JP3379483B2 - Radar equipment - Google Patents

Radar equipment

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JP3379483B2
JP3379483B2 JP19143499A JP19143499A JP3379483B2 JP 3379483 B2 JP3379483 B2 JP 3379483B2 JP 19143499 A JP19143499 A JP 19143499A JP 19143499 A JP19143499 A JP 19143499A JP 3379483 B2 JP3379483 B2 JP 3379483B2
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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】本発明は、レーダ装置、特に
ホバリングするヘリコプタ等の目標物の検出及び位置測
定に有効なレーダ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar device, and more particularly to a radar device effective for detecting and measuring the position of a target such as a helicopter hovering.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーダ装置は、目標物に電波を放射し
て、その反射波を受信することにより目標物の有無及び
その位置を検出又は求める電子機器であり、多くの用途
に使用されている。
2. Description of the Related Art A radar device is an electronic device that radiates a radio wave to a target object and receives the reflected wave to detect or determine the presence or absence of the target object and its position, and is used for many purposes. .

【0003】例えば、ホバリング中のヘリコプタの検出
は、その回転翼によりレーダ受信信号が広い周波数スペ
クトラムを有することから、他の目標物と識別可能であ
ることが知られている。図12は、ホバリング中のヘリ
コプタのブレード(回転翼)がレーダとヘリコプタの軸
に対して直角な軸を通過する際に受信される強い反射信
号の一例を示す。図13は、図12の信号を周波数軸上
で見たスペクトラムである。
For example, it is known that the detection of a helicopter during hovering can be distinguished from other targets because the radar reception signal has a wide frequency spectrum due to its rotor blades. FIG. 12 shows an example of a strong reflection signal received when a blade (rotary blade) of a helicopter during hover passes through an axis perpendicular to the radar and helicopter axes. FIG. 13 is a spectrum of the signal of FIG. 12 viewed on the frequency axis.

【0004】図13に示す如きスペクトラムの拡がりか
らヘリコプタを識別するレーダ信号処理装置は、例え
ば、実開昭63−90181号公報に開示されている。
斯る従来のレーダ受信信号は、図14に示す如き構成を
有する。すなわち、レーダ受信信号が入力されるパルス
ドップラフィルタ141、定誤警報確率回路142、周
波数軸論理和回路143、ゲート回路144、パルスド
ップラフィルタ141の出力と基準値146とを比較す
る比較器145及びゼロドップラ検出回路147とを備
える。このゼロドップラ検出回路147の出力でゲート
回路144を制御して表示器(図示せず)に出力を送出
する。
A radar signal processing device for identifying a helicopter from the spread of the spectrum as shown in FIG. 13 is disclosed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-90181.
Such a conventional radar reception signal has a configuration as shown in FIG. That is, the pulse Doppler filter 141 to which the radar reception signal is input, the constant false alarm probability circuit 142, the frequency axis OR circuit 143, the gate circuit 144, the comparator 145 for comparing the output of the pulse Doppler filter 141 and the reference value 146, and And a zero Doppler detection circuit 147. The output of the zero Doppler detection circuit 147 controls the gate circuit 144 to send the output to a display (not shown).

【0005】この従来のレーダ信号処理装置は、目標物
又はクラッタ等から反射された受信信号を後述する図5
に示すパルスドップラフィルタによって各フィルタバン
ク毎に距離方向の振幅情報を得て、この情報に基づいて
反射した物体のドップラ特性により目標の識別を行って
いる。
This conventional radar signal processing apparatus uses a received signal reflected from a target, clutter or the like, which will be described later with reference to FIG.
Amplitude information in the distance direction is obtained for each filter bank by the pulse Doppler filter shown in, and the target is identified by the Doppler characteristic of the reflected object based on this information.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術の問
題は、位置測定精度を向上させる為にはアンテナの回路
構成が複雑になるということである。その理由を以下に
説明する。
The problem of the above-mentioned prior art is that the circuit configuration of the antenna becomes complicated in order to improve the accuracy of position measurement. The reason will be described below.

【0007】ホバリング中のヘリコプタからは、図12
に示す如く、ブレードの回転により周期的な受信信号が
得られる。ホバリング中のヘリコプタを検知するには、
少なくともブレード回転の1周期以上の観測時間が必要
になり、その為に広いビーム幅の放射パターンを必要と
する。しかし乍ら、ビーム幅は測角精度に比例するの
で、ビーム幅が広いと位置測定精度が低下する。
From the helicopter during hover, FIG.
As shown in FIG. 5, the rotation of the blade provides a periodic reception signal. To detect a helicopter while hovering,
An observation time of at least one cycle of blade rotation is required, which requires a radiation pattern with a wide beam width. However, since the beam width is proportional to the angle measurement accuracy, a wide beam width deteriorates the position measurement accuracy.

【0008】そこで、位置測定精度を向上させる手段と
しては、特許第2828336号(特開平3−1727
88号)公報の「ヘリコプタの検出と位置測定のための
ドプラレーダ」に開示するモノパルス測角、受信マルチ
ビーム等があるが、これはアンテナの構造及び回路構成
を複雑にし、また高価となる。
Therefore, as a means for improving the position measurement accuracy, Japanese Patent No. 2828336 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-1727).
No. 88) discloses "Doppler Radar for Helicopter Detection and Position Measurement", but there is a monopulse angle measurement, reception multi-beam, etc., but this complicates the structure and circuit configuration of the antenna and is expensive.

【0009】例えば、図15にモノパルス測角を行うレ
ーダ装置のブロック図を示す。このレーダ装置は、アン
テナ150、サーキュレータ151、送信器152、受
信器153、154、信号処理装置155及び表示器1
56より成る。
For example, FIG. 15 shows a block diagram of a radar device for performing monopulse angle measurement. This radar device includes an antenna 150, a circulator 151, a transmitter 152, receivers 153 and 154, a signal processing device 155, and an indicator 1.
It consists of 56.

【0010】アンテナ150は、複数のアンテナ素子1
50a、分配合成器150b及び和/差分配合成器15
0cを有する。また、信号処理装置155は、目標識別
回路155a及び位置測定回路155bを有する。即
ち、モノパルス測角の場合には、和ビームと差ビームの
パターン形成を行う為に和/差分配合成回路150cが
必要となり、また和と差の夫々の受信系統が必要となる
為に回路構成が複雑となると上述のとおりである。
The antenna 150 is composed of a plurality of antenna elements 1.
50a, distribution combiner 150b, and sum / difference distribution combiner 15
Has 0c. The signal processing device 155 also has a target identification circuit 155a and a position measurement circuit 155b. That is, in the case of monopulse angle measurement, the sum / difference distribution / combining circuit 150c is required to form the pattern of the sum beam and the difference beam, and the receiving system for each of the sum and the difference is required. As above, the complexity is as described above.

【0011】また、図16に示す受信マルチビームを使
用する場合のレーダ装置は、送信アンテナ160、複雑
の受信アンテナ161a〜161d、送信機162、各
受信アンテナ161a〜161dに対応する受信機16
3a〜163d、信号処理装置164及び表示器165
より構成される。
Further, the radar device using the receiving multi-beam shown in FIG. 16 includes a transmitting antenna 160, complicated receiving antennas 161a to 161d, a transmitter 162, and a receiver 16 corresponding to each receiving antenna 161a to 161d.
3a to 163d, the signal processing device 164, and the display 165.
It is composed of

【0012】信号処理装置164は、各受信機163a
〜163dに接続される目標識別回路164a〜164
d及び位置測定回路164eを有する。アンテナとして
は、送信アンテナ160としてビーム幅の広いアンテナ
を、受信アンテナ161a〜161dとしてビーム幅の
狭いアンテナを使用する。受信アンテナ161a〜16
1dは、送信ビーム幅をカバーできるだけの複数個必要
となる。また、受信機163a〜163d及び信号処理
装置164の目標識別回路164a〜164dを受信ア
ンテナ161a〜161dに対応して複数使用する必要
がある。従って回路構成が複雑になり、構造も大型化す
るという問題がある。
The signal processing device 164 is provided for each receiver 163a.
-163d connected to target identification circuits 164a-164
It has d and a position measuring circuit 164e. As the antenna, an antenna having a wide beam width is used as the transmitting antenna 160, and an antenna having a narrow beam width is used as the receiving antennas 161a to 161d. Receiving antennas 161a-16
A plurality of 1d's are required to cover the transmission beam width. Further, it is necessary to use a plurality of receivers 163a to 163d and target identification circuits 164a to 164d of the signal processing device 164 corresponding to the receiving antennas 161a to 161d. Therefore, there is a problem that the circuit configuration becomes complicated and the structure becomes large.

【0013】本発明の目的は、上述した従来技術の課題
を解決することであり、簡単小型化且つ軽量であるアン
テナを用いて、ホバリング中のヘリコプタの検知及び位
置測定に好適なレーダ装置を提供することである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a radar apparatus suitable for detecting and measuring the position of a helicopter during hovering by using an antenna that is simple, compact and lightweight. It is to be.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明によるレーダ装置は、次のような特徴的な構
成を採用している。
In order to solve the above-mentioned problems, the radar device according to the present invention adopts the following characteristic structure.

【0015】(1)方位360°全周の放射パターン
が、1つのローブと1つのナルで形成されるアンテナを
有し、前記アンテナを方位方向に機械的または電子的に
回転させて、前記アンテナの放射パターンのローブ部分
の受信信号から目標の検出及び識別を行う目標識別手段
と、前記アンテナのナル部分の受信信号から目標の位置
測定を行う位置測定手段から成る目標処理手段を備えて
成ることを特徴とするレーダ装置。
(1) Radiation pattern of 360 ° azimuth all around
An antenna formed by one lobe and one null
Having the antenna mechanically or electronically in the azimuth direction
Rotate the lobe part of the radiation pattern of the antenna
Identification means for detecting and identifying a target from the received signal of
And the target position from the received signal of the null part of the antenna
With target processing means consisting of position measuring means for measuring
A radar device comprising:

【0016】(2)前記アンテナとして、複数のアンテ
ナ素子と、移相器と、前記アンテナ素子への又はアンテ
ナ素子からの信号を分配合成する分配合成器とを備える
上記(1)のレーダ装置。
(2) A plurality of antennas are used as the antenna.
To the antenna element, the phase shifter, and the antenna element or
And a distributor / combiner for distributing and synthesizing signals from the analog elements.
The radar device according to (1) above.

【0017】(3)前記移相器は、前記複数のアンテナ
素子のうち1つを除き、残りのアンテナ素子に接続され
る上記(2)のレーダ装置。
(3) The phase shifter includes the plurality of antennas.
Connected to the rest of the antenna elements except one of the elements
The radar device according to (2) above.

【0018】(4)前記アンテナの前記分配合成器をサ
ーキュレータを介して前記送信機及び受信器に接続され
る上記(2)のレーダ装置。
(4) Support the distributor / combiner of the antenna.
Connected to the transmitter and receiver via a curator
The radar device according to (2) above.

【0019】(5)前記アンテナ素子としてダイポール
アンテナを使用する上記(1)、(2)、(3)又は
(4)のレーダ装置。
(5) A dipole as the antenna element
The above (1), (2), (3) using an antenna or
The radar device according to (4).

【0020】(6)前記移相器としてピンダイオードに
よるデジタル移相器を使用する上記(2)のレーダ装
置。
(6) A pin diode is used as the phase shifter.
According to the above (2) radar device using a digital phase shifter
Place

【0021】(7)前記アンテナとして第1及び第2の
一対のアンテナを使用し、該第1アンテナにサーキュレ
ータを介して送信信号を供給し、前記第2アンテナに移
相器を接続し、該移相器及び前記サーキュレータの信号
を合成器を介して受信機に入力する上記(1)のレーダ
装置。
(7) First and second antennas are provided.
A pair of antennas is used, and the circular
Supply the transmission signal to the second antenna.
Signal of the phase shifter and the circulator by connecting the phase shifter
Of (1) above, which inputs the signal to the receiver via a combiner
apparatus.

【0022】(8)前記第1アンテナとして無指向性の
放射パターンを有するものを使用する上記(7)のレー
ダ装置。
(8) The first antenna is omnidirectional
Rays of the above (7) using one having a radiation pattern
Da device.

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明によるレーダ装置の
好適実施形態例を添付図を参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of a radar device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0025】先ず、図1は、本発明によるレーダ装置の
好適実施形態例の構成を示すブロック図である。図1の
レーダ装置は、アンテナ1、サーキュレータ6、送信機
7、受信機8、信号処理装置9及び表示器12より構成
される。アンテナ1は、複数のアンテナ素子2、移相器
3、4及び分配合成器5を有する。また、信号処理装置
9は、目標識別回路10及び位置測定回路11を有す
る。
First, FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of a radar device according to the present invention. The radar device of FIG. 1 includes an antenna 1, a circulator 6, a transmitter 7, a receiver 8, a signal processing device 9 and a display 12. The antenna 1 has a plurality of antenna elements 2, phase shifters 3, 4 and a distributor / combiner 5. The signal processing device 9 also includes a target identifying circuit 10 and a position measuring circuit 11.

【0026】移相器3、4は、アンテナ素子2の位相を
変化させる。分配合成器5は、各アンテナ素子2への電
力分配及び電力合成を行う。アンテナ1は、図示されな
い回転機構により、機械回転する機能を有する。サーキ
ュレータ6は、送信機7からの送信信号Txと受信機8
の受信信号Rxを分離する。送信機7は、送信信号Tx
を出力する。受信機8は、受信RF(無線周波数)信号
Rxを検波してビデオ信号を出力する。目標識別回路1
0は、目標物(例えば、ヘリコプタ)の識別を行う。位
置測定回路11は、目標物の位置測定を行う。表示器1
2は、信号処理装置9、即ち目標識別回路10及び位置
測定回路11で検知された情報を表示する。
The phase shifters 3 and 4 change the phase of the antenna element 2. The distributor / combiner 5 distributes power to each antenna element 2 and combines the power. The antenna 1 has a function of mechanically rotating by a rotation mechanism (not shown). The circulator 6 receives the transmission signal Tx from the transmitter 7 and the receiver 8
The received signal Rx is separated. The transmitter 7 transmits the transmission signal Tx
Is output. The receiver 8 detects the received RF (radio frequency) signal Rx and outputs a video signal. Target identification circuit 1
0 identifies a target (eg, helicopter). The position measuring circuit 11 measures the position of the target. Display 1
2 displays information detected by the signal processing device 9, that is, the target identifying circuit 10 and the position measuring circuit 11.

【0027】次に、図1のレーダ装置の動作を説明す
る。送信機7から出力された送信信号Txは、サーキュ
レータ6を介してアンテナ1内の分配合成器5に入力さ
れる。この分配合成器5は、各アンテナ素子2への電力
の分配・合成を行っている。所望の放射パターンを得る
為に、等分配合成でも不等分配合成のどちらでもよい。
分配合成器5で分配された送信信号は、移相器3、4に
より移相量φ1、φ2が与えられ、3個のアンテナ素子
2間の位相調整を行う。位相調整には、ピン(PIN)
ダイオードによるデジタル移相器を用いてもよいが、ケ
ーブルやRF基板上のパターンの長さを調整することに
より位相を変えてもよい。また、位相調整されないライ
ンがあってもよい。
Next, the operation of the radar device of FIG. 1 will be described. The transmission signal Tx output from the transmitter 7 is input to the distributor / combiner 5 in the antenna 1 via the circulator 6. The distributor / combiner 5 distributes / combines electric power to each antenna element 2. Either equal distribution or non-uniform distribution may be used to obtain a desired radiation pattern.
The transmission signals distributed by the distributor / combiner 5 are given phase shift amounts φ1 and φ2 by the phase shifters 3 and 4, and the phase between the three antenna elements 2 is adjusted. Pin (PIN) for phase adjustment
A digital phase shifter using a diode may be used, but the phase may be changed by adjusting the length of the pattern on the cable or the RF substrate. Further, there may be a line whose phase is not adjusted.

【0028】ここで、移相器3、4による位相調整を行
う目的は、アンテナ素子2による所望の合成パターンを
得る為である。移相器3、4によって位相調整された信
号は、アンテナ素子2に入力され、アンテナ素子2から
空間に放射される。本発明では、広いビーム幅を有する
放射パターンを必要とする。そこで、アンテナ素子2に
は、例えば、無指向性に近いダイポールアンテナ等を使
用する。また、ダイポールアンテナ以外に、広いビーム
幅を有する放射パターンの他の周知のアンテナであって
もよいこと勿論である。
The purpose of the phase adjustment by the phase shifters 3 and 4 is to obtain a desired combined pattern by the antenna element 2. The signals whose phases have been adjusted by the phase shifters 3 and 4 are input to the antenna element 2 and radiated from the antenna element 2 into space. The present invention requires a radiation pattern with a wide beamwidth. Therefore, for the antenna element 2, for example, a dipole antenna or the like that is nearly omnidirectional is used. In addition to the dipole antenna, it is needless to say that another well-known antenna having a radiation pattern having a wide beam width may be used.

【0029】上述したアンテナ素子2を複数個(図1の
例では3個)配列し、それらの位相を調整することによ
って、所望の合成パターンを得ることができる。図3
に、アンテナ素子2の所望の指向性を有する合成パター
ンの一例を示す。アンテナ1から空間へ放射される信号
は、目標やクラッタ等に反射して受信信号としてアンテ
ナ1で受信される。この様子を図4に示す。この例で
は、ヘリコプタ等の第1目標と、移動目標である第2目
標及びクラッタが存在する。図4に示す如く、本発明の
アンテナ1はローブが広い為に、ビームのナル点以外の
方向に存在する目標やクラッタ等の信号を全て受信す
る。
A desired composite pattern can be obtained by arranging a plurality (three in the example of FIG. 1) of the antenna elements 2 described above and adjusting the phases thereof. Figure 3
An example of a combined pattern of the antenna element 2 having a desired directivity is shown in FIG. A signal radiated from the antenna 1 to the space is reflected by a target, clutter or the like, and is received by the antenna 1 as a reception signal. This state is shown in FIG. In this example, there is a first target such as a helicopter, a second target that is a moving target, and clutter. As shown in FIG. 4, since the antenna 1 of the present invention has a wide lobe, it receives all signals such as targets and clutter existing in directions other than the null point of the beam.

【0030】次に、アンテナ1で受信された信号の受信
について説明する。受信された信号は、アンテナ素子2
から移相器3、4を介して分配合成器5で合成され、更
にサーキュレータ6を通って受信機8に受信信号Rxと
して入力される。受信機8は、この受信RF信号を検波
してビデオ信号として信号処理装置9へ送られる。
Next, reception of a signal received by the antenna 1 will be described. The received signal is the antenna element 2
Are combined by the distributor / combiner 5 via the phase shifters 3 and 4, and further input to the receiver 8 as a reception signal Rx through the circulator 6. The receiver 8 detects the received RF signal and sends it to the signal processing device 9 as a video signal.

【0031】信号処理装置9では、例えば、図14に示
す如き目標識別回路10によって、ヘリコプタ(第1目
標)、ヘリコプタ以外の移動目標(第2目標)及びクラ
ッタ等を識別する。目標識別回路10では、例えば、図
5に示す如きパルスドップラフィルタによって各フィル
タバンク毎に距離方向(図5中の横軸)の振幅情報を有
している。この情報に基づき各目標及びクラッタのドッ
プラ特性を考慮してフィルタの選択を行い識別する。こ
の時点では目標の位置は特定できないが、目標の存在を
検知することが可能である。
In the signal processing device 9, for example, a target identifying circuit 10 as shown in FIG. 14 identifies a helicopter (first target), a moving target (second target) other than the helicopter, clutter, and the like. The target identifying circuit 10 has amplitude information in the distance direction (horizontal axis in FIG. 5) for each filter bank by a pulse Doppler filter as shown in FIG. 5, for example. Based on this information, the filters are selected and identified in consideration of the Doppler characteristics of each target and clutter. Although the position of the target cannot be specified at this point, it is possible to detect the presence of the target.

【0032】ここで、図4の例にあっては、ヘリコプ
タ、移動目標及びクラッタの全てがアンテナ1の放射パ
ターンのナル点以外で受信されている状態を示す。図5
は、図4の状態で受信された受信信号に基づき得られた
フィルタバンク毎の距離方向の振幅情報を示している。
次に、図6では、アンテナ1が図4の状態から時計方向
に回転して、ヘリコプタ(第1目標)がアンテナ1の放
射パターンのナル点と一致し、他の目標である移動目標
(第2目標)及びクラッタがアンテナ1の放射パターン
のナル点以外で受信されている状態を示す。
In the example of FIG. 4, the helicopter, the moving target and the clutter are all received at points other than the null point of the radiation pattern of the antenna 1. Figure 5
4 shows amplitude information in the distance direction for each filter bank obtained based on the received signal received in the state of FIG.
Next, in FIG. 6, the antenna 1 rotates clockwise from the state of FIG. 4, the helicopter (first target) coincides with the null point of the radiation pattern of the antenna 1, and the moving target (first target) 2 target) and clutter are received at a point other than the null point of the radiation pattern of the antenna 1.

【0033】ナル点で目標が受信されるときは、図7に
示す如く、信号レベルの基準値を設定し、基準値を超え
た場合に信号有り、基準値より受信信号が小さい場合に
は信号なしと判断する。基準値のレベルは、必要な位置
判定精度とS/N(信号対ノイズ比)によって最適値を
設定する。図8は、図6の状態で受信された受信信号R
xに基づいて得られたフィルタバンク毎の距離方向の振
幅方向を示す。図6の状態では、ヘリコプタ(第1目
標)がアンテナ1の放射パターンのナル点と一致する為
に、受信レベルが基準値より小さくなり、図8に示す如
く、ヘリコプタの振幅情報はなくなる。
When the target is received at the null point, as shown in FIG. 7, the reference value of the signal level is set, and when the reference value is exceeded, there is a signal, and when the received signal is smaller than the reference value, the signal is output. Judge as none. The level of the reference value is set to an optimum value depending on the required position determination accuracy and S / N (signal to noise ratio). FIG. 8 shows the received signal R received in the state of FIG.
The amplitude direction in the distance direction for each filter bank obtained based on x is shown. In the state of FIG. 6, since the helicopter (first target) coincides with the null point of the radiation pattern of the antenna 1, the reception level becomes smaller than the reference value, and as shown in FIG. 8, there is no helicopter amplitude information.

【0034】次に、位置測定回路11では、図4の状態
の受信信号と、図6の状態の受信信号とを比較する。そ
して、受信信号レベルが小さくなった方向に目標が存在
することを検知する。例えば、ホバリング中のヘリコプ
タの受信信号は、図9のようになる。この位置情報は、
位置測定回路11から表示器(例えば、CRTスクリー
ン)12に送られそこで表示される。
Next, the position measuring circuit 11 compares the received signal in the state shown in FIG. 4 with the received signal in the state shown in FIG. Then, it is detected that the target exists in the direction in which the received signal level becomes smaller. For example, the received signal of the helicopter during hovering is as shown in FIG. This location information is
It is sent from the position measuring circuit 11 to a display (for example, a CRT screen) 12 and displayed there.

【0035】図10は、複数のヘリコプタが存在する場
合の一例を示す。斯る場合には、レーダ装置の距離分解
能を上げることにより、各ヘリコプタを分離識別可能で
ある。各目標の受信信号は、距離により異なるので、図
11のようになる。第1及び第2目標は方位1の方向に
存在し、第3目標は方位2の方向に存在することが検出
できる。
FIG. 10 shows an example in which a plurality of helicopters are present. In such a case, each helicopter can be separated and identified by increasing the distance resolution of the radar device. The received signal of each target varies depending on the distance, and is as shown in FIG. It can be detected that the first and second targets exist in the direction of bearing 1, and the third target exists in the direction of bearing 2.

【0036】次に、本発明によるレーダ装置の第2実施
形態例を説明する。図2は斯る第2実施形態例の主要部
のブロック図である。図2のレーダ装置は、2個のアン
テナ13、14を含んでいる。アンテナ13にはサーキ
ュレータ16を介して送信機7と合成器17が接続され
ている。アンテナ14は、移相器15を介して合成器1
7が接続されている。また、合成器17には受信機8が
接続されている。
Next, a second embodiment of the radar device according to the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram of the main part of the second embodiment. The radar device of FIG. 2 includes two antennas 13 and 14. A transmitter 7 and a combiner 17 are connected to the antenna 13 via a circulator 16. The antenna 14 includes a phase shifter 15 and a combiner 1
7 is connected. The receiver 8 is connected to the combiner 17.

【0037】アンテナ13は、無指向性の放射パターン
を有する。送信機7からの送信信号をサーキュレータ1
6を介して受けて、この送信信号を方位360゜全周に
放射する。目標物から受信した(反射された)信号は、
アンテナ13及び14の双方で受信される。アンテナ1
3が受信した信号は、サーキュレータ16を介して合成
器17に入力される。他方、アンテナ14で受信された
受信信号は、移相器15で位相調整され、合成器17に
入力される。合成器17では、アンテナ13、14で受
信した受信信号を合成して、受信機8へ送出する。尚、
受信機8の後段に接続される信号処理装置及び表示器
は、図1の対応装置と同じでよいので省略する。
The antenna 13 has an omnidirectional radiation pattern. The circulator 1 transmits the transmission signal from the transmitter 7.
The signal is received via 6 and radiates this transmission signal in the entire 360 ° azimuth. The signal received (reflected) from the target is
It is received by both antennas 13 and 14. Antenna 1
The signal received by 3 is input to the combiner 17 via the circulator 16. On the other hand, the received signal received by the antenna 14 is phase-adjusted by the phase shifter 15 and input to the combiner 17. The combiner 17 combines the received signals received by the antennas 13 and 14 and sends them to the receiver 8. still,
The signal processing device and the display connected to the subsequent stage of the receiver 8 may be the same as the corresponding device of FIG.

【0038】アンテナ14の放射パターンは、ビーム幅
の狭い指向性を有しており、移相器15で移相量を調整
することにより、アンテナ13、14の合成受信パター
ンは、1つのローブと1つのナル点を有する放射パター
ンを形成する。
The radiation pattern of the antenna 14 has a directivity with a narrow beam width, and by adjusting the amount of phase shift by the phase shifter 15, the combined reception pattern of the antennas 13 and 14 becomes one lobe. Form a radiation pattern with one null point.

【0039】以上、本発明によるレーダ装置の好適実施
形態例を説明したが、これは単なる例示にすぎず、特定
用途に応じて種々の変形変更が可能であること勿論であ
る。
Although the preferred embodiment of the radar device according to the present invention has been described above, this is merely an example, and it is needless to say that various modifications can be made according to a specific application.

【0040】[0040]

【発明の効果】上述の説明から理解される如く、本発明
のレーダ装置によると、小型且つ軽量で、しかも回路構
成が簡単なアンテナを用いてホバリング中のヘリコプタ
等の目標を検知且つ位置測定可能である。その理由は、
本発明によるレーダ装置は、放射パターンが1つのロー
ブと1つのナル点で360゜全周をカバーする放射パタ
ーンを有するアンテナを用い、目標の検知をビームの広
い単一のローブで行い、その位置測定をナル点で行うの
でアンテナの構成が簡単になり、これに応じて受信系統
及び目標の信号処理装置の回路構成を簡単にすることが
できる為である。
As can be understood from the above description, according to the radar device of the present invention, it is possible to detect and measure the position of a target such as a helicopter while hovering by using an antenna that is small and lightweight and has a simple circuit configuration. Is. The reason is,
The radar device according to the present invention uses an antenna having a radiation pattern whose radiation pattern covers the entire circumference of 360 ° at one lobe and one null point, detects a target with a single lobe of a wide beam, and detects the position of the beam. This is because the antenna configuration is simplified because the measurement is performed at the null point, and the circuit configuration of the reception system and the target signal processing device can be simplified accordingly.

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

【図1】本発明によるレーダ装置の好適実施形態例のブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a preferred embodiment of a radar device according to the present invention.

【図2】本発明によるレーダ装置の他の好適実施形態例
の主要部のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a main part of another preferred embodiment of the radar device according to the present invention.

【図3】本発明によるレーダ装置のアンテナの放射パタ
ーンを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a radiation pattern of an antenna of the radar device according to the present invention.

【図4】本発明によるレーダ装置のアンテナの放射パタ
ーンと反射物の位置関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a positional relationship between a radiation pattern of an antenna and a reflector of a radar device according to the present invention.

【図5】受信信号のドップラ特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a Doppler characteristic of a received signal.

【図6】アンテナが図4の位置から回転した場合の放射
パターンのナル点と反射物との位置関係を示す図であ
る。
6 is a diagram showing a positional relationship between a null point of a radiation pattern and a reflector when the antenna is rotated from the position shown in FIG.

【図7】放射パターンのナル点での受信信号の説明図で
ある。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a received signal at a null point of a radiation pattern.

【図8】図6の状態での受信信号のドップラ特性を示す
図である。
8 is a diagram showing the Doppler characteristic of the received signal in the state of FIG.

【図9】アンテナの放射パターンのナル点がホバリング
中のヘリコプタの方位に一致する場合の受信信号を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing a received signal when the null point of the radiation pattern of the antenna coincides with the azimuth of the helicopter during hovering.

【図10】放射パターンと複数のヘリコプタとの位置関
係を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a positional relationship between a radiation pattern and a plurality of helicopters.

【図11】図10の場合の受信信号レベルを方位対距離
で表した図である。
FIG. 11 is a diagram showing the received signal level in the case of FIG. 10 as azimuth versus distance.

【図12】ホバリング中のヘリコプタによる時間対受信
信号の関係を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between time and received signal by a helicopter during hovering.

【図13】ホバリング中のヘリコプタからの受信信号の
スペクトラムを示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a spectrum of a received signal from a helicopter during hovering.

【図14】従来の目標識別回路のブロック図である。FIG. 14 is a block diagram of a conventional target identifying circuit.

【図15】モノパルス測角を行うレーダ装置のブロック
図である。
FIG. 15 is a block diagram of a radar device that performs monopulse angle measurement.

【図16】受信マルチビームを使用するレーダ装置のブ
ロック図である。
FIG. 16 is a block diagram of a radar device that uses received multi-beams.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、13、14 アンテナ 2 アンテナ素子 3,4,15 移相器 5 分配合成器 6、16 サーキュレータ 7 送信機 8 受信機 9 信号処理装置 12 表示器 17 合成器 1, 13, 14 antenna 2 antenna elements 3,4,15 Phase shifter 5 distribution synthesizer 6, 16 circulator 7 transmitter 8 receiver 9 Signal processing device 12 Display 17 synthesizer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−19040(JP,A) 特開 昭63−44188(JP,A) 特開 平5−2068(JP,A) 特開 平6−59030(JP,A) 特開 平4−108201(JP,A) 実開 昭63−90181(JP,U) 実開 昭63−10476(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 3/00 - 17/88 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-5-19040 (JP, A) JP-A-63-44188 (JP, A) JP-A-5-2068 (JP, A) JP-A-6- 59030 (JP, A) JP-A-4-108201 (JP, A) Actual development Sho 63-90181 (JP, U) Actual development Sho 63-10476 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01S 3/00-17/88

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】方位360°全周の放射パターンが、1つ
のローブと1つのナルで形成されるアンテナを有し、前
記アンテナを方位方向に機械的または電子的に回転させ
て、前記アンテナの放射パターンのローブ部分の受信信
号から目標の検出及び識別を行う目標識別手段と、前記
アンテナのナル部分の受信信号から目標の位置測定を行
う位置測定手段から成る目標処理手段を備えて成ること
を特徴とするレーダ装置。
1. A radiation pattern of 360 ° in all directions is one.
With an antenna formed of one lobe and one null,
Rotate the antenna mechanically or electronically in the azimuth direction.
The received signal of the lobe part of the radiation pattern of the antenna.
The target identification means for detecting and identifying the target from the
The position of the target is measured from the received signal of the null part of the antenna.
Comprising target processing means comprising position measuring means
A radar device characterized by.
【請求項2】前記アンテナとして、複数のアンテナ素子
と、移相器と、前記アンテナ素子への又はアンテナ素子
からの信号を分配合成する分配合成器とを備えることを
特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。
2. A plurality of antenna elements as the antenna
And a phase shifter and to or from the antenna element
And a distributor / combiner for distributing and synthesizing signals from
The radar device according to claim 1, wherein the radar device is a radar device.
【請求項3】前記移相器は、前記複数のアンテナ素子の
うち1つを除き、残りのアンテナ素子に接続されること
を特徴とする請求項2に記載のレーダ装置。
3. The phase shifter includes a plurality of antenna elements of the plurality of antenna elements.
Must be connected to the rest of the antenna elements except one
The radar device according to claim 2, wherein:
【請求項4】前記アンテナの前記分配合成器をサーキュ
レータを介して前記送信機及び受信器に接続されること
を特徴とする請求項2に記載のレーダ装置。
4. A circular combiner for the antenna
Connected to the transmitter and receiver via a transmitter
The radar device according to claim 2, wherein:
【請求項5】前記アンテナ素子としてダイポールアンテ
ナを使用することを特徴とする請求項1、2、3又は4
に記載のレーダ装置。
5. A dipole antenna as the antenna element
5. The method of claim 1, 2, 3 or 4 characterized in that
The radar device according to 1.
【請求項6】前記移相器としてピンダイオードによるデ
ジタル移相器を使用することを特徴とする請求項2に記
載のレーダ装置。
6. A demultiplexer using a pin diode as the phase shifter.
3. The method according to claim 2, wherein a digital phase shifter is used.
On-board radar device.
【請求項7】前記アンテナとして第1及び第2の一対の
アンテナを使用し、該第1アンテナにサーキュレータを
介して送信信号を供給し、前記第2アンテナに移相器を
接続し、該移相器及び前記サーキュレータの信号を合成
器を介して受信機に入力することを特徴とする請求項1
に記載のレーダ装置。
7. A pair of first and second antennas serving as the antenna
Use an antenna and attach a circulator to the first antenna
A transmission signal is supplied via the phase shifter to the second antenna.
Connect and combine the signals of the phase shifter and the circulator
Input to a receiver via a receiver.
The radar device according to 1.
【請求項8】前記第1アンテナとして無指向性の放射パ
ターンを有するものを使用することを特徴とする請求項
7に記載のレーダ装置。
8. An omnidirectional radiation pattern as the first antenna.
A device having a turn is used.
7. The radar device according to 7.
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