JPH10170200A - 誘導装置 - Google Patents

誘導装置

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JPH10170200A
JPH10170200A JP8322792A JP32279296A JPH10170200A JP H10170200 A JPH10170200 A JP H10170200A JP 8322792 A JP8322792 A JP 8322792A JP 32279296 A JP32279296 A JP 32279296A JP H10170200 A JPH10170200 A JP H10170200A
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JP
Japan
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target
flying object
position information
sensor
speed
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JP8322792A
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English (en)
Inventor
Rui Hirokawa
類 廣川
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 誘導装置には距離および測角誤差があるた
め、誘導誤差を生じる。 【解決手段】 第1の飛しょう体と第2の飛しょう体に
搭載され、センサ10より得られた目標の相対位置情報
50を慣性装置20より得られる自機の位置情報51を
用いて慣性系に変換するためのデータ変換器14と、他
方の飛しょう体へ目標位置情報53および飛しょう体位
置情報51を送信するための送信装置35と、他方の飛
しょう体から目標位置情報52および他方の飛しょう体
位置情報60を受信するための受信装置30と、それら
の情報52,53を用いて双方が追尾する目標が同一で
あることを判定する判定装置16と、双方のセンサまた
は自機のセンサのみから得られる目標の位置情報を用い
て加速度指令信号57を出力する航法計算装置38を有
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、飛しょう体の誘
導装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8は飛しょう経路を制御することを目
的とし、加速度指令信号57を出力するための誘導装置
の簡略化した構成例を示す図である。図において10は
目標の相対位置および相対速度50を得るためのセン
サ、38は目標の相対位置および相対速度50を用いて
加速度指令信号53を生成するための航法計算装置であ
る。
【0003】従来の誘導装置は上記のように構成され
る。飛しょう体の誘導においては飛しょう体の速度方向
を目標へ向けるために速度方向に垂直な加速度を発生す
る必要がある。誘導装置はセンサ等の情報を用いて適切
な加速度の指令値を出力することを目的とする装置であ
る。図8において航法計算装置38は目標へ飛しょう経
路を向けるための加速度指令信号57を発生するために
目標情報50を得る。ここでいう目標情報50とは目標
の方向を表すピッチ系およびヨー系の目視線角λp ,λ
y および相対距離Vcp,Vcyである。航法計算装置38
は目視線角の情報の時間に対する変化率を計算すること
により目視線変化率(dλp /dt,dλy /dt)を
計算し、航法計算を行うことによりピッチ系およびヨー
系の加速度指令信号Acp,Acyを生成する。航法計算と
しては例えば”数1”に示すような比例航法が用いられ
る。
【0004】
【数1】
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような誘導装置
では、通常センサから得られる目標位置情報に誤差が含
まれるため、特に電波状態が悪い場合などに加速度指令
の計算に必要な目視線角変化率および目標相対速度の精
度を高くすることができなかった。このため、誘導精度
を高めることができなかった。
【0006】この発明はかかる問題を解決するためにな
されたものであり、第1および第2の飛しょう体の追尾
する目標が同一であることを判定し、判定結果が真であ
る場合には、第1の飛しょう体においては自機のセンサ
から得られる目標の位置および速度情報のみでなく第2
の飛しょう体の有する目標の位置情報を用いることによ
り誘導精度を向上させ、第2の飛しょう体においては自
機の有するセンサから得られる目標の位置および速度情
報のみでなく第1の飛しょう体の有する目標の位置情報
を用いることにより誘導精度を向上させることを目的と
している。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の誘導装置は、
第1の飛しょう体と第2の飛しょう体に搭載され、自機
のセンサで検出された目標の位置情報を他方の飛しょう
体に伝達するための送信手段と、他方のセンサで検出さ
れた目標の位置情報を他方の飛しょう体から受信するた
めの受信手段と、自機の位置および速度を計測するため
の慣性装置と、目標の位置を計測するためのセンサと、
双方の飛しょう体により得られた目標の位置情報を共に
用いて三角測距法を用いた信号処理方式により加速度指
令信号を生成し、かつ、第1の飛しょう体と第2の飛し
ょう体により観測された目標が同一か否かを双方の飛し
ょう体が有する目標位置情報により判別する手段を具備
したものである。
【0008】また、この発明の誘導装置は、第1の飛し
ょう体と第2の飛しょう体に搭載され、自機のセンサで
検出された目標の位置情報を他方の飛しょう体に伝達す
るための送信手段と、他方のセンサで検出された目標の
位置情報を他方の飛しょう体から受信するための受信手
段と、自機の位置および速度を計測するための慣性装置
と、目標の位置を計測するためのセンサと、双方の飛し
ょう体により得られた目標の位置情報を共に用いて三角
測距法を用いた信号処理方式により加速度指令信号を生
成し、かつ、第1の飛しょう体と第2の飛しょう体によ
り観測された目標が同一か否かを双方の飛しょう体が有
する目標位置情報および速度情報により判別する手段を
具備したものである。
【0009】また、この発明の誘導装置は、第1の飛し
ょう体と第2の飛しょう体に搭載され、自機のセンサで
検出された目標の位置情報を他方の飛しょう体に伝達す
るための送信手段と、他方のセンサで検出された目標の
位置情報を他方の飛しょう体から受信するための受信手
段と、自機の位置および速度を計測するための慣性装置
と、目標の位置を計測するためのセンサと、双方の飛し
ょう体により得られた目標の位置情報を共に用いて三角
測距法を用いた信号処理方式により加速度指令信号を生
成し、かつ、第1の飛しょう体と第2の飛しょう体によ
り観測された目標が同一か否かを双方の飛しょう体が有
する目標位置情報、速度情報および加速度情報により判
別する手段を具備したものである。
【0010】また、この発明の誘導装置は、第1および
第2の飛しょう体により観測された目標が同一と判断さ
れた場合、第1および第2の飛しょう体に搭載された各
センサにより得られた目標位置情報を用いて航法計算す
る手段を設けたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による誘
導装置のうち第1の飛しょう体に搭載される誘導装置の
機能構成を示すブロック図である。図において10は目
標の相対位置情報および相対速度情報50を得るための
センサ、20は慣性系における自機の位置および速度情
報51を得るための慣性装置、14はセンサ10により
得られた目標の相対位置情報50を慣性装置20より得
られる自機の位置情報51を用いて慣性系に変換するた
めのデータ変換器、35は他方の飛しょう体へ慣性系に
おける目標位置情報53を送信するための送信装置、3
0は他方の飛しょう体から慣性系における目標位置情報
52を受信するための受信装置、16はそれらの情報5
2,53を用いて双方が追尾する目標が同一であること
を判定する判定装置、38は双方のセンサまたは自機の
センサのみから得られる目標の位置情報を用いて加速度
指令信号57を出力する航法計算装置である。第2の飛
しょう体における誘導装置も同様の構成とする。45は
信号処理装置である。
【0012】次にこの発明の実施の形態1における処理
の流れの概要を図2のフローチャートに示す。実施の形
態1においては、図1に示す誘導装置が第1の飛しょう
体である飛しょう体1および第2の飛しょう体である飛
しょう体2に搭載されているものとする。誘導装置にお
いてはセンサ10により目標の相対位置および相対速度
情報50を検知する(ステップS1)。ここでいう目標
相対位置および相対速度情報50とは目標に対するピッ
チ、ヨー方向目視線角(λp1,λy1)および目標との相
対距離R1 、相対速度VR1を言う。次にデータ変換器1
4において、目標の相対位置情報50と慣性装置20か
ら得られる慣性系における自機の位置情報Pm151よ
り、慣性系における目標の位置Pi1および速度Vi1を”
数2”のように計算する(ステップS2)。ただし、”
数2”において用いた変換行列Cは慣性装置20におい
て機体の慣性系における姿勢角により計算される行列で
ある。
【0013】
【数2】
【0014】次に目標位置情報53および慣性系におけ
る自機の位置情報Pm151を飛しょう体2に対して送信
装置35により送信する(ステップS3)。ここに目標
位置情報53とはピッチ、ヨー方向目視線角(λp1,λ
y1)、目標との相対距離R1および慣性系における目標
の位置Pi1を言う。また、飛しょう体2において同様の
手順により得られた目標位置情報52および慣性系にお
ける飛しょう体2の位置情報Pm2を受信装置30より受
信する(ステップS4)。ここに目標位置情報52とは
ピッチ、ヨー方向目視線角(λp2,λy2)、目標との相
対距離R2 および慣性系における目標の位置Pi2を言
う。続いて、判定装置16においてPi1とPi2における
偏差の絶対値を計算し、これが適当に設定されたある閾
値ε1 より小さいかどうかにより、飛しょう体1および
飛しょう体2が同一の目標を追尾しているかどうかを判
定する(ステップS5)。判定には計算式は”数3”を
用いる。ε1 は双方の飛しょう体が追尾する目標が同一
であるかどうかを判定するための閾値であり、”数3”
の左辺がこのε1 より大きければ双方の追尾する目標が
異なったものである可能性が高いことを意味する。ステ
ップS5において判定結果が真の場合には飛しょう体1
および飛しょう体2により検知された目標位置情報の両
方を利用するモード(以下、複合誘導モードと言う)を
用いる(ステップS6)。判定結果が偽の場合には、飛
しょう体1および飛しょう体2において検知された目標
が異なった目標である可能性が高いので従来の誘導方法
を用いる(ステップS7)。
【0015】
【数3】
【0016】複合誘導モードにおいては誘導計算を次の
ように行う。簡単のため飛しょう体2と自機の相対位置
に関する誤差は無視できるとする。まず、飛しょう体1
と飛しょう体2の相対距離Ri を飛しょう体1の慣性系
位置Pm151および飛しょう体2の慣性系位置Pm255
より計算する。目標の測定誤差としては目視線角誤差と
距離誤差が存在する。簡単のため目標距離誤差が存在
し、目視線角誤差は存在しないとすると図3に示すよう
になり、計算式は”数4”のようになる。次に目視線角
誤差が存在し、目標距離誤差は存在しないとすると図4
に示すようになり、計算式は”数5”のようになる。
【0017】
【数4】
【0018】
【数5】
【0019】実際には、目視線角誤差と目標距離誤差は
同時に存在するので本発明の方式を用いても誘導誤差を
0にすることはできない。しかしながら、目標距離誤差
と目視線角誤差が同時に存在する場合でも従来の誘導方
式に比べて誤差を小さくすることが可能である。目視線
角誤差と目標距離誤差が同時に存在する場合の例とし
て、図5において従来の誘導方式により発生する誤差の
範囲を示すと飛しょう体1および飛しょう体2について
それぞれ130および125となる。これは、従来の誘
導方式では距離誤差および角度誤差を一定以下にできな
いためである。本方式では、前記のような手法を用いる
ことにより目標の存在範囲を範囲140に限定できる。
【0020】計算により得られた目標距離と目視線角の
時間変化率を計算することにより、目視線変化率および
相対速度を求める。次に航法計算により加速度指令を”
数1”により計算する。
【0021】実施の形態2.この発明の実施の形態2に
ついてのブロック図を図6に示す。実施の形態1と同様
の構成および機能を有する誘導装置について、飛しょう
体1のデータ変換器14において慣性系の目標速度55
を計算する機能、送信装置35について慣性系目標速度
55を送信する機能、受信装置30について飛しょう体
2において同様の手法により計算された慣性系目標速度
54を送信する機能を付加する。また、慣性系の目標速
度55および慣性系目標速度54を用いて飛しょう体1
および飛しょう体2の誘導する目標が同一であることを
判定する判定装置217を付加する。また、飛しょう体
2についても同様の機能を付加する。
【0022】図6において、飛しょう体1および飛しょ
う体2の追尾する目標が同一の目標であることを判定す
る操作を受信装置30により受信した慣性系目標速度5
5とデータ変換器14より得られる目標速度55を用い
て判定装置2において”数6”のように行う。”数6”
においてε2 は双方の飛しょう体が追尾する目標が同一
であるかどうかを判定するための閾値であり、”数6”
の左辺がこのε2 より大きければ双方の追尾する目標が
異なったものである可能性が高いことを意味する。判定
装置16および判定装置17の判定結果がともに真の場
合には飛しょう体1および飛しょう体2により検知され
た目標位置情報の両方を利用するモード(以下、複合誘
導モードと言う)を用いる。判定結果のいずれかが偽の
場合には、飛しょう体1および飛しょう体2において検
知された目標が異なった目標である可能性が高いので従
来の誘導方法を用いる。判定装置16および17をとも
に用いて判定を行うことにより、実施の形態1における
ように判定装置16により判定を行う場合と比べて、判
定装置16の判定が真、判定装置17の判定が偽である
ようなケースを偽と判定することができるため、異なっ
た目標を追尾している場合に同一の目標を追尾している
と誤って判定する可能性が少なくなるという効果があ
る。
【0023】
【数6】
【0024】実施の形態3.この発明の実施の形態3の
ブロック図を図7に示す。実施の形態2と同様の構成お
よび機能を有する誘導装置に対して、飛しょう体1のデ
ータ変換器14において慣性系の目標速度の時間変化率
58を計算する機能、送信装置35について慣性系目標
速度の時間変化率59を送信する機能、受信装置30に
ついて飛しょう体2において同様の手法により計算され
た慣性系目標速度の時間変化率59を送信する機能を付
加する。また、慣性系の目標速度の時間変化率58およ
び慣性系目標速度の時間変化率59を用いて飛しょう体
1および飛しょう体2の誘導する目標が同一であること
を判定する判定装置18を付加する。
【0025】図7において、飛しょう体1および飛しょ
う体2の追尾する目標が同一の目標であることを判定す
る操作を受信装置30により受信した慣性系目標速度の
時間変化率dVi2/dt59とデータ変換器14より得
られる目標速度の時間変化率dVi1/dt58を用いて
判定装置2において”数7”のように行う。”数7”に
おいてε3 は双方の飛しょう体が追尾する目標が同一で
あるかどうかを判定するための閾値であり、”数7”の
左辺がこのε3 より大きければ双方の追尾する目標が異
なったものである可能性が高いことを意味する。判定装
置16、判定装置17および判定装置18の判定結果が
ともに真の場合には飛しょう体1および飛しょう体2に
より検知された目標位置情報の両方を利用するモード
(以下、複合誘導モードと言う)を用いる。判定結果の
いずれかが偽の場合には、飛しょう体1および飛しょう
体2において検知された目標が異なった目標である可能
性が高いので従来の誘導方法を用いる。判定装置16,
17,18をともに用いて判定を行うことにより、実施
の形態2におけるように判定装置16,17により判定
を行う場合と比べて、判定装置16,17の判定が真、
判定装置3の判定が偽であるようなケースを偽と判定す
ることができるため、異なった目標を追尾している場合
に同一の目標を追尾していると誤って判定する可能性が
少なくなるという効果がある。
【0026】
【数7】
【0027】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果がある。
【0028】この発明によれば、前記のように信号処理
装置において加速度指令信号を生成する際に自機の有す
る目標位置および速度情報のみでなく他の飛しょう体の
有する目標情報を用いて誘導計算を行うことにより目標
の位置および速度情報の精度を向上させるため、従来方
式に比べて精度の高い誘導が可能である。また、上記の
誘導法は双方の飛しょう体が同一の目標を追尾している
場合にのみ使用可能であるが、本発明においては双方の
追尾する目標の位置情報を比較することにより双方の飛
しょう体が同一の目標を追尾していることを確認する機
能を有するため、異なった目標に対して上記の誘導法を
誤って用いることにより誘導精度を低下させる危険性を
低減することが可能である。
【0029】この発明によれば、上記の効果に加えて、
双方の追尾する目標の位置情報のみでなく、速度情報を
用いて、同一の目標を追尾していることを確認する機能
を有するため、異なった目標に対して上記の誘導法を誤
って用いることにより誘導精度を低下させる危険性をよ
り低減することが可能である。
【0030】この発明によれば、上記の効果に加えて、
双方の追尾する目標の位置情報、速度情報のみでなく速
度の時間変化率を用いて、同一の目標を追尾しているこ
とを確認する機能を有するため、異なった目標に対して
上記の誘導法を誤って用いることにより誘導精度を低下
させる危険性をより低減することが可能である。
【0031】ところで、上記実施の形態では2機の飛し
ょう体により目標の位置および速度情報を送受信する場
合について述べたが、当然のことながら3機以上の飛し
ょう体についてもこの手法を用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1の機能構成を示すブ
ロック図である。
【図2】 この発明における処理の流れを示すフローチ
ャートである。
【図3】 この発明において目視線角誤差が存在せず距
離誤差のみが存在する場合の図である。
【図4】 この発明において距離誤差が存在せず目視線
角誤差が存在する場合の図である。
【図5】 複合的な誤差要因がある場合の従来方式との
誤差の比較を示す図である。
【図6】 この発明の実施の形態2の機能構成を示すブ
ロック図である。
【図7】 この発明の実施の形態3の機能構成を示すブ
ロック図である。
【図8】 従来の誘導装置の機能構成を示すブロック図
である。
【符号の説明】 38 航法計算装置、40 航法計算装置、45 誘導
装置、100 飛しょう体1、110 飛しょう体2、
120 目標。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の飛しょう体と第2の飛しょう体に
    搭載され、自機のセンサで検出された目標の位置情報を
    他方の飛しょう体に伝達するための送信手段と、他方の
    センサで検出された目標の位置情報を他方の飛しょう体
    から受信するための受信手段と、自機の位置および速度
    を計測するための慣性装置と、目標の位置を計測するた
    めのセンサと、双方の飛しょう体により得られた目標の
    位置情報を共に用いて三角測距法を用いた信号処理方式
    により加速度指令信号を生成し、かつ、第1の飛しょう
    体と第2の飛しょう体により観測された目標が同一か否
    かを双方の飛しょう体が有する目標位置情報により判別
    する手段とを備えた誘導装置。
  2. 【請求項2】 第1の飛しょう体と第2の飛しょう体に
    搭載され、自機のセンサで検出された目標の位置情報を
    他方の飛しょう体に伝達するための送信手段と、他方の
    センサで検出された目標の位置情報を他方の飛しょう体
    から受信するための受信手段と、自機の位置および速度
    を計測するための慣性装置と、目標の位置を計測するた
    めのセンサと、双方の飛しょう体により得られた目標の
    位置情報を共に用いて三角測距法を用いた信号処理方式
    により加速度指令信号を生成し、かつ、第1の飛しょう
    体と第2の飛しょう体により観測された目標が同一か否
    かを双方の飛しょう体が有する目標位置情報および速度
    情報により判別する手段とを備えた誘導装置。
  3. 【請求項3】 第1の飛しょう体と第2の飛しょう体に
    搭載され、自機のセンサで検出された目標の位置情報を
    他方の飛しょう体に伝達するための送信手段と、他方の
    センサで検出された目標の位置情報を他方の飛しょう体
    から受信するための受信手段と、自機の位置および速度
    を計測するための慣性装置と、目標の位置を計測するた
    めのセンサと、双方の飛しょう体により得られた目標の
    位置情報を共に用いて三角測距法を用いた信号処理方式
    により加速度指令信号を生成し、かつ、第1の飛しょう
    体と第2の飛しょう体により観測された目標が同一か否
    かを双方の飛しょう体が有する目標位置情報、速度情報
    および加速度情報により判別する手段とを備えた誘導装
    置。
  4. 【請求項4】 第1および第2の飛しょう体により観測
    された目標が同一と判断された場合、第1および第2の
    飛しょう体に搭載された各センサにより得られた目標位
    置情報を用いて航法計算する手段を設けた請求項1,
    2,3いずれか記載の誘導装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000225998A (ja) * 1999-02-02 2000-08-15 Shimadzu Corp 救難目標位置指示装置
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