JP2757667B2 - 飛しょう体用誘導装置 - Google Patents

飛しょう体用誘導装置

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JP2757667B2 JP4083914A JP8391492A JP2757667B2 JP 2757667 B2 JP2757667 B2 JP 2757667B2 JP 4083914 A JP4083914 A JP 4083914A JP 8391492 A JP8391492 A JP 8391492A JP 2757667 B2 JP2757667 B2 JP 2757667B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、到来する電波の放射
源を目標とする(以後、対電波と称す。)飛しょう体用
誘導装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9は、従来からある対電波の飛しょう
体用誘導装置の一例を示したブロック図である。図9に
おいて、1はレドーム、2はスパイラルアンテナ、3は
スパイラルアンテナ2の出力端子に接続された単投双極
スイッチ、4は単投双極スイッチ3の単極側に接続され
た増幅器、5は増幅器4に接続されたダウンコンバー
タ、6はダウンコンバータ5に接続された検波器、7は
検波器6に接続されたA/D変換器、8はダウンコンバ
ータ5の局発端子に接続された局部発振器、9はA/D
変換器7に接続された合成パターン演算部、10は合成
パターン演算部9に接続された角度演算部、11はスパ
イラルアンテナ2を搭載したジンバル部、12は角度演
算部10とジンバル部11の間に接続されたジンバル制
御器である。なお、4個のスパイラルアンテナ1は機軸
断面でアンテナ面を互いに傾けて対称に配置している。
【0003】従来の飛しょう体用誘導装置は上記のよう
に構成され、到来する電波はレドーム1を通り、4個の
スパイラルアンテナ2で受信され、単投双極スイッチ3
を介して時分割で対角に位置するスパイラルアンテナ2
の受信波を取出し、この受信波は増幅器4、ダウンコン
バータ5、検波器6、A/D変換器7で変換された後、
合成パターン演算部9で2チャンネル相互の和と差が求
められ、角度演算部10で2チャンネル相互の和と差の
値から電波到来方向の角度が算出される。この電波到来
方向の角度を基にジンバル制御器12でスパイラルアン
テナ2が搭載されたジンバル11を駆動し、アンテナの
電気的ボアサイト軸(差パターンのヌル点)を電波到来
方向に向けるようになっていた。
【0004】ここで、4個のスパイラルアンテナ2を機
軸断面でアンテナ面を互いに傾けて対称に配置すること
の必要性と電波到来方向の角度算出について補足する。
図2に示すように対角に位置するスパイラルアンテナ2
を機軸に対してα度傾斜させると、それぞれの放射(受
信)パターンは図3の曲線A、Bに示すように機軸から
オフセットされる。この対角に位置するスパイラルアン
テナの受信波を検波し、相互の和(和パターン)及び差
(差パターン)を求めると図3の曲線C、Dのようにな
り、機械的ボアサイト軸と電気的ボアサイト軸(差パタ
ーンのヌル点)とが一致した合成パターンが得られる。
この時、和パターンにより規格化された差パターンの値
は角度誤差そのものを示すことが出来る。以上がアンテ
ナ面を互いに傾けて構成した振幅比較モノパルス測角方
式についての補足説明である。なお、図2(b)は図2
(a)のY−Y断面を示す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の飛
しょう体用誘導装置では、アンテナが搭載されたジンバ
ルを駆動し、アンテナの電気的ボアサイト軸(差パター
ンのヌル点)を電波到来方向に向けるようになっていた
ため、ジンバル駆動の高速化あるいは構成の簡略化が出
来ないという問題点が有った。
【0006】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたものであり、振幅比較モノパルス測角方式は各
アンテナの受信波を検波した後に差パターンを形成して
いるので測角範囲内の利得は和パターンより数dB下が
るだけであり受信感度にも余裕があり、どちらか一方の
アンテナの振幅を数dB変えると差パターンのヌル点が
数十度走査出来ると云う点に着目し、ジンバルを必要と
しない簡単な構成の飛しょう体用誘導装置を提供するこ
とを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる飛しょ
う体用誘導装置においては、角度演算部と増幅器との間
に電波到来方向の角度に応じて増幅器の利得を変化させ
てアンテナの合成パターンを走査するためのビーム制御
器を接続して構成したものである。
【0008】また、この発明に係わる飛しょう体用誘導
装置はダウンコンバータと検波器の間に可変減衰器を接
続し、角度演算部と可変減衰器との間に電波到来方向の
角度に応じて減衰量を変化させてアンテナの合成パター
ンを走査するためのビーム制御器を接続したものであ
る。
【0009】さらにこの発明に係わる飛しょう体用誘導
装置は、A/D変換器と合成パターン演算部との間にA
/D変換器の出力端子に2チャンネル各々の振幅に補正
を加えるための振幅補正演算部を接続し、角度演算部と
振幅補正演算部との間に電波到来方向の角度に応じて振
幅補正演算部の補正量を変化させてアンテナの合成パタ
ーンを走査するためのビーム制御演算部を接続したもの
である。
【0010】また、この発明は対角に位置するスパイラ
ルアンテナの出力が同時に取出せるようにスパイラルア
ンテナの出力端子に2個の双投双極スイッチの双投側を
各々接続し、双投双極スイッチの双極側の一方に単投双
極スイッチの双極側を各々接続し、単投双極スイッチの
単極側に到来電波の方位も含めて識別するための識別装
置を接続したものである。
【0011】さらに、この発明は合成パターンが電気的
に走査されるスパイラルアンテナ4個を機軸断面でアン
テナ面を互いに傾けて対称に配置させ、レドーム部に埋
め込んで構成したものである。
【0012】
【作用】上記のように構成された飛しょう体用誘導装置
では、角度演算部と増幅器との間に設けたビーム制御器
により電波到来方向の角度に応じて増幅器の利得を変化
させてアンテナの合成パターンを走査しているため、ジ
ンバルを必要とせず構成の簡略化及び走査の高速化が可
能となる。
【0013】また、ダウンコンバータと検波器の間に可
変減衰器を接続し、角度演算部と可変減衰器との間に設
けたビーム制御器により電波到来方向の角度に応じて可
変減衰器の減衰量を変化させてアンテナの合成パターン
を走査しているため、増幅器の利得を変化させてアンテ
ナの合成パターンを走査するよりも比較的精度良く実現
出来るため測角精度向上が可能となる。
【0014】また、A/D変換器と合成パターン演算部
との間にA/D変換器の出力端子に2チャンネル各々の
振幅に補正を加えるための振幅補正演算部を接続し、角
度演算部と振幅補正演算部との間に設けたビーム制御演
算部により電波到来方向の角度に応じて振幅補正演算部
の補正量を変化させてアンテナの合成パターンを走査し
ているため、並列処理により同時に走査角の違う合成パ
ターンが実現出来、電波到来方向の角度精度向上も可能
となる。
【0015】さらにまた、対角に位置するスパイラルア
ンテナの出力が同時に取出せるようにスパイラルアンテ
ナの出力端子に2個の双投双極スイッチの双投側を各々
接続し、双投双極スイッチの双極側の一方に単投双極ス
イッチの双極側を各々接続し、単投双極スイッチの単極
側に設けた識別装置により到来電波を識別することに加
えて、スパイラルアンテナの出力が機軸に対し円周上に
順次取り出せるように2個の双投双極スイッチと1個の
単投双極スイッチ制御することで概略の電波到来方向を
検出することが可能となる。
【0016】さらに、機軸断面でアンテナ面を互いに傾
けて対称に配置させたスパイラルアンテナ4個をレドー
ム部に埋め込むことにより、レドーム内に他のセンサを
搭載する事も可能となり、併せて合成パターンを電気的
に走査しているため、ジンバルを必要とせず構成の簡略
化及び走査の高速化が可能となる。
【0017】
【実施例】
実施例1.図1は、この発明の一実施例を示すブロック
図であり、1〜10は上記従来装置と全く同一のもので
ある。13は角度演算部10と増幅器4との間に接続さ
れたビーム制御器である。
【0018】このように構成された飛しょう体用誘導装
置においては、角度演算部10と増幅器4との間に設け
たビーム制御器13により電波到来方向の角度に応じて
増幅器4の利得を変化させてアンテナの合成パターンを
走査しているため、ジンバルを必要とせず構成の簡略化
及び走査の高速化が可能となる。
【0019】図2は対角に位置するスパイラルアンテナ
2を機軸に対してα度傾斜させた図である。図3は合成
パターンを示したもので、図2に示すように対角に位置
するスパイラルアンテナ2を機軸に対してα度傾斜させ
ると、それぞれの放射(受信)パターンは図−の曲線
A、Bに示すように機軸からオフセットされる。この対
角に位置するスパイラルアンテナ2の受信波を増幅器4
の利得を同一条件として検波し、相互の和(和パター
ン)及び差(差パターン)を求めると従来例と同様に図
3の曲線C、Dようになる。次に、角度演算部10と増
幅器4との間に設けたビーム制御器13により増幅器4
の利得を変化させ相互の和(和パターン)及び差(差パ
ターン)を求めると図4の曲線E、Fようにアンテナの
機械的ボアサイト軸からずれた合成パターンが得られ
る。このようにどちらか一方のアンテナの振幅を数dB
変えると合成パターン(差パターンのヌル点)が数十度
走査出来るため、電波到来方向によりビーム制御器13
で増幅器4の利得を変化させることで、ジンバルがない
構成で、電気的にアンテナの電気的ボアサイト軸(差パ
ターンのヌル点)を電波到来方向に走査することが可能
になっている。
【0020】なお、スパイラルアンテナを機軸に対して
傾斜させる角度(α度)について補足すると、この角度
はアンテナの素子パターン、電気的な走査角及び受信系
の感度等で決められる。
【0021】実施例2.図5はダウンコンバータ5と検
波器6の間に可変減衰器14を各々接続し、角度演算部
10と可変減衰器14との間にビーム制御器13を接続
している。図5によれば、角度演算部10と可変減衰器
14との間に設けたビーム制御器13により電波到来方
向の角度に応じて可変減衰器14の減衰量を変化させて
アンテナの合成パターンを走査しているため、増幅器4
の利得を変化させてアンテナの合成パターンを走査する
よりも比較的精度良く実現出来るため測角精度向上が可
能となる。
【0022】実施例3.図6はA/D変換器7と合成パ
ターン演算部9との間に振幅補正演算部15を接続し、
角度演算部10と振幅補正演算部15との間にビーム制
御演算部16を接続している。図6によれば、A/D変
換器7と合成パターン演算部9との間に振幅補正演算部
15を接続し、角度演算部10と振幅補正演算部15と
の間に設けたビーム制御演算部16により電波到来方向
の角度に応じて振幅補正演算部15の補正量を変化させ
てアンテナの合成パターンを走査しているため、並列処
理により同時に走査角の違う合成パターンが実現出来、
電波到来方向の角度精度向上も可能となる。
【0023】実施例4.図7はスパイラルアンテナ2の
出力端子に2個の双投双極スイッチ17の双投側を各々
接続し、双投双極スイッチ17の双極側の一方に単投双
極スイッチ3の双極側を各々接続し、単投双極スイッチ
3の単極側に到来電波を識別するための識別装置18を
接続している。図7によれば、対角に位置するスパイラ
ルアンテナ2の出力が同時に取出せるようにスパイラル
アンテナ2の出力端子に2個の双投双極スイッチ17の
双投側を各々接続し、双投双極スイッチ17の双極側の
一方に単投双極スイッチ3の双極側を各々接続し、単投
双極スイッチ3の単極側に設けた識別装置18により到
来電波を識別することに加えて、スパイラルアンテナ2
の出力が機軸に対し円周上に順次取り出せるように2個
の双投双極スイッチ17と1個の単投双極スイッチ3を
制御することで識別装置18により概略の電波到来方向
を検出することが可能となる。
【0024】実施例5.図8は合成パターンが電気的に
走査される4個のスパイラルアンテナ2を機軸断面でア
ンテナ面を互いに傾けて対称に配置させ、レドーム1部
に埋め込んで構成している。図8によれば、機軸断面で
アンテナ面を互いに傾けて対称に配置させたスパイラル
アンテナ2をレドーム1部に埋め込むことにより、レド
ーム1内に他のセンサを搭載する事も可能となり、併せ
て合成パターンを電気的に走査しているため、ジンバル
を必要とせず構成の簡略化及び走査の高速化が可能とな
る。
【0025】なお、上記実施例5を基本に、上記実施例
5と上記実施例2を、又上記実施例5と上記実施例3
を、及び上記実施例5と上記実施例4を組合わせた構成
でも同様の効果が期待出来る。さらに、上記説明ではア
ンテナとしてスパイラルアンテナを用いた場合について
述べたが、他の種類のアンテナが利用できることはいう
までもない。
【0026】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を有する。
【0027】電波到来方向の角度に応じて増幅器の利得
を変化させてアンテナの合成パターンを走査しているた
め、ジンバルを必要とせず構成の簡略化及び走査の高速
化が出来る。
【0028】電波到来方向の角度に応じて可変減衰器の
減衰量を変化させてアンテナの合成パターンを走査して
いるため、精度の良い測角が出来る。
【0029】電波到来方向の角度に応じて振幅補正演算
部の補正量を変化させてアンテナの合成パターンを走査
しているため、並列処理により同時に走査角の違う合成
パターンが実現出来、精度の良い電波到来方向の測角が
出来る。
【0030】双投双極スイッチの双極側の一方に単投双
極スイッチの双極側を各々接続し、単投双極スイッチの
単極側に設けた識別装置により到来電波を識別すること
に加えて、スパイラルアンテナの出力が機軸に対し円周
上に順次取り出せるように2個の双投双極スイッチと1
個の単投双極スイッチ制御することで概略の電波到来方
向を検出することが出来る。
【0031】機軸断面でアンテナ面を互いに傾けて対称
に配置させたスパイラルアンテナ4個をレドーム部に埋
め込むことにより、レドーム内に他のセンサを搭載する
事も可能となり、併せて合成パターンを電気的に走査し
ているため、ジンバルを必要とせず構成の簡略化及び走
査の高速化が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示すブロック図である。
【図2】対角に位置するスパイラルアンテナを機軸に対
して傾斜させた図である。
【図3】機軸に対して傾斜させたスパイラルアンテナの
放射パターンとその合成パターンを示す図である。
【図4】合成パターンの走査を示す図である。
【図5】この発明の実施例2を示すブロック図である。
【図6】この発明の実施例3を示すブロック図である。
【図7】この発明の実施例4を示すブロック図である。
【図8】この発明の実施例5を示すブロック図である。
【図9】従来の飛しょう体誘導装置を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
1 レドーム 2 スパイラルアンテナ 3 単投双極スイッチ 4 増幅器 5 ダウンコンバータ 6 検波器 7 A/D変換器 8 局部発振器 9 合成パターン演算部 10 角度演算部 11 ジンバル部 12 ジンバル制御器 13 ビーム制御器 14 可変減衰器 15 振幅補正演算部 16 ビーム制御演算部 17 双投双極スイッチ 18 識別装置
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 3/00 - 3/72 G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 F41G 7/00 - 7/36 F42B 15/00 - 15/38

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レドーム内に機軸断面でアンテナ面を互
    いに傾けて対称に配置された4個のスパイラルアンテナ
    と、対角に位置するスパイラルアンテナの出力が同時に
    取出せるように、双極側がスパイラルアンテナの出力端
    子にそれぞれ接続された2個の単投双極スイッチと、上
    記単投双極スイッチの単投側にそれぞれ接続された増幅
    器、ダウンコンバータ、検波器及びA/D変換器と、上
    記ダウンコンバータの局発端子に接続された局部発振器
    と、上記A/D変換器の出力端子に接続され、2チャン
    ネル相互の和と差を求めるための合成パターン演算部
    と、上記合成パターン演算部の出力を受け、2チャンネ
    ル相互の和と差の値から電波到来方向の角度を算出する
    ための角度演算部と、上記角度演算部と増幅器との間に
    設けられ、電波到来方向の角度に応じて上記増幅器の利
    得を変化させてアンテナの合成パターンを走査するため
    のビーム制御器とを具備したことを特徴とする飛しょう
    体用誘導装置。
  2. 【請求項2】 レドーム内に機軸断面でアンテナ面を互
    いに傾けて対称に配置された4個のスパイラルアンテナ
    と、対角に位置するスパイラルアンテナの出力が同時に
    取出せるように、双極側がスパイラルアンテナの出力端
    子にそれぞれ接続された2個の単投側にそれぞれ接続さ
    れた増幅器、ダウンコンバータ、可変減衰器、検波器及
    びA/D変換器と、上記ダウンコンバータの局発端子に
    接続された局部発振器と、上記A/D変換器の出力端子
    に接続され、2チャンネル相互の和と差を求めるための
    合成パターン演算部と、上記合成パターン演算部の出力
    を受け、2チャンネル相互の和と差の値から電波到来方
    向の角度を算出するための角度演算部と、上記角度演算
    部と可変減衰器との間に設けられ、電波到来方向の角度
    に応じて上記減衰器の減衰量を変化させてアンテナの合
    成パターンを走査するためのビーム制御器とを具備した
    ことを特徴とする飛しょう体用誘導装置。
  3. 【請求項3】 レドーム内に機軸断面でアンテナ面を互
    いに傾けて対称に配置された4個のスパイラルアンテナ
    と、対角に位置するスパイラルアンテナの出力が同時に
    取出せるように、双極側がスパイラルアンテナの出力端
    子にそれぞれ接続された2個の単投双極スイッチと、上
    記単投双極スイッチの単投側にそれぞれ接続された増幅
    器、ダウンコンバータ、検波器及びA/D変換器と、上
    記ダウンコンバータの局発端子に接続された局部発振器
    と、上記A/D変換器の出力端子に接続され、2チャン
    ネル各々の振幅に補正を加えるための振幅補正演算部
    と、上記振幅補正演算部の出力を受け、2チャンネル相
    互の和と差を求めるための合成パターン演算部と、上記
    合成パターン演算部の出力を受けて2チャンネル相互の
    和と差の値から電波到来方向の角度を算出するための角
    度演算部と、上記角度演算部と振幅補正演算部との間に
    設けられ、電波到来方向の角度に応じて上記振幅補正演
    算部の補正量を変化させてアンテナの合成パターンを走
    査するためのビーム制御演算部とを具備したことを特徴
    とする飛しょう体用誘導装置。
  4. 【請求項4】 レドーム内に機軸断面でアンテナ面を互
    いに傾けて対称に配置された4個のスパイラルアンテナ
    と、対角に位置するスパイラルアンテナの出力が同時に
    取出せるように、双投側がスパイラルアンテナの出力端
    子にそれぞれ接続された2個の双投双極スイッチと、上
    記双投双極スイッチの双極側の一方に、双極側がそれぞ
    れ接続された単投双極スイッチと、上記双投双極スイッ
    チの双極側の他の一方にそれぞれ接続された増幅器、ダ
    ウンコンバータ検波器及びA/D変換器と、上記ダウン
    コンバータの局発端子に接続された局部発振器と、上記
    単投双極スイッチの単極側に接続され、上記2個の双投
    双極スイッチと1個の単投双極スイッチの制御でスパイ
    ラルアンテナの出力を円周上に順次取り出し電波到来方
    向を検出するための識別装置と、上記A/D変換器の出
    力端子に接続され、2チャンネル相互の和と差を求める
    ための合成パターン演算部と、上記合成パターン演算部
    の出力を受け2チャンネル相互の和と差の値から電波到
    来方向の角度を算出するための角度演算部と、上記角度
    演算部と増幅器との間に設けられ電波到来方向の角度に
    応じて上記増幅器の利得を変化させてアンテナの合成パ
    ターンを走査するためのビーム制御器とを具備したこと
    を特徴とする飛しょう体用誘導装置。
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