JPH05256600A - 音響指向地雷装置 - Google Patents
音響指向地雷装置Info
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- JPH05256600A JPH05256600A JP4051343A JP5134392A JPH05256600A JP H05256600 A JPH05256600 A JP H05256600A JP 4051343 A JP4051343 A JP 4051343A JP 5134392 A JP5134392 A JP 5134392A JP H05256600 A JPH05256600 A JP H05256600A
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、音響を媒体とし目標物の発生音を検
出し、その音を周波数分析し目標物を識別し、追尾し、
将来位置を予測し、最も効果的な時間に目標方向に弾頭
を破裂させる音響指向地雷装置を提供することを目的と
する。 【構成】本発明は、音響を電気信号に変換するマイクロ
ホンＭＩＣと、このマイクロホンＭＩＣの電気信号から
音響強度の最大値及びドップラー周波数の最小値及び追
尾角速度の最大値に基づいたタイミング信号、敵味方識
別信号、追尾用角度信号を出力する音響処理部２８と、
前記追尾用角度信号を供給し音響指向地雷の弾頭の方向
を制御する追尾制御部２７と、前記タイミング信号及び
敵味方識別信号を供給し起爆信号を出力する起爆タイミ
ング部５とより構成する。
出し、その音を周波数分析し目標物を識別し、追尾し、
将来位置を予測し、最も効果的な時間に目標方向に弾頭
を破裂させる音響指向地雷装置を提供することを目的と
する。 【構成】本発明は、音響を電気信号に変換するマイクロ
ホンＭＩＣと、このマイクロホンＭＩＣの電気信号から
音響強度の最大値及びドップラー周波数の最小値及び追
尾角速度の最大値に基づいたタイミング信号、敵味方識
別信号、追尾用角度信号を出力する音響処理部２８と、
前記追尾用角度信号を供給し音響指向地雷の弾頭の方向
を制御する追尾制御部２７と、前記タイミング信号及び
敵味方識別信号を供給し起爆信号を出力する起爆タイミ
ング部５とより構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は低空を飛翔するヘリコプ
ターを地上に付設した音響指向地雷で撃墜する音響指向
地雷装置に関する。
ターを地上に付設した音響指向地雷で撃墜する音響指向
地雷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーダの探知を避けるために航空機は低
空を侵入してくる。これに対して低空目標を対象とする
多種類の火器がある。通常の航空機では速度を極めて遅
くすることが出来ないので、低空の限度も限られており
ある程度の距離ではレーダによっても発見されるし、火
器により撃墜もさせられる。低空の限度も５０ｍから１
００ｍくらいである。
空を侵入してくる。これに対して低空目標を対象とする
多種類の火器がある。通常の航空機では速度を極めて遅
くすることが出来ないので、低空の限度も限られており
ある程度の距離ではレーダによっても発見されるし、火
器により撃墜もさせられる。低空の限度も５０ｍから１
００ｍくらいである。
【０００３】しかし、ヘリコプターは例外であり速度も
遅く出来るし、地面の上に高さ零でホバリングも出来
る。また、木の間をぬって飛翔も出来る。レーダには見
えないし、また対空火器も使用出来ない場合が多い。し
かし、逆にこのような見付かりにくい侵入経路は容易に
推定も出来る。したがって、この経路に沿って５０ｍか
ら１００ｍを最大距離としてヘリコプターを認識してヘ
リコプターの方向に弾頭を破裂させるような対ヘリコプ
ター用の地雷があれば非常に有効なヘリコプター撃墜手
段となるし、また、ヘリコプターが危険のために高度を
上げれば対空火器の対象となり得る。いずれにせよ、音
響により起動する有効距離１００ｍの対ヘリコプター用
音響地雷は有効な武器である。現在までに音響による器
材は多く開発され、海中では音響が只一つの媒体として
魚雷、機雷、ソナーが実用化されている。
遅く出来るし、地面の上に高さ零でホバリングも出来
る。また、木の間をぬって飛翔も出来る。レーダには見
えないし、また対空火器も使用出来ない場合が多い。し
かし、逆にこのような見付かりにくい侵入経路は容易に
推定も出来る。したがって、この経路に沿って５０ｍか
ら１００ｍを最大距離としてヘリコプターを認識してヘ
リコプターの方向に弾頭を破裂させるような対ヘリコプ
ター用の地雷があれば非常に有効なヘリコプター撃墜手
段となるし、また、ヘリコプターが危険のために高度を
上げれば対空火器の対象となり得る。いずれにせよ、音
響により起動する有効距離１００ｍの対ヘリコプター用
音響地雷は有効な武器である。現在までに音響による器
材は多く開発され、海中では音響が只一つの媒体として
魚雷、機雷、ソナーが実用化されている。
【０００４】レーダ以前には航空機の侵入を検出するた
めに、喇叭のお化けのような聴音機が使われていた。兵
隊が右と左の音が丁度一つに聞こえるようになれば、そ
れは目標の方向であり高射砲が発射された。
めに、喇叭のお化けのような聴音機が使われていた。兵
隊が右と左の音が丁度一つに聞こえるようになれば、そ
れは目標の方向であり高射砲が発射された。
【０００５】また、音響による大砲の弾丸のトレースも
行われているし、地上でも音の使用の例は多数あるが逸
れでも使用例が少ないのは海中や海上に比較して目標の
動きが早く、さらに地上では電波が容易に使用できるた
めに音の使用できる場面が無いからでもあった。
行われているし、地上でも音の使用の例は多数あるが逸
れでも使用例が少ないのは海中や海上に比較して目標の
動きが早く、さらに地上では電波が容易に使用できるた
めに音の使用できる場面が無いからでもあった。
【０００６】遅い目標、例えば戦車やトラック或いはヘ
リコプターなどは音を媒体としても追尾が出来るし、ま
た電波を媒体とする装置よりも遥かに安価に目的が達成
できる。
リコプターなどは音を媒体としても追尾が出来るし、ま
た電波を媒体とする装置よりも遥かに安価に目的が達成
できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、音響を媒体とし目標物の発生音
を検出し、その音を周波数分析し目標物を識別し、追尾
し、将来位置を予測し、最も効果的な時間に目標方向に
弾頭を破裂させる音響指向地雷装置を提供することを目
的とする。
鑑みてなされたもので、音響を媒体とし目標物の発生音
を検出し、その音を周波数分析し目標物を識別し、追尾
し、将来位置を予測し、最も効果的な時間に目標方向に
弾頭を破裂させる音響指向地雷装置を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は上記課
題を解決するために、音響を電気信号（アナログ信号）
に変換する音響受信装置と、この音響受信装置より得ら
れたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／
デジタル変換器と、このアナログ／デジタル変換器より
得られたデジタル信号を周波数信号に変換する高速フー
リエ変換器と、この高速フーリエ変換器より得られた周
波数信号と基準となる周波数情報を記録しているインテ
リジェンスファイルの周波数信号とを比較し敵味方識別
信号を出力する相関器と、前記音響受信装置より得られ
た電気信号の位相を検出する位相検出器と、この位相検
出器で検出した位相と前記高速フーリエ変換器より得ら
れた周波数信号から追尾用角度信号を抽出すると共に追
尾角速度の最大値を抽出する演算回路と、この演算回路
より得られた追尾用角度信号に基づいて音響指向地雷の
弾頭の方向を制御する追尾制御部と、前記音響受信装置
より得られた電気信号からドップラー周波数の最小値を
検出するドップラー周波数検出回路と、前記音響受信装
置より得られた電気信号から音響強度の最大値を検出す
るピーク検出回路と、このピーク検出回路で検出した音
響強度の最大値、前記ドップラー周波数検出回路で検出
したドップラー周波数の最小値及び前記演算回路より得
られた追尾角速度の最大値のうち少なくとも１つ以上の
値に対応した時刻にタイミング信号を出力する信管コマ
ンド回路と、この信管コマンド回路から出力されたタイ
ミング信号及び前記相関器から出力された敵味方識別信
号が入力され音響指向地雷を爆破する起爆信号を出力す
る起爆タイミング部とを具備することを特徴とするもの
で、音響を媒体とし目標物の発生音を検出し、その音を
周波数分析し目標物を識別し、追尾し、将来位置を予測
し、最も効果的な時間に目標方向に弾頭を破裂させるも
のである。
題を解決するために、音響を電気信号（アナログ信号）
に変換する音響受信装置と、この音響受信装置より得ら
れたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／
デジタル変換器と、このアナログ／デジタル変換器より
得られたデジタル信号を周波数信号に変換する高速フー
リエ変換器と、この高速フーリエ変換器より得られた周
波数信号と基準となる周波数情報を記録しているインテ
リジェンスファイルの周波数信号とを比較し敵味方識別
信号を出力する相関器と、前記音響受信装置より得られ
た電気信号の位相を検出する位相検出器と、この位相検
出器で検出した位相と前記高速フーリエ変換器より得ら
れた周波数信号から追尾用角度信号を抽出すると共に追
尾角速度の最大値を抽出する演算回路と、この演算回路
より得られた追尾用角度信号に基づいて音響指向地雷の
弾頭の方向を制御する追尾制御部と、前記音響受信装置
より得られた電気信号からドップラー周波数の最小値を
検出するドップラー周波数検出回路と、前記音響受信装
置より得られた電気信号から音響強度の最大値を検出す
るピーク検出回路と、このピーク検出回路で検出した音
響強度の最大値、前記ドップラー周波数検出回路で検出
したドップラー周波数の最小値及び前記演算回路より得
られた追尾角速度の最大値のうち少なくとも１つ以上の
値に対応した時刻にタイミング信号を出力する信管コマ
ンド回路と、この信管コマンド回路から出力されたタイ
ミング信号及び前記相関器から出力された敵味方識別信
号が入力され音響指向地雷を爆破する起爆信号を出力す
る起爆タイミング部とを具備することを特徴とするもの
で、音響を媒体とし目標物の発生音を検出し、その音を
周波数分析し目標物を識別し、追尾し、将来位置を予測
し、最も効果的な時間に目標方向に弾頭を破裂させるも
のである。
【０００９】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。
説明する。
【００１０】図１は本発明の一実施例を示す構成説明図
である。図中、１は音響地雷の弾頭であり、この弾頭１
にはシーカー（追尾フィルタ）２が設けられる。３は音
響センサーで、この音響センサー３には第１のマイクロ
ホンＭＩＣ＃１〜第５のマイクロホンＭＩＣ＃５が接続
されている。４は音響地雷の起爆タイミング部５に設け
られたプログラムタイマーで、このプログラムタイマー
４は弾頭を爆破させるか否かの判別及びタイミングを取
る。６は第１の緩衝器で、この緩衝器６は音響センサー
３との回路整合を図り、増幅器７へ信号を供給する。８
はアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器で、このＡ／Ｄ
変換器８はアナログ信号を処理し易いようにデジタル信
号に変換する。９は高速フーリエ変換器で、この高速フ
ーリエ変換器９はレベル信号をフーリエ変換することに
より周波数信号に変換する。１０は第２の緩衝器で、こ
の緩衝器１０は高速フーリエ変換器９と相関器１１の整
合を図る。この相関器１１は高速フーリエ変換器９から
の周波数信号とインテリジェンスファイル装置１２の信
号を比較し、一致または不一致していることを識別して
敵味方識別信号Ｓ１を出力する。インテリジェンスファ
イル装置１２は各種ヘリコプター、戦車等の音声データ
を保存しておき、外部からの信号と比較できるようにし
た装置である。１３はピーク検出回路、１４は信管コマ
ンド回路、１５はドップラー周波数検出回路、１６は位
相検出器である。１７はＡＺ（方位），ＥＬ（高低）演
算回路で、この演算回路１７はＡＺとＥＬの角度信号を
算出して追尾制御部に送る。１８は弾頭指向コマンド回
路、１９はＡＺ，ＥＬサーボで、このＡＺ，ＥＬサーボ
１９は指定された信号分だけ回転するサーボモータで弾
頭１の方向を制御する。２０は姿勢ジンバルである。２
１は送信機、２２はバイト制御部である。２３は受信
機、２４はシステムインターロック部、２５は電源部３
１の太陽電池及び熱電池である。音響指向地雷の弾頭部
２６は弾頭１、シーカー２、音響センサー３及び第１の
マイクロホンＭＩＣ＃１〜第５のマイクロホンＭＩＣ＃
５より構成される。追尾制御部２７は弾頭指向コマンド
回路１８、ＡＺ，ＥＬサーボ１９及び姿勢ジンバル２０
より構成される。
である。図中、１は音響地雷の弾頭であり、この弾頭１
にはシーカー（追尾フィルタ）２が設けられる。３は音
響センサーで、この音響センサー３には第１のマイクロ
ホンＭＩＣ＃１〜第５のマイクロホンＭＩＣ＃５が接続
されている。４は音響地雷の起爆タイミング部５に設け
られたプログラムタイマーで、このプログラムタイマー
４は弾頭を爆破させるか否かの判別及びタイミングを取
る。６は第１の緩衝器で、この緩衝器６は音響センサー
３との回路整合を図り、増幅器７へ信号を供給する。８
はアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器で、このＡ／Ｄ
変換器８はアナログ信号を処理し易いようにデジタル信
号に変換する。９は高速フーリエ変換器で、この高速フ
ーリエ変換器９はレベル信号をフーリエ変換することに
より周波数信号に変換する。１０は第２の緩衝器で、こ
の緩衝器１０は高速フーリエ変換器９と相関器１１の整
合を図る。この相関器１１は高速フーリエ変換器９から
の周波数信号とインテリジェンスファイル装置１２の信
号を比較し、一致または不一致していることを識別して
敵味方識別信号Ｓ１を出力する。インテリジェンスファ
イル装置１２は各種ヘリコプター、戦車等の音声データ
を保存しておき、外部からの信号と比較できるようにし
た装置である。１３はピーク検出回路、１４は信管コマ
ンド回路、１５はドップラー周波数検出回路、１６は位
相検出器である。１７はＡＺ（方位），ＥＬ（高低）演
算回路で、この演算回路１７はＡＺとＥＬの角度信号を
算出して追尾制御部に送る。１８は弾頭指向コマンド回
路、１９はＡＺ，ＥＬサーボで、このＡＺ，ＥＬサーボ
１９は指定された信号分だけ回転するサーボモータで弾
頭１の方向を制御する。２０は姿勢ジンバルである。２
１は送信機、２２はバイト制御部である。２３は受信
機、２４はシステムインターロック部、２５は電源部３
１の太陽電池及び熱電池である。音響指向地雷の弾頭部
２６は弾頭１、シーカー２、音響センサー３及び第１の
マイクロホンＭＩＣ＃１〜第５のマイクロホンＭＩＣ＃
５より構成される。追尾制御部２７は弾頭指向コマンド
回路１８、ＡＺ，ＥＬサーボ１９及び姿勢ジンバル２０
より構成される。
【００１１】音響処理部２８は第１の緩衝器６、増幅器
７、Ａ／Ｄ変換器８、高速フーリエ変換器９、第２の緩
衝器１０、相関器１１、インテリジェンスファイル装置
１２、ピーク検出回路１３、信管コマンド回路１４、ド
ップラー周波数検出回路１５、位相検出器１６及び演算
回路１７より構成される。リモートモニタ部２９は送信
機２１及びバイト制御部２２より構成される。システム
制御部３０は受信機２３及びシステムインターロック部
２４より構成される。
７、Ａ／Ｄ変換器８、高速フーリエ変換器９、第２の緩
衝器１０、相関器１１、インテリジェンスファイル装置
１２、ピーク検出回路１３、信管コマンド回路１４、ド
ップラー周波数検出回路１５、位相検出器１６及び演算
回路１７より構成される。リモートモニタ部２９は送信
機２１及びバイト制御部２２より構成される。システム
制御部３０は受信機２３及びシステムインターロック部
２４より構成される。
【００１２】図２は本発明に係る音響指向地雷の一例を
示す外観図である。図中、４１は音響指向地雷本体で、
この音響指向地雷本体４１の下端部周囲には設置固定部
材４２が折畳み自在にして取り付けられる。前記音響指
向地雷本体４１内には音響処理部２８、追尾制御部２
７、弾頭部２６が設けられる。この音響指向地雷は空中
からも投下でき、弾頭１がほぼ上方を向くような形式と
し、また弾頭１の方向を制御するための追尾制御部２７
を持つ。
示す外観図である。図中、４１は音響指向地雷本体で、
この音響指向地雷本体４１の下端部周囲には設置固定部
材４２が折畳み自在にして取り付けられる。前記音響指
向地雷本体４１内には音響処理部２８、追尾制御部２
７、弾頭部２６が設けられる。この音響指向地雷は空中
からも投下でき、弾頭１がほぼ上方を向くような形式と
し、また弾頭１の方向を制御するための追尾制御部２７
を持つ。
【００１３】即ち、音響指向地雷は、ヘリコプターの発
生音響を５本の音響受信装置例えば第１のマイクロホン
ＭＩＣ＃１〜第５のマイクロホンＭＩＣ＃５により受信
し、音響を電気信号のアナログ信号に変換して音響セン
サー３で検出する。この音響センサー３で検出されたア
ナログ信号は第１の緩衝器６を介して増幅器７に供給さ
れ、この増幅器７はアナログ信号を適正なレベルに増幅
してＡ／Ｄ変換器８、ピーク検出回路１３、ドップラー
周波数検出回路１５及び位相検出器１６に供給する。前
記Ａ／Ｄ変換器８はアナログ信号をデジタル信号に変換
して高速フーリエ変換器９に供給し、この高速フーリエ
変換器９はＡ／Ｄ変換器８から入力されたレベル信号を
フーリエ変換することにより周波数信号に変換して演算
回路１７、及び第２の緩衝器１０を介して相関器１１に
供給する。この相関器１１は高速フーリエ変換器９から
の周波数信号とインテリジェンスファイル装置１２の信
号とを比較し、一致または不一致していることを識別し
て敵味方識別信号Ｓ１をプログラムタイマー４に出力す
る。この敵味方識別信号Ｓ１は相関器１１で選択された
例えば敵または味方のいずれかの信号である。入力音響
はアナログからデジタルに変換し、処理はすべてデジタ
ルで行う。これは目標の識別情報が新たに加えられたと
きに容易に付加できるようにする為である。
生音響を５本の音響受信装置例えば第１のマイクロホン
ＭＩＣ＃１〜第５のマイクロホンＭＩＣ＃５により受信
し、音響を電気信号のアナログ信号に変換して音響セン
サー３で検出する。この音響センサー３で検出されたア
ナログ信号は第１の緩衝器６を介して増幅器７に供給さ
れ、この増幅器７はアナログ信号を適正なレベルに増幅
してＡ／Ｄ変換器８、ピーク検出回路１３、ドップラー
周波数検出回路１５及び位相検出器１６に供給する。前
記Ａ／Ｄ変換器８はアナログ信号をデジタル信号に変換
して高速フーリエ変換器９に供給し、この高速フーリエ
変換器９はＡ／Ｄ変換器８から入力されたレベル信号を
フーリエ変換することにより周波数信号に変換して演算
回路１７、及び第２の緩衝器１０を介して相関器１１に
供給する。この相関器１１は高速フーリエ変換器９から
の周波数信号とインテリジェンスファイル装置１２の信
号とを比較し、一致または不一致していることを識別し
て敵味方識別信号Ｓ１をプログラムタイマー４に出力す
る。この敵味方識別信号Ｓ１は相関器１１で選択された
例えば敵または味方のいずれかの信号である。入力音響
はアナログからデジタルに変換し、処理はすべてデジタ
ルで行う。これは目標の識別情報が新たに加えられたと
きに容易に付加できるようにする為である。
【００１４】前記位相検出器１６は増幅器７から入力さ
れたアナログ信号の位相を検出して演算回路１７に供給
する。この演算回路１７は位相検出器１６から入力され
たアナログ信号の位相、及び高速フーリエ変換器９から
入力された周波数信号から追尾用角度信号θAZ、θELを
抽出して弾頭指向コマンド回路１８に供給すると共に、
追尾角速度の最大値ωMAX を抽出して信管コマンド回路
１４に供給する。弾頭指向コマンド回路１８は演算回路
１７から入力された追尾用角度信号θAZ、θELで指定さ
れた信号分だけＡＺ，ＥＬサーボ１９のサーボモータを
回転して姿勢ジンバル２０により弾頭１の方向を制御す
る。前記ドップラー周波数検出回路１５は増幅器７から
入力されたアナログ信号からドップラー周波数の最小値
ｆD MINを抽出して信管コマンド回路１４に供給する。
前記ピーク検出回路１３は増幅器７から入力されたアナ
ログ信号から音響強度の最大値ＡMAX を抽出して信管コ
マンド回路１４に供給する。この信管コマンド回路１４
は、ピーク検出回路１３から入力された音響強度の最大
値ＡMAX 、ドップラー周波数検出回路１５から入力され
たドップラー周波数の最小値ｆD MIN 、及び演算回路１
７から入力された追尾角速度の最大値ωMAX のいずれか
１つ或いは２つの組合わせ或いは３つ全てを使いその変
化時刻に対応したタイミング信号Ｓ２を抽出してプログ
ラムタイマー４に供給し、このプログラムタイマー４は
信管コマンド回路１４から入力されたタイミング信号Ｓ
２及び相関器１１から入力された敵味方識別信号Ｓ１に
基づいて起爆信号Ｓ３を音響指向地雷の弾頭１に供給し
て音響指向地雷を爆破する。この場合、敵味方識別信号
Ｓ３が味方の信号であるときは、目標物が味方のヘリコ
プターであると識別してプログラムタイマー４からの起
爆信号Ｓ３は出力されない。
れたアナログ信号の位相を検出して演算回路１７に供給
する。この演算回路１７は位相検出器１６から入力され
たアナログ信号の位相、及び高速フーリエ変換器９から
入力された周波数信号から追尾用角度信号θAZ、θELを
抽出して弾頭指向コマンド回路１８に供給すると共に、
追尾角速度の最大値ωMAX を抽出して信管コマンド回路
１４に供給する。弾頭指向コマンド回路１８は演算回路
１７から入力された追尾用角度信号θAZ、θELで指定さ
れた信号分だけＡＺ，ＥＬサーボ１９のサーボモータを
回転して姿勢ジンバル２０により弾頭１の方向を制御す
る。前記ドップラー周波数検出回路１５は増幅器７から
入力されたアナログ信号からドップラー周波数の最小値
ｆD MINを抽出して信管コマンド回路１４に供給する。
前記ピーク検出回路１３は増幅器７から入力されたアナ
ログ信号から音響強度の最大値ＡMAX を抽出して信管コ
マンド回路１４に供給する。この信管コマンド回路１４
は、ピーク検出回路１３から入力された音響強度の最大
値ＡMAX 、ドップラー周波数検出回路１５から入力され
たドップラー周波数の最小値ｆD MIN 、及び演算回路１
７から入力された追尾角速度の最大値ωMAX のいずれか
１つ或いは２つの組合わせ或いは３つ全てを使いその変
化時刻に対応したタイミング信号Ｓ２を抽出してプログ
ラムタイマー４に供給し、このプログラムタイマー４は
信管コマンド回路１４から入力されたタイミング信号Ｓ
２及び相関器１１から入力された敵味方識別信号Ｓ１に
基づいて起爆信号Ｓ３を音響指向地雷の弾頭１に供給し
て音響指向地雷を爆破する。この場合、敵味方識別信号
Ｓ３が味方の信号であるときは、目標物が味方のヘリコ
プターであると識別してプログラムタイマー４からの起
爆信号Ｓ３は出力されない。
【００１５】リモートモニタ部２９のバイト制御部２２
には例えば指令部あるいは指揮官等の外部から音響指向
地雷装置の主要部の作動状態を監視するために選択され
た指令信号Ｓ４が入力され、この指令信号Ｓ４は送信機
２１を介して受信機２３に送られる。この受信機２３は
送信機２１から送られた指令信号Ｓ４をシステムインタ
ーロック部２４に供給する。システムインターロック部
２４は指令信号Ｓ４に基づいて禁止／起動信号Ｓ５をプ
ログラムタイマー４及び太陽電池及び熱電池２５に供給
する。プログラムタイマー４はシステムインターロック
部２４から入力された禁止／起動信号Ｓ５に基づいてタ
イミング信号Ｓ１の有無に拘らず、意識的に起爆信号Ｓ
３を弾頭１に供給して音響指向地雷を爆破させたり、意
識的に起爆信号Ｓ３が弾頭１に供給されるのを停止する
ようにロックして音響指向地雷の爆破を防止する。太陽
電池及び熱電池２５はシステムインターロック部２４か
ら入力された禁止／起動信号Ｓ５に基づいて音響指向地
雷装置の各部への電源の供給または停止をする。
には例えば指令部あるいは指揮官等の外部から音響指向
地雷装置の主要部の作動状態を監視するために選択され
た指令信号Ｓ４が入力され、この指令信号Ｓ４は送信機
２１を介して受信機２３に送られる。この受信機２３は
送信機２１から送られた指令信号Ｓ４をシステムインタ
ーロック部２４に供給する。システムインターロック部
２４は指令信号Ｓ４に基づいて禁止／起動信号Ｓ５をプ
ログラムタイマー４及び太陽電池及び熱電池２５に供給
する。プログラムタイマー４はシステムインターロック
部２４から入力された禁止／起動信号Ｓ５に基づいてタ
イミング信号Ｓ１の有無に拘らず、意識的に起爆信号Ｓ
３を弾頭１に供給して音響指向地雷を爆破させたり、意
識的に起爆信号Ｓ３が弾頭１に供給されるのを停止する
ようにロックして音響指向地雷の爆破を防止する。太陽
電池及び熱電池２５はシステムインターロック部２４か
ら入力された禁止／起動信号Ｓ５に基づいて音響指向地
雷装置の各部への電源の供給または停止をする。
【００１６】ヘリコプターの音は基本的にはメインロー
タとテイルロータの回転により生じる音であり１００Ｈ
ｚまでと５００Ｈｚまでに広がった周波数分布を持って
いる。戦場の音としては大砲の炸裂音、戦車の音、或い
は飛行機の音など非常に多くの音があるが、低い周波数
の音は少ない。ヘリコプターのメインロータの音は４Ｈ
ｚとか６Ｈｚが基本波であり、戦場にはこの様な周期的
な低い周波数の発生はない。さらにこの低い周波数にロ
ータの回転に伴いロータが傾斜角度を変更するときに生
じる音があり、これらはヘリコプターの種類により異な
ってくる。これらの周波数の分析によりヘリコプターの
形式が識別できる。すなわち、目標とするヘリコプター
の情報はロータ枚数、回転速度、ロータ形式により定ま
り、基本的な周波数が得られ、実用化には問題が生じな
いが、さらに細部についての周波数分析を行い敵味方の
識別を改善することが運用中に行われる。
タとテイルロータの回転により生じる音であり１００Ｈ
ｚまでと５００Ｈｚまでに広がった周波数分布を持って
いる。戦場の音としては大砲の炸裂音、戦車の音、或い
は飛行機の音など非常に多くの音があるが、低い周波数
の音は少ない。ヘリコプターのメインロータの音は４Ｈ
ｚとか６Ｈｚが基本波であり、戦場にはこの様な周期的
な低い周波数の発生はない。さらにこの低い周波数にロ
ータの回転に伴いロータが傾斜角度を変更するときに生
じる音があり、これらはヘリコプターの種類により異な
ってくる。これらの周波数の分析によりヘリコプターの
形式が識別できる。すなわち、目標とするヘリコプター
の情報はロータ枚数、回転速度、ロータ形式により定ま
り、基本的な周波数が得られ、実用化には問題が生じな
いが、さらに細部についての周波数分析を行い敵味方の
識別を改善することが運用中に行われる。
【００１７】第１のマイクロホンＭＩＣ＃１〜第４のマ
イクロホンＭＩＣ＃４は四角の頂点に位置し、対角線の
長さを３０ｃｍとする。波長は６Ｈｚならば３３０／６
＝５５ｍである。
イクロホンＭＩＣ＃４は四角の頂点に位置し、対角線の
長さを３０ｃｍとする。波長は６Ｈｚならば３３０／６
＝５５ｍである。
【００１８】また、この音響センサ３は第１のマイクロ
ホンＭＩＣ＃１〜第４のマイクロホンＭＩＣ＃４により
音源の方位を検知し、さらに第５のマイクロホンＭＩＣ
＃５との組合せにより、高低の検知を可能にしている。
ホンＭＩＣ＃１〜第４のマイクロホンＭＩＣ＃４により
音源の方位を検知し、さらに第５のマイクロホンＭＩＣ
＃５との組合せにより、高低の検知を可能にしている。
【００１９】第１のマイクロホンＭＩＣ＃１と第３のマ
イクロホンＭＩＣ＃３の対角線の長さを２ａ、目標方向
をΘ、両方のマイクロホンＭＩＣ＃１，ＭＩＣ＃３に入
る音の位相差をφとすれば、 ｃｏｓΘ＝（１／２ａ）×λ（φ／３６０） 微分すれば −ｓｉｎΘｄΘ＝（１／２ａ）×λ（ｄφ／３６０） 例として、目標が９０度方向で６Ｈｚ＝５５ｍの位相が
１度まで測れるとすればｄΘは０．５度となる。すなわ
ち、最大誤差が約０．５度となる。
イクロホンＭＩＣ＃３の対角線の長さを２ａ、目標方向
をΘ、両方のマイクロホンＭＩＣ＃１，ＭＩＣ＃３に入
る音の位相差をφとすれば、 ｃｏｓΘ＝（１／２ａ）×λ（φ／３６０） 微分すれば −ｓｉｎΘｄΘ＝（１／２ａ）×λ（ｄφ／３６０） 例として、目標が９０度方向で６Ｈｚ＝５５ｍの位相が
１度まで測れるとすればｄΘは０．５度となる。すなわ
ち、最大誤差が約０．５度となる。
【００２０】目標を１０００ｍで検出すれば５０ｍ高度
のヘリコプターは、見越し角度がほとんど零となり角度
誤差は少なくなるが伝播回路が直線でない事による誤差
が生じる。
のヘリコプターは、見越し角度がほとんど零となり角度
誤差は少なくなるが伝播回路が直線でない事による誤差
が生じる。
【００２１】ヘリコプターの最大速度を２００ｍ／ｓｅ
ｃとすれば地雷まで達する時間は５秒であるが、この時
の音は２５００ｍで発している。すなわちマイクロホン
の感度は２５００ｍ必要である。
ｃとすれば地雷まで達する時間は５秒であるが、この時
の音は２５００ｍで発している。すなわちマイクロホン
の感度は２５００ｍ必要である。
【００２２】音源の距離をＬ、音速を３３０ｍとすれ
ば、音が地雷に達する時間ｔはＬ／３３０秒、この間に
ヘリコプターの速度では２００ｔ＝２００・Ｌ／３３０
動く。ヘリコプターの位置を１０００ｍとすれば１００
０＋２００・Ｌ／３３０＝Ｌ、これからＬ＝２６４５ｍ
である。ヘリコプターの速度が２００ｍ／ｓｅｃより低
ければ時間的な余裕が生まれるので距離が短くても要撃
が可能となる。位置予測に３秒必要とすれば、上記の様
に２００ｍ／ｓｅｃのヘリコプターに対してはマイクロ
ホン感度は２５００ｍが必要である。ヘリコプターの音
源の強さは約８０ｄｂ、マイクロホンの入力を０ｄｂと
すれば、 受信入力＝ヘリコプター音源／４π（距離）2 ×受信面
積×マイクロホン効率（０．５） 距離として５７００ｍとなる。現用器材で十分成立す
る。
ば、音が地雷に達する時間ｔはＬ／３３０秒、この間に
ヘリコプターの速度では２００ｔ＝２００・Ｌ／３３０
動く。ヘリコプターの位置を１０００ｍとすれば１００
０＋２００・Ｌ／３３０＝Ｌ、これからＬ＝２６４５ｍ
である。ヘリコプターの速度が２００ｍ／ｓｅｃより低
ければ時間的な余裕が生まれるので距離が短くても要撃
が可能となる。位置予測に３秒必要とすれば、上記の様
に２００ｍ／ｓｅｃのヘリコプターに対してはマイクロ
ホン感度は２５００ｍが必要である。ヘリコプターの音
源の強さは約８０ｄｂ、マイクロホンの入力を０ｄｂと
すれば、 受信入力＝ヘリコプター音源／４π（距離）2 ×受信面
積×マイクロホン効率（０．５） 距離として５７００ｍとなる。現用器材で十分成立す
る。
【００２３】目標の位置を３秒追尾し、５秒後に起爆す
る場合に継続的なデータが得られ、その精度が０．５度
以下であるので、追尾フィルタを用いれば命中位置の精
度は０．５度以下で得られ、これは５０ｍでは５０ｃｍ
以下である。この方向に弾頭の方向を向けることおよび
弾頭の起爆等は通常の技術の範囲にある。
る場合に継続的なデータが得られ、その精度が０．５度
以下であるので、追尾フィルタを用いれば命中位置の精
度は０．５度以下で得られ、これは５０ｍでは５０ｃｍ
以下である。この方向に弾頭の方向を向けることおよび
弾頭の起爆等は通常の技術の範囲にある。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、音響
を媒体とし目標物の発生音を検出し、その音を周波数分
析し目標物を識別し、追尾し、将来位置を予測し、最も
効果的な時間に目標方向に弾頭を破裂させる音響指向地
雷装置を提供することできる。
を媒体とし目標物の発生音を検出し、その音を周波数分
析し目標物を識別し、追尾し、将来位置を予測し、最も
効果的な時間に目標方向に弾頭を破裂させる音響指向地
雷装置を提供することできる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図２】本発明に係る音響地雷の一例を示す外観図であ
る。
る。
１…弾頭、２…シーカー、３…音響センサー、４…プロ
グラムタイマー、５…起爆タイミング部、６…第１の緩
衝器、７…増幅器、８…Ａ／Ｄ変換器、９…高速フーリ
エ変換器、１０…第２の緩衝器、１１…相関器、１２…
インテリジェンスファイル装置、１３…ピーク検出回
路、１４…信管コマンド回路、１５…ドップラー周波数
検出回路、１６…位相検出器、１７…演算回路、１８…
弾頭指向コマンド回路、１９…ＡＺ，ＥＬサーボ、２０
…姿勢ジンバル、２１…送信機、２２…バイト制御部、
２３…受信機、２４…システムインターロック部、２５
…太陽電池及び熱電池、２６…弾頭部、２７…追尾制御
部、２８…音響処理部、２９…リモートモニタ部、３０
…システム制御部、３１…電源部、４１…音響指向地雷
本体、４２…設置固定部材、ＭＩＣ＃１〜ＭＩＣ＃５…
第１のマイクロホン〜第５のマイクロホン。
グラムタイマー、５…起爆タイミング部、６…第１の緩
衝器、７…増幅器、８…Ａ／Ｄ変換器、９…高速フーリ
エ変換器、１０…第２の緩衝器、１１…相関器、１２…
インテリジェンスファイル装置、１３…ピーク検出回
路、１４…信管コマンド回路、１５…ドップラー周波数
検出回路、１６…位相検出器、１７…演算回路、１８…
弾頭指向コマンド回路、１９…ＡＺ，ＥＬサーボ、２０
…姿勢ジンバル、２１…送信機、２２…バイト制御部、
２３…受信機、２４…システムインターロック部、２５
…太陽電池及び熱電池、２６…弾頭部、２７…追尾制御
部、２８…音響処理部、２９…リモートモニタ部、３０
…システム制御部、３１…電源部、４１…音響指向地雷
本体、４２…設置固定部材、ＭＩＣ＃１〜ＭＩＣ＃５…
第１のマイクロホン〜第５のマイクロホン。
Claims (1)
- 【請求項１】 音響を電気信号に変換する音響受信装置
と、 この音響受信装置より得られたアナログ信号をデジタル
信号に変換するアナログ／デジタル変換器と、 このアナログ／デジタル変換器より得られたデジタル信
号を周波数信号に変換する高速フーリエ変換器と、 この高速フーリエ変換器より得られた周波数信号と基準
となる周波数情報を記録しているインテリジェンスファ
イルの周波数信号とを比較し敵味方識別信号を出力する
相関器と、 前記音響受信装置より得られた電気信号の位相を検出す
る位相検出器と、 この位相検出器で検出した位相と前記高速フーリエ変換
器より得られた周波数信号から追尾用角度信号を抽出す
ると共に追尾角速度の最大値を抽出する演算回路と、 この演算回路より得られた追尾用角度信号に基づいて音
響指向地雷の弾頭の方向を制御する追尾制御部と、 前記音響受信装置より得られた電気信号からドップラー
周波数の最小値を検出するドップラー周波数検出回路
と、 前記音響受信装置より得られた電気信号から音響強度の
最大値を検出するピーク検出回路と、 このピーク検出回路で検出した音響強度の最大値、前記
ドップラー周波数検出回路で検出したドップラー周波数
の最小値及び前記演算回路より得られた追尾角速度の最
大値のうち少なくとも１つ以上の値に対応した時刻にタ
イミング信号を出力する信管コマンド回路と、 この信管コマンド回路から出力されたタイミング信号及
び前記相関器から出力された敵味方識別信号が入力され
音響指向地雷を爆破する起爆信号を出力する起爆タイミ
ング部とを具備することを特徴とする音響指向地雷装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051343A JPH0718680B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 音響指向地雷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051343A JPH0718680B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 音響指向地雷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05256600A true JPH05256600A (ja) | 1993-10-05 |
| JPH0718680B2 JPH0718680B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=12884290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4051343A Expired - Lifetime JPH0718680B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 音響指向地雷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718680B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010071617A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Nec Network & Sensor Systems Ltd | 地雷及び機雷用味方識別装置 |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP4051343A patent/JPH0718680B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010071617A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Nec Network & Sensor Systems Ltd | 地雷及び機雷用味方識別装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0718680B2 (ja) | 1995-03-06 |
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