JPH11248399A

JPH11248399A - 飛翔体誘導システム

Info

Publication number: JPH11248399A
Application number: JP10045284A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Goto; 祐一郎後藤; Naoki Hosaka; 直樹保坂
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1999-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、簡便にして容易に、飛翔体誘導
の高精度化の促進を図り得るようにすることにある。【解決手段】第１乃至第４の受光センサ１５ａ〜１５
ｄで、指向方向に最大の照射強度を有し指向方向から離
れるにつれて照射強度が小さくなる特性を有し、所定の
軸に対して前記指向方向を傾けて円錐状に回転させなが
ら照射されるレーザビーム１３を受信して、この第１乃
至第４の受光センサ１５ａ〜１５ｄの位相差及び振幅比
を検出し、その位相差あるいは振幅比の一方に基づいて
オフセット移動量を求めて、操舵信号を生成し、飛翔体
を誘導するように構成したものである。

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、外部から飛翔体
に向けて円錐走査レーザを照射して飛翔体を目標方向に
誘導するビームライダ方式の飛翔体誘導システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、飛翔体誘導システムにおいては、
飛翔体に搭載され、飛翔体自身の姿勢角や位置などの情
報を計算する航法計算機と、飛翔体に対して外部から基
準座標系の進行方向情報（方位角と高低角の組み合わせ
情報、または目標の位置情報など）を無線で送信する誘
導装置を備えている。飛翔体は、誘導装置から送られる
進行方向情報をもとに、航法計算機を利用して飛翔体自
らの姿勢角や位置情報を計算し、その操舵方向や操舵量
を決定して目標方向に誘導する。

【０００３】ところで、このような飛翔体誘導システム
は、飛翔体に搭載されている航法計算機で求める飛翔体
自体の姿勢角及び位置情報を用いて誘導装置の使用する
座標系を共有することでシステムが成立される。

【０００４】しかしながら、上記飛翔体誘導システムで
は、その誘導装置から飛翔体に進行方向命令を伝達した
場合、飛翔体が誘導装置の座標系を共有していないと、
飛翔体の高精度な誘導が困難となるという問題を有す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の飛翔体誘導システムは、飛翔体の操舵系の座標系と
共有するように構成しないと、信頼性の高い高精度な誘
導が困難となるという問題を有する。

【０００６】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、簡便にして容易に、飛翔体誘導の高精度化の促進
を図り得るようにした飛翔体誘導システムを提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、指向方向に
最大の照射強度を有し前記指向方向から離れるにつれて
照射強度が小さくなる特性のレーザビームを、所定の軸
に対して前記指向方向を傾けて円錐状に回転させながら
照射するレーザビーム照射手段と、このレーザビーム照
射手段による前記レーザビームの照射領域に、両者を結
ぶ方向が前記所定の軸に直交する二軸に所定間隔を有し
て飛翔体に配置され、かつ、前記レーザビームを受光し
てその照射強度に応じた受光信号を出力する４個の受光
センサと、この４個の受光センサのうち同一軸上の２個
の受光センサそれぞれから出力される受光信号の位相差
を検出して、位相差に基づいて前記所定の軸に略直交す
る二軸方向のオフセット移動量を求める第１のオフセッ
ト移動量検出手段と、前記４個の受光センサのうち同一
軸上の２個の受光センサそれぞれから出力される受光信
号の振幅比を検出して、その振幅比に基づいて前記所定
の軸に略直交する二軸方向のオフセット移動量を求める
第２のオフセット移動量検出手段と、前記第１及び第２
のオフセット移動量検出手段で求められた前記オフセッ
ト移動量に基づいて前記飛翔体の操舵量及び操舵方向を
計算し、その計算結果に基づいて前記飛翔体の操舵を制
御する操舵手段とを備えて飛翔体誘導システムを構成し
たものである。

【０００８】上記構成によれば、第１あるいは第２のオ
フセット移動量検出手段でそれぞれ位相差あるいは振幅
比に基づいて求めたオフセット移動量の双方を用いて飛
翔体を操舵制御することにより、最小限の誤差成分を持
つオフセット移動量で誘導制御することが可能となる。
従って、可及的に誘導性能の向上が図れ、安全性の向上
を図ることが可能となる。

【０００９】また、この発明の飛翔体誘導システムは、
前記第１及び第２のオフセット移動量検出手段で生成し
たオフセット移動量を選択して操舵手段に出力する選択
手段を備えて構成した。上記構成によれば、誤差成分の
ほとんど存在しないオフセット移動量を選択すること
で、誘導性能の向上が容易に図れる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について詳細に説明する。図１は、この発明
の一実施の形態に係る飛翔体誘導システムを示すもの
で、レーザビーム照射器１１は、地上局に、レーザビー
ム１３を所定の軸１２を中心にして円錐状に回転させな
がら照射し（図４参照）、点線で示すような照射領域１
４を形成するように配備される。

【００１１】このレーザビーム照射器１１は、例えば距
離Ｒの位置に配置される４個の第１乃至第４の受光セン
サ１５ａ〜１５ｄに向けてレーザビーム１３を照射す
る。この第１乃至第２の受光センサ１５ａ〜１５ｄは、
取付板３０（図６( ａ) 参照）を介して直交する二軸
（Ｘ軸、Ｙ軸）上に所定の間隔を採って同軸上に一対づ
つ取付配置され、その中心が上記所定の軸１２に対応す
るように取付板を介して飛翔体に配設される。この第１
乃至第４の受光センサ１５ａ〜１５ｄは、レーザビーム
１３を受光して、受光した光エネルギーを電圧信号など
の受光信号Ｓに変換し出力する。

【００１２】上記第１乃至第４の受光センサ１５ａ〜１
５ｄから出力された受光信号Ｓは、増幅器２０ａ〜２０
ｄを介して、オフセット量検出部２１に入力される。こ
のオフセット量検出部２１は、後述するように第１乃至
第４の受光センサ１５ａ〜１５ｄの検出値に基づいてＸ
軸及びＹ軸オフセット移動量を求めて操舵信号生成部２
２に出力する。

【００１３】操舵信号生成部２２は、入力したＸ軸及び
Ｙ軸オフセット移動量に基づいてＸ軸及びＹ軸操舵信号
を生成して駆動回路２３に出力する。駆動回路２３に
は、航法計算機２４が接続され、該航法計算機２４から
の航法情報と操舵信号生成部２２からのＸ軸及びＹ軸操
舵信号に基づいて航法信号を生成して推進系を駆動制御
して飛翔体を目標方向に飛翔案内する。

【００１４】上記オフセット移動量検出部２１は、例え
ば図２に示すように第１及び第３の受光センサ１５ａ，
１５ｃの出力端が、第１の位相差検出部５０ａ及び第１
の振幅比検出部５１ａに接続され、第２及び第４の受光
センサ１５ｂ，１５ｄの出力端が、第２の位相差検出部
５０ｂ及び第２の振幅比検出部５１ｂに接続される。そ
して、第１及び第２の振幅比検出部５１ａ，５１ｂは、
判定部５２に接続され、この判定部５２の出力端は、第
１及び第２の選択部５３ａ，５３ｂに制御信号入力端に
接続される。

【００１５】このうち第１の選択部５３ａには、その入
力端に第１の位相差検出部５０ａ及び第２の振幅比検出
部の出力端５１ｂが接続され、上記第１の位相差検出部
５０ａ及び第２の振幅比検出部５１ｂで検出したＸ軸オ
フセット移動量の一方を選択して上記操舵信号生成部２
２に出力する。

【００１６】他方、第２の選択部５３ｂには、その入力
端に第１の振幅比検出部５１ａ及び第２の位相差検出部
５０ｂの出力端が接続され、上記第１の振幅比検出部５
１ａ及び第２の位相差検出部５０ｂで検出したＹ軸オフ
セット移動量を選択して一方を上記操舵信号生成部２２
に出力する。

【００１７】上記判定部５２は、第１及び第２の振幅比
検出部５１ａ，５１ｂで検出した振幅比が１未満で、第
１及び第２の振幅比検出部５１ａ，５１ｂの検出値を操
舵信号生成部２２に出力するように上記第１及び第２の
選択部５３ａ，５３ｂを切換え設定し、振幅比が１以上
あった場合には、第１及び第２の位相差検出部５０ａ、
５０ｂの検出値を操舵信号生成部２２に出力するように
上記第１及び第２の選択部５３ａ，５３ｂを切換え設定
する。

【００１８】ここで、上記位相差は、誤差角が小さい場
合、振幅比に比して位相差の感度が高く、誤差角が大き
い場合、位相差に比して振幅比の感度が高いことが確認
されている。この特性を考慮して、第１及び第２の選択
部５３ａ，５３ｂは、振幅比が１未満で、位相差に基づ
くオフセット移動量を選択し、振幅比が１以上の場合、
振幅比に基づくオフセット移動量を選択する。

【００１９】なお、レーザビームとしては、ＣＷ（連続
波）形式の連続信号波形でもよいし、パルス変調形式で
あっても、受光センサ側にパルス波高値あるいは平均値
を検出する回路を備えることで容易に実現できる。

【００２０】次に、振幅比検出の原理を説明する。レー
ザビーム照射器１１及び第１及び第３の受光センサ１５
ａ，１５ｃ（第２及び第４の受光センサ１５ｂ，１５
ｄ）の配置とレーザビーム１３の照射領域１４とは、図
３に示す関係を有する。すなわち、第１及び第３の受光
センサ３１１、３１２（第２及び第４の受光センサ）
は、レーザビーム照射器１１から距離Ｒの位置に、両者
を結ぶ直線が中心軸１２と直交する二軸上に、また、所
定の間隔を有して取付板３０に配設される。

【００２１】上記レーザビーム照射器１１から照射され
るレーザビーム１３は、図４（ａ）に示すようにビーム
の指向方向１８で最大の照射強度を有し、ビームの指向
方向１８から離れる（オフセット）に従って照射強度が
単調に減衰する特性となっている。そして、このような
特性のレーザビーム１３は、図４（ｂ）に示すように、
ビームの指向方向１８が所定の中心軸１２に対して離心
角φだけ傾いた状態で中心軸１２のまわりを回転し、レ
ーザビームの照射領域１４を形成している。

【００２２】このため、レーザビーム１３のビームの指
向方向１８の軌跡は円錐状になり、ビームの指向方向１
８が作る軌跡の内側では、図４（ｃ）（ｄ）（ｅ）に示
すように、ビームの照射強度がビームの指向方向１８で
最大で、中心軸１２に向かって単調に低下している。

【００２３】第１及び第２の振幅比検出部５１ａ，５１
ｂは、第１及び第３の受光センサ１５ａ，１５ｃ（第２
及び第４の受光センサ１５ｂ，１５ｄ）から出力される
受光信号Ｓ１、Ｓ３（Ｓ１、Ｓ３）が入力されると、そ
れぞれの振幅の最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎの振幅
比Ｖｒ１、Ｖｒ３を算出する。

【００２４】このように振幅比を用いた場合、第１及び
第３の受光センサ１５ａ，１５ｃ（第２及び第４の受光
センサ１５ｂ，１５ｄ）の変換効率が相違しても、正し
いオフセット方向を求めることができる。例えば、第１
の受光センサ１５ａの変換効率が第３の受光センサ１５
ｃｇ倍の場合、第１の受光センサ１５ａの受光信号の振
幅値は全体的にｇ倍となり、最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖ
ｍｉｎはそれぞれｇ倍となる。しかし、両者の比Ｖｒは
式（１）の関係から変換効率の違いによる影響はなくな
る。

【００２５】また、第１及び第２の振幅比検出部５１ａ，５１ｂは、
振幅比Ｖｒ１と振幅比Ｖｒ３の大きさを比較して、Ｖｒ
１＝Ｖｒ３の場合、取付板３０や第１及び第３の受光セ
ンサ１５ａ，１５ｃ（第２及び第４の受光センサ１５
ｂ，１５ｄ）のオフセット方向、即ち、中心軸１２に対
する中点Ｐの位置は「オフセットなし」であると判断し
て、例えば「０」のオフセット方向信号Ｄを出力する。
また、Ｖｒ１＞Ｖｒ３の場合、「第１の受光センサ１５
ａの配置方向にオフセットあり」と判断して、例えば
「＋１」のオフセット方向信号Ｄを出力する。また、Ｖ
ｒ１＜Ｖｒ３の場合、「第３の受光センサ１５ｃの配置
方向にオフセットあり」と判断して、例えば「−１」の
オフセット方向信号Ｄを出力する。

【００２６】尚、図４（ａ）の構成も、オフセット移動
量を求める場合は、受光信号Ｓ１、Ｓ２の最大値と振幅
最小値の比とオフセット移動量との関係を関数化あるい
はテーブル化した変換テーブル（図示せず）が使用され
る。

【００２７】また、図３の構成の場合、レーザビーム照
射器１１からの距離Ｒの変化やレーザビーム照射器１１
の出力レベルの変動などによる照射強度の変化に関係な
く、中心軸１２に対する第１及び第３の受光センサ１５
ａ，１５ｃ（第２及び第４の受光センサ１５ｂ，１５
ｄ）それぞれの離隔角度θ１、θ２などを求めることが
できる。

【００２８】また、振幅比検出方法としては、上記構成
の場合、第１及び第３の受光センサ１５ａ，１５ｃ（第
２及び第４の受光センサ１５ｂ，１５ｄ）から出力され
た受光信号Ｓ１、Ｓ２は、第１及び第２の振幅比検出部
５１ａ，５１ｂに供給され、それぞれの振幅比Ｖｒ１、
Ｖｒ３が求められ、その振幅比Ｖｒ１、Ｖｒ３の大きさ
が比較される。

【００２９】このとき、第１及び第２の振幅比検出部
は、Ｖｒ１＝Ｖｒ３の場合、取付板３２や第１及び第３
の受光センサ１５ａ，１５ｃ（第２及び第４の受光セン
サ１５ｂ，１５ｄ）の位置、即ち中点Ｐの位置が中心軸
１２に対して「オフセットなし」と判断して、例えば
「０」のオフセット方向信号Ｄを出力する。また、Ｖｒ
１＞Ｖｒ３の場合、「第１の受光センサ１５ａの配置方
向にオフセットあり」と判断して例えば「＋１」のオフ
セット方向信号Ｄを出力する。また、Ｖｒ１＜Ｖｒ３の
場合、「第３の受光センサ１５ｃの配置方向にオフセッ
トあり」と判断して、例えば「−１」のオフセット方向
信号Ｄを出力する。

【００３０】また、第１及び第２の振幅比検出部５１
ａ，５１ｃは、Ｖｒ１、Ｖｒ３の大きい方を選択し、大
きい方を振幅比信号Ｖｒとして出力する。ここではＶｒ
１＞Ｖｒ３で、Ｖｒ＝Ｖｒ１とする。このとき、振幅比
Ｖｒ１が振幅比信号Ｖｒとして図示しない変換テーブル
に入力される。変換テーブルは、例えば２個の変換テー
ブルで構成されており、ここでは、振幅比Ｖｒ１が入力
されるため、第１の受光センサ１５ａ出力に対応する変
換テーブルがセット方向信号Ｄによって選択される。変
換テーブルには、第１の受光センサ１５ａの離隔角度θ
と振幅比Ｖｒ１の関係が記憶されており、振幅比Ｖｒ１
を利用して第１の受光センサ１５ａの中心軸１２からの
離隔角度θが求められる。

【００３１】そして、第１及び第２の振幅比検出部５１
ａ，５１ｃは、求められたオフセット方向信号Ｄと、変
換テーブルで求められた離隔角度θに基づいて、第１の
受光センサ１５ａのオフセット信号、いわゆるオフセッ
ト方向とオフセット移動量の各データを含んだ誤差信号
Ｅを求める。

【００３２】この場合、誤差信号Ｅは、オフセット方向
Ｄと離隔角度θをもとに符号つきのオフセット値、例え
ば、Ｅ＝Ｄ×θ …（２）ただし、Ｖｒ１＝Ｖｒ３の時、Ｄ＝０Ｖｒ１＞Ｖｒ３の時、Ｄ＝＋１Ｖｒ１＜Ｖｒ３の時、Ｄ＝−１で表される。

【００３３】尚、第１及び第２の振幅比検出部５１ａ，
５１ｂで振幅比の小さい方を選択した場合には、オフセ
ット移動量が小さく且つ第１及び第３の受光センサ１５
ａ，１５ｃ（第２及び第４の受光センサ１５ｂ，１５
ｄ）が中心軸１２に対して反対方向にある時と、オフセ
ット移動量が大きく且つ第１及び第３の受光センサ１５
ａ，１５ｃ（第２及び第４の受光センサ１５ｂ，１５
ｄ）がともに中心軸１２に対して同じ方向にある時と
で、（２）式の符号が逆転することになり、好ましくな
い。

【００３４】なお、上記説明においては、第１及び第３
の受光センサ１５ａａ，１５ｃを代表して説明したが、
第２及び第４の受光センサ１５ｂ、１５ｄの場合におい
ても、同様の方法で算出される。

【００３５】ここで、オフセット移動量を位相差に基づ
いて求める原理を説明する。すなわち、第１及び第２の
位相差検出部５０ａ，５０ｂには、第１及び第３の受光
センサ１５ａ，１５ｃ（第２及び第４の受光センサ１５
ｂ，１５ｄ）の受光信号が入力される。この第１及び第
３の受光センサ１５ａ，１５ｃ（第２及び第４の受光セ
ンサ１５ｂ，１５ｄ）に入射するレーザビーム１３は、
前述したようにビーム指向中心の方向が最大強度であ
り、かつ、ビーム指向中心からオフセットするに従って
照射強度が単調減衰する強度分布を有し、ビーム指向中
心１２がレーザビーム走査回転中心軸Ｚから常に一定の
離心角ψとなるようにして、回転中心軸Ｚのまわりに回
転される( 図５( ａ) 参照) 。このとき、レーザビーム
１３のビーム指向中心１２が円錐状になる照射空間を形
成する。

【００３６】第１乃至第４の受光センサ１５ａ〜１５ｄ
が空間中にあるとき、当該第１乃至第４の受光センサ１
５ａ〜１５ｄがレーザビーム走査の回転中心軸Ｚ上にな
ければ、第１乃至第４の受光センサ１５ａ〜１５ｄから
得られる受光信号Ｓは、図５（ｃ）に示すように、レー
ザビーム１３の走査回転周期と同じ周期Ｔを持つ周期信
号Ｓになる。ここで、第１乃至第４の受光センサ１５ａ
〜１５ｄとは、受光した光エネルギーを受光信号、例え
ば電圧信号に変換するものである。

【００３７】以上の動作原理から、この実施形態では、
第１及び第３の受光センサ１５ａ，１５ｃ（第２及び第
４の受光センサ１５ｂ，１５ｄ）を用いて、例えば図６
（ａ）に示すように飛翔体の後部に距離２ｄ隔てて配置
する。ここでは，第１及び第３の受光センサ１５ａ，１
５ｃ（第２及び第４の受光センサ１５ｂ，１５ｄ）から
の受光信号をＳ１、Ｓ３とする。また、第１及び第３の
受光センサ１５ａ，１５ｃ（第２及び第４の受光センサ
１５ｂ，１５ｄ）の中間位置をＣとする。

【００３８】このように第１及び第３の受光センサ１５
ａ，１５ｃ（第２及び第４の受光センサ１５ｂ，１５
ｄ）が設けられた飛翔体がレーザビーム照射空間に存在
すれば、第１及び第３の受光センサ１５ａ，１５ｃ（第
２及び第４の受光センサ１５ｂ，１５ｄ）はそれぞれの
位置に従った周期信号を検出する。

【００３９】この第１及び第３の受光センサ１５あ、１
５ｃ（第２及び第４の受光センサ１５ｂ、１５ｄ）から
の信号Ｓ１、Ｓ３の位相差をΔφとする。Ｓ１、Ｓ３の
位相差とは、図６（ｂ）に示すように、レーザビーム回
転周期１周期を２πとして規格化したことに対する、Ｓ
１の極大値からＳ３の極大値までの時間差のことであ
る。

【００４０】図７（ａ）、図７（ｂ）を用いてセンサ中
間位置Ｃとレーザビーム走査回転軸Ｚの位置と位相差Δ
φの関係を説明する。図７（ａ）は、レーザビーム照射
器１１からレーザビーム照射空間の方を見たところを表
したものであり、図７（ｂ）は、それぞれに対応する第
１及び第３の受光センサ１５あ、１５ｃ（第２及び第４
の受光センサ１５ｂ、１５ｄ）からの信号の例である。

【００４１】第１及び第３の受光センサ１５ａ，１５ｃ
（第２及び第４の受光センサ１５ｂ，１５ｄ）の中間位
置Ｃがビーム走査の回転中心軸Ｚにあるとき、Ｓ１とＳ
３の位相差Δφはπである。

【００４２】第１及び第３の受光センサ１５ａ，１５ｃ
（第２及び第４の受光センサ１５ｂ，１５ｄ）の間隔を
保ったまま、中間位置Ｃが第１及び第３の受光センサ１
５ａ，１５ｃ（第２及び第４の受光センサ１５ｂ，１５
ｄ）の垂直二等分線上を左に移動すると、位相差Δφ
は、π＜Δφ＜２πになる。同様に中間位置Ｃが第１及
び第３の受光センサ１５ａ，１５ｃ（第２及び第４の受
光センサ１５ｂ，１５ｄ）の垂直二等分線上を右に移動
すると、位相差Δφは、０＜Δφ＜πになる。

【００４３】位相差Δφは、各々の第１及び第３の受光
センサ１５ａ，１５ｃ（第２及び第４の受光センサ１５
ｂ，１５ｄ）の位置と回転中心軸Ｚとのなす角度と等し
くなるため、第１及び第３の受光センサ１５ａ，１５ｃ
（第２及び第４の受光センサ１５ｂ，１５ｄ）の中間位
置Ｃとレーザ回転中心軸Ｚとの位置関係は関数になる。
Ｃの位置を（ｘ，０）、センサとＣとの距離をｄとする
と、位相差Δφとオフセット移動量ｘとの関係は次のよ
うに表せる。

【００４４】

【数１】

【００４５】したがって、位相差Δφより中間位置Ｃの
位置（ｘ，０）が確定できるため、中間位置Ｃのオフセ
ット分が無くなる方向に飛翔体を動かすことにより、中
心位置Ｃをレーザ走査回転中心軸Ｚ上に誘導できる。

【００４６】なお、第２及び第４の受光センサ１５ｂ，
１５ｄの受光信号は、上述した第１及び第３の受光セン
サ１５ａ，１５ｃの受光信号の信号処理と略同様にして
第２の位相差検出部５０ｂにより位相差が算出される。
従って、ここでは、便宜上、その説明については、省略
する。

【００４７】このように、上記飛翔体誘導システムは、
第１乃至第４の受光センサ１５ａ〜１５ｄで、指向方向
に最大の照射強度を有し指向方向から離れるにつれて照
射強度が小さくなる特性を有し、所定の軸に対して前記
指向方向を傾けて円錐状に回転させながら照射されるレ
ーザビーム１３を受信して、この第１乃至第４の受光セ
ンサ１５ａ〜１５ｄの位相差及び振幅比を検出し、その
位相差あるいは振幅比の一方に基づいてオフセット移動
量を求めて、操舵信号を生成し、飛翔体を誘導するよう
に構成した。

【００４８】これによれば、位相差あるいは振幅比に基
づいて算出したオフセット移動量を用いて飛翔体を操舵
制御することにより、最小限の誤差成分を持つオフセッ
ト移動量の選択が可能となり、可及的に誘導性能の向上
が図れて、安全性の向上を図ることが可能となるまた、
位相差あるいは振幅比に基づいて算出したオフセット移
動量を、最小限の誤差成分を持つ一方を選択的して、飛
翔体を操舵制御するように構成することにより、その誘
導性能の向上を容易に図ることが可能となり、さらに信
頼性の向上が図れる。

【００４９】特に、飛翔体側にあっては、誘導装置と座
標系を共有するための航法計算機を搭載せずに、目標に
誘導することができるため、小型化または軽量化を実現
することができる。

【００５０】また、この発明は、上記実施の形態に限る
ことなく、図８〜図１２に示すようにオフセット移動量
検出部を構成してもよい。但し、ここでは、図８〜図１
２において、前記図２と同一部分については、同一符号
を付して、その説明について省略する。

【００５１】図８は、判定部６０の入力端に第１及び第
２の位相差検出部５０ａ，５０ｂの出力端を接続して、
判定部６０で第１及び第２の位相差検出部５０ａ，５０
ｂで生成した位相差を比較して、その比較結果に第１及
び第２の選択部５３ａ，５３ｂを切換え制御するように
構成したものである。

【００５２】この場合には、例えば位相差が約１８０度
未満で、位相差に基づくオフセット移動量を選択し、位
相差が約１８０度以上、振幅比に基づくオフセット移動
量を選択する図９は、第１及び第２の振幅比検出部５１
ａ，５１ｂに対応して第１及び第２の判定部６１ａ，６
１ｂを設けて、第１及び第２の振幅比検出部５１ａ，５
１ｂで求めた振幅比を、第１及び第２の判定部６１ａ，
６１ｂで比較して、その比較結果に基づいて第１及び第
２の選択部５３ａ，５３ｂを独立して切換え設定するよ
うに構成したものである。

【００５３】この場合には、例えば振幅比が１未満で、
位相差に基づくオフセット移動量を選択し、振幅比が１
以上の場合、振幅比に基づくオフセット移動量を選択す
る。図１０は、第１及び第２の位相差比検出部５０ａ，
５０ｂに対応して第１及び第２の判定部６２ａ，６２ｂ
を設けて、第１及び第２の位相差比検出部５０ａ，５０
で求めた位相差を、第１及び第２の判定部６２ａ，６２
ｂで比較して、その比較結果に基づいて第１及び第２の
選択部５３ａ，５３ｂを独立して切換え設定するように
構成したものである。

【００５４】この場合には、例えば位相差が約１８０度
未満で、位相差に基づくオフセット移動量を選択し、位
相差が約１８０度以上、振幅比に基づくオフセット移動
量を選択する。

【００５５】図１１は、第１及び第２の位相差検出部５
０ａ，５０ｂ、第１及び第２の振幅比検出部５１ａ，５
１ｂに対応して判定部６３を設けて、第１及び第２の位
相差検出部５０ａ，５０ｂからの位相差、第１及び第２
の振幅比検出部５１ａ，５１ｂからの振幅比を判定部６
３でそれぞれ比較して、その比較結果に基づいて第１及
び第２の選択部５３ａ，５３ｂを切換え設定するように
構成したものである。

【００５６】この判定部６３の切換え設定は、位相差、
振幅比の一方あるいは双方に基づいて、独立に切換えて
もよいし、あるいは同様に切換え設定するようにしても
よい。

【００５７】図１２は、第１及び第２の選択部５３ａ，
５３ｂに対応して第１及び第２の判定部６４ａ，６４ｂ
を設けて、この第１の判定部６４ａで第２の位相差検出
部５０ｂと第１の振幅比検出部５１ａの出力を比較し、
第２の判定部６４ｂで第１の位相差検出部５０ａと第２
の振幅比検出部５１ｂの出力をそれそれ比較して、その
比較結果に基づいて第１の選択部５３ａと第２の選択部
５３ｂを独立に切換え設定するように構成したものであ
る。

【００５８】この第１及び第２の判定部６４ａ，６４ｂ
の切換え設定は、位相差、振幅比の一方あるいは双方に
基づいて、独立に切換えてもよいし、あるいは同様に切
換え設定するようにしてもよい。よって、この発明は、
上記実施の形態に限ることなく、この発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論であ
る。

【００５９】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、簡便にして容易に、飛翔体誘導の高精度化の促進を
図り得るようにした飛翔体誘導システムを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態に係る飛翔体誘導シ
ステムの構成を示した回路図である。

【図２】図１のオフセット移動量検出部の構成を取出
して示した回路図である。

【図３】図２のオフセット移動量検出部の振幅比の算
出方法を説明するために模式的な構成を示した図であ
る。

【図４】図２のオフセット移動量検出部の振幅比の算
出を説明するために示したもので、（ａ）はレーザビー
ム特性、（ｂ）はレーザビーム指向方向の軌跡、（ｃ）
はレーザビームの照射強度と角度との関係、（ｄ）は受
光点におけるレーザビームの照射強度と時間との関係、
（ｅ）は受光点における振幅変調信号の振幅と離隔角度
との関係を示した図である。

【図５】図２のオフセット移動量検出部の位相差算出
方法を説明するための図であり、（ａ）は円錐状に走査
されたレーザビームの照射状況、（ｂ）はレーザビーム
の照射強度特性、（ｃ）は受光信号波形を示す図であ
る。

【図６】図２のオフセット移動量検出部の位相差算出
方法を説明するための図であり、（ａ）は２個の受光セ
ンサの配置状態を示し、（ｂ）は、２個の受光センサの
出力信号例を示した図である。

【図７】図２のオフセット移動量検出部の位相差算出
方法を説明するための図であり、（ａ）は、レーザビー
ム照射器からレーザビーム照射空間の方向を見た状態を
示し、（ｂ）は、それぞれに対応する２個の受光センサ
の出力信号例を示した図である。

【図８】この発明に係る飛翔体誘導システムの他の実
施の形態を示した図である。

【図９】この発明に係る飛翔体誘導システムの他の実
施の形態を示した図である。

【図１０】この発明に係る飛翔体誘導システムの他の
実施の形態を示した図である。

【図１１】この発明に係る飛翔体誘導システムの他の
実施の形態を示した図である。

【図１２】この発明に係る飛翔体誘導システムの他の
実施の形態を示した図である。

【符号の説明】

１１…レーザビーム照射器１２…中心軸１３…レーザビーム１４…照射領域１５ａ〜１５ｄ…受光センサＳ…受光信号Ａ…振幅変化分Ｒ…距離 θ…離隔角度 φ…離心角２０a 〜２０ｄ…増幅器２１…オフセット移動量検出部。２２…操舵信号生成部。２３…駆動回路。２４…航法計算機。５０ａ，５０ｂ…第１及び第２の位相差検出部。５１ａ，５１ｂ…第１及び第２の振幅比検出部。５３ａ，５３ｂ…第１及び第２の選択部。５２，６０，６３…判定部。６１ａ，６１ｂ…第１及び第２の判定部。６２ａ，６２ｂ…第１及び第２の判定部。６４ａ，６４ｂ…第１及び第２の判定部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指向方向に最大の照射強度を有し前記指
向方向から離れるにつれて照射強度が小さくなる特性の
レーザビームを、所定の軸に対して前記指向方向を傾け
て円錐状に回転させながら照射するレーザビーム照射手
段と、このレーザビーム照射手段による前記レーザビームの照
射領域に、両者を結ぶ方向が前記所定の軸に直交する二
軸に所定間隔を有して飛翔体に配置され、かつ、前記レ
ーザビームを受光してその照射強度に応じた受光信号を
出力する４個の受光センサと、この４個の受光センサのうち同一軸上の２個の受光セン
サそれぞれから出力される受光信号の位相差を検出し
て、位相差に基づいて前記所定の軸に略直交する二軸方
向のオフセット移動量を求める第１のオフセット移動量
検出手段と、前記４個の受光センサのうち同一軸上の２個の受光セン
サそれぞれから出力される受光信号の振幅比を検出し
て、その振幅比に基づいて前記所定の軸に略直交する二
軸方向のオフセット移動量を求める第２のオフセット移
動量検出手段と、前記第１及び第２のオフセット移動量検出手段で求めら
れた前記オフセット移動量に基づいて前記飛翔体の操舵
量及び操舵方向を計算し、その計算結果に基づいて前記
飛翔体の操舵を制御する操舵手段とを具備した飛翔体誘
導システム。
【請求項２】さらに、前記第１及び第２のオフセット
移動量検出手段で生成したオフセット移動量を選択して
操舵手段に出力する選択手段を備えたことを特徴とする
請求項１記載の飛翔体誘導システム。
【請求項３】前記選択手段は、第１及び第２のオフセ
ット移動量検出手段で検出した位相差及び振幅比にそれ
ぞれ基づいて第１及び第２のオフセット移動量検出手段
で生成したオフセット移動量を選択することを特徴とす
る請求項２記載の飛翔体誘導システム。
【請求項４】選択手段は、飛翔体の二軸方向のオフセ
ット移動量を一軸毎にそれぞれ第１及び第２のオフセッ
ト移動量検出手段で検出した位相差及び振幅比の双方に
基づいて選択することを特徴とする請求項２記載の飛翔
体誘導システム。
【請求項５】選択手段は、飛翔体の二軸方向のオフセ
ット移動量を第１及び第２のオフセット移動量検出手段
で検出した二軸方向の位相差及び振幅比に基づいて選択
することを特徴とする請求項２記載の飛翔体誘導システ
ム。
【請求項６】前記選択手段は、位相差が約１８０度未
満で、第１のオフセット移動量検出手段で求めたオフセ
ット移動量を選択し、位相差が約１８０度以上、第２の
オフセット移動量検出手段で求めたオフセット移動量を
選択することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか記
載の飛翔体誘導システム。
【請求項７】前記選択手段は、振幅比が約１未満で、
第１のオフセット移動量検出手段で求めたオフセット移
動量を選択し、振幅比が約１以上で、第２のオフセット
移動量検出手段で求めたオフセット移動量を選択するこ
とを特徴とする請求項３乃至５のいずれか記載の飛翔体
誘導システム。