JP5851905B2 - 統制システム及び統制システムの動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、統制システム及び統制システムの動作方法に関する。

飛しょう体を目標に向けて飛しょうさせるために、センサ（例えばレーダー）を有する統制システムが用いられる場合がある。このような統制システムでは、センサを用いて目標が検出され、検出結果に基づいて、飛しょう体が目標へ向けて発射若しくは誘導される。

上記に関連して、特許文献１（特開平３−２０４５９８号公報）には、ターゲットの最適分配方法が開示されている。この特許文献１には、最適分配装置が、複数ターゲットの情報を得て、可能な限り均等にターゲットを各発射制御装置に割り当てる点が開示されている。

他の関連技術が、特許文献２（特開２００３−１０７１５１号公報）に開示されている。特許文献２には、地形情報を記憶する地形情報データベースと、複数のセンサ装置から各センサ装置の位置を受信する受信手段と、これら受信した各センサ装置の位置および前記地形情報データベースに記憶された地形情報に基づき、各センサ装置の覆域を決定する覆域演算手段と、この覆域演算手段が決定した覆域を各センサ装置それぞれに設けられた各センサ装置の覆域を制御する覆域制御手段へ送信する送信手段とを備えたことを特徴とする覆域統制装置が開示されている。

特開平３−２０４５９８号公報 特開２００３−１０７１５１号公報

センサは、制御システムによって管理される。ここで、センサが複数存在する場合、複数のセンサが別々の制御システムによって管理される場合がある。

図１は、複数のセンサを有する統制システムの一例を示す概略図である。この統制システムは、第１システム１０１−１、第２システム１０１−２、第１センサ１００−１、及び第２センサ１００−２、を備えている。

第１システム１０１−１は、第１センサ１００−１の管理を行なう。第２システム１０１−２は、第２センサ１００−２の管理を行なう。ここで、管理を行うとは、配下のセンサ１００のタイムスケジュールを決定し（動作予定計画を決定する）、決定したタイムスケジュールに従って配下のセンサ１００を動作させることをいう。タイムスケジュールとは、時刻と、動作予定の行動内容との対応関係を示す情報であり、例えば、捜索動作を行なう期間及び追尾動作を行なう期間などを示す情報である。

第２システム１０１−２は、第２センサ１００−２による目標の検出結果に基づいて、飛しょう体（又は発射装置）１０２の動作を制御する。すなわち、第２システム１０１−２は、目標に向かうように、飛しょう体１０２を誘導する。若しくは、発射装置１０２により、目標に向けて飛しょう体を発射する。

ここで、第２システム１０１−２が、第１センサ１００−１を用いて目標に関する情報を収集できれば、第２システム１０１−２は、広範囲に目標を追尾することが可能である。しかしながら、第１センサ１００−１は、第１システム１０１−１の管理下にある。そのため、第２システム１０１−２は、第１センサ１００−１を直接に制御できない。

図２に示されるように、第１センサ１００−１による目標の検出結果を示す情報（目標情報）を、第１システム１０１−１経由で、第２システム１０１−２が受け取ることも考えられる。しかしながら、この目標情報は、第１センサ１００−１が第１システム１０１−１の指示に従って動作し、得られた情報である。そのため、第１センサ１００−１の目標情報には、第２システム１０１−２が必要とする情報が含まれていない場合が多い。すなわち、第２システム１０１−２は、取得した目標情報を、飛しょう体１０２の誘導又は発射のために使用できない場合が多い。

尚、既述の特許文献１及び２のいずれにおいても、他のシステムの管理下にあるセンサの検出結果を用いて、飛しょう体の誘導又は発射を制御する点については、開示がない。

本発明に係る統制システムは、目標を検出する、第１センサと、前記第１センサの動作予定計画を決定し、決定結果に基づいて前記第１センサを動作させる第１タイムスケジューリング部を備える、第１システムと、目標を検出する、第２センサと、前記第２センサの動作予定計画を決定し、決定結果に基づいて前記第２センサを動作させる第２タイムスケジューリング部を備える、第２システムとを具備する。前記第２システムは、更に、前記第１センサのタイムリソースの確保を要求するタイムリソース確保要求を生成し、前記第１システムに発行する、要求発行部を備える。前記第１システムは、更に、前記タイムリソース確保要求を取得した場合に、前記第２システムのために前記第１センサのタイムリソースを確保することが可能であるか否かを判断し、判断結果を前記第２システムに通知する判断部を備える。前記第１タイムスケジューリング部は、前記判断部が確保可能であると判断した場合に、前記第２システムのためのタイムリソースが第２システム用タイムリソースとして確保されるように、前記第１センサの動作予定計画を決定する。

本発明に係る統制システムの動作方法は、目標を検出する、第１センサと、前記第１センサの動作予定計画を決定し、決定結果に基づいて前記第１センサを動作させる第１タイムスケジューリング部を備える、第１システムと、目標を検出する、第２センサと、前記第２センサの動作予定計画を決定し、決定結果に基づいて前記第２センサを動作させる第２タイムスケジューリング部を備える、第２システムとを具備する統制システムの動作方法である。この統制システムの動作方法は、前記第２システムが、前記第１センサのタイムリソースの確保を要求するタイムリソース確保要求を前記第１システムに発行するステップと、前記第１システムが、前記タイムリソース確保要求を取得した場合に、前記第２システムのために前記第１センサのタイムリソースを確保することが可能であるか否かを判断し、判断結果を前記第２システムに通知するステップと、前記第１システムが、前記第２システムのために前記第１センサのタイムリソースを確保することが可能であると判断した場合に、前記第２システムのためのタイムリソースが第２システム用タイムリソースとして確保されるように、前記第１センサの動作予定計画を決定するステップと、を具備する。

本発明によれば、他のシステムの管理下にあるセンサの検出結果を用いて、飛しょう体の誘導又は発射を制御することができる、統制システム及び統制システムの動作方法が提供される。

複数のセンサを有する統制システムの一例を示す概略図である。 統制システムの一例を示す概略図である。 第１の実施形態に係る統制システムを示す概略ブロック図である。 タイムスケジュールの一例を示す概念図である。 統制システムの動作方法を示すフローチャートである。 タイムスケジュールの一例を示す概念図である。 第２の実施形態に係る統制システムを示す概略ブロック図である。 第３の実施形態に係る統制システムを示す概略ブロック図である。 第３の実施形態に係る統制システムの動作方法を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図３は、第１の実施形態に係る統制システム１を示す概略ブロック図である。図３に示されるように、統制システム１は、第１システム２−１、第２システム２−２、第１センサ１０−１、及び第２センサ１０−２を備えている。

第１センサ１０−１及び第２センサ１０−２は、それぞれ、目標を検出するために設けられている。各センサ１０は、例えば、レーダにより実現され、ビーム（電波）を用いて、目標の位置などを検出する。

第１システム２−１は、第１センサ１０−１を管理する機能を有している。既述のように、本明細書中において、管理する、とは、配下のセンサのタイムスケジュールを決定し（動作予定計画を決定する）、決定したタイムスケジュールに従って配下のセンサを動作させることをいう。

第１システム２−１と第２システム２−２とは、データが送受信可能となるように、接続されている。

図３に示されるように、第１システム２−１は、判断部３、第１タイムスケジューリング部４、及びデータ送信部５を備えている。これらは、例えば、コンピュータにより実現される。すなわち、図示しないＣＰＵが予めＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等に格納された第１システム用プログラムを実行することにより、判断部３、第１タイムスケジューリング部４、及びデータ送信部５が実現される。

第２システム２−２は、第２センサ１０−２を管理する機能を有している。また、第２システム２−２は、飛しょう体１１（又は発射装置）の動作を制御する機能を有している。具体的には、第２システム２−２は、飛しょう体１１を誘導する機能、又は、発射装置から飛しょう体を発射させる機能を有している。図３に示されるように、第２システム２−２は、要求発行部６、データ取得部７、第２タイムスケジューリング部８、及び飛しょう体制御部９を備えている。これらは、たとえば、コンピュータにより実現される。すなわち、図示しないＣＰＵが予めＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等に格納された第２システム用プログラムを実行することにより、要求発行部６、データ取得部７、第２タイムスケジューリング部８、及び飛しょう体制御部９が実現される。

以下、各システム２（２−１、２−２）に含まれる各部分の機能について説明する。

第１システム２−１に含まれる第１タイムスケジューリング部４は、第１センサ１０−１のタイムスケジュール（動作予定計画）を決定し、決定したタイムスケジュールに従って第１センサ１０−１を動作させる機能を有している。図４は、タイムスケジュールの一例を示す概念図である。図４に示される例では、第１タイムスケジューリング部４は、タイムスケジュールとして、捜索動作を行う期間（タイムリソース）と、追尾動作を行う期間とを決定している。また、図４には反映されていないが、第１タイムスケジューリング部４は、捜索動作の具体的内容（捜索方位（ビームの方向）、電力等）、及び追尾動作の具体的内容（追尾対象、追尾周期、精度等）を決定し、決定した内容に従って、第１センサ１０−１を動作させる。

第２システム２−２に含まれる第２タイムスケジューリング部８も、第１タイムスケジューリング部４と同様の機能を有している。すなわち、第２タイムスケジューリング部８は、第２センサ１０−２のタイムスケジュールを決定し、決定したタイムスケジュールに従って第２センサ１０−２を動作させる。

要求発行部６は、第１システム２−１に対し、タイムリソース確保要求を発行する機能を有している。タイムリソース確保要求には、第２システム２−２が要求する第１センサ１０−１の最大タイムリソース（期間）、及び確保した期間中に第１センサ１０−１に実行させる動作内容（捜索、追尾など）を示す情報が含まれている。

判断部３は、タイムリソース確保要求を取得した場合に、第２システム２−２のために第１センサ１０−１のタイムリソースを確保することが可能であるか否かを判断する機能を有している。判断部３は、判断結果を、第２システム２−２に通知する。また、確保可能であった場合、判断部３は、その判断結果を、第１タイムスケジューリング部４に通知する。

データ送信部５は、第１センサ１０−１から、目標に関する検出結果を示すデータを取得し、第２システム２−２に送信する機能を有している。

データ取得部７は、第２センサ１０−２及びデータ送信部５から、目標についての検出結果を示すデータを取得する機能を有している。

飛しょう体制御部９は、データ取得部７が取得したデータに基づいて、飛しょう体１１の動作を制御する機能を有している。

続いて、上述の統制システム１の動作方法について説明する。図５は、統制システム１の動作方法を示すフローチャートである。

ステップＳ１０；タイムリソース確保要求の発行
第２システム２−２が第１センサ１０−１を用いて目標に関する情報を得たい場合、要求発行部６が、タイムリソース確保要求を発行する。要求発行部６は、例えば、ユーザが図示しない入力装置を介して指示を行った場合に、タイムリソース確保要求を発行する。

ステップＳ２０；確保可能か否かの判断
第１システム２−１においては、判断部３が、タイムリソース確保要求を取得する。判断部３は、タイムリソース確保要求を取得すると、第２システム２−２のために第１センサ１０−１のタイムリソースを確保することが可能であるか否かを判断する。確保することが可能である場合、判断部３は、更に、確保可能である期間を計算する。すなわち、第２システム２−２が要求する期間の全てを確保することができなくても、一部の期間を確保することができる場合、判断部３は、確保可能である期間を計算する。更に、判断部３は、判断結果を、第２システム２−２に通知する。また、確保可能であった場合、判断部３は、その旨を、第１タイムスケジューリング部４に通知する。

ステップＳ３０；第２システム用タイムリソースの確保
ステップＳ２０において、確保可能であった場合、第１タイムスケジューリング部４が、第２システム２−２のためのタイムリソース（以下、第２システム用タイムリソース）が確保されるように、第１センサ１０−１のタイムスケジュールを決定する。また、第１タイムスケジューリング部４は、タイムリソース確保要求に示される指示内容（捜索指示、追尾指示など）に従って、第２システム用タイムリソースにおける動作内容を決定する。図６は、第１センサ１０−１のタイムスケジュールの一例を示す概念図である。図６に示される例では、一部に、第１センサ１０−１のタイムスケジュールの一部に、第２システム用タイムリソースが確保されている。

ステップＳ４０；検出結果の送信
ステップＳ３０でタイムスケジュールが決定されると、第１センサ１０−１は、決定したタイムスケジュールに従って、動作する。第１センサ１０−１による検出結果は、第１システム２−１に送られる。第１システム２−１では、データ送信部５が、検出結果を示す情報を取得する。データ送信部５は、第２システム用タイムリソースにおいて得られた検出結果を、第２システム２−２に送信する。

ステップＳ５０；飛しょう体の動作を制御
第２システム２−２では、データ取得部７が、データ送信部５から、第２システム用タイムリソースにおける検出結果を取得する。データ取得部７は、取得したデータに基づいて、目標の位置などを計算し、計算結果に基づいて、目標に向かうように、飛しょう体１１を誘導する。若しくは、飛しょう体制御部９は、目標に向かって飛しょう体が発射されるように、発射装置１１の動作を制御する。

以上説明したように、本実施形態によれば、第２システム２−２から第１システム２−１に対してタイムリソース確保要求が発行される。そして、第１システム２−１において、第２システム用タイムリソースが確保可能であるか否かが判断され、確保可能である場合、第２システム用タイムリソースが確保される。そのため、第２システム２ー２が、第１システム２−１の管理下にある第１センサ１０−１を用いて、目標を認識することができる。自己の配下にあるセンサだけでは目標を認識できない場合であっても、他のシステムの配下にあるセンサを用いることにより、目標を認識できることが可能となる。

（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について説明する。図７は、本実施形態に係る統制システム１を示す概略ブロック図である。

本実施形態では、第１システム２−１において、データ送信部５が省略されている。更に、第１センサ１０−１が、第２システム２−２とアクセス可能に接続されている。第１センサ１０−１は、第２システム用タイムリソースにおける検出結果を、直接に第２システム２−２に送信する。その他の点については、第１の実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。

本実施形態によれば、第２システム用タイムリソースにおける検出結果が、第１センサ１０−１から、第１システム２−１を介することなく、直接的に第２システム２−２に送られる。そのため、第１システム２−１の処理内容が複雑化されない。第１システム２−１の構成を単純化することができ、低コストに第１システムを実現できる。また、通信や処理の遅れを低減することが可能になる。

（第３の実施形態）
続いて、第３の実施形態について説明する。図８は、本実施形態に係る統制システム１を示す概略ブロック図である。

本実施形態では、第１システム２−１に、通知部１２が追加されている。その他の点については、第１の実施形態と同様の構成を採用することができるので、詳細な説明は省略する。

図９は、本実施形態に係る統制システム１の動作方法を示すフローチャートである。本実施形態では、ステップＳ１０の前に、ステップＳ５の処理が追加されている。

タイムリソース確保要求が発行される前において、第１システム２−１では、第１タイムスケジューリング部４が、自システム２−１の都合に合わせて、第１センサ１０−１のタイムスケジュールを決定する。第１センサ１０−１は、決定されたタイムスケジュールに従って動作する。第１センサ１０−１による検出結果は、第１システム２−１によって収集される。ここで、目標が検出された場合、通知部１２が、目標検出通知を生成し、第２システム２−２に通知する（ステップＳ５）。

第２システム２−２では、要求発行部６が、目標発見通知を取得する。要求発行部６は、発見された目標をモニターする必要があるか否かを判断し、モニターする必要があると判断した場合、タイムリソース確保要求を発行する（ステップＳ１０）。以降の処理は、第１の実施形態と同様である。

本実施形態によれば、第１センサ１０−１によって目標発見通知がなされるので、第２システム２−２は、飛しょう体を誘導させるべき目標を、より早期に発見し、モニターすることが可能になる。

以上、本発明について第１乃至第３の実施形態を用いて説明した。尚、これらの実施形態はそれぞれ独立するものでなく、矛盾のない範囲内で組み合わせて用いることも可能である。

１ 統制システム
２−１ 第１システム
２−２ 第２システム
３ 判断部３
４ 第１タイムスケジューリング部
５ データ送信部
６ 要求発行部
７ データ取得部
８ 第２タイムスケジューリング部
９ 飛しょう体制御部
１０−１ 第１センサ
１０−２ 第２センサ
１１ 飛しょう体・発射装置
１２ 通知部
１００−１ 第１センサ
１００−２ 第２センサ
１０１−１ 第１システム
１０１−２ 第２システム
１０２ 飛しょう体・発射装置

Claims (10)

1. 目標を検出する、第１センサと、
   前記第１センサの動作予定計画を決定し、決定結果に基づいて前記第１センサを動作させる第１タイムスケジューリング部を備える、第１システムと、
   目標を検出する、第２センサと、
   前記第２センサの動作予定計画を決定し、決定結果に基づいて前記第２センサを動作させる第２タイムスケジューリング部を備える、第２システムと、
   を具備し、
   前記第２システムは、更に、前記第１センサのタイムリソースの確保を要求するタイムリソース確保要求を生成し、前記第１システムに発行する、要求発行部を備え、
   前記第１システムは、更に、前記タイムリソース確保要求を取得した場合に、前記第２システムのために前記第１センサのタイムリソースを確保することが可能であるか否かを判断し、判断結果を前記第２システムに通知する判断部を備え、
   前記第１タイムスケジューリング部は、前記判断部が確保可能であると判断した場合に、前記第２システムのためのタイムリソースが第２システム用タイムリソースとして確保されるように、前記第１センサの動作予定計画を決定する
   統制システム。
2. 請求項１に記載された統制システムであって、
   前記第１システムは、更に、前記第２システム用タイムリソースにおける前記第１センサの検出結果を収集し、前記第２システムに送信する、データ送信部を備える
   統制システム。
3. 請求項１に記載された統制システムであって、
   前記第１センサは、前記第２システム用タイムリソースにおける検出結果を、前記第２システムに直接送信するように構成されている
   統制システム。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された統制システムであって、
   前記第２システムは、更に、前記第１センサの第２システム用タイムリソースにおける検出結果に基づいて、飛しょう体の動作を制御する、飛しょう体制御部
   を具備する
   統制システム。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載された統制システムであって、
   前記第１システムは、更に、前記第１センサにより目標が検出された場合に、目標が検出されたことを示す目標検出通知を前記第２システムに送信する、通知部を備え、
   前記要求発行部は、前記目標検出通知を受信した場合に、前記タイムリソース確保要求を発行する
   統制システム。
6. 目標を検出する、第１センサと、
   前記第１センサの動作予定計画を決定し、決定結果に基づいて前記第１センサを動作させる第１タイムスケジューリング部を備える、第１システムと、
   目標を検出する、第２センサと、
   前記第２センサの動作予定計画を決定し、決定結果に基づいて前記第２センサを動作させる第２タイムスケジューリング部を備える、第２システムと、
   を具備する統制システムの動作方法であって、
   前記第２システムが、前記第１センサのタイムリソースの確保を要求するタイムリソース確保要求を前記第１システムに発行するステップと、
   前記第１システムが、前記タイムリソース確保要求を取得した場合に、前記第２システムのために前記第１センサのタイムリソースを確保することが可能であるか否かを判断し、判断結果を前記第２システムに通知するステップと、
   前記第１システムが、前記第２システムのために前記第１センサのタイムリソースを確保することが可能であると判断した場合に、前記第２システムのためのタイムリソースが第２システム用タイムリソースとして確保されるように、前記第１センサの動作予定計画を決定するステップと、
   を具備する
   統制システムの動作方法。
7. 請求項６に記載された統制システムの動作方法であって、
   更に、
   前記第１システムが、前記第２システム用タイムリソースにおける前記第１センサの検出結果を収集し、前記第２システムに送信するステップ、
   を具備する
   統制システムの動作方法。
8. 請求項６に記載された統制システムの動作方法であって、
   更に、
   前記第１センサが、前記第２システム用タイムリソースにおける検出結果を、前記第２システムに直接送信するステップ、
   を具備する
   統制システムの動作方法。
9. 請求項６乃至８のいずれかに記載された統制システムの動作方法であって、
   更に、
   前記第２システムが、前記第１センサの第２システム用タイムリソースにおける検出結果に基づいて、飛しょう体の動作を制御するステップ、
   を具備する
   統制システムの動作方法。
10. 請求項６乃至９のいずれかに記載された統制システムの動作方法であって、
    更に、
    前記第１システムが、前記第１センサにより目標が検出された場合に、目標が検出されたことを示す目標検出通知を前記第２システムに送信するステップ、
    を具備し、
    前記タイムリソース確保要求を前記第１システムに発行するステップは、前記目標検出通知を受信した場合に、前記タイムリソース確保要求を発行するステップを含んでいる
    統制システムの動作方法。

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