砲弾位置演算装置
【課題】 従来の技術は、砲弾の翼を駆動することで着弾位置のバラツキを少なくする技術の開示はあるが、着弾位置を確認する方法を有していないという問題点があった。本発明は、着弾した位置を正確に求める事を目的とする。
【解決手段】 本発明に係わる砲弾位置演算装置は、自己位置を送信する砲弾からの砲弾位置情報を受信する受信部と、 前記受信部からの最後の砲弾位置情報を砲弾着弾位置として出力する着弾点出力部と、を備えるものである。
【解決手段】 本発明に係わる砲弾位置演算装置は、自己位置を送信する砲弾からの砲弾位置情報を受信する受信部と、 前記受信部からの最後の砲弾位置情報を砲弾着弾位置として出力する着弾点出力部と、を備えるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、砲弾の着弾位置を演算する砲弾位置演算装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
砲弾に抵抗翼と開翼駆動機構を設けて着弾位置のバラツキの少なくする技術が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６５５００号公報（第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１の技術は、砲弾の翼を駆動することで着弾位置のバラツキを少なくする技術の開示はあるが、着弾位置を確認する方法を有していないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、着弾した位置を正確に求める事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係わる砲弾位置演算装置は、自己位置を送信する砲弾からの砲弾位置情報を受信する受信部と、 前記受信部からの最後の砲弾位置情報を砲弾着弾位置として出力する着弾点出力部と、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、着弾位置を知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１から図６は、本発明の実施の形態１を示す図である。図１は砲弾を発射してから着弾するまでの概念図を示した図であり、図２は砲弾１のブロック図であり、図３は砲弾位置演算装置５のブロック図である。
【０００９】
以下、図１から図３について説明する。砲弾１は、火砲２から発射される。砲弾１は、ＧＰＳ受信器１０及び、送信器１１を備える。また、必要に応じて、ＩＤ記憶部１２を備えてもよい。ＧＰＳ受信器１０は、準天頂衛星３またはＧＰＳ衛星４等から測位のための信号を受信し、砲弾１の自己位置を測位する。ＧＰＳ受信器１０は、準天頂衛星３またはＧＰＳ衛星４以外の測位用の情報を受信し、自己位置を測位してもかまわない。
【００１０】
また、ＧＰＳ受信器１０は、ＤＧＰＳ（Differential GPS）情報を受信し、高精度に砲弾１の自己位置を測位してもかまわない。なお、ＤＧＰＳとは、位置の分かっている基準局が発信する電波を利用して、ＧＰＳの計測結果の誤差を修正して精度を高めるものであり、基準局でＧＰＳによる測量を行い、実際の位置とＧＰＳで算出された位置のずれを送信するものである。
【００１１】
ここで、図４を用いて準天頂衛星に関して説明する。準天頂衛星は、赤道面から約４５度の傾斜角になるように地球の自転に合わせて１日に１周回している。赤道面からの傾斜角は、設計により任意に設定してよい。また、一例として昇交点赤経（赤道面との交点）において１２０度ずつ離れるように３機が配置されている。
【００１２】
図４は地表面上に投影される準天頂衛星軌道の軌跡４０１を示す。図４に示すように、地上を固定して考えた場合に、準天頂衛星は赤道上を交点とする「８の字」または「涙的型」を描くように周回している。
【００１３】
３機の準天頂衛星は、軌道面を異にするが８時間ごとに交代（会合）することにより、切れ目なく日本上空に位置している。また、地域を日本で考えた場合、仰角が７０度以上の準天頂衛星が常に存在することになる。切れ目なく日本上空に位置しているため、仰角が７０度以上の準天頂衛星が常に存在し、受信者が地上で準天頂衛星から電波を受ける際、ビルの谷間、森林の樹木間でも電波を遮られることが少ない。
【００１４】
ＩＤ記憶部１２には、各砲弾の固有のＩＤが記憶されている。ＩＤは、複数の砲弾が存在しているときに、それぞれの砲弾を識別できるような符号であれば良い。
【００１５】
送信器１１は、ＧＰＳ受信器１０により測位された砲弾１の自己位置及び、必要に応じてＩＤ記憶部１２に記憶されているＩＤを準天頂衛星３に向けて送信する。もちろん、砲弾１と砲弾位置演算装置５とが情報を送受信できれば、準天頂衛星３に限ることはない。また、砲弾１は、火砲２から発射される場合、方向を安定させるため進行方向と垂直方向に回転させる場合があるが、送信器１１は回転しても準天頂衛星３と通信ができるようにアンテナを配置すればよい。
【００１６】
砲弾位置演算装置５は、受信部２０、着弾点出力部２１を備えている。場合により表示部２２を備えていても良い。砲弾位置演算装置５の受信部２０は、準天頂衛星３を経由して砲弾１の位置情報を受信する。つまり、受信部２０は、自己位置を送信する砲弾１からの砲弾位置情報を受信する。
【００１７】
着弾点出力部２１には、受信部２０により時々刻々と受信される砲弾１の位置情報が入力される。
【００１８】
砲弾１が目標３０に到達し着弾すると、ＧＰＳ受信器１０、送信器１１のいずれかが破損する。ＧＰＳ受信器１０または、送信器１１が破損した場合、準天頂衛星３に対して、自己の位置情報を送信することができなくなる。つまり砲弾１からの位置情報が途絶える。
【００１９】
着弾点出力部２１では、砲弾１からの信号を最後に受信した位置を、砲弾１の着弾点として出力する。詳細を図５で説明する。図５は、一例として２次元的な砲弾１の位置を示す図である。図５において、Ｘ軸はＸ方向のポジションを示し、Ｙ軸はＹ方向のポジションを示す。ここで、Ｘ方向、Ｙ方向とは、それぞれ南北方向、東西方向としてもよいし、別な座標系でも良い。
【００２０】
また、図中の「×」は、砲弾１から送信される砲弾１の位置情報を示す。Ａ点が砲弾１からの信号を最後に受信した砲弾１の位置である。つまり、この場合、着弾点出力部２１は、Ａ点を着弾点として出力する。この様に、着弾点出力部２１は、受信部２０からの砲弾位置情報が途絶える直前の砲弾着弾位置を出力する。
【００２１】
着弾点出力部２１が更に高度な処理ができる場合は、次に砲弾１から送信されると思われる砲弾推定位置Ｂを演算してもよい。砲弾推定位置Ｂの演算方法は、砲弾１からの位置情報の受信レートをｔとし、Ｘ方向の移動速度をＶｘ、Ｙ方向の移動速度をＶｙ、Ａ点の座標を（Ｘａ、Ｙａ）とすると、砲弾推定位置Ｂ（Ｘｂ、Ｙｂ）は、（Ｘｂ、Ｙｂ）＝（Ｘａ、Ｙａ）＋ｔ（Ｖｘ、Ｖｙ）により演算できる。つまり、砲弾１の着弾点は、Ａ（Ｘａ、Ｙａ）とＢ（Ｘｂ、Ｙｂ）の間と推定し、着弾点出力部２１は、ＡからＢの間が着弾点として出力しても良い。
【００２２】
更に、着弾点出力部２１は、高度方向を考慮して着弾点を推定しても良い。着弾点出力部は、地図を持っていて、点（Ｘ0、Ｙ0）における高度Ｚ0を読み出せるものとする。例えば、砲弾１の座標Ａを（Ｘａ、Ｙａ、Ｚａ）とした場合、Ｚａ≠Ｚ０の時は、着弾していない。砲弾１のＺ方向の速度をＶｚとし、Ｚ0が一定と見なせる場合、座標Ａから着弾するまでの時間ｔ１はｔ１＝（Ｚａ−Ｚ0）／Ｖｚとして求められる。ここで、算出された着弾するまでの時間ｔ１を用いて、着弾転出力部２１から出力される着弾点Ｃ（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）は（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）＝（Ｘａ、Ｙａ、Ｚａ）＋ｔ１（Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚ）として求めても良い。
【００２３】
もちろん、Ｚ０を一定と見なさずに、飛行に合わせて変化させても良い。
【００２４】
また、仮に、砲弾１の高度Ｚ１と、その地点の高度Ｚ０とがＺ１≠Ｚ０にも係わらず、砲弾１の位置情報が受信できなくなった場合は、何らかの原因で砲弾１が破壊されたと推定してもよい。つまり、対空砲などにより砲弾１が撃墜されたと判断しても良い。
【００２５】
以上の様に本発明によれば、砲弾１からの位置情報を受信することにより、砲弾１の着弾点を推定することができる。
【００２６】
表示部２２は、受信部２０で受信された砲弾１の時々刻々変化する砲弾からの砲弾位置情報及び、砲弾着弾位置を表示する。表示の例を図６に示す。図６において表示部２２には、砲弾軌跡２３が表示される。
【００２７】
この様に本発明によれば、砲弾１の軌跡を表示することができる。
【００２８】
更に、砲弾１のＩＤ記憶部１２に記憶されている砲弾固有のＩＤが位置情報と共に、送信された場合について述べる。図６では、単一の砲弾の軌跡のみを示しているが、ＩＤにより、各砲弾を識別することで、複数の砲弾の軌跡を同時に表示部２２により表示することが可能となる。
【００２９】
以上のように、自己位置を送信する砲弾からの砲弾位置情報を受信する受信部２０と、受信部２０からの最後の砲弾位置情報を砲弾着弾位置として出力する着弾点出力部２１と、を備える砲弾位置演算装置５により、砲弾１の着弾点を推測できる。
【００３０】
時々刻々変化する砲弾１からの砲弾位置情報及び、砲弾着弾位置を表示する表示部２２と、を備える砲弾位置演算装置５により、着弾点の軌跡を表示することができる。
【００３１】
砲弾１からの砲弾位置情報が準天頂衛星３経由で送信されるため、森林の樹木等に電波を遮られる事がない。
【００３２】
以上のように、本発明によれば、着弾位置を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】砲弾を発射してから着弾するまでの概念図である。
【図２】砲弾のブロック図である。
【図３】砲弾位置演算装置のブロック図である。
【図４】準天頂衛星軌道の軌跡を示す図である。
【図５】砲弾１の位置を示す図である。
【図６】表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 砲弾、２ 火砲、３ 準天頂衛星、４ ＧＰＳ衛星、５ 砲弾位置演算装置、１０ ＧＰＳ受信器、１１ 送信器、１２ ＩＤ記憶部、２０受信部、２１ 着弾点出力部、２２ 表示部、２３ 砲弾軌跡、３０ 目標、４０１ 準天頂衛星軌道の軌跡。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、砲弾の着弾位置を演算する砲弾位置演算装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
砲弾に抵抗翼と開翼駆動機構を設けて着弾位置のバラツキの少なくする技術が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６５５００号公報（第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１の技術は、砲弾の翼を駆動することで着弾位置のバラツキを少なくする技術の開示はあるが、着弾位置を確認する方法を有していないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、着弾した位置を正確に求める事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係わる砲弾位置演算装置は、自己位置を送信する砲弾からの砲弾位置情報を受信する受信部と、 前記受信部からの最後の砲弾位置情報を砲弾着弾位置として出力する着弾点出力部と、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、着弾位置を知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１から図６は、本発明の実施の形態１を示す図である。図１は砲弾を発射してから着弾するまでの概念図を示した図であり、図２は砲弾１のブロック図であり、図３は砲弾位置演算装置５のブロック図である。
【０００９】
以下、図１から図３について説明する。砲弾１は、火砲２から発射される。砲弾１は、ＧＰＳ受信器１０及び、送信器１１を備える。また、必要に応じて、ＩＤ記憶部１２を備えてもよい。ＧＰＳ受信器１０は、準天頂衛星３またはＧＰＳ衛星４等から測位のための信号を受信し、砲弾１の自己位置を測位する。ＧＰＳ受信器１０は、準天頂衛星３またはＧＰＳ衛星４以外の測位用の情報を受信し、自己位置を測位してもかまわない。
【００１０】
また、ＧＰＳ受信器１０は、ＤＧＰＳ（Differential GPS）情報を受信し、高精度に砲弾１の自己位置を測位してもかまわない。なお、ＤＧＰＳとは、位置の分かっている基準局が発信する電波を利用して、ＧＰＳの計測結果の誤差を修正して精度を高めるものであり、基準局でＧＰＳによる測量を行い、実際の位置とＧＰＳで算出された位置のずれを送信するものである。
【００１１】
ここで、図４を用いて準天頂衛星に関して説明する。準天頂衛星は、赤道面から約４５度の傾斜角になるように地球の自転に合わせて１日に１周回している。赤道面からの傾斜角は、設計により任意に設定してよい。また、一例として昇交点赤経（赤道面との交点）において１２０度ずつ離れるように３機が配置されている。
【００１２】
図４は地表面上に投影される準天頂衛星軌道の軌跡４０１を示す。図４に示すように、地上を固定して考えた場合に、準天頂衛星は赤道上を交点とする「８の字」または「涙的型」を描くように周回している。
【００１３】
３機の準天頂衛星は、軌道面を異にするが８時間ごとに交代（会合）することにより、切れ目なく日本上空に位置している。また、地域を日本で考えた場合、仰角が７０度以上の準天頂衛星が常に存在することになる。切れ目なく日本上空に位置しているため、仰角が７０度以上の準天頂衛星が常に存在し、受信者が地上で準天頂衛星から電波を受ける際、ビルの谷間、森林の樹木間でも電波を遮られることが少ない。
【００１４】
ＩＤ記憶部１２には、各砲弾の固有のＩＤが記憶されている。ＩＤは、複数の砲弾が存在しているときに、それぞれの砲弾を識別できるような符号であれば良い。
【００１５】
送信器１１は、ＧＰＳ受信器１０により測位された砲弾１の自己位置及び、必要に応じてＩＤ記憶部１２に記憶されているＩＤを準天頂衛星３に向けて送信する。もちろん、砲弾１と砲弾位置演算装置５とが情報を送受信できれば、準天頂衛星３に限ることはない。また、砲弾１は、火砲２から発射される場合、方向を安定させるため進行方向と垂直方向に回転させる場合があるが、送信器１１は回転しても準天頂衛星３と通信ができるようにアンテナを配置すればよい。
【００１６】
砲弾位置演算装置５は、受信部２０、着弾点出力部２１を備えている。場合により表示部２２を備えていても良い。砲弾位置演算装置５の受信部２０は、準天頂衛星３を経由して砲弾１の位置情報を受信する。つまり、受信部２０は、自己位置を送信する砲弾１からの砲弾位置情報を受信する。
【００１７】
着弾点出力部２１には、受信部２０により時々刻々と受信される砲弾１の位置情報が入力される。
【００１８】
砲弾１が目標３０に到達し着弾すると、ＧＰＳ受信器１０、送信器１１のいずれかが破損する。ＧＰＳ受信器１０または、送信器１１が破損した場合、準天頂衛星３に対して、自己の位置情報を送信することができなくなる。つまり砲弾１からの位置情報が途絶える。
【００１９】
着弾点出力部２１では、砲弾１からの信号を最後に受信した位置を、砲弾１の着弾点として出力する。詳細を図５で説明する。図５は、一例として２次元的な砲弾１の位置を示す図である。図５において、Ｘ軸はＸ方向のポジションを示し、Ｙ軸はＹ方向のポジションを示す。ここで、Ｘ方向、Ｙ方向とは、それぞれ南北方向、東西方向としてもよいし、別な座標系でも良い。
【００２０】
また、図中の「×」は、砲弾１から送信される砲弾１の位置情報を示す。Ａ点が砲弾１からの信号を最後に受信した砲弾１の位置である。つまり、この場合、着弾点出力部２１は、Ａ点を着弾点として出力する。この様に、着弾点出力部２１は、受信部２０からの砲弾位置情報が途絶える直前の砲弾着弾位置を出力する。
【００２１】
着弾点出力部２１が更に高度な処理ができる場合は、次に砲弾１から送信されると思われる砲弾推定位置Ｂを演算してもよい。砲弾推定位置Ｂの演算方法は、砲弾１からの位置情報の受信レートをｔとし、Ｘ方向の移動速度をＶｘ、Ｙ方向の移動速度をＶｙ、Ａ点の座標を（Ｘａ、Ｙａ）とすると、砲弾推定位置Ｂ（Ｘｂ、Ｙｂ）は、（Ｘｂ、Ｙｂ）＝（Ｘａ、Ｙａ）＋ｔ（Ｖｘ、Ｖｙ）により演算できる。つまり、砲弾１の着弾点は、Ａ（Ｘａ、Ｙａ）とＢ（Ｘｂ、Ｙｂ）の間と推定し、着弾点出力部２１は、ＡからＢの間が着弾点として出力しても良い。
【００２２】
更に、着弾点出力部２１は、高度方向を考慮して着弾点を推定しても良い。着弾点出力部は、地図を持っていて、点（Ｘ0、Ｙ0）における高度Ｚ0を読み出せるものとする。例えば、砲弾１の座標Ａを（Ｘａ、Ｙａ、Ｚａ）とした場合、Ｚａ≠Ｚ０の時は、着弾していない。砲弾１のＺ方向の速度をＶｚとし、Ｚ0が一定と見なせる場合、座標Ａから着弾するまでの時間ｔ１はｔ１＝（Ｚａ−Ｚ0）／Ｖｚとして求められる。ここで、算出された着弾するまでの時間ｔ１を用いて、着弾転出力部２１から出力される着弾点Ｃ（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）は（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）＝（Ｘａ、Ｙａ、Ｚａ）＋ｔ１（Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚ）として求めても良い。
【００２３】
もちろん、Ｚ０を一定と見なさずに、飛行に合わせて変化させても良い。
【００２４】
また、仮に、砲弾１の高度Ｚ１と、その地点の高度Ｚ０とがＺ１≠Ｚ０にも係わらず、砲弾１の位置情報が受信できなくなった場合は、何らかの原因で砲弾１が破壊されたと推定してもよい。つまり、対空砲などにより砲弾１が撃墜されたと判断しても良い。
【００２５】
以上の様に本発明によれば、砲弾１からの位置情報を受信することにより、砲弾１の着弾点を推定することができる。
【００２６】
表示部２２は、受信部２０で受信された砲弾１の時々刻々変化する砲弾からの砲弾位置情報及び、砲弾着弾位置を表示する。表示の例を図６に示す。図６において表示部２２には、砲弾軌跡２３が表示される。
【００２７】
この様に本発明によれば、砲弾１の軌跡を表示することができる。
【００２８】
更に、砲弾１のＩＤ記憶部１２に記憶されている砲弾固有のＩＤが位置情報と共に、送信された場合について述べる。図６では、単一の砲弾の軌跡のみを示しているが、ＩＤにより、各砲弾を識別することで、複数の砲弾の軌跡を同時に表示部２２により表示することが可能となる。
【００２９】
以上のように、自己位置を送信する砲弾からの砲弾位置情報を受信する受信部２０と、受信部２０からの最後の砲弾位置情報を砲弾着弾位置として出力する着弾点出力部２１と、を備える砲弾位置演算装置５により、砲弾１の着弾点を推測できる。
【００３０】
時々刻々変化する砲弾１からの砲弾位置情報及び、砲弾着弾位置を表示する表示部２２と、を備える砲弾位置演算装置５により、着弾点の軌跡を表示することができる。
【００３１】
砲弾１からの砲弾位置情報が準天頂衛星３経由で送信されるため、森林の樹木等に電波を遮られる事がない。
【００３２】
以上のように、本発明によれば、着弾位置を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】砲弾を発射してから着弾するまでの概念図である。
【図２】砲弾のブロック図である。
【図３】砲弾位置演算装置のブロック図である。
【図４】準天頂衛星軌道の軌跡を示す図である。
【図５】砲弾１の位置を示す図である。
【図６】表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 砲弾、２ 火砲、３ 準天頂衛星、４ ＧＰＳ衛星、５ 砲弾位置演算装置、１０ ＧＰＳ受信器、１１ 送信器、１２ ＩＤ記憶部、２０受信部、２１ 着弾点出力部、２２ 表示部、２３ 砲弾軌跡、３０ 目標、４０１ 準天頂衛星軌道の軌跡。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己位置を送信する砲弾からの砲弾位置情報を受信する受信部と、
前記受信部からの最後の砲弾位置情報を砲弾着弾位置として出力する着弾点出力部と、
を備える砲弾位置演算装置。
【請求項２】
時々刻々変化する砲弾からの砲弾位置情報及び、前記砲弾着弾位置を表示する表示部と、を備える請求項１に記載の砲弾位置演算装置。
【請求項３】
前記砲弾からの砲弾位置情報が準天頂衛星経由で送信される請求項１または請求項２に記載の砲弾位置演算装置。
【請求項１】
自己位置を送信する砲弾からの砲弾位置情報を受信する受信部と、
前記受信部からの最後の砲弾位置情報を砲弾着弾位置として出力する着弾点出力部と、
を備える砲弾位置演算装置。
【請求項２】
時々刻々変化する砲弾からの砲弾位置情報及び、前記砲弾着弾位置を表示する表示部と、を備える請求項１に記載の砲弾位置演算装置。
【請求項３】
前記砲弾からの砲弾位置情報が準天頂衛星経由で送信される請求項１または請求項２に記載の砲弾位置演算装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１０２０９（Ｐ２００６−１０２０９Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８７７９９（Ｐ２００４−１８７７９９）
【出願日】平成１６年６月２５日（２００４．６．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２５日（２００４．６．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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