JP2003215225A - 時間差方位検出装置 - Google Patents
時間差方位検出装置Info
- Publication number
- JP2003215225A JP2003215225A JP2002019065A JP2002019065A JP2003215225A JP 2003215225 A JP2003215225 A JP 2003215225A JP 2002019065 A JP2002019065 A JP 2002019065A JP 2002019065 A JP2002019065 A JP 2002019065A JP 2003215225 A JP2003215225 A JP 2003215225A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- time difference
- reception
- arrival
- azimuth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置規模を大きくすることなく高精度なパル
ス到来方位の測定ができる時間差方位検出装置を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 ２以上の受信系１ａ，１ｂと信号処理部
３０からなり、上記受信系１ａ，１ｂが、一連のパルス
信号を受信する空中線１１ａ，１１ｂと、受信パルスを
検出して受信パルスごとにパルス到来時刻を求めるパル
ス検出部１２ａ，１２ｂを備え、上記信号処理部３０
が、各受信系で求められた一連のパルス信号に関する複
数のパルス到来時刻について、各受信系ごとに統計処理
を行って、受信系間のパルス到来時刻の時間差を求める
複数パルス時間差算出部３２と、パルス到来方位を求め
る方位算出部３３を備える。
ス到来方位の測定ができる時間差方位検出装置を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 ２以上の受信系１ａ，１ｂと信号処理部
３０からなり、上記受信系１ａ，１ｂが、一連のパルス
信号を受信する空中線１１ａ，１１ｂと、受信パルスを
検出して受信パルスごとにパルス到来時刻を求めるパル
ス検出部１２ａ，１２ｂを備え、上記信号処理部３０
が、各受信系で求められた一連のパルス信号に関する複
数のパルス到来時刻について、各受信系ごとに統計処理
を行って、受信系間のパルス到来時刻の時間差を求める
複数パルス時間差算出部３２と、パルス到来方位を求め
る方位算出部３３を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、時間差方位検出装
置に係り、更に詳しくは、２以上の空中線を用いて、パ
ルス発信源から繰り返し送信されるレーダパルスなどの
パルス信号を各空中線で受信し、パルス到来時刻の時間
差からパルス発信源の方位を測定する時間差方位検出装
置の改良に関する。
置に係り、更に詳しくは、２以上の空中線を用いて、パ
ルス発信源から繰り返し送信されるレーダパルスなどの
パルス信号を各空中線で受信し、パルス到来時刻の時間
差からパルス発信源の方位を測定する時間差方位検出装
置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１５は従来の時間差方位検出装置の一
構成例を示したブロック図である。この時間差方位検出
装置は、受信系１ａ、１ｂおよび信号処理部３０により
構成されている。受信系１ａは、パルス信号を受信する
空中線１１ａと、到来するパルスを逐次検出して、パル
ス到来時刻（ＴＯＡ：time of arrival）を付加して記
録するパルス検出部１２ａにより構成される。
構成例を示したブロック図である。この時間差方位検出
装置は、受信系１ａ、１ｂおよび信号処理部３０により
構成されている。受信系１ａは、パルス信号を受信する
空中線１１ａと、到来するパルスを逐次検出して、パル
ス到来時刻（ＴＯＡ：time of arrival）を付加して記
録するパルス検出部１２ａにより構成される。
【０００３】また、受信系１ｂも、受信系１ａと同様、
パルス信号を受信する空中線１１ｂと、到来するパルス
を逐次検出してパルス到来時刻を付加して記録するパル
ス検出部１２ｂにより構成されている。ただし、受信系
１ｂの空中線１１ｂは、受信系１ａの空中線１１ａから
所定距離だけ隔てられた場所に設置されている。また、
受信系１ｂのパルス検出部１２ｂは、受信系１ａのパル
ス検出部１２ａと時刻同期がとられている。
パルス信号を受信する空中線１１ｂと、到来するパルス
を逐次検出してパルス到来時刻を付加して記録するパル
ス検出部１２ｂにより構成されている。ただし、受信系
１ｂの空中線１１ｂは、受信系１ａの空中線１１ａから
所定距離だけ隔てられた場所に設置されている。また、
受信系１ｂのパルス検出部１２ｂは、受信系１ａのパル
ス検出部１２ａと時刻同期がとられている。
【０００４】信号処理部３０は、各受信系１ａ，１ｂに
おけるパルス到来時刻の時間差をパルスごとに算出する
単パルス時間差算出部３１と、パルス到着時刻の時間差
に基づいて到来パルス方位を算出する方位算出部３３に
より構成される。単パルス時間差算出部３１は、各受信
系１ａ，１ｂそれぞれにおいてパルス到来時刻が記録さ
れたパルスについて、対応するパルスごとに受信系１
ａ，１ｂ間における時間差を求めている。方位算出部３
３は、このパルス到来時刻の時間差と、空中線１１ａ，
１１ｂ間の距離と、電波伝搬速度とに基づいて到来パル
ス方位を算出している。
おけるパルス到来時刻の時間差をパルスごとに算出する
単パルス時間差算出部３１と、パルス到着時刻の時間差
に基づいて到来パルス方位を算出する方位算出部３３に
より構成される。単パルス時間差算出部３１は、各受信
系１ａ，１ｂそれぞれにおいてパルス到来時刻が記録さ
れたパルスについて、対応するパルスごとに受信系１
ａ，１ｂ間における時間差を求めている。方位算出部３
３は、このパルス到来時刻の時間差と、空中線１１ａ，
１１ｂ間の距離と、電波伝搬速度とに基づいて到来パル
ス方位を算出している。
【０００５】次に動作について説明する。図１６は、時
間差方位測定装置の原理を説明するための説明図であ
る。２つの空中線１１ａ，１１ｂが距離Ｌを隔てて設置
され、これらの空中線１１ａ，１１ｂにパルス信号が入
射される様子が示されている。各空中線１１ａ，１１ｂ
に入射されるパルス信号は、図示しない同一の信号源よ
り発せられた同一の信号である。この時、それぞれの空
中線１１ａ，１１ｂにパルスが到達する時間には、時間
差Ｔｄが発生する。２つの空中線１１ａ，１１ｂ間の距
離をＬ、２つの空中線１１ａ，１１ｂを結んだ正面方向
からのパルスの入射角をθ、パルスの伝搬速度をＣとす
れば、時間差Ｔｄは、次式で表される。
間差方位測定装置の原理を説明するための説明図であ
る。２つの空中線１１ａ，１１ｂが距離Ｌを隔てて設置
され、これらの空中線１１ａ，１１ｂにパルス信号が入
射される様子が示されている。各空中線１１ａ，１１ｂ
に入射されるパルス信号は、図示しない同一の信号源よ
り発せられた同一の信号である。この時、それぞれの空
中線１１ａ，１１ｂにパルスが到達する時間には、時間
差Ｔｄが発生する。２つの空中線１１ａ，１１ｂ間の距
離をＬ、２つの空中線１１ａ，１１ｂを結んだ正面方向
からのパルスの入射角をθ、パルスの伝搬速度をＣとす
れば、時間差Ｔｄは、次式で表される。
【０００６】
【数１】
【０００７】パルス信号の入射角θがパルスの到来方位
であるから、パルスの到来方位θは式（１）を変形して
次のように算出することができる。
であるから、パルスの到来方位θは式（１）を変形して
次のように算出することができる。
【０００８】
【数２】
【０００９】各空中線１１ａ，１１ｂに入射されたパル
スは、それぞれの受信系１ａ，１ｂのパルス検出部１２
ａ，１２ｂにおいて検出され、検出順にパルス到来時刻
が記録される。その後、単パルス時間差方位算出部３１
において、２つの受信系１ａ，１ｂで記録されたパルス
到来時刻の時間差が算出される。この時間差は、受信系
１ａ，１ｂそれぞれで検出された対応するパルスについ
て、パルス単位で求められる。
スは、それぞれの受信系１ａ，１ｂのパルス検出部１２
ａ，１２ｂにおいて検出され、検出順にパルス到来時刻
が記録される。その後、単パルス時間差方位算出部３１
において、２つの受信系１ａ，１ｂで記録されたパルス
到来時刻の時間差が算出される。この時間差は、受信系
１ａ，１ｂそれぞれで検出された対応するパルスについ
て、パルス単位で求められる。
【００１０】方位算出部３３は、単パルス時間差方位算
出部３１により求められたパルス到来時刻の時間差に基
づいて、パルスの到来方向を求める。すなわち、式
（２）を用いて、パルス到来時刻の時間差Ｔｄ、空中線
１１ａ，１１ｂ間の距離Ｌおよびパルスの伝搬速度Ｃか
らパルスの到来方位を算出する。
出部３１により求められたパルス到来時刻の時間差に基
づいて、パルスの到来方向を求める。すなわち、式
（２）を用いて、パルス到来時刻の時間差Ｔｄ、空中線
１１ａ，１１ｂ間の距離Ｌおよびパルスの伝搬速度Ｃか
らパルスの到来方位を算出する。
【００１１】この様な従来の時間差方位検出装置を開示
した公知文献としては、特開平９−３１８７２４号公報
がある。この文献には、２つの受信系を用いる時間差方
位検出装置だけでなく、３以上の受信系を用いてパルス
到来時刻の時間差を２以上求め、これらの時間差に基づ
いて電波源の方位を統計的に求める時間差方位検出装置
が開示されている。
した公知文献としては、特開平９−３１８７２４号公報
がある。この文献には、２つの受信系を用いる時間差方
位検出装置だけでなく、３以上の受信系を用いてパルス
到来時刻の時間差を２以上求め、これらの時間差に基づ
いて電波源の方位を統計的に求める時間差方位検出装置
が開示されている。
【００１２】３以上の受信系を有する時間差方位検出装
置を用いることにより、対応するパルスについて３以上
のパルス到来時刻を求め、受信時刻の時間差を２以上求
めることができる。この場合、アンテナ間距離と電波源
からの入射電波の受信時刻との間には１次式で表される
関係があることを利用すれば、アンテナ間の距離と受信
時刻の時間差から得られる直線の傾きから電波源の方位
を統計的に求めることができる。
置を用いることにより、対応するパルスについて３以上
のパルス到来時刻を求め、受信時刻の時間差を２以上求
めることができる。この場合、アンテナ間距離と電波源
からの入射電波の受信時刻との間には１次式で表される
関係があることを利用すれば、アンテナ間の距離と受信
時刻の時間差から得られる直線の傾きから電波源の方位
を統計的に求めることができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来の時間差方位測定
装置は、図１７に示すように、複数の受信系で対応する
パルス単位ごとにパルス到来時刻の時間差Ｔｄを算出
し、到来するパルス方位を算出していた。方位の測定結
果θに影響する誤差要因にはＬおよびＴｄがあり、空中
線間距離Ｌの誤差を∂Ｌ、時間差Ｔｄの誤差を∂Ｔｄと
すれば、求められる方位θの誤差ｄθは、式（２）から
次のように表される。
装置は、図１７に示すように、複数の受信系で対応する
パルス単位ごとにパルス到来時刻の時間差Ｔｄを算出
し、到来するパルス方位を算出していた。方位の測定結
果θに影響する誤差要因にはＬおよびＴｄがあり、空中
線間距離Ｌの誤差を∂Ｌ、時間差Ｔｄの誤差を∂Ｔｄと
すれば、求められる方位θの誤差ｄθは、式（２）から
次のように表される。
【００１４】
【数３】
【００１５】このうち、空中線間距離の誤差∂Ｌの影響
を十分に小さくする程度にそれぞれの空中線を設置する
ことは比較的容易であるため、問題とされていなかっ
た。しかしながら、時間差の誤差∂Ｔｄは、以下のよう
な理由からパルス到来方位θの大きな誤差要因となって
いるという問題があった。
を十分に小さくする程度にそれぞれの空中線を設置する
ことは比較的容易であるため、問題とされていなかっ
た。しかしながら、時間差の誤差∂Ｔｄは、以下のよう
な理由からパルス到来方位θの大きな誤差要因となって
いるという問題があった。
【００１６】図１８は、パルス検出機能における動作を
示したタイミングチャートである。パルス検出機能でパ
ルスを検出する際、通常は、パルス検出のための閾値を
越えたパルスに対して検出判断し、パルス到来時刻を付
加して記録している。しかしながら、受信するパルスの
波形は発信源の特性により、その立ち上がり時間は様々
で安定していない。また、信号の受信状態に応じて適切
な閾値を設定する必要がある。このため、実際には検出
が不安定になることがしばしば起きる。さらに、パルス
を検出するクロックの精度をあげることはできたとして
も、そのサンプリング間隔をパルスの立ち上がり時間に
対して十分に細かく設定することは難しい。
示したタイミングチャートである。パルス検出機能でパ
ルスを検出する際、通常は、パルス検出のための閾値を
越えたパルスに対して検出判断し、パルス到来時刻を付
加して記録している。しかしながら、受信するパルスの
波形は発信源の特性により、その立ち上がり時間は様々
で安定していない。また、信号の受信状態に応じて適切
な閾値を設定する必要がある。このため、実際には検出
が不安定になることがしばしば起きる。さらに、パルス
を検出するクロックの精度をあげることはできたとして
も、そのサンプリング間隔をパルスの立ち上がり時間に
対して十分に細かく設定することは難しい。
【００１７】その結果、パルス到来時刻はパルス波形の
歪みや検出精度に起因する誤差、さらに受信系のパルス
検出のサンプリング間隔による量子化誤差が発生し、そ
の誤差要因は、それぞれの受信系において必要なパルス
到来時刻の測定精度に対し、大き過ぎることが問題とな
っていた。
歪みや検出精度に起因する誤差、さらに受信系のパルス
検出のサンプリング間隔による量子化誤差が発生し、そ
の誤差要因は、それぞれの受信系において必要なパルス
到来時刻の測定精度に対し、大き過ぎることが問題とな
っていた。
【００１８】また、上記公知文献では、デジタル波形メ
モリを用いて、パルス信号をビデオ信号に変換した後
に、高速でサンプリングし、そのビデオ波形から時間差
を求める方法や、受信系を多数設置し、その時間差と空
中線間の距離との間の線形性を利用して時間差の精度の
向上を試みる提案がなされていた。しかしながら、時間
差を各受信系に入射された対応する１つのパルス毎に比
較する限り、前記誤差要因によって精度の向上には限界
があった。また、この様な方法を採用した場合、精度向
上のためには、多数の受信系が必要となるため、装置規
模が大きくなりすぎるという問題があった。
モリを用いて、パルス信号をビデオ信号に変換した後
に、高速でサンプリングし、そのビデオ波形から時間差
を求める方法や、受信系を多数設置し、その時間差と空
中線間の距離との間の線形性を利用して時間差の精度の
向上を試みる提案がなされていた。しかしながら、時間
差を各受信系に入射された対応する１つのパルス毎に比
較する限り、前記誤差要因によって精度の向上には限界
があった。また、この様な方法を採用した場合、精度向
上のためには、多数の受信系が必要となるため、装置規
模が大きくなりすぎるという問題があった。
【００１９】この発明は、上記のような従来の技術が有
する問題点に鑑みてなされたもので、装置規模を大きく
することなく高精度なパルス到来方位の測定ができる時
間差方位検出装置を提供することを目的としている。
する問題点に鑑みてなされたもので、装置規模を大きく
することなく高精度なパルス到来方位の測定ができる時
間差方位検出装置を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
による時間差方位検出装置は、同一パルス発信源から到
来する一連のパルス信号を受信する２以上の受信系と、
各受信系におけるパルス到来時刻に基づいてパルス到来
方位を求める信号処理部からなる時間差方位検出装置で
ある。
による時間差方位検出装置は、同一パルス発信源から到
来する一連のパルス信号を受信する２以上の受信系と、
各受信系におけるパルス到来時刻に基づいてパルス到来
方位を求める信号処理部からなる時間差方位検出装置で
ある。
【００２１】上記受信系は、一連のパルス信号を受信す
る空中線と、受信パルスを検出して受信パルスごとにパ
ルス到来時刻を求めるパルス検出部を備えて構成され
る。また、上記信号処理部は、各受信系で求められた一
連のパルス信号に関する複数のパルス到来時刻につい
て、各受信系ごとに統計処理を行って、受信系間のパル
ス到来時刻の時間差を求める複数パルス時間差算出部
と、求められたパルス到来時刻の時間差、各受信系の空
中線間の距離およびパルス信号の伝搬速度に基づいてパ
ルス到来方位を求める方位算出部を備えて構成される。
る空中線と、受信パルスを検出して受信パルスごとにパ
ルス到来時刻を求めるパルス検出部を備えて構成され
る。また、上記信号処理部は、各受信系で求められた一
連のパルス信号に関する複数のパルス到来時刻につい
て、各受信系ごとに統計処理を行って、受信系間のパル
ス到来時刻の時間差を求める複数パルス時間差算出部
と、求められたパルス到来時刻の時間差、各受信系の空
中線間の距離およびパルス信号の伝搬速度に基づいてパ
ルス到来方位を求める方位算出部を備えて構成される。
【００２２】この様な構成により、各受信系それぞれで
求められた複数のパルス到来時刻に基づいて、受信系間
のパルス到来時刻の時間差を求め、パルス到来方位を求
めることができる。従って、受信系ごとに求められた１
つのパルス到来時刻に基づいて、パルス到来方位を求め
る従来の時間差方位検出装置に比べ、パルス到来方位を
高精度に検出することができる。
求められた複数のパルス到来時刻に基づいて、受信系間
のパルス到来時刻の時間差を求め、パルス到来方位を求
めることができる。従って、受信系ごとに求められた１
つのパルス到来時刻に基づいて、パルス到来方位を求め
る従来の時間差方位検出装置に比べ、パルス到来方位を
高精度に検出することができる。
【００２３】請求項２に記載の本発明による時間差方位
検出装置は、上記複数パルス時間差算出部が、各受信系
で求められた一連のパルス信号に関する複数のパルス到
来時刻について、各受信系ごとに最小２乗法を用いて直
線近似した場合におけるパルス到来時刻の初期値の差を
求めるように構成される。この様な構成により、複数の
パルス到来時刻について統計処理を行って、受信系間の
パルス到来時刻の時間差を求めることができる。
検出装置は、上記複数パルス時間差算出部が、各受信系
で求められた一連のパルス信号に関する複数のパルス到
来時刻について、各受信系ごとに最小２乗法を用いて直
線近似した場合におけるパルス到来時刻の初期値の差を
求めるように構成される。この様な構成により、複数の
パルス到来時刻について統計処理を行って、受信系間の
パルス到来時刻の時間差を求めることができる。
【００２４】請求項３に記載の本発明による時間差方位
検出装置は、上記受信系が、パルス検出部により求めら
れた複数のパルス到来時刻について統計処理を行って、
パルス繰返間隔を求めるＰＲＩ算出部を備えて構成され
る。また、上記信号処理部が、各受信系のＰＲＩ処理部
で求められたパルス繰返間隔の平均値を求めるＰＲＩ平
均値算出部を備えて構成される。更に、上記複数パルス
時間差算出部が、ＰＲＩ平均値算出部で求められたパル
ス繰返間隔の平均値に基づいて、受信系間のパルス到来
時刻の時間差を求めるように構成される。
検出装置は、上記受信系が、パルス検出部により求めら
れた複数のパルス到来時刻について統計処理を行って、
パルス繰返間隔を求めるＰＲＩ算出部を備えて構成され
る。また、上記信号処理部が、各受信系のＰＲＩ処理部
で求められたパルス繰返間隔の平均値を求めるＰＲＩ平
均値算出部を備えて構成される。更に、上記複数パルス
時間差算出部が、ＰＲＩ平均値算出部で求められたパル
ス繰返間隔の平均値に基づいて、受信系間のパルス到来
時刻の時間差を求めるように構成される。
【００２５】この様な構成により、各受信系ごとに統計
処理を行ってパルス繰返間隔を求めることができ、各受
信系ごとにパルス繰返間隔が異なる場合に、パルス到来
時刻の時間差を早く収束させることができる。従って、
収束に必要な受信パルスの数を抑制することができる。
処理を行ってパルス繰返間隔を求めることができ、各受
信系ごとにパルス繰返間隔が異なる場合に、パルス到来
時刻の時間差を早く収束させることができる。従って、
収束に必要な受信パルスの数を抑制することができる。
【００２６】請求項４に記載の本発明による時間差方位
検出装置は、上記ＰＲＩ算出部が、パルス検出部により
求められた複数のパルス到来時刻について、最小２乗法
を用いて直線近似した場合における直線の傾きを求める
ように構成される。この様な構成により、複数のパルス
到来時刻について統計処理を行って、パルス繰返間隔を
求めることができる。
検出装置は、上記ＰＲＩ算出部が、パルス検出部により
求められた複数のパルス到来時刻について、最小２乗法
を用いて直線近似した場合における直線の傾きを求める
ように構成される。この様な構成により、複数のパルス
到来時刻について統計処理を行って、パルス繰返間隔を
求めることができる。
【００２７】請求項５に記載の本発明による時間差方位
検出装置は、上記受信系が、パルス検出部において求め
られた複数のパルス到来時刻に基づいて、一連のパルス
信号を構成するパルスであって、パルス検出部において
検出されなかったパルスを判別するパルス抜け検出部を
備えて構成される。
検出装置は、上記受信系が、パルス検出部において求め
られた複数のパルス到来時刻に基づいて、一連のパルス
信号を構成するパルスであって、パルス検出部において
検出されなかったパルスを判別するパルス抜け検出部を
備えて構成される。
【００２８】請求項６に記載の本発明による時間差方位
検出装置は、上記パルス検出部が、受信パルスの到来順
に各受信パルスに対しパルス到来順番号を付し、上記パ
ルス抜け検出部が、パルス検出部による未検出パルスを
検出した場合に、到来順に従って当該未検出パルスに対
し付されるべき到来順番号を欠番とし、パルス検出部に
より受信パルスに付されたパルス到来順番号を補正し、
上記複数パルス時間差算出部が、各受信パルスのパルス
到来時刻および到来順番号に基づいて、受信系間のパル
ス到来時刻の時間差を求めるように構成される。
検出装置は、上記パルス検出部が、受信パルスの到来順
に各受信パルスに対しパルス到来順番号を付し、上記パ
ルス抜け検出部が、パルス検出部による未検出パルスを
検出した場合に、到来順に従って当該未検出パルスに対
し付されるべき到来順番号を欠番とし、パルス検出部に
より受信パルスに付されたパルス到来順番号を補正し、
上記複数パルス時間差算出部が、各受信パルスのパルス
到来時刻および到来順番号に基づいて、受信系間のパル
ス到来時刻の時間差を求めるように構成される。
【００２９】請求項７に記載の本発明による時間差方位
検出装置は、パルス繰返間隔の異なる複数のパルス信号
で構成されるパターンがフレーム周期ごとに繰り返され
る一連のパルス信号が同一パルス発信源から到来する場
合に関するものであり、上記受信系が、パルス検出部に
おいて求められた複数の受信パルスのパルス受信時刻に
基づいてフレーム周期を求め、上記複数の受信パルスか
らフレーム周期内の同一ポジションにおいて検出された
受信パルスを抽出するフレーム抽出部を備えて構成され
る。
検出装置は、パルス繰返間隔の異なる複数のパルス信号
で構成されるパターンがフレーム周期ごとに繰り返され
る一連のパルス信号が同一パルス発信源から到来する場
合に関するものであり、上記受信系が、パルス検出部に
おいて求められた複数の受信パルスのパルス受信時刻に
基づいてフレーム周期を求め、上記複数の受信パルスか
らフレーム周期内の同一ポジションにおいて検出された
受信パルスを抽出するフレーム抽出部を備えて構成され
る。
【００３０】請求項８に記載の本発明による時間差方位
検出装置は、上記パルス抽出部が、フレーム周期内の１
つのポジションにおいて検出される受信パルスを抽出す
るように構成される。また、上記ＰＲＩ算出部が、抽出
された受信パルスのパルス到来時刻に基づいて、パルス
繰返間隔を求め、上記複数パルス時間差算出部が、各受
信系のパルス抽出部において抽出された受信パルスに基
づいて、受信系間のパルス到来時刻の時間差を求めるよ
うに構成される。
検出装置は、上記パルス抽出部が、フレーム周期内の１
つのポジションにおいて検出される受信パルスを抽出す
るように構成される。また、上記ＰＲＩ算出部が、抽出
された受信パルスのパルス到来時刻に基づいて、パルス
繰返間隔を求め、上記複数パルス時間差算出部が、各受
信系のパルス抽出部において抽出された受信パルスに基
づいて、受信系間のパルス到来時刻の時間差を求めるよ
うに構成される。
【００３１】請求項９に記載の本発明による時間差方位
検出装置は、上記パルス抽出部が、フレーム周期内の２
以上のポジションに関して各ポジションごとに受信パル
スを抽出するように構成される。上記ＰＲＩ算出部は、
フレーム周期内の各ポジションごとに抽出された受信パ
ルスのパルス到来時刻に基づいて、各ポジションごとに
パルス繰返間隔を求める。上記ＰＲＩ平均値算出部は、
各受信系のＰＲＩ処理部で求められたパルス繰返間隔の
平均値をフレーム周期内の各ポジションごとに求める。
上記複数パルス時間差算出部は、受信系間のパルス到来
時刻の時間差をフレーム周期内の各ポジションごとに求
める。また、上記信号処理部は、フレーム周期内の各ポ
ジションごとに求められたパルス到来時刻の時間差の平
均を求める時間差平均算出部を備えて構成される。
検出装置は、上記パルス抽出部が、フレーム周期内の２
以上のポジションに関して各ポジションごとに受信パル
スを抽出するように構成される。上記ＰＲＩ算出部は、
フレーム周期内の各ポジションごとに抽出された受信パ
ルスのパルス到来時刻に基づいて、各ポジションごとに
パルス繰返間隔を求める。上記ＰＲＩ平均値算出部は、
各受信系のＰＲＩ処理部で求められたパルス繰返間隔の
平均値をフレーム周期内の各ポジションごとに求める。
上記複数パルス時間差算出部は、受信系間のパルス到来
時刻の時間差をフレーム周期内の各ポジションごとに求
める。また、上記信号処理部は、フレーム周期内の各ポ
ジションごとに求められたパルス到来時刻の時間差の平
均を求める時間差平均算出部を備えて構成される。
【００３２】請求項１０に記載の本発明による時間差方
位検出装置は、各受信系において検出される受信パルス
のパルス到来時刻に基づいて、受信系間の対応する受信
パルスを抽出する受信パルス比較部を備えて構成され
る。ＰＲＩ算出部は、抽出された受信パルスのパルス到
来時刻に基づいて、パルス繰返間隔を求めるように構成
される。
位検出装置は、各受信系において検出される受信パルス
のパルス到来時刻に基づいて、受信系間の対応する受信
パルスを抽出する受信パルス比較部を備えて構成され
る。ＰＲＩ算出部は、抽出された受信パルスのパルス到
来時刻に基づいて、パルス繰返間隔を求めるように構成
される。
【００３３】請求項１１に記載の本発明による時間差方
位検出装置は、上記受信パルス比較部が、一方の受信系
のパルス検出部において検出された受信パルスに基づい
て、そのパルス到来時刻から所定の時刻差を有して他方
の受信系のパルス検出部において検出された受信パルス
を抽出するように構成される。
位検出装置は、上記受信パルス比較部が、一方の受信系
のパルス検出部において検出された受信パルスに基づい
て、そのパルス到来時刻から所定の時刻差を有して他方
の受信系のパルス検出部において検出された受信パルス
を抽出するように構成される。
【００３４】請求項１２に記載の本発明による時間差方
位検出装置は、各受信系において検出される受信パルス
のパルス諸元に基づいて、目標ごとに受信パルスを分離
する目標パルス分離部を備えて構成される。上記ＰＲＩ
算出部は、分離された受信パルスのパルス到来時刻に基
づいて、目標ごとにパルス繰返間隔を求め、上記ＰＲＩ
平均値算出部は、各受信系のＰＲＩ処理部で求められた
パルス繰返間隔の平均値を目標ごとに求め、上記複数パ
ルス時間差算出部は、受信系間のパルス到来時刻の時間
差を目標ごとに求め、上記方位算出部は、目標ごとにパ
ルス到来方位を求めるように構成される。
位検出装置は、各受信系において検出される受信パルス
のパルス諸元に基づいて、目標ごとに受信パルスを分離
する目標パルス分離部を備えて構成される。上記ＰＲＩ
算出部は、分離された受信パルスのパルス到来時刻に基
づいて、目標ごとにパルス繰返間隔を求め、上記ＰＲＩ
平均値算出部は、各受信系のＰＲＩ処理部で求められた
パルス繰返間隔の平均値を目標ごとに求め、上記複数パ
ルス時間差算出部は、受信系間のパルス到来時刻の時間
差を目標ごとに求め、上記方位算出部は、目標ごとにパ
ルス到来方位を求めるように構成される。
【００３５】請求項１３に記載の本発明による時間差方
位検出装置は、上記受信系を３以上備えて構成され、上
記ＰＲＩ平均値算出部が、２つの受信系を組み合わせて
得られる全ての受信系ペアについて、各受信系ペアごと
にパルス繰返間隔の平均値を求める。上記ＰＲＩ平均値
算出部は、各受信系ＰＲＩ処理部で求められたパルス繰
返間隔の平均値を受信系ペアごとに求め、上記複数パル
ス時間差算出部が、受信系間のパルス到来時刻の時間差
を受信系ペアごとに求め、上記方位算出部が、パルス到
来方位を受信系ペアごとに求めるように構成される。そ
して、上記信号処理部が、受信系ペアごとのパルス到来
方位の平均値を求める方位平均算出部を備えて構成され
る。
位検出装置は、上記受信系を３以上備えて構成され、上
記ＰＲＩ平均値算出部が、２つの受信系を組み合わせて
得られる全ての受信系ペアについて、各受信系ペアごと
にパルス繰返間隔の平均値を求める。上記ＰＲＩ平均値
算出部は、各受信系ＰＲＩ処理部で求められたパルス繰
返間隔の平均値を受信系ペアごとに求め、上記複数パル
ス時間差算出部が、受信系間のパルス到来時刻の時間差
を受信系ペアごとに求め、上記方位算出部が、パルス到
来方位を受信系ペアごとに求めるように構成される。そ
して、上記信号処理部が、受信系ペアごとのパルス到来
方位の平均値を求める方位平均算出部を備えて構成され
る。
【００３６】請求項１４に記載の本発明による時間差方
位検出装置は、上記ＰＲＩ平均値算出部が、受信系ペア
を選別し、全受信系ペアの数よりも少ない受信系ペアに
ついて、受信系ペアごとにパルス繰返間隔の平均値を求
めるように構成される。
位検出装置は、上記ＰＲＩ平均値算出部が、受信系ペア
を選別し、全受信系ペアの数よりも少ない受信系ペアに
ついて、受信系ペアごとにパルス繰返間隔の平均値を求
めるように構成される。
【００３７】請求項１５に記載の本発明による時間差方
位検出装置は、上記ＰＲＩ平均値算出部が、パルスの信
号強度又はパルス繰返間隔に基づいて受信系ペアを選別
するように構成される。
位検出装置は、上記ＰＲＩ平均値算出部が、パルスの信
号強度又はパルス繰返間隔に基づいて受信系ペアを選別
するように構成される。
【００３８】請求項１６に記載の本発明による時間差方
位検出装置は、上記方位算出部が、上記方位算出部が、
同一パルス発信源から順次に到来するパルス群ごとにパ
ルス到来方位を検出するように構成され、上記信号処理
部が、パルス群ごとの複数のパルス到来方位の平均値を
求める方位平均算出部を備えて構成される。
位検出装置は、上記方位算出部が、上記方位算出部が、
同一パルス発信源から順次に到来するパルス群ごとにパ
ルス到来方位を検出するように構成され、上記信号処理
部が、パルス群ごとの複数のパルス到来方位の平均値を
求める方位平均算出部を備えて構成される。
【００３９】請求項１７に記載の本発明による時間差方
位検出装置は、上記方位算出部が、同一パルス発信源か
ら順次に到来するパルス群ごとにパルス到来方位を検出
し、自己の位置情報を検出する位置情報測定部を備え、
上記受信系が、パルス群の受信時に位置情報測定部によ
り検出された位置情報をパルス群に付する自己位置記録
部を備えて構成される。
位検出装置は、上記方位算出部が、同一パルス発信源か
ら順次に到来するパルス群ごとにパルス到来方位を検出
し、自己の位置情報を検出する位置情報測定部を備え、
上記受信系が、パルス群の受信時に位置情報測定部によ
り検出された位置情報をパルス群に付する自己位置記録
部を備えて構成される。
【００４０】請求項１８に記載の本発明による時間差方
位検出装置は、上記方位算出部により求められたパルス
到来方位および上記位置情報測定部により検出された自
己位置情報に基づいて、地図上に方位線をパルス群ごと
に表示する位置標定部を備えて構成される。
位検出装置は、上記方位算出部により求められたパルス
到来方位および上記位置情報測定部により検出された自
己位置情報に基づいて、地図上に方位線をパルス群ごと
に表示する位置標定部を備えて構成される。
【００４１】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明の
実施の形態１による時間差方位検出装置の一構成例を示
したブロック図である。この時間差方位検出装置は、受
信系１ａ，１ｂおよび信号処理部３０からなり、受信系
１ａは受信部１０ａにより構成され、受信系１ｂは受信
部１０ｂにより構成される。
実施の形態１による時間差方位検出装置の一構成例を示
したブロック図である。この時間差方位検出装置は、受
信系１ａ，１ｂおよび信号処理部３０からなり、受信系
１ａは受信部１０ａにより構成され、受信系１ｂは受信
部１０ｂにより構成される。
【００４２】受信部１０ａは、パルス信号を受信する空
中線１１ａと、到来するパルスを逐次検出してパルス到
来時刻（ＴＯＡ：time of arrival）を付加して記録す
るパルス検出部１２ａにより構成される。受信部１０ｂ
も、受信部１０ａと同様、パルス信号を受信する空中線
１１ｂと、到来するパルスを逐次検出してパルス到来時
刻を付加して記録するパルス検出部１２ｂにより構成さ
れている。ただし、受信部１０ｂの空中線１１ｂは、受
信部１０ａの空中線１１ａから所定距離だけ離れた場所
に設置されている。また、受信部１０ｂのパルス検出部
１２ｂは、受信部１０ａのパルス検出部１２ａと時刻同
期がとられている。
中線１１ａと、到来するパルスを逐次検出してパルス到
来時刻（ＴＯＡ：time of arrival）を付加して記録す
るパルス検出部１２ａにより構成される。受信部１０ｂ
も、受信部１０ａと同様、パルス信号を受信する空中線
１１ｂと、到来するパルスを逐次検出してパルス到来時
刻を付加して記録するパルス検出部１２ｂにより構成さ
れている。ただし、受信部１０ｂの空中線１１ｂは、受
信部１０ａの空中線１１ａから所定距離だけ離れた場所
に設置されている。また、受信部１０ｂのパルス検出部
１２ｂは、受信部１０ａのパルス検出部１２ａと時刻同
期がとられている。
【００４３】信号処理部３０は、複数パルス時間差算出
部３２と、方位算出部３３により構成される。複数パル
ス時間差算出部３２は、２つの受信系１ａ，１ｂにおい
てそれぞれ記録された複数パルスを統計処理して時間差
を算出する。各受信系１ａ，１ｂごとに、当該受信系に
おいて検出された複数パルスのパルス到来時刻からパル
ス到来時刻の初期値（ＴＯＡ初期値）を算出し、各受信
系１ａ，１ｂについて求められたＴＯＡ初期値の時間差
Ｔｄを求めている。方位算出部３３は、式（２）を用い
て、この時間差Ｔｄ、空中線１ａ，１ｂ間の距離Ｌおよ
び電波伝搬速度Ｃからパルス到来方位を算出している。
部３２と、方位算出部３３により構成される。複数パル
ス時間差算出部３２は、２つの受信系１ａ，１ｂにおい
てそれぞれ記録された複数パルスを統計処理して時間差
を算出する。各受信系１ａ，１ｂごとに、当該受信系に
おいて検出された複数パルスのパルス到来時刻からパル
ス到来時刻の初期値（ＴＯＡ初期値）を算出し、各受信
系１ａ，１ｂについて求められたＴＯＡ初期値の時間差
Ｔｄを求めている。方位算出部３３は、式（２）を用い
て、この時間差Ｔｄ、空中線１ａ，１ｂ間の距離Ｌおよ
び電波伝搬速度Ｃからパルス到来方位を算出している。
【００４４】次に動作について説明する。図示しない信
号源より順に発信された複数のパルスを両受信系１ａ，
１ｂで逐次受信する場合について説明する。各受信系１
ａ，１ｂにおいて空中線１ａ，１ｂに入射したパルス
は、それぞれパルス検出部１１ａ，１１ｂによって検出
される。各受信系１ａ，１ｂについてｉ番目に受信した
パルスのパルス到来時刻をＴＯＡ［ｉ］とすると、以下
の関係が成り立つ。
号源より順に発信された複数のパルスを両受信系１ａ，
１ｂで逐次受信する場合について説明する。各受信系１
ａ，１ｂにおいて空中線１ａ，１ｂに入射したパルス
は、それぞれパルス検出部１１ａ，１１ｂによって検出
される。各受信系１ａ，１ｂについてｉ番目に受信した
パルスのパルス到来時刻をＴＯＡ［ｉ］とすると、以下
の関係が成り立つ。
【００４５】
【数４】
【００４６】ただし、ｉ＝１，２，…，Ｎ（Ｎは２以上
の整数）、ｘはパルス繰返間隔（ＰＲＩ：pulse repeti
tion interval）、ｙはＴＯＡ初期値、εは誤差とす
る。また、信号源から発信されるパルスの繰返周期（Ｐ
ＲＩ）は時間的に変動せず、ほぼ一定であると仮定す
る。さらに、空中線１ａ、１ｂは、その間をパルス信号
が伝搬するのに要する時間がパルス繰返間隔に比べて十
分小さくなるように配置されているものとする。
の整数）、ｘはパルス繰返間隔（ＰＲＩ：pulse repeti
tion interval）、ｙはＴＯＡ初期値、εは誤差とす
る。また、信号源から発信されるパルスの繰返周期（Ｐ
ＲＩ）は時間的に変動せず、ほぼ一定であると仮定す
る。さらに、空中線１ａ、１ｂは、その間をパルス信号
が伝搬するのに要する時間がパルス繰返間隔に比べて十
分小さくなるように配置されているものとする。
【００４７】図２は、受信系１ａ，１ｂにおいて順に受
信されたパルスのパルス到来時刻をプロットした図であ
り、横軸は入力順序番号ｉを等間隔にとり、縦軸はパル
ス到来時刻ＴＯＡ［ｉ］とし、複数のパルスがプロット
されている。また、受信系１ａ，１ｂごとに近似直線が
引かれている。
信されたパルスのパルス到来時刻をプロットした図であ
り、横軸は入力順序番号ｉを等間隔にとり、縦軸はパル
ス到来時刻ＴＯＡ［ｉ］とし、複数のパルスがプロット
されている。また、受信系１ａ，１ｂごとに近似直線が
引かれている。
【００４８】式（４）におけるｘは近似直線の傾きに相
当し、ｙは切片に相当する。切片ｙは、パルス到来時刻
をＴＯＡ［ｉ］（ｉ＝１，２，３，…）とした場合のＴ
ＯＡ［０］、つまり、ＴＯＡ初期値となる。ｘはパルス
繰返間隔であるため、２本の近似直線はほぼ同じ傾きを
もつ平行線となる。切片ｙは受信系１ａ，１ｂで異な
り、２本の近似直線の切片ｙの差は、近似直線の縦軸方
向の距離に相当し、受信系１ａ，１ｂ間における統計的
なパルス到来時刻の時間差Ｔｄとなる。
当し、ｙは切片に相当する。切片ｙは、パルス到来時刻
をＴＯＡ［ｉ］（ｉ＝１，２，３，…）とした場合のＴ
ＯＡ［０］、つまり、ＴＯＡ初期値となる。ｘはパルス
繰返間隔であるため、２本の近似直線はほぼ同じ傾きを
もつ平行線となる。切片ｙは受信系１ａ，１ｂで異な
り、２本の近似直線の切片ｙの差は、近似直線の縦軸方
向の距離に相当し、受信系１ａ，１ｂ間における統計的
なパルス到来時刻の時間差Ｔｄとなる。
【００４９】各受信系１ａ，１ｂで検出され、パルス到
来時間と共に記録された各受信系のパルスは、それぞれ
複数パルス時間差算出部３２に送られる。複数パルス時
間差算出部３２では、最小２乗近似により誤差Σε2を
最小にするＴＯＡ初期値ｙが求められる。この様なＴＯ
Ａ初期値ｙが、次式を用いて受信系１ａ，１ｂごとに求
められる。
来時間と共に記録された各受信系のパルスは、それぞれ
複数パルス時間差算出部３２に送られる。複数パルス時
間差算出部３２では、最小２乗近似により誤差Σε2を
最小にするＴＯＡ初期値ｙが求められる。この様なＴＯ
Ａ初期値ｙが、次式を用いて受信系１ａ，１ｂごとに求
められる。
【００５０】
【数５】
【００５１】式（５）を用いて、各受信系１ａ，１ｂに
ついて求められたｙをそれぞれｙa、ｙbとすると、各受
信系１ａ，１ｂにパルスが到達する時刻の差Ｔｄは以下
のように算出される。
ついて求められたｙをそれぞれｙa、ｙbとすると、各受
信系１ａ，１ｂにパルスが到達する時刻の差Ｔｄは以下
のように算出される。
【００５２】
【数６】
【００５３】この様にして、複数パルス時間差算出部３
２は、各受信系１ａ，１ｂにおけるパルス到来時刻の時
間差Ｔｄを求めて、方位算出部３３へ出力する。方位算
出部３３は、この時間差Ｔｄに基づいて、式（２）によ
りパルス到来方位を算出する。
２は、各受信系１ａ，１ｂにおけるパルス到来時刻の時
間差Ｔｄを求めて、方位算出部３３へ出力する。方位算
出部３３は、この時間差Ｔｄに基づいて、式（２）によ
りパルス到来方位を算出する。
【００５４】以上のように、本実施の形態による時間差
方位検出装置は、同一受信系における複数パルスのパル
ス到来時刻について統計的手法を用いることにより、パ
ルス到来時刻に含まれる測定誤差、量子化誤差を極小化
し、受信系間のパルス到来時間差Ｔｄの算出精度を向上
させている。このため、従来の時間差方位検出装置と同
等のパルス検出精度でパルスを検出する場合であって
も、より高精度にパルス到来方位を算出することができ
る。
方位検出装置は、同一受信系における複数パルスのパル
ス到来時刻について統計的手法を用いることにより、パ
ルス到来時刻に含まれる測定誤差、量子化誤差を極小化
し、受信系間のパルス到来時間差Ｔｄの算出精度を向上
させている。このため、従来の時間差方位検出装置と同
等のパルス検出精度でパルスを検出する場合であって
も、より高精度にパルス到来方位を算出することができ
る。
【００５５】実施の形態２.図３は、本発明の実施の形
態２による時間差方位検出装置の一構成例を示したブロ
ック図である。この時間差方位検出装置は、受信系１
ａ，１ｂおよび信号処理部３０からなる。
態２による時間差方位検出装置の一構成例を示したブロ
ック図である。この時間差方位検出装置は、受信系１
ａ，１ｂおよび信号処理部３０からなる。
【００５６】受信系１ａは、受信部１０ａおよび受信系
信号処理部２０ａにより構成される。受信部１０ａは、
図１（実施の形態１）と同様、空中線１１ａおよびパル
ス検出部１２ａからなり、到来するパルスを逐次検出し
てパルス到来時刻を付加して記録する。受信系信号処理
部２０ａは、パルス繰返間隔（ＰＲＩ）を求めるＰＲＩ
算出部２１ａからなる。ＰＲＩ算出部２１ａは、受信部
１０ａで求められた複数のパルス到来時刻（ＴＯＡ）に
基づき、最小２乗法によりパルス繰返間隔を求めて、信
号処理部３０へ出力する。
信号処理部２０ａにより構成される。受信部１０ａは、
図１（実施の形態１）と同様、空中線１１ａおよびパル
ス検出部１２ａからなり、到来するパルスを逐次検出し
てパルス到来時刻を付加して記録する。受信系信号処理
部２０ａは、パルス繰返間隔（ＰＲＩ）を求めるＰＲＩ
算出部２１ａからなる。ＰＲＩ算出部２１ａは、受信部
１０ａで求められた複数のパルス到来時刻（ＴＯＡ）に
基づき、最小２乗法によりパルス繰返間隔を求めて、信
号処理部３０へ出力する。
【００５７】受信系１ｂも、受信系１ａと同様、受信部
１０ｂおよび受信系信号処理部２０ｂにより構成され、
受信部１０ｂが、空中線１１ｂおよびパルス検出部１２
ｂからなり、受信系信号処理部２０ｂが、パルス繰返間
隔を求めるＰＲＩ算出部１２ｂからなる。なお、パルス
検出部１２ｂは、図１（実施の形態１）の場合と同様、
パルス検出部１２ａと時刻同期がとられている。
１０ｂおよび受信系信号処理部２０ｂにより構成され、
受信部１０ｂが、空中線１１ｂおよびパルス検出部１２
ｂからなり、受信系信号処理部２０ｂが、パルス繰返間
隔を求めるＰＲＩ算出部１２ｂからなる。なお、パルス
検出部１２ｂは、図１（実施の形態１）の場合と同様、
パルス検出部１２ａと時刻同期がとられている。
【００５８】信号処理部３０は、ＰＲＩ平均値算出部３
４、複数パルス時間差算出部３２および方位算出部３３
により構成される。ＰＲＩ平均値算出部３４は、各信号
系１ａ，１ｂから出力されるパルス繰返間隔の平均値
（ＰＲＩ平均値）を算出している。複数パルス時間差検
出部３２は、ＰＲＩ平均値を用いて最小２乗法により各
受信系１ａ，１ｂについてＴＯＡ初期値を求めて、その
時間差Ｔｄを算出する。方位算出部３３は、求められた
時間差Ｔｄと、空中線間距離および電波伝搬速度に基づ
いてパルス到来方向を算出する。
４、複数パルス時間差算出部３２および方位算出部３３
により構成される。ＰＲＩ平均値算出部３４は、各信号
系１ａ，１ｂから出力されるパルス繰返間隔の平均値
（ＰＲＩ平均値）を算出している。複数パルス時間差検
出部３２は、ＰＲＩ平均値を用いて最小２乗法により各
受信系１ａ，１ｂについてＴＯＡ初期値を求めて、その
時間差Ｔｄを算出する。方位算出部３３は、求められた
時間差Ｔｄと、空中線間距離および電波伝搬速度に基づ
いてパルス到来方向を算出する。
【００５９】次に動作を説明する。図示しない信号源よ
り発信されたパルスを受信系１ａ，１ｂにおいて受信さ
れる場合について説明する。各受信系１ａ，１ｂの空中
線１１ａ，１１ｂに入射したパルスは、パルス検出部１
２ａ，１２ｂによって検出される。そして、ＰＲＩ算出
部２１ａ，２１ｂにおいて、最小２乗近似で誤差Σεを
最小にするパルス繰返間隔ｘが求められる。このパルス
繰返間隔ｘは、次式を用いて受信系１ａ，１ｂごとに算
出される。
り発信されたパルスを受信系１ａ，１ｂにおいて受信さ
れる場合について説明する。各受信系１ａ，１ｂの空中
線１１ａ，１１ｂに入射したパルスは、パルス検出部１
２ａ，１２ｂによって検出される。そして、ＰＲＩ算出
部２１ａ，２１ｂにおいて、最小２乗近似で誤差Σεを
最小にするパルス繰返間隔ｘが求められる。このパルス
繰返間隔ｘは、次式を用いて受信系１ａ，１ｂごとに算
出される。
【００６０】
【数７】
【００６１】式（７）を用いて受信系１ａ，１ｂについ
て求められたｘをそれぞれｘa、ｘbとすると、ＰＲＩ平
均値算出部３４はこれらの平均値を算出し、この平均値
がパルス繰返間隔ｘとされる。つまり、パルス繰返間隔
ｘは次式により求められる。
て求められたｘをそれぞれｘa、ｘbとすると、ＰＲＩ平
均値算出部３４はこれらの平均値を算出し、この平均値
がパルス繰返間隔ｘとされる。つまり、パルス繰返間隔
ｘは次式により求められる。
【００６２】
【数８】
【００６３】複数パルス時間差算出部３２では、各受信
系１ａ，１ｂで求められたパルス到来時間ＴＯＡ［ｉ］
と、ＰＲＩ平均値算出部３４で求められたパルス繰返間
隔ｘに基づいて、誤差Σε2を最小とするＴＯＡ初期値
ｙが各受信系１ａ，１ｂごとに求められる。式（４）を
変形すれば、誤差Σε2は、式（９）のように表され
る。このため、誤差Σε2を最小になるＴＯＡ初期値ｙ
は、パルス繰返間隔ｘを用いた式（１０）により求める
ことができる。
系１ａ，１ｂで求められたパルス到来時間ＴＯＡ［ｉ］
と、ＰＲＩ平均値算出部３４で求められたパルス繰返間
隔ｘに基づいて、誤差Σε2を最小とするＴＯＡ初期値
ｙが各受信系１ａ，１ｂごとに求められる。式（４）を
変形すれば、誤差Σε2は、式（９）のように表され
る。このため、誤差Σε2を最小になるＴＯＡ初期値ｙ
は、パルス繰返間隔ｘを用いた式（１０）により求める
ことができる。
【００６４】
【数９】
【００６５】
【数１０】
【００６６】式（１０）を用いて、各受信系１ａ，１ｂ
について求められたｙをそれぞれｙ a、ｙbとすると、各
受信系１ａ，１ｂにパルスが到達する時刻の差Ｔｄは式
（６）により算出される。この様にして、複数パルス時
間差算出部３２は、各受信系１ａ，１ｂにおけるパルス
到来時刻の時間差Ｔｄを求めて、方位算出部３３へ出力
する。方位算出部３３は、この時間差Ｔｄに基づいて、
式（２）によりパルス到来方位を算出する。
について求められたｙをそれぞれｙ a、ｙbとすると、各
受信系１ａ，１ｂにパルスが到達する時刻の差Ｔｄは式
（６）により算出される。この様にして、複数パルス時
間差算出部３２は、各受信系１ａ，１ｂにおけるパルス
到来時刻の時間差Ｔｄを求めて、方位算出部３３へ出力
する。方位算出部３３は、この時間差Ｔｄに基づいて、
式（２）によりパルス到来方位を算出する。
【００６７】なお、到来するパルスのパルス繰返間隔が
予め分かっている場合には、既知のパルス繰返間隔ｘを
使用して、式（１０）、式（６）および式（２）からパ
ルス到来方位を算出することもできる。
予め分かっている場合には、既知のパルス繰返間隔ｘを
使用して、式（１０）、式（６）および式（２）からパ
ルス到来方位を算出することもできる。
【００６８】ここで、実施の形態１、２による真方位へ
の収束の傾向について検討する。式（３）より、次のこ
とを前提とする。［前提１］方位算出の誤差は∂Ｌ、∂
Ｔｄそれぞれについて独立して影響を受けるものとす
る。また、実施の形態１，２における影響は∂Ｔｄに関
わる部分であるため、∂Ｔｄの影響について検討する。
［前提２］∂Ｔｄが小さい値のとき、方位算出誤差dθ
は∂Ｔｄに比例するものとする。
の収束の傾向について検討する。式（３）より、次のこ
とを前提とする。［前提１］方位算出の誤差は∂Ｌ、∂
Ｔｄそれぞれについて独立して影響を受けるものとす
る。また、実施の形態１，２における影響は∂Ｔｄに関
わる部分であるため、∂Ｔｄの影響について検討する。
［前提２］∂Ｔｄが小さい値のとき、方位算出誤差dθ
は∂Ｔｄに比例するものとする。
【００６９】実施の形態１では、式（５）から、∂ｙ／
∂ＴＯＡ［ｉ］は、（Ｎ-1）のオーダーで収束する。各
ＴＯＡ［ｉ］の測定誤差を同程度とすると、ｄｙはその
Ｎ個の和であるため、（Ｎ-1/2）のオーダーで収束す
る。
∂ＴＯＡ［ｉ］は、（Ｎ-1）のオーダーで収束する。各
ＴＯＡ［ｉ］の測定誤差を同程度とすると、ｄｙはその
Ｎ個の和であるため、（Ｎ-1/2）のオーダーで収束す
る。
【００７０】実施の形態２では、式（７）から、∂ｘ／
∂ＴＯＡ［ｉ］は、（Ｎ-2）のオーダーで収束する。各
ＴＯＡ［ｉ］の測定誤差を同程度とすると、ｄｘはその
Ｎ個の和であるため、（Ｎ-3/2）のオーダーで収束す
る。つまり、ｘはｙより十分早く収束する。このため、
式（１０）のｙの収束の速さは、ΣＴＯＡ［ｉ］／Ｎと
ほぼ同等であり、（Ｎ-1/2）のオーダーで収束する。
∂ＴＯＡ［ｉ］は、（Ｎ-2）のオーダーで収束する。各
ＴＯＡ［ｉ］の測定誤差を同程度とすると、ｄｘはその
Ｎ個の和であるため、（Ｎ-3/2）のオーダーで収束す
る。つまり、ｘはｙより十分早く収束する。このため、
式（１０）のｙの収束の速さは、ΣＴＯＡ［ｉ］／Ｎと
ほぼ同等であり、（Ｎ-1/2）のオーダーで収束する。
【００７１】以上のように、本実施の形態による時間差
方位検出装置は、それぞれの受信系で検出された複数の
パルスから算出したパルス繰返間隔の平均値を到来する
パルスの真のパルス繰返間隔の値と仮定した上で、その
値を用いてそれぞれの受信系のＴＯＡ初期値を算出し、
その時間差からパルスの到来する方位を求めている。こ
のため、それぞれの受信系で算出したパルス繰返間隔の
値が異なる場合に、収束に必要なパルス数を少なく抑え
ることができる。
方位検出装置は、それぞれの受信系で検出された複数の
パルスから算出したパルス繰返間隔の平均値を到来する
パルスの真のパルス繰返間隔の値と仮定した上で、その
値を用いてそれぞれの受信系のＴＯＡ初期値を算出し、
その時間差からパルスの到来する方位を求めている。こ
のため、それぞれの受信系で算出したパルス繰返間隔の
値が異なる場合に、収束に必要なパルス数を少なく抑え
ることができる。
【００７２】実施の形態３.本実施の形態では、受信部
においてパルスが検出できず、パルス抜けが発生した場
合であっても、パルス到来方位を検出することができる
時間差方位検出装置について説明する。
においてパルスが検出できず、パルス抜けが発生した場
合であっても、パルス到来方位を検出することができる
時間差方位検出装置について説明する。
【００７３】図４は、本発明の実施の形態３による時間
差方位検出装置の一構成例を示したブロック図である。
この時間差方位検出装置は、受信系信号処理部２０ａが
パルス抜け検出部２２ａを備え、受信系信号処理部２０
ｂがパルス抜け検出部２２ｂを備えて構成され、各パル
ス抜け検出部２２ａ，２２ｂが、それぞれ受信部１０
ａ，１０ｂにおけるパルス抜けを検出している。
差方位検出装置の一構成例を示したブロック図である。
この時間差方位検出装置は、受信系信号処理部２０ａが
パルス抜け検出部２２ａを備え、受信系信号処理部２０
ｂがパルス抜け検出部２２ｂを備えて構成され、各パル
ス抜け検出部２２ａ，２２ｂが、それぞれ受信部１０
ａ，１０ｂにおけるパルス抜けを検出している。
【００７４】受信部１０ａ，１０ｂは、受信状態が不安
定でパルスを検出することができない場合があり、この
ような場合に特定のパルスのみが検出されないパルス抜
けが発生する。パルスの記録抜けが発生すると、パルス
繰返間隔として真値の整数倍（２倍以上）前後の値が算
出されることになる。
定でパルスを検出することができない場合があり、この
ような場合に特定のパルスのみが検出されないパルス抜
けが発生する。パルスの記録抜けが発生すると、パルス
繰返間隔として真値の整数倍（２倍以上）前後の値が算
出されることになる。
【００７５】ｘ軸方向にパルスの到来順番号ｉをとり、
ｙ軸方向にＴＯＡ［ｉ］をとって、到来パルスをプロッ
トすると、パルス抜けがない場合は、ほぼ線形にプロッ
ト点が並ぶ。ところが、パルス抜けが発生すると、プロ
ット点が線形に並ばなくなる。このため、ＰＲＩ算出部
２１ａ，２１ｂにおいて、パルス繰返間隔を正しく算出
することができない。
ｙ軸方向にＴＯＡ［ｉ］をとって、到来パルスをプロッ
トすると、パルス抜けがない場合は、ほぼ線形にプロッ
ト点が並ぶ。ところが、パルス抜けが発生すると、プロ
ット点が線形に並ばなくなる。このため、ＰＲＩ算出部
２１ａ，２１ｂにおいて、パルス繰返間隔を正しく算出
することができない。
【００７６】パルス抜け検出部２２ａは、受信部１０ａ
におけるパルス抜けが発生した場合に、到来パルス番号
を変更する。これにより、ＰＲＩ算出部２１ａにおいて
パルス繰返間隔を正しく算出することができる。パルス
抜け検出部２２ａは、パルス抜けの発生を検出し、パル
ス到来順番号を、パルス抜けなく全パルスを受信した場
合のパルス到来順番号に変更する。これにより、受信部
１０ａで検出されたパルスのプロット点を線形に並べる
ことができる。パルス抜け検出部２２ｂも、パルス抜け
検出部２２ａと全く同様にして、受信部１０ｂにおいて
パルス抜けが発生した場合に、到来パルス番号を変更す
る。
におけるパルス抜けが発生した場合に、到来パルス番号
を変更する。これにより、ＰＲＩ算出部２１ａにおいて
パルス繰返間隔を正しく算出することができる。パルス
抜け検出部２２ａは、パルス抜けの発生を検出し、パル
ス到来順番号を、パルス抜けなく全パルスを受信した場
合のパルス到来順番号に変更する。これにより、受信部
１０ａで検出されたパルスのプロット点を線形に並べる
ことができる。パルス抜け検出部２２ｂも、パルス抜け
検出部２２ａと全く同様にして、受信部１０ｂにおいて
パルス抜けが発生した場合に、到来パルス番号を変更す
る。
【００７７】次に、パルス到来順番号変更の手順の一例
について説明する。まず、ＴＯＡ［２］−ＴＯＡ［１］
を仮パルス繰返間隔（仮ＰＲＩ）とし、仮ＰＲＩの整数
倍の時刻間隔毎にパルスが存在するかを判別する。ま
ず、ＴＯＡ［１］から２倍の仮ＰＲＩ時間後の時刻を中
心としてパルスサンプリング間隔の１０〜２０倍程度の
時間幅を設定し、その中にＴＯＡ［３］があることを確
認する。パルスが存在する場合、ＴＯＡ［３］−ＴＯＡ
［２］と仮ＰＲＩの平均を算出し、仮ＰＲＩとして更新
する。次に、仮ＰＲＩの３倍、４倍、…した時間をＴＯ
Ａ［１］に加算した時刻を中心に時間幅を設定し、パル
スの有無を順次確認する。
について説明する。まず、ＴＯＡ［２］−ＴＯＡ［１］
を仮パルス繰返間隔（仮ＰＲＩ）とし、仮ＰＲＩの整数
倍の時刻間隔毎にパルスが存在するかを判別する。ま
ず、ＴＯＡ［１］から２倍の仮ＰＲＩ時間後の時刻を中
心としてパルスサンプリング間隔の１０〜２０倍程度の
時間幅を設定し、その中にＴＯＡ［３］があることを確
認する。パルスが存在する場合、ＴＯＡ［３］−ＴＯＡ
［２］と仮ＰＲＩの平均を算出し、仮ＰＲＩとして更新
する。次に、仮ＰＲＩの３倍、４倍、…した時間をＴＯ
Ａ［１］に加算した時刻を中心に時間幅を設定し、パル
スの有無を順次確認する。
【００７８】また、検出した１番目と２番目のパルスの
間にパルス抜けがある場合を考慮し、ＴＯＡ［１］に算
出した仮ＰＲＩの１/２倍、１/３倍、…を加算した時刻
を中心に前出の時間幅を設定し、パルスの有無を判別す
る。パルスが存在する場合は、順次上記と同様の操作を
繰り返す。パルスが存在しない場合には、パルス抜けが
発生していると判断し、以後のパルス到来順番号を繰り
下げ、順次パルスの有無を確認し、パルス到来順番号を
更新する。この時、パルス抜けの箇所は欠番とする。
間にパルス抜けがある場合を考慮し、ＴＯＡ［１］に算
出した仮ＰＲＩの１/２倍、１/３倍、…を加算した時刻
を中心に前出の時間幅を設定し、パルスの有無を判別す
る。パルスが存在する場合は、順次上記と同様の操作を
繰り返す。パルスが存在しない場合には、パルス抜けが
発生していると判断し、以後のパルス到来順番号を繰り
下げ、順次パルスの有無を確認し、パルス到来順番号を
更新する。この時、パルス抜けの箇所は欠番とする。
【００７９】なお、到来するパルスのパルス繰返間隔が
分かっている場合は、既知のパルス繰返間隔を仮ＰＲＩ
として前記の処理を簡略化できる。このようにしてパル
ス抜けの発生している箇所以後のパルス到来順番号を順
次繰り下げることによって、パルス抜けがない場合のパ
ルス到来順番号に変更した後、ＰＲＩ算出部２１ａ、２
１ｂにおいて(５)式からパルス繰返間隔が算出される。
分かっている場合は、既知のパルス繰返間隔を仮ＰＲＩ
として前記の処理を簡略化できる。このようにしてパル
ス抜けの発生している箇所以後のパルス到来順番号を順
次繰り下げることによって、パルス抜けがない場合のパ
ルス到来順番号に変更した後、ＰＲＩ算出部２１ａ、２
１ｂにおいて(５)式からパルス繰返間隔が算出される。
【００８０】以上のように、本実施の形態による時間差
方位検出装置は、パルス検出部を備え、パルスの記録抜
けが発生した場合に、記録したパルス列のパルス到来時
刻からそのパルス抜けを検出してパルス到来順番号を変
更している。このため、受信状況により間欠的にしかパ
ルスを検出することが出来ないような場合でも、パルス
到来方位を算出することができる。
方位検出装置は、パルス検出部を備え、パルスの記録抜
けが発生した場合に、記録したパルス列のパルス到来時
刻からそのパルス抜けを検出してパルス到来順番号を変
更している。このため、受信状況により間欠的にしかパ
ルスを検出することが出来ないような場合でも、パルス
到来方位を算出することができる。
【００８１】実施の形態４.本実施の形態では、所定パ
ターンのパルスがフレーム周期ごとに到来する場合であ
っても、パルス到来方位を検出することができる時間差
方位検出装置について説明する。
ターンのパルスがフレーム周期ごとに到来する場合であ
っても、パルス到来方位を検出することができる時間差
方位検出装置について説明する。
【００８２】図５は、本発明の実施の形態４による時間
差位相検出装置の一構成例を示したブロック図である。
この時間差方位検出装置は、受信系信号処理部２０ａが
フレーム抽出部２３ａを備え、受信系信号処理部２０ｂ
がフレーム抽出部２３ｂを備えて構成され、各フレーム
抽出部２３ａ，２３ｂは、フレーム周期ごとのパルスを
抽出している。
差位相検出装置の一構成例を示したブロック図である。
この時間差方位検出装置は、受信系信号処理部２０ａが
フレーム抽出部２３ａを備え、受信系信号処理部２０ｂ
がフレーム抽出部２３ｂを備えて構成され、各フレーム
抽出部２３ａ，２３ｂは、フレーム周期ごとのパルスを
抽出している。
【００８３】図６は、受信系信号処理部２０ａ，２０ｂ
の動作の一例について説明するための図である。この図
には、所定のパターンで間隔の異なるパルス繰返間隔が
一定周期(以下、フレーム周期という)ごとに現れるスタ
ガ等の目標の場合に受信されるパルスが示されている。
パルス到来順にｘ軸方向にパルスの入力順番号ｉと、ｙ
軸方向にＴＯＡ［ｉ］をプロットすると、プレーム内の
パルス繰返間隔は一定でないため、プロット点が線形に
並ばず、パルス繰返間隔を正確に算出することができな
い。
の動作の一例について説明するための図である。この図
には、所定のパターンで間隔の異なるパルス繰返間隔が
一定周期(以下、フレーム周期という)ごとに現れるスタ
ガ等の目標の場合に受信されるパルスが示されている。
パルス到来順にｘ軸方向にパルスの入力順番号ｉと、ｙ
軸方向にＴＯＡ［ｉ］をプロットすると、プレーム内の
パルス繰返間隔は一定でないため、プロット点が線形に
並ばず、パルス繰返間隔を正確に算出することができな
い。
【００８４】フレーム抽出部２３ａは、受信部１０ａに
おける受信パルスについて、フレーム周期を検出し、フ
レーム周期ごとのパルスのみを抽出する。抽出されたパ
ルスは、プロット点を線形に並べることができるため、
ＰＲＩ算出部２１ａにおいて図示したフレーム周期をパ
ルス繰返間隔として正しく算出することができる。この
時、該当するパルス以外は欠番とされる。フレーム抽出
部２３ｂも、フレーム抽出部２３ａと全く同様にして、
受信部１０ｂにおける受信パルスについて、フレーム周
期を検出し、フレーム周期ごとのパルスのみを抽出す
る。
おける受信パルスについて、フレーム周期を検出し、フ
レーム周期ごとのパルスのみを抽出する。抽出されたパ
ルスは、プロット点を線形に並べることができるため、
ＰＲＩ算出部２１ａにおいて図示したフレーム周期をパ
ルス繰返間隔として正しく算出することができる。この
時、該当するパルス以外は欠番とされる。フレーム抽出
部２３ｂも、フレーム抽出部２３ａと全く同様にして、
受信部１０ｂにおける受信パルスについて、フレーム周
期を検出し、フレーム周期ごとのパルスのみを抽出す
る。
【００８５】次に、フレーム周期検出手順の一例を示
す。まず、ＴＯＡ［ｑ］−ＴＯＡ［１］（ただしｑ＝
２，３，４，…：２以上の整数）で算出した仮フレーム
周期を使用して、ＴＯＡ［１］から（ｑ＋１）倍のフレ
ーム周期後の時刻を中心としてパルスサンプリング間隔
の１０〜２０倍程度の時間幅を設定し、その中に到来パ
ルスがあるかを判別する。その時間幅にパルスがあった
場合、フレームパルスを検出したと判断し、ＴＯＡ［ｑ
＋１］−ＴＯＡ［１］とフレーム周期の平均を算出し、
フレーム周期を更新する。次に、仮フレーム周期の３
倍、４倍、…（３以上の整数倍）した時間をＴＯＡ
［１］に加算した時刻を中心に時間幅を設定し、パルス
の有無を順次確認する。また、ＴＯＡ［１］と最初のフ
レームパルスの間にパルス抜けがある場合を考慮し、Ｔ
ＯＡ［１］に算出した仮フレーム周期の１/２倍、１/３
倍、…を加算した時刻を中心に前出の時間幅を設定し、
パルスの有無を確認し、存在する場合は、順次上記と同
様の操作を繰り返す。
す。まず、ＴＯＡ［ｑ］−ＴＯＡ［１］（ただしｑ＝
２，３，４，…：２以上の整数）で算出した仮フレーム
周期を使用して、ＴＯＡ［１］から（ｑ＋１）倍のフレ
ーム周期後の時刻を中心としてパルスサンプリング間隔
の１０〜２０倍程度の時間幅を設定し、その中に到来パ
ルスがあるかを判別する。その時間幅にパルスがあった
場合、フレームパルスを検出したと判断し、ＴＯＡ［ｑ
＋１］−ＴＯＡ［１］とフレーム周期の平均を算出し、
フレーム周期を更新する。次に、仮フレーム周期の３
倍、４倍、…（３以上の整数倍）した時間をＴＯＡ
［１］に加算した時刻を中心に時間幅を設定し、パルス
の有無を順次確認する。また、ＴＯＡ［１］と最初のフ
レームパルスの間にパルス抜けがある場合を考慮し、Ｔ
ＯＡ［１］に算出した仮フレーム周期の１/２倍、１/３
倍、…を加算した時刻を中心に前出の時間幅を設定し、
パルスの有無を確認し、存在する場合は、順次上記と同
様の操作を繰り返す。
【００８６】なお、到来するパルスがスタガ等のフレー
ムを持つ目標でそのフレーム周期が分かっている場合
は、既知のフレーム周期を仮フレーム周期とすることに
より、前記の処理を簡略化することができる。
ムを持つ目標でそのフレーム周期が分かっている場合
は、既知のフレーム周期を仮フレーム周期とすることに
より、前記の処理を簡略化することができる。
【００８７】このようにしてフレーム周期をパルス繰返
間隔と想定し、フレーム周期ごとのパルスを抽出するこ
とにより、ＰＲＩ算出部２１ａ，２１ｂにおいて、式
（５）により正確なフレーム周期を算出することができ
る。
間隔と想定し、フレーム周期ごとのパルスを抽出するこ
とにより、ＰＲＩ算出部２１ａ，２１ｂにおいて、式
（５）により正確なフレーム周期を算出することができ
る。
【００８８】以上のように、本実施の形態による時間差
方位検出装置は、スタガ等のフレーム周期を持つ複雑信
号などが到来した場合に、各フレーム周期内の同一ポジ
ションパルスを抽出し、フレーム周期をパルス繰返間隔
と想定することで、パルス到来方位を算出することがで
きる。
方位検出装置は、スタガ等のフレーム周期を持つ複雑信
号などが到来した場合に、各フレーム周期内の同一ポジ
ションパルスを抽出し、フレーム周期をパルス繰返間隔
と想定することで、パルス到来方位を算出することがで
きる。
【００８９】実施の形態５.実施の形態４では、フレー
ム周期ごとに到来する特定のパルスに着目して、パルス
到来方位を求めたが、本実施の形態では、フレーム周期
ごとに到来する各パルスに着目して、パルス到来方位を
求める場合の例について説明する。
ム周期ごとに到来する特定のパルスに着目して、パルス
到来方位を求めたが、本実施の形態では、フレーム周期
ごとに到来する各パルスに着目して、パルス到来方位を
求める場合の例について説明する。
【００９０】図７は、本発明の実施の形態５による時間
差方位検出装置の一構成例を示したブロック図である。
この時間差方位検出装置は、図７の時間差方位検出装置
の信号処理部３０が、時間差平均算出部３５を備えて構
成され、複数の時間差Ｔｄについて平均値を求めてい
る。
差方位検出装置の一構成例を示したブロック図である。
この時間差方位検出装置は、図７の時間差方位検出装置
の信号処理部３０が、時間差平均算出部３５を備えて構
成され、複数の時間差Ｔｄについて平均値を求めてい
る。
【００９１】フレーム抽出部２３ａは、フレーム周期ご
とに到来するパルスを抽出する実施の形態４に記載の処
理を全てのパルスについて行う。すなわち、フレーム周
期内の１つのパルスのみについて抽出処理を行うだけで
なく、フレーム周期内の各パルスそれぞれについて同様
のパルス抽出を行う。従って、フレーム抽出部２３ａか
らは、フレーム内のパルス数に相当するパルス列が出力
される。ＰＲＩ算出部２１ａは、この様にして抽出され
たパルス列のそれぞれについて、式（７）によりフレー
ム周期をパルス繰返間隔として算出する。フレーム抽出
部２３ｂおよびＰＲＩ算出部２１ｂも、受信部１０ｂの
受信パルスについて、全く同様の動作を行う。
とに到来するパルスを抽出する実施の形態４に記載の処
理を全てのパルスについて行う。すなわち、フレーム周
期内の１つのパルスのみについて抽出処理を行うだけで
なく、フレーム周期内の各パルスそれぞれについて同様
のパルス抽出を行う。従って、フレーム抽出部２３ａか
らは、フレーム内のパルス数に相当するパルス列が出力
される。ＰＲＩ算出部２１ａは、この様にして抽出され
たパルス列のそれぞれについて、式（７）によりフレー
ム周期をパルス繰返間隔として算出する。フレーム抽出
部２３ｂおよびＰＲＩ算出部２１ｂも、受信部１０ｂの
受信パルスについて、全く同様の動作を行う。
【００９２】図８は、受信系信号処理部２０ａ，２０ｂ
の動作の一例について説明するための図である。この図
には、図６（実施の形態４）と同様の受信パルスが示さ
れている。実施の形態４では、４ポジションのスタガの
場合であっても、１つのポジションのパルスに着目し、
そのフレーム周期に基づいてパルス到来方位を算出して
いる。これに対し、本実施の形態では、１フレーム内の
各ＰＲＩポジションのパルスそれぞれについて図示した
フレーム周期の値を求める。
の動作の一例について説明するための図である。この図
には、図６（実施の形態４）と同様の受信パルスが示さ
れている。実施の形態４では、４ポジションのスタガの
場合であっても、１つのポジションのパルスに着目し、
そのフレーム周期に基づいてパルス到来方位を算出して
いる。これに対し、本実施の形態では、１フレーム内の
各ＰＲＩポジションのパルスそれぞれについて図示した
フレーム周期の値を求める。
【００９３】ＰＲＩ平均値算出部３４は、１フレーム内
の各ＰＲＩポジションごとに、各受信系１ａ，１ｂで求
められたパルス繰返間隔ｘa，ｘbの平均値を求め、複数
パルス時間差算出部３２は、各ＰＲＩポジションごと
に、式（１０）および式（６）により各受信系１ａ，１
ｂにおけるパルス到来時刻の時間差Ｔｄを求める。
の各ＰＲＩポジションごとに、各受信系１ａ，１ｂで求
められたパルス繰返間隔ｘa，ｘbの平均値を求め、複数
パルス時間差算出部３２は、各ＰＲＩポジションごと
に、式（１０）および式（６）により各受信系１ａ，１
ｂにおけるパルス到来時刻の時間差Ｔｄを求める。
【００９４】時間差平均算出部３５は、この様にして求
められた複数の時間差Ｔｄ、すなわち、１フレーム内の
ＰＲＩポジションごとの時間差Ｔｄについて平均値を求
め、パルス到来時刻の時間差Ｔｄとして方位算出部３３
へ出力する。方位算出部３３は、この時間差Ｔｄに基づ
いて、式（２）によりパルス到来方位を算出する。
められた複数の時間差Ｔｄ、すなわち、１フレーム内の
ＰＲＩポジションごとの時間差Ｔｄについて平均値を求
め、パルス到来時刻の時間差Ｔｄとして方位算出部３３
へ出力する。方位算出部３３は、この時間差Ｔｄに基づ
いて、式（２）によりパルス到来方位を算出する。
【００９５】以上のように、本実施の形態による時間差
方位検出装置は、スタガ等のフレーム周期を持つ複雑信
号などが到来した場合に、各ＰＲＩポジションのパルス
毎にそれぞれフレーム周期の値を求め、ＰＲＩポジショ
ン数の時間差の平均値を算出することにしたので、時間
差の算出精度を向上することができ、パルス到来方位の
算出精度を向上させることができる。
方位検出装置は、スタガ等のフレーム周期を持つ複雑信
号などが到来した場合に、各ＰＲＩポジションのパルス
毎にそれぞれフレーム周期の値を求め、ＰＲＩポジショ
ン数の時間差の平均値を算出することにしたので、時間
差の算出精度を向上することができ、パルス到来方位の
算出精度を向上させることができる。
【００９６】実施の形態６.本実施の形態では、各受信
系での受信パルスから対応するパルスを抽出し、抽出さ
れたパルスに基づいて、信号源のパルス繰返間隔または
フレーム周期を求める時間差方位検出装置の例について
説明する。
系での受信パルスから対応するパルスを抽出し、抽出さ
れたパルスに基づいて、信号源のパルス繰返間隔または
フレーム周期を求める時間差方位検出装置の例について
説明する。
【００９７】図９は、本発明の実施の形態６による時間
差方位検出装置の一構成例を示したブロック図である。
この時間差方位検出装置は、図３の時間差方位検出装置
が、受信パルス比較部４１を備えて構成される。ＰＲＩ
算出部２１ａ，２１ｂは、受信パルス比較部４１によ
り、対応するパルスについてパルス繰返間隔を求めてい
る。
差方位検出装置の一構成例を示したブロック図である。
この時間差方位検出装置は、図３の時間差方位検出装置
が、受信パルス比較部４１を備えて構成される。ＰＲＩ
算出部２１ａ，２１ｂは、受信パルス比較部４１によ
り、対応するパルスについてパルス繰返間隔を求めてい
る。
【００９８】各空中線１１ａ，１１ｂに入射したパルス
は、それぞれのパルス検出機能１２ａ，１２ｂにおいて
検出され、パルス到来時刻と共に記録される。受信パル
ス比較部４１は、一方の受信系（例えば受信系１ａ）の
各受信パルスのパルス到来時刻に基づいて、当該パルス
の他方の受信系（例えば１ｂ）におけるパルス到来時刻
を求める。他方の受信系１ｂは、受信パルス比較部４２
で求められたパルス到来時刻に基づいて、一方の受信系
１ａの受信パルスに対応するパルスを抽出し、抽出パル
スについてパルス繰返間隔を求める。
は、それぞれのパルス検出機能１２ａ，１２ｂにおいて
検出され、パルス到来時刻と共に記録される。受信パル
ス比較部４１は、一方の受信系（例えば受信系１ａ）の
各受信パルスのパルス到来時刻に基づいて、当該パルス
の他方の受信系（例えば１ｂ）におけるパルス到来時刻
を求める。他方の受信系１ｂは、受信パルス比較部４２
で求められたパルス到来時刻に基づいて、一方の受信系
１ａの受信パルスに対応するパルスを抽出し、抽出パル
スについてパルス繰返間隔を求める。
【００９９】受信パルス比較部４１により、一方の受信
系の各受信パルスのパルス到来時刻を基準にして他方の
受信パルスを抽出する方法の一例について説明する。ま
ず、受信系１ａと受信系１ｂ間で到達するパルスの時間
差の最大値Ｔｄmaxは式（１）より次のように算出され
る。
系の各受信パルスのパルス到来時刻を基準にして他方の
受信パルスを抽出する方法の一例について説明する。ま
ず、受信系１ａと受信系１ｂ間で到達するパルスの時間
差の最大値Ｔｄmaxは式（１）より次のように算出され
る。
【０１００】
【数１１】
【０１０１】この時間差Ｔｄmaxを、受信系１ａの受信
パルスの各パルス受信時刻に加算して、対応するパルス
の受信系１ｂでのパルス受信時刻を予測する。この時刻
を中心としてパルスサンプリング間隔の１０〜２０倍程
度の時間幅を設定し、受信系１ｂの受信パルスの有無を
判別する。この結果、受信系１ｂにおいて当該時間幅内
にパルスが存在しなかった場合には、対応する受信系１
ａのパルスは、後の処理に用いられない。
パルスの各パルス受信時刻に加算して、対応するパルス
の受信系１ｂでのパルス受信時刻を予測する。この時刻
を中心としてパルスサンプリング間隔の１０〜２０倍程
度の時間幅を設定し、受信系１ｂの受信パルスの有無を
判別する。この結果、受信系１ｂにおいて当該時間幅内
にパルスが存在しなかった場合には、対応する受信系１
ａのパルスは、後の処理に用いられない。
【０１０２】同様にして、受信系１ｂの各受信パルスの
各ＴＯＡからＴｄmaxを減算した時刻を中心として上記
時間幅を設定し、受信系１ａ側のパルスの有無を判別す
る。受信系１ａにおいて当該時間幅内にパルスが存在し
なかった場合には、対応する受信系１ｂのパルスも後の
処理に用いられない。
各ＴＯＡからＴｄmaxを減算した時刻を中心として上記
時間幅を設定し、受信系１ａ側のパルスの有無を判別す
る。受信系１ａにおいて当該時間幅内にパルスが存在し
なかった場合には、対応する受信系１ｂのパルスも後の
処理に用いられない。
【０１０３】これらの処理後に残るパルスは各受信系１
ａ，１ｂにおいて対応したパルスとなる。ＰＲＩ算出部
２１ａ２１，ｂは、各受信系２１ａ，１ｂごとに、これ
ら対応するパルスに基づいてパルス繰返間隔を算出す
る。ただし、各受信系１ａ，１ｂのパルスは不等間隔で
も良く、算出されるパルス繰返間隔は、抽出されたパル
スのパルス繰返間隔の平均値となる。この後の処理は実
施の形態１の場合と同様である。
ａ，１ｂにおいて対応したパルスとなる。ＰＲＩ算出部
２１ａ２１，ｂは、各受信系２１ａ，１ｂごとに、これ
ら対応するパルスに基づいてパルス繰返間隔を算出す
る。ただし、各受信系１ａ，１ｂのパルスは不等間隔で
も良く、算出されるパルス繰返間隔は、抽出されたパル
スのパルス繰返間隔の平均値となる。この後の処理は実
施の形態１の場合と同様である。
【０１０４】以上のように、本実施の形態による時間差
方位検出装置は、対応するパルスを抽出した後で、各受
信系で複数のパルスからパルス繰返間隔の算出を行って
いるため、パルス繰返間隔が固定の目標信号だけではな
く、不等間隔で到来するジッタやスタガ等の信号に関し
てもパルス到来方位を算出する事が可能となる。また、
各受信系で記録するパルス抜けが発生する場合でもパル
ス抜けに対する処置を行う必要がない。
方位検出装置は、対応するパルスを抽出した後で、各受
信系で複数のパルスからパルス繰返間隔の算出を行って
いるため、パルス繰返間隔が固定の目標信号だけではな
く、不等間隔で到来するジッタやスタガ等の信号に関し
てもパルス到来方位を算出する事が可能となる。また、
各受信系で記録するパルス抜けが発生する場合でもパル
ス抜けに対する処置を行う必要がない。
【０１０５】実施の形態７.本実施の形態では、受信帯
域幅内に複数の信号源から発信されたパルスが入力され
る場合に、受信パルスを目標ごとに分類し、目標ごとに
パルス到来方位を検出する時間差方位検出装置の例につ
いて説明する。
域幅内に複数の信号源から発信されたパルスが入力され
る場合に、受信パルスを目標ごとに分類し、目標ごとに
パルス到来方位を検出する時間差方位検出装置の例につ
いて説明する。
【０１０６】図１０は、本発明の実施の形態７による時
間差方位検出装置の一構成例を示したブロック図であ
る。この時間差方位検出装置は、図３の時間差方位検出
装置が、受信系信号処理部２０ａに目標パルス分離部２
４ａを備え、受信系信号処理部２０ｂに目標パルス分離
部２４ｂを備えて構成され、各受信系１ａ，１ｂにおい
て受信パルスを目標ごとに分類している。
間差方位検出装置の一構成例を示したブロック図であ
る。この時間差方位検出装置は、図３の時間差方位検出
装置が、受信系信号処理部２０ａに目標パルス分離部２
４ａを備え、受信系信号処理部２０ｂに目標パルス分離
部２４ｂを備えて構成され、各受信系１ａ，１ｂにおい
て受信パルスを目標ごとに分類している。
【０１０７】実施の形態１〜６では、単一の信号源から
発信されたパルスのみを受信する場合について説明した
が、受信帯域幅内に複数の信号源から発信されたパルス
が入力される場合、到達するパルスを順に並べて処理す
るとパルス繰返間隔の算出が不可能となる。このため、
目標ごとのパルスに分類した後に、パルス繰返間隔を算
出する必要がある。
発信されたパルスのみを受信する場合について説明した
が、受信帯域幅内に複数の信号源から発信されたパルス
が入力される場合、到達するパルスを順に並べて処理す
るとパルス繰返間隔の算出が不可能となる。このため、
目標ごとのパルスに分類した後に、パルス繰返間隔を算
出する必要がある。
【０１０８】目標パルス分離部２４ａは、予め与えられ
た目標の特徴量に基づいて、受信パルスを目標ごとに分
離する。目標を分離する方法には、特徴量として周波数
分布、パルス繰返間隔、パルス幅などパルス諸元を用い
る既知の方法を採用することができる。各目標ごとに分
類されたパルスは、目標ごとにパルス繰返間隔が算出さ
れ、目標ごとに受信系間のパルス到来時刻の時間差が算
出され、目標パルス源ごとにパルス到来方位が算出され
る。
た目標の特徴量に基づいて、受信パルスを目標ごとに分
離する。目標を分離する方法には、特徴量として周波数
分布、パルス繰返間隔、パルス幅などパルス諸元を用い
る既知の方法を採用することができる。各目標ごとに分
類されたパルスは、目標ごとにパルス繰返間隔が算出さ
れ、目標ごとに受信系間のパルス到来時刻の時間差が算
出され、目標パルス源ごとにパルス到来方位が算出され
る。
【０１０９】以上のように、本実施の形態による時間差
方位検出装置は、受信系で記録したパルス全てを順に並
べるのではなく、受信パルス諸元から目標ごとのパルス
に分類した後に、パルス到来方位を算出する機能を備え
ているので、複数の異なる信号源のパルスを受信する場
合でも、各目標ごとにパルス到来方位を算出することが
できる。
方位検出装置は、受信系で記録したパルス全てを順に並
べるのではなく、受信パルス諸元から目標ごとのパルス
に分類した後に、パルス到来方位を算出する機能を備え
ているので、複数の異なる信号源のパルスを受信する場
合でも、各目標ごとにパルス到来方位を算出することが
できる。
【０１１０】実施の形態８.実施の形態１〜７では、２
つの受信系を用いて方探を行う場合について説明した
が、本実施の形態では、３以上の受信系を用いて、各受
信系における受信パルスに基づいてパルス到来方位を算
出する時間差方位検出装置の例について説明する。
つの受信系を用いて方探を行う場合について説明した
が、本実施の形態では、３以上の受信系を用いて、各受
信系における受信パルスに基づいてパルス到来方位を算
出する時間差方位検出装置の例について説明する。
【０１１１】図１１は、本発明の実施の形態８による時
間差方位検出装置の一構成例を示したブロック図であ
る。この時間差方位検出装置は、３以上の受信系１ａ，
１ｂ，１ｘと、信号処理部３０により構成される。各信
号処理部１ａ，１ｂ，１ｘは、図３の信号処理部と同様
の構成からなり、信号処理部３０は、図３の信号処理部
に方位平均算出部３６を備えて構成される。
間差方位検出装置の一構成例を示したブロック図であ
る。この時間差方位検出装置は、３以上の受信系１ａ，
１ｂ，１ｘと、信号処理部３０により構成される。各信
号処理部１ａ，１ｂ，１ｘは、図３の信号処理部と同様
の構成からなり、信号処理部３０は、図３の信号処理部
に方位平均算出部３６を備えて構成される。
【０１１２】同一パルス源から発生されたパルスが、各
受信系１ａ，１ｂ，１ｘにおいて受信されると、対応す
るパルスについて各受信系からパルス繰返間隔が出力さ
れる。ＰＲＩ平均値算出部３４は、受信系のペア（２つ
の受信系）について、パルス繰返間隔の平均値を算出す
る。この受信系ペアは、３以上の受信系のいずれか２つ
の受信系の組み合わせからなり、ＰＲＩ平均値算出部３
４は、全ての組み合わせについて、組み合わせごとにパ
ルス繰返間隔の平均値を求める。
受信系１ａ，１ｂ，１ｘにおいて受信されると、対応す
るパルスについて各受信系からパルス繰返間隔が出力さ
れる。ＰＲＩ平均値算出部３４は、受信系のペア（２つ
の受信系）について、パルス繰返間隔の平均値を算出す
る。この受信系ペアは、３以上の受信系のいずれか２つ
の受信系の組み合わせからなり、ＰＲＩ平均値算出部３
４は、全ての組み合わせについて、組み合わせごとにパ
ルス繰返間隔の平均値を求める。
【０１１３】複数パルス時間差算出部３４は、各組み合
わせごとにパルス到来時刻の時間差を求め、方位算出部
３３は、各組み合わせごとにパルス到来方位を求める。
この様にして、パルス到来方位が、受信系ペアの組み合
わせの数だけ求められる。方位平均算出部３６は、これ
らのパルス到来方位の平均を求めて、パルス到来方位と
する。
わせごとにパルス到来時刻の時間差を求め、方位算出部
３３は、各組み合わせごとにパルス到来方位を求める。
この様にして、パルス到来方位が、受信系ペアの組み合
わせの数だけ求められる。方位平均算出部３６は、これ
らのパルス到来方位の平均を求めて、パルス到来方位と
する。
【０１１４】以上のように、本実施の形態による時間差
方位検出装置は、３つ以上の受信系を用いることによ
り、対応できる覆域を空中線の配置により拡大すること
ができ、さらに、統計処理に使用するパルス数が増え、
それぞれの受信系のペアから算出するパルス到来方位の
平均値を求めることにより、パルス到来方位の算出精度
を向上させることができる。
方位検出装置は、３つ以上の受信系を用いることによ
り、対応できる覆域を空中線の配置により拡大すること
ができ、さらに、統計処理に使用するパルス数が増え、
それぞれの受信系のペアから算出するパルス到来方位の
平均値を求めることにより、パルス到来方位の算出精度
を向上させることができる。
【０１１５】実施の形態９.実施の形態８では、３以上
の受信系を用い、受信系ペアの組み合わせの全てついて
パルス到来方位を算出する場合について説明した。本実
施の形態では、全組み合わせ数よりも少ない数の受信系
ペアについてパルス到来方位を算出する場合の例につい
て説明する。
の受信系を用い、受信系ペアの組み合わせの全てついて
パルス到来方位を算出する場合について説明した。本実
施の形態では、全組み合わせ数よりも少ない数の受信系
ペアについてパルス到来方位を算出する場合の例につい
て説明する。
【０１１６】図１２は、本発明の実施の形態９による時
間差方位検出装置の一構成例を示したブロック図であ
る。この時間差方位検出装置は、３以上の受信系を有す
る図１１の時間差方位検出装置の信号処理部３０に受信
系選択部３７を備えて構成される。
間差方位検出装置の一構成例を示したブロック図であ
る。この時間差方位検出装置は、３以上の受信系を有す
る図１１の時間差方位検出装置の信号処理部３０に受信
系選択部３７を備えて構成される。
【０１１７】受信系選択部３７は、３以上の受信系１
ａ，１ｂ，１ｘについて、２つの受信系からなる受信系
ペアを生成する際、受信系の全ての組み合わせを生成す
るのではなく、全ての組み合わせ数よりも少ない数の受
信系ペアを選択する。例えば、各受信系でのパルス信号
強度または各受信系におけるパルス繰返間隔に基づい
て、受信系ペアを選択することができる。つまり、各受
信系１ａ，１ｂ，１，ｘに到来するパルスの信号強度が
安定している順に所定数（全組み合わせ数よりも少な
い）の組み合わせを選択する。あるいは、受信系１ａ，
１ｂ，１ｘの各組み合わせについてパルス繰返間隔の値
の差を求め、パルス繰返間隔の値の差が小さい順に所定
数の組み合わせを選択する。
ａ，１ｂ，１ｘについて、２つの受信系からなる受信系
ペアを生成する際、受信系の全ての組み合わせを生成す
るのではなく、全ての組み合わせ数よりも少ない数の受
信系ペアを選択する。例えば、各受信系でのパルス信号
強度または各受信系におけるパルス繰返間隔に基づい
て、受信系ペアを選択することができる。つまり、各受
信系１ａ，１ｂ，１，ｘに到来するパルスの信号強度が
安定している順に所定数（全組み合わせ数よりも少な
い）の組み合わせを選択する。あるいは、受信系１ａ，
１ｂ，１ｘの各組み合わせについてパルス繰返間隔の値
の差を求め、パルス繰返間隔の値の差が小さい順に所定
数の組み合わせを選択する。
【０１１８】ＰＲＩ平均値算出部３４は、ＰＲＩ平均値
算出部３４は、受信系選択部３７により選択された各受
信系ペアについて、組み合わせごとにパルス繰返間隔の
平均値を求める。複数パルス時間差算出部３４は、各組
み合わせごとにパルス到来時刻の時間差を求め、方位算
出部３３は、各組み合わせごとにパルス到来方位を求め
る。この様にして、パルス到来方位が、受信系選択部３
７により選択された受信系ペアの数だけ求められる。方
位平均算出部３６は、これらのパルス到来方位の平均を
求めて、パルス到来方位とする。
算出部３４は、受信系選択部３７により選択された各受
信系ペアについて、組み合わせごとにパルス繰返間隔の
平均値を求める。複数パルス時間差算出部３４は、各組
み合わせごとにパルス到来時刻の時間差を求め、方位算
出部３３は、各組み合わせごとにパルス到来方位を求め
る。この様にして、パルス到来方位が、受信系選択部３
７により選択された受信系ペアの数だけ求められる。方
位平均算出部３６は、これらのパルス到来方位の平均を
求めて、パルス到来方位とする。
【０１１９】以上のように、本実施の形態による時間差
方位検出装置は、３つ以上の受信系でパルスを受信する
場合に、全ての受信系のペアの組み合わせよりも少ない
所定数の受信系のペアを抽出し、不安定な受信系のパル
スを用いることなくパルス到来方位を算出することによ
り、安定して高精度なパルス到来方位を算出することが
できる。
方位検出装置は、３つ以上の受信系でパルスを受信する
場合に、全ての受信系のペアの組み合わせよりも少ない
所定数の受信系のペアを抽出し、不安定な受信系のパル
スを用いることなくパルス到来方位を算出することによ
り、安定して高精度なパルス到来方位を算出することが
できる。
【０１２０】実施の形態１０.実施の形態１〜９では、
それぞれの受信系で１回のパルス蓄積動作で蓄積された
パルス群からパルス到来方位を算出する場合について説
明したが、この実施の形態では、連続して複数回の蓄積
動作を実施し、各蓄積動作ごとに算出されるパルス到来
方位に基づいてパルス到来方位を算出する場合の例につ
いて説明する。
それぞれの受信系で１回のパルス蓄積動作で蓄積された
パルス群からパルス到来方位を算出する場合について説
明したが、この実施の形態では、連続して複数回の蓄積
動作を実施し、各蓄積動作ごとに算出されるパルス到来
方位に基づいてパルス到来方位を算出する場合の例につ
いて説明する。
【０１２１】図１３は、実施の形態１０による時間差方
位検出装置の一構成例を示したブロック図である。この
時間差方位検出装置は、図３の時間差方位検出装置の信
号処理部３０に累積平均方位算出部３８を備えて構成さ
れる。この累積平均方位算出部３８は、方位算出部３３
により求められたパルス到来方位を逐次平均化し、累積
平均されたパルス到来方位を算出する。
位検出装置の一構成例を示したブロック図である。この
時間差方位検出装置は、図３の時間差方位検出装置の信
号処理部３０に累積平均方位算出部３８を備えて構成さ
れる。この累積平均方位算出部３８は、方位算出部３３
により求められたパルス到来方位を逐次平均化し、累積
平均されたパルス到来方位を算出する。
【０１２２】各受信系１ａ，１ｂは、１回のパルス蓄積
動作ごとにパルス繰返間隔を求めて信号処理部３０へ出
力する。方位算出部３３は、これらのパルス繰返間隔に
基づいて、１回のパルス蓄積動作ごとにパルス到来方位
を求めている。累積平均方位算出部３８は、方位算出部
３３により算出されるパルス到来方位について、複数回
（２以上）のパルス蓄積動作にわたる平均値を算出し、
この平均値をパルス到来方位とする。
動作ごとにパルス繰返間隔を求めて信号処理部３０へ出
力する。方位算出部３３は、これらのパルス繰返間隔に
基づいて、１回のパルス蓄積動作ごとにパルス到来方位
を求めている。累積平均方位算出部３８は、方位算出部
３３により算出されるパルス到来方位について、複数回
（２以上）のパルス蓄積動作にわたる平均値を算出し、
この平均値をパルス到来方位とする。
【０１２３】以上のように、本実施の形態による時間差
方位検出装置は、複数回のパルス蓄積動作にわたってパ
ルス到来方位を算出するため、蓄積ごと誤差を平均化に
よって極小化し、高精度なパルス到来方位を得ることが
できる。
方位検出装置は、複数回のパルス蓄積動作にわたってパ
ルス到来方位を算出するため、蓄積ごと誤差を平均化に
よって極小化し、高精度なパルス到来方位を得ることが
できる。
【０１２４】実施の形態１１.時間差方位検出装置を構
成する各受信系と信号発生源との相対方位が時刻ととも
に変化する場合、パルス蓄積動作ごとに算出されるパル
ス到来方位は変化することになる。このため、本実施の
形態では、各受信系と信号発生源との相対方位が変化す
る場合にも適用できる時間差方位検出装置の例について
説明する。
成する各受信系と信号発生源との相対方位が時刻ととも
に変化する場合、パルス蓄積動作ごとに算出されるパル
ス到来方位は変化することになる。このため、本実施の
形態では、各受信系と信号発生源との相対方位が変化す
る場合にも適用できる時間差方位検出装置の例について
説明する。
【０１２５】図１４は、本発明の実施の形態１１による
時間差方位検出装置の一構成例を示したブロック図であ
る。この時間差方位検出装置は、受信系１ａ，１ｂ、自
己位置測定部４２および信号処理部３０からなる。各受
信系１ａ，１ｂの信号処理部２０ａ，２０ｂは、それぞ
れ自己位置記録部２６ａ，２６ｂを備えるとともに、信
号処理部３０は、位置標定部３９を備えて構成される。
時間差方位検出装置の一構成例を示したブロック図であ
る。この時間差方位検出装置は、受信系１ａ，１ｂ、自
己位置測定部４２および信号処理部３０からなる。各受
信系１ａ，１ｂの信号処理部２０ａ，２０ｂは、それぞ
れ自己位置記録部２６ａ，２６ｂを備えるとともに、信
号処理部３０は、位置標定部３９を備えて構成される。
【０１２６】自己位置測定部４２は、自己の位置情報を
検出している。この位置検出は、例えばＧＰＳ（Grobal
Positioning system）等の測位装置を用いて行われ、
例えば位置情報として緯度および経度が検出される。検
出された位置情報は、各受信系１ａ，１ｂに出力され
る。自己位置記録部２０ａ，２０ｂは、この位置情報を
パルス検出部１２ａ，１２ｂにより検出されたパルスに
付加して記録する。
検出している。この位置検出は、例えばＧＰＳ（Grobal
Positioning system）等の測位装置を用いて行われ、
例えば位置情報として緯度および経度が検出される。検
出された位置情報は、各受信系１ａ，１ｂに出力され
る。自己位置記録部２０ａ，２０ｂは、この位置情報を
パルス検出部１２ａ，１２ｂにより検出されたパルスに
付加して記録する。
【０１２７】位置標定部３９は、パルス到来方位、パル
ス到来時刻および位置情報に基づいて、自己位置からパ
ルス到来方向への方位線を地図上に作図する。この様に
して作成された地図は画面表示される。パルス蓄積ごと
のパルス到来方位または一定時間ごとのパルス到来方位
を方位線として同一の地図上に表示することによって、
これらの方位線の交点が集まる付近にパルス発生源があ
ると推定することができる。
ス到来時刻および位置情報に基づいて、自己位置からパ
ルス到来方向への方位線を地図上に作図する。この様に
して作成された地図は画面表示される。パルス蓄積ごと
のパルス到来方位または一定時間ごとのパルス到来方位
を方位線として同一の地図上に表示することによって、
これらの方位線の交点が集まる付近にパルス発生源があ
ると推定することができる。
【０１２８】以上のように、本実施の形態による時間差
方位検出装置は、信号源と自己の相対位置が時刻ととも
変化する場合に、算出されるパルス到来方位をその時刻
と自己の位置情報ととともに記録し、地図上で自己の位
置から信号源へ算出した方位を複数作図することによ
り、その交点付近に信号源があると推定することができ
る。
方位検出装置は、信号源と自己の相対位置が時刻ととも
変化する場合に、算出されるパルス到来方位をその時刻
と自己の位置情報ととともに記録し、地図上で自己の位
置から信号源へ算出した方位を複数作図することによ
り、その交点付近に信号源があると推定することができ
る。
【０１２９】
【発明の効果】本発明による時間差方位検出装置は、各
受信系ごとに求められた複数のパルス到来時刻に対し統
計処理を行って、これら複数のパルス到来時刻に基づい
て受信系間のパルス到来時刻の時間差を求め、更に、当
該時間差に基づいてパルス到来方位を求めている。この
ため、パルス到来時刻の時間差の精度を向上させ、パル
ス到来方位の検出精度を向上させることができる。従っ
て、受信系ごとに１つのパルス到来時刻に基づいて、パ
ルス到来方位を求める従来の時間差方位算出装置に比
べ、パルス到来方位を高精度に検出することができる。
受信系ごとに求められた複数のパルス到来時刻に対し統
計処理を行って、これら複数のパルス到来時刻に基づい
て受信系間のパルス到来時刻の時間差を求め、更に、当
該時間差に基づいてパルス到来方位を求めている。この
ため、パルス到来時刻の時間差の精度を向上させ、パル
ス到来方位の検出精度を向上させることができる。従っ
て、受信系ごとに１つのパルス到来時刻に基づいて、パ
ルス到来方位を求める従来の時間差方位算出装置に比
べ、パルス到来方位を高精度に検出することができる。
【図１】 本発明の実施の形態１による時間差方位検出
装置の一構成例を示したブロック図である。
装置の一構成例を示したブロック図である。
【図２】 受信系１ａ，１ｂにおいて順に受信されたパ
ルスのパルス到来時刻をプロットした図である。
ルスのパルス到来時刻をプロットした図である。
【図３】 本発明の実施の形態２による時間差方位検出
装置の一構成例を示したブロック図である
装置の一構成例を示したブロック図である
【図４】 本発明の実施の形態３による時間差方位検出
装置の一構成例を示したブロック図である。
装置の一構成例を示したブロック図である。
【図５】 本発明の実施の形態４による時間差方位検出
装置の一構成例を示したブロック図である。
装置の一構成例を示したブロック図である。
【図６】 受信系信号処理部２０ａ，２０ｂの動作の一
例について説明するための図であり、スタガ信号を受信
した場合の例が示されている。
例について説明するための図であり、スタガ信号を受信
した場合の例が示されている。
【図７】 本発明の実施の形態５による時間差方位検出
装置の一構成例を示したブロック図である。
装置の一構成例を示したブロック図である。
【図８】 受信系信号処理部２０ａ，２０ｂの動作の一
例について説明するための図であり、スタガ信号を受信
した場合の例が示されている。
例について説明するための図であり、スタガ信号を受信
した場合の例が示されている。
【図９】 本発明の実施の形態６による時間差方位検出
装置の一構成例を示したブロック図である。
装置の一構成例を示したブロック図である。
【図１０】 本発明の実施の形態７による時間差方位検
出装置の一構成例を示したブロック図である。
出装置の一構成例を示したブロック図である。
【図１１】 本発明の実施の形態８による時間差方位検
出装置の一構成例を示したブロック図である。
出装置の一構成例を示したブロック図である。
【図１２】 本発明の実施の形態９による時間差方位検
出装置の一構成例を示したブロック図である。
出装置の一構成例を示したブロック図である。
【図１３】 本発明の実施の形態１０による時間差方位
検出装置の一構成例を示したブロック図である。
検出装置の一構成例を示したブロック図である。
【図１４】 本発明の実施の形態１１による時間差方位
検出装置の一構成例を示したブロック図である。
検出装置の一構成例を示したブロック図である。
【図１５】 従来の時間差方位検出装置の一構成例を示
したブロック図である。
したブロック図である。
【図１６】 時間差方位測定装置の原理を説明するため
の説明図である。
の説明図である。
【図１７】 受信系１ａ，１ｂにおける受信パルスを示
した図である。
した図である。
【図１８】 パルス検出機能における動作を示したタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
１ａ，１ｂ，１ｘ 受信系、１０ａ，１０ｂ，１０ｘ
受信部、１１ａ，１１ｂ，１１ｘ 空中線、１２ａ，１
２ｂ，１２ｘ パルス検出部、２０ａ，２０ｂ，２０ｘ
信号処理部、２１ａ，２１ｂ，２１ｘ ＰＲＩ算出
部、２２ａ，２２ｂ パルス抜け補完部、２３ａ，２３
ｂ フレーム抽出部、２４ａ，２４ｂ 目標パルス分離
部、３０ 信号処理部、３１ 単パルス時間差算出部、
３２ 複数パルス時間差算出部、３３ 方位算出部、３
４ ＰＲＩ平均値算出部、３５ 時間差平均算出部、３
６方位平均算出機能、３７ 受信系選択部、３８ 累積
平均方位算出部、３９ 位置標定部、４１ 受信パルス
比較部、４２ 自己位置測定部
受信部、１１ａ，１１ｂ，１１ｘ 空中線、１２ａ，１
２ｂ，１２ｘ パルス検出部、２０ａ，２０ｂ，２０ｘ
信号処理部、２１ａ，２１ｂ，２１ｘ ＰＲＩ算出
部、２２ａ，２２ｂ パルス抜け補完部、２３ａ，２３
ｂ フレーム抽出部、２４ａ，２４ｂ 目標パルス分離
部、３０ 信号処理部、３１ 単パルス時間差算出部、
３２ 複数パルス時間差算出部、３３ 方位算出部、３
４ ＰＲＩ平均値算出部、３５ 時間差平均算出部、３
６方位平均算出機能、３７ 受信系選択部、３８ 累積
平均方位算出部、３９ 位置標定部、４１ 受信パルス
比較部、４２ 自己位置測定部
Claims (18)
- 【請求項１】 同一パルス発信源から到来する一連のパ
ルス信号を受信する２以上の受信系と、各受信系におけ
るパルス到来時刻に基づいてパルス到来方位を求める信
号処理部からなる時間差方位検出装置において、 上記受信系が、一連のパルス信号を受信する空中線と、
受信パルスを検出して受信パルスごとにパルス到来時刻
を求めるパルス検出部を備え、 上記信号処理部が、各受信系で求められた一連のパルス
信号に関する複数のパルス到来時刻について、各受信系
ごとに統計処理を行って、受信系間のパルス到来時刻の
時間差を求める複数パルス時間差算出部と、求められた
パルス到来時刻の時間差、各受信系の空中線間の距離お
よびパルス信号の伝搬速度に基づいてパルス到来方位を
求める方位算出部を備えたことを特徴とする時間差方位
検出装置。 - 【請求項２】 上記複数パルス時間差算出部は、各受信
系で求められた一連のパルス信号に関する複数のパルス
到来時刻について、各受信系ごとに最小２乗法を用いて
直線近似した場合におけるパルス到来時刻の初期値の差
を求めることを特徴とする請求項１に記載の時間差方位
検出装置。 - 【請求項３】 上記受信系が、パルス検出部により求め
られた複数のパルス到来時刻について統計処理を行っ
て、パルス繰返間隔を求めるＰＲＩ算出部を備え、 上記信号処理部が、各受信系のＰＲＩ処理部で求められ
たパルス繰返間隔の平均値を求めるＰＲＩ平均値算出部
を備え、 上記複数パルス時間差算出部が、ＰＲＩ平均値算出部で
求められたパルス繰返間隔の平均値に基づいて、受信系
間のパルス到来時刻の時間差を求めることを特徴とする
請求項１に記載の時間差方位検出装置。 - 【請求項４】 上記ＰＲＩ算出部は、パルス検出部によ
り求められた複数のパルス到来時刻について、最小２乗
法を用いて直線近似した場合における直線の傾きを求め
ることを特徴とする請求項３に記載の時間差方位検出装
置。 - 【請求項５】 上記受信系が、パルス検出部において求
められた複数のパルス到来時刻に基づいて、一連のパル
ス信号を構成するパルスであって、パルス検出部におい
て検出されなかったパルスを判別するパルス抜け検出部
を備えたことを特徴とする請求項３に記載の時間差方位
検出装置。 - 【請求項６】 上記パルス検出部が、受信パルスの到来
順に各受信パルスに対しパルス到来順番号を付し、 上記パルス抜け検出部が、パルス検出部による未検出パ
ルスを検出した場合に、到来順に従って当該未検出パル
スに対し付されるべき到来順番号を欠番とし、パルス検
出部により受信パルスに付されたパルス到来順番号を補
正し、 上記複数パルス時間差算出部が、各受信パルスのパルス
到来時刻および到来順番号に基づいて、受信系間のパル
ス到来時刻の時間差を求めることを特徴とする請求項５
に記載の時間差方位検出装置。 - 【請求項７】 パルス繰返間隔の異なる複数のパルス信
号で構成されるパターンがフレーム周期ごとに繰り返さ
れる一連のパルス信号が同一パルス発信源から到来する
場合に、 上記受信系が、パルス検出部において求められた複数の
受信パルスのパルス受信時刻に基づいてフレーム周期を
求め、上記複数の受信パルスからフレーム周期内の同一
ポジションにおいて検出された受信パルスを抽出するフ
レーム抽出部を備えたことを特徴とする請求項３に記載
の時間差方位検出装置。 - 【請求項８】 上記パルス抽出部が、フレーム周期内の
１つのポジションにおいて検出される受信パルスを抽出
し、 上記ＰＲＩ算出部が、抽出された受信パルスのパルス到
来時刻に基づいて、パルス繰返間隔を求め、 上記複数パルス時間差算出部が、各受信系のパルス抽出
部において抽出された受信パルスに基づいて、受信系間
のパルス到来時刻の時間差を求めることを特徴とする請
求項７に記載の時間差方位検出装置。 - 【請求項９】 上記パルス抽出部が、フレーム周期内の
２以上のポジションに関して各ポジションごとに受信パ
ルスを抽出し、 上記ＰＲＩ算出部が、フレーム周期内の各ポジションご
とに抽出された受信パルスのパルス到来時刻に基づい
て、各ポジションごとにパルス繰返間隔を求め、 上記ＰＲＩ平均値算出部が、各受信系のＰＲＩ処理部で
求められたパルス繰返間隔の平均値をフレーム周期内の
各ポジションごとに求め、 上記複数パルス時間差算出部が、受信系間のパルス到来
時刻の時間差をフレーム周期内の各ポジションごとに求
め、 上記信号処理部が、フレーム周期内の各ポジションごと
に求められたパルス到来時刻の時間差の平均を求める時
間差平均算出部を備えたことを特徴とする請求項７に記
載の時間差方位検出装置。 - 【請求項１０】 各受信系において検出される受信パル
スのパルス到来時刻に基づいて、受信系間の対応する受
信パルスを抽出する受信パルス比較部を備え、 ＰＲＩ算出部が、抽出された受信パルスのパルス到来時
刻に基づいて、パルス繰返間隔を求めることを特徴とす
る請求項３に記載の時間差方位検出装置。 - 【請求項１１】 上記受信パルス比較部は、一方の受信
系のパルス検出部において検出された受信パルスに基づ
いて、そのパルス到来時刻から所定の時刻差を有して他
方の受信系のパルス検出部において検出された受信パル
スを抽出することを特徴とする請求項１０に記載の時間
差方位検出装置。 - 【請求項１２】 各受信系において検出される受信パル
スのパルス諸元に基づいて、目標ごとに受信パルスを分
離する目標パルス分離部を備え、 上記ＰＲＩ算出部が、分離された受信パルスのパルス到
来時刻に基づいて、目標ごとにパルス繰返間隔を求め、 上記ＰＲＩ平均値算出部が、各受信系のＰＲＩ処理部で
求められたパルス繰返間隔の平均値を目標ごとに求め、 上記複数パルス時間差算出部が、受信系間のパルス到来
時刻の時間差を目標ごとに求め、 上記方位算出部が、目標ごとにパルス到来方位を求める
ことを特徴とする請求項３に記載の時間差方位検出装
置。 - 【請求項１３】 上記受信系を３以上備え、 上記ＰＲＩ平均値算出部が、２つの受信系を組み合わせ
て得られる全ての受信系ペアについて、各受信系ペアご
とにパルス繰返間隔の平均値を求め、 上記ＰＲＩ平均値算出部が、各受信系ＰＲＩ処理部で求
められたパルス繰返間隔の平均値を受信系ペアごとに求
め、 上記複数パルス時間差算出部が、受信系間のパルス到来
時刻の時間差を受信系ペアごとに求め、 上記方位算出部が、パルス到来方位を受信系ペアごとに
求め、 上記信号処理部が、受信系ペアごとのパルス到来方位の
平均値を求める方位平均算出部を備えたことを特徴とす
る請求項３に記載の時間差方位検出装置。 - 【請求項１４】 上記ＰＲＩ平均値算出部が、受信系ペ
アを選別し、全受信系ペアの数よりも少ない受信系ペア
について、受信系ペアごとにパルス繰返間隔の平均値を
求めることを特徴とする請求項１３に記載の時間差方位
検出装置。 - 【請求項１５】 上記ＰＲＩ平均値算出部が、パルスの
信号強度又はパルス繰返間隔に基づいて受信系ペアを選
別することを特徴とする請求項１４に記載の時間差方位
検出装置。 - 【請求項１６】 上記方位算出部が、同一パルス発信源
から順次に到来するパルス群ごとにパルス到来方位を検
出し、 上記信号処理部が、パルス群ごとの複数のパルス到来方
位の平均値を求める方位平均算出部を備えたことを特徴
とする請求項３に記載の時間差方位検出装置。 - 【請求項１７】 上記方位算出部が、同一パルス発信源
から順次に到来するパルス群ごとにパルス到来方位を検
出し、 自己の位置情報を検出する位置情報測定部を備え、 上記受信系が、パルス群の受信時に位置情報測定部によ
り検出された位置情報をパルス群に付する自己位置記録
部を備えることを特徴とする請求項３に記載の時間差方
位検出装置。 - 【請求項１８】 上記方位算出部により求められたパル
ス到来方位および上記位置情報測定部により検出された
自己位置情報に基づいて、地図上に方位線をパルス群ご
とに表示する位置標定部を備えたことを特徴とする請求
項１７に記載の時間差方位検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002019065A JP3810323B2 (ja) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | 時間差方位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002019065A JP3810323B2 (ja) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | 時間差方位検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003215225A true JP2003215225A (ja) | 2003-07-30 |
| JP3810323B2 JP3810323B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=27654133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002019065A Expired - Fee Related JP3810323B2 (ja) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | 時間差方位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3810323B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007502414A (ja) * | 2003-08-14 | 2007-02-08 | センシス コーポレーション | Ｔｄｏａ分散アンテナを使用したターゲットの位置特定方法及び装置 |
| JP2010019581A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Mitsubishi Electric Corp | 方位探知装置 |
| JP2010096646A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Sony Corp | 受信装置、移動角度推定方法、プログラム、および無線通信システム |
| JP2012134643A (ja) * | 2010-12-20 | 2012-07-12 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 無線送受信装置および方法 |
| JP2016197029A (ja) * | 2015-04-02 | 2016-11-24 | 鹿児島県 | 静電気放電発生源検知方法および静電気放電発生源可視化方法 |
| WO2019021459A1 (ja) * | 2017-07-28 | 2019-01-31 | 三菱電機株式会社 | 電波探知装置 |
| JP2020193881A (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 日本電気株式会社 | 方位推定装置、方位推定方法、及びプログラム |
-
2002
- 2002-01-28 JP JP2002019065A patent/JP3810323B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007502414A (ja) * | 2003-08-14 | 2007-02-08 | センシス コーポレーション | Ｔｄｏａ分散アンテナを使用したターゲットの位置特定方法及び装置 |
| JP4644197B2 (ja) * | 2003-08-14 | 2011-03-02 | センシス コーポレーション | Ｔｄｏａ分散アンテナを使用したターゲットの位置特定方法及び装置 |
| JP2010019581A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Mitsubishi Electric Corp | 方位探知装置 |
| JP2010096646A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Sony Corp | 受信装置、移動角度推定方法、プログラム、および無線通信システム |
| JP2012134643A (ja) * | 2010-12-20 | 2012-07-12 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 無線送受信装置および方法 |
| JP2016197029A (ja) * | 2015-04-02 | 2016-11-24 | 鹿児島県 | 静電気放電発生源検知方法および静電気放電発生源可視化方法 |
| WO2019021459A1 (ja) * | 2017-07-28 | 2019-01-31 | 三菱電機株式会社 | 電波探知装置 |
| JP2020193881A (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 日本電気株式会社 | 方位推定装置、方位推定方法、及びプログラム |
| JP7302293B2 (ja) | 2019-05-29 | 2023-07-04 | 日本電気株式会社 | 方位推定装置、方位推定方法、及びプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3810323B2 (ja) | 2006-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1751580B1 (en) | High precision surveillance system by means of multilateration of secondary surveillance radar (ssr) signals | |
| US6239741B1 (en) | UWB dual tunnel diode detector for object detection, measurement, or avoidance | |
| EP2525236B1 (en) | Method and System for multipath reduction for wireless synchronizing and/or locating | |
| US20040108954A1 (en) | Object location system and method | |
| KR101040705B1 (ko) | 무선 측위 시스템 및 측위 방법 | |
| KR101179135B1 (ko) | 위성 항법 시각 생성 장치 및 방법 | |
| JP4817665B2 (ja) | 落雷位置標定方法及びシステム | |
| CN113301508B (zh) | 一种飞行器位置估计、欺骗检测的方法 | |
| CN104393981B (zh) | 一种多路测量数据并行的时间标记方法及系统 | |
| CN104833953A (zh) | 一种机场非视距信道环境下的多点定位监视系统和方法 | |
| CN103475429A (zh) | 用于估计和消除电磁信号尤其是ssr响应的多径延迟的方法 | |
| JP2007010367A (ja) | 空港面監視システムおよびこれに用いる航跡統合装置 | |
| JP3810323B2 (ja) | 時間差方位検出装置 | |
| CN204556820U (zh) | 一种机场非视距信道环境下的多点定位监视系统 | |
| US10345429B2 (en) | Method for locating a transmitter of unknown position with synchronized receivers of known positions | |
| CN113038366B (zh) | 水下定位方法、水下定位系统及存储介质 | |
| JP6482733B2 (ja) | 位置測定システム、位置測定装置および受信装置 | |
| JP2005134215A (ja) | 信号到来時間差測定システム | |
| CN107124700A (zh) | 一种基于tdoa通信距离估计的不确定性分析方法 | |
| JP7007806B2 (ja) | 地上波測位システム | |
| JP5678652B2 (ja) | 航空機位置測定システム、受信局、データ量削減方法およびプログラム | |
| JP4948485B2 (ja) | 方位探知装置 | |
| Allmann et al. | TDOA-based Position Verification of ADS-B Information Using a Sensor Network | |
| EP2398173A1 (en) | Remote I/O system and synchronization method in the same | |
| Campbell et al. | Multi-sensor processing for aircraft surveillance in mixed radar/ADS-B environments. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060106 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060124 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20060310 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060516 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20060523 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100602 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100602 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110602 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120602 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |