JP3217799B2 - 埋設された物体を破壊する方法および装置 - Google Patents
埋設された物体を破壊する方法および装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H11/00—Defence installations; Defence devices
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- F41H11/20—Self-propelled mine-clearing vehicles; Mine-clearing devices attachable to vehicles with ground-penetrating elements, e.g. with means for removing buried landmines from the soil
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- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術的背景］ 本発明は埋設された物体の破壊、特に閉ループ制御シ
ステムを有する銃砲によるそれらの破壊に関するもので
ある。
ステムを有する銃砲によるそれらの破壊に関するもので
ある。
地雷、仕掛け地雷、爆破されていない爆弾および地中
の表面の数フィート下に埋められたその他の武器（ひと
まとめにして“埋設された物体”）が多数の軍隊により
侵略軍を安価に防壁し、侵略を妨げるものとして広く使
用される。そのような埋設された物体の除去あるいは破
壊は地雷の埋められた領域に侵入している対向する敵軍
にとっては重要な問題である。不幸にも、戦闘が終わっ
てから、爆破されていない埋設された爆弾のような予め
配置された埋設された物体あるいは他の武器が注意深く
取り除かれるが、その場所に活性状態で残っていること
がまれにある。世界中の多くの国民が以前に戦闘があっ
た領域でこのような爆発物の爆発によって毎年、殺傷さ
れ、地雷原を取り除くことが重要な人道主義的な関心事
となっている。
の表面の数フィート下に埋められたその他の武器（ひと
まとめにして“埋設された物体”）が多数の軍隊により
侵略軍を安価に防壁し、侵略を妨げるものとして広く使
用される。そのような埋設された物体の除去あるいは破
壊は地雷の埋められた領域に侵入している対向する敵軍
にとっては重要な問題である。不幸にも、戦闘が終わっ
てから、爆破されていない埋設された爆弾のような予め
配置された埋設された物体あるいは他の武器が注意深く
取り除かれるが、その場所に活性状態で残っていること
がまれにある。世界中の多くの国民が以前に戦闘があっ
た領域でこのような爆発物の爆発によって毎年、殺傷さ
れ、地雷原を取り除くことが重要な人道主義的な関心事
となっている。
軍事的な立場では、地雷原はしばしば完全に避けら
れ、あるいは地雷を避けながら、地雷原を通過して移動
する軍人を許可するために地図を作成される。もし埋設
された物体を破壊する必要がある場合、いくつかの技術
が利用できる。１つの方法には、重い鎖が地雷原を通過
する２台のタンクによって地表面を横切って引っ張ら
れ、埋められた地雷を爆破しようと試みる。この方法は
“高性能な地雷”が例えば地雷上の第３の車両の通過の
ようなある条件下でのみ爆発するようプログラムされる
可能性がある場合に対処できない欠点を有する。別の方
法は、１度検出されると、地雷はゆっくり不確かな手順
であるが、爆発するまでライフルで爆発される。さらに
もう１つの方法は、地雷は個々に掘り起こされ、および
適所で爆発されあるいは計画的に爆発される処理場所へ
運ばれる。この方法は作業員を負傷させる危険性があ
る。
れ、あるいは地雷を避けながら、地雷原を通過して移動
する軍人を許可するために地図を作成される。もし埋設
された物体を破壊する必要がある場合、いくつかの技術
が利用できる。１つの方法には、重い鎖が地雷原を通過
する２台のタンクによって地表面を横切って引っ張ら
れ、埋められた地雷を爆破しようと試みる。この方法は
“高性能な地雷”が例えば地雷上の第３の車両の通過の
ようなある条件下でのみ爆発するようプログラムされる
可能性がある場合に対処できない欠点を有する。別の方
法は、１度検出されると、地雷はゆっくり不確かな手順
であるが、爆発するまでライフルで爆発される。さらに
もう１つの方法は、地雷は個々に掘り起こされ、および
適所で爆発されあるいは計画的に爆発される処理場所へ
運ばれる。この方法は作業員を負傷させる危険性があ
る。
埋設された物体を処理する既存の技術は適用に限界が
あり、欠点を有する。それ故地雷、その他の埋められた
兵器を処分する改良された方法が必要とされている。本
発明はこの必要性を満たし、さらに関連した利点を提供
する。
あり、欠点を有する。それ故地雷、その他の埋められた
兵器を処分する改良された方法が必要とされている。本
発明はこの必要性を満たし、さらに関連した利点を提供
する。
［発明の要約］ 本発明は地中の約３フィートまでの深さに埋設された
物体を取り除く方法および装置を提供する。その技術は
埋設された標的物体をすばやく効率的に破壊し、作業者
の危険性がなく、妥当な最小限のコストで行われる。装
置は戦闘が終わってから軍の作戦に使用するためにある
いは地雷原を除去する民間人によって容易にパッケージ
される。
物体を取り除く方法および装置を提供する。その技術は
埋設された標的物体をすばやく効率的に破壊し、作業者
の危険性がなく、妥当な最小限のコストで行われる。装
置は戦闘が終わってから軍の作戦に使用するためにある
いは地雷原を除去する民間人によって容易にパッケージ
される。
本発明による埋設物体の破壊装置は、少なくとも部分
的に地中に埋設された物体の存在および埋設位置を検出
するように動作するセンサを具備している標的検出シス
テムと、地中に埋設された物体に向けて弾丸を発射する
ように構成された銃を含む銃システムと、標的検出シス
テムによって決定された物体の存在および埋設位置に応
答して銃の照準を定める制御システムを具備し、弾丸は
内部に空洞を備え、その空洞中には物体が爆発物である
ときそれと化学反応を行う化学薬品が充填されているこ
とを特徴とする。
的に地中に埋設された物体の存在および埋設位置を検出
するように動作するセンサを具備している標的検出シス
テムと、地中に埋設された物体に向けて弾丸を発射する
ように構成された銃を含む銃システムと、標的検出シス
テムによって決定された物体の存在および埋設位置に応
答して銃の照準を定める制御システムを具備し、弾丸は
内部に空洞を備え、その空洞中には物体が爆発物である
ときそれと化学反応を行う化学薬品が充填されているこ
とを特徴とする。
センサは磁力計アレイのような受動センサ、あるいは
地中に浸透するレーダー、あるいは音響（ソナー）トラ
ンシーバ、あるいはいくつかのタイプのセンサを結合す
る能動センサである。センサは望ましくは地表面の下０
以上から約３フィートまでの深さの物体を検出するよう
に動作可能である。標的システムはさらに任意にセンサ
を支持する走査駆動装置を含む。標的システム、銃シス
テム、制御システムは好ましくは埋められた地雷を有す
る領域を通って移動するための移動性を提供する地上の
車両のようなビーグルに取り付けられる。
地中に浸透するレーダー、あるいは音響（ソナー）トラ
ンシーバ、あるいはいくつかのタイプのセンサを結合す
る能動センサである。センサは望ましくは地表面の下０
以上から約３フィートまでの深さの物体を検出するよう
に動作可能である。標的システムはさらに任意にセンサ
を支持する走査駆動装置を含む。標的システム、銃シス
テム、制御システムは好ましくは埋められた地雷を有す
る領域を通って移動するための移動性を提供する地上の
車両のようなビーグルに取り付けられる。
装置は通常埋設された物体の予想される位置から後退
した距離で動作され、その結果埋設された物体の爆発は
装置およびそれを支持するビーグルに損傷を与えない。
発射体、すなわち弾丸が比較的浅い角度でより高密度の
媒体に入り込むと、有効な屈折および地中の石のような
小さい物体によって、発射された弾丸は地中に入るにつ
れて、角度が偏向される。これらの効果は部分的にしか
予想できない。埋設された物体付近の弾丸の動きを追跡
し、埋設された物体に関連する弾丸の軌跡に応答する銃
を再照準する制御システムのためのセンサの能力はこの
方法により埋設された物体を急速に、比較的低コストで
破壊することが重要である。この装置は開ループモード
または閉ループモードで動作され、閉ループモードでは
弾丸の軌道は銃の照準を再設定するために使用されな
い。フィードバック制御モードの閉ループは、弾丸の軌
道は銃の照準をさらに正確にするために使用される。
した距離で動作され、その結果埋設された物体の爆発は
装置およびそれを支持するビーグルに損傷を与えない。
発射体、すなわち弾丸が比較的浅い角度でより高密度の
媒体に入り込むと、有効な屈折および地中の石のような
小さい物体によって、発射された弾丸は地中に入るにつ
れて、角度が偏向される。これらの効果は部分的にしか
予想できない。埋設された物体付近の弾丸の動きを追跡
し、埋設された物体に関連する弾丸の軌跡に応答する銃
を再照準する制御システムのためのセンサの能力はこの
方法により埋設された物体を急速に、比較的低コストで
破壊することが重要である。この装置は開ループモード
または閉ループモードで動作され、閉ループモードでは
弾丸の軌道は銃の照準を再設定するために使用されな
い。フィードバック制御モードの閉ループは、弾丸の軌
道は銃の照準をさらに正確にするために使用される。
弾丸は運動的作用をする弾丸あるいは化学的機能を有
する弾丸のようなどのような作用のタイプでも可能であ
る。弾丸が埋設された物体に命中したときの強い衝撃に
よって破砕されて、反応性のある充填材料を地雷を爆発
させるようにに散乱させることが好ましい。地雷が効力
を失ったことを視覚で確認できるようにする爆発のよう
な化学反応および運動反応をするように爆発させる。
する弾丸のようなどのような作用のタイプでも可能であ
る。弾丸が埋設された物体に命中したときの強い衝撃に
よって破砕されて、反応性のある充填材料を地雷を爆発
させるようにに散乱させることが好ましい。地雷が効力
を失ったことを視覚で確認できるようにする爆発のよう
な化学反応および運動反応をするように爆発させる。
本発明は軍の作戦および戦闘行為が終わった後の、埋
設された危険な爆薬の除去の両方の重要な進歩を与え
る。埋設された物体の大部分はその場所で処理され、作
業者に危険がなく比較的安い実用的な値段で処理され
る。本発明のその他の特徴および利点はさらに例によっ
て本発明の原理に示される添付される図面と以下の詳細
な説明に関連してさらに容易に記述から明らかである。
本発明の技術的範囲はこの好ましい実施例に制限されな
い。
設された危険な爆薬の除去の両方の重要な進歩を与え
る。埋設された物体の大部分はその場所で処理され、作
業者に危険がなく比較的安い実用的な値段で処理され
る。本発明のその他の特徴および利点はさらに例によっ
て本発明の原理に示される添付される図面と以下の詳細
な説明に関連してさらに容易に記述から明らかである。
本発明の技術的範囲はこの好ましい実施例に制限されな
い。
［図面の簡単な説明］ 図１は埋設された物体を破壊するための装置の概略図
を示す。
を示す。
図２は標的システム概略図を示す。
図３は制御システムの概略図を示す。
図４は図１の実施例の埋設された物体の標的システム
および銃システムの幾何学的な関係のダイアグラムを示
す。
および銃システムの幾何学的な関係のダイアグラムを示
す。
図５は閉ループ動作において銃システム、制御システ
ム、および標的システムの要素の相互関係のブロックダ
イアグラムを示す。
ム、および標的システムの要素の相互関係のブロックダ
イアグラムを示す。
図６はシステムが閉ループタイプで動作される場合の
標的を破壊するブロックフローダイアグラムを示す。
標的を破壊するブロックフローダイアグラムを示す。
図７は本方法で動作可能な弾丸の概略断面図を示す。
［好ましい実施例の詳細な説明］ 図１は概略的に地雷、仕掛け地雷、不発爆弾、その他
の兵器、あるいは他の物体のような地表面の下に埋設さ
れている埋設された物体22を破壊するための装置20を示
している。物体22は完全にあるいは部分的に埋設され
る。典型的には表面24の下０フィート以上３フィート未
満の深さに埋設される。
の兵器、あるいは他の物体のような地表面の下に埋設さ
れている埋設された物体22を破壊するための装置20を示
している。物体22は完全にあるいは部分的に埋設され
る。典型的には表面24の下０フィート以上３フィート未
満の深さに埋設される。
装置20はその埋設された物体22その他の物体の存在お
よび位置を検出するセンサ28を有する標的システム26
と、弾丸のような発射体32を発射する銃30とを備えてお
り、図１に示されるその１つが埋設された物体22を衝撃
を与えて破壊することが可能である。制御システム34は
標的システム26からの情報を受信し、埋設された物体22
の方向に銃30を向ける。標的システム26、銃30および制
御システム34の共通動作は続いてより詳細に説明され
る。銃30は通常マスト36の上部に図示のケース中のセン
サ28から離れた位置に据え付けられる。装置20は好まし
くは残りの素子が設置されたトラックのような有人また
は無人の車両38を含む。その結果、装置20は物体22に近
接された位置に移動されるが、物体22の破壊が装置20を
傷つけないよう物体22から十分に離される。
よび位置を検出するセンサ28を有する標的システム26
と、弾丸のような発射体32を発射する銃30とを備えてお
り、図１に示されるその１つが埋設された物体22を衝撃
を与えて破壊することが可能である。制御システム34は
標的システム26からの情報を受信し、埋設された物体22
の方向に銃30を向ける。標的システム26、銃30および制
御システム34の共通動作は続いてより詳細に説明され
る。銃30は通常マスト36の上部に図示のケース中のセン
サ28から離れた位置に据え付けられる。装置20は好まし
くは残りの素子が設置されたトラックのような有人また
は無人の車両38を含む。その結果、装置20は物体22に近
接された位置に移動されるが、物体22の破壊が装置20を
傷つけないよう物体22から十分に離される。
標的システム26は任意の動作可能なタイプであり、標
的システムの要求された構成要素は選択されたタイプに
依存する。標的システムはレーザに基く標的システムで
はなくてもよい。レーザのビームは地中に侵入しない。
図２は通常ここで使用される標的システムが示されてい
る。センサ28は検知される物体の存在および位置、特に
物体を破壊するための発射体すなわち弾丸および破壊さ
れる埋設された物体のタイプに応答するよう選択され
る。センサ28は地中に侵入する無線周波数レーダトラン
シーバあるいは音響（ソナー）トランシーバを含む。セ
ンサ28には磁力計アレイのような受動センサも含まれ
る。このようなセンサの構造および動作は他の応用では
よく知られている。
的システムの要求された構成要素は選択されたタイプに
依存する。標的システムはレーザに基く標的システムで
はなくてもよい。レーザのビームは地中に侵入しない。
図２は通常ここで使用される標的システムが示されてい
る。センサ28は検知される物体の存在および位置、特に
物体を破壊するための発射体すなわち弾丸および破壊さ
れる埋設された物体のタイプに応答するよう選択され
る。センサ28は地中に侵入する無線周波数レーダトラン
シーバあるいは音響（ソナー）トランシーバを含む。セ
ンサ28には磁力計アレイのような受動センサも含まれ
る。このようなセンサの構造および動作は他の応用では
よく知られている。
標的システムは様々なタイプの埋設された物体の位置
を決定するために共同するような方法で２あるいはそれ
以上の個々のタイプのセンサを使用することもできる。
例えば音響トランシーバは、比較的広範囲で、低い正確
度の決定に使用され、中距離用の決定には地中に侵入す
るレーダトランシーバが使用され、埋設された位置の至
近距離における正確な決定をするために磁力計アレイが
使用される。多数のセンサによって生成されたデータは
標的システムに関して比較的遠距離および近距離で埋設
された物体のマップ作成のために合成させる。
を決定するために共同するような方法で２あるいはそれ
以上の個々のタイプのセンサを使用することもできる。
例えば音響トランシーバは、比較的広範囲で、低い正確
度の決定に使用され、中距離用の決定には地中に侵入す
るレーダトランシーバが使用され、埋設された位置の至
近距離における正確な決定をするために磁力計アレイが
使用される。多数のセンサによって生成されたデータは
標的システムに関して比較的遠距離および近距離で埋設
された物体のマップ作成のために合成させる。
センサ28は受信器40および能動センサの場合にのみ、
送信器42を含む（磁力計アレイのような受動センサは送
信器を有さない）。受信器40および存在する場合の送信
器42はセンサ28を所望の方向へ向けるために走査モータ
46によって移動される支柱44上に設置されている。走査
モータ46はドライバ48によって命令される。ドライバ48
は潜在的なターゲットである埋設された物体の位置が決
定されるまで車両38の前方および側方へセンサ28を走査
し、その後埋設された物体を破壊するために銃の的を定
めるように通常プログラムされる。このように標的シス
テムは埋設された物体の最初の位置および埋設された物
体を破壊する正確な情報を提供し、あるいは他の情報源
から初期位置情報が提供される。
送信器42を含む（磁力計アレイのような受動センサは送
信器を有さない）。受信器40および存在する場合の送信
器42はセンサ28を所望の方向へ向けるために走査モータ
46によって移動される支柱44上に設置されている。走査
モータ46はドライバ48によって命令される。ドライバ48
は潜在的なターゲットである埋設された物体の位置が決
定されるまで車両38の前方および側方へセンサ28を走査
し、その後埋設された物体を破壊するために銃の的を定
めるように通常プログラムされる。このように標的シス
テムは埋設された物体の最初の位置および埋設された物
体を破壊する正確な情報を提供し、あるいは他の情報源
から初期位置情報が提供される。
受信器40によって集められたデータは信号プロセッサ
50に供給され、埋設された物体22および弾丸32の形の特
徴を識別するために処理される。信号プロセッサ50は一
般的にセンサ28に関する位置を提供するのに十分な情報
であるデカルト（x,y,z）座標かまたは球（γ，θ，
Φ）座標における目的の物体の位置を出力として有す
る。信号プロセッサ50はさらに標的物体の方向へ正確に
センサ28の的を定めるためにドライバ48の信号を提供す
る。図２に示される標的システムが一般的である。特定
のタイプのセンサは標的システムの各々の特別な形態を
要求する。例えば音響センサは地表面に接触する送信器
42および受信器40を必要とする。
50に供給され、埋設された物体22および弾丸32の形の特
徴を識別するために処理される。信号プロセッサ50は一
般的にセンサ28に関する位置を提供するのに十分な情報
であるデカルト（x,y,z）座標かまたは球（γ，θ，
Φ）座標における目的の物体の位置を出力として有す
る。信号プロセッサ50はさらに標的物体の方向へ正確に
センサ28の的を定めるためにドライバ48の信号を提供す
る。図２に示される標的システムが一般的である。特定
のタイプのセンサは標的システムの各々の特別な形態を
要求する。例えば音響センサは地表面に接触する送信器
42および受信器40を必要とする。
銃30は50口径銃あるいは20ミリメートルキャノン砲の
ような弾丸発射装置である。発射体すなわち弾丸の利用
は埋設された物体の大多数を破壊するための最も費用効
率の良い方法として選択される。銃30は選択された角度
方向の的を定めることのできるジンバルを備えた、モー
タで駆動される支柱52上に設置される。
ような弾丸発射装置である。発射体すなわち弾丸の利用
は埋設された物体の大多数を破壊するための最も費用効
率の良い方法として選択される。銃30は選択された角度
方向の的を定めることのできるジンバルを備えた、モー
タで駆動される支柱52上に設置される。
弾丸32は埋設された物体を破壊するよう設計された任
意のタイプのものである。弾丸は本来不活性なので、埋
設された物体に衝突すると、分裂および運動エネルギー
によって破壊される。弾丸は埋設された物体に衝突する
と爆発するように爆発物を含んでいてもよい。さらに好
ましいのは化学薬品を含み、埋設された物体内に含まれ
る爆発材料に接触するよう分散されるとき、弾丸は埋設
された物体に含まれる爆薬と化学反応より爆発して破壊
することである。後者のアプローチが好ましいので、埋
設された物体の破壊の明確な視覚的な確認を必要とす
る。運動により殺傷する弾丸および爆発する弾丸の場
合、埋設された石のような物体に命中したときの衝撃は
爆発装置に衝撃を与えると誤解され、化学薬品を含む弾
丸は、化学薬品と爆発物との間の反応が行われるように
埋設された爆発装置に衝撃を与え、侵入する場合のみ、
爆発が起こる。
意のタイプのものである。弾丸は本来不活性なので、埋
設された物体に衝突すると、分裂および運動エネルギー
によって破壊される。弾丸は埋設された物体に衝突する
と爆発するように爆発物を含んでいてもよい。さらに好
ましいのは化学薬品を含み、埋設された物体内に含まれ
る爆発材料に接触するよう分散されるとき、弾丸は埋設
された物体に含まれる爆薬と化学反応より爆発して破壊
することである。後者のアプローチが好ましいので、埋
設された物体の破壊の明確な視覚的な確認を必要とす
る。運動により殺傷する弾丸および爆発する弾丸の場
合、埋設された石のような物体に命中したときの衝撃は
爆発装置に衝撃を与えると誤解され、化学薬品を含む弾
丸は、化学薬品と爆発物との間の反応が行われるように
埋設された爆発装置に衝撃を与え、侵入する場合のみ、
爆発が起こる。
図７は好ましい型の弾丸90を示す。弾丸は通常の形を
有し、物体に衝撃を与えた状況で破片になるよう設計さ
れるケース92を含んでいる。分裂を促進するために、分
裂溝94が鋳物の外表面上に設けられる。空洞96はケース
92内に設けられ爆発状の化学反応を生じる埋設された物
体の爆発材料と反応する化学薬品で充填される。好まし
い化学薬品はリチウム過塩素酸塩酸化剤のような強酸化
剤である。動作において、弾丸90が埋設された物体に衝
突すると、破砕され、空洞内に含まれる化学薬品を散乱
させる。もし物体が爆発装置であれば、一般に同様に部
分的に破砕される。弾丸から化学薬品は化学的に爆発装
置の破砕によって露出される爆発材料に反応する。その
結果爆発に類似した化学反応が生じる。観察者は地雷あ
るいはその他の爆発装置が破壊されることを視覚的に確
認することができる。他方では、もしも地下の物体が岩
石その他の不活性物体ならば、弾丸は破砕され、化学薬
品を散乱させるが、爆発状の化学反応は生じない。
有し、物体に衝撃を与えた状況で破片になるよう設計さ
れるケース92を含んでいる。分裂を促進するために、分
裂溝94が鋳物の外表面上に設けられる。空洞96はケース
92内に設けられ爆発状の化学反応を生じる埋設された物
体の爆発材料と反応する化学薬品で充填される。好まし
い化学薬品はリチウム過塩素酸塩酸化剤のような強酸化
剤である。動作において、弾丸90が埋設された物体に衝
突すると、破砕され、空洞内に含まれる化学薬品を散乱
させる。もし物体が爆発装置であれば、一般に同様に部
分的に破砕される。弾丸から化学薬品は化学的に爆発装
置の破砕によって露出される爆発材料に反応する。その
結果爆発に類似した化学反応が生じる。観察者は地雷あ
るいはその他の爆発装置が破壊されることを視覚的に確
認することができる。他方では、もしも地下の物体が岩
石その他の不活性物体ならば、弾丸は破砕され、化学薬
品を散乱させるが、爆発状の化学反応は生じない。
制御システム34が、図３で示されるように、標的シス
テム26の信号プロセッサ50からの情報を受信する変位プ
ロセッサ54を含み、その情報は埋設された物体22の位置
について、閉ループ動作で、発射された弾丸32の位置で
ある。変位プロセッサ54は埋設された物体22の位置と、
埋設された物体の深さに達する発射された弾丸32を比較
し、それらの位置の差を決定する。この差は照準プロセ
ッサ56に与えられ、標的の埋設された物体に近接するよ
う次の発射された弾丸の照準を補正する銃支持台52へ与
えられて角度補正を決定する。最終的にこのフィードバ
ック照準手順により発射された投射物の１つが埋設物体
に衝突してそれを破壊する。変位プロセッサ54および照
準プロセッサ56は検討を明瞭にするための別々のプロセ
ッサとして示されているが、実際には変位決定と照準の
決定は単一のマイクロプロセッサによって行われること
が好ましい。
テム26の信号プロセッサ50からの情報を受信する変位プ
ロセッサ54を含み、その情報は埋設された物体22の位置
について、閉ループ動作で、発射された弾丸32の位置で
ある。変位プロセッサ54は埋設された物体22の位置と、
埋設された物体の深さに達する発射された弾丸32を比較
し、それらの位置の差を決定する。この差は照準プロセ
ッサ56に与えられ、標的の埋設された物体に近接するよ
う次の発射された弾丸の照準を補正する銃支持台52へ与
えられて角度補正を決定する。最終的にこのフィードバ
ック照準手順により発射された投射物の１つが埋設物体
に衝突してそれを破壊する。変位プロセッサ54および照
準プロセッサ56は検討を明瞭にするための別々のプロセ
ッサとして示されているが、実際には変位決定と照準の
決定は単一のマイクロプロセッサによって行われること
が好ましい。
図４は単純にした形で、装置20の動作の閉ループモー
ドでフィードバックを使用した幾何学上の関係を示す。
この図はセンサおよび銃の下降角度に関連し、方位角の
照準は類似した形で達成される。この例で選択されたセ
ンサ28はアクチブな地中に侵入できるレーダであるが、
類似した研究がアクチブ音響センサおよび磁力計アレイ
のような別のセンサのタイプについても行われる。埋設
された物体22に対するセンサ28からの水平距離ＬはＬ＝
rcosθgtであり、ｒは物体の照準線距離であり、θgtは
水平線に関して物体に対するセンサの照準線の下降角度
である。ｒおよびθstの値はセンサ28のデータを使用す
る信号プロセッサ50によって決定される。物体22のセン
サ28から垂直距離ｈはｈ＝rsinθstである。銃が標的の
埋設された物体の照準線のための下向きにされる下降角
度θgtはθgt＝tan-1（（ｈ＋ａ）/L）であり、ここ
で、ａはマスト36上のセンサ28と銃30との垂直分離距離
である。銃は図３に関しては記述されたこれらの関係お
よび制御処置を通してセンサを従動させる。
ドでフィードバックを使用した幾何学上の関係を示す。
この図はセンサおよび銃の下降角度に関連し、方位角の
照準は類似した形で達成される。この例で選択されたセ
ンサ28はアクチブな地中に侵入できるレーダであるが、
類似した研究がアクチブ音響センサおよび磁力計アレイ
のような別のセンサのタイプについても行われる。埋設
された物体22に対するセンサ28からの水平距離ＬはＬ＝
rcosθgtであり、ｒは物体の照準線距離であり、θgtは
水平線に関して物体に対するセンサの照準線の下降角度
である。ｒおよびθstの値はセンサ28のデータを使用す
る信号プロセッサ50によって決定される。物体22のセン
サ28から垂直距離ｈはｈ＝rsinθstである。銃が標的の
埋設された物体の照準線のための下向きにされる下降角
度θgtはθgt＝tan-1（（ｈ＋ａ）/L）であり、ここ
で、ａはマスト36上のセンサ28と銃30との垂直分離距離
である。銃は図３に関しては記述されたこれらの関係お
よび制御処置を通してセンサを従動させる。
発射された第１の弾丸は標的の埋設された物体をその
銃固有の不正確さ、地面に入った弾丸の偏向によってま
たはその他の理由によってミスする場合が通常である。
しかし、地面を通過するレーダセンサは弾丸のコースに
したがって、埋設された標的物体に衝撃を与えるよう要
求されるより近くに次の弾丸の行路を持ってくるように
銃の照準を修正する。図４では、ねらい損ねた弾丸32の
位置がLp＝rpcosθspおよびhp＝rpsinθspおよびθgp＝
tan-1（（hp＋ａ）/Lp）によって与えられ、下向き文字
ｐはねらい損ねた弾丸を示す。照準補正δθｇが次の弾
丸が埋設された標的物体に衝撃を与え、上記に与えられ
た関係から正確に決定されるよう銃の照準方向を修正す
るように要求された角度変化である。
銃固有の不正確さ、地面に入った弾丸の偏向によってま
たはその他の理由によってミスする場合が通常である。
しかし、地面を通過するレーダセンサは弾丸のコースに
したがって、埋設された標的物体に衝撃を与えるよう要
求されるより近くに次の弾丸の行路を持ってくるように
銃の照準を修正する。図４では、ねらい損ねた弾丸32の
位置がLp＝rpcosθspおよびhp＝rpsinθspおよびθgp＝
tan-1（（hp＋ａ）/Lp）によって与えられ、下向き文字
ｐはねらい損ねた弾丸を示す。照準補正δθｇが次の弾
丸が埋設された標的物体に衝撃を与え、上記に与えられ
た関係から正確に決定されるよう銃の照準方向を修正す
るように要求された角度変化である。
図５は閉ループフィードバック動作モードの装置の適
切な素子の関係を図示する。センサ28は識別し、信号プ
ロセッサ50中の標的位置60および弾丸装置62を得るため
に埋設された標的物体22および弾丸32について情報を集
める。この情報は埋設された物体22および弾丸32の相対
位置の差を決定するために変位プロセッサに提供され
る。この結果得られた情報は照準プロセッサ56に与えら
れ、上の例のように角度照準補正δθｇを決定し、次の
射撃のための銃の再照準を定めるように銃支持台52に与
えられる。
切な素子の関係を図示する。センサ28は識別し、信号プ
ロセッサ50中の標的位置60および弾丸装置62を得るため
に埋設された標的物体22および弾丸32について情報を集
める。この情報は埋設された物体22および弾丸32の相対
位置の差を決定するために変位プロセッサに提供され
る。この結果得られた情報は照準プロセッサ56に与えら
れ、上の例のように角度照準補正δθｇを決定し、次の
射撃のための銃の再照準を定めるように銃支持台52に与
えられる。
図６は埋設された物体が本発明の方法を使用して位置
を決定され、破壊される全体の方法を示している。標的
システム26はステップ70のように埋設された標的物体の
最初の位置を定める走査モードで動作される。一度標的
物体の位置が決定され、識別されると、銃は上記に記述
された方法に従って最初に照準を定め（ステップ72）、
弾丸が発射される（ステップ74）。弾丸の位置が連続的
に決定される（ステップ76）。弾丸が埋設された物体の
地中の深さを通過するとき、弾丸および物体の位置が比
較される（ステップ78）。もしも、弾丸が埋設された物
体に命中しなければ（ステップ80）、銃の照準はステッ
プ78からの比較情報を使用して補正され、別の弾丸が発
射される（ステップ74）。このシーケンスは次の発射さ
れた弾丸が埋設された物体に命中して破壊するまで続
く。その時、ステップ80で標的システム26は破壊される
べき次の埋設された標的物体を探す走査モードを再開す
る。
を決定され、破壊される全体の方法を示している。標的
システム26はステップ70のように埋設された標的物体の
最初の位置を定める走査モードで動作される。一度標的
物体の位置が決定され、識別されると、銃は上記に記述
された方法に従って最初に照準を定め（ステップ72）、
弾丸が発射される（ステップ74）。弾丸の位置が連続的
に決定される（ステップ76）。弾丸が埋設された物体の
地中の深さを通過するとき、弾丸および物体の位置が比
較される（ステップ78）。もしも、弾丸が埋設された物
体に命中しなければ（ステップ80）、銃の照準はステッ
プ78からの比較情報を使用して補正され、別の弾丸が発
射される（ステップ74）。このシーケンスは次の発射さ
れた弾丸が埋設された物体に命中して破壊するまで続
く。その時、ステップ80で標的システム26は破壊される
べき次の埋設された標的物体を探す走査モードを再開す
る。
同じ手順およびハードウエアは装置が開ループ型で動
作された場合、弾丸の行路上に情報がないが命中するま
で、標的物体に向けて発射する。以下の変形により、ス
テップ76、78は省略され、銃の再照準が埋設された物体
が破壊されるまでランダムに、段階的に、あるいは別の
態様で行われる。
作された場合、弾丸の行路上に情報がないが命中するま
で、標的物体に向けて発射する。以下の変形により、ス
テップ76、78は省略され、銃の再照準が埋設された物体
が破壊されるまでランダムに、段階的に、あるいは別の
態様で行われる。
以上、本発明の特定の例が説明の目的で詳細に記載さ
れたが、種々の修正および変更が本発明の意図および技
術的範囲から逸脱せずに行われる。従って、本発明は添
付クレームによって以外は制限されない。
れたが、種々の修正および変更が本発明の意図および技
術的範囲から逸脱せずに行われる。従って、本発明は添
付クレームによって以外は制限されない。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F41H 11/16 F41G 3/00
Claims (12)
- 【請求項１】少なくとも部分的に地中に埋設された物体
の存在および埋設位置を検出するように動作するセンサ
を具備している標的検出システムと、 地中に埋設された物体に向けて弾丸を発射するように構
成された銃を含む銃システムと、 前記標的検出システムによって決定された物体の存在お
よび埋設位置に応答して銃の照準を定める制御システム
を具備し、 前記弾丸は内部に空洞を備え、その空洞中には物体が爆
発物であるときそれと化学反応を行う化学薬品が充填さ
れていることを特徴とする埋設物体の破壊装置。 - 【請求項２】前記標的検出システムのセンサはさらに銃
システムによって発射された弾丸の存在および位置を検
出するように構成され、前記制御システムは前記標的検
出標的システムによって決定された弾丸の位置に応答し
て動作するように構成されている請求項１記載の装置。 - 【請求項３】前記センサは、受動センサを具備している
請求項１記載の装置。 - 【請求項４】前記センサは、磁力計アレイを具備してい
る請求項１記載の装置。 - 【請求項５】前記センサは、能動センサを具備している
請求項１記載の装置。 - 【請求項６】前記センサは、地中を透過する電磁波を使
用するレーダを具備している請求項１記載の装置。 - 【請求項７】前記センサは能動音響センサを具備してい
る請求項１記載の装置。 - 【請求項８】前記センサは地中を透過するレーダ、能動
音響センサ、および磁力計アレイからなる群から選択さ
れた少なくとも２つのタイプのセンサを具備している請
求項１記載の装置。 - 【請求項９】前記標的検出システムはさらに前記センサ
を支持する走査駆動装置を具備している請求項１記載の
装置。 - 【請求項１０】さらに、標的検出システムと、銃システ
ムと、制御システムとが取付けられているビーグルを具
備している請求項１記載の装置。 - 【請求項１１】前記センサは、地表から３メートル以内
の地中の物体を検出する検出能力を有するセンサである
請求項１記載の装置。 - 【請求項１２】少なくとも部分的に地中に埋設されてい
る静止している物体の存在および埋設位置を検出するセ
ンサを具備している標的検出システムと、 地中に埋設された物体に向けて弾丸を発射するように構
成された銃を含む銃システムとを具備し、 前記標的検出システムの前記センサはさらに前記銃から
発射されて地中を移動する弾丸の存在および埋設位置を
検出できるように構成され、 前記弾丸は内部に空洞を備え、その空洞中には物体が爆
発物であるときそれと化学反応を行う化学薬品が充填さ
れており、 さらに、前記標的検出システムによって決定された物体
の存在および埋設位置に応答して銃の照準方向の設定を
開始し、それに続いて前記標的検出システムによって決
定された物体の存在および埋設位置と前記照準との差に
応じて銃の照準方向を修正する制御システムを具備して
いることを特徴とする埋設物体の破壊装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/010,600 US5988038A (en) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | Method and apparatus for destroying buried objects |
| US09/010,600 | 1998-01-22 | ||
| PCT/US1999/001007 WO1999037970A2 (en) | 1998-01-22 | 1999-01-19 | Method and apparatus for destroying buried objects |
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|---|---|
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ID=21746481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 1998-01-22 US US09/010,600 patent/US5988038A/en not_active Expired - Fee Related
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1999
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