JPH0460396A - 慣性航法装置 - 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） 本発明は、戦闘車両（以下戦車という）の砲の照準の決
定に使用される慣性航法装置に関するものである。

（従来の技術） 例えば、りゆう弾を装備してなる戦車は、−個所で散発
射撃した後、相手方からの探知及び反撃を避けるために
他の位置に移動し、射撃を繰り返すものであり、移動す
る毎に砲の射角及び射程を設定し、照準の決定が行なわ
れている。

照準を決定するためには、自己及び相手方の方位、地理
的座標及び標高を知る必要があり、相手方については、
地上の歓測所、ヘリ等の観測機等から観測者が目視によ
り観測し、自己については慣性航法装置により測定する
ことが一般に行なわれている。

慣性航法装置としては、互いに直交する３軸を有し、各
軸の傾斜角を測定するジャイロと、上記各軸方向の加速
度を測定する加速度計とからなり、戦車のピッチ角、ロ
ール角及びヨー角等の姿勢角及び各姿勢角方向の加速度
を検出するセンサーと、砲の射角を検出する射角検出器
と、戦車の速度を検出する車速検出器と、上記センサー
、射角検出器及び車速検出器からの情報に基づいて戦車
の方位、姿勢、地理的座標や標高等の位置、砲の射角等
を演算する制御装置と、この制御装置による演算結果を
表示する表示装置等を備えてなるしのが一般に採用され
ている。

上記慣性航法装置によれば、戦車の標高は、センサーか
らの戦車のピッチ角及びピッチ角方向の加速度に基づい
て、すなわち上記加速度の垂直成分を２回積分すること
により算出するようになっている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記慣性航法装置によれば、戦車の標高が給
弾装置内の弾種及び弾数の変化により誤差を生じるため
、弾着精度を十分に確保し難い状況である。

すなわち、戦車は、車体がサスベンンヨンを介してキャ
タピラ等の車輪に支持され、給弾装置が車体の後部側に
配置されているのが一般的である。

給弾装置には複数種の砲弾が格納されており、各砲弾の
重量は弾種により多少異なっているが、大きいものであ
る。そのため、給弾装置内の弾種、弾数が変化する毎に
車体の重心位置が変動し、これにより車体のピッチ角か
変化する傾向がある。

なお、このピッチ角の変化量は、射角にほとんど彩管を
与えることがない程度に僅かなものである。

慣性航法装置のセンサーは車体又は砲塔部に設すられて
いるため、センサーにより検出される戦車のピッチ角に
は、上記給弾装置内の弾種、弾数の変化によるピッチ角
の変化量が誤差として含まれる。例えば、標準弾数より
も増加した場合には、第３図に示すように、検出される
ピッチ角θ１は、実際のピッチ角（水平面に対する地面
の角度）θ。

よりも弾数の増加によるピッチ角の変化量０２分大きく
なっている。減少した場合には、第４図に示すように、
検出されるピッチ角θ、は、実際のピッチ角θ。よりも
弾数の減少によるピッチ角の変化量０２分小さく検出さ
れる。また、センサーにより検出される上記加速度につ
いても、同様に給弾装置内の弾種及び弾数の変化による
ピッチ角の変化量θ、に基づいた誤差が含まれる。

従って、慣性航法装置による標高は、上記加速度の垂直
成分を２回積分することにより算出されるため、給弾装
置内の弾種及び弾数の変化により、誤差を含んだものと
なっている。そして、戦車は一個所で散発射撃した後に
他の位置に移動するが、標高の誤差は、移動距離に応じ
て加算され、移動距離が長ければ長いほど他の位置に到
着した時にはかなり大きくなっている。また、数個所で
射撃した後には、各個所における誤差も加算されるため
、大きな誤差を生じることになる。その結果、移動する
毎に設定した射程、射角の精度が低下し、弾着精度を十
分に確保し難い状況である。

この発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、戦車の標高を給弾装置内の弾種及び弾
数によらず精度良く検出し、弾着精度を向上し得る慣性
航法装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、この発明では、給弾装置内
の弾種及び弾数に対応した戦車のピッチ角の変化量を算
出し、この変化量に基づいてセンサーによる戦車のピッ
チ角及びこのピッチ角方向の加速度を補正し、これによ
り戦車の標高を演算するようになっている。

すなわち、この発明の慣性航法装置の特徴は、戦車のピ
ッチ角及びこのピッチ角方向の加速度を検出するセンサ
ーと、給弾装置内の弾種及び弾数に基づいて戦車のピッ
チ角の補正量を検出するピッチ角補正量検出装置と、上
記センサーからの戦車のピッチ角及びこのピッチ角方向
の加速度並びに上記ピッチ角補正量検出装置からのピッ
チ角の補正量に基づいて戦車の標高を演算する制御装置
とを備えてなることにある。

（作用） この発明によれば、例えば射撃した後に他の位置に移動
した際の標高は、次のようにして検出される。

射撃したことに上り給弾装置内の弾数が減少し、これに
より戦車のピッチ角が変化する。戦車が他の位置に移動
する間に、センサーにより戦車のピッチ角及びこのピッ
チ角方向の加速度を検出し、これらの検出値を制御装置
に出力するが、これらの検出値には、上記ピッチ角の変
化量に基づいた誤差が含まれる。一方、ピッチ角補正量
検出装置に上り給弾装置内の弾種及び弾数に基づいて上
記ピッチ角の変化量に相当する補正量を検出し、これを
制御装置に出力する。

制御装置においては、センサーによる戦車のピッチ角及
びこのピッチ角の方向の加速度並びにピッチ角補正量検
出装置によるピッチ角の補正量に基づいて演算し、戦車
の標高を検出する。

従って、検出された標高は、センサーによるピッチ角及
びこのピッチ角方向の加速度が−Ｆ記誤差を含んでいる
としても、ピッチ角補正量検出装置によるピッチ角の補
正量に基づいて補正されるため、精度の高いものとなっ
ている。

（実施例） この発明の実施例を図を参照して説明する。

第１図はこの発明の慣性航法装置を概念的に示す説明図
、第２図は戦車の射程及び射角を設定する方法の説明図
、第３図は給弾装置内の弾数が増加した際における戦車
のピッチ角の説明図、第４図は給弾装置内の弾数が減少
した際における戦車のピッチ角の説明図である。

図に示す慣性航法装置１は、センサー２、射角検出器３
、車速検出器４、ピッチ角補正量検出器５、制御装置６
、表示装置７等を備えている。

センサー２は、互いに直交する３軸を有し、各軸の傾斜
角を測定するジャイロ２ａと、上記各軸方向の加速度を
測定する加速度計（例、サーボリバランス型加速度計）
２ｂとからなり、戦車９のピッチ角、ロール角及びヨー
角等の姿勢角並びに各姿勢角方向の加速度を検出するよ
うになっており、戦車９の車体、砲塔部等に設けられて
いる。なお、ジャイロ２ａは、ｌ軸又は２軸の機械式の
ものでもよく、また、レーザ・ジャイロ等地の型式のも
のでもよい。

射角検出器３は、砲の射角を検出するためのもので、砲
部に設けられている。

車速検出器４は、戦車９の速度を検出するためのもので
、キャタピラ−等の車輪の速度を測定するようになって
いる。

ピッチ角補正量検出装置５は、給弾装置８内の弾種及び
弾数を検出する弾種・弾数検出器５ａと、この弾種・弾
数検出器５ａからの情報に基づいて上記補正量を演算す
るピッチ角補正量検出器５ｂとからなり、給弾装置８内
の弾種及び弾数を検出し、この検出された弾種及び弾数
に基づいてピッチ角の補正量△θを演算するようになっ
ている。

このピッチ角の補正量△θは、第３図及び第４図に示す
弾種、弾数等の変化によるピッチ角の変化量θ、となる
ように、例えば △θ−ΣＫ　ｉｘ　（Ｎ　ｉ　−Ｍ　ｉ）により演算す
るようになっている。Ｋｉは各弾種における砲弾１発当
たりの補正量、Ｎｉは各弾種の弾数、Ｍｉは各弾種の標
準弾数である。標準弾数は、慣性航法装ｗｌのアライメ
ント等の試験時に搭載し、または一般に搭載する弾数で
ある。

なお、給弾装置８は、砲弾を格納するとともに、砲に所
定の砲弾を供給する給弾機８ａと、この給弾機８ａの供
給作動を制御するとともに、給弾機８ａ内に格納されて
いる砲弾の弾種、弾数等を表示する給弾機制御装置８ｂ
からなっており、戦車９の後部側に配置されているが、
他の部位に配置されていてもよい。

制御装置６は、センサー２、射角検出器３、車速検出器
４及びピッチ角補正量検出装置５からの情報に基づいて
戦車９の方位、姿勢、地理的座標や標高等の位置、砲の
射角等を演算するものであって、中央処理装置であるＣ
ＰＬＩ、記憶装置であるＲＯＭ及びＲＡＭ等を備えたマ
イコンからなっているが、他の型式のものであってもよ
い。標高については、センサー２からのピッチ角及びこ
のピッチ角方向の加速度をピッチ角補正量検出装ｗ５か
らの情報に基づいて補正し、補正されたピッチ角及びピ
ッチ角方向の加速度に基づいてピッチ角方向の加速度の
垂直成分を演算し、これを２回積分することにより算出
するようになっている。

表示装置７は、制御装置６により得られた上記各情報を
必要に応じて表示するもので、例えば照準手操作盤であ
ってもよい。

本実施例は」二足のように構成されており、標高の検出
は次のようにして行なわれる。

例えば、第２図に示すように、Ａ地点に到着した際及び
Ａ地点からＣ地点の相手方を射撃した後にＢ地点に到着
した際において説明する。なお、Ｅｌ、Ｅ、はＡ地点及
びＢ地点と相手側がいるＣ地点間の射距離で、各地点の
地理的座標により算出される。Ｈ５、Ｈ２、Ｈ３は、Ａ
、Ｂ、Ｃの各地点の標高で、ｈ８、ｈ、は、Ａ地点及び
Ｂ地点とＣ地点との各標高差である。

Ａ地点に到着した際における給弾装置８内の弾数が標準
弾数である場合には、ピッチ角は、地面の起伏に応じて
変化し、給弾装置８内の砲弾により変化しない。慣性航
法装置Ｉにおいては、センサー２により検出されるピッ
チ角θ１は、実際のピッチ角θ。と一致しており、ピッ
チ角方向の加速度は、実際のピッチ角θ。方向のものと
して検出される。一方、ピッチ角補正量検出装置５にお
いては、給弾装置８内の弾種及び弾数の変化がないため
、ピッチ角の補正量△θは０となる。従って、標高は、
上記ピッチ角及びピッチ角方向の加速度に基づいて演算
され、実際の標高Ｈ１とほぼ一致したものが検出される
。

Ａ地点で散発射撃した後にＢ地点に移動する場合には、
例えば第４図に示すように、ピッチ角は給弾装置８内の
弾数の減少分に相当して変化量θ、変化する。慣性航法
装置１においては、センサー２により検出されるピッチ
角０１は、実際のピッチ角θ。よりも上記変化量０２分
の誤差を含むことになる。一方、ピッチ角補正量検出装
置５によって、給弾装置Ｓ内の弾数が減少したことによ
る上記変化量θ、に相当したピッチ角の補正量△θが検
出される。これにより、センサー２により検出されたピ
ッチ角θ、及びピッチ角方向の加速度は、実際のものと
一致するように補正される。

従って、Ｂ地点の標高は、Ａ地点からＢ地点に移動する
間の各時点において補正されるピッチ角及びピッチ角方
向の加速度に基づいて演算され、実際の標高Ｈｔとほぼ
一致したものとして検出される。

以上のように、慣性航法装置１により検出される標高は
、Ａ地点及びＢ地点のいづれにおいても実際の標高とほ
ぼ一致したものとして検出されるため、相手方がいるＣ
地点の標高Ｈ３との差ｈ１．Ｌを精度良く求めることが
できる。これにより、射程及び射角の設定を精度良く行
い、弾着精度を向上することが可能となった。

なお、本実施例において、戦車のピッチ角等の姿勢角及
び各姿勢角方向の加速度は、センサーからの情報により
制御装置で演算して検出するようにされていてもよい。

（発明の効果） 本発明によれば、給弾装置内の弾種及び弾数が変化した
としても、センサーにより検出された戦車のピッチ角及
びこのピッチ角方向の加速度がピッチ角補正量検出装置
からのピッチ角の補正量に基づいて補正されるため、戦
車の標高を精度良く検出することができる。これにより
、給弾装置内の弾種及び弾数によらず射程及び射角の設
定を精度良く行い、砲の弾着精度を向上することが可能
となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の概念的な説明図、第２図は戦
車の射程及び射角を設定する方法の説明図である。第３
図及び第４図は給弾装置内の弾数の変化とピッチ角との
関連の説明図で、第３図は弾数が増加した場合、第４図
は弾数が減少した場合を示す。 １・−慣性航法装置、２・センサー、２ａ・・ジャイロ
、２ｂ−・加速度計、５・・−ピッチ角補正量検出装置
、５ａ・−弾種・弾数検出器、５ｂ・・ピッヂ角補正量
検出器、６・・・制御装置、８・・給弾装置、９・・・
戦車、θ。・実際のピッチ角、θ、・・・検出されるピ
ッチ角、θ、・・給弾装置内の弾種、弾数によるピッチ
角の変化量、△θ−・ピッチ角の補正量。 特許出願人　株式会社日本製鋼所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）戦闘車両の位置及び姿勢を検出する慣性航法装置
   において、 戦闘車両のピッチ角及びこのピッチ角方向の加速度を検
   出するセンサーと、給弾装置内の弾種及び弾数に基づい
   て戦闘車両のピッチ角の補正量を検出するピッチ角補正
   量検出装置と、上記センサーからの戦闘車両のピッチ角
   及びこのピッチ角方向の加速度並びに上記ピッチ角補正
   量検出装置からのピッチ角の補正量に基づいて戦闘車両
   の標高を演算する制御装置とを備えてなることを特徴と
   する慣性航法装置。