JP2875729B2 - 回転アンテナを基礎にした合成絞りを有するレーダー装置 - Google Patents
回転アンテナを基礎にした合成絞りを有するレーダー装置Info
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- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
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- G01S13/904—SAR modes
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、回転アンテナを基礎
にした合成絞りを有するレーダー装置に関する。
にした合成絞りを有するレーダー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ特許第 39 22 086号明細書および
工学博士ヘルムート・クラウジングの学位論文 : Herrn
Dr. -Ing. Helmut Klausing "Realisierbarkeit eines
Radars mit synthetischer Apertur durch rotierende
Antennen" MBB-Publikation,MBB-UA-1150-89-PuB＝ OT
N-029299, 1989 により、送信機と受信機およびレーダ
ーパルスを送信して受信するアンテナを備えたレーダー
装置が知られている。この場合、アンテナは回転アー
ム、例えばヘリコプターのロータあるいはロータ軸の上
にあるターンスタイルの先端に配設されている。回転ア
ンテナを基礎にした合成絞りを有するこのようなレーダ
ー装置は ROSAR装置と称されている。受信信号は変調さ
れ、一時的に保管され、次いで基準関数との相関をとる
ことが行われる。これ等の基準関数はレーダー装置の出
射配置に応じて計算されたり予め指定される。計算や予
備指定のパラメータは、測定すべき距離間隔、送信周波
数、回転アームの長さ、信号を逆受信するアンテナの回
転角度の範囲、送信パルスの数および地上から回転アン
テナまでの高さである。相関結果は、適当な方法で、例
えばモニター上に表示される。この種のレーダー装置
は、ほぼリアルタイムでオンライン運転で使用された
め、地図の作成、障害物の監視あるいは着陸の支援の外
に、目標探査や目標追跡に使用される。この公知の ROS
AR装置のプロセッサは、多種で複雑な計算課題を分割
し、オンライン運転を可能にするため、多数の構成回路
要素を有する。この公知の装置では、各々の距離間隔に
対する結果が受信信号をこの距離間隔に相当する基準関
数と相関をとって得られる。
工学博士ヘルムート・クラウジングの学位論文 : Herrn
Dr. -Ing. Helmut Klausing "Realisierbarkeit eines
Radars mit synthetischer Apertur durch rotierende
Antennen" MBB-Publikation,MBB-UA-1150-89-PuB＝ OT
N-029299, 1989 により、送信機と受信機およびレーダ
ーパルスを送信して受信するアンテナを備えたレーダー
装置が知られている。この場合、アンテナは回転アー
ム、例えばヘリコプターのロータあるいはロータ軸の上
にあるターンスタイルの先端に配設されている。回転ア
ンテナを基礎にした合成絞りを有するこのようなレーダ
ー装置は ROSAR装置と称されている。受信信号は変調さ
れ、一時的に保管され、次いで基準関数との相関をとる
ことが行われる。これ等の基準関数はレーダー装置の出
射配置に応じて計算されたり予め指定される。計算や予
備指定のパラメータは、測定すべき距離間隔、送信周波
数、回転アームの長さ、信号を逆受信するアンテナの回
転角度の範囲、送信パルスの数および地上から回転アン
テナまでの高さである。相関結果は、適当な方法で、例
えばモニター上に表示される。この種のレーダー装置
は、ほぼリアルタイムでオンライン運転で使用された
め、地図の作成、障害物の監視あるいは着陸の支援の外
に、目標探査や目標追跡に使用される。この公知の ROS
AR装置のプロセッサは、多種で複雑な計算課題を分割
し、オンライン運転を可能にするため、多数の構成回路
要素を有する。この公知の装置では、各々の距離間隔に
対する結果が受信信号をこの距離間隔に相当する基準関
数と相関をとって得られる。
【０００３】この特許明細書には、 ROSAR装置の分解能
の問題と、所謂範囲・曲率（RangeCurvature)の問題が
ただ簡単に述べてあるだけである。 ROSAR装置の横方向
と半径方向の分解能は相互に一部関連しているパラメー
タによって決まる。つまり、送信信号の波長λと回転す
るアンテナアームの長さ Lによって、アンテナの開口角
γ, アンテナと出射されるローブの中心線の間の距離 R
G0, 地上からアンテナまでの高さ H0, パルスの繰り返
し周波数ｆP および送信パルスの間隔τおよび絞りの長
さ S当たりのパルス数 ZS , 受信したエコー信号の間隔
te, 距離間隔の走査割合等によって決まる。
の問題と、所謂範囲・曲率（RangeCurvature)の問題が
ただ簡単に述べてあるだけである。 ROSAR装置の横方向
と半径方向の分解能は相互に一部関連しているパラメー
タによって決まる。つまり、送信信号の波長λと回転す
るアンテナアームの長さ Lによって、アンテナの開口角
γ, アンテナと出射されるローブの中心線の間の距離 R
G0, 地上からアンテナまでの高さ H0, パルスの繰り返
し周波数ｆP および送信パルスの間隔τおよび絞りの長
さ S当たりのパルス数 ZS , 受信したエコー信号の間隔
te, 距離間隔の走査割合等によって決まる。
【０００４】ROSAR 装置の不足している分解能は、受信
信号の積分期間中に走査する対象物までの距離が変化す
ることに起因している。このことは個々の距離間隔に付
属する分解能のセルあるいは記憶セルが曲がる結果とな
る。この曲がりによって生じる半径方向の距離の差ΔR
S が半径方向の分解能セルの寸法に等しいか、あるいは
それより大きければ、点状の目標が隣接する二つの分解
能セル、あるいは隣接する多数の分解能セルに結像され
る。つまり、この点状の目標が詰まった状態で結像され
る。受信信号の方位方向の信号波形は湾曲した状態にな
る。このずれに関しては、上記 MBB文献の第 50 〜 54
頁を参照されたい。
信号の積分期間中に走査する対象物までの距離が変化す
ることに起因している。このことは個々の距離間隔に付
属する分解能のセルあるいは記憶セルが曲がる結果とな
る。この曲がりによって生じる半径方向の距離の差ΔR
S が半径方向の分解能セルの寸法に等しいか、あるいは
それより大きければ、点状の目標が隣接する二つの分解
能セル、あるいは隣接する多数の分解能セルに結像され
る。つまり、この点状の目標が詰まった状態で結像され
る。受信信号の方位方向の信号波形は湾曲した状態にな
る。このずれに関しては、上記 MBB文献の第 50 〜 54
頁を参照されたい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、結
像誤差を小さく維持する上に述べたタイプの ROSAR装置
を開発することにある。
像誤差を小さく維持する上に述べたタイプの ROSAR装置
を開発することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、レーダーパルスを送信して受信する少なくとも
一つのアンテナを回転アームの端部に配設した少なくと
も一つの送信器および受信器と、受信した信号を復調し
て一時保管する装置と、レーダー装置の出射幾何学形
状、測定すべき距離間隔、回転角度範囲、送信パルスお
よび回転アンテナの地上からの高さに応じて基準関数を
形成して保管する装置と、アンテナによって照射された
距離範囲を個々の距離間隔に分割してこれ等の距離間隔
の基準関数を決定するプロセッサ回路と、受信信号と基
準関数の相関をとる相関器と、相関結果に対する表示装
置とを備え、プロセッサ回路がアンテナの移動によって
生じる記憶された距離間隔の歪みΔRS を予測する比較
回路１１を有し、この比較回路１１が範囲・曲率のずれ
を補正する回路１２に作用するレーダー装置によって解
決されている。
により、レーダーパルスを送信して受信する少なくとも
一つのアンテナを回転アームの端部に配設した少なくと
も一つの送信器および受信器と、受信した信号を復調し
て一時保管する装置と、レーダー装置の出射幾何学形
状、測定すべき距離間隔、回転角度範囲、送信パルスお
よび回転アンテナの地上からの高さに応じて基準関数を
形成して保管する装置と、アンテナによって照射された
距離範囲を個々の距離間隔に分割してこれ等の距離間隔
の基準関数を決定するプロセッサ回路と、受信信号と基
準関数の相関をとる相関器と、相関結果に対する表示装
置とを備え、プロセッサ回路がアンテナの移動によって
生じる記憶された距離間隔の歪みΔRS を予測する比較
回路１１を有し、この比較回路１１が範囲・曲率のずれ
を補正する回路１２に作用するレーダー装置によって解
決されている。
【０００７】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。
求の範囲の従属請求項に記載されている。
【０００８】
【作用】この発明により、このプロセッサ回路は範囲・
曲率のずれによる結像の誤差を求める比較回路まで拡張
されている。これにより、残りのプロセッサ回路中では
範囲・曲率を補正する付加的な構成要素にアクセスでき
るので、曖昧な点状の目標にはただ一つの距離間隔しか
付属しない。
曲率のずれによる結像の誤差を求める比較回路まで拡張
されている。これにより、残りのプロセッサ回路中では
範囲・曲率を補正する付加的な構成要素にアクセスでき
るので、曖昧な点状の目標にはただ一つの距離間隔しか
付属しない。
【０００９】この付加的な構成要素は、記憶された距離
間隔の曲がりを補正するため、つまり範囲・曲率のずれ
を補正するために使用される。このずれは、距離の誤差
が所定のしきい値より大きい場合、主として、必要な半
径方向の分解能より大きい場合、受信した信号に一つの
距離間隔、あるいはそれ以上の隣接する距離間隔が付属
するので、この距離間隔がそれに相当する基準関数と比
較される。
間隔の曲がりを補正するため、つまり範囲・曲率のずれ
を補正するために使用される。このずれは、距離の誤差
が所定のしきい値より大きい場合、主として、必要な半
径方向の分解能より大きい場合、受信した信号に一つの
距離間隔、あるいはそれ以上の隣接する距離間隔が付属
するので、この距離間隔がそれに相当する基準関数と比
較される。
【００１０】それ故、 ROSARの系の設計では、補正の必
要性なしに、所定の半径方向の分解能ΔRSminに対して
目標の照射をどの最大回転角度αCmaxまで行えるかを必
ず調べる必要がある。曲がりによって生じる最大の距離
差ΔRSmaxとしては、例えば距離間隔ΔRSminの半分の長
さが許される。つまり、半径方向で許される最大の距離
差ΔR′Sminとしての比較値が考えられる。この値は、
例えば半径方向の分解能の半分ΔRSminとなる。
要性なしに、所定の半径方向の分解能ΔRSminに対して
目標の照射をどの最大回転角度αCmaxまで行えるかを必
ず調べる必要がある。曲がりによって生じる最大の距離
差ΔRSmaxとしては、例えば距離間隔ΔRSminの半分の長
さが許される。つまり、半径方向で許される最大の距離
差ΔR′Sminとしての比較値が考えられる。この値は、
例えば半径方向の分解能の半分ΔRSminとなる。
【００１１】図９には、長さΔRSminのリング状の距離
間隔を有する曲がった分解能セルの照射幾何学配置が示
してある。目標は回転点から地上の或る距離 Rgnの距離
にあり、回転角度α＝ 0°の時、アンテナから距離 RSO
のところにある。従って、他の角度α＝ω0t では、曲
がった合成絞りＳに対してずれΔRS ＝ (RS − RSO) と
なる。つまり、 ΔRSmax≦ΔR′Smin となり、ここで、
間隔を有する曲がった分解能セルの照射幾何学配置が示
してある。目標は回転点から地上の或る距離 Rgnの距離
にあり、回転角度α＝ 0°の時、アンテナから距離 RSO
のところにある。従って、他の角度α＝ω0t では、曲
がった合成絞りＳに対してずれΔRS ＝ (RS − RSO) と
なる。つまり、 ΔRSmax≦ΔR′Smin となり、ここで、
【００１２】
【外３】 である。合成絞りＳの縁で生じる斜めの距離差ΔRSmax
が所定の比較値ΔR′Sminより小さいか、あるいは等し
い限り、補正を行う必要はない。しかし、最大の距離差
ΔRSmaxが比較値ΔR′Smin以上になれば、補正する必要
がある。半径方向の分解能の半分を指定することは固定
されるものではなく、必要な精度に応じて、より小さい
限界も含めることができる。それ故、一般に適合係数 F
を導入する。そうすると、比較値に対して、
が所定の比較値ΔR′Sminより小さいか、あるいは等し
い限り、補正を行う必要はない。しかし、最大の距離差
ΔRSmaxが比較値ΔR′Smin以上になれば、補正する必要
がある。半径方向の分解能の半分を指定することは固定
されるものではなく、必要な精度に応じて、より小さい
限界も含めることができる。それ故、一般に適合係数 F
を導入する。そうすると、比較値に対して、
【００１３】
【外４】 となる。この適合係数 Fは、例えば 2と 5の間にある。
最大の距離差ΔRSmaxとしては、
最大の距離差ΔRSmaxとしては、
【００１４】
【外５】 となり、ここで回転角範囲αS は
【００１５】
【外６】 である。この場合、n は各距離間隔の番号である。条件
ΔRSmax≦ΔR′Sminを満たしている限り、補正をする必
要はない。
ΔRSmax≦ΔR′Sminを満たしている限り、補正をする必
要はない。
【００１６】湾曲によって生じる最大の距離差ΔRSmax
の良い近似は、距離 Rgnがロータの羽根の長さ Lや地上
からの高さ H0 に比べて長い場合、
の良い近似は、距離 Rgnがロータの羽根の長さ Lや地上
からの高さ H0 に比べて長い場合、
【００１７】
【外７】 となり、ここで、
【００１８】
【外８】 である。
【００１９】
【実施例】以下では、添付図面に基づき実施例でこの発
明をより詳しく説明する。図１には、ROSAR 装置用のプ
ロセッサの回路図が示してある。この場合、ブロック回
路図の上半分には、第一チャンネルに相当する、基準関
数を発生するために必要な回路要素が示してあり、下半
分には第二チャンネルに相当する、地上で反射した信号
を受信するために利用される回路要素が示してある。
明をより詳しく説明する。図１には、ROSAR 装置用のプ
ロセッサの回路図が示してある。この場合、ブロック回
路図の上半分には、第一チャンネルに相当する、基準関
数を発生するために必要な回路要素が示してあり、下半
分には第二チャンネルに相当する、地上で反射した信号
を受信するために利用される回路要素が示してある。
【００２０】第一チャンネルには、幾何学配置構成要素
１が設けてある。この構成要素１は地上からアンテナま
での高さ H0 および他のパラメータ、特に水平俯角、傾
斜角およびロータアームの長さに基づき種々の値や関数
を計算し、照射した領域を個々の距離間隔に分割するプ
ロセッサ回路２に前記の量や関数を導入する。プロセッ
サ回路２は、このプロセッサ回路２の出力信号に基づき
個々の距離間隔に対する基準関数を計算するプロセッサ
回路要素３に接続している。相関に必要な基準関数は記
憶器４に導入される。
１が設けてある。この構成要素１は地上からアンテナま
での高さ H0 および他のパラメータ、特に水平俯角、傾
斜角およびロータアームの長さに基づき種々の値や関数
を計算し、照射した領域を個々の距離間隔に分割するプ
ロセッサ回路２に前記の量や関数を導入する。プロセッ
サ回路２は、このプロセッサ回路２の出力信号に基づき
個々の距離間隔に対する基準関数を計算するプロセッサ
回路要素３に接続している。相関に必要な基準関数は記
憶器４に導入される。
【００２１】第二チャンネルでは、エコー信号 Se が直
交復調器５に導入され、同相成分 I e と直交成分 Qe に
分解される。両方の成分はアナログ・デジタル変換器６
に導入され、その出力端に離散的な走査値が出力する。
これ等の複雑なエコー信号は相関をとるために記憶器７
に転送される。この記憶器７では、各距離間隔に対する
受信信号 SE がこれ等の間隔に付属するエコー信号から
合成される。記憶器４や７に保管された信号の各々は、
同期して相関器８に導入され、比較される。相関結果は
表示部、例えばモニター９に表示されたり、他の評価装
置１０に供給される。
交復調器５に導入され、同相成分 I e と直交成分 Qe に
分解される。両方の成分はアナログ・デジタル変換器６
に導入され、その出力端に離散的な走査値が出力する。
これ等の複雑なエコー信号は相関をとるために記憶器７
に転送される。この記憶器７では、各距離間隔に対する
受信信号 SE がこれ等の間隔に付属するエコー信号から
合成される。記憶器４や７に保管された信号の各々は、
同期して相関器８に導入され、比較される。相関結果は
表示部、例えばモニター９に表示されたり、他の評価装
置１０に供給される。
【００２２】詳しい関数に関しては、特に基準関数を個
々の距離間隔に分解すること、およびその計算に関して
は、上に述べたドイツ特許第 39 22 086号明細書を参照
されたい。
々の距離間隔に分解すること、およびその計算に関して
は、上に述べたドイツ特許第 39 22 086号明細書を参照
されたい。
【００２３】説明したプロセッサ回路要素に加えて、更
に比較回路要素１１と範囲・曲率のずれを補正するプロ
セッサ回路１２も設けてある。この比較回路要素は最大
の距離差ΔRSmaxを比較値ΔR′Sminと比較し、範囲・曲
率のずれによる距離の誤差が一定のしいき値より大きい
場合、範囲・曲率の補正用の回路１２にアクセスし、幾
つかの隣の距離間隔、つまり距離の誤差ほど離れた距離
間隔の基準関数との相関をとり、範囲・曲率の誤差を相
殺するように、回路１２で対応する受信信号をずらす。
計算のコストを節約するため、範囲・曲率の補正は相関
プロセッサの範囲内で行われる。相関が例えば周波数範
囲内で行われれば、各受信信号のフーリエ変換により範
囲・曲率の補正が行われる。つまり、フーリエ変換され
た基準関数との乗算とそれに続く時間領域の逆変換の前
に、補正が行われる。
に比較回路要素１１と範囲・曲率のずれを補正するプロ
セッサ回路１２も設けてある。この比較回路要素は最大
の距離差ΔRSmaxを比較値ΔR′Sminと比較し、範囲・曲
率のずれによる距離の誤差が一定のしいき値より大きい
場合、範囲・曲率の補正用の回路１２にアクセスし、幾
つかの隣の距離間隔、つまり距離の誤差ほど離れた距離
間隔の基準関数との相関をとり、範囲・曲率の誤差を相
殺するように、回路１２で対応する受信信号をずらす。
計算のコストを節約するため、範囲・曲率の補正は相関
プロセッサの範囲内で行われる。相関が例えば周波数範
囲内で行われれば、各受信信号のフーリエ変換により範
囲・曲率の補正が行われる。つまり、フーリエ変換され
た基準関数との乗算とそれに続く時間領域の逆変換の前
に、補正が行われる。
【００２４】補正が必要でなくなるまで、あるいは補正
が必要になる最大回転角度の計算は、図２に示す回路要
素１１中で行われる。入力値、つまり光の速度 c, 送信
パルスの間隔τおよび上に述べた適合係数 Fを用いて、
比較値ΔR′Smin
が必要になる最大回転角度の計算は、図２に示す回路要
素１１中で行われる。入力値、つまり光の速度 c, 送信
パルスの間隔τおよび上に述べた適合係数 Fを用いて、
比較値ΔR′Smin
【００２５】
【外９】 が回路要素２１中で計算される。この結果を用い、地上
からの高さ H0, 各距離間隔 Rgnとアンテナを担持する
アームの長さ Lにより、計算回路要素２２中で、未だ補
正の必要でない最大許容回転角度αRCmax が、次の公
式、
からの高さ H0, 各距離間隔 Rgnとアンテナを担持する
アームの長さ Lにより、計算回路要素２２中で、未だ補
正の必要でない最大許容回転角度αRCmax が、次の公
式、
【００２６】
【外１０】 により計算される。他の回路要素２３では、 Rgn，L お
よびアンテナの方位方向の開口角γから実際の最大回転
角度
よびアンテナの方位方向の開口角γから実際の最大回転
角度
【００２７】
【外１１】 が計算され、比較器２４中でαRCmax と比較される。α
RCmax が大きければ、補正の必要はない。小さければ、
補正回路２５中で補正される。この補正回路では回転角
度が完全に計算され、それに応じて回路要素１２に導入
される。
RCmax が大きければ、補正の必要はない。小さければ、
補正回路２５中で補正される。この補正回路では回転角
度が完全に計算され、それに応じて回路要素１２に導入
される。
【００２８】図３，４および５から、地上での距離の関
数として最大のずれΔRSmaxの変化が、パラメータとし
て地上からの高さ H0 （図３）と共に、およびパラメー
タとして開口角γ（図４）と共に、あるいは開口角γの
関数として（図５）理解できる。これにより、γ＝ 180
°での可能な最大のずれはほぼロータの長さ Lになる。
図６には、距離 Rgnに対する最大の許容回転角度α
RCmax がパラメータとしてのΔR′Smin共に記入されて
いる。図５と図６のグラフでは、 H0 ＝ 300 mと L＝
1.5 mである。
数として最大のずれΔRSmaxの変化が、パラメータとし
て地上からの高さ H0 （図３）と共に、およびパラメー
タとして開口角γ（図４）と共に、あるいは開口角γの
関数として（図５）理解できる。これにより、γ＝ 180
°での可能な最大のずれはほぼロータの長さ Lになる。
図６には、距離 Rgnに対する最大の許容回転角度α
RCmax がパラメータとしてのΔR′Smin共に記入されて
いる。図５と図６のグラフでは、 H0 ＝ 300 mと L＝
1.5 mである。
【００２９】回転角度の計算に対する上に与えた完全な
解決策の外に、 Rgnがロータの羽根の長さ Lや地上から
の高さ H0 に比べて大きい場合には、図７の予測で十分
である。図２の回路の場合のように、回路要素２１中で
は比較値ΔR′Sminが計算される。回路要素２２ａ中で
は、回転角度に対する予測値、
解決策の外に、 Rgnがロータの羽根の長さ Lや地上から
の高さ H0 に比べて大きい場合には、図７の予測で十分
である。図２の回路の場合のように、回路要素２１中で
は比較値ΔR′Sminが計算される。回路要素２２ａ中で
は、回転角度に対する予測値、
【００３０】
【外１２】 が形成され、この予測値が回路要素２３ａからの実際の
最大の回転角度に対する近似値、
最大の回転角度に対する近似値、
【００３１】
【外１３】
【００３２】
【外１４】 いは大きい場合、補正は不要で、小さい場合、簡単で、
好ましくは固定結線された回路２５ａで補正される。
好ましくは固定結線された回路２５ａで補正される。
【００３３】図２と図７の回路は互いに並列に構成され
ている。その場合、図７の単純な回路が主に使用され、
完全な解が必要な場合に、初めて図２の回路に切り換わ
る。範囲・曲率の補正の必要性なしにアンテナの方位方
向の最大の開口角γmax の計算が図８ａと８ｂの回路中
で行われる。補正が未だ必要でない最大の許容回転角度
αRCmax から、付属する開口角γmax が計算される。こ
れは、
ている。その場合、図７の単純な回路が主に使用され、
完全な解が必要な場合に、初めて図２の回路に切り換わ
る。範囲・曲率の補正の必要性なしにアンテナの方位方
向の最大の開口角γmax の計算が図８ａと８ｂの回路中
で行われる。補正が未だ必要でない最大の許容回転角度
αRCmax から、付属する開口角γmax が計算される。こ
れは、
【００３４】
【外１５】 となる（図８ａ）。ロータの長さ Lや高さ H0 より長い
距離 Rgnとして、
距離 Rgnとして、
【００３５】
【外１６】 となる（図８ｂ）。これ等の条件が満たされる限り、範
囲・曲率の補正を行う必要はない。 この関係を二つの
例に基づき説明する。１．γ＝ 70°, L ＝ 1.5 m, ΔR
Smin＝ 1.0 m, F ＝ 2に対して、ΔR′Smin
囲・曲率の補正を行う必要はない。 この関係を二つの
例に基づき説明する。１．γ＝ 70°, L ＝ 1.5 m, ΔR
Smin＝ 1.0 m, F ＝ 2に対して、ΔR′Smin
【００３６】
【外１７】 として、
【００３７】
【外１８】
【００３８】
【外１９】
【００３９】
【外２０】 となる。γの値に 70°が予め指定されるので、補正の
必要でない最大の開口角
必要でない最大の開口角
【００４０】
【外２１】 ２．γ＝ 70°, L ＝ 1.5 m, ΔR Smin＝ 0.3 m, F ＝
2に対して、ΔR′Smin
2に対して、ΔR′Smin
【００４１】
【外２２】 として、
【００４２】
【外２３】
【００４３】
【外２４】
【００４４】
【外２５】 となる。γの値に 70°が予め指定されるので、補正の
必要でない最大の開口角
必要でない最大の開口角
【００４５】
【外２６】
【００４６】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明による
【図１】この発明による ROSAR装置のプロセッサのブロ
ッロ回路図、
ッロ回路図、
【図２】範囲・曲率による距離の誤差を求めて、未だ補
正が必要でない最大の許容回転角αRCmax を求める比較
回路のブロック回路図、
正が必要でない最大の許容回転角αRCmax を求める比較
回路のブロック回路図、
【図３】最大距離差ΔRSmaxの変化を示すグラフ、
【図４】最大距離差ΔRSmaxの変化を示すグラフ、
【図５】距離 Rgnの関数として方位方向のアンテナの開
口角γ＝ 45°と 70°に対するロータ軸の状の長さ Lの
ターンスタイルを有する実際のヘリコプターの構造に対
する最大の距離間隔ΔRSmaxの変化を示すグラフ、
口角γ＝ 45°と 70°に対するロータ軸の状の長さ Lの
ターンスタイルを有する実際のヘリコプターの構造に対
する最大の距離間隔ΔRSmaxの変化を示すグラフ、
【図６】距離 Rgnの関数として 0.5 mと 1.0 mの比較値
ΔR′Sminを有し、ロータ軸の上部に長さ Lのターンク
ロスタイルを有する実際のヘリコプターの配置に対する
最大の許容回転角αRCmax の波形に対するグラフ、
ΔR′Sminを有し、ロータ軸の上部に長さ Lのターンク
ロスタイルを有する実際のヘリコプターの配置に対する
最大の許容回転角αRCmax の波形に対するグラフ、
【図７】範囲・曲率による距離の誤差を求めて、未だ補
正が必要でない最大の許容回転角
正が必要でない最大の許容回転角
【外２７】
【図８】範囲・曲率の補正を必要としない方位方向のア
ンテナの最大の開口角γmax を計算する二つの回路 (a)
と (b)、
ンテナの最大の開口角γmax を計算する二つの回路 (a)
と (b)、
【図９】円形リング状の距離間隔を有する照射幾何学配
置。
置。
１ 幾何学形状回路要素 ２ プロセッサ回路 ３ プロセッサ回路要素 ４，７ 記憶器 ５ 直交変調器 ６ アナログ・デジタル変換器 ８ 相関器 ９ モニター １０ 評価装置 １１ 比較器回路要素 １２ 範囲・曲率のずれを補正するプロセッ
サ回路 ２１ 回路要素 ２２，２２ａ 計算回路要素 ２３，２３ａ 他の回路要素 ２４，２４ａ 比較器 ２５，２５ａ 補正回路
サ回路 ２１ 回路要素 ２２，２２ａ 計算回路要素 ２３，２３ａ 他の回路要素 ２４，２４ａ 比較器 ２５，２５ａ 補正回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95
Claims (7)
- 【請求項１】 レーダーパルスを送信して受信する少な
くとも一つのアンテナを回転アームの端部に配設した少
なくとも一つの送信器および受信器と、受信した信号を
復調して一時保管する装置と、レーダー装置の出射幾何
学形状、測定すべき距離間隔、回転角度範囲、送信パル
スおよび回転アンテナの地上からの高さに応じて基準関
数を形成して保管する装置と、アンテナによって照射さ
れた距離範囲を個々の距離間隔に分割してこれ等の距離
間隔の基準関数を決定するプロセッサ回路と、受信信号
と基準関数の相関をとる相関器と、相関結果に対する表
示装置とを備えたレーダー装置において、プロセッサ回
路がアンテナの移動によって生じる記憶された距離間隔
の歪み（ΔRS) を予測する比較回路（１１）を有し、こ
の比較回路（１１）が範囲・曲率のずれを補正する回路
（１２）に作用することを特徴とするレーダー装置。 - 【請求項２】 ずれの誤差が所定のしきい値（ΔR′
Smin) より大きい場合、特に必要な半径方向の分解能
(ΔRSmin) より大きい場合、比較回路（１１）が隣の距
離間隔の受信信号の補正を行うことを特徴とする請求項
１に記載のレーダー装置。 - 【請求項３】 比較回路（１１）は所定のしいき値（Δ
R′Smin) を発生する最大のずれ (ΔRSmin) と、即ち目
標とアンテナ回転角が 0°あるいは最大の許容回転角の
時の合成絞りの円弧との間の距離の差と比較し、比較回
路（１１）の出力が範囲・曲率のずれを補正する回路
（１２）にアクセスし、その時処理した距離間隔からの
受信信号を隣の距離間隔に移すことを特徴とする請求項
２に記載のレーダー装置。 - 【請求項４】 比較回路（１１）は補正を必要としない
アンテナの最大の許容回転角（αRCmax) と実際の最大
の回転角（αDrehmax) を計算する第一計算回路（２１
〜２５）を有し、比較器（２４）中でこれ等の値を互い
に比較し、実際の回転角が最大の許容回転角より大きい
場合、補正回路（２５）を作動させることを特徴とする
請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーダー装置。 - 【請求項５】 補正回路（２５）では、未だ補正を必要
としないアンテナの方位方向の最大の開口角（γmax)
が完全に計算されて、 【外１】 となり、ここでαRCmax が補正の必要でない実際の最大
の回転角であり、より大きい開口角度で補正が行われる
ことを特徴とする請求項４に記載のレーダー装置。 - 【請求項６】 比較回路（１１）は第二の計算回路（２
１，２２ａ〜２５ａ）を有し、この計算回路中では回転
点と照射されている目標との間の地上での距離（Rgn）
がアンテナを担持する回転アームのロータの長さ（L)や
地上からアンテナまでの高さ (H 0) より十分大きい場
合、最大の許容回転角に対して予測値 【外２】 ) と比較し、開口角の半分が予測値より大きい場合、補
正回路（２５ａ）が動作することを特徴とする請求項１
〜５のいずれか１項に記載のレーダー装置。 - 【請求項７】 比較回路（１１）中では、先ず第二の計
算回路（２１，２２ａ〜２５ａ）を動作させ、請求項６
の条件がもはや当てはまらない場合、初めて第一の計算
回路（２１〜２５）へ切り換えることを特徴とする請求
項４〜６のいずれか１項に記載のレーダー装置。
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| JP (1) | JP2875729B2 (ja) |
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| US4638315A (en) * | 1984-06-20 | 1987-01-20 | Westinghouse Electric Corp. | Rotor tip synthetic aperture radar |
| US4737788A (en) * | 1985-04-04 | 1988-04-12 | Motorola, Inc. | Helicopter obstacle detector |
| GB8700973D0 (en) * | 1987-01-17 | 1987-07-08 | Scicon Ltd | Aperture synthesis |
| DE3922086C1 (ja) * | 1989-07-05 | 1990-10-18 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De |
-
1992
- 1992-12-16 DE DE4242532A patent/DE4242532C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-03 EP EP93119487A patent/EP0602473B1/de not_active Expired - Lifetime
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- 1993-12-07 US US08/162,692 patent/US5392047A/en not_active Expired - Lifetime
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