JP2014163562A - 火力配分装置、火力配分方法、及びプログラム - Google Patents

火力配分装置、火力配分方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】侵攻してくる敵対勢力に対し、その戦力を評価し、火力配分を自動立案(自動作成)する。
【解決手段】侵攻してくる目標に関する目標情報を収集して取得する。また、目標情報に基づいて、目標の戦力を分析し、目標を構成する集団毎の脅威度を計算する。また、船団毎の脅威度を相対比較し、攻撃対象の集団を選択する。また、選択された集団に対し、どのように火器を使用すべきか設定し、作戦及び火力配分を自動立案する。
【選択図】図1

Description

本発明は、火力配分装置に関し、特に目標に対して火器等を割り当てる火力配分装置に関する。
火力配分装置は、レーダ等の観測機器(探知機)や通信により得られた目標に関する情報を入力とし、どの目標に対してどの火器が、攻撃するかを決定する。
通常、どの目標へどの火器を割り当てるかという火力配分の決定は、最終的な目標と火器の組合せを検討し、各組合せの評価値の総和が最大または最小となるように組合せを決定することで行われている。しかし、この場合、「撃墜確率」、「予測会合時間」、「初弾発射待ち時間」、「最終弾発射限界時間」、「脅威度」が考慮/反映されていないという問題があった。
上記の問題を解決するための公知技術として、特許文献1(特開2012−092990号公報)に火力配分装置が開示されている。この火力配分装置は、上記の撃墜確率等に基づき火器の割当等を算出しており、撃墜確率等がある閾値を超えるまでの所要時間に基づき火力配分を行っている。
上記の公知技術では、「撃墜確率による判定」、「所要時間による評価」、及び「所定の時刻の評価」を実施している。しかし、「天候・地形等の外囲条件による影響を反映すること」、「時系列に沿った火力配分を実施すること」、「逓減させたい脅威毎に処理すること」、及び「目的毎に評価すること」等については言及していない。
特開2012−92990号公報
本発明の目的は、侵攻してくる敵対勢力に対し、その戦力を評価し、火力配分を自動立案(自動作成)する火力配分装置を提供することである。
本発明に係る火力配分装置は、目標情報取得部と、目標能力分析部と、対象集団選択部と、火器使用設定部を備える。目標情報取得部は、侵攻してくる目標に関する目標情報を収集して取得する。目標能力分析部は、目標情報に基づいて、目標の戦力を分析し、目標を構成する集団毎の脅威度を計算する。対象集団選択部は、船団毎の脅威度を相対比較し、攻撃対象の集団を選択する。火器使用設定部は、選択された集団に対し、どのように火器を使用すべきか設定し、作戦及び火力配分を自動立案する。
本発明に係る火力配分方法は、火力配分装置により実施される火力配分方法である。この火力配分方法では、侵攻してくる目標に関する目標情報を収集して取得する。また、目標情報に基づいて、目標の戦力を分析し、目標を構成する集団毎の脅威度を計算する。また、船団毎の脅威度を相対比較し、攻撃対象の集団を選択する。また、選択された集団に対し、どのように火器を使用すべきか設定し、作戦及び火力配分を自動立案する。
本発明に係るプログラムは、上記の火力配分方法における処理を、計算機に実行させるためのプログラムである。なお、本発明に係るプログラムは、記憶装置や記憶媒体に格納することが可能である。
自動的に、攻撃対象/攻撃要領/艦種割当等を設定し、目標の対空火器能力/到達時間等の脅威度の内訳に基づいて、特に逓減すべき対象物を指定して火力配分を自動立案できる。
本発明に係る火力配分装置の構成例を示す図である。 上記の火力配分装置の目標能力分析部の構成例を示す図である。 上記の火力配分装置の対象集団選択部の構成例を示す図である。 上記の火力配分装置の火器使用設定部の構成例を示す図である。 火力配分の自動立案の手順の一例を示すフローチャートである。 敵戦力分析の処理内容を説明するための図である。 船団選択における脅威度の相対比較を説明するための図である。 船団選択における制約条件の考慮/反映を説明するための図である。 攻撃要領設定の処理内容を説明するための図である。 艦種割当設定の処理内容を説明するための図である。
<実施形態>
以下に、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
[全体構成]
図1を参照して、本発明に係る火力配分装置10の構成例に付いて説明する。
火力配分装置10は、目標情報取得部11と、目標能力分析部12と、対象集団選択部13と、火器使用設定部14を備える。
目標情報取得部11は、レーダ等の観測機器や通信により目標に関する情報(目標情報)を取得/収集する。例えば、レーダ等の観測機器や通信により、自軍又は自領等に接近/対向している敵対勢力に関する観測結果/画像情報等を取得/収集する。敵対勢力の例としては、船団、艦隊、飛行機等の編隊、車両部隊、砲台、飛しょう体の発射台等が考えられる。以下の説明では、敵対勢力として、船団を想定している。但し、実際には、これらの例に限定されない。
目標能力分析部12は、目標情報に基づいて、目標の能力(戦力)を分析し、目標を複数の集団に分けて(グループ分けして)、集団毎の脅威度を計算する。ここでは、観測結果/画像情報等の精度によりデータベース検索又はG/T(Gross Tonnage:総トン数)換算を使い分け、敵対勢力の能力(戦力)を分析し、敵対勢力を複数の船団に分けて、船団毎の脅威度を計算する。なお、G/Tとは、船の容積を表し、100[立方フィート]を1[G/T]として換算する。
対象集団選択部13は、計算された脅威度を基に、攻撃対象とする集団を選択する。例えば、計算された集団毎の脅威度を相対比較し、特に(最も)脅威度の高い集団を選択する。ここでは、船団毎の脅威度を相対比較し、特に(最も)脅威度の高い船団を、攻撃対象とする船団として選択する。
火器使用設定部14は、選択された集団に対し、どのように火器を使用すべきか設定し、火力配分とそれに基づく作戦を自動立案(自動作成)して、作戦を評価し、適切な作戦を提示する。なお、火器とは、一般的には火薬を用いて銃弾・砲弾を射出する兵器の総称であるが、本発明では、火薬を用いた兵器に限らず、対象物を攻撃可能な兵器の総称とする。すなわち、本発明に係る火器は、銃器や火砲に限らず、自力で飛行する飛しょう体(ミサイル等)を含むものとする。また、火薬ではなく何らかの物理現象(電磁誘導、圧力、電力等)を用いて銃弾・砲弾、或いはそれらに相当する何かを射出する兵器であっても良い。
[目標能力分析部の詳細]
図2を参照して、目標能力分析部12の構成例について説明する。
目標能力分析部12は、データベース検索部121と、目標能力集計部122と、脅威度算出部123を備える。
データベース検索部121は、目標情報取得部11からの目標情報に基づいて、データベースを検索し、データベース内に蓄積されたデータ群の中から、該当するデータを検出し、目標(敵対勢力)の内訳を特定する。ここでは、目標情報取得部11から観測結果/画像情報等を取得し、敵対勢力の個々の艦船の艦種・位置・隻数等を抽出し、個々の艦船について、敵艦船データベースを検索する。これにより、個々の艦船について、敵艦船データベース内に蓄積されたデータ群の中から、所要弾数・対空火器・弾数・射程等のデータを検出する。なお、データベース検索部121は、観測結果/画像情報等の精度によりデータベース検索又はG/T換算を使い分けることができる。例えば、観測結果/画像情報等が明瞭である場合には、敵対勢力の個々の艦船の艦種を特定可能であるため、艦種に基づいて敵艦船データベースを検索する。反対に、観測結果/画像情報等が明瞭でない場合、敵対勢力の個々の艦船の艦種を特定可能でないため、個々の艦船のサイズを推測し、G/T換算を行う。G/T換算の結果、個々の艦船の艦種を特定できた場合には、艦種に基づいて敵艦船データベースを検索しても良い。
目標能力集計部122は、目標情報や目標(敵対勢力)の内訳に基づいて、目標(大グループ)をいくつかの集団(小グループ)に分けて、集団(小グループ)毎の能力(戦力)を分析して集計する。ここでは、個々の艦船の位置・隻数等に基づいて、敵対勢力を複数の船団に分けて、個々の艦船の艦種・所要弾数・対空火器・弾数・射程等に基づいて、船団毎の戦力(対空火器能力・搭載地上戦力等)を分析して集計する。
脅威度算出部123は、分析された集団毎の能力(戦力)に基づいて、集団毎の脅威度を計算する。ここでは、船団毎の戦力(対空火器能力・搭載地上戦力等)に基づいて、船団毎の脅威度を計算する。この場合、脅威度の計算式の例として、「脅威度=対空火器能力+搭載地上戦力+船団到達時間」等が考えられる。但し、実際には、このような例に限定されない。
[対象集団選択部の詳細]
図3を参照して、対象集団選択部13の構成例について説明する。
対象集団選択部13は、脅威度検討部131と、制約条件検討部132と、対象集団評価部133を備える。
脅威度検討部131は、計算された脅威度を基に、集団毎の脅威度を相対比較し、攻撃対象とする集団を選択する。例えば、目標の中から、特に(最も)脅威度の高い集団を、攻撃対象とする集団として選択する。ここでは、船団毎の脅威度を相対比較し、攻撃対象とする船団を選択する。
制約条件検討部132は、火器を使用する際の条件や状況(制約条件)を考慮/反映して、攻撃対象とする集団を選択する。例えば、射点及び地形による射程、時系列に伴う射撃可否の判定結果、再装填のタイミング等を考慮/反映して、攻撃対象とする船団を選択する。
対象集団評価部133は、選択された集団を評価し、最終的に攻撃対象とする集団を決定する。例えば、脅威度検討部131により選択された集団と、制約条件検討部132により選択された集団との整合性を評価する。評価の結果、適切と判断した場合、最終的に攻撃対象とする集団として決定する。適切でない(適切)と判断した場合には、脅威度検討部131及び制約条件検討部132に対して再選択を指示する。このとき、脅威度検討部131及び制約条件検討部132に対して評価の結果を通知し、再設定において、評価の結果が考慮/反映されるようにしても良い。ここでは、脅威度検討部131及び制約条件検討部132の両方により選択された船団のうち、特に(最も)脅威度の高い船団を、最終的に攻撃対象とする船団として決定する。
[火器使用設定部の詳細]
図4を参照して、火器使用設定部14の構成例について説明する。
火器使用設定部14は、攻撃要領設定部141と、種別割当設定部142と、作戦評価部143を備える。
攻撃要領設定部141は、選択された集団に対してどのように火器を使用すべきかを示す攻撃要領を設定する。ここでは、船団を進行方向(侵攻方向)に対し矩形に分割し、攻撃する艦船範囲及び最終攻撃方向を設定する。このとき、「全方位」(全体を攻撃)、「前方」(前線に集中攻撃)、「一点」(一点集中攻撃)等の全ケース(全パターン)を計算し、優良なケースを記録する。
種別割当設定部142は、選択された集団において、優先的して攻撃すべき対象物の種別を設定する。ここでは、味方勢力(自軍、友軍等)の戦力(対艦ミサイル等)と、敵対勢力の戦力(対空火器等)に基づく交戦シミュレーション結果をデータベースとして保有しておき、ある程度の確立で敵対勢力を撃破できる火力配分を初期値(デフォルト値)とする。また、船団内における揚陸艦/戦闘艦の割合に基づいて、攻撃すべき船種(艦種)を設定し、割り当てる弾数/機数(戦闘機数)/砲数(火器数)等を調整する。なお、揚陸艦/戦闘艦に対して割り当てる弾数/機数/砲数等の配分比については、優良なケースを複数提示すると好適である。
作戦評価部143は、上記の設定内容に基づいて作戦を自動立案(自動作成)し、その作戦を評価し、適切な作戦を提示する。評価の結果、適切と判断した場合には、作戦の指揮官/火器管制装置等に対して、当該作戦を指示/通知する。適切でない(不適切)と判断した場合には、改めて別の作戦を自動立案する。必要であれば、種別割当設定部142及び攻撃要領設定部141に対して再設定を指示しても良い。このとき、種別割当設定部142及び攻撃要領設定部141に対して評価の結果を通知し、再設定において、評価の結果が考慮/反映されるようにしても良い。
但し、実際には、上記の例に限定されない。
[火力配分の自動立案の手順]
図5を参照して、火力配分の自動立案の手順について説明する。ここでは、一例として、侵攻してくる敵対勢力の艦船団に対し、その戦力を分析し、火力配分を自動立案するものとする。
(1)ステップS101:目標情報取得
目標情報取得部11は、レーダ等の観測機器や通信により、自軍又は自領等に侵攻してくる敵対勢力の艦船団に関する観測結果/画像情報等を取得/収集する。
(2)ステップS102:敵戦力分析
目標能力分析部12は、目標情報取得部11から観測結果/画像情報等を取得し、観測結果/画像情報等の精度によりデータベース検索又はG/T(Gross Tonnage:総トン数)換算を使い分け、敵対勢力の能力(戦力)を分析し、敵対勢力を複数の船団に分けて、船団毎の脅威度を計算する(図6参照)。
(3)ステップS103:船団選択
対象集団選択部13は、計算された脅威度を基に、船団毎の脅威度を相対比較し、射点及び地形による射程、時系列に伴う射撃可否の判定結果、再装填のタイミング等を考慮/反映して、攻撃対象とする船団を選択する(図7A、図7B参照)。
(4)ステップS104:攻撃要領設定
火器使用設定部14は、船団を進行方向(侵攻方向)に対し矩形に分割し、「全方位」(全体を攻撃)、「前方」(前線に集中攻撃)、「一点」(一点集中攻撃)等の全ケース(全パターン)を計算し、優良なケースに基づいて、攻撃する艦船範囲及び最終攻撃方向を設定する(図8参照)。
(5)ステップS105:艦種割当設定
火器使用設定部14は、味方勢力(自軍、友軍等)の戦力(対艦ミサイル等)と、敵対勢力の戦力(対空火器等)に基づく交戦シミュレーション結果をデータベースとして保有しておき、ある程度の確立で敵対勢力を撃破できる火力配分を初期値(デフォルト値)とする。また、船団内における揚陸艦/戦闘艦の割合に基づいて、攻撃すべき船種(艦種)を設定し、割り当てる弾数/機数(戦闘機数)/砲数(火器数)等を調整する(図9参照)。
(6)ステップS106:作戦評価/提示
火器使用設定部14は、上記の「攻撃要領設定」及び「艦種割当設定」に基づいて、作戦を自動立案(自動作成)し、その作戦の妥当性を評価し、評価の結果、妥当と判断した場合には、作戦の指揮官/火器管制装置等に対して、当該作戦を指示/通知する。
<本発明の特徴>
本発明に係る火力配分装置は、天候・地形等の外囲条件による影響を考慮/反映している。また、時系列に沿った火力配分を実施している。また、逓減させたい脅威を設定できる。更に、目的毎に評価を算出できる。
本発明に係る火力配分装置は、船団/攻撃要領/艦種割当等を設定し、目標の対空火器能力/到達時間等の脅威度の内訳の中から逓減させたいものを指定できる。
本発明に係る火力配分装置は、多面的な設定・評価が可能であり、複雑な状況においても処理が可能となる。
<ハードウェアの例示>
以下に、火力配分装置10を実現するための具体的なハードウェアの例について説明する。
火力配分装置10の例として、PC(パソコン)、アプライアンス(appliance)、シンクライアント端末/サーバ、ワークステーション、メインフレーム、スーパーコンピュータ等の計算機を想定している。また、携帯電話機、スマートフォン、スマートブック、カーナビ(カーナビゲーションシステム)、携帯型ゲーム機、家庭用ゲーム機等でも良い。なお、火力配分装置10は、車両や船舶、航空機等の移動体に搭載されていても良い。また、火力配分装置10は、火器管制レーダ或いは火器管制装置と連携/一体化していても良い。
図示しないが、火力配分装置10は、プログラムに基づいて駆動し所定の処理を実行するプロセッサと、当該プログラムや各種データを記憶するメモリと、ネットワークとの通信に用いられるインターフェースによって実現されると考えられる。
上記のプロセッサの例として、CPU(Central Processing Unit)、ネットワークプロセッサ(NP:Network Processor)、マイクロプロセッサ(microprocessor)、マイクロコントローラ(microcontroller)、或いは、専用の機能を有する半導体集積回路(LSI:Large Scale Integration)等が考えられる。
上記のメモリの例として、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)やフラッシュメモリ等の半導体記憶装置、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等の補助記憶装置、又は、DVD(Digital Versatile Disk)等のリムーバブルディスクや、SDメモリカード(Secure Digital memory card)等の記憶媒体(メディア)等が考えられる。また、バッファ(buffer)やレジスタ(register)等でも良い。或いは、DAS(Direct Attached Storage)、FC−SAN(Fibre Channel − Storage Area Network)、NAS(Network Attached Storage)、IP−SAN(IP − Storage Area Network)等を用いたストレージ装置でも良い。
なお、上記のプロセッサ及び上記のメモリは、一体化していても良い。例えば、近年では、マイコン等の1チップ化が進んでいる。したがって、電子機器等に搭載される1チップマイコンが、上記のプロセッサ及び上記のメモリを備えている事例も考えられる。
上記のインターフェースの例として、ネットワーク通信に対応した基板(マザーボード、I/Oボード)やチップ等の半導体集積回路、NIC(Network Interface Card)等のネットワークアダプタや同様の拡張カード、アンテナ等の通信装置、接続口(コネクタ)等の通信ポート等が考えられる。
また、ネットワークの例として、インターネット、LAN(Local Area Network)、無線LAN(Wireless LAN)、WAN(Wide Area Network)、バックボーン(Backbone)、ケーブルテレビ(CATV)回線、固定電話網、携帯電話網、WiMAX(IEEE 802.16a)、3G(3rd Generation)、専用線(lease line)、IrDA(Infrared Data Association)、Bluetooth(登録商標)、シリアル通信回線、データバス等が考えられる。
なお、目標情報取得部11、目標能力分析部12、対象集団選択部13、及び火器使用設定部14の各々は、独立した物理マシン(計算機等)であっても良い。また、計算機等に搭載される拡張ボードや、物理マシン上に構築された仮想マシン(VM:Virtual Machine)でも良い。また、モジュール(module)、コンポーネント(component)、或いは専用デバイス、又はこれらの起動(呼出)プログラムでも良い。
但し、実際には、これらの例に限定されない。
<備考>
以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、実際には、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。
10… 火力配分装置
11… 目標情報取得部
12… 目標能力分析部
121… データベース検索部
122… 目標能力集計部
123… 脅威度算出部
13… 対象集団選択部
131… 脅威度検討部
132… 制約条件検討部
133… 対象集団評価部
14… 火器使用設定部
141… 攻撃要領設定部
142… 種別割当設定部
143… 作戦評価部

Claims (9)

  1. 侵攻してくる目標に関する目標情報を収集して取得する目標情報取得部と、
    前記目標情報に基づいて、前記目標の戦力を分析し、前記目標を構成する集団毎の脅威度を計算する目標能力分析部と、
    前記船団毎の脅威度を相対比較し、攻撃対象の集団を選択する対象集団選択部と、
    前記選択された集団に対し、どのように火器を使用すべきか設定し、作戦及び火力配分を自動立案する火器使用設定部と
    を具備する
    火力配分装置。
  2. 請求項1に記載の火力配分装置であって、
    前記目標能力分析部は、
    目標情報に基づいて、データベースを検索し、前記データベース内に蓄積されたデータ群の中から、該当するデータを検出し、前記目標の内訳を特定するデータベース検索部と、
    前記目標情報や前記目標の内訳に基づいて、前記目標を複数の集団に分けて、集団毎の戦力を分析して集計する目標能力集計部と、
    前記集団毎の戦力に基づいて、前記集団毎の脅威度を計算する脅威度算出部と
    を具備する
    火力配分装置。
  3. 請求項2に記載の火力配分装置であって、
    前記対象集団選択部は、
    前記集団毎の脅威度を相対比較し、攻撃対象の集団を選択する脅威度検討部と、
    前記火器を使用する際の条件及び状況を反映して、攻撃対象とする集団を選択する制約条件検討部と、
    選択された集団の妥当性を評価し、最終的に攻撃対象とする集団を設定する対象集団評価部と
    を具備する
    火力配分装置。
  4. 請求項3に記載の火力配分装置であって、
    前記火器使用設定部は、
    選択された集団に対する攻撃要領を設定する攻撃要領設定部と、
    優先的して攻撃すべき対象物の種別を設定する種別割当設定部と、
    作戦を自動立案し、前記作戦を評価し、適切な作戦を提示する作戦評価部と
    を具備する
    火力配分装置。
  5. 計算機により実施される火力配分方法であって、
    侵攻してくる目標に関する目標情報を収集して取得することと、
    前記目標情報に基づいて、前記目標の戦力を分析し、前記目標を構成する集団毎の脅威度を計算することと、
    前記船団毎の脅威度を相対比較し、攻撃対象の集団を選択することと、
    前記選択された集団に対し、どのように火器を使用すべきか設定し、作戦及び火力配分を自動立案することと
    を含む
    火力配分方法。
  6. 請求項5に記載の火力配分方法であって、
    前記集団毎の脅威度を計算する際、
    目標情報に基づいて、データベースを検索し、前記データベース内に蓄積されたデータ群の中から、該当するデータを検出し、前記目標の内訳を特定することと、
    前記目標情報や前記目標の内訳に基づいて、前記目標を複数の集団に分けて、集団毎の戦力を分析して集計することと、
    前記集団毎の戦力に基づいて、前記集団毎の脅威度を計算することと
    を更に含む
    火力配分方法。
  7. 請求項6に記載の火力配分方法であって、
    前記攻撃対象の集団を選択する際、
    前記集団毎の脅威度を相対比較し、攻撃対象の集団を選択することと、
    前記火器を使用する際の条件及び状況を反映して、攻撃対象とする集団を選択することと、
    選択された集団の妥当性を評価し、最終的に攻撃対象とする集団を設定することと
    を更に含む
    火力配分方法。
  8. 請求項7に記載の火力配分方法であって、
    前記作戦及び火力配分を自動立案する際、
    選択された集団に対する攻撃要領を設定することと、
    優先的して攻撃すべき対象物の種別を設定することと、
    作戦を自動立案し、前記作戦を評価し、適切な作戦を提示することと
    を更に含む
    火力配分方法。
  9. 請求項5乃至8のいずれか一項に記載の火力配分方法を、計算機に実行させるためのプログラム。
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