JP2004191091A - パッシブレーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のパッシブレーダ装置の場合、目標物からの微弱な目標信号２１が、強力な直接波２２及び不要反射波２３の中に埋もれてしまうため精度良く目標信号２１を抽出することが困難というような問題が有った。
【解決手段】目標の運動に着目し、周波数軸（ドップラ軸）で不要信号を除去するため、放送電波などの周波数分析を行うピーク検出器５と周波数分析結果をフィルタヌル制御信号７としてバンドリジェクションフィルタ６に入力することにより直接波２２、不要反射波２３を除去し位置評定器８で位置評定する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーダ装置であって、送信や送信装置との同期を行う事無く、かつ独自に送信する事なく、ＴＶやラジオなどの既存の放送電波あるいは無線通信地上局などの電波を用いて方位や距離などの目標の位置を特定するパッシブレーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレーダ装置では放送電波を受信する場合、例えば図７に示すような受信機を使用している。図７において受信機は電波を受信する受信アンテナと、チューナと増幅器などから構成され、受信機に入射する電波は、図８に示すように送信アンテナ１から送信された信号であるが、目標信号２１と直接波２２，あるいは不要反射波２３とからなり、受信アンテナ２に入力される。そしてこれらの信号を最終的には特許文献１に示すような画像処理をしたり特許文献２に示すような相関処理を行い目標位置を検知する航空機認識検知装置やパッシブレーダ装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１６０４２５号公報
【特許文献２】特開２００２−１８１９２５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパッシブレーダ装置の場合、目標物からの微弱な目標信号２１が、強力な直接波２２及び不要反射波２３の中に埋もれてしまったり、精度良く目標信号を抽出することが困難というような問題が有った。
【０００５】
本発明は、以上のような強力な直接波２２及び不要反射波２３の中から微弱な目標信号２１を抽出することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わるパッシブレーダ装置は放送電波や無線通信地上局などからの電波信号を送信源とし、送信源からの直接電波、及び航空機などの目標からの反射する電波を受信アンテナに入力し、チューナ、増幅器を介して目標信号のドプラーシフトを利用して目標の位置を特定するレーダー装置であって増幅器出力に対して放送電波などの周波数分析を行うピーク検出器と前記周波数分析結果を制御信号としてバンドリジェクションフィルターに入力することにより直接波、不要波などを除去し、目標物の位置評定を行うものである。
また送信源からの直接電波、及び航空機などの目標からの反射する電波を受信アンテナに入力し、チューナ、増幅器を介して目標信号の追尾航跡を利用して目標の位置を特定するレーダ装置であって増幅器出力に対して放送電波などの直接波、不要波及び目標波の各々に対する追尾器と移動判定器を付加し、その出力で目標物の位置評定を行うものである。
【０００７】
【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に係わるパッシブレーダ装置の構成を示すブロック図である。
図１において、１は電波を放射する送信アンテナ、２は送信アンテナからの電波を受信する受信アンテナ、３は受信した電波を混合するチューナ、４はチューナ３からの信号を増幅する増幅器、５は増幅器４からの信号出力を受信周波数軸上でピーク周波数を検出するピーク検出器、６はチューナブルのバンドリジェクションフィルタ、７はバンドリジェクションフィルタ６に対するチューニング信号、すなわち制御信号であり、フィルタヌル制御信号とも呼ぶ。８は位置識別を行う位置評定器である。
【０００８】
次に動作について説明する。本発明の実施の形態１では、図８に示すように送信アンテナ１から到来する目標信号、直接波、不要反射波の様々な電波を混在したまま受信アンテナ２で受信し、チューナ３で放送源の周波数に選別した後、増幅器４で増幅する。一般に、放送電波に対する受信機の周波数一致度は、放送電波の内容が耳で聞いて支障の無い程度の精度でしか設計されていないので、送信局と受信局の間での周波数一致度は余り高く無い。そこで、ピーク検出器５で正確な放送電波の周波数を分析し、この分析結果を制御信号７としてバンドリジェクションフィルタ６に与え、直接波及び不要反射波だけを正確に除去する。
直接波と不要反射波を除去する方法について図２に示す受信処理原理のイメージ図を用いて説明する。図２において、直接波２２及び不要反射波２３の周波数スペクトルはスペクトル９で示されており、この周波数に対してヌル特定を持つ様にバンドリジェクリョンフィルタ６の特性１１が制御信号７によって制御される。
他方、目標信号は、目標の移動（運動）に伴うドップラシフトが生じるため、スペクトル９とは異なる周波数軸上の位置１０に出現するので、バンドリジェクションフィルタの特性１１を通過し得るので目標信号２１のスペクトル１０を精度良く正確に得ることができる。
【０００９】
実施の形態２．
上記実施の形態１は、地上放送局からの放送電波を用いて目標の探知を行ったが、衛星放送の放送電波を送信源として、目標の探知を行ってもよい。図３に示す様に、本発明の実施の形態１の送信源を地上放送局の代わりに放送衛星１２とする。このことにより本発明の実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００１０】
実施の形態３．
上記実施の形態１および２の実施例ではドップラ成分の動静に着目して目標２１を抽出する手段であったが、目標位置が移動しているか静止しているかで目標を抽出しても良い。
図４は本発明の実施の形態３に示すパッシブレーダ装置のブロック図である。図４において増幅器４の出力に位置評定器８を設置し、位置評定器８が出力する位置を全て追尾することにより、これらの出力から「移動しているものが目標」として目標を抽出する。つまり、直接波２２や不要反射波２３に対する位置評定器８の出力は追尾器１３で追尾していても、位置が変わらない。他方、目標信号に対する位置評定器８の出力は追尾器１３で追尾した場合、位置が変化するので、これを移動判定器１４で判別して、移動している信号だけを出力１５に出力する事により、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００１１】
実施の形態４．
上記実施の形態３は、地上放送局からの放送電波を用いて目標の探知を行ったが、衛星放送の放送電波を送信源として、目標の探知を行ってもよい。図５に示す様に、上記実施の形態３の送信源を地上放送局の代わりに放送衛星１２とする。このことにより上記実施の形態３と同様の効果が得られる
【００１２】
実施の形態５．
また、対象とする放送局あるいは受信局の数を増やす事により、目標の位置評定精度を向上する事ができる。図６に受信局がひとつ、すなわちパッシブレーダ装置が単数で、放送局、すなわち送信源がふたつの場合の位置評定図を示す。
説明をわかり易くするためにまず、送信局がひとつの場合について説明する。図６において、１６は受信局、１７は送信局、１８ａは受信局１６と送信局１７ａとの関係から得られる目標の存在エリアでありこれと受信ビーム１９との交点から目標位置を決定する。
次に送信局が２カ所になった場合を想定すると、受信局１６と送信局１７ｂとの関係から得られる目標の存在エリアである１８ｂが新たに得られる。目標の存在エリア１８ａと存在エリア１８ｂの交点から、目標は目標の存在エリア２０あたりにあることが判明するから目標の存在範囲を絞り込む事ができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明により、強い直接波信号や固定物反射による不要信号の中に埋もれた目標信号を精度良く抽出する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す、地上放送局からの放送電波を用いたパッシブレーダ装置ブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１の周波数領域での受信処理原理を示すイメージ図である。
【図３】この発明の実施の形態２を示す、衛星放送電波を用いたパッシブレーダ装置ブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態３を示す、地上放送局からの放送電波を用いたパッシブレーダ装置ブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態４を示す、衛星放送電波を用いたパッシブレーダ装置ブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態５を示す、複数の送信局を用いた場合のパッシブレーダ装置の位置評定の図である。
【図７】従来の受信機の例である。
【図８】放送電波などの既存電波の受信機までの伝播経路を示す図である。
【符号の説明】
１ 送信アンテナ、 ２ 受信アンテナ、 ３ チューナ、
４ 増幅器、 ５ ピーク検出器、 ６ バンドリジェクションフィルタ、
７ フィルタヌル制御信号、 ８ 位置評定器、
９ 直接波等のスペクトル、 １０ 目標信号のスペクトル、
１１ フィルタ特性、 １２ 放送衛星、
１３ 追尾器、 １４ 移動判定器、 １５ 出力、 １６ 受信局、
１７ 送信局、
１８ａ 受信局と送信局１７ａとの関係から得られる目標の存在エリア、
１８ｂ 受信局と送信局１７ｂとの関係から得られる目標の存在エリア、
１９ 受信ビーム、 ２０ 目標の存在エリア、 ２１ 目標信号、
２２ 直接波、 ２３ 不要反射波。

Claims (6)

1. 移動目標を含む複数の目標からの電波信号を受信する受信アンテナと、この複数の受信信号を増幅する増幅部と、この複数の増幅信号の中からピークレベルの信号を検出しその周波数を特定するピーク検出器と、このピーク検出器の検出結果に基づき上記ピークレベルの信号の周波数に信号阻止域が設定され上記ピークレベルの信号の通過を阻止するバンドリジェクションフィルタと、このバンドリジェクションフィルタを通過した増幅信号から上記移動目標の位置を評定する位置評定器とを備えたパッシブレーダ装置。
2. 衛星放送の電波信号を送信源としたことを特徴とする請求項１記載のパッシブレーダ装置。
3. 移動目標を含む複数の目標からの電波信号を受信する受信アンテナと、この複数の受信信号を増幅する増幅部と、この複数の増幅信号から上記複数の目標の位置を評定する位置評定器と、この評定された複数の目標を追尾し移動目標を判別する移動判定器とを備えたパッシブレーダ装置。
4. 衛星放送の電波信号を送信源としたことを特徴とする請求項３記載のパッシブレーダ装置。
5. 複数の送信局の送信源を配置して目標物の位置評定を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のパッシブレーダ装置。
6. 単数または複数の送信局の送信源および受信レーダ装置を要する複数の受信局を配置して目標物に対して位置評定を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のパッシブレーダ装置。

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