誘導装置
【課題】 従来の誘導装置は目標に向けて電波を送信して、目標から反射してきた信号を受信することにより目標信号を検出して追尾するが、目標信号以外に妨害機から送信されたＥＣＭ信号を受信した場合には、ＥＣＭ信号を目標信号であると誤認識し、目標ではなくＥＣＭ信号を追尾することがあった。
【解決手段】 水平偏波及び垂直偏波を同時受信する偏波共用アンテナと偏波検出処理を有し、水平偏波及び垂直偏波の受信信号の電力レベルを比較することにより、誘導装置が目標信号を検出する際に目標からの反射信号とＥＣＭ信号を識別して、安定して目標を追尾することを可能にするものである。
【解決手段】 水平偏波及び垂直偏波を同時受信する偏波共用アンテナと偏波検出処理を有し、水平偏波及び垂直偏波の受信信号の電力レベルを比較することにより、誘導装置が目標信号を検出する際に目標からの反射信号とＥＣＭ信号を識別して、安定して目標を追尾することを可能にするものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は目標に向けて電波を送信し、目標からの反射信号を受信して、この受信信号から追尾する目標信号を検出し、目標に向けて飛しょう体を誘導する誘導装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
飛しょう体を目標方向に誘導する場合、搭載した誘導装置により観測した信号の中から、目標の距離情報、速度情報、角度情報を抽出し、得られた情報から誘導信号を算出して、舵角の制御を実施する。
【０００３】
このような誘導装置の一例として、目標に向けて電波を送信し、目標からの反射信号を受信して、この受信信号に対して目標検出処理を行ない、検出した目標信号から距離情報、角度情報を得て、飛しょう体を目標に向けて誘導する誘導装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２１５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の誘導装置は目標に向けて電波を送信して目標から反射してきた信号を受信することにより目標信号を検出して追尾するが、妨害機がＥＣＭ信号（あるいは欺瞞信号）と呼ばれる妨害電波を送信して欺瞞を行うことがあり、このＥＣＭ信号を受信した場合にはＥＣＭ信号を目標信号であると誤認識し、目標ではなくＥＣＭ信号を追尾することがあった。
【０００６】
この発明は、係る課題を解決するためになされたものであり、誘導装置が目標信号を検出する際に、目標からの反射信号とＥＣＭ信号を識別し、目標検出性能及び誘導性能を向上することを可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の誘導装置は、水平偏波と垂直偏波の電波を送受信する偏波共用アンテナと、受信信号の偏波を検出し、水平偏波の受信信号の電力レベルと垂直偏波の受信信号の電力レベルを比較することにより妨害機からのＥＣＭ信号を識別する識別部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、目標からの反射信号と妨害信号を識別することができ、正確に目標を検出して飛しょう体を目標に向けて誘導することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、図を用いてこの発明の係わる実施の形態１について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１を示す構成図である。１は誘導装置、２は目標、３は送受信周波数設定信号により、送信周波数信号及びローカル信号を出力する発振部、４は送信周波数信号を増幅した送信信号を出力する送信部、５は送信信号と受信信号を切り換える送受切換部、６は水平偏波、垂直偏波の２種の偏波方式を備え、送信信号を空間へ送信し、目標からの反射信号を受信する偏波共用アンテナ、７は目標からの反射信号を発振部から出力されるローカル信号で周波数変換、増幅してビデオ信号を出力する受信部、８は受信部からのビデオ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部、９は送信信号の偏波と受信信号の偏波の組合せにより得られる各ディジタル信号の振幅レベルを比較する偏波電力比較部、１０は偏波電力比較された結果から目標の反射信号とＥＣＭ信号を識別し、ＥＣＭ信号を除去するＥＣＭ判定部、１１はこのＥＣＭ信号が除去された結果から目標信号を検出する目標検出部、１２は検出した目標信号から距離、速度、角度情報を計算し誘導装置を目標に向けて誘導するための誘導信号を出力する追尾処理部である。
【００１０】
この動作を図２、図３及び図４に基づき説明する。
図２（ａ）は誘導装置の運用状況、図２（ｂ）は誘導装置の追尾角度、図２（ｃ）は誘導装置の誘導信号出力、図３は妨害機のアンテナが円偏波方式の場合の受信信号、図４は妨害機のアンテナが垂直偏波方式の場合の受信信号を示す図である。図２（ａ）において、１は飛しょう体に搭載された誘導装置、２は誘導装置が捕捉・追尾する目標、１３は妨害機である。誘導装置１は、空間に向けて送信波を放射して、目標２からの反射波を受信する。同時に、妨害機１３から妨害波が照射された場合には、ＥＣＭ信号を受信する。この時、目標反射波の入射角はＡ（ｄｅｇ）、妨害波の入射角はＢ（ｄｅｇ）となる。誘導装置１は受信信号の中から目標信号を検出した場合、図２（ｂ）に示すとおり入射角Ａ（ｄｅｇ）方向を指向し、図２（ｃ）に示すような目標２に向かって飛しょう体を誘導するための誘導信号を出力する。
【００１１】
誘導装置１は偏波共用アンテナ６により、垂直偏波による送信と水平偏波による送信を行い、各送信偏波に対して垂直偏波と水平偏波の目標信号を同時に受信する。これにより、目標２からの反射信号及び妨害機１３からのＥＣＭ信号は、ＶＶ信号（垂直偏波で送信した場合の垂直偏波での受信信号）、ＨＶ信号（垂直偏波で送信した場合の水平偏波での受信信号）、ＶＨ信号（水平偏波で送信した場合の垂直偏波での受信信号）及びＨＨ信号（水平偏波で送信した場合の水平偏波での受信信号）の４種類の信号が受信されることになる。受信信号は、受信部７で周波数変換、増幅、位相検波し、Ａ/Ｄ変換部８でディジタル信号に変換し、偏波電力比較部９で振幅レベルの比較を行ない、ＥＣＭ判定部１１で４種類の受信信号の偏波電力比較結果からＥＣＭ信号を識別し、目標検出部１１でＥＣＭ識別結果から目標信号を検出して、追尾処理部１２で目標の距離、速度及び角度情報を抽出して飛しょう体を目標２に向けて誘導するための誘導信号を出力する。
【００１２】
図３は、妨害機のアンテナが円偏波方式の場合に誘導装置１が受信する受信信号を示す図である。図４は、妨害機のアンテナが垂直偏波方式の場合に誘導装置１が受信する受信信号を示す図である。
誘導装置１に搭載されている偏波共用アンテナ６により送受信された目標２からの反射信号は、図３及び図４に示すように、ＶＶ信号とＨＨ信号の振幅レベルが大きく、送信偏波と受信偏波が直交しているＨＶ信号とＶＨ信号の振幅レベルは小さい。これに対して、妨害機１３から照射されるＥＣＭ信号は、図３に示すように、妨害機１３のアンテナが円偏波方式である場合には、誘導装置の送信偏波及び受信偏波に拠らず、ＶＶ信号、ＨＶ信号、ＶＨ信号及びＨＨ信号で同一の振幅レベルとなる。すなわち、ＥＣＭ信号の振幅レベルは、送信偏波、受信偏波に拠らず常に同一のレベルとなる。
【００１３】
また、妨害機１３から照射されるＥＣＭ信号は、図４に示すように、妨害機１３のアンテナが垂直偏波方式である場合には、誘導装置の受信偏波が垂直偏波の場合のみＶＶ信号とＶＨ信号でＥＣＭ信号が観測され、受信偏波が水平偏波の場合にはＨＶ信号とＨＨ信号にＥＣＭ信号は観測されない。すなわち、ＥＣＭ信号の振幅レベルは、受信偏波が垂直偏波の場合のみ観測される。
また、妨害機１３のアンテナが水平偏波方式である場合には、誘導装置の受信偏波が水平偏波の場合のみＨＶ信号とＨＨ信号でＥＣＭ信号が観測され、受信偏波が水平偏波の場合にはＶＶ信号とＶＨ信号にＥＣＭ信号は観測されない。
【００１４】
このことから送信信号と受信信号において、偏波の組み合わせ毎の振幅レベルを比較することで、ＥＣＭ信号を識別することができる。図５は、ＥＣＭ信号を識別する判定フローである。
図５において偏波電力比較部９で振幅レベルの比較を行ない、ＥＣＭ判定部１１で送信偏波及び受信偏波に拠らず４種類のディジタル信号の電力レベルが同一であるかどうかを比較し（ステップＳ０１）、電力レベルが同一であればＥＣＭ信号であると判断する（Ｓ０５）。Ｓ０１において電力レベルが同一でない場合は、さらに、受信偏波が垂直偏波の場合のみ観測されるか（Ｓ０２）、あるいは受信偏波が水平偏波の場合のみ（ＶＶ信号とＶＨ信号のみ）観測されるか（Ｓ０３）を判定し、Ｓ０２とＳ０３のどちらかにあてはまれば、ＥＣＭ信号であると判断する（Ｓ０５）。このようにして、ＥＣＭ信号を識別することができる。
【００１５】
以上のように誘導装置１が目標２を追尾する際に、ＥＣＭ信号を識別し目標信号を検出することにより、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すような目標追尾が可能となり、飛しょう体の誘導性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１による誘導装置を説明するための図である。
【図２】この発明の実施の形態１による誘導装置の運用を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１による誘導装置において妨害機のアンテナが円偏波方式の場合の受信信号を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１による誘導装置において妨害機のアンテナが垂直偏波方式の場合の受信信号を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１による誘導装置においてＥＣＭ信号を識別する判定フローである。
【符号の説明】
【００１７】
１ 誘導装置、２ 目標、３ 発振部、４ 送信部、５ 送受信切換部、６ 偏波共用アンテナ、７ 受信部、８ Ａ／Ｄ変換部、９ 偏波電力比較部、１０ ＥＣＭ判定部、１１ 目標検出部、１２ 追尾処理部、１３ 妨害機。
【技術分野】
【０００１】
この発明は目標に向けて電波を送信し、目標からの反射信号を受信して、この受信信号から追尾する目標信号を検出し、目標に向けて飛しょう体を誘導する誘導装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
飛しょう体を目標方向に誘導する場合、搭載した誘導装置により観測した信号の中から、目標の距離情報、速度情報、角度情報を抽出し、得られた情報から誘導信号を算出して、舵角の制御を実施する。
【０００３】
このような誘導装置の一例として、目標に向けて電波を送信し、目標からの反射信号を受信して、この受信信号に対して目標検出処理を行ない、検出した目標信号から距離情報、角度情報を得て、飛しょう体を目標に向けて誘導する誘導装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２１５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の誘導装置は目標に向けて電波を送信して目標から反射してきた信号を受信することにより目標信号を検出して追尾するが、妨害機がＥＣＭ信号（あるいは欺瞞信号）と呼ばれる妨害電波を送信して欺瞞を行うことがあり、このＥＣＭ信号を受信した場合にはＥＣＭ信号を目標信号であると誤認識し、目標ではなくＥＣＭ信号を追尾することがあった。
【０００６】
この発明は、係る課題を解決するためになされたものであり、誘導装置が目標信号を検出する際に、目標からの反射信号とＥＣＭ信号を識別し、目標検出性能及び誘導性能を向上することを可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の誘導装置は、水平偏波と垂直偏波の電波を送受信する偏波共用アンテナと、受信信号の偏波を検出し、水平偏波の受信信号の電力レベルと垂直偏波の受信信号の電力レベルを比較することにより妨害機からのＥＣＭ信号を識別する識別部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、目標からの反射信号と妨害信号を識別することができ、正確に目標を検出して飛しょう体を目標に向けて誘導することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、図を用いてこの発明の係わる実施の形態１について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１を示す構成図である。１は誘導装置、２は目標、３は送受信周波数設定信号により、送信周波数信号及びローカル信号を出力する発振部、４は送信周波数信号を増幅した送信信号を出力する送信部、５は送信信号と受信信号を切り換える送受切換部、６は水平偏波、垂直偏波の２種の偏波方式を備え、送信信号を空間へ送信し、目標からの反射信号を受信する偏波共用アンテナ、７は目標からの反射信号を発振部から出力されるローカル信号で周波数変換、増幅してビデオ信号を出力する受信部、８は受信部からのビデオ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部、９は送信信号の偏波と受信信号の偏波の組合せにより得られる各ディジタル信号の振幅レベルを比較する偏波電力比較部、１０は偏波電力比較された結果から目標の反射信号とＥＣＭ信号を識別し、ＥＣＭ信号を除去するＥＣＭ判定部、１１はこのＥＣＭ信号が除去された結果から目標信号を検出する目標検出部、１２は検出した目標信号から距離、速度、角度情報を計算し誘導装置を目標に向けて誘導するための誘導信号を出力する追尾処理部である。
【００１０】
この動作を図２、図３及び図４に基づき説明する。
図２（ａ）は誘導装置の運用状況、図２（ｂ）は誘導装置の追尾角度、図２（ｃ）は誘導装置の誘導信号出力、図３は妨害機のアンテナが円偏波方式の場合の受信信号、図４は妨害機のアンテナが垂直偏波方式の場合の受信信号を示す図である。図２（ａ）において、１は飛しょう体に搭載された誘導装置、２は誘導装置が捕捉・追尾する目標、１３は妨害機である。誘導装置１は、空間に向けて送信波を放射して、目標２からの反射波を受信する。同時に、妨害機１３から妨害波が照射された場合には、ＥＣＭ信号を受信する。この時、目標反射波の入射角はＡ（ｄｅｇ）、妨害波の入射角はＢ（ｄｅｇ）となる。誘導装置１は受信信号の中から目標信号を検出した場合、図２（ｂ）に示すとおり入射角Ａ（ｄｅｇ）方向を指向し、図２（ｃ）に示すような目標２に向かって飛しょう体を誘導するための誘導信号を出力する。
【００１１】
誘導装置１は偏波共用アンテナ６により、垂直偏波による送信と水平偏波による送信を行い、各送信偏波に対して垂直偏波と水平偏波の目標信号を同時に受信する。これにより、目標２からの反射信号及び妨害機１３からのＥＣＭ信号は、ＶＶ信号（垂直偏波で送信した場合の垂直偏波での受信信号）、ＨＶ信号（垂直偏波で送信した場合の水平偏波での受信信号）、ＶＨ信号（水平偏波で送信した場合の垂直偏波での受信信号）及びＨＨ信号（水平偏波で送信した場合の水平偏波での受信信号）の４種類の信号が受信されることになる。受信信号は、受信部７で周波数変換、増幅、位相検波し、Ａ/Ｄ変換部８でディジタル信号に変換し、偏波電力比較部９で振幅レベルの比較を行ない、ＥＣＭ判定部１１で４種類の受信信号の偏波電力比較結果からＥＣＭ信号を識別し、目標検出部１１でＥＣＭ識別結果から目標信号を検出して、追尾処理部１２で目標の距離、速度及び角度情報を抽出して飛しょう体を目標２に向けて誘導するための誘導信号を出力する。
【００１２】
図３は、妨害機のアンテナが円偏波方式の場合に誘導装置１が受信する受信信号を示す図である。図４は、妨害機のアンテナが垂直偏波方式の場合に誘導装置１が受信する受信信号を示す図である。
誘導装置１に搭載されている偏波共用アンテナ６により送受信された目標２からの反射信号は、図３及び図４に示すように、ＶＶ信号とＨＨ信号の振幅レベルが大きく、送信偏波と受信偏波が直交しているＨＶ信号とＶＨ信号の振幅レベルは小さい。これに対して、妨害機１３から照射されるＥＣＭ信号は、図３に示すように、妨害機１３のアンテナが円偏波方式である場合には、誘導装置の送信偏波及び受信偏波に拠らず、ＶＶ信号、ＨＶ信号、ＶＨ信号及びＨＨ信号で同一の振幅レベルとなる。すなわち、ＥＣＭ信号の振幅レベルは、送信偏波、受信偏波に拠らず常に同一のレベルとなる。
【００１３】
また、妨害機１３から照射されるＥＣＭ信号は、図４に示すように、妨害機１３のアンテナが垂直偏波方式である場合には、誘導装置の受信偏波が垂直偏波の場合のみＶＶ信号とＶＨ信号でＥＣＭ信号が観測され、受信偏波が水平偏波の場合にはＨＶ信号とＨＨ信号にＥＣＭ信号は観測されない。すなわち、ＥＣＭ信号の振幅レベルは、受信偏波が垂直偏波の場合のみ観測される。
また、妨害機１３のアンテナが水平偏波方式である場合には、誘導装置の受信偏波が水平偏波の場合のみＨＶ信号とＨＨ信号でＥＣＭ信号が観測され、受信偏波が水平偏波の場合にはＶＶ信号とＶＨ信号にＥＣＭ信号は観測されない。
【００１４】
このことから送信信号と受信信号において、偏波の組み合わせ毎の振幅レベルを比較することで、ＥＣＭ信号を識別することができる。図５は、ＥＣＭ信号を識別する判定フローである。
図５において偏波電力比較部９で振幅レベルの比較を行ない、ＥＣＭ判定部１１で送信偏波及び受信偏波に拠らず４種類のディジタル信号の電力レベルが同一であるかどうかを比較し（ステップＳ０１）、電力レベルが同一であればＥＣＭ信号であると判断する（Ｓ０５）。Ｓ０１において電力レベルが同一でない場合は、さらに、受信偏波が垂直偏波の場合のみ観測されるか（Ｓ０２）、あるいは受信偏波が水平偏波の場合のみ（ＶＶ信号とＶＨ信号のみ）観測されるか（Ｓ０３）を判定し、Ｓ０２とＳ０３のどちらかにあてはまれば、ＥＣＭ信号であると判断する（Ｓ０５）。このようにして、ＥＣＭ信号を識別することができる。
【００１５】
以上のように誘導装置１が目標２を追尾する際に、ＥＣＭ信号を識別し目標信号を検出することにより、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すような目標追尾が可能となり、飛しょう体の誘導性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１による誘導装置を説明するための図である。
【図２】この発明の実施の形態１による誘導装置の運用を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１による誘導装置において妨害機のアンテナが円偏波方式の場合の受信信号を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１による誘導装置において妨害機のアンテナが垂直偏波方式の場合の受信信号を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１による誘導装置においてＥＣＭ信号を識別する判定フローである。
【符号の説明】
【００１７】
１ 誘導装置、２ 目標、３ 発振部、４ 送信部、５ 送受信切換部、６ 偏波共用アンテナ、７ 受信部、８ Ａ／Ｄ変換部、９ 偏波電力比較部、１０ ＥＣＭ判定部、１１ 目標検出部、１２ 追尾処理部、１３ 妨害機。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平偏波と垂直偏波の電波を送受信する偏波共用アンテナと、
受信信号の偏波を検出し、水平偏波の受信信号の電力レベルと垂直偏波の受信信号の電力レベルを比較することにより妨害機からのＥＣＭ信号を識別する識別部と、
を備えることを特徴とする誘導装置。
【請求項２】
水平偏波と垂直偏波の送信信号を目標に向けて送信し、前記目標からの反射信号を水平偏波と垂直偏波で受信する偏波共用アンテナと、
前記反射信号を受信してビデオ信号を出力する受信部と、
Ａ/Ｄ変換後の前記ビデオ信号を入力し、前記送信信号の偏波と前記反射信号の偏波の組合せで分類される各ビデオ信号の振幅レベルを比較する偏波電力比較部と、
前記振幅レベルの比較により目標からの反射信号と妨害波のＥＣＭ信号とを識別する判定部と、
前記判定部で抽出された前記目標の信号に基づき前記目標に向けて誘導する処理部と、
を備え、
前記判定部は、送信信号の偏波に依らず水平偏波の受信信号と垂直偏波の受信信号の電力レベルが同一であるか、あるいは、送信信号の偏波に関わらず垂直偏波の受信信号のみが観測されないか、あるいは、送信信号の偏波に関わらず水平偏波の受信信号のみが観測されない場合に、前記反射信号はＥＣＭ信号であると判定し、ＥＣＭ信号以外の信号を目標の信号として抽出することを特徴とする誘導装置。
【請求項１】
水平偏波と垂直偏波の電波を送受信する偏波共用アンテナと、
受信信号の偏波を検出し、水平偏波の受信信号の電力レベルと垂直偏波の受信信号の電力レベルを比較することにより妨害機からのＥＣＭ信号を識別する識別部と、
を備えることを特徴とする誘導装置。
【請求項２】
水平偏波と垂直偏波の送信信号を目標に向けて送信し、前記目標からの反射信号を水平偏波と垂直偏波で受信する偏波共用アンテナと、
前記反射信号を受信してビデオ信号を出力する受信部と、
Ａ/Ｄ変換後の前記ビデオ信号を入力し、前記送信信号の偏波と前記反射信号の偏波の組合せで分類される各ビデオ信号の振幅レベルを比較する偏波電力比較部と、
前記振幅レベルの比較により目標からの反射信号と妨害波のＥＣＭ信号とを識別する判定部と、
前記判定部で抽出された前記目標の信号に基づき前記目標に向けて誘導する処理部と、
を備え、
前記判定部は、送信信号の偏波に依らず水平偏波の受信信号と垂直偏波の受信信号の電力レベルが同一であるか、あるいは、送信信号の偏波に関わらず垂直偏波の受信信号のみが観測されないか、あるいは、送信信号の偏波に関わらず水平偏波の受信信号のみが観測されない場合に、前記反射信号はＥＣＭ信号であると判定し、ＥＣＭ信号以外の信号を目標の信号として抽出することを特徴とする誘導装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１４４８３（Ｐ２０１０−１４４８３Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７３５４７（Ｐ２００８−１７３５４７）
【出願日】平成２０年７月２日（２００８．７．２）
【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２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２日（２００８．７．２）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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