飛しょう体の誘導装置
【課題】 飛しょう体の誘導装置において、目標に向けて電波を照射し捜索を開始する際に、内部の計算において海面および地面の反射電力（クラッタ電力）を一定として計算しているため、海面および地面の状況によってはクラッタ電力が少なく目標を探知する余裕が十分ある場合においても、捜索を開始せず目標の捜索を開始する距離が必要以上に短くなり、また、海面および地面の反射電力が大きい場合は目標捜索開始時に海面または地面に誤追尾してしまうという課題があった。
【解決手段】 誘導装置にクラッタ信号測定部を設け、実際に運用する環境下でのクラッタ電力を観測することにより、クラッタ電力計算部および捜索開始距離計算部で海面又は地面の状況に応じた捜索開始距離を算出することが可能とした。
【解決手段】 誘導装置にクラッタ信号測定部を設け、実際に運用する環境下でのクラッタ電力を観測することにより、クラッタ電力計算部および捜索開始距離計算部で海面又は地面の状況に応じた捜索開始距離を算出することが可能とした。
【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照射し目標を捜索し、その目標からの反射波を受信し、その受信信号をもとに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】
従来の誘導装置においては、目標とある一定の距離になると、送信機により目標に向けて電波を照射して目標の捜索を開始し、目標からの反射波を受信機により受信し、その受信信号を元に目標を追尾し誘導している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１―１６５５９８号公報（第５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の誘導装置は、目標に向けて電波を照射し捜索を開始する際に、海面または地面の反射波（以後、クラッタ信号という）の影響を考慮し、捜索を開始する目標との距離を制御しているが、クラッタ電力を一定とし捜索を開始する目標との距離を計算しているため、クラッタ状況の変化により、計算している捜索を開始する目標との距離は異なっている場合があり、捜索を開始する時点での目標との距離が必要以上に短くなってしまうという課題があった。また適正でない反射波電力を使用していたため、捜索を開始するときにクラッタ電力が大きい場合は、海面等に誤追尾してしまうという課題があった。
【０００５】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、クラッタ信号を観測し、クラッタ信号の観測結果に基づき捜索を開始する目標との距離を算出することにより、目標を捕捉可能な最大の距離において目標の捜索を開始する飛しょう体の誘導装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による飛しょう体の誘導装置は、アンテナへ送信信号を供給する送信部と、前記送信信号を得て目標に向けて電波を照射するとともに、目標からの反射信号を受信するアンテナと、前記反射信号をビデオ信号に変換して受信信号処理部とクラッタ信号測定部とに出力する受信部と、前記ビデオ信号において、目標と飛しょう体との相対速度であってその目標捜索範囲を示す相対速度ゲートの範囲中で観測される海面や地面の反射波であるクラッタ信号を抽出するクラッタ信号測定部と、誘導装置の外部から入力した目標の位置と速度と姿勢角とからなる目標情報と、飛しょう体に搭載した位置／速度／姿勢角測定装置から入力した飛しょう体の位置と速度と姿勢角とからなる飛しょう体情報とに基づき、目標に対する相対位置と相対速度と相対角度とからなる目標相対情報を計算して送受信制御部とアンテナ制御部に出力する目標相対運動計算部と、前記目標相対情報に基づき、前記アンテナの指向方向を制御するアンテナ制御部と、前記クラッタ信号を入力し前記クラッタ信号の電力を前記相対速度ゲート内で平均処理した判定クラッタ電力を算出するクラッタ電力計算部と、前記判定クラッタ電力に基づき、前記目標が検出可能となる前記飛しょう体と前記目標との相対距離を算出して捜索開始距離として出力する捜索開始距離計算部と、前記目標相対情報に基づき前記相対速度ゲートを設定する制御信号を生成して前記受信部に出力すると共に、前記捜索開始距離と前記目標相対情報から求めた目標との距離とを比較し、比較の結果前記距離が等しくなった時点で、前記受信信号処理部を動作させる動作信号を前記受信信号処理部に出力する送受信制御部と、前記動作信号を入力すると、前記ビデオ信号から前記目標からの反射信号を抽出し、前記飛しょう体を誘導する誘導信号を求めて出力する受信信号処理部とを備えるようにした。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、その時々の海面および地面の状態の反射波電力を測定し、その測定値を用いて目標を捜索開始する捜索開始距離を算出するため、目標を捕捉可能な最大の距離において捜索を開始することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における飛しょう体の誘導装置１の構成図である。図１において、誘導装置１は送信信号１００を送信波として空間に放射し目標からの反射波を受信信号１０１として受けるアンテナ２と、アンテナ２で受信した受信信号１０１をビデオ信号１０２として出力する受信機３と、送信信号１００を増幅しアンテナへ出力する送信機４と、信号処理器５とから構成される。
【０００９】
また、信号処理器５は、受信機３からのビデオ信号１０２から目標の反射波（以下、目標信号という）を抽出し誘導信号１０３を出力する受信信号処理部６と、地上レーダ装置等の外部装置から入力する目標の位置、速度、姿勢角、目標ＲＣＳ（Ｒａｄａｒ Ｃｒｏｓｓ Ｓｅｃｔｉｏｎ、目標物体の電波反射面積）等からなる目標情報１０４と、飛しょう体に搭載された位置／速度／姿勢角測定装置（図示せず）から入力する飛しょう体の位置、速度、姿勢角などの飛しょう体情報１０５とに基づき、目標の相対位置、相対速度、相対角度からなる目標相対情報１０６を計算する目標相対運動計算部７と、目標相対情報１０６の目標の相対角度からアンテナ２の指向方向を計算し、指向方向に関する指令信号１０７を生成するアンテナ制御部８と、目標相対情報１０６を元に目標との距離及び速度を測定するための送信信号１００や送信信号１００と受信信号１０１が重ならないように送信するタイミングを設定する送信タイミング信号１０８を生成し送信機４へ出力し、目標相対情報１０６を元に相対速度ゲート１１４などを設定する制御信号１０９や受信タイミング信号１１０を生成して受信機３へ出力し、また、目標相対情報１０６と捜索開始距離１１３とを比較した結果である距離比較情報１１５を受信信号処理部６とクラッタ信号測定部１０に出力する送受信制御部９と、受信機３からのビデオ信号１０２によりクラッタ信号１１１を測定するクラッタ信号測定部１０と、クラッタ信号１１１と目標相対情報１０６とにより判定クラッタ電力１１２を計算するクラッタ電力計算部１１と、判定クラッタ電力１１２により捜索開始距離１１３を計算する捜索開始距離計算部１２から構成される。
【００１０】
ここで、位置／速度／姿勢角測定装置とは、例えば、慣性装置であり、または、ＧＰＳ（Global Positioning System）と姿勢角センサーとを組み合わせた装置等である。
【００１１】
また、距離比較情報１１５とは、受信信号処理部６とクラッタ信号処理部１０の動作をＯＮ／ＯＦＦさせる動作信号である。
送受信制御部９は、目標との相対距離が捜索開始距離１１３より遠いときは、距離比較情報１１５によりクラッタ信号処理部１０の動作をＯＮとし、受信信号処理部６の動作をＯＦＦとする。そして、目標との相対距離と捜索開始距離１１３とが等しくなった時点で受信信号処理部６の動作をＯＮとして、クラッタ信号処理部１０の動作をＯＦＦとする。
【００１２】
次に、誘導装置１の動作を図５、図６に基づいて説明する。
図５は、誘導装置１を搭載した飛しょう体Ｍの運用の一例を示した図である。図５（ａ）は、発射装置（図示せず）から発射された飛しょう体Ｍが、まだ目標Ｔと十分に離れている状態を示している。例えば、目標Ｔからは、後に説明する捜索開始距離の２倍〜３倍程度の距離にあり、まだ飛しょう体Ｍが目標Ｔの捜索を開始する距離には至っていないが、飛しょう体Ｍが目標の捜索を開始する態勢に入ろうとしている状態を示している。飛しょう体Ｍは地上のレーダ装置から目標情報１０４を受信している。
図５（ｂ）は、飛しょう体Ｍが目標Ｔが接近して、目標Ｔとの距離が後に説明する捜索開始距離以内となり、飛しょう体Ｍが自ら目標Ｔを検索している状態を示している。
【００１３】
実施の形態１の飛しょう体Ｍの誘導装置は、目標Ｔのおよその位置、速度等の情報を地上レーダ等の外部装置から入力し、発射された飛しょう体Ｍが、まだ目標Ｔと十分に離れている状態（図５（ａ））において、クラッタ信号の電力を測定する。そして、測定したクラッタ信号の電力に基づき、目標Ｔが検出可能となる距離（捜索開始距離）を算出する。誘導装置は、地上レーダ等からの目標Ｔの情報により得られる目標Ｔまでの距離と、捜索開始距離とを比較し、目標Ｔまでの距離が捜索開始距離となった時点で目標の捜索を開始する（図５（ｂ））。
従来は、所定のクラッタ信号の電力を用いて捜索開始距離を算出していたため、捜索を開始する時点で目標との距離が必要以上に短くなってしまうという課題があったが、この発明ではクラッタ信号に測定値を用い、クラッタ信号に大きな変動はないとして捜索開始距離を算出し、目標との距離が捜索開始距離となった時点で目標の捜索を開始するようにした。
【００１４】
以下、実施の形態１の飛しょう体の誘導装置の動作を詳細に説明する。
図５（ａ）において、飛しょう体Ｍは、まず、クラッタ信号１１１の電力を計測する。
【００１５】
この時点（目標Ｔと十分に離れている時点）において、目標相対運動計算部７は、誘導装置１外部からの目標Ｔの目標情報１０４と飛しょう体Ｍの飛しょう体情報１０５とから飛しょう体Ｍと目標Ｔとの相対速度をを含む目標相対情報１０６を算出し、送受信制御部９に出力する。
送受信制御部９は、その相対速度を元に、目標信号を検出するための相対速度の範囲である相対速度ゲート１１４を算出し、制御信号１０９として受信機３に出力する。
【００１６】
また、目標相対運動計算部７は、目標情報１０４と飛しょう体情報１０５とから、目標との相対角度を含む目標相対情報１０６を計算する。
【００１７】
アンテナ制御部８は、目標相対情報１０６をもとに、アンテナ２の指向方向を計算し、アンテナ２への指令信号１０７を生成して出力する。
【００１８】
図６は、この発明の実施の形態１におけるクラッタ信号測定部１０とクラッタ電力計算部１１の処理を示す図である。
クラッタ信号測定部１０は、図６（ａ）に示すように、ビデオ信号から相対速度ゲート１１４内のクラッタ信号を測定する。
クラッタ電力計算部１１は、図６（ｂ）に示すように、クラッタ信号測定部１０で測定したクラッタ信号を相対速度ゲート内で平均処理し、平均処理した電力である判定クラッタ電力１１２を捜索開始距離計算部１２に出力する。
【００１９】
捜索開始距離計算部１２は、判定クラッタ電力１１２を元に、クラッタ信号に埋もれずに目標Ｔを捕捉可能な信号が検出可能な飛しょう体Ｍと目標Ｔとの間の相対距離を求め、その距離を捜索開始距離１１３として算出する。
【００２０】
捜索開始距離１１３は、判定クラッタ電力１１２により、例えば式１を用いて算出される。
【００２１】
【数１】
【００２２】
ここで、基準目標の電波反射面積σ（ＲＣＳともいう）は、地上レーダ装置等の外部装置からの目標情報１０４で送信される。
【００２３】
捜索開始距離計算部１２は、算出した捜索開始距離１１３を送受信制御部９に出力する。
【００２４】
送受信制御部９は、目標相対情報１０６の飛しょう体Ｍと目標Ｔの相対距離と、捜索開始距離１１３とを比較する。
【００２５】
そして、飛しょう体Ｍと目標Ｔの相対距離と捜索開始距離１１３とが等しくなった時点で、送受信制御部９は、距離比較情報１１５を受信信号処理部６に出力すると共に、送信信号１００と送信タイミング信号１０８を送信機４に送出し、送信機４は、送信信号を増幅して、アンテナ２を経由して目標に向けて送信信号を送出する（図５（ｂ））。
図５（ｂ）は、飛しょう体Ｍが目標Ｔが接近し、飛しょう体Ｍが目標Ｔを検索している状態を示している。
【００２６】
目標Ｔからの反射信号とクラッタ信号１１１は、アンテナ２を経由し受信機３にて受信される。受信機３ではその信号を元にビデオ信号１０２を生成する。
距離比較情報１１５を受けた受信信号処理部６は、ビデオ信号１０２のクラッタ信号の中から目標信号を抽出する。そして、目標信号から誘導信号１０３を生成し、誘導装置外部へ出力する。
【００２７】
飛しょう体は、誘導信号により機体を操舵して目標への目視線上に誘導し、飛しょう体を予想会合位置に誘導する。
【００２８】
また、上記は速度追尾する誘導装置の記述であるが、距離追尾する誘導装置においても、速度を距離に置き換えることによって同様の動作となる。
【００２９】
このように、実施の形態１の飛しょう体の誘導装置によれば、その時々の海面および地面の状態の反射波電力を測定し、その測定値を用いて目標を捜索開始する捜索開始距離を算出するため、目標を捕捉可能な最大の距離において捜索を開始することができる。
また、実施の形態１の飛しょう体の誘導装置によれば、海面または地面反射波への誤捕捉を避けることができる。
【００３０】
実施の形態２．
実施の形態１では、判定クラッタ電力は、設定した１つの相対速度ゲートの範囲内にあるクラッタ信号を測定することにより求め、相対速度に依らず一定であるとしたが（図６（ｂ）参照）、実施の形態２では、複数の相対速度ゲートを設定して、各々の相対速度ゲートの範囲内にあるクラッタ信号を測定することで、相対速度毎に判定クラッタ電力を算出する。
【００３１】
図２は、この発明の実施の形態２における飛しょう体の誘導装置１の構成図である。
実施の形態１の構成である図１に対する新規部分は、クラッタ測定用速度制御部１３である。
クラッタ測定用速度制御部１３はクラッタ測定用の相対速度ゲート１２０を可変とする制御を行う。
その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一番号を付して、その説明を省略する。
【００３２】
上記実施の形態１では、目標相対運動計算部７が計算した飛しょう体Ｍと目標Ｔとの相対速度を元に、送受信制御部９が相対速度ゲートを算出し、相対速度ゲートを受信機３に設定したが、実施の形態２では、クラッタ測定用速度制御部１３により設定された相対速度１３０を元に、送受信制御部９が相対速度ゲートを算出し、相対速度ゲートを受信機３に設定する。
【００３３】
そして、クラッタ測定用速度制御部１３は、捜索追尾可能な速度範囲全域に対しクラッタ信号測定用の相対速度１３０を変化させる制御を行う。このようにクラッタ測定用の相対速度１３０を変化させ、クラッタ信号測定部１０は、変化された相対速度毎に、図７（ａ）に示すようにビデオ信号から捜索追尾可能な速度範囲内の相対速度ゲート内のクラッタ信号電力を測定する。
クラッタ電力計算部１１は、図７（ｂ）に示すようにクラッタ信号測定部１１で測定したクラッタ信号を用い、平滑化を行い捜索追尾可能な速度領域内で使用できるように判定クラッタ電力１１２を算出する。
このようにして、クラッタ電力計算部１１は、相対速度１３０とその相対速度に対応する判定クラッタ電力１１２をリスト化した判定クラッタ電力テーブル１２１を、予め作成しておく。
【００３４】
目標捜索時において、クラッタ電力計算部１１は目標相対運度計算部７から目標相対情報１０６を入力する。
クラッタ電力計算部１１は、目標相対情報１０６により得られる相対速度で、時間毎に変化していく飛しょう体Ｍと目標Ｔとの相対速度に応じて、判定クラッタ電力テーブル１２１を参照し相対速度が対応する判定クラッタ電力１１２を抽出する。そして、抽出した判定クラッタ電力１１２を捜索開始距離計算部１２に出力する。
以降の動作は実施の形態１と同様である。
【００３５】
また上記は速度追尾する誘導装置の記述であるが、距離追尾する誘導装置においても、速度を距離に置き換えることによって同様の動作となる。
【００３６】
このように実施の形態２の飛しょう体の誘導装置は、複数の相対速度に対する判定クラッタ電力をリスト化した判定クラッタ電力テーブル１２１を備えるようにした。
【００３７】
これにより、クラッタ信号を測定した時点と目標を捜索する時点とで目標との相対速度が異なる場合においても、目標を捜索する時点における相対速度に対応する判定クラッタ電力のデータを参照することができ、捜索開始距離を精度良く求めて、目標を捕捉可能な最大の距離において捜索を開始することができる。
【００３８】
実施の形態３．
実施の形態１では、アンテナ２が指向する方向は一定であるとして判定クラッタ電力を算出していたが、実施の形態３では判定クラッタ電力を算出する際、アンテナ２の指向方向を複数設定し、その各々の指向方向でのクラッタ信号を測定することで、アンテナの指向方向毎に判定クラッタ電力を算出するようにする。
【００３９】
図３は、この発明の実施の形態３における飛しょう体の誘導装置１の構成図である。実施の形態１の構成である図１に対する新規部分は、クラッタ測定用角度制御部１４である。クラッタ測定用角度制御部１４は、クラッタ測定用にアンテナ方向の角度を可変する制御を行い、アンテナ制御部８へ設定するものである。
その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一番号を付して、その説明を省略する。
【００４０】
実施の形態１では、目標相対運動計算部７で計算された相対速度を元に送受信制御部９で相対速度ゲートを算出し、相対速度ゲートを受信機３に設定したが、実施の形態３では、実施の形態１に加えて、クラッタ測定用角度制御部１４により設定された目標方向の角度を元にアンテナ制御部８がアンテナ方向の角度１３１（θｃ）を算出し、アンテナ２に設定する。
クラッタ測定用角度制御部１４は、捜索追尾可能な角度範囲全域に対し角度を変化させる制御を行う。このように角度を変化させることにより、クラッタ信号測定部１０において、図８（ａ）に示すようにビデオ信号から捜索追尾可能な角度範囲内の相対速度ゲート内のクラッタ信号電力を測定する。
クラッタ電力計算部１１は、図８（ｂ）に示すように、クラッタ信号測定部１０で測定したクラッタ信号を用い、平滑化を行い捜索追尾可能な角度領域内で使用できるように判定クラッタ電力１１２を算出する。
クラッタ電力計算部１１は、アンテナ方向の角度１３１（θｃ）と、アンテナ方向の角度１３１（θｃ）に対応する判定クラッタ電力１１２をリスト化した判定クラッタ電力テーブル１２２を作成する。
クラッタ電力計算部１１は、時間毎に変化していく目標相対運動計算部７から出力される目標方向の角度に応じて判定クラッタ電力テーブル１２２を参照し、対応する判定クラッタ電力１１２を捜索開始距離計算部１２へ出力する。
以降の動作は実施の形態１と同様である。
【００４１】
また上記は速度追尾する誘導装置の記述であるが、距離追尾する誘導装置においても、速度を距離に置き換えることによって同様の動作となる。
【００４２】
このように実施の形態３の飛しょう体の誘導装置は、アンテナ方向の角度（θｃ）に対応する判定クラッタ電力１１２をリスト化した判定クラッタ電力テーブル１２２をを備えるようにした。
【００４３】
これにより、クラッタ信号を測定した時点と目標を捜索する時点とで目標の方向が異なる場合においても、目標を捜索する時点におけるアンテナ方向の角度に対応する判定クラッタ電力のデータを参照することができ、捜索開始距離を精度良く求めて、目標を捕捉可能な最大の距離において捜索を開始することができる。
【００４４】
実施の形態４．
実施の形態２では、複数の相対速度に対する判定クラッタ電力をリスト化した判定クラッタ電力テーブル１２１を備え、また、実施の形態３では、アンテナ方向の角度に対応する判定クラッタ電力をリスト化した判定クラッタ電力テーブル１２２を備えたが、実施の形態４では、相対速度及びアンテナ方向の角度の各々に対する判定クラッタ電力をリスト化した判定クラッタ電力テーブルを備えるようにする。
【００４５】
図４は、この発明の実施の形態４における飛しょう体の誘導装置１の構成図である。
実施の形態１の構成である図１に対して新規部分はクラッタ測定用速度制御部１３とクラッタ測定用角度制御部１４である。クラッタ測定用速度制御部１３はクラッタ測定用に相対速度を可変する制御を行い、送受信制御部９へ設定するものであり、クラッタ測定用角度制御部１４はクラッタ測定用にアンテナ方向の角度を可変する制御を行い、アンテナ制御部８へ設定するものである
その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一番号を付して、その説明を省略する。
【００４６】
実施の形態１では目標相対運動計算部７が計算した飛しょう体Ｍと目標Ｔとの相対速度を元に送受信制御部９が相対速度ゲートを算出し、受信機３に設定したが、実施の形態４ではクラッタ測定用速度制御部１３により設定された相対速度１３０を元に送受信制御部９が相対速度ゲートを算出し、相対速度ゲートを受信機３に設定することと、クラッタ測定用角度制御部１４により設定された目標方向の角度を元にアンテナ制御部８がアンテナ方向の角度１３１（θｃ）を算出し、アンテナ２に設定することを同時に行う。
【００４７】
クラッタ測定用速度制御部１３は、捜索追尾可能な速度範囲全域に対し相対速度１３０を変化させる制御を行い、クラッタ測定用角度制御部１４は、捜索追尾可能な角度範囲全域に対し角度を変化させる制御を行う。
このように速度および角度を変化させることにより、クラッタ信号測定部１３において、図９（ａ）に示すようにビデオ信号から捜索追尾可能な角度および速度範囲内における相対速度ゲート内のクラッタ信号電力を測定する。
【００４８】
クラッタ電力計算部１１は、図９（ｂ）に示すように、クラッタ信号測定部１３で測定したクラッタ信号を用い、平滑化を行い捜索追尾可能な角度範囲内および速度領域内で使用できるように判定クラッタ電力１１２を算出する。
クラッタ電力計算部１１は、アンテナ方向の角度（θｃ）および測定された相対速度に対応する判定クラッタ電力１１２をリスト化した判定クラッタ電力テーブル１２３を作成する。
【００４９】
クラッタ電力計算部１１は、時間毎に変化していく目標相対運動計算部７から出力される目標の方向、相対速度に応じて判定クラッタ電力テーブル１２３を参照し、対応する判定クラッタ電力１１２を捜索開始距離計算部１２へ出力する。
以降の動作は実施の形態１と同様である。
【００５０】
また上記は速度追尾する誘導装置の記述であるが、距離追尾する誘導装置においても、速度を距離に置き換えることによって同様の動作となる。
【００５１】
このように実施の形態４では、相対速度及びアンテナ方向の角度の各々に対する判定クラッタ電力をリスト化した判定クラッタ電力テーブルを備えるようにした。
【００５２】
これにより、クラッタ信号を測定した時点と目標を捜索する時点とで、目標との相対速度及び目標の方向が異なる場合においても、目標を捜索する時点における相対速度及びアンテナ方向の角度に対応する判定クラッタ電力のデータを参照することができ、捜索開始距離を精度良く求めて、目標を捕捉可能な最大の距離において捜索を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明の実施の形態１である誘導装置を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態２である誘導装置を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態３である誘導装置を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態４である誘導装置を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１〜４の誘導装置の運用を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１におけるクラッタ信号測定部とクラッタ電力計算部の処理を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２におけるクラッタ信号測定部とクラッタ電力計算部の処理を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３におけるクラッタ信号測定部とクラッタ電力計算部の処理を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態４におけるクラッタ信号測定部とクラッタ電力計算部の処理を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 誘導装置、２ アンテナ、３ 受信機、４ 送信機、５ 信号処理器、７ 目標相対運動計算部、８ アンテナ制御部、９ 送受信制御部、１０ クラッタ信号測定部、１１ クラッタ電力計算部、１２ 捜索開始距離計算部、１３ クラッタ測定用速度制御部、
１４ クラッタ測定用角度制御部、１００ 送信信号、１０１ 受信信号、１０２ ビデオ信号、１０３ 誘導信号、１０４ 目標情報、１０５ 飛しょう体情報、１０６ 目標相対情報、１０７ 指令信号、１０８ 送信タイミング信号、１０９ 制御信号、１１０ 受信タイミング信号、１１１ クラッタ信号、１１２ 判定クラッタ電力、１１３ 捜索開始距離、１１４ 相対速度ゲート、１１５ 距離比較情報、１２０ 相対速度ゲート、１２１ 実施の形態２の判定クラッタ電力テーブル、１２２ 実施の形態３の判定クラッタ電力テーブル、１２３ 実施の形態４の判定クラッタ電力テーブル、１３０ 相対速度、１３１ アンテナ方向の角度
【技術分野】
【０００１】
この発明は目標に向けて電波を照射し目標を捜索し、その目標からの反射波を受信し、その受信信号をもとに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】
従来の誘導装置においては、目標とある一定の距離になると、送信機により目標に向けて電波を照射して目標の捜索を開始し、目標からの反射波を受信機により受信し、その受信信号を元に目標を追尾し誘導している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１―１６５５９８号公報（第５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の誘導装置は、目標に向けて電波を照射し捜索を開始する際に、海面または地面の反射波（以後、クラッタ信号という）の影響を考慮し、捜索を開始する目標との距離を制御しているが、クラッタ電力を一定とし捜索を開始する目標との距離を計算しているため、クラッタ状況の変化により、計算している捜索を開始する目標との距離は異なっている場合があり、捜索を開始する時点での目標との距離が必要以上に短くなってしまうという課題があった。また適正でない反射波電力を使用していたため、捜索を開始するときにクラッタ電力が大きい場合は、海面等に誤追尾してしまうという課題があった。
【０００５】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、クラッタ信号を観測し、クラッタ信号の観測結果に基づき捜索を開始する目標との距離を算出することにより、目標を捕捉可能な最大の距離において目標の捜索を開始する飛しょう体の誘導装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による飛しょう体の誘導装置は、アンテナへ送信信号を供給する送信部と、前記送信信号を得て目標に向けて電波を照射するとともに、目標からの反射信号を受信するアンテナと、前記反射信号をビデオ信号に変換して受信信号処理部とクラッタ信号測定部とに出力する受信部と、前記ビデオ信号において、目標と飛しょう体との相対速度であってその目標捜索範囲を示す相対速度ゲートの範囲中で観測される海面や地面の反射波であるクラッタ信号を抽出するクラッタ信号測定部と、誘導装置の外部から入力した目標の位置と速度と姿勢角とからなる目標情報と、飛しょう体に搭載した位置／速度／姿勢角測定装置から入力した飛しょう体の位置と速度と姿勢角とからなる飛しょう体情報とに基づき、目標に対する相対位置と相対速度と相対角度とからなる目標相対情報を計算して送受信制御部とアンテナ制御部に出力する目標相対運動計算部と、前記目標相対情報に基づき、前記アンテナの指向方向を制御するアンテナ制御部と、前記クラッタ信号を入力し前記クラッタ信号の電力を前記相対速度ゲート内で平均処理した判定クラッタ電力を算出するクラッタ電力計算部と、前記判定クラッタ電力に基づき、前記目標が検出可能となる前記飛しょう体と前記目標との相対距離を算出して捜索開始距離として出力する捜索開始距離計算部と、前記目標相対情報に基づき前記相対速度ゲートを設定する制御信号を生成して前記受信部に出力すると共に、前記捜索開始距離と前記目標相対情報から求めた目標との距離とを比較し、比較の結果前記距離が等しくなった時点で、前記受信信号処理部を動作させる動作信号を前記受信信号処理部に出力する送受信制御部と、前記動作信号を入力すると、前記ビデオ信号から前記目標からの反射信号を抽出し、前記飛しょう体を誘導する誘導信号を求めて出力する受信信号処理部とを備えるようにした。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、その時々の海面および地面の状態の反射波電力を測定し、その測定値を用いて目標を捜索開始する捜索開始距離を算出するため、目標を捕捉可能な最大の距離において捜索を開始することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における飛しょう体の誘導装置１の構成図である。図１において、誘導装置１は送信信号１００を送信波として空間に放射し目標からの反射波を受信信号１０１として受けるアンテナ２と、アンテナ２で受信した受信信号１０１をビデオ信号１０２として出力する受信機３と、送信信号１００を増幅しアンテナへ出力する送信機４と、信号処理器５とから構成される。
【０００９】
また、信号処理器５は、受信機３からのビデオ信号１０２から目標の反射波（以下、目標信号という）を抽出し誘導信号１０３を出力する受信信号処理部６と、地上レーダ装置等の外部装置から入力する目標の位置、速度、姿勢角、目標ＲＣＳ（Ｒａｄａｒ Ｃｒｏｓｓ Ｓｅｃｔｉｏｎ、目標物体の電波反射面積）等からなる目標情報１０４と、飛しょう体に搭載された位置／速度／姿勢角測定装置（図示せず）から入力する飛しょう体の位置、速度、姿勢角などの飛しょう体情報１０５とに基づき、目標の相対位置、相対速度、相対角度からなる目標相対情報１０６を計算する目標相対運動計算部７と、目標相対情報１０６の目標の相対角度からアンテナ２の指向方向を計算し、指向方向に関する指令信号１０７を生成するアンテナ制御部８と、目標相対情報１０６を元に目標との距離及び速度を測定するための送信信号１００や送信信号１００と受信信号１０１が重ならないように送信するタイミングを設定する送信タイミング信号１０８を生成し送信機４へ出力し、目標相対情報１０６を元に相対速度ゲート１１４などを設定する制御信号１０９や受信タイミング信号１１０を生成して受信機３へ出力し、また、目標相対情報１０６と捜索開始距離１１３とを比較した結果である距離比較情報１１５を受信信号処理部６とクラッタ信号測定部１０に出力する送受信制御部９と、受信機３からのビデオ信号１０２によりクラッタ信号１１１を測定するクラッタ信号測定部１０と、クラッタ信号１１１と目標相対情報１０６とにより判定クラッタ電力１１２を計算するクラッタ電力計算部１１と、判定クラッタ電力１１２により捜索開始距離１１３を計算する捜索開始距離計算部１２から構成される。
【００１０】
ここで、位置／速度／姿勢角測定装置とは、例えば、慣性装置であり、または、ＧＰＳ（Global Positioning System）と姿勢角センサーとを組み合わせた装置等である。
【００１１】
また、距離比較情報１１５とは、受信信号処理部６とクラッタ信号処理部１０の動作をＯＮ／ＯＦＦさせる動作信号である。
送受信制御部９は、目標との相対距離が捜索開始距離１１３より遠いときは、距離比較情報１１５によりクラッタ信号処理部１０の動作をＯＮとし、受信信号処理部６の動作をＯＦＦとする。そして、目標との相対距離と捜索開始距離１１３とが等しくなった時点で受信信号処理部６の動作をＯＮとして、クラッタ信号処理部１０の動作をＯＦＦとする。
【００１２】
次に、誘導装置１の動作を図５、図６に基づいて説明する。
図５は、誘導装置１を搭載した飛しょう体Ｍの運用の一例を示した図である。図５（ａ）は、発射装置（図示せず）から発射された飛しょう体Ｍが、まだ目標Ｔと十分に離れている状態を示している。例えば、目標Ｔからは、後に説明する捜索開始距離の２倍〜３倍程度の距離にあり、まだ飛しょう体Ｍが目標Ｔの捜索を開始する距離には至っていないが、飛しょう体Ｍが目標の捜索を開始する態勢に入ろうとしている状態を示している。飛しょう体Ｍは地上のレーダ装置から目標情報１０４を受信している。
図５（ｂ）は、飛しょう体Ｍが目標Ｔが接近して、目標Ｔとの距離が後に説明する捜索開始距離以内となり、飛しょう体Ｍが自ら目標Ｔを検索している状態を示している。
【００１３】
実施の形態１の飛しょう体Ｍの誘導装置は、目標Ｔのおよその位置、速度等の情報を地上レーダ等の外部装置から入力し、発射された飛しょう体Ｍが、まだ目標Ｔと十分に離れている状態（図５（ａ））において、クラッタ信号の電力を測定する。そして、測定したクラッタ信号の電力に基づき、目標Ｔが検出可能となる距離（捜索開始距離）を算出する。誘導装置は、地上レーダ等からの目標Ｔの情報により得られる目標Ｔまでの距離と、捜索開始距離とを比較し、目標Ｔまでの距離が捜索開始距離となった時点で目標の捜索を開始する（図５（ｂ））。
従来は、所定のクラッタ信号の電力を用いて捜索開始距離を算出していたため、捜索を開始する時点で目標との距離が必要以上に短くなってしまうという課題があったが、この発明ではクラッタ信号に測定値を用い、クラッタ信号に大きな変動はないとして捜索開始距離を算出し、目標との距離が捜索開始距離となった時点で目標の捜索を開始するようにした。
【００１４】
以下、実施の形態１の飛しょう体の誘導装置の動作を詳細に説明する。
図５（ａ）において、飛しょう体Ｍは、まず、クラッタ信号１１１の電力を計測する。
【００１５】
この時点（目標Ｔと十分に離れている時点）において、目標相対運動計算部７は、誘導装置１外部からの目標Ｔの目標情報１０４と飛しょう体Ｍの飛しょう体情報１０５とから飛しょう体Ｍと目標Ｔとの相対速度をを含む目標相対情報１０６を算出し、送受信制御部９に出力する。
送受信制御部９は、その相対速度を元に、目標信号を検出するための相対速度の範囲である相対速度ゲート１１４を算出し、制御信号１０９として受信機３に出力する。
【００１６】
また、目標相対運動計算部７は、目標情報１０４と飛しょう体情報１０５とから、目標との相対角度を含む目標相対情報１０６を計算する。
【００１７】
アンテナ制御部８は、目標相対情報１０６をもとに、アンテナ２の指向方向を計算し、アンテナ２への指令信号１０７を生成して出力する。
【００１８】
図６は、この発明の実施の形態１におけるクラッタ信号測定部１０とクラッタ電力計算部１１の処理を示す図である。
クラッタ信号測定部１０は、図６（ａ）に示すように、ビデオ信号から相対速度ゲート１１４内のクラッタ信号を測定する。
クラッタ電力計算部１１は、図６（ｂ）に示すように、クラッタ信号測定部１０で測定したクラッタ信号を相対速度ゲート内で平均処理し、平均処理した電力である判定クラッタ電力１１２を捜索開始距離計算部１２に出力する。
【００１９】
捜索開始距離計算部１２は、判定クラッタ電力１１２を元に、クラッタ信号に埋もれずに目標Ｔを捕捉可能な信号が検出可能な飛しょう体Ｍと目標Ｔとの間の相対距離を求め、その距離を捜索開始距離１１３として算出する。
【００２０】
捜索開始距離１１３は、判定クラッタ電力１１２により、例えば式１を用いて算出される。
【００２１】
【数１】
【００２２】
ここで、基準目標の電波反射面積σ（ＲＣＳともいう）は、地上レーダ装置等の外部装置からの目標情報１０４で送信される。
【００２３】
捜索開始距離計算部１２は、算出した捜索開始距離１１３を送受信制御部９に出力する。
【００２４】
送受信制御部９は、目標相対情報１０６の飛しょう体Ｍと目標Ｔの相対距離と、捜索開始距離１１３とを比較する。
【００２５】
そして、飛しょう体Ｍと目標Ｔの相対距離と捜索開始距離１１３とが等しくなった時点で、送受信制御部９は、距離比較情報１１５を受信信号処理部６に出力すると共に、送信信号１００と送信タイミング信号１０８を送信機４に送出し、送信機４は、送信信号を増幅して、アンテナ２を経由して目標に向けて送信信号を送出する（図５（ｂ））。
図５（ｂ）は、飛しょう体Ｍが目標Ｔが接近し、飛しょう体Ｍが目標Ｔを検索している状態を示している。
【００２６】
目標Ｔからの反射信号とクラッタ信号１１１は、アンテナ２を経由し受信機３にて受信される。受信機３ではその信号を元にビデオ信号１０２を生成する。
距離比較情報１１５を受けた受信信号処理部６は、ビデオ信号１０２のクラッタ信号の中から目標信号を抽出する。そして、目標信号から誘導信号１０３を生成し、誘導装置外部へ出力する。
【００２７】
飛しょう体は、誘導信号により機体を操舵して目標への目視線上に誘導し、飛しょう体を予想会合位置に誘導する。
【００２８】
また、上記は速度追尾する誘導装置の記述であるが、距離追尾する誘導装置においても、速度を距離に置き換えることによって同様の動作となる。
【００２９】
このように、実施の形態１の飛しょう体の誘導装置によれば、その時々の海面および地面の状態の反射波電力を測定し、その測定値を用いて目標を捜索開始する捜索開始距離を算出するため、目標を捕捉可能な最大の距離において捜索を開始することができる。
また、実施の形態１の飛しょう体の誘導装置によれば、海面または地面反射波への誤捕捉を避けることができる。
【００３０】
実施の形態２．
実施の形態１では、判定クラッタ電力は、設定した１つの相対速度ゲートの範囲内にあるクラッタ信号を測定することにより求め、相対速度に依らず一定であるとしたが（図６（ｂ）参照）、実施の形態２では、複数の相対速度ゲートを設定して、各々の相対速度ゲートの範囲内にあるクラッタ信号を測定することで、相対速度毎に判定クラッタ電力を算出する。
【００３１】
図２は、この発明の実施の形態２における飛しょう体の誘導装置１の構成図である。
実施の形態１の構成である図１に対する新規部分は、クラッタ測定用速度制御部１３である。
クラッタ測定用速度制御部１３はクラッタ測定用の相対速度ゲート１２０を可変とする制御を行う。
その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一番号を付して、その説明を省略する。
【００３２】
上記実施の形態１では、目標相対運動計算部７が計算した飛しょう体Ｍと目標Ｔとの相対速度を元に、送受信制御部９が相対速度ゲートを算出し、相対速度ゲートを受信機３に設定したが、実施の形態２では、クラッタ測定用速度制御部１３により設定された相対速度１３０を元に、送受信制御部９が相対速度ゲートを算出し、相対速度ゲートを受信機３に設定する。
【００３３】
そして、クラッタ測定用速度制御部１３は、捜索追尾可能な速度範囲全域に対しクラッタ信号測定用の相対速度１３０を変化させる制御を行う。このようにクラッタ測定用の相対速度１３０を変化させ、クラッタ信号測定部１０は、変化された相対速度毎に、図７（ａ）に示すようにビデオ信号から捜索追尾可能な速度範囲内の相対速度ゲート内のクラッタ信号電力を測定する。
クラッタ電力計算部１１は、図７（ｂ）に示すようにクラッタ信号測定部１１で測定したクラッタ信号を用い、平滑化を行い捜索追尾可能な速度領域内で使用できるように判定クラッタ電力１１２を算出する。
このようにして、クラッタ電力計算部１１は、相対速度１３０とその相対速度に対応する判定クラッタ電力１１２をリスト化した判定クラッタ電力テーブル１２１を、予め作成しておく。
【００３４】
目標捜索時において、クラッタ電力計算部１１は目標相対運度計算部７から目標相対情報１０６を入力する。
クラッタ電力計算部１１は、目標相対情報１０６により得られる相対速度で、時間毎に変化していく飛しょう体Ｍと目標Ｔとの相対速度に応じて、判定クラッタ電力テーブル１２１を参照し相対速度が対応する判定クラッタ電力１１２を抽出する。そして、抽出した判定クラッタ電力１１２を捜索開始距離計算部１２に出力する。
以降の動作は実施の形態１と同様である。
【００３５】
また上記は速度追尾する誘導装置の記述であるが、距離追尾する誘導装置においても、速度を距離に置き換えることによって同様の動作となる。
【００３６】
このように実施の形態２の飛しょう体の誘導装置は、複数の相対速度に対する判定クラッタ電力をリスト化した判定クラッタ電力テーブル１２１を備えるようにした。
【００３７】
これにより、クラッタ信号を測定した時点と目標を捜索する時点とで目標との相対速度が異なる場合においても、目標を捜索する時点における相対速度に対応する判定クラッタ電力のデータを参照することができ、捜索開始距離を精度良く求めて、目標を捕捉可能な最大の距離において捜索を開始することができる。
【００３８】
実施の形態３．
実施の形態１では、アンテナ２が指向する方向は一定であるとして判定クラッタ電力を算出していたが、実施の形態３では判定クラッタ電力を算出する際、アンテナ２の指向方向を複数設定し、その各々の指向方向でのクラッタ信号を測定することで、アンテナの指向方向毎に判定クラッタ電力を算出するようにする。
【００３９】
図３は、この発明の実施の形態３における飛しょう体の誘導装置１の構成図である。実施の形態１の構成である図１に対する新規部分は、クラッタ測定用角度制御部１４である。クラッタ測定用角度制御部１４は、クラッタ測定用にアンテナ方向の角度を可変する制御を行い、アンテナ制御部８へ設定するものである。
その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一番号を付して、その説明を省略する。
【００４０】
実施の形態１では、目標相対運動計算部７で計算された相対速度を元に送受信制御部９で相対速度ゲートを算出し、相対速度ゲートを受信機３に設定したが、実施の形態３では、実施の形態１に加えて、クラッタ測定用角度制御部１４により設定された目標方向の角度を元にアンテナ制御部８がアンテナ方向の角度１３１（θｃ）を算出し、アンテナ２に設定する。
クラッタ測定用角度制御部１４は、捜索追尾可能な角度範囲全域に対し角度を変化させる制御を行う。このように角度を変化させることにより、クラッタ信号測定部１０において、図８（ａ）に示すようにビデオ信号から捜索追尾可能な角度範囲内の相対速度ゲート内のクラッタ信号電力を測定する。
クラッタ電力計算部１１は、図８（ｂ）に示すように、クラッタ信号測定部１０で測定したクラッタ信号を用い、平滑化を行い捜索追尾可能な角度領域内で使用できるように判定クラッタ電力１１２を算出する。
クラッタ電力計算部１１は、アンテナ方向の角度１３１（θｃ）と、アンテナ方向の角度１３１（θｃ）に対応する判定クラッタ電力１１２をリスト化した判定クラッタ電力テーブル１２２を作成する。
クラッタ電力計算部１１は、時間毎に変化していく目標相対運動計算部７から出力される目標方向の角度に応じて判定クラッタ電力テーブル１２２を参照し、対応する判定クラッタ電力１１２を捜索開始距離計算部１２へ出力する。
以降の動作は実施の形態１と同様である。
【００４１】
また上記は速度追尾する誘導装置の記述であるが、距離追尾する誘導装置においても、速度を距離に置き換えることによって同様の動作となる。
【００４２】
このように実施の形態３の飛しょう体の誘導装置は、アンテナ方向の角度（θｃ）に対応する判定クラッタ電力１１２をリスト化した判定クラッタ電力テーブル１２２をを備えるようにした。
【００４３】
これにより、クラッタ信号を測定した時点と目標を捜索する時点とで目標の方向が異なる場合においても、目標を捜索する時点におけるアンテナ方向の角度に対応する判定クラッタ電力のデータを参照することができ、捜索開始距離を精度良く求めて、目標を捕捉可能な最大の距離において捜索を開始することができる。
【００４４】
実施の形態４．
実施の形態２では、複数の相対速度に対する判定クラッタ電力をリスト化した判定クラッタ電力テーブル１２１を備え、また、実施の形態３では、アンテナ方向の角度に対応する判定クラッタ電力をリスト化した判定クラッタ電力テーブル１２２を備えたが、実施の形態４では、相対速度及びアンテナ方向の角度の各々に対する判定クラッタ電力をリスト化した判定クラッタ電力テーブルを備えるようにする。
【００４５】
図４は、この発明の実施の形態４における飛しょう体の誘導装置１の構成図である。
実施の形態１の構成である図１に対して新規部分はクラッタ測定用速度制御部１３とクラッタ測定用角度制御部１４である。クラッタ測定用速度制御部１３はクラッタ測定用に相対速度を可変する制御を行い、送受信制御部９へ設定するものであり、クラッタ測定用角度制御部１４はクラッタ測定用にアンテナ方向の角度を可変する制御を行い、アンテナ制御部８へ設定するものである
その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一番号を付して、その説明を省略する。
【００４６】
実施の形態１では目標相対運動計算部７が計算した飛しょう体Ｍと目標Ｔとの相対速度を元に送受信制御部９が相対速度ゲートを算出し、受信機３に設定したが、実施の形態４ではクラッタ測定用速度制御部１３により設定された相対速度１３０を元に送受信制御部９が相対速度ゲートを算出し、相対速度ゲートを受信機３に設定することと、クラッタ測定用角度制御部１４により設定された目標方向の角度を元にアンテナ制御部８がアンテナ方向の角度１３１（θｃ）を算出し、アンテナ２に設定することを同時に行う。
【００４７】
クラッタ測定用速度制御部１３は、捜索追尾可能な速度範囲全域に対し相対速度１３０を変化させる制御を行い、クラッタ測定用角度制御部１４は、捜索追尾可能な角度範囲全域に対し角度を変化させる制御を行う。
このように速度および角度を変化させることにより、クラッタ信号測定部１３において、図９（ａ）に示すようにビデオ信号から捜索追尾可能な角度および速度範囲内における相対速度ゲート内のクラッタ信号電力を測定する。
【００４８】
クラッタ電力計算部１１は、図９（ｂ）に示すように、クラッタ信号測定部１３で測定したクラッタ信号を用い、平滑化を行い捜索追尾可能な角度範囲内および速度領域内で使用できるように判定クラッタ電力１１２を算出する。
クラッタ電力計算部１１は、アンテナ方向の角度（θｃ）および測定された相対速度に対応する判定クラッタ電力１１２をリスト化した判定クラッタ電力テーブル１２３を作成する。
【００４９】
クラッタ電力計算部１１は、時間毎に変化していく目標相対運動計算部７から出力される目標の方向、相対速度に応じて判定クラッタ電力テーブル１２３を参照し、対応する判定クラッタ電力１１２を捜索開始距離計算部１２へ出力する。
以降の動作は実施の形態１と同様である。
【００５０】
また上記は速度追尾する誘導装置の記述であるが、距離追尾する誘導装置においても、速度を距離に置き換えることによって同様の動作となる。
【００５１】
このように実施の形態４では、相対速度及びアンテナ方向の角度の各々に対する判定クラッタ電力をリスト化した判定クラッタ電力テーブルを備えるようにした。
【００５２】
これにより、クラッタ信号を測定した時点と目標を捜索する時点とで、目標との相対速度及び目標の方向が異なる場合においても、目標を捜索する時点における相対速度及びアンテナ方向の角度に対応する判定クラッタ電力のデータを参照することができ、捜索開始距離を精度良く求めて、目標を捕捉可能な最大の距離において捜索を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明の実施の形態１である誘導装置を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態２である誘導装置を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態３である誘導装置を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態４である誘導装置を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１〜４の誘導装置の運用を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１におけるクラッタ信号測定部とクラッタ電力計算部の処理を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２におけるクラッタ信号測定部とクラッタ電力計算部の処理を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３におけるクラッタ信号測定部とクラッタ電力計算部の処理を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態４におけるクラッタ信号測定部とクラッタ電力計算部の処理を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 誘導装置、２ アンテナ、３ 受信機、４ 送信機、５ 信号処理器、７ 目標相対運動計算部、８ アンテナ制御部、９ 送受信制御部、１０ クラッタ信号測定部、１１ クラッタ電力計算部、１２ 捜索開始距離計算部、１３ クラッタ測定用速度制御部、
１４ クラッタ測定用角度制御部、１００ 送信信号、１０１ 受信信号、１０２ ビデオ信号、１０３ 誘導信号、１０４ 目標情報、１０５ 飛しょう体情報、１０６ 目標相対情報、１０７ 指令信号、１０８ 送信タイミング信号、１０９ 制御信号、１１０ 受信タイミング信号、１１１ クラッタ信号、１１２ 判定クラッタ電力、１１３ 捜索開始距離、１１４ 相対速度ゲート、１１５ 距離比較情報、１２０ 相対速度ゲート、１２１ 実施の形態２の判定クラッタ電力テーブル、１２２ 実施の形態３の判定クラッタ電力テーブル、１２３ 実施の形態４の判定クラッタ電力テーブル、１３０ 相対速度、１３１ アンテナ方向の角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛しょう体に搭載され前記飛しょう体を目標に向けて誘導する飛しょう体の誘導装置であって、
アンテナへ送信信号を供給する送信部と、
前記送信信号を得て目標に向けて電波を照射するとともに、目標からの反射信号を受信するアンテナと、
前記反射信号をビデオ信号に変換して受信信号処理部とクラッタ信号測定部とに出力する受信部と、
前記ビデオ信号において、目標と飛しょう体との相対速度であってその目標捜索範囲を示す相対速度ゲートの範囲中で観測される海面や地面の反射波であるクラッタ信号を抽出するクラッタ信号測定部と、
誘導装置の外部から入力した目標の位置と速度と姿勢角とからなる目標情報と、飛しょう体に搭載した位置／速度／姿勢角測定装置から入力した飛しょう体の位置と速度と姿勢角とからなる飛しょう体情報とに基づき、目標に対する相対位置と相対速度と相対角度とからなる目標相対情報を計算して送受信制御部とアンテナ制御部に出力する目標相対運動計算部と、
前記目標相対情報に基づき、前記アンテナの指向方向を制御するアンテナ制御部と、
前記クラッタ信号を入力し前記クラッタ信号の電力を前記相対速度ゲート内で平均処理した判定クラッタ電力を算出するクラッタ電力計算部と、
前記判定クラッタ電力に基づき、前記目標が検出可能となる前記飛しょう体と前記目標との相対距離を算出して捜索開始距離として出力する捜索開始距離計算部と、
前記目標相対情報に基づき前記相対速度ゲートを設定する制御信号を生成して前記受信部に出力すると共に、前記捜索開始距離と前記目標相対情報から求めた目標との距離とを比較し、比較の結果前記距離が等しくなった時点で、前記受信信号処理部を動作させる動作信号を前記受信信号処理部に出力する送受信制御部と、
前記動作信号を入力すると、前記ビデオ信号から前記目標の反射信号を抽出し、前記飛しょう体を誘導する誘導信号を求めて出力する受信信号処理部とを備えた飛しょう体の誘導装置。
【請求項２】
飛しょう体に搭載され前記飛しょう体を目標に向けて誘導する飛しょう体の誘導装置であって、
アンテナへ送信信号を供給する送信部と、
前記送信信号を得て目標に向けて電波を照射するとともに、目標からの反射信号を受信するアンテナと、
前記反射信号をビデオ信号に変換して受信信号処理部とクラッタ信号測定部とに出力する受信部と、
前記ビデオ信号において、目標と飛しょう体との相対速度であってその目標捜索範囲を示す相対速度ゲートの範囲内で観測される海面や地面の反射波であるクラッタ信号を抽出するクラッタ信号測定部と、
誘導装置の外部から入力した目標の位置と速度と姿勢角とからなる目標情報と、飛しょう体に搭載した位置／速度／姿勢角測定装置から入力した飛しょう体の位置と速度と姿勢角とからなる飛しょう体情報とに基づき、目標に対する相対位置と相対速度と相対角度とからなる目標相対情報を計算して送受信制御部とアンテナ制御部とクラッタ電力計算部とに出力する目標相対運動計算部と、
前記目標相対情報に基づき、前記アンテナの指向方向を制御するアンテナ制御部と、
前記目標が捜索可能な前記相対速度の全域に対し、前記相対速度を可変に設定する速度制御部と、
前記クラッタ信号を入力し前記クラッタ信号の電力を前記相対速度ゲート内で平均処理した判定クラッタ電力を、前記速度制御部が設定した前記相対速度毎に算出し、前記相対速度と前記相対速度に対応する前記判定クラッタ電力とをリスト化した判定クラッタ電力テーブルを作成し、前記目標相対情報を入力すると前記判定クラッタ電力テーブルから前記目標相対情報に対応する前記判定クラッタ電力を抽出して捜索開始距離計算部に出力するクラッタ電力計算部と、
前記判定クラッタ電力に基づき、前記目標が検出可能となる前記飛しょう体と前記目標との相対距離を算出して捜索開始距離として出力する捜索開始距離計算部と、
前記目標相対情報に基づき前記相対速度ゲートを設定する制御信号を生成して前記受信部に出力すると共に、前記捜索開始距離と前記目標相対情報から求めた目標との距離とを比較し、比較の結果前記距離が等しくなった時点で、前記受信信号処理部を動作させる動作信号を前記受信信号処理部に出力する送受信制御部と、
前記動作信号を入力すると、前記ビデオ信号から前記目標の反射信号を抽出し、前記飛しょう体を誘導する誘導信号を求めて出力する受信信号処理部とを備えた飛しょう体の誘導装置。
【請求項３】
飛しょう体に搭載され前記飛しょう体を目標に向けて誘導する飛しょう体の誘導装置であって、
アンテナへ送信信号を供給する送信部と、
前記送信信号を得て目標に向けて電波を照射するとともに、目標からの反射信号を受信するアンテナと、
前記反射信号をビデオ信号に変換して受信信号処理部とクラッタ信号測定部とに出力する受信部と、
前記ビデオ信号において、目標と飛しょう体との相対速度であってその目標捜索範囲を示す相対速度ゲートの範囲内で観測される海面や地面の反射波であるクラッタ信号を抽出するクラッタ信号測定部と、
誘導装置の外部から入力した目標の位置と速度と姿勢角とからなる目標情報と、飛しょう体に搭載した位置／速度／姿勢角測定装置から入力した飛しょう体の位置と速度と姿勢角とからなる飛しょう体情報とに基づき、目標に対する相対位置と相対速度と相対角度とからなる目標相対情報を計算して送受信制御部とアンテナ制御部とクラッタ電力計算部とに出力する目標相対運動計算部と、
前記目標相対情報に基づき、前記アンテナの指向方向を制御するアンテナ制御部と、
前記アンテナ制御部に接続し、前記目標が捜索可能な前記アンテナの指向方向全域に対し、前記アンテナの角度を可変に設定する角度制御部と、
前記クラッタ信号を入力し前記クラッタ信号の電力を前記相対速度ゲート内で平均処理した判定クラッタ電力を、前記角度制御部が設定した前記アンテナの角度毎に算出し、前記アンテナの角度と、前記アンテナの角度に対応する判定クラッタ電力とをリスト化した判定クラッタ電力テーブルを作成し、前記目標相対情報を入力すると前記判定クラッタ電力テーブルから前記目標相対情報に対応する前記判定クラッタ電力を抽出して捜索開始距離計算部に出力するクラッタ電力計算部と
前記判定クラッタ電力に基づき、前記目標が検出可能となる前記飛しょう体と前記目標との相対距離を算出して捜索開始距離として出力する捜索開始距離計算部と、
前記目標相対情報に基づき前記相対速度ゲートを設定する制御信号を生成して前記受信部に出力すると共に、前記捜索開始距離と前記目標相対情報から求めた目標との距離とを比較し、比較の結果前記距離が等しくなった時点で、前記受信信号処理部を動作させる動作信号を前記受信信号処理部に出力する送受信制御部と、
前記動作信号を入力すると、前記ビデオ信号から前記目標の反射信号を抽出し、前記飛しょう体を誘導する誘導信号を求めて出力する受信信号処理部とを備えた飛しょう体の誘導装置。
【請求項４】
前記アンテナ制御部に接続し、前記目標が捜索可能な前記アンテナの指向方向全域に対し、前記アンテナの角度を可変に設定する角度制御部を備え、
前記クラッタ電力計算部は、前記クラッタ信号を入力し前記クラッタ信号の電力を前記相対速度ゲート内で平均処理した判定クラッタ電力を、前記角度制御部が設定した前記アンテナの角度毎に算出し、前記相対速度と前記アンテナの角度とその各々に対応する判定クラッタ電力とをリスト化した判定クラッタ電力テーブルを作成し、前記目標相対情報を入力すると前記判定クラッタ電力テーブルから前記目標相対情報に対応する前記判定クラッタ電力を抽出して捜索開始距離計算部に出力することを特徴とする請求項２記載の飛しょう体の誘導装置。
【請求項１】
飛しょう体に搭載され前記飛しょう体を目標に向けて誘導する飛しょう体の誘導装置であって、
アンテナへ送信信号を供給する送信部と、
前記送信信号を得て目標に向けて電波を照射するとともに、目標からの反射信号を受信するアンテナと、
前記反射信号をビデオ信号に変換して受信信号処理部とクラッタ信号測定部とに出力する受信部と、
前記ビデオ信号において、目標と飛しょう体との相対速度であってその目標捜索範囲を示す相対速度ゲートの範囲中で観測される海面や地面の反射波であるクラッタ信号を抽出するクラッタ信号測定部と、
誘導装置の外部から入力した目標の位置と速度と姿勢角とからなる目標情報と、飛しょう体に搭載した位置／速度／姿勢角測定装置から入力した飛しょう体の位置と速度と姿勢角とからなる飛しょう体情報とに基づき、目標に対する相対位置と相対速度と相対角度とからなる目標相対情報を計算して送受信制御部とアンテナ制御部に出力する目標相対運動計算部と、
前記目標相対情報に基づき、前記アンテナの指向方向を制御するアンテナ制御部と、
前記クラッタ信号を入力し前記クラッタ信号の電力を前記相対速度ゲート内で平均処理した判定クラッタ電力を算出するクラッタ電力計算部と、
前記判定クラッタ電力に基づき、前記目標が検出可能となる前記飛しょう体と前記目標との相対距離を算出して捜索開始距離として出力する捜索開始距離計算部と、
前記目標相対情報に基づき前記相対速度ゲートを設定する制御信号を生成して前記受信部に出力すると共に、前記捜索開始距離と前記目標相対情報から求めた目標との距離とを比較し、比較の結果前記距離が等しくなった時点で、前記受信信号処理部を動作させる動作信号を前記受信信号処理部に出力する送受信制御部と、
前記動作信号を入力すると、前記ビデオ信号から前記目標の反射信号を抽出し、前記飛しょう体を誘導する誘導信号を求めて出力する受信信号処理部とを備えた飛しょう体の誘導装置。
【請求項２】
飛しょう体に搭載され前記飛しょう体を目標に向けて誘導する飛しょう体の誘導装置であって、
アンテナへ送信信号を供給する送信部と、
前記送信信号を得て目標に向けて電波を照射するとともに、目標からの反射信号を受信するアンテナと、
前記反射信号をビデオ信号に変換して受信信号処理部とクラッタ信号測定部とに出力する受信部と、
前記ビデオ信号において、目標と飛しょう体との相対速度であってその目標捜索範囲を示す相対速度ゲートの範囲内で観測される海面や地面の反射波であるクラッタ信号を抽出するクラッタ信号測定部と、
誘導装置の外部から入力した目標の位置と速度と姿勢角とからなる目標情報と、飛しょう体に搭載した位置／速度／姿勢角測定装置から入力した飛しょう体の位置と速度と姿勢角とからなる飛しょう体情報とに基づき、目標に対する相対位置と相対速度と相対角度とからなる目標相対情報を計算して送受信制御部とアンテナ制御部とクラッタ電力計算部とに出力する目標相対運動計算部と、
前記目標相対情報に基づき、前記アンテナの指向方向を制御するアンテナ制御部と、
前記目標が捜索可能な前記相対速度の全域に対し、前記相対速度を可変に設定する速度制御部と、
前記クラッタ信号を入力し前記クラッタ信号の電力を前記相対速度ゲート内で平均処理した判定クラッタ電力を、前記速度制御部が設定した前記相対速度毎に算出し、前記相対速度と前記相対速度に対応する前記判定クラッタ電力とをリスト化した判定クラッタ電力テーブルを作成し、前記目標相対情報を入力すると前記判定クラッタ電力テーブルから前記目標相対情報に対応する前記判定クラッタ電力を抽出して捜索開始距離計算部に出力するクラッタ電力計算部と、
前記判定クラッタ電力に基づき、前記目標が検出可能となる前記飛しょう体と前記目標との相対距離を算出して捜索開始距離として出力する捜索開始距離計算部と、
前記目標相対情報に基づき前記相対速度ゲートを設定する制御信号を生成して前記受信部に出力すると共に、前記捜索開始距離と前記目標相対情報から求めた目標との距離とを比較し、比較の結果前記距離が等しくなった時点で、前記受信信号処理部を動作させる動作信号を前記受信信号処理部に出力する送受信制御部と、
前記動作信号を入力すると、前記ビデオ信号から前記目標の反射信号を抽出し、前記飛しょう体を誘導する誘導信号を求めて出力する受信信号処理部とを備えた飛しょう体の誘導装置。
【請求項３】
飛しょう体に搭載され前記飛しょう体を目標に向けて誘導する飛しょう体の誘導装置であって、
アンテナへ送信信号を供給する送信部と、
前記送信信号を得て目標に向けて電波を照射するとともに、目標からの反射信号を受信するアンテナと、
前記反射信号をビデオ信号に変換して受信信号処理部とクラッタ信号測定部とに出力する受信部と、
前記ビデオ信号において、目標と飛しょう体との相対速度であってその目標捜索範囲を示す相対速度ゲートの範囲内で観測される海面や地面の反射波であるクラッタ信号を抽出するクラッタ信号測定部と、
誘導装置の外部から入力した目標の位置と速度と姿勢角とからなる目標情報と、飛しょう体に搭載した位置／速度／姿勢角測定装置から入力した飛しょう体の位置と速度と姿勢角とからなる飛しょう体情報とに基づき、目標に対する相対位置と相対速度と相対角度とからなる目標相対情報を計算して送受信制御部とアンテナ制御部とクラッタ電力計算部とに出力する目標相対運動計算部と、
前記目標相対情報に基づき、前記アンテナの指向方向を制御するアンテナ制御部と、
前記アンテナ制御部に接続し、前記目標が捜索可能な前記アンテナの指向方向全域に対し、前記アンテナの角度を可変に設定する角度制御部と、
前記クラッタ信号を入力し前記クラッタ信号の電力を前記相対速度ゲート内で平均処理した判定クラッタ電力を、前記角度制御部が設定した前記アンテナの角度毎に算出し、前記アンテナの角度と、前記アンテナの角度に対応する判定クラッタ電力とをリスト化した判定クラッタ電力テーブルを作成し、前記目標相対情報を入力すると前記判定クラッタ電力テーブルから前記目標相対情報に対応する前記判定クラッタ電力を抽出して捜索開始距離計算部に出力するクラッタ電力計算部と
前記判定クラッタ電力に基づき、前記目標が検出可能となる前記飛しょう体と前記目標との相対距離を算出して捜索開始距離として出力する捜索開始距離計算部と、
前記目標相対情報に基づき前記相対速度ゲートを設定する制御信号を生成して前記受信部に出力すると共に、前記捜索開始距離と前記目標相対情報から求めた目標との距離とを比較し、比較の結果前記距離が等しくなった時点で、前記受信信号処理部を動作させる動作信号を前記受信信号処理部に出力する送受信制御部と、
前記動作信号を入力すると、前記ビデオ信号から前記目標の反射信号を抽出し、前記飛しょう体を誘導する誘導信号を求めて出力する受信信号処理部とを備えた飛しょう体の誘導装置。
【請求項４】
前記アンテナ制御部に接続し、前記目標が捜索可能な前記アンテナの指向方向全域に対し、前記アンテナの角度を可変に設定する角度制御部を備え、
前記クラッタ電力計算部は、前記クラッタ信号を入力し前記クラッタ信号の電力を前記相対速度ゲート内で平均処理した判定クラッタ電力を、前記角度制御部が設定した前記アンテナの角度毎に算出し、前記相対速度と前記アンテナの角度とその各々に対応する判定クラッタ電力とをリスト化した判定クラッタ電力テーブルを作成し、前記目標相対情報を入力すると前記判定クラッタ電力テーブルから前記目標相対情報に対応する前記判定クラッタ電力を抽出して捜索開始距離計算部に出力することを特徴とする請求項２記載の飛しょう体の誘導装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２７１２９２（Ｐ２００７−２７１２９２Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９３８９２（Ｐ２００６−９３８９２）
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【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１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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