JP5818479B2 - 管制装置、表示装置、協調運用システム、及び管制方法 - Google Patents

Description

本発明は、管制装置、表示装置、協調運用システム、及び管制方法に関するものである。

空中を移動している目標（例えば脅威となる航空機）と、該目標を捜索追尾又は要撃（邀撃）する航空機とが混在している状況下において、航空機のパイロットは、目標の識別を的確に行うこと、さらに目標に対する対応を的確に行うことが重要である。

特許文献１に記載されている表示装置は、表示対象物の動作状況を規定する情報を入力する入力部と、表示対象物のシンボルの形状中の部分に動作状況を規定する情報を割り当て、表示対象物の動作状況の変化に応じてシンボルの対応する部分の寸法を変更する処理部とを備えた表示装置である。これにより、特許文献１に記載の表示装置は、航空機に搭載された表示装置に表示される表示対象物の識別を的確に行うことができ、さらにその識別に要するユーザの負荷を低減させることができる。

特開２００７−２７９３０８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の表示装置では、目標の識別を行うことができるものの、該目標に対する対応を判断するのは航空機のパイロットであり、目標に対する的確な対応が難しい状況もある。
目標に対する的確な対応が難しい状況とは、例えば、航空機と、地上に配備され目標へ向けて飛しょう体を発射する発射設備とが協調して目標に対応する場合である。このような場合に、目標への対応（要撃）を航空機又は発射設備の何れが行うかの判断はパイロットには困難である。また、発射設備が飛しょう体を目標へ向けて発射した場合、目標に対してどのような進路を航空機が取るべきなのかを判断することもパイロットに困難な場合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、航空機と発射設備から発射される飛しょう体とで協調して的確に空中を移動している目標に対応できる管制装置、表示装置、協調運用システム、及び管制方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の管制装置、表示装置、協調運用システム、及び管制方法は以下の手段を採用する。

すなわち、本発明に係る管制装置は、空中を移動している目標の位置を示す情報を含む目標情報、及び該目標へ向けて発射設備から発射された飛しょう体の位置を示す情報を含む飛しょう体情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記目標情報及び前記飛しょう体情報に基づいた前記目標へ向かう前記飛しょう体の進路を、前記目標に対応する航空機の飛行を禁止する飛行禁止領域として算出すると共に、前記航空機の前記目標への到達に要する第１所要時間及び前記飛しょう体の前記目標への到達に要する第２所要時間に基づいて、前記航空機又は前記飛しょう体の何れで前記目標を要撃するかを選択する要撃選択処理を実行する算出手段と、を備え、前記航空機に搭載され、自機及び前記目標の位置関係を表示する表示装置に、前記算出手段で算出した前記飛行禁止領域を自機及び前記目標の位置関係と共に表示させ、かつ前記要撃選択処理の選択結果を表示させる。

本発明によれば、取得手段によって、空中を移動している目標の位置を示す情報を含む目標情報、及び該目標へ向けて発射設備から発射された飛しょう体の位置を示す情報を含む飛しょう体情報が取得される。
目標は、捜索追尾の対象とされる、例えば、脅威となる航空機である。また、発射設備は、例えば、地上に配備される。

そして、算出手段によって、取得手段で取得された目標情報及び飛しょう体情報に基づいた目標へ向かう飛しょう体の進路が、目標に対応する航空機の飛行を禁止する飛行禁止領域として算出される。

すなわち、航空機と飛しょう体との協調運用によって目標を要撃するにあたり、飛しょう体の目標への進路上に該航空機が位置していると、的確な目標への対応が困難となる。そこで、本発明は、飛しょう体の進路を航空機の飛行禁止領域として算出することによって、航空機のパイロットによる航空機の飛行経路の判断を的確なものとすることができるので、航空機と発射設備から発射される飛しょう体とで協調して的確に目標に対応できる。

また、本発明の管制装置は、前記飛行禁止領域を、前記目標へ向かう前記飛しょう体の進路を示す直線を含む所定領域としてもよい。

本発明によれば、航空機の飛行禁止領域を目標へ向かう飛しょう体の進路を示す直線を含む所定領域とすることによって、飛行禁止領域に航空機と飛しょう体とが接近しすぎない安全裕度が含まれるので、航空機の飛行経路の安全性をより高めることができる。

また、本発明の管制装置は、前記飛行禁止領域に前記飛しょう体が前記目標へ到達する位置において前記目標が爆散により飛び散ると予測される領域が含まれるとしてもよい。

本発明によれば、航空機の飛行禁止領域に、飛しょう体が目標へ到達する位置を含んだ所定領域が含まれる。飛しょう体が目標へ到達すると目標は爆散するため、航空機が目標に接近しすぎていると、航空機は、目標の爆散に巻き込まれる可能性が生じる。このため、本発明は、航空機が爆散に巻き込まれないための所定領域を飛行禁止領域に含むので、航空機の飛行経路の安全性をより高めることができる。
また、本発明の管制装置は、前記飛行禁止領域が前記目標機へ向かうに連れて広がってもよい。

また、本発明の管制装置は、前記算出手段が、前記航空機の前記目標への到達に要する第１所要時間及び前記飛しょう体の前記目標への到達に要する第２所要時間に基づいて、前記航空機又は前記飛しょう体の何れで前記目標を要撃するかを選択する要撃選択処理を実行してもよい。

本発明によれば、航空機のパイロットによる目標への要撃の要否の判断を不必要とし、かつ簡易により早く目標を撃墜することができる。

一方、本発明に係る表示装置は、航空機に搭載され、自機及び前記目標の位置関係を表示する表示装置であって、上記記載の管制装置で算出された前記飛行禁止領域を、自機及び前記目標の位置関係と共に表示し、前記要撃選択処理の選択結果を表示する。

本発明によれば、自機及び前記目標の位置関係と共に、管制装置によって算出された航空機の飛行を禁止する領域が航空機に搭載された表示装置に表示されるので、航空機のパイロットは、簡易かつ確実に自機の飛行を禁止する領域を確認することができる。

また、本発明の表示装置は、上記記載の管制装置による前記要撃選択処理の選択結果を表示してもよい。

本発明によれば、航空機のパイロットは、簡易かつ確実に自機で目標を要撃するか否かを確認できる。

また、本発明に係る協調運用システムは、上記記載の管制装置を有する管制設備と、空中を移動している目標に対応すると共に、前記管制設備との間で各種情報の送受信が可能とされている航空機と、前記目標へ向けて飛しょう体を発射すると共に、前記管制設備との間で各種情報の送受信が可能とされている発射設備と、を備える。

本発明によれば、航空機と発射設備から発射される飛しょう体とで協調して的確に目標に対応できる。

さらに、本発明に係る管制方法は、空中を移動している目標の位置を示す情報を含む目標情報、及び該目標へ向けて発射設備から発射された飛しょう体の位置を示す情報を含む飛しょう体情報を取得する第１工程と、取得した前記目標情報及び前記飛しょう体情報に基づいた前記目標へ向かう前記飛しょう体の進路を、前記目標に対応する航空機の飛行を禁止する飛行禁止領域として算出すると共に、前記航空機の前記目標への到達に要する第１所要時間及び前記飛しょう体の前記目標への到達に要する第２所要時間に基づいて、前記航空機又は前記飛しょう体の何れで前記目標を要撃するかを選択する要撃選択処理を実行する第２工程と、前記航空機に搭載され、自機及び前記目標の位置関係を表示する表示装置に、前記第２工程で算出した前記飛行禁止領域を自機及び前記目標の位置関係と共に表示させ、かつ前記要撃選択処理の選択結果を表示させる第３工程と、を含む。

本発明によれば、飛しょう体の進路を航空機の飛行禁止領域として算出することによって、航空機のパイロットによる航空機の飛行経路の判断を的確なものとすることができるので、航空機と発射設備から発射される飛しょう体とで協調して的確に目標に対応できる。

本発明によれば、航空機と発射設備から発射される飛しょう体とで協調して的確に空中を移動している目標に対応できる、という優れた効果を有する。

本発明の実施形態に係る協調運用システムの構成図である。 本発明の実施形態に係る飛行禁止領域算出プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る飛行禁止領域を示す模式図であり、（Ａ）はＳＡＭ目標ラインを含む所定範囲を飛行禁止領域とした模式図であり、（Ｂ)は飛行禁止領域に爆散予測範囲を含む場合の模式図であり、（Ｃ）は目標機側の飛行禁止領域を広げた例である。 本発明の実施形態に係る航空機に搭載されてい表示装置に表示される画像を示した模式図であり、（Ａ）はＳＡＭが発射装置から発射される前の画像を示した模式図であり、（Ｂ）はＳＡＭが発射装置から発射された後の画像を示した模式図である。 本発明の実施形態に係る航空機割当プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るＳＡＭ割当プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

以下に、本発明に係る管制装置、表示装置、協調運用システム、及び管制方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る協調運用システム１０の構成図である。
協調運用システム１０は、空中を移動している目標に対応（目標の捜索追尾及び要撃等）する航空機１４と、目標へ向けて飛しょう体を発射する発射設備１２と、航空機１４と飛しょう体とを管制する管制設備１６と、を備える。

本実施形態では、上記目標を一例として脅威となる一又は複数の航空機（以下、「目標機１８」という。）とし、上記飛しょう体を、地上に配備された発射設備１２から目標機１８へ発射されるＳＡＭ（Surface to Air Missile、地対空ミサイル）２０とする。すなわち、本実施形態に係る発射設備１２は、ＳＡＭサイトである。
また、管制設備１６は、地上に配備されていてもよいし、目標機１８を要撃する航空機とは異なる航空機（例えば空中警戒管制機（Airborne Warning And Control System:ＡＷＡＣＳ））が管制設備１６の有する機能を担ってもよい。
図１では、協調運用システム１０は、一つの管制設備１６に対して、複数機の航空機１４及び複数台の発射設備１２を備えているが、これに限らず、航空機１４は一機でもよいし、発射設備１２は一台でもよい。

図１に示すように、航空機１４は、火器管制センサ３０、データリンク装置３２、情報処理装置３４、及び表示装置３６を備えている。

火器管制センサ３０は、目標機１８の捜索追尾を行うためのセンサであり、例えば、レーダーやＩＲＳＴ（Infra-Red Search and Track system）を備えている。航空機１４は、火器管制センサ３０を用いて目標機１８を捜索追尾し、目標機１８の移動に関する情報である目標情報を取得する。目標情報には、目標機１８の位置（緯度及び経度）並びに目標機１８の速度等が含まれる。また、火器管制センサ３０による目標機１８の検知並びに捜索追尾の開始及び終了は、目標追尾状況情報として出力される。

データリンク装置３２は、アンテナ３８を介して管制設備１６との間で各種情報の送受信を行う。

情報処理装置３４は、航空機１４の位置及び速度等の情報を含む航空機情報の生成する航空機情報生成処理、自機が目標機１８へ到達（会敵）するか否かを判定する会敵処理、搭載しているミサイルが目標機１８へ到達するか否かを計算する射程計算処理、及び表示装置３６に表示させる画像を生成する画像生成処理等、各種情報処理を実行する。

会敵処理は、自機が会敵するか否かの判定を、例えば、目標情報により示される目標機１８の進行方向と自機の進行方向とが予め定められた所定範囲内で重なるか否かによって判定する。そして、情報処理装置３４は、会敵処理の結果を会敵可否情報として生成する。
また、情報処理装置３４は、会敵処理によって自機が会敵すると判定した場合、航空機１４の目標機１８への到達に要する所要時間（自機が会敵する時刻である航空機会敵時刻）及びその位置（会敵位置）を含む航空機会敵情報を、目標機１８の現在位置及び速度、並びに自機の現在位置及び速度に基づいて算出する。

表示装置３６は、自機と火目標機１８との位置関係をレーダースコープに表示したり、自機の操縦に関する情報をレーダースコープや他の画面に表示する。

発射設備１２は、レーダー装置４０、ＳＡＭ発射装置４２、データリンク装置４４、及び情報処理装置４６を備えている。

レーダー装置４０は、目標機１８を捜索追尾し、目標情報を取得する。レーダー装置４０による目標機１８の検知並びに捜索追尾の開始及び終了は、目標追尾状況情報として出力される。

ＳＡＭ発射装置４２は、一又は複数のＳＡＭ２０が搭載され、発射指示に基づいてＳＡＭ２０を目標機１８へ向けて発射する。

データリンク装置４４は、アンテナ４８を介して、発射したＳＡＭ２０及び管制設備１６との間で各種情報の送受信を行う。

ＳＡＭ２０は、アンテナ５０を備えており、アンテナ５０によってデータリンク装置４４からの目標情報を受信する。そして、ＳＡＭ２０は、ＳＡＭ発射装置４２から発射された後に、該受信した目標情報に基づいて移動している目標機１８へ向けて飛行する（誘導）。

情報処理装置４６は、ＳＡＭ２０の位置及び速度等の情報を含むＳＡＭ情報を生成するＳＡＭ情報生成処理、搭載しているＳＡＭ２０を目標機１８へ向けて発射するか否かを判定する発射可否処理、ＳＡＭ２０を目標機１８へ発射させるための発射指示をＳＡＭ発射装置４２へ出力する発射指示出力処理等、各種処理を実行する。

発射可否処理は、ＳＡＭ２０を目標機１８へ向けて発射するか否かの判定を、目標情報により示される目標機１８がＳＡＭ２０の射程範囲内、かつレーダー装置４０のレーダーの覆域内に位置するか否かによって判定する。そして、情報処理装置４６は、発射可否処理の結果をＳＡＭ発射可否情報として生成する。

また、情報処理装置４６は、発射可否処理によってＳＡＭ２０を目標機１８へ発射できると判定した場合、ＳＡＭ２０の目標機１８への到達に要する所要時間（ＳＡＭが会敵する時刻であるＳＡＭ会敵時刻）及びその位置（会敵位置）を含むＳＡＭ会敵情報を、目標機１８の現在位置及び速度、並びに発射設備１２の現在位置及びＳＡＭ２０を発射した場合の速度に基づいて算出する。
そして、情報処理装置４６は、ＳＡＭ２０を目標機１８へ発射した後は、ＳＡＭ会敵時刻を目標機１８の現在位置及び速度、並びにＳＡＭ２０の位置及びＳＡＭ２０の速度に基づいて算出する。

さらに、情報処理装置４６は、目標機１８が自身の攻撃ミッション（所定施設の攻撃等）を遂行するまでに、該目標機１８に対して連続して発射可能なＳＡＭ２０の最大要撃回数（最大発射個数）である、ＳＡＭ要撃可能回数を算出する。
ＳＡＭ要撃可能回数は、目標機１８の速度、予想進路、及びＳＡＭ２０の射速に基づいて算出される。

管制設備１６は、データリンク装置６０及び情報処理装置６２を備えている。

データリンク装置６０は、アンテナ６１を介して、航空機１４及び発射設備１２との間で各種情報の送受信を行う。なお、管制設備１６が地上に配備されている場合は、発射設備１２と管制設備１６との間の各種情報の送受信を、アンテナ４８を介したデータリンク装置４４及びアンテナ５０を介したデータリンク装置６０で行うのではなく、有線通信等、他の通信方法等によって行ってもよい。

情報処理装置６２は、後述する飛行禁止領域算出処理、要撃選択処理（航空機割当処理及びＳＡＭ割当処理）等の各種処理を実行する。

次に、本実施形態に係る協調運用システム１０の作用を説明する。

まず、管制設備１６が、航空機１４からデータリンク装置６０を介して、目標追尾状況情報、目標情報、航空機情報、会敵可否情報、及び航空機会敵情報等を受信する。また、管制設備１６が、発射設備１２からデータリンク装置６０を介して、目標追尾状況情報、目標情報、ＳＡＭ情報、ＳＡＭ発射可否情報、ＳＡＭ会敵情報、及びＳＡＭ要撃可能回数等を受信する。
そして、協調運用システム１０では、管制設備１６が上記受信した各種情報を用いて、各種処理を実行し、航空機１４及び発射設備１２が管制設備１６で実行された各種処理の結果に基づいて、目標機１８に対応する。

より具体的には、管制設備１６は、航空機１４の飛行を禁止する飛行禁止領域６６を算出する飛行禁止領域算出処理、及び航空機１４又はＳＡＭ２０の何れで目標機１８を要撃するかを選択する要撃選択処理を実行する。

以下、飛行禁止領域算出処理について説明する。

協調運用システム１０は、航空機１４とＳＡＭ２０との協調運用によって目標機１８を要撃するにあたり、ＳＡＭ２０の目標機１８への進路上に航空機１４が位置していると、ＳＡＭ２０による的確な目標機１８への要撃が困難となる。そこで、本実施形態に係る管制設備１６は、目標機１８へ向かうＳＡＭ２０の進路を航空機１４の飛行禁止領域６６として算出する。

図２は、飛行禁止領域算出処理を実行する場合に、管制設備１６の情報処理装置６２によって実行される飛行禁止領域算出プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、飛行禁止領域算出プログラムは情報処理装置６２が備える不図示の記憶装置の所定領域に予め記憶されている。

なお、飛行禁止領域算出プログラムは、発射設備１２から目標機１８を検知したことを示す目標追尾状況情報を目標情報と共に受信した場合に開始される。

まず、ステップ１００では、発射設備１２から受信した目標情報及びＳＡＭ情報に基づいて、目標機１８へ向かうＳＡＭ２０の進路を算出する。本ステップ１００では、例えば、目標情報に含まれる目標機１８の位置とＳＡＭ情報に含まれるＳＡＭ２０の位置とを結ぶ直線（以下、「ＳＡＭ目標ライン」という。）を、ＳＡＭ２０の進路として算出する。

そして、飛行禁止領域算出処理では、算出したＳＡＭ２０の進路を、目標機１８を捜索追尾している航空機１４の飛行を禁止する飛行禁止領域６６とする。飛行禁止領域６６は、例えば緯度及び経度で特定される。

本実施形態では、図３（Ａ）の模式図に示すように、ＳＡＭ２０の進路として算出されたＳＡＭ目標ライン６４を含む所定領域（例えば、ＳＡＭ目標ライン６４を中心軸とした所定領域）を飛行禁止領域６６とする。これにより、飛行禁止領域６６に航空機１４とＳＡＭ２０とが接近しすぎない安全裕度が含まれるので、航空機１４の飛行経路の安全性をより高めることができる。
なお、上記所定領域は、予め定められているが、例えば、ＳＡＭ２０の種類（破壊力）及びＳＡＭ２０の速度等に応じて、該所定領域が変更されてもよい。例えば、該所定領域は、ＳＡＭ２０の破壊力が大きいほど、又はＳＡＭ２０の速度が速いほど広くされる。

また、本実施形態に係る飛行禁止領域６６は、図３（Ｂ）の模式図に示すように、ＳＡＭ２０が目標機１８へ到達する位置を含んだ所定領域（以下、「爆散予測領域６８」という。）が含まれる。ＳＡＭ２０が目標機１８へ到達、すなわちＳＡＭ２０が目標機１８を撃墜すると目標機１８は爆散するため、航空機１４が目標機１８に接近しすぎていると、航空機１４は、目標機１８の爆散に巻き込まれる可能性が生じる。
このため、本実施形態では、航空機１４が目標機１８の爆散に巻き込まれることを防止するために、目標機１８が爆散により飛び散ると予測される領域を爆散予測領域６８として飛行禁止領域６６に含む。これにより、航空機１４の飛行経路の安全性を高めることができる。
なお、爆散予測領域６８は、予め定められているが、例えば、ＳＡＭ２０の種類（破壊力）及び目標機１８の種類等に応じて、爆散散予測領域が変更されてもよい。例えば、爆散散予測領域は、ＳＡＭ２０の破壊力が大きいほど、又は目標機１８の大きさが大きいほど広くされる。爆散予測領域６８は、図３（Ｂ）に示すように目標機１８の位置を中心とした円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。

さらに、飛行禁止領域６６は、図３（Ｃ）の模式図に示すように、目標機１８へ向かうに連れて広がってもよい。目標機１８は、移動しており、その移動範囲も予測が難しい。このため、飛行禁止領域６６が、目標機１８へ向かうに連れて広がることによって、より航空機１４の飛行経路の安全性を高めることができる。飛行禁止領域６６の広がりは、図３（Ｃ）に示すように連続的であってもよいし、例えば、階段状に段階的に広がってもよい。

次のステップ１０２では、データリンク装置６０を介して、協調要撃情報を航空機１４へ送信する。協調要撃情報は、飛行禁止領域６６を示す情報、並びに管制設備１６が発射設備１２から受信したＳＡＭ情報、目標情報、及びＳＡＭ会敵情報を含んでいる。

次のステップ１０４では、発射設備１２から受信した目標追尾情報に基づいて、目標機１８の捜索追尾が終了したか否かを判定し、肯定判定の場合は、本プログラムを終了する。一方、否定判定の場合は、ステップ１００へ戻り、新たに受信した目標情報及びＳＡＭ情報に基づいて、飛行禁止領域６６を算出する。なお、目標機１８の捜索追尾が終了した場合とは、発射設備１２が備えるレーダー装置４０の覆域外へ目標機１８が離脱した場合、及びＳＡＭ２０又は航空機１４によって目標機１８が撃墜された場合である。

図４は、航空機１４の表示装置３６のレーダースコープに表示される画像を示す。
図４に示す画像は、航空機１４がデータリンク装置３２を介して管制設備１６から受信した協調要撃情報に基づいて、情報処理装置３４で実行された画像生成処理によって生成された画像である。

図４（Ａ），（Ｂ）に示す画像には、航空機１４である自機を示す自機シンボル７０が中心に表示され、自機を中心として、ＳＡＭ２０を示すＳＡＭシンボル７２、目標機１８を示す目標シンボル７４が表示される。なお、目標シンボル７４は、自機の火器管制センサ３０で取得した目標情報に基づいて表示されてもよいし、管制設備１６から受信した協調要撃情報に含まれる発射設備１２のレーダー装置４０で取得された目標情報に基づいて表示されてもよい。一方、ＳＡＭシンボル７２は、協調要撃情報に含まれるＳＡＭ情報に基づいて表示される。また、目標シンボル７４の近辺には、ＳＡＭ２０が目標機１８へ到達するまでの時間（以下、「ＴＯＦ(Time Of Flight）６９」という。）が表示される。

なお、ＴＯＦ６９は、管制設備１６から受信したＳＡＭ会敵情報に含まれるＳＡＭ会敵時刻に基づいて、航空機１４が備える情報処理装置３４によって算出される。
そして、航空機１４が、協調要撃情報を管制設備１６から受信する毎に、情報処理装置３４は、表示装置３６に表示される画像を協調要撃情報に基づいて更新する。

図４（Ａ）は、発射設備１２からＳＡＭ２０が発射されていない場合に、表示装置３６に表示される画像を示す模式図の一例である。

一方、図４（Ｂ）は、発射設備１２からＳＡＭ２０が発射された場合であり、発射設備１２からＳＡＭ２０が発射された場合に、表示装置３６に表示される画像を示す模式図の一例である。
図４（Ｂ）に示すように、ＳＡＭ２０が発射され、ＳＡＭ２０が目標機１８に接近しているため、図４（Ａ）に示す画像に比べて、飛行禁止領域６６は狭くなると共にＴＯＦ６９も短くなっている。また、目標機１８は、自機にも接近しているが、爆散予測領域６８は変化しない。このため、自機のパイロットは、目標機１８の爆散に巻き込まれないように、早急に目標機１８から離れる必要性を認識することができる。

また、航空機１４の表示装置３６には、自機によって目標機１８を要撃するか否かを指示する協調要撃指示の内容が指示表示部７６に表示される。

図４（Ａ）の例では、自機が目標機１８を要撃するので、指示表示部７６には要撃を示す「ENGAGE」が表示される。自機のパイロットは、指示表示部７６に「ENGAGE」が表示されると、自機が搭載するＡＡＭ（Air to Air Missile）等の火器を用いて目標機１８を要撃する。

一方、図４（Ｂ）の例では、ＳＡＭ２０が目標機１８を要撃するので、指示表示部７６には待機を指示する「WAIT」が表示される。自機のパイロットは、指示表示部７６に「WAIT」が表示されると、自機の速度を遅くする等することにより、自機の会敵を遅らせる。なお、指示表示部７６に「WAIT」が表示される場合は、ＳＡＭ２０による目標機１８の要撃が行われる。

さらに、自機が目標機１８を要撃する場合、すなわち指示表示部７６が「ENGAGE」を表示している場合、自機と目標機１８とを結ぶ直線（以下、「自機目標ライン」という。）は、一例として実線となる。一方、自機が目標機１８を要撃しない場合、すなわち指示表示部７６が「WAIT」を表示している場合、自機目標ラインは、一例として破線となる。なお、自機目標ラインは、自機が目標機１８を要撃する場合と、自機が目標機１８を要撃しない場合とでその表示方法が異なっていればよい。例えば、自機目標ラインは、自機が目標機１８を要撃する場合に点滅する一方、自機が目標機１８を要撃しない場合に点滅しない、自機が目標機１８を要撃する場合に赤色となる一方、自機が目標機１８を要撃しない場合に黒色となる、等してもよい。

なお、図４（Ａ），（Ｂ）に示す画像は、目標機１８への要撃が割り当られた航空機１４（以下、「割当航空機」という。）の表示装置３６に表示される画像である。目標機１８への要撃が割り当られなかった航空機１４の表示装置３６には、一例として指示表示部７６に常に「WAIT」が表示されるが、飛行禁止領域６６は割当航空機と同様に表示される。

また、管制設備１６は、上記協調要撃指示を航空機１４及び発射設備１２へ送信するために、要撃選択処理を実行する。

要撃選択処理は、航空機１４から受信した航空機会敵情報に含まれる航空機会敵時刻、及び発射設備１２から受信したＳＡＭ会敵情報に含まれるＳＡＭ会敵時刻に基づいて、航空機１４又はＳＡＭ２０の何れで目標機１８を要撃するかを選択する。

より具体的には、要撃選択処理は、例えば、航空機会敵時刻の方がＳＡＭ会敵時刻よりも早い場合に、航空機１４による目標機１８への要撃を主に選択し、ＳＡＭ会敵時刻の方が航空機会敵時刻よりも早い場合に、ＳＡＭ２０による目標機１８への要撃を主に選択する。そして、本実施形態に係る要撃選択処理は、航空機１４に要撃の対象となる目標機１８を割り当てる航空機割当処理、及びＳＡＭ２０に要撃の対象となる目標機１８を割り当てるＳＡＭ割当処理を実行することにより、航空機１４又はＳＡＭ２０の何れで目標機１８を要撃するかを選択する。

図５は、航空機割当処理を実行する場合に、管制設備１６の情報処理装置６２によって実行される航空機割当プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、航空機割当プログラムは情報処理装置６２が備える不図示の記憶装置の所定領域に予め記憶されている。なお、航空機割当プログラムは、一例として、所定時間間隔毎に繰り返し実行する。

まず、ステップ２００は、目標機１８を検知したことを示す目標追尾状況情報を目標情報と共に、航空機１４及び発射設備１２の少なくとも一方から受信したか否かを判定し、肯定判定の場合は、ステップ２０２へ移行し、否定判定の場合は、要撃の対象となる目標機１８が存在しないため、本プログラムを終了する。

ステップ２０２では、航空機１４から受信した会敵可否情報に基づいて、航空機１４が会敵するか否かを判定し、肯定判定の場合は、ステップ２０４へ移行し、否定判定の場合は、検知した目標機１８は要撃の対象とならないため、本プログラムを終了する。

ステップ２０４では、目標機１８を要撃する航空機１４を割り当てる。なお、協調運用システム１０が航空機１４を複数機備える場合、目標機１８を要撃する航空機１４は、例えば、目標機１８との距離、ＡＡＭの残弾数、及び残燃料の量等に基づいて割り当てられる。
そして、航空機割当処理は、割当航空機とされた航空機１４へ、管制設備１６から割当航空機となったことを示す要撃目標割当指示と共に、要撃の対象となる目標機１８の情報を送信する。

次のステップ２０６では、後述するＳＡＭ割当処理によって、目標機１８への要撃を一時的に待機させる一時待機要請が出力されたか否かを判定し、肯定判定の場合は、ステップ２０８へ移行し、否定判定の場合は、ステップ２１０へ移行する。本ステップ２０６では、ＳＡＭ割当処理の結果を用いて判定処理を行うため、ＳＡＭ割当処理が終了した後に判定処理を行う。

ステップ２０８では、協調要撃指示として指示表示部７６に「WAIT」を表示させるための待機指示を割当航空機へ送信し、本プログラムを終了する。

ステップ２１０では、協調要撃指示として指示表示部７６に「ENGAGE」を表示させるための要撃指示を割当航空機へ送信し、本プログラムを終了する。

図６は、ＳＡＭ割当処理を実行する場合に、管制設備１６の情報処理装置６２によって実行されるＳＡＭ割当プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、ＳＡＭ割当プログラムは情報処理装置６２が備える不図示の記憶装置の所定領域に予め記憶されている。なお、ＳＡＭ割当プログラムは、一例として、航空機割当プログラムの開始と同じタイミングで所定時間間隔毎に繰り返し実行する。

まず、ステップ３００では、目標機１８を検知したことを示す目標追尾状況情報を目標情報と共に、航空機１４及び発射設備１２の少なくとも一方から受信したか否かを判定し、肯定判定の場合は、ステップ３０２へ移行し、否定判定の場合は、要撃の対象となる目標機１８が存在しないため、本プログラムを終了する。

ステップ３０２では、発射設備１２から受信したＳＡＭ発射可否情報に基づいて、目標情報により示される目標機１８がＳＡＭ２０の射程範囲内、かつレーダー装置４０のレーダーの覆域内に位置するか否かを判定し、肯定判定の場合は、ステップ３０４へ移行し、否定判定の場合は、目標機１８を要撃するＳＡＭ２０の割り当てを行わないまま、本プログラムを終了する。

ステップ３０４では、割当航空機が有るか否かを判定し、肯定判定の場合は、ステップ３０６へ移行し、否定判定の場合は、ステップ３１４へ移行する。なお、本ステップは、上述した航空機割当プログラムにおけるステップ２０４の処理が終了した後に行われる。

ステップ３０６では、割当航空機の航空機会敵時刻の方がＳＡＭ会敵時刻よりも早いか否かを判定し、肯定判定の場合は、ステップ３０８へ移行し、否定判定の場合は、ステップ３１２へ移行する。より具体的には、本ステップ３０６では、割当航空機の航空機会敵時刻がＳＡＭ会敵時刻よりも予め定められた所定時間以上早い場合に、肯定判定とする。
なお、協調運用システム１０が発射設備１２を複数台備える場合、ＳＡＭ会敵時刻として、例えば、最も早く会敵するＳＡＭ会敵時刻が用いられてもよいし、ＳＡＭ２０の残弾数等が最も多い発射設備１２のＳＡＭ会敵時刻が用いられてもよい。

ステップ３０８では、発射設備１２から受信したＳＡＭ要撃可能回数が予め定められた閾値回数以上となるか否かを判定し、肯定判定の場合は、目標機１８を要撃するＳＡＭ２０の割り当ては行わず、すなわち、目標機１８の要撃は割当航空機のみが行うこととして、本プログラムを終了し、否定判定の場合は、ステップ３１０へ移行する。

ステップ３１０では、目標機１８を要撃するＳＡＭ２０（発射設備１２）を割り当て、本プログラムを終了する。
なお、本ステップ３１０で、ＳＡＭ２０が割り当てられても、割当航空機１４が目標機１８に接近しているので、割当航空機が目標機１８を撃墜する可能性が高い。そのため、発射したＳＡＭ２０は無駄になる可能性がある。しかし、本実施形態に係る協調運用システム１０では、ＳＡＭ２０による要撃回数が閾値以下であり発射するＳＡＭ２０の数が比較的少ないので、ＳＡＭ２０を目標機１８の要撃に割り当てる。従って、本実施形態に係る協調運用システム１０は、より目標機１８の撃墜の可能性を高めることができる。

ステップ３１２は、上述したように、ステップ３０６で否定判定となった場合に移行するステップである。そして、ステップ３１２では、ＳＡＭ会敵時刻の方が割当航空機の航空機会敵時刻よりも早いか否かを判定し、肯定判定の場合は、ステップ３１４へ移行し、否定判定の場合は、ステップ３１６へ移行する。より具体的には、本ステップ３１２では、ＳＡＭ会敵時刻が割当航空機の航空機会敵時刻よりも予め定められた所定時間以上早い場合に、肯定判定とする。

ステップ３１４は、上述したように、ステップ３１２で否定判定となった場合と共に、ステップ３０４で否定判定となった場合に移行するステップである。ステップ３１４では、目標機１８を要撃するＳＡＭ２０（発射設備１２）を割り当て、本プログラムを終了する。
なお、ステップ３１２から本ステップ３１４へ移行した場合は、航空機１４とＳＡＭ２０とによって目標機１８が要撃されることとなる。この場合は、協調運用システム１０は、ＳＡＭ２０によって目標機１９を撃墜する可能性が高いが、ＳＡＭ２０によって撃墜できなかった場合は、引き続き航空機１４によって目標機１８を要撃することとなる。

ステップ３１６は、割当航空機の航空機会敵時刻とＳＡＭ会敵時刻の差が所定時間以内、すなわち同じ又は微差の場合に移行するステップである。ステップ３１６では、航空機１４が目標機１８を索敵追尾しているか否かを判定し、肯定判定の場合は、目標機１８を要撃するＳＡＭ２０の割り当ては行わず、すなわち、目標機１８の要撃は割当航空機のみが行うこととして、本プログラムを終了する。一方、否定判定の場合は、ステップ３１８へ移行する。

ステップ３１８では、目標機１８を要撃するＳＡＭ２０（発射設備１２）を割り当てると共に、割当航空機に対する一時待機要請を出力し、本プログラムを終了する。

本ステップ３１８へ移行する場合は、発射設備１２が目標機１８を索敵追尾している場合である、この場合、航空機１４は、発射設備１２が備えるレーダー装置４０によって取得された目標情報に基づいて、目標機１８を要撃することとなり、航空機１４が目標機１８を捜索追尾している場合に比べて、目標機１８の撃墜の精度が低下する可能性がある。
そのため、本実施形態に係る協調運用システム１０では、割当航空機を一時待機させ、すなわち、割当航空機１４の表示装置３６の指示表示部７６に「WAIT」と表示させ、ＳＡＭ２０による目標機１８の撃墜を試みる。そして、協調運用システム１０は、ＳＡＭ会敵時刻の経過後、かつＳＡＭ２０による目標機１８の撃墜が失敗した場合に、割当航空機１４の表示装置３６の指示表示部７６に「ENGAGE」と表示させ、割当航空機１４に目標機１８の要撃を行わせ、目標機１８の撃墜の可能性を高める。

以上説明したように、本実施形態に係る管制設備１６は、空中を移動している目標機１８の位置を示す情報を含む目標情報、及び目標機１８へ向けて発射設備１２から発射されたＳＡＭ２０の位置を示す情報を含むＳＡＭ情報を受信する。そして、管制設備１６は、受信した目標情報及びＳＡＭ情報に基づいた目標機１８へ向かうＳＡＭ２０の進路を、目標機１８に対応する航空機１４の飛行禁止領域６６として算出する。
従って、本実施形態に係る管制設備１６は、航空機１４のパイロットによる航空機１４の飛行経路の判断を的確なものとすることができるので、航空機１４と発射設備１２から発射されるＳＡＭ２０とで協調して的確に目標機１８に対応できる。

また、飛行禁止領域６６は、目標機１８へ向かうＳＡＭ２０の進路を示すＳＡＭ目標ライン６４を含む所定領域を含むので、飛行禁止領域６６に航空機１４とＳＡＭ２０とが接近しすぎない安全裕度が含まれ、航空機１４の飛行経路の安全性をより高めることができる。

また、飛行禁止領域６６は、ＳＡＭ２０が目標機１８へ到達する位置を含んだ爆散予測領域６８を含むので、航空機１４の飛行経路の安全性をより高めることができる。

また、本実施形態に係る管制設備１６は、航空機会敵時刻及びＳＡＭ会敵時刻に基づいて、航空機１４又はＳＡＭ２０の何れで目標機１８を要撃するかを選択するので、航空機１４のパイロットによる目標機１８への要撃の要否の判断を不必要とし、かつ簡易により早く目標機１８を撃墜することができる。

また、本実施形態に係る航空機１４に搭載された表示装置３６は、自機及び目標機１８の位置関係と共に、管制設備１６によって算出された飛行禁止領域６６を表示するので、航空機１４のパイロットは、簡易かつ確実に自機の飛行禁止領域６６を確認することができる。

また、本実施形態に係る航空機１４に搭載された表示装置３６は、管制設備１６による要撃選択処理の選択結果を表示するので、航空機１４のパイロットは、簡易かつ確実に自機で目標機１８を要撃するか否かを確認できる。

以上、本発明を、上記実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、上記実施形態では、飛行禁止領域算出処理を管制設備１６が備える情報処理装置６２で実行する形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、航空機１４が備える情報処理装置３４に管制設備１６としての機能を持たせ、飛行禁止領域算出処理を航空機１４で実行する形態としてもよい。この形態の場合、航空機１４が備える情報処理装置３４は、データリンク装置３２を介して発射設備１２又は管制設備１６から各種情報を受信し、該受信した情報に基づいて、飛行禁止領域算出処理を実行する。

また、上記実施形態では、発射設備１２を地上に配備し、発射設備１２から目標機１８へＳＡＭ２０を発射する形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、発射設備１２を艦船又は潜水艦等とし、目標機１８へ艦対空ミサイル（Ship to Air Missile（ＳＡＭ））を発射する形態としてもよい。

また、上記実施形態では、目標機１８の捜索追尾を航空機１４及び発射設備１２で行う形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、目標機１８の捜索追尾を管制設備１６（例えばＡＷＡＣＳ）で行う形態としてもよい。

また、上記実施形態では、航空機１４を、目標機１８の要撃が可能な航空機（戦闘機）とする形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、要撃能力を有さず、捜索追尾のみ行う航空機（例えば、ＡＷＡＣＳや早期警戒機（Airborne Early Warning：ＡＥＷ））としてもよい。この形態の場合、捜索追尾のみ行う航空機には、要撃目標割当指示や協調要撃指示が送信されることなく、協調要撃情報のみが送信され、捜索追尾のみ行う航空機が備える表示装置３６に飛行禁止領域６６が表示される。

また、上記実施形態で説明した航空機割当プログラム及びＳＡＭ割当プログラムの処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。

１０ 協調運用システム
１２ 発射設備
１４ 航空機
１６ 管制設備
１８ 目標機
２０ ＳＡＭ
６０ データリンク装置
６２ 情報処理装置
６４ ＳＡＭ目標ライン
６６ 飛行禁止領域
６８ 爆散予測領域

Claims (7)

1. 空中を移動している目標の位置を示す情報を含む目標情報、及び該目標へ向けて発射設備から発射された飛しょう体の位置を示す情報を含む飛しょう体情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段によって取得された前記目標情報及び前記飛しょう体情報に基づいた前記目標へ向かう前記飛しょう体の進路を、前記目標に対応する航空機の飛行を禁止する飛行禁止領域として算出すると共に、前記航空機の前記目標への到達に要する第１所要時間及び前記飛しょう体の前記目標への到達に要する第２所要時間に基づいて、前記航空機又は前記飛しょう体の何れで前記目標を要撃するかを選択する要撃選択処理を実行する算出手段と、
   を備え、
   前記航空機に搭載され、自機及び前記目標の位置関係を表示する表示装置に、前記算出手段で算出した前記飛行禁止領域を自機及び前記目標の位置関係と共に表示させ、かつ前記要撃選択処理の選択結果を表示させる管制装置。
2. 前記飛行禁止領域は、前記目標へ向かう前記飛しょう体の進路を示す直線を含む所定領域とされる請求項１記載の管制装置。
3. 前記飛行禁止領域は、前記飛しょう体が前記目標へ到達する位置において前記目標が爆散により飛び散ると予測される領域が含まれる請求項１又は請求項２記載の管制装置。
4. 前記飛行禁止領域は、前記目標機へ向かうに連れて広がる請求項１から請求項３何れか１項記載の管制装置。
5. 航空機に搭載され、自機及び前記目標の位置関係を表示する表示装置であって、
   請求項１から請求項４の何れか１項記載の管制装置で算出された前記飛行禁止領域を、自機及び前記目標の位置関係と共に表示し、前記要撃選択処理の選択結果を表示する表示装置。
6. 請求項１から請求項４の何れか１項記載の管制装置を有する管制設備と、
   空中を移動している目標に対応すると共に、前記管制設備との間で各種情報の送受信が可能とされている航空機と、
   前記目標へ向けて飛しょう体を発射すると共に、前記管制設備との間で各種情報の送受信が可能とされている発射設備と、
   を備えた協調運用システム。
7. 空中を移動している目標の位置を示す情報を含む目標情報、及び該目標へ向けて発射設備から発射された飛しょう体の位置を示す情報を含む飛しょう体情報を取得する第１工程と、
   取得した前記目標情報及び前記飛しょう体情報に基づいた前記目標へ向かう前記飛しょう体の進路を、前記目標に対応する航空機の飛行を禁止する飛行禁止領域として算出すると共に、前記航空機の前記目標への到達に要する第１所要時間及び前記飛しょう体の前記目標への到達に要する第２所要時間に基づいて、前記航空機又は前記飛しょう体の何れで前記目標を要撃するかを選択する要撃選択処理を実行する第２工程と、
   前記航空機に搭載され、自機及び前記目標の位置関係を表示する表示装置に、前記第２工程で算出した前記飛行禁止領域を自機及び前記目標の位置関係と共に表示させ、かつ前記要撃選択処理の選択結果を表示させる第３工程と、
   を含む管制方法。

Images