JPH05340696A - 近接信管制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、近接信管制御装置に関し、侵入目
標物体に対し検知不可能な範囲を無くすと共に、最適な
タイミングで弾頭の弾片を当該目標物体に正確に集中さ
せて確実に撃破させ、また相手側からの発見を困難にし
且つ妨害を受け難くすると共に、消費電力の低減化を図
ることを目的とする。 【構成】 目標物体３０との間の相対速度を指示する相
対速度信号ＶＣに基づき生成されたビーム設定制御のた
めの制御信号ＶＢＣに基づいて、ビーム投射手段１７に
対し投射ビームの投射設定角度を可変制御すると共に、
飛翔体が所定の条件下で飛翔している時に指令される電
源投入信号Ｐ１と目標物体との間の距離を指示する信号
ＳＲと上記相対速度信号ＶＣに応答して電源制御手段６
１から出力される電源投入制御信号Ｐ２に基づいて、目
標検出器１１に対し当該目標物体の存在方向に対応する
検出系統のみ作動させるよう制御するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、近接信管制御装置に係
り、より詳細には、弾頭を搭載した飛翔体に搭載され、
該飛翔体が目標物体に近接した時に該弾頭の弾薬の点火
作動を指令する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の飛翔体用近接信管制御装
置は、該飛翔体から電波または光波のビームを投射し、
該投射ビームに目標物体が侵入し通過した時に該目標物
体からの反射波を受信して当該目標物体を検出し、該検
出に基づく信号を利用して起爆装置に対し直ちに、また
は所定の遅延時間後に弾頭の弾薬の点火を作動させるよ
うになっている。そのため、飛翔体と目標物体の相対的
な位置関係によっては、必ずしも最適な状態（最適には
弾頭の弾片が目標物体に命中するような点火タイミン
グ）で動作するとは限らない。

【０００３】また、飛翔体に搭載された他の装置から出
力される（目標物体との間の）相対速度信号を用いて起
爆タイミングを設定する電波方式または光波方式の近接
信管制御装置においては、相対速度に対しては起爆タイ
ミングを設定することは可能であるが、目標物体と弾頭
の弾片とが激突する点までの距離（ミス・ディスタン
ス）に関しては起爆タイミングを設定することは極めて
困難である。つまり、起爆信号により爆発するまでの弾
頭の起爆遅れ時間や、弾頭の弾片が飛散して目標に到達
するまでのミス・ディスタンスに応じた時間を必要とす
るからである。

【０００４】そのため、飛翔体から比較的離れた所を目
標物体が通過する場合には、弾頭の弾片が目標物体に到
達する前に該目標物体が通過してしまい、逆に、目標物
体が飛翔体のごく近傍に位置する場合には、弾片が目標
物体の前方を通過してしまうという不都合が生じる。つ
まり、目標物体が弾頭の弾片の飛散範囲から外れてしま
うという事態が発生し、そのため弾頭が目標物体に対し
て撃破、損害等を有効に与えられないという欠点があ
る。その結果、飛翔体の対目標撃破能力に支障を及ぼ
し、特に近年に見られるような、飛翔体の対攻撃目標が
超高速の飛翔体（例えばＳＳＭ）から巡航飛翔体あるい
は回転翼機等の低速の目標まで広範囲に亘っているよう
な相対速度に対して、それぞれ撃破させるための最適な
起爆タイミング信号を送出できないという問題が発生す
る。

【０００５】これに対処するために、単一の投射ビーム
の傾斜角（方向角）を前方向に小さくして侵入目標物体
を検知する方法や、あるいは複数本の投射ビームを固定
して侵入目標物体を検知する方法が提案されている。ま
た、従来知られている飛翔体用近接信管制御装置は、航
空機または地上基地の発射装置に装着させた状態では作
動させるようにはなっていない。すなわち、飛翔体が発
射された後、規定の加速が加わって該飛翔体が発射点か
ら安全な距離に達した時点で、弾頭への安全解除装置に
より近接信管制御装置に電源が投入され、該装置が目標
物体を検知した時、目標誘導装置から出力される速度情
報（目標物体との間の相対速度を指示する情報）を用い
て目標物体の起爆タイミング信号を弾頭の起爆装置に送
出するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】或る一定の傾斜角に固
定した単一の投射ビームを利用する方法では、目標物体
との間の会合交戦角の有効検知範囲が限定されるという
不都合があり、会合交戦角によっては検知不可能な角度
が存在し、そのために弾頭が目標物体に対して撃破、損
害等を有効に与えられないという欠点がある。

【０００７】また、複数本の投射ビームを固定的に利用
する方法では、上記の限定された会合交戦角の範囲をカ
バーできるという利点があるが、投射ビームの構成上、
各ビーム毎に投射器を必要とするために装置が複雑化
し、また形状も大きくなって、飛翔体に装着する上で問
題が生じる。また、高周波発振器または半導体レーザ等
の高出力発光素子とその付属回路に必要な供給用電源の
容量が大きくなるという不都合もあり、そのために電源
を含めた装置全体の形状および寸法が大きくなるという
欠点がある。

【０００８】一方、従来知られている近接信管制御装置
は、飛翔初期の段階から投射ビーム（例えば光ビーム）
を投射させた状態で飛翔しているので、相手側に発見さ
れ易く、また妨害信号（例えば妨害光）を受け易くなる
という問題点がある。特に、光ビームを投射する方式の
場合、飛翔初期の段階から半導体レーザ等の高出力発光
素子およびその信号処理回路など装置全体に電源が投入
されているので、侵入してくる目標物体を検出するため
に飛翔体の各装置への供給用電源の容量が大きくなると
いう欠点があり、それが問題点となっている。

【０００９】また、目標物体の象限検出用として各々の
象限方向に光ビーム投射器（例えば半導体レーザ）を用
いて光波のファン・ビームを投射しているために、高出
力発光用として容量の大きい駆動電源が各象限（投射
器）毎にそれぞれ必要になるという問題点もある。これ
は、消費電力の増大につながるので、好ましくない。さ
らに、投射ビーム用半導体レーザ自身の発熱に対する熱
的制御が必要となるため、熱容量が増加すると、それに
応じて構造重量が増大し、駆動用電源を含めて装置全体
の形状および寸法と重量が大きくなるという欠点があ
る。

【００１０】本発明の主な目的は、かかる従来技術にお
ける課題に鑑み、超高速から低速まで広範囲に亘る侵入
目標物体に対し検知不可能な範囲を無くすと共に、弾頭
への起爆信号の送出タイミングの制御を行い易くし、ひ
いては最適なタイミングで弾頭の弾片を当該目標物体に
正確に集中させて確実に撃破させることができる近接信
管制御装置を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、相手側からの発見を
困難にし且つ妨害を受け難くすると共に、消費電力の低
減化を図り、また後方攻撃時における誤動作の可能性を
排除することができる近接信管制御装置を提供すること
にある。本発明のさらに他の目的は、不要なビーム送信
出力を抑制して秘匿性を向上させると共に、消費電力の
低減と装置構成の簡素化を図ることができる近接信管制
御装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明によれば、弾頭を搭載した飛翔体に搭載さ
れ、該飛翔体が目標物体に近接した時に該弾頭の弾薬の
点火作動を指令する装置であって、前記目標物体を捕捉
し且つ追尾するための制御を行ない、該目標物体との間
の相対速度を指示する相対速度信号と該目標物体との間
の距離を指示する距離信号を出力する目標誘導手段と、
前記飛翔体の機軸を中心として全周囲方向に分割された
少なくとも４象限の各象限毎に該飛翔体の前方向に向け
て或る設定角度で電波または光波のビームをコーン状に
投射するビーム投射手段と、該投射されたビームに対す
る前記目標物体からの反射波を検出して各象限毎に信号
強度に応じた検出信号を出力する目標検出器と、該出力
された各検出信号をそれぞれ隣り合う象限信号レベルと
比較し、該比較結果に基づき前記目標物体の存在象限を
判定して存在象限検知信号を出力する回路と、前記存在
象限検知信号および前記相対速度信号に基づいて前記点
火作動を指令する手段と、前記相対速度信号に基づき前
記投射ビームの投射角設定のための制御信号を生成する
手段と、前記飛翔体が所定の条件下で飛翔していること
を検知した時に電源投入を指令する電源投入信号を出力
する手段と、該電源投入信号に応答して前記相対速度信
号および距離信号に基づき電源の供給を指令する電源投
入制御信号を出力する手段とを具備し、前記生成された
制御信号に基づいて前記ビーム投射手段に対し前記投射
ビームの投射設定角度を可変制御すると共に、前記電源
投入制御信号に基づいて前記目標検出器に対し前記目標
物体の存在方向に対応する検出系統のみ作動させるよう
制御することを特徴とする近接信管制御装置が提供され
る。

【００１３】また、上記近接信管制御装置において、目
標誘導手段が更に目標物体の位置を指示するアジマス角
信号およびエレベーション角信号を出力する場合には、
該アジマス角信号およびエレベーション角信号を上記電
源投入制御信号に応答して該目標物体の到来象限方向を
指示する象限制御信号に変換する手段を具備してもよ
い。この場合には、その変換された象限制御信号と上記
相対速度信号に基づいて上記制御信号が生成され、それ
により目標検出器に対し目標物体の存在方向に対応する
検出系統のみに電源供給が行われる。

【００１４】さらに、上記近接信管制御装置において、
目標誘導手段が更に目標物体の存在する方向角を指示す
る目標方向角信号と飛翔体の速度を指示する自機速度信
号を出力する場合には、該目標方向角信号および自機速
度信号と上記相対速度信号に基づいて前方攻撃または後
方攻撃のいずれであるかの判定を行う手段を具備しても
よい。この場合には、該判定の結果を指示する前方／後
方攻撃指示信号と上記存在象限検知信号および相対速度
信号に基づいて、弾頭の弾薬の点火作動が指令される。

【００１５】また、上記近接信管制御装置において、ア
ジマス角信号およびエレベーション角信号と相対速度信
号に基づいて目標検出器に対し目標物体の有効検知距離
の制御を行う手段を具備してもよい。

【００１６】

【作用】上述した構成によれば、飛翔体の前方向に向け
て投射した電波または光波の投射ビーム内に侵入して来
る目標物体の検知とそれに基づく弾頭への起爆信号の送
出を行う際に、該目標物体の侵入速度（つまり目標物体
との間の相対速度）に応じてビームの投射設定角を可変
制御し、それに基づき弾頭の弾薬の点火作動（すなわち
起爆信号の発生タイミング）を制御するようにしてい
る。

【００１７】従って、超高速から低速まで広範囲に亘る
目標物体が投射ビーム内に侵入してきても、その侵入速
度に応じてビームの投射角度を適宜切り換えることがで
きるので、従来形に見られたような検知不可能な範囲を
無くすことができる。また、目標物体の侵入速度に対応
させて弾頭への起爆信号の送出タイミングを制御するこ
とにより、弾頭の弾片を当該目標物体に対し常に最適な
タイミングで正確に集中させ、確実に撃破させることが
可能となる。

【００１８】また、飛翔体が所定の条件下で飛翔してい
る時に電源投入信号により電源作動が制御され、該制御
に応答して上記相対速度信号と距離信号に基づいて電源
の供給が指令され、この指令に基づいて目標検出器に対
し目標物体の存在方向に対応する検出系統のみに電源が
供給されるようになっている。これにより、本装置の作
動時間を大幅に短縮することができ、それによって消費
電力の低減化を図ることができる。また、目標物体との
会合直前に本装置に電源供給が開始されるようになって
いるので、相手側から発見され難く、また妨害を受け難
くなるという利点があり、さらには、目標物体の相対速
度に対応させてビームの投射角度を変える構成を採用し
ているので、従来形に見られたような各ビーム毎の投射
器は不要となり、装置の構成は簡素化される。これは、
消費電力の低減化にも寄与する。

【００１９】また、前方／後方攻撃判定手段を具備して
いる場合には、目標物体の脆弱な範囲に弾頭の弾片を撃
突させるように起爆タイミングを制御できるので、目標
物体の撃墜効率を向上させることが可能となる。さら
に、制御信号に基づいて投射ビームの投射設定角度を変
化させる際に、目標物体に対する有効検知距離の可変制
御を行い、当該投射ビームの送信出力も変化させるよう
に構成した場合には、不要なビーム送信出力を抑制する
ことが可能となり、それによって秘匿性を向上させるこ
とができる。

【００２０】なお、本発明の他の構成上の特徴および作
用の詳細については、添付図面を参照しつつ以下に記述
される実施例を用いて説明する。

【００２１】

【実施例】図１には本発明の一実施例としての近接信管
制御装置の構成が示される。本実施例の近接信管制御装
置は、弾頭を装備した飛翔体４０（図３参照）に搭載さ
れ、近接信管装置１０と目標誘導装置（例えばホーミン
グ装置）２０と安全解除信号発生器７０とを備えてい
る。近接信管装置１０は、主な構成要素として電波方式
または光波方式の目標検出器１１と、ビーム設定制御器
１５と、前方／後方攻撃判定器１６と、電源制御器６１
と、象限変換器６２とを具備し、目標誘導装置２０から
出力される各種制御信号（後述）を用いて、電源投入制
御を行うと共に、超高速から低速に亘る広範囲の速度で
侵入してくる目標物体３０を確実に検出し、それに対し
て最適なタイミングで弾頭の弾片を正確に集中および撃
突させるようにしている。また、近接信管装置１０は、
図３に示されるように後方攻撃時において、目標物体３
０のプルーム（排気ガス）３１またはテールパイプ３２
による影響を回避し、それによって誤動作を防止する機
能も有している。

【００２２】目標誘導装置２０は、目標物体３０を捕捉
し且つ追尾するための制御を行うものであり、該目標物
体との間の相対速度を指示する相対速度信号ＶＣと、飛
翔体の速度を指示する自機速度信号ＶＭと、目標物体３
０の存在する方向角を指示する目標方向角信号θと、該
目標物体の位置を指示する目標方向指示信号（アジマス
角信号ＡＺおよびエレベーション角信号ＥＬ）と、該目
標物体との間の距離を指示する距離信号ＳＲとを出力す
る。これら各信号は、近接信管装置１０内の起爆タイミ
ング発生器１４、ビーム設定制御器１５、前方／後方攻
撃判定器１６、電源制御器６１および象限変換器６２に
供給される。

【００２３】本実施例で使用する目標検出器１１は、飛
翔体の機軸を中心に全周囲方向に分割された少なくとも
４象限の内のいずれかの象限内に侵入してくる目標物体
３０の存在方向を検知可能とするものである。ここで
は、４象限（図６の象限＜１＞〜＜４＞）に分割した場
合の装置を例として説明する。この技術については例え
ば、本件出願人による特願昭６３−１７６４８４号（特
開平２−２５７００号）または特願昭６３−２０９３６
５号（特開平２−５９６９０号）に開示されている。

【００２４】目標検出器１１は、ビーム投射部１７（送
信アンテナまたは光ビーム投射器１７ａ）から投射され
たビームＡＳ内に侵入した目標物体３０からの反射電波
または反射光（到来ビーム）ＡＲをビーム入力部１８
（受信アンテナまたは受光器１８ａ）を介して検出し、
各象限毎に信号強度に応じたレベルを生成してそれぞれ
所定のスレッショルド・レベルと比較し、該比較に基づ
いて各象限毎に検出信号Ｄ１〜Ｄ４を出力する。これら
検出信号Ｄ１〜Ｄ４は信号比較器１２に送出される。ま
た、目標検出器１１は、目標物体３０を検知した時点で
の一瞬の検知信号をトリガ・パルス信号ＳＬとして発生
し、象限判定器１３および起爆タイミング発生器１４に
送出する。

【００２５】信号比較器１２は、通常用いられているコ
ンパレータ回路により構成され、隣合う象限検知ビーム
（検出信号Ｄ１〜Ｄ４）の信号レベルを比較し、その結
果を２値信号の形で象限判定器１３に送出する。象限判
定器１３は、目標検出器１１（電波方式の場合には内蔵
の相関フィルタ・モジュール、光波方式の場合には内蔵
の光受信器）からのトリガ・パルス信号ＳＬをラッチ信
号として入力し、該ラッチ信号ＳＬに応答して信号比較
器１２からの２値信号出力を保持し、その保持状態に応
じて目標物体３０の存在象限を判定する。判定された結
果は、存在象限検知信号ＱＤとして起爆タイミング発生
器１４に送出される。

【００２６】起爆タイミング発生器14は、目標検出器１
１から供給されるトリガ・パルス信号ＳＬを基準にして
目標誘導装置２０からの相対速度信号ＶＣと前方／後方
攻撃判定器１６からの前方／後方攻撃指示信号ＶＨ，Ｖ
Ｔ（後述）を用いて、目標物体３０の予め設定した致命
点に弾頭の弾片が確実にあたるように象限判定器１３か
らの存在象限検知信号ＱＤを制御し、目標物体存在方向
の点火タイミング信号を弾頭へ送出する。

【００２７】ビーム設定制御器１５は、目標誘導装置２
０から供給される相対速度信号ＶＣに基づき、会合相対
速度に対応した投射ビーム角（パターン形成、ビーム
幅）の設定に用いるビーム設定制御信号ＶＢＣを生成
し、目標検出器１１とビーム投射部１７およびビーム入
力部１８の各位相器１７ｂおよび１８ｂに送出する。こ
のビーム設定制御信号ＶＢＣは、複数の区分に分割され
た目標物体速度、例えばマッハ１．５以下、１．５〜
２．５、２．５〜４．０および４．０以上の各区分に対
し、それぞれビーム傾斜角度αを８０°、７０°、６０
°および５０°に相当する制御信号の形で送出される。

【００２８】前方／後方攻撃判定器１６は、目標誘導装
置２０からの相対速度信号ＶＣと自機速度信号ＶＭと目
標方向角信号θを用いて、自機が目標物体３０に対して
前方攻撃または後方攻撃のいずれであるかを判定する機
能を有している。例えば、光波方式の目標検出器におい
て戦闘機を例にとって説明すると、図３に示されるよう
な後方攻撃の場合には、目標検出器１１からのトリガ・
パルス信号ＳＬを基準にして相対速度信号ＶＣとプルー
ム３１およびテールパイプ３２の各位置を通過する時間
（Ｔｐ，Ｔｔ）と目標物体３０の致命点Ｐに達するまで
の時間（Ｔｃ）とに基づき、弾頭の弾片が目標物体３０
に確実に撃突するように起爆タイミング信号（ΔＴとす
る）が制御され、目標物体存在方向の点火タイミング信
号が弾頭に送出される（例えばΔＴ＝（Ｔｐ＋Ｔｔ）＋
Ｔｃ）。

【００２９】同様にして前方攻撃の場合には、トリガ・
パルス信号ＳＬを基準にして相対速度信号ＶＣと目標物
体３０の前方から致命点Ｐに達するまでの時間とに基づ
き、弾頭の弾片が目標物体３０に確実に撃突するように
起爆タイミング信号が制御され、弾頭に目標物体存在方
向の点火タイミング信号が送出される（例えばΔＴ＝Ｔ
ｃ）。

【００３０】ここで、前方または後方攻撃の判定は、相
対速度信号ＶＣと自機速度信号ＶＭと目標方向角信号θ
を用いて以下のように行われる。 （ＶＣ）≧（ＶＭ）×ｃｏｓθ 〔前方攻撃〕 （ＶＣ）＜（ＶＭ）×ｃｏｓθ 〔後方攻撃〕 この判定結果は、それぞれ前方攻撃指示信号ＶＨまたは
後方攻撃指示信号ＶＴとして起爆タイミング発生器１４
に送出される。

【００３１】この前方／後方攻撃指示信号ＶＨ／ＶＴ
は、図３に示すように目標物体３０の脆弱な範囲Ｗの位
置が前方からの距離と後方からの距離とで異なることに
鑑み、この脆弱範囲Ｗ内の予め設定した致命点Ｐに弾頭
の弾片が撃突するように起爆の点火タイミング信号を制
御するのに用いられる。ビーム投射部１７およびビーム
入力部１８は、飛翔体４０の機軸を中心として全周囲方
向に分割された４象限の各象限毎に該飛翔体の前方向に
向けてビームをコーン状に投射すると共に（投射ビーム
ＡＳ）目標物体３０からの反射波を到来ビームＡＲによ
り受信するという通常の機能に加え、ビーム設定制御器
１５からのビーム設定制御信号ＶＢＣに基づき、通常用
いられているアンテナ素子１７ａへの給電位相を可変に
する位相器１７ｂを用いて、投射ビーム角を目標物体３
０の侵入速度に応じた適正なビーム設定角α₁,α₂,……
…，に変化させる機能を有している（図２参照）。

【００３２】例えば、目標検出器１１として光波方式を
用いた場合には、光ビーム投射器の光学系レンズ等によ
り、所定のビーム傾斜角α_i に変化させる。これによ
り、侵入してくる目標物体３０との間の相対速度ＶＣに
応じて、起爆タイミングの制御を容易に行うことができ
る。また、ビーム設定制御信号ＶＢＣは、目標検出器１
１内の高周波送信器（電波方式の場合）または光波ビー
ムドライバ回路（光波方式の場合）に送出され、ビーム
設定角α_i に対応させてビーム投射出力を可変制御する
のに用いられる。このビーム投射出力は、図２に示され
るように、ビーム設定角α₁,α₂,………, に対応して角
度が増大するに従い有効検知距離Ｒ₁,Ｒ₂,………，を短
く減少させて有効ミス・ディスタンス（ＭＤ）に入る目
標物体のみを検出可能として不必要な送信出力を出さな
いように、制御されている。これは、秘匿性の向上と消
費電力の低減化に寄与するものである。

【００３３】さらに、ビーム設定制御信号ＶＢＣは、ビ
ーム送信出力のみでなく、送信パルス、目標検出器１１
の変調周波数等により有効検知距離Ｒ_i を可変制御する
のにも用いられる。例えば、前述の特願昭６３−１７６
４８４号（特開平２−２５７００号）に開示されている
目標検出器では、該検出器内の電圧制御発生器にビーム
設定制御信号を入力し、ビーム設定角（α_i ）に対応さ
せて擬似ランダムコード（ＰＮ）発生器のクロック速度
を可変設定させるようになっている。例えば、ミス・デ
ィスタンス（ＭＤ）が10ｍの場合、各ビームの有効検知
距離（Ｒ_i ）がα＝８０°の時は約１０．２ｍ、α＝５
０°の時は約１３．２ｍに相当するようなクロック速度
に設定される。

【００３４】電源制御器６１は、安全解除信号発生器７
０からの電源投入信号Ｐ１に応答して、目標誘導装置２
０からの距離信号ＳＲおよび相対速度信号ＶＣに基づ
き、予め設定された目標会合直前までの距離（実際には
当該距離に応じた電圧設定値）に達すると、電源投入制
御信号Ｐ２を発生する。この電源投入制御信号Ｐ２は、
目標物体３０との間の相対速度（例えば目標速度：マッ
ハ０．９〜４．０）に幅があるため、以下のようにして
生成される。

【００３５】図４および図５に示されるように、まず加
算器４１により、相対速度信号ＶＣに対応した電圧値を
距離信号ＳＲの電圧値に加算し、次いで比較器４２によ
り、該加算した電圧値を所定の電圧値Ｖthと比較する。
この比較に基づき加算器４１の出力電圧値が所定の電圧
値Ｖthよりも以下の時に、電源投入制御信号Ｐ２が発生
され、それにより電源の供給が開始される。

【００３６】象限変換器６２は、電源制御器６１から出
力される電源投入制御信号Ｐ２に応答して、目標誘導装
置２０からの目標方向指示信号（アジマス角信号ＡＺお
よびエレベーション角信号ＥＬ）を目標物体３０の到来
象限方向を指示する信号に変換し、目標到来象限系統の
制御信号ＱＣとしてビーム設定制御器１５内の目標存在
象限系統のみに送出する。

【００３７】目標方向指示信号ＡＺ，ＥＬは、図６に示
されるように、飛翔体４０の機軸を中心に後方から見
て、アジマス角（ＡＺ）については右方向（＋ＡＺ）を
正の電圧値とし且つ左方向（−ＡＺ）を負の電圧値と
し、エレベーション角（ＥＬ）については上方向（＋Ｅ
Ｌ）を正の電圧値とし且つ下方向（−ＥＬ）を負の電圧
値として表される。また、アジマス角信号ＡＺおよびエ
レベーション角信号ＥＬはそれぞれ図７の（ａ）および
（ｂ）に示されるように、角度に比例した電圧値を有し
ている。

【００３８】図６に示されるように、アジマス角（Ａ
Ｚ）およびエレベーション角（ＥＬ）の各信号の正負極
性の組み合わせにより、目標物体３０の存在する象限を
指示する信号として、各象限＜１＞〜＜４＞毎に４種類
の象限制御信号ＱＣがビーム設定制御器１５に出力され
る。目標物体３０が例えば図６に示されるように象限＜
１＞と＜２＞の近傍に存在する場合、負のアジマス角信
号（−ＡＺ）は、通常用いられているコンパレータ回路
により、図７の（ａ）に示すようにアジマス角の０°の
近辺に電圧しきい値Ｖth₁ を設定し、それ以下の電圧値
の場合には信号無しの状態（つまり０Ｖ）にする。

【００３９】以下の表には、目標方向指示信号の正負極
性の組み合わせと象限変換器出力信号との関係が示され
る。 表 目標方向指示信号 象限変換器出力信号 アジマス角 エレベーション角 （ＡＺ） （ＥＬ） ＜１＞ ＜２＞ ＜３＞ ＜４＞ ＋ − オン オフ オフ オフ − − オフ オン オフ オフ − ＋ オフ オフ オン オフ ＋ ＋ オフ オフ オフ オン ０ − オン オン オフ オフ − ０ オフ オン オン オフ ０ ＋ オフ オフ オン オン ＋ ０ オン オフ オフ オン ０ ０ オン オン オン オン 図６に示すように目標物体３０が象限＜１＞と＜２＞の
近傍に存在する場合には、アジマス角信号ＡＺは電圧値
無しの状態で、エレベーション角信号ＥＬの負電圧信号
のみで象限＜１＞と＜２＞の制御信号が形成される。ま
た、これより隣合う象限境界近くに到来する目標物体に
対しては、その境界を挟む両方の象限に対応する目標検
出器１１の検出系統のみを作動させる。

【００４０】なお、本実施例では目標誘導装置２０から
出力されるアジマス角信号ＡＺおよびエレベーション角
信号ＥＬを目標方向指示信号として用いたが、該目標誘
導装置から象限信号が出力可能であれば、該象限信号を
目標方向を指示する制御信号として用いてもよい。以上
のごとく構成された本実施例の近接信管制御装置によれ
ば、以下の利点が得られる。

【００４１】（１）目標誘導装置２０からの相対速度信
号ＶＣにより、侵入目標物体３０との会合速度に最適な
投射ビームの傾斜角を切り換え設定し、超高速から低速
まで広範囲に亘る侵入目標物体に対し、従来形に見られ
たような投射ビーム傾斜角に起因する検知不可能な範囲
を無くすと共に、起爆信号のタイミング設定を行い易く
し、それによって最適なタイミングで弾頭の弾片を当該
目標物体に正確に集中させ、確実に撃破させることがで
きる。

【００４２】また、投射ビーム角の傾きによる検知距離
の差に対して送信出力および有効検知距離を可変制御す
ることにより、検知範囲の有効性の改善を図り、不必要
な送信出力を出さずに秘匿性を向上させることが可能と
なる。 （２）目標物体３０との間の相対速度ＶＣに応じて投射
ビーム傾斜角度を切り換え設定することにより、複数本
の固定投射ビームを用いて侵入目標を検知する従来の方
法に比べて、ビーム投射部（アンテナ）の構成が各ビー
ムに対し投射器を必要とせず、しかも複雑な構成となら
ないため、その形状および寸法が小さくなり、飛翔体へ
の装着が容易になるという利点がある。

【００４３】また、複数本の固定投射ビームを用いる従
来の方法に比して、高周波発振器または半導体レーザ等
の高出力発光素子とその付属回路に必要な供給用電源の
容量を小さくすることができ、また消費電力を低減させ
ることができる。従って、電源を含めた装置全体の形状
および寸法が小さくなるという利点がある。 （３）目標誘導装置２０からの各種制御信号により、目
標物体３０との会合直前に本装置を作動開始させて投射
ビームを照射するようにしているので、相手側から発見
され難く、また妨害を受け難くすることができる。

【００４４】（４）目標物体３０との会合直前に、侵入
してくる該目標物体の存在方向に対応する目標検出器１
１の検出系統のみを作動させるようになっているので、
消費電力を大幅に低減させることができる。特に、高出
力の光ビーム投射器を必要とする半導体レーザを使用す
る近接信管制御装置の場合、大容量の駆動電源を必要と
するために、消費電力の低減効果は大きくなる。

【００４５】（５）半導体レーザ等の発熱素子に対して
は、熱制御用として構造重量が大きくなるという従来形
の欠点に対し、作動時間を短縮することにより熱的制御
対策が簡単となり、これにより本装置の形状および寸法
と重量が小さくなり、軽量化を図ることができる。 （６）目標誘導装置２０から出力される目標物体３０の
存在方向に関する情報を用いて目標検知象限方向を制御
することにより、該目標物体の存在方向以外の象限に対
し、光波の妨害波（例えば周囲の雲、霧等による反射
光、太陽光、地表面からの反射光等）を回避することが
できる。これにより、不要な信号に起因する一瞬の「飽
和」状態または誤動作の発生を減少させることができ、
目標物体の象限方向を確実に検知できるという利点があ
る。

【００４６】（７）前方攻撃または後方攻撃のいずれで
あるかを判定し、その結果に基づいて目標物体３０の脆
弱な範囲に弾頭の弾片を撃突させるように起爆タイミン
グを制御しているので、当該目標物体の撃墜効率を向上
させることが可能となる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、目
標物体の侵入速度に応じて投射ビームの傾斜角度を適宜
切り換えることにより、超高速から低速まで広範囲に亘
る目標物体に対し検知不可能な範囲を無くし、弾頭への
起爆信号の送出タイミングの制御を行い易くして、最適
なタイミングで弾頭の弾片を当該目標物体に正確に集中
させ、確実に撃破させることができる。

【００４８】また、目標物体との会合直前の時点で該目
標物体の存在象限方向に対応する検出系統のみに電源を
供給して作動させるように構成されているので、相手側
からの発見を困難にし且つ妨害を受け難くすると共に、
消費電力を大幅に低減することが可能となり、また、後
方攻撃時において従来形に見られたような誤動作の可能
性を排除することができる。

【００４９】さらに、不要なビーム送信出力を抑制して
秘匿性を向上させると共に、消費電力の低減と装置構成
の簡素化を図ることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による近接信管制御装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】図１におけるビーム投射部からのビーム投射お
よびビーム切り換えの状況を示す図である。

【図３】後方攻撃時の相対位置関係を示す図である。

【図４】図１における電源制御器の一構成例を示す回路
図である。

【図５】図４の電源制御器の作用を説明するための図で
ある。

【図６】目標方向指示信号の内容を説明するための図で
ある。

【図７】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ目標方向指示信
号に対する象限変換器の動作レベルを表すグラフであ
る。

【符号の説明】

１０…近接信管装置 １１…目標検出器（電波方式または光波方式） １２…（象限検知ビーム）信号比較器 １３…象限判定器 １４…起爆タイミング発生器 １５…ビーム設定制御器 １６…前方／後方攻撃判定器 １７…ビーム投射部 １８…ビーム入力部 ２０…目標誘導装置 ３０…目標物体 ４０…飛翔体 ６１…電源制御器 ６２…象限変換器 ７０…安全解除信号発生器 ＡＺ…アジマス角信号 Ｄ１〜Ｄ４…目標検出信号 ＥＬ…エレベーション角信号 Ｐ１…電源投入信号 Ｐ２…電源投入制御信号 ＱＣ…象限制御信号 ＱＤ…存在象限検知信号 Ｒ_i …有効検知距離 ＳＬ…目標検知指示信号（トリガ・パルス信号） ＶＢＣ…ビーム設定制御信号 ＶＣ…相対速度信号 ＶＭ…自機速度信号 ＶＨ／ＶＴ…前方／後方攻撃指示信号 α_i …投射ビーム設定角度（傾斜角） θ…目標方向角信号

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾頭を搭載した飛翔体に搭載され、該飛
   翔体が目標物体（３０）に近接した時に該弾頭の弾薬の
   点火作動を指令する装置であって、 前記目標物体を捕捉し且つ追尾するための制御を行な
   い、該目標物体との間の相対速度を指示する相対速度信
   号（ＶＣ）と該目標物体との間の距離を指示する距離信
   号（ＳＲ）を出力する目標誘導手段（２０）と、 前記飛翔体の機軸を中心として全周囲方向に分割された
   少なくとも４象限の各象限毎に該飛翔体の前方向に向け
   て或る設定角度（α_i ）で電波または光波のビームをコ
   ーン状に投射するビーム投射手段（１７）と、 該投射されたビームに対する前記目標物体からの反射波
   を検出して各象限毎に信号強度に応じた検出信号（Ｄ１
   〜Ｄ４）を出力する目標検出器（１１）と、 該出力された各検出信号をそれぞれ隣り合う象限信号レ
   ベルと比較し、該比較結果に基づき前記目標物体の存在
   象限を判定して存在象限検知信号（ＱＤ）を出力する回
   路（１２，１３）と、 前記存在象限検知信号および前記相対速度信号に基づい
   て前記点火作動を指令する手段（１４）と、 前記相対速度信号に基づき前記投射ビームの投射角設定
   のための制御信号（ＶＢＣ）を生成する手段（１５）
   と、 前記飛翔体が所定の条件下で飛翔していることを検知し
   た時に電源投入を指令する電源投入信号（Ｐ１）を出力
   する手段（７０）と、 該電源投入信号に応答して前記相対速度信号および距離
   信号に基づき電源の供給を指令する電源投入制御信号
   （Ｐ２）を出力する手段（６１）とを具備し、 前記生成された制御信号に基づいて前記ビーム投射手段
   に対し前記投射ビームの投射設定角度（α_i ）を可変制
   御すると共に、前記電源投入制御信号に基づいて前記目
   標検出器に対し前記目標物体の存在方向に対応する検出
   系統のみ作動させるよう制御することを特徴とする近接
   信管制御装置。
2. 【請求項２】 前記目標誘導手段（２０）が更に前記目
   標物体の位置を指示するアジマス角信号（ＡＺ）および
   エレベーション角信号（ＥＬ）を出力する請求項１に記
   載の近接信管制御装置において、 該アジマス角信号およびエレベーション角信号を前記電
   源投入制御信号に応答して前記目標物体の到来象限方向
   を指示する象限制御信号（ＱＣ）に変換する手段（６
   ２）を具備し、 該変換された象限制御信号と前記相対速度信号に基づい
   て前記制御信号を生成し、それにより前記目標検出器に
   対し前記目標物体の存在方向に対応する検出系統のみに
   電源供給を行うことを特徴とする近接信管制御装置。
3. 【請求項３】 前記目標誘導手段（２０）が更に前記目
   標物体の存在する方向角を指示する目標方向角信号
   （θ）と前記飛翔体の速度を指示する自機速度信号（Ｖ
   Ｍ）を出力する請求項１または２に記載の近接信管制御
   装置において、 該目標方向角信号および自機速度信号と前記相対速度信
   号に基づいて前方攻撃または後方攻撃のいずれであるか
   の判定を行い、該判定の結果を指示する前方／後方攻撃
   指示信号（ＶＨ，ＶＴ）を出力する手段（１６）を具備
   し、 該出力された前方／後方攻撃指示信号と前記存在象限検
   知信号および相対速度信号に基づいて前記点火作動を指
   令するようにしたことを特徴とする近接信管制御装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の近接信管制御装置にお
   いて、 前記アジマス角信号およびエレベーション角信号と前記
   相対速度信号に基づいて前記目標検出器に対し前記目標
   物体の有効検知距離（Ｒ_i ）の制御を行う手段を具備す
   ることを特徴とする近接信管制御装置。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の近接信管制御装置にお
   いて、 前記目標検出器は前記投射ビームで前記目標物体を検知
   した時点で目標検知指示信号（ＳＬ）を出力し、該目標
   検知指示信号と共に前記存在象限検知信号および相対速
   度信号に基づいて前記点火作動を指令するようにしたこ
   とを特徴とする近接信管制御装置。