トップ :: F 機械工学 照明 加熱 武器 爆破 :: F41 武器




【発明の名称】 自動射撃評価装置
【発明者】 【氏名】山本 司男

【氏名】野澤 祐司
【要約】 【課題】射撃した弾が標的に命中したか否かを瞬時に自動で判断する自動射撃評価装置を提供する。

【解決手段】標的１０付近を飛来する弾が、照射器１１から発信された電波を反射することによって生成する反射波を受波器１２を用いて捕捉し、この受波する時間の長さＴＢ１を解析部１３にて解析する。ＴＢ１が、標的１０の一端に命中した場合に反射波を受けている時間長Ｔ１１と、標的１０の他端に命中した場合に反射波を受けている時間長Ｔ１２との間にあり、かつ、弾の高さが標的１０の高さに一致したときに、弾が標的に命中したと判断する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】電波を透過する標的と、この標的の斜め前方に設けられ、進行するにつれて広がる電波を当該標的を含むように照射する照射手段と、前記標的の斜め前方に設けられ、前記標的に向けて射撃された弾が前記照射手段からの電波を反射することによって生成する反射波を受波する受波手段と、この受波手段の受波結果から認識した前記弾の飛来高さが前記標的の高さに一致すると共に、前記受波手段が前記反射波を受波している受波時間長が、弾が前記標的の一端を通過したときの受波時間長と、他端を通過したときの受波時間長との間に入っているときに、当該弾が前記標的に命中したと判断する解析部と、を備えることを特徴とする自動射撃評価装置。
【請求項２】請求項１記載の自動射撃評価装置において、解析部は、弾の飛来高さと、受波時間長とから、弾の命中位置を認識することを特徴とする自動射撃評価装置。
【請求項３】電波を透過しない標的と、この標的の一端側斜め前方に設けられ、進行するにつれて広がる電波を当該標的を含むように照射する照射手段と、前記標的の一端側斜め前方に設けられ、前記標的に向けて射撃された弾が前記照射手段からの電波を反射することによって生成する反射波を受波する受波手段と、弾が前記電波の反射を中断し、かつ、その中断時間長が、弾が前記標的の他端を通過した時の中断時間長より短い、と前記受波手段の受波結果から認識したときに、当該弾が前記標的に命中したと判断する解析部と、を備えることを特徴とする自動射撃評価装置。
【請求項４】請求項３記載の自動射撃評価装置において、解析部は、弾の飛来高さと、中断時間長とから、弾の命中位置を認識することを特徴とする自動射撃評価装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばヘリコプター機関砲の射撃訓練などにおいて、射撃した弾が標的に命中したか否かを瞬時に自動で判断するとともに、命中率および命中した位置を自動で算出する自動射撃評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】射撃訓練において、射撃した弾が標的に命中したか否かを判断することと、その命中率および命中位置を把握することは必要不可欠である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ヘリコプター機関砲の射撃訓練においては、従来は射撃後に標的に開いた穴の数を人手にて数えることによって、標的に命中した弾の数を数えていた。また、この人手による命中数と射撃した弾数とを併用することにより、命中率を算出していた。さらに、射撃後に標的に開いた穴の数を人手にて数えるためには、必然的に射撃地域に入場しなければならない。しかし、射撃直後に射撃地域に入場すると誤射される危険がある。従って、標的に命中した弾の数が判明するまでに、入場制限が解除されるまで、すなわち射撃を終了してから半日以上待つ必要があった。そのため、射撃の結果は半日以上たたないと判らず、その場で射撃手に適切な助言を与えることはできなかった。さらに、複数の射撃手が同一の標的を射撃した場合は、個人毎の射撃結果を得られなかった。従って、標的の交換に必要とされる半日以内に複数の射撃手が射撃訓練を行うことは難しかった。
【０００４】上記事情に鑑み、本発明は、射撃した弾が標的に命中したか否かを瞬時に判断するとともに、その命中率および命中位置も瞬時に把握し、さらには連続して複数の射撃手が射撃を行っても個人毎の射撃結果を得ることができる、自動射撃評価装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するため、第１の発明は、請求項１に記載するように、輪郭を形成する枠を除いて電波を透過する標的（１０）と、この標的の斜め前方に設けられ、進行するにつれて広がる電波を当該標的を含むように照射する照射手段（例えば照射器１１）と、前記標的の斜め前方に設けられ、前記標的に向けて射撃された弾が前記照射手段からの電波を反射することによって生成する反射波を受波する受波手段（例えば受波器１２）と、この受波手段の受波結果から認識した前記弾の飛来高さが前記標的の高さに一致すると共に、前記受波手段が前記反射波を受波している受波時間長が、弾が前記標的の一端を通過したときの受波時間長と、他端を通過したときの受波時間長との間に入っているときに、当該弾が前記標的に命中したと判断する解析部（１３）と、を備える自動射撃評価装置（１）であることを特徴とする。
【０００６】この請求項１記載の発明において、照射手段からの電波は標的を含むように照射されるため、標的に向けて射撃された弾は一定時間ほど電波を反射する。ここで、電波は進行するにつれて広がるため、弾の軌跡が照射手段から離れるに従って弾が電波を反射する時間長は長くなる。従って、解析部は、受波手段が反射波を受波している時間長から当該弾の軌跡と照射手段との距離を認識できる。ここで、照射手段と標的との位置関係は一義的に決まっているため、解析部は、弾が標的の一端を通過したときの反射波を受波している時間長と、他端を通過したときの時間長とを予め認識することは可能である。このため、実際の反射波の受波時間長がこれらの値の間に入っているときに、当該弾の軌跡が水平方向においては標的と一致していると判断できる。
【０００７】また、反射波の発信位置から、解析部は、反射波の発生高さすなわち当該弾の軌跡の高さも認識できるため、当該弾の飛来高さが標的の高さに一致するかどうか判断できる。さらに、標的は電波を透過するため、弾が標的の陰に隠れても当該自動射撃評価装置の上述した機能に影響を与えることはない。
【０００８】従って、請求項１記載の発明によれば、解析部は射撃された弾の高さおよび照射手段からの距離が標的に一致するかどうかを認識できるため、射撃した弾が前記標的に命中したか否かを自動で判断することができる。このため、複数の射撃手が連続して射撃訓練を行い、各々の射撃結果すなわち命中率を瞬時に集計することができる。
【０００９】また、上述したように、解析部は、弾の軌跡の水平方向の位置を受波時間長から認識しており、また、弾の飛来高さも認識できる。従って、請求項２に記載するように、本射撃評価装置は、弾の飛来高さと、受波時間長とから、弾の命中位置を認識することもできる。
【００１０】また、第２の発明は、請求項３に記載するように、電波を透過しない標的（２０）と、この標的の一端側斜め前方に設けられ、進行するにつれて広がる電波を当該標的を含むように照射する照射手段（例えば照射器１１）と、前記標的の一端側斜め前方に設けられ、前記標的に向けて射撃された弾が前記照射手段からの電波を反射することによって生成する反射波を受波する受波手段（例えば受波器１２）と、弾が前記電波の反射を中断し、かつ、その中断時間長が、弾が前記標的の他端を通過した時の中断時間長より短い、と前記受波手段の受波結果から認識したときに、当該弾が前記標的に命中したと判断する解析部（１４）と、を備える自動射撃評価装置（２）であることを特徴とする。
【００１１】この請求項３記載の発明において、弾は請求項１と同様の反射波を生成する。ここで、照射手段から照射される電波は進行するにつれて広がっていくため、電波の照射領域を弾が通過するのにかかる時間、すなわち弾が反射波を生じている時間長は、当該弾の軌跡が照射手段から離れるに従って長くなる。また、標的は電波を透過しないため、標的の陰には電波が届かない領域が発生する。このため、照射手段を基準として、弾が標的の一端側より離れた場所（すなわち当該標的に命中した場合も含む）を飛来する場合は、反射波を生じない時間帯が発生する。この時間帯の長さすなわち中断時間長は、弾の軌跡が標的から離れるに従って長くなる。従って、解析部は、中断を検出し、かつ、この中断時間長が、弾が前記標的の他端を通過した時の中断時間長より短いときに、弾が前記標的に命中したと判断できる。
【００１２】また、請求項１と同様に解析部は、反射波の発生高さすなわち当該弾の軌跡の高さも認識できるため、当該弾の飛来高さが標的の高さに一致するかどうか判断できる。
【００１３】従って、請求項３記載の発明によれば、解析部は射撃された弾の高さおよび照射手段からの距離が標的に一致するかどうかを認識できるため、射撃した弾が前記標的に命中したか否かを自動で判断することができる。このため、複数の射撃手が連続して射撃訓練を行い、各々の射撃結果すなわち命中率を瞬時に集計することができる。
【００１４】また、上述したように、解析部は、弾の軌跡の水平方向の位置を中断時間長から認識しており、また、弾の飛来高さも認識できる。従って、請求項４に記載するように、本自動射撃評価装置は、弾の飛来高さと、中断時間長とから、弾の命中位置を認識することもできる。
【００１５】上述した発明において、照射手段および受波手段としては、例えば通常のレーダーシステムに用いられる照射器および受波器を用いる。また、解析部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit)と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、記憶媒体を有する記憶装置と、キーボードなどの入力部と、ＣＲＴ（Cathode-Ray tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置と、により概略構成される。
【００１６】また、第２の発明において、標的は電波を吸収するタイプでもよいし、また電波を反射するタイプでもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】＜第１の実施例＞以下、図１〜図４を用いて、本発明の第一の実施例である自動射撃評価装置１について詳細に説明する。図１は自動射撃評価装置１が使用される環境を説明する概略図であり、図２は自動射撃評価装置１の構成および測定原理を説明する概略図であり、図３は自動射撃評価装置１の標的１０の構成を詳細に示す図である。
【００１８】自動射撃評価装置１は、図１に示すように、ヘリコプター１００に搭載された機関砲１０１を用いて、例えば１５００〜２０００ｍ離れて射撃訓練を行う際に好適に用いられる。なお、この図１においては、自動射撃評価装置１は標的１０の標的本体１０ａのみ表示している。この自動射撃評価装置１は、図２に概略を示すように、標的１０と、標的１０に対して右斜め前方に設けられていて電波を発する照射器１１（照射手段）と、照射器１１と同じ位置に設けられる受波器１２（受波手段）と、受波器１２の受波結果を認識して解析する解析部１３と、により概略構成される。ここで、照射器１１と受波器１２とは同じ位置に設けることが望ましい。
【００１９】標的１０は、図３の詳細図に示すように、標的１０の本体を形成する標的本体１０ａと、標的本体１０ａの外周を固定する金属枠１０ｂ…と、標的本体１０ａの上下を固定する２つの金属枠１０ｂの両端にそれぞれ一端が結ばれる４本のロープ１０ｃ，１０ｃ，１０ｃ，１０ｃと、上下に位置する２本のロープ１０ｃ，１０ｃの他端がそれぞれ結ばれる２本のポール１０ｄ，１０ｄと、により構成される。すなわち、標的１０の標的本体１０ａは、４本のロープ１０ｃ，１０ｃ，１０ｃ，１０ｃを介して二本のポール１０ｄ，１０ｄにより、地面に対して垂直に支持される。ここで、標的本体１０ａは、例えば高さは４ｍで幅は５ｍである長方形とし、後述する照射器１１が発振した電波を透過する素材からなる網とし、その編み目の大きさは射撃される弾より大きくすると射撃によって破壊されることなく、その寿命が向上する。また、金属枠１０ｂは反射波を生成するため、後述する解析部１３は標的１０の位置および大きさを把握できる。また、金属枠１０ｂ、ロープ１０ｃは、標的本体１０ａが風を受けたり弾丸を受けたりしても、壊れず、もしくは切断しない程度の強度を有し、さらには後述する照射器１１が発振した電波を透過する材質を用いることが好ましい。また、ポール１０ｄは、風を受けたり弾丸を受けたりしても標的１０が倒れないように、地盤に強固に固定する。
【００２０】照射器１１は、例えばマイクロ波領域の周波数の電気信号を励振する励振部と、この励振部により励振された電気信号を増幅する増幅回路と、この増幅回路により増幅された電気信号を特定の方向に電波として連続して照射する指向性の良い照射用アンテナと、により概略構成される。すなわち、照射器１１の構成は、通常の移動体測定用のレーダーシステムに用いられる照射器とほぼ同じ構成であり、標的１０に向けて電波を照射角度θで照射する。このため、電波は照射器１１から離れるに従って広がっていく。ここで、前記増幅回路の出力は、標的１０と照射器１１の距離に応じて適宜調節する。また、照射角度θは、標的１０の視野角φよりやや大きい程度とする。
【００２１】受波器１２は、照射器１１から照射された電波と同一周波数の電波に対して利得の高い受波用アンテナと、この受波用アンテナの受波結果を解析部１３に送信する送信手段と、により概略構成される。ここで、前記送信手段は無線・有線の双方を含む。
【００２２】解析部１３は、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、記憶媒体を有する記憶装置と、キーボードなどの入力部と、ＣＲＴやＬＣＤなどの表示装置と、により概略構成される。ここで、前記記憶媒体は、磁気的、光学的記録媒体、もしくは半導体メモリで構成されており、前記記憶装置に固定的に設けたもの、若しくは脱着自在に装着するものである。また、解析部１３は通常のレーダーの解析部と同様の機能を備えており、弾の飛来高さを把握する。
【００２３】ここで、前記ＣＰＵは、当該解析部１３内に予め記憶されている演算プログラムに従って、受波器１２が標的１０の周辺を飛来する弾による反射波を受けている時間長ＴＢ１および弾の飛来する高さから、該弾が標的１０に命中したか否かを、命中した位置を含めて判断してその結果を記憶する。
【００２４】すなわち、前記ＣＰＵは、当該解析部１３内に予め記憶されている演算プログラムに従って、受波器１２の受波結果からＴＢ１を算出し、このＴＢ１を、標的１０の一端に命中した場合に反射波を受けている時間長Ｔ１１および標的１０の他端に命中した場合に反射波を受けている時間長Ｔ１２を比較する。前述したように照射器１１からの電波は当該照射器１１から離れるに従って広がるため、ＴＢ１は当該弾が照射器１１から離れるに従って長くなる。このため、前記ＣＰＵは、ＴＢ１＜Ｔ１１あるいはＴＢ１＞Ｔ１２である場合は弾が標的１０から外れたと判断し、また、弾の飛来する高さが標的１０と一致して、かつ、Ｔ１１＜ＴＢ１＜Ｔ１２となる場合は、弾が標的１０に命中したとすることにより、弾の命中、不命中を認識できる。
【００２５】このため、例えばヘリコプター１００の機関砲１０１から図２に示す弾３ａ、弾３ｂ、弾３ｃ，弾３ｄが連続して発射された場合、自動射撃評価装置１は、ＴＢ１＜Ｔ１１となる弾３ａと、ＴＢ１＞Ｔ１２となる弾３ｄとは標的１０から外れたと判断し、Ｔ１１＜ＴＢ１＜Ｔ１２となる弾３ｂ，弾３ｃは標的１０に命中したと判断する。
【００２６】また、ＴＢ１の長さから弾の軌跡の水平方向の位置が把握でき、また、弾の飛来高さも把握できるため、解析部１３は命中位置も把握できる。
【００２７】以上より、本発明の第１の実施例である自動射撃評価装置１によれば、標的１０付近を飛来する弾が、照射器１１から発信された電波を反射することによって生成する反射波を受波器１２を用いて捕捉し、この受波する時間の長さを解析部１３にて解析することにより、射撃した弾が標的１０に命中したか否かを判断する、すなわち射撃結果を瞬時に信号化するので、射撃結果を瞬時に知ることができるとともに、その命中率及び命中位置も瞬時に把握できる。また、射撃結果を信号化したので、任意の時間毎に命中率及び命中位置などの射撃結果を容易にまとめられるので、複数の射撃手が短期間に連続して射撃を行っても、射撃手毎の射撃結果を容易に得られる。また、射撃地域に入場することなく射撃結果を知ることができるので、危険も少なくなる。
【００２８】さらに射撃結果は解析部１３によって自動で算出されるとともに前記記憶媒体に保存することが可能になるので、射撃結果の算出および管理は容易になる。また、射撃手は、自身の付近に解析部１３を配置することにより、瞬時に射撃結果を知ることができるので、指導員の助言をもとに射撃諸元を再調整することにより命中率の向上を図ることができる。
【００２９】＜第２の実施例＞次に、図４〜図６を用いて本発明の第２の実施例である自動射撃評価装置２について詳細に説明する。図４は自動射撃評価装置２の構成および測定原理を説明する概略図であり、図５は自動射撃評価装置２の標的２０とその周囲の電波照射域を説明する図である。図６は自動射撃評価装置２の測定結果を弾の軌跡と共に説明する図である。
【００３０】自動射撃評価装置２は、図４に示すように、標的２０と、標的２０の一端２０ａ側の斜め前方に配置された照射器１１と、照射器１１と同じ位置に設けられる受波器１２と、受波器１２の受波結果を認識して解析する解析部１４（図示省略）と、により概略構成される。すなわち、自動射撃評価装置２は自動射撃評価装置１と概略同じ構成であるが、標的１０の代わりに標的２０を、解析部１３の代わりに解析部１４を、それぞれ用いたものである。
【００３１】標的２０は、標的１０と概略同じ構成であるが、標的本体に電波を反射あるいは吸収して、電波を透過しないものを用いる。このため、図４および図５に示すように、標的２０は、周囲に照射器１１からの電波が照射される電波照射域αを有すると共に、その陰には照射器１１からの電波が届かない領域βが発生する。従って、照射器１１を基準として一端２０ａより遠い位置を飛来する弾は、電波照射域αを通った後一時的に領域βに入るため、反射波を生じない時間帯が生じる。この時間帯においては、当然受波器１２は反射波を受波出来ない。
【００３２】また、解析部１４は、解析部１３と同様の構成であるが、前述した受波器１２が反射波を受波出来ない時間帯の長さを中断時間長ＴＢ２として認識し、この中断時間長ＴＢ２および弾の飛来する高さから、以下のように、該弾が標的１０に命中したか否かを、命中した位置を含めて判断してその結果を記憶する。
【００３３】すなわち、解析部１４のＣＰＵは、ＲＯＭに予め記憶されている演算プログラムに従って、受波器１２の受波結果からＴＢ２を算出した後、ＴＢ２を、標的１０の他端を通過する弾の中断時間長Ｔ２１に比較する。前記ＣＰＵは、ＴＢ２＝０あるいはＴＢ２＞Ｔ２１の場合は弾が標的１０から外れたと判断し、また、弾の飛来する高さが標的１０の高さに一致して、かつ、０＜ＴＢ２＜Ｔ２１となる場合は、弾は標的１０に命中したと判断する。
【００３４】このため、例えばヘリコプター１００の機関砲１０１から図４，図６に示す弾４ａ、弾４ｂ、弾４ｃ，弾４ｄ，弾４ｅ（図４においては図示省略）が連続して発射された場合、自動射撃評価装置２は、ＴＢ２＝０となる弾４ａ，４ｅ（図６（ａ），同図（ｅ）の軌跡参照））と、ＴＢ２＞Ｔ２１となる弾４ｄとは標的２０から外れたと判断し、０＜ＴＢ２＜Ｔ２１となる弾３ｂ，弾３ｃは標的２０に命中したと判断する。なお、弾４ｅにおいては、飛来する高さが標的２０から外れていることからも、標的２０から外れたと判断できる。
【００３５】また、ＴＢ２の長さから弾の軌跡の水平方向の位置が把握でき、また、弾の飛来高さも把握できるため、解析部１４は命中位置も把握できる。
【００３６】以上より、本発明の第２の実施例である自動射撃評価装置２によれば、電波を透過しない標的２０の付近を飛来する弾が、照射器１１から発信された電波を反射することによって生成する反射波を受波器１２を用いて捕捉し、この受波する時間が中断する中断時間長ＴＢ２の長さを解析部１３にて解析することにより、射撃した弾が標的２０に命中したか否かを判断する、すなわち射撃結果を瞬時に信号化するので、上述した自動射撃評価装置１と同様の効果を得られる。
【００３７】なお、本発明は上述した２つの実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形してよい。例えば、前記ＲＯＭにＭＴＩ（Moving-Target Indicator：移動目標指示装置）仕様とするためのプログラムを格納していてもよい。この場合は、前記ＣＰＵは、標的１０などの静止物体からの反射波を予め前記ＲＡＭに記憶させることにより、動作中における受波器１２の前記受波用アンテナの受波結果から前記静止物体からの反射波を相殺させるので、前記表示装置には標的１０などの静止物体は表示されない。また、自動射撃評価装置１，２はヘリコプターに搭載される機関砲以外の射撃装置の射撃評価をすることも可能である。
【００３８】
【発明の効果】以上より、本発明によれば、解析部は射撃された弾の高さおよび照射手段からの距離が標的に一致するかどうかを認識できるため、射撃した弾が前記標的に命中したか否かを自動で判断することができる。このため、複数の射撃手が連続して射撃訓練を行うことができる。
【出願人】 【識別番号】０００００１２９２
【氏名又は名称】株式会社京三製作所
【出願日】 平成１１年９月１４日（１９９９．９．１４）
【代理人】 【識別番号】１０００９００３３
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 博司
【公開番号】 特開２００１−８２８９８（Ｐ２００１−８２８９８Ａ）
【公開日】 平成１３年３月３０日（２００１．３．３０）
【出願番号】 特願平１１−２６０９７８