JP2001166030A - レーダ・アンテナ方位測定装置 - Google Patents
レーダ・アンテナ方位測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 欠点の多いジャイロ・コンパスを使用しない
ようにして、その欠点を解消し、北を基準にしたレーダ
・アンテナ方位を、安価で、短時間に、高精度で得られ
るようにする。 【解決手段】 レーダ・アンテナ１００上に複数のＧＮ
ＳＳアンテナ１０−１〜１０−ｎを配置する。これらの
うちの２つのＧＮＳＳアンテナによる同一のＧＮＳＳ衛
星からの信号のキャリア・フェーズの差を、複数のＧＮ
ＳＳ衛星からの信号に対して測定するキャリア・フェー
ズ位相差測定部３０を設ける。その測定結果に基づい
て、北との間で予め定められた関係にある方位を基準に
した座標系の、２つのＧＮＳＳアンテナ間を結ぶ基線ベ
クトル諸元を計算する基線ベクトル計算部４０を設け
る。その計算結果に基づいて、北との間で予め定められ
た関係にある方位を基準にしたレーダ・アンテナ方位を
計算するレーダ・アンテナ方位計算部５０を設ける。こ
れら各部にはＧＮＳＳ受信技術が利用できる。
ようにして、その欠点を解消し、北を基準にしたレーダ
・アンテナ方位を、安価で、短時間に、高精度で得られ
るようにする。 【解決手段】 レーダ・アンテナ１００上に複数のＧＮ
ＳＳアンテナ１０−１〜１０−ｎを配置する。これらの
うちの２つのＧＮＳＳアンテナによる同一のＧＮＳＳ衛
星からの信号のキャリア・フェーズの差を、複数のＧＮ
ＳＳ衛星からの信号に対して測定するキャリア・フェー
ズ位相差測定部３０を設ける。その測定結果に基づい
て、北との間で予め定められた関係にある方位を基準に
した座標系の、２つのＧＮＳＳアンテナ間を結ぶ基線ベ
クトル諸元を計算する基線ベクトル計算部４０を設け
る。その計算結果に基づいて、北との間で予め定められ
た関係にある方位を基準にしたレーダ・アンテナ方位を
計算するレーダ・アンテナ方位計算部５０を設ける。こ
れら各部にはＧＮＳＳ受信技術が利用できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーダ・アンテナ方
位測定装置に関し、特に自船の現在位置を取得して航行
の安全を確保するための船舶搭載レーダ等の移動体搭載
レーダのレーダ・アンテナ方位測定装置に関する。
位測定装置に関し、特に自船の現在位置を取得して航行
の安全を確保するための船舶搭載レーダ等の移動体搭載
レーダのレーダ・アンテナ方位測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】移動体搭載レーダ、中でも船舶搭載レー
ダは、視界の悪い夜間や悪天候の時に極めて有効で有
り、その周辺を航行する他船の監視を行って衝突を防止
することができ、また、陸上の目標物、例えば灯台に対
する自船の方位及び距離を測定して海図における自船の
現在位置を取得し、海図に記載された等深線情報等を参
照して座礁の防止に役立てたり、入港予定時刻を予測す
ることができて、港湾施設を効率的に利用することがで
きる。
ダは、視界の悪い夜間や悪天候の時に極めて有効で有
り、その周辺を航行する他船の監視を行って衝突を防止
することができ、また、陸上の目標物、例えば灯台に対
する自船の方位及び距離を測定して海図における自船の
現在位置を取得し、海図に記載された等深線情報等を参
照して座礁の防止に役立てたり、入港予定時刻を予測す
ることができて、港湾施設を効率的に利用することがで
きる。
【０００３】このような場合に、自船からの目標物の方
位を知るには、北を基準にして測定したレーダのアンテ
ナ方位（電波放射パターンの中心軸方向）を知る必要が
ある。そして、北を基準にしたアンテナ方位が分かれ
ば、レーダ画面を、海図と同様に、北が上になるように
ノースアップ（North up）表示することができて海図と
の対比が容易になり、陸上の目標物の方位や、海図にお
ける自船の現在位置等の取得が、容易、かつ短時間にで
きる。一方、自船に対する他船の相対位置関係を把握す
るには、自船の船首方向、従って進行方向が上になるよ
うにヘッドアップ（Head up)表示する方が都合が良い。
しかしながら、このヘッドアップ表示の場合は、海図と
の対比が困難であり、陸地の地形や他の目標物等の情報
を合わせて比較するなどの手順が必要となって、海図上
の位置関係を把握するのに時間がかかる。
位を知るには、北を基準にして測定したレーダのアンテ
ナ方位（電波放射パターンの中心軸方向）を知る必要が
ある。そして、北を基準にしたアンテナ方位が分かれ
ば、レーダ画面を、海図と同様に、北が上になるように
ノースアップ（North up）表示することができて海図と
の対比が容易になり、陸上の目標物の方位や、海図にお
ける自船の現在位置等の取得が、容易、かつ短時間にで
きる。一方、自船に対する他船の相対位置関係を把握す
るには、自船の船首方向、従って進行方向が上になるよ
うにヘッドアップ（Head up)表示する方が都合が良い。
しかしながら、このヘッドアップ表示の場合は、海図と
の対比が困難であり、陸地の地形や他の目標物等の情報
を合わせて比較するなどの手順が必要となって、海図上
の位置関係を把握するのに時間がかかる。
【０００４】船舶搭載レーダでは、そのアンテナや装置
本体は、基本的には（回転部分はあるが）船体に固定さ
れているので、まず、その船首方向を基準として測った
アンテナ方位が、シャフト・エンコーダ等により容易に
取得することができる。従って、ヘッドアップ表示はこ
れだけで可能となる。これに対し、ノースアップ表示を
するには、前述したように、北を基準にしたアンテナ方
位を知る必要があり、そのために、北を基準にした船首
方向を測定するためのジャイロ・コンパスを設けて、北
を基準にした船首方向と、船首方向を基準にしたアンテ
ナ方位とにより、北を基準にしたアンテナ方位を求める
ようにしている。
本体は、基本的には（回転部分はあるが）船体に固定さ
れているので、まず、その船首方向を基準として測った
アンテナ方位が、シャフト・エンコーダ等により容易に
取得することができる。従って、ヘッドアップ表示はこ
れだけで可能となる。これに対し、ノースアップ表示を
するには、前述したように、北を基準にしたアンテナ方
位を知る必要があり、そのために、北を基準にした船首
方向を測定するためのジャイロ・コンパスを設けて、北
を基準にした船首方向と、船首方向を基準にしたアンテ
ナ方位とにより、北を基準にしたアンテナ方位を求める
ようにしている。
【０００５】ノースアップ表示が可能な船舶搭載レーダ
の、北を基準にしたアンテナ方位を測定する部分（以下
単に、レーダ・アンテナ方位測定装置という）のブロッ
ク図、並びに北及び船首方向を基準にしたアンテナ方位
を説明するための図を図３（ａ），（ｂ）に示す。
の、北を基準にしたアンテナ方位を測定する部分（以下
単に、レーダ・アンテナ方位測定装置という）のブロッ
ク図、並びに北及び船首方向を基準にしたアンテナ方位
を説明するための図を図３（ａ），（ｂ）に示す。
【０００６】レーダ・アンテナ１００は、電波放射パタ
ーン１１０を形成してその方向に電波を放射すると同時
に、回転軸に対し回転して放射電波を旋回させる。この
レーダ・アンテナ１００の回転軸にはシャフト・エンコ
ーダ２１０が設けられていて、このシャフト・エンコー
ダ２１０からの回転情報に基づいて、船首基準アンテナ
方位測定部２２０により、船首を基準にしたアンテナ方
位θ（ＳＰ・Ａ）を測定する。
ーン１１０を形成してその方向に電波を放射すると同時
に、回転軸に対し回転して放射電波を旋回させる。この
レーダ・アンテナ１００の回転軸にはシャフト・エンコ
ーダ２１０が設けられていて、このシャフト・エンコー
ダ２１０からの回転情報に基づいて、船首基準アンテナ
方位測定部２２０により、船首を基準にしたアンテナ方
位θ（ＳＰ・Ａ）を測定する。
【０００７】一方、船体にはジャイロ・コンパス２３０
が設けられていて、このジャイロ・コンパス２３０の出
力情報に基づき、北基準船首方位測定部２４０により、
北を基準にした船首方向（船舶進行方向）θ（Ｎ・Ｓ
Ｐ）を測定する。そして、加算部２５０により、北を基
準にした船首方位θ（Ｎ・ＳＰ）と、船首を基準にした
アンテナ方位θ（ＳＰ・Ａ）とを加算して、北を基準に
したアンテナ方位（Ｎ・Ａ）を算出する。
が設けられていて、このジャイロ・コンパス２３０の出
力情報に基づき、北基準船首方位測定部２４０により、
北を基準にした船首方向（船舶進行方向）θ（Ｎ・Ｓ
Ｐ）を測定する。そして、加算部２５０により、北を基
準にした船首方位θ（Ｎ・ＳＰ）と、船首を基準にした
アンテナ方位θ（ＳＰ・Ａ）とを加算して、北を基準に
したアンテナ方位（Ｎ・Ａ）を算出する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のレーダ
・アンテナ方位測定装置は、シャフト・エンコーダ２１
０の出力情報に基づいて測定された船首を基準にしたア
ンテナ方位θ（ＳＰ・Ａ）と、ジャイロ・コンパス２３
０の出力情報に基づいて測定された北を基準にした船首
方位θ（Ｎ・ＳＰ）とを加算して、北を基準にしたアン
テナ方位θ（Ｎ・Ａ）を算出する構成となっているの
で、ジャイロ・コンパス２３０には、高価である、電源
投入後、安定した出力が得られるまでに数時間もかか
り、直ちに使用することができない、機械的な高速回転
部分を含む精密装置であるため、その保持が煩雑であ
る、インターフェース用の配線が必要であるので、その
装備が困難である、などの欠点があり、このジャイロ・
コンパス２３０を含むレーダ・アンテナ方位測定装置
は、商船や大型漁船には装備されるものの、船舶の数と
しては圧倒的に多い小型漁船に装備されることは殆どな
く、これら小型漁船でも、漁場や自船位置等の確認のた
めのレーダ装置が装備されているにも関わらず、そのレ
ーダ・アンテナ方位測定装置にはジャイロ・コンパスが
含まれていないために、北を基準にしたアンテナ方位の
測定、算出が出来ず、ヘッドアップ表示しか出来なかっ
た。
・アンテナ方位測定装置は、シャフト・エンコーダ２１
０の出力情報に基づいて測定された船首を基準にしたア
ンテナ方位θ（ＳＰ・Ａ）と、ジャイロ・コンパス２３
０の出力情報に基づいて測定された北を基準にした船首
方位θ（Ｎ・ＳＰ）とを加算して、北を基準にしたアン
テナ方位θ（Ｎ・Ａ）を算出する構成となっているの
で、ジャイロ・コンパス２３０には、高価である、電源
投入後、安定した出力が得られるまでに数時間もかか
り、直ちに使用することができない、機械的な高速回転
部分を含む精密装置であるため、その保持が煩雑であ
る、インターフェース用の配線が必要であるので、その
装備が困難である、などの欠点があり、このジャイロ・
コンパス２３０を含むレーダ・アンテナ方位測定装置
は、商船や大型漁船には装備されるものの、船舶の数と
しては圧倒的に多い小型漁船に装備されることは殆どな
く、これら小型漁船でも、漁場や自船位置等の確認のた
めのレーダ装置が装備されているにも関わらず、そのレ
ーダ・アンテナ方位測定装置にはジャイロ・コンパスが
含まれていないために、北を基準にしたアンテナ方位の
測定、算出が出来ず、ヘッドアップ表示しか出来なかっ
た。
【０００９】そのため、海図との見比べによる自船位置
の把握や、自船周辺の等深線情報等の把握に時間がかか
り、座礁防止等の緊急を要する場合に問題があった。更
に、小型漁船の乗組員は高々数名であるので、操業の傍
ら操船しなければならず、自船位置の把握等に時間がか
かることは、安全上極めて大きな問題であった。
の把握や、自船周辺の等深線情報等の把握に時間がかか
り、座礁防止等の緊急を要する場合に問題があった。更
に、小型漁船の乗組員は高々数名であるので、操業の傍
ら操船しなければならず、自船位置の把握等に時間がか
かることは、安全上極めて大きな問題であった。
【００１０】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑みて、欠点の多いジャイロ・コンパスを使用しないよ
うにしてその欠点を解消し、安価で、電源投入後、直ち
に使用可能となり、装備や保守が容易であって、ノース
アップ表示ができて自船位置、その周辺の等深線情報等
の把握が容易かつ短時間にでき、緊急時の安全確保、操
業の傍らでの操船に対する安全確保に有効なレーダ・ア
ンテナ方位測定装置を提供することにある。
鑑みて、欠点の多いジャイロ・コンパスを使用しないよ
うにしてその欠点を解消し、安価で、電源投入後、直ち
に使用可能となり、装備や保守が容易であって、ノース
アップ表示ができて自船位置、その周辺の等深線情報等
の把握が容易かつ短時間にでき、緊急時の安全確保、操
業の傍らでの操船に対する安全確保に有効なレーダ・ア
ンテナ方位測定装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のレーダ・アンテ
ナ方位測定装置は、移動体搭載用レーダにおける、回転
しながら電波を放射するレーダ・アンテナの電波放射パ
ターン中心軸方向との間で予め定められた関係にある方
位をレーダ・アンテナ方位としてこのレーダ・アンテナ
方位を、北との間で予め定められた関係にある方位を基
準にして測定するレーダ・アンテナ方位測定装置であっ
て、上記目的を達成するために次の各構成を有すること
を特徴とする。 （イ）前記レーダ・アンテナの上部に、それぞれがこの
レーダ・アンテナに対し予め設定された相対位置関係を
保ち、かつ互いに予め定められた間隔を保つように配置
されて、ＧＮＳＳ衛星からの信号を受信する複数のＧＮ
ＳＳアンテナ （ロ）前記複数のＧＮＳＳアンテナの受信信号を入力し
て、これら複数のＧＮＳＳアンテナのうちの２つのＧＮ
ＳＳアンテナによる同一のＧＮＳＳ衛星からの信号のキ
ャリア・フェーズの差を、複数のＧＮＳＳ衛星からの信
号に対して測定するキャリア・フェーズ位相差測定部 （ハ）前記キャリア・フェーズ位相差測定部の測定結果
に基づいて、北との間で予め定められた関係にある方位
を基準にした座標系における、前記２つのＧＮＳＳアン
テナ間を結ぶ基線ベクトルの諸元を計算する基線ベクト
ル計算部 （ニ）前記基線ベクトル計算部の計算結果及び前記レー
ダ・アンテナに対する前記２つのＧＮＳＳアンテナの相
対位置関係に基づいて、北との間で予め定められた関係
にある方位を基準にした前記レーダ・アンテナ方位を計
算するレーダ・アンテナ方位計算部
ナ方位測定装置は、移動体搭載用レーダにおける、回転
しながら電波を放射するレーダ・アンテナの電波放射パ
ターン中心軸方向との間で予め定められた関係にある方
位をレーダ・アンテナ方位としてこのレーダ・アンテナ
方位を、北との間で予め定められた関係にある方位を基
準にして測定するレーダ・アンテナ方位測定装置であっ
て、上記目的を達成するために次の各構成を有すること
を特徴とする。 （イ）前記レーダ・アンテナの上部に、それぞれがこの
レーダ・アンテナに対し予め設定された相対位置関係を
保ち、かつ互いに予め定められた間隔を保つように配置
されて、ＧＮＳＳ衛星からの信号を受信する複数のＧＮ
ＳＳアンテナ （ロ）前記複数のＧＮＳＳアンテナの受信信号を入力し
て、これら複数のＧＮＳＳアンテナのうちの２つのＧＮ
ＳＳアンテナによる同一のＧＮＳＳ衛星からの信号のキ
ャリア・フェーズの差を、複数のＧＮＳＳ衛星からの信
号に対して測定するキャリア・フェーズ位相差測定部 （ハ）前記キャリア・フェーズ位相差測定部の測定結果
に基づいて、北との間で予め定められた関係にある方位
を基準にした座標系における、前記２つのＧＮＳＳアン
テナ間を結ぶ基線ベクトルの諸元を計算する基線ベクト
ル計算部 （ニ）前記基線ベクトル計算部の計算結果及び前記レー
ダ・アンテナに対する前記２つのＧＮＳＳアンテナの相
対位置関係に基づいて、北との間で予め定められた関係
にある方位を基準にした前記レーダ・アンテナ方位を計
算するレーダ・アンテナ方位計算部
【００１２】また、前記キャリア・フェーズ位相差測定
部が、複数のＧＮＳＳアンテナの中に２個１対とする複
数対を設定してこれら複数対それぞれの２つのＧＮＳＳ
アンテナによる同一のＧＮＳＳ衛星からの信号のキャリ
ア・フェーズの差を、複数のＧＮＳＳ衛星からの信号に
対して測定するものであり、前記基線ベクトル計算部
が、前記キャリア・フェーズ位相差測定部の測定結果に
基づいて、前記複数対それぞれの２つのＧＮＳＳアンテ
ナ間を結ぶ基線ベクトルの諸元を計算するものであり、
前記レーダ・アンテナ方位計算部が、前記基線ベクトル
計算部からの、前記複数対それぞれの２つのＧＮＳＳア
ンテナ間の基線ベクトルの諸元、及びレーダ・アンテナ
に対する前記複数のＧＮＳＳアンテナの相対位置関係に
基づいて、北との間で予め定められた関係にある方位を
基準にしたレーダ・アンテナ方位を計算するものである
構成を有している。
部が、複数のＧＮＳＳアンテナの中に２個１対とする複
数対を設定してこれら複数対それぞれの２つのＧＮＳＳ
アンテナによる同一のＧＮＳＳ衛星からの信号のキャリ
ア・フェーズの差を、複数のＧＮＳＳ衛星からの信号に
対して測定するものであり、前記基線ベクトル計算部
が、前記キャリア・フェーズ位相差測定部の測定結果に
基づいて、前記複数対それぞれの２つのＧＮＳＳアンテ
ナ間を結ぶ基線ベクトルの諸元を計算するものであり、
前記レーダ・アンテナ方位計算部が、前記基線ベクトル
計算部からの、前記複数対それぞれの２つのＧＮＳＳア
ンテナ間の基線ベクトルの諸元、及びレーダ・アンテナ
に対する前記複数のＧＮＳＳアンテナの相対位置関係に
基づいて、北との間で予め定められた関係にある方位を
基準にしたレーダ・アンテナ方位を計算するものである
構成を有している。
【００１３】また、前記レーダ・アンテナ方位測定装置
の、複数のＧＮＳＳアンテナを、これら複数のＧＮＳＳ
アンテナを頂点とする複数角形を形成することができる
ようにレーダ・アンテナの上部に配置し、キャリア・フ
ェーズ位相差測定部を、前記複数のＧＮＳＳアンテナの
中に２個１対とする複数対を設定してこれら複数対それ
ぞれの２つのＧＮＳＳアンテナによる同一のＧＮＳＳ衛
星からの信号のキャリア・フェーズの差を、複数のＧＮ
ＳＳ衛星からの信号に対して測定するものとし、基線ベ
クトル計算部を、前記キャリア・フェーズ位相差測定部
の測定結果に基づいて、北との間で予め定められた関係
にある方位を基準にした３次元座標系における、前記複
数対それぞれの２つのＧＮＳＳアンテナ間を結ぶ基線ベ
クトルの諸元を計算するものとし、前記基線ベクトル計
算部の計算結果、及び前記レーダ・アンテナに対する前
記複数のＧＮＳＳアンテナの相対位置関係に基づいて、
前記レーダ・アンテナ方位の、水平面との間で予め定め
られた関係にある平面に対する傾斜角を計算するアンテ
ナ傾斜角計算部を付加して構成される。
の、複数のＧＮＳＳアンテナを、これら複数のＧＮＳＳ
アンテナを頂点とする複数角形を形成することができる
ようにレーダ・アンテナの上部に配置し、キャリア・フ
ェーズ位相差測定部を、前記複数のＧＮＳＳアンテナの
中に２個１対とする複数対を設定してこれら複数対それ
ぞれの２つのＧＮＳＳアンテナによる同一のＧＮＳＳ衛
星からの信号のキャリア・フェーズの差を、複数のＧＮ
ＳＳ衛星からの信号に対して測定するものとし、基線ベ
クトル計算部を、前記キャリア・フェーズ位相差測定部
の測定結果に基づいて、北との間で予め定められた関係
にある方位を基準にした３次元座標系における、前記複
数対それぞれの２つのＧＮＳＳアンテナ間を結ぶ基線ベ
クトルの諸元を計算するものとし、前記基線ベクトル計
算部の計算結果、及び前記レーダ・アンテナに対する前
記複数のＧＮＳＳアンテナの相対位置関係に基づいて、
前記レーダ・アンテナ方位の、水平面との間で予め定め
られた関係にある平面に対する傾斜角を計算するアンテ
ナ傾斜角計算部を付加して構成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態は、複
数のＧＮＳＳアンテナ、キャリア・フェーズ位相差測定
部、基線ベクトル計算部、及びレーダ・アンテナ方位計
算部を有する構成となっており、これら各部の詳細は次
のとおりである。複数のＧＮＳＳアンテナは、レーダ・
アンテナの上部に、それぞれがこのレーダ・アンテナに
対し予め設定された相対位置関係を保ち、かつ互いに予
め定められた間隔を保つように配置されてＧＰＳやＧＬ
ＯＮＡＳＳなどのＧＮＳＳ（Global Navigation Satell
ite System)衛星からの信号を受信する。
数のＧＮＳＳアンテナ、キャリア・フェーズ位相差測定
部、基線ベクトル計算部、及びレーダ・アンテナ方位計
算部を有する構成となっており、これら各部の詳細は次
のとおりである。複数のＧＮＳＳアンテナは、レーダ・
アンテナの上部に、それぞれがこのレーダ・アンテナに
対し予め設定された相対位置関係を保ち、かつ互いに予
め定められた間隔を保つように配置されてＧＰＳやＧＬ
ＯＮＡＳＳなどのＧＮＳＳ（Global Navigation Satell
ite System)衛星からの信号を受信する。
【００１５】キャリア・フェーズ位相差測定部は、上記
複数のＧＮＳＳアンテナの受信信号を入力して、これら
複数のＧＮＳＳアンテナのうちの２つのＧＮＳＳアンテ
ナによる同一のＧＮＳＳ衛星からの信号のキャリア・フ
ェーズの差（キャリア・フェーズ位相差という）を、複
数のＧＮＳＳ衛星からの信号に対して測定する。
複数のＧＮＳＳアンテナの受信信号を入力して、これら
複数のＧＮＳＳアンテナのうちの２つのＧＮＳＳアンテ
ナによる同一のＧＮＳＳ衛星からの信号のキャリア・フ
ェーズの差（キャリア・フェーズ位相差という）を、複
数のＧＮＳＳ衛星からの信号に対して測定する。
【００１６】基線ベクトル計算部は、上記キャリア・フ
ェーズ位相差測定部の測定結果に基づいて、北との間で
予め定められた関係にある方位を基準にした座標系にお
ける、上記２つのＧＮＳＳアンテナ間を結ぶ基線ベクト
ルの諸元を計算する。そして、レーダ・アンテナ方位計
算部は、上記基線ベクトル計算部の計算結果、及びレー
ダ・アンテナに対する上記２つのＧＮＳＳアンテナの相
対位置関係に基づいて、北との間で予め定められた関係
にある方位を基準にしたレーダ・アンテナ方位を計算す
る。
ェーズ位相差測定部の測定結果に基づいて、北との間で
予め定められた関係にある方位を基準にした座標系にお
ける、上記２つのＧＮＳＳアンテナ間を結ぶ基線ベクト
ルの諸元を計算する。そして、レーダ・アンテナ方位計
算部は、上記基線ベクトル計算部の計算結果、及びレー
ダ・アンテナに対する上記２つのＧＮＳＳアンテナの相
対位置関係に基づいて、北との間で予め定められた関係
にある方位を基準にしたレーダ・アンテナ方位を計算す
る。
【００１７】このような構成とすることにより、高価
で、電源投入後、安定するまでに数時間必要とし、高速
回転部分を含む機械的精度装置であるため保守が煩雑で
あり、しかも装備が困難である、という欠点を持つジャ
イロ・コンパスの代わりに、生産台数が年間百万台に達
しようとしている、ＧＰＳを用いたカーナビゲーション
システムの技術、キャリア・フェーズ計算部及び基線ベ
クトル計算部を含む航空機搭載用等のＧＮＳＳ受信装置
の技術を用いることができて、安価で、電源投入後、直
ちに（数秒で）安定動作が得られ、かつ保守も容易で装
備も簡単であって、しかも高精度（１度未満）のレーダ
・アンテナ方位精度が得られるようになる。
で、電源投入後、安定するまでに数時間必要とし、高速
回転部分を含む機械的精度装置であるため保守が煩雑で
あり、しかも装備が困難である、という欠点を持つジャ
イロ・コンパスの代わりに、生産台数が年間百万台に達
しようとしている、ＧＰＳを用いたカーナビゲーション
システムの技術、キャリア・フェーズ計算部及び基線ベ
クトル計算部を含む航空機搭載用等のＧＮＳＳ受信装置
の技術を用いることができて、安価で、電源投入後、直
ちに（数秒で）安定動作が得られ、かつ保守も容易で装
備も簡単であって、しかも高精度（１度未満）のレーダ
・アンテナ方位精度が得られるようになる。
【００１８】また、上記の構成で、キャリア・フェーズ
位相差の測定を、複数対のＧＮＳＳアンテナに対して行
い、これら対をなすＧＮＳＳアンテナ間の基線ベクトル
の諸元を求めてその結果に基づいてレーダ・アンテナ方
位を求めるようにすれば、更にその方位精度を向上させ
ることができる。
位相差の測定を、複数対のＧＮＳＳアンテナに対して行
い、これら対をなすＧＮＳＳアンテナ間の基線ベクトル
の諸元を求めてその結果に基づいてレーダ・アンテナ方
位を求めるようにすれば、更にその方位精度を向上させ
ることができる。
【００１９】本発明の第２の実施の形態は、第１の実施
の形態の、複数のＧＮＳＳアンテナを、これら複数のＧ
ＮＳＳアンテナを頂点とする複数角形が形成できるよう
にレーダ・アンテナ上部に配置し、キャリア・フェーズ
位相差測定部を、上記複数のＧＮＳＳアンテナの中に２
個１対とする複数対を設定してこれら複数対それぞれの
２つのＧＮＳＳアンテナによる同一のＧＮＳＳ衛星から
の信号のキャリア・フェーズの差を、複数のＧＮＳＳ衛
星からの信号に対して測定するようにし、基線ベクトル
計算部を、上記キャリア・フェーズ位相差測定部の測定
結果に基づいて、北との間で予め定められた関係にある
方位を基準にした３次元座標系における、上記複数対そ
れぞれの２つのＧＮＳＳアンテナ間を結ぶ基線ベクトル
の諸元を計算するようにして、この基線ベクトル計算部
の計算結果、及びレーダ・アンテナに対する上記複数対
のＧＮＳＳアンテナの相対位置関係に基づいて、レーダ
・アンテナ方位の、水平面との間で予め定められた関係
にある平面に対する傾斜角を計算するアンテナ傾斜角計
算部を付加した構成となっている。
の形態の、複数のＧＮＳＳアンテナを、これら複数のＧ
ＮＳＳアンテナを頂点とする複数角形が形成できるよう
にレーダ・アンテナ上部に配置し、キャリア・フェーズ
位相差測定部を、上記複数のＧＮＳＳアンテナの中に２
個１対とする複数対を設定してこれら複数対それぞれの
２つのＧＮＳＳアンテナによる同一のＧＮＳＳ衛星から
の信号のキャリア・フェーズの差を、複数のＧＮＳＳ衛
星からの信号に対して測定するようにし、基線ベクトル
計算部を、上記キャリア・フェーズ位相差測定部の測定
結果に基づいて、北との間で予め定められた関係にある
方位を基準にした３次元座標系における、上記複数対そ
れぞれの２つのＧＮＳＳアンテナ間を結ぶ基線ベクトル
の諸元を計算するようにして、この基線ベクトル計算部
の計算結果、及びレーダ・アンテナに対する上記複数対
のＧＮＳＳアンテナの相対位置関係に基づいて、レーダ
・アンテナ方位の、水平面との間で予め定められた関係
にある平面に対する傾斜角を計算するアンテナ傾斜角計
算部を付加した構成となっている。
【００２０】このような構成とすることにより、船舶の
動揺やその他の要因によるレーダ・アンテナ方位の傾き
を検出することができ、この傾きに対するレーダ画像等
の補正ができるようになる。
動揺やその他の要因によるレーダ・アンテナ方位の傾き
を検出することができ、この傾きに対するレーダ画像等
の補正ができるようになる。
【００２１】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施例
を示すブロック図、及びレーダ・アンテナに配置された
ＧＮＳＳアンテナによる基線ベクトルとレーダ・アンテ
ナ方位との関係を説明するための図である。
説明する。図１（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施例
を示すブロック図、及びレーダ・アンテナに配置された
ＧＮＳＳアンテナによる基線ベクトルとレーダ・アンテ
ナ方位との関係を説明するための図である。
【００２２】この第１の実施例は、レーダ・アンテナ１
００の上部に、それぞれがこのレーダ・アンテナ１００
に対し予め設定された相対位置関係を保ち、かつ互いに
予め定められた間隔を保つように配置されて、ＧＮＳＳ
衛星からの信号を受信する複数（最低２つ）のＧＮＳＳ
アンテナ１０−１〜１０−ｎ（ｎ≧２）と、これら複数
のＧＮＳＳアンテナ１０−１〜１０−ｎの受信信号を入
力して、これらのうちの２つのＧＮＳＳアンテナ（例え
ば１０−１，１０−ｎ）による同一のＧＮＳＳ衛星から
の信号のキャリア・フェーズの差を、複数のＧＮＳＳ衛
星からの信号に対して測定するキャリア・フェーズ位相
差測定部３０と、このキャリア・フェーズ位相差測定部
３０の測定結果に基づいて、北との間で予め定められた
関係にある方位、例えばずばり北を基準にした座標系に
おける、２つのＧＮＳＳアンテナ（１０−１，１０−
ｎ）間を結ぶ基線ベクトルＢＶの諸元を計算する基線ベ
クトル計算部４０と、この基線ベクトル計算部４０の計
算結果、及びレーダ・アンテナ１００に対する２つのＧ
ＮＳＳアンテナ（１０−１，１０−ｎ）の相対位置関係
に基づいて、北との間で予め定められた関係にある方
位、例えばずばり北を基準にしたレーダ・アンテナ方位
θ（Ｎ・Ａ）を計算するレーダ・アンテナ方位計算部５
０と、レーダ・アンテナ方位計算部５０で計算されたレ
ーダ・アンテナ方位θ（Ｎ・Ａ）を外部へ出力するスリ
ップリング２０と、を有する構成となっている。
００の上部に、それぞれがこのレーダ・アンテナ１００
に対し予め設定された相対位置関係を保ち、かつ互いに
予め定められた間隔を保つように配置されて、ＧＮＳＳ
衛星からの信号を受信する複数（最低２つ）のＧＮＳＳ
アンテナ１０−１〜１０−ｎ（ｎ≧２）と、これら複数
のＧＮＳＳアンテナ１０−１〜１０−ｎの受信信号を入
力して、これらのうちの２つのＧＮＳＳアンテナ（例え
ば１０−１，１０−ｎ）による同一のＧＮＳＳ衛星から
の信号のキャリア・フェーズの差を、複数のＧＮＳＳ衛
星からの信号に対して測定するキャリア・フェーズ位相
差測定部３０と、このキャリア・フェーズ位相差測定部
３０の測定結果に基づいて、北との間で予め定められた
関係にある方位、例えばずばり北を基準にした座標系に
おける、２つのＧＮＳＳアンテナ（１０−１，１０−
ｎ）間を結ぶ基線ベクトルＢＶの諸元を計算する基線ベ
クトル計算部４０と、この基線ベクトル計算部４０の計
算結果、及びレーダ・アンテナ１００に対する２つのＧ
ＮＳＳアンテナ（１０−１，１０−ｎ）の相対位置関係
に基づいて、北との間で予め定められた関係にある方
位、例えばずばり北を基準にしたレーダ・アンテナ方位
θ（Ｎ・Ａ）を計算するレーダ・アンテナ方位計算部５
０と、レーダ・アンテナ方位計算部５０で計算されたレ
ーダ・アンテナ方位θ（Ｎ・Ａ）を外部へ出力するスリ
ップリング２０と、を有する構成となっている。
【００２３】基線ベクトル計算部４０は、基線ベクトル
の諸元を計算する方法として、例えばB.W.Parkinson,J.
J.Spilker Jr．編集：Global Positioning System ：Th
eoryand Applications Volume II.American Institute
of Aeronautics and Astronautics,519〜538 頁に収録
のC.E.Cohen:Attitude Determination を参照し、構成
することができる。
の諸元を計算する方法として、例えばB.W.Parkinson,J.
J.Spilker Jr．編集：Global Positioning System ：Th
eoryand Applications Volume II.American Institute
of Aeronautics and Astronautics,519〜538 頁に収録
のC.E.Cohen:Attitude Determination を参照し、構成
することができる。
【００２４】また、キャリア・フェーズ位相差測定部３
０や基線ベクトル計算部４０などは、カーナビゲーショ
ンシステムをはじめとするＧＰＳ装置に集積回路として
組み込まれるように、小型化することができてレーダ・
アンテナ１００にも内蔵することも可能であるので、図
１（ａ）に示されたような位置となっているが、これら
をどこに配置するかによってスリップリング２０の位置
が変わってくる。
０や基線ベクトル計算部４０などは、カーナビゲーショ
ンシステムをはじめとするＧＰＳ装置に集積回路として
組み込まれるように、小型化することができてレーダ・
アンテナ１００にも内蔵することも可能であるので、図
１（ａ）に示されたような位置となっているが、これら
をどこに配置するかによってスリップリング２０の位置
が変わってくる。
【００２５】このようにして得られた、北との間で予め
定められた関係にある方位を基準にしたレーダ・アンテ
ナ方位を用いることにより、北を上に表示する、ノース
アップ表示のレーダ画面が容易に得られるようになる。
なお、前述の書による基線ベクトル諸元の計算方法は、
短時間に高精度で基線ベクトルの諸元が得られるように
ＧＮＳＳ衛星に対する基線ベクトルの相対的位置関係が
短時間に変化することを条件にしており、航空機搭載用
の装置を対象としている。
定められた関係にある方位を基準にしたレーダ・アンテ
ナ方位を用いることにより、北を上に表示する、ノース
アップ表示のレーダ画面が容易に得られるようになる。
なお、前述の書による基線ベクトル諸元の計算方法は、
短時間に高精度で基線ベクトルの諸元が得られるように
ＧＮＳＳ衛星に対する基線ベクトルの相対的位置関係が
短時間に変化することを条件にしており、航空機搭載用
の装置を対象としている。
【００２６】これに対し、本発明の場合、船舶搭載レー
ダ等を対象としており、船舶そのもののＧＮＳＳ衛星に
対する時間的変化は微々たるものであるが、ＧＮＳＳア
ンテナ１０−１〜１０−ｎはレーダ・アンテナ１００に
配置、固定されていて、このレーダ・アンテナ１００
は、例えば２２ｒｐｍで回転し、約３秒で１回転するの
で、短時間に高精度の基線ベクトル諸元を得ることがで
きる。
ダ等を対象としており、船舶そのもののＧＮＳＳ衛星に
対する時間的変化は微々たるものであるが、ＧＮＳＳア
ンテナ１０−１〜１０−ｎはレーダ・アンテナ１００に
配置、固定されていて、このレーダ・アンテナ１００
は、例えば２２ｒｐｍで回転し、約３秒で１回転するの
で、短時間に高精度の基線ベクトル諸元を得ることがで
きる。
【００２７】このような構成とすることにより、前述し
たような多くの欠点を持つジャイロ・コンパスを使用し
なくて済むようになって、その欠点を解消することがで
き、このジャイロ・コンパスの代わりに用いられる部分
は、生産台数が極めて多い、ＧＰＳを用いたカーナビゲ
ーションシステムの技術や、キャリア・フェーズ計算部
及び基線ベクトル計算部に、これらを含む航空機搭載用
等のＧＮＳＳ受信装置の技術を用いることができるの
で、安価で、電源投入後直ちに（数秒程度で）安定動作
が得られ、装備や保守も容易かつ簡単であって、しかも
高精度（１度未満）のレーダ・アンテナ方位精度を得る
ことができる。
たような多くの欠点を持つジャイロ・コンパスを使用し
なくて済むようになって、その欠点を解消することがで
き、このジャイロ・コンパスの代わりに用いられる部分
は、生産台数が極めて多い、ＧＰＳを用いたカーナビゲ
ーションシステムの技術や、キャリア・フェーズ計算部
及び基線ベクトル計算部に、これらを含む航空機搭載用
等のＧＮＳＳ受信装置の技術を用いることができるの
で、安価で、電源投入後直ちに（数秒程度で）安定動作
が得られ、装備や保守も容易かつ簡単であって、しかも
高精度（１度未満）のレーダ・アンテナ方位精度を得る
ことができる。
【００２８】ちなみに、上記構成のように、キャリア・
フェーズ位相差を用いて基線ベクトル諸元を計算する場
合の精度は、ミリメートルからセンチメートル程度で得
ることができ、これを例えば０．０１メートルと設定
し、レーダ・アンテナ１００の長さを２メートルとし
て、その両端にＧＮＳＳアンテナ１０−１，１０−ｎが
設置されているものとすれば、基線ベクトルの方位精度
は、０．００５ラジアン（約０．３度）となる。従っ
て、レーダ・アンテナ１００に対するＧＮＳＳアンテナ
１０−１〜１０−ｎの相対位置関係が正確に把握されて
いれば、ほぼ同程度で、少なくとも１度未満の精度で、
北との間で予め定められた関係にある方位を基準にした
レーダ・アンテナ方位を得ることができる。
フェーズ位相差を用いて基線ベクトル諸元を計算する場
合の精度は、ミリメートルからセンチメートル程度で得
ることができ、これを例えば０．０１メートルと設定
し、レーダ・アンテナ１００の長さを２メートルとし
て、その両端にＧＮＳＳアンテナ１０−１，１０−ｎが
設置されているものとすれば、基線ベクトルの方位精度
は、０．００５ラジアン（約０．３度）となる。従っ
て、レーダ・アンテナ１００に対するＧＮＳＳアンテナ
１０−１〜１０−ｎの相対位置関係が正確に把握されて
いれば、ほぼ同程度で、少なくとも１度未満の精度で、
北との間で予め定められた関係にある方位を基準にした
レーダ・アンテナ方位を得ることができる。
【００２９】また、ＧＮＳＳのうちのＧＰＳ受信機にお
けるキャリア・フェーズ位相差の測定頻度は、通常、１
〜５回／秒であるので、５回の測定に基づいて基線ベク
トル諸元を計算するものとすれば、１〜５秒、すなわ
ち、数秒という短時間で計算でき、かつ数秒間隔で計算
結果を得ることができ、この時間間隔でレーダ・アンテ
ナ方位の計算結果を得ることができて、この結果をレー
ダ画面に対し用いることができる。
けるキャリア・フェーズ位相差の測定頻度は、通常、１
〜５回／秒であるので、５回の測定に基づいて基線ベク
トル諸元を計算するものとすれば、１〜５秒、すなわ
ち、数秒という短時間で計算でき、かつ数秒間隔で計算
結果を得ることができ、この時間間隔でレーダ・アンテ
ナ方位の計算結果を得ることができて、この結果をレー
ダ画面に対し用いることができる。
【００３０】この第１の実施例において、基本的には、
ＧＮＳＳアンテナは最低２つあればよいが、３つ以上設
けて、これらＧＮＳＳアンテナの中に２個１対とする複
数対を設定し、これら複数対それぞれの２つのＧＮＳＳ
アンテナによるキャリア・フェーズ位相差を測定し、こ
の測定結果に基づいて、複数対それぞれの２つのＧＮＳ
Ｓアンテナ間を結ぶ基線ベクトルの諸元を計算し、この
計算結果に基づき、かつ最小自乗法等に基づいて、北と
の間で予め定められた関係にある方位を基準にしたレー
ダ・アンテナ方位を計算することもできる。
ＧＮＳＳアンテナは最低２つあればよいが、３つ以上設
けて、これらＧＮＳＳアンテナの中に２個１対とする複
数対を設定し、これら複数対それぞれの２つのＧＮＳＳ
アンテナによるキャリア・フェーズ位相差を測定し、こ
の測定結果に基づいて、複数対それぞれの２つのＧＮＳ
Ｓアンテナ間を結ぶ基線ベクトルの諸元を計算し、この
計算結果に基づき、かつ最小自乗法等に基づいて、北と
の間で予め定められた関係にある方位を基準にしたレー
ダ・アンテナ方位を計算することもできる。
【００３１】すなわち、複数対のＧＮＳＳアンテナによ
る基線ベクトル諸元からレーダ・アンテナ方位が算出さ
れるので、その精度を更に上げることができる。
る基線ベクトル諸元からレーダ・アンテナ方位が算出さ
れるので、その精度を更に上げることができる。
【００３２】図２（ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施
例を示すブロック図、及びレーダ・アンテナに配置され
たＧＮＳＳアンテナによる基線ベクトルとレーダ・アン
テナ方位との関係を説明するための図である。この第２
の実施例は、レーダ・アンテナ１００の上部に、複数
（最低３個、図２では４個）のＧＮＳＳアンテナ１０−
１〜１０−ｎが、このレーダ・アンテナ１００に対し予
め設定された相対位置を保ち、互いに予め定められた間
隔を隔て、かつ、これら複数のＧＮＳＳアンテナ１０−
１〜１０−ｎを頂点とする複数角形（図２では４角形）
が形成できるように配置、固定し、キャリア・フェーズ
位相差測定部３０ａを、複数のＧＮＳＳアンテナ１０−
１〜１０−ｎの中に２個１対とする複数対を設定してこ
れら複数対それぞれの２つのＧＮＳＳアンテナによる同
一のＧＮＳＳ衛星からの信号のキャリア・フェーズの差
を、複数のＧＮＳＳ衛星からの信号に対して測定するも
のとし、基線ベクトル計算部４０ａを、キャリア・フェ
ーズ位相差測定部３０ａの測定結果に基づいて、北との
間で予め定められた関係にある方位を基準にした３次元
座標系における、上記複数対それぞれの２つのＧＮＳＳ
アンテナ間を結ぶ基線ベクトルの諸元を計算するものと
し、この基線ベクトル計算部４０ａの計算結果、及びレ
ーダ・アンテナ１００に対する複数のＧＮＳＳアンテナ
１０−１〜１０−ｎの相対位置関係に基づいて、レーダ
・アンテナ方位の、水平面との間で予め定められた関係
にある平面、例えばずばり水平面に対する傾斜角を計算
するアンテナ傾斜角計算部６０が付加され、また、レー
ダ・アンテナ方位計算部５０ａが、基準ベクトル計算部
４０ａの計算結果、及びレーダ・アンテナ１００に対す
る複数のＧＮＳＳアンテナ１０−１〜１０−ｎの相対位
置関係に基づき、かつ最小自乗法等に基づいて、北との
間で予め定められた関係にある方位を基準にしたレーダ
・アンテナ方位を計算するものである構成を有してい
る。
例を示すブロック図、及びレーダ・アンテナに配置され
たＧＮＳＳアンテナによる基線ベクトルとレーダ・アン
テナ方位との関係を説明するための図である。この第２
の実施例は、レーダ・アンテナ１００の上部に、複数
（最低３個、図２では４個）のＧＮＳＳアンテナ１０−
１〜１０−ｎが、このレーダ・アンテナ１００に対し予
め設定された相対位置を保ち、互いに予め定められた間
隔を隔て、かつ、これら複数のＧＮＳＳアンテナ１０−
１〜１０−ｎを頂点とする複数角形（図２では４角形）
が形成できるように配置、固定し、キャリア・フェーズ
位相差測定部３０ａを、複数のＧＮＳＳアンテナ１０−
１〜１０−ｎの中に２個１対とする複数対を設定してこ
れら複数対それぞれの２つのＧＮＳＳアンテナによる同
一のＧＮＳＳ衛星からの信号のキャリア・フェーズの差
を、複数のＧＮＳＳ衛星からの信号に対して測定するも
のとし、基線ベクトル計算部４０ａを、キャリア・フェ
ーズ位相差測定部３０ａの測定結果に基づいて、北との
間で予め定められた関係にある方位を基準にした３次元
座標系における、上記複数対それぞれの２つのＧＮＳＳ
アンテナ間を結ぶ基線ベクトルの諸元を計算するものと
し、この基線ベクトル計算部４０ａの計算結果、及びレ
ーダ・アンテナ１００に対する複数のＧＮＳＳアンテナ
１０−１〜１０−ｎの相対位置関係に基づいて、レーダ
・アンテナ方位の、水平面との間で予め定められた関係
にある平面、例えばずばり水平面に対する傾斜角を計算
するアンテナ傾斜角計算部６０が付加され、また、レー
ダ・アンテナ方位計算部５０ａが、基準ベクトル計算部
４０ａの計算結果、及びレーダ・アンテナ１００に対す
る複数のＧＮＳＳアンテナ１０−１〜１０−ｎの相対位
置関係に基づき、かつ最小自乗法等に基づいて、北との
間で予め定められた関係にある方位を基準にしたレーダ
・アンテナ方位を計算するものである構成を有してい
る。
【００３３】このような構成とすることにより、船舶の
動揺や、その他の要因によるレーダ・アンテナ方位の水
平面に対する傾き、レーダ・アンテナの回転軸の垂直方
向に対する傾きを検出することができて、この傾きに対
し、レーダ画面を補正することができる。また、レーダ
・アンテナ方位も、複数の基線ベクトルの諸元から算出
されるので、その精度を上げることができる。なお、そ
の他の作用効果は、第１の実施例と同様である。
動揺や、その他の要因によるレーダ・アンテナ方位の水
平面に対する傾き、レーダ・アンテナの回転軸の垂直方
向に対する傾きを検出することができて、この傾きに対
し、レーダ画面を補正することができる。また、レーダ
・アンテナ方位も、複数の基線ベクトルの諸元から算出
されるので、その精度を上げることができる。なお、そ
の他の作用効果は、第１の実施例と同様である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、レーダ・
アンテナの上部に、ＧＮＳＳ衛星からの信号を受信する
複数のＧＮＳＳアンテナを、予め定められた配置、間隔
で固定設置し、これら複数のＧＮＳＳアンテナのうちの
２つのＧＮＳＳアンテナによる同一のＧＮＳＳ衛星から
の信号のキャリア・フェーズの差を、複数のＧＮＳＳ衛
星からの信号に対して測定するキャリア・フェーズ位相
差測定部を設け、その測定結果に基づいて、北との間で
予め定められた関係にある方位を基準にした座標系にお
ける上記２つのＧＮＳＳアンテナ間を結ぶ基線ベクトル
の諸元を計算する基線ベクトル計算部を設け、その計算
結果に基づいて、北との間で予め定められた関係にある
方位を基準にしたレーダ・アンテナ方位を計算するレー
ダ・アンテナ方位計算部を設けた構成とすることによ
り、多くの欠点を持つジャイロ・コンパスを使用しなく
て済んで、その欠点を解消することができて、上記の各
構成に、生産台数の極めて多い、ＧＰＳカーナビゲーシ
ョンシステムや、ＧＮＳＳ受信装置の技術を用いること
ができるので、安価で、電源投入後の安定動作、使用可
能状態となるのが速く、装備が簡単、保守も容易であっ
て、しかも高精度の北との間で予め定められた関係にあ
る方位を基準にしたレーダ・アンテナ方位を得ることが
できて、容易にノースアップ表示のレーダ画面が得られ
るという効果があり、また、複数のＧＮＳＳアンテナ
を、これらを頂点とする複数角形が形成できるように配
置して、その２個１対とする複数対に対して、上記の計
算方法で基線ベクトル諸元を計算し、これら基線ベクト
ル諸元から、レーダ・アンテナ方位の水平面との間で予
め定められた関係にある平面に対する傾斜角を求める構
成とすることにより、レーダ・アンテナの傾きに対する
レーダ画像等の補正ができ、かつ、複数の基線ベクトル
諸元からレーダ・アンテナ方位が算出されるので、その
精度をより一層上げることができる、という効果があ
る。
アンテナの上部に、ＧＮＳＳ衛星からの信号を受信する
複数のＧＮＳＳアンテナを、予め定められた配置、間隔
で固定設置し、これら複数のＧＮＳＳアンテナのうちの
２つのＧＮＳＳアンテナによる同一のＧＮＳＳ衛星から
の信号のキャリア・フェーズの差を、複数のＧＮＳＳ衛
星からの信号に対して測定するキャリア・フェーズ位相
差測定部を設け、その測定結果に基づいて、北との間で
予め定められた関係にある方位を基準にした座標系にお
ける上記２つのＧＮＳＳアンテナ間を結ぶ基線ベクトル
の諸元を計算する基線ベクトル計算部を設け、その計算
結果に基づいて、北との間で予め定められた関係にある
方位を基準にしたレーダ・アンテナ方位を計算するレー
ダ・アンテナ方位計算部を設けた構成とすることによ
り、多くの欠点を持つジャイロ・コンパスを使用しなく
て済んで、その欠点を解消することができて、上記の各
構成に、生産台数の極めて多い、ＧＰＳカーナビゲーシ
ョンシステムや、ＧＮＳＳ受信装置の技術を用いること
ができるので、安価で、電源投入後の安定動作、使用可
能状態となるのが速く、装備が簡単、保守も容易であっ
て、しかも高精度の北との間で予め定められた関係にあ
る方位を基準にしたレーダ・アンテナ方位を得ることが
できて、容易にノースアップ表示のレーダ画面が得られ
るという効果があり、また、複数のＧＮＳＳアンテナ
を、これらを頂点とする複数角形が形成できるように配
置して、その２個１対とする複数対に対して、上記の計
算方法で基線ベクトル諸元を計算し、これら基線ベクト
ル諸元から、レーダ・アンテナ方位の水平面との間で予
め定められた関係にある平面に対する傾斜角を求める構
成とすることにより、レーダ・アンテナの傾きに対する
レーダ画像等の補正ができ、かつ、複数の基線ベクトル
諸元からレーダ・アンテナ方位が算出されるので、その
精度をより一層上げることができる、という効果があ
る。
【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図、及び
レーダ・アンテナに配置されたＧＮＳＳアンテナによる
基線ベクトルとレーダ・アンテナ方位との関係を説明す
るための図である。
レーダ・アンテナに配置されたＧＮＳＳアンテナによる
基線ベクトルとレーダ・アンテナ方位との関係を説明す
るための図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示すブロック図、及び
レーダ・アンテナに配置されたＧＮＳＳアンテナによる
複数の基線ベクトルとレーダ・アンテナとの関係を説明
するための図である。
レーダ・アンテナに配置されたＧＮＳＳアンテナによる
複数の基線ベクトルとレーダ・アンテナとの関係を説明
するための図である。
【図３】従来のレーダ・アンテナ方位測定装置の一例を
示すブロック図、及びそのレーダ・アンテナ方位と北及
び船首方位との関係を説明するための図である。
示すブロック図、及びそのレーダ・アンテナ方位と北及
び船首方位との関係を説明するための図である。
１０−１〜１０−ｎ ＧＮＳＳアンテナ ２０ スリップリング ３０，３０ａ キャリア・フェーズ位相差測定部 ４０，４０ａ 基線ベクトル計算部 ５０，５０ａ レーダ・アンテナ方位計算部 ６０ アンテナ傾斜角計算部 １００ レーダ・アンテナ ２１０ シャフト・エンコーダ ２２０ 船首基準アンテナ方位測定部 ２３０ ジャイロ・コンパス ２４０ 北基準船首方位測定部 ２５０ 加算部
Claims (3)
- 【請求項１】 移動体搭載用レーダにおける、回転しな
がら電波を放射するレーダ・アンテナの電波放射パター
ン中心軸方向との間で予め定められた関係にある方位を
レーダ・アンテナ方位としてこのレーダ・アンテナ方位
を、北との間で予め定められた関係にある方位を基準に
して測定するレーダ・アンテナ方位測定装置であって、
次の各構成を有することを特徴とするレーダ・アンテナ
方位測定装置。 （イ）前記レーダ・アンテナの上部に、それぞれがこの
レーダ・アンテナに対し予め設定された相対位置関係を
保ち、かつ互いに予め定められた間隔を保つように配置
されて、ＧＮＳＳ衛星からの信号を受信する複数のＧＮ
ＳＳアンテナ （ロ）前記複数のＧＮＳＳアンテナの受信信号を入力し
て、これら複数のＧＮＳＳアンテナのうちの２つのＧＮ
ＳＳアンテナによる同一のＧＮＳＳ衛星からの信号のキ
ャリア・フェーズの差を、複数のＧＮＳＳ衛星からの信
号に対して測定するキャリア・フェーズ位相差測定部 （ハ）前記キャリア・フェーズ位相差測定部の測定結果
に基づいて、北との間で予め定められた関係にある方位
を基準にした座標系における、前記２つのＧＮＳＳアン
テナ間を結ぶ基線ベクトルの諸元を計算する基線ベクト
ル計算部 （ニ）前記基線ベクトル計算部の計算結果及び前記レー
ダ・アンテナに対する前記２つのＧＮＳＳアンテナの相
対位置関係に基づいて、北との間で予め定められた関係
にある方位を基準にした前記レーダ・アンテナ方位を計
算するレーダ・アンテナ方位計算部 - 【請求項２】 前記キャリア・フェーズ位相差測定部
が、複数のＧＮＳＳアンテナの中に２個１対とする複数
対を設定してこれら複数対それぞれの２つのＧＮＳＳア
ンテナによる同一のＧＮＳＳ衛星からの信号のキャリア
・フェーズの差を、複数のＧＮＳＳ衛星からの信号に対
して測定するものであり、前記基線ベクトル計算部が、
前記キャリア・フェーズ位相差測定部の測定結果に基づ
いて、前記複数対それぞれの２つのＧＮＳＳアンテナ間
を結ぶ基線ベクトルの諸元を計算するものであり、前記
レーダ・アンテナ方位計算部が、前記基線ベクトル計算
部からの、前記複数対それぞれの２つのＧＮＳＳアンテ
ナ間の基線ベクトルの諸元、及びレーダ・アンテナに対
する前記複数のＧＮＳＳアンテナの相対位置関係に基づ
いて、北との間で予め定められた関係にある方位を基準
にしたレーダ・アンテナ方位を計算するものである、請
求項１記載のレーダ・アンテナ方位測定装置。 - 【請求項３】 請求項１記載のレーダ・アンテナ方位測
定装置の、複数のＧＮＳＳアンテナを、これら複数のＧ
ＮＳＳアンテナを頂点とする複数角形を形成することが
できるようにレーダ・アンテナの上部に配置し、キャリ
ア・フェーズ位相差測定部を、前記複数のＧＮＳＳアン
テナの中に２個１対とする複数対を設定してこれら複数
対それぞれの２つのＧＮＳＳアンテナによる同一のＧＮ
ＳＳ衛星からの信号のキャリア・フェーズの差を、複数
のＧＮＳＳ衛星からの信号に対して測定するものとし、
基線ベクトル計算部を、前記キャリア・フェーズ位相差
測定部の測定結果に基づいて、北との間で予め定められ
た関係にある方位を基準にした３次元座標系における、
前記複数対それぞれの２つのＧＮＳＳアンテナ間を結ぶ
基線ベクトルの諸元を計算するものとし、前記基線ベク
トル計算部の計算結果、及び前記レーダ・アンテナに対
する前記複数のＧＮＳＳアンテナの相対位置関係に基づ
いて、前記レーダ・アンテナ方位の、水平面との間で予
め定められた関係にある平面に対する傾斜角を計算する
アンテナ傾斜角計算部を付加して成るレーダ・アンテナ
方位測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34707399A JP2001166030A (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | レーダ・アンテナ方位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP34707399A JP2001166030A (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | レーダ・アンテナ方位測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001166030A true JP2001166030A (ja) | 2001-06-22 |
Family
ID=18387743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34707399A Pending JP2001166030A (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | レーダ・アンテナ方位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001166030A (ja) |
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