JP6339913B2 - 無誘導弾システムとその使用方法 - Google Patents
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Description
そのため実際に誘導弾が目標に弾着できたか否か、つまり目標に弾着してセンサが破壊されたのか、それともおとりやフレアに弾着したのか、自爆したのか、等については、確認する術がなかった。
そのため遠隔地で移動する目標に対し、単に無誘導弾を使用しようとしても、その実現は難しかった。
前記先行群の無誘導弾と共に投射されるセンサ弾を有し、
前記センサ弾は、その位置情報とその位置における画像情報とを検出する検出装置と、それらを前記管制装置に送信する情報送信装置と、を有しており、
前記先行群及び前記後続群の前記無誘導弾は、前記軌道修正信号に従いその軌道を修正する軌道修正装置を有しており、
前記管制装置は、センサ弾から受信した前記位置情報と前記画像情報とから前記軌道修正信号を演算し出力する、ことを特徴とする無誘導弾システムが提供される。
前記目標算出装置は、
(A)前記位置情報と前記画像情報とから、前記目標の現在位置を求め、
(B)前記目標の現在位置の変化、前記画像情報の検出時における前記目標の前記予想位置と該検出時における前記目標の現在位置との差、又は先行の無誘導弾の弾着時の前記目標の現在位置とその弾着位置との差、から前記軌道修正信号を演算し出力し、
前記信号送信機は、各群に前記軌道修正信号を送信する。
前記移動方向と前記移動速度から、前記無誘導弾の弾着時刻に目標が存在すると予想される予想存在位置を演算し、該予想存在位置に基づき決定された無誘導弾の新たな目標弾着位置を修正位置とし、該修正位置を前記軌道修正信号として出力する。
複数の前記後続群のそれぞれは、間欠的に投射される。
前記検出装置は、前記センサ弾の現在位置を前記位置情報として検出するセンサ位置検出装置と、
前記目標の周辺を撮影し前記画像情報として検出する撮影装置と、を有する。
前記軌道修正信号を受信する信号受信機と、
前記無誘導弾の軌道を修正可能な修正手段と、
前記修正手段を駆動するアクチュエータと、
前記軌道修正信号に従い該アクチュエータの駆動を制御する軌道制御装置と、を有し、
前記軌道制御装置は、前記軌道修正信号が示す修正位置に前記弾位置情報を近づけるように前記アクチュエータの駆動を制御する。
操作画面上の位置と実際の位置とは相関関係があり、
前記操作画面は、前記予想位置と、前記予想存在位置と、前記操作画面上で移動可能なコマンドと、を表示し、
前記操作画面上の位置が確定された前記コマンドの前記操作画面上の位置に相関する実際の位置の緯度と経度とを演算し、該緯度と経度とが表す位置を前記修正位置とし、該修正位置を前記軌道修正信号として出力する。
前記無誘導弾を内部に搭載し前記後続群として投射される後続群用ロケットと、を備え、
前記先行群用ロケットと前記後続群用ロケットとは、その軌道上で、内部に搭載した前記無誘導弾又は前記センサ弾を散布する。
前記先行群の無誘導弾と、該無誘導弾と共に飛翔するセンサ弾とを前記予想位置に向けて投射し、
次いで前記予想位置に向けて前記後続群の無誘導弾を投射し、
前記センサ弾が前記予想位置の上空に到達したときに、前記センサ弾によるその位置情報とその位置における画像情報との検出を開始し、それらを前記管制装置に送信し、
前記管制装置で、前記センサ弾から受信した前記位置情報と前記画像情報とから前記軌道修正信号を演算し出力し、前記先行群又は後続群に軌道修正信号を送信し、
前記軌道修正信号に従い前記無誘導弾の軌道を修正する、ことを特徴とする無誘導弾システムの使用方法が提供される。
また検出装置が検出する情報が画像情報であるため、おとりやフレアに影響されずに目標の位置情報を取得できる。それにより無誘導弾を目標自体に弾着させることができる。
そのため目標への弾着の精度を従来のものより向上させることができる。
それにより無誘導弾であっても、遠隔地で移動する目標に弾着させることができる。
図1は、本発明の第1実施形態の無誘導弾システムの説明図である。(A)はセンサ弾10がその検出を開始する前の図であり、(B)は、その検出を開始した後の図である。
なお図1の説明図は、目標Xが移動するものである場合を例としている。
第1実施形態の無誘導弾システム1は、先行群G1と後続群G2の2つの群に分けて、無誘導弾20を間欠的に投射する。1つの群(先行群G1、後続群G2)に含まれる無誘導弾20の数は、単数でも複数でもよい。
センサ弾10は、先行群G1の無誘導弾20と共に、予想位置A1(A1a)に向けて飛翔する。そして予想位置A1の上空Sで、その位置情報K(図5〜9参照)とその位置における画像情報J(図5〜9参照)との検出を開始する。
この構成により、本発明のセンサ弾10は、予想位置A1の上空Sで無誘導弾20の軌道Hから外れ、その上空Sを俯瞰しながら位置情報Kと画像情報Jを検出する。
そしてセンサ弾10が予想位置A1(A1a)の上空Sに到達したときに、センサ弾10によるその位置情報Kとその位置における画像情報Jとの検出を開始し、それらを管制装置30に送信する(図1(B))。
図1において、修正位置A2に位置する目標Xを細線で表示している。例えば図1(B)の例では、先行群G1が弾着するときに目標Xが存在すると予想される位置は、修正位置A2a(図で左側)であり、後続群G2が弾着するときに目標Xが存在すると予想される位置は、修正位置A2b(図で右側)である。管制装置30は、この修正位置A2(A2a,A2b)に無誘導弾20を向かわせるための信号(軌道修正信号)を先行群G1又は後続群G2の各無誘導弾20に送信する。
それにより無誘導弾20であっても、遠隔地で移動する目標Xに弾着させることができる。また目標Xが位置精度の低い民生用GPSを用いて割り出した遠隔地に所在する固定目標である場合も、修正射撃を短時間で完了することができる。
無誘導弾20は、機体28を前方に推進させる推力発生装置26と、管制装置30から送信される軌道修正信号に従いその軌道Hを修正する軌道修正装置21とを備える。
しかし軌道修正装置21は、上記の構成に限らず、他の構成のものであってもよい。
先行群G1と後続群G2とが複数の無誘導弾20を含む場合、複数の無誘導弾20は、予想位置A1を中心として分散して弾着する。つまり先行群G1と後続群G2は、修正位置A2(または軌道修正信号が発せられない場合は予想位置A1)に弾着する軌道Hを飛翔する無誘導弾20a(図1(B)の中心の無誘導弾20)と、その弾着位置Pの周囲に弾着するべく中心の無誘導弾20aの周囲を飛翔する複数の無誘導弾20bとを有する。この場合、無誘導弾20bの数は、いくつであってもよい。
センサ弾10は、無誘導弾20と共に投射され、センサ弾10がその検出を開始するまでは、予想位置A1に向けて無誘導弾20と共に飛翔する飛翔体である。つまりセンサ弾10も、検出開始まで使用する軌道修正装置21と、機体18を前方に推進させる推力発生装置26とをその内部に有し、検出開始までは、軌道修正信号に従い、修正位置A2に向けてその軌道Hを修正する。
しかしセンサ弾10は目標Xに突入しないため、センサ弾10の推力発生装置26はデュアル推力モータの固体ロケットであってもよいが、それである必要はない。センサ弾10の推力発生装置26は、シングル推力モータの固体ロケットでも、一液推進薬や二液推進薬を使用する液体ロケット、ジェットエンジン、ラムジェットエンジン、ハイブリッドロケットであってもよく、その他の推進装置であってもよい。
なお、以下の説明において、静止画又は動画を「画像」とする。
図4に示すように管制装置30は、位置情報Kと画像情報Jとを受信する定置受信機31と、それらから軌道修正信号を演算し出力する目標算出装置33と、軌道修正信号を各群に送信する信号送信機32と、を有する。管制装置30は、目標Xから数百km離れた位置にあってもよく、目標Xに近接した位置にあってもよい。また管制装置30は、陸地に固定されていてもよく、陸地を走行する車両や、飛行機、もしくは船舶等の移動するものに搭載されていてもよい。
操作画面34上の位置と実際の位置とは、相関関係がある。
また画面上のTGPプロットの周囲には、この画像情報Jの撮影時刻が表示される。例えば図6の例では、TGPプロットの上に、13時5秒の時刻(130005と表示)が表示されている。
なお、最初の画像情報Jと次の画像情報Jとで、センサ弾10の撮影位置(位置情報K)が異なる場合、目標算出装置33は、センサ弾10の位置情報Kを基準として2つの画像情報Jを重ね合わせる。つまり例えば複数の画像情報Jの中に共通の緯度と経度がある場合は、目標算出装置33は、共通の緯度と経度が重なるように複数の画像情報Jを重ねる。
例えば目標算出装置33は、画像情報Jの検出時における目標Xの予想位置A1と、その検出時における目標Xの現在位置Bとの差から、予め想定していた推定移動方向又は推定移動速度に対する移動方向又は移動速度の誤差を求め、その誤差の分、推定移動方向又は推定移動速度を修正することにより、目標Xの移動方向と移動速度とを求めてもよい。
なお、コマンドG1NAP、G2NAPは、予想位置A1上ではない画面上の場所に表示されてもよい。
また後続群G2の修正位置A2bは、新たに「予想位置A1b」として表示される。
また後続群G2がセンサ弾10を有する場合の無誘導弾システム1の使用方法は、後述する第2実施形態のそれと同様である。
それにより例えば管制装置30から直接には電波が届かない場所を先行群G1の弾丸が飛翔していたとしても、後方の軌道H上を飛翔する後続群G2の弾丸を介することで、先行群G1の弾丸が管制装置30と通信することができる。
なお「直接には電波が届かない場所」とは、例えば管制装置30から見たときの地平線より管制装置30から離れた位置や、軌道修正信号や位置情報K、画像情報Jの電波が届かない位置である。
図10は、本発明の第2実施形態の無誘導弾システムの説明図である。(A)はセンサ弾10がその検出を開始する前の図であり、(B)は、その検出を開始した後の図である。
なお図10の説明図は、目標Xが移動するものである場合を例としている。
図11は、後続群がセンサ弾を有する場合の複数の画像情報を表示する本発明の目標算出装置33の操作画面34を表した説明図である。図11は、図10(B)に示す時点の操作画面34を表している。図10(B)に示す時点とは、先行群G1と後続群G2のセンサ弾10のみが目標Xの情報の取得を開始しており、後続群G3,G4のセンサ弾10は、各群の目標Xの予想位置A1に向けて無誘導弾20と共に飛翔している時点である。図11に示すように、この時点の操作画面34には、先行群G1と後続群G2のセンサ弾10が取得した2つの位置情報K1、K2と2つの画像情報J1、J2が表示される。
なお図10(B)に示す時点に次いで、後続群G3,G4のセンサ弾10が情報の取得を開始した際には、先行群G1の画像情報J1に後続群G2の画像情報J2が重なりながら追加されたのと同様に、後続群G3,G4の画像情報J3、J4が画像情報J1、J2に重なりながら追加される。
また上述の第1実施形態、第2実施形態の無誘導弾システム1のセンサ弾10は、無誘導弾20と共に投射され、それと共に飛翔するが、それに限らず、無誘導弾20より先にセンサ弾10を目標Xの周囲に向けて投射してもよい。
図12は、本発明の第3実施形態の無誘導弾システムの説明図である。
第3実施形態の無誘導弾システム1は、各群(先行群G1、後続群G2)の無誘導弾20とセンサ弾10が、1つのロケットR1、R2に搭載されたものである。例えば先行群G1の無誘導弾20とセンサ弾10は、先行群用ロケットR1に搭載され、後続群G2の無誘導弾20は、後続群用ロケットR2に搭載される。各ロケットR1、R2に搭載される無誘導弾20は、1つでも複数でもよい。また後続群用ロケットR2にもセンサ弾10を搭載してもよい。
第3実施形態の発射装置は、各群につき1つのロケット(先行群用ロケットR1又は後続群用ロケットR2)を投射することにより、各群の無誘導弾20とセンサ弾10を投射する。
その他の第3実施形態の無誘導弾システム1の構成は、第1実施形態又は第2実施形態のそれと同様である。
その後の無誘導弾20とセンサ弾10の使用方法は、第1実施形態、第2実施形態のそれと同様である。
また検出装置11が検出する情報が画像情報であるため、おとりやフレアに影響されずに目標Xの位置情報を取得できる。それにより無誘導弾20を目標X自体に弾着させることができる。
そのため目標Xへの弾着の精度を従来のものより向上させることができる。
それにより無誘導弾20であっても、遠隔地で移動する目標Xに弾着させることができる。
13 撮影装置、15 情報送信装置、17 パラシュート、18 機体、
19 子弾、20,20a,20b 無誘導弾、21 軌道修正装置、
22 信号受信機、23 修正手段、24 アクチュエータ、25 軌道制御装置、
26 推力発生装置、27 弾位置検出装置、28 機体、30 管制装置、
31 定置受信機、32 信号送信機、33 目標算出装置、34 操作画面、
A1,A1a,A1b 予想位置、A2,A2a,A2b 修正位置、
B 目標の現在位置、H,H1a,H1b,H2a,H2b 軌道、
J,J1,J2 画像情報、K 位置情報、
G1 先行群、G2,G3,G4 後続群、P 弾着位置、
R ロケット、R1 先行群用ロケット、R2 後続群用ロケット、
S 上空、X 目標
Claims (11)
- 目標の予想位置に向けて投射される先行群及び後続群の無誘導弾と、前記先行群又は後続群に軌道修正信号を送信する管制装置と、を備えた無誘導弾システムであって、
前記先行群の無誘導弾と共に投射されるセンサ弾を有し、
前記センサ弾は、その位置情報とその位置における画像情報とを検出する検出装置と、それらを前記管制装置に送信する情報送信装置と、を有しており、
前記先行群及び前記後続群の前記無誘導弾は、前記軌道修正信号に従いその軌道を修正する軌道修正装置を有しており、
前記管制装置は、センサ弾から受信した前記位置情報と前記画像情報とから前記軌道修正信号を演算し出力する、ことを特徴とする無誘導弾システム。 - 前記管制装置は、前記位置情報と前記画像情報とを受信する定置受信機と、それらから前記軌道修正信号を演算し出力する目標算出装置と、前記軌道修正信号を送信する信号送信機と、を有し、
前記目標算出装置は、
(A)前記位置情報と前記画像情報とから、前記目標の現在位置を求め、
(B)前記目標の現在位置の変化、前記画像情報の検出時における前記目標の前記予想位置と該検出時における前記目標の現在位置との差、又は先行の無誘導弾の弾着時の前記目標の現在位置とその弾着位置との差、から前記軌道修正信号を演算し出力し、
前記信号送信機は、各群に前記軌道修正信号を送信する、ことを特徴とする請求項1に記載の無誘導弾システム。 - 前記目標算出装置は、前記(B)において、前記目標の現在位置の変化、前記画像情報の検出時における前記目標の前記予想位置と該検出時における前記目標の現在位置との差、又は先行の無誘導弾の弾着時の前記目標の現在位置とその弾着位置との差、から前記目標の移動方向と移動速度とを求め、
前記移動方向と前記移動速度から、前記無誘導弾の弾着時刻に目標が存在すると予想される予想存在位置を演算し、該予想存在位置に基づき決定された無誘導弾の新たな目標弾着位置を修正位置とし、該修正位置を前記軌道修正信号として出力する、ことを特徴とする請求項2に記載の無誘導弾システム。 - 前記先行群と前記後続群とは、分散して弾着する複数の前記無誘導弾を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の無誘導弾システム。
- 複数の前記後続群を備え、
複数の前記後続群のそれぞれは、間欠的に投射される、ことを特徴とする請求項1に記載の無誘導弾システム。 - 前記センサ弾は、前記予想位置の上空で開傘するパラシュートを有し、
前記検出装置は、前記センサ弾の現在位置を前記位置情報として検出するセンサ位置検出装置と、
前記目標の周辺を撮影し前記画像情報として検出する撮影装置と、を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の無誘導弾システム。 - 前記後続群は、該後続群の無誘導弾と共に投射される前記センサ弾を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の無誘導弾システム。
- 前記軌道修正装置は、前記無誘導弾の弾位置情報を検出する弾位置検出装置と、
前記軌道修正信号を受信する信号受信機と、
前記無誘導弾の軌道を修正可能な修正手段と、
前記修正手段を駆動するアクチュエータと、
前記軌道修正信号に従い該アクチュエータの駆動を制御する軌道制御装置と、を有し、
前記軌道制御装置は、前記軌道修正信号が示す修正位置に前記弾位置情報を近づけるように前記アクチュエータの駆動を制御する、ことを特徴とする請求項1に記載の無誘導弾システム。 - 前記目標算出装置は、前記位置情報と前記画像情報を表示する操作画面を有し、
操作画面上の位置と実際の位置とは相関関係があり、
前記操作画面は、前記予想位置と、前記予想存在位置と、前記操作画面上で移動可能なコマンドと、を表示し、
前記操作画面上の位置が確定された前記コマンドの前記操作画面上の位置に相関する実際の位置の緯度と経度とを演算し、該緯度と経度とが表す位置を前記修正位置とし、該修正位置を前記軌道修正信号として出力する、ことを特徴とする請求項3に記載の無誘導弾システム。 - 前記無誘導弾と前記センサ弾とを内部に搭載し前記先行群として投射される先行群用ロケットと、
前記無誘導弾を内部に搭載し前記後続群として投射される後続群用ロケットと、を備え、
前記先行群用ロケットと前記後続群用ロケットとは、その軌道上で、内部に搭載した前記無誘導弾又は前記センサ弾を散布する、ことを特徴とする請求項1に記載の無誘導弾システム。 - 目標の予想位置に向けて投射される先行群及び後続群の無誘導弾と、前記先行群又は後続群に軌道修正信号を送信する管制装置と、を備えた無誘導弾システムの使用方法であって、
前記先行群の無誘導弾と、該無誘導弾と共に飛翔するセンサ弾とを前記予想位置に向けて投射し、
次いで前記予想位置に向けて前記後続群の無誘導弾を投射し、
前記センサ弾が前記予想位置の上空に到達したときに、前記センサ弾によるその位置情報とその位置における画像情報との検出を開始し、それらを前記管制装置に送信し、
前記管制装置で、前記センサ弾から受信した前記位置情報と前記画像情報とから前記軌道修正信号を演算し出力し、前記先行群又は後続群に軌道修正信号を送信し、
前記軌道修正信号に従い前記無誘導弾の軌道を修正する、ことを特徴とする無誘導弾システムの使用方法。
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