JP4077416B2 - 防空システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば短距離用の防空飛翔体システムなどに適用される防空システムに関する。

防空システムとして知られているものにＳＡＭ（Surface to Air Missile）システムがある。この種のシステムは、複数のファイヤユニット（Fire Unit：以下ＦＵと表記する）、これらを統括する指揮統制装置、サーバシステムおよびデータ通信回線などを備え、比較的大規模に展開される。防空システムにおいて、それぞれのＦＵは射撃（指揮）統制装置、レーダ装置、および、発射装置などを備えて構成されることが多い。発射装置には、対空機関砲（ガン）や誘導弾発射装置などが含まれる。

ところで、レーダ装置の捜索領域において、エリアごとの目標の発見のしやすさは一様ではない。例えば見晴らしの良い海水面から到来する目標は早期に発見することができるが、山陰などから到来する目標は、至近距離にまで接近した状態で不意に出現することがある。既存の防空システムにおいては、要撃対象に対する要撃（すなわち要撃シーケンス）はそれぞれのＦＵごとに閉じた格好で実施される。すなわち各ＦＵにおいて、我の領域内における要撃対象は我の装置を使用して要撃するようになっているため、発見の送れた目標に対しては要撃が遅れたり、打ち漏らしたりする虞が有る。

なお、関連する技術が下記特許文献１に開示される。この文献には、観測装置からの目標の位置、速度等の情報を表示するＰＰＩ表示装置において、目標の位置情報と共に、各射出装置の位置及び残弾数、指揮管制装置により決定される各目標へ対処する射出装置の配当情報、飛翔体発射までの猶予時間、目標への対処段階、を表示することにより、飛翔体システムにおける飛翔体配分を視覚的に評価可能とする技術が開示される。
特開平１１−１１８３９３号公報

以上述べたように既存の防空システムは、見晴らしの悪い方向などから到来する目標に対する対処が遅れがちであり、打ち漏らしなどを生じやすいことから要撃性能に不十分な面があるという不具合を持つ。
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、到来する要撃目標に対して迅速に対処することを可能とし、これにより要撃性能を向上させた防空システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本願発明の一態様によれば、レーダ装置および複数の飛翔体を備えて固有の防空能力を有する射撃単位を具備する防空システムにおいて、前記射撃単位は、前記レーダ装置の覆域内に高優先度エリアを設定する設定手段と、前記設定された高優先度エリアに対して前記防空能力を優先的に配分する配分手段とを備えることを特徴とする防空システムが提供される。

このような手段によれば、設定手段により防空エリア内に高優先度エリアが設定される。すなわちユーザは、要撃目標が出現し易いと考えられる（想定される）エリアを例えば表示器を用いたＧＵＩ（Graphical User Interface）操作により指定し、高優先度エリアを設定する。高優先度エリアには、配分手段により射撃単位の防空能力が優先的に配分される。具体的には、レーザセンサのパルス数を他のエリアよりも増やすことにより高優先度エリアに対する高優先度の割り当てがなされる。従って、高優先度エリアにおいては目標の捜索が重点的になされ、要撃目標をいち早く発見できるようになる。これにより要撃計算を早期から開始できるようになり、従って要撃性能を向上させることが可能になる。

本発明によれば、到来する要撃目標に対して迅速に対処することができるようになり、これにより要撃性能を向上させた防空システムを提供することができる。

図１は、本発明に関わる防空システムの一実施の形態を示すシステム構成図である。図１の防空システムは、複数のＦＵ１１と、これらのＦＵ１１を接続して各ＦＵ１１間の互いの情報の授受を可能とする射撃ネットワーク１３とを備える。各ＦＵ１１は、対空機関砲（ガン）や誘導弾発射装置などとして実現される飛翔体発射装置１１ａと、各飛翔体発射装置１１ａを統括的に制御するファイヤコントロールシステム（ＦＣＳ：Fire Control System）１１ｂと、要撃対象となる目標に関する情報を取得するレーダ１１ｃとを備える。特に、レーダ１１ｃは例えばパルスレーダであり、レーダパルスを時分割的に送出して防空エリアの全域をスキャンして要撃目標を捜索する。

各ＦＵには所定の空域に対応する防空エリアが予め割り当てられ、各ＦＵはその防空エリア内においてそれぞれ固有の防空能力を有する。ＦＣＳ１１ｂは、レーダ１１ｃにおいて取得される目標情報や他のＦＵから通知される諸情報をもとに、飛翔体発射装置１１ａへの目標割り当てなどの処理を実施する。

図２は、図１の防空システムの要部構成を示す模式図である。図２において、それぞれ防空エリアＡ１，Ａ２を展開するＦＣＳ１１ｂは、射撃ネットワーク１３を介して互いに接続され、種々の情報を授受し合う。各ＦＣＳ１１ｂは飛翔体発射装置１１ａを制御する。飛翔体発射装置１１ａはＦＵごとに複数備えられ、防空エリア内における防空能力の中核をになう。飛翔体発射装置１１ａは一つまたは複数の飛翔体を搭載する。

図３は、図１および図２のＦＣＳ１１ｂの一構成例を示す機能ブロック図である。ＦＣＳ１１ｂは、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部２１、制御部２２、通信処理部２３、表示部２４、マウスなどのポインティングデバイス２５、および、周辺地形データベース２６を備える。通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部２１は、射撃ネットワーク１３と制御部２２との情報通信を担う。通信インタフェース部２１は、例えば我のＦＵの要撃計算データを射撃ネットワーク１３を介して他のＦＵにリアルタイムに伝達する。通信処理部２３は、飛翔体発射装置１１ａと制御部２２との情報通信を担う。

制御部２２は、本発明に係わるソフトウェア的な処理ブロックとして設定処理部２２ａと、配分処理部２２ｂとを備える。設定処理部２２ａは、ＦＣＳ１１ｂの属するＦＵに割り当てられた防空エリア内に高優先度エリアを設定する。配分処理部２２ｂは、設定処理部２２ａにより設定された高優先度エリアに、ＦＣＳ１１ｂの属するＦＵの防空能力を優先的に配分する。

具体的には、設定処理部２２ａは、ユーザによるポインティングデバイス２５を用いた高優先度エリアの設定操作を受け付け、ＧＵＩ環境を形成してマシンとユーザとのインタフェース手段を提供する。すなわち、表示部２４には防空エリア周辺の地形図が視覚的に表示され、ユーザはその内容を見ながらポインティングデバイス２５を操作して防空エリア内に高優先度エリアを設定する。なお防空エリア周辺の地形に係わる情報は例えばデジタルマップとして周辺地形データベース２６に予め記憶され、表示部２４における地形図の表示には周辺地形データベース２６の内容が参照される。

図４は、高優先度エリアの設定に関わるユーザインタフェース部分を示す模式図である。図３の表示部２４には、レーダ１１ｃが設置される位置（展開位置）の周辺地形が、例えば等高線地図として表示される。等高線地図はレーダ１１ｃの展開位置を上から見た状態を２次元的に示すもので、レーダ１１ｃの展開位置や覆域なども表示される。なおこの表示内容をグラフィカルに生成するために、周辺地形データベースに記憶される地形データすなわちデジタルマップと、レーダ１１ｃの展開位置座標とが参照される。レーダ１１ｃの展開位置座標はユーザの手入力操作のほか、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）などの測位手段を用いて入力するようにしても良い。

さて、等高線地図が表示されている状態から所定の操作（マウスクリックやキー入力など）が実行されると、これに応じてレーダ１１ｃの展開位置から見える環境がビジュアル化され、いわば鳥瞰図的な内容を表示するウインドウが表示部２４の画面内に表示される。レーダ１１ｃの覆域をレーダ１１ｃから見た状態が、表示部２４にグラフィカルに表示される。

ユーザは、この表示内容を見ながら、要撃目標が出現しそうな領域（例えば小高い丘の周辺など）に高優先度エリアを設定する。このエリア指定は、例えばマウスのクリック／ドラッグ操作による対角線指定などにより一定の領域を囲むことで、システムに認識される。要するに、要撃目標が不意に到来した場合に対処が遅れがちであると見込まれる領域に、高優先度エリアを設定するようにする。この意味から、高優先度エリアを不意急襲エリアと称しても良い。

高優先度エリアが設定されると、図３の配分処理部２２ｂは、高優先度エリアに、ＦＣＳ１１ｂの属するＦＵの防空能力を優先的に配分する。すなわち配分処理部２２ｂは、例えばレーダ１１ｃを制御して高優先度エリア内における単位時間のレーダパルス数を他の領域よりも増加させる。つまり高優先度エリアに対しては「精追随」、他の領域に対しては「粗追随」をそれぞれ設定する。これにより高優先度エリアに対して重点的な捜索処理がなされ、要撃目標をいち早く発見することが可能になる。

このほか、複数の飛翔体の数を高優先度エリアに優先的に配分するようにしても良い。あるいは、高優先度エリアに向けて配備される飛翔体の数を多くしても良い。このような処理により、防空能力を高優先度エリアに優先的に配分することができる。

図５は、本実施形態に係わる防空システムに備わる各機能の関係を示す概念図である。図５において、レーダ１１ｃの展開位置および諸元が取得されると、周辺地形データベース２６の内容を参照しつつＦＵの展開位置が表示部２４に２次元表示される。展開位置情報は他の所定のデータベースに出力される。

表示部２４を用いたユーザのＧＵＩ操作により、高優先度エリア（不意急襲エリア）が設定されると、レーダ１１ｃはその領域に対して優先的にビーム走査を実施する。その際、表示部２４の表示内容は鳥瞰図的な３次元的表示となり、ユーザは、より直感的に高優先度エリアを設定することが可能になる。

ユーザにより高優先度エリアが設定されると、その領域を重点的に捜索する旨がレーダ１１ｃに指示され、これに応じてレーダ１１ｃが高優先度エリアを重点的に捜索する。また、防空エリア内においてどの領域が高優先度エリアに設定されたかを示す座標は、他のデータベースに出力される。

以上述べたように本実施形態では、デジタルマップを利用した３次元的な表示情報（画面）を利用して、要撃目標が出現しそうなエリアを高優先度エリアとしてユーザが自由に設定できるようにする。高優先度エリアが設定されると、そのエリアをレーダ１１ｃにより重点的に捜索するようにし、これにより要撃目標をいち早く発見できるようにする。高優先度エリア内に目標が出現すると、この目標の出現は既に予測されているものとして要撃シーケンスを開始することができ、従って通常の要撃シーケンスよりも短い時間（計算処理）で目標を要撃することが可能になる。

従って、既存の技術では発見が遅れ近距離まで食い込まれていた目標、あるいは、要撃できなかった目標に対しても余裕を持って対処でき、要撃することが可能となる。これにより既存の防空システムの要撃機能・性能のぜい弱な部分を補い、打ち漏らしなどを防止することが可能になる。これらのことから、到来する要撃目標に対して迅速に対処することを可能とし、これにより要撃性能を向上させた防空システムを提供することが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を追加、分割、あるいは削除してもよい。

本発明に関わる防空システムの一実施の形態を示すシステム構成図。 図１の防空システムの要部構成を示す模式図。 図１および図２のＦＣＳ１１ｂの一構成例を示す機能ブロック図。 高優先度エリアの設定に関わるユーザインタフェース部分を示す模式図。 本発明の実施形態に係わる防空システムに備わる各機能の関係を示す概念図。

符号の説明

Ａ１，Ａ２…防空エリア、１１…ＦＵ、１１ａ…飛翔体発射装置、１１ｂ…ファイヤコントロールシステム（ＦＣＳ）、１１ｃ…レーダ、１３…射撃ネットワーク、２１…通信インタフェース部、２２…制御部、２２ａ…設定処理部、２２ｂ…配分処理部、２３…通信処理部、２４…表示部、２５…ポインティングデバイス、２６…周辺地形データベース

Claims (5)

1. 割り当てられた防空エリアにおける固有の防空能力を有する射撃単位を具備する防空システムにおいて、
   前記射撃単位は、
   前記防空エリア内に高優先度エリアを設定する設定手段と、
   前記設定された高優先度エリアに対して前記防空能力を優先的に配分する配分手段とを備え、
   前記設定手段は、
   デジタルマップを記憶する周辺地形データベースと、
   前記デジタルマップを参照して前記防空エリアの周辺の地形を視覚的に表示する表示手段と、
   前記表示手段の表示内容に基づきユーザにより実施される前記高優先度エリアの設定操作を受け付けるユーザインタフェース手段とを備えることを特徴とする防空システム。
2. 前記射撃単位は、さらに、
   前記防空エリアをスキャンするレーダセンサと、
   このレーダセンサの展開位置座標を取得する測位手段とを具備し、
   前記表示手段は、前記取得されたレーダセンサの位置座標に基づいて前記レーダセンサの展開位置の周辺の地形と、このレーダセンサの覆域とを表示することを特徴とする請求項１に記載の防空システム。
3. 前記射撃単位は、レーダパルスを時分割的に送出して前記防空エリアをスキャンするレーダセンサを備え、
   前記配分手段は、前記高優先度エリア内における単位時間のレーダパルス数を増加させることを特徴とする請求項１に記載の防空システム。
4. 前記射撃単位は、目標を迎撃するための複数の飛翔体を備え、
   前記配分手段は、前記飛翔体の数を前記高優先度エリアに優先的に配分することを特徴とする請求項１に記載の防空システム。
5. 前記射撃単位を複数備え、当該複数の射撃単位は情報通信回線を介して互いに情報を授受し会うことを特徴とする請求項１に記載の防空システム。

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