JP6281740B2 - 電波欺瞞装置 - Google Patents
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Description
本実施の形態では、電波欺瞞装置として、チャフ(Chaff)について説明する。このチャフは、羽ばたきして動くことが可能である。
例えば、チャフ1は、ヘリコプターのように、羽11を回転運動させてもよい。その場合、アクチュエータ14は往復運動用ではなく回転運動用のものを用いる(図示されず)。羽11の形状は回転翼形状(例示:ヘリコプターの翼の形状)とする。羽11は1枚であってもよい。2本のアーム部12は、一体で(1本の軸として)アクチュエータ14により回転運動する。そして、羽11がアーム部12を軸として回転運動することで揚力が発生することで、チャフ1は滞空可能となる。
あるいは、例えば、変形波による推進が可能な変形推進翼形状を有する羽11を用いて、変形推進運動(魚の推進運動)をさせてもよい。
チャフ1は、空中に放出されると、例えば、図2Aの状態にあった場合、アクチュエータ14が動作部15を上方へ移動させる。それに伴い、2本のアーム部12が2枚の羽11の一方の端部を上方へ押し上げる。その結果、ヒンジ部13を支点として、2枚の羽11の他方の端部が下方へ移動する。すなわち、2枚の羽11が空気を下方へ押しやり、揚力を発生させる。この状態が図2Bの状態である。この動作により、チャフ1全体が上方へ移動する。
本実施の形態のチャフは、内部の電源からではなく外部の電磁波から電力を取得する点で、第1の実施の形態のチャフと相違する。以下、その相違点について、主に説明する。
チャフ1aは、空中に放出されると、例えば、図5Aの状態にあった場合、羽11で受信された電波により駆動機構23、24が、電力をアクチュエータ14aへ供給する。アクチュエータ14aが、動作部15を上方へ回転移動させる。それに伴い、2本のアーム部12が、2枚の羽11の一方の端部を上方へ押し上げる。その結果、ヒンジ部13を支点として、2枚の羽11の他方の端部が下方へ移動する。すなわち、2枚の羽11が空気を下方へ押しやり、揚力を発生させる。この状態が図5Bの状態である。この動作により、チャフ1全体が上方へ移動する。
更に、本実施の形態のチャフは、アクチュエータの駆動電力を無線給電にしている。そのため、電源部を電池とした場合のような電池容量の制限がなくなり、滞空時間を更に長くすることができる。特に、相手方のレーダの捜索電波による無線給電を用いた場合、相手方がレーダを使用する限りは継続的に妨害が可能となる。
本実施の形態のチャフは、滞空するだけでなく、移動可能である点で、第2の実施の形態のチャフと相違する。以下、その相違点について、主に説明する。
動作機構37においてアクチュエータ14bが1枚の羽31を動かす動作は、基本的に第2の実施の形態においてアクチュエータ14aが1枚の羽11を動かす動作と同様である。ただし、本実施の形態では、2個の動作機構37がそれぞれ1枚ずつ羽31を動かして、揚力を発生させている。それにより、第2の実施の形と同様に、2枚の羽31で空中に長時間留まりながら、チャフとしてのレーダ妨害機能を発揮することができる。
図9は、本実施の形態に係るチャフの動作の一例を示す概略図である。例えば、側方(図9では左側)からレーダの電波Iがチャフ1bに照射されている場合を考える。電波Iの一部は、Bの位置にある右側の羽31により反射されて、Aの位置にある左側の羽31に戻ってくる。このとき、これらAB間の距離(2枚の羽31間の距離)が、電波Iの1/4波長の奇数倍の場合、電波Iと反射波Rとは互いに打ち消し合う。その結果、Aの位置での電波Iの電界強度は、非常に低くなると考えられる。一方、Bの位置での電波Iの電界強度は、それほど変わらないと考えられる。したがって、Aの位置(左側)の動作機構37内において、左側の羽31が受信する電波によって駆動機構23、24がアクチュエータ14bに供給する電力は相対的に低くなる。一方、Bの位置(右側)の動作機構37内において、右側の羽31が受信する電波によって駆動機構23、24がアクチュエータ14bに供給する電力は相対的に高くなる。そのため、Aの位置(左側)の羽31の動き(羽ばたき運動)は小さくなり、発生する推進力FAは相対的に小さくなる。一方、Bの位置(右側)の羽31の動き(羽ばたき運動)は大きくなり、発生する推進力FBは相対的に大きくなる。このとき、推進力FAと推進力FBと重力Gとの釣り合いを考えると、推進力FAと推進力FBにおける鉛直上方成分の力と重力Gとが概ね等しい場合には、結局、推進力FBにおける側方(図9では左側)へ向かう成分の力F0が残る。したがって、チャフ1bは、その力F0により、側方(図9では左側)へ向かう。すなわち、チャフ1bは、レーダの電波の出射元であるレーダ源の方向へ向かうことができる(追尾動作が可能である)。
位置検出部8は、GPS用のアンテナ7でGPS電波を受信し、GPS情報を検出する。位置検出部8は、そのGPS情報に基づいて自らの位置を特定して、その位置を示す位置情報を制御部9へ出力する。ただし、位置の特定は制御部9が行ってもよい。制御部9は、その位置情報と、最初の位置情報とに基づいて、2個の動作機構37の駆動機構23、24に制御信号を出力して、例えば、一方のアクチュエータ14bへの電力供給を増やしてその羽31の動きを大きくさせ、他方のアクチュエータ14bへの電力供給を減らしてその羽31の動きを小さくさせる。それにより、チャフ1bがある方向へ移動するように制御することができる。そして、制御部9は、移動後の位置を示す位置情報を更に取得して、前回の位置情報及び制御信号と、今回の位置情報と、最初の位置情報とに基づいて、フィードバック制御で2つの動作機構37を制御することで、風の影響をキャンセルして、チャフ1bを空間的に概ね一定の位置に滞留させることができる(滞留動作が可能である)。それにより、チャフ1bは、空中に長時間留まりながら、チャフとしてのレーダ妨害機能を発揮することができる。
電波到来方向検出部は、複数のアンテナ7でレーダの電波を受信し、複数の受信電波の強度差で電波の到来方向を検出する。制御部9は、その電波の到来方向に基づいて、2個の動作機構37の駆動機構23、24に制御信号を出力して、例えば、一方のアクチュエータ14bへの電力供給を増やしてその羽31の動きを大きくさせ、他方のアクチュエータ14bへの電力供給を減らしてその羽31の動きを小さくさせる。それにより、チャフ1bがある方向へ移動するように制御することができる。そして、制御部9は、移動後に検出された到来方向を更に取得して、前回の到来方向及び制御信号と、今回の到来方向とに基づいて、フィードバック制御で2つの動作機構37を制御することで、チャフ1bをレーダの電波の方向へ移動させることができる(追尾動作が可能である)。
更に、本実施の形態に係るチャフ1bは、風の影響をキャンセルして、空間的に一定の場所に滞留することができる。これにより、このチャフ1bは、落下や拡散がし難く、滞空時間が比較的長い、という効果を奏することができる。また、本実施の形態に係るチャフ1bは、レーダの電波の方向へ移動し続けることができる。これにより、このチャフ1bは、風で流された場合、レーダが移動した場合でも、レーダ周辺に滞留し続けることができる。
本実施の形態では、電子欺瞞装置がアクティブデコイであるという点で、第3の実施の形態のチャフと相違する。以下、その相違点について、主に説明する。
アクティブデコイ1cは、空中に放出されると、制御部9の制御により第1駆動部41〜第4駆動部44で第1羽部45〜第4羽部48(4個の羽51)を動かして空中に滞留する。第1送受信部61〜第4送受信部64(送受信部53)は、それぞれアンテナ71〜74を用いてレーダの電波を受信する。そして、それぞれ電界強度を制御部9に出力し、それぞれレーダの電波による電流を変換部5へ出力する。変換部5は、その電流を所望の電流/電圧に変換して、駆動部3その他電力が必要な構成に出力する。制御部9は、受信されたレーダの電波の電界強度の差に基づいて、レーダの電波が発信された方向を特定する。制御部9は、制御信号により第1駆動部41〜第4駆動部44で第1羽部45〜第4羽部48(4個の羽51)の動きを制御して、特定されたレーダの電波の到来方向へ、その到来方向に近い送受信部を向けて、その送受信部からレーダを妨害する電波を発射する。そのとき、受信した電波にドップラの影響を付加した妨害用の電波を発射してもよい。
上記(1)において、更に、制御部9は、そのレーダの電波の到来方向に基づいて、制御信号により第1駆動部41〜第4駆動部44で第1羽部45〜第4羽部48(4個の羽51)の動きを制御して、アクティブデコイ1cをレーダ源の方向へ移動させる。そして、制御部9は、移動後に検出された到来方向を更に取得して、前回の到来方向及び制御信号と、今回の到来方向とに基づいて、フィードバック制御で第1駆動部41〜第4駆動部44を制御することで、アクティブデコイ1cをレーダの電波の方向へ移動させることができる。
上記(1)において、更に、位置検出部8は、GPS用のアンテナ7でGPS電波を受信し、GPS情報を検出する。位置検出部8は、そのGPS情報に基づいて自らの位置を特定して、その位置を示す位置情報を制御部9へ出力する。ただし、位置の特定は制御部9が行ってもよい。制御部9は、その位置情報と、最初の位置情報とに基づいて、制御信号により第1駆動部41〜第4駆動部44で第1羽部45〜第4羽部48(4個の羽51)の動きを制御して、アクティブデコイ1cをある方向へ移動させる。そして、制御部9は、移動後の位置を示す位置情報と、前回の位置情報及び制御信号と、最初の位置情報とに基づいて、フィードバック制御で、第1駆動部41〜第4駆動部44で第1羽部45〜第4羽部48(4個の羽51)の動きを制御して、最初の位置情報の位置へ移動する。それにより、風により所望の位置から流されても、風の影響をキャンセルして、アクティブデコイ1cを空間的に概ね一定の位置に滞留させることができる。更に、制御部9は、所定の位置情報が示す位置に、アクティブデコイ1cを向かわせるように、制御信号により第1駆動部41〜第4駆動部44で第1羽部45〜第4羽部48(4個の羽51)を動かしてもよい(一種の追尾動作)。
1c :アクティブデコイ
2、2a、2b、2c :電源部
3 :駆動部
4 :羽部
5 :変換部
5a :第1変換部
5b :第2変換部
6 :受信部
6a :第1受信部
6b :第2受信部
7 :アンテナ
8 :位置検出部
9 :制御部
11 :羽
12 :アーム部
13 :ヒンジ部
14、14a、14b :アクチュエータ
15 :動作部
16 :電源部
16a :交流電源
17 :筐体
18 :配線
21 :動作制御回路
22 :アクチュエータ本体部
23、24 :駆動機構
27 :回転部
31 :羽
31a :羽下部
31b :羽上部
32 :支持棒
33a :ヒンジ部
33b :結合部
37 :動作機構
41 :第1駆動部
42 :第2駆動部
43 :第3駆動部
44 :第4駆動部
45 :第1羽部
46 :第2羽部
47 :第3羽部
48 :第4羽部
51 :羽
52 :アンテナ
53 :送受信部
54 :ホーン
60 :送受信部
61 :第1送受信部
62 :第2送受信部
63 :第3送受信部
64 :第4送受信部
71 :アンテナ
72 :アンテナ
73 :アンテナ
74 :アンテナ
90 :艦船
91 :ミサイル
92 :電波
93 :艦船
Claims (10)
- 所定の波長を有する電波を用いて捜索するレーダに対して電波欺瞞を行う電波欺瞞体であって、
羽と、
前記羽を滞空可能に動かす駆動部と、
前記駆動部に電力を供給する電源部と
を具備し、
前記羽は、
導体部分を有し、平面視で略直線状に並んで配置された2枚の羽
を含み、
前記2枚の羽を合わせた長さは、前記波長の半分である
電波欺瞞体。 - 請求項1に記載の電波欺瞞体において、
前記電源部は、前記2枚の羽で受電した電波のエネルギを電力に変換する変換部
を備える
電波欺瞞体。 - 所定の波長を有する電波を用いて捜索するレーダに対して電波欺瞞を行う電波欺瞞体であって、
羽と、
前記羽を滞空可能に動かす駆動部と、
前記駆動部に電力を供給する電源部と
を具備し、
前記羽は、
前記駆動部に結合された2枚の対向羽を含み、
前記対向羽は、
導体部分を含む羽下部と、
前記羽下部の延伸する方向と反対側に延び、導体部分を含む羽上部と
を含み、
前記2枚の対向羽は、前記駆動部に対して、前記羽上部の端が互いに近づき、前記羽下部の端が互いに遠ざかるように結合されており、
前記対向羽の長さは、レーダの捜索電波の半波長の長さである
電波欺瞞体。 - 請求項3に記載の電波欺瞞体において、
前記駆動部は、前記2枚の対向羽に対応して設けられた2個の駆動機構を含み、
前記2個の駆動機構は、支持部材で互いに結合され、
前記駆動機構は、対応する前記対向羽の略中央部で前記対向羽と結合し、
前記2枚の対向羽は、前記2個の駆動機構に対して、前記羽上部の端が互いに近づき、前記羽下部の端が互いに遠ざかるように結合されている
電波欺瞞体。 - 請求項3又は4に記載の電波欺瞞体において、
前記電源部は、前記2枚の対向羽で受電したレーダの電波のエネルギを電力に変換する変換部を備える
電波欺瞞体。 - 請求項5に記載の電波欺瞞体において、
前記支持部材の長さは、レーダの捜索電波の1/4波長の奇数倍の長さである
電波欺瞞体。 - 請求項1に記載の電波欺瞞体において、
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナの少なくとも一つからレーダの電波を受信し、前記複数のアンテナの少なくとも一つから妨害用の電波を出力する送受信部と
を更に具備し、
前記電源部は、
前記送受信部で受電した前記電波のエネルギを電力に変換する変換部を備える
電波欺瞞体。 - 請求項3乃至7のいずれか一項に記載の電波欺瞞体において、
位置を検出する位置検出部と、
検出された前記位置に基づいて、目標位置へ向かうように、前記駆動部を制御する制御部と
を更に具備する
電波欺瞞体。 - 請求項3乃至7のいずれか一項に記載の電波欺瞞体において、
受電したレーダの電波の強度に基づいて前記電波の到来方向を検出部する電波到来方向検出部と、
検出された前記到来方向に基づいて、前記到来方向へ向かうように、前記駆動部を制御する制御部と
を更に具備する
電波欺瞞体。 - 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の電波欺瞞体において、
前記電源部は、
電力供給用の電波又はレーザ光を受信する電力用受信部と、
前記受信された電波又はレーザ光を電力に変換する電力用変換部と
を備える
電波欺瞞体。
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