JPH11281738A - 目標捜索追尾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーダ装置のような自らが放射する電磁波の
反射波を利用して目標を捜索し追尾するアクティブな目
標捜索追尾装置が捜索の際に放射する電磁波が、目標に
探知され、あるいは利用される危険性ができるだけ少な
くすることを目的とする。 【解決手段】 アクティブな目標捜索追尾装置と、電磁
波を放射することなく目標を捜索追尾できるパッシブな
目標捜索追尾装置と、パッシブな目標捜索追尾装置が追
尾する目標をアクティブな目標捜索追尾装置が探知およ
び追尾できるかを判定する装置を用いて構成される。

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、レーダ装置に代
表されるような、装置自らが放射した電磁波の反射波に
より目標を捜索し追尾するアクティブな目標捜索追尾装
置（以下、「ＡＴＳＴ（Ａｃｔｉｖｅ Ｔａｒｇｅｔ
Ｓｅａｒｃｈｉｎｇ ａｎｄ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）」と
いう）と、電磁波を放射することなく目標を捜索し追尾
するパッシブな目標捜索追尾装置（以下、「ＰＴＳＴ
（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｅａｒｃｈｉｎｇ
ａｎｄ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）」という）を連携動作さ
せることで、効果的に目標を探知、追尾することができ
るようにする目標捜索追尾装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、遠方にある目標を探知、追尾
する装置としてレーダ装置や光波による捜索追尾装置が
知られている。このレーダ装置とは、装置自ら電波を放
射し、目標から反射して帰ってきた電波を受信すること
で、目標の方向、距離、速度を測定する装置である。ま
た、光波による捜索追尾装置にはパッシブな方式とアク
ティブな方式の主として２つの方式があり、パッシブな
方式とは目標が自発的に放射する赤外光、あるいは目標
によって散乱、反射された太陽等からの光を検出して目
標の方向を測定する方式であり、アクティブな方式とは
例えばレーザ波などの光波を放射し、目標に反射して帰
ってきた光波を受信することで目標の方向、距離、速度
等の目標情報を測定する方式である。

【０００３】このような目標捜索追尾装置は航空機、車
両、船等に搭載され運用されるが、特に戦闘機、戦闘車
両、艦船にとっては、捜索、追尾する対象、すなわち敵
側から自分自身を発見されにくくしたいという要求があ
る。この点で、レーダ装置に代表されるＡＴＳＴは自ら
が放射する電磁波を敵側に探知されるという問題があ
る。

【０００４】このため、電磁波を放射することなく目標
を捜索、追尾できる装置が望まれ、目標が自発的に放射
する赤外線あるいは目標により反射される太陽等からの
赤外線を検出して目標を探知するＩＲＳＴ（Ｉｎｆｒａ
−Ｒｅｄ Ｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｔｒａｃｋ：赤外線
捜索追尾装置）のようなＰＴＳＴが開発されつつある。
ところがＰＴＳＴの場合は、受信される信号にあらかじ
め変調をかかっているようにするなどの方法で微弱な信
号を選択することができず、探知限界距離性能を充分に
得ることが難しい。そのため、狭い範囲について長時間
露光することで探知限界距離を上げることになるが、こ
のようにして捜索を行うと一定の領域の捜索に極めて多
くの時間がかかってしまうため、追尾は可能でも捜索は
事実上不可能ということになる。そのため、このような
場合は依然としてレーダ装置による捜索が必要となる。

【０００５】図５に従来装置の構成を示す。以下ではＡ
ＴＳＴの例としてレーダ装置を、ＰＴＳＴの例として光
波による捜索追尾装置を例にあげて説明する。１は光波
捜索追尾装置、２はレーダ装置、３は火器管制指示装
置、４は火器および発射装置、５はオペレータである。
オペレータ５は状況に応じてレーダ装置２を使うか、光
波捜索追尾装置１を使うか、あるいはその両方を使うか
を選択し、図には描かれていないが操作盤を操作するこ
とで火器管制指示装置３に指令を与える。火器管制指示
装置３は、オペレータ５の指令に従って、光波捜索追尾
装置１あるいはレーダ装置２に捜索、追尾等の指示を与
え、目標が探知および追尾されると目標の方位、距離な
どの情報を受け取り、その情報を図には描かれていない
がディスプレイ等の表示器を介してオペレータ５に伝え
る。また、火器管制指示装置３は火器および発射装置４
から搭載されている火器の情報を受け、これもオペレー
タ５に伝える。オペレータ５は搭載火器と目標の情報を
判断し、例えば搭載火器としてミサイルの使用を決断す
れば、これを発射する指令を火器管制指示装置３に与え
る。これを受け、火器管制指示装置３は火器および発射
装置４に目標情報をインプットし、次いで発射指示が送
られ、ミサイルが発射される。なお、従来のレーダ装置
２および光波捜索追尾装置１には、個別に操作盤を有す
るものもあるが、ここではオペレータによる操作は火器
管制指示装置３を介して行われるものとした。

【０００６】更に、光波捜索追尾装置１およびレーダ装
置２の細部構成について図６に示す。まずレーダ装置２
の細部構成として、１２はレーダ捜索追尾処理器、１３
はアンテナ方向指示器、１４はアンテナ駆動装置、１５
はアンテナ、１６は送信機、１７は受信機、１８はレー
ダ目標検出処理器である。まず、レーダ捜索追尾処理器
１２はアンテナ１５の指向方向をアンテナ方向指示器１
３に指令し、アンテナ方向指示器１３がアンテナ駆動装
置１４を駆動することで、アンテナ１５の指向方向が捜
索パターンに沿って指向する。このようにアンテナ１５
を動かしながら、送信機１６が生成する高電力の信号を
電波としてアンテナ１５から放射し、同じく受信した電
波を受信機１７にて解析し、受信した電波と送信した電
波の相関をとることで、電波を反射する物体までの距
離、速度等が計算される。レーダ目標検出処理器１８で
は、この距離、速度情報とアンテナ方向指示器１３から
得られるアンテナ方向情報を処理することで、雲や地上
などのさまざまな物体の中から目標を選別する。そして
目標の情報は火器管制指示装置３およびレーダ捜索追尾
処理器１２に渡され、目標を追尾する場合には、レーダ
捜索追尾処理器１２は目標の方向へアンテナ１５を向け
続けるように、アンテナ方向指示器１３に指令を与え
る。

【０００７】なお、レーダ装置２は別の構成をとる場合
もある。図７にこれを示す。２８はビーム形成処理器、
２９はアンテナアレイであり、図６に示すレーダ装置２
が固定単一の指向性を持ったアンテナを持つのに対し、
図７に示すレーダ装置は複数のアンテナ素子を並べ（以
後、「アンテナアレイ」という）、それぞれのアンテナ
素子から放射される電波の位相を制御し、全体の放射電
波に指向性を持たせるいわゆる「アクティブフェースド
アレイレーダ装置（以下、「ＡＰＡＲ」と呼ぶ）」であ
る。ＡＰＡＲは電子的にアンテナ指向性を制御できるた
め、アンテナの高利得方向（以下、「アンテナビーム」
という）を高速に動かしたり、複数のアンテナビームを
同時に形成することができるという特徴がある。

【０００８】次に光波捜索追尾装置１の細部構成とし
て、図６において１９は光波捜索追尾処理器、２０はカ
メラ方向指示器、２１はカメラ駆動装置、２２はカメ
ラ、２３は画像処理装置、２４は光波目標検出処理器で
ある。まず、光波捜索追尾処理器１９はカメラ２２の指
向方向をカメラ方向指示器２０に指令し、カメラ方向指
示器２０がカメラ駆動装置２１を駆動することで、カメ
ラ２２の指向方向が捜索パターンに沿って指向する。カ
メラ２２が撮影した画像信号は画像処理装置２３によっ
て解析され、目標が検出されるとその画面上での目標の
位置および画像的特徴などの情報が光波目標検出処理器
２４に渡され、この情報とカメラの指向方向から目標方
向が精密に計算される。そして目標の情報は火器管制指
示装置３および光波捜索追尾処理器１９に渡され、目標
を追尾する場合には、光波捜索追尾処理器１９は目標の
方向ヘカメラ２２を向け続けるように、カメラ方向指示
器２０に指令を与える。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このようにＡＴＳＴと
ＰＴＳＴを共に備えることで、捜索追尾はできるだけＰ
ＴＳＴを使って行い、火器管制はＡＴＳＴを使用すると
いった運用が可能となり、被探知性をある程度低く抑え
られるようになるが、依然として以下のような問題があ
った。

【００１０】一つは、ＰＴＳＴによる火器管制の場合で
ある。ミサイルのような火器には、発射の際に目標の現
在位置および速度がわからないと発射できないものがあ
るが、ＰＴＳＴは原理上、目標までの距離および速度を
精度良く求めるのに時間がかかり、目標を捉えていても
火器が発射できるようになるまでに時間がかかってしま
う。また、従来型のある種のミサイルはレーダ装置によ
る誘導が必要であり、ＰＴＳＴだけでは管制できないた
め、火器管制時にはあらためてレーダ装置を使用して目
標を捜索追尾する必要があり、ＰＴＳＴによる目標の探
知から火器の使用までに時間がかかっていた。さらに、
ＰＴＳＴによる目標追尾ができていても、その目標がレ
ーダ装置によって探知および追尾可能かどうかはわから
ないため、オペレータにとってレーダ装置が使えるかど
うかの判断がつかないという問題もあった。

【００１１】また、ＰＴＳＴの目標検出手段が光の場
合、特に赤外線などは空気密度の低い上空では比較的大
気減衰が少ないものの、低空では大気減衰が顕著である
といった問題がある。また、低空では陸上上空に比べ、
海上上空の方が湿度が高く、また同じ海上でも赤道に近
づくにつれ多湿となり、大気減衰が大きくなる。このよ
うな環境要因により、ＰＴＳＴでは探知限界距離が思い
がけず著しく低下する場合があり、このような場合に目
標の捜索をＰＴＳＴのみによって行い続けると、目標が
至短距離に接近するまで目標に気付かず危険であるとい
う問題があった。

【００１２】もう一つは、レーダ装置を代表例とするＡ
ＴＳＴによる火器管制の場合である。ミサイルの火器管
制にはレーダ装置による正確な距離および速度の計測
と、時にはレーダ装置による誘導が必要なのであるが、
目標が戦闘機などの場合はレーダ警戒装置や欺瞞装置を
有しているのが普通であり、これらによってレーダ電波
が探知され、妨害されることがある。但し、レーダ警戒
装置がレーダ電波を探知するにはある程度の時間がかか
り、また欺瞞装置が効果的な欺瞞をかけるにはレーダ電
波の解析が必要であるため、やはり解析にある程度の時
間を要する。そのため、レーダ装置が常時レーダ電波を
放射しているとこのレーダ電波を探知、解析され、効果
的な欺瞞をかけられる可能性が増大する。そこで、既に
発見した目標に対してＰＴＳＴによる追尾が可能であれ
ば、レーダ装置を停止させ、ＰＴＳＴにて追尾すればよ
いのだが、レーダ装置を停止し捜索を中断すると他の目
標の接近に気づかず危険であり、それを恐れてレーダ装
置による捜索を続行すると、ＰＴＳＴで追尾している目
標からレーダ電波を探知されるという問題があった。

【００１３】追尾においては特開平０８−２１１１４６
により、パッシブセンサを用いてレーダ電波の照射を調
整して被探知性を低下させる方法が示されている。しか
し、当該発明における被探知性の低下は追尾に限定さ
れ、捜索時の被探知性を低下させることができなかっ
た。

【００１４】この発明は、ＰＴＳＴを効果的に用いるこ
とで、ＡＴＳＴの問題点である捜索時の放射電磁波が探
知される危険性を極力減らすことを目標とし、以下の２
つを目的とする。

【００１５】一つめは、ＡＴＳＴを必要とする従来タイ
プの火器を管制する必要がある場合に、捜索追尾におい
て効果的にＰＴＳＴを用いることで電磁波放射を極力減
らすことを目的とする。

【００１６】二つめは、ＡＴＳＴによる捜索が必要な場
合において、ＡＴＳＴが一つの目標（以下、「甲」とい
う）を発見した後に継続して他の目標の捜索を行うため
に放射する電磁波を甲に探知、利用され、甲からの対レ
ーダミサイルの攻撃などの危険にさらされたり、あるい
は放射する電磁波を甲に解析され、甲からの効果的な欺
瞞攻撃により、火器管制時などＡＴＳＴが真に必要な場
合にこれが使用できなくなることを防止しつつ、継続し
て他の目標の捜索を行えるようにすることを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】第１の発明の目標捜索追
尾装置においては、ＡＴＳＴとＰＴＳＴの両方の捜索追
尾装置と、捜索追尾をＡＴＳＴとＰＴＳＴのいづれかに
振り分ける選択装置と、ＰＴＳＴによって発見された目
標がＡＴＳＴによって探知および追尾できるかどうかを
判定する判定装置と、を持ち、主としてＰＴＳＴに探知
追尾を継続させながら目標にＡＴＳＴをスレーブさせ、
ＡＴＳＴによる火器管制が必要な場合に遅滞なくこれを
行えるようにする。

【００１８】また、第２の発明の目標捜索追尾装置にお
いては、高度・緯度経度センサと、季節を得るための時
計と、大気透過率を計算するためのデータベースと、を
持ち、基本的な捜索追尾はＰＴＳＴによって行いつつ
も、ＰＴＳＴの探知限界距離の推定値を常時計算し、こ
の推定値が小さい場合には捜索追尾をＡＴＳＴに切り換
えることで、期せずして探知限界距離が短い場合にＰＴ
ＳＴのみによって捜索追尾を継続することによって発生
する危険を回避できるようにする。

【００１９】また、第３の発明の目標捜索追尾装置にお
いては、ＡＴＳＴとＰＴＳＴの両方の捜索追尾装置と、
ＰＴＳＴが追尾する目標の方向とＡＴＳＴのアンテナ指
向方向の差が一定の値に収まっているかどうかを検出し
ＡＴＳＴの電磁波放射をＯＮ／ＯＦＦ制御するアンテナ
方向比較器と、を持つことで、ＡＴＳＴ探知した目標の
追尾をＰＴＳＴが引き継ぎ、ＰＴＳＴの追尾方向へＡＴ
ＳＴの電波が放射されないようにし、ＡＴＳＴの捜索を
継続しつつ、目標からの被探知性を低減できるようにす
る。

【００２０】また、第４の発明の目標捜索追尾装置にお
いては、第３の発明のＡＴＳＴがＡＰＡＲの場合でも同
様の効果を得るために、ＡＰＡＲの電波放射方向を実形
成する前段階において電波放射方向がＰＴＳＴが追尾す
る目標の方向と同じかどうかを検出するビーム方向比較
器と、を持ち、第３の発明と同様に目標からの被探知性
を低減できるようにする。

【００２１】

【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を説明するものである。以降では戦闘機に
搭載される目標捜索追尾装置を例にとり、ＰＴＳＴとし
て光波捜索追尾装置を、ＡＴＳＴとしてはレーダ装置を
例に挙げて説明する。１から５は図５に示す従来の装置
と同じである。６はレーダ使用可否判定装置、７はレー
ダ使用可否判定装置６にレーダの性能諸元を与えるレー
ダ装置性能データベース、８はセンサ選択装置である。

【００２２】まず、オペレータ５はセンサ選択装置８に
対して想定目標種類を設定する。想定目標種類とは、
「戦闘機」、「輸送機」、「大型民間航空機」などに分
類される目標種類のうちの一つであり、特に設定されな
い場合は通常値として「戦闘機」が設定される。

【００２３】捜索はオペレータ５が火器管制指示装置３
へ捜索を指示することで開始され、火器管制指示装置３
からセンサ選択装置８へ捜索範囲の指示とともに捜索開
始の指示が出され、センサ選択装置８は光波目標捜索追
尾装置１へ捜索範囲の指令および捜索開始の指示を出
す。

【００２４】光波目標捜索追尾装置１の捜索で目標が探
知され、方向、距離が計算されると、その情報は目標レ
ーダ使用可否判定装置６へ送られる。この際、目標まで
の距離については得られない場合があるため、その場合
は目標方向情報のみが送られる。レーダ使用可否判定装
置６は目標方向の情報をレーダ装置２に送り、レーダ装
置２は目標の方向ヘアンテナを指向させてスタンバイす
る。次いでレーダ使用可否判定装置６は、想定目標種類
に対するレーダ装置の追尾限界距離をレーダ装置性能デ
ータベース７から読み出す。レーダ装置性能データベー
ス７は想定目標種類と典型的な追尾可能な限界距離の組
からなり、レーダ装置２の実測性能に応じて作成された
ものである。通常、レーダ装置の追尾限界距離は目標航
空機の大きさと関係があるため、追尾限界距離は「戦闘
機」＜「輸送機」＜「大型民間航空機」の順に大きくな
る。この想定目標種類に対する追尾限界距離と光波目標
捜索追尾装置１によって計算された目標までの距離を比
較し、追尾限界距離が目標までの距離より大きいと、オ
ペレータ５に対しレーダ装置の使用が可能になったこと
を通知し、同時にセンサ選択装置８に対してもレーダ使
用可能の信号を送る。

【００２５】これにより、センサ選択装置８は火器管制
指示装置３からレーダ装置による追尾やイルミネート指
示等の、レーダ装置を必要とする火器管制用の指示が出
された場合にレーダ装置２に対して必要な指示を伝達で
きるようになり、従来装置と同様に火器管制指示装置３
およびレーダ装置２によって目標の追尾およびイルミネ
ート等の火器管制用の動作が行われ、火器および発射装
置４に発射指示が出されて火器が使用されることにな
る。図１では、現実の構成とは若干異なるもののセンサ
選択装置８の動作をわかりやすく示すために、火器管制
指示装置３からセンサ選択装置８へ渡される信号がスイ
ッチにより光波目標捜索追尾装置１、レーダ装置２ある
いはその両方に接続できるようなイメージで描いてあ
る。

【００２６】なお、光波目標捜索追尾装置１からレーダ
使用可否判定装置６に目標までの距離情報が与えられな
かった場合は、レーダ使用可否判定装置６は距離情報が
来るまで判定を留保する。判定が留保され、センサ選択
装置８に対してレーダ使用可能の信号が与えられない状
態でセンサ選択装置８に火器管制指示装置３からレーダ
装置２を必要とする火器管制用の指示が出された場合、
すなわちオペレータ５が敢えて火器の使用を火器管制指
示装置３へ指示した場合は、センサ選択装置８からレー
ダ使用可否判定装置６にレーダ使用可否の問い合わせが
行われ、レーダ使用可否判定装置６はレーダ装置２に対
して目標方向に対して電波を放射するよう指示を与え
る。この際、レーダ装置２に与えられる目標方向情報は
光波目標捜索追尾装置１からレーダ使用可否判定装置６
に与えられた目標方向情報を時間経過分だけ補正してか
ら出力される。

【００２７】これによりレーダ装置２は短時間の電波放
射を行い、目標が追尾可能かを判定し、追尾可否判定を
レーダ使用可否判定装置６に返す。この際、追尾可否の
判断の代わりに測距値をレーダ使用可否判定装置６に返
し、この値をもって追尾可否判断をレーダ使用可否判定
装置６にて行ってもよい。もちろん、目標を検出できな
かった際には検出不能を意味する測距情報を返すことに
なる。これ以降は光波目標捜索追尾装置１により距離が
得られた場合と同様である。

【００２８】以上のような構成をとることにより、目標
の捜索において電磁波を放射しない、あるいは使用した
としても極めて短い時間しか使用しないようにできるた
め、自らを一方的に発見される危険を減少させつつ、火
器管制時にはスレーブさせているレーダ装置をすばやく
起動させることでレーダ装置を必要とする従来型の火器
を遅滞なく使用することができる。同時に、電磁波を放
射するＡＴＳＴの消費電力の多くは目標捜索に使われる
ため、この捜索を電磁波を放射する必要のないＰＴＳＴ
に行わせることにより消費電力を大幅に削減することが
でき、他の電子装備を搭載するための電力余裕を作るこ
とができる。加えて本形態では、ＰＴＳＴとＡＴＳＴの
協調動作をさせる上で、両装置に本質的な変更をする必
要がなく、両装置はそれぞれ単体としても使用すること
ができ、従来の装置に軽微な改修を施すことで本構成の
構成品として使用することができる。

【００２９】なお、本実施例におけるレーダ装置性能デ
ータベース７は、レーダ装置２に内蔵される形態でもよ
いし、レーダ使用可否判定装置６およびセンサ選択装置
８は火器管制指示装置３へ内蔵し、一部をソフトウェア
で実現する形態にもできる。

【００３０】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２を説明するものである。図２は基本的に図１と同じ
であり、同番号で示した構成品は同じように機能する。
図２の特徴的な部分は、センサ選択装置８に接続された
高度・緯度経度センサ９、時計１０、および大気透過率
データベース１１である。

【００３１】まず、光の大気透過率について簡単に説明
する。光は大気中の様々な粒子に当たって散乱され、減
衰する。大気中の粒子の量と減衰量の計算モデルを明ら
かにすることで、大気減衰率を計算することができる。
大気中の粒子とは、酸素、窒素などの分子、水蒸気、黄
砂のような細かい砂粒、海水塩分の微小な結晶など様々
であり、これらは大気全体で均一ではなく、上空か低空
か、海の上なのか陸の空なのか、熱帯地方か寒帯地方
か、季節が夏か冬かによって変化する。特に大きな影響
を及ぼすのが、高度、緯度経度、季節であり、様々な高
度、緯度経度、季節での粒子密度を測定し、標準的な値
をあらかじめ測定し、データベース化しておけば、高
度、緯度経度、季節から大気透過率を計算することがで
きる。このようなデータベースは市販もされている。

【００３２】センサ選択装置８は、高度・緯度経度セン
サ９にて測定された自機の高度、および緯度経度情報
と、時計１０から送られる日付すなわち季節と、火器管
制指示装置３から送られる捜索方向範囲情報を用いて、
その範囲内の各方向について、光波目標捜索追尾装置１
の大気透過率と距離の関係を大気透過率データベース１
１のデータを用いて計算する。想定目標が放射する標準
的な赤外線量は、レーダ装置性能データベース７中の各
想定目標種類に対応して記録されており、センサ選択装
置８は目標から放射される赤外線が大気透過率により減
衰され、光波目標捜索追尾装置１が目標を検出できなく
なる限界の距離、すなわち探知限界距離の推定値を計算
する。次いでセンサ選択装置８は、探知限界距離の推定
値が後述の必要探知限界距離以上である領域に対して、
実施の形態１に示したようにその方向に対する捜索に光
波目標捜索追尾装置１を優先して用い、それ以外の領域
は捜索にレーダ装置２を使用する。必要探知限界距離と
は、捜索方向に地表あるいは海面がある場合はそこまで
の距離で、そうでなければ捜索方向に延ばした直線が設
定高度と交差するまでの距離であり、両距離とも一定値
を超える場合はその一定値とした距離である。この一定
値とは捜索時に最低限必要な探知限界距離のことであ
り、設定高度とは通常の航空機が飛翔可能な最大高度で
あり、これらはあらかじめ設定された値である。このよ
うにするのは、ＰＴＳＴが航空機に搭載されている場
合、捜索方向が下方である場合は地表以遠の探知距離は
あり得ず、探索方向が上方の場合も通常は航空機の上昇
限界高度を超えることはないため、捜索方向が上方ある
いは下方であれば、たとえＰＴＳＴにとって探知限界距
離が低下した環境条件であっても、その方向にとっては
目標の捜索に支障がないからである。

【００３３】以上のような構成をとることにより、捜索
において優先的に使用されるＰＴＳＴの探知限界距離が
周囲の環境要因により所望の性能を発揮できない場合
に、自動的に従来の目標捜索追尾装置であるＡＴＳＴに
よる捜索に切り替わるため、探知限界距離を一定値以上
に保つことができ、探知限界距離が極めて短くなってい
ることに気付かず運用し続けるといった危険を回避でき
るようになる。また、捜索範囲をＰＴＳＴとＡＴＳＴと
で分割できる場合は捜索時間が短縮され、捜索範囲に対
する走査の繰り返し周期が短くなるため、走査の直後に
探知可能となった目標が次の走査まで未発見の状態とな
ってしまう、いわゆる目標の取りこぼし時間が短縮さ
れ、あるいは同じ走査周期であれば捜索範囲を広くとる
ことができるようになる。

【００３４】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３を説明するものである。１、２および１２から２４
は図６に示す従来の装置と同じである。２５は情報伝達
装置、２６はアンテナ方向比較器であり、この２つは本
形態において特徴的な装置である。目標の捜索から追尾
に至るまでは従来のレーダ装置と同じである。追尾に入
ると、レーダ捜索追尾処理器１２から目標方向、距離、
速度等の目標情報が情報伝達装置２５に出力される。情
報伝達装置２５はレーダ装置２から周期的に与えられる
目標情報を用い、次の目標情報が与えられるまでの間の
目標情報を計算によって補間し、これを光波捜索追尾処
理器１９へ出力する。光波捜索追尾処理器１９は与えら
れた目標情報に従ってカメラ２２を目標方向に指向さ
せ、目標が探知できるまで目標方向を凝視しつづけ、目
標が探知されればこれを追尾する。光波捜索追尾処理器
１９は、目標追尾状態に入ると、追尾目標の方向と距離
をアンテナ方向比較器２６へ出力する。アンテナ方向比
較器２６へは同じくレーダ装置２のアンテナ方向指示器
１３からアンテナの方向を受け、これを光波捜索追尾処
理器１９の追尾目標方向と比較し、追尾目標にレーダ電
波が照射されるような方向関係であれば送信機１６に対
してレーダ電波の停波信号を送る。このレーダ電波が送
信されない空間領域をブラインド領域と呼ぶことにす
る。これにより、受信機１７においては目標からの反射
電波を受信できないわけで、自動的にレーダ装置２は目
標を見失った状態となり、捜索を再開（レーダ装置２に
よる目標追尾が「追尾をしながら同時に捜索するモー
ド」にあったならば、追尾を中止し、捜索は単に継続）
するが、光波目標捜索追尾装置１が追尾している目標の
方向はブラインド領域となるため、同じ目標に対して再
び追尾状態に入ることはない。以後、目標は光波目標捜
索追尾装置１により追尾が継続されるが、仮に光波目標
捜索追尾装置１が目標を見失うとレーダ装置２の捜索範
囲からブラインド領域が消えるため、目標がレーダ装置
２の探知可能な場所にいれば自動的に再びレーダ装置２
により再探知される。また、光波目標捜索追尾装置１が
単独で捜索して目標を探知し、追尾に入った場合も自動
的にブラインド領域が形成され、不要なレーダ電波の放
射を防止する。火器の使用にあたってレーダ装置２の使
用が必要となると、火器管制指示装置３からアンテナ方
向比較器２６へ比較動作のキャンセル信号が出力され、
レーダ電波の放射が可能になり、従来装置と同様のレー
ダ装置２による目標追尾、イルミネート等が可能とな
る。

【００３５】以上のような構成をとることにより、目標
の発見後に続けて他の目標の捜索を行う際に、既に発見
された目標に対しては極力電磁波を放射しないことで、
目標によって自らを発見される可能性を低減し、仮に目
標が自らを発見することがあっても、自らの放射電磁波
の特徴を調べる時間的余裕を与えないことで効果的な欺
瞞をかけられる可能性を低減し、また電磁波放射源を目
標に攻撃してくる対レーダミサイルのような脅威に襲わ
れる危険を回避することができるようになる。また、図
３のアンテナ方向比較器２６はレーダ装置の外に置くこ
とができるため、第１の発明と同様、ＰＴＳＴとＡＴＳ
Ｔの協調動作をさせる上で両装置に本質的な変更をする
必要がなく、両装置はそれぞれ単体としても使用するこ
とができ、従来の装置の軽微な改修で本構成の構成品と
して使用することができる。

【００３６】本構成において、情報伝達装置２５はレー
ダ装置２と光波目標捜索追尾装置１をつなぐ情報伝送経
路と、レーダ装置２あるいは光波目標捜索追尾装置１に
組み込まれたソフトウェアによって実現することもでき
る。また、アンテナ方向比較器２６も送信機１６にソフ
トウェアの形で組み込むことができ、あるいはレーダ装
置２の外部に独立した装置として構成することもでき
る。

【００３７】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４を説明するものである。本形態は、基本的には形態
２と同様の効果を狙ったものであり、図３と同番号の構
成品については同じ動作をする。図３との違いとして、
２７はビーム方向比較器、２８はビーム形成処理器、２
９はアンテナアレイである。本形態と実施の形態２との
違いは、レーダ装置が、固定単一の指向性を持ったアン
テナではなく、複数のアンテナ素子を並べ（以後、「ア
ンテナアレイ」という）それぞれからの放射電波の位相
を制御し、全体の放射電波に指向性を持たせるいわゆる
「アクティブフェースドアレイレーダ装置（以下、「Ａ
ＰＡＲ」と呼ぶ）」である点である。このため、図４で
は図３にあるアンテナ駆動装置１４は必要ない。ＡＰＡ
Ｒは電子的にアンテナ指向性を制御できるため、アンテ
ナの高利得方向（以下、「アンテナビーム」という）を
高速に動かしたり、複数のアンテナビームを同時に形成
することができるという特徴がある。このため、アンテ
ナビームが目標方向に向いたときに電波を停波するよう
な構成にすると、同時に形成されている他方向のアンテ
ナビームについても停波してしまう問題がある。また、
アンテナビームが１本であっても、目標方向へアンテナ
ビームが指向した際にわざわざ電波を停波することな
く、アンテナビームをスキップさせれば走査時間のロス
を無くすことができるという利点もある。本形態では、
ビーム方向比較器２７により、レーダ捜索追尾処理器１
２から出力されるアンテナビーム方向指令と光波捜索追
尾処理器１９からの目標方向の差がアンテナビーム拡が
り角の半分以下の場合、その方向に対するアンテナビー
ム方向指令をキャンセルする。キャンセルされたアンテ
ナビーム方向以外に指令されたアンテナビーム方向があ
れば、それらはそのままビーム形成処理器２８に出力
し、ビーム形成処理器２８ではそれらの方向へアンテナ
ビームが形成されるようアンテナアレイの位相を制御
し、アンテナビームを形成する。キャンセルされたアン
テナビームについては、そのビームがキャンセルである
ことをレーダ捜索追尾処理器１２へ伝え、レーダ捜索追
尾処理器１２はアンテナビーム方向をアンテナビーム幅
分だけ先行させ、改めてアンテナビーム形成を指令す
る。このため、レーダ作動中においては、アンテナアレ
イへ種信号を与える送信機は基本的に停止しない。

【００３８】以上のような構成をとることにより、第３
の発明と同様の効果を、ＡＰＡＲに対して得ることがで
きるようになる。

【００３９】

【発明の効果】第１の発明では、目標の捜索において電
磁波を放射しない、あるいは使用したとしても極めて短
い時間しか使用しないため、自らを一方的に発見される
危険を減少させつつ、火器管制時にはスレーブさせてお
いたレーダ装置をすばやく起動させることでレーダ装置
を必要とする従来型の火器を遅滞なく使用することがで
きるようになる。

【００４０】第２の発明では、捜索において優先的に使
用されるＰＴＳＴの探知限界距離が周囲の環境要因によ
り所望の性能を発揮できない場合に、従来の目標捜索追
尾装置であるＡＴＳＴによる捜索が行われるため、探知
限界距離を一定値以上に保つことができるようになる。

【００４１】第３の発明では、目標の発見後に続けて他
の目標の捜索を行う際に、既に発見された目標に対して
は極力電磁波を放射しないことで、目標によって自らを
発見される可能性を低減することができるようになる。

【００４２】第４の発明では、第３の発明と同様の効果
を、ＡＰＡＲに対して得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の概略構成図であ
る。

【図２】 この発明の実施の形態２の概略構成図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態３の概略構成図であ
る。

【図４】 この発明の実施の形態４の概略構成図であ
る。

【図５】 図１および図２に対応する従来装置の構成図
である。

【図６】 図３に対応する従来装置の構成図である。

【図７】 図４に対応する従来装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 光波捜索追尾装置、２ レーダ装置、３ 火器管制
指示装置、４ 火器および発射装置、５ オペレータ、
６ レーダ使用可否判定装置、７ レーダ装置性能デー
タベース、８ センサ選択装置、９ 高度・緯度経度セ
ンサ、１０ 時計、１１ 大気透過率データベース、１
２ レーダ捜索追尾処理器、１３ アンテナ方向指示
器、１４ アンテナ駆動装置、１５ アンテナ、１６
送信機、１７ 受信機、１８ レーダ目標検出処理器、
１９ 光波捜索追尾処理器、２０カメラ方向指示器、２
１ カメラ駆動装置、２２ カメラ、２３ 画像処理装
置、２４ 光波目標検出処理器、２５ 情報伝達装置、
２６ アンテナ方向比較器、２７ ビーム方向比較器、
２８ ビーム形成処理器、２９ アンテナアレイ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁波を目標に対して放射し目標から反
   射してきた電磁波を受信することにより目標の方向、距
   離、速度等の目標情報を測定するアクティブな目標捜索
   追尾装置と、電磁波を放射することなく目標が自発的に
   発する電磁波あるいは目標で反射される電磁波を捉える
   ことにより目標の方向を測定するパッシブな目標捜索追
   尾装置と、捜索追尾を行うための制御指令をこれら２つ
   の目標捜索追尾装置のいずれかに出力する選択装置と、
   上記パッシブな目標捜索追尾装置によって検出された目
   標がアクティブな目標捜索追尾装置によって探知および
   追尾できるかどうかによって上記選択装置を制御する判
   定装置とを具備したことを特徴とする目標捜索追尾装
   置。
2. 【請求項２】 目標捜索追尾装置の高度と緯度経度を測
   定するための高度・緯度経度センサと、季節を得るため
   の時計と、大気透過率を計算するためのデータベースと
   を持ち、高度、緯度経度、季節によって選択される大気
   透過率データを用いてパッシブな目標捜索追尾装置の探
   知限界距離の推定値を計算し、この探知限界距離の推定
   値があらかじめ設定された一定のしきい値より短い場合
   は目標の捜索にアクティブな目標捜索追尾装置を使用す
   ることを特徴とする請求項１記載の目標捜索追尾装置。
3. 【請求項３】 電磁波を目標に対して放射し目標から反
   射してきた電磁波を受信することにより目標の方向、距
   離、速度等の目標情報を測定するアクティブな目標捜索
   追尾装置と、電磁波を放射することなく目標が自発的に
   発する電磁波あるいは目標で反射される電磁波を捉える
   ことにより目標の方向を測定するパッシブな目標捜索追
   尾装置と、上記パッシブな目標捜索追尾装置が追尾する
   目標の方向とアクティブな目標捜索追尾装置のアンテナ
   指向方向の差が一定の値に収まっているかどうかを検出
   し上記パッシブな目標捜索追尾装置の電磁波放射をＯＮ
   ／ＯＦＦ制御するアンテナ方向比較器とを具備したこと
   を特徴とする目標捜索追尾装置。
4. 【請求項４】 電磁波を目標に対して放射し目標から反
   射してきた電磁波を受信することで目標の方向、距離、
   速度等の目標情報を測定するアクティブな目標捜索追尾
   装置として複数のアンテナ素子を並べそれらの位相を調
   整することによりアンテナの各方向に対する利得を設定
   できるようなアンテナを持つアクティブな目標捜索追尾
   装置と、電磁波を放射することなく目標が自発的に発す
   る電磁波なるいは他の電磁波源が放射する電磁波を目標
   で反射され電磁波を捉えることにより目標の方向を測定
   するパッシブな目標捜索追尾装置と、上記アクティブな
   目標捜索追尾装置のアンテナの高利得方向を実形成する
   前段階においてその高利得方向が上記パッシブな目標捜
   索追尾装置が追尾する目標の方向と一定の誤差の範囲で
   同方向を向いているかどうかを検出し、その検出結果に
   基づき、上記アクティブな目標捜索追尾装置による目標
   捜索時に、パッシブな目標捜索追尾装置が追尾している
   目標方向にアクティブな目標捜索追尾装置による電磁波
   放射を行わせないビーム方向比較器とを具備したことを
   特徴とする目標捜索追尾装置。