JP2015078771A - Guided missile - Google Patents
Guided missile Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015078771A JP2015078771A JP2013214409A JP2013214409A JP2015078771A JP 2015078771 A JP2015078771 A JP 2015078771A JP 2013214409 A JP2013214409 A JP 2013214409A JP 2013214409 A JP2013214409 A JP 2013214409A JP 2015078771 A JP2015078771 A JP 2015078771A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- speed
- unit
- ratio
- relative position
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
この発明は、停止または低速移動中の目標の側面方向から、自己を当該目標へ誘導する誘導飛しょう体に関する。 The present invention relates to a guided vehicle that guides itself to a target from a side direction of the target that is stopped or moving at a low speed.
目標とする艦船(以下、目標艦船)に対処する誘導飛しょう体においては、目標艦船へ誘導するように、パルス圧縮処理及びDBS(Doppler Beam Sharpening)処理を用いて、予め定められた進入角度により、誘導飛しょう体を目標艦船の脆弱部に誘導するものがある(例えば、特許文献1参照)。 In a guided vehicle that deals with a target ship (hereinafter referred to as a target ship), it uses a pulse compression process and a DBS (Doppler Beam Sharing) process so as to guide to the target ship. There is one that guides a guided flying body to a fragile part of a target ship (for example, see Patent Document 1).
誘導飛しょう体を停止または低速移動中の艦船目標の脆弱部(例えば艦橋、艦側面等)に誘導するには、パルス圧縮処理及びDBS処理により、目標の角度及び目標までの距離を高い分解能で求めたレーダ画像を用いて、目標の側面方向を推定することが必須である。しかしながら、DBS処理による角度の高分解能化には、スクイント角を大きくすることが不可欠である。このため、誘導飛しょう体を目標方向とは異なる方向に飛しょうさせる必要があり、これによって誘導飛しょう体の射程距離が縮退するという問題があった。なお、スクイント角とは、飛しょう方向とLOS(Line of Sight)方向のなす角である。 In order to guide a guided vehicle to a vulnerable part of a ship target that is stopped or moving at a low speed (for example, a bridge, a ship side, etc.), the target angle and the distance to the target can be obtained with high resolution by pulse compression processing and DBS processing. It is essential to estimate the side direction of the target using the obtained radar image. However, increasing the squint angle is indispensable for increasing the angle resolution by DBS processing. For this reason, it is necessary to cause the guided flying object to fly in a direction different from the target direction, which causes a problem that the range of the guided flying object is reduced. The squint angle is an angle formed by the flying direction and the LOS (Line of Light) direction.
この発明は係る課題を解決するためになされたものであって、スクイント角がより小さくなるように誘導飛しょう体を制御し、誘導飛しょう体の射程距離の縮退を抑制することを目的とする。 This invention was made in order to solve the subject which concerns, Comprising: It aims at controlling a guidance flying body so that a squint angle may become smaller, and suppressing degeneration of the range of a guidance flying body .
この発明による誘導飛しょう体は、停止または低速移動中の艦船の目標に対し、パルス圧縮及びDBS処理により取得した目標情報を用いて、目標とクラッタを弁別し、目標のレーダ画像とともに相対距離及び周波数を出力する目標画像抽出部と、自己の位置及び速度を計算する慣性計算部と、目標画像抽出部からの目標のレーダ画像より目標側面方向を推定する目標側面方向推定部と、上記目標画像抽出部からの目標のレーダ画像より得られる目標の受信電力とクラッタの受信電力との比であるS/C比を算出するS/C比算出部と、上記目標画像抽出部により所定の時間間隔毎に生成される目標のレーダ画像より得られる複数の相対距離及び周波数に基づく接近速度と、上記慣性計算部が算出した自己の位置及び速度を用いることで、目標と自己との相対位置及び相対速度を推定するとともに、その推定誤差を算出する相対位置及び速度推定部と、上記目標側面方向推定部からの目標側面方向、上記S/C比算出部からのS/C比、及び上記相対位置及び速度推定部からの推定誤差に基づいて、自己の飛しょう方向及びスクイント角を出力するスクイント角制御部と、を備え、上記スクイント角制御部は、上記相対位置及び速度推定部からの推定誤差が所定の閾値以上の場合はスクイント角を所定の基準よりも大きくし、上記相対位置及び速度推定部からの推定誤差が所定の閾値よりも小さい場合はスクイント角を所定の基準よりも小さくするように飛しょう方向を出力するものである。 The guided vehicle according to the present invention discriminates a target from a clutter using target information acquired by pulse compression and DBS processing with respect to a target of a ship that is stopped or moving at a low speed. A target image extraction unit that outputs a frequency; an inertial calculation unit that calculates its own position and velocity; a target side direction estimation unit that estimates a target side direction from a target radar image from the target image extraction unit; and the target image An S / C ratio calculation unit that calculates an S / C ratio that is a ratio between a target received power obtained from a target radar image from the extraction unit and a received power of a clutter, and a predetermined time interval by the target image extraction unit By using the approach speed based on a plurality of relative distances and frequencies obtained from the target radar image generated every time and the self position and speed calculated by the inertia calculation unit, And a relative position and speed estimation unit for calculating the estimation error, a target side direction from the target side direction estimation unit, and an S / C ratio calculation unit. And a squint angle control unit that outputs a flying direction and a squint angle based on an estimation error from the relative position and speed estimation unit, and the squint angle control unit includes the relative position and the squint angle control unit. When the estimation error from the speed estimation unit is greater than or equal to a predetermined threshold, the squint angle is made larger than a predetermined reference, and when the estimation error from the relative position and speed estimation unit is smaller than the predetermined threshold, the squint angle is set. The flight direction is output so as to be smaller than a predetermined reference.
この発明によれば、DBS処理による角度の高分解能化に不可欠なスクイント角がより小さくなるように誘導飛しょう体を制御することによって、誘導飛しょう体の射程距離の縮退を抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress the reduction of the range of the guided flying object by controlling the guided flying object so that the squint angle that is indispensable for the high resolution of the angle by the DBS processing becomes smaller. It becomes.
実施の形態1.
図1は、この発明に係る実施の形態1による誘導飛しょう体の構成を示すブロック図である。実施の形態1による誘導飛しょう体1は、予め定められた進入角度を用いて、停止または低速移動中の目標艦船2に自己を誘導する。誘導飛しょう体1は、レーダ画像生成部3と、目標画像抽出部4と、目標側面方向推定部5と、S/C比(Signal/Clatter比;目標の受信電力と海面等背景の受信電力の比)算出部6と、相対位置及び速度算出部7と、スクイン角制御部8と、誘導信号算出部9と、加速度指令算出部10と、慣性計算部12を備えている。実施の形態1による誘導飛しょう体1は、目標側面方向推定部5、S/C比算出部6、及びスクイント角制御部8を有したことを特徴とし、相対位置及び速度推定部7が算出する推定誤差、及びS/C比算出部6が算出するS/C比を用いて、誘導飛しょう体1の飛しょう方向を制御することで、飛しょう中の経路変化を抑える。また、誘導飛しょう体1の飛しょう距離を短くすることで、射程距離の縮退を抑制する。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a guided flying body according to
レーダ画像生成部3は、目標艦船2に対して電波を放射し、目標艦船2にて反射した電波を受信波として受信する。レーダ画像生成部3は、この受信波に対してDBS処理及びパルス圧縮処理を行うことにより、目標の振幅情報及び位相情報、目標のドップラ周波数、目標との相対距離、受信波の受信電力の情報を含んだデジタルマップとしてのレーダ画像(目標情報)を、所定の時間間隔で生成する。なお、DBS処理及びパルス圧縮処理の詳細説明はここでは割愛する。
The radar
目標画像抽出部4は、レーダ画像生成部3の生成したレーダ画像が入力され、レーダ画像毎の振幅情報及び位相情報等を用いて、目標艦船2(目標)と海面(クラッタ)を弁別し、目標艦船2のレーダ画像とともに相対距離及び周波数を出力する。目標側面方向推定部5は、一般的な艦船が全長に対して全幅の十分に小さいことを利用して、目標画像抽出部4からの目標のレーダ画像より目標側面方向13を推定する。S/C比算出部6は、目標画像抽出部4からの目標艦船2のレーダ画像より得られる受信電力と海面等背景(クラッタ)からの受信電力の比であるS/C比を算出する。相対位置及び速度推定部7は、目標画像抽出部4にて所定の時間間隔毎に生成される目標艦船2のレーダ画像より得られる複数の相対距離及び周波数に基づく接近速度と、慣性計算部12が算出した誘導飛しょう体1の位置及び速度等を用いることで、目標艦船2と誘導飛しょう体1との相対位置、相対距離及び相対速度を推定するとともに、その相対位置、相対距離及び相対速度の推定誤差を算出する。
The target image extraction unit 4 receives the radar image generated by the radar
スクイント角制御部8は、目標側面方向推定部5からの目標側面方向13と、S/C比算出部6からのS/C比、及び相対位置及び速度推定部7からの推定誤差を用いて、誘導飛しょう体1の制御すべき飛しょう方向を出力するとともに、スクイント角を算出する。誘導信号算出部9は、相対位置及び速度推定部7から出力される目標艦船2と誘導飛しょう体1との相対位置及び相対速度より、誘導信号を算出する。慣性計算部12は、誘導飛しょう体1の位置、速度、加速度等を算出する。加速度指令算出部10は、スクイント角制御部8からの飛しょう方向、誘導信号算出部9からの誘導信号、及び慣性計算部12が算出した誘導飛しょう体1の速度、加速度等を用いて、誘導飛しょう体1の旋回加速度11を算出する。なお、誘導飛しょう体1は、旋回加速度11を用いて、自己の姿勢を所定の姿勢に制御するように操舵翼を可動する自動飛行制御を行うが、この自動飛行制御に関する詳細な構成及び動作については、記載を省略する。
The squint
図2は、実施の形態1による誘導飛しょう体の誘導経路を説明するための図である。図2を用いて実施の形態1の動作を説明する。図2において、誘導飛しょう体1は、停止または低速移動中の目標艦船2に向かって飛しょうしている。また、誘導飛しょう体1は、飛しょう経路A14、飛しょう経路B15を通って、目標艦船2に到達する。図中、目標艦船2の側面に目標側面方向13を示している。
FIG. 2 is a diagram for explaining a guide route of the guide flying object according to the first embodiment. The operation of the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the guided
誘導飛しょう体1が、目標側面方向13から目標艦船2に会合するためには、その飛しょう経路A14または飛しょう経路B15のどちらを飛しょうしてもよい。飛しょう経路B15は飛しょう経路A14より飛しょう中の経路変化が少なく、かつ飛しょう距離が短いため、飛しょう経路A14を飛しょうする誘導飛しょう体1よりも、飛しょう経路B15を飛しょうする誘導飛しょう体1のほうが射程距離を長くすることができる。
In order for the guided
このように誘導飛しょう体1について、飛しょう経路B15を飛しょうさせることで、誘導飛しょう体1の射程距離の縮退を抑制することが必要となる。ここで、レーダ画像では距離及び角度の高分解能化により、目標艦船2からの受信電力に対して海面等背景からの反射面積(クラッタ受信電力)を縮小させて、S/C比を高くすることができる。
Thus, it is necessary for the guided
DBS処理により実現できる誘導飛しょう体1から見た目標艦船2の存在方向の角度分解能は、スクイント角θが大きいほど分解能が高くなる。また、スクイント角θとは誘導飛しょう体1の飛しょう方向とLOS方向のなす角であり、誘導飛しょう体1の飛しょう経路により制御することができる。また、この誘導飛しょう体1の飛しょう経路は、加速度指令算出部10にて生成される誘導飛しょう体1の旋回加速度により制御できる。これにより、誘導飛しょう体1の旋回加速度を制御することにより、S/C比とともに射程距離を制御することが可能となるが、S/C比を高くするには飛しょう経路A14を飛しょうする必要があり射程距離が縮退する。
Regarding the angular resolution in the direction in which the
これに対し実施の形態1において、スクイント角制御部8は、誘導飛しょう体1の誘導初期段階で相対距離及び速度の推定誤差が大きい場合には、スクイント角を大きくしてS/C比を高くする。すなわち、スクイント角制御部8は、相対位置及び速度推定部7からの相対距離及び速度の推定誤差が所定の閾値以上の場合はスクイント角を所定の基準よりも大きくするように飛しょう方向を出力する。これにより相対距離及び接近速度の精度を向上が可能な飛しょう方向を出力することができるので、推定誤差の収束をより早めることができる。
On the other hand, in
次に、相対位置及び速度推定部7における相対位置及び速度の推定が進み、推定誤差が小さくなるにつれて、スクイント角制御部8は、スクイント角をより小さくする飛しょう方向を出力して、図2における飛しょう経路Bを飛しょうさせる。すなわち、スクイント角制御部8は、相対位置及び速度推定部7からの相対距離及び速度の推定誤差が所定の閾値よりも小さい場合はスクイント角を所定の基準よりも小さくするように飛しょう方向を出力する。
Next, as the estimation of the relative position and speed in the relative position and speed estimation unit 7 progresses and the estimation error becomes smaller, the squint
ここで、S/C比の目標の受信電力(S)は相対距離の4乗に反比例し、クラッタ受信電力(C)は相対距離の3乗に反比例することが知られている。誘導飛しょう体1と目標艦船2の相対距離が短くなるにつれて、スクイント角を小さくしてもS/C比を劣化させずに飛しょうすることができる。これにより、誘導飛しょう体1の射程距離の縮退を抑制することができる。
Here, it is known that the target received power (S) of the S / C ratio is inversely proportional to the fourth power of the relative distance, and the clutter received power (C) is inversely proportional to the third power of the relative distance. As the relative distance between the guided flying
実施の形態1による誘導飛しょう体は、停止または低速移動中の目標艦船2の目標に対し、パルス圧縮及びDBS処理により取得した目標情報を用いて、目標とクラッタを弁別し、目標のレーダ画像とともに相対距離及び周波数を出力する目標画像抽出部4と、自己の位置及び速度を計算する慣性計算部12と、目標画像抽出部4からの目標のレーダ画像より目標側面方向を推定する目標側面方向推定部5と、目標画像抽出部4からの目標のレーダ画像より得られる目標の受信電力とクラッタの受信電力との比であるS/C比を算出するS/C比算出部6と、目標画像抽出部4により所定の時間間隔毎に生成される目標のレーダ画像より得られる複数の相対距離及び周波数に基づく接近速度と、慣性計算部12が算出した自己の位置及び速度を用いることで、目標と自己との相対位置、相対距離及び相対速度を推定するとともに、その推定誤差を算出する相対位置及び速度推定部7と、目標側面方向推定部5からの目標側面方向13、S/C比算出部6からのS/C比、及び相対位置及び速度推定部7からの推定誤差に基づいて、自己の飛しょう方向及びスクイント角を出力するスクイント角制御部8と、を備え、スクイント角制御部8は、相対位置及び速度推定部7からの推定誤差が所定の閾値以上の場合はスクイント角を所定の基準よりも大きくし、相対位置及び速度推定部7からの推定誤差が所定の閾値よりも小さい場合はスクイント角を所定の基準よりも小さくするように飛しょう方向を出力するものである。 The guided vehicle according to the first embodiment discriminates the target and the clutter using the target information obtained by the pulse compression and the DBS process with respect to the target of the target ship 2 that is stopped or moving at low speed, and the radar image of the target A target image extraction unit 4 that outputs a relative distance and a frequency, an inertia calculation unit 12 that calculates its own position and velocity, and a target side direction that estimates a target side direction from a target radar image from the target image extraction unit 4 An estimator 5; an S / C ratio calculator 6 that calculates an S / C ratio that is a ratio of the target received power obtained from the target radar image from the target image extractor 4 and the received power of the clutter; An approach speed based on a plurality of relative distances and frequencies obtained from a target radar image generated at predetermined time intervals by the image extraction unit 4, and the own position and speed calculated by the inertia calculation unit 12 By using the relative position, relative distance and relative speed between the target and self, the relative position and speed estimation unit 7 for calculating the estimation error, the target side direction 13 from the target side direction estimation unit 5, A squint angle control unit 8 that outputs the flying direction and the squint angle of the self based on the S / C ratio from the S / C ratio calculation unit 6 and the estimation error from the relative position and speed estimation unit 7; The squint angle control unit 8 makes the squint angle larger than a predetermined reference when the estimation error from the relative position and speed estimation unit 7 is equal to or larger than a predetermined threshold, and the estimation error from the relative position and speed estimation unit 7 When it is smaller than the predetermined threshold, the flight direction is output so that the squint angle is smaller than a predetermined reference.
1 誘導飛しょう体、2 目標艦船、3 レーダ画像生成部、4 目標画像抽出部、5 目標側面方向推定部、6 S/C比算出部、7 相対位置及び速度推定部、8 スクイント角制御部、9 誘導信号算出部、10 加速度指令算出部、12 慣性計算部。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
自己の位置及び速度を計算する慣性計算部と、
上記目標画像抽出部からの目標のレーダ画像より目標側面方向を推定する目標側面方向推定部と、
上記目標画像抽出部からの目標のレーダ画像より得られる目標の受信電力とクラッタの受信電力との比であるS/C比を算出するS/C比算出部と、
上記目標画像抽出部により所定の時間間隔毎に生成される目標のレーダ画像より得られる複数の相対距離及び周波数に基づく接近速度と、上記慣性計算部が算出した自己の位置及び速度を用いることで、目標と自己との相対位置、相対距離及び相対速度を推定するとともに、その推定誤差を算出する相対位置及び速度推定部と、
上記目標側面方向推定部からの目標側面方向、上記S/C比算出部からのS/C比、及び上記相対位置及び速度推定部からの推定誤差に基づいて、自己の飛しょう方向及びスクイント角を出力するスクイント角制御部と、
を備え、
上記スクイント角制御部は、上記相対位置及び速度推定部からの推定誤差が所定の閾値以上の場合はスクイント角を所定の基準よりも大きくし、上記相対位置及び速度推定部からの推定誤差が所定の閾値よりも小さい場合はスクイント角を所定の基準よりも小さくするように飛しょう方向を出力することを特徴とする誘導飛しょう体。 Using target information acquired by pulse compression and DBS (Doppler Beam Sharpening) processing for the target of a ship that is stopped or moving at low speed, the target and clutter are distinguished, and the relative distance and frequency are output together with the radar image of the target. A target image extraction unit;
An inertial calculator that calculates its position and velocity;
A target side surface direction estimating unit that estimates a target side surface direction from a target radar image from the target image extracting unit;
An S / C ratio calculation unit that calculates an S / C ratio that is a ratio between a target received power obtained from the target radar image from the target image extraction unit and a received power of the clutter;
By using the approach speed based on a plurality of relative distances and frequencies obtained from the target radar image generated at predetermined time intervals by the target image extraction unit, and the own position and speed calculated by the inertia calculation unit Estimating a relative position, a relative distance and a relative speed between the target and the self, and calculating a relative position and speed estimating unit thereof;
Based on the target side surface direction from the target side surface direction estimation unit, the S / C ratio from the S / C ratio calculation unit, and the estimation error from the relative position and speed estimation unit, the flight direction and squint angle of itself A squint angle control unit for outputting
With
The squint angle control unit makes the squint angle larger than a predetermined reference when the estimation error from the relative position and speed estimation unit is equal to or greater than a predetermined threshold, and the estimation error from the relative position and speed estimation unit is predetermined. A guided flying object characterized by outputting the flying direction so that the squint angle is smaller than a predetermined reference when the threshold value is smaller than the threshold value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013214409A JP2015078771A (en) | 2013-10-15 | 2013-10-15 | Guided missile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013214409A JP2015078771A (en) | 2013-10-15 | 2013-10-15 | Guided missile |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015078771A true JP2015078771A (en) | 2015-04-23 |
Family
ID=53010329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013214409A Pending JP2015078771A (en) | 2013-10-15 | 2013-10-15 | Guided missile |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015078771A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016090528A (en) * | 2014-11-11 | 2016-05-23 | 三菱電機株式会社 | Guidance device |
-
2013
- 2013-10-15 JP JP2013214409A patent/JP2015078771A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016090528A (en) * | 2014-11-11 | 2016-05-23 | 三菱電機株式会社 | Guidance device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102569904B1 (en) | Apparatus and method for tracking target vehicle and vehicle including the same | |
US8442709B2 (en) | Underwater investigation system providing unmanned underwater vehicle (UUV) guidance based upon updated position state estimates and related methods | |
JP2011064484A (en) | Sensor bias estimation device | |
CN110764523B (en) | Proportional-integral pre-pilot attack target method based on anti-saturation smooth transformation | |
KR101823774B1 (en) | Method for estimating geometric information of target using adaptive guidance filter with strapdown image seeker | |
KR20200028648A (en) | Method for adjusting an alignment model for sensors and an electronic device performing the method | |
JP5605539B2 (en) | MOBILE POSITION ESTIMATION TRACKING DEVICE, MOBILE POSITION ESTIMATION TRACKING METHOD, AND MOBILE POSITION ESTIMATION TRACKING PROGRAM | |
WO2016084498A1 (en) | Tracking processing device and tracking processing method | |
JP2017144759A (en) | Vehicle control device | |
JP6089812B2 (en) | Guidance device | |
JP5900051B2 (en) | Guidance device | |
JP2015078771A (en) | Guided missile | |
JP6350229B2 (en) | Guidance device | |
JP2019184138A (en) | Guidance device, projectile and guidance system | |
JP2006284120A (en) | Flying object guidance system | |
JP5933350B2 (en) | Guidance device | |
JP2019049371A (en) | Guiding apparatus | |
KR102252825B1 (en) | Device for estimating line of sight rate by compensating for time delay of directivity angle and air vehicle including the same | |
KR20190074428A (en) | Apparatus For Heading Information Estimating And Correcting Of Remote Operated Vehicle And Method For Heading Information Estimating And Correcting Of Remote Operated Vehicle In Using Same | |
RU2509679C1 (en) | Method of control over ship motion in preset path | |
JP2013181737A (en) | Missile guidance system and acquisition method of target angle information | |
RU2014144061A (en) | METHOD FOR CONTROLLING AN ANTENNA INERTIAL DRIVE, PROVIDING SUSTAINABLE SUPPORT OF INTENSE MANEUVERING AND HIGH-SPEED AIRCRAFT FROM AN EXTENDED YESISTAN YEAR-RESISTANCE | |
JP2013210242A (en) | Target position estimation method | |
JP6383817B2 (en) | Flying object position measuring device, flying object position measuring method and flying object position measuring program | |
JP2019143922A (en) | Method for calculating initial value of guidance signal and navigation calculator using the method |