JP2002168935A - 電波発信源特定方法及び装置ならびに電波発信源特定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高々度への電波発信原音位置検出装置の設置
において、位置検出精度の高精度化を目的とする。 【解決手段】 電波発信源４の位置特定のため、アレイ
アンテナ等のセンサ部２と、情報処理部３による電波到
来方向推定を行なうシステムにおいて、位置の既知なパ
イロット局６からのパイロット信号８に対する到来方向
推定結果をリファレンスとして用いる事により、高い位
置推定精度が得られる。また、複数の周波数帯に対応さ
せるため、パイロット信号８の周波数は、センサ部２に
おいて位置検出を行なう周波数に同期して設定されるも
のとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電波発信源特定装置
ならびに電波発信源特定システム、特に違法電波などの
到来方向を推定し特定する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電波到来方向推定技術の応用とし
て、違法電波監視システムが知られている。

【０００３】このような違法電波監視システムの従来例
としては、例えば図７に示すようなものがある。図７は
従来の違法電波監視システムの構造であり、地上に設置
されたアレイアンテナ等により実現されるセンサ部１０
１と、このセンサ部１０１からの検出データに基づいて
違法局の方位を特定する情報処理部１０２とにより構成
されている。センサ部１０１は、電波発信源１０３から
発信される（違法）電波を受信および検出し、その検出
結果を情報処理部１０２へ送付する。情報処理部１０２
は、前記センサ部１０１からの受信情報を受け、例えば
MUSIC法等の電波の到来方向推定技術を用いて違法電波
の到来方向を推定し、違法局の方位を特定する情報処理
部１０２により構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、地上における
センサ部１０１の設置は、２次元的な方位のみによる電
波到来方向の推定となるため、違法局の位置推定には複
数局による情報が必要となる。また、アンテナ高が低い
ため地上の建造物による影響を受けやすく、位置の特定
に十分な精度が得難いという課題があった。

【０００５】このため、近年では高所に違電波発信源特
定装置を設置する方法として、成層圏に停留する飛行体
を用いた成層圏プラットフォームというコンセプトが提
案されているが、地上における違法局の位置を確定する
ためには、非常に高精度な電波到来方向推定が必要とな
る。本発明は、高々度に設置された電波発信源特定装置
における、位置特定精度の向上を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明による第１の手段は、位置の既知なパイロット
局を設け、パイロット局からのパイロット信号を基に、
電波発信源の特定をするように構成したものである。

【０００７】これにより、位置推定を相対比較により行
うことができるため、前記センサ部における絶対誤差を
除くことにより位置推定精度が向上する効果が得られ
る。

【０００８】また、第２の手段は、前記センサ部を高々
度に設置するために、飛行体に取り付けた場合、飛行体
の姿勢、位置の情報を電波到来方向推定において補正情
報として用いる構成としたものである。

【０００９】これにより、位置推定精度が向上する効果
が得られる。

【００１０】上記のような特徴を有する発明として、本
発明の請求項１に記載の発明は、地表に位置の既知な基
準局を配置する一方、高所に、基準局からの電波および
その他の電波の到来方向を検出するセンサ部と、このセ
ンサ部の受信結果から電波の到来方向を推定する電波到
来方向推定手段と、前記電波到来方向推定手段の電波到
来方向推定結果から、前記その他の電波到来方向推定結
果の補正を行う推定結果補正手段とを配置し、前記推定
結果補正手段は、前記電波到来方向推定手段から既知位
置による電波到来方向推定結果と、その他の電波到来方
向の電波到来方向推定結果を得て、前記既知位置による
電波到来方向推定結果に基づき、前記その他の電波到来
方向推定結果の補正を行うものであり、位置推定を基準
局の位置からの相対値検出とすることで、電波発信源の
特定における絶対精度を高めるという作用を有する。な
お、パイロット信号としては、例えば測距も可能なスペ
クトラム拡散信号や、通信に用いられる特定のバースト
信号などを利用することができる。

【００１１】本発明の請求項２に記載の発明は、基準局
は、その基準局を特定するパイロット信号を発信するよ
うにしたものであり、位置推定に用いる基準局の位置を
正確に確定させることができるという作用を有する。

【００１２】本発明の請求項３に記載の発明は、地表に
おける電波発信源の位置検出装置として、高所に、地表
に位置の既知な電波発信源からの電波およびその他の電
波の到来方向を検出するセンサ部と、前記センサ部に接
続され、前記センサ部の受信結果から電波の到来方向を
推定する電波到来方向推定手段と、前記電波到来方向推
定手段の電波到来方向推定結果から、既知位置による電
波到来方向推定結果と、その他の電波到来方向の電波到
来方向推定結果を得て、前記既知位置による電波到来方
向推定結果により、前記その他の電波到来方向推定結果
の補正を行う推定結果補正手段を有し、前記推定結果補
正手段による補正後の到来方向推定結果を前記電波発信
源の位置検出結果として出力することを特徴とする、電
波発信源特定装置としたものであり、位置推定を既知位
置からの相対値検出とすることで、電波発信源の特定に
おける絶対精度を高めるという作用を有する。

【００１３】本発明の請求項４に記載の発明は、地表に
おける電波発信源の位置検出装置として、高所に電波の
到来方向を検出するセンサ部と、地表に位置の既知な基
準局としてパイロット局を設け、情報処理部として、セ
ンサ部における受信結果から電波の到来方向を推定する
電波到来方向推定手段と、前記電波到来方向推定手段の
到来方向推定結果を補正する、推定結果補正手段を有
し、前記パイロット局は、特定の周波数帯のパイロット
信号を生成する信号生成手段を有し、前記センサ部は、
前記電波到来方向推定手段に接続され、電波到来方向推
定に必要な受信結果を前記電波到来方向推定手段に供給
し、前記電波到来方向推定手段は、前記推定結果補正手
段に接続され、電波の到来方向推定結果を前記推定結果
補正手段に供給し、前記推定結果補正手段は、前記パイ
ロット局から送信されるパイロット信号についての到来
方向推定結果を記録し、また前記電波発信源についての
到来方向推定結果を、前記パイロット信号についての到
来方向推定結果を基準にした補正を行い、補正後の到来
方向推定結果を前記電波発信源の位置検出結果として出
力する構成を特徴とする、電波発信源特定装置としたも
のであり、位置推定を既知位置からの相対値検出とする
ことで、電波発信源の特定における絶対精度を高めると
いう作用を有する。

【００１４】本発明の請求項５に記載の発明は、電波発
信源を特定する検出周波数の情報に基づき、第一の周波
数選択信号を出力する、第一の周波数選択手段と、前記
センサ部と、前記電波到来方向推定手段の間に、センサ
部からの信号と、前記第一の周波数選択信号を入力と
し、任意の周波数帯域における信号のみを選択的に取り
出す事のできる、可変周波数選択手段を設け、前記パイ
ロット局において、前記パイロット信号の周波数を決定
する、第二の周波数選択信号を出力する、第二の周波数
選択手段と、前記パイロット局は、第二の周波数選択信
号により周波数を可変するものとし、前記パイロット局
からのパイロット信号の周波数と、前記センサ部におけ
る測定周波数を一致させるために、前記第一の周波数選
択手段と、前記第二の周波数選択手段間を無線により情
報伝達し、それぞれ選択周波数を一致させる構成を特徴
とする電波発信源特定装置としたものであり、広範にわ
たる周波数における位置特定を可能にするという作用を
有する。

【００１５】本発明の請求項６に記載の発明は、地表に
おける電波発信源の位置検出装置として、成層圏に停留
する飛行体に電波を検出する複数のセンサ部と、情報処
理部として、飛行体の前後左右の傾きを検出し、傾斜信
号を提供する姿勢検出手段と、各センサ部における検出
結果から電波到来方向を推定する、電波到来方向推定手
段と、前記電波到来方向推定手段の到来方向推定結果を
補正する、推定結果補正手段を設け、前記各センサ部
は、前記電波到来方向推定手段に接続され、電波到来方
向推定に必要な受信結果を前記電波到来方向推定手段に
供給し、前記電波到来方向推定手段は、前記推定結果補
正手段に接続され、電波の到来方向推定結果を前記推定
結果補正手段に供給し、前記推定結果補正手段はまた、
前記姿勢検出手段と接続されているものとし、前記傾斜
信号の提供をうけ、前記各センサ部を用いて前記電波発
信源の到来方向を推定した結果と、前記姿勢検出結果か
ら、前記センサ間の距離を基線とした三角測量によっ
て、前記電波発信源の標高検出を行ない、前記電波発信
源の位置検出結果を補正した結果を位置検出結果として
出力する構成を特徴とする電波発信源特定装置としたも
のであり、姿勢の不定な環境下における位置推定精度を
向上するという作用を有する。

【００１６】本発明の請求項７に記載の発明は、地表に
おける電波発信源の位置検出装置として、成層圏に停留
する飛行体に電波を検出するセンサ部と、情報処理部と
して、飛行体の前後左右の傾きを検出し、傾斜信号を提
供する姿勢検出手段と、ＧＰＳシステムを用いた飛行体
の標高・位置を検出する位置検出手段と、前記センサ部
における検出結果から電波到来方向を推定する、電波到
来方向推定手段と、前記電波到来方向推定手段の到来方
向推定結果を補正する、推定結果補正手段を設け、前記
センサ部は、前記電波到来方向推定手段に接続され、電
波到来方向推定に必要な受信結果を前記電波到来方向推
定手段に供給し、前記電波到来方向推定手段は、前記推
定結果補正手段に接続され、電波の到来方向推定結果を
前記推定結果補正手段に供給し、前記推定結果補正手段
はまた、前記位置検出手段と前記姿勢検出手段に接続さ
れているものとし、前記標高・位置情報と、前記傾斜信
号の提供をうけ、前記センサ部を用いて前記電波発信源
の到来方向を推定した結果から、前記電波発信源の位置
検出結果を補正した結果を位置検出結果として出力する
構成を特徴とする電波発信源特定装置としたものであ
り、姿勢の不定な環境下における位置推定精度を向上す
るという作用を有する。

【００１７】本発明の請求項８に記載の発明は、前記情
報処理部において、標高を含めた地図情報と、前記位置
検出結果を用いて前記地図情報から特定エリア情報を検
索する地図情報検索手段を有し、前記位置検出結果と前
記地図情報検索手段によって得られた地図情報検索結果
とのマップマッチングを行い、その結果を前記推定結果
補正手段に供給し、前記電波発信源の高度補正を行う事
で、位置推定精度を向上させる構成を特徴とする電波発
信源特定装置としたものであり、地表面の高度補正によ
り位置推定精度を向上するという作用を有する。

【００１８】本発明の請求項９に記載の発明は、前記セ
ンサ部を地表に対して任意の角度に回転させる回転手段
を有し、前記センサ部を回転させつつ電波の到来方向を
検出する事で、前記情報処理部において、前記センサ部
の回転角度を、前記電波発信源からの電波到来方向検出
結果から減じ、異なる角度における検出結果を平均化す
ることで、前記電波到来方向推定結果の測定誤差を緩和
することを特徴とする電波発信源特定装置としたもので
あり、アンテナ素子の指向性に起因する誤差を削減し、
位置推定精度を向上するという作用を有する。

【００１９】本発明の請求項１０に記載の発明は、前記
電波発信源特定装置を複数設け、それぞれの電波発信源
特定装置には電波発信源の位置検出結果を位置検出情報
として送信する情報送信手段を設け、前記複数の位置検
出情報を受信する地上局を設け、地上局において複数の
位置検出情報を総合して、位置検出精度を向上させるこ
とを特徴とする、電波発信源特定システムとしたもので
あり、位置推定を複数の電波発信源特定装置による特定
結果を総合することにより行なうことで、位置推定精度
を向上するという作用を有する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図６を用いて説明する。

【００２１】（実施の形態１）図１は本発明の電波発信
源特定装置を成層圏プラットフォームへ適用した第１の
実施の形態を示し、図１（ａ）はその概略構成図、図１
（ｂ）は飛行体１に積載された電波発信源特定装置のブ
ロック図である。図１において、１は本発明による電波
発信源特定装置を搭載した飛行体、２は各種電波発信源
からの電波の到来方向を検出するセンサ部、３はセンサ
部２において受信された電波発信源からの電波をもと
に、電波の到来方向の推定および電波発信源の特定を行
なう情報処理部である。

【００２２】飛行体１は、本発明による電波発信源特定
装置を、例えば成層圏等の高々度において、長時間にわ
たり一定位置における停留を可能とするものであり、風
船（気球）、飛行船、航空機、或いは宇宙船等により実
現される。この場合、航行に必要な飛行体の高度、位置
情報は既知であることを前提とする。センサ部２は、電
波発信源からの電波を受信する作用をおこなうもので、
例えばアレイアンテナで構成される。情報処理部３は、
前記センサ部２において受信された電波発信源からの電
波をもとに、電波の到来方向を推定することから、電波
発信源の位置を特定する作用をおこなうもので、到来方
向推定手段１１、到来方向構成手段１２から構成され
る。前記到来方向推定手段１１は前記センサ部における
受信情報から、例えばMUSIC法等の電波到来方向推定技
術により電波の到来角度を推定するものであり、前記推
定結果補正手段１２は、前記到来方向推定手段１１の推
定結果を、後述の方法で補正するものである。電波発信
源４は、位置特定の目標物であり、特定の周波数による
発信電波５を送信するものとする。なお、電波監視シス
テムにおいて電波発信源４は違法局に、発信電波５は違
法電波に相当する。パイロット局６は、既知の位置に設
置され、信号生成手段７により生成したパイロット信号
７を発信するものである。

【００２３】以上の構成において、まず、前記パイロッ
ト信号８を、前記センサ部２によって受信し、前記到来
方向推定手段１１により前記センサ部２への電波到来方
向推定結果を、前記推定結果補正手段１２に蓄積する。
次に、前記発信電波５を、同様に前記センサ部２によっ
て受信し、前記到来方向推定手段１１により前記センサ
部２への電波到来方向結果を、前記推定結果補正手段１
２供給する。前記推定結果補正手段１２は、蓄積されて
いた前記パイロット信号８の到来方向推定結果と、前記
発信電波５の到来方向推定結果の差分を計算し、既知で
あるパイロット局の位置情報から、前記電波発信源４の
相対位置を算出し、位置検出結果として出力するもので
ある。なお、位置の検出にあたっては、実施の形態４に
も記載しているが、例えば前述のように飛行体の位置と
高度情報が既知であれば、到来方向推定結果とあわせて
三角測量の要領で算出可能である。

【００２４】なお、以上の説明では、パイロット局を設
ける構成で説明したが、パイロット信号の代わりに、設
置位置の既知な携帯電話等の既存の商業電波送信局から
の送信電波を使うことで、同様に実施可能である。この
場合、本発明の運用にパイロット局を設置する必要がな
くなるため、運用コストの低減が可能となる効果があ
る。

【００２５】また、電波発信源特定装置を飛行体に設置
する構成としたが、例えば高層建造物の屋上等に設置す
る場合についても、本発明による構成は同様の効果が得
られることは自明である。

【００２６】（実施の形態２）図２は本発明の電波発信
源特定装置を成層圏プラットフォームへ適用した第２の
実施の形態を示す概略構成図である。本構成は第１の実
施形態と重複するところがあるため、構成の異なる部分
のみ説明を行なう。

【００２７】電波発信源４からの発信電波５に異なる複
数の周波数が予想される場合、周波数帯を細分化して、
位置の特定を行なうことが必要となる。本実施例は、パ
イロット局６からのパイロット信号８の周波数と、情報
処理部３において取り込まれる周波数を同期させる作用
を有するものである。

【００２８】図２において、第１、第２の周波数選択手
段１３、１５は、受信すべき周波数帯を決定する第１、
第２の周波数選択信号１４、１６を生成するもので、互
いに無線等による通信回線１７により同期されており、
それぞれ同時に同一の周波数を選択する信号を生成する
作用を有する。信号生成手段７は、実施の形態１で示し
た構成とは異なり、外部からの周波数選択信号により、
発信周波数を変更する機能を有する。前記センサ部２と
電波到来方向推定手段１１の間に設けられた可変周波数
選択手段１８は、センサ部２からの受信信号のうち、外
部からの周波数選択信号により指定された周波数帯域に
おける受信信号のみを出力する作用を有する。

【００２９】以上の構成において、複数の周波数帯にお
ける電波発信源の位置を特定する動作を説明する。受信
すべき周波数帯を決定する第１、第２の周波数選択信号
１４，１６は、前記パイロット局８の信号生成手段７の
周波数と、情報処理部３の可変周波数選択手段における
選択周波数を同一の周波数とする。この上で、実施の形
態１において説明した電波発信源推定を行なう。次に、
先に受信した周波数帯とは異なる周波数帯を、受信すべ
き周波数帯として決定し、同様の動作を行なう。以上の
繰り返しにより、複数の周波数帯における電波発信源の
特定を個別に行なうことが可能となる。

【００３０】ここでは、電波発信源特定装置を飛行体に
設置する構成としたが、例えば高層建造物の屋上等に設
置する場合についても、本発明による構成は同様の効果
が得られることは自明である。

【００３１】（実施の形態３）図３は本発明の電波発信
源特定装置を成層圏プラットフォームへ適用した第３の
実施の形態を示し、図３（ａ）はその概略構成図、図３
（ｂ）は飛行体１に積載された電波発信源特定装置のブ
ロック図である。図３において飛行体１は、本発明によ
る電波発信源特定装置を、例えば成層圏等の高々度にお
いて、長時間にわたり一定位置における停留を可能とす
るものであり、飛行船等により実現される。複数のセン
サ部２は、電波発信源からの電波を受信する作用をおこ
なうもので、例えばアレイアンテナで構成され、飛行体
１における各センサ部間の距離は正確な値が得られてい
るものとする。情報処理部３は、前記複数センサ部２に
おいて受信された電波発信源からの電波をもとに、電波
の到来方向を推定することから、電波発信源の位置を特
定する作用をおこなうもので、到来方向推定手段１１、
到来方向構成手段１２、位置検出手段２０から構成され
る。前記到来方向推定手段１１は前記各センサ部３にお
ける受信情報から、例えばMUSIC法等の電波到来方向推
定技術により、各センサ部から得られる受信結果毎に電
波の到来角度を推定するものであり、姿勢検出手段２０
は、センサ部の取り付けられている船体の傾き検出し、
傾斜の情報を含んだ傾斜信号２１を出力する。前記推定
結果補正手段１２は、前記到来方向推定手段１１の複数
の推定結果と、傾斜信号２１を供給され、後述の方法で
補正するものである。

【００３２】電波発信源４は、位置特定の目標物であ
り、特定の周波数による発信電波５を送信するものとす
る。なお、電波監視システムにおいて電波発信源４は違
法局に、発信電波５は違法電波に相当する。

【００３３】以上の構成において、前記発信電波５を、
前記複数のセンサ部２によって受信し、前記到来方向推
定手段１１により、前記各センサ部２毎の電波到来方向
推定結果を、前記推定結果補正手段１２に蓄積する。前
記推定結果補正手段１２は同時に、前記傾斜信号２１か
ら、船体の３次元的な傾きの情報を傾斜信号として得
る。ここで、前述のように各センサ部間の距離が既知で
あり、傾斜信号２１により、船体の３次元的な傾斜角度
が得られているため、前記到来方向推定結果とあわせて
三角測量の要領で算出することで、電波発信源４の位置
の確定が可能である。

【００３４】（実施の形態４）図４は本発明の電波発信
源特定装置を成層圏プラットフォームへ適用した第４の
実施の形態を示し、図４（ａ）はその概略構成図、図４
（ｂ）は飛行体１に積載された電波発信源特定装置のブ
ロック図である。本実施の形態は、図３に示した構成と
基本的構成が同一であるため、異なる部分について説明
する。 本実施の形態の、図３に示した構成との相違は
下記のとおりである。

【００３５】複数のセンサ部の代わりに、単体のセンサ
部２を有し、新たに位置推定手段３０を有する。前記位
置推定手段３０は、例えばＧＰＳシステム等により実現
され標高・位置情報３１を出力し、推定結果補正手段１
２は、到来方向推定結果を、前記傾斜信号２１、標高・
位置情報３１により修正し、位置検出結果を算出するも
のとする。

【００３６】以上の構成において、前記発信電波５を、
前記センサ部２によって受信し、前記到来方向推定手段
１１により、電波到来方向推定結果を得、前記推定結果
補正手段１２に蓄積する。前記推定結果補正手段１２は
同時に、前記傾斜信号２１により、船体の３次元的な傾
斜角度を得、また前記標高・位置情報３１から船体の位
置、高度情報を得る。ここで、前述のようにセンサ部の
３次元的位置、傾斜の情報が得られているため、前記到
来方向推定結果とあわせて三角測量の要領で算出するこ
とで、電波発信源４の位置の確定が可能である。

【００３７】ここでは、電波発信源特定装置を飛行体に
設置する構成としたが、例えば高層建造物の屋上等に設
置する場合についても、本発明による構成は同様の効果
が得られることは自明である。

【００３８】（実施の形態５）図５は本発明の電波発信
源特定装置を成層圏プラットフォームへ適用した第５の
実施の形態を示し、図５（ａ）はその概略構成図、図５
（ｂ）は飛行体１に積載された電波発信源特定装置のブ
ロック図である。本実施の形態は、これまでに示した構
成に新たな要素を加えるものであるため、新規要素につ
いて説明する。

【００３９】違法電波移動局は車両に搭載されることが
多く、その場合、特定すべき場所は道路に限られる場合
が多い。本実施の形態は、情報処理部３における推定結
果補正手段１２について、地図情報によるマップマッチ
ングを行ない、位置推定精度を向上させるものである。

【００４０】すなわち、情報処理部には地図情報４１を
有するものとする。以上の構成において、前記発信電波
５を、前記センサ部２によって受信し、前記到来方向推
定手段１１により、電波到来方向推定結果を得、前記推
定結果補正手段１２に蓄積する。前記推定結果補正手段
１２は、以前に述べた操作により得た位置推定結果に対
し、マップマッチングを行ない、地図の道路上に最終的
な該当位置を定めることにより、電波発信源４の位置の
確定が可能である。

【００４１】ここでは、電波発信源特定装置を飛行体に
設置する構成としたが、例えば高層建造物の屋上等に設
置する場合についても、本発明による構成は同様の効果
が得られることは自明である。

【００４２】（実施の形態６）図６は本発明の電波発信
源特定装置を成層圏プラットフォームへ適用した第６の
実施の形態を示す概略構成図である。本実施の形態は、
これまでに示した構成に新たな要素を加えるものである
ため、新規要素について説明する。

【００４３】センサ部２は全方向について同一の精度を
持つことが望ましいが、例えばアレイアンテナ等による
構成では、原理上方向により精度が変動することがあ
る。本実施の形態は、センサ部２を物理的に回転させる
ことにより、角度に依存する推定精度の低下を最小限に
とどめ、結果として位置推定精度を向上させるものであ
る。

【００４４】図６において、回転手段５１は、センサ部
を回転させるものであり、回転角度情報５２を情報処理
部に供給するものである。

【００４５】以上の構成において、前記発信電波５を、
前記センサ部２によって受信し、前記到来方向推定手段
１１により、電波到来方向推定結果を得、前記推定結果
補正手段１２に蓄積する。前記推定結果補正手段１２
は、以前に述べた操作により得た位置推定結果に対し、
回転角度情報５２を参照するものとする。ここで、セン
サ部２の回転速度は、電波発信源の移動に比べて十分早
いものとする。前記回転角度情報５２と位置推定結果と
の差分は、誤差がない場合においては常に一定値をとる
が、回転に依存する誤差が生じる場合は、一定しない。
このため、前記情報処理部３において、複数回にわた
り、前記回転角度情報５２から得られた回転角度と位置
推定結果を比較し、比較結果を平均化したものを最終的
な到来方向推定結果とする構成により、センサ部２にお
ける電波到来方向に依存した推定誤差を修正する。

【００４６】ここでは、電波発信源特定装置を飛行体に
設置する構成としたが、例えば高層建造物の屋上や電波
発信用の塔の上等に設置する場合についても、本発明に
よる構成は同様の効果が得られることは自明である。

【００４７】なお、以上の説明では、推定結果補正手段
１２における補正要素について個別に説明したが、複数
補正要素を組み合わせて実施することができることは自
明である。

【００４８】また、以上の説明では、センサ部２と情報
処理部３とを飛行体に設置する構成としたが、情報処理
部３を地上に設置し、センサ部２との間を無線装置によ
り情報伝達する構成をとることにより、飛行体に設置す
る機器重量を削減する構成も可能である。飛行体を地上
において制御する無人航行システムをとる場合、航行要
員の交代が不必要であるため、長期間にわたり飛行体を
一定位置に停留することができる。このため、経済的な
運用のためには、このような無人航行システムの形態が
望ましい。この場合、飛行体の制御のための地上基地を
設け、飛行体の制御を行なうことになるが、飛行体と地
上基地間における制御信号の授受には無線通信回線が用
いられることが一般的である。このようなシステムの場
合、センサ部２と情報処理部３との間における情報伝達
を、飛行体の制御信号の授受に用いられる無線通信回線
を用いて行なうことは、技術的に容易に実施可能であ
り、実施の形態に述べた構成を実現することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電波発信
源特定装置の、位置特定精度を向上させるという有利な
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ） 本発明の電波発信源特定装置を成層圏
プラットフォームへ適用した第１の実施の形態を示す概
略構成図 （ｂ） 本発明第１の実施の形態における飛行体に積載
された電波発信源特定装置のブロック図

【図２】本発明の電波発信源特定装置を成層圏プラット
フォームへ適用した第２の実施の形態を示す概略構成図

【図３】（ａ） 本発明の電波発信源特定装置を成層圏
プラットフォームへ適用した第３の実施の形態を示す概
略構成図 （ｂ） 本発明第３の実施の形態における飛行体に積載
された電波発信源特定装置のブロック図

【図４】（ａ） 本発明の電波発信源特定装置を成層圏
プラットフォームへ適用した第４の実施の形態を示す概
略構成図 （ｂ） 本発明第４の実施の形態における飛行体に積載
された電波発信源特定装置のブロック図

【図５】（ａ） 本発明の電波発信源特定装置を成層圏
プラットフォームへ適用した第５の実施の形態を示す概
略構成図 （ｂ） 本発明第５の実施の形態における飛行体に積載
された電波発信源特定装置のブロック図

【図６】本発明の電波発信源特定装置を成層圏プラット
フォームへ適用した第６の実施の形態を示す概略構成図

【図７】従来の電波発信源特定装置の構成を示す図

【符号の説明】

１ 飛行体 ２ センサ部 ３ 情報処理部 ４ 電波発信源 ５ 発信電波 ６ パイロット局 ８ パイロット信号 １１ 電波到来方向推定手段 １２ 推定結果補正手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 誠 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 中川 洋一 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 辻 宏之 神奈川県横須賀市光の丘３−４ 郵政省通 信総合研究所 横須賀無線通信研究センタ ー内 Ｆターム(参考） 5J062 BB03 CC07 HH05

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地表に位置の既知な基準局を配置する一
   方、 高所に、基準局からの電波およびその他の電波の到来方
   向を検出するセンサ部と、このセンサ部の受信結果から
   電波の到来方向を推定する電波到来方向推定手段と、前
   記電波到来方向推定手段の電波到来方向推定結果から、
   前記その他の電波到来方向推定結果の補正を行う推定結
   果補正手段とを配置し、 前記推定結果補正手段は、前記電波到来方向推定手段か
   ら既知位置による電波到来方向推定結果と、その他の電
   波到来方向の電波到来方向推定結果を得て、前記既知位
   置による電波到来方向推定結果に基づき、前記その他の
   電波到来方向推定結果の補正を行うことを特徴とする電
   波発信源特定方法。
2. 【請求項２】 基準局は、その基準局を特定するパイロ
   ット信号を発信することを特徴とする請求項１記載の電
   波発信源特定方法。
3. 【請求項３】 地表における電波発信源の位置検出装置
   として、高所に、地表に位置の既知な電波発信源からの
   電波およびその他の電波の到来方向を検出するセンサ部
   と、前記センサ部に接続され、前記センサ部の受信結果
   から電波の到来方向を推定する電波到来方向推定手段
   と、前記電波到来方向推定手段の電波到来方向推定結果
   から、既知位置による電波到来方向推定結果と、その他
   の電波到来方向の電波到来方向推定結果を得て、前記既
   知位置による電波到来方向推定結果により、前記その他
   の電波到来方向推定結果の補正を行う推定結果補正手段
   を有し、前記推定結果補正手段による補正後の到来方向
   推定結果を前記電波発信源の位置検出結果として出力す
   ることを特徴とする、電波発信源特定装置。
4. 【請求項４】 地表における電波発信源の位置検出装置
   として、高所に電波の到来方向を検出するセンサ部と、
   地表に位置の既知な基準局としてパイロット局を設け、
   情報処理部として、センサ部における受信結果から電波
   の到来方向を推定する電波到来方向推定手段と、前記電
   波到来方向推定手段の到来方向推定結果を補正する、推
   定結果補正手段を有し、前記パイロット局は、特定の周
   波数帯のパイロット信号を生成する信号生成手段を有
   し、前記センサ部は、前記電波到来方向推定手段に接続
   され、電波到来方向推定に必要な受信結果を前記電波到
   来方向推定手段に供給し、前記電波到来方向推定手段
   は、前記推定結果補正手段に接続され、電波の到来方向
   推定結果を前記推定結果補正手段に供給し、前記推定結
   果補正手段は、前記パイロット局から送信されるパイロ
   ット信号についての到来方向推定結果を記録し、また前
   記電波発信源についての到来方向推定結果を、前記パイ
   ロット信号についての到来方向推定結果を基準にした補
   正を行い、補正後の到来方向推定結果を前記電波発信源
   の位置検出結果として出力する構成を特徴とする、電波
   発信源特定装置。
5. 【請求項５】 電波発信源を特定する検出周波数の情報
   に基づき、第一の周波数選択信号を出力する、第一の周
   波数選択手段と、前記センサ部と、前記電波到来方向推
   定手段の間に、センサ部からの信号と、前記第一の周波
   数選択信号を入力とし、任意の周波数帯域における信号
   のみを選択的に取り出す事のできる、可変周波数選択手
   段を設け、前記パイロット局において、前記パイロット
   信号の周波数を決定する、第二の周波数選択信号を出力
   する、第二の周波数選択手段と、前記パイロット局は、
   第二の周波数選択信号により周波数を可変するものと
   し、前記パイロット局からのパイロット信号の周波数
   と、前記センサ部における測定周波数を一致させるため
   に、前記第一の周波数選択手段と、前記第二の周波数選
   択手段間を無線により情報伝達し、それぞれ選択周波数
   を一致させる構成を特徴とする、請求項４記載の電波発
   信源特定装置。
6. 【請求項６】 地表にある電波発信源の位置検出装置と
   して、成層圏に停留する飛行体に電波を検出する複数の
   センサ部と、情報処理部として飛行体の前後左右の傾き
   を検出し、傾斜信号を提供する姿勢検出手段と、各セン
   サ部における検出結果から電波到来方向を推定する、電
   波到来方向推定手段と、前記電波到来方向推定手段の到
   来方向推定結果を補正する、推定結果補正手段を設け、
   前記各センサ部は、前記電波到来方向推定手段に接続さ
   れ、電波到来方向推定に必要な受信結果を前記電波到来
   方向推定手段に供給し、前記電波到来方向推定手段は、
   前記推定結果補正手段に接続され、電波の到来方向推定
   結果を前記推定結果補正手段に供給し、前記推定結果補
   正手段はまた、前記姿勢検出手段と接続されているもの
   とし、前記傾斜信号の提供をうけ、前記各センサ部を用
   いて前記電波発信源の到来方向を推定した結果と、前記
   姿勢検出結果から、前記各センサ間の距離を基線とした
   三角測量によって、前記電波発信源の標高検出を行な
   い、前記電波発信源の位置検出結果を補正した結果を位
   置検出結果として出力する構成を特徴とする電波発信源
   特定装置。
7. 【請求項７】 地表における電波発信源の位置検出装置
   として、成層圏に停留する飛行体に電波を検出する複数
   のセンサ部と、情報処理部として、飛行体の前後左右の
   傾きを検出し、傾斜信号を提供する姿勢検出手段と、Ｇ
   ＰＳシステムを用いた飛行体の標高・位置を検出する位
   置検出手段と、前記センサ部における検出結果から電波
   到来方向を推定する、電波到来方向推定手段と、前記電
   波到来方向推定手段の到来方向推定結果を補正する、推
   定結果補正手段を設け、前記センサ部は、前記電波到来
   方向推定手段に接続され、電波到来方向推定に必要な受
   信結果を前記電波到来方向推定手段に供給し、前記電波
   到来方向推定手段は、前記推定結果補正手段に接続さ
   れ、電波の到来方向推定結果を前記推定結果補正手段に
   供給し、前記推定結果補正手段はまた、前記位置検出手
   段と前記姿勢検出手段に接続されているものとし、前記
   標高・位置情報と、前記傾斜信号の提供をうけ、前記セ
   ンサ部を用いて前記電波発信源の到来方向を推定した結
   果から、前記電波発信源の位置検出結果を補正した結果
   を位置検出結果として出力する構成を特徴とする電波発
   信源特定装置。
8. 【請求項８】 前記情報処理部において、標高を含めた
   地図情報と、前記位置検出結果を用いて前記地図情報か
   ら特定エリア情報を検索する地図情報検索手段を有し、
   前記位置検出結果と前記地図情報検索手段によって得ら
   れた地図情報検索結果とのマップマッチングを行い、そ
   の結果を前記推定結果補正手段に供給し、前記電波発信
   源の高度補正を行う事で、位置推定精度を向上させる構
   成を特徴とする、請求項３乃至７のいずれかに記載の電
   波発信源特定装置。
9. 【請求項９】 前記センサ部を地表に対して任意の角度
   に回転させる回転手段を有し、前記センサ部を回転させ
   つつ電波の到来方向を検出する事で、前記情報処理部に
   おいて、前記センサ部の回転角度を、前記電波発信源か
   らの電波到来方向検出結果から減じ、異なる角度におけ
   る検出結果を平均化することで、前記電波到来方向推定
   結果の測定誤差を緩和することを特徴とする、請求項３
   乃至８のいずれかに記載の電波発信源特定装置。
10. 【請求項１０】 請求項３乃至９記載の電波発信源特定
    装置を任意に複数設け、それぞれの電波発信源特定装置
    には電波発信源の位置検出結果を位置検出情報として送
    信する情報送信手段を設け、前記複数の位置検出情報を
    受信する地上局を設け、地上局において複数の位置検出
    情報を総合して、電波発信源の位置検出を行なうことを
    特徴とする、電波発信源特定システム。