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発明の名称 照準合わせ方法及び装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−174495
公開日 平成7年(1995)7月14日
出願番号 特願平5−343702
出願日 平成5年(1993)12月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】石戸 久子
発明者 藤井 章伸 / 若木 幸蔵
要約 目的
船舶に搭載される砲の照準装置を海上において短時間に精度よく照準合わせできるようにする。

構成
照準表示装置14は、砲照準用テレビモニタ24、射手照準用テレビモニタ26、射撃統制装置用テレビモニタ28、映像固定装置30及びスイッチ32を有している。砲照準用テレビカメラ22、射手照準用テレビカメラ20及び射撃統制装置照準用テレビカメラ23によって目標40がそれぞれ捕捉され、照準画像として映像固定装置30に連続的に送信される。スイッチ32は、砲照準用テレビカメラが目標を照準した瞬間に作動させて、この瞬間の各テレビカメラの画像をそれぞれ静止映像として映像固定装置に記憶させることが可能である。この静止映像は、映像固定装置からそれぞれ砲照準用テレビモニタ、射手照準用テレビモニタ及び射撃統制装置用テレビモニタに表示可能である。各モニタの表示画像に基づいて目標に対するずれ角度がそれぞれ求められ、射手照準装置及び射撃統制装置の旋回方向及びふ仰方向の基準値がそれぞれ修正される。
特許請求の範囲
【請求項1】 砲軸線が目標を照準した瞬間における照準装置のテレビカメラの映像を静止画像として記録し、この静止画像に基づいて照準装置のテレビカメラの光軸線が目標から旋回方向及びふ仰方向にずれているずれ角度をそれぞれ求め、対応するずれ角度だけ、照準装置のテレビカメラの光軸線を旋回方向及びふ仰方向に修正することを特徴とする照準合わせ方法。
【請求項2】 射撃中に発射の瞬間における照準装置のテレビカメラの映像を静止画像として記録する一方、弾着時の照準装置のテレビカメラの映像を静止画像として記録し、両静止画像に基づいて照準装置のテレビカメラの光軸線の旋回方向及びふ仰方向の各修正角度を算出し、次の発射の前に、対応する各修正角度だけ、照準装置のテレビカメラの光軸線を旋回方向及びふ仰方向に一時的に修正することを特徴とする照準合わせ方法。
【請求項3】 船舶(50)に搭載されている砲(10)と一体に旋回・ふ仰可能であり射手照準用テレビカメラ(20)を有する射手照準装置(18)及び砲(10)から離れた位置に配置されており射撃統制装置照準用テレビカメラ(23)を有する射撃統制装置(12)のいずれか一方の装置によって砲(10)を切換えて照準させるように構成されている照準装置のためのものであって、射手照準用テレビカメラ(20)及び射撃統制装置照準用テレビカメラ(23)からの映像信号をそれぞれ受信して映像として表示する射手照準用テレビモニタ(26)及び射撃統制装置用テレビモニタ(28)が設けられた照準表示装置(14)を有する照準合わせ装置において、上記砲(10)の砲身(16)の砲腔部(16a)には、これに取り外し可能にはめ合わされた砲照準用テレビカメラ(22)が設けられており、上記照準表示装置(14)には、砲照準用テレビカメラ(22)からの映像信号を受信して映像を表示する砲照準用テレビモニタ(24)と、上記各テレビカメラ(20、22及び23)から送信される映像信号のうち所定の瞬間の映像信号を記憶可能であるとともに、これらを静止映像として上記各テレビモニタ(24、26及び28)に、表示させることが可能な映像固定装置(30)と、砲照準用テレビカメラ(22)が所定の目標(40)を照準した瞬間を上記所定の瞬間として映像固定装置(30)に指定するスイッチ(32)と、を有しており、上記所定の瞬間の射手照準用テレビモニタ(26)及び上記射撃統制装置用テレビモニタ(28)の各静止映像に表示された目標(40)からのそれぞれのずれ角度に基づいて射手照準装置(18)及び射撃統制装置(12)の旋回方向及びふ仰方向の基準角度を修正することを特徴とする照準合わせ装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、照準合わせ方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の砲の照準・射撃装置としては、次の2つの装置が併用されているものがある。すなわち、砲身と一体に旋回・ふ仰する射手照準装置によって目標を照準し、射手からの射撃指令によって射撃を行う砲側制御装置と、砲から離れた位置に配置された射撃統制装置によって目標を照準し、射撃統制装置からの射撃指令によって射撃を行う遠隔制御装置と、の2つを用いる場合である。このような2系統による制御においては、2つの装置の間で、照準のずれが生じないように、照準合わせ(基準角度の修正)を行う必要がある。すなわち、砲、射手照準装置、及び射撃統制装置は、それぞれの取付位置がずれていることにより、それぞれが目標を指向した状態で、砲軸線に対して射手照準装置の照準線及び射撃統制装置の照準線はそれぞれある視差角度(旋回方向の視差角度及びふ仰方向の視差角度)が生じるので、それぞれの基準角度を修正する必要がある。この照準合わせのために従来は、図4に示すように、砲10の砲身16の砲腔部16aにボアサイト42をはめ合わせて砲10を目標照準させ、このときの基準角度(0度)からの指向角度(旋回角度及びふ仰角度)に基づいて射手照準装置及び射撃統制装置の基準角度を修正するようにしている。ボアサイト42は、砲身16の砲腔部16aにはめ合わせ可能な照準基準軸部42aを有しており、筒内には、反射鏡44が設けられており、対物レンズ46を通って反射鏡44によって反射された目標40の画像を対眼レンズ47を通して見ることが可能である。対物レンズ46よりも反射鏡44寄りの位置にはレチクル48が設けられている。レチクル48は、図5に示すような目盛線付きの十字線、又は小さい円環とされている。あらかじめ所定の距離に目標40を位置させておき、ボアサイト42の照準基準軸部42aを砲身16の砲腔部16aにはめ合わせて、砲10を低速度で旋回・ふ仰させて、対眼レンズ47を通して目標を追尾し、目標40の映像がボアサイト42のレチクル48の中心に位置した瞬間の砲10の旋回角度及びふ仰角度を読み取り、これらのデータを無線などによって射手照準装置側及び射撃統制装置側に連絡し、両装置の旋回角度及びふ仰角度を砲10のデータにそれぞれ一致させるように修正し、最終的に3つの装置の照準点が一致した状態で各装置の旋回角度及びふ仰角度が一致するまで、繰り返し修正作業を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような従来の照準合わせの方法には、3つの装置の照準点が一致した状態で各装置の旋回角度及びふ仰角度が一致するまで修正作業を繰り返す必要があるので、照準合わせに時間がかかるだけでなく、照準合わせの精度を高くすることが困難なことがあるという問題点がある。すなわち、装置が船舶に搭載されている場合には、船舶をドックに入れて静止させた状態で照準合わせを行うのが理想であるが、これは多額の費用を必要とするので、実際には海上において船舶が動揺する状態で照準合わせを行っており、3つの装置が同時に照準点を維持するようにしながら指向角度を補正するのは手間がかかり、照準合わせに時間がかかるだけでなく、照準合わせの精度を高くすることが困難なことになる。本発明はこのような課題を解決することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、砲の砲腔部に砲照準用テレビカメラを取り付け、これによって目標を照準し、照準の瞬間の砲側のテレビカメラの光軸線及び射撃統制装置側のテレビカメラの光軸線の目標からのずれを各テレビモニタに静止映像として表示させ、このときの各テレビカメラの指向角度の目標からのずれ角度に基づいて射撃統制装置側及び射手照準装置側の基準角度をそれぞれ定量的に修正することにより上記課題を解決する。すなわち本発明の照準合わせ方法は、砲軸線が目標を照準した瞬間における照準装置のテレビカメラの映像を静止画像として記録し、この静止画像に基づいて照準装置のテレビカメラの光軸線が目標から旋回方向及びふ仰方向にずれているずれ角度をそれぞれ求め、対応するずれ角度だけ、照準装置のテレビカメラの光軸線を旋回方向及びふ仰方向に修正することを特徴としている。また、射撃中に発射の瞬間における照準装置のテレビカメラの映像を静止画像として記録する一方、弾着時の照準装置のテレビカメラの映像を静止画像として記録し、両静止画像に基づいて照準装置のテレビカメラの光軸線の旋回方向及びふ仰方向の各修正角度を算出し、次の発射の前に、対応する各修正角度だけ、照準装置のテレビカメラの光軸線を旋回方向及びふ仰方向に一時的に修正するようにしている。また、上記方法を実施する装置は、船舶(50)に搭載されている砲(10)と一体に旋回・ふ仰可能であり射手照準用テレビカメラ(20)を有する射手照準装置(18)及び砲(10)から離れた位置に配置されており射撃統制装置照準用テレビカメラ(23)を有する射撃統制装置(12)のいずれか一方の装置によって砲(10)を切換えて照準させるように構成されている照準装置のためのものであって、射手照準用テレビカメラ(20)及び射撃統制装置照準用テレビカメラ(23)からの映像信号をそれぞれ受信して映像として表示する射手照準用テレビモニタ(26)及び射撃統制装置用テレビモニタ(28)が設けられた照準表示装置(14)を有するものを対象にしており、上記砲(10)の砲身(16)の砲腔部(16a)には、これに取り外し可能にはめ合わされた砲照準用テレビカメラ(22)が設けられており、上記照準表示装置(14)には、砲照準用テレビカメラ(22)からの映像信号を受信して映像を表示する砲照準用テレビモニタ(24)と、上記各テレビカメラ(20、22及び23)から送信される映像信号のうち所定の瞬間の映像信号を記憶可能であるとともに、これらを静止映像として上記各テレビモニタ(24、26及び28)に、表示させることが可能な映像固定装置(30)と、砲照準用テレビカメラ(22)が所定の目標(40)を照準した瞬間を上記所定の瞬間として映像固定装置(30)に指定するスイッチ(32)と、を有しており、上記所定の瞬間の射手照準用テレビモニタ(26)及び上記射撃統制装置用テレビモニタ(28)の各静止映像に表示された目標(40)からのそれぞれのずれ角度に基づいて射手照準装置(18)及び射撃統制装置(12)の旋回方向及びふ仰方向の基準角度を修正することを特徴としている。なお、かっこ内の符号は実施例の対応する部材を示す。
【0005】
【作用】砲の砲腔部の砲照準用テレビカメラが目標を捕捉した瞬間の射撃統制装置側及び射手照準装置側の各テレビカメラの指向方向を各テレビモニタに静止映像としてそれぞれ表示させる。これにより、砲の照準時の両装置の指向方向のずれ角度が定量的に確認できる。これに基づいて射撃統制装置側及び射手照準装置側の指向角度(旋回方向角度及びふ仰方向角度)をそれぞれ修正することにより、照準合わせが終了する。この方法によると、3つの装置を同時に目標照準させる必要はなく、砲照準用テレビカメラによって砲が目標を照準するようにすればよいので、船舶が波浪によって動揺しているような場合であっても、短時間に精度よく照準合わせを行うことができる。
【0006】
【実施例】図1に船舶に搭載される砲、射手照準装置、及び射撃統制装置の配置関係を示し、図2に本発明の構成をブロック図として示す。まず、図1の装置の配置を説明する。船舶50には、砲10、射手照準装置18、射撃統制装置12及び照準表示装置14が搭載されている。砲10は、船舶50の甲板面に対して垂直に配置された旋回軸の回りに旋回可能とされており、また旋回軸心と直交するように配置されたふ仰軸の回りにふ仰可能とされている。砲10には、これの砲身16の砲腔部16aに砲照準用テレビカメラ22が取り外し可能に取り付けられている。砲照準用テレビカメラ22の映像信号は、後述するように、照準表示装置14の映像固定装置30を介して砲照準用テレビモニタ24に送信可能である。射手照準装置18は、射手照準用テレビカメラ20を有しており、砲10に取り付けられている。すなわち、射手照準装置18は、砲10と一体に旋回・ふ仰可能である。射手照準用テレビカメラ20の映像信号は、後述するように、照準表示装置14の映像固定装置30を介して射手照準用テレビモニタ26に送信可能である。射撃統制装置12は、射撃統制装置照準用テレビカメラ23を有しており、砲10から離れた位置(実施例においては艦橋)に配置されている。射撃統制装置照準用テレビカメラ23の映像信号は、後述するように、照準表示装置14の映像固定装置30を介して射撃統制装置用テレビモニタ28に送信可能である。図1に示すように、各テレビカメラ20、22及び23が所定の目標40をそれぞれ照準している状態で、砲10の砲軸線10a(これは砲照準用テレビカメラ22の光軸線でもある)に対して、射撃統制装置照準用テレビカメラ23の光軸線12a及び射手照準装置18の光軸線18aは、それぞれふ仰方向に視差角度θ12及びθ18だけずれたものとなる。なお、これらのふ仰方向の視差角度は、船舶50に対する各装置の設置高さの違いによって生じるものであるが、ふ仰方向の視差角度だけではなく、図示を省略してあるが、甲板面に垂直投影した各装置の水平方向の位置の違いによって旋回方向の視差角度も生じるものである。
【0007】次に、照準表示装置14を説明する。図2に示すように、照準表示装置14は、砲照準用テレビモニタ24、射手照準用テレビモニタ26、射撃統制装置用テレビモニタ28、映像固定装置30及びスイッチ32を有している。砲照準用テレビカメラ22によって捕捉された目標40の映像信号は、照準表示装置14の映像固定装置30に送信される。同時に射手照準用テレビカメラ20及び射撃統制装置照準用テレビカメラ23の各映像信号も映像固定装置30に送信される。スイッチ32は、砲照準用テレビカメラ22が目標40を照準した瞬間に作動させることによって、時々刻々、映像固定装置30に送信されてくる各装置の映像信号のうち、この瞬間の各テレビカメラ20、22及び23の映像信号をそれぞれ静止映像信号として映像固定装置30に記憶させることが可能である。この静止映像信号が、映像固定装置30からそれぞれ砲照準用テレビモニタ24、射手照準用テレビモニタ26及び射撃統制装置用テレビモニタ28に送信されることにより、これらに静止映像を表示可能である。図3に示すように、砲照準用テレビカメラ22は、カメラ部22a及び照準基準軸部22bを有しており、これの照準基準軸部22bが砲身16の砲腔部16aにはめ合わされている。これにより、砲身16の軸線(砲軸線)と砲照準用テレビカメラ22の光軸線とが一致させられている。なお、砲照準用テレビカメラ22は、照準合わせ作業のときだけ砲身16に取り付けて使用し、それ以外のときには砲身16から取り外しておかれるものである。
【0008】次に、この実施例の作用を説明する。あらかじめ、射手照準用テレビカメラ20の映像出力部、及び射撃統制装置照準用テレビカメラ23の映像出力部は、それぞれ照準表示装置14の映像固定装置30と接続しておく。まず、図3に示すように、砲身16の砲腔部16aに砲照準用テレビカメラ22の照準基準軸部22bをはめ合わせる。また、砲照準用テレビカメラ22の映像出力部を照準表示装置14の映像固定装置30と接続する。これにより、各テレビカメラ20、22及び23のそれぞれの映像信号20b、22b及び12bが映像固定装置30に送信される。次に、砲10を旋回・ふ仰させて砲照準用テレビカメラ22の光軸線(すなわち砲軸線10a)を目標40に合わせる。砲軸線10aが目標40を照準した瞬間に、照準表示装置14のスイッチ32を作動させる。これにより、照準の瞬間の各テレビカメラ20、22及び23の映像信号が映像固定装置30に静止映像の信号として記憶されるとともに、各テレビモニタ24、26及び28に静止映像信号22c、20c及び12cとして送信され、各モニタ画面にそれぞれ対応する静止映像が表示される。最初に砲照準用テレビモニタ24の静止映像によって砲軸線10aが目標40を正確に照準していることを確認する。確認後、以下の修正作業を行う。すなわち、射手照準装置18においては、射手照準用テレビモニタ26の静止映像に基づいて目標40に対する指向方向のずれ角度(旋回方向のずれ角度及びふ仰方向のずれ角度)を定量的に求め、射手照準装置18の旋回角度及びふ仰角度をそれぞれのずれ角度だけ修正する。同様にして射撃統制装置用テレビモニタ28の静止映像に基づいて目標40に対する指向方向のずれ角度(旋回方向のずれ角度及びふ仰方向のずれ角度)を定量的に求め、射撃統制装置12の旋回角度及びふ仰角度をそれぞれのずれ角度だけ修正する。以上で照準合わせの作業を終了し、砲身16の砲腔部16aから砲照準用テレビカメラ22を取り外すことにより、射撃の準備が整う。これにより、射手照準装置18による砲10の射撃統制時に、射手照準用テレビカメラ20によって目標40を照準したとき、砲10を正確に目標に向けることができる。また、射撃統制装置12による砲10の射撃統制時に、射撃統制装置12のテレビカメラ23によって目標40を照準したとき、砲10を正確に目標に向けることができる。
【0009】なお、照準表示装置14は、上記のような照準合わせ作業に用いるだけでなく、実際の発射の瞬間にスイッチ32を作動させることにより、射手照準装置18及び射撃統制装置12の発射時の照準状態をそれぞれ静止映像として表示したり、弾着時にスイッチ32を作動させることにより、目標40に対する弾着点のずれ状態を静止映像として表示したりすることが可能である。また、射撃中に命中率を向上させる目的で、これらのデータに基づいて、射手照準装置18及び射撃統制装置12の指向角度を一時的にそれぞれ修正することもできる。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば船舶をドック入りさせるようなことなく、船舶に搭載される砲の照準装置を、海上において短時間に精度よく照準合わせすることができる。また、実際の射撃中において命中率を向上させることができる。




 

 


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