JPH01266499A - 追尾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、砲を有する装甲車両に搭載されたテレビカ
メラ等を用いて目標を自動的に追尾し。

テレビカメラ等を用いて、砲弾の発射から着弾までの期
間を検出し、その間、追尾状態を一定に保持する追尾装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

追尾装置は、射撃目標の空間的な位置を、撮像画像上に
おいて検出することにより、砲を射撃目標方向に自動的
に向けておく為に用いられる。この装置を用いることに
よシ、移動する目標であっても自軍が走行中であっても
射撃目標方向に砲を向けておくことが可能となる。

第２図は従来の追尾装置の一実施例を示す図であり、（
１）は視軸線、（２）は射撃方向を示し、視軸線（１）
と同一方向に向けられる。（３）は目標、（４１は砲＋
５１上に取シ付けられ、射撃目標方向の視軸線（１１上
にある目標（３）を撮像し、映像信号（６）を出力する
テレビカメラ、（７）は映像信号（６）全入力とし、砲
＋５１と目標（３）との相対角度を検出し、追尾偏差信
号（８）及び切換信号顛ヲ出力する画像追尾器、（９）
は追尾偏差信号（８１′ｔ−人力とし、速度指令信号α
Ｇを出力し、切換信号αηを受けると、入力信号を追尾
偏差信号（８）から、前回値速度指令信号ａ１１に切り
換える切換器。

１２は砲（５１に取り付けられ、砲の動きを検出し、砲
の空間角速度信号ａ３ヲ出力するジャイロ、α壜は速度
指令信号（ＩＧと空間角速度信号ａｊヲ入力とし、速度
偏差信号（１９を出力する加算器、舖は速度偏差信号ａ
３を入力とし、砲を駆動する砲駆動制御器である。

次に上記従来の追尾装置の動作を説明する。

テレビカメラ（４）で目標（３）全撮像し、映像信号（
６）として目標（３）は画像追尾器（７）へ入力される
。画像追尾器（７）は、入力された映像信号（６１ｅ用
いて視軸線（１）の位置を基準とした目標（３）の空間
位置を検出し、空間位置を追尾偏差信号（８）として切
換器（９）へ出力する。切換器（９）は１画像追尾器（
７）よシ切換信号任ηの入力がなければ、追尾偏差信号
（８）ヲ速度指令信号αＧとして加算器Ｉへ出力する。

砲（５）に取り付けられたジャイロ（１３で検出される
砲（５）の空間角速度α３が、加算器Ｉへ入力された速
度指令信号α・に追従する様に速度偏差信号ａＳが砲駆
動制御器ａｅＫ入力され、砲（５）が駆動される。砲（
５）は追尾偏差信号（８）Ｋ比例した角速度で駆動され
、追尾偏差信号（８）が小さくなる方向に動作すること
から、視軸線（１）方向上に目標（３）が一致する様砲
が駆動される。

視軸線（１）と射撃線（２）は同一方向であることから
。

砲は目標方向を向くことＫなる。

目標（３］が移動すると、砲駆動制御器ａｅは、追尾偏
差信号（８）ヲ小さくする方向に砲（５）を駆動し、砲
（５）は移動する目標（３）を追いつづけることになる
。

すなわち９以上により構成された追尾装置において目標
（３）を自動的に追尾する追尾系が構成される。

第７図から第１１図は、テレビカメラ（４）にて撮像さ
れた映像信号（６）を示したものである。

第１１図において、＠は垂直方向照準レチクル。

鏝は水平方向照準レチクルであり、その交点は。

視軸線（１）方向に一致し照準点金示す。映像信号を用
いた追尾装置は目標（３）の中の輝度の高い高輝度部Ｏ
Ｂを追尾する。画像追尾器（７）は映像信号（６）より
レチクル交点基準の高輝度部Ｃ３１１の位置を検出し追
尾偏差信号（８）として出力し、追尾装置は、レチクル
交点、即ち照準点と目標（３）の高輝度部ｏ１１が一致
する様砲を駆動する。

この様に構成された追尾装量により制御される砲の射撃
動作について第３図から第１０図を用いて説明する。

第３図は、照準時の砲（５）と目標（３）を示す。

第４図は砲弾＠発射時を示し、＠は砲弾発射時に砲前面
に発生する閃光を示す。

第５図は砲弾の飛翔中の状態を示し、　（２１））　ａ
砲弾の弾道である。

第６図は砲弾の着弾時を示し、＠は砲弾の炸裂による火
炎を示す。

第７図は、第３図の時点における映像信号＜６１　ｔ’
示す図であシ、■は目標（３）を追尾中であることを示
す追尾ゲートである。

第８図は第４図の時点における映像信号（６）を示す図
であシ、映像信号（６）は、非常に輝度の高い閃光（ハ
）に占められる。第８図に示す様に、映像信号（６）よ
シ目標を検出することが不可能な状態になると、第２図
に示す従来の追尾装量は２画像追尾器（７）よシ切換信
号ａｎｔ−出力し、砲駆動指令である速度指令信号ａｌ
ｌとして追尾偏差信号（８）から目標（３）を見失う袖
の信号、即ち、前回値速度信号（１１１に、切換器（９
）が信号を切シ換え、再び目標（３）が検出できるまで
の間、この状態を保つ。前回値速度信号（ｉｌｌはこの
時、目標（３）の移動速度である為、再び目標が現われ
た時、照準点は目標（３）と一致している。

第９図は第５図時点の映像信号（６）ｔ−示す図であり
、（２）は飛翔中の砲弾を示し、この砲弾の輝度。

大きさ等は、目標（３）と同程度となる場合があり。

この状態にては、追尾目標として目標（３）と砲弾＠の
どちらを定めるか不安定な状態となる。

第１０図は第６図の時点の映像信号（６）を示す図であ
り、砲弾炸裂時の火炎＠が非常に高輝度に示される。

〔発明が解決しようとしている課題〕

以上のように構成された従来の追尾装置では射撃時、砲
弾の発射から着弾までの間、飛翔中の砲弾が目標の高輝
度部と同様な輝度及び形状を示すことがあフ、誤って射
撃中、飛翔中の砲弾を目標として追尾してしまう現象が
発生する。これによって照準点が飛翔する砲弾方向に一
致する様、砲を駆動し１本来の目標から照準点がずれて
しまい非常に不安定な動作となる。

従来の追尾装置は、照準動作に対しては有効であるが、
射撃中即ち、砲弾の発射から着弾までの間は逆に追尾装
置自体が外乱要素となシ、照準点をずらしてしまう場合
がある為、連続的な射撃を実施することが困難であル、
又、射撃中、射撃目標方向を安定に照準することが出来
ない。

この発明は、このような従来の問題点を解決するために
なされたものであり、砲弾の射撃後着弾までの間、照準
点、すなわち射撃方向ｔ−確実に目標に向けておくこと
を目的とし、連続射撃の実施を可能とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る追尾装置は、視軸線上の目標を撮像する
テレビカメラ、このテレビカメラよ）出力される映像信
号から、砲弾発射時に発生する閃光及び砲弾着弾時に発
生する火炎を検出し、切換セット信号を出力する検出器
、砲弾発射信号である撃発装置の入力を受け一定時間検
出器イネーブル信号を出力するカウンタ、映像信号から
追尾偏差信号を出力する画像追尾器、この画像追尾器よ
シの切換信号及び切換セット信号を受けると、入力信号
を追尾偏差信号と前回値速度指令信号とを切換え、速度
指令信号を出力する切換器、速度指令信号とジャイロよ
シ出力される空間角速度信号を加算し、速度偏差信号を
出力する加算器、速度偏差信号の入力を受け、砲を駆動
する砲駆動制御器とを具備したものである。

〔作用〕

この発明に係る追尾装置は砲弾発射時に砲前面に生ずる
閃光を検出し、砲駆動指令である速度指令を砲弾発射直
前の指令に保持し、砲弾着弾時に生ずる火炎を検出し２
画像追尾器よフ出力される追尾偏差信号を速度指令とす
る。

これによシ、射撃直前までの照準動作は自動的に照準点
を目標方向に向は続ける追尾系を構成し射撃時、砲弾の
発射から着弾までの間は射撃直前の追尾状態を保持し、
砲弾の着弾後、再び照準点を目標方向に向は続ける追尾
系を構成する。このため、射撃期間中、砲弾等別の目標
に照準点がずれる等の外乱要素がなくなシ、照準方向を
目標方向に維持しておくことができ、安定した追尾状態
を保持し安定した射撃動作を確保することが可能となる
。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例を示す図である。。

図中（１）〜鼎は第２図と同一とある。

ａｓは、砲弾＠の発射指令である発射パルス（Ｉ９を出
力する撃発装置、儀は発射パルスσ９の入力を受け一定
時間カウントし、カウント中、検出器イネーブル信号Ｃ
１υを出力するカウンタ、（２）は検出器イネーブル信
号Ｑυを受けるとテレビカメラ（４）より出力される映
像信号（６）全入力とし、砲弾発射時発生する閃光＠を
検出して切換セット信号■を出力し次に映像信号（６）
よシ砲弾着弾時発生する火炎を検出すると、切換セット
信号０をリセット状態にする検出器である。

以上のように構成された追遅装置は、テレビカメラ（４
）により目標（３）を撮像した映像信号（６）を受け。

画像追尾器（７）は視軸線１１）方向を基準とし、追尾
偏差信号（８）を出力し、切換器（９）は切換信号αη
、切換セット信号（至）の入力がなければ、追尾偏差信
号（８）を入力とし、速度指令信号αＧを出力する。加
算器Ｉは速度指令信号ａＧとジャイロａＺよシ出力され
る空間角速度信号α３を加算し、速度偏差信号ａ５’を
出力し、砲駆動制御器ａＳは速度偏差信号ａ９を受け。

砲１５）と駆動し、結果的に追尾偏差信号（８）が小さ
くなる様動作する為、視軸線（１）及び射撃線は、目標
（３）方向を向く。この時、速度指令信号ＱＧは、目標
（３）の移動速度と等しい。

次に、この追尾装置の射撃中の動作を説明する。

射撃時、撃発装置ａａ、Ｈ５発射パルスα９が出力され
カウンタ処は発射パルスａ３の入力にょシ一定時間検出
器イネーブル信号勾を出力する。検出器＠は検出器イネ
ーブル信号ＱＤの入力を受けると、映像信号（６）ｔ−
人力とし、映像信号（６）中、高輝度状態を検出する機
能を有し１発射時の閃光＠を検出すると、切換セット信
号（至）を出力する。切換器（９）は切換セット信号（
至）の入力を受け、入力信号を追尾偏差信号（８）から
前回値速度指令ａｌｌに切換える。この時、追尾系は射
撃直前の追尾状態を維持する。

次に砲弾発射時発生する火炎−を映像信号（６）よシ検
出器勾が検出すると、切換セット信号Ｏｔ−リセット状
態とする。切換器（９）は、切換セット信号（至）がセ
ット状態からリセット状態に変わると、入力信号を前回
値速度指令ａυから追尾偏差信号（８）に切換え、前述
した追尾系に戻る。

このように構成された追尾装置では、射撃中であっても
安定した照準方向に砲及び視軸線を向けておくことが可
能となる。

〔発明の効果〕

この発明は２以上説明したとおシ、砲弾の発射から砲弾
の着弾までの間、追尾装置で目標を一意に定めることが
困難な状態が発生することから。

この期間追尾系を射撃直前の追尾状態を保持する様にし
、これＫよって、追尾装置は射撃中であっても安定した
照準状態が維持される為、射撃中。

目標及び砲弾の状況を安定にとらえることが出来。

照準点がずれることがないことから、連続射撃を可能と
する。

又、砲弾発射時発生する閃光及び着弾時発生する火炎は
非常に高輝度であることから映像信号からの検出は容易
であシ、光学手段を用いることにより、正確に砲弾発射
から着弾までの期間、追尾状態を射撃直前の状態に保持
でき１着弾後速やかに通常の追尾状態に復帰することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による追尾装置の一実施例の構成図、
第２図は従来の追尾装置の一実施例の構成図、第３図は
照準時の状態図、第４図は砲弾発射時の状態図、第５図
は砲弾飛翔中の状態図、第６図は砲弾着弾時の状態図、
第７図は照準時の映像を示す図、第８図は砲弾発射時の
映像を示す図。 第９図は砲弾飛翔中の映像を示す図、第１０図は砲弾着
弾時の映像を示す図、第１１図は目標方向の映像を示す
図である。 図中、（１）は視軸線、（２）は射撃線、（３）は目標
、（４）はテレビカメラ、（５Ｉは砲、（６）は映像信
号、（７）は画像追尾器、（８）は追尾偏差信号、（９
）は切換器、αＧは速度指令信号、ａ９は前回値速度指
令、ｒ１２Ｆｉジャイロ、α３は空間角速度、　ａ４＃
ｉ加算器、ａｌは速度偏差信号、ａｅは砲駆動制御器、
αｎは切換信号、舖は撃発、α９は発射パルス、　ｃ２
１１はカウンタ、　ｒ２Ｄは検出器イネーブル信号、（
至）は検出器、勿は切換セット信号、＠は砲弾、＠は閃
光、＠は弾道、＠は火炎。 （至）は垂直方向照準レチクル、ｃ１９は水平方向照準
レチクル、■は追尾ゲー）、Ｏｎは目標高輝度部である
。 なお１図中同一あるいは相当部分は同一符号を付して示
しである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 砲を有する装甲車両に設けられ、視軸線方向上にある目
   標を撮像し、その映像信号を出力する検出手段と、上記
   検出手段の出力から、上記砲と上記目標の空間的相対角
   度を検出する目標追尾偏差検出手段と、上記検出手段の
   出力から砲弾発射時の閃光及び砲弾着弾時の火炎を検出
   する高輝度検出手段と、撃発装置よりの発射信号出力を
   受け、上記高輝度検出手段を一定時間有効とするカウン
   タと、上記高輝度検出手段の出力を受け、上記追尾偏差
   検出手段出力と前回状態保持指令との切換えを行う信号
   切換手段と、上記砲の速度を検出する空間角速度検出手
   段と、上記切換手段の出力と上記空間角速度検出手段の
   出力とを加算する加算器と、上記加算器出力を受け上記
   砲を駆動する砲駆動制御手段とを具備したことを特徴と
   する追尾装置。