JPH09243300A - 飛しょう体の誘導装置 - Google Patents

飛しょう体の誘導装置

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JPH09243300A
JPH09243300A JP8054353A JP5435396A JPH09243300A JP H09243300 A JPH09243300 A JP H09243300A JP 8054353 A JP8054353 A JP 8054353A JP 5435396 A JP5435396 A JP 5435396A JP H09243300 A JPH09243300 A JP H09243300A
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JP
Japan
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Withdrawn
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JP8054353A
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English (en)
Inventor
Masashi Morita
昌史 守田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 螺旋運動を行なって飛行する目標を飛しょう
体で把握する目標把握確度を向上させることができる飛
しょう体の誘導装置を提供する。 【解決手段】 飛しょう体が目標に出合う過程におい
て、目標に対する遠方では誘導ゲインを小さくして目標
螺旋運動に起因する誘導信号の変動による経路変更を抑
える一方、目標の近傍においては誘導ゲインを増加し
て、目標の運動に対する飛しょう体の追従特性を向上さ
せる。この場合の誘導ゲインを切り替えるタイミングに
目標螺旋運動に起因する誘導信号の変動周期を用いて、
飛しょう体で計算する予測衝突時間(目標との衝突まで
に要する時間)が変動周期より小さくなった時点で誘導
ゲインを変更(増加)する手段を採る。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は飛しょう体の誘導装
置に関し、特に螺旋運動をする目標に対する飛しょう体
の誘導を比例航法を用いて行う場合に適用して有用なも
のである。 【0002】 【従来の技術】比例航法を用いる飛しょう体の誘導では
図7に示すように誘導装置03のシーカ04で検出する
ボアサイトエラー(シーカボアサイト方向と目標方向の
差)εに比例した誘導信号σから飛しょう体01の旋回
指令値Gcを算出し、飛しょう体01の経路を変更して
目標02に向かわせている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】目標02の中には大気
圏再突入後、その非対称形状のため螺旋運動をしながら
飛来するものがある。 【0004】このように螺旋運動する目標02に対して
上述の如き従来方法で飛しょう体01を誘導する場合に
は、次の様な問題がある。これを図8に基づき説明す
る。 【0005】(1) 目標02の螺旋運動に起因して飛
しょう体01の誘導信号(ヨー方向成分)が周期的に変
動するため、飛しょう体01が目標02の遠方にある場
合でも無用な経路変更を行う。 【0006】(2) 上記飛しょう体01の過大な経路
変更に応じて、飛しょう体01は大きく減速するため、
目標02と出合った時点における飛しょう体01の速度
(在速)は減少する。 【0007】(3) その結果ミスディスタンスが増加
し、目標把握確率が低下する。 【0008】本発明は、上記従来技術に鑑み、螺旋運動
を行なって飛行する目標を飛しょう体で把握する目標把
握確度を向上させることができる飛しょう体の誘導装置
を提供することを目的とする。 【0009】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は次の点を特徴とする。 【0010】(1) 目標の螺旋運動に起因する飛しょ
う体の誘導信号の変動周期を検出し、この変動周期を用
いたタイミングで誘導ゲインを可変とすること。 【0011】(2) (1)において、目標位置及び目
標に対する飛しょう体の接近速度から計算した飛しょう
体が目標に衝突する迄の時間である予測衝突時間Tfと
変動周期Tとを比較し、Tf>Tのときには相対的に小
さい誘導ゲインで、Tf≦Tのときには相対的に大きい
誘導ゲインを用いるようにしたこと。 【0012】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。 【0013】図1は本発明の実施の形態における飛しょ
う体の誘導装置を示すブロック図である。同図に示すよ
うに、誘導装置1はシーカ2と誘導演算部3を有する。
シーカ2は目標方向4とシーカボアサイト方向5との差
であるボアサイトエラーεを検出し誘導信号σを出力す
る。誘導信号σは誘導演算部3の周期判定部8に入力さ
れ、この周期判定部8では誘導信号σの変動周期Tを求
める。誘導演算部3の誘導ゲイン切り替え部11では、
この変動周期Tと目標距離及び接近速から別途計算され
る予測衝突時間Tfを比較し、誘導ゲインを設定する。
このようにして設定した誘導ゲインを誘導信号σに乗ず
ることにより旋回指令値Gcを算出する。 【0014】図2は周期判定部8における誘導信号σの
変動周期Tの算出についての説明である。同図に示すよ
うに、周期判定部8では、誘導信号σの変動をモニタ
し、誘導信号σの符号が反転する間隔から半周期tnを
求め、前回の半周期tn-1との和をとることにより変動
周期Tを算出する。このとき、誘導信号σの変動は目標
6の螺旋運動に依存し、かつ目標6の螺旋経路が徐々に
変化するため誘導信号σの変動周期Tも変化する。した
がって、周期判定部8では常に最新の変動周期Tを求め
その値を更新する。 【0015】図3は誘導ゲイン切り替えのタイミングに
関する説明図である。同図に示すように、予測衝突時間
Tfが変動周期Tよりも大きい場合(Tf>T)には、
衝突に至るまでに目標6は複数回(Tf/T回)螺旋運
動を行うことから飛しょう体7の経路変更を抑えるため
誘導ゲインを減少させる。飛しょう体7が目標6に接近
し、予測衝突時間Tfが変動周期T以下(Tf≦T)と
なった場合には目標6が最終の螺旋運動に入ったことに
なり、この時点で目標6の螺旋運動に飛しょう体7を十
分追従させるため誘導ゲインを高い値に切り替える。 【0016】図4は、本形態に係る装置を用いたシュミ
レーション結果の一例である。同図を参照すれば従来技
術に比べて誘導信号σの変動量、飛しょう体7の経路変
更量(水平面内)及び減速が小さく抑えられていること
がわかる。結果としてミスディスタンスの低減を実現で
きる。 【0017】上述の如く本形態では、飛しょう体7の誘
導装置で検出する目標の螺旋運動に起因した誘導信号σ
の変動周期Tを用いて誘導ゲインを切り替える手段を採
用している。ここで目標6の螺旋運動の特性、螺旋運動
が飛しょう体7の誘導に及ぼす影響、誘導ゲインの変更
及び誘導ゲインの切り替えタイミングについて本形態の
作用とともに説明する。 【0018】(1) 目標6の螺旋運動の特性 非対称形状の目標6は大気圏再突入後、その機体形状の
非対称性から空気力により螺旋運動しながら飛来する。
この螺旋運動にともなう目標の旋回加速度は約10Gで
あり、螺旋周期は1Hz程度である。 【0019】(2) 目標の螺旋運動が飛しょう体の誘
導に及ぼす影響 上記目標6に対して飛しょう体7を誘導する場合には、
目標6が螺旋運動するために飛しょう体7に対するヨー
方向(水平方向)の目標方向が周期的に変化し、飛しょ
う体7のシーカ2で検出するボアサイトエラーε及び誘
導信号σも周期的に変動することになる。 【0020】(3) 誘導ゲインの変更 目標6は水平面内において、変化する螺旋半径を有する
円周状の経路をとるため、ヨー方向の位置変化は大きく
ない。そこで図5に示すように、飛しょう体7がヨー方
向の誘導信号にもとづいて目標6の遠方における無駄な
経路変更を行うことを防ぐため、当該遠方では誘導ゲイ
ンを減少させ目標6の螺旋運動に起因する変動成分を抑
える。 【0021】一方、目標6の近傍においては目標6の運
動に十分追従する必要があるため、目標6に至る目標の
最終螺旋運動に対しては誘導ゲインを増加して応答性を
向上させる。 【0022】(4) 誘導ゲインの切り替えタイミング 目標螺旋経路(水平面)とこれを追尾する飛しょう体7
の誘導信号σの変動の関係を図6に示す。目標6の螺旋
周期Ttgtと誘導信号σの変動周期Tはほぼ一致する
ことから飛しょう体7が目標6に衝突するまでに目標6
が螺旋運動する回数Nは、予測衝突時間Tfと変動周期
TからN=Tf/Tで求められる。つまり、予測衝突時
間Tfが変動周期Tより大きい場合には、衝突までの間
に目標6は複数回の螺旋運動を行い水平面内の目標位置
が円周経路上を繰り返すことになる。したがって、この
期間では飛しょう体7の過敏な経路変更を抑えるために
低ゲインを用いる。 【0023】目標6の近傍において飛しょう体7の誘導
ゲインを高めるタイミングは、目標6と飛しょう体7の
相対位置、衝突に要する時間及び飛しょう体7の応答性
を考慮して目標6が最終の螺旋運動に入った時点とし、
以降衝突まで目標6の水平面内の運動に十分追従させ
る。 【0024】目標6が最終螺旋運動に入った時点を判定
するために、誘導信号σのヨー方向成分の変動周期Tと
予測衝突時間Tfを比較する。予測衝突時間Tfと変動
周期Tが等しくなった時点が、最終螺旋運動開始となる
ため、図5に示すように予測衝突時間Tfが変動周期よ
り大きい場合には誘導ゲインを減少し予測衝突時間Tf
が変動周期T以下となった時点で誘導ゲインを増加させ
るように誘導ゲインを切り替えるタイミングを設定す
る。 【0025】なお、飛しょう体7と目標6の距離が大き
い場合には目標6の螺旋運動が飛しょう体7の誘導信号
σに及ぼす影響は小さい。したがって、目標6の遠方に
おいて誘導信号σの変動周期Tの判定を開始するタイミ
ングは、飛しょう体7と目標間の距離、接近速度及び飛
しょう体のボアサイトエラー検出精度から設定する。 【0026】 【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
たように、本発明によれば、目標の螺旋運動に起因した
飛しょう体の誘導信号の変動周期を用いて誘導ゲインを
切り替えるようにしたので、目標の遠方における目標の
螺旋運動に対する飛しょう体の過敏な経路変更を回避で
き減速を抑えることが可能である。また、目標の近傍で
は十分な目標追従特性を確保できるため、ミスディスタ
ンスが減少し目標衝突確率が向上する。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施の形態を示すブロック図。 【図2】上記実施の形態における周期判定部8における
誘導信号7の変動周期の算出の概要を示す説明図。 【図3】上記実施の形態における誘導ゲイン切り替えの
タイミングに関する説明図。 【図4】上記実施の形態におけるシュミレーション結果
を示す説明図。 【図5】上記実施の形態における誘導ゲインの変更及び
切り替えタイミングの作用に関する説明図。 【図6】上記実施例における目標の螺旋経路(水平面)
と誘導信号変動の関係を示す説明図。 【図7】従来技術を示すブロック図。 【図8】従来技術の問題点を説明するための説明図。 【符号の説明】 1 誘導装置 2 シーカ 3 誘導演算部 6 目標 7 飛しょう体 8 周期判定部 11 誘導ゲイン切り替え部 σ 誘導信号 T 変動周期 Tf 予測衝突時間 Gc 旋回指令値

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 目標の螺旋運動に起因する飛しょう体の
    誘導信号の変動周期を検出し、この変動周期を用いたタ
    イミングで誘導ゲインを可変とすることを特徴とする飛
    しょう体の誘導装置。 【請求項2】 〔請求項1〕において、目標位置及び目
    標に対する飛しょう体の接近速度から計算した飛しょう
    体が目標に衝突する迄の時間である予測衝突時間Tfと
    変動周期Tとを比較し、Tf>Tのときには相対的に小
    さい誘導ゲインで、Tf≦Tのときには相対的に大きい
    誘導ゲインを用いるようにしたことを特徴とする飛しょ
    う体の誘導装置。
JP8054353A 1996-03-12 1996-03-12 飛しょう体の誘導装置 Withdrawn JPH09243300A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010073292A1 (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 トヨタ自動車株式会社 レーダ装置、及び当該レーダ装置において用いられる測定方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010073292A1 (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 トヨタ自動車株式会社 レーダ装置、及び当該レーダ装置において用いられる測定方法
US8102308B2 (en) 2008-12-22 2012-01-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Radar apparatus, and measurement method used in the radar apparatus
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