JP4805557B2

JP4805557B2 - 光波妨害装置

Info

Publication number: JP4805557B2
Application number: JP2004258608A
Authority: JP
Inventors: 敬三藤林; 晋平深田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-09-06
Filing date: 2004-09-06
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2024-09-06
Also published as: JP2006071596A

Description

本発明は、光波センサを搭載した飛翔体の誘導信号を欺瞞する光波妨害装置に関する。

赤外線等を感知する光波センサを搭載し、この光波センサからの誘導信号によって自飛翔体を目標に誘導する光波誘導式の飛翔体が出現している。この種の飛翔体に対処するために、飛翔体の光波センサに対して妨害光を照射して飛翔体を誤誘導する技術が知られている。

このときに照射する妨害光は、例えば、対象の飛翔体の光波センサが画像型であれば、この画像センサの信号出力を飽和させるだけの強度を持ったレーザ光等を照射する。また、対象の飛翔体の光波センサが例えばレティクル型であれば、このレティクルの回転数等に基づいて変調されたレーザ光等を照射することによって飛翔体の誘導信号を欺瞞する。

ところで、このような飛翔体への対処には、飛翔体を早期に発見後、まだ遠距離にあるうちから、誘導信号を効果的に欺瞞することが求められる。このためには、飛翔体の方向を正確に捉えることはもちろん、有効な強度を持った妨害光を照射する必要があるが、例えば相互の位置関係によっては、単独の装置からでは必ずしも十分な強度の妨害光を照射できない場合がある。

対象の飛翔体に対して照射する妨害光の強度を高めるために、複数のレーザヘッドから妨害光を照射するように構成した装置が開示されている（例えば、非特許文献１参照。）。この非特許文献１の事例においては、複数のレーザヘッドを連携させ、これら複数のレーザヘッドからの妨害レーザ光を対象の飛翔体に照射している。
ＡＮ／ＡＬＱ−２１２（Ｖ）ＡＴＩＲＣＭ／ＣＭＷＳ、［online］、ＢＡＥＳｙｓｔｅｍｓ［平成１６年７月２９日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.iews.na.baesystems.com/business/pdfs/01_a49_002.pdf＞

このように、飛翔体に対して複数のレーザヘッドから同時に妨害レーザ光を照射する手法を用いて、例えばレティクル型の光波センサを搭載した飛翔体に対処する場合、各レーザヘッドからは、変調された妨害レーザ光が対象の飛翔体に向けて照射される。しかしながら、各レーザヘッドは、それぞれの変調信号により変調されるので、出力されるそれぞれの妨害レーザ光の変調は互いに独立している。このため、飛翔体側では、これら複数の妨害レーザ光が必ずしも同位相に変調されて受光されず、合成されたレーザ光の変調信号は本来のものと異なり、変調妨害の効果が低下していた。

本発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり、変調妨害の効果を損なうことなく、目標に照射される妨害レーザ光の強度を高めた光波妨害装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の光波妨害装置は、共通の励起エネルギー信号を受けてパルス状に発光するレーザ光源を有しこのレーザ光源からのレーザ光を共通の変調信号により変調して出力する複数のレーザ光発生部と、これら複数のレーザ光発生部に対応して設けられ前記複数のレーザ光発生部からの変調された各レーザ光を同一の目標に照射する複数の照準部と、前記複数の照準部に対応して設けられ前記目標からの反射光に基づき前記目標と前記各照準部との距離情報を算出する複数の距離測定部を備え、前記各レーザ光源が発光するパルス状のレーザ光の発光タイミングに前記目標と前記各照準部との距離情報に基づいて、前記目標とそれぞれのレーザ光源に対応した照準部との往復距離の差に相当する時間差を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、変調妨害の効果を損なうことなく、目標に照射されるレーザ光の強度を高めることができるとともに、目標からの反射光による目標との距離算出時の誤りを減らすことが可能な光波妨害装置を得ることができる。

以下に、本発明に係る光波妨害装置を実施するための最良の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。

図1は、本発明に係る光波妨害装置の第１の実施例を示すブロック図である。図1に示すように、この光波妨害装置は、複数のレーザ光発生部として、２つのレーザ光発生部１１及び１２、複数の照準部として、２つの照準部２１及び２２、ならびに制御部３１から構成されている。

２つのレーザ光発生部１１及び１２は、いずれも同一に構成されており、それぞれレーザ光源１０１及び変調器１０２を有している。レーザ光源１０１は、後述するレーザ電源３１１からの励起エネルギーにより、レーザ光を発光する。変調器１０２は、レーザ光源１０１からのレーザ光を、後述する変調信号発生器３１２からの変調信号により変調して出力する。

２つの照準部２１及び２２は、それぞれレーザ光発生部１１及び１２に対応して設けられている。照準部２１は、レーザ光発生部１１から出力される変調されたレーザ光を、対象目標である飛翔体に向けて照射する。また、照準部２２は、レーザ発生部１２から出力される変調されたレーザ光を、同じく対象目標である飛翔体に向けて照射する。

制御部３１はレーザ電源３１１及び変調信号発生器３１２を有している。レーザ電源３１１は、レーザ光発生部１１及び１２内のそれぞれのレーザ光源１０１に対して共通に、レーザ発光に必要な励起エネルギーを供給する。変調信号発生器３１２は、所定の変調信号を発生し、これをレーザ光発生部１１及び１２内のそれぞれの変調器１０２に対して共通に供給する。

上述のように構成された光波妨害装置においては、まず、制御部３１のレーザ電源３１１からレーザ光発光に必要な励起エネルギーが生成され、また変調信号発生器３１２からは所定の変調信号が発生される。このときの変調信号は、例えば、対象の飛翔体に搭載された光波センサが生成する誘導信号を欺瞞するのに有効な信号である。これら励起エネルギー及び変調信号は、それぞれ２つのレーザ光発生部１１及び１２に対して共通に供給される。

２つのレーザ光発生部１１及び１２では、レーザ電源３１１からの励起エネルギーを受けて、それぞれのレーザ光源１０１がレーザ光を発光する。このレーザ光は、変調信号発生器３１２からの変調信号によって変調器１０２で変調され、それぞれレーザ光発生部１１及び１２に対応して設けられた照準部２１及び２２に送られる。

２つの照準部２１及び２２は、例えばそれぞれに赤外画像等を取得しながら、同一の飛翔体を照準する。そして、共通の変調信号によって変調された、レーザ光発生部１１及び１２からのレーザ光は、２つの照準器２１及び２２から対象目標の飛翔体に照射される。

一方、飛翔体側では、これら２つの変調されたレーザ光が合成されて受光され、その強度が強まる。また、このときに、２つのレーザ光は、それぞれ共通の変調信号により変調されているため、変調信号は同位相で合成され、飛翔体の誘導信号を欺瞞する変調信号の効果は損なわれない。

以上説明したように、本実施例においては、共通の変調信号によって変調された２つのレーザ光を同一の目標である飛翔体に照射している。そして、照射された飛翔体側では、これら２つのレーザ光は、変調信号が同位相で合成されている。これにより、変調妨害の効果を損なうことなく、目標に照射されるレーザ光の強度を高めることができる。

図２は、本発明に係る光波妨害装置の第２の実施例を示すブロック図である。この第２の実施例の各部について、図１に示す第１の実施例の各部と同一の部分は同一の符号で示し、その説明は省略する。第２の実施例が第１の実施例と異なる点は、Qスイッチによりパルス発光する各レーザ光源のパルス発光タイミングを、互いに同期するようにした点である。以下、図２を参照してその相違点のみを説明する。

図２に示すように、この第２の実施例の光波妨害装置は、図１の第１の実施例の構成に加え、２つのレーザ光発生部１１及び１２のＱスイッチ１０３を、制御部３１のＱスイッチ制御器３１３で制御している。Ｑスイッチ制御器３１３は、２つのレーザ光発生部１１及び１２のレーザ光源１０１を、互いに同期したタイミングでパルス発光させるためのＱスイッチ駆動用のタイミング信号を生成し、それぞれのＱスイッチ１０３に対して供給する。

このように構成した光波妨害装置においては、レーザ光発生部１１及び１２からは、共に変調信号発生器３１２からの変調信号で変調されたパルス状のレーザ光がそれぞれ照準部２１及び２２に出力される。また、このときのパルス発光タイミングは、いずれもQスイッチ制御器３１３からのタイミング信号に基づいており、互いに同期している。そして、これらのレーザ光は、それぞれ２つの照準部２１及び２２から、対象目標である同一の飛翔体に照射される。

以上説明したように、本実施例においては、共通の変調信号によって変調された、高ピーク出力のパルス状の２つのレーザ光を同一の飛翔体に照射している。そして、飛翔体側では、これらパルス状のレーザ光の変調信号は同位相で合成されるので、変調妨害の効果を損なうことなく、高ピーク出力のパルス状のレーザ光を照射することができる。

図３は、本発明に係る光波妨害装置の第３の実施例を示すブロック図である。この第３の実施例の各部について、図２に示す第２の実施例の各部と同一の部分は同一の符号で示し、その説明は省略する。第３の実施例が第２の実施例と異なる点は、各照準部に対応して飛翔体との距離を算出する複数の距離測定部を備え、各照準部と飛翔体との距離に基づいて各Ｑスイッチの駆動用のタイミング信号に互いに時間差を設けた点である。以下、図３を参照してその相違点のみを説明する。

図３に示すように、この第３の実施例の光波妨害装置は、図２の第２の実施例の構成に加え、２つの距離測定部４１及び４２、ならびに制御部３１内に、Ｑスイッチ遅延回路３１４を有している。

２つの距離測定部４１及び４２は、それぞれ照準部２１及び２２に対応して設けられている。これらは、照準部２１及び２２から照射された、変調されたパルス状のレーザ光が目標の飛翔体によって反射された反射光に基づいて、それぞれの照準部２１及び２２と飛翔体との距離を算出し、その結果を距離情報としてＱスイッチ遅延回路３１４に送出する。

Ｑスイッチ遅延回路３１４は、２つの距離測定部４１及び４２からの距離情報を受けとり、これら２つの距離情報に基づいて、２つのレーザ光発生部１１及び１２内のそれぞれのＱスイッチ１０３に対する駆動用のタイミング信号間に設ける時間差を算出する。そして、この時間差に基づきQスイッチ制御器３１３からのタイミング信号を遅延させることによって、２つのレーザ光発生部１１及び１２内のそれぞれのＱスイッチ１０３に対する駆動用のタイミング信号を発生し、それぞれに供給する。

このように構成した光波妨害装置においては、レーザ光発生部１１及び１２内の各レーザ光源１０１は、Ｑスイッチ遅延回路３１４が２つの距離測定部４１及び４２からの距離情報に基づいて算出した時間差をもって、パルス状のレーザ光を発光する。そして、これらパルス状のレーザ光は、共に変調信号発生器３１２からの変調信号で変調され、それぞれ照準部２１及び２２から対象目標である同一の飛翔体に照射される。この後、２つの距離測定部４１及び４２は、それぞれに飛翔体からの反射光を受光し、これら反射光に基づいて飛翔体との距離を算出してＱスイッチ遅延回路３１４に送出する。

図４は、２つの距離測定部４１及び４２で算出した距離情報と、これらに基づいて設定された時間差をもって、２つの照準部２１及び２２から照射されるパルス状のレーザ光との関係をモデル化して示す図である。図４（ａ）は、照準部２１から飛翔体に照射されるパルス状のレーザ光（以下、Ａ２１と表す）と、照準部２２から飛翔体に照射されるパルス状のレーザ光（以下、Ａ２２と表す）との発光タイミングに時間差がない場合を、また図４（ｂ）は、時間差を設けた場合を、それぞれ示している。

図４（ａ）において、距離測定部４１は、Ａ２１に対する飛翔体からの反射光（以下、Ｂ２１と表す）を受光し、照準部２１と飛翔体との往復距離（以下、Ｒ４１と表す）を算出する。同様に、距離測定部４２は、Ａ２２に対する飛翔体からの反射光（以下、Ｂ２２と表す）を受光し、照準部２２と飛翔体との往復距離（以下、Ｒ４２と表す）を算出する。この場合に、それぞれの距離測定部４１及び４２においては、Ｒ４１とＲ４２とに差があると、この差（以下、ΔＲと表す）に相当する時間差をもって、Ｂ２１及びＢ２２がともに受光される。

図４（ｂ）においては、Ｒ４１とＲ４２とに基づいてＱスイッチ遅延回路３１４により算出されたΔＲに相当する時間差を、Ａ２１とＡ２２との発光タイミングのあいだに設けている。この場合には、Ｂ２１及びＢ２２は、距離測定部４１及び４２において同じタイミングで受光される。すなわち、Ｂ２１及びＢ２２が合成され、強度の高まった１つの反射光となって受光される。従って、安定した１つの反射光に基づいた距離測定が可能となり、それぞれの距離測定部４１及び４２において飛翔体との距離を算出する際には、その誤りを減らし、高精度な算出結果を得ることができる。

また、Ｑスイッチ遅延回路３１４が算出する時間差を、前述のΔＲに相当する時間差の半分の値になるように設定した場合には、Ａ２１及びＡ２２は、飛翔体側で同じタイミングで受光され、強度の高まった１つのパルス光として合成される。従って、この場合には、飛翔体に照射されるレーザ光の強度を高めることができる。

以上説明したように、本実施例においても、共通の変調信号によって変調された高ピーク出力のパルス状の２つのレーザ光を同一の飛翔体に照射しているので、飛翔体側では、これらパルス状のレーザ光の変調信号は同位相で合成され、変調妨害の効果を損なうことなく、高ピーク出力のパルス状のレーザ光を照射することができる。

また、距離測定部４１及び４２で算出した距離情報に基づいて変調された２つのパルス状のレーザ光の発光タイミングに時間差を設けている。これにより、反射光による飛翔体との距離算出時における誤りを減らすことができるとともに、飛翔体に照射されるパルス状のレーザ光の強度を高めることができる。

なお、上述した実施例１乃至実施例３においては、レーザ光発生部及び照準部をいずれも２つとして構成し、さらに、実施例３においては、距離測定部を２つとして構成した場合を例示したが、これらを、それぞれ３つ以上として構成することも可能である。また、これらを３つ以上として構成した場合においても、同様の効果を得ることができる。

本発明に係る光波妨害装置の第１の実施例を示すブロック図。本発明に係る光波妨害装置の第２の実施例を示すブロック図。本発明に係る光波妨害装置の第３の実施例を示すブロック図。２つの距離測定部４１及び４２で算出した距離情報と、これらに基づいて設定された時間差をもって、２つの照準部２１及び２２から照射されるパルス状のレーザ光との関係をモデル化して示す図。

符号の説明

１１、１２レーザ光発生部
２１、２２照準部
３１制御部
４１、４２距離測定部

Claims

共通の励起エネルギー信号を受けてパルス状に発光するレーザ光源を有しこのレーザ光源からのレーザ光を共通の変調信号により変調して出力する複数のレーザ光発生部と、
これら複数のレーザ光発生部に対応して設けられ前記複数のレーザ光発生部からの変調された各レーザ光を同一の目標に照射する複数の照準部と、
前記複数の照準部に対応して設けられ前記目標からの反射光に基づき前記目標と前記各照準部との距離情報を算出する複数の距離測定部を備え、
前記各レーザ光源が発光するパルス状のレーザ光の発光タイミングに前記目標と前記各照準部との距離情報に基づいて、前記目標とそれぞれのレーザ光源に対応した照準部との往復距離の差に相当する時間差を設けたことを特徴とする光波妨害装置。