JP2940355B2 - アンテナ整合装置 - Google Patents
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を用いて、例えば航空機等のような対空目標や、船舶の
ような水上目標の観測を行うレーダにおける、各アンテ
ナの軸線整合を行う装置に関するものである。
図であり、図14において1は第1のアンテナ、2は第
2のアンテナ、3は第3のアンテナ、4は第1のアンテ
ナ取付角補正装置、5は第2のアンテナ取付角補正装
置、6は第3のアンテナ取付角補正装置、7は第1のビ
ーム制御装置、8は第2のビーム制御装置、9は第3の
ビーム制御装置、23は表示装置、26は補正量設定装
置である。また3面のフェイズドアレイアンテナは図1
2に示すような状態で運用される。図12において、1
は第1のアンテナ装置、2は第2のアンテナ装置、3は
第3のアンテナ装置であり、この図では上から見た状態
を示している。
置の動作について説明する。アンテナの取付角度は、ア
ンテナ取付方位角、アンテナチルト角およびアンテナ面
回転角の3軸の角度で定義される。図9にアンテナ取付
方位角ABについて示しており、ここで1は基準となる
方位角、2はアンテナ軸線、3はフェイズドアレイアン
テナ、4はアンテナ取付方位角ABである。図10にア
ンテナチルト角ATについて示しており、1は基準とな
る高角、2はアンテナ軸線、3はフェイズドアレイアン
テナ、4はアンテナチルト角ATである。図11にアン
テナ面回転角ARについて示しており、ここで1は基準
となる高角、2はアンテナ側面方向の軸、3はフェイズ
ドアレイアンテナ、4はアンテナ面回転角ARである。
各アンテナの3つの取付角度を光学計測器等により機械
的な取付角度を測定し、その数値を補正量設定装置7に
入力する。補正量設定装置7に入力された各アンテナの
補正量は第1のアンテナ取付角補正装置4、第2のアン
テナ取付各補正装置5、第3のアンテナ取付各補正装置
6にそれぞれ入力される。観測すべき目標TGT1に対
して第1のビーム制御装置7からビーム指示情報が第1
のアンテナ装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1
から目標に対して送信されたビームは、目標信号として
受信され、第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準と
した直交座標系におけるXao1(TGT1)、Yao
1(TGT1)、Zao1(TGT1)として第1のア
ンテナ取付角補正装置4に出力される。第1のアンテナ
取付角補正装置4では、アンテナの取付方位角、アンテ
ナチルト角、アンテナ面回転角の項目について“数1”
に従い補正を行う。ここで、AB1は、第1のアンテナ
装置1のアンテナ取付方位角であり、基準となる真北軸
から、第1のアンテナ装置の正面方向までの角度であ
る。また第1のアンテナ装置1のAT1はアンテナ傾斜
角であり、基準となる水平軸から、アンテナ装置の正面
方向までの角度である。さらにAR1は第1のアンテナ
装置1のアンテナ面回転角であり、基準となる水平軸か
ら、アンテナ側方方向までの角度である。このようにし
て水平面北基準直交座標系におけるXo1(TGT
1)、Yo1(TGT1)、Zo1(TGT1)を算出
する。
を実施し、北基準直交座標系における目標位置の算出を
行い、アンテナごとの観測値の整合を図り、表示装置2
3にて、目標観測位置を表示する。
に構成されており、計測器を用いて、機械的にアンテナ
面の取付角を測定し、補正量設定装置に結果を入力する
機能を有しているだけで、レーダによる目標観測値をも
とにした補正量の算出は行っていなかった。従って、隣
あう2面のアンテナから同一の目標を観測し、観測位置
のずれが発生した場合、どのような補正角の設定をすれ
ば最適な整合が行えるかを判定することは極めて困難で
あった。
めになされたものであり、アンテナ整合装置における処
理の最適化、高精度化、自動化を目的とするものであ
る。
整合判定装置は、レーダ観測値により算出された目標観
測位置の平均値をもとにアンテナごとの目標間の角度誤
差を算出し、各誤差の2乗和を表示することにより整合
角度設定値の最適値を自動判定するものである。
置は、レーダ観測値により算出された目標観測位置の平
均値をもとにアンテナごとの目標間の角度誤差を算出
し、各誤差の2乗和を最小とする整合角度補正値を自動
で設定するものである。
置は、レーダ観測値により算出された目標観測位置から
目標の追尾を行い、目標推定位置をもとにアンテナごと
の目標間の角度誤差を算出し、各誤差の2乗和を表示す
ることにより整合角度設定値の最適値を自動判定するも
のである。
置は、レーダ観測値により算出された目標観測位置から
目標の追尾を行い、目標推定位置をもとにアンテナごと
の目標間の角度誤差を算出し、各誤差の2乗和を最小と
する整合角度補正値を自動で設定するものである。
置は、レーダを搭載するプラットフォームの動揺修正を
実施しながら、レーダ観測値により算出された目標観測
位置の平均値をもとにアンテナごとの目標間の角度誤差
を算出し、各誤差の2乗和を表示することにより整合角
度設定値の最適値を自動判定するものである。
置は、レーダを搭載するプラットフォームの動揺修正を
実施しながら、レーダ観測値により算出された目標観測
位置の平均値をもとにアンテナごとの目標間の角度誤差
を算出し、各誤差の2乗和を最小とする整合角度補正値
を自動で設定するものである。
置は、レーダを搭載するプラットフォームの動揺修正を
実施しながら、レーダ観測値により算出された目標観測
位置から目標の追尾を行い、目標推定位置をもとにアン
テナごとの目標間の角度誤差を算出し、各誤差の2乗和
を表示することにより整合角度設定値の最適値を自動判
定するものである。
置は、レーダを搭載するプラットフォームの動揺修正を
実施しながら、レーダ観測値により算出された目標観測
位置から目標の追尾を行い、目標推定位置をもとにアン
テナごとの目標間の角度誤差を算出し、各誤差の2乗和
を最小とする整合角度補正値を自動で設定するものであ
る。
度を微調整しながら、同一の目標を異なるアンテナで観
測し、それぞれの整合誤差の2乗和を表示することによ
り整合誤差が最小となるアンテナ取付角度を確認するこ
とができるため、アンテナ面整合の為の最適な角度補正
設定値を算出することが可能となる。
ナ取付角度を微調整しながら、同一の目標を異なるアン
テナで観測し、それぞれの整合誤差の2乗和をデータベ
ースとして保持することにより、整合誤差が最小となる
アンテナ取付角度を算出することができるため、アンテ
ナ面整合の為の最適な角度補正の自動設定が可能とな
る。
ナ取付角度を微調整しながら、同一の目標を異なるアン
テナで観測し、それぞれの整合誤差の2乗和を表示する
ことにより整合誤差が最小となるアンテナ取付角度を確
認することができるため、アンテナ面整合の為の最適な
角度補正設定値を算出することが可能となるばかりでな
く、校正用の目標を自動追尾することにより、試験の省
力化をはかることが可能となる。
ナ取付角度を微調整しながら、同一の目標を異なるアン
テナで観測し、それぞれの整合誤差の2乗和をデータベ
ースとして保持することにより、整合誤差が最小となる
アンテナ取付角度を算出することができるため、アンテ
ナ面整合の為の最適な角度補正の自動設定が可能となる
ばかりでなく、校正用の目標を自動追尾することによ
り、試験の省力化をはかることが可能となる。
ナ取付角度を微調整しながら、同一の目標を異なるアン
テナで観測し、それぞれの整合誤差の2乗和を表示する
ことにより整合誤差が最小となるアンテナ取付角度を確
認することができるため、アンテナ面整合の為の最適な
角度補正設定値を算出することが、動揺するプラットフ
ォームに搭載するレーダに対しても可能となる。
ナ取付角度を微調整しながら、同一の目標を異なるアン
テナで観測し、それぞれの整合誤差の2乗和をデータベ
ースとして保持することにより、整合誤差が最小となる
アンテナ取付角度を算出することができるため、アンテ
ナ面整合の為の最適な角度補正値を自動設定すること
が、動揺するプラットフォームに搭載するレーダに対し
ても可能となる。
ナ取付角度を微調整しながら、同一の目標を異なるアン
テナで観測し、それぞれの整合誤差の2乗和を表示する
ことにより整合誤差が最小となるアンテナ取付角度を確
認することができるため、アンテナ面整合の為の最適な
角度補正設定値を算出することが可能となるばかりでな
く、校正用の目標を自動追尾することにより、試験の省
力化をはかることが、動揺するプラットフォームに搭載
するレーダに対しても可能となる。
テナ取付角度を微調整しながら、同一の目標を異なるア
ンテナで観測し、それぞれの整合誤差の2乗和をデータ
ベースとして保持することにより、整合誤差が最小とな
るアンテナ取付角度を算出することができるため、アン
テナ面整合の為の最適な角度補正の自動設定が可能とな
るばかりでなく、校正用の目標を自動追尾することによ
り、試験の省力化をはかることが、動揺するプラットフ
ォームに搭載するレーダに対しても可能となる。
示す図である。図1において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、10は第1の平均
値算出装置、11は第2の平均値算出装置、12は第3
の平均値算出装置、19は第1の誤差角算出装置、20
は第2の誤差角算出装置、21は第3の誤差角算出装
置、22は2乗和算出装置、23は表示装置、26は補
正量設定装置である。上記3面のフェイズドアレイアン
テナは図12に示すような状態で運用される。図12に
おいて、1は第1のアンテナ装置、2は第2のアンテナ
装置、3は第3のアンテナ装置であり、この図では上か
ら見た状態を示している。また、本装置は地上に設置し
て運用するフェイズドアレイレーダを前提とする。
の作動原理を図1を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である固定目標(TGT1,TGT2,T
GT3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生さ
せ、それぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。
まず、サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して
第1のビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のア
ンテナ装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から
目標に対して送信されたビームは、目標信号として受信
され、第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした
直交座標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao
1(TGT1,n)、Zao1(TGT1,n)として
第1のアンテナ取付角補正装置4に出力される。第1の
アンテナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、
アンテナチルト角、アンテナ面回転角の項目について
“数2”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アンテ
ナ取付方位角であり、基準となる真北軸から、第1のア
ンテナ装置の正面方向までの角度である。またAT1は
アンテナ傾斜角であり、基準となる水平軸から、第1の
アンテナ装置の正面方向までの角度である。さらにAR
1はアンテナ面回転角であり、基準となる水平軸から、
第1のアンテナ装置の側方方向までの角度である。この
ようにして水平面北基準直交座標系におけるXo1(T
GT1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1(TG
T1,n)を算出し第1の平均値算出装置10に出力さ
れる。
のアンテナ装置1により観測された目標位置を各サンプ
リング時刻ごとに平均値算出処理を“数3”に従い実行
し、ランダム誤差を低減させ、整合精度を向上させる。
ここでXs1(TGT1),Ys1(TGT1),Zs
1(TGT1)は平均処理した目標観測位置である。
施し、Xs1(TGT3),Ys1(TGT3),Zs
1(TGT3)を算出する。さらに第2のアンテナ装置
2および第3のアンテナ装置3についても同様に実施
し、Xs2(TGT1),Ys2(TGT1),Zs2
(TGT1)、Xs2(TGT2),Ys2(TGT
2),Zs2(TGT2)、Xs3(TGT2),Ys
3(TGT2),Zs3(TGT2)、Xs3(TGT
1),Ys3(TGT1),Zs3(TGT1)を算出
する。次にTGT1について、第1のアンテナ装置1お
よび第2のアンテナ装置2により観測された目標位置を
もとに、第2の誤差角算出装置20により誤差角E_T
GT1を“数4”に従い算出する。図13に、レーダか
ら目標を観測する時に発生する、この誤差角の概念図を
示す。図13において、1は第1のアンテナ装置による
目標観測のためのビーム、2は第2のアンテナ装置によ
る目標観測のためのビーム、3は第1のアンテナ装置に
よる目標観測位置、4は第2のアンテナ装置による目標
観測位置を示す。
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数5”に従い算出する。
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
表示装置23では、微小量ずつ変化する校正データに対
する角度誤差の2乗和を表示し、角度誤差の2乗和が最
も少なくなるような校正データを操作員が確認する事に
よりアンテナ整合の最適な角度補正設定値を得る。
示す図である。図2において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、10は第1の平均
値算出装置、11は第2の平均値算出装置、12は第3
の平均値算出装置、19は第1の誤差角算出装置、20
は第2の誤差角算出装置、21は第3の誤差角算出装
置、22は2乗和算出装置、24は補正角算出装置、2
5は校正量算出装置、26は補正量設定装置である。上
記3面のフェイズドアレイアンテナは図12に示すよう
な状態で運用される。図12において、1は第1のアン
テナ装置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテ
ナ装置であり、この図では上から見た状態を示してい
る。また、本装置は地上に設置して運用するフェイズド
アレイレーダを前提とする。
の作動原理を図2を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である固定目標(TGT1,TGT2,T
GT3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生さ
せ、それぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。
まず、サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して
第1のビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のア
ンテナ装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から
目標に対して送信されたビームは、目標信号として受信
され、第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした
直交座標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao
1(TGT1,n)、Zao1(TGT1,n)として
第1のアンテナ取付角補正装置4に出力される。第1の
アンテナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、
アンテナチルト角、アンテナ面回転角の項目について
“数6”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アンテ
ナ取付方位角であり、基準となる真北軸から、第1のア
ンテナ装置の正面方向までの角度である。またAT1は
アンテナ傾斜角であり、基準となる水平軸から、第1の
アンテナ装置の正面方向までの角度である。さらにAR
1はアンテナ面回転角であり、基準となる水平軸から、
第1のアンテナ装置の側方方向までの角度である。この
ようにして水平面北基準直交座標系におけるXo1(T
GT1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1(TG
T1,n)を算出し第1の平均値算出装置10に出力さ
れる。
のアンテナ装置1により観測された目標位置を各サンプ
リング時刻ごとに平均値算出処理を“数7”に従い実行
し、ランダム誤差を低減させ、整合精度を向上させる。
ここでXs1(TGT1),Ys1(TGT1),Zs
1(TGT1)は平均処理した目標観測位置である。
施し、Xs1(TGT3),Ys1(TGT3),Zs
1(TGT3)を算出する。さらに第2のアンテナ装置
2および第3のアンテナ装置3についても同様に実施
し、Xs2(TGT1),Ys2(TGT1),Zs2
(TGT1)、Xs2(TGT2),Ys2(TGT
2),Zs2(TGT2)、Xs3(TGT2),Ys
3(TGT2),Zs3(TGT2)、Xs3(TGT
1),Ys3(TGT1),Zs3(TGT1)を算出
する。次にTGT1について、第1のアンテナ装置1お
よび第2のアンテナ装置2により観測された目標位置を
もとに、第2の誤差角算出装置20により誤差角E_T
GT1を“数8”に従い算出する。図13に、この誤差
角の概念図を示す。図13において、1は第1のアンテ
ナ装置による目標観測のためのビーム、2は第2のアン
テナ装置による目標観測のためのビーム、3は第1のア
ンテナ装置による目標観測位置、4は第2のアンテナ装
置による目標観測位置を示す。
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数9”に従い算出する。
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
補正角算出装置24では、微小量ずつ変化する校正デー
タに対する角度誤差の2乗和が最も少なくなるような校
正データを補正角として記憶し、アンテナ整合の最適な
角度補正設定値として補正角設定装置26に出力する。
示す図である。図3において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、16は第1の追尾
フィルタ装置、17は第2の追尾フィルタ装置、18は
第3の追尾フィルタ装置、19は第1の誤差角算出装
置、20は第2の誤差角算出装置、21は第3の誤差角
算出装置、22は2乗和算出装置、23は表示装置、2
6は補正量設定装置である。上記3面のフェイズドアレ
イアンテナは図12に示すような状態で運用される。図
12において、1は第1のアンテナ装置、2は第2のア
ンテナ装置、3は第3のアンテナ装置であり、この図で
は上から見た状態を示している。また、本装置は地上に
設置して運用するフェイズドアレイレーダを前提とす
る。
の作動原理を図3を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である目標(TGT1,TGT2,TGT
3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生させ、そ
れぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。まず、
サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して第1の
ビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のアンテナ
装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から目標に
対して送信されたビームは、目標信号として受信され、
第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした直交座
標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao1(T
GT1,n)、Zao1(TGT1,n)として第1の
アンテナ取付角補正装置4に出力される。第1のアンテ
ナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、アンテ
ナチルト角、アンテナ面回転角の項目について“数1
0”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アンテナ取
付方位角であり、基準となる真北軸から、第1のアンテ
ナ装置の正面方向までの角度である。またAT1はアン
テナ傾斜角であり、基準となる水平軸から、第1のアン
テナ装置の正面方向までの角度である。さらにAR1は
アンテナ面回転角であり、基準となる水平軸から、第1
のアンテナ装置の側方方向までの角度である。このよう
にして水平面北基準直交座標系におけるXo1(TGT
1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1(TGT
1,n)を算出し第1の追尾フィルタ装置16に出力さ
れる。
1のアンテナ装置1により観測された目標位置をもとに
各サンプリング時刻ごとに目標推定位置および速度を
“数11”に従い算出し、ランダム誤差を低減させると
ともに移動する目標にもビームを追従させ、整合精度を
向上させる。ここでXs1(TGT1,n),Ys1
(TGT1,n),Zs1(TGT1,n)は追尾フィ
ルタリング処理した目標推定位置であり、dXs1(T
GT1,n),dYs1(TGT1,n),dZs1
(TGT1,n)は目標推定速度、Xp1(TGT1,
n+1),Yp1(TGT1,n+1),Zp1(TG
T1,n+1)は次サンプリング時刻における目標予測
位置である。また、ALPHAとBETAは追尾フィル
タ定数、Tはサンプリング間隔である。なお、目標予測
位置Xp1(TGT1,n+1),Yp1(TGT1,
n+1),Zp1(TGT1,n+1)については、次
サンプリング時刻におけるビーム指向位置として第1の
ビーム制御装置7に出力する。
施し、Xs1(TGT3,n),Ys1(TGT3,
n),Zs1(TGT3,n)を算出する。さらに第2
のアンテナ装置2および第3のアンテナ装置3について
も同様に実施し、Xs2(TGT1,n),Ys2(T
GT1,n),Zs2(TGT1,n)、Xs2(TG
T2,n),Ys2(TGT2,n),Zs2(TGT
2,n)、Xs3(TGT2,n),Ys3(TGT
2,n),Zs3(TGT2,n)、Xs3(TGT
1,n),Ys3(TGT1,n),Zs3(TGT
1,n)を算出する。次にTGT1について、第1のア
ンテナ装置1および第2のアンテナ装置2により観測さ
れた目標位置をもとに、第2の誤差角算出装置20によ
り誤差角E_TGT1を“数12”に従い算出する。図
13に、この誤差角の概念図を示す。図13において、
1は第1のアンテナ装置による目標観測のためのビー
ム、2は第2のアンテナ装置による目標観測のためのビ
ーム、3は第1のアンテナ装置による目標観測位置、4
は第2のアンテナ装置による目標観測位置を示す。
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数13”に従い算出する。
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
表示装置23では、微小量ずつ変化する校正データに対
する角度誤差の2乗和を表示し、角度誤差の2乗和が最
も少なくなるような校正データを操作員が確認する事に
よりアンテナ整合の最適な角度補正設定値を得る。
示す図である。図4において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、16は第1の追尾
フィルタ装置、17は第2の追尾フィルタ装置、18は
第3の追尾フィルタ装置、19は第1の誤差角算出装
置、20は第2の誤差角算出装置、21は第3の誤差角
算出装置、22は2乗和算出装置、24は補正角算出装
置、25は校正量算出装置、26は補正量設定装置であ
る。上記3面のフェイズドアレイアンテナは図12に示
すような状態で運用される。図12において、1は第1
のアンテナ装置、2は第2のアンテナ装置、3は第3の
アンテナ装置であり、この図では上から見た状態を示し
ている。また、本装置は地上に設置して運用するフェイ
ズドアレイレーダを前提とする。
の作動原理を図3を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である目標(TGT1,TGT2,TGT
3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生させ、そ
れぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。まず、
サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して第1の
ビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のアンテナ
装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から目標に
対して送信されたビームは、目標信号として受信され、
第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした直交座
標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao1(T
GT1,n)、Zao1(TGT1,n)として第1の
アンテナ取付角補正装置4に出力される。第1のアンテ
ナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、アンテ
ナチルト角、アンテナ面回転角の項目について“数1
4”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アンテナ取
付方位角であり、基準となる真北軸から、第1のアンテ
ナ装置の正面方向までの角度である。またAT1はアン
テナ傾斜角であり、基準となる水平軸から、第1のアン
テナ装置の正面方向までの角度である。さらにAR1は
アンテナ面回転角であり、基準となる水平軸から、第1
のアンテナ装置の側方方向までの角度である。このよう
にして水平面北基準直交座標系におけるXo1(TGT
1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1(TGT
1,n)を算出し第1の追尾フィルタ装置16に出力さ
れる。
1のアンテナ装置1により観測された目標位置をもとに
各サンプリング時刻ごとに目標推定位置および速度を
“数15”に従い算出し、ランダム誤差を低減させると
ともに移動する目標にもビームを追従させ、整合精度を
向上させる。ここでXs1(TGT1,n),Ys1
(TGT1,n),Zs1(TGT1,n)は追尾フィ
ルタリング処理した目標推定位置であり、dXs1(T
GT1,n),dYs1(TGT1,n),dZs1
(TGT1,n)は目標推定速度、Xp1(TGT1,
n+1),Yp1(TGT1,n+1),Zp1(TG
T1,n+1)は次サンプリング時刻における目標予測
位置である。また、ALPHAとBETAは追尾フィル
タ定数、Tはサンプリング間隔である。なお、目標予測
位置Xp1(TGT1,n+1),Yp1(TGT1,
n+1),Zp1(TGT1,n+1)については、次
サンプリング時刻におけるビーム指向位置として第1の
ビーム制御装置7に出力する。
施し、Xs1(TGT3,n),Ys1(TGT3,
n),Zs1(TGT3,n)を算出する。さらに第2
のアンテナ装置2および第3のアンテナ装置3について
も同様に実施し、Xs2(TGT1,n),Ys2(T
GT1,n),Zs2(TGT1,n)、Xs2(TG
T2,n),Ys2(TGT2,n),Zs2(TGT
2,n)、Xs3(TGT2,n),Ys3(TGT
2,n),Zs3(TGT2,n)、Xs3(TGT
1,n),Ys3(TGT1,n),Zs3(TGT
1,n)を算出する。次にTGT1について、第1のア
ンテナ装置1および第2のアンテナ装置2により観測さ
れた目標位置をもとに、第2の誤差角算出装置20によ
り誤差角E_TGT1を“数16”に従い算出する。図
13に、この誤差角の概念図を示す。図13において、
1は第1のアンテナ装置による目標観測のためのビー
ム、2は第2のアンテナ装置による目標観測のためのビ
ーム、3は第1のアンテナ装置による目標観測位置、4
は第2のアンテナ装置による目標観測位置を示す。
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数17”に従い算出する。
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
補正角算出装置24では、微小量ずつ変化する校正デー
タに対する角度誤差の2乗和が最も少なくなるような校
正データを補正角として記憶し、アンテナ整合の最適な
角度補正設定値として補正角設定装置26に出力する。
示す図である。図5において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、10は第1の平均
値算出装置、11は第2の平均値算出装置、12は第3
の平均値算出装置、13は第1の動揺修正装置、14は
第2の動揺修正装置、15は第3の動揺修正装置、19
は第1の誤差角算出装置、20は第2の誤差角算出装
置、21は第3の誤差角算出装置、22は2乗和算出装
置、23は表示装置、24は補正角算出装置、25は校
正量算出装置、26は補正量設定装置である。上記3面
のフェイズドアレイアンテナは図12に示すような状態
で運用される。図12において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装置
であり、この図では上から見た状態を示している。ま
た、本装置は動揺するプラットフォームに搭載して運用
するフェイズドアレイレーダにも適用可能である。
の作動原理を図5を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である固定目標(TGT1,TGT2,T
GT3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生さ
せ、それぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。
まず、サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して
第1のビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のア
ンテナ装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から
目標に対して送信されたビームは、目標信号として受信
され、第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした
直交座標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao
1(TGT1,n)、Zao1(TGT1,n)として
第1のアンテナ取付角補正装置4に出力される。第1の
アンテナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、
アンテナチルト角、アンテナ面回転角の項目について
“数18”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アン
テナ取付方位角であり、基準となるプラットフォームの
進行方向の軸から、第1のアンテナ装置の正面方向まで
の角度である。またAT1はアンテナ傾斜角であり、基
準となるプラットフォームの水平軸から、第1のアンテ
ナ装置の正面方向までの角度である。さらにAR1はア
ンテナ面回転角であり、基準となるプラットフォームの
水平軸から、第1のアンテナ装置の側方方向までの角度
である。このようにしてプラットフォームの姿勢角を基
準とした直交座標系におけるXod1(TGT1,
n)、Yod1(TGT1,n)、Zod1(TGT
1,n)を算出し第1の動揺修正装置13に出力され
る。
ォームの姿勢角を基準とした直交座標系から、“数1
9”に従い北基準直交座標系における目標観測値Xo1
(TGT1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1
(TGT1,n)に変換する。ここでZdoはプラット
フォームのロール角、Eioはプラットフォームのピッ
チ角、Cqoはプラットフォームの進行方向の角度であ
る。
のアンテナ装置1により観測された目標位置を各サンプ
リング時刻ごとに平均値算出処理を“数20”に従い実
行し、ランダム誤差を低減させ、整合精度を向上させ
る。ここでXs1(TGT1),Ys1(TGT1),
Zs1(TGT1)は平均処理した目標観測位置であ
る。
施し、Xs1(TGT3),Ys1(TGT3),Zs
1(TGT3)を算出する。さらに第2のアンテナ装置
2および第3のアンテナ装置3についても同様に実施
し、Xs2(TGT1),Ys2(TGT1),Zs2
(TGT1)、Xs2(TGT2),Ys2(TGT
2),Zs2(TGT2)、Xs3(TGT2),Ys
3(TGT2),Zs3(TGT2)、Xs3(TGT
1),Ys3(TGT1),Zs3(TGT1)を算出
する。次にTGT1について、第1のアンテナ装置1お
よび第2のアンテナ装置2により観測された目標位置を
もとに、第2の誤差角算出装置20により誤差角E_T
GT1を“数21”に従い算出する。図13に、この誤
差角の概念図を示す。図13において、1は第1のアン
テナ装置による目標観測のためのビーム、2は第2のア
ンテナ装置による目標観測のためのビーム、3は第1の
アンテナ装置による目標観測位置、4は第2のアンテナ
装置による目標観測位置を示す。
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数22”に従い算出する。
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
表示装置23では、微小量ずつ変化する校正データに対
する角度誤差の2乗和を表示し、角度誤差の2乗和が最
も少なくなるような校正データを操作員が確認する事に
よりアンテナ整合の最適な角度補正設定値を得る。
示す図である。図6において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、10は第1の平均
値算出装置、11は第2の平均値算出装置、12は第3
の平均値算出装置、13は第1の動揺修正装置、14は
第2の動揺修正装置、15は第3の動揺修正装置、19
は第1の誤差角算出装置、20は第2の誤差角算出装
置、21は第3の誤差角算出装置、22は2乗和算出装
置、24は補正角算出装置、25は校正量算出装置、2
6は補正量設定装置である。上記3面のフェイズドアレ
イアンテナは図12に示すような状態で運用される。図
12において、1は第1のアンテナ装置、2は第2のア
ンテナ装置、3は第3のアンテナ装置であり、この図で
は上から見た状態を示している。また、本装置は動揺す
るプラットフォームに搭載して運用するフェイズドアレ
イレーダにも適用可能である。
の作動原理を図6を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である固定目標(TGT1,TGT2,T
GT3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生さ
せ、それぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。
まず、サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して
第1のビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のア
ンテナ装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から
目標に対して送信されたビームは、目標信号として受信
され、第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした
直交座標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao
1(TGT1,n)、Zao1(TGT1,n)として
第1のアンテナ取付角補正装置4に出力される。第1の
アンテナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、
アンテナチルト角、アンテナ面回転角の項目について
“数23”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アン
テナ取付方位角であり、基準となるプラットフォームの
進行方向の軸から、第1のアンテナ装置の正面方向まで
の角度である。またAT1はアンテナ傾斜角であり、基
準となるプラットフォームの水平軸から、第1のアンテ
ナ装置の正面方向までの角度である。さらにAR1はア
ンテナ面回転角であり、基準となるプラットフォームの
水平軸から、第1のアンテナ装置の側方方向までの角度
である。このようにしてプラットフォームの姿勢角を基
準とした直交座標系におけるXod1(TGT1,
n)、Yod1(TGT1,n)、Zod1(TGT
1,n)を算出し第1の動揺修正装置13に出力され
る。
ォームの姿勢角を基準とした直交座標系から、“数2
4”に従い北基準直交座標系における目標観測値Xo1
(TGT1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1
(TGT1,n)に変換する。ここでZdoはプラット
フォームのロール角、Eioはプラットフォームのピッ
チ角、Cqoはプラットフォームの進行方向の角度であ
る。
のアンテナ装置1により観測された目標位置を各サンプ
リング時刻ごとに平均値算出処理を“数25”に従い実
行し、ランダム誤差を低減させ、整合精度を向上させ
る。ここでXs1(TGT1),Ys1(TGT1),
Zs1(TGT1)は平均処理した目標観測位置であ
る。
施し、Xs1(TGT3),Ys1(TGT3),Zs
1(TGT3)を算出する。さらに第2のアンテナ装置
2および第3のアンテナ装置3についても同様に実施
し、Xs2(TGT1),Ys2(TGT1),Zs2
(TGT1)、Xs2(TGT2),Ys2(TGT
2),Zs2(TGT2)、Xs3(TGT2),Ys
3(TGT2),Zs3(TGT2)、Xs3(TGT
1),Ys3(TGT1),Zs3(TGT1)を算出
する。次にTGT1について、第1のアンテナ装置1お
よび第2のアンテナ装置2により観測された目標位置を
もとに、第2の誤差角算出装置20により誤差角E_T
GT1を“数26”に従い算出する。図13に、この誤
差角の概念図を示す。図13において、1は第1のアン
テナ装置による目標観測のためのビーム、2は第2のア
ンテナ装置による目標観測のためのビーム、3は第1の
アンテナ装置による目標観測位置、4は第2のアンテナ
装置による目標観測位置を示す。
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数27”に従い算出する。
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
補正角算出装置24では、微小量ずつ変化する校正デー
タに対する角度誤差の2乗和が最も少なくなるような校
正データを補正角として記憶し、アンテナ整合の最適な
角度補正設定値として補正角設定装置26に出力する。
示す図である。図7において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、13は第1の動揺
修正装置、14は第2の動揺修正装置、15は第3の動
揺修正装置、16は第1の追尾フィルタ装置、17は第
2の追尾フィルタ装置、18は第3の追尾フィルタ装
置、19は第1の誤差角算出装置、20は第2の誤差角
算出装置、21は第3の誤差角算出装置、22は2乗和
算出装置、23は表示装置、26は補正量設定装置であ
る。上記3面のフェイズドアレイアンテナは図12に示
すような状態で運用される。図12において、1は第1
のアンテナ装置、2は第2のアンテナ装置、3は第3の
アンテナ装置であり、この図では上から見た状態を示し
ている。また、本装置は動揺するプラットフォームに搭
載して運用するフェイズドアレイレーダにも適用可能で
ある。
の作動原理を図7を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である目標(TGT1,TGT2,TGT
3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生させ、そ
れぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。まず、
サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して第1の
ビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のアンテナ
装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から目標に
対して送信されたビームは、目標信号として受信され、
第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした直交座
標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao1(T
GT1,n)、Zao1(TGT1,n)として第1の
アンテナ取付角補正装置4に出力される。第1のアンテ
ナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、アンテ
ナチルト角、アンテナ面回転角の項目について“数2
8”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アンテナ取
付方位角であり、基準となるプラットフォームの進行方
向の軸から、第1のアンテナ装置の正面方向までの角度
である。またAT1はアンテナ傾斜角であり、基準とな
るプラットフォームの水平軸から、第1のアンテナ装置
の正面方向までの角度である。さらにAR1はアンテナ
面回転角であり、基準となるプラットフォームの水平軸
から、第1のアンテナ装置の側方方向までの角度であ
る。このようにしてプラットフォームの姿勢角を基準と
した直交座標系におけるXod1(TGT1,n)、Y
od1(TGT1,n)、Zod1(TGT1,n)を
算出し第1の動揺修正装置13に出力される。
ォームの姿勢角を基準とした直交座標系から、“数2
9”に従い北基準直交座標系における目標観測値Xo1
(TGT1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1
(TGT1,n)に変換する。ここでZdoはプラット
フォームのロール角、Eioはプラットフォームのピッ
チ角、Cqoはプラットフォームの進行方向の角度であ
る。
1のアンテナ装置1により観測された目標位置をもとに
各サンプリング時刻ごとに目標推定位置および速度を
“数30”に従い算出し、ランダム誤差を低減させると
ともに移動する目標にもビームを追従させ、整合精度を
向上させる。ここでXs1(TGT1,n),Ys1
(TGT1,n),Zs1(TGT1,n)は追尾フィ
ルタリング処理した目標推定位置であり、dXs1(T
GT1,n),dYs1(TGT1,n),dZs1
(TGT1,n)は目標推定速度、Xp1(TGT1,
n+1),Yp1(TGT1,n+1),Zp1(TG
T1,n+1)は次サンプリング時刻における目標予測
位置である。また、ALPHAとBETAは追尾フィル
タ定数、Tはサンプリング間隔である。なお、目標予測
位置Xp1(TGT1,n+1),Yp1(TGT1,
n+1),Zp1(TGT1,n+1)については、次
サンプリング時刻におけるビーム指向位置として第1の
ビーム制御装置7に出力する。
施し、Xs1(TGT3,n),Ys1(TGT3,
n),Zs1(TGT3,n)を算出する。さらに第2
のアンテナ装置2および第3のアンテナ装置3について
も同様に実施し、Xs2(TGT1,n),Ys2(T
GT1,n),Zs2(TGT1,n)、Xs2(TG
T2,n),Ys2(TGT2,n),Zs2(TGT
2,n)、Xs3(TGT2,n),Ys3(TGT
2,n),Zs3(TGT2,n)、Xs3(TGT
1,n),Ys3(TGT1,n),Zs3(TGT
1,n)を算出する。次にTGT1について、第1のア
ンテナ装置1および第2のアンテナ装置2により観測さ
れた目標位置をもとに、第2の誤差角算出装置20によ
り誤差角E_TGT1を“数31”に従い算出する。図
13に、この誤差角の概念図を示す。図13において、
1は第1のアンテナ装置による目標観測のためのビー
ム、2は第2のアンテナ装置による目標観測のためのビ
ーム、3は第1のアンテナ装置による目標観測位置、4
は第2のアンテナ装置による目標観測位置を示す。
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数32”に従い算出する。
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
表示装置23では、微小量ずつ変化する校正データに対
する角度誤差の2乗和を表示し、角度誤差の2乗和が最
も少なくなるような校正データを操作員が確認する事に
よりアンテナ整合の最適な角度補正設定値を得る。
示す図である。図8において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、13は第1の動揺
修正装置、14は第2の動揺修正装置、15は第3の動
揺修正装置、16は第1の追尾フィルタ装置、17は第
2の追尾フィルタ装置、18は第3の追尾フィルタ装
置、19は第1の誤差角算出装置、20は第2の誤差角
算出装置、21は第3の誤差角算出装置、22は2乗和
算出装置、24は補正角算出装置、25は校正量算出装
置、26は補正量設定装置である。上記3面のフェイズ
ドアレイアンテナは図12に示すような状態で運用され
る。図12において、1は第1のアンテナ装置、2は第
2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装置であり、こ
の図では上から見た状態を示している。また、本装置は
動揺するプラットフォームに搭載して運用するフェイズ
ドアレイレーダにも適用可能である。
の作動原理を図8を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である目標(TGT1,TGT2,TGT
3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生させ、そ
れぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。まず、
サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して第1の
ビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のアンテナ
装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から目標に
対して送信されたビームは、目標信号として受信され、
第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした直交座
標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao1(T
GT1,n)、Zao1(TGT1,n)として第1の
アンテナ取付角補正装置4に出力される。第1のアンテ
ナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、アンテ
ナチルト角、アンテナ面回転角の項目について“数3
3”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アンテナ取
付方位角であり、基準となるプラットフォームの進行方
向の軸から、第1のアンテナ装置の正面方向までの角度
である。またAT1はアンテナ傾斜角であり、基準とな
るプラットフォームの水平軸から、第1のアンテナ装置
の正面方向までの角度である。さらにAR1はアンテナ
面回転角であり、基準となるプラットフォームの水平軸
から、第1のアンテナ装置の側方方向までの角度であ
る。このようにしてプラットフォームの姿勢角を基準と
した直交座標系におけるXod1(TGT1,n)、Y
od1(TGT1,n)、Zod1(TGT1,n)を
算出し第1の動揺修正装置13に出力される。
ォームの姿勢角を基準とした直交座標系から、“数3
4”に従い北基準直交座標系における目標観測値Xo1
(TGT1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1
(TGT1,n)に変換する。ここでEioはプラット
フォームのロール角、Zdoはプラットフォームのピッ
チ角、Cqoはプラットフォームの進行方向の角度であ
る。
1のアンテナ装置1により観測された目標位置をもとに
各サンプリング時刻ごとに目標推定位置および速度を
“数35”に従い算出し、ランダム誤差を低減させると
ともに移動する目標にもビームを追従させ、整合精度を
向上させる。ここでXs1(TGT1,n),Ys1
(TGT1,n),Zs1(TGT1,n)は追尾フィ
ルタリング処理した目標推定位置であり、dXs1(T
GT1,n),dYs1(TGT1,n),dZs1
(TGT1,n)は目標推定速度、Xp1(TGT1,
n+1),Yp1(TGT1,n+1),Zp1(TG
T1,n+1)は次サンプリング時刻における目標予測
位置である。また、ALPHAとBETAは追尾フィル
タ定数、Tはサンプリング間隔である。なお、目標予測
位置Xp1(TGT1,n+1),Yp1(TGT1,
n+1),Zp1(TGT1,n+1)については、次
サンプリング時刻におけるビーム指向位置として第1の
ビーム制御装置7に出力する。
施し、Xs1(TGT3,n),Ys1(TGT3,
n),Zs1(TGT3,n)を算出する。さらに第2
のアンテナ装置2および第3のアンテナ装置3について
も同様に実施し、Xs2(TGT1,n),Ys2(T
GT1,n),Zs2(TGT1,n)、Xs2(TG
T2,n),Ys2(TGT2,n),Zs2(TGT
2,n)、Xs3(TGT2,n),Ys3(TGT
2,n),Zs3(TGT2,n)、Xs3(TGT
1,n),Ys3(TGT1,n),Zs3(TGT
1,n)を算出する。次にTGT1について、第1のア
ンテナ装置1および第2のアンテナ装置2により観測さ
れた目標位置をもとに、第2の誤差角算出装置20によ
り誤差角E_TGT1を“数36”に従い算出する。図
13に、この誤差角の概念図を示す。図13において、
1は第1のアンテナ装置による目標観測のためのビー
ム、2は第2のアンテナ装置による目標観測のためのビ
ーム、3は第1のアンテナ装置による目標観測位置、4
は第2のアンテナ装置による目標観測位置を示す。
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数37”に従い算出する。
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
補正角算出装置24では、微小量ずつ変化する校正デー
タに対する角度誤差の2乗和が最も少なくなるような校
正データを補正角として記憶し、アンテナ整合の最適な
角度補正設定値として補正角設定装置26に出力する。
れているので、以下に記載されているような効果を奏す
る。
よれば、機械的に測定したアンテナ角度のみならず、ア
ンテナごとに発生する目標のレーダ観測位置のずれ量を
もとに角度補正値を算出するために、最適な角度補正の
設定が可能であり、さらに自動計測を実行できるため、
計測の省力化、高精度化が期待できる。
イアンテナにより構成されたレーダ装置における適用例
を示したが、4面以上のフェイズドアレイアンテナによ
り構成されるレーダ装置にも適用することが可能であ
る。
例におけるブロック図である。
例におけるブロック図である。
例におけるブロック図である。
例におけるブロック図である。
例におけるブロック図である。
例におけるブロック図である。
例におけるブロック図である。
例におけるブロック図である。
た状態を真上から見た図である。
角度誤差の概念図である。
ク図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、上記観測値の
観測時刻ごとに平均値を算出する第1から第3の平均値
算出装置と、アンテナごとの観測値の平均値の誤差角を
算出する第1から第3の誤差角算出装置と、それぞれの
誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、アンテナ
チルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回転角の校
正用微小角を発生させる校正量算出装置と、上記刻み角
に対する誤差角の2乗和を表示する表示装置とを具備す
ることを特徴としたアンテナ整合装置。 - 【請求項2】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、上記観測値の
観測時刻ごとに平均値を算出する第1から第3の平均値
算出装置と、アンテナごとの観測値の平均値の誤差角を
算出する第1から第3の誤差角算出装置と、それぞれの
誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、アンテナ
チルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回転角の校
正用微小角を発生させる校正量算出装置と、誤差角の2
乗和が最小となる場合の校正用微小角を記憶し補正量設
定装置に出力する補正角算出装置とを具備することを特
徴としたアンテナ整合装置。 - 【請求項3】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、上記観測値か
ら目標の推定位置および推定速度を算出する第1から第
3の追尾フィルタと、アンテナごとの推定位置の誤差角
を算出する第1から第3の誤差角算出装置と、それぞれ
の誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、アンテ
ナチルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回転角の
校正用微小角を発生させる校正量算出装置と、上記校正
用微小角に対する誤差角の2乗和を表示する表示装置と
を具備することを特徴としたアンテナ整合装置。 - 【請求項4】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、上記観測値か
ら目標の推定位置および推定速度を算出する第1から第
3の追尾フィルタと、アンテナごとの推定位置の誤差角
を算出する第1から第3の誤差角算出装置と、それぞれ
の誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、アンテ
ナチルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回転角の
校正用微小角を発生させる校正量算出装置と、上記誤差
角の2乗和が最小となる場合の校正用微小角を記憶し補
正量設定装置に出力する補正角算出装置とを具備するこ
とを特徴としたアンテナ整合装置。 - 【請求項5】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、レーダを搭載
するプラットフォームの動揺角であるロール角、ピッチ
角および自針方向の修正を行う動揺修正装置と、上記観
測値の観測時刻ごとに平均値を算出する第1から第3の
平均値算出装置と、アンテナごとの観測値の平均値の誤
差角を算出する第1から第3の誤差角算出装置と、それ
ぞれの誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、ア
ンテナチルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回転
角の校正用微小角を発生させる校正量算出装置と、上記
校正用微小角に対する誤差角の2乗和を表示する表示装
置とを具備することを特徴としたアンテナ整合装置。 - 【請求項6】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、レーダを搭載
するプラットフォームの動揺角であるロール角、ピッチ
角および自針方向の修正を行う動揺修正装置と、上記観
測値の観測時刻ごとに平均値を算出する第1から第3の
平均値算出装置と、アンテナごとの観測値の平均値の誤
差角を算出する第1から第3の誤差角算出装置と、それ
ぞれの誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、ア
ンテナチルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回転
角の校正用微小角を発生させる校正量算出装置と、誤差
角の2乗和が最小となる場合の校正用微小角を記憶し補
正量設定装置に出力する補正角算出装置とを具備するこ
とを特徴としたアンテナ整合装置。 - 【請求項7】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、レーダを搭載
するプラットフォームの動揺角であるロール角、ピッチ
角および自針方向の修正を行う動揺修正装置と、上記観
測値から目標の推定位置および推定速度を算出する第1
から第3の追尾フィルタと、アンテナごとの推定位置の
誤差角を算出する第1から第3の誤差角算出装置と、そ
れぞれの誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、
アンテナチルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回
転角の校正用微小角を発生させる校正量算出装置と、上
記校正用微小角に対する誤差角の2乗和を表示する表示
装置とを具備することを特徴としたアンテナ整合装置。 - 【請求項8】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、レーダを搭載
するプラットフォームの動揺角であるロール角、ピッチ
角および自針方向の修正を行う動揺修正装置と、上記観
測値から目標の推定位置および推定速度を算出する第1
から第3の追尾フィルタと、アンテナごとの推定位置の
誤差角を算出する第1から第3の誤差角算出装置と、そ
れぞれの誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、
アンテナチルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回
転角の校正用微小角を発生させる校正量算出装置と、上
記誤差角の2乗和が最小となる場合の校正用微小角を記
憶し補正量設定装置に出力する補正角算出装置とを具備
することを特徴としたアンテナ整合装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5227228A JP2940355B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | アンテナ整合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5227228A JP2940355B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | アンテナ整合装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0784032A JPH0784032A (ja) | 1995-03-31 |
JP2940355B2 true JP2940355B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=16857519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5227228A Expired - Fee Related JP2940355B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | アンテナ整合装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2940355B2 (ja) |
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KR20220016735A (ko) * | 2020-08-03 | 2022-02-10 | 삼성전자주식회사 | 무선 통신을 이용한 측위 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 |
CN117890689B (zh) * | 2024-03-13 | 2024-05-17 | 成都华兴大地科技有限公司 | 一种适用于无控幅相控阵的校准方法 |
-
1993
- 1993-09-13 JP JP5227228A patent/JP2940355B2/ja not_active Expired - Fee Related
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