JP2001091196A - Passive impact orienting apparatus - Google Patents

Passive impact orienting apparatus

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JP2001091196A
JP2001091196A JP27004799A JP27004799A JP2001091196A JP 2001091196 A JP2001091196 A JP 2001091196A JP 27004799 A JP27004799 A JP 27004799A JP 27004799 A JP27004799 A JP 27004799A JP 2001091196 A JP2001091196 A JP 2001091196A
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detecting
detection
sound
observation
difference
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Yoshiyuki Tomioka
義幸 富岡
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Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a passive impact orienting apparatus capable of automatically orienting an impact position by detecting an explosion sound of the impact simply at a low cost with excellent safety. SOLUTION: Microphones are provided at least three observation points. An explosion sound generated when a shell is impacted at the respective points is detected by the microphones, and a position of the impact is oriented from the sound detecting time, a distance between the observing points and a sonic speed at the positions.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、砲弾の弾着観測
が必要であるシステムにおいて用いられる弾着位置を標
定するためのパッシブ弾着標定装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a passive impact locating device for locating an impact position used in a system requiring observation of impact of a shell.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5はパッシブ弾着標定装置が適用され
るシステムの一例を示す。このシステムは、火砲50か
ら発射された砲弾51が弾着点1に到達した時、複数の
観測地点に設置されたパッシブ弾着標定装置49によっ
て弾着位置を標定するために用いられる。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows an example of a system to which a passive impact locating device is applied. This system is used to locate an impact position by a passive impact location device 49 installed at a plurality of observation points when a bullet 51 fired from a gun 50 reaches an impact point 1.

【0003】図6は従来の弾着標定装置を示す構成図で
ある。図において54は砲弾の弾着点1方向からの入射
光52を撮像する撮像カメラ、57は撮像カメラ54か
らのビデオ信号56を入力とし観測状況58を表示出力
する観測状況表示器、59は測距指令63の入力を受け
弾着点1までの距離を測距レーザ光53を発射、計測し
レーザ弾着距離62を出力するレーザ測遠器、61は撮
像カメラ54とレーザ測遠器59を各々カメラ位置調整
機構55およびレーザ位置調整機構60を介して搭載
し、方向制御指令64により可動する搭載架台である。
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional impact locating device. In the figure, reference numeral 54 denotes an imaging camera which captures the incident light 52 from the direction of the impact point 1 of the shell, 57 denotes an observation status display which inputs a video signal 56 from the imaging camera 54 and displays and outputs an observation status 58, and 59 denotes a measurement status display. In response to the input of the distance command 63, a laser distance measuring device emits a distance measuring laser beam 53 to measure the distance to the impact point 1 and outputs a laser impact distance 62. Reference numeral 61 denotes an imaging camera 54 and a laser distance measuring device 59. The mounting bases are mounted via the camera position adjusting mechanism 55 and the laser position adjusting mechanism 60, respectively, and are movable by a direction control command 64.

【0004】従来の弾着標定装置は上記のように構成さ
れ、次のように動作する。撮像カメラ54の入射光52
方向である視軸方向と、レーザ測遠器59の測距レーザ
光53方向であるレーザ光軸は、搭載架台61上にて同
一方向を指向するようにカメラ位置調整機構55及びレ
ーザ位置調整機構60を介して取り付けられる。従っ
て、弾着点1を含む入射光52を撮像カメラ54にて撮
像し、観測状況表示器57の出力の観測状況58から弾
着点1を観測し、観測された弾着点1方向となるように
方向制御指令64を入力し搭載架台61を可動させ、そ
の後、測距指令63を入力することによりレーザ測遠器
59からレーザ弾着観測距離62が計測できる。
[0004] A conventional impact locating device is constructed as described above and operates as follows. Incident light 52 of imaging camera 54
The camera position adjusting mechanism 55 and the laser position adjusting mechanism so that the visual axis direction, which is the direction, and the laser optical axis, which is the direction of the distance measuring laser beam 53 of the laser telemeter 59, are directed in the same direction on the mounting base 61. Attached via 60. Therefore, the incident light 52 including the impact point 1 is imaged by the imaging camera 54, and the impact point 1 is observed from the observation status 58 of the output of the observation status indicator 57, and the direction of the observed impact point 1 is obtained. By inputting the direction control command 64 in such a manner to move the mounting base 61 and thereafter inputting the distance measurement command 63, the laser impact observation distance 62 can be measured from the laser telescope 59.

【0005】図7は、従来の弾着標定装置の操作方法を
示す図である。図7において65は撮像カメラ54の視
軸方向と一致するように方向調整されたレーザ光軸方向
である。図7(a)は弾着時の観測状況58を示すもの
であり、観測された弾着点1は、レーザ光軸方向65と
ずれた位置にあることを示す。図7(b)は、レーザ測
遠器59の計測を可能とするため、方向制御指令64に
より搭載架台61を可動させ、観測された弾着点1とレ
ーザ光軸方向65を一致させた状況を示すものである。
このように、従来の弾着標定装置では、弾着時に弾着点
1を観測状況58から検出し、レーザ光軸方向65を弾
着点1方向と一致させるよう搭載架台61を可動させた
後、レーザ測遠器59によりレーザ弾着観測距離62の
計測を行うものである。このような弾着標定装置を離れ
た観測位置に2台以上使用することにより、各々の観測
位置から観測された弾着点までの距離から弾着位置を標
定することが可能となる。
FIG. 7 is a diagram showing a method of operating a conventional landing target device. In FIG. 7, reference numeral 65 denotes a laser optical axis direction whose direction has been adjusted so as to match the visual axis direction of the imaging camera 54. FIG. 7A shows an observation state 58 at the time of impact, in which the observed impact point 1 is located at a position shifted from the laser optical axis direction 65. FIG. 7B shows a state in which the mounting base 61 is moved by a direction control command 64 so that the laser telescope 59 can be measured, and the observed impact point 1 matches the laser optical axis direction 65. It shows.
As described above, in the conventional impact location device, the impact point 1 is detected from the observation situation 58 at the time of impact, and the mounting base 61 is moved so that the laser optical axis direction 65 coincides with the impact point 1 direction. The laser telescope 59 is used to measure the laser impact observation distance 62. By using two or more such landing location devices at distant observation positions, it is possible to locate the landing position from the distance from each observation position to the observed landing point.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の弾
着標定装置では、撮像カメラ54により観測した弾着点
方向に対して、長距離計測が可能なアクティブな観測手
段であるレーザ測遠器59を利用するものである。長距
離計測が可能なレーザ測遠器59は出力が大きく誤検
知、誤動作時の人身に対する安全性の面から、撮像カメ
ラ54の観測した弾着点方向の検出から距離測定までの
自動化が困難であるため、弾着地付近での危険作業だが
操作員が操作を行う必要があるといった問題があった。
また、距離測定のためにはレーザ光軸方向65を精密に
弾着点方向に合わせるための操作及び構成が必要であ
り、長距離計測が可能なレーザ測遠器59と合わせ、高
価な装置となるといった問題があった。
In the above-described conventional impact locating device, laser telemetry is an active observation means capable of measuring a long distance in the direction of the impact point observed by the imaging camera 54. The device 59 is used. The laser telemeter 59 capable of long-distance measurement has a large output and is erroneously detected. From the aspect of safety for the human body at the time of malfunction, it is difficult to automate from the detection of the direction of the impact point observed by the imaging camera 54 to the distance measurement. For this reason, there was a problem that it was dangerous work near the landing, but the operator had to perform the operation.
In addition, for distance measurement, an operation and a configuration for precisely aligning the laser optical axis direction 65 with the direction of the impact point are necessary, and together with the laser telemeter 59 capable of long distance measurement, an expensive device is required. There was a problem of becoming.

【0007】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたものであり、砲弾が弾着する時に発生する爆音
のみを利用するため、操作員が弾着方向を注視する必要
が無くなり、また、センサとして低コストなマイクロホ
ンを適用することで指向性制約の少ない簡易な構成を可
能とし、安全性上の問題を解消することで、低コスト、
取り扱いが容易な簡易な構成にて、昼夜間に係わらず、
無人化及び弾着位置の自動計測を可能とするパッシブ弾
着標定装置を得ることを目的としている。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and uses only the explosion sound generated when a shell is landed. This eliminates the need for the operator to carefully watch the direction of the shell. By applying a low-cost microphone as a sensor, a simple configuration with less directivity restrictions is possible, and by eliminating safety issues, low-cost,
With a simple configuration that is easy to handle, regardless of day or night,
It is an object of the present invention to obtain a passive impact locating device that enables unmanned operation and automatic measurement of an impact position.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の発明によるパッシ
ブ弾着標定装置は、砲弾の弾着時に発生する爆音をパッ
シブに検出する、距離の離れた位置に少なくとも3台配
置された標定マイクロホンと、上記標定マイクロホンの
位置をそれぞれ検出する位置センサと、上記標定マイク
から出力される音響信号から爆音をそれぞれ検出し、そ
れぞれの検出タイミングを出力する爆音検出手段と、上
記爆音検出手段からの検出タイミングをそれぞれ受け、
それぞれの検出時刻を発生する基準時刻発生手段と、上
記それぞれの基準時刻発生手段からの検出時刻から各々
の検出時刻差を検出する時刻差検出手段と、大気の音響
伝搬速度を記録した音速度テーブルと、上記時刻差検出
手段の出力と上記音速度テーブルの出力とから各々の弾
着観測距離差を演算する弾着観測距離差演算手段と、各
々の上記位置センサの出力から観測間距離を検出する位
置差検出手段と、上記弾着観測距離差演算手段の出力と
上記位置差検出手段の出力とから弾着位置を標定する弾
着位置標定演算手段とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a passive hitting position locating device comprising: at least three positioning microphones disposed at a distance from each other for passively detecting an explosion sound generated when a bullet is hit; A position sensor for detecting the position of the orientation microphone, an explosion sound detecting means for detecting each explosion sound from an acoustic signal output from the orientation microphone, and outputting respective detection timings, and a detection timing from the explosion sound detection means. Each,
Reference time generation means for generating each detection time, time difference detection means for detecting each detection time difference from the detection time from each of the reference time generation means, and a sound velocity table recording the sound propagation velocity of the atmosphere And a landing observation distance difference calculating means for calculating each landing observation distance difference from the output of the time difference detection means and the output of the sound velocity table; and detecting the observation distance from the output of each of the position sensors. And an impact position locating operation means for locating an impact position based on an output of the impact observation distance difference calculating means and an output of the position difference detecting means.

【0009】また、第2の発明によるパッシブ弾着標定
装置は、上記音速度テーブルに代えて大気温度により変
化する大気の音響伝搬速度を自動的に得るための大気温
検出手段と、大気音による音速度を算出する音速度演算
手段とを設けたものである。
Further, a passive lander locating apparatus according to a second aspect of the present invention comprises an atmospheric temperature detecting means for automatically obtaining a sound propagation speed of the atmosphere which changes according to the atmospheric temperature, instead of the sound velocity table, and an atmospheric sound detecting means. Sound speed calculating means for calculating the sound speed.

【0010】[0010]

【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を示す構成図である。図において1は弾着
点、2は弾着時に弾着点からある1つの観測地点方向へ
発生する爆音A、3は別の観測地点方向へ発生する爆音
B、4はさらに別の観測地点方向へ発生する爆音C、5
は爆音を入力し音響信号を出力する標定マイクロホン
(以下標定マイクという)であり、ある1つの観測地点
では爆音A2の入力に対して音響信号A7を出力し、他
の観測地点でも同様に機能する。6は標定マイク5の観
測地点位置を検出し検出位置を出力する位置センサであ
り、ある1つの観測地点では検出位置A10を出力し、
他の観測地点でも同様に機能する。13は音響信号から
爆音を検出し検出タイミングを出力する爆音検出回路で
あり、ある1つの観測地点では音響信号A7の入力に対
して検出タイミングA14を出力し、他の観測地点でも
同様に機能する。17は検出タイミングの発生時刻を検
出時刻として出力する基準時刻発生器であり、ある1つ
の観測地点では検出タイミングA14の入力に対して検
出時刻A18を出力し、他の観測地点でも同様に機能す
る。ここで、標定マイク5、位置センサ6、爆音検出回
路13、基準時刻発生器17は、各々別の観測地点に設
置して使用されるものであり、各々の観測地点での検出
時刻、検出位置を出力する。また、各観測地点での入出
力信号をA、Bを付けて区別しているが、物理的な意
味、動作は同一のものである。21は各々の検出時刻A
18、検出時刻B19、検出時刻C20を入力し各々の
検出時刻の時間差を検出し検出時刻差22を出力する時
刻差検出回路、24は検出時刻差22と音速度23を入
力し各々の観測地点での弾着観測距離差25を求める弾
着観測距離差演算回路、26は検出位置A10、検出位
置B11、検出位置C12を入力し各々の観測間距離2
7を検出、出力する位置差検出回路、28は弾着観測距
離差25と観測間距離27とを入力し弾着標定位置29
を演算、出力する弾着位置標定演算回路、30は標定さ
れた弾着標定位置29を表示する表示器、32は設定入
力31により設定された音速度を記憶し音速度23を出
力する音速度テーブルである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a configuration diagram showing Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes an impact point, 2 denotes an explosion sound A generated from the impact point toward one observation point from the impact point, 3 denotes an explosion sound generated toward another observation point B, and 4 denotes a further observation point direction. Explosion sound C, 5
Is a location microphone (hereinafter referred to as a location microphone) that inputs a bomb sound and outputs an acoustic signal. At a certain observation point, an acoustic signal A7 is output in response to the input of the bomb sound A2, and the other observation points function similarly. . Reference numeral 6 denotes a position sensor that detects the position of the observation point of the orientation microphone 5 and outputs the detection position. The position sensor 6 outputs a detection position A10 at one observation point.
Other stations work similarly. Reference numeral 13 denotes an explosion sound detection circuit that detects an explosion sound from an acoustic signal and outputs a detection timing. The explosion sound detection circuit 13 outputs a detection timing A14 in response to an input of the acoustic signal A7 at one observation point, and functions similarly at other observation points. . A reference time generator 17 outputs the occurrence time of the detection timing as the detection time. The reference time generator outputs the detection time A18 in response to the input of the detection timing A14 at a certain observation point, and functions similarly at other observation points. . Here, the orientation microphone 5, the position sensor 6, the explosion sound detection circuit 13, and the reference time generator 17 are installed and used at different observation points, respectively, and the detection time and the detection position at each observation point are used. Is output. Although input and output signals at each observation point are distinguished by adding A and B, the physical meaning and operation are the same. 21 is each detection time A
18, a detection time B19 and a detection time C20, a time difference detection circuit for detecting a time difference between the respective detection times and outputting a detection time difference 22; An arrival observation distance difference calculating circuit for obtaining an impact observation distance difference 25 at the detection point 26 receives a detection position A10, a detection position B11, and a detection position C12 and inputs the detection distance A2.
A position difference detecting circuit 28 for detecting and outputting 7, and receives a landing observation distance difference 25 and an inter-observation distance 27 and receives a landing target position 29.
Is a sound velocity position calculating circuit for calculating and outputting the sound velocity, 30 is a display for displaying the measured landed position 29, 32 is a sound velocity that stores the sound velocity set by the setting input 31 and outputs a sound velocity 23 It is a table.

【0011】上記のように構成されたパッシブ弾着標定
装置の弾着位置標定の原理を図3及び図4を用いて説明
する。図3は弾着位置標定の原理を説明するための観測
系モデルの一例を示す図である。図3において37は観
測系位置のX方向座標軸、38は観測系位置のY方向座
標軸、39はある1つの観測地点である観測点A、40
は観測点Aと離れた位置にある別の観測地点である観測
点B、41はさらに別の観測地点である観測点C、42
は弾着点1と観測点A39との等距離範囲、43は観測
点A39と観測点B40との間の観測間距離AB、44
は観測点A39と観測点C41との間の観測間距離A
C、45は弾着点1と観測点A39との距離と弾着点1
と観測点B40との距離との差である弾着観測距離差A
B、46は弾着点1と観測点A39との距離と弾着点1
と観測点C41との距離との差である弾着観測距離差A
Cである。
The principle of locating the hit position of the passive hitting position locating device configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of an observation system model for explaining the principle of the landing position locating. In FIG. 3, reference numeral 37 denotes an X-direction coordinate axis of the observation system position, 38 denotes a Y-direction coordinate axis of the observation system position, and 39 denotes an observation point A, which is one observation point.
Is an observation point B, 41, which is another observation point at a position distant from the observation point A, and is an observation point C, 42, which is another observation point.
Is an equidistant range between the impact point 1 and the observation point A39; 43 is an observation distance AB between the observation point A39 and the observation point B40;
Is the distance A between observation points between observation point A39 and observation point C41.
C and 45 are the distance between the landing point 1 and the observation point A39 and the landing point 1
And the observation point difference A, which is the difference between the distance from the observation point B40
B, 46 are the distance between the landing point 1 and the observation point A39 and the landing point 1
Landing distance difference A that is the difference between the distance between
C.

【0012】また、弾着点1の座標をT(xT,y
T)、観測点A39の座標をA(0,0)、観測点B4
0の座標をB(LO,0)、観測点C41の座標をC
(LO’、0)とする。弾着点1に近い観測位置を観測
点A39、観測点B40、観測点C41の順とし、観測
点A39、観測点B40、観測点C41がX方向座標軸
37上にあるとした場合、観測点B40及び観測点C4
1の観測点A39からの観測間距離AB43及び観測間
距離AC44は各々LO及びLO’となる。また、弾着
点1からの時刻tにおける音響伝搬の方程式は、音響が
空間的に円形に拡がって行くことから音速度をVとし
て、任意の点(x,y)に対し次式により与えられる。
ここでVtは音響の到達距離を示す。
Further, the coordinates of the impact point 1 are represented by T (xT, y
T), the coordinates of the observation point A39 are represented by A (0,0), and the observation point B4
The coordinate of 0 is B (LO, 0), and the coordinate of observation point C41 is C
(LO ', 0). When the observation position near the impact point 1 is the observation point A39, the observation point B40, and the observation point C41, and the observation point A39, the observation point B40, and the observation point C41 are on the X-direction coordinate axis 37, the observation point B40 And observation point C4
The inter-observation distance AB43 and the inter-observation distance AC44 from the first observation point A39 are LO and LO ', respectively. Further, the equation of sound propagation at time t from the impact point 1 is given by the following equation for an arbitrary point (x, y), where V is the sound velocity since the sound spatially expands in a circular shape. .
Here, Vt indicates the sound arrival distance.

【0013】[0013]

【数1】 (Equation 1)

【0014】弾着からの経過時刻taにおいて爆音A2
は観測点A39に到達するため、(x,y)にA(0,
0)を代入し次式を得る。ここでVtaは弾着点1と観
測点A39との距離を示し、音響は円形に伝搬すること
から、弾着点1と観測点A39との等距離範囲42は半
径Vtaの円となる。
At time ta after the impact, the explosion sound A2
Arrives at the observation point A39, so that (x, y) contains A (0,
0) to obtain the following equation. Here, Vta indicates the distance between the impact point 1 and the observation point A39, and since the sound propagates in a circular shape, the equidistant range 42 between the impact point 1 and the observation point A39 is a circle having a radius Vta.

【0015】[0015]

【数2】 (Equation 2)

【0016】同様にして、観測点A39に到達後、観測
点B40及び観測点C41では、検出時刻差Δt及びΔ
t’だけ遅れて爆音が到達するため、(x,y)にB
(LO,0)及びC(LO’,0)を各々代入し次式を
得る。ここでV(ta+Δt)、V(ta+Δt’)は
各々弾着点1と観測点B40、観測点C41との距離を
示す。
Similarly, after reaching the observation point A39, at the observation points B40 and C41, the detection time differences Δt and Δ
Since the explosion arrives after a delay of t ', B
Substituting (LO, 0) and C (LO ', 0) respectively yields the following equation. Here, V (ta + Δt) and V (ta + Δt ′) indicate the distances between the landing point 1 and the observation points B40 and C41, respectively.

【0017】[0017]

【数3】 (Equation 3)

【0018】[0018]

【数4】 (Equation 4)

【0019】また、各位置の幾何学的関係から観測間距
離AB43及び観測間距離AC44であるLO及びL
O’に対して、各々次式を得る。
Further, LO and L, which are the distance AB43 between observations and the distance AC44 between observations, are obtained from the geometrical relationship of each position.
The following equations are obtained for O ′.

【0020】[0020]

【数5】 (Equation 5)

【0021】[0021]

【数6】 (Equation 6)

【0022】また、弾着観測距離差AB45及び弾着観
測距離差AC46を各々m及びm’とすると、各々次式
で与えられる。
Further, when the landing observation distance difference AB45 and the landing observation distance difference AC46 are m and m ', respectively, they are given by the following equations.

【0023】[0023]

【数7】 (Equation 7)

【0024】[0024]

【数8】 (Equation 8)

【0025】ここでは、一例として次式の条件を与え
る。
Here, the following condition is given as an example.

【0026】[0026]

【数9】 (Equation 9)

【0027】[0027]

【数10】 (Equation 10)

【0028】以上の関係式から、観測点A39及び観測
点B40の観測系から標定される弾着標定位置の曲線及
び観測点A39及び観測点C41の観測系から標定され
る弾着標定位置の曲線は、各々次式により得られる。
From the above relational formulas, the curve of the landing location determined from the observation system of the observation point A39 and the observation point B40 and the curve of the landing location determined from the observation system of the observation point A39 and the observation point C41. Are obtained by the following equations.

【0029】[0029]

【数11】 [Equation 11]

【0030】[0030]

【数12】 (Equation 12)

【0031】図4に弾着位置標定の処理方法を示す。図
において47は観測点A及び観測点Bの観測系から標定
される弾着標定位置曲線、48は観測点A及び観測点C
の観測系から標定される弾着標定位置曲線である。図に
示すとおり弾着標定位置は、各々の組み合わされる観測
系から標定される弾着標定位置曲線の交点として求める
ことができる。従って、観測系にて弾着標定位置曲線を
求めるために必要な諸元である各観測点の位置間の距離
である観測間距離及び音速度と検出時刻差の積である弾
着観測距離差を得るために、観測点の位置座標の計測、
音速度の入力、爆音の検出時刻差の検出を行えば、弾着
位置の標定を可能とするパッシブ弾着標定装置を実現す
ることができる。
FIG. 4 shows a method for processing the location of a bullet. In the drawing, reference numeral 47 denotes a landing location curve which is located from the observation system of the observation points A and B, and 48 denotes an observation point A and an observation point C.
Is a landing location curve which is located from the observation system of FIG. As shown in the figure, the landing location can be determined as the intersection of the landing location curves located from each of the combined observation systems. Therefore, the observation distance, which is the product of the sound velocity and the detection time difference, which is the distance between the positions of each observation point, which is the data necessary for obtaining the landing position curve in the observation system. Measurement of the position coordinates of the observation point,
By inputting the sound velocity and detecting the explosion sound detection time difference, it is possible to realize a passive landing target device capable of positioning the landing position.

【0032】上記の原理に基づき図1に示すように構成
されたパッシブ弾着標定装置の動作を説明する。弾着点
1から発生される爆音を各観測点に設置された標定マイ
ク5にて取得し、標定マイク5から出力される音響信号
から爆音検出回路13により到達爆音を検出し、その検
出タイミングの出力を受け基準時刻発生器17にて検出
時刻を求める。また、位置センサ6は各観測点の標定マ
イク5の位置座標を検出位置として出力する。このよう
にして、各観測点で検出時刻及び検出位置が求められ、
各観測点からの検出時刻を入力とし時刻差検出回路21
により検出時刻差22を求め、弾着観測距離差演算回路
24にて検出時刻差22と予め設定入力された音速度テ
ーブル32からの音速度23との積を弾着観測距離差2
5として求める。また、各観測点からの検出位置を入力
とし位置差検出回路26により観測間距離27を求め、
弾着観測距離差25と観測間距離27との入力を受け、
弾着位置標定演算回路28にて弾着標定位置曲線とその
交点の座標から弾着標定位置29を求め、標定結果であ
る弾着標定位置29が表示器30に表示される。このよ
うにして、複数の観測点での弾着点からの爆音の検出に
より弾着位置を自動的に標定可能とするパッシブ弾着標
定装置が構成される。
The operation of the passive impact locating device configured as shown in FIG. 1 based on the above principle will be described. The explosion sound generated from the impact point 1 is acquired by the orientation microphone 5 installed at each observation point, and the explosion sound reaching circuit is detected by the explosion sound detection circuit 13 from the acoustic signal output from the orientation microphone 5. Upon receiving the output, the reference time generator 17 determines the detection time. The position sensor 6 outputs the position coordinates of the orientation microphone 5 at each observation point as a detection position. In this way, the detection time and detection position are obtained at each observation point,
The time difference detection circuit 21 receives the detection time from each observation point as input.
, And the product of the detected time difference 22 and the sound velocity 23 from the sound velocity table 32 set in advance is calculated by the landing observation distance difference 2.
Calculate as 5. In addition, a detection position from each observation point is input, and a distance between observations 27 is obtained by a position difference detection circuit 26.
Receiving the input 25 of the impact observation distance difference and the observation distance 27,
The landing position calculating circuit 28 obtains the landing position 29 from the coordinates of the landing position curve and the intersection thereof, and the positioning result 29 as the positioning result is displayed on the display 30. In this way, a passive impact locating device that can automatically locate an impact position by detecting explosive sounds from impact points at a plurality of observation points is configured.

【0033】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2を示す構成図である。図において1から30は図1
と同一のものである。34は大気33の大気温度35を
計測する大気温センサ、36は大気温度35から音速度
23を求める音速度演算回路である。
Embodiment 2 FIG. FIG. 2 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention. 1 to 30 in FIG.
Is the same as Reference numeral 34 denotes an atmospheric temperature sensor for measuring an atmospheric temperature 35 of the atmosphere 33, and reference numeral 36 denotes a sound speed calculation circuit for obtaining the sound speed 23 from the atmospheric temperature 35.

【0034】上記のように構成されたパッシブ弾着標定
装置の動作を説明する。大気での音響伝搬速度は大気温
度に依存して変化するものであり、一般的に音速度をV
(m/s)、大気温θ(℃)とすると、音速度23は次
式により求められる。
The operation of the passive hitting and locating device configured as described above will be described. The sound propagation speed in the atmosphere changes depending on the atmospheric temperature.
(M / s) and the ambient temperature θ (° C.), the sound velocity 23 is obtained by the following equation.

【0035】[0035]

【数13】 (Equation 13)

【0036】従って、観測時刻での大気温を大気温セン
サ34で入手し、音速度演算回路36にて求める音速度
23を弾着観測距離差演算回路24に適用することで、
大気温による音速度の変動性に対応可能なパッシブ弾着
標定装置が構成される。
Accordingly, by obtaining the high temperature at the observation time by the high temperature sensor 34 and applying the sound velocity 23 obtained by the sound velocity calculation circuit 36 to the landing observation distance difference calculation circuit 24,
A passive impact location device capable of coping with the variability of sound speed due to the high temperature is constructed.

【0037】[0037]

【発明の効果】第1の発明によれば、砲弾が弾着する時
に発生する爆音のみを利用するため、センサとして低コ
ストなマイクロホンを適用することで指向性制約の少な
い簡易な構成を可能とし、パッシブ型センサの適用と観
測点での操作員の無人化構成が可能となることから安全
性に優れ、低コストで取り扱い容易な簡易な構成にて弾
着位置の自動計測が可能となる。
According to the first aspect of the present invention, since only the explosive sound generated when a shell is hit is used, a low-cost microphone can be used as a sensor to enable a simple configuration with less directivity restrictions. Since a passive sensor can be applied and an unmanned operator can be configured at the observation point, it is possible to automatically measure the landing position with a simple configuration that is excellent in safety, low in cost and easy to handle.

【0038】また、第2の発明によれば、観測誤差の要
因となる大気温による音速度の変動性に対応することか
ら、観測精度の高い弾着位置の自動計測が可能となる。
Further, according to the second aspect of the present invention, since it is possible to cope with the variability of the sound velocity due to the high air temperature which causes an observation error, it is possible to automatically measure the landing position with high observation accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明によるパッシブ弾着標定装置の実施
の形態1を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a passive impact locating device according to the present invention.

【図2】 この発明によるパッシブ弾着標定装置の実施
の形態2を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the passive landing target device according to the present invention;

【図3】 この発明の弾着位置標定の原理を説明するた
めの観測系モデルの一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of an observation system model for explaining the principle of the landing position locating of the present invention.

【図4】 この発明の弾着位置標定の処理方法を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a method for processing a landing position of the present invention.

【図5】 パッシブ弾着標定装置が適用されるシステム
例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a system to which a passive landing target device is applied.

【図6】 従来の弾着標定装置を示す図である。FIG. 6 is a view showing a conventional impact locating device.

【図7】 従来の弾着標定装置の操作方法を示す図であ
る。
FIG. 7 is a view showing an operation method of a conventional landing target device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 弾着点、2 爆音A、3 爆音B、4 爆音C、5
標定マイクロホン、6 位置センサ、13 爆音検出
回路、17 基準時刻発生器、21 時刻差検出回路、
24 弾着観測距離差演算回路、26 位置差検出回
路、28 弾着位置標定演算回路、30 表示器、32
音速度テーブル、34 大気温センサ、36 音速度
演算回路、49 パッシブ弾着標定装置、50 火砲、
51 砲弾、54 撮像カメラ、55 カメラ位置調整
機構、57 観測状況表示器、59レーザ測遠器、60
レーザ位置調整機構、61 搭載架台。
1 Attack point, 2 Explosion A, 3 Explosion B, 4 Explosion C, 5
Orientation microphone, 6 position sensor, 13 explosion sound detection circuit, 17 reference time generator, 21 time difference detection circuit,
24 Arrival observation distance difference operation circuit, 26 Position difference detection circuit, 28 Ammunition position locating operation circuit, 30 Display, 32
Sound velocity table, 34 high temperature sensor, 36 sound velocity calculation circuit, 49 passive lander, 50 gun,
51 shell, 54 imaging camera, 55 camera position adjustment mechanism, 57 observation status display, 59 laser telescope, 60
Laser position adjustment mechanism, 61 Mount base.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 砲弾の弾着時に発生する爆音をパッシブ
に検出する、距離の離れた位置に少なくとも3台配置さ
れた標定マイクロホンと、上記標定マイクロホンの位置
をそれぞれ検出する位置センサと、上記標定マイクから
出力される音響信号から爆音をそれぞれ検出し、それぞ
れの検出タイミングを出力する爆音検出手段と、上記爆
音検出手段からの検出タイミングをそれぞれ受け、それ
ぞれの検出時刻を発生する基準時刻発生手段と、上記そ
れぞれの基準時刻発生手段からの検出時刻から各々の検
出時刻差を検出する時刻差検出手段と、大気の音響伝搬
速度を記録した音速度テーブルと、上記時刻差検出手段
の出力と上記音速度テーブルの出力とから各々の弾着観
測距離差を演算する弾着観測距離差演算手段と、各々の
上記位置センサの出力から観測間距離を検出する位置差
検出手段と、上記弾着観測距離差演算手段の出力と上記
位置差検出手段の出力とから弾着位置を標定する弾着位
置標定演算手段とを備えたことを特徴とするパッシブ弾
着標定装置。
At least three orienting microphones disposed at a distance from each other for passively detecting an explosive sound generated when an ammunition is hit, a position sensor for respectively detecting the positions of the orienting microphones, and the orienting microphone. Explosive sound detection means for detecting each explosion sound from the acoustic signal output from the microphone, and outputting each detection timing, and reference time generation means for receiving each detection timing from the explosion sound detection means and generating each detection time, A time difference detecting means for detecting each detection time difference from the detection time from each of the reference time generating means, a sound velocity table recording the sound propagation velocity of the atmosphere, an output of the time difference detecting means and the sound An impact observation distance difference calculating means for calculating an impact observation distance difference from the output of the speed table; A position difference detecting means for detecting an inter-observation distance from a force; and a landing position locating calculating means for locating a landing position from an output of the landing observation distance difference calculating means and an output of the position difference detecting means. A passive hitting target locating device, characterized in that:
【請求項2】 砲弾の弾着時に発生する爆音をパッシブ
に検出する、距離の離れた位置に少なくとも3台配置さ
れた標定マイクロホンと、上記標定マイクロホンの位置
をそれぞれ検出する位置センサと、上記標定マイクから
出力される音響信号から爆音をそれぞれ検出し、それぞ
れの検出タイミングを出力する爆音検出手段と、上記爆
音検出手段からの検出タイミングをそれぞれ受け、それ
ぞれの検出時刻を発生する基準時刻発生手段と、上記そ
れぞれの基準時刻発生手段からの検出時刻から各々の検
出時刻差を検出する時刻差検出手段と、大気温度を計測
する大気温センサと、上記大気温センサ出力の大気温度
から音速度を算出する音速度演算手段と、上記時刻差検
出手段の出力と上記音速度演算手段の出力とから各々の
弾着観測距離差を演算する弾着観測距離差演算手段と、
各々の上記位置センサの出力から観測間距離を検出する
位置差検出手段と、上記弾着観測距離差演算手段の出力
と上記位置差検出手段の出力とから弾着位置を標定する
弾着位置標定演算手段とを備えたことを特徴とするパッ
シブ弾着標定装置。
2. A location microphone for passively detecting an explosion sound generated when a shell is hit, at least three location microphones at a distance, a location sensor for detecting the location of each location microphone, and the location sensor. Explosive sound detection means for detecting each explosion sound from the acoustic signal output from the microphone, and outputting each detection timing, and reference time generation means for receiving each detection timing from the explosion sound detection means and generating each detection time, A time difference detection means for detecting each detection time difference from a detection time from each of the reference time generation means, an atmospheric temperature sensor for measuring an atmospheric temperature, and a sound velocity calculated from the atmospheric temperature of the output of the atmospheric temperature sensor. Sound velocity calculating means, and an output of the time difference detecting means and an output of the sound velocity calculating means are used to calculate the respective landing observation distance differences. Means for calculating the difference in the observed landing distance,
Position difference detecting means for detecting an inter-observation distance from the output of each of the position sensors; and a landing position locating method for locating a landing position based on an output of the landing observation distance difference calculating means and an output of the position difference detecting means. A passive hitting target locating device comprising a calculating means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019158287A (en) * 2018-03-15 2019-09-19 株式会社日立国際電気 Landing detecting and indicating system for muzzle-loading shells

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019158287A (en) * 2018-03-15 2019-09-19 株式会社日立国際電気 Landing detecting and indicating system for muzzle-loading shells
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