JP2020026940A - 誘導装置、飛しょう体及び誘導方法 - Google Patents

Abstract

【課題】目標の状態に応じて、飛距離を延伸する場合の経路を最適な経路に変更する。【解決手段】誘導装置は、通信装置と、演算装置とを備える。通信装置は、目標の検知データを含む検知信号を受信する。演算装置は、検知データに基づき、飛しょう体の進行方向を決定する。また、演算装置は、経路設定手段と、誘導手段とを備える。経路設定手段は、検知データに基づき、飛しょう体が目標に向けてロフテッド飛しょうする場合に、ロフテッド飛しょうするための経路を設定する。誘導手段は、経路に基づき、進行方向を決定し、進行方向を示すデータを含む誘導信号を出力する。また、経路設定手段は、飛しょう体を発射するときに、経路として第１経路を設定する。経路設定手段は、さらに、飛しょう体の発射後の検知データに応じて、経路として、第１経路から第２経路に変更する。【選択図】図７

Description

本発明は、誘導装置、飛しょう体及び誘導方法に関するものである。

一般に、飛しょう体は、目標を迎撃する確率の高い経路を飛しょうする。この経路は、例えば、目標に到達するために要する時間が最小になる経路である。また、この経路は、目標に到達したときの速度が最大になる経路でもよい。このため、一般に、飛しょう体の飛距離は、最大飛距離よりも短くなる。

ここで、算出した経路よりも上方に飛しょう体を打ち上げることで、飛しょう体の飛距離を延伸する方法がある。特許文献１には、この延伸する経路を算出するために、目標の速度、位置、高度などに基づき、予め算出した経路から選択する方法が開示されている。

特開平１１−２１１３９６号公報

従来、飛しょう体は、飛距離を延伸する場合、一度設定した経路に従い飛しょうしていた。しかし、目標が進路を変更することで、最初に設定した経路では最適でない場合があることを発明者は見出した。

本発明は、以上の状況を鑑みなされたものであり、目標の状態に応じて、飛距離を延伸する場合の経路を最適な経路に変更することを目的の１つとする。他の目的については、以下の記載及び実施の形態の説明から理解することができる。

以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係の一例を示すために、参考として、括弧付きで付加されたものである。よって、括弧付きの記載により、特許請求の範囲は、限定的に解釈されるべきではない。

上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る誘導装置（２２０）は、通信装置（２２１）と、演算装置（２２２）とを備える。通信装置（２２１）は、目標（１）の検知データを含む検知信号を受信する。演算装置（２２２）は、検知データに基づき、飛しょう体（２０）の進行方向を決定する。また、演算装置は、経路設定手段（３００）と、誘導手段（３２０）とを備える。経路設定手段（３００）は、検知データに基づき、飛しょう体が目標に向けてロフテッド飛しょうする場合に、ロフテッド飛しょうするための経路を設定する。誘導手段（３２０）は、経路に基づき、進行方向を決定し、進行方向を示すデータを含む誘導信号を出力する。また、経路設定手段（３００）は、飛しょう体を発射するときに、経路として第１経路を設定する。経路設定手段は、さらに、飛しょう体の発射後の検知データに応じて、経路として、第１経路から第２経路に変更する。

本発明の第２の態様に係る飛しょう体（２０）は、前述の誘導装置（２２０）と、操舵装置（２３０）とを備える。操舵装置（２３０）は、誘導信号に基づき、飛しょう体の進行方向を制御する。

本発明の第３の態様に係る誘導方法は、演算装置（２２２）が実行する次のステップを含む。
・飛しょう体を発射するときに、目標の検知データに基づき、飛しょう体が目標に向けてロフテッド飛しょうする場合に、ロフテッド飛しょうするための第１経路を設定するステップ（Ｓ１２０、Ｓ１３０）
・第１経路に基づき、飛しょう体の進行方向を決定し、進行方向を示すデータを含む誘導信号を出力するステップ（Ｓ１４０）
・飛しょう体の発射後に、検知データに応じて、飛しょう体が目標に向けてロフテッド飛しょうする場合に、第１経路から、ロフテッド飛しょうするための第２経路に変更するステップ（Ｓ２３０、Ｓ２４０）
・第２経路に基づき、飛しょう体の進行方向を決定し、進行方向を示すデータを含む誘導信号を出力するステップ（Ｓ２５０）

本発明によれば、飛距離を延伸する場合に最適な経路を設定することができる。

飛しょう体のロフテッド経路を説明するための図である。 目標の回避行動に基づく飛しょう体の経路を説明するための図である。 飛しょう体の構成を示す図である。 図３の誘導装置の構成を示す図である。 図４の誘導プログラムの構成を示す図である。 飛しょう体を発射するときの誘導方法の処理に関するフロー図である。 飛しょう体を発射した後の誘導方法の処理に関するフロー図である。 航空機に検知装置と誘導装置とを設けた場合の構成を示す図である。

（発明者の認識している事項）
図１に示すように、航空機１０が発射した飛しょう体２０は、目標１に向けて飛しょうする。この時の経路は、一般に、飛しょう体２０が目標１を迎撃する確率の高い通常経路５である。

ここで、飛距離を延伸する場合、飛しょう体２０は、通常経路５よりも一時的に上昇し、ロフテッド経路６を進む。言い換えると、飛しょう体２０は、通常経路５の進行方向に対して、仰角を上げ、加速する。これにより、飛しょう体２０は、通常経路５よりも一時的に上昇したロフテッド経路６を進む。この結果、飛しょう体２０の飛距離は、通常経路５で飛しょうした場合よりも延びる。ここでは、飛しょう体２０が、通常経路５の進行方向に対して、仰角を上げ、加速することをロフテッド飛しょうと呼ぶ。

目標１は、航空機１０が発射した飛しょう体２０を検知すると、図２に示すように、回避行動７を行う。このため、飛しょう体２０は、目標１の回避行動７に応じて、目標１を追跡する追跡経路８（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｃｏｕｒｓｅ）を進む。ここで、回避行動７により、目標１が急激に旋回した場合、飛しょう体２０は目標１の旋回に応じて、急激に旋回する必要がある。

飛しょう体２０は、空気抵抗を用いる空力操舵（Ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、推力を用いるサイドスラスタや推力偏向操舵（ＴＶＣ：Ｔｈｒｕｓｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）などで旋回する。飛しょう体２０が空力操舵により旋回する場合、十分な速度を必要とする。飛しょう体２０の速度は、旋回するための空気抵抗により低下する。また、飛しょう体２０がサイドスラスタ、ＴＶＣなどにより旋回するためには、燃料を必要とする。

飛しょう体２０がロフテッド飛しょうを行うと、仰角を上げるために、通常経路５よりも速度が低下する。また、目標１が回避行動７により急激に旋回した場合、目標１を追尾するために飛しょう体２０も急激に旋回する必要がある。このため、飛しょう体２０は、最適経路から大きく外れ、大きく旋回する。飛しょう体２０が空力操舵により旋回する場合、飛しょう体２０が大きく旋回するために、飛しょう体２０の速度が低下する。この結果、飛しょう体２０が旋回するための速度を維持できなくなり、飛距離が短くなる。また、飛しょう体２０がサイドスラスタ、ＴＶＣなどにより旋回する場合、飛しょう体２０が大きく旋回するために、燃料を消費する。この結果、飛しょう体２０は旋回するための燃料が足りない場合がある。このように、飛しょう体２０は、ロフテッド飛しょうを行ったにもかかわらず、目標１が急激に旋回することで、飛距離が短くなることを、発明者は見出した。

（実施の形態）
実施の形態に係る飛しょう体２０は、図３に示すように、検知装置２００と、慣性装置２１０と、誘導装置２２０と、操舵装置２３０とを備える。検知装置２００は、目標１の位置、速度、加速度などの状態を検知し、検知した目標１の状態を検知データとして、誘導装置２２０に出力する。慣性装置２１０は、飛しょう体２０の位置、速度、加速度、姿勢角などの状態を計測し、計測した飛しょう体２０の状態を慣性データとして、誘導装置２２０に出力する。誘導装置２２０は、検知データと慣性データとに基づき、飛しょう体２０の経路を決定する。決定した経路に基づき、飛しょう体２０の進行方向などのデータを含む誘導信号を生成し、操舵装置２３０に出力する。操舵装置２３０は、誘導信号に基づき、飛しょう体２０の進行方向を変更する。また、操舵装置２３０は、飛しょう体２０を加速する。なお、姿勢角は、飛しょう体２０の前方方向を示し、例えば、飛しょう体２０のロール、ピッチ、ヨーなどが含まれる。また、検知装置２００は、例えば、レーダ装置などが含まれる。慣性装置２１０は、例えば、加速度センサ、ジャイロセンサなどが含まれる。操舵装置２３０として、例えば、ロケットエンジン、飛しょう体２０の動翼などの制御装置が例示される。

誘導装置２２０は、図４に示すように、通信装置２２１と、演算装置２２２と、記憶装置２２３とを備える。通信装置２２１は、他の装置とのデータの送受信を行う。例えば、通信装置２２１は、検知装置２００が出力した検知データを含む検知信号と、慣性装置２１０が出力した慣性データを含む慣性信号とを受信する。また、通信装置２２１は、誘導信号を操舵装置２３０に出力する。通信装置２２１は、演算装置２２２に接続され、受信したデータを演算装置２２２に送信する。また、通信装置２２１は、演算装置２２２から出力される信号を他の装置に出力する。通信装置２２１は、例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続された装置と通信するためのＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）が含まれる。また、通信装置２２１として、外部装置と直接接続するコネクタ、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｉｒｉａｌ Ｂｕｓ）、無線通信を行うためのアンテナなどの種々の装置が例示される。通信装置２２１は、信号を受信するための端子、バッファなどでもよい。

演算装置２２２は、記憶装置２２３に格納された誘導プログラム２２４を読み出し、誘導プログラム２２４を実行する。また、通信装置２２１から入力されたデータを必要に応じて、記憶装置２２３に格納する。演算装置２２２は、中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などが含まれる。

記憶装置２２３は、誘導プログラム２２４と、ロフテッド経路データ２２５と、演算装置２２２が誘導プログラム２２４を実行するために必要なデータとを格納する。記憶装置２２３は、演算装置２２２からの指示に基づき、格納しているデータを演算装置２２２に出力する。記憶装置２２３は、読み書き可能な記録媒体、読み出し専用記録媒体などの種々の装置を含む。読み書き可能な記録媒体には、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＵＳＢメモリ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などが含まれる。読み出し専用記録媒体には、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）などが含まれる。

ロフテッド経路データ２２５は、シミュレーションを用いて算出した複数のロフテッド経路６を示す経路データを含む。最適なロフテッド経路６は、飛しょう体２０の位置、速度などの状態と、目標１の位置、速度などの状態とに応じて異なる。このため、ロフテッド経路６は、飛しょう体２０の状態と、目標１の状態とを組み合わせた模擬条件を設定し、シミュレーションを用いて算出される。この模擬条件を複数設定し、それぞれロフテッド経路６を算出することで、複数のロフテッド経路６が得られる。ロフテッド経路データ２２５には、複数のロフテッド経路６の経路データが、模擬条件を示すデータと共に格納されている。ロフテッド経路データ２２５において、ロフテッド経路６の経路データは、算出に使用した模擬条件を示すデータと関連付けられている。なお、模擬条件の詳細については、後述する。

誘導装置２２０は、記憶装置２２３に格納された誘導プログラム２２４に基づき、演算装置２２２が処理を行うことで、飛しょう体２０の経路を決定する。誘導プログラム２２４は、図５に示すように、経路設定手段３００と、追尾設定手段３１０と、誘導手段３２０とを備える。経路設定手段３００は、検知データと慣性データとに基づき、ロフテッド飛しょうする場合に、ロフテッド経路６を設定する。追尾設定手段３１０は、検知データと慣性データとに基づき、通常経路５に沿って目標１に向かう追尾経路（Ｈｏｍｉｎｇ Ｃｏｕｒｓｅ）を設定する。誘導手段３２０は、経路設定手段３００が設定したロフテッド経路６と、追尾設定手段３１０が設定した追尾経路とに基づき、飛しょう体２０の設定すべき進行方向と推力とを決定する。誘導手段３２０は、決定した進行方向と推力とを示すデータを含む誘導信号を生成し、出力する。

飛しょう体２０は、目標１に到達するまでの経路を、航空機１０から発射されるときに設定する。飛しょう体２０の発射時に、目標１に到達するまでの経路を設定する方法を説明する。飛しょう体２０の発射時に、誘導装置２２０は、記憶装置２２３から誘導プログラム２２４を読み出し、図６に示す誘導方法を実行する。なお、飛しょう体２０が発射されるときとは、飛しょう体２０を発射する一連の動作の期間を示し、飛しょう体２０が航空機１０から切り離される直前と、直後とを含んでもよい。

ステップＳ１００において、誘導装置２２０は、検知装置２００が検知した目標１の状態を検知データとして受信する。例えば、目標１の状態には、位置、速度、加速度などが含まれる。検知装置２００は、逐次、目標１の状態を検知する。このため、目標１の速度と加速度とは、検知した目標１の位置の履歴から算出してもよい。例えば、目標１の速度は、検知装置２００が現時点で検知した位置と、直前に検知した位置との距離と、２つの検知した時間間隔とから算出してもよい。また、目標１の加速度は、速度の変化から算出してもよい。

また、誘導装置２２０は、慣性装置２１０が計測した飛しょう体２０の状態を慣性データとして受信する。例えば、飛しょう体２０の状態には、位置、速度、加速度、姿勢角などが含まれる。

ステップＳ１１０において、演算装置２２２で実行されている追尾設定手段３１０は、検知データと慣性データとに基づき、目標１を追尾するための追尾経路を設定する。追尾経路は、ロフテッド飛しょうを行わないときに目標１を追尾する通常経路５である。追尾設定手段３１０は、さらに、追尾経路に基づき、ロフテッド飛しょうしないときに設定すべき、針路を示す追尾針路と、推力を示す追尾推力とを決定する。

ステップＳ１２０において、演算装置２２２で実行されている経路設定手段３００は、検知データと慣性データとに基づき、ロフテッド飛しょうを行うかを判断する。例えば、経路設定手段３００は、検知データと慣性データとに基づき、飛しょう体２０から目標１までの距離が予め決められた距離より大きい場合、ロフテッド飛しょうを行うと判断する。この予め決められた距離は、飛しょう体２０の射程、最大飛距離などから算出してもよい。経路設定手段３００は、ロフテッド飛しょうを行わないと判断した場合、ロフテッド経路６を設定せずに、ステップＳ１４０に移行する。

経路設定手段３００は、ロフテッド経路データ２２５を保持する。ステップＳ１３０において、経路設定手段３００は、検知データと慣性データとに基づき、ロフテッド経路データ２２５からロフテッド経路６を示す経路データを選択し、設定する。ロフテッド経路６は、飛しょう体２０がロフテッド飛しょうを行うための経路である。ロフテッド経路データ２２５には、飛しょう体２０の状態と、目標１の状態とを組み合わせた模擬条件に基づき、算出した最適経路を示す経路データが含まれている。シミュレーションでは、飛しょう体２０の状態と目標１の状態とを変化させた複数の模擬条件を設定し、複数の経路データが算出されている。ロフテッド経路データ２２５において、複数の経路データは、複数の模擬条件に関連付けられている。ここで、検知データには、目標１の状態を示すデータが含まれる。また、慣性データには、飛しょう体２０の状態を示すデータが含まれる。このため、経路設定手段３００は、検知データと慣性データとを組み合わせたデータに最も類似した模擬条件を、複数の模擬条件から抽出する。経路設定手段３００は、抽出された模擬条件に関連付けられた経路データに示された経路を、設定すべきロフテッド経路６として設定する。

経路設定手段３００は、さらに、ロフテッド経路６に基づき、修正すべき針路を示す修正針路と、修正すべき推力を示す修正推力とを決定する。修正針路は、通常経路５に沿って飛しょうする場合の針路と、ロフテッド経路６に沿って飛しょうする場合の針路との差を示す。また、修正推力は、通常経路５に沿って飛しょうする場合の推力と、ロフテッド経路６に沿って飛しょうする場合の推力との差を示す。

ステップＳ１４０において、演算装置２２２で実行されている誘導手段３２０は、追尾設定手段３１０が設定した追尾経路と、経路設定手段３００が設定したロフテッド経路６とに基づき、飛しょう体２０の進行方向を決定する。具体的には、追尾設定手段３１０が決定した追尾針路に、経路設定手段３００が決定した修正針路を加え、飛しょう体２０に設定すべき設定針路を決定する。また、誘導手段３２０は、追尾設定手段３１０が決定した追尾推力に、経路設定手段３００が決定した修正推力を加え、飛しょう体２０に設定すべき設定推力を決定する。誘導手段３２０は、設定針路と設定推力とを示すデータを含む誘導信号を出力する。

ここで、ステップＳ１２０において、ロフテッド飛しょうを行わないと判断された場合、ロフテッド経路６は設定されない。このため、ステップＳ１４０では、誘導手段３２０は、追尾針路を設定針路として決定し、追尾推力を設定推力として決定する。設定針路と設定推力とを示すデータを含む誘導信号を、誘導手段３２０が出力する。

図３に示すように、誘導手段３２０が出力する誘導信号は、誘導装置２２０から操舵装置２３０に出力される。操舵装置２３０は、誘導信号に基づき、飛しょう体２０の進行方向を制御し、推力を発生させる。これにより、飛しょう体２０は、航空機１０から切り離され、飛しょうを開始する。

以上のように、飛しょう体２０は、航空機１０から発射されるときに、ロフテッド飛しょうを行うかを判断する。ロフテッド飛しょうを行う場合、ロフテッド経路６が設定される。目標１は、飛しょう体２０を検知すると、図２に示すように、回避行動７を行う。このため、飛しょう体２０は、回避行動７に応じて、経路を変更する。

次に、飛しょう体２０を発射した後に、目標１の回避行動７に応じて、一度設定したロフテッド経路６を変更する方法を説明する。飛しょう体２０の発射後において、誘導装置２２０は、読み出した誘導プログラム２２４に基づき、図７に示す誘導方法を実行する。なお、飛しょう体２０は、回避行動７を検知し経路を変更するため、飛しょう体２０が発射されてから予め決められた時間が経過した後に、ロフテッド経路６を変更してもよい。例えば、飛しょう体２０がロフテッド飛しょうを開始した後にロフテッド経路６を変更してもよい。言い換えると、飛しょう体２０がロフテッド飛しょうを行うために、仰角などの進行方向を変更した後にロフテッド経路６を変更してもよい。

ステップＳ２００において、ステップＳ１００と同様に、誘導装置２２０は、検知装置２００が検知した目標１の状態を、検知データとして受信する。また、誘導装置２２０は、慣性装置２１０が計測した飛しょう体２０の状態を、慣性データとして受信する。つまり、この検知データは、飛しょう体２０が航空機１０から発射された後、例えば現時点において、検知装置２００が検知したデータである。同様に、慣性データは、飛しょう体２０が航空機１０から発射された後、例えば現時点において、慣性装置２１０が測定したデータである。

ステップＳ２１０において、ステップＳ１１０と同様に、追尾設定手段３１０は、検知データと慣性データとに基づき、目標１を追尾するための追尾経路を設定する。

ステップＳ２２０において、経路設定手段３００は、ロフテッド経路６が設定されているかを判断する。ロフテッド経路６が設定されている場合、ステップＳ２３０に移行し、経路の変更が必要かを判断する。ロフテッド経路６が設定されていない場合、ステップＳ２５０に移行し、追尾経路に基づき、飛しょう体２０の進行方向を決定する。

ステップＳ２３０において、経路設定手段３００は、検知データに基づき、目標１の機動が変更条件を満たしているかを判断する。例えば、目標１が、回避行動７により、進行方向、速度などを急激に変更したかを判断する。目標１の経路が急激に変更された場合、飛しょう体２０が、発射時に算出されたロフテッド経路６に沿って飛しょうすることで、飛距離が短くなる可能性がある。このため、目標１の機動が変更条件を満たしているとき、例えば目標１の経路が急激に変化したとき、飛しょう体２０は、経路を変更する。目標１の機動が変更条件を満たしているかを判断するために、例えば、経路設定手段３００は、目標１の加速度と予め決められた閾値とを比較する。経路設定手段３００は、目標１の加速度が、閾値より大きい場合、目標１の機動が変更条件を満たしていると判断する。目標１の機動が変更条件を満たしていると判断すると、ステップＳ２４０に移行し、経路を変更する。目標１の機動が変更条件を満たしていないと判断すると、ステップＳ２５０に移行する。

ステップＳ２４０において、ステップＳ１３０と同様に、経路設定手段３００は、検知データと慣性データとに基づき、ロフテッド経路データ２２５からロフテッド経路６を選択し、設定する。

ステップＳ２５０において、ステップＳ１４０と同様に、誘導手段３２０は、追尾経路とロフテッド経路６とに基づき、飛しょう体２０の進行方向を設定する。誘導手段３２０は、設定した飛しょう体２０の進行方向に基づき、誘導信号を出力する。

図３に示すように、誘導装置２２０は、誘導信号を操舵装置２３０に出力する。操舵装置２３０は、誘導信号に基づき、飛しょう体２０の進行方向を変更する。これにより、飛しょう体２０は、目標１が回避行動７により経路を急激に変更した場合でも、ロフテッド経路６を変更することができる。この結果、飛しょう体２０は目標１が回避行動７に応じた経路を飛しょうし、目標１を迎撃する確率が向上する。

（模擬条件）
ロフテッド経路６を算出するために用いられる模擬条件を説明する。模擬条件には、飛しょう体２０の状態と、目標１の状態とが含まれる。例えば、模擬条件に、飛しょう体２０の位置と、目標１の位置とが含まれてもよい。この場合、ロフテッド経路６は、飛しょう体２０の位置と目標１の位置とに基づき、シミュレーションを用いて算出された最適な経路を示す。また、模擬条件には、飛しょう体２０の状態として、飛しょう体２０の位置と、速度と、加速度と、姿勢角とのすべて、または一部が含まれてもよい。模擬条件には、目標１の状態として、目標１の位置と、速度と、加速度とのすべて、または一部が含まれてもよい。さらに、模擬条件には、飛しょう体２０の飛しょう性能、例えば、旋回性能、空力特性などが含まれてもよい。

（変形例）
上記実施の形態では、ステップＳ２３０において、経路設定手段３００が、目標１の加速度を用いて、目標１の機動が予め決められた変更条件を満たしているかを判断する例を示したが、これに限定されない。変更条件には、目標１の経路が急激に変化したことを示す任意の条件を含んでもよい。例えば、経路設定手段３００は、目標１の位置が予測した経路から外れているときに、目標１の機動が変更条件を満たしていると判断してもよい。この場合、経路設定手段３００は、飛しょう体２０を発射するときに目標１の経路を予測する。飛しょう体２０を発射した後の検知データにおいて、経路設定手段３００は、目標１の位置が予測した経路から外れているかを判断する。また、経路設定手段３００は、予測した経路における現時点での位置と、目標１の位置との距離が予め決められた値より大きい場合に、目標１の位置が予測した経路から外れていると判断してもよい。

また、経路設定手段３００は、加速度の変化に基づき、目標１の機動が変更条件を満たしているかを判断してもよい。この場合、経路設定手段３００は、検知データから取得する加速度の履歴に基づき、加速度の変化を算出する。経路設定手段３００は、加速度の変化が、予め決められた値より大きい場合に、目標１の機動が条件を満たしていると判断する。ここで、加速度の変化は、例えば、２時点の加速度の差を示す差分ベクトルを算出し、この差分ベクトルの絶対値である。この２時点は、例えば、飛しょう体２０が航空機１０から発射された時点と、最新の検知データを取得した時点でもよい。また、２時点は、最新の検知データを取得した時点と、１つ前の検知データを取得した時点でもよい。

また、経路設定手段３００は、これらの条件を任意に組み合わせた変更条件を用いて、目標１の経路が急激に変更したことを判断してもよい。例えば、経路設定手段３００は、加速度が予め決められた閾値より大きいことと、目標１の位置が予測した経路から外れていることとのいずれか一方、または、両方を満たしているときに、変更条件を満たしていると判断してもよい。

経路設定手段３００は、ステップＳ２２０において、ロフテッド経路６が設定されているかを判断する例を示したが、これに限定されない。経路設定手段３００は、ロフテッド飛しょうしていない飛しょう体２０を、目標１の回避行動７に応じて、ロフテッド飛しょうに変更してもよい。この場合、ステップＳ２２０を省略することができる。

経路設定手段３００は、ステップＳ２４０において、検知データと慣性データとに基づき、ロフテッド飛しょうを行うかを判断してもよい。ロフテッド飛しょうを行わないと判断した場合、既に設定されているロフテッド経路６を削除し、ステップＳ２４０を終了する。この場合、設定されていたロフテッド経路６が削除されたため、誘導手段３２０は、追尾設定手段３１０が算出した追尾経路に基づき、飛しょう体２０の進行方向を決定する。また、経路設定手段３００は、ロフテッド飛しょうを行わないと判断した場合、誘導手段３２０に、ロフテッド飛しょうを行わないことを示すロフテッド停止データを出力してもよい。誘導手段３２０は、ロフテッド停止データが入力されると、追尾設定手段３１０が算出した追尾経路に基づき、飛しょう体２０の進行方向を決定する。

ロフテッド経路データ２２５に、ロフテッド飛しょうを行わない通常経路５が含まれてもよい。経路設定手段３００が、ロフテッド経路データ２２５から通常経路５を選択した場合、ロフテッド飛しょうを行わないことを意味する。この場合、演算装置２２２は、飛しょう体２０がロフテッド飛しょうを行わないときに通常経路５を選択することになる。このため、経路設定手段３００は、飛しょう体２０を発射するときにロフテッド飛しょうを行うかの判断（図６のステップＳ１２０）を省略してもよい。また、経路設定手段３００は、飛しょう体２０が発射された後にロフテッド経路が設定されているかの判断（図７のステップＳ２２０）を省略してもよい。

また、ロフテッド経路データ２２５は、経路設定手段３００がロフテッド経路６に基づき決定する、修正針路と修正推力とを含んでもよい。この場合、修正針路と修正推力とは、対応するロフテッド経路６を算出したときの模擬条件と関連付けられている。このため、ステップＳ１３０とステップＳ２４０とにおいて、経路設定手段３００は、検知データと慣性データとに基づき、模擬条件を抽出する。抽出した模擬情報に関連付けられた修正針路と修正推力とを直接選択する。

上記実施の形態では、検知データと慣性データとに基づき、追尾経路とロフテッド経路６とを設定する例を示したが、これに限定されない。例えば、検知データに飛しょう体２０に対する目標１の相対距離、相対速度、相対加速度などを示すデータが含まれる場合、検知データに基づき、追尾経路とロフテッド経路６とを設定してもよい。この場合、ロフテッド経路データ２２５に含まれる経路データは、飛しょう体２０に対する目標１の相対距離、相対速度、相対加速度などを用いて、算出される。

また、検知装置２００は、飛しょう体２０の外部の温度、圧力などを示す気象情報を取得し、気象信号として誘導装置２２０に送信してもよい。この場合、誘導装置２２０は、気象情報に基づき、空気密度を算出する。特に、飛しょう体２０が空力操舵により旋回する場合、空気密度により旋回能力が変化する。このため、経路設定手段３００は、取得した気象情報に基づき空気密度を算出し、空気密度を用いてロフテッド経路６を決定してもよい。この場合、ロフテッド経路データ２２５に含まれる経路データは、飛しょう体２０の状態と、目標１の状態とのほかに、気象情報を用いて、算出される。また、検知装置２００は、飛しょう体２０の外部の温度、圧力などを示す気象情報を取得し、空気密度を算出してもよい。この場合、検知装置２００は、空気密度を示す気象情報を含む気象信号を、誘導装置２２０に送信する。

上記実施の形態では、経路設定手段３００は、検知データと慣性データとに基づき、ロフテッド経路データ２２５に含まれる経路データを選択する例を示したが、これに限定されない。経路設定手段３００は、ロフテッド経路６を決定できればよく、任意の方法を選択することができる。例えば、経路設定手段３００は、検知データと慣性データとに基づき、ロフテッド経路６を算出してもよい。

上記実施の形態では、航空機１０が、飛しょう体２０を発射する例を示したが、これに限定されない。飛しょう体２０を発射する母機であれば、任意に選択することができる。例えば、母機には、陸上施設、車両、船舶などが含まれる。

上記実施の形態では、検知装置２００と、慣性装置２１０と、誘導装置２２０と、操舵装置２３０とが飛しょう体２０に設けられている例を示したが、これに限定されない。例えば、図８に示すように、検知装置２００と、誘導装置２２０とは、母機である航空機１０に設けられていてもよい。この場合、検知装置２００は、飛しょう体２０の状態と、目標１の状態とを検知する。このため、検知データには、飛しょう体２０の状態と、目標１の状態とを示すデータが含まれている。誘導装置２２０は、この検知データに基づき、飛しょう体２０の進行方向を決定する。誘導装置２２０は、決定した進行方向を示すデータを含む誘導信号を、生成する。生成された誘導信号は、無線通信を用いて、操舵装置２３０に送信される。また、検知装置２００と、誘導装置２２０と、操舵装置２３０とが異なる装置に設けられていてもよい。

以上において説明した処理は一例であり、各ステップの順番、処理内容は、機能を阻害しない範囲で変更してもよい。また、説明した構成は、機能を阻害しない範囲で、任意に変更してもよい。例えば、経路設定手段３００と、追尾設定手段３１０と、誘導手段３２０とが異なる装置で実行されてもよい。例えば、既存の目標１を追尾するための経路を設定する装置に、経路設定手段３００と、誘導手段３２０とを実行する誘導装置２２０を加えて実現してもよい。この場合、誘導装置２２０は、既存の装置が出力するデータと、検知データと、慣性データとを受信し、経路設定手段３００と追尾設定手段３１０とが含まれる誘導プログラム２２４を実行する。また、誘導装置２２０は、飛しょう体２０の発射後に、図７に示す誘導方法を繰り返して実行してもよい。この場合、誘導装置２２０は、予め決められた時間の間隔で、図７に示す誘導方法を実行してもよい。また、誘導装置２２０は、予め決められた回数だけ図７に示す誘導方法を実行してもよい。

１ 目標
５ 通常経路
６ ロフテッド経路
７ 回避行動
８ 追跡経路
１０ 航空機
２０ 飛しょう体
２００ 検知装置
２１０ 慣性装置
２２０ 誘導装置
２２１ 通信装置
２２２ 演算装置
２２３ 記憶装置
２２４ 誘導プログラム
２２５ ロフテッド経路データ
２３０ 操舵装置
３００ 経路設定手段
３１０ 追尾設定手段
３２０ 誘導手段

Claims (8)

1. 目標の検知データを含む検知信号を受信する通信装置と、
   前記検知データに基づき、飛しょう体の進行方向を決定する演算装置と、
   を備え、
   前記演算装置は、
   前記検知データに基づき、前記飛しょう体が前記目標に向けてロフテッド飛しょうする場合に、ロフテッド飛しょうするための経路を設定する経路設定手段と、
   前記経路に基づき、前記進行方向を決定し、前記進行方向を示すデータを含む誘導信号を出力する誘導手段と、
   を備え、
   前記経路設定手段は、
   前記飛しょう体を発射するときに、前記経路として第１経路を設定し、
   前記飛しょう体の発射後の前記検知データに応じて、前記経路として、前記第１経路から第２経路に変更する
   誘導装置。
2. 前記経路設定手段は、
   前記飛しょう体がロフテッド飛しょうを開始した後、前記第１経路から前記第２経路に変更する
   請求項１に記載の誘導装置。
3. 前記経路設定手段は、
   前記検知データに基づき、前記目標の機動を取得し、
   前記機動が変更条件を満たしたときに、前記第１経路から前記第２経路に変更する
   請求項１または２に記載の誘導装置。
4. 前記機動は、加速度を含み、
   前記変更条件は、前記加速度が予め決められた閾値より大きいことを含む
   請求項３に記載の誘導装置。
5. 前記経路設定手段は、複数の模擬条件に応じて算出された複数の最適経路を保持し、
   前記複数の模擬条件は、空気密度を含み、
   前記通信装置は、気象情報を含む気象信号を受信し、
   前記経路設定手段は、
   前記気象情報に基づき、空気密度を取得し、
   前記空気密度と、前記検知データに基づき、前記複数の最適経路から前記第１経路と前記第２経路とを選択する
   請求項１から４のいずれか１項に記載の誘導装置。
6. 前記検知データに基づき、ロフテッド飛しょうしないときの前記目標の追尾経路を設定する追尾設定手段をさらに備え、
   前記誘導手段は、
   前記第１経路または前記第２経路と、前記追尾経路とに基づき、前記飛しょう体の前記進行方向を決定する
   請求項１から５のいずれか１項に記載の誘導装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の誘導装置と、
   前記誘導信号に基づき、前記飛しょう体の前記進行方向を制御する操舵装置と、
   を備える飛しょう体。
8. 演算装置が実行する、
   飛しょう体を発射するときに、目標の検知データに基づき、前記飛しょう体が前記目標に向けてロフテッド飛しょうする場合に、ロフテッド飛しょうするための第１経路を設定するステップと、
   前記第１経路に基づき、前記飛しょう体の進行方向を決定し、前記進行方向を示すデータを含む誘導信号を出力するステップと、
   前記飛しょう体の発射後に、前記検知データに応じて、前記飛しょう体が前記目標に向けてロフテッド飛しょうする場合に、前記第１経路から、ロフテッド飛しょうするための第２経路に変更するステップと、
   前記第２経路に基づき、前記進行方向を決定し、前記進行方向を示すデータを含む誘導信号を出力するステップと、
   を含む誘導方法。
   
   

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