JP4296966B2 - Guided flying body - Google Patents
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Description
この発明は、電波源目標を探知して、電波源目標に向かって飛しょうする誘導飛しょう体に関するものである。 The present invention relates to a guided vehicle that detects a radio wave source target and flies toward the radio wave source target.
従来の電波源対応の誘導飛しょう体は、電波の到来方向を捉え、電波源方向に向かって誘導飛しょうする。電波源目標であるレーダには、デコイおよびレーダ装置を用いて、飛しょう体方向へのレーダ装置の電波の送信を停止し、デコイの電波を送信することにより、飛しょう体の捉える電波の到来方向を誤らせ、レーダと離隔した安全な場所に誘導させる等の対抗方式を得る様々な提案がなされている。一例として、複数のデコイを運用し、アクティブフェーズドアレイアンテナを有するレーダ装置がビームのヌルを飛しょう体に向ける従来技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 The conventional flying object corresponding to the radio wave source captures the direction of arrival of the radio wave and guides it toward the radio wave source. For the radar that is the radio wave source target, the decoy and radar device are used to stop the transmission of the radar device's radio wave in the direction of the flying object, and the decoy's radio wave is transmitted, so the arrival of the radio wave that the flying object captures Various proposals have been made to obtain countermeasures such as misdirection and guidance to a safe place separated from the radar. As an example, a conventional technique is known in which a radar apparatus using a plurality of decoys and having an active phased array antenna directs a beam null toward a flying object (see, for example, Patent Document 1).
電波源対応の誘導飛しょう体は、電波の到来方向を捉え、電波源方向に向かって誘導飛しょうする。これに対し電波源目標であるレーダは、デコイおよびレーダ装置を用いて、飛しょう体方向へのレーダ装置の電波の送信を停止し、デコイの電波を送信する対抗手段をとることにより、飛しょう体の捉える電波の到来方向を誤らせ、レーダと離隔した安全な場所に誘導されてしまう問題があった。 The guided flying object corresponding to the radio wave source captures the arrival direction of the radio wave and guides it toward the radio wave source. On the other hand, the radar that is the radio wave source target uses the decoy and the radar device to stop the transmission of the radar device's radio wave in the direction of the flying object and take the countermeasure by transmitting the decoy's radio wave. There was a problem that the direction of arrival of radio waves captured by the body was misguided and guided to a safe place separated from the radar.
係る課題を解決するために、デコイの影響により発生するレーダの送信停止方向を避け、レーダが送信を継続している方向へ飛しょうするため、再度レーダの送信電波を捉えることが可能となり、目標に対しより高い精度で会合することを目的としている。 To solve the problem, the radar transmission direction is avoided by avoiding the direction of the radar transmission stop caused by the decoy, and it is possible to capture the radar transmission radio wave again. The purpose is to meet with higher accuracy.
この発明の誘導飛しょう体は、目標を追尾し目標方向を得る追尾装置と、飛しょう体の位置、速度、加速度、姿勢角、姿勢角速度の運動情報を得る慣性装置と、目標の位置情報を算出し、目標の真偽を判定し、目標が偽と判定した場合には目標を再度捕捉できるように経由点を算出し、目標に向かって飛しょうするための加速度指令を算出する誘導演算部と、上記誘導演算部で算出された加速度指令を処理して飛しょう体の運動を制御するオートパイロットと、を備え、上記誘導演算部として、追尾装置で得られた目標方向を慣性装置で得られた飛しょう***置を原点に換算し、地形高度線との交点を算出することにより、目標の位置情報を算出し、次に、過去に算出された目標の位置情報と現在の目標の位置情報との差により、目標の真偽を判定し、目標が偽と判定した場合には真目標を再度捕捉できるように偽目標を追尾装置の視野外に入れるように、飛しょう体の経由点を算出する目標情報処理部と、目標情報処理部からの飛しょう体の経由点から加速度指令を算出する加速度指令演算部を備えたものである。 The guided flying object of the present invention includes a tracking device that tracks a target and obtains a target direction, an inertial device that obtains movement information of the flying object's position, velocity, acceleration, posture angle, and posture angular velocity, and target position information. Calculate, determine the true / false of the target, and if the target is determined to be false, calculate the waypoint so that the target can be captured again and calculate the acceleration command to fly toward the target And an autopilot that controls the movement of the flying object by processing the acceleration command calculated by the guidance calculation unit, and the inertial device obtains the target direction obtained by the tracking device as the guidance calculation unit. The target position information is calculated by converting the obtained flying object position to the origin and calculating the intersection with the topographic altitude line, and then the target position information calculated in the past and the current target position The truth of the target due to the difference with the information A target information processing unit that calculates the waypoint of the flying object so that the false target is placed outside the field of view of the tracking device so that the true target can be captured again if the target is determined to be false, and target information An acceleration command calculation unit that calculates an acceleration command from a transit point of the flying object from the processing unit is provided.
この発明によれば、追尾装置の捉えた目標を位置移動量によりレーダかデコイかを判定し、デコイである場合には、デコイを避ける経由点を算出し、飛しょう体の運動を制御するため、デコイの影響、レーダの送信停止方向を避け、レーダが送信を継続している方向から飛しょうするため、再度レーダの送信電波を捉えることが可能となり、目標に対しより高い精度で会合することができる。 According to the present invention, it is determined whether the target captured by the tracking device is a radar or a decoy based on the amount of position movement. If the target is a decoy, a via point that avoids the decoy is calculated and the movement of the flying object is controlled. In order to avoid the influence of decoy and the direction in which radar transmission is stopped and to fly from the direction in which the radar is continuing to transmit, it is possible to capture the radar's transmitted radio wave again and meet with higher accuracy to the target Can do.
実施の形態1.
図1は実施の形態1による誘導飛しょう体誘導の構成を示しており、1は飛しょう体、2は誘導演算部、3は追尾装置、4は慣性装置、5はオートパイロット、6は推進装置、12はレーダ、13はデコイである。
FIG. 1 shows a configuration of guided flying object guidance according to the first embodiment, where 1 is a flying object, 2 is a guidance calculation unit, 3 is a tracking device, 4 is an inertial device, 5 is an autopilot, and 6 is propulsion. A device, 12 is a radar, and 13 is a decoy.
飛しょう体1は、目標を追尾し情報を得る追尾装置3と、追尾装置3からの情報を処理して目標に向かって飛しょうするための加速度指令を算出する誘導演算部2と、飛しょう体1の運動情報を得る慣性装置4と、加速度指令を処理して飛しょう体1の運動を制御するオートパイロット5とを有している。
The
飛しょう体1に備えられた追尾装置3は、レーダ12を追尾し、飛しょう体1とレーダ12との相対角度を観測・算出し、誘導演算部2に出力する。
The tracking device 3 provided in the
慣性装置4は飛しょう体1の位置、速度、加速度、姿勢角、姿勢角速度を観測・算出し誘導演算部2に出力する。誘導演算部2は追尾装置3、慣性装置4からの情報入力により、加速度指令を算出しオートパイロット5に出力する。
The inertial device 4 observes and calculates the position, velocity, acceleration, posture angle and posture angular velocity of the
オートパイロット5は誘導演算部2からの加速度指令により、飛しょう体の運動を制御する。飛しょう体1は推進装置6により推力を得、オートパイロット5により運動を制御し、レーダ12に向けて誘導飛しょうを行う。
The
レーダ12は飛しょう体1を探知・追尾しレーダ12に向けて飛しょうしていることを判定し、飛しょう体1の方向に対し電波送信を停止し、デコイ13に対し電波送信の指示を出力する。デコイ13の動作を以下に説明する。デコイ13はレーダ12からの出力により、レーダ12と同等の電波を飛しょう体1に向けて送信する。
The radar 12 detects and tracks the
図2はこの発明による飛しょう体に備えた誘導演算部を説明するための図であり、7は目標情報処理部、8は加速度指令演算部であり、2〜5は図1の説明と同じものである。 FIG. 2 is a diagram for explaining a guidance calculation unit provided in the flying object according to the present invention, 7 is a target information processing unit, 8 is an acceleration command calculation unit, and 2 to 5 are the same as those in FIG. Is.
追尾装置3からの目標情報および慣性装置4からの飛しょう体1の運動情報とから、目標の位置を算出し、真偽を判定し、飛しょう体1の経由点を算出する目標情報処理部7と、目標情報処理部7からの飛しょう体1の経由点から加速度指令を算出する加速度指令演算部8を備えた誘導演算部2を備える。
なお、目標の真偽の判定については、各種考えられるが、後述するように、一定時間の前後での目標間の距離の大小から判断する方法が在る。
A target information processing unit that calculates the position of the target from the target information from the tracking device 3 and the motion information of the
There are various methods for determining whether a target is true or false. As will be described later, there is a method of determining based on the distance between targets before and after a certain time.
追尾装置3からの目標方向情報と、慣性装置4からの飛しょう体運動情報とを用い誘導演算部2に備えた目標情報処理部7において、目標の位置を算出し、飛しょう体の飛しょう経由点を算出し、誘導演算部2に備えた加速度指令演算部8に出力する。 In the target information processing unit 7 provided in the guidance calculation unit 2 using the target direction information from the tracking device 3 and the flying object movement information from the inertial device 4, the target position is calculated and the flying object flies. The waypoint is calculated and output to the acceleration command calculation unit 8 provided in the guidance calculation unit 2.
加速度指令演算部8は、目標情報処理部7からの飛しょう経由点情報を用い加速度指令を算出し、オートパイロット5に出力する。
The acceleration command calculation unit 8 calculates an acceleration command using the flight route point information from the target information processing unit 7 and outputs the acceleration command to the
図3はこの発明による誘導演算部に備えた目標情報処理部を説明するための図であり、9は目標位置演算部、10は目標判定演算部、11は経由点演算部であり、3、4は図1の説明と同じ、7、8は図2の説明と同じものである。 3 is a diagram for explaining a target information processing unit provided in the guidance calculation unit according to the present invention, wherein 9 is a target position calculation unit, 10 is a target determination calculation unit, 11 is a waypoint calculation unit, 4 is the same as that of FIG. 1, and 7 and 8 are the same as those of FIG.
図4により目標位置演算部9の演算を説明する。
目標位置演算部9は追尾装置3からの目標方位15を慣性装置4からの飛しょう体1の運動情報とから、飛しょう体座標16に座標変換を行う。
地形データベース(図示する)は目標位置演算部9に設けられる。地形データベースに保存された地形情報は、2次元の位置と高度から成る3次元情報であり、高度を表している地表面と空間の境界線を一次元の表示で表したものが図4の地形高度線17であり、図4に示すように、地形高度線17と目標方位15との交点を算出し、これを現在の追尾目標位置14とする。
つぎに過去に算出した追尾目標位置18と、現在の追尾目標位置14との相対距離を算出し、これを目標移動量19とし、目標判定演算部10に算出する。
The calculation of the target position calculation unit 9 will be described with reference to FIG.
The target position calculation unit 9 converts the target azimuth 15 from the tracking device 3 into the
A terrain database (shown) is provided in the target position calculation unit 9. The terrain information stored in the terrain database is three-dimensional information consisting of two-dimensional position and altitude, and the one-dimensional display of the boundary between the ground surface and space representing the altitude is shown in Fig. 4. As shown in FIG. 4, the intersection of the topographic altitude line 17 and the target direction 15 is calculated, and this is set as the current
Next, the relative distance between the tracking target position 18 calculated in the past and the current
目標判定演算部10は、追尾装置3の追尾性能及び慣性装置4の慣性計算精度を考慮した、判定値を数1に従い算出し、目標移動量19と比較し、判定値より大であれば偽目標、判定値以下であれば真目標と判定する。
The target
目標判定演算部10は目標の真目標または偽目標かの目標判定結果、及び目標座標を経由点演算部11に出力する。
The target
経由点演算部11は、目標判定結果に応じ経由点を演算する。目標が真目標の場合、目標座標方位の点をその経由点とする。経由点は、飛しょう体1の運動性能を考慮して数2により算出する。
The waypoint calculation unit 11 calculates a waypoint according to the target determination result. If the target is a true target, a point in the target coordinate direction is set as the via point. The waypoint is calculated by Equation 2 in consideration of the movement performance of the
その目標が偽目標の場合の経由点の演算を図5により説明する。
経由点演算部11は、真目標20に対する追尾目標方位(過去)21を中心とし、偽目標22に対する追尾目標方位(過去)23に対し、離隔角度24を反対向きにとった点を数2により算出し経由点25とし、慣性装置4の慣性計算精度を考慮して、加速度指令演算部8に出力する。離隔角度24は追尾装置3の視野角から追尾装置3の追尾性能を考慮し数3により算出する。
The calculation of the waypoint when the target is a false target will be described with reference to FIG.
The waypoint calculation unit 11 has a tracking target azimuth (past) 21 with respect to the true target 20 as a center, and a point at which the separation angle 24 is opposite to the tracking target azimuth (past) 23 with respect to the false target 22 by the formula 2. The calculated via point 25 is output to the acceleration command calculation unit 8 in consideration of the inertia calculation accuracy of the inertia device 4. The separation angle 24 is calculated from the viewing angle of the tracking device 3 according to Equation 3 in consideration of the tracking performance of the tracking device 3.
加速度指令演算部8は数4に従い加速度指令を算出する。 The acceleration command calculation unit 8 calculates an acceleration command according to Equation 4.
1 飛しょう体、 2 誘導演算部、 3 追尾装置、 4 慣性装置、 5 オートパイロット、 6 推進装置、 7 目標情報処理部、 8 加速度指令演算部、 9 目標位置演算部、 10 目標判定演算部、 11 経由点演算部、 12 レーダ、 13 デコイ、 14 追尾目標(現在)、 15 目標方位、 16 飛しょう体座標、 17 地形データベース、 18 追尾目標(過去)、 19 目標移動量、 20真目標、 21 追尾目標方位(現在)、 22 偽目標(デコイ)、 23 追尾目標方位(過去)、 24 離隔角度、 25 経由点。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
飛しょう体の位置、速度、加速度、姿勢角、姿勢角速度の運動情報を得る慣性装置と、
目標の位置情報を算出し、目標の真偽を判定し、目標が偽と判定した場合には目標を再度捕捉できるように経由点を算出し、目標に向かって飛しょうするための加速度指令を算出する誘導演算部と、
上記誘導演算部で算出された加速度指令を処理して飛しょう体の運動を制御するオートパイロットと、を備え、
上記誘導演算部として、
追尾装置で得られた目標方向を慣性装置で得られた飛しょう***置を原点に換算し、地形高度線との交点を算出することにより、目標の位置情報を算出し、次に、過去に算出された目標の位置情報と現在の目標の位置情報との差により、目標の真偽を判定し、目標が偽と判定した場合には真目標を再度捕捉できるように偽目標を追尾装置の視野外に入れるように、飛しょう体の経由点を算出する目標情報処理部と、
目標情報処理部からの飛しょう体の経由点から加速度指令を算出する加速度指令演算部を備えたことを特徴とする誘導飛しょう体。 A tracking device that tracks the target and obtains the target direction;
An inertial device that obtains movement information of the position, velocity, acceleration, posture angle, posture angular velocity of the flying object,
Calculate the position information of the target, determine whether the target is true or false, and if the target is determined to be false, calculate a waypoint so that the target can be captured again, and give an acceleration command to fly toward the target A guidance calculation unit to calculate,
An autopilot that controls the movement of the flying object by processing the acceleration command calculated by the guidance calculation unit ,
As the guidance calculation unit,
The target position obtained by the tracking device is converted to the origin by the flying object position obtained by the inertial device, and the target position information is calculated by calculating the intersection with the topographic altitude line. The true / false of the target is determined based on the difference between the calculated target position information and the current target position information, and if the target is determined to be false, the false target is detected by the tracking device so that the true target can be captured again. A target information processing unit that calculates the waypoint of the flying object so that it is out of the field of view;
A guided flying object comprising an acceleration command calculation unit that calculates an acceleration command from a via point of the flying object from the target information processing unit.
追尾装置からの目標情報および慣性装置からの飛しょう体の運動情報とから、From the target information from the tracking device and the movement information of the flying object from the inertial device,
目標の位置を算出する目標位置演算部と、A target position calculator for calculating a target position;
目標位置演算部からの目標位置情報から目標の真偽を判定する目標判定演算部と、A target determination calculation unit that determines the authenticity of the target from the target position information from the target position calculation unit;
目標判定演算部からの目標情報と慣性装置からの飛しょう体の運動情報とから、飛しょう体の経由点を算出する経由点演算部を備えたことを特徴とする請求項1記載の誘導飛しょう体。The guided flight according to claim 1, further comprising a waypoint calculation unit that calculates a waypoint of the flying object from the target information from the target determination calculation part and the movement information of the flying object from the inertial device. Ginger body.
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