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発明の名称 光波妨害システムとその運用方法
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2007−255843(P2007−255843A)
公開日 平成19年10月4日(2007.10.4)
出願番号 特願2006−83555(P2006−83555)
出願日 平成18年3月24日(2006.3.24)
代理人 【識別番号】100058479
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦
発明者 河津 幸典
要約 課題
レーザ光のビームの径を大きくすることなく、誘導飛翔体に対してレーザ光を効果的に照射可能とする。

解決手段
一対の光波妨害装置14a,14bを併用し、妨害装置それぞれに誘導飛翔体15のプルームを検出させて光波シーカ部分の位置を算出させ、一方の光波妨害装置14aに光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射させて光波シーカ無力化を判定し、無力化できないと判定された場合には他方の光波妨害装置14bに光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射させ、一方の光波妨害装置で無力化できない状況になっても、他方の装置と合わせてレーザ光を照射し妨害処理を実行させる。
特許請求の範囲
【請求項1】
それぞれが光波シーカ搭載の誘導飛翔体を赤外線撮像装置により検知し、前記光波シーカに向けてレーザ光を照射することで前記誘導飛翔体を無力化する、一対の光波妨害装置を互いに一定の間隔を空けて配置してなる光波妨害システムであって、
前記一対の前記光波妨害装置の各々は、前記赤外線撮像装置により前記誘導飛翔体を撮像してその赤外線画像から前記誘導飛翔体の噴射するプルームを検出するプルーム検出手段と、この手段の検出結果から前記プルームを噴射する誘導飛翔体の光波シーカ部分の位置を算出するシーカ部位算出手段と、この手段により算出された光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、前記誘導飛翔体に照射されたレーザ光の反射光を検知して前記光波シーカ無力化の可否を判定する判定手段とを備え、
さらに、前記一対の光波妨害装置それぞれに前記誘導飛翔体のプルームを検出させて光波シーカ部分の位置を算出させ、一方の光波妨害装置に前記光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射させて前記光波シーカ無力化を判定し、無力化できないと判定された場合には他方の光波妨害装置に前記光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射させる制御手段を備えることを特徴とする光波妨害システム。
【請求項2】
それぞれが光波シーカ搭載の誘導飛翔体を赤外線撮像装置により検知し、前記光波シーカに向けてレーザ光を照射することで前記誘導飛翔体を無力化する、一対の光波妨害装置を互いに一定の間隔を空けて配置してなる光波妨害システムに用いられ、
前記一対の前記光波妨害装置の各々が、前記赤外線撮像装置により前記誘導飛翔体を撮像してその赤外線画像から前記誘導飛翔体の噴射するプルームを検出するプルーム検出手段と、この手段の検出結果から前記プルームを噴射する誘導飛翔体の光波シーカ部分の位置を算出するシーカ部位算出手段と、この手段により算出された光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、前記誘導飛翔体に照射されたレーザ光の反射光を検知して前記光波シーカ無力化の可否を判定する判定手段とを備えるとき、
前記一対の光波妨害装置それぞれに前記誘導飛翔体のプルームを検出させて光波シーカ部分の位置を算出させ、一方の光波妨害装置に前記光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射させて前記光波シーカ無力化を判定し、無力化できないと判定された場合には他方の光波妨害装置に前記光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射させることを特徴とする光波妨害システムの運用方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、光波シーカ方式の誘導飛翔体に対して、光波シーカにレーザ光を照射し誘導不能とさせるための光波妨害システムとその運用方法に関する。
【背景技術】
【0002】
光波妨害システムは、航空機に搭載され、その搭載機に向かってくる光波シーカ搭載の誘導飛翔体を目標として捕捉追尾し、光波シーカに向けてレーザ光を指向照射させて光波シーカの受光レベルを飽和させてしまうことで、目標の光波捕捉による誘導を不能とするものである。
【0003】
ところで、光波妨害システムでは、レーザ光の光波シーカからの反射光を検知し、その反射光が得られなくなったとき、光波シーカが無効化されたと判定する。このため、航空機に搭載される赤外線妨害システムにおいて、目標となる誘導飛翔体にレーザ光を照射し、光波シーカからの反射光を得るには、誘導飛翔体の光波シーカ部分に精度良くレーザ光を照射する必要がある。このとき、レーザ光のビーム径を大きくすれば目標に当たりやすくなるが、反射光が弱くなり、その受信距離も弱くなってしまう。またレーザ光を指向制御して、光波シーカ部分をサーチする場合には、そのサーチパターンの効率化してサーチ時間の短縮するための新たな技術が要求される。
【0004】
尚、光波妨害システムの目標捕捉追尾、妨害レーザ光の照射指向制御の具体的な手法については、例えば特許文献1に示されている。
【特許文献1】特開平11−183620号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
以上述べたように、従来の光波妨害システムは、目標となる誘導飛翔体にレーザ光を照射し、光波シーカからの反射光を得るために、レーザ光のビーム径を大きくするが、このような手法では、目標に当たりやすくなるものの、反射光が弱くなり、その受信距離も弱くなってしまう。またレーザ光を指向制御して、光波シーカ部分のサーチ行為を行う場合には、その捜索パターンの効率化して捜索時間の短縮するための新たな技術が要求される。
【0006】
本発明は、上記の問題を解決し、レーザ光のビームの径を大きくすることなく、誘導飛翔体に対してレーザ光を効果的に照射可能な光波妨害システムとその運用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】
【0007】
上記問題を解決するために、本発明に係る光波妨害システムは、それぞれが光波シーカ搭載の誘導飛翔体を赤外線撮像装置により検知し、前記光波シーカに向けてレーザ光を照射することで前記誘導飛翔体を無力化する、一対の光波妨害装置を互いに一定の間隔を空けて配置してなる光波妨害システムであって、前記一対の前記光波妨害装置の各々は、前記赤外線撮像装置により前記誘導飛翔体を撮像してその赤外線画像から前記誘導飛翔体の噴射するプルームを検出するプルーム検出手段と、この手段の検出結果から前記プルームを噴射する誘導飛翔体の光波シーカ部分の位置を算出するシーカ部位算出手段と、この手段により算出された光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、前記誘導飛翔体に照射されたレーザ光の反射光を検知して前記光波シーカ無力化の可否を判定する判定手段とを備え、さらに、前記一対の光波妨害装置それぞれに前記誘導飛翔体のプルームを検出させて光波シーカ部分の位置を算出させ、一方の光波妨害装置に前記光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射させて前記光波シーカ無力化を判定し、無力化できないと判定された場合には他方の光波妨害装置に前記光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射させる制御手段を備えることを特徴とする。
【0008】
また、本発明に係る光波妨害システムの運用方法は、それぞれが光波シーカ搭載の誘導飛翔体を赤外線撮像装置により検知し、前記光波シーカに向けてレーザ光を照射することで前記誘導飛翔体を無力化する、一対の光波妨害装置を互いに一定の間隔を空けて配置してなる光波妨害システムに用いられ、前記一対の前記光波妨害装置の各々が、前記赤外線撮像装置により前記誘導飛翔体を撮像してその赤外線画像から前記誘導飛翔体の噴射するプルームを検出するプルーム検出手段と、この手段の検出結果から前記プルームを噴射する誘導飛翔体の光波シーカ部分の位置を算出するシーカ部位算出手段と、この手段により算出された光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、前記誘導飛翔体に照射されたレーザ光の反射光を検知して前記光波シーカ無力化の可否を判定する判定手段とを備えるとき、前記一対の光波妨害装置それぞれに前記誘導飛翔体のプルームを検出させて光波シーカ部分の位置を算出させ、一方の光波妨害装置に前記光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射させて前記光波シーカ無力化を判定し、無力化できないと判定された場合には他方の光波妨害装置に前記光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射させることを特徴とする。
【0009】
上記構成による光波妨害システム及びその光波妨害方法では、一対の光波妨害装置を併用し、妨害装置それぞれに誘導飛翔体のプルームを検出させて光波シーカ部分の位置を算出させ、一方の光波妨害装置に光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射させて光波シーカ無力化を判定し、無力化できないと判定された場合には他方の光波妨害装置に光波シーカ部分に向けてレーザ光を照射させるので、一方の光波妨害装置で無力化できない状況になっても、他方の装置と合わせてレーザ光を照射し妨害処理を継続して実行させることが可能となる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、レーザ光のビームの径を大きくすることなく、誘導飛翔体に対してレーザ光を効果的に照射可能な光波妨害システムとその運用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】
【0011】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0012】
図1は、本発明の実施形態に係る航空機搭載用光波妨害システムの構成を示すブロック図である。この光波妨害システム10は、第1警戒装置(#1)11a、第2警戒装置(#2)11b,信号処理制御装置13、第1光波妨害装置(#1)14a、第2光波妨害装置(#2)14bから成る。
【0013】
第1警戒装置(#1)11a、第2警戒装置(#2)11bは、それぞれ被搭載機に向かってくる誘導飛翔体15を目標として検出し、目標検出時に信号処理制御装置13に通知する。信号処理制御装置13は、第1、第2警戒装置11a,11bのいずれかから通知される目標検出情報に基づいて第1光波妨害装置14aをメイン、第2光波妨害装置14bをサブとして、それぞれの検出目標に対する妨害処理を実行させる。
【0014】
第1光波妨害装置(#1)14a及び第2光波妨害装置(#2)14bは共に同構成であり、図2に示すように、三軸回りの回転駆動によって三次元方向制御を可能とするジンバル21,31に、それぞれ赤外線撮像カメラ22、レーザレーダ32を搭載し、ジンバル駆動制御部23,33からの角度制御信号によってカメラ22、レーザレーダ32をそれぞれ所定の角度で傾斜させることができ、これによって赤外線撮像カメラ22の視野方向、レーザレーダ32の照射方向を任意の方向に指向制御することができる。
【0015】
上記赤外線撮像カメラ22は、所定のフレーム周期で視野内の赤外線画像を撮像するもので、この赤外線撮像画像は画像処理部24に取り込まれる。この画像処理部24は、上記赤外線撮像カメラ22で得られた赤外線画像から目標とする誘導飛翔体を捕捉し、目標を視野中心に導くための捕捉追尾情報を上記駆動制御部23に送る。この駆動制御部23は、画像処理部24からの捕捉追尾情報に基づいてジンバル21に対する角度制御信号を生成し、ジンバル21の角度制御を行うことで、赤外線撮像カメラ22の撮像方向を目標に指向制御する。また、画像処理部24で生成された捕捉追尾情報は上記駆動制御部33にも送られる。この駆動制御部33では、捕捉追尾情報に基づいてジンバル31の角度制御を行うことで、レーザレーダ32の照射方向を目標に指向制御する。
【0016】
上記レーザレーダ32は、レーザ制御部34によって駆動制御される。このレーザ制御部34は、画像処理部24との連携により、レーザレーダ32のレーザオンオフ、レーザ測距処理、レーザ広がり角度制御等を行うものである。レーザレーダ32から目標に向けて照射されたレーザ光が目標の光波シーカに当たると、その反射光が戻ってくる。受光装置35は光波シーカからの反射光を受光することで妨害処理が実行中であることを検出する。この検出結果はレーザ制御部34にフィードバックされると共に、信号処理制御装置13に送られる。
【0017】
上記構成において、以下にその運用処理について説明する。
【0018】
まず、目標となる誘導飛翔体15は、図3に示すように頭部が光波シーカ151となっており、尾部分からプルーム152を噴射している。警戒装置11a,11bは、管轄エリア内を捜索し、目標15が検出された場合には、信号処理制御装置13に目標検出情報を通知する。この通知を受けて、信号処理制御装置13は第1または第2光波妨害装置14a,14bに妨害開始を指示する。第1光波妨害装置14a,14bは赤外線画像から目標のプルーム152を検知し、目標の移動方向を演算して、光波シーカ42の方向を予測してレーザ光を照射し、光波シーカ151を無力化することで、誘導飛翔体15の誘導を妨害する。
【0019】
上記第1及び第2光波妨害装置14a,14bの双方の連携処理について、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
【0020】
まず、警戒装置(#1)11aにより誘導飛翔体の目標が探知されたとする(ステップS11)。この目標検出情報は、信号処理制御装置13に入力され、ステップS12で、目標の位置などの目標情報が第1光波妨害装置(#1)14aに移管される。
【0021】
第1光波妨害装置(#1)14aでは、誘導飛翔体41のプルーム43を検出する(ステップS13)。ステップS14で、第1光波妨害装置(#1)14aから誘導飛翔体15に向けてレーザ光を照射する。ステップS15では、信号処理制御装置13において、誘導飛翔体15の進行方向を算出する。ステップS16では、そのプルーム152の位置に対するシーカ部分151の位置を推定して、シーカ部分151にレーザ照射を行うためのオフセット量を算出する。この情報は第2光波妨害装置(#2)14bに送られる。ステップS17では、第2光波妨害装置(#2)14bからオフセットレーザ光を先に求めた誘導飛翔体15のシーカ部分151の位置に向けて照射する。目標15からのレーザ反射光を受光装置35で受光することで妨害が開始されたことを確認する(ステップS18)。
【0022】
妨害開始後、目標15への妨害完了(目標が被搭載機から遠ざかってレーザ反射光が受光できなくなったとき妨害完了)を判断し(ステップS19)、妨害完了と判断された場合には、一連の処理を終了し、次の目標への妨害処理に移行する。ステップS19で妨害完了と判断されない場合には、第1光波妨害装置(#1)14aから、第2光波妨害装置(#2)14bのオフセット照射位置を更に再補正した照準位置に向けてレーザ光を照射し(ステップS20)、第1光波妨害装置(#1)14aのレーザ反射光を受光することで妨害が開始されたことを確認する(ステップS21)。最終的にステップS22で妨害完了を確認された場合には、一連の処理を終了して次の目標への妨害処理に移行する。
【0023】
以上のように上記実施形態の光波妨害システムによれば、2台以上の光波妨害装置を併用し、一方の光波妨害装置のレーザ光だけで目標の光波シーカを無力化できない場合には、他方の光波妨害装置のレーザ光を合わせて使用するようにしているので、確実に目標となる誘導飛翔体を無力化することが可能となる。
【0024】
尚、上記の処理の流れでは、第1光波妨害装置の妨害処理開始後に第2光波妨害装置Bの妨害処理を開始させるようにしたが、当然、その逆も同様に実施可能である。その他、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】
【0025】
【図1】本発明の一実施形態に係る光波妨害システムの構成を示すブロック図。
【図2】図1に示す光波妨害装置の具体的な構成を示すブロック図。
【図3】目標となる誘導飛翔体の特徴を説明するための図。
【図4】図1に示す第1及び第2光波妨害装置の双方の連携処理について説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【0026】
10…光波妨害システム、11a…第1警戒装置(#1)、11b…第2警戒装置(#2)、13…信号処理制御装置、14a…第1光波妨害装置(#1)、14b…第2光波妨害装置(#2)、15…誘導飛翔体、21,31…ジンバル、22…赤外線撮像カメラ、32…レーザレーダ、23,33…ジンバル駆動制御部、24…画像処理部、34…レーザ制御部、35…受光装置。




 

 


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