JP2021139805A - 電波探知装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】指向性アンテナを用いた電波源の探索における手間を軽減する。【解決手段】指向性アンテナであるアンテナ10と、このアンテナ10を支持し、このアンテナ10の向きを動的に制御する駆動機構30を有する基台20と、アンテナ10または基台20に設けられ、アンテナ10の向きを特定するために用いられる方位測定器40と、複数の場所でアンテナ10により検出された一つの電波源に関して、かかる複数の場所で得られたアンテナ10の向きに基づき各場所から見た電波源の方向を特定し、得られた各場所からの電波源の方向に基づきこの電波源の位置を特定する情報処理装置60と、を備える。【選択図】図2
Description
本発明は、電波探知装置に関する。
指向性アンテナを用いて電波源の探索が行われる場合がある。例えば、複数の位置で同一の電波源を探知し、電波源を探知した位置と各位置から見た電波源の方向とに基づいて電波源の位置を特定することができる。
特許文献1には、電波の到来方向と電波諸元とを、方位角と仰角の制御が可能な線状ビームアンテナにより測定する測定受信機を備えた電波方向探知装置が開示されている。
電波源の方向(電波の到来方向)を特定するには、電波の到来方向に指向性を有する電波源探知用アンテナを向け、アンテナの向きから電波の到来方向の方位角および仰俯角を計測することが必要であった。特に、電波源探知用アンテナを車等の移動手段により移動させる場合、アンテナが設置された設置面自体の向きや傾斜が移動に伴って変化するため、各測定位置において、都度、基準となる方位や水平を測定し、かかる基準に対するアンテナの向きを特定する必要があり、手間を要していた。
本発明は、指向性アンテナを用いた電波源の探索における手間を軽減することを目的とする。
上記の目的を達成する本発明は、指向性アンテナと、この指向性アンテナを支持し、この指向性アンテナの向きを動的に制御する駆動機構を有する基台と、指向性アンテナまたは基台に設けられ、指向性アンテナの向きを特定するために用いられる方位測定器と、複数の場所で指向性アンテナにより検出された一つの電波源に関して、かかる複数の場所で得られた指向性アンテナの向きに基づき各場所から見た電波源の方向を特定し、得られた各場所からの電波源の方向に基づきこの電波源の位置を特定する情報処理装置と、を備えることを特徴とする、電波探知装置である。
より好ましくは、この電波探知装置における基台の駆動機構は、2軸回転機構である。
また、より詳細には、方位測定器は、真北の方角と、基台の駆動機構により指向性アンテナが向けられた方角との間の角度により、当該指向性アンテナの向きを特定する。
あるいは、情報処理装置は、方位測定器により特定される真北の方角と、基台の駆動機構により指向性アンテナが向けられた方角との間の角度により、指向性アンテナの向きを特定する。
また、上記の電波探知装置において、指向性アンテナまたは基台に設けられ、指向性アンテナの傾斜を特定する傾斜測定器をさらに備える構成としても良い。この電波探知装置において、情報処理装置は、指向性アンテナにより検出された電波源に関して、指向性アンテナの傾斜と電波源の位置とに基づきこの電波源の高さを特定する。
さらに詳細には、傾斜測定器は、基台の駆動機構により指向性アンテナが向けられた方向の仰俯角により、指向性アンテナの傾斜を特定する。
また、上記の電波探知装置において、指向性アンテナまたは基台に設けられ、水平方向を特定する水準器をさらに備える構成としても良い。この電波探知装置において、情報処理装置は、基台の駆動機構により指向性アンテナが向けられた方向と、この方向を含む鉛直面上で水準器により特定される水平方向との間の角度により、指向性アンテナの傾斜を特定し、得られた指向性アンテナの傾斜と電波源の位置とに基づき電波源の高さを特定する。
また、より好ましくは、上記の電波探知装置において、自装置の地理的位置を特定する位置特定手段をさらに備える構成としても良い。この電波探知装置において、情報処理装置は、位置特定手段により特定された自装置の地理的位置に基づき、電波源の地理的位置を計算する。
より好ましくは、この電波探知装置における基台の駆動機構は、2軸回転機構である。
また、より詳細には、方位測定器は、真北の方角と、基台の駆動機構により指向性アンテナが向けられた方角との間の角度により、当該指向性アンテナの向きを特定する。
あるいは、情報処理装置は、方位測定器により特定される真北の方角と、基台の駆動機構により指向性アンテナが向けられた方角との間の角度により、指向性アンテナの向きを特定する。
また、上記の電波探知装置において、指向性アンテナまたは基台に設けられ、指向性アンテナの傾斜を特定する傾斜測定器をさらに備える構成としても良い。この電波探知装置において、情報処理装置は、指向性アンテナにより検出された電波源に関して、指向性アンテナの傾斜と電波源の位置とに基づきこの電波源の高さを特定する。
さらに詳細には、傾斜測定器は、基台の駆動機構により指向性アンテナが向けられた方向の仰俯角により、指向性アンテナの傾斜を特定する。
また、上記の電波探知装置において、指向性アンテナまたは基台に設けられ、水平方向を特定する水準器をさらに備える構成としても良い。この電波探知装置において、情報処理装置は、基台の駆動機構により指向性アンテナが向けられた方向と、この方向を含む鉛直面上で水準器により特定される水平方向との間の角度により、指向性アンテナの傾斜を特定し、得られた指向性アンテナの傾斜と電波源の位置とに基づき電波源の高さを特定する。
また、より好ましくは、上記の電波探知装置において、自装置の地理的位置を特定する位置特定手段をさらに備える構成としても良い。この電波探知装置において、情報処理装置は、位置特定手段により特定された自装置の地理的位置に基づき、電波源の地理的位置を計算する。
本発明によれば、指向性アンテナを用いた電波源の探索における手間を軽減することを目的とすることができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<装置構成>
図1は、本実施形態による電波探知装置の外観を示す図である。図2は、本実施形態による電波探知装置の装置構成を示す図である。電波探知装置1は、アンテナ10と、基台20と、方位測定器40と、傾斜測定器50と、情報処理装置60と、移動装置70とを備える。基台20には、駆動機構30が設けられている。駆動機構30は、2軸回転機構であり、第1軸31と第2軸32とを有する。図1に示す例では、方位測定器40および傾斜測定器50は一体の機器として示されているが、別個の機器として構成されていても良い。また、外観を示す図1において、情報処理装置60および移動装置70は図示されていない。
<装置構成>
図1は、本実施形態による電波探知装置の外観を示す図である。図2は、本実施形態による電波探知装置の装置構成を示す図である。電波探知装置1は、アンテナ10と、基台20と、方位測定器40と、傾斜測定器50と、情報処理装置60と、移動装置70とを備える。基台20には、駆動機構30が設けられている。駆動機構30は、2軸回転機構であり、第1軸31と第2軸32とを有する。図1に示す例では、方位測定器40および傾斜測定器50は一体の機器として示されているが、別個の機器として構成されていても良い。また、外観を示す図1において、情報処理装置60および移動装置70は図示されていない。
アンテナ10は、特定の方向に強い感度を示す指向性アンテナである。一例として、図1に示す例では、平面アンテナ(フラットアンテナ)が用いられている。例えば、第5世代移動通信システム(5G)などの基地局を設置するため、同システムと使用周波数帯が重なる電波源を探索する場合、同システムで用いられる周波数帯である準ミリ波帯やミリ波帯の電波を受信可能なアンテナ10が用いられる。
図3は、指向性アンテナの指向特性を説明する図である。図3に示すように、平面アンテナであるアンテナ10は、アンテナ面(平面)の法線方向に強い指向性を示す。指向性アンテナの指向特性は、例えば、半値角によって表される。半値角とは、アンテナ10の出力が最大である方向と、その1/2となる方向との間の角度である。上記のような第5世代移動通信システムなどと使用周波数帯が重なる電波源を探索する場合、一例として、半値角φが5度程度の指向特性のアンテナ10を用いても良い。
図1および図2に戻り、基台20は、アンテナ10を支持する支持部材である。基台20は、アンテナ10の向きを動的に制御する駆動機構30を備えている。駆動機構30は、交差またはねじれの位置関係にある第1軸31および第2軸32を有する2軸回転機構であり、各軸31、32周りの回転動作を制御する制御装置33が設けられている。制御装置33の制御により駆動機構30が各軸31、32の周りに回転駆動することで、アンテナ10を左右および上下に振り、3次元空間の様々な方向へ向けることができる。一例として、駆動機構30は、アンテナ10の向きを第1軸31に基づく左右方向(ヨー角方向)には360度振ることができ、第2軸32に基づく上下方向(ピッチ角方向)には下方30度程度から上方90度まで振ることができる構成としても良い。制御装置33は、例えば、組込みシステムのプロセッサにより実現される。また、情報処理装置60の機能として実現しても良い。また、基台20は、移動装置70に設置されている。
制御装置33は、駆動機構30を制御して第1軸31および第2軸32の周りに回転させ、アンテナ10の向きを変えながら電波源を探索する。電波源の検出は、アンテナ10による受信電波が最も強い方向を特定することにより行われる。電波源の検出は、人的操作や自動制御などの方法で行われる。例えば、後述するように、アンテナ10の出力を表示装置に表示させ、電波探知装置1の使用者が、出力の表示をモニターしながら制御装置33に指示を行って駆動機構30を制御し、アンテナ10を出力が最も強くなる方向へ向けるようにしても良い。また、後述するように、アンテナ10の出力を情報処理装置60で処理し、情報処理装置60が制御装置33に駆動機構30を動作させる指示を行うことにより、最も強い出力が得られるアンテナ10の向きを探すように自動制御しても良い。電波源が検出できたならば、この時のアンテナ10の向きを特定することにより、電波探知装置1の位置から見た電波源のある方向が特定される。アンテナ10の向きは、予め定められた基準となる方角および水平方向に対して有する角度により特定される。基準となる方角(以下、「基準方位」と呼ぶ)としては、例えば、真北が用いられる。
ところで、上述したように、制御装置33により制御される第1軸31および第2軸32の周りの回転は、アンテナ10に対し、左右方向(ヨー角方向)の動きと上下方向(ピッチ角方向)の動きとを与える。ただし、電波探知装置1を移動させながら複数の場所で電波源の探索を行う場合、探索場所ごとに基台20自体の向きや基台20の設置面の傾斜が変わることがあり得る。そのため、第1軸31周りの回転角度(例えばヨー角)および第2軸32周りの回転角度(例えばピッチ角)と、アンテナ10の基準方位に対する角度(以下、「方位角」と呼ぶ)および仰角とは必ずしも一致しない。したがって、探索場所ごとに、その場所での基準方位および水平方向を測定し、得られた基準方位および水平方向に基づいてアンテナ10の方位角および仰角を特定することが必要である。
方位測定器40は、アンテナ10の方位角を特定するために用いられる機器である。方位測定器40を用いたアンテナ10の方位角の特定方法としては、主に次の二つが考えられる。一つは、方位測定器40によりアンテナ10の方位角を直接特定する方法である。他の一つは、方位測定器40により基準方位を特定し、電波源の方向にアンテナ10が向けられた時の駆動機構30の状態から基準方位に対するアンテナ10の方位角を計算する方法である。これらの特定方法の詳細については後述する。方位測定器40としては、少なくとも基準方位を電波源の方向の特定に必要な精度で測定可能であれば、既存の種々の測定器を用いて良い。例えば、地磁気を用いて方位の測定を行う電子コンパスを用いても良い。また、日中の時間ごとの太陽の位置に基づいて方位の測定を行う測定器を用いても良い。さらに、方位を測定する場所(電波源の探索場所)が特定されている場合は、その場所の周囲の風景を撮影した画像を用いて方位を計算しても良い。この場合、例えば、その場所の地理的形状、周囲の建造物の配置や形状等を学習させた人工知能を用い、アンテナ10が向いている方向を撮影した画像を解析することにより、アンテナ10の向きを特定し、方位角を計算する方法が考えられる。
傾斜測定器50は、アンテナ10の傾斜を特定する機器である。アンテナ10の傾斜は、アンテナ10が向けられた方向と、この方向を含む鉛直面上における水平方向との間の角度(以下、「仰俯角」と呼ぶ)により特定される。アンテナ10の傾斜は、アンテナ10の向きが水平方向よりも上方を向く角度(仰角)となる場合と、下方を向く角度(俯角)となる場合とがある。電波探知装置1よりも低い場所にある電波源を探知した場合、アンテナ10は水平方向よりも下方を向くことになる。傾斜測定器50としては、水平方向に対する傾斜を測定可能な既存の水準器、水平器、傾斜計などを用いて良い。この傾斜測定器50を、アンテナ10に対して、アンテナ10が水平方向を向くときに水平と測定されるように取り付ければ、電波源の方向に向けられたアンテナ10の仰俯角を直接測定し得る。また、傾斜測定器50に代えて水平方向のみを求め得る水準器を用いて水平方向を特定し、電波源の方向にアンテナ10が向けられた時の駆動機構30の状態から水平方向に対するアンテナ10の角度を計算して仰俯角を求めても良い。これらの仰俯角の特定方法の詳細については後述する。
情報処理装置60は、データ処理を行う演算装置である。情報処理装置60は、アンテナ10の出力を取得し、電波源を探知したか否か(アンテナ10の出力が最大となったか否か)を判定する。また、情報処理装置60は、探知した電波源の位置の特定に関するデータ処理を行う。情報処理装置60は、例えば、パーソナルコンピュータや携帯型情報端末等で実現される。情報処理装置60は、電波源の位置を特定するのに必要な、方位測定器40および傾斜測定器50の測定結果を取得する。また、情報処理装置60は、駆動機構30の制御装置33に接続されており、アンテナ10の向きを制御するための情報を送信したり、アンテナ10の向きを特定するのに必要な情報を受信したりしても良い。具体的には、例えば、情報処理装置60は、方位測定器40および傾斜測定器50の測定結果や駆動機構30の状態情報からアンテナ10の向きを特定すると共に、その時のアンテナ10の出力を取得する。そして、情報処理装置60は、得られたアンテナ10の向きと出力との関係を解析し、出力が最大となるように、駆動機構30を動作させるための指示を制御装置33に送信する。
情報処理装置60は、方位測定器40および傾斜測定器50の測定結果から特定されるアンテナ10の向きに基づき、探索場所から見た電波源の方向を特定する。また、情報処理装置60は、複数の探索場所の各々から見た電波源の方向と、各探索場所の位置情報とに基づき、探知された電波源の位置を特定する。電波源の位置は、三角測量等の手法により特定することができる。
また、上述したように、方位測定器40で基準方位のみを特定する場合、情報処理装置60は、基準方位に対するアンテナ10の方位角を計算する。同様に、傾斜測定器50に代えて水準器により水平方向のみを特定する場合、情報処理装置60は、水平方向に対するアンテナ10の仰俯角を計算する。この場合、情報処理装置60は、方位測定器40や水準器からの情報に加えて、駆動機構30の状態を示す情報を制御装置33等から取得する。駆動機構30の状態を示す情報とは、第1軸31および第2軸32の各々に関して、基準となる位置から何度回転した状態かを示す情報である。
情報処理装置60は、電波探知装置1の地理的位置を特定する機能(位置特定手段としての機能)を有する。地理的位置としては、経度および緯度のような地理的座標値を用いても良い。地理的位置の特定は、例えば、衛星測位システムを利用することにより行われる。この場合、情報処理装置60は、例えばGPS(Global Positioning System)受信機能を備える。そして、情報処理装置60は、GPS衛星からの信号を受信し、電波探知装置1の地理的位置を計算する。
移動装置70は、電波探知装置1を移動させるための装置である。移動装置70は、電波探知装置1を搭載して移動可能なものであれば良く、自動車や台車などを用いて良い。また、電波探知装置1の基台20に取り付けられ、車輪等を備えて移動可能な台座等の構成としても良い。
<電波源の探索方法>
図4は、電波探知装置1による電波源の探索方法を示す図である。図4に示す例では、測定位置Aと測定位置Bの2地点で一つの電波源をそれぞれ探知したものとする。なお、ここでは簡単のため、アンテナ10の方位角に基づく電波源の水平方向の位置の特定についてのみ説明し、電波源の高さの特定については別途後述する。
図4は、電波探知装置1による電波源の探索方法を示す図である。図4に示す例では、測定位置Aと測定位置Bの2地点で一つの電波源をそれぞれ探知したものとする。なお、ここでは簡単のため、アンテナ10の方位角に基づく電波源の水平方向の位置の特定についてのみ説明し、電波源の高さの特定については別途後述する。
図4に示す例において、まず電波探知装置1が測定位置Aにあるときに、電波源の探索が行われる。このとき電波源を探知したアンテナ10の方位角は、真北を基準方位として時計回りにθAであったものとする。次に、電波探知装置1が測定位置Bに移動し、電波源の探索が行われる。このとき電波源を探知したアンテナ10の方位角は、真北を基準方位として反時計回りにθBであったものとする。これにより、測定位置Aのときのアンテナ10の方位角θAと測定位置Bのときのアンテナ10の方位角θBとから、三角測量により、探知された電波源の、測定位置Aおよび測定位置Bに対する相対的な位置が特定される。また、測定位置Aおよび測定位置Bの各々において地理的位置を特定することにより、電波源の地理的位置が算出される。
<アンテナ10の方位角の特定方法>
図5は、アンテナ10の方位角の特定方法を示す図である。図5(A)は、方位測定器40によりアンテナ10の方位角を直接特定する方法を示す図であり、図5(B)は、基準方位と駆動機構30の状態に基づいてアンテナ10の方位角を計算する方法を示す図である。
図5は、アンテナ10の方位角の特定方法を示す図である。図5(A)は、方位測定器40によりアンテナ10の方位角を直接特定する方法を示す図であり、図5(B)は、基準方位と駆動機構30の状態に基づいてアンテナ10の方位角を計算する方法を示す図である。
図5(A)に示す方法では、方位測定器40は、駆動機構30によるアンテナ10の向きの変化に伴って動き、方位測定器40自体の向き(図中の白抜きの矢印)がアンテナ10の向きに対応するように、電波探知装置1に取り付けられている。一例として、図1に示したように、アンテナ10の側面等に方位測定器40を取り付けても良い。そして、方位測定器40は、基準方位に対する自身の向きを測定可能であるものとする。このような構成によれば、基準方位に対する方位測定器40の向きがそのままアンテナ10の方位角となる。図示の例では、方位測定器40の向きは、基準方位である真北に対して時計回りに角度θずれており、この真北に対する角度θがアンテナ10の方位角である。そして、この真北に対して時計回りに角度θの方向が、電波探知装置1の現在地点から見た電波源の方向である。
図5(B)に示す方法では、方位測定器40は、基準方位(図中の白抜きの矢印)を測定する。この方法では、方位測定器40は、アンテナ10の向きの変化に伴って動くように設けられている必要はない。したがって、例えば、基台20等に設けられても良い。この方法において、駆動機構30によりアンテナ10の向きが変更されると、制御装置33が制御情報を情報処理装置60へ送信する。情報処理装置60は、受信した制御情報に基づき、アンテナ10が駆動機構30により初期状態に対してどの方向に向けられているかを求める。そして、情報処理装置60は、方位測定器40により測定された基準方位の情報と、制御装置33から取得した制御情報より算出されたアンテナ10の向きの情報とに基づき、アンテナ10の方位角を計算する。図示の例では、制御装置33から取得した制御情報により、アンテナ10は、方位測定器40により測定された基準方位である真北に対して時計回りに角度θずれた方向を向いていることが示されている。すなわち、この真北に対する角度θがアンテナ10の方位角である。そして、この真北に対して時計回りに角度θの方向が、電波探知装置1の現在地点から見た電波源の方向である。この方法によれば、方位測定器40は基準方位のみを測定すれば良いため、アンテナ10の向きの変化に伴って動くように設ける必要はない。したがって、図5(A)に示す方法の場合と比べて、方位測定器40の設置位置や設置方法の自由度が増す。
<電波源の高さの特定方法>
図6は、電波探知装置1による電波源の高さ方向に対する探索方法を示す図である。図6に示す例において、アンテナ10は、方位角(水平方向)において電波源の方向を向いているものとする。この状態でアンテナ10の仰俯角を変えながら電波源を探索し、受信電波が最も強いとき、アンテナ10の向きが水平方向に対して上方に角度δであったものとする。この場合、電波探知装置1と電波源との間の距離が特定されれば、電波源の高さが特定される。電波探知装置1と電波源との間の距離は、例えば図4を参照して説明した探索方法により、電波探知装置1および電波源の地理的位置が特定されれば、求めることができる。
図6は、電波探知装置1による電波源の高さ方向に対する探索方法を示す図である。図6に示す例において、アンテナ10は、方位角(水平方向)において電波源の方向を向いているものとする。この状態でアンテナ10の仰俯角を変えながら電波源を探索し、受信電波が最も強いとき、アンテナ10の向きが水平方向に対して上方に角度δであったものとする。この場合、電波探知装置1と電波源との間の距離が特定されれば、電波源の高さが特定される。電波探知装置1と電波源との間の距離は、例えば図4を参照して説明した探索方法により、電波探知装置1および電波源の地理的位置が特定されれば、求めることができる。
<アンテナ10の仰俯角の特定方法>
図7は、アンテナ10の仰俯角の特定方法を示す図である。図7(A)は、傾斜測定器50によりアンテナ10の仰俯角を直接特定する方法を示す図であり、図7(B)は、水平方向と駆動機構30の状態に基づいてアンテナ10の仰俯角を計算する方法を示す図である。
図7は、アンテナ10の仰俯角の特定方法を示す図である。図7(A)は、傾斜測定器50によりアンテナ10の仰俯角を直接特定する方法を示す図であり、図7(B)は、水平方向と駆動機構30の状態に基づいてアンテナ10の仰俯角を計算する方法を示す図である。
図7(A)に示す方法では、傾斜測定器50は、駆動機構30によるアンテナ10の向きの変化に伴って動き、傾斜測定器50自体の向き(図中の白抜きの矢印)がアンテナ10の上下方向の向きに対応するように、電波探知装置1に取り付けられている。一例として、図1に示したように、アンテナ10の側面等に傾斜測定器50を取り付けても良い。そして、傾斜測定器50は、水平方向に対する自身の上下方向の向きを測定可能であるものとする。このような構成によれば、水平方向に対する傾斜測定器50の上下方向の向きがそのままアンテナ10の仰俯角となる。図示の例では、傾斜測定器50の向きは、水平方向に対して角度δだけ上方を向いており、この水平方向に対する角度δがアンテナ10の仰角である。そして、この仰角δの方向が、電波探知装置1の現在地点から見た電波源の上下の方向である。
図7(B)に示す方法では、傾斜測定器50によりアンテナ10の傾斜(仰俯角)を測定する代わりに、水準器により水平方向(図中の白抜きの矢印)を測定する。この方法では、水平方向を測定するための水準器は、アンテナ10の向きの変化に伴って動くように設けられている必要はない。したがって、例えば、基台20等に設けられても良い。この方法において、駆動機構30によりアンテナ10の向きが変更されると、制御装置33が制御情報を情報処理装置60へ送信する。情報処理装置60は、受信した制御情報に基づき、アンテナ10が駆動機構30により初期位置に対して上下方向にどれだけ動かされたかを求める。そして、情報処理装置60は、水準器による水平方向の情報と、制御装置33から取得した制御情報より算出されたアンテナ10の上下方向の向きの情報とに基づき、アンテナ10の仰俯角を計算する。図示の例では、制御装置33から取得した制御情報により、アンテナ10は、水平方向に対して角度δだけ上方を向いていることが示されている。すなわち、この水平方向に対する角度δがアンテナ10の仰角である。そして、この仰角δの方向が、電波探知装置1の現在地点から見た電波源の上下の方向である。この方法によれば、水平方向のみを測定すれば良いため、傾斜測定器50をアンテナ10の向きの変化に伴って動くように設ける必要はない。したがって、図7(A)に示す方法の場合と比べて、水準器の設置位置や設置方法の自由度が増す。
本実施形態では、上記のように、アンテナ10の向きに基づいて電波源の方向を特定するための基準方位を、電波探知装置1に設けられた方位測定器40を用いて測定する。同様に、水平方向を、電波探知装置1に設けられた傾斜測定器50や水準器を用いて測定する。このため、アンテナ10の向きが変更されると、基準方位および水平方向に対するアンテナ10の新たな向きが直ちに把握される。したがって、電波源の探索における手間を大いに軽減することができる。また、一つの位置における電波源の探索に要する時間を短縮することができる。これにより、電波探知装置1を移動しながら、または、短い時間間隔(例えば数分ごと等)で繰り返し電波源の探索を行うことが容易となり、電波源の探索の精度を向上させることが期待できる。
<情報処理装置60の構成>
図8は、情報処理装置60の機能構成を示す図である。情報処理装置60は、位置特定機能61と、電波源位置特定機能62と、電波源高さ特定機能63と、データ保持部64とを有する。位置特定機能61は、電波探知装置1の地理的位置を特定する機能である。上述したように、地理的位置の特定には衛星測位システムを利用することができる。この場合、情報処理装置60は、人工衛星からの信号を受信する受信機と接続して情報を取得する機能を有するか、または情報処理装置60自身が受信機能を有する。
図8は、情報処理装置60の機能構成を示す図である。情報処理装置60は、位置特定機能61と、電波源位置特定機能62と、電波源高さ特定機能63と、データ保持部64とを有する。位置特定機能61は、電波探知装置1の地理的位置を特定する機能である。上述したように、地理的位置の特定には衛星測位システムを利用することができる。この場合、情報処理装置60は、人工衛星からの信号を受信する受信機と接続して情報を取得する機能を有するか、または情報処理装置60自身が受信機能を有する。
電波源位置特定機能62は、電波源の地理的位置を特定する機能である。情報処理装置60は、図4を参照して説明した手法等により、電波探知装置1による探知位置(図4では測定位置)に対する相対位置として電波源の位置を特定する。そして、情報処理装置60は、この相対位置と、位置特定機能61により特定される電波探知装置1の地理的位置とに基づき、電波源の地理的位置を特定する。
電波源高さ特定機能63は、電波源の高さを特定する機能である。情報処理装置60は、図6を参照して説明した手法等により、電波探知装置1による探知位置から見た電波源の高さ方向の位置を特定する。そして、情報処理装置60は、この高さ方向の位置と、位置特定機能61により特定される電波探知装置1の地理的位置とに基づき、電波源の高さを特定する。
データ保持部64は、位置特定機能61により特定された電波探知装置1の地理的位置の情報、電波源位置特定機能62が電波源の地理的位置を特定するために取得された各種の情報および特定された電波源の地理的位置の情報、電波源高さ特定機能63が電波源の高さを特定するために取得された各種の情報および特定された電波源の高さの情報等を保持する。
図9は、情報処理装置60のハードウェア構成例を示す図である。情報処理装置60は、演算手段であるCPU(Central Processing Unit)101と、記憶手段であるRAM(Random Access Memory)102、ROM(Read Only Memory)103、記憶装置104とを備える。RAM102は、主記憶装置(メイン・メモリ)であり、CPU101が演算処理を行う際の作業用メモリとして用いられる。ROM103にはプログラムや予め用意された設定値等のデータが保持されており、CPU101はROM103から直接プログラムやデータを読み込んで処理を実行することができる。記憶装置104は、プログラムやデータの保存手段である。記憶装置104にはプログラムが記憶されており、CPU101は記憶装置104に格納されたプログラムを主記憶装置に読み込んで実行する。また、記憶装置104には、CPU101による処理の結果が格納され、保存される。記憶装置104としては、例えば磁気ディスク装置やSSD(Solid State Drive)等が用いられる。
なお、情報処理装置60に関して、図8に示した機能構成および図9に示したハードウェア構成例は、例示に過ぎない。情報処理装置60は、図示の機能の他、電波探知装置1の使用者が行う入力操作を受け付ける機能や、処理結果を表示装置等に出力する機能等を有しても良い。また、上述したように、情報処理装置60が衛星測位システムを利用するための受信機能を備えても良い。これらの機能に応じて、情報処理装置60のハードウェア構成も、使用者が操作する入力デバイスや、処理結果を出力するための表示装置が接続された構成としても良い。一例として、入力デバイスの操作により基台20の駆動機構30の制御装置33に対してアンテナ10の向きを制御させる指示を受け付け可能とすると共に、アンテナ10により検知された電波の強さを表示装置に表示出力することが考えられる。このような構成とすれば、使用者は、表示装置に表示される電波の強さの表示を確認しながら制御装置33に対する指示を行って駆動機構30を制御し、受信電波が最も強いアンテナ10の向きを探すことができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態には限定されない。例えば、上記の実施形態では、電波源の方向を、基準方位に対する方位角と水平方向に対する仰俯角とにより特定したが、電波源の高さが重要でない場合は、方位角のみにより電波源の方向を特定しても良い。また、基台20の駆動機構30は、アンテナ10を3次元空間の様々な方向へ向けることが可能な機構であれば、2軸回転機構には限定されない。その他、本発明の技術思想の範囲から逸脱しない様々な変更や構成の代替は、本発明に含まれる。
1…電波探知装置、10…アンテナ、20…基台、30…駆動機構、31…第1軸、32…第2軸、33…制御装置、40…方位測定器、50…傾斜測定器、60…情報処理装置、61…位置特定機能、62…電波源位置特定機能、63…電波源高さ特定機能、64…データ保持部、70…移動装置、101…CPU、102…RAM、103…ROM、104…記憶装置
Claims (8)
- 指向性アンテナと、
前記指向性アンテナを支持し、当該指向性アンテナの向きを動的に制御する駆動機構を有する基台と、
前記指向性アンテナまたは前記基台に設けられ、当該指向性アンテナの向きを特定するために用いられる方位測定器と、
複数の場所で前記指向性アンテナにより検出された一つの電波源に関して、当該複数の場所で得られた当該指向性アンテナの向きに基づき各場所から見た当該電波源の方向を特定し、得られた各場所からの当該電波源の方向に基づき当該電波源の位置を特定する情報処理装置と、
を備えることを特徴とする、電波探知装置。 - 前記基台の前記駆動機構は、2軸回転機構であることを特徴とする、請求項1に記載の電波探知装置。
- 前記方位測定器は、真北の方角と、前記基台の前記駆動機構により前記指向性アンテナが向けられた方角との間の角度により、当該指向性アンテナの向きを特定することを特徴とする、請求項1に記載の電波探知装置。
- 前記情報処理装置は、前記方位測定器により特定される真北の方角と、前記基台の前記駆動機構により前記指向性アンテナが向けられた方角との間の角度により、当該指向性アンテナの向きを特定することを特徴とする、請求項1に記載の電波探知装置。
- 前記指向性アンテナまたは前記基台に設けられ、当該指向性アンテナの傾斜を特定する傾斜測定器をさらに備え、
前記情報処理装置は、前記指向性アンテナにより検出された前記電波源に関して、当該指向性アンテナの傾斜と当該電波源の位置とに基づき当該電波源の高さを特定することを特徴とする、請求項1に記載の電波探知装置。 - 前記傾斜測定器は、前記基台の前記駆動機構により前記指向性アンテナが向けられた方向の仰俯角により、当該指向性アンテナの傾斜を特定することを特徴とする、請求項5に記載の電波探知装置。
- 前記指向性アンテナまたは前記基台に設けられ、水平方向を特定する水準器をさらに備え、
前記情報処理装置は、前記基台の前記駆動機構により前記指向性アンテナが向けられた方向と、当該方向を含む鉛直面上で前記水準器により特定される水平方向との間の角度により、当該指向性アンテナの傾斜を特定し、得られた当該指向性アンテナの傾斜と前記電波源の位置とに基づき当該電波源の高さを特定することを特徴とする、請求項1に記載の電波探知装置。 - 自装置の地理的位置を特定する位置特定手段をさらに備え、
前記情報処理装置は、前記位置特定手段により特定された自装置の地理的位置に基づき、前記電波源の地理的位置を計算することを特徴とする、請求項1に記載の電波探知装置。
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