JPS62203000A - 対空火器目標追尾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は対空火器を対象とする追尾目標に自動的に追
尾させる目標追尾装置に関するものである。

従来技術 これまで、対空機関砲等の移動目標追尾には手動操作に
よるものや、レーダによる追尾システムが提供されてい
る。

この発明が解決すべき問題点 こうした中で、手動操作によるものでは省力化及び性能
の向上面から問題があり、レーダによるものでは接近す
る全ての航空機を追尾対象とすることは出来るが経済的
に高価であると共に、妨害電波に対する弱点を有してい
た。

そこでこの発明は、前記の様な従来技術の問題点を解決
して、オペレータが特定の航窓機を画像を用いて指定す
ることで自動的に追尾目標を捕捉できかつ追尾性能の向
上が図れる対空火器目標追尾装置を提供することを目的
とする。

発明の構成 この発明による対空火器目標追尾装置は、航空機を撮像
する撮像装置と、高速画像処理装置により撮像装置が対
象とする航空機を追尾するよう駆動制御される目標追尾
装置を設け、この目標追尾装置の撮像装置の変位から得
られる角度・角速度及び撮像装置に取付けられた測距部
からの接近速度及び距離から射撃計算装置により対空火
器を制御する点に特徴がある。

実施例 以下、図示するこの発明の実施例により説明する。第１
図に実施例の制御ブロック図を示したが、この対空火器
目標追尾装置１は目標追尾装置２を備えている。

目標追尾装置２には対空機関砲の架台上に設けられたＴ
Ｖ右カメラ御装置６と、このＴＶ右カメラ御装置６で旋
回・俯仰制御されるＴＶカメラ５が備えられているｂ さらに、ＴＶ左カメラにより得られる画像データを入力
する高速画像処理装置４が備えられており、この高速画
像処理装置４はＴＶ左カメラのとらえた移動目標の画像
データをディジタル処理し、常に移動目標である航空機
ＴをＴＶ左カメラの中央で捕える様にＴＶカメラ姿勢を
コントロールする様にＴＶ右カメラ御装置６に制御デー
タが出力される。

ＴＶ右カメラ御装置６の駆動端には旋回俯仰角度角速度
検出器５が取付けられてＴＶ左カメラの旋回俯仰方向の
角度・角速度を検出し、ＴＶ右カメラ御装置６はこの角
度角速度検出値をモニターしながら前記制御データに基
づくフィードバック制御を行なう。

この旋回俯仰角度・角速度検出器５で検出されたＴＶ左
カメラの角度・角速度検出値は後段で詳述する射撃計算
装置１０に出力される。

こうして構成される目標追尾装置２の始動時にはオペレ
ータがＴＶ左カメラの映像をモニターしながら手動で追
尾対象航空機Ｔに位置決めするか、映像上のカーソール
で指定する事で初期設定を行なう。

目標追尾装置２のＴＶ左カメラにはレーザ測距器８が取
付けられており、ＴＶ左カメラの移動目標追尾に従って
目標とする航空機Ｔまでの距離を測定して測距信号を距
離・接近速度信号発生器９に出力する。

測距信号の入力を受ける距離・接近速度信号発生器９は
航空機Ｔの接近速度及び距離信号を次段に設けられた射
撃計算装置１０に出力する。

この射撃計算装置１０には目標追尾中に前記旋回俯仰角
度・角速度検出器５よりの移動目標に対する角度、角速
度及び距離・接近速度信号発生器９からは接近速度、距
離のデータが入力され、信号に含まれた雑音をフィルタ
処理した後に移動目標の現在位置の推定及び未来位置の
予測、発射弾丸と目標物の会合計算を行なう。

この装置の制御対象である架台及び対空機関砲１２には
サーボコントローラ１１が備えられており、射撃計算装
置１０は前記算出データに基づき架台及び対空機関砲１
２に適切な見込し角を与えるべき情報を連続的にサーボ
コントローラ１１に出力する。サーボコントローラ１１
はＴＶ左カメラの光学照準線と対空機関砲の方位角との
角度が指令された見込し角に等しくなるよう架台及び対
空機関砲１２の姿勢を制御する。

この実施例では測距装置としてレーザ測距器８を採用し
たために、レーザ測距器８をＴＶ左カメラに取付ける構
成としたがレーダを用いる場合には旋回・俯仰角度・角
速度検出器５より角度情報をレーダ制御装置に出力すれ
ば同等の効果が得られる。

さらにこの実施例では、ＴＶ左カメラ及びレーザ測距器
８が架台又は対空機関砲１２の上に物理的に取付けられ
ている為、当該架台又は対空機関砲１２の運動に影響さ
れな（ＴＶ左カメラとレーザ測距器８をスタビライズす
るために、砲架台の回転速度情報を得るための角速度検
出器７が設けられて、この角速度検出値がＴＶ右カメラ
御装置６に入力されてＴＶカメラ乙の駆動制御情報の一
要素に加えられる。

次に、移動目標とＴＶ左カメラとの距離がかなり有る場
合、又は移動目標がＴＶカメラ３に真直ぐに運動する場
合、すなわち追尾角速度が小さい場合のシステム線図を
第２図に示した。

ここで、ＴＶカメラ３の光学照準と追尾対象位置との偏
差から光学照準誤差が高速画像処理装置４に入力され、
角速度が出力される。この角速度と角速度検出器７から
の砲・架台回転速度との合算でカメラの追尾角速度が生
成されてＴＶカメラ６に出力される。

一方、レーザ測距器８のデータを入力した距離・接近速
度信号発生器９からは目標距離及び目標接近速度が射撃
計算装置１０に出力される。

これに加えて射撃計算装置１０には前記追尾角速度が目
標角速度として入力され、目標未来方位及び距離が算出
される。

ここでＴＶカメラ３の光学照準出力と架台及び対空機関
砲゛１２の見込し角との偏差から未来方位が出力され、
さらにこの未来方位と前記射撃計算装置１０の目標未来
方位との偏差から角度誤差が生成される。

この角度誤差はサーボコントローラ１１に入力され、角
速度に変換されて架台及び対空機関砲１２に出力される
。

また、追尾角速度が大きい場合には高速画像処理装置４
の処理時間の条件からＴＶカメラ６の姿勢制御に予測制
御を付加する必要があり、この場合に第２図の一点鎖線
部分に適用するシステム線図を第３図に示した。この場
合、高速画像処理装置４からの補正角速度と射撃計算装
置１０からの予測角速度との偏差が指令角速度に生成さ
れる。

さらに、この指令角速度と角速度検出器７からの砲・架
台回転速度との偏差が追尾角速度としてＴＶカメラ３と
射撃計算装置１０とに出力される。

こうした、予測制御機能の開始終了の切換えは、高速画
像処理装置４内での処理中に移動目標の中心位置データ
の過去と現在との比較により自動的に判定し、ＴＶカメ
ラ制御装置に切換え信号を出力する。

更に、移動目標が１〜２秒程度物影に隠れＴＶカメラに
捕えられない場合は上記の予測制御によりＴＶカメラの
姿勢を連続コントロールし、再びＴＶカメラに捕えられ
ると引続き自動追尾を行うことができる。

発明の効果 この発明による対空火器目標追尾装置実施例は以上の通
りであり、次に述べる効果を挙げることができる。

対空火器の目標追尾において、オペレータが特定の航空
機を画像を用いて指定することで自動的に追尾目標を捕
捉でき、かつ追尾性能の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す制御ブロック図、第２
図及び第３図は動作状態を示すシステム線図である。 １・・対空火器目標追尾装置、２・・目標追尾装置、３
・・ＴＶカメラ、４・・高速画像処理装置、５・・旋回
俯仰角度・角速度検出器、６・・ＴＶカメラ制御装置、
７・・角速度検出器、８・・レーザ測距器、９・・距離
・接近速度信号発生器、１０・・射撃計算装置、１１・
・サーボコントローラ、１２・・架台及び対空機関砲、
Ｔ・・航空機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 対空火器の近傍に配置されて追尾目標航空機を撮像可能
   な撮像装置及びこの撮像装置を旋回俯仰駆動する制御装
   置と前記撮像装置の撮像信号を入力して撮像信号フレー
   ムの中心に前記航空機が位置する様に前記制御装置に制
   御情報を出力する高速画像処理装置と前記制御装置に連
   結されて撮像装置の旋回俯仰角度・角速度を検出する旋
   回俯仰角度・角速度検出器とを有する目標追尾装置と、 前記撮像装置に取付けられて追尾目標航空機の接近速度
   及び距離を算出する測距部と、 当該測距部からの接近速度・距離及び前記目標追尾装置
   からの角度・角速度信号を入力して対空火器の制御を行
   なう射撃計算装置とを備えた対空火器目標追尾装置。