JP2013253910A - Wind measuring apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wind measuring apparatus capable of suppressing deterioration in wind measuring accuracy even when oscillation is relatively large.SOLUTION: An oscillation correction point calculation unit 7 obtains a visual line direction originally oriented and a post-oscillation visual line direction that is a visual line direction actually oriented using beam scan angle information from an antenna control unit 4, oscillation information from an oscillation detection unit 5, and a visual line direction and distance information from a beam direction setting unit 6, and calculates the originally-oriented visual direction that is closest to the post-oscillation visual line direction as a latest visual line direction. An oscillation correction unit 8 projects a visual line direction component of the visual line direction after the oscillation to the latest visual line direction, corrects Doppler information on the basis of the projected visual line direction component, and calculates a Doppler velocity after the oscillation correction.

Description

本発明は、遠隔点の風を計測する風計測装置に関するものであり、特に、装置もしくは装置を搭載したプラットフォームの動揺による風計測精度劣化を低減する技術に関する。   The present invention relates to a wind measuring device that measures wind at a remote point, and more particularly to a technique for reducing deterioration in wind measurement accuracy due to shaking of a device or a platform on which the device is mounted.

従来、遠隔点の風を計測する装置として、ドップラーレーダやウィンドプロファイラやドップラーライダやドップラーソーダなどの装置が使用されている。これらの装置は、空間に電磁波や音波を放射し、雨滴や大気乱流などによる反射波を受信して、受信信号のドップラ周波数から大気中の風の風向風速を算出するものである。   Conventionally, devices such as Doppler radar, wind profiler, Doppler lidar, and Doppler soda have been used as devices for measuring wind at remote points. These devices emit electromagnetic waves and sound waves in space, receive reflected waves due to raindrops, atmospheric turbulence, and the like, and calculate the wind direction and wind speed of the wind in the atmosphere from the Doppler frequency of the received signal.

以降、ドップラーライダを例に説明を行う。ドップラーライダで直接計測するものは、大気中の風を送信もしくは受信ビーム方向に射影した視線方向成分である。異なる方向の視線方向成分を計測し、それらを用いて例えばVAD(Velocity Azimuth Display)法などの演算を行うことで風向風速を算出する。   Hereinafter, the Doppler lidar will be described as an example. What is directly measured by the Doppler lidar is a gaze direction component obtained by projecting wind in the atmosphere in the direction of the transmission or reception beam. The gaze direction components in different directions are measured, and the wind direction and the wind speed are calculated by performing an operation such as a VAD (Velocity Azimuth Display) method using the components.

このような風計測装置は、地上に固定するものの他に、例えば、非特許文献1に示されているように、船や航空機といった移動プラットフォームに搭載するものがある。このような移動プラットフォームは、自発的な移動の他に、風や波などの外界の影響を受けた移動、すなわち、動揺することが一般的である。そのため、例えば、特許文献1に示すように、動揺検知装置を付加し、そこから得られる動揺情報、すなわち、ロール角、ピッチ角、ヨー角などの動揺角や角速度、角加速度情報を用いてプラットフォームが受ける動揺を相殺するようなプラットフォームの動きの制御や、動揺の影響が含まれる計測データに対して動揺による回転・移動量を加味した補正が行われる。   In addition to what is fixed on the ground, for example, as shown in Non-Patent Document 1, such a wind measuring device is mounted on a mobile platform such as a ship or an aircraft. In general, such a mobile platform is not only spontaneously moved but also moved under the influence of the outside world such as wind and waves, that is, shakes. Therefore, for example, as shown in Patent Document 1, a motion detection device is added, and the motion information obtained therefrom, that is, the motion angle such as the roll angle, the pitch angle, the yaw angle, the angular velocity, and the angular acceleration information are used. The movement of the platform is canceled to compensate for the fluctuations received by the robot, and the measurement data including the influence of the fluctuations is corrected in consideration of the amount of rotation and movement caused by the fluctuations.

特開2005−241441号公報JP-A-2005-241441

L.Tian,“3D WIND RETRIEVAL FROM DOWNWARD CONICAL SCANNING AIRBORNE DOPPLERRADAR,”35th,Conference on Radar Meteorology,2011.L. Tian, “3D WIND RETRIVAL FROM DOWNWARD CONVERSAL SCANNING AIRBORN DOPPLERADAR,” 35th, Conference on Radar Metrology, 2011.

しかしながら、動揺の影響が含まれる計測データの補正をする場合、動揺が比較的小さい場合には、動揺情報を用いて動揺分を相殺するような動揺補正を行うことで動揺の影響が低減されるが、動揺が比較的大きい場合には、動揺することにより、所望観測領域を外れ、風の特性の異なる領域を観測する可能性がある。このため、所定観測領域内の風を一様とみなし、当該領域内の視線方向成分を計測する必要があるVAD処理などにおいては、視線方向成分の精度が劣化することになり、結果として風計測精度が劣化するという課題があった。   However, when correcting measurement data that includes the effects of shaking, if the shaking is relatively small, the effects of shaking are reduced by performing shaking correction that cancels the shaking using the shaking information. However, when the sway is relatively large, the swaying may leave the desired observation region and observe regions with different wind characteristics. For this reason, in the VAD processing or the like in which the wind in the predetermined observation area is considered to be uniform and the line-of-sight direction component in the area needs to be measured, the accuracy of the line-of-sight direction component deteriorates, resulting in wind measurement. There was a problem that accuracy deteriorated.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、動揺が比較的大きい場合でも風計測精度の劣化を抑制することのできる風計測装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a wind measuring device capable of suppressing deterioration of wind measuring accuracy even when a fluctuation is relatively large.

この発明に係る風計測装置は、空間に電磁波もしくは音波を放射し、目標物で反射されて受信される受信信号のドップラ周波数から得られるドップラ速度に基づいて、遠隔点の風向風速を計測する風計測装置であって、受信信号を周波数変換してドップラスペクトルを算出するスペクトル算出部と、ドップラスペクトルをインコヒーレント積分する積分処理部と、積分後のドップラスペクトルから、信号強度とドップラ速度とドップラ速度幅とのうち、少なくとも一つを含むドップラ情報を推定するドップラ情報算出部と、所定アンテナ制御諸元に基づいて、電磁波もしくは音波を放射するためのアンテナを制御し、ビーム走査するとともに、所定時間間隔でビーム走査角情報を出力するアンテナ制御部と、電磁波もしくは音波を放射する放射手段と目標物で反射された信号を受信する受信手段とを保持するプラットフォームの動揺角、角速度、角加速度のうち少なくとも一つを含む動揺情報を検出する動揺検出部と、所定観測領域を、所定アンテナ制御諸元に基づいてアンテナを制御しビーム走査した際に得られる視線方向及び距離情報を算出するビーム方向設定部と、ビーム走査角情報と、動揺情報と、視線方向及び距離情報とを用いて、本来指向している視線方向と、実際に指向している視線方向である動揺後視線方向とを求め、かつ、動揺後視線方向に最も近い本来指向している視線方向を最近視線方向として算出する動揺補正点算出部と、動揺後視線方向の視線方向成分を、最近視線方向に射影し、射影した視線方向成分に基づいてドップラ情報を補正し、動揺補正後ドップラ速度を算出する動揺補正部と、動揺補正後ドップラ速度と、ビーム走査角情報に基づき、所定観測領域の風向と風速のうち少なくとも一方を含む風情報を算出する風情報算出部とを備えたものである。   The wind measuring apparatus according to the present invention measures the wind direction wind speed at a remote point based on a Doppler velocity obtained from a Doppler frequency of a received signal that is received by being reflected by a target by radiating electromagnetic waves or sound waves to a space. A measurement device, a spectrum calculation unit that calculates a Doppler spectrum by frequency-converting a received signal, an integration processing unit that incoherently integrates the Doppler spectrum, and a signal intensity, a Doppler velocity, and a Doppler velocity from the Doppler spectrum after integration. The Doppler information calculation unit for estimating Doppler information including at least one of the widths, the antenna for radiating electromagnetic waves or sound waves based on the predetermined antenna control specifications, beam scanning, and a predetermined time An antenna controller that outputs beam scanning angle information at intervals, and a radio wave or sound wave A motion detection unit that detects motion information including at least one of a rocking angle, an angular velocity, and an angular acceleration of a platform that holds the device and a receiving device that receives a signal reflected by the target; Using a beam direction setting unit that calculates line-of-sight direction and distance information obtained when beam scanning is performed by controlling the antenna based on antenna control specifications, beam scanning angle information, shaking information, and line-of-sight direction and distance information are used. The direction of the line of sight that is originally directed and the direction of the post-sway gaze that is the direction of the line of sight that is actually directed are obtained, and the direction of the line of sight that is originally directed closest to the direction of the line of sight after the swing is determined as the latest line of sight. The motion correction point calculation unit to calculate and the gaze direction component of the post-shake gaze direction are projected to the latest gaze direction, the Doppler information is corrected based on the projected gaze direction component, and the post-shake correction A fluctuation correction unit that calculates a plastic velocity, a wind information calculation unit that calculates wind information including at least one of a wind direction and a wind velocity in a predetermined observation area based on the Doppler velocity after fluctuation correction and beam scanning angle information. Is.

この発明の風計測装置は、動揺後視線方向に最も近い本来指向している視線方向を最近視線方向として算出し、この最近視線方向に動揺後視線方向の視線方向成分を射影し、射影した視線方向成分に基づいてドップラ情報を補正するようにしたので、動揺補正後の視線方向成分の精度の劣化を低減し、風計測精度を確保することができる。   The wind measuring device according to the present invention calculates the gaze direction that is originally directed closest to the post-sway gaze direction as the latest gaze direction, projects the gaze direction component of the post-sway gaze direction to the latest gaze direction, and projects the projected gaze direction Since the Doppler information is corrected based on the direction component, it is possible to reduce deterioration in accuracy of the line-of-sight direction component after shake correction and to ensure wind measurement accuracy.

この発明の実施の形態1による風計測装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the wind measuring device by Embodiment 1 of this invention. この発明の風計測装置による風計測を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the wind measurement by the wind measuring device of this invention. 動揺の影響を受けた視線方向成分を補正する処理を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the process which correct | amends the gaze direction component which received the influence of the fluctuation. この発明の実施の形態1の風計測装置による動揺補正を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the fluctuation correction by the wind measuring device of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2による風計測装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the wind measuring device by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2の風計測装置による動揺補正を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the fluctuation correction by the wind measuring device of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3による風計測装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the wind measuring device by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3の風計測装置による動揺補正を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the fluctuation correction by the wind measuring device of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4による風計測装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the wind measuring device by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4の風計測装置による動揺補正を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the fluctuation correction by the wind measuring device of Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5による風計測装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the wind measuring device by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態6による風計測装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the wind measuring device by Embodiment 6 of this invention.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による風計測装置を示す構成図である。
図1に示す風計測装置は、スペクトル算出部1、積分処理部2、ドップラ情報算出部3、アンテナ制御部4、動揺検出部5、ビーム方向設定部6、動揺補正点算出部7、動揺補正部8、風情報算出部9を備えている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a wind measuring apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
1 includes a spectrum calculation unit 1, an integration processing unit 2, a Doppler information calculation unit 3, an antenna control unit 4, a fluctuation detection unit 5, a beam direction setting unit 6, a fluctuation correction point calculation unit 7, and a fluctuation correction. Unit 8 and a wind information calculation unit 9.

スペクトル算出部1は、受信信号に対してフーリエ変換を行い、スペクトルを得る処理部である。積分処理部2は、スペクトル算出部1から出力された(パワー)スペクトルを所定数分インコヒーレント積分する処理部である。ドップラ情報算出部3は、積分処理部2から出力された積分後のパワースペクトルに対して周波数解析を行い、ドップラ速度、速度幅、信号強度などをドップラ情報として算出する処理部である。アンテナ制御部4は、予め設定した所定観測領域を観測するための仰角、方位角、アンテナ走査速度などの諸元に基づき、アンテナ装置を制御するとともに、所定タイミング毎にアンテナ装置が指向している仰角、方位角などの情報の出力を行う処理部である。動揺検出部5は、例えば、プラットフォームの動揺を検知し出力するジャイロセンサ、プラットフォームの位置を出力するGPS(Global Positioning System)、方位情報を出力する磁気コンパスなどによって構成され、プラットフォームの位置、方位、動揺角などの動揺情報を出力する処理部である。   The spectrum calculation unit 1 is a processing unit that performs a Fourier transform on the received signal to obtain a spectrum. The integration processing unit 2 is a processing unit that incoherently integrates the (power) spectrum output from the spectrum calculation unit 1 by a predetermined number. The Doppler information calculation unit 3 is a processing unit that performs frequency analysis on the integrated power spectrum output from the integration processing unit 2 and calculates Doppler speed, speed width, signal strength, and the like as Doppler information. The antenna control unit 4 controls the antenna device based on specifications such as an elevation angle, an azimuth angle, and an antenna scanning speed for observing a predetermined observation region set in advance, and the antenna device is directed at every predetermined timing. A processing unit that outputs information such as an elevation angle and an azimuth angle. The motion detection unit 5 includes, for example, a gyro sensor that detects and outputs the motion of the platform, a GPS (Global Positioning System) that outputs the position of the platform, a magnetic compass that outputs orientation information, and the like. It is a processing unit that outputs shaking information such as a shaking angle.

ビーム方向設定部6は、予め設定した諸元に基づき、後段の風情報算出部9において必要な、所定観測領域内の各視線方向成分の仰角、方位角、観測点位置を算出し、出力する処理部である。動揺補正点算出部7は、アンテナ制御部4からの仰角、方位角情報と、動揺検出部5からのプラットフォームの動揺情報と、ビーム方向設定部6からの所定観測点情報を用いて、動揺の影響を受け実際に観測している観測方位を補正すべき所定観測点を算出し、出力する処理部である。動揺補正部8は、ドップラ情報算出部3から入力された動揺後の視線方向成分(ラジアル速度成分)を、動揺補正点算出部7から入力された補正方向へ射影する処理部である。風情報算出部9は、例えばVAD法などにより、動揺補正部8から入力された動揺補正後の視線方向成分を用いて、所定観測領域内の風向風速を算出する処理部である。   The beam direction setting unit 6 calculates and outputs the elevation angle, the azimuth angle, and the observation point position of each line-of-sight direction component in the predetermined observation area, which is necessary for the wind information calculation unit 9 in the subsequent stage, based on preset specifications. It is a processing unit. The shake correction point calculation unit 7 uses the elevation angle and azimuth information from the antenna control unit 4, the platform shake information from the shake detection unit 5, and the predetermined observation point information from the beam direction setting unit 6. It is a processing unit that calculates and outputs a predetermined observation point that should be corrected for the observation direction actually observed under the influence. The shaking correction unit 8 is a processing unit that projects the gaze direction component (radial velocity component) after shaking input from the Doppler information calculation unit 3 in the correction direction input from the shaking correction point calculation unit 7. The wind information calculation unit 9 is a processing unit that calculates the wind direction and wind speed in a predetermined observation region using the line-of-sight direction component after shake correction input from the shake correction unit 8 by, for example, the VAD method.

次に、実施の形態1の動作について説明する。なお、風情報算出部9は、一般的なVADなどの演算処理を行う処理部であるため、演算方式に関する詳細な説明は省略する。
スペクトル算出部1には、大気中に光パルスを放射し、その後、大気中の風と同様の動きをするエアロゾルからの反射波を受信し、所定サンプリング周波数でA/D変換した後の受信信号が入力される。スペクトル算出部1では、受信信号から所定距離分解能に相当する部分を切り出し、それをフーリエ変換(具体的手段としては、FFT(Fast Fourier Transform)処理)することにより、パワースペクトルを算出し、積分処理部2へと出力する。
Next, the operation of the first embodiment will be described. Note that the wind information calculation unit 9 is a processing unit that performs arithmetic processing such as general VAD, and thus a detailed description of the calculation method is omitted.
The spectrum calculation unit 1 receives a reflected wave from an aerosol that emits a light pulse into the atmosphere and then moves in the same manner as the wind in the atmosphere, and receives the signal after A / D conversion at a predetermined sampling frequency. Is entered. The spectrum calculation unit 1 cuts out a portion corresponding to a predetermined distance resolution from the received signal and performs a Fourier transform (specifically, FFT (Fast Fourier Transform) processing) to calculate a power spectrum, and an integration process Output to part 2.

積分処理部2では、スペクトル算出部1から入力されたパワースペクトルを格納し、予め設定した所定数分のパワースペクトルを用いて積分(インコヒーレント積分)処理を行い、積分後のパワースペクトルをドップラ情報算出部3へ出力する。ドップラ情報算出部3では、積分処理部2から入力された積分後のパワースペクトルに対して、モーメント法により、信号強度、ドップラ速度、ドップラ速度幅といったドップラ情報を算出し、動揺補正部8へ出力する。なお、ここでは、モーメント法により視線方向のドップラ情報を得ているが、積分前のパルス間の位相の変化量からドップラ情報を得るパルスペア法などを用いてもよい。   The integration processing unit 2 stores the power spectrum input from the spectrum calculation unit 1, performs integration (incoherent integration) processing using a predetermined number of power spectra, and outputs the integrated power spectrum as Doppler information. Output to the calculation unit 3. The Doppler information calculation unit 3 calculates Doppler information such as signal intensity, Doppler velocity, and Doppler velocity width by the moment method for the integrated power spectrum input from the integration processing unit 2 and outputs the Doppler information to the fluctuation correction unit 8. To do. Here, the Doppler information in the line-of-sight direction is obtained by the moment method, but a pulse pair method for obtaining Doppler information from the amount of change in phase between pulses before integration may be used.

アンテナ制御部4では、予め設定した仰角、方位角及びアンテナ走査速度といったアンテナ走査諸元に基づきアンテナを制御するとともに、所定時間間隔で実際にアンテナが指向している仰角方向、方位角方向からなるビーム走査角情報を検知し、動揺補正点算出部7へ出力する。動揺検出部5では、ジャイロセンサや磁気コンパス、GPSなどによって検知したプラットフォームの位置、方位、プラットフォームのロール角、ピッチ角、ヨー角及び、各軸方向の角速度、角加速度といった動揺情報を、所定時間間隔毎に動揺補正点算出部7へ出力する。なお、動揺情報の出力間隔は、ドップラ情報算出部3が出力するドップラ情報の出力間隔と同等かそれ以下とする。ビーム方向設定部6では、予め設定したアンテナ走査諸元や風計測装置の諸元(パルス幅、パルス繰り返し周期など)に基づき、風情報算出部9において1回の風情報を算出するのに必要な1回の観測周期における視線方向成分のビーム指向方向や、距離情報を算出し、動揺補正点算出部7へ出力する。   The antenna control unit 4 controls the antenna based on antenna scanning parameters such as preset elevation angle, azimuth angle, and antenna scanning speed, and includes an elevation direction and an azimuth direction in which the antenna is actually directed at predetermined time intervals. Beam scanning angle information is detected and output to the fluctuation correction point calculator 7. In the motion detection unit 5, motion information such as the platform position, orientation, platform roll angle, pitch angle, yaw angle, angular velocity in each axis direction, and angular acceleration detected by a gyro sensor, a magnetic compass, GPS, etc. It outputs to the fluctuation correction point calculation part 7 for every space | interval. Note that the output interval of the shaking information is equal to or less than the output interval of the Doppler information output by the Doppler information calculation unit 3. In the beam direction setting unit 6, it is necessary for the wind information calculation unit 9 to calculate one wind information based on preset antenna scanning specifications and wind measurement device specifications (pulse width, pulse repetition period, etc.). The beam pointing direction and distance information of the line-of-sight direction component in one observation period are calculated and output to the fluctuation correction point calculation unit 7.

動揺補正点算出部7では、アンテナ制御部4からのビーム走査角情報、動揺検出部5からの動揺情報、ビーム方向設定部6からのビーム指向・距離情報に基づき、動揺によって実際に指向しているビーム方向と、風情報算出部9で必要となる所定ビーム方向との角度差を算出し、その後、最も角度差が小さい方向を選択し、その方位情報と動揺情報を動揺補正部8へ出力する。このとき、角度差は、予め設定した所定のビーム方向と、動揺後実際に指向したビーム方向との内積から求めることができる。   Based on the beam scanning angle information from the antenna control unit 4, the shaking information from the shaking detection unit 5, and the beam pointing / distance information from the beam direction setting unit 6, the shaking correction point calculation unit 7 is actually directed by shaking. The angle difference between the current beam direction and the predetermined beam direction required by the wind information calculation unit 9 is calculated, then the direction with the smallest angle difference is selected, and the direction information and the shake information are output to the shake correction unit 8 To do. At this time, the angle difference can be obtained from the inner product of a predetermined beam direction set in advance and the beam direction actually directed after shaking.

動揺補正部8では、動揺補正点算出部7から入力された補正前後ビーム走査角情報と、ドップラ情報算出部3から入力されたドップラ情報を用いて、動揺後の視線方向成分を、所定方向へ射影することにより、動揺補正後の視線方向成分を計算し、風情報算出部9へ出力する。このとき、視線方向の射影には、例えば、非特許文献1に記載されている3軸(ロール、ピッチ、ヨー角)方向の回転演算と、動揺前後の角度を用いた射影演算を用いる。動揺前後の角度は、動揺補正点算出部7の出力結果から得られる。
最後に、風情報算出部9では、動揺補正後の各視線方向のドップラ速度及び、ビーム走査角を用いて、例えばVAD演算処理により、所定観測領域の風向風速を算出する。
The shake correction unit 8 uses the pre-correction beam scanning angle information input from the shake correction point calculation unit 7 and the Doppler information input from the Doppler information calculation unit 3 to change the gaze direction component after the shake in a predetermined direction. By projecting, the gaze direction component after shake correction is calculated and output to the wind information calculation unit 9. At this time, for the projection in the line-of-sight direction, for example, the rotation calculation in the three-axis (roll, pitch, yaw angle) direction described in Non-Patent Document 1 and the projection calculation using the angles before and after shaking are used. The angle before and after the oscillation is obtained from the output result of the oscillation correction point calculation unit 7.
Finally, the wind information calculation unit 9 calculates the wind direction and wind speed of the predetermined observation area by, for example, VAD calculation processing using the Doppler speed in each line-of-sight direction and the beam scanning angle after shake correction.

次に、動揺補正に係る問題点と、実施の形態1による動揺補正の動作を、概念図を用いて説明する。
図2は、風計測装置による風計測の模式図である。同図のように、風計測装置が、ロール、ピッチ、ヨー、サージ、スウェイ、ヒーブといった動揺を受ける状況を仮定する。
図3は、動揺の影響を受けた視線方向成分を補正する処理を模式的に示したものである。
同図において、上段の(a)は動揺が比較的小さい場合を現し、下段の(b)は動揺が比較的大きい場合を表す。なお、ここでは説明を簡素化するため、並進運動については省略している。
Next, problems related to the shake correction and the shake correction operation according to the first embodiment will be described with reference to a conceptual diagram.
FIG. 2 is a schematic diagram of wind measurement by the wind measuring device. As shown in the figure, it is assumed that the wind measuring device is subjected to fluctuations such as roll, pitch, yaw, surge, sway, and heave.
FIG. 3 schematically shows a process of correcting the line-of-sight direction component affected by the shaking.
In the figure, (a) in the upper stage represents a case where the fluctuation is relatively small, and (b) in the lower stage represents a case where the fluctuation is relatively large. Here, in order to simplify the description, translational motion is omitted.

上段(a)のように、動揺が比較的小さい場合には、動揺検出部5から得られる動揺角を用いて動揺分を相殺するように回転・射影することで、動揺の影響を除去した視線方向成分が得られる。しかし、下段(b)のように、動揺が比較的大きい場合には、動揺後、実際に計測した観測方向(観測点)と所望観測方向(観測点)との空間的な距離差が大きくなり、風情報算出の際に仮定する所定観測領域内の風の一様性が成立しなくなり、風推定精度が劣化する可能性がある。更に、動揺後の視線方向と元の視線方向とのなす角が直交する場合には、補正そのものができなくなる。   As shown in the upper part (a), when the fluctuation is relatively small, the line of sight in which the influence of the fluctuation is removed by rotating and projecting so as to cancel the fluctuation by using the fluctuation angle obtained from the fluctuation detection unit 5. A direction component is obtained. However, as shown in the lower row (b), when the fluctuation is relatively large, the spatial distance difference between the actually measured observation direction (observation point) and the desired observation direction (observation point) increases after the fluctuation. There is a possibility that the wind uniformity in the predetermined observation region assumed when calculating the wind information is not established, and the wind estimation accuracy is deteriorated. Furthermore, when the angle between the sight line direction after shaking and the original sight line direction is orthogonal, the correction itself cannot be performed.

図4は、実施の形態1による動揺補正の模式図である。同図において、記号(1)〜(8)は、予め設定した視線方向とその取得順序、記号A〜Cは、動揺の影響を受け実際に指向した視線方向とその順序である。なお、記号D以降は省略している。
まず、本来(1)の方向の視線方向成分を得られるべきときに、動揺により視線方向成分Aが得られたとすると、動揺補正点算出部7において、所定視線方向(1)を動揺角分回転させて視線方向Aの角度を算出する。次に、視線方向Aの角度と、予め算出した(1)〜(8)の視線方向の角度それぞれとの内積から、視線方向Aと、所定視線方向(1)〜(8)それぞれとのなす角を算出する。その後、なす角が最も小さく、視線方向Aに最も近い所定視線方向成分を抽出する。図4の例では、視線方向(6)が抽出される。その後、視線方向Aの角度と視線方向(6)の角度が、動揺補正部8へ出力され、動揺補正部8において、速度成分を視線方向(6)に射影することにより、風情報算出部9において必要な視線方向成分を得る。同様に、視線方向Bは視線方向(5)へ、視線方向Cは視線方向(8)へそれぞれ射影する。
FIG. 4 is a schematic diagram of shake correction according to the first embodiment. In the same figure, symbols (1) to (8) are preset gaze directions and their acquisition orders, and symbols A to C are gaze directions and their orders that are actually directed under the influence of shaking. Note that symbols D and subsequent are omitted.
First, assuming that the gaze direction component A is obtained by shaking when the gaze direction component originally in the direction (1) should be obtained, the shaking correction point calculation unit 7 rotates the predetermined gaze direction (1) by the shaking angle. The angle of the line-of-sight direction A is calculated. Next, the line-of-sight direction A and the predetermined line-of-sight directions (1) to (8) are formed from the inner product of the angle of the line-of-sight direction A and the angles calculated in advance in (1) to (8). Calculate the corner. Thereafter, a predetermined gaze direction component that has the smallest angle and is closest to the gaze direction A is extracted. In the example of FIG. 4, the line-of-sight direction (6) is extracted. Thereafter, the angle of the line-of-sight direction A and the angle of the line-of-sight direction (6) are output to the motion correction unit 8, and the motion correction unit 8 projects the velocity component in the direction of the line of sight (6). A necessary line-of-sight direction component is obtained. Similarly, the line-of-sight direction B projects to the line-of-sight direction (5), and the line-of-sight direction C projects to the line-of-sight direction (8).

なお、以上の処理により、視線方向(1)〜(8)すべてに対応する視線方向成分が得られなかったとしても、VAD処理ではすべての方位の視線方向成分を必要としないため、風情報算出部9では、適切な算出結果が得られる。   Note that, even if the line-of-sight direction components corresponding to all of the line-of-sight directions (1) to (8) cannot be obtained by the above processing, the VAD process does not require the line-of-sight direction components in all directions, and thus wind information calculation is performed. In section 9, an appropriate calculation result is obtained.

このように、実施の形態1では、動揺後の視線方向成分を、所定視線方向のうち、最も近い方向の視線方向成分に射影するように構成されているので、動揺が比較的大きく、動揺後の視線方向と所定視線方向の角度が大きくなった場合でも精度の良い動揺補正ができる。   As described above, in the first embodiment, the configuration is such that the gaze direction component after shaking is projected onto the gaze direction component in the closest direction among the predetermined gaze directions, so that the shaking is relatively large and after shaking. Even when the angle between the line-of-sight direction and the predetermined line-of-sight direction becomes large, the shake correction can be performed with high accuracy.

以上説明したように、実施の形態1の風計測装置によれば、空間に電磁波もしくは音波を放射し、目標物で反射されて受信される受信信号のドップラ周波数から得られるドップラ速度に基づいて、遠隔点の風向風速を計測する風計測装置であって、受信信号を周波数変換してドップラスペクトルを算出するスペクトル算出部と、ドップラスペクトルをインコヒーレント積分する積分処理部と、積分後のドップラスペクトルから、信号強度とドップラ速度とドップラ速度幅とのうち、少なくとも一つを含むドップラ情報を推定するドップラ情報算出部と、所定アンテナ制御諸元に基づいて、電磁波もしくは音波を放射するためのアンテナを制御し、ビーム走査するとともに、所定時間間隔でビーム走査角情報を出力するアンテナ制御部と、電磁波もしくは音波を放射する放射手段と目標物で反射された信号を受信する受信手段とを保持するプラットフォームの動揺角、角速度、角加速度のうち少なくとも一つを含む動揺情報を検出する動揺検出部と、所定観測領域を、所定アンテナ制御諸元に基づいてアンテナを制御しビーム走査した際に得られる視線方向及び距離情報を算出するビーム方向設定部と、ビーム走査角情報と、動揺情報と、視線方向及び距離情報とを用いて、本来指向している視線方向と、実際に指向している視線方向である動揺後視線方向とを求め、かつ、動揺後視線方向に最も近い本来指向している視線方向を最近視線方向として算出する動揺補正点算出部と、動揺後視線方向の視線方向成分を、最近視線方向に射影し、射影した視線方向成分に基づいてドップラ情報を補正し、動揺補正後ドップラ速度を算出する動揺補正部と、動揺補正後ドップラ速度と、ビーム走査角情報に基づき、所定観測領域の風向と風速のうち少なくとも一方を含む風情報を算出する風情報算出部とを備えたので、動揺補正後の視線方向成分の精度の劣化を低減し、風計測精度を確保することができる。   As described above, according to the wind measuring apparatus of the first embodiment, based on the Doppler velocity obtained from the Doppler frequency of the received signal that radiates electromagnetic waves or sound waves to the space and is reflected by the target and received. A wind measuring device that measures the wind direction and wind speed at a remote point, from a spectrum calculation unit that calculates a Doppler spectrum by frequency-converting a received signal, an integration processing unit that incoherently integrates the Doppler spectrum, and a Doppler spectrum after integration , Doppler information calculation unit for estimating Doppler information including at least one of signal intensity, Doppler velocity and Doppler velocity width, and antenna for radiating electromagnetic wave or sound wave based on predetermined antenna control specifications An antenna controller that scans the beam and outputs beam scanning angle information at a predetermined time interval; Alternatively, a motion detection unit that detects motion information including at least one of a rocking angle, an angular velocity, and an angular acceleration of a platform that holds a radiation unit that emits sound waves and a receiving unit that receives a signal reflected by a target; and A beam direction setting unit for calculating a line-of-sight direction and distance information obtained when beam scanning is performed by controlling an antenna based on predetermined antenna control specifications, beam scanning angle information, shaking information, and line-of-sight direction And distance information are used to determine the originally directed line-of-sight direction and the post-sway gaze direction that is the actual directed line-of-sight direction, and the originally directed line-of-sight closest to the post-swing gaze direction The motion correction point calculation unit that calculates the direction as the closest gaze direction, and the gaze direction component of the post-sway gaze direction are projected to the latest gaze direction, and the Doppler is based on the projected gaze direction component The wind information including at least one of the wind direction and the wind speed in the predetermined observation area is calculated based on the shake correction unit that corrects the information and calculates the Doppler speed after the shake correction, the Doppler speed after the shake correction, and the beam scanning angle information. Since the wind information calculation unit is provided, it is possible to reduce deterioration in accuracy of the line-of-sight direction component after shake correction and to ensure wind measurement accuracy.

実施の形態2.
実施の形態1では、動揺後のビーム視線方向に最も近い所定ビーム視線方向に速度成分を射影していたが、所定視線方向ではなく、風向風速を一様とみなしている所定観測領域内の最も近い観測方向に射影することもでき、このような例を実施の形態2として説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the velocity component is projected in the predetermined beam line-of-sight direction closest to the beam line-of-sight direction after shaking, but is not the predetermined line-of-sight direction but the most in the predetermined observation region in which the wind direction and wind speed are regarded as uniform. Projection can be performed in a close observation direction, and such an example will be described as a second embodiment.

図5は、実施の形態2を実現するブロック構成図を示したものである。同図において、観測領域設定部10は、予め設定した所定観測領域を算出し、出力する処理部であり、最近動揺補正点算出部11は、アンテナ制御部4からのビームの仰角、方位角情報と、動揺検出部5からのプラットフォームの動揺情報と、ビーム方向設定部6からの所定ビーム方向情報と、観測領域設定部10からの観測領域情報を用いて、動揺の影響を受け実際に観測している観測方向(点)に最も近い観測領域内の観測方向(点)を算出する処理部である。その他の構成は図1に示した実施の形態1と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。   FIG. 5 shows a block diagram for realizing the second embodiment. In the figure, an observation region setting unit 10 is a processing unit that calculates and outputs a predetermined observation region set in advance, and the latest fluctuation correction point calculation unit 11 is information on the elevation angle and azimuth angle of the beam from the antenna control unit 4. Using the platform motion information from the motion detection unit 5, the predetermined beam direction information from the beam direction setting unit 6, and the observation region information from the observation region setting unit 10, the observation is actually performed under the influence of the motion. The processing unit calculates the observation direction (point) in the observation region closest to the observation direction (point). Since the other configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the same reference numerals are given to the corresponding portions and the description thereof is omitted.

次に、実施の形態2の動作について説明する。なお、実施の形態1と同一部分の処理については説明を省略し、実施の形態1とは異なる部分について説明を行う。
観測領域設定部10では、予め設定したアンテナ走査諸元や風計測装置の諸元(パルス幅、パルス繰り返し周期など)に基づき、風情報算出部9において1回の風情報を算出するのに必要な1回の観測周期における観測領域を算出し、最近動揺補正点算出部11に出力する。VADの場合、観測領域は円(走査円)によって表される。
次に、最近動揺補正点算出部11では、アンテナ制御部4からのビーム走査角情報、動揺検出部5からの動揺情報、観測領域設定部10からの観測領域情報に基づき、動揺によって実際に指向しているビーム方向に最も近い観測領域内のビーム方向を算出し、その方位情報と動揺情報を動揺補正部8へ出力する。
Next, the operation of the second embodiment will be described. Note that the description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted, and the parts different from those in the first embodiment will be described.
In the observation area setting unit 10, it is necessary for the wind information calculation unit 9 to calculate one-time wind information based on the preset antenna scanning specifications and the specifications of the wind measuring device (pulse width, pulse repetition period, etc.). The observation region in one observation cycle is calculated and output to the latest fluctuation correction point calculation unit 11. In the case of VAD, the observation area is represented by a circle (scanning circle).
Next, the latest shake correction point calculation unit 11 is actually directed by the shake based on the beam scanning angle information from the antenna control unit 4, the shake information from the shake detection unit 5, and the observation region information from the observation region setting unit 10. The beam direction in the observation region closest to the beam direction is calculated, and the azimuth information and the shaking information are output to the shaking correction unit 8.

図6は、本実施の形態2による動揺補正の動作を模式的に示したものである。本実施の形態では、動揺後の各視線方向成分を、円で表した所定観測領域上の最も近い観測方向(点)へ射影する。
最も近い観測方向の求め方としては、例えば、レンジビン毎に、動揺後の観測点(レンジビン)から等距離のレンジビンで構成した走査円の円周に下ろした垂線の足を求める方法がある。また、異なる最も近い観測方向の求め方としては、例えば、所定観測領域上に、当初の所定観測方向よりも短い間隔で観測方向を設け、その各々の観測点と、動揺後の視線方向とのなす角が最も小さくなる観測点を抽出する方法がある。
FIG. 6 schematically shows the motion correction operation according to the second embodiment. In the present embodiment, each line-of-sight direction component after shaking is projected to the closest observation direction (point) on a predetermined observation area represented by a circle.
As a method of obtaining the closest observation direction, for example, there is a method of obtaining a perpendicular line descending on the circumference of a scanning circle constituted by range bins equidistant from the observation point (range bin) after shaking for each range bin. In addition, as a method of obtaining different closest observation directions, for example, observation directions are provided on a predetermined observation area at intervals shorter than the original predetermined observation direction, and each observation point and the gaze direction after shaking are There is a method for extracting the observation point with the smallest angle.

このように、実施の形態2では、動揺後の視線方向成分を、所定観測領域内の最も近い観測点へ射影するように補正するので、両者のなす角が最も小さくなり、補正後の視線方向成分の精度の劣化を最も低減することができ、それにより風向風速推定精度の劣化を最も低減することができる。   As described above, in the second embodiment, the line-of-sight direction component after shaking is corrected so as to be projected onto the closest observation point in the predetermined observation region, so that the angle formed by both becomes the smallest, and the line-of-sight direction after correction The deterioration of component accuracy can be reduced most, and the deterioration of wind direction and wind speed estimation accuracy can be reduced most.

以上説明したように、実施の形態2の風計測装置によれば、空間に電磁波もしくは音波を放射し、目標物で反射されて受信される受信信号のドップラ周波数から得られるドップラ速度に基づいて、遠隔点の風向風速を計測する風計測装置であって、受信信号を周波数変換してドップラスペクトルを算出するスペクトル算出部と、ドップラスペクトルをインコヒーレント積分する積分処理部と、積分後のドップラスペクトルから、信号強度とドップラ速度とドップラ速度幅とのうち、少なくとも一つを含むドップラ情報を推定するドップラ情報算出部と、所定アンテナ制御諸元に基づいて、電磁波もしくは音波を放射するためのアンテナを制御し、ビーム走査するとともに、所定時間間隔でビーム走査角情報を出力するアンテナ制御部と、電磁波もしくは音波を放射する放射手段と目標物で反射された信号を受信する受信手段とを保持するプラットフォームの動揺角、角速度、角加速度のうち少なくとも一つを含む動揺情報を検出する動揺検出部と、所定観測領域を、所定アンテナ制御諸元に基づいてアンテナを制御しビーム走査した際に得られる視線方向及び距離情報を算出するビーム方向設定部と、所定アンテナ制御諸元に基づいて所定観測領域を算出し、これを所定観測領域情報として出力する観測領域設定部と、ビーム走査角情報と、動揺情報と、視線方向及び距離情報と、所定観測領域情報とを用いて、本来指向している所定観測領域上の視線方向と、実際に指向している視線方向である動揺後視線方向とを求めると共に、動揺後視線方向に最も近い所定観測領域上の視線方向を最近視線方向として算出する最近動揺補正点算出部と、動揺後視線方向の視線方向成分を、最近視線方向に射影し、射影した視線方向成分に基づいてドップラ情報を補正し、動揺補正後ドップラ速度を算出する動揺補正部と、動揺補正後ドップラ速度と、ビーム走査角情報に基づき、所定観測領域の風向と風速のうち少なくとも一方を含む風情報を算出する風情報算出部とを備えたので、動揺補正後の視線方向成分の精度の劣化を低減し、風計測精度を確保することができる。   As described above, according to the wind measuring apparatus of the second embodiment, based on the Doppler velocity obtained from the Doppler frequency of the received signal that radiates electromagnetic waves or sound waves to the space and is reflected by the target and received. A wind measuring device that measures the wind direction and wind speed at a remote point, from a spectrum calculation unit that calculates a Doppler spectrum by frequency-converting a received signal, an integration processing unit that incoherently integrates the Doppler spectrum, and a Doppler spectrum after integration , Doppler information calculation unit for estimating Doppler information including at least one of signal intensity, Doppler velocity and Doppler velocity width, and antenna for radiating electromagnetic wave or sound wave based on predetermined antenna control specifications An antenna controller that scans the beam and outputs beam scanning angle information at a predetermined time interval; Alternatively, a motion detection unit that detects motion information including at least one of a rocking angle, an angular velocity, and an angular acceleration of a platform that holds a radiation unit that emits sound waves and a receiving unit that receives a signal reflected by a target; and A beam direction setting unit for calculating a line-of-sight direction and distance information obtained when beam scanning is performed by controlling an antenna based on predetermined antenna control specifications, and a predetermined observation area based on predetermined antenna control specifications. An observation area setting unit that calculates and outputs this as predetermined observation area information, beam scanning angle information, shaking information, line-of-sight direction and distance information, and predetermined observation area information, and a predetermined originally directed Obtain the gaze direction on the observation area and the post-sway gaze direction that is the direction of the gaze that is actually directed, and the gaze on the predetermined observation area that is closest to the post-sway gaze direction The most recent motion correction point calculation unit that calculates the direction as the most recent gaze direction, and the gaze direction component of the post-shake gaze direction are projected to the most recent gaze direction, the Doppler information is corrected based on the projected gaze direction component, and after the motion correction A fluctuation correction unit that calculates the Doppler speed, a wind information calculation part that calculates wind information including at least one of the wind direction and the wind speed of the predetermined observation area based on the Doppler speed after the fluctuation correction and the beam scanning angle information. Therefore, it is possible to reduce deterioration in accuracy of the line-of-sight direction component after shake correction and ensure wind measurement accuracy.

実施の形態3.
実施の形態1及び実施の形態2では、動揺後のビーム視線方向(点)に近い所定ビーム視線方向(点)に速度成分を射影していたが、最も近い高度の視線方向成分を射影させることもでき、これを実施の形態3として次に説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment and the second embodiment, the velocity component is projected in the predetermined beam viewing direction (point) close to the beam viewing direction (point) after shaking, but the closest altitude viewing direction component is projected. This will be described below as a third embodiment.

図7は、このような実施の形態3を実現するブロック構成図を示したものである。同図において、最近高度動揺補正点算出部12は、アンテナ制御部4からのビームの仰角、方位角情報と、動揺検出部5からのプラットフォームの動揺情報と、ビーム方向設定部6からの所定視線方向情報を用いて、動揺の影響を受け実際に観測している観測方向(点)に最も近い観測領域内の観測方向(点)で、かつ、高度が最も近い観測点を算出する処理部である。その他の構成は図1に示した実施の形態1と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。   FIG. 7 shows a block diagram for realizing the third embodiment. In the figure, a recent altitude fluctuation correction point calculation unit 12 includes beam elevation angle and azimuth information from the antenna control unit 4, platform fluctuation information from the fluctuation detection unit 5, and a predetermined line of sight from the beam direction setting unit 6. A processing unit that uses the direction information to calculate the observation direction (point) in the observation area closest to the observation direction (point) that is actually observed under the influence of shaking and the closest altitude. is there. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the same reference numerals are given to the corresponding portions and the description thereof is omitted.

次に、実施の形態3の動作について説明する。
最近高度動揺補正点算出部12では、アンテナ制御部4からのビーム走査角情報、動揺検出部5からの動揺情報、ビーム方向設定部6からのビーム指向・距離情報に基づき、動揺によって実際に指向しているビーム方向と、風情報算出部9で必要となる所定ビーム方向との角度差を算出し、その後、最も角度差が小さい方向を選択する。また、動揺後の観測値から得られる高度と、所定ビーム方向を観測する際に得られる所定観測点(レンジビン)の高度を算出する。最後に、動揺前後の視線方向と、各高度情報を動揺補正部8へ出力する。
Next, the operation of the third embodiment will be described.
The recent altitude fluctuation correction point calculation unit 12 is actually directed by fluctuation based on the beam scanning angle information from the antenna control unit 4, the fluctuation information from the fluctuation detection unit 5, and the beam pointing / distance information from the beam direction setting unit 6. The angle difference between the current beam direction and the predetermined beam direction required by the wind information calculation unit 9 is calculated, and then the direction with the smallest angle difference is selected. Also, the altitude obtained from the observed value after shaking and the altitude of a predetermined observation point (range bin) obtained when observing the predetermined beam direction are calculated. Finally, the line-of-sight direction before and after shaking and each altitude information are output to the shaking correction unit 8.

図8は、本実施の形態3による動揺補正の動作を模式的に示したものである。実施の形態1もしくは、実施の形態2では、動揺補正によって各レンジビンの速度成分が、それと対応する最も近いレンジビンへと射影される(破線)。一方、本実施の形態では、実線矢印のように、高度が最も近い点へと射影される。   FIG. 8 schematically shows the motion correction operation according to the third embodiment. In the first embodiment or the second embodiment, the velocity component of each range bin is projected to the nearest corresponding range bin by the shake correction (broken line). On the other hand, in the present embodiment, projection is performed to a point having the closest altitude as indicated by a solid arrow.

一般に、風は、鉛直風に比べ水平風が卓越しており、また、水平風は高度によって変化するといわれていることから、高度の近い観測値で補正することにより、風の高度方向の分布をより精度良く再現できる可能性がある。   In general, horizontal winds are superior to vertical winds, and horizontal winds are said to change with altitude. There is a possibility that it can be reproduced more accurately.

このように、実施の形態3では、動揺後の視線方向成分を、最も近い所定観測方向で、かつ、最も近い高度の成分を用いて補正を行うので、風の高度方向の分布を精度良く再現でき、動揺がある場合でも所望観測領域の風向風速を正しく推定することができる。   As described above, in the third embodiment, the line-of-sight direction component after shaking is corrected using the closest predetermined observation direction and the closest altitude component, so that the distribution of the wind altitude direction can be accurately reproduced. Even if there is fluctuation, the wind direction and wind speed in the desired observation area can be correctly estimated.

以上説明したように、実施の形態3の風計測装置によれば、空間に電磁波もしくは音波を放射し、目標物で反射されて受信される受信信号のドップラ周波数から得られるドップラ速度に基づいて、遠隔点の風向風速を計測する風計測装置であって、受信信号を周波数変換してドップラスペクトルを算出するスペクトル算出部と、ドップラスペクトルをインコヒーレント積分する積分処理部と、積分後のドップラスペクトルから、信号強度とドップラ速度とドップラ速度幅とのうち、少なくとも一つを含むドップラ情報を推定するドップラ情報算出部と、所定アンテナ制御諸元に基づいて、電磁波もしくは音波を放射するためのアンテナを制御し、ビーム走査するとともに、所定時間間隔でビーム走査角情報を出力するアンテナ制御部と、電磁波もしくは音波を放射する放射手段と目標物で反射された信号を受信する受信手段とを保持するプラットフォームの動揺角、角速度、角加速度のうち少なくとも一つを含む動揺情報を検出する動揺検出部と、所定観測領域を、所定アンテナ制御諸元に基づいてアンテナを制御しビーム走査した際に得られる視線方向及び距離情報を算出するビーム方向設定部と、ビーム走査角情報と、動揺情報と、視線方向及び距離情報とを用いて、本来指向している視線方向または所定観測領域上の視線方向と、実際に指向している視線方向である動揺後視線方向とを求めると共に、動揺後視線方向に最も近い視線方向で、かつ、動揺後視線方向に最も近い高度の視線方向を最近視線方向として算出する最近高度動揺補正点算出部と、動揺後視線方向の視線方向成分を、最近視線方向に射影し、射影した視線方向成分に基づいてドップラ情報を補正し、動揺補正後ドップラ速度を算出する動揺補正部と、動揺補正後ドップラ速度と、ビーム走査角情報に基づき、所定観測領域の風向と風速のうち少なくとも一方を含む風情報を算出する風情報算出部とを備えたので、動揺補正後の視線方向成分の精度の劣化を低減し、風計測精度を確保することができる。   As described above, according to the wind measurement device of the third embodiment, based on the Doppler velocity obtained from the Doppler frequency of the received signal that radiates electromagnetic waves or sound waves to the space and is reflected by the target and received. A wind measuring device that measures the wind direction and wind speed at a remote point, from a spectrum calculation unit that calculates a Doppler spectrum by frequency-converting a received signal, an integration processing unit that incoherently integrates the Doppler spectrum, and a Doppler spectrum after integration , Doppler information calculation unit for estimating Doppler information including at least one of signal intensity, Doppler velocity and Doppler velocity width, and antenna for radiating electromagnetic wave or sound wave based on predetermined antenna control specifications An antenna controller that scans the beam and outputs beam scanning angle information at a predetermined time interval; Alternatively, a motion detection unit that detects motion information including at least one of a rocking angle, an angular velocity, and an angular acceleration of a platform that holds a radiation unit that emits sound waves and a receiving unit that receives a signal reflected by a target; and A beam direction setting unit for calculating a line-of-sight direction and distance information obtained when beam scanning is performed by controlling an antenna based on predetermined antenna control specifications, beam scanning angle information, shaking information, and line-of-sight direction And the distance information are used to determine the gaze direction that is originally directed or the gaze direction on the predetermined observation area and the post-sway gaze direction that is the actual gaze direction. A near-altitude motion correction point calculation unit that calculates a near-eye-gaze direction that is closest to the post-sway gaze direction as the latest gaze direction, and a gaze in the post-sway gaze direction The direction component is projected in the latest line-of-sight direction, the Doppler information is corrected based on the projected line-of-sight direction component, and the Doppler speed after shake correction is calculated, the Doppler speed after shake correction, and the beam scanning angle information. Based on this, it is equipped with a wind information calculation unit that calculates wind information including at least one of the wind direction and the wind speed of the predetermined observation area, so that the accuracy of the gaze direction component after shake correction is reduced and wind measurement accuracy is ensured can do.

実施の形態4.
実施の形態1〜実施の形態3では、動揺後のビーム視線方向(点)を所定観測領域内の近い方向(点)へ射影していたが、動揺後の各ビーム視線方向に合わせて観測領域を設定し、新たな観測領域内の近い方向(点)へ射影することもでき、これを実施の形態4として次に説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the first to third embodiments, the beam line-of-sight direction (point) after shaking is projected to the near direction (point) in the predetermined observation area, but the observation area is matched to each beam line-of-sight direction after shaking. And can be projected in a near direction (point) within a new observation region, which will be described below as a fourth embodiment.

図9は、このような実施の形態4を実現するブロック構成図を示したものである。同図において、新観測領域設定部13は、アンテナ制御部4からのビームの仰角、方位角情報と、動揺検出部5からのプラットフォームの動揺情報と、ビーム方向設定部6からの所定視線方向情報を用いて、動揺により実際に指向して得た視線方向によって新たな観測領域を設定し、それを動揺補正点算出部7aへ出力する処理部である。また、動揺補正点算出部7aは、アンテナ制御部4からの仰角、方位角情報と、動揺検出部5からのプラットフォームの動揺情報と、ビーム方向設定部6からの所定観測点情報と、新観測領域設定部13からの観測領域情報とを用いて、動揺の影響を受け実際に観測している観測方位を補正すべき所定観測点を算出し、出力する処理部である。その他の構成は図1に示した実施の形態1と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。   FIG. 9 is a block diagram for realizing the fourth embodiment. In the figure, a new observation region setting unit 13 includes beam elevation angle and azimuth information from the antenna control unit 4, platform shaking information from the shaking detection unit 5, and predetermined gaze direction information from the beam direction setting unit 6. Is a processing unit that sets a new observation region according to the line-of-sight direction obtained by directing by shaking and outputs it to the shaking correction point calculating unit 7a. Further, the shake correction point calculation unit 7a includes elevation angle and azimuth information from the antenna control unit 4, platform shake information from the shake detection unit 5, predetermined observation point information from the beam direction setting unit 6, and new observations. Using the observation area information from the area setting unit 13, a processing unit that calculates and outputs a predetermined observation point that should correct the observation direction actually observed under the influence of shaking. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the same reference numerals are given to the corresponding portions and the description thereof is omitted.

次に、実施の形態4の動作について説明する。
新観測領域設定部13では、アンテナ制御部4からのビームの仰角、方位角情報と、動揺検出部5からのプラットフォームの動揺情報と、ビーム方向設定部6からの所定視線方向情報を用いて、動揺によって実際に指向した方位を蓄積する。その後、1回の風情報(風向風速)を算出するタイミングで、それまで蓄積していた実観測方向に対して、センサ位置を中心とする新たな観測領域(円)を想定し、最も各観測方向に近くなる観測領域を新観測領域として、動揺補正点算出部7aへ出力する。
Next, the operation of the fourth embodiment will be described.
The new observation region setting unit 13 uses the beam elevation angle and azimuth information from the antenna control unit 4, platform motion information from the motion detection unit 5, and predetermined gaze direction information from the beam direction setting unit 6, Accumulate azimuth that is actually directed by shaking. After that, at the timing of calculating one wind information (wind direction and wind speed), a new observation area (circle) centered on the sensor position is assumed with respect to the actual observation direction accumulated so far, and each observation is the most The observation area close to the direction is output as the new observation area to the fluctuation correction point calculation unit 7a.

図10は、本実施の形態4による動揺補正の動作を模式的に示したものである。同図において、破線は所定観測領域(円)、一点鎖線は、新観測領域(円)を示す。所定観測領域の視線方向データを取得中に、動揺により、それとは離れた視線方向の観測値が得られたとすると、新観測領域設定部13では、得られた視線方向成分を、センサ位置を中心とし、仰角の異なる観測領域に対してフィッティングを行い、最もよく合致する観測領域を新観測領域として抽出する。その後、動揺補正点算出部7aにおいて、実際に指向した視線方向成分と、新観測領域内の視線方向成分とのなす角を算出し、最もなす角が小さい視線方向へ射影して、動揺補正後の視線方向成分を得る。
このとき、新観測領域の抽出の仕方としては、例えば、任意の観測領域と、実視線方向を用いた最小二乗法による方法が考えられる。
FIG. 10 schematically shows the motion correction operation according to the fourth embodiment. In the figure, the broken line indicates a predetermined observation area (circle), and the alternate long and short dash line indicates a new observation area (circle). If the observation value of the gaze direction away from the gaze direction data is obtained while acquiring the gaze direction data of the predetermined observation area, the new observation area setting unit 13 sets the obtained gaze direction component at the center of the sensor position. Then, fitting is performed on observation areas with different elevation angles, and the observation area that best matches is extracted as a new observation area. Thereafter, the shake correction point calculation unit 7a calculates the angle formed by the actually directed line-of-sight direction component and the line-of-sight direction component in the new observation area, and projects the image to the line-of-sight direction with the smallest angle, after the shake correction. Is obtained.
At this time, as a method of extracting a new observation region, for example, a method based on an arbitrary observation region and a method of least squares using a real line-of-sight direction is conceivable.

このように、実施の形態4では、動揺後に取得した視線方向成分に最も合致する観測領域に各観測値を射影することから、補正量が最小となり、補正後の各視線方向成分の誤差を最小とすることができ、最終的な風情報(風向風速)の精度劣化を低減することができる。   As described above, in the fourth embodiment, each observation value is projected onto the observation region that most closely matches the line-of-sight direction component acquired after shaking, so that the correction amount is minimized and the error of each line-of-sight direction component after correction is minimized. It is possible to reduce the accuracy deterioration of the final wind information (wind direction and wind speed).

以上説明したように、実施の形態4の風計測装置によれば、空間に電磁波もしくは音波を放射し、目標物で反射されて受信される受信信号のドップラ周波数から得られるドップラ速度に基づいて、遠隔点の風向風速を計測する風計測装置であって、受信信号を周波数変換してドップラスペクトルを算出するスペクトル算出部と、ドップラスペクトルをインコヒーレント積分する積分処理部と、積分後のドップラスペクトルから、信号強度とドップラ速度とドップラ速度幅とのうち、少なくとも一つを含むドップラ情報を推定するドップラ情報算出部と、所定アンテナ制御諸元に基づいて、電磁波もしくは音波を放射するためのアンテナを制御し、ビーム走査するとともに、所定時間間隔でビーム走査角情報を出力するアンテナ制御部と、電磁波もしくは音波を放射する放射手段と、目標物で反射された信号を受信する受信手段とを保持するプラットフォームの動揺角、角速度、角加速度のうち少なくとも一つを含む動揺情報を検出する動揺検出部と、所定観測領域を、所定アンテナ制御諸元に基づいてアンテナを制御しビーム走査した際に得られる視線方向及び距離情報を算出するビーム方向設定部と、ビーム走査角情報と、動揺情報と、ビーム指向・距離情報に基づき、実際に指向している視線方向に対応した新たな観測領域を算出し、これを新観測領域情報として出力する新観測領域設定部と、ビーム走査角情報と、動揺情報と、視線方向及び距離情報と、新観測領域情報とを用いて、実際に指向している視線方向である動揺後視線方向に最も近い新観測領域上の視線方向を最近視線方向として算出する動揺補正点算出部と、動揺後視線方向の視線方向成分を、最近視線方向に射影し、射影した視線方向成分に基づいてドップラ情報を補正し、動揺補正後ドップラ速度を算出する動揺補正部と、動揺補正後ドップラ速度と、ビーム走査角情報に基づき、所定観測領域の風向と風速のうち少なくとも一方を含む風情報を算出する風情報算出部とを備えたので、動揺補正後の視線方向成分の精度の劣化を低減し、風計測精度を確保することができる。   As described above, according to the wind measuring apparatus of the fourth embodiment, based on the Doppler velocity obtained from the Doppler frequency of the received signal that radiates electromagnetic waves or sound waves to the space and is reflected by the target and received. A wind measuring device that measures the wind direction and wind speed at a remote point, from a spectrum calculation unit that calculates a Doppler spectrum by frequency-converting a received signal, an integration processing unit that incoherently integrates the Doppler spectrum, and a Doppler spectrum after integration , Doppler information calculation unit for estimating Doppler information including at least one of signal intensity, Doppler velocity and Doppler velocity width, and antenna for radiating electromagnetic wave or sound wave based on predetermined antenna control specifications An antenna controller that scans the beam and outputs beam scanning angle information at a predetermined time interval; Alternatively, a motion detection unit that detects motion information including at least one of a rocking angle, an angular velocity, and an angular acceleration of a platform that holds a radiation unit that emits sound waves and a receiving unit that receives a signal reflected by the target. A beam direction setting unit for calculating a line-of-sight direction and distance information obtained when beam scanning is performed by controlling an antenna based on predetermined antenna control specifications, beam scanning angle information, shaking information, and beam Based on the pointing / distance information, a new observation area corresponding to the direction of the line of sight that is actually pointing is calculated, and this is output as new observation area information, beam scanning angle information, and shaking information , The gaze direction and distance information, and the new observation area information, the gaze direction on the new observation area that is closest to the post-stabilization gaze direction, which is the direction of the gaze that is actually directed, is maximized. The motion correction point calculation unit that calculates the gaze direction and the gaze direction component of the post-sway gaze direction are projected to the latest gaze direction, the Doppler information is corrected based on the projected gaze direction component, and the Doppler velocity after motion compensation is calculated. And a wind information calculation unit for calculating wind information including at least one of the wind direction and the wind speed of the predetermined observation area based on the beam correction angle and the Doppler speed after the shake correction and the beam scanning angle information. It is possible to reduce the deterioration in accuracy of the subsequent line-of-sight direction component and ensure wind measurement accuracy.

実施の形態5.
以上の実施の形態1〜実施の形態4では、風計測装置は、所定アンテナ走査諸元に基づいてアンテナを走査し、観測値を得ていたが、動揺の状況により、アンテナ走査諸元を変更することもでき、これを実施の形態5として次に説明する。
Embodiment 5 FIG.
In the above first to fourth embodiments, the wind measurement device scans the antenna based on the predetermined antenna scanning specifications and obtains the observed value. However, the antenna scanning specifications are changed depending on the state of shaking. This is also described below as a fifth embodiment.

図11は、このような実施の形態を実現するブロック構成図を示したものである。同図において、新観測諸元設定部14は、アンテナ制御部4からのビームの仰角、方位角情報と、動揺検出部5からのプラットフォームの動揺情報と、ビーム方向設定部6からの所定視線方向情報を用いて、動揺により実際に指向して得た視線方向と、所定観測領域との適合性を判定し、動揺後の視線方向成分が所定観測領域内に収まるように新たな観測諸元を算出し、アンテナ制御部4へ出力する処理部である。また、新観測諸元設定部14は新たな観測諸元を観測領域情報として動揺補正点算出部7bに出力するよう構成されている。動揺補正点算出部7bは、アンテナ制御部4からの仰角、方位角情報と、動揺検出部5からのプラットフォームの動揺情報と、ビーム方向設定部6からの所定観測点情報と、新観測諸元設定部14からの観測領域情報とを用いて、動揺の影響を受け実際に観測している観測方位を補正すべき所定観測点を算出し、出力する処理部である。その他の構成は図1に示した実施の形態1と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。   FIG. 11 is a block diagram for realizing such an embodiment. In the figure, a new observation specification setting unit 14 includes a beam elevation angle and azimuth information from the antenna control unit 4, platform motion information from the motion detection unit 5, and a predetermined line-of-sight direction from the beam direction setting unit 6. Using information, determine the suitability between the gaze direction actually obtained by shaking and the predetermined observation area, and set new observation specifications so that the gaze direction component after shaking falls within the predetermined observation area. It is a processing unit that calculates and outputs to the antenna control unit 4. In addition, the new observation specification setting unit 14 is configured to output the new observation specification as observation region information to the fluctuation correction point calculation unit 7b. The shake correction point calculation unit 7b includes elevation angle and azimuth information from the antenna control unit 4, platform shake information from the shake detection unit 5, predetermined observation point information from the beam direction setting unit 6, and new observation specifications. Using the observation area information from the setting unit 14, a processing unit that calculates and outputs a predetermined observation point for correcting the observation direction actually observed under the influence of shaking. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the same reference numerals are given to the corresponding portions and the description thereof is omitted.

次に、実施の形態5の動作について説明する。
新観測諸元設定部14は、アンテナ制御部4からのビームの仰角、方位角情報と、動揺検出部5からのプラットフォームの動揺情報と、ビーム方向設定部6からの所定視線方向情報を用いて、各軸方向の動揺成分を算出する。その後、その動揺成分を打ち消すようにビーム指向方向を算出し、それをアンテナ制御部4へ出力する。ここで、動揺成分を打ち消すビーム指向とは、各軸方向の動揺成分(動揺角)の平均もしくは総和が0度もしくは所定値以下となるようなビーム指向である。動揺補正点算出部7bでは、新観測諸元設定部14からの観測領域情報に基づいて動揺補正後の視線方向成分を得るが、アンテナ制御部4で、動揺成分を打ち消すようにビーム指向方向の制御を行うため、高い精度を必要としない場合等では新観測諸元設定部14の出力を用いなくても良い。
Next, the operation of the fifth embodiment will be described.
The new observation specification setting unit 14 uses the beam elevation angle and azimuth information from the antenna control unit 4, the platform shaking information from the shaking detection unit 5, and the predetermined gaze direction information from the beam direction setting unit 6. Then, the fluctuation component in each axial direction is calculated. Thereafter, the beam directing direction is calculated so as to cancel the fluctuation component, and is output to the antenna control unit 4. Here, the beam directing that cancels the fluctuation component is a beam directing in which the average or the sum of the fluctuation components (swing angles) in the respective axial directions is 0 degree or a predetermined value or less. The shake correction point calculation unit 7b obtains the line-of-sight direction component after shake correction based on the observation area information from the new observation specification setting unit 14, but the antenna control unit 4 determines the beam direction direction so as to cancel the shake component. Since the control is performed, the output of the new observation specification setting unit 14 may not be used when high accuracy is not required.

このように、実施の形態5では、動揺の状況に応じて、その影響を打ち消すようなアンテナ制御を行うように構成しているので、視線方向成分の回転・射影による補正量を小さくすることができ、補正に係る誤差を軽減することができる。また、動揺の状況に応じてアンテナ制御を行うように構成しているので、視線方向成分の動揺補正量を動揺の状況によらず概ね一定に保つことができるようになり、風情報(風向風速)算出結果の精度を一定に保つことができるようになる。   As described above, in the fifth embodiment, the antenna control is performed so as to cancel the influence according to the state of shaking, so that the correction amount by the rotation / projection of the line-of-sight direction component can be reduced. It is possible to reduce the error related to the correction. In addition, because the antenna control is performed according to the fluctuation situation, the fluctuation correction amount of the gaze direction component can be kept almost constant regardless of the fluctuation situation, and the wind information (wind direction wind speed) ) The accuracy of the calculation result can be kept constant.

以上説明したように、実施の形態5の風計測装置によれば、ビーム走査角情報と、動揺情報と、ビーム指向・距離情報に基づき、実際に指向している視線方向と本来指向している視線方向との視線方向成分の差である動揺成分を算出し、動揺成分を打ち消す方向のビーム指向方向を算出する新観測諸元設定部を備え、アンテナ制御部は、ビーム指向方向に基づいてアンテナを制御するようにしたので、実施の形態1〜4の風計測装置の効果に加えて、視線方向成分の回転・射影による補正量を小さくすることができる。   As described above, according to the wind measuring apparatus of the fifth embodiment, the direction of the line of sight that is actually directed is originally directed based on the beam scanning angle information, the shaking information, and the beam pointing / distance information. It has a new observation parameter setting unit that calculates the beam orientation direction that cancels the oscillation component, and calculates the fluctuation component that is the difference between the line-of-sight direction component and the line-of-sight direction component. Therefore, in addition to the effects of the wind measurement devices according to the first to fourth embodiments, the correction amount due to the rotation and projection of the line-of-sight direction component can be reduced.

実施の形態6.
以上の実施の形態1〜実施の形態5では、動揺の大小に係わらず視線方向成分を所定観測領域内のできるだけ近い観測点へ補正することで、風情報算出のための視線方向成分を得ていたが、補正量が多い場合は、完全に動揺成分を相殺できず、視線方向成分の推定に誤差が生じ、その結果、風情報推定結果が劣化する。また、観測領域の空間一様性の仮定が成立しなくなり、その結果、風情報推定結果が劣化する。そこで、得られた動揺情報もしくは、取得した視線方向成分観測値から、風情報算出処理を行うかどうかを判断するようにしてもよく、これを実施の形態6として次に説明する。
Embodiment 6 FIG.
In the first to fifth embodiments described above, the line-of-sight direction component for wind information calculation is obtained by correcting the line-of-sight direction component to an observation point as close as possible within the predetermined observation area regardless of the magnitude of the fluctuation. However, when the correction amount is large, the fluctuation component cannot be completely canceled, and an error occurs in the estimation of the line-of-sight direction component. As a result, the wind information estimation result deteriorates. In addition, the assumption of spatial uniformity in the observation region is not satisfied, and as a result, the wind information estimation result deteriorates. Therefore, it is possible to determine whether or not to perform the wind information calculation process from the obtained shaking information or the acquired gaze direction component observation value, which will be described below as a sixth embodiment.

図12は、このような実施の形態6を実現するブロック構成図を示したものである。同図において、絶対動揺成分算出部15は、アンテナ制御部4からのビーム走査角情報と、動揺検出部5からの動揺情報と、ビーム方向設定部6からのビーム指向・距離情報を用いて、プラットフォームの絶対動揺情報を算出し、視線方向成分有効性判定部16へ出力する処理部であり、視線方向成分有効性判定部16は、ドップラ情報算出部3からのドップラ情報と、動揺補正部8からの補正後ドップラ速度・ビーム走査角情報、絶対動揺成分算出部15からの絶対動揺情報などを用いて、得られた視線方向成分を風情報算出に使用できるかどうかを判定する処理部である。その他の構成は図1に示した実施の形態1と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。   FIG. 12 is a block configuration diagram for realizing the sixth embodiment. In the figure, the absolute fluctuation component calculation unit 15 uses the beam scanning angle information from the antenna control unit 4, the fluctuation information from the fluctuation detection unit 5, and the beam pointing / distance information from the beam direction setting unit 6. It is a processing unit that calculates the absolute motion information of the platform and outputs it to the gaze direction component validity determination unit 16. The gaze direction component validity determination unit 16 includes the Doppler information from the Doppler information calculation unit 3 and the motion correction unit 8. Is a processing unit that determines whether or not the obtained line-of-sight direction component can be used for wind information calculation using post-correction Doppler velocity / beam scanning angle information, absolute motion information from the absolute motion component calculation unit 15, and the like. . Since the other configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the same reference numerals are given to the corresponding portions and the description thereof is omitted.

次に、実施の形態6の動作について説明する。
絶対動揺成分算出部15では、アンテナ制御部4からのビーム走査角情報、動揺検出部5からの動揺情報、ビーム方向設定部6からのビーム指向・距離情報に基づき、動揺によって実際に指向しているビーム方向、すなわち、絶対動揺成分を算出し、視線方向成分有効性判定部16へ出力する。なお、これは動揺補正点算出部の一部の機能と同様であるため、両者を統一することもできる。
Next, the operation of the sixth embodiment will be described.
The absolute fluctuation component calculation unit 15 is actually directed by the fluctuation based on the beam scanning angle information from the antenna control unit 4, the fluctuation information from the fluctuation detection unit 5, and the beam direction / distance information from the beam direction setting unit 6. The calculated beam direction, that is, the absolute motion component is calculated and output to the gaze direction component validity determination unit 16. Since this is the same as a part of the function of the fluctuation correction point calculation unit, both can be unified.

次に、視線方向成分有効性判定部16では、絶対動揺成分算出部15から得られる絶対動揺情報や、ドップラ情報算出部3から得られるドップラ情報から動揺の状況を判断し、視線方向成分が風情報算出に使用できる品質かどうかを判定する。   Next, the gaze direction component validity determination unit 16 determines the state of shaking from the absolute motion information obtained from the absolute motion component calculation unit 15 and the Doppler information obtained from the Doppler information calculation unit 3, and the gaze direction component is the wind direction component. Determine whether the quality can be used for information calculation.

視線方向成分有効性判定の方法としては、絶対動揺情報として得られる動揺角を所定閾値と比較し、閾値を超える場合は、動揺が大きく、視線方向成分の品質が悪いと判断し、風情報算出部9への出力を止める方法がある。   As a method of determining the effectiveness of the gaze direction component, the oscillation angle obtained as absolute motion information is compared with a predetermined threshold value. There is a method of stopping output to the unit 9.

また、異なる視線方向成分有効性判定の方法としては、絶対動揺情報として一視線方向成分を得る間の動揺角の角速度及び/もしくは角加速度を出力するようにして、その値と所定閾値と比較し、閾値を超える場合は、視線方向成分を得る中で動揺の変化が大きかったと判断し、風情報算出部9への出力を止める方法がある。   As another method of determining the effectiveness of the gaze direction component, the angular velocity and / or the angular acceleration of the oscillation angle while obtaining one gaze direction component as absolute motion information is output and compared with a predetermined threshold value. If the threshold value is exceeded, there is a method in which it is determined that the change in shaking is large while obtaining the line-of-sight direction component, and the output to the wind information calculation unit 9 is stopped.

また、異なる視線方向成分有効性判定の方法としては、絶対動揺情報として得られる並進運動成分を所定閾値と比較し、閾値を超える場合は、観測領域内が拡大し、風の空間一様性の仮定が成立しないと判断し、風情報算出部9への出力を止める方法がある。   As another method of determining the effectiveness of the gaze direction component, the translational motion component obtained as absolute motion information is compared with a predetermined threshold value.If the threshold value is exceeded, the observation area is enlarged, and the spatial uniformity of the wind There is a method of determining that the assumption is not satisfied and stopping the output to the wind information calculation unit 9.

また、異なる視線方向成分有効性判定の方法としては、ドップラ情報として得られる信号強度を所定閾値と比較し、閾値を下回る場合は、視線方向成分取得中に、動揺が大きかったため、ドップラ成分が積み上がらず信号強度が低下したと判断し、風情報算出部9への出力を止める方法がある。   As another method for determining the effectiveness of the gaze direction component, the signal intensity obtained as the Doppler information is compared with a predetermined threshold value. There is a method of determining that the signal intensity has decreased without increasing, and stopping the output to the wind information calculation unit 9.

また、異なる視線方向成分有効性判定の方法としては、ドップラ情報として得られるドップラ速度幅を所定閾値と比較し、閾値を超える場合は、視線方向成分取得中に、動揺が大きかったため、ドップラ速度幅が拡がったと判断し、風情報算出部9への出力を止める方法がある。   Also, as a different gaze direction component validity determination method, the Doppler velocity width obtained as Doppler information is compared with a predetermined threshold value, and if it exceeds the threshold value, the fluctuation was large during the gaze direction component acquisition, so the Doppler velocity width There is a method of stopping the output to the wind information calculation unit 9 when it is determined that has spread.

また、異なる視線方向成分有効性判定の方法としては、動揺補正後の視線方向成分の空間的な偏りを用いる方法がある。視線方向成分の空間的な偏りを表す指標としては、例えば、ある高度もしくは距離における視線方向成分の水平面内の重心点を算出し、その重心点位置とセンサ位置とを比較し、所定距離を越える場合は、視線方向成分が観測領域内で偏り、風情報算出結果に誤差が乗る可能性が高いと判断し、風情報算出部9への出力を止める方法がある。   Further, as a method for determining the effectiveness of different gaze direction component, there is a method of using a spatial deviation of the gaze direction component after the shake correction. As an index indicating the spatial deviation of the line-of-sight direction component, for example, the center of gravity in the horizontal plane of the line-of-sight direction component at a certain altitude or distance is calculated, and the position of the center of gravity is compared with the sensor position to exceed the predetermined distance. In this case, there is a method in which the line-of-sight direction component is biased in the observation region and it is determined that there is a high possibility that the wind information calculation result has an error, and the output to the wind information calculation unit 9 is stopped.

このように、実施の形態6では、絶対動揺成分や、ドップラ情報や、視線方向成分の空間的な偏りにより、得られた視線方向成分を風情報算出に使用するか否かを判定しているので、動揺が大きく、視線方向成分の品質が劣化した場合はそれらを棄却でき、風情報算出結果の精度の劣化を低減することができる。   As described above, in the sixth embodiment, it is determined whether or not to use the obtained gaze direction component for wind information calculation based on the spatial deviation of the absolute motion component, Doppler information, and gaze direction component. Therefore, when the shaking is large and the quality of the line-of-sight direction component deteriorates, they can be rejected, and the deterioration of the accuracy of the wind information calculation result can be reduced.

以上説明したように、実施の形態6の風計測装置によれば、本来指向している視線方向と、実際に指向している視線方向の角度が所定値以上である場合、動揺補正部における補正前のドップラ情報を選択する視線方向成分有効性判定部を備え、かつ、風情報算出部は、所定値以上である場合、動揺補正部から出力される動揺補正後ドップラ速度に代えて、視線方向成分有効性判定部の出力を用いるようにしたので、風情報算出結果の精度の劣化を低減することができる。   As described above, according to the wind measurement device of the sixth embodiment, when the angle between the originally directed line-of-sight direction and the actually directed line-of-sight direction is equal to or greater than a predetermined value, the correction in the shake correction unit A gaze direction component validity determination unit that selects previous Doppler information, and when the wind information calculation unit is equal to or greater than a predetermined value, the gaze direction is used instead of the post-shake correction Doppler velocity output from the shake correction unit. Since the output of the component validity determination unit is used, it is possible to reduce deterioration in accuracy of the wind information calculation result.

また、実施の形態6の風計測装置によれば、動揺検出部で動揺情報を検出するための一視線方向成分を得る間の角速度と角加速度のうち少なくともいずれか一方が所定閾値以上の場合、動揺補正部における補正前のドップラ情報を選択する視線方向成分有効性判定部を備え、かつ、風情報算出部は、所定閾値以上である場合、動揺補正部から出力される動揺補正後ドップラ速度に代えて、視線方向成分有効性判定部の出力を用いるようにしたので、風情報算出結果の精度の劣化を低減することができる。   Further, according to the wind measurement device of the sixth embodiment, when at least one of the angular velocity and the angular acceleration during obtaining one gaze direction component for detecting the shake information by the shake detection unit is equal to or greater than a predetermined threshold value, A gaze direction component validity determination unit that selects Doppler information before correction in the shake correction unit, and the wind information calculation unit, when the wind information calculation unit is equal to or greater than a predetermined threshold value, sets the Doppler speed after shake correction output from the shake correction unit. Instead, since the output of the line-of-sight direction component validity determination unit is used, deterioration in accuracy of the wind information calculation result can be reduced.

また、実施の形態6の風計測装置によれば、プラットフォームの並進距離が所定の閾値以上であった場合、動揺補正部における補正前のドップラ情報を選択する視線方向成分有効性判定部を備え、かつ、風情報算出部は、所定の閾値以上である場合、動揺補正部から出力される動揺補正後ドップラ速度に代えて、視線方向成分有効性判定部の出力を用いるようにしたので、風情報算出結果の精度の劣化を低減することができる。   In addition, according to the wind measurement device of the sixth embodiment, when the translation distance of the platform is equal to or greater than a predetermined threshold, the gaze direction component validity determination unit that selects the Doppler information before correction in the shake correction unit, In addition, since the wind information calculation unit uses the output of the gaze direction component validity determination unit instead of the post-motion correction Doppler velocity output from the motion correction unit when the wind information is equal to or greater than the predetermined threshold value, the wind information It is possible to reduce deterioration in accuracy of calculation results.

また、実施の形態6の風計測装置によれば、ドップラ情報算出部で求めたドップラ情報の信号強度が所定閾値未満であった場合、動揺補正部における補正前のドップラ情報を選択する視線方向成分有効性判定部を備え、かつ、風情報算出部は、所定閾値未満であった場合、動揺補正部から出力される動揺補正後ドップラ速度に代えて、視線方向成分有効性判定部の出力を用いるようにしたので、風情報算出結果の精度の劣化を低減することができる。   Further, according to the wind measurement device of the sixth embodiment, when the signal intensity of the Doppler information obtained by the Doppler information calculation unit is less than a predetermined threshold, the line-of-sight direction component that selects the Doppler information before correction in the shake correction unit When the effectiveness determination unit is provided and the wind information calculation unit is less than the predetermined threshold, the output of the gaze direction component validity determination unit is used instead of the post-sway correction Doppler velocity output from the shake correction unit. As described above, it is possible to reduce deterioration in accuracy of the wind information calculation result.

また、実施の形態6の風計測装置によれば、ドップラ情報算出部で求めたドップラ速度幅が所定閾値以上であった場合、動揺補正部における補正前のドップラ情報を選択する視線方向成分有効性判定部を備え、かつ、風情報算出部は、所定閾値以上である場合、動揺補正部から出力される動揺補正後ドップラ速度に代えて、視線方向成分有効性判定部の出力を用いるようにしたので、風情報算出結果の精度の劣化を低減することができる。   Further, according to the wind measurement device of the sixth embodiment, when the Doppler velocity width obtained by the Doppler information calculation unit is greater than or equal to a predetermined threshold, the gaze direction component effectiveness for selecting the Doppler information before correction in the shake correction unit When the wind information calculation unit includes a determination unit and the wind information calculation unit is equal to or greater than the predetermined threshold, the output of the gaze direction component validity determination unit is used instead of the post-shake correction Doppler velocity output from the shake correction unit. Therefore, it is possible to reduce deterioration in accuracy of the wind information calculation result.

また、実施の形態6の風計測装置によれば、動揺補正部における動揺補正後の視線方向成分の空間的偏りが所定閾値以上の場合、動揺補正部における補正前のドップラ情報を選択する視線方向成分有効性判定部を備え、かつ、風情報算出部は、所定閾値以上である場合、動揺補正部から出力される動揺補正後ドップラ速度に代えて、視線方向成分有効性判定部の出力を用いるようにしたので、風情報算出結果の精度の劣化を低減することができる。   Further, according to the wind measurement device of the sixth embodiment, when the spatial deviation of the line-of-sight direction component after the shake correction in the shake correction unit is equal to or greater than a predetermined threshold, the line-of-sight direction for selecting the Doppler information before correction in the shake correction unit When the component validity determination unit is included and the wind information calculation unit is equal to or greater than a predetermined threshold, the output of the gaze direction component validity determination unit is used instead of the post-motion correction Doppler velocity output from the motion correction unit. Since it did in this way, the deterioration of the precision of a wind information calculation result can be reduced.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

1 スペクトル算出部、2 積分処理部、3 ドップラ情報算出部、4 アンテナ制御部、5 動揺検出部、6 ビーム方向設定部、7,7a,7b 動揺補正点算出部、8 動揺補正部、9 風情報算出部、10 観測領域設定部、11 最近動揺補正点算出部、12 最近高度動揺補正点算出部、13 新観測領域設定部、14 新観測諸元設定部、15 絶対動揺成分算出部、16 視線方向成分有効性判定部。   1 spectrum calculation unit, 2 integration processing unit, 3 Doppler information calculation unit, 4 antenna control unit, 5 motion detection unit, 6 beam direction setting unit, 7, 7a, 7b motion correction point calculation unit, 8 motion correction unit, 9 wind Information calculation unit, 10 observation region setting unit, 11 latest shake correction point calculation unit, 12 recent altitude shake correction point calculation unit, 13 new observation region setting unit, 14 new observation specification setting unit, 15 absolute motion component calculation unit, 16 A gaze direction component validity determination unit.

Claims (11)

空間に電磁波もしくは音波を放射し、目標物で反射されて受信される受信信号のドップラ周波数から得られるドップラ速度に基づいて、遠隔点の風向風速を計測する風計測装置であって、
前記受信信号を周波数変換してドップラスペクトルを算出するスペクトル算出部と、
前記ドップラスペクトルをインコヒーレント積分する積分処理部と、
前記積分後のドップラスペクトルから、信号強度とドップラ速度とドップラ速度幅とのうち、少なくとも一つを含むドップラ情報を推定するドップラ情報算出部と、
所定アンテナ制御諸元に基づいて、前記電磁波もしくは音波を放射するためのアンテナを制御し、ビーム走査するとともに、所定時間間隔でビーム走査角情報を出力するアンテナ制御部と、
前記電磁波もしくは音波を放射する放射手段と前記目標物で反射された信号を受信する受信手段とを保持するプラットフォームの動揺角、角速度、角加速度のうち少なくとも一つを含む動揺情報を検出する動揺検出部と、
所定観測領域を、前記所定アンテナ制御諸元に基づいてアンテナを制御しビーム走査した際に得られる視線方向及び距離情報を算出するビーム方向設定部と、
前記ビーム走査角情報と、前記動揺情報と、前記視線方向及び距離情報とを用いて、本来指向している視線方向と、実際に指向している視線方向である動揺後視線方向とを求め、かつ、前記動揺後視線方向に最も近い前記本来指向している視線方向を最近視線方向として算出する動揺補正点算出部と、
前記動揺後視線方向の視線方向成分を、前記最近視線方向に射影し、当該射影した視線方向成分に基づいて前記ドップラ情報を補正し、動揺補正後ドップラ速度を算出する動揺補正部と、
前記動揺補正後ドップラ速度と、前記ビーム走査角情報に基づき、前記所定観測領域の風向と風速のうち少なくとも一方を含む風情報を算出する風情報算出部とを備えたことを特徴とする風計測装置。
A wind measuring device that radiates electromagnetic waves or sound waves into space and measures the wind direction wind speed at a remote point based on the Doppler speed obtained from the Doppler frequency of the received signal reflected and received by the target,
A spectrum calculating unit for calculating a Doppler spectrum by frequency-converting the received signal;
An integration processing unit for incoherently integrating the Doppler spectrum;
From the Doppler spectrum after the integration, a Doppler information calculation unit that estimates Doppler information including at least one of signal intensity, Doppler velocity, and Doppler velocity width;
An antenna control unit for controlling the antenna for radiating the electromagnetic wave or the sound wave based on predetermined antenna control specifications, performing beam scanning, and outputting beam scanning angle information at predetermined time intervals;
Oscillation detection for detecting oscillation information including at least one of an oscillation angle, an angular velocity, and an angular acceleration of a platform holding the radiating means for emitting the electromagnetic wave or the sound wave and the receiving means for receiving the signal reflected by the target. And
A beam direction setting unit that calculates a line-of-sight direction and distance information obtained when the predetermined observation region is beam-scanned by controlling the antenna based on the predetermined antenna control specifications;
Using the beam scanning angle information, the shaking information, and the line-of-sight direction and distance information, an originally directed line-of-sight direction and a post-oscillation line-of-sight direction that is an actually directed line-of-sight direction are obtained, And a shake correction point calculation unit that calculates the gaze direction that is originally directed closest to the post-sway gaze direction as the latest gaze direction;
A gaze correction unit that projects the gaze direction component of the post-sway gaze direction to the nearest gaze direction, corrects the Doppler information based on the projected gaze direction component, and calculates a Doppler speed after shake correction;
Wind measurement, comprising: a wind information calculation unit that calculates wind information including at least one of a wind direction and a wind speed in the predetermined observation area based on the post-sway correction Doppler velocity and the beam scanning angle information. apparatus.
空間に電磁波もしくは音波を放射し、目標物で反射されて受信される受信信号のドップラ周波数から得られるドップラ速度に基づいて、遠隔点の風向風速を計測する風計測装置であって、
前記受信信号を周波数変換してドップラスペクトルを算出するスペクトル算出部と、
前記ドップラスペクトルをインコヒーレント積分する積分処理部と、
前記積分後のドップラスペクトルから、信号強度とドップラ速度とドップラ速度幅とのうち、少なくとも一つを含むドップラ情報を推定するドップラ情報算出部と、
所定アンテナ制御諸元に基づいて、前記電磁波もしくは音波を放射するためのアンテナを制御し、ビーム走査するとともに、所定時間間隔でビーム走査角情報を出力するアンテナ制御部と、
前記電磁波もしくは音波を放射する放射手段と前記目標物で反射された信号を受信する受信手段とを保持するプラットフォームの動揺角、角速度、角加速度のうち少なくとも一つを含む動揺情報を検出する動揺検出部と、
所定観測領域を、前記所定アンテナ制御諸元に基づいてアンテナを制御しビーム走査した際に得られる視線方向及び距離情報を算出するビーム方向設定部と、
前記所定アンテナ制御諸元に基づいて前記所定観測領域を算出し、これを所定観測領域情報として出力する観測領域設定部と、
前記ビーム走査角情報と、前記動揺情報と、前記視線方向及び距離情報と、前記所定観測領域情報とを用いて、本来指向している前記所定観測領域上の視線方向と、実際に指向している視線方向である動揺後視線方向とを求めると共に、前記動揺後視線方向に最も近い前記所定観測領域上の視線方向を最近視線方向として算出する最近動揺補正点算出部と、
前記動揺後視線方向の視線方向成分を、前記最近視線方向に射影し、当該射影した視線方向成分に基づいて前記ドップラ情報を補正し、動揺補正後ドップラ速度を算出する動揺補正部と、
前記動揺補正後ドップラ速度と、前記ビーム走査角情報に基づき、所定観測領域の風向と風速のうち少なくとも一方を含む風情報を算出する風情報算出部とを備えたことを特徴とする風計測装置。
A wind measuring device that radiates electromagnetic waves or sound waves into space and measures the wind direction wind speed at a remote point based on the Doppler speed obtained from the Doppler frequency of the received signal reflected and received by the target,
A spectrum calculating unit for calculating a Doppler spectrum by frequency-converting the received signal;
An integration processing unit for incoherently integrating the Doppler spectrum;
From the Doppler spectrum after the integration, a Doppler information calculation unit that estimates Doppler information including at least one of signal intensity, Doppler velocity, and Doppler velocity width;
An antenna control unit for controlling the antenna for radiating the electromagnetic wave or the sound wave based on predetermined antenna control specifications, performing beam scanning, and outputting beam scanning angle information at predetermined time intervals;
Oscillation detection for detecting oscillation information including at least one of an oscillation angle, an angular velocity, and an angular acceleration of a platform holding the radiating means for emitting the electromagnetic wave or the sound wave and the receiving means for receiving the signal reflected by the target. And
A beam direction setting unit that calculates a line-of-sight direction and distance information obtained when the predetermined observation region is beam-scanned by controlling the antenna based on the predetermined antenna control specifications;
An observation area setting unit that calculates the predetermined observation area based on the predetermined antenna control specifications and outputs the predetermined observation area information;
The beam scanning angle information, the shaking information, the line-of-sight direction and distance information, and the predetermined observation area information are used to actually direct the line-of-sight direction on the predetermined observation area. And a post-swing gaze direction that is a gaze direction that is present, and a most recent shake correction point calculation unit that computes the gaze direction on the predetermined observation region closest to the post-sway gaze direction as the latest gaze direction;
A gaze correction unit that projects the gaze direction component of the post-sway gaze direction to the nearest gaze direction, corrects the Doppler information based on the projected gaze direction component, and calculates a Doppler speed after shake correction;
A wind measurement device comprising: a wind information calculation unit configured to calculate wind information including at least one of a wind direction and a wind speed in a predetermined observation region based on the post-shake correction Doppler velocity and the beam scanning angle information. .
空間に電磁波もしくは音波を放射し、目標物で反射されて受信される受信信号のドップラ周波数から得られるドップラ速度に基づいて、遠隔点の風向風速を計測する風計測装置であって、
前記受信信号を周波数変換してドップラスペクトルを算出するスペクトル算出部と、
前記ドップラスペクトルをインコヒーレント積分する積分処理部と、
前記積分後のドップラスペクトルから、信号強度とドップラ速度とドップラ速度幅とのうち、少なくとも一つを含むドップラ情報を推定するドップラ情報算出部と、
所定アンテナ制御諸元に基づいて、前記電磁波もしくは音波を放射するためのアンテナを制御し、ビーム走査するとともに、所定時間間隔でビーム走査角情報を出力するアンテナ制御部と、
前記電磁波もしくは音波を放射する放射手段と前記目標物で反射された信号を受信する受信手段とを保持するプラットフォームの動揺角、角速度、角加速度のうち少なくとも一つを含む動揺情報を検出する動揺検出部と、
所定観測領域を、前記所定アンテナ制御諸元に基づいてアンテナを制御しビーム走査した際に得られる視線方向及び距離情報を算出するビーム方向設定部と、
前記ビーム走査角情報と、前記動揺情報と、前記視線方向及び距離情報とを用いて、本来指向している視線方向または前記所定観測領域上の視線方向と、実際に指向している視線方向である動揺後視線方向とを求めると共に、前記動揺後視線方向に最も近い視線方向で、かつ、前記動揺後視線方向に最も近い高度の視線方向を最近視線方向として算出する最近高度動揺補正点算出部と、
前記動揺後視線方向の視線方向成分を、前記最近視線方向に射影し、当該射影した視線方向成分に基づいて前記ドップラ情報を補正し、動揺補正後ドップラ速度を算出する動揺補正部と、
前記動揺補正後ドップラ速度と、前記ビーム走査角情報に基づき、所定観測領域の風向と風速のうち少なくとも一方を含む風情報を算出する風情報算出部とを備えたことを特徴とする風計測装置。
A wind measuring device that radiates electromagnetic waves or sound waves into space and measures the wind direction wind speed at a remote point based on the Doppler speed obtained from the Doppler frequency of the received signal reflected and received by the target,
A spectrum calculating unit for calculating a Doppler spectrum by frequency-converting the received signal;
An integration processing unit for incoherently integrating the Doppler spectrum;
From the Doppler spectrum after the integration, a Doppler information calculation unit that estimates Doppler information including at least one of signal intensity, Doppler velocity, and Doppler velocity width;
An antenna control unit for controlling the antenna for radiating the electromagnetic wave or the sound wave based on predetermined antenna control specifications, performing beam scanning, and outputting beam scanning angle information at predetermined time intervals;
Oscillation detection for detecting oscillation information including at least one of an oscillation angle, an angular velocity, and an angular acceleration of a platform holding the radiating means for emitting the electromagnetic wave or the sound wave and the receiving means for receiving the signal reflected by the target. And
A beam direction setting unit that calculates a line-of-sight direction and distance information obtained when the predetermined observation region is beam-scanned by controlling the antenna based on the predetermined antenna control specifications;
Using the beam scanning angle information, the shaking information, and the line-of-sight direction and distance information, the line-of-sight direction that is originally directed or the line-of-sight direction on the predetermined observation region and the line-of-sight direction that is actually directed A most recent sway correction point calculation unit that obtains a certain post-sway gaze direction and calculates a gaze direction that is closest to the post-sway gaze direction and that is closest to the post-sway gaze direction as the latest gaze direction. When,
A gaze correction unit that projects the gaze direction component of the post-sway gaze direction to the nearest gaze direction, corrects the Doppler information based on the projected gaze direction component, and calculates a Doppler speed after shake correction;
A wind measurement device comprising: a wind information calculation unit configured to calculate wind information including at least one of a wind direction and a wind speed in a predetermined observation region based on the post-shake correction Doppler velocity and the beam scanning angle information. .
空間に電磁波もしくは音波を放射し、目標物で反射されて受信される受信信号のドップラ周波数から得られるドップラ速度に基づいて、遠隔点の風向風速を計測する風計測装置であって、
前記受信信号を周波数変換してドップラスペクトルを算出するスペクトル算出部と、
前記ドップラスペクトルをインコヒーレント積分する積分処理部と、
前記積分後のドップラスペクトルから、信号強度とドップラ速度とドップラ速度幅とのうち、少なくとも一つを含むドップラ情報を推定するドップラ情報算出部と、
所定アンテナ制御諸元に基づいて、前記電磁波もしくは音波を放射するためのアンテナを制御し、ビーム走査するとともに、所定時間間隔でビーム走査角情報を出力するアンテナ制御部と、
前記電磁波もしくは音波を放射する放射手段と、前記目標物で反射された信号を受信する受信手段とを保持するプラットフォームの動揺角、角速度、角加速度のうち少なくとも一つを含む動揺情報を検出する動揺検出部と、
所定観測領域を、前記所定アンテナ制御諸元に基づいてアンテナを制御しビーム走査した際に得られる視線方向及び距離情報を算出するビーム方向設定部と、
ビーム走査角情報と、動揺情報と、ビーム指向・距離情報に基づき、実際に指向している視線方向に対応した新たな観測領域を算出し、これを新観測領域情報として出力する新観測領域設定部と、
前記ビーム走査角情報と、前記動揺情報と、前記視線方向及び距離情報と、前記新観測領域情報とを用いて、実際に指向している視線方向である動揺後視線方向に最も近い前記新観測領域上の視線方向を最近視線方向として算出する動揺補正点算出部と、
前記動揺後視線方向の視線方向成分を、前記最近視線方向に射影し、当該射影した視線方向成分に基づいて前記ドップラ情報を補正し、動揺補正後ドップラ速度を算出する動揺補正部と、
前記動揺補正後ドップラ速度と、前記ビーム走査角情報に基づき、所定観測領域の風向と風速のうち少なくとも一方を含む風情報を算出する風情報算出部とを備えたことを特徴とする風計測装置。
A wind measuring device that radiates electromagnetic waves or sound waves into space and measures the wind direction wind speed at a remote point based on the Doppler speed obtained from the Doppler frequency of the received signal reflected and received by the target,
A spectrum calculating unit for calculating a Doppler spectrum by frequency-converting the received signal;
An integration processing unit for incoherently integrating the Doppler spectrum;
From the Doppler spectrum after the integration, a Doppler information calculation unit that estimates Doppler information including at least one of signal intensity, Doppler velocity, and Doppler velocity width;
An antenna control unit for controlling the antenna for radiating the electromagnetic wave or the sound wave based on predetermined antenna control specifications, performing beam scanning, and outputting beam scanning angle information at predetermined time intervals;
Oscillation for detecting oscillation information including at least one of an oscillation angle, an angular velocity, and an angular acceleration of a platform holding the radiating means for emitting the electromagnetic wave or the sound wave and the receiving means for receiving the signal reflected by the target. A detection unit;
A beam direction setting unit that calculates a line-of-sight direction and distance information obtained when the predetermined observation region is beam-scanned by controlling the antenna based on the predetermined antenna control specifications;
Based on beam scanning angle information, motion information, and beam pointing / distance information, a new observation area setting corresponding to the direction of the line of sight that is actually directed is calculated and this is output as new observation area information And
Using the beam scanning angle information, the shaking information, the gaze direction and distance information, and the new observation area information, the new observation that is closest to the post-swing gaze direction that is the direction of the gaze that is actually directed A motion correction point calculation unit that calculates the line-of-sight direction on the region as the latest line-of-sight direction;
A gaze correction unit that projects the gaze direction component of the post-sway gaze direction to the nearest gaze direction, corrects the Doppler information based on the projected gaze direction component, and calculates a Doppler speed after shake correction;
A wind measurement device comprising: a wind information calculation unit configured to calculate wind information including at least one of a wind direction and a wind speed in a predetermined observation region based on the post-shake correction Doppler velocity and the beam scanning angle information. .
ビーム走査角情報と、動揺情報と、ビーム指向・距離情報に基づき、実際に指向している視線方向と本来指向している視線方向との視線方向成分の差である動揺成分を算出し、当該動揺成分を打ち消す方向のビーム指向方向を算出する新観測諸元設定部を備え、
アンテナ制御部は、前記ビーム指向方向に基づいてアンテナを制御することを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載の風計測装置。
Based on the beam scanning angle information, the shaking information, and the beam pointing / distance information, the shaking component that is the difference between the viewing direction component between the actually directed viewing direction and the originally directed viewing direction is calculated. It has a new observation specification setting unit that calculates the beam pointing direction in the direction that cancels the shaking component,
The wind measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the antenna control unit controls the antenna based on the beam directing direction.
本来指向している視線方向と、実際に指向している視線方向の角度が所定値以上である場合、動揺補正部における補正前のドップラ情報を選択する視線方向成分有効性判定部を備え、
かつ、
風情報算出部は、前記所定値以上である場合、動揺補正部から出力される動揺補正後ドップラ速度に代えて、前記視線方向成分有効性判定部の出力を用いることを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載の風計測装置。
When the angle of the line-of-sight direction that is originally directed and the angle of the line-of-sight direction that is actually directed is a predetermined value or more, the line-of-sight direction component validity determination unit that selects Doppler information before correction in the motion correction unit,
And,
The wind information calculation unit uses the output of the gaze direction component validity determination unit in place of the post-shake correction Doppler velocity output from the shake correction unit when the wind information calculation unit is equal to or greater than the predetermined value. The wind measuring device according to claim 5.
動揺検出部で動揺情報を検出するための一視線方向成分を得る間の角速度と角加速度のうち少なくともいずれか一方が所定閾値以上の場合、動揺補正部における補正前のドップラ情報を選択する視線方向成分有効性判定部を備え、
かつ、
風情報算出部は、前記所定閾値以上である場合、動揺補正部から出力される動揺補正後ドップラ速度に代えて、前記視線方向成分有効性判定部の出力を用いることを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載の風計測装置。
Gaze direction for selecting Doppler information before correction in the shake correction unit when at least one of angular velocity and angular acceleration during obtaining a gaze direction component for detecting shake information in the shake detection unit is greater than or equal to a predetermined threshold It has a component effectiveness judgment unit,
And,
The wind information calculation unit uses the output of the gaze direction component validity determination unit in place of the post-motion correction Doppler velocity output from the motion correction unit when the wind information calculation unit is equal to or greater than the predetermined threshold. The wind measuring device according to claim 5.
プラットフォームの並進距離が所定の閾値以上であった場合、動揺補正部における補正前のドップラ情報を選択する視線方向成分有効性判定部を備え、
かつ、
風情報算出部は、前記所定の閾値以上である場合、動揺補正部から出力される動揺補正後ドップラ速度に代えて、前記視線方向成分有効性判定部の出力を用いることを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載の風計測装置。
When the translation distance of the platform is greater than or equal to a predetermined threshold, the gaze direction component validity determination unit that selects Doppler information before correction in the shake correction unit,
And,
The wind information calculation unit uses the output of the gaze direction component validity determination unit instead of the post-shake correction Doppler velocity output from the motion correction unit when the wind information calculation unit is equal to or greater than the predetermined threshold. The wind measuring device according to any one of claims 1 to 5.
ドップラ情報算出部で求めたドップラ情報の信号強度が所定閾値未満であった場合、動揺補正部における補正前のドップラ情報を選択する視線方向成分有効性判定部を備え、
かつ、
風情報算出部は、前記所定閾値未満であった場合、動揺補正部から出力される動揺補正後ドップラ速度に代えて、前記視線方向成分有効性判定部の出力を用いることを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載の風計測装置。
When the signal intensity of the Doppler information obtained by the Doppler information calculation unit is less than a predetermined threshold, the gaze direction component validity determination unit that selects the Doppler information before correction in the shake correction unit,
And,
The wind information calculation unit, when it is less than the predetermined threshold, uses the output of the gaze direction component validity determination unit instead of the post-shake correction Doppler velocity output from the shake correction unit. The wind measuring device according to any one of claims 1 to 5.
ドップラ情報算出部で求めたドップラ速度幅が所定閾値以上であった場合、動揺補正部における補正前のドップラ情報を選択する視線方向成分有効性判定部を備え、
かつ、
風情報算出部は、前記所定閾値以上である場合、動揺補正部から出力される動揺補正後ドップラ速度に代えて、前記視線方向成分有効性判定部の出力を用いることを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載の風計測装置。
When the Doppler velocity width obtained by the Doppler information calculation unit is equal to or greater than a predetermined threshold, a gaze direction component validity determination unit that selects Doppler information before correction in the shake correction unit,
And,
The wind information calculation unit uses the output of the gaze direction component validity determination unit in place of the post-motion correction Doppler velocity output from the motion correction unit when the wind information calculation unit is equal to or greater than the predetermined threshold. The wind measuring device according to claim 5.
動揺補正部における動揺補正後の視線方向成分の空間的偏りが所定閾値以上の場合、動揺補正部における補正前のドップラ情報を選択する視線方向成分有効性判定部を備え、
かつ、
風情報算出部は、前記所定閾値以上である場合、動揺補正部から出力される動揺補正後ドップラ速度に代えて、前記視線方向成分有効性判定部の出力を用いることを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載の風計測装置。
When the spatial bias of the gaze direction component after the shake correction in the shake correction unit is equal to or greater than a predetermined threshold, the gaze direction component validity determination unit that selects the Doppler information before correction in the shake correction unit,
And,
The wind information calculation unit uses the output of the gaze direction component validity determination unit in place of the post-motion correction Doppler velocity output from the motion correction unit when the wind information calculation unit is equal to or greater than the predetermined threshold. The wind measuring device according to claim 5.
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