JP2816586B2 - 電波の到来方位角決定方法 - Google Patents
電波の到来方位角決定方法Info
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- JP2816586B2 JP2816586B2 JP2051752A JP5175290A JP2816586B2 JP 2816586 B2 JP2816586 B2 JP 2816586B2 JP 2051752 A JP2051752 A JP 2051752A JP 5175290 A JP5175290 A JP 5175290A JP 2816586 B2 JP2816586 B2 JP 2816586B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電波の到来方位角を直交座標成分の信号
によって検出するとともに、合成ベクトルの角度を演算
することにより算定する方位角決定方法に関するもので
ある。
によって検出するとともに、合成ベクトルの角度を演算
することにより算定する方位角決定方法に関するもので
ある。
この種の方向探知方法においては、電波の到来方位角
を、Ｎ・Ｓ・Ｅ・Ｗなどの直交する基準方向を座標軸と
する直交座標成分の信号によって検出することを繰り返
し、検出した信号の各レベル値を各座標成分の値として
前記直交座標における合成ベクトルの角度を演算するこ
とにより、前記到来方位角を算定する方位角決定方法が
周知である。
を、Ｎ・Ｓ・Ｅ・Ｗなどの直交する基準方向を座標軸と
する直交座標成分の信号によって検出することを繰り返
し、検出した信号の各レベル値を各座標成分の値として
前記直交座標における合成ベクトルの角度を演算するこ
とにより、前記到来方位角を算定する方位角決定方法が
周知である。
そして、直交座標成分の信号の検出方法については、
直交座標上に配置したループアンテナまたはアドコック
アンテナの出力を交互に切換えて得られる信号によるも
のが、文献・（株）コロナ社昭和32年８月15日発行「無
線方位測定機」第108図・第109図およびその説明、実公
昭56−24936号などにより開示され、また、同様の配置
または円周上に等間隔配置した垂直アンテナまたはダイ
ポールアンテナの出力を所定の順序で切換えて得られる
信号によるものが、上記文献の第101図およびその説
明、特公昭58−52187号、特開昭58−18178号などにより
開示されている。
直交座標上に配置したループアンテナまたはアドコック
アンテナの出力を交互に切換えて得られる信号によるも
のが、文献・（株）コロナ社昭和32年８月15日発行「無
線方位測定機」第108図・第109図およびその説明、実公
昭56−24936号などにより開示され、また、同様の配置
または円周上に等間隔配置した垂直アンテナまたはダイ
ポールアンテナの出力を所定の順序で切換えて得られる
信号によるものが、上記文献の第101図およびその説
明、特公昭58−52187号、特開昭58−18178号などにより
開示されている。
上記のようにして検出した信号を用いて電波の到来方
位角を算定する場合、電波伝搬の過程で、電波の見掛け
の到来方向が変動し、またはSSB電波のように信号自体
が断続するなどのほか、遠来の電波で微弱なためS/Nが
悪いなどの理由で、検出された直交座標成分の信号が不
安定な状態で検出された場合には、算定された方位角
が、それに伴って変動するほか、時折、極度に異なる方
向の方位角になって現れてしまう。このため、移動平
均、出現率平均などの種々の方法で対処する試みがなさ
れたが、安定した精度あるいは方位角を得ることができ
ないという不都合があった。
位角を算定する場合、電波伝搬の過程で、電波の見掛け
の到来方向が変動し、またはSSB電波のように信号自体
が断続するなどのほか、遠来の電波で微弱なためS/Nが
悪いなどの理由で、検出された直交座標成分の信号が不
安定な状態で検出された場合には、算定された方位角
が、それに伴って変動するほか、時折、極度に異なる方
向の方位角になって現れてしまう。このため、移動平
均、出現率平均などの種々の方法で対処する試みがなさ
れたが、安定した精度あるいは方位角を得ることができ
ないという不都合があった。
このため、簡便な演算方法により、こうした不都合を
改称したものの提供が望まれているという課題がある。
改称したものの提供が望まれているという課題がある。
この発明は、上記のような方位角算定方法において、 上記の検出によって得られた各基準方向の各レベル値
ごとに、切換の繰り返しにおける複数回分を平均した値
にもとづいて演算を行い平均算定方位角を算定する平均
演算方法と、 全方向（360゜）を複数の区画に分割した範囲を各ボ
ックスとして設定し、上記の平均算定方位角を対応する
各ボックスに分類して蓄積するボックス分類蓄積方法
と、 上記の各ボックスのうち、蓄積された平均算定方位角
の蓄積回数が所定数に最初に達したボックスにおける蓄
積されたすべての平均算定方位角の値を平均する演算を
行って得られた値を求める到来方位角として算定する到
来方位角演算方法と を設けることにより、上記の不都合を解決し得るよう
にしたものである。
ごとに、切換の繰り返しにおける複数回分を平均した値
にもとづいて演算を行い平均算定方位角を算定する平均
演算方法と、 全方向（360゜）を複数の区画に分割した範囲を各ボ
ックスとして設定し、上記の平均算定方位角を対応する
各ボックスに分類して蓄積するボックス分類蓄積方法
と、 上記の各ボックスのうち、蓄積された平均算定方位角
の蓄積回数が所定数に最初に達したボックスにおける蓄
積されたすべての平均算定方位角の値を平均する演算を
行って得られた値を求める到来方位角として算定する到
来方位角演算方法と を設けることにより、上記の不都合を解決し得るよう
にしたものである。
以下、図面により実施例を説明する。
まず、この発明における電波の到来方位角の検出を、
直交座標成分の信号によって検出することを繰り返して
行わせる部分の具体例について説明する。
直交座標成分の信号によって検出することを繰り返して
行わせる部分の具体例について説明する。
第４図は、直交する２つの対アンテナ間の交叉直交切
換を行なう方位角探知装置の概略回路ブロック図であ
る。１は無指向性アンテナを円周上に90゜間隔で配置し
たアンテナ群であって、第５図に示すアンテナ切換回路
２に示すN,SとW,Eとが対アンテナになる。このアンテナ
群１はアンテナ切換回路２で後記のように指定順の切換
を行なう。このアンテナ切換回路２の切換制御は切換信
号発生回路８の出力8aにより行なわれる。アンテナ切換
回路２を介して、FM受信機３に導かれた信号はFM検波に
よりアンテナ切換時に生ずる位相差信号を検出する。こ
の検出出力のうち、対向する対アンテナの切換時の位相
差検出信号のみを、データ選択回路４で選択する。デー
タ選択回路４の出力を帯域通過フィルタ５にとおすこと
で方位信号をうる。この方位信号を遅延回路６で、遅延
した後サンプリング・積分回路７で、タイミング信号発
生回路９のクロック9aでサンプリングしてから積分す
る。そして、クロック9bで出力される。これによりアン
テナ間の位相差信号VN,VS,VE,VW（ここでアンテナＳに
対するアンテナＮとの位相差信号をVN、以下同様に定め
る）が得られる。サンプリング・積分回路７の出力の位
相差信号をAGC回路８で一定振幅となしデータ処理部10
内でA/D変換した後、所定の計算式にしたがって計算処
理して角度を求め、液晶表示部11に表示する。
換を行なう方位角探知装置の概略回路ブロック図であ
る。１は無指向性アンテナを円周上に90゜間隔で配置し
たアンテナ群であって、第５図に示すアンテナ切換回路
２に示すN,SとW,Eとが対アンテナになる。このアンテナ
群１はアンテナ切換回路２で後記のように指定順の切換
を行なう。このアンテナ切換回路２の切換制御は切換信
号発生回路８の出力8aにより行なわれる。アンテナ切換
回路２を介して、FM受信機３に導かれた信号はFM検波に
よりアンテナ切換時に生ずる位相差信号を検出する。こ
の検出出力のうち、対向する対アンテナの切換時の位相
差検出信号のみを、データ選択回路４で選択する。デー
タ選択回路４の出力を帯域通過フィルタ５にとおすこと
で方位信号をうる。この方位信号を遅延回路６で、遅延
した後サンプリング・積分回路７で、タイミング信号発
生回路９のクロック9aでサンプリングしてから積分す
る。そして、クロック9bで出力される。これによりアン
テナ間の位相差信号VN,VS,VE,VW（ここでアンテナＳに
対するアンテナＮとの位相差信号をVN、以下同様に定め
る）が得られる。サンプリング・積分回路７の出力の位
相差信号をAGC回路８で一定振幅となしデータ処理部10
内でA/D変換した後、所定の計算式にしたがって計算処
理して角度を求め、液晶表示部11に表示する。
なお、アンテナ切換回路２の出力は、AM検波器20で出
力強度が求められ、その強度が一定値以下であれば、ス
ケル値コンパレータ21は出力21aを発生する。またFM受
信機３の出力から離調検出回路22で離調の程度を測定
し、離調が大きい場合に出力22aを発生する。出力21a,2
2aのいずれかが発生するとOR回路23を経て、データ取込
み禁止信号23aとしてデータ処理部10に入力する。またA
M検波器20の出力はシグナルレベル回路24により、レベ
ル分類データ24aをデータ処理部10に導く。信号23aは電
波強度が低い場合にデータ処理部10のデータの取込みを
中止させ、また、信号24aは受信レベルによるデータ演
算処理の条件設定に利用される。第４図の回路で、タイ
ミング信号発生回路９はデータ処理部10からクロック信
号を入力し、切換信号発生回路８へのタイミング信号、
サンプリング・積分回路７のクロック信号9a,9bを作成
する。またNP信号（切換時のＮアンテナに相当する時刻
を与える信号）を発生し、データ処理部10のタイミング
基準としている。
力強度が求められ、その強度が一定値以下であれば、ス
ケル値コンパレータ21は出力21aを発生する。またFM受
信機３の出力から離調検出回路22で離調の程度を測定
し、離調が大きい場合に出力22aを発生する。出力21a,2
2aのいずれかが発生するとOR回路23を経て、データ取込
み禁止信号23aとしてデータ処理部10に入力する。またA
M検波器20の出力はシグナルレベル回路24により、レベ
ル分類データ24aをデータ処理部10に導く。信号23aは電
波強度が低い場合にデータ処理部10のデータの取込みを
中止させ、また、信号24aは受信レベルによるデータ演
算処理の条件設定に利用される。第４図の回路で、タイ
ミング信号発生回路９はデータ処理部10からクロック信
号を入力し、切換信号発生回路８へのタイミング信号、
サンプリング・積分回路７のクロック信号9a,9bを作成
する。またNP信号（切換時のＮアンテナに相当する時刻
を与える信号）を発生し、データ処理部10のタイミング
基準としている。
次に方位信号と、それからサンプリングしてVN〜VW信
号が作成されるまでの本装置の動作を各部の信号波形を
示す第６図により、説明する。ANT SW−X,ANT SW−Ｙ
は、第５図に示すようにアンテナ群１が円周上にN,E,S,
Wと仮りに名付けたアンテナを各90゜の角度で配置した
場合に、Ｅ−Ｗ方向をX,N−Ｓ方向をＹとして、アンテ
ナ切換信号を表したものである。第６図では電波の到来
方位角度がＹ方向で、Ｎ→Ｓの向きを基準として、方位
角度が０゜の場合である。
号が作成されるまでの本装置の動作を各部の信号波形を
示す第６図により、説明する。ANT SW−X,ANT SW−Ｙ
は、第５図に示すようにアンテナ群１が円周上にN,E,S,
Wと仮りに名付けたアンテナを各90゜の角度で配置した
場合に、Ｅ−Ｗ方向をX,N−Ｓ方向をＹとして、アンテ
ナ切換信号を表したものである。第６図では電波の到来
方位角度がＹ方向で、Ｎ→Ｓの向きを基準として、方位
角度が０゜の場合である。
ANT SW−X,ANT SW−Ｙの波形図中N,S,E,Wと記載し
て、その時点でアンテナとして、切換えられたアンテナ
を、また矢印で切換の向きを示す。先ずＮから始めて、
Ｙ方向にＮ→Ｓと切換えられた後にＸ方向に移す。その
ためにはＳからＥに移り、Ｅ→ＷのＸ方向の切換に移
る。次に、ＷからＳに移り、次にＹ方向でＳ→Ｎに切換
える。さらにＮからＷに移りＸ方向で、Ｗ→Ｅに切変え
る。これを一巡すると、方位信号を得るのに必要な一周
期の切換が行なわれる。
て、その時点でアンテナとして、切換えられたアンテナ
を、また矢印で切換の向きを示す。先ずＮから始めて、
Ｙ方向にＮ→Ｓと切換えられた後にＸ方向に移す。その
ためにはＳからＥに移り、Ｅ→ＷのＸ方向の切換に移
る。次に、ＷからＳに移り、次にＹ方向でＳ→Ｎに切換
える。さらにＮからＷに移りＸ方向で、Ｗ→Ｅに切変え
る。これを一巡すると、方位信号を得るのに必要な一周
期の切換が行なわれる。
OUTは、上記のアンテナ切換によるFM受信機３の出
力である。方位角度０゜に対して、Ｎ→Ｓは最大の位相
ステップとなるので、最大の検波パルス出力が生ずる。
次のＳ→ＥはS,Eの位相ステップが になり、かつステップの向きが逆になる。このＳ→Ｅの
位相ステップは、本発明では、方位計算の対象とせず、
不要成分として除外するものである。次のＥ→Ｗは、方
位計算の対象であるが電波に対して同位相の関係である
から、OUTとしては単にノイズ分が生ずるだけであ
る。以下同様にアンテナ切換の際に生ずるFM受信機３の
出力パルスを説明できる。
力である。方位角度０゜に対して、Ｎ→Ｓは最大の位相
ステップとなるので、最大の検波パルス出力が生ずる。
次のＳ→ＥはS,Eの位相ステップが になり、かつステップの向きが逆になる。このＳ→Ｅの
位相ステップは、本発明では、方位計算の対象とせず、
不要成分として除外するものである。次のＥ→Ｗは、方
位計算の対象であるが電波に対して同位相の関係である
から、OUTとしては単にノイズ分が生ずるだけであ
る。以下同様にアンテナ切換の際に生ずるFM受信機３の
出力パルスを説明できる。
データ選択回路４は、OUTから対象とする直交方向
切換の位相差検出パルスのみとおす。この透過パルスは
Ｎ→S,E→W,S→N,W→Ｅの信号であり、Ｓ→E,W→S,N→
W,E→Ｎの信号を除去する。そのために、データ選択回
路４のゲート制御信号SW0を図示のようにし、データ選
択回路４の出力としてOUTを得る。
切換の位相差検出パルスのみとおす。この透過パルスは
Ｎ→S,E→W,S→N,W→Ｅの信号であり、Ｓ→E,W→S,N→
W,E→Ｎの信号を除去する。そのために、データ選択回
路４のゲート制御信号SW0を図示のようにし、データ選
択回路４の出力としてOUTを得る。
OUTは帯域通過フィルタ５を通過後、遅延回路６を
介して、その出力としてOUTとなる。この出力が方位
信号である。この方位信号のアンテナとの関係、具体
的にはNP信号との位相差から、電波の到来方位を定める
こともできるが、極めて不正確になり易い。そこで本方
法では、方位信号の各レベルから計算により到来方位を
定める。OUTで、VS,VW,VN,VEはそれぞれの位相差が主
として寄与する部分で、次段のサンプリング・積分回路
７で各々別個に取込むデータ範囲を示す。ここで遅延回
路６は帯域通過フィルタ５の位相遅延および後記のサン
プリング・積分回路７の位相遅延を考慮して方位信号の
位相を一定値とするためのものである。この図では仮り
にですべて位相調整がなされたものとして示してあ
る。サンプリング・積分回路７はタイミング信号発生回
路９の出力（タイミング信号）9a,9bで、サンプリング
しまた出力する。これはデータ処理部10内の処理の時間
を考慮して、データをここでラッチするためである。タ
イミング信号9aはSWINとして示し、SWIN−Ｓとあると、
Ｎ→Ｓ位相差寄与分（VS）をサンプリングするタイミン
グを示す。同様SWIN−W,SWIN−N,SWIN−Ｅはそれぞれ
VW,VN,VEをサンプリングするタイミングになる。
介して、その出力としてOUTとなる。この出力が方位
信号である。この方位信号のアンテナとの関係、具体
的にはNP信号との位相差から、電波の到来方位を定める
こともできるが、極めて不正確になり易い。そこで本方
法では、方位信号の各レベルから計算により到来方位を
定める。OUTで、VS,VW,VN,VEはそれぞれの位相差が主
として寄与する部分で、次段のサンプリング・積分回路
７で各々別個に取込むデータ範囲を示す。ここで遅延回
路６は帯域通過フィルタ５の位相遅延および後記のサン
プリング・積分回路７の位相遅延を考慮して方位信号の
位相を一定値とするためのものである。この図では仮り
にですべて位相調整がなされたものとして示してあ
る。サンプリング・積分回路７はタイミング信号発生回
路９の出力（タイミング信号）9a,9bで、サンプリング
しまた出力する。これはデータ処理部10内の処理の時間
を考慮して、データをここでラッチするためである。タ
イミング信号9aはSWINとして示し、SWIN−Ｓとあると、
Ｎ→Ｓ位相差寄与分（VS）をサンプリングするタイミン
グを示す。同様SWIN−W,SWIN−N,SWIN−Ｅはそれぞれ
VW,VN,VEをサンプリングするタイミングになる。
サンプリング・積分回路７の出力のタイミング信号9b
は、（SWOUT−Ｎ），（SWOUT−Ｅ），（SWOUT−Ｓ），
（SWOUT−Ｗ）と示した波形で、タイミング信号9aとず
らしている。ずらしはＸ方向,Y方向においてそれぞれ一
致するようにしている。たとえばＳ→Ｎの切換のときに
それ以前のＮ→Ｓ切換のデータを出力する。したがって
サンプリング・積分回路７の出力OUTは図示のように
なり、AGC回路７′を介してデータ処理部10に入力さ
れ、方位計算がなされる。切換信号発生回路８、および
サンプリング・積分回路７のタイミング信号を作成する
タイミング信号発生回路９は、データ処理部10からのク
ロック10aにより同期してそれぞれの信号を出力する。
は、（SWOUT−Ｎ），（SWOUT−Ｅ），（SWOUT−Ｓ），
（SWOUT−Ｗ）と示した波形で、タイミング信号9aとず
らしている。ずらしはＸ方向,Y方向においてそれぞれ一
致するようにしている。たとえばＳ→Ｎの切換のときに
それ以前のＮ→Ｓ切換のデータを出力する。したがって
サンプリング・積分回路７の出力OUTは図示のように
なり、AGC回路７′を介してデータ処理部10に入力さ
れ、方位計算がなされる。切換信号発生回路８、および
サンプリング・積分回路７のタイミング信号を作成する
タイミング信号発生回路９は、データ処理部10からのク
ロック10aにより同期してそれぞれの信号を出力する。
サンプリング・積分回路７の出力は、方位信号を方向
別に時分割し、アンテナ間の位相差レベルを示す信号で
データ処理部10はこの各位相差レベル信号を内蔵するA/
D変換器でA/D変換してそのディジタル値からベクトル演
算することで方位を求める。
別に時分割し、アンテナ間の位相差レベルを示す信号で
データ処理部10はこの各位相差レベル信号を内蔵するA/
D変換器でA/D変換してそのディジタル値からベクトル演
算することで方位を求める。
上記の説明で、データ選択回路４におけるデータ選択
は、交叉直交切換で直交方向の切換、すなわちＮ−S,W
−Ｅの切換に生ずる位相差検出信号を選択している。別
の方法として、斜辺方向の切換、すなわちＮ−W,W−S,S
−E,E−Ｎをデータ選択回路４で選択しても、帯域通過
フィルタ5,遅延回路６を介して方位信号が得られる。
したがって同様に位相差信号VE,VW,VN,VSが得られ、後
の処理は同様に行ないうる。
は、交叉直交切換で直交方向の切換、すなわちＮ−S,W
−Ｅの切換に生ずる位相差検出信号を選択している。別
の方法として、斜辺方向の切換、すなわちＮ−W,W−S,S
−E,E−Ｎをデータ選択回路４で選択しても、帯域通過
フィルタ5,遅延回路６を介して方位信号が得られる。
したがって同様に位相差信号VE,VW,VN,VSが得られ、後
の処理は同様に行ないうる。
従来の演算方法については、特開昭60−250271号公報
に詳細に提示してあるように、到来方位角θの値を直ち
にテーブルから引出されるように、 θ＝tan-1（VE−VW）／（VN−VS）として θ＝０〜90゜の範囲であらかじめ計算しROMテーブルと
しておく。このテーブルを利用するには象限の判定を下
記の第１表で行ない、象限に応じて補正を行なう。
に詳細に提示してあるように、到来方位角θの値を直ち
にテーブルから引出されるように、 θ＝tan-1（VE−VW）／（VN−VS）として θ＝０〜90゜の範囲であらかじめ計算しROMテーブルと
しておく。このテーブルを利用するには象限の判定を下
記の第１表で行ない、象限に応じて補正を行なう。
第６図のデータでは、VN−VS＞0,VE＝VWで方位角度θ
＝０゜と計算される。
＝０゜と計算される。
本発明の演算方法は、VE,VW,VN,VSから直ちにθを決
定するのでなく、以下に説明するように確率的な処理を
行なう。第１図で（ａ）は処理の主フローチャートで、
（ｂ）は割込み処理を示す。主データ処理では受信信号
のレベルにより、処理における定数を変化させるので、
割込み処理で定数を定め、主データ処理の特定ステップ
で、この定数を読込むようにしている。説明の便宜上、
S4のステップから始める。アンテナ素子は１サイクル1
2.5msで切換えられ、第１図のサンプリング・積分回路
７の出力（VN〜VW）は、アナログ信号としてデータ処理
部10に入力しA/D変換される。このデータを一定数読取
って平均値を求める。なおアナログ信号は、モールス信
号の形式で入力されるので、“L"の入力の場合は方位信
号の測定には不適当である。このときデータ取込み禁止
信号23aが発生し、データ処理部10に入力する。これに
より、データ処理部10はデータの取込みを中止し、ノイ
ズ信号を受入れない。VN〜VWのうち、どの電圧が“L"期
間に該当するから一定せず、ばらつく。そこでVN〜VWの
平均値を入力データ値から連続して移動平均法で求める
ため、平均範囲は16サイクルのデータとするが、少なく
とも各VN〜VWのデータが４個以上含まれるようにする。
すなわち、16サイクルのデータをとっても、たとえばVE
のデータが３個しか含まれないときは次の17番目のサイ
クルまでとってVEのデータが４個となれば、上記条件が
満たされるので平均操作を行なう。この平均操作は、最
大・最小値は除いて行なう。
定するのでなく、以下に説明するように確率的な処理を
行なう。第１図で（ａ）は処理の主フローチャートで、
（ｂ）は割込み処理を示す。主データ処理では受信信号
のレベルにより、処理における定数を変化させるので、
割込み処理で定数を定め、主データ処理の特定ステップ
で、この定数を読込むようにしている。説明の便宜上、
S4のステップから始める。アンテナ素子は１サイクル1
2.5msで切換えられ、第１図のサンプリング・積分回路
７の出力（VN〜VW）は、アナログ信号としてデータ処理
部10に入力しA/D変換される。このデータを一定数読取
って平均値を求める。なおアナログ信号は、モールス信
号の形式で入力されるので、“L"の入力の場合は方位信
号の測定には不適当である。このときデータ取込み禁止
信号23aが発生し、データ処理部10に入力する。これに
より、データ処理部10はデータの取込みを中止し、ノイ
ズ信号を受入れない。VN〜VWのうち、どの電圧が“L"期
間に該当するから一定せず、ばらつく。そこでVN〜VWの
平均値を入力データ値から連続して移動平均法で求める
ため、平均範囲は16サイクルのデータとするが、少なく
とも各VN〜VWのデータが４個以上含まれるようにする。
すなわち、16サイクルのデータをとっても、たとえばVE
のデータが３個しか含まれないときは次の17番目のサイ
クルまでとってVEのデータが４個となれば、上記条件が
満たされるので平均操作を行なう。この平均操作は、最
大・最小値は除いて行なう。
次にS5のステップでは上記平均値Ｎ〜Ｗから方位
角をベクトル演算で求め、偏差テーブルの各ボックスに
この方位角を割当てる（S6）。偏差テーブルは、第２図
（ａ）のように全方位を７ヶのボックスにわけて、方位
角測定ごとにボックスに分類して行く。第２図（ｂ）は
このテーブルを表したもので、縦方向は各ボックス
（１）〜（７）を示し、横方向は測定ごとに格納される
データ序数i;1〜Ｎを示す。いま０゜方向からの電波と
すると、ボックス（１）に０゜,359゜，…と他のボック
スより早く埋まって行く。各ボックスの最大序数（リミ
ット数）Ｎはこの例では８である。各ボックスごとに序
数をカウントするカウンタを設け、格納のあったボック
スのカウンタのカウント数を１つづつ減少し（S7）、ど
れかのボックスが満たされれば（S8）、このボックスに
入ったデータについて平均をとることで方位角平均値を
得る（S9）。この方位角平均値が得られたときに、表示
部11に送出し、前の表示を更新させる（S10）。早く満
たされたボックス以外のボックスに格納されるデータ
は、ノイズとして排除される。
角をベクトル演算で求め、偏差テーブルの各ボックスに
この方位角を割当てる（S6）。偏差テーブルは、第２図
（ａ）のように全方位を７ヶのボックスにわけて、方位
角測定ごとにボックスに分類して行く。第２図（ｂ）は
このテーブルを表したもので、縦方向は各ボックス
（１）〜（７）を示し、横方向は測定ごとに格納される
データ序数i;1〜Ｎを示す。いま０゜方向からの電波と
すると、ボックス（１）に０゜,359゜，…と他のボック
スより早く埋まって行く。各ボックスの最大序数（リミ
ット数）Ｎはこの例では８である。各ボックスごとに序
数をカウントするカウンタを設け、格納のあったボック
スのカウンタのカウント数を１つづつ減少し（S7）、ど
れかのボックスが満たされれば（S8）、このボックスに
入ったデータについて平均をとることで方位角平均値を
得る（S9）。この方位角平均値が得られたときに、表示
部11に送出し、前の表示を更新させる（S10）。早く満
たされたボックス以外のボックスに格納されるデータ
は、ノイズとして排除される。
前記各ボックスの最大序数Ｎは、方位角データが受信
信号によりバラツキがあることから、常に受信レベルを
監視して適宜変更するようにしている。これは割込み処
理として第２図（ｂ）に示すように、第４図のAM検波器
20の出力のレベル検出を行なうシグナルレベル回路24の
出力24aを、データ処理部10内のA/D変換器でレベルサン
プリングし、Ｎ決定テーブルからレベルに相応するＮ値
を定めておく（S12）。第３図は本実施例で定めた受信
レベルとＮ値との関係を示すテーブルで、このＮの値は
ステップS10で方位角表示が更新されるごとにステップS
3でＮ決定テーブルからＮを読取りカウンタをセットす
る。なお、ステップS1,S2は初期設定で、偏差テーブル
の各ボックスカウンタを仮りに８とセットしておき、ま
た受信強度のレベルサンプリングの割込み処理を許可に
しておく。
信号によりバラツキがあることから、常に受信レベルを
監視して適宜変更するようにしている。これは割込み処
理として第２図（ｂ）に示すように、第４図のAM検波器
20の出力のレベル検出を行なうシグナルレベル回路24の
出力24aを、データ処理部10内のA/D変換器でレベルサン
プリングし、Ｎ決定テーブルからレベルに相応するＮ値
を定めておく（S12）。第３図は本実施例で定めた受信
レベルとＮ値との関係を示すテーブルで、このＮの値は
ステップS10で方位角表示が更新されるごとにステップS
3でＮ決定テーブルからＮを読取りカウンタをセットす
る。なお、ステップS1,S2は初期設定で、偏差テーブル
の各ボックスカウンタを仮りに８とセットしておき、ま
た受信強度のレベルサンプリングの割込み処理を許可に
しておく。
以上説明したように、本発明の方法では演算処理の基
礎データである平均値N,S,E,Ｗは数個の切換周
期について平均値をとって誤差を除いており、また上記
平均値から演算した方位角の分布を360゜角を区分した
ボックスを利用して定め、誤差の含まれそうな方位角を
除外し、最も信頼性の高いボックスに分類された方位角
の平均値をとることによって、最終的に到来電波の方位
角を決定する。このようにして極めて信頼性が高い電波
到来角が得られる。
礎データである平均値N,S,E,Ｗは数個の切換周
期について平均値をとって誤差を除いており、また上記
平均値から演算した方位角の分布を360゜角を区分した
ボックスを利用して定め、誤差の含まれそうな方位角を
除外し、最も信頼性の高いボックスに分類された方位角
の平均値をとることによって、最終的に到来電波の方位
角を決定する。このようにして極めて信頼性が高い電波
到来角が得られる。
この際、ボックスを充填する最大序数を電波の信号レ
ベルに応じてきめるので、電波信号レベルが高くノイズ
があってもその影響が少ない場合には、（データ）処理
数を少なくし、計算に必要な演算装置を効率的に使用し
うる効果がある。
ベルに応じてきめるので、電波信号レベルが高くノイズ
があってもその影響が少ない場合には、（データ）処理
数を少なくし、計算に必要な演算装置を効率的に使用し
うる効果がある。
第１図は、本発明の一実施例であって、方位信号の直交
座標成分のレベルからベクトル演算によって、信頼性の
高い方位角を確率的手段で求めるデータ処理方法のフロ
ーチャート、第２図は上記データ処理における方位角の
360゜内区分（ａ）と偏差テーブル（ｂ）、第３図は偏
差テーブルの最大序数をきめるＮ決定テーブル、第４図
は本発明を適用する方向探知装置の概略ブロック図、第
５図は第４図に示すアンテナ群の切換回路の具体的回
路、第６図は上記装置の、アンテナ切換による各部の信
号波形を示す図である。 １……アンテナ群、２……アンテナ切換回路、 ３……FM受信機、４……データ選択回路、 ５……帯域通過フィルタ、６……遅延回路、 ７……サンプリング・積分回路、 ８……切換信号発生回路、 ９……タイミング信号発生回路、 10……データ処理部、20……AM検波器、 21……スケル値コンパレータ、 22……離調検出回路、 24……シグナルレベル回路。
座標成分のレベルからベクトル演算によって、信頼性の
高い方位角を確率的手段で求めるデータ処理方法のフロ
ーチャート、第２図は上記データ処理における方位角の
360゜内区分（ａ）と偏差テーブル（ｂ）、第３図は偏
差テーブルの最大序数をきめるＮ決定テーブル、第４図
は本発明を適用する方向探知装置の概略ブロック図、第
５図は第４図に示すアンテナ群の切換回路の具体的回
路、第６図は上記装置の、アンテナ切換による各部の信
号波形を示す図である。 １……アンテナ群、２……アンテナ切換回路、 ３……FM受信機、４……データ選択回路、 ５……帯域通過フィルタ、６……遅延回路、 ７……サンプリング・積分回路、 ８……切換信号発生回路、 ９……タイミング信号発生回路、 10……データ処理部、20……AM検波器、 21……スケル値コンパレータ、 22……離調検出回路、 24……シグナルレベル回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−66478（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−314981（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−110384（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 3/00 - 3/74 G01S 7/00 - 7/40
Claims (5)
- 【請求項１】電波の到来方向を、Ｎ・Ｓ・Ｅ・Ｗなどの
直交する基準方向を座標軸とする直交座標成分の信号に
よって検出することを繰り返し、検出した信号の各レベ
ル値を各座標成分の値として前記直交座標におけるベク
トルの角度を演算することにより、前記到来方位角を算
定する方位角決定方法において、 a.前記検出によって得られた各前記基準方向の各前記レ
ベル値ごとに、前記繰り返しの複数回分を平均した値に
もとづいて前記演算を行い平均算定方位角を算定する平
均演算処理と、 b.全方向（360゜）を複数の区画に分割した範囲を各ボ
ックスとして設定し、前記平均算定方位角を対応する前
記各ボックスに分類して蓄積するボックス分類蓄積処理
と、 c.前記各ボックスのうち、蓄積された前記平均算定方位
角の蓄積回数が所定値に最初に達したボックスにおける
蓄積されたすべての前記平均算定方位角の値を平均する
演算を行って得られた値を前記到来方位角として算定す
る到来方位角算定処理と、 d.前記所定数を前記電波の受信レベルにもとづいて変化
させる処理と を具備することを特徴とする方位角決定方法。 - 【請求項２】請求項１の方法であって、 前記座標軸を対角線とした正方形の各隅点に配置した垂
直アンテナまたはダイポールアンテナの出力を所定の順
序で切換えて得られる信号にもとづいて前記直交座標成
分の信号を得る処理を具備することを特徴とする方位角
決定方法。 - 【請求項３】請求項２の方法であって、 前記正方形の各辺に沿って前記切換えを行った時点の位
相変化により得られる信号にもとづいて前記直交座標成
分の信号を得る処理を具備することを特徴とする方位角
決定方法。 - 【請求項４】請求項２の方法であって、 前記正方形の各対角線に沿って前記切換えを行った時点
の位相変化により得られる信号にもとづいて前記直交座
標成分の信号を得る処理を具備することを特徴とする方
位角決定方法。 - 【請求項５】請求項１の方法であって、 前記座標軸に平行に配置したループアンテナまたはアド
コックアンテナの出力を交互に切換えて得られる信号に
もとづいて前記直交座標成分の信号を得る処理を具備す
ることを特徴とする方位角決定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051752A JP2816586B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 電波の到来方位角決定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051752A JP2816586B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 電波の到来方位角決定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03255381A JPH03255381A (ja) | 1991-11-14 |
| JP2816586B2 true JP2816586B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=12895669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2051752A Expired - Fee Related JP2816586B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 電波の到来方位角決定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2816586B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6366478A (ja) * | 1986-09-08 | 1988-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | 方位検出装置 |
| JPH0672917B2 (ja) * | 1988-06-16 | 1994-09-14 | 株式会社光電製作所 | 交叉切換式方向探知装置 |
-
1990
- 1990-03-05 JP JP2051752A patent/JP2816586B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03255381A (ja) | 1991-11-14 |
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