JP2004257724A - 弾の誘導装置および誘導方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】観測手段Aで観測された目標地点の位置のデータは発射記録手段Eに送信される。発射記録手段Eはこのデータを弾1に教示して弾1を発射させるとともに、弾1の発射実績を記録する。発射実績のデータと目標地点の位置のデータは予測手段Gに送信され、予測手段Gはこれらのデータにより弾1が到達する時刻を予測する。予測時刻のデータと目標地点の位置のデータは、誘導照明手段Jに送信され予測時刻以降に誘導用の照明9を目標地点5に向けて照射する。一方、弾1の誘導制御手段は、目標地点5に照射された誘導照明9を撮像し、この撮像結果に基づいて当該誘導照明9に向けて弾1の経路を制御する。
【選択図】図1
Description
下記特許文献1には、目標地点を計算によって求め、予測命中点指示情報を通信装置を介してミサイルに送信し、この予測命中点指示情報に従いミサイルに搭載された操舵装置は、ミサイルを発射地点から目標地点まで誘導制御するという発明が記載されている。また特許文献1には、従来技術として、目標地点に誘導電波を照射し、その反射波をミサイルが連続して受信することにより目標地点に誘導されるという技術が記載されている。
下記特許文献2には、命中確率と脅威度を算出し、この算出結果に基づいて、直接照準火器の目標地点を自動的に選択するという発明が記載されている。直接照準火器から誘導弾を発射させることが記載されているが誘導弾の誘導方法に関する記載はない。
下記特許文献3には、地上のレーダ装置から誘導飛翔体に対して誘導指令信号を送信し、この誘導指令信号に従い誘導飛翔体の操舵装置は、誘導飛翔体を目標地点に誘導制御し、地上で誘導飛翔体が目標地点に近接したことが検出されると、誘導飛翔体に対して起爆指令を出力するという発明が記載されている。
から遠方にある実際の目標地点では、大幅なずれとなってしまう。このため、セミアクティブ弾は、正しい目標地点とは異なる地点に着弾することになって、誤爆を招くおそれがあった。
弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
目標地点の位置を観測する観測手段と、
目標地点の位置のデータを受け取り、この目標地点の位置のデータを弾に教示して弾を発射させるとともに、弾の発射実績を記録する発射記録手段と、
目標地点の位置のデータと発射実績のデータを受け取り、これらデータに基づいて弾が目標地点の近傍に到達する時刻を予測する予測手段と、
目標地点の位置のデータと予測時刻のデータを受け取り、これらデータに基づいて予測時刻以降に、誘導用の照明を目標地点に照射する誘導照明手段と
が備えられ、
弾には、前記誘導照明を撮像し、この撮像結果に基づいて当該誘導照明に向けて弾の経路を制御する誘導制御手段が
備えられていることを特徴とする。
前記観測手段、前記発射記録手段、前記予測手段、前記誘導照明手段のうち1ないし複数の手段は、複数の移動体に分けて搭載され、
複数の移動体同士は、相互に通信手段によって、データの送受信が可能に接続されていること
を特徴とする。
弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
目標地点の位置を観測する観測手段と、
目標地点の位置のデータを受け取り、この目標地点の位置のデータに基づいて、弾が目標地点の近傍に到達する予定時刻のデータを生成する発射指揮手段と、
目標地点の位置のデータと目標地点の近傍に到達する予定時刻のデータを受け取り、これらデータを弾に教示して弾を発射させるとともに、弾の発射実績を記録する発射記録手段と、
目標地点の位置のデータと発射実績のデータを受け取り、これらデータに基づいて、弾が目標地点の近傍に到達する時刻を予測する予測手段と、
目標地点の位置のデータと予測時刻のデータを受け取り、これらデータに基づいて予測時刻以降に、誘導用の照明を目標地点に照射する誘導照明手段と
が備えられ、
弾には、教示された予定時刻になると前記誘導照明を撮像し、この撮像結果に基づいて当該誘導照明に向けて弾の経路を制御する誘導制御手段が
備えられていることを特徴とする。
前記観測手段、前記発射指揮手段、前記発射記録手段、前記予測手段、前記誘導照明手段のうち1ないし複数の手段は、複数の移動体に分けて搭載され、
複数の移動体同士は、相互に通信手段によって、データの送受信が可能に接続されていること
を特徴とする。
弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
目標地点の位置を観測する観測手段と、
目標地点の位置のデータを受け取り、この目標地点の位置のデータに基づいて、弾が目標地点の近傍に到達する予定時刻のデータを生成する発射指揮手段と、
目標地点の位置のデータと弾が目標地点の近傍に到達する予定時刻のデータを受け取り、これらデータを弾に教示して弾を発射させる発射手段と、
目標地点の位置のデータと予定時刻のデータを受け取り、これらデータに基づいて、予定時刻以降に、誘導用の照明を目標地点に照射する誘導照明手段と
が備えられ、
弾には、教示された予定時刻になると前記誘導照明を撮像し、この撮像結果に基づいて当該誘導照明に向けて弾の経路を制御する誘導制御手段が
備えられていることを特徴とする。
前記観測手段、前記発射指揮手段、前記発射手段、前記誘導照明手段のうち1ないし複数の手段は、複数の移動体に分けて搭載され、
複数の移動体同士は、相互に通信手段によって、データの送受信が可能に接続されていること
を特徴とする。
前記目標地点の近傍は、気象状態を観測し、この観測結果から弾が前記誘導照明を撮像できる領域として、設定されたものであること
を特徴とする。
弾には、目標地点の画像を撮像する撮像手段が搭載され、
前記誘導照明手段は、前記撮像手段で画像を撮像するタイミングに同期して撮像タイミングを含む短い時間内に、誘導照明を目標地点に照射すること
を特徴とする。
複数の弾を誘導する場合に適用され、
各弾には、単位時間内に複数のフレームの画像を撮像する撮像手段が搭載され、
各弾には、特定のフレームまたは特定のフレームの組合せが識別コードとして対応づけられ、
前記誘導照明手段は、識別コードに対応するフレームに同期して誘導照明を、フレームの初期の撮像タイミングを含む短い時間内に、目標地点に照射するものであり、
各弾の誘導制御手段は、自己の識別コードに対応するフレームで撮像された画像内の目標地点を自己の目標地点とみなして、当該目標地点に到達するように弾の経路を制御すること
を特徴とする。
弾には、目標地点の画像を順次撮像する撮像手段が搭載され、
前記誘導照明手段は、誘導照明を目標地点に照射するものであり、
前記誘導制御手段は、順次撮像される画像をパターンマッチングにより同定することにより各画像における目標地点の位置を特定し、当該特定された目標地点の位置に到達するように弾の経路を制御すること
を特徴とする。
弾が旋転する場合に適用され、
弾には、画像を撮像する撮像手段が搭載され、
前記誘導照明手段は、目標地点と参照点とで構成される図形が重力方向に非対称な特定な図形となるように、誘導照明を目標地点に照射するとともに参照点に照射するものであり、
前記誘導制御手段は、撮像される画像中の特定の図形から自己の弾の重力方向に対する姿勢を判別し、この判別結果に基づいて弾の経路を制御すること
を特徴とする。
弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
弾に搭載され、目標地点の画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で画像を撮像するタイミングに同期した短い時間内に、誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、撮像された目標地点の画像に基づいて弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする。
複数の弾を発射させ、各弾に対応する目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
各弾に搭載され、単位時間内に複数のフレームの画像を撮像する撮像手段と、
各弾には、特定のフレームまたは特定のフレームの組合せが識別コードとして対応づけられ、識別コードに対応するフレームに同期して誘導照明を、フレームの初期の短い時間内に、目標地点に照射する誘導照明手段と、
各弾に搭載され、自己の識別コードに対応するフレームで撮像された画像内の目標地点を自己の目標地点とみなして、当該目標地点に到達するように弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする。
弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
弾に搭載され、目標地点の画像を順次撮像する撮像手段と、
誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、順次撮像される画像をパターンマッチングにより同定することにより各画像における目標地点の位置を特定し、当該特定された目標地点の位置に到達するように弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする。
旋転する弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
弾に搭載され、画像を撮像する撮像手段と、
目標地点と参照点とで構成される図形が重力方向に非対称な特定な図形となるように、誘導照明を目標地点に照射するとともに参照点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、撮像される画像中の特定の図形から自己の弾の重力方向に対する姿勢を判別し、この判別結果に基づいて弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする。
旋転する弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
弾に搭載され、目標地点の画像を撮像する撮像手段と、
照明の形状が重力方向に非対称な特定の形状となるように、誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、撮像される画像中の照明の特定形状から自己の弾の重力方向に対する姿勢を判別し、この判別結果に基づいて弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする。
弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導方法において、
気象条件を観測し、この観測結果から弾が誘導照明を視界に捕らえることができる領域を、目標地点の近傍として設定し、
弾が目標地点の近傍に到達した以降に、誘導用の照明を目標地点に照射し、
弾が前記誘導照明を捕らえて当該誘導照明に向けて弾の経路を制御しつつ目標地点に弾着すること
ことを特徴とする。
弾を発射させ、目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
弾に搭載され、単位時間内に複数のフレームの画像を撮像する撮像手段と、
フレームに同期して、フレームの初期の撮像タイミングを含む短い時間内に、誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、前記撮像手段で撮像された画像内の目標地点を自己の目標地点とみなして、当該目標地点に到達するように弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする。
弾を発射させ、目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
誘導照明タイミングに応じた間隔で、誘導照明用の同期信号を生成する同期信号生成手段と、
弾に搭載され、前記誘導照明用同期信号に同期した撮像タイミングで、各フレーム毎に画像を撮像する撮像手段と、
前記誘導照明用同期信号に同期した誘導照明タイミングで、誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、前記撮像手段で撮像された画像内の目標地点を自己の目標地点とみなして、当該目標地点に到達するように弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする。
弾を発射させ、目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
撮像タイミングに応じた間隔で、撮像用の同期信号を生成する同期信号生成手段と、
弾に搭載され、前記撮像用同期信号に同期した撮像タイミングで、各フレーム毎に画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像用同期信号に同期した誘導照明タイミングで、誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、前記撮像手段で撮像された画像内の目標地点を自己の目標地点とみなして、当該目標地点に到達するように弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする。
複数の弾を発射させ、各弾に対応する目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
誘導照明タイミングに応じた間隔で、誘導照明用の同期信号を生成する同期信号生成手段と、
各弾にはそれぞれ、前記誘導照明用同期信号の異なる位相が識別コードとして対応づけられ、自己の識別コードに対応する位相で誘導照明用同期信号に同期して、前記誘導照明タイミング内の撮像タイミングで、各フレーム毎に画像を撮像する撮像手段と、
各弾の識別コードに応じた位相で誘導照明用同期信号に同期して、前記誘導照明タイミングで、誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、前記撮像手段で撮像された画像内の目標地点を自己の目標地点とみなして、当該目標地点に到達するように弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする。
複数の弾を発射させ、各弾に対応する目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
撮像タイミングに応じた間隔で、撮像用の同期信号を生成する同期信号生成手段と、
各弾にはそれぞれ、前記撮像用同期信号の異なる位相が識別コードとして対応づけられ、自己の識別コードに対応する位相で撮像用同期信号に同期して、前記撮像タイミングで、各フレーム毎に画像を撮像する撮像手段と、
各弾の識別コードに応じた位相で撮像用同期信号に同期して、前記撮像タイミングを含む誘導照明タイミングで、誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、前記撮像手段で撮像された画像内の目標地点を自己の目標地点とみなして、当該目標地点に到達するように弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする。
弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
目標地点を含む画像を撮像し、撮像された画像内で照準点を目標地点に合わせた上で当該照準点に向けてパルス状の誘導照明を照射する誘導照明手段であって、照準点が画像上で目標地点の許容誤差範囲に入る時期に、前記パルス状の誘導照明を照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、前記誘導照明を撮像する撮像手段と、
弾に搭載され、前記撮像手段で撮像された誘導照明に向けて弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする。
を特徴とする。
前記誘導照明手段からパルス状の誘導照明を照射するタイミングと、前記撮像手段による撮像のタイミングとを同期させたこと
を特徴とする。
前記誘導照明手段は、前記パルス状の誘導照明を、繰り返し照射すること
を特徴とする。
前記誘導照明手段は、前記パルス状の誘導照明を、繰り返し照射するものであって、
つぎの誘導照明を照射すべき時期に照準点が目標地点の許容誤差範囲に入るか否かを予測し、照準点が目標地点の許容誤差範囲に入ると予測された場合のみに、つぎの誘導照明を照射すること
を特徴とする。
前記誘導照明手段は、
目標地点を含む画像を撮像し、撮像された画像内で照準点を目標地点に合わせた上で当該照準点に向けてパルス状の誘導照明を照射するものであって、
照準点が画像上で目標地点の許容誤差範囲に入る時期に、当該パルス状の誘導照明を照射するものであること
を特徴とする。
弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
目標地点の位置データと弾の発射実績のデータとに基づき弾が目標地点の近傍に到達する予測時刻を演算する演算手段と、
演算された予測時刻以降に、誘導用の照明を目標地点に照射する誘導照明手段と
が備えられ、
弾には、前記誘導照明を撮像し、この撮像結果に基づいて当該誘導照明に向けて弾の経路を制御する誘導制御手段が
備えられていることを特徴とする。
セミアクティブ弾1とは、図4に示すように、発射地点2A、2Bから目標地点周辺3に向けて発射され、目標地点5の近傍4に接近した後に、弾1の外部に設けた誘導照明手段Jからレーザ光などの誘導照明9を目標地点5に照射し、この目標地点5で反射された光等を弾で捕らえることにより目標地点5に到達するように誘導制御する弾のことである。すなわち目標地点5の近傍4に到達するまでは弾1は最初に教示された目標地点5の位置のデータに基づいて自己の弾道を制御しつつ飛翔するか、もしくは制御なしに力学的な弾道を描いて飛翔するが、目標地点5の近傍4に到達した後は目標地点5の反射点を捕らえこれを教示点として自己の弾道を制御する。
発射地点2には地表型の発射地点2Aと空中型の発射地点2Bとがある。
目標地点5とは、セミアクティブ弾1を命中させることを意図する特定の地点であり、幾何的には点で表現される。
セミアクティブ弾1の誘導制御手段12は、センサとアクチュエータと制御装置を用いて、目標地点5に命中するように弾の飛翔経路を制御する。
たとえば固定翼の角度を調整するアクチュエータ、サイドスラスタの噴射を調整するアクチュエータがこれに該当する。
たとえば推進用エンジンの推力を調整するアクチュエータ、液体燃料ロケットの推力を調整するアクチュエータ、固体ロケットの点火時期を調整するアクチュエータ、空気力学的な抵抗を調整するアクチュエータがこれに該当する。
誘導照明9とは、セミアクティブ弾1とは別に設置した誘導照明手段Jから目標地点5に向けて放射されるエネルギーのことであり、特に目標地点5で放射されたエネルギーが反射または散乱することでそのエネルギーをセミアクティブ弾1側で観測可能であって、目標地点5に向けてセミアクティブ弾1を誘導制御するための目標地点5をセミアクティブ弾1に知らしめる機能を発揮するものをいう。
実施例1に用いられる移動体である有人航空機90と目標地点5との位置関係は図7に示され、昼間の演習に好適な実施例である。この実施例1では、移動体として1機の有人飛行機90が用いられ、非旋転つまり自転しない低伸型のセミアクティブ弾1が用いられる場合を想定する。
図13に示すように有人航空機90が発射地点2に位置されると、自己位置センサ91では、自己の有人航空機90の位置つまり発射地点2の位置が地球上のグローバル座標位置P2(X2,Y2,Z2)として検出される。つぎにレーザ測距装置92の照準を目標地点5に合わせることにより自己の有人航空機90から目標地点5までの距離rが測距される。方位角度センサ93はレーザ測距装置92の動きに連動しており、レーザ測距装置92の照準を目標地点5に合わせることによって自己の有人航空機90からみた目標地点5の方位角が検出される。
発射指揮手段Cで観測データαを受け取ると、まず安全装置が解除され、発射指令スイッチ若しくはボタンが押される等して発射指令が生成される。これにより観測データαに含まれる目標地点5の座標位置P5が読み取られ、この目標地点5の座標位置P5に基づいて発射指令データγが生成される。発射指令データγには、上記発射指令、目標地点5の座標位置P5、発射地点2の座標位置P2、発射地点2と目標地点5とを結ぶ弾道予定経路上の複数の通過地点の3次元座標位置、誘導照明計画が含まれる。ここで誘導照明計画には、セミアクティブ弾1と誘導照明9との組合せを識別する後述する識別コード、誘導照明9を開始する開始予定時刻、誘導照明9を終了する終了予定時刻、これら開始予定時刻、終了予定時刻の誤差時間が含まれる(図31参照)。発射指令データγは、発射指令データ通信手段Dによって発射指揮手段Cから発射・記録手段Eに送信される。
発射・記録手段Eで発射指令データγを受け取ると、セミアクティブ弾1が発射される直前に、発射指令データγがセミアクティブ弾1にプログラムされる。これによりセミアクティブ弾1が向かうべき目標地点5の座標位置P5等がセミアクティブ弾1に教示される。そして図14に示すように発射指令データγに含まれる発射指令に基づきセミアクティブ弾1が発射地点2から発射される。セミアクティブ弾1が発射されると、発射実績つまり発射時刻、発射方向、発射初速が記録される(図31参照)。
弾道予測手段Gで発射記録データδを受け取ると、発射地点2の座標位置P2、弾道予定経路上の座標位置(目標地点近傍4の座標位置)、 発射実績(発射時刻、発射方向、発射初速)に基づいて、セミアクティブ弾1が目標地点近傍4に進入する時刻つまり誘導照明9を開始する時刻(開始予測時刻)が精密に算出される。同様にして誘導照明9を終了する時刻(終了予測時刻)が精密に算出される。またこれら開始予測時刻、終了予測時刻の誤差時間が算出される(図31参照)。これら開始予測時刻、終了予測時刻、誤差時間に発射記録データδを加えたデータは弾道情報データκとして、弾道情報データ通信手段Hによって弾道予測手段Gから弾道照明手段Jに送信される。
セミアクティブ弾1には、発射直前に、発射指令データγがプログラムされており既に誘導照明9の開始予定時刻が教示されている。そこでセミアクティブ弾1は、教示された開始予定時刻に合わせて、誘導制御手段12は、後述する目標地点5の周囲の画像30に基づく誘導制御を行う準備に入っている。具体的には、撮像手段11で画像30を撮像する準備に入っている。撮像手段11による撮像は教示された開始予定時刻に合わせて行われ終了予定時刻に合わせて終了する。
実施例1では図18に示すように撮像手段11として光学センサ、たとえば近赤外CCDカメラ11が使用される。このCCDカメラ11では、可視光と近赤外線、特に誘導照明9のNd:YAGレーザの波長である1.064μmを撮像することができる。CCDカメラ11は、たとえば解像度が水平方向に280TV本、垂直方向に350TV本、シャッタ速度が最短1/1000秒、フレームレータが1秒間あたり30フレームの通常のテレビ画像を撮影することができる仕様のものが用いられる。CCDカメラ11は通常のテレビ画像を撮影できるため、CCDカメラ11の出力を処理する回路は、通常のNTSC方式等のテレビモニタの映像を処理可能な公知の画像処理回路を利用することができる。
上記識別コード付与例1を適用して、各時刻の特定のフレーム(たとえば第1フレーム)ごとに誘導照明9が繰り返し照射される。
上記識別コード付与例2を適用して、開始予測時刻の時点、つまりセミアクティブ弾1が目標地点近傍4に進入した時点の最初の時刻(1秒間)内の特定のフレーム(たとえば第1フレーム)のみに同期して誘導照明9が照射される。
上記識別コード付与例3を適用して、各時刻の特定の複数フレーム(たとえば第1フレームと第2フレーム)ごとに誘導照明が繰り返し照射される。
上記識別コード付与例4を適用して、特定の時刻の特定の複数フレーム(たとえば最初の時刻の第1フレームと第2フレーム)のみに誘導照明9が照射される。
セミアクティブ弾1が発射地点2から発射される前に、共通の標準電波信号(例えばGPSのタイミング信号やラジオ放送など)を用いて、内蔵した時計を正確に合わせる。誘導照明手段Jに内蔵した時計も同様に正確に合わせる。
セミアクティブ弾1が砲台から発射される場合には、発射した瞬間の加速度が過大であると、内蔵した時計の振動周波数が変化して時計が数ミリ秒ほど狂うことがある。そこで、セミアクティブ弾1の底部にレーザセンサを設け、砲台から発射した直後に、標準信号で変調したレーザをセミアクティブ弾1に向かって照射し、上記レーザセンサでレーザを検出し、検出結果に基づき内蔵した時計を修正することが考えられる。また、セミアクティブ弾1が飛翔している間に、共通の標準電波信号(例えばGPSのタイミング信号やラジオ放送など)を受信して、内蔵した時計を修正することも可能である。
セミアクティブ弾1が飛翔して目標地点5の近傍4に到達する前に、誘導照明手段Jから目標地点5に向かって共通の同期信号を照射する。セミアクティブ弾1のセンサで同期信号を検出し、検出結果に基づき、時計を修正する。
セミアクティブ弾1が飛翔して目標地点5の近傍4に到達する前に、図35に示すように、繰り返し周波数でコード化されたバースト信号を、誘導照明手段Jから目標地点5に向かって照射する。セミアクティブ弾1は、自己に設定された繰り返し周波数のコードに対応するバースト信号を検出し、その検出したバースト信号に時計を同期させる。
ロケット搭載船舶103が発射地点2に位置されると、モニタカメラ106の画面上のモニタ画像を観測しながら、UAV101のテレビカメラ63の画像の中心に目標地点5が捕らえられるように、撮影方向とズーム倍率を遠隔操作する指令を、通信手段105、通信中継機102、通信手段104を介してUAV101に送信するとともに、目標地点5を観測する指令を同様にしてUAV101に送信する。
ロケット搭載船舶103の発射指揮手段Cで観測データαを受け取ると、まず安全装置が解除され、発射指令スイッチ若しくはボタンが押される等して発射指令が生成される。これにより観測データαに含まれる目標地点5の座標位置P5が読み取られ、この目標地点5の座標位置P5に基づいて発射指令データγが生成される。発射指令データγには、上記発射指令、目標地点5の座標位置P5、発射地点2の座標位置P2、発射地点2と目標地点5とを結ぶ弾道予定経路上の複数の通過地点の3次元座標位置、誘導照明計画が含まれる。ここで誘導照明計画には、セミアクティブ弾1と誘導照明9との組合せを識別する識別コード、誘導照明9を開始する開始予定時刻、誘導照明9を終了する終了予定時刻、これら開始予定時刻、終了予定時刻の誤差時間が含まれる(図31参照)。発射指令データγは、ロケット搭載船舶103内の発射指令データ通信手段Dによって発射指揮手段Cから発射・記録手段Eに送信される。
ロケット搭載船舶103の発射・記録手段Eで発射指令データγを受け取ると、セミアクティブ弾1が発射される直前に、発射指令データγがセミアクティブ弾1にプログラムされる。これによりセミアクティブ弾1が向かうべき目標地点5の座標位置P5等がセミアクティブ弾1に教示される。そして発射指令データγに含まれる発射指令に基づきセミアクティブ弾1が発射地点2から発射される。セミアクティブ弾1が発射されると、発射実績つまり発射時刻、発射方向、発射初速が記録される(図31参照)。
ロケット搭載船舶103の弾道予測手段Gで発射記録データδを受け取ると、発射地点2の座標位置P2、弾道予定経路上の座標位置(目標地点近傍4の座標位置)、発射実績(発射時刻、発射方向、発射初速)に基づいて、セミアクティブ弾1が目標地点近傍4に進入する時刻つまり誘導照明9を開始する時刻(開始予測時刻)が精密に算出される。同様にして誘導照明9を終了する時刻(終了予測時刻)が精密に算出される。またこれら開始予測時刻、終了予測時刻の誤差時間が算出される(図31参照)。これら開始予測時刻、終了予測時刻、誤差時間に発射記録データδを加えたデータは弾道情報データκとして、ロケット搭載船舶103の弾道予測手段Gから弾道情報データ通信手段Hとしての通信手段105、通信中継機102、通信手段104を介してUAV101の弾道照明手段Jに送信される。
セミアクティブ弾1には、発射直前に、発射指令データγがプログラムされており既に誘導照明9の開始予定時刻が教示されている。そこでセミアクティブ弾1は、教示された開始予定時刻に合わせて、誘導制御手段12は、目標地点5の周囲の画像30に基づく誘導制御を行う準備に入っている。具体的には、撮像手段11で画像30を撮像する準備に入っている。撮像手段11による撮像は教示された開始予定時刻に合わせて行われ終了予定時刻に合わせて終了する。
誘導照明手段Jの機能を、弾道情報データκから誘導照明9を行うタイミングを定めこのタイミングで誘導照明9を照射させる指令を生成する機能と、指令に応じて誘導照明9を照射する機能とに分離し、これら指令機能部と照明照射機能部をロケット搭載船舶103、UAV101にそれぞれ分担させる実施も可能である。
すなわち、この場合、弾道情報データκは、ロケット搭載船舶103の弾道予測手段Gからロケット搭載船舶103内の弾道情報データ通信手段Hを介してロケット搭載船舶103内の弾道照明手段Jの指令機能部に送信される。
つぎにロケット搭載船舶103からUAV101に対して照準指令が通信手段105、通信中継機102、通信手段104を介して送信される。この照準指令は、最初の誘導照明タイミングまでに、誘導照明用レーザ照射器61を正確に目標地点5に照準するよう位置決めし、その位置決めされた位置でUAV101をホバリングさせて空中待機させることを内容とするものである。照準指令をUAV101の誘導照明手段Jの照明照射機能部で受けとると、撮影方向とズーム倍率が操作され最初の誘導照明タイミングまでにテレビカメラ63の画像の中心に目標地点5が捕らえられる。テレビカメラ63の動きに連動して誘導照明用照射器61の向きが変化し、誘導照明用照射器61の照準が目標地点5に合わせられ、その照準が合った位置でUAV101は空中待機する。なおテレビカメラ63の画像の中心に目標地点5を捕らえたとき誘導照明用照射器61の照準が目標地点5に合う位置関係で、テレビカメラ63と誘導照明用レーザ照射器61は電動雲台60に配置されているものとする。なお前述したようにテレビカメラ63には姿勢安定装置が備えられており、遠隔操作によって撮影地点を変更する指令が与えられない限り機体の動揺や振動があったとしても撮影された映像の中心点(目標地点5)を常に捕らえ続けることが可能であり、これにより誘導照明用レーザ光9が目標地点5へ正確に照射されることが保証される。
つぎにロケット搭載船舶103からUAV101に対して予備照射指令が通信手段105、通信中継機102、通信手段104を介して送信される。この予備照射指令は、最初の誘導照明タイミング(図17参照)までに、予備的に誘導照明用レーザ光9を短時間だけ(たとえば1フレーム分の撮像タイミングに応じた誘導照明時間T1だけ:図17参照)目標地点5に向けて照射しその照射位置をテレビカメラ63で撮像することを内容とするものである。予備照射指令をUAV101の誘導照明手段Jの照明照射機能部で受けとると、テレビカメラ63の1フレーム分の撮像タイミングに同期して誘導照明用レーザ照射器61から誘導照明用レーザ光9が誘導照明時間T1の期間だけ出射される。テレビカメラ63で撮像された画像は、UAV101から通信手段104、通信中継機102、通信手段105を介してロケット搭載船舶103に送信され、ロケット搭載船舶103内のモニタカメラ106の画面上に映し出される。そこでモニタカメラ106のモニタ画像を観測しながら、予備的な誘導照明9による輝点が目標地点5からずれている場合には、そのずれを修正し誘導照明用レーザ照射器61の照準を目標地点5に合わせる照準調整の指令を、通信手段105、通信中継機102、通信手段104を介してUAV101に送信する。
セミアクティブ弾1が目標地点近傍4に進入した時刻以降、誘導照明用レーザ光9を照射させるべく、ロケット搭載船舶103からUAV101に対して誘導照明指令が通信手段105、通信中継機102、通信手段104を介して送信される。誘導照明指令をUAV101の誘導照明手段Jの照明照射機能部で受けとると、図17で説明したのと同様に、撮像手段11の撮像タイミングに同期して誘導照明用レーザ照射器61から誘導照明用レーザ光9が目標地点5に向けて照射される。
誘導照明用レーザ光9の照射が終了すると、ロケット搭載船舶103からUAV101に対して離脱指令が通信手段105、通信中継機102、通信手段104を介して送信される。離脱指令をUAV101で受けとると、UAV101は、目標地点5に近接している場所から敵からの攻撃に晒される危険のない別の地点へと退避する。これは誘導照明用レーザ光9が敵に発見されるとUAV101の位置を敵に知られ敵からの攻撃に晒されるおそれがあるからである。なお離脱指令に応じて、UAV101を、目標地点5により近い低空の位置へと移動させて、弾着の確認と爆撃の効果確認をすべくテレビカメラ63で弾着後の目標地点5を撮影させてもよい。
セミアクティブ弾1の誘導制御手段12は、目標地点近傍4に進入するまでは、自己位置センサ91で自己の位置を検出し自己の検出位置と、教示された弾道上の通過地点の位置とのずれがないようにアクチュエータを動作させている。
砲身搭載車203が発射地点2に位置されると、電子戦闘車201ではモニタカメラ106の画面上のモニタ画像を観測しながら、テレビカメラ63の画像の中心に目標地点5が捕らえられるように、撮影方向とズーム倍率を操作する。これによりテレビカメラ63の画像の中心に目標地点5が捕らえられる。テレビカメラ63の動きに連動してレーザ測距装置92の向きが変化し、レーザ測距装置92の照準が目標地点5に合わせられ自己の電子戦闘車201から目標地点5までの距離rが測距される。また自己位置センサ91で、自己の機体の位置が地球上のグローバル座標位置Pu(Xu,Yu,Zu)として検出される。方位角度センサ93はレーザ測距装置92の動きに連動しており、レーザ測距装置92の照準を目標地点5に合わせることによって、地球上のグローバル座標系における機体の姿勢角Qu(θx,θy,θz)が検出される。また電動雲台60の姿勢角度センサによって自己の機体からみたローカル座標系における目標地点5の方位角R5(φx,φy,φz)が検出される。これら計測値から目標地点5の地球上のグローバル座標位置P5(X5,Y5,Z5)が算出される。
戦闘指揮車202の発射指揮手段Cで観測データαを受け取ると、まず安全装置が解除され、発射指令スイッチ若しくはボタンが押される等して発射指令が生成される。これにより観測データαに含まれる目標地点5の座標位置P5が読み取られ、この目標地点5の座標位置P5に基づいて発射指令データγが生成される。発射指令データγには、上記発射指令、目標地点5の座標位置P5、発射地点2の座標位置P2、発射諸元、誘導照明計画が含まれる。ここで誘導照明計画には、セミアクティブ弾1と誘導照明9との組合せを識別する識別コード、誘導照明9を開始する開始予定時刻、誘導照明9を終了する終了予定時刻、これら開始予定時刻、終了予定時刻の誤差時間、参照点51の座標位置P51、目標地点5と参照点51がなす角θが含まれる。発射諸元は、セミアクティブ弾1を発射する方位、射角、初速である。旋転する高角型のセミアクティブ弾1は、発射諸元を与えれば、ミサイルのように弾道上の複数の座標位置を与えなくても、目標地点周辺3に弾着させることができるからである(図31参照)。発射指令データγは、戦闘指揮車202の発射指揮手段Cから発射指令データ通信手段Dとしての通信手段205を介して砲身搭載車203の発射・記録手段Eに送信される。
砲身搭載車203で発射指令データγを受け取ると、セミアクティブ弾1が発射される直前に、発射指令データγがセミアクティブ弾1にプログラムされる。これによりセミアクティブ弾1が向かうべき目標地点5の座標位置P5等がセミアクティブ弾1に教示される。そして発射指令データγに含まれる発射指令に基づきセミアクティブ弾1が発射地点2から発射される。セミアクティブ弾1が発射されると、発射実績つまり発射時刻、発射方向、発射初速が記録される(図31参照)。
戦闘指揮車202で発射記録データδを受け取ると、発射地点2の座標位置P2、発射実績(発射時刻、発射方向、発射初速)に基づいて、セミアクティブ弾1が目標地点近傍4に進入する時刻つまり誘導照明9を開始する時刻(開始予測時刻)が精密に算出される。同様にして誘導照明9を終了する時刻(終了予測時刻)が精密に算出される。またこれら開始予測時刻、終了予測時刻の誤差時間が算出される(図31参照)。これら開始予測時刻、終了予測時刻、誤差時間に発射記録データδを加えた弾道情報データκは、戦闘指揮車202の弾道予測手段Gから弾道情報データ通信手段Hとしての通信手段204を介して電子戦闘車201の誘導照明手段Jに送信される。
セミアクティブ弾1には、発射直前に、発射指令データγがプログラムされており既に誘導照明9の開始予定時刻が教示されている。そこでセミアクティブ弾1は、教示された開始予定時刻に合わせて、誘導制御手段12は、目標地点5の周囲の画像30に基づく誘導制御を行う準備に入っている。具体的には、撮像手段11で画像30を撮像する準備に入っている。撮像手段11による撮像は教示された開始予定時刻に合わせて行われ終了予定時刻に合わせて終了する。
電子戦闘車201の誘導照明手段Jで弾道情報データκを受け取ると、弾着までに時間的に余裕があれば、誘導照明用レーザ出射器61の照準を目標地点5に合わせる。誘導照明用レーザ出射器61に連動してテレビカメラ63の向きが変化しテレビカメラ63の画像上で誘導照明9を照射すべき予定地点がマーク等で指定される。そのときのテレビカメラ63の画像を戦闘指揮車202に通信手段204を介して送信する。戦闘指揮車202では、既に観測データαとして、弾着を要請する地点を示すマークを書き加えた画像を取得済みであるので、このマークと新たに送られてきた画像上の照射予定地点(マーク)とを対比して、最終的に照準を合わせるべき画像上の照射部位をマーク等で指定し、その画像を通信手段204を介して電子戦闘車201に送信する。これを受けて電子戦闘車201では、送られてきた画像上の照射指定部位(マーク)に、最終的に誘導照明用レーザ出射器61の照準を合わせる。ただし実際にはセミアクティブ弾1の発射から弾着までの時間が短いので、セミアクティブ弾1を発射する前に、誘導照明9を行うべき電子戦闘車201を選択した上で、上述した確認作業を済ませておくことが望ましい。
つぎに電子戦闘車201は、目標地点5、参照点51に対して、予備照射を行う。この予備照射は、最初の誘導照明タイミング(図17参照)までに、予備的に誘導照明用レーザ光9を短時間だけ(たとえば1フレーム分の撮像タイミングに応じた誘導照明時間T1だけ:図17参照)目標地点5、参照点51に向けて照射しその照射位置をテレビカメラ63で撮像することを内容とするものである。 たとえばテレビカメラ63の1フレーム分の撮像タイミングに同期して誘導照明用レーザ照射器61から誘導照明用レーザ光9が誘導照明時間T1の期間だけ目標地点5、参照点51に向け出射される。テレビカメラ63で撮像された画像はモニタカメラ106の画面上に映し出される。そこでモニタカメラ106のモニタ画像を観測しながら、予備的な誘導照明9による輝点が目標地点5、参照点51からずれている場合には、そのずれを修正し誘導照明用レーザ照射器61の照準を目標地点5、参照点51に合わせるよう、撮影方向とズーム倍率が操作されテレビカメラ63の向きが調整される。これに応じて誘導照明用レーザ照射器61の照準が調整され目標地点5、参照点51に正確に合わせられる。
セミアクティブ弾1が目標地点近傍4に進入した時刻以降、電子戦闘車201
の誘導照明手段Jは、図17で説明したのと同様に、撮像手段11の撮像タイミングに同期して誘導照明用レーザ照射器61から誘導照明用レーザ光9Aを目標地点5に向けて照射するとともに、誘導照明用レーザ照射器62から誘導照明用レーザ光9Bを参照点51に向けて照射する。なおレーザ光9A、9Bは近赤外線帯の波長のNd:YAGレーザ光が用いられるが、可視光領域の波長のレーザ光を使用してもよい。
誘導照明用レーザ光9A、9Bの照射が終了すると、電子戦闘車201は、目標地点5に近接している場所から敵からの攻撃に晒される危険のない別の地点へと退避する。これは誘導照明用レーザ光9A、9Bが敵に発見されると電子戦闘車201の位置を敵に知られ敵からの攻撃に晒されるおそれがあるからである。なお電子戦闘車201が目標地点5により近く、身を隠せる安全な地形へと移動して、弾着の確認と爆撃の効果確認をすべくテレビカメラ63で弾着後の目標地点5を撮影してもよい。
セミアクティブ弾1の誘導制御手段12は、目標地点近傍4に進入するまでは、自己位置センサ91で自己の位置を検出し自己の検出位置と、教示された弾道上の通過地点の位置とのずれがないようにアクチュエータを動作させている。
電子戦闘車301ではモニタカメラ106の画面上のモニタ画像を観測しながら、テレビカメラ63の画像の中心に目標地点5が捕らえられるように、撮影方向とズーム倍率を操作する。これによりテレビカメラ63の画像の中心に目標地点5が捕らえられる。テレビカメラ63の動きに連動してレーザ測距装置92の向きが変化し、レーザ測距装置92の照準が目標地点5に合わせられ自己の電子戦闘車301から目標地点5までの距離rが測距される。また自己位置センサ91で、自己の機体の位置が地球上のグローバル座標位置Pu(Xu,Yu,Zu)として検出される。方位角度センサ93はレーザ測距装置92の動きに連動しており、レーザ測距装置92の照準を目標地点5に合わせることによって、地球上のグローバル座標系における機体の姿勢角Qu(θx,θy,θz)が検出される。また電動雲台60の姿勢角度センサによって自己の機体からみたローカル座標系における目標地点5の方位角R5(φx,φy,φz)が検出される。これら計測値から目標地点5の地球上のグローバル座標位置P5(X5,Y5,Z5)が算出される。
戦闘指揮車302の発射指揮手段Cで観測データαを受け取ると、まず安全装置が解除され、発射指令スイッチ若しくはボタンが押される等して発射指令が生成される。これにより観測データαに含まれる目標地点5の座標位置P5が読み取られ、この目標地点5の座標位置P5に基づいて発射指令データγが生成される。発射指令データγには、上記発射指令、目標地点5の座標位置P5、発射地点2の座標位置P2、発射諸元、誘導照明計画が含まれる。ここで誘導照明計画には、セミアクティブ弾1と誘導照明9との組合せを識別する識別コード、誘導照明9を開始する開始予定時刻、誘導照明9を終了する終了予定時刻、これら開始予定時刻、終了予定時刻の誤差時間が含まれる。発射諸元は、セミアクティブ弾1を投下する方向、投下地点、投下初速である。非旋転の落下型のセミアクティブ弾1は、発射諸元を与えれば、ミサイルのように弾道上の複数の座標位置を与えなくても、目標地点周辺3に弾着させることができるからである(図31参照)。発射指令データγは、戦闘指揮車302の発射指揮手段Cから発射指令データ通信手段Dとしての通信手段308、307、309を介して有人航空機303の発射・記録手段Eに送信される。
有人航空機303で発射指令データγを受け取ると、最適な投下地点へ飛行し、セミアクティブ弾1を投下する。セミアクティブ弾1が投下される直前に、発射指令データγがセミアクティブ弾1にプログラムされる。これによりセミアクティブ弾1が向かうべき目標地点5の座標位置P5等がセミアクティブ弾1に教示される。そして発射指令データγに含まれる発射指令に基づきセミアクティブ弾1が発射地点2から発射される。セミアクティブ弾1が発射されると、発射実績つまり投下時刻、投下方向、投下初速、投下地点が記録される(図31参照)。
戦闘指揮車302で発射記録データδを受け取ると、発射地点2の座標位置P2、発射実績(投下時刻、投下方向、投下初速、投下地点)に基づいて、セミアクティブ弾1が目標地点近傍4に進入する時刻つまり誘導照明9を開始する時刻(開始予測時刻)が精密に算出される。同様にして誘導照明9を終了する時刻(終了予測時刻)、弾着の予測時刻が精密に算出される。またこれら開始予測時刻、終了予測時刻、弾着予測時刻の誤差時間が算出される。またセミアクティブ弾1が目標地点近傍4に進入する方向(弾飛来方向)が算出される(図31参照)。これら開始予測時刻、終了予測時刻、弾着予測時刻、誤差時間に発射記録データδを加えた弾道情報データκは、戦闘指揮車302の弾道予測手段Gから弾道情報データ通信手段Hとしての通信手段308、307、310を介してUAV指揮車304の誘導照明手段Jに送信されるとともに、通信手段308、307、306を介して電子戦闘車301の誘導照明手段Jに送信される。
これは重力加速度にしたがい落下する単純な弾であり、有人航空機303は、目標地点5の直上に近い地点まで飛行してからセミアクティブ弾1を投下する必要がある。
これは重力加速度にしたがい落下する際に、搭載したGPSで自己の機体の位置を検出し検出結果に基づき目標地点5に向かうように翼を制御して滑空する弾であり、有人航空機303は上記イ)の単純な落下型と比較して、より目標地点5の直上の地点から離れた地点でセミアクティブ弾1を投下することが可能である。
これは重力加速度にしたがい落下する際に、搭載したGPSで自己の機体の位置を検出し検出結果に基づき目標地点5に向かうようにロケットの推進力と翼を制御して滑空する弾であり、有人航空機303は、目標地点5の直上の地点から例えば10km以上離れた地点でセミアクティブ弾1を投下することが可能である。
本実施例4は夜間の演習を想定している。セミアクティブ弾1の撮像手段11を可視光あるいは近赤外用の画像センサで構成する場合、目標地点5に照射された点照明を明瞭に撮像することができるものの目標地点5の背景は光量が不足しているため背景を明瞭には撮像することができない。背景の画像を明瞭に撮像することは図19で説明したパターンマッチング処理を行う上で不可欠となる。
セミアクティブ弾1には、発射直前に、発射指令データγがプログラムされており既に誘導照明9の開始予定時刻が教示されている。そこでセミアクティブ弾1は、教示された開始予定時刻に合わせて、誘導制御手段12は、目標地点5の周囲の画像30に基づく誘導制御を行う準備に入っている。具体的には、撮像手段11で画像30を撮像する準備に入っている。撮像手段11による撮像は教示された開始予定時刻に合わせて行われ終了予定時刻に合わせて終了する。
(照準調整)、(誘導照明)、(離脱)の処理を行うようにしてもよい。
背景への誘導照明19は、目標地点5の周囲の背景を、セミアクティブ弾1の撮像手段(たとえばCCDカメラ)11でコントラストよく撮像できるようにする程度の明度でよい。このため点照明9と比較して明度が低い照明で十分である。また目標地点5が面照明19の概ね中央にあることが画像処理上望ましいが、必ずしも厳密に目標地点5が中央に位置するように面照明19を照射しなければならないという制約はない。
セミアクティブ弾1の誘導制御手段12は、目標地点近傍4に進入するまでは、自己位置センサ91で自己の位置を検出し自己の検出位置と、教示された弾道上の通過地点の位置とのずれがないようにアクチュエータを動作させている。
また目標地点5は、空中の移動体(航空機等)を想定しており、時間の経過に伴い目標地点5の位置が変化する。
電子戦闘車401では、モニタカメラ106の画面上のモニタ画像を観測しながら、テレビカメラ63の画像の中心に目標地点5が捕らえられるように、撮影方向とズーム倍率を操作する。
戦闘指揮射402の発射指揮手段Cで観測データαを受け取ると、観測データαに含まれる各時刻t=T1、T2、T3における目標地点5の座標位置、移動方向、速度に基づいて敵側の不審な飛行物体であるか否かを判断する。この結果、敵側の不審な飛行物体であると判断された場合には、安全装置が解除され、発射指令スイッチ若しくはボタンが押される等して発射指令が生成される。そして観測データαに含まれる目標地点5の座標位置P5、移動方向、速度のデータに基づいて発射指令データγが生成される。発射指令データγには、上記発射指令、目標地点5の座標位置P5、移動方向、速度、発射地点2の座標位置P2、発射諸元、誘導照明計画が含まれる。ここで誘導照明計画には、セミアクティブ弾1と誘導照明9との組合せを識別する識別コード、誘導照明9を開始する開始予定時刻、誘導照明9を終了する終了予定時刻、これら開始予定時刻、終了予定時刻の誤差時間が含まれる。発射諸元は、セミアクティブ弾1を発射する方向、発射地点、発射初速、望ましい弾道の情報である(図31参照)。発射指令データγは、戦闘指揮車402の発射指揮手段Cから発射指令データ通信手段Dとしての通信手段405を介してミサイル搭載車403の発射・記録手段Eに送信される。
ミサイル搭載車403で発射指令データγを受け取ると、発射指令データγに含まれる各時刻t=T1、T2、T3における目標地点5の座標位置、移動方向、速度に基づいて、会合地点を推定する。会合地点とはセミアクティブ弾1の弾着時に不審な飛行物体が移動している地点のことである。
戦闘指揮車402で発射記録データδを受け取ると、発射地点2の座標位置P2、発射時刻、発射方向、飛行パターンの計画データに基づいて、セミアクティブ弾1の弾道が精密に計算される。そしてこの弾道から、目標地点近傍4に進入する時刻つまり誘導照明9を開始する時刻(開始予測時刻)が精密に算出される。同様にして誘導照明9を終了する時刻(終了予測時刻)が精密に算出される。またこれら開始予測時刻、終了予測時刻の誤差時間が算出される。またセミアクティブ弾1が目標地点近傍4に進入する方向(弾飛来方向)が算出される(図31参照)。これら開始予測時刻、終了予測時刻、誤差時間、弾飛来方向に発射記録データδを加えた弾道情報データκは、戦闘指揮車402の弾道予測手段Gから弾道情報データ通信手段Hとしての通信手段404を介して電子戦闘車401の誘導照明手段Jに送信される。
本実施例5では目標地点5は上空を飛行する飛行物体たとえばUAVを想定している。UAVなどは、常に一定速度で前進するとは限らず不意な動き(旋回、ホバリング、上昇、下降)をする可能性がある。
セミアクティブ弾1の誘導制御手段12は、目標地点近傍4に進入するまでは、自己位置センサ91で自己の位置を検出し自己の検出位置と、教示された弾道上の通過地点の位置とのずれがないようにアクチュエータを動作させている。
ε=√(x2+y2) …(1)
として求めることができる。なお、上記(1)式のように誤差εを、1次元のスカラ量として求めてもよく、画像移動量(x、y)の情報と画像回転角度θの情報の両方を用いて、誤差εを多次元のベクトル量として求めてもよい。
上での教示目標地点41は、誤差のない正確なものであり、しかも複数回の教示によりパターンマッチングの精度は極めて高いものであるため、セミアクティブ弾1は、時刻tEで極めて高い命中精度で、目標地点5に着弾することになる。
4 目標地点の近傍
5 目標地点
11 撮像手段
12 誘導制御手段
20 雲
A 観測手段
C 発射指揮手段
E 発射・記録手段
G 弾道予測手段
J 誘導照明手段
Claims (29)
- 弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
目標地点の位置を観測する観測手段と、
目標地点の位置のデータを受け取り、この目標地点の位置のデータを弾に教示して弾を発射させるとともに、弾の発射実績を記録する発射記録手段と、
目標地点の位置のデータと発射実績のデータを受け取り、これらデータに基づいて弾が目標地点の近傍に到達する時刻を予測する予測手段と、
目標地点の位置のデータと予測時刻のデータを受け取り、これらデータに基づいて予測時刻以降に、誘導用の照明を目標地点に照射する誘導照明手段と
が備えられ、
弾には、前記誘導照明を撮像し、この撮像結果に基づいて当該誘導照明に向けて弾の経路を制御する誘導制御手段が
備えられていることを特徴とする弾の誘導装置。 - 前記観測手段、前記発射記録手段、前記予測手段、前記誘導照明手段のうち1ないし複数の手段は、複数の移動体に分けて搭載され、
複数の移動体同士は、相互に通信手段によって、データの送受信が可能に接続されていること
を特徴とする請求項1記載の弾の誘導装置。 - 弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
目標地点の位置を観測する観測手段と、
目標地点の位置のデータを受け取り、この目標地点の位置のデータに基づいて、弾が目標地点の近傍に到達する予定時刻のデータを生成する発射指揮手段と、
目標地点の位置のデータと目標地点の近傍に到達する予定時刻のデータを受け取り、これらデータを弾に教示して弾を発射させるとともに、弾の発射実績を記録する発射記録手段と、
目標地点の位置のデータと発射実績のデータを受け取り、これらデータに基づいて、弾が目標地点の近傍に到達する時刻を予測する予測手段と、
目標地点の位置のデータと予測時刻のデータを受け取り、これらデータに基づいて予測時刻以降に、誘導用の照明を目標地点に照射する誘導照明手段と
が備えられ、
弾には、教示された予定時刻になると前記誘導照明を撮像し、この撮像結果に基づいて当該誘導照明に向けて弾の経路を制御する誘導制御手段が
備えられていることを特徴とする弾の誘導装置。 - 前記観測手段、前記発射指揮手段、前記発射記録手段、前記予測手段、前記誘導照明手段のうち1ないし複数の手段は、複数の移動体に分けて搭載され、
複数の移動体同士は、相互に通信手段によって、データの送受信が可能に接続されていること
を特徴とする請求項3記載の弾の誘導装置。 - 弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
目標地点の位置を観測する観測手段と、
目標地点の位置のデータを受け取り、この目標地点の位置のデータに基づいて、弾が目標地点の近傍に到達する予定時刻のデータを生成する発射指揮手段と、
目標地点の位置のデータと弾が目標地点の近傍に到達する予定時刻のデータを受け取り、これらデータを弾に教示して弾を発射させる発射手段と、
目標地点の位置のデータと予定時刻のデータを受け取り、これらデータに基づいて、予定時刻以降に、誘導用の照明を目標地点に照射する誘導照明手段と
が備えられ、
弾には、教示された予定時刻になると前記誘導照明を撮像し、この撮像結果に基づいて当該誘導照明に向けて弾の経路を制御する誘導制御手段が
備えられていることを特徴とする弾の誘導装置。 - 前記観測手段、前記発射指揮手段、前記発射手段、前記誘導照明手段のうち1ないし複数の手段は、複数の移動体に分けて搭載され、
複数の移動体同士は、相互に通信手段によって、データの送受信が可能に接続されていること
を特徴とする請求項5記載の弾の誘導装置。 - 前記目標地点の近傍は、気象状態を観測し、この観測結果から弾が前記誘導照明を撮像できる領域として、設定されたものであること
を特徴とする請求項1または3または5記載の弾の誘導装置。 - 弾には、目標地点の画像を撮像する撮像手段が搭載され、
前記誘導照明手段は、前記撮像手段で画像を撮像するタイミングに同期して、撮像タイミングを含む短い時間内に、誘導照明を目標地点に照射すること
を特徴とする請求項1または3または5記載の弾の誘導装置。 - 複数の弾を誘導する場合に適用され、
各弾には、単位時間内に複数のフレームの画像を撮像する撮像手段が搭載され、
各弾には、特定のフレームまたは特定のフレームの組合せが識別コードとして対応づけられ、
前記誘導照明手段は、識別コードに対応するフレームに同期して、フレームの初期の撮像タイミングを含む短い時間内に、誘導照明を目標地点に照射するものであり、
各弾の誘導制御手段は、自己の識別コードに対応するフレームで撮像された画像内の目標地点を自己の目標地点とみなして、当該目標地点に到達するように弾の経路を制御すること
を特徴とする請求項1または3または5記載の弾の誘導装置。 - 弾には、目標地点の画像を順次撮像する撮像手段が搭載され、
前記誘導照明手段は、誘導照明を目標地点に照射するものであり、
前記誘導制御手段は、撮像画像上で誘導照明が照射された点を目標地点として教示し、順次撮像される画像をパターンマッチングにより同定することにより、各画像における教示目標地点の位置を特定し、当該特定された教示目標地点の位置に到達するように弾の経路を制御すること
を特徴とする請求項1または3または5記載の弾の誘導装置。 - 弾が旋転する場合に適用され、
弾には、画像を撮像する撮像手段が搭載され、
前記誘導照明手段は、目標地点と参照点とで構成される図形が重力方向に非対称な特定な図形となるように、誘導照明を目標地点に照射するとともに参照点に照射するものであり、
前記誘導制御手段は、撮像される画像中の特定の図形から自己の弾の重力方向に対する姿勢を判別し、この判別結果に基づいて弾の経路を制御すること
を特徴とする請求項1または3または5記載の弾の誘導装置。 - 弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
弾に搭載され、目標地点の画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で画像を撮像する撮像タイミングに同期して、撮像タイミングを含む短い時間内に、誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、撮像された目標地点の画像に基づいて弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする弾の誘導装置。 - 複数の弾を発射させ、各弾に対応する目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
各弾に搭載され、単位時間内に複数のフレームの画像を撮像する撮像手段と、
各弾には、特定のフレームまたは特定のフレームの組合せが識別コードとして対応づけられ、識別コードに対応するフレームに同期して、フレームの初期の撮像タイミングを含む短い時間内に、誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
各弾に搭載され、自己の識別コードに対応するフレームで撮像された画像内の目標地点を自己の目標地点とみなして、当該目標地点に到達するように弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする弾の誘導装置。 - 弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
弾に搭載され、目標地点の画像を順次撮像する撮像手段と、
誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、撮像画像上で誘導照明が照射された点を目標地点として教示し、順次撮像される画像をパターンマッチングにより同定することにより、各画像における教示目標地点の位置を特定し、当該特定された教示目標地点の位置に到達するように弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする弾の誘導装置。 - 旋転する弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
弾に搭載され、画像を撮像する撮像手段と、
目標地点と参照点とで構成される図形が重力方向に非対称な特定な図形となるように、誘導照明を目標地点に照射するとともに参照点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、撮像される画像中の特定の図形から自己の弾の重力方向に対する姿勢を判別し、この判別結果に基づいて弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする弾の誘導装置。 - 旋転する弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
弾に搭載され、目標地点の画像を撮像する撮像手段と、
照明の形状が重力方向に非対称な特定の形状となるように、誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、撮像される画像中の照明の特定形状から自己の弾の重力方向に対する姿勢を判別し、この判別結果に基づいて弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする弾の誘導装置。 - 弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導方法において、
気象状態を観測し、この観測結果から弾が誘導照明を視界に捕らえることができる領域を、目標地点の近傍として設定し、
弾が目標地点の近傍に到達した以降に、誘導用の照明を目標地点に照射し、
弾が前記誘導照明を捕らえて当該誘導照明に向けて弾の経路を制御しつつ目標地点に弾着すること
ことを特徴とする弾の誘導方法。 - 弾を発射させ、目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
弾に搭載され、単位時間内に複数のフレームの画像を撮像する撮像手段と、
フレームに同期して、フレームの初期の撮像タイミングを含む短い時間内に、誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、前記撮像手段で撮像された画像内の目標地点を自己の目標地点とみなして、当該目標地点に到達するように弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする弾の誘導装置。 - 弾を発射させ、目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
誘導照明タイミングに応じた間隔で、誘導照明用の同期信号を生成する同期信号生成手段と、
弾に搭載され、前記誘導照明用同期信号に同期した撮像タイミングで、各フレーム毎に画像を撮像する撮像手段と、
前記誘導照明用同期信号に同期した誘導照明タイミングで、誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、前記撮像手段で撮像された画像内の目標地点を自己の目標地点とみなして、当該目標地点に到達するように弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする弾の誘導装置。 - 弾を発射させ、目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
撮像タイミングに応じた間隔で、撮像用の同期信号を生成する同期信号生成手段と、
弾に搭載され、前記撮像用同期信号に同期した撮像タイミングで、各フレーム毎に画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像用同期信号に同期した誘導照明タイミングで、誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、前記撮像手段で撮像された画像内の目標地点を自己の目標地点とみなして、当該目標地点に到達するように弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする弾の誘導装置。 - 複数の弾を発射させ、各弾に対応する目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
誘導照明タイミングに応じた間隔で、誘導照明用の同期信号を生成する同期信号生成手段と、
各弾にはそれぞれ、前記誘導照明用同期信号の異なる位相が識別コードとして対応づけられ、自己の識別コードに対応する位相で誘導照明用同期信号に同期して、前記誘導照明タイミング内の撮像タイミングで、各フレーム毎に画像を撮像する撮像手段と、
各弾の識別コードに応じた位相で誘導照明用同期信号に同期して、前記誘導照明タイミングで、誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、前記撮像手段で撮像された画像内の目標地点を自己の目標地点とみなして、当該目標地点に到達するように弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする弾の誘導装置。 - 複数の弾を発射させ、各弾に対応する目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
撮像タイミングに応じた間隔で、撮像用の同期信号を生成する同期信号生成手段と、
各弾にはそれぞれ、前記撮像用同期信号の異なる位相が識別コードとして対応づけられ、自己の識別コードに対応する位相で撮像用同期信号に同期して、前記撮像タイミングで、各フレーム毎に画像を撮像する撮像手段と、
各弾の識別コードに応じた位相で撮像用同期信号に同期して、前記撮像タイミングを含む誘導照明タイミングで、誘導照明を目標地点に照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、前記撮像手段で撮像された画像内の目標地点を自己の目標地点とみなして、当該目標地点に到達するように弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする弾の誘導装置。 - 弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
目標地点を含む画像を撮像し、撮像された画像内で照準点を目標地点に合わせた上で当該照準点に向けてパルス状の誘導照明を照射する誘導照明手段であって、照準点が画像上で目標地点の許容誤差範囲に入る時期に、前記パルス状の誘導照明を照射する誘導照明手段と、
弾に搭載され、前記誘導照明を撮像する撮像手段と、
弾に搭載され、前記撮像手段で撮像された誘導照明に向けて弾の経路を制御する誘導制御手段と
を備えたことを特徴とする弾の誘導装置。 - 前記誘導照明手段は、弾が目標地点の近傍に到達した時刻以降に、前記パルス状の誘導照明を照射すること
を特徴とする請求項23記載の弾の誘導装置。 - 前記誘導照明手段からパルス状の誘導照明を照射するタイミングと、前記撮像手段による撮像のタイミングとを同期させたこと
を特徴とする請求項23または24記載の弾の誘導装置。 - 前記誘導照明手段は、前記パルス状の誘導照明を、繰り返し照射すること
を特徴とする請求項23または24または25記載の弾の誘導装置。 - 前記誘導照明手段は、前記パルス状の誘導照明を、繰り返し照射するものであって、
つぎの誘導照明を照射すべき時期に照準点が目標地点の許容誤差範囲に入るか否かを予測し、照準点が目標地点の許容誤差範囲に入ると予測された場合のみに、つぎの誘導照明を照射すること
を特徴とする請求項23または24または25記載の弾の誘導装置。 - 前記誘導照明手段は、
目標地点を含む画像を撮像し、撮像された画像内で照準点を目標地点に合わせた上で当該照準点に向けてパルス状の誘導照明を照射するものであって、
照準点が画像上で目標地点の許容誤差範囲に入る時期に、当該パルス状の誘導照明を照射するものであること
を特徴とする請求項14記載の弾の誘導装置。 - 弾を発射させ目標地点まで誘導して当該目標地点に弾着させる弾の誘導装置において、
目標地点の位置データと弾の発射実績のデータとに基づき弾が目標地点の近傍に到達する予測時刻を演算する演算手段と、
演算された予測時刻以降に、誘導用の照明を目標地点に照射する誘導照明手段と
が備えられ、
弾には、前記誘導照明を撮像し、この撮像結果に基づいて当該誘導照明に向けて弾の経路を制御する誘導制御手段が
備えられていることを特徴とする弾の誘導装置。
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