(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線誘導式飛しょう体の位置を検出する飛しょう体位置検出手段、レーザビームを発振するレーザビーム光源、このレーザビーム光源から発振されたレーザビームを、前記飛しょう体位置検出手段の検出結果に基づいて指向し、前記赤外線誘導式飛しょう体のセンサ部に入射させるレーザビーム指向手段、このレーザビーム指向手段により指向され、前記センサ部のレティクルにおいて反射された前記レーザビームの反射信号を受光するレーザビーム受光器、このレーザビーム受光器で受光した反射信号から前記赤外線誘導式飛しょう体のレティクル回転周波数を分析する信号処理器、この信号処理器の分析に基づき、前記赤外線誘導式飛しょう体のレティクル回転周波数に適するように変調した妨害光を送信するレーザビーム光源を備えた赤外線誘導式飛しょう体回避システム。
【請求項２】
飛しょう体が使用している可能性がある波長のレーザビームをすべて発振するようにした請求項１記載の赤外線誘導式飛しょう体回避システム。
【請求項３】
レーザビームの送信時間と反射レーザビームの受信時間の差を計測するカウンタを設けた請求項１又は請求項２記載の赤外線誘導式飛しょう体回避システム。
【請求項４】
レーザビーム指向手段は、クーデ光学系又はプリズム光学系である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の赤外線誘導式飛しょう体回避システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、航空機、車両、艦艇等のプラットフォームに搭載され、当該プラットフォームを赤外線誘導式飛しょう体から防御するシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、例えば、特許番号  第２６９７３７７号公報に示された従来の赤外線誘導式飛しょう体回避システムを示すブロック図であり、１は飛しょう体妨害手段、２は飛しょう体位置検出手段、３はレーザビームの指向手段、４はレーザビーム光源、５は２〜４までを搭載した小型プラットフォーム、６は小型プラットフォームを曳航する防御対象のプラットフォームである。
【０００３】
次に動作について説明する。防御対象プラットフォーム６を目掛けて接近する飛しょう体を、飛しょう体検出手段２が検出する。飛しょう体検出手段２は、レーザビーム指向手段３に指向方位の指示を行とともに、レーザビーム光源４に、レーザビーム発振指示を出す。この時、レーザビーム光源４は、予め決められているレーザ発振諸元のレーザビームの放射を行う。
【０００４】
図８に赤外線誘導式飛しょう体のセンサ部の構造断面図である。この図に示すように、赤外線誘導式飛しょう体は、目標方位を測定するために、目標からの入射赤外線１１をセンサ保護用のＩＲウィンド１２を介して、入射光に変調をかけるためのレティクル１３に導く。レティクル１３で変調された入射光１１は、集光レンズ１４により再度、検出器１５に集光される。
【０００５】
次にレティクル１３の動作について説明する。レティクル１３とは図９に示すように、赤外線に対して透明、不透明、半透明のパターンを持った回転式のフィルタである。レティクルを使用した赤外線誘導式飛しょう体は、目標方位を極座標で測定している。図９からわかるように、レティクル１３が回転すると検出器１５から出力される信号は、目標像の位置に応じて変調される。信号の振幅は、目標像の視野中心からの離れ具合（即ちｒ座標）に比例し、また、θ座標は信号の位相情報から得られる。
【０００６】
ここで、図１０に示すように目標像に妨害変調光を重畳させた時、振幅及び位相情報に変化が現れ、目標方位の正確な測定が不可能になる。ただし、飛しょう体センサの電気回路は、レティクル回転に一致したバンドパスフィルタを具えているため、レティクル回転周波数と異なった妨害変調光を重畳させても、これによる信号は排除されてしまう。即ち妨害を有効にかけるためには、接近する飛しょう体が使用するレティクル回転周波数の正確な情報が不可欠であり、これに一致した妨害光の送信を行わなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許番号  第２６９７３７７号公報に示す赤外線誘導式飛しょう体回避システムでは、接近する赤外線誘導式飛しょう体のレティクル諸元を知る方法はなく、したがって、妨害諸元は推定に頼らざるをえず、当該妨害諸元が誤っていた場合には、妨害は全く無効になってしまうという問題があった。
【０００８】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、飛来する赤外線誘導式飛しょう体が使用しているレティクル回転周波数等の特性の諸元を特定し、その諸元に応じたレーザビームを発振し、効果的な妨害を可能とすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる赤外線誘導式飛しょう体回避システムは、赤外線誘導式飛しょう体の位置を検出する飛しょう体位置検出手段、レーザビームを発振するレーザビーム光源、このレーザビーム光源から発振されたレーザビームを、前記飛しょう体位置検出手段の検出結果に基づいて指向し、前記赤外線誘導式飛しょう体のセンサ部に入射させるレーザビーム指向手段、このレーザビーム指向手段により指向され、前記センサ部のレティクルにおいて反射された前記レーザビームの反射信号を受光するレーザビーム受光器、このレーザビーム受光器で受光した反射信号から前記赤外線誘導式飛しょう体のレティクル回転周波数を分析する信号処理器、この信号処理器の分析に基づき、前記赤外線誘導式飛しょう体のレティクル回転周波数に適するように変調した妨害光を送信するレーザビーム光源を備えたものである。
【００１０】
また、飛しょう体が使用している可能性がある波長のレーザビームをすべて発振するようにしたものである。
【００１１】
また、レーザビームの送信時間と反射レーザビームの受信時間の差を計測するカウンタを設けたものである。
【００１２】
さらにまた、レーザビーム指向手段は、クーデ光学系又はプリズム光学系である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図をもとに説明する。図１はこの発明の実施の形態１を示すブロック図で、１は飛しょう体妨害手段、２は飛しょう体位置検出手段、３はレーザビームの指向手段で、クーデ光学系である。４はレーザビーム光源、７は、照射したレーザ光の目標からの反射信号を受信するレーザビーム反射受光用赤外線センサ（レーザビーム受光器）である。８はレーザビーム反射受光用赤外線センサ７の赤外線センサで受信した信号を分析する信号処理部である。この信号処理部８は飛しょう体位置検出手段の検出結果に基づいて、レーザビーム指向手段の指向方向を光学系駆動信号によって制御する。６は２〜４，７及び８を搭載した防御対象プラットフォームである。
【００１４】
実施の形態１の動作について説明する。防御対象プラットフォーム６を目掛けて接近する飛しょう体を、飛しょう体位置検出手段２が検出する。飛しょう体位置検出手段２は、信号処理部８による光学系駆動信号によりレーザビーム指向手段３に指向方位の指示を行うとともに、これにより、レーザビーム光源４はレーザビーム発振を開始する。レーザビーム指向手段は、レーザビーム光源４から発振されたレーザビームを飛しょう体位置検出手段２の検出結果に基づいて指向し、空間に伝播させ、赤外線誘導式（追尾式）飛しょう体のセンサ部に入射する。
【００１５】
ここで図８を再度参照する。レーザビームは、目標からの入射赤外線１１に重畳してセンサ部に入射する。この赤外線は、図８に示すようにレティクル１３が回転するに従い、検出器１５に到達したり、レティクル１３で遮られたりする。レティクル１３で遮られたレーザビームは、反射されて送信源の方向に戻ってくる。一般にレティクル１３の回転周波数は１００Ｈｚ、分割パターンは１０ぐらいであるため、信号の変調周波数は１ｋＨｚ程度になる。一方、レーザビームの発振パルスは数１０ｋＨｚである。飛しょう体位置検出手段２が飛しょう体を検出した初期段階で、単純なパルス列のレーザビームを照射すれば、レティクル１３の回転周波数により変調がかかったレーザビームのパルス列の反射光が得られる。これを図２に示す。この反射パルス列の変調周波数を分析することにより、接近する赤外線誘導式飛しょう体の特性諸元であるレティクル回転周波数が特定でき、この周波数を基に妨害光の送信を行えば、有効な回避を行うことができる。
【００１６】
実施の形態２．
なお、実施の形態１では、反射レーザビームの変調周波数を測定する機能のみを記述したが、図３に示すようにカウンタ９を追加して、レーザビームの送信時間と受信時間の差を計測し、目標（飛しょう体）までの距離を計測する機能を付加してもよい。この機能により、妨害が有効に効いているか効いていないかを判定することが可能になる。つまり、反射光の帰還時間が徐々に小となれば、飛しょう体が近づいてきており、妨害効果は無いが、反射光の帰還時間が徐々に大となれば、飛しょう体が遠ざかっており、妨害効果があることが判る。
【００１７】
実施の形態３．
また、図８のＩＲウィンド１２は、材質によって透過する赤外線の波長が異なる。従って、どのような種類の飛しょう体にも対応できるようにするためには、レーザビームの波長も考えられる帯域を用意しておく必要がある（これは最大３種類）。レーザ光は、波長変換技術により、源発振の周波数を任意の波長に変換することが可能であるため、図４に示すように、この技術を用いて、波長変換装置１０により、考えられる波長のレーザビームを全て発振することにより、対応できる飛しょう体の種類が増える。飛しょう体が使用している可能性がある波長としては、波長２μｍ付近，波長３μｍ付近，波長４μｍ付近を使用する３種類がある。レーザビーム反射受光用赤外線センサ７は、カドミウム・水銀・テルルの化合物を使用すれば、全波長の受光が可能である。なお、この実施の形態３に実施の形態２のカウンタ９を追加して、妨害効果の確認機能を付加しても良い。
【００１８】
実施の形態４．
また、実施の形態１では、レーザビーム指向手段をクーデ光学系としているが、図５のようにレーザビーム指向手段３をプリズム光学系としてもよい。他の実施の形態においてもレーザビーム指向手段３をプリズム光学系としてもよい。
【００１９】
実施に形態５．
また、図６に示すように、防御対象プラットフォーム６と、飛しょう体位置検出手段２，レーザビーム指向手段３，レーザビーム光源４，赤外線センサ７及び信号処理部８を搭載した小型プラットフォーム５に分離して配置する。例えば、小型プラットフォーム５を搭載した小艇を、防御対象プラットフォーム６を搭載した艦艇で曳航する。これにより妨害光であるレーザビームが飛しょう体のセンサの目標光になった場合でも、防御対象から離した無人の小艇等に誘導し、防衛対象が被弾するのを回避することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、この発明の赤外線誘導式飛しょう体回避システムによれば、赤外線誘導式飛しょう体の位置を検出する飛しょう体位置検出手段、レーザビームを発振するレーザビーム光源、このレーザビーム光源から発振されたレーザビームを、前記飛しょう体位置検出手段の検出結果に基づいて指向し、前記赤外線誘導式飛しょう体のセンサ部に入射させるレーザビーム指向手段、このレーザビーム指向手段により指向され、前記センサ部のレティクルにおいて反射された前記レーザビームの反射信号を受光するレーザビーム受光器、このレーザビーム受光器で受光した反射信号から前記赤外線誘導式飛しょう体のレティクル回転周波数を分析する信号処理器、この信号処理器の分析に基づき、前記赤外線誘導式飛しょう体のレティクル回転周波数に適するように変調した妨害光を送信するレーザビーム光源を備えたので、飛来する赤外線誘導式飛しょう体のレティクル回転周波数を特定し、その諸元に応じたレーザビームを発振して、効果的な妨害が可能となる。
【００２１】
また、飛しょう体が使用している可能性がある波長のレーザビームをすべて発振するようにしたので、異なる種類の飛しょう体でも対応して反射信号から飛しょう体の特性の諸元を分析できる。
【００２２】
また、レーザビームの送信時間と反射レーザビームの受信時間の差を計測するカウンタを設けたので、妨害が有効に効いているか否かを判定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による赤外線誘導式飛しょう体回避システムを示すブロック図である。
【図２】  赤外線誘導式飛しょう体に照射するレーザビームとその反射の時間変化を表す図である。
【図３】  この発明の実施の形態２による赤外線誘導式飛しょう体回避システムを示すブロック図である。
【図４】  この発明の実施の形態３による赤外線誘導式飛しょう体回避システムを示すブロック図である。
【図５】  この発明の実施の形態４による赤外線誘導式飛しょう体回避システムを示すブロック図である。
【図６】  この発明の実施の形態５による赤外線誘導式飛しょう体回避システムを示すブロック図である。
【図７】  従来の赤外線誘導式飛しょう体回避システムを示すブロック図である。
【図８】  赤外線誘導式飛しょう体のセンサ部の構造断面図である。
【図９】  赤外線誘導式飛しょう体が目標標定用に使用しているレティクルの動作原理を説明する図である。
【図１０】  赤外線誘導式飛しょう体の目標標定機能に妨害がかかる原理を説明する図である。
【符号の説明】
１  飛しょう体妨害手段            ２  飛しょう体位置検出手段
３  レーザビーム指向手段          ４  レーザビーム光源
５  小型プラットフォーム          ６  防御対象プラットフォーム
７  レーザビーム反射受光用赤外線センサ
８  信号処理部                    ９  カウンタ
１０  波長変換装置              １１  目標からの入射赤外線
１２  ＩＲウィンド              １３  レティクル
１４  集光レンズ                １５  検出器。
【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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