JPH04502359A - 飛行中脅威及び対応策訓練のためのシステム兼シミユレータ - 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】 飛行中脅威及び対応策訓練の九めのシステム兼シミ１、　発明の分野 本発明は電子的な対応策シミュレーションに関し、特に、飛行中の脅威及び対応 策応答をシミュレーションするために、機上電子装置を使用してパイロットを訓 練する会話形シミュレータに関する。

２、　従来の　術の２明 敵対条件の下で飛行している軍用機は、それを破壊しようとする敵に遭遇する。

そのような遭遇戦は、対空射撃、地対空ミサイルのような地−上ベース兵器から のものであるかもしれないし、また、空対空ミサイルを搭載した戦闘機からのも のであるかもしれない。敵の戦術に対抗するため、攻撃を受ける航空機は、追随 用レーダーの妨害やミサイル発射などの電子的対応策、赤外線ミサイルを偏向さ せるための発火信号又はレーダーを混乱させるためのチャタなどの偽装手段及び 回避策略を頼みにする。

航空機の脅威警告・対応策システムの有効性はシステムの品質のみならず、シス テムを効果的に操作するためのパイロットの能力によっても左右される。

目下のところ、機上対応策機器を使用しながらパイロットを訓練するために、被 訓練パイロットが飛行している付近にある地上ペース発射器を使用して敵性脅威 をシミュレートし、周囲を飛行する敵性脅威をシミュレートしている。そのよう な物理的シミュレータの実施例は建設し、維持するのに費用がかさみ、訓練は施 設が設けられている若干の場所に限定されてしまい、また、シミュレータの発射 を監視して、敵が当方の敵性脅威システムの知識基盤に関する情報を入手するこ ともちシうる。

先に、現実に即した飛行中脅威の警告と対応策の訓練を実施しようとする試みが なされたが、航空機電子系統を大規模に変形しなければならなかったことと、脅 威が会話式ではなかったことによシ、その成果は限られていた。すなわち、脅威 −はオペレータの行為を自動的に反映したル、現実に起こる脅威のようにリアル に動いたシすることがなく、教官にかなシの作業負荷を課したのである。訓練用 シナリオは、教官の手動操作で実行される必要があったので、嫌気、混乱、疲労 によって訓練の成果はあまり上がらないことが多かった。

本発明は、既存の制御・表示システムと、対応策総合端末装置とを利用するもの で、オペレータによシ変更可能なソフトウェアを介してプログラムされた所定の シナリオによって動作される。シナリオは、一旦開始されてしまえば全自動であ シ、被訓練パイロットは飛行に集中し、また、教官は、脅威が出現したときに、 それらをどのように打破するかを何物にも煩わされずにパイロットに教育するこ とができる。シナリオのライブラリによって、複数のシナリオを希望に応じて表 示させることができる。会話形動作のため、航空機の操縦とパイロットの対応策 は表示に反映され、その一方で、飛行訓練中に現実の脅威に遭遇した場合には、 シミュレータをディスエーブルすることによって、フェイルセーフ動作が得られ るのである。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の好ましい一実施例のシステム構成を示すブロック線図である 。

第２図は、特務概要モードにおける一模擬対応策シナリオのセットアツプを示す 表示装置の表示面の概略図である。

第３図は、表示装置への模擬脅威の出現を示す水平状況表示である。

第４図は、模擬対応策シナリオの実行中にシミュレータの表示装置を動作させる ステップを示すフローチャートである。

第５図は、対応策機器選択の略語表を示す、メニュー／状態モードにおける表示 装置の表示面の概略図である。

第６図は、表示装置の表示面の特務得点ページの概略図である。

ｑｏ」Ｌｉ 本発明によれば、電磁放射を検出するセンサと、検出された脅威に対抗する能動 装置とを具備する航空機にあって、脅威警告及び対応策を訓練するオペレータ訓 練システム兼シミュレータは、所定の脅威シナリオを表わすデータを受信するデ ジタルデータ記憶手段と、所定の脅威シナリオを選択するために手動操作でデジ タルデータを発生する教官制御手段と、データ記憶手段からのデータを受信し且 つ制御手段によシ選択されたシナリオを表示するように接続される表示手段とを 具備する。システムは、コンピュータプロセッサ回路と、コンピュータプロセッ サ回路からの情報により制御されて＼脅威シナリオに対応する表示可能な記号を 発生するデジタル画像データプロセッサ手段と、コンピュータプロセッサ回路か らの情報によシ制御されて、脅威シナリオに対応する可聴信号を発生する可聴周 波数発生器回路と、航法データ及び被訓練パイロット入力データに応答して、選 択された脅威シナリオの実行を経て提供される模擬条件に応じて変化する情報を コンピュータプロセッサ回路に入力すると共に、応答に従って表示手段を会話式 に制御するデータ入力手段とをさらに含む。

好ましい実施例の説明 そこで、本発明の好ましい一実施例を示す第１図に関して説明すると、デジタル コンピュータを含む制御処理装置（ＣＰＵ）（１Ｇ）が示されておシ、とのｃｐ ｕは表示記号類を発生すると共に、所望の脅威条件をシミュレートし且つ現在位 置、対気速度１機首方位及び高度などの航法データ源（１２）からの指令入力と 、航空機の操縦及び手動操作部やスイッチの操作を含んでいると思われる被訓練 パイロツ）　（１４）からの入力指令とに応答する複数の所定の脅威シナリオを 制御する。ＣＰＵ（１Ｇ　）と関連しているデジタルメモリ（１６）は、既知の 戦況に従って所望のシナリオを記憶すれば良い電気的プログラム可能メモリ（Ｅ ＥＰＲＯＭ）と、動的に変化してゆくデジタルデータの一時記憶のためのランダ ムアクセスメモリ（ＲＡＭ）　＋とを含む。ＣＰＵ（１０）は、脅威シナリオに 従って可聴信号を発生する音声発生器（１８）をさらに制御する。そのような信 号は脅威、対応策の実行９首尾良い介入などの発生を指示する。

ＣＰＵ（１０）には、電磁放射を感知するため及び対応する波長で妨害放射を発 射するか又は発火信号やチャフなどの能動的対応策を実施するための一組の電子 機器も結合されている。センサには、たとえば、ミサイル接近検出器（２０）　 、　ｃｗ受信機（２２）　、　ＣＷ妨害機、パルスレーダー妨害機又は赤外線妨 害機を含むと思われる妨害機（２４）　、及び発火信号又はチャフをリリースす るディスペンサ（２６）などが含まれるであろう。

データ／制御パス（２８）は所定のシナリオとの間のインタラクションのために 被訓練パイロット入力部（１４）及び航法データ（１２）からの指令信号をＣＰ Ｕ（１０）に結合し、また、シナリオを表わすデータ信号を第２の制御処理装置 ＣＰＵ（３０）に戻す。ＣＰＵ（３０）は、シミュレーションモードに入るため 又は正常動作に戻るためあデジタル信号を発生するキーボード（３１）からの手 動操作指令を受信するデジタルコンピュータトメモｌＪｔ含ｔｒ。ＣＰＵ（３Ｇ ）　ハ、シミュレーションモードではシナリオの視覚表示を実行し、正常モード では操縦室の計器に対応する表示を現わし、陰極線管であっても良い適切な表示 装置（３ｊ　）に結合されている。

表示装置（３２）は、それぞれ対応する機能を表わすコンピュータ生成記号と関 連する複数個の押しボタンを具備していても良い表示制御装置（３４）によシ動 作制御される。教官入力部（３６）は押しボタンを操作して、所望のシナリオを 選択しく′また、内部にプログラムされているディフォルト設定を変更する。第 ３図に示すように、水平状況（方位）表示上に脅威警告を示すために、シナリオ を位置表示に重ね合わせても良い。また、シナリオを、脅威警告及び妨害機状態 と共に操縦室内計器表示に重ね合わせても良い。パイロットが呼出すことのでき る他の代表的な表示フォーマットである通信、制御１通過地点計画などのフォー マットに脅威表示を重ね合わせても良い０ ＣＰＵ１０は、装置（２０〜２６）の動作状態を監視して、実際の敵対状況が検 出された場合にはシミュレータの動作をディスエーブルする能力を有する。さら に、メ七り（１６）　１１　、システムがオフされているときでもセットアツプ 状態に保たれるシナリオを記憶することができる。そのため、シナリオを再び入 力する必要なく反復訓練が可能になる。

パス（２８）は、音声発生器（１８）からの可聴信号を、ラウドスピーカ又はブ ザーであっても良い可聴出力変換器（３８）に供給する。

次に、第２図及び第３図を参照して、このように構成された訓練システム兼シミ ュレータの動作を説明する。

第２図は、地対空脅威又は空対空脅威に対応する複数のシナリオの中の１つを表 わす特務概要ページである。選択した例は地対空ミサイル（ＳＡＭ）であるが、 これは単なる実例であって、限定的なものと解釈されるべきではない。脅威とし ては、方形で囲んだ領域により指示するＳＡ−４８ＡＭを選択した。発射機の座 標は、脅威を飛行計画経路の範囲内に置いた航空機の位置に関して北４７　、１ ５’　３０’及び西１１２゜１５’　３０’として示されている。これらの値は ディフォルト値であシ、教官の希望に応じて新たな値を入力すれば良い。ＳＡＭ の動作特性は最初の交戦時の最小射程が８ＫＭ、最大射程は３８ＫＭであること がわかる。中間点のディフォルト値は２３ＫＭであシ、オペレータはそのディフ ォルトをオーバーライドして、１９ＫＭの値を使用することに決めている。目標 航空機の捕捉から発射までの時間は、１９秒をディフォルト値として、１１秒か ら２７秒の範囲であシ、オペレータは２４秒の値を選択した。これらの値は第２ 図の目盛に示されておシ、ディフォルトは「Ｄ」。

オペレータ選択値はｒＯＪＫよってそれぞれ指示されている。オペレータは、示 される最小値と最大値との間のいかなる値の射程距離と捕捉・発射開時間を選択 しても良い。

航空機がその経路に沿って前進し、脅威の１９ＫＭ以内に達すると、脅威シナリ オは自動的に始まる。

射程内に入ったとき、シミュレータは捕捉と発射シーケンスを開始する。最大射 程を越えるまで発射がなければ、交戦は中止される。

脅威が検出されると、第３図に示すような表示が現われる。脅威の相対位置は数 字「４」によシ指示されるが、これは、被訓練パイロットにはわかっている所定 の脅威条件に対応している。航空機が脅威に接近すると、脅威の位置は移動する 表示の上に示される。この例のシナリオにおいて後続する事象の順序は、妨害機 がイネーブルされているか又はディスエーブルされているかによって決まる。妨 害機がオン状態である場合、脅威が表示中に現われ、妨害距離範囲内に入ると、 航空機の高度と、妨害が成功する確率とを効果として現わすアルゴリズムに基づ いて、脅威を表わす数字の上にｒＸＪが現われ、脅威が効果的に迎え撃たれたこ とを示す。適切な妨害機がオフである場合には、パイロットは、レーダー又はホ ーミングミサイルを欺くためにチャフ又は発火信号を発生し且つ航空機を射程外 へ出すように操縦するか、妨害機をオンするか、あるいは何の措置もとらないか を選択する。レーダー−ホーミングミサイルを仮定すると、この種の目標に対し てチャフが有効である場合、チャフの放出後、脅威は所定の期間内に迎撃される 。しかしながら、再捕捉は起こりうるので、パイロットは射程外に出るまで回避 行動を継続すべきである。

脅威が近づき、航空機は射程内にあるが、パイロットが何の行動も起こさなかっ た場合、捕捉・発射タイマーがスタートする。脅威は発射シーケンスの終了時に 発射し、航空機による迎撃までのフライアウト時間を計算する。フライアウト時 間の５秒前に、ｒＭＩｓｓＩＬＥ　ＡＰＰＲＯＡＣ，ＨＪ警告信号が表示される 。衝突に先立って、熱追尾ミサイルを欺くためにパイロットは発火信号を発生し ても良く、脅威はロックオンを達成するのに失敗する。被訓練パイロットに対す る指示は現実の遭遇が起こっているかのようなものであシ、表示は一組の対応策 の実際の表示をシミュレートする。

次に、第４図に関して説明すると、１つのシナリオを実行する場合に、表示シミ ュレータ制御装置を動作させる際のステップを表わす７０−チャートが示されて いる。

ブロック（１００）でルーチンを開始した後、電源スィッチＣＩＱ２）を操作す る。次に、システムは内蔵の自己試験訓練を経る。オペレータが機上妨害機又は 受信機の１つを動作させるために押しボタンを押すと、テストパターンが見え、 そのテストパターンと関連する可聴音が聞こえる。パターンは表示装置に現われ るＣｌＯ２）。発火信号／チャフディスペンサの状態も、同様にして、それらに 対応するそれぞれの押しボタンを操作し、表示装置を観察することにょシ観察で きる（１０６）。システムのシナリオを活動すせるか、又は訓練モードで装置の ターンオンを実行するために、メニュー／状態（１０８）を選択する。これによ シ、第５図に示すように、表示が現われる（１１０）。たとえば、ミサイル接近 受信機のスイッチＭＩＳＳＩＬＥ　ＡＰＰＲを押すと、表示はＯＦＦからＷＡＲ Ｍ−ＵＰに変わるであろう。動作準備期間が終了した後、ＭＩＳＳｒＬＥ　ＡＰ ＰＲの下の凡例はＯＮに変わる。ボタンの操作と、その結実現われる表示の順序 は、装置を訓練モードではなく、運転使用しているときのものと同じである。さ らに、全ての脅威遭遇シナリオは、対応策システムの状態に従って、対話式に応 動する。

このように、ミサイル接近受信機が待機状態にあるならば、それは脅威シナリオ では機能しない。

動作中、被訓練パイロットは所望の特務機器を選択しく１１２）　、特務／状態 表示（１１４）は第５図のように更新される。第２図は、４つの脅威が入力され ている場合の特務概要表示を示す。ブロック（１１６）に示す通り、脅威は、エ ントリテーブルを循環するために押しボタンを繰返し押すことによ多入力されも 先に入力されていた脅威を削除したい場合には、削除キュー（１４４）を押して 、更新表示（１１８）を得る。

尚、先に述べたように、オペレータはディフォルト値（１２０）を選択しても良 く、あるいは、対応策システムを特徴づける表示された所定の限界の中で新たな 値（１２２）を入力しても良い。ディフォルト値を選択した場合、座標（１２６ ）を選択することによシ表示（１２４）は更新される。次に、オペレータは、合 わせて１０種類の脅威まで付加的脅威（１４０）を追加することによシループを 繰返しても良い。このシステムでは１０種類の脅威を利用可能であるが、一度に 動作させることができるのは２つだけである。オペレータがセットアツプされて いるシナリオに満足していれば、実行モード（１４６）を動作させる。模擬脅威 に遭遇した後、システムは得点値を計算し、その値は、第６図におけるように、 被訓練パイロットに対し表示されても良い。オペレータがディ７オルセツトアツ プ値を変更したいのであれば、最初の交戦までの射程（１３２）又は捕捉から発 射までの時間（ｉ３６）を変えることによって変更を実施すれば良く、それらの 値は表示され且つブロック（１２６）に供給され、ブロック（１２６）でも座標 値を変更して良い。

本発明をその好ましい実施例で説明したが、使用されたことばは限定するもので はなく、説明のことばであること、及び本発明のより広い面におけるその趣旨か ら逸脱せずに添付の請求の範囲の中で変更を実施しても良いことを理解すべきで ある。

ｊ Ｏ Ｑ ば） ■ 国際調査報告 一一沖一啼０−ムーー鴫Ｓ神”−ＰＣＴ／ＬＩＳ　１１９／１ＭＱ６Ｑ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 排他的所有権，すなわち独占権が請求される本発明の実施例は次のように規定さ れる： １．電磁放射を検出する複数のセンサと、検出された脅威に対抗する能動要素と を有する航空機にあつて、脅威警告及び対応策を訓練するオペレータ訓練システ ム兼シミュレータにおいて、 所定の脅威シナリオを表わすデータを受信するデジタルデータ記憶手段と、 １つの所定の脅威シナリオを選択するために手動操作でデジタルデータを発生す る教官入力制御手段と、 前記データ記憶手段からデータを受信し且つ前記制御手段により選択されたシナ リオを表示するように接続される表示手段と、 コンピユータプロセッサ回路と、 前記コンピユータプロセッサ回路からの情報により制御されて、前記脅威シナリ オに対応する表示可能な記号を発生するデジタル画像データプロセッサ手段と、 前記コンピュータプロセッサ回路からの情報により制御されて、前記脅威シナリ オに対応する可聴信号を発生する可聴周波数発生器回路と、航法データ及び被訓 練パイロット入力データに応答して、選択された脅威シナリオの実行を経て提供 される模擬条件に応じて変化する情報を前記コンピユータプロセッサ回路に入力 すると共に、前記応答に従つて前記表示手段を会話式に制御するデータ入力手段 とを具備する訓練システム兼シミュレータ。 ２．前記センサ及び前記能動要素の動作状態を前記表示装置に指示するために、 前記センサ及び前記能動要素を前記コンピュータプロセッサ回路に結合し、前記 センサ又は前記能動素子の少なくとも１つが、前記電磁放射の受信又は前記能動 要素の操作を示す動作状態にあるときには、前記脅威シナリオの発生を禁止する 手段をさらに具備する請求項１記載の訓練システム兼シミュレータ。 ３．前記所定の脅威シナリオは操縦室内計器表示に重ね合わされる請求項２記載 の訓練システム兼シミュレータ。 ４．前記所定の脅威シナリオは、前記センサ及び前記能動要素の動作状態を示す メニューを表示する状態モードを含む請求項１記載の訓練システム兼シミュレー タ。 ５．前記所定の脅威シナリオは、先に選択された脅威条件を再検討して、複数の 脅威条件の中の１つを入力又は削除する特務概要モードを含む請求項４記載の訓 練システム兼シミュレータ。 ６．前記特務概要モードは、オペレータが入力した脅威条件に重ね合わされる所 定の脅威シナリオから構成されるデイフオルト脅威条件を含み、前記教官入力手 段は、対応するディフォルト脅威条件に対して優先権をとる前記オペレータが入 力した脅威条件のための手段を含む請求項５記載の訓練システム兼シミュレータ 。 ７．前記所定の脅威シナリオは地対空ミサイル，戦闘機，高射砲又はその他の所 定の地上ベース兵器のシミュレーションを含む請求項６記載の訓練システム兼シ ミュレータ。 ８．オペレータが入力したデータによつて修正された所定の脅威シナリオは、将 来の呼出しに備えて、システムのパワーダウン時に前記デジタルデータ記憶手段 に記憶される請求項７記載の訓練システム兼シミュレータ。 ９．前記コンピユータプロセッサ回路は、前記センサ，前記能動要素，前記デジ タルデータ記憶手段及び前記デジタル画像データプロセッサ手段を制御する第１ の処理回路と，前記教官制御手段及び前記表示手段を例御する第２の処理回路と を具備し、前記第１の処理回路は、前記教官制御手段及びパイロットにより指定 される手動操作で生成したデジタルデータと，それに適用される航法データとを 実行するために、前記デイフォルトシナリオ及び動作修正シナリオを制御する請 求項１記載の訓練システム兼シミュレータ。 １０．前記表示手段は、前記手動操作で生成したデジタルデータと、続いて実行 され且つ表示される脅威条件及びそれに対する応答とに対応する文字表示を有す る請求項８記載の訓練システム兼シミュレータ。