JPH0933193A - 火力配当装置 - Google Patents

火力配当装置

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JPH0933193A
JPH0933193A JP18013395A JP18013395A JPH0933193A JP H0933193 A JPH0933193 A JP H0933193A JP 18013395 A JP18013395 A JP 18013395A JP 18013395 A JP18013395 A JP 18013395A JP H0933193 A JPH0933193 A JP H0933193A
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JP
Japan
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target
missile
unit
time
launch
Prior art date
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Application number
JP18013395A
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English (en)
Inventor
Koichi Araki
浩一 荒木
Shinji Tajima
真次 田島
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 線形計画法を用いて目標に対する初弾発射待
ち時間を総合的に最小化する最適解を求めることにより
多目標に対する撃墜距離を最遠にする目標とミサイル発
射装置の組み合わせを得ると共に、各目標に対する交戦
機会が最多となり、かつ対処所要時間が最短となる発射
時刻を得る。 【構成】 目標検出部、及び位置標定部から各目標の各
ミサイル発射装置に対する初弾発射待ち時間を算出し、
これを弾数設定部、および状況設定部からの条件をもと
にその総和を最小にする目的関数を作成し、線形計画法
により最適な各目標と各ミサイル発射装置の組み合わせ
を選択する目標配当部、及び交戦機会を最多にする目的
関数を作成し、線形計画法により最適な発射時刻を決定
する発射時刻決定部から構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、観測手段により得られ
る目標に関する情報を入力とし、目標に対処する武器を
決定する必要のある火力配当装置に関するものである。
【0002】技術の発展に伴い、現代の戦争では、高空
から飛来する弾道ミサイルや、決められたコースにした
がって低空を飛行する巡航ミサイル、レーダに探知され
にくい爆撃機等色々な種類の高い能力を持った攻撃兵器
が使用される。また、これら攻撃兵器を撃破し、無力化
する防衛用兵器も多数使われる。その防衛兵器の一つ
に、迎撃ミサイルシステムがある。これは、電波、赤外
線、可視光等利用のセンサにより攻撃兵器を目標として
捉え、センサで観測された位置や速度等の情報を元に射
撃を実施し目標を撃破するものである。
【0003】図7は、地対空の迎撃ミサイルシステムM
7の運用状態を示す概略図であり、M1は、迎撃ミサイ
ルシステムM7が射撃する攻撃目標、M2は、攻撃目標
M1を観測するレーダ装置、M3は、レーダ装置から放
射され攻撃目標M1を追尾する追尾用ビーム、M4は、
レーダ装置から得られる情報をもとに各種判断、処理を
行い迎撃ミサイルシステムM7全体をコントロールする
射撃制御装置、M5は、射撃目標を撃破する迎撃ミサイ
ル、M6は、迎撃ミサイルM5を発射する発射装置であ
る。そして、迎撃ミサイルシステムM7も、攻撃目標の
高性能化につれて高い能力を持つことが要求されてい
る。つまり、センサの目標探知性能や分解能、ミサイル
等の速度や飛しょう性能等の基本的な能力を向上させる
ことのほかに、複数の迎撃用ミサイルシステムM7を1
つの迎撃用システムM8としてまとめ、効果的、効率的
な射撃を実施する機能、例えば、目標の種類により迎撃
用兵器の種類や迎撃方法を選択する機能、同時に多数の
目標を迎撃するような場合、1機の目標に対して複数の
迎撃兵器が同時に射撃を行わないように、かつ撃ちもら
しが無いように素早く射撃を行う機能等を持つ必要があ
る。迎撃用システムM8にこれらのような能力を持たせ
るためには、目標を射撃する迎撃用兵器の種類や迎撃方
法を選択するための目標の種類や数、味方への誤射を防
ぐための目標の敵味方の別、多数の目標をどのような順
番で、どこに設置した迎撃用兵器で射撃するかという兵
器のスケジューリング等を、センサから得られた目標に
関する情報をもとに一元的に判断する能力が必要であ
る。このような、兵器のスケジューリング結果を出力す
る機能を具現化したものが、火力配当装置である。
【0004】
【従来の技術】図8は、特開昭63−87600の公報
に記載された従来の火力配当装置の構成を示すブロック
図である。
【0005】図7のM2により取得される目標情報信号
と図7のM6により取得される火器情報信号とを含む目
標・対空火器情報信号102が図7のM4を通して脅威
度算出回路101に入力し、対空火器に対応する脅威度
を算出し、脅威度信号103として第一のファイル10
5に格納される。また、図9の対空火器の目標指定数a
1〜aNと図9の目標の対空火器割当て数b1〜bNと
は指定数・割当数信号113となり、第二のファイル1
08に格納される。
【0006】次に第一のファイル105から脅威度信号
103が選択回路2に入力し、目標のうちで最も脅威度
の突出した対空火器との組合せ(I,J)を選択し、対
空火器目標組合せ信号106を割当て回路107へ出力
する。
【0007】割当て回路107では対空火器目標組合せ
信号106Aが入力され、あらかじめ第2のファイル1
08に格納されている初期値が全て0の組合せマトリク
スの中から、組合せ(I,J)に該当する番地を1とす
る組合せ信号106Bを、第2のファイル108に出力
する。また、対空火器目標組合せ信号106Aを、指定
数割当数変更回路109へ出力する。
【0008】指定数割当数変更回路109では、入力さ
れた対空火器目標組合せ信号106Aの組合せ(I,
J)に該当する対空火器の目標指定数aIと目標の対空
火器割当数bJとの数値をそれぞれ1ずつ減少させる減
算信号110を、第三のファイル112に出力する。さ
らに、入力した対空火器目標組合せ信号106Aを、脅
威度マトリクス変更回路へ出力する。
【0009】次に、判定回路111では第三のファイル
112から、対空火器の目標指定数a1と目標の対空火
器割当数b1とからなる指定数割当数信号113が入力
され、それぞれの指定数および割当数の和を求め、この
うち少なくとも一方が0になったとき演算を終了する。
そして第二のファイル108に指令を出し、これにより
対空火器と目標との組合せ行列を示すS15が出力され
る。
【0010】対空火器の目標指定数および目標の対空火
器割当数の和がいずれも0でないときは、脅威度マトリ
クス変更回路114に対空火器目標組合せ信号106A
が入力し、まず消去回路116でその組合せ(I,J)
に該当する脅威度を0とするような第一のファイル10
5に脅威度修正信号115を出して実行する。
【0011】次に対空火器目標組合せ信号106Aと指
定数割当数信号113とが比較回路117に入力され、
対空火器の目標との組合せ(I,J)に対応する対空火
器の目標指定数aIが0となっているときは、消去回路
119から組合せ(I,J)の行に相当する脅威度を0
とするような第一のファイル105に脅威度修正信号1
15を出力して修正を実行する。また、同様にして比較
回路118に入力された対空火器と目標との組合せ
(I,J)に対応する目標の対空火器割当数bJが0と
なっているときは、消去回路120から組合せ(I,
J)の列に相当する脅威度を0とするよう第一のファイ
ルに、脅威度修正信号115を出力して修正を実行す
る。
【0012】この後、第一のファイル105から脅威度
信号103Bを選択回路104に入力して、そのあと同
様の動作を繰り返す。さらに、判定回路111におい
て、対空火器の目標指定数の和または目標の対空火器割
当数の和のうち、少なくとも一方が0となった時に演算
が終了し、組合せ行列を示す組合せ信号S15が出力さ
れる。
【0013】上述した従来例の動作を、図9に示す脅威
度行列を参照しながら説明する。
【0014】STEP1で各対空火器について、各目標
からの脅威度cijのうちその最大値と二番目の値との
差が最も大きい火器を選択し、Iとする。
【0015】STEP2でこの対空火器Iについて、脅
威度が最大となる目標との組合せを選択し、Jとする。
【0016】STEP3でこの組合せ(I,J)に対応
する対空火器の目標指定数aIを1だけ減算する。
【0017】STEP4でこの組合せ(I,J)に対応
する目標の対空火器割り当て数bJを1だけ減算する。
【0018】STEP5でaIが0になったときには、
脅威度行列のその行をbJが0になったときには、脅威
度行列のその列を0に書き替える。
【0019】STEP6で総てのaIあるいは総てのb
Jが0になるまでSTEP1からSTEP5までを繰り
返すことにより、各火器と各目標との割り当てを決定す
る。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、複数
の目標に対し複数のミサイル発射部を撃墜距離を総合的
に最遠にする、撃墜数を最大にする、目標の接近距離を
最小にする、あるいは会合時刻を最小にする最適な割り
当てが出来なく、更にそれに対する発射時刻を最短にす
る、あるいは最多の目標に対処することができないとい
う問題点があった。
【0021】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、複数の目標に複数のミサイル発射
装置を撃墜距離を総合的に最遠にする、撃墜数を最大に
する、目標の接近距離を最小にする、あるいは会合時刻
を最小にする最適な割り当てを実施し、更にそれに対す
る発射時刻を最短にする、あるいは最多の目標に対処に
できる火力配当装置を得ることを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】この発明の実施例1によ
る火力配当装置は、複数の目標の観測値を出力する目標
検出部と、複数のミサイル発射部の位置を標定する位置
標定部と、各目標に対する発射弾数を設定する弾数設定
部とミサイル発射部の保有弾数をモニタする状況抽出部
と、上記目標と位置標定部から得られる各ミサイル発射
部との位置関係を把握するための特徴量を出力する特徴
量抽出部と、ミサイル発射を制御するミサイル発射部
と、上記特徴量をもとに上記目標に対するミサイル発射
部を線形計画法により最適に割り当てる目標配当部と、
ミサイル発射時刻を時間あたりの目標数を最多になるよ
うに設定する発射時刻決定部とを備えたものである。
【0023】この発明の実施例2による火力配当装置
は、各目標に対する各ミサイル発射部の撃墜確率を出力
する特徴量抽出部と、ミサイル発射を制御するミサイル
発射部と、上記特徴量をもとに上記目標に対するミサイ
ル発射部の撃墜確率マトリクスを生成し線形計画法によ
り最適に割り当てる目標配当部とを備えたものである。
【0024】この発明の実施例3による火力配当装置
は、各目標に対する各ミサイル発射部の予想会合距離を
出力する特徴量抽出部と、ミサイル発射を制御するミサ
イル発射部と、上記特徴量をもとに上記目標に対するミ
サイル発射部の予想会合距離マトリクスを生成し線形計
画法により最適に割り当てる目標配当部を備えたもので
ある。
【0025】この発明の実施例4による火力配当装置
は、各目標に対する各ミサイル発射部の最終弾発射限界
時間を出力する特徴量抽出部と、ミサイル発射を制御す
るミサイル発射部と、上記特徴量をもとに上記目標に対
するミサイル発射部の最終弾発射限界時間マトリクスを
線形計画法により最適に割り当てる目標配当部とを備え
たものである。
【0026】この発明の実施例5による火力配当装置
は、各目標に対する各ミサイルの予想会合時刻を出力す
る特徴量抽出部と、ミサイル発射を制御するミサイル発
射部と、上記特徴量をもとに上記目標に対するミサイル
発射部の予想会合時刻マトリクスを生成し線形計画法に
より最適に割り当てる目標配当部を備えたものである。
【0027】この発明の実施例6による火力配当装置
は、各目標に対する各ミサイルの脅威度を出力する特徴
量抽出部と、ミサイル発射を制御するミサイル発射部
と、上記特徴量をもとに上記目標に対するミサイル発射
部の脅威度マトリクスを生成し線形計画法により最適に
割り当てる目標配当部を備えたものである。
【0028】
【作用】この発明の実施例1においては、各目標に対処
するミサイル数、各ミサイル発射要素の保有弾数、各ミ
サイル発射装置が各目標に対処するまでの初弾発射待ち
時間から、全目標に対する撃墜距離を最小にするような
評価関数を設定し、最適解を求めることにより複数の目
標に複数のミサイル発射装置を最適に割り当てることが
できる。さらに、各目標に対処するまでの掩護範囲撃墜
余裕時間と初弾発射待ち時間の間の発射可能時間を算出
し、全目標に対する発射時刻を最短にするような評価関
数を設定し、最適解を求めることにより、発射時刻を最
適化することができる。
【0029】この発明の実施例2においては、各目標に
対処するミサイル数、各ミサイル発射要素の保有弾数、
各ミサイル発射装置が各目標に対処する撃墜確率から、
全目標に対する撃墜確率を最大にするような評価関数を
設定し、最適解を求めることにより複数の目標に複数の
ミサイル発射装置を最適に割り当てることができる。さ
らに、各目標に対処するまでの掩護範囲撃墜余裕時間と
初弾発射待ち時間の間の発射可能時間を算出し、全目標
に対する発射時刻を最短にするような評価関数を設定
し、最適解を求めることにより、発射時刻を最適化する
ことができる。
【0030】この発明の実施例3においては、各目標に
対処するミサイル数、各ミサイル発射要素の保有弾数、
各ミサイル発射装置が各目標に対処する予想会合距離か
ら、全目標に対する撃墜距離を最小にするような評価関
数を設定し、最適解を求めることにより複数の目標に複
数のミサイル発射装置を最適に割り当てることができ
る。さらに、各目標に対処するまでの掩護範囲撃墜余裕
時間と初弾発射待ち時間の間の発射可能時間を算出し、
全目標に対する発射時刻を最短にするような評価関数を
設定し、最適解を求めることにより、発射時刻を最適化
することができる。
【0031】この発明の実施例4においては、各目標に
対処するミサイル数、各ミサイル発射要素の保有弾数、
各目標の最終弾発射限界時間から、全目標に対する最終
弾発射限界時間を最小にするような評価関数を設定し、
最適解を求めることにより複数の目標に複数のミサイル
発射装置を最適に割り当てることができる。さらに、各
目標に対処するまでの掩護範囲撃墜余裕時間と初弾発射
待ち時間の間の発射可能時間を算出し、全目標に対する
発射時刻を最短にするような評価関数を設定し、最適解
を求めることにより、発射時刻を最適化することができ
る。
【0032】この発明の実施例5においては各目標に対
処するミサイル数、各ミサイル発射要素の保有弾数、各
ミサイル発射装置が各目標に対処するまでの予想会合時
刻から、全目標に対する予想会合時刻を最小にするよう
な評価関数を設定し、最適解を求めることにより複数の
目標に複数のミサイル発射装置を最適に割り当てること
ができる。さらに、各目標に対処するまでの掩護範囲撃
墜余裕時間と初弾発射待ち時間の間の発射可能時間を算
出し、全目標に対する発射時刻を最短にするような評価
関数を設定し、最適解を求めることにより、発射時刻を
最適化することができる。
【0033】この発明の実施例6においては各目標に対
処するミサイル数、各ミサイル発射要素の保有弾数、各
ミサイル発射装置が各目標に対する脅威度から、全目標
に対する脅威度を最大にするような評価関数を設定し、
最適解を求めることにより複数の目標に複数のミサイル
発射装置を最適に割り当てることができる。さらに、各
目標に対処するまでの掩護範囲撃墜余裕時間と初弾発射
待ち時間の間の発射可能時間を算出し、全目標に対する
発射時刻を最短にするような評価関数を設定し、最適解
を求めることにより、発射時刻を最適化することができ
る。
【0034】
【実施例】
実施例1.図1はこの発明の実施例1による火力配当装
置の一実施例を示す全体構成図である。図1において、
1は目標の観測値を出力する目標検出部、2はミサイル
発射部の位置情報を検出する位置標定部、3は目標とミ
サイル発射部、ミサイル射程との位置関係を時刻情報と
して把握するための特徴量を出力する特徴量抽出部、4
は各目標に対処するミサイル数を決定する弾数設定部、
5は各ミサイル発射要素の保有弾数をモニタする状況設
定部、6は3〜5からの出力をもとに線形計画法により
複数の目標の複数のミサイル発射装置を最適に割り当
て、結果をミサイル発射部8に出力する目標配当部、7
はミサイル発射時刻を時間あたりの目標数を最多にする
ように設定し、結果をミサイル発射部8に出力する発射
時刻決定部、8はミサイル発射を制御するミサイル発射
部で構成されている。
【0035】目標検出部1において、M2は複数の目標
を観測するためのセンサであり、12はデータプロセッ
サであり、このセンサM2の出力信号を処理して、各目
標jの位置S1p、速度S1vを出力する。また、位置
標定部2において13は位置標定要素であり、各ミサイ
ル発射装置iの位置S2pを出力する。特徴量抽出部3
において、14は目標検出部1の出力データS1p,S
1vをレーダ座標から地表面の直交座標S3p,S3v
に変換する座標変換要素であり、15は位置標定部2の
位置情報S2pを地表面の直交座標面の位置S4pに変
換する座標変換要素である。16は最大射程データベー
スであり、ミサイル発射装置の最大射程S5がデータと
して読みだされる。17はミサイル飛しょうデータベー
スであり、ミサイルの飛しょう距離及び高度に対する飛
しょう時間S6がデータとして読みだされる。20は最
大射程ミサイル到達時間算出要素であり、最大射程S5
までにミサイルが飛しょうする時間S6を17から取り
だし最大射程ミサイル到達時間S7を出力する。18は
掩護範囲データベースであり、掩護範囲の境界S7がデ
ータとして読みだされる。21は掩護範囲ミサイル到達
時間算出要素であり、掩護範囲S7までにミサイルが飛
しょうする時間S6を17から取りだし掩護範囲ミサイ
ル到達時間S9を出力する。19は目標到達時間計算要
素であり、各目標の位置S1p、速度S1v、各ミサイ
ル発射装置iの位置S2p、及び最大射程S5から各目
標jが各ミサイル発射装置iの最大射程までに到達する
目標到達時間S10を算出する。さらに、19の目標到
達時間計算要素は、各目標の位置S1p、速度S1v、
及び掩護範囲S7から各目標jが掩護範囲S7までに到
達する目標到達時間S10を算出する。22は初弾発射
待ち時間算出要素であり、目標到達時間S10、および
最大射程ミサイル到達時間S8から各ミサイル発射装置
iが各目標jに対処するまでの初弾発射待ち時間S11
を算出する。23は掩護範囲撃墜余裕時間算出要素であ
り、目標到達時間S10、および掩護範囲ミサイル到達
時間S9から各ミサイル発射装置iが各目標jに対処す
るまでの掩護範囲撃墜余裕時間S12を算出する。
【0036】弾数設定部4において24は対各目標発射
弾数設定要素で、各目標jに対処するミサイル数S18
を設定する。状況抽出部5において25は保有弾数モニ
タ要素で、各ミサイル発射装置iの保有弾数S19をモ
ニタする。
【0037】目標配当部6において、26は目標対ミサ
イル発射装置初段発射待ち時間マトリクス生成要素で、
図10に示すような各ミサイル発射装置iが各目標jに
対処するまでの初段発射待ち時間S13のマトリクスを
生成する。27は目標ミサイル発射装置割当最適化生成
要素で、弾数設定部4の出力である各目標jに対処する
ミサイル数S18から各目標jに割り当てるミサイルの
条件、数1を設定する。
【0038】
【数1】
【0039】さらに、目標対ミサイル発射装置割当最適
化生成要素27は各目標jに対し最低1弾のミサイルを
発射するため各目標に割り当てるミサイルの条件、数2
を設定する。
【0040】
【数2】
【0041】さらに、目標対ミサイル発射装置割当最適
化生成要素27は、状況抽出部5の出力である各ミサイ
ル発射装置iの保有弾数S19からミサイル発射要素の
可能割り当てミサイル条件、数3を設定する。
【0042】
【数3】
【0043】さらに、目標対ミサイル発射装置割当最適
化生成要素27は、各ミサイル発射装置iの各目標jに
対する初弾発射待ち時間S13の和を目的関数、数4に
設定する。
【0044】
【数4】
【0045】さらに、目標対ミサイル発射装置割当最適
化生成要素27は、条件式である数1、数2、数3のも
とで目的関数数4を最小化する最適解を線形計画法によ
り求める。この結果目標に対して近いミサイル発射装置
を総合的に割り当てることにより、全目標に対する撃墜
距離を最遠にするように各目標jを各ミサイル発射装置
iに最適に割り当てる。次に最適な割り当て結果として
各ミサイル発射装置iに対し交戦する目標S15、弾数
S16が出力される。
【0046】発射時刻決定部7において、28は目標対
ミサイル発射可能時間マトリクス生成要素で、図11に
示すような各ミサイル発射装置iが各目標jに対処する
までの目標対ミサイル発射可能時間S14のマトリクス
を生成する。29は目標対ミサイル発射時刻最適化生成
要素で、目標対ミサイル発射装置割当最適化生成要素2
7の出力である各目標jに対処するミサイル数S16か
ら各目標jに割り当てるミサイルの条件、数5を設定す
る。
【0047】
【数5】
【0048】さらに、目標対ミサイル発射時刻最適化生
成要素29は各発射装置iの同時に発射可能なミサイル
数の条件、数6を設定する。
【0049】
【数6】
【0050】さらに、目標対ミサイル発射時刻最適化生
成要素29は、各ミサイル発射装置iの各目標jに対す
る割当要撃目標数S14の和を目的関数、数7に設定す
る。
【0051】
【数7】
【0052】さらに、目標対ミサイル発射時刻最適化生
成要素29は、条件式である数1、数5、数6のもとで
目的関数数7を最大化する最適解を線形計画法により求
める。この結果目標に対する交戦回数が最多になり、か
つ最短の時間で対処可能となる発射時刻を決定する。次
に最適な発射時刻として各ミサイル発射装置iに対し各
目標に対する発射時刻が出力される。
【0053】ミサイル発射部9は指定された発射時刻に
割り当てミサイル発射後、保有弾数S17を状況抽出部
5に出力する。
【0054】実施例2.図2は、この発明の実施例2に
よる火力配当装置を示すブロック図である。同図におい
て31は撃墜確率データベースであり、各目標に対する
撃墜確率S31がデータとして読みだされる。32は撃
墜確率算出要素であり、目標到達時間S8、および撃墜
確率S31から各ミサイル発射装置iの各目標jに対す
る撃墜確率S32を算出する。
【0055】目標配当部6において、33は目標対ミサ
イル発射装置撃墜確率算出マトリクス生成要素で、図1
0に示すような各ミサイル発射装置iの各目標jに対す
る撃墜確率S23のマトリクスを生成する。
【0056】さらに、目標対ミサイル発射装置割当最適
化生成要素27は、各ミサイル発射装置iの各目標jに
対するS33の和を目的関数、数8に設定する。
【0057】
【数8】
【0058】さらに、目標対ミサイル発射装置割当最適
化生成要素27は、条件式である数1、数2、数3のも
とで目的関数数8を最大化する最適解を線形計画法によ
り求める。この結果目標に対して近いミサイル発射装置
を総合的に割り当てることにより、全目標に対する撃墜
距数を最大にするように各目標jを各ミサイル発射装置
iに最適に割り当てる。
【0059】実施例3.図3は、この発明の実施例3に
よる火力配当装置を示すブロック図である。同図におい
て34は予想会合距離算出要素であり、目標到達時間S
8、およびミサイル飛しょう時間S6から各ミサイル発
射装置iが各目標jを撃墜する発射装置iから各目標j
までの予想会合距離S34を算出する。
【0060】目標配当部6において、35は目標対ミサ
イル発射装置予想会合距離算出マトリクス生成要素で、
図10に示すような各ミサイル発射装置iの各目標jに
対する予想会合距離S35のマトリクスを生成する。
【0061】さらに、目標対ミサイル発射装置割当最適
化生成要素27は、各ミサイル発射装置iの各目標jに
対するS35の和を目的関数、数9に設定する。
【0062】
【数9】
【0063】さらに、目標対ミサイル発射装置割当最適
化生成要素27は、条件式である数1、数2、数3のも
とで目的関数数6を最大化する最適解を線形計画法によ
り求める。この結果目標に対して近いミサイル発射装置
を総合的に割り当てることにより、全目標に対する撃墜
距離を最遠にするように各目標jを各ミサイル発射装置
iに最適に割り当てる。
【0064】実施例4.図4は、この発明の実施例4に
よる火力配当装置を示すブロック図である。同図におい
て36は最小射程データベースであり、ミサイル発射装
置の最小射程S36がデータとして読みだされる。37
は最小射程ミサイル到達時間算出要素であり、最小射程
S37までにミサイルが飛しょうする時間S6を17か
ら取りだし最小射程ミサイル到達時間S37を出力す
る。38は最終弾発射限界時間算出要素であり、目標到
達時間S8、および最小射程ミサイル到達時間S37か
ら各ミサイル発射装置iが各目標jに対処するまで最終
弾発射限界時間S38を算出する。
【0065】目標配当部6において、39は目標対ミサ
イル発射装置最終弾発射限界時間算出マトリクス生成要
素で、図10に示すような各ミサイル発射装置iの各目
標jに対する最終弾発射限界時間S39のマトリクスを
生成する。
【0066】さらに、目標対ミサイル発射装置割当最適
化生成要素27は、各ミサイル発射装置iの各目標jに
対するS39の和を目的関数、数7に設定する。
【0067】
【数10】
【0068】さらに、目標対ミサイル発射装置割当最適
化生成要素27は、条件式である数1、数2、数3のも
とで目的関数数10を最小化する最適解を線形計画法に
より求める。この結果目標に対して近いミサイル発射装
置を総合的に割り当てることにより、全目標に対する接
近距離を最遠にするように各目標jを各ミサイル発射装
置iに最適に割り当てる。
【0069】実施例5.図5は、この発明の実施例5に
よる火力配当装置を示すブロック図である。同図におい
て40は予想会合時刻算出要素であり、各目標の位置S
1p、速度S1v、各ミサイル発射装置iの位置S3
p、及びミサイル飛翔時間S6から各ミサイル発射装置
iが各目標jを撃墜するまでの時間S40を算出する。
【0070】目標配当部6において、41は目標対ミサ
イル発射装置予想会合時刻算出マトリクス生成要素で、
図10に示すような各ミサイル発射装置iの各目標jに
対する予想会合時刻S41のマトリクスを生成する。
【0071】さらに、目標対ミサイル発射装置割当最適
化生成要素27は、各ミサイル発射装置iの各目標jに
対するS41の和を目的関数、数11に設定する。
【0072】
【数11】
【0073】さらに、目標対ミサイル発射装置割当最適
化生成要素17は、条件式である数1、数2、数3のも
とで目的関数数11を最小化する最適解を線形計画法に
より求める。この結果目標に対して近いミサイル発射装
置を総合的に割り当てることにより、全目標に対する予
想会合時刻を最小にするように各目標jを各ミサイル発
射装置iに最適に割り当てる。
【0074】実施例6.図6は、この発明の実施例6に
よる火力配当装置を示すブロック図である。同図におい
て42は脅威度算出要素であり、各目標の位置S1p、
速度S1v、各ミサイル発射装置iの位置S3p、及び
各目標の類別結果S42から各ミサイル発射装置iに対
する各目標jの脅威度S43を算出する。
【0075】目標配当部6において、43は目標対ミサ
イル発射装置脅威度マトリクス生成要素で、図10に示
すような各ミサイル発射装置iの各目標jに対する脅威
度S44のマトリクスを生成する。
【0076】さらに、目標対ミサイル発射装置割当最適
化生成要素27は、各ミサイル発射装置iの各目標jに
対するS43の和を目的関数、数12に設定する。
【0077】
【数12】
【0078】さらに、目標対ミサイル発射装置割当最適
化生成要素27は、条件式である数1、数2、数3のも
とで目的関数数12を最大化する最適解を線形計画法に
より求める。この結果目標に対して近いミサイル発射装
置を総合的に割り当てることにより、全目標の全ミサイ
ル発射装置に対する脅威度を最小にするように各目標j
を各ミサイル発射装置iに最適に割り当てる。
【0079】
【発明の効果】この発明の実施例1によれば、線形計画
法による最適化を実施することにより、各目標に対処す
るミサイル数、各ミサイル発射要素の保有弾数、各ミサ
イル発射装置が各目標に対処するまでの初弾発射待ち時
間から、全目標に対する撃墜距離を最遠にするような評
価関数を設定し、最適解を求めることにより全ての目標
に全てのミサイル発射装置を最適に割り当て、全目標に
対する撃墜距離を最遠にすることができる。さらに、各
ミサイル発射装置が各目標に対処するまでの初弾発射待
ち時間と、掩護範囲撃破余裕時間から各目標に対する各
LCRの発射可能時間を算出し、割り当てられた目標に
対する交戦回数を最多にし、対処時間を最短にすること
ができる。
【0080】また、この発明の実施例2によれば、線形
計画法による最適化を実施することにより、各目標に対
処するミサイル数、各ミサイル発射要素の保有弾数、各
ミサイル発射装置が各目標に対処する撃墜確率から、全
目標に対する撃墜確率を最大にするような評価関数を設
定し、最適解を求めることにより全ての目標に全てのミ
サイル発射装置を最適に割り当て、撃墜数を最大にする
ことができる。さらに、各ミサイル発射装置が各目標に
対処するまでの初弾発射待ち時間と、掩護範囲撃破余裕
時間から各目標に対する各LCRの発射可能時間を算出
し、割り当てられた目標に対する交戦回数を最多にし、
対処時間を最短にすることができる。
【0081】また、この発明の実施例3によれば、線形
計画法による最適化を実施することにより、各目標に対
処するミサイル数、各ミサイル発射要素の保有弾数、各
ミサイル発射装置が各目標に対処するまでの予想会合距
離から、全目標に対する撃墜距離を最遠にするような評
価関数を設定し、最適解を求めることにより全ての目標
に全てのミサイル発射装置を最適に割り当て、全目標に
対する撃墜距離を最遠にすることができる。さらに、各
ミサイル発射装置が各目標に対処するまでの初弾発射待
ち時間と、掩護範囲撃破余裕時間から各目標に対する各
LCRの発射可能時間を算出し、割り当てられた目標に
対する交戦回数を最多にし、対処時間を最短にすること
ができる。
【0082】また、この発明の実施例4によれば、線形
計画による最適化を実施することにより、各目標に対処
するミサイル数、各ミサイル発射要素の保有弾数、各ミ
サイル発射装置が各目標に対処するまでの最終弾発射限
界時間から、全目標に対する撃墜距離を最遠にするよう
な評価関数を設定し、最適解を求めることにより全ての
目標に全てのミサイル発射装置を最適に割り当て、全目
標に対する撃墜距離を最遠にすることができる。さら
に、各ミサイル発射装置が各目標に対処するまでの初弾
発射待ち時間と、掩護範囲撃破余裕時間から各目標に対
する各LCRの発射可能時間を算出し、割り当てられた
目標に対する交戦回数を最多にし、対処時間を最短にす
ることができる。
【0083】また、この発明の実施例5によれば、線形
計画法による最適化を実施することにより、各目標に対
処するミサイル数、各ミサイル発射要素の保有弾数、各
ミサイル発射装置が各目標に対処するまでの予想会合時
刻から、全目標に対する予想会合時刻を最小にするよう
な評価関数を設定し、最適解を求めることにより全ての
目標に全てのミサイル発射装置を最適に割り当て、全目
標に対する会合時刻を最小にすることができる。さら
に、各ミサイル発射装置が各目標に対処するまでの初弾
発射待ち時間と、掩護範囲撃破余裕時間から各目標に対
する各LCRの発射可能時間を算出し、割り当てられた
目標に対する交戦回数を最多にし、対処時間を最短にす
ることができる。
【0084】また、この発明の実施例6によれば、線形
計画法による最適化を実施することにより、各目標に対
処するミサイル数、各ミサイル発射要素の保有弾数、各
目標の各ミサイル発射装置に対する脅威度から、全目標
の脅威度を最小にするような評価関数を設定し、最適解
を求めることにより全ての目標に全てのミサイル発射装
置を最適に割り当て、全目標の我に対する脅威を最小に
することができる。さらに、各ミサイル発射装置が各目
標に対処するまでの初弾発射待ち時間と、掩護範囲撃破
余裕時間から各目標に対する各LCRの発射可能時間を
算出し、割り当てられた目標に対する交戦回数を最多に
し、対処時間を最短にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明による火力配当装置の実施例1を示
す全体構成図である。
【図2】 この発明による火力配当装置の実施例2を示
す全体構成図である。
【図3】 この発明による火力配当装置の実施例3を示
す全体構成図である。
【図4】 この発明による火力配当装置の実施例4を示
す全体構成図である。
【図5】 この発明による火力配当装置の実施例5を示
す全体構成図である。
【図6】 この発明による火力配当装置の実施例6を示
す全体構成図である。
【図7】 一般的な迎撃ミサイルシステムの運用の概略
を説明する図である。
【図8】 従来の火力配当装置の一実施例を示す全体構
成図である。
【図9】 従来の火力配当装置の脅威度行列を示す図で
ある。
【図10】 目標対ミサイル発射装置マトリクスを示す
図である。
【図11】 目標対発射時刻マトリクスを示す図であ
る。
【符号の説明】
1 目標検出部、2 位置標定部、3 特徴検出部、4
弾数設定部、5 状況抽出部、6 目標配当部、7
発射時刻決定部、8 ミサイル発射部、12データプロ
セッサ、13 位置標定要素、14 座標変換要素、1
5 座標変換要素、16 最大射程データベース、17
ミサイル飛しょうデータベース、18 掩護範囲デー
タベース、19 目標到達時間計算要素、20 最大射
程ミサイル到達時間算出要素、21 掩護範囲ミサイル
到達時間算出要素、22 初弾発射待ち時間算出要素、
23 掩護範囲撃墜余裕時間算出要素、24 対各目標
発射弾数設定要素、25 保有弾数モニタ要素、26
目標対ミサイル発射装置初弾発射待ち時間マトリクス生
成要素、27 目標対ミサイル発射装置割当最適化生成
要素、28 目標対ミサイル発射可能マトリクス算出要
素、29 目標対ミサイル発射時刻最適化生成要素、3
1 撃墜確率データベース、32 撃墜確率データベー
ス、33 目標対ミサイル発射装置撃墜確率算出マトリ
クス生成要素、34 予想会合距離算出要素、35 目
標対ミサイル発射装置予想会合距離マトリクス生成要
素、36 最小射程データベース、37 最小射程ミサ
イル到達時間算出要素、38 最終弾発射限界時間算出
要素、29 目標対ミサイル発射装置最終弾発射限界時
間マトリクス生成要素、40 予想会合時刻算出要素、
41 目標対ミサイル発射装置予想会合時刻マトリクス
生成要素、42 脅威度算出要素、43 目標対ミサイ
ル発射装置脅威度マトリクス生成要素、44 類識別デ
ータベース、101 脅威度算出回路、102 目標対
空火器情報信号、103 各対空火器に対する各目標の
脅威度、104 選択回路、105 第一のファイル、
106A 対空火器目標組合せ信号、106B 対空火
器目標組合せ信号、107 割当回路、108 第二の
ファイル、109 指定数割り当て変更回路、110
減産信号、111 判定回路、112 第三のファイ
ル、113 指定数割り当て数信号、114 脅威度行
列変更回路、115 脅威度修正信号、116 消去回
路、117 比較回路、118 比較回路、119 消
去回路、120 消去回路、M1 攻撃目標、M2 レ
ーダ装置、M3 追尾用ビーム、M4 射撃統制装置、
M5 迎撃ミサイル、M6 発射装置、M7 迎撃ミサ
イルシステム、M8 複数の迎撃ミサイルシステムを統
合した迎撃システム、S1v 各目標jの速度、S2p
各ミサイル発射装置iの位置、S3p各目標jの位置
(地表面の直交座標系)、S3v 各目標jの速度(地
表面の直交座標系)、S4p 各ミサイル発射装置iの
位置(地表面の直交座標系)、S5 ミサイル発射装置
の最大射程、S6 ミサイル飛しょう時間、S7 掩護
範囲、S8 最大射程ミサイル到達時間、S9 掩護範
囲ミサイル到達時間、S10 設定距離まで各目標jが
到達する時間、S11 各ミサイル発射装置iが各目標
jに対処するまでの初弾発射待ち時間、S12 各ミサ
イル発射装置iが各目標jに対処するまでの掩護範囲撃
墜余裕時間、S13 初弾発射待ち時間マトリクス、S
14 発射可能時間マトリクス、S15 各ミサイル発
射装置iが対処する目標、S16 各目標jに割り当て
られた弾数、S17 各ミサイル発射装置iの保有弾
数、S18 目標jに対処するミサイル数設定値、S1
9 各ミサイル発射装置iの保有弾数、S20 目標j
に対する発射装置iの発射時刻、S21 ミサイル発射
装置iの位置、S31 撃墜確率、S32 各ミサイル
発射装置iの各目標jに対する撃墜確率、S33 撃墜
確率マトリクス、S34各ミサイル発射装置iの各目標
jに対する予想会合距離、S35 予想会合距離マトリ
クス、S36 最小射程、S37 最小射程ミサイル到
達時間、S38各ミサイル発射装置iが各目標jに対処
するまでの最終弾発射限界時間、S39最終弾発射限界
時間マトリクス、S40 各ミサイル発射装置iが目標
jに対処するまでの予想会合時刻、S41 予想会合時
刻マトリクス、S42 類別結果、S43 各目標jの
各ミサイル発射装置iに対する脅威度、S44 強度マ
トリクス。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の目標の観測値を出力する目標検出
    部と、複数のミサイル発射部の位置を標定する位置標定
    部と、各目標に対する発射弾数を設定する弾数設定部
    と、ミサイル発射部の保有弾数をモニタする状況抽出部
    と、上記目標と位置標定部から得られる各ミサイル発射
    部との位置関係を把握するための特徴量を出力する特徴
    量抽出部と、ミサイル発射を制御するミサイル発射部
    と、上記特徴量をもとに上記目標に対するミサイル発射
    部を線形計画法により最適に割り当てる目標配当部と、
    上記特徴量をもとに上記目標に対するミサイル発射時刻
    を線形計画法により最適に決定する発射時刻決定部を備
    えたことを特徴とする火力配当装置。
  2. 【請求項2】 各目標に対する各ミサイル発射部の撃墜
    確率を出力する特徴量抽出部と、上記特徴量をもとに上
    記目標に対するミサイル発射部の撃墜確率マトリクスを
    生成し、線形計画法により最適に割り当てる目標配当部
    を備えたことを特徴とする請求項1記載の火力配当装
    置。
  3. 【請求項3】 各目標に対する各ミサイル発射部の予想
    会合距離を出力する特徴量抽出部と、上記特徴量をもと
    に上記目標に対するミサイル発射部の予想会合距離マト
    リクスを生成し線形計画法により最適に割り当てる目標
    配当部を備えたことを特徴とする請求項1記載の火力配
    当装置。
  4. 【請求項4】 各目標に対する各ミサイル発射部の掩護
    範囲到達時間を出力する特徴量抽出部と、上記特徴量を
    もとに上記目標に対するミサイル発射部の最終弾発射限
    界時間マトリクスを線形計画法により最適に割り当てる
    目標配当部を備えたことを特徴とする請求項1記載の火
    力配当装置。
  5. 【請求項5】 各目標に対する各ミサイルの予想会合時
    刻を出力する特徴量抽出部と、上記特徴量をもとに上記
    目標に対するミサイル発射部の予想会合時刻マトリクス
    を生成し線形計画法により最適に割り当てる目標配当部
    を備えたことを特徴とする請求項1記載の火力配当装
    置。
  6. 【請求項6】 各目標に対する各ミサイルの脅威度を出
    力する特徴量抽出部と、上記特徴量をもとに上記目標に
    対するミサイル発射部の脅威度マトリクスを生成し線形
    計画法により最適に割り当てる目標配当部を備えたこと
    を特徴とする請求項1記載の火力配当装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012092990A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Mitsubishi Electric Corp 火力配分装置
JP2014211261A (ja) * 2013-04-18 2014-11-13 三菱電機株式会社 リソース配置算出装置および火器配置算出装置
JP2016065669A (ja) * 2014-09-25 2016-04-28 株式会社Ihiエアロスペース 無誘導弾システムとその使用方法
JP2019060574A (ja) * 2017-09-27 2019-04-18 三菱重工業株式会社 目標割当システム、指揮システム、目標割当方法及び目標割当プログラム

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