JP4113141B2 - 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）、各ＦＵを統括制御するサーバシステム、および、データ通信回線などを備えて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。この種の既存の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）はそのＦＵ内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。

ところで、防空システムの実運用においては、要撃エリアにおける防空能力の分配や人員配置、部隊配置、またはシステム設計などの多岐に渡る項目を検討し、人員配置人数などを見積もる作業（以下、戦術見積もりと称する）が必要となる。既存の防空システムにおける戦術見積もりは、要撃エリアの地形状況を地図などで確認しつつ人員の勘と経験に頼って実施されるため、非効率であり、長い時間を要する。

さらに、地図は２次元的な情報を表すに過ぎないため、個々のＦＵにおける要撃範囲を的確に把握することは難しい。例えば小高い丘などがあると誘導弾の射程範囲が制限されるため、その箇所において要撃エリアが狭くなる。このことは戦術見積もりにおいては重要なファクターとなるものの、既存の防空システムにおいては把握し難い事柄である。特に複雑な地形状況下では、３次元的な地形情報までを考慮した戦術見積もりは不可能に近いか、非常に時間がかかる作業を要する。

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には、戦術見積もりに長い時間と煩雑な手間を要し、運用上の不便が大きいという不具合が有る。
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、戦術見積もりを簡易かつ的確に実施できるようにし、これにより運用上の便宜の向上を図っ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、射撃装置を備え防空エリアごとに展開される射撃単位、を備える防空システムにおいて、前記射撃単位は、当該射撃単位の展開される地域の３次元的な地形データを記憶する周辺地形データベースと、前記射撃単位の展開される地域の地形図を前記地形データに基づいて３次元的に表示する表示器と、前記射撃装置の位置および前記地形データに基づいて当該射撃装置の３次元的な要撃範囲を算出する算出手段と、前記算出された要撃範囲を前記地形図に重ねあわせて前記表示器に表示する表示制御手段とを具備することを特徴とする防空システムが提供される。

このような手段を講じることにより、射撃装置の要撃範囲が、地形データに基づいて３次元的に算出される。すなわち、射撃装置に搭載される飛翔体の届く領域が３次元的に算出され、周辺地図と重ねあわせて表示器上に表示される。いわば、３次元地形情報（デジタルマップ）を考慮した要撃範囲がグラフィカルに表示され、これによりユーザは防空システムの要撃エリアを直感的かつ的確に把握することが可能になる。従って、防空システムに備わる各装置の配置などを容易かつ短時間に検討することが可能になる。

本発明によれば、戦術見積もりを簡易かつ的確に実施できるようにし、これにより運用上の便宜の向上を図っ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は例えば小型計算機（ラップトップＰＣ）などとして実現され、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部２１、制御部２２、通信処理部２３、表示器２４、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。

周辺地形データベース２６は、ＦＣＳ１１ｂの属するＦＵが展開される地域の３次元的な地形データを記憶する。具体的には、例えばＦＵの設置位置周辺の山や小高い丘などの位置、およびその起伏や稜線などを表すデジタルデータ（デジタルマップ）が周辺地形データベース２６に記憶される。表示器２４には、周辺地形データベース２６の記憶内容に基づいて、ＦＵの展開される地域の地形図がグラフィカルかつ３次元的に表示される。

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演算処理部２２ａと、表示処理部２２ｂとを備える。演算処理部２２ａは、飛翔体発射装置１１ａの位置と周辺地形データベース２６に記憶される地形データとに基づいて、飛翔体発射装置１１ａの要撃範囲を３次元的に算出する。すなわち、飛翔体発射装置１１ａに搭載される飛翔体の届く領域が、ＦＵの周辺地形に基づいて算出される。表示処理部２２ｂは、演算処理部２２ａにより算出された要撃範囲を、ＦＵ周辺の地形図に重ねあわせて表示器２４に表示する。

図４は、図３の表示器２４の表示内容を示す模式図である。表示器２４には、飛翔体発射装置１１ａの設置位置周辺の地形図が、３次元的に、例えば鳥瞰図のような形態で表示される。図中、斜線ハッチング部分は、演算処理部２２ａにより算出された飛翔体発射装置１１ａの要撃範囲を示す。

図４に示されるように、飛翔体を搭載する車両においてはその周辺距離を要撃することができない。至近距離の目標が被弾した場合、自らもその余波を受けて被害を被るからである。よって車両から一定の範囲内を要撃範囲とすることはできない。また、小高い丘の存在など、地形の条件によっては飛翔体の飛行可能範囲が制限されることがある。このように種々の条件に応じて要撃範囲に欠けが生じることがある。

既存の技術では要撃範囲が２次元的に示されるに過ぎなかったため、例えば上方からの視線では欠けている部分を識別することができない。これに対し本実施形態によれば要撃範囲における欠けた部分を明瞭に識別することが可能になる。

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、侵攻する目標がレーダ１１ｃにより補足されると要撃計算が開始される。そうすると、周辺地形データベース２６からレーダ１１ｃの設置位置周辺の地形データが読み出され、表示器２４に要撃エリアが３次元（３Ｄ）表示される。要撃エリアの算出には飛翔体発射装置１１ａの各諸元（飛翔体の数や燃料搭載量など）も用いられる。

要撃エリアが算出されると、要撃エリアの３次元的形状を示す要撃エリア情報と、ＦＵの展開位置情報とが所定のデータベースに出力される。また表示器２４における表示内容を参照して、ユーザはＦＵによる防空エリアを再検討し、レーダ１１ｃや飛翔体発射装置１１ａを再設置して目標の侵攻に備える。

このように本実施形態では、飛翔体発射装置１１ａから発射される飛翔体の要撃範囲を算出するにあたり、ＦＵの展開されるエリア周辺の地形の３次元情報（デジタルマップ）を反映させ、３次元的な要撃範囲を算出する。そして、デジタルマップを表示する表示器２４において、要撃範囲を重ねあわせて表示するようにしている。これにより、小高い丘などにより欠けた部分を持つ要撃範囲を３次元的に表示でき、２次元表示では見にくかった部分をも一目瞭然で把握することが可能になる。

このように、要撃エリアを３次元情報を考慮して算出することにより、既存の技術では現地での実地検討が必要とされたような複雑な環境下においても、要撃エリアの検討が容易になる。特に、シミュレーション技術を用いれば机上での検討が可能となり、システム検討、部隊配置検討などの各種見積作業における処要時間を短縮させることが可能となる。すなわち、戦術見積もりを簡易かつ的確に実施できるようになり、これにより運用上の便宜の向上を図っ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。 図３の表示器２４の表示内容を示す模式図。 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。

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…演算処理部、２２ｂ…表示処理部、２３…通信処理部、２４…表示器、２６…周辺地形データベース

Claims (3)

1. 飛翔体の射撃装置を備え防空エリアごとに展開される射撃単位、を備える防空システムにおいて、
   前記射撃単位は、
   当該射撃単位の展開される地域の３次元的な地形データを記憶する周辺地形データベースと、
   前記射撃単位の展開される地域の地形図を前記地形データに基づいて３次元的に表示する表示器と、
   前記射撃装置の位置および諸元、および前記地形データに基づいて当該射撃装置の３次元的な要撃範囲を算出する算出手段と、
   前記算出された要撃範囲を前記地形図に重ねあわせて前記表示器に表示する表示制御手段とを具備し、
   前記諸元は、前記射撃装置に搭載される飛翔体の数であることを特徴とする防空システム。
2. 飛翔体の射撃装置を備え防空エリアごとに展開される射撃単位、を備える防空システムにおいて、
   前記射撃単位は、
   当該射撃単位の展開される地域の３次元的な地形データを記憶する周辺地形データベースと、
   前記射撃単位の展開される地域の地形図を前記地形データに基づいて３次元的に表示する表示器と、
   前記射撃装置の位置および諸元、および前記地形データに基づいて当該射撃装置の３次元的な要撃範囲を算出する算出手段と、
   前記算出された要撃範囲を前記地形図に重ねあわせて前記表示器に表示する表示制御手段とを具備し、
   前記諸元は、前記射撃装置に搭載される飛翔体の燃料搭載量であることを特徴とする防空システム。
3. 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または２のいずれか一方に記載の防空システム。

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