JPS5913519Y2 - 自動目標追尾装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は例えば対航空機用ミサイルのように目標（タ
ーゲット）を自動的に捕捉追尾する装置に関する。

以下説明を容易にするために航空機（以下母機という）
に搭載して使用する対空ミサイルのホーミング誘導ミサ
イルの場合について述べる。

一般に母機に搭載されたホーミング誘導ミサイルは母機
に搭載された状態でジャイロ光学系がターゲットを捕捉
し、ロックオン状態となってから発射される。

ホーミング誘導ミサイルにおいて、従来ジャイロ光学系
がターゲットを捕捉するために、ジャイロ光学系の光学
軸を母機の機軸に一致させ、母機パイロットが目視又は
ターゲット捕捉レーダによりターゲットを発見し、母機
の機軸をそのターゲット方向に向けることによりジャイ
ロ光学系をターゲット方向に向かわせてターゲットを捕
捉する方式がとられていた。

この方式はパイロットに非常な負担をかけ、またパイロ
ットがターゲットを発見してから引き続きミサイル発射
態勢を完了するまでのリアクションタイムが大きい等の
欠点があった。

この考案は上記の欠点をなくすためにジャイロ光学系の
２軸、例えばピッチ、ヨ一平面上のある範囲内でサーチ
させ、ジャイロ光学系の視界を見かけ上大きくし、ター
ゲットを容易に捕捉させ、また捕捉すると自動的にロッ
クオン状態とならしめる自動目標追尾装置を提供するも
のである。

以下図面を参照してこの考案の一実施例を説明する。

第１図においてドーム１１内において２自由度フリージ
ャイロ１２が配され、このジャイロ１２はピッチ方向（
Ｙ軸）及びヨ一方向（Ｚ軸）にそれぞれＸ軸（ジャイロ
光学軸）に対し傾斜することができる。

ジャイロ１２にはこれとともに回転する極付永久磁石１
３が装着される。

永久磁石１３はＹ、Ｚ面内においてＸ軸に対称にＮ、Ｓ
が着磁されている。

このジャイロ１２には更に１次ミラー１４及び２次ミラ
ー１５よりなる光学系がのせられる。

そのジャイロ光学系の光学軸（Ｘ軸）を軸心とするトル
カ線輪１６がドーム１１の内周面に固定され、このトル
カ線輪１６に電流を流すことにより磁石１３と電磁気的
に結合させてジャイロ光学系のプリセツションを行なわ
せることができる。

このジャイロ光学系の角偏位はその光学軸を軸心として
ジャイロの外周に固定した角偏位探知線輪１７と磁石１
３とにより電磁気的にとりだされる。

１次ミラー１４の中心孔に検知器１８が配され、光学系
を通して得られるターゲット信号は検知器１８にてトラ
ッキングに必要な電気信号に変換され、これは信号処理
増幅器１９を通じ、更に後述するリレー２１の接点２１
ａのメーク側Ｍを通じてトルカ線輪１６へ供給される
。

ジャイロ光学系にターゲット信号が入るとロックオン状
態となり、このジャイロ光学系の光学軸は自動的に目標
を追尾する。

この考案ではサーチ状態ではジャイロ光学系の視界を上
記追尾状態（ロックオン状態）のそれより大きくする。

このために角偏位探知線輪１７からとりだされるジャイ
ロ回転数と同期したジャイロ光学系の角偏位信号を増幅
器２２を通してトルカ線輪１６に加えてジャイロ１２に
プリセツションを起させ、かつそのプリセツションの大
きさがぜん大変化するようにする。

つまり角偏位探知線輪１７の角偏位信号をリレー２３の
接点のメーク側Ｍ、サーチスイッチ２４、増幅器２２、
リレー接点２１ ａのブレーク側Ｂを通じてトルカ線輪
１６に供給した時に、角偏位信号が零となるようにジャ
イロ光学系をプリセツションさせ、即ちジャイロ光学系
の光学軸が機軸を向くように増幅器２２の位相が調整さ
れる。

この状態より角偏位信号の位相を９０°だけずらせば光
学系は第３図に示すように一定の大きさの円２６を描き
、９０°以上適当な範囲内で位相をずらせばジャイロ光
学系はスパイラル２７を描く。

この考案では光学系の瞬時視野２８がスパイラル２７を
繰返し描かせて目標のサーチを行なう。

ジャイロに上記プリセツションを行なわせ、がつその大
きさを漸次変化させ、そのプリセツションの大きさが所
定範囲から外れるのを検出して初期状態にもどすことを
繰返す。

例えば第１図においてサーチスイッチ２４を入れると角
度偏位探知線輪１７の角度偏位信号は位相器２５−リレ
ー接点２３ ａのブレーク側Ｂ−スイッチ２４−増幅２
２−リレー接点２１ ａのブレーク側Ｂを通じてトルカ
線輪１６へ供給される。

即ちトルカ線輪１６には位相器２５により角偏位信号は
９０゜以上適当な範囲内で位相がずらされてプリセツシ
ョン信号として供給され、ジャイロ光学系は第３図に示
すようなスパイラル２７を描く。

つまり第２図に示すように光学系のコニカル走査が漸次
大きくなる。

よって角偏位信号レベルが大きくなる。角偏位信号はリ
ミッタ３１にも供給され、はぼ零に近いある設定値以上
になると、これより出力が生じ、この出力によりリレー
作動回路３２が駆動され、リレー３３が動作する。

そのメークしたリレー接点３３ ａを通じて電源端子３
４がリレー作動回路３５に接続されてリレー２３に対す
る電源が入る。

角偏位信号はリミッタ３６にも供給されてあり、スパイ
ラル２７が大きくなりサーチ視野の設定境界（第３図の
点３７）に達すると、リミッタ３６がこれを検出してリ
レー作動回路３５を作動させる。

よってリレー２３が動作し、そのリレー接点２３ ａは
メーク側Ｍに接続する。

従って角偏位信号は位相器２５を通ることなくトルカ線
輪１６に供給される。

この場合上述したようにジャイロ光学系は機軸方向を向
くようにプリセツションされるためジャイロ光学系の角
偏位信号はほぼ零となる（角側位信号は完全に零とはな
らない）。

角偏位信号がある値以下になるとリミッタ３１の出力が
なくなり、リレー３３が復旧し、リレー接点３３ ａは
オフになるためリレー作動回路３５に対するリレー用電
源３４が切れる。

よってリレー２３も復旧し、リレー接点２３ ａはブレ
ーク側Ｂに接続する。

以上で１回のサーチが終り、トルカ線輪１６には再び位
相器２５を通した角偏位信号、つまりプリセツション信
号が流れ、上述のサーチを繰返す。

このサーチ中においては信号処理増幅器１９の出力信号
はターゲット判別回路３９に加えられる。

ターゲツト像が光学系自身のもつ視界２８内に入ったと
きターゲット判別回路３９がこれを検出してその出力に
よりリレー２１が作動する。

サーチ状態が断になり、ミサイルの追尾ループが形成さ
れ自動的にロックオン状態となる。

上述のようにこの考案はミサイルのジャイロ光学系をピ
ッチ、ヨ一平面上のある範囲内でサーチさせ、ミサイル
のジャイロ光学系がターゲットを捕捉すると自動的に追
尾状態となるものであり、これによりターゲットを捕捉
するためのパイロットの負担が軽減され、またリアクシ
ョンタイムを非常に短縮することができる。

なお第１図において点線で示される部分以外のジャイロ
光学系及び信号処理増幅器１９、リレー２１のみをミサ
イル本体に組込み、上記点線で囲まれた部分はミサイル
ランチャ或いは母機に組込む方が有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による自動目標追尾装置の一実施例を
示す構成図、第２図はジャイロ光学系のサーチの状況を
示す斜視図、第３図はその光学軸と直角な断面図である
。 １１：ドーム、１２：２自由度フリージャイロ、１３：
極付永久磁石、１４：１次ミラー、１５：２次ミラー、
１６：トルク線輪、１７：角偏位探知線輪、１９：信号
処理増幅器、２１：サーチ自動追尾切替用リレー、２２
：ターゲット判別回路、２４：サーチスイッチ、２５：
位相器、３１．３６：プリセツションの大きさが所定値
を超えたことを検出するリミッタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２自由度フリージャイロにジャイロとともに回転する極
   付永久磁石を装着した光学系をのせ、そのジャイロの外
   周に固定したトルカ線輪に電流を流し、前記磁石と電磁
   気的に結合させてジャイロ光学系のプリセツションをお
   こなわせ、また前記ジャイロ光学系の角偏位信号はその
   ジャイロの外周に固定した角偏位探知線輪と前記磁石と
   により電磁気的にとりだすようにした自動目標追尾装置
   において、前記光学系の視野に対してスパイラル（渦巻
   状）運動を与えるように前記角偏位信号の位相を調整し
   て前記トルカ線輪に加える手段と、前記光学系の光軸が
   所定範囲から外れることを検出し、初期状態に戻す手段
   と、ターゲット信号が入ると前記プリセツション信号を
   断としてそのターゲット信号を前記トルカ線輪に入れて
   前記光学系をロックオン状態とする手段とを有すること
   を特徴とする自動目標追尾装置。