JPH02101399A - レーザ光線による射撃訓練効果判定回路 - 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】 （技術分野） 本発明は、空間伝送によるレーザ光線を複数の受光器を
使って受光し、照射の強さと受光位置により受光状況を
判定することができるレーザ光線の受光判定回路に関す
るものである。

（従来技術） 従来のレーザ光線の空間伝送による通信では、受信側で
受光信号の時間的な有無しか判定できず、レーザ光が符
号化されていなかったので空中雑音に弱く、誤動作も多
かった。

しかも受光器１個ずつの判定であるから、レーザ光の照
射エネルギー強度を細分化して強度による光信号の区別
を判定することができなかった。

また、従来はアナログ式のレーザ光を受光するだけなの
で、例えば、火器の発射に対応させる場合に、火器の種
類や弾種等を分類することができなかったため［貴書状
況等をシミュレートして、以後の射撃効果の改善に貢献
させるようなことは不可能であった。

（発明の目的） 本発明の目的は、レーザ光線の空間伝送による通信にお
いて、レーザ光の時間的な有無のみによって通信内容を
判断するような従来の受光方式を高度化し、多数の情報
をコード化したディジタル変調光を受光して瞬時に多数
の情報を検出判定できるレーザ光線による射撃訓練効果
判定回路を提供することにある。

（発明の構成及び作用） 本発明によるレーザ光線による射撃訓練効果判定回路は
、実弾の代りに、火器の特性、有効射程距離、命中範囲
等を対応させてコード化したディジタル符号伝送による
レーザ光線を発射し、被弾した（照射された）目標側に
はあらゆる方向からのレーザ光を受光できるようにした
高感度特性を有する複数の受光器を装着し、雑音除去用
の光学フィルタ通過後フォトダイオードにて光→電気変
換後増幅器にて増幅し、この出力を“°高レベルパ゛低
レベル“°に予め設定された差動増幅器Ａ、　Ｂに接続
し、照射されたレーザ光のエネルギーの強度により、Ａ
、Ｂいずれか一方又は両方から２進ディジタルの電気信
号を取り出し、これら受光器をさらに複数組み合わせた
ものとにより目標側の命中度を複数種に分類することが
でき、かつ受信コード判定後のコード内容（被弾を受け
た弾種等）とも組み合わせて損害塵をシミュレートする
ことができ、−層高度な訓練を実施することができるこ
とを特徴とするものである。

以下図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を適用した全体システムを示す配置図で
、レーザ光線を使用した火器の模擬訓練評価システムで
ある。この図において、Ａ　２．　Ａ　ｚ・・・ＡＩ、
は同じグループの各移動局、Ｂ＋、Ｂｚ・・・Ｂ、はこ
れと相対する他のグループの各移動局で、各移動局は人
間、車両等からなり各々銃砲に相当する大、小、中火器
を有するものとし、グループ対抗で実弾のかわりにレー
ザ光線を使って各火器の発射及び火力による損害をシミ
ュレーションし、火器訓練の推移を把握し、以後の訓練
の改善向上に貢献できるようにしたもである。図中各移
動局からの矢印は、互いに対向グループとの攻撃２発射
、受光状態を示すものである。

−ｉにレーザ光は、可視光、赤外線より波長が短く、そ
の波面及び発光時間の全範囲にわたってコヒーレント（
Ｃｏｈｅｒｅｎ　ｔ）な性質を持っている。つまりレー
ザ光は位相のそろった平行光線で、簡単に註えば、光波
の波面は伝じの方向に垂直な平面であり、きわめてよい
単色光（時間的にコヒーレントである）といえる。これ
は電波のもつ性質に似ているが、光領域であるため波長
が短く前述のようにコヒーレントであるで広がりの少な
い平行光線であることを利用して光通信の分野に利用さ
れる。

レーザの種類としては、固体レーザ、気体レーザ、半導
体レーザ等があり、このうち高能率、小型、軽量でかつ
経済性に優れているものとして半導体レーザが光通信の
分野で使用されている。特に本発明ではＧａＡｓ半導体
レーザを用いて、その７．Ｐ−Ｎ接合部の順方向に大き
な電流を流すとコヒーレントなレーザ光が発生し、その
発振波長は０．８〜０．９μ（１μ＝　ｌ　ＸＩＯ−６
ｍ）付近の周波数が得られる。

レーザ光の出力エネルギーの分布はＰ−Ｎ接合部に対し
第３図および第４図に示すような分布となる。逆にレー
ザ光線は光→電気変換する半導体の受光素子（フォトダ
イオード）を用いて、光エネルギーを電気エネルギーに
変換することができる。

第５図はその変換回路の簡単な説明図で、フォトダイオ
ード（Ｐ　Ｄ）にレーザ光線を照射させて抵抗Ｒ２に電
圧■、を得る。本発明では、ローパスフィルタとバイパ
スフィルタとを組み合わせて構成されるバンドパスフィ
ルタを使った光学フィルタによりレーザ光のみ通過させ
て電気エネルギーに変換する。

本発明では、これら半導体レーザ及び受光素子を使って
銃、砲などの火器の実弾のかわりに各火器の特性、有効
射程距離、相手に対する命中範囲等を対応させたレーザ
光線を発射させ、照射された目標側（移動局）では攻撃
側の火器の種類１個別番号（どの移動局から発射された
か）２弾種等を判定し、火器による攻撃成功度や被害程
度などの評価を可能ならしめるものである。

このようなレーザ光線による空間伝送では、人体の目に
対する　安全性を確保するためにその放射エネルギーを
安全許容値（９Ｘｌ０−’　Ｊ　／ｃ＋ｆｌ）の１７１
０程度にする必要があり、その値を満足させるため、レ
ーザ光の伝送速度が１０００〜１２００ｂｐｓ程度のパ
ルス変調の方式を採用する。

第２図は、各移動局に実装される本発明を適用する主要
部をなすレーザ部の回路ブロック図である。２−１１．
・・・２−１ｍは、受光素子を内蔵した受光器（ＤＥＴ
Ｉ、・・・ＤＥＴｍ）で、電気的にはレーザ光線の受光
部と、レーザ光線を電気信号に変換する回路及び増幅回
路等により構成される。

具体的には、ＤＥＴＩ・・・ＤＥＴｍはすべて同一の回
路構成でそのブロック図を第６図に示す。図において、
シリコンフォトダイオードの受光素子（ＰＤ）にレーザ
光が照射されると、電流ｉが矢印のように流れ、抵抗器
Ｒ，の両端に起電力■。が生じＡＭＰＩで増幅される。

これが光→電気変換及び増幅の動作である。ＡＭＰ２．
　ＡＭＰ３は差動増幅器で、可変抵抗器ＶＲ，，ＶＲｚ
によって各々異なる入力電圧が設定され、受光人力レベ
ルの大きさにより、出力０ＵＴＩ。

０ＵＴ２のいずれか一方又は両方の端子と０■端子との
間に（すなわちＯ［ｌＴ１−０　Ｖ　、又は０ＵＴ２−
　ＯＶ間に）直流電圧を生ずる。Ｒ２，Ｒ，は各々フィ
ードバック用の抵抗で差動増幅特性を決定する。

すなわち、送信側（攻撃側）より照射されたレーザ光線
を、２段階に設定された受光感度をもつ受光器で、光−
電気変換する。

具体的には表−１に示すように出力０ＵＴＩ、　０ＵＴ
２は、受光器の受光感度により２進のディジタル符号で
“０パ又は“１°゛に変わる。

表−１ この出力０ＵＴＩ、　０ＵＴ２によって、命中したか否
か又は至近弾であるかというような命中範囲を判定する
ことができる。

第７図は、第２図に示した受光器２−１１〜２１ｍのう
ちの２つの受光器７−１．７−２と、レーザ信号処理器
２−２５の内部の本発明の主要部をなす部分のブロック
図を示す。相手側よりレーザ光で照射（攻撃）され、受
光器７−１．７−２で受光した出力によって損害状況を
大破、中波、小破及び無効の４種に分類されて、第２図
のレーザ信号処理器２−２５の記憶ユニットに受光デー
タがメモリされ、後にこのデータを収集して評価が行わ
れる。

第７図において、ＤＥＴＩ（７−１）、　ＤＥＴ２（７
−２）は前述の受光器（ディテクタ）で、第６図の電気
回路図で示したように可変抵抗器ＶＲ＋　、　ＶＲｚに
より出力０ＵＴＩ、　０１ｌＴ２　（又は出力０ＵＴＩ
Ｉ　、　０ＵＴ１２　）の各々の受光感度出力を規定す
ることができる。この場合出力０ＵＴＩ　（又は０１ｌ
Ｔ１１）は出力０ＵＴ２　（又は０ＵＴ１２）よりも受
光強度が大きいときに０→１になるものとする。すなわ
ち出力０ＵＴＩ　（ＯＵＴＩＩ）の方が他方の出力０Ｕ
Ｔ２　（又は０ＵＴ１２）よりも受光感度が鈍くなるよ
うにＶＲ，、ＶＲ２が設定される。

通常、受信側では２個の受光器を使って命中生命中、至
近距離の判定をする。第７図の７−３がその判定回路で
、レーザ光照射により入力されるトリガパルスは、２つ
の受光器で電気信号に変換され各々出力を４つのライン
より入力して内部メモリに一時ラッチ（記憶）させ判定
をする。

通常レーザ光の強度が強くて命中の範囲にある場合は、
出力０ＵＴＩ、　０ＵＴ２．０ＵＴＩＩ、０ＵＴ１２は
すべてＯ→１のトリガパルスとなり、逆に至近距離にあ
る場合には、出力０ＵＴ２．０ＵＴ１２のいずれか一方
の出力がＯ→１のトリガパルスとなり判定回路７３のメ
モリにラッチされる。

命中と至近距離の中間が半命中で、判定回路７−３では
出力０ＵＴＩ、　０ＵＴ２．０ＵＴＩＩ　、　０［ｌＴ
１２のディジタル符号のパルスにより表２のような判定
結果となる。

７−４は撃破率を決めるための乱数回路で前述の判定回
路７−３の判定結果と、この乱数回路７４からとり出す
撃破率を乗算（又は加算）して自局の損害状況を決定す
る。

表 注）　０ＵＴＩ、　０ＵＴＩＩは各／？０ＵＴ２．０Ｕ
Ｔ１２に比べて怒度が鈍く設定されているので、前者が
１の時は必ず後者も１となる。

この乱数回路７−４は一種のシフトレジスタより構成さ
れ、後述する送信側の火器の弾種コードにより乗算すべ
き撃破率のシフトレジスタを自動選択して損害度を計算
する。すなわち受信側では受光したコードに含まれる弾
種により損害の重みづけが変えられている。

具体的には乱数回路７−４の中の撃破率と命中。

半命中、至近の２進計算は下記のように行う。第８図は
乱数回路７−４の中のシフトレジスタの動作説明図であ
る。すなわち、第８図の（１）、　（２）、　（３）。

（４）は時間経過とともに常時矢印方向に回転している
シフトレジスタで、いずれも２進符号で構成される符号
系列となる。例えば０ＵＴＩ用の乱数器の符号系列は であるとき（すなわちこれが撃破率）、表２の生命中符
号のうち が入力されるときの損害度は、各々各出力別に乗算を実
施して というようなｎビットの符号系列で、第７図で半命中と
判定された時に採用する乱数器のシフトレジスタで、乱
数器に半命中信号が入力された時各々のシフトレジスタ
のａよりとり出される２進符号と０ＵＴＩ、　０ＵＴ２
．０ＵＴＩＩ　、　０ＵＴ１２各々とを乗算して大破、
中破、小破、無効の判定をする。０ＵＴＩ〜０ＵＴ１２
のシフトレジスタ系列が下記のようになり、１０１００
←損害度 となる。

損害の一番大きい場合は 各々のシフトレジスタａの出力が上記■の符号■ となり、一番手さい場合は となる。

したがって００００〜１１１１０までの３１種類の損害
度に分類される。

れており、再び攻撃を受けてレーザ光が照射されその信
号が乱数回路７−４を通過後、損害状況コードが０３１
００　（中破）と判定されたような場合には、第７図の
累積加算回路７−５で前のメモリされた損害状況コード
と累積加算され、新しい損害状況として判定される。す
なわち前述の例ではのように損害度を区別する。

この場合第７図の乱数回路７−４の出力にてすでに大破
と判定された移動局は、火器の攻撃発射能力は無いもの
と判定制御し、装置機能は全面的に停止される。また乱
数回路７−４で、はじめ例えば損害度が中破と判定され
前述の損害度を示すコードが１１０００（中破）として
−度メモリさ１００１００　　・・・　結果　（大破）
となり、結果は大破となる。すなわち自局の機能が全面
停止となる。

このようにして、少なくとも複数の受光器を使って命中
度を判定し、かつ攻撃側の火器の弾種により乱数回路７
−４のシフトレジスタを重みの種類をかえて選択し、こ
れと乗算して損害度を判定し、さらに被弾を示すレーザ
光照射ごとの損害度を累積加算して、大破、中破、小破
、無効というように自局の損害度を分類することによっ
て、実弾訓練と対応させ、評価向上に貢献することがで
きる。

なお、本発明に用いられる受光器の構造は、第９図、第
１０図に示すように、電磁シールドケース９−１．１−
４．１０−１の受光面９−２．９−５゜１０−２はその
有効入射面積を大きくして受光検出感度を高めるため、
エポキシ樹脂又はアクリル樹脂などの透明な板１０−６
に銅箔などの導電物質を印刷した印刷版から縦横の格子
状シールド導体１０−７をエツチングによって形成させ
た構造である。

なお、第９図、第１０図において、９−３．９−６゜１
０−３は、内部回路を構成する受光素子１Ｏ−４からの
微弱信号を増幅する高感度増幅器１０−５の出力引き出
し線である。この受光器の感度は、受光面積が一定であ
れば、入射する受信光の受光量にほぼ比例する。しかし
レーザ光を直接受光素子１〇−４で受けると、外部から
の雑音や電波等の外乱によってＳ／Ｎ　（信号対雑音比
）が低下するため電磁シールドケースを設けて感度を上
げ、外乱のなかで特に妨害となるマイクロ波レーダの影
響を防いでいる。

再び第２図に戻って、受光器ＤＥＴＩ〜ＤＥＴｍからの
電気信号は、レーザ信号処理器２−２５で処理されて、
後述するフォーマットでこの中の記憶ユニシトにメモリ
され、制御器２−２６にも表示される。

プロジェクタ２−２２は、レーザ信号処理器２−２５か
らのディジタル信号（１２００ｂｐｓのパルス変調波形
）を受けて前述のように半導体レーザを使って電気→光
変換してレーザを送出するもので、レーザ光の希望通達
距離すなわち火器の有効射程距離によって半導体レーザ
のピークパワーを例えば１０Ｗ、５Ｗ、ＩＷというよう
に選択する。７〜８Ｗで第１３図に示すように有効射程
距離り、　＝３０００〜４０００　ｍで３ｍＸ４ｍの範
囲を確保できる。

第１１図にプロジェクタ２−２２の具体的な回路構成と
入力波形（ａ）と出力波形（ｂ）を示す。火器発射のた
め第２図の制御器２−２６からのトリガー信号によりレ
ーザ信号処理器２−２５ヘレーザ信号発射用の制御信号
が入力されると、予めメモリに設定されている発射コー
ドに従って繰り返し周波数１２００ｂｐｓのディジタル
信号がライン■より出力され、プロジェクタ２−２２に
人力される。これが波形（ａ）の２進ディジタル信号で
ある。この２進ディジタル符号により後述するサイリス
タ（ＳＣＲ）のゲートＧ、をトリガー可能ならしめるた
めに波形整形回路を通し、Ｃ３，Ｒ＋　、Ｑ＋　、ＣＲ
＋　、ＣＲｚ　。

Ｔ、からなるパルス印加回路にてＳＣＲのゲートＧ１に
半導体レーザＣＲ，の導通を制御するトリガーパルスを
与える。

ＳＣＲは、カソードとゲートＧ１　との間に正のパルス
が印加された時のみ、アノードとカソード間が導通状態
になる。ＣＲ，、ＣＲ２はトランジェント波形を防止す
るためのダイオードで、Ｃ４゜Ｒ５はクロック立上りの
スピードアップ用の回路である。一方Ｃ２には常時Ｒｚ
、Ｒ５−９３を通して対アースに対し正の電圧が充電状
態になっており、前述の駆動パルスによりＳＣＲが導通
状態になるとＣ２に充電した起電圧によりＣＲ４，ＳＣ
Ｒ及び半導体レーザＣＲ，を通して瞬時に大電流（４０
Ａ程度）が流れ、この半導体レーザＣＲ，よりレーザ光
を発射（送出）する。半導体レーザＣＲ３より発射され
るピークパワーは印加電圧■２により決定される。（ｂ
）は半導体レーザＣＲ，によって電気→光変換されたパ
ルス変調波形で、伝送速度１２００ｂｐｓのレーザ光線
となる　（ピークパワーは１〜１０Ｗ）。

Ｌ、はＰＦＮ　（Ｐｕρｓｅ　Ｆｏｒｍｉｎｇ　Ｎｅｔ
ｗｏｒｋ）とよばれるインダクタンス用コイルで、Ｌｌ
とＣ２＋　Ｃ３＋　Ｃ４＋Ｃ６によりパルス波形（ｂ）
のパルス幅Ｔｗ（さ１２０ｎｓ）が決定される。

Ｃ：＋　、Ｃａ　、Ｃｓはパルス幅微調整用のコンデン
サである。この場合、第１２図に示した拡大したパルス
波形のパルス幅Ｔｗは次式で表される。

Ｔ袈＝２ＮＦ「σ 但し、Ｌ＝Ｌ。

Ｃ−Ｃ２＋Ｃユ＋Ｃ４＋　Ｃ。

本発明の実施例では、Ｃ＝１００００ｐＦ、　　Ｌ＝１
０ｎ旧ＮはＰＦＮのコイル段数でＮ＝６を採用したので
、Ｔｉｖ　＝２Ｎ１ｒ１−＝２ｘｓ、Ｊ面ｎ）　Ｘ　１
００００　（＋））＝１２０ｎｓｅｃ となる。このようにしてレーザ信号処理器２−２５から
のディジタル信号（ａ）によりパルス幅Ｔｗが約１２０
ｎｓ　、ピーク電流４０Ａのパルス変調されたレーザ光
（ｂ）を火器の実弾と対応して発射することができる。

なお、送信側（攻撃側）のプロジェクタ２−２２から遠
距離にある目標物（受信側の受光器）に対する有効射程
と命中範囲（縦×横）は、前述のレーザ光のピークパワ
ーと第１３図に示すように、光を収束するための凸レン
ズＸにより決定される。

すなわちレーザ光のコヒーレントな性質を利用して光源
である半導体レーザを凸レンズＸのほぼ焦点位１ｉＦに
おいて光を発射する。

このようにして最高有効射程距離Ｌ０＝４０００ｍにて
３×４ｍの命中範囲を確保することができる。

再び第２図について説明する。図において２−２３゜２
−２４は、発射・撃破表示器（１）、（ｎ）で、実際の
火器と対応させるために表示器（＋）は攻撃時には火器
のトリガーと連結してレーザ光を発射した時には予め装
備しておいた薬筒に電流を流して爆発させて煙を出し、
又逆に攻撃を受けて命中した時には同じように薬筒を爆
発させ、あたかも被弾したように近似させる。表示器（
ＩＩ）は薬筒を使用するかわりに例えばキセノンランプ
の光と電気音によって同様の機能を発揮する。レーザ信
号処理器２−２５は前述のディテクタ２−１１〜２−１
　ｍ、プロジェクタ２−２２発射爆破表示器（１）（■
）、制御器２−２６を含めてシステム全体をコントロー
ルするためのコンピュータを内蔵した装置で、レーザ光
の送／受の２進ディジタル信号処理及びビット同期、フ
レーム同期処理等を行う。

次にパルス変調されたレーザ光の２進ディジタル符号（
伝送速度１２００ｂｐｓ）の受信側の処理について説明
する。

第１４図は、１回のトリガーで発射されるレーザ光のの
ディジタル符号を示すタイムチャートで、ＳＴはスター
ト信号、ＣＩ、Ｃ２，Ｃ３は異種の情報、Ｅは終了信号
である。本システムの場合、実弾の時間的に短い連射に
追従するために、通常のデータ伝送と違い短い時間にビ
ット同期、フレーム同期を受信側で設定し、誤りのない
データを確保する必要がある。火器によっては１回のト
リガーで１個の弾が発射するものはデータが１区切りに
なって出力し、１回のトリガーで連射する火器は第１４
図の１区切り単位のデータ（ＳＹＮＣ＋識別符号×３）
が瞬時に一定時間ごとに繰返し連続して出力される。

１フレーム当たりのデータは、同じデータをビット同期
符号（ＳＹＮＣ）につづいて３回送出し、受信側ではビ
ット同期、フレーム同期（スタート検出）後、３値多数
決判定を行う。識別符号のｃｉ、Ｃ２、Ｃ３のデータ内
容は次のように設定されている。Ｃ１は２ビツトからな
り、各移動局が所属する自局のグループの番号（例えば
Ａグループ、Ｂグループ等の４種類のグループ）を示す
。Ｃ２は１０ビツトからなり、自局の使用している火器
の種類に４ビット→００００．０００１．　・・・、　
１１１１で１６種類、自局の個別番号に６ビツト→２６
＝６４種類とする。

Ｃ３は使用する弾の種類すなわち弾種（２ビット→２２
＝４種類）である。これにもとづいて訓練中、訓練後に
データを解析し評価判定が行われる。

上述のようなコード配列にてレーザ光を発射し、受光側
では前述発射コードの他に、予め同時設定された内蔵タ
イマー（時計）によりさらに追加して被弾（受光）日付
１時刻及び撃破率から得られた損害状況等をレーザ信号
処理器２−２５の内部の記憶ユニットに一時メモリをし
ておき、後に各移動局ごとに評価をする。

第１５図はレーザ光線によるパルス変調波の送信及び受
信信号のタイムチャートで、第１６図は、第２図に示し
たレーザ信号処理器２−２５の主要回路のブロック図で
あり、ビット同期、フレーム同期（スタート検出）設定
とデータ検出を行う。第１５図において、送信側で火器
と連結したトリガーをＯＮにするとレーザ発射信号がプ
ロジェクタからパルス幅Δｔｚ＝１２０　ｎｓ、周′＃
Ｊ４８３３ＩＩＳの１２００ｂｐｓの信号として出力さ
れる。識別符号に先立ってパルス幅１２０ｎｓのプリア
ンプル信号が８ビツト分送信される。この８ビツト分の
“１゛の２進符号により高速のビット同期が設定される
のであり、次に、その方法を説明する。

第１６図において、１６−１はタイムベース用の原振ク
ロック発振器、１６−２．１６−３はこの原振クロック
を分周してタイミングクロックを作り出すための分周器
で、分周器１６−３の出力にデコーダ１６−４を接続し
デコーダ出力１〜８を得る。これが第１５図の受信側の
デコーダ出力１〜８のタイミングクロックで、１ビツト
分のパルス幅Ｔｄはとなる。

このデコーダ出力１〜８のタイミングクロックのどのス
ロットが受信到来信号と一致するかを判定するのがビッ
ト同期設定である。前述のディテクタ回路のデータ検出
部１６−５から得られる受信信号は光→電気変換した２
進のディジタル符号である。分周器１６−２．１６−３
及びデコーダ１６−４でつくられたシフトクロックと、
到来受信データとのＡＮＤを８個のＡＮＤ回路１６−６
〜１６−１３でそれぞれとり、８個のシフトレジスタ１
６−１４〜１６２１のそれぞれへ、このＡＮＤデータを
データ到来速度の８倍のクロックスピード（又は到来デ
ータ周期の１７８の周期）にて並列に同時に入力する。

つづいてこの８個のシフトレジスタ１〜８の各出力をＡ
ＮＤ回路１６−２２〜１６−２９でＡＮＤをとり８ビ・
ントの全”１”°の信号が到来した時点（第１５図ビッ
ト同期スリント判定のＡ点）で、どのシフトレジスタ出
力に全て“′１パが入力したかを判定する。第１５図の
例のようにＡ点でデコーダ出力３のスロットであると判
定した場合には第１６図のビット同期スリット判定／タ
イムベース発生回路１６−３０にてデコーダ出力３のタ
イムスロットを基準にして以後のデータについてデータ
サンプリングを行う。これがデータサンプリングクロッ
クである。

本発明では、受信データを誤りなく判定するためにスリ
ット判定に続いて必ず“Ｏｍとなるスタート信号（ＳＴ
）が到来したことをＳＴ検出回路１６−３１で確認し、
合致した時のみ３個の１６ビツトシフトレジスタ１６−
３２．１６−３３．１６−３４に前述のデータサンプリ
ングクロック（セットパルス１）にてスタート信号より
順次到来データを１ビットずつシフトする。１６Ｘ　３
　＝４８ビット分のデータを前述の３個のシフトレジス
タ１６−３２〜３４へ人力すると第１５図のセットパル
ス１（３回目のＥ符号が到来してからΔｔ４ｓｅｃ後）
にて識別符号の１回目。

２回目、３回目の相対するＣ１．Ｃ２，Ｃ３のディジタ
ル符号をメモリ（ΣＣ１）　１６−３５．　　（ΣＣ２
）　１６−３６．　　（ΣＣ３）　１６−３７に一時入
力し、ここで多数決判定を行う。第１５図のタイムチャ
ートＢの時点で１フレ一ム分のデータを前述のメモリ１
６−３５〜３７に一時入力したことになる。前述のよう
に、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は相異なる識別情報である。

メモリΣＣ１，ΣＣ２，ΣＣ３では第１４図（ｂ）に示
す多数決判定を行って次の１４ビツトメモリ１６３８へ
人力する。第１５図のタイミングではＢの時点よりΔｔ
５だけ遅れてセットパルス２でメモリ１６３８へ入力す
る。

前述のようにここで０１はグループ番号、Ｃ２は火器の
種類個別番号、Ｃ３は弾種を示すので、これに先の日付
、自局の損害状況を追加して記憶ユニットにメモリする
。

以上のように、受信側の分周器による分周のタイミング
回路とデコーダ回路とから複数のタイミングスロットを
作り、到来受信信号がどのタイミングスロットと一致す
るかを判定する方法は、従来のようなビット同期設定の
方式のように到来信号を微分してＯ→１．１→０の変換
点を作り受信側のタイミングクロックの位相を到来ビッ
ト信号ごとに進ませたり遅らせたりして到来信号の位相
に一致させる方法に比べると、少ないビット数で瞬時に
ビット同期の判定ができ、かつ以後の受信データを多数
決判定によって受信データを決定するので、途中にデー
タ誤りがあっても正しいデータを出力することができる
。

本発明を備えた装置を実際に各移動局が装着する態様を
第１７図１第１８図に示す。第１７図は人、第１８図は
車両への装着図を示す。すなわち、第１７図において、
１７−１は第２図に示した受光器２−１１〜２−１ｍと
同一でありレーザ光を検知するための複数のディテクタ
　（受光器）で３６０°あらゆる方向からのレーザ光を
検知できるように接続ハンド１７−２を使って頭、胴体
に全部で１０〜１５個程度のディテクタ１７−１を装着
する。１７−３．　ｌ’ｌ−４は連絡用無線機及びレー
ザ信号処理器及びメモリユニットで、前述のようにパル
ス変調されたレーザ光をディテクタで検知後ディジタル
処理を行い、後処理のためにそのデータを記憶する。１
７−５は第２図の２−２４に相当する発射、撃破表示器
（ＩＩ）でレーザ処理器１７−４で被弾を受けたと判定
された場合には、光、音を発生させる。１７−６は無線
機用のアンテナである。１７−７は人間が使用する火器
の小銃で、これに第２図の２−２２に相当するプロジェ
クタ１７−８を装着する。

通常小銃から出る弾道とプロジェクタ１７−８より出る
レーザ光がほぼ一致するように訓練の前に第１３図に示
したレンズ系の物理的位置などをあわせる、いわゆる規
準較正を予め実施する必要がある。

第１８図において、１８−１は車両用のディテクタ（受
光Ｈ）で、人員と同じように３６０°の方向性を確保す
るために１台の車両に１０〜１５個装着する。

１８−２はディテクタ１８−１の接続バンド、１８−３
は連絡用無線機、１８−４はレーザ信号処理器及びその
中に含まれるメモリユニットである。１８−５は発射、
撃破表示器（１）、（ＩＩ）で人員と違い大型の車両等
では実際の火器の発射、撃破の効果を対応させるために
光、音（電気的擬似音）の他に薬筒を使ってその効果を
表現する。１８−６は無線用アンテナ、１８−７は車両
用の火器、１８−８は規準較正したプロジェクタで特に
大型車両用のものは人員用のそれと比較して有効射程距
離が大であるからプロジェクタ内部の半導体レーザのピ
ークパワーが大（約１０ｄＢアツプ）である。１８−９
は車両の操縦席で操作可能な本システムの制御器である
。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明を実施することによ
り、従来人命の危険のため実行することが出来なかった
多種類の火器を用いた実弾による実戦に相当する射撃訓
練を行うことができ、射撃効果や損害度を即座に評価で
きるため一層高度な訓練を実施することができるなど極
めて大きい効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は全体運用システム図、第２図は移動局のレーザ
部ブロック図、第３図、第４図はＰＮ接合部のレーザ光
出力エネルギー分布図、第５図は光→電気変換回路図、
第６図は本発明の一部である受光器の電気回路図、第７
図は本発明の主要部である受光器とレーザ信号処理器の
部分回路ブロック図、第８図は乱数器の説明図、第９図
は受光器の斜視図、第１０図は受光器の受光面図と縦断
面図、第１１図はプロジェクタの電気回路図と波形図、
第１２図はレーザ光のパルス波形拡大図、第１３図はプ
ロジェクタの通達距離の説明図、第１４図はレーザ光の
ディジタル信号のタイムチャート、第１５図は送信及び
受信信号のタイムチャート、第１６図はレーザ信号処理
器の受信部回路のブロック図、第１７図は人員用受光器
の装置図、第１８図は車両用受光器の装着図である。 Ａ＋　〜Ａｎ、Ｂ　Ｉ””Ｂ−”’移動局、　２−１１
〜２−１ｍ・・・受光器、　２−２２・・・プロジェク
タ、２−２３．　２−２４・・・表示器、　２−２５・
・・レーザ信号処理器、　２−２６・・・制御器、　７
−１．７−２・・・受光器、　７−３・・・判定回路、
　７−４・・・乱数回路、　７−５・・・累積加算回路
、　９−１９−４．１（１−１・・・電磁シールドケー
ス、　　９２．９−５．１０−２・・・受光面、　９−
３．９６．１０−３・・・引出線、　１Ｏ−４・・・受
光素子、１０−５・・・増幅器、　１０−６・・・透明
樹脂板部、ｌｏ−７・・・格子状シールド導体、　１６
−１・・・発振器、　１６−２．１６−３・・・分周器
、　１６−４・・・デコーダ、　１６−５・・・データ
検出部、　１６−６〜１６−１３．１６−２２〜１６−
２９・・・ＡＮＤ回路、　１６１４〜１１２１・・・シ
フトレジスタ、　１６−３０・・・ビット同期スリット
判定／タイムベース発生回路、１６−３１・・・ＳＴ検
出回路、　１６−３２〜１６−３４・・・１６ビツトシ
フトレジスタ、　１６−３５〜１６−３７・・・メモリ
、　１６−３８・・・１６ビツトメモリ、　１７−１゜
１８−１・・・受光器、　１７−２．１８−２・・・接
続バンド、　１７−３．１８−３・・・連絡用無線機、
　１７４．１８−４・・・レーザ信号処理器、　１７−
５．１８−５・・・表示器、　１７−６、ｌ８−６・・
・アンテナ、１７−７．１８−７・・・火器、　１７−
８．１８−８・・・プロジェクタ。 弗１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディジタルコード化情報がパルス変調されて発射された
   空間伝送によるレーザ光線を受光する被照射体に、 前記レーザ光線をあらゆる方向から受光できるように配
   置装着された多数の受光器と、 該多数の受光器のそれぞれに内臓され光／電気変換する
   受光素子に接続され該受光素子の出力と予め設定された
   高、低の２つのレベルとを比較して２つの出力のいずれ
   か一方または両方の出力を入力し２進ディジタル出力と
   して得るための差動増幅器と、 前記多数の受光器のうち前記レーザ光線を受光した２個
   の受光器のそれぞれ２進ディジタル出力から前記被照射
   体への命中、半命中、至近のいずれかの命中度を判定す
   るとともに前記ディジタルコード化情報を出力する判定
   回路と、 該判定回路の出力により前記ディジタルコード化情報と
   前記命中度とにより予め定められた撃破率を示す大破、
   中破、小破、無効のうちのいずれかを選出するとともに
   該選出された撃破率と前記命中度とを乗算または加算し
   て損害度を決める乱数回路と、 該乱数回路の出力を累積して最終の損害度を決めて出力
   する累積加算回路と を備えたことを特徴とするレーザ光線による射撃訓練効
   果判定回路。