JP2007271292A - Guiding system for flying object - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は目標に向けて電波を照射し目標を捜索し、その目標からの反射波を受信し、その受信信号をもとに追尾する目標信号を検出し、目標に向けて飛しょう体を誘導する誘導装置に関するものである。 This invention irradiates the target with radio waves, searches for the target, receives the reflected wave from the target, detects the target signal to be tracked based on the received signal, and guides the flying object toward the target It is related with the guidance device which performs.
従来の誘導装置においては、目標とある一定の距離になると、送信機により目標に向けて電波を照射して目標の捜索を開始し、目標からの反射波を受信機により受信し、その受信信号を元に目標を追尾し誘導している(例えば、特許文献1参照)。 In a conventional guidance device, when a certain distance from the target is reached, the transmitter starts to search for the target by radiating radio waves toward the target, and receives the reflected wave from the target by the receiver. The target is tracked and guided based on (see, for example, Patent Document 1).
従来の誘導装置は、目標に向けて電波を照射し捜索を開始する際に、海面または地面の反射波(以後、クラッタ信号という)の影響を考慮し、捜索を開始する目標との距離を制御しているが、クラッタ電力を一定とし捜索を開始する目標との距離を計算しているため、クラッタ状況の変化により、計算している捜索を開始する目標との距離は異なっている場合があり、捜索を開始する時点での目標との距離が必要以上に短くなってしまうという課題があった。また適正でない反射波電力を使用していたため、捜索を開始するときにクラッタ電力が大きい場合は、海面等に誤追尾してしまうという課題があった。 The conventional guidance device controls the distance from the target to start the search in consideration of the influence of the reflected wave of the sea surface or the ground (hereinafter referred to as clutter signal) when irradiating the target with radio waves and starting the search. However, since the distance to the target to start the search is calculated with a constant clutter power, the calculated distance to the target to start the search may differ due to changes in the clutter situation. There was a problem that the distance from the target at the time of starting the search became shorter than necessary. Moreover, since the reflected wave power was not appropriate, there was a problem that when the search was started, if the clutter power was large, the tracking was erroneously performed on the sea surface or the like.
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、クラッタ信号を観測し、クラッタ信号の観測結果に基づき捜索を開始する目標との距離を算出することにより、目標を捕捉可能な最大の距離において目標の捜索を開始する飛しょう体の誘導装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and observes the clutter signal, and calculates the distance from the target for starting the search based on the observation result of the clutter signal, thereby obtaining the maximum target. The aim is to obtain a flying object guidance device that starts searching for a target at a distance.
この発明による飛しょう体の誘導装置は、アンテナへ送信信号を供給する送信部と、前記送信信号を得て目標に向けて電波を照射するとともに、目標からの反射信号を受信するアンテナと、前記反射信号をビデオ信号に変換して受信信号処理部とクラッタ信号測定部とに出力する受信部と、前記ビデオ信号において、目標と飛しょう体との相対速度であってその目標捜索範囲を示す相対速度ゲートの範囲中で観測される海面や地面の反射波であるクラッタ信号を抽出するクラッタ信号測定部と、誘導装置の外部から入力した目標の位置と速度と姿勢角とからなる目標情報と、飛しょう体に搭載した位置/速度/姿勢角測定装置から入力した飛しょう体の位置と速度と姿勢角とからなる飛しょう体情報とに基づき、目標に対する相対位置と相対速度と相対角度とからなる目標相対情報を計算して送受信制御部とアンテナ制御部に出力する目標相対運動計算部と、前記目標相対情報に基づき、前記アンテナの指向方向を制御するアンテナ制御部と、前記クラッタ信号を入力し前記クラッタ信号の電力を前記相対速度ゲート内で平均処理した判定クラッタ電力を算出するクラッタ電力計算部と、前記判定クラッタ電力に基づき、前記目標が検出可能となる前記飛しょう体と前記目標との相対距離を算出して捜索開始距離として出力する捜索開始距離計算部と、前記目標相対情報に基づき前記相対速度ゲートを設定する制御信号を生成して前記受信部に出力すると共に、前記捜索開始距離と前記目標相対情報から求めた目標との距離とを比較し、比較の結果前記距離が等しくなった時点で、前記受信信号処理部を動作させる動作信号を前記受信信号処理部に出力する送受信制御部と、前記動作信号を入力すると、前記ビデオ信号から前記目標からの反射信号を抽出し、前記飛しょう体を誘導する誘導信号を求めて出力する受信信号処理部とを備えるようにした。 A flying body guidance device according to the present invention includes a transmission unit that supplies a transmission signal to an antenna, an antenna that receives the transmission signal and radiates a radio wave toward the target, and receives a reflected signal from the target; A receiving unit that converts the reflected signal into a video signal and outputs the received signal to the received signal processing unit and the clutter signal measuring unit, and a relative speed between the target and the flying object in the video signal, indicating the target search range; A clutter signal measurement unit that extracts a clutter signal that is a reflected wave of the sea surface or the ground observed in the range of the speed gate, target information that is input from the outside of the guidance device, the target position, speed, and posture angle, Relative position and relative to the target based on the flying object position, velocity and attitude angle input from the position / velocity / attitude angle measuring device mounted on the flying object A target relative motion calculation unit that calculates target relative information composed of degrees and relative angles and outputs the target relative information to the transmission / reception control unit and the antenna control unit; an antenna control unit that controls the directivity direction of the antenna based on the target relative information; A clutter power calculation unit that receives the clutter signal and calculates a judgment clutter power obtained by averaging the power of the clutter signal in the relative speed gate; and the flying that enables the target to be detected based on the judgment clutter power. A search start distance calculation unit that calculates a relative distance between the target body and the target and outputs it as a search start distance, and generates a control signal for setting the relative speed gate based on the target relative information and outputs the control signal to the reception unit And comparing the search start distance and the distance from the target obtained from the target relative information, when the distance is equal as a result of comparison, A transmission / reception control unit that outputs an operation signal for operating the reception signal processing unit to the reception signal processing unit, and when the operation signal is input, a reflected signal from the target is extracted from the video signal, and the flying object is And a reception signal processing unit that obtains and outputs a guidance signal to be guided.
この発明によれば、その時々の海面および地面の状態の反射波電力を測定し、その測定値を用いて目標を捜索開始する捜索開始距離を算出するため、目標を捕捉可能な最大の距離において捜索を開始することができる。 According to the present invention, the reflected wave power of the state of the sea surface and the ground at that time is measured, and the search start distance for starting the search for the target is calculated using the measured value, so that the target can be captured at the maximum distance. Search can begin.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における飛しょう体の誘導装置1の構成図である。図1において、誘導装置1は送信信号100を送信波として空間に放射し目標からの反射波を受信信号101として受けるアンテナ2と、アンテナ2で受信した受信信号101をビデオ信号102として出力する受信機3と、送信信号100を増幅しアンテナへ出力する送信機4と、信号処理器5とから構成される。
FIG. 1 is a configuration diagram of a flying
また、信号処理器5は、受信機3からのビデオ信号102から目標の反射波(以下、目標信号という)を抽出し誘導信号103を出力する受信信号処理部6と、地上レーダ装置等の外部装置から入力する目標の位置、速度、姿勢角、目標RCS(Radar Cross Section、目標物体の電波反射面積)等からなる目標情報104と、飛しょう体に搭載された位置/速度/姿勢角測定装置(図示せず)から入力する飛しょう体の位置、速度、姿勢角などの飛しょう体情報105とに基づき、目標の相対位置、相対速度、相対角度からなる目標相対情報106を計算する目標相対運動計算部7と、目標相対情報106の目標の相対角度からアンテナ2の指向方向を計算し、指向方向に関する指令信号107を生成するアンテナ制御部8と、目標相対情報106を元に目標との距離及び速度を測定するための送信信号100や送信信号100と受信信号101が重ならないように送信するタイミングを設定する送信タイミング信号108を生成し送信機4へ出力し、目標相対情報106を元に相対速度ゲート114などを設定する制御信号109や受信タイミング信号110を生成して受信機3へ出力し、また、目標相対情報106と捜索開始距離113とを比較した結果である距離比較情報115を受信信号処理部6とクラッタ信号測定部10に出力する送受信制御部9と、受信機3からのビデオ信号102によりクラッタ信号111を測定するクラッタ信号測定部10と、クラッタ信号111と目標相対情報106とにより判定クラッタ電力112を計算するクラッタ電力計算部11と、判定クラッタ電力112により捜索開始距離113を計算する捜索開始距離計算部12から構成される。
Further, the
ここで、位置/速度/姿勢角測定装置とは、例えば、慣性装置であり、または、GPS(Global Positioning System)と姿勢角センサーとを組み合わせた装置等である。 Here, the position / velocity / posture angle measuring device is, for example, an inertial device, or a device combining a GPS (Global Positioning System) and a posture angle sensor.
また、距離比較情報115とは、受信信号処理部6とクラッタ信号処理部10の動作をON/OFFさせる動作信号である。
送受信制御部9は、目標との相対距離が捜索開始距離113より遠いときは、距離比較情報115によりクラッタ信号処理部10の動作をONとし、受信信号処理部6の動作をOFFとする。そして、目標との相対距離と捜索開始距離113とが等しくなった時点で受信信号処理部6の動作をONとして、クラッタ信号処理部10の動作をOFFとする。
The
When the relative distance from the target is longer than the
次に、誘導装置1の動作を図5、図6に基づいて説明する。
図5は、誘導装置1を搭載した飛しょう体Mの運用の一例を示した図である。図5(a)は、発射装置(図示せず)から発射された飛しょう体Mが、まだ目標Tと十分に離れている状態を示している。例えば、目標Tからは、後に説明する捜索開始距離の2倍〜3倍程度の距離にあり、まだ飛しょう体Mが目標Tの捜索を開始する距離には至っていないが、飛しょう体Mが目標の捜索を開始する態勢に入ろうとしている状態を示している。飛しょう体Mは地上のレーダ装置から目標情報104を受信している。
図5(b)は、飛しょう体Mが目標Tが接近して、目標Tとの距離が後に説明する捜索開始距離以内となり、飛しょう体Mが自ら目標Tを検索している状態を示している。
Next, operation | movement of the
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the operation of the flying object M on which the
FIG. 5B shows a state in which the flying object M is approaching the target T, the distance to the target T is within the search start distance described later, and the flying object M is searching for the target T by itself. ing.
実施の形態1の飛しょう体Mの誘導装置は、目標Tのおよその位置、速度等の情報を地上レーダ等の外部装置から入力し、発射された飛しょう体Mが、まだ目標Tと十分に離れている状態(図5(a))において、クラッタ信号の電力を測定する。そして、測定したクラッタ信号の電力に基づき、目標Tが検出可能となる距離(捜索開始距離)を算出する。誘導装置は、地上レーダ等からの目標Tの情報により得られる目標Tまでの距離と、捜索開始距離とを比較し、目標Tまでの距離が捜索開始距離となった時点で目標の捜索を開始する(図5(b))。
従来は、所定のクラッタ信号の電力を用いて捜索開始距離を算出していたため、捜索を開始する時点で目標との距離が必要以上に短くなってしまうという課題があったが、この発明ではクラッタ信号に測定値を用い、クラッタ信号に大きな変動はないとして捜索開始距離を算出し、目標との距離が捜索開始距離となった時点で目標の捜索を開始するようにした。
The guidance device for the flying object M according to the first embodiment inputs information such as the approximate position and velocity of the target T from an external device such as a ground radar, and the launched flying object M is still sufficient with the target T. The power of the clutter signal is measured in the state (Fig. 5 (a)) apart from each other. Based on the measured power of the clutter signal, a distance (search start distance) at which the target T can be detected is calculated. The guidance device compares the distance to the target T obtained from the target T information from the ground radar and the like and the search start distance, and starts searching for the target when the distance to the target T becomes the search start distance. (FIG. 5B).
Conventionally, since the search start distance is calculated using the power of a predetermined clutter signal, there is a problem that the distance to the target becomes unnecessarily short at the start of the search. Using the measured value for the signal, the search start distance was calculated assuming that there was no significant fluctuation in the clutter signal, and the search for the target was started when the distance from the target became the search start distance.
以下、実施の形態1の飛しょう体の誘導装置の動作を詳細に説明する。
図5(a)において、飛しょう体Mは、まず、クラッタ信号111の電力を計測する。
Hereinafter, the operation of the flying body guiding apparatus according to the first embodiment will be described in detail.
In FIG. 5A, the flying object M first measures the power of the
この時点(目標Tと十分に離れている時点)において、目標相対運動計算部7は、誘導装置1外部からの目標Tの目標情報104と飛しょう体Mの飛しょう体情報105とから飛しょう体Mと目標Tとの相対速度をを含む目標相対情報106を算出し、送受信制御部9に出力する。
送受信制御部9は、その相対速度を元に、目標信号を検出するための相対速度の範囲である相対速度ゲート114を算出し、制御信号109として受信機3に出力する。
At this time (at a time sufficiently away from the target T), the target relative
Based on the relative speed, the transmission /
また、目標相対運動計算部7は、目標情報104と飛しょう体情報105とから、目標との相対角度を含む目標相対情報106を計算する。
The target relative
アンテナ制御部8は、目標相対情報106をもとに、アンテナ2の指向方向を計算し、アンテナ2への指令信号107を生成して出力する。
The antenna control unit 8 calculates the directivity direction of the
図6は、この発明の実施の形態1におけるクラッタ信号測定部10とクラッタ電力計算部11の処理を示す図である。
クラッタ信号測定部10は、図6(a)に示すように、ビデオ信号から相対速度ゲート114内のクラッタ信号を測定する。
クラッタ電力計算部11は、図6(b)に示すように、クラッタ信号測定部10で測定したクラッタ信号を相対速度ゲート内で平均処理し、平均処理した電力である判定クラッタ電力112を捜索開始距離計算部12に出力する。
FIG. 6 is a diagram illustrating processing of the clutter
As shown in FIG. 6A, the clutter
As shown in FIG. 6B, the clutter
捜索開始距離計算部12は、判定クラッタ電力112を元に、クラッタ信号に埋もれずに目標Tを捕捉可能な信号が検出可能な飛しょう体Mと目標Tとの間の相対距離を求め、その距離を捜索開始距離113として算出する。
The search start
捜索開始距離113は、判定クラッタ電力112により、例えば式1を用いて算出される。
The
ここで、基準目標の電波反射面積σ(RCSともいう)は、地上レーダ装置等の外部装置からの目標情報104で送信される。
Here, the reference target radio wave reflection area σ (also referred to as RCS) is transmitted as
捜索開始距離計算部12は、算出した捜索開始距離113を送受信制御部9に出力する。
The search start
送受信制御部9は、目標相対情報106の飛しょう体Mと目標Tの相対距離と、捜索開始距離113とを比較する。
The transmission /
そして、飛しょう体Mと目標Tの相対距離と捜索開始距離113とが等しくなった時点で、送受信制御部9は、距離比較情報115を受信信号処理部6に出力すると共に、送信信号100と送信タイミング信号108を送信機4に送出し、送信機4は、送信信号を増幅して、アンテナ2を経由して目標に向けて送信信号を送出する(図5(b))。
図5(b)は、飛しょう体Mが目標Tが接近し、飛しょう体Mが目標Tを検索している状態を示している。
When the relative distance between the flying object M and the target T becomes equal to the
FIG. 5B shows a state in which the flying object M is approaching the target T, and the flying object M is searching for the target T.
目標Tからの反射信号とクラッタ信号111は、アンテナ2を経由し受信機3にて受信される。受信機3ではその信号を元にビデオ信号102を生成する。
距離比較情報115を受けた受信信号処理部6は、ビデオ信号102のクラッタ信号の中から目標信号を抽出する。そして、目標信号から誘導信号103を生成し、誘導装置外部へ出力する。
The reflected signal and the
The reception
飛しょう体は、誘導信号により機体を操舵して目標への目視線上に誘導し、飛しょう体を予想会合位置に誘導する。 The flying object steers the aircraft by the guidance signal and guides it on the line of sight to the target, and guides the flying object to the expected meeting position.
また、上記は速度追尾する誘導装置の記述であるが、距離追尾する誘導装置においても、速度を距離に置き換えることによって同様の動作となる。 Further, the above is a description of a guidance device that tracks speed, but a guidance device that tracks distance also performs the same operation by replacing the speed with the distance.
このように、実施の形態1の飛しょう体の誘導装置によれば、その時々の海面および地面の状態の反射波電力を測定し、その測定値を用いて目標を捜索開始する捜索開始距離を算出するため、目標を捕捉可能な最大の距離において捜索を開始することができる。
また、実施の形態1の飛しょう体の誘導装置によれば、海面または地面反射波への誤捕捉を避けることができる。
Thus, according to the flying body guidance apparatus of the first embodiment, the reflected wave power of the state of the sea surface and the ground at that time is measured, and the search start distance for starting the search for the target using the measured value is determined. In order to calculate, the search can be started at the maximum distance at which the target can be captured.
Moreover, according to the flying body guidance device of the first embodiment, it is possible to avoid erroneous capture on the sea surface or ground reflected waves.
実施の形態2.
実施の形態1では、判定クラッタ電力は、設定した1つの相対速度ゲートの範囲内にあるクラッタ信号を測定することにより求め、相対速度に依らず一定であるとしたが(図6(b)参照)、実施の形態2では、複数の相対速度ゲートを設定して、各々の相対速度ゲートの範囲内にあるクラッタ信号を測定することで、相対速度毎に判定クラッタ電力を算出する。
In the first embodiment, the determination clutter power is obtained by measuring a clutter signal within the range of one set relative speed gate, and is constant regardless of the relative speed (see FIG. 6B). In the second embodiment, the determination clutter power is calculated for each relative speed by setting a plurality of relative speed gates and measuring the clutter signal within the range of each relative speed gate.
図2は、この発明の実施の形態2における飛しょう体の誘導装置1の構成図である。
実施の形態1の構成である図1に対する新規部分は、クラッタ測定用速度制御部13である。
クラッタ測定用速度制御部13はクラッタ測定用の相対速度ゲート120を可変とする制御を行う。
その他の構成は実施の形態1と同様であり、同一番号を付して、その説明を省略する。
FIG. 2 is a configuration diagram of a flying
A new part of FIG. 1 which is the configuration of the first embodiment is a clutter measurement
The clutter measurement
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.
上記実施の形態1では、目標相対運動計算部7が計算した飛しょう体Mと目標Tとの相対速度を元に、送受信制御部9が相対速度ゲートを算出し、相対速度ゲートを受信機3に設定したが、実施の形態2では、クラッタ測定用速度制御部13により設定された相対速度130を元に、送受信制御部9が相対速度ゲートを算出し、相対速度ゲートを受信機3に設定する。
In the first embodiment, the transmission /
そして、クラッタ測定用速度制御部13は、捜索追尾可能な速度範囲全域に対しクラッタ信号測定用の相対速度130を変化させる制御を行う。このようにクラッタ測定用の相対速度130を変化させ、クラッタ信号測定部10は、変化された相対速度毎に、図7(a)に示すようにビデオ信号から捜索追尾可能な速度範囲内の相対速度ゲート内のクラッタ信号電力を測定する。
クラッタ電力計算部11は、図7(b)に示すようにクラッタ信号測定部11で測定したクラッタ信号を用い、平滑化を行い捜索追尾可能な速度領域内で使用できるように判定クラッタ電力112を算出する。
このようにして、クラッタ電力計算部11は、相対速度130とその相対速度に対応する判定クラッタ電力112をリスト化した判定クラッタ電力テーブル121を、予め作成しておく。
Then, the clutter measurement
The clutter
In this way, the clutter
目標捜索時において、クラッタ電力計算部11は目標相対運度計算部7から目標相対情報106を入力する。
クラッタ電力計算部11は、目標相対情報106により得られる相対速度で、時間毎に変化していく飛しょう体Mと目標Tとの相対速度に応じて、判定クラッタ電力テーブル121を参照し相対速度が対応する判定クラッタ電力112を抽出する。そして、抽出した判定クラッタ電力112を捜索開始距離計算部12に出力する。
以降の動作は実施の形態1と同様である。
At the time of the target search, the clutter
The clutter
Subsequent operations are the same as those in the first embodiment.
また上記は速度追尾する誘導装置の記述であるが、距離追尾する誘導装置においても、速度を距離に置き換えることによって同様の動作となる。 Although the above is a description of a guidance device that tracks speed, a guidance device that tracks distance also operates in the same manner by replacing speed with distance.
このように実施の形態2の飛しょう体の誘導装置は、複数の相対速度に対する判定クラッタ電力をリスト化した判定クラッタ電力テーブル121を備えるようにした。 As described above, the flying object guidance apparatus according to the second embodiment includes the determination clutter power table 121 that lists the determination clutter power for a plurality of relative velocities.
これにより、クラッタ信号を測定した時点と目標を捜索する時点とで目標との相対速度が異なる場合においても、目標を捜索する時点における相対速度に対応する判定クラッタ電力のデータを参照することができ、捜索開始距離を精度良く求めて、目標を捕捉可能な最大の距離において捜索を開始することができる。 As a result, even when the relative speed of the target is different between the time when the clutter signal is measured and the time when the target is searched, the data of the judgment clutter power corresponding to the relative speed at the time when the target is searched can be referred to. The search start distance can be obtained accurately, and the search can be started at the maximum distance at which the target can be captured.
実施の形態3.
実施の形態1では、アンテナ2が指向する方向は一定であるとして判定クラッタ電力を算出していたが、実施の形態3では判定クラッタ電力を算出する際、アンテナ2の指向方向を複数設定し、その各々の指向方向でのクラッタ信号を測定することで、アンテナの指向方向毎に判定クラッタ電力を算出するようにする。
In the first embodiment, the determination clutter power is calculated on the assumption that the direction in which the
図3は、この発明の実施の形態3における飛しょう体の誘導装置1の構成図である。実施の形態1の構成である図1に対する新規部分は、クラッタ測定用角度制御部14である。クラッタ測定用角度制御部14は、クラッタ測定用にアンテナ方向の角度を可変する制御を行い、アンテナ制御部8へ設定するものである。
その他の構成は実施の形態1と同様であり、同一番号を付して、その説明を省略する。
FIG. 3 is a configuration diagram of a flying
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.
実施の形態1では、目標相対運動計算部7で計算された相対速度を元に送受信制御部9で相対速度ゲートを算出し、相対速度ゲートを受信機3に設定したが、実施の形態3では、実施の形態1に加えて、クラッタ測定用角度制御部14により設定された目標方向の角度を元にアンテナ制御部8がアンテナ方向の角度131(θc)を算出し、アンテナ2に設定する。
クラッタ測定用角度制御部14は、捜索追尾可能な角度範囲全域に対し角度を変化させる制御を行う。このように角度を変化させることにより、クラッタ信号測定部10において、図8(a)に示すようにビデオ信号から捜索追尾可能な角度範囲内の相対速度ゲート内のクラッタ信号電力を測定する。
クラッタ電力計算部11は、図8(b)に示すように、クラッタ信号測定部10で測定したクラッタ信号を用い、平滑化を行い捜索追尾可能な角度領域内で使用できるように判定クラッタ電力112を算出する。
クラッタ電力計算部11は、アンテナ方向の角度131(θc)と、アンテナ方向の角度131(θc)に対応する判定クラッタ電力112をリスト化した判定クラッタ電力テーブル122を作成する。
クラッタ電力計算部11は、時間毎に変化していく目標相対運動計算部7から出力される目標方向の角度に応じて判定クラッタ電力テーブル122を参照し、対応する判定クラッタ電力112を捜索開始距離計算部12へ出力する。
以降の動作は実施の形態1と同様である。
In the first embodiment, the relative speed gate is calculated by the transmission /
The clutter measurement
As shown in FIG. 8B, the clutter
The clutter
The clutter
Subsequent operations are the same as those in the first embodiment.
また上記は速度追尾する誘導装置の記述であるが、距離追尾する誘導装置においても、速度を距離に置き換えることによって同様の動作となる。 Although the above is a description of a guidance device that tracks speed, a guidance device that tracks distance also operates in the same manner by replacing speed with distance.
このように実施の形態3の飛しょう体の誘導装置は、アンテナ方向の角度(θc)に対応する判定クラッタ電力112をリスト化した判定クラッタ電力テーブル122をを備えるようにした。
As described above, the flying object guiding apparatus according to the third embodiment includes the determination clutter power table 122 that lists the
これにより、クラッタ信号を測定した時点と目標を捜索する時点とで目標の方向が異なる場合においても、目標を捜索する時点におけるアンテナ方向の角度に対応する判定クラッタ電力のデータを参照することができ、捜索開始距離を精度良く求めて、目標を捕捉可能な最大の距離において捜索を開始することができる。 As a result, even when the direction of the target is different between the time when the clutter signal is measured and the time when the target is searched, it is possible to refer to determination clutter power data corresponding to the angle of the antenna direction at the time when the target is searched. The search start distance can be obtained accurately, and the search can be started at the maximum distance at which the target can be captured.
実施の形態4.
実施の形態2では、複数の相対速度に対する判定クラッタ電力をリスト化した判定クラッタ電力テーブル121を備え、また、実施の形態3では、アンテナ方向の角度に対応する判定クラッタ電力をリスト化した判定クラッタ電力テーブル122を備えたが、実施の形態4では、相対速度及びアンテナ方向の角度の各々に対する判定クラッタ電力をリスト化した判定クラッタ電力テーブルを備えるようにする。
The second embodiment includes a determination clutter power table 121 that lists determination clutter power for a plurality of relative velocities. In the third embodiment, the determination clutter lists the determination clutter power corresponding to the angle in the antenna direction. Although the power table 122 is provided, in the fourth embodiment, a determination clutter power table that lists the determination clutter power for each of the relative velocity and the angle in the antenna direction is provided.
図4は、この発明の実施の形態4における飛しょう体の誘導装置1の構成図である。
実施の形態1の構成である図1に対して新規部分はクラッタ測定用速度制御部13とクラッタ測定用角度制御部14である。クラッタ測定用速度制御部13はクラッタ測定用に相対速度を可変する制御を行い、送受信制御部9へ設定するものであり、クラッタ測定用角度制御部14はクラッタ測定用にアンテナ方向の角度を可変する制御を行い、アンテナ制御部8へ設定するものである
その他の構成は実施の形態1と同様であり、同一番号を付して、その説明を省略する。
FIG. 4 is a configuration diagram of a flying
The new portions of FIG. 1 which are the configuration of the first embodiment are a clutter measurement
実施の形態1では目標相対運動計算部7が計算した飛しょう体Mと目標Tとの相対速度を元に送受信制御部9が相対速度ゲートを算出し、受信機3に設定したが、実施の形態4ではクラッタ測定用速度制御部13により設定された相対速度130を元に送受信制御部9が相対速度ゲートを算出し、相対速度ゲートを受信機3に設定することと、クラッタ測定用角度制御部14により設定された目標方向の角度を元にアンテナ制御部8がアンテナ方向の角度131(θc)を算出し、アンテナ2に設定することを同時に行う。
In the first embodiment, the transmission /
クラッタ測定用速度制御部13は、捜索追尾可能な速度範囲全域に対し相対速度130を変化させる制御を行い、クラッタ測定用角度制御部14は、捜索追尾可能な角度範囲全域に対し角度を変化させる制御を行う。
このように速度および角度を変化させることにより、クラッタ信号測定部13において、図9(a)に示すようにビデオ信号から捜索追尾可能な角度および速度範囲内における相対速度ゲート内のクラッタ信号電力を測定する。
The clutter measurement
By changing the speed and angle in this way, the clutter
クラッタ電力計算部11は、図9(b)に示すように、クラッタ信号測定部13で測定したクラッタ信号を用い、平滑化を行い捜索追尾可能な角度範囲内および速度領域内で使用できるように判定クラッタ電力112を算出する。
クラッタ電力計算部11は、アンテナ方向の角度(θc)および測定された相対速度に対応する判定クラッタ電力112をリスト化した判定クラッタ電力テーブル123を作成する。
As shown in FIG. 9B, the clutter
The clutter
クラッタ電力計算部11は、時間毎に変化していく目標相対運動計算部7から出力される目標の方向、相対速度に応じて判定クラッタ電力テーブル123を参照し、対応する判定クラッタ電力112を捜索開始距離計算部12へ出力する。
以降の動作は実施の形態1と同様である。
The clutter
Subsequent operations are the same as those in the first embodiment.
また上記は速度追尾する誘導装置の記述であるが、距離追尾する誘導装置においても、速度を距離に置き換えることによって同様の動作となる。 Although the above is a description of a guidance device that tracks speed, a guidance device that tracks distance also operates in the same manner by replacing speed with distance.
このように実施の形態4では、相対速度及びアンテナ方向の角度の各々に対する判定クラッタ電力をリスト化した判定クラッタ電力テーブルを備えるようにした。 As described above, in the fourth embodiment, the determination clutter power table that lists the determination clutter power for each of the relative speed and the angle in the antenna direction is provided.
これにより、クラッタ信号を測定した時点と目標を捜索する時点とで、目標との相対速度及び目標の方向が異なる場合においても、目標を捜索する時点における相対速度及びアンテナ方向の角度に対応する判定クラッタ電力のデータを参照することができ、捜索開始距離を精度良く求めて、目標を捕捉可能な最大の距離において捜索を開始することができる。 As a result, even when the relative speed and the direction of the target are different between the time when the clutter signal is measured and the time when the target is searched, the determination corresponding to the relative speed and the angle of the antenna direction at the time when the target is searched The data of the clutter power can be referred to, the search start distance can be obtained with high accuracy, and the search can be started at the maximum distance at which the target can be captured.
1 誘導装置、2 アンテナ、3 受信機、4 送信機、5 信号処理器、7 目標相対運動計算部、8 アンテナ制御部、9 送受信制御部、10 クラッタ信号測定部、11 クラッタ電力計算部、12 捜索開始距離計算部、13 クラッタ測定用速度制御部、
14 クラッタ測定用角度制御部、100 送信信号、101 受信信号、102 ビデオ信号、103 誘導信号、104 目標情報、105 飛しょう体情報、106 目標相対情報、107 指令信号、108 送信タイミング信号、109 制御信号、110 受信タイミング信号、111 クラッタ信号、112 判定クラッタ電力、113 捜索開始距離、114 相対速度ゲート、115 距離比較情報、120 相対速度ゲート、121 実施の形態2の判定クラッタ電力テーブル、122 実施の形態3の判定クラッタ電力テーブル、123 実施の形態4の判定クラッタ電力テーブル、130 相対速度、131 アンテナ方向の角度
DESCRIPTION OF
14 Clutter measurement angle control unit, 100 transmission signal, 101 reception signal, 102 video signal, 103 guidance signal, 104 target information, 105 flying object information, 106 target relative information, 107 command signal, 108 transmission timing signal, 109 control Signal, 110 reception timing signal, 111 clutter signal, 112 judgment clutter power, 113 search start distance, 114 relative speed gate, 115 distance comparison information, 120 relative speed gate, 121 judgment clutter power table of the second embodiment, 122 implementation Judgment clutter power table of
Claims (4)
アンテナへ送信信号を供給する送信部と、
前記送信信号を得て目標に向けて電波を照射するとともに、目標からの反射信号を受信するアンテナと、
前記反射信号をビデオ信号に変換して受信信号処理部とクラッタ信号測定部とに出力する受信部と、
前記ビデオ信号において、目標と飛しょう体との相対速度であってその目標捜索範囲を示す相対速度ゲートの範囲中で観測される海面や地面の反射波であるクラッタ信号を抽出するクラッタ信号測定部と、
誘導装置の外部から入力した目標の位置と速度と姿勢角とからなる目標情報と、飛しょう体に搭載した位置/速度/姿勢角測定装置から入力した飛しょう体の位置と速度と姿勢角とからなる飛しょう体情報とに基づき、目標に対する相対位置と相対速度と相対角度とからなる目標相対情報を計算して送受信制御部とアンテナ制御部に出力する目標相対運動計算部と、
前記目標相対情報に基づき、前記アンテナの指向方向を制御するアンテナ制御部と、
前記クラッタ信号を入力し前記クラッタ信号の電力を前記相対速度ゲート内で平均処理した判定クラッタ電力を算出するクラッタ電力計算部と、
前記判定クラッタ電力に基づき、前記目標が検出可能となる前記飛しょう体と前記目標との相対距離を算出して捜索開始距離として出力する捜索開始距離計算部と、
前記目標相対情報に基づき前記相対速度ゲートを設定する制御信号を生成して前記受信部に出力すると共に、前記捜索開始距離と前記目標相対情報から求めた目標との距離とを比較し、比較の結果前記距離が等しくなった時点で、前記受信信号処理部を動作させる動作信号を前記受信信号処理部に出力する送受信制御部と、
前記動作信号を入力すると、前記ビデオ信号から前記目標の反射信号を抽出し、前記飛しょう体を誘導する誘導信号を求めて出力する受信信号処理部とを備えた飛しょう体の誘導装置。 A flying body guidance device that is mounted on a flying body and guides the flying body toward a target,
A transmitter for supplying a transmission signal to the antenna;
An antenna that receives the reflected signal from the target while obtaining the transmission signal and radiating radio waves toward the target;
A reception unit that converts the reflected signal into a video signal and outputs the video signal to a reception signal processing unit and a clutter signal measurement unit;
In the video signal, a clutter signal measuring unit for extracting a clutter signal which is a relative velocity between a target and a flying object and is reflected in a sea surface or a ground surface observed in a range of a relative speed gate indicating the target search range. When,
Target information consisting of the target position, velocity and attitude angle input from outside the guidance device, and the position, velocity and attitude angle of the flying object input from the position / velocity / attitude angle measuring device mounted on the flying object A target relative motion calculation unit that calculates target relative information including a relative position, a relative speed, and a relative angle with respect to the target and outputs the target relative information to the transmission / reception control unit and the antenna control unit based on the flying object information consisting of:
An antenna control unit for controlling a directivity direction of the antenna based on the target relative information;
A clutter power calculation unit that inputs the clutter signal and calculates a determination clutter power obtained by averaging the power of the clutter signal in the relative speed gate;
Based on the determination clutter power, a search start distance calculation unit that calculates a relative distance between the flying object and the target that can be detected by the target and outputs it as a search start distance;
A control signal for setting the relative speed gate based on the target relative information is generated and output to the receiving unit, and the search start distance is compared with the target obtained from the target relative information, As a result, when the distances become equal, a transmission / reception control unit that outputs an operation signal for operating the reception signal processing unit to the reception signal processing unit;
A flying object guidance device comprising: a reception signal processing unit that extracts a target reflected signal from the video signal and outputs a guidance signal for guiding the flying object when the operation signal is input.
アンテナへ送信信号を供給する送信部と、
前記送信信号を得て目標に向けて電波を照射するとともに、目標からの反射信号を受信するアンテナと、
前記反射信号をビデオ信号に変換して受信信号処理部とクラッタ信号測定部とに出力する受信部と、
前記ビデオ信号において、目標と飛しょう体との相対速度であってその目標捜索範囲を示す相対速度ゲートの範囲内で観測される海面や地面の反射波であるクラッタ信号を抽出するクラッタ信号測定部と、
誘導装置の外部から入力した目標の位置と速度と姿勢角とからなる目標情報と、飛しょう体に搭載した位置/速度/姿勢角測定装置から入力した飛しょう体の位置と速度と姿勢角とからなる飛しょう体情報とに基づき、目標に対する相対位置と相対速度と相対角度とからなる目標相対情報を計算して送受信制御部とアンテナ制御部とクラッタ電力計算部とに出力する目標相対運動計算部と、
前記目標相対情報に基づき、前記アンテナの指向方向を制御するアンテナ制御部と、
前記目標が捜索可能な前記相対速度の全域に対し、前記相対速度を可変に設定する速度制御部と、
前記クラッタ信号を入力し前記クラッタ信号の電力を前記相対速度ゲート内で平均処理した判定クラッタ電力を、前記速度制御部が設定した前記相対速度毎に算出し、前記相対速度と前記相対速度に対応する前記判定クラッタ電力とをリスト化した判定クラッタ電力テーブルを作成し、前記目標相対情報を入力すると前記判定クラッタ電力テーブルから前記目標相対情報に対応する前記判定クラッタ電力を抽出して捜索開始距離計算部に出力するクラッタ電力計算部と、
前記判定クラッタ電力に基づき、前記目標が検出可能となる前記飛しょう体と前記目標との相対距離を算出して捜索開始距離として出力する捜索開始距離計算部と、
前記目標相対情報に基づき前記相対速度ゲートを設定する制御信号を生成して前記受信部に出力すると共に、前記捜索開始距離と前記目標相対情報から求めた目標との距離とを比較し、比較の結果前記距離が等しくなった時点で、前記受信信号処理部を動作させる動作信号を前記受信信号処理部に出力する送受信制御部と、
前記動作信号を入力すると、前記ビデオ信号から前記目標の反射信号を抽出し、前記飛しょう体を誘導する誘導信号を求めて出力する受信信号処理部とを備えた飛しょう体の誘導装置。 A flying body guidance device that is mounted on a flying body and guides the flying body toward a target,
A transmitter for supplying a transmission signal to the antenna;
An antenna that receives the reflected signal from the target while obtaining the transmission signal and radiating radio waves toward the target;
A reception unit that converts the reflected signal into a video signal and outputs the video signal to a reception signal processing unit and a clutter signal measurement unit;
In the video signal, a clutter signal measuring unit for extracting a clutter signal which is a relative velocity between the target and the flying object, and is a reflected wave of the sea surface or the ground observed within the range of the relative velocity gate indicating the target search range. When,
Target information consisting of the target position, velocity and attitude angle input from outside the guidance device, and the position, velocity and attitude angle of the flying object input from the position / velocity / attitude angle measuring device mounted on the flying object Target relative motion calculation that calculates target relative information consisting of relative position, relative speed and relative angle with respect to the target, and outputs to the transmission / reception control unit, antenna control unit, and clutter power calculation unit. And
An antenna control unit for controlling a directivity direction of the antenna based on the target relative information;
A speed control unit that variably sets the relative speed for the entire range of the relative speed searchable by the target;
A judgment clutter power obtained by inputting the clutter signal and averaging the power of the clutter signal in the relative speed gate is calculated for each relative speed set by the speed control unit, and corresponds to the relative speed and the relative speed. A judgment clutter power table that lists the judgment clutter powers to be created is created, and when the target relative information is input, the judgment clutter power corresponding to the target relative information is extracted from the judgment clutter power table to calculate a search start distance. A clutter power calculation unit to output to the unit,
Based on the determination clutter power, a search start distance calculation unit that calculates a relative distance between the flying object and the target that can be detected by the target and outputs it as a search start distance;
A control signal for setting the relative speed gate based on the target relative information is generated and output to the receiving unit, and the search start distance is compared with the target obtained from the target relative information, As a result, when the distances become equal, a transmission / reception control unit that outputs an operation signal for operating the reception signal processing unit to the reception signal processing unit;
A flying object guidance device comprising: a reception signal processing unit that extracts a target reflected signal from the video signal and outputs a guidance signal for guiding the flying object when the operation signal is input.
アンテナへ送信信号を供給する送信部と、
前記送信信号を得て目標に向けて電波を照射するとともに、目標からの反射信号を受信するアンテナと、
前記反射信号をビデオ信号に変換して受信信号処理部とクラッタ信号測定部とに出力する受信部と、
前記ビデオ信号において、目標と飛しょう体との相対速度であってその目標捜索範囲を示す相対速度ゲートの範囲内で観測される海面や地面の反射波であるクラッタ信号を抽出するクラッタ信号測定部と、
誘導装置の外部から入力した目標の位置と速度と姿勢角とからなる目標情報と、飛しょう体に搭載した位置/速度/姿勢角測定装置から入力した飛しょう体の位置と速度と姿勢角とからなる飛しょう体情報とに基づき、目標に対する相対位置と相対速度と相対角度とからなる目標相対情報を計算して送受信制御部とアンテナ制御部とクラッタ電力計算部とに出力する目標相対運動計算部と、
前記目標相対情報に基づき、前記アンテナの指向方向を制御するアンテナ制御部と、
前記アンテナ制御部に接続し、前記目標が捜索可能な前記アンテナの指向方向全域に対し、前記アンテナの角度を可変に設定する角度制御部と、
前記クラッタ信号を入力し前記クラッタ信号の電力を前記相対速度ゲート内で平均処理した判定クラッタ電力を、前記角度制御部が設定した前記アンテナの角度毎に算出し、前記アンテナの角度と、前記アンテナの角度に対応する判定クラッタ電力とをリスト化した判定クラッタ電力テーブルを作成し、前記目標相対情報を入力すると前記判定クラッタ電力テーブルから前記目標相対情報に対応する前記判定クラッタ電力を抽出して捜索開始距離計算部に出力するクラッタ電力計算部と
前記判定クラッタ電力に基づき、前記目標が検出可能となる前記飛しょう体と前記目標との相対距離を算出して捜索開始距離として出力する捜索開始距離計算部と、
前記目標相対情報に基づき前記相対速度ゲートを設定する制御信号を生成して前記受信部に出力すると共に、前記捜索開始距離と前記目標相対情報から求めた目標との距離とを比較し、比較の結果前記距離が等しくなった時点で、前記受信信号処理部を動作させる動作信号を前記受信信号処理部に出力する送受信制御部と、
前記動作信号を入力すると、前記ビデオ信号から前記目標の反射信号を抽出し、前記飛しょう体を誘導する誘導信号を求めて出力する受信信号処理部とを備えた飛しょう体の誘導装置。 A flying body guidance device that is mounted on a flying body and guides the flying body toward a target,
A transmitter for supplying a transmission signal to the antenna;
An antenna that receives the reflected signal from the target while obtaining the transmission signal and radiating radio waves toward the target;
A reception unit that converts the reflected signal into a video signal and outputs the video signal to a reception signal processing unit and a clutter signal measurement unit;
In the video signal, a clutter signal measuring unit for extracting a clutter signal which is a relative velocity between the target and the flying object, and is a reflected wave of the sea surface or the ground observed within the range of the relative velocity gate indicating the target search range. When,
Target information consisting of the target position, velocity and attitude angle input from outside the guidance device, and the position, velocity and attitude angle of the flying object input from the position / velocity / attitude angle measuring device mounted on the flying object Target relative motion calculation that calculates target relative information consisting of relative position, relative speed and relative angle with respect to the target, and outputs to the transmission / reception control unit, antenna control unit, and clutter power calculation unit. And
An antenna control unit for controlling a directivity direction of the antenna based on the target relative information;
An angle control unit that is connected to the antenna control unit and variably sets the angle of the antenna with respect to the entire antenna directivity direction in which the target can be searched,
A judgment clutter power obtained by inputting the clutter signal and averaging the power of the clutter signal in the relative speed gate is calculated for each angle of the antenna set by the angle control unit, and the angle of the antenna and the antenna A determination clutter power table that lists determination clutter power corresponding to the angle of the target is created, and when the target relative information is input, the determination clutter power corresponding to the target relative information is extracted from the determination clutter power table and searched. A clutter power calculation unit that outputs to a start distance calculation unit, and a search start distance that calculates a relative distance between the flying object and the target that can be detected by the target based on the determination clutter power and outputs the relative distance as a search start distance A calculation unit;
A control signal for setting the relative speed gate based on the target relative information is generated and output to the receiving unit, and the search start distance is compared with the target obtained from the target relative information, As a result, when the distances become equal, a transmission / reception control unit that outputs an operation signal for operating the reception signal processing unit to the reception signal processing unit;
A flying object guidance device comprising: a reception signal processing unit that extracts a target reflected signal from the video signal and outputs a guidance signal for guiding the flying object when the operation signal is input.
前記クラッタ電力計算部は、前記クラッタ信号を入力し前記クラッタ信号の電力を前記相対速度ゲート内で平均処理した判定クラッタ電力を、前記角度制御部が設定した前記アンテナの角度毎に算出し、前記相対速度と前記アンテナの角度とその各々に対応する判定クラッタ電力とをリスト化した判定クラッタ電力テーブルを作成し、前記目標相対情報を入力すると前記判定クラッタ電力テーブルから前記目標相対情報に対応する前記判定クラッタ電力を抽出して捜索開始距離計算部に出力することを特徴とする請求項2記載の飛しょう体の誘導装置。 An angle control unit that is connected to the antenna control unit and that variably sets the angle of the antenna with respect to the entire directional direction of the antenna that can be searched by the target,
The clutter power calculation unit calculates the determination clutter power obtained by inputting the clutter signal and averaging the power of the clutter signal in the relative speed gate for each angle of the antenna set by the angle control unit, A determination clutter power table that lists the relative speed, the angle of the antenna, and the determination clutter power corresponding to each of them is created, and when the target relative information is input, the determination relative clutter power table corresponds to the target relative information. 3. The flying object guiding apparatus according to claim 2, wherein the judgment clutter power is extracted and output to the search start distance calculation unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006093892A JP2007271292A (en) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | Guiding system for flying object |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006093892A JP2007271292A (en) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | Guiding system for flying object |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016180699A (en) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 三菱重工業株式会社 | Radio guidance method, radio guidance device, guidance program, and missile |
-
2006
- 2006-03-30 JP JP2006093892A patent/JP2007271292A/en active Pending
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JP2016180699A (en) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 三菱重工業株式会社 | Radio guidance method, radio guidance device, guidance program, and missile |
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