JPH02106699A - 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Ｉ”目標を自動的に追尾し、目標の速度を
検出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
り、移動する目標であっても、口車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４図は、従来の追尾装置の一実施例を示す。

（１）は砲（５）、ｔ：に取付けられ、射撃目標方向の
視軸線（４）、ｔ−、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、（２）は射撃方向
を示し、視軸線（４）と同一方向に向けられる。（７）
は、映像信号（６）を人力とし、＠（５）と目標（３）
との相対角度を検出し、追尾偏差信号（８）を出力する
画像追尾器、（９）は、追尾偏差信号（８）を入力とし
、追尾ゲインＫ（１０）を乗算し、速度指令信号（１１
）を出力する乗算器、　（１２）は、砲（５）に取り付
けられ、砲の動きを検出氏、砲の空間角速度信号（１３
）を出力するジャイロ、　（１４）は、速度指令信号（
１１）と空間角速度信号（１３）を入力とし、速度偏差
信号（１５）を出力する加算器、　（１６）は、速度偏
差信号（１５）を入力とし、砲を駆動する確認動制御器
である。

次に追尾装置の動作を説明する。

テレビカメラ（１）で目標（３）を撮像し、映像信号（
６）として目標（３）は画像追尾器（７）へ出力される
画像追尾器（７）は、入力された映像信号（６）を用い
て視軸線（４）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）として乗算
器（９）へ出力する。乗算器（９）は、追尾偏差信号（
８）に追尾ゲインＫ　（１０）を乗算し、速度指令信号
（１１）を加算器（１４）へ出力する。砲（５）に取り
付けられたジャイロ（１２）で検出される砲（５）の空
間角速度（Ｉ３）は、加算器（１４）へ入力され、空間
角速度（１３）が、速度指令信号（１１）に追従する様
に、加算器（１４）より出力される速度偏差信号（１５
）が確認動制御器（１６）に人力され、砲（５）が駆動
される。

砲（５）は、追尾偏差信号（８）に比例した角速度、つ
まり速度指令信号（１１）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（４
）方向−ヒに目標（３）が一致する様砲が駆動される視
軸線（４）と射撃線（２）は同一方向であることから砲
（５）は自動的に目標（３）方向を向くことになる。

目標（３）が移動すると、確認動制御器（１６）は、追
尾偏差信号（８）を小さくする方向に砲を駆動し、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１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。

さらに９画像追尾器（７）を第５図を用いて詳述する。

第５図は、視軸線（４）方向に目標（３）をテレビカメ
ラ（１）により撮像した映像信号（６）である。

（２３）は水平方向照準レチクル、　（２４）は垂直方
向照準レチクル、　（２５）は追尾する目標であること
を示す追尾ゲートである。このとき、水平方向照へルー
チクル（２３）と垂直方向照準レチクル（２４）の交点
は射撃方向（２）即ち、視軸線（１）の方向であり、視
軸線（１）の方向を基準とした目標（３）の空間位置が
映像信号（６）より追尾偏差（８）として求められる。

追尾装置は、追尾偏差（８）を小とする様動作すること
から、視軸線（１）と目標（３）は一致する。

〔発明が解決しようとしている課題３ 以上のように構成された従来の追尾装置では。

移動する目標を自動的に追尾する場合、追尾偏差は定常
的に目標の移動速度に対し、目標速度の追尾ゲイン分の
１の大きさとして現れる。また、追尾装置の動作の安定
上の制約から、追尾ゲインの大きさには制限があるため
、高速に移動する目標に対して、追尾偏差が大となる。

従来の追尾装置は、移動目標を自動追尾する場合、定常
的に追尾偏差が生じ、視軸線方向と目標との間に偏差、
即ち、照準のズレをもった追尾状態となる。射撃が可能
である照準のズレ量には制約がある為、追尾する目標速
度に限界を持つ。

この発明は、この様な従来の問題点を解決するためにな
されたものであり、追尾偏差を生じることなく、高速に
移動する目標に対しても、視軸線方向上に目標を捕らえ
、自動追尾し、目標の速度に係らず、同様な射撃の実施
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り出力される映像信
号から追尾偏差信号を出力する画像追尾器、上記追尾偏
差信号に追尾ゲインＫを乗算する乗算器、砲の動きを検
出し、砲の空間角速度信号を出力するジャイロ、このジ
ャイロよす出力される空間角速度信号から砲空間位置を
出力する積分器、砲空間位置と追尾偏差信号とから、目
標空間位置を出力する加算器、目標空間位置より目標速
度信号を出力する微分器、−上記乗算器より出力される
速度指令信号と上記微分器より出力される目標速度信号
及び上記ジャイロより出力される空間角速度信号から、
速度偏差信号を出力する加算器、上記速度偏差信号の入
力を受け、砲を駆動する確認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、砲の空間位置と追尾偏差信
号とから、目標の空間位置を検出し、検出された目標空
間位置を微分することにより、目標の移動速度を検出し
、この目標速度に砲が追従する様動作する。

これにより、移動する目標に対し、その移動速度の大き
さに係らず、定常追尾偏差を生じることなく、追尾する
ことが可能となり、常に砲の射撃方向上に目標を一致さ
せながら追尾するため、照準性能及び砲の射撃性能が向
上する。

〔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
）〜（１６）は第２図と同一である。（１７）は砲の空
間角速度（１３）を入力とし、砲空間位置（１８）を出
力する積分器、（１９）は追尾偏差信号（８）と砲空間
位置（１８）を入力とし、目標空間位置（２０）を出力
する加算器、　（２１）は目標空間位置（２０）を入力
とし。

目標速度信号（２２）を出力する微分器である。

以上のように構成された追尾装置は、テレビカメラ（１
）により、目標（３）をを撮像した映像信号（６）より
５画像追尾器（７）は、視軸線（４）方向を基準とした
追尾偏差信号（８）を出力し９乗算器（９）から追尾偏
差信号（８）を追尾ゲインＫ（１０）倍した速度指令信
号（１１）が出力される。積分器（１７）によってジャ
イロ（１２）より出力される砲の空間角速度（１３）か
ら砲空間位置く１８）が出力され、加算器（１９）は砲
空間位置（１８）と追尾偏差信号（８）とから、目標空
間位置（２０）を出力し、微分器（２１）は目標空間位
ｉｉ￥（２０）を入力とし、目標速度信号（２２）を出
力する。加算器（１４）は、目標速度信号（２２）と速
度指令信号（１１）とジャイロ（１２）より出力される
砲の空間角速度信号（１３）を入力とし、速度偏差信号
（１５）を出力し、確認動制御器（１６）は、速度偏差
信号（１５）を受け、砲（５）を駆動する。砲は目標速
度信号に等しくなる様動作し、又、視軸線（１）方向と
目標（３）のズレ量即ち、追尾偏差信号（８）を小さく
する様動作することから、視軸線（１）上に目標（３）
を捕らえながら追尾し、移動目標に対し、目標速度に比
例した定常追尾偏差を発生しない追尾系を構成する。

次に、第２図及び第３図を用いて、目標速度検出につい
て詳述する。

第２図は、視軸線（４）上に目標（３）を捕らえた映像
信号（６）を示す。

第３図は、自車が走行等による外乱によって視軸線（４
）方向がある角度ずれた場合の映像信号（６）を示す。

外乱により視軸線（４）がずれた量は、映像信号（６）
上において、追尾偏差（８）と等しくなる。目標の空間
位置は視軸線（４）方向、即ち、砲の空間位置に等しく
５走行等の外乱による砲の空間位置の誤差分を追尾偏差
にてキャンセルすることにより、正確な目標の空間位置
を検出でき、目標空間位置を微分することにより、移動
目標の速度を検出することが出来る。

このように構成された追尾装置では、自重が走行中であ
っても、目標速度を正確に検出することが可能であり得
られた目標速度にて砲を駆動することから、移動目標に
対し、定常追尾偏差を生じることがなく、視軸線−１−
に目標を捕らえておくことが可能となる。

〔発明の効果〕

この発明は、以を説明したとおり、走行等による外乱に
影響されることなく、正確に目標の速度を検出し、検出
した目標速度に一致する様砲を駆動し、目標を追尾する
為、定常追尾偏差を生じることな（、視軸線上に目標が
一致する様に捕らえておくことが可能であり、目標速度
に係らず照準のズレがない為、自軍が走行中であっても
、Ｕ−４標が移動していても、射撃性能が向上する。

【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、この発明の目標照準時の映像を示す図、第
３図は、この発明の外乱により視軸線がずれた時の映像
を示す図、第４図は、従来の追尾装置を示す図、第５図
は、目標撮像時の映像と追尾偏差を示す図である。 図中（１）はテレビカメラ、（２）は射撃方向、（３）
は目標、（４）は視軸線、（５）は砲、（６）は映像信
号、（７）は画像追尾器、（８）は追尾偏差信号、（９
）は乗算器（１０）は追尾ゲインに、　（１１）は速度
指令信号、　（１２）はジャイロ、　（１３）は空間角
速度、　（１４）は加算器（１５）は速度偏差信号、　
（１６）は確認動制御器、　（１７）は積分器、　（Ｉ
ｇ）は砲空間位置、　（＋９）は加算器。 （２０）は目標空間位置、　（２＋）は微分器、　（２
２）は目標速度信号、　（２３）は水平方向照準レチク
ル、　（２４）は垂直方向照準レチクル、　（２５）は
追尾ゲートであるなお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、映像信号を出力する映像信号検出手段と
   、上記映像信号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
   記砲の速度を検出する空間角速度検出手段と、上記空間
   角速度を積分し砲空間位置を検出する砲空間位置検出手
   段と、上記追尾偏差検出手段の出力と砲空間位置検出手
   段の出力とから目標の空間位置を検出する目標空間位置
   検出手段と、上記目標空間位置検出手段の出力を微分し
   、目標の速度を検出する目標速度検出手段と、上記目標
   追尾偏差検出手段の出力に追尾ゲインを乗算する乗算器
   と、上記目標速度検出手段の出力と、上記乗算器の出力
   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、上記加算器の出力により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。