JP2010169478A

JP2010169478A - 飛翔体

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Publication number: JP2010169478A
Application number: JP2009011094A
Authority: JP
Inventors: Manabu Tsukahara; 学墳原
Original assignee: Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Current assignee: Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2010-08-05
Anticipated expiration: 2029-01-21
Also published as: JP5416978B2

Abstract

【課題】比較的近距離の計測制度を確保しつつ装置構成を小型化する。
【解決手段】目標物までの距離を計測しつつ飛翔する飛翔体であって、目標物に対して第1の距離に接近するまではＦＭ−ＣＷ方式に基づいて目標物との距離を計測し、第1の距離から第２の距離までの間はＣＷ方式によって得られたビート信号に基づいて目標物との距離を計測する距離計測部を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、目標物に向かって飛翔する飛翔体に関する。

周知のように、目標物との相対速度や距離を計測するレーダ技術の1つとして、ＣＷ方式とＦＭ−ＣＷ方式が知られている。ＣＷ方式レーダは、目標物に向けて単一周波数の送信波を放射して得られる反射波のドップラ周波数に基づいて計測主体と目標物との相対速度を計測するものである。ＣＷ方式レーダは、あくまで計測主体と目標物との相対速度を計測するものであり、計測主体と目標物との間の距離を計測するものではない。

一方、ＦＭ−ＣＷ方式レーダは、ＣＷ方式の問題点を克服するものであり、三角波やのこぎり波を変調信号として生成したＦＭ変調波（送信ＦＭ−ＣＷ信号）を目標物に向けて放射し、この送信ＦＭ−ＣＷ信号が目標物に反射して得られる反射ＦＭ−ＣＷ信号と上記送信ＦＭ−ＣＷ信号とのビート信号の周波数（ビート周波数）に基づいて計測主体と目標物との距離を計測するものであり、またドップラシフトの影響でビート周波数が変調周期（三角波やのこぎり波の周期）後とに周期的に変動することを利用してドップラ周波数をビート周波数から分離して計測し、このドップラ周波数に基づいて計測主体と目標物との相対速度を計測するものである。このようなＦＭ−ＣＷ方式レーダによれば、計測主体と目標物との相対速度及び両者の距離を計測することができる。
このようなＣＷ方式やＦＭ−ＣＷ方式に基づいて高度を計測する技術は、例えば下記特許文献１、２に開示されている。

特開２０００−２９２５２９号公報特開２００２−０５５１５９号公報

ところで、距離計測が可能な上記ＦＭ−ＣＷ方式レーダには、目標物との距離が短くなると計測精度が低下するという測定原理上の問題がある。すなわち、ＦＭ−ＣＷ方式レーダでは、送信ＦＭ−ＣＷ信号を生成する際に発生する周波数遷移の過渡応答によって送信ＦＭ−ＣＷ信号にノイズ周波数成分が混入し、目標物との距離が短くなると上記ノイズ周波数成分とビート信号の周波数とが近くなるなるため、ビート信号をノイズ周波数成分から精度良く分離することができなくなるために計測精度が低下する。
一方、飛翔体の技術分野では、より小型の飛翔体に目標物との距離計測機能を付加させたいという要求があるが、上記ＦＭ−ＣＷ方式レーダを小型の飛翔体に搭載するためには装置構成を従来よりも小型化する必要がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、比較的近距離の計測制度を確保しつつ装置構成を小型化することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明では、第１の解決手段として、目標物までの距離を計測しつつ飛翔する飛翔体であって、目標物に対して第1の距離に接近するまではＦＭ−ＣＷ方式に基づいて目標物との距離を計測し、第1の距離から第２の距離までの間はＣＷ方式によって得られたビート信号に基づいて目標物との距離を計測する距離計測部を備える、という手段を採用する。

第２の解決手段として、上記第１の手段において、距離計測部はＣＷ方式に基づいて生成されるビート信号の波数を係数することにより目標物に対して第２の距離まで接近したことを判定する、という手段を採用する。

第３の解決手段として、上記第１または第２の手段において、距離計測部は、ＦＭ−ＣＷ方式に基づいて得られるドップラシフト周波数が第1の距離に相当する周波数になると、送信ＦＭ−ＣＷ信号を生成するＦＭ変調器に直流電圧を変調信号として入力させることによりＦＭ−ＣＷ方式による距離計測をＣＷ方式に基づく距離計測に切り替える、という手段を採用する。

本発明によれば、目標物までの距離を計測しつつ飛翔する飛翔体であって、目標物に対して第１の距離に接近するまではＦＭ−ＣＷ方式に基づいて目標物との距離を計測し、第１の距離から第２の距離までの間はＣＷ方式によって得られたビート信号に基づいて目標物との距離を計測する距離計測部を備えるので、比較的近距離の計測制度を確保しつつ装置構成を小型化することが可能である。

本発明の一実施形態に係る飛翔体Ａの要部機能構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る飛翔体Ａの地上に接近した状態を示す模式図である。本発明の一実施形態に係る飛翔体Ａにおける評価電圧Ｅと距離Ｒとの関係を示す模式図である。本発明の一実施形態に係る飛翔体Ａにおいて、ＦＭ−ＣＷ方式における送信波及び反射波の関係を示す模式図（ａ）及びビート周波数ｆb1の時間変化を示す模式図（ｂ）である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る飛翔体Ａの要部つまり距離計測部の機能構成を示すブロック図である。この図1に示すように、飛翔体Ａは、のこぎり波発生器１、直流電圧発生器２、アナログスイッチ３、ＶＣＯ４、方向性結合器５、サーキュレータ６、アンテナ７、ミキサ８、増幅器９、アナログスイッチ１０、ＢＰＦ１１、Ｆ／Ｖコンバータ１２、基準電圧発生器１３、コンパレータ１４、ＢＰＦ１５、しきい値電圧発生器１６、コンパレータ１７及びカウンタ１８からなる距離計測部を備えている。

飛翔体Ａは、略円柱状の物体であり、飛翔時の空気抵抗を減少させるために先端が尖った形状を有する。このような飛翔体Ａは、所定の発射装置（図示略）によって中心軸方向が飛翔方向となるように、また所定の発射角度（例えば地面に対して６０°の仰角）で発射されて空中を飛翔し、上記発射角度と略等しい入射角φで地上に落下する。また、この飛翔体Ａは、図２に示すように、地上に落下する直前の所定高度Ｈａに達した時点で作動指令信号を生成して内部器機を作動させる機能を備えるものであり、上記各機能構成要素からなる作動指令信号生成回路及び当該作動指令信号生成回路を動作させるための直流電源（図示略）を内部に備えている。

のこぎり波発生器１は、のこぎり波信号を発振してアナログスイッチ３の一方の入力端に出力する電子回路である。直流電圧発生器２は、所定の直流電圧を生成してアナログスイッチ３の他方の入力端に出力する電子回路であり、例えば上記直流電源の出力電圧（電源電圧）を２つの抵抗器で分圧して上記直流電圧を生成する抵抗分圧回路である。アナログスイッチ３は、コンパレータ１４から入力される２値信号に基づいて上記のこぎり波信号あるいは直流電圧の何れか一方を択一的に選択する電子回路であり、のこぎり波信号あるいは直流電圧の何れか一方をＶＣＯ４の発振周波数を制御する変調信号としてＶＣＯ４に出力する。

ＶＣＯ４は、上記アナログスイッチ３から入力される変調信号によって出力信号の周波数が制御される電圧制御型発振器（Voltage Controlled Oscillator）である。このＶＣＯ４は、マイクロ波帯の出力信号を発振する電子回路であり、上記のこぎり波信号が変調信号として入力された場合、こぎり波信号の波形状、つまりのこぎり波状に繰り返し変化する周波数ｆ_ＦＭの出力信号を送信信号として方向性結合器５に出力し、一方、上記直流電圧が変調信号として入力された場合には、一定周波数ｆrの出力信号を送信信号として方向性結合器５に出力する。

すなわち、飛翔体Ａは、アナログスイッチ３がのこぎり波発生器１を選択してのこぎり波信号をＶＣＯ４に供給する状態では、ＶＣＯ４がのこぎり波によって周波数変調された送信信号を方向性結合器５に出力するので、ＦＭ−ＣＷ方式に基づいて距離測定を行うように機能する。この一方、アナログスイッチ３が直流電圧発生器２を選択して所定の直流電圧をＶＣＯ４に供給する状態では、ＶＣＯ４が一定周波数の送信信号を方向性結合器５に出力するので、ＣＷ方式に基づいて機能する。

方向性結合器５は、入力方向に対して方向性を有するマイクロ波分波器であって、ＶＣＯ４から入力される送信信号をサーキュレータ６とミキサ８とに分岐して出力する一方、送信信号の反射によりサーキュレータ６から入力された送信信号はＶＣＯ４及びミキサ８に出力しない電子回路である。サーキュレータ６は、方向性結合器５から入力された送信信号を分波してアンテナ７とミキサ８とに出力すると共に、アンテナ７から入力される反射信号（送信信号に基づいてアンテナ７から放射された送信波が地面に反射してアンテナ７で捉えられた反射波に基づく信号）をミキサ８のみに出力する電子回路である。

アンテナ７は、飛翔体Ａの先端に設けられた例えば平面アンテナであり、サーキュレータ６から給電された送信信号に基づいて飛翔体Ａの飛翔方向（先端方向）に送信波を放射すると共に、当該送信波が地面に反射して入射する上記反射波を捉えて反射信号としてサーキュレータ６に出力する電子部品である。飛翔体Ａはある速度（飛翔速度Ｖ）で飛翔し、また地面は固定されたものなので、上記反射波は、飛翔体Ａと地面との相対速度、つまり飛翔速度Ｖに応じた周波数（ドップラ効果に基づくドップラー周波数ｆｄ）だけ周波数偏移したマイクロ波である。

ミキサ８は、方向性結合器５から入力された送信信号とサーキュレータ６から入力された反射信号とをミキシング（乗算処理）して増幅器９に出力する電子回路である。このようなミキサ８の出力信号は、送信信号と反射信号とを乗算処理したものなので、送信信号の周波数と反射信号の周波数との差分周波数（ビート周波数ｆｂ）の信号成分（ビート信号）及び加算周波数の信号成分を含む信号である。増幅器９は、このようなミキサ８の出力信号を増幅してアナログスイッチ１０に出力する電子回路である。

アナログスイッチ１０は、コンパレータ１４から入力される２値信号に基づいて上記増幅器９の出力信号をＢＰＦ１１あるいはＢＰＦ１５の何れか一方に択一的に出力する電子回路である。ＢＰＦ１１は、アナログスイッチ１０を介して入力される増幅器９の出力信号からＦＭ−ＣＷ方式に基づくビート信号のみを選択的に取り出してＦ／Ｖコンバータ１２に出力する電子回路である。Ｆ／Ｖコンバータ１２は、このようなＢＰＦ１１から入力されたビート信号を周波数（frequency）／電圧(voltage)変換し、評価電圧としてコンパレータ１４の逆相入力端に出力する電子回路である。

基準電圧発生器１３は、Ｆ／Ｖコンバータ１２から入力される評価電圧Ｅに対する基準電圧Ｖref（つまり評価信号の周波数に対する基準周波数ｆrefに相当する電圧）を発生してコンパレータ１４の正相入力端に出力する電子回路である。コンパレータ１４は、上記基準電圧Ｖrefと評価電圧Ｅとを比較し、その比較結果に応じた２値信号（Ｌレベル／Ｈレベル）を上記アナログスイッチ３、１０に出力する電子回路である。

ここで、詳細については後述するが、飛翔体Ａの飛翔に伴って飛翔体Ａと地面との距離Ｒが徐々に短くなると、評価信号の周波数は徐々に低くなるので、評価電圧Ｅは徐々に低くなり、ある基準時点ｔsで基準電圧Ｖrefよりも低くなる。つまり、コンパレータ１４の出力は、評価電圧Ｅが基準電圧Ｖrefよりも小さくなった上記基準時点ｔsにおいてＬレベルからＨレベルに遷移する。基準電圧発生器１３がコンパレータ１４に出力する上記基準電圧Ｖrefは、許容できる計測精度の最小限の距離Ｒs（基準距離）に相当する値に設定されている

上記アナログスイッチ３は、コンパレータ１４の出力がＬレベルの場合、のこぎり波発生器１から入力されるのこぎり波信号を選択してＶＣＯ４に変調信号として出力し、一方、コンパレータ１４の出力がＨレベルの場合には、直流電圧発生器２から入力される直流電圧を選択してＶＣＯ４に変調信号として出力する。また、上記アナログスイッチ１０は、コンパレータ１４の出力がＬレベルの場合、増幅器９の出力信号をＢＰＦ１１に出力し、一方、コンパレータ１４の出力がＨレベルの場合には、増幅器９の出力信号をＢＰＦ１５に出力する。

ＢＰＦ１５は、アナログスイッチ１０を介して入力される増幅器９の出力信号からドップラー周波数ｆｄの信号成分（ドップラー信号）のみを選択的に取り出し、このドップラー信号をコンパレータ１７の正相入力端に出力する電子回路である。しきい値電圧発生器１６は、ドップラー信号を２値化するためのしきい値電圧（例えばドップラー信号の振幅の中心電圧に相当する値）を生成してコンパレータ１７の逆相入力端に出力する電子回路である。このしきい値電圧発生器１６は、例えば上記直流電源の出力電圧（電源電圧）を２つの抵抗器で分圧して上記しきいち電圧を生成する抵抗分圧回路である。

コンパレータ１７は、上記ドップラー信号としきい値とを比較することによってアナログ信号であるドップラー信号を２値化信号に変換し、評価パルス信号としてカウンタ１８に出力する電子部品である。カウンタ１８は、上記評価パルス信号を予め設定された所定数（規定カウント値）だけ係数すると、オーバーフロー信号として作動指令信号を出力する電子回路である。

なお、このカウンタ１８における上記規定カウント値及び上記基準電圧発生器１３における基準電圧については、固定値として飛翔体Ａに予め設定するようにしても良いし、あるいは必要に応じて外部から飛翔体Ａに随時設定することにより設定変更が容易になっていても良い。

次に、このように構成された飛翔体Ａの動作について、図３をも参照して詳しく説明する。

飛翔体Ａは、所定の発射角度で発射されて空中を放物線を描いて飛翔し、図２に示すように発射角度と略等しい入射角φで地上に落下する。上記発射角度が一定の場合、入射角φも一定と考えることができる。また、飛翔体Ａは、発射直後から距離計測部が作動して飛翔に伴って時々刻々と変化する地上との距離を計測する。飛翔体Ａは、放物線を示す飛翔軌道の最高高度を通過すると、先端部つまりアンテナ７が地面の方向を向くので、送信波が地面に反射されて発生した反射波をアンテナ７が捉えるようになると共に地面に徐々に近づく。

そして、発射後の初期状態ではコンパレータ１４の出力はＬレベルであり、のこぎり波信号が変調信号としてＶＣＯ４に供給されるので、距離計測部は、ＦＭ−ＣＷ方式に基づいて距離測定を行うように機能する。すなわち、距離計測部は、ＦＭ変調波である周波数ｆ_ＦＭの送信波をアンテナ７から地上に向けて放射し、この送信波の反射波をアンテナ７で捉える。

周知のように、ＦＭ−ＣＷ方式では、送信波と反射波とによって発生するビート信号のビート周波数と送信波を目的物に向けて放射する計測主体と目的物との距離との間に一定の関係が成立することを利用して距離を計測する。すなわち、ＢＰＦ１１からＦ／Ｖコンバータ１２に出力されるビート信号のビート周波数ｆｂと飛翔体Ａと地面との距離Ｒとの間には、変調信号であるのこぎり波信号の繰り返し周波数ｆｍ、送信波（反射波）の周波数偏移幅Δｆ、光速ｃ（送信波及び反射波の伝搬速度）をパラメータとする下式（１）の関係が成立する。
ｆｂ＝４Ｒ・ｆm・Δｆ／ｃ（１）

上記各パラメータは予め決められた定数なので、この式（１）が示すように、飛翔体Ａが飛翔によって地面に徐々に近づいて距離Ｒが徐々に小さくなると、ビート周波数ｆｂも徐々に小さくなる。したがって、Ｆ／Ｖコンバータ１２から出力される評価電圧Ｅは、図３に示すように、上記距離Ｒに比例して直線的に小さくなる。

ここで、上述したように距離Ｒが小さくなると、ビート周波数ｆｂがノイズ成分の周波数に近づくために距離Ｒの計測精度が低下するが、基準電圧発生器１３がコンパレータ１４に出力する基準電圧Ｖrefは、許容できる基準距離Ｒsに相当する値に設定されているので、距離Ｒが基準距離Ｒsに等しくなった基準時点ｔsにおいて、コンパレータ１４の出力はＬレベルからＨレベルに遷移する。

この結果、アナログスイッチ３は、のこぎり波信号に代えて、直流電圧発生器２から入力される直流電圧をＶＣＯ４に変調信号として出力し、またアナログスイッチ１０は、増幅器９の出力信号をＢＰＦ１１に代えてＢＰＦ１５に出力するので、飛翔体Ａは、図２に示すようにＦＭ−ＣＷ方式に基づく動作からＣＷ方式に基づく動作に切り替わる。

すなわち、飛翔体Ａは、地面との距離Ｒが基準電圧Ｖrefによって予め規定された基準距離Ｒsに至るまでの間、ＦＭ−ＣＷ方式に基づいて動作し、距離Ｒが基準距離Ｒsに至った基準時点ｔsにおいてＣＷ方式に基づく動作に切り替わる。基準距離Ｒsは、ＦＭ−ＣＷ方式に基づく距離計測の計測精度が十分に確保される最小限の距離として予め設定されたものなので、十分な計測精度が得られる状態で計測されたものである。

このようにして、飛翔体Ａは、図２に示すように地面からの距離Ｒが基準距離Ｒsに到達した基準時点ｔsからＣＷ方式に基づいて機能するので、直流電圧発生器２が発生する直流電圧に基づく単一周波数の送信波をアンテナ７から地面に向けて放射し、この送信波の反射波をアンテナ７で捕らえる。この反射波は、飛翔体Ａが飛翔速度Ｖで飛翔しているので送信波に対してドップラー周波数ｆｄだけ周波数偏移したものとなる。

ＣＷ方式の場合、ミキサ８で発生するビート信号（周波数差分信号）のビート周波数ｆｂは、ドップラー周波数ｆｄと等しくなる。ＢＰＦ１５は、このようなドップラー周波数ｆｄのドップラー信号（ビート信号）のみを選択的に通過させてコンパレータ１７に供給し、この結果、ドップラー信号を２値化した信号が評価パルスとしてコンパレータ１７からカウンタ１８に入力される。

ここで、上記ドップラー周波数ｆｄと飛翔速度Ｖとの関係は、周知のように送信波及び反射波の周波数ｆｒ及び光速ｃ（送信波及び反射波の伝搬速度）をパラメータとする下式（２）によって表される。
ｆd＝−２Ｖ・ｆｒ／ｃ（２）
また、図２に示すように、飛翔体Ａが上記基準距離Ｒsから作動指令信号を出力する条件として規定された高度Ｈａに相当する距離Ｒａ（作動距離）に到達する間での時間Δｔは、飛翔速度Ｖをパラメータとして下式（３）によって与えられる。
Δｔ＝（Ｒs−Ｒa）／Ｖ（３）

そして、ドップラー信号の波数Ｎ（カウンタ１８のカウント数に相当する）は、上記ドップラー周波数ｆｄと時間Δｔとからなる式（４）によって近似的に与えられる。
Ｎ＝ｆｄ・Δｔ＝（−２Ｖ・ｆｒ／ｃ）・｛（Ｒs−Ｒa）／Ｖ｝
＝−２ｆｒ・（Ｒs−Ｒa）／ｃ（４）

すなわち、式（４）は、飛翔速度Ｖをパラメータとして含んでいないので飛翔速度Ｖの影響を受けることなく、また、送信波及び反射波の周波数ｆｒ、基準距離Ｒs及び光速ｃ（送信波及び反射波の伝搬速度）は既知の値なのでドップラー信号の波数Ｎ、つまりカウンタ１８のカウント数Ｎに基づいて作動距離Ｒａを求めることができることを示している。したがって、カウンタ１８に予め設定される規定カウント値を式（４）に基づいて設定することにより、飛翔体Ａが高度Ｈａに相当する作動距離Ｒａに到達した時点ｔａで作動指令信号を出力させることができる。

ここで、図４（ａ）は、ＦＭ−ＣＷ方式における送信波及び反射波の関係を横軸を時間、縦軸を周波数として示す模式図である。この図４（ａ）に示すように、送信波は、周波数ｆ_ＦＭが変調信号であるのこぎり波信号の波形に即してのこぎり波状に変化し、一方、反射波は、飛翔体Ａと地上との間の距離を伝搬する時間ΔＴだけ遅延してアンテナ７に捉えられるので、送信波に対して時間ΔＴだけ位相遅れしたものとなる。また、反射波は、飛翔体Ａが飛翔速度Ｖで飛翔しているので、上記位相遅れに加えて、ドップラー効果によって送信波に対してドップラー周波数ｆｄだけ周波数偏移したものとなる。

図４（ｂ）は、このような送信波と反射波との差分周波数成分、つまりＢＰＦ１１からＦ／Ｖコンバータ１２に出力されるビート信号のビート周波数ｆｂの時間変化を示す模式図である。この図に示すように、ＦＭ−ＣＷ方式におけるビート周波数ｆｂは、変調信号であるのこぎり波信号の周期で周波数（ｆ_ＦＭ−ｆｄ）と周波数（ｆ_ＦＭ＋ｆｄ）とをパルス状に交互に繰り返すものとなる。

通常、ＦＭ−ＣＷ方式では、ビート周波数ｆｂを検出して式（１）に代入することによって距離Ｒを求め、また周波数（ｆ_ＦＭ−ｆｄ）と周波数（ｆ_ＦＭ＋ｆｄ）とを検出することによりドップラー周波数ｆｄを求めて上式（２）に基づいて飛翔速度Ｖを求める。このような距離Ｒ及び飛翔速度Ｖは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と専用プログラムが記憶されたメモリ等を用いた演算処理によるものであり、距離計測部に比較的大きな実装面積を必要とするのが現状である。

これに対して、本実施形態では、ＣＰＵ及び専用プログラムが記憶されたメモリ等を用いた演算処理に依らず、ＦＭ−ＣＷ方式に基づいて基準距離Ｒsを計測した基準時点ｔsにおいてＦＭ−ＣＷ方式からＣＷ方式に動作方式を切替えて、ＣＷ方式に基づいて得られるドップラー周波数ｆｄの波数Ｎをカウンタ１８で規定カウント値だけ計数するという手法を採用することによって、飛翔体Ａが高度Ｈａに相当する作動距離Ｒａに到達した時点ｔａを検出して作動指令信号を出力する。

すなわち、本実施形態では、図１に示すようにアナログ回路及びデジタル回路として一般的かつ簡単なものを組み合わせた距離計測部を採用するので、当該距離計測部を例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）のような単一の電子部品とすることが可能である。したがって、本実施形態によれば、距離計測部の省スペース化を実現することが可能であり、よって従来よりも小型の飛翔体に距離計測部を実装することが可能になるので、距離計測機能を備えた従来よりも小型の飛翔体を実現なすることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、ＦＭ−ＣＷ方式に基づくビート信号をＦ／Ｖコンバータ１２を用いて評価電圧に変換し、この評価電圧をコンパレータ１４で基準電圧Ｖrefと比較するようにしたが、このような回路構成に代えて、ＢＰＦ１１から出力されたビート信号を基準電圧Ｖrefに相当する基準周波数ｆrefの基準信号とミキサでミキシングすることによりビート周波数ｆｂと基準周波数ｆrefとの差分周波数ｆｈを発生させ、この差分周波数ｆｈをＦ／Ｖコンバータ１２で評価電圧に変換し、このような評価電圧をコンパレータ１４でＧＮＤ（グランド）電位と比較するように構成しても良い。

すなわち、このような変形例に係る回路構成は、基準電圧発生器１３に代えて、ビート信号と基準信号とをミキシングするミキサ及び当該ミキサの出力信号から差分周波数ｆｈの信号成分のみを取り出すＢＰＦとを設けるものであり、上記実施形態よりも回路規模が若干大きくなる懸念があるが、上記実施形態と同等の回路機能を実現することが可能である。

（２）上記実施形態では、のこぎり波発生器１と直流電圧発生器２とをアナログスイッチ３で切替えることによりＶＣＯ４に供給する変調信号を切替える構成を採用したが、本発明はこれに限定されない。例えば、のこぎり波信号の直流バイアス電圧を直流電圧発生器２が出力する直流電圧と一致させるように設定し、コンパレータ１４の出力信号に基づいて交流としてのこぎり波信号の発振動作を停止させることにより、ＦＭ−ＣＷ方式とＣＷ方式とを切替えるようにしても良い。または、サンプルホールド回路を用いてのこぎり波信号を上記直流電圧のタイミングでサンプルホールドすることにより、ＦＭ−ＣＷ方式とＣＷ方式とを切替えるようにしても良い。

（３）上記実施形態では、のこぎり波を変調信号としてＦＭ−ＣＷ方式の送信信号を生成したが、変調信号はこぎり波に限定されず他の波形の信号、例えば三角波信号であっても良い。

Ａ…飛翔体、１…のこぎり波発生器、２…直流電圧発生器、３…アナログスイッチ、４…ＶＣＯ、５…方向性結合器、６…サーキュレータ、７…アンテナ、８…ミキサ、９…増幅器、１０…アナログスイッチ、１１…ＢＰＦ、１２…Ｆ／Ｖコンバータ、１３…基準電圧発生器、１４…コンパレータ、１５…ＢＰＦ、１６…しきい値電圧発生器、１７…コンパレータ、１８…カウンタ

Claims

目標物までの距離を計測しつつ飛翔する飛翔体であって、
目標物に対して第1の距離に接近するまではＦＭ−ＣＷ方式に基づいて目標物との距離を計測し、第1の距離から第２の距離までの間はＣＷ方式によって得られたビート信号に基づいて目標物との距離を計測する距離計測部を備えることを特徴とする飛翔体。
前記距離計測部は、ＣＷ方式に基づいて得られたビート信号の波数を係数することにより目標物に対して第２の距離まで接近したことを判定することを特徴とする請求項1記載の飛翔体。
前記距離計測部は、ＦＭ−ＣＷ方式に基づいて得られるドップラシフト周波数が第1の距離に相当する周波数になると、送信ＦＭ−ＣＷ信号を生成するＦＭ変調器に直流電圧を変調信号として入力させることによりＦＭ−ＣＷ方式による距離計測をＣＷ方式に基づく距離計測に切り替えることを特徴とする請求項１または２記載の飛翔体。