JP6042725B2 - コーナーリフレクタ - Google Patents

Description

本発明は、電波を反射することで、おとり（デコイ）などとして機能するコーナーリフレクタに関する。

コーナーリフレクタについては、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１のコーナーリフレクタは、図１の構成を有する。コーナーリフレクタは、図１のように、互いに直交する３つの電波反射膜２１を８組有する。これにより、コーナーリフレクタに対し、どの角度から電波が入射してきても、コーナーリフレクタによって、電波を入射してきた方向に反射することができる。
例えば、図２のように、電波Ａと電波Ｂのいずれについても、互いに直交する電波反射膜２１により、入射してきた方向に反射することができる。

コーナーリフレクタは、飛翔体、船、地上などから放出され、その後、空中や水上で図１の形状に展開する。そのために、コーナーリフレクタは、例えば、図１の例のように、バルーン２３を有する。このバルーン２３は、膨張すると球形となる。この膨張により、各電波反射膜２１が図１のように展開するように電波反射膜２１がバルーン２３の内部に取り付けられている。なお、図１の例では、ボンベ２５がバルーン２３内にガスを供給することで、バルーンを球形に膨張させる。

上述のような構成により、例えば、空中で展開したコーナーリフレクタに、追尾用レーダ装置やミサイルのレーダシーカから電波が入射すると、コーナーリフレクタは、図２のように電波を入射してきた方向に反射することができる。これにより、コーナーリフレクタをレーダのおとりにすることができる。

なお、本願の他の先行技術文献として、下記の特許文献２がある。

特開平０４−３５５３８８号公報 特開平０９−１９０５８５号公報

上記特許文献に記載されているようなコーナーリフレクタについて、長時間敵を欺瞞するために、空中に浮遊する時間を長くするための工夫が必要である。
この点に対して、図３のようにコーナーリフレクタをパラシュートに吊るして降下させる方法や自身を軽量化したコーナーリフレクタが用いられている。
図３（Ａ）は、発射台３２を有した艦艇３１が、飛翔体３３を放出してから、パラシュート３５及びコーナーリフレクタ３４が展開されるまでの図である。
この図において、飛翔体３３から、パラシュート３５及びコーナーリフレクタ３４が放出された後、適切なタイミングで展開が行われる。

さらに、図３（Ａ）においてコーナーリフレクタ３４の展開を行う場合において、展開に長時間を要することを防止するため、図３（Ｂ）のような環状型バルーン３６ａを用いたコーナーリフレクタ３６が用いられる場合がある。この例におけるコーナーリフレクタ３６は、３つの環状体バルーン３６ａを互いに直交させている。

図３（Ｂ）に記載の環状体バルーン３６ａからなるコーナーリフレクタ３６を用いることによって、図１に記載されているような球状バルーンからなるコーナーリフレクタと比較して、少量の空気で展開が可能になる。そのため、これによってバルーンの展開時間の短縮をすることが可能になり、その結果としてコーナーリフレクタが空中に浮遊する時間を長くすることが可能になるというメリットを有しているものである。

ここで、図３（Ｂ）に記載されているような環状体バルーン３６ａからなるコーナーリフレクタ３６は、環状体バルーン３６ａが形成する環状の内側部分に沿う形で３枚の電波反射膜３６ｂを取り付ける構成になっている。そのため、３つの環状体バルーン３６ａが互いに直交する姿勢を維持することによって、これに取り付けられている３枚の電波反射膜３６ｂも互いに直交する姿勢を維持することが可能になるという構造になっている。

しかし、環状体バルーン３６ａからなるコーナーリフレクタ３６は、球状バルーンからなる場合と比較して剛性が弱いため、状況によっては製造時の形状を維持できない場合が発生し得る。
例えば、環状体バルーン３６ａからなるコーナーリフレクタ３６の製造から使用までの間に長時間が経過していた場合等において、環状体バルーン３６ａの変形が発生し、これに伴って電波反射膜３６ｂが歪んだ状態になってしまうことが考えられる。
さらに、展開時において環状体バルーン３６ａが変形しない場合であっても、落下中において強風等の影響によって、環状体バルーン３６ａが変形してしまう場合も考えられる。
また、コーナーリフレクタ３６の製造段階においても、例えば３つの環状体バルーン３６ａを結合した形状にばらつきが生じることによって、コーナーリフレクタ３６の形状が一定にならないといった場合が考えられる。

そのため、これらの場合においては、使用時において電波反射膜３６ｂの反射能力が減少してしまい、コーナーリフレクタの使用目的である敵等の欺瞞を十分に行うことができない場合が発生するという問題があった。

そこで、本発明の目的は、環状体バルーンの変形を防止し、電波反射能力を維持することが可能なコーナーリフレクタを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明によると、電波を反射させるコーナーリフレクタであって、
内部にガスが供給されることにより膨張してそれぞれが環状になる３つの環状体バルーンを備え、
前記３つの環状体バルーンは、同一の中心を共有し、かつ、膨張時おいてそれぞれが他の２つの環状体バルーンと交点において互いに直交するように形成されており、
さらに、外周縁部が前記環状体バルーンに取り付けられ前記中心を通る膜である電波反射膜と、
前記３つの環状体バルーンを直交状態に拘束する形状拘束部材と、を有し、
前記形状拘束部材は、同じ長さの索状部材を一つの前記交点につき４本有し、
４本の前記索状部材は、前記交点から同一距離離れた連結点を連結し、隣接する環状体バルーンの連結点との間を弛みなく緊結する、ことを特徴とするコーナーリフレクタが提供される。

また、本発明の実施例によれば、前記索状部材は、連結する隣接する連結点間の前記膨張時の距離よりも短い。
もしくは、前記交点を介して向かい合う前記索状部材は、それぞれ平行になるように設けられている。

また、本発明の別の実施例によれば、前記形状拘束部材は、前記索状部材を含む三角形状の４つの網状部材からなり、
前記網状部材は、隣接する２つの環状体バルーンの前記交点から前記連結点までを前記三角形状のそれぞれ一辺とする。

また、本発明によると、前記形状拘束部材は、前記直交による６つの交点においてそれぞれ設けられている。

本発明における環状体バルーンからなるコーナーリフレクタは、形状拘束部材を用いることによって、環状体バルーンが互いに直交した状態を維持することが可能になり、製造から使用までの時間の経過等に起因する環状体バルーンの変形に伴う電波反射膜の歪みを防止することができる。
そのため、これによって、コーナーリフレクタの使用目的である敵等の欺瞞を十分に行うことが可能になる。

特許文献１のコーナーリフレクタの構成を示す。 従来技術におけるコーナーリフレクタの作用を説明する図である。 従来技術におけるコーナーリフレクタの図である。 本発明における形状拘束部材を取り付けた状態のコーナーリフレクタの図である。 本発明における電波反射膜が互いに直交している場合と直交していない場合の反射能力の比較についての説明図である。 本発明における電波反射膜に電波を発射している状態の説明図である。 本発明における電波反射膜が互いに直交している場合と直交していない場合の反射能力の比較についての説明図である。

本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図４（Ａ）は、本発明における索状部材からなる形状拘束部材を取り付けた状態のコーナーリフレクタの斜視図であり、図４（Ｂ）は、本発明における網状部材からなる形状拘束部材を取り付けた状態のコーナーリフレクタの斜視図である。
この図において、１はコーナーリフレクタ、１ａは電波反射膜、１ｂは環状体バルーン、１ｃは交点、１ｄは連結点、２は形状拘束部材、２ａは索状部材、２ｂは網状部材である。

コーナーリフレクタ１は、この例においては、電波反射膜１ａ及び環状体バルーン１ｂから構成されているものを想定している。
電波反射膜１ａは、この例において、導電性繊維で形成されている。
導電性繊維は、例えば、ナイロンの繊維に金属膜（銅、銀など）をコーティングしたものであってよい。
この例において、電波反射膜１ａは、１２枚の扇形（中心角が９０°）の膜からなり、上記膨張時には平面が互いに直交用に組まれる構造になっている。この構造によって、環状体バルーン１ｂの膨張時には互いに直交する３つの電波反射膜１ａからなる反射領域が、合計８組設けられることになる。
また、好ましくは環状体バルーン１ｂの膨張時において、各電波反射膜１ａの外周が、環状体バルーン１ｂに密着する形になるように設計されていることが望ましい。

環状体バルーン１ｂは、内部にガスが供給されると、ガス圧で膨張して環状になる構成を有している。
この環状体バルーン１ｂは、他の形状のバルーン（例えば、球状バルーン）に比べ格段に少ないガス量でコーナーリフレクタ１を展開することが可能になる。そのため、コーナーリフレクタ１の展開に要する時間を短縮することができるというメリットがある。
なお、環状体バルーン１ｂは、ポリオレフィンやポリ塩化ビニルなどのプラスチックフィルムで形成される構成であってよい。

また、好ましくは、環状体バルーン１ｂの外周を拘束用繊維で包むことによって、環状体バルーン１ｂが所定の限界体積以上に膨張することを抑制することが望ましい。

形状拘束部材２は、互いに直交している３つの環状体バルーン１ｂの相対的な位置関係を維持するために取り付けられるものである。この例においては、３つの環状体バルーン１ｂを直交状態に拘束するためのものを想定している。

形状拘束部材２の機能について、環状体バルーン１ｂが直交している点を交点１ｃとし、この交点１ｃから環状体バルーン１ｂが伸びる方向に向けて、所定の同一距離だけ離れた４点を連結点１ｄとした場合、図４（Ａ）における形状拘束部材２は、隣接する連結点１ｄを結ぶ４本の索状部材２ａからなる構成を有している。
この構成によって、３つの環状体バルーン１ｂは、隣接する環状体バルーン１ｂとの間を緩みなく緊結することが可能になり、３つの環状体バルーン１ｂの相対的な位置関係を維持する。
この４本の索状部材２ａは、隣接した連結点１ｄを結ぶものであるため、交点１ｃを介して向かい合う２本の索状部材２ａは、それぞれが互いに平行になる。また、隣接する２本の索状部材２ａは、それぞれを伸ばして交差させた場合、その角度が９０°になる場所に位置することになる。

図４（Ｂ）は、形状拘束部材２として、網状部材２ｂを用いた場合のものを想定している。
この例における網状部材２ｂは、それぞれ三角形状からなる４つの網状部材２ｂを想定している。この網状部材２ｂは、隣接する２つの環状体バルーン１ｂにおいて交点１ｃから連結点１ｄまでをそれぞれ三角形状を一辺とし、隣接する２つの環状体バルーン１ｂの連結点１ｄ同士を結んだ線を他の一辺とするものを想定している。
この構成を有することによって、連結点１ｄだけでなく、交点１ｃから連結点１ｄまでの間においてもコーナーリフレクタ１の形状維持のために機能させることが可能になる。

形状拘束部材２について、上述したものの他、例えば索状部材２ａに変えて帯状からなる部材を用いるものであってもよい。また、例えば４つの網状部材２ｂを連結させて１つの網状部材２ｂとして用いるものであってもよい。

図４（Ａ）における索状部材２ａ又は図４（Ｂ）において網状部材２ｂに含まれる索状部材２ａは、連結を行う連結点１ｄ間の距離よりも短いものを用いる構成が望ましい。このような索状部材２ａを用いることによって、環状体バルーン１ｂを内側に引っ張りながら連結することになるため、コーナーリフレクタ１全体の剛性を高めることができるからである。なお、この場合、環状体バルーン１ｂは完全な環状形状を維持できなくなるが、同じ長さの索状部材２ａを用いることによって、コーナーリフレクタ１全体としての対称性は維持することが可能になる。

上述した形状拘束部材２は、対向する２つの交点１ｃにおいて、これを中心として取り付けることが可能であるが、コーナーリフレクタ１が有する６つの交点１ｃの全てについて形状拘束部材２を設ける構成であることがコーナーリフレクタ１全体の対称性を維持しつつ剛性を高める上で最も望ましい。
なお、索状部材２ａは、伸縮性が小さい索からなるもの、例えば、伸縮性が小さいナイロン索やポリエステル索や電波反射に影響しない程度に細いワイヤー等からなるものが望ましい。これによって、環状体バルーン１ｂの膨張時において索状部材２ａが元々の長さよりも伸長してしまうことを防止することができる。また、環状体バルーン１ｂが膨張していない状態においては、索状部材２ａは緩んだ状態になるため、収納等の取扱いがしやすくなるからである。

図５は、本発明における電波反射膜が互いに直交している場合と直交していない場合の反射能力の比較についての説明図である。
この図におけるグラフは、ある大きさのコーナーリフレクタを構成する３つの電波反射膜の互いの角度を変化させた場合におけるある周波数の電波反射の強さを示したものである。この例においては、９０°、８９°、８８°の場合における電波反射の強さを示している。
なお、図５の横軸において、図６（Ａ）のように電波反射膜１１ａに向けて電波（図中の実線矢印）を発射している状態（発射元からは図６（Ｂ）のように見えている状態）が、図５の横軸における「−４５°」の状態としている。また、そこから図６（Ａ）における点線矢印のように回転軸１１ｄを中心として発射元を旋回させていき、図６（Ａ）の状態から４５°回転させた状態（発射元からは図６（Ｃ）のように見えている状態）が、図５横軸における「０°」の状態としている。さらに、図６（Ａ）の状態から９０°回転させた状態（発射元からは図６（Ｄ）のように見えている状態）が、図５の横軸における「４５°」の状態としている。

図５によれば、電波反射膜が互いに９０°の角度をもって一体となっている場合である図５における９０°のグラフの場合と、図５における８９°のグラフの場合とを比較すると、中心付近の電波反射能力が８［ｄＢ］程度低下（約１／６程度に低下）している。
また、図５における９０°のグラフの場合と図５における８８°のグラフの場合とを比較すると、中心付近の電波反射能力が１６［ｄＢ］程度低下（約１／４０程度に低下）している。
そのため、コーナーリフレクタ１の使用時において、電波反射膜が互いに直交している状態を維持することが非常に重要であることが分かる。

図７は、図５と同様に本発明における電波反射膜が互いに直交している場合と直交していない場合の反射能力の比較についての説明図である。
この図におけるグラフは、コーナーリフレクタを構成する３つの電波反射膜の互いの角度を変化させた場合における電波反射の強さを示したものである。この例においては、９０°、９１°、９２°の場合における電波反射の強さを示している。

図７における９１°、９２°の場合における電波反射の強さのグラフは、それぞれ図５における８９°、８８°の場合における電波反射の強さのグラフと近い形を有しており、図５の場合と同様、電波反射膜の互いの角度が９０°から離れた角度になるにつれて、電波反射の強さが低下していくことを示している。

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。
本発明のコーナーリフレクタ１は、デコイとして用いる以外の用途にも使用してもよい。例えば、本発明のコーナーリフレクタ１を、特許文献２のように、遭難者の居場所を知らせるために使用してもよい。

１ コーナーリフレクタ、
１ａ 電波反射膜、１ｂ 環状体バルーン、
１ｃ 交点、１ｄ 連結点、
２ 形状拘束部材、２ａ 索状部材、２ｂ 網状部材、
１１ａ〜１１ｃ 電波反射膜、１１ｄ 回転軸

Claims (5)

1. 電波を反射させるコーナーリフレクタであって、
   内部にガスが供給されることにより膨張してそれぞれが環状になる３つの環状体バルーンを備え、
   前記３つの環状体バルーンは、同一の中心を共有し、かつ、膨張時おいてそれぞれが他の２つの環状体バルーンと交点において互いに直交するように形成されており、
   さらに、外周縁部が前記環状体バルーンに取り付けられ前記中心を通る膜である電波反射膜と、
   前記３つの環状体バルーンを直交状態に拘束する形状拘束部材と、を有し、
   前記形状拘束部材は、同じ長さの索状部材を一つの前記交点につき４本有し、
   ４本の前記索状部材は、前記交点から同一距離離れた連結点を連結し、隣接する環状体バルーンの連結点との間を弛みなく緊結する、ことを特徴とするコーナーリフレクタ。
2. 前記索状部材は、連結する隣接する連結点間の前記膨張時の距離よりも短い、ことを特徴とする請求項１に記載のコーナーリフレクタ。
3. 前記交点を介して向かい合う前記索状部材は、それぞれ平行になるように設けられている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のコーナーリフレクタ。
4. 前記形状拘束部材は、前記索状部材を含む三角形状の４つの網状部材からなり、
   前記網状部材は、隣接する２つの環状体バルーンの前記交点から前記連結点までを前記三角形状のそれぞれ一辺とする、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のコーナーリフレクタ。
5. 前記形状拘束部材は、前記直交による６つの交点においてそれぞれ設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のコーナーリフレクタ。

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