JP3185603B2

JP3185603B2 - シミュレータ

Info

Publication number: JP3185603B2
Application number: JP11954895A
Authority: JP
Inventors: 良彦井上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-05-18
Filing date: 1995-05-18
Publication date: 2001-07-11
Anticipated expiration: 2016-07-11
Also published as: JPH08314370A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シミュレータに係り、
詳しくは、例えば航空機搭載用の光波型ミサイル警戒装
置のような目標検出装置を評価する場合に、目標検出装
置の感度波長域における上空での場景（目標物及び背
景）を地上で再現させるための、シミュレータに適用す
ることができ、特に、新たにリレーレンズ等を追加する
ことなく、広視野角の目標検出装置に対応することがで
きるとともに、スクリーンから試験対象システム間で大
気透過率が変化しても正しい場景を再現することができ
るシミュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば航空機搭載用の光波型ミサ
イル警戒装置のような目標検出装置を評価する場合に、
目標検出装置の感度波長域における上空での場景を地上
で再現させるためのシミュレータには、二通りの考え方
があった。一つは、所望の波長帯の二次元画像を発光さ
せる画像発生装置により場景を再現する方法であり、も
う一つは、所望の波長帯で発光しその光量を制御できる
光源を駆動制御して目標物及び背景を形成することによ
り場景を再現する方法である。以下、具体的に従来のシ
ミュレータについて図面を用いて説明する。まず、前者
の画像発生装置により場景を再現する従来のシミュレー
タについて説明する。

【０００３】図２１は画像発生装置により場景を再現す
る従来のシミュレータの構成を示すブロック図である。
図２１において、１００１〜１００３は各々シミュレー
ション設定部、データベース部、試験対象システムであ
り、１００４〜１００６は各々目標検出装置、画像生成
部、画像発生部である。

【０００４】まず、図２１を用いて従来のシミュレータ
の動作について説明する。シミュレーション設定部１０
０１では、まず目標物及び背景を選択し、データベース
部１００２から選択された目標物及び背景に該当するデ
ータを読み出す。この時、目標物の放射光量のデータ
は、目標物の分光放射輝度Ｎ_T （λ）または分光放射強
度Ｊ_T （λ）であり、この目標物の分光放射輝度Ｎ_T
（λ）と目標物の分光放射強度Ｊ_T （λ）は、目標検出
装置１００４側から見た物体の断面積Ｓにより次の
（１）式で示される関係がある。

【０００５】

【数１】

【０００６】データベース部１００２から読み出された
目標物の放射光量のデータが放射強度Ｊ_T （λ）である
場合、画像生成部１００５で（１）式により分光放射輝
度Ｎ_T （λ）に変換され、別途データベース部１００２
から読み出される目標検出装置１００４の感度特性Ｒ
（λ）や模擬を行う上空での大気透過率τ_a （λ）か
ら、画像発生部１００６で発生すべき放射光量を算出す
る。ここで、画像発生部１００６は、一般に黒体放射す
る光源の集合体と考えて良く、その画像発生部１００６
の放射光量の制御は、温度Ｔを基に行われる。波長λに
おける温度Ｔの黒体の放射輝度Ｎ_BB（λ，Ｔ）は、プラ
ンクの式を使って次の（２）式により算出することがで
きる。

【０００７】

【数２】

【０００８】但し、（２）式において、第１放射常数Ｃ
₁ は、３．７４１５×１０⁴ ［Ｗ・ｃｍ^-2・μｍ⁴ ］と
し、第２放射常数Ｃ₂ は、１．４３８７９×１０⁴ ［μ
ｍ・Ｋ］とする。

【０００９】従って、画像発生部１００６で一つの光源
が発生すべき温度Ｔは、次の（３）式により算出するこ
とができる。

【００１０】

【数３】

【００１１】また、シミュレーション設定部１００１
は、試験対象システム１００３を搭載した航空機（以
後、自機と記す）と目標とする物体（以後、目標と記
す）の動きが設定されれば、目標の自機に対する相対運
動を計算して、そのデータを送出する。以上のように、
画像生成部１００５で強度を算出し、相対運動を加味し
て時間変化する二次元の画像データが画像発生部１００
６に送られる。従って、図２２に示すように、目標検出
装置１００４は、画像発生部１００６のスクリーンを撮
像することにより、上空における場景を地上で再現する
ことができる。

【００１２】次に、図２３は各種光源を制御することに
より場景を再現する従来のシミュレータの構成を示すブ
ロック図である。図２３において、図２１と同一符号は
同一または相当部分を示し、２００１〜２００４はシミ
ュレーション設定部、目標光源制御部、目標疑似発光
部、運動模擬制御部であり、２００５〜２００８は光源
移動レール、背景パネル制御部、背景パネル、模擬環境
である。

【００１３】図２３を用いて従来のシミュレータの動作
について説明する。まず、シミュレーション設定部２０
０１により目標及び背景の各種データをデータベース部
１００２より読み出す。次いで、この読み出したデータ
を基に目標光源制御部２００２で目標疑似発光部２００
３を制御して、上空での目標放射光を模擬させるととも
に、背景パネル制御部２００６で背景パネル２００７を
制御することにより、上空での背景放射光を模擬させ
る。背景パネルは、それ自身が発光するものと、例えば
特開平５−２５００３５号公報で報告されている飛しょ
う体試験装置のように、光源の光を鏡に反射させて作る
ものがある。目標疑似発光部２００３及び背景パネル２
００７は、温度で制御するため、目標光源制御部２００
２及び背景パネル制御部２００６では、前述した図２１
の画像発生装置を用いたシミュレータと同様、（２）式
に示した式により制御する温度Ｔを算出する。更に、図
２４に示すように、目標疑似発光部２００３は、光源移
動レール２００５上を自由に動くことができ、その動き
は、運動模擬制御部２００４で制御される。運動模擬制
御部２００４は、シミュレーション設定部２００１で設
定した目標の動きに合わせて、自機と目標との相対運動
を計算して目標疑似発光部２００３を移動させることが
できる。そして、光源移動レール２００５上を移動する
目標疑似発光部２００３及び背景パネル２００７で構成
された模擬環境２００８を目標検出装置１００４により
撮像することにより、上空における場景を地上で再現す
ることができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のシミュ
レータでは、画像発生部１００６が画像を写し出すスク
リーンの大きさや背景パネル２００７の大きさにより目
標検出装置１００４の視野角が限定されてしまうという
問題があった。このため、目標検出装置１００４がミサ
イル警戒装置のような広視野角が必要な監視装置である
場合、視野角を小さくするために、新たにリレーレンズ
等を追加して構成しなければならなかった。また、上記
した従来のシミュレータでは、試験を行う室内の環境を
監視していないため、試験する度にスクリーン、あるい
は目標及び背景パネル２００７から試験対象システム１
００３の間の大気透過率が変化して、正しい場景を再現
することができない場合が生じるという問題があった。
また、上記した背景パネル２００７を使用する従来のシ
ミュレータでは、自機の移動に伴う背景の変化が制限さ
れ、光源移動レール２００５を使用するために目標の動
きも大きく制限されるため、航空機搭載用の装置のシミ
ュレータとしては適さなかった。

【００１５】そこで、本発明は、新たにリレーレンズ等
を追加することなく、広視野角の目標検出装置に対応す
ることができるとともに、スクリーンから試験対象シス
テム間で大気透過率の変化が生じても正しい場景を再現
することができるシミュレータを提供することを目的と
する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、模擬する
目標物及び背景の場景を再現するのに必要なデータを蓄
積するデータベース部と、場景を再現するシミュレーシ
ョンを行うための各種条件を設定し、設定した条件に該
当する場景のデータを、前記データベース部から読み出
して各制御部に供給するシミュレーション設定部と、目
標物を模擬する光源を有する目標疑似発光部と、前記デ
ータベース部から読み出したデータに基づいて、該目標
模擬発光部の動作を制御する目標光源制御部と、内部に
前記目標疑似発光部を配置し、かつ目標物としての必要
な機能を有する目標模擬ユニットと、該目標模擬ユニッ
トを恰も実際の目標物の如く動かす運動模擬駆動部と、
前記データベース部から読み出したデータに基づいて、
該運動模擬駆動部の動作を制御する運動模擬制御部と、
内部に前記目標模擬ユニット及び前記運動模擬駆動部を
配置し、かつ内壁に背景を模擬するとともに、前記目標
模擬ユニットを内壁に沿って移動させることにより目標
物を模擬するドームと、該ドームの内壁に模擬した場景
を検出する目標検出装置と、前記ドーム内に配置される
とともに、内部に該目標検出装置を配置し、かつ検出し
た場景に基づいて評価を行う試験対象システムと、前記
ドーム内に配置するとともに、黒体炉と分光計測装置を
有し、かつ該分光計測装置により、大気を通した黒体炉
の分光輝度を計測するドーム内大気透過率計測部と、計
測した分光輝度データに基づいてドーム内の大気透過率
を算出して、前記シミュレーション設定部に供給する補
正データ処理部とを有し、算出した大気透過率に基づい
て、前記目標光源制御部により前記目標疑似発光部の前
記光源の光量を制御することを特徴とするものである。

【００１７】第２の発明は、模擬する目標物及び背景の
場景を再現するのに必要なデータが蓄積されているデー
タベース部と、場景を再現するシミュレーションを行う
ための各種条件を設定し、設定した条件に該当する場景
のデータを前記データベース部から読み出して各制御部
に供給するシミュレーション設定部と、目標物を模擬す
る光源を有する目標疑似発光部と、前記データベース部
から読み出したデータに基づいて、該目標模擬発光部の
動作を制御する目標光源制御部と、内部に前記目標疑似
発光部を配置し、かつ目標物としての必要な機能を有す
る目標模擬ユニットと、該目標模擬ユニットを恰も実際
の目標物の如く動かす運動模擬駆動部と、前記データベ
ース部から読み出したデータに基づいて、該運動模擬駆
動部の動作を制御する運動模擬制御部と、内部に前記目
標模擬ユニット及び前記運動模擬駆動部を配置し、かつ
内壁に背景を模擬するとともに、前記目標模擬ユニット
を内壁に沿って移動させることにより目標物を模擬する
ドームと、該ドームの内壁に模擬した場景を検出する目
標検出装置と、検出した場景に基づいて評価を行う試験
対象システムと、前記ドーム内の光の減衰が発生する要
因となる環境条件を計測するドーム内の大気透過率計測
部と、計測した環境条件の各種データに基づいて大気透
過率を推定して前記シミュレーション設定部に供給する
補正データ処理部とを有し、推定した大気透過率に基づ
いて、前記目標光源制御部により前記目標疑似発光部の
前記光源の光量を制御することを特徴とするものであ
る。

【００１８】第３の発明は、前記ドーム内の空気を循環
させる空調部を有することを特徴とするものである。

【００１９】第４の発明は、前記空調部の設定温度及び
風量を制御する空調制御部を有することを特徴とするも
のである。

【００２０】第５の発明は、前記ドームの内壁に設置し
た前記ドームの内壁を加熱または冷却する内壁温度発生
部と、該内壁温度発生部の温度を制御する内壁温度制御
部とを有することを特徴とするものである。

【００２１】第６の発明は、表面に凹凸面が形成される
とともに、ヒータが貼り付けられた断熱材を有し、かつ
背景を模擬する前記ドームに貼り付けた背景模擬ユニッ
トと、該背景模擬ユニットの温度を制御する背景光源制
御部とを有することを特徴とするものである。

【００２２】第７の発明は、前記ドーム内に光の減衰の
影響を受け難い気体を封入する気体封入部を有すること
を特徴とするものである。

【００２３】第８の発明は、前記ドーム内の空気を排出
する真空ポンプ部を有することを特徴とするものであ
る。

【００２４】第９の発明は、前記試験対象システムに固
定するとともに、前記試験対象システムを搭載する航空
機の振動を模擬する振動発生部を有することを特徴とす
るものである。

【００２５】第１０の発明は、前記試験対象システムを
搭載する航空機の操縦を模擬する操縦シミュレータを有
することを特徴とするものである。

【００２６】第１１の発明は、前記試験対象システムに
搭載する航空機の姿勢データを前記試験対象システムに
供給する機体データ模擬部を有することを特徴とするも
のである。

【００２７】第１２の発明は、前記試験対象システム内
に配置するとともに、目標物に対して妨害光を発生する
目標妨害装置と、目標物とする光波ミサイルのシーカと
同じ機能を有するシーカ模擬部と、シーカ用の画像を生
成するシーカ画像生成部と、生成した画像を赤外の二次
元画像として投影する赤外画像発生部と、妨害光と生成
した二次元画像の投影光とを合成するハーフミラーと、
妨害光を最適な光量に減衰させる減衰器と、前記赤外画
像発生部と前記ハーフミラーと前記シーカ模擬部と前記
減衰器とを一体化した妨害模擬部と、前記シーカ模擬部
の制御信号に基づいて妨害の効果を判定する妨害効果判
定部とを有することを特徴とするものである。

【００２８】第１３の発明は、前記目標疑似発光部は、
前記光源の出力部に設置した数個の減衰率の異なる減衰
フィルタを保持するフィルタホイルと、該フィルタホイ
ルを制御する制御モータとを有することを特徴とするも
のである。

【００２９】第１４の発明は、前記目標疑似発光部は、
前記光源の出力部に設置した回転角度とともに減衰率の
異なる回転型減衰フィルタと、該回転型減衰フィルタを
制御する制御モータとを有することを特徴とするもので
ある。

【００３０】第１５の発明は、前記目標疑似発光部は、
前記光源の出力部に設置した可変開口絞りと、該可変開
口絞りの開口を制御する制御モータとを有することを特
徴とするものである。

【００３１】第１６の発明は、前記目標疑似発光部は、
前記光源の出力部に設置したコリメータを有することを
特徴とするものである。

【００３２】

【作用】第１の発明では、ドームの内壁に場景を模擬す
る際、ドーム内に配置したドーム内大気透過率計測部で
計測した黒体炉の分光輝度データを基にドーム内の大気
透過率を補正データ処理部により算出してシミュレーシ
ョン設定部に供給し、算出したドーム内の大気透過率を
基に目標光源制御部によりに目標疑似発光部の光源の光
量を制御するように構成するため、算出したドーム内の
大気透過率に相当する大気による光量の減衰分を目標疑
似発光部の光源に加算することができる。このため、ド
ーム内の大気透過率、即ち場景を模擬するドームの内壁
から試験対象システムの間の大気透過率が変化しても、
この大気透過率の変化に応じて光源の発光量を制御する
ことができるので、正しい場景を再現することができ
る。また、第１の発明では、ドームの内壁に場景を模擬
する際、目標疑似発光部をドームの内壁の曲率に沿って
移動するように構成するため、広視野角の目標検出装置
に対応することができる。

【００３３】第２の発明では、ドームの内壁に場景を模
擬する際、ドーム内に配置したドーム内大気透過率計測
部で計測したドーム内の光の減衰が発生する要因となる
環境条件のデータを基にドーム内の大気透過率を補正デ
ータ処理部により推定してシミュレーション設定部に供
給し、推定したドーム内の大気透過率を基に目標光源制
御部によりに目標疑似発光部の光源の光量を制御するよ
うに構成するため、推定したドーム内の大気透過率に相
当する大気による光量の減衰分を目標疑似発光部の光源
に加算することができる。このため、ドーム内の大気透
過率、即ち場景を模擬するドームの内壁から試験対象シ
ステムの間の大気透過率が変化しても、この大気透過率
の変化に応じて光源の発光量を制御することができるの
で、正しい場景を再現することができる。また、第２の
発明では、ドームの内壁に場景を模擬する際、目標疑似
発光部をドームの内壁の曲率に沿って移動するように構
成するため、広視野角の目標検出装置に対応することが
できる。

【００３４】第３の発明では、ドーム内の空気を空調部
により循環するように構成するため、ドーム内の空気を
循環させない場合に較べて、ドーム内の空気を均一にす
ることができる。このため、ドーム内の大気透過率を均
一にすることができるので、ドーム内の大気透過率の測
定精度を上げることができる。

【００３５】第４の発明では、空調部の設定温度及び風
量を空調制御部により制御するように構成するため、ド
ーム内の温度と風量を適宜調整することにより、広範な
条件の下でドーム内の空気を均一にすることができる。
このため、広範な条件の下でドーム内の大気透過率の測
定精度を上げることができる。

【００３６】第５の発明では、ドームの内壁に設置した
ドームの内壁を加熱または冷却する内壁温度発生部の温
度を、内壁温度制御部により制御するように構成するた
め、ドーム内壁の温度を直接制御することができる。こ
のため、ドーム内の雰囲気の温度ではなく、ドーム内壁
の温度により背景温度を可変することができる。

【００３７】第６の発明では、断熱材表面にヒータを貼
り付けるとともに、断熱材表面に凹凸を形成した背景模
擬ユニットの温度を背景光源制御部により制御するよう
に構成するため、複雑な背景下での模擬を実現すること
ができる。

【００３８】第７の発明では、ドーム内に光の減衰の影
響を受け難い気体を気体封入部により封入するように構
成するため、ドーム内に入っている光の減衰の影響を受
け易いＣＯ₂ 、Ｈ₂ Ｏ（水分）等を含む空気を抜いて、
光の減衰の影響を受難い気体をドーム内に満たすことが
できる。このため、ドーム内での大気透過率を１に近づ
けることができるので、光の減衰の影響を受け難くする
ことができる。

【００３９】第８の発明では、ドーム内の空気を真空ポ
ンプ部により排出するように構成するため、ドーム内の
光の減衰の影響を受け易いＣＯ₂ 、Ｈ₂ Ｏ（水分）等を
含む空気を排出してドーム内を真空に近い状態にするこ
とができる。このため、ドーム内での大気透過率を１に
近づけることができるので、光の減衰の影響を受け難く
することができる。

【００４０】第９の発明では、試験対象システムに固定
した振動発生部により、試験対象システムを搭載する航
空機の振動を模擬するように構成するため、実際の使用
環境下での航空機の動揺を模擬することができる。

【００４１】第１０の発明では、操縦シミュレータによ
り試験対象システムを搭載する航空機の操縦を模擬する
ように構成するため、航空機の操縦を模擬することがで
きるので、機体の操縦者及び試験対象システムの使用者
の養成を行うことができる。

【００４２】第１１の発明では、試験対象システムに搭
載する航空機の姿勢データを機体データ模擬部により試
験対象システムに供給するように構成するため、目標物
を目標物と誤り易い誤目標物と容易に区別することがで
きる。

【００４３】第１２の発明では、目標物に対して妨害光
を発生する目標妨害装置が試験対象システムに加わった
場合に、目標物とする光波ミサイルのシーカと同じ機能
を有するシーカ模擬部に入力する画像を、シーカ画像生
成部で生成し、赤外画像発生部で赤外線画像として出力
し、目標検出装置で目標物を検出した場合、目標妨害装
置にて妨害光を発生し、妨害光を、減衰器で実際に受光
する光量に減衰し、ハーフミラーを通して赤外画像発生
部の赤外線画像と重畳してシーカ模擬部に入力し、シー
カ模擬部からの出力信号を、ミサイルの制御信号とし
て、この信号を妨害効果判定部に入力するように構成す
るため、ミサイルの制御状態の異常を検出することがで
き、目標妨害装置の妨害効果を判定することができる。

【００４４】第１３の発明では、目標疑似発光部を、光
源の出力部に設置した数個の減衰率と異なる減衰フィル
タをフィルタホイルにより保持し、該フィルタホイルを
制御モータで制御するように構成するため、目標疑似発
光部の光源の出力光を段階的に変化させることができ
る。このため、実際の目標物の強度変化を模擬すること
ができる。

【００４５】第１４の発明では、目標疑似発光部を、光
源出力部に設置した回転角度とともに減衰率の異なる回
転型減衰フィルタを制御モータで制御するように構成す
るため、回転型減衰フィルタの回転角を制御することに
より、無段階で目標物の強度変化を模擬することができ
る。

【００４６】第１５の発明では、目標疑似発光部を、光
源の出力部に設置した可変開口絞りの開口の大きさを制
御モータで制御するように構成するため、無段階で目標
物の面積の変化を模擬することができる。

【００４７】第１６の発明では、目標疑似発光部を、光
源の出力部に設置したコリメータを有するように構成す
るため、光源の出力光を平行光（無限遠光）にすること
ができる。このため、目標検出装置と目標疑似発光部と
の間の距離が変動しても、目標検出装置のピントを十分
に合わすことができるので、目標検出装置の性能を十分
に発揮することができる。

【００４８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。実施例１．図１は本発明に係る実施例１の赤外線領域の
シミュレータの構成を示すブロック図、図２は模擬環境
を作り出す図１に示す球形ドームの内部を示す図、図３
は図１に示すドーム内大気透過率計測部と補正データ処
理部の構成と動作の流れを示すブロック図である。図１
〜３において、１〜４は各々シミュレーション設定部、
データベース部、目標光源制御部、目標疑似発光部であ
り、５〜９は各々運動模擬制御部、運動模擬駆動部、目
標模擬ユニット、大気透過率算出手段８ａ等から構成さ
れる補正データ処理部、黒体炉９ａと分光計測装置９ｂ
等から構成されるドーム内大気透過率計測部であり、１
０ａ〜１３は、各々空調部、球形ドーム、試験対象シス
テム、目標検出装置である。なお、データベース部２、
目標光源制御部３、目標疑似発光部４、運動模擬制御部
５、試験対象システム１２及び目標検出装置１３は、前
述した図２１のシミュレータと同一のものである。

【００４９】本実施例のシミュレータは、模擬する目標
物及び背景の場景を再現するのに必要なデータが蓄積さ
れているデータベース部２と、場景を再現するシミュレ
ーションを行うための各種条件を設定し、データベース
部２から設定した条件に該当する場景のデータを読み出
して各制御部に供給するシミュレーション設定部１と、
目標物を模擬する光源からなる目標疑似発光部４と、デ
ータベース部２から読み出したデータに基づいて、目標
疑似発光部４の動作を制御する目標光源制御部３と、内
部に目標疑似発光部４を配置し、かつ目標物としての必
要な機能を有する目標模擬ユニット７と、目標模擬ユニ
ット７を恰も実際の目標物の如く動かす運動模擬駆動部
６と、データベース部２から読み出したデータに基づい
て、運動模擬駆動部６の動作を制御する運動模擬制御部
５と、内部に目標模擬ユニット７及び運動模擬駆動部６
を配置し、かつ内壁に背景を模擬するとともに、目標模
擬ユニット７を内壁に沿って移動させることにより目標
物を模擬する球形ドーム１１と、球形ドーム１１の内壁
に模擬した場景を検出する赤外線カメラ等の目標検出装
置１３と、ドーム１１内に配置するとともに、内部に目
標検出装置１３を配置し、かつ検出した場景に基づいて
評価を行う試験対象システム１２と、黒体炉９ａと分光
計測装置９ｂから構成し、かつ分光計測装置９ｂにより
大気を通した黒体炉９ａの分光輝度を計測するドーム内
大気透過率計測部９と、球形ドーム１１内に配置すると
ともに、計測した分光輝度データに基づいて球形ドーム
１１内の大気透過率を算出して、シミュレーション設定
部１に供給する補正データ処理部８とから構成される。

【００５０】次に、本実施例のシミュレータの動作につ
いて説明する。まず、模擬環境を作り出す球形ドーム１
１について図２を用いて説明する。球形ドーム１１の内
壁は、ドーム１１外部の温度変化を受けないように断熱
性の高い素材で構成し、球形ドーム１１の内面は、反射
率の極めて低い艶消し黒色で塗装したもので構成する。
また、球形ドーム１１内に有する全てのものは、目標検
出装置１３に認識されないように、球形ドーム１１の内
壁と同様、その表面が艶消し黒色の断熱材を貼り付け外
部に熱が洩れないように構成する。これにより、球形ド
ーム１１の内壁は、赤外領域において均一な背景を得る
ことができる。目標物を模擬する目標疑似発光部４は、
温度制御可能な黒体炉からなり、運動模擬駆動部６によ
り球形ドーム１１の内壁を曲率に沿って移動することが
できる。試験対象システム１２内に配置した赤外線カメ
ラ等の目標検出装置１３は、球形ドーム１１の中心に設
置する。なお、球形ドーム１１は、全方向性の目標検出
装置１３に対応することができるように考慮すると、全
球形であることが望ましいが、要は目標検出装置１３の
視野角或いは走査範囲を十分カバーすることができる形
状であればよいので、全球形ではなく球形の一部を使用
したものでもよい。

【００５１】まず、模擬する目標物及び背景の場景を再
現するのに必要なデータ（目標検出装置１３の感度波長
帯における目標及び背景の分光放射強度または分光放射
輝度）をデータベース部２に予め蓄積しておき、シミュ
レーション設定部１で模擬する目標物及び背景の場景を
再現するシミュレーションを行うための各種条件を設定
し、データベース部２から設定した条件に該当する場景
のデータを読み出す。従来の装置と同様、目標光源制御
部３は、模擬する上空での大気透過率及び目標検出装置
１３の分光感度特性から、目標疑似発光部４を制御する
ために必要な制御温度Ｔを算出し、目標疑似発光部４
は、算出した制御温度Ｔにより制御される。しかし、従
来装置と同様、（３）式により温度Ｔを算出した場合で
は、試験を行う光路の大気透過率を考慮していないた
め、精度の高い模擬を行うことができない。そこで、本
実施例では、試験を行う光路の大気透過率τ_s （λ）を
計測し、次の（４）式が成立する温度Ｔを算出する。

【００５２】

【数４】

【００５３】（４）式において、Ｎ_BB（λ，Ｔ）は、波
長λにおける温度Ｔの黒体の放射輝度とし、Ｒ（λ）
は、目標検出装置１３の感度特性とし、Ｎ_T （λ）は、
目標物の分光放射輝度とし、τ_a （λ）は、模擬を行う
上空での大気透過率とし、τ_s（λ）は、試験を行う光
路の黒体炉９ａと分光計測装置９ｂ間距離ｒでの大気透
過率とする。

【００５４】大気透過率τ_s （λ）の計測は、ドーム内
大気透過率計測部９で行う。ドーム内大気透過率計測部
９は、図３に示すように、分光計測装置９ａと温度Ｔ_s
に設定した黒体炉９ｂから構成されており、この黒体炉
９ａと分光計測装置９ｂを目標模擬光源及び背景ユニッ
トから試験対象システム１２までの距離（球形ドーム１
１の半径）ｒと同じ距離に設定する。但し、黒体炉９ｂ
の開口は、目標検出装置１３から見えないように設置す
る。分光計測装置９ａにより、大気を通した黒体炉９ｂ
の分光輝度Ｎ_s が測定される。従って、試験を行う光路
の黒体炉９ａと分光計測装置９ｂ間の距離ｒでの大気透
過率τ_s （λ）は、分光計測装置９ｂで計測した分光輝
度Ｎ_s （λ）及び黒体炉９ａの設定温度Ｔ_s （プランク
の式：（２）式）より次の（５）式で算出することがで
きる。

【００５５】

【数５】

【００５６】（５）式において、Ｎ_BB（λ，Ｔ_s ）は、
波長λにおける温度Ｔ_s の黒体炉９ａの放射輝度とす
る。

【００５７】補正データ処理部８は、上記のように、
（５）式により、大気透過率の補正値を算出する。ま
た、この時、空調部１０ａは、球形ドーム１１内の空気
を均一にするために空気を循環させている。そして、補
正データ処理部８により算出した球形ドーム１１内の大
気透過率をシミュレーション設定部１に供給し、算出し
た球形ドーム１１の大気透過率を基に目標光源制御部３
により目標疑似発光部４の光源の光量を制御する。この
時、算出した球形ドーム１１内の大気透過率に相当する
大気による光量の減衰分を目標疑似発光部４の光源に加
算する。具体的には、模擬する実際の場景を目標検出装
置により撮像した時の画像出力の予測値と同じ出力値と
なるように、目標疑似発光部４の光源を構成する黒体炉
の温度を調整する。そして、赤外線カメラ等の目標検出
装置１３により球形ドーム１１の内壁に模擬した場景を
検出し、検出した場景を基に試験対象システム１２によ
り目標物の角度精度、トラッキング精度等の評価を行
う。

【００５８】このように、本実施例では、球形ドーム１
１の内壁に場景を模擬する際、球形ドーム１１内に配置
したドーム内大気透過率計測部９で計測した黒体炉９ａ
の分光輝度データを基に球形ドーム１１内の大気透過率
を補正データ処理部により算出してシミュレーション設
定部１に供給し、算出した球形ドーム１１内の大気透過
率を基に目標光源制御部３により目標疑似発光部４の光
源の光量を制御するように構成しているため、算出した
球形ドーム１１内の大気透過率に相当する大気による光
量の減衰分を目標疑似発光部４の光源に加算することが
できる。このため、球形ドーム１１内の大気透過率、即
ち場景を模擬する球形ドーム１１の内壁から試験対象シ
ステム１２の間の大気透過率が変化しても、この大気透
過率の変化に応じて光源の発光量を制御することができ
るので、正しい場景を再現することができる。また、本
実施例では、球形ドーム１１の内壁に場景を模擬する
際、目標疑似発光部４を球形ドーム１１の内壁の曲率に
沿って移動するように構成しているため、広視野角の目
標検出装置に対応することができる。

【００５９】本実施例では、球形ドーム１１内の空気を
空調部１０ａにより循環させるように構成しているた
め、球形ドーム１１内の空気を循環させない場合に較べ
て、球形ドーム１１内の空気を均一にすることができ
る。このため、球形ドーム１１内の大気透過率を均一に
することができるので、球形ドーム１１内の大気透過率
の測定精度を上げることができる。従って、場景の再現
精度を向上させることができる。なお、上記実施例１で
は、球形ドーム１１内の空気を空調部１０ａにより循環
させるように構成して大気透過率の変化を小さくする好
ましい態様の場合について説明したが、本発明はこれの
みに限定されるものではなく、空調部１０ａをなくして
構成してもよく、この場合、ドーム内大気透過率計測部
９により大気透過率を測定する際、大気透過率の変動を
受け難くするために、ドーム内大気透過率計測部９によ
る大気透過率の計測レートを上記実施例１の場合よりも
適宜短縮して測定するとよい。

【００６０】実施例２．次に、図４は本発明に係る実施
例２のシミュレータの構成を示すブロック図である。図
４において、１０ｂは空調部であり、１４は空調部１０
ｂの設定温度及び風量を制御する空調制御部である。そ
の他の構成は、実施例１と同様であるので、その同一符
号部分の説明は、省略する。

【００６１】ここで、本実施例におけるシミュレータの
動作について説明する。実施例１では、球形ドーム１１
内の大気透過率を均一にするように空調部１０ａにより
球形ドーム１１内の空気を循環させるように構成した
が、本実施例では、空気を循環させるだけではなく、空
調部１０ｂの設定温度及び風景を空調制御部１４により
制御するように構成することにより、球形ドーム１１内
の温度及び風景を空調部１０ｂの調整範囲で変化させる
ことができる。このため、シミュレーション設定部１で
模擬する背景物の放射率ε_B （λ）及び温度Ｔ_B 設定
し、空調制御部１４で次の（６）式が成立するように、
空調部１０ｂの設定温度（球形ドーム室内温度）Ｔ_b を
定める。

【００６２】

【数６】

【００６３】このように、本実施例では、空調部１０ｂ
の設定温度及び風量を空調制御部１４により制御するよ
うに構成するため、球形ドーム１１内の温度と風量を適
宜調整することにより、広範な条件の下で球形ドーム１
１内の空気を均一にすることができる。このため、広範
な条件の下で球形ドーム１１内の大気透過率の測定精度
を上げることができる。従って、場景の再現精度を向上
させることができる。

【００６４】実施例３．次に、図５は本発明に係る実施
例３のシミュレータの構成を示すブロック図である。図
５において、１５は内壁温度制御部であり、１６は球形
ドーム１１の内壁に設けたヒーター及びクーラー等から
なる内壁温度発生部である。その他の構成は、実施例１
と同様であるので、その同一符号部分の説明は、省略す
る。上記実施例１，２では、背景温度は、球形ドーム１
１内の雰囲気の温度に依存していたが、本実施例では、
球形ドーム１１の内壁に直接ヒータやクーラ等を埋め込
んで内壁温度発生部１６を形成し、球形ドーム１１の内
壁の温度を内壁温度制御部１５により直接制御するよう
に構成する。球形ドーム１１の設定温度は、実施例２と
同様、（６）式に従い、内壁温度制御部１５で算出して
制御する。なお、本実施例は、実施例１，２にも適用す
ることができる。

【００６５】このように、本実施例では、球形ドーム１
１の内壁に設置した球形ドーム１１の内壁を加熱または
冷却するヒータ及びクーラー等からなる内壁温度発生部
１６の温度を、内壁温度制御部１５により制御するよう
に構成しているため、球形ドーム１１内壁の温度を直接
制御することができる。このため、球形ドーム１１内の
雰囲気の温度ではなく、球形ドーム１１内壁の温度によ
り背景温度を可変することができる。

【００６６】実施例４．次に、図６は本発明に係る実施
例４のシミュレータの構成を示すブロック図である。図
６において、１７は背景光源制御部であり、１８は背景
模擬ユニットである。その他の構成は、実施例１と同様
であるので、その同一符号部分の説明は、省略する。上
記実施例１では、背景は均一としているが、実際は、様
々な温度の物体が背景の要素としてあり、背景が全周囲
に渡って均一となることはほとんどない。そこで、本実
施例では、例えば図７に示すように、断熱材１８ａの片
面にヒータ１８ｂを貼り付け、断熱材１８ａに穴を開け
て凹凸１８ｃを形成することにより、背景物を模擬でき
るような背景模擬ユニット１８を球形ドーム１１の内壁
に貼り付け、その温度を背景光源制御部１７で制御す
る。なお、本実施例は、実施例１〜３にも適用すること
ができる。

【００６７】このように、本実施例では、断熱材１８ａ
にヒータ１８ｂを貼り付け、断熱材１８ａに凹凸１８ｃ
を形成した背景模擬ユニット１８の温度を背景光源制御
部１７により制御するように構成しているため、複雑な
背景下での模擬を実現することができる。

【００６８】実施例５．次に、図８は本発明に係る実施
例５のシミュレータの構成を示すブロック図である。図
８において、１９は気体封入部である。その他の構成
は、実施例１と同様であるので、その同一符号部分の説
明は、省略する。実施例１においては、特定波長域（例
えば４．２μｍ付近）では、球形ドーム１１内に含まれ
る特定の気体（例えば二酸化炭素）により減衰を受易
い。この影響を排除するためには、使用波長帯域におい
て、球形ドーム１１内を減衰を受難い例えばヘリウムガ
ス、窒素ガス、アルゴンガス等で充満することが好まし
い。そこで、本実施例では、気体封入部１９で減衰を受
け難いヘリウムガス、窒素ガス、アルゴンガス等の気体
を球形ドーム１１内に満たし、球形ドーム１１内に入っ
ている光の減衰の影響を受け易い二酸化炭素ガスや水分
等を含む空気を抜くように構成することにより、球形ド
ーム１１内での大気透過率を限りなく１に近づけること
ができる。なお、本実施例は、実施例１〜４にも適用す
ることができる。

【００６９】このように、本実施例では、球形ドーム１
１内に光の減衰の影響を受け難い気体を気体封入部１９
により封入するように構成しているため、球形ドーム１
１内に入っている光の減衰の影響を受け易いＣＯ₂ 、Ｈ
₂ Ｏ（水分）を含む空気を抜いて光の減衰の影響を受け
難いヘリウムガス、窒素ガス、アルゴンガス等の気体を
球形ドーム１１内に満たすことができる。このため、球
形ドーム１１内での大気透過率を１に近づけることがで
きるので、光の減衰の影響を受け難くすることができ
る。

【００７０】実施例６．次に、図９は本発明に係る実施
例６のシミュレータの構成を示すブロック図である。図
９において、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示
し、２０は球形ドーム１１内の空気を排出する真空ポン
プ部である。その他の構成は、実施例１と同様であるの
で、その同一符号部分の説明は、省略する。本実施例で
は、球形ドーム１１内の光の減衰の影響を受け易い二酸
化炭素や水分等を含む空気を真空ポンプ部２０により排
出する。これにより、球形ドーム１１内は、真空に近い
状態となり、大気透過率が限りなく１に近づく。なお、
本実施例は、実施例１〜４にも適用することができる。

【００７１】このように、本実施例では、球形ドーム１
１内の光の減衰の影響を受け易いＣＯ₂ 、Ｈ₂ Ｏ（水
分）を含む空気を真空ポンプ部２０により排出するよう
に構成しているため、球形ドーム１１内の光の減衰の影
響を受け易い二酸化炭素や水分等を含む空気を排除して
球形ドーム１１内を真空に近い状態にすることができ
る。このため、球形ドーム１１内での大気透過率を１に
近づけることができるので、光の減衰の影響を受け難く
することができる。

【００７２】実施例７．次に、図１０は本発明に係る実
施例７のシミュレータの構成を示すブロック図である。
図１０において、２１は試験対象システム１２を搭載す
る航空機の振動を模擬する振動発生部である。その他の
構成は、実施例１と同様であるので、その同一符号部分
の説明は、省略する。本実施例では、振動発生部２１を
試験対象システム１２に固定し、この振動発生部２１に
より試験対象システム１２を搭載する航空機の振動を模
擬させることにより、実際の使用環境下での航空機の動
揺を模擬する。なお、本実施例は、実施例１〜６にも適
用することができる。

【００７３】このように、本実施例では、試験対象シス
テム１２を振動発生部２１に固定することにより、試験
対象システム１２を搭載する航空機の振動を模擬するよ
うに構成しているため、実際の使用環境下での航空機の
動揺を模擬することができる。

【００７４】実施例８．次に、図１１は本発明に係る実
施例８のシミュレータの構成を示すブロック図である。
図１１において、図１と同一符号は、同一又は相当部分
を示す。ここでは、図１１の補正データ処理部８とドー
ム内大気透過率計測部９を中心に説明する。本実施例に
おけるドーム内大気透過率計測部９では、球形ドーム１
１内の環境において所望の波長域における減衰が発生す
る要因となる例えば、温度、湿度、ＣＯ₂ 濃度等を計測
し、計測したデータを基に大気透過率算出手段８ａ、即
ち、大気透過率を計算する大気透過率計算用ソフトウェ
アにより大気の分光透過率τ_s を算出するように構成す
る。なお、本実施例は、実施例１〜７に適用することが
できる。

【００７５】このように、本実施例では、球形ドーム１
１の内壁に場景を模擬する際、球形ドーム１１内に配置
したドーム内大気透過率計測部９で計測した球形ドーム
１１内の光の減衰が発生する要因となる温度、湿度、気
圧、ＣＯ₂ 濃度等の環境条件のデータを基に球形ドーム
１１内の大気透過率を補正データ処理部８により推定し
てシミュレーション設定部１に供給し、目標光源制御部
３により推定した球形ドーム１１内の大気透過率を基に
目標疑似発光部４の光源の光量を制御するように構成し
ているため、推定した球形ドーム１１内の大気透過率に
相当する大気による光量の減衰分を目標疑似発光部４の
光源に加算することができる。このため、球形ドーム１
１内の大気透過率、即ち場景を模擬する球形ドーム１１
の内壁から試験対象システムの間の大気透過率が変化し
ても、この大気透過率の変化に応じて光源の発光を制御
することができるので、正しい場景を再現することがで
きる。

【００７６】実施例９．次に、図１２は本発明に係る実
施例９のシミュレータの構成を示すブロック図である。
図１２において、２２は試験対象システム１２を搭載す
る航空機の操縦を模擬する操縦シミュレータである。そ
の他の構成は、実施例１と同様であるので、その同一符
号部分の説明は、省略する。操縦シミュレータ２２は、
試験対象システム１２を搭載する航空機の操縦を模擬で
きるものであり、この操縦シミュレータ２２の出力であ
る自機の姿勢等のデータをシミュレーション設定部１に
入力し、場景の情報を操縦シミュレータ２２に出力する
ように構成する。なお、本実施例は、実施例１〜８に適
用することができる。

【００７７】このように、本実施例では、操縦シミュレ
ータ２２により試験対象システム１２を搭載する航空機
の操縦を模擬するように構成しているため、航空機の操
縦を模擬することができるので、機体の操縦者及び試験
対象システムの使用者の養成を行うことができる。

【００７８】実施例１０．次に、図１３は本発明に係る
実施例１０のシミュレータの構成を示すブロック図であ
る。図１３において、２３は試験対象システム１２に搭
載する航空機の姿勢データを試験対象システム１２に供
給する機体データ模擬部である。その他の構成は、実施
例１と同様であるので、その同一符号部分の説明は、省
略する。試験対象システム１２は、自機の姿勢データを
取り込み、目標と誤目標を区別する場合がある。機体デ
ータ模擬部２３は、そのような試験対象システムに対応
するために、運動模擬制御部５や実施例９における操縦
シミュレータ２２と一致した自機の姿勢データを試験対
象システム１２に送出するものである。なお、本実施例
は、実施例１〜９に適用することができる。

【００７９】このように、本実施例では、試験対象シス
テム１２に搭載する航空機の姿勢データを機体データ模
擬部２３により試験対象システム１２に供給するように
構成しているため、処理の段階で機体データの必要な試
験対象システムに対応することができる。

【００８０】実施例１１．次に、図１４は本発明に係る
実施例１１のシミュレータの構成を示すブロック図であ
る。図１４において、２４はシーカ用の画像を生成する
シーカ画像生成部であり、２５は生成した画像を赤外の
二次元画像として投影する赤外画像発生部であり、２６
は妨害光を生成した二次元画像の投影光とを合成するハ
ーフミラーであり、２７は目標物に対して妨害光を発光
する目標妨害装置が試験対象システムに加わった場合
に、目標物とする光波ミサイルのシーカと同じ性能を有
するシーカ模擬部である。２８はシーカ模擬部２７の制
御信号から妨害効果を判定する妨害効果判定部であり、
２９は目標妨害装置であり、３０は妨害光を最適な光量
に減衰させる減衰器であり、３１は赤外画像発生部２
５、ハーフミラー２６、シーカ模擬部２７及び減衰器３
０を一体化した妨害模擬部である。その他の構成は、実
施例１と同様であるので、その同一符号部分の説明は、
省略する。

【００８１】次に、本実施例におけるシミュレータの動
作について説明する。シーカ模擬部２７は、試験対象シ
ステム１２が対象とする光波ミサイルのシーカと同じも
のとする。シーカ模擬部２７に入力する画像は、シーカ
画像生成部２４で生成し、赤外画像発生部２５で赤外線
画像として出力する。一方、試験対象システム１２は、
目標検出装置１３で目標を検出した場合、目標妨害装置
２９にて妨害光を発生する。妨害光は、減衰器（ＮＤフ
ィルタ）３０で実際に受光する光量に減衰され、ハーフ
ミラー２６を通して赤外画像発生部２５の赤外線画像と
重畳されてシーカ模擬部２７に入力される。シーカ模擬
部２７からの出力信号は、ミサイルの制御信号であり、
この信号を妨害効果判定部２８に入力することで、ミサ
イルの制御状態の異常を検出し、目標妨害装置２９の妨
害効果を判定する。なお、本実施例は、実施例１〜１０
に適用することができる。

【００８２】このように、本実施例では、目標物に対し
て妨害光を発生する目標妨害装置１９が試験対象システ
ム１２に加わった場合に、目標物とする光波ミサイルの
シーカと同じ機能を有するシーカ模擬部２７に入力する
画像を、シーカ画像生成部２４で生成し、赤外画像発生
部２５で赤外線画像として出力し、目標検出装置１３で
目標物を検出した場合、目標妨害装置２９にて妨害光を
発生し、妨害光を、減衰器３０で実際に受光する光量に
減衰し、ハーフミラー２６を通して赤外画像発生部２５
の赤外線画像と重畳してシーカ模擬部２７に入力し、シ
ーカ模擬部２７からの出力信号を、ミサイルの制御信号
として、この信号を妨害効果判定部２８に入力するよう
に構成しているため、ミサイルの制御状態の異常を検出
することができ、目標妨害装置の妨害効果を判定するこ
とができる。

【００８３】実施例１２．次に、図１５は本発明に係る
実施例１２のシミュレータの目標疑似発光部の構成を示
すブロック図、図１６は図１５に示すフィルタホイルと
減衰フィルタの構造を示す平面図である。図１５，１６
において、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示
し、４１は目標疑似発光部４の光源であり、４２は温度
制御信号を基に出力する光源４１の出力部に設置した数
個の減衰率の異なる減衰フィルタ４３を保持するフィル
タホイルであり、４４は強度の時間、変化制御信号を基
にフィルタホイル４２を制御する制御モータである。こ
こでは、図１５の目標疑似発光部４を中心に説明する。
図１における目標疑似発光部４は、光源４１のみで構成
していたため、目標光の強度を変化させることができな
かった。そこで、本実施例では、光源４１の出力部に数
種類の異なる減衰率を有する減衰フィルタ（ＮＤフィル
タ）４３を設置したフィルタホイル４２を設け、このフ
ィルタホイル４２を強度の時間、変化制御信号を基に制
御モータ４４で制御することにより、光源４１の出力光
を段階的に変化させる。これにより、目標光の強度変化
をデータベース部２から読み出し、実際の目標物の強度
変化を模擬することができる。なお、本実施例は、実施
例１〜１１にも適用することができる。

【００８４】このように、本実施例では、温度制御信号
を基に出力する光源４１の出力部に設置した数個の減衰
率の異なる減衰フィルタ４５をフィルタホイル４２によ
り保持し、強度の時間、変化制御信号を基に、フィルタ
ホイル４２を制御モータ４４で制御するように構成して
いるため、目標疑似発光部４の光源４１の出力光を段階
的に変化することができる。このため、実際の目標物の
強度変化を模擬することができる。

【００８５】実施例１３．次に、図１７は本発明に係る
実施例１３のシミュレータの目標疑似発光部の構成を示
すブロック図、図１８は図１７に示す回転型減衰フィル
タの構造を示す平面図である。図１７，１８において、
図１，１５と同一符号は、同一又は相当部分を示し、５
１は温度制御信号を基に出力する光源４１の出力部に設
置した回転角度とともに減衰率の異なる回転型減衰フィ
ルタであり、５２は強度の時間、変化制御信号を基に回
転型減衰フィルタ５１を制御する制御モータである。こ
こでは、図１７の目標疑似発光部４を中心に説明する。
実施例１２における目標疑似発光部４は、数個の減衰フ
ィルタを使用して段階的に変化させるように構成した
が、本実施例では、光源４１の出力部に回転角とともに
減衰量が変化する回転型減衰フィルタ５１を設置し、こ
の回転型減衰フィルタ５１回転角を制御モータ５２で制
御することにより無段階で目標の強度変化を模擬する。
なお、本実施例は、実施例１〜１１にも適用することが
できる。

【００８６】このように、本実施例では、光源４１出力
部に設置した回転角度とともに減衰率の異なる回転型減
衰フィルタ５１の回転角を制御モータ５２で制御するよ
うに構成しているため、無段階で目標物の強度変化を模
擬することができる。

【００８７】実施例１４．次に、図１９は本発明に係る
実施例１４のシミュレータの目標疑似発光部の構成を示
すブロック図である。図１９において、図１，１５，１
７と同一符号は、同一又は相当部分を示し、６１は温度
制御信号を出力する光源４１の出力部に設置した可変開
口絞りであり、６２は大きさの時間、変化制御信号を基
に可変開口絞り６１の開口の大きさを制御する制御モー
タである。ここでは、図１９の目標疑似発光部４を中心
に明する。実施例１における目標疑似発光部４は、目標
の面積の変化を模擬することができなかったが、本実施
例では、光源４１の出力部に可変開口絞り６１を設け、
大きさの時間、変化制御信号を基に制御モータ６２で可
変開口絞り６１の開口の大きさを制御することにより、
無段階で目標物の面積の変化を模擬する。なお、本実施
例は、実施例１〜１３にも適用することができる。

【００８８】このように、本実施例では、光源４１の出
力部に設置した可変開口絞り６１の開口の大きさを制御
モータで制御するように構成しているため、無段階で目
標物の面積の変化を模擬することができる。

【００８９】実施例１５．次に、図２０は本発明に係る
実施例１５のシミュレータの目標疑似発光部の構成を示
すブロック図である。図２０において、図１，１５と同
一符号は、同一又は相当部分を示し、７１は温度制御信
号を基に出力する光源４１の出力部に設置したコリメー
タである。ここでは、図２０の目標疑似発光部４を中心
に説明する。評価対象の目標検出装置１３の焦点が無限
遠固定であり、目標検出装置１３の目標疑似発光部４と
の間の距離では、目標検出装置１３のピントが十分合わ
ない場合、目標検出装置１３の性能が十分に発揮できな
いという不都合が生じる。そこで、本実施例では、光源
４１の出力側にコリメータ７１を設け、出力光を平行光
（無限遠光）にするように構成する。なお、本実施例
は、実施例１〜１４にも適用することができる。但し、
実施例１４の可変開口絞り６１を設ける場合、可変開口
絞り６１は、コリメータ７１の焦点位置に設置し、実施
例１２，１３の減衰フィルタ４３，５１は、コリメータ
７１と光源の間に設置するとよい。

【００９０】このように、本実施例では、光源４１の出
力部にコリメータ７１を設置して構成しているため、光
源４１の出力光を平行光（無限遠光）にすることができ
る。このため、目標検出装置１３と目標疑似発光部４と
の間の距離が変動しても、目標検出装置１３のピントを
十分に合わすことができるので、目標検出装置１３の性
能を十分に発揮することができる。

【００９１】

【発明の効果】第１の発明によれば、ドームの内壁に場
景を模擬する際、ドーム内に配置したドーム内大気透過
率計測部で計測した黒体炉の分光輝度データを基にドー
ム内の大気透過率を補正データ処理部により算出してシ
ミュレーション設定部に供給し、シミュレーション設定
部を通して目標光源制御部により算出したドーム内の大
気透過率を基に目標疑似発光部の光源の光量を制御する
ように構成したため、算出したドーム内の大気透過率に
相当する大気による光量の減衰分を目標疑似発光部の光
源に加算することができる。このため、ドーム内の大気
透過率、即ち場景を模擬するドームの内壁から試験対象
システムの間の大気透過率が変化しても、この大気透過
率の変化に応じて光源の発光量を制御することができる
ので、正しい場景を再現することができるという効果が
ある。また、第１の発明によれば、ドームの内壁に場景
を模擬する際、目標疑似発光部をドームの内壁の曲率に
沿って移動するように構成したため、広視野角の目標検
出装置に対応することができるという効果がある。

【００９２】第２の発明によれば、ドームの内壁に場景
を模擬する際、ドーム内に配置したドーム内大気透過率
計測部で計測したドーム内の光の減衰が発生する要因と
なる温度、湿度、気圧、ＣＯ₂ 濃度等の環境条件のデー
タを基にドーム内の大気透過率を補正データ処理部によ
り推定してシミュレーション設定部に供給し、シミュレ
ーション設定部を通して目標光源制御部により推定した
ドーム内の大気透過率を基に目標疑似発光部の光源の光
量を制御するように構成するため、推定したドーム内の
大気透過率に相当する大気による光量の減衰分を目標疑
似発光部の光源に加算することができる。このため、ド
ーム内の大気透過率、即ち場景を模擬するドームの内壁
から試験対象システムの間の大気透過率が変化しても、
この大気透過率の変化に応じて光源の発光量を制御する
ことができるので、正しい場景を再現することができる
という効果がある。また、第２の発明によれば、ドーム
の内壁に場景を模擬する際、目標疑似発光部をドームの
内壁の曲率に沿って移動するように構成したため、広視
野角の目標検出装置に対応することができるという効果
がある。

【００９３】第３の発明によれば、ドーム内の空気を空
調部により循環するように構成したため、ドーム内の空
気を循環させない場合に較べて、ドーム内の空気を均一
にすることができる。このため、ドーム内の大気透過率
を均一にすることができるので、ドーム内の大気透過率
の測定精度を上げることができ、場景の再現精度を向上
させることができるという効果がある。

【００９４】第４の発明によれば、空調部の設定温度及
び風量を空調制御部により制御するように構成したた
め、ドーム内の温度と風量を適宜調整することにより、
広範な条件の下でドーム内の空気を均一にすることがで
きる。このため、広範な条件の下でドーム内の大気透過
率の測定精度を上げることができ、場景の再現精度を向
上させることができるという効果がある。

【００９５】第５の発明によれば、ドームの内壁に設置
したドームの内壁を加熱または冷却するヒータ及びクー
ラー等からなる内壁温度発生部の温度を、内壁温度制御
部により制御するように構成したため、ドーム内壁の温
度を直接制御することができる。このため、ドーム内の
雰囲気の温度ではなく、ドーム内壁の温度により背景温
度を可変することができるという効果がある。

【００９６】第６の発明によれば、断熱材表面にヒータ
を貼り付け、断熱材表面に凹凸を形成した背景模擬ユニ
ットの温度を背景光源制御部により制御するように構成
したため、複雑な背景下での模擬を実現することができ
るという効果がある。

【００９７】第７の発明によれば、ドーム内に光の減衰
の影響を受け難い気体を気体封入部により封入するよう
に構成したため、ドーム内に入っている光の減衰の影響
を受け易いＣＯ₂ 、Ｈ₂ Ｏ（水分）等を含む空気を抜い
て光の減衰の影響を受け難い気体をドーム内に満たすこ
とができる。このため、ドーム内での大気透過率を１に
近づけることができるので、光の減衰の影響を受け難く
することができるという効果がある。

【００９８】第８の発明によれば、ドーム内の光の減衰
の影響を受け易いＣＯ₂ 、Ｈ₂ Ｏ（水分）等を含む空気
を真空ポンプ部により排出するように構成したため、ド
ーム内を真空に近い状態にすることができる。このた
め、ドーム内の光の減衰の影響を受け易いＣＯ₂ 、Ｈ₂
Ｏ（水分）等を含む空気を排出して、ドーム内での大気
透過率を１に近づけることができるので、光の減衰の影
響を受け難くすることができるという効果がある。

【００９９】第９の発明によれば、試験対象システムに
固定した振動発生部により、試験対象システムを搭載す
る航空機の振動を模擬するように構成したため、実際の
使用環境下での航空機の動揺を模擬することができると
いう効果がある。

【０１００】第１０の発明によれば、操縦シミュレータ
により試験対象システムを搭載する航空機の操縦を模擬
するように構成したため、航空機の操縦を模擬すること
ができるので、機体の操縦者及び試験対象システムの使
用者の養成を行うことができるという効果がある。

【０１０１】第１１の発明によれば、試験対象システム
に搭載する航空機の姿勢データを機体データ模擬部によ
り試験対象システムに供給するように構成したため、処
理の段階で機体データの必要な試験対象システムに対応
することができるという効果がある。

【０１０２】第１２の発明によれば、目標物に対して妨
害光を発生する目標妨害装置が試験対象システムに加わ
った場合に、目標物とする光波ミサイルのシーカと同じ
機能を有するシーカ模擬部に入力する画像を、シーカ画
像生成部で生成し、赤外画像発生部で赤外線画像として
出力し、目標検出装置で目標物を検出した場合、目標妨
害装置にて妨害光を発生し、妨害光を、減衰器で実際に
受光する光量に減衰し、ハーフミラーを通して赤外画像
発生部の赤外線画像と重畳してシーカ模擬部に入力し、
シーカ模擬部からの出力信号を、ミサイルの制御信号と
して、この信号を妨害効果判定部に入力するように構成
したため、ミサイルの制御状態の異常を検出することが
でき、目標妨害装置の妨害効果を判定することができる
という効果がある。

【０１０３】第１３の発明によれば、目標疑似発光部
を、光源の出力部に設置した数個の減衰率と異なる減衰
フィルタをフィルタホイルにより保持し、フィルタホイ
ルを制御モータで制御するように構成したため、目標疑
似発光部の光源の出力光を段階的に変化することができ
る。このため、実際の目標物の強度変化を模擬すること
ができるという効果がある。

【０１０４】第１４の発明によれば、目標疑似発光部
を、光源出力部に設置した回転角度とともに減衰率の異
なる回転型減衰フィルタを制御モータで制御するように
構成したため、回転型減衰フィルタの回転角を制御する
ことにより、無段階で目標物の強度変化を模擬すること
ができるという効果がある。

【０１０５】第１５の発明によれば、目標疑似発光部
を、光源の出力部に設置した可変開口絞りの開口の大き
さを制御モータで制御するように構成したため、無段階
で目標物の面積の変化を模擬することができるという効
果がある。

【０１０６】第１６の発明によれば、目標疑似発光部
を、光源の出力部に設置したコリメータを有するように
構成したため、光源の出力光を平行光（無限遠光）にす
ることができる。このため、目標検出装置と目標疑似発
光部との間の距離が変動しても、目標検出装置のピント
を十分に合わすことができるので、目標検出装置の性能
を十分に発揮することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例１のシミュレータの構成
を示すブロック図である。

【図２】図１に示す球形ドームの内部を示す図であ
る。

【図３】図１に示すドーム内大気透過率計測部と補正
データ処理部の構成と動作の流れを示すブロック図であ
る。

【図４】本発明に係る実施例２のシミュレータの構成
を示すブロック図である。

【図５】本発明に係る実施例３のシミュレータの構成
を示すブロック図である。

【図６】本発明に係る実施例４のシミュレータの構成
を示すブロック図である。

【図７】図６に示す背景模擬ユニットの構造の一例を
示す斜視図である。

【図８】本発明に係る実施例５のシミュレータの構成
を示すブロック図である。

【図９】本発明に係る実施例６のシミュレータの構成
を示すブロック図である。

【図１０】本発明に係る実施例７のシミュレータの構
成を示すブロック図である。

【図１１】本発明に係る実施例８のシミュレータの構
成を示すブロック図である。

【図１２】本発明に係る実施例９のシミュレータの構
成を示すブロック図である。

【図１３】本発明に係る実施例１０のシミュレータの
構成を示すブロック図である。

【図１４】本発明に係る実施例１１のシミュレータの
構成を示すブロック図である。

【図１５】本発明に係る実施例１２のシミュレータの
目標疑似発光部の構成を示すブロック図である。

【図１６】図１５に示すフィルタホイルと減衰フィル
タの構造を示す平面図である。

【図１７】本発明に係る実施例１３のシミュレータの
目標疑似発光部の構成を示すブロック図である。

【図１８】図１７に示す回転型減衰フィルタの構造を
示す平面図である。

【図１９】本発明に係る実施例１４のシミュレータの
目標疑似発光部の構成を示すブロック図である。

【図２０】本発明に係る実施例１５のシミュレータの
目標疑似発光部の構成を示すブロック図である。

【図２１】画像発生装置により場景を再現する従来の
シミュレータの構成を示すブロック図である。

【図２２】図２１に示す従来のシミュレータによりシ
ミュレーションを実施する状況を示す図である。

【図２３】各種光源を制御して場景を再現する従来の
シミュレータの構成を示すブロック図である。

【図２４】図２３に示す従来のシミュレータによりシ
ミュレーションを実施する状況を示す図である。

【符号の説明】

１シミュレーション設定部、２データベース部、３
目標光源制御部、４目標疑似発光部、５運動模擬制
御部、６運動模擬駆動部、７目標模擬ユニット、８
補正データ処理部、８ａ大気透過率算出手段、９
ドーム内大気透過率計測部、９ａ黒体炉、９ｂ分光
計測装置、１０ａ，１０ｂ空調部、１１球形ドー
ム、１２試験対象システム、１３目標検出装置、１
４空調制御部、１５内壁温度制御部、１６内壁温
度発生部、１７背景光源制御部、１８背景模擬ユニ
ット、１８ａ断熱材、１８ｂヒータ、１８ｃ凹
凸、１９気体封入部、２０真空ポンプ部、２１振
動発生部、２２操縦シミュレータ、２３機体データ
模擬部、２４シーカ画像生成部、２５赤外画像発生
部、２６ハーフミラー、２７シーカ模擬部、２８
妨害効果判定部、２９目標妨害装置、３０減衰器、３
１妨害模擬部、４１光源、４２フィルタホイル、
４３減衰フィルタ、４４制御モータ、５１回転型
減衰フィルタ、５２制御モータ、６１可変開口絞
り、６２制御モータ、７１コリメータ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】模擬する目標物及び背景の場景を再現す
るのに必要なデータを蓄積するデータベース部と、場景を再現するシミュレーションを行うための各種条件
を設定し、設定した条件に該当する場景のデータを前記
データベース部から読み出して各制御部に供給するシミ
ュレーション設定部と、目標物を模擬する光源を有する目標疑似発光部と、前記データベース部から読み出したデータに基づいて、
該目標模擬発光部の動作を制御する目標光源制御部と、内部に前記目標疑似発光部を配置し、かつ目標物として
の必要な機能を有する目標模擬ユニットと、該目標模擬ユニットを恰も実際の目標物の如く動かす運
動模擬駆動部と、前記データベース部から読み出したデータに基づいて、
該運動模擬駆動部の動作を制御する運動模擬制御部と、内部に前記目標模擬ユニット及び前記運動模擬駆動部を
配置し、かつ内壁に背景を模擬するとともに、前記目標
模擬ユニットを内壁に沿って移動させることにより目標
物を模擬するドームと、該ドームの内壁に模擬した場景を検出する目標検出装置
と、前記ドーム内に配置されるとともに、内部に該目標検出
装置を配置し、かつ検出した場景に基づいて評価を行う
試験対象システムと、前記ドーム内に配置するとともに、黒体炉と分光計測装
置を有し、かつ該分光計測装置により、大気を通した黒
体炉の分光輝度を計測するドーム内大気透過率計測部
と、計測した分光輝度データに基づいてドーム内の大気透過
率を算出して、前記シミュレーション設定部に供給する
補正データ処理部とを有し、算出した大気透過率に基づいて、前記目標光源制御部に
より前記目標疑似発光部の前記光源の光量を制御するこ
とを特徴とするシミュレータ。
【請求項２】模擬する目標物及び背景の場景を再現す
るのに必要なデータが蓄積されているデータベース部
と、場景を再現するシミュレーションを行うための各種条件
を設定し、設定した条件に該当する場景のデータを前記
データベース部から読み出して各制御部に供給するシミ
ュレーション設定部と、目標物を模擬する光源を有する目標疑似発光部と、前記データベース部から読み出したデータに基づいて、
該目標模擬発光部の動作を制御する目標光源制御部と、内部に前記目標疑似発光部を配置し、かつ目標物として
の必要な機能を有する目標模擬ユニットと、該目標模擬ユニットを恰も実際の目標物の如く動かす運
動模擬駆動部と、前記データベース部から読み出したデータに基づいて、
該運動模擬駆動部の動作を制御する運動模擬制御部と、内部に前記目標模擬ユニット及び前記運動模擬駆動部を
配置し、かつ内壁に背景を模擬するとともに、前記目標
模擬ユニットを内壁に沿って移動させることにより目標
物を模擬するドームと、該ドームの内壁に模擬した場景を検出する目標検出装置
と、検出した場景に基づいて評価を行う試験対象システム
と、前記ドーム内の光の減衰が発生する要因となる環境条件
を計測するドーム内の大気透過率計測部と、計測した環境条件の各種データに基づいて大気透過率を
推定して前記シミュレーション設定部に供給する補正デ
ータ処理部とを有し、推定した大気透過率に基づいて、前記目標光源制御部に
より前記目標疑似発光部の前記光源の光量を制御するこ
とを特徴とするシミュレータ。
【請求項３】前記ドーム内の空気を循環させる空調部
を有することを特徴とする請求項１，２のいずれかに記
載のシミュレータ。
【請求項４】前記空調部の設定温度及び風量を制御す
る空調制御部を有することを特徴とする請求項３記載の
シミュレータ。
【請求項５】前記ドームの内壁に設置した前記ドーム
の内壁を加熱または冷却する内壁温度発生部と、該内壁温度発生部の温度を制御する内壁温度制御部とを
有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
のシミュレータ。
【請求項６】表面に凹凸面が形成されるとともに、ヒ
ータが貼り付けられた断熱材を有し、かつ背景を模擬す
る前記ドームに貼り付けた背景模擬ユニットと、該背景模擬ユニットの温度を制御する背景光源制御部と
を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記
載のシミュレータ。
【請求項７】前記ドーム内に光の減衰の影響を受け難
い気体を封入する気体封入部を有することを特徴とする
請求項１〜６のいずれかに記載のシミュレータ。
【請求項８】前記ドーム内の空気を排出する真空ポン
プ部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか
に記載のシミュレータ。
【請求項９】前記試験対象システムに固定するととも
に、前記試験対象システムを搭載する航空機の振動を模
擬する振動発生部を有することを特徴とする請求項１〜
８のいずれかに記載のシミュレータ。
【請求項１０】前記試験対象システムを搭載する航空
機の操縦を模擬する操縦シミュレータを有することを特
徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のシミュレー
タ。
【請求項１１】前記試験対象システムに搭載する航空
機の姿勢データを前記試験対象システムに供給する機体
データ模擬部を有することを特徴とする請求項１〜１０
のいずれかに記載のシミュレータ。
【請求項１２】前記試験対象システム内に配置すると
ともに、目標物に対して妨害光を発生する目標妨害装置
と、目標物とする光波ミサイルのシーカと同じ機能を有する
シーカ模擬部と、シーカ用の画像を生成するシーカ画像生成部と、生成した画像を赤外の二次元画像として投影する赤外画
像発生部と、妨害光と生成した二次元画像の投影光とを合成するハー
フミラーと、妨害光を最適な光量に減衰させる減衰器と、前記赤外画像発生部と前記ハーフミラーと前記シーカ模
擬部と前記減衰器とを一体化した妨害模擬部と、前記シーカ模擬部の制御信号に基づいて妨害の効果を判
定する妨害効果判定部とを有することを特徴とする請求
項１〜１１のいずれかに記載のシミュレータ。
【請求項１３】前記目標疑似発光部は、前記光源の出
力部に設置した数個の減衰率の異なる減衰フィルタを保
持するフィルタホイルと、該フィルタホイルを制御する制御モータとを有すること
を特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のシミュ
レータ。
【請求項１４】前記目標疑似発光部は、前記光源の出
力部に設置した回転角度とともに減衰率の異なる回転型
減衰フィルタと、該回転型減衰フィルタを制御する制御モータとを有する
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のシ
ミュレータ。
【請求項１５】前記目標疑似発光部は、前記光源の出
力部に設置した可変開口絞りと、該可変開口絞りの開口を制御する制御モータとを有する
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のシ
ミュレータ。
【請求項１６】前記目標疑似発光部は、前記光源の出
力部に設置したコリメータを有することを特徴とする請
求項１〜１５のいずれかに記載のシミュレータ。