JP3368965B2 - 近接信管装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、近接信管装置に係り、
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。

【０００２】

【従来の技術】図１２には従来形の一例としての近接信
管装置の構成が示される。なお、図示の構成は実公昭６
２−３７４１号公報に示されている。同図において、４
１は発振器、４２は該発振器の出力の一部を取り出す方
向性結合器、４３は目標物体４０に対してビームを投射
すると共に、該目標物体からの反射波を受信するアンテ
ナ、４４は方向性結合器４２の出力をアンテナ４４に導
くと共に、該アンテナで受信された反射波信号を受信す
るサーキュレータ、４５はサーキュレータ４４の出力と
方向性結合器４２の出力の一部を混合するミキサ、４６
は該ミキサの出力を増幅するビデオ増幅器、４７は該ビ
デオ増幅器の出力信号から目標物体４０と本装置が搭載
された飛翔体との相対速度差に相当するドップラ周波数
成分のみを通過させるドップラ・フィルタ、４８は該ド
ップラ・フィルタを通過した信号の振幅を検波する検波
器、４９は該検波器の出力をスレッショルド設定器５０
で設定した所定のスレッショルド電圧と比較する比較
器、そして、５１は比較器４９の出力に基づき飛翔体の
弾頭を炸裂させるための制御を行う点火回路を示す。

【０００３】上記構成において、アンテナ４３から送信
された信号（電波）は目標物体４０に向かって投射さ
れ、その反射信号は再びアンテナ４３で受信され、サー
キュレータ４４を通り、ミキサ４５で方向性結合器４２
の出力の一部と混合され、ビデオ増幅器４６で増幅され
た後、ドップラ・フィルタ４７を通過し、検波器４８で
その振幅が検波される。この検波器４８の出力を比較器
４９においてスレッショルド設定器５０のスレッショル
ド電圧と比較し、該スレッショルド電圧よりも大きい場
合に、直ちに、または予め設定された一定の遅延時間後
に点火回路５１を作動させ、それによって飛翔体の弾頭
を炸裂させるようにしている。

【０００４】また、弾頭を炸裂させるタイミングに関し
て、他に知られている形態として、外部装置（飛翔体に
搭載された他の装置）からの速度情報に基づき目標物体
との間の相対速度に応じて点火信号の出力を遅延させ、
それによって点火回路を作動させるようにした近接信管
装置がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の近接信管装置は
以上のように構成されているので、特に近年に見られる
ような、飛翔体の対攻撃目標が高速の飛翔体（例えばＳ
ＳＭ）から巡航飛翔体また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ある。

【０００６】また、外部装置からの速度情報に基づき弾
頭を炸裂させるタイミング信号（起爆タイミング信号）
を送出するようにした形態の近接信管装置では、そのタ
イミングの設定に関して速度情報のみに依存するだけで
は必ずしも十分とは言えず、近接時の目標物体との間の
相対距離に関する情報も合わせて考慮しなければ、常に
最適な起爆タイミング信号を弾頭へ送出できないという
問題がある。

【０００７】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、目標物体の存在方向を正確に検
出し、ひいては目標物体に対し最適なタイミングで弾頭
の弾片を正確に集中させることができる近接信管装置を
提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、近接信管装置内に、目標物体を検出し
てその存在象限の情報を生成する手段と共に、目標物体
との間の相対距離を検出してその相対距離情報を生成す
る手段を備え、また目標物体との間の相対速度に関する
情報に関しては外部装置から取得し、これらの情報を利
用して最適な起爆タイミング信号を送出するようにして
いる。

【０００９】従って本発明によれば、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投射
ビームをコーン状に投射し、該投射ビームに対する前記
目標物体からの反射波を受信するアンテナと、該アンテ
ナを通して信号の送受信を制御する送受信機と、該送受
信機を通して受信された信号に基づいて各象限毎に信号
強度に応じた検出信号を出力する目標検出器と、該目標
検出器から出力された各検出信号をそれぞれ比較し、該
比較の結果に基づき前記目標物体の存在象限を判定する
回路と、前記目標物体との間の相対距離を検出する相対
距離検出器と、前記目標物体を検知するまでは前記送受
信機を前記目標検出器に接続し、該目標物体を検知した
時に該送受信機を前記相対距離検出器に切り換え接続す
るスイッチ回路と、前記検出された相対距離の情報およ
び前記判定された存在象限の情報と外部から与えられる
相対速度情報と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装置が提供され
る。

【００１０】

【作用】上述した構成によれば、スイッチ回路により、
目標物体を検知するまでは送受信機を目標検出器に接続
し、該目標検出器で各象限毎に目標物体を検出すること
で該目標物体の存在象限の情報を生成し、また、上記目
標物体を検知した時にスイッチ回路により送受信機を相
対距離検出器に切り換え接続し、瞬時に相対距離を検出
することで相対距離の情報を生成し、そして、これら生
成された情報（目標物体の存在象限の情報および相対距
離の情報）と外部から与えられる目標物体との間の相対
速度情報に基づいて起爆タイミング信号を設定し、目標
物体の侵入象限検出信号を送出させるようにしている。

【００１１】従って、目標物体の存在方向を正確に検出
することができ、ひいては目標物体に対し最適なタイミ
ングで弾頭の弾片を正確に集中させることが可能とな
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。

【００１２】

【実施例】図１に本発明の一実施例としての近接信管装
置の構成が示される。本実施例の近接信管装置は、弾頭
を装備した飛翔体に搭載され、主な構成要素としてアン
テナを備えた送受信機１０、目標検出器１１、スイッチ
回路２０および相対距離検出器３０（３０Ａ）を具備
し、目標検出器１１から出力される検出信号Ｅ１〜Ｅ４
のドップラ周波数成分を用いて、侵入してくる目標物体
４０に対し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。

【００１３】また、ここで使用する目標検出器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４０の存在方向を検知可能とするものである。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、例えば特開平２−２５７００号公
報または特開平２−５９６９０号公報に開示されてい
る。

【００１４】なお、送受信機１０に関連して図示される
参照符号ＡＳおよびＡＲは、それぞれ送信アンテナおよ
び受信アンテナを示す。送信アンテナＡＳから投射され
るビームは、図示はしないが飛翔体の前方向に傾けて所
定の角度で設定され、飛翔体の機軸の全周囲方向に対し
てコーン状に投射される。この場合、ビーム投射角度
は、信号処理等による応答特性等を考慮し、目標物体４
０との間の相対速度に適した角度に設定される。

【００１５】送受信機１０と目標検出器１１は協働し
て、投射ビーム内に侵入した目標物体４０からの反射波
を受信アンテナＡＲを通して検知し、該検知した反射波
に対応する検出信号のレベルをそれぞれ所定のスレッシ
ョルド・レベルと比較して各象限毎に検出信号Ｅ１〜Ｅ
４を出力し、信号検知器１２Ａ，１２Ｂおよび信号比較
器１４にそれぞれ送出する。また、送受信機１０と目標
検出器１１は協働して、目標物体４０に対する往復距離
がコードの１ビットの伝播距離の範囲外にある時にそれ
を指示する非相関信号Ｅ０１およびＥ０２を出力し、そ
れぞれ信号検知器１２Ａおよび１２Ｂに送出する。

【００１６】信号検知器１２Ａは、ビーム（Ｅ４）およ
びビーム（Ｅ１）の相関信号と非相関信号Ｅ０１を比較
し、この比較の結果に基づき目標物体４０が設定距離内
に位置し且つ該目標物体が送信アンテナＡＳからの電波
ビームを反射している場合に検知信号を出力し、トリガ
・パルス発生器１３に送出する。同様に、信号検知器１
２Ｂは、ビーム（Ｅ３）およびビーム（Ｅ２）の相関信
号と非相関信号Ｅ０２の比較に基づき検知信号を出力
し、トリガ・パルス発生器１３に送出する。

【００１７】トリガ・パルス発生器１３は、ビーム（Ｅ
１）〜（Ｅ４）のいずれかで目標物体４０を検知した一
瞬の検知信号（信号検知器１２Ａ，１２Ｂの出力）に応
答してトリガ・パルスＳＬを発生し、ラッチ信号として
象限判定器１５および起爆タイミング発生器１６とスイ
ッチ回路２０にそれぞれ送出する。信号比較器１４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、
目標検出器１１からの検出信号Ｅ１〜Ｅ４を受けて、隣
合う象限検知ビームの出力信号レベルを比較する。この
比較結果に基づく信号は、２値信号出力として象限判定
器１５に送られる。

【００１８】象限判定器１５は、トリガ・パルス発生器
１３から出力されたトリガ・パルスをラッチ信号ＳＬと
して入力する。このラッチ信号ＳＬは信号比較器１４の
各コンパレータからの２値信号出力を保持するのに用い
られる。象限判定器１５は、信号比較器１４からの２値
信号出力の保持状態に基づいて目標物体４０の存在象限
を判定し、この判定した結果（存在象限判定信号ＳＱ）
を起爆タイミング発生器１６に出力する。

【００１９】起爆タイミング発生器１６は、トリガ・パ
ルス発生器１３からのトリガ・パルス（ラッチ信号）Ｓ
Ｌを基準にして、象限判定器１５からの存在象限判定信
号ＳＱと相対距離検出器３０（３０Ａ）からの相対距離
信号ＳＤＴ（後述）と外部から与えられる相対速度情報
とに基づき、目標物体４０に対し弾頭の弾片がタイミン
グ良く命中撃突するように起爆時間を制御して目標物体
存在方向の点火タイミング信号を弾頭へ送出する。

【００２０】スイッチ回路２０は、目標物体４０を検知
するまでは送受信機１０を目標検出器１１に接続してい
るが、目標物体４０の検知時すなわちトリガ・パルス発
生器１３からラッチ信号ＳＬが出力された時点で送受信
機１０を相対距離検出器３０（３０Ａ）に切換接続する
ものである。これによって、目標物体４０が本飛翔体の
近傍を通過した時の該目標物体との間の相対距離を検出
することができる。

【００２１】図２には相対距離検出器の一構成例（図
中、３０で示される）が送受信機１０およびスイッチ回
路２０の構成と共に示される。まず、送受信機１０は、
送信用の搬送波信号ｆｏを発生する発振器１０１と、該
発振器の出力の一部を取り出して２分岐する方向性結合
器１０２と、関数発生器３０３（後述）からの制御によ
りその出力信号の減衰量を制御する可変減衰器１０３
と、上記搬送波信号ｆｏを符号発生器３０４（後述）の
出力符号ＭＳで２位相変調し、送信アンテナＡＳに送出
する変調器１０４と、受信アンテナＡＲで受信された信
号を方向性結合器１０２の出力の一部と混合するミキサ
１０５とを有している。また、スイッチ回路２０は、送
受信機１０を目標検出器１１または相対距離検出器３０
のいずれかにそれぞれ切り換え接続するためのスイッチ
２０１〜２０３と、トリガ・パルス発生器１３から出力
されるトリガ・パルスＳＬに応答してそれぞれ対応する
スイッチ２０１〜２０３の切り換えを駆動するバッファ
２０４〜２０６とを有している。

【００２２】相対距離検出器３０は、周波数ｆｃでクロ
ックを発振する電圧制御発振器（ＶＣＯ）３０１と、該
発振クロックを計数して相対距離信号ＳＤＴを生成する
カウンタ３０２と、該カウンタの出力に基づいて可変減
衰器１０３の減衰量を制御する関数発生器３０３と、Ｖ
ＣＯ３０１の出力クロックｆｃに応答して変調用の２位
相ランダム符号ＭＳを発生すると共に、該変調用符号と
同じ符号で且つ位相的に１クロック分進んだ第１の符号
ＭＳ１および前記変調用符号と同じ符号で且つ位相的に
１クロック分遅れた第２の符号ＭＳ２を発生する符号発
生器３０４と、ミキサ１０５の出力を２分配する分配器
３０５と、該分配された受信信号をそれぞれ増幅するビ
デオ増幅器３０６，３０７と、ビデオ増幅器３０６，３
０７の各出力信号をそれぞれ符号発生器３０４からの出
力符号ＭＳ１，ＭＳ２との間で相関をとる相関器３０
８，３０９と、各相関器の出力信号からそれぞれ目標物
体４０との相対速度差に相当するドップラ周波数成分ｆ
ｄのみを抽出し、増幅するドップラ・フィルタ（ＤＦ）
および増幅器３１０，３１１と、該抽出した信号ｆｄの
振幅をそれぞれ検波する振幅検波器３１２，３１３と、
該検波された２つの信号の差分をとる差分器３１４と、
該差分器の出力を積分してＶＣＯ３０１の発振周波数ｆ
ｃを制御する積分器３１５とを有している。ＶＣＯ３０
１は、積分器３１５の出力電圧により、目標物体４０と
の間の相対距離に相当するクロックｆｃを発振する。

【００２３】以下、上記構成に基づく相対距離検出につ
いて説明する。まず、発振器１０１から発生された送信
用の搬送波信号ｆｏは、方向性結合器１０２および可変
減衰器１０３を介して変調器１０４に入力され、符号発
生器３０４からの変調符号ＭＳにより２位相変調された
後、送信アンテナＡＳに送出され、該アンテナから目標
物体４０に向けて電波ビームとして放射される。この放
射ビームに対して目標物体４０から反射された電波ビー
ムは、受信アンテナＡＲで受信され、ミキサ１０５に入
力される。ミキサ１０５は、方向性結合器１０２からの
出力の一部を局部信号として入力し、この局部信号をア
ンテナＡＲからの受信信号と混合して中間周波信号を生
成する。

【００２４】次に、ミキサ１０５からの中間周波信号は
分配器３０５で２分配され、それぞれビデオ増幅器３０
６，３０７で信号処理可能なレベルまで増幅された後、
相関器３０８，３０９に入力され、それぞれ符号発生器
３０４の出力符号ＭＳ１，ＭＳ２との間で相関をとられ
る。各相関出力信号は、それぞれドップラ・フィルタお
よび増幅器３１０，３１１を通してドップラ周波数成分
ｆｄのみが通過し、さらに増幅された後、それぞれ振幅
検波器３１２，３１３でその通過信号の振幅が検波され
る。各検波信号は差分器３１４に入力され、その差分が
演算される。積分器３１５は、差分器３１４の出力を積
分し、ＶＣＯ３０１に送出する。これによって、ＶＣＯ
３０１から、目標物体４０との間の相対距離に相当する
クロックｆｃが発振される。この発振クロックｆｃはカ
ウンタ３０２でカウントされ、それによって相対距離信
号ＳＤＴが生成される（相対距離検出）。また、相対距
離信号ＳＤＴは関数発生器３０３に入力され、それに基
づいて可変減衰器１０３の減衰量が制御される。この減
衰量の制御は、相対距離の変化に対して常に受信レベル
が一定となるように行われる。

【００２５】上述した相対距離検出において、動作時に
は、発振器１０１から発生された信号（周波数ｆｏ）
は、変調器１０４で図３に示すように拡散変調された状
態で送信アンテナＡＳから放射される。また、ドップラ
周波数成分ｆｄを含んだ状態で受信アンテナＡＲより受
信された信号は、ミキサ１０５により図４に示すように
復調される。さらに、ミキサ１０５で復調されビデオ増
幅器３０６，３０７で増幅された信号は、それぞれ相関
器３０８，３０９とドップラ・フィルタおよび増幅器３
１０，３１１により図５に示すようにドップラ周波数成
分ｆｄのみが抽出される。この時、受信信号に含まれる
妨害信号（雑音等）は、相関器３０８，３０９の作用に
より、逆に抑圧される。このドップラ周波数成分ｆｄの
強度（つまり振幅）は、ＶＣＯ３０１の発振周波数ｆｃ
と（目標物体４０との間の）相対距離の関係に応じて図
６の（ａ）〜（ｃ）に示すように出力される。

【００２６】従って、振幅検波器３１２，３１３の各出
力の差分（差分器３１４の出力）を積分器３１５により
積分し、その積分電圧値によってＶＣＯ３０１の発振周
波数ｆｃを制御することにより、該周波数ｆｃを相対距
離に追従して変化させることができる。この時の相対距
離は、ＶＣＯ３０１の発振周波数ｆｃをカウンタ３０２
で計数することによって算出される。また、カウンタ３
０２の出力（相対距離情報）を関数発生器３０３に入力
し、その出力に基づき、可変減衰器１０３を介して送信
出力を調整し、相対距離の変化にかかわらず受信電力が
常に一定となるように制御すれば、近接時にも受信系が
飽和することなく相対距離の検出が可能となる。この検
出された相対距離は、相対距離信号ＳＤＴとして起爆タ
イミング発生器１６に送出される。

【００２７】図７には相対距離検出器の他の構成例（図
中、３０Ａで示される）が送受信機１０およびスイッチ
回路２０の構成と共に示される。同図において、送受信
機１０およびスイッチ回路２０の構成はそれぞれ図２に
示される回路構成と同じであるので、その説明は省略す
る。また、相対距離検出器３０Ａの構成に関して、図２
に示す相対距離検出器３０に関連して用いられている参
照符号と同じ符号は同一の構成要素を表しており、その
説明については省略する。

【００２８】図示の相対距離検出器３０Ａは、前述した
相対距離検出器３０におけるカウンタ３０２、関数発生
器３０３、差分器３１４および積分器３１５に代えて、
ＶＣＯ３０１から発振される出力クロックｆｃを制御す
るための距離設定信号および可変減衰器１０３の減衰量
を制御するための減衰量制御信号を発生する検出距離制
御回路３２１と、振幅検波器３１２および３１３で検波
された２つの信号の電圧を比較する比較器３２２と、該
比較器の出力および上記距離設定信号に基づいて目標物
体４０との間の相対距離を判定し、相対距離信号ＳＤＴ
を生成する相対距離判定回路３２３とを備えている。

【００２９】以下、上記構成に基づく相対距離検出につ
いて説明する。まず、発振器１０１から発生された送信
用の搬送波信号ｆｏは、方向性結合器１０２と、検出距
離制御回路３２１からの減衰量制御信号によってその減
衰量が制御される可変減衰器１０３とを介して変調器１
０４に入力され、符号発生器３０４からの変調符号ＭＳ
により２位相変調された後、送信アンテナＡＳに送出さ
れ、該アンテナから目標物体４０に向けて電波ビームと
して放射される。この放射ビームに対して目標物体４０
から反射された電波ビームは、受信アンテナＡＲで受信
され、ミキサ１０５に入力される。ミキサ１０５は、方
向性結合器１０２からの出力の一部を局部信号として入
力し、この局部信号をアンテナＡＲからの受信信号と混
合して中間周波信号を生成する。

【００３０】次に、ミキサ１０５からの中間周波信号は
分配器３０５で２分配され、それぞれビデオ増幅器３０
６，３０７で信号処理可能なレベルまで増幅された後、
相関器３０８，３０９に入力され、それぞれ符号発生器
３０４の出力符号ＭＳ１，ＭＳ２との間で相関をとられ
る。各相関出力信号は、それぞれドップラ・フィルタお
よび増幅器３１０，３１１を通してドップラ周波数成分
ｆｄのみが通過し、さらに増幅された後、それぞれ振幅
検波器３１２，３１３でその通過信号の振幅が検波され
る。各検波信号は比較器３２２において各信号電圧が比
較され、その比較結果は、検出距離制御回路３２１から
の距離設定信号と共に、相対距離判定回路３２３に入力
される。

【００３１】この相対距離判定回路３２３において、設
定距離内に目標物体４０が検知されない場合は検知され
るまで上記距離設定信号を変化させる。そして目標物体
４０が検知された時に、その時の距離設定信号に対応し
た相対距離信号ＳＤＴが生成される（相対距離検出）。
上述した相対距離検出において、動作時には、発振器１
０１から発生された信号（周波数ｆｏ）は、変調器１０
４で図３に示すように拡散変調された状態で送信アンテ
ナＡＳから放射される。また、ドップラ周波数成分ｆｄ
を含んだ状態で受信アンテナＡＲより受信された信号
は、ミキサ１０５により図４に示すように復調される。
さらに、ミキサ１０５で復調されビデオ増幅器３０６，
３０７で増幅された信号は、それぞれ相関器３０８，３
０９とドップラ・フィルタおよび増幅器３１０，３１１
により図５に示すようにドップラ周波数成分ｆｄのみが
抽出される。この時、受信信号に含まれる妨害信号（雑
音等）は、相関器３０８，３０９の作用により、逆に抑
圧される。このドップラ周波数成分ｆｄの強度（つまり
振幅）は、ＶＣＯ３０１の発振周波数ｆｃと（目標物体
４０との間の）相対距離の関係に応じて図８の（ａ）〜
（ｄ）に示すように出力される。

【００３２】従って、基準となる電圧を出力する振幅検
波器３１２の出力（非相関出力）と振幅検波器３１３の
出力とを比較器３２２に入力し、更にその比較結果を検
出距離制御回路３２１からの距離設定信号と共に相対距
離判定回路３２３に入力することにより、目標物体４０
との間の相対距離が判定される。この判定された相対距
離は、相対距離信号ＳＤＴとして起爆タイミング発生器
１６に送出される。

【００３３】図９には本発明の他の実施例としての近接
信管装置の構成が示される。本実施例の近接信管装置
は、図１の近接信管装置と比べて、スイッチ回路２０Ａ
と相対距離検出器３０Ｂの構成に若干の変形を加えてい
る。装置全体の基本的な構成とその作用については、図
１の実施例の場合と同様であるので、その説明は省略す
る。

【００３４】図１０には相対距離検出器の一構成例（図
中、３０Ｂで示される）が送受信機１０およびスイッチ
回路２０Ａの構成と共に示される。同図において、送受
信機１０の構成は図２に示される回路構成と同じである
ので、その説明は省略する。また、スイッチ回路２０Ａ
および相対距離検出器３０Ｂの構成に関して、図２に示
すスイッチ回路２０および相対距離検出器３０に関連し
て用いられている参照符号と同じ符号は同一の構成要素
を表しており、その説明については省略する。

【００３５】まず、スイッチ回路２０Ａに関しては、図
２におけるスイッチ回路２０の構成から、送受信機１０
内の可変減衰器１０３を目標検出器１１または相対距離
検出器３０に切り換え接続するために設けられていたス
イッチ２０１と該スイッチ駆動用のバッファ２０４を省
略している。その代わりに、可変減衰器１０３が目標検
出器１１に直接接続されている。

【００３６】また、相対距離検出器３０Ｂは、周波数ｆ
ｃでクロックを発振する発振器３３１と、該発振器の出
力クロックｆｃに応答して変調用の２位相ランダム符号
ＭＳを発生すると共に、該変調用符号と同じ符号で且つ
位相的にそれぞれ１クロック分進んだ第１の符号、１ク
ロック分、３クロック分および５クロック分遅れた第
２，第３および第４の符号（ＭＳ１〜ＭＳ４）を発生す
る符号発生器３３２と、ミキサ１０５の出力を４分配す
る分配器３３３と、該分配された受信信号をそれぞれ増
幅するビデオ増幅器３３４〜３３７と、ビデオ増幅器３
３４〜３３７の各出力信号をそれぞれ符号発生器３３２
からの出力符号ＭＳ１〜ＭＳ４との間で相関をとる相関
器３３８〜３４１と、各相関器の出力信号からそれぞれ
目標物体４０との相対速度差に相当するドップラ周波数
成分ｆｄのみを抽出し、増幅するドップラ・フィルタ
（ＤＦ）および増幅器３４２〜３４５と、該抽出した信
号ｆｄの振幅をそれぞれ検波する振幅検波器３４６〜３
４９と、振幅検波器３４６で検波された信号を基準電圧
（非相関出力）としてそれぞれ各振幅検波器３４７〜３
４９で検波された信号の電圧を比較する比較器３５０〜
３５２と、該比較器の出力に基づいて目標物体４０との
間の相対距離を判定し、相対距離信号ＳＤＴを生成する
相対距離判定回路３５３とを有している。以下、上記構
成に基づく相対距離検出について説明する。

【００３７】まず、発振器１０１から発生された送信用
の搬送波信号ｆｏは、方向性結合器１０２および可変減
衰器１０３を介して変調器１０４に入力され、符号発生
器３３２からの変調符号ＭＳにより２位相変調された
後、送信アンテナＡＳに送出され、該アンテナから目標
物体４０に向けて電波ビームとして放射される。この放
射ビームに対して目標物体４０から反射された電波ビー
ムは、受信アンテナＡＲで受信され、ミキサ１０５に入
力される。ミキサ１０５は、方向性結合器１０２からの
出力の一部を局部信号として入力し、この局部信号をア
ンテナＡＲからの受信信号と混合して中間周波信号を生
成する。

【００３８】次に、ミキサ１０５からの中間周波信号は
分配器３３３で４分配され、それぞれビデオ増幅器３３
４〜３３７で信号処理可能なレベルまで増幅された後、
相関器３３８〜３４１に入力され、それぞれ符号発生器
３３２の出力符号ＭＳ１〜ＭＳ４との間で相関をとられ
る。各相関出力信号は、それぞれドップラ・フィルタお
よび増幅器３４２〜３４５を通してドップラ周波数成分
ｆｄのみが通過し、さらに増幅された後、それぞれ振幅
検波器３４６〜３４９でその通過信号の振幅が検波され
る。各検波信号は比較器３５０〜３５２に入力され、信
号の電圧が比較された後、それぞれの比較結果は相対距
離判定回路３５３に入力される。これによって、相対距
離信号ＳＤＴが生成される（相対距離検出）。

【００３９】上述した相対距離検出において、動作時に
は、発振器１０１から発生された信号（周波数ｆｏ）
は、変調器１０４で図３に示すように拡散変調された状
態で送信アンテナＡＳから放射される。また、ドップラ
周波数成分ｆｄを含んだ状態で受信アンテナＡＲより受
信された信号は、ミキサ１０５により図４に示すように
復調される。さらに、ミキサ１０５で復調されビデオ増
幅器３３４〜３３７で増幅された信号は、それぞれ相関
器３３８〜３４１とドップラ・フィルタおよび増幅器３
４２〜３４５により図５に示すようにドップラ周波数成
分ｆｄのみが抽出される。この時、受信信号に含まれる
妨害信号（雑音等）は、相関器３３８〜３４１の作用に
より、逆に抑圧される。このドップラ周波数成分ｆｄの
強度（つまり振幅）は、発振器３３１の発振周波数ｆｃ
と（目標物体４０との間の）相対距離の関係に応じて図
１１の（ａ）〜（ｄ）に示すように出力される。

【００４０】従って、基準となる電圧を出力する振幅検
波器３４６の出力（非相関出力）と他の振幅検波器３４
７〜３４９の出力とを比較器３５０〜３５２に入力し、
それぞれの比較結果を相対距離判定回路３５３に入力す
ることにより、目標物体４０との間の相対距離が判定さ
れる。この判定された相対距離は、相対距離信号ＳＤＴ
として起爆タイミング発生器１６に送出される。

【００４１】なお、図１１の例では規定された距離を３
分割して、目標物体４０がこの３分割された距離レンジ
のうちいずれのレンジに存在するかを検出するようにし
ているが、規定する距離とその距離の分割数に関して
は、それぞれ適宜変更可能であることは当業者には明ら
かであろう。以上説明したように、本発明の各実施例に
よる近接信管装置の構成によれば、目標検出器１１で各
象限毎に目標物体４０を検出して生成した目標物体４０
の存在象限の情報（存在象限判定信号ＳＱ）と、相対距
離検出器３０，３０Ａ，３０Ｂで生成した目標物体４０
との間の相対距離の情報（相対距離信号ＳＤＴ）と、外
部から与えられる目標物体４０との間の相対速度の情報
とに基づいて、起爆タイミング信号を設定し、目標物体
４０の侵入象限検出信号を送出させるようにしているの
で、目標物体４０の存在方向を正確に検出することがで
き、ひいては目標物体４０に対して最適なタイミングで
弾頭の弾片を正確に集中させることが可能となる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、目
標物体との間の相対距離に関する情報を内部で生成する
手段を備え、この情報と外部からの相対速度情報を利用
して最適な起爆タイミング信号を送出することにより、
目標物体の存在方向を正確に検出し、ひいては目標物体
に対し適確なタイミングで弾頭の弾片を正確に集中させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての近接信管装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】図１における相対距離検出器の一構成例を送受
信機およびスイッチ回路の構成と共に示したブロック図
である。

【図３】図２のアンテナから相対距離検出時に送信され
る信号の波形図である。

【図４】図２のミキサの出力信号の波形図である。

【図５】図２のドップラ・フィルタおよび増幅器の出力
信号の波形図である。

【図６】図２の振幅検波器の出力信号の波形図である。

【図７】図１における相対距離検出器の他の構成例を送
受信機およびスイッチ回路の構成と共に示したブロック
図である。

【図８】図７の振幅検波器の出力信号の波形図である。

【図９】本発明の他の実施例としての近接信管装置の構
成を示すブロック図である。

【図１０】図９における相対距離検出器の一構成例を送
受信機およびスイッチ回路の構成と共に示したブロック
図である。

【図１１】図１０の振幅検波器の出力信号の波形図であ
る。

【図１２】従来形の一例としての近接信管装置の構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１０…送受信機 １１…目標検出器 １２Ａ，１２Ｂ…信号検知器 １３…トリガ・パルス発生器 １４…信号比較器 １５…象限判定器 １６…起爆タイミング発生器 ２０，２０Ａ…スイッチ回路 ３０，３０Ａ，３０Ｂ…相対距離検出器 ４０…目標物体 ＡＳ，ＡＲ…アンテナ Ｅ１〜Ｅ４…目標検出信号 Ｅ０１，Ｅ０２…非相関信号 ｆｃ…電圧制御発振器の出力クロック（周波数） ｆｄ…ドップラ・フィルタおよび増幅器の出力（ドップ
ラ周波数成分） ｆｏ…発振器の出力（送信用搬送波信号） ＭＳ…符号発生器の出力（変調用符号） ＭＳ１…変調用符号と同じ符号で且つ位相的に１クロッ
ク分進んだ符号 ＭＳ２…変調用符号と同じ符号で且つ位相的に１クロッ
ク分遅れた符号 ＭＳ３…変調用符号と同じ符号で且つ位相的に３クロッ
ク分遅れた符号 ＭＳ４…変調用符号と同じ符号で且つ位相的に５クロッ
ク分遅れた符号 ＳＤＴ…相対距離信号 ＳＬ…トリガ・パルス（ラッチ信号） ＳＱ…存在象限判定信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−340698（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−340697（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−60500（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−52499（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−344100（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−291187（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−156299（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 F42C 13/04

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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（４０）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
   て投射ビームをコーン状に投射し、該投射ビームに対す
   る前記目標物体からの反射波を受信するアンテナ（Ａ
   Ｓ，ＡＲ）と、 該アンテナを通して信号の送受信を制御する送受信機
   （１０）と、 該送受信機を通して受信された信号に基づいて各象限毎
   に信号強度に応じた検出信号（Ｅ１〜Ｅ４）を出力する
   目標検出器（１１）と、 該目標検出器から出力された各検出信号をそれぞれ比較
   し、該比較の結果に基づき前記目標物体の存在象限を判
   定する回路（１４，１５）と、 前記目標物体との間の相対距離を検出する相対距離検出
   器（３０，３０Ａ，３０Ｂ）と、 前記目標物体を検知するまでは前記送受信機を前記目標
   検出器に接続し、該目標物体を検知した時に該送受信機
   を前記相対距離検出器に切り換え接続するスイッチ回路
   （２０，２０Ａ）と、 前記検出された相対距離の情報（ＳＤＴ）および前記判
   定された存在象限の情報（ＳＱ）と外部から与えられる
   相対速度情報とに基づいて前記点火作動を指令する手段
   （１６）とを具備することを特徴とする近接信管装置。
2. 【請求項２】 前記目標検出器（１１）がさらに前記目
   標物体との間の相対距離に基づく非相関信号（Ｅ０１，
   Ｅ０２）を出力する場合に、 該非相関信号と前記検出信号の比較に基づいて前記目標
   物体を検知した一瞬の検知信号を出力する手段（１２
   Ａ，１２Ｂ）と、 該出力された検知信号に応答してトリガ・パルス（Ｓ
   Ｌ）を発生する手段（１３）とをさらに具備し、 該発生されたトリガ・パルスに応答して前記スイッチ回
   路が前記送受信機を前記相対距離検出器に切り換え接続
   することを特徴とする請求項１に記載の近接信管装置。
3. 【請求項３】 前記送受信機は、送信用の搬送波信号
   （ｆｏ）を発生する発振器（１０１）と、該発振器の出
   力の一部を２分岐する方向性結合器（１０２）と、該方
   向性結合器の一方の出力を受けてその減衰量を制御する
   可変減衰器（１０３）と、前記搬送波信号を所定の変調
   用符号（ＭＳ）で２位相変調して前記アンテナに送出す
   る変調器（１０４）と、該アンテナで受信された信号を
   前記方向性結合器の他方の出力と混合するミキサ（１０
   ５）とを具備することを特徴とする請求項２に記載の近
   接信管装置。
4. 【請求項４】 前記相対距離検出器（３０）は、クロッ
   ク（ｆｃ）を発振する手段（３０１）と、該発振クロッ
   クを計数して前記相対距離の情報（ＳＤＴ）を生成する
   カウンタ（３０２）と、該カウンタの出力に基づき前記
   可変減衰器の減衰量を制御する手段（３０３）と、前記
   発振クロックに応答して前記所定の変調用符号を発生す
   ると共に、該変調用符号と同じ符号で且つそれぞれ位相
   的に１クロック分進んだ第１の符号（ＭＳ１）および位
   相的に１クロック分遅れた第２の符号（ＭＳ２）を発生
   する符号発生手段（３０４）と、前記ミキサの出力を２
   分配する分配器（３０５）と、該分配された受信信号を
   それぞれ前記第１および第２の符号との間で相関をとる
   相関器（３０８，３０９）と、該相関器の出力信号から
   それぞれ前記目標物体との相対速度差に相当するドップ
   ラ周波数成分（ｆｄ）のみを抽出する手段（３１０，３
   １１）と、該抽出した信号の振幅をそれぞれ検波する手
   段（３１２，３１３）と、該検波された２つの信号の差
   を演算する差分器（３１４）と、該差分器の出力を積分
   して前記発振クロックの周波数を制御する積分器（３１
   ５）とを具備することを特徴とする請求項３に記載の近
   接信管装置。
5. 【請求項５】 前記相対距離検出器（３０Ａ）は、クロ
   ック（ｆｃ）を発振する手段（３０１）と、該発振クロ
   ックに応答して前記所定の変調用符号を発生すると共
   に、該変調用符号と同じ符号で且つそれぞれ位相的に１
   クロック分進んだ第１の符号（ＭＳ１）および位相的に
   １クロック分遅れた第２の符号（ＭＳ２）を発生する符
   号発生手段（３０４）と、前記ミキサの出力を２分配す
   る分配器（３０５）と、該分配された受信信号をそれぞ
   れ前記第１および第２の符号との間で相関をとる相関器
   （３０８，３０９）と、該相関器の出力信号からそれぞ
   れ前記目標物体との相対速度差に相当するドップラ周波
   数成分（ｆｄ）のみを抽出する手段（３１０，３１１）
   と、該抽出した信号の振幅をそれぞれ検波する手段（３
   １２，３１３）と、該検波された２つの信号の電圧を比
   較する比較手段（３２２）と、前記発振クロックを制御
   するための距離設定信号および前記可変減衰器の減衰量
   を制御するための信号を発生する手段（３２１）と、該
   発生された距離設定信号および前記比較手段の出力に基
   づいて前記相対距離の情報（ＳＤＴ）を生成する手段
   （３２３）とを具備することを特徴とする請求項３に記
   載の近接信管装置。
6. 【請求項６】 前記スイッチ回路（２０）は、前記送受
   信機における前記可変減衰器、変調器およびミキサをそ
   れぞれ前記目標検出器または前記相対距離検出器におけ
   る前記減衰量制御手段、符号発生手段および分配器に切
   り換え接続するためのスイッチ（２０１〜２０３）と、
   前記トリガ・パルスに応答してそれぞれ対応するスイッ
   チの切り換えを駆動するバッファ（２０４〜２０６）と
   を具備することを特徴とする請求項４または５に記載の
   近接信管装置。
7. 【請求項７】 前記相対距離検出器（３０Ｂ）は、クロ
   ック（ｆｃ）を発振する手段（３３１）と、該発振クロ
   ックに応答して前記所定の変調用符号を発生すると共
   に、該変調用符号と同じ符号で且つそれぞれ位相的に１
   クロック分進んだ第１の符号、位相的に１クロック分、
   ３クロック分および５クロック分遅れた第２，第３およ
   び第４の符号（ＭＳ１〜ＭＳ４）をそれぞれ発生する符
   号発生手段（３３２）と、前記ミキサの出力を４分配す
   る分配器（３３３）と、該分配された受信信号をそれぞ
   れ前記第１〜第４の符号との間で相関をとる相関器（３
   ３８〜３４１）と、該相関器の出力信号からそれぞれ前
   記目標物体との相対速度差に相当するドップラ周波数成
   分（ｆｄ）のみを抽出する手段（３４２〜３４５）と、
   該抽出した信号の振幅をそれぞれ検波する手段（３４６
   〜３４９）と、該検波された信号の電圧を互いに比較す
   る手段（３５０〜３５２）と、該比較の結果に基づいて
   前記相対距離の情報（ＳＤＴ）を生成する手段（３５
   ３）とを具備することを特徴とする請求項３に記載の近
   接信管装置。
8. 【請求項８】 前記スイッチ回路（２０Ａ）は、前記送
   受信機における前記変調器およびミキサをそれぞれ前記
   目標検出器または前記相対距離検出器における前記符号
   発生手段および分配器に切り換え接続するためのスイッ
   チ（２０２，２０３）と、前記トリガ・パルスに応答し
   てそれぞれ対応するスイッチの切り換えを駆動するバッ
   ファ（２０５，２０６）とを具備し、前記送受信機にお
   ける前記可変減衰器は前記目標検出器に直接接続されて
   いることを特徴とする請求項７に記載の近接信管装置。