JP2009156807A - 測角装置 - Google Patents

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Shinichi Takeya
晋一 竹谷
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Abstract

【課題】高精度に測角できる測角装置。
【解決手段】サブアレイ信号に基づき位相モノパルスビーム(Σ、Δ)を形成するモノパルスビーム再形成部41と、ΣビームをFFTする第1FFT部42と、第1FFT部からの信号から所定のスレショルドを超えたフィルタバンクの信号のみを抽出し、抽出した信号のバンク番号の平均値または重心値を算出し、そのバンク番号のΣビームを出力するスレショルド抽出部43と、ΔビームをFFTする第2FFT部44と、スレショルド抽出部からのΣビームと第2FFT部からのΔビームに基づき測角する測角部45と、測角により得られた測角値で示される目標方向がビーム中心方向にない場合は指向角を指示するレーダ制御部46を備え、モノパルスビーム再形成部は、指示された指向角をビーム中心方向とする位相モノパルスビームを再形成し、測角部は、再形成された位相モノパルスビームに基づき測角する。
【選択図】図1

Description

本発明は、大きな目標や、ビーム幅内に存在する複数の目標や干渉物を検出するレーダ装置上で実現される測角装置に関する。

図11は、従来の測角装置の構成を示すブロック図である。この測角装置は、励振器1、アンテナ2a、第1受信器31、第2受信器32および信号処理器4aから構成されている。

励振器1は、信号発生器(図示しない)で発生されたパルス信号をアンテナ2aに送る。アンテナ2aは、複数のアンテナ素子21、複数(アンテナ素子21と同数)の送受信モジュール22および給電回路23から構成されている。複数のアンテナ素子21の各々の構成は同じであるので、以下では、1つのアンテナ素子について「アンテナ素子21」と称して説明する。同様に、複数の送受信モジュール22の各々の構成は同じであるので、以下では、1つの送受信モジュールについて「送受信モジュール22」と称して説明する。

アンテナ素子21は、送受信モジュール22から送られてくる高周波信号を空中に向けて送信するとともに、空中からの信号、つまり目標からの反射波を受信し、送受信モジュール22に送る。

送受信モジュール22は、図12に示すように、サーキュレータ221、送信側増幅器222a、送信側移相器223a、受信側増幅器222bおよび受信側移相器223bから構成されている。サーキュレータ221は、送信側増幅器222aから送られてくる高周波送信信号をアンテナ素子21に送るか、アンテナ素子21から送られてくる高周波受信信号を受信側増幅器222bに送るかを切り替える。

送信側増幅器222aは、送信側移相器223aから送られてくる高周波送信信号を増幅し、サーキュレータ221を介してアンテナ素子21に送る。送信側移相器223aは、給電回路23から送られてくる送信信号の位相を調整して高周波送信信号に変換し、送信側増幅器222aに送る。

受信側増幅器222bは、アンテナ素子21からサーキュレータ221を介して送られてくる高周波受信信号を増幅し、受信側移相器223bに送る。受信側移相器223bは、受信側増幅器222bから送られてくる高周波受信信号の位相を調整して中間周波信号に変換し、受信信号として給電回路23に送る。

給電回路23は、送信分配器とモノパルス比較器を含む受信合成器(いずれも図示は省略する)とから構成されている。送信分配器は、励振器1から送られてくるパルス信号を電力分配して複数の送受信モジュール22に送る。また、受信合成器は、複数の送受信モジュール22から送られてくる受信信号を合成してΣビーム信号(以下、単に「Σビーム」と呼ぶ)およびΔビーム信号(以下、単に「Δビーム」と呼ぶ)を生成する。Δビームは、ΔAZビームとΔELビームとから成る。この給電回路23で生成されたΣビームは、基準ビームとして第1受信器31に送られ、Δビームは第2受信器32に送られる。

第1受信器31は、給電回路23から送られてくるΣビームを周波数変換し、さらにデジタル信号に変換して信号処理器4aに送る。第2受信器32は、給電回路23から送られてくるΔビームを周波数変換し、さらにデジタル信号に変換して信号処理器4aに送る。

信号処理器4aは、検出部47および測角部48を備えている。検出部47は、第1受信器31から送られてくるΣビームを所定のスレショルドレベルと比較することにより目標を検出するとともに、その時のΣビームを、測角部48に送る。測角部48は、検出部47から送られてくるΣビームと、第2受信器32から送られてくるΔビームとに基づき目標方向の角度を表す測角値を算出し、目標情報として外部に出力する。

上記のように構成される従来の測角装置の動作を説明する。励振器1から送り出された信号は、アンテナ2a内の給電回路23の送信分配器で分配されて、送受信モジュール22に送られる。そして、送受信モジュール22の送信側移相器223aで位相制御された後に、送信側増幅器222aで増幅され、サーキュレータ221を経由して、アンテナ素子21から空間に放射される。

また、アンテナ素子21から入力した信号は、送受信モジュール22のサーキュレータ221を経由して受信側増幅器222bに送られ増幅される。この受信側増幅器222bで増幅された信号は、受信側移相器223bで位相制御された後、給電回路23に送られる。給電回路23は、受信側移相器223bから送られてくる信号を受信合成器で合成してΣビームおよびΔビームを生成し、第1受信器31および第2受信器32にそれぞれ送る。

第1受信器31は、給電回路23から送られてくるΣビームを、第2受信器32は、給電回路23から送られてくるΔビームを、それぞれ周波数変換し、さらにデジタル信号に変換して信号処理器4aに送る。信号処理器4aは、上述したように、Σビームに基づき目標を検出し、さらに、ΣビームおよびΔビームに基づき測角を行う。

なお、測角方式としては、位相モノパルス(位相比較モノパルス)方式およびスクイント測角(振幅比較モノパルス)方式が知られている。位相モノパルス方式については非特許文献1に、スクイント測角方式については非特許文献2にそれぞれ説明されている。
吉田、"改訂レーダ技術"、電子情報通信学会、pp.262-264(1996) 吉田、"改訂レーダ技術"、電子情報通信学会、pp.260-262(1996)

上記のように構成される測角装置においては、モノパルスビーム(ΣビームおよびΔビーム)を用いて測角しているので、ビーム幅内に広がりをもった複数の目標や干渉物がある場合には、目標や干渉物を分離できず、また、分離できたとしても、オフボアサイトの測角になる場合は、測角精度が悪いという問題がある。

本発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、その課題は、ビーム幅内の目標や干渉物を分離し、高精度に測角することができる測角装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、第1の発明は、アンテナからのサブアレイ信号に基づきΣビームおよびΔビームを含む位相モノパルスビームを形成するモノパルスビーム再形成部と、モノパルスビーム再形成部からのΣビームを高速フーリエ変換する第1FFT部と、第1FFT部からの周波数軸上の信号から、所定のスレショルドを超えたフィルタバンクの信号のみを抽出し、抽出した信号に対応するフィルタバンクのバンク番号の平均値または重心値を算出し、算出した平均値または重心値に対応するバンク番号のΣビームを出力するスレショルド抽出部と、モノパルスビーム再生成部からのΔビームを高速フーリエ変換する第2FFT部と、スレショルド抽出部からのΣビームと第2FFT部からのΔビームに基づき測角を行う測角部と、測角部での測角により得られた測角値によって示される目標の方向がビーム中心方向にない場合は、モノパルスビーム再形成部に指向角を指示するレーダ制御部とを備え、モノパルスビーム再形成部は、レーダ制御部から指示された指向角をビーム中心方向とする位相モノパルスビームを再形成し、測角部は、モノパルスビーム再形成部により再形成された位相モノパルスビームに基づき測角することにより得られた測角値を目標情報として外部に出力することを特徴とする。

また、第2の発明は、アンテナからのサブアレイ信号に基づきΣビームおよびΔビームを含む位相モノパルスビームを形成するモノパルスビーム再形成部と、モノパルスビーム再生成部からのΣビームを高速フーリエ変換する第1FFT部と、第1FFT部からの周波数軸上の信号から、所定のスレショルドを超えたフィルタバンクの信号を抽出してΣビームとして出力するスレショルド抽出部と、モノパルスビーム再形成部からのΔビームを高速フーリエ変換する第2FFT部と、スレショルド抽出部からのΣビームと第2FFT部からのΔビームに基づき測角を行って順次蓄積し、スレショルド抽出部で抽出された全ての信号に対する測角が終了した場合に、測角によって得られた値の平均値または重心値を算出し、測角値として出力する測角部と、測角部での測角により得られた測角値によって示される目標の方向がビーム中心方向にない場合は、モノパルスビーム再形成部に指向角を指示するレーダ制御部とを備え、モノパルスビーム再形成部は、レーダ制御部から指示された指向角をビーム中心方向とする位相モノパルスビームを再形成し、測角部は、モノパルスビーム再形成部により再形成された位相モノパルスビームに基づき測角することにより得られた測角値を目標情報として外部に出力することを特徴とする。

本発明によれば、ビーム幅内に広がりをもった複数の目標や干渉物がある場合であっても、より高精度に目標を測角することができる。

具体的には、第1の発明によれば、高速フーリエ変換によりドップラー周波数軸上で分離された信号のうち、スレショルドを超えたフィルタバンクのバンク番号の平均値または重心値により測角することにより、広がりをもった目標の中心付近を測角できるため、測角精度が向上し、さらに、その方向にビーム再形成することにより、高精度に測角することができる。

また、第2の発明によれば、高速フーリエ変換によりドップラー周波数軸上で分離された信号のうち、スレショルドを超えた信号を抽出して測角し、測角値が幅をもつ場合には、測角値の平均値または重心値を測角値とすることにより、測角精度が向上し、さらに、その方向にビーム再形成することにより、高精度に測角することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下においては、背景技術の欄で説明した従来の測角装置の構成部分に相当する部分には、背景技術の欄で使用した符号と同じ符号を付して説明を省略または簡単化する。

図1は、本発明の実施例1に係る測角装置の構成を示すブロック図であり、レーダ装置上で実現される。この測角装置は、励振器1、アンテナ2、第1受信器31〜第N受信器3N(Nは正の整数)および信号処理器4から構成されている。以下においては、背景技術の欄で説明した従来の測角装置と同一または相当する構成部分には、背景技術の欄で使用した符号と同一符号を付して説明を省略または簡略化する。

アンテナ2は、従来の測角装置のアンテナ2aに、サブアレイ毎の合成回路241〜24Nが追加されて構成されている。合成回路241〜24Nは、給電回路23から送られてくる信号を合成し、第1受信器31〜第N受信器3Nにそれぞれ送る。

第1受信器31〜第N受信器3Nは、合成回路241〜24Nからそれぞれ送られてくる信号を周波数変換し、さらにデジタル信号に変換する。これらの第1受信器31〜第N受信器3Nで得られたデジタル信号は、サブアレイ信号X1〜XNとして信号処理器4に送られる。図2は、このように構成されるアンテナ2を概念的に示す図であり、N個のサブアレイからサブアレイ信号X1〜XNが得られる様子を示している。

信号処理器4は、モノパルスビーム再形成部41、第1FFT部42、スレショルド抽出部43、第2FFT部44、測角部45およびレーダ制御部46を備えている。

モノパルスビーム再形成部41は、レーダ制御部46から指定された指向角をビーム中心方向として、第1受信器31〜第N受信器3Nからのサブアレイ信号X1〜XNに基づき位相モノパルスビーム(ΣビームおよびΔビーム)を生成する。なお、モノパルスビーム再形成部41は、1つの目標を測角するために取得したサブアレイ信号X1〜XNを図示しないメモリに記憶しておき、同一の目標に対して、レーダ制御部46から再び指向角が指定された場合に、メモリに記憶されているサブアレイ信号X1〜XNを用いて、位相モノパルスビームを生成するように構成できる。

ここでは、位相モノパルス測角(非特許文献1参照)を行う場合の簡易な方式として、リニアアレイを用いる場合について説明する。位相モノパルス測角を行う場合の位相モノパルスビームは、ΣビームbσとΔビームbδとに分けて、次式で表すことができる。

ここで、
Wσn;Σビームbσのn番目の素子の複素ウェイト
Wδn;Δビームbδのn番目の素子の複素ウェイト
Aσn;Σビームの振幅ウェイト
Aδn;Δビームの振幅ウェイト
Θb ;ビーム走査角
bσ ;Σビーム
bδ ;Δビーム
en ;n番目の素子パターン(n=1〜N)
dn ;n番目の素子の基準位置からの距離(n=1〜N)
j ;虚数単位
k ;波数(2π/λ)
λ ;波長
このΣビームbσとΔビームbδにより位相モノパルス測角を行うには、次式の誤差電圧と、あらかじめ取得しておいた基準誤差電圧のテーブルとを比較することにより、目標角度が算出される。

ここで、
E ;誤差電圧
Re[ ];実部
* ;複素共役
このモノパルスビーム再形成部41で生成されたΣビームは第1FFT部42に送られ、Δビームは第2FFT部44に送られる。

第1FFT部42は、モノパルスビーム再形成部41から送られてくるΣビームを高速フーリエ変換し、その結果をスレショルド抽出部43に送る。ここで、図3に示すように、広がりを有する目標を検出する場合を考える。この場合、レンジRは同一であり、レンジセルによる分離はできないものとする。この場合、Σビームを高速フーリエ変換すると、目標は、図4(a)に示すようなドップラー周波数特性をもつことになる。これは、反射点の角度θに応じて、目標内の反射点の速度が異なることに起因する。

目標内の反射点のドップラー周波数は、次式で表される。

ここで、
fd;目標内の反射点のドップラー周波数
θ ;反射点の角度
V ;レーダと目標の相対速度
スレショルド抽出部43は、第1FFT部42から送られてくる、図4(a)に示すような周波数軸上の信号から、所定のスレショルドを超えたフィルタバンクの信号のみを抽出する。そして、抽出した信号に対応するフィルタバンクのバンク番号の平均値を算出し、この算出した平均値に対応するバンク番号のΣビームを測角部45に送る。

なお、フィルタバンクのバンク番号の平均値を算出する代わりに、(4)式によりバンク番号の重心値を算出し、この算出した重心値に対応するバンク番号のΣビームを測角部45に送るように構成することもできる。

ここで、
B ;選定したバンク番号
A(m);mバンクの振幅
M ;抽出バンク数
第2FFT部44は、モノパルスビーム再形成部41から送られてくるΔビームを高速フーリエ変換し、その結果を測角部45に送る。

測角部45は、スレショルド抽出部43から送られてくる、抽出されたバンク番号のΣビームと第2FFT部44から送られてくるΔビームを使用して測角値を算出する。測角値の算出は、上述した(2)式を用いて行うことができる。測角部45で算出された測角値は、レーダ制御部46に送られるとともに、目標情報として外部に出力される。

レーダ制御部46は、測角部45から送られてくる測角値によって示される目標の方向(目標角度)が、図4(b)に示すように、ビーム中心方向(真値)にない場合には、モノパルスビーム再形成部41に対し、指向角を指示する。

これにより、モノパルスビーム再形成部41は、メモリに記憶されている、または、新たに取得した同一のサブアレイ信号を用いて、位相モノパルスビームを再形成する。以下、第1FFT部42、スレショルド抽出部43、第2FFT部44および測角部45により、再度測角が行われる。これにより、図4(c)に示すように、ビーム中心付近で測角が行われるので、高精度の測角が可能となる。

次に、上記のように構成される本発明の実施例1に係る測角装置の動作を、測角処理を中心に図5に示すフローチャートおよび図6に示す説明図を参照しながら説明する。

測角処理では、まず、ビームデータが取得される(ステップS11)。すなわち、モノパルスビーム再形成部41は、第1受信器31〜第N受信器3Nからサブアレイ信号X1〜XNを取得し、このサブアレイ信号X1〜XNから、図6(a)に示すようなΣUビームおよびΣdビームを生成する。

さらに、これらに基づいて、図6(b)に示すように、レーダ制御部46から指定された指向角をビーム中心方向とする位相モノパルスビーム(ΣビームおよびΔビーム)を生成する。このモノパルスビーム再形成部41で生成されたΣビームは第1FFT部42に送られ、Δビームは第2FFT部44に送られる。

次いで、FFTが行われる(ステップS12)。第1FFT部42は、モノパルスビーム再形成部41から送られてくるΣビームを高速フーリエ変換し、その結果をスレショルド抽出部43に送る。また、第2FFT部44は、モノパルスビーム再形成部41から送られてくるΔビームを高速フーリエ変換し、その結果を測角部45に送る。

次いで、スレショルド抽出が行われる(ステップS13)。すなわち、スレショルド抽出部43は、周波数軸上の信号から、所定のスレショルドを超えたフィルタバンクの信号のみを抽出する。

次いで、平均バンク番号が抽出される(ステップS14)。すなわち、スレショルド抽出部43は、ステップS13で抽出した信号に対応するフィルタバンクのバンク番号の平均値を算出し、算出した平均値に対応するバンク番号のΣビームを測角部45に送る。

次いで、測角が行われる(ステップS15)。すなわち、測角部45は、図6(c)に示すように、スレショルド抽出部43から送られてくるΣビームと第2FFT部44から送られてくるΔビームを使用して測角値θoを算出し、レーダ制御部46に送る。

次いで、ビーム再形成が行われる(ステップS16)。すなわち、レーダ制御部46は、測角部45から送られてくる測角値θoを指向角としてモノパルスビーム再形成部41に送る。モノパルスビーム再形成部41は、レーダ制御部46から指定された指向角をビーム中心方向として、図示しないメモリに記憶されているサブアレイ信号X1〜XNに基づき位相モノパルスビーム(ΣビームおよびΔビーム)を生成する。これにより、図6(d)に示すように、指向方向θoをビーム中心方向とする位相モノパルスビームが生成される。

次いで、測角が行われる(ステップS17)。すなわち、上述したステップS12〜S14と同様の処理(図示は省略)がなされた後、測角部45は、図6(d)に示すように、スレショルド抽出部43から送られてくるΣビームと第2FFT部44から送られてくるΔビームを使用して測角値θtを算出し、レーダ制御部46に送る。

次いで、目標終了であるかどうかが調べられる(ステップS18)。すなわち、レーダ制御部46は、測角部45から送られてくる測角値θtが目標方向を示しているかどうかを調べる。ステップS18において、目標終了でないことが判断されると、ビーム指向方向が変更される(ステップS19)。レーダ制御部46は、先に指示した指向角から所定角度だけずらした指向角をモノパルスビーム再形成部41に送る。その後、ステップS16に戻って上述した処理が繰り返される。

一方、ステップS18において、目標終了であることが判断されると、測角値が出力される(ステップS20)。すなわち、測角部45は、ステップS17で算出した測角値θtを目標情報として外部に出力する。以上により、測角処理は終了する。

以上説明したように、本発明の実施例1に係る測角装置によれば、ビーム中心付近で測角できるため、高精度な測角が可能となる。

なお、上述した実施例1では、位相モノパルス測角を行う場合について説明したが、スクイント測角(非特許文献2参照)等といった他の測角方式を用いて測角を行うように構成することもできる。

また、上述した実施例1では、リニア配列のサブアレイを用いた場合について説明したが、サブアレイとしては、リニア配列のサブアレイに限らず、2次元配置のサブアレイを用いることもできる。

本発明の実施例2に係る測角装置は、実施例1に係る測角装置が、スレショルドを超えたフィルタバンクの信号の中から選定された1つのフィルタバンクの信号を用いて測角値を算出したのに対し、スレショルドを超えた全フィルタバンクの信号に対して測角値を算出し、その平均値を求めて測角値とするようにしたものである。

本発明の実施例2に係る測角装置の構成は、信号処理器4のスレショルド抽出部43および測角部45の機能を除き、図1に示した実施例1に係る測角装置の構成と同じである。以下、実施例1に係る測角装置と相違する部分を中心に説明する。

スレショルド抽出部43は、図7(a)に示すような周波数軸上の信号から、所定のスレショルドを超えたフィルタバンクの信号を抽出し、Σビームとして順次に測角部45に送る。

測角部45は、スレショルド抽出部43から送られてくるΣビームと第2FFT部44から送られてくるΔビームを使用して、(2)式を用いて測角値を算出し、内部に順次に蓄積する。これにより、図7(b)に示すような角度プロフィールが得られる。角度幅をもつ場合には、内部に蓄積している測角値の平均値または重心値を測角値として算出する。重心値の算出式を(5)式に示す。

ここで、
θ ;測角値(重心)
A(l);l番目の測角値に対応する振幅
L ;角度幅をもつ信号数
また、測角部45で算出された測角値は、レーダ制御部46に送られるとともに、目標情報として外部に出力される。このようにして得られた測角値によって示される方向がビーム中心方向にない場合には、サブアレイにより、ビームを再形成し、再度測角が行われる。

次に、上記のように構成される本発明の実施例2に係る測角装置の動作を、測角処理を中心に図8に示すフローチャートおよび図6に示す説明図を参照しながら説明する。なお、上述した実施例1に係る測角装置における測角処理(図5参照)と同じ処理を行うステップには、図5のフローチャートで用いた符号と同一符号を付して説明を簡略化する。

測角処理では、まず、ビームデータが取得される(ステップS11)。次いで、FFTが行われる(ステップS12)。次いで、スレショルド抽出が行われる(ステップS13)。すなわち、スレショルド抽出部43は、周波数軸上の信号から、所定のスレショルドを超えたフィルタバンクの信号のみを抽出する。

次いで、測角が行われる(ステップS21)。すなわち、測角部45は、図6(c)に示すように、スレショルド抽出部43から送られてくるΣビームと第2FFT部44から送られてくるΔビームを使用して測角値を算出し、内部に記憶する。

次いで、バンク終了であるかどうかが調べられる(ステップS22)。すなわち、ステップS13で抽出されたフィルタバンクの全てに対する処理が終了したかどうかが調べられる。ステップS22において、バンク終了でないことが判断されると、次いで、バンク変更が行われる(ステップS23)。すなわち、測角の対象が、次のフィルタバンクの信号に変更される。その後、ステップS21に戻り、上述した処理が繰り返される。

一方、ステップS22において、バンク終了であることが判断されると、次いで、平均処理が行われる(ステップS24)。すなわち、測角部45は、自己の内部に記憶している測角値の平均値を算出し、測角値θoとしてレーダ制御部46に送る。

次いで、ビーム再形成が行われる(ステップS16)。これにより、図6(d)に示すように、指向方向θoをビーム中心方向とする位相モノパルスビームが生成される。次いで、測角が行われる(ステップS17)。次いで、目標終了であるかどうかが調べられる(ステップS18)。ステップS18において、目標終了でないことが判断されると、ビーム指向方向が変更される(ステップS19)。その後、ステップS16に戻って上述した処理が繰り返される。一方、ステップS18において、目標終了であることが判断されると、測角値が出力される(ステップS20)。以上により、測角処理は終了する。

以上説明したように、本発明の実施例2に係る測角装置によれば、ビーム中心付近で測角できるため、高精度な測角が可能となる。

次に、実施例2の別のモデルとして、図9に示すように、目標と、ドップラー周波数軸で広がりをもつような干渉物(チャフ)とが異なる方向にある場合を考える。この場合、レンジRは同一であり、レンジセルによる分離はできないものとする。この場合、Σビームを高速フーリエ変換すると、目標と干渉物は、図10(a)に示すようなドップラー周波数特性をもつことになる。

図10(a)に示すような周波数軸上の信号から、所定のスレショルドを超えたフィルタバンクの信号のみ抽出し、抽出した各信号について、(2)式により測角すると、図10(b)に示すような角度プロフィールが得られる。角度幅をもつ場合には、その平均値または重心値を測角値とする。この測角値の方向がビーム中心方向にない場合は、サブアレイにより、ビームを再形成し、再度測角する。これにより、ビーム中心付近で測角できるため、高精度に測角が可能となる。

なお、上述した実施例2では、位相モノパルス測角を行う場合について説明したが、スクイント測角(非特許文献2参照)等といった他の測角方式を用いて測角を行うように構成することもできる。

また、上述した実施例3では、リニア配列のサブアレイを用いた場合について説明したが、サブアレイとしては、リニア配列のサブアレイに限らず、2次元配置のサブアレイを用いることもできる。

本発明は、大きな目標の測角や、ビーム幅内の目標や干渉物を分離して目標を高精度に測角することが要求される測角装置などに適用することができる。

本発明の実施例1に係る測角装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例1に係る測角装置で使用されるアンテナを概念的に示す図である。 本発明の実施例1に係る測角装置で測角される目標のモデルを示す図である。 本発明の実施例1に係る測角装置の動作を説明するための図である。 本発明の実施例1に係る測角装置の動作を、測角処理を中心に示すフローチャートである。 本発明の実施例1に係る測角装置の動作を説明するための図である。 本発明の実施例2に係る測角装置の動作を説明するための図である。 本発明の実施例2に係る測角装置の動作を、測角処理を中心に示すフローチャートである。 本発明の実施例2に係る測角装置で測角される目標の他のモデルを示す図である。 本発明の実施例2に係る測角装置の動作を説明するための図である。 従来の測角装置の構成を示すブロック図である。 従来の測角装置で使用される送受信モジュールの構成を示す図である。

符号の説明

1 励振器
2 アンテナ
1〜3N 第1受信器〜第N受信器
4 信号処理器
21 アンテナ素子
22 送受信モジュール
23 給電回路
241〜24N 合成回路
41 モノパルスビーム再形成部
42 第1FFT部
43 スレショルド抽出部
44 第2FFT部
45 測角部
46 レーダ制御部

Claims (2)

  1. アンテナからのサブアレイ信号に基づきΣビームおよびΔビームを含む位相モノパルスビームを形成するモノパルスビーム再形成部と、
    前記モノパルスビーム再形成部からのΣビームを高速フーリエ変換する第1FFT部と、
    前記第1FFT部からの周波数軸上の信号から、所定のスレショルドを超えたフィルタバンクの信号のみを抽出し、抽出した信号に対応するフィルタバンクのバンク番号の平均値または重心値を算出し、算出した平均値または重心値に対応するバンク番号のΣビームを出力するスレショルド抽出部と、
    前記モノパルスビーム再形成部からのΔビームを高速フーリエ変換する第2FFT部と、
    前記スレショルド抽出部からのΣビームと前記第2FFT部からのΔビームに基づき測角を行う測角部と、
    前記測角部での測角により得られた測角値によって示される目標の方向がビーム中心方向にない場合は、前記モノパルスビーム再形成部に指向角を指示するレーダ制御部とを備え、
    前記モノパルスビーム再形成部は、前記レーダ制御部から指示された指向角をビーム中心方向とする位相モノパルスビームを再形成し、
    前記測角部は、前記モノパルスビーム再形成部により再形成された位相モノパルスビームに基づき測角することにより得られた測角値を目標情報として外部に出力することを特徴とする測角装置。
  2. アンテナからのサブアレイ信号に基づきΣビームおよびΔビームを含む位相モノパルスビームを形成するモノパルスビーム再形成部と、
    前記モノパルスビーム再形成部からのΣビームを高速フーリエ変換する第1FFT部と、
    前記第1FFT部からの周波数軸上の信号から、所定のスレショルドを超えたフィルタバンクの信号を抽出してΣビームとして出力するスレショルド抽出部と、
    前記モノパルスビーム再形成部からのΔビームを高速フーリエ変換する第2FFT部と、
    前記スレショルド抽出部からのΣビームと前記第2FFT部からのΔビームに基づき測角を行って順次蓄積し、前記スレショルド抽出部で抽出された全ての信号に対する測角が終了した場合に、測角によって得られた値の平均値または重心値を算出し、測角値として出力する測角部と、
    前記測角部での測角により得られた測角値によって示される目標の方向がビーム中心方向にない場合は、前記モノパルスビーム再形成部に指向角を指示するレーダ制御部とを備え、
    前記モノパルスビーム再形成部は、前記レーダ制御部から指示された指向角をビーム中心方向とする位相モノパルスビームを再形成し、
    前記測角部は、前記モノパルスビーム再形成部により再形成された位相モノパルスビームに基づき測角することにより得られた測角値を目標情報として外部に出力することを特徴とする測角装置。
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