(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛翔体に搭載される撮像装置の視軸の旋回角ＡＺと俯仰角ＥＬを検出する旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ角度検出器と、定位置目標追尾指令信号により機体情報信号と前記旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ角度検出器からの視軸の旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ角度信号より定位置目標を追尾するための旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ角速度を演算する角速度指令演算器と、前記角速度指令演算器からの旋回角ＡＺ角速度指令信号が或値以上のとき、前記撮像装置の視軸の旋回角ＡＺを機体進行方向に固定し、前記撮像装置の視軸の俯仰角ＥＬ駆動のみで目標を追尾するように機体情報信号と前記視軸の旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ角度信号から旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ角度を演算し旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ角度指令信号として前記角速度指令演算器に送信する角速度指令最適化演算器と、前記撮像装置の視軸の旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ角速度を検出する旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬレートジャイロと、前記角速度指令最適化演算器からの最適化された旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ角速度指令信号と前記旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬレートジャイロからの視軸の旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ角速度信号とを比較演算する旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ角速度誤差演算器と、前記旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ角速度誤差演算器からの旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ制御出力信号を任意の大きさのゲインで増幅する旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ増幅器と、前記旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ増幅器からの旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ制御出力増幅信号を受けて視軸を駆動する旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ駆動部とを具備したことを特徴とする視軸制御装置。
【請求項２】
前記角速度指令最適化演算器として、
目標の緯度／経度を演算し、記憶する目標位置演算／記憶器と、
ＡＺ角速度が視軸制御装置の最大角速度以上かどうかを判定するＡＺ角速度指令判定器と、
上記ＡＺ角速度指令判定器で判定されたＡＺ角速度指令が視軸制御装置の最大ＡＺ角速度以上で、（９０゜−最大俯角）が（視野角／２）以下のとき、上記目標位置演算／記憶器へＡＺ／ＥＬ角速度指令変更信号を送信するＡＺ角度固定判定器と、
を具備したことを特徴とする請求項１記載の視軸制御装置。
【請求項３】
撮像装置を狭視野角で使用している時に、撮像装置の視野角を広視野角に切り替える信号が送信されてきた場合、当該撮像装置へ広視野角切替指令信号を送信し、当該撮像装置の視野角を狭視野から広視野角へ切り替える機能を具備したことを特徴とする請求項２記載の視軸制御装置。
【請求項４】
前記旋回角ＡＺを機体進行方向に固定し、前記俯仰角ＥＬ駆動のみで目標を追尾するときの判定値に、ハンチングを防ぐためのヒステリシスを設けた角速度指令最適化演算器を具備したことを特徴とする請求項３記載の視軸制御装置。
【請求項５】
飛翔体が目標直上を通過後、定位置目標を追尾するための前記旋回角ＡＺ角速度指令信号が或値以下に復帰したとき、前記旋回角ＡＺの機体進行方向への固定を解除せず、前記俯仰角ＥＬ駆動のみで目標を追尾し続けるように前記旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ角速度指令信号を最適化する角速度指令最適化演算器を具備したことを特徴とする請求項４記載の視軸制御装置。
【請求項６】
飛翔体が目標直上を通過後、定位置目標を追尾するための前記旋回角ＡＺ角速度指令信号が或値以下に復帰したとき、前記旋回角ＡＺの機体進行方向への固定を解除し、前記旋回角ＡＺを目標と−１８０゜方向へ指向されることにより目標を視野角の中心にして追尾し続けるように前記旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ角速度指令信号を最適化する角速度指令最適化演算器を具備したことを特徴とする請求項５記載の視軸制御装置。
【請求項７】
飛翔体が目標直上を通過後、定位置目標を追尾するための前記旋回角ＡＺ角速度指令信号が或値以下に復帰したとき、前記旋回角ＡＺの機体進行方向への固定を解除し、前記旋回角ＡＺを目標と−１８０゜方向へ指向させることにより目標を視野角の中心にして目標を追尾し、オペレータの操作により、前記旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬを目標方向へ指向されるように前記旋回角ＡＺ／俯仰角ＥＬ角速度指令信号を最適化する角速度指令最適化演算器を具備したことを特徴とする請求項６記載の視軸制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば航空機等の飛翔体に搭載される撮像装置の視軸制御装置に関し、特に飛翔体が目標の直上を通過するときの視軸制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の視軸制御装置の構成の一例を示す図である。図において、１は角速度指令演算器、２は俯仰角（以下ＥＬ：Ｅｌｅｖａｔｉｏｎと呼ぶ）角速度誤差演算器、３はＥＬ増幅器、４はＥＬ駆動部、５はＥＬレートジャイロ、６はＥＬ角度検出器、７は旋回角（以下ＡＺ：Ａｚｉｍｕｔｈと呼ぶ）角速度誤差演算器、８はＡＺ増幅器、９はＡＺ駆動部、１０はＡＺレートジャイロ、１１はＡＺ角度検出器、１２は撮像装置、１３は撮像装置の視軸、１４は機体情報信号、１５はＥＬ角度信号、１６はＡＺ角度信号、１７はＥＬ角速度指令信号、１８はＡＺ角速度指令信号、１９はＥＬ角速度信号、２０はＥＬ制御出力信号、２１はＥＬ制御出力増幅信号、２２はＡＺ角速度信号、２３はＡＺ制御出力信号、２４はＡＺ制御出力増幅信号、２５は定位置目標追尾指令信号である。
【０００３】
次に動作について説明する。航空機に搭載される視軸制御装置は、地上または海上の任意の一点を指向させ続ける定位置目標追尾機能を有する。まず、オペレータの操作により定位置目標追尾指令信号２５が角速度指令演算器１に送信される。撮像装置１２の視軸１３が機軸となすＥＬ／ＡＺ角度をＥＬ角度検出器６とＡＺ角度検出器１１で検出し、それぞれＥＬ角度信号１５、ＡＺ角度信号１６として角速度指令演算器１に送信する。角速度指令演算器１では、ＥＬ角度検出器６からのＥＬ角度信号１５とＡＺ角度検出器１１からのＡＺ角度信号１６および機体搭載の他装置から送信されてくる機体のヘディング角、機体の緯度・経度、機体の進行方向、機体ロール・ピッチ角、機体の高度といった機体情報信号１４から、定位置目標の緯度／経度を計算し記憶する。同時に、定位置目標追尾を行うためのＥＬ角速度とＡＺ角速度を計算し、ＥＬ角速度指令信号１７とＡＺ角速度指令信号１８として、それぞれＥＬ角速度誤差演算器２とＡＺ角速度誤差演算器７へ送信する。
【０００４】
次いでＥＬ角度の視軸制御に付いて説明すると、撮像装置１２の視軸１３のＥＬ角速度をＥＬ角速度指令と一致させるために、ＥＬ角速度誤差演算器２では、撮像装置１２の視軸１３のＥＬ角速度を慣性空間を基準として検出するＥＬレートジャイロ５からのＥＬ角速度信号１９とＥＬ角速度指令信号１７とを比較演算して、その差分をＥＬ制御出力信号２０としてＥＬ増幅器３に伝送する。ＥＬ増幅器３では、ＥＬ制御出力信号２０を任意の大きさのゲインで増幅して、その信号をＥＬ制御出力増幅信号２１としてＥＬ駆動部４に伝送する。ＥＬ駆動部４は、ＥＬ制御出力増幅信号２１を受けて、撮像装置１２の視軸１３及びＥＬレートジャイロ５を駆動する。ＥＬ角速度誤差演算器２は、撮像装置１２の視軸１３のＥＬ角速度信号１９とＥＬ角速度指令信号１７との差分がなくなるまでＥＬ制御出力信号２０を演算し続けるので、撮像装置１２の視軸１３のＥＬ角速度は所望の設定ＥＬ角速度と一致することになる。また、ＡＺ角度の視軸制御についてもＥＬ角度の視軸制御と同様である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上の様な従来の視軸制御装置においては、次のような問題点があった。航空機が一定の速度及び高度でかつ機軸と進行方向が一致した状態で、定位置目標追尾を行いながら定位置目標上空を通過していく場合を考える。航空機と定位置目標との距離が最短になる付近、すなわち撮像装置の視軸のＡＺ角度が機体進行方向と垂直になる近辺において、航空機と定位置目標との距離が短いため航空機から定位置目標を見込む俯角が大きいとき、定位置目標追尾を行うために必要なＡＺ角速度は視軸制御装置の最大角速度以上となるため、定位置目標追尾が出来なくなる。図１０はこのような問題点を説明する図である。図１０において、２６は航空機、２７は定位置目標、２８は航空機２６と定位置目標２７との距離が最短になる微小時間ｔ秒前の視軸１３のＡＺ角度、２９は航空機２６と定位置目標２７との距離が最短になった微小時間ｔ秒後の視軸１３のＡＺ角度、３０は航空機２６と定位置目標２７との距離が最短になるときのグランドレンジである。このときのＡＺ角速度は、（２９−２８）／２ｔ゜／ｓとなる。この値が、視軸制御装置の最大角速度以上のとき定位置目標追尾が出来ない。
【０００６】
ここで、具体的な数値例で説明する。視軸制御装置のＡＺ最大角速度が１２０゜／ｓとし、航空機２６が速度３６０ｋｍ／ｈ、高度３００ｍ一定で定位置目標２７との最小となるグランドレンジが１５ｍで飛行中に、定位置目標追尾を行いながら定位置目標上空を通過していくとする。グランドレンジが最小となる０．５ｓ前のＡＺ角度２８は１６．７゜、グランドレンジが最小となった０．５ｓ後のＡＺ角度２９は１６３．３゜となり、ＡＺ角速度は１４６．６゜／ｓとなる。必要なＡＺ角速度１４６．６゜／ｓに対し、視軸制御装置のＡＺ最大角速度は１２０゜／ｓであり、定位置目標追尾ができず、定位置目標２７が撮像装置１２の表示画面上から消える。
【０００７】
この発明は、上記のような従来の問題点を解消するためにされたもので、航空機が定位置目標上空を通過する場合、航空機と定位置目標の距離が短いときにも定位置目標を撮像装置の表示画面上に表示し続ける視軸制御装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明における視軸制御装置は、角速度指令演算器からのＡＺ角速度指令信号が視軸制御装置の最大角速度以上かどうかを判定し、ＡＺ角度を機体進行方向に固定しＥＬ駆動のみで定位置目標を追尾するようにＡＺ／ＥＬ角速度指令信号を最適化することにより、定位置目標を撮像装置の表示画面上に表示し続けるように構成したものである。
【０００９】
第２の発明における視軸制御装置は、前記角速度指令最適化演算器として、目標の緯度／経度を演算し、記憶する目標位置演算／記憶器と、ＡＺ角速度が視軸制御装置の最大角速度以上かどうかを判定するＡＺ角速度指令判定器と、上記ＡＺ角速度指令判定器で判定されたＡＺ角速度指令が視軸制御装置の最大ＡＺ角速度以上で、（９０゜９０゜−最大俯角）が（視野角／２）以下のとき、上記目標位置演算／記憶器へＡＺ／ＥＬ角速度指令変更信号を送信するＡＺ角度固定判定器とを具備したものである。
【００１０】
第３の発明における視軸制御装置は、撮像装置を狭視野角で使用している時に、撮像装置の視野角を広視野角に切り替える信号が送信されてきた場合、当該撮像装置へ広視野角切替指令信号を送信し、当該撮像装置の視野角を狭視野から広視野角へ切り替える機能を具備したものである。
【００１１】
第４の発明における視軸制御装置は、角速度指令演算器からのＡＺ角速度指令信号が視軸制御装置の最大角速度以上かどうかと、撮像装置から定位置目標を見込む最大俯角が（視野角／２）以下かどうかと、撮像装置を狭視野角で使用時に撮像装置から定位置目標を見込む最大俯角が（狭視野角／２）以上のとき撮像装置から定位置目標を見込む最大俯角が（広視野角／２）以下かどうかの判定値に、ハンチングを防ぐためのヒステリシスを設けて判定し、ＡＺ角度を機体進行方向に固定しＥＬ駆動のみで定位置目標を追尾するようにＡＺ／ＥＬ角速度指令信号を最適化することにより、定位置目標を撮像装置の表示画面上に表示し続けるように構成したものである。
【００１２】
第５の発明における視軸制御装置は、航空機が定位置目標上空を通過後、目標位置／演算記憶器からのＡＺ角速度指令演算信号が視軸制御装置の最大角速度以下に復帰たとき、ＡＺ角度の機体進行方向への固定を解除せず、ＥＬ駆動のみで定位置目標を追尾し続けるようにＡＺ／ＥＬ角速度指令信号を最適化することにより、定位置目標を撮像装置の表示画面上に表示し続けるように構成したものである。
【００１３】
第６の発明における視軸制御装置は、航空機が定位置目標上空を通過後、目標位置／演算記憶器からのＡＺ角速度指令演算信号が視軸制御装置の最大角速度以下に復帰たとき、ＡＺ角度の機体進行方向への固定を解除し、ＡＺ角度を定位置目標方向では無く、定位置目標と−１８０゜方向へ指向させることにより定位置目標を視野角の中心にして、定位置目標を撮像装置の表示画面上に表示し続けるように構成したものである。
【００１４】
第７の発明における視軸制御装置は、航空機が定位置目標上空を通過後、目標位置／演算記憶器からのＡＺ角速度指令演算信号が視軸制御装置の最大角速度以下に復帰したとき、ＡＺ角度の機体進行方向への固定を解除し、ＡＺ角度を定位置目標方向では無く、定位置目標と−１８０゜方向へ指向させることにより定位置目標を視野角の中心にして定位置目標を追尾し続け、オペレータの操作により、ＡＺ／ＥＬを目標方向へ指向させるように定位置目標を撮像装置の表示画面上に表示し続けるように構成したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明における一実施の形態を図を用いて説明する。図１は、この発明の一実施の形態の構成図である。図において、１〜２５は従来の装置と同一のものである。３１は角速度指令最適化演算器、３２はＡＺ／ＥＬ角度指令信号である。図２は、図１における角速度指令最適化演算器３１の一実施の形態の構成図である。図において、１，２，７，１４〜１８，２５は従来の装置と同一のものである。３３は目標位置演算／記憶器、３４はＡＺ角速度指令判定器、３５はＡＺ角度固定判定器、３６は最大ＡＺ角速度超過判定信号、３７はＡＺ／ＥＬ角速度指令変更信号、３８はＡＺ角速度指令演算信号である。
【００１６】
つぎに動作について説明する。１〜２５の動作原理は、従来の装置と同等である。角速度指令最適化演算器３１は、目標位置演算／記憶器３３とＡＺ角速度指令判定器３４とＡＺ角度固定判定器３５とから構成される。目標位置演算／記憶器３３は、定位置目標追尾指令信号２５を受信すると、ＥＬ角度検出器６からＥＬ角度信号１５とＡＺ角度検出器１１からのＡＺ角度信号１６および機体搭載他装置からの機体情報信号１４より、定位置目標２７の緯度／経度を演算し、記憶する。同時に、機体情報信号１４と記憶した定位置目標２７の緯度／経度から、視軸１３を定位置目標２７の緯度／経度に指向させるためのＡＺ／ＥＬ角速度も演算する。ＡＺ角速度指令判定器３４は、角速度指令演算器１からのＡＺ角速度信号１８を受信し、ＡＺ角速度信号１８が視軸制御装置の最大角速度以上かどうかを判定し、ＡＺ角度固定判定器３５へ最大へ最大ＡＺ角速度超過判定信号３６を送信する。ＡＺ角度固定判定器３５は、ＡＺ角速度指令判定器３４から最大ＡＺ角速度超過判定信号３６を受信し、ＡＺ角速度指令が視軸制御装置の最大ＡＺ角速度以上のとき、目標位置演算／記憶器３３へＡＺ／ＥＬ角速度指令変更信号３７を送信する。
【００１７】
目標位置演算／記憶器３３は、ＡＺ角度固定判定器３５からＡＺ／ＥＬ角速度指令変更信号３７を受信すると、ＥＬ角度検出器６からＥＬ角度信号１５とＡＺ角度検出器１１からのＡＺ角度信号１６および機体搭載他装置からの機体情報信号１４より、定位置目標２７を通る直線が垂直に機体進行方向線と交わる点の緯度／経度を、視軸１３が指向するようにＡＺ／ＥＬ角度を演算し、角速度指令演算器１へＡＺ／ＥＬ角度指令信号３２として送信する。このとき、定位置目標２７を視軸１３が指向し続けるために必要なＡＺ／ＥＬ角速度を演算し続け、ＡＺ角速度の演算結果をＡＺ角速度指令判定器３４へＡＺ角速度指令演算信号３８として送信する。ＡＺ角速度指令判定器３４は、目標位置演算／記憶器３３からＡＺ角速度指令演算信号３８を受信すると、角速度指令演算器１からのＡＺ角速度信号１８の代わりにＡＺ角速度指令演算信号３８が視軸制御装置の最大角速度以上かどうかを判定し、ＡＺ角度固定判定器３５へ最大ＡＺ角速度超過判定信号３６を送信する。ＡＺ角度固定判定器３５は、ＡＺ角速度指令判定器３４からの最大ＡＺ角速度超過判定信号３６が、一旦ＡＺ角速度指令が視軸制御装置の最大ＡＺ角速度以上と判定されて送信されて来た後に、ＡＺ角速度指令が視軸制御装置の最大ＡＺ角速度以下と判定されて送信されて来ると、すなわち、航空機が定位置目標の上空を通り過ぎると、目標位置演算／記憶器３３へのＡＺ／ＥＬ角速度指令変更信号３７の送信を中止する。
【００１８】
目標位置演算／記憶器３３は、ＡＺ角度固定判定器３５からのＡＺ／ＥＬ角速度指令変更信号３７が来なくなると、記憶しておいた定位置目標２７の緯度／経度と機体情報信号１４から、視軸１３を定位置目標２７の緯度／経度に指向させるためのＡＺ／ＥＬ角度を演算し、演算結果をＡＺ／ＥＬ角度指令信号として角速度指令演算器１へ送信する。角速度指令演算器１は、目標位置演算／記憶器３３からのＡＺ／ＥＬ角度指令信号３２を受信すると、ＡＺ／ＥＬ角度指令信号３２に応じてＥＬ角速度指令とＡＺ角速度指令を演算する。それぞれの演算結果をＥＬ角速度指令信号１７とＡＺ角速度指令信号１８として、ＥＬ角速度指令信号１７はＥＬ角速度誤差演算器２へ、ＡＺ角速度指令信号１８はＡＺ角速度誤差演算器７と角速度指令最適化演算器３１のＡＺ角速度指令判定器３４へ送信する。このようにして、ＡＺ角度を機体進行方向に固定し、ＥＬ駆動のみで定位置目標を追尾するようＡＺ／ＥＬ角速度指令信号を最適化することにより、定位置目標追尾を継続させるものである。
【００１９】
ここで、図１０を用いて具体的な数値例で説明する。図１０において、３９は最適化指令時の直上通過ｔ秒前のＥＬ角度、４０は最適化指令時の直上通過ｔ秒前のＥＬ角度である。視軸制御装置のＡＺ／ＥＬ共に最大角速度が１２０゜／ｓとし、航空機２６が速度３６０ｋｍ／ｈ、高度３００ｍ一定で定位置目標２７との最小となるグランドレンジが１５ｍで飛行中に、定位置目標追尾を行いながら定位置目標上空を通過していくとする。グランドレンジが最小となる０．５ｓ前のＡＺ角度２８は１６．７゜、グランドレンジが最小となった０．５ｓ後のＡＺ角度２９は１６３．３゜となり、ＡＺ角速度は１４６．６゜／ｓとなる。従来の装置では、必要なＡＺ角速度１４６．６゜／ｓに対し、視軸制御装置のＡＺ最大角速度は１２０゜／ｓであり、定位置目標追尾ができなかった。この発明による装置では、グランドレンジが最小となる０．５ｓ前後の間、ＡＺ角度は機体進行方向に固定され、ＡＺ角速度は０゜／ｓとなる。このとき、グランドレンジが最小となる０．５ｓ前のＥＬ角度３９は８０．５゜、グランドレンジが最小となった０．５ｓ後のＥＬ角度４０は９９．５゜となり、ＥＬ角速度は１９．０゜／ｓとなる。必要なＥＬ角速度１９．０゜／ｓに対し、視軸制御装置のＥＬ最大角速度は１２０゜／ｓであり、定位置目標追尾が可能となる。
【００２０】
実施の形態２．
図３は、この発明の一実施の形態の構成図である。図において、１〜２５は従来の装置と、３２は実施の形態１の装置と同一のものである。４１は撮像装置視野角信号である。図４は、図３における角速度指令最適化演算器３１の一実施の形態の構成図である。図において、１，２，７，１４〜１８，２５は従来の装置と、３２〜３４，３６〜３８は実施の形態１の装置と同一のものである。４２は最大俯角判定器、４３は最大俯角判定信号である。
【００２１】
つぎに動作について説明する。１〜２５の動作原理は従来の装置と、３２〜３４，３６〜３８は実施の形態１の装置と同等である。角速度指令最適化演算器３１は、目標位置演算／記憶器３３とＡＺ角速度指令判定器３４と最大俯角判定器４２とＡＺ角度固定判定器３５とから構成される。最大俯角判定器４２は、機体搭載他装置から機体情報信号１４、ＥＬ角度検出器６からＥＬ角度信号１５、ＡＺ角度検出器１１からＡＺ角度信号１６、撮像装置１２から撮像装置視野角信号４１を受信して、それらより航空機２６から定位置目標２７を見込む最大俯角を計算し、（９０゜−最大俯角）が（水平方向視野角／２）以下かどうかを判定し、ＡＺ角度固定判定器３５へ最大俯角判定信号４３を送信する。ＡＺ角度固定判定器３５は、ＡＺ角速度指令判定器３４から最大ＡＺ角速度超過判定信号３６、最大俯角判定器４２から最大俯角判定信号４３の両信号を受信し、ＡＺ角速度指令が視軸制御装置の最大ＡＺ角速度以上で、（９０゜−最大俯角）が（視野角／２）以下のとき、目標位置演算／記憶器３３へＡＺ／ＥＬ角速度指令変更信号３７を送信する。以下は実施の形態１の装置の動作と同様である。このようにして、ＡＺ角度を機体進行方向に固定し、ＥＬ駆動のみで定位置目標を追尾するようＡＺ／ＥＬ角速度指令信号を最適化することにより、定位置目標追尾を継続させるものである。
【００２２】
実施の形態３．
図５は、この発明の一実施の形態の構成図である。図において、１〜２５は従来の装置と、３２は実施の形態１の装置と、４１は実施の形態２の装置と同一のものである。４４は広視野角切替指令信号である。図６は、図５における角速度指令最適化演算器３１の一実施の形態の構成図である。図において、１，２，７，１４〜１８，２５は従来の装置と、３２〜３４，３６〜３８は実施の形態１の装置と、４１は実施の形態２の装置と同一のものである。
【００２３】
つぎに動作について説明する。１〜２５の動作原理は従来の装置と、３２〜３４，３６〜３８は実施の形態１の装置と、４１は実施の形態２の装置と同等である。最大俯角判定器４２は、機体搭載他装置から機体情報信号１４、ＥＬ角度検出器６からＥＬ角度信号１５、ＡＺ角度検出器１１からＡＺ角度信号１６、撮像装置１２から撮像装置視野角信号４１を受信して、それらより航空機２６から定位置目標２７を見込む最大俯角を計算し、（９０゜−最大俯角）が（水平方向視野角／２）以下かどうかを判定し、ＡＺ角度固定判定器３５へ最大俯角判定信号４３を送信する。また、最大俯角判定器４２は、撮像装置１２からの撮像装置視野角信号４１が狭視野角で、かつ（９０゜−最大俯角）が（水平方向狭視野角／２）以上のとき、（９０゜−最大俯角）が（水平方向広視野角／２）以下かどうかも判定する。このとき、（９０゜−最大俯角）が（水平方向広視野角／２）以下であれば、最大俯角判定器４２は、ＡＺ角度固定判定器３５へ撮像装置１２の視野角を広視野角に切り替える条件を付けて最大俯角判定信号４３を送信する。ＡＺ角度固定判定器３５は、ＡＺ角速度指令判定器３４から最大ＡＺ角速度超過判定信号３６、最大俯角判定器４２から最大俯角判定信号４３の両信号を受信し、ＡＺ角速度指令が視軸制御装置の最大ＡＺ角速度以上で、（９０゜−最大俯角）が（視野角／２）以下のとき、目標位置演算／記憶器３３へＡＺ／ＥＬ角速度指令変更信号３７を送信する。このとき、最大俯角判定器４２からの最大俯角判定信号４３が、撮像装置１２の視野角を広視野角に切り替える条件付きで送信されてきた場合、撮像装置１２へ広視野角切替指令信号４４を送信し、撮像装置１２は視野角を広視野角に切り替える。以下は実施の形態１の装置及び実施の形態２の装置の動作と同様である。このようにして、ＡＺ角度を機体進行方向に固定し、ＥＬ駆動のみで定位置目標を追尾するようＡＺ／ＥＬ角速度指令信号を最適化することにより、定位置目標追尾を継続させるものである。
【００２４】
実施の形態４．
図５は、この発明の一実施の形態の構成図である。図において、１〜２５は従来の装置と、３２は実施の形態１の装置と、４１は実施の形態２の装置と、４４は実施の形態３の装置と同一のものである。図６は、図５における角速度指令最適化演算器３１の一実施の形態の構成図である。図において、１，２，７，１４〜１８、２５は従来の装置と、３３，３６〜３８は実施の形態１の装置と、４３は実施の形態２の装置と、３５は実施の形態３の装置と同一のものである。
【００２５】
つぎに動作について説明する。１〜２５の動作原理は従来の装置と、３２，３３，３６〜３８は実施の形態１の装置と、４３，４１は実施の形態２の装置と、４４，３５は実施の形態３の装置と同等である。ＡＺ角速度指令判定器３４は、実施の形態１の装置と同等であるが、角速度指令演算器１からのＡＺ角速度信号１８が、視軸制御装置の最大角速度以上かどうかの判定値に、ヒステリシスを設けハンチングを防ぐ。最大俯角判定器４２は、実施の形態３の装置と同等であるが、（９０゜−最大俯角）が（視野角／２）以下かどうかの判定値にヒステリシスを設け、ハンチングを防ぐ。以下は実施の形態１〜実施の形態３の装置の動作と同様である。このようにして、ＡＺ角度を機体進行方向に固定し、ＥＬ駆動のみで定位置目標を追尾するようＡＺ／ＥＬ角速度指令信号を最適化することにより、定位置目標追尾を継続させるものである。
【００２６】
実施の形態５．
図５は、この発明の一実施の形態の構成図である。図において、１〜２５は従来の装置と、３２は実施の形態１の装置と、４１は実施の形態２の装置と、４４は実施の形態３の装置と同一のものである。図６は、図５における角速度指令最適化演算器３１の一実施の形態の構成図である。図において、１，２，７，１４〜１８，２５は従来の装置と、３３，３６〜３８は実施の形態１の装置と、４３は実施の形態２の装置と、３４，４２は実施の形態４の装置と同一のものである。
【００２７】
つぎに動作について説明する。１〜２５の動作原理は従来の装置と、３２，３３，３６〜３８は実施の形態１の装置と、４１，４３は実施の形態２の装置と、４４は実施の形態３の装置と、３４，４２は実施の形態４の装置と同等である。ＡＺ角度固定判定器３５は、実施の形態３の装置と同等であるが、ＡＺ角速度指令判定器３４からの最大ＡＺ角速度超過判定信号３６が、一旦ＡＺ角速度指令が視軸制御装置の最大ＡＺ角速度以上と判定されて送信されて来た後に、ＡＺ角速度指令が視軸制御装置の最大ＡＺ角速度以下と判定されて送信されて来ても、すなわち、航空機が定位置目標の上空を通り過ぎた後も、オペレータの混乱を避けるため、目標位置演算／記憶器３３へＡＺ／ＥＬ角速度指令変更信号３７を送信し続ける。以下は実施の形態１〜実施の形態４の装置の動作と同様である。このようにして、ＡＺ角度を機体進行方向に固定し、ＥＬ駆動のみで定位置目標を追尾するようＡＺ／ＥＬ角速度指令信号を最適化することにより、定位置目標追尾を継続させるものである。
【００２８】
実施の形態６．
図５は、この発明の一実施の形態の構成図である。図において、１〜２５は従来の装置と、３２は実施の形態１の装置と、４１は実施の形態２の装置と、４４は実施の形態３の装置と同一のものである。図６は、図５における角速度指令最適化演算器３１の一実施の形態の構成図である。図において、１，２，７，１４〜１８，２５は従来の装置と、３６〜３８は実施の形態１の装置と、４３は実施の形態２の装置と、３４，４２は実施の形態４の装置と、３５は実施の形態５の装置と同一のものである。
【００２９】
つぎに動作について説明する。１〜２５の動作原理は従来の装置と、３２，３６〜３８は実施の形態１の装置と、４１，４３は実施の形態２の装置と、４４は実施の形態３の装置と、３４，４２は実施の形態４の装置と、３５は実施の形態５の装置と同等である。目標位置演算／記憶器３３は、実施の形態１の装置と同等であるが、ＡＺ角度固定判定器３５からのＡＺ／ＥＬ角速度指令変更信号３７を受信後に、ＥＬ角度検出器６からのＥＬ角度信号１５が９０゜以上になると、記憶しておいた定位置目標２７の緯度／経度と機体情報信号１４から、ＡＺ角度は航空機２６の緯度／経度を中心に１８０゜逆向きに、ＥＬ角度は（１８０゜−航空機２６から定位置目標２７を見込む俯角）を視軸１３が指向するようにＡＺ／ＥＬ角度を演算し、角速度指令演算器１へＡＺ／ＥＬ角度指令信号３２として送信する。以下は実施の形態１〜実施の形態５の装置の動作と同様である。このようにして、ＡＺ角度を機体進行方向に固定し、ＥＬ駆動のみで定位置目標を追尾するようＡＺ／ＥＬ角速度指令信号を最適化することにより、定位置目標追尾を継続させるものである。
【００３０】
実施の形態７．
図７は、この発明の一実施の形態の構成図である。図において、１〜２５は従来の装置と、３２は実施の形態１の装置と、４１は実施の形態２の装置と、４４は実施の形態３の装置と同一のものである。４５は画像上下反転復帰指令信号である。図８は、図７における角速度指令最適化演算器３１の一実施の形態の構成図である。図において、１，２，７，１４〜１８，２５は従来の装置と、３６〜３８は実施の形態１の装置と、４３は実施の形態２の装置と、３４，４２は実施の形態４の装置と、３３は実施の形態６の装置と同一のものである。
【００３１】
つぎに動作について説明する。１〜２５の動作原理は従来の装置と、３２，３６〜３８は実施の形態１の装置と、４１，４３は実施の形態２の装置と、４４は実施の形態３の装置と、３４，４２は実施の形態４の装置と、３３は実施の形態６の装置と同等である。ＡＺ角度固定判定器３５は、実施の形態５の装置と同等であるが、オペレータの操作により画像上下反転復帰指令信号４５が送信されてきた場合、目標位置演算／記憶器３３へのＡＺ／ＥＬ角速度指令変更信号３７の送信を中止する。以下は実施の形態１〜実施の形態６の装置の動作と同様である。このようにして、ＡＺ角度を機体進行方向に固定し、ＥＬ駆動のみで定位置目標を追尾するようＡＺ／ＥＬ角速度指令信号を最適化することにより、定位置目標追尾を継続させるものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、第１の発明によれば、角速度指令演算器からのＡＺ角速度指令信号が視軸制御装置の最大角速度以上かどうかを判定し、ＡＺ角度を機体進行方向に固定しＥＬ駆動のみで定位置目標を追尾するようにＡＺ／ＥＬ角速度指令信号を最適化することにより、飛翔体が定位置目標上空を通過していく場合でも定位置目標を撮像装置の表示画面上に表示し続けるという効果がある。
【００３３】
また、第２の発明では、ＡＺ角度を機体進行方向に固定しＥＬ駆動のみで定位置目標を追尾するようにＡＺ／ＥＬ角速度指令信号を最適化する際の判定に、撮像装置から定位置目標を見込む最大俯角が（視野角／２）以下かどうかの判定を追加することにより、飛翔体が定位置目標上空を通過していく場合に定位置目標を撮像装置の表示画面上により確実に表示し続けるという効果がある。
【００３４】
また、第３の発明では、ＡＺ角度を機体進行方向に固定しＥＬ駆動のみで定位置目標を追尾するようにＡＺ／ＥＬ角速度指令信号を最適化する際の判定に、撮像装置を狭視野角で使用時に撮像装置から定位置目標を見込む最大俯角（狭視野角／２）以上のとき撮像装置から定位置目標を見込む最大俯角が（広視野角／２）以下かどうかの判定を追加し、撮像装置の視野角を狭視野角から広視野角に切り替える機能を追加することにより、飛翔体が定位置目標上空を通過していく場合に定位置目標を撮像装置の表示画面上により確実に表示し続けるという効果がある。
【００３５】
また、第４の発明では、ＡＺ角度を機体進行方向に固定しＥＬ駆動のみで定位置目標を追尾するようにＡＺ／ＥＬ角速度指令信号を最適化する際の判定に、ハンチングを防ぐためのヒステリシスを設けることにより、飛翔体が定位置目標上空を通過していく場合に定位置目標を撮像装置の表示画面上により確実に表示し続けるという効果がある。
【００３６】
また、第５の発明では、飛翔体が定位置目標上空を通過後、目標位置／演算記憶器からのＡＺ角速度指令演算信号が視軸制御装置の最大角速度以下に復帰したとき、ＡＺ角度の機体進行方向への固定を解除せず、ＥＬ駆動のみで定位置目標を追尾し続けるようにＡＺ／ＥＬ角速度指令信号を最適化することにより、定位置目標を撮像装置の表示画面上に表示し続け、オペレータの目標認識を向上させるという効果がある。
【００３７】
また、第６の発明では、飛翔体が定位置目標上空を通過後、目標位置／演算記憶器からのＡＺ角速度指令演算信号が視軸制御装置の最大角速度以下に復帰たとき、ＡＺ角度の機体進行方向への固定は解除するが、ＡＺ角度を定位置目標方向では無く、定位置目標と−１８０゜方向へ指向させることにより定位置目標を視野角の中心にして、定位置目標を撮像装置の表示画面上に表示し続け、オペレータの目標認識を向上させるという効果がある。
【００３８】
また、第７の発明では、飛翔体が定位置目標上空を通過後、目標位置／演算記憶器からのＡＺ角速度指令演算信号が視軸制御装置の最大角速度以下に復帰たとき、ＡＺ角度の機体進行方向への固定は解除するが、ＡＺ角度を定位置目標方向では無く、定位置目標と−１８０゜方向へ指向させることにより定位置目標を視野角の中心にして定位置目標を追尾し続ける。しかし、オペレータの操作により、ＡＺ／ＥＬを目標方向へ指向させるように定位置目標を撮像装置の表示画面上に表示し続け、オペレータの目標認識を向上させるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による視軸制御装置を示す構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による角速度指令最適化演算器の一実施の形態を示す構成図である。
【図３】  この発明の実施の形態２による視軸制御装置を示す構成図である。
【図４】  この発明の実施の形態２による角速度指令最適化演算器の一実施の形態を示す構成図である。
【図５】  この発明の実施の形態３〜６による視軸制御装置を示す構成図である。
【図６】  この発明の実施の形態３〜６による角速度指令最適化演算器の一実施の形態を示す構成図である。
【図７】  この発明の実施の形態７による視軸制御装置を示す構成図である。
【図８】  この発明の実施の形態８による角速度指令最適化演算器の一実施の形態を示す構成図である。
【図９】  従来の視軸制御装置を示す構成図である。
【図１０】  航空機が定位置目標の上空を通過するときに、定位置目標追尾が出来なくなることを示す図である。
【符号の説明】
１  角速度指令演算器、２  ＥＬ角速度誤差演算器、３  ＥＬ増幅器、４  ＥＬ駆動部、５  ＥＬレートジャイロ、６  ＥＬ角度検出器、７  ＡＺ角速度誤差演算部、８  ＡＺ増幅器、９  ＡＺ駆動部、１０  ＡＺレートジャイロ、１１  ＡＺ角度検出器、１２  撮像装置、１３  視軸、２６  航空機、２７  定位置目標、３１  角速度指令最適化演算器、３３  目標位置演算／記憶器、３４  ＡＺ角速度指令判定器、３５  ＡＺ角度固定判定器、４２  最大俯角判定器。
【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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