JP4372582B2 - 射撃訓練システム - Google Patents

Description

本発明は、射撃訓練のシミュレーションを行うための射撃訓練システムに関するものであり、より詳細には、送信装置と受信装置との間で信号波を送受信することによって射撃訓練を行う射撃訓練システムに関するものである。

従来より、射撃訓練のシミュレーションにおいては、射撃装置（送信装置）から標的装置（受信装置）へレーザ光線などを射撃（送信）し、標的装置から反射する光信号に含まれる情報によって命中の有効性の確認などが行われている（例えば、特許文献１参照）。図３は、射撃訓練のシミュレーションに適用される従来の射撃訓練システムの系統図である。この図は、送信装置側または受信装置側の一方しか表示されていないが何れの装置も同じ構成となっている。従って、この系統図が送信装置側となったり受信装置側となったりする場合について説明する。

図３において、送信装置側の光送信器１１が、送信時刻、送信信号の種類、送信信号の個別番号、送信装置と受信装置との間の距離などの情報を含んだ光信号を受信装置側へ送信すると、受信装置側の光受信器１２が送信装置側から送信された光信号を受信して電気信号に変換する。そして、制御器１３が電気信号に変換された受信信号に含まれる情報（つまり、送信時刻、送信信号の種類、送信信号の個別番号、送信装置と受信装置との間の距離など）と受信したときの受信部位などの情報を解析処理し、光信号が受信装置側の標的に命中したか否かを判断する。ここで、光信号が標的に命中している場合は、制御器１３は、現示器１４に対して音、光、煙などによって現示させるように制御を行う。

さらに、制御器１３は光信号が命中したか否かの情報を無線器１５へ送信するので、無線器１５は、図示しない統制所へ命中した／しないの情報を無線で送信する。このとき、送信装置と受信装置との間で交信する光信号は、レーザ光線、近赤外光、可視光などであるが、通常は指向性のよいレーザ光線が使用される。従来の射撃訓練システムは、このようにして送信装置から受信装置の標的に向けて情報を含む光信号を送信し、受信装置から逆送信されてきた光信号に含まれる命中情報などによって、命中したか否かを確認している。

また、レーザ光線は指向性がよいのでかなり遠方の標的まで到達することができる。従って、受信装置は他の場所で行われている射撃訓練のレーザ光線を受信してしまうおそれもある。そこで、受信装置が異なる射撃訓練場からレーザ光線を受信したか否かを判断して取捨選択し、相手側の送信装置から受信したレーザ光線のみを命中と判定する技術が開示されている。この技術は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）によって送信装置と受信装置の位置情報を把握し、受信装置が受信したレーザ光線の到達距離がＧＰＳの測定した位置情報と一致している場合のみ、正常に命中したレーザ光線であると判定するものである（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−０８１８９７号公報 特開２００３−０７８４８７号公報

しかしながら、従来の射撃訓練システムは、送信系にレーザ光線を用いているため標的（受信装置）に対して直接照準して送信しなければならない。つまり、レーザ光線は極めて狭いビームで高い指向性によって直線方向へ伝搬する性質を持っているので、実火器のように俯角をつけた訓練（例えば、弧を描くような曲射訓練）を行うことができない。さらに、レーザ光線は広がりが少ないコヒーレント光（可干渉光）であるので、僅かな障害物があっても遮られてしまう。このため、レーザ光線は、前方に草や木などの障害物があったり霧などが発生したりすると使用することができない。例えば、見通しの効かない山越えの射撃訓練などではレーザ光線が標的（受信装置）に到達しないために、レーザ光線が標的（受信装置）に着弾（受信）したか否かを判定することができない。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、レーザ光線ではない信号波を送信系に用いると共に、センサによって標的の位置情報や送信方向などを確認しながら曲射訓練のシミュレーションができるような射撃訓練システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る射撃訓練システムは、送信装置から受信装置へ無線電波を送信し、統制手段が無線電波の送信方向を監視することによって射撃訓練を行う射撃訓練システムであって、送信装置は、受信装置へ無線電波を送信すると共に統制手段との間で無線電波の送受信を行う無線手段と、ＧＰＳ衛星から受信装置の位置情報を取り込むＧＰＳ受信手段と、無線手段が受信装置へ送信した無線電波の送信方位、送信角度、及び自己の走行加速度を検知する検知手段とを備え、統制手段が、ＧＰＳ受信手段の取り込んだ位置情報及び検知手段の検知した送信方位、送信角度、走行加速度に基づいて、受信装置における無線電波の受信部位を判定し、判定結果を無線手段へ通知することを特徴とするものである。

本発明の射撃訓練システムは、直線指向性の高いレーサ光線を模擬弾として用いるのではなく、弾道修正が可能な無線電波を模擬弾として用いている。そして、ＧＰＳ受信手段が取り込んだ受信装置の位置情報と、検知手段が検知した無線電波の送信方位、送信角度、及び走行加速度とに基づいて、統制手段が、受信装置における無線電波の受信部位を判定している。そして、受信部位を修正する場合は統制手段から送信装置へ通知することにより、送信装置は無線電波の送信方向の修正（弾道修正）を行うことができる。これによって曲射射撃のシミュレーションを行うことができる。

以上に詳述したように、本発明の射撃訓練システムによれば、射撃訓練用の信号波として、直接照準しかできないレーザ光線を用いるのではなく、弾道修正のできる無線電波を用いている。さらに、無線電波の射撃方位、射撃角度及び走行加速度とＤ−ＧＰＳによる標的装置の位置情報とに基づいて無線電波の弾道方向を修正している。これにより、曲射射撃によって物陰にある標的装置に命中させることもできる。このようにして、レーザ光線を使用しない射撃シミュレーション訓練として曲射火器模擬を行うことができる。これにより、より実戦に近い環境で、短距離及び長距離の標的に対して、直接照準や曲射処理を取り混ぜた射撃訓練を行うことができる。

以下、図面を参照しながら本発明における射撃訓練システムの実施の形態を説明するが、まず、本発明における射撃訓練システムの概要について述べる。本発明の射撃訓練システムは、あらかじめ、ＦＭ多重信号によって高精度な測位を行うＤ−ＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ−Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）によって射撃装置（送信装置）と標的装置（受信装置）の位置情報を測定する。そして、射撃装置から標的装置へ電波信号を発射（送信）したとき、射撃地点（送信地点）においてセンサが測定した射撃方位、射撃角度、及び走行加速度とＤ−ＧＰＳが測定した位置情報とを電波信号によって統制所へ送信する。なお、以下の説明では、射撃装置と送信装置、標的装置と受信装置、発射と送信、射撃地点と送信地点、着弾と受信、着弾位置と受信位置、をそれぞれ同義語として用いるので、必要に応じて何れの用語を用いる場合もある。

つぎに、統制所は、射撃装置から送られてきた電波信号に含まれる情報（つまり、射撃方位、射撃角度、走行加速度、及びＤ−ＧＰＳによる位置情報）に基づいて標的装置の着弾位置を判定し、その判定結果を電波信号によって射撃装置へ返信する。これにより、射撃装置は、判定結果に基づいて射撃方位や射撃角度などを修正しながら射撃訓練のシミュレーションを行うことができる。従って、従来のように指向性の高いレーザ光線を標的装置へ発射（送信）した場合と違って、見通しの効かない山越えの射撃訓練などにおいても、確実に電波信号を標的装置へ着弾（受信）させることができる。

次に、図面を用いて本発明における射撃訓練システムを詳細に説明する。図１は、射撃訓練のシミュレーションに適用される本発明の射撃訓練システムの系統図である。図１において、本発明の射撃訓練システムは、大きく分けて、無線電波を送信する射撃装置である送信装置１と、無線電波を受信する標的装置となる受信装置２と、送信装置１から受信装置２へ送信された無線電波が命中したか否かを判定する統制所３とを備えた構成となっている。

また、送信装置１は、無線電波によって各種データの送受信を行う無線器４と、ＧＰＳ衛星９から位置情報を受信するＧＰＳ受信器５と、各種センサを内蔵する検知器６と、送信装置１全体の制御を行う制御器７と、統制所３から受信した命中情報に応じて音、光、発煙などによって現示する現示器８とを備えた構成となっている。

なお、無線器４は、標的装置となる受信装置２との間で各種データを含む無線電波を送受信すると共に、統制所３との間で各種データを含む無線電波を送受信する機能を備えている。また、ＧＰＳ受信器５は、ＦＭ多重信号を用いたＤ−ＧＰＳによって送信装置１と受信装置２の位置を高精度に測位する機能を備えている。さらに、検知器６は、送信装置１が送信する無線電波の送信方向を示す方位（射撃方向）と、無線電波の送信角度を示す角度（射撃角度）と、自己の走行加速度（移動加速度若しくは射撃加速度）とを検出するセンサを備えている。なお、方位・角度・加速度センサは、半導体系、ジャイロ系、ＣＣＤカメラを用いた画像処理系等を用いることによって実現することができる。

次に、図１に示す射撃訓練シミュレーション装置による射撃から着弾までの動作を説明する。無線機４から標的となる受信装置２へ無線電波を送信すると、検出器６が無線電波の送信方向、送信角度、走行加速度を検出する。さらに、ＧＰＳ受信器５がＧＰＳ衛星９によって送信装置１と受信装置２の位置情報を取り込む。そして、制御器７が、検出器６の検出した無線電波の送信方向、送信角度、及び走行加速度と、ＧＰＳ受信器５が取り込んだ送信装置１と受信装置２の位置情報とに基づいて電波送信データを作成する。このときの電波送信データの内容は、無線電波の送信時刻、送信信号種類、個別番号、受信部位、受信装置の位置、送信方向、送信角度、及び走行加速度である。

これらの電波送信データが無線器１から統制所３へ送信されると、統制所３は、受信した電波送信データの内容を演算して受信装置における無線電波の受信位置（着弾位置）を算出する。そして、受信位置が送信装置１に対応する受信装置２のものであれば、着弾データを送信装置１へ送信する。すると、送信装置１の制御器７は、無線電波が受信装置２に命中したことを表示するために、現示器５に音、光、発煙などを現示させる。

図２は、従来の射撃訓練システムよる直線射撃と本発明の射撃訓練システムよる曲射射撃を示すイメージ図である。図２に示すように、従来の射撃訓練システムでは、射撃装置（送信装置）２１から直線指向性の高いレーザ光線Ｓ２が発射されるので、前方に障害物２３がある場合に標的装置（受信装置）２２へ命中させることができない。つまり、従来のレーザ光線を用いた射撃訓練では直線方向の直接照準しかできない。

しかし、本発明の射撃訓練システムでは、射撃装置（送信装置）２１から発射される無線電波Ｓ１は、各種センサの検出データに基づいて射撃弾道が算出されて弾道修正が行われる。従って、前方の障害物２３を回避して曲射射撃を行うことができるので、射撃装置（送信装置）２１は無線電波Ｓ１を確実に標的装置（受信装置）２２を命中することができる。つまり、本発明の射撃訓練システムでは、射撃装置（送信装置）２１のセンサが無線電波Ｓ１の射撃方位・射撃角度・走行加速度を検出し、さらに、ＧＰＳ受信器がＧＰＳ衛星によって位置情報を検出し、これらの検出情報に基づいて無線電波Ｓ１の弾道修正を行うので、物影からの曲射射撃などを行うことができる。

そして、射撃装置（送信装置）２１は、送信方位、送信角度、走行加速度、位置情報のデータを統制所（図示せず）へ通知する。これによって、統制所は、取得したデータから標的装置（受信装置）２２の着弾位置（受信位置）を算出する。さらに、統制所がその着弾位置（受信位置）を射撃装置（送信装置）２１に通知するので、射撃装置（送信装置）２１は必要に応じて無線電波Ｓ１の送信方向や送信角度に修正を加え、新たな目標を設定して射撃（送信）を行うことができる。このようにして、射撃装置（送信装置）２１は無線電波Ｓ１を用いて曲射射撃のシミュレーションを行うことができる。

なお、本発明の射撃訓練システムでは、図１に示すような送信装置１の各構成品を航空機、車両または人体に装着して統制所３と相互に無線信号の送受信を行うことにより、射撃から着弾までの判定及び評価を正確かつ瞬時に行うことができる。

射撃訓練のシミュレーションに適用される本発明の射撃訓練システムの系統図である。 従来の射撃訓練システムよる直線射撃と本発明の射撃訓練システムよる曲射射撃を示すイメージ図である。 射撃訓練のシミュレーションに適用される従来の射撃訓練システムの系統図である。

符号の説明

１ 送信装置、２ 受信装置、３ 統制所、４，１５ 無線機、５ ＧＰＳ受信器、６ 検知器、７，１３ 制御器、８，１４ 現示器、１１ 光送信機、１２ 光受信器、２１ 射撃装置（送信装置）、２２ 標的装置（受信装置）、２３ 障害物。

Claims (1)

1. 送信装置から受信装置へ無線電波を送信し、前記送信装置及び前記受信装置とは別体に設けられた統制所が前記無線電波の送信方向を監視することによって射撃訓練を行う射撃訓練システムであって、
   前記送信装置は、
   前記受信装置へ無線電波を送信すると共に前記統制所との間で無線電波の送受信を行う無線手段と、
   ＧＰＳ衛星から前記受信装置の位置情報を取り込むＧＰＳ受信手段と、
   前記無線手段が前記受信装置へ送信した無線電波の送信方位、送信角度、及び自己の走行加速度を検知する検知手段とを備え、前記ＧＰＳ受信手段の取り込んだ位置情報及び前記検知手段の検知した送信方位、送信角度、走行加速度を含む信号を前記無線手段から送信し、
   前記統制所が、前記送信された位置情報及び送信方位、送信角度、走行加速度に基づいて、前記受信装置における無線電波の受信部位を判定することを特徴とする射撃訓練システム。

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