JPH0718678B2 - 近接信管装置 - Google Patents

近接信管装置

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JPH0718678B2
JPH0718678B2 JP1292228A JP29222889A JPH0718678B2 JP H0718678 B2 JPH0718678 B2 JP H0718678B2 JP 1292228 A JP1292228 A JP 1292228A JP 29222889 A JP29222889 A JP 29222889A JP H0718678 B2 JPH0718678 B2 JP H0718678B2
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JP
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signal
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target object
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徳之 前島
修 斉藤
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Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Precision Co Ltd
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Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Precision Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は飛翔体搭載用の近接信管装置に関する。
本発明による近接信管装置は飛翔体に搭載されるもの
で、広範囲の相対速度に対処し、弾頭の弾片を目標物体
の命中点に最適のタイミングで撃突させるよう起爆信号
を調節して弾頭へ送出し、近接信管装置の目標撃破効果
を増大させるためものである。
また本発明によれば、目標誘導部からの距離信号を用い
て、目標物体の接近が間近の場合に作動を開始させ、起
爆タイミング信号が誤動作により早期発生することのな
いようにした近接信管装置を提供するものである。
〔従来技術、および発明が解決しようとする課題〕
一般に、この種のアクティブ近接信管は、電波又は光波
の投射ビームに目標物体が通過すると、目標物体からの
反射波を受信し、侵入目標物体を検出している。目標物
体からの反射波は受信ビームで検出すると即刻、又は予
め定められた一定遅延時間後に起爆動作させるようにな
っているために、目標物体との相対関係によっては必ず
しも最適位置で動作するとは限らなかった。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
とができるが、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。起爆信号により爆発す
るまでの弾頭の起爆遅れ、又、弾頭の弾片が飛散して目
標物体に到達するまでに、ミスディスタンスに応じた時
間を必要とするために、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、又目標物体が飛翔体のごく近傍においては弾片が通
過してしまったり、目標物体が弾頭の弾片の飛散範囲に
到達していないと云うことが発生し、弾頭が目標物体に
対して撃破して損害を与えられない。
従来の装置においては、特に近年、飛翔体の対攻撃目標
が高速飛翔体(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までの広範囲な相対速度に対処し、
撃破させるためには最適な起爆タイミング信号を送出す
ることができず、飛翔体の撃破能力に対する強い要望に
応じられないという問題点がある。
又従来の装置においては、近接信管は、規定の加速度及
び距離に達すると安全装置により電源が投入され作動開
始されているために、目標侵入の前に地表面からの反射
波、妨害波等により、誤動作し早期に起爆信号を発生す
ると云う問題点がある。
本発明の目的は、広範囲の相対速度に対処し、弾頭の弾
片を目標物体の命中点に最適のタイミングで撃突させる
よう起爆信号を調節して弾頭へ送出し、近接信管の目標
撃破効果を増大させることにある。
また本発明の他の目的は、目標誘導部からの距離信号に
より目標物体の接近間近において作動開始させ、起爆タ
イミング信号が誤動作により早期に発生することを防止
することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明においては、飛翔体と目標物体との距離をあらわ
す距離信号S(R)、飛翔体と目標物体との相対速度を
あらわす相対速度信号S(V)を発生させる目標誘導
部; 飛翔体の前方向に所定の角度をもって投射される投射ビ
ームを用いて目標検出信号Sを発生させる目標検出
部; 該目標誘導部からの距離信号S(R)および該目標検出
部からの目標検出信号Sを用い、目標物体が予め設定
されたa1点に到達する時刻と目標物体が投射ビームに衝
突するa2点に到達する時刻との時間差τを演算する会合
時間導出部; 該会合時間導出部からの時間差(τ)の信号と、該目標
誘導部からの相対速度信号を用い、目標物体が飛翔体の
近傍を通過するときの目標物体・飛翔体間のミスディス
タンス(M)を演算するミスディスタンス演算部; 該会合時間導出部からの形状信号S(V)と該目標誘
導部からの相対速度信号S(V)を用い目標中心信号
を発生する目標長演算部;および、 該ミスディスタンス演算部からのミスディスタンス信号
S(MD)、該目標長演算部からの目標中心信号S、お
よび該目標誘導部からの距離信号S(R)および相対速
度信号S(V)を用い、弾頭起爆タイミングを決定す
る起爆タイミング決定部; を具備することを特徴とする飛翔体搭載用の近接信管装
置、が提供される。
〔作 用〕
本発明による装置においては、 飛翔体の機軸を中心とする全周囲方向にコーン状にビー
ムを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電波方式又は、光波方式
の目標検出部が用いられ、目標物体を捕捉及び追尾する
飛翔体の目標誘導部からの距離、相対速度の信号が用い
られ、電波又は光波の投射ビームを所定の角度に設定
し、前方向に傾けたビーム角と侵入目標との会合時間を
検出し、目標誘導部の距離信号及び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ミスディスタン
スを推測し、目標のビーム通過時間の検出信号と目標誘
導部の相対速度とにより、目標物体の中心部を推測し、
弾頭の弾片が目標物体の中心部に命中するように起爆信
号を設定し、タイミングよく送出させ、又、目標誘導部
からの距離及び相対速度信号により、起爆タイミング発
生部の作動開始時刻を制御して、誤動作による早期起爆
信号の発生が防止される。この装置は高速小型で目標前
方攻撃用の飛翔体用に用いられる。
〔実施例〕
第1図に示すように、アクティブ方式による目標検出部
と飛翔体の目標誘導部、例えばホーミング装置、からの
目標との距離信号S(R)及び相対速度信号S(V
とにより、侵入して来る目標物体に対し最適なタイミン
グで弾頭の弾片を正確に命中させる近接信管装置であ
る。
ここで使用する目標検出部は、光波方式及び電波方式、
例えばマイクロ波又はミリ波電波方式、で飛翔体の機軸
を中心に全周囲方向を4象限方向又はそれ以上の象限方
向、あるいは全周囲方向の侵入目標の存在が検知できる
いずれの装置を用いてもよい。なおこれについては例え
ば、本件出願人による特願昭63−176484、特願昭63−20
9365等を参照することができる。
目標検出部の投射ビームは、第2図に示すように飛翔体
の前方向に所定の角度(θ)に設定し、侵入して来る目
標物体を検知する。投射ビームにはビーム巾があるが、
ここでは直線で表わす。
目標誘導部からの目標距離信号S(R)を用いて予め設
定した自機飛翔体と目標物体との距離a1点に到達する時
間を会合時間検出器で検出する。
会合時間検出器は、予め設定した距離a1点と、投射ビー
ムに会合するa2点の検出信号を用いて、目標物体のa1
からa2点を通過する時間差τを検出し、ミスディスタン
ス演算器に送出する。
ミスディスタンス演算器はa1点とa2点の通過時間差
(τ)と目標誘導部からの相対速度Vとにより、目標
物体の飛翔体の近傍を通過する距離(ミスディスタン
ス、M)を関係式(1)により求め起爆タイミング発
生器に送出する。
=(R−V・τ)tanθ …(1) ここで、Rは飛翔体の目標誘導部内で設定された一定
距離であってa1点に対応する値、Vは目標物体と飛翔
体の相対速度であって、飛翔体の目標誘導部により検出
されるもの、τは目標がa1点を通過した時点からa2点を
通過するまでの時間であって、目標検出部と目標誘導部
からの出力信号とにより求められるものである。
又、会合時間導出部は投射ビームの目標検知信号S
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5図に示すような目標物体長に相当する形状信号
S(V)を目標長演算部に送出する。
目標長演算部は、検知開始から完了するまでの時間T
と目標誘導部からの相対速度信号Vとにより、目標物
体の中心信号Sとして起爆タイミング発生器に送出す
る。
起爆タイミング発生器は、ミスディスタンス信号S(M
)、目標中心信号S及び目標誘導部からの相対速度
信号S(VC)とにより、弾頭の弾片が目標物体の中心T
又は命中点に撃突するように最適な起爆信号を弾頭に
送出させる。
起爆タイミング発生部は目標誘導部からの距離信号S
(R)により、起爆タイミング発生器の作動開始時間を
制御させる。
R≦R 又は R/V=T ここで弾頭の弾片が目標物体に撃突するまでの時間T
はミスディスタンスMと弾片飛散速度Vにより、T
=M/V(msec)から求められる。目標物体が投射
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は投射ビーム角θ、投射器と弾頭との中心の
ずれD、ミスディスタンスM及び相対速度Vとに
より、T=〔(cotθ×M)+D〕/V(msec)
から求められ、又、目標物体がa3点を通過し、中心点C
に来るまでの時間Tは、 で求められる(第3図、第4図参照)。
従って、目標物体の中心点、又は命中点に弾頭の弾片が
タイミングよく撃突させるには、上記の各々の時間(T
、T、T)からT−(T+T)=ΔTによ
り、ΔTの時間だけ、目標検出部、演算部及び弾頭の起
爆遅れ等を含めた時間を調節して起爆信号を弾頭に送出
する。(第4図参照)。
これより、目標物体の中心又は命中点に弾頭の弾片が集
中して撃突し、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。ここで云う命中点とは
目標物体の致命部分で目標物体の中心から離れた点を云
う。
第1図装置において第2図、第5図に示されるa1点到達
を検出する方法が第6図に図解される。
本発明における目標誘導部は飛翔体を目標物体に接近さ
せ命中させる装置であって種々の方式のものがあるが、
本発明の一実施例としてはホーミング装置を例に説明す
る。
目標誘導部は電波又は光波の投射ビームを目標物体に投
射して自動挿索し、受信波から目標物体の方向を検出
し、又目標物体との相対距離R、相対速度Vを算出
し、飛翔体を目標物体に接近命中させるものである。
飛翔体のビーム投射器から一定距離R離れたa1点到達
の検出は、第6図に示される。一定距離R相当信号と
飛翔体の目標誘導部2からの目標距離信号とが一致検出
回路11に送られ、タイミングを比較して一致の場合のみ
一致のパルス信号が出される。
次に第1図装置において飛翔時間τの検出の方法が第7
図に図解される。第5図に示すように目標物体がa1点を
通過した瞬間から、a2点を通過するまでの時間τは、第
5図に示すように、会合時間導出部内で求められる。即
ちパルス発生器12からのパルスはアンドゲート14に入
り、またa1点パルスとa2点パルスとは、フリップフロッ
プ13にセット/リセットのタイミングで入れられ、その
出力はアンドゲート14に入り、時間τのみの継続時間を
有するパルスのみがカウンタ15により計数される。
a1到達検出信号でフリップフロップ13をセットし、a2
到達検出信号でリセットすると、時間間隔τの幅のパル
スが得られる。この期間に通過するパルスの数をカウン
タ15で計数すればτを求めることができる。
更に第1図装置において起爆誤動作の防止対策が第8図
に図解される。起爆タイミング決定部6から出力された
起爆信号は起爆タイミング発生器16に入れられる。一方
飛翔体の目標誘導部2が測距する目標物体の距離Rがa1
点に関し設定された一定距離Rより近くなってから、
即ち R≦R の時から電源オンとなり電源制御(オン)信号が同様に
起爆タイミング発生器16に入力されて起爆タイミング発
生器16を作動させる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、広範囲な相対速度に対処し弾頭の弾片
を目標物体の命中点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し近接信管の目標撃
破効果を増大させることができる。
また本発明によれば、目標誘導部からの距離信号によ
り、目標物体の接近間近に作動開始させることにより、
起爆タイミング信号が誤動作により早期に発生すること
が防止される。
【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
構成を示す図、 第2図、第3図、および第4図はいずれも第1図装置の
動作を説明する説明図、 第5図は第1図装置における会合時間導出部における信
号波形を示す波形図、 第6図は第1図装置におけるa1点到達検出の方法を説明
する説明図、 第7図は第1図装置における飛翔時間τの検出の方法を
説明する説明図、 第8図は第1図装置における起爆の誤動作発生の防止図
の方法を説明する説明図である。 1……目標検出部、2……目標誘導部、 3……会合時間導出部、 4……ミスディスタンス演算部、 5……目標長演算部、 6……起爆タイミング決定部、 10……目標物体、11……一致検出回路、 12……パルス発生器、13……フリップフロップ、 14……アンドゲート、15……カウンタ、 16……起爆タイミング発生器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】飛翔体と目標物体との距離をあらわす距離
    信号S(R)、飛翔体と目標物体との相対速度をあらわ
    す相対速度信号S(V)を発生させる目標誘導部; 飛翔体の前方向に所定の角度をもって投射される投射ビ
    ームを用いて目標検出信号Sを発生させる目標検出
    部; 該目標誘導部からの距離信号S(R)および該目標検出
    部からの目標検出信号Sを用い、目標物体が予め設定
    されたa1点に到達する時刻と目標物体が投射ビームに衝
    突するa2点に到達する時刻との時間差(τ)を演算する
    会合時間導出部; 該会合時間導出部からの時間差(τ)の信号と、該目標
    誘導部からの相対速度信号を用い、目標物体が飛翔体の
    近傍を通過するときの目標物体・飛翔体間のミスディス
    タンス(M)を演算するミスディスタンス演算部; 該会合時間導出部からの形状信号S(V)と該目標誘
    導部からの相対速度信号S(V)を用い目標中心信号
    (S)を発生させる目標長演算部;および、 該ミスディスタンス演算部からのミスディスタンス信号
    S(MD)、該目標長演算部からの目標物体の中心信号S
    、および該目標誘導部からの距離信号S(R)および
    相対速度信号S(V)を用い、弾頭起爆タイミングを
    決定する起爆タイミング決定部; を具備することを特徴とする飛翔体搭載用の近接信管装
    置。
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