JP3114708B2 - モノパルス方式レーダ測角器 - Google Patents
モノパルス方式レーダ測角器Info
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- JP3114708B2 JP3114708B2 JP10264357A JP26435798A JP3114708B2 JP 3114708 B2 JP3114708 B2 JP 3114708B2 JP 10264357 A JP10264357 A JP 10264357A JP 26435798 A JP26435798 A JP 26435798A JP 3114708 B2 JP3114708 B2 JP 3114708B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子走査空中線でモノ
パルス測角を２次元的に行うモノパルス方式レーダ測角
器に関する。
パルス測角を２次元的に行うモノパルス方式レーダ測角
器に関する。
【従来の技術】モノパルス方式レーダ測角器では、１回
のビーム送信によってビーム内に存在する目標のビーム
中心方向（以下、「ボアサイト方向」という）からアジ
マス（ＡＺ）方向とエレベーション（ＥＬ）方向へのず
れ角（以下、「オフボアサイト角」という）を測角す
る。以下、まず、測角の原理を図４を参照して説明し、
その後従来の測角方式を図５、図６を参照して説明す
る。図４において、図４（ａ）に示すように、レーダ装
置４１は空中線４２から走査ビームを２次元的に発射し
て覆域を満遍なく走査するが、空中線４２は、図４
（ｂ）に示すように、和（Σ）パターンとそれを挟んで
位相が互いに反転している差（Δ）パターンの２種のア
ンテナパターンを有している。その内、和（Σ）パター
ンは送信及び受信に使用され、差（Δ）パターンは受信
に使用されるが、アジマス（ＡＺ）とエレベーション
（ＥＬ）の２方向のモノパルス測角を行う場合は、アジ
マス用にΔAZビームを、エレベーション用にΔELビーム
をそれぞれ独立に形成する。そして、図４（ｃ）（ｄ）
に示すように、アジマス測角ではΔAZ／Σ（受信振幅
比）を求め、エレベーション測角ではΔEL／Σ（受信振
幅比）を求め、それぞれのモノパルス基準テーブルを参
照して、オフボアサイトアジマスΔθ及びオフボアサイ
トエレベーションΔφに変換し、最終的にボアサイト方
向を加算してアアジマスとエレベーションを出力する。
そこで、従来のモノパルス方式レーダ測角器は、図５に
示すように構成される。図５において、アジマス測角系
（図５（ａ））とエレベーション測角系（図５（ｂ））
とには、（ΔAZ／Σ）ビデオ、（ΔEL／Σ）ビデオの対
応するものが受信機から入力される。これらは前記受信
振幅比であって、別名モノパルスビデオと呼ばれ、Δビ
デオとΣビデオが同相か逆相かで正負が決まる。モノパ
ルスビデオは、説明簡略化のため、ディジタル形式で入
力されるとする。
のビーム送信によってビーム内に存在する目標のビーム
中心方向（以下、「ボアサイト方向」という）からアジ
マス（ＡＺ）方向とエレベーション（ＥＬ）方向へのず
れ角（以下、「オフボアサイト角」という）を測角す
る。以下、まず、測角の原理を図４を参照して説明し、
その後従来の測角方式を図５、図６を参照して説明す
る。図４において、図４（ａ）に示すように、レーダ装
置４１は空中線４２から走査ビームを２次元的に発射し
て覆域を満遍なく走査するが、空中線４２は、図４
（ｂ）に示すように、和（Σ）パターンとそれを挟んで
位相が互いに反転している差（Δ）パターンの２種のア
ンテナパターンを有している。その内、和（Σ）パター
ンは送信及び受信に使用され、差（Δ）パターンは受信
に使用されるが、アジマス（ＡＺ）とエレベーション
（ＥＬ）の２方向のモノパルス測角を行う場合は、アジ
マス用にΔAZビームを、エレベーション用にΔELビーム
をそれぞれ独立に形成する。そして、図４（ｃ）（ｄ）
に示すように、アジマス測角ではΔAZ／Σ（受信振幅
比）を求め、エレベーション測角ではΔEL／Σ（受信振
幅比）を求め、それぞれのモノパルス基準テーブルを参
照して、オフボアサイトアジマスΔθ及びオフボアサイ
トエレベーションΔφに変換し、最終的にボアサイト方
向を加算してアアジマスとエレベーションを出力する。
そこで、従来のモノパルス方式レーダ測角器は、図５に
示すように構成される。図５において、アジマス測角系
（図５（ａ））とエレベーション測角系（図５（ｂ））
とには、（ΔAZ／Σ）ビデオ、（ΔEL／Σ）ビデオの対
応するものが受信機から入力される。これらは前記受信
振幅比であって、別名モノパルスビデオと呼ばれ、Δビ
デオとΣビデオが同相か逆相かで正負が決まる。モノパ
ルスビデオは、説明簡略化のため、ディジタル形式で入
力されるとする。
【０００２】前記基準テーブルは、ビーム中心スライス
面でのモノパルスカーブ特性を代表として作成される
が、アジマス測角系（図５（ａ））では、モノパルス／
オフボアサイトアジマス変換器５１にてアジマス用モノ
パルス基準テーブルに基づいてオフボアサイトアジマス
Δθを求め、加算器５２にてΔθとボアサイトアジマス
θboreを加算してアジマスθを出力する。エレベーショ
ン測角系（図５（ｂ））においても、同様の手順によっ
てエレベーションφを出力する。
面でのモノパルスカーブ特性を代表として作成される
が、アジマス測角系（図５（ａ））では、モノパルス／
オフボアサイトアジマス変換器５１にてアジマス用モノ
パルス基準テーブルに基づいてオフボアサイトアジマス
Δθを求め、加算器５２にてΔθとボアサイトアジマス
θboreを加算してアジマスθを出力する。エレベーショ
ン測角系（図５（ｂ））においても、同様の手順によっ
てエレベーションφを出力する。
【発明が解決しようとする課題】以上の説明したよう
に、モノパルス方式レーダ測角器では、ビーム中心スラ
イス面でのモノパルスカーブ特性を代表として作成した
モノパルス基準テーブルを用いる。そうすると、単に、
Δθ＋θbore＝θ、Δφ＋φbore＝φとしてアジマス
θ、エレベーションφを求める従来の方式では、測角誤
差の発生が不可避であり、しかも目標がビーム中心から
外れる程測角誤差が大きくなるという問題がある。これ
は、アジマス測角とエレベーション測角双方に共通する
問題である。以下、アジマス測角を例に挙げて説明す
る。図６において、図６（ａ）に示すように、Σパター
ンに対してΔAZ(-) パターンとΔAZ(+) パターンが形成
され、スライス面Ａがビーム中心であるとし、目標がビ
ーム中心からエレベーション方向へ外れたスライス面Ｂ
にあるとすると、スライス面Ａのモノパルスカーブ特性
とスライス面Ｂのモノパルスカーブ特性とは、厳密には
等しくなく、図６（ｂ）に示すように、相違している。
従って、スライス面Ｂに存在する目標の測角では、従来
方式によれば、測角誤差を生ずるのである。アジマス測
角でのスライス面ＢはボアサイトエレベーションΔφに
よって規定されるが、スライス面Ｂに存在する目標をス
ライス面Ａのモノパルスカーブで求めたオフボアサイト
アジマスΔθと測角誤差との関係は、図６（ｃ）のよう
になる。この測角誤差カーブは、図６（ｃ）では直線で
あるかのように示してあるが、実際は曲線になるが、そ
の傾きはスライス面Ｂがビーム中心から離れる程大きく
なるので、測角誤差が大きくなるのである。従来では、
各種スライス面でのモノパルスカーブ特性の取得が困難
であるので、測角誤差の発生を容認しているが、精測進
入レーダでは、正確な測角を必要とするので、改善が望
まれている。本発明の目的は、ビーム中心スライス面の
モノパルスカーブ特性を代表として測角する場合にビー
ム中心から離れた位置の目標で発生する測角誤差を補正
しうるモノパルス方式レーダ測角器を提供することにあ
る。
に、モノパルス方式レーダ測角器では、ビーム中心スラ
イス面でのモノパルスカーブ特性を代表として作成した
モノパルス基準テーブルを用いる。そうすると、単に、
Δθ＋θbore＝θ、Δφ＋φbore＝φとしてアジマス
θ、エレベーションφを求める従来の方式では、測角誤
差の発生が不可避であり、しかも目標がビーム中心から
外れる程測角誤差が大きくなるという問題がある。これ
は、アジマス測角とエレベーション測角双方に共通する
問題である。以下、アジマス測角を例に挙げて説明す
る。図６において、図６（ａ）に示すように、Σパター
ンに対してΔAZ(-) パターンとΔAZ(+) パターンが形成
され、スライス面Ａがビーム中心であるとし、目標がビ
ーム中心からエレベーション方向へ外れたスライス面Ｂ
にあるとすると、スライス面Ａのモノパルスカーブ特性
とスライス面Ｂのモノパルスカーブ特性とは、厳密には
等しくなく、図６（ｂ）に示すように、相違している。
従って、スライス面Ｂに存在する目標の測角では、従来
方式によれば、測角誤差を生ずるのである。アジマス測
角でのスライス面ＢはボアサイトエレベーションΔφに
よって規定されるが、スライス面Ｂに存在する目標をス
ライス面Ａのモノパルスカーブで求めたオフボアサイト
アジマスΔθと測角誤差との関係は、図６（ｃ）のよう
になる。この測角誤差カーブは、図６（ｃ）では直線で
あるかのように示してあるが、実際は曲線になるが、そ
の傾きはスライス面Ｂがビーム中心から離れる程大きく
なるので、測角誤差が大きくなるのである。従来では、
各種スライス面でのモノパルスカーブ特性の取得が困難
であるので、測角誤差の発生を容認しているが、精測進
入レーダでは、正確な測角を必要とするので、改善が望
まれている。本発明の目的は、ビーム中心スライス面の
モノパルスカーブ特性を代表として測角する場合にビー
ム中心から離れた位置の目標で発生する測角誤差を補正
しうるモノパルス方式レーダ測角器を提供することにあ
る。
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のモノパルス方式レーダ測角器は次の如き構
成を有する。即ち、第１発明のモノパルス方式レーダ測
角器は、ビーム中心スライス面でのモノパルスカーブ特
性を代表として作成したアジマス用モノパルス基準テー
ブルを備え、外部から入力されたアジマス受信振幅比
（アジマス用差ビームの受信レベルを和ビームの受信レ
ベルで除した値）を前記アジマス用モノパルス基準テー
ブルを参照してオフボアサイトアジマスへ変換するモノ
パルス／オフボアサイトアジマス変換器と； ビーム中
心スライス面でのモノパルスカーブ特性を代表として作
成したエレベーション用モノパルス基準テーブルを備
え、外部から入力されたエレベーション受信振幅比（エ
レベーション用差ビームの受信レベルを和ビームの受信
レベルで除した値）を前記エレベーション用モノパルス
基準テーブルを参照してオフボアサイトエレベーション
へ変換するモノパルス／オフボアサイトエレベーション
変換器と； 前記両変換器の出力を受けて、アジマスと
エレベーションの一方について測角補正を行う測角補正
器であって、オフボアサイトエレベーションでのスライ
ス面でオフボアサイトアジマスを補正するオフボアサイ
トアジマス補正値を出力するアジマス補正器か、あるい
は、オフボアサイトアジマスでのスライス面でオフボア
サイトエレベーションを補正するオフボアサイトエレベ
ーション補正値を出力するエレベーション補正器を備え
た測角補正器と； 前記測角補正器のオフボアサイトア
ジマス補正値とボアサイトアジマスとを加算するか、あ
るいは、測角補正器のオフボアサイトエレベーション補
正値とボアサイトエレベーションとを加算する加算器
と； を備えたことを特徴とするものである。また、第
２発明のモノパルス方式レーダ測角器は、第１発明にお
けるモノパルス／オフボアサイトアジマス変換器、モノ
パルス／オフボアサイトエレベーション変換器及び測角
補正器と； 測角テーブルメモリと； アジマス受信振
幅比及びエレベーション受信振幅比の組み合わせパター
ンを測角の全範囲について発生し、それらを前記両変換
器に与え、前記測角補正器の両出力をアジマス受信振幅
比及びエレベーション受信振幅比の組み合わせと関連付
けて前記測角テーブルメモリに格納設定する測角テーブ
ル作成器と； 測角時に外部から入力されるアジマス受
信振幅比及びエレベーション受信振幅比をインデックス
として前記測角テーブルメモリからオフボアサイトアジ
マス補正値かオフボアサイトエレベーション補正値を読
み出して出力するモノパルス測角変換器と； 前記オフ
ボアサイトアジマス補正値とボアサイトアジマスとを加
算するか、あるいは、前記オフボアサイトエレベーショ
ン補正値とボアサイトエレベーションとを加算する加算
器と；を備えたことを特徴とするものである。次に、前
記の如く構成される本発明のモノパルス方式レーダ測角
器の作用を説明する。第１発明では、ビーム中心でのス
ライス面に基づくオフボアサイトアジマスとオフボアサ
イトエレベーションの一方を、実際に目標が存在するス
ライス面を考慮して補正し、加算する。また、第２発明
では、予め測角の全範囲についての補正値を求めて記憶
しておき、測角時に該当する補正値を読み出し、加算す
る。従って、高精度の測角が可能となる。なお、第２発
明によれば、測角の高速化が図れる。
に、本発明のモノパルス方式レーダ測角器は次の如き構
成を有する。即ち、第１発明のモノパルス方式レーダ測
角器は、ビーム中心スライス面でのモノパルスカーブ特
性を代表として作成したアジマス用モノパルス基準テー
ブルを備え、外部から入力されたアジマス受信振幅比
（アジマス用差ビームの受信レベルを和ビームの受信レ
ベルで除した値）を前記アジマス用モノパルス基準テー
ブルを参照してオフボアサイトアジマスへ変換するモノ
パルス／オフボアサイトアジマス変換器と； ビーム中
心スライス面でのモノパルスカーブ特性を代表として作
成したエレベーション用モノパルス基準テーブルを備
え、外部から入力されたエレベーション受信振幅比（エ
レベーション用差ビームの受信レベルを和ビームの受信
レベルで除した値）を前記エレベーション用モノパルス
基準テーブルを参照してオフボアサイトエレベーション
へ変換するモノパルス／オフボアサイトエレベーション
変換器と； 前記両変換器の出力を受けて、アジマスと
エレベーションの一方について測角補正を行う測角補正
器であって、オフボアサイトエレベーションでのスライ
ス面でオフボアサイトアジマスを補正するオフボアサイ
トアジマス補正値を出力するアジマス補正器か、あるい
は、オフボアサイトアジマスでのスライス面でオフボア
サイトエレベーションを補正するオフボアサイトエレベ
ーション補正値を出力するエレベーション補正器を備え
た測角補正器と； 前記測角補正器のオフボアサイトア
ジマス補正値とボアサイトアジマスとを加算するか、あ
るいは、測角補正器のオフボアサイトエレベーション補
正値とボアサイトエレベーションとを加算する加算器
と； を備えたことを特徴とするものである。また、第
２発明のモノパルス方式レーダ測角器は、第１発明にお
けるモノパルス／オフボアサイトアジマス変換器、モノ
パルス／オフボアサイトエレベーション変換器及び測角
補正器と； 測角テーブルメモリと； アジマス受信振
幅比及びエレベーション受信振幅比の組み合わせパター
ンを測角の全範囲について発生し、それらを前記両変換
器に与え、前記測角補正器の両出力をアジマス受信振幅
比及びエレベーション受信振幅比の組み合わせと関連付
けて前記測角テーブルメモリに格納設定する測角テーブ
ル作成器と； 測角時に外部から入力されるアジマス受
信振幅比及びエレベーション受信振幅比をインデックス
として前記測角テーブルメモリからオフボアサイトアジ
マス補正値かオフボアサイトエレベーション補正値を読
み出して出力するモノパルス測角変換器と； 前記オフ
ボアサイトアジマス補正値とボアサイトアジマスとを加
算するか、あるいは、前記オフボアサイトエレベーショ
ン補正値とボアサイトエレベーションとを加算する加算
器と；を備えたことを特徴とするものである。次に、前
記の如く構成される本発明のモノパルス方式レーダ測角
器の作用を説明する。第１発明では、ビーム中心でのス
ライス面に基づくオフボアサイトアジマスとオフボアサ
イトエレベーションの一方を、実際に目標が存在するス
ライス面を考慮して補正し、加算する。また、第２発明
では、予め測角の全範囲についての補正値を求めて記憶
しておき、測角時に該当する補正値を読み出し、加算す
る。従って、高精度の測角が可能となる。なお、第２発
明によれば、測角の高速化が図れる。
【０００３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。図１は、本発明の一実施例に係るモノ
パルス方式レーダ測角器を示す。図１において、この第
１実施例に係るモノパルス方式レーダ測角器は、測角補
正器１を、前述したモノパルス／オフボアサイトアジマ
ス変換器５１及びモノパルス／オフボアサイトエレベー
ション変換器５３と加算器５２及び同５４との間に設け
てある。測角補正器１は、アジマス補正器１ａ1 、エレ
ベーション補正器１ｂ及びアジマス補正器１ａ2 をこの
順番に直列に連結した構成となっている。つまり、前段
のアジマス補正器１ａ1 の出力（Δθ2 ）は後段のアジ
マス補正器１ａ2 の入力となっていると共に、エレベー
ション補正器１ｂの入力となっている。後段のアジマス
補正器１ａ2 の出力（Δθ3 ）は加算器５２の一方の入
力となる。また、エレベーション補正器１ｂの出力（Δ
φ2 ）は加算器５２の一方の入力となっていると共に、
後段のアジマス補正器１ａ2 の入力となっている。ここ
で、測角補正器１には、モノパルス／オフボアサイトア
ジマス変換器５１及びモノパルス／オフボアサイトエレ
ベーション変換器５３から、ビーム中心でのモノパルス
カーブ特性で測角した結果であるオフボアサイトアジマ
スΔθ及びオフボアサイトエレベーションΔφが入力す
るが、前述（図６）したように、アジマス測角における
測角誤差の特性はオフボアサイトエレベーションの値に
よって決まり、また、エレベーション測角における測角
誤差の特性はオフボアサイトアジマスの値によって決ま
る。従って、オフボアサイトアジマスΔθはアジマス補
正器１ａ1 とアジマス補正器１ａ2 とに入力し、オフボ
アサイトエレベーションΔφはエレベーション補正器１
ｂに入力するが、アジマス補正器１ａ1 にはオフボアサ
イトエレベーションΔφを入力させ、アジマス補正器１
ａ2 にはエレベーション補正器１ｂの出力（Δφ2 ）を
入力させ、エレベーション補正器１ｂにはアジマス補正
器１ａ1 の出力（Δθ2 ）を入力させてある。そして、
各補正器では、スライス面を数個変えてアンテナパター
ンをとり、スライス面の影響を解析して形成した各種ス
ライス面での測角誤差の特性カーブを備える。以上の構
成において、まず、前段のアジマス補正器１ａ1 では、
オフボアサイトエレベーションΔφによって決まる測角
誤差カーブからオフボアサイトアジマスΔθに対応する
アジマス測角誤差を求め、その求めたアジマス測角誤差
をオフボアサイトアジマスΔθから減じて、オフボアサ
イトアジマスの補正値Δθ2 を算出する。次いで、エレ
ベーション補正器１ｂでは、オフボアサイトアジマスΔ
θ2 によって決まる測角誤差カーブからオフボアサイト
エレベーションΔφに対応するエレベーション測角誤差
を求め、その求めたエレベーション測角誤差をオフボア
サイトエレベーションΔφから減じて、オフボアサイト
エレベーションの補正値Δφ2 を算出する。最後に、後
段のアジマス補正器１ａ2 では、オフボアサイトエレベ
ーションΔφ2 によって決まる測角誤差カーブからオフ
ボアサイトアジマスΔθに対応するアジマス測角誤差を
求め、その求めたアジマス測角誤差をオフボアサイトア
ジマスΔθから減じて、オフボアサイトアジマスの補正
値Δθ3 を算出する。そして、加算器５２では、オフボ
アサイトアジマス補正値Δθ3 とボアサイトアジマスθ
boreとを加算し、アジマスθを出力する。また、加算器
５４では、オフボアサイトエレベーション補正値Δφ2
とボアサイトエレベーションφboreとを加算し、エレベ
ーションφを出力する。以上のように、測角補正器１で
は、ビームスライス面を考慮したアジマス補正器、エレ
ベーション補正器を通してオフボアサイトアジマス及び
オフボアサイトエレベーションを補正する。また、図の
ようにアジマス補正器とエレベーション補正器を順次交
互に接続し、更新しることもでき、図示例では３段であ
るが、この場合、補正値を真の値に収束させ得る。以
下、具体的な数値を用いて説明する。図２は、補正前の
オフボアサイトアジマスΔθ及びオフボアサイトエレベ
ーションΔφが共に0.5 °である場合、それが段階的に
真の値に収束していく様子を表している。なお、理解を
容易にするため、アジマス（図２（ａ））とエレベーシ
ョン（図２（ｂ））の誤差カーブは、共に等しく１次式
で表してある。図２（ａ）において、Δφ＝0.5 °であ
るから、0.5°上方スライスの時の誤差カーブによっ
て、Δθ＝0.5 °の時のアジマス測角誤差は0.05°とな
る。従って、オフボアサイトアジマスの補正値Δθ2
は、Δθ2 ＝0.5 °−0.05°＝0.45°と求まる。次い
で、図２（ｂ）において、Δθ2 ＝0.45°であるから、
0.45°右方スライスの時の誤差カーブによって、Δφ＝
0.5 °の時のエレベーション測角誤差は0.045 °とな
る。従ってオフボアサイトエレベーションの補正値Δφ
2は、Δφ2 ＝0.5 °−0.045 °＝0.455 °と求まる。
次いで、図２（ａ）において、Δφ2 ＝0.455 °である
から、0.455 °上方スライスの時の誤差カーブによっ
て、Δθ2 ＝0.45°の時のアジマス測角誤差は0.04095
°となる。従って、オフボアサイトアジマスの補正値Δ
θ3 は、Δθ3 ＝0.5 °−0.04095 °＝0.45905°と求
まる。図１では３段構成であるが、更に同様のことを繰
り返し実行すれば、オフボアサイトアジマスの補正値
は、Δθ4 ＝0.5 °−0.04207 °＝0.45793 °、Δθ5
＝0.5 °−0.04195 °＝0.45805 °、Δθ6 ＝0.5 °−
0.04196 °＝0.45804 °と求まる。また、オフボアサイ
トエレベーションの補正値は、Δφ3 ＝0.5°−0.04177
°＝0.45823 °、Δφ4 ＝0.5 °−0.04197 °＝0.458
03 °、Δφ5 ＝0.5°−0.04196 °＝0.45804 °と求ま
る。つまり、最終的に、Δθ6 ＝Δφ5＝0.45804 °と
なり、収束することが分かる。そして、ほぼ３段目のΔ
θ3 の値で0.001 °の誤差となるので、実用的には３段
程度で十分であると言える。なお、図１は、アジマス測
角の精度を向上させた構成であるが、エレベーションの
精度を向上させる場合はアジマスの補正器１個とエレベ
ーションの補正器２個とで構成すれば良い。要するに、
アジマスの補正器とエレベーションの補正器の数は多い
程精度は向上するが、何れの精度を主とするかによって
適宜構成すれば良いのであり、アジマスの補正器とエレ
ベーションの補正器をそれぞれ１個ずつとすることも、
また、アジマスとエレベーションの何れか一方のみの１
個の補正器で構成しても良い。次に、図３は、本発明の
他の実施例に係るモノパルス方式レーダ測角器を示す。
本第２実施例のモノパルス方式レーダ測角器は、前記第
１実施例回路に、測角テーブル作成器２と測角テーブル
メモリ３とモノパルス測角変換器４とを付加し、本発明
に係る補正演算の時間を短縮し、測角の高速化を図った
ものである。図３において、測角テーブル作成器２は、
アジマス受信振幅比（ΔAZ／Σ）及びエレベーション受
信振幅比（ΔEL／Σ）の組み合わせパターンを測角の全
範囲について発生し、それらをモノパルス／オフボアサ
イトアジマス変換器５１とモノパルス／オフボアサイト
エレベーション変換器５３の対応するものに与え、測角
補正器１の両出力（オフボアサイトアジマス補正値Δθ
3 、オフボアサイトエレベーション補正値Δφ2 ）をア
ジマス受信振幅比（ΔAZ／Σ）及びエレベーション受信
振幅比（ΔEL／Σ）の組み合わせと関連付けて測角テー
ブルメモリ３に格納設定する。即ち、測角に先立って補
正値を予め取得しておくのである。次いで、測角時に、
モノパルス測角変換器４は、外部から入力されるアジマ
ス受信振幅比（ΔAZ／Σ）ビデオ及びエレベーション受
信振幅比（ΔEL／Σ）ビテオをインデックスとして測角
テーブルメモリ３からオフボアサイトアジマスΔθ及び
オフボアサイトエレベーションΔφを読みだし、それら
を加算器５２と同５４の対応するものに出力する。その
結果、加算器５２からはアジマスθが出力され、加算器
５４からはエレベーションφが出力される。なお、第１
実施例回路はメモリの容量が足りない場合に好適であ
り、第２実施例回路は演算時間に余裕がない場合に好適
であるということができる。
照して説明する。図１は、本発明の一実施例に係るモノ
パルス方式レーダ測角器を示す。図１において、この第
１実施例に係るモノパルス方式レーダ測角器は、測角補
正器１を、前述したモノパルス／オフボアサイトアジマ
ス変換器５１及びモノパルス／オフボアサイトエレベー
ション変換器５３と加算器５２及び同５４との間に設け
てある。測角補正器１は、アジマス補正器１ａ1 、エレ
ベーション補正器１ｂ及びアジマス補正器１ａ2 をこの
順番に直列に連結した構成となっている。つまり、前段
のアジマス補正器１ａ1 の出力（Δθ2 ）は後段のアジ
マス補正器１ａ2 の入力となっていると共に、エレベー
ション補正器１ｂの入力となっている。後段のアジマス
補正器１ａ2 の出力（Δθ3 ）は加算器５２の一方の入
力となる。また、エレベーション補正器１ｂの出力（Δ
φ2 ）は加算器５２の一方の入力となっていると共に、
後段のアジマス補正器１ａ2 の入力となっている。ここ
で、測角補正器１には、モノパルス／オフボアサイトア
ジマス変換器５１及びモノパルス／オフボアサイトエレ
ベーション変換器５３から、ビーム中心でのモノパルス
カーブ特性で測角した結果であるオフボアサイトアジマ
スΔθ及びオフボアサイトエレベーションΔφが入力す
るが、前述（図６）したように、アジマス測角における
測角誤差の特性はオフボアサイトエレベーションの値に
よって決まり、また、エレベーション測角における測角
誤差の特性はオフボアサイトアジマスの値によって決ま
る。従って、オフボアサイトアジマスΔθはアジマス補
正器１ａ1 とアジマス補正器１ａ2 とに入力し、オフボ
アサイトエレベーションΔφはエレベーション補正器１
ｂに入力するが、アジマス補正器１ａ1 にはオフボアサ
イトエレベーションΔφを入力させ、アジマス補正器１
ａ2 にはエレベーション補正器１ｂの出力（Δφ2 ）を
入力させ、エレベーション補正器１ｂにはアジマス補正
器１ａ1 の出力（Δθ2 ）を入力させてある。そして、
各補正器では、スライス面を数個変えてアンテナパター
ンをとり、スライス面の影響を解析して形成した各種ス
ライス面での測角誤差の特性カーブを備える。以上の構
成において、まず、前段のアジマス補正器１ａ1 では、
オフボアサイトエレベーションΔφによって決まる測角
誤差カーブからオフボアサイトアジマスΔθに対応する
アジマス測角誤差を求め、その求めたアジマス測角誤差
をオフボアサイトアジマスΔθから減じて、オフボアサ
イトアジマスの補正値Δθ2 を算出する。次いで、エレ
ベーション補正器１ｂでは、オフボアサイトアジマスΔ
θ2 によって決まる測角誤差カーブからオフボアサイト
エレベーションΔφに対応するエレベーション測角誤差
を求め、その求めたエレベーション測角誤差をオフボア
サイトエレベーションΔφから減じて、オフボアサイト
エレベーションの補正値Δφ2 を算出する。最後に、後
段のアジマス補正器１ａ2 では、オフボアサイトエレベ
ーションΔφ2 によって決まる測角誤差カーブからオフ
ボアサイトアジマスΔθに対応するアジマス測角誤差を
求め、その求めたアジマス測角誤差をオフボアサイトア
ジマスΔθから減じて、オフボアサイトアジマスの補正
値Δθ3 を算出する。そして、加算器５２では、オフボ
アサイトアジマス補正値Δθ3 とボアサイトアジマスθ
boreとを加算し、アジマスθを出力する。また、加算器
５４では、オフボアサイトエレベーション補正値Δφ2
とボアサイトエレベーションφboreとを加算し、エレベ
ーションφを出力する。以上のように、測角補正器１で
は、ビームスライス面を考慮したアジマス補正器、エレ
ベーション補正器を通してオフボアサイトアジマス及び
オフボアサイトエレベーションを補正する。また、図の
ようにアジマス補正器とエレベーション補正器を順次交
互に接続し、更新しることもでき、図示例では３段であ
るが、この場合、補正値を真の値に収束させ得る。以
下、具体的な数値を用いて説明する。図２は、補正前の
オフボアサイトアジマスΔθ及びオフボアサイトエレベ
ーションΔφが共に0.5 °である場合、それが段階的に
真の値に収束していく様子を表している。なお、理解を
容易にするため、アジマス（図２（ａ））とエレベーシ
ョン（図２（ｂ））の誤差カーブは、共に等しく１次式
で表してある。図２（ａ）において、Δφ＝0.5 °であ
るから、0.5°上方スライスの時の誤差カーブによっ
て、Δθ＝0.5 °の時のアジマス測角誤差は0.05°とな
る。従って、オフボアサイトアジマスの補正値Δθ2
は、Δθ2 ＝0.5 °−0.05°＝0.45°と求まる。次い
で、図２（ｂ）において、Δθ2 ＝0.45°であるから、
0.45°右方スライスの時の誤差カーブによって、Δφ＝
0.5 °の時のエレベーション測角誤差は0.045 °とな
る。従ってオフボアサイトエレベーションの補正値Δφ
2は、Δφ2 ＝0.5 °−0.045 °＝0.455 °と求まる。
次いで、図２（ａ）において、Δφ2 ＝0.455 °である
から、0.455 °上方スライスの時の誤差カーブによっ
て、Δθ2 ＝0.45°の時のアジマス測角誤差は0.04095
°となる。従って、オフボアサイトアジマスの補正値Δ
θ3 は、Δθ3 ＝0.5 °−0.04095 °＝0.45905°と求
まる。図１では３段構成であるが、更に同様のことを繰
り返し実行すれば、オフボアサイトアジマスの補正値
は、Δθ4 ＝0.5 °−0.04207 °＝0.45793 °、Δθ5
＝0.5 °−0.04195 °＝0.45805 °、Δθ6 ＝0.5 °−
0.04196 °＝0.45804 °と求まる。また、オフボアサイ
トエレベーションの補正値は、Δφ3 ＝0.5°−0.04177
°＝0.45823 °、Δφ4 ＝0.5 °−0.04197 °＝0.458
03 °、Δφ5 ＝0.5°−0.04196 °＝0.45804 °と求ま
る。つまり、最終的に、Δθ6 ＝Δφ5＝0.45804 °と
なり、収束することが分かる。そして、ほぼ３段目のΔ
θ3 の値で0.001 °の誤差となるので、実用的には３段
程度で十分であると言える。なお、図１は、アジマス測
角の精度を向上させた構成であるが、エレベーションの
精度を向上させる場合はアジマスの補正器１個とエレベ
ーションの補正器２個とで構成すれば良い。要するに、
アジマスの補正器とエレベーションの補正器の数は多い
程精度は向上するが、何れの精度を主とするかによって
適宜構成すれば良いのであり、アジマスの補正器とエレ
ベーションの補正器をそれぞれ１個ずつとすることも、
また、アジマスとエレベーションの何れか一方のみの１
個の補正器で構成しても良い。次に、図３は、本発明の
他の実施例に係るモノパルス方式レーダ測角器を示す。
本第２実施例のモノパルス方式レーダ測角器は、前記第
１実施例回路に、測角テーブル作成器２と測角テーブル
メモリ３とモノパルス測角変換器４とを付加し、本発明
に係る補正演算の時間を短縮し、測角の高速化を図った
ものである。図３において、測角テーブル作成器２は、
アジマス受信振幅比（ΔAZ／Σ）及びエレベーション受
信振幅比（ΔEL／Σ）の組み合わせパターンを測角の全
範囲について発生し、それらをモノパルス／オフボアサ
イトアジマス変換器５１とモノパルス／オフボアサイト
エレベーション変換器５３の対応するものに与え、測角
補正器１の両出力（オフボアサイトアジマス補正値Δθ
3 、オフボアサイトエレベーション補正値Δφ2 ）をア
ジマス受信振幅比（ΔAZ／Σ）及びエレベーション受信
振幅比（ΔEL／Σ）の組み合わせと関連付けて測角テー
ブルメモリ３に格納設定する。即ち、測角に先立って補
正値を予め取得しておくのである。次いで、測角時に、
モノパルス測角変換器４は、外部から入力されるアジマ
ス受信振幅比（ΔAZ／Σ）ビデオ及びエレベーション受
信振幅比（ΔEL／Σ）ビテオをインデックスとして測角
テーブルメモリ３からオフボアサイトアジマスΔθ及び
オフボアサイトエレベーションΔφを読みだし、それら
を加算器５２と同５４の対応するものに出力する。その
結果、加算器５２からはアジマスθが出力され、加算器
５４からはエレベーションφが出力される。なお、第１
実施例回路はメモリの容量が足りない場合に好適であ
り、第２実施例回路は演算時間に余裕がない場合に好適
であるということができる。
【発明の効果】以上説明したように、本発明のモノパル
ス方式レーダ測角器によれば、第１発明では、ビーム中
心でのスライス面に基づくオフボアサイトアジマスとオ
フボアサイトエレベーションの一方を、実際に目標が存
在するスライス面を考慮して補正し、加算する、また、
第２発明では、予め測角の全範囲についての補正値を求
めて記憶しておき、測角時に該当する補正値を読み出
し、加算するようにしたので、高精度の測角が可能とな
る効果がある。また、第２発明によれば、測角の高速化
が図れる効果もある。
ス方式レーダ測角器によれば、第１発明では、ビーム中
心でのスライス面に基づくオフボアサイトアジマスとオ
フボアサイトエレベーションの一方を、実際に目標が存
在するスライス面を考慮して補正し、加算する、また、
第２発明では、予め測角の全範囲についての補正値を求
めて記憶しておき、測角時に該当する補正値を読み出
し、加算するようにしたので、高精度の測角が可能とな
る効果がある。また、第２発明によれば、測角の高速化
が図れる効果もある。
【図１】本発明の一実施例に係るモノパルス方式レーダ
測角器の構成ブロック図である。
測角器の構成ブロック図である。
【図２】本発明の測角誤差補正値が真値に収束すること
の説明図である。
の説明図である。
【図３】本発明の他の実施例に係るモノパルス方式レー
ダ測角器の構成ブロック図である。
ダ測角器の構成ブロック図である。
【図４】モノパルス方式レーダ測角の原理説明図であ
る。
る。
【図５】従来のモノパルス方式レーダ測角器の構成ブロ
ック図である。
ック図である。
【図６】目標がビーム中心から外れている場合の測角誤
差発生の説明図である。
差発生の説明図である。
１ 測角補正器 １ａ1 アジマス補正器 １ａ2 アジマス補正器 １ｂ エレベーション補正器 ２ 測角テーブル作成器 ３ 測角テーブルメモリ ４ モノパルス測角変換器 ５１ モノパルス／オフボアサイトアジマス変換器 ５２ 加算器 ５３ モノパルス／オフボアサイトエレベーション変換
器 ５４ 加算器
器 ５４ 加算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95
Claims (4)
- 【請求項１】ビーム中心スライス面でのモノパルスカー
ブ特性を代表として作成したアジマス用モノパルス基準
テーブルを備え、外部から入力されたアジマス受信振幅
比（アジマス用差ビームの受信レベルを和ビームの受信
レベルで除した値）を前記アジマス用モノパルス基準テ
ーブルを参照してオフボアサイトアジマスへ変換するモ
ノパルス／オフボアサイトアジマス変換器と； ビーム
中心スライス面でのモノパルスカーブ特性を代表として
作成したエレベーション用モノパルス基準テーブルを備
え、外部から入力されたエレベーション受信振幅比（エ
レベーション用差ビームの受信レベルを和ビームの受信
レベルで除した値）を前記エレベーション用モノパルス
基準テーブルを参照してオフボアサイトエレベーション
へ変換するモノパルス／オフボアサイトエレベーション
変換器と； 前記両変換器からのオフボアサイトアジマ
スとオフボアサイトエレベーションが入力され、オフボ
アサイトエレベーションでのスライス面でオフボアサイ
トアジマスを補正するためオフボアサイトアジマス補正
値を出力するアジマス補正器を備えた測角補正器と；
前記測角補正器のオフボアサイトアジマス補正値とボア
サイトアジマスとを加算する加算器と； を備えたこと
を特徴とするモノパルス方式レーダ測角器。 - 【請求項２】ビーム中心スライス面でのモノパルスカー
ブ特性を代表として作成したアジマス用モノパルス基準
テーブルを備え、外部から入力されたアジマス受信振幅
比（アジマス用差ビームの受信レベルを和ビームの受信
レベルで除した値）を前記アジマス用モノパルス基準テ
ーブルを参照してオフボアサイトアジマスへ変換するモ
ノパルス／オフボアサイトアジマス変換器と； ビーム
中心スライス面でのモノパルスカーブ特性を代表として
作成したエレベーション用モノパルス基準テーブルを備
え、外部から入力されたエレベーション受信振幅比（エ
レベーション用差ビームの受信レベルを和ビームの受信
レベルで除した値）を前記エレベーション用モノパルス
基準テーブルを参照してオフボアサイトエレベーション
へ変換するモノパルス／オフボアサイトエレベーション
変換器と； 前記両変換器からのオフボアサイトアジマ
スとオフボアサイトエレベーションが入力され、オフボ
アサイトアジマスでのスライス面でオフボアサイトエレ
ベーションを補正するオフボアサイトエレベーション補
正値を出力するエレベーション補正器とを備えた測角補
正器と； 前記測角補正器のオフボアサイトエレベーシ
ョン補正値とボアサイトエレベーションとを加算する加
算器と； を備えたことを特徴とするモノパルス方式レ
ーダ測角器。 - 【請求項３】ビーム中心スライス面でのモノパルスカー
ブ特性を代表として作成したアジマス用モノパルス基準
テーブルを備え、外部から入力されたアジマス受信振幅
比（アジマス用差ビームの受信レベルを和ビームの受信
レベルで除した値）を前記アジマス用モノパルス基準テ
ーブルを参照してオフボアサイトアジマスへ変換するモ
ノパルス／オフボアサイトアジマス変換器と； ビーム
中心スライス面でのモノパルスカーブ特性を代表として
作成したエレベーション用モノパルス基準テーブルを備
え、外部から入力されたエレベーション受信振幅比（エ
レベーション用差ビームの受信レベルを和ビームの受信
レベルで除した値）を前記エレベーション用モノパルス
基準テーブルを参照してオフボアサイトエレベーション
へ変換するモノパルス／オフボアサイトエレベーション
変換器と；前記両変換器からのオフボアサイトアジマス
とオフボアサイトエレベーションが入力され、オフボア
サイトエレベーションでのスライス面でオフボアサイト
アジマスを補正するためオフボアサイトアジマス補正値
を出力するアジマス補正器を備えた測角補正器と；アジ
マス受信振幅比及びエレベーション受信振幅比の組み合
わせパターンを測角の全範囲について発生し、それらを
前記モノパルス／オフボアサイトアジマス変換器及びモ
ノパルス／オフボアサイトエレベーション変換器に与
え、更に、これらの変換出力を前記測角補正器に与え、
前記測角補正器のオフボアサイトアジマス補正値をアジ
マス受信振幅比及びエレベーション受信振幅比の組み合
わせと関連付けて作成する測角テーブル作成器と； 前
記測角テーブル作成器で作成されたアジマス受信振幅比
及びエレベーション受信振幅比の組み合わせと関連付け
られた前記オフボアサイトアジマス格納する測角テーブ
ルメモリと； 測角時に外部から入力されるアジマス受
信振幅比及びエレベーション受信振幅比をインデックス
として前記測角テーブルメモリからオフボアサイトアジ
マス補正値を読み出して出力するモノパルス測角変換器
と； 前記オフボアサイトアジマス補正値とボアサイト
アジマスとを加算する加算器と； を備えたことを特徴
とするモノパルス方式レーダ測角器。 - 【請求項４】ビーム中心スライス面でのモノパルスカー
ブ特性を代表として作成したアジマス用モノパルス基準
テーブルを備え、外部から入力されたアジマス受信振幅
比（アジマス用差ビームの受信レベルを和ビームの受信
レベルで除した値）を前記アジマス用モノパルス基準テ
ーブルを参照してオフボアサイトアジマスへ変換するモ
ノパルス／オフボアサイトアジマス変換器と； ビーム
中心スライス面でのモノパルスカーブ特性を代表として
作成したエレベーション用モノパルス基準テーブルを備
え、外部から入力されたエレベーション受信振幅比（エ
レベーション用差ビームの受信レベルを和ビームの受信
レベルで除した値）を前記エレベーション用モノパルス
基準テーブルを参照してオフボアサイトエレベーション
へ変換するモノパルス／オフボアサイトエレベーション
変換器と；前記両変換器からのオフボアサイトアジマス
とオフボアサイトエレベーションが入力され、オフボア
サイトアジマスでのスライス面でオフボアサイトエレベ
ーションを補正するオフボアサイトエレベーション補正
値を出力するエレベーション補正器とを備えた測角補正
器と； アジマス受信振幅比及びエレベーション受信振
幅比の組み合わせパターンを測角の全範囲について発生
し、それらを前記モノパルス／オフボアサイトアジマス
変換器及びモノパルス／オフボアサイトエレベーション
変換器に与え、更に、これらの変換出力を前記測角補正
器に与え、前記測角補正器のオフボアサイトエレベーシ
ョン補正値をアジマス受信振幅比及びエレベーション受
信振幅比の組み合わせと関連付けて作成する測角テーブ
ル作成器と； 前記測角テーブル作成器で作成されたア
ジマス受信振幅比及びエレベーション受信振幅比の組み
合わせと関連付けられた前記オフボアサイトエレベーシ
ョン補正値を格納する測角テーブルメモリと； 測角時
に外部から入力されるアジマス受信振幅比及びエレベー
ション受信振幅比をインデックスとして前記測角テーブ
ルメモリからオフボアサイトエレベーション補正値を読
み出して出力するモノパルス測角変換器と；前記オフボ
アサイトエレベーション補正値とボアサイトエレベーシ
ョンとを加算する加算器と； を備えたことを特徴とす
るモノパルス方式レーダ測角器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10264357A JP3114708B2 (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | モノパルス方式レーダ測角器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10264357A JP3114708B2 (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | モノパルス方式レーダ測角器 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3183786A Division JP2877991B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | モノパルス方式レーダ測角器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11148973A JPH11148973A (ja) | 1999-06-02 |
| JP3114708B2 true JP3114708B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=17402042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10264357A Expired - Lifetime JP3114708B2 (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | モノパルス方式レーダ測角器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3114708B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2798196B1 (fr) * | 1999-09-07 | 2001-11-30 | Thomson Csf | Procede et dispositif pour l'alignement d'un radar automobile |
| CN105716478A (zh) * | 2014-12-05 | 2016-06-29 | 上海新跃仪表厂 | 红外微波复合目标源校准装置 |
| RU2731879C1 (ru) * | 2019-08-26 | 2020-09-08 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Способ повышения точности определения угла пеленга цели при сохранении взаимозаменяемости антенны в составе системы |
| KR102222193B1 (ko) * | 2019-09-06 | 2021-03-03 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 디지털수신기시스템의 방향탐지제어장치 및 방법 |
-
1998
- 1998-09-18 JP JP10264357A patent/JP3114708B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11148973A (ja) | 1999-06-02 |
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