JPH03117898A - 管制装置 - Google Patents

管制装置

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JPH03117898A
JPH03117898A JP1254765A JP25476589A JPH03117898A JP H03117898 A JPH03117898 A JP H03117898A JP 1254765 A JP1254765 A JP 1254765A JP 25476589 A JP25476589 A JP 25476589A JP H03117898 A JPH03117898 A JP H03117898A
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JP
Japan
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distance
meteorological
wind speed
attitude angle
air density
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Pending
Application number
JP1254765A
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English (en)
Inventor
Chihiro Hirakawa
平川 千尋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

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〕 本発明は気象を考慮して,火砲の照準諸元を計算し,火
砲に照準諸元を伝送する管制装置に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に火砲の砲弾の位置は発射速度,発射角度を初期柔
性として,式fil, +2)、 (31を解くことに
より求まる。
d2X/dt2=−E(dX/at−WX)−fild
2H / dt2 = −K ( d H/d t )
−g     ・・ (2)d2Z / at2= −
’Fi ( eL Z/d t−Wz )    ・−
+3)但し,R 距@       wy :風速X 
¥離のXe,分  Wx:風速のX成分H.高度(資)
離のY成分)  Wz :風速の2成分2 甲峻の2成
分  g :重力加速度t 時間 E 減速度係数 である。
Eは空気抵抗の大きさの度合いを示し,空気密度、気温
2弾の姿勢角の関数である。式fil、 +21゜(3
)から砲弾の位置は空気密度、気温、風速2弾の姿勢角
に大きく影響されることがわかる。
気象データの観測から照準諸元の計)f、までの範囲で
、従来の火砲の照準諸元の計算方法の概要を第8図に示
す。図において、(1)は気球等の浮上手段を有する気
象観測装置であり、高度ごとの空気密度と気象を測定し
、地上にある気象観測所(2)に送信する。気象観測所
(2)ではレーダ等の追尾装置で気象観測装置(1)を
追尾しており、気象観測装置(1)の水平方向の移動量
から風速を算出する。高度ごとの空気密度、気温及び風
速は照準装置(3)へ送信され、照準装置(3)で記憶
される。照準装置(3)は高度ごとの空気密度、気温及
び風速をもとに弾道計算をおこない、火砲(4)の照準
諸元を算出する。
算出された照準諸元は火砲14)へ伝送される。
第9図は気象観測装置(1)、気象観測所(2)及び照
準装置(3)の詳細構成図である。第9図を使用し。
さらに詳細な説明を行う。図において(5)は気象観測
装置(1)を浮上させる気球等の浮上装置であり。
(6)は空気密度を測定する空気密度測定装置であり。
(7)は気温を測定する気温測定装置であり、(8)は
空気密度測定装fl 16)と気温測定装置(7)に接
続され。
気象槻測所12)へ気象データを送信する気象データ送
信装置である。(9)は気象データ送信装置(8)から
気象データを受信する気象データ受信装置であり。
αGは気象観測装置(1)を追尾し、気象観測装置(1
)の移動量を算出する追尾装置であり、αBは気象観測
装置11)の移動量と空気密度及び気温から高度ごとの
空気密度、気温及び風速を出力する気象データ処理装置
であり、σ2は高度ごとの空気密度、気温及び風速を照
準装置(3)へ送信する気象データ送信装置である。α
jは気象データ受信装置であり、α瘤は気象データ記憶
装置であり、o5は照準諸元計算機であり、 (lSは
照準諸元送信装置である。
気象観測装置(1)が浮上装置(5)により浮上すると
空気密度測定装置16)と気温測定装置(7)によって
空気密度と気温が測定される。空気密度と気温は気象デ
ータ送信装置18)により地上の気象観測所(2)に送
信される。気象データ受信装置(9)は前記空気密度と
気温を気象データ送信装置(8)から受信し、気象デー
タ処理装置illへ出力する。一方、気象観測所(2)
の追尾装置・′11は浮上する気象観測装置(1)を追
尾し、その高度と水平方向の移動量を気象データ処理装
置αυへ出力する。気象データ処理装置(11+は追尾
装置αOから得られた気象観測装置(1)の高度と水平
方向の移4tb量、気象データ送信装置(8)から得ら
れた空気密度及び気温を処理し、高度ごとの。
空気密度、気温及び風速をバッキングして気象データ送
信装@α2へ出力する。気象データ送信装置azは前記
気象データを気象データ受信装置ロタへ送信する。送信
された気象データは照準諸元計算機αSを介して気象デ
ータ記憶装置a4へ記憶される。
照準諸元計算機α9は気象データ記憶装置α4から気象
データを読み込み9式ill、 +21. +31の弾
道方程式を解くことにより照準諸元を計算する。照準諸
元は照準諸元送信装置α0を介して火砲(4)へ送信さ
れる。
第10図は気象データ記憶装置Iの内部の気象データの
記憶領域を説明している図である。図において(+71
は気象データ記憶領域であり、uは気象データレコード
記憶領域であり、a9は気象データの高度記憶領域であ
り、■け気象データの空気密度記憶領域であり、2Dは
気象データの温度記憶領域であり、23は気象データの
風速(X成分〕記憶領域である。気象データ記憶領域α
nは複数の気象データレコード記憶領域α騰から構成さ
れ、各気象データレコード記憶領域0梯には高度ごとの
空気密度、気温及び風速が記憶されている。
第11図は風速を例にとって、風速と高度との関係を示
した図である。
式[1)、 +21. +31を解くのに必要な任意の
高度Hの風速WXはHをはさむHl t H2における
風速WX1 rWX2を補間して計算する。但し、風速
WZ はOとして計算される。任意の高度の空気密度、
気温も風速と同様な方法で計算する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の方法、及び装置では、気象条件が距離方向に変化
しない、かつ風速の2成分(Wz)は0゜かつ弾の飛翔
姿勢による空気抵抗はないものとして照準諸元を計算し
ているため、距離が長(々す。
気象条件が距離の関数となる場合、または弾の飛翔姿勢
による空気抵抗がある場合、正確な照準諸元の計算がで
きないという課題があった。また。
気象データの迅速かつ正確な更新ができないという課題
があった。
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであ
り、長距離にわたって迅速かつ正確な照準諸元の計算を
行うことを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
この発明にかかる管制方法、及びその装置は。
火砲から発射され自己の距離と高度及び弾道に沿った気
象データを距離の関数として測定する気象測定体と、距
離ごとの風速のX成分及び2成分を計算する風速計算装
置と、距離ごとの弾の姿勢角を計算する姿勢角計算装置
と、距離ごとの空気密度と温度と風速及び弾の姿勢角を
記憶する気象データ記憶装置と、気象条件及び弾の姿勢
角を距離の関数として逐次更新しながら照準諸元を計算
する照準諸元送信装置菫を設けた。
(作用〕 この発明においては、気象条件及び弾の姿勢角を距離ご
とに記憶された気象データをもとに、気象条件及び弾の
姿勢角を距離の関数として逐次更新しながら正確な照準
諸元を計算し、火砲へ伝送する。
〔実施例〕
@1図はこの発明による管制方法、及びその装置の一実
施例の構成図である。
図において、(至)は火砲]4)から発射され、自己の
距離と高度及び弾道に沿った気象データを距離の関数と
して測定する気象測定体である。
気象測定体Gは形状と重量が実際の砲弾と同一に作られ
ている。
第2図は気温測定装置と照準装#13)の詳細構成図で
ある。図において+24は自己位置標定装置であり、(
至)は風速計′に装置であり、(至)は姿勢角測定装置
であり、1け姿勢角計算装置である。
火砲(4)から気象測定体@が発射されると9弾道に沿
った空気密度と温度、気象測定体@の距離Rと高度■及
び弾の姿勢角が、気温測定装置(7)と空気密度測定装
置(6)と自己位fit標定装置l2tJと姿勢角測定
装finとにより測定され、気象データ送信装#(8)
に出力される。気象データ送信装置(8)は距離と高度
と空気密度と温度と弾の姿勢角を照準装置(3)の気象
データ受信装置(9)へ送信する。気象データ受信装置
119+は空気密度と温度さ距離と高度と弾の姿勢角を
風速計算装置(至)と気象データ処理装置a9と姿勢角
計算装置if四へ出力する。風速計算装置i2!9は空
気密度、温度、気象測定体(至)の距離及び高度から、
距離ごとの風速(X成分、2成分)を計算し、気象デー
タ処理装置αBへ出力する。気象データ処理装置σDは
風速計算装置(ハ)から得られた距離ごとの風速(X成
分、2成分)、気象データ受信装置(9)から得られた
空気密度と温度をバッキングし、照準諸元計′IF、@
α9を介して気貴データ記憶装置(I4へ送る。姿勢角
計算装置器は弾の姿勢角。
気象測定体□□□の距離及び高度から距離ごとの姿勢角
を計算し、照準諸元計算機(I!9を介して気象データ
記憶装置α4へ送る。照準諸元計算機的は気象データ記
憶装置α4内の気象データ記憶領域αηの距離ごとの風
速(X成分、2成分)、空気密度、@度。
弾の姿勢角をもとに、気象条件を距離の関数として逐次
更新しながら式fil、 +21. +31を解き、照
準諸元を計算する。照準諸元は照準諸元送信装置(IF
3を介して火砲(4)へ送信される。
第3図は気象データ記憶装[114)の内部の気象デー
タの記憶領域を説明している図である。図において署は
距離記憶領域である。気象データ記憶領域+171は複
数の気象データレコード記憶領域a9から構成される。
適当な距離間隔(例えば100m間隔)で空気密度、@
度、風速、姿勢角が記憶されている。気象データレコー
ド記憶領域0櫓は距離記憶領域翰、空気密度記憶領域1
.温度記憶領域I211゜風速(X成分)記憶領域力、
風速(2成分〕記憶領域額、姿勢角記憶領域1の6つの
フィールドから構成される。
第4図は風速(X成分)を例にとって、風速(X成分)
と距離の関係を示した図である。式(1)。
+21. +31を解くのに必要々任意の距離Rの風速
(X成分)はR1での風速WX1とR2での風速WX2
から直線補間することにより計算する。任意の距離の風
速(2式分)、空気密度、気温1弾の姿勢角も風速(X
成分)と同様な方法で計算する。
次に風速計算装置(至)の動作を第5図、第6図。
第7図を用いて説明する。
風速計算装置看は適当な距離間隔(例えば100mQJ
5隔)で、距離ごとの風速を計算する。第5図は距離の
分割の一例を示したものである。図において、火砲に近
い順に、距離をRO(二0)、R1゜R2,R3,・・
・とする。また同様に高度をH□ (= O) 。
Hl + R2+ ”S * ・・・とする。第6図は
距離R1における風速(X成分) Wxlを計算する方
法を説明するtめの図である。図において1Mは実際の
弾道であり、Cけ距離R1における風速(X成分)wx
lを計算する過穐での弾道である。風速(2式分)Wz
lについてもV’X1と同様である。@T図は距離Rj
  Kおける風速WXi + WZl  を計算する流
れ図である。
風速計算装置□□□は先ずRQ  での風速Wxo (
= 0 ) 。
WZO(= O)  をもとにR1における風速WXI
 I Wzlを計算する。次にR1で計算した風速WX
1 i WZlをもとにt  ”2  における風速W
x2 * ”Z2  を計算する。以下同様にして、 
 R1における風速WXi r ”Ziをもとに、R1
+1  における風速”X+1 + WZi+1を計算
するという処理を目標の距離まで操り返す。
距離R1(X成分、2式分)における風速の計算方法を
NX6図と第7図を用いて説明する。先ずWZ を固定
して、距離ROの空気密度と温度及び風速(Wxo t
 Wzo) 、距離R1の空気密度と温度をもとに式f
il、 +2)、 +31を解き、高度がHl  とな
る距離xc1を計算する。この時、風速はWXOの一定
[直とする。また任意の距離の空気密度と気温はROで
の空気密度と温度とR1での空気密度と温度から直線補
間することにより計算する。xc1=X1ならばWXt
 = wxoとする。xcl〉xl  ならばwxl”
””xo+a+  (但し、a’)0)とし、再度1式
(1)。
+21. +31を解き、高度がHl  となる距離X
O1を計算する。またxcl<xl  ならばWX1=
wxo−1とし。
式[11,+21. +3)を解き、高度がHl  と
なる距離IO1を計算する。以後、高度H1での計算上
の距離xc1と実際の距離x1  との差EX1が最小
となるまで風速WXIを修正する。次に、WX を上記
で求めたWXlに固定し”Zlが最小となるまでWXl
と同様にしてWzlを修正する。さらに、  Wz を
求めたWzI K固定しEXlが最小となるまで上記と
同様にしてWXlを再度鳴止する。
上記tD処FMヲr (Fix12+Ez12) (β
(但し、βは極小値)Kなるまで繰り返し距離R1にお
ける風速(Wxl、Wzl)の真値を求める。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、長い距離で気象条件が
変化する場合でも、正確な照準諸元が計算できる。また
、必要な時期に気象測定弾を発射することにより、気象
データの迅速な更新が可能である。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明による照準装置の一実施例の構成図、
第2図はこの発明による気象測定弾と照準装置の詳細構
成図、第3図はこの発明による気象データ記憶装置の内
部の気象データの記憶領域を説明している図、第4図は
この発明による風速と距離の関係を示した図、第5図は
この発明における距離の分割の一例を示した図、第6図
はこの発明による風速計算装置の風速の計算方法を説明
するための図、第7図はこの発明による風速計算装置の
風速を計算する流れ図、第8図は従来の照準装置の一実
施例の構成図、第9図は従来の気象測定弾と照準装置の
詳細構成図、第10図は従来の気象データ記憶装置の内
部の気象データの記憶領域を説明している図、第11図
は従来の風速と高度の関係を示した図である。図におい
て、(1)は気象覗測装Nt1121は気象観測所、(
3)は照準装置。 (4)は火砲、(5)は浮上製電、 +61は空気密度
測定装置。 +71は気温測定製蓋、(8)は気象データ送信装置、
(9)は気象データ受侶装置、醐は追尾装置、αDは気
象データ処理装置、α2は気象データ送信装置、(+3
は気象データ受信装置、fi41は気象データ記憶装置
。 (+9は照準諸元計算機、(IOは@単諸元送信装置、
αηは気象データ記憶領域、Olは気象データレコード
記憶領域、  i9は高度記憶領域、翰は空気密度記憶
領域、罰は温度記憶領域、■は風速(X成分)記憶領域
、i23は気象測定弾、?4は自己位置標定装置。 □□□は風速計算装置、@は距離記憶領域、@は風速(
2成分)記憶領域、器は姿勢角測定装置、翰は姿勢角計
算装置、(至)は姿勢角記憶領域である。 なお2図中間−爵号は同一あるいは相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 空気密度測定装置、気温測定装置、姿勢角測定装置、自
    己位置標定装置及び気象データ送信装置とから構成され
    、弾道に沿つた空気密度、温度、距離、高度及び弾の姿
    勢角を測定する気象測定弾と、この気象測定弾から気象
    データを受信する気象データ受信装置、空気密度と温度
    と気象測定弾の距離及び高度から、距離ごとの風速を計
    算する風速計算装置、距離ごとの風速、空気密度及び温
    度をパッキングする気象データ処理装置、弾の姿勢角を
    計算する姿勢角計算装置、気象データを記憶する気象デ
    ータ記憶装置、照準諸元を計算する照準諸元計算機及び
    照準諸元を伝送する照準諸元送信装置とから構成される
    照準装置とを備えた管制装置。
JP1254765A 1989-09-29 1989-09-29 管制装置 Pending JPH03117898A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5454265A (en) * 1991-06-20 1995-10-03 Diehl Gmbh & Co. Installation for the measurement of the altitude of a surface wind, particularly for improving the hitting accuracy of unguided projectiles
WO1997037193A1 (en) * 1996-03-29 1997-10-09 Accuracy International Ltd. Ballistic calculator
US6535291B1 (en) 2000-06-07 2003-03-18 Cyberoptics Corporation Calibration methods for placement machines incorporating on-head linescan sensing
US6538244B1 (en) 1999-11-03 2003-03-25 Cyberoptics Corporation Pick and place machine with improved vision system including a linescan sensor
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