JPH05108157A - 制御フイン指令混成方法 - Google Patents

制御フイン指令混成方法

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JPH05108157A
JPH05108157A JP4063045A JP6304592A JPH05108157A JP H05108157 A JPH05108157 A JP H05108157A JP 4063045 A JP4063045 A JP 4063045A JP 6304592 A JP6304592 A JP 6304592A JP H05108157 A JPH05108157 A JP H05108157A
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roll
yaw
pitch
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JP4063045A
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Dennes P Forsmo
デネス・ピー・フオースモ
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Raytheon Co
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Raytheon Co
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/107—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for missiles

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  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操縦面によって要求される最大偏向量が、小
さい運動性を有する翼面に更に多くの横揺れを配分する
ことにより最小限に抑えられる横揺れ指令を複数の操縦
面に配分する方法を提供する。 【構成】 横揺れ指令により除算される縦揺れ指令の絶
対値に等しい縦揺れ対横揺れ指令比を計算し、横揺れ指
令により除算される偏振り指令の絶対値に等しい偏振り
対横揺れ指令比を計算し、偏振り対横揺れ指令比を縦揺
れ対横揺れ指令比の差分値を生じ、横揺れ指令を前記差
分値と関連して複数の制御フィン１、２、３、４の少な
くとも１つに配分するステップを含む飛行体１０に対す
るフィン指令を与える方法が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、飛行体に関し、特に４
つの独立的な操縦面が飛行する飛行体の飛行を制御する
ため使用される飛行体に関する。
【０００２】
【従来の技術】飛行体においては、操縦面を用いて飛行
体の縦揺れ（ピッチング）、偏揺れ（ヨーイング）およ
び横揺れ（ローリング）制御を行う。例えば、制御フィ
ンの如き操縦面を用いて、ミサイルおよび魚雷の航行を
制御する。更に、ジェット排気ポートの如き操縦面を用
いて、水中の魚雷および空中の飛行体の航行を制御す
る。
【０００３】周知のように、誘導ミサイルを含む種々の
操縦飛行体においては、操縦面を制御する指令は、ミサ
イルにおける誘導システムにより生成され、自動操縦装
置（オートパイロット）に与えられてミサイルの飛行を
制御する。１つの従来のミサイル誘導法においては、誘
導システムにより縦揺れ指令、偏揺れ指令および横揺れ
指令がオートパイロットに与えられ、このオートパイロ
ットが制御信号をフィン制御回路へ与えてミサイルを制
御するよう制御フィンに指令する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ミサイルにおいて典型
的には、２つの制御フィンが縦揺れ制御のため使用さ
れ、２つの直角に置かれた制御フィンが偏揺れ制御のた
め使用され、４つの全ての制御フィンが横揺れ制御のた
め使用される。ミサイルが転回行動しなければならない
場合においては、制御フィンの１つが他の制御フィンよ
り大きな角度に偏向される。典型的には、制御信号をフ
ィン制御回路に与える時、オートパイロットは横揺れ要
求を各制御フィンへ配分し、次いで縦揺れおよび偏揺れ
要求を配分する。転回行動が制御フィンにより可能なよ
り大きな制御フィンの変位を要求する場合においては、
典型的にはオートパイロットにより横揺れ配分が優先さ
れ、縦揺れおよび偏揺れ要求は制御フィンの最大変位量
が許す程度まで減少される。このような条件下では、制
御フィンは必要に応じ得ず、ミサイルは要求に応じて転
回行動ができない。
【０００５】
【発明の概要】本発明の上記の背景を念頭において、本
発明の主な目的は、公知の飛行体よりも大きな側方の運
動性を有する飛行体を操縦する方法を提供することにあ
る。
【０００６】本発明の別の目的は、飛行体が転回行動す
る時、制御フィンの変位量が最小限に抑えられる飛行体
の提供にある。
【０００７】本発明の上記および他の目的は、一般に、
縦揺れ指令および偏揺れ指令に応答して横揺れ指令を複
数の操縦面の少なくとも１つに配分するステップを含む
飛行体を操縦する方法により達成される。
【０００８】このような構成により、飛行体の側方の運
動性はより多くの横揺れを比較的小さな運動を有する軸
に配分することにより増大される。
【０００９】本発明によれば、横揺れ指令を配分するス
テップは、横揺れ指令により除算される縦揺れ指令の絶
対値に等しい縦揺れ対横揺れ指令比を計算し、横揺れ指
令により除算される偏揺れ指令の絶対値に等しい偏揺れ
対横揺れ指令比を計算し、偏揺れ対横揺れ指令比と縦揺
れ対横揺れ指令比の差をとり差分値を与え、この差分値
に関連して横揺れ指令を複数の操縦面の少なくとも１つ
に配分するステップを含む。
【００１０】このような構成により、複数の操縦面に対
して横揺れ指令を配分する方法は、縦揺れ、偏揺れおよ
び横揺れ指令間の関係に従い、操縦面により要求される
最大変位量が縦揺れ軸あるいは偏揺れ軸に対してより多
くの横揺れを配分することにより最小限に抑えられる。
【００１１】本発明の更に別の特徴によれば、横揺れ指
令を配分するステップは更に、縦揺れ対横揺れ指令比か
ら差引かれる偏揺れ対横揺れ指令比の差分値が０．５に
等しいかあるいはこれより大きければ、横揺れ指令を等
しく偏揺れ指令面に配分し、偏揺れ対横揺れ指令比から
差引かれる縦揺れ対横揺れ指令比の差分値が０．５に等
しいかあるいはこれより大きければ、横揺れ指令を等し
く縦揺れ操縦面に配分し、また縦揺れ対横揺れ指令比か
ら差引かれる偏揺れ対横揺れ指令比の差分値が０．５よ
り小さければ、横揺れ指令の一部を縦揺れ操縦面に、ま
た横揺れ指令の一部を偏揺れ操縦面に配分するステップ
を含む。
【００１２】このような構成により、縦揺れ面および偏
揺れ面の周囲に転回する制御フィンを備えた飛行体を含
むビークルの運動性が増し、合成された縦揺れおよび横
揺れ指令あるいは合成された偏揺れおよび横揺れ指令が
１つの面において飛行体の制御フィンの最大角度変位量
または比率限度を越える時、横揺れ指令が別の面に配分
されて制御フィンの最大角度変位量およびフィン比率を
減少させるようにする。
【００１３】本発明によれば、ビークルはオートパイロ
ットを含み、縦揺れ対横揺れ指令比と偏揺れ対横揺れ指
令比を与え、かつ偏揺れ対横揺れ指令比と縦揺れ対横揺
れ指令比の差をとり差分値を生じ、またこの差分値に応
じて複数の操縦面の少なくとも１つに横揺れ指令を与え
る。
【００１４】このような構成によれば、オートパイロッ
トは、操縦面間の最大角度変位量を最小限に抑えるよう
に飛行体の操縦面間に横揺れ指令を配分することができ
る。
【００１５】本発明の更に別の特徴によれば、オートパ
イロットは、差分値に応答して、全ての横揺れ指令を偏
揺れ操縦面に与えるか、全ての横揺れ指令を縦揺れ操縦
面に与えるか、あるいは横揺れ指令の一部を偏揺れ操縦
面に、また横揺れ指令の一部を縦揺れ操縦面に与える手
段を含む。
【００１６】このような構成によれば、制御フィンを備
えた飛行体は、最大制御フィン変位量が最小限に抑えら
れるように、制御フィンの変位量が制御フィン間に配分
されるため、より大きな転回率で運動することができ
る。
【００１７】
【実施例】本発明の詳細な説明に先立ち、ビークルが制
御フィンを有するミサイルとして記述されるが、このビ
ークルは操縦面としてジェット推進ポートを有する宇宙
空間におけるロケット船、操縦面として制御フィンまた
は排気ポートを有する水中の魚雷、およびジェット排気
ポートを有するミサイルの如き操縦面により操縦される
あらゆるビークルを含み得ることを理解すべきである。
【００１８】まず図１において、飛行体、ここではミサ
イル１０の如きビークルが、複数の操縦面、ここでは制
御フィン１、制御フィン２、制御フィン３および制御フ
ィン４を含む制御フィンを含むように示される。この複
数の制御フィンの各々は、複数の制御フィンのそれぞれ
により生じる角度変位量がミサイル１０の航行コースを
制御するように、角度変位を生じることができる。制御
フィン１、２、３および４は、周知の方法で構成され、
ミサイル１０に取付けられる。制御フィン１、２、３、
４の各々により生じる角度変位量は、フィン・コントロ
ーラ１６、フィン・コントローラ１８、フィン・コント
ローラ２０およびフィン・コントローラ２２によりそれ
ぞれ制御される。フィン・コントローラ１６、１８、２
０、２２の各々は、オートパイロット１４から制御信号
を送られる。オートパイロット１４から送られた制御信
号は、対応する各フィン・コントローラ１６、１８、２
０、２２により制御される通り制御フィン１、２、３、
４により与えられる角度変位量を制御する。オートパイ
ロット１４は、誘導システム１２からのピッチ（縦揺
れ）指令δＰc、ヨー（偏揺れ）指令δＹc、およびロー
ル（横揺れ）指令δＲcを含む指令信号が送られる。こ
のため、図示の如く、制御フィン２および制御フィン４
はミサイル１０の縦揺れＰ（昇降とも言う）の制御を行
い、制御フィン１および制御フィン３はミサイル１０の
偏揺れＹ（方位とも言う）の制御を行う。制御フィン
１、２、３、４はまた、以下本文において更に述べるよ
うに、ミサイルの横揺れＲの制御をも行う。
【００１９】図１に示されるように、ミサイル１０は、
誘導システム１２の一部であるアンテナの中心線と同軸
である照準（ボアサイト）線を含むことが明らかであろ
う。目標Ｔは、ミサイル１０からある距離に置かれ、ボ
アサイト線を基準として用いて、誘導システム１２は縦
揺れにおけるボアサイト誤差および偏揺れにおけるボア
サイト誤差を生成する。公知の方法で比例航法を用い
て、誘導システム１２は、縦揺れ指令、偏揺れ指令およ
び横揺れ指令をオートパイロット１４に与えて、目標Ｔ
を迎撃するため弾道に沿ってミサイル１０をステアリン
グする。
【００２０】縦揺れ、偏揺れおよび横揺れ指令をオート
パイロット１４に対して与えるため、誘導システム１２
により多くの因子が処理されることが判るであろう。例
えば、転回行動に従って、偏揺れにおける制御を行うた
め制御フィン１および制御フィン３による変位はミサイ
ル１０の空気力学的環境によりミサイル１０の横揺れを
誘起することが知られている。このような因子を補正す
るため公知の手法が用いられ、本発明の動作の理解のた
めにはこれらの手法の論議は不要である。
【００２１】Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を持つデカルト座標
系を定義すれば、ミサイル１０を後方から見ると、Ｘ軸
はミサイル１０の中心に沿って延長し、Ｙ軸は制御フィ
ン４および２により与えられる線に沿って延長し、Ｚ軸
は制御フィン１および３により与えられる線に沿って延
長する。縦揺れ面はＸＺ軸により定義され、偏揺れ面は
ＸＹ軸により定義されることが判るであろう。フィンの
角度変位は右手の法則により定義される。右手の法則に
より角度変位を定義すれば、正の横揺れ指令はミサイル
１０を時計方向に転回させることになる。以上で用語の
定義を終えて、もし用語δＦc（Ｆは制御フィンの１
つ）が各フィンの角度変位を定義するならば、δ１cは
制御フィン１の角度変位を定義し、δ２cは制御フィン
２の角度変位を定義し、δ３cは制御フィン３の角度変
位を定義し、δ４cは制御フィン４の角度変位を定義す
る。このような構成により、縦揺れフィン指令δＰcは
（δ２c＋δ４c）÷２と等しく、偏揺れフィン指令δＹ
cは、（δ１c＋δ３c）÷２と等しく、横揺れフィン指
令δＲcは（δ４c−δ２c）＋（δ１c−δ３c）に等し
いことになる。このような座標系では、制御フィン４お
よび２は縦揺れＰの制御を行い、制御フィン１および３
は偏揺れＹの制御を行い、制御フィン１、２、３、４は
横揺れＲの制御を行う。
【００２２】ミサイル１０を含むビークルにおいては、
誘導システム１２は、縦揺れ指令δＰc、偏揺れ指令δ
Ｙcおよび横揺れ指令δＲcをオートパイロット１４に与
え、この場合、先に述べた座標系を用いて、オートパイ
ロット１４はフィン・コントローラ１６、１８、２０、
２２の各々にフィン制御信号を与えて、制御フィン２、
４に縦揺れＰの制御を行わせ、制御フィン１、３に偏揺
れＹの制御を行わせ、制御フィン１、２、３、４に等し
く横揺れＲの制御を行わせる。このため、例えば、２５
°の縦揺れ指令、１０°の偏揺れ指令および１０°の横
揺れ指令が誘導システム１２からオートパイロット１４
へ送られるならば、オートパイロット１４は適当な制御
信号をフィン・コントローラ１６、１８、２０、２２の
各々へ与えることになる。本例において、２５°の縦揺
れ指令を許容するためには、オートパイロット１４は制
御信号をフィン・コントローラ１８へ送って制御フィン
２を２５°の量だけ偏向させ、制御信号をフィン・コン
トローラ２２へ送って制御フィン４を２５°の量だけ偏
向させる。１０°の偏揺れフィン指令を許容するために
は、オートパイロット１４は制御信号をフィン・コント
ローラ１６へ送って制御フィン１を１０°の量だけ偏向
させ、制御信号をフィン・コントローラ２０へ送って制
御フィン３を１０°の量だけ偏向させる。＋１０°の横
揺れ指令を許容するためには、オートパイロット１４は
フィン・コントローラ１６に対する制御信号を修正し
て、制御フィン１を１０°の代わりに１２．５°の量だ
け偏向させ、フィン・コントローラ１８に対する制御信
号を修正して制御フィン２を２５°の代わりに２２．５
°の量だけ偏向させ、フィン・コントローラ２０に対す
る制御信号を修正して制御フィン３を１０°の代わりに
７．５°の量だけ偏向させ、かつフィン・コントローラ
２２に対する制御信号を修正して制御フィン４を２５°
の代わりに２７．５°の量だけ偏向させる。要約すれ
ば、オートパイロット１４へ送られる２５°の縦揺れフ
ィン指令、１０°の偏揺れフィン指令および１０°の横
揺れフィン指令は、オートパイロット１４に適当な制御
信号をフィン・コントローラ１６、１８、２０、２２へ
送らせて、制御フィン１が１２．５°だけ偏向され、制
御フィン２が２２．５°だけ偏向され、制御フィン３が
７．５°だけ偏向され、制御フィン４が２７．５°だけ
偏向されるようにする。一部の事例では満足できるもの
であるが、このような構成は問題となり得る。例えば、
ミサイル１０が、制御フィン１、２、３、４が±２５°
の最大角度変位を生じ得るように構成されるものとすれ
ば、この例では、制御フィン４は必要な量だけ偏向する
ことができない。このような状況では、典型的には、オ
ートパイロット１４が横揺れ指令に優先順位を与えて、
本例では、制御フィン４が２５°だけ偏向され、制御フ
ィン２は２０°だけ偏向され、制御フィン１および３は
それぞれ１２．５°および７．５°だけ偏向されるよう
にする。このような構成では、横揺れ指令を優先して、
縦揺れ指令は、２５°ではなく、２２．５°と等価値即
ち（２５＋２０）／２の等価まで減らされ、これが生じ
得る縦揺れ面の運動性を低減し得る。このような状況を
解消するため、以下に述べるような本発明のフィン指令
混成法を使用することができる。
【００２３】次に、図１および図２において、ビークル
ここではミサイル１０を操縦する方法は、制御フィンの
偏向が最小限に抑えられるように横揺れ指令を配分する
ことを含むように示される。先に述べたように、縦揺れ
指令δＰc、偏揺れ指令δＹc、横揺れ指令δＲcは誘導
システム１２からオートパイロット１４に対して与えら
れる。縦揺れ対横揺れ指令比は、横揺れ指令により除算
される縦揺れ指令の絶対値に等しく計算され、偏揺れ対
横揺れ指令比は、横揺れ指令により除算される偏揺れ指
令の絶対値に等しく計算される。偏揺れ対横揺れ指令比
は、縦揺れ対横揺れ指令比との差がとられ、もしその結
果が値０．５と等しいかあるいはこれより大きければ、
全ての横揺れ指令は偏揺れフィン１および３へ配分され
る。即ち、
【数１】 横揺れ指令は一切縦揺れフィン２および４へ配分されな
い。即ち、
【数２】 もし縦揺れ対横揺れ指令比との差をとった偏揺れ対横揺
れ指令比の結果が値０．５より小さければ、縦揺れ対横
揺れ指令比は偏揺れ対横揺れ指令比との差がとられる。
もし後者の結果が値０．５と等しいかあるいはこれより
大きければ、全ての横揺れ指令は縦揺れフィン２および
４へ配分される。即ち、
【数３】 横揺れ指令は一切偏揺れフィン１および３に配分されな
い。即ち、
【数４】 もし偏揺れ対横揺れ指令比との差がとられた縦揺れ対横
揺れ指令比の結果が値０．５より小さければ、横揺れ指
令は以下に述べる方法で偏揺れフィン１、３および縦揺
れフィン２、４間に配分される。
【００２４】縦揺れ対偏揺れ指令との差がとられた偏揺
れ対横揺れ指令比の値が０．５より小さく、偏揺れ対横
揺れ値との差がとられた縦揺れ対横揺れ指令比の値が
０．５より小さければ、横揺れ指令の第１の部分が縦揺
れフィン２、４に配分され、横揺れ指令のこの第１の部
分
【数５】 は０．５に加えられた偏揺れ対横揺れ指令比との差をと
られた縦揺れ対横揺れ指令比に等しい横揺れ指令の一部
である。１との差をとった横揺れ指令の第１の部分と等
しい横揺れ指令の第２の部分
【数６】 は偏揺れフィン１、３に配分される。このような構成で
は、ミサイル１０のオートパイロット１４が横揺れ部
分、偏揺れ部分および縦揺れ部分を有するフィン指令を
与えるものとして、偏揺れフィン１、３が大きな偏向角
度に指令されるならば、要求される横揺れ指令は縦揺れ
フィン２、４に全て配分することができ、あるいはま
た、縦揺れフィン２、４が大きな偏向を指令されるなら
ば、要求される横揺れ指令は偏揺れフィン１、３に全て
配分することができる。もし（縦揺れ対横揺れ指令比お
よび偏揺れ対横揺れ指令比により決定されるように）偏
揺れフィン１、３、縦揺れフィン２、４の値が充分に近
ければ、横揺れ指令は先に述べたように縦揺れフィン
２、４および偏揺れフィン１、３間に配分される。
【００２５】ここで、例えば、オートパイロット１４が
２５°の縦揺れ指令、１０°の偏揺れ指令、および１０
°の横揺れ指令を誘導システム１２から送られるなら
ば、オートパイロット１４は下記の如くフィン・コント
ローラ１６、１８、２０、２２へ制御信号を与えること
になる。横揺れ指令、横揺れ指令δＲcで除算される縦
揺れ指令δＰc、ここでは１０°で除算される２５°の
絶対値と等しい縦揺れ対横揺れ指令比を計算すると、値
２．５を得る。横揺れ指令δＲcで除算される偏揺れ指
令δＹc、ここでは１０°で除算される１０°の絶対値
と等しい偏揺れ対横揺れ指令比を計算すると、値１を得
る。縦揺れ対横揺れ指令比で偏揺れ対横揺れ指令比を差
引くと、ここでは（２．５−１．０）、値１．５を得
る。値１．５は値０．５より大きいため、縦揺れフィン
２、４に配分される横揺れ指令の部分はゼロである、即
ち、
【数７】 全ての横揺れ指令は偏揺れフィン１、３に配分される。
即ち、
【数８】 このため、本例では、オートパイロット１４が制御信号
をフィン・コントローラ１６に与えて制御フィン１を１
５°の量だけ偏向させ、制御信号をフィン・コントロー
ラ１８に与えて制御フィン２を２５°の量だけ偏向さ
せ、制御信号をフィン・コントローラ２０に与えて制御
フィン３を５°の量だけ偏向させ、制御信号をフィン・
コントローラ２２に与えて制御フィン４を２５°の量だ
け偏向させる。
【００２６】ここで、全ての横揺れ指令δＲcを偏揺れ
フィン１、３に配分することにより、また一切の横揺れ
指令を縦揺れフィン２、４に配分しないことにより、制
御フィン４の角度変位は本例に述べた如く２５°の角度
変位限度より小さく減少されることが明らかであろう。
【００２７】第１の代替例として、オートパイロット１
４に１０°の縦揺れ指令、２５°の偏揺れ指令および１
０°の横揺れ指令が誘導システム１２から送られる状況
があるとすれば、オートパイロット１４は下記の如く制
御信号をフィン・コントローラ１６、１８、２０、２２
へ与えることになる。縦揺れ対横揺れ指令比を計算する
と、１０°で１０°が除算されて値１．０を得る。偏揺
れ対横揺れ指令比を計算すると、２５°が１０°で除算
されて値２．５を得る。偏揺れ対横揺れ指令比の縦揺れ
対横揺れ指令比との差をとると、ここでは１．０−２．
５となり、値−１．５を得る。値−１．５は値０．５よ
り小さいため、縦揺れ対横揺れ指令比は偏揺れ対横揺れ
指令比との差をとられ、ここでは２．５−１．０とな
り、値１．５を得る。値１．５は値０．５より大きいた
め、全ての横揺れ指令が縦揺れフィン２、４に配分され
る。即ち、
【数９】 また横揺れ指令は一切偏揺れフィン１、３に配分されな
い。即ち、
【数１０】 本例においては、オートパイロット１４は、制御信号を
フィン・コントローラ１６に与えて制御フィン１を２５
°の量だけ偏向させ、制御信号をフィン・コントローラ
１８に与えて制御フィン２を５°の量だけ偏向させ、制
御信号をフィン・コントローラ２０に与えて制御フィン
３を２５°の量だけ偏向させ、制御信号をフィン・コン
トローラ２２に与えて制御フィン４を１５°の量だけ偏
向させる。
【００２８】全ての横揺れ指令δＲcを縦揺れフィン
２、４に配分し、また横揺れ指令を偏揺れフィン１、３
に対しては一切配分しないことにより、制御フィン１の
角度変位は２５°の角度変位限界以下に減少される。
【００２９】第２の代替例として、オートパイロット１
４に２０°の縦揺れ指令、１５°の偏揺れ指令および１
５°の横揺れ指令が誘導システム１２から送られる状況
があるならば、オートパイロット１４は、下記の如く制
御信号をフィン・コントローラ１６、１８、２０、２２
へ与えることになる。縦揺れ対横揺れ指令比を計算し
て、２０°が１５°で除算されると、値１．３３３を得
る。偏揺れ対横揺れ指令比を計算して、１５°が１５°
で除算されると、値１．０を得る。偏揺れ対横揺れ指令
比の縦揺れ対横揺れ指令比との差をとると、ここでは
１．３３３−１．０となり、値０．３３３を得る。値
０．３３３は値０．５より小さいため、縦揺れ対横揺れ
指令比は偏揺れ対横揺れ指令比との差がとられ、ここで
は１．０−１．３３３となり、値−０．３３３を得る。
値−０．３３３は値０．５より小さいため、横揺れ指令
δＲcは下記のように縦揺れフィン２、４と偏揺れフィ
ン１、３の間に配分される。
【００３０】縦揺れ対偏揺れ指令比との差をとられた偏
揺れ対横揺れ指令比の値が０．５より小さく、偏揺れ対
横揺れ指令比との差をとられた縦揺れ対横揺れ指令比の
値が０．５より小さいため、横揺れ指令の第１の部分が
縦揺れフィン２、４に配分され、この横揺れ指令の第１
の部分は０．５に加算された偏揺れ対横揺れ指令比との
差をとった縦揺れ対横揺れ指令比に等しい横揺れ指令の
一部である。
【００３１】本例では、横揺れ指令の第１の部分は、
０．５に加算されて値０．１６７を得る−０．３３３に
等しい（１．０−１．３３３）となる。このため、全横
揺れ指令の約１６．７％が縦揺れフィン２、４に配分さ
れる。即ち、
【数１１】 本例では、横揺れ指令の第２の部分が（１．０−０．１
６７）と等しく、値０．８３３を得る。このため、全横
揺れ指令の約８３．３％が偏揺れフィン１、３に配分さ
れる。即ち、
【数１２】 以上のことを念頭において、２０°の縦揺れ指令、１５
°の偏揺れ指令および１５°の横揺れ指令が送られるオ
ートパイロット１４の本例においては、オートパイロッ
ト１４は、制御信号をフィン・コントローラ１６に与え
て制御フィン１を２１．２５°の量だけ偏向させ、制御
信号をフィン・コントローラ１８に与えて制御フィン２
を１８．７５°の量だけ偏向させ、制御信号をフィン・
コントローラ２０に与えて制御フィン３を８．７５°の
量だけ偏向させ、制御信号をフィン・コントローラ２２
に与えて制御フィン４を２１．２５°の量だけ偏向させ
る。横揺れ指令が縦揺れフィン２、４と偏揺れフィン
１、３間に配分される時、最大偏向量を持つ縦揺れ制御
フィンおよび最大偏向量を持つ偏揺れ制御フィンが等し
い量だけ偏向されることが判るであろう。このような構
成により、制御フィン１、２、３、４に要求される最大
フィン偏向量は最小限に抑えられる。
【００３２】次に図２において、本文で先に述べた如き
方法が、ディジタル・コンピュータ５０および加算器６
２、６８、および減算器６４、６６を有するオートパイ
ロット１４により実現されるように示される。縦揺れ指
令δＰc、偏揺れ指令δＹcおよび横揺れ指令δＲcがコ
ンピュータ５０に送られる。縦揺れ指令δＰcはまた加
算器６８および減算器６４にも送られ、また偏揺れ指令
δＹcは加算器６２および減算器６６にも送られる。先
に述べた如き手法を用いて、コンピュータは縦揺れフィ
ン２、４（図１）に配分される横揺れ指令の一部の値を
計算する。即ち、
【数１３】 これは乗算器５２へ送られて、偏揺れフィン１、３（図
１）に配分される横揺れ指令の一部の値を計算する。即
ち、
【数１４】 これは乗算器５４へ送られる。横揺れ指令δＲcはまた
２で除算されて、乗算器５２、５４の第２の入力へそれ
ぞれ送られる。
【００３３】乗算器５２の出力は、加算器６８の第２の
入力へ送られて、縦揺れ指令δＰcに加算されて下記の
制御信号をフィン・コントローラ２２へ与え、然るべく
制御フィン４を偏向させる。
【００３４】
【数１５】 乗算器５２の出力はまた減算器６４へ送られ、縦揺れ指
令δＰcから差引かれて下記の制御信号をフィン・コン
トローラ１８へ与え、然るべく制御フィン４を偏向させ
る。
【００３５】
【数１６】 乗算器５４の出力は加算器６２の第２の入力へ送られて
偏揺れ指令δＹcに加算され、下記の制御信号をフィン
・コントローラ１６へ与えて然るべく制御フィン１を偏
向させる。
【００３６】
【数１７】 乗算器５４の出力はまた減算器６６の第２の入力へ送ら
れ、偏揺れ指令δＹcから差引かれて下記の制御信号を
フィン・コントローラ２０へ与え、然るべく制御フィン
３を偏向させる。
【００３７】
【数１８】 以上、本発明について記述したが、当業者には本発明に
影響を及ぼすことなく制御フィンの変位量を変更できる
ことが明らかであろう。更に、本発明の説明のため使用
された座標系は本文で述べたものから変更することもで
きる。従って、本発明はその開示された実施態様に限定
されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ限定
されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】制御フィンの偏向量が減少する最も簡単で明瞭
な態様で例示する本発明による飛行体を示す概略図であ
る。
【図２】本発明により提供される必要な指令を生じる図
１のオートパイロットで実現される方法を示すフローチ
ャートである。
【符号の説明】
１、２、３、４：制御フィン １０：ミサイル １２：誘導システム １４：オートパイロット １６、１８、２０、２２：フィン・コントローラ ５０：ディジタル・コンピュータ ５２、５４：乗算器 ６２、６８：加算器 ６４、６６：減算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 1/12 Ｈ 7828−3Ｈ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 縦揺れ指令および偏揺れ指令に応答し
    て、横揺れ指令を複数の操縦面の少なくとも１つに配分
    するステップを含むビークルを操縦する方法。
  2. 【請求項２】 前記配分ステップが、 （ａ）横揺れ指令により除算される縦揺れ指令の絶対値
    と等しい縦揺れ対横揺れ指令比を計算し、かつ横揺れ指
    令により除算される偏揺れ指令の絶対値に等しい偏揺れ
    対横揺れ指令比を計算し、 （ｂ）前記偏揺れ対横揺れ指令比の縦揺れ対横揺れ指令
    比との差をとり差分値を得、 （ｃ）前記差分値と関連して前記複数の操縦面の少なく
    とも１つに横揺れ指令を配分するステップを含む請求項
    １記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記横揺れ指令を配分するステップが更
    に、 （ａ）縦揺れ対横揺れ指令比から差引かれた偏揺れ対横
    揺れ指令比の差分値が０．５と等しいかあるいはこれよ
    り大きければ、横揺れ指令を偏揺れ操縦面に等しく配分
    し、 （ｂ）偏揺れ対横揺れ指令比から差引かれた縦揺れ対横
    揺れ指令比の差分値が０．５と等しいかあるいはこれよ
    り大きければ、横揺れ指令を縦揺れ操縦面に等しく配分
    し、 （ｃ）縦揺れ対横揺れ指令比から差引かれた偏揺れ対横
    揺れ指令比と、偏揺れ対横揺れ指令比から差引かれた縦
    揺れ対横揺れ指令比の差分値が０．５より小さければ、
    横揺れ指令の一部を縦揺れ操縦面へ、また横揺れ指令の
    一部を偏揺れ操縦面へ配分するステップを含む請求項２
    記載の方法。
  4. 【請求項４】 横揺れ指令の一部を縦揺れおよび偏揺れ
    操縦面に配分するステップが、 （ａ）偏揺れ対横揺れ指令比から差引かれた縦揺れ対横
    揺れ指令比と等しい第１の値を計算して、その結果に
    ０．５を加算し、 （ｂ）前記第１の値と１との間の差に等しい第２の値を
    計算し、 （ｃ）前記第１の値と関連する横揺れ指令の一部を縦揺
    れ操縦面に、また前記第２の値と関連する横揺れ指令の
    一部を偏揺れ操縦面に配分するステップを含む請求項３
    記載の方法。
  5. 【請求項５】 縦揺れ対横揺れ指令比および偏揺れ対横
    揺れ指令比を計算するステップが更に、縦揺れ指令、偏
    揺れ指令および横揺れ指令を与えるステップを含む請求
    項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 （ａ）縦揺れ指令、偏揺れ指令および横
    揺れ指令を与え、 （ｂ）前記横揺れ指令により除算される縦揺れ指令の絶
    対値と等しい縦揺れ対横揺れ指令比を計算し、かつ横揺
    れ指令により除算される偏揺れ指令の絶対値と等しい偏
    揺れ対横揺れ指令比を計算し、 （ｃ）前記縦揺れ対横揺れ指令比から差引かれた偏揺れ
    対横揺れ指令比と等しい第１の差分値を計算し、 （ｄ）前記第１の差分値が０．５と等しいかあるいはこ
    れより大きければ、全ての横揺れ指令を偏揺れ操縦面に
    配分し、 （ｅ）前記第１の差分値が０．５より小さければ、偏揺
    れ対横揺れ指令比から差引かれた縦揺れ対横揺れ指令比
    と等しい第２の差分値を計算し、 （ｆ）前記第２の差分値が０．５と等しいかあるいはこ
    れより大きければ、全ての横揺れ指令を縦揺れ操縦面に
    配分し、 （ｇ）前記第１および第２の差分値が０．５より小さけ
    れば、横揺れ指令の一部を偏揺れ操縦面に、また横揺れ
    指令の一部を縦揺れ操縦面に配分するステップを含むビ
    ークル操縦方法。
  7. 【請求項７】 前記横揺れ指令の一部を前記偏揺れおよ
    び縦揺れ操縦面に配分するステップが、 （ａ）偏揺れ対横揺れ指令比から差引かれた縦揺れ対横
    揺れ指令比に等しい第３の差分値を計算して、その結果
    に０．５を加算し、 （ｂ）１から差引かれた前記第３の差分値に等しい第４
    の差分値を計算し、 （ｃ）前記第３の差分値と関連する横揺れ指令の一部を
    前記縦揺れ操縦面に配分し、かつ前記第４の差分値と関
    連する横揺れ指令の一部を前記偏揺れ操縦面に配分する
    ステップを含む請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 （ａ）縦揺れ対横揺れ指令比および偏揺
    れ対横揺れ指令比を与えて、該偏揺れ対横揺れ指令比の
    前記縦揺れ対横揺れ指令比との差をとり差分値を与える
    手段と、 （ｂ）前記差分値に応答して、横揺れ指令を複数の操縦
    面の少なくとも１つに与える手段とを設けてなるビーク
    ル。
  9. 【請求項９】 （ａ）縦揺れ指令と、偏揺れ指令と、横
    揺れ指令とを与える手段とを更に設け、 （ｂ）前記縦揺れ対横揺れ指令比が横揺れ指令により除
    算される縦揺れ指令の絶対値と等しく、かつ偏揺れ対横
    揺れ値が前記横揺れ指令により除算される横揺れ指令の
    絶対指令比と等しい請求項８記載のビークル。
  10. 【請求項１０】 前記操縦面が縦揺れおよび偏揺れ制御
    フィンであり、横揺れ指令を与える前記手段が更に、 （ａ）前記差分値に応答して、全ての横揺れ指令を偏揺
    れフィンに与え、あるいは全ての横揺れ指令を縦揺れフ
    ィンに与える手段と、 （ｂ）前記差分値に応答して、前記横揺れ指令の一部を
    前記偏揺れフィンに与え、かつ前記横揺れ指令の一部を
    前記縦揺れフィンに与える手段とを含む請求項９記載の
    操縦体。
  11. 【請求項１１】 （ａ）縦揺れ対横揺れ指令比から差引
    かれた偏揺れ対横揺れ指令比の差分値が０．５と等しい
    かあるいはこれより大きければ、全ての横揺れ指令が偏
    揺れフィンに与えられ、 （ｂ）偏揺れ対横揺れ指令比から差引かれた縦揺れ対横
    揺れ指令比の差分値が０．５と等しいかあるいはこれよ
    り大きければ、全ての横揺れ指令が縦揺れフィンに与え
    られ、 （ｃ）縦揺れ対横揺れ指令比から差引かれた偏揺れ対横
    揺れ指令比、および偏揺れ対横揺れ指令比から差引かれ
    た縦揺れ対横揺れ指令比の差分値が０．５より小さけれ
    ば、縦揺れフィンに与えられた横揺れ指令の一部が第１
    の値により乗じられた横揺れ指令と関連付けられ、該第
    １の値は前記偏揺れ対横揺れ指令比から差引かれた縦揺
    れ対横揺れ指令比と等しくかつ０．５をその結果に加算
    し、前記偏揺れフィンに与えられた横揺れ指令の一部が
    第２の値により乗じられた横揺れ指令と関連付けられ、
    該第２の値は１と前記第１の値との間の差と等しい請求
    項１０記載のビークル。
JP4063045A 1991-03-20 1992-03-19 制御フイン指令混成方法 Pending JPH05108157A (ja)

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