JP2001194097A - 飛しょう体の誘導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 目標の情報を推定できる飛しょう体の誘導装
置を得る。 【解決手段】 追尾中の目標を見失った場合、母機や他
の飛しょう体からの目標情報を用いて、目標の位置を推
定することにより、継続して飛しょう体の誘導が行え
る。飛しょう体自らの目標情報と母機や他の飛しょう体
からの目標情報とを切り替える条件として、１．目標情
報が得られなくなった場合、２．目標の補足状況を示す
指標がしきい値を越えた場合、３．目標の補足状況を示
す指標をファジー関数で評価、推論し切換条件が選択さ
れた場合、４．目標の補足状況を示す指標をニューラル
ネットワークに入力し、その出力がしきい値を越えた場
合を用いて誘導の継続を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は目標物体に向かっ
て誘導飛しょうする飛しょう体の誘導装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】まず従来の射撃管制情報について説明す
る。図１０において１は飛しょう体、２は捕捉装置、８
は射撃管制装置、９は射撃管制情報、１１は目標物体で
ある。

【０００３】上記構成において、射撃管制装置８はレー
ダ、赤外線、赤外線画像、レーザ、テレビ画像または超
音波等を用いた捕捉装置２によって目標物体１１の位
置、速度及び高度等の目標情報と射撃管制装置の位置、
速度及び高度等の射撃管制装置情報を各々測定し、射撃
管制情報９として送信する。

【０００４】飛しょう体１は捕捉装置２によって目標物
体１１の目標情報を測定するが、目標物体との相対位置
関係（アスペクトや、高度差等）、その他の気象条件
（太陽、波高等）、あるいは人為的な妨害等により目標
物体１１の捕捉が困難な場合がある。この際には、上記
射撃管制情報９を用いて、目標物体の位置、速度等を推
定することが可能となり、誘導を継続することが可能で
ある。

【０００５】図１１は誘導装置の構成図であり、１は飛
しょう体、２は捕捉装置、３は位置測定装置、４は目標
情報送信装置、５は誘導計算装置、６は目標情報受信装
置、７は誘導装置、８は射撃管制装置、９は射撃管制情
報、１０は飛しょう制御装置である。

【０００６】次に図１１によって動作について説明す
る。捕捉装置２からの目標情報及び位置測定装置３から
の飛しょう体情報を入力された誘導計算装置５は飛しょ
う体１を目標物体１１に会合させるための誘導に必要な
飛しょう誘導指令を出力する。射撃管制装置８は、捕捉
装置２によって目標物体１１の位置、速度及び高度等の
目標情報と射撃管制装置の位置、速度及び高度等の射撃
管制装置情報を各々測定し、射撃管制情報９を飛しょう
体１の発射前は初期値として、発射後は予備の情報とし
て送信する。

【０００７】捕捉装置２においては、目標物体との相対
位置関係（アスペクトや、高度差等）、その他の気象条
件（太陽、波高等）、あるいは人為的な妨害等により目
標物体１１の捕捉が困難な場合がある。この際、誘導装
置７は目標情報受信装置６により受信した上記射撃管制
情報９を用いて、目標物体１１の位置、速度等を推定
し、飛しょう体１を目標物体１１に会合させるための誘
導に必要な飛しょう誘導指令を継続して出力する。この
飛しょう誘導指令に従い、飛しょう制御装置１０は制御
を実施し、飛しょう体１が必要な軌道修正を行いながら
目標物体２に誘導されていく。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の飛しょう体の誘
導装置は飛しょう体を目標物体方向へと誘導するための
飛しょう体誘導指令の算出にあたり、レーダ、赤外線、
赤外線画像、レーザ、テレビ画像または超音波等を用い
た捕捉装置からの目標情報が、目標物体との相対位置関
係（アスペクトや、高度差等）、その他の気象条件（太
陽、波高等）、あるいは人為的な妨害等により得られな
い場合に、射撃管制装置からの射撃管制情報を用いて目
標物体の位置、速度等の推定を行い誘導指令を算出して
おり、射撃管制装置の捕捉装置も同様に目標情報を得ら
れない場合には誘導が継続できない可能性があった。

【０００９】この発明は上記のような課題を解決し、従
来の射撃管制装置からの射撃管制情報のみに頼る飛しょ
う体の誘導装置と比較して、より確実に飛しょう体の誘
導を継続できる飛しょう体の誘導装置を得ることを目的
としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る飛しょ
う体の誘導装置は飛しょう体を目標物体方向へと誘導す
るための飛しょう体の誘導指令の算出にあたり、レー
ダ、赤外線、赤外線画像、レーザ、テレビ画像または超
音波等を用いた捕捉装置からの目標情報が、目標物体と
の相対位置関係（アスペクトや、高度差等）、その他の
気象条件（太陽、波高等）、あるいは人為的な妨害等に
より得られない場合に、射撃管制装置から送信され、目
標情報受信装置で受信した射撃管制情報を用いて目標物
体の位置、速度等の推定を行い誘導指令を算出する誘導
計算装置に代えて、射撃管制装置から送信された射撃管
制情報に加え他の飛しょう体が送信した射撃管制情報も
受信する目標情報受信装置を備え、捕捉装置からの目標
情報が得られない場合にはこの目標情報受信装置から出
力される射撃管制情報を基に、目標物体に飛しょう体が
会合できるよう飛しょう体を誘導するため飛しょう加速
度指令を出力する誘導計算装置とを使用するものであ
る。

【００１１】第２の発明に係る飛しょう体の誘導装置は
飛しょう体を目標物体方向へと誘導するための飛しょう
体の誘導指令の算出にあたり、捕捉装置からの目標情報
が、目標物体との相対位置関係、その他の気象条件、あ
るいは人為的な妨害等により得られない場合に、射撃管
制装置から送信され、目標情報受信装置で受信した射撃
管制情報を用いて目標物体の位置、速度等の推定を行い
誘導指令を算出する誘導計算装置に代えて、射撃管制装
置から送信された射撃管制情報に加え他の飛しょう体が
送信した射撃管制情報も受信する目標情報受信装置を備
え、Ｓ／Ｎ（信号／雑音）比、Ｓ／Ｃ（信号／クラッ
タ）比、目標物体と飛しょう体との相対距離の遠近、目
標物体と飛しょう体との相対速度の高低または発射高度
の高低等の目標物体の捕捉状況を表す指標を設定し、そ
れぞれの条件について予め定めておいたしきい値を超え
た場合、捕捉装置から目標情報が出力されていたとして
も上記目標情報受信装置からの射撃管制情報を用いるよ
う誘導計算装置の入力を切り替える目標情報切り替え回
路を備え、この目標情報切り替え装置からの出力を基に
目標物体に飛しょう体が会合できるよう飛しょう体を誘
導するため飛しょう加速度指令を出力する誘導計算装置
とを使用するものである。

【００１２】第３の発明に係る飛しょう体の誘導装置は
飛しょう体を目標物体方向へと誘導するための飛しょう
体の誘導指令の算出にあたり、捕捉装置からの目標情報
が、目標物体との相対位置関係、その他の気象条件、あ
るいは人為的な妨害等により得られない場合に、射撃管
制装置から送信され、目標情報受信装置で受信した射撃
管制情報を用いて目標物体の位置、速度等の推定を行い
誘導指令を算出する誘導計算装置に代えて、射撃管制装
置から送信された射撃管制情報に加え他の飛しょう体が
送信した射撃管制情報も受信する目標情報受信装置を備
え、Ｓ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比、目標物体と飛しょう体との相
対距離の遠近、目標物体と飛しょう体との相対速度の高
低または発射高度の高低等の目標物体の捕捉状況を表す
指標を設定し、それぞれの条件について人間の経験を取
り入れたファジー関数で評価及び推論し、予め定めてお
いた切り替え条件が選択された場合、捕捉装置から目標
情報が出力されていたとしても上記目標情報受信装置か
らの射撃管制情報を用いるよう誘導計算装置の入力を切
り替える目標情報ファジー切り替え回路を備え、この目
標情報ファジー切り替え装置からの出力を基に目標物体
に飛しょう体が会合できるよう飛しょう体を誘導するた
め飛しょう加速度指令を出力する誘導計算装置とを使用
するものである。

【００１３】第４の発明に係る飛しょう体の誘導装置は
飛しょう体を目標物体方向へと誘導するための飛しょう
体の誘導指令の算出にあたり、捕捉装置からの目標情報
が、目標物体との相対位置関係、その他の気象条件、あ
るいは人為的な妨害等により得られない場合に、射撃管
制装置から送信され、目標情報受信装置で受信した射撃
管制情報を用いて目標物体の位置、速度等の推定を行い
誘導指令を算出する誘導計算装置に代えて、射撃管制装
置から送信された射撃管制情報に加え他の飛しょう体が
送信した射撃管制情報も受信する目標情報受信装置を備
え、Ｓ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比、目標物体と飛しょう体との相
対距離の遠近、目標物体と飛しょう体との相対速度の高
低または発射高度の高低等の目標物体の捕捉状況を表す
指標を設定し、ニューラルネットワークに予め学習させ
ておき、上記学習済みニューラルネットワーク構造を数
式化し搭載し、その出力が予め定めておいたしきい値を
超えた場合、捕捉装置から目標情報が出力されていたと
しても上記目標情報受信装置からの射撃管制情報を用い
るよう誘導計算装置の入力を切り替える目標情報ニュー
ロ切り替え回路を備え、この目標情報ニューロ切り替え
装置からの出力を基に目標物体に飛しょう体が会合でき
るよう飛しょう体を誘導するため飛しょう加速度指令を
出力する誘導計算装置とを使用するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１及び図２を用
いてこの発明の実施の形態について説明する。図１は誘
導装置７の構成図であり、１は飛しょう体、２は捕捉装
置、３は位置測定装置、４は目標情報送信装置、５は誘
導計算装置、６は目標情報受信装置、７は誘導装置、８
は射撃管制装置、９は射撃管制情報、１０は飛しょう制
御装置である。図２は射撃管制情報を説明するための図
であり、１は飛しょう体、２は捕捉装置、８は射撃管制
装置、９は射撃管制情報、１１は目標物体である。

【００１５】次に図１及び図２を用いて上記実施の形態
の動作を説明する。図１におけるレーダ、赤外線、赤外
線画像、レーザ、テレビ画像または超音波等を用いた捕
捉装置２によって得られた目標情報及び位置測定装置３
によって得られた飛しょう体情報を基に、誘導計算装置
５において飛しょう体１を目標物体１１に誘導するのに
必要な飛しょう誘導指令が計算される。

【００１６】図１の誘導計算装置５において飛しょう誘
導指令を計算する際、捕捉装置２からの目標情報が、目
標物体１１との相対位置関係（アスペクトや、高度差
等）、その他の気象条件（太陽、波高等）、あるいは人
為的な妨害等により得られない場合に、射撃管制装置８
から送信され、目標情報受信装置６で受信した射撃管制
情報９を用いて目標物体１１の位置、速度等の推定を行
い飛しょう誘導指令を計算する。ここまでは従来の飛し
ょう体の誘導装置と同様である。

【００１７】ここで、図２を用いて捕捉装置２が目標物
体１１を捕捉できない一例を示す。図２において、飛し
ょう体１（１）が例えばレーダを用いた捕捉装置２によ
り目標物体１１を捕捉しようとするが、海面反射により
捕捉できない状況にあり、射撃管制装置８も同様に海面
反射の影響で目標物体１１の捕捉を継続できない。この
時飛しょう体１（２）は角度が違うため、海面反射の影
響を受けず、目標物体１１の捕捉を継続できる。また、
飛しょう体１（２）が例えば赤外線を用いた捕捉装置２
により目標物体１１を捕捉しようとした場合、大要と重
なり捕捉できない状況であり、逆にこの時には射撃管制
装置８及び飛しょう体１（１）は角度が違うため、太陽
の影響を受けず、目標物体１１の捕捉を継続できる。

【００１８】ここで、本発明に係る飛しょう体の誘導装
置においては、図１に示すように射撃管制装置８から送
信された射撃管制情報９に加え他の飛しょう体が送信し
た射撃管制情報９も受信する目標情報受信装置６を備
え、捕捉装置２からの目標情報が得られない場合、かつ
射撃管制装置８からも射撃管制情報が送られない場合に
おいても、他の飛しょう体１から送信され、目標情報受
信装置６から出力される射撃管制情報９を基に、誘導計
算装置５が目標物体１１に飛しょう体１を会合させるよ
う飛しょう誘導指令を出力する。

【００１９】以降は従来の飛しょう体の誘導装置と同じ
であり、誘導計算装置５から出力された飛しょう誘導用
指令は飛しょう制御装置１０に入力され、これによって
飛しょう体１が必要な軌道修正を行いながら目標物体に
誘導されていく。

【００２０】ここで、本実施の例においては捕捉装置２
が捕捉を追尾できない例として図２の中では海面反射と
太陽を挙げたが、目標物体１１との相対位置関係（アス
ペクトや、高度差等）、その他の気象条件（太陽、波高
等）、あるいは人為的な妨害等、そのシステムに最適な
ものとすることができる。

【００２１】実施の形態２．実施の形態１では、捕捉装
置２によって目標物体１１が捕捉できない場合に限り、
射撃管制情報９を用いるとしている。しかし、捕捉装置
２によって目標物体１１が捕捉しており、目標情報を出
力できていても、目標物体１１との相対位置関係（アス
ペクトや、高度差等）、その他の気象条件（太陽、波高
等）、あるいは人為的な妨害等により、捕捉状況が不安
定であったり、捕捉状況が悪化していき、そのままだと
捕捉が継続できなくなる恐れがある場合等、状況によっ
てはこの目標情報よりも他の飛しょう体１や射撃管制装
置８から送信された射撃管制情報９を用いたほうが、よ
り確実に捕捉を継続可能である。図３を用いてこの発明
の実施の形態について説明する。図３は誘導装置７の構
成図であり、１は飛しょう体、２は捕捉装置、３は位置
測定装置、４は目標情報送信装置、５は誘導計算装置、
６は目標情報受信装置、７は誘導装置、８は射撃管制装
置、９は射撃管制情報、１０は飛しょう制御装置、１２
は目標情報切り替え回路である。

【００２２】次に図３を用いて上記実施の形態の動作を
説明する。図３における捕捉装置２によって得られた目
標情報及び位置測定装置３によって得られた飛しょう体
情報を基に、誘導計算装置５において飛しょう体１を目
標物体１１に誘導するのに必要な飛しょう誘導指令が計
算される。

【００２３】図３の誘導計算装置５において飛しょう誘
導指令を計算する際、捕捉装置２からの目標情報が得ら
れない場合に、射撃管制装置８もしくは他の飛しょう体
１から送信され、目標情報受信装置６で受信した射撃管
制情報９を用いて目標物体１１の位置、速度等の推定を
行い飛しょう誘導指令を計算する。ここまでは実施の形
態１の飛しょう体の誘導装置と同様である。

【００２４】ここで、本発明に係る飛しょう体の誘導装
置においては、図３の目標情報切り替え回路１２におい
て、Ｓ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比、目標物体と飛しょう体との相
対距離の遠近、目標物体と飛しょう体との相対速度の高
低または発射高度の高低等、目標物体の捕捉状況を表す
指標を複数設定し、それぞれの指標についてあらかじめ
しきい値を記憶しておく。

【００２５】各々の飛しょう体１及び射撃管制装置８は
射撃管制情報９に含まれる目標情報もしくは飛しょう体
情報として、上記捕捉状況を示す指標についての情報も
含めて、射撃管制情報送信装置４によって射撃管制情報
９として送信する。

【００２６】図３の目標情報切り替え回路１２におい
て、捕捉状況を示す指標が上記しきい値を超えた場合、
上記目標情報受信装置６によって受信した他の飛しょう
体１または射撃管制装置８からの射撃管制情報９を参照
し、その中に含まれる捕捉状況を示す指標がしきい値を
超えていないものを精度の高い射撃管制情報９として選
択する。この時、目標情報切り替え回路１２は捕捉装置
２から目標情報が出力されていたとしてもその射撃管制
情報９を用いるよう誘導計算装置５の入力を切り替え
る。

【００２７】誘導計算装置５は目標情報切り替え装置１
２の出力を基に目標物体１１の位置、速度等の推定を行
い飛しょう誘導指令を計算する。

【００２８】以降の動作は実施の形態１の飛しょう体の
誘導装置と同じであり、以降は従来の飛しょう体の誘導
装置と同じであり、誘導計算装置５から出力された飛し
ょう誘導用指令は飛しょう制御装置１０に入力され、こ
れによって飛しょう体１が必要な軌道修正を行いながら
目標物体に誘導されていく。

【００２９】ここで、本実施の形態において目標情報切
り替え回路１２における切り替え条件の例として、目標
物体の捕捉状況、例えばＳ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比、目標物体
と飛しょう体との相対距離の遠近、目標物体と飛しょう
体との相対速度の高低または発射高度の高低等を挙げた
が、そのしきい値及び、切り替え条件は任意に設定で
き、そのシステムに最適なものとすることができる。

【００３０】また本実施の形態においても実施の形態１
と同様、捕捉装置２が捕捉を追尾できない要素として、
例えば目標物体１１との相対位置関係（アスペクトや、
高度差等）、その他の気象条件（太陽、波高等）、ある
いは人為的な妨害等、そのシステムに最適なものとする
ことができる。

【００３１】実施の形態３．実施の形態２では、射撃管
制情報９を用いる条件として、捕捉状況を示す指標が、
あるしきい値を超えた場合としている。しかし、捕捉状
況を示す指標を複数設定している場合、ある指標のみが
たまたましきい値を超えるような時、その他の指標がい
くら良い値であっても、目標情報切り替え回路１２は他
の飛しょう体１または射撃管制装置８から受信した射撃
管制情報９を用いるよう出力を切り替えてしまう。この
ように状況によっては個々の指標にしきい値を設けるよ
りも、指標全体がどんな捕捉状況を示しているかを人間
の経験を取り入れたファジー関数で評価し、それらの結
果をファジー推論することにより、捕捉状況に最も近い
あらかじめ設定しておいた捕捉状況データを選択し、そ
の捕捉状況データの評価値を比較し、射撃管制情報９を
用いるかどうかを判断することにより、より確実に捕捉
を継続可能である。図４、図５、図６、図７を用いてこ
の発明の実施の形態について説明する。図４は誘導装置
７の構成図であり、１は飛しょう体、２は捕捉装置、３
は位置測定装置、４は目標情報送信装置、５は誘導計算
装置、６は目標情報受信装置、７は誘導装置、８は射撃
管制装置、９は射撃管制情報、１０は飛しょう制御装
置、１３は目標情報ファジー切り替え回路、１４はファ
ジー化処理部、１５はファジー推論部である。図５は上
記ファジー化処理部１４中に組み込まれている飛しょう
体の捕捉状況に対する人間の経験を取り入れたファジー
関数、即ちメンバシップ関数を示す図であり、捕捉状況
を示す指標としての、Ｓ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比及び相対距離
に対して人間の経験による評価を与えるものである。図
６は上記ファジー推論部１５に組み込まれているファジ
ー推論を実施するための各条件のファジー値の一例であ
り、捕捉状況を示す指標としての、Ｓ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比
及び相対距離の評価結果に対する捕捉状況データの決定
のための例を示すものである。図７は合成規則として用
いたｍｉｎ−ｍａｘ合成を説明するための図である。

【００３２】次に図４を用いて上記実施の形態の動作を
説明する。図４における捕捉装置２によって得られた目
標情報及び位置測定装置３によって得られた飛しょう体
情報を基に、誘導計算装置５において飛しょう体１を目
標物体１１に誘導するのに必要な飛しょう誘導指令が計
算される。

【００３３】図４の誘導計算装置５において飛しょう誘
導指令を計算する際、捕捉装置２からの目標情報が得ら
れない場合に、射撃管制装置８もしくは他の飛しょう体
１から送信され、目標情報受信装置６で受信した射撃管
制情報９を用いて目標物体１１の位置、速度等の推定を
行い飛しょう誘導指令を計算する。ここまでは実施の形
態１の飛しょう体の誘導装置と同様である。

【００３４】ここで、本発明に係る飛しょう体の誘導装
置においては、図４の目標情報ファジー切り替え回路１
３において、Ｓ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比、目標物体と飛しょう
体との相対距離の遠近、目標物体と飛しょう体との相対
速度の高低または発射高度の高低等、目標物体の捕捉状
況を表す指標を複数設定し、指標の値がどのような組み
合わせになったらどのような捕捉状況になるのかを複数
の条件のテーブルとしてあらかじめ記憶しておく。

【００３５】各々の飛しょう体１及び射撃管制装置８は
射撃管制情報９に含まれる目標情報もしくは飛しょう体
情報として、上記捕捉状況を示す指標についての情報も
含めて、射撃管制情報送信装置４によって射撃管制情報
９として送信する。

【００３６】上記目標情報受信装置６によって受信した
他の飛しょう体１または射撃管制装置８からの射撃管制
情報９を参照し、その中に含まれる捕捉状況を示す指標
と、自分で測定した目標物体の捕捉状況を表す指標を、
それぞれ図４の目標情報ファジー切り替え回路１３に入
力する。この目標情報ファジー切り替え回路１３におい
てファジー選択回路１４は、入力された捕捉状況が最も
近い捕捉状況データを、テーブルとして予め記憶させて
おいた複数の捕捉状況データの中から１つ選択する。選
択された捕捉状況データの示す捕捉状況の評価値を各飛
しょう体及び射撃管制装置の中で比較し、最も良いもの
を精度の高い射撃管制情報９として選択する。この時、
目標情報ファジー切り替え回路１３は捕捉装置２から目
標情報が出力されていたとしてもその射撃管制情報９を
用いるよう誘導計算装置５の入力を切り替える。

【００３７】ここで、目標情報ファジー切り替え回路１
３においては、例えばＳ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比及び相対距離
の入力項目を図５に従って、ファジー化処理部１４中に
組み込まれている人間の経験を取り入れたファジー関数
で評価、即ちファジー化する。一例を示すと、まずある
量のＳ／Ｎ比Ｓｎ、Ｓ／Ｃ比Ｓｃ、相対距離Ｒに対し
て、各々正で大、正で中、正で小、ゼロのいずれかもし
くはそれらのうちの２つに対する合致度を０以上１以下
の数、即ちグレードで表す。例えば、相対距離３０ｋｍ
がファジー化処理部１４に入ってきたと仮定すると、こ
の値に対するファジー化の結果は図５のメンバーシップ
関数を用いて、１０ｋｍ度は０、２０ｋｍ度は０．５、
４０ｋｍ度は０．５ということになる。

【００３８】次にファジー化処理部１４でファジー化さ
れたＳ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比及び相対距離はファジー推論部
１５に入り、図６に単純化した一例として示した予め記
憶しておいた捕捉状況データに対応する指標に対して数
１に示すｍｉｎ−ｍａｘ合成を行う。その結果は図７に
示すように得られ、推論結果として最も近い条件を得
る。例えば、図６に示した例の場合、飛しょう体では図
７より条件１では最小値が０、条件２では０．２５、条
件３では０、条件４では０．５となり、最大値の０．５
をとる条件４が最も近いという推論結果を得、かつ、射
撃管制装置では図７より条件１では最小値が０、条件２
では０．２５、条件３では０、条件４では０となり、最
大値の０．２５をとる条件２が最も近いという推論結果
を得る。この結果から評価値が最も良い飛しょう体の射
撃管制情報９を用いるよう目標情報ファジー切り替え回
路１３が選択する。

【００３９】

【数１】

【００４０】誘導計算装置５は目標情報ファジー切り替
え装置１３の出力を基に目標物体１１の位置、速度等の
推定を行い飛しょう誘導指令を計算する。

【００４１】以降の動作は実施の形態１の飛しょう体の
誘導装置と同じであり、以降は従来の飛しょう体の誘導
装置と同じであり、誘導計算装置５から出力された飛し
ょう誘導用指令は飛しょう制御装置１０に入力され、こ
れによって飛しょう体１が必要な軌道修正を行いながら
目標物体に誘導されていく。

【００４２】なお、本実施の形態３はある仮想の飛しょ
う体モデルを想定して単純化して作成したものであり、
捕捉状況を示す指標としてはＳ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比、相対
距離を選択し、それらに対するメンバーシップ関数の設
定を示したが、これらは適用する対象のシステムに応じ
て、Ｓ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比、目標物体と飛しょう体との相
対距離の遠近、目標物体と飛しょう体との相対速度の高
低または発射高度の高低等、さらにその他の影響を及ぼ
すと思われる要因についてそれぞれメンバーシップ関数
を定義して用いることができる。

【００４３】また、Ｓ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比、目標物体と飛
しょう体との相対距離のメンバーシップ関数にいずれも
鋸歯状の関数を用いたが、これは台形あるいは釣り鐘状
等でも良いとともに、０ｋｍ、１０ｋｍ、２０ｋｍ、４
０ｋｍ等の区切り位置も、実際に本装置を適用するシス
テムに合わせて設計することになるため、図５以外の組
合せにおいてもこの発明と同等の効果が得られることが
考えられる。

【００４４】更に、上記実施の形態３では合計４つの発
射条件を設定したが、条件の数は実際に本装置を適用す
るシステムに合わせて設計することになるため、図６以
外の組み合わせ及び条件数においてもこの発明と同等の
効果が得られることが考えられる。

【００４５】更に、上記実施の形態３では合成規則とし
てｍｉｎ−ｍａｘ合成を使用したが、ファジー理論にお
いては多数の合成規則が提唱されておりどの合成規則を
適用するかは適用するシステムによって変えるべきもの
である。

【００４６】また本実施の形態においても実施の形態１
と同様、捕捉装置２が捕捉を追尾できない要素として、
例えば目標物体１１との相対位置関係（アスペクトや、
高度差等）、その他の気象条件（太陽、波高等）、ある
いは人為的な妨害等、そのシステムに最適なものとする
ことができる。

【００４７】実施の形態４．実施の形態３では、目標情
報ファジー切り替え回路１３によって捕捉状況を、あら
かじめ記憶しておいた捕捉状況データの中から最も近い
ものを選択することで評価し、射撃管制情報９を用いる
条件としていた。実施の形態４においては、Ｓ／Ｎ比、
Ｓ／Ｃ比、目標物体と飛しょう体との相対距離の遠近、
目標物体と飛しょう体との相対速度の高低または発射高
度の高低等の捕捉状況に応じた捕捉状況データをニュー
ラルネットワークに予め学習させておき、その学習済み
のニューラルネットワークの内部構造を数式化し、搭載
したニューロ計算回路において捕捉状況を総合的に評価
する評価値を直接計算により出力し、その捕捉状況デー
タの評価値を比較し、射撃管制情報９を用いるかどうか
を判断することにより、より確実に捕捉を継続可能であ
る。図８、図９を用いてこの発明の実施の形態について
説明する。図８は誘導装置７の構成図であり、１は飛し
ょう体、２は捕捉装置、３は位置測定装置、４は目標情
報送信装置、５は誘導計算装置、６は目標情報受信装
置、７は誘導装置、８は射撃管制装置、９は射撃管制情
報、１０は飛しょう制御装置、１６は目標情報ニューロ
切り替え回路である。図９は学習させるニューラルネッ
トワークの内部構造図の例を示したものであり、１７は
発射条件に対応した入力層、１８は隠れ層、１９は捕捉
状況を総合的に評価する評価値に対応した出力層、２０
はニューロン、Ｓｎｍは飛しょう体のＳ／Ｎ比、Ｓｃｍ
は飛しょう体のＳ／Ｃ比、Ｒｍは目標物体と飛しょう体
との相対距離の遠近、ａ０は出力層から出力される捕捉
状況を総合的に評価する評価値である。

【００４８】次に図８を用いて上記実施の形態の動作を
説明する。図８における捕捉装置２によって得られた目
標情報及び位置測定装置３によって得られた飛しょう体
情報を基に、誘導計算装置５において飛しょう体１を目
標物体１１に誘導するのに必要な飛しょう誘導指令が計
算される。

【００４９】図８の誘導計算装置５において飛しょう誘
導指令を計算する際、捕捉装置２からの目標情報が得ら
れない場合に、射撃管制装置８もしくは他の飛しょう体
１から送信され、目標情報受信装置６で受信した射撃管
制情報９を用いて目標物体１１の位置、速度等の推定を
行い飛しょう誘導指令を計算する。ここまでは実施の形
態１の飛しょう体の誘導装置と同様である。

【００５０】ここで、本発明に係る飛しょう体の誘導装
置においては、図４の目標情報ニューロ切り替え回路１
６において、Ｓ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比、目標物体と飛しょう
体との相対距離の遠近、目標物体と飛しょう体との相対
速度の高低または発射高度の高低等、目標物体の捕捉状
況を表す指標を複数設定し、指標の値がどのような組み
合わせになったらどのような捕捉状況になるのかを複数
の条件として設定し、ニューラルネットワークの内部構
造を数式化したものをあらかじめ記憶しておく。

【００５１】各々の飛しょう体１及び射撃管制装置８は
射撃管制情報９に含まれる目標情報もしくは飛しょう体
情報として、上記捕捉状況を示す指標についての情報も
含めて、射撃管制情報送信装置４によって射撃管制情報
９として送信する。

【００５２】上記目標情報受信装置６によって受信した
他の飛しょう体１または射撃管制装置８からの射撃管制
情報９を参照し、その中に含まれる捕捉状況を示す指標
と、自分で測定した目標物体の捕捉状況を表す指標を、
それぞれ図８の目標情報ニューロ切り替え回路１６に入
力する。この目標情報ニューロ切り替え回路１６は、入
力された捕捉状況を示す各指標から捕捉状況を総合的に
評価する評価値を算出し、各飛しょう体及び射撃管制装
置の中でその評価値を比較し、最も値が高いものを精度
の高い射撃管制情報９として選択する。この時、目標情
報ニューロ切り替え回路１６は捕捉装置２から目標情報
が出力されていたとしてもその射撃管制情報９を用いる
よう誘導計算装置５の入力を切り替える。

【００５３】図９は学習させたニューラルネットワーク
の内部構造として、ここではフィードフォワード型の多
層パーセプトロンを用いた例を示す。入力層１７のニュ
ーロンの個数は発射条件と同じとし、本実施例では出力
層のニューロンの個数は総合的に評価する評価値１つと
している。隠れ層は３層とし、１つの層当たり３つのニ
ューロンを設定している。

【００５４】上記ニューラルネットワークをバックプロ
パゲーション等でオフライン学習させた後、その内部構
造を数式化し搭載したものが目標情報ニューロ切り替え
回路１６である。

【００５５】ここで、オフライン学習させた結果を、目
標情報ニューロ切り替え回路１６に搭載する際にはニュ
ーロン１つ１つについて数２のように表せられ、このニ
ューロンが集まった形として、捕捉状況を示す各指標を
入力としたニューラルネットワークを複数の多項式で記
述したものとする。

【００５６】

【数２】

【００５７】誘導計算装置５は目標情報ニューロ切り替
え回路１６の出力を基に目標物体１１の位置、速度等の
推定を行い飛しょう誘導指令を計算する。

【００５８】以降の動作は実施の形態１の飛しょう体の
誘導装置と同じであり、以降は従来の飛しょう体の誘導
装置と同じであり、誘導計算装置５から出力された飛し
ょう誘導用指令は飛しょう制御装置１０に入力され、こ
れによって飛しょう体１が必要な軌道修正を行いながら
目標物体に誘導されていく。

【００５９】なお、本実施の形態４はある仮想の飛しょ
う体モデルを想定して単純化して作成したものであり、
入力層として捕捉状況を示す指標としてのＳ／Ｎ比、Ｓ
／Ｃ比、相対距離を選択し、出力層として捕捉状況を総
合的に評価する評価値を挙げ、それらに対する設定例を
示したが、これらは適用する対象のシステムに応じて、
Ｓ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比、目標物体と飛しょう体との相対距
離の遠近、目標物体と飛しょう体との相対速度の高低ま
たは発射高度の高低等、さらにその他の影響を及ぼすと
思われる要因について入力層または出力層として用いる
ことができる。

【００６０】また、隠れ層も３層以外でも良く、ニュー
ロンの数や学習方法も、実際に本装置を適用するシステ
ムに合わせて設計することになるため、図９以外の構造
においてもこの発明と同等の効果が得られることが考え
られる。

【００６１】また本実施の形態においても実施の形態１
と同様、捕捉装置２が捕捉を追尾できない要素として、
例えば目標物体１１との相対位置関係（アスペクトや、
高度差等）、その他の気象条件（太陽、波高等）、ある
いは人為的な妨害等、そのシステムに最適なものとする
ことができる。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、射
撃管制装置からの射撃管制情報を用いる従来の誘導計算
装置を備えた飛しょう体の誘導装置と異なり、射撃管制
装置からの射撃管制情報に加え、他の飛しょう体からの
射撃管制情報をも用いて誘導計算を行うことにより、よ
り確実な飛しょう体の誘導を行うことが可能である。

【００６３】また、第２の発明によれば、射撃管制装置
からの射撃管制情報を用いる従来の誘導計算装置を備え
た飛しょう体の誘導装置と異なり、射撃管制装置からの
射撃管制情報に加え、他の飛しょう体からの射撃管制情
報をも用いる誘導計算装置を備え、射撃管制情報中に含
まれる捕捉状況を示す指標があらかじめ設定されたしき
い値を超えた場合、他の射撃管制情報を用いて誘導計算
を行うことにより、より確実な飛しょう体の誘導を行う
ことが可能である。

【００６４】更に、第３の発明によれば、射撃管制装置
からの射撃管制情報を用いる従来の誘導計算装置を備え
た飛しょう体の誘導装置と異なり、射撃管制装置からの
射撃管制情報に加え、他の飛しょう体からの射撃管制情
報をも用い、それらの射撃管制情報中に含まれる捕捉状
況を示す指標の値の傾向があらかじめ評価して記憶して
ある複数の捕捉状況のどれに最も近いかを、人間の経験
を取り入れたファジー関数で評価、推論、選択し、その
捕捉状況の評価値が最も高い（すなわち最も捕捉状況の
良い）射撃管制情報を選択し、その射撃管制情報を用い
て誘導計算を行うことにより、より確実な飛しょう体の
誘導を行うことが可能である。

【００６５】また更に、第４の発明によれば、射撃管制
装置からの射撃管制情報を用いる従来の誘導計算装置を
備えた飛しょう体の誘導装置と異なり、射撃管制装置か
らの射撃管制情報に加え、他の飛しょう体からの射撃管
制情報をも用い、それらの射撃管制情報中に含まれる捕
捉状況を示す指標の値の傾向があらかじめ学習させてお
いたニューロ計算機により評価、その捕捉状況の評価値
が最も高い（すなわち最も捕捉状況の良い）射撃管制情
報を選択し、その射撃管制情報を用いて誘導計算を行う
ことにより、より確実な飛しょう体の誘導を行うことが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による誘導装置の構
成を示す図である。

【図２】 この発明の実施の形態１における捕捉状況及
び射撃管制情報を説明するための図である。

【図３】 この発明の実施の形態２による誘導装置の構
成を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態３による誘導装置の構
成を示す図である。

【図５】 この発明の実施の形態３によるＳ／Ｎ比、Ｓ
／Ｃ比、相対距離に対するメンバーシップ関数である。

【図６】 この発明の実施の形態３による予測した各捕
捉条件と例として挙げた条件を示す図である。

【図７】 ｍｉｎ−ｍａｘ合成を説明するための図であ
る。

【図８】 この発明の実施の形態４による誘導装置の構
成を示す図である。

【図９】 この発明の実施の形態４によるニューラルネ
ットワークの内部構造を示す図である。

【図１０】 従来の捕捉状況及び射撃管制情報を説明す
るための図である。

【図１１】 従来の誘導装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 飛しょう体、２ 捕捉装置、３ 位置測定装置、４
目標情報送信装置、５ 誘導計算装置、６ 目標情報
受信装置、７ 誘導装置、８ 射撃管制装置、９ 射撃
管制情報、１０ 飛しょう制御装置、１１ 目標物体、
１２ 目標情報切り替え回路、１３ 目標情報ファジー
切り替え回路、１４ ファジー化処理部、１５ ファジ
ー推論部、１６ 目標情報ニューロ切り替え回路、１７
入力層、１８ 隠れ層、１９ 出力層、２０ ニュー
ロン。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標物体の位置及び速度等の目標情報を
   得る捕捉装置と、飛しょう体の位置及び速度等の飛しょ
   う体情報を得る位置測定装置と、上記目標情報及び上記
   飛しょう体情報等を含む射撃管制情報を射撃管制装置に
   送信する目標情報送信装置と、射撃管制装置が測定した
   目標情報及び射撃管制装置の位置及び速度等の射撃管制
   装置情報を含む射撃管制情報を受信する目標情報受信装
   置と、上記捕捉装置及び位置測定装置から出力される目
   標情報及び飛しょう体情報を基に、もしくはこの目標情
   報が得られない際には上記目標情報受信装置から出力さ
   れる射撃管制情報を基に、目標物体に飛しょう体が会合
   できるよう飛しょう体を誘導するため飛しょう誘導指令
   を出力する誘導計算装置と、この飛しょう誘導指令に従
   い飛しょう体を制御する飛しょう制御装置とを備えた飛
   しょう体の誘導装置において、上記射撃管制情報を射撃
   管制装置に加え他の飛しょう体にも送信する目標情報送
   信装置と、射撃管制装置から受信する射撃管制情報に加
   え他の飛しょう体が送信した射撃管制情報も受信する目
   標情報受信装置と、上記捕捉装置及び位置測定装置から
   出力される目標情報及び飛しょう体情報を基に、もしく
   はこの目標情報が得られない際には上記目標情報受信装
   置から出力される射撃管制情報を基に、目標物体に飛し
   ょう体が会合できるよう飛しょう体を誘導するため飛し
   ょう加速度指令を出力する誘導計算装置とを備えたこと
   を特徴とする飛しょう体の誘導装置。
2. 【請求項２】 上記誘導計算装置は、上記捕捉装置が目
   標物体を捕捉する際にＳ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比、目標物体と
   飛しょう体との相対距離の遠近、目標物体と飛しょう体
   との相対速度の高低または発射高度の高低等の目標物体
   の捕捉状況を表す指標を設定し、それぞれの条件につい
   て予め定めておいたしきい値を超えた場合、捕捉装置か
   ら目標情報が出力されていたとしても上記目標情報受信
   装置からの射撃管制情報を用いるよう誘導計算装置の入
   力を切り替える目標情報切り替え回路とを具備したこと
   を特徴とする請求項１記載の飛しょう体の誘導装置。
3. 【請求項３】 上記誘導計算装置は、上記捕捉装置が目
   標物体を捕捉する際にＳ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比、目標物体と
   飛しょう体との相対距離の遠近、目標物体と飛しょう体
   との相対速度の高低または発射高度の高低等の目標物体
   の捕捉状況を表す指標を設定し、それぞれの条件につい
   て人間の経験を取り入れたファジー関数で評価及び推論
   し、予め定めておいた切り替え条件が選択された場合、
   捕捉装置から目標情報が出力されていたとしても上記目
   標情報受信装置からの射撃管制情報を用いるよう誘導計
   算装置の入力を切り替える目標情報ファジー切り替え回
   路とを具備したことを特徴とする請求項１記載の飛しょ
   う体の誘導装置。
4. 【請求項４】 上記誘導計算装置は、上記捕捉装置が目
   標物体を捕捉する際にＳ／Ｎ比、Ｓ／Ｃ比、目標物体と
   飛しょう体との相対距離の遠近、目標物体と飛しょう体
   との相対速度の高低または発射高度の高低等の目標物体
   の捕捉状況を表す指標を設定し、ニューラルネットワー
   クに予め学習させておき、上記学習済みニューラルネッ
   トワーク構造を数式化し搭載し、その出力が予め定めて
   おいたしきい値を超えた場合、捕捉装置から目標情報が
   出力されていたとしても上記目標情報受信装置からの射
   撃管制情報を用いるよう誘導計算装置の入力を切り替え
   る目標情報ニューロ切り替え回路とを具備したことを特
   徴とする請求項１記載の飛しょう体の誘導装置。