(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道修正手段を備えた飛翔体を所定方向に向けて発射させ、飛翔体の後方位置から複数本の誘導用インパルスレーザ光を飛翔体の側方に向けて照射し、誘導用インパルスレーザ光の散乱光を飛翔体に設けた散乱光検出器でとらえ、散乱光検出器の出力に基づいて飛翔指令方向と飛翔体の機軸位置とのずれの方向と大きさを判断し、軌道修正手段を作動させることにより飛翔体を飛翔指令方向へ誘導する飛翔体の誘導制御装置において、飛翔体に、散乱光検出器からの電流を電圧に増幅変換する電流−電圧変換回路と、電流−電圧変換回路の利得を調整するＡＧＣ回路と、補正用レーザ光を発射する補正用レーザ照射手段と、補正用レーザ光の散乱光を受光してその受光強度に基づいてＡＧＣ回路の増幅利得を反比例的に制御する補正用散乱光検出手段を備えたことを特徴とする飛翔体の誘導制御装置。
【請求項２】
補正用レーザ照射手段が、誘導用インパルスレーザ光と異なる波長の補正用レーザ光、および誘導用インパルスレーザ光と異なる発射周期の補正用レーザ光の少なくとも一方の補正用レーザ光を発射することを特徴とする請求項１に記載の飛翔体の誘導制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導用インパルスレーザ光を用いたビームライディング方式の飛翔体の誘導制御に用いられる飛翔体の誘導制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビームライディング方式の飛翔体の誘導制御装置としては、例えば、特開平８−１７８５９６号公報に記載されているものがある。同公報に記載された飛翔体の誘導制御装置は、軌道修正手段を備えた飛翔体を所定方向に向けて発射すると共に、飛翔体の後方位置から飛翔指令方向に向けて正三角形の頂部を通過する３本の誘導用インパルスレーザ光を照射し、その正三角形の内側に飛翔体を飛翔させる。そして、飛翔体の外周に等分配置した複数の散乱光検出器を用いて、各誘導用インパルスレーザ光の散乱光を受光してその入射方向を検出し、これに基づいて飛翔指令方向と飛翔体の機軸位置とのずれの方向および大きさを判断し、軌道修正手段を作動させて飛翔体を飛翔指令方向へ誘導するようにしている。
【０００３】
ところで、レーザ光の大気透過（減衰）率および散乱強度は、大気中に浮遊する散乱粒子の組成や粒径および分布密度等に影響される。また、大気の状態は、高度や地理的条件および季節要因等で異なると共に、例えば霧や靄あるいは風で舞い上がった鉱物質のダスト塊が局所的に存在することがあり、一様な分布を成していないのが普通である。したがって、このような大気中を飛翔体が高速で飛翔すれば、飛翔体の散乱光検出器で受光する散乱光の強度が大きく変化する。
【０００４】
これに対して、上記の飛翔体の誘導制御装置では、散乱光を受光して電流に光電変換する散乱光検出器を用いると共に、散乱光検出器からの電流を電圧に増幅変換するなどの信号処理を行う一方で、飛翔体の周囲環境等により散乱光の強度が大きく変化した場合に、信号処理の過程で飽和等を起こして散乱光の入射方向の検出結果に誤差が生じることがあるため、増幅した信号の大きさに応じて電流−電圧を増幅変換する際の利得を調整するＡＧＣ回路を設け、例えば散乱光の強度が大きくて増幅信号が過大になった場合には増幅率を下げるようにし、これにより信号の飽和あるいは過少状態を防止して散乱光の入射方向の検出精度ならびに誘導制御の精度を高めるようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような飛翔体の誘導制御装置は、散乱光の強度の変化に対処するためにＡＧＣ回路を備えたことにより、散乱光の入射方向の検出精度ならびに誘導制御の精度の向上を達成したのであるが、誘導用インパルスレーザ光を一定の照射強度で照射していたため、発射地点から遠ざかるにつれて飛翔体の周囲では誘導用インパルスレーザ光の減衰が生じ、これにより散乱光検出器で受光する散乱光が非常に微弱なものとなり、たとえＡＧＣ回路で増幅率を高めても信号とノイズとの識別が困難になる恐れがあり、このような不具合を解決することが課題であった。
【０００６】
また、この種の飛翔体の誘導制御装置では、誘導用インパルスレーザ光の発射サイクル毎に散乱光を検出して信号処理を行っていることから、ＡＧＣ回路により調整した利得は次に照射された誘導用インパルスレーザ光の散乱光を検出して信号処理する際に用いられる。つまり、ＡＧＣ回路による利得調整には、少なくとも１サイクル分の応答遅れが生じていることになる。このような応答遅れは、その間の飛翔体の周囲環境が一様であれば何ら問題はないが、周囲環境によって誘導用インパルスレーザ光の散乱光の強度変化が激しくなった場合には、利得調整が必ずしも適正に行われない状態になることがあり、このような不具合を解決することが課題であった。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記従来の状況に鑑みて成されたもので、誘導用インパルスレーザ光を用いた飛翔体の誘導制御装置において、飛翔中の飛翔体の周囲環境等によって誘導用インパルスレーザ光の散乱光の強度に大きな変化が生じた場合でも、散乱光検出器を入力源とする信号処理が良好に行われるようにし、結果として誘導制御のさらなる高精度化を実現することができる飛翔体の誘導制御装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる飛翔体の誘導制御装置は、請求項１として、軌道修正手段を備えた飛翔体を所定方向に向けて発射させ、飛翔体の後方位置から複数本の誘導用インパルスレーザ光を飛翔体の側方に向けて照射し、誘導用インパルスレーザ光の散乱光を飛翔体に設けた散乱光検出器でとらえ、散乱光検出器の出力に基づいて飛翔指令方向と飛翔体の機軸位置とのずれの方向と大きさを判断し、軌道修正手段を作動させることにより飛翔体を飛翔指令方向へ誘導する飛翔体の誘導制御装置において、飛翔体に、散乱光検出器からの電流を電圧に増幅変換する電流−電圧変換回路と、電流−電圧変換回路の利得を調整するＡＧＣ回路と、補正用レーザ光を発射する補正用レーザ照射手段と、補正用レーザ光の散乱光を受光してその受光強度に基づいてＡＧＣ回路の増幅利得を反比例的に制御する補正用散乱光検出手段を備えた構成とし、請求項２として、補正用レーザ照射手段が、誘導用インパルスレーザ光と異なる波長の補正用レーザ光、および誘導用インパルスレーザ光と異なる発射周期の補正用レーザ光の少なくとも一方の補正用レーザ光を発射する構成としており、上記の構成をもって従来の課題を解決するための手段としている。
【００１０】
【発明の作用】
【００１５】
本発明の請求項１に係わる飛翔体の誘導制御装置では、発射した飛翔体の後方位置から複数本の誘導用インパルスレーザ光を飛翔体の側方に向けて照射し、その照射方向を飛翔指令方向とする一方で、飛翔体においては、散乱光検出器で誘導用インパルスレーザ光の散乱光をとらえ、散乱光検出器の出力に基づいて飛翔指令方向と飛翔体の機軸とのずれの方向と大きさを判断し、そのずれが解消されるように飛翔体の軌道修正手段を作動させる。また、飛翔体においては、散乱光検出器の出力に基づいて飛翔指令方向と飛翔体の機軸とのずれの方向と大きさを判断する過程において、電流−電圧変換回路により散乱光検出器からの電流を電圧に増幅変換して信号処理する一方で、補正用レーザ照射手段から補正用レーザ光を発射すると共に、補正用散乱光検出手段により補正用レーザ光の散乱光を受光し、その受光強度に基づいて、電流−電圧変換回路の利得を調整するＡＧＣ回路の増幅利得を制御する。
【００１６】
つまり、大気の状態によって飛翔体の周囲の誘導用インパルスレーザ光の散乱光の強度が変化した場合、その散乱光を受光して信号処理する過程で得た信号を用いて電流−電圧変換回路の利得を調整すると、その利得は次に照射された誘導用インパルスレーザ光の散乱光を受光して信号処理する過程で用いられることになり、利得調整に１サイクル分の応答遅れが生じることになる。そこで、誘導用インパルスレーザ光とは別の補正用レーザ光を発射し、この補正用レーザ光も誘導用インパルスレーザ光と同様に大気の状態によって散乱光の強度が変化するので、補正用散乱光検出手段において、補正用レーザ光の散乱光の受光強度が減少した場合には、ＡＧＣ回路の増幅利得を増大させて電流−電圧変換回路の増幅率を増大させ、補正用レーザ光の散乱光の受光強度が増大した場合には、ＡＧＣ回路の増幅利得を減少させて電流−電圧変換回路の増幅率を減少させる。これにより、電流−電圧変換回路の利得制御の応答遅れが軽減される。
【００１７】
本発明の請求項２に係わる飛翔体の誘導制御装置では、補正用レーザ照射手段が、誘導用インパルスレーザ光と異なる波長の補正用レーザ光、および誘導用インパルスレーザ光と異なる発射周期の補正用レーザ光の少なくとも一方の補正用レーザ光を発射するので、誘導用インパルスレーザ光と補正用レーザ光とを明確に区別し得ることとなる。
【００１８】
【発明の効果】
【００２２】
本発明の請求項１に係わる飛翔体の誘導制御装置によれば、誘導用インパルスレーザ光を用いた飛翔体の誘導制御装置において、飛翔体に、電流−電圧変換回路と、ＡＧＣ回路と、補正用レーザ照射手段と、補正用散乱光検出手段を採用したことにより、大気の状態によって飛翔体の周囲の誘導用インパルスレーザ光の散乱光の強度が大きく変化し、これに応じて電流−電圧変換回路の利得を調整する場合に、利得制御の応答遅れを大幅に軽減することができると共に、散乱光の強度の変化に対して適正な利得調整を行って散乱光検出器を入力源とする信号処理が良好に行われるようにし、これにより散乱光の入射方向の決定や飛翔指令方向と機軸とのずれの判断などを正確に行うことができ、結果として飛翔体の誘導制御のさらなる高精度化を実現することができる。
【００２３】
本発明の請求項２に係わる飛翔体の誘導制御装置によれば、請求項１と同様の効果を得ることができるうえに、誘導用インパルスレーザ光と異なる波長の補正用レーザ光、および誘導用インパルスレーザ光と異なる発射周期の補正用レーザ光の少なくとも一方の補正用レーザ光を用いることにより、誘導用インパルスレーザ光と補正用レーザ光とを明確に区別することができ、補正用レーザ光の受光に基づくＡＧＣ回路の増幅利得の制御をより正確に行うことができ、また、補正用レーザ光の発射方向の設定を比較的自由に行うことが可能になる。
【００２４】
【実施例】
以下、図面に基づいて、本発明に係わる飛翔体の誘導制御装置の参考例及び一実施例を説明する。
【００２５】
ビームライディング方式による飛翔体の誘導制御装置は、インパルススラスタ等の軌道修正手段を備えた飛翔体を所定方向に向けて発射し、飛翔体の後方位置から複数本の誘導用インパルスレーザ光を飛翔体の側方に向けて照射する。より具体的には、飛翔体の後方位置から飛翔指令方向に向けて正三角形の各頂点を通過する３本の誘導用インパルスレーザ光を照射し、その正三角形の内側に飛翔体を飛翔させる。そして、飛翔体の外周に等分配置した複数の散乱光検出器を用いて、各誘導用インパルスレーザ光の散乱光を受光して信号処理することで、各散乱光検出器における散乱光の入射方向を検出し、これに基づいて飛翔指令方向と飛翔体の機軸位置とのずれの方向および大きさを判断し、そのずれが解消されるように軌道修正手段を作動させて飛翔体を飛翔指令方向へ誘導する。
【００２６】
飛翔体の誘導制御装置は、参考例として図１に示すレーザ照射装置において、誘導用インパルスレーザ光Ｌｉを周期的に発射するインパルスレーザ発振器５１と、誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの後方散乱光Ｓｒを受光して受光強度を出力する散乱光受光手段５２と、散乱光受光手段５２から出力された受光強度に応じてインパルスレーザ発振器５１で発射する誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの照射強度を反比例的に変化させるレーザ制御手段５３を備えている。
【００２７】
インパルスレーザ発振器５１には、単一波長の光を出力するＹＡＧレーザ発振器または半導体レーザ発振器等が用いられる。散乱光受光手段５２は、誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの後方散乱光Ｓｒを受光するものとして、受光入射角度の異なる２つの後方受光部５２ａ，５２ｂを備えていると共に、誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの側方散乱光Ｓｓを受光する側方受光部５２ｃを備えている。各受光部５２ａ〜５２ｃは、受光した散乱光Ｓｒ，Ｓｓの強度に応じた信号電圧を受光強度として出力する機能を有している。
【００２８】
上記の構成を備えた飛翔体の誘導制御装置は、飛翔体において、レーザ照射装置から照射した誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの散乱光を検出し、その検出結果に基づいて飛翔体を誘導制御すると共に、レーザ照射装置において、誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの後方散乱光Ｓｒおよび側方散乱光Ｓｓの強度に応じて誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの照射強度を制御している。
【００２９】
つまり、発射地点から遠ざかるにつれて飛翔体の周囲の誘導用インパルスレーザ光Ｌｉが減衰し、散乱光の強度が減少すると、飛翔体の散乱光検出器で受光する散乱光が非常に微弱なものとなり、たとえＡＧＣ回路で増幅率を高めても信号とノイズとの識別が困難になる恐れがある。そこで、当該誘導制御装置では、とくに後方受光部５２ａ，５２ｂにより誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの後方散乱光Ｓｒを受光し、後方散乱光Ｓｒの受光強度が減少したときには、レーザ制御手段５３により誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの照射強度を増大させる。
【００３０】
また、大気の状態によっても飛翔体の周囲の誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの散乱光の強度が大きく変化し、飛翔体の散乱光検出器を入力源とする信号処理を行う際に信号が飽和あるいは過少状態になることがある。そこで、当該誘導制御装置では、後方受光部５２ａ，５２ｂおよび側方受光部５２ｃにより誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの後方散乱光Ｓｒおよび側方散乱光Ｓｓを受光し、散乱光Ｓｒ，Ｓｓの受光強度が減少したときには、レーザ制御手段５３により誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの照射強度を増大させ、散乱光Ｓｒ，Ｓｓの受光強度が増大したときには、レーザ制御手段５３により誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの照射強度を減少させるようにする。
【００３１】
換言すれば、レーザ制御手段５３は、散乱光受光手段５２の各受光部５２ａ〜５２ｃから出力される受光強度が所定の範囲となるように誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの照射強度を変化させる。これにより、飛翔体の周囲での散乱光の強度ならびに散乱光検出器で受光した散乱光の受光強度が常に所定の範囲となり、散乱光検出器を入力源とする信号処理において信号が飽和あるいは過少状態になることがなく、信号処理が良好に行われる。その結果、散乱光の入射方向の特定ならびに飛翔指令方向と飛翔体の機軸とのずれの大きさおよび方向の判断が正確に行われ、飛翔体の誘導制御が高精度で行われる。
【００３２】
ここで、大気中に浮遊する散乱粒子の粒径パラメータγが異なる場合の誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの散乱角と散乱強度との関係を図２に示す。粒径パラメータγは、散乱粒子の粒径をａとし、照射レーザ波長をλとした場合に、γ＝２πａ／λで求められる。散乱角は誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの光軸方向と散乱光の方向とが成す角度である。また、散乱強度には、散乱面に垂直に偏光した成分（図中に実線で示す）と、散乱面に平行に偏光した成分（図中の破線で示す）とが含まれている。このように、散乱粒子の粒径パラメータが異なると、散乱強度も明らかに異なるものとなる。
【００３３】
飛翔体の誘導制御装置は、インパルスレーザ発振器５１から予め設定した照射強度の誘導用インパルスレーザ光Ｌｉを発射し、このときに後方受光部５２ａ，５２ｂで受光した後方散乱光Ｓｒの受光強度が極端に小さい場合には、レーザ制御手段５３において、例えば図２に示した粒径パラメータγが０．１以下であると判断し、レーザ制御手段５３で誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの照射強度が最大強度となるようにする。
【００３４】
また、後方受光部５２ａ，５２ｂで受光した後方散乱光Ｓｒの受光強度が所定の値以上である場合には、レーザ制御手段５３において、図２に示す粒径パラメータγが１以上であると判断して、飛翔体の散乱光検出器の受光感度特性に適合した照射強度となるように、後方受光部５２ａ，５２ｂの出力から誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの照射強度の増加倍率を求め、インパルスレーザ発振器５１から発射する誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの照射強度を増加倍率に応じて増加制御する。
【００３５】
さらに、後方受光部５２ａ，５２ｂの出力よりも側方受光部５２ｃの出力が大きい場合には、粒径パラメータγが３００以上、すなわち５０μｍ以上の巨大粒子が所定の密度以上で存在することを示しており、この場合には、レーザ制御手段５３において、側方受光部５３ｃの出力から誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの照射強度の増加倍率を求め、インパルスレーザ発振器５１から発射する誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの照射強度を増加倍率に応じて増加制御し、飛翔体の散乱光検出器で受光する誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの散乱光の強度が適切な範囲になるようにする。
【００３６】
なお、上記参考例における飛翔体の制御装置は、初期段階すなわちレーザ照射装置の近くでは誘導用インパルスレーザ光Ｌｉが安定しており、大気中の影響も少ない場合があるので、飛翔体が所定距離だけ飛翔したのちに誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの照射強度の制御を開始するようにしても良い。また、より高精度な制御を行うために、散乱光受光手段５２に飛翔体を追尾する機能を設け、飛翔体近傍の誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの後方散乱光を受光し、その受光強度に応じて誘導用インパルスレーザ光Ｌｉの照射強度を反比例的に制御することも可能である。さらに、上記参考例では、散乱光受光手段５２として受光入射角度の異なる２つの後方受光部５２ａ，５２ｂを備えた場合を例示したが、図２に示すように、散乱強度には散乱面に垂直に偏光した成分と、散乱面に平行に偏光した成分とが含まれているので、受光入射偏光角度の異なる複数の後方受光部を備えた構成とすることもでき、このような構成にしても上記参考例と同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
図３は、本発明に係わる飛翔体の誘導制御装置の一実施例を説明する図である。
【００３８】
図示の飛翔体の誘導制御装置は、先の参考例と同様に、インパルススラスタ等の軌道修正手段を備えた飛翔体を所定方向に向けて発射し、飛翔体の後方位置から複数本の誘導用インパルスレーザ光を飛翔体の側方に向けて照射する。より具体的には、飛翔体の後方位置から飛翔指令方向に向けて正三角形の各頂点を通過する３本の誘導用インパルスレーザ光を照射し、その正三角形の内側に飛翔体を飛翔させる。そして、飛翔体の外周に等分配置した複数の散乱光検出器を用い、各誘導用インパルスレーザ光の散乱光を受光して信号処理することで、各散乱光検出器における散乱光の入射方向を検出し、これに基づいて飛翔指令方向と飛翔体の機軸位置とのずれの方向および大きさを判断し、そのずれが解消されるように軌道修正手段を作動させて飛翔体を飛翔指令方向へ誘導するものである。
【００３９】
この誘導制御装置は、飛翔体に、散乱光検出器２からの電流を電圧に増幅変換する電流−電圧変換回路３と、電流−電圧変換回路３の利得を調整するＡＧＣ回路６と、補正用レーザ光Ｌｃを発射する補正用レーザ照射手段６１と、補正用レーザ光Ｌｃの散乱光Ｓｃを受光してその受光強度に基づいてＡＧＣ回路６の増幅利得を反比例的に制御する補正用散乱光検出手段６２を備えている。
【００４０】
補正用レーザ照射手段６１は、誘導用インパルスレーザ光の発射周期と異なる周期の発振信号を出力する発振回路６３と、発振回路６３により制御されて駆動電力を供給する駆動回路６４と、駆動回路６４から供給された電力により誘導用インパルスレーザ光と異なる波長の補正用レーザ光Ｓｃを出力するレーザダイオード６５を備えている。
【００４１】
補正用散乱光検出手段６２は、レーザダイオード６５が出力する補正用レーザ光Ｌｃと同一の波長の光のみを通過させ且つ誘導用インパルスレーザ光やその他の外部の光を減衰させて通過しないように制限する光学フィルタ６６と、光学フィルタ６６を通過した補正用レーザ光Ｌｃの散乱光Ｓｃを受光してその受光強度に応じた電気信号に変換する受光センサ６７と、発振回路６３の発振信号に同期した受光信号を検知保持し且つＡＧＣ回路６の増幅利得を制御する同期検出回路６８を備えている。なお、受光センサ６７の光電変換特性は、対数特性の広帯域（ダイナミック）特性を備えている。
【００４２】
散乱光検出器２には、２分割型のフォトダイオードセンサが用いられる。散乱光検出器２は、飛翔体の外周に複数個が等分配置されており、誘導用インパルスレーザ光の散乱光Ｓを受光してこれを光電変換し、電気的に独立した２つの受光面２Ａ，２Ｂから電流信号Ｉａ，Ｉｂを出力する。電流−電圧変換回路３は、散乱光検出器２から出力された電流信号Ｉａ，Ｉｂをそれぞれ電圧に増幅変換してハイパスフィルタ４に出力する。
【００４３】
ハイパスフィルタ４では、散乱光検出器２により受光した光には散乱光Ｓ以外の背景光等が直流成分として含まれているため、低周波帯域を遮断することにより直流成分（背景光成分等）が除去される。ここで、ハイパスフィルタ４からの出力は、増幅回路５により増幅され、しきい値判別回路７およびピークサンプルホールド回路８に入力される。このとき、ハイパスフィルタ４からの出力をＡＧＣ回路６にも入力するようにし、ＡＧＣ回路６により、増幅回路５の出力の最大値に基づいて電流−電圧変換回路３の出力が飽和しないように、あるいは電流−電圧変換回路３の出力が過少状態にならないように電流−電圧変換回路３の利得を調整することもできる。
【００４４】
ピークサンプルホールド回路８は、増幅回路５から直接入力された信号のピーク値を逐次検出してホールドする機能と、このピーク値をサンプルホールドする機能とを併せもっている。しきい値判別回路７は、増幅回路５からの出力が、設定されたしきい値を超えた場合に、トリガ信号Ｔｏを発生する。このトリガ信号Ｔｏは、ピークサンプルホールド回路８に入力され、ピークサンプルホールド回路８では、このトリガ信号Ｔｏに同期してサンプルホールドを開始する。
【００４５】
また、このトリガ信号Ｔｏが１つのピークサンプルホールド回路８に入力されると、全てのピークサンプルホールド回路８においてサンプルホールド動作を開始する構成となっており、トリガ信号Ｔｏが入力されない場合すなわち増幅回路５の出力が設定されたしきい値を超えない場合は、サンプルホールド動作は開始されない。
【００４６】
次に、ピークサンプルホールド回路８においてサンプルホールドされた値は、サンプルホールドスタート信号が立ち上がると同時にマルチプレクサ９に読み込まれる。そして、マルチプレクサ９に読み込まれたデータは、Ａ／Ｄ変換回路１０を介してデジタル値に変換され、演算処理回路１１に入力される。この間、ピークサンプルホールド回路８のピークホールド状態は、ピークホールドリセット信号により解除され、次のピーク値を検出する用意をする。
【００４７】
また、演算処理回路１１は、Ａ／Ｄ変換回路１０からのデータの読み込みを終了すると、読み込み終了信号をピークサンプルホールド回路８に送り、サンプルホールド状態は解除され、次のトリガ信号の入力に備える。そして、演算処理回路１１では、入力されたデータに基づいて散乱光Ｓの入射方向を特定し、飛翔指令方向と飛翔体の機軸とのずれを修正するのに必要な飛翔体の軌道修正方向を求める。
【００４８】
上記の飛翔体の誘導制御装置では、誘導用インパルスレーザ光の散乱光Ｓを散乱光検出器２で受光し、電流−電圧変換回路３、ハイパスフィルタ４、増幅回路５、しきい値判別回路７、ピークサンプルホールド回路８、マルチプレクサ９、Ａ／Ｄ変換回路１０および演算処理回路１１により、上記した信号処理を行う一方で、補正用レーザ照射手段６１から補正用レーザ光Ｌｃを発射すると共に、補正用散乱光検出手段６２により補正用レーザ光Ｌｃの散乱光Ｓｃを受光し、その受光強度に基づいて、電流−電圧変換回路３の利得を調整するＡＧＣ回路６の増幅利得を制御する。
【００４９】
つまり、大気の状態等によって飛翔体の周囲の誘導用インパルスレーザ光の散乱光Ｓの強度が変化した場合、その散乱光Ｓを受光して信号処理する過程で得た信号（例えば増幅回路５の出力信号）だけを用いて電流−電圧変換回路３の利得を調整すると、その利得は次に照射された誘導用インパルスレーザ光の散乱光Ｓを受光して信号処理する過程で用いられることになり、利得調整に１サイクル分の応答遅れが生じることになる。
【００５０】
そこで、当該誘導制御装置では、誘導用インパルスレーザ光とは別の補正用レーザ光Ｌｃを高速で繰り返し発射し、この補正用レーザ光Ｌｃも誘導用インパルスレーザ光と同様に大気の状態によって散乱光Ｓｃの強度が変化するので、補正用散乱光検出手段６２において、補正用レーザ光Ｌｃの散乱光Ｓｃの受光強度が減少した場合には、ＡＧＣ回路６の増幅利得を増大させて電流−電圧変換回路３の増幅率を増大させ、補正用レーザ光Ｌｃの散乱光Ｓｃの受光強度が増大した場合には、ＡＧＣ回路６の増幅利得を減少させて電流−電圧変換回路３の増幅率を減少させる。
【００５１】
より具体的には、補正用散乱光検出手段６２において、光学フィルタ６６を通して受光センサ６７で散乱光Ｓｃを受光し、光学センサ６７は光電変換により受光強度に応じた電気信号を出力し、同期検出回路６８はその電気信号を予め設定した大きさに区分する。この区分は、例えば、『強』、『やや強』、『中』、『やや弱』、および『弱』の５段階としてある。また、５つの各段階は、『強』は『やや強』の１０倍、『やや強』は『中』の１０倍というように、下段対上段が１対１０の関係になっており、これにより受光センサ６７の対数特性と対応した広いダイナミックレンジを確保し、飛翔体の周囲の散乱条件が大きく変化しても、誘導用インパルスレーザ光の散乱光Ｓの受光結果に依存しないで、ＡＧＣ回路６の増幅利得を制御し、高速で且つ最適な散乱光検出器２の受光感度特性が得られるようになっている。
【００５２】
このように、誘導用インパルスレーザ光と別の補正用レーザ光Ｌｃの散乱光Ｓｃを受光して、その受光強度に基づいて利得制御を行えば、誘導用インパルスレーザ光の散乱光を受光して、その受光強度に基づいて利得制御を行う場合に比べて、電流−電圧変換回路３の利得制御の応答遅れが軽減され、散乱光の強度の変化に対して適正な利得調整が行われると共に、信号が過少状態あるいは飽和するのを防止することができ、散乱光検出器２を入力源とする信号処理が良好に行われる。その結果、散乱光の入射方向の特定ならびに飛翔指令方向と飛翔体の機軸とのずれの大きさおよび方向の判断が正確に行われ、飛翔体の誘導制御が高精度で行われる。
【００５３】
また、当該誘導制御装置では、補正用レーザ照射手段６３が、誘導用インパルスレーザ光と波長および発射周期が異なる補正用レーザ光Ｌｃ発射するので、誘導用インパルスレーザ光と補正用レーザ光Ｌｃとが明確に区別され、補正用レーザ光Ｌｃの散乱光Ｓｃの受光に基づくＡＧＣ回路６の増幅利得制御がより正確なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係わる飛翔体の誘導制御装置の参考例において、レーザ照射装置側の構成を説明するブロック図である。
【図２】  大気中における粒子パラメータが異なる場合の散乱角と散乱強度との関係を示すグラフである。
【図３】  本発明に係わる飛翔体の誘導制御装置の一実施例を説明するブロック図である。
【符号の説明】
２                  散乱光検出器
３                  電流−電圧変換回路
６                  ＡＧＣ回路
５２                散乱光受光手段
５２ａ  ５２ｂ      後方受光部
５２ｃ              側方受光部
５３                レーザ制御手段
６１                補正用レーザ照射手段
６２                補正用散乱光検出手段
Ｌｃ                補正用レーザ光
Ｌｉ                誘導用インパルスレーザ光
Ｓｃ                補正用レーザ光の散乱光
Ｓｒ                後方散乱光
Ｓｓ                側方散乱光
【図１】
0004255177.tif 000002
【図２】
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【図３】
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