JP2937174B2 - Direction finder - Google Patents

Direction finder

Info

Publication number
JP2937174B2
JP2937174B2 JP9262992A JP26299297A JP2937174B2 JP 2937174 B2 JP2937174 B2 JP 2937174B2 JP 9262992 A JP9262992 A JP 9262992A JP 26299297 A JP26299297 A JP 26299297A JP 2937174 B2 JP2937174 B2 JP 2937174B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
calculator
projection length
antennas
output
calculating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP9262992A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10227846A (en
Inventor
由昌 大橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP9262992A priority Critical patent/JP2937174B2/en
Priority to US09/066,947 priority patent/US5943013A/en
Publication of JPH10227846A publication Critical patent/JPH10227846A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2937174B2 publication Critical patent/JP2937174B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は単一または複数の
電波源から伝搬する波動の方向を高い精度で求める方向
探知装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direction detecting device for determining the direction of a wave propagating from a single or plural radio wave sources with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は従来の方向探知装置を示すもの
で、この図はRalph O.Schmidt著、「M
ultiple Emitter Location
andSignal Parameter Estim
ation」IEEE Trans.on Anten
na and Propagation,vol.AP
−34,no.3,March 1986に記載されて
いる内容にもとづいた方向探知装置の構成図である。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a conventional direction finding apparatus. Schmidt, "M
multiple Emitter Location
andSignal Parameter Estim
ation "IEEE Trans. on Anten
na and Propagation, vol. AP
-34, no. 3 is a configuration diagram of a direction detection device based on the content described in March 1986.

【0003】また、図6は上記の方向探知装置の運用例
を表す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an operation example of the above-described direction detecting device.

【0004】図5において2は同一の方向に指向させた
複数のアンテナを取りつけたアンテナプラットフォー
ム、3は従来の信号処理を行う信号処理装置C、4はア
ンテナプラットフォーム2を回転させる回転駆動装置、
5−1、5−2、・・・、5−Mは電波源からの電波を
受信する同一仕様のアンテナ、6−1、6−2、・・
・、6−Mはそれぞれ上記アンテナ5−1、5−2、・
・・、5−Mで受信された電波を増幅、周波数変換を行
う同一仕様の受信機、7はM個の上記受信機の出力を同
時にサンプリングし、かつ複数回スナップショットを行
って共分散行列を算出する共分散行列算出器、8は上記
共分散行列より固有値、固有ベクトルを算出する固有値
・固有ベクトル算出器、9は固有値・固有ベクトル算出
器8で得られた固有値および固有ベクトルにもとづいて
張られる雑音部分空間にモードベクトルを射影して、そ
の射影長を算出する雑音部分空間射影長算出器、10は
仮想波源を空間上で走査して雑音部分空間射影長算出器
9より出力される射影長が極小になるときの仮想波源の
方位角および仰角を算出する射影長極小値算出器、11
は仮想波源により予想されるモードベクトルを算出する
モードベクトル算出器、12は回転駆動装置4およびモ
ードベクトル算出器11に所定の回転角を指示する制御
装置である。
In FIG. 5, reference numeral 2 denotes an antenna platform on which a plurality of antennas directed in the same direction are mounted, 3 denotes a signal processing device C for performing conventional signal processing, 4 denotes a rotation driving device for rotating the antenna platform 2,
5-1, 5-2,..., 5-M are antennas of the same specification for receiving radio waves from radio wave sources, 6-1, 6-2,.
, 6-M are the antennas 5-1, 5-2,.
.. a receiver of the same specification for amplifying and frequency converting radio waves received at 5-M, 7 is a covariance matrix by simultaneously sampling the outputs of the M receivers and performing snapshots a plurality of times , An eigenvalue / eigenvector calculator for calculating an eigenvalue and an eigenvector from the covariance matrix, and 9 a noise portion based on the eigenvalue and the eigenvector obtained by the eigenvalue / eigenvector calculator 8. The noise subspace projection length calculator 10 for projecting the mode vector to the space and calculating the projection length scans the virtual wave source in the space, and the projection length output from the noise subspace projection length calculator 9 is minimized. Projection length minimum value calculator for calculating the azimuth and elevation of the virtual wave source when
Is a mode vector calculator for calculating a mode vector expected by the virtual wave source, and 12 is a control device for instructing the rotation driving device 4 and the mode vector calculator 11 to a predetermined rotation angle.

【0005】図6において、1は電波源の例として人工
衛星を示したものである。
In FIG. 6, reference numeral 1 denotes an artificial satellite as an example of a radio wave source.

【0006】次に動作について説明する。電波源1の個
数Dがアンテナ5の個数Mより小さいとし、各波源によ
る信号は互いに無相関とする。さて、M個のアンテナ5
の出力はそれぞれ受信機6に入力されて、増幅、周波数
変換が行われる。
Next, the operation will be described. It is assumed that the number D of the radio sources 1 is smaller than the number M of the antennas 5, and the signals from the respective sources are uncorrelated with each other. Now, M antennas 5
Are input to the receiver 6, where amplification and frequency conversion are performed.

【0007】そして、M個の受信機6の出力はそれぞれ
共分散行列算出器7に入力される。ここで、M個の受信
機6の出力をそれぞれS1 、S2 、・・・、SM とする
とき信号ベクトルは数1で表される。
[0007] The outputs of the M receivers 6 are input to a covariance matrix calculator 7. Here, when the outputs of the M receivers 6 are S 1 , S 2 ,..., S M , respectively, the signal vector is represented by Equation 1.

【0008】[0008]

【数1】 (Equation 1)

【0009】共分散行列を求めるにあたり、P回のスナ
ップショットを行うものとすれば共分散行列算出器7で
は数2に示す値が算出される。
[0009] If it is assumed that the snapshot is performed P times in obtaining the covariance matrix, the covariance matrix calculator 7 calculates the value shown in Expression 2.

【0010】[0010]

【数2】 (Equation 2)

【0011】数2が共分散行列算出器7の出力となる。
ここに、*は共役またはエルミート共役を表わす。
Equation 2 is the output of the covariance matrix calculator 7.
Here, * represents conjugate or Hermitian conjugate.

【0012】固有値・固有ベクトル算出器8では、得ら
れた共分散行列にもとづいてM個の固有値が求められ、
それぞれの固有値に対応して固有ベクトルが算出され、
これらの結果は雑音部分空間射影長算出器9に入力され
る。上記の固有値をλ1 、λ2 、・・・、λM とし、対
応する固有ベクトルをX1 、X2 、・・・、XM とすれ
ば数2を用いて数3により与えられる。
The eigenvalue / eigenvector calculator 8 calculates M eigenvalues based on the obtained covariance matrix.
An eigenvector is calculated for each eigenvalue,
These results are input to the noise subspace projection length calculator 9. Lambda 1 the eigenvalues of the, λ 2, ···, and lambda M, corresponding eigenvectors of X 1, X 2, ···, is given by equation (3) using X M Tosureba number 2.

【0013】[0013]

【数3】 (Equation 3)

【0014】このとき、共分散行列は正定値行列とな
り、固有値はすべて零より大きくなる。受信機6の受信
機雑音はすべて等しいものとし、その標準偏差をσとす
ればD個の信号が無相関という前述の過程から、数4が
成り立つ。
At this time, the covariance matrix is a positive definite matrix, and all eigenvalues are larger than zero. Assuming that the receiver noises of the receivers 6 are all equal and the standard deviation is σ, Equation 4 holds from the above-described process of D signals being uncorrelated.

【0015】[0015]

【数4】 (Equation 4)

【0016】固有値λ1 、λ2 、・・・、λD に対応す
る固有ベクトルをX1 、X2 、・・・、XD とし、λ
D+1 、λD+2 、・・・、λM に対応する固有ベクトルを
D+1、XD+2 、・・・、XM とすればX1 、X2 、・
・・、XD により張られる信号部分空間とXD+1 、X
D+2 、・・・、XM により張られる雑音部分空間は互い
に直交補空間となる。
[0016] The eigenvalues λ 1, λ 2, and ···, X 1 the eigenvector corresponding to λ D, X 2, ···, and X D, λ
D + 1, λ D + 2 , ···, X D + 1 the eigenvector corresponding to λ M, X D + 2, ···, if X M X 1, X 2, ·
..., the signal subspace spanned by the X D and X D + 1, X
D + 2, ···, noise subspace spanned by X M is the orthogonal complement to each other.

【0017】さて、モードベクトル算出器11はM個の
アンテナ5が配列されているとき、ある角度の方向に波
源が存在すると仮定した場合におけるM個のアンテナ出
力のデータ、即ちモードベクトルが蓄えられているもの
で、通常、この角度は所定の範囲にわたっている。
Now, when the M antennas 5 are arranged, the mode vector calculator 11 stores the data of the M antenna outputs, that is, the mode vectors, assuming that the wave source exists in the direction of a certain angle. Usually, this angle is over a predetermined range.

【0018】ただし、上記モードベクトル算出器11は
制御装置12により指示された方位角および仰角を中心
とした角度範囲に対応するモードベクトルを発生し、上
記制御装置12により指示された方位角および仰角を向
くようにアンテナプラットフォーム2を回転駆動装置4
により動かす。
However, the mode vector calculator 11 generates a mode vector corresponding to an angle range centered on the azimuth and elevation designated by the controller 12, and generates the azimuth and elevation designated by the controller 12. The antenna platform 2 to the rotary drive 4
Move by

【0019】従って、モードベクトル算出器11よりあ
る方位角α、およびある仰角βにおけるモードベクトル
が発生され、雑音部分空間射影長算出器10に入力され
る。一方、雑音部分空間射影長算出器10では、入力さ
れた固有値・固有ベクトルにもとづいて雑音部分空間に
射影される。このモードベクトルをa(α、β)とおけ
ば数5で与えられる射影長が雑音部分空間射影長算出器
9より出力される。
Accordingly, a mode vector at a certain azimuth angle α and a certain elevation angle β is generated by the mode vector calculator 11 and input to the noise subspace projection length calculator 10. On the other hand, the noise subspace projection length calculator 10 projects onto the noise subspace based on the input eigenvalue / eigenvector. If this mode vector is a (α, β), the projection length given by Expression 5 is output from the noise subspace projection length calculator 9.

【0020】[0020]

【数5】 (Equation 5)

【0021】射影長極小値算出器10ではモードベクト
ルa(α、β)の射影長がαおよびβの関数として得ら
れ、その極小値を与えるαおよびβの値(α1 、β
1 )、(α2 、β2 )、・・・、(αD 、βD )が求め
られる。
In the projection length minimum value calculator 10, the projection length of the mode vector a (α, β) is obtained as a function of α and β, and the α and β values (α 1 , β
1 ), (α 2 , β 2 ),..., (Α D , β D ) are obtained.

【0022】(α1 、β1 )、(α2 、β2 )、・・
・、(αD 、βD )はそれぞれD個の波源が存在する方
向の角度推定値となる。
1 , β 1 ), (α 2 , β 2 ),.
, (Α D , β D ) are the angle estimation values in the direction in which D wave sources are present.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】従来の方向探知装置は
以上のように構成されているので、各アンテナの出力の
S/N(信号対雑音)比を大きくするためにアンテナの
開口を大きくするとき、アンテナ間の間隔が広がり、そ
の結果、グレーティングローブが発生し、波源の存在し
ない方向にもあたかも波源が存在しているような問題が
生じた。
Since the conventional direction finding apparatus is configured as described above, the aperture of the antenna is increased in order to increase the S / N (signal to noise) ratio of the output of each antenna. At that time, the interval between the antennas is widened, and as a result, a grating lobe is generated, and there is a problem that the wave source exists even in the direction where the wave source does not exist.

【0024】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、この現象を抑圧することを目的
とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to suppress this phenomenon.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】第1の発明による方向探
知装置は複数のアンテナと、同一の方向を指向するよう
に上記複数のアンテナを取りつけたアンテナプラットフ
ォームと、所定の回転角度指令が供給され、上記アンテ
ナの指向方向を保ちながら上記アンテナプラットフォー
ムを所定の回転角度回転させる瞬時視野不変回転駆動手
段と、異なる複数の上記回転角度指令を発生し、上記瞬
時視野不変回転駆動手段に対して、上記それぞれの回転
角度指令を供給する制御手段と、上記アンテナからの信
号を処理する信号処理装置Aと、上記信号処理装置Aの
構成品として、上記アンテナそれぞれに対応して接続さ
れ、そのアンテナの出力信号が供給される受信機と、上
記受信機の出力から共分散行列を算出する共分散行列算
出器と、上記共分散行列算出器より出力される共分散行
列にもとづいて固有値および固有ベクトルを算出する固
有値・固有ベクトル算出器と、上記制御手段から上記瞬
時視野不変回転駆動手段に供給される上記回転角度指令
にもとづくと共に、上記アンテナな配列にもとづいた仮
想電波源に対するモードベクトルを算出するモードベク
トル算出器と、上記固有値・固有ベクトル算出器より出
力される固有値および固有ベクトルにもとづいて張られ
る雑音部分空間に上記モードベクトル算出器より出力さ
れるモードベクトルを射影し、その射影長を算出する雑
音部分空間射影長算出器と、上記雑音部分空間射影長算
出器より出力される上記射影長が極小となるなるときの
上記電波源の方位角および仰角を求める射影長極小値算
出器と、上記制御手段から、上記瞬時視野不変回転駆動
手段に供給され、上記アンテナプラットフォームを回転
させる上記それぞれの回転角度指令に対応して、上記射
影長算出器から得られる上記仮想電波源の方位角および
仰角の累積頻度を算出し、所定の頻度数以上に対応する
上記仮想電波源の方位角および仰角を出力する累積角度
検出器とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a direction finding apparatus comprising: a plurality of antennas; an antenna platform on which the plurality of antennas are mounted so as to point in the same direction; and a predetermined rotation angle command. An instantaneous view invariant rotation driving means for rotating the antenna platform by a predetermined rotation angle while maintaining the pointing direction of the antenna, and generating a plurality of different rotation angle commands, Control means for supplying the respective rotation angle commands; a signal processing device A for processing a signal from the antenna; and a component of the signal processing device A, which is connected to each of the antennas and outputs the output of the antenna. A receiver to which a signal is supplied, a covariance matrix calculator for calculating a covariance matrix from an output of the receiver, An eigenvalue / eigenvector calculator for calculating an eigenvalue and an eigenvector based on a covariance matrix output from a matrix calculator, and the rotation angle command supplied from the control means to the instantaneous visual field invariant rotation driving means, A mode vector calculator for calculating a mode vector for a virtual radio source based on an antenna array; and a noise subspace based on the eigenvalues and eigenvectors output from the eigenvalue / eigenvector calculator, output from the mode vector calculator. A noise subspace projection length calculator for projecting the mode vector to be calculated and calculating the projection length thereof, and the azimuth of the radio wave source when the projection length output from the noise subspace projection length calculator becomes a minimum. From the projection length minimum value calculator for obtaining the angle and the elevation angle, and from the control means, Provided to the field-of-view invariant rotation driving means, corresponding to the respective rotation angle command to rotate the antenna platform, calculate the azimuth angle and the cumulative frequency of the elevation angle of the virtual radio source obtained from the projection length calculator, A cumulative angle detector that outputs an azimuth and an elevation of the virtual radio source corresponding to a predetermined frequency or more.

【0026】また、第2の発明による方向探知装置は第
1の発明の射影長極小値算出器と累積角度検出器の間に
時間相関器を備えて、第1の発明の共分散行列算出器か
ら射影長極小値算出器までの手順を異なる受信機雑音の
もとで繰り返し行い、上記極小値算出器の出力である仮
想電波源の位置の相関を求めるようにしたものである。
Further, the direction finder according to the second invention comprises a time correlator between the projection length minimum value calculator of the first invention and the cumulative angle detector, and the covariance matrix calculator of the first invention. The procedure from to the projection length minimum value calculator is repeated under different receiver noises, and the correlation of the position of the virtual radio wave source, which is the output of the minimum value calculator, is obtained.

【0027】また、第3の発明による方向探知装置は第
1の発明の瞬時視野不変回転駆動手段の代わりに瞬時視
野変動回転駆動手段を備えて複数のアンテナの指向方向
が変動するようにアンテナプラットフォームを回転する
ようにしたものである。
Further, the direction detecting apparatus according to the third aspect of the present invention includes an instantaneous field-of-view variable rotation driving means instead of the instantaneous field-of-view invariable rotation driving means of the first invention, and an antenna platform such that the directional directions of a plurality of antennas change. Is to be rotated.

【0028】また、第4の発明による方向探知装置は第
3の発明の射影長極小値算出器と累積角度検出器の間に
時間相関器を備えて、第3の発明の共分散行列算出器か
ら射影長極小値算出器までの手順を異なる受信機のもと
で繰り返し行い、上記極小値算出器の出力である仮想電
波源の位置の相関を求めるようにしたものである。
Further, the direction finder according to the fourth invention comprises a time correlator between the projection length minimum value calculator and the cumulative angle detector according to the third invention, and the covariance matrix calculator according to the third invention. The procedure from to the minimum projection length calculator is repeated under different receivers, and the correlation of the position of the virtual radio source which is the output of the minimum calculator is obtained.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1を示す構
成図であり、図において、2はアンテナプラットフォー
ム、5−1、5−2、・・・、5−Mは上記アンテナプ
ラットフォームに固定され、かつ同一の方向に指向性を
もつ同一仕様のM個のアンテナ、6−1、6−2、・・
・、6−Mは上記アンテナ5−1、5−2、・・・、5
−Mそれぞれに接続された同一仕様の複数の受信機、7
は上記受信機6−1、6−2、・・・、6−Mの出力か
ら共分散行列を算出する共分散行列算出器、8は上記共
分散行列算出器7より出力される共分散行列にもとづい
て固有値および固有ベクトルを算出する固有値・固有ベ
クトル算出器、9は上記固有値・固有ベクトル算出器8
より出力される固有値および固有ベクトルにもとづいて
張られる雑音部分空間にモードベクトルを射影し、その
射影長を算出する雑音部分空間射影長算出器、10は上
記雑音部分空間射影長算出器9より出力される上記射影
長が極小となるときの電波源の方位角および仰角を求め
る射影長極小値算出器、11はモードベクトルを算出す
るモードベクトル算出器、12は制御装置、13は信号
処理装置A、14はアンテナ5の指向方向を一定に保ち
ながらアンテナプラットフォーム2を回転させる瞬時視
野不変回転駆動装置である。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 2 denotes an antenna platform, and 5-1, 5-2,... , 6-2,... M antennas of the same specification having directivity in the direction of
.., 6-M are the antennas 5-1, 5-2,.
-M a plurality of receivers of the same specification connected to each other, 7
Is a covariance matrix calculator that calculates a covariance matrix from the outputs of the receivers 6-1, 6-2,..., 6-M, and 8 is a covariance matrix output from the covariance matrix calculator 7. An eigenvalue / eigenvector calculator for calculating an eigenvalue and an eigenvector based on the eigenvalue / eigenvector calculator 8
The noise subspace projection length calculator 10 for projecting the mode vector onto the noise subspace based on the eigenvalues and eigenvectors output from the noise subspace and calculating the projection length is output from the noise subspace projection length calculator 9. A projection length minimum value calculator for calculating the azimuth and elevation angle of the radio source when the projection length becomes a minimum, 11 a mode vector calculator for calculating a mode vector, 12 a control device, 13 a signal processing device A, Reference numeral 14 denotes an instantaneous visual field invariable rotation driving device that rotates the antenna platform 2 while keeping the pointing direction of the antenna 5 constant.

【0030】次に動作について説明する。まず、制御装
置12から出力された所定の方位角および仰角を瞬時視
野不変回転駆動装置14を用いてアンテナプラットフォ
ーム2を向ける。上記の所定の方位角および仰角を中心
としたアンテナ5の瞬時視野内にD個の互いに無相関の
複数電波源が存在するものとする。上記複数の電波源か
らの電波はアンテナ5−1、5−2、・・・、5−Mに
より受信され、それぞれ受信機6−1、6−2、・・
・、6−Mに入力される。上記受信機6−1、6−2、
・・・、6−Mの出力は増幅され、かつ周波数変換され
た後共分散行列算出器7に入力される。上記共分散行列
算出器7に入力される信号は数1のとおりである。
Next, the operation will be described. First, the antenna platform 2 is pointed at a predetermined azimuth angle and elevation angle output from the control device 12 using the instantaneous visual field invariant rotation driving device 14. It is assumed that there are D mutually uncorrelated plural radio sources in the instantaneous visual field of the antenna 5 centered on the above-mentioned predetermined azimuth and elevation. The radio waves from the plurality of radio sources are received by the antennas 5-1, 5-2,..., 5-M, and the receivers 6-1, 6-2,.
., 6-M. The receivers 6-1, 6-2,
.., 6-M are amplified and frequency-converted before being input to the covariance matrix calculator 7. The signal input to the covariance matrix calculator 7 is as shown in Expression 1.

【0031】上記共分散行列算出器7では、数2に示す
共分散行列が算出され、固有値・固有ベクトル算出器8
に入力される。上記固有値・固有ベクトル算出器8では
入力された共分散行列にもとづいてM個の固有値が求め
られ、それぞれの固有値に対応して固有ベクトルが算出
された後これらの結果は雑音部分空間射影長算出器9に
入力される。
The covariance matrix calculator 7 calculates the covariance matrix shown in Expression 2, and calculates the eigenvalue / eigenvector calculator 8
Is input to The eigenvalue / eigenvector calculator 8 calculates M eigenvalues based on the input covariance matrix. After calculating eigenvectors corresponding to the respective eigenvalues, these results are converted into a noise subspace projection length calculator 9. Is input to

【0032】上記の固有値をλ1 、λ2 、・・・、λM
とし、対応する固有ベクトルをX1、X2 、・・・、XM
とすれば数3にしたがって算出される。
[0032] 1 above the eigenvalues λ, λ 2, ···, λ M
And the corresponding eigenvectors are X 1 , X 2 ,..., X M
Then, it is calculated according to Equation 3.

【0033】数2は正定値行列であるので、固有値λ
1 、λ2 、・・・、λM はすべて零より大きくなる。受
信機6の受信機雑音の標準偏差をσとすればD個の複数
電波源が互いに無相関という前述の仮定から、数4が成
り立つ。
Since Equation 2 is a positive definite matrix, the eigenvalue λ
1 , λ 2 ,..., Λ M are all greater than zero. Assuming that the standard deviation of the receiver noise of the receiver 6 is σ, Equation 4 holds from the above-described assumption that the D radio sources are uncorrelated with each other.

【0034】固有値λ1 、λ2 、・・・、λD に対応す
る固有ベクトルをX1 、X2 、・・・、XD とし、λ
D+1 、λD+2 、・・・、λM に対応する固有ベクトルを
D+1、XD+2 、・・・、XM とすればX1 、X2 、・
・・、XD により張られる信号部分空間とXD+1 、X
D+2 、・・・、XM により張られる雑音部分空間は互い
に直交補空間となる。
The eigenvalues λ 1, λ 2, and ···, X 1 the eigenvector corresponding to λ D, X 2, ···, and X D, λ
D + 1, λ D + 2 , ···, X D + 1 the eigenvector corresponding to λ M, X D + 2, ···, if X M X 1, X 2, ·
..., the signal subspace spanned by the X D and X D + 1, X
D + 2, ···, noise subspace spanned by X M is the orthogonal complement to each other.

【0035】モードベクトル算出器11では制御装置1
2からの指示による所定の方位角および仰角に向けられ
たアンテナプラットフォーム2に固定されたアンテナ5
−1、5−2、・・・、5−Mの配列に基づくモードベ
クトルが算出される。
In the mode vector calculator 11, the controller 1
An antenna 5 fixed to the antenna platform 2 oriented at a predetermined azimuth and elevation according to an instruction from the antenna 2
A mode vector based on the array of -1, 5-2,..., 5-M is calculated.

【0036】例えば、図7に示すように、アンテナプラ
ットフォーム2の面の方向(Z軸)が制御装置12から
瞬時視野不変回転駆動装置14への指示により所定の方
位角および仰角に向けられたものとし、上記アンテナプ
ラットフォーム2の面上(xy面上)に7個のアンテナ
5がx軸方向およびy軸方向ともに間隔dで配列されて
いる場合を考える。
For example, as shown in FIG. 7, the direction of the surface of the antenna platform 2 (Z axis) is directed to a predetermined azimuth and elevation by an instruction from the control device 12 to the instantaneous visual field invariable rotation drive device 14. It is assumed that seven antennas 5 are arranged on the surface (on the xy plane) of the antenna platform 2 at intervals d in both the x-axis direction and the y-axis direction.

【0037】このとき上記アンテナ5の位置座標は数6
で表される。
At this time, the position coordinates of the antenna 5 are given by Equation (6).
It is represented by

【0038】[0038]

【数6】 (Equation 6)

【0039】仮想電波源が図7のZ軸を基準に方位角、
仰角それぞれα、βの方向に存在するものと仮定すると
き、モードベクトル算出器11では制御装置12からモ
ードベクトル算出器11への指示にもとづいて仮想電波
源に対応するモードベクトルが算出され、数7で表され
るものとなる。
The virtual radio wave source has an azimuth based on the Z axis in FIG.
When it is assumed that the elevation vectors are present in the directions of α and β, respectively, the mode vector calculator 11 calculates a mode vector corresponding to the virtual radio wave source based on an instruction from the control device 12 to the mode vector calculator 11. 7 is obtained.

【0040】[0040]

【数7】 (Equation 7)

【0041】数7においてγは図7のZ軸を固定してx
y面内でアンテナ5を回転させたときの角度、λは上記
仮想電波源の波長である。なお、図7はγ=0としたと
きの図であり、γの初期値は零とする。
In Equation 7, γ is x while fixing the Z axis in FIG.
The angle λ when the antenna 5 is rotated in the y-plane is the wavelength of the virtual radio wave source. FIG. 7 is a diagram when γ = 0, and the initial value of γ is zero.

【0042】さて、雑音部分空間射影長算出器9では、
入力された固有値および固有ベクトルにもとづいて雑音
部分空間が張られ、モードベクトル算出器11で算出さ
れたモードベクトルが雑音部分空間に射影される。この
モードベクトルをb(α、β)とおけば数8で表される
射影長Rbが雑音部分空間射影長算出器9より出力され
る。
Now, the noise subspace projection length calculator 9 calculates
A noise subspace is created based on the input eigenvalues and eigenvectors, and the mode vector calculated by the mode vector calculator 11 is projected onto the noise subspace. If this mode vector is b (α, β), the projection length Rb expressed by Expression 8 is output from the noise subspace projection length calculator 9.

【0043】[0043]

【数8】 (Equation 8)

【0044】射影長極小値算出器10ではモードベクト
ルb(α、β)の射影長Rbがα、βの関数として得ら
れ、その極小値を与えるD組のα、βの値、(α11、β
11)、(α12、β12)、・・・、(α1D、β1D)が求め
られる。
In the projection length minimum value calculator 10, the projection length Rb of the mode vector b (α, β) is obtained as a function of α and β, and the D values of α and β that give the minimum value, (α 11 , Β
11 ), (α 12 , β 12 ),..., (Α 1D , β 1D ) are obtained.

【0045】次に、制御装置12によりγ=γ1 ≠0に
設定し、モードベクトル算出器11より数7で与えられ
るモードベクトルを雑音部分空間射影長算出器9に出力
する。
Next, γ = γ 1 ≠ 0 is set by the control device 12, and the mode vector given by Expression 7 is output from the mode vector calculator 11 to the noise subspace projection length calculator 9.

【0046】さらに、制御装置12より瞬時視野不変回
転駆動装置に回転角γ1 を指示し、アンテナプラットフ
ォーム2をZ軸を固定したままxy面内で角度γ1 だけ
回転させる。
Further, the control device 12 instructs the instantaneous visual field invariant rotation driving device to the rotation angle γ 1 , and rotates the antenna platform 2 by the angle γ 1 in the xy plane while keeping the Z axis fixed.

【0047】再び、アンテナ5から射影長極小値算出器
10までの処理を繰り返し、射影長極小値算出器10の
出力(α21、β21)、(α22、β22)、・・・、
(α2D、β2D)を求める。
Again, the processing from the antenna 5 to the minimum projection length calculator 10 is repeated, and the outputs (α 21 , β 21 ), (α 22 , β 22 ),.
2D , β 2D ) is obtained.

【0048】上記の処理をJ回繰り返したものとすれ
ば、DJ個の(α、β)の組合せが得られることにな
り、これを累積角度検出器15に入力する。
If the above processing is repeated J times, DJ (α, β) combinations are obtained, which are input to the cumulative angle detector 15.

【0049】累積角度検出器15ではDJ個の(α、
β)の累積頻度を求め、所定の頻度数以上の(α、β)
の組を出力する。
In the cumulative angle detector 15, DJ (α,
The cumulative frequency of β) is calculated, and (α, β) of a predetermined frequency or more
Is output.

【0050】例えば、累積角度検出器15では、射影長
極小値算出器の出力(αi1、βi1)、(αi2、βi2)、
・・・、(αiD、βiD)の頻度AFが、数9にもとづい
て得られる。ただし、i=1,2,・・・,Jである。
For example, the cumulative angle detector 15 outputs the outputs (α i1 , β i1 ), (α i2 , β i2 ) of the projection length minimum value calculator.
.., (Α iD , β iD ) frequency AF is obtained based on Equation 9. Here, i = 1, 2,..., J.

【0051】[0051]

【数9】 (Equation 9)

【0052】数9において、α0 は累積頻度分布のアジ
マスの初期値、β0 は累積頻度分布のエレベーションの
初期値、Δαはアジマスの刻幅、Δβはエレベーション
の刻幅を表す。また、U(α0 +m・Δα、β0 +n・
Δβ)は、アジマスにおいてα0 +m・Δα≦α<α0
+(m+1)・Δα、エレベーションにおいてβ0 +n
・Δβ≦β<β0 +(n+1)・Δβで表される領域に
対し、1を与える関数を表す。H(m,n)はU(α0
+m・Δα、β0 +n・Δβ)の振幅を表し、α0 +m
・Δα≦α<α0 +(n+1)・Δα、β0 +n・Δβ
≦β<β0 +(n+1)・Δβで与えられる領域におけ
る累積頻度を表す。K,Lはそれぞれアジマス、エレベ
ーションの刻幅Δα、Δβの個数を表す。数9を例とし
て図示すれば図8となる。
In Equation 9, α 0 is the initial value of the azimuth of the cumulative frequency distribution, β 0 is the initial value of the elevation of the cumulative frequency distribution, Δα is the step size of the azimuth, and Δβ is the step size of the elevation. Also, U (α 0 + m · Δα, β 0 + n ·
Δβ) is α 0 + m · Δα ≦ α <α 0 in azimuth
+ (M + 1) · Δα, β 0 + n in elevation
· Δβ ≦ β <β 0 + (n + 1) · Δβ area represented by contrast, represents a function that gives 1. H (m, n) is U (α 0
+ M · Δα, β 0 + n · Δβ), and α 0 + m
· Δα ≦ α <α 0 + (n + 1) · Δα, β 0 + n · Δβ
≤β <β 0 + (n + 1) · Δβ represents the cumulative frequency in the region given by: K and L represent the number of azimuths and elevation steps Δα and Δβ, respectively. FIG. 8 is obtained by taking Equation 9 as an example.

【0053】本実施の形態では、累積角度検出器15を
備えているので、例えば数9のΔαおよびΔβを適当な
値に設定することにより、累積頻度の分散を防ぐことが
でき、したがって真値の周りに測角値を累積できるた
め、容易に真値を推定することができる。また、瞬時視
野不変回転駆動装置14を備えているため、アンテナ5
を設置したアンテナプラットフォーム2を回転させるの
みで、アンテナ5の配列の配列係数(アレーファクタ)
を変えることなく、アンテナ5の個数および配列を一定
に維持したままでグレーティングローブの影響を抑圧す
ることができる結果、アンテナ5の切替え、アンテナ5
の個数の増加は不要となる。
In this embodiment, since the cumulative angle detector 15 is provided, the dispersion of the cumulative frequency can be prevented by setting, for example, Δα and Δβ in Equation 9 to appropriate values. , The true value can be easily estimated. In addition, since the instantaneous visual field invariable rotation driving device 14 is provided, the antenna 5
Only by rotating the antenna platform 2 on which the antenna 5 is installed, the array coefficient (array factor) of the array of the antenna 5
Of the antenna 5 can be suppressed without changing the number of antennas 5 and the arrangement of the antennas 5 while keeping the number and arrangement of the antennas 5 constant.
Is unnecessary.

【0054】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2を示す構成図であり、図において、16は共分散行
列算出器7から射影長極小値算出器10までの処理を受
信機6の異なる受信機雑音のもとで繰り返し行い、射影
長極小値算出器10の出力である仮想電波源の角度の相
関を求める時間相関器であり、その他は図1と同一であ
る。
Embodiment 2 FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 16 denotes a process from the covariance matrix calculator 7 to the projection length minimum value calculator 10 for different receiver noises of the receiver 6. This is a time correlator that obtains the correlation of the angle of the virtual radio wave source that is the output of the projection length minimum value calculator 10, and is otherwise the same as FIG.

【0055】次に動作について説明する。アンテナ5か
ら射影長極小値算出器10までの処理はこの発明の実施
の形態1と同一である。
Next, the operation will be described. The processing from the antenna 5 to the projection length minimum value calculator 10 is the same as in the first embodiment of the present invention.

【0056】さて、受信機6の異なる受信機雑音のもと
で繰り返し射影長極小値算出器10より出力を得て、時
間相関器16により上記出力の相関を求める。
Now, an output is repeatedly obtained from the projection length minimum value calculator 10 under different receiver noises of the receiver 6, and a correlation of the output is obtained by the time correlator 16.

【0057】即ち、時間相関器16では受信機6のある
受信機雑音のもとで射影長極小値算出器10より得られ
る(α1 、β1 )、(α2 、β2 )、・・・、(αD
βD)と、受信機6の別の受信機雑音のもとで射影長極
小値算出器10より得られる(α1 、β1 )’、(α
2 、β2 )’、・・・、(αD 、βD )’、(α1 、β
1 )”、(α2 、β2 )”、・・・、(αD 、βD )”
・・・との間で相関を求め、一致した角度のみを時間相
関器16の出力とする。
That is, in the time correlator 16, (α 1 , β 1 ), (α 2 , β 2 ) obtained from the projection length minimum value calculator 10 under a certain receiver noise of the receiver 6.・, (Α D ,
β D ) and (α 1 , β 1 ) ′, (α) obtained from the projection length minimum value calculator 10 under another receiver noise of the receiver 6.
2 , β 2 ) ', ..., (α D , β D )', (α 1 , β
1 ) ”, (α 2 , β 2 )”,..., (Α D , β D ) ”
, And only the coincident angle is set as the output of the time correlator 16.

【0058】次に、累積角度検出器15ではこの発明の
実施の形態1と同一の処理を行い、種々の回転角γに対
する(α、β)の累積頻度を求め、所定の頻度数以上の
(α、β)の組を出力する。
Next, the cumulative angle detector 15 performs the same processing as that of the first embodiment of the present invention to determine the cumulative frequency of (α, β) for various rotation angles γ, α, β) is output.

【0059】実施の形態3.図3はこの発明の実施の形
態3を示す構成図であり、図において、18はアンテナ
プラットフォーム2の面の方向(Z軸)を所定の方向に
向けた後、制御装置12からの指示にもとづいて上記ア
ンテナプラットフォーム2の面の方向を上記所定方向か
らずらすように回転させる瞬時視野変動回転駆動装置で
あり、その他は図1と同じである。
Embodiment 3 FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 18 denotes a direction of the surface of the antenna platform 2 (Z axis) in a predetermined direction, and then, based on an instruction from the control device 12. This is an instantaneous field-of-view variation rotation drive device for rotating the surface of the antenna platform 2 so as to be shifted from the predetermined direction, and the other components are the same as those in FIG.

【0060】次に動作について説明する。制御装置12
からの指示にもとづき瞬時視野変動回転駆動装置18に
よりアンテナプラットフォーム2を所定の方向に向け
る。
Next, the operation will be described. Control device 12
The antenna platform 2 is directed in a predetermined direction by the instantaneous visual field change rotation driving device 18 based on the instruction from the user.

【0061】モードベクトル算出器11では制御装置1
2により指示された所定の方向にアンテナプラットフォ
ーム2を向けたときにおける仮想電波源に対応するモー
ドベクトルを算出する。
The mode vector calculator 11 controls the controller 1
The mode vector corresponding to the virtual radio wave source when the antenna platform 2 is directed in the predetermined direction designated by 2 is calculated.

【0062】アンテナ5から射影長極小値算出器10ま
での処理はこの発明の実施の形態1と同一である。そし
て、制御装置12はアンテナプラットフォーム2の面の
方向が初期設定された方向からずれるように瞬時視野変
動回転駆動装置18により回転させる。
The processing from the antenna 5 to the minimum projection length calculator 10 is the same as in the first embodiment of the present invention. Then, the control device 12 is rotated by the instantaneous visual field variation rotation driving device 18 so that the direction of the surface of the antenna platform 2 is deviated from the initially set direction.

【0063】再び、アンテナ5から射影長極小値算出器
10までの処理を行う。このような動作を繰り返すこと
により得られた電波源の角度の累積頻度を累積角度検出
器15より求め、所定の頻度数以上の角度を上記累積角
度検出器15より出力する。
The processing from the antenna 5 to the projection length minimum value calculator 10 is performed again. The cumulative frequency of the angle of the radio wave source obtained by repeating such an operation is obtained by the cumulative angle detector 15, and an angle equal to or greater than a predetermined frequency is output from the cumulative angle detector 15.

【0064】実施の形態4.図4はこの発明の実施の形
態4を示す構成図であり、図において、16は共分散行
列算出器7から射影長極小値算出器10までの処理を受
信機6の異なる受信機雑音のもとで繰り返し行い、射影
長極小値算出器10の出力である仮想電波源の角度の相
関を求める時間相関器であり、その他は図3と同一であ
る。
Embodiment 4 FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 16 denotes a process from the covariance matrix calculator 7 to the projection length minimum value calculator 10 for different receiver noises of the receiver 6. This is a time correlator that calculates the correlation of the angle of the virtual radio wave source, which is the output of the projection length minimum value calculator 10, and is otherwise the same as FIG.

【0065】次に動作について説明する。アンテナ5か
ら射影長極小値算出器10までの処理はこの発明の実施
の形態3と同一である。
Next, the operation will be described. The processing from the antenna 5 to the minimum projection length calculator 10 is the same as in the third embodiment of the present invention.

【0066】さらに、時間相関器16の動作はこの発明
の実施の形態2と同一である。
The operation of the time correlator 16 is the same as that of the second embodiment of the present invention.

【0067】[0067]

【発明の効果】第1の発明によれば、アンテナプラット
フォームを制御手段からの指示にもとづいて瞬時視野不
変回転駆動手段により回転させ、かつ制御手段からの指
示にもとづいて所定のモードベクトルをモードベクトル
算出器により算出し、得られた波源の角度の累積頻度を
累積角度検出器により求めることにより、アンテナの配
列により生じるグレーティングローブの影響、即ち、波
源が存在していないにもかかわらず波源が存在している
かの如き現象を抑圧することができる。
According to the first aspect of the present invention, the antenna platform is rotated by the instantaneous visual field invariable rotation driving means based on an instruction from the control means, and a predetermined mode vector is changed based on the instruction from the control means. By calculating with a calculator and obtaining the cumulative frequency of the obtained angle of the wave source with a cumulative angle detector, the influence of the grating lobe caused by the antenna arrangement, that is, the wave source exists even though the wave source does not exist. It is possible to suppress phenomena as if they were doing.

【0068】また、第2の発明によれば時間相関器を用
いることにより測角精度を向上させることができると共
に、アンテナの配列により生じるグレーティングローブ
の影響を抑圧することができる。
According to the second aspect of the present invention, the use of the time correlator can improve the angle measurement accuracy, and can suppress the influence of the grating lobe caused by the antenna arrangement.

【0069】また、第3の発明によれば、アンテナプラ
ットフォームを制御手段からの指示にもとづいて瞬時視
野変動回転駆動手段によりアンテナの指向方向を変動さ
せながら回転させ、かつ制御手段からの回転角度指令に
もとづいて所定のモードベクトルをモードベクトル算出
器から算出し、得られた電波源の角度の累積頻度を累積
角度検出器で求めることにより、アンテナの配列により
生じるグレーティングローブの影響を抑圧することがで
きる。
According to the third aspect of the invention, the antenna platform is rotated while changing the directivity of the antenna by the instantaneous visual field change rotation driving means based on the instruction from the control means, and the rotation angle command from the control means is provided. By calculating a predetermined mode vector from the mode vector calculator based on the above, and obtaining the cumulative frequency of the obtained angle of the radio source by the cumulative angle detector, it is possible to suppress the influence of the grating lobe caused by the antenna arrangement. it can.

【0070】また、第4の発明によれば、時間相関器を
用いることにより測角精度を向上させることができると
共に、アンテナの配列により生じるグレーティングロー
ブの影響を抑圧することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the use of the time correlator can improve the angle measurement accuracy, and can suppress the influence of the grating lobe caused by the antenna arrangement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明による方向探知装置の実施の形態1
を示す図である。
FIG. 1 is a first embodiment of a direction finding apparatus according to the present invention;
FIG.

【図2】 この発明による方向探知装置の実施の形態2
を示す図である。
FIG. 2 is a second embodiment of a direction finding apparatus according to the present invention;
FIG.

【図3】 この発明による方向探知装置の実施の形態3
を示す図である。
FIG. 3 is a third embodiment of the direction finding apparatus according to the present invention;
FIG.

【図4】 この発明による方向探知装置の実施の形態4
を示す図である。
FIG. 4 is a direction finding apparatus according to a fourth embodiment of the present invention;
FIG.

【図5】 従来の方向探知装置の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional direction detection device.

【図6】 従来の方向探知装置の運用例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing an operation example of a conventional direction detection device.

【図7】 この発明による方向探知装置のアンテナの配
列例と座標系を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of an antenna arrangement and a coordinate system of the direction finding apparatus according to the present invention.

【図8】 この発明による方向探知装置にもとづいて得
られる測角値の累積頻度分布を表す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a cumulative frequency distribution of angle measurement values obtained based on the direction finding device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 人工衛星、2 アンテナプラットフォーム、3 信
号処理装置C、4 回転駆動装置、5 アンテナ、6
受信機、7 共分散行列算出器、8 固有値・固有ベク
トル算出器、9 雑音部分空間射影長算出器、10 射
影長極小値算出器、11 モードベクトル算出器、12
制御装置、13 信号処理装置A、14 瞬時視野不
変回転駆動装置、15 累積角度検出器、16 時間相
関器、17 信号処理装置B、18 瞬時視野変動回転
駆動装置。
1 artificial satellite, 2 antenna platform, 3 signal processing device C, 4 rotation drive device, 5 antennas, 6
Receiver, 7 covariance matrix calculator, 8 eigenvalue / eigenvector calculator, 9 noise subspace projection length calculator, 10 projection length minimum value calculator, 11 mode vector calculator, 12
Control device, 13 signal processing device A, 14 instantaneous visual field invariant rotation driving device, 15 cumulative angle detector, 16 time correlator, 17 signal processing device B, 18 instantaneous visual field fluctuation rotation driving device.

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 - 3/86 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01S 3/00-3/86

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電波源からの電波を受信する複数のアン
テナと、同一の方向を指向するように上記複数のアンテ
ナを取りつけたアンテナプラットフォームと、所定の回
転角度指令が供給され、上記複数のアンテナの指向方向
を保ったまま上記アンテナプラットフォームを所定の回
転角度回転させる瞬時視野不変回転駆動手段と、異なる
複数の上記回転角度指令を発生し、上記瞬時視野不変回
転駆動手段に対して、上記それぞれの回転角度指令を供
給する制御手段と、上記複数のアンテナそれぞれに対応
して接続され、そのアンテナの出力信号が供給される複
数の受信機と、上記受信機の出力から共分散行列を算出
する共分散行列算出器と、上記共分散行列算出器より出
力される共分散行列にもとづいて固有値および固有ベク
トルを算出する固有値・固有ベクトル算出器と、上記制
御手段から上記瞬時視野不変回転駆動手段に供給される
上記回転角度指令、および上記複数のアンテナの配列に
もとづいて、モードベクトルを算出するモードベクトル
算出器と、上記固有値・固有ベクトル算出器より出力さ
れる固有値および固有ベクトルにもとづいて張られる雑
音部分空間に上記モードベクトル算出器より出力される
モードベクトルを射影し、その射影長を算出する雑音部
分空間射影長算出器と、上記雑音部分空間射影長算出器
より出力される上記射影長が極小となるなるときの上記
電波源の方位角および仰角を求める射影長極小算出器
と、上記制御手段から、上記瞬時視野不変回転駆動手段
に供給され、上記アンテナプラットフォームを回転させ
る上記それぞれの回転角度指令に対応して、上記射影長
算出器から得られる上記電波源の方位角および仰角の累
積頻度を算出し、所定の累積頻度数以上に対応する上記
電波源の方位角および仰角を出力する累積角度検出器と
を備えたことを特徴とする方向探知装置。
1. A plurality of antennas for receiving radio waves from a radio source, an antenna platform on which the plurality of antennas are mounted so as to be directed in the same direction, and a predetermined rotation angle command supplied to the plurality of antennas Instantaneous view invariant rotation drive means for rotating the antenna platform by a predetermined rotation angle while maintaining the directivity direction of the antenna platform, and generating a plurality of different rotation angle commands, and for the instant view invariant rotation drive means, Control means for supplying a rotation angle command; a plurality of receivers connected to each of the plurality of antennas for supplying output signals of the antennas; and a plurality of receivers for calculating a covariance matrix from outputs of the receivers. A variance matrix calculator and an eigenvalue calculating an eigenvalue and an eigenvector based on the covariance matrix output from the covariance matrix calculator. A value / eigenvector calculator, a mode vector calculator for calculating a mode vector based on the rotation angle command supplied from the control means to the instantaneous visual field invariable rotation driving means, and an arrangement of the plurality of antennas, A noise subspace projection length calculator that projects the mode vector output from the mode vector calculator to a noise subspace that is based on the eigenvalue and the eigenvector output from the eigenvalue / eigenvector calculator, and calculates the projection length. A minimum projection length calculator for obtaining an azimuth and an elevation angle of the radio wave source when the projection length output from the noise subspace projection length calculator is minimum; and the instantaneous view invariant rotation from the control unit. Corresponding to the respective rotation angle commands supplied to the driving means to rotate the antenna platform. A cumulative angle detector that calculates the cumulative frequency of the azimuth and elevation of the radio source obtained from the projection length calculator, and outputs the azimuth and elevation of the radio source corresponding to a predetermined cumulative frequency or more. A direction finding device, comprising:
【請求項2】 電波源からの電波を受信する複数のアン
テナと、同一の方向を指向するように上記複数のアンテ
ナを取りつけたアンテナプラットフォームと、所定の回
転角度指令が供給され、上記アンテナの指向方向を保っ
たまま上記アンテナプラットフォームを所定の回転角度
回転させる瞬時視野不変回転駆動手段と、異なる複数の
上記回転角度指令を発生し、上記瞬時視野不変回転駆動
手段に対して、上記それぞれの回転角度指令を供給する
制御手段と、上記複数のアンテナそれぞれに対応して接
続され、そのアンテナの出力信号が供給される複数の受
信機と、上記受信機の出力から共分散行列を算出する共
分散行列算出器と、上記共分散行列算出器より出力され
る共分散行列にもとづいて固有値および固有ベクトルを
算出する固有値・ベクトル算出器と、上記制御手段から
上記瞬時視野不変回転駆動手段に供給される上記回転角
度指令、および上記複数のアンテナの配列にもとづいて
モードベクトルを算出するモードベクトル算出器と、上
記固有値・固有ベクトル算出器より出力される固有値お
よび固有ベクトルにもとづいて張られる雑音部分空間に
上記モードベクトル算出器より出力されるモードベクト
ルを射影し、その射影長を算出する雑音部分空間射影長
算出器と、上記雑音部分空間射影長算出器より出力され
る上記射影長が極小となるなるときの上記電波源の方位
角および仰角を求める射影長極小値算出器と、異なる受
信機雑音のもとで上記射影長極小値算出器から得られる
上記電波源の方位角および仰角それぞれの相関度を算出
する時間相関器と、上記制御手段から、上記瞬時視野不
変回転駆動手段に供給され、上記アンテナプラットフォ
ームを回転させる上記それぞれの回転角度指令に対応し
て、上記時間相関器から得られる上記電波源の方位角お
よび仰角の累積頻度を算出し、所定の累積頻度数以上に
対応する上記電波源の方位角および仰角を出力する累積
角度検出器とを備えたことを特徴とする方向探知装置。
2. A plurality of antennas for receiving radio waves from a radio wave source, an antenna platform on which the plurality of antennas are mounted so as to point in the same direction, a predetermined rotation angle command is supplied, and An instantaneous view invariant rotation driving means for rotating the antenna platform by a predetermined rotation angle while maintaining the direction, and generating a plurality of different rotation angle commands different from each other; Control means for supplying a command, a plurality of receivers connected to each of the plurality of antennas, to which output signals of the antennas are supplied, and a covariance matrix for calculating a covariance matrix from the output of the receiver An eigenvalue / vector for calculating eigenvalues and eigenvectors based on the covariance matrix output from the covariance matrix calculator. A vector calculator, a mode vector calculator for calculating a mode vector based on the rotation angle command supplied from the control means to the instantaneous visual field invariable rotation driving means, and an arrangement of the plurality of antennas, and the eigenvalue / eigenvector. A noise subspace projection length calculator for projecting the mode vector output from the mode vector calculator to a noise subspace based on the eigenvalues and eigenvectors output from the calculator, and calculating the projection length thereof; A projection length minimum value calculator for obtaining an azimuth and an elevation angle of the radio wave source when the projection length output from the subspace projection length calculator is minimum, and the projection length minimum value under different receiver noises A time correlator for calculating the degree of correlation of each of the azimuth angle and the elevation angle of the radio source obtained from the value calculator; and Supplied to the instantaneous visual field invariant rotation driving means, and in response to the respective rotation angle commands for rotating the antenna platform, calculate the azimuth angle and the elevation frequency of the elevation angle of the radio wave source obtained from the time correlator, A direction detecting device, comprising: a cumulative angle detector that outputs an azimuth angle and an elevation angle of the radio wave source corresponding to a predetermined cumulative frequency number or more.
【請求項3】 電波源からの電波を受信する複数のアン
テナと、同一の方向を指向するように上記複数のアンテ
ナを取りつけたアンテナプラットフォームと、所定の回
転角度指令が供給され、上記複数のアンテナの指向方向
を変動させるため上記アンテナプラットフォームを所定
の回転角度回転させる瞬時視野変動回転駆動手段と、異
なる複数の上記回転角度指令を発生し、上記瞬時視野変
動回転駆動手段に対して、上記それぞれの回転角度指令
を供給する制御手段と、上記複数のアンテナそれぞれに
対応して接続され、そのアンテナの出力信号が供給され
る複数の受信機と、上記受信機の出力から共分散行列を
算出する共分散行列算出器と、上記共分散行列より出力
される共分散行列にもとづいて固有値および固有ベクト
ルを算出する固有値・固有ベクトル算出器と、上記制御
手段から上記瞬時視野変動回転駆動手段に供給される上
記回転角度指令、および上記複数のアンテナの配列にも
とづくモードベクトルを算出するモードベクトル算出器
と、上記固有値・固有ベクトル算出器より出力される固
有値および固有ベクトルにもとづいて張られる雑音部分
空間に上記モードベクトル算出器より出力されるモード
ベクトルを射影し、その射影長を算出する雑音部分空間
射影長算出器と、上記雑音部分空間射影長算出器より出
力される上記射影長が極小となるなるときの上記電波源
の方位角および仰角を求める射影長極小算出器と、上記
制御手段から、上記瞬時視野変動回転駆動手段に供給さ
れ、上記アンテナプラットフォームを回転させる上記そ
れぞれの回転角度指令に対応して、上記射影長算出器か
ら得られる上記電波源の方位角および仰角の累積頻度を
算出し、所定の累積頻度数以上に対応する上記電波源の
方位角および仰角を出力する累積角度検出器とを備えた
ことを特徴とする方向探知装置。
3. A plurality of antennas for receiving radio waves from a radio wave source, an antenna platform on which the plurality of antennas are mounted so as to be directed in the same direction, and a predetermined rotation angle command supplied to the plurality of antennas. Instantaneous field-of-view variation rotation drive means for rotating the antenna platform by a predetermined rotation angle in order to vary the directivity direction of the antenna platform, and generating a plurality of different rotation angle commands, Control means for supplying a rotation angle command; a plurality of receivers connected to each of the plurality of antennas for supplying output signals of the antennas; and a plurality of receivers for calculating a covariance matrix from outputs of the receivers. A variance matrix calculator and eigenvalues for calculating eigenvalues and eigenvectors based on the covariance matrix output from the covariance matrix An eigenvector calculator, a mode vector calculator for calculating a mode vector based on the rotation angle command supplied from the control means to the instantaneous visual field variation rotation driving means, and an arrangement of the plurality of antennas, and the eigenvalue / eigenvector A noise subspace projection length calculator for projecting the mode vector output from the mode vector calculator to a noise subspace based on the eigenvalues and eigenvectors output from the calculator, and calculating the projection length thereof; The projection length minimum calculator for obtaining the azimuth and elevation angle of the radio wave source when the projection length output from the subspace projection length calculator is minimal, and from the control means to the instantaneous visual field fluctuation rotation driving means. In response to the respective rotation angle commands supplied to rotate the antenna platform, A cumulative angle detector for calculating the cumulative frequency of the azimuth and elevation of the radio source obtained from the projection length calculator and outputting the azimuth and elevation of the radio source corresponding to a predetermined cumulative frequency or more. A direction finding device characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 電波源からの電波を受信する複数のアン
テナと、同一の方向を指向するように上記複数のアンテ
ナを取りつけたアンテナプラットフォームと、所定の回
転角度指令が供給され、上記複数のアンテナの指向方向
を変動させるため上記アンテナプラットフォームを所定
の角度回転させる瞬時視野変動回転駆動手段と、異なる
複数の上記回転角度指令を発生し、上記瞬時視野変動回
転駆動手段に対して、上記それぞれの回転角度指令を供
給する制御手段と、上記複数のアンテナそれぞれに対応
して接続され、そのアンテナの出力信号が供給される複
数の受信機と、上記受信機の出力から共分散行列を算出
する共分散行列算出器と、上記共分散行列より出力され
る共分散行列にもとづいて固有値および固有ベクトルを
算出する固有値・固有ベクトル算出器と、上記制御手段
から上記瞬時視野変動回転駆動手段に供給される上記回
転角度指令、および上記複数のアンテナの配列にもとづ
くモードベクトルを算出するモードベクトル算出器と、
上記固有値・固有ベクトル算出器より出力される固有値
および固有ベクトルにもとづいて張られる雑音部分空間
に上記モードベクトル算出器より出力されるモードベク
トルを射影し、その射影長を算出する雑音部分空間射影
長算出器と、上記雑音部分空間射影長算出器より出力さ
れる上記射影長が極小となるなるときの上記電波源の方
位角および仰角を求める射影長極小値算出器と、異なる
受信機雑音のもとで上記射影長極小値算出器から得られ
る上記電波源の方位角および仰角それぞれの相関度を算
出する時間相関器と、上記制御手段から、上記瞬時視野
変動回転駆動手段に供給され、上記アンテナプラットフ
ォームを回転させる上記それぞれの回転角度指令に対応
して、上記射影長算出器から得られる上記電波源の方位
角および仰角の累積頻度を算出し、所定の累積頻度数以
上に対応する上記電波源の方位角および仰角を出力する
累積角度検出器とを備えたことを特徴とする方向探知装
置。
4. A plurality of antennas for receiving radio waves from a radio wave source, an antenna platform on which the plurality of antennas are mounted so as to point in the same direction, and a predetermined rotation angle command are supplied to the plurality of antennas. Instantaneous field-of-view rotation driving means for rotating the antenna platform by a predetermined angle in order to change the pointing direction of the antenna, and generating a plurality of different rotation angle commands, Control means for supplying an angle command, a plurality of receivers connected to each of the plurality of antennas, to which output signals of the antennas are supplied, and a covariance for calculating a covariance matrix from outputs of the receivers A matrix calculator, and an eigenvalue / fixed vector for calculating an eigenvalue and an eigenvector based on the covariance matrix output from the covariance matrix. A vector vector calculator, a mode vector calculator that calculates a mode vector based on the rotation angle command supplied from the control unit to the instantaneous visual field variation rotation driving unit, and an array of the plurality of antennas,
A noise subspace projection length calculator that projects the mode vector output from the mode vector calculator to a noise subspace that is based on the eigenvalues and eigenvectors output from the eigenvalue / eigenvector calculator and calculates the projection length. And a projection length minimum value calculator for obtaining the azimuth and elevation angle of the radio source when the projection length output from the noise subspace projection length calculator becomes a minimum, under different receiver noises. A time correlator for calculating the degree of correlation of each of the azimuth angle and the elevation angle of the radio wave source obtained from the projection length minimum value calculator, and from the control means, supplied to the instantaneous field-of-view variation rotation driving means, and A cumulative azimuth and elevation of the radio source obtained from the projection length calculator in accordance with the respective rotation angle commands to be rotated. Calculating a frequency direction finding device being characterized in that a cumulative angle detector for outputting azimuth and elevation angle of the radio wave sources corresponding to the predetermined number or more of the cumulative frequency.
JP9262992A 1996-12-11 1997-09-29 Direction finder Expired - Lifetime JP2937174B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9262992A JP2937174B2 (en) 1996-12-11 1997-09-29 Direction finder
US09/066,947 US5943013A (en) 1997-09-29 1998-04-28 Direction finder

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8-331026 1996-12-11
JP33102696 1996-12-11
JP9262992A JP2937174B2 (en) 1996-12-11 1997-09-29 Direction finder

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12121399A Division JP3189826B2 (en) 1996-12-11 1999-04-28 Direction finder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10227846A JPH10227846A (en) 1998-08-25
JP2937174B2 true JP2937174B2 (en) 1999-08-23

Family

ID=26545809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9262992A Expired - Lifetime JP2937174B2 (en) 1996-12-11 1997-09-29 Direction finder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2937174B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6127974A (en) * 1998-09-29 2000-10-03 Raytheon Company Direction finding apparatus
JP6482372B2 (en) * 2015-05-11 2019-03-13 三菱電機株式会社 Angle measuring device, angle measuring method and angle measuring program

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10227846A (en) 1998-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10571544B2 (en) Direction finding using signal power
JP6806250B2 (en) Positioning device, position measuring method and program
JP2000196328A (en) Method for estimating radio arrival direction and antenna device
US5943013A (en) Direction finder
JP2006270847A (en) Antenna device
US20190280740A1 (en) Wireless receiver, wireless receiving method, and wireless system
JP2000121716A (en) Radio wave propagation estimating equipment
KR20170127939A (en) Apparatus for estimating direction of arrival based on a circularly arraying antenna compensating intermutual interference and method therefor
JP2937174B2 (en) Direction finder
JP3189826B2 (en) Direction finder
JP2002243783A (en) Antenna characteristics measuring device using neighboring field measurement and its method
JP3173455B2 (en) Direction finder
JPH11133130A (en) Radio wave incoming direction detecting apparatus and fm-cw radar
JPH11142497A (en) Wave bearing detector
WO2022185379A1 (en) Angle width estimation device, angle width estimation method, and target angle measurement device
JP3351341B2 (en) Direction finder
JP2937068B2 (en) Direction detection device
WO2021024473A1 (en) Arrival direction estimation device and method
JP2001108733A (en) Direction finder
JP2002107440A (en) Method and device for detecting direction
JP2001108734A (en) Direction finder
JP3220899B2 (en) Direction finder
Charge et al. A direction finding method under sensor gain and phase uncertainties
JP2619144B2 (en) Direction finder
RU2084909C1 (en) Method for detection of polarization characteristics of electromagnetic field

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070821

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080821

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080821

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090821

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090821

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 12

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100821

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110821

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110821

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 14

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120821

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 14

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120821