飛しょう体誘導装置
【課題】 旋回、ジンギング、ダイブなど高機動運動目標を誘導する場合、又は目標のベクトルから直線外挿により会合点を算出する場合、会合点が大きく振れ、飛しょう体速度を低下させ命中精度が悪化していた。また飛しょう体速度低下を防止するため、高機動運動目標に会合点が振れない様な追尾フィルタを用いた場合、飛しょう体が目標に対して終末誘導をする際のイニシャルヘディングエラーが大きくなり命中精度を悪化させていた。
【解決手段】 イニシャルヘディングエラー等の推定値に基づき、２種類の追尾フィルタを使い分けることにより、会合直前の高機動運動目標に対しては高感度の追尾フィルタを用い、イニシャルヘディングエラーの少ない誘導を行い、低機動運動の目標、または会合まで時間が掛かる目標に対しては低感度の追尾フィルタによる飛しょう体速度低下の少ない誘導を行う様にした。
【解決手段】 イニシャルヘディングエラー等の推定値に基づき、２種類の追尾フィルタを使い分けることにより、会合直前の高機動運動目標に対しては高感度の追尾フィルタを用い、イニシャルヘディングエラーの少ない誘導を行い、低機動運動の目標、または会合まで時間が掛かる目標に対しては低感度の追尾フィルタによる飛しょう体速度低下の少ない誘導を行う様にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、会合点に向かって飛しょうする飛しょう体と、地上・車両・艦船・航空機等に搭載された誘導管制装置との間で情報の授受を行い、飛しょう体を目標との会合点に対して誘導する飛しょう体誘導装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の飛しょう体誘導装置は、レーダ装置により目標速度、目標位置の目標情報を得て、誘導管制装置にて飛しょう体と目標との会合点を算出する。一例として、飛しょう体の到達範囲と、目標のベクトルから直線外挿の対比により、会合点を算出する従来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２００３−１４８８９８号公報（第７−９頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
旋回、蛇行、ダイブなどの高機動運動を行う目標に対して誘導する場合、従来の目標のベクトルから直線外挿により会合点を算出する場合、会合点が大きく振れ、飛しょう体の速度を低下させ、命中精度を悪化させていた。また、飛しょう体の速度低下を防止するために、高機動運動を行う目標に会合点が振れないような追尾フィルタを用いた場合、飛しょう体が目標に対して、終末誘導をする際のイニシャルヘディングエラーが大きくなり、命中精度を悪化させていた。
【０００５】
この発明は、係る課題を解決するために成されたものであり、飛しょう体の終末誘導時間、射程、イニシャルヘディングエラー等の推定値に基づき、会合点の計算用に複数の追尾フィルタの出力を使い分けることにより、目標に対して高い命中精度を確保可能な飛しょう体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】
この発明に係る飛しょう体誘導装置は、目標との会合点に向かって飛しょうする飛しょう体と情報の授受を行い、この飛しょう体をこの会合点に対して誘導する飛しょう体誘導装置において、この目標を捕捉して追尾し、目標の位置および速度を観測値として出力すると共に、この飛しょう体を会合点に誘導する誘導コマンドを出力するレーダ装置と、所定のタイミングによるサンプリングにおいて直前のサンプリング時点に当該時点の目標の位置を予測する予測値および観測値から、当該時点の目標位置の平滑値を求める際に、予測値に対し観測値に近い値を出力する高感度追尾フィルタと、観測値に対し予測値に近い値を出力する低感度追尾フィルタとを備える追尾フィルタと、この高感度追尾フィルタの出力と観測値から会合点を計算する予想会合点計算部Ｈ、この低感度追尾フィルタの出力と観測値から会合点を計算する予想会合点計算部Ｌ、この予想会合点計算部Ｈの会合点の予測値とこの予想会合点計算部Ｌ会合点の予測値および観測値から夫々のヘディングエラーを計算するヘディングエラー計算部、予想会合点計算部Ｈと予想会合点計算部Ｌから出力される夫々の予想会合時間により夫々の到達時間を計算する到達時間計算部、夫々のヘディングエラーと夫々の到達時間から会合点を夫々のヘディングエラーから判定する判定部を備えるフィルタ出力選択部と、このフィルタ出力選択部の選択出力による会合点の予測値および到達時間を含む誘導コマンドをレーダ装置に出力する要撃誘導計算部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、目標と飛しょう体間の距離が遠く、会合するまでの到達時間が長い場合は、目標の運動に左右されにくく、飛しょう体に無駄な加速度を発生させず飛しょう体のもつ運動エネルギーの損失を抑え、飛しょう体と目標との距離が近くなり、会合するまでの到達時間が短くなった時点で、目標の運動に対応した加速度を発生させ誘導することにより、目標と飛しょう体の間の最接近距離を低減する事が可能となる。
【０００８】
また、類別の結果、パイロットが操縦し、飛しょう体から回避運動を行うと判定された高機動運動目標に対しては、飛しょう体が目標に対して到達する時間により、目標に近づいた段階で、高感度追尾フィルタに切り替える事が可能となる。要撃誘導計算部から飛しょう体に入力される会合点の予測値が高感度追尾フィルタの出力のため、目標の運動に沿った会合点の予測値となり、飛しょう体において、加速度を発生させ、目標の運動に対応した誘導をすることにより、飛しょう体が自律誘導に入る際の速度ベクトルの修正量を低減させ、目標と飛しょう体の間の最接近距離を低減する事が可能となる。また、回避行動を取らないと判定された機動性の少ない目標に対しては、低感度追尾フィルタのまま誘導することが可能となり、飛しょう体において無駄な加速度を発生させず、安定して誘導することにより、飛しょう体のもつ運動エネルギーの損失を抑えることが可能となる。
【０００９】
更にまた、受信電力が大きい目標に対しては、高感度追尾フィルタを使用しても雑音が小さいため、ノイズに左右されることなく会合点の予測値を算出することが可能となる。この結果、要撃誘導計算部から飛しょう体に入力される会合点の予測値が高感度追尾フィルタの出力のため、目標の運動に沿った会合点の予測値となり、飛しょう体において加速度を発生させ、目標の運動に対応した誘導をすることにより、飛しょう体が自律誘導に入る際の速度ベクトルの修正量を低減させ、目標と飛しょう体の間の最接近距離を低減する事が可能となる。また、受信電力の小さい目標に対しては、低感度追尾フィルタのまま誘導することが可能となり、小さい受信電力故の大きいノイズに会合点の予測値が左右されることなく、飛しょう体において無駄な加速度を発生させず、安定して誘導することにより、飛しょう体のもつ運動エネルギーの損失を抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による飛しょう体誘導装置を説明するための図であり、１はレーダ装置３からの情報をもとに飛しょう体４を誘導するための目標５と飛しょう体４の会合点の予測値を計算する誘導管制装置、２は誘導管制装置１で計算された目標と飛しょう体４の会合点の予測値を飛しょう体４へ出力するための発射機、６はレーダ装置３の出力である目標の観測位置をもとに目標の位置、速度を推定する追尾フィルタ、７は追尾フィルタ６の出力から会合点の予測値の算出に用いるフィルタを選択するフィルタ出力選択部、８は目標５と飛しょう体４の会合点の予測値を算出する要撃誘導計算部であり、追尾フィルタ６、フィルタ出力選択部７、要撃誘導計算部８は、誘導管制装置１内にある。
【００１１】
レーダ装置３により、目標５を捕捉、追尾し、目標５の観測位置を、誘導管制装置１に出力する。また、レーダ装置３により、飛しょう体４の観測位置またはダウンリンク情報（飛しょう体の位置情報、速度情報を含む）を誘導管制装置１に出力する。誘導管制装置１に備えられた追尾フィルタ６により、目標５の位置、速度の平滑値をフィルタ出力選択部７へ出力し、フィルタ出力選択部７により、追尾フィルタ６の出力の平滑値から、目標５と飛しょう体４の会合点を算出するための平滑値を選択し、要撃誘導計算部８に出力する。要撃誘導計算部８により、目標５と飛しょう体４の会合点の予測値を算出し、発射機２を通して、飛しょう体４へ会合点の予測位置を出力し、飛しょう体４を発射する。飛しょう体４は、入力された会合点の予測位置に向かって飛しょうする。
【００１２】
飛しょう体４の発射後、誘導管制装置１は、目標５と飛しょう体４の会合点の予測値の更新値をレーダ装置３を通して飛しょう体４へコマンドとして送信し、一方、飛しょう体４は、入力されたコマンドに含まれる会合点の予測値の更新値に向かって飛しょうする。
【００１３】
図２は、誘導管制装置１に備えた追尾フィルタ６を説明するための図であり、９は高感度追尾フィルタ、１０は低感度追尾フィルタである。
【００１４】
レーダ装置３から出力された目標５の観測値が、高感度追尾フィルタ９及び低感度追尾フィルタ１０に入力され、高感度追尾フィルタ９により、目標５の観測位置の誤差、目標の運動に影響を受けやすい平滑値を出力し、低感度追尾フィルタ１０により、目標５の観測位置の誤差、目標の運動に影響を受けにくい平滑値を出力する。
【００１５】
高感度追尾フィルタとは、１つ前のサンプリング時に現在の目標の位置を予測した予測値と、レーダ装置３から出力される観測値をもとに、その時刻の目標位置の推定値、即ち平滑値を求める際に、観測値に近い値を出力し、観測値に追従していくフィルタを示す。一方、低感度追尾フィルタとは、逆に予測値に近い値を出力し、観測値に左右されにくいフィルタを示す。
【００１６】
図３は、誘導管制装置１に備えたフィルタ出力選択部７を説明するための図であり、１１は、高感度追尾フィルタ９の平滑位置、速度をもとに会合点の予測値を計算する予想会合点計算部Ｈ、１２は、低感度追尾フィルタ１０の平滑位置、速度をもとに会合点の予測値を計算する予想会合点計算部Ｌ、１３は、予想会合点計算部Ｈ（１１）、予想会合点計算部Ｌ（１２）で算出した各会合点の予測位置までに飛しょう体が到達する時間を算出する到達時間計算部、１４は、予想会合点計算部Ｈ（１１）、予想会合点計算部Ｌ（１２）で算出した各会合点の予測値をもとに、飛しょう体の速度ベクトルと各会合点の予測値に対するベクトルの差を計算するヘディングエラー計算部、１５は、予想会合点計算部Ｈ（１１）、予想会合点計算部Ｌ（１２）のどちらの値を予想会合点として出力するかを判定する判定部である。
【００１７】
高感度追尾フィルタ９から出力された目標５の平滑値（位置、速度）、レーダ装置３から出力された飛しょう体観測位置あるいはダウンリンク情報（飛しょう体の位置情報、速度情報を含む）が、予想会合点計算部Ｈ（１１）に入力され、会合点の予測値が数１のように計算される。同様に、低感度追尾フィルタ１０から出力された目標５の平滑値（位置、速度）、レーダ装置３から出力された飛しょう体観測値あるいはダウンリンクが、予想会合点計算部Ｌ（１２）に入力され、会合点の予測値が数１のように計算される。
【００１８】
【数１】
【００１９】
予想会合点計算部Ｈ（１１）及び予想会合点計算部Ｌ（１２）から出力された予想会合時間が到達時間計算部１３に入力し、数２により、到達時間を算出する。
【００２０】
【数２】
【００２１】
予想会合点計算部Ｈ（１１）及び予想会合点計算部Ｌ（１２）から出力された会合点の予測値、レーダ装置３から出力された飛しょう体観測値あるいはダウンリンク情報（飛しょう体の位置情報、速度情報を含む）を、ヘディングエラー計算部１４に入力し、数３により、予想会合点計算部Ｈ（１１）及び予想会合点計算部Ｌ（１２）から出力された会合点の予測値によるヘディングエラーを算出する。
【００２２】
【数３】
【００２３】
ヘディングエラー計算部１４から出力されたヘディングエラー、到達時間計算部１３から出力された到達時間を判定部１５に入力し、要撃計算部８で使用する会合点の予測値を出力する。
【００２４】
図４は、この発明の実施の形態１による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置１で使用するヘディングエラーを説明するための図である。
実際の目標位置２０に対して、低感度追尾フィルタによる目標平滑位置２１、これをもとに予想会合点計算部Ｌ（１２）で計算した結果が、低感度追尾フィルタによる予想会合点２４である。一方、高感度追尾フィルタによる目標平滑位置２２から予想会合点計算部Ｈ（１１）で計算した結果が高感度追尾フィルタによる予想会合点２５である。
ヘディングエラー２６とは、飛しょう体４からみた、低感度追尾フィルタによる予想会合点２４と高感度追尾フィルタによる予想会合点２５の角度差である。
【００２５】
図５は、フィルタ出力選択部７に備えた判定部１５のアルゴリズムを説明するための処理フローである。処理フローｆ１で、到達時間計算部１３ から到達時間Ｔｇｏを入力し、処理フローｆ３の到達時間ＶＳ許容ヘディングエラーデータベースより処理フローｆ２において、許容ヘディングエラーを検索する。許容ヘディングエラーは、到達時間毎に規定される飛しょう体を誘導するために許されるヘディングエラーの大きさである。
【００２６】
処理フローｆ４でヘディングエラー計算部１４からヘディングエラーを入力し、分岐ｆ５において、ヘディングエラーと許容ヘディングエラーを比較する。ヘディングエラーが許容ヘディングエラー未満の場合は、処理フローｆ６において低感度追尾フィルタによる会合点予測値ＰＩＰ＿Ｌを選択し、処理フローｆ８で要撃誘導計算部８の入力値として設定する。
【００２７】
分岐ｆ５において、ヘディングエラーが許容ヘディングエラー以上の場合は、処理フローｆ７において、高感度追尾フィルタによる会合点予測値ＰＩＰ＿Ｈを選択し、処理フローｆ８で要撃誘導計算部８の入力値として設定する。
【００２８】
要撃誘導計算部８では、飛しょう体４の発射前及び発射時は、フィルタ出力選択部７で選択したフィルタの出力による会合点の予測値、到達時間を発射機２に出力し、飛しょう体４の発射後は、レーダ装置３に出力する。
【００２９】
発射機２では、会合点の予測値、到達時間を含む発射コマンドを飛しょう体４に出力し、飛しょう体４を発射させる。
【００３０】
レーダ装置３では、会合点の予測値、到達時間を含む誘導コマンドを、飛しょう中の飛しょう体４に出力する。
【００３１】
飛しょう体４では、発射時は、発射機２から入力される発射コマンド中の会合点の予測値、到達時間により、飛しょう中は、レーダ装置３から入力される誘導コマンド中の会合点の予測値、到達時間を用いて、数４により加速度を発生させ、会合点の予測値に向かって飛しょうする。
【００３２】
【数４】
【００３３】
この実施の形態１によれば、目標５と飛しょう体４が会合するまでの到達時間が長い場合は、判定部１５で高感度追尾フィルタ９による会合点の予測値と低感度追尾フィルタ１０による会合点の予測値を用いて、飛しょう体４から見た角度差：ヘディングエラー２６を計算することにより、目標５が旋回、ダイブ、蛇行などの運動を行っていても、数３におけるＨｅａｄｉｎｇが小さくなり、低感度追尾フィルタ１０の出力による会合点の予測値を、要撃誘導計算部８で使用することになる。要撃誘導計算部８から飛しょう体４に入力される会合点の予測値が低感度追尾フィルタ１０の出力のため、目標５の運動による変動が少ない会合点の予測値となり、飛しょう体４において、数４による無駄な加速度を発生させず、安定して誘導することにより、飛しょう体４のもつ運動エネルギーの損失を抑えることが可能となる。
【００３４】
また、目標５と飛しょう体４が会合するまでの到達時間が短い場合で、目標５が旋回、ダイブ、蛇行などの運動を行っている場合には、数３におけるＨｅａｄｉｎｇが大きくなり、高感度追尾フィルタ９の出力による会合点の予測値を、要撃誘導計算部８で使用することになる。要撃誘導計算部８から飛しょう体４に入力される会合点の予測値が高感度追尾フィルタの出力のため、目標５の運動に沿った会合点の予測値となり、飛しょう体４において、数４による加速度を発生させ、目標５の運動に対応した誘導をすることにより、飛しょう体が自律誘導に入る際の速度ベクトルの修正量を低減させ、目標５と飛しょう体４の間の最接近距離を低減する事が可能となる。
【００３５】
これにより、目標５と飛しょう体４間の距離が遠く、会合するまでの到達時間が長い場合は、目標の運動に左右されにくく、飛しょう体４に無駄な加速度を発生させず飛しょう体のもつ運動エネルギーの損失を抑え、飛しょう体４と目標５との距離が近くなり、会合するまでの到達時間が短くなった時点で、目標の運動に対応した加速度を発生させ誘導することにより、目標５と飛しょう体４の間の最接近距離を低減する事が可能となる。
【００３６】
実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置１に備えたフィルタ出力選択部７を説明するための図であり、目標の種類により、会合点の予測値計算に使用するフィルタを決定する類別判定部１６が、ヘディングエラー計算部１４、判定部１５の代わりに追加されている。類別判定部１６は、レーダ装置３から入力される戦闘爆撃機、巡航ミサイルなどの目標類別結果をもとに、使用するフィルタを決定する。
【００３７】
図７は、この発明の実施の形態２による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置１に備えた類別判定部１６のアルゴリズム説明するための処理フローであり、実施の形態１の処理フロー図５に対して、目標の種類に応じて会合点の予測値を算出するフィルタを選択する分岐ｆ１０が、分岐ｆ５の代わりに追加される。
ここでは、目標の類別結果が、戦闘爆撃機などパイロットが操縦する目標の場合には高感度追尾フィルタを適用する分岐とする。また、処理フローｆ２、ｆ４の代わりに、目標の種類を表す類別結果を入力する処理フローｆ９が追加される。
【００３８】
この実施の形態２によれば、類別の結果、パイロットが操縦し、地対空ミサイルなどからの回避運動を行う戦闘爆撃機などと判定された高機動運動を行う目標に対しては、飛しょう体４が目標５に対して到達する時間により、目標５に近づいた段階で、高感度追尾フィルタ９に切り替える事が可能となる。要撃誘導計算部８から飛しょう体４に入力される会合点の予測値が高感度追尾フィルタ９の出力のため、目標５の運動に沿った会合点の予測値となり、飛しょう体４において、数４による加速度を発生させ、目標５の運動に対応した誘導をすることにより、飛しょう体４が自律誘導に入る際の速度ベクトルの修正量を低減させ、目標５と飛しょう体４の間の最接近距離を低減する事が可能となる。
【００３９】
また、類別の結果、回避行動を取らない巡航ミサイルなどと判定された機動性の少ない目標に対しては、低感度追尾フィルタ１０のまま誘導することが可能となり、飛しょう体４において数４による無駄な加速度を発生させず、安定して誘導することにより、飛しょう体４のもつ運動エネルギーの損失を抑えることが可能となる。
【００４０】
実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置１に備えたフィルタ出力選択部７を説明するための図であり、目標の受信電力により、会合点の予測値計算に使用するフィルタを決定する受信電力判定部１７が、ヘディングエラー計算部１４、判定部１５の代わりに追加されている。受信電力判定部１７は、レーダ装置３から入力される目標の受信電力をもとに、使用するフィルタを決定する。
【００４１】
図９は、この発明の実施の形態３による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えた受信電力判定部１７のアルゴリズム説明するための処理フローであり、実施の形態１の処理フロー図４に対して、分岐ｆ５の代わりに、目標の受信電力に応じて会合点の予測値を算出するフィルタを選択する分岐ｆ１１を追加し、処理フローｆ２の代わりに到達時間に対する規定目標受信電力を検索する処理フローｆ１３、データベースｆ３の代わりに到達時間ＶＳ規定目標受信電力データベースのｆ１４、処理フローｆ４の代わりに目標の受信電力を入力する処理フローｆ１２が追加される。
【００４２】
処理フローｆ１３において、到達時間に対して規定される目標受信電力をデータベースｆ１４により検索し、分岐ｆ１１において、目標受信電力が規定値以上かどうかを判定する。規定値以上であれば、高感度追尾フィルタ９を用いて会合点の予測値を計算する。
受信電力が規定値以上の場合は、観測精度が良い為、高感度追尾フィルタを適用しても、ノイズによる影響の少ない結果を得ることが可能となる。
【００４３】
この実施の形態３によれば、戦闘爆撃機などの目標受信電力が大きい目標に対しては、高感度追尾フィルタ９を使用しても雑音が小さいため、ノイズに左右されることなく会合点の予測値を算出することが可能となる。この結果、要撃誘導計算部８から飛しょう体４に入力される会合点の予測値が高感度追尾フィルタ９の出力のため、目標５の運動に沿った会合点の予測値となり、飛しょう体４において数５による加速度を発生させ、目標５の運動に対応した誘導をすることにより、飛しょう体が自律誘導に入る際の速度ベクトルの修正量を低減させ、目標５と飛しょう体４の間の最接近距離を低減する事が可能となる。
【００４４】
また、受信電力の小さい目標に対しては、低感度追尾フィルタ１０のまま誘導することが可能となり、小さい受信電力故の大きいノイズに会合点の予測値が左右されることなく、飛しょう体４において数４による無駄な加速度を発生させず、安定して誘導することにより、飛しょう体４のもつ運動エネルギーの損失を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施の形態１による飛しょう体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による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えた追尾フィルタを説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態１による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えたフィルタ出力選択部を説明するための図である。
【図４】この発明の実施の形態１による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置で使用するヘディングエラーを説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態１による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えた判定部のアルゴリズムを説明するための処理フローである。
【図６】この発明の実施の形態２による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えたフィルタ出力選択部を説明するための図である。
【図７】この発明の実施の形態２による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えた類別判定部のアルゴリズムを説明するための処理フローである。
【図８】この発明の実施の形態３による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えたフィルタ出力選択部を説明するための図である。
【図９】この発明の実施の形態３による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えた受信電力判定部のアルゴリズムを説明するための処理フローである。
【符号の説明】
【００４６】
１ 誘導管制装置、 ２ 発射機、 ３ レーダ装置、 ４ 飛しょう体、
５ 目標、 ６ 追尾フィルタ、 ７ フィルタ出力選択部、 ８ 要撃誘導計算部、 ９ 高感度追尾フィルタ、 １０ 低感度フィルタ、 １１ 予想会合点計算部Ｈ、
１２ 予想会合点計算部Ｌ、 １３ 到達時間計算部、 １４ ヘディングエラー計算部、 １５ 判定部、１６ 類別判定部、１７ 受信電力判定部、２０ 実際の目標位置、２１ 低感度追尾フィルタ目標平滑位置、２２ 高感度追尾フィルタ目標平滑位置、２３ 実際の予想会合点、２４ 低感度追尾フィルタによる予想会合点、２５ 高感度追尾フィルタによる予想会合点、２６ ヘディングエラー。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、会合点に向かって飛しょうする飛しょう体と、地上・車両・艦船・航空機等に搭載された誘導管制装置との間で情報の授受を行い、飛しょう体を目標との会合点に対して誘導する飛しょう体誘導装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の飛しょう体誘導装置は、レーダ装置により目標速度、目標位置の目標情報を得て、誘導管制装置にて飛しょう体と目標との会合点を算出する。一例として、飛しょう体の到達範囲と、目標のベクトルから直線外挿の対比により、会合点を算出する従来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２００３−１４８８９８号公報（第７−９頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
旋回、蛇行、ダイブなどの高機動運動を行う目標に対して誘導する場合、従来の目標のベクトルから直線外挿により会合点を算出する場合、会合点が大きく振れ、飛しょう体の速度を低下させ、命中精度を悪化させていた。また、飛しょう体の速度低下を防止するために、高機動運動を行う目標に会合点が振れないような追尾フィルタを用いた場合、飛しょう体が目標に対して、終末誘導をする際のイニシャルヘディングエラーが大きくなり、命中精度を悪化させていた。
【０００５】
この発明は、係る課題を解決するために成されたものであり、飛しょう体の終末誘導時間、射程、イニシャルヘディングエラー等の推定値に基づき、会合点の計算用に複数の追尾フィルタの出力を使い分けることにより、目標に対して高い命中精度を確保可能な飛しょう体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】
この発明に係る飛しょう体誘導装置は、目標との会合点に向かって飛しょうする飛しょう体と情報の授受を行い、この飛しょう体をこの会合点に対して誘導する飛しょう体誘導装置において、この目標を捕捉して追尾し、目標の位置および速度を観測値として出力すると共に、この飛しょう体を会合点に誘導する誘導コマンドを出力するレーダ装置と、所定のタイミングによるサンプリングにおいて直前のサンプリング時点に当該時点の目標の位置を予測する予測値および観測値から、当該時点の目標位置の平滑値を求める際に、予測値に対し観測値に近い値を出力する高感度追尾フィルタと、観測値に対し予測値に近い値を出力する低感度追尾フィルタとを備える追尾フィルタと、この高感度追尾フィルタの出力と観測値から会合点を計算する予想会合点計算部Ｈ、この低感度追尾フィルタの出力と観測値から会合点を計算する予想会合点計算部Ｌ、この予想会合点計算部Ｈの会合点の予測値とこの予想会合点計算部Ｌ会合点の予測値および観測値から夫々のヘディングエラーを計算するヘディングエラー計算部、予想会合点計算部Ｈと予想会合点計算部Ｌから出力される夫々の予想会合時間により夫々の到達時間を計算する到達時間計算部、夫々のヘディングエラーと夫々の到達時間から会合点を夫々のヘディングエラーから判定する判定部を備えるフィルタ出力選択部と、このフィルタ出力選択部の選択出力による会合点の予測値および到達時間を含む誘導コマンドをレーダ装置に出力する要撃誘導計算部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、目標と飛しょう体間の距離が遠く、会合するまでの到達時間が長い場合は、目標の運動に左右されにくく、飛しょう体に無駄な加速度を発生させず飛しょう体のもつ運動エネルギーの損失を抑え、飛しょう体と目標との距離が近くなり、会合するまでの到達時間が短くなった時点で、目標の運動に対応した加速度を発生させ誘導することにより、目標と飛しょう体の間の最接近距離を低減する事が可能となる。
【０００８】
また、類別の結果、パイロットが操縦し、飛しょう体から回避運動を行うと判定された高機動運動目標に対しては、飛しょう体が目標に対して到達する時間により、目標に近づいた段階で、高感度追尾フィルタに切り替える事が可能となる。要撃誘導計算部から飛しょう体に入力される会合点の予測値が高感度追尾フィルタの出力のため、目標の運動に沿った会合点の予測値となり、飛しょう体において、加速度を発生させ、目標の運動に対応した誘導をすることにより、飛しょう体が自律誘導に入る際の速度ベクトルの修正量を低減させ、目標と飛しょう体の間の最接近距離を低減する事が可能となる。また、回避行動を取らないと判定された機動性の少ない目標に対しては、低感度追尾フィルタのまま誘導することが可能となり、飛しょう体において無駄な加速度を発生させず、安定して誘導することにより、飛しょう体のもつ運動エネルギーの損失を抑えることが可能となる。
【０００９】
更にまた、受信電力が大きい目標に対しては、高感度追尾フィルタを使用しても雑音が小さいため、ノイズに左右されることなく会合点の予測値を算出することが可能となる。この結果、要撃誘導計算部から飛しょう体に入力される会合点の予測値が高感度追尾フィルタの出力のため、目標の運動に沿った会合点の予測値となり、飛しょう体において加速度を発生させ、目標の運動に対応した誘導をすることにより、飛しょう体が自律誘導に入る際の速度ベクトルの修正量を低減させ、目標と飛しょう体の間の最接近距離を低減する事が可能となる。また、受信電力の小さい目標に対しては、低感度追尾フィルタのまま誘導することが可能となり、小さい受信電力故の大きいノイズに会合点の予測値が左右されることなく、飛しょう体において無駄な加速度を発生させず、安定して誘導することにより、飛しょう体のもつ運動エネルギーの損失を抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による飛しょう体誘導装置を説明するための図であり、１はレーダ装置３からの情報をもとに飛しょう体４を誘導するための目標５と飛しょう体４の会合点の予測値を計算する誘導管制装置、２は誘導管制装置１で計算された目標と飛しょう体４の会合点の予測値を飛しょう体４へ出力するための発射機、６はレーダ装置３の出力である目標の観測位置をもとに目標の位置、速度を推定する追尾フィルタ、７は追尾フィルタ６の出力から会合点の予測値の算出に用いるフィルタを選択するフィルタ出力選択部、８は目標５と飛しょう体４の会合点の予測値を算出する要撃誘導計算部であり、追尾フィルタ６、フィルタ出力選択部７、要撃誘導計算部８は、誘導管制装置１内にある。
【００１１】
レーダ装置３により、目標５を捕捉、追尾し、目標５の観測位置を、誘導管制装置１に出力する。また、レーダ装置３により、飛しょう体４の観測位置またはダウンリンク情報（飛しょう体の位置情報、速度情報を含む）を誘導管制装置１に出力する。誘導管制装置１に備えられた追尾フィルタ６により、目標５の位置、速度の平滑値をフィルタ出力選択部７へ出力し、フィルタ出力選択部７により、追尾フィルタ６の出力の平滑値から、目標５と飛しょう体４の会合点を算出するための平滑値を選択し、要撃誘導計算部８に出力する。要撃誘導計算部８により、目標５と飛しょう体４の会合点の予測値を算出し、発射機２を通して、飛しょう体４へ会合点の予測位置を出力し、飛しょう体４を発射する。飛しょう体４は、入力された会合点の予測位置に向かって飛しょうする。
【００１２】
飛しょう体４の発射後、誘導管制装置１は、目標５と飛しょう体４の会合点の予測値の更新値をレーダ装置３を通して飛しょう体４へコマンドとして送信し、一方、飛しょう体４は、入力されたコマンドに含まれる会合点の予測値の更新値に向かって飛しょうする。
【００１３】
図２は、誘導管制装置１に備えた追尾フィルタ６を説明するための図であり、９は高感度追尾フィルタ、１０は低感度追尾フィルタである。
【００１４】
レーダ装置３から出力された目標５の観測値が、高感度追尾フィルタ９及び低感度追尾フィルタ１０に入力され、高感度追尾フィルタ９により、目標５の観測位置の誤差、目標の運動に影響を受けやすい平滑値を出力し、低感度追尾フィルタ１０により、目標５の観測位置の誤差、目標の運動に影響を受けにくい平滑値を出力する。
【００１５】
高感度追尾フィルタとは、１つ前のサンプリング時に現在の目標の位置を予測した予測値と、レーダ装置３から出力される観測値をもとに、その時刻の目標位置の推定値、即ち平滑値を求める際に、観測値に近い値を出力し、観測値に追従していくフィルタを示す。一方、低感度追尾フィルタとは、逆に予測値に近い値を出力し、観測値に左右されにくいフィルタを示す。
【００１６】
図３は、誘導管制装置１に備えたフィルタ出力選択部７を説明するための図であり、１１は、高感度追尾フィルタ９の平滑位置、速度をもとに会合点の予測値を計算する予想会合点計算部Ｈ、１２は、低感度追尾フィルタ１０の平滑位置、速度をもとに会合点の予測値を計算する予想会合点計算部Ｌ、１３は、予想会合点計算部Ｈ（１１）、予想会合点計算部Ｌ（１２）で算出した各会合点の予測位置までに飛しょう体が到達する時間を算出する到達時間計算部、１４は、予想会合点計算部Ｈ（１１）、予想会合点計算部Ｌ（１２）で算出した各会合点の予測値をもとに、飛しょう体の速度ベクトルと各会合点の予測値に対するベクトルの差を計算するヘディングエラー計算部、１５は、予想会合点計算部Ｈ（１１）、予想会合点計算部Ｌ（１２）のどちらの値を予想会合点として出力するかを判定する判定部である。
【００１７】
高感度追尾フィルタ９から出力された目標５の平滑値（位置、速度）、レーダ装置３から出力された飛しょう体観測位置あるいはダウンリンク情報（飛しょう体の位置情報、速度情報を含む）が、予想会合点計算部Ｈ（１１）に入力され、会合点の予測値が数１のように計算される。同様に、低感度追尾フィルタ１０から出力された目標５の平滑値（位置、速度）、レーダ装置３から出力された飛しょう体観測値あるいはダウンリンクが、予想会合点計算部Ｌ（１２）に入力され、会合点の予測値が数１のように計算される。
【００１８】
【数１】
【００１９】
予想会合点計算部Ｈ（１１）及び予想会合点計算部Ｌ（１２）から出力された予想会合時間が到達時間計算部１３に入力し、数２により、到達時間を算出する。
【００２０】
【数２】
【００２１】
予想会合点計算部Ｈ（１１）及び予想会合点計算部Ｌ（１２）から出力された会合点の予測値、レーダ装置３から出力された飛しょう体観測値あるいはダウンリンク情報（飛しょう体の位置情報、速度情報を含む）を、ヘディングエラー計算部１４に入力し、数３により、予想会合点計算部Ｈ（１１）及び予想会合点計算部Ｌ（１２）から出力された会合点の予測値によるヘディングエラーを算出する。
【００２２】
【数３】
【００２３】
ヘディングエラー計算部１４から出力されたヘディングエラー、到達時間計算部１３から出力された到達時間を判定部１５に入力し、要撃計算部８で使用する会合点の予測値を出力する。
【００２４】
図４は、この発明の実施の形態１による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置１で使用するヘディングエラーを説明するための図である。
実際の目標位置２０に対して、低感度追尾フィルタによる目標平滑位置２１、これをもとに予想会合点計算部Ｌ（１２）で計算した結果が、低感度追尾フィルタによる予想会合点２４である。一方、高感度追尾フィルタによる目標平滑位置２２から予想会合点計算部Ｈ（１１）で計算した結果が高感度追尾フィルタによる予想会合点２５である。
ヘディングエラー２６とは、飛しょう体４からみた、低感度追尾フィルタによる予想会合点２４と高感度追尾フィルタによる予想会合点２５の角度差である。
【００２５】
図５は、フィルタ出力選択部７に備えた判定部１５のアルゴリズムを説明するための処理フローである。処理フローｆ１で、到達時間計算部１３ から到達時間Ｔｇｏを入力し、処理フローｆ３の到達時間ＶＳ許容ヘディングエラーデータベースより処理フローｆ２において、許容ヘディングエラーを検索する。許容ヘディングエラーは、到達時間毎に規定される飛しょう体を誘導するために許されるヘディングエラーの大きさである。
【００２６】
処理フローｆ４でヘディングエラー計算部１４からヘディングエラーを入力し、分岐ｆ５において、ヘディングエラーと許容ヘディングエラーを比較する。ヘディングエラーが許容ヘディングエラー未満の場合は、処理フローｆ６において低感度追尾フィルタによる会合点予測値ＰＩＰ＿Ｌを選択し、処理フローｆ８で要撃誘導計算部８の入力値として設定する。
【００２７】
分岐ｆ５において、ヘディングエラーが許容ヘディングエラー以上の場合は、処理フローｆ７において、高感度追尾フィルタによる会合点予測値ＰＩＰ＿Ｈを選択し、処理フローｆ８で要撃誘導計算部８の入力値として設定する。
【００２８】
要撃誘導計算部８では、飛しょう体４の発射前及び発射時は、フィルタ出力選択部７で選択したフィルタの出力による会合点の予測値、到達時間を発射機２に出力し、飛しょう体４の発射後は、レーダ装置３に出力する。
【００２９】
発射機２では、会合点の予測値、到達時間を含む発射コマンドを飛しょう体４に出力し、飛しょう体４を発射させる。
【００３０】
レーダ装置３では、会合点の予測値、到達時間を含む誘導コマンドを、飛しょう中の飛しょう体４に出力する。
【００３１】
飛しょう体４では、発射時は、発射機２から入力される発射コマンド中の会合点の予測値、到達時間により、飛しょう中は、レーダ装置３から入力される誘導コマンド中の会合点の予測値、到達時間を用いて、数４により加速度を発生させ、会合点の予測値に向かって飛しょうする。
【００３２】
【数４】
【００３３】
この実施の形態１によれば、目標５と飛しょう体４が会合するまでの到達時間が長い場合は、判定部１５で高感度追尾フィルタ９による会合点の予測値と低感度追尾フィルタ１０による会合点の予測値を用いて、飛しょう体４から見た角度差：ヘディングエラー２６を計算することにより、目標５が旋回、ダイブ、蛇行などの運動を行っていても、数３におけるＨｅａｄｉｎｇが小さくなり、低感度追尾フィルタ１０の出力による会合点の予測値を、要撃誘導計算部８で使用することになる。要撃誘導計算部８から飛しょう体４に入力される会合点の予測値が低感度追尾フィルタ１０の出力のため、目標５の運動による変動が少ない会合点の予測値となり、飛しょう体４において、数４による無駄な加速度を発生させず、安定して誘導することにより、飛しょう体４のもつ運動エネルギーの損失を抑えることが可能となる。
【００３４】
また、目標５と飛しょう体４が会合するまでの到達時間が短い場合で、目標５が旋回、ダイブ、蛇行などの運動を行っている場合には、数３におけるＨｅａｄｉｎｇが大きくなり、高感度追尾フィルタ９の出力による会合点の予測値を、要撃誘導計算部８で使用することになる。要撃誘導計算部８から飛しょう体４に入力される会合点の予測値が高感度追尾フィルタの出力のため、目標５の運動に沿った会合点の予測値となり、飛しょう体４において、数４による加速度を発生させ、目標５の運動に対応した誘導をすることにより、飛しょう体が自律誘導に入る際の速度ベクトルの修正量を低減させ、目標５と飛しょう体４の間の最接近距離を低減する事が可能となる。
【００３５】
これにより、目標５と飛しょう体４間の距離が遠く、会合するまでの到達時間が長い場合は、目標の運動に左右されにくく、飛しょう体４に無駄な加速度を発生させず飛しょう体のもつ運動エネルギーの損失を抑え、飛しょう体４と目標５との距離が近くなり、会合するまでの到達時間が短くなった時点で、目標の運動に対応した加速度を発生させ誘導することにより、目標５と飛しょう体４の間の最接近距離を低減する事が可能となる。
【００３６】
実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置１に備えたフィルタ出力選択部７を説明するための図であり、目標の種類により、会合点の予測値計算に使用するフィルタを決定する類別判定部１６が、ヘディングエラー計算部１４、判定部１５の代わりに追加されている。類別判定部１６は、レーダ装置３から入力される戦闘爆撃機、巡航ミサイルなどの目標類別結果をもとに、使用するフィルタを決定する。
【００３７】
図７は、この発明の実施の形態２による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置１に備えた類別判定部１６のアルゴリズム説明するための処理フローであり、実施の形態１の処理フロー図５に対して、目標の種類に応じて会合点の予測値を算出するフィルタを選択する分岐ｆ１０が、分岐ｆ５の代わりに追加される。
ここでは、目標の類別結果が、戦闘爆撃機などパイロットが操縦する目標の場合には高感度追尾フィルタを適用する分岐とする。また、処理フローｆ２、ｆ４の代わりに、目標の種類を表す類別結果を入力する処理フローｆ９が追加される。
【００３８】
この実施の形態２によれば、類別の結果、パイロットが操縦し、地対空ミサイルなどからの回避運動を行う戦闘爆撃機などと判定された高機動運動を行う目標に対しては、飛しょう体４が目標５に対して到達する時間により、目標５に近づいた段階で、高感度追尾フィルタ９に切り替える事が可能となる。要撃誘導計算部８から飛しょう体４に入力される会合点の予測値が高感度追尾フィルタ９の出力のため、目標５の運動に沿った会合点の予測値となり、飛しょう体４において、数４による加速度を発生させ、目標５の運動に対応した誘導をすることにより、飛しょう体４が自律誘導に入る際の速度ベクトルの修正量を低減させ、目標５と飛しょう体４の間の最接近距離を低減する事が可能となる。
【００３９】
また、類別の結果、回避行動を取らない巡航ミサイルなどと判定された機動性の少ない目標に対しては、低感度追尾フィルタ１０のまま誘導することが可能となり、飛しょう体４において数４による無駄な加速度を発生させず、安定して誘導することにより、飛しょう体４のもつ運動エネルギーの損失を抑えることが可能となる。
【００４０】
実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置１に備えたフィルタ出力選択部７を説明するための図であり、目標の受信電力により、会合点の予測値計算に使用するフィルタを決定する受信電力判定部１７が、ヘディングエラー計算部１４、判定部１５の代わりに追加されている。受信電力判定部１７は、レーダ装置３から入力される目標の受信電力をもとに、使用するフィルタを決定する。
【００４１】
図９は、この発明の実施の形態３による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えた受信電力判定部１７のアルゴリズム説明するための処理フローであり、実施の形態１の処理フロー図４に対して、分岐ｆ５の代わりに、目標の受信電力に応じて会合点の予測値を算出するフィルタを選択する分岐ｆ１１を追加し、処理フローｆ２の代わりに到達時間に対する規定目標受信電力を検索する処理フローｆ１３、データベースｆ３の代わりに到達時間ＶＳ規定目標受信電力データベースのｆ１４、処理フローｆ４の代わりに目標の受信電力を入力する処理フローｆ１２が追加される。
【００４２】
処理フローｆ１３において、到達時間に対して規定される目標受信電力をデータベースｆ１４により検索し、分岐ｆ１１において、目標受信電力が規定値以上かどうかを判定する。規定値以上であれば、高感度追尾フィルタ９を用いて会合点の予測値を計算する。
受信電力が規定値以上の場合は、観測精度が良い為、高感度追尾フィルタを適用しても、ノイズによる影響の少ない結果を得ることが可能となる。
【００４３】
この実施の形態３によれば、戦闘爆撃機などの目標受信電力が大きい目標に対しては、高感度追尾フィルタ９を使用しても雑音が小さいため、ノイズに左右されることなく会合点の予測値を算出することが可能となる。この結果、要撃誘導計算部８から飛しょう体４に入力される会合点の予測値が高感度追尾フィルタ９の出力のため、目標５の運動に沿った会合点の予測値となり、飛しょう体４において数５による加速度を発生させ、目標５の運動に対応した誘導をすることにより、飛しょう体が自律誘導に入る際の速度ベクトルの修正量を低減させ、目標５と飛しょう体４の間の最接近距離を低減する事が可能となる。
【００４４】
また、受信電力の小さい目標に対しては、低感度追尾フィルタ１０のまま誘導することが可能となり、小さい受信電力故の大きいノイズに会合点の予測値が左右されることなく、飛しょう体４において数４による無駄な加速度を発生させず、安定して誘導することにより、飛しょう体４のもつ運動エネルギーの損失を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施の形態１による飛しょう体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による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えた追尾フィルタを説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態１による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えたフィルタ出力選択部を説明するための図である。
【図４】この発明の実施の形態１による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置で使用するヘディングエラーを説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態１による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えた判定部のアルゴリズムを説明するための処理フローである。
【図６】この発明の実施の形態２による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えたフィルタ出力選択部を説明するための図である。
【図７】この発明の実施の形態２による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えた類別判定部のアルゴリズムを説明するための処理フローである。
【図８】この発明の実施の形態３による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えたフィルタ出力選択部を説明するための図である。
【図９】この発明の実施の形態３による飛しょう体誘導装置の誘導管制装置に備えた受信電力判定部のアルゴリズムを説明するための処理フローである。
【符号の説明】
【００４６】
１ 誘導管制装置、 ２ 発射機、 ３ レーダ装置、 ４ 飛しょう体、
５ 目標、 ６ 追尾フィルタ、 ７ フィルタ出力選択部、 ８ 要撃誘導計算部、 ９ 高感度追尾フィルタ、 １０ 低感度フィルタ、 １１ 予想会合点計算部Ｈ、
１２ 予想会合点計算部Ｌ、 １３ 到達時間計算部、 １４ ヘディングエラー計算部、 １５ 判定部、１６ 類別判定部、１７ 受信電力判定部、２０ 実際の目標位置、２１ 低感度追尾フィルタ目標平滑位置、２２ 高感度追尾フィルタ目標平滑位置、２３ 実際の予想会合点、２４ 低感度追尾フィルタによる予想会合点、２５ 高感度追尾フィルタによる予想会合点、２６ ヘディングエラー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標との会合点に向かって飛しょうする飛しょう体と情報の授受を行い、この飛しょう体をこの会合点に対して誘導する飛しょう体誘導装置において、
この目標を捕捉して追尾し、上記目標の位置および速度を観測値として出力すると共に、この飛しょう体を上記会合点に誘導する誘導コマンドを出力するレーダ装置と、
このレーダ装置の観測値から目標の位置、速度を予測するフィルタゲインの異なる複数の追尾フィルタと、
これら複数の追尾フィルタの出力と上記観測値から上記会合点を計算し、夫々のヘディングエラーを計算し、夫々の予想会合時間により夫々の到達時間を計算し、夫々のヘディングエラーから上記会合点を判定するフィルタ出力選択部と、
このフィルタ出力選択部の選択出力による上記会合点の予測値および上記到達時間を含む上記誘導コマンドを上記レーダ装置に出力する要撃誘導計算部と、
を備えたことを特徴とする飛しょう体誘導装置。
【請求項２】
目標との会合点に向かって飛しょうする飛しょう体と情報の授受を行い、この飛しょう体をこの会合点に対して誘導する飛しょう体誘導装置において、
この目標を捕捉して追尾し、上記目標の位置および速度を観測値として出力すると共に、この飛しょう体を上記会合点に誘導する誘導コマンドを出力するレーダ装置と、
所定のタイミングによるサンプリングにおいて直前のサンプリング時点に当該時点の目標の位置を予測する予測値および上記観測値から、当該時点の目標位置の平滑値を求める際に、上記予測値に対し上記観測値に近い値を出力する高感度追尾フィルタと、上記観測値に対し上記予測値に近い値を出力する低感度追尾フィルタとを備える追尾フィルタと、
この高感度追尾フィルタの出力と上記観測値から上記会合点を計算する予想会合点計算部Ｈ、この低感度追尾フィルタの出力と上記観測値から上記会合点を計算する予想会合点計算部Ｌ、この予想会合点計算部Ｈの会合点の予測値とこの予想会合点計算部Ｌ会合点の予測値および上記観測値から夫々のヘディングエラーを計算するヘディングエラー計算部、上記予想会合点計算部Ｈと上記予想会合点計算部Ｌから出力される夫々の予想会合時間により夫々の到達時間を計算する到達時間計算部、上記夫々のヘディングエラーと上記夫々の到達時間から上記会合点を上記夫々のヘディングエラーから判定する判定部を備えるフィルタ出力選択部と、
このフィルタ出力選択部の選択出力による上記会合点の予測値および上記到達時間を含む上記誘導コマンドを上記レーダ装置に出力する要撃誘導計算部と、
を備えたことを特徴とする飛しょう体誘導装置。
【請求項３】
目標との会合点に向かって飛しょうする飛しょう体と情報の授受を行い、この飛しょう体をこの会合点に対して誘導する飛しょう体誘導装置において、
この目標を捕捉して追尾し、上記目標の位置および速度を観測値として出力すると共に、上記飛しょう体を上記会合点に誘導する誘導コマンドを出力するレーダ装置と、
所定のタイミングによるサンプリングにおいて直前のサンプリング時点に当該時点の目標の位置を予測する予測値および上記観測値から、当該時点の目標位置の平滑値を求める際に、上記予測値に対し上記観測値に近い値を出力する高感度追尾フィルタと、上記観測値に対し上記予測値に近い値を出力する低感度追尾フィルタとを備える追尾フィルタと、
この高感度追尾フィルタの出力と上記観測値から上記会合点を計算する予想会合点計算部Ｈ、この低感度追尾フィルタの出力と上記観測値から上記会合点を計算する予想会合点計算部Ｌ、上記予想会合点計算部Ｈと上記予想会合点計算部Ｌから出力される夫々の予想会合時間により夫々の到達時間を計算する到達時間計算部、上記予想会合点計算部Ｈの会合点の予測値と上記予想会合点計算部Ｌの会合点の予測値および上記観測値に基づいて、上記目標が上記飛しょう体を回避する運動をするか否かを類別して上記会合点を判定する類別判定部を備えるフィルタ出力選択部と、
このフィルタ出力選択部の選択出力による上記会合点の予測値および上記到達時間を含む上記誘導コマンドを上記レーダ装置に出力する要撃誘導計算部と、
を備えたことを特徴とする飛しょう体誘導装置。
【請求項４】
上記類別判定部は、上記目標が上記飛しょう体を回避する運動をする場合には、上記予想会合点計算部Ｈによるヘディングエラーと到達時間を選択し、上記目標が上記飛しょう体を回避しない運動をする場合には、上記予想会合点計算部Ｌによるヘディングエラーと到達時間を選択して判定するものである、請求項３に記載の飛しょう体誘導装置。
【請求項５】
目標との会合点に向かって飛しょうする飛しょう体と情報の授受を行い、この飛しょう体をこの会合点に対して誘導する飛しょう体誘導装置において、
この目標を捕捉して追尾し、上記目標の位置および速度を観測値として出力すると共に、上記飛しょう体を上記会合点に誘導する誘導コマンドを出力するレーダ装置と、
所定のタイミングによるサンプリングにおいて直前のサンプリング時点に当該時点の目標の位置を予測する予測値および上記観測値から、当該時点の目標位置の平滑値を求める際に、上記予測値に対し上記観測値に近い値を出力する高感度追尾フィルタと、上記観測値に対し上記予測値に近い値を出力する低感度追尾フィルタとを備える追尾フィルタと、
この高感度追尾フィルタの出力と上記観測値から上記会合点を計算する予想会合点計算部Ｈ、この低感度追尾フィルタの出力と上記観測値から上記会合点を計算する予想会合点計算部Ｌ、上記予想会合点計算部Ｈと上記予想会合点計算部Ｌから出力される夫々の予想会合時間により夫々の到達時間を計算する到達時間計算部、上記観測値の受信電力に基づいて上記会合点を判定する受信電力判定部を備えるフィルタ出力選択部と、
このフィルタ出力選択部の選択出力による上記会合点の予測値および上記到達時間を含む上記誘導コマンドを上記レーダ装置に出力する要撃誘導計算部と、
を備えたことを特徴とする飛しょう体誘導装置。
【請求項６】
上記受信電力判定部は、上記目標の受信電力が所定の目標受信電力以上の場合には、上記予想会合点計算部Ｈによるヘディングエラーと到達時間側を選択し、上記目標の受信電力が所定の目標受信電力未満の場合には、上記予想会合点計算部Ｌによるヘディングエラーと到達時間側を選択して判定するものである、請求項５に記載の飛しょう体誘導装置。
【請求項１】
目標との会合点に向かって飛しょうする飛しょう体と情報の授受を行い、この飛しょう体をこの会合点に対して誘導する飛しょう体誘導装置において、
この目標を捕捉して追尾し、上記目標の位置および速度を観測値として出力すると共に、この飛しょう体を上記会合点に誘導する誘導コマンドを出力するレーダ装置と、
このレーダ装置の観測値から目標の位置、速度を予測するフィルタゲインの異なる複数の追尾フィルタと、
これら複数の追尾フィルタの出力と上記観測値から上記会合点を計算し、夫々のヘディングエラーを計算し、夫々の予想会合時間により夫々の到達時間を計算し、夫々のヘディングエラーから上記会合点を判定するフィルタ出力選択部と、
このフィルタ出力選択部の選択出力による上記会合点の予測値および上記到達時間を含む上記誘導コマンドを上記レーダ装置に出力する要撃誘導計算部と、
を備えたことを特徴とする飛しょう体誘導装置。
【請求項２】
目標との会合点に向かって飛しょうする飛しょう体と情報の授受を行い、この飛しょう体をこの会合点に対して誘導する飛しょう体誘導装置において、
この目標を捕捉して追尾し、上記目標の位置および速度を観測値として出力すると共に、この飛しょう体を上記会合点に誘導する誘導コマンドを出力するレーダ装置と、
所定のタイミングによるサンプリングにおいて直前のサンプリング時点に当該時点の目標の位置を予測する予測値および上記観測値から、当該時点の目標位置の平滑値を求める際に、上記予測値に対し上記観測値に近い値を出力する高感度追尾フィルタと、上記観測値に対し上記予測値に近い値を出力する低感度追尾フィルタとを備える追尾フィルタと、
この高感度追尾フィルタの出力と上記観測値から上記会合点を計算する予想会合点計算部Ｈ、この低感度追尾フィルタの出力と上記観測値から上記会合点を計算する予想会合点計算部Ｌ、この予想会合点計算部Ｈの会合点の予測値とこの予想会合点計算部Ｌ会合点の予測値および上記観測値から夫々のヘディングエラーを計算するヘディングエラー計算部、上記予想会合点計算部Ｈと上記予想会合点計算部Ｌから出力される夫々の予想会合時間により夫々の到達時間を計算する到達時間計算部、上記夫々のヘディングエラーと上記夫々の到達時間から上記会合点を上記夫々のヘディングエラーから判定する判定部を備えるフィルタ出力選択部と、
このフィルタ出力選択部の選択出力による上記会合点の予測値および上記到達時間を含む上記誘導コマンドを上記レーダ装置に出力する要撃誘導計算部と、
を備えたことを特徴とする飛しょう体誘導装置。
【請求項３】
目標との会合点に向かって飛しょうする飛しょう体と情報の授受を行い、この飛しょう体をこの会合点に対して誘導する飛しょう体誘導装置において、
この目標を捕捉して追尾し、上記目標の位置および速度を観測値として出力すると共に、上記飛しょう体を上記会合点に誘導する誘導コマンドを出力するレーダ装置と、
所定のタイミングによるサンプリングにおいて直前のサンプリング時点に当該時点の目標の位置を予測する予測値および上記観測値から、当該時点の目標位置の平滑値を求める際に、上記予測値に対し上記観測値に近い値を出力する高感度追尾フィルタと、上記観測値に対し上記予測値に近い値を出力する低感度追尾フィルタとを備える追尾フィルタと、
この高感度追尾フィルタの出力と上記観測値から上記会合点を計算する予想会合点計算部Ｈ、この低感度追尾フィルタの出力と上記観測値から上記会合点を計算する予想会合点計算部Ｌ、上記予想会合点計算部Ｈと上記予想会合点計算部Ｌから出力される夫々の予想会合時間により夫々の到達時間を計算する到達時間計算部、上記予想会合点計算部Ｈの会合点の予測値と上記予想会合点計算部Ｌの会合点の予測値および上記観測値に基づいて、上記目標が上記飛しょう体を回避する運動をするか否かを類別して上記会合点を判定する類別判定部を備えるフィルタ出力選択部と、
このフィルタ出力選択部の選択出力による上記会合点の予測値および上記到達時間を含む上記誘導コマンドを上記レーダ装置に出力する要撃誘導計算部と、
を備えたことを特徴とする飛しょう体誘導装置。
【請求項４】
上記類別判定部は、上記目標が上記飛しょう体を回避する運動をする場合には、上記予想会合点計算部Ｈによるヘディングエラーと到達時間を選択し、上記目標が上記飛しょう体を回避しない運動をする場合には、上記予想会合点計算部Ｌによるヘディングエラーと到達時間を選択して判定するものである、請求項３に記載の飛しょう体誘導装置。
【請求項５】
目標との会合点に向かって飛しょうする飛しょう体と情報の授受を行い、この飛しょう体をこの会合点に対して誘導する飛しょう体誘導装置において、
この目標を捕捉して追尾し、上記目標の位置および速度を観測値として出力すると共に、上記飛しょう体を上記会合点に誘導する誘導コマンドを出力するレーダ装置と、
所定のタイミングによるサンプリングにおいて直前のサンプリング時点に当該時点の目標の位置を予測する予測値および上記観測値から、当該時点の目標位置の平滑値を求める際に、上記予測値に対し上記観測値に近い値を出力する高感度追尾フィルタと、上記観測値に対し上記予測値に近い値を出力する低感度追尾フィルタとを備える追尾フィルタと、
この高感度追尾フィルタの出力と上記観測値から上記会合点を計算する予想会合点計算部Ｈ、この低感度追尾フィルタの出力と上記観測値から上記会合点を計算する予想会合点計算部Ｌ、上記予想会合点計算部Ｈと上記予想会合点計算部Ｌから出力される夫々の予想会合時間により夫々の到達時間を計算する到達時間計算部、上記観測値の受信電力に基づいて上記会合点を判定する受信電力判定部を備えるフィルタ出力選択部と、
このフィルタ出力選択部の選択出力による上記会合点の予測値および上記到達時間を含む上記誘導コマンドを上記レーダ装置に出力する要撃誘導計算部と、
を備えたことを特徴とする飛しょう体誘導装置。
【請求項６】
上記受信電力判定部は、上記目標の受信電力が所定の目標受信電力以上の場合には、上記予想会合点計算部Ｈによるヘディングエラーと到達時間側を選択し、上記目標の受信電力が所定の目標受信電力未満の場合には、上記予想会合点計算部Ｌによるヘディングエラーと到達時間側を選択して判定するものである、請求項５に記載の飛しょう体誘導装置。
【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２００６−２８４１２０（Ｐ２００６−２８４１２０Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０６１７５（Ｐ２００５−１０６１７５）
【出願日】平成１７年４月１日（２００５．４．１）
【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１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１日（２００５．４．１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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