JP2738468B2 - 近接信管制御装置 - Google Patents
近接信管制御装置Info
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- JP2738468B2 JP2738468B2 JP3079880A JP7988091A JP2738468B2 JP 2738468 B2 JP2738468 B2 JP 2738468B2 JP 3079880 A JP3079880 A JP 3079880A JP 7988091 A JP7988091 A JP 7988091A JP 2738468 B2 JP2738468 B2 JP 2738468B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、近接信管制御装置に係
り、特に、弾頭を搭載した飛翔体に搭載され、該飛翔体
が目標物体に近接した時に該弾頭の弾薬の点火作動を指
令する装置に関する。
り、特に、弾頭を搭載した飛翔体に搭載され、該飛翔体
が目標物体に近接した時に該弾頭の弾薬の点火作動を指
令する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の飛翔体用近接信管制御装
置は、該飛翔体から電波または光波のビームを投射し、
該投射ビームに目標物体が侵入し通過した時に該目標物
体からの反射波を受信して当該目標物体を検出し、該検
出に基づく信号を利用して起爆装置に対し直ちに、また
は所定の遅延時間後に弾頭の弾薬の点火を作動させるよ
うになっている。そのため、飛翔体と目標物体の相対的
な位置関係によっては、必ずしも最適な状態（最適には
弾頭の弾片が目標物体に命中するような点火タイミン
グ）で動作するとは限らない。
置は、該飛翔体から電波または光波のビームを投射し、
該投射ビームに目標物体が侵入し通過した時に該目標物
体からの反射波を受信して当該目標物体を検出し、該検
出に基づく信号を利用して起爆装置に対し直ちに、また
は所定の遅延時間後に弾頭の弾薬の点火を作動させるよ
うになっている。そのため、飛翔体と目標物体の相対的
な位置関係によっては、必ずしも最適な状態（最適には
弾頭の弾片が目標物体に命中するような点火タイミン
グ）で動作するとは限らない。
【０００３】また、飛翔体に搭載された他の装置から出
力される（目標物体との間の）相対速度信号を用いて起
爆タイミングを設定する電波方式または光波方式の近接
信管制御装置においては、相対速度に対しては起爆タイ
ミングを設定することは可能であるが、目標物体と弾頭
の弾片とが激突する点までの距離（ミス・ディスタン
ス）に関しては起爆タイミングを設定することは極めて
困難である。つまり、起爆信号により爆発するまでの弾
頭の起爆遅れ時間や、弾頭の弾片が飛散して目標に到達
するまでのミス・ディスタンスに応じた時間を必要とす
るからである。
力される（目標物体との間の）相対速度信号を用いて起
爆タイミングを設定する電波方式または光波方式の近接
信管制御装置においては、相対速度に対しては起爆タイ
ミングを設定することは可能であるが、目標物体と弾頭
の弾片とが激突する点までの距離（ミス・ディスタン
ス）に関しては起爆タイミングを設定することは極めて
困難である。つまり、起爆信号により爆発するまでの弾
頭の起爆遅れ時間や、弾頭の弾片が飛散して目標に到達
するまでのミス・ディスタンスに応じた時間を必要とす
るからである。
【０００４】そのため、飛翔体から比較的離れた所を目
標物体が通過する場合には、弾頭の弾片が目標物体に到
達する前に該目標物体が通過してしまい、逆に、目標物
体が飛翔体のごく近傍に位置する場合には、弾片が目標
物体の前方を通過してしまうという不都合が生じる。つ
まり、目標物体が弾頭の弾片の飛散範囲から外れてしま
うという事態が発生し、そのため弾頭が目標物体に対し
て撃破、損害等を有効に与えられないという欠点があ
る。
標物体が通過する場合には、弾頭の弾片が目標物体に到
達する前に該目標物体が通過してしまい、逆に、目標物
体が飛翔体のごく近傍に位置する場合には、弾片が目標
物体の前方を通過してしまうという不都合が生じる。つ
まり、目標物体が弾頭の弾片の飛散範囲から外れてしま
うという事態が発生し、そのため弾頭が目標物体に対し
て撃破、損害等を有効に与えられないという欠点があ
る。
【０００５】その結果、飛翔体の対目標撃破能力に支障
を及ぼし、特に近年に見られるような、飛翔体の対攻撃
目標が超高速の飛翔体（例えばＳＳＭ）から巡航飛翔体
あるいは回転翼機等の低速の目標まで広範囲に亘ってい
るような相対速度に対して、それぞれ撃破させるための
最適な起爆タイミング信号を送出できないという問題が
発生する。
を及ぼし、特に近年に見られるような、飛翔体の対攻撃
目標が超高速の飛翔体（例えばＳＳＭ）から巡航飛翔体
あるいは回転翼機等の低速の目標まで広範囲に亘ってい
るような相対速度に対して、それぞれ撃破させるための
最適な起爆タイミング信号を送出できないという問題が
発生する。
【０００６】これに対処するために、単一の投射ビーム
の傾斜角（方向角）を前方向に小さくして侵入目標物体
を検知する方法や、あるいは複数本の投射ビームを固定
して侵入目標物体を検知する方法が提案されている。
の傾斜角（方向角）を前方向に小さくして侵入目標物体
を検知する方法や、あるいは複数本の投射ビームを固定
して侵入目標物体を検知する方法が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】或る一定の傾斜角に固
定した単一の投射ビームを利用する方法では、目標物体
との間の会合交戦角の有効検知範囲が限定されるという
不都合があり、会合交戦角によっては検知不可能な角度
が存在し、そのために弾頭が目標物体に対して撃破、損
害等を有効に与えられないという欠点がある。
定した単一の投射ビームを利用する方法では、目標物体
との間の会合交戦角の有効検知範囲が限定されるという
不都合があり、会合交戦角によっては検知不可能な角度
が存在し、そのために弾頭が目標物体に対して撃破、損
害等を有効に与えられないという欠点がある。
【０００８】また、複数本の投射ビームを固定的に利用
する方法では、上記の限定された会合交戦角の範囲をカ
バーできるという利点があるが、投射ビームの構成上、
各ビーム毎に投射器を必要とするために装置が複雑化
し、また形状も大きくなって、飛翔体に装着する上で問
題が生じる。このような課題に対処するために、投射ビ
ームの傾斜角（方向角）を変化させて目標物体の検知を
行う方法が提案されている。この技術の一例は、例えば
特願平２−８６６９号に示されている。
する方法では、上記の限定された会合交戦角の範囲をカ
バーできるという利点があるが、投射ビームの構成上、
各ビーム毎に投射器を必要とするために装置が複雑化
し、また形状も大きくなって、飛翔体に装着する上で問
題が生じる。このような課題に対処するために、投射ビ
ームの傾斜角（方向角）を変化させて目標物体の検知を
行う方法が提案されている。この技術の一例は、例えば
特願平２−８６６９号に示されている。
【０００９】この技術では、飛翔体の旋回加速度計の検
知出力に応じて飛翔体の進行方向に傾くように可変させ
る機構が備えられており、自機の速度に応じて投射ビー
ムの傾斜角（方向角）を変化させるようになっている。
しかしその反面、特に超高速から低速まで広範囲に亘る
目標物体に対しては最適なタイミングで起爆信号を発生
できないという問題があり、また、加速度計の出力信号
に応じてモータを駆動させ、機械的にアンテナおよび送
受信機を移動させるようになっているので、装置が複雑
となり，それに応じて形状も大きくなるという欠点があ
る。
知出力に応じて飛翔体の進行方向に傾くように可変させ
る機構が備えられており、自機の速度に応じて投射ビー
ムの傾斜角（方向角）を変化させるようになっている。
しかしその反面、特に超高速から低速まで広範囲に亘る
目標物体に対しては最適なタイミングで起爆信号を発生
できないという問題があり、また、加速度計の出力信号
に応じてモータを駆動させ、機械的にアンテナおよび送
受信機を移動させるようになっているので、装置が複雑
となり，それに応じて形状も大きくなるという欠点があ
る。
【００１０】本発明は、かかる従来技術における課題に
鑑み創作されたもので、超高速から低速まで広範囲に亘
る侵入目標物体に対し検知不可能な範囲を無くすと共
に、弾頭への起爆信号の送出タイミングの制御を行い易
くし、ひいては最適なタイミングで弾頭の弾片を当該目
標物体に正確に集中させて確実に撃破させることができ
る近接信管制御装置を提供することを目的としている。
鑑み創作されたもので、超高速から低速まで広範囲に亘
る侵入目標物体に対し検知不可能な範囲を無くすと共
に、弾頭への起爆信号の送出タイミングの制御を行い易
くし、ひいては最適なタイミングで弾頭の弾片を当該目
標物体に正確に集中させて確実に撃破させることができ
る近接信管制御装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明によれば、弾頭を搭載した飛翔体に搭載さ
れ、該飛翔体が目標物体に近接した時に該弾頭の弾薬の
点火作動を指令する装置であって、前記目標物体を捕捉
し且つ追尾するための制御を行ない、該目標物体の存在
方向を指示する目標方向指示信号と該目標物体との間の
相対速度を指示する相対速度信号と該飛翔体の速度を指
示する自機速度信号を出力する目標誘導手段と、前記目
標方向指示信号および前記相対速度信号に基づいてビー
ム方向角制御信号を生成する目標情報信号変換器と、前
記飛翔体の機軸を中心として全周囲方向に分割された少
なくとも４象限の各象限毎に該飛翔体の前方向に向けて
電磁波のビームをコーン状に投射すると共に、該ビーム
の方向角を前記目標情報信号変換器からの前記ビーム方
向角制御信号に基づいて可変制御するビーム投射手段
と、前記投射ビームに対する前記目標物体からの反射波
を検出して各象限毎に信号強度に応じた検出信号を出力
すると共に、該投射ビームで該目標物体を検知した時点
で目標検知指示信号を出力する目標検出器と、該出力さ
れた各検出信号をそれぞれ隣り合う象限信号レベルと比
較し、該比較結果に基づき前記目標物体の存在象限を判
定して存在象限検知信号を出力する回路と、前記目標方
向指示信号、相対速度信号および自機速度信号に基づい
て前方攻撃または後方攻撃の判定を行い、該判定の結果
を指示する前方／後方攻撃指示信号を出力する回路と、
前記目標検知指示信号、存在象限検知信号、相対速度信
号および前方／後方攻撃指示信号に基づいて前記点火作
動を指令する手段とを具備することを特徴とする近接信
管制御装置が提供される。
め、本発明によれば、弾頭を搭載した飛翔体に搭載さ
れ、該飛翔体が目標物体に近接した時に該弾頭の弾薬の
点火作動を指令する装置であって、前記目標物体を捕捉
し且つ追尾するための制御を行ない、該目標物体の存在
方向を指示する目標方向指示信号と該目標物体との間の
相対速度を指示する相対速度信号と該飛翔体の速度を指
示する自機速度信号を出力する目標誘導手段と、前記目
標方向指示信号および前記相対速度信号に基づいてビー
ム方向角制御信号を生成する目標情報信号変換器と、前
記飛翔体の機軸を中心として全周囲方向に分割された少
なくとも４象限の各象限毎に該飛翔体の前方向に向けて
電磁波のビームをコーン状に投射すると共に、該ビーム
の方向角を前記目標情報信号変換器からの前記ビーム方
向角制御信号に基づいて可変制御するビーム投射手段
と、前記投射ビームに対する前記目標物体からの反射波
を検出して各象限毎に信号強度に応じた検出信号を出力
すると共に、該投射ビームで該目標物体を検知した時点
で目標検知指示信号を出力する目標検出器と、該出力さ
れた各検出信号をそれぞれ隣り合う象限信号レベルと比
較し、該比較結果に基づき前記目標物体の存在象限を判
定して存在象限検知信号を出力する回路と、前記目標方
向指示信号、相対速度信号および自機速度信号に基づい
て前方攻撃または後方攻撃の判定を行い、該判定の結果
を指示する前方／後方攻撃指示信号を出力する回路と、
前記目標検知指示信号、存在象限検知信号、相対速度信
号および前方／後方攻撃指示信号に基づいて前記点火作
動を指令する手段とを具備することを特徴とする近接信
管制御装置が提供される。
【００１２】
【作用】上述した構成によれば、飛翔体の前方向に向け
て投射した電磁波の投射ビーム内に侵入して来る目標物
体の検知および弾頭への起爆信号の送出を行う際に、目
標方向指示信号と相対速度信号と自機速度信号に基づい
て前方攻撃または後方攻撃の判定を行い、該判定の結果
と併せ、目標物体の侵入状況に応じて（つまり、目標物
体の存在方向を指示する目標方向指示信号と該目標物体
との間の相対速度を指示する相対速度信号とに基づいて
目標情報信号変換器により生成されたビーム方向角制御
信号に基づいて）ビームの投射方向角を可変制御し、そ
れに基づき弾頭の弾薬の点火作動（つまり起爆信号の発
生タイミング）を制御するようにしている。
て投射した電磁波の投射ビーム内に侵入して来る目標物
体の検知および弾頭への起爆信号の送出を行う際に、目
標方向指示信号と相対速度信号と自機速度信号に基づい
て前方攻撃または後方攻撃の判定を行い、該判定の結果
と併せ、目標物体の侵入状況に応じて（つまり、目標物
体の存在方向を指示する目標方向指示信号と該目標物体
との間の相対速度を指示する相対速度信号とに基づいて
目標情報信号変換器により生成されたビーム方向角制御
信号に基づいて）ビームの投射方向角を可変制御し、そ
れに基づき弾頭の弾薬の点火作動（つまり起爆信号の発
生タイミング）を制御するようにしている。
【００１３】従って、超高速から低速まで広範囲に亘る
侵入目標物体に対して検知不可能な範囲を無くすことが
可能になると共に、弾頭への起爆信号の送出タイミング
の制御が行い易くなり、それによって弾頭の弾片を当該
目標物体に対し最適なタイミングで正確に集中させ、確
実に撃破させることができる。なお、本発明の他の構成
上の特徴および作用の詳細については、添付図面を参照
しつつ以下に記述される実施例を用いて説明する。
侵入目標物体に対して検知不可能な範囲を無くすことが
可能になると共に、弾頭への起爆信号の送出タイミング
の制御が行い易くなり、それによって弾頭の弾片を当該
目標物体に対し最適なタイミングで正確に集中させ、確
実に撃破させることができる。なお、本発明の他の構成
上の特徴および作用の詳細については、添付図面を参照
しつつ以下に記述される実施例を用いて説明する。
【００１４】
【実施例】図１に本発明の一実施例としての近接信管制
御装置の構成が示される。本実施例の近接信管制御装置
は、弾頭を装備した飛翔体40（図４、図５参照）に搭載
され、近接信管装置10と目標誘導装置（例えばホーミン
グ装置）20を備えている。近接信管装置10は、主な構成
要素として電波方式の目標検出器11、目標情報信号変換
器15、前方／後方攻撃判定器16および送受信アンテナ部
17を備え、目標誘導装置20から出力される各種制御信号
（後述）を用いて、目標物体30の侵入状況（例えば相対
速度、交戦角度等）に応じて投射ビームの傾斜角すなわ
ち方向角を変化させ、それによって侵入目標物体30に対
し確実に検出を行い、最適なタイミングで弾頭の弾片を
正確に集中および撃突させる装置である。
御装置の構成が示される。本実施例の近接信管制御装置
は、弾頭を装備した飛翔体40（図４、図５参照）に搭載
され、近接信管装置10と目標誘導装置（例えばホーミン
グ装置）20を備えている。近接信管装置10は、主な構成
要素として電波方式の目標検出器11、目標情報信号変換
器15、前方／後方攻撃判定器16および送受信アンテナ部
17を備え、目標誘導装置20から出力される各種制御信号
（後述）を用いて、目標物体30の侵入状況（例えば相対
速度、交戦角度等）に応じて投射ビームの傾斜角すなわ
ち方向角を変化させ、それによって侵入目標物体30に対
し確実に検出を行い、最適なタイミングで弾頭の弾片を
正確に集中および撃突させる装置である。
【００１５】また、ここで使用する送受信アンテナ・合
成パターンおよび目標検出器11は、飛翔体の機軸を中心
に全周囲方向に分割された少なくとも４象限の内のいず
れかの象限内に侵入してくる目標物体30の存在方向を検
知可能とするものであり、電磁波として光波を用いる場
合には同様の作用を有する光学系により構成される。こ
こでは、４象限に分割した場合の装置を例として説明す
る。この技術については例えば、本件出願人による特願
昭６３−１７６４８４号（特開平２−２５７００号公
報）または特願昭６３−２０９３６５号（特開平２−５
９６９０号公報）に開示されている。
成パターンおよび目標検出器11は、飛翔体の機軸を中心
に全周囲方向に分割された少なくとも４象限の内のいず
れかの象限内に侵入してくる目標物体30の存在方向を検
知可能とするものであり、電磁波として光波を用いる場
合には同様の作用を有する光学系により構成される。こ
こでは、４象限に分割した場合の装置を例として説明す
る。この技術については例えば、本件出願人による特願
昭６３−１７６４８４号（特開平２−２５７００号公
報）または特願昭６３−２０９３６５号（特開平２−５
９６９０号公報）に開示されている。
【００１６】なお、送受信アンテナ部17に関連して図示
される符号ANT1〜ANT4はアレイ・アンテナ、AR1,AR2 は
到来ビーム、AS1,AS2 は投射ビームを示す。目標誘導装
置20は、目標物体30を捕捉し且つ追尾するための制御を
行ない、該目標物体の存在方向を指示する目標方向指示
信号θと該目標物体との間の相対速度を指示する相対速
度信号ＶC と該飛翔体の速度を指示する自機速度信号Ｖ
M を出力する。
される符号ANT1〜ANT4はアレイ・アンテナ、AR1,AR2 は
到来ビーム、AS1,AS2 は投射ビームを示す。目標誘導装
置20は、目標物体30を捕捉し且つ追尾するための制御を
行ない、該目標物体の存在方向を指示する目標方向指示
信号θと該目標物体との間の相対速度を指示する相対速
度信号ＶC と該飛翔体の速度を指示する自機速度信号Ｖ
M を出力する。
【００１７】目標検出器11は、投射ビームAS1,AS2 内に
侵入した目標物体30からの反射波を送受信アンテナ部17
を介して検出し、各象限毎に信号強度に応じたレベルを
生成してそれぞれ所定のスレッショルド・レベルと比較
し、該比較に基づき検出信号Ｄ1 〜Ｄ4 を信号比較器12
に送出する。また、目標検出器11は、目標物体30を検知
した一瞬の検知信号をトリガ・パルス信号ＳL として象
限判定器13および起爆タイミング発生器14に送出する。
侵入した目標物体30からの反射波を送受信アンテナ部17
を介して検出し、各象限毎に信号強度に応じたレベルを
生成してそれぞれ所定のスレッショルド・レベルと比較
し、該比較に基づき検出信号Ｄ1 〜Ｄ4 を信号比較器12
に送出する。また、目標検出器11は、目標物体30を検知
した一瞬の検知信号をトリガ・パルス信号ＳL として象
限判定器13および起爆タイミング発生器14に送出する。
【００１８】信号比較器12は、通常用いられているコン
パレータ回路により構成され、隣合う象限検知ビームの
出力信号レベルを比較し、その結果を２値信号の形で象
限判定器13に送出する。象限判定器13は、目標検出器11
から供給されるトリガ・パルス信号ＳL をラッチ信号と
して入力し、該ラッチ信号に応答して信号比較器12から
の２値信号出力を保持し、その保持状態により目標物体
30の存在象限を判定する。判定された結果は、存在象限
検知信号Ｑとして起爆タイミング発生器14に送出され
る。起爆タイミング発生器14は、目標検出器11から供給
されるトリガ・パルス信号ＳL を基準に目標誘導装置20
からの相対速度信号ＶC と前方／後方攻撃判定器16から
の前方／後方攻撃指示信号ＶH,ＶT （後述）を用いて、
象限判定器13からの存在象限検知信号Ｑを目標物体30の
予め設定した致命点に弾頭の弾片が確実にあたるように
制御し、目標物体存在方向の点火タイミング信号を弾頭
へ送出する。
パレータ回路により構成され、隣合う象限検知ビームの
出力信号レベルを比較し、その結果を２値信号の形で象
限判定器13に送出する。象限判定器13は、目標検出器11
から供給されるトリガ・パルス信号ＳL をラッチ信号と
して入力し、該ラッチ信号に応答して信号比較器12から
の２値信号出力を保持し、その保持状態により目標物体
30の存在象限を判定する。判定された結果は、存在象限
検知信号Ｑとして起爆タイミング発生器14に送出され
る。起爆タイミング発生器14は、目標検出器11から供給
されるトリガ・パルス信号ＳL を基準に目標誘導装置20
からの相対速度信号ＶC と前方／後方攻撃判定器16から
の前方／後方攻撃指示信号ＶH,ＶT （後述）を用いて、
象限判定器13からの存在象限検知信号Ｑを目標物体30の
予め設定した致命点に弾頭の弾片が確実にあたるように
制御し、目標物体存在方向の点火タイミング信号を弾頭
へ送出する。
【００１９】目標情報信号変換器15は、目標誘導装置20
から供給される相対速度信号ＶC に基づき、会合相対速
度に対応した投射ビーム角（パターン形成、ビーム幅）
の設定に用いるビーム方向角制御信号ＶBCを生成し、目
標検出器11と送受信アンテナ部17に送出する。このビー
ム方向角制御信号ＶBCは、複数の区分に分割された目標
物体速度、例えばマッハ 1.5以下、 1.5〜2.5 、 2.5〜
4.0 および 4.0以上の各区分に対し、それぞれビーム傾
斜角度αを80°、70°、60°および50°に相当する制御
信号の形で送出される。また、目標情報信号変換器15
は、目標誘導装置20から供給される目標方向指示信号θ
に基づき、目標物体30との会合角すなわち交戦角を算出
し、送受信アンテナ部17に対し、該目標物体の侵入方向
に応じて検出ドプラ周波数により検出不可能範囲（つま
り、投射ビームに対して直角となる侵入方向）を回避す
るように投射ビームを制御させる。
から供給される相対速度信号ＶC に基づき、会合相対速
度に対応した投射ビーム角（パターン形成、ビーム幅）
の設定に用いるビーム方向角制御信号ＶBCを生成し、目
標検出器11と送受信アンテナ部17に送出する。このビー
ム方向角制御信号ＶBCは、複数の区分に分割された目標
物体速度、例えばマッハ 1.5以下、 1.5〜2.5 、 2.5〜
4.0 および 4.0以上の各区分に対し、それぞれビーム傾
斜角度αを80°、70°、60°および50°に相当する制御
信号の形で送出される。また、目標情報信号変換器15
は、目標誘導装置20から供給される目標方向指示信号θ
に基づき、目標物体30との会合角すなわち交戦角を算出
し、送受信アンテナ部17に対し、該目標物体の侵入方向
に応じて検出ドプラ周波数により検出不可能範囲（つま
り、投射ビームに対して直角となる侵入方向）を回避す
るように投射ビームを制御させる。
【００２０】前方／後方攻撃判定器16は、目標誘導装置
20からの相対速度信号ＶC と自機速度信号ＶM と目標方
向指示信号θを用いて、自機が目標物体30に対して前方
攻撃または後方攻撃のいずれであるかを判定する機能を
有している。例えば戦闘機を例にとって説明すると、例
えば図５に示されるような後方攻撃の場合に、目標検出
器11からのトリガ・パルス信号ＳL を基準にして相対速
度信号ＶC とテールパイプ32の各位置を通過して目標物
体30の致命点Ｐに達するまでの時間（ＴT ）とに基づ
き、弾頭の弾片が飛翔体に撃突するように起爆タイミン
グ信号（ΔＴとする）が制御され、目標物体存在方向の
点火タイミング信号が弾頭に送出される（ΔＴ＝
ＴT ）。同様にして前方攻撃の場合には、トリガ・パル
ス信号ＳL を基準にして相対速度信号ＶC と目標物体の
前方から致命点Ｐに達するまでの時間（ＴH ）とに基づ
き、弾頭の弾片が飛翔体に撃突するように起爆タイミン
グ信号が制御され、弾頭に目標物体存在方向の点火タイ
ミング信号が送出される（ΔＴ＝ＴH ）。
20からの相対速度信号ＶC と自機速度信号ＶM と目標方
向指示信号θを用いて、自機が目標物体30に対して前方
攻撃または後方攻撃のいずれであるかを判定する機能を
有している。例えば戦闘機を例にとって説明すると、例
えば図５に示されるような後方攻撃の場合に、目標検出
器11からのトリガ・パルス信号ＳL を基準にして相対速
度信号ＶC とテールパイプ32の各位置を通過して目標物
体30の致命点Ｐに達するまでの時間（ＴT ）とに基づ
き、弾頭の弾片が飛翔体に撃突するように起爆タイミン
グ信号（ΔＴとする）が制御され、目標物体存在方向の
点火タイミング信号が弾頭に送出される（ΔＴ＝
ＴT ）。同様にして前方攻撃の場合には、トリガ・パル
ス信号ＳL を基準にして相対速度信号ＶC と目標物体の
前方から致命点Ｐに達するまでの時間（ＴH ）とに基づ
き、弾頭の弾片が飛翔体に撃突するように起爆タイミン
グ信号が制御され、弾頭に目標物体存在方向の点火タイ
ミング信号が送出される（ΔＴ＝ＴH ）。
【００２１】ここで、前方または後方攻撃の判定は、相
対速度信号ＶCと自機速度信号ＶM と目標方向指示信号
θを用いて以下のように行われる。 （ＶC ）≧（ＶM ）× cosθ 〔前方攻撃〕 （ＶC ）＜（ＶM ）× cosθ 〔後方攻撃〕 この判定結果は、それぞれ前方攻撃指示信号ＶH または
後方攻撃指示信号ＶT として起爆タイミング発生器14に
送出される。
対速度信号ＶCと自機速度信号ＶM と目標方向指示信号
θを用いて以下のように行われる。 （ＶC ）≧（ＶM ）× cosθ 〔前方攻撃〕 （ＶC ）＜（ＶM ）× cosθ 〔後方攻撃〕 この判定結果は、それぞれ前方攻撃指示信号ＶH または
後方攻撃指示信号ＶT として起爆タイミング発生器14に
送出される。
【００２２】この前方／後方攻撃指示信号ＶH,ＶT は、
図５に示されるように目標物体30の脆弱な範囲Ｗの位置
が前方からの距離と後方からの距離とで異なることに鑑
み、この脆弱範囲Ｗ内の予め設定した致命点Ｐに弾頭の
弾片が撃突するように起爆の点火タイミング信号を制御
するのに用いられる。送受信アンテナ部17は、飛翔体の
機軸を中心として全周囲方向に分割された４象限の各象
限毎に該飛翔体の前方向に向けてビームをコーン状に投
射し且つ目標物体30からの反射波を到来ビームにより受
信するという通常の機能に加え、該投射ビーム（または
到来ビーム）の方向角（α）を目標情報信号変換器15か
らのビーム方向角制御信号ＶBCに基づいて変化させる機
能を有している。
図５に示されるように目標物体30の脆弱な範囲Ｗの位置
が前方からの距離と後方からの距離とで異なることに鑑
み、この脆弱範囲Ｗ内の予め設定した致命点Ｐに弾頭の
弾片が撃突するように起爆の点火タイミング信号を制御
するのに用いられる。送受信アンテナ部17は、飛翔体の
機軸を中心として全周囲方向に分割された４象限の各象
限毎に該飛翔体の前方向に向けてビームをコーン状に投
射し且つ目標物体30からの反射波を到来ビームにより受
信するという通常の機能に加え、該投射ビーム（または
到来ビーム）の方向角（α）を目標情報信号変換器15か
らのビーム方向角制御信号ＶBCに基づいて変化させる機
能を有している。
【００２３】図２に一構成例として示すように、送受信
アンテナ部17は、目標物体からの到来ビームAR1,AR2 を
受信するアレイ・アンテナANT1,ANT2 と、該アレイ・ア
ンテナで受信したビームの方向角（すなわちビームの位
相角）を変化させる移相回路SR1,SR2 と、該位相制御さ
れたビームを合成して目標検出器11に送出する合成／分
波器Ｓ1,Ｓ2 と、該目標検出器11からのビーム信号をＮ
個に分波する合成／分波器Ｓ3,Ｓ4 と、該分波されたビ
ーム信号に対して位相制御を行う移相回路SR3,SR4 と、
該位相制御された各ビームを放射ビームAS1,AS2 として
投射するアレイ・アンテナANT3,ANT4 と、目標情報信号
変換器15から出力されたビーム方向角制御信号ＶBCに応
答してそれぞれ対応する移相回路SR1 〜SR4 を制御する
ビーム制御器BC1 〜BC4 とを有している。
アンテナ部17は、目標物体からの到来ビームAR1,AR2 を
受信するアレイ・アンテナANT1,ANT2 と、該アレイ・ア
ンテナで受信したビームの方向角（すなわちビームの位
相角）を変化させる移相回路SR1,SR2 と、該位相制御さ
れたビームを合成して目標検出器11に送出する合成／分
波器Ｓ1,Ｓ2 と、該目標検出器11からのビーム信号をＮ
個に分波する合成／分波器Ｓ3,Ｓ4 と、該分波されたビ
ーム信号に対して位相制御を行う移相回路SR3,SR4 と、
該位相制御された各ビームを放射ビームAS1,AS2 として
投射するアレイ・アンテナANT3,ANT4 と、目標情報信号
変換器15から出力されたビーム方向角制御信号ＶBCに応
答してそれぞれ対応する移相回路SR1 〜SR4 を制御する
ビーム制御器BC1 〜BC4 とを有している。
【００２４】図３に示すように、アレイ・アンテナANTi
は、アレイ状に配列され且つ同一指向性を持つＮ個の放
射素子Ａ0 〜ＡN-1 からなり、その指向特性は、 Ｅ（α）＝Σ sin（α）exp(−ｊｎΔφ）、 但し、Δφ＝２πｄ sinα／λ で表される。ここで、Σはｎ＝０〜（Ｎ−１）までの総
和とする。なお、ｄは各素子の間隔、αは到来波（また
は投射波）の方向角、Ｎは素子数、 sin（α）は各素子
の指向性を示す。
は、アレイ状に配列され且つ同一指向性を持つＮ個の放
射素子Ａ0 〜ＡN-1 からなり、その指向特性は、 Ｅ（α）＝Σ sin（α）exp(−ｊｎΔφ）、 但し、Δφ＝２πｄ sinα／λ で表される。ここで、Σはｎ＝０〜（Ｎ−１）までの総
和とする。なお、ｄは各素子の間隔、αは到来波（また
は投射波）の方向角、Ｎは素子数、 sin（α）は各素子
の指向性を示す。
【００２５】また、移相回路SRi は放射素子Ａ0 〜Ａ
N-1 に対応してそれぞれ配設された移相器Ｐ0 〜ＰN-1
を有し、図中、φ0 〜φN-1 は制御すべき位相量を表
す。本実施例では、位相量φ0 を基準（φ0 ＝０）とし
てφ1 ＝Δφ0 、φ2 ＝２Δφ0 、……、φN-1 ＝（Ｎ
−１）Δφ0 となるように選定されている。この場合、
各移相器の位相角を変えることにより、到来ビーム（ま
たは投射ビーム）を任意の方向αi(図４参照) に向ける
ことができ、また、ビーム幅を変更し、ビーム形成を可
変させることができる。
N-1 に対応してそれぞれ配設された移相器Ｐ0 〜ＰN-1
を有し、図中、φ0 〜φN-1 は制御すべき位相量を表
す。本実施例では、位相量φ0 を基準（φ0 ＝０）とし
てφ1 ＝Δφ0 、φ2 ＝２Δφ0 、……、φN-1 ＝（Ｎ
−１）Δφ0 となるように選定されている。この場合、
各移相器の位相角を変えることにより、到来ビーム（ま
たは投射ビーム）を任意の方向αi(図４参照) に向ける
ことができ、また、ビーム幅を変更し、ビーム形成を可
変させることができる。
【００２６】上記構成によれば、目標物体30の侵入状況
（相対速度および目標方向角）に応じて目標情報信号変
換器15で生成されたビーム方向角制御信号ＶBCを各モジ
ュールのビーム制御器BCi に送出し、それによって移相
回路SRi 内の各移相器Ｐ0 〜ＰN-1 の位相の変化量を制
御し、転送・設定を行ってアレイ・アンテナANTiに対し
投射ビームの方向を制御させるようになっている。
（相対速度および目標方向角）に応じて目標情報信号変
換器15で生成されたビーム方向角制御信号ＶBCを各モジ
ュールのビーム制御器BCi に送出し、それによって移相
回路SRi 内の各移相器Ｐ0 〜ＰN-1 の位相の変化量を制
御し、転送・設定を行ってアレイ・アンテナANTiに対し
投射ビームの方向を制御させるようになっている。
【００２７】また、ビーム方向角制御信号ＶBCは、目標
検出器11内の高周波送信器（電波方式の場合）または光
波ビームドライバ回路（光波方式の場合）に送出され、
ビーム投射方向角αi に対応させてビーム投射出力を可
変制御するのに用いられる。このビーム投射出力は、例
えば図４に示されるように、ビーム設定角α1,α2,…
…, に対応して角度が増大するに従い有効検知距離Ｒ1,
Ｒ2,……,を短く減少させて有効ミス・ディスタンス
（ＭD ) に入る目標物体のみを検出可能として不必要な
送信出力を出さないように、制御されている。これは、
秘匿性の向上と消費電力の低減化に寄与するものであ
る。
検出器11内の高周波送信器（電波方式の場合）または光
波ビームドライバ回路（光波方式の場合）に送出され、
ビーム投射方向角αi に対応させてビーム投射出力を可
変制御するのに用いられる。このビーム投射出力は、例
えば図４に示されるように、ビーム設定角α1,α2,…
…, に対応して角度が増大するに従い有効検知距離Ｒ1,
Ｒ2,……,を短く減少させて有効ミス・ディスタンス
（ＭD ) に入る目標物体のみを検出可能として不必要な
送信出力を出さないように、制御されている。これは、
秘匿性の向上と消費電力の低減化に寄与するものであ
る。
【００２８】さらに、ビーム方向角制御信号ＶBCは、ビ
ーム送信出力のみでなく、送信パルス、目標検出器の変
調周波数等により有効検知距離Ｒi を可変制御するのに
も用いられる。例えば、前述の特願昭６３−１７６４８
４号（特開平２−２５７００号公報）に開示されている
目標検出器では、該検出器内の電圧制御発生器にビーム
方向角制御信号ＶBCを入力し、ビーム投射方向角αi に
対応させて擬似ランダムコード（ＰＮ）発生器のクロッ
ク速度を可変設定させる。例えば、ミス・ディスタンス
（ＭD ) が10ｍの場合、各ビームの有効検知距離（Ｒ）
は、α＝80°の時は約10.2ｍ、α＝50°の時は約13.2ｍ
に相当するクロック速度に設定する。
ーム送信出力のみでなく、送信パルス、目標検出器の変
調周波数等により有効検知距離Ｒi を可変制御するのに
も用いられる。例えば、前述の特願昭６３−１７６４８
４号（特開平２−２５７００号公報）に開示されている
目標検出器では、該検出器内の電圧制御発生器にビーム
方向角制御信号ＶBCを入力し、ビーム投射方向角αi に
対応させて擬似ランダムコード（ＰＮ）発生器のクロッ
ク速度を可変設定させる。例えば、ミス・ディスタンス
（ＭD ) が10ｍの場合、各ビームの有効検知距離（Ｒ）
は、α＝80°の時は約10.2ｍ、α＝50°の時は約13.2ｍ
に相当するクロック速度に設定する。
【００２９】なお、上述した実施例では送受信アンテナ
部17はフェーズド・アレイ・アンテナを用いて構成した
が、これは、例えばアレイ・アンテナの各素子毎に送受
信機能およびＡ／Ｄ変換機能を有し且つディジタル信号
処理により送受信ビームを形成するディジタル・ビーム
・フォーミング・アンテナ（例えばコンフォーマル・ア
レイ・アンテナ）を用いてもよい。
部17はフェーズド・アレイ・アンテナを用いて構成した
が、これは、例えばアレイ・アンテナの各素子毎に送受
信機能およびＡ／Ｄ変換機能を有し且つディジタル信号
処理により送受信ビームを形成するディジタル・ビーム
・フォーミング・アンテナ（例えばコンフォーマル・ア
レイ・アンテナ）を用いてもよい。
【００３０】以上のごとく構成された本実施例の近接信
管制御装置によれば、以下の利点が得られる。 (1) 目標誘導装置20からの相対速度信号ＶC により、侵
入目標物体30との会合速度に最適な投射ビームの傾斜角
を切り換え設定し、超高速から低速まで広範囲に亘る侵
入目標物体に対し、従来形に見られたような投射ビーム
傾斜角に起因する検知不可能な範囲を無くすと共に、起
爆信号のタイミング設定を行い易くし、それによって最
適なタイミングで弾頭の弾片を当該目標物体に正確に集
中させ、確実に撃破させることができる。
管制御装置によれば、以下の利点が得られる。 (1) 目標誘導装置20からの相対速度信号ＶC により、侵
入目標物体30との会合速度に最適な投射ビームの傾斜角
を切り換え設定し、超高速から低速まで広範囲に亘る侵
入目標物体に対し、従来形に見られたような投射ビーム
傾斜角に起因する検知不可能な範囲を無くすと共に、起
爆信号のタイミング設定を行い易くし、それによって最
適なタイミングで弾頭の弾片を当該目標物体に正確に集
中させ、確実に撃破させることができる。
【００３１】また、投射ビーム角の傾きによる検知距離
の差に対して有効検知距離を可変制御することにより、
検知範囲の有効性の改善を図り、不必要な送信出力を出
さずに秘匿性を向上させることが可能となる。 (2) 投射ビームを目標物体30との間の相対速度ＶC およ
び侵入会合状況に応じて投射ビーム傾斜角度を切り換え
設定することにより、複数本の固定投射ビームを用いて
侵入目標を検知する従来の方法あるいは機械的に投射ビ
ーム傾斜角度を変更する従来の方法に比べて、投射ビー
ムのパターン形成とその設定をフレキシブルに変更する
ことができる。
の差に対して有効検知距離を可変制御することにより、
検知範囲の有効性の改善を図り、不必要な送信出力を出
さずに秘匿性を向上させることが可能となる。 (2) 投射ビームを目標物体30との間の相対速度ＶC およ
び侵入会合状況に応じて投射ビーム傾斜角度を切り換え
設定することにより、複数本の固定投射ビームを用いて
侵入目標を検知する従来の方法あるいは機械的に投射ビ
ーム傾斜角度を変更する従来の方法に比べて、投射ビー
ムのパターン形成とその設定をフレキシブルに変更する
ことができる。
【００３２】また、コンフォーマル・アレイ・アンテナ
を用いることにより、形状および寸法が小さくなり、飛
翔体への装着が容易になるという利点がある。 (3) 前方攻撃と後方攻撃の判定を行い、目標物体30の脆
弱な範囲に弾頭の弾片を撃突させるように起爆タイミン
グを制御することにより、当該目標物体の撃墜効率を向
上させることが可能となる。
を用いることにより、形状および寸法が小さくなり、飛
翔体への装着が容易になるという利点がある。 (3) 前方攻撃と後方攻撃の判定を行い、目標物体30の脆
弱な範囲に弾頭の弾片を撃突させるように起爆タイミン
グを制御することにより、当該目標物体の撃墜効率を向
上させることが可能となる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、目
標物体の侵入速度に応じて投射ビームの傾斜角度を適宜
切り換えることにより、超高速から低速まで広範囲に亘
る目標物体に対し検知不可能な範囲を無くし、弾頭への
起爆信号の送出タイミングの制御を行い易くして、最適
なタイミングで弾頭の弾片を当該目標物体に正確に集中
させ、確実に撃破させることができる。
標物体の侵入速度に応じて投射ビームの傾斜角度を適宜
切り換えることにより、超高速から低速まで広範囲に亘
る目標物体に対し検知不可能な範囲を無くし、弾頭への
起爆信号の送出タイミングの制御を行い易くして、最適
なタイミングで弾頭の弾片を当該目標物体に正確に集中
させ、確実に撃破させることができる。
【００３４】また、不必要なビーム送信出力を抑制して
秘匿性を向上させると共に、消費電力の低減と装置構成
の簡素化を図ることも可能となる。
秘匿性を向上させると共に、消費電力の低減と装置構成
の簡素化を図ることも可能となる。
【図１】本発明の一実施例としての近接信管制御装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】図１における送受信アンテナ部の一構成例を示
す図である。
す図である。
【図３】図２におけるアレイ・アンテナの配置形態を示
す図である。
す図である。
【図４】図１における送受信アンテナ部からのビーム投
射およびビーム切り換えの状況を示す図である。
射およびビーム切り換えの状況を示す図である。
【図５】後方攻撃時の相対位置関係を示す図である。
10…近接信管装置 11…目標検出器 12…（象限検知ビーム）信号比較器 13…象限判定器 14…起爆タイミング発生器 15…目標情報信号変換器 16…前方／後方攻撃判定器 17…送受信アンテナ部 20…目標誘導装置 30…目標物体 40…飛翔体 Ａ0 〜ＡN-1 …放射素子 ANT1〜ANT4…アレイ・アンテナ AR1,AR2 …到来ビーム AS1,AS2 …投射ビーム BC1 〜BC4 …ビーム制御器 Ｄ1 〜Ｄ4 …（目標検出器の）出力信号 Ｐ0 〜ＰN-1 …移相器 Ｑ…存在象限検知信号 Ｒi …有効検知距離 Ｓ1 〜Ｓ4 …合成／分波器 ＳL …目標検知指示信号（トリガ・パルス信号） SR1 〜SR4 …移相回路 ＶBC…ビーム方向角制御信号 ＶC …相対速度信号 ＶM …自機速度信号 ＶH,ＶT …前方／後方攻撃判定信号 α、αi …ビーム方向角 θ…目標方向指示信号
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−25700（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−100（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−8669（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (3)
- 【請求項１】 弾頭を搭載した飛翔体に搭載され、該飛
翔体が目標物体に近接した時に該弾頭の弾薬の点火作動
を指令する装置であって、 前記目標物体を捕捉し且つ追尾するための制御を行な
い、該目標物体の存在方向を指示する目標方向指示信号
（θ）と該目標物体との間の相対速度を指示する相対速
度信号（ＶC ) と該飛翔体の速度を指示する自機速度信
号（ＶM ) を出力する目標誘導手段(20)と、前記目標方向指示信号および前記相対速度信号に基づい
てビーム方向角制御信号（Ｖ BC ) を生成する目標情報信
号変換器(15)と、 前記飛翔体の機軸を中心として全周囲方向に分割された
少なくとも４象限の各象限毎に該飛翔体の前方向に向け
て電磁波のビームをコーン状に投射すると共に、該ビー
ムの方向角を前記目標情報信号変換器からの前記ビーム
方向角制御信号に基づいて可変制御するビーム投射手段
(17)と、 前記投射ビームに対する前記目標物体からの反射波を検
出して各象限毎に信号強度に応じた検出信号（Ｄ1 〜Ｄ
4)を出力すると共に、該投射ビームで該目標物体を検知
した時点で目標検知指示信号（ＳL ) を出力する目標検
出器(11)と、 該出力された各検出信号をそれぞれ隣り合う象限信号レ
ベルと比較し、該比較結果に基づき前記目標物体の存在
象限を判定して存在象限検知信号を出力する回路(12,1
3) と、 前記目標方向指示信号、相対速度信号および自機速度信
号に基づいて前方攻撃または後方攻撃の判定を行い、該
判定の結果を指示する前方／後方攻撃指示信号（ＶH,Ｖ
T ) を出力する回路(16)と、 前記目標検知指示信号、存在象限検知信号、相対速度信
号および前方／後方攻撃指示信号に基づいて前記点火作
動を指令する手段(14)とを具備することを特徴とする近
接信管制御装置。 - 【請求項２】 前記目標検出器は、前記目標情報信号変
換器からの前記ビーム方向角制御信号に基づいて前記目
標物体の有効検知距離を可変制御することを特徴とする
請求項１に記載の近接信管制御装置。 - 【請求項３】 前記ビーム投射手段は、アレイ状に配列
され且つ同一指向性を持つ複数の放射素子（Ａ0 〜Ａ
N-1 ）を備えたアンテナ (ANT3,ANT4)と、該アンテナか
ら放射されるビーム(AS1,AS2) の方向角を前記ビーム方
向角制御信号に応答して変化させる手段(SR3,SR4,BC3,B
C4) とを有することを特徴とする請求項２に記載の近接
信管制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3079880A JP2738468B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 近接信管制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3079880A JP2738468B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 近接信管制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340100A JPH04340100A (ja) | 1992-11-26 |
| JP2738468B2 true JP2738468B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=13702557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3079880A Expired - Fee Related JP2738468B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 近接信管制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2738468B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115020955B (zh) * | 2022-08-04 | 2022-11-01 | 成都鹰谷米特科技有限公司 | 一种近炸引信用谐振器及射频带通滤波器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58100A (ja) * | 1981-06-23 | 1983-01-05 | 三菱電機株式会社 | 弾頭の起爆方式 |
| JP2516405B2 (ja) * | 1988-06-23 | 1996-07-24 | 株式会社竹中工務店 | 冷凍サイクルにおけるガス洩れ検出構造 |
| JPH0756438B2 (ja) * | 1988-07-15 | 1995-06-14 | 三菱電機株式会社 | 近接信管 |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP3079880A patent/JP2738468B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04340100A (ja) | 1992-11-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |