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発明の名称 飛翔体誘導システム及び飛翔体誘導方法
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2007−232254(P2007−232254A)
公開日 平成19年9月13日(2007.9.13)
出願番号 特願2006−52316(P2006−52316)
出願日 平成18年2月28日(2006.2.28)
代理人 【識別番号】100058479
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦
発明者 左右田 真
要約 課題
通信負荷を低減して誘導制御の遅れを減少させ、誘導精度を向上させる。

解決手段
滞空型センサ2は、管轄エリア内の移動目標6を捜索捕捉し、捕捉した移動目標6の位置、速度等の目標情報を取得し、管制装置1からの射撃管制情報に基づいて誘導飛翔体4に会合目標を指示して最新の目標情報を継続的送信する。飛翔体発射装置3から発射された誘導飛翔体4は、滞空型センサ2から最新の目標情報を逐次受け取り、自身の飛行情報と合わせて対象目標に自身を会合目標に誘導する演算を行い、その演算結果に基づいて操舵制御することで対象目標に接近・会合する。このように、誘導飛翔体4に誘導情報を継続的に与える必要はなくして通信負荷を低減して誘導制御の遅れを減少させ、最新の目標情報により誘導演算を行えるようにして誘導精度を向上させる。
特許請求の範囲
【請求項1】
滞空して管轄エリア内の移動目標を捜索し、捕捉した移動目標の位置及び速度を含む目標情報を継続的に取得し送信する滞空型センサと、
前記滞空型センサから送信される最新の目標情報を継続的に受信し、自身の位置及び速度を含む飛行情報と前記目標情報とに基づいて前記移動目標との会合点への誘導経路を繰り返し演算し、その演算結果に基づいて操舵制御する誘導飛翔体と
を具備することを特徴とする飛翔体誘導システム。
【請求項2】
さらに、前記滞空型センサから送信される前記目標情報を受信し、その目標情報を分析して前記滞空型センサに前記誘導飛翔体に会合目標を指示してその目標情報を送信するよう射撃管制情報を送る管制装置を備えることを特徴とする請求項1記載の飛翔体誘導システム。
【請求項3】
前記誘導飛翔体は前記飛行情報を前記滞空型センサに送信する手段を備え、
前記滞空型センサは前記飛行情報を前記管制装置に送信する手段を備え、
前記管制装置は前記飛行情報から前記誘導飛翔体の誘導状況をモニタする手段を備えることを特徴とする請求項2記載の飛翔体誘導システム。
【請求項4】
さらに、前記滞空型センサと前記管制装置との間の情報の送受を中継する中継器を備えることを特徴とする請求項2記載の飛翔体誘導システム。
【請求項5】
滞空状態の滞空型センサにより管轄エリア内の移動目標を捜索し、捕捉した移動目標の位置及び速度を含む目標情報を継続的に取得して誘導飛翔体に送信し、
前記誘導飛翔体側で、前記滞空型センサから送信される最新の目標情報を継続的に受信し、自身の位置及び速度を含む飛行情報と前記目標情報とに基づいて前記移動目標との会合点への誘導経路を繰り返し演算し、その演算結果に基づいて操舵制御するようにしたことを特徴とする飛翔体誘導方法。
【請求項6】
さらに、前記滞空型センサで得られる前記目標情報を管制装置に送り、前記管制装置側でその目標情報を分析して前記滞空型センサに前記誘導飛翔体に会合目標を指示してその目標情報を送信するよう射撃管制情報を送るようにしたことを特徴とする請求項5記載の飛翔体誘導方法。
【請求項7】
前記誘導飛翔体は前記飛行情報を前記滞空型センサに送信し、
前記滞空型センサは前記飛行情報を前記管制装置に送信し、
前記管制装置は前記飛行情報から前記誘導飛翔体の誘導状況をモニタすることを特徴とする請求項6記載の飛翔体誘導方法。
【請求項8】
さらに、前記滞空型センサと前記管制装置との間の情報の送受を中継器により中継することを特徴とする請求項6記載の飛翔体誘導方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、見通し外の移動目標に対して飛翔体を誘導する飛翔体誘導システム及び飛翔体誘導方法に関する。
【背景技術】
【0002】
飛翔体誘導システムにあっては、見通し外の移動目標に飛翔体を誘導する場合、滞空型センサを用いることが有効である。従来技術による場合、この滞空型センサは、任意の地点上空に滞在され、その位置から移動目標を検出し、その目標情報を地上の管制装置に送る。管制装置では、目標情報に基づいて飛翔体を対象目標に向けて飛行させる誘導演算を実行し、その結果を飛翔体に指示する。飛翔体はその指示に従って発射され、指示された誘導演算結果に基づいて操舵制御することで目標に向けて誘導される。
【0003】
この種の飛翔体誘導システムは、例えば特許文献1,2に記載される防空システムに用いられ、脅威目標を早期に発見して要撃するまでの準備時間や要撃時間を確保する上で重要な技術要素となる。
【0004】
しかしながら、上記のような従来の飛翔体誘導システムでは、目標及び飛翔体が共に高速で移動するので、滞空型センサ、地上管制装置、及び飛翔体のそれぞれの間は、上記のような情報データを高レートで伝送し、リアルタイムに更新することが必要となる。このため、通信系の負荷が増大することにより、情報データの伝送遅れ等が生じて目標をロストすることがあるという問題がある。
【0005】
特に、高レートでのデータ更新が必要な飛翔体の終末誘導においては、データ伝送時間による誘導制御の遅れが生じるので、誘導精度が悪化する。また、目標数及び飛翔体数によっては、地上管制装置の処理負荷が増大し、さらに誘導制御が遅れるといった問題もある。
【特許文献1】特開2005−024142公報
【特許文献2】特開2003−130594公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
以上のように、従来の飛翔体誘導システムでは、滞空型センサ、地上管制装置、及び飛翔体のそれぞれの間で情報データを高レートで伝送し、リアルタイムに更新することが必要であるにもかかわらず、通信系の負荷が増大して誘導制御の遅れが生じたり、高レートでのデータ更新が必要な飛翔体の終末誘導においては、データ伝送時間による誘導制御の遅れが生じて誘導精度が悪化したりする。また、目標数及び飛翔体数によっては、地上管制装置の処理負荷が増大し、さらに誘導制御が遅れるといった問題もある。
【0007】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、通信負荷を低減して誘導制御の遅れを減少させるとともに、誘導精度を向上させた飛翔体誘導システム及び飛翔体誘導方法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】
上記問題を解決するために、本発明に係る飛翔体誘導システムは、滞空して管轄エリア内の移動目標を捜索し、捕捉した移動目標の位置及び速度を含む目標情報を継続的に取得し送信する滞空型センサと、前記滞空型センサから送信される最新の目標情報を継続的に受信し、自身の位置及び速度を含む飛行情報と前記目標情報とに基づいて前記移動目標との会合点への誘導経路を繰り返し演算し、その演算結果に基づいて操舵制御する誘導飛翔体とを具備することを特徴とする。
【0009】
また、本発明に係る飛翔体誘導方法は、滞空状態の滞空型センサにより管轄エリア内の移動目標を捜索し、捕捉した移動目標の位置及び速度を含む目標情報を継続的に取得して誘導飛翔体に送信し、前記誘導飛翔体側で、前記滞空型センサから送信される最新の目標情報を継続的に受信し、自身の位置及び速度を含む飛行情報と前記目標情報とに基づいて前記移動目標との会合点への誘導経路を繰り返し演算し、その演算結果に基づいて操舵制御するようにしたことを特徴とする。
【0010】
このように、本発明では、見通しのきかないエリアについても、滞空型センサを滞空させてそのエリア内の移動目標を捜索させ、捕捉した移動目標の情報を継続的に取得して誘導飛翔体に送信するようにし、誘導飛翔体にあっては、滞空型センサから最新の目標情報を取得して自身の飛行情報と共に移動目標との会合点への誘導経路を繰り返し演算し操舵制御するため、誘導飛翔体に射撃管制装置等から誘導情報を継続的に与える必要はなくなり、これによって通信負荷を低減して誘導制御の遅れを減少させることが可能となり、最新の目標情報により誘導演算を行えるため、誘導精度をも向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【0011】
以上のように、本発明によれば、通信負荷を低減して誘導制御の遅れを減少させるとともに、誘導精度を向上させた飛翔体誘導システム及び飛翔体誘導方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。
【0013】
図1は本発明に係る飛翔体誘導システムの概略構成を示す概念図、図2は同システムを構成する個々の装置の構成と装置間の通信情報の内容を示すブロック図である。図1及び図2において、1は管制装置、2は滞空型センサ、3は飛翔体発射装置、4は誘導飛翔体、5は滞空型中継器、6は移動目標を示している。
【0014】
管制装置1は、本システム全体を管理して、誘導飛翔体4の射撃管制を行うもので、滞空型センサ2のセンサ情報(移動目標検出情報)に基づき飛翔体発射装置3に1または複数の誘導飛翔体4を発射させ、滞空型センサ2に対して、誘導飛翔体4に会合目標を指示してその目標情報を送信させる射撃管制情報を送信する。また、滞空型センサ2からの飛翔体情報(位置、速度等)を受け取ってリアルタイムに飛翔体情報を提示可能し、モニタ画面等に表示することでオペレータに状況を提示し、必要に応じて例えば緊急事態での処置情報等を誘導飛翔体4に指示する機能を有する。
【0015】
滞空型センサ2は、管制装置1の位置では見通しが効かない山岳地等の上空に留まり、送受信部21により管制装置1からの射撃管制情報を受信して当該情報に示される指示に従い、目標情報取得部22において、例えばレーダ等によって管轄エリアの移動目標6を捜索捕捉し、捕捉した移動目標6の位置、速度等の目標情報を取得する。そして、送受信部21により、取得した目標情報及び管制装置1からの射撃管制情報を1または複数の誘導飛翔体4に無線送信する。また、取得した目標情報、誘導飛翔体4との交信情報を送受信部21から管制装置1に向けて無線送信する。
【0016】
飛翔体発射装置3は、管制装置1からの指示に従って1または複数の誘導飛翔体4を滞空型センサ2の管轄エリアに向けて発射する。
【0017】
誘導飛翔体4は、滞空用センサ2に自装置の位置・速度等の自装置情報を送信し、滞空型センサ2からの目標情報及び射撃管制情報を受信する送受信部41と、例えばINS(Inertial Navigation System:慣性航法システム)など、自装置の飛行情報(例えば、位置、速度等)を取得する飛行情報取得部42と、射撃管制情報から対象目標6を特定し、自装置の飛行情報及び目標情報に基づいて自装置を対象目標6との会合点へ誘導するための誘導演算を行う誘導演算部43と、その誘導演算結果に基づいて自装置の飛行操舵を制御する飛行制御部44とを備える。
【0018】
滞空型中継器5は、指定位置で滞空して管制装置1と滞空型センサ2との間の情報通信を中継するもので、その個数、配置場所は任意であるものとする。
【0019】
上記構成において、以下、管制装置1、滞空型センサ2、飛翔体発射装置3、誘導飛翔体4それぞれの連携処理について、図3に示すシーケンス図を参照して説明する。
【0020】
まず、滞空型センサ2は、管轄エリア内の移動目標6を捜索捕捉し、捕捉した移動目標6の位置、速度等の目標情報を取得して定期的にあるいは要求に応じて滞空型中継器5を介して管制装置1に送信する。管制装置1は、目標情報により移動目標6の捕捉が知らされると、飛翔体発射装置3に飛翔体発射指令を送って1または複数の誘導飛翔体4を滞空型センサ2の管轄エリアに向けて発射させると共に、滞空型センサ2に射撃管制情報を送る。滞空型センサ2は射撃管制情報を受け取ると、その情報に基づいて誘導飛翔体4に会合目標を指示して目標情報を送信し、以後、最新の目標情報を継続的に送信する。
【0021】
上記飛翔体発射装置3から発射された誘導飛翔体4は、滞空型センサ2から最新の目標情報を逐次受け取り、自身の飛行情報と合わせて対象目標に自身を会合目標に誘導する演算を行い、その演算結果に基づいて操舵制御することで対象目標に接近・会合する。また、その誘導演算によって得られる位置、速度機器作動状況等の飛翔体情報を滞空型センサ2経由で管制装置1に送る。管制装置1は、誘導飛翔体4から伝送される飛翔体情報(位置、速度、機器作動状況等)をモニタ画面等に表示することでオペレータに状況を提示し、必要に応じて例えば緊急事態での処置情報等を滞空型センサ2経由で誘導飛翔体4に指示する。
【0022】
以上のように、本システムの特徴とする点は、飛翔体自身が誘導演算を実行し、自身を目標に誘導することである。この結果、広い通信帯域を必要としないので、電波資源を有効活用できる効果がある。また、誘導制御の遅れを減らすことができ、特に終末誘導の誘導精度を向上させることができる。また、管制装置1等の地上機器の処理負荷を軽減することができる。他に、滞空型センサ2により目標情報を取得しているので、見通し外の移動目標6を対象に選定することができる効果がある。また、滞空型中継器5によりデータを中継しているので、電波見通し外の通信が可能となる効果がある。
【0023】
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の一実施形態である飛翔体誘導システムの概略構成を示す概念図。
【図2】同システムを構成する個々の装置の構成と装置間の通信情報の内容を示すブロック図。
【図3】上記実施形態のシステムにおいて、装置間の連携処理の流れを示すシーケンス図。
【符号の説明】
【0025】
1…管制装置、2…滞空型センサ、21…送受信部、22…目標情報取得部、3…飛翔体発射装置、4…誘導飛翔体、41…送受信部、42…飛行情報取得部、43…誘導演算部、44…飛行制御部、5…滞空型中継器、6…移動目標、5…滞空型中継器。




 

 


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