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発明の名称 誘導弾システム
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2007−225189(P2007−225189A)
公開日 平成19年9月6日(2007.9.6)
出願番号 特願2006−46673(P2006−46673)
出願日 平成18年2月23日(2006.2.23)
代理人 【識別番号】100109900
【弁理士】
【氏名又は名称】堀口 浩
発明者 並木 慎一 / 左右田 真
要約 課題
誘導弾システムとしての機動性を失うことなく、誘導弾に対して誘導指令を安定に伝達しながらこれを目標に誘導する誘導弾システムを得る。

解決手段
誘導弾システム1を構成する管制装置2及び複数の誘導弾3を、アドホック型の無線ネットワーク4に接続し、それぞれの機器がネットワーク内における中継経路を含めた通信経路情報を決定し更新する。そして、管制装置2と誘導弾3とが、互いに電波到達範囲外になるなど直接の通信が困難な場合にも、中継による通信経路を確保する。また、目標に最接近している誘導弾3aの取得した目標情報もこの無線ネットワーク4を経由して管制装置2や後続の誘導弾3等に確実に伝送し共有することによって、目標の状況変化にも良好に対処する。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数の誘導弾と、
これら複数の誘導弾を管制する管制装置と、
前記複数の誘導弾及び前記管制装置が接続されるとともに、接続されたこれら複数の誘導弾及び管制装置相互間の情報伝送を実現する無線ネットワークを備え、
前記管制装置は、目標情報を取得する第1の目標情報取得手段と、
取得した前記目標情報に基づき、前記誘導弾の発射を管理するとともに前記無線ネットワーク経由で前記誘導弾を誘導するための指令を行なう管制手段を備え、
前記複数の誘導弾のそれぞれは、目標情報を取得して無線ネットワークに送出する第2の目標情報取得手段と、
この取得した目標情報、及び無線ネットワーク経由での管制装置からの指令に基づいて自身を誘導する誘導手段と、
前記管制装置から他の前記誘導弾に対する指令を前記無線ネットワーク内において中継する中継手段を備えたことを特徴とする誘導弾システム。
【請求項2】
前記誘導弾の誘導手段は、さらに無線ネットワーク経由で受けとった他の前記誘導弾が取得した目標情報を織り込み自身を誘導することを特徴とする請求項1に記載の誘導弾システム。
【請求項3】
前記無線ネットワークは、アドホック型のネットワークとしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の誘導弾システム。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、誘導弾システムに係り、特に、1つのファイアユニット内の誘導弾と管制装置とが無線ネットワークにより相互接続された誘導弾システムに関する。
【背景技術】
【0002】
複数の誘導弾及び管制装置で構成される誘導弾システムにより対象目標に対処する場合、この誘導弾システムは、一般に次のように運用される。すなわち、まず管制装置が対象目標を捕捉し追尾する。管制装置は、この対象目標の捕捉・追尾を継続しながら、誘導弾に対してその目標情報を転送する。そして、所定のタイミングで対象目標に向けて誘導弾を単発、あるいは複数発、発射する。
【0003】
誘導弾は、発射前に受けとった目標情報、及び発射後に電波により管制装置から送られてくる誘導指令に基づいて飛翔を継続する。目標に接近すると、誘導弾は、自身の持つセンサにより対象目標を捕捉・追尾し、自律誘導により対象目標に会合する。
【0004】
ここで、地上に配置された管制装置から飛翔中の誘導弾に対して電波で誘導指令を送る際に、各誘導弾のその時々の姿勢や飛行経路における地形の影響等により、必ずしも安定した通信環境が得られない場合がある。あるいは、長距離を誘導する場合においては、電波到達範囲外になるおそれもある。従って、これらの場合においては、所期の誘導を行なうことができず、誘導弾を目標近傍まで誘導・接近させることが困難となる。
【0005】
このような事象を回避するのに適用し得る技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。この事例では、無人機とこれを遠隔操縦する管制装置との間で伝送されるデータを、中継衛星により中継することによって、電波見通し範囲外であっても遠隔操縦を可能にしている。
【特許文献1】特開平10−285099号公報(第4ページ、図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前述のように、中継衛星等の中継プラットフォームを用いた手法の場合には、誘導弾システムとこれらプラットフォームとを連携させて運用することが必須となり、システム全体の規模が増大して運用形態が複雑化するとともに、各種の時間的、空間的な制約も伴う。このため、誘導弾システムとしての機動性を生かしつつ、誘導弾に対して確実な誘導指令を伝達し、誘導弾を目標に確実に誘導できる誘導弾システムが望まれていた。
【0007】
本発明は上述の事情を考慮してなされたものであり、誘導弾システムとしての機動性を失うことなく、誘導弾に対して誘導指令を安定に伝達しながらこれを目標に誘導する誘導弾システム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】
【0008】
上記目的を達成するために、本発明の誘導弾システムは、複数の誘導弾と、これら複数の誘導弾を管制する管制装置と、前記複数の誘導弾及び前記管制装置が接続されるとともに、接続されたこれら複数の誘導弾及び管制装置相互間の情報伝送を実現する無線ネットワークを備え、前記管制装置は、目標情報を取得する第1の目標情報取得手段と、取得した前記目標情報に基づき、前記誘導弾の発射を管理するとともに前記無線ネットワーク経由で前記誘導弾を誘導するための指令を行なう管制手段を備え、前記複数の誘導弾のそれぞれは、目標情報を取得して無線ネットワークに送出する第2の目標情報取得手段と、この取得した目標情報、及び無線ネットワーク経由での管制装置からの指令に基づいて自身を誘導する誘導手段と、前記管制装置から他の前記誘導弾に対する指令を前記無線ネットワーク内において中継する中継手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、誘導弾システムとしての機動性を失うことなく、誘導弾に対して誘導指令を安定に伝達しながらこれを目標に誘導する誘導弾システムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下に、本発明に係る誘導弾システムを実施するための最良の形態について、図1乃至図4を参照して説明する。
【実施例1】
【0011】
図1は、本発明に係る誘導弾システムの一実施例を示すブロック図である。本実施例においては、誘導弾を2つとし、また、無線ネットワークはアドホック型の場合を例示している。
【0012】
図1に示すように、この誘導弾システム1は、管制装置2、2つの誘導弾3(3a、及び3b)、ならびに無線ネットワーク4から構成されている。管制装置2は、目標情報を取得するとともに、誘導弾の発射の管理及び発射後の誘導指令を行なって、誘導弾を管制する。ここに、管制装置2は、目標情報取得部21、誘導弾管制部22、及びネットワーク接続部23を有している。
【0013】
目標情報取得部21は、例えば、レーダセンサ等により、地上あるいは空中の目標の方向や距離等の目標情報を取得し、誘導弾管制部22に送る。誘導弾管制部22は、この目標情報取得部21からの目標情報に基づいて、後述する誘導弾3の発射を管理するとともに誘導弾3に対する誘導指令を行なう。この誘導弾管制部22は、誘導弾3の発射を管理する発射管制部221、及び誘導弾3への誘導指令を発する誘導司令部222から構成される。
【0014】
ネットワーク接続部23は、後述する無線ネットワーク4に接続するための通信インタフェースであり、所定の通信プロトコルにより無線ネットワーク4に接続された他の機器との情報の授受を行なう。本実施例では、このネットワーク接続部23を経由して、誘導弾3に対し誘導指令を送出するとともに、誘導弾3で取得した目標情報を受けとる。
【0015】
誘導弾3は、管制装置2からの誘導、または自律誘導により目標に向けて飛翔する。ここに、2つの誘導弾3a、及び3bはいずれも同一の構成であり、目標情報取得部31、誘導部32、及びネットワーク接続部33を有している。
【0016】
目標情報処理部31は、例えば、レーダや赤外線センサ等により対象目標の詳細な目標情報を取得し、誘導部32に送る。誘導部32は、この目標情報取得部31からの目標情報、管制装置2からの誘導指令、あるいは他の誘導弾の取得した目標情報に基づき誘導演算を実行し、自身を誘導する。ネットワーク接続部33は、無線通信ネットワーク4に接続するための通信インタフェースであり、所定の通信プロトコルにより無線ネットワーク4に接続された他の機器との情報の授受を行なう。本実施例では、このネットワーク接続部33を経由して、管制装置2からの誘導指令を受けとるとともに、目標情報取得部31で取得した目標情報を送出する。
【0017】
無線ネットワーク4は、本実施例においてはアドホック型のネットワークとし、所定の通信プロトコルにより、このネットワークに接続された機器間での中継を含む情報伝送を可能にしている。ここに、通信プロトコルとしては、例えば、それぞれの機器が自身の持っている通信経路情報を常時周期的に相互交換することによって、ネットワーク内における中継経路を含めた通信経路情報を決定し更新するOLSR(Optimized Link State Routing)等を用いることができ、前述のネットワーク接続部23、及び33は、このプロトコルに従って情報の授受を行なう。
【0018】
次に、前出の図1、ならびに図2の概念図及び図3〜図4のフローチャートを参照して、上述のように構成された誘導弾システム1の動作について説明する。図2は、本発明に係る誘導弾システム1の動作を説明するための運用場面の一例を示す概念図である。
【0019】
この図2においては、2つの誘導弾3a、及び3bが発射され、誘導弾3aは目標5に接近し自律誘導で、誘導弾3bは管制装置2からの誘導指令及び無線ネットワーク4経由で受けとった誘導弾3の取得した目標情報に基づいて、それぞれ飛翔している。また、管制装置2、2つの誘導弾3a、及び3bは、無線ネットワーク4により相互に接続されて情報伝送が可能であるが、誘導弾3aは管制装置2の電波到達範囲外にあり、この間の情報伝送は誘導弾3bが中継している場面を例示している。
【0020】
また、図3は、図2に例示した運用場面を含む管制装置2の動作を説明するためのフローチャート、図4は、同じく誘導弾3a、及び3bの動作を説明するためのフローチャートである。
【0021】
まず、管制装置2の動作について説明する。管制装置2は、ネットワーク接続部23により無線ネットワーク4に接続されている機器(本実施例では誘導弾3a、及び3b)との接続状況をモニタし、各機器と情報伝送するための最新の通信経路情報を継続収集し、更新する(ST301)。これと同時に、目標情報取得部21により対象目標を捜索し、捕捉する(ST302)。そして、対象目標の距離や方向等の目標情報を取得する(ST303)。
【0022】
取得した目標情報は、誘導弾の発射に備え、無線ネットワーク4を経由して各誘導弾に送られるとともに、発射管制部221にも送られる。発射管制部221では、この目標情報に基づいて各誘導弾の発射を管理する。そして、所定のタイミングで誘導弾3aの発射を指示し、誘導弾3aは、最新の目標情報に基づいて飛翔を開始する(ST304)。誘導弾3aの飛翔開始後、管制装置2は、無線ネットワーク4を経由して、この誘導弾3aに対する誘導指令の送出を始める(ST305)。
【0023】
誘導弾3aの発射及び誘導に続き、発射管制部221は、目標情報に基づいて誘導弾3bの発射を管理する。そして、誘導弾3aと同様のシーケンスで誘導弾3bが発射され(ST306)、誘導指令の送出が開始される(ST307)。
【0024】
これら2つの誘導弾3a、及び3bの発射及び誘導中においても、各機器のネットワーク接続部23、及び33による通信経路情報の更新は継続され、相互の位置関係が変化しても、ネットワークに接続された機器により中継する場合を含めて無線ネットワーク4に接続された機器間での情報伝送は確保される。すなわち、図2に例示したように、誘導弾3aが管制装置2からの電波到達範囲外にあり、直接の情報伝送経路が確保できない場合等においても、中継経路を含む通信経路情報を有する誘導弾3bを中継することによって通信経路が確保される(ST308)。このようにして通信経路が確保された無線通信ネットワーク4を経由して、管制装置2からの誘導指令は、誘導弾3a、及び3bに向けて継続して送られ、各誘導弾は、この誘導指令に基づき飛翔を継続する(ST309)。
【0025】
その後、先行した誘導弾3aは、目標に所定の距離まで接近すると自律誘導に移行し、目標情報取得部31により自身で目標情報を取得しながら、さらに良好な精度で目標への接近を継続する。このときに誘導弾3aによって取得された目標情報は、無線ネットワーク4を経由して後続の誘導弾3b、及び管制装置2に送出され、共有される。
【0026】
すなわち、誘導弾3bにおいては、この誘導弾3aからの目標情報によって、飛翔の終末期になる前に詳細な目標情報を得ることができ、例えば、複数目標や目標の急激な状況変化等にも柔軟に対応できる誘導が可能となる。また、管制装置2においては、より詳細かつ最新の目標情報に基づき誘導指令を発することができる(ST310)。そして、管制装置2は、各誘導弾が目標に会合後、上記の動作を終了する(ST311)。
【0027】
次に、誘導弾3の動作について説明する。誘導弾3は、まず、ネットワーク接続部33により無線ネットワーク4に接続されている機器との接続状況をモニタし、各機器との通信経路情報を収集し更新する(ST401)。この動作と併せて、発射に備えて無線ネットワーク4経由で管制装置2から送られてくる目標情報を受けとる(ST402)。そして、管制装置2から発射の指示がなされると、誘導弾3は、飛翔を開始する(ST403)。
【0028】
発射後は、管制装置2から発せられる誘導指令を無線ネットワーク4経由で受けとるとともに(ST404)、ネットワーク接続部33により無線ネットワーク4の通信経路情報を更新し続けながら、飛翔を継続する(ST405)。そして、目標に所定の距離まで接近すると(ST406のY)、目標情報取得部31により目標情報を取得し始め(ST407)、この新たな目標情報に基づき誘導演算を実行して、目標に向け良好な精度で自律誘導を開始する(ST408)。
【0029】
自律誘導開始後も、無線ネットワーク4の通信経路情報は更新され続け、無線ネットワーク4に接続された他の誘導弾及び管制装置2との通信経路は、継続して確保される(ST409)。このようにして各機器間の通信経路を確保された無線ネットワーク4を経由して、目標情報取得部31で取得した目標情報は、後続の誘導弾及び管制装置2に送られる。そして、複数の誘導弾間でこの目標情報を共有しながら自律誘導することによって、例えば複数の異なる目標に対処する場合における目標の割り当てや、目標の急激な移動等による状況変化等に対しても良好に適応していく。また、管制装置2では、より詳細な目標情報に基づき誘導指令を発することができる(ST410)。
【0030】
この後、誘導弾3は、さらに目標情報を取得しながら自律誘導により目標に向けて飛翔を続ける。そして、目標に会合後、動作を終了する(ST411)。
【0031】
以上説明したように、本発明に係る誘導弾システムにおいては、この誘導弾システム1を構成する管制装置2及び複数の誘導弾3が、アドホック型の無線ネットワーク4に接続されている。この無線ネットワーク4では、接続されている機器のそれぞれがネットワーク内における中継経路を含めた通信経路情報を決定し更新している。
【0032】
これにより、管制装置2から飛翔中の誘導弾3に対して電波により誘導指令を送る際、互いに電波到達範囲外になるなど直接の通信が困難な場合にも、中継による通信経路は確保され、例えば、中継用のプラットフォーム等との連携運用の必要がない。従って、誘導弾システムとしての機動性を失うことなく、誘導弾に対して誘導指令を安定に伝達しながらこれを目標に誘導することのできる誘導弾システムを得ることができる。
【0033】
また、目標に最接近している誘導弾3aの取得した目標情報もこの無線ネットワーク4を経由して管制装置2や後続の誘導弾3等に確実に伝送され、共有される。そして、誘導弾3aと共有するこの詳細かつ最新の目標情報に基づき、管制装置2は誘導指令を発し、また後続の誘導弾3bは自身の誘導制御を行なうことができる。従って、目標の状況変化にも良好に対応し対処することのできる誘導弾システムを得ることができる。
【0034】
なお、本実施例においては、誘導弾の数を2として説明したが、これに限られるものではない。誘導弾の数を3以上として構成することもでき、また、その場合も同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明に係る誘導弾システムの一実施例を示すブロック図。
【図2】本発明に係る誘導弾システムの運用場面の一例を示す概念図。
【図3】管制装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図4】誘導弾の動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【0036】
1 誘導弾システム
2 管制装置
3、3a、3b 誘導弾
4 無線ネットワーク
5 目標




 

 


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