JP2001059700A - 飛しょう体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 目標と飛しょう体の距離情報、目標の大きさ
に関する情報が不足していたため、目標と飛しょう体の
位置関係を正確に算出することができなかった。このた
め、従来の飛しょう体の弾頭起爆装置では、目標と飛し
ょう体の接近条件が設定条件より変化した場合には起爆
遅延時間を適切に算出することができなく、弾頭爆破範
囲の中央部に目標が飛来したときに弾頭を起爆すること
ができないという問題があった。 【解決手段】 飛しょう体に接近する目標を探知する複
数の目標探知ビームを備えることにより、それぞれの目
標探知ビームから得られる、探知時間、探知距離、目標
速度の値の変化を用いて、目標と飛しょう体との接近時
の時間と位置の変化を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、航空機等の移動
目標の近傍に接近し、そのときの接近状態の時間変化を
用いることにより、弾頭を爆破させて目標を破壊する飛
しょう体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、目標と飛しょう体の接近状態の変
化の検出には、１つの目標探知ビームしか用いていなか
った。また、目標探知レーダ装置で目標を探知してから
弾頭を起爆させる迄の起爆時間の算出には、目標と飛し
ょう体の接近速度の変化のみを用いており、起爆時間の
正確な算出に必要な目標長及び目標と飛しょう体の接近
間隔には固定値を用いていた。

【０００３】図８は従来の飛しょう体の弾頭起爆装置を
示す構成図であり、図９は従来の飛しょう体の弾頭起爆
装置による起爆状況図、図１０は従来の飛しょう体の起
爆遅延時間算出処理のフローチャートである。

【０００４】図２のように、射撃レーダ１７により発
見、追尾された目標１８に対して、発射機１６により飛
しょう体１５が発射される。目標１８は、飛しょう体１
５に接近すると目標探知レーダ装置１９により照射され
る目標探知レーダビーム１０により探知され（図１０の
ステップ１２、１３）、弾頭起爆装置１３により弾頭起
爆までの待ち時間である起爆遅延時間Ｔが計算され、こ
のＴの間に目標１８が弾頭１４の弾頭爆破範囲２０の中
央に到達し破壊される。

【０００５】この間、図８のように弾頭起爆装置１３内
部では、目標探知レーダビームの目標への照射と目標か
らの反射とから相対速度計測装置５で飛しょう体１５と
目標１８の相対速度Ｖｃが計測され（図１０のステップ
１４）、演算装置９での演算に用いられていた。この演
算装置９での演算には記憶装置８に記憶された起爆遅延
時間算出処理の手順により、弾頭起爆までの待ち時間で
ある起爆遅延時間Ｔが計算されていた。起爆遅延時間Ｔ
の算出式は式１のように計算されている（図８のステッ
プ１５）。 Ｔ=Ｒ１／ＶＣｔａｎθ 式１ 式中の相対速度Ｖｃは接近条件により変化するが、目標
と飛しょう体の接近距離Ｒ１及び目標探知レーダ装置の
探知ビーム傾き角θは固定した値を用いていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の飛しょう体は、
上記のように１つの目標探知ビームにより目標の検出と
相対速度Ｖｃの取得を実施し、この情報を基に目標と飛
しょう体の、位置関係の時間変化を算出していた。しか
し、目標と飛しょう体の距離情報、目標の大きさに関す
る情報を取得しておらず、目標と飛しょう体の位置関係
を正確に算出することができなかった。このため、従来
の飛しょう体の弾頭起爆装置では、目標と飛しょう体の
接近条件が設定条件より変化した場合には起爆遅延時間
Ｔを適切に算出することができなく、弾頭爆破範囲２０
の中央部に飛来したときに弾頭が起爆しないという問題
があった。

【０００７】上記の問題を示したのが図９（ａ）であ
り、図の上方に位置する飛しょう体との接近不足目標２
５に対処した場合、目標と飛しょう体の接近距離Ｒ２が
当初の設定値であるＲ１と異なるため、目標１８と同様
の起爆遅延時間Ｔでは、接近不足目標２５は弾頭爆破範
囲２０の中央部に至る前に弾頭が起爆されてしまう。こ
のため、目標の機体前端部のみしか破壊を行うことがで
きない。

【０００８】また図９（ｂ）で、大型目標２０に対処し
た場合、通常の大きさの目標１８と大型目標２６では機
体の中心位置が異なるため、大型目標２６の機体前端部
のみしか破壊を行うことができなかった。

【０００９】この発明は、このような従来課題を解決す
るためになされたものであり、目標と飛しょう体の接近
距離が異なる場合及び目標の大きさが異なる場合にも、
目標が効果的に破壊されるよう弾頭の爆破範囲の中央部
に目標が接近した時に起爆するように起爆時期を決定す
るために、複数の目標探知ビームにより目標と飛しょう
体の位置関係の時間変化を正確に算出することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明の飛しょう体
は、移動目標の進路方向に複数交差するようにビームを
照射するビーム照射手段と、上記複数交差するビームに
対する目標の反射波により、移動目標を探知している時
間、目標距離、目標速度の変化を検出し、移動目標と飛
しょう体との接近時の時間と位置の変化を求める演算手
段とを具備したものである。

【００１１】第２の発明の飛しょう体は、第１の発明に
おいて上記ビーム手段を、ビームを照射する複数の目標
探知レーダ装置で構成したものである。

【００１２】第３の発明の飛しょう体は、第１の発明に
おいてビーム手段としてビームの照射角度を変化させて
ビームを移動目標の進路方向に複数交差するようにした
ものである。

【００１３】第４の発明の飛しょう体は、第１の発明に
おいて弾頭と、上記演算手段の出力に基づき上記弾頭を
動作させる手段とを具備したものである。

【００１４】第５の発明の飛しょう体は、第１の発明に
おいて複数交差するビームに対する目標の反射波からそ
れぞれの目標検知開始時間及び終了時間を計測する時間
計測装置、上記複数交差するビームの一方が移動目標を
探知し、次に移動目標を探知する他方のビームに対する
移動目標の反射波から移動目標までの距離、飛しょう体
と目標との接近速度を計測する距離／相対速度計測装
置、上記他方のビームに対する移動目標の反射波の有無
を検出する目標パルス検出装置、飛しょう体の飛しょう
加速度が一定加速度を超えたかを検出する加速度検出装
置、上記目標パルス検出装置の検出パルス有無の結果と
飛しょう加速度が一定加速度を超えたかを確認する起爆
判定装置、上記他方のビームに対する移動目標の反射波
の探知から弾頭への起爆信号を発生するまでの待ち時間
である起爆遅延時間を計算する演算装置、上記起爆遅延
時間を上記演算装置で計算する際の計算手順を記憶した
記憶装置、上記起爆判定装置により起爆許可が判定され
た際に上記起爆遅延時間計算装置により計算された起爆
遅延時間を経た後に飛しょう体の弾頭へ起爆信号を送信
する起爆信号発生装置とを備え、目標が弾頭爆発範囲の
中央部に接近した際に起爆するように目標の大きさ及び
目標と飛しょう体との接近距離に応じた起爆遅延時間を
算出するようにしたものである。

【００１５】第６の発明の飛しょう体は、第５の発明の
おいて起爆遅延時間計算装置に、時間計測装置により移
動目標を探知する一方のビームによる目標探知開始時間
及び目標探知開始終了時間を計測し目標長補足処理を実
施し起爆遅延時間を計算する計算手順を格納した記憶装
置を設けたものである。

【００１６】第７の発明の飛しょう体は、第５の発明に
おいて起爆遅延時間計算装置に、時間計測装置により移
動目標を探知する一方のビームによる目標探知開始時間
及び目標探知開始終了時間、同じく時間計測装置により
起爆信号の時間基準となる他方のビームによる目標探知
開始時間、距離計測装置により起爆信号の時間基準とな
る他方のビームによる目標距離、相対速度計測装置によ
り起爆信号の時間基準となる他方のビームによる目標と
飛しょう体との相対速度を計測し、接近間隔補足処理を
実施し起爆遅延時間を計算する計算手順を格納した記憶
装置を設けたものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１を示す飛しょう体の起爆装置部分の構成図
である。図中１は第１の目標探知レーダ装置、２は第２
の目標探知レーダ装置、３は時間計測装置、４は距離計
測装置、５は相対速度計測装置、６は目標パルス検出装
置、７は飛しょう体加速度検出装置、８は記憶装置、９
は演算装置、１１は起爆判定装置、１２は起爆信号発生
装置、１３は弾頭起爆装置、１４は弾頭である。図２
は、飛しょう体の運用図であり、図中１０は目標探知レ
ーダビーム、１３は弾頭起爆装置、１４は弾頭、１５は
飛しょう体、１６は発射機、１７は射撃レーダである。
図３は飛しょう体の起爆装置による状況図であり、図
中、１は第１の目標探知レーダ装置、２は第２の目標探
知レーダ装置、１５は飛しょう体、１８は目標、２０は
弾頭爆破範囲、２１は第１の目標探知レーダビーム、２
２は第２の目標探知レーダビーム、２３は目標中心位
置、２４は弾頭起爆地点である。図４は、起爆装置の第
１の目標探知ビーム２１及び第２の目標探知ビーム２２
が目標を探知した時の時間を示したタイムチャートであ
る。図７は、起爆遅延時間算出処理の手順を示したフロ
ーチャートである。

【００１８】図２により飛しょう体の運用状態を示す
と、射撃レーダ１７により発見、追尾された目標１８に
対して、発射機１６により飛しょう体１５が発射され
る。飛しょう体１５が目標１８に接近すると、目標探知
レーダビーム１０により検知され、弾頭爆破範囲の中に
到達したところで破壊される。

【００１９】図３により、この発明による第１から第５
による動作を示す。目標１８は、ｔA時に目標探知ビー
ム２１により探知され、ｔＢ時に目標探知ビーム２１に
よる探知が終了する。その後目標１８は、ｔC時に目標
探知ビーム２２により再び探知される。このｔC時に、
目標１８の目標中心位置２３が弾頭起爆地点２４に到達
するまでの時間Ｔ1とＴ２の和を計算する。この時の各
目標探知ビームと時間の関係を図４に示す図中、黒い部
分が目標をビームを照射し目標を探知している区間であ
る。

【００２０】図７により、この時間T1とT２の和を計算
する手順を示す。ステップ１で処理を開始し、ステップ
２でｔAをステップ３でｔBを計測しステップ４で式２を
用いてＴ１を算出する。 Ｔ１= （ｔA − ｔB ）／２ 式２

【００２１】ステップ５でｔCを計測し、ステップ６で
目標の相対速度ＶCを計測、ステップ７で２の目標探知
レーダ装置２から目標までの斜距離Ｎを計測する。これ
らと目標探知ビーム装置２のビーム指向角度θよりステ
ップ９で式３を用いてＴ２を計算する。 Ｔ２= ＮｃｏｓΘ／Ｖｃ 式３ そして、ステップ１０で、Ｔ１とＴ２の和Ｔを式４でＴ
で計算し、ステップ１１で終了する。 Ｔ=Ｔ１＋Ｔ２ 式４

【００２２】また、この発明による第３による、１個所
の目標探知レーダ装置により目標探知レーダビームを２
本照射している状況を図５に示す。図中２１は目標探知
ビーム、２２は目標探知ビーム、２７はジンバル機構、
２８はレーダアンテナ面である。ジンバル機構２７によ
りレーダアンテナ面２８の角度を変化させることにより
目標探知レーダビームの指向方向を変化させ、時分割で
２本の目標探知レーダビーム２１と目標探知レーダビー
ム２２を生成したものである。この時の目標探知レーダ
ビーム２１と目標探知レーダビーム２２での目標の探知
状態を示したものが図６である。図中、黒い部分が目標
を探知している区間であり、この黒い区間が時分割され
た不連続の状態となっている。また、この複数ビームの
生成は、ジンバル機構によるレーダアンテナ面以外にも
フェーズアレイレーダ等により電気的にレーダビーム方
向を変化させるものでも良い。

【００２３】

【発明の効果】第１の発明によれば、目標と飛しょう体
の接近距離が異なる場合及び目標の大きさが異なる場合
にも、目標と飛しょう体の位置関係の時間変化を正確に
算出することができる。

【００２４】第２の発明によれば、常時目標探知ビーム
を同時に照射しておくことができるため、各目標探知ビ
ームからの同時刻の探知距離、目標速度を得ることがで
きる。

【００２５】第３の発明によれば、複数の目標探知ビー
ムを照射する装置を１つにできるため、機器構成が簡易
になり及び飛しょう体への搭載が容易となる。

【００２６】第４の発明によれば、目標と飛しょう体の
接近距離が異なる場合及び目標の大きさが異なる場合に
も、目標が効果的に破壊することができる。

【００２７】第５の発明によれば、目標と飛しょう体の
接近距離が異なる場合及び目標の大きさが異なる場合に
も、目標が効果的に破壊されるよう弾頭の爆破範囲の中
央部に目標が接近した時に起爆するように起爆時期を決
定することができる。

【００２８】第６の発明によれば、目標の大きさが異な
る場合にも、目標長補足処理を実施し、目標の中心部が
弾頭起爆範囲の中央部に飛来する時間を算出することが
できる。

【００２９】第７の発明である飛しょう体の起爆遅延時
間計算装置は、目標と飛しょう体の接近距離が変化した
場合に、目標接近間隔補足処理により、目標が弾頭爆破
範囲の中央部に飛来するまでの時間を算出することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す飛しょう体の
起爆装置の構成図である。

【図２】 飛しょう体の運用図である。

【図３】 飛しょう体の起爆装置による状況図である。

【図４】 起爆装置の作動タイムチャートを示す図であ
る。

【図５】 時分割による複数の目標探知アンテナビーム
生成状況図である。

【図６】 時分割の目標探知アンテナビームによる起爆
装置の作動タイムチャートを示す図である。

【図７】 起爆遅延時間算出処理のフローチャートを示
す図である。

【図８】 従来の飛しょう体の起爆装置を示す構成図で
ある。

【図９】 従来の飛しょう体の起爆装置による弾頭起爆
状況図である。

【図１０】 従来の起爆遅延時間算出処理のフローチャ
ートを示す図である。

【符号の説明】

１ 第１の目標探知レーダ装置、２ 第２の目標探知レー
ダ装置、３ 時間計測装置、４ 距離計測装置、５ 相対
速度計測装置、６ 目標パルス検出装置、７ 飛しょう体
加速度検出装置、８ 記憶装置、９ 演算装置、１１ 起
爆判定装置、１２起爆信号発生装置、１３ 弾頭起爆装
置、１４ 弾頭、１５ 飛しょう体、１６ 発射機、１７
射撃レーダ、１８ 目標、１９ 目標探知レーダ装置、２
７ ジンバル機構、２８ レーダアンテナ面。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動目標との接近を探知する飛しょう体
   において、上記移動目標の進路方向に複数交差するよう
   にビームを照射するビーム照射手段と、上記複数交差す
   るビームに対する目標の反射波により、移動目標を探知
   している時間、目標距離、目標速度の変化を検出し、移
   動目標と飛しょう体との接近時の時間と位置の変化を求
   める演算手段とを具備したことを特徴とする飛しょう
   体。
2. 【請求項２】 上記ビーム手段は、ビームを照射する複
   数の目標探知レーダ装置で構成したことを特徴とする請
   求項１記載の飛しょう体。
3. 【請求項３】 上記ビーム手段は、ビームの照射角度を
   変化させてビームを移動目標の進路方向に複数交差する
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載の飛しょう
   体。
4. 【請求項４】 弾頭と、上記演算手段の出力に基づき上
   記弾頭を動作させる手段とを具備したことを特徴とする
   請求項１記載の飛しょう体。
5. 【請求項５】 上記複数交差するビームに対する目標の
   反射波からそれぞれの目標検知開始時間及び終了時間を
   計測する時間計測装置、上記複数交差するビームの一方
   が移動目標を探知し、次に移動目標を探知する他方のビ
   ームに対する移動目標の反射波から移動目標までの距
   離、飛しょう体と目標との接近速度を計測する距離／相
   対速度計測装置、上記他方のビームに対する移動目標の
   反射波の有無を検出する目標パルス検出装置、飛しょう
   体の飛しょう加速度が一定加速度を超えたかを検出する
   加速度検出装置、上記目標パルス検出装置の検出パルス
   有無の結果と飛しょう加速度が一定加速度を超えたかを
   確認する起爆判定装置、上記他方のビームに対する移動
   目標の反射波の探知から弾頭への起爆信号を発生するま
   での待ち時間である起爆遅延時間を計算する演算装置、
   上記起爆遅延時間を上記演算装置で計算する際の計算手
   順を記憶した記憶装置、上記起爆判定装置により起爆許
   可が判定された際に上記起爆遅延時間計算装置により計
   算された起爆遅延時間を経た後に飛しょう体の弾頭へ起
   爆信号を送信する起爆信号発生装置とを備え、目標が弾
   頭爆発範囲の中央部に接近した際に起爆するように目標
   の大きさ及び目標と飛しょう体との接近距離に応じた起
   爆遅延時間を算出することを特徴とする請求項１記載の
   飛しょう体。
6. 【請求項６】 上記起爆遅延時間計算装置は、時間計測
   装置により移動目標を探知する一方のビームによる目標
   探知開始時間及び目標探知開始終了時間を計測し目標長
   補足処理を実施し起爆遅延時間を計算する計算手順を格
   納した記憶装置を備えた請求項５記載の飛しょう体。
7. 【請求項７】 上記起爆遅延時間計算装置は、時間計測
   装置により移動目標を探知する一方のビームによる目標
   探知開始時間及び目標探知開始終了時間、同じく時間計
   測装置により起爆信号の時間基準となる他方のビームに
   よる目標探知開始時間、距離計測装置により起爆信号の
   時間基準となる他方のビームによる目標距離、相対速度
   計測装置により起爆信号の時間基準となる他方のビーム
   による目標と飛しょう体との相対速度を計測し、接近間
   隔補足処理を実施し起爆遅延時間を計算する計算手順を
   格納した記憶装置を備えた請求項５記載の飛しょう体。