JPH0384400A - 近接信管装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アクティブ方式の電波および光波目標検出器
および目標物体を捕捉および追尾する目標誘導装置を具
備し、目標のミスディスタンスと目標物体長を算出して
、弾頭の弾片を目標物体の中心部に最適のタイミングで
撃突させるように弾頭へ起爆信号を調節して送出せしめ
る近接信管装置に関する。

（４） 〔従来技術、および発明が解決しようとする課題〕従来
、この種の飛翔体用近接信管装置は、電波又は光波の投
射ビーム中を目標物体が通過すると、目標物体からの反
射波を受信ビームで受信し、侵入目標物体を検出してい
る。この場合、目標物体からの反射波は受信ビームで検
出されると即刻、又は予め定められた一定遅延時間後に
起爆信号を送出している。この様な起爆動作を行わせる
近接信管装置では、目標物体との相対関係によっては必
ずしも最適な位置、およびタイミングで動作するとは限
らなかった。それ故に飛翔体の他の装置から目標物体と
の相対速度信号を用いて起爆タイミングを設定させる電
波方式又は光波方式の近接信管装置に於いては、相対速
度に対する起爆タイミングを設定することはできるが、
目標物体と弾頭の弾片との撃突する点までの距離（ミス
ディスタンス）に対する起爆タイミングを設定すること
ができなかった。

（ａ）したがって、起爆信号により爆発するまでの弾頭
の起爆遅れ、（ｂ）弾頭の弾片が飛散しく５〉 て目標物体に到達するまでの距離、および（Ｃ）目標物
体が通過するミスディスタンス点に応じた時間とを必要
とするものであった。その結果飛翔体から離れた所を目
標物体が通過する場合、弾頭の弾片が目標物体に到達す
る前に目標物体が通過してしまったり、又、目標物体が
飛翔体のごく近傍においては目標物体が通過する前に弾
片が飛散してしまったりして、必ずしも目標物体が弾頭
の弾片の飛散範囲内で会合しないと云う不都合を発生し
、弾頭が目標に対して撃破されたり、損害を有効に与え
られないと云う欠点があった。

特に近年、飛翔体の対攻撃目標物体が高速の飛翔体（例
えばＳＳＭ）から巡航飛翔体、あるいは、回転翼機等の
低速目標物体まで、広範囲にわたる相対速度に対応して
撃墜させるために必要な最適な起爆タイミング信号を送
出することかできないと云う問題が発生してきた。

さらに、又、光波方式の近接信管装置に於いては、侵入
して来る目標物体の存在象限方向以外からの太陽光、周
囲の雲又は霧等の反射光、地表面（６） からの太陽反射光、妨害光等により、一方電波方式の近
接信管装置に於いては妨害電波等により、これ等の近接
信管装置が「めくら状態」又は誤動作するという欠点が
あった。

本発明の一つの目的は、侵入して来る目標物体に対して
、電波又は光波を用いた２種の投射ビームを投射し、目
標物体からの反射波を受信ビームで受信して目標検知信
号を出力させ、更に目標物体を捕捉および追尾する目標
誘導装置からの信号を用いて、電波又は光波による２種
の投射ビームを飛翔体の前方向に異なる角度に傾けて、
各々のビームに会合する目標物体の検知時間の遅れと検
知完了時間を選定し、この際に選定された夫々の時間よ
り、目標物体の中心部に弾頭の弾片が撃突されるような
最適なタイミングで起爆信号を発生させて弾頭の対目標
撃破効果を最大限に活用させるようにした近接信管装置
を得ることにある。

本発明のもう一つの目的は、目標の前方攻撃用飛翔体に
おいて、目標誘導装置の如き他の装置から目標の位置情
報を受信することなしに、近接信（７） 管装置自身で飛翔体からの目標近傍通過距離を推測する
ことにより、目標物体の最適撃破位置に弾頭の弾片が衝
突するように起爆信号を最適のタイミングで発生させて
、撃墜能力を向上させた近接信管装置を得ることにある
。

本発明の他の目的は、電波方式および光波方式のそれぞ
れの目標検出器を具備した近接信管装置において、敵側
からの妨害に対し、例えば光波の妨害を受けた場合は電
波方式の目標検出器が目標物体を検知して起爆信号を送
出し、また電波妨害を受けた場合は光波方式の目標検出
器が目標物体を検知して起爆信号を送出し、それにより
敵側妨害に対して機能を損うことなく対処することの可
能な近接信管装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、飛翔体に搭載された近接信管装置であ
って、侵入して来る目標物体に対し第１の投射ビームと
しての電波又は光波の投射ビームを投射し、目標物体か
らの反射波を受信ビームで（８） 受信し目標物体を検出する第１の目標検出器、侵入して
来る目標物体に対し第２の投射ビームとしての電波又は
光波の投射ビームを投射し、目標物体からの反射波を受
信ビームで受信し、目標物体を検出する第２の目標検出
器、目標物体を捕捉および追尾する該飛翔体の目標誘導
装置、該目標誘導装置からの目標方向信号を用いて目標
の到来象限方向に変換された制御信号を第１および第２
目標検出器に送出する象限変換器、目標物体の検知開始
から完了までの時間と、上記目標誘導装置からの相対速
度信号とにより導出された目標物体の中心信号を起爆タ
イミング発生器に送る目標長演算器、上記第１および第
２の投射ビームからの第１、第２の目標検知信号のいず
れかを用いて目標物体の検知開始から完了までの時間を
検出し、目標物体長に相当する形状信号を上記目標長演
算器に送出する会合時間検出器、該会合時間検出器出力
の時間差信号に対して目標誘導装置からの相対速度信号
により除算を行って速度補正を行い、その補正後の時間
差信号と、第■および第２の投射（９〉 ビーム角度とにより、目標物体が飛翔体の近傍を通過す
るミスディスタンスを求めるミスディスタンス演算器、
および該ミスディスタンス演算器出力、目標物体中心信
号、および上記目標誘導装置からの相対速度信号とを入
力して、弾頭の弾片が目標物体の中心に衝突するように
最適の起爆信号を弾頭に送出せしめる起爆タイミング発
生器、とを具備することを特徴とする近接信管装置、が
提供される。

〔作　用〕

本発明の装置においては、 飛翔体の機軸を中心とする全周囲方向にコーン状に電波
または光波の両方式のビームを２種前方向に投射して、
侵入して来る目標物体を検知することが可能なアクティ
ブ方式の第１の目標検出器及び第２の目標検出器と目標
物体を捕捉及び追尾する飛翔体の目標誘導装置からの相
対速度、目標方向等の信号とにより構威し、第１及び第
２の投射ビームを所定の角度ずらして設定し前方向に２
（１０） 重に傾けた両方式のビームと侵入目標物体との会合時間
の遅れを検出し、その検知時間差と目標誘導装置からの
相対速度信号とにより、目標物体が飛翔体の近傍を通過
する距離（ミスディスタンス）、即ち、弾頭の弾片が撃
突する距離を正確に推測する。又、目標物体の検知開始
から完了までの時間を検出し、相対速度信号とにより目
標物体の中心が通過するタイミングを推測し、弾頭の弾
片が目標物体の中心部に撃突するように起爆信号をタイ
ミングよく送出させて最大限撃破効果を向上させる機能
を有する。

又、目標誘導装置からの目標方向の信号を用いて、光波
目標検出器に対して不要な太陽光、周囲の雲又は霧から
の反射光、地表面からの太陽反射光、妨害光等に影響さ
れることなく、並びに電波目標検出器に対しても不要な
妨害電波等にも影響されることなく、目標物体存在象限
方向のみ作動させて正確に侵入して来る目標物体を検知
可能ならしめるものである。

（１１） 〔実施例〕 本発明の一実施例としての近接信管装置１０が第１図に
示される。第１図装置１０は、目標物体２０に対し電波
又は光波を送受信して目標物体２０の位置を確定する第
１の目標検出器１と第２の目標検出器２とを備え、夫々
の目標検出器ｌ・２の出力は会合時間検出器５に送られ
、その出力によりミスディスタンス演算器６と目標長演
算器７を介してミスディスタンスと目標長とが算出され
、起爆タイミングを標定する起爆タイミング発生器８に
夫々の演算出力が送られ、起爆信号を弾頭に送信する。

すなわち第１図装置１０は、アクティブ方式の電波又は
光波の第１の目標検出器１、第２の目標検出器２の夫々
の出力信号、および飛翔体の目標誘導装置（例えばホー
ミング装置）からの出力として目標との目標方向信号（
アジマス角とエレベーション角）および相対速度信号Ｖ
０とにより、侵入して来る目標物体２０に対し、最適な
タイミングで弾頭の弾片を正確に撃突させるようにした
近接〈１２〉 信管装置に関する。句して上記一対の目標検出器１．２
は、光波方式および電波方式とも飛翔体の機軸を中心に
全周囲方向を４象限方向、又はそれ以上の数の象限方向
、或は全周囲方向の侵入目標物体の存在を検知すること
のできるいずれの装置をも備えている。これについては
例えば、本件出願人による特開昭６３−１５４９６７、
昭６３−１７６４８４を参照することができる。

なお、こＳで用いる目標検出器の複合化組合せ方は、電
波方式及び光波方式を、例えば、マイクロ波とレーザ波
、マイクロ波とミリ波、ミリ波とレーザ波などに組合わ
せて、それぞれの特長を活かし飛翔体システムの運用上
から適した組合わせ方を選ぶことが可能である。

電波方式及び光波方式の各投射ビームは、第２図に示す
ように誘導飛翔体の前方向に電波方式又は光波方式を用
いた第１の投射ビームを傾斜角θ。

に、第２の投射ビームを傾斜角θ２にそれぞれ設定し、
侵入して来る目標物体を検知する。一般に、投射ビーム
には、それぞれビーム幅があるが、こ（１３） こでは直線で表わす。

上記第１および第２の投射ビームの傾斜角θ１及びθ２
に関しては飛翔体の運用データ（侵入目標物体及び近接
信管装置を搭載した飛翔体との速度等）と目標検出器の
目標検知に関する応答性などを考慮して最適な傾斜角に
設定される。

通常、投射ビームの有効距離が長くとれて、又、検知応
答性の遅い目標検出器を前方に設定するが、これに対し
て投射ビームの有効距離が比較的長くとりにくく、前方
向に投射ビームを傾斜させにくく、又検知応答性の早い
目標検出器を後側に設定して用いる。

ここでは、電波方式を前方に、光波方式を後側に設定し
た第１と第２の投射ビーム角θ１　・θ２を例として説
明する。

それぞれの目標検出器の投射ビーム内に侵入して来る目
標物体は、例えば第２図に示すように、初めに第１の投
射ビームの８１点で会合し目標検知信号Ｖ　ａ　Ｉが送
出され、次に第２の投射ビームの８２点で会合し目標検
知信号Ｖａ２が送出される。

（１４） 目標物体が第１及び第２の投射ビームに会合する時間差
は、目標物体が飛翔体の近傍を通過する及びθ２と目標
物体の通過時間差τとの関係により、ミスディスタンス
Ｍｎが求められる。

ここで、目標物体との相対速度Ｖ。は、攻撃目標物体に
より異なるため、飛翔体の目標誘導装置３から相対速度
信号ＶＣを用いて目標物体の通過時間差τを補正して正
確なミスディスタンスＭ。とする。

上記通過時間差τは、第１図に示すように、会合時間検
出器５に、第１及び第２の投射ビームからの目標検知信
号Ｖ１及びＶ６□をそれぞれ入力し、この２つの入力信
号の検知時間の遅れを検出して、時間差信号Ｖτを送出
する。

ミスディスタンス演算器６は、時間差信号Ｖτに対し目
標誘導装置３からの相対速度信号Ｖ。により除算して速
度補正を行い、その補正後の時間差信号ＶτＣと投射ビ
ーム角度θ１及びθ２とに（１５） より目標物体が誘導飛翔体の近傍を通過する距離（ミス
ディスタンスＭ。）を式 ミスディスタンス信号ｖＭｎとして起爆タイミング発生
器へ送出する。第３図に補正後の会合時間差とミスディ
スタンスとの特性例を示す。

又、会合時間検出器５は、第１又は第２の投射ビームか
らの目標検知信号Ｖ０又はＶ６□のいずれかの信号を用
いて、目標物体の検知開始から完了までの時間を検出し
、第４図に示すような目標物体長ＴＬに相当する形状信
号ＶＴＬを目標長波算器７に送出する。

目標長波算器７は、検知開始から完了までの時ＭＴＬと
目標誘導装置からの相対速度信号Ｖ。とにより、導出さ
れた目標物体の中心信号ＶＴｏを起爆タイミング発生器
８に送出する。

起爆タイミング発生器８は、ミスディスタンス信号ＶＭ
Ｉ）、目標中心信号Ｖｔ。及び、目標誘導装置からの相
対速度信号Ｖ。とにより、弾頭の弾片が（１６） 目標物体の中心Ｔｃに撃突するように最適の起爆信号を
弾頭に送出させる。

ここで、弾頭の弾片が目標物体に撃突するまでの時間Ｔ
Ｐは、ミスディスタンスＭｎ　と弾片飛散速度ｖｗｎに
より Ｔｐ＝Ｍｎ／ＶＷＨ から求められる。

一方、目標物体が第２の投射ビームの検出点ａ２から、
弾頭の弾片飛散中心点ａ３に到達する時間Ｔ、は第２図
に示すように第２の投射ビーム角θ２、投射器と弾頭と
の中心のずれＤ□、ミスディスタンスＭｎ及び相対速度
信号Ｖ。とにより、Ｔｌ１ｌ＝〔（ＣＯｔθ２　ＸＭｎ
　）　＋　Ｄｗｏ〕／　ＶＣから求められ、又、目標物
体が８３点を通過し、中心点になるまでの時間Ｔｃは Ｔ０＝ＴＬ／Ｖｏ・２ で′求められる。

したがって、目標物体の中心に弾頭の弾片をタイミング
よく撃突させるには、上記の各々の時間（Ｔｐ　、Ｔｏ
　８Ｔｃ　）から次式 （１７） ％式％ により（ΔＴ〉の時間だけ起爆信号を調節して弾頭に送
出する。ここで、目標検出器の検出応答時間及び弾頭の
起爆までの時間はΔＴの中に含まれる。

これより、目標物体の中心に弾頭の弾片が撃突し、弾頭
の威力を最大限活用でき、目標撃墜能力を向上させるこ
とができる。

象限変換器４は、４象限検出又は、それゑ上の象限検出
可能な目標検出器に於いては、目標誘導装置３からの目
標方向信号（アジマス角、エレベーション角）を用いて
目標物体の到来象限方向に変換して目標到来象限系統の
制御信号として第１の目標検出器１及び第２の目標検出
器２に送出する。

目標方向の信号は第５図に示すように飛翔体の機軸を中
心に後方から見て、アジマス角は右方向を正の電圧値で
、左方向を負の電圧値とし、エレベーション角は上方向
を正の電圧値で、下方向を負の電圧値として角度に比例
した電圧特性の信号（１Ｂ） を象限変換器４に入力し、第６図に示すようにアジマス
角及びエレベーション角の正、負極性の組合せにより目
標物体到来象限信号（１，Ｉ［、ＩＩＩ。

■）を送出する。第５図に示すように目標物体が例えば
象限■と■の近くに存在する場合は、アジマス角は通常
用いられているコンパレータ回路により、第７図に示す
ように零度近辺に電圧しきい値を設定し、それ以下の電
圧値の場合は信号無しの状態にする。この状態では第６
図に示すように、アジマス角は電圧値無しの状態でエレ
ベーション角の負電圧信号のみで象限Ｉと■の制御信号
を送出する。これより隣り合う象限境界近くの到来目標
物体に対しては、両象限系統を作動させて検知対処機能
を確実にさせる。

エレベーション角についても同様に第８図に示す如く検
知動作が行われる。ここでは、目標誘導装置からの目標
方向信号を用いたが、目標誘導装置から象限信号が出力
可能であれば象限信号（Ｉ。

ｎ、ＩＩＩ、ＩＶ）等を用いてもよい。又、目標が象限
■と■、■と■の近くに存在する場合は直撃又は、（１
９） 交戦角の小さい状態で図６に示す通り象限変換器出力信
号■〜■全てにＯＮの信号が出力される。

第１の目標検出器１は、制御信号（１，ｎ、ＩＩＩ。

■）を受けて侵入して来る目標検知に必要な象限系統の
みを作動させて目標を検知し、他の象限系統に入力する
妨害波等の不要な信号を遮断させる。

又送信を止めることにより敵側に検知されにくくするこ
とができる。

同様に第２の目標検出器２も制御信号（Ｉ、ｎ。

Ｉ［１，ＴＶ）を受けて侵入して来る目標物体の検知に
必要な象限系統のみを作動させて目標物体検知を行う。

これにより、目標検知象限以外からの周囲の雲、霧など
による反射光、地表面からの太陽光の反射光、又は自身
の第１及び第２の投射ビームの地表面からの反射光、並
びに妨害光などの不要な信号による一瞬のめくら状態、
又は誤動作を避けることができる。

〔効　果〕

電波又は光波方式を用いた第１の目標検出器及（２０） び第２の目標検出器からの各々の投射ビームと、目標誘
導装置から侵入して来る目標物体の速度情報を受けて飛
翔体の近傍を通過する目標のミスディスタンス及び目標
物体の長さを求め弾頭の弾片を目標物体の中心部に最適
なタイミングで撃突させるように弾頭へ起爆信号を調節
して送出することにより、弾頭の威力を最大限活用し、
撃墜効率を向上させるという改善効果がある。又、指向
性弾頭と組合せることにより、弾頭の威力をさらに増大
させることができ、従来の弾頭に比べ小型化が可能とな
り、その分飛翔体の推、進装置を大型化できるため飛翔
体の射程を延伸させることができるという効果が期待で
きる。

目標誘導装置からの目標方向信号を用いて、目標検知象
限方向を制御することにより目標方向以外の象限に対し
、電波及び光波の妨害波、特に、光波に於いて周囲の雲
、霧等による反射光、太陽光、地表面からの反射光等を
避けることができ、これにより、不要な信号による一瞬
の目くら状態又は、誤動作を減少させることができ、目
標物体（２１） を確実に検知できるという改善効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての近接信管装置の概略
ブロック図、 第２図は第１の投射ビームおよび第２の投射ビームを傾
斜角θ１　、θ２だけ傾げて設定し、侵入目標を検知す
る動作を示す図、 第３図は速度補正を行った後の会合時間差とミスディス
タンスの特性図、 第４図は目標物体長に相当する形状信号を説明するため
の曲線図、 第５図は飛翔体の機軸を中心にアジマス角とエレベーシ
ョン角を左右上下方向に設定して、目標到来の象限を表
示する信号を示す図、 第６図は目標方向信号（アジマス角とエレベーション角
）と各象限における象限出力信号との対応を示す図、 第７図および第８図は夫々アジマス角とエレベーション
角に対する電圧しきい値の特性図、を示している。 （２２） １・・・電波目標検出器、　２・・・光波目標検出器、
３・・・目標誘導装置、　　４・・・象限変換器、５・
・・会合時間検出器、 ６・・・ミスディスタンス演算器、 ７・・・目標長波算器、 ８・・・起爆タイミング発生器、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、飛翔体に搭載された近接信管装置であって、侵入し
   て来る目標物体に対し第１の投射ビームを投射し、目標
   物体からの反射波を受信する第１の目標検出器、 侵入して来る目標物体に対し第２の投射ビームを投射し
   、目標物体からの反射波を受信する第２の目標検出器、 目標物体を捕捉および追尾する該飛翔体の目標誘導装置
   、 該目標誘導装置からの目標方向信号を用いて目標物体の
   到来象限方向に変換された制御信号を上記第１および第
   ２の目標検出器に送出する象限変換器、 目標物体の検知開始から完了までの時間と、上記目標誘
   導装置からの相対速度信号とにより導出された目標物体
   の中心信号を起爆タイミング発生器に送る目標長演算器
   、 上記第１および第２の投射ビームからの第１、第２の目
   標検知信号のいずれかを用いて目標物体の検知開始から
   完了までの時間を検出し、目標物体長に相当する形状信
   号を上記目標長演算器に送出する会合時間検出器、 該会合時間検出器出力の時間差信号に対して目標誘導装
   置からの相対速度信号により除算を行って速度補正を行
   い、その補正後の時間差信号と、第１および第２の投射
   ビーム角度とにより、目標物体が該飛翔体の近傍を通過
   するミスディスタンス距離を求めるミスディスタンス演
   算器、および該ミスディスタンス演算器の出力、目標中
   心信号、および上記目標誘導装置からの相対速度信号と
   を入力して、弾頭の弾片が目標物体の中心に衝突するよ
   うに最適の起爆信号を弾頭に送出せしめる起爆タイミン
   グ発生器、 とを具備することを特徴とする近接信管装置。 ２、上記目標誘導装置からの目標方向信号はアジマス角
   およびエレベーション角であることを特徴とする、請求
   項１記載の装置。 ３、第１、第２の投射ビーム角度を夫々θ＿１、θ＿２
   、時間差をτ、目標誘導装置からの相対速度信号をＶ＿
   Ｃとする時、目標物体が飛翔体の近傍を通過するミスデ
   ィスタンスＭ＿Ｄは次式 Ｍ＿Ｄ＝（Ｖ＿Ｃ×τ）／（ｃｏｔθ＿１−ｃｏｔθ＿
   ２）により表わされることを特徴とする、請求項１記載
   の装置。 ４、ミスディスタンスをＭ＿Ｄ、弾片飛散速度をＶ＿Ｗ
   ＿Ｈ、弾頭の弾片が目標物体に撃突するまでの時間をＴ
   ＿Ｆにて表わすと、時間Ｔ＿Ｆは次式 Ｔ＿Ｆ＝Ｍ＿Ｄ／Ｖ＿Ｗ＿Ｈ にて与えられることを特徴とする、請求項１記載の装置
   。 ５、目標物体長をＴ＿Ｌ、相対速度信号をＶ＿Ｃとし、
   目標物体が弾頭の弾片飛散中心点を通過し、目標物体の
   中心点になるまでの時間Ｔ＿Ｃは次式Ｔ＿Ｃ＝（Ｔ＿Ｌ
   ／２・Ｖ＿Ｃ） により表わされることを特徴とする、請求項１記載の装
   置。 ６、目標物体が第２の投射ビームの検出点から弾頭の弾
   片飛散中心点に到達する時間をＴ＿Ｄ、第２の投射ビー
   ム角をθ＿２、ミスディスタンスをＭ＿Ｄ、投射器と弾
   頭との中心のずれをＤ＿Ｗ＿Ｈ、相対速度をＶ＿Ｃとす
   る時、Ｔ＿Ｄは次式 Ｔ＿Ｄ＝｛（ｃｏｔθ＿２×Ｍ＿Ｄ）＋Ｄ＿Ｗ＿Ｈ｝／
   Ｖ＿Ｃにより表わされることを特徴とする、請求項１記
   載の装置。