JP2014066461A - 可視関係導出方法、可視関係導出装置、および、可視関係導出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】パイロットに、自機と目標物との可視関係を客観的かつ正確に把握させ、適切な攻撃位置を選択させる。
【解決手段】可視関係導出方法では、目標物から水平面上に延長した任意の直線上の任意の２つの対象点に関し、２つの対象点と目標物との距離、および、２つの対象点の標高に相当する標高点と目標物との結線と水平面との成す角度を導出し（Ｓ２）、２つの対象点の目標物との距離と角度とに基づいて、目標物との距離が長い対象点の標高点が、目標物との距離が短い対象点の標高点との位置関係により、目標物に対して可視状態となるか否か判定する（Ｓ４）。
【選択図】図２

Description

本発明は、航空機（自機）が攻撃対象となる目標物に対して可視状態となる（暴露する）か否かといった可視関係を導出する可視関係導出方法、可視関係導出装置、および、可視関係導出プログラムに関する。

戦闘用の航空機、例えば、回転翼機（ヘリコプター）には、ロケットや砲（ガン）等の無誘導弾が搭載され、地上に存在する脅威（目標物）を撃破する。回転翼機は、空中に位置している状態で目標物を攻撃するため、自機や目標物が地図上のいずれに位置し、自機と目標物との間の地形がどのようになっているかを把握しなくてはならない。

そこで、地図上に自機や目標物を示すのみならず、地図上に目標物と、その撃破確率を可視化した技術が開示されている（例えば、特許文献１）。また、地形図における自機の位置を特定し、自機に対して脅威となる地形図の視覚的指示を表示する技術も知られている（例えば、特許文献２）。

特許第３５５３４４６号 特許第３０２５９６９号

しかし、自機の射程圏内に目標物を捉えるためには、自機も目標物に近づかなくてはならず、目標物に自機が暴露（視認）されると逆に攻撃されてしまうおそれがある。特に、航空機は、地上の目標物と異なり、背景が空となる位置では、背景（空）による自機のカモフラージュが困難であり、目標物を攻撃する際には、目標物に対して自機が暴露される可能性が高い。

したがって、例えば、目標物の視界に入らないように山陰に隠れながら移動や待機をしたり、目標物に対して背景が山肌となる位置で攻撃するといった、地形の起伏（地勢）を利用した攻撃が有効となる。しかし、このような攻撃位置の選択判断は、従来、パイロットに委ねられていたため、パイロット個人の能力や経験によっては最適な攻撃位置が選択されない場合もあった。

そこで本発明は、このような課題に鑑み、パイロットに、自機と目標物との可視関係を客観的かつ正確に把握させ、適切な攻撃位置を選択させることが可能な可視関係導出方法、可視関係導出装置、および、可視関係導出プログラムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の可視関係導出方法は、目標物から水平面上に延長した任意の直線上の任意の２つの対象点に関し、２つの対象点と目標物との距離、および、２つの対象点の標高に相当する標高点と目標物との結線と水平面との成す角度を導出し、２つの対象点の目標物との距離と角度とに基づいて、目標物との距離が長い対象点の標高点が、目標物との距離が短い対象点の標高点との位置関係により、目標物に対して可視状態となるか否か判定することを特徴とする。

目標物との距離が長い対象点の標高点が、目標物に対して可視状態とならない場合、さらに、目標物との距離が長い対象点の標高点が、直線上において目標物との距離がさらに長い対象点の標高点との位置関係により、目標物に対して地上を背景とした可視状態となるか否かを判定してもよい。

上記課題を解決するために、本発明の可視関係導出装置は、目標物から水平面上に延長した任意の直線上の任意の２つの対象点に関し、２つの対象点と目標物との距離、および、２つの対象点の標高に相当する標高点と目標物との結線と水平面との成す角度を導出する角度導出部と、２つの対象点の目標物との距離と角度とに基づいて、目標物との距離が長い対象点の標高点が、目標物との距離が短い対象点の標高点との位置関係により、目標物に対して可視状態となるか否か判定する可視判定部と、を備えることを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明の可視関係導出プログラムは、コンピュータを、目標物から水平面上に延長した任意の直線上の任意の２つの対象点に関し、２つの対象点と目標物との距離、および、２つの対象点の標高に相当する標高点と目標物との結線と水平面との成す角度を導出する角度導出部と、２つの対象点の目標物との距離と角度とに基づいて、目標物との距離が長い対象点の標高点が、目標物との距離が短い対象点の標高点との位置関係により、目標物に対して可視状態となるか否か判定する可視判定部として機能させる。

本発明によれば、パイロットに、自機と目標物との可視関係を客観的かつ正確に把握させることができるので、適切な攻撃位置を選択させることが可能となる。

航空機の概略的な構成を示す機能ブロック図である。 可視関係導出方法の処理の流れを示したフローチャートである。 目標物とその周囲の地形を示した平面図である。 対象点の正接を説明するための説明図である。 一方向特定部の処理を説明するための説明図である。 任意の１の直線に対する対象点の特定手順を説明するための説明図である。 直線における地形の起伏を例示した鉛直断面図である。 自機と目標物との可視関係を識別するための種類を示した説明図である。 個別判定の結果を反映した説明図である。 個別判定の結果を反映した説明図である。 個別判定の結果を反映した説明図である。 個別判定の結果を反映した説明図である。 平面図全体における可視関係を示した説明図である。 自機と目標物との可視関係を識別するための種類を示した説明図である。 可視関係の個別判定から総合判定への変換手順を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（航空機１００）
図１は、航空機１００の概略的な構成を示す機能ブロック図である。ここでは、航空機１００として回転翼機（ヘリコプター）を例示する。そして、攻撃対象となる目標物１０２に攻撃を行う適切な攻撃位置に航空機１００を移動すべく、自機が目標物に対して可視状態となる（暴露する）か否かといった可視関係を導出し、パイロットに示す。航空機１００は、情報取得部１１０と、中央制御部１１２と、飛行機構１１４と、無誘導弾発射機構１１６とを含んで構成される。ここでは、本実施形態に必要な構成のみを説明し、本実施形態に関係のない構成については説明を省略する。

情報取得部１１０は、通信部１１０ａ、操作部１１０ｂ、センサ１１０ｃ、表示部１１０ｄ等を含む。通信部１１０ａは、放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ：Automatic Dependent Surveillance-Broadcast）等のデータリンク手法を用い、飛行中または陸上（船上）において、地上設備との通信を行う。操作部１１０ｂは、操縦桿、操作キー、タッチパネル等で構成され、パイロットの操作入力を受け付ける。本実施形態では、通信部１１０ａまたは操作部１１０ｂを通じて目標物１０２の位置等の情報を取得する。センサ１１０ｃは、飛行位置（経度、緯度、高度を含む）、機体速度、機体姿勢、機体が受ける風力、風向き、天候、機体周囲の気圧、温度、湿度等の現在の飛行状態を検出する。表示部１１０ｄは、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等で構成され、通信部１１０ａ、操作部１１０ｂ、センサ１１０ｃ等を通じて取得された様々な情報の一部を表示し、パイロットに伝達する。

中央制御部１１２は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成され、航空機１００全体を管理および制御する。また、中央制御部１１２は、メッシュ生成部１２０、角度導出部１２２、一方向特定部１２４、可視判定部１２６、完了判定部１２８、地図反映部１３０として機能する。

飛行機構１１４は、機体上部にある回転翼（メインローター）と、推進力を得る内燃機関（例えばジェットエンジンやレシプロエンジン）とで構成され、回転翼で揚力を生じさせることで、機体が大気中に浮上した状態を維持する。ただし、揚力を生じさせる機構はかかる場合に限らず、推進力により固定翼周りに揚力を得ることも可能である。

無誘導弾発射機構１１６は、航空機１００が適切な攻撃位置に到達した後、パイロットの操作に応じて、ロケットや砲等の無誘導弾を目標物１０２に対して発射する。

このような航空機１００においては、目標物１０２に暴露されないように山陰に隠れながら移動や待機をしたり、背景が山肌となる位置で攻撃するといった、地形の起伏（地勢）を利用した攻撃が必要となる。従来、このような攻撃位置の選択判断をパイロットに委ねていたが、本実施形態においては、自機（航空機１００）と目標物１０２との可視関係を客観的に導出し、地図に重ねて表示部１１０ｄに表示する。こうして、パイロットに、自機と目標物との可視関係を客観的かつ正確に把握させ、適切な攻撃位置を選択させることができる。ここでは、特に、航空機１００が、山陰に隠れながら待機可能であり、かつ、攻撃時に背景が山肌となる位置を導出することを目的とする。

かかる目的を実現するため、中央制御部１１２の各機能部は、以下のように動作する。メッシュ生成部１２０は、目標物１０２周囲の平面図を網目状に分割し、複数のメッシュおよび対象点を生成する。角度導出部１２２は、複数の対象点に関し、対象点と目標物１０２との距離、および、対象点の標高に相当する標高点と目標物１０２との結線と水平面との成す角度を導出する。ただし、本実施形態では、角度に相当する正接を用いる。一方向特定部１２４は、目標物１０２から延長される演算対象となる直線を特定する。可視判定部１２６は、任意の２つの対象点の目標物１０２との距離と角度とに基づいて、目標物１０２との距離が長い対象点の標高点が、目標物１０２との距離が短い対象点の標高点との位置関係により、目標物１０２に対して可視状態となるか否か判定する。完了判定部１２８は、このような処理が、想定された直線全てにおいて完了したか否か判定する。地図反映部１３０は、導出された可視関係を地図に重畳して表示部１１０ｄに表示する。以下、このような各機能部の詳細な動作を具体的に説明する。

（可視関係導出方法）
図２は、可視関係導出方法の処理の流れを示したフローチャートである。ここでは、目標物１０２が設定されると、図２のフローチャートにしたがって、自機と目標物１０２との可視関係が導出され、地図と共に表示される。

（メッシュ生成処理Ｓ１）
図３は、目標物１０２とその周囲の地形を示した平面図１５０である。平面図１５０に示された曲線１５２は等高線を示す。また、図３および以下の図の説明では、図に対する相対的な位置を、図を正面に見た場合の上下左右で示す。

メッシュ生成部１２０は、例えば、地形図を、目標物１０２を中心とする一辺が１ｋｍとなる正方形に切り出して平面図１５０とする。そして、メッシュ生成部１２０は、交点間の距離が５０ｍとなる網目状に平面図１５０を分割し、その網目状に分割された領域を、計算対象の最小単位であるメッシュとして定義する。ここでは、メッシュを５０ｍ×５０ｍの正方形で示すが、かかる場合に限らず、長方形や多角形であってもよい。

また、以後の演算においては、分割されたメッシュの代表となる点（以下、「対象点」という。）１５４を、メッシュの左上の角の点（図３中、白丸で示す）とする。このように対象点１５４を定義することで、メッシュ内の各点の標高は、対象点と等しいと見なされ、メッシュ全体が、標高を対象点と等しくするフラットな面で示されることとなる。なお、メッシュの左上の角を対象点１５４としたので、平面図１５０の右端において上下に延びる線分および下端において左右に延びる線分には対象点１５４が存在しないこととなる。

（角度導出処理Ｓ２）
図４は、対象点１５４の正接を説明するための説明図である。角度導出部１２２は、平面図１５０の全ての対象点１５４に対して、対象点１５４の標高に相当する標高点と目標物１０２との結線と水平面との成す角度をθとしたときの正接ｔａｎθを求め、対象点１５４から目標物１０２までの距離と共に、それぞれの対象点に対応付ける。正接ｔａｎθは、下記数式１のように、対象点１５４と目標物１０２との距離ｌと対象点１５４の鉛直方向の標高ｚとの三角関数で示される。対象点１５４と目標物１０２との距離ｌは、下記数式２のように、対象点１５４と目標物１０２との左右方向の距離ｘと対象点１５４と目標物１０２との上下方向の距離ｙによって表すことができる。

…（数式１）

…（数式２）
ここでは、角度の代わりに正接を求めている。これは、２つの角度を比較したときの大小関係が正接の大小関係と等しく、また、後述する数式８や数式９の計算において、正接ｔａｎθの値をそのまま利用することができるからである。ただし、正接に限らず、角度そのもので表してもよい。

（一方向特定処理Ｓ３）
図５は、一方向特定部１２４の処理を説明するための説明図である。一方向特定部１２４は、平面図１５０の周囲端に相当する全ての対象点１５４に対し、図５に白抜き矢印で示すように、時計回りに順次、周囲端に相当する対象点Ｄ１５４と目標物１０２を結ぶ一方向の直線１６０を仮設定し、その直線に対応する複数の対象点１５４を特定する。

図６は、任意の１の直線１６０に対する対象点１５４の特定手順を説明するための説明図である。本実施形態では、対象点１５４を対象として演算を行うので、一方向特定部１２４は、まず、直線１６０に近い対象点１５４を特定する。ここでは、図６に示すように、周囲端に相当する対象点１５４から任意に１の対象点１５４を選択し、その対象点１５４の座標を（ｉ，ｊ）＝（０，０）と定義する。そして、その対象点１５４から目標物１０２まで、図６中左右方向にｉ（ｉ＝０〜８）を、上下方向にｊ（ｊ＝０〜１０）を定義する。

一方向特定部１２４は、まず、対象点１５４と目標物１０２との左右方向の距離ｘと、対象点１５４と目標物１０２との上下方向の距離ｙとのいずれが長いかを判定する。そして、ｘが長い場合（ｘ>ｙ）は、下記数式３および数式４を用い、ｉを基準にして対象点１５４となるべきｊを導出する。また、ｙが長い場合（ｘ≦ｙ）は、下記数式５および数式６を用い、ｊを基準にして対象点１５４となるべきｉを導出する。このように場合分けした理由は、数式３や数式５で示される縦横比Ｒａｔｉｏが１を越えないように（分子≦分母）するためである。

…（数式３）

…（数式４）

…（数式５）

…（数式６）
ただし、ｉｎｔは整数への変換関数であり、ここでは導出された値に０．５を加え、小数以下の値を切り捨てることで、小数点の四捨五入を実現している。

図６の例では、ｘ≦ｙとなるので、数式５および数式６が用いられ、縦横比Ｒａｔｉｏ＝４００／５００＝４／５となる。例えば、ｊ＝１を数式６に代入すると、以下の数式７が導かれる。

…（数式７）
したがって、ｊ＝１において左右に延びる線分上で、直線１６０に最も近い対象点１５４は、ｉ＝１（（ｉ，ｊ）＝（１，１））となることが分かる。かかる対象点１５４は、図６に示した黒丸１５４ａの位置となる。また、同様に、ｊ＝２〜９に対応するｉの値を求めると図６にそれぞれ示した黒丸の位置（目標物１０２を除く）が順次導き出される。

（可視判定処理Ｓ４）
図７は、直線１６０における地形の起伏を例示した鉛直断面図である。上記で求めたｊ＝１〜９に対応する対象点１５４、基点となる対象点（ｉ，ｊ）＝（０，０）および目標物１０２である対象点（ｉ，ｊ）＝（８，１０）それぞれの標高ｚを直線１６０の鉛直面上に投影すると、図７のようになる。ここで、投影は、対象点１５４の標高ｚを、対象点１５４を通り直線１６０と垂直に交わる線分と直線１６０との交点の標高ｚとして反映することを示す。

図７を参照して理解できるように、地形の起伏により自機と目標物１０２との可視関係が異なる。例えば、航空機１００が目標物に暴露してしまう領域があったり、山陰に隠れながら待機できる領域があったりする。特に、山陰に隠れながら待機できる場合において、暴露する位置に浮上したとしても背景が山肌となれば、背景が空の場合と比較して目標物１０２に暴露されにくく、最適な攻撃位置で攻撃することができる。ここでは、平面図１５０のメッシュを５つの領域に対応付けて、パイロットに自機と目標物１０２との可視関係を容易に把握させる。

図８は、自機と目標物１０２との可視関係を識別するための種類を示した説明図であり、図９〜図１２は、個別判定の結果を反映した説明図である。

図８を参照すると、本実施形態では、最終的に、平面図１５０のメッシュを５つの領域に識別する。領域１は、目標物１０２から暴露される領域であり、背景（例えば山肌）としても利用できない領域を示す。領域２は、山陰とはなるものの、地上から暴露高度（暴露される高度）まで１５０ｆｔに満たず、航空機１００が安定して空間位置を維持できない（ホバリングできない）領域である。領域３は、山陰となり、かつ、地上から暴露高度まで１５０ｆｔ以上ある領域であり、航空機１００が安定して空間位置を維持できる。ただし、攻撃時に目標物１０２を視認できる位置まで浮上すると、背景が空となって暴露してしまう領域である。領域４は、領域１同様、目標物１０２から暴露される領域ではあるが、背景（例えば山肌）として利用できる領域を示す。領域５は、領域３同様、山陰となり、かつ、地上から暴露高度まで１５０ｆｔある領域であり、航空機１００が安定して空間位置を維持でき、さらに、攻撃時に目標物１０２を視認できる位置まで浮上したとしても、背景が山肌となって目標物１０２に暴露されにくい領域である。

ここで、地上から暴露高度までの判定置を判定するための１５０ｆｔは、航空機１００が安定して空間位置を維持できる高さ（１００ｆｔ）に、地上の植栽の高さ（５０ｆｔ）を加えた値である。また、背景が山肌となるのは、暴露高度から山肌限界高度（背景が空となる高度）まで１００ｆｔ以上あることを条件とする。

このとき、攻撃位置として適している順は、領域５>領域３>領域２>領域４>領域１となる。

ここでは、図７のような直線１６０における対象点１５４を、図８に基づいて判定し、対象点１５４に対応するメッシュを各領域に識別する。

まず、可視判定部１２６は、２つの対象点１５４の目標物１０２との距離と角度（ここでは正接）とに基づいて、目標物１０２との距離が長い対象点１５４の標高点が、目標物１０２との距離が短い対象点１５４の標高点との位置関係により、目標物１０２に対して可視状態となるか否か判定する。

具体的に、可視判定部１２６は、図７に示す対象点１５４を目標物１０２から近い順に抽出し、その任意の対象点１５４の標高点が目標物１０２に対して可視状態となるか判定する。すなわち、その任意の対象点１５４より目標物１０２に近い対象点１５４に、任意の対象点１５４の正接より大きい正接を有しているか否か判定する。可視判定部１２６は、正接の大きい対象点１５４が存在しない場合、その対象点１５４のメッシュを領域１とし、正接の大きい対象点１５４が存在する場合、その対象点１５４のメッシュを領域２とする。すると、鉛直断面図は図９（ａ）のように、平面図１５０は図９（ｂ）のように、一方向特定部１２４に特定された対象点１５４のメッシュが、領域１と領域２とに識別される。

次に、可視判定部１２６は、領域２と判定された対象点１５４（メッシュ）に関し、地上から暴露高度までの距離を判定し、１５０ｆｔ以上となる領域を、領域２から領域３に置換する。かかる暴露高度までの距離ｈは、領域２と判定された対象点１５４の目標物１０２からの距離をｌ、その正接をｔａｎθ、その対象点１５４より目標物１０２に近い対象点１５４のうち正接が最も大きい対象点１５４の正接をｔａｎθ_ｍａｘとすると、以下の数式８で表すことができる。

…（数式８）
すると、鉛直断面図は図１０（ａ）のように、平面図１５０は図１０（ｂ）のように、領域２が、地上から暴露高度までの距離が１５０ｆｔ未満の領域２と、１５０ｆｔ以上の領域３とに識別される。

次に、可視判定部１２６は、領域１と判定された対象点１５４より目標物１０２に近い対象点１５４に領域３と判定された領域があるか否か判定し、領域３があると判定されると、その領域を、領域１から領域４に置換する。すると、鉛直断面図は図１１（ａ）のように、平面図１５０は図１１（ｂ）のように、領域１が、背景として利用できない領域１と、背景として利用できる領域４とに識別される。

最後に、可視判定部１２６は、目標物１０２と距離が長い対象点の標高点が、目標物１０２に対して可視状態とならない場合、さらに、目標物１０２との距離が長い対象点１５４の標高点が、直線上において目標物１０２との距離がさらに長い対象点１５４の標高点との位置関係により、目標物１０２に対して地上を背景とした可視状態となるか否かを判定する。

すなわち、可視判定部１２６は、領域３と判定された対象点１５４より目標物１０２に遠い対象点１５４に領域４と判定された領域があるか否か、また領域４と判定された領域がある場合、領域３と判定された対象点１５４の暴露高度から山肌限界高度までの距離が１００ｆｔ以上であるか判定する。ここで、領域４があり、かつ、領域３と判定された対象点１５４の暴露高度から山肌限界高度までの距離が１００ｆｔ以上であれば、その領域３を領域５に置換する。かかる暴露高度から山肌限界高度までの距離ｄは、領域３と判定された対象点１５４の目標物１０２からの距離をｌ、その対象点１５４より目標物１０２に近い対象点１５４のうち正接が最も大きい対象点１５４の正接をｔａｎθ_ｍａｘ、領域４の正接をｔａｎθ_ｄとすると、以下の数式９で表すことができる。

…（数式９）
すると、鉛直断面図は図１２（ａ）のように、平面図１５０は図１２（ｂ）のように、領域３が、攻撃時に背景が空となる領域３と、攻撃時に背景が山肌となる領域５とに識別される。かかる領域５は、山陰に隠れながら待機でき、暴露する位置に浮上したとしても背景が山肌となるので、最適な攻撃位置となる。このように領域５の有無が判定されると、１の直線１６０に関する可視判定が終了する。

（完了判定処理Ｓ５）
完了判定部１２８は、平面図１５０の周囲端に相当する全ての対象点１５４に対し、一方向特定処理Ｓ３および可視判定処理Ｓ４が完了したか否か判定する。そして、全てが完了していれば、地図反映処理Ｓ６に処理を移行し、完了していなければ、図５に白抜き矢印で示した方向に直線１６０を移動し、一方向特定処理Ｓ３からの処理を繰り返す。

また、ここでは、移動した直線１６０に近い対象点１５４が既に他の直線１６０に対応した対象点１５４であっても、すなわち、その対象点１５４に関して既に領域が対応付けられていたとしても、その対象点１５４に関して再度、領域の判定を行う。これは、直線１６０上の他の対象点１５４との位置関係によって判定結果が変わることがあり、その場合、対象点１５４に適切な領域を対応付ける必要があるからである。このとき、既に対応付けられた領域と異なる領域が導出された場合、攻撃位置として適していない順（領域１>領域４>領域２>領域３>領域５）に従い、優先順位の高い領域を選択して対応付ける。ただし、かかる場合に限らず、処理負担を軽減すべく、再度の領域判定を行わないとしてもよい。

（地図反映処理Ｓ６）
地図反映部１３０は、導出された可視関係を地図に重畳して、表示部１１０ｄに表示する。こうして、図１３に示すような平面図１５０全体における可視関係を表示することができ、パイロットは、自機と目標物との可視関係を客観的かつ正確に把握することが可能となる。

（目標物１０２が複数の場合）
上述した実施形態では、目標物１０２が１つであることを前提に可視関係を導出したが、目標物１０２が複数であっても同様のアルゴリズムを適用できる。

図１４は、自機と目標物１０２との可視関係を識別するための種類を示した説明図であり、図１５は、可視関係の個別判定から総合判定への変換手順を示す説明図である。

図８における個別判定に対し、図１４の総合判定において、領域Ａは、全ての目標物１０２から暴露される領域であり、いずれの目標物１０２に対しても背景（例えば山肌）として利用できない領域を示す。領域Ｂは、全ての目標物１０２に対して山陰とはなるものの、地上から暴露高度（暴露される高度）まで１５０ｆｔに満たず、航空機１００が安定して空間位置を維持できない（ホバリングできない）領域である。領域Ｃは、全ての目標物１０２に対して山陰となり、かつ、地上から暴露高度まで１５０ｆｔ以上ある領域であり、航空機１００が安定して空間位置を維持できる。ただし、攻撃時に目標物１０２を視認できる位置まで浮上すると、いずれかの目標物１０２に対して背景が空となって暴露してしまう領域である。

領域Ｅは、領域Ａ同様、全ての目標物１０２から暴露される領域ではあるが、全ての目標物１０２に対して背景（例えば山肌）として利用できる領域を示す。領域Ｅは、領域Ｃ同様、全ての目標物１０２に対して山陰となり、かつ、地上から暴露高度まで１５０ｆｔ以上ある領域であり、航空機１００が安定して空間位置を維持できる領域である。また、さらに、攻撃時に目標物１０２を視認できる位置まで浮上したとしても、全ての目標物１０２に対して背景が山肌となって目標物１０２に暴露されにくい領域である。

ここでは、まず、複数の目標物１０２それぞれについて、図２のフローチャートに基づき図８の個別判定を行う。そして、図１５に基づいて、目標物１０２が１つの場合の個別判定を、目標物１０２が複数の場合の総合判定に変換する。なお、図１５における縦のパラメータと横のパラメータは、それぞれ異なる目標物１０２の個別判定の結果であり、それぞれの個別判定の交点が総合判定の結果を示している。

このとき、攻撃位置として適している順は、上述したように、目標物１０２が１の場合であっても、複数の場合であっても領域５>領域３>領域２>領域４>領域１（領域Ｅ>領域Ｃ>領域Ｂ>領域Ｄ>領域Ａ）となる。したがって、複数の目標物１０２それぞれからの攻撃位置の個別判定が同じ場合、その判定結果を複数の目標物１０２の総合判定にも用いるべきである。ただし、いずれか一方で、攻撃位置として劣る判定がある場合は、その劣る方の判定結果を目標物１０２の総合判定にも用いる。

したがって、以下のような手順で複数の目標物１０２それぞれの個別判定を、図１５の如く、総合判定に変換する。具体的に説明すると、可視判定部１２６は、まず、目標物１０２のいずれかに対して領域１の判定結果を得ている場合、総合判定も領域Ａとする（１）。次に、可視判定部１２６は、（１）によって変換された領域以外の領域４について、いずれの目標物１０２に対しても領域４の場合にのみ総合判定も領域Ｄとし、それ以外の領域を領域Ａとする（２）。

続いて、（１）、（２）によって変換された領域以外について、可視判定部１２６は、いずれか一方でも領域２と判定されている領域を全て領域Ｂとする（３）。そして、（１）、（２）、（３）によって変換された領域以外について、いずれか一方でも領域３と判定されている領域を全て領域Ｃとする（４）。最後に、残った、いずれの目標物１０２に対しても領域５と判定されている領域を領域Ｅとする（５）。こうして、図１５のように、全ての領域が総合判定される。

以上、説明したように本実施形態の可視関係導出方法によれば、自機と目標物との可視関係、特に、パイロットが、航空機１００が、山陰に隠れながら待機可能であり、かつ、攻撃時に背景が山肌となる位置を、客観的かつ正確に把握することができ、適切な攻撃位置を選択することが可能となる。

また、上述したメッシュ生成部１２０と、角度導出部１２２と、一方向特定部１２４と、可視判定部１２６と、完了判定部１２８と、地図反映部１３０とを備える可視関係導出装置も提供される。さらに、コンピュータを、メッシュ生成部１２０と、角度導出部１２２と、一方向特定部１２４と、可視判定部１２６と、完了判定部１２８と、地図反映部１３０として機能させるための可視関係導出プログラムも提供される。また、当該可視関係導出プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態においては、平面図１５０を複数のメッシュに分割し、メッシュ毎に領域を識別しているが、かかる場合に限らず、目標物１０２から直線上の任意の点を判定できれば、攻撃位置として適しているか否かを把握することができる。

また、上述した可視関係導出方法は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。

本発明は、航空機が攻撃対象となる目標物に対して可視状態となる（暴露する）か否かといった可視関係を導出する可視関係導出方法、可視関係導出装置、および、可視関係導出プログラムに利用することができる。

１００ …航空機
１０２ …目標物
１２２ …角度導出部
１２６ …可視判定部
１５４ …対象点
１６０ …直線

Claims (4)

1. 目標物から水平面上に延長した任意の直線上の任意の２つの対象点に関し、該２つの対象点と該目標物との距離、および、該２つの対象点の標高に相当する標高点と該目標物との結線と水平面との成す角度を導出し、
   前記２つの対象点の前記目標物との距離と前記角度とに基づいて、該目標物との距離が長い対象点の標高点が、該目標物との距離が短い対象点の標高点との位置関係により、該目標物に対して可視状態となるか否か判定することを特徴とする可視関係導出方法。
2. 前記目標物との距離が長い対象点の標高点が、該目標物に対して可視状態とならない場合、さらに、該目標物との距離が長い対象点の標高点が、前記直線上において該目標物との距離がさらに長い対象点の標高点との位置関係により、該目標物に対して地上を背景とした可視状態となるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の可視関係導出方法。
3. 目標物から水平面上に延長した任意の直線上の任意の２つの対象点に関し、該２つの対象点と該目標物との距離、および、該２つの対象点の標高に相当する標高点と該目標物との結線と水平面との成す角度を導出する角度導出部と、
   前記２つの対象点の前記目標物との距離と前記角度とに基づいて、該目標物との距離が長い対象点の標高点が、該目標物との距離が短い対象点の標高点との位置関係により、該目標物に対して可視状態となるか否か判定する可視判定部と、
   を備えることを特徴とする可視関係導出装置。
4. コンピュータを、
   目標物から水平面上に延長した任意の直線上の任意の２つの対象点に関し、該２つの対象点と該目標物との距離、および、該２つの対象点の標高に相当する標高点と該目標物との結線と水平面との成す角度を導出する角度導出部と、
   前記２つの対象点の前記目標物との距離と前記角度とに基づいて、該目標物との距離が長い対象点の標高点が、該目標物との距離が短い対象点の標高点との位置関係により、該目標物に対して可視状態となるか否か判定する可視判定部と、
   して機能させるための可視関係導出プログラム。

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