JP2857744B2 - 飛行体位置計測装置 - Google Patents
飛行体位置計測装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定の領域を通過
する飛行体の軌道に関する情報を得るための装置に係
り、特に実弾又は模擬弾を使用する射撃訓練に好適な飛
行体位置計測装置に関する。
する飛行体の軌道に関する情報を得るための装置に係
り、特に実弾又は模擬弾を使用する射撃訓練に好適な飛
行体位置計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の装置には図８に示すように、所定
の領域を通過する超音波発射体の軌道に関する情報を定
める装置がある（特公昭６２−１７１９３号公報参
照）。
の領域を通過する超音波発射体の軌道に関する情報を定
める装置がある（特公昭６２−１７１９３号公報参
照）。
【０００３】この装置は、所定の領域を超音速で通過す
る超音速飛行体２０から発生する空気搬送衝撃波２１を
１直線上に並べた少なくとも３つの変換器２２で検出
し、前記空気搬送衝撃波２１に応答して出力信号を発生
し、この各々の出力信号間の時間遅延を計測し、時間遅
延から飛行体の軌道に関する情報すなわち通過位置を計
測して表示器２３に表示する装置である。
る超音速飛行体２０から発生する空気搬送衝撃波２１を
１直線上に並べた少なくとも３つの変換器２２で検出
し、前記空気搬送衝撃波２１に応答して出力信号を発生
し、この各々の出力信号間の時間遅延を計測し、時間遅
延から飛行体の軌道に関する情報すなわち通過位置を計
測して表示器２３に表示する装置である。
【０００４】また、図９に示すように所定の領域を標的
枠２４に張付けたラバー２５により生成し、空気搬送衝
撃波を発生しない速度で飛来する亜音速飛行体２６が前
記ラバー２５に命中又は命中通過するときに発生する音
波２７を１直線上に並べた少なくとも３つの音響センサ
２８によって検出し、その検出時間差により通過位置を
計測して表示器２９に表示する方法がある。（特開平６
−２８１９５）。
枠２４に張付けたラバー２５により生成し、空気搬送衝
撃波を発生しない速度で飛来する亜音速飛行体２６が前
記ラバー２５に命中又は命中通過するときに発生する音
波２７を１直線上に並べた少なくとも３つの音響センサ
２８によって検出し、その検出時間差により通過位置を
計測して表示器２９に表示する方法がある。（特開平６
−２８１９５）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図８に示す従来の装置
では、対象となる飛行体は超音波発射体であり、飛行体
が超音速で所定の領域を通過する必要があり、亜音速で
所定の領域を通過する飛行体のように空気搬送衝撃波が
発生しない飛行体では軌道に関する情報を計測すること
ができない。
では、対象となる飛行体は超音波発射体であり、飛行体
が超音速で所定の領域を通過する必要があり、亜音速で
所定の領域を通過する飛行体のように空気搬送衝撃波が
発生しない飛行体では軌道に関する情報を計測すること
ができない。
【０００６】また、図９に示す装置では、飛行体に非接
触で計測することができないため飛行体の軌道が変わる
可能性があり、またラバーに穴が開くため、飛行体が１
度開いた穴に命中した場合、正確な軌道に関する情報を
得ることができない。したがって、数十個の飛行体が通
過するごとにラバーを交換する必要が発生するため、ラ
バーの維持費が高価となる。
触で計測することができないため飛行体の軌道が変わる
可能性があり、またラバーに穴が開くため、飛行体が１
度開いた穴に命中した場合、正確な軌道に関する情報を
得ることができない。したがって、数十個の飛行体が通
過するごとにラバーを交換する必要が発生するため、ラ
バーの維持費が高価となる。
【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、空気搬送衝撃波を発生しない速度（亜音
速）で飛来する飛行体及び空気搬送衝撃波を発生する超
音速で飛来する飛行体の両方の飛行体の軌道に関する情
報、すなわち通過位置を非接触で計測・表示することが
できる飛行体位置計測装置を提供することを目的とす
る。
たものであり、空気搬送衝撃波を発生しない速度（亜音
速）で飛来する飛行体及び空気搬送衝撃波を発生する超
音速で飛来する飛行体の両方の飛行体の軌道に関する情
報、すなわち通過位置を非接触で計測・表示することが
できる飛行体位置計測装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の飛行体位置計測
装置は、所定の領域を高速で通過する飛行体の通過位置
を計測・表示する飛行体位置計測装置において、前記所
定の領域を形成する少なくとも１つ以上の平面状の光を
発生する光発生器と、離間した位置で前記所定の領域端
部近傍に設置され前記光発生器が発した光が、前記飛行
体に照射され、その反射光に対応した出力信号を発生す
る少なくとも２つ以上の受光器と、前記受光器の各々か
らの出力信号から、前記反射光の発生角度を計測する手
段と、前記反射光の発生角度から前記飛行体の通過位置
を計算する演算手段と、前記演算手段の計算結果から前
記飛行体の通過位置を表示する表示手段とを有すること
を特徴とする。
装置は、所定の領域を高速で通過する飛行体の通過位置
を計測・表示する飛行体位置計測装置において、前記所
定の領域を形成する少なくとも１つ以上の平面状の光を
発生する光発生器と、離間した位置で前記所定の領域端
部近傍に設置され前記光発生器が発した光が、前記飛行
体に照射され、その反射光に対応した出力信号を発生す
る少なくとも２つ以上の受光器と、前記受光器の各々か
らの出力信号から、前記反射光の発生角度を計測する手
段と、前記反射光の発生角度から前記飛行体の通過位置
を計算する演算手段と、前記演算手段の計算結果から前
記飛行体の通過位置を表示する表示手段とを有すること
を特徴とする。
【０００９】また本発明の飛行体位置計測装置は、前記
所定の領域を形成する少なくとも１つ以上の平面状の光
を発生する光発生器はラインレーザ発振器であることを
特徴とする。
所定の領域を形成する少なくとも１つ以上の平面状の光
を発生する光発生器はラインレーザ発振器であることを
特徴とする。
【００１０】また本発明の飛行体位置計測装置は、前記
ラインレーザ発振器と前記受光器が前記所定の領域の同
一端部に設置されるようにしたことを特徴とする。
ラインレーザ発振器と前記受光器が前記所定の領域の同
一端部に設置されるようにしたことを特徴とする。
【００１１】また本発明の飛行体位置計測装置は、前記
所定の領域を形成するための少なくとも１つ以上の前記
ラインレーザ発振器は、照射されるレーザ光によりスク
リーンを生成して、そのスクリーンを前記所定の領域と
するように設置されることを特徴とする。
所定の領域を形成するための少なくとも１つ以上の前記
ラインレーザ発振器は、照射されるレーザ光によりスク
リーンを生成して、そのスクリーンを前記所定の領域と
するように設置されることを特徴とする。
【００１２】また本発明の飛行体位置計測装置は、少な
くとも２つ以上の前記受光器は、前記所定の領域の全て
の領域又は特定の領域を通過する前記飛行体からのレー
ザ反射光を受光することが可能となる位置で、かつ前記
レーザ発振器と同一の前記所定の領域端部に設置され、
受光可能領域の何処に反射光があるかを示す信号を出力
することを特徴とする。
くとも２つ以上の前記受光器は、前記所定の領域の全て
の領域又は特定の領域を通過する前記飛行体からのレー
ザ反射光を受光することが可能となる位置で、かつ前記
レーザ発振器と同一の前記所定の領域端部に設置され、
受光可能領域の何処に反射光があるかを示す信号を出力
することを特徴とする。
【００１３】また本発明の飛行体位置計測装置は、前記
反射光の発生角度を計測する手段は、水平面から前記受
光器の受光可能領域の中心までの角度、前記受光器の受
光可能領域の中心から前記飛行体からのレーザ反射光入
射線までの角度及び、前記受光器が出力する前記レーザ
反射光の位置を示す信号に基づいて前記レーザ反射光の
水平面から受光器への入射角度を計測することを特徴と
する。
反射光の発生角度を計測する手段は、水平面から前記受
光器の受光可能領域の中心までの角度、前記受光器の受
光可能領域の中心から前記飛行体からのレーザ反射光入
射線までの角度及び、前記受光器が出力する前記レーザ
反射光の位置を示す信号に基づいて前記レーザ反射光の
水平面から受光器への入射角度を計測することを特徴と
する。
【００１４】また本発明の飛行体位置計測装置は、前記
演算手段は、少なくとも２つ以上の前記受光器の設置位
置からレーザ反射光の発生位置までの角度と前記受光器
の設置距離から、前記所定の領域を通過する前記飛行体
の通過位置を計算することを特徴とする。
演算手段は、少なくとも２つ以上の前記受光器の設置位
置からレーザ反射光の発生位置までの角度と前記受光器
の設置距離から、前記所定の領域を通過する前記飛行体
の通過位置を計算することを特徴とする。
【００１５】また本発明の飛行体位置計測装置は、前記
所定の領域に対してレーザ発振器が設置されている端部
と反対の位置でレーザ発振器から発信したレーザ光が反
射して、前記受光器がそのレーザ反射光を受光しないよ
う、前記所定の領域に対して前記レーザ発振器が設置さ
れている端部と反対の位置に角度を付けて鏡を設置し、
レーザ反射光が前記受光器にて受光できないようにした
ことを特徴とする。
所定の領域に対してレーザ発振器が設置されている端部
と反対の位置でレーザ発振器から発信したレーザ光が反
射して、前記受光器がそのレーザ反射光を受光しないよ
う、前記所定の領域に対して前記レーザ発振器が設置さ
れている端部と反対の位置に角度を付けて鏡を設置し、
レーザ反射光が前記受光器にて受光できないようにした
ことを特徴とする。
【００１６】また本発明の飛行体位置計測装置は、前記
所定の領域に対して前記レーザ発振器を設置している端
部と反対の位置に光を吸収する幕を設置し、前記飛行体
からのレーザ反射光が前記受光器で受光できないように
したことを特徴とする。
所定の領域に対して前記レーザ発振器を設置している端
部と反対の位置に光を吸収する幕を設置し、前記飛行体
からのレーザ反射光が前記受光器で受光できないように
したことを特徴とする。
【００１７】また本発明の飛行体位置計測装置は、前記
受光器はラインセンサカメラであり、前記所定の領域に
対して前記ラインレーザ発振器を設置している端部と反
対の位置で反射するレーザ反射光を受光器で受光しない
ようにラインレーザ発振器とラインセンサカメラの光軸
をわずかにずらして設置したことを特徴とする。
受光器はラインセンサカメラであり、前記所定の領域に
対して前記ラインレーザ発振器を設置している端部と反
対の位置で反射するレーザ反射光を受光器で受光しない
ようにラインレーザ発振器とラインセンサカメラの光軸
をわずかにずらして設置したことを特徴とする。
【００１８】また本発明の飛行体位置計測装置は、前記
レーザ発振器の代わりに単色光を発生するランプである
ことを特徴とする。
レーザ発振器の代わりに単色光を発生するランプである
ことを特徴とする。
【００１９】上記の構成により、標的の前方に標的と同
じ又はそれ以上の大きさの所定の領域を照射する１つ以
上の光発生器から照射した光が所定の領域を通過する飛
行体で反射し、その反射光を受光することが可能な２つ
以上の受光器から検出した反射光の位置を示す出力信号
に応答して、通過位置計測部にて各受光器からの反射光
発生角度を計算し、その角度を基に所定の領域における
飛行体の通過位置を計算し、計算した通過位置を標的に
おける飛行体の到達位置に換算して表示部で表示し、空
気搬送衝撃波を発生しない亜音速で飛来する飛行体及び
空気搬送衝撃波を発生する超音速で飛来する飛行体の両
方の飛行体の軌道に関する情報、すなわち通過位置を非
接触で計測・表示することができる。
じ又はそれ以上の大きさの所定の領域を照射する１つ以
上の光発生器から照射した光が所定の領域を通過する飛
行体で反射し、その反射光を受光することが可能な２つ
以上の受光器から検出した反射光の位置を示す出力信号
に応答して、通過位置計測部にて各受光器からの反射光
発生角度を計算し、その角度を基に所定の領域における
飛行体の通過位置を計算し、計算した通過位置を標的に
おける飛行体の到達位置に換算して表示部で表示し、空
気搬送衝撃波を発生しない亜音速で飛来する飛行体及び
空気搬送衝撃波を発生する超音速で飛来する飛行体の両
方の飛行体の軌道に関する情報、すなわち通過位置を非
接触で計測・表示することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
飛行体位置計測装置の構成図である。
飛行体位置計測装置の構成図である。
【００２２】同図において、飛行体位置計測装置は、標
的１と、標的１の前方に標的１と同じ又はそれ以上の大
きさの空間を照射する１つ以上のレーザ発振器２と、レ
ーザ発振器２にて照射される所定の領域３と、レーザ発
振器２から照射されたレーザ光が領域３を通過する飛行
体４で反射し、その反射光を受光することが可能な２つ
以上の受光器（本例では２つの受光器５Ａ，５Ｂ）と、
各受光器５Ａ，５Ｂが検出したレーザ反射光の位置を示
す出力信号から各受光器５Ａ，５Ｂからのレーザ反射光
発生角度を計算し、その角度を基に所定の領域３におけ
る飛行体４の通過位置を計算する通過位置計測部６と、
通過位置計測部６にて計算した所定の領域３における飛
行体４の通過位置を標的１における飛行体４の到達位置
に換算して表示する表示部７を有している。
的１と、標的１の前方に標的１と同じ又はそれ以上の大
きさの空間を照射する１つ以上のレーザ発振器２と、レ
ーザ発振器２にて照射される所定の領域３と、レーザ発
振器２から照射されたレーザ光が領域３を通過する飛行
体４で反射し、その反射光を受光することが可能な２つ
以上の受光器（本例では２つの受光器５Ａ，５Ｂ）と、
各受光器５Ａ，５Ｂが検出したレーザ反射光の位置を示
す出力信号から各受光器５Ａ，５Ｂからのレーザ反射光
発生角度を計算し、その角度を基に所定の領域３におけ
る飛行体４の通過位置を計算する通過位置計測部６と、
通過位置計測部６にて計算した所定の領域３における飛
行体４の通過位置を標的１における飛行体４の到達位置
に換算して表示する表示部７を有している。
【００２３】ここで、レーザ発振器２Ａ，２Ｂと受光器
５Ａ，５Ｂは飛行体４が命中して損傷する危険があるた
め、また、レーザ発振器２Ａ，２Ｂのレーザ光を直接、
受光器５Ａ，５Ｂが受光しないようにするため領域３に
対して同一端部に設置する。本実施の形態では、所定の
領域３の下部に水平に設置している。
５Ａ，５Ｂは飛行体４が命中して損傷する危険があるた
め、また、レーザ発振器２Ａ，２Ｂのレーザ光を直接、
受光器５Ａ，５Ｂが受光しないようにするため領域３に
対して同一端部に設置する。本実施の形態では、所定の
領域３の下部に水平に設置している。
【００２４】また、少ない数量のレーザ発振器で所定の
領域３を生成するために、平面状のレーザ光線を発振す
るラインレーザ発振器を用いている。
領域３を生成するために、平面状のレーザ光線を発振す
るラインレーザ発振器を用いている。
【００２５】また、受光器で受光するレーザ反射光量を
増加するために２つのレーザ発振器２Ａ，２Ｂを２つの
受光器５Ａ，５Ｂの近傍に設置している。
増加するために２つのレーザ発振器２Ａ，２Ｂを２つの
受光器５Ａ，５Ｂの近傍に設置している。
【００２６】また、受光器５Ａ，５Ｂにて受光する飛行
体４のレーザ反射光の受光時間を長くするために、レー
ザ光の厚さを厚くしている。ここで、受光器５Ａ，５Ｂ
にて受光する飛行体４のレーザ反射時間Ｔと飛行体４の
大きさＬｂと飛行速度Ｖｂ及びレーザ光の厚さＬｌの関
係を次式（１）に示す。
体４のレーザ反射光の受光時間を長くするために、レー
ザ光の厚さを厚くしている。ここで、受光器５Ａ，５Ｂ
にて受光する飛行体４のレーザ反射時間Ｔと飛行体４の
大きさＬｂと飛行速度Ｖｂ及びレーザ光の厚さＬｌの関
係を次式（１）に示す。
【００２７】
【数１】
【００２８】また、複数のレーザ発振器を用いて、レー
ザ光照射領域を階層的に組み合わせてレーザ光の厚さを
厚くしてもよい。
ザ光照射領域を階層的に組み合わせてレーザ光の厚さを
厚くしてもよい。
【００２９】また、飛行体４にて反射されなかったレー
ザ光１５は、所定の領域３のレーザ発振器２Ａ，２Ｂと
反対の端部に到達する。所定の領域３のレーザ発振器２
Ａ，２Ｂと反対の端部で発生する反射光を受光器５Ａ，
５Ｂで受光しないために、レーザ発振器２Ａ，２Ｂと受
光器５Ａ，５Ｂの光軸を僅かにずらして設置している。
これにより、所定の領域３以外で発生したレーザ反射光
を受光器５Ａ，５Ｂで検出することが無くなる。
ザ光１５は、所定の領域３のレーザ発振器２Ａ，２Ｂと
反対の端部に到達する。所定の領域３のレーザ発振器２
Ａ，２Ｂと反対の端部で発生する反射光を受光器５Ａ，
５Ｂで受光しないために、レーザ発振器２Ａ，２Ｂと受
光器５Ａ，５Ｂの光軸を僅かにずらして設置している。
これにより、所定の領域３以外で発生したレーザ反射光
を受光器５Ａ，５Ｂで検出することが無くなる。
【００３０】また、光軸をずらさずに、レーザ発振器２
Ａ，２Ｂと反対の所定の領域３端部に鏡３０を設置して
鏡３０に到達したレーザ光１５を受光器５Ａ，５Ｂで受
光できない方向に反射させてもよい。
Ａ，２Ｂと反対の所定の領域３端部に鏡３０を設置して
鏡３０に到達したレーザ光１５を受光器５Ａ，５Ｂで受
光できない方向に反射させてもよい。
【００３１】これにより、複雑な光軸調整を行わずに所
定の領域３以外で発生したレーザ反射光を受光器５Ａ，
５Ｂで検出することが無くなる。また、鏡３０は、レー
ザ光を反射しない幕でもよい。
定の領域３以外で発生したレーザ反射光を受光器５Ａ，
５Ｂで検出することが無くなる。また、鏡３０は、レー
ザ光を反射しない幕でもよい。
【００３２】次に、本発明に係る飛行体位置計測装置の
動作について図２を参照して説明する。
動作について図２を参照して説明する。
【００３３】図２に示すようにレーザ発振器２Ａ，２Ｂ
にてレーザ光１５が照射されている所定の領域３を飛行
体４が通過する際に発生するレーザ反射光１６を受光器
５Ａ（または５Ｂ）が受光する。ここで、本発明の実施
の形態の一例では受光器５Ａ（または５Ｂ）はラインＣ
ＣＤセンサ８とレンズ９及びＣＣＤ駆動制御回路１０か
ら構成されている。尚、ラインＣＣＤセンサの代わりに
ＰＳＤ（Position Sensing Device)を用いてもよい。飛
行体４からのレーザ反射光１６は、レンズ９にて集光さ
れ、ラインＣＣＤセンサ８に投影される。
にてレーザ光１５が照射されている所定の領域３を飛行
体４が通過する際に発生するレーザ反射光１６を受光器
５Ａ（または５Ｂ）が受光する。ここで、本発明の実施
の形態の一例では受光器５Ａ（または５Ｂ）はラインＣ
ＣＤセンサ８とレンズ９及びＣＣＤ駆動制御回路１０か
ら構成されている。尚、ラインＣＣＤセンサの代わりに
ＰＳＤ（Position Sensing Device)を用いてもよい。飛
行体４からのレーザ反射光１６は、レンズ９にて集光さ
れ、ラインＣＣＤセンサ８に投影される。
【００３４】ラインＣＣＤセンサ８は、ＣＣＤ駆動制御
回路１０にて制御され、領域３の光をラインＣＣＤセン
サ８を構成するＣＣＤ素子にて常に光電変換して光電変
換信号１７を出力している。レーザ反射光１６はライン
ＣＣＤセンサ８を構成するＣＣＤ素子にて光電変換され
てその他の光よりも大きく出力される。
回路１０にて制御され、領域３の光をラインＣＣＤセン
サ８を構成するＣＣＤ素子にて常に光電変換して光電変
換信号１７を出力している。レーザ反射光１６はライン
ＣＣＤセンサ８を構成するＣＣＤ素子にて光電変換され
てその他の光よりも大きく出力される。
【００３５】この光電変換信号１７はＣＣＤ駆動制御回
路１０のＣＣＤ走査同期信号１８と共に通過位置計測部
６に入力される。
路１０のＣＣＤ走査同期信号１８と共に通過位置計測部
６に入力される。
【００３６】図３に示すように通過位置計測部６は、信
号検出回路１１とカウンタ１２と演算器１３とから構成
されている。
号検出回路１１とカウンタ１２と演算器１３とから構成
されている。
【００３７】２つの受光器５Ａ，５Ｂからの光電変換信
号１７をそれぞれ信号検出回路１１に入力し、レーザ反
射光１６の有無を検出して検出信号を出力する。各々の
信号検出回路１１からの検出信号は各々の受光器５Ａ，
５ＢからのＣＣＤ走査同期信号１８と共に各々のカウン
タ１２に入力してＣＣＤ素子の走査開始からレーザ反射
光検出までの時間を計測する。時間分解能はクロック信
号１９により決定する。この２つの計測結果は演算器１
３に読み出され、２つの受光器５Ａ，５Ｂに対するレー
ザ反射光１６の水平面からの入射角度を計算する。
号１７をそれぞれ信号検出回路１１に入力し、レーザ反
射光１６の有無を検出して検出信号を出力する。各々の
信号検出回路１１からの検出信号は各々の受光器５Ａ，
５ＢからのＣＣＤ走査同期信号１８と共に各々のカウン
タ１２に入力してＣＣＤ素子の走査開始からレーザ反射
光検出までの時間を計測する。時間分解能はクロック信
号１９により決定する。この２つの計測結果は演算器１
３に読み出され、２つの受光器５Ａ，５Ｂに対するレー
ザ反射光１６の水平面からの入射角度を計算する。
【００３８】図４、図５に示すように受光器５Ａ（また
は５Ｂ）の１回の走査時間をＴｃ、カウンタによるレー
ザ反射光検出時間Ｔｌ、各受光器から距離Ａの受光範囲
をＢ、受光範囲Ｂにおける受光器５Ａ（または５Ｂ）の
受光範囲の中心からレーザ反射光入射線までの距離を
Ｃ、水平面から受光器５Ａ（または５Ｂ）の受光範囲の
中心までの角度をδ、受光器５Ａ（または５Ｂ）の受光
範囲の中心からレーザ反射光入射線までの角度をαとす
ると、式（２）〜（５）によりレーザ反射光１６の水平
面からの入射角度θが計算できる。
は５Ｂ）の１回の走査時間をＴｃ、カウンタによるレー
ザ反射光検出時間Ｔｌ、各受光器から距離Ａの受光範囲
をＢ、受光範囲Ｂにおける受光器５Ａ（または５Ｂ）の
受光範囲の中心からレーザ反射光入射線までの距離を
Ｃ、水平面から受光器５Ａ（または５Ｂ）の受光範囲の
中心までの角度をδ、受光器５Ａ（または５Ｂ）の受光
範囲の中心からレーザ反射光入射線までの角度をαとす
ると、式（２）〜（５）によりレーザ反射光１６の水平
面からの入射角度θが計算できる。
【００３９】
【数２】
【００４０】式（２）より
【００４１】
【数３】
【００４２】となる。したがって、
【００４３】
【数４】
【００４４】となる。式（４）から入射角度θは、
【００４５】
【数５】
【００４６】となる。
【００４７】さらに、演算器１３では、式（２）〜式
（５）を用いて計算した２つの受光器５Ａ，５Ｂに対す
るレーザ反射光の水平面からの入射角度θと２つの受光
器５Ａ，５Ｂ間の距離から領域３における飛行体４の通
過位置を計算する。
（５）を用いて計算した２つの受光器５Ａ，５Ｂに対す
るレーザ反射光の水平面からの入射角度θと２つの受光
器５Ａ，５Ｂ間の距離から領域３における飛行体４の通
過位置を計算する。
【００４８】図６に示すように所定の領域３における飛
行体４から２つの受光器５Ａ，５Ｂに入射するレーザ反
射光１６の水平面からの角度をそれぞれθ1、θ2とし、
２つの受光器５Ａ，５Ｂ間の距離をＬとすると、２つの
受光器５Ａ，５Ｂ間の中心位置を原点（０、０）とする
座標系において領域３を通過する飛行体４の通過位置座
標（Ｘ，Ｙ）は式（６）により計算できる。
行体４から２つの受光器５Ａ，５Ｂに入射するレーザ反
射光１６の水平面からの角度をそれぞれθ1、θ2とし、
２つの受光器５Ａ，５Ｂ間の距離をＬとすると、２つの
受光器５Ａ，５Ｂ間の中心位置を原点（０、０）とする
座標系において領域３を通過する飛行体４の通過位置座
標（Ｘ，Ｙ）は式（６）により計算できる。
【００４９】
【数６】
【００５０】通過位置計測部６にて計算した所定の領域
３における飛行体４の通過位置は、表示部７に転送さ
れ、所定の領域３後方の標的１に命中した場合の到達位
置座標を計算して表示する。
３における飛行体４の通過位置は、表示部７に転送さ
れ、所定の領域３後方の標的１に命中した場合の到達位
置座標を計算して表示する。
【００５１】図７に示すように標的１の中心を原点
（０、０、０）とするＸＹＺ直交座標系において、２つ
の受光器５Ａ，５Ｂの座標をそれぞれ（−Ｌ／２，−
Ｍ，Ｎ）、（Ｌ／２，−Ｍ，Ｎ）とし、射撃位置１４の
座標を（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）とし、２つの受光器５Ａ，
５Ｂ間の中心位置を（０，−Ｍ，Ｎ）とする座標系にお
いて所定の領域３を通過する飛行体４の通過位置座標を
（Ｘ，Ｙ，Ｎ）とすると、標的１での到達位置座標（Ｘ
ｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）は次式（７）により計算できる。
（０、０、０）とするＸＹＺ直交座標系において、２つ
の受光器５Ａ，５Ｂの座標をそれぞれ（−Ｌ／２，−
Ｍ，Ｎ）、（Ｌ／２，−Ｍ，Ｎ）とし、射撃位置１４の
座標を（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）とし、２つの受光器５Ａ，
５Ｂ間の中心位置を（０，−Ｍ，Ｎ）とする座標系にお
いて所定の領域３を通過する飛行体４の通過位置座標を
（Ｘ，Ｙ，Ｎ）とすると、標的１での到達位置座標（Ｘ
ｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）は次式（７）により計算できる。
【００５２】
【数７】
【００５３】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
空気搬送衝撃波を発生しない亜音速で飛来する飛行体及
び空気搬送衝撃波を発生する超音波で飛来する飛行体の
両方の飛行体の軌道に関する情報すなわち通過位置を非
接触で計測・表示することができる。
空気搬送衝撃波を発生しない亜音速で飛来する飛行体及
び空気搬送衝撃波を発生する超音波で飛来する飛行体の
両方の飛行体の軌道に関する情報すなわち通過位置を非
接触で計測・表示することができる。
【図１】本発明に係る飛行体位置計測装置の実施の形態
の一例を示す構成図である。
の一例を示す構成図である。
【図２】図１に示した飛行体位置計測装置におけるレー
ザ発振器及び受光器の具体的構成を示す図である。
ザ発振器及び受光器の具体的構成を示す図である。
【図３】図１に示した飛行体位置計測装置における通過
位置計測部の具体的構成を示す回路図である。
位置計測部の具体的構成を示す回路図である。
【図４】図１に示した飛行体位置計測装置における通過
位置計測の原理を示す説明図である。
位置計測の原理を示す説明図である。
【図５】図１に示した飛行体位置計測装置における通過
位置計測の原理を示す説明図である。
位置計測の原理を示す説明図である。
【図６】図１に示した飛行体位置計測装置における通過
位置計測の原理を示す説明図である。
位置計測の原理を示す説明図である。
【図７】図１に示した飛行体位置計測装置における通過
位置計測の原理を示す説明図である。
位置計測の原理を示す説明図である。
【図８】従来の飛行体位置計測装置の構成を示す説明図
である。
である。
【図９】従来の飛行体位置計測装置の構成を示す説明図
である。
である。
１ 標的 ２ レーザ発振器 ３ 所定の領域 ４ 飛行体 ５Ａ 受光器 ５Ｂ 受光器 ６ 通過位置計測部 ７ 表示部 ８ ラインＣＣＤセンサ ９ レンズ １０ ＣＣＤ駆動制御回路 １１ 信号検出回路 １２ カウンタ １３ 演算器 １４ 射撃位置 １５ レーザ光 １６ レーザ反射光 １７ 光電変換信号 １８ ＣＣＤ走査同期信号 １９ クロック信号 ２０ 超音速飛行体 ２１ 空気搬送衝撃波 ２２ 衝撃波センサ ２３ 表示器 ２４ 標的枠 ２５ ラバー ２６ 亜音速飛行体 ２７ 音波 ２８ 音響センサ ２９ 表示器 ３０ 鏡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−31653（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−113100（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−225100（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−39117（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 5/16 G01S 7/48 - 7/51 G01S 17/00 - 17/95 F41J 2/00 - 5/12
Claims (11)
- 【請求項１】 所定の領域を高速で通過する飛行体の通
過位置を計測・表示する飛行体位置計測装置において、 前記所定の領域を形成する少なくとも１つ以上の平面状
の光を発生する光発生器と、 離間した位置で前記所定の領域端部近傍に設置され前記
光発生器が発した光が、前記飛行体に照射され、その反
射光に対応した出力信号を発生する少なくとも２つ以上
の受光器と、 前記受光器の各々からの出力信号から、前記反射光の発
生角度を計測する手段と、 前記反射光の発生角度から前記飛行体の通過位置を計算
する演算手段と、 前記演算手段の計算結果から前記飛行体の通過位置を表
示する表示手段とを有することを特徴とする飛行体位置
計測装置。 - 【請求項２】 前記所定の領域を形成する少なくとも１
つ以上の平面状の光を発生する光発生器はラインレーザ
発振器であることを特徴とする請求項１に記載の飛行体
位置計測装置。 - 【請求項３】 前記ラインレーザ発振器と前記受光器が
前記所定の領域の同一端部に設置されるようにしたこと
を特徴とする請求項２に記載の飛行体位置計測装置。 - 【請求項４】 前記所定の領域を形成するための少なく
とも１つ以上の前記ラインレーザ発振器は、照射される
レーザ光によりスクリーンを生成して、そのスクリーン
を前記所定の領域とするように設置されることを特徴と
する請求項２または３のいずれかに記載の飛行体位置計
測装置。 - 【請求項５】 少なくとも２つ以上の前記受光器は、前
記所定の領域の全ての領域又は特定の領域を通過する前
記飛行体からのレーザ反射光を受光することが可能とな
る位置で、かつ前記レーザ発振器と同一の前記所定の領
域端部に設置され、受光可能領域の何処に反射光がある
かを示す信号を出力することを特徴とする請求項２乃至
４のいずれかに記載の飛行体位置計測装置。 - 【請求項６】 前記反射光の発生角度を計測する手段
は、水平面から前記受光器の受光可能領域の中心までの
角度、前記受光器の受光可能領域の中心から前記飛行体
からのレーザ反射光入射線までの角度及び、前記受光器
が出力する前記レーザ反射光の位置を示す信号に基づい
て前記レーザ反射光の水平面から受光器への入射角度を
計測することを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに
記載の飛行体位置計測装置。 - 【請求項７】 前記演算手段は、少なくとも２つ以上の
前記受光器の設置位置からレーザ反射光の発生位置まで
の角度と前記受光器の設置距離から、前記所定の領域を
通過する前記飛行体の通過位置を計算することを特徴と
する請求項２乃至６のいずれかに記載の飛行体位置計測
装置。 - 【請求項８】 前記所定の領域に対してレーザ発振器が
設置されている端部と反対の位置でレーザ発振器から発
信したレーザ光が反射して、前記受光器がそのレーザ反
射光を受光しないよう、前記所定の領域に対して前記レ
ーザ発振器が設置されている端部と反対の位置に角度を
付けて鏡を設置し、レーザ反射光が前記受光器にて受光
できないようにしたことを特徴とする請求項２乃至７の
いずれかに記載の飛行体位置計測装置。 - 【請求項９】 前記所定の領域に対して前記レーザ発振
器を設置している端部と反対の位置に光を吸収する幕を
設置し、前記飛行体からのレーザ反射光が前記受光器で
受光できないようにしたことを特徴とする請求項２乃至
７のいずれかに記載の飛行体位置計測装置。 - 【請求項１０】 前記受光器はラインセンサカメラであ
り、前記所定の領域に対して前記ラインレーザ発振器を
設置している端部と反対の位置で反射するレーザ反射光
を受光器で受光しないようにラインレーザ発振器とライ
ンセンサカメラの光軸をわずかにずらして設置したこと
を特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載の飛行体
位置計測装置。 - 【請求項１１】 前記レーザ発振器の代わりに単色光を
発生するランプであることを特徴とする請求項２乃至１
０のいずれかに記載の飛行体位置計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8006409A JP2857744B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 飛行体位置計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8006409A JP2857744B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 飛行体位置計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09197037A JPH09197037A (ja) | 1997-07-31 |
| JP2857744B2 true JP2857744B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=11637580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8006409A Expired - Fee Related JP2857744B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 飛行体位置計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2857744B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0893704A2 (en) * | 1997-07-25 | 1999-01-27 | TRW Inc. | Imaging system with optical filter for scattered laser radiation |
| JP4699018B2 (ja) * | 2004-12-13 | 2011-06-08 | バブコック日立株式会社 | 弾丸位置計測装置 |
| JP4796384B2 (ja) * | 2005-12-12 | 2011-10-19 | バブコック日立株式会社 | 弾丸位置計測装置 |
| JP5092010B2 (ja) * | 2010-12-07 | 2012-12-05 | バブコック日立株式会社 | 弾丸位置計測装置 |
| JP2012173098A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Stanley Electric Co Ltd | 指示位置検出装置 |
| CN109001748B (zh) * | 2018-07-16 | 2021-03-23 | 北京旷视科技有限公司 | 目标对象与物品的关联方法、装置及系统 |
-
1996
- 1996-01-18 JP JP8006409A patent/JP2857744B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09197037A (ja) | 1997-07-31 |
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