JPS5916233B2 - 扇形ビ−ムを使用して、反射体の位置を決定する方法と、その装置 - Google Patents

扇形ビ−ムを使用して、反射体の位置を決定する方法と、その装置

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JPS5916233B2
JPS5916233B2 JP54022613A JP2261379A JPS5916233B2 JP S5916233 B2 JPS5916233 B2 JP S5916233B2 JP 54022613 A JP54022613 A JP 54022613A JP 2261379 A JP2261379 A JP 2261379A JP S5916233 B2 JPS5916233 B2 JP S5916233B2
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/16Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/26Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
    • F41G3/2616Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device
    • F41G3/2622Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile
    • F41G3/265Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile with means for selecting or varying the shape or the direction of the emitted beam
    • GPHYSICS
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    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、測定位置からある距離に存在する物体の位置
を確認する方法と、その装置に関するものである。
より詳しく云うと、本発明は、放射される扇形ビームを
、平面的に角度を変えつつ掃引することによって、複数
の物体のおのおのの位置を測定することに関するもので
ある。
広義の放射線の反射を利用して位置を決定する装置とし
て、従来提案されているものは、レーザ等の放射線の2
つの扇形ビームを、その放射点すなわち放光器を頂角と
する立体角内を、角度変化させつつ、水平に掃引するも
ののようになっている。
放光器から離れるにつれて、各ビームは扇形に拡がるの
で、各ビームの断面は、長い部分と、それと交差する幅
の小さい部分とを有している。
大部分の従来の装置においては、2つのビームの長い部
分同士が交差するようにして、その長い部分に対して側
方向に掃引していた。
通常、各ビームは、反復する掃引サイクルをもって、交
互に掃引する。
ある物体からの反射が、放光器の所へ戻って来た際にお
ける掃引ビームの角度位置に基いて、そのビームによっ
て掃引される空間内の物体の位置を規定する3つの座標
の中の2つが求められる。
また、放光器からの放射より、その反射されたものを、
放光器で受けるまでの時間を測定することによって、放
光器と反射体間の距離の清報を、容易に得ることができ
る。
この時間は、測定すべき距離との1次函数であることは
、云うまでもなG)。
従来、1対の扇形の平らなビームを、互いに交差状態と
して、平面的に掃引することによって、反射体の位置を
決定することは、ビームにより掃引される空間に、反射
体が1つしか存在しない場合に限り、十分満足に行うこ
とができた。
もし掃引空間内に、2つ以上の物体が存在すると、明確
さが失われ、十分に満足のいく結果は得られなかった。
このような不明確さについては、ダブリュー・ジエー・
アルバシエイムが取得したアメリカ特許第251461
7号及び同第3056129号の明細書に言及されてい
る。
この問題は、添付図面の簡単な説明により、十分理解さ
れると思う。
第1図には、扇形ビームX及びyが、断面して示されて
いる。
これら2つのビームは゛、ビームXは平面上を水平に掃
引し、ビームyは垂直にと、交互に空間1を横断して掃
引する。
もし反射体が、空間内におけるAとBで示す位置に存在
すると、XビームがXlで示す掃引位置に来て、再びX
2の位置に来るや否や、反射は、ビーム放光器の位置で
検出されることになる。
同様に、Xビームの反射は、Xビームがy、及びy2に
示す掃引の角度位置に来ると、直ちに放光器に受は入れ
られる。
これらの受は入れられた反射は、反射体が掃引空間内に
存在すると推定できる4地点A、B、C。
Dに対応している。
しかして、この有益な清報によって、物体がC,D点及
びA、B点に存在することが分る。
一般にこのような不明確さは、扇形ビームによって掃引
される空間での反射体の数が、スペースを掃引するビー
ムの数と等しいか、それ以上のとき、必ず生ずる。
この問題は、互いに関係のないビームを、十分多数に使
用することによって解決することができる。
しかし、もし多数の反射体が存在すると予測される場合
、異なった角度を向く多数のビームを発生させて、これ
らを、同期して掃引させること、及びそれにより得られ
た測定結果を計算することは困難であることは明らかで
ある。
前記アルバシエイムの2つの米国特許は、いわゆるレン
ジゲートを使用し、物体が測定点から所定の距離にある
か、或いは測定点から予め定めた範囲内にあるときにの
み、清報を受は入れることを示唆している。
レンジゲートによれば、認識するべき物体の数は減少す
るが、2つの反射体が、測定点から同距離にあって、上
述した不明確性の問題を惹起させるような場合には、全
く用をなさない。
アルバシエイムの米国特許第2514617号は、その
不明確性を解決する手段を開示している。
しかし、最近のアルバシエイムの米国特許で説明されて
いるように、前の米国特許のシステムは、数多くの時間
の掛る操作を必要とし、そのため、急速な処理を必要と
する場合には不満足であった。
・この最近のアルバシエイム米国特許のものは、処理速
度はかなり犬であるが、複雑で高価な装置を必要とし、
かつ、反射体の実際位置に関する清報を得るためには、
数回の計算操作を必要とするので、相当に時間が掛った
すなわち、アルバシエイムの最近の米国特許のシステム
は、あらゆる条件のもとで、不確定な結果を招きかねな
いものと推断されるのである。
本発明に関する技術分野の専門家は、複数の扇形ビーム
の平面的掃引は、反射体の完全な位置測定に利用される
ものであって、複数の物体が、ビームによって掃引され
る空間内に存在するとき、また特に、その空間における
2つ以上の物体が、測定点から同距離にあるとき、各物
体を確実に認識するという問題が解決されることは知っ
ている。
そのような場合の一例として、空港において滑走する飛
行機の監視及びコントロールシステム、流れとともに移
動する気球又はフロートの追跡による気流又は水流の測
定、及びヨツト競技におけるボートの位置の継続的な測
定等が挙げられる。
本発明の有用性を示すものとして特筆すべき例は、兵器
の模擬射撃採点装置における標的の測定への応用である
このようなシステムの一例は、米国特許第383279
1号明細書で開示されている。
このシステムでは、かなりの拡散量を有するビームが、
兵器の位置から放射され、銃の高さ及びねらいが、標的
の動きを補償するように誘導するにも拘わらず、兵器が
狙った標的が、武器の位置に向って光を反射することが
できるようになっている。
模擬発射の瞬間に生じる第1番目のビームは、標的上に
、領域範囲を定めるために使用される。
弾丸が標的に達するに必要なのと等しい計算時間が経過
したあと、第2番目のビームは変調され、弾丸の型式及
び標的との関係における模擬発射の爆発点に関する清報
をコード化する。
これにより、標的における衝撃効果が測定される。
ビームは拡散するため、同一距離にあって、互いに接近
する複数の標的からの反射を区別するには、特別な、し
かも相当に高価な検出器が必要である。
従って、正確な採点結果が得られないような実戦的状況
が、多々あったのである。
さらに、ビームの拡散及びその後の放射の弱まりの結果
として、上記システムは、放射エネルギとしての入力に
比して、出力はかなり小さく、また、周囲の障害に対し
て、影響を受は易かった。
これとは対照的に、本発明は、ビーム放射を、反射標的
の正確な位置決定に使用しうる測定手段を提供するもの
であり、この手段は、模擬射撃の採点方式として、従来
のものに比して、格段に秀れているのである。
本発明を模擬射撃の採点装置に適用するためには、なお
若干解決しなければならない問題があるが、これらにつ
いては、本出願人による同日付の他の2件の日本特許出
願(2X3)の明細書中に開示されている。
その一つである特願昭54−22614号は、平面掃引
用扇形ビームの変調の中に、エンコードされた清報を、
効果的に選択して伝送する方法と、その装置に関するも
のである。
これにより、ビームが掃引する空間内の複数物体の一つ
に対する清報のみが、その物体に伝送される。
別の出願である特願昭54−22615号は、本発明の
目的とより関係が深いもので、兵器の模擬射撃の瞬間、
及びその後における標的位置を連続的に測定するために
、周期的に掃引する扇形ビームを使用し、それと同時に
、弾道の模擬発射の位置を、連続的に測定するようにし
た射撃採点装置を開示している。
弾道計算は、模擬射撃の際に向けられている銃身軸によ
る実際の弾道を、弾丸が飛行するものとしてなされる。
模擬発射体の計算された位置が、兵器と標的との距離に
等しくなるか、又は模擬発射体が、標的の高さに対応し
て予め定めた位置に来ると、直ちに計算は停止し、その
瞬間に、発射体と標的の位置との関係に基いて、兵器位
置において採点される。
このような採点装置においては、各標的は、兵器位置か
ら放光されたビームを反射させて、兵器位置へ戻すよう
になっている反射体を備えている。
このビームはパルス化され、反射され、かつ兵器位置で
検出されて、反射体までの距離測定のために使用される
標的上の反射体の兵器位置に対する方位及び高度は、反
射体から反射されるビームが、兵器位置で検出されると
同時に、掃引中の各ビームの瞬間的角度位置をとらえる
ことによって測定される。
このような採点方式を、正確に、かつ現実性を持たせて
利用するには、ビームが掃引中に、兵器より等距離にあ
る2つ又はそれ以上の標的上の反射体からの反射を受け
たとき、採点装置は、上述した不明確な偽りの標的には
応答せず、各隣接する反射体を識別する能力をもつこと
が必要であることは、云うまでもない。
このような要件は、例えば戦車演習のような実戦的状況
の場合に必要である。
このような場合には、2つ又はそれ以上の反射体が、互
いに近接して、かつ兵器から等距離にある。
このような状況は、訓練効果を高める上で、甚だ有益で
ある。
このような状況下では、標的の位置を明確に決定する上
において、レンジゲートでは不十分であることは明らか
である。
上記したようなことを考慮して、本発明では、次のよう
なことを、主たる目的としている。
すなわち、測定点から放射する扇形の平面的掃引ビーム
により、測定点を頂点とする立体角内を掃引し、その範
囲内にある複数の反射体のおのおのの前記測定点に対す
る位置を、明確に測定する方法と、その装置を提供する
ことである。
本発明のより具体的な目的は、扇形放射ビームを測定点
から発射し、測定点を頂点とする立体角の中を、角度を
変えつつ平面的に掃引し、かつそのビームは、測定点か
らある距離に存在する反射体の位置を決めるために使用
され、それにより、上記空間内に存在する複数の反射体
のそれぞれの位置を、明確に決定しつる手段を提供する
ことにある。
本発明の他の目的は、非常に重要なものであって、掃引
領域内の反射体の数が、使用ビームの数と等しいか、又
はそれ以上である場合、その領域内の反射体の位置測定
を、平面掃引する扇形ビームによって行おうとする時に
、従来見られた不確実性を、迅速かつ効果的に解決する
方法と装置を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、測定点から放光される光を
、測定点から遠い場所にある一群の反射体のそれぞれの
位置、又は、その反射体の中のいずれかのものの位置を
確実に測定するために使用し、かつこの場合、及びその
測定位置が、測定点に応する距離、方位及び高度の函数
として得られ、しかも簡単な自動装置で実施できるにも
拘わらず、放射の発散が少いため、十分な範囲に亘って
高感度を有し、かつ互いに近接する複数の反射体を識別
できる方法と、その装置を提供することにある。
本発明の目的は、掃引ビームの移動空間内に、複数の反
射体が存在し、この掃引ビームの立体角の頂点に位置す
る測定点に対する、前記複数の反射体のおのおのの関係
位置を、明確に決定しうるようになっている装置によっ
て、達成されるが、この装置は、次のような要件もしく
は要素を備えている。
前記各反射体は、隣接するものは、いずれも、前記空間
内において、測定点より等距離に位置し、少くとも所定
の最小距離以上離れて、区別された識別線上にあるとと
もに、この識別線と交差する方向においては、所定の最
大距離を超えることはないように位置している。
前記装置は、複数の扇形放射ビームを発生しうる放射線
発生器を、測定点に備えており、そのおのおのの断面は
、長い部分(もしくは長辺)と、短い部分(もしくは短
辺)とを有している。
前記発生器は、ビームを、その長辺と交差する方向へ、
角度を変化させつつ、掃引させるようになっており、か
つそのビームの中の少くとも2つの長辺を、前記区別さ
れた方向の角度で、互いに交差させるべく方向つけるよ
うになっている。
すなわち、少くとも前記最大距離に対する最小距離の比
と等しい正接値(タンセント値)を有しており、かつ各
ビームは、少くとも、前記区別された方向における掃引
運動方向の成分を有するような方向へ掃引するようにな
っている。
前記2つのビームは、それぞれ、前記立体角内を、前記
区別された方向に掃引するので、それらは、前記空間を
、その一側から、他側へと横切る。
各ビームの傾斜角度は、掃引が一側よりの距離が増える
に従って増大する。
前記2つのビームの一方の反射が、測定点で検出された
ときには、必ず、その瞬間のそのビームの傾斜角の大き
さは記憶され、反射体の位置は、前記2つのビームの順
次増大する値を、同じようにして得られた他のビームの
値と結びつけることによって、明確に決定される。
添付図面は、本発明の実施例を示し、本発明の原理を実
際に適用するに当っての一つの好ましい要領を示すもの
である。
第1図は、一群の実際の、もしくは模擬の標的10.1
0’、10“のうちの一つに対し、戦車2に取付けられ
ている兵器5を使用して、模擬射撃を行う要領を説明す
るものである。
戦車2による模擬射撃は、実際に弾丸が反射する射撃と
して行われるべきであるが、訓練の目的のためには、兵
器5は、望ましくはレーザ光線を発射する放光器3(第
4図参照)、放射検出器4、及び兵器5の射撃機構を有
し、かつ放光器3と検出器4の機能を制御する制御装置
6とよりなる測定機械を備えている。
各標的io、’to’、io“には、反射体13を少く
とも1個ずつ設けである。
この反射体13は、正しく光源へ向かって反射させる傾
斜付きのものである。
明瞭化のため、第4図では、放射される光路に対して、
反射光の光路を、偏らせて示しである。
このよう(こして、兵器5の模擬射撃の際、放光器3は
、標的10,10’、10“へ向かって放光し、この光
線は、反射して戦車2の位置へ戻り、検出器4で検出さ
れる。
この反射は、標的位置の兵器位置に対する範囲・方位・
高度を測定するために使用される。
測定は、常に、標的ではなくて、反射体13に対して行
なわれるため、標的と反射体という語は。
ここでは同義に使用されている。
放光器3よりの投光を測定して、模擬射撃で得られた結
果を、どのように処理して採点するかについては、上述
した本願と同日付の本出願人による特許出願明細書中に
記載されている。
しかし、この採点は、正確になされるべきことは当然で
あり、かつ在来の装置におけるように、標的領域に設け
られている見せかけの反射体の位置でしか、採点できな
いようなものであってはならない。
この兵器射撃採点装置は、本発明の数多の応用例の一つ
にすぎないもので、戦車2として例示されている兵器の
位置は、複数の遠距離反射目標又は物体の各位置が、本
発明の原理による放射線使用によって、確実に認識され
うる測定点を代表するものであることは、云うまでもな
い。
本発明においては、放光器3から投光される光線は、公
知の要領で、扇形ビーム7′、7“に形成される。
第1図には、ビームが2つだけ示されているが、光線に
より、3つ或いはそれ以上のビームを形成させてもよい
ことは云うまでもない。
各ビームの断面は、8′、8“で示すように、伝播方向
に対して傾斜している。
ビームの断面は、長寸部分(長辺)と、それと交差する
比較的短い部分(短辺)とをもっている。
従って各ビームの断面における長寸部分は、伝播方向へ
向かって漸次拡がるが、短寸部分の拡がりは、はんの少
しである。
各ビームの断面の長寸部分は、他のビームの断面の長寸
部分に対して、傾斜している。
本質的な条件ではないが、各ビームの断面の長寸部分同
士が、互いに対称関係をなしていると有利である。
例えば、2つのビームの場合には、垂直に対して等しい
傾斜角の長寸部分を有し、また第3のビームが存在する
場合には、掃引方向に応じて、これを、垂直又は水平に
向けるのである。
放光器3と検出器4に連結された偏向装置11を使って
、各ビームは、長寸部分と交差する方向に、角度を変え
つつ掃引させられる。
その結果、ビームは、測定点たる戦車2を頂点とする立
体角空間で掃引する。
ビームによる測定の目的物は、前記立体角空間内におけ
る標的領域9に位置していることは勿論である。
ビームの掃引運動を生成させる偏向装置11は、相互に
相対的に運動し、かつ放光器3及び検出器4に共通する
光路に設けられた光学的くさびを備えている。
偏向装置11、放光器3及び検出器4は、兵器5の銃身
に取りはずし可能に取りうるユニットとして、一体的に
形成することができる。
ビームは、周期的に、或いは同時的tこ掃引させられる
各ビームは、往復して、或いは一方向に掃引する。
しかし、いかなる場合も、ビームが、一定の掃引の型を
もち、予め定めた時間を有する掃引サイクル中に、反復
掃引することが好ましい。
距離測定のために、ビーム放射は、パルス変調される。
このパルスは、ビームが横切るすべての物体又はその中
の特定のものに伝達するべき清報を、ビーム中にエンコ
ードするべく変調される。
放射パルスが発生すると、信号が放光器3から計算装置
12へ送られ、続いて、放光器3の反射が、検出器4に
よって検出される。
この検出器は、この反射を電気的パルスに変調させて、
計算装置12へ送る。
測定点と標的間の距離は、このように、放射の放光及び
その反射の受は入れとの間の経過時間をもとに、測定さ
れる。
計算装置12の出力は、適当な表示装置14へ送られる
制御装置6は、兵器の射撃機構に連絡されており、放光
器3から来る放射パルスの発光と、偏向装置11の周期
とを計算して、計算装置12に対する信号の伝送を制御
する。
偏向装置11は、ビームを掃引中に揺動させるので、あ
らゆる瞬間に、掃引中の各ビームの瞬間角度位置に対応
する信号を発生させる。
かくして、標的からの反射が、検出器4によって検出さ
れると、制御装置6は、その時に偏向装置11から伝送
される信号が、計算装置12へ送られるように制御する
従って、もし掃引中の各ビームの反射が、一つの掃引サ
イクリ中に、反射体から受は入れられれば、計算装置に
は、標的の方位、高さ及びその距離の函数を計算し、か
つ測定点に関連する標的位置を完全に求めうる清報が送
り込まれる。
本発明によれば、標的の位置に関する方位及び高さの測
定における、これまで存在し7た不正確という問題が解
決される。
すなわち、2つのビーム(2つ以上のビームがある場合
には、少なくとも2つのビーム)の断面の長寸部分の方
向同士の適切な関係によって解決されるのである。
ビームの方向と標的との関係には、十分注意を払う必要
がある。
2つのビームを、ビームによつが掃引される立体角空間
内に存在する標的又は反射体を適切に掃引するべく、方
向づけることか必要である。
測定点たる戦車2から、概ね等距離にある2つの互いに
隣接する反射体同士の関係も重要である。
しかし、測定点から各反射体までの距離に差があっても
、大して問題ではない。
そのような場合には、適宜の距離測定手段により計測し
て、各距離を明確に区別しうるからである。
従って、ビームの配列上における第1のステップは、測
定点から同一の距離にあって、互いに隣接する反射体間
の反射距離が最大となるような方向を決定することであ
る。
この方向のことを、ここでは、識別方向と呼ぶことにす
る。
もし、第3図における標的10,10′、10″が、戦
車2から同一距離にあると仮定すると、それら相互間の
間隔は、水平方向において最大である。
例となれば、それらは地表の同一面上に位置しているか
らである。
従って、この場合、識別方向は水平でよい。
滑走路を滑走している飛行機を、測定装置を備えるコン
トロールタワーから見た場合には、識別方向が垂直の時
に、最大の分離が得られる。
どの場合においても、分離方向と交差する方向における
反射体間の反射距離は、0から、簡単には決定し難い最
大値の間を変化する。
従って、第2図における各標的10 、10’上の反射
体13゜13′間の垂直方向の分離は、実質的に0であ
る。
もし、反射体13“を備える標的10“か、図示のよう
に丘の頂上にある場合には、その垂直方向の分離は最大
となる。
識別方向が確立されると、測定点から同じ距離において
隣り合っている反射体の間に、その方向において確認し
得る最小の投射距離がある。
第2図における戦車すなわち標的10,10’。
10“の場合、それら各々の前端と後端の中間に、反射
体が設けられている。
水平な識別方向における反射体間の可能な投射距離の限
界は、測定されるべき時に、戦車がその側面を、測定点
2に、常に向けているものと仮定すると、戦車の長さと
大体等しい。
もしそれらが、あらゆる方向に向けられ、かつ反射体が
、各戦車の側面の中間に設けられているならば、反射体
は、戦車が並んだことによって、互いに非常に接近する
ので、戦車の幅は、測定方向における最小の間隔として
受は取られるであろう。
なお、測定点から同じ距離における反射体に対してのみ
考えてみれば、少くとも2つのビームの方位は、識別方
向における隣一つ合う反射体、および横方向におけるこ
のような反射体間の考えられる最小の投射距離、および
横方向における反射体間の考えられる最大の投射距離を
基準として確立される。
第12図は、時間的には異なるが、任意に選択された条
件の同じ組合せの下において存在し得る、2つの場合に
ついて関係を示している。
反射体EおよびE′は、互いに隣り合い、かつ測定点(
図示せず)から同じ距離にあると仮定されている。
それらは、識別方向S(ここでは水平線として説明され
ている)において、互いにできるだけ近接しており、か
つ交差する方向(即ち、垂直方向)においては、できる
だけ離れている。
従って、識別方向Sにおけるそれらの間の最小投射距離
は、して与えられ、交差する(横)方向におけるそれら
の最大投射距離は、Mで与えられている。
もし、同じ条件下において、2つの隣り合っている反射
体が、FおよびF′によって指示されている位置を占め
得ると仮定すれば、反射体FおよびF′は、本来的に、
反射体EおよびE′のようには同時に存在し得ない。
本発明によれば、掃引ビーム装置における少くとも2つ
のビーム7′および7“は、それぞれ、識別方向Sに対
して、その正接の値が、少くとも、識別方向と交差する
方向における最大投射距離Mに対する識別方向をこおけ
る最小投射距離りの割合よりも大きい値である角度、α
およびβで方位つけされるように、その断面の長寸部分
を向けていなければならない。
この角度は、第12図に示されている反射体E。
E′またはF、F’の1最悪の場合」を仮定して、基準
ビームが同時lこ2以上の反射体によって遮断され得な
いように、十分大きくなければならない。
2つの基準ビームの各々は、勿論、立体角空間を、その
断面の長寸部分に対して、概ね横方向に横切って掃引し
なければならない。
しかし、本発明の原理によれば、掃引の方向は、掃引に
おいて(第13図参照)、各ビームは、立体角の空間の
一方の側にある基準点Oとの交差、および該空間の他の
側にあって、前記基準点0から識別方向Sにおいて一定
の間隔でおかれている他の点Pとの交差の間を動くよう
に、選択されなければならない。
このような制限された範囲内で、いずれか一方のビーム
が、基準点Oから他の点Pへ、または逆の方向に、また
は往復運動して掃引してもよい。
基準点Oは、他の点Pが、それに対して立体角の空間の
反対側にあり、かつ、識別方向においてそれから離れて
いる限り、該空間のいずれの側にあってもよい。
上述したようにして方向がきめられ、かつ掃引された基
準ビームによって、基準点Oとビームとの交点から、増
大しているビームの距離に応じて、各ビームの角度位置
の大きさが分かる。
ところで、第2図における2つの標的10及び10“上
の反射体に対して測定を行ない、かつこの測定は、第5
図に示すように、水平線に対して45°のところに置か
れた、長寸部分を有する断面の2つのビームX′とy′
とでなされるものと仮定する。
ビームy′は、長寸部分と直角に、斜め下方へ掃引する
ように示され、ビームX′は、斜め上に、つまり長寸部
分に対して直角に掃引するものとして示されている。
その結果、両ビームは、角形空。間を掃引し、両ビーム
は空間の左の角の起点から、右の角の終点までを横切る
ビームX′及びy′は上述したように移動し、標的10
.10“は、考えられ6tJ−の水平距離と、考えられ
る最大の距離をへだてて配置されているものとする。
ビームが、角形空間内を斜めに走って掃引する際、X′
ビームの反射は、y′がビームX′1とx/2で指定さ
れた位置に来たとき、測定点で受は入れられる。
またy′ビームの反射は、y′1とy/2によって指定
された位置に来ると、受は入れられる。
本発明の原理はとも角として、4つのビームの交差と対
応するこれらの値は、第1図での正確な状況説明で分か
るように、標的10と10“のためのあり得る4点を意
味するものである。
しかし、各ビームの向き及び掃引方向と、反射体の位置
との関係は分かつているので、反射が受は入れられた点
におけるビームの瞬間的位置を検出し、これをx、y座
標上の増大値と比較することによって、第5図に示した
状況における反射体の実際位置を確定することができる
X′ビームの第1の反射は、x/1で示す掃引位置にく
ると検出されるので、x/1よりも小さいy′値をもつ
反射体は、全く存在し得ないということは明らかである
これはXビームのハツチングした部分の左及び下を指す
同様にして、0とy′1間のyの値をもつ反射体は、全
く存在し得ないことが分かる。
これは、yrとして示されるy′ビーム位置の上と右の
範囲である。
反射は、これらの地点にあるビームで受は入れられるた
め、反射体は、y′1位置中のy′ビームに沿って存在
すると考えられる。
しかし、X!1/y′。点の左に全く反射体がないこと
が分かると、両ビームを、両ビームから受は入れられる
反射体位置の右へ移動させなければならない。
従って、y′1/y′1点に反射体があることが、確実
に検出される。
さらにx/1の位置には、X′ビームに沿う他の反射体
は存在せず、またy/1の位置には、y′ビームに沿う
ものは存在しない。
その理由は、そのような反射体は、y′、/y′1に存
在する反射体から、水平方向における可能な最小距離以
下にあらねばならないからである。
かくして、交点X′2/y′1及びx /、 /y’2
は「無」であることが分かる。
標的10の位置は、こうして明確に決定され、標的10
“の位置も、同様にして、交点X’2 /y’2により
、明確に定められる。
従って、上述のように、ビームの角度位置を求めること
により、測定点から等距離にある複数の反射体の位置を
、簡単かつ正確に決定することができるのである。
各ビームの走査掃引中、光の反射が測定点で受けとられ
る度に、掃引中のビームの瞬間的角度位置を伝える値が
記憶される。
掃引サイクルの終期には、反射が受は入れられた標的位
置は、掃引サイクル中の各ビームを記憶した値を、ビー
ムの角度の増加量、即ち、発生点からの距離に対応させ
、かつ同じようにして得られた他のビームにおける値と
関連させることによって、確実に決めることができる。
こうして、第5図においてX′ビームとして記憶された
値はX1′とX2′に当たり、y′のビームの値はX1
′とyイに当たる。
2つの1対の値の最大値同士及び最小値同士を関連づけ
ることによって、反射体位置X1′/y1′及びX2’
/ 3’2’が得られる。
この方法を実施するための装置は論理回路を備えており
、この論理回路は、各基準ビームを順次に受は入れた値
に対するX、y座標を記憶し、かつその座標の値を、読
み取ることにより、各ビームに対する連続的に並んだ大
きさでとらえることができるようになっている、さまざ
まな記憶位置をもつメモリを備えている。
このような座標表示方法をとることによって、すべての
基準ビームの掃引は、掃引される空間の起点から出発す
る必要はなく、また、一つのサイクル中のすべての基準
ビームの掃引は、同じ方向でなくでもよい。
その代り、ビームの角度位置に応じる寸法は、常に任意
に選定された掃引の起点と対応関係を保っていなければ
ならない。
もし、基準ビーム以外のビームが存在するときには、そ
れらの掃引方向は任意に定めてもよい。
基準ビームを反射させる空間内の標的が、一方のビーム
を反射させて、他方を検知しうるような放射線を発生し
うるように、2つの基準ビームによって掃引される、確
認された、もしくは確認可能な立体角が存在することが
必要である。
しかしこの場合、基準ビームが同一断面形をとる必要は
ない。
即ち、その断面における長さは違っていてもよい。
まして、基準ビームを、相互に、また個々の掃引方向に
対して、正しく直角に向ける必要は全くない。
本発明の原理に従って、基準ビームを方向づけ、かつ移
動することによる極めて重要な驚くべき結果は、反射体
が本発明の原理に従って配置されているという状況下に
おいて、測定点から等距離にある互いに隣接した反射体
同士を、基準ビームが向けられる最小空間よりも、識別
方向においてかなり小さな距離だけ互いに離して配置で
きるということである。
かくして、2個又はそれ以上の反射体を、1つの、かつ
同一の標的の同一の側面に、互いに近づけて設けること
ができ、かつそれらを、正確に測定しうるのである。
反射体13は、基準ビームの方向と識別方向とに関する
、第3図に示す分離領域17を占める唯一の反射体であ
る。
ビームの伝播方向において、分離領域17は、少なくと
も距離測定装置の解像力に等しい。
即ち、距離測定が行なわれる最小の増大する距離に等し
い厚さbを有しており、従って、反射体13より測定点
に近い、又はそれより遠い測定可能なその他の反射体は
、反射体13のための分離領域外に存在することになる
かくして、分離領域が存在する距離空間は、測定点を中
心とし、かつ反射体の両側方に等しい距離だけ離れた仮
想の1対の球面によって区画される。
なお、前記仮想の球面間の距離は、少なくとも、距離測
定装置の解像力の値に等しくする。
この距離空間内において、分離領域17は、2つの基準
ビームが、それらの両方が反射体13によって遮られる
ような(例えばそれらが反射体の位置において交差する
ような)、それらの掃引角度位置に同時に存在するとい
う仮定の下において区画される。
その分離領域は、上述の空間の一部をなし、この部分は
さらに両ビームによって占められるとともに、上述空間
のその部分は識別方向における両ビーム間に延在する。
かくして、分離領域は、頚部が、それ専用の反射体13
の位置に位置するようなほぼ砂時計形をなす。
ある特定の反射体のための分離領域が、放射線を概ね反
射するその他の面、又は要素を含んでいるかどうかとい
うことは重要ではなく、重要なことは、分離領域が割当
てられた特定の反射体が、その領域内において、測定点
で検出し得るビームの反射放射線を発生することのでき
る唯一のものでなければならないということである。
反射体が、別の反射体のための分離領域内に入らないと
いう条件の下で、測定点から等距離にある、互いに隣接
した反射体のための分離領域は互いに重なってもよい。
これらの反射体の各々が、その分離領域内における唯一
の反射体であるという要件を満たすように構成されてい
る場合には、反射体の位置の正確な測定を行なうことが
できる。
第5図に戻って説明すると、たとえ、反射体13.13
“が、ビームが向いている方向に対して、識別方向(例
えば水平方向)において、最小距離よりかなり短い距離
だけ、互いに離れていたとしても、これらの反射体が、
上述の説明のように適当な分離領域内に存在している限
り、反射体の位置を正確に決定することができる。
ここに述べた状態では、4つの反射体のとりうる位置を
示す4つのビームを、交差させて区分し、反射体13お
よび反射体10′および10“を、ビームの向きおよび
掃引方向に適合する分離領域内に配置しである。
従って、これらの4つのとりうる位置のうちの2つは、
「無」の状態となる。
位置(X2′/y1′)に反射体が存在することは不可
能である。
なぜなら、他の3つのとりうる位置のいずれかにおける
反射体は、その1つの反射体の分離領域内になければな
らず、従って、それが、掃引された空間内における唯一
の反射体でなければならない。
このことは、少なくとも2つの反射体が存在するという
ことが分かつていることと矛盾するからである。
同じ理由により、位置(XI’ / Y2’ )にも、
反射体が存在し得ないことが分かる。
ビームの向きおよび掃引方向と、分離領域の形状との間
には、相互依存関係があるので、本発明に従って、測定
装置を設計する上での出発点として、それらのいずれを
先に決めてもよい。
標的上の反射体の配分を、可能な最大の識別と、可能な
最小の識別との方向、およびそれらの方向における可能
な「最悪状態」の識別を決定することができる範囲だけ
に制御し得るようにした場合、基準ビームの向きおよび
掃引方向は、上述したように、その情報に基いて決める
ことができる。
ビームの配置が決められた反射体の「最悪状態」の配分
が、実際にそれまでに遭遇した最悪の配分であった場合
、各反射体は、その妨害されない分離領域17内に存在
したままとなることになる。
標的上の反射体の配分をより厳密に制御し得る場合、砂
時計形の分離領域は、測定点から同−距離内にある互い
に隣接する1対の反射体の各反射体のために区画され、
かつその状態で維持される。
それらのすべての分離領域は、同様な形であって、基準
ビームは、その分離領域に対する照合によって方向づけ
される。
特に、基準ビームの長寸部分の向きは、2つのビームが
反射体13と同時に交差する場合、両ビームがその分離
領域内に存在するようなものでなければならない。
なお、第2図に示すように、基準ビームの長寸部分8′
、8“を、分離領域17の角形の境界面と平行に向ける
ようにするのが好ましい。
基準ビームの掃引方向は、それらの各々が、その分離領
域に横方向に近接する「許容」領域の一方から他方に向
けて、反射体を横切って移動するように選択するのがよ
い。
ある条件の下では、第7図に示すように、各ビームを、
互いに一定の関係で移動することが有利である。
このようにするのと、偏向装置11を相当に単純化する
ことができる。
第7図に示される装置では、2つのビーム25゜26の
長寸部分は、水平に対して異なった傾斜角を有している
それらは矢27で示すように水平に掃引し、両者は、常
に同じ水平方向を向き、かつ、互いに一定の間隔を有し
ている。
両ビームは水平に掃引するので、両ビームの掃引による
立体角或いはその空間は、必然的に、水平方向に長いも
のとなる。
第7図のハツチング部は、陸上及び水上に置かれた標的
の測定に、特に適する配列を示すものである。
しかしこの配列では、空間28.29は、2つのビーム
の一方のみによって掃引されることが起る。
従って、これらの空間の一方にある標的は、ビーム掃引
サイクル中に、1回だけ反射し、引起し、標的位置の計
算は、不可能でないにしても、複雑化する。
従って、計算を単純比するために、光学システムに、空
間28.29にマスクかけを行なうためのシールドを、
できればその結像面の中間に設けて、空間をマスキング
するのがよい。
このようにすると、ビームの反射が受は入れられる毎に
、それがどの標的から反射したものであるかを確実に知
ることができる。
もしビームが、掃引を連続的に行なうのであれば、検出
器4は1チヤンネルで形成することができる。
しかし、もし、2つ或いはそれ以上のビームで掃引を同
時に行なえば、検出器は、各ビームそれぞれについての
チャンネルを備えるか、又は各パルスに、異なる時間の
パルスを与えなければならない。
第7図の構成によると、ビーム25.26が同時的に掃
引した場合、どちらのビームの反射も、他方のビームと
関連づけられた検出器のチャンネルによって、測定点で
検出されてしまう。
これを防ぐため、第6図で示すように、測定点2におけ
る検出器4のチャンネルに、各チャンネルと連係され、
かつ連係されたビームとともに動かされるビーム25.
26それぞれの断面の形、及び長さと概ね対応する応答
領域、つまり走査窓30.31を設けておく。
第6図は、測定点2の前方の任意の距離における各ビー
ム25.26と、それらの応答領域30.31を断面で
示している。
限定された走査窓、すなわち応答領域30゜31°によ
り、障音と信号との関係が、さらに有利に改良される。
従って、検出器4が、両ビームによってカバーされる1
つの受取り区域、もしくはビームによって掃引される全
空間を有する場合に比して、感度及び距離分野がかなり
広がる。
ビームによって掃引される空間28.29がマスキング
されていない場合には、論理分析により、反射体の位置
を、明確に測定することができる。
第8図は、AからEまで数個の反射体が、互いにおよそ
水平に配列されており、光線の反射が、数個の反射体か
ら戻ってきて、測定点で検出される瞬間におけるビーム
25.26(第6図、第7図)の順次に変化する瞬間的
角度位置を示している。
もし、2つのビームによって掃引される立体角部分内に
おいて、一方のビームが、他方のビームと唯1点で交わ
る標的交差位置を取れば、その交差点は、明確に求めら
れた有効標的を示し、他の標的位置は、論理により、確
実に求められる。
すなわち、第8図では、ビーム25は、標的りと交差し
たとき、ビーム26との唯一の交点をなす位置にある。
しかし、標的りの位置は実際の位置であって、標的は、
標的C,D間、及びその上、標的り、E間、及びその下
にあるビーム交点に存在することはできない。
上述のビーム交差によって規定される、あり得ない標的
位置を除外することによって、標的C,Eの実際位置は
確実に認識される。
これは、第5図との関連において適用したのと、同じ理
由によるものである。
もし、掃引空間内の標的が、上側のような始点が予測さ
れないほど、相互に接近している場合、また何らかの理
゛由で、単一ビームにより掃引される立体角の範囲をマ
スクすることが好ましくないと予測される場合、第9図
に示した配列を使うことができる。
この場合、3つのビーム34,35゜36の長寸部分は
、他のものの長寸部分とある角度をなしており、いずれ
も、起点に対して、識別方向に移動する。
第3図で示したような各反射体の分離領域の境界は、い
ずれか2つのビームによって画定される。
2つの基準ビームは、分離帯用の反射体によって遮ぎら
れるような、角運動の位置に、同時的にくると考えられ
る。
従って、分離領域は、外側の2つのビーム34.36を
参照して定められる。
第3図における分離領域は、この2つのビームの断面が
、概ねその傾斜側面20′〜20“と19′〜1g′の
境界内に存在している。
また、中央ビーム35、及び外側ビーム35゜36の一
方により、狭い分離領域の境界を画定することができる
すなわち、その傾斜側面20′〜20“及び19′〜1
9“の間における小角度の領域である。
原則的に云って、分離帯の幅を減少すると、実標的の存
在を示さない「無」のビーム交差点の決定が便利となる
ので有利である。
しかし、この減少により、隣接反射体が互いに密接し、
そのため、反射体間の識別能力が制限されるという不利
が生じる。
第10図は、3つのビームを使用した場合に、実反射体
に対応するビーム交差が、どのようにして「無」交差と
識別されるかを示している。
第10図に示すように、測定点から等距離にあると仮定
する反射体a、b、c(第10図)は、第9図のビーム
34,35,36と概ね同じ方向を向く3つのビームの
掃引方向に広がる線上にある。
反射体a、b、cによって限定されるビームの交差点の
上と下の2点は、3つのビームのすべてが交差して、反
射体の位置を明示する点である6実反射体位置と、「無
」の位置とを区別するためには、ビーム交差は、3つの
ビームすべてが交差点において、有効なものと検出され
る。
第3図に関連して述べた理由により、反射体aは、その
ような位置にあり、かつその位置には、実反射体が存在
することは明らかである。
またd及びe地点が1無」地点でなければならない。
というのは、その地点での反射体は、反射体aの分離帯
内に存在するためである。
これにより、反射体す及びCの地点も、確実に判定され
る。
ある場合には、ビームを第11図示のようにするのが有
利である。
第11図においては、4つのビーム37を有し、その断
面における長寸部分は、もしビームが、一点で同時的に
交差すると、対称的な星形を形成するようになっている
この場合、すべてのビームは、同一方向に掃引する。
もし、第11図のビームすべてが、水平に掃引すると仮
定すれば、エツジ方向に掃引する水平を向くビームによ
って行なわれる測定は、意味のないものとなり、無視し
うる。
各反射体の分離帯は、選定された1対の基準ビームの方
向と一致しており、この場合、45°又は9−0°であ
る。
第11図のビーム配列による長所は、ビームが、ビーム
システム及びその掃引方向を、如何ようにも定めうると
いうごとである。
そのためビームは、異なる条件に適用するべく、容易に
変換することができる。
添付図面に基く上述の説明により、本発明は、ビームに
よって掃引される空間内における測定点から等距離の場
所に存在する反射体の位置を、明確実に決定するために
、角度を変化させて掃引する扇形ビームを使用する方法
と、その装置とを提供するためのものであることが理解
されたと思う。
【図面の簡単な説明】
第1図は、1対の扇形ビームによって掃引された領域の
断面図であって、本発明で解決される測定不完全部を説
明するものである。 第2図は、模擬線状況の全体図であって、模擬射撃採点
用に、本発明を適用した例を説明している。 第3図は。標的物体上に取付けた反射体を示す斜面図で
、他のいかなる反射体も全く存在しない反射体周囲の関
係を示すものである。 第4図は、本発明の原理を具体化した装置のブロック図
である。 第5図は、第1図と概ね同様の図であって、本発明の原
理を具体化したものであり、かつ第3図に示した反射体
の配列と関連させたビーム配列を示している。 第6図は、1対の放射ビームの図であり、本発明の原理
による別の例であって、ビームの拡がりの方向に対して
横方向へ断面した図である。 第7図は、第6図に示すビームにより掃引された領域の
横断面図である。 第8図は、本発明の原理の適用によって、相互に隣接し
た標的反射体上で、確実な測定が行なえる要領を説明す
るものである。 第9図は、第6図と概ね同様の図であって、本発明の原
理に基くビーム配列の別の例を示すものである。 第10図は、標的に対するビーム位置の関係を示すもの
で、どのようにして、標的位置が確実に認識されるかを
説明するものである。 第11図は、本発明の原理に基くビームの配置のさらに
別の例を示すものである。 第12図は、異なる時間において、任意に選択された条
件下における2つの同じ組合せの反射体間の関係を示す
概略図であり、第13図は、掃引において、立体角の空
間における基準点および該空間の該基準点に関して他の
側にある点と、各ビームとの交差状態を概略的に示す図
である。 2・・・・・・戦車、3・・・・・・放光器、4・・・
・・・検出器、5・・・・・・兵器、6・・・・・・制
御装置、?’、 7“・・・・・・ビーム、9・・・・
・・標的領域、10・・・・・・標的、11・・・・・
・偏向装置、12・・・・・・計算装置、13・・・・
・・反射体、14・・・・・・表示装置、15.18・
・・・・・境界、25,26・・・・・・ビーム、2B
、29・・・・・・空間、30,31・・・・・・応答
領域。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数の反射体が存在する立体角空間の頂点にあって
    、前記空間へ放射線を発射している測定点に対する、前
    記複数の各反射体の位置を決定する方法であって、 前記反射体は、それ等を横切る放射線を、発射された方
    向と正反対の方向に反射するような型のものであり、か
    つ該反射体は、前記測定点から等しい距離にあり、その
    隣り合っているものは、識別方向における少くとも最小
    投射距離以上で、かつ前記識別方向に対して交差する方
    向(こおける最大投射距離以下の距離をもって、常に区
    別して識別されるように、前記空間の中に存在しており
    、かつ、以下の(5)、 (B) 、 (C) 、 (
    D)および(9段階を含むことを特徴とする扇形ビーム
    を使用して、反射体の位置を決定する方法。 (5)前記放射線を、少くとも2つの扇形ビーム状に発
    射する段階であって、当該扇形ビームのそれぞれの断面
    は、長寸部分と短寸部分を有しており、少くとも前記2
    つのビームのそれぞれの前記長寸部分は、(1)他のビ
    ームの長寸部分に、ある角度をなして向けられており、
    かつ(2)前記識別方向に対して、正接の値が、前記最
    小距離に対する前記最大距離の割合よりも大きい値であ
    るような角度で発射する段階。 (B) 前記2つのビームのそれぞれが、前記空間の
    一側における基準点との交差、および前記空間の前記側
    と対向する側における他の点であって、前記基準点から
    、前記識別方向に離隔されている点との交差の間に、前
    記空間を横切って動くように、前記2つのビームのそれ
    ぞれを掃引する段階。 (0各ビームの角度位置に、前記基準点からのビームの
    距離の増大と共に増大する大きさを割当てる段階。 (D)2つのビームの1つのビームの反射が、前記測定
    点で検出されるごとに、該ビームの現在の角度位置の大
    きさを記憶する段階。 (■ 反射波の大きさに応じて取られた前記2つのビー
    ムの1つに関して記憶されている値と同じようにして取
    られた前記2つのビームの他のものに関して記憶されて
    いる値とを結びつけることによって、掃引サイクル中に
    、各反射体から受信した反射波によって、前記各反射体
    の位置を決定する段階。 2 測定点から発射される放射線によって、当該測定点
    から離隔しており、かつそれに向って放射線が発射され
    る複数の反射体の、当該測定点に対する位置を決定する
    方法であって、 前記複数の反射体の各々は、前記放射線を、それらが当
    該反射体に到達した方向と正反対の方向に反射させる型
    のものであり、 前記放射線は、扇形ビーム状に発射されて、それぞれの
    断面は、長寸部分と短寸部分とを有しており、前記両者
    は、ビームの広幅方向に対して横方向であり、また前記
    放射線の各ビームは、その頂点に前記測定点を有してい
    る立体角の空間を、ある角度で横方向に掃引されている
    ので、その放射線の瞬間的な反射は、前記測定点におけ
    る検出器によって検出され得るようになっており、かつ
    以下の(A)(B)(C)■)(E)および(F)の段
    階を含むことを特徴とする、扇形ビームを使用して反射
    体の位置を決定する方法。 (5)前記各ビームの前記長寸部分を、他のすべてのビ
    ームの長寸部分の方向に指向させる段階。 (B) 前記2つのビームの各々が、前記空間の一方
    の側における基準点との交差、および前記空間の前記側
    と対向する側における点であって、前記基準点から識別
    方向に離隔されている他の点との交差の間に、前記空間
    を横切って動くような方向に、少くとも2つの前記ビー
    ムのそれぞれを、その長寸部分に対して、実質的に交差
    して掃引する段階。 (0前記測定点から実質的に等しい距離にあって、前記
    空間の中において対をなして存在する2つの反射体の間
    に、前記のような1対の反射体の各々が、それと対をな
    す他の反射体が除去される領域内にあり、かつ、もし前
    記2つのビームが、反射体によって、両者とも横切られ
    るそれぞれの掃引位置に同時にあるならば、前記識別方
    向tこおけるビームの間に広がる前記空間の部分と共に
    、前記2つのビームによって占められる前記空間の部分
    を含むと云う関係を維持する段階。 (D) 各ビームの角度位置に、前記基準点からの距
    離の増大と共に増大する大きさを割当てる段階。 (E) 前記2つのビームの1つのビームの反射が、
    前記測定点で検出されるごとに該ビームの現在の角度位
    置の大きさを記憶する段階。 (l 反射波の大きさに応じて取られた前記2つのビー
    ムの1つに関して記憶されている値と、同じようにして
    取られた前記2つのビームの他のものに関して記憶され
    ている値とを結びつけることによって、掃引サイクル中
    に、各反射体から受信した反射波によって、前記各反射
    体の位置を明確に決定する段階。 32つのビームは、前記識別方向に広がり、かつ立体角
    の空間の頂角を2等分する平面に対して、等しく、かつ
    対頂角をなす長寸部分を有していることを特徴とする特
    許請求の範囲第2項に記載の方法。 4 放射線が、2つのビームのそれぞれの長寸部分に対
    しである角度をなしている長寸部分を有しており、かつ
    立体角空間内を横切って、前記点の中の1つとの交点か
    ら、他の点との交点へ動いている第3のビームの中へ発
    射されることを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載
    の方法。 5 測定点から照射される放射線、および測定点におけ
    る検出器によって検出される該放射線の反射によって、
    当該測定点において、測定点に対する反射体の位置を決
    定する方法であって、前記反射体は、前記放射線が照射
    され、かつ該反射体に到達した放射線が、照射されて来
    た方向と正反対方向に反射させる型のものであり、前記
    放射線は、前記測定点から扇形状のビームで照射され、
    該ビームのそれぞれの断面は、長寸部分と、それと交差
    する方向の短寸部分とを有しており、各ビームの長寸部
    分同士は、ある角度をもって傾斜しており、また、各ビ
    ームは、前記長寸部分に対して概ね横方向に掃引され、
    かつ頂点に前記測定点を持っている立体角の空間を横切
    って、角度を変えつつ掃引するようになっており、かつ
    、以下の(A)(BXC)および■)段階を含むことを
    特徴とする、測定点において、扇形ビームを使用して、
    反射体の位置を決定する方法。 (A) 前記2つのビームのそれぞれが、前記空間の
    一方の側の1つの基準点との交点、および当該空間の前
    記一方の側と対向する側にあって、前記基準点から識別
    方向に一定の間隔を有する他の点との交点の間を動き、
    それにより、前記ビームの各瞬間的な角停位置が、前記
    基準からの距離の増大と共にその大きさを増加するよう
    な方向に、少くとも2つのビームを掃引する段階。 (B) 前記測定点から実質的に等しい距離tこある
    前記空間における互いに対をなす封体同士の間に、各反
    射体は、その1つが、他と区別しうる領域にあり、かつ
    該領域は、もし2つのビームが、その反射体によって両
    者とも遮断されるような掃引位置に同時にあるならば、
    前記識別方向内の前記ビーム間における前記空間の一部
    分を占めるとともに、前記識別方向内における各ビーム
    間の空間の一部でもあるような関係を維持する段階。 (0前記少くとも2つのビームの1つの反射が、前記検
    出器で検出される度毎に、その時点で存在しているビー
    ムの角度位置を記憶する段階。 ■)前記少くとも2つのビームの各々が、少くとも前記
    空間を横切って掃引した後に、一様の大きさで取られた
    少くとも2つのビームのそれぞれに関して記憶された値
    と、前記2つのビームの他方に関して記憶された値とを
    結びつけることによって、検出された反射を生じさせた
    各反射体の位置を決定する段階。 6 反射体が地上におかれている特許請求の範囲第5項
    に記載の方法において、さらに (1)2つのビームの各々の断面は、水平線に対して傾
    斜する方向の長寸部分を有しており、かつ(2)前記2
    つのビームの各々を、実質的に水平に掃引する ことを特徴とする方法。 7 複数の反射体のいずれの1つの位置をも、該反射体
    が置かれている立体角の空間の頂点にある測定点に関し
    て、明確に決定し得る装置であって、前記反射体のそれ
    ぞれは、それによって遮断された放射線が該反射体に到
    達した際の方向と正反対の方向に反射させる型のもので
    あり、かつ該反射体は、前記空間の中において、前記測
    定点から等しい距離で隣り合っている反射体が、少くと
    も識別方向の最小距離をもって、かつ前記識別距離に対
    して交差する方向の最大距離以下の距離をもって、距て
    られており、 前記装置は、放射線の複数の扇形状のビームで、その各
    々の断面が、長寸部分とそれと交差する短寸部分とを有
    するビームを照射するため照射器と、前記測定点から戻
    って来たビームを検出するための検出器とから成ってお
    り、前記照射器は、前記測定点において含まれる型のも
    のであって、前記各ビームの前記長寸部分に対して、概
    ね横方向に、前記立体角の空間を横切って、各ビームを
    、角度変化させつつ掃引するように構成されている装置
    において、 前記照射器は、さらに以下の(5)および(B)のよう
    に、かつ前記検出器は以下の(C)および■)の゛よう
    に構成されていることを特徴とする扇形ビームを使用し
    て、反射体の位置を決定する装置。 ■ 前記2つのビームの前記長寸部分は、(1)互いに
    ある角度をもって方向づけられた状態で、少くとも2つ
    の前記ビームを照射する。 (2)前記識別方向に対して、その正接の値が、前記最
    大距離の前記最小距離に対する比に、少くとも等しいよ
    うな角度で、前記2つのビームの前記長寸部分が、方向
    づけられた状態で、少くとも2つの前記ビームを照射す
    る。 (B) 前記空間の一方の側にある1つの基準点との
    交点、および前記空間の前記一方の側と対向する側にあ
    って、前記基準点から前記識別方向において一定の間隔
    を有する他の点との間を、ビームが動くべく、前記2つ
    のビームの各々を掃引する。 (C) 前記2つのビームの1つの反射が、前記測定
    点で検出されるごとに、該ビームの現在の角度位置の大
    きさを記憶する。 CD) 反射波の大きさに応じて取られた前記2つの
    ビームの1つに関して記憶されている値と、同じように
    して取られた前記2つのビームの他のものに関して記憶
    されている値とを結びつけることによって、掃引サイク
    ル中に、各反射体から受信した反射波によって、前記各
    反射体の位置を明確に決定する。 8 前記2つの点を結んでいる識別方向線に関して、前
    記ビームの1つの前記長寸部分が第1の値をもち、かつ
    前記識別方向線に関して、前記ビームの他のビームの前
    記長寸部分の勾配が第2の値をもっている特許請求の範
    囲7項に記載の装置において、 前記反射体は、前記空間内にあって、測定点から実質的
    に等しい距離にあるどの2つの反射体をも通る線が、前
    記識別方向線に関して、前記第1および第2の値を含む
    両者の値の範囲外の勾配を有するように構成されている
    ことを特徴とする装置。
JP54022613A 1978-03-02 1979-03-01 扇形ビ−ムを使用して、反射体の位置を決定する方法と、その装置 Expired JPS5916233B2 (ja)

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