JP2002341032A - レーザセミアクティブ誘導方法及びレーザセミアクティブ誘導方式 - Google Patents
レーザセミアクティブ誘導方法及びレーザセミアクティブ誘導方式Info
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- F41G7/22—Homing guidance systems
- F41G7/226—Semi-active homing systems, i.e. comprising a receiver and involving auxiliary illuminating means, e.g. using auxiliary guiding missiles
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ミサイル誘導等の命中精度の向上及び照準側
のレーザ照射負担を軽減することを可能としたレーザセ
ミアクティブ誘導方式を提供する。 【解決手段】 レーザ光照射器３は、ミサイル１の発射
後の初期又は中期の誘導において目標２に照射するレー
ザ光のビーム幅を狭くし、また、ミサイル１が目標２に
近づいた終末期の誘導においてレーザ光のビーム幅を広
くなるように制御する。ミサイル１は、発射初期又は中
期では、目標のレーザスポットを追尾し、目標に近づい
てレーザ光のビーム幅が拡大し、目標の全体形状の画像
を検出した後はその画像の命中点を自ら決定して追尾す
る。
のレーザ照射負担を軽減することを可能としたレーザセ
ミアクティブ誘導方式を提供する。 【解決手段】 レーザ光照射器３は、ミサイル１の発射
後の初期又は中期の誘導において目標２に照射するレー
ザ光のビーム幅を狭くし、また、ミサイル１が目標２に
近づいた終末期の誘導においてレーザ光のビーム幅を広
くなるように制御する。ミサイル１は、発射初期又は中
期では、目標のレーザスポットを追尾し、目標に近づい
てレーザ光のビーム幅が拡大し、目標の全体形状の画像
を検出した後はその画像の命中点を自ら決定して追尾す
る。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は誘導飛翔体のレーザ
セミアクティブ誘導に関し、特にレーザ反射光の２次元
の画像データによる画像追尾を行うレーザセミアクティ
ブ誘導方法及びレーザセミアクティブ誘導方式に関す
る。
セミアクティブ誘導に関し、特にレーザ反射光の２次元
の画像データによる画像追尾を行うレーザセミアクティ
ブ誘導方法及びレーザセミアクティブ誘導方式に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の狭ビーム幅のレーザ光を使用する
レーザセミアクティブ誘導方式は、目標に対して狭ビー
ム幅のレーザ光を照射し、ミサイル等の誘導飛翔体を発
射し、当該レーザ光の照射により生じたビームスポット
を命中点として追尾して目標に衝突するように誘導飛翔
体を制御する誘導方式である。
レーザセミアクティブ誘導方式は、目標に対して狭ビー
ム幅のレーザ光を照射し、ミサイル等の誘導飛翔体を発
射し、当該レーザ光の照射により生じたビームスポット
を命中点として追尾して目標に衝突するように誘導飛翔
体を制御する誘導方式である。
【０００３】このような誘導方式では、誘導飛翔体の発
射から目標への衝突までの間、目標上に狭ビーム幅のレ
ーザ光のビームスポットが継続的に形成される必要があ
り、例えば、レーザ光を出射する光学系と照準の光学系
とが実質的に同軸でなるレーザ照射器によりレーザ照射
手が目標を追跡してレーザ光を終始安定的に目標に照射
する照準操作を実現できることが重要である。
射から目標への衝突までの間、目標上に狭ビーム幅のレ
ーザ光のビームスポットが継続的に形成される必要があ
り、例えば、レーザ光を出射する光学系と照準の光学系
とが実質的に同軸でなるレーザ照射器によりレーザ照射
手が目標を追跡してレーザ光を終始安定的に目標に照射
する照準操作を実現できることが重要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザセミアク
ティブ誘導方式においては、誘導飛翔体の発射から目標
へ命中するまでの間、レーザ照射側においてビームスポ
ットを常時高精度に目標に照射してビームスポットを形
成するために、レーザ光の追跡照射を照準し続ける必要
がある。このためにレーザ照射側の熟練を要する人的操
作等による高度且つ高精度の照準を実現する必要がある
という点で問題がある。
ティブ誘導方式においては、誘導飛翔体の発射から目標
へ命中するまでの間、レーザ照射側においてビームスポ
ットを常時高精度に目標に照射してビームスポットを形
成するために、レーザ光の追跡照射を照準し続ける必要
がある。このためにレーザ照射側の熟練を要する人的操
作等による高度且つ高精度の照準を実現する必要がある
という点で問題がある。
【０００５】（目的）本発明の目的は、照準側のレーザ
照射負担を軽減し、命中精度の向上をも可能としたレー
ザセミアクティブ誘導方式を提供することにある。
照射負担を軽減し、命中精度の向上をも可能としたレー
ザセミアクティブ誘導方式を提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、構成の簡略化が可能
でレーザ照射負担の少ないレーザセミアクティブ誘導方
式のレーザ照射器を提供することにある。
でレーザ照射負担の少ないレーザセミアクティブ誘導方
式のレーザ照射器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザセミアク
ティブ誘導方法は、レーザ照射器から目標に照射したレ
ーザ光に基づくレーザ反射光を受光して追尾する誘導飛
翔体のレーザセミアクティブ誘導方法において、前記レ
ーザ照射器は、レーザ光のビーム幅を誘導飛翔体の発射
後の初中期誘導では狭ビーム幅とし、終末誘導では広ビ
ーム幅に可変し、前記誘導飛翔体は、発射後の前記初中
期誘導では前記狭ビーム幅による目標のレーザスポット
を追尾し、前記終末誘導では前記広ビーム幅による目標
の画像データに基づき命中点を算出して追尾することを
特徴とする。前記レーザ照射器は、目標の測距を行い、
前記測距結果、前記誘導飛翔体との位置関係及び誘導飛
翔体の飛翔速度により、前記誘導飛翔体の発射後の狭ビ
ーム幅から広ビーム幅へ可変する時間情報を算出し、誘
導飛翔体の発射情報と前記時間情報とによりレーザ光を
狭ビーム幅から広ビーム幅に可変することを特徴とす
る。
ティブ誘導方法は、レーザ照射器から目標に照射したレ
ーザ光に基づくレーザ反射光を受光して追尾する誘導飛
翔体のレーザセミアクティブ誘導方法において、前記レ
ーザ照射器は、レーザ光のビーム幅を誘導飛翔体の発射
後の初中期誘導では狭ビーム幅とし、終末誘導では広ビ
ーム幅に可変し、前記誘導飛翔体は、発射後の前記初中
期誘導では前記狭ビーム幅による目標のレーザスポット
を追尾し、前記終末誘導では前記広ビーム幅による目標
の画像データに基づき命中点を算出して追尾することを
特徴とする。前記レーザ照射器は、目標の測距を行い、
前記測距結果、前記誘導飛翔体との位置関係及び誘導飛
翔体の飛翔速度により、前記誘導飛翔体の発射後の狭ビ
ーム幅から広ビーム幅へ可変する時間情報を算出し、誘
導飛翔体の発射情報と前記時間情報とによりレーザ光を
狭ビーム幅から広ビーム幅に可変することを特徴とす
る。
【０００８】また、本発明のレーザセミアクティブ誘導
方式は、レーザ照射器から目標に照射したレーザ光に基
づくレーザ反射光を受光して追尾する誘導飛翔体のレー
ザセミアクティブ誘導方式において、前記レーザ照射器
は、ビーム幅が可変のレーザ光を出力する送光光学系
と、前記送光光学系のビーム幅を前記誘導飛翔体の発射
後の所定時間までは狭ビーム幅に、前記所定時間後は広
ビーム幅に制御するビーム幅切替制御部とを備え、前記
誘導飛翔体は、前記狭ビーム幅による目標の前記レーザ
スポットを追尾するとともに、前記広ビーム幅による目
標の画像データから命中点を算出して追尾する誘導装置
を備えることを特徴とする。前記レーザ照射器は、目標
に対する測距を行う測距部を備え、前記ビーム幅切替制
御部は、前記測距部による測距結果、前記誘導飛翔体と
の位置関係及び誘導飛翔体の飛翔速度により、前記誘導
飛翔体の発射後の前記所定時間の情報を算出して記憶
し、誘導飛翔体の発射情報により切替タイミングの情報
を出力して前記送光光学系を制御することを特徴とす
る。
方式は、レーザ照射器から目標に照射したレーザ光に基
づくレーザ反射光を受光して追尾する誘導飛翔体のレー
ザセミアクティブ誘導方式において、前記レーザ照射器
は、ビーム幅が可変のレーザ光を出力する送光光学系
と、前記送光光学系のビーム幅を前記誘導飛翔体の発射
後の所定時間までは狭ビーム幅に、前記所定時間後は広
ビーム幅に制御するビーム幅切替制御部とを備え、前記
誘導飛翔体は、前記狭ビーム幅による目標の前記レーザ
スポットを追尾するとともに、前記広ビーム幅による目
標の画像データから命中点を算出して追尾する誘導装置
を備えることを特徴とする。前記レーザ照射器は、目標
に対する測距を行う測距部を備え、前記ビーム幅切替制
御部は、前記測距部による測距結果、前記誘導飛翔体と
の位置関係及び誘導飛翔体の飛翔速度により、前記誘導
飛翔体の発射後の前記所定時間の情報を算出して記憶
し、誘導飛翔体の発射情報により切替タイミングの情報
を出力して前記送光光学系を制御することを特徴とす
る。
【０００９】本発明のレーザ照射器は、目標に照射した
レーザ光に基づくレーザ反射光を受光し、狭ビーム幅の
レーザ光のレーザスポットを追尾するとともに、広ビー
ム幅による目標の画像データから命中点を算出して追尾
する誘導装置を搭載する誘導飛翔体を誘導するレーザセ
ミアクティブ誘導用のレーザ照射器であって、ビーム幅
が可変のレーザ光を出力する送光光学系と、前記送光光
学系のビーム幅を前記誘導飛翔体の発射後の所定時間ま
では狭ビーム幅に、前記所定時間後は広ビーム幅に制御
するビーム幅切替制御部とを備えることを特徴とする。
レーザ光に基づくレーザ反射光を受光し、狭ビーム幅の
レーザ光のレーザスポットを追尾するとともに、広ビー
ム幅による目標の画像データから命中点を算出して追尾
する誘導装置を搭載する誘導飛翔体を誘導するレーザセ
ミアクティブ誘導用のレーザ照射器であって、ビーム幅
が可変のレーザ光を出力する送光光学系と、前記送光光
学系のビーム幅を前記誘導飛翔体の発射後の所定時間ま
では狭ビーム幅に、前記所定時間後は広ビーム幅に制御
するビーム幅切替制御部とを備えることを特徴とする。
【００１０】（作用）従来方式ではレーザ照射側は誘導
飛翔体の誘導状態にかかわらず一定の狭ビーム幅のビー
ムを照射し続けるもので、命中点は全誘導過程を通して
照準位置により決定されるものであったが、本発明では
終末誘導状態においてビーム広がり角を可変し、誘導飛
翔体側で画像追尾を採用することにより、誘導飛翔体自
身で目標の命中点の特定を可能としており、終末誘導時
の照準性能が緩和されるので、命中精度が向上するとと
もに、照準側の負担が軽減される。
飛翔体の誘導状態にかかわらず一定の狭ビーム幅のビー
ムを照射し続けるもので、命中点は全誘導過程を通して
照準位置により決定されるものであったが、本発明では
終末誘導状態においてビーム広がり角を可変し、誘導飛
翔体側で画像追尾を採用することにより、誘導飛翔体自
身で目標の命中点の特定を可能としており、終末誘導時
の照準性能が緩和されるので、命中精度が向上するとと
もに、照準側の負担が軽減される。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明のセミアクティブ誘
導方式の一実施の形態について図面を参照して以下説明
する。
導方式の一実施の形態について図面を参照して以下説明
する。
【００１２】（構成の説明）図１は、本実施の形態のセ
ミアクティブ誘導方式の運用を示す概念図である。図１
に示すように、本実施の形態のセミアクティブ誘導方式
のシステム構成は、目標２に対するミサイル１と、目標
２に対してレーザ光を照射するレーザ照射器３とから構
成される。レーザ照射器３は目標２に対してレーザ光を
照射し、ミサイル１は自機を目標に向けて誘導する誘導
装置を備え、目標に照射されたレーザ光の反射光（レー
ザ反射光）を受光し、当該レーザ反射光の画像処理を行
い自律的に目標２を追尾して衝突する。以上によりレー
ザ照射器３はミサイル１を目標２に命中させ破壊するよ
うに誘導する。
ミアクティブ誘導方式の運用を示す概念図である。図１
に示すように、本実施の形態のセミアクティブ誘導方式
のシステム構成は、目標２に対するミサイル１と、目標
２に対してレーザ光を照射するレーザ照射器３とから構
成される。レーザ照射器３は目標２に対してレーザ光を
照射し、ミサイル１は自機を目標に向けて誘導する誘導
装置を備え、目標に照射されたレーザ光の反射光（レー
ザ反射光）を受光し、当該レーザ反射光の画像処理を行
い自律的に目標２を追尾して衝突する。以上によりレー
ザ照射器３はミサイル１を目標２に命中させ破壊するよ
うに誘導する。
【００１３】本実施の形態では、レーザ光照射器３はミ
サイル１の発射後の初期又は中期の誘導（「初中期誘
導」という。）において、目標２に照射するレーザ光の
ビーム幅が狭く、また、ミサイル１が目標２に近づいた
終末期の誘導（「終末誘導」という。）においてはレー
ザ光のビーム幅が広くなるように可変制御を行う。
サイル１の発射後の初期又は中期の誘導（「初中期誘
導」という。）において、目標２に照射するレーザ光の
ビーム幅が狭く、また、ミサイル１が目標２に近づいた
終末期の誘導（「終末誘導」という。）においてはレー
ザ光のビーム幅が広くなるように可変制御を行う。
【００１４】図２はレーザ照射器３の構成例を示す図で
ある。レーザ光を発生するレーザ発振部４、レーザ発振
部４からのレーザ光を受けてビームを成形する送光光学
系５、目標２付近までの距離又はレーザ光の往復時間を
測定し測距データを出力する測距部６、測距データ、目
標２、レーザ照射器３とミサイル１の位置関係の情報及
びミサイル１側からの発射タイミング等の発射情報を受
けて送光光学系５のビーム幅を切り替える切換タイミン
グの情報を発生するビーム幅切替制御部７から構成され
る。
ある。レーザ光を発生するレーザ発振部４、レーザ発振
部４からのレーザ光を受けてビームを成形する送光光学
系５、目標２付近までの距離又はレーザ光の往復時間を
測定し測距データを出力する測距部６、測距データ、目
標２、レーザ照射器３とミサイル１の位置関係の情報及
びミサイル１側からの発射タイミング等の発射情報を受
けて送光光学系５のビーム幅を切り替える切換タイミン
グの情報を発生するビーム幅切替制御部７から構成され
る。
【００１５】図３はミサイル１に搭載される誘導装置の
構成例を示す図である。レーザ光を透過するドーム１
４、透過したレーザ光を集光する光学部１５、レーザ光
の波長のみを透過させる干渉フィルタ１６、集光された
レーザ光を検出する２次元アレイセンサ（２次元セン
サ）１７、２次元センサ１７の信号を増幅するプリアン
プ部１８、プリアンプ部１８の出力を一定期間ホールド
するホールド回路１９、光学部１５と干渉フィルタ１
６、２次元センサ１７、プリアンプ部１８及びホールド
回路１９を空間安定させるためのジンバル機構部２０、
ホールド回路１９の出力を切り替えて出力する画素切替
制御部２１、画素切替制御部２１からのホールド回路１
９の切り替え出力により位置情報を処理し誘導信号を生
成する信号処理部２２、信号処理部２２から出力される
誘導信号を受けてジンバル機構部２０を駆動するジンバ
ル駆動部２３により構成される。
構成例を示す図である。レーザ光を透過するドーム１
４、透過したレーザ光を集光する光学部１５、レーザ光
の波長のみを透過させる干渉フィルタ１６、集光された
レーザ光を検出する２次元アレイセンサ（２次元セン
サ）１７、２次元センサ１７の信号を増幅するプリアン
プ部１８、プリアンプ部１８の出力を一定期間ホールド
するホールド回路１９、光学部１５と干渉フィルタ１
６、２次元センサ１７、プリアンプ部１８及びホールド
回路１９を空間安定させるためのジンバル機構部２０、
ホールド回路１９の出力を切り替えて出力する画素切替
制御部２１、画素切替制御部２１からのホールド回路１
９の切り替え出力により位置情報を処理し誘導信号を生
成する信号処理部２２、信号処理部２２から出力される
誘導信号を受けてジンバル機構部２０を駆動するジンバ
ル駆動部２３により構成される。
【００１６】（動作の説明）本実施の形態のレーザ照射
器３及びミサイル１の誘導装置の機能及び動作を図１〜
図３を参照して説明する。
器３及びミサイル１の誘導装置の機能及び動作を図１〜
図３を参照して説明する。
【００１７】最初に、図２に示すレーザ照射器３につい
て各部の機能を説明する。測距部６は、目標２に対しレ
ーザ光を照射し、目標からのレーザ反射光を受光して、
その時間差（位相差）を検出し、目標２付近までの距離
等を測定し測距データを出力する。送光光学系５は、ミ
サイル１を目標に誘導するためにレーザ発振器４が出力
するレーザ光を目標２に対し照射するとともに、そのレ
ーザ光のビーム幅をビーム幅切替制御部１７からの切替
タイミングの情報により可変する制御が可能である。
て各部の機能を説明する。測距部６は、目標２に対しレ
ーザ光を照射し、目標からのレーザ反射光を受光して、
その時間差（位相差）を検出し、目標２付近までの距離
等を測定し測距データを出力する。送光光学系５は、ミ
サイル１を目標に誘導するためにレーザ発振器４が出力
するレーザ光を目標２に対し照射するとともに、そのレ
ーザ光のビーム幅をビーム幅切替制御部１７からの切替
タイミングの情報により可変する制御が可能である。
【００１８】ビーム幅切替制御部７は、測距部６から入
力した測距データとミサイル１とレーザ照射器３との位
置関係の情報、ミサイル１の想定される飛翔速度とから
目標までの飛翔時間を算出し、ミサイル１に搭載されて
いる誘導装置の前記飛翔時間における視野範囲とから、
ミサイル１の発射情報（発射タイミング）以降の飛翔中
において前記レーザ光のビーム幅を拡大するタイミング
であるビームの切換タイミングの情報を算出し、ビーム
幅切替制御部７内のメモリに記憶する演算及びメモリ機
能と、ミサイルの発射情報により、前記メモリの情報を
参照して記憶されている切替タイミングの情報を読み出
し送光光学系５に出力し、ミサイル発射以降の所定タイ
ミングで送光光学系５のレーザ光のビーム幅を拡大する
制御を行う機能を有する。
力した測距データとミサイル１とレーザ照射器３との位
置関係の情報、ミサイル１の想定される飛翔速度とから
目標までの飛翔時間を算出し、ミサイル１に搭載されて
いる誘導装置の前記飛翔時間における視野範囲とから、
ミサイル１の発射情報（発射タイミング）以降の飛翔中
において前記レーザ光のビーム幅を拡大するタイミング
であるビームの切換タイミングの情報を算出し、ビーム
幅切替制御部７内のメモリに記憶する演算及びメモリ機
能と、ミサイルの発射情報により、前記メモリの情報を
参照して記憶されている切替タイミングの情報を読み出
し送光光学系５に出力し、ミサイル発射以降の所定タイ
ミングで送光光学系５のレーザ光のビーム幅を拡大する
制御を行う機能を有する。
【００１９】次に、図３に示すミサイルの誘導装置につ
いて各部の機能を説明する。ミサイル１の誘導装置にお
いては、目標２からのレーザ反射光はドーム１４を介し
て光学系１５で集光され、干渉フィルタ１６によりレー
ザ光のみが透過し背景光の影響が除去され、２次元セン
サ１７上に結像する。２次元センサ１７の各画素の信号
に対しプリアンプ１８が設けられており、センサ出力信
号はプリアンプ１８により増幅される。増幅された各信
号は２次元センサ１７の全画素分を全て読み出す時間だ
け信号の強度の値をホールドするホールド回路１９に入
力される。ホールド回路１９の各出力は信号処理部２２
からの切替信号により画素切替制御部２１で切り替えら
れて、信号処理部２２に入力され、信号処理部２２は２
次元センサの画素データから命中点となるレーザスポッ
ト又は目標の形状の画像データを検出し命中点を算出し
て誘導飛翔体の誘導信号を出力する。
いて各部の機能を説明する。ミサイル１の誘導装置にお
いては、目標２からのレーザ反射光はドーム１４を介し
て光学系１５で集光され、干渉フィルタ１６によりレー
ザ光のみが透過し背景光の影響が除去され、２次元セン
サ１７上に結像する。２次元センサ１７の各画素の信号
に対しプリアンプ１８が設けられており、センサ出力信
号はプリアンプ１８により増幅される。増幅された各信
号は２次元センサ１７の全画素分を全て読み出す時間だ
け信号の強度の値をホールドするホールド回路１９に入
力される。ホールド回路１９の各出力は信号処理部２２
からの切替信号により画素切替制御部２１で切り替えら
れて、信号処理部２２に入力され、信号処理部２２は２
次元センサの画素データから命中点となるレーザスポッ
ト又は目標の形状の画像データを検出し命中点を算出し
て誘導飛翔体の誘導信号を出力する。
【００２０】図４、図５は、２次元センサ１７又はホー
ルド回路１９における画像データ（レーザ反射強度分
布）を示す図である。誘導装置の視野範囲に相当する画
素データであり、図４に示す画素データでは、目標２上
のビーム幅の狭いレーザ光の照射によりレーザスポット
として追尾点の位置に高輝度データが現れており、図５
に示す画素データでは、ビーム幅の広いレーザ光の照射
により、目標全体の形状の高輝度データが現れている。
ルド回路１９における画像データ（レーザ反射強度分
布）を示す図である。誘導装置の視野範囲に相当する画
素データであり、図４に示す画素データでは、目標２上
のビーム幅の狭いレーザ光の照射によりレーザスポット
として追尾点の位置に高輝度データが現れており、図５
に示す画素データでは、ビーム幅の広いレーザ光の照射
により、目標全体の形状の高輝度データが現れている。
【００２１】信号処理部２２は、ミサイルが発射されて
間のない初中期誘導と、レーザ光のビーム幅が拡大され
た後の終末誘導とでは処理及び制御の内容が異なる。つ
まり、信号処理部２２の初中期誘導では、前記画像デー
タを入力し、図４に示す目標２上のレーザスポットの位
置（ｉ，ｊ）の情報を命中点の２次元データとして検出
し、２次元データの中心位置と前記データとの角度差か
ら機体を目標方向に向けるように制御する制御信号であ
る誘導信号を生成する。又は前記角度の変化率を求めて
比例航法を行う制御信号としての誘導信号を生成する。
何れかの前記誘導信号によりジンバル駆動部２３及びジ
ンバル機構部２０を介して空間安定を行い、また、誘導
飛翔体を制御し目標を追尾する。
間のない初中期誘導と、レーザ光のビーム幅が拡大され
た後の終末誘導とでは処理及び制御の内容が異なる。つ
まり、信号処理部２２の初中期誘導では、前記画像デー
タを入力し、図４に示す目標２上のレーザスポットの位
置（ｉ，ｊ）の情報を命中点の２次元データとして検出
し、２次元データの中心位置と前記データとの角度差か
ら機体を目標方向に向けるように制御する制御信号であ
る誘導信号を生成する。又は前記角度の変化率を求めて
比例航法を行う制御信号としての誘導信号を生成する。
何れかの前記誘導信号によりジンバル駆動部２３及びジ
ンバル機構部２０を介して空間安定を行い、また、誘導
飛翔体を制御し目標を追尾する。
【００２２】信号処理部２２の終末誘導では、前記画像
データを入力し、図５に示すレーザ反射光の２次元画像
により画像処理を行い、同図に示すように目標の形状を
認識し、命中点の位置（ｉ’，ｊ’）を決め、当該命中
点に対する前述の誘導信号を生成する。なお、前記誘導
信号は同様にジンバル駆動部２３及びジンバル機構部２
０を介して空間安定を行い、また、目標を追尾する。
データを入力し、図５に示すレーザ反射光の２次元画像
により画像処理を行い、同図に示すように目標の形状を
認識し、命中点の位置（ｉ’，ｊ’）を決め、当該命中
点に対する前述の誘導信号を生成する。なお、前記誘導
信号は同様にジンバル駆動部２３及びジンバル機構部２
０を介して空間安定を行い、また、目標を追尾する。
【００２３】次に、本実施の形態による目標２に対する
レーザ照射器３及びミサイル１の制御の動作について説
明する。まず、レーザ照射器３は、測距部６により目標
２付近までの距離を測定し測距データを出力し、ビーム
幅切替制御部７は、前記測距データ、目標及び誘導飛翔
体との位置関係、ミサイル１の想定される飛翔速度から
目標までの飛翔時間を算出し、ミサイル１に搭載されて
いる誘導装置の前記飛翔時間における視野範囲とから、
ミサイル１の発射以降の飛翔中のビーム幅の切換タイミ
ングの情報を算出しビーム幅切替制御部７内のメモリに
記憶する。
レーザ照射器３及びミサイル１の制御の動作について説
明する。まず、レーザ照射器３は、測距部６により目標
２付近までの距離を測定し測距データを出力し、ビーム
幅切替制御部７は、前記測距データ、目標及び誘導飛翔
体との位置関係、ミサイル１の想定される飛翔速度から
目標までの飛翔時間を算出し、ミサイル１に搭載されて
いる誘導装置の前記飛翔時間における視野範囲とから、
ミサイル１の発射以降の飛翔中のビーム幅の切換タイミ
ングの情報を算出しビーム幅切替制御部７内のメモリに
記憶する。
【００２４】次に、レーザ照射器３は、送光光学系５に
より目標２に対して狭ビーム幅のレーザ光を照射し、ミ
サイル１を発射する。ミサイル１の発射情報は、レーザ
照射器３のビーム幅切替制御部７に入力され、ビーム幅
切替制御部７はメモリに記憶した情報を参照して所定の
経過時間後のビーム幅を拡大するタイミングになると、
切替タイミングの信号を送光光学系５に出力し、送光光
学系５はレーザ光のビーム幅を拡大する。
より目標２に対して狭ビーム幅のレーザ光を照射し、ミ
サイル１を発射する。ミサイル１の発射情報は、レーザ
照射器３のビーム幅切替制御部７に入力され、ビーム幅
切替制御部７はメモリに記憶した情報を参照して所定の
経過時間後のビーム幅を拡大するタイミングになると、
切替タイミングの信号を送光光学系５に出力し、送光光
学系５はレーザ光のビーム幅を拡大する。
【００２５】ミサイル１の誘導装置は、信号処理部２２
において画像データがスポット形状から目標の形状等の
画像形状への切り替わる変化を検出し、切り替わった画
像形状から所定の命中点を算出し、当該命中点を追尾す
る誘導信号を出力して、引き続きジンバル駆動部２３を
介してジンバル機構部２０を制御し、また機体を当該命
中点に誘導する。
において画像データがスポット形状から目標の形状等の
画像形状への切り替わる変化を検出し、切り替わった画
像形状から所定の命中点を算出し、当該命中点を追尾す
る誘導信号を出力して、引き続きジンバル駆動部２３を
介してジンバル機構部２０を制御し、また機体を当該命
中点に誘導する。
【００２６】（他の実施の形態）以上の実施の形態では
ビーム切替のビーム幅について、狭ビーム幅の第１段階
と広ビーム幅の第２段階の２段階切替とした例を説明し
たが、ビーム幅の制御は３段階以上の多段あるいは連続
的に変えることでも実現可能である。例えば、３段階切
替とする場合は、ミサイルの発射の初期誘導では第１段
階として狭ビーム幅とし、第２段階で中ビーム幅とし、
第３段階で目標の輪郭全体の画像データが取得可能に所
定の広ビーム幅とするように、２次元センサで検出可能
な視野範囲において目標との接近距離に応じて切り換
え、ミサイルの誘導装置では、ビーム幅の切替による画
像データの拡大を検出して、その都度、命中点の算出を
行って２次元画像による画像追尾を行うように構成す
る。また、連続的に切り換える場合には、２次元画像の
広がり度合いに応じた１乃至複数の閾値を設けて、当該
閾値以上の画像の広がり時に前記命中点の算出と追尾を
行うように構成する。
ビーム切替のビーム幅について、狭ビーム幅の第１段階
と広ビーム幅の第２段階の２段階切替とした例を説明し
たが、ビーム幅の制御は３段階以上の多段あるいは連続
的に変えることでも実現可能である。例えば、３段階切
替とする場合は、ミサイルの発射の初期誘導では第１段
階として狭ビーム幅とし、第２段階で中ビーム幅とし、
第３段階で目標の輪郭全体の画像データが取得可能に所
定の広ビーム幅とするように、２次元センサで検出可能
な視野範囲において目標との接近距離に応じて切り換
え、ミサイルの誘導装置では、ビーム幅の切替による画
像データの拡大を検出して、その都度、命中点の算出を
行って２次元画像による画像追尾を行うように構成す
る。また、連続的に切り換える場合には、２次元画像の
広がり度合いに応じた１乃至複数の閾値を設けて、当該
閾値以上の画像の広がり時に前記命中点の算出と追尾を
行うように構成する。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ーザセミアクティブ誘導方式において、初期、中期誘導
では狭ビーム幅のレーザ光の照射によるピンポイントの
追尾を行い、終末誘導状態ではレーザ照射器のビーム広
がり角を可変し、誘導飛翔体でのレーザ反射光の２次元
画像による画像追尾を行うことで、誘導飛翔体自身によ
る目標に対する命中点の特定を行うことにより命中精度
を向上させることが可能となる。
ーザセミアクティブ誘導方式において、初期、中期誘導
では狭ビーム幅のレーザ光の照射によるピンポイントの
追尾を行い、終末誘導状態ではレーザ照射器のビーム広
がり角を可変し、誘導飛翔体でのレーザ反射光の２次元
画像による画像追尾を行うことで、誘導飛翔体自身によ
る目標に対する命中点の特定を行うことにより命中精度
を向上させることが可能となる。
【００２８】さらに本発明によれば、レーザ照射側が終
末誘導時でも命中点付近を照準し続ける必要がないの
で、命中精度を向上させることができるとともに、終末
誘導時の照準性能が緩和され照準側への負担が軽減され
る。
末誘導時でも命中点付近を照準し続ける必要がないの
で、命中精度を向上させることができるとともに、終末
誘導時の照準性能が緩和され照準側への負担が軽減され
る。
【図１】 本発明のレーザセミアクティブ誘導方式の実
施の形態を示す概念図である。
施の形態を示す概念図である。
【図２】 本実施の形態のレーザ照射器の構成例を示す
図である。
図である。
【図３】 本実施の形態の誘導装置の構成例を示す図で
ある。
ある。
【図４】 初中期誘導制御時の２次元センサの画像デー
タの例を示す図である。
タの例を示す図である。
【図５】 終末誘導制御時の２次元センサの画像データ
の例を示す図である
の例を示す図である
１、３１ ミサイル ２、３２ 目標 ３ レーザ照射器 ４ レーザ発振器 ５ 装置光光学系 ６ 測距部 ７ ビーム幅切替制御部 １７ ２次元センサ １９ ホールド部 ２０ ジンバル機構部 ２１ 画素切替制御部 ２２ 信号処理部 ２３ ジンバル駆動部 ３３ レーザ照射部 ３４ 電波レーダ ３５ 目標追尾用の受光部 ３６ 目標追尾用の広ビーム幅のレーザ発振部 ３７ 信号処理・サーボ制御部
Claims (7)
- 【請求項１】 レーザ照射器から目標に照射したレーザ
光に基づくレーザ反射光を受光して追尾する誘導飛翔体
のレーザセミアクティブ誘導方法において、 前記レーザ照射器は、レーザ光のビーム幅を誘導飛翔体
の発射後の初中期誘導では狭ビーム幅とし、終末誘導で
は広ビーム幅に可変し、前記誘導飛翔体は、発射後の前
記初中期誘導では前記狭ビーム幅による目標のレーザス
ポットを追尾し、前記終末誘導では前記広ビーム幅によ
る目標の画像データに基づき命中点を算出して追尾する
ことを特徴とするレーザセミアクティブ誘導方法。 - 【請求項２】 前記レーザ照射器は、目標の測距を行
い、前記測距結果、前記誘導飛翔体との位置関係及び誘
導飛翔体の飛翔速度により、前記誘導飛翔体の発射後の
狭ビーム幅から広ビーム幅へ可変する時間情報を算出
し、誘導飛翔体の発射情報と前記時間情報とによりレー
ザ光を狭ビーム幅から広ビーム幅に可変することを特徴
とする請求項１記載のレーザセミアクティブ誘導方法。 - 【請求項３】 レーザ照射器から目標に照射したレーザ
光に基づくレーザ反射光を受光して追尾する誘導飛翔体
のレーザセミアクティブ誘導方式において、 前記レーザ照射器は、ビーム幅が可変のレーザ光を出力
する送光光学系と、前記送光光学系のビーム幅を前記誘
導飛翔体の発射後の所定時間までは狭ビーム幅に、前記
所定時間後は広ビーム幅に制御するビーム幅切替制御部
とを備え、前記誘導飛翔体は、前記狭ビーム幅による目
標の前記レーザスポットを追尾するとともに、前記広ビ
ーム幅による目標の画像データから命中点を算出して追
尾する誘導装置を備えることを特徴とするレーザセミア
クティブ誘導方式。 - 【請求項４】 前記レーザ照射器は、目標に対する測距
を行う測距部を備え、前記ビーム幅切替制御部は、前記
測距部による測距結果、前記誘導飛翔体との位置関係及
び誘導飛翔体の飛翔速度により、前記誘導飛翔体の発射
後の前記所定時間の情報を算出して記憶し、誘導飛翔体
の発射情報により切替タイミングの情報を出力して前記
送光光学系を制御することを特徴とする請求項３記載の
レーザセミアクティブ誘導方式。 - 【請求項５】 前記誘導装置は、ジンバル機構部と、前
記ジンバル機構部に搭載されレーザ光を受光する２次元
センサと、前記２次元センサの画素情報からレーザスポ
ットと目標の画像データとを判別し、狭ビーム幅のレー
ザ光による前記レーザスポットを追尾するとともに、広
ビーム幅のレーザ光による目標の画像データから命中点
を算出して追尾する誘導信号を出力する信号処理部と、
前記誘導信号により前記レーザスポット又は前記命中点
を追尾するように前記ジンバル機構部を制御するジンバ
ル駆動部とを有することを特徴とする請求項３又は４記
載のレーザセミアクティブ誘導方式。 - 【請求項６】 目標に照射したレーザ光に基づくレーザ
反射光を受光し、狭ビーム幅のレーザ光のレーザスポッ
トを追尾するとともに、広ビーム幅による目標の画像デ
ータから命中点を算出して追尾する誘導装置を搭載する
誘導飛翔体を誘導するレーザセミアクティブ誘導用のレ
ーザ照射器であって、 ビーム幅が可変のレーザ光を出力する送光光学系と、前
記送光光学系のビーム幅を前記誘導飛翔体の発射後の所
定時間までは狭ビーム幅に、前記所定時間後は広ビーム
幅に制御するビーム幅切替制御部とを備えることを特徴
とするレーザ照射器。 - 【請求項７】 目標に対する測距を行う測距部を備え、
前記ビーム幅切替制御部は、前記測距部による測距結
果、前記誘導飛翔体との位置関係及び誘導飛翔体の飛翔
速度により、前記誘導飛翔体の発射後の前記所定時間の
情報を算出して記憶し、誘導飛翔体の発射情報により前
記記憶情報に基づき切替タイミングの情報を出力して前
記送光光学系を制御することを特徴とする請求項６記載
のレーザ照射器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001150022A JP3624853B2 (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | レーザセミアクティブ誘導方法及びレーザセミアクティブ誘導方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001150022A JP3624853B2 (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | レーザセミアクティブ誘導方法及びレーザセミアクティブ誘導方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002341032A true JP2002341032A (ja) | 2002-11-27 |
| JP3624853B2 JP3624853B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=18995116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001150022A Expired - Fee Related JP3624853B2 (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | レーザセミアクティブ誘導方法及びレーザセミアクティブ誘導方式 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3624853B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004257724A (ja) * | 2003-02-07 | 2004-09-16 | Komatsu Ltd | 弾の誘導装置および誘導方法 |
| EP1993905A2 (en) * | 2006-02-01 | 2008-11-26 | Raytheon Company | Multiple kill vehicle (mkv) interceptor and method for intercepting exo and endo-atmospheric targets |
| JP2008292113A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Toshiba Corp | セミアクティブ式誘導装置 |
| JP2009145168A (ja) * | 2007-12-13 | 2009-07-02 | Ihi Aerospace Co Ltd | 目標追尾誘導装置及び方法 |
| JP2010007892A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Toshiba Corp | 複数波長レーザ誘導システムおよび複数波長レーザ誘導方法 |
| JP2017101870A (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | 株式会社Ｉｈｉエアロスペース | レーザセミアクティブ誘導方法と装置 |
| RU2635299C1 (ru) * | 2016-05-19 | 2017-11-09 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ наведения управляемого боеприпаса |
| RU2755134C1 (ru) * | 2021-02-20 | 2021-09-13 | Открытое акционерное общество "Радиоавионика" | Способ подсвета цели для обеспечения применения боеприпасов с лазерной полуактивной головкой самонаведения |
-
2001
- 2001-05-18 JP JP2001150022A patent/JP3624853B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004257724A (ja) * | 2003-02-07 | 2004-09-16 | Komatsu Ltd | 弾の誘導装置および誘導方法 |
| JP4634048B2 (ja) * | 2003-02-07 | 2011-02-16 | 株式会社小松製作所 | 弾の誘導装置および誘導方法 |
| EP1993905A2 (en) * | 2006-02-01 | 2008-11-26 | Raytheon Company | Multiple kill vehicle (mkv) interceptor and method for intercepting exo and endo-atmospheric targets |
| EP1993905A4 (en) * | 2006-02-01 | 2013-05-22 | Raytheon Co | MULTIPLE KILLER (MKV) VEHICLE INTERCEPTOR AND METHOD OF INTERCEPTING EXO AND ENDO-ATMOSPHERIC TARGETS |
| JP2008292113A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Toshiba Corp | セミアクティブ式誘導装置 |
| JP2009145168A (ja) * | 2007-12-13 | 2009-07-02 | Ihi Aerospace Co Ltd | 目標追尾誘導装置及び方法 |
| JP2010007892A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Toshiba Corp | 複数波長レーザ誘導システムおよび複数波長レーザ誘導方法 |
| JP2017101870A (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | 株式会社Ｉｈｉエアロスペース | レーザセミアクティブ誘導方法と装置 |
| RU2635299C1 (ru) * | 2016-05-19 | 2017-11-09 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ наведения управляемого боеприпаса |
| RU2755134C1 (ru) * | 2021-02-20 | 2021-09-13 | Открытое акционерное общество "Радиоавионика" | Способ подсвета цели для обеспечения применения боеприпасов с лазерной полуактивной головкой самонаведения |
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| JP3624853B2 (ja) | 2005-03-02 |
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