JPH01239398A

JPH01239398A - Missile guiding device

Info

Publication number: JPH01239398A
Application number: JP63064057A
Authority: JP
Inventors: Haruyoshi Kuno; 久野　治義
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-03-17
Filing date: 1988-03-17
Publication date: 1989-09-25
Anticipated expiration: 2013-04-28
Also published as: JP2744007B2

Abstract

PURPOSE:To permit impact against a target with a simple constitution and a good accuracy, by a method wherein the amount of speed control is operated from a range information and the changing amount of angle of line of sight while the speed of a missile is determined based on the operated speed. CONSTITUTION:A guiding device in a missile M detects the angle of deviation of a target with respect to the advancing direction of a missile and the angle theta(t) of line of sight while an angle of line of sight changing amount operating unit 12 operates the changing amount DELTAtheta of the angle theta (t). Acceleration (g)(t), applied on the missile M, is detected to obtain the position of the missile M time by time and the position of the target is detected by a target position detecting unit 16 whereby an information on a range to the target is obtained. A speed control amount dl/-dt for intercepting the target by the missile at a predetermined position is operated from the given information. The speed control amount dl/dt is increased or decreased in accordance with the changing amount (theta'-theta) of the angle of line of sight, for example, to control the thrust of the missile. According to this method, the missile may intercept the target T at a point C.

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］この発明は、例えばミサイルに搭載され、所定経路を飛
翔する弾道弾に当該ミサイルを所定の位置で会合させる
飛翔体誘導装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] The present invention relates to a flying object guidance device that is mounted on, for example, a missile and causes a ballistic missile flying along a predetermined path to meet the missile at a predetermined position.

（従来の技術）一般にミサイルを誘導する誘導装置は比例航法を採用す
る。この比例航法によれば、目標が任意に移動する場合
において、ミサイルの経路角を目標に対する目視線に追
従させ、その変化量を目標移動量の数倍とすることによ
り、目標のいがなる運動に対しても十分命中させること
ができる。(Prior Art) Guidance systems that guide missiles generally employ proportional navigation. According to this proportional navigation, when a target moves arbitrarily, the trajectory angle of the missile follows the line of sight to the target, and the amount of change is several times the amount of target movement. You can also hit it quite well.

但し、ミサイルにも運動性能の上限があり、特に目標が
急旋回した場合には横加速度か飽和してしまうため、比
例航法による誘導は出来なくなる。However, missiles also have an upper limit to their maneuverability, and if the target makes a sharp turn, the lateral acceleration will reach saturation, making it impossible to guide using proportional navigation.

そこで、この影響かなくなるようにミサイルの運動時定
数の１０＠以上の誘導時間をもち、その運動性能を目標
の３倍以上とする等の条件を付加している。Therefore, in order to eliminate this effect, conditions are added, such as having a guidance time of 10 @ or more than the missile's motion time constant, and making its motion performance three times or more that of the target.

ところで、目標が弾道弾である場合、予め経路が定まっ
ているので、上記のような比例航法を用いなくても目標
とミサイルの会合位置を推定し、この推定位置に向けて
直線的にミサイルを誘導すれば、上記の条件を取除き、
構造的に簡単な楕成でかつ精度よく目標に命中させるこ
とができる。By the way, if the target is a ballistic missile, the path is determined in advance, so the meeting position of the target and missile can be estimated without using proportional navigation as described above, and the missile can be guided in a straight line toward this estimated position. Then, remove the above conditions,
It has a structurally simple oval shape and can hit the target with high accuracy.

従来より、このように予め経路の定まっている目標を簡
単な構成でかつ精度よく目標に会合させることのできる
誘導装置の出現が望まれている。Conventionally, there has been a desire for a guidance device that has a simple configuration and can accurately bring a target along a predetermined route to the target.

（発明が解決しようとする課題）以上述べたように、従来から簡単な構成でがつ精度よく
目標に命中させることのできる飛翔体誘導装置の出現が
望まれていた。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, there has been a desire for a flying object guidance device that has a simple configuration and can hit a target with high accuracy.

この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
、簡単な構成でかつ精度よく目標に命中させることので
きる飛翔体誘導装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a flying object guidance device that has a simple configuration and can hit a target with high accuracy.

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するためにこの発明に係る飛翔体誘導装
置は、所定の経路を飛翔する目標に所定の位置で会合す
るように飛翔体を誘導する飛翔体誘導装置において、前
記目標に対する目視線角を検出する目視線角検出装置と
、この装置で検出される目視線角の変化量を算出する目
視線角変化量算出手段と、目標と飛翔体間の距青士情報
を導出する距離導出手段と、この距離導出手段で得られ
る距離情報と前記目視線角変化量算出手段で得られる目
視線角変化量とから速度制御量を算出する速度算出手段
と、この手段で得られる速度に基づいて飛翔体の速度を
制御する速度制御手段とを具備して構成される。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a flying object guiding device according to the present invention guides a flying object so that it meets a target flying on a predetermined route at a predetermined position. A flying object guidance device for guiding a flying object includes: an eye angle detection device that detects an eye angle with respect to the target; an eye angle change amount calculation means that calculates an amount of change in the eye angle detected by the device; A distance derivation means for deriving distance distance information between the flying objects, and a speed control amount is calculated from the distance information obtained by the distance derivation means and the amount of change in the eye angle obtained by the eye angle change amount calculation means. It is configured to include a speed calculation means and a speed control means for controlling the speed of the flying object based on the speed obtained by this means.

（作用）上記構成による飛翔体誘導装置では、飛翔体の速度を制
御することにより、所定の経路を飛翔する目標に所定の
位置で会合させることができるとともに要撃範囲より防
御範囲を広くすることができる。(Function) In the projectile guiding device having the above configuration, by controlling the speed of the projectile, it is possible to make the projectile meet a target flying on a predetermined route at a predetermined position, and it is also possible to make the defense range wider than the interception range. can.

（実施例）以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。(Example) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図は弾道弾用ミサイルにこの発明を適用した場合の
構成を示すもので、１１はシーカである。FIG. 1 shows the configuration when the present invention is applied to a ballistic missile, and 11 is a seeker.

このシーカ１１はミサイル弾頭に設けられ、ミサイル進
行方向に対する目標のずれ角、すなわち目視線角を検出
するもので、ここで得られた目視線角は目視線角変化量
算出部１２に送られる。この目視線角変化量算出部１２
は所定時間毎の目視線角の変化量を算出するものである
。This seeker 11 is provided on the missile warhead and detects the deviation angle of the target with respect to the missile's traveling direction, that is, the line of sight angle, and the line of sight angle obtained here is sent to the line of sight angle change amount calculation unit 12. This eye angle change amount calculation unit 12
is to calculate the amount of change in the eye angle for each predetermined time period.

１３は加速度計で、この加速度計１３はミサイルにかか
る加速度を検出するものである。ここで得られた加速度
情報はミサイル位置算出部１４に送られる。この位置算
出部１４は加速度情報を二重積分することにより発射地
点からの距離を算出し、この距離情報から自己の位置を
計算するものである。13 is an accelerometer, and this accelerometer 13 detects the acceleration applied to the missile. The acceleration information obtained here is sent to the missile position calculation section 14. This position calculation unit 14 calculates the distance from the launch point by double integrating the acceleration information, and calculates its own position from this distance information.

１５はレーダ情報受信部で、このレーダ情報受信部１５
はレーダ情報を受信するものである。このレーダ情報は
目標位置検出部１６に送られる。この目標位置検出部１
６は与えられたレーダ情報から目標位置を検出するもの
である。尚、シーカ１１がレーダシーカのように距雛測
定可能な場合は地上装置の支援が必ずしも必要ではない
。15 is a radar information receiving section, and this radar information receiving section 15
is for receiving radar information. This radar information is sent to the target position detection section 16. This target position detection section 1
6 detects the target position from the given radar information. Note that if the seeker 11 is capable of distance measurement, such as a radar seeker, support from ground equipment is not necessarily required.

上記の各検出部１２．１４．１５で得られた目視線角変
化量、ミサイル現在位置、目標現在位置の情報は速度計
算部１７に入力される。この速度計算部１７は与えられ
た情報からミサイルを所定位置で会合させるための速度
制御量を計算するもので、ここで得られた計亘結果は推
力制御部１８に送られる。The information on the amount of change in line of sight angle, the current position of the missile, and the current target position obtained by each of the detection units 12, 14, and 15 described above is input to the speed calculation unit 17. This speed calculation section 17 calculates a speed control amount for bringing the missiles together at a predetermined position from the given information, and the calculation results obtained here are sent to the thrust control section 18.

この推力制御装置１８は計算によって求められた速度だ
けミサイル速度が変化するようにミサイルの推力を制御
するものである。This thrust control device 18 controls the thrust of the missile so that the missile speed changes by the calculated speed.

上記構成において、以下第２図乃至第４図を参照してそ
の速度制御手段について説明する。In the above configuration, the speed control means will be explained below with reference to FIGS. 2 to 4.

今、第２図に示すように、弾道弾Ｔが角度αで侵入して
くる場合、例えば垂直方向に発射されたミサイルによる
要撃範囲をＡＢとすれば防御範囲はａ’ｂ′になり、防
御範囲ａ′ｂ′は要撃範囲ＡＢより広くなる。Now, as shown in Figure 2, when a ballistic missile T intrudes at an angle α, for example, if the interception range by a missile launched in the vertical direction is AB, the defense range will be a'b', and the defense range will be a'b'. a'b' is wider than the interception range AB.

一方、弾道弾Ｔの飛翔経路及び速度は予測可能であり、
レーダによってその位１も容易に検出可能である。今一
弾道弾Ｔが第３図中点線で示すような経路を飛翔するも
のとし、この弾道弾Ｔか経路上Ａ点に達した時点でＤ点
からミサイルＭを発射し、経路上Ｃ点で弾道弾Ｔにミサ
イルＭを会合させるには、弾道弾Ｔの速度をＴｓ、ミサ
イルき、１の速度をＭｓとすると、ＡＣ／Ｔｓ　＝ＣＤ／Ｍｓであるから、Ｍｓ　＝　（ＡＣ／ＣＤ）ＴｓによりミサイルＭの速度を決定することができる。On the other hand, the flight path and speed of the ballistic bullet T are predictable,
It is easily detectable by radar. It is assumed that an Imaichi ballistic missile T flies along a path as shown by the dotted line in the middle of Figure 3.When this ballistic missile T reaches point A on the path, a missile M is launched from point D, and at point C on the path, the ballistic missile T flies. In order to make missile M meet at , if the speed of ballistic bullet T is Ts and the speed of missile 1 is Ms, then AC/Ts = CD/Ms, so Ms = (AC/CD)Ts, the missile M's speed is speed can be determined.

この場合、弾道弾Ｔは自ら運動することはないが、大気
の密度変化等の外乱により、例えば経路が数Ｌｏｏｍら
変化する場合がある。この分、ミサイルを比例航法によ
り経路角を変化すれば０点からすれた位置で会合させる
ことができるが、これでは前述したように誘導装置が複
雑になる。そこで、この発明ではミサイルＭの速度を制
御して０点で目標と会合させるようにしている。In this case, although the ballistic bullet T does not move by itself, its path may change by several looms due to disturbances such as changes in the density of the atmosphere. By changing the path angle of the missiles using proportional navigation, it is possible to bring the missiles together at a position that is slightly different from the zero point, but as described above, this would complicate the guidance system. Therefore, in this invention, the speed of the missile M is controlled so that it meets the target at the zero point.

第３図を参照して具体的に説明すると、まず、ミサイル
Ｍの飛翔能力及び弾道弾Ｔの経路、移動速度から発射時
刻を算出し、該発射時刻にミサイルＭを発射する。ミサ
イルＭ内における誘導装置は、シーカ１１によりミサイ
ル進行方向に対する目標のずれ角、すなわち目視線角θ
（１）（１は発射時からの時間）を検出し、目視線角変
化量算出部１２によって所定時間毎の目視線角θ（ｔ）
の変化量Δθを算出する。一方、加速度計１３によりミ
サイルＭにかかる加速度ｇ　（ｔ）を検出し、ミサイル
位置検出部１４にてこの加速度ｇ　（ｔ）を二重積分し
てミサイルＭの時々刻々の位置を求める。地上局ではレ
ーダ情報を受信部１５で受収り、目標位置検出部１６で
目標Ｔの位置を検出し、ミサイルＭに送出する。また、
シーカ１１がレーダシーカて゛あればシーカ１１から目
標までの距離情報が得られる。To explain in detail with reference to FIG. 3, first, a launch time is calculated from the flight ability of the missile M and the path and movement speed of the ballistic bullet T, and the missile M is launched at the launch time. The guidance device inside the missile M uses the seeker 11 to determine the deviation angle of the target with respect to the missile's traveling direction, that is, the line of sight angle θ.
(1) (1 is the time from the time of firing) is detected, and the eye sight angle change amount calculation unit 12 calculates the eye sight angle θ(t) for each predetermined time.
Calculate the amount of change Δθ. On the other hand, the accelerometer 13 detects the acceleration g (t) applied to the missile M, and the missile position detecting section 14 double-integrates this acceleration g (t) to determine the momentary position of the missile M. At the ground station, the receiving section 15 receives the radar information, the target position detecting section 16 detects the position of the target T, and transmits it to the missile M. Also,
If the seeker 11 is a radar seeker, distance information from the seeker 11 to the target can be obtained.

上記の各検出部１２．１４．１５で得られた目視線角変
化量Δθ、ミサイル現在位置、目標現在位置の情報（ま
たは目標と飛翔体間の距離情報）は最適速度計算部１７
に入力し、与えられた情報からミサイルを所定位置で会
合させるための速度制御量を計算する。Information on the visual angle change Δθ, current missile position, and current target position (or distance information between the target and the flying object) obtained by each of the above detection units 12, 14, and 15 is sent to the optimal speed calculation unit 17.
and calculates the speed control amount to bring the missiles together at a predetermined location from the given information.

ミサイルＭ及び目標Ｔの各位置から導出される両者間の
距ＭＬ（レーダシーカであればこの距離が直接求められ
る）、ミサイルＭの速度制御量ｄＪ／ｄｔ、目視線角変
化量Δθとは、ベクトル表示すると第４図に示すように
なり、ｄＪｌ／ｄｔさＬ　・　Δθ と表わすことができる。そこで、速度計算部１７におい
て、ミサイルＭ及び目標Ｔの間の距Ａｔ　Ｌと目視線角
変化量ΔθとからミサイルＭの速度制御量ｄｊ／ｄｔを
求め、この速度制御情報を推力制御装置１８に入力し、
例えば目視線角変化分（θ′−〇）が正であればｄｊ／
ｄｔだけ減速し、負であればｄＪ　／ｄ　ｔだけ増速す
るようにミサイルの推力を制御する。これにより、ミサ
イルＭと目標Ｔとを０点で会合させることができ、防御
範囲を要撃範囲より広くとることができる。なお、推力
の制御は、例えばロケットの頭部（点火栓）の開口を増
減する等の方法により達成できる。The distance ML between the missile M and the target T derived from their respective positions (this distance can be directly obtained with a radar seeker), the speed control amount dJ/dt of the missile M, and the visual line angle change amount Δθ are vectors. When displayed, it becomes as shown in FIG. 4, and can be expressed as dJl/dt L · Δθ. Therefore, the speed calculation unit 17 calculates the speed control amount dj/dt of the missile M from the distance At L between the missile M and the target T and the visual angle change amount Δθ, and sends this speed control information to the thrust control device 18. Input,
For example, if the eye angle change (θ'-〇) is positive, dj/
The thrust of the missile is controlled so that it is decelerated by dt, and if it is negative, it is accelerated by dJ/dt. As a result, the missile M and the target T can meet at the zero point, and the defense range can be made wider than the interception range. The thrust can be controlled by, for example, increasing or decreasing the opening of the rocket head (spark plug).

したがって、上記構成による誘導装置によれば、目視線
角の変化量に応じて速度を補正するという簡単な構成で
正確にミサイルを弾道弾に会合させることができる。Therefore, according to the guidance device having the above configuration, it is possible to accurately bring the missile into contact with the ballistic projectile with a simple configuration in which the speed is corrected according to the amount of change in the line of sight angle.

［発明の効果］以上のようにこの発明によれば、簡単な構成でかつ精度
よく目標に命中させることのできる飛翔体誘導装置を提
供することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to provide a flying object guidance device that has a simple configuration and can hit a target with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明に係る飛翔体誘導装置の〜実施例を示
すブロック図、第２図乃至第４図は同実施例の誘導手段
を説明するための図である。１１・・・シーカ、１２・・・目視線角変化ｉ！出部、
１３・・・加速度計、１４・・・ミサイル位置算出部、
１５・・・レーダ情報受信部、１６・・・目標位置検出
部、１７・・・速度計算部、１８・・・推力制御部。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a flying object guiding device according to the present invention, and FIGS. 2 to 4 are diagrams for explaining the guiding means of the same embodiment. 11... Seeker, 12... Eye angle change i! Debe,
13... Accelerometer, 14... Missile position calculation unit,
15... Radar information receiving section, 16... Target position detection section, 17... Speed calculation section, 18... Thrust control section. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue

Claims

【特許請求の範囲】[Claims]

所定の経路を飛翔する目標に所定の位置で会合するよう
に飛翔体を誘導する飛翔体誘導装置において、前記目標
に対する目視線角を検出する目視線角検出装置と、この
装置で検出される目視線角の変化量を算出する目視線角
変化量算出手段と、前記目標と飛翔体間の距離情報を導
出する距離導出手段と、この距離導出手段で得られる距
離情報と前記目視線角変化量算出手段で得られる目視線
角変化量とから速度制御量を算出する速度算出手段と、
この手段で得られる速度に基づいて飛翔体の速度を制御
する速度制御手段とを具備する飛翔体誘導装置。A flying object guidance device that guides a flying object to meet a target flying on a predetermined path at a predetermined position includes an eye sight angle detection device that detects a sight angle with respect to the target, and an eye sight angle detection device that detects an eye sight angle with respect to the target; A visual line angle change amount calculating means for calculating a visual line angle change amount, a distance deriving means for deriving distance information between the target and the flying object, and distance information obtained by the distance deriving means and the eye visual angle change amount. a speed calculation means for calculating a speed control amount from the amount of change in the visual line angle obtained by the calculation means;
A flying object guiding device comprising speed control means for controlling the speed of the flying object based on the speed obtained by this means.