算出する。なす角度算出部３５は、算出したなす角度情報を誘導制御部３６へ出力する。
【００１６】
上記誘導制御部３６は、信号処理部３３から出力される目標角度情報、なす角度算出部から出力されるなす角度及び距離算出部３８から出力される距離情報等の情報に応じて、操舵部３９へ操舵信号を送信する。上記距離算出部３７は、アップリンク情報受信部３２から出力される最新の目標位置情報または記憶部３４から出力される目標位置情報及び飛しょう体３自身の位置情報に基づいて、飛しょう体３から目標２までの距離を算出する。距離算出部３７は、算出した距離情報を誘導制御部３６へ出力する。飛しょう体位置算出部３８は、現在の飛しょう体３自身の位置を算出し、算出した情報をなす角度算出部３５及び距離算出部３６へ出力する。操舵部３９は、誘導制御部３６から送信される操舵信号により、図示しない操舵翼の制御を行う。
【００１７】
次に、上記飛しょう体３に適用される本実施形態の目標角度情報の取得方法について、図を参照して説明する。
【００１８】
図３は、上記飛しょう体３の目標角度情報の取得方法を示すフローチャートである。まず、飛しょう体３は、飛しょう体位置算出部３８により、飛しょう体３自身の位置情報を算出する（ステップＳ１）。次に、飛しょう体３は、なす角度算出部３５により、記憶部３４に予め記憶しておくレーダ装置１の位置情報及び目標２の位置情報と、算出した飛しょう体３自身の位置情報に基づいて、電波の送信源となるレーダ装置１及び目標２を結んだ線と目標２及び飛しょう体３を結んだ線とのなす角度（バイスタティック角度）を算出する（ステップＳ２）。ただし、なす角度は、目標２に対して、正面方向から指定角度以上取るようにする。例えば、なす角度の指定角度は、６０°以上とする。
【００１９】
続いて、飛しょう体３は、誘導制御部３６により、算出したなす角度に基づいてなす角度方向から目標２へ飛しょう体３自身を誘導するための操舵信号を生成し、生成した操舵信号を操舵部３９へ送信する（ステップＳ３）。飛しょう体３は、誘導制御部３６から送信される操舵信号に基づいて、操舵部３９で操舵翼を制御し、なす角度方向から目標２へ飛しょうする（ステップＳ４）。飛しょう体３は、なす角度方向から目標２へ飛しょう後、レーダ装置１から目標２に対して送信される電波の反射波を反射波受信部３１で受信する（ステップＳ５）。飛しょう体３は、受信した反射波の反射信号を信号処理部３３に入力し、その信号処理によって目標角度情報を取得する（ステップＳ６）。
【００２０】
ところで、飛しょう体３を指定角度以上のなす角度方向から飛しょうする場合、目標２からの反射波は、レーダ装置１方向への反射波と比較して、より大きな反射波強度を持つ。なぜなら、送信源となるレーダ装置１の正面方向から大きな角度をなす方向に対しては、反射波強度が大きくなる性質があるためである。このことは、飛しょう体３は、指定角度以上のなす角度方向から飛しょうすることにより、遠方からでも目標２からの反射波を受信しやすくなることを意味する。
【００２１】
また、飛しょう体３は、レーダ装置１から送信される最新の目標位置情報及びレーダ装置１の位置情報を含むアップリンク情報をアップリンク情報受信部３２で受信し、受信したアップリンク情報に含まれる最新のレーダ装置１の位置情報及び目標２の位置情報をなす角度算出部３５及び距離算出部３７へ出力する。なす角度算出部３５では、アップリンク情報受信部３２から出力される最新のレーダ装置１の位置情報及び目標２の位置情報と、飛しょう体位置情報算出部３８で算出される飛しょう体３自身の位置情報に基づいて、なす角度を算出する。さらに、距離算出部３７では、記憶部３４に予め記憶される目標位置情報またはアップリンク情報受信部３２から出力される最新の目標位置情報と、飛しょう体位置情報算出部３８で算出される飛しょう体３自身の位置情報に基づいて、目標２までの距離を算出する。
【００２２】
飛しょう体３は、取得した目標角度情報、受信したアップリンク情報及び算出した目標２までの距離情報を融合することによって、より高精度の３次元空間における目標位置情報を算出する。
【００２３】
さらに、飛しょう体３は、上記算出される高精度の目標位置情報及び飛しょう体３自身の位置情報に基づいて、中期誘導飛しょうのための飛しょう方向を算出する。
【００２４】
これにより、目標角度情報を取得する時間間隔の短縮、取得する目標角度情報の精度向上を図ることが可能である。
【００２５】
（実施形態２）  
実施形態２では、複数あるレーダ装置からの情報を組み合わせて、目標角度情報を取得する場合について説明する。
【００２６】
図４は、他の飛しょう体誘導システムに属するレーダ装置４を使用する場合を示す図であり、図５は、航空機搭載のレーダ装置５を使用する場合を示す図である。
【００２７】
図４に示すように、他の飛しょう体誘導システムに属するレーダ装置４からの反射波を飛しょう体３の反射波受信部３１で受信することにより、バイスタティック角度を大きく取る形態がある。また、図５に示すように、航空機搭載のレーダ装置５からの反射波を飛しょう体３の反射波受信部３１で受信することにより、バイスタティック角度を大きく取る形態も有効である。
【００２８】
飛しょう体３は、上記複数あるレーダ装置１，４，５から送信される電波の反射波を反射波受信部３１でそれぞれ受信する。飛しょう体３は、受信した複数ある反射波の反射信号を信号処理部３３で処理することにより、目標角度情報を取得する。すなわち、飛しょう体３で受信する目標２からの反射波の受信は、一つのレーダ装置に限定する必要はなく、反射波受信部３１で複数あるレーダ装置１，４，５からの反射波をいずれも受信し、信号処理部３３で反射波の反射信号を処理することにより、目標角度情報を取得する。
【００２９】
これにより、目標角度情報を取得する時間間隔の短縮、取得する目標角度情報の精度向上を図ることが可能である。
【００３０】
以上、実施形態１及び実施形態２により、ＲＣＳが低減された目標２に対しても、十分遠方から目標角度情報を取得することができる飛しょう体誘導システム及びこのシステムに適用される目標角度情報の取得方法を提供することができる。
【００３１】
送信源となるレーダ装置は、上記実施形態の飛しょう体誘導システムを構成するレーダ装置１、他の飛しょう体誘導システムに属するレーダ装置４及び航空機搭載のレーダ装置５に限定されるものではなく、飛しょう体３が受信できる周波数の電波を送信できれば、どのレーダ装置を用いてもよい。
【００３２】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３３】
１…レーダ装置、２…低ＲＣＳ目標、３…飛しょう体、４…他の飛しょう体誘導システムに属するレーダ装置、５…航空機搭載のレーダ装置。
【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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