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発明の名称 誘導ミサイル
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2007−85627(P2007−85627A)
公開日 平成19年4月5日(2007.4.5)
出願番号 特願2005−274027(P2005−274027)
出願日 平成17年9月21日(2005.9.21)
代理人 【識別番号】100057874
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道照
発明者 松田 良久
要約 課題
発射地点周りの広い安全地帯設定の必要性が無く、誘導ミサイルの発射方向や飛しょう経路を変更する等運用の制約設定を受けない誘導ミサイルを得る。

解決手段
N段式の誘導ミサイルにおいて、切り離される下層段である第M段目(Mは1〜N−1の整数)のそれぞれは、誘導ミサイルの位置情報を検出するGPS103と、誘導ミサイルの位置情報および飛しょう特性に基づいて誘導ミサイルの飛しょう可能範囲を算出する飛しょう計算機104と、落下時に被害が及ばない地域情報の中から飛しょう可能範囲内の落下位置を選択する落下点選択計算機106と、選択された落下位置に向かって分離後の第M段目の飛しょうを制御するオートパイロット107とを備え、第N段目は、下層段を切り離す前の誘導ミサイルを統括制御するとともに、下層段を全て切り離した後の飛しょうを制御するオートパイロット207を備える。
特許請求の範囲
【請求項1】
第1段目から第N段目(Nは2以上の整数)までを有するN段式の誘導ミサイルにおいて、
切り離される下層段である第M段目(Mは1〜N−1の整数)のそれぞれは、
誘導ミサイルの位置情報を検出する第M段目のGPSと、
前記誘導ミサイルの位置情報および前記誘導ミサイルの飛しょう特性に基づいて前記誘導ミサイルの飛しょう可能範囲を算出する第M段目の飛しょう計算機と、
あらかじめ落下時に被害が及ばない地域情報をデジタルマップとして格納した記憶部を有し、前記デジタルマップの地域情報の中から前記飛しょう可能範囲内の落下位置を選択する第M段目の落下点選択計算機と、
第M段目が誘導ミサイルの本体から分離された後に、選択された前記落下位置に向かって分離後の第M段目の飛しょうを制御する第M段目のオートパイロットと
を備え、
目標に向かって飛しょうする第N段目は、
下層段を切り離す前の誘導ミサイルを統括制御するとともに、下層段を全て切り離した後の飛しょうを制御する第N段目のオートパイロットを備えた
ことを特徴とする誘導ミサイル。
【請求項2】
請求項1に記載の誘導ミサイルにおいて、
前記落下点選択計算機は、前記デジタルマップの地域情報の中から前記飛しょう可能範囲内の落下位置を選択するに当たって、前記誘導ミサイルの位置情報に最も近傍の落下位置あるいは最短時間で到達可能な落下位置を選択することを特徴とする誘導ミサイル。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、目標を迎撃する誘導ミサイルに関し、特に多段式誘導ミサイルにおいて分離する下層段の落下地点の制約を受けないように構成された誘導ミサイルに関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えば、2段式の誘導ミサイルを発射する場合には、最初に切り離される1段目は、発射地点近傍の広い範囲にわたって落下する可能性がある。そこで、この落下する1段目が地上設備に被害を及ぼさないように、発射地点の周りは、広く安全地帯や警戒海域を設定しなければならない必要があった。あるいは、この安全地帯などが設定できない場合には、誘導ミサイルの発射方向や飛しょう経路を変更する等、運用に制約を設ける必要があった。
【0003】
これに対し、例えば、上述の問題の解決の一方法として、分離された後の1段目のロケットモータを、搭載された火薬によって細かな破片に分散し、落下地点の住民や建物への被害を小さくする従来技術がある(例えば、特許文献1参照)。また、ドラッグシュートを用い、1段目ロケットモータの落下速度を低減して、被害の発生を防ごうとする従来技術がある(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】特開2002−228400号公報(第1頁、図1)
【特許文献2】特開2003−20000号公報(第1頁、図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来技術には次のような課題がある。従来の多段式の誘導ミサイルは、細かな破片に分散する、あるいは落下速度を低減する等の策は講じているものの、切り離された下層段は、その落下飛しょう経路について何ら制御されておらず、発射地点近傍の広い範囲にわたって落下する可能性がある。従って、落下する下層段が地上設備に被害を及ぼす恐れのある発射地点の周りは、広く安全地帯や警戒海域を設定しなければならない、あるいは、誘導ミサイルの発射方向や飛しょう経路を変更する等運用に制約を設けなければならないという問題点が基本的には未解決となっている。
【0006】
本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、発射地点周りの広い安全地帯設定の必要性がなく、かつ、誘導ミサイルの発射方向や飛しょう経路を変更する等運用の制約設定を受けない誘導ミサイルを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る誘導ミサイルは、第1段目から第N段目(Nは2以上の整数)までを有するN段式の誘導ミサイルにおいて、切り離される下層段である第M段目(Mは1〜N−1の整数)のそれぞれは、誘導ミサイルの位置情報を検出する第M段目のGPSと、誘導ミサイルの位置情報および誘導ミサイルの飛しょう特性に基づいて誘導ミサイルの飛しょう可能範囲を算出する第M段目の飛しょう計算機と、あらかじめ落下時に被害が及ばない地域情報をデジタルマップとして格納した記憶部を有し、デジタルマップの地域情報の中から飛しょう可能範囲内の落下位置を選択する第M段目の落下点選択計算機と、第M段目が誘導ミサイルの本体から分離された後に、選択された落下位置に向かって分離後の第M段目の飛しょうを制御する第M段目のオートパイロットとを備え、目標に向かって飛しょうする第N段目は、下層段を切り離す前の誘導ミサイルを統括制御するとともに、下層段を全て切り離した後の飛しょうを制御する第N段目のオートパイロットを備えたものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、切り離された下層段についても引き続き飛しょう制御が可能な手段を付与し、下層段が落下しても被害発生が極めて小さいと予測される地域として事前に設定した落下点に的確に下層段を誘導することにより、誘導ミサイルの発射点近くの住民や建物への被害を抑制することが可能となり、発射地点周りの広い安全地帯設定の必要性がなく、かつ、誘導ミサイルの発射方向や飛しょう経路を変更する等運用の制約設定を受けない誘導ミサイルを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における誘導ミサイルの構成図である。図1は、1段目100と、2段目200とを有する2段式誘導ミサイルを示している。1段目100は、切離機構101、切離検出器102、全地球測位システム103(以下、GPS(Global Positioning System)と称す)、飛しょう計算機104、デジタルマップ記憶部105、落下点選択計算機106、オートパイロット107、切り替えスイッチ108、操舵装置109、操舵翼110、ロケットモータ111で構成される。
【0010】
一方、2段目200は、オートパイロット207、操舵装置209、および操舵翼210を有している。
【0011】
切離機構101は、1段目100と2段目200とを結合し、2段目のオートパイロット207からの指令によりそれらを切り離す機構部である。切離検出器102は、1段目100と2段目200が切り離されたことを検出する検出器である。GPS103は、1段目100の飛しょう位置情報を得るための全地球測位システムである。
【0012】
飛しょう計算機104は、GPS103からの自己位置情報と、図示していない記憶部にあらかじめ記憶された自己の飛しょう特性のデータとから、自己の飛しょう到達可能範囲を計算する計算部である。デジタルマップ記憶部105は、誘導ミサイルの発射点付近で1段目100が落下しても被害発生が極めて小さいと予測される地域データがデジタルマップとしてあらかじめ記憶されている記憶部である。
【0013】
落下点選択計算機106は、飛しょう計算機104の計算結果に基づいて、デジタルマップ記憶部105の情報の中から1段目100の落下点を選択する計算部である。オートパイロット107は、落下点選択計算機106からの指令を受け、GPS103からの自己位置情報を参照しつつ、1段目100をその落下点に誘導する制御部である。
【0014】
切り替えスイッチ108は、切離検出器102によって1段目100と2段目200が切離されるまでは、2段目のオートパイロット207側に切り替え、切り離されて1段目100のみとなったときは、1段目のオートパイロット107側に切り替える切り替え手段である。
【0015】
操舵装置109は、切り替えスイッチ108の切り替えにより接続されたオートパイロット107もしくはオートパイロット207からの指令に基づいて操舵翼110を駆動させる操舵制御部である。さらに、ロケットモータ111は、1段目100に備えられたロケットモータである。
【0016】
一方、2段目200のオートパイロット207は、1段目100と2段目200が結合された状態、および2段目200のみの状態の両方において飛しょう制御計算を行う制御部である。さらに、操舵装置209は、オートパイロット207からの指令に基づいて操舵翼210を駆動させる操舵制御部である。
【0017】
また、図2は、本発明の実施の形態1における誘導ミサイルの動作を示す模式図である。誘導ミサイルの発射機11から発射された2段式誘導ミサイルは、迎撃しようとする目標12に向かって2段目200が飛しょうするとともに、誘導ミサイルの発射点付近で落下しても被害発生が極めて小さいと予測される選択可能落下地域13に向かって、切り離された後の1段目100が飛しょうする様子を表している。
【0018】
次に、動作について説明する。図3は、本発明の実施の形態1における誘導ミサイルの動作概要を示す図である。2段式誘導ミサイルの1段目100と2段目200は、結合された状態で発射される。その後、1段目100のロケットモータ111の燃焼が終了した段階で、1段目100は、2段目200のオートパイロット207からの指令を受けた切離機構101により分離される。
【0019】
2段目200は、目標12に向かって飛しょうを継続するが、1段目100のロケットモータ111の燃焼が終了した1段目100は、切り離された後に落下を開始する。ここで、1段目100がそのまま自由落下した場合には、地上の設備等に被害を与える可能性がある。そこで、1段目100に搭載された飛しょう計算機104は、搭載しているGPS103で検出した自己位置の情報と、自己の飛しょう特性のデータとを使用して自己の飛しょう到達可能範囲を計算する。
【0020】
誘導ミサイルの発射点付近において、1段目100が落下しても被害発生が極めて小さいと予測される選択可能落下地域13のデータは、デジタルマップとしてデジタルマップ記憶部105にあらかじめ格納されている。そこで、落下点選択計算機106は、飛しょう計算機104での計算結果により、ある飛しょう到達可能範囲内で、1段目100が落下しても被害発生が極めて小さいと予測される選択可能落下地域13の内、最も近傍である地点あるいは最短時間で到達可能な地点を適正な落下点として選択する。
【0021】
さらに、1段目100のオートパイロット107は、選択された落下点の指令を落下点選択計算機106から受け、GPS103からの自己位置のデータを参照しつつ、切り離された1段目の誘導ミサイルをその落下点に誘導する誘導計算を行い、操舵装置109および操舵翼110により1段目の誘導ミサイルを誘導する。
【0022】
実施の形態1によれば、本体から分離された後に引き続き飛しょう制御が可能な手段を、切り離される1段目に付与することにより、事前に設定した落下点に的確に第1段目を誘導できる。これにより、誘導ミサイルの発射点近くの住民や建物への被害を与えないようにすることが可能となり、発射地点周りの広い安全地帯設定の必要性がなく、かつ、誘導ミサイルの発射方向や飛しょう経路を変更する等運用の制約設定を受けない誘導ミサイルを得ることができる。
【0023】
実施の形態2.
図4は、本発明の実施の形態2における誘導ミサイルの構成図である。本実施の形態2は、実施の形態1における2段式誘導ミサイルを3段式誘導ミサイルに拡張させたものであり、1段目100、2段目200、3段目300により構成される。図4における1段目100および2段目200は、図1で示した1段目100と同様の構成を有している。また、図4における3段目300は、図1で示した2段目200と同様の構成を有している。
【0024】
ここで、3段目のオートパイロット307は、1段目100と2段目200と3段目300とが結合された状態、1段目100が切り離され、2段目200と3段目300とが結合された状態、あるいは、1段目100と2段目200がともに切り離され、3段目300のみとなった状態で、飛しょう制御計算を行う。
【0025】
このように、3段目のオートパイロット307が統括制御を行う場合には、例えば、1段目100の切離機構101は、3段目のオートパイロット307からの指令により1段目を切り離す。さらに、1段目の切り替えスイッチ108は、切離検出器102によって1段目100と2段目200が切離されるまでは、3段目のオートパイロット307側に切り替え、切り離されて1段目100のみとなったときは、1段目のオートパイロット107側に切り替える。2段目についても同様である。
【0026】
これにより、分離される1段目100の操舵装置109は、本体から切り離される前は、3段目のオートパイロット307により制御され、本体から分離した後は、自らが有するオートパイロット107により制御される。同様に、分離される2段目200の操舵装置209は、本体から切り離される前は、3段目のオートパイロット307により制御され、本体から分離した後は、自らが有するオートパイロット207により制御される。この結果、分離後の1段目100および2段目200は、引き続き飛しょう制御が可能となる。
【0027】
また、図5は、本発明の実施の形態2における誘導ミサイルの動作を示す模式図である。誘導ミサイルの発射機11から発射された3段式誘導ミサイルは、迎撃しようとする目標12に向かって3段目300が飛しょうするとともに、誘導ミサイルの発射点付近で落下しても被害発生が極めて小さいと予測される選択可能落下地域13に向かって、切り離された後の1段目100および2段目200が飛しょうする様子を表している。
【0028】
実施の形態2によれば、N段式誘導ミサイル(Nは3以上の整数)において、引き続き飛しょう制御が可能な手段を、切り離される下層段である1〜(N−1)段目のそれぞれに付与することにより、事前に設定した落下点に的確に1〜(N−1)段目を誘導できる。これにより、誘導ミサイルの発射点近くの住民や建物への被害を与えないようにすることが可能となり、発射地点周りの広い安全地帯設定の必要性がなく、かつ、誘導ミサイルの発射方向や飛しょう経路を変更する等運用の制約設定を受けない誘導ミサイルを得ることができる。
【0029】
なお、上述の実施の形態においては、N段式誘導ミサイル(Nは3以上の整数)において、N段目のオートパイロットが下層段の統括制御を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、3段式誘導ミサイルにおいて、1段目100の切離機構101は、3段目のオートパイロット307からの指令ではなく、1つ上段の2段目のオートパイロット207からの指令により1段目を切り離すことも可能である。
【0030】
さらに、1段目の切り替えスイッチ108は、切離検出器102によって1段目100と2段目200が切離されるまでは、3段目のオートパイロット307ではなく1つ上段の2段目のオートパイロット207側に切り替え、切り離されて1段目100のみとなったときは、1段目のオートパイロット107側に切り替えることも可能である。
【0031】
上述の説明においては、落下点選択計算機106は、飛しょう到達可能範囲内で、最も近傍である地点あるいは最短時間で到達可能な地点を適正な落下点として選択する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、選択可能落下地域にあらかじめ優先順位を付けておくことにより、飛しょう到達可能範囲内で最も優先順位の高い位置を落下点として選択することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の実施の形態1における誘導ミサイルの構成図である。
【図2】本発明の実施の形態1における誘導ミサイルの動作を示す模式図である。
【図3】本発明の実施の形態1における誘導ミサイルの動作概要を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態2における誘導ミサイルの構成図である。
【図5】本発明の実施の形態2における誘導ミサイルの動作を示す模式図である。
【符号の説明】
【0033】
11 誘導ミサイルの発射機、12 目標、13 選択可能落下地域、100 1段目、101 切離機構、102 切離検出器、103 全地球測位システム、104 飛しょう計算機、105 デジタルマップ記憶部、106 落下点選択計算機、107 オートパイロット、108 切り替えスイッチ、109 操舵装置、110 操舵翼、111 ロケットモータ、200 2段目、201 切離機構、202 切離検出器、203 全地球測位システム、204 飛しょう計算機、205 デジタルマップ記憶部、206 落下点選択計算機、207 オートパイロット、208 切り替えスイッチ、209 操舵装置、210 操舵翼、211 ロケットモータ、300 3段目、307 オートパイロット、309 操舵装置、310 操舵翼。




 

 


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