CN111344590A - 雷达天线装置以及方位测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有方位测定功能的廉价且小型的雷达天线装置。雷达天线装置1包括：天线罩10、天线部2、及磁式方位测定部3。天线部2在天线罩10的内部，一边旋转一边收发电波。磁式方位测定部3收容在天线罩10中，利用磁来测定方位。

Description

雷达天线装置以及方位测定方法

技术领域

本发明主要涉及一种在包括一边旋转一边收发电波的天线部的雷达天线装置中，测定方位的构成。

背景技术

从先前以来，已知有一种在用于船舶等的雷达天线装置安装方位测定装置来获取船舶的方位的构成。专利文献1公开此种雷达天线装置。

专利文献1的天线装置变成如下的构成：将全球定位系统(Global PositioningSystem，GPS)罗盘设置在比发送雷达波束并接收雷达回波的雷达天线部更上部、且雷达波束辐射范围外，所述GPS罗盘包含接收及处理来自GPS卫星的GPS信号并输出数字数据的多个GPS天线部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2003-84059号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

但是，所述专利文献1的构成使用高价的GPS罗盘，因此成本增大。另外，作为可廉价地实现地磁的测定的方法，提出有磁式的方位测定装置，但磁式方位测定装置容易受到周围的零件或结构物(船体等)发出的磁的影响。尤其，当周围存在可动零件时，由所述可动零件所产生的磁的影响经时变动，因此无法通过磁式方位测定装置的偏差修正等来校正，而难以确保测定精度。

即，伴随不使用磁控管的雷达的普及，即便可将专利文献1中的高价的GPS变更成廉价的磁式方位测定装置，由于在雷达装置内存在天线及用于驱动天线的机构零件等可动零件，因此去除它们的影响也成为新的课题。

本发明是鉴于以上的情况而成，其目的在于提供一种具有方位测定功能的廉价且小型的天线装置。

[解决问题的技术手段]

本发明欲解决的课题如上所述，继而，对用于解决所述课题的手段及其效果进行说明。

根据本发明的第一观点，提供以下的构成的雷达天线装置。即，所述雷达天线装置包括：筐体、天线部、及磁式方位测定部。所述天线部在所述筐体的内部，一边旋转一边收发电波。所述磁式方位测定部收容在所述筐体中，利用磁来测定方位。

由此，可将通过地磁的检测来测定方位的磁式方位测定部与天线部集中在一个雷达天线装置中，因此可实现廉价且小型的带有方位测定功能的雷达天线装置。

在所述雷达天线装置中，优选设为以下的构成。即，所述雷达天线装置包括检测所述天线部的旋转角度的天线角度检测部。所述磁式方位测定部包括磁检测部与方位计算部。所述磁检测部检测磁。所述方位计算部进行根据所述旋转角度、及来自所述磁检测部的磁检测值来计算所述方位的第一计算处理。

由此，磁式方位测定部可考虑伴随天线部的旋转的对于磁检测的影响来计算方位。因此，即便磁式方位测定部收容在筐体中，也能够以高精度测定方位。

在所述雷达天线装置中，优选所述磁式方位测定进而包括将所述旋转角度与所述磁检测值建立对应来存储的存储部。

由此，可个别地利用各旋转角度中的磁检测值。

在所述雷达天线装置中，优选设为以下的构成。即，所述磁式方位测定部包括校正值生成部。所述校正值生成部生成用于校正所述磁检测部的检测结果的磁校正值。所述磁检测值根据已存储在所述存储部中的所述磁检测值之中，所述天线部进行旋转的至少一圈的磁检测值来求出。

由此，可考虑对于磁检测的影响对应于天线部的旋转角度而不同，高精度地进行方位的计算。

在所述雷达天线装置中，优选设为以下的构成。即，在所述天线部的各规定旋转角度求出所述磁校正值。所述存储部将所述磁校正值与所述旋转角度建立对应来存储。

由此，可校正各规定的旋转角度中的磁检测值，因此可更高精度地进行方位的计算。

在所述雷达天线装置中，优选使用所述磁校正值，校正所述磁检测值来计算所述方位。

由此，可校正伴随天线部的旋转的对于磁检测的影响，可正确地算出方位。

在所述雷达天线装置中，优选所述磁校正值是存储在所述存储部中的磁检测值、与横跨所述天线部的旋转的至少一圈将所述磁检测值加以平均所得的值的差。

由此，可通过简单的计算来良好地去除伴随天线部的旋转的对于磁检测的影响。

在所述雷达天线装置中，优选所述校正值生成部在求出校正所述磁检测部的检测结果的磁校正值与所述旋转角度的关系之前，对存储在所述存储部中的磁检测值进行滤波处理。

由此，通过对用于求出磁校正值的数据进行适宜的滤波处理，可更适当地求出磁校正值。

在所述雷达天线装置中，优选所述滤波处理是计算多个所述磁检测值的平均的处理。

由此，可通过简单的处理，事先减少磁检测值中所包含的不规则的噪声。

在所述雷达天线装置中，优选所述存储部可更新地存储所述磁检测值及所述磁校正值。

由此，可反映与对于磁检测的影响相关的状况的变化来获取方位。

在所述雷达天线装置中，优选设为以下的构成。即，所述雷达天线装置包括角速度检测部与测定控制部。所述角速度检测部测定所述雷达天线装置的方位变化的角速度。所述测定控制部控制利用所述磁式方位测定部的所述方位的测定。所述测定控制部在由所述角速度检测部所检测到的角速度为规定阈值以上的情况下，使所述方位计算部的所述第一计算处理停止。

即，在搭载所述雷达天线装置的移动体转弯的情况下，地磁的检测变得不稳定，容易产生方位的测定误差。因此，当移动体转弯时停止第一计算处理，由此可防止方位的测定精度的下降。

在所述雷达天线装置中，优选所述方位计算部在所述第一计算处理停止时，进行根据在某一时间点获得的所述方位、及由所述角速度检测部所检测到的所述角速度来获取所述方位的第二计算处理。

由此，例如即便在无法期待通过第一计算处理所获得的方位的精度的情况下，也可以通过基于所检测到的角速度的第二计算处理来代替地获取方位。其结果，可确保方位测定的持续性。

在所述雷达天线装置中，优选设为以下的构成。即，所述雷达天线装置包括角速度检测部与测定控制部。所述角速度检测部测定所述雷达天线装置的方位变化的角速度。所述测定控制部控制利用所述磁式方位测定部的所述方位的测定。所述方位计算部进行所述第一计算处理或第二计算处理。所述第二计算处理根据在某一时间点获得的所述方位、及由所述角速度检测部所检测到的所述角速度来计算所述方位。使所述天线部间歇性地旋转。在所述天线部的旋转停止的情况下，所述方位计算部进行所述第二计算处理。在所述天线部旋转的情况下，所述方位计算部进行所述第一计算处理。

由此，通过使天线部间歇性地旋转来确保第一计算处理的机会，可避免具有误差进行累积的性质的第二计算处理长时间持续。因此，例如在长时间不使用雷达功能的情况下，可在某种程度上实现天线的旋转停止，并高精度地进行方位的测定。

在所述雷达天线装置中，优选所述筐体是天线罩(radome)。

由此，可实现廉价且带有方位测定功能的天线罩型的天线装置。

根据本发明的第二观点，提供以下的方位测定方法。即，在雷达天线装置包括的筐体的内部，一边使天线部旋转一边收发电波。在所述天线部旋转的过程中，收容在所述筐体中的磁式方位测定部测定方位。

由此，可实现雷达天线装置的廉价且小型的构成，并测定方位。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的雷达天线装置的构成的示意图。

图2是表示第一实施方式的雷达天线装置的电气构成的框图。

图3是利用坐标平面中的磁检测值的矢量来说明磁校正值的制作处理的概念图。

图4是说明根据磁校正值，对在某一天线角度所检测到的磁检测值的例子进行校正的处理的概念图。

图5是说明根据磁校正值，对在与图4相同的天线角度所检测到的磁检测值的另一例进行校正的处理的概念图。

图6是表示第二实施方式的雷达天线装置的构成的框图。

具体实施方式

继而，参照图式对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的第一实施方式的雷达天线装置1的构成的概观图。图2是表示第一实施方式的雷达天线装置1的电气构成的框图。

图1中所示的雷达天线装置1在省略图式的船舶(移动体)中包括的雷达装置中，以收发用于探查周围的电波为目的来使用。雷达天线装置1以其正面方向与船头的方向一致的方式固定在船体。

在本实施方式中，雷达天线装置1作为天线罩型的天线装置来构成，包括天线罩(筐体)10、天线部2、及磁式方位测定部3。

天线罩10形成为中空状，在其内部收容有天线部2及磁式方位测定部3等。天线罩10保护其内部的零件不受风雨等影响。为了提升探查性能，天线罩10由玻璃纤维或氟树脂等电波的透过率高的材料形成。

如图2所示，在船舶中包括影像生成装置5。所述影像生成装置5构成所述雷达装置的一部分，与雷达天线装置1电性连接。影像生成装置5包括作为公知的显示器来构成的显示部6。影像生成装置5根据由天线部2所接收到的回波来生成雷达影像等，并将其显示在显示部6。

影像生成装置5与雷达天线装置1包括的磁式方位测定部3电性连接。影像生成装置5可将由磁式方位测定部3所测定的雷达天线装置1的方位(换言之，船舶的船头方位)与雷达影像等一同显示在显示部6。

显示部6也可以作为与影像生成装置5连接的外部的显示器来构成。另外，磁式方位测定部3测定的雷达天线装置1的方位也可以显示在与显示雷达影像的显示部6分开配置的显示器。

如图1所示，除所述天线部2以外，雷达天线装置1还包括天线旋转机构21与天线角度检测部25。天线部2、天线旋转机构21及天线角度检测部25均配置在天线罩10的内部。

天线旋转机构21包括：支撑台22、旋转轴23、轴承24、以及省略图式的电动马达(驱动源)。

支撑台22是支撑天线部2的基底构件，配置在天线罩10的内部空间的下部的中央。旋转轴23是用于使天线部2旋转的圆柱体，以其长边方向朝向上下方向的状态，在平视中配置在天线罩10的中央。支撑台22经由轴承24而可相对旋转地支撑旋转轴23。轴承24由耐滚动疲劳、具有耐磨耗性的钢材等形成。

来自电动马达的驱动力经由省略图式的传动机构(例如齿轮或传送带等)而传达至旋转轴23，由此可使天线部2旋转。天线部2一边以规定速度旋转来改变电波的发送方向，一边反复进行或同时且连续地进行电波的发送、及所述电波由目标反射的反射波的接收。由此，可横跨船舶的周围360°探查其他船等目标。

天线角度检测部25安装在支撑台22的适宜的位置，检测旋转轴23(天线部2)的旋转角度。天线角度检测部25例如可包含旋转编码器等角度检测传感器。如何表示旋转角度的检测值可随意，例如，可将利用天线部2收发电波的方向朝向雷达天线装置1的正面的状态设为零，以天线部2从此状态起进行旋转的角度来表示。

为了进行雷达影像的生成处理，天线角度检测部25将天线部2的旋转角度的检测值输出至省略图式的控制部。进而，天线角度检测部25将检测值输出至磁式方位测定部3。

磁式方位测定部3通过检测地磁来测定方位，并将已获得的方位输出至影像生成装置5。如图1所示，磁式方位测定部3安装在雷达天线装置1的适宜的位置。

如图2所示，磁式方位测定部3包括：磁检测部31、存储部32、校正值生成部33、以及方位计算部34。另外，所述磁式方位测定部3之中，只要至少磁检测部31配置在天线罩10中即可，其他构成也可以配置在天线罩10的外部。

磁检测部31作为双轴型的磁传感器来构成，所述双轴型的磁传感器探测在与天线部2的旋转轴垂直的面内相互正交的两个方向的磁场强度。磁式方位测定部3例如以磁检测部31的两个检测轴中的第一轴(X轴)朝向雷达天线装置1的左右方向，第二轴(Y轴)朝向前后方向的方式，配置在雷达天线装置1。磁检测部31将两个检测轴的方向上的磁检测值输出至存储部32及方位计算部34。

存储部32以进行蓄积的方式存储从磁检测部31输入的磁检测值。校正值生成部33对经蓄积的磁检测值进行分析，由此生成用于校正磁检测部31的检测结果的磁校正值。若生成磁校正值，则方位计算部34以根据所述磁校正值对磁检测部31输出的磁检测值进行校正的方式计算方位。

所述存储部32、校正值生成部33及方位计算部34可通过公知的构成的计算机来实现。若具体地进行说明，则所述计算机包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等，在所述ROM中存储有用于实现本发明的方位测定方法的程序等。通过所述硬件与软件的协作，可使所述计算机作为存储部32、校正值生成部33及方位计算部34等发挥功能。

存储部32将已从天线角度检测部25输入的天线旋转角度与已从磁检测部31输入的两个方向的磁检测值建立对应，作为用于生成磁校正值的蓄积用数据来存储。

存储部32横跨天线部2的旋转的至少一圈存储所述蓄积用数据。为了良好地进行后述的噪声减少处理，优选存储部32不仅可存储天线部2的一圈的蓄积用数据，而且可存储多圈(例如，几圈～几十圈)的蓄积用数据。

经存储的蓄积用数据在校正值生成部33生成磁校正值时使用。另外，优选所述蓄积用数据是在将雷达天线装置1的方位设为固定的状态下，将由磁检测部31所检测到的磁检测值、及与所述磁检测值相关联的天线旋转角度建立了对应的数据。由此，磁检测值中所包含的方位成分固定，因此可使用以所述方式获得的蓄积用数据，更正确地生成磁校正值。

另外，并不限定于所述构成，例如也可以并用角速度传感器，根据可反映船体的姿势(船头方位)的角速度与磁检测值，获取各船头方位中的将磁检测值与天线旋转角度建立了对应的蓄积用数据。即，即便在航行中的船舶中，也可以适宜地获取用于生成磁校正值的蓄积用数据。

存储部32作为可更新其存储内容的存储器来构成。若在将蓄积用数据写入为了蓄积用数据而确保的全部存储区域中后，将与新的蓄积用数据相关的信息输入至存储部32中，则为了确保最新的蓄积用数据的存储区域，将经存储的最旧的蓄积用数据废弃。由此，存储部32的存储内容随时更新，可始终存储最近的蓄积用数据。

校正值生成部33根据存储部32已存储的蓄积用数据之中，天线部2进行旋转的至少一圈的蓄积用数据，制作用于对应于天线角度来校正由磁检测部31所得的磁检测值的磁校正值。所述磁校正值是横跨天线部2的一圈(360°)的角度范围，在各天线旋转角度所生成的双轴的校正值。

虽然详细情况将后述，但所述磁校正值是通过根据蓄积用数据，计算与天线部2的旋转角度对应的磁检测值的变化的倾向来制作。因此，可以说所述磁校正值是用于消除磁噪声对磁检测部31的磁检测值造成的影响之中，依存于天线部2的旋转角度的周期性的噪声的校正值。

校正值生成部33将对应于天线旋转角度所生成的磁校正值输出至存储部32。存储部32将与已从校正值生成部33输入的磁校正值相关联的天线旋转角度和所述磁校正值建立对应来存储。

利用校正值生成部33的磁校正值的生成及输出根据存储部32的最新的存储内容，以适宜的频度反复进行。存储部32若从校正值生成部33输入新的磁校正值，则将和与所述磁校正值相关联的天线旋转角度建立对应来存储的磁校正值更新成最新的磁校正值。

方位计算部34针对从磁检测部31输入的两个方向的磁检测值，使用存储部32存储的磁校正值，进行与从天线角度检测部25输入的天线旋转角度对应的校正计算。

方位计算部34如所述那样进行校正计算，根据校正后的两个方向的磁检测值所示的矢量的方向，求出雷达天线装置1的方位。由此，可在使天线部2旋转的过程中，获取雷达天线装置1的方位。方位计算部34将已获得的方位输出至影像生成装置5。

另外，如已知的那样，有时构成船体的钢材等磁性体因某些原因而被磁化，因所述磁性体产生的磁，而导致利用磁传感器的地磁的检测受到影响。所述影响可通过被称为偏差修正的公知的方法来去除，因此基本上不易成为问题。

另一方面，也可以想到在天线罩10的内部配置在磁式方位测定部3的附近，伴随天线部2的旋转而旋转的轴承24等磁性体(在以下的说明中，称为旋转磁性体)被磁化的情况。在此情况下，磁场伴随天线部2的旋转而变化，因此在所述偏差修正中，无法去除由所述旋转磁性体所产生的影响。其结果，伴随天线部2的旋转，例如在磁检测值中产生如脉搏跳动那样的噪声，方位的检测精度下降。

关于此点，在本实施方式中，方位计算部34对应于天线部2的角度，对由磁检测部31所检测到的磁检测值进行基于磁校正值的校正，并根据校正后的磁检测值来计算方位。由此，可去除由配置在磁检测部31的周围的旋转磁性体所产生的磁的影响，而正确地测定地磁。

继而，参照图3～图5，对磁校正值的制作及使用所述磁校正值的磁检测值的校正进行详细说明。图3是利用坐标平面中的磁检测值的矢量来说明磁校正值的制作处理的概念图。图4是说明根据磁校正值，对在某一天线角度所检测到的磁检测值的例子进行校正的处理的概念图。图5是说明根据磁校正值，对在与图4相同的天线角度所检测到的磁检测值的另一例进行校正的处理的概念图。

校正值生成部33首先针对已从存储部32获取的蓄积用数据中所包含的磁检测值，进行作为前处理的减少不规则的噪声的处理，获取天线部2的旋转一圈的磁检测值。

具体的噪声减少处理有各种各样，例如可想到取出一圈的蓄积用数据之中，在天线部2的旋转方向上连续的多个磁检测值，针对X轴方向及Y轴方向分别计算平均。另外，当横跨天线部2的多圈存储蓄积用数据时，也可以在相同的天线角度取出对应的多个磁检测值，针对X轴方向及Y轴方向分别计算平均。这些平均算出处理可以单独进行，也可以组合进行。

可认为所述平均算出处理是滤波处理的一种。通过事先减少磁检测值中所包含的不规则的噪声，能够以相对地强调由旋转磁性体所产生的噪声的形式制作校正表，可有效地进行校正。作为对磁检测值进行的前处理，也可以进行其他任意的滤波处理来代替算出平均的滤波处理。另外，也可以省略前处理。

若进行噪声减少处理来获取天线一圈的磁检测值，则校正值生成部33针对X轴及Y轴分别求出所述一圈的磁检测值的平均。

图3中，在XY平面中描绘磁检测部31已获取的X轴方向及Y轴方向的磁检测值所示的磁矢量Vm的例子。在各个磁矢量Vm中包含地磁成分、由旋转磁性体所产生的磁噪声成分、及由其他结构物或船体所产生的磁成分。

图3表示在天线部2旋转一圈的期间内雷达天线装置1的方位未变化的例子。即便雷达天线装置1的方位如所述那样未变化，由旋转磁性体所产生的磁噪声成分也受到天线部2的旋转相位的影响，因此伴随天线部2的旋转，磁矢量Vm的前端以描绘小的轨迹T的方式变化。

轨迹T可对应于旋转磁性体被如何磁化等，采用多种多样的形态。轨迹T变成环状的图形，其是基于由旋转磁性体所产生的磁噪声成分的周期性的规则性。

校正值生成部33进行的磁检测值的平均算出处理相当于计算横跨天线部2的旋转的一圈将多数个磁矢量Vm加以平均所得的矢量(图3的平均矢量Va)。可认为所述平均矢量Va与假设不存在由旋转磁性体所产生的磁成分时的磁矢量大致相等。

其后，校正值生成部33针对天线一圈的各个磁矢量Vm，通过从所述平均矢量Va减去所述磁矢量Vm来求出校正矢量Vc。继而，校正值生成部33将各个校正矢量Vc的X成分的值及Y成分的值作为两个方向的磁校正值，与天线旋转角度建立对应。

通过以上方式，可与天线旋转角度建立对应来制作磁校正值。如所述所示，计算作为将磁检测值加以平均所得的值与原来的磁检测值的差的磁校正值，由此可实现简单的处理，并且可良好地去除由旋转磁性体所产生的磁噪声成分。

方位计算部34从存储部32获取与已从天线角度检测部25输入的当前的天线旋转角度对应的两个方向的磁校正值。而且，将所述磁校正值分别与已从磁检测部31输入的两个方向的磁检测值相加，由此求出校正后的磁检测值。所述校正相当于使图4中所示的检测值的磁矢量Vs与校正矢量Vc相加。由此，可从磁检测部31获取的磁检测值中良好地去除由旋转磁性体所产生的磁噪声成分的影响。

其后，方位计算部34使用校正后的磁检测值来计算方位。而且，方位计算部34在适当的时机进行偏差修正，去除磁检测值中所包含的由结构物或船体等所产生的磁成分。如此，由结构物或船体、及旋转磁性体所产生的磁噪声的影响被去除，因此方位计算部34能够以高精度计算方位。

所述磁校正值与由旋转磁性体所产生的磁对于磁式方位测定部3的磁检测值的影响、及将所述雷达天线装置1作为基准的天线部2的旋转角度相关。因此，不论雷达天线装置1的方向(换言之，船舶的船头方位)为哪个方向，均可共同应用所述磁校正值。例如，针对在某一天线角度获得了图4的磁矢量Vs所示的磁检测值的情况、及在相同的天线角度获得了图5的磁矢量Vs所示的磁检测值的情况两者，可利用相同的校正矢量Vc进行校正。其结果，可实现校正处理的简化。

然而，与旋转磁性体的磁化相关的状况伴随时间的经过而变化多端。因此，优选校正值生成部33以适宜的频度重新制作磁校正值。可每当天线部2旋转一次时进行磁校正值的再制作，也能够以一小时一次、一日一次等定期的时机进行磁校正值的再制作。进而，校正值生成部33也可以在将电源投入至雷达装置的时机、检测到船舶的转弯的时机等不定期的时机重新制作校正表。由此，可反映与旋转磁性体的磁化相关的新的状况来校正磁检测值。

如以上所说明的那样，本实施方式的雷达天线装置1包括天线罩10、天线部2、及磁式方位测定部3。天线部2在天线罩10的内部一边旋转一边收发电波。磁式方位测定部3收容在天线罩10中，利用磁来测定方位。

如此，可将利用地磁的磁式方位测定部3与天线部2集中在一个雷达天线装置1中，因此可实现廉价且小型的带有方位测定功能的雷达天线装置1。

继而，参照图6对本发明的第二实施方式进行说明。图6是表示第二实施方式的雷达天线装置1x的构成的框图。在本实施方式的说明中，在图式中对与所述实施方式相同或类似的构件赋予相同的符号，有时省略说明。

图6中所示的本实施方式的雷达天线装置1x除所述第一实施方式的构成以外，还包括角速度检测部35与测定控制部36。角速度检测部35及测定控制部36可如图6所示包含在磁式方位测定部3中，也可以是与磁式方位测定部3分开的构成。

角速度检测部35例如包含振动式陀螺传感器，通过探测进行振动的元件旋转时所产生的科里奥利力(coriolis force)的大小，可检测雷达天线装置1的方位(换言之，船舶的船头方位)变化的角速度。角速度检测部35已检测到的角速度输出至方位计算部34，并且输出至测定控制部36。作为角速度检测部35，也可以使用例如静电电容式陀螺传感器等其他传感器来代替振动式陀螺传感器。

测定控制部36通过所述计算机来实现。测定控制部36监视从角速度检测部35输入的角速度，根据所述角速度的大小，切换方位计算部34计算方位的方法。

以下，具体地进行说明。在本实施方式中，方位计算部34通过两种处理来计算方位。两种处理之中，第一计算处理如所述第一实施方式中所说明的那样，根据磁检测部31的检测结果来计算并求出方位。第二计算处理根据角速度检测部35的检测结果来计算并求出方位。

方位计算部34可一边切换进行第一计算处理的第一模式与进行第二计算处理的第二模式，一边计算方位。

测定控制部36以如下方式控制方位计算部34：当角速度检测部35已检测到的角速度未满规定阈值时，方位计算部34变成第一模式来进行第一计算处理，当角速度检测部35已检测到的角速度为规定阈值以上时，方位计算部34变成第二模式来进行第二计算处理。

在本实施方式中，在第一模式的情况下，方位计算部34每当通过计算而获得方位时，将所述方位输出至存储部32。因此，存储部32始终存储由第一计算处理所得的最新的方位。若从第一模式切换成第二模式，则已存储在存储部32中的最近的方位作为规定的时间点的方位而输入至方位计算部34中。在第二模式中，方位计算部34将已输入的所述方位与对从角速度检测部35输入的角速度进行积分所得的方位变化量相加，由此获得当前的方位。在第二模式中，方位计算部34也将已获得的最新的方位输出至存储部32。存储部32存储由第二计算处理所得的最新的方位，所述方位用于方位计算部34下次在第二模式中计算方位。

在船舶正在转弯的状态(掉头状态)下，磁检测部31检测的磁时刻变化，由此若根据磁来测定方位，则误差容易变大。关于此点，本实施方式的测定控制部36根据角速度检测部35已检测到的角速度的大小，判定船舶是否为转弯状态。而且，当判定是转弯状态时，测定控制部36控制方位计算部34，使基于磁检测部31检测的磁的方位的计算(第一计算处理)停止。由此，可防止方位的测定精度的下降。另外，在第一计算处理停止时，测定控制部36控制方位计算部34来从第一模式转变成第二模式，进行基于角速度检测部35检测的角速度的方位的计算(第二计算处理)。由此，可确保方位测定的持续性。

在第二计算处理中，方位计算部34随时加上基于角速度检测部35的检测值的位移，由此求出方位，因此伴随时间的经过，误差累积，方位的测定精度逐渐地下降。关于此点，在本实施方式中，当判定船舶不是转弯状态时，测定控制部36控制方位计算部34，从第二模式转变成第一模式。因此，基本上根据磁来测定方位，在船舶的方向变化的过渡的状态下，根据角速度来测定方位，因此整体上能够以良好的精度获得方位。

进而，当角速度检测部35已检测到的角速度为规定阈值以上时，测定控制部36以不将由磁检测部31所检测到的磁检测值输出至存储部32的方式、或不存储已从磁检测部31输出的磁检测值的方式进行控制。由此，防止根据在磁的检测不稳定的状态下所蓄积的数据来制作所述磁校正值，方位计算部34可在第一计算处理中良好地校正磁检测值。

继而，对一边在雷达天线装置1中使天线部2的旋转停止，一边使船舶航行时的控制进行说明。

为了使雷达装置持续地探查周围，优选天线部2时常旋转。但是，有时因使用者判断不需要利用雷达装置的探查等某些理由，而在使天线部2的旋转停止的状态下使船舶航行。

例如在将增量型编码器(incremental encoder)用作天线角度检测部25的情况下，通过其他传感器来检测天线部2朝向正前方的角度零的状态，根据对从所述状态至当前为止所输出的编码器的信号进行计数所得的值，获取天线部2的角度。但是，若天线部2停止旋转，则长时间无法检测角度零的状态，因此伴随时间的经过，天线角度检测部25检测的天线角度的可靠性逐渐地变低。因此，存在难以根据校正表来适当地校正磁检测值的情况。

考虑到所述情况，在本实施方式中，即便在由使用者指示了天线部2的旋转停止的情况下，也空开某种程度的时间间隔来使天线部2间歇性地旋转，方位计算部34与其联动地一边在第一模式与第二模式之间切换，一边计算方位，由此确保方位的测定精度。若具体地进行说明，则测定控制部36重复如下的控制：紧接在使天线部2的旋转停止后，将方位计算部34从第一模式切换成第二模式来进行第二计算处理，在时间经过某种程度后，自动地再次开始天线部2的旋转，并且将方位计算部34切换成第一模式来进行第一计算处理，其后立即再次停止天线部2的旋转。由此，以某种程度的频度使天线部2旋转来进行第一计算处理，由此可修正在第二计算处理中所累积的误差，可长时间良好地保持方位测定的精度。

以上对本发明的适宜的实施方式进行了说明，但所述构成例如可如以下这样进行变更。

存储部32能够以如下方式进行变更：不限定于天线部2的旋转的一圈，例如横跨多圈的角度范围，将天线旋转角度与磁校正值建立对应来存储。

在第二实施方式中，也能够以如下方式构成：当角速度检测部35检测的角速度为规定阈值以上时，方位计算部34仅停止第一计算处理，不进行第二计算处理。

磁校正值也可以用于去除由代替轴承24的其他旋转磁性体所产生的影响。

磁检测部31也可以变更成三轴型的磁传感器来代替双轴型的磁传感器。

本发明并不限定于天线罩型，也可以构成为天线部在筐体的外部进行旋转的开放型的天线装置。在此情况下，在筐体中例如收容天线旋转机构及电动马达等。

[符号的说明]

1：雷达天线装置

2：天线部

3：磁式方位测定部

10：天线罩(筐体)

31：磁检测部

32：存储部

33：校正值生成部

34：方位计算部

38：角速度检测部

39：测定控制部

用语

未必可根据本说明书中所记载的任意的特定的实施方式来达成所有目的或效果、优点。因此，例如若为本领域从业人员，则会想到特定的实施方式能够以如下方式构成吧：未必达成如在本说明书中所指点或暗示的其他目的或效果、优点，以达成如在本说明书中所指点的一个或多个效果、优点或使所述效果、优点最佳化的方式运行。

本说明书中所记载的所有处理通过由包含一个或多个计算机或者处理器的计算系统执行的软件代码模块来具体化，可完全地自动化。代码模块可存储在任意类型的非暂时的计算机可读介质或其他计算机存储装置中。一部分或全部方法可通过专用的计算机硬件来具体化。

根据本公开而明确，除本说明书中所记载的例子以外，也存在许多其他变形例。例如，对应于实施方式，本说明书中所记载的算法的任一个特定的运行、事件、或功能能够以不同的次序来执行，可追加、合并、或完全地除外(例如，经记述的全部行为或现象并非在算法的执行中必需)。进而，在特定的实施方式中，运行或事件例如可经由多线程处理、中断处理、或者多个处理器或处理器核心，或者在其他并列结构上，并列地执行而非依次执行。进而，不同的任务或工序也可以通过可一同发挥功能的不同的机器及/或计算系统来执行。

与本说明书中所公开的实施方式相关联来说明的各种例示性的逻辑块及模块可通过处理器等机器来实施或执行。处理器也可以是微处理器，作为代替，处理器也可以是控制器、微控制器、或状态机、或它们的组合等。处理器可包含以对计算机可执行的命令进行处理的方式构成的电路。在其他实施方式中，处理器包含面向特定用途的集成电路(专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC))、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)、或不对计算机可执行的命令进行处理而执行逻辑运算的其他可编程设备。另外，处理器可作为计算设备的组合，例如数字信号处理器(数字信号处理装置)与微处理器的组合、多个微处理器、与数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)核心组合的一个以上的微处理器、或任意的其他此种构成来安装。在本说明书中，主要关于数字技术进行说明，但处理器也可以主要包含模拟元件。例如，本说明书中所记载的信号处理算法的一部分或全部可通过模拟电路、或模拟与数字的混合电路来安装。计算环境包含微处理器、大型计算机、数字信号处理器、便携式计算设备、设备控制器、或基于装置内的计算引擎的计算机系统，但可包含不限定于它们的任意类型的计算机系统。

只要未特别载明，则“可以”、“能够”、“吧”、或“有可能”等带有条件的语言以为了传达特定的实施方式包含特定的特征、要素及/或步骤，但其他实施方式不包含而通常使用的文脉内的意思来理解。因此，此种带有条件的语言通常并不表示特征、要素及/或步骤是在一个以上的实施方式中必需的任意的方法，或者一个以上的实施方式必然包含用于决定这些特征、要素及/或步骤是否包含在任意的特定的实施方式中、或是否被执行的逻辑。

只要未特别另外记载，则如语句“X、Y、Z的至少一个”这样的析取语言以为了表示项目、用语等可以是X、Y、Z的任一者，或它们的任意的组合而通常使用的文脉来理解(例如：X、Y、Z)。因此，此种析取语言通常并不表示特定的实施方式将分别存在的X的至少一个、Y的至少一个、或Z的至少一个的各个作为必需。

本说明书中所记载且/或随附的图式中所示的流程图中的任意的工序记述、要素或区块应作为包含用于安装工序中的特定的逻辑功能或要素的一个以上的可执行的命令，且潜在地表示模块、片段、或代码的一部分者来理解。代替的实施方式包含在本说明书中所记载的实施方式的范围内，此处，要素或功能如由本领域从业人员理解的那样，可对应于相关联的功能性，实质上同时或以相反的顺序，从图示或说明中删除，以不同顺序执行。

只要未特别明示，则如“一个”这样的数词通常应解释成包含一个以上的经记述的项目。因此，“以～方式设定的一个设备”等语句意图包含一个以上的经列举的设备。此种一个或多个经列举的设备也能够以执行经记载的引用的方式集合式地构成。例如，“以执行以下的A、B及C的方式构成的处理器”可包含以执行A的方式构成的第一处理器、与以执行B及C的方式构成的第二处理器。此外，即便经导入的实施例的具体的数量的列举已明示地列举，本领域从业人员也应将此种列举解释成典型地表示至少已列举的数量(例如，不使用其他修饰词的仅为“两个列举与”的列举通常表示至少两个列举、或两个以上的列举)。

通常，本领域从业人员判断本说明书中所使用的用语通常意指“非限定”用语(例如，“包含～”这一用语应解释成“不仅如此，至少包含～”，“具有～”这一用语应解释成“至少具有～”，“包含”这一用语应解释成“包含以下，但并不限定于这些”等)。

出于说明的目的，本说明书中所使用的“水平”这一用语不论其方向，均作为与使用所说明的系统的区域的地板的平面或表面平行的平面、或实施所说明的方法的平面来定义。“地板”这一用语可与“地面”或“水面”这一用语替换。“垂直/铅直”这一用语是指与经定义的水平线垂直/铅直的方向。“上侧”、“下侧”、“下”、“上”、“侧面”、“更高”、“更低”、“在上方”、“越过～”、“下的”等用语相对于水平面来定义。

本说明书中所使用的用语的“附着”、“连接”，“成对”及其他关联用语只要无另外的注释，则应解释成包含可卸下、可移动、固定、可调节、及/或可卸下的连接或连结。连接/连结包含直接连接、及/或已说明的两个构成元件间的具有中间结构的连接。

只要未特别明示，则本说明书中所使用的如“大概”、“约”、及“实质上”这样的用语写在前面的数量包含经列举的数量，另外，表示进一步执行所期望的功能、或达成所期望的结果的与经记载的量接近的量。例如，只要未特别明示，则“大概”、“约”及“实质上”是指未满经记载的数值的10％的值。如在本说明书中所使用的那样，“大概”、“约”、及“实质上”等用语写在前面来公开的实施方式的特征表示进一步执行所期望的功能、或针对所述特征达成所期望的结果的几个具有可变性的特征。

在所述实施方式中，可加入许多变形例及修正例，它们的要素应作为存在于其他可容许的例子中的要素来理解。如上所述的所有修正及变形意图包含在本公开的范围内，由以下的权利要求书来保护。

Claims (15)

1.一种雷达天线装置，其特征在于包括：

筐体；

天线部，在所述筐体的内部，一边旋转一边收发电波；以及

磁式方位测定部，收容在所述筐体中，利用磁来测定方位。

2.根据权利要求1所述的雷达天线装置，其特征在于，

包括天线角度检测部，检测所述天线部的旋转角度，

所述磁式方位测定部包括：

磁检测部，检测磁；

方位计算部，进行第一计算处理，所述第一计算处理是根据所述旋转角度、及来自所述磁检测部的磁检测值来计算所述方位。

3.根据权利要求2所述的雷达天线装置，其特征在于，

所述磁式方位测定部还包括存储部，所述存储部将所述旋转角度与所述磁检测值建立对应来存储。

4.根据权利要求3所述的雷达天线装置，其特征在于，

所述磁式方位测定部包括校正值生成部，生成用于校正所述磁检测部的检测结果的磁校正值，

所述磁校正值根据已存储在所述存储部中的所述磁检测值之中，所述天线部进行旋转的至少一圈的磁检测值来求出。

5.根据权利要求4所述的雷达天线装置，其特征在于，

在所述天线部的各规定旋转角度求出所述磁校正值，

所述存储部将所述磁校正值与所述旋转角度建立对应来存储。

6.根据权利要求4或5所述的雷达天线装置，其特征在于，

使用所述磁校正值，校正所述磁检测值来计算所述方位。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的雷达天线装置，其特征在于，

所述磁校正值是存储在所述存储部中的磁检测值、与横跨所述天线部的旋转的至少一圈将所述磁检测值加以平均所得的值的差。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的雷达天线装置，其特征在于，

所述校正值生成部在求出校正所述磁检测部的检测结果的磁校正值与所述旋转角度的关系之前，对存储在所述存储部中的磁检测值进行滤波处理。

9.根据权利要求8所述的雷达天线装置，其特征在于，

所述滤波处理是计算多个所述磁检测值的平均的处理。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的雷达天线装置，其特征在于，

所述存储部能够更新地存储所述磁检测值及所述磁校正值。

11.根据权利要求2至10中任一项所述的雷达天线装置，其特征在于包括：

角速度检测部，测定所述雷达天线装置的方位变化的角速度；以及

测定控制部，控制利用所述磁式方位测定部的所述方位的测定；

所述测定控制部在由所述角速度检测部所检测到的角速度为规定阈值以上的情况下，使所述方位计算部的所述第一计算处理停止。

12.根据权利要求11所述的雷达天线装置，其特征在于，

所述方位计算部在所述第一计算处理停止时，进行第二计算处理，所述第二计算处理根据在某一时间点获得的所述方位、及由所述角速度检测部所检测到的所述角速度来计算所述方位。

13.根据权利要求2至10中任一项所述的雷达天线装置，其特征在于包括：

角速度检测部，测定所述雷达天线装置的方位变化的角速度；以及

测定控制部，控制利用所述磁式方位测定部的所述方位的测定；

所述方位计算部进行所述第一计算处理，

或进行第二计算处理，所述第二计算处理根据在某一时间点获得的所述方位、及由所述角速度检测部所检测到的所述角速度来计算所述方位，

使所述天线部间歇性地旋转，

在所述天线部的旋转停止的情况下，所述方位计算部进行所述第二计算处理，

在所述天线部旋转的情况下，所述方位计算部进行所述第一计算处理。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的雷达天线装置，其特征在于：

所述筐体是天线罩。

15.一种方位测定方法，其特征在于，

在雷达天线装置包括的筐体的内部，一边使天线部旋转一边收发电波，

在所述天线部旋转的过程中，收容在所述筐体中的磁式方位测定部测定方位。

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