JP3203347B2 - 超音速投射物軌跡判定方法および装置 - Google Patents

超音速投射物軌跡判定方法および装置

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JP3203347B2 JP51436393A JP51436393A JP3203347B2 JP 3203347 B2 JP3203347 B2 JP 3203347B2 JP 51436393 A JP51436393 A JP 51436393A JP 51436393 A JP51436393 A JP 51436393A JP 3203347 B2 JP3203347 B2 JP 3203347B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、雑多な中で、超音速投射物の軌跡、的外れ
および速度を判定するための方法および装置に関すると
ともに、そのような投射物の大体の発射位置を判定する
ことに関する。
背景技術 当該技術においては、音響手段が投射物の軌跡の一部
分を判定するのに適していると長い間考えられていて、
小火器の精度に点数を付けるための訓練用標的を、投射
物が射止める、あるいは近くを通過した時の位置を突き
止める目的で、そのような音響手段を従来からの紙製の
標的に代わって用いていた。前述の一例としては、米国
特許第4,514,621号がある。基本的に、このような装置
は、投射物、例えばライフルの銃弾の軌跡に対して垂直
なセンサの面がある音響センサのグリッドにより動作す
るようになっている。銃弾が、そのようなセンサのグリ
ッドを通過すると、センサは、センサにおける時間的推
移を計算することにより、センサのグリッドを通過する
銃弾の通過位置を確認することができる。
一方が他方の背後となるように間隔を開けてそのよう
な２つのグリッドが設けられているとともに、銃弾の進
路が両方のグリッドを通過する場合には、銃弾の軌跡の
一部分も判定可能であり、米国特許第4,445,808号はそ
の代表例である。当該特許は、そのような二重グリッド
システムが軍用車両、例えばヘリコプタに配備され、敵
砲撃が間隔を開けて設けられた２つのグリッド間を通過
したならば、砲撃の軌跡の大体の方向は判定可能である
ことも指摘している。
銃弾の通過位置を求めるための同様な方法では、音響
変換器よりむしろ電気抵抗素子糖の他のタイプのセンサ
を使用していて、米国特許第3,585,497号および第3,65
6,056号はその代表例である。
音響センサのグリッドを使用するのではなく、音響変
換器の端部において曲げ伸ばされた輪が使用されてい
る。銃弾が湾曲された輪の近くを通過したときに、その
ように湾曲された輪を通過する銃弾の位置が算出され
る。米国特許第4,351,026号はその代表例である。
湾曲された輪は、輪に対して垂直な限定された領域内
を標的が移動するような状況で使用することもでき、米
国特許第5,025,424号はその代表例である。
多少似たものとして、米国特許第4,885,725号は、複
数の三角形に並べられて機械的に接続された音響変換器
を湾曲された輪に代わって示唆していて、銃弾が標的の
ある領域を通過する位置を判定するとともに、その銃弾
の速度を表示するようになっている。
これまでに述べた特許は、本来、訓練を受ける人の射
撃の正確性に得点を付けるための訓練用装置に対してで
あるが、既に述べたように米国特許第3,445,808号で
は、へリコプタ等の軍事用装置に向けられた敵砲撃の大
体の方向を判定するための二重音響グリッドを示唆して
いる。
さらに、米国特許第4,659,034号では、移動する（曳
航する）標的に設けられた複数の変換器の使用を示唆し
ていて、その変換器の使用により、標的に向けられた衝
撃の正確性を判定している。そのような射撃正確性に
は、投射物が曳航標的にどれだけ接近するかということ
を含んでいる（以下、「的外れ」と称す）。同様に、米
国特許第4,323,993号でも、音響変換器によって的外れ
を判定していて、具体的には、当該特許では、投射物が
完全に曳航的を外していても、的外れが計算で求まる。
米国特許第4,805,159号は、投射物と移動可能な訓練
用標的との間での的外れを推定するための方法を提供し
ている。この推定時には、少なくとも投射物の一部軌跡
が推定される。しかしながら、その特許が指摘している
ように、最低でも投射物の一部軌跡を推定するというこ
とは、実際の投射物の進路を多数推定するとともに、間
違った推定を除外することを内容的に含んでいて、変換
器が、間違った推定から正しい推定を連続的に選択する
ために、付加的に使用されている。
したがって、概して言えば、従来の技術では、主とし
てセンサ、具体的には音響変換器を様々に空間配置し
て、標的を射止めるまたは近くを通過したりする投射物
の的外れを判定するようにしている。当該技術における
これらの装置のいくつかは、投射物の局部的軌跡の大体
の方向を出すことができるが、投射物の全進路に関する
正確な情報を提供することはできず、よって、当該投射
物の発射地点も求まらない。また、形がどうであろうと
も、これらの従来装置においては、投射物の居部的軌跡
を判定するためには、投射物の方向および／または速度
に関して事前に知っていることを必ず要している。
つまり、従来技術の装置は、投射物の方向または速度
のいずれか一方または両方が解るような訓練演習の場合
にのみ基本的に役立ち、そのような装置はそのような演
習でのみ活用されていた。従って、当該装置は、投射物
の軌跡の完璧な方向、その投射物が的外れなのか、その
投射物のおよその弾径または大きさ、およびその投射物
の出所であるおよその発射地点を知ることに本質的な重
きがある戦争状態、しかも投射物の速度および／または
方向が解らないような状況下には適用することはできな
い。攻撃を受けている軍部隊が、視覚的あるいは他の感
覚器官により敵砲撃の方向、的外れ、弾径および出所を
判定することが出来ないような戦争状態においては、こ
のような情報のすべてが最も有用である。
このようなことは、近代戦においてよくある。例え
ば、近代の戦車戦においては、戦場は何キロにも拡大し
ていて、敵の砲撃、例えば砲火は、他のまわりの戦闘騒
音および味方の砲火による騒音との区別がつかなくな
る。例えば、戦車の指揮官が識閾距離の砲弾の特色ある
音を聞いても、混乱した戦闘騒音の中では、戦車の指揮
官が、砲弾の軌跡の大体の方位や高ささえも判定できな
いこともある。したがって、戦車の指揮官は、弾が遠く
から、あるいは非常に近くから発射されているのか、ま
た、射撃が前方、後方あるいは側方からなのか、さらに
は、砲弾のおよその弾径さえも特定することができな
い。そのような情報が無いと、例えば、戦車の指揮官は
そのような敵の砲火に対して迅速に、かつ果敢に対応す
ることができず、先の至近距離の砲弾による危険性は、
連続砲火により際立って増し、最も重要である応射のき
っかけとなる。
また、従来技術の装置では、速度および／または方向
の判らない訓練射撃のスコアをつけることができない。
これは、通常、移動警戒中の戦車が、標的、例えば廃戦
車に向かって発射するような機動演習中での状況であ
る。
これまで考察してきたように、砲火あるいは小火器の
ような速度と方向の判らない超音速投射物の全体軌跡を
本質的に判定するための装置および方法を提供すること
は、当該技術においては実質的に有用なことである。そ
の軌跡は、向かって来る敵砲火発射地点の大体の位置の
手掛かりとなる。さらに、そのような向かって来る敵砲
火の的外れが計算で求まれば、付加的に非常に正確に敵
の砲火を判定する見込みがでてくる。このことは、迅速
で有効な応射の好機を与えるものである。また、機動演
習にも適用可能な装置および方法を提供できることにお
いても優れている。
発明の開示 本発明は、３つの基本的なものと幾つかの補助的な発
見に基づいている。超音速投射物により出された衝撃波
と遭遇するように位置された少なくとも３つの間隔を開
けて設けられたセンサは、各センサから衝撃波源への単
位照準ベクトルの方位角および仰角に関連している衝撃
波に応じた信号を生成するように構成することができる
ことをまず最初に発見した。当然に、単位ベクトルは方
位性を有してはいるが、大きさを有してはいない（本件
の場合には、距離）。従って、各センサから衝撃波源へ
の距離、および軌跡は、結果としてわからないままであ
り、これらの単位照準ベクトルは、潜在的に実現性のあ
る多くの軌跡に向けられる。
２番目の重要な発見は、驚くべきことに、各単位照準
ベクトルは、軌跡の方位角および仰角に関して軌跡と同
じになることがわかったことであり、多くの可能性のあ
る軌跡を求めることなく、単一の実際の軌跡を計算で求
めることができる。
補助的な発見としては、そのようなセンサは、３つの
間隔を開けて設けられた変換器によって最も適切に構成
されることがわかったことである。各センサは、衝撃波
が各変換器と遭遇したときに作られる各変換器への連続
的な圧力に応じて信号を連続的に出すようになってい
る。つまり、各センサにおける３つの変換器は、各セン
サの単位照準ベクトルの方位角および仰角に関係する信
号を出している。３つのそのようなセンサを組み合わせ
れば、３つの正確な衝撃波源への単位照準ベクトル、最
終的には、投射物の軌跡が判定可能となる。
本実施例においては、各センサの単位照準ベクトル
は、衝撃波がセンサの各変換器と遭遇した時の時間を測
定することにより決定することができ、３つの変換器の
時間的関係は、センサから投射物の軌跡への正確な単位
照準ベクトルを与える。これらの単位照準ベクトルが軌
跡と同じ角度となるという重要な本願における発見によ
り、単位照準ベクトルの大きさ（本件の場合は距離）が
計算可能となる。大きさが計算されると、空間の３つの
点は明確にされるので、空間のこれらの３つの点は、投
射物の局部的な軌跡の方位角および仰角をいかなる状況
下にあっても明確にすることができる。
ある補助的な発見により、そのような判定に最も適合
する衝撃擾乱部分は前縁（衝撃波面とも呼ばれる）であ
り、最も適合する衝撃擾乱は、センサにより受けられた
第１衝撃波（主衝撃波とも呼ばれる）であることが解っ
た。
他の補助的な発見により、投射物の軌跡を判定するに
は３つのセンサが必要であるが、３つのセンサが軌跡を
決定できないような非常に限定された状態があって、軌
跡の判定の信頼性を向上させるには、それぞれが、複数
の各センサから投射物の軌跡への単位照準ベクトルのよ
うなものを出す複数の３以上のセンサが使用されること
が解った。さらに、そのような複数のセンサがそのよう
に配設されても、所定の状況下においては、複数のセン
サから選択されたものだけが、どれかの具体的軌跡に対
して複数のセンサ全てを使用するよりも、投射物の軌跡
を判断するのに使用されるのに適していることも解っ
た。
もっと重要な基本的な発見としては、先のセンサの構
成により、投射物の速度は判定され、さらに、主衝撃波
通過の時間的推移およびセンサを越える投射物の周辺密
度線を決定することにより、投射物の長さは相対的に正
確に計算されることが解った。更にこの点に関しては、
的外れに標準化した主衝撃波面の強度、投射物速度、お
よび投射物の長さは十分な情報を与え、それにより、知
得されている投射物の特徴から、有望な投射物自信を判
定することができるということが解った。投射物（およ
び、その具体的特徴）を知るとともに、その局部的速度
および局部的軌跡を判定することにより、全体の軌跡が
計算可能となり、これにより、投射物の発射位置に非常
に近いところが出される。
従って、投射物の的外れが判定され、投射物の軌跡が
判定され、投射物のクラスまたは投射物それ事態が判定
されて、投射物の発射位置の大体の位置が判定可能とな
る。この判定情報により、例えば、関心事の投射物があ
らかじめ知られていない速度および方向のものである戦
争状態においてさえも、戦車の司令官は効果的に投射物
の発射地点に向けて応射を指示することができる。
したがって、端的に言えば、本発明は速度および方向
が知られていない超音速投射物の軌跡を判定するための
装置を提供している。本装置においては、少なくとも間
隔を開けて設けられているセンサが、近傍を通過する超
音速投射物により出された衝撃波と遭遇するようになっ
ている。また、センサは、衝撃波に応じた信号を出すこ
ともでき、その信号は、各センサから衝撃波源への単位
照準ベクトルの方位角および仰角に関連している。各セ
ンサから衝撃波源への単位照準ベクトルの方位角および
仰角を前記信号から計算するための手段が設けられてい
る。３つの各センサの単位照準ベクトルから、投射物の
局部的な軌跡の方位角および仰角を計算するための手段
も設けられている。
同様に、速度および方向が知られていない超音速投射
物の軌跡を判定するための方法が提供されている。当該
方法においては、少なくとも３つの間隔を開けて設けら
れたセンサが設けられ、そのセンサは、近くを通過する
超音速投射物により生じる衝撃波と遭遇するようになっ
ている。センサは、衝撃波に応じた信号を出すようにも
なっていて、その信号は、各センサから衝撃波源への単
位照準ベクトルの方位角および仰角に関連している。各
センサから衝撃波源への単位照準ベクトルの方位角およ
び仰角は、信号より計算される。３つの各センサの単位
照準ベクトルから、投射物の局部的な軌跡の方位角およ
び仰角を計算する。
図面の簡単な説明 図１は、超音速投射物により作られる音響的障害を図
示したものである。
図２は、超音速投射物により作られる主要な周知の障
害を図示したものである。
図３は、通過する衝撃波と遭遇する音響変換器から出
される信号のオシロスコープ跡を示したものである。
図4Aは、３つの間隔を開けて設けられているセンサか
ら出されるベクトルから、投射物の軌跡が計算で求まる
方法を図示したものである。
図4Bは、図4Aのベクトルの一部を取り出したものであ
る。
図５は、通過する超音速投射物の軌跡に対するベクト
ルを計算するための方法を図示したものである。
図６は、適切なセンサの構成を示したものである。
図７は、適切な装置の構成を示したものである。
図８は、投射物の軌跡が本発明の３つのセンサのうち
の２つに対して平行である場合の計算のための特別な状
況を図示したものである。
図９は、衝撃波が遭遇通過する間に、本発明のセンサ
により出力される信号の理想状態を図示したものであ
る。
図10は、本発明のセンサの戦闘車両への配置を図示す
るとともに、併せて通過する投射物を図示したものであ
る。
図11は、図10と同様なものを図示しているが、戦闘車
両がへリコプタである。
図12は、小火器、すなわちライフルにおける本発明の
センサの使用を図示している。
図13は、ライフルへの本発明のセンサの他の配設を示
している。
図14は、携帯装置に配設された本発明のセンサを示し
ている。
発明を実施するための最良の形態 本装置および方法の詳細を考察する前に、本発明が作
用するための仮説の説明を先ず行うが、本願出願人は当
該理論に拘束されるものではない。
周知のように、超音速投射物が大気中を進行する時に
は、連続した衝撃擾乱が発生する。投射物が、前部すな
わち先端または突端を有する弾道投射物である場合に
は、このような擾乱は明瞭である。前部からの擾乱が主
衝撃波であって、当該主衝撃波の明確な前縁は、主衝撃
波面と呼ばれている。
衝撃波は、図１は図示されているように、当該衝撃波
面に対して垂直に音の早さで伝わっていく。衝撃角度si
n（θ）１は、以下のように、音速Vsを投射物速度Ｖで
割ることにより与えられる。
sin（θ）＝Vs/V （１） 図２は、実際の投射物、衝撃擾乱およびその通過跡の
シュリーレン写真を図示したものである。図から理解さ
れるように、投射物の前部からであるが通常は突端から
出る主衝撃波により形成される主衝撃波面に、極めては
っきりとした境界線が現れる。この境界線の始まりは、
きまって長さ１〜10の分子平均自由行程となるので非常
に明確である。この衝撃波面は、例えばセンサーで測定
すると、非常に急激な圧力上昇を示し、その急激な圧力
上昇はサブナノセカンド程度である。
投射物の基部の角部より出ているとともに主衝撃波面
とほぼ平行な線は、周辺密度線と呼ばれているが、実際
には円錐状である。この線は、周辺空気圧と基本的に同
じである等圧線の位置を表している。一部において、弱
い衝撃波20が、主衝撃波面の背後であって、かつ、周辺
密度線の前方において、投射物に沿って発生している。
周辺密度線の背後であって、弛緩衝撃波面に接近して、
僅かながらに従衝撃波も発生していて、その地点におい
て、それらの波は投射物の後流22内に入り込んでいる。
これらの衝撃波および波面の作用状態は、図３で示さ
れているようなオシログラフ図から理解される。その線
は、Ｍ−16型ライフルより発射された5.56mm銃弾により
作り出された衝撃波による弾道マイクロフォンに掛かる
圧力の測定値である。Ａ点において、周辺圧力より高い
初期値に迄上昇する急激な圧力増が認められ、主衝撃波
の衝撃波面の通過を示している。銃弾がマクロフォンを
通過すると、圧力がＢ点の周辺圧力以下に落ち込み、周
辺密度線を示している。弛緩衝撃波面および後流の圧力
は、Ｃ点で示されている。
種々の衝撃波の速度は、波が伝搬するガスの濃度を左
右する。圧力、すなわち濃度が、周辺密度線の前側にい
おいて周辺圧力よりも高い場合には、周辺密度線と主衝
撃波面との間の領域（図２参照）での衝撃波は、主衝撃
波面からの波よりも早く進行し、ついには、その主衝撃
波面に追い付く。その一方で、周辺密度線と弛緩衝撃波
面との間で発生する衝撃波は、低い圧力すなわち濃度間
を進行し、主衝撃波面からの波よりもゆっくりと伝わる
ので、Ｃ点で従後流に落ち込む。
以上の観点より、投射物の基部から出る周辺密度線
は、投射物の長さを図３の軌跡から推定するのに十分で
あることを示している。例えば、クロノグラフ判定装置
では、試験用銃弾の速度は、およそ3,150ft/secだっ
た。このことは、衝撃円錐角度であるsin（θ）は、
１、050/3,150、すなわちθは、19.5゜になる（式１参
照）。銃弾のおよその長さLBは、以下の式で表される。
LB＝Vst/sin（θ）＝Vt （２） なお、ｔは図２の主衝撃波面と直交する線に沿ったＡ
点とＢ点と間の時間であって、Ｖは投射物の速度であ
る。図２における各区切りは4.1マイクロセカンドだか
ら、時間にしておよそ16.4マイクロセカンドとなり、0.
62インチの長さとなる。5.56mm銃弾の実際の長さは、0.
678インチである。
独立したセンサを起動させる衝撃波を起こすのは、衝
撃波の衝撃波面が伝わる法線である。最初は、独立した
センサを起動させる円錐衝撃波の一部は平面波であると
仮定されるが、このことは、衝撃波がセンサから適当な
距離を開けて通過する投射物より出されているとすれ
ば、合理的な推測である。例えば、銃弾の軌跡が３イン
チセンサから１フィートのところを通過しているなら
ば、この仮定は１度よりも小さいエラーを引き起こす。
このエラーは、センサから銃弾までの距離が増えるにつ
れて急激に減る。しかしながら、投射物がセンサの近く
を通過すると、平面波であるとの仮定は許容できないよ
うなエラーを招き、一度、的外れはセンサに近いもので
あると判定されると、反復計算が行われて衝撃波の形状
が修正されるようになっている。
図４において、区間ベクトル12、23および13を
備えるセンサS1、S2およびS3が平面を構成している。す
なわち、ベクトル12がセンサS1からセンサS2の長さ
（大きさ）および方向を与えていて、同様に、ベクトル
13および23も同様の長さおよび方向を与えている。
当該平面の上方であって、平面に対する空間的位置が判
っていないところに、速度が解っていない投射物の軌跡
がある。以下に詳述するように、各センサの照準ベクト
ルは各センサにより決定されている。当然のことなが
ら、照準ベクトルは方位性のみを有し、大きさ（本件の
場合は長さ）は有しておらず、従って、単位照準ベクト
ルと呼ばれている。よって、これらの単位照準ベクトル
は、空間内に３つの異なる点の集まりを構成し、結果と
して、可能性のある軌跡の集まりを構成する。すなわ
ち、もっとないと、これらの単位照準ベクトルは役に立
たない。
しかしながら先にも簡単に触れたが、驚いたことに、
各単位照準ベクトルは、衝撃波の元となる投射物が所定
速度にあるときに、同じ角度になることが判った（つま
りは、軌跡）。この発見によって、各単位照準ベクトル
の大きさ（長さ）を計算することが可能となり、大きさ
を決定することで、単位照準ベクトルが全照準ベクトル
（方向および大きさを示すもの）となり、図４に示すよ
うな全照準ベクトル１、２および３となる。その
ような発見がなければ、軌跡の計算は不可能であった。
そのような全照準ベクトルが決定されると、図４に示さ
れているように、各全照準ベクトルは空間の唯１点に収
束され、各全照準ベクトルからの空間内の３点が、ほと
んど全ての場合において、投射物の実際の軌跡を作り出
す。
ベクトルを局部的な軌跡の単位ベクトルと定義す
る。ベクトル12（図4B参照）は、１の先端から２
の先端まで、投射物の軌跡に沿った長さおよび方向を示
していて、同様に23および13があって、それらは図
4Aに示すように±と平行である。ベクトル12、23
および13は、それぞれに±と平行であって、ここに
おいて、は局部的な軌跡である。
まず最初に実測の手掛かりとなるのは、単位照準ベク
トルが丁度cos（Φ）である軌跡ベクトルのベクトル
内積であって、ここにおいて、Φ＝θ＋90゜（θは円錐
衝撃角度）である。すなわち、ここにおいて、単位照準
ベクトルは、 で示され、即ち： となり、また、 （4.4） cos（Φ）＝sin（θ） となるので、これらのベクトル内積は単にVs/Vと等しく
なる。図4Bより、 （4.5） 12＝−１−12＋２となり、同様に、 （4.6） 13＝−１＋13＋３となり、 （4.7） 23＝−２＋23＋３となる。
式（4.3）は、以下のようになる。
式（4.5）から式（4.7）までを、式（4.8）から式
（4.10）に置き換えて、ベクトル内積を行うと以下のよ
うになる。
あるいは、以下のようになる。
さらに簡単にすると、以下のような式の組みが引き出
される。
なお、ここにおいてＫは、定数である。
式（4.17）から（4.19）の中央の項は、各センサから
軌跡まで、およびセンサの既知の位置からの単位照準ベ
クトルの方位角や仰角から算出した数量を含んでいる。
従って、センサが「照準」を一度合わせると、定数Ｋの
K12、K13およびK23が設定される。よって、１、２
および３の大きさを求めることは、定数Ｋの面から見
れば簡単なことである。
（4.20） ｜1|＝（K12＋K13−K23）/2 （4.21） ｜2|＝（K12＋K23−K13）/2 （4.22） ｜3|＝（K13＋K23−K12）/2 従って、これらの式は単位照準ベクトルの大きさおよ
び方向を決定することができるとともに、全照準ベクト
ル１、２および３を出す。単位照準ベクトル は、各センサの信号から算出された方位角および仰角か
ら決定される。
これらのベクトルのうち２つだけが、ほとんどの場
合において局部的な軌跡を求めるのに必要とされること
がわかるが、ほとんど全ての場合において、３つで軌跡
を示すことになる。さらにまた、この軌跡は単位ベクト
ルと直線上に並ぶことが判る。これにより、式（4.
3）のベクトル内積は成立し、Vs/Vの値が求まる。音速
の想定が出来れば、あるいは測定が出来れば、投射物の
速度を計算することが可能となる。
先に述べたように、それぞれが単位照準ベクトルの方
位角および仰角に関する信号を出して入衝撃波の法線方
向の方位角および仰角を決定することができる少なくと
も３つのセンサを用いることにより、軌跡および投射物
速度の解決策が求まる。
上記のものを現実に使用する場合、および優良な実施
例として、三角形、すなわち正三角形、の頂点に３つの
圧力検出変換器（３つのそのような変換器により１つの
センサを構成している）を配置することにより、求める
信号が出される。これらの信号は、衝撃波面が第１の変
換器を起動する（以下、ヒットと称す）時と第２の変換
器をヒットする時との時間的相違（tF）、第１にヒット
された変換器および最後にヒットされた変換器間の時間
差（tL）、第１にヒットされた変換器の照合、および第
２にヒットされた変換器の照合、といったものを含む測
定を可能としている。
図５に示されているように、変換器３に原点が置かれ
ている。平面衝撃波は、最初に変換器１、２番目に変換
器２、そして最後に変換器３をヒットすると仮定する。
この順序の変更は座標の回転を必要とし、正しいクォー
ドラント内に方位角および仰角を向けるようになってい
る。平面波が変換器１を起動したその時に幾何学的配置
が「凍結」されるならば、時間tFは、平面波が変換器２
からS2≡tfVsであって変換器３からS3≡tLVsであること
を意味する。このことは、図５に図示されているよう
に、入平面波との線S3の交点におけるｘ、ｙおよびｚ座
標を決めることにより達成される。
変換器が正三角形に配設されているので、本実施例で
は以下のような結果となる。
（4.31） ｘ＝S3（S2−S3）/S （4.32） ｙ＝−（S2S3＋S3 2）／（Ｓ（３）1/2） （4.33） ｚ＝［（S3 2（S2−（S3−S2）２）/S2−y2］1/2 ここにおいて、Ｓは各変換器間の距離である。当然、
他の三角形状配置が取られたならば、Ｓはｘ、ｙ、およ
びｚに対して同じではない。
入平面波に対する法線ベクトルの方位角φおよび仰角
φは、以下で与えられる。
（4.34） φ＝tan-1（y/x） （4.35） φ＝tan-1（z/（x2＋y2）1/2） 投射物の確認、例えば少なくとも弾径も上記により得
られる。既に述べたように、式の最初の解は、投射物の
局部軌跡および速度を、すなわち、図4Aおよび4Bにおい
て示されているベクトルにより与える。また、既に論じ
たように、投射物、例えば、上述した5.56mm銃弾のもの
の長さを決定することができる。的外れを標準にした場
合には、衝撃波の初期の大きさは質量に関連する。これ
らの３つの断片的情報、すなわち標準化された大きさ、
速度および投射物長さは、少なくとも可能性が限定され
ている段階内において、投射物の確認を導きだすのに十
分である。
この点に関し、世界中で作られているほとんどの軍用
投射物の寸法、飛行力学および波の発生が知られている
か、あるいは確認可能である。投射物の長さが決定され
れば、その投射物は明確なクラスに入る。主衝撃波面の
大きさに関連する主衝撃波の初期の大きさは、投射物の
質量を決定するとともに、当該クラスのサブクラスに投
射物を入れる。そして、速度は、投射物を特別な投射物
か、あるいは少なくとも投射物のサブクラスかに分け
る。例えば、判定した投射物の長さは、小火器による攻
撃なのか大火器による射撃なのかを区別して、例えば、
大火器による攻撃を、大体の長さを有するそのような射
撃の明確なグループまたはクラス内に位置づける。衝撃
波の最初の大きさは、投射物の質量に関係していて、投
射物の長さに関係付けて大体の径を決定している。長さ
および径が、投射物のより限定されたグループまたはサ
ブクラスを決めている。速度が、更に投射物のより限定
されたグループを決め、長さと径とがあれば、十分に具
体的な投射物を決定することができる。
そのような確認は、全体軌跡を決定することにだけに
有効なのでなく、以下に述べるように、敵方と味方の砲
火を区別するということに最も役立ち、味方の砲火が味
方の部隊に向けられるという戦場での事故を避けるよう
にしている。
投射物の確認がなされると、投射物の速度減率および
具体的な質量が、知得されているデータおよび確認され
たデータから確認できる。これら２つの断片的情報は、
投射物の軌跡の起源（投射物の的外れを考慮にいれる）
を逆算するのに十分なデータとなる。このことは、標準
的な発射制御アルゴリズムにより達成される。温度や気
擦等の他の周囲の情報は、そのような計算の精度を高め
るうえで必要に応じて用いてもよい。最終的に、具体的
な投射物の明確な確認が得られなくとも、クラスの確認
により一般的な速度減率を出すことはできるので、原点
（point−of−origin）計算におけるんの僅かな間違い
に終わる。
図６には、優良なセンサの典型的な具体例が示されて
いるが、センサは、以上に述べたような、および以下に
詳述するような要求と一致すればどんな形状であっても
よい。図６に示されている例においては、各変換器60、
61および62（３つは図６内に図示されている）は、（以
下で詳述する）支持材63に取付けられている。変換器
は、衝撃波が変換器と出会うことにより作り出される変
換器に与える圧力に応じた信号を生成するとができれば
どんな音響変換器であってもよい。変換器は、光信号、
音響信号、電気信号その他の信号を出すものであれば良
いが、この場合には、経済的にみて圧電結晶が最適であ
る。例えば、図６に図示されている変換器は、電気セラ
ミックス製のそのような圧電水晶振動子であって、必要
とされるいかなる形状であってもよいが、厚さ0.125イ
ンチ、直径１インチのものとする。水晶振動子の表面
が、「スコッチ・ブライト（Scotch Brite）」等の研磨
材で仕上げられた後、ワイヤ64が水晶振動子の各端部に
はんだ付けされている。各水晶振動子の極性は、以下に
述べるように、水晶振動子への各入力は探知電子に向か
うという同じ極性を有していることが知られている。明
確な出力電圧が、衝撃波による水晶振動子へ圧力が掛か
っている間に発生している。水晶振動子は、シリコンを
ベースにした接着剤等で支持材63に接着されていて、好
ましくは、支持材は、従来からの緩衝材、例えば「イソ
ダンプ（Isodamp）」が良い。この材料は、音を弱める
特性を有しており、以下に詳述するように有用である。
各変換水晶振動子は、図4Aおよび４でも触れたように、
支持材63上で周知の幾何学的に、例えば１辺が３インチ
の正三角形状に配置されているが、いかなる周知の幾何
学的であっても、また、水晶振動子間距離がどれだけあ
ってもよい。しかしながら、前述したように、正三角形
が計算を簡単にし、よって優良な実施例となる。
３つの各変換器60、61および62から２つづつの６本の
ワイヤ64が、図７に示すようにデータ収集モジュールに
入力されていて、１つのデータ収集モジュール雨に対し
て１変換器となっている。これらのモジュールは、どの
変換器が主衝撃波でヒットされたのかを判定し、好まし
くはその主衝撃波により、どの変換器がその衝撃波によ
り２番目にヒットされたのかを判定して、最初のヒット
と最後のヒットとの間の時間も判定する。この情報は、
上述したように必要とされる計算を行うために、図７で
も図示されているように、必要とされる電源を備えた並
列−直列アダプタへの並列ポートマルチプレクサ等の従
来装置によってコンピュータに送られる。例えば、この
装置は、12の８−ビットパラレルの入力ポートおよび各
スイッチを有する一方で、単一の８−ビットパラレルの
出力ポートを備えるようにしてもよい。出力は、並列−
直列アダプタを介してコンピュータに送られる。センサ
を除く本装置の構成全てが、経済的に可能であり、当該
技術分野において良く知られている。よって、これ以上
の説明は必要ない。
一度コンピュータの中に入ると、データは上述の計算
に使用され、データを各センサの変換器のための方位角
および仰角情報に変換するようになっている。さらに、
上述したように、少なくとも３つのセンサがあって、上
述したのと同様な構成が各センサに適用されている。コ
ンピュータは、上述したように、各センサからデータを
取り込んで、各センサから出された全照準ベクトルの方
位角および仰角のための数学的計算を行う。例えば、図
６に示されている構成においては、ベクトルの元は、図
４で示されているように、投射物軌跡方向に延出する変
換器の全照準ベクトルを有する３つの変換器の中央位置
66である。その計算により、センサの近傍における投射
物の局部軌跡の位置、方位角および仰角、さらには、投
射物の速度が得られる。
上述のような発明の有用な実施例がある一方で、衝撃
波が少なくとも３つのセンサの各変換器を起動した場合
の時間を判定する他の手段の使用は可能であり、それに
は、衝撃波がセンサの各変換器を起動した場合の時間を
判定するように幾つかの手段が設けられている必要があ
る。明らかに、それは具体的な手段ではないが、本発明
にとっては重要であるそれらの手段による時間の判定で
ある。
なお、投射物の軌跡の方位角および仰角を判定された
時間から計算するためのどんな手段の使用も可能であ
る。図７に示されている構成ならば十分であって、優良
な実施例であるが、そのような計算を行うための他の構
成の使用も可能である。
同様にして、投射物の軌跡の方位角および仰角を計算
するためにコンピュータが使用されるが、一般的な数学
的解法によって計算されてもよい。しかしながら、大抵
の場合あまりにも遅すぎ、戦争状態ではなおさらであ
る。従って、そのような計算にはコンピュータが通常使
用される。
また、特に戦争状態では、非常に多くの音響波が出て
いる。よって、他の音響波を起こす周辺戦闘音と、通過
投射物により作り出される関心事の衝撃波とを区別する
ことができる装置であることが重要である。従って、セ
ンサは、通過投射物により出される衝撃波に対して敏感
でなければならず、また、上述したように、いくつかの
情報が周辺密度線から得られるので、センサは周辺密度
線に対して敏感でなければならず、それによって、投射
物の長さを計算するための手段を提供している。その一
方で、センサおよび／または附帯装置は、通過投射物の
衝撃波と、周辺戦闘音との区別をつけなければならな
い。
従来の手段は、そのような感度を出せる。変換器また
はデータ収集モジュールまたはコンピュータは、変換器
で作られた信号がコンピュータにだけ受け取られるの
が、例えばサブナノセカンドの範囲で通過する投射物の
衝撃波面と一致する昇時間を、周辺戦闘音の非常に長い
昇時間に対抗するようにそれらの信号が有する時となる
ようになっていてもよい。あるいは、通過する投射物の
衝撃波面に対して敏感であって沸立つ周辺戦闘音に対し
て反応しない個別のセンサを、センサからコンピュータ
への信号の配信または伝送中断を行うためのゲートとし
て用いてもよい。
先の内容からも分かるように、また、背景技術の欄で
述べた従来技術と直接的に対向するように、センサの変
換器間またはセンサ間の「混線」は、ここにおいて、出
来るだけ小さくすべきである。すなわち、従来技術とは
反対に、本変換器／センサは、互いに実質的音響的に分
離されているべきである。図６において図示され、か
つ、図６との関係で述べられているように、変換器の支
持材は、従来からのイソダンプ等の音響緩衝材である。
支持材が、例えば、戦車上に取付けられている場合に
は、音響緩衝材は、３つの変換器の組みを互いに分離し
ているとともに、戦車自体からも離している。あるい
は、変換器間またはセンサ間の「混線」は、入衝撃波以
外からの音響衝撃エネルギーを生じさせるだけではな
く、変換器における圧力上昇を分散して、衝撃波と周辺
戦闘音との区別を不可能にしている。
図８に図示されているように、例えば通常の検出面内
に配置された少なくとも３つのセンサ80、81および82
は、投射物87の軌跡86への少なくとも３つの全照準ベク
トルを作り出すのに必要であり、投射物87は衝撃波88を
出している。しかしながら、図８に示されているよう
に、機会は少ないが、２つのセンサ線に平行な軌跡上
で、投射物が２つのセンサを通過することはある。その
ような場合、上述のような軌跡の解法は無理である。実
例として、上記の数学的分析において、 とする。この場合、 だけが平行または等しくなる。すなわち、センサ81およ
び82が、軌跡ではなくてセンサ80がその平面に無い時に
同一平面内に入る。よって、上記の式（4.19）は用いら
れず、２つの式が未知のものとして残される。しかしな
がら、センサ81および82における最初の到着時間（Δt
12）の差に関する情報を用いることにより、以下の関係
が成り立つ。
従来は、信号がセンサ82よりも先にセンサ81に到達す
ると、Δt13が明確となるようにしていた。単位ベクト
ル を式（4.5）に代入すると、 式（4.25）および（4.26）を等式化して、内積を出す
と、 項を再編すると、 式（4.17）より｜1|＝−｜2|＋K12であることを用
いて、式（4.27）に代入して、｜2|について解くと、 再度、式（4.17）および（4.18）を用いて、 （4.29） ｜1|＝K12−｜2| （4.29） ｜3|＝K13−｜1| 以上のようにして、全照準ベクトルの大きさが式（4.2
8）から（4.30）により計算で求められ、これらのベク
トルの単位方向はセンサ出力である。このような解決可
能な悪化した事態は、投射物が３つの全てのセンサ面
内、および、３つのセンサで占められる領域の外側（殆
ど起こりそうもない）にある場合を除き、３つのセンサ
があらゆる事態での軌跡および速度を出すという密接な
関係を示している。同一平面にない４つのセンサによる
システムならば、その内の少なくとも１つを軌跡の面内
に置かないで、３つのセンサを使用することにより、全
ての場合で解決することができようになっている。
察知されるように、一平面内に３つのセンサを配設す
ることは、全ての軍事的用途に対して実行性がなく、軍
事的用途においは、戦闘器材の一部分を接近通過する投
射物の衝撃波が、戦車等の砲塔等の戦争器材により、１
つ以上のセンサからいくらか遮断されている。したがっ
て、そのような用途においては、３つ以上の複数のもの
が設けられ、軌跡の方位角および仰角を計算するため
に、複数のセンサから少なくとも３つを選択するための
手段が設けられる。例えば、複数のセンサが使用されて
いて、データが各変換器および／またはセンサのための
各データ収集モジュールに取込まれても、コンピュータ
は３つの選択されたセンサからでのみ計算を行う。その
ような選択は、変換器および／またはセンサにより出さ
れた信号の明瞭さ、または昇時間に関してコンピュータ
によって行われるか、あるいは識別手段のような他のも
のによって行われる。
図９に図示したように、理想のかたちではあるが、識
別手段は、時間単位１（図で示すためだけの任意の単
位）で示されているように、サブナノセカンド以下の範
囲でピークに昇りつめる第１の衝撃波を有していない全
ての信号を除いている。あるいは、全ての戦争用投射物
が規定長さ範囲内での長さを有しているのならば、規定
時間（図９における任意の時間単位の１〜2.5）内で、
周辺密度線から昇圧して元に戻らないような信号は除か
れる。あるいは、どんな投射物でも航跡があるので、周
辺密度線以下には落ちないで周辺密度線より高くなるよ
うな信号は、どんなものでも除外される。他の基準の適
用は可能である。
したがって、コンピュータは全てのセンサを詳細に調
べ、計算上そのような規定の基準に合わないような信号
を除去している。基準に合致するそれらのセンサによ
り、先の線に沿った第２または第３あるいは他の基準の
組が、計算上受け取る信号を３または４あるいはそれ程
度のセンサだけに絞りこみ、例えば３つのセンサ信号だ
けが計算のために受取られている。
以上のように、センサから送られる信号は、衝撃波の
昇圧に比例するどんな信号、例えば、音による信号、光
による信号、電気による信号等であってもよいことがわ
かる。同様に、センサは、そのような比例信号をだすも
のとする。
先にも述べたように、センサの優良な実施例では、各
センサは、３つの間を開けて設けられた、好ましくは同
一平面上に設けられる変換器を有するところにある。し
かしながら以上の内容から理解できるように、センサ
は、必要とされる単位照準ベクトルまたは単位照準ベク
トルを算出することができる信号を出すようになってい
る限り、それからどのような必要とされる形状を採って
いてもよい。例えば、たくさんの変換器を半円の表面
へ、単位照準ベクトルの元である半円の中心に取付けて
もよい。どの変換器が最初に衝撃波によりヒットされた
かを検知することにより、元への最初にヒットされた変
換器の位置が、単位照準ベクトルとなる。内部的に単位
照準ベクトルを作りだす水晶振動子を用いたり、他のセ
ンサであってもよい。
軍事的な使用においては、センサは近い距離であった
り、ある程度離れていたりする。例えば、ライフルに用
いられるならば、センサは少なくとも1cm離れていなけ
ればならないが、一般的には、センサは少なくとも3cm
離し、大抵は、センサは少なくとも100cm離すのが好ま
しく、そうでない場合には、３つ以上の多くのセンサが
使用されている状況では、選択されたセンサが少なくと
も100cm離れているようにする。中央戦場検知ユニット
ならば、センサは少なければ200cm離れていたり、30メ
ートル離れているようなこともある。
以上の例として、図10には、センサが戦車に取付けら
れ、そのような複数のセンサが戦車の回りに配置されて
いる本発明の適用例が示されている。たくさんのそのよ
うなセンサのそのような配置をとると、投射物が例えど
のような角度または方角で戦車を通過しようとも、少な
くとも３つのセンサが、衝撃波の時間およびラップタイ
ムを正確に計ることのできる位置にあることがわかる。
以上に述べたように選択された基準における複数のセン
サのうち、３つ、またはそれ以上のセンサが、通過する
投射物の軌跡の方位角および仰角を計算するために選択
される。上述の計算を行うことにより、戦車の指揮官は
応射を行うことができる。更に、そのような計算は戦車
の指揮官に検知装置、例えば、IR検知器（狭い視野をも
ったもの）を砲火の方向に向けるとともに、その方向、
例えば戦車にむけることが出来るようにしている。
図11は、戦闘器材の異なる部材が図示されていて、３
つのセンサがへリコプタのリアストラットに取付けられ
ている。そのようなリアストラットは、投射物が例えど
のような角度または方角でセンサを通過しようとも、基
本的に正確に投射物の軌跡を決定するような位置にあ
る。
図12は、ライフルに設けられた３つのセンサ120、121
および122を適切なデータ処理ユニット123とともに開示
していて、音響信号処理ユニット（ASPU）と称されてい
る。センサの内の１つは、ライフルの銃身124に設けら
れているが、２つのセンサは格納可能なセンサアーム12
5および126に設けられている。これにより、センサは、
小火器のような投射物の方向を決めることができる。
図13は許容可能であるが、図12とは対称的なあまり望
ましくない実施例を示していて、３つの全てのセンサ13
0、131および132がライフルの銃身133に設けられてい
る。当然のことながら、投射物がセンサ線に沿って、あ
るいはそのセンサ線の非常に近くを来るようならば、デ
ータ処理ユニット134（ASPU）による今のような計算は
できない。
図14は携帯ユニットが用いられた他の適用例を示して
いて、例えば、分隊少佐が向かってくる砲火の方向を決
定できるようにセンサ140、141および142が設けられて
いる。
センサの組み付け構成は、センサを置く実際上の利用
を考慮しながら、センサが置かれる具体的な戦闘器材に
依存している。センサがモータ駆動する車両に取付けら
れる図10に示した戦車のような場合には、センサは車両
の表面に取付けられ、標準的な高履歴衝撃遮断技術およ
び材料によって、車両の出す騒音から物理的に離されて
いなければならない。（図示しない）配線ハーネスは戦
車内部に戦車の弱い位置で通され、センサで出された信
号を音響信号処理ユニット（ASPU）（図10には図示しな
い）に送っている。ASPUは、上述したように、必要とさ
れる従来からのタイミング回路、識別回路、および投射
物の軌跡、距離違いおよび発射源の位置を求めるための
コンピューターアルゴリズムを備えている。そのASPU
は、先に述べたように、本発明により得られた情報を敵
味方の通常の軌跡とを比較する弾道データベースも有し
ている。
図12および13に図示されているASPUは、戦車に取り付
けられているASPUと同じまたは簡易型である。例えば、
図12および13のASPUは、投射物軌跡の方位角および仰角
を示すような簡単なものであればよく、投射物が破裂弾
か、あるいは小火器であるかの表示が出来ればよい。
すなわち、本発明は非常に正確で、かつ容易に達成可
能な、投射物の軌跡を決定するための手段および方法を
提供するものである。本装置は、経済性があって、か
つ、幅広く活用できるような様々な形態に組み立てられ
るような構成を採っている。本装置は、組み立るのに相
対的に高価でなく、また操作は簡単であり、戦争状態に
は必要なことである。従って、本発明は、当該技術にお
いて多大なる進歩をもたらしている。
以上のような発明によれば、本発明は、具体例、上述
の具体的説明を越えて様々に適用されることは明らかで
り、それらのものは、以下の特許請求の範囲の概念およ
び領域に含まれるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−194097（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−372889（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−207680（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−138698（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−20487（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−271107（ＪＰ，Ａ) 国際公開91／10876（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 3/80 - 5/30 F41J 5/06

Claims (36)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】速度および方向が知られていない超音速投
    射物の軌跡を判定するための装置であって、 （１） 近くを通過する超音速投射物により生じる衝撃
    波と遭遇できるように、またその衝撃波に応じた各セン
    サから衝撃波源への単位照準ベクトルの方位角および仰
    角に関連している信号を出せるように、間隔を空けた、
    そしてその全てが同一平面上にあるように配置された少
    なくとも３つのセンサと、 （２） 各センサから衝撃波源への単位照準ベクトルの
    方位角および仰角を前記信号から計算するための手段
    と、 （３） ３つの各センサの単位照準ベクトルから、投射
    物の局部的な軌跡の方位角および仰角を計算するための
    手段と、を備えることを特徴とする超音速投射物軌跡判
    定装置。
  2. 【請求項２】請求の範囲１の装置において、センサが、
    投射物によって伝搬される衝撃波を検出可能であること
    を特徴とする装置。
  3. 【請求項３】請求の範囲２の装置が、センサの変換器を
    通過する衝撃波の時間的推移を測定する手段を含むこと
    を特徴とする装置。
  4. 【請求項４】請求の範囲３の装置が、変換器を通過する
    ときの衝撃波の時間的推移における差違を測定する手段
    を含むことを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】請求の範囲４の装置において、変換器が衝
    撃波の衝撃波面を検出可能であることを特徴とする装
    置。
  6. 【請求項６】請求の範囲１の装置において、センサが、
    衝撃波および周辺密度線を検出するとともに、衝撃波通
    過の時間的推移およびセンサを超える周辺密度線から投
    射物の長さを計算するための手段が設けられていること
    を特徴とする装置。
  7. 【請求項７】請求の範囲２の装置において、各センサに
    は３つの変換器があることを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】請求の範囲７の装置において、変換器が正
    三角形に配置されていることを特徴とする装置。
  9. 【請求項９】請求の範囲１の装置において、少なくとも
    ３つのセンサが三角形を構成するように配置されている
    ことを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】請求の範囲１の装置において、３つ以上
    の複数のセンサがあり、複数のセンサから少なくとも３
    つのセンサを選択するような手段が設けられて、投射物
    の局部的な軌跡の方位角および仰角が計算されるように
    なっていることを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】請求の範囲２の装置において、センサの
    変換器は、少なくとも3cmの間隔をあけて設けられてい
    ることを特徴とする装置。
  12. 【請求項１２】請求の範囲11の装置において、センサ
    は、少なくとも200cm、最大で30メートルの間隔をあけ
    て設けられていることを特徴とする装置。
  13. 【請求項１３】請求の範囲１の装置において、センサ
    は、互いに実質的音響的に隔絶されていることを特徴と
    する装置。
  14. 【請求項１４】請求の範囲２の装置において、変換器
    は、互いに実質的音響的に隔絶されていることを特徴と
    する装置。
  15. 【請求項１５】請求の範囲１の装置において、センサ
    は、モータ駆動する車両、小銃、ライフルまたは携帯基
    地に取付けられることを特徴とする装置。
  16. 【請求項１６】請求の範囲15の装置において、センサ
    は、戦車に取付けられていることを特徴とする装置。
  17. 【請求項１７】請求の範囲２の装置において、変換器
    は、圧電水晶振動子であることを特徴とする装置。
  18. 【請求項１８】請求の範囲17の装置において、水晶振動
    子は、音響緩衝材上に取付けられることを特徴とする装
    置。
  19. 【請求項１９】速度および方向が知られていない超音速
    投射物の軌跡を判定するための方法であって、 （１） 近くを通過する超音速投射物により生じる衝撃
    波と遭遇できるように、またその衝撃波に応じた各セン
    サから衝撃波源への単位照準ベクトルの方位角および仰
    角に関連している信号を出せるように、間隔を空けた、
    そしてその全てが同一平面上にあるように配置された少
    なくとも３つのセンサを備え、 （２） 各センサから衝撃波源への単位照準ベクトルの
    方位角および仰角を前記信号から計算し （３） ３つの各センサの単位照準ベクトルから、投射
    物の局部的な軌跡の方位角および仰角を計算する、こと
    を特徴とする超音速投射物軌跡判定方法。
  20. 【請求項２０】請求の範囲19の方法において、センサ
    が、投射物によって伝搬される衝撃波を検出可能である
    変換器を有することを特徴とする方法。
  21. 【請求項２１】請求の範囲20の方法が、センサの変換器
    を通過する衝撃波の時間的推移を測定することを含むこ
    とを特徴とする方法。
  22. 【請求項２２】請求の範囲21の方法が、変換器を通過す
    るときの衝撃波の時間的推移における差違を測定するこ
    とを含むことを特徴とする方法。
  23. 【請求項２３】請求の範囲22の方法において、変換器が
    衝撃波の衝撃波面を検出可能であることを特徴とする方
    法。
  24. 【請求項２４】請求の範囲19の方法において、センサ
    が、衝撃波及び周辺密度線を検出するとともに、衝撃波
    通過の時間的推移およびセンサを超える周辺密度線から
    投射物の長さを計算することを特徴とする方法。
  25. 【請求項２５】請求の範囲20の方法において、各センサ
    には３つの変換器があることを特徴とする方法。
  26. 【請求項２６】請求の範囲25の方法において、変換器が
    正三角形に配置されていることを特徴とする方法。
  27. 【請求項２７】請求の範囲19の方法において、少なくと
    も３つのセンサが三角形を構成するように配置されてい
    ることを特徴とする方法。
  28. 【請求項２８】請求の範囲19の方法において、３つ以上
    の複数のセンサがあり、複数のセンサから少なくとも３
    つのセンサを選択して、投射物の局部的な軌跡の方位角
    および仰角が計算されるようになっていることを特徴と
    する方法。
  29. 【請求項２９】請求の範囲20の方法において、センサの
    変換器は、少なくとも3cmの間隔をあけて設けられてい
    ることを特徴とする方法。
  30. 【請求項３０】請求の範囲19の方法において、センサ
    は、互いに実質的音響的に隔絶されていることを特徴と
    する方法。
  31. 【請求項３１】請求の範囲20の方法において、変換器
    は、互いに実質的音響的に隔絶されていることを特徴と
    する方法。
  32. 【請求項３２】請求の範囲29の方法において、センサ
    は、少なくとも200cm、最大で30メートルの間隔をあけ
    て設けられていることを特徴とする方法。
  33. 【請求項３３】請求の範囲19の方法において、センサ
    は、モータ駆動する車両、小銃、ライフルまたは携帯基
    地に取付けられることを特徴とする方法。
  34. 【請求項３４】請求の範囲33の方法において、センサ
    は、戦車に取付けられていることを特徴とする方法。
  35. 【請求項３５】請求の範囲20の方法において、変換器
    は、圧電水晶振動子であることを特徴とする方法。
  36. 【請求項３６】請求の範囲35の方法において、水晶振動
    子は、音響緩衝材上に取付けられることを特徴とする方
    法。
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