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JP3908451B2 - Target tracking guidance system and target tracking guidance method - Google Patents
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JP3908451B2 - Target tracking guidance system and target tracking guidance method - Google Patents

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JP3908451B2 JP2000285894A JP2000285894A JP3908451B2 JP 3908451 B2 JP3908451 B2 JP 3908451B2 JP 2000285894 A JP2000285894 A JP 2000285894A JP 2000285894 A JP2000285894 A JP 2000285894A JP 3908451 B2 JP3908451 B2 JP 3908451B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばレーダ等による目標捕捉時に、赤外線レーザ照射装置により目標方向に向けてレーザビームを照射し、この目標方向に向けて飛翔体が飛翔する目標追尾誘導システム及び目標追尾誘導方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、飛翔体を目標に追尾させる目標追尾誘導システムにおいては、レーダ装置や光波撮像装置等による目標捕捉時に、赤外線レーザ照射装置により目標方向に向けてレーザビームを照射し、この目標方向に向けて飛翔体を飛翔させるシステムがある。
【0003】
この種のシステムにおいて、飛翔体は、目標から放射されるレーザビーム光を受光することにより、目標を捕捉し、目標方向に向けて飛翔する。しかし、この種のシステムでは、目標の捕捉の正否が目標から放射される赤外線放射量の大小に依存しているため、目標の赤外線放射量が小さいと、捕捉できなかったり、捕捉距離が短くなるという問題が生じている。
【0004】
この問題を解決する方法の1つに、目標に対しレーザビームを照射し、その反射光を飛翔体に搭載される赤外線シーカで検出することにより、目標を捕捉し、目標方向に向けて飛翔体を飛翔させるセミアクティブ方式がある。しかし、このセミアクティブ方式では、目標の反射光を利用するため、大出力のレーザが必要となり、赤外線レーザ照射装置自体が大型化してしまうことになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように従来の目標追尾誘導システムでは、目標から放射される赤外線レーザを利用する場合に、目標の赤外線放射量が小さいと、捕捉できず、また捕捉距離が短くなるという問題が生じ、目標の反射光を利用する場合に、大出力のレーザが必要となり、赤外線レーザ照射装置自体が大型化してしまうという問題を有している。
【0006】
そこで、この発明の目的は、設備の簡素化を図った上で、移動体を確実に目標に向けて誘導させることが可能な目標追尾誘導システム及び目標追尾誘導方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る目標追尾誘導システムは、目標捕捉時に、当該目標方向に向けてレーザビームを照射するレーザビーム照射装置と、目標方向に向けて移動する移動体とを具備し、移動体は、レーザビーム照射装置から照射されるレーザビームの後方散乱光を検出する散乱光検出手段と、移動体自身のセンサにより得られる移動体位置・速度情報と、散乱光検出手段による検出結果とを比較照合し、この比較照合結果に基づいてレーザビームの軌跡及び方向に対する移動体の移動位置及び移動方向を算出する移動位置・方向算出手段とを備えるようにしたものである。
【0008】
なお、移動体は、移動位置・方向算出手段で算出される移動位置・移動方向と、レーザビームの軌跡及び方向とを略一致させるような移動体に対する誘導信号を生成する誘導信号生成手段と、この誘導信号生成手段からの誘導信号により移動体の移動位置及び移動方向を変化させる移動体駆動手段とをさらに備えることを特徴とする。また、移動体は、レーザビームの先端を検出した場合に、目標を捕捉し、目標方向に向けて移動するように移動体駆動手段に対して移動方向を制御する目標追尾制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【0009】
すなわちこの発明では、移動体において、目標に向かってレーザビーム照射装置から照射されているレーザビームの後方散乱光を検出し、目標への誘導信号の一種として利用している。この場合、移動体は常に目標を捕捉している必要はなく、目標の捕捉はレーザビームの散乱光を利用して飛翔した後で良いことになる。これにより、従来の移動体では捕捉できなかった微少な赤外線強度を放射する目標に対しても十分対処できるシステムを構築できることになる。また、レーザビーム照射装置から照射されるレーザビームは目標方向を示せば良く、レーザビームの広がり角を大きくし、ビームの中に目標を追い込む必要はない。これは、後方散乱を検出するのに最適なビーム密度の高いレーザビームを照射することを意味し、これによりレーザビーム照射装置の小型化を図ることが可能となり、設備の簡素化に寄与できる。さらに、移動体は、目標を捕捉するまでは、目標に向かって照射されるレーザビームの軌跡を追尾すれば良く、この処理により背景クラッタ等を抑圧できる。すなわち、このシステムにおいて、移動体にはレーザビームの後方散乱光を検出するセンサを搭載しておくだけでよく、システム全体としては低コスト化を図れる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0011】
図1は、この発明に係る目標追尾誘導システムの一実施形態を示すブロック図である。
【0012】
図1に示すシステムは、地上設備10と、飛翔体20とを備えている。このうち、地上設備10は、レーダ装置11と、赤外線レーザ照射装置12と、制御装置13とを備えている。レーダ装置11は、レーダ波を送信し、しかる後に目標Tに当たって反射されるレーダ反射波を受信することにより、目標Tの捕捉結果を制御装置13に通知する。制御装置13は、通知された目標Tの捕捉結果に基づいて、赤外線レーザ照射装置12を駆動させる。赤外線レーザ照射装置12は、制御装置13からの指令情報に基づき目標T方向に向けてビーム密度の高いレーザビームLBを照射する。以後、制御装置13は、図示しない発射台から飛翔体20を発射させる。
【0013】
飛翔体20は、図2に示すように、アンテナ21と、周波数変換器22と、受信検波器23と、システム制御部24と、位置・速度センサ25と、赤外線センサ26と、姿勢駆動部27とを備えている。
【0014】
すなわち、飛翔体20のアンテナ21で受信された目標Tからの電波は、周波数変換器22で中間周波数に変換された後、受信検波器23にて目標Tの捕捉結果としてシステム制御部24に供給される。システム制御部24は、位置・速度センサ25で検出された飛翔体20の飛翔位置及び飛翔方向を示す情報を入力する。赤外線センサ26は、赤外線レーザ照射装置12から照射されるレーザビームLBの後方散乱光を検出し、この検出結果を示す情報をシステム制御部24に入力する。なお、赤外線レーザ照射装置12から照射されるレーザビームLBは、高密度となるように絞り込まれているため、後方散乱光を発生する。
【0015】
システム制御部24は、入力された各情報に基づいて姿勢駆動部27に誘導信号を送り、飛翔体20の飛翔方向を制御する。また、システム制御部24は、飛翔位置・方向演算機能と、誘導信号生成機能と、目標追尾機能とを備えている。
【0016】
飛翔位置・方向演算機能は、位置・速度センサ25により検出される飛翔体20の位置・速度情報と、赤外線センサ26による検出結果とを比較照合し、この比較照合結果に基づいてレーザビームLBの軌跡及び方向に対する飛翔体20の飛翔位置及び飛翔方向を画像処理により演算する。
【0017】
誘導信号生成機能は、飛翔位置・方向演算機能で算出される飛翔位置・飛翔方向と、レーザビームLBの軌跡及び方向とを略一致させるような誘導信号を生成する。
【0018】
目標追尾機能は、レーザビームLBの先端を検出した場合に、目標Tを捕捉し、目標方向に向けて飛翔するように飛翔体20の飛翔方向を制御する。
【0019】
次に、上記構成によるシステムの動作について説明する。
いま例えば赤外線放射強度の小さい目標Tに対し、まず地上装置10が搭載しているレーダ装置11が探知・追随する。そして、制御装置13は、レーダ装置11から得られた目標角度情報から、赤外線レーザ照射装置12を目標方向に指向させ、レーザビームLBを照射させる。目標Tの追随状況、レーザビームLBの照射状況が安定であることが確認されたら、制御装置13は、予想命中点方向に飛翔体20を発射させるように発射台に指示を出す。発射された飛翔体20は、目標Tの赤外線放射強度が小さいため、目標Tを捕捉することができない。
【0020】
そこで、飛翔体20では、システム制御部24において、図3のフローチャートに示すような制御処理手順を実行する。
【0021】
この制御処理を開始すると、システム制御部24は、まず位置・速度センサ25により検出される飛翔位置・方向と赤外線センサ26の検出結果により得られるレーザビームLBの軌跡及び方向とを比較し、この比較結果からレーザビーム方向に対する飛翔体20の飛翔位置及び飛翔方向を求め(ステップST1)、その方向がレーザビーム方向とほぼ一致するかその位置がレーザビームからの許容範囲の距離にあるかを判断する(ステップST2)。ここで、飛翔体20の飛翔位置及び飛翔方向が許容範囲内に入らなければ(NO)、飛翔位置及び飛翔方向と、レーザビームLBの軌跡及び方向とを略一致させるような誘導信号を生成し、この誘導信号を姿勢駆動部27に送り、図4に示す如く、飛翔体20をレーザビームLBに近づけ、飛翔方向をレーザビーム方向と略一致するように飛翔体20の姿勢を変化させる(ステップST3)。そして、システム制御部24は、再びステップST2の処理で飛翔体20の飛翔位置及び飛翔方向が許容範囲内に入るか否かの判断を行ない、許容範囲内に入ったならば(YES)、姿勢駆動部27への誘導信号の送出を停止し、飛翔体20の飛翔方向をそのまま維持させ、レーザビームLBの軌跡に沿って飛翔させる。
【0022】
なお、レーザビームの先に目標Tが存在している場合、レーザビームLBは目標Tより先に照射されず、図5に示すようなレーザビームの軌跡が途中で終わるような画像が得られる。
【0023】
そこで、システム制御部24は、レーザビームLBの先端を検出したか否かの判断を行ない(ステップST4)、レーザビームLBの先端を検出するまで飛翔体20の飛翔方向を維持したままステップST4の処理を繰り返し実行する。
【0024】
そして、システム制御部24は、画像処理によりレーザビームLBの先端を検出した場合に、目標Tの捕捉結果を受信検波器23から取り込み(ステップST5)、飛翔体20の飛翔方向と目標方向とが一致するか否かの判断を行ない(ステップST6)、一致するまで飛翔方向と、レーザビーム方向とを略一致させるような誘導信号を生成し、この誘導信号を姿勢駆動部27に送り(ステップST7)、ステップST6及びステップST7の処理を繰り返し実行する。
【0025】
そして、システム制御部24は、飛翔体20の飛翔方向と目標方向とが一致したならば(YES)、姿勢駆動部27への誘導信号の送出を停止し、飛翔体20の飛翔方向をそのまま維持させ、目標方向に向けて飛翔させる(ステップST8)。
【0026】
このような処理手順により、赤外線放射強度が小さい目標Tに対する命中精度を向上させることが可能となる。
【0027】
以上述べたように上記実施形態では、飛翔体20において、目標Tに向かって赤外線レーザ照射装置12から照射されているレーザビームLBの後方散乱光を赤外線センサ26により検出し、システム制御部24により赤外線センサ26による検出結果からレーザビームLBの軌跡及び方向を求め、このレーザビームLBの軌跡及び方向と位置・速度センサ25により検出される飛翔体20の飛翔位置・速度情報とを比較照合して、レーザビームLBに対する飛翔体20の飛翔位置及び飛翔方向を求め、このレーザビームLBの軌跡及び方向と飛翔位置及び飛翔方向とのずれに対応する誘導信号を生成して姿勢駆動部27に与えることにより、飛翔体20をレーザビームLBに近づけ、飛翔方向とレーザビーム方向とを略一致させるようにしている。すなわち、飛翔体20側では常に目標Tを捕捉している必要はなく、目標Tの捕捉はレーザビームLBの先端を検出した際に行なえば良いことになる。
【0028】
従って、従来の飛翔体では捕捉できなかった微少な赤外線強度を放射する目標Tに対しても十分対処できるシステムを構築できる。
【0029】
また、上記実施形態では、赤外線レーザ照射装置12から照射されるレーザビームLBは目標方向を示せば良く、レーザビームLBの広がり角を大きくし、ビームの中に目標Tを追い込む必要はない。このため、赤外線レーザ照射装置12の小型化を図ることが可能となり、これにより地上設備11の簡素化にも寄与できる。
【0030】
さらに、上記実施形態において、飛翔体20は、目標Tを捕捉するまでは、目標Tに向かって照射されるレーザビームLBの軌跡を追尾すれば良く、この処理により背景クラッタ等を抑圧できる。従って、飛翔体20にはレーザビームLBの後方散乱光を検出する赤外線センサ26を設置しておくだけでよく、その他は既存の回路を利用できるので、システム全体としては低コスト化を図れる。
【0031】
なお、上記実施形態では、飛翔体20の受信系統のみを示しているが、飛翔体20に送信系統も備えられていることはもちろんのことである。また、飛翔体20の内部構成をハードウェア構成で説明したが、ソフトウェア構成であっても実施可能である。さらに、上記実施形態では、目標の捕捉にレーダ装置11を使用する例について説明したが、光波撮像装置であってもよい。また、赤外線センサ26としては、画像シーカのようなものであってもよい。
【0032】
また、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、地上における目標追尾誘導システムについて説明しているが、地上に限定されず、宇宙空間に適用されるようにしてもよい。この場合、宇宙空間において、移動体となるロボットをごみや塵まで誘導するのに本発明を適用すれば大変便利になる。
【0033】
この他、飛翔体の構成、飛翔体の飛翔制御の手順等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【0034】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、設備の簡素化を図った上で、移動体を確実に目標に向けて誘導させることが可能な目標追尾誘導システム及び目標追尾誘導方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る目標追尾誘導システムの一実施形態を示す概略構成図。
【図2】上記図1に示した飛翔体の内部構成を示すブロック図。
【図3】上記図2に示したシステム制御部の制御処理動作を説明するために示すフローチャート。
【図4】上記図2に示したシステム制御部で得られるレーザビームと飛翔体との位置及び方向関係を表す画像例を示す図。
【図5】同じく上記図2に示したシステム制御部で得られるレーザビームと飛翔体との位置及び方向関係を表す画像例を示す図。
【符号の説明】
10…地上設備、
11…レーダ装置、
12…赤外線レーザ照射装置、
13…制御装置、
20…飛翔体、
21…アンテナ、
22…周波数変換器、
23…受信検波器、
24…システム制御部、
25…位置・速度センサ、
26…赤外線センサ、
27…姿勢駆動部、
T…目標。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a target tracking guidance system and a target tracking guidance method in which a laser beam is emitted toward a target direction by an infrared laser irradiation device when a target is captured by a radar or the like, and a flying object flies toward the target direction.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a target tracking guidance system that tracks a flying object, a laser beam is emitted toward a target direction by an infrared laser irradiation device when the target is captured by a radar device, a light wave imaging device, or the like. There is a system for flying flying objects.
[0003]
In this type of system, the flying object receives the laser beam emitted from the target, captures the target, and flies in the target direction. However, in this type of system, whether or not the target is captured depends on the amount of infrared radiation emitted from the target, so if the target infrared radiation is small, it cannot be captured or the capture distance is shortened. The problem has arisen.
[0004]
One way to solve this problem is to irradiate the target with a laser beam and detect the reflected light with an infrared seeker mounted on the flying object to capture the target and move it toward the target direction. There is a semi-active method to fly. However, since this semi-active method uses target reflected light, a high-power laser is required, and the infrared laser irradiation apparatus itself is increased in size.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional target tracking guidance system, when the infrared laser emitted from the target is used, if the target infrared radiation amount is small, there is a problem that the capturing cannot be performed and the capturing distance is shortened. When the target reflected light is used, a high-power laser is required, and there is a problem that the infrared laser irradiation apparatus itself is increased in size.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a target tracking guidance system and a target tracking guidance method capable of guiding a moving body toward a target reliably while simplifying the equipment.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A target tracking guidance system according to the present invention includes a laser beam irradiation apparatus that irradiates a laser beam toward a target direction and a moving body that moves toward the target direction when the target is captured. Compare and verify the scattered light detection means for detecting the backscattered light of the laser beam emitted from the beam irradiation device, the moving body position / velocity information obtained by the sensor of the moving body itself, and the detection result by the scattered light detection means. A moving position / direction calculating means for calculating the moving position and moving direction of the moving body with respect to the locus and direction of the laser beam based on the comparison and collation result is provided.
[0008]
The moving body includes a guiding signal generating means for generating a guiding signal for the moving body so that the moving position / moving direction calculated by the moving position / direction calculating means substantially matches the locus and direction of the laser beam, The apparatus further comprises a moving body driving means for changing a moving position and a moving direction of the moving body by the induction signal from the induction signal generating means. The moving body further includes target tracking control means for capturing the target and controlling the moving direction with respect to the moving body driving means so as to move in the target direction when the tip of the laser beam is detected. It is characterized by.
[0009]
That is, in this invention, the backscattered light of the laser beam irradiated from the laser beam irradiation device toward the target is detected by the moving body and used as a kind of guidance signal to the target. In this case, the moving body does not always need to capture the target, and the target can be captured after flying using the scattered light of the laser beam. As a result, it is possible to construct a system that can sufficiently cope with a target that emits a minute infrared intensity that could not be captured by a conventional moving body. Further, the laser beam emitted from the laser beam irradiation device only needs to indicate the target direction, and it is not necessary to increase the spread angle of the laser beam and drive the target into the beam. This means that a laser beam having a high beam density that is optimal for detecting backscattering is irradiated. This makes it possible to reduce the size of the laser beam irradiation apparatus and contribute to simplification of equipment. Furthermore, the moving body only needs to track the locus of the laser beam emitted toward the target until the target is captured, and background clutter or the like can be suppressed by this processing. That is, in this system, it is only necessary to mount a sensor for detecting the back scattered light of the laser beam on the moving body, and the cost of the entire system can be reduced.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a target tracking guidance system according to the present invention.
[0012]
The system shown in FIG. 1 includes a ground facility 10 and a flying object 20. Among these, the ground facility 10 includes a radar device 11, an infrared laser irradiation device 12, and a control device 13. The radar apparatus 11 transmits a radar wave, and then receives a radar reflected wave that is reflected by being reflected by the target T, thereby notifying the control apparatus 13 of the capture result of the target T. The control device 13 drives the infrared laser irradiation device 12 based on the notified result of capturing the target T. The infrared laser irradiation device 12 irradiates a laser beam LB having a high beam density toward the target T direction based on command information from the control device 13. Thereafter, the control device 13 launches the flying object 20 from a launch pad (not shown).
[0013]
As shown in FIG. 2, the flying object 20 includes an antenna 21, a frequency converter 22, a reception detector 23, a system control unit 24, a position / velocity sensor 25, an infrared sensor 26, and an attitude driving unit 27. And.
[0014]
That is, the radio wave from the target T received by the antenna 21 of the flying object 20 is converted to an intermediate frequency by the frequency converter 22 and then supplied to the system control unit 24 as a result of capturing the target T by the reception detector 23. Is done. The system control unit 24 inputs information indicating the flight position and flight direction of the flying object 20 detected by the position / speed sensor 25. The infrared sensor 26 detects backscattered light of the laser beam LB irradiated from the infrared laser irradiation device 12 and inputs information indicating the detection result to the system control unit 24. Note that the laser beam LB emitted from the infrared laser irradiation device 12 is narrowed down so as to have a high density, and thus generates backscattered light.
[0015]
The system control unit 24 sends a guidance signal to the posture driving unit 27 based on each input information, and controls the flight direction of the flying object 20. The system control unit 24 includes a flight position / direction calculation function, a guidance signal generation function, and a target tracking function.
[0016]
The flight position / direction calculation function compares and collates the position / velocity information of the flying object 20 detected by the position / velocity sensor 25 with the detection result by the infrared sensor 26, and based on the comparison / collation result, the laser beam LB is detected. The flight position and flight direction of the flying object 20 with respect to the locus and direction are calculated by image processing.
[0017]
The guidance signal generation function generates a guidance signal that substantially matches the flight position and flight direction calculated by the flight position and direction calculation function with the locus and direction of the laser beam LB.
[0018]
The target tracking function captures the target T when the tip of the laser beam LB is detected, and controls the flying direction of the flying object 20 so as to fly toward the target direction.
[0019]
Next, the operation of the system configured as described above will be described.
Now, for example, a radar device 11 mounted on the ground device 10 first detects and follows a target T having a small infrared radiation intensity. And the control apparatus 13 directs the infrared laser irradiation apparatus 12 to a target direction from the target angle information obtained from the radar apparatus 11, and irradiates the laser beam LB. When it is confirmed that the follow-up state of the target T and the irradiation state of the laser beam LB are stable, the control device 13 instructs the launch pad to launch the flying object 20 in the direction of the predicted hit point. The launched flying object 20 cannot capture the target T because the infrared radiation intensity of the target T is small.
[0020]
Therefore, in the flying object 20, the system control unit 24 executes a control processing procedure as shown in the flowchart of FIG.
[0021]
When this control process is started, the system control unit 24 first compares the flight position / direction detected by the position / velocity sensor 25 with the locus and direction of the laser beam LB obtained from the detection result of the infrared sensor 26. From the comparison result, the flight position and flight direction of the flying object 20 with respect to the laser beam direction are obtained (step ST1), and it is determined whether the direction substantially coincides with the laser beam direction or the position is within the allowable range from the laser beam. (Step ST2). Here, if the flight position and flight direction of the flying object 20 are not within the allowable range (NO), a guidance signal that substantially matches the flight position and flight direction with the locus and direction of the laser beam LB is generated. Then, this guidance signal is sent to the attitude driving unit 27, and as shown in FIG. 4, the flying object 20 is brought close to the laser beam LB, and the attitude of the flying object 20 is changed so that the flying direction substantially coincides with the laser beam direction (step). ST3). Then, the system control unit 24 determines again whether or not the flying position and the flying direction of the flying object 20 are within the allowable range in the process of step ST2, and if they are within the allowable range (YES), the posture is determined. The sending of the guidance signal to the driving unit 27 is stopped, the flying direction of the flying object 20 is maintained as it is, and the flying object 20 is caused to fly along the locus of the laser beam LB.
[0022]
Note that when the target T exists ahead of the laser beam, the laser beam LB is not irradiated before the target T, and an image in which the locus of the laser beam ends in the middle as shown in FIG. 5 is obtained.
[0023]
Therefore, the system control unit 24 determines whether or not the tip of the laser beam LB has been detected (step ST4), and maintains the flying direction of the flying object 20 until the tip of the laser beam LB is detected. Repeat the process.
[0024]
When the system control unit 24 detects the tip of the laser beam LB by image processing, it captures the target T capture result from the reception detector 23 (step ST5), and the flight direction and the target direction of the flying object 20 are determined. It is determined whether or not they match (step ST6). A guidance signal is generated so as to substantially match the flight direction and the laser beam direction until they match, and this guidance signal is sent to the attitude driving unit 27 (step ST7). ), The process of step ST6 and step ST7 is repeatedly executed.
[0025]
If the flight direction of the flying object 20 matches the target direction (YES), the system control unit 24 stops sending the guidance signal to the attitude driving unit 27 and maintains the flying direction of the flying object 20 as it is. And fly toward the target direction (step ST8).
[0026]
By such a processing procedure, it is possible to improve the accuracy of hitting the target T having a small infrared radiation intensity.
[0027]
As described above, in the above embodiment, the flying object 20 detects the back scattered light of the laser beam LB emitted from the infrared laser irradiation device 12 toward the target T by the infrared sensor 26, and the system control unit 24 The locus and direction of the laser beam LB are obtained from the detection result of the infrared sensor 26, and the locus and direction of the laser beam LB are compared with the flight position / speed information of the flying object 20 detected by the position / velocity sensor 25. The flight position and flight direction of the flying object 20 with respect to the laser beam LB are obtained, and a guidance signal corresponding to the deviation between the trajectory and direction of the laser beam LB and the flight position and flight direction is generated and given to the attitude driving unit 27. Thus, the flying object 20 is brought close to the laser beam LB so that the flight direction and the laser beam direction are substantially matched. There. That is, it is not always necessary to capture the target T on the flying object 20 side, and the target T may be captured when the tip of the laser beam LB is detected.
[0028]
Therefore, it is possible to construct a system that can sufficiently cope with the target T that emits a minute infrared intensity that could not be captured by a conventional flying object.
[0029]
In the above embodiment, the laser beam LB emitted from the infrared laser irradiation device 12 only needs to indicate the target direction, and it is not necessary to increase the spread angle of the laser beam LB and drive the target T into the beam. For this reason, it is possible to reduce the size of the infrared laser irradiation device 12, thereby contributing to simplification of the ground facility 11.
[0030]
Further, in the above embodiment, the flying object 20 only needs to track the locus of the laser beam LB irradiated toward the target T until the target T is captured, and this process can suppress background clutter and the like. Therefore, it is only necessary to install the infrared sensor 26 for detecting the backscattered light of the laser beam LB in the flying object 20, and the other circuits can be used, so that the cost of the entire system can be reduced.
[0031]
In the above embodiment, only the reception system of the flying object 20 is shown, but it goes without saying that the flying object 20 is also provided with a transmission system. Moreover, although the internal structure of the flying object 20 was demonstrated with the hardware structure, even if it is a software structure, it can implement. Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the radar apparatus 11 is used for capturing a target has been described. However, a light wave imaging apparatus may be used. The infrared sensor 26 may be an image seeker.
[0032]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the target tracking guidance system on the ground has been described. However, the target tracking guidance system is not limited to the ground, and may be applied to outer space. In this case, it will be very convenient if the present invention is applied to guide a robot as a moving object to dust or dust in outer space.
[0033]
In addition, the configuration of the flying object, the flight control procedure of the flying object, and the like can be implemented with various modifications without departing from the scope of the present invention.
[0034]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a target tracking guidance system and a target tracking guidance method capable of guiding a moving body to a target with certainty while simplifying equipment. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a target tracking guidance system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the flying object shown in FIG.
FIG. 3 is a flowchart shown for explaining the control processing operation of the system control unit shown in FIG. 2;
4 is a view showing an example of an image representing a positional and directional relationship between a laser beam and a flying object obtained by the system control unit shown in FIG. 2;
5 is a view showing an example of an image representing a positional and directional relationship between a laser beam and a flying object similarly obtained by the system control unit shown in FIG. 2;
[Explanation of symbols]
10 ... ground equipment,
11: Radar device,
12 ... Infrared laser irradiation device,
13 ... Control device,
20 ... Flying object,
21 ... antenna,
22 ... frequency converter,
23. Reception detector,
24. System control unit,
25. Position / speed sensor,
26: Infrared sensor,
27: Posture drive unit,
T ... Target.

Claims (4)

目標捕捉時に、当該目標方向に向けてレーザビームを照射するレーザビーム照射装置と、前記目標方向に向けて移動する移動体とを具備し、
前記移動体は、
前記レーザビーム照射装置から照射されるレーザビームの後方散乱光を検出する散乱光検出手段と、
前記移動体自身のセンサにより得られる移動体位置・速度情報と、前記散乱光検出手段による検出結果とを比較照合し、この比較照合結果に基づいてレーザビームの軌跡及び方向に対する前記移動体の移動位置及び移動方向を算出する移動位置・方向算出手段と、
前記移動位置・方向算出手段で算出される移動位置・移動方向と、前記レーザビームの軌跡及び方向とを略一致させるような前記移動体に対する誘導信号を生成する誘導信号生成手段と、
この誘導信号生成手段からの誘導信号により前記移動体の移動位置及び移動方向を変化させる移動体駆動手段と、
前記散乱光検出手段による検出結果からレーザビームの先端が検出されるか否かを判定し、先端が検出された場合に、前記目標を捕捉し、目標方向に向けて移動するように前記移動体駆動手段に対して移動方向を制御する目標追尾制御手段とを備えることを特徴とする目標追尾誘導システム。
A laser beam irradiation device that irradiates a laser beam toward the target direction at the time of target capture, and a moving body that moves toward the target direction;
The moving body is
Scattered light detection means for detecting backscattered light of the laser beam irradiated from the laser beam irradiation device;
The moving body position / velocity information obtained by the moving body's own sensor and the detection result by the scattered light detection means are compared and collated, and the movement of the moving body with respect to the locus and direction of the laser beam based on the comparison and collation result A moving position / direction calculating means for calculating a position and a moving direction;
Guidance signal generation means for generating a guidance signal for the moving body so that the movement position / movement direction calculated by the movement position / direction calculation means substantially matches the locus and direction of the laser beam;
A moving body driving means for changing a moving position and a moving direction of the moving body according to a guide signal from the guide signal generating means;
It is determined whether or not the tip of the laser beam is detected from the detection result by the scattered light detection means, and when the tip is detected, the target is captured and moved in the target direction. A target tracking guidance system comprising target tracking control means for controlling a moving direction with respect to the driving means .
前記移動体は、目標方向に向けて飛翔する飛翔体であることを特徴とする請求項1記載の目標追尾誘導システム。  The target tracking guidance system according to claim 1, wherein the moving body is a flying body that flies toward a target direction. 目標捕捉時に、当該目標方向に向けてレーザビームを照射するレーザビーム照射装置と、前記目標方向に向けて移動する移動体とを備える目標追尾誘導システムの移動体に適用される目標追尾誘導方法において、
前記レーザビーム照射装置から照射されるレーザビームの後方散乱光を検出する第1の工程と、
前記移動体自身のセンサにより得られる移動体位置・速度情報と、前記第1の工程による検出結果とを比較照合し、この比較照合結果に基づいてレーザビームの軌跡及び方向に対する前記移動体の移動位置及び移動方向を算出する第2の工程と、
この第2の工程で算出される移動位置・移動方向と、前記レーザビームの軌跡及び方向とを略一致させるような前記移動体に対する誘導信号を生成する第3の工程と、
この第3の工程により得られる誘導信号により前記移動体の移動位置及び移動方向を変化させる第4の工程と、
前記第1の工程による検出結果から前記レーザビームの先端を検出した場合に、前記目標を捕捉し、目標方向に向けて移動するように前記移動体の移動方向を制御する第5の工程とを備えることを特徴とする目標追尾誘導方法。
In a target tracking guidance method applied to a moving body of a target tracking guidance system that includes a laser beam irradiation device that irradiates a laser beam toward the target direction at the time of target capture, and a moving body that moves toward the target direction. ,
A first step of detecting backscattered light of a laser beam irradiated from the laser beam irradiation device;
The moving body position / velocity information obtained by the moving body's own sensor and the detection result of the first step are compared and collated, and the movement of the moving body with respect to the locus and direction of the laser beam based on the comparison and collation result. A second step of calculating a position and a moving direction;
A third step of generating a guidance signal for the moving body such that the movement position / movement direction calculated in the second step substantially matches the locus and direction of the laser beam;
A fourth step of changing a moving position and a moving direction of the moving body according to the guidance signal obtained by the third step;
A fifth step of capturing the target and controlling the moving direction of the movable body so as to move toward the target direction when the tip of the laser beam is detected from the detection result of the first step. A target tracking guidance method characterized by comprising:
前記移動体は、目標方向に向けて飛翔する飛翔体であることを特徴とする請求項記載の目標追尾誘導方法。The target tracking guidance method according to claim 3 , wherein the moving body is a flying body that flies toward a target direction.
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