JP2016524704A - 標的の位置を特定するための方法及びかかる方法を実現するためのマルチスタティックレーダーシステム - Google Patents
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Abstract
Description
− 直接経路、T1、その長さL1は、送信機と受信機との間の距離Dに等しい、及び
− 間接経路、T2、検知されるべき標的C(ここでは、航空機)による反射を含み、前記標的の位置に依存するL2>L1である長さを示す。
a)M≧1台の送信機により送信され、前記標的により反射される機会電波信号をN≧1台の受信機により受信するステップであって、N・M≧3であり、前記送信機又は少なくとも1つの前記送信機は前記受信機又は少なくとも1つの前記受信機の見通し外に配置される、受信するステップと、
b)前記受信機又は少なくとも1つの前記受信機の見通し外に配置される前記送信機又はそれぞれの前記送信機により送信される電波信号を表す1つ又は複数のいわゆる基準信号をデータ伝送リンクにより受信するステップと、
c)前記電波信号及び前記基準信号又は前記基準信号群に基づいて前記標的の位置を決定するステップと
を含むことを特徴とする方法である。
− 前記ステップc)は、見通し外に配置される前記送信機又はそれぞれの前記送信機からの直接伝播が可能であれば前記受信機又はそれぞれの前記受信機によりかかる直接伝播により受信されるであろう電波信号の複製の前記基準信号又は前記基準信号群に基づく再構成を含み得る。
− 前記再構成は、前記複製の周波数シフトの動作を含み得る。
− 前記再構成は、前記基準信号又は前記基準信号群の前記データ伝送線路沿いの伝送遅延の補償の動作を含み得る。
− 前記再構成は、見通し外に配置される前記送信機又はそれぞれの送信機と前記受信機又はそれぞれの前記受信機との間の距離に比例する遅延を挿入する前記複製の時間的シフトの動作も含み得る。
− 前記ステップc)は、前記送信機又は送信機群及び前記受信機又は受信機群により共有される共通時間基準を用いて実現され得る。
− 前記ステップc)は、以下を含み得る:前記受信機又は少なくとも1つの前記受信機と、前記送信機又は少なくとも1つの前記送信機と、前記標的との間の少なくとも3つのバイスタティック距離の計算(この状態計算は、前記受信機又は前記受信機群により受信された信号と前記複製との間の相関により行われる):及び前記バイスタティック距離に基づく前記標的の位置特定。
− より具体的には、前記ステップc)は、前記複製の前記共通時間基準との反復的な同期の動作を含み得る。この同期は、3つの前記バイスタティック距離の種々の組を使用することにより決定される前記標的の位置間の不一致を最小化することにより行われる。あるいは、前記ステップc)は、前記電波信号及び前記基準信号又はそれぞれの前記基準信号中に含まれる時間マーカーによる前記複製の前記共通時間基準との同期の動作を含み得る。
− 前記相関は、種々のドップラー効果を示す複数のバージョンの前記複製を使用して行うことができる。その結果は、前記標的の移動の速度を決定するためにも使用することができる。
− 前記ステップc)は、前記送信機と前記受信機との間の直接伝播をシミュレートするために前記複製を等化する動作も含み得る。
− 前記電波信号として、テレビジョン信号を用いることができる。
− 前記基準信号又は各基準信号として、ソース信号を用いることができる。すなわち、このソース信号に基づいて複数の前記送信機がそれぞれの変調パラメータを使用して対応する電波信号を生成する。
− 前記基準信号は、ソースファイルを表すことができ、このソースファイルに基づいて複数の前記送信機がそれぞれの変調パラメータを使用して対応する電波信号を生成する。
− 前記電波信号は、デジタル地上テレビジョン信号でもよい。
− 前記データ処理手段は、以下を含むことができる:ローカル装置であって、それぞれの受信機に関係付けられ、かつ、以下:前記基準信号又は少なくとも1つの前記基準信号を受信すること;前記基準信号又は前記基準信号群に基づいて、見通し外に配置される前記送信機又はそれぞれの前記送信機からの直接伝播が可能であれば前記受信機によりかかる直接伝播により受信されるであろう電波信号の複製を再構成すること;及び前記受信機により受信された信号と前記複製との間の相関により、前記受信機と、前記送信機又は少なくとも1つの前記送信機と、前記標的との間の複数のバイスタティック距離を計算することを行うようにプログラム又は構成されるローカル装置;及び前記ローカル装置から対応するバイスタティック距離を受信し、かつ、それを使用して前記標的の位置を決定するように構成又はプログラムされる中央装置。
− このシステムは、前記送信機又は送信機群により、前記受信機又は受信機群により、及び前記データ処理手段により共用される共通時間基準を得るための装置も含み得る。
− 一方において、送信アンテナにより電波信号SREの形態で照射されるために無線周波数に変換される;
− 他方において、デジタル形式で(デジタル基準信号SLDの形態で)データ伝送線路LDに沿って送信されるために標本化・量子化される。受信機RRのレベルにおいて、複製再構成モジュールRSRは、このデジタル信号を使用して信号SREFを再構成又は再生する。このSREFは、前記受信機のアンテナにより直接伝播により受信されたであろう信号を「模倣」する信号である(中間周波数に変換され、適切な場合にはデジタル化される)。したがって、モジュールRSRは、再構成された複製SREFを電波信号が送信機と受信機を隔てている距離を進むための仮想伝播時間からデータ伝送線路LDの待ち時間を引いた時間に等しい時間だけ遅延させなければならない。これは、送信機と受信機との間の共通時間基準HORの存在により可能になる。それは、たとえばGPSクロックでよい。
Claims (19)
- 標的の位置を特定する方法であって、
a)N≧1台の受信機(RR1、RR2、RR3)により、M≧1台の送信機(ER)から送信され、前記標的(C)により反射される機会電波信号(SRE)を受信するステップであって、N・M≧3であり、前記送信機又は少なくとも1台の前記送信機は前記受信機又は少なくとも1台の前記受信機の見通し外に配置される、受信するステップと、
b)データ伝送リンク(LD)により、前記受信機又は少なくとも1台の前記受信機の見通し外に配置される前記送信機又は各前記送信機により送信される電波信号を表す1つ又は複数のいわゆる基準信号を受信するステップと、
c)前記電波信号及び前記基準信号又は前記基準信号群に基づいて前記標的の位置を決定するステップと
を含み、前記ステップc)が、見通し外に配置される前記送信機又は各前記送信機からの直接伝播が可能である場合に、かかる直接伝播により前記受信機又は各前記受信機により受信されるであろう電波信号の複製の前記基準信号又は前記基準信号群に基づく再構成を含むことを特徴とする、方法。 - 前記再構成が前記複製の周波数シフトの動作を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記再構成が前記基準信号又は前記基準信号群の前記データ伝送線路沿いの伝送遅延の補償の動作を含む、請求項2に記載の方法。
- 見通し外に配置される前記送信機又は各送信機と前記受信機又は各前記受信機との間の距離に比例する遅延を挿入するために前記再構成が前記複製の時間シフトの動作も含む、請求項3に記載の方法。
- 前記ステップc)が前記送信機又は送信機群及び前記受信機又は受信機群により共用される共通時間基準(HOR)を用いて実現される、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ステップc)が、前記受信機又は少なくとも1台の前記受信機と、前記送信機又は少なくとも1台の前記送信機と、前記標的との間の少なくとも3つのバイスタティック距離の計算であって、この状態計算は、前記受信機又は前記受信機群により受信された信号と前記複製との間の相関により行われる計算と、前記バイスタティック距離に基づく前記標的の位置特定とを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ステップc)が、前記複製の前記共通時間基準との反復的な同期の動作を含む方法であって、この同期は、3つの前記バイスタティック距離の種々の組を使用することにより決定される前記標的の位置間の不一致を最小化することにより行われる、請求項5又は6に記載の方法。
- 前記ステップc)が、前記電波信号及び前記基準信号又は各前記基準信号に含まれる時間マーカーによる前記複製の前記共通時間基準との同期の動作を含む、請求項5又は請求項5に依存する場合の請求項6に記載の方法。
- 前記相関が、種々のドップラーシフトを示す複数のバージョンの前記複製を使用して行われ、その結果は前記標的の移動の速度を決定するためにも使用される、請求項6から8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記送信機と前記受信機との間の直接伝播をシミュレートするために前記ステップc)が前記複製を等化する動作も含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記電波信号がテレビジョン信号である、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記基準信号又は各基準信号がソース信号であり、このソース信号に基づいて複数の前記送信機がそれぞれの変調パラメータを使用して対応する電波信号を生成する、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1から12のいずれか一項に記載された方法の航空機位置特定とりわけ航空交通の一次監視に対する応用。
- 機会電波信号のM≧1台の送信機(ER)と、前記電波信号を受信するためのN≧1台の受信機(RR1、RR2、RR3)であって、N・M≧3であり、前記送信機又は少なくとも1台の前記送信機は前記受信機又は少なくとも1台の前記受信機の見通し外に配置されている受信機と、データ処理手段とを含むマルチスタティックレーダーシステムであって、前記システムは、前記受信機又は少なくとも1台の前記受信機の見通し外に配置される前記送信機又は各前記送信機により送信される電波信号を表す1つ又は複数のいわゆる基準信号を前記データ処理手段に送信するためのデータ伝送リンク(LD)も含み、前記データ処理手段は、前記受信機又は前記受信機群により受信される電波信号及び前記基準信号又は前記基準信号群に基づいて、前記送信機又は前記送信機群により送信される電波信号を反射する標的の位置を決定するように構成又はプログラムされ、
見通し外に配置される前記送信機又は各前記送信機からの直接伝播が可能である場合に、かかる直接伝播により前記受信機又は各前記受信機により受信されるであろう電波信号の複製を前記基準信号又は前記基準信号群に基づいて再構成し、前記複製を使用して前記標的の位置を決定するように前記データ処理手段が構成かつプログラムされることを特徴とする、システム。 - 前記基準信号がソースファイルを表すシステムであって、このソースファイルに基づいて複数の前記送信機がそれぞれの変調パラメータを使用して対応する電波信号を生成する、請求項14に記載のシステム。
- 前記電波信号が地上デジタルテレビジョン信号である、請求項14又は15に記載のシステム。
- 前記データ処理手段が、
− ローカル装置(UL1、UL2、UL3)であって、それぞれの受信機に関係付けられ、かつ、以下:前記基準信号又は少なくとも1つの前記基準信号を受信すること;前記基準信号又は前記基準信号群に基づいて、見通し外に配置される前記送信機又は各前記送信機からの直接伝播が可能である場合に、かかる直接伝播により前記受信機により受信されるであろう電波信号の複製を再構成すること;及び前記受信機により受信された信号と前記複製との間の相関により、前記受信機と、前記送信機又は少なくとも1つの前記送信機と、前記標的との間の複数のバイスタティック距離を計算することを行うようにプログラム又は構成されるローカル装置(UL1、UL2、UL3)と、
− 前記ローカル装置から対応するバイスタティック距離を受信し、かつ、それを使用して前記標的の位置を決定するように構成又はプログラムされる中央装置(UC)と、
を含む、請求項14から16のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記送信機又は送信機群により、前記受信機又は受信機群により、及び前記データ処理手段により共用される共通時間基準を得るための装置も含む、請求項14から17のいずれか一項に記載のシステム。
- 請求項14から18のいずれか一項に記載のマルチスタティックレーダーシステムを一次レーダーとして含む、航空交通を監視するためのシステム。
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