JP5349169B2 - Flying object guidance device - Google Patents
Flying object guidance device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5349169B2 JP5349169B2 JP2009154007A JP2009154007A JP5349169B2 JP 5349169 B2 JP5349169 B2 JP 5349169B2 JP 2009154007 A JP2009154007 A JP 2009154007A JP 2009154007 A JP2009154007 A JP 2009154007A JP 5349169 B2 JP5349169 B2 JP 5349169B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- flying object
- radar
- wave
- processing unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Description
この発明は、移動する目標に向け飛しょう体を誘導する飛しょう体誘導装置に関する。 The present invention relates to a flying object guiding apparatus for guiding a flying object toward a moving target.
移動する目標を飛しょう体により追跡するために、誘導装置が用いられる。例えば電波レーダによる位置計測に非特許文献１の比例航法による操舵技術を組み合わせれば、飛しょう体を目標に向け飛行させることができる。誘導装置には大別してアクティブ方式とパッシブ方式との２つの方式がある。アクティブ方式は飛しょう体に搭載される誘導装置自らが電波を放射し、そのエコーにより目標位置を得る方式である。パッシブ方式は、飛しょう体とは別の電波源から放射された電波の目標エコーを誘導装置が受信し、位置を計測する方式である。
A guidance device is used to track a moving target with a flying object. For example, when the position measurement by the radio wave radar is combined with the steering technique based on the proportional navigation of Non-Patent
ところで、近年では電波の反射を抑圧する技術が発達してきており、誘導装置から目標を捉えにくくなってきている。例えば電波吸収材などを塗布された目標は誘導装置から見えにくく、捕捉した時点では至近距離にまで近づいていることもある。近年ではこのような対レーダ技術の進展が目覚しく、飛しょう体を目標に誘導するには不利な状況になってきている。特にアクティブ方式の誘導装置では正対する目標から反射されるエコーを受信することとなり、これは却って反射率が低下することから顕著な問題になる。 By the way, in recent years, techniques for suppressing the reflection of radio waves have been developed, and it has become difficult to grasp the target from the guidance device. For example, a target coated with a radio wave absorber or the like is difficult to see from the guidance device, and may be close to a close distance when captured. In recent years, the progress of such anti-radar technology has been remarkable, and it has become a disadvantageous situation for guiding a flying object to a target. In particular, an active guidance device receives an echo reflected from a directly facing target, which is a significant problem because the reflectivity is lowered.
以上述べたように、レーダエコーを低減する技術の進歩により誘導装置にとっては不利な状況になりつつあるなかで、飛しょう体を目標に向け確実に誘導可能な新たな技術開発が待たれている。
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、目標に向け飛しょう体を確実に誘導することの可能な飛しょう体誘導装置を提供することにある。
As described above, advancing technology to reduce radar echo is becoming a disadvantage for the guidance device, and new technology development that can reliably guide the flying object toward the target is awaited. .
This invention is made | formed by the said situation, The objective is to provide the flying body guidance apparatus which can guide a flying body reliably toward a target.
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、操舵装置を備える飛しょう体に搭載されこの飛しょう体を目標に誘導する飛しょう体誘導装置において、レーダ装置から放射される電波が前記目標に反射されて到来する反射波を、予め与えられる当該電波の諸元データに基づき受信復調して第１の目標方向を算出するパッシブ処理部と、レーダ波を前記目標に向け照射しそのエコーを受信して第２の目標方向を算出するアクティブ処理部と、前記第１および第２の目標方向を統合し、その結果に基づき前記操舵装置への操舵信号を生成する操舵信号生成部と、前記レーダ装置から放射され直接到来する電波を前記パッシブ処理部により受信して当該レーダ装置の方向を取得し、この取得したレーダ装置の方向への誘導を禁止する誘導禁止手段とを具備することを特徴とする飛しょう体誘導装置が提供される。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, in a flying object guidance apparatus that is mounted on a flying object equipped with a steering device and guides the flying object to a target, radio waves radiated from a radar device are emitted. A passive processing unit that receives and demodulates a reflected wave that arrives after being reflected by the target based on specifications of the radio wave given in advance and calculates a first target direction, and radiates a radar wave toward the target An active processing unit that receives an echo and calculates a second target direction; a steering signal generation unit that integrates the first and second target directions and generates a steering signal to the steering device based on the result; The radio wave radiated directly from the radar device is received by the passive processing unit to acquire the direction of the radar device, and the guidance prohibition for prohibiting the direction of the acquired radar device is prohibited. Flying object guiding apparatus characterized by comprising a means.
このような手段を講じることにより、レーダ装置から放射される電波を観測して得られるパッシブ処理部による第１の目標方向と、自ら放射する電波のエコーによるアクティブ処理部による第２の目標方向とが算出される。これらの方向を統合することによりパッシブ方式とアクティブ方式との両者を効果的に機能させ、目標角度を高精度で検出することが可能になる。 By taking such means, the first target direction by the passive processing unit obtained by observing the radio wave radiated from the radar device, and the second target direction by the active processing unit by the echo of the radio wave radiated by itself Is calculated. By integrating these directions, it is possible to effectively function both the passive method and the active method, and to detect the target angle with high accuracy.
つまり、レーダエコーを低減する技術が進展しているとはいえ、電波照射されている方向への反射特性を抑圧することはできるものの、電波照射方向とは異なる方向で受信する場合には反射特性の低下は未だ十分ではない。そこで本発明では、例えば地上に配備されるレーダ装置から照射される電波の目標反射波も受信し角度検出を行い（パッシブ処理部）、反射特性が低下していない方向で電波を受信すること可能となり、追跡距離を長く稼いで目標追跡が可能となる。 In other words, although the technology to reduce radar echo has advanced, the reflection characteristics in the direction of radio wave irradiation can be suppressed, but when receiving in a direction different from the radio wave irradiation direction, the reflection characteristics The decline is still not enough. Therefore, in the present invention, for example, a target reflected wave of a radio wave emitted from a radar device installed on the ground is also received to detect an angle (passive processing unit), and the radio wave can be received in a direction in which the reflection characteristics do not deteriorate. As a result, the target can be tracked by earning a long tracking distance.
この発明によれば、目標に向け飛しょう体を確実に誘導することの可能な飛しょう体誘導装置を提供することができる。 According to this invention, it is possible to provide a flying object guiding apparatus capable of reliably guiding a flying object toward a target.
図１は、この発明に係わる飛しょう体誘導装置を搭載する飛しょう体を示す機能ブロック図である。すなわちこの実施形態における飛しょう体誘導装置は、飛しょう体に搭載して使用される。
図１において、飛しょう体２は例えばその先端に誘導装置３を、後端に操舵装置４を搭載する。誘導装置３は目標１から到来するエコー（電波）を受信し信号処理して、目標１の方向を検出する。この検出した方向から、誘導装置３は飛しょう体２が目標１を追跡するための操舵信号を生成して操舵装置４に出力する。
FIG. 1 is a functional block diagram showing a flying object equipped with a flying object guiding device according to the present invention. That is, the flying object guiding apparatus in this embodiment is used by being mounted on a flying object.
In FIG. 1, the
一方、例えば地上や航空機などにレーダ装置Ｘ，Ｙが配備されており、これらのレーダ装置Ｘ，Ｙから放射される電波（直接波Ｘ，Ｙ）およびエコー（目標反射波Ｘ，Ｙ）も同様に誘導装置３で受信される。この実施形態ではこれらの電波も利用して目標１の位置を計測する。レーダ装置Ｘ、レーダ装置Ｙはそれぞれ目標１に対して電波を照射している。誘導装置３は複数のレーダ装置Ｘ，Ｙの電波の受信復調が可能であるのに加え、目標１に向けて電波を送信し受信することが可能である。
飛しょう体２は射出前には発射装置７に搭載され、情報入力のためのケーブルワイヤなどのインタフェースに接続される。飛しょう体２の発射時にはレーダ装置Ｘ，Ｙの電波情報（周波数、変調方式など）がこのインタフェースを介して入力される。
On the other hand, for example, radar devices X and Y are provided on the ground and aircraft, and the same applies to radio waves (direct waves X and Y) and echoes (target reflected waves X and Y) emitted from these radar devices X and Y. Is received by the
The
図２は、図１の誘導装置３の実施の形態を示す機能ブロック図である。図２において、誘導装置３はパッシブ系統とアクティブ系統との２つの処理系統を備える。パッシブ系統はレーダ装置Ｘ，Ｙから放射された電波のエコーを受信して目標１の方向を検出する処理系統である。アクティブ系統は自ら電波を放射しそのエコーを受信して目標１の方向を検出する処理系統である。図２では区別のためパッシブ系統に（Ｐ）、アクティブ系統に（Ａ）を付記する。
FIG. 2 is a functional block diagram showing an embodiment of the
パッシブ系統においては、パッシブアンテナ８によりレーダ装置Ｘ，Ｙからの電波が捕捉される。パッシブアンテナ８のビームパターンは移相量制御器（Ｐ）１８により形成され、また、アンテナ広／狭切換器１７により広角度と狭角度とに切り換えられる。捕捉された電波は周波数変換器（Ｐ）９で周波数変換され、検出処理器（Ｐ）１１に与えられて目標が検出される。その結果はさらに角度検出器（Ｐ）１２に入力され、目標角度が高精度で検出される。 In the passive system, radio waves from the radar devices X and Y are captured by the passive antenna 8. The beam pattern of the passive antenna 8 is formed by a phase shift amount controller (P) 18, and is switched between a wide angle and a narrow angle by an antenna wide / narrow switch 17. The captured radio wave is frequency-converted by a frequency converter (P) 9 and given to a detection processor (P) 11 to detect a target. The result is further input to the angle detector (P) 12, and the target angle is detected with high accuracy.
周波数変換器９における変換周波数はレーダ装置Ｘ，Ｙの電波諸元に合わせて周波数選択器１０により切り替えられる。なおレーダ装置Ｘ，Ｙから放射される電波に符号変調が施されていれば、相関コード選択器３０により該当する符号が検出処理器（Ｐ）１１に指定される。周波数選択器１０および相関コード選択器３０には、レーダ装置Ｘ，Ｙの電波諸元が発射装置から入力される。
The conversion frequency in the frequency converter 9 is switched by the
この実施形態ではパッシブアンテナ８から角度検出器（Ｐ）１２を複数の系統で構成し、それぞれ個別の到来波により目標角度を検出する。そのうえで各検出値を角度検出器（Ｐ）１２において統合することにより電波到来方向の検出の精度を高める。例えばレーダ装置Ｘ，Ｙから照射された電波の反射波から、２通りの角度情報が検出される。この角度情報は角度結合処理器１３においてまとめられる。
In this embodiment, the angle detector (P) 12 is composed of a plurality of systems from the passive antenna 8, and the target angle is detected by each individual incoming wave. In addition, the detection values of the radio wave arrival direction are improved by integrating the detection values in the angle detector (P) 12. For example, two types of angle information are detected from reflected waves of radio waves emitted from the radar devices X and Y. This angle information is collected by the
この実施形態では目標角度の検出にあたり、発射前の処理に加え、飛しょう体２の発射後において４通りの観測モードを設ける。ここでは図３示すように、発射前処理（ステップＳ１）に加えて、それらのモードを時間の経過とともに（直接波観測モード：ステップＳ２）、（初期観測モード：ステップＳ３）、（中期観測モード：ステップＳ４）、および（終末観測モード：ステップＳ５）と称することにする。これらのモードは主に飛しょう体と目標との距離、あるいは目標から到達する電波の強度に基づく閾値判定により、モード切換器１９の制御のもとで切り換えられる。
In this embodiment, when detecting the target angle, in addition to the process before launching, four observation modes are provided after launching the
（直接波観測モード）は、目標からの反射波が到来しない状態でレーダ装置Ｘ，Ｙからの直接波のみが受信される状態である。このモードでは直接波判定器１４によりレーダ装置Ｘ，Ｙの方向が取得され、飛しょう体の誘導禁止領域が設定される。
飛しょう体２が目標に近づくにつれ目標からの反射波が観測され始めると、モードは（初期観測モード）に移行する。（初期観測モード）では、パッシブ系での追跡可能な信号が検出されたことが目標判定器１５（Ｐ）からモード切換器１９に通知される。モード切換器１９はこの通知を受けて、目標追跡のための操舵指令信号を操舵装置４に出力することを、操舵信号生成器２０に許可する。これにより、目標方向演算器１６によって計算された目標方向角度が操舵信号生成器２０に出力される。このように（初期観測モード）ではレーダ装置Ｘ，Ｙによる目標反射波を使用したパッシブ系による操舵指令信号が操舵装置４へ出力されて、飛しょう体２の目標１への追跡が開始される。
(Direct wave observation mode) is a state in which only direct waves from the radar devices X and Y are received in a state where a reflected wave from the target does not arrive. In this mode, the direction of the radar devices X and Y is acquired by the direct
As the flying
さらに飛しょう体２が目標に近づくと、モードは（中期観測モード）に移行する。（中期観測モード）では、モード切換器１９によりアンテナ広／狭切換器１７に指令が与えられ、アンテナビーム幅が目標範囲に限定した狭角とすべく絞り込まれる。さらにモード切換器１９は、送信開始判定器２１にアクティブ系におけるレーダ波の送信開始を指示する。これにより誘導装置３自らの送信するレーダ波により目標を検出、追跡する、アクティブ系の動作が開始される。
When the flying
アクティブ系統においては、アクティブアンテナ２２によりレーダ波が放射され、そのエコーが受信される。アクティブアンテナ２２のビームパターンは移相量制御器（Ａ）２９により可変制御される。捕捉されたレーダエコーは周波数変換器（Ａ）２３により周波数変換され、検出処理器（Ａ）２４に与えられて目標が検出される。
In the active system, radar waves are radiated by the
検出処理器（Ａ）２４において検出された信号は、速度検出器２６と角度検出器（Ａ）２５とに与えられ、目標１の速度と方向とが検出されて目標判定器（Ａ）２７に出力される。目標判定器（Ａ）２７は、検出した目標１の速度がレーダ装置Ｘ，Ｙの移動速度領域になく、その方向が誘導禁止領域にないことを判定した上で、目標１からの反射波であると判定し、モード切換器１９に出力する。
The signal detected by the detection processor (A) 24 is given to the
モード切換器１９はアクティブ系統においても目標追跡が可能となったことを受けて、操舵信号生成器２０に指示を与え、目標方向演算器１６（Ｐ）と目標演算器２８（Ａ）の双方により検出された目標角度を融合する。このとき目標判定器１５（Ｐ）は、目標反射波から得た目標方向が誘導禁止領域にないことを判定したうえで、その目標方向に基づく操舵指令信号を操舵信号生成器２０に生成させる。これにより、パッシブ系統とアクティブ系統との双方からの目標方向情報が統合され、高精度かつ高い更新レートの操舵指令信号が操舵装置４に出力される。すなわちパッシブ系統とアクティブ系統との双方による目標１への追跡が開始される。
In response to the fact that the target tracking is possible even in the active system, the
さらに、飛しょう体２と目標とが近接すると、モードは（終末観測モード）に移行する。（終末観測モード）においては、誘導装置３自身による電波の送受信による目標角度の検出が継続されるとともに、レーダ装置Ｘ，Ｙからのエコーを受信できればその結果に基づく目標角度とも合わせてデータを融合し、追跡性能を向上させる。
Further, when the flying
図３は、図２の飛しょう体誘導装置における処理手順を示すフローチャートである。発射前処理では、目標機の運動諸元とレーダ装置Ｘ，Ｙの展開位置、およびレーダ装置Ｘ，Ｙから放射されるレーダ波の電波諸元などの、事前に知りうる情報が誘導装置３に入力される（ステップＳ１）。
次の直接波観測モードは、レーダ装置Ｘ，Ｙから放射されたレーダ波の目標からの反射波が誘導装置３に受信される以前のモードである（ステップＳ２）。このモードでは図４（ａ）に示すように広角ビームを形成し、レーダ装置Ｘ，Ｙの送信波を常時観測できる状態とする。広角ビームを形成するには図４（ｂ）に示すように、アンテナ面を形成する複数の素子のうち一部のみを機能する状態とする。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure in the flying object guiding apparatus of FIG. In the pre-launch process, information that can be known in advance, such as the motion specifications of the target aircraft, the deployment positions of the radar devices X and Y, and the radio wave specifications of the radar waves radiated from the radar devices X and Y, are sent to the
The next direct wave observation mode is a mode before the reflected wave from the target of the radar wave radiated from the radar devices X and Y is received by the guidance device 3 (step S2). In this mode, as shown in FIG. 4A, a wide-angle beam is formed so that the transmission waves of the radar devices X and Y can be observed at all times. In order to form a wide-angle beam, as shown in FIG. 4B, only a part of a plurality of elements forming the antenna surface is made to function.
直接波観測モードではレーダ装置Ｘ，Ｙから到来する直接波のみが誘導装置３において受信される。図５に示すようにレーダ装置Ｘとレーダ装置Ｙとのそれぞれからのレーダ波を復調すると例えばレーダ装置Ｘ，Ｙの数に応じた（この実施形態では２）数のピークが観測される。これらのピーク位置を統合すると、各レーダ装置の位置（角度）に対応する領域に、離間するピークが観測される。この結果を用いて、誘導装置３はこれらの領域を飛しょう体１の誘導を禁止する誘導禁止領域として設定する。
In the direct wave observation mode, only direct waves coming from the radar devices X and Y are received by the
すなわち複数のレーダ装置Ｘ，Ｙから照射される電波が混在する状況下では、目標反射波だけではなく、レーダ装置から直接到来する電波（直接波）も複数存在することになるので、誤ってレーダ装置Ｘ，Ｙを追跡してしまう可能性が出てくる。このような誤追跡を防止するために誘導禁止領域を設定する。なお発射前処理においてレーダ装置Ｘ，Ｙの展開位置を入力し、直接波を誤って追跡しないようにしてもよい。 That is, in a situation where radio waves emitted from a plurality of radar devices X and Y coexist, not only the target reflected wave but also a plurality of radio waves (direct waves) that come directly from the radar device exist, so that the radar is erroneously detected. There is a possibility that the devices X and Y will be tracked. In order to prevent such erroneous tracking, a guidance prohibition area is set. Note that the deployment positions of the radar devices X and Y may be input in the pre-launch process so that direct waves are not tracked by mistake.
次の初期観測モードは、レーダ装置Ｘ，Ｙから放射されたレーダ波の目標からの反射波が誘導装置３に受信され始めるモードである（ステップＳ３）。このモードでも図６（ａ）、（ｂ）に示すように、アンテナ素子の一部のみを機能させる状態とすることでビーム幅を広角パターンに保つようにする。このモードでは図７に示すように、目標からの反射波に相当する新たなピークが生じる。各レーダ装置Ｘ，Ｙの電波形式に対する電波到来角度パターンを統合処理すると、ほぼ同じ角度において重複するデータが現れる。この重複データが誘導禁止領域外に現れていれば誘導装置３はこの領域を目標方向と判定し、この目標方向に向けて追跡を開始する。
The next initial observation mode is a mode in which a reflected wave from a radar wave target radiated from the radar devices X and Y starts to be received by the guidance device 3 (step S3). Also in this mode, as shown in FIGS. 6A and 6B, the beam width is maintained in a wide-angle pattern by setting only a part of the antenna element to function. In this mode, a new peak corresponding to the reflected wave from the target is generated as shown in FIG. When the radio wave arrival angle patterns for the radio wave formats of the radar apparatuses X and Y are integrated, overlapping data appears at substantially the same angle. If this overlapping data appears outside the guidance prohibition area, the
次の中期観測モードは、目標１と飛しょう体との距離が近づくにつれ目標からの反射波強度が強まってくる段階であり（ステップＳ４）、このモードでは図８（ａ）、（ｂ）に示すように、アンテナ素子の全てを機能させて狭角パターンのビームを形成する。すなわち初期観測モードで捕捉された目標反射波の方向に向けて狭角ビームを形成する。そのうえで各レーダ装置Ｘ，Ｙの電波形式に対する電波到来角度パターンを統合処理し、パッシブ処理系による目標追跡を継続する。図９に示すように、ビーム視野を狭めることにより誘導禁止領域からの反射波は現れなくなり、レーダ装置Ｘ，Ｙから放射された電波の反射波のみを用いた角度検出処理が実施される。さらにこのモードでは、アクティブ系統による目標追跡処理が開始される。
The next medium-term observation mode is a stage in which the reflected wave intensity from the target increases as the distance between the
次の終末観測モードでは、アクティブ系統により自ら放射したレーダ波のエコーによる追跡処理が開始される（ステップＳ５）。このモードでは図１０に示すように狭角パターンのビームによりレーダ波を自ら放射し、そのエコーを受信して目標角度を検出する。すなわち図１１に示すように（アクティブ波）を受信復調して得た角度情報に向けた追跡が実施される。さらにこのモードでは、アクティブ波のエコーに対するドプラ観測を実施し、速度領域における目標／非目標の識別も合わせて実施する。 In the next terminal observation mode, tracking processing by echoes of radar waves radiated by the active system is started (step S5). In this mode, as shown in FIG. 10, a radar wave is emitted by a narrow-angle pattern beam, and the echo is received to detect a target angle. That is, as shown in FIG. 11, tracking is performed for angle information obtained by receiving and demodulating (active wave). Furthermore, in this mode, Doppler observation is performed for echoes of active waves, and target / non-target identification in the velocity region is also performed.
すなわち、図２の速度検出器２６において受信波のエコー成分を抽出し、目標判定器（Ａ）２７において低速の目標を追跡対象から除外する。図１１に示すように、アクティブ波のエコーのドプラ成分による速度検出処理の結果示されるピーク位置が、レーダ装置Ｘ，Ｙの移動速度領域外に示される場合のみ、このピークを追跡対象とする。つまりレーダ装置Ｘ，Ｙの移動速度は目標の移動速度に比べて非常に低速であることが見込まれ、特に終末観測モードにおいては目標が至近距離に位置するために、その差は大きくなる。そこでこのモードでは、ドプラ速度により目標の速度を検出し、その速度がレーダ装置の移動速度に相当する領域に無いことを確認しつつ追跡を継続する。
That is, the echo component of the received wave is extracted by the
以上の手順をまとめるとこの実施形態では、まず図３のステップＳ１の発射前処理において、飛しょう体２は発射前に、発射装置７からレーダ装置Ｘ，Ｙの電波諸元情報を入力される。飛しょう体２の発射後、目標１との距離が遠く未だ目標１からの反射波が検出されない段階では、ステップＳ２の（直接波観測モード）において、レーダ装置Ｘ，Ｙからの直接波を広角ビームで観測し、得られたレーダ装置Ｘ，Ｙの方向を誘導禁止領域として設定する。
To summarize the above procedure, in this embodiment, in the pre-launch process of step S1 in FIG. 3, the flying
次に、飛しょう体２が目標１に接近してレーダ装置Ｘ，Ｙによる目標反射波の受信電力が増加すると、ステップＳ３の（初期観測モード）で、レーダ装置Ｘ，Ｙからの直接波とは異なる信号が新たに検出され始める。この新たな信号が誘導禁止範囲外にあることが確認されれば、目標１からの反射波と判定する。直接波と反射波とは共通する電波諸元を持つが、例えば到来方向は異なり、また、直接波が検出されるよりも後に反射波が検出されるという関係がある。
Next, when the flying
その後、ステップＳ４でビーム幅を目標１方向に限定した狭角ビームとし、さらに目標追跡のため操舵指令信号を操舵装置４へ出力して目標の追跡が開始される（中期観測モード）。このモードではアクティブ系統による追跡も開始され、自らのレーダ波の送信も開始する。さらにステップＳ５で、アクティブ波のエコーから検出した目標方向に向け目標追跡のための操舵指令信号を出力して目標の追跡を最接近まで継続する（終末観測モード）。この段階でレーダ装置Ｘ，Ｙからの目標反射波が検出されていれば、アクティブ波による角度検出結果と統合してすることにより操舵指令信号を生成するようにしてもよい。
Thereafter, in step S4, a narrow-angle beam whose beam width is limited to the
図１２は、時間の経過、すなわち観測モードの変化につれ変化する角度検出結果の一例を示す図である。横軸は時間の経過を、縦軸は検出された角度を示す。レーダ装置Ｘ，Ｙから放射される電波の直接波は、その強度が次第に低下するものの継続的に受信される。また、これらの電波が目標から反射されて誘導装置３に到来する目標反射波も、受信が開始されてから継続的に到来する。レーダ装置Ｘ、レーダ装置Ｙのいずれの電波からも、２通りの角度検出値が得られる（図中○、△）が、これらを統合すると３通りの分布が得られる。このうち両端の分布はいずれかのレーダから到来する直接波による検出値であり、中央の分布が目標からの反射波を示す。よってこの中央の分布に着目して得られる角度検出値をもとに操舵信号を生成し、目標１を追跡する。さらに、終末観測モードにおいては図中（■）で示すアクティブ受信信号も統合し、角度検出精度を向上させるとともに、データの連続性も高められる。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an angle detection result that changes as time elapses, that is, as the observation mode changes. The horizontal axis indicates the passage of time, and the vertical axis indicates the detected angle. The direct wave of the radio wave radiated from the radar devices X and Y is continuously received although its intensity gradually decreases. In addition, the target reflected wave that is reflected from the target and arrives at the
このように本実施形態では、飛しょう体２に搭載される誘導装置３にパッシブ系統とアクティブ系統とを合わせて搭載し、まずパッシブ系統のみによる観測を開始する。パッシブ系統は、目標１からの反射波が無い遠方の段階で、他のレーダ装置の電波到来方向を観測しておき、得られた方向を誘導禁止範囲として設定する。その後、目標反射波が受信され始めた段階で、目標反射波がこの誘導禁止範囲に無いことを判定したうえで目標１の追跡を開始する。これにより地上などに配備されるレーダ装置が誤って追跡されることなく、目標１を確実に追跡していくことが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the passive system and the active system are mounted together on the
さらに、追跡の最終段階ではアクティブ系統も機能させ、飛しょう体２の誘導装置３自らが検出する目標方向と、他のレーダ装置からの目標反射波とのデータ融合を実施することで、角度検出の精度、ひいては追跡の精度を向上させることもできる。このように本実施形態によれば、目標の反射特性が低下していない方向からの電波照射を安全に活用できることになり、追跡開始距離を低減させることなく目標を追跡可能となる。よって目標に向け飛しょう体を確実に誘導することの可能な飛しょう体誘導装置を提供することが可能になる。
In addition, the active system also functions at the final stage of tracking, and the angle detection is performed by performing data fusion between the target direction detected by the
以上、本発明の特徴をまとめると以下のとおりである。
受信波により操舵信号を生成するパッシブ系と、自ら放射したレーダ波により操舵信号を生成するアクティブ系とを備え、両系によりそれぞれ算出した目標角度を単独で、あるいは統合した角度情報を用いて操舵信号を生成する。これにより目標追跡の精度を向上させる。
The characteristics of the present invention are summarized as follows.
A passive system that generates a steering signal using a received wave and an active system that generates a steering signal using a radar wave radiated by itself are used to steer the target angle calculated by each system independently or using integrated angle information. Generate a signal. This improves the accuracy of target tracking.
地上や他の航空機に配備されるレーダ装置から目標に向けて照射される電波をパッシブ系により受信し、直接到来する電波と目標から反射されて到来する電波とを受信して目標を追跡する。その際、事前に観測された直接波とは異なる、新たに検出された信号を目標からの反射波と推定する。ただし、直接波を受信して得たレーダ装置の位置を誘導禁止領域とし、この領域には飛しょう体を誘導しない。誘導禁止領域を設定したうえで、目標との距離が近接するにつれ直接波を受信しないようビーム幅を狭角に変更する。 Radio waves radiated toward the target from a radar device installed on the ground or another aircraft are received by a passive system, and the target is tracked by receiving radio waves that arrive directly and radio waves that are reflected from the target. At that time, a newly detected signal different from the direct wave observed in advance is estimated as a reflected wave from the target. However, the position of the radar device obtained by receiving the direct wave is set as a guidance prohibited area, and the flying object is not guided to this area. After setting the guidance prohibition region, the beam width is changed to a narrow angle so that the direct wave is not received as the distance from the target approaches.
レーダ装置の送信周波数、符号変調コード等の電波諸元を予めパッシブ系に与え、直接波および目標からの反射波をレーダ装置の送信周波数、符号変調コード等の電波諸元に応じて復調できるようにする。
アクティブ系においては、ドプラ速度検出機能を設けて目標速度を推定し、レーダ装置の移動速度範囲外であることを最終確認して、目標に最接近するまで追跡を継続する機能を有する。
Radio wave specifications such as the transmission frequency and code modulation code of the radar device are given to the passive system in advance, and the direct wave and the reflected wave from the target can be demodulated according to the radio wave specifications such as the transmission frequency of the radar device and the code modulation code. To.
The active system has a function of estimating a target speed by providing a Doppler speed detection function, finally confirming that it is out of the moving speed range of the radar apparatus, and continuing tracking until it comes closest to the target.
なお、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In an implementation stage, a component can be deform | transformed and embodied in the range which does not deviate from the summary. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.
１…目標、２…飛しょう体、３…誘導装置、４…操舵装置、７…発射装置、Ｘ，Ｙ…地上や航空機に配備されるレーダ装置、８…パッシブアンテナ、９…周波数変換器（Ｐ）、１０…周波数選択器、１１…検出処理器（Ｐ）、１２…角度検出器（Ｐ）、１３…角度結合処理器、１４…直接波判定器、１５…目標判定器（Ｐ）、１６…目標方向演算器（Ｐ）、１７…アンテナ広／狭切換器、１８…移相量制御器（Ｐ）、１９…モード切換器、２０…操舵信号生成器、２１…送信開始判定器、２２…アクティブアンテナ、２３…周波数変換器（Ａ）、２４…検出処理器（Ａ）、２５…角度検出器（Ａ）、２６…速度検出器、２７…目標判定器（Ａ）、２８…目標演算器（Ａ）、２９…移相量制御器（Ａ）、３０…相関コード選択器
DESCRIPTION OF
Claims (4)
レーダ装置から放射される電波が前記目標に反射されて到来する反射波を、予め与えられる当該電波の諸元データに基づき受信復調して第１の目標方向を算出するパッシブ処理部と、
レーダ波を前記目標に向け照射しそのエコーを受信して第２の目標方向を算出するアクティブ処理部と、
前記第１および第２の目標方向を統合し、その結果に基づき前記操舵装置への操舵信号を生成する操舵信号生成部と、
前記レーダ装置から放射され直接到来する直接波を前記パッシブ処理部により受信して当該レーダ装置の方向を取得し、この取得したレーダ装置の方向への誘導を禁止する誘導禁止手段と、
前記反射波およびエコーを受信するアンテナのビーム幅を、広角ビームと狭角ビームとの少なくとも２つのパターンに、前記飛しょう体と前記目標との相対的距離に応じて可変するビーム可変手段を具備し、
前記ビーム可変手段は、前記飛しょう体と前記目標との距離が遠く前記反射波が検出されない段階において、前記ビーム幅を広角ビームとする、飛しょう体誘導装置。 In a flying object guidance device that is mounted on a flying object equipped with a steering device and guides this flying object to a target,
A passive processing unit that receives and demodulates a reflected wave that arrives when a radio wave radiated from a radar device is reflected by the target, and calculates a first target direction based on specification data of the radio wave given in advance;
An active processing unit that irradiates a radar wave toward the target, receives an echo thereof, and calculates a second target direction;
A steering signal generation unit that integrates the first and second target directions and generates a steering signal to the steering device based on the result;
A direct wave radiated directly from the radar apparatus and received by the passive processing unit to acquire the direction of the radar apparatus, and a guidance prohibiting unit for prohibiting the direction of the acquired radar apparatus;
Beam varying means for varying the beam width of the antenna that receives the reflected wave and the echo in at least two patterns of a wide-angle beam and a narrow-angle beam according to the relative distance between the flying object and the target And
The flying object guiding apparatus , wherein the beam changing means sets the beam width to a wide-angle beam when the reflected wave is not detected because the distance between the flying object and the target is long .
レーダ装置から放射される電波が前記目標に反射されて到来する反射波を、予め与えられる当該電波の諸元データに基づき受信復調して第１の目標方向を算出するパッシブ処理部と、
レーダ波を前記目標に向け照射しそのエコーを受信して第２の目標方向を算出するアクティブ処理部と、
前記第１および第２の目標方向を統合し、その結果に基づき前記操舵装置への操舵信号を生成する操舵信号生成部と、
前記レーダ装置から放射され直接到来する直接波を前記パッシブ処理部により受信して当該レーダ装置の方向を取得し、この取得したレーダ装置の方向への誘導を禁止する誘導禁止手段と、
前記反射波およびエコーを受信するアンテナのビーム幅を、広角ビームと狭角ビームとの少なくとも２つのパターンに、前記飛しょう体と前記目標との相対的距離に応じて可変するビーム可変手段と、
前記飛しょう体と前記目標との相対的距離に応じて
前記直接波と、前記反射波との双方を前記広角ビームで受信する第２のモードと、
前記直接波と、前記反射波との双方を前記狭角ビームで受信する第３のモードと、
前記アクティブ処理部により前記狭角ビームを用いてレーダ波を送受信して前記第２の目標方向を算出する第４のモードとに、追跡モードを切り替えるモード切替手段を具備する、飛しょう体誘導装置。 In a flying object guidance device that is mounted on a flying object equipped with a steering device and guides this flying object to a target,
A passive processing unit that receives and demodulates a reflected wave that arrives when a radio wave radiated from a radar device is reflected by the target, and calculates a first target direction based on specification data of the radio wave given in advance;
An active processing unit that irradiates a radar wave toward the target, receives an echo thereof, and calculates a second target direction;
A steering signal generation unit that integrates the first and second target directions and generates a steering signal to the steering device based on the result;
A direct wave radiated directly from the radar apparatus and received by the passive processing unit to acquire the direction of the radar apparatus, and a guidance prohibiting unit for prohibiting the direction of the acquired radar apparatus;
Beam variable means for changing the beam width of the antenna that receives the reflected wave and the echo into at least two patterns of a wide-angle beam and a narrow-angle beam according to the relative distance between the flying object and the target;
Depending on the relative distance between the flying object and the target
A second mode for receiving both the direct wave and the reflected wave with the wide-angle beam;
A third mode for receiving both the direct wave and the reflected wave with the narrow-angle beam;
A flying object guidance apparatus comprising mode switching means for switching a tracking mode to a fourth mode in which the active processing unit transmits and receives a radar wave using the narrow-angle beam to calculate the second target direction. .
レーダ装置から放射される電波が前記目標に反射されて到来する反射波を、予め与えられる当該電波の諸元データに基づき受信復調して第１の目標方向を算出するパッシブ処理部と、
レーダ波を前記目標に向け照射しそのエコーを受信して第２の目標方向を算出するアクティブ処理部と、
前記第１および第２の目標方向を統合し、その結果に基づき前記操舵装置への操舵信号を生成する操舵信号生成部と、
前記レーダ装置から放射され直接到来する直接波を前記パッシブ処理部により受信して当該レーダ装置の方向を取得し、この取得したレーダ装置の方向への誘導を禁止する誘導禁止手段と、
前記アクティブ処理部により放射されたレーダ波のエコーのドプラ成分により目標速度を検出する速度検出部と、
前記検出した目標速度により前記目標と前記レーダ装置とを識別する識別手段とを具備する、飛しょう体誘導装置。 In a flying object guidance device that is mounted on a flying object equipped with a steering device and guides this flying object to a target,
A passive processing unit that receives and demodulates a reflected wave that arrives when a radio wave radiated from a radar device is reflected by the target, and calculates a first target direction based on specification data of the radio wave given in advance;
An active processing unit that irradiates a radar wave toward the target, receives an echo thereof, and calculates a second target direction;
A steering signal generation unit that integrates the first and second target directions and generates a steering signal to the steering device based on the result;
A direct wave radiated directly from the radar apparatus and received by the passive processing unit to acquire the direction of the radar apparatus, and a guidance prohibiting unit for prohibiting the direction of the acquired radar apparatus;
A speed detection unit for detecting a target speed based on a Doppler component of an echo of a radar wave emitted by the active processing unit;
A flying object guidance apparatus comprising: identification means for identifying the target and the radar apparatus based on the detected target speed .
レーダ装置から放射される電波が前記目標に反射されて到来する反射波を、予め与えられる当該電波の諸元データに基づき受信復調して第１の目標方向を算出するパッシブ処理部と、
レーダ波を前記目標に向け照射しそのエコーを受信して第２の目標方向を算出するアクティブ処理部と、
前記第１および第２の目標方向を統合し、その結果に基づき前記操舵装置への操舵信号を生成する操舵信号生成部と、
前記レーダ装置から放射され直接到来する直接波を前記パッシブ処理部により受信して当該レーダ装置の方向を取得し、この取得したレーダ装置の方向への誘導を禁止する誘導禁止手段とを具備し、
前記パッシブ処理部は、
前記直接波が検出された後に、この直接波と共通する諸元を持ち当該直接波とは別に検出される信号を前記反射波として判定する、飛しょう体誘導装置。 In a flying object guidance device that is mounted on a flying object equipped with a steering device and guides this flying object to a target,
A passive processing unit that receives and demodulates a reflected wave that arrives when a radio wave radiated from a radar device is reflected by the target, and calculates a first target direction based on specification data of the radio wave given in advance;
An active processing unit that irradiates a radar wave toward the target, receives an echo thereof, and calculates a second target direction;
A steering signal generation unit that integrates the first and second target directions and generates a steering signal to the steering device based on the result;
A direct wave radiated directly from the radar device and received by the passive processing unit to acquire the direction of the radar device, and guidance prohibiting means for prohibiting guidance in the direction of the acquired radar device,
The passive processing unit is
A flying object guidance apparatus that determines, after the direct wave is detected, a signal having specifications common to the direct wave and detected separately from the direct wave as the reflected wave .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009154007A JP5349169B2 (en) | 2009-06-29 | 2009-06-29 | Flying object guidance device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009154007A JP5349169B2 (en) | 2009-06-29 | 2009-06-29 | Flying object guidance device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011007464A JP2011007464A (en) | 2011-01-13 |
| JP5349169B2 true JP5349169B2 (en) | 2013-11-20 |
Family
ID=43564332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009154007A Expired - Fee Related JP5349169B2 (en) | 2009-06-29 | 2009-06-29 | Flying object guidance device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5349169B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6452412B2 (en) * | 2014-12-02 | 2019-01-16 | 三菱電機株式会社 | Guidance device |
| KR101802873B1 (en) | 2017-04-10 | 2017-11-29 | 엘아이지넥스원 주식회사 | System for detecting target |
| JP7069071B2 (en) * | 2019-03-07 | 2022-05-17 | 三菱電機株式会社 | Flying body guidance system and flying body guidance method |
| JP7321880B2 (en) * | 2019-10-17 | 2023-08-07 | 株式会社東芝 | Guidance system |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57169818A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-19 | Mitsubishi Electric Corp | Guiding device of flying object |
| JPS58102100A (en) * | 1981-12-15 | 1983-06-17 | 三菱電機株式会社 | Induction missile |
| JPS59129398A (en) * | 1983-01-13 | 1984-07-25 | 三菱電機株式会社 | Missile system |
| JPS6269179A (en) * | 1985-09-24 | 1987-03-30 | Mitsubishi Electric Corp | Semi-active radar guidance controlling system |
| JPS63194199A (en) * | 1987-02-05 | 1988-08-11 | 三菱電機株式会社 | Guidance system of guided missile |
| JPH0331699A (en) * | 1989-06-28 | 1991-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | Control device |
| JP2671628B2 (en) * | 1991-04-16 | 1997-10-29 | 三菱電機株式会社 | Composite sensor and missile guidance method |
| JPH05100020A (en) * | 1991-10-11 | 1993-04-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Target capturing method for missile |
| JPH05113298A (en) * | 1991-10-21 | 1993-05-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Optically guiding system |
| JPH05149697A (en) * | 1991-11-28 | 1993-06-15 | Toshiba Corp | Missile guiding device |
| JPH07117358B2 (en) * | 1993-03-02 | 1995-12-18 | 日本電気株式会社 | Guidance device |
| JP2782581B2 (en) * | 1994-11-14 | 1998-08-06 | 防衛庁技術研究本部長 | Flying object guidance device |
| JPH08338700A (en) * | 1995-06-12 | 1996-12-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Multiple guidance device of airframe |
| JPH1047897A (en) * | 1996-07-29 | 1998-02-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Airframe system |
| JP2006189335A (en) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Mitsubishi Electric Corp | Rf management device and electronic war system |
-
2009
- 2009-06-29 JP JP2009154007A patent/JP5349169B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011007464A (en) | 2011-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11262442B2 (en) | Ghost removal method and radar device | |
| JP7403611B2 (en) | Method and apparatus for characterizing user platform environment | |
| KR101619921B1 (en) | Apparatus For Detecting Position Information of Target | |
| JP5349169B2 (en) | Flying object guidance device | |
| KR20160144729A (en) | Apparatur for processing signal of radar and method for processing signal thereof | |
| JP2006337223A (en) | Radar device | |
| JPWO2007094064A1 (en) | Radar equipment | |
| JP5225203B2 (en) | Radar apparatus and radar signal processing method | |
| JP2009264968A (en) | Radar device, method of processing signal for radar device, and vehicle control system | |
| JP2011226796A (en) | Radar device | |
| JP2008139166A (en) | Network radar system, radar, and central control device | |
| JP5900051B2 (en) | Guidance device | |
| KR101713768B1 (en) | Surface skimming target detection apparatus and method thereof | |
| KR102197086B1 (en) | Apparatus and method for tracking target for antiaircraft | |
| JP5392410B2 (en) | Radar equipment | |
| JP4245175B2 (en) | Semi-active radio wave induction device | |
| JP2008224356A (en) | Flying object guide device | |
| JP2010181257A (en) | Obstacle detector | |
| KR101828246B1 (en) | Apparatus and method for detecting target on a vehicle FMCW radar | |
| KR20200114467A (en) | Method and apparatus for reducing number of radar target detection operations | |
| US20170363717A1 (en) | Radar device and signal processing method | |
| JP2933053B2 (en) | Radar equipment | |
| JP2011038730A (en) | Missile guiding device | |
| JP5224934B2 (en) | Flying object, flying method and computer program | |
| JP2004354192A (en) | Distance measuring equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110913 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121206 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121211 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130212 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130723 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130820 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5349169 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |