JP2621208B2 - 対電波放射源誘導装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，電波放射源に対し追尾誘導を必要とする
例えば対電波放射源ミサイルなどの対電波放射源誘導装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は従来の対放射源誘導装置の構成図である。図
において，（１）はパルスを発生する複数の電波放射源
からの電波を受信し、一部が重なり合った２個のアンテ
ナビームを構成することのできるアンテナ，（２）は外
部からの制御信号により特定の周波数帯域のみを処理
し，アンテナ（１）の２つのビームの和信号と差信号を
発生する受信機，（３）はアンテナ（１）の角度制御を
行うアンテナサーボ，（４）は受信器（２）からのアナ
ログビデオ信号をデジタルに変換するA/D変換器，
（５）はA/D変換器（４）からの信号に対し，特定のパ
ルス繰り返し数を持つ信号のみを追尾する追尾ゲート，
（６）は追尾ゲート（５）のゲートを発生するゲート発
生器，（７）は追尾ゲート（５）を通過した和信号及び
差信号から上記アンテナ（１）に対する電波放射源の方
向の差を示す角度誤差を計算する角度誤差検出器，
（８）は追尾ゲート（５）を通過した和信号に対し信号
の振幅が一定値以上かどうかを検出しターゲットの信号
に追尾ゲート（５）がロックオンしているかどうかを判
定するロックオン判定器，（９）はロックオン判定器
（８）からのロックオン情報と角度誤差検出器（７）か
らの角度誤差情報から，アンテナサーボ（３）の角度制
御，受信機（２）の周波数制御及びゲート発生器（６）
のゲート位置制御を行ない、誘導装置全体の追尾制御を
行うと同時に母機に誘導制御情報を伝送する追尾誘導制
御器，（10）は追尾ターゲットの送信周波数，送信パル
ス繰り返し数，初期位置等を記憶しておく追尾データメ
モリである。

第６図は従来の対放射源誘導装置の受信機（２）の動
作原理を説明する図であり，（ａ）が電波放射源の送信
波の周波数スペクトラム，（ｂ）が受信機（２）出力の
周波数スペクトラムである。同図の（ａ）のＸで示すよ
うにターゲット１がバンドf₄の周波数で送信していて，
同図Ｙで示すようにターゲット２がバンドf₇で送信して
いる時，受信機（２）にバンドf₄の周波数を選択するよ
うに制御信号を出すと出力は同図（ｂ）のＺのようにな
る。上記の原理を利用して，従来の対放射源誘導装置は
追尾誘導制御器（９）が追尾したいターゲットの周波数
バンドを受信機（２）に指定し周波数追尾をする構成を
とっている。

第７図は従来の対放射源誘導装置の追尾ゲート（５）
及びゲート発生器（６）及びロックオン判定器（８）の
動作原理を説明する図である。同図において例えば
（ａ）に示すような入力があり，ゲート発生器（６）が
同図（ｂ）に示すようなゲートタイミングを発生してい
る場合に，追尾ゲート（５）出力は同図（ｃ）で示すよ
うに３つのパルスのうち１つしか出力がないため，ロッ
クオン判定器（８）はロックオン判定を下さない。また
同図（ｄ）のようなゲートタイミングでは３つのパルス
のうち３つとも出力があり，ロックオン判定器（８）は
ロックオン判定を下す。上記のように，従来の対放射源
誘導装置では，追尾誘導制御器（９）が追尾したいター
ゲットのパルス繰り返し数に相等する追尾ゲート信号を
発生するようにゲート発生器（６）に指示し，追尾ゲー
ト（５）出力が受信パルスに一致していればロックオン
判定器（８）はロックオン判定を下すようになってい
る。

第８図は，上記受信機（２），追尾ゲート（５），ゲ
ート発生器（６），ロックオン判定器（８）の動作原理
をふまえ，従来の対放射源誘導装置全体の動作を説明す
る動作フローチャートである。追尾誘導制御器（９）は
ステップ（21）で追尾データメモリ（10）から追尾した
いターゲットの送信周波数バンド，パルス繰り返し数，
概略方向を選択し，ステップ（22）でまず受信機（２）
に追尾する周波数バンド，ステップ（23）でゲート発生
器（６）に追尾するパルス繰り返し数，ステップ（24）
でアンテナサーボ（３）に追尾するターゲットの概略方
向データを設定する。電波放射源からの受信周波数，パ
ルス繰り返し数が，追尾誘導制御器（９）の設定したデ
ータと一致しロックオン判定器（８）がステップ（25）
でロックオン判定を出すと，ステップ（26）でそのデー
タに対し角度誤差検出器（７）において角度誤差検出を
行ない，追尾誘導制御器（９）はステップ（27）でター
ゲットロックオン判定を下し，角度誤差検出データを用
いて角度追尾に入ると同時に，母機を正確に電波放射に
誘導する誘導制御信号を母機に出す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の対電波放射源誘導装置では，例えば，電波放射
源が複数の送信周波数を切り換えて送信して来た場合，
ロックオン判定器（８）のロックオンは，電波放射源の
送信周波数が切り換わる毎に外れてしまうため，追尾誘
導制御器（９）はもう一度最初から追尾動作をやり直す
ため，目標とする電波放射源を追尾している時間が減少
し，安定した電波放射源の追尾及び安定した母機の誘導
が困難であるという問題点があった。

また例えば，電波放射源が複数の送信パルス繰り返し
数を切り換えて送信して来た場合も上記と同様の理由で
追尾誘導性能が劣化するという問題点があった。

また例えば，複数の電波放射源がある場合には従来の
装置では,1つの電波放射源のみを角度追尾するような構
成をとっているため，単一の目標しか識別できないとい
う問題点があった。

また例えば，電波放射源が，送信周波数，送信パルス
繰り返し数以外の電波諸元，例えば送信パルス幅等を切
り換えながら送信して来たような場合，従来の装置では
追尾ゲート（５）のゲート幅は固定したまま追尾してい
るため，単一のパルス幅を持つ送信波に対してしか対処
できないという問題点があった。

また，電波放射源が例えば，スタガ，ジッタ，マルチ
PRFレンジング等の特殊なパルス間隔を持つ送信をして
来た場合には，追尾ゲート（５）は即座に受信波と同様
の追尾ゲートタイミングを発生することはできず，追尾
できないという欠点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたものであり，ターゲットメモリに電波放射源のパル
ス繰り返し時間（以下パルス到来時間と呼ぶことにす
る。）及びパルス振幅を周波数，パルス幅，電波放射源
のアンテナに対する角度により連続して書き込むことに
より，複数の電波放射源及び複数の送信周波数，多数の
送信パルス繰り返し数，複数のパルス幅を放出する電波
放射源に対しても，連続して追尾を行ない，母機を安定
かつ正確に電波放射源に誘導することを目的とする。

また，この発明は上記目的に加えて，パルス到来時間
のヒストグラム処理を行なうことにより，電波放射源の
パルス繰り返し数の検出を行い，スタガ，ジッタ，マル
チPRFレンジング等の特殊なパルス間隔を持つ送信波に
対しても正確な識別を行なうことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る対電波放射源誘導装置は，アンテナサ
ーボによって角度制御されるアンテナを持ち，アンテナ
からの受信信号から和信号，差信号を発生する受信機を
持ち，アンテナで受信された受信波の周波数を弁別する
周波数弁別器を持ち,A/D変換器の後段に，振幅検出器，
パルス到来時間検出器，パルス幅検出器，角度誤差検出
器を持ち，周波数制御データとパルス幅データと，角度
制御データと角度誤差データとからメモリ書き込みアド
レスを発生するアドレス発生器を持ち，上記アドレス発
生器の発生するアドレスをもとに振幅データとパルス到
来時間を書き込むターゲットメモリを持ち、ターゲット
メモリデータに対して，ヒストグラム処理を行うことに
より，送信波のパルス繰り返し数を分析することのでき
るパルス分析器を持ち，追尾したいターゲットのデータ
を記憶する追尾データメモリを持ち，パルス分析器から
のパルス繰り返し数データと，ターゲットメモリに書か
れた，角度誤差データ，パルス幅データ等の送信波デー
タと，周波数弁別器からの周波数データと，アンテナサ
ーボからのアンテナ角度データにより，電波放射源に安
定して母機を誘導する追尾誘導制御器を持つ。

〔作用〕

この発明においては，追尾誘導制御器が周波数弁別器
からの周波数を受け取り，即座に受信機の受信周波数バ
ンド制御とターゲットメモリのアドレスコントロールを
できるような構成になっているため，電波放射源が複数
の送信周波数を切り換えて送信して来た場合でも，即座
に受信機制御及びターゲットメモリのアドレスコントロ
ールを行うことにより，電波放射源からの送信波の振幅
及びパルス到来時間の大部分を連続してターゲットメモ
リに書き込むことができ，ターゲットメモリの送信波デ
ータを連続的に処理することにより，安定した電波放射
源の追尾及び母機の誘導が可能となる。

また，ターゲットメモリに長時間のパルス到来時間を
記録することにより，電波放射源が複数のパルス繰返し
数を切り換えて送信して来た場合も連続してパルス到来
時間を記録できるため，安定した電波放射源の追尾及び
母機の誘導が可能となる。

また，アドレス発生器は，パルス幅検出器のデータ及
び角度誤差検出器のデータ及びアンテナの角度制御デー
タにより，電波放射源のパルス幅及び角度を分類した状
態で電源放射源のパルス到来時間及びパルス幅データを
ターゲットメモリに書き込むことができるため，例えば
複数の電波放射源がアンテナのビーム内に存在しても同
時に多数の電波放射源からの送信波データを角度毎に区
分された状態で記憶できる。また例えば，送信波が複数
のパルス幅を切り換えながら送信して来ても，送信波デ
ータをパルス幅で分類された状態で記憶できる。上記の
理由により，複数の電波放射源に対する追尾，及び複数
のパルス幅を切り換えながら発生する電波放射源に対す
る連続した追尾及び母機の誘導が可能となる。

またパルス分析器は，ターゲットメモリに書かれてい
る受信波のパルス到来時間に対しヒストグラム処理を行
い，作成したヒストグラムと追尾データメモリに書かれ
ている電波放射源の送信パルスのヒストグラムパターン
とのパターンマッチング処理を行うことにより，電波放
射源のより正確な識別が可能となる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図であり，
（１）〜（４），（７），（10）は上記従来装置と全く
同一のものである。（11）はアンテナ（１）に入った受
信信号の周波数を弁別する周波数弁別器であり，弁別し
た周波数情報をデジタル信号で出力する。（12）はA/D
変換器（４）の和信号出力の振幅を検出する振幅検出
器，（13）は上記和信号データに対しパルス到来時間を
検出するパルス到来時間検出器，（14）は上記和信号デ
ータに対しパルス幅を検出するパルス幅検出器，（16）
は上記振幅検出器（12），パルス到来時間検出器（13）
のデータを記憶するターゲットメモリであり，電波放射
源の送信波データを収録するのに十分な容量を持つもの
とする。（15）はターゲットメモリ（16）にデータを書
き込む際には角度誤差，周波数，パルス幅等で書き込み
位置を分類できるような書き込みアドレスを発生し，読
み出しをする際には，上記の分類されたデータの中から
必要なデータのみを自由に読み出すことのできるアドレ
スを発生するアドレス発生器である。

（17）はターゲットメモリ（16）に書かれているパル
ス到来時間データによりパルス繰り返し数等の情報を分
析するパルス分析器，（９）はターゲットメモリ（16）
に書かれている振幅データ，周波数データ，角度データ
と，周波数弁別器（１）からの周波数データと，アンテ
ナサーボ（３）からのアンテナ角度データと，パルス分
析器（17）からのパルス繰り返し数データとにより，目
標とする電波放射源の追尾を行ない，母機を誘導する追
尾誘導制御器であり，本装置全体の追尾制御コントロー
ルを行う。

第２図はパルス分析器（17）の内部構成を示した図で
あり，（18）は入力値が比較値を中心とする一定のレベ
ル範囲にある時,1を出力するコンパレータであり，例え
ば，比較値が10であり，レベル範囲が±20％とすると，
入力値が８以上12以下の時にのみ１を出力する。（19）
は１が出された回数を計数する計数カウンタ，（20）は
入力の論理積を出力する論理積作成回路である。

上記のように構成された対放射源誘導装置において
は，アンテナ（１）に受信している受信波の周波数を周
波類弁別器（11）が弁別し，追尾誘導制御器（９）は，
上記の弁別された周波数で受信機（２）が受信するよう
に受信周波数制御を行なうことにより，常に電波放射源
からの送信波データを受信し続けることが可能となる。

また受信機（２）からの和信号及び差信号はA/D変換
器（４）で各々デジタルデータに変換され，振幅，パル
ス到来時間，パルス幅，角度誤差が検出される。

上記データの中で振幅データとパルス到来時間データ
は，十分な容量を持つターゲットメモリ（16）に書き込
まれてから追尾，誘導用の情報として活用されるように
なっているため，受信波のパルス繰り返し数に相当する
不規則なパルス到来時間としてターゲットメモリ（16）
に書かれてゆき，受信したパルス情報をすべて収録する
ことができる。

さらにターゲットメモリ（16）のアドレス発生器
（５）は，追尾誘導制御器（９）から受信機（２）に指
示する受信周波数データ及びアンテナサーボ（３）に指
示する角度制御データ及び角度誤差検出器（７）からの
角度誤差データ及びパルス幅検出器（14）からのパルス
幅データをターゲットメモリ（16）のアドレスとして使
用するため，複数の電波データを効率よく分類された形
で書き込むことができる。第３図は，上記ターゲットメ
モリ（16）に２つの電波放射源が分類された形で書き込
まれている様子を説明した図であり,2つの電波放射源
が，メモリ空間上のX,Yに書き込まれ，異なる角度D1,D
2,異なる送信周波数f1,f2,及び異なるパルス幅W1,W2で
送信して来ても時間的に各各のパルスが同時に入力され
ていなければ，メモリ空間上で明確に識別できることを
示している。

また，アドレス発生器（15）はターゲットメモリ（1
6）に時系列のデータを連続して書き込めるようになっ
ているため，複数の電波放射源が，複数の送信周波数及
び複数のパルス幅の送信を混在させて送信して来ても，
ターゲットメモリ（16）内には電波データが整理された
形で連続して記憶されてゆくことになり，電波放射源の
電波データを追尾してゆくためのオーバーヘッドタイム
がない。

また，パルス分析器（17）では，ターゲットメモリ
（16）のパルス到来時間に対して４個のコンパレータ
（18）が，追尾データメモリ（10）で設定した各々の比
較値を中心とする一定レベル，例えば±20％の範囲内に
入力値がある場合に１を出力するようになっている。タ
ーゲットメモリ（16）に書かれているパルス到来時間デ
ータのすべてに対して上記の比較を繰り返すと，計数カ
ウンタ（19）の各々の計数値は，コンパレータ（18）の
各々の比較値の前後20％に入るデータ値を定義域とする
ヒストグラムを形成する。

追尾データメモリ（10）は追尾誘導制御器（９）より
追尾するターゲットを指定され，計数カウンタ（19）後
段にあるコンパレータ（18）の比較入力に対し，追尾す
るターゲットの各々の定義域におけるヒストグラム値を
教える。

計数カウンタ（19）の後段のコンパレータ（18）は，
追尾データメモリ（10）のデータ値と，計数カウンタ
（19）のデータ値との比較を行ない，例えば計数カウン
タ（19）のデータ値が，追尾データメモリ（10）のデー
タ値の±20％の範囲にあれば１を出力する。

上記操作において，もし追尾データメモリ（10）の出
力したヒストグラムパターンと，計数カウンタ値（19）
の出力したヒストグラムパターンが±20％以内の誤差で
一致していれば理論積作成回路（20）はすべての計数カ
ウンタ（19）の後段のコンパレータ（18）が１を出力し
ているので,1を出力し，追尾誘導制御器（９）に，電波
放射源の送信パルスパターンの識別ができたことを知ら
せる。

第４図は上記のパレス分析器（17）の動作を説明する
図である。ターゲットメモリ（16）に，各各１μsec,2
μsec,0.5μsecのパルス繰り返し間隔を持つバーストス
タガのパルス繰り返しパターンが同図（ａ）で示すよう
に記録されている場合に，パルス分析器（17）でヒスト
グラム処理を行うと同図（ｂ）で示すようなヒストグラ
ム出力が得られる、このヒストグラム出力に対し，同図
（ｃ）で示すような追尾データメモリのヒストグラムパ
ターンとの比較を行うと，計数カウンタ（19）後段のコ
ンパレータ（18）の出力はすべて１となり理論積作成回
路（20）の出力も１となり，追尾誘導制御器（９）が指
定した電波放射源のパルス繰り返しパターンが識別され
る。

ところで，上記説明では，アンテナ角度データの処理
は２個のアンテナビームにより，例えば上下のみの一方
向だけに限定しているが，複数個のビーム例えば，上下
左右の合計４個のアンテナビームにより，上下方向，左
右方向の角度の処理を行なっても，同様の追尾誘導制御
が行なえることは言うまでもない。

また上記説明ではスタガPRFの送信パルスパターンを
例にとり説明したが，同様の処理を行うことにより，ジ
ッタPRFパターンやマルチPRFレンジング等の特殊PRFを
識別できることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり，主として，受信機に
おける受信周波数制御及びに効率良く収録されたデータ
を分類することのできるターゲットメモリの使用によ
り，電波放射源が送信周波数等を不連続に変化させて来
た場合にも連続したデータ収録を行うことができ安定し
た誘導追尾が行え，かつ複数電波放射源の複数データに
も対処することができるという効果がある。

さらにこの発明では，ターゲットメモリに収録された
データに対してヒストグラム処理とパターンマッチング
処理を行うことにより，スタガ，ジッタマルチPRFレン
ジング等の特殊なパルス間隔を持つ送信波に対しても正
確な識別ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図，第２図は，
この発明の一実施例を示す図でパルス分析器の詳細ブロ
ック図，第３図は，この発明の一実施例の動作を説明す
る図で，ターゲットメモリの説明図，第４図は，この発
明の一実施例を説明する図で，パルス分析器の動作を説
明する図，第５図は従来の対電波放射源誘導装置を示す
図，第６図，第７図，第８図は，従来の対電波放射源誘
導装置の動作を説明する図である。 図において，（１）はアンテナ，（２）は受信機，
（３）はアンテナサーボ，（４）はA/D変速器，（５）
は追尾ゲート，（６）はゲート発生器，（７）は角度誤
差検出器，（８）はロックオン判定器，（９）は追尾誘
導制御器，（10）は追尾データメモリ，（11）は周波数
弁別器，（12）は振幅検出器，（13）はパルス到来時間
検出器，（14）はパルス幅検出器，（15）はアドレス発
生器，（16）はターゲットメモリ，（17）はパルス分析
器，（18）はコンパレータ，（19）は計数カウンタ，
（20）は論理積作成回路である。 なお，図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示してある。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２個のアンテナビームを構成して複数の電
   波放射源からの電波を受信するアンテナと、上記アンテ
   ナのビームの向きを調節するアンテナサーボと、上記ア
   ンテナからの受信信号を受信し、２つのビームの和信号
   及び差信号を出力する、受信周波数バンドが切り換え可
   能な受信機と、上記アンテナで受信された受信信号の周
   波数を弁別する周波数弁別器と、上記受信機からの和信
   号及び差信号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、
   デジタル化された和信号と差信号により上記アンテナに
   対する電波放射源の方向の差を示す角度誤差を算出する
   角度誤差検出器と、デジタル化された和信号から和信号
   の振幅、パルス繰り返し時間、パルス幅をそれぞれ検出
   する振幅検出器、パルス繰り返し時間検出器及びパルス
   幅検出器と、上記振幅検出器出力とパルス繰り返し時間
   検出器出力とを、上記周波数弁別器、パルス幅検出器、
   角度誤差検出器で検出した周波数、パルス幅及び角度誤
   差毎に記憶場所を分類して記憶するターゲットメモリ
   と、上記ターゲットメモリにデータを書き込み、読み出
   すためのアドレスを発生するアドレス発生器と、追尾す
   べき電波放射源のパルス繰り返し時間のヒストグラムパ
   ターンが記憶された追尾データメモリと、上記ターゲッ
   トメモリに記憶されたパルス繰り返し時間データをヒス
   トグラム処理してパルス繰り返し時間のヒストグラムパ
   ターンを作成し、そのヒストグラムパターンを上記追尾
   データメモリに記憶されたヒストグラムパターンと比較
   することにより上記複数の電波放射源の中から上記ヒス
   トグラムパターンが一致する、電波放射源を識別するパ
   ルス分析器と、上記周波数弁別器で弁別された周波数を
   受けてその周波数で上記受信機が受信するように上記受
   信機の受信周波数バンドを指示する受信周波数データを
   出力し、かつ上記アンテナサーボに指示するアンテナ角
   度制御データを出力する手段を有し、上記受信周波数デ
   ータおよびアンテナ角度制御データを上記アドレス発生
   器のアドレスとする追尾誘導制御器とを備え、さらに上
   記追尾誘導制御器は、上記パルス分析器により識別され
   た電波放射源に対するアンテナの角度誤差を上記ターゲ
   ットメモリから読み出して母機誘導のための誘導制御の
   信号を発生する手段を有することを特徴とする対電波放
   射源誘導装置。