JP3389882B2 - 電波到来方位測定装置及び電波到来方位測定方法 - Google Patents
電波到来方位測定装置及び電波到来方位測定方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空間の電波を受信
し、到来する電波方向を測定する電波到来方位測定装置
において、特に１つの受信局のみで発信源位置決定でき
る電波到来方位測定の技術に関する。
し、到来する電波方向を測定する電波到来方位測定装置
において、特に１つの受信局のみで発信源位置決定でき
る電波到来方位測定の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電波発信源位置評定手法について
図６と図７とを用いて説明する。図６は、地表と電離層
に挟まれた空間を電波が伝わる様子を模式的に示してい
る。受信地点１には、電波到来方位及び電波到来仰角が
測定可能な方探システムを設置する。送信地点２から発
せられた電波は、図６の矢印に示すように電離層に反射
し、受信地点１に到達する。図中のθは電波到来仰角、
ｈは電離層の高さを示す。受信地点１の方探システムで
は、測定した電波到来方位と電波到来仰角により送信地
点を求めている。
図６と図７とを用いて説明する。図６は、地表と電離層
に挟まれた空間を電波が伝わる様子を模式的に示してい
る。受信地点１には、電波到来方位及び電波到来仰角が
測定可能な方探システムを設置する。送信地点２から発
せられた電波は、図６の矢印に示すように電離層に反射
し、受信地点１に到達する。図中のθは電波到来仰角、
ｈは電離層の高さを示す。受信地点１の方探システムで
は、測定した電波到来方位と電波到来仰角により送信地
点を求めている。
【０００３】図７に受信地点に設置される方探システム
のブロック図の一例を示す。空間から到来した電波は、
方探空中線１３で受信され、共通の局部発信器の信号で
動作する受信機１４に入力される。受信機１４では、高
周波信号を中間周波信号に変換し、方探処理器１５に出
力する。方探処理器１５では、各受信機出力の中間周波
信号の位相差を求め、演算により電波到来方位と電波到
来仰角を求めている。演算手法については例としてイン
ターフェロー方探方式等の公知の手法がある。電波到来
方位と電波到来仰角が得られることにより電波到来仰角
と電離層の高さの関係から、送信地点までの距離は式
（Ｉ）で求められる。
のブロック図の一例を示す。空間から到来した電波は、
方探空中線１３で受信され、共通の局部発信器の信号で
動作する受信機１４に入力される。受信機１４では、高
周波信号を中間周波信号に変換し、方探処理器１５に出
力する。方探処理器１５では、各受信機出力の中間周波
信号の位相差を求め、演算により電波到来方位と電波到
来仰角を求めている。演算手法については例としてイン
ターフェロー方探方式等の公知の手法がある。電波到来
方位と電波到来仰角が得られることにより電波到来仰角
と電離層の高さの関係から、送信地点までの距離は式
（Ｉ）で求められる。
【０００４】Ｌ＝２×ｈ／ｔａｎθ……（Ｉ）
但し、受信地点−送信地点間距離：Ｌ、電離層の高度：
ｈ、地表面と到来する電波の角度（仰角）：θとする。
ｈ、地表面と到来する電波の角度（仰角）：θとする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術には以下に掲げる問題点があった。従来の電波発信源
位置評定手法では、発信源を１箇所に特定することはで
きなかった。図８に電離層反射波の状態を示すように、
従来の手法から得られる評定位置は、図８の＃１の地域
２６、＃２の地域２７、＃３の地域２８のように、複数
の地点が候補となり、どの地域から電波が発信されたか
を特定することができない。更に、電離層の高度及び電
波到来仰角の測定精度を考慮した場合、＃１に比べ＃３
の地域は拡大し、正確に送信地点２を特定することがで
きないという問題点があった。
術には以下に掲げる問題点があった。従来の電波発信源
位置評定手法では、発信源を１箇所に特定することはで
きなかった。図８に電離層反射波の状態を示すように、
従来の手法から得られる評定位置は、図８の＃１の地域
２６、＃２の地域２７、＃３の地域２８のように、複数
の地点が候補となり、どの地域から電波が発信されたか
を特定することができない。更に、電離層の高度及び電
波到来仰角の測定精度を考慮した場合、＃１に比べ＃３
の地域は拡大し、正確に送信地点２を特定することがで
きないという問題点があった。
【０００６】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、電波発信源を特定
する機能を有する方探システムにおいて、１つの受信局
で発信源位置評定の精度を向上した電波到来方位測定に
関する技術を提供する点にある。
のであり、その目的とするところは、電波発信源を特定
する機能を有する方探システムにおいて、１つの受信局
で発信源位置評定の精度を向上した電波到来方位測定に
関する技術を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
の要旨は、空間の電波を受信し、到来する電波の方向を
測定することで電波発信源の位置を特定する電波到来方
位測定装置であって、空間の電波を受信する少なくとも
２つの方探空中線と、該方探空中線で受信された各々の
高周波信号を中間周波信号に変換する受信手段と、各々
の前記中間周波信号から各々の電波到来方位と各々の電
波到来仰角とを計算する方探処理手段と、各々の前記方
探空中線の位相を制御して指向性ビームを形成する位相
制御手段と、該位相制御手段が入力した各々の前記中間
周波信号の出力を復調する復調手段と、該復調手段によ
り復調された復調信号のうち、一方の復調信号を基準と
した他方の復調信号の遅延時間を測定する遅延時間測定
手段と、該遅延時間測定手段が出力する遅延時間データ
から電波発信源の位置評定結果を演算して出力する制御
処理手段とを備え、前記制御処理手段は、少なくとも２
つの前記位相制御手段のうち、一方の前記位相制御手段
を電波到来方向に指向するように制御し、他方の前記位
相制御手段を一方の前記位相制御手段と１８０度反対方
向の電波到来方向に指向するように制御して、指向性が
１８０度ずれた２つの指向性ビームを同時に形成するこ
とで、互いに反対方向からの電波を同時に受信可能とす
ることを特徴とする電波到来方位測定装置に存する。請
求項２に記載の本発明の要旨は、前記方探処理手段は、
同一周波数である複数の前記電波の到来方向をマルチパ
ス分離方式により、同時に測定できることを特徴とする
請求項１記載の電波到来方位測定装置に存する。請求項
３に記載の本発明の要旨は、前記方探処理手段は、到来
する前記電波の到来方向をインターフェロメータ方式に
より測定することを特徴とする請求項１記載の電波到来
方位測定装置に存する。請求項４に記載の本発明の要旨
は、前記方探空中線は、空間に想定された円周上に所定
の間隔で配置されて、到来する広い周波数帯域の前記電
波を受信することを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
かに記載の電波到来方位測定装置に存する。請求項５に
記載の本発明の要旨は、前記方探空中線は、空間に想定
された２本の直線上に所定の間隔で配置されて、到来す
る広い周波数帯域の前記電波を受信することを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれかに記載の電波到来方位測定
装置に存する。請求項６に記載の本発明の要旨は、空間
の電波を受信し、到来する電波の方向を測定することで
電波発信源の位置を特定する電波到来方位測定方法であ
って、少なくとも２つの方探空中線が、空間の電波を受
信し、受信手段は、各々の前記電波を高周波信号から中
間周波数信号に変換し、方探処理手段は、前記受信手段
が出力する前記中間周波数信号の位相差から、各々の電
波到来方位と電波到来仰角とを算出して、制御処理手段
へ前記電波到来方位と前記電波到来仰角とのデータを出
力し、前記制御処理手段は、前記電波到来方位と前記電
波到来仰角とのデータを入力し、前記制御処理手段は、
少なくとも２つの位相制御手段のうち、一方の前記位相
制御手段を電波到来方向に指向するように制御し、他方
の前記位相制御手段を一方の前記位相制御手段と１８０
度反対方向の電波到来方向に指向するように制御して、
指向性が１８０度ずれた２つの指向性ビームを同時に形
成することで、互いに反対方向からの電波を同時に受信
可能とし、前記位相制御手段は、前記受信手段から入力
した各々の前記中間周波数信号を復調手段に出力し、該
復調手段は、各々の前記中間周波数信号を復調して、遅
延時間測定手段に出力し、該遅延時間測定手段は、復調
された各々の復調信号のうち、一方の前記復調信号を基
準とした他方の前記復調信号の遅延時間を計測して遅延
時間のデータを前記制御処理手段に出力し、前記制御処
理手段は、前記遅延時間のデータから前記電波の発信源
を求めることを特徴とする電波到来方位測定方法に存す
る。請求項７に記載の本発明の要旨は、空間の電波を受
信し、到来する電波の方向を測定することで電波発信源
の位置を特定する電波到来方位測定方法であって、少な
くとも２つの方探空中線が、空間の電波を受信し、受信
手段は、各々の前記電波を高周波信号から中間周波数信
号に変換し、方探演算手段は、各々の前記中間周波数信
号を入力してＡ／Ｄ変換し、電波到来方位と電波到来仰
角との演算と指向性ビームの形成とを行い、前記電波の
うち、一方の前記電波と一方の前記電波の１８０度反対
方向から来方する他方の前記電波の受信を可能とするマ
ルチパス分離処理をし、該マルチパス分離処理された、
各々の信号をＤ／Ａ変換し、復調手段へ信号を出力し、
前記復調手段は、Ｄ／Ａ変換された各々の信号を復調
し、各々の復調信号を遅延時間測定手段に出力し、該遅
延時間測定手段は、各々の前記復調信号のうち、一方の
前記復調信号を基準とした他方の前記復調信号の遅延時
間を計測して、遅延時間のデータを制御処理手段に出力
し、該制御処理手段は、前記遅延時間のデータに基づき
電波発信源を求めることを特徴とする電波到来方位測定
方法に存する。
の要旨は、空間の電波を受信し、到来する電波の方向を
測定することで電波発信源の位置を特定する電波到来方
位測定装置であって、空間の電波を受信する少なくとも
２つの方探空中線と、該方探空中線で受信された各々の
高周波信号を中間周波信号に変換する受信手段と、各々
の前記中間周波信号から各々の電波到来方位と各々の電
波到来仰角とを計算する方探処理手段と、各々の前記方
探空中線の位相を制御して指向性ビームを形成する位相
制御手段と、該位相制御手段が入力した各々の前記中間
周波信号の出力を復調する復調手段と、該復調手段によ
り復調された復調信号のうち、一方の復調信号を基準と
した他方の復調信号の遅延時間を測定する遅延時間測定
手段と、該遅延時間測定手段が出力する遅延時間データ
から電波発信源の位置評定結果を演算して出力する制御
処理手段とを備え、前記制御処理手段は、少なくとも２
つの前記位相制御手段のうち、一方の前記位相制御手段
を電波到来方向に指向するように制御し、他方の前記位
相制御手段を一方の前記位相制御手段と１８０度反対方
向の電波到来方向に指向するように制御して、指向性が
１８０度ずれた２つの指向性ビームを同時に形成するこ
とで、互いに反対方向からの電波を同時に受信可能とす
ることを特徴とする電波到来方位測定装置に存する。請
求項２に記載の本発明の要旨は、前記方探処理手段は、
同一周波数である複数の前記電波の到来方向をマルチパ
ス分離方式により、同時に測定できることを特徴とする
請求項１記載の電波到来方位測定装置に存する。請求項
３に記載の本発明の要旨は、前記方探処理手段は、到来
する前記電波の到来方向をインターフェロメータ方式に
より測定することを特徴とする請求項１記載の電波到来
方位測定装置に存する。請求項４に記載の本発明の要旨
は、前記方探空中線は、空間に想定された円周上に所定
の間隔で配置されて、到来する広い周波数帯域の前記電
波を受信することを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
かに記載の電波到来方位測定装置に存する。請求項５に
記載の本発明の要旨は、前記方探空中線は、空間に想定
された２本の直線上に所定の間隔で配置されて、到来す
る広い周波数帯域の前記電波を受信することを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれかに記載の電波到来方位測定
装置に存する。請求項６に記載の本発明の要旨は、空間
の電波を受信し、到来する電波の方向を測定することで
電波発信源の位置を特定する電波到来方位測定方法であ
って、少なくとも２つの方探空中線が、空間の電波を受
信し、受信手段は、各々の前記電波を高周波信号から中
間周波数信号に変換し、方探処理手段は、前記受信手段
が出力する前記中間周波数信号の位相差から、各々の電
波到来方位と電波到来仰角とを算出して、制御処理手段
へ前記電波到来方位と前記電波到来仰角とのデータを出
力し、前記制御処理手段は、前記電波到来方位と前記電
波到来仰角とのデータを入力し、前記制御処理手段は、
少なくとも２つの位相制御手段のうち、一方の前記位相
制御手段を電波到来方向に指向するように制御し、他方
の前記位相制御手段を一方の前記位相制御手段と１８０
度反対方向の電波到来方向に指向するように制御して、
指向性が１８０度ずれた２つの指向性ビームを同時に形
成することで、互いに反対方向からの電波を同時に受信
可能とし、前記位相制御手段は、前記受信手段から入力
した各々の前記中間周波数信号を復調手段に出力し、該
復調手段は、各々の前記中間周波数信号を復調して、遅
延時間測定手段に出力し、該遅延時間測定手段は、復調
された各々の復調信号のうち、一方の前記復調信号を基
準とした他方の前記復調信号の遅延時間を計測して遅延
時間のデータを前記制御処理手段に出力し、前記制御処
理手段は、前記遅延時間のデータから前記電波の発信源
を求めることを特徴とする電波到来方位測定方法に存す
る。請求項７に記載の本発明の要旨は、空間の電波を受
信し、到来する電波の方向を測定することで電波発信源
の位置を特定する電波到来方位測定方法であって、少な
くとも２つの方探空中線が、空間の電波を受信し、受信
手段は、各々の前記電波を高周波信号から中間周波数信
号に変換し、方探演算手段は、各々の前記中間周波数信
号を入力してＡ／Ｄ変換し、電波到来方位と電波到来仰
角との演算と指向性ビームの形成とを行い、前記電波の
うち、一方の前記電波と一方の前記電波の１８０度反対
方向から来方する他方の前記電波の受信を可能とするマ
ルチパス分離処理をし、該マルチパス分離処理された、
各々の信号をＤ／Ａ変換し、復調手段へ信号を出力し、
前記復調手段は、Ｄ／Ａ変換された各々の信号を復調
し、各々の復調信号を遅延時間測定手段に出力し、該遅
延時間測定手段は、各々の前記復調信号のうち、一方の
前記復調信号を基準とした他方の前記復調信号の遅延時
間を計測して、遅延時間のデータを制御処理手段に出力
し、該制御処理手段は、前記遅延時間のデータに基づき
電波発信源を求めることを特徴とする電波到来方位測定
方法に存する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。 （実施の形態１）図１に示すように、本実施の形態１に
係る電波到来方位測定装置は、２つの方探空中線３と２
つの受信機（受信手段）４と方探処理器（方探処理手
段）５と２つの位相制御器（位相制御手段）６と２つの
復調器（復調手段）７と遅延時間測定器（遅延時間測定
手段）８と制御処理器（制御処理手段）９とで概略構成
される。
に基づいて詳細に説明する。 （実施の形態１）図１に示すように、本実施の形態１に
係る電波到来方位測定装置は、２つの方探空中線３と２
つの受信機（受信手段）４と方探処理器（方探処理手
段）５と２つの位相制御器（位相制御手段）６と２つの
復調器（復調手段）７と遅延時間測定器（遅延時間測定
手段）８と制御処理器（制御処理手段）９とで概略構成
される。
【０００９】方探空中線３は、各々が無指向性の指向性
特性を有する複数の空中線素子である（例として、図２
に示す配置で並べられる方探空中線３があり、広い周波
数帯域の電波の受信するために、方探空中線３は、空間
に想定された円周上に所定の間隔で配置されたり、空間
に想定された２本の直線上に所定の間隔で配置されたり
する）。受信機４は、共通の局部発振器を有し、高周波
信号を中間周波数信号に変換する。方探処理器５は受信
機が出力する中間周波数信号の位相差から、電波到来方
位及び電波到来仰角を算出する。算出方法はインターフ
ェロメータ方式等が公知の技術としてある。方探処理器
５は制御処理器９へ電波到来方位及び電波到来仰角をデ
ータとして出力する。制御処理器９は、２つの位相制御
器６に対し、同時に指向性形成の制御を行う。制御処理
器９は、一方の位相制御器６を電波到来方向に指向する
ように制御し、他方の位相制御器６を１８０度反対方向
に指向するように制御する。指向性が１８０度ずれた２
つの指向性ビームを同時に形成することで、反対方向か
らの電波を同時に受信可能になる（図３に空間に形成さ
れる指向性ビームの概念図を示す）。２つの位相制御器
６の出力を、２つの復調器７にそれぞれ入力し、復調さ
れた復調信号を同時に遅延時間測定器８に入力する。遅
延時間測定器８では、入力された２つの復調信号の一方
を基準とし、残る他方の復調信号の遅延時間を計測し遅
延時間のデータを制御処理器９に出力する。制御処理器
９においては式（II）、（III）、（IＶ）により電波発
信源を求める。電波発信源の算出方法を次に示す。
特性を有する複数の空中線素子である（例として、図２
に示す配置で並べられる方探空中線３があり、広い周波
数帯域の電波の受信するために、方探空中線３は、空間
に想定された円周上に所定の間隔で配置されたり、空間
に想定された２本の直線上に所定の間隔で配置されたり
する）。受信機４は、共通の局部発振器を有し、高周波
信号を中間周波数信号に変換する。方探処理器５は受信
機が出力する中間周波数信号の位相差から、電波到来方
位及び電波到来仰角を算出する。算出方法はインターフ
ェロメータ方式等が公知の技術としてある。方探処理器
５は制御処理器９へ電波到来方位及び電波到来仰角をデ
ータとして出力する。制御処理器９は、２つの位相制御
器６に対し、同時に指向性形成の制御を行う。制御処理
器９は、一方の位相制御器６を電波到来方向に指向する
ように制御し、他方の位相制御器６を１８０度反対方向
に指向するように制御する。指向性が１８０度ずれた２
つの指向性ビームを同時に形成することで、反対方向か
らの電波を同時に受信可能になる（図３に空間に形成さ
れる指向性ビームの概念図を示す）。２つの位相制御器
６の出力を、２つの復調器７にそれぞれ入力し、復調さ
れた復調信号を同時に遅延時間測定器８に入力する。遅
延時間測定器８では、入力された２つの復調信号の一方
を基準とし、残る他方の復調信号の遅延時間を計測し遅
延時間のデータを制御処理器９に出力する。制御処理器
９においては式（II）、（III）、（IＶ）により電波発
信源を求める。電波発信源の算出方法を次に示す。
【００１０】２πｒ＝Ｌ１＋Ｌ２……（II）
Δｔ×Ｃ＝Ｌ１−Ｌ２ （Ｌ１＞Ｌ２）……（III）
Ｌ２＝（２πｒ−Δｔ×Ｃ）／２……（IＶ）
但し、遅延時間：Δｔ（ＳＥＣ）、周波数：ｆ（ＭＨ
ｚ）、地球の半径：ｒ（ｍ）、電波伝搬速度：Ｃ（３０
×１０８ｍ／ｓｅｃ）、第１経路：Ｌ１（ｍ）、第２経
路：Ｌ２（ｍ）とする。式（II）は第１経路Ｌ１と第２
経路Ｌ２の和が地球の大円通路（地球の中心を通る平面
と球表面が交わる円周）に等しいことを示し、式（II
I）は測定した遅延時間Δｔが経路のＬ１、Ｌ２の距離
との関係を示している。式（IＶ）は式（II）、（III）
から導かれる。第１経路Ｌ１と第２経路Ｌ２との概念図
を図４に示す。
ｚ）、地球の半径：ｒ（ｍ）、電波伝搬速度：Ｃ（３０
×１０８ｍ／ｓｅｃ）、第１経路：Ｌ１（ｍ）、第２経
路：Ｌ２（ｍ）とする。式（II）は第１経路Ｌ１と第２
経路Ｌ２の和が地球の大円通路（地球の中心を通る平面
と球表面が交わる円周）に等しいことを示し、式（II
I）は測定した遅延時間Δｔが経路のＬ１、Ｌ２の距離
との関係を示している。式（IＶ）は式（II）、（III）
から導かれる。第１経路Ｌ１と第２経路Ｌ２との概念図
を図４に示す。
【００１１】実施の形態１に係る電波到来方位測定装置
は上記の如く構成されているので、以下に掲げる効果を
奏する。２つの指向性ビームパターンを形成することに
より、２つの経路によって到達する電波を分離して受信
することができ、電波の到来する時間差の計測が可能に
なり、従来は複数の発信源の特定にとどまっていた位置
標定結果から発信源を１ヶ所に特定する測定結果を得る
ことができる。また、２つの指向性ビームを形成するこ
とで、従来はエコー現象として現れる通信品質を劣化さ
せる不要波が除去されるため、電波到来方位測定の精度
が向上する。
は上記の如く構成されているので、以下に掲げる効果を
奏する。２つの指向性ビームパターンを形成することに
より、２つの経路によって到達する電波を分離して受信
することができ、電波の到来する時間差の計測が可能に
なり、従来は複数の発信源の特定にとどまっていた位置
標定結果から発信源を１ヶ所に特定する測定結果を得る
ことができる。また、２つの指向性ビームを形成するこ
とで、従来はエコー現象として現れる通信品質を劣化さ
せる不要波が除去されるため、電波到来方位測定の精度
が向上する。
【００１２】（実施の形態２）図５に示すように、本実
施の形態２に係る電波到来方位測定装置は、２つの方探
空中線３と２つの受信機４と２つの復調器７と遅延時間
測定器８と制御処理器９と方探演算器（方探演算手段）
１０とで概略構成される。
施の形態２に係る電波到来方位測定装置は、２つの方探
空中線３と２つの受信機４と２つの復調器７と遅延時間
測定器８と制御処理器９と方探演算器（方探演算手段）
１０とで概略構成される。
【００１３】実施の形態１と異なるのは、方探演算器１
０内のＡ／Ｄ変換器での内部の信号処理により中間周波
数信号をデータで取り込み、電波到来方位、電波到来仰
角の演算、指向性ビーム形成を行い、第１経路の電波と
第２経路の電波の受信を可能とするマルチパス分離処理
ができることである。更に、方探演算器１０内にて、各
々の信号をＤ／Ａ変換し、後段の復調器７へ信号を送出
する。復調された復調信号は実施の形態１と同様に、遅
延時間測定器８に入力され、遅延時間のデータを制御処
理器９に送信する。制御処理器９では、入力された遅延
時間Δｔと、電波到来方位から電波発信源の位置を特定
する。なお、その他の構成要素は、実施の形態と同様な
ので省略する。
０内のＡ／Ｄ変換器での内部の信号処理により中間周波
数信号をデータで取り込み、電波到来方位、電波到来仰
角の演算、指向性ビーム形成を行い、第１経路の電波と
第２経路の電波の受信を可能とするマルチパス分離処理
ができることである。更に、方探演算器１０内にて、各
々の信号をＤ／Ａ変換し、後段の復調器７へ信号を送出
する。復調された復調信号は実施の形態１と同様に、遅
延時間測定器８に入力され、遅延時間のデータを制御処
理器９に送信する。制御処理器９では、入力された遅延
時間Δｔと、電波到来方位から電波発信源の位置を特定
する。なお、その他の構成要素は、実施の形態と同様な
ので省略する。
【００１４】なお、本実施の形態においては、本発明は
それに限定されず、本発明を適用する上で好適な方位測
定装置及び方位測定方法に適用することができる。
それに限定されず、本発明を適用する上で好適な方位測
定装置及び方位測定方法に適用することができる。
【００１５】また、上記構成部材の数、位置、形状等は
上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好
適な数、位置、形状等にすることができる。
上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好
適な数、位置、形状等にすることができる。
【００１６】なお、各図において、同一構成要素には同
一符号を付している。
一符号を付している。
【００１７】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、以下に掲げる効果を奏する。第１の効果は電波到来
波の発信源位置評定の精度が向上することにある。その
理由は、２つの指向性ビームパターンを形成することに
より、２つの経路によって到達する電波を分離して受信
することができ、電波の到来する時間差の計測が可能に
なり、従来は複数の発信源の特定にとどまっていた位置
標定結果から発信源を１ヶ所に特定する測定結果を得る
ことができることにある。
で、以下に掲げる効果を奏する。第１の効果は電波到来
波の発信源位置評定の精度が向上することにある。その
理由は、２つの指向性ビームパターンを形成することに
より、２つの経路によって到達する電波を分離して受信
することができ、電波の到来する時間差の計測が可能に
なり、従来は複数の発信源の特定にとどまっていた位置
標定結果から発信源を１ヶ所に特定する測定結果を得る
ことができることにある。
【００１８】第２の効果は、電波到来波の電波到来方向
及び電波到来仰角の測定精度が向上することにある。そ
の理由は、２つの指向性ビームを形成することで、従来
はエコー現象として現れる通信品質を劣化させる不要波
が除去されるため、電波到来方位測定の精度が向上する
ためである。
及び電波到来仰角の測定精度が向上することにある。そ
の理由は、２つの指向性ビームを形成することで、従来
はエコー現象として現れる通信品質を劣化させる不要波
が除去されるため、電波到来方位測定の精度が向上する
ためである。
【００１９】第３の効果は、復調信号の音質改善があ
る。その理由は、２つの指向性パターンを形成すること
でマルチパスが除去されるため、電波の揺らぎが低減さ
れ、復調信号の音質が改善するためである。
る。その理由は、２つの指向性パターンを形成すること
でマルチパスが除去されるため、電波の揺らぎが低減さ
れ、復調信号の音質が改善するためである。
【図１】本発明の実施の形態１に係る電波到来測定装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図２】図１の方探空中線配置の一例を示す図である。
【図３】図１の指向性ビームの概念図である。
【図４】図１の電波伝搬経路の概念図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る電波到来測定装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図６】電波の電離層伝搬を示す概略図である。
【図７】従来の方探システムの一例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図８】図７の位置特定誤差を説明する図である。
１ 受信地点
２ 送信地点
３ 方探空中線
４ 受信機（受信手段）
５ 方探処理器（方探処理手段）
６ 位相制御器（位相制御手段）
７ 復調器（復調手段）
８ 遅延時間測定器（遅延時間測定手段）
９ 制御処理器（制御処理手段）
１０ 方探演算器（方探演算手段）
１３ 方探空中線
１４ 受信機
１５ 方探処理器
２６ ＃１の地域
２７ ＃２の地域
２８ ＃３の地域
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01S 3/00 - 3/74
Claims (7)
- 【請求項１】 空間の電波を受信し、到来する電波の方
向を測定することで電波発信源の位置を特定する電波到
来方位測定装置であって、 空間の電波を受信する少なくとも２つの方探空中線と、 該方探空中線で受信された各々の高周波信号を中間周波
信号に変換する受信手段と、 各々の前記中間周波信号から各々の電波到来方位と各々
の電波到来仰角とを計算する方探処理手段と、 各々の前記方探空中線の位相を制御して指向性ビームを
形成する位相制御手段と、 該位相制御手段が入力した各々の前記中間周波信号の出
力を復調する復調手段と、 該復調手段により復調された復調信号のうち、一方の復
調信号を基準とした他方の復調信号の遅延時間を測定す
る遅延時間測定手段と、 該遅延時間測定手段が出力する遅延時間データから電波
発信源の位置評定結果を演算して出力する制御処理手段
とを備え、前記制御処理手段は、少なくとも２つの前記位相制御手
段のうち、一方の前記位相制御手段を電波到来方向に指
向するように制御し、他方の前記位相制御手段を一方の
前記位相制御手段と１８０度反対方向の電波到来方向に
指向するように制御して、指向性が１８０度ずれた２つ
の指向性ビームを同時に形成することで、互いに反対方
向からの電波を同時に受信可能とすること を特徴とする
電波到来方位測定装置。 - 【請求項２】 前記方探処理手段は、同一周波数である
複数の前記電波の到来方向をマルチパス分離方式によ
り、同時に測定できることを特徴とする請求項１記載の
電波到来方位測定装置。 - 【請求項３】 前記方探処理手段は、到来する前記電波
の到来方向をインターフェロメータ方式により測定する
ことを特徴とする請求項１記載の電波到来方位測定装
置。 - 【請求項４】 前記方探空中線は、空間に想定された円
周上に所定の間隔で配置されて、到来する広い周波数帯
域の前記電波を受信することを特徴とする請求項１乃至
３のいずれかに記載の電波到来方位測定装置。 - 【請求項５】 前記方探空中線は、空間に想定された２
本の直線上に所定の間隔で配置されて、到来する広い周
波数帯域の前記電波を受信することを特徴とする請求項
１乃至３のいずれかに記載の電波到来方位測定装置。 - 【請求項６】 空間の電波を受信し、到来する電波の方
向を測定することで電波発信源の位置を特定する電波到
来方位測定方法であって、 少なくとも２つの方探空中線が、空間の電波を受信し、 受信手段は、各々の前記電波を高周波信号から中間周波
数信号に変換し、 方探処理手段は、前記受信手段が出力する前記中間周波
数信号の位相差から、各々の電波到来方位と電波到来仰
角とを算出して、制御処理手段へ前記電波到来方位と前
記電波到来仰角とのデータを出力し、 前記制御処理手段は、前記電波到来方位と前記電波到来
仰角とのデータを入力し、 前記制御処理手段は、少なくとも２つの位相制御手段の
うち、一方の前記位相制御手段を電波到来方向に指向す
るように制御し、他方の前記位相制御手段を一方の前記
位相制御手段と１８０度反対方向の電波到来方向に指向
するように制御して、指向性が１８０度ずれた２つの指
向性ビームを同時に形成することで、互いに反対方向か
らの電波を同時に受信可能とし、 前記位相制御手段は、前記受信手段から入力した各々の
前記中間周波数信号を復調手段に出力し、 該復調手段は、各々の前記中間周波数信号を復調して、
遅延時間測定手段に出力し、 該遅延時間測定手段は、復調された各々の復調信号のう
ち、一方の前記復調信号を基準とした他方の前記復調信
号の遅延時間を計測して遅延時間のデータを前記制御処
理手段に出力し、 前記制御処理手段は、前記遅延時間のデータから前記電
波の発信源を求めることを特徴とする電波到来方位測定
方法。 - 【請求項７】 空間の電波を受信し、到来する電波の方
向を測定することで電波発信源の位置を特定する電波到
来方位測定方法であって、 少なくとも２つの方探空中線が、空間の電波を受信し、 受信手段は、各々の前記電波を高周波信号から中間周波
数信号に変換し、 方探演算手段は、各々の前記中間周波数信号を入力して
Ａ／Ｄ変換し、電波到来方位と電波到来仰角との演算と
指向性ビームの形成とを行い、 前記電波のうち、一方の前記電波と一方の前記電波の１
８０度反対方向から来方する他方の前記電波の受信を可
能とするマルチパス分離処理をし、 該マルチパス分離処理された、各々の信号をＤ／Ａ変換
し、復調手段へ信号を出力し、 前記復調手段は、Ｄ／Ａ変換された各々の信号を復調
し、各々の復調信号を遅延時間測定手段に出力し、 該遅延時間測定手段は、各々の前記復調信号のうち、一
方の前記復調信号を基準とした他方の前記復調信号の遅
延時間を計測して、遅延時間のデータを制御処理手段に
出力し、 該制御処理手段は、前記遅延時間のデータに基づき電波
発信源を求めることを特徴とする電波到来方位測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10100599A JP3389882B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 電波到来方位測定装置及び電波到来方位測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10100599A JP3389882B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 電波到来方位測定装置及び電波到来方位測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000292516A JP2000292516A (ja) | 2000-10-20 |
| JP3389882B2 true JP3389882B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=14289148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10100599A Expired - Fee Related JP3389882B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 電波到来方位測定装置及び電波到来方位測定方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3389882B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5086609B2 (ja) * | 2006-11-13 | 2012-11-28 | 株式会社東芝 | アレイアンテナ装置 |
| JP5354973B2 (ja) * | 2008-06-24 | 2013-11-27 | 株式会社東芝 | アレイアンテナ装置および送信源位置推定方法 |
-
1999
- 1999-04-08 JP JP10100599A patent/JP3389882B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000292516A (ja) | 2000-10-20 |
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