JP3484995B2 - Instantaneous passive distance measuring device - Google Patents
Instantaneous passive distance measuring deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電波を送信する目
標に対して、その目標の距離、さらには、その目標の高
度を瞬時かつパッシブに算出する瞬時パッシブ距離測定
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an instantaneous passive distance measuring device for instantaneously and passively calculating the distance to a target transmitting radio waves and the altitude of the target.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、電波を利用して2点間の距離
や目標までの距離を測定する様々な方法が知られてい
る。例えば、目標からの到来波を、異なる2箇所の観測
点で観測し、その観測点と目標との方位を測定して、三
角法で距離を算出するものや、目標の有効放射電力(E
RP)を推定して、到来電波の絶対受信レベルより、距
離を算出するものがある。2. Description of the Related Art Conventionally, various methods have been known for measuring the distance between two points and the distance to a target using radio waves. For example, an incoming wave from a target is observed at two different observation points, the direction between the observation point and the target is measured, and the distance is calculated by trigonometry, or the effective radiated power of the target (E
There is a method of estimating the RP) and calculating the distance from the absolute reception level of the incoming radio wave.
【0003】図13,図14に、従来の距離測定装置に
おける距離測定方法の原理を例示する。図13に示す方
法では、目標(例えば、戦艦等)までの距離を求める場
合、異なる2点に位置する観測点A,B間の距離(Lと
する)、および、目標までの方位(つまり、観測点を結
ぶ直線と、各観測点と目標を結ぶ直線とのなす角度
θ 1,θ2)を求める。そして、得られた方位の交点か
ら、目標までの距離Rを、例えば、
R=L×sinθ2/sin(180゜−θ1−θ2) …(A)
より算出する。13 and 14 show a conventional distance measuring device.
The principle of the distance measuring method in FIG. One shown in FIG.
In the law, when finding the distance to a target (for example, a battleship)
In this case, the distance between the observation points A and B located at two different points (L and
And the direction to the target (that is, the observation point is connected).
Angle between the straight line and the line connecting each observation point and the target
θ 1, Θ2). And the intersection of the obtained bearings
The distance R to the target, for example,
R = L × sin θ2/ Sin (180 ° -θ1−θ2)… (A)
Calculated from
【0004】また、図14に示す方法では、目標からの
直接波(目標から直進してくる波)と反射波(図におい
て、海面等で反射して観測点へ進む電波)の時間差、お
よび、目標と観測点の高度から距離を求める。すなわ
ち、電波の速度をc、直接波と反射波の時間差をt、目
標および観測点の海面等からの高度をDとすると、直接
波が観測点まで到達する時間はR/cで、反射波が観測
点まで到達する時間は、
2√{D2+(R/2)2}/c …(B)
である。よって、求める距離Rは、
R=2D2/ct−ct/2 …(C)
となる。In the method shown in FIG. 14, the time difference between the direct wave from the target (wave traveling straight from the target) and the reflected wave (in the figure, the radio wave reflected at the sea surface and traveling to the observation point), and Find the distance from the altitude of the target and the observation point. That is, if the velocity of the radio wave is c, the time difference between the direct wave and the reflected wave is t, and the altitude from the sea surface of the target and the observation point is D, the time for the direct wave to reach the observation point is R / c, and the reflected wave is It takes 2√ {D 2 + (R / 2) 2 } / c (B) to reach the observation point. Therefore, the obtained distance R is R = 2D 2 / ct-ct / 2 (C).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の距離測定装置は、例えば、図13に示す原理に基づ
く方法をとった場合、測距のために異なる2点での観測
が必要不可欠となり、観測が複雑になるという問題があ
る。また、図14に示す方法は、目標の高度が観測点の
高度と同じ場合にのみ適用できるものであり、目標の高
度が観測点の高度と異なる場合には、距離測定の精度が
悪くなるという問題がある。However, in the above-mentioned conventional distance measuring device, when the method based on the principle shown in FIG. 13 is adopted, for example, it is indispensable to observe at two different points for distance measurement. There is a problem that the observation becomes complicated. Further, the method shown in FIG. 14 can be applied only when the target altitude is the same as the observation point altitude, and when the target altitude is different from the observation point altitude, the accuracy of the distance measurement becomes poor. There's a problem.
【0006】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、異なる2点での観測を
必要とせず、また、目標の高度と観測点の高度が同一で
ある必要がない瞬時パッシブ距離測定装置を提供するこ
とである。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is not to require observation at two different points, and the target altitude and the altitude of the observation point are the same. An object of the present invention is to provide an instantaneous passive distance measuring device that does not require.
【0007】すなわち、本発明の目的は、観測点1点で
のパッシブな観測で、目標の高度と観測点の高度が異な
る場合にも、目標との距離およびその高度を算出できる
瞬時パッシブ距離測定装置を提供することである。That is, an object of the present invention is to perform passive observation at one observation point, and even if the altitude of the target and the altitude of the observation point are different, an instantaneous passive distance measurement capable of calculating the distance to the target and the altitude thereof. It is to provide a device.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、電波を放射する目標物に対し、観測点か
らその目標物までの距離を測定する瞬時パッシブ距離測
定装置において、上記電波についてのパルス繰り返し数
の変動をもとに、その電波の直接波と反射波の到来時間
差を検出する第1の検出手段と、上記反射波の到来角度
を検出する第2の検出手段と、上記到来時間差、上記到
来角度、上記観測点の高度、および上記目標物の推定高
度を用いて上記距離を算出する算出手段とを備える。In order to achieve the above object, the present invention provides an instantaneous passive distance measuring device for measuring a distance from an observation point to a target object that emits radio waves. Number of pulse repetitions for radio waves
Based on the fluctuation of the arrival time, the first detection means for detecting the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave of the radio wave, the second detection means for detecting the arrival angle of the reflected wave, the arrival time difference, the arrival time. And a calculation unit that calculates the distance using the angle, the altitude of the observation point, and the estimated altitude of the target.
【0009】本発明に係る瞬時パッシブ距離測定装置
は、さらに、上記目標物の水平方向の方位を検知する手
段を備え、上記算出手段は、上記目標物の推定高度、上
記距離、および上記方位を用いて、この目標物の位置評
定を行う。 The instantaneous passive distance measuring apparatus according to the present invention further comprises means for detecting the horizontal direction of the target, and the calculating means calculates the estimated altitude, the distance and the direction of the target. used, it intends rows position location of the target.
【0010】また、本発明に係る瞬時パッシブ距離測定
装置は、さらに、上記電波の電波諸元を検知する手段を
備える。 Further , the instant passive distance measurement according to the present invention
The device further comprises means for detecting the radio wave specifications of the radio wave.
Prepare
【0011】他の発明によれば、電波を放射する目標物
に対し、観測点からその目標物までの距離を測定する瞬
時パッシブ距離測定装置において、上記電波についての
パルス繰り返し数の変動をもとに、その電波の直接波と
反射波の到来時間差を検出する第3の検出手段と、上記
反射波の到来角度を検出する第4の検出手段と、上記目
標物の水平方向の方位を検知する手段と、上記電波の電
波諸元を検知する手段と、上記到来時間差、上記到来角
度、上記観測点の高度、上記目標物の推定高度、および
上記方位を用いて上記距離を算出するとともに上記目標
物の位置評定を行う手段とを備える。According to another aspect of the invention, in an instantaneous passive distance measuring device for measuring a distance from an observation point to a target object that radiates a radio wave, the fluctuation of the pulse repetition number for the radio wave is calculated. In addition, third detecting means for detecting the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave of the radio wave, fourth detecting means for detecting the arrival angle of the reflected wave, and the horizontal direction of the target object are detected. Means, means for detecting radio wave parameters of the radio wave, the arrival time difference, the arrival angle, the altitude of the observation point, the estimated altitude of the target object, and the distance using the azimuth and the target Means for assessing the position of an object.
【0012】他の発明に係る瞬時パッシブ距離測定装置
は、電波を放射する目標物に対し、観測点からその目標
物までの距離を測定する瞬時パッシブ距離測定装置にお
いて、上記電波についてのパルス繰り返し数の変動をも
とに、その電波の直接波と反射波の到来時間差を検出す
る第1の検出手段と、上記反射波の到来角度を検出する
第2の検出手段と、上記到来時間差、上記到来角度、上
記観測点の高度、および上記目標物の推定高度を用いて
上記距離を算出する算出手段と、上記直接波の到来角度
を検出する第5の検出手段を備え、上記算出手段は、上
記到来時間差、上記反射波の到来角度、上記直接波の到
来角度、および上記観測点の高度を用いて、上記距離お
よび上記目標の高度を算出する。An instantaneous passive distance measuring apparatus according to another invention is an instantaneous passive distance measuring apparatus for measuring a distance from an observation point to a target object that radiates a radio wave, and a pulse repetition number for the radio wave. Based on the fluctuation of the arrival time, the first detection means for detecting the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave of the radio wave, the second detection means for detecting the arrival angle of the reflected wave, the arrival time difference, the arrival time. The calculating means includes a calculating means for calculating the distance using the angle, the altitude of the observation point, and the estimated altitude of the target, and a fifth detecting means for detecting the arrival angle of the direct wave. The distance and the target altitude are calculated using the time difference of arrival, the arrival angle of the reflected wave, the arrival angle of the direct wave, and the altitude of the observation point.
【0013】他の発明に係る瞬時パッシブ距離測定装置
は、さらに、上記目標物の水平方向の方位を検知する手
段を備え、上記算出手段は、上記目標の高度、上記距
離、および上記方位を用いて、この目標物の位置評定を
行う。また、他の発明に係る瞬時パッシブ距離測定装置
は、さらに、上記電波の電波諸元を検知する手段を備え
る。An instantaneous passive distance measuring apparatus according to another invention further comprises means for detecting the horizontal direction of the target, and the calculating means uses the altitude of the target, the distance, and the direction. Then, the position of this target is evaluated. An instantaneous passive distance measuring device according to another invention further includes means for detecting radio wave specifications of the radio wave.
【0014】他の発明に係る瞬時パッシブ距離測定装置
は、上記第1の検出手段に代えて、上記電波についての
パルス繰り返し数の変動をもとに、上記直接波と反射波
の到来時間差を検出する手段を備える。An instantaneous passive distance measuring apparatus according to another invention detects the difference in arrival time between the direct wave and the reflected wave based on the fluctuation of the pulse repetition number of the radio wave, instead of the first detecting means. Means for doing so.
【0015】さらなる他の発明によれば、電波を放射す
る目標物に対し、観測点からその目標物までの距離、お
よび該目標物の高度を測定する瞬時パッシブ距離測定装
置において、上記目標物からの電波についてのパルス繰
り返し数の変動をもとに、その電波の直接波と反射波の
到来時間差を検出する第6の検出手段と、上記反射波の
到来角度を検出する第7の検出手段と、上記直接波の到
来角度を検出する第8の検出手段と、上記目標物の水平
方向の方位を検知する手段と、上記目標物からの電波の
電波諸元を検知する手段と、上記到来時間差、上記反射
波の到来角度、上記直接波の到来角度、上記観測点の高
度、および上記方位を用いて上記距離および高度を算出
するとともに、上記目標物の位置評定を行う手段とを備
える。According to still another aspect of the present invention, there is provided an instantaneous passive distance measuring device for measuring a distance from an observation point to a target and a height of the target with respect to the target radiating a radio wave. A sixth detecting means for detecting the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave of the radio wave, and a seventh detecting means for detecting the arrival angle of the reflected wave, based on the variation in the pulse repetition number of the radio wave Eighth detection means for detecting the arrival angle of the direct wave, means for detecting the horizontal direction of the target object, means for detecting radio wave specifications of the radio wave from the target object, and the arrival time difference. A means for calculating the distance and altitude using the angle of arrival of the reflected wave, the angle of arrival of the direct wave, the altitude of the observation point, and the azimuth, and for evaluating the position of the target.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る実施の形態を説明する。
実施の形態1.最初に、本発明に係る実施の形態1につ
いて説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る瞬
時パッシブ距離測定装置(以下、距離測定装置、あるい
は、単に装置という)の構成を示すブロック図である。
同図において、受信アンテナ1a,1bは、目標(不図
示)からの到来電波として、直接波あるいは反射波を受
信し、時間差測定回路2は、受信アンテナ1aで受信し
た直接波と反射波の到来時間差を測定する。この時間差
測定回路2は、通常のレーダと同じ原理と方法で動作す
るものであり、目標から発射された、例えば、パルス状
の電波について、その直接波と反射波を受信し、それら
を判別する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Embodiment 1. First, the first embodiment according to the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an instantaneous passive distance measuring device (hereinafter referred to as a distance measuring device or simply a device) according to a first embodiment of the present invention.
In the figure, the receiving antennas 1a and 1b receive a direct wave or a reflected wave as an incoming radio wave from a target (not shown), and the time difference measuring circuit 2 receives the direct wave and the reflected wave received by the receiving antenna 1a. Measure the time difference. The time difference measuring circuit 2 operates on the same principle and method as a normal radar, and receives, for example, a direct wave and a reflected wave of a pulsed radio wave emitted from a target and discriminates them. .
【0017】また、方探回路3は、受信アンテナ1bで
受信した反射波の到来角度を測定し、距離算出回路4
は、上記の時間差測定回路2と方探回路3における測定
値(直接波と反射波の到来時間差、反射波の到来角度)
と、観測点の高度および目標の推定高度とから、その目
標までの距離を算出する。Further, the direction finding circuit 3 measures the arrival angle of the reflected wave received by the receiving antenna 1b, and the distance calculating circuit 4
Is the measured value in the time difference measuring circuit 2 and the direction finding circuit 3 (arrival time difference between the direct wave and the reflected wave, the arrival angle of the reflected wave).
And the altitude of the observation point and the estimated altitude of the target, the distance to the target is calculated.
【0018】なお、上記の方探回路3では、単一のアン
テナ1bで方位を算出しているが、より精度を上げるた
め、以下のような公知の方法を用いてもよい。すなわ
ち、異なる方位に向けられたアンテナの受信電力を比較
し、到来電波の方位を算出する振幅比較方探方式、ある
いは、異なるアンテナで受信した電波の位相差を用いて
方位を算出する位相差方探方式等を用いる。Although the direction search circuit 3 calculates the azimuth with the single antenna 1b, the following known method may be used to improve the accuracy. That is, an amplitude comparison search method that compares the received power of antennas directed to different directions and calculates the direction of incoming radio waves, or a phase difference method that calculates the directions using the phase difference of radio waves received by different antennas. The search method is used.
【0019】次に、本実施の形態に係る距離測定装置の
動作について説明する。図2は、本実施の形態に係る距
離測定装置における距離測定の原理を説明するための図
である。上述のように、時間差測定回路2は、受信アン
テナ1aで受信した目標(例えば、戦艦等)からの電波
をもとに、直接波(図2において、経路OQで到来する
電波)と反射波(図2において、海面等で反射した結
果、経路OPQを介して到来する電波で、その反射角は
αである)の時間差Δtを測定する。また、方探回路3
は、水平方向に対する、この反射波の到来角度α(これ
は、同図において、海面等における反射角αに等しい)
を測定する。Next, the operation of the distance measuring device according to this embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of distance measurement in the distance measurement device according to the present embodiment. As described above, the time difference measuring circuit 2 uses the radio wave from the target (for example, a battleship) received by the receiving antenna 1a as a direct wave (radio wave arriving on the path OQ in FIG. 2) and the reflected wave ( In FIG. 2, the time difference Δt of the radio wave arriving via the route OPQ as a result of being reflected by the sea surface or the like and its reflection angle is α) is measured. In addition, the search circuit 3
Is the arrival angle α of this reflected wave with respect to the horizontal direction (this is equal to the reflection angle α at the sea surface in the figure)
To measure.
【0020】距離算出回路4は、上述の時間差Δt、到
来角度α、そして、海面等からの観測点(例えば、航空
機等)の高度H、および目標の推定高度hをもとに、以
下の式に従って、目標までの距離Rを算出する。すなわ
ち、上記の角度αについて、
sinα=h/R1 …(1)
sinα=H/R2 …(2)
が成り立つ。また、観測点の高度H、目標の推定高度h
等は、
H=h+h’ …(3)
で表される。ただし、h’は、観測点と目標との高度差
である。The distance calculation circuit 4 calculates the following equation based on the above-mentioned time difference Δt, the arrival angle α, the altitude H of the observation point (for example, an aircraft etc.) from the sea surface, and the estimated altitude h of the target. According to the above, the distance R to the target is calculated. That is, for the above angle α, sin α = h / R 1 (1) sin α = H / R 2 (2) Also, the altitude H of the observation point and the estimated altitude h of the target
Etc. are represented by H = h + h '... (3). However, h'is the altitude difference between the observation point and the target.
【0021】そして、電波の速度(光速に等しい)をc
とすると、直接波、間接波が辿る距離の間には、
R=R1+R2−Δt・c …(4)
の関係が成り立つ。そこで、上記の式(1),(2)を式(4)に代入すると、
R=h/sinα+H/sinα−Δt・c …(5)
が得られる。つまり、この式(5)は、電波の到来角度
αのみで、観測点と目標間の距離Rを算出できることを
意味している。Then, the speed of the radio wave (equal to the speed of light) is c
Then, the relationship of R = R 1 + R 2 −Δt · c (4) holds between the distances that the direct wave and the indirect wave follow. Therefore, by substituting the equations (1) and (2) into the equation (4), R = h / sinα + H / sinα−Δt · c (5) is obtained. That is, this expression (5) means that the distance R between the observation point and the target can be calculated only by the arrival angle α of the radio wave.
【0022】なお、例えば、目標を航空機、観測点を戦
艦とした場合、上記の式において、目標の推定高度h
は、以下の理由に基づいて測定者が入力する。すなわ
ち、一般に航空機等には、燃料の消費を最小に抑えるこ
ととの関係から、最適巡航高度(例えば、戦闘機の場
合、30,000フィート)が存在する。そのため、こ
こでは、この最適巡航高度を目標の推定高度hとする。Note that, for example, the target is an aircraft and the observation point is a battle.
If it is a ship , then the target estimated altitude h in the above equation
Is input by the measurer based on the following reasons. That is, in general, an aircraft or the like has an optimum cruising altitude (for example, 30,000 feet in the case of a fighter) in consideration of minimizing fuel consumption. Therefore, here, this optimum cruising altitude is set as the target estimated altitude h.
【0023】また、本測定装置で受信した電波の諸元か
ら、測距の目標とする航空機の種類が推定できれば、そ
の航空機の種類に合わせた最適巡航高度を距離算出に使
用することで、より精度の高い高度推定値が得られる。Further, if the type of aircraft targeted for distance measurement can be estimated from the specifications of the radio waves received by the measuring device, the optimum cruising altitude suitable for the type of aircraft can be used to calculate the distance. A highly accurate altitude estimate can be obtained.
【0024】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、目標からの電波をもとに、直接波と反射波の時間差
と、この反射波の到来角度とを測定し、これら時間差、
到来角度、そして、その観測点の高度と目標の推定高度
に基づく所定の式に従って、目標までの距離を算出する
ので、目標からの電波の到来角度のみを知ることで、観
測点と目標間の距離を容易に算出できるという効果があ
る。As described above, according to the present embodiment, the time difference between the direct wave and the reflected wave and the arrival angle of this reflected wave are measured based on the radio wave from the target, and these time differences are
Since the distance to the target is calculated according to the arrival angle, and the predetermined formula based on the altitude of the observation point and the estimated altitude of the target, by knowing only the arrival angle of the radio wave from the target, the distance between the observation point and the target can be calculated. There is an effect that the distance can be easily calculated.
【0025】実施の形態2.以下、本発明の実施の形態
2に係る距離測定装置について説明する。図3は、本発
明の実施の形態2に係る距離測定装置の構成を示すブロ
ック図である。なお、同図に示す距離測定装置におい
て、図1に示す、上記実施の形態1に係る距離測定装置
と同一構成要素には同一符号を付し、ここでは、それら
の説明を省略する。Embodiment 2. Hereinafter, the distance measuring device according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the distance measuring device according to the second embodiment of the present invention. In the distance measuring device shown in the figure, the same components as those of the distance measuring device according to the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted here.
【0026】図3に示す距離測定装置は、実施の形態1
に係る距離測定装置に対して、水平方向の方探回路5を
追加したもので、アンテナ1cで受信した目標からの電
波をもとに、その電波の発信源について、水平方向の位
置を検知する。そこで、距離算出回路4は、上述の実施
の形態1と同様、時間差Δt、到来角度α、海面等から
の観測点の高度H、および目標の推定高度hをもとに、
上記の式(5)に従って、目標までの距離Rを算出する
とともに、目標の位置評定をも行う。The distance measuring device shown in FIG. 3 is the first embodiment.
In addition to the distance measuring device according to the present invention, a horizontal direction search circuit 5 is added to detect the horizontal position of the source of the radio wave based on the radio wave from the target received by the antenna 1c. . Therefore, the distance calculation circuit 4 is based on the time difference Δt, the arrival angle α, the altitude H of the observation point from the sea surface, and the estimated altitude h of the target, as in the first embodiment.
According to the above equation (5), the distance R to the target is calculated and the position of the target is evaluated.
【0027】本実施の形態に係る距離測定装置は、3次
元的に目標の位置を定めることを特徴としており、その
ため、目標の高度、距離のみならず、水平面方向の方位
が必要となる。そこで、上記の方探回路5によって、目
標の水平面方向の位置を検知している。なお、この水平
面方向の位置検知の方法は、上記実施の形態1で述べた
方探方法と同じである。The distance measuring device according to the present embodiment is characterized in that the position of the target is determined three-dimensionally. Therefore, not only the altitude and distance of the target but also the azimuth in the horizontal plane direction are required. Therefore, the direction search circuit 5 detects the target position in the horizontal plane direction. The method for detecting the position in the horizontal plane direction is the same as the method for searching the direction described in the first embodiment.
【0028】このように目標の高度、距離、水平面方向
の方位を知ることは、その目標の位置が3次元的に判明
することになり、例えば、目標として戦闘機を迎撃する
場合、戦闘を有利に展開できる。つまり、上述した距離
算出回路4より得られる目標の位置評定は、本装置にお
ける測距方法に直接、作用はしないが、目標に関する付
加的なデータとして重要な情報である、と位置づけるこ
とができる。Knowing the altitude, distance, and azimuth in the horizontal plane of the target in this way allows the position of the target to be known three-dimensionally. For example, when intercepting a fighter as the target, the battle is advantageous. Can be deployed to. In other words, the position evaluation of the target obtained from the distance calculation circuit 4 described above does not directly affect the distance measuring method in the present apparatus, but can be regarded as important information as additional data regarding the target.
【0029】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、目標からの電波をもとに、直接波と反射波の時間
差、この反射波の到来角度とを測定し、さらに、電波の
発信源について、水平方向の位置を検知し、これら時間
差、到来角度、観測点の高度、目標の推定高度に基づく
所定の式に従って、目標までの距離を算出するので、目
標からの電波の到来角度のみを知って、観測点と目標間
の距離を容易に算出できることに加えて、目標の位置が
評定可能となる。As described above, according to the present embodiment, the time difference between the direct wave and the reflected wave and the arrival angle of the reflected wave are measured based on the radio wave from the target, and the radio wave is transmitted. For the source, the position in the horizontal direction is detected, and the distance to the target is calculated according to a predetermined formula based on these time difference, angle of arrival, altitude of the observation point, and estimated altitude of the target. In addition to being able to easily calculate the distance between the observation point and the target, the position of the target can be evaluated.
【0030】さらに、目標の高度、距離、水平面方向の
方位より、その目標の位置を3次元的に捕らえることが
でき、目標に対して的確な行動をとることが可能とな
る。Further, the position of the target can be grasped three-dimensionally from the altitude, the distance, and the azimuth in the horizontal plane direction of the target, and an appropriate action can be taken with respect to the target.
【0031】実施の形態3.以下、本発明の実施の形態
3に係る距離測定装置について説明する。図4は、本発
明の実施の形態3に係る距離測定装置の構成を示すブロ
ック図である。なお、同図に示す距離測定装置におい
て、図1に示す、上記実施の形態1に係る距離測定装置
と同一構成要素には同一符号を付し、ここでは、それら
の説明を省略する。Embodiment 3. Hereinafter, a distance measuring device according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the distance measuring device according to the third embodiment of the present invention. In the distance measuring device shown in the figure, the same components as those of the distance measuring device according to the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted here.
【0032】図4に示す距離測定装置は、実施の形態1
に係る距離測定装置に対して、電波諸元検出回路6を追
加した構成をとる。本実施の形態に係る距離測定装置で
は、距離算出回路4によって、上述の実施の形態1と同
様、時間差Δt、到来角度α、海面等からの観測点の高
度H、および目標の推定高度hをもとに、上記の式
(5)に従って、目標までの距離Rを算出する一方、時
間差測定回路2の後段に設けた電波諸元検出回路6で、
目標の周波数、送信電力、パルス幅等の電波諸元を測定
する。The distance measuring device shown in FIG. 4 is used in the first embodiment.
The radio wave specification detection circuit 6 is added to the distance measuring device according to the above. In the distance measuring device according to the present embodiment, the distance calculation circuit 4 calculates the time difference Δt, the arrival angle α, the altitude H of the observation point from the sea surface, and the estimated altitude h of the target, as in the first embodiment. Originally, the distance R to the target is calculated according to the above equation (5), while the radio wave specification detection circuit 6 provided in the subsequent stage of the time difference measurement circuit 2
Measure radio wave parameters such as target frequency, transmission power, and pulse width.
【0033】電波諸元検出回路6で測定した電波諸元
は、例えば、電波を放射する目標が、どのような目標で
あるかを類推する際に使用するもので、本距離測定装置
で得られる距離情報に付加価値を与える性質の情報であ
る。The radio wave parameters measured by the radio wave parameter detection circuit 6 are used, for example, when analogizing what kind of target the radio wave radiating target is, and are obtained by this distance measuring apparatus. It is information of a property that adds value to the distance information.
【0034】なお、本実施の形態では、電波諸元検出回
路6を時間差測定回路2の後段に設けているが、これに
限定されるわけではない。しかし、一般的には、時間差
や電波諸元を測定する場合、無線周波数(RF)を中間
周波数(IF)に変換して処理しているため、図4に示
すように、時間差測定回路2の後段に電波諸元検出回路
6を配置することで、電波諸元の測定にも、時間差の測
定に使用する中間周波数への変換機能、例えば、ダウン
コンバータを共有できる。In the present embodiment, the radio wave characteristic detection circuit 6 is provided at the subsequent stage of the time difference measurement circuit 2, but the present invention is not limited to this. However, in general, when measuring a time difference or radio wave specifications, since the radio frequency (RF) is converted into an intermediate frequency (IF) and processed, as shown in FIG. By disposing the radio wave specification detection circuit 6 in the subsequent stage, it is possible to share the function of converting the radio wave specifications into the intermediate frequency used for measuring the time difference, for example, a down converter.
【0035】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、発信源から到来する電波の時間差、到来角度、観測
点の高度、目標の推定高度等に基づいて目標までの距離
を算出するので、目標からの電波の到来角度のみから、
観測点と目標間の距離を容易に得ることができるととも
に、付加的な価値を有する情報としての電波諸元を得る
ことができる。As described above, according to the present embodiment, the distance to the target is calculated based on the time difference of the radio waves arriving from the transmission source, the angle of arrival, the altitude of the observation point, the estimated altitude of the target, etc. , Only from the arrival angle of the radio wave from the target,
The distance between the observation point and the target can be easily obtained, and the radio wave specifications as information having additional value can be obtained.
【0036】実施の形態4.図5は、本発明の実施の形
態4に係る距離測定装置の構成を示すブロック図であ
る。本実施の形態に係る装置は、図1に示す、上記実施
の形態1に係る装置の時間差測定回路2を、PRF変動
検出回路7で構成したものである。従って、上記実施の
形態1に係る距離測定装置と同一構成要素には同一符号
を付し、ここでは、それらの説明を省略する。Fourth Embodiment FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the distance measuring device according to the fourth embodiment of the present invention. The apparatus according to the present embodiment is configured by configuring the time difference measuring circuit 2 of the apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 with a PRF fluctuation detection circuit 7. Therefore, the same components as those of the distance measuring device according to the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted here.
【0037】PRF変動検出回路7は、ドップラ効果を
利用したパルスドップラレーダからの直接波と反射波の
到来時間差を、PRF(パルス繰り返し数)の変動を測
定することにより検出するものである。そして、距離算
出回路4が、この時間差Δtを知り、その他、到来角度
α、海面等からの観測点の高度H、および目標の推定高
度hをもとに、上記実施の形態1において説明した式に
従って、目標までの距離Rを算出する。The PRF fluctuation detecting circuit 7 detects the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave from the pulse Doppler radar utilizing the Doppler effect by measuring the fluctuation of PRF (pulse repetition number). Then, the distance calculating circuit 4 knows this time difference Δt, and based on the arrival angle α, the altitude H of the observation point from the sea surface, etc., and the estimated altitude h of the target, the formula described in the first embodiment. According to the above, the distance R to the target is calculated.
【0038】このように、本実施の形態では、PRF変
動検出回路により、ドップラ効果を利用したパルスドッ
プラレーダからの直接波と反射波の到来時間差を検知す
ることで、目標物が高速で動いていても、その目標から
の電波の到来角度のみを知って、目標までの距離を、精
度を向上させて算出可能となり、結果的には、パルスド
ップラレーダまでの距離を求めることができる。As described above, in the present embodiment, the PRF fluctuation detection circuit detects the difference in arrival time between the direct wave and the reflected wave from the pulse Doppler radar utilizing the Doppler effect, so that the target moves at high speed. However, by knowing only the angle of arrival of the radio wave from the target, the distance to the target can be calculated with improved accuracy, and as a result, the distance to the pulse Doppler radar can be obtained.
【0039】なお、本発明は、上述の実施の形態に限定
されるものではなく、上記実施の形態を適宜、組み合わ
せても、目標からの電波の到来角度のみを知って、目標
までの距離を測定するという、本発明の目的を達成でき
ることは言うまでもない。以下に、その一例として実施
の形態5を示す。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and even if the above-mentioned embodiments are appropriately combined, the distance to the target can be determined by knowing only the arrival angle of the radio wave from the target. It goes without saying that the object of the present invention of measuring can be achieved. Embodiment 5 is shown below as an example thereof.
【0040】実施の形態5.図6は、本発明の実施の形
態5に係る距離測定装置の構成を示すブロック図であ
る。同図に示す装置は、上述した実施の形態1〜4に係
る距離測定装置の有する構成を組み合わせてなるもの
で、具体的には、方探回路3、距離算出回路4に加え
て、水平方向の方探回路5、電波諸元検出回路6、PR
F変動検出回路7を備える。よって、ここでは、これら
の回路の動作説明を省略する。Embodiment 5. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the distance measuring device according to the fifth embodiment of the present invention. The device shown in the figure is a combination of the configurations of the distance measuring devices according to the above-described first to fourth embodiments. Specifically, in addition to the direction finding circuit 3 and the distance calculating circuit 4, the horizontal direction Direction search circuit 5, radio wave specification detection circuit 6, PR
The F fluctuation detection circuit 7 is provided. Therefore, the description of the operation of these circuits is omitted here.
【0041】このように、本実施の形態に係る距離測定
装置は、目標からの電波の到来角度のみから、観測点と
目標間の距離を容易に算出するだけでなく、さらに、目
標位置の評定や、付加的な価値を有する情報としての電
波諸元を得ることができる。As described above, the distance measuring apparatus according to the present embodiment not only calculates the distance between the observation point and the target only from the arrival angle of the radio wave from the target, but also evaluates the target position. Alternatively, it is possible to obtain radio wave specifications as information having additional value.
【0042】実施の形態6.以下、本発明の実施の形態
6に係る距離測定装置について説明する。図7は、本発
明の実施の形態6に係る距離測定装置の構成を示すブロ
ック図である。なお、同図に示す距離測定装置におい
て、図1に示す、上記実施の形態1に係る距離測定装置
と同一構成要素には同一符号を付し、ここでは、それら
の説明を省略する。また、図8は、本実施の形態に係る
距離測定装置における距離測定の原理を説明するための
図である。Sixth Embodiment Hereinafter, a distance measuring device according to the sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the distance measuring device according to the sixth embodiment of the present invention. In the distance measuring device shown in the figure, the same components as those of the distance measuring device according to the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted here. FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of distance measurement in the distance measuring device according to this embodiment.
【0043】図7に示すように、本実施の形態に係る装
置は、方探回路として、方探回路(α,β)8を構成要
素とするもので、この方探回路(α,β)8によって、
上記の反射波の到来角度αと、図8に示す直接波の到来
角度βとを検知することで、以下に説明するように、目
標の距離と高度が測定可能となる。As shown in FIG. 7, the apparatus according to the present embodiment has a direction finding circuit (α, β) 8 as a direction finding circuit, and this direction finding circuit (α, β) 8 By
By detecting the arrival angle α of the reflected wave and the arrival angle β of the direct wave shown in FIG. 8, the target distance and altitude can be measured as described below.
【0044】そこで、本実施の形態に係る装置におけ
る、目標の距離と高度の測定方法について説明する。ま
ず、直接波の到来角度βについては、
sinβ=h’/R …(6)
であり、上述の式(3)と、この式(6)とから、
H=h+R・sinβ …(7)
を得る。Therefore, a method of measuring the target distance and altitude in the device according to the present embodiment will be described. First, for the arrival angle β of the direct wave, sin β = h ′ / R (6) and from the above equation (3) and this equation (6), H = h + R · sin β (7) obtain.
【0045】次に、上記実施の形態1で求めた式(5)
に、この式(7)を変形して得たhを代入すると、
R=(H−R・sinβ)/sinα+H/sinα−Δt・c
=2H/sinα−R・sinβ/sinα−Δt・c …(8)
が得られ、この式(8)を、さらに変形すると、
(1+sinβ/sinα)R=2H/sinα−Δt・c …(9)
となる。これよりRを求めると、
R=(2H/sinα−Δt・c)/(1+sinβ/sinα)
…(10)
となる。Next, the equation (5) obtained in the first embodiment is obtained.
Substituting h obtained by transforming this equation (7) into R = (H−R · sinβ) / sinα + H / sinα−Δt · c (8) is obtained, and this equation (8) is further transformed into (1 + sinβ / sinα) R = 2H / sinα−Δt · c (9). When R is obtained from this, R = (2H / sin α−Δt · c) / (1 + sin β / sin α) (10)
【0046】また、同じく、上記実施の形態1で求めた
式(5)に、式(7)を変形して得たRを代入すると、
(H−h)/sinβ=h/sinα+H/sinα−Δt・c
…(11)
となり、これを整理すると、
h(1/sinα+1/sinβ)=H(1/sinβ−1/sinα)
+Δt・c …(12)
となる。よって、この式(12)よりhを求めると、
が得られる。Similarly, by substituting R obtained by transforming the equation (7) into the equation (5) obtained in the first embodiment, (H−h) / sinβ = h / sinα + H / sinα− .DELTA.t.multidot.c (11), which is rearranged into h (1 / sin .alpha. + 1 / sin .beta.) = H (1 / sin .beta.-1 / sin .alpha.) +. DELTA.t.c (12). Therefore, if h is calculated from this equation (12), Is obtained.
【0047】結局、式(10)より、反射波の到来角度
αと直接波の到来角度βとを検知することで、観測点と
目標との間の距離Rを算出できることが分かる。また、
式(13)を使用することで、同様に反射波、直接波の
到来角度α,βより、目標の高度を測定できることにな
る。ただし、式(13)から明らかなように、sinβ
=0の場合、h=Hとなる。つまり、観測点と目標とが
同じ高さとなる。After all, it is understood from the equation (10) that the distance R between the observation point and the target can be calculated by detecting the arrival angle α of the reflected wave and the arrival angle β of the direct wave. Also,
By using the equation (13), the target altitude can be measured from the arrival angles α and β of the reflected wave and the direct wave similarly. However, as is clear from equation (13), sin β
When = 0, h = H. That is, the observation point and the target have the same height.
【0048】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、目標からの電波をもとに、直接波と反射波の時間差
と、反射波、直接波個々の到来角度とを求め、これら時
間差、到来角度、そして、その観測点の高度を含む所定
の式に従って、目標までの距離を算出でき、目標からの
反射波、直接波の到来角度のみを知ることで、観測点と
目標間の距離を容易に得られる。As described above, according to the present embodiment, the time difference between the direct wave and the reflected wave and the arrival angles of the reflected wave and the direct wave are calculated based on the radio wave from the target, and these time differences are obtained. , The angle of arrival, and the distance to the target can be calculated according to a predetermined formula that includes the altitude of the observation point, and the distance between the observation point and the target can be calculated by knowing only the angles of arrival of the reflected wave and the direct wave from the target. Can be easily obtained.
【0049】同様に、本実施の形態によれば、直接波と
反射波の時間差と、反射波、直接波個々の到来角度とを
含む所定の式に従って、目標の高度を算出できる、つま
り、目標からの反射波、直接波の到来角度と観測点の高
度のみから、目標の高度を容易に知れる。Similarly, according to the present embodiment, the target altitude can be calculated according to a predetermined equation including the time difference between the direct wave and the reflected wave and the arrival angles of the reflected wave and the direct wave, that is, the target altitude. The target altitude can be easily known only from the angle of arrival of the reflected wave and the direct wave and the altitude of the observation point.
【0050】実施の形態7.以下、本発明の実施の形態
7に係る距離測定装置について説明する。図9は、本発
明の実施の形態7に係る距離測定装置の構成を示すブロ
ック図である。なお、同図に示す距離測定装置におい
て、図7に示す、上記実施の形態6に係る距離測定装置
と同一構成要素には同一符号を付し、ここでは、それら
の説明を省略する。Embodiment 7. Hereinafter, a distance measuring device according to the seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the distance measuring device according to the seventh embodiment of the present invention. In the distance measuring device shown in the figure, the same components as those of the distance measuring device according to the sixth embodiment shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted here.
【0051】図9に示す距離測定装置は、実施の形態6
に係る距離測定装置に対して、水平方向の方探回路5を
追加したもので、アンテナ1cで受信した目標からの電
波をもとに、その電波の発信源について、水平方向の位
置を検知する。つまり、本実施の形態に係る装置につい
ての、上記実施の形態6に係る装置に対する位置づけ
は、実施の形態1に係る装置に対する実施の形態2に係
る装置の関係と同じである。The distance measuring device shown in FIG. 9 is the sixth embodiment.
In addition to the distance measuring device according to the present invention, a horizontal direction search circuit 5 is added to detect the horizontal position of the source of the radio wave based on the radio wave from the target received by the antenna 1c. . That is, the positioning of the device according to the present embodiment with respect to the device according to the sixth embodiment is the same as the relationship between the device according to the second embodiment and the device according to the first embodiment.
【0052】図9の距離算出回路4は、上述の実施の形
態6と同様、時間差Δt、到来角度α,β、海面等から
の観測点の高度Hをもとに、式(10)に従って、目標
までの距離Rを算出するとともに、式(13)に従って
目標の高度を求め、さらに、以下に述べる位置評定も行
う。The distance calculating circuit 4 of FIG. 9 is, in the same manner as in the above-mentioned sixth embodiment, based on the time difference Δt, the arrival angles α and β, and the altitude H of the observation point from the sea surface or the like, according to the equation (10). The distance R to the target is calculated, the altitude of the target is obtained according to the equation (13), and the position evaluation described below is also performed.
【0053】本距離測定装置は、目標の高度、距離のみ
ならず、方探回路(水平)5によって求めた水平面方向
の方位より、目標の水平面方向の位置を検知する。そし
て、それらをもとに、3次元的に目標の位置を定める。
なお、この水平面方向の位置検知の方法は、上記実施の
形態1で述べた方探方法と同じである。また、目標の位
置を3次元的に捕らえることの意味は、上記実施の形態
2において述べたことと同じである。The present distance measuring device detects not only the altitude and distance of the target but also the position in the horizontal direction of the target based on the azimuth in the horizontal direction obtained by the search circuit (horizontal) 5. Then, the target position is three-dimensionally determined based on them.
The method for detecting the position in the horizontal plane direction is the same as the method for searching the direction described in the first embodiment. The meaning of three-dimensionally capturing the target position is the same as that described in the second embodiment.
【0054】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、目標からの電波をもとに、直接波と反射波の時間
差、これら直接波、反射波の到来角度とを測定し、さら
に、電波の発信源について、水平方向の位置を検知し、
これら時間差、到来角度、観測点の高度に基づく所定の
式に従って、目標までの距離およびその高度を算出する
ので、目標からの電波の到来角度のみを知って、観測点
と目標間の距離と、目標の高度とを容易に算出でき、さ
らには、その目標の3次元的な位置が評定可能となる。As described above, according to the present embodiment, the time difference between the direct wave and the reflected wave, the arrival angles of the direct wave and the reflected wave are measured based on the radio wave from the target, and further, Detects the horizontal position of the radio wave source,
Since the distance to the target and its altitude are calculated according to a predetermined formula based on these time difference, arrival angle, and altitude of the observation point, only the arrival angle of the radio wave from the target is known, and the distance between the observation point and the target, The altitude of the target can be easily calculated, and the three-dimensional position of the target can be evaluated.
【0055】実施の形態8.以下、本発明の実施の形態
8に係る距離測定装置について説明する。図10は、本
発明の実施の形態8に係る距離測定装置の構成を示すブ
ロック図である。なお、同図に示す距離測定装置におい
て、図7に示す、上記実施の形態6に係る距離測定装置
と同一構成要素には同一符号を付し、ここでは、それら
の説明を省略する。Embodiment 8. Hereinafter, a distance measuring device according to the eighth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the distance measuring device according to the eighth embodiment of the present invention. In the distance measuring device shown in the figure, the same components as those of the distance measuring device according to the sixth embodiment shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted here.
【0056】図10に示す距離測定装置は、実施の形態
6に係る距離測定装置に対して、電波諸元検出回路6を
追加した構成をとる。つまり、本実施の形態に係る装置
についての、上記実施の形態6に係る装置に対する位置
づけは、実施の形態1に係る装置に対する実施の形態3
に係る装置の関係と同じである。The distance measuring device shown in FIG. 10 has a configuration in which a radio wave characteristic detection circuit 6 is added to the distance measuring device according to the sixth embodiment. That is, the positioning of the device according to the present embodiment with respect to the device according to the sixth embodiment is the same as that of the device according to the first embodiment.
It is the same as the relationship of the device according to.
【0057】本距離測定装置においても、距離算出回路
4によって、上述の実施の形態6と同様、時間差Δt、
到来角度α,β、海面等からの観測点の高度Hをもと
に、式(10)に従って、目標までの距離Rを算出し、
また、式(13)に従って目標の高度を求める。他方、
時間差測定回路2の後段に設けた電波諸元検出回路6で
は、目標の周波数、送信電力、パルス幅等の電波諸元を
測定する。なお、これらの電波諸元の使用目的等は、実
施の形態3で説明した事項と同じである。Also in the present distance measuring device, the distance calculating circuit 4 is used to perform the time difference Δt, as in the sixth embodiment.
Based on the arrival angles α, β, the altitude H of the observation point from the sea surface, etc., the distance R to the target is calculated according to the equation (10),
Further, the target altitude is calculated according to the equation (13). On the other hand,
A radio wave specification detection circuit 6 provided at the subsequent stage of the time difference measurement circuit 2 measures radio wave specifications such as a target frequency, transmission power, and pulse width. The purpose of use and the like of these radio wave specifications are the same as those described in the third embodiment.
【0058】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、発信源からの電波の時間差、直接波、反射波の到来
角度、観測点の高度、目標の推定高度等に基づいて目標
までの距離と、目標の高度を算出するので、目標からの
電波の到来角度のみから、観測点と目標間の距離、並び
に目標の高さを容易に算出でき、さらには、付加的な価
値を有する情報としての電波諸元を得ることができる。As described above, according to the present embodiment, it is possible to reach the target based on the time difference of the radio waves from the transmission source, the arrival angles of the direct wave and the reflected wave, the altitude of the observation point, the estimated altitude of the target, and the like. Since the distance and the altitude of the target are calculated, it is possible to easily calculate the distance between the observation point and the target and the height of the target only from the angle of arrival of the radio wave from the target. It is possible to obtain the radio wave specifications as.
【0059】実施の形態9.以下、本発明の実施の形態
9に係る距離測定装置について説明する。図11は、本
発明の実施の形態9に係る距離測定装置の構成を示すブ
ロック図である。本装置は、図7に示す、上記実施の形
態6に係る装置の時間差測定回路2を、PRF変動検出
回路7で構成したものである。従って、上記実施の形態
6に係る距離測定装置と同一構成要素には同一符号を付
し、ここでは、それらの説明を省略する。Ninth Embodiment Hereinafter, a distance measuring device according to Embodiment 9 of the present invention will be described. FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the distance measuring device according to the ninth embodiment of the present invention. This apparatus is configured by configuring the time difference measuring circuit 2 of the apparatus according to the sixth embodiment shown in FIG. 7 with a PRF fluctuation detecting circuit 7. Therefore, the same components as those of the distance measuring device according to the sixth embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted here.
【0060】つまり、本実施の形態に係る装置について
の、上記実施の形態6に係る装置に対する位置づけは、
実施の形態1に係る装置に対する実施の形態4に係る装
置の関係と同じである。That is, the positioning of the device according to the present embodiment with respect to the device according to the sixth embodiment is as follows.
The relationship is the same as that of the device according to the fourth embodiment with respect to the device according to the first embodiment.
【0061】PRF変動検出回路7は、PRF(パルス
繰り返し数)の変動より、直接波と反射波の到来時間差
を検出し、距離算出回路4が、この時間差Δt、その
他、到来角度α,β、海面等からの観測点の高度Hをも
とに、式(10)に従って、目標までの距離Rを算出
し、式(13)に従って目標の高度を求める。The PRF fluctuation detection circuit 7 detects the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave from the fluctuation of the PRF (pulse repetition number), and the distance calculation circuit 4 detects the time difference Δt, other arrival angles α, β, Based on the altitude H of the observation point from the sea surface or the like, the distance R to the target is calculated according to the equation (10), and the target altitude is obtained according to the equation (13).
【0062】このように、本実施の形態においても、P
RF変動検出回路がドップラ効果を利用して、直接波と
反射波の到来時間差を検知するので、目標物が高速で動
いていても、その目標からの電波の到来角度のみを知っ
て、目標までの距離、目標の高度を高精度に算出可能と
なる。つまり、電波の到来角度のみから、パルスドップ
ラレーダまでの距離と、その高度を求めることができ
る。As described above, even in this embodiment, P
Since the RF fluctuation detection circuit uses the Doppler effect to detect the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave, even if the target object moves at high speed, only the arrival angle of the radio wave from the target is known to reach the target. The distance and target altitude can be calculated with high accuracy. That is, the distance to the pulse Doppler radar and its altitude can be obtained only from the arrival angle of the radio wave.
【0063】本発明は、上述の実施の形態6〜9に限定
されるものではなく、これらの実施の形態を適宜、組み
合わせても、目標からの電波の到来角度のみを知って、
目標までの距離、および目標の高度を測定するという、
本発明の目的を達成できることは言うまでもない。The present invention is not limited to the above-described sixth to ninth embodiments. Even if these embodiments are appropriately combined, only the arrival angle of the radio wave from the target is known,
To measure the distance to the target and the altitude of the target,
It goes without saying that the object of the present invention can be achieved.
【0064】実施の形態10.図12は、本発明の実施
の形態10に係る距離測定装置の構成を示すブロック図
である。同図に示す装置は、上述した実施の形態6〜9
に係る距離測定装置の有する構成を組み合わせたもので
ある。すなわち、本実施の形態10に係る距離測定装置
は、方探回路8、距離算出回路4に加えて、水平方向の
方探回路5、電波諸元検出回路6、PRF変動検出回路
7を備える。よって、ここでは、これらの回路の説明を
省略する。Embodiment 10. FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the distance measuring device according to the tenth embodiment of the present invention. The apparatus shown in the figure is the same as the sixth to ninth embodiments described above.
It is a combination of the configurations of the distance measuring device according to the present invention. That is, the distance measuring device according to the tenth embodiment includes a horizontal direction search circuit 5, a radio wave specification detection circuit 6, and a PRF fluctuation detection circuit 7, in addition to the direction search circuit 8 and the distance calculation circuit 4. Therefore, description of these circuits is omitted here.
【0065】このように、本実施の形態に係る距離測定
装置は、目標からの電波の到来角度のみから、観測点と
目標間の距離と、目標の高度を容易に算出するだけでな
く、さらに、目標位置の評定や、付加的な価値を有する
情報としての電波諸元を得ることができる。As described above, the distance measuring apparatus according to the present embodiment not only calculates the distance between the observation point and the target and the altitude of the target only from the arrival angle of the radio wave from the target, but also further , It is possible to evaluate the target position and obtain radio wave specifications as information having additional value.
【0066】[0066]
【発明の効果】本発明によれば、目標物からの電波につ
いて、パルス繰り返し数の変動をもとに、その電波の直
接波と反射波の到来時間差を検出し、また、この反射波
の到来角度を検出して、これら到来時間差、到来角度、
観測点の高度、および目標物の推定高度を用いて、目標
までの距離を算出するので、目標からの電波の到来角度
のみを知ることで、観測点と目標間の距離を容易に算出
できる。つまり、観測点1点でのパッシブな観測で、目
標の高度と観測点の高度が異なる場合にも、目標との距
離が算出可能となる。According to the present invention, regarding the radio wave from the target object, the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave of the radio wave is detected based on the fluctuation of the pulse repetition number , and By detecting the arrival angle of this reflected wave, these arrival time difference, arrival angle,
Since the distance to the target is calculated using the altitude of the observation point and the estimated height of the target, the distance between the observation point and the target can be easily calculated by knowing only the arrival angle of the radio wave from the target. In other words, the distance to the target can be calculated even when the altitude of the target and the altitude of the observation point are different by passive observation at one observation point.
【0067】さらに、上記目標物の水平方向の方位を検
知する手段を備え、上記算出手段が、上記目標物の推定
高度、距離、および方位を用いて、この目標物の位置評
定を行うことで、目標の位置を3次元的に捕らえること
ができる。 Further, a means for detecting the horizontal direction of the target object is provided, and the calculating means performs the position evaluation of the target object using the estimated altitude, distance and direction of the target object. , Ru can capture the position of the target in three dimensions.
【0068】このため、その目標に対して的確な行動を
とることが可能となる。 Therefore, take appropriate action for the goal.
It is possible to take.
【0069】また、さらに、電波の電波諸元を検知する
手段を備えることで、付加的な価値を有する情報として
の電波諸元を得ることができる。 Further, the radio wave specifications of the radio wave are detected.
By providing means, as information with additional value
It is possible to obtain the radio wave specifications of.
【0070】他の発明によれば、目標物からの電波につ
いてのパルス繰り返し数の変動をもとに、その電波の直
接波と反射波の到来時間差を検出し、さらに、反射波の
到来角度、目標物の水平方向の方位、電波の電波諸元を
検知して、上記到来時間差、到来角度、観測点の高度、
目標物の推定高度、および方位を用いて目標物からの距
離を算出し、その位置評定を行うことで、目標からの電
波の到来角度のみから、観測点と目標間の距離を容易に
算出できるだけでなく、目標位置の評定や、付加的な価
値を有する情報としての電波諸元を得ることが可能とな
る。According to another invention, the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave of the radio wave is detected based on the variation of the pulse repetition number of the radio wave from the target, and the arrival angle of the reflected wave is further detected. Detecting the horizontal direction of the target object, radio wave specifications, the arrival time difference, arrival angle, altitude of the observation point,
By calculating the distance from the target using the estimated altitude and azimuth of the target and evaluating its position, it is possible to easily calculate the distance between the observation point and the target only from the arrival angle of the radio wave from the target. Instead, it becomes possible to evaluate the target position and obtain the radio wave specifications as information having additional value.
【0071】他の発明によれば、さらに、直接波の到来
角度を検出し、算出手段が、到来時間差、反射波の到来
角度、直接波の到来角度、および観測点の高度を用い
て、距離および目標の高度を算出するので、目標からの
反射波、直接波の到来角度のみを知ることで、観測点と
目標間の距離を容易に得られ、また、同時に目標の高度
を容易に知れる。換言すれば、観測点1点でのパッシブ
な観測で、目標の高度と観測点の高度が異なる場合に
も、目標との距離と目標の高さを算出可能となる。According to another invention, further, the arrival angle of the direct wave is detected, and the calculating means uses the time difference of arrival, the arrival angle of the reflected wave, the arrival angle of the direct wave, and the altitude of the observation point to calculate the distance. Since the altitude of the target is calculated, the distance between the observation point and the target can be easily obtained and at the same time the altitude of the target can be easily known by knowing only the arrival angles of the reflected wave and the direct wave from the target. In other words, it is possible to calculate the distance to the target and the height of the target by passive observation at one observation point even when the altitude of the target and the altitude of the observation point are different.
【0072】他の発明によれば、さらに、目標物の水平
方向の方位を検知して、算出手段によって、目標の高
度、距離、および方位を用いて、この目標物の位置評定
を行うことで、目標の距離およびその高度だけでなく、
その目標の3次元的な位置が評定可能となり、その目標
に対して的確な行動をとることができる。According to another aspect of the invention, the position of the target object is evaluated by detecting the horizontal direction of the target object and using the altitude, distance and direction of the target by the calculating means. , Not only the target distance and its altitude,
The three-dimensional position of the target can be evaluated, and appropriate action can be taken with respect to the target.
【0073】また、他の発明によれば、さらに、電波の
電波諸元を検知することで、付加的な価値を有する情報
としての電波諸元を得ることができる。Further, according to another invention, by further detecting the radio wave specifications of the radio wave, the radio wave specifications as information having additional value can be obtained.
【0074】他の発明によれば、第1の検出手段に代え
て、電波についてのパルス繰り返し数の変動をもとに、
電波の直接波と反射波の到来時間差を検知することで、
電波の到来角度のみから、電波の発信元に係るパルスド
ップラレーダまでの距離とその高度を求めることが容易
になる。According to another aspect of the invention, instead of the first detecting means, based on the fluctuation of the pulse repetition number of the radio wave,
By detecting the arrival time difference between the direct wave of the radio wave and the reflected wave,
It becomes easy to obtain the distance to the pulse Doppler radar related to the source of the radio wave and its altitude from only the arrival angle of the radio wave.
【0075】さらなる他の発明によれば、目標物からの
電波についてのパルス繰り返し数の変動をもとに、その
電波の直接波と反射波の到来時間差を検出し、反射波の
到来角度と直接波の到来角度を検出し、さらには、目標
物の水平方向の方位、目標物からの電波の電波諸元を検
知し、これら到来時間差、反射波の到来角度、直接波の
到来角度、観測点の高度、および方位を用いて目標物ま
での距離およびその高度を算出するとともに、目標物の
位置評定を行うことで、目標からの電波の到来角度のみ
から、観測点と目標間の距離、目標の高度を容易に算出
できるだけでなく、目標位置の評定や、付加的な価値を
有する情報としての電波諸元を得ることが可能となる。According to still another aspect of the present invention, the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave of the radio wave is detected based on the variation of the pulse repetition number of the radio wave from the target, and the arrival angle of the reflected wave and the The arrival angle of the wave is detected, and further, the horizontal direction of the target object and the radio wave specifications of the radio wave from the target object are detected, and the arrival time difference, the arrival angle of the reflected wave, the arrival angle of the direct wave, and the observation point. By calculating the distance to the target and its altitude using the altitude and azimuth of the target, and evaluating the position of the target, the distance between the observation point and the target and the target can be calculated from only the arrival angle of the radio wave from the target. It is possible not only to easily calculate the altitude of, but also to evaluate the target position and obtain radio wave specifications as information having additional value.
【図1】本発明の実施の形態1に係る瞬時パッシブ距離
測定装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an instantaneous passive distance measuring device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】実施の形態1に係る距離測定装置における距離
測定の原理を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a principle of distance measurement in the distance measuring device according to the first embodiment.
【図3】本発明の実施の形態2に係る距離測定装置の構
成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施の形態3に係る距離測定装置の構
成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施の形態4に係る距離測定装置の構
成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施の形態5に係る距離測定装置の構
成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施の形態6に係る距離測定装置の構
成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図8】実施の形態6に係る距離測定装置における距離
測定の原理を説明する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of distance measurement in the distance measuring device according to the sixth embodiment.
【図9】本発明の実施の形態7に係る距離測定装置の構
成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to a seventh embodiment of the present invention.
【図10】本発明の実施の形態8に係る距離測定装置の
構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to an eighth embodiment of the present invention.
【図11】本発明の実施の形態9に係る距離測定装置の
構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to a ninth embodiment of the present invention.
【図12】本発明の実施の形態10に係る距離測定装置
の構成を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to a tenth embodiment of the present invention.
【図13】従来の距離測定装置における距離測定方法の
原理を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating the principle of a distance measuring method in a conventional distance measuring device.
【図14】従来の距離測定装置における距離測定方法の
原理を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating the principle of a distance measuring method in a conventional distance measuring device.
1a〜1c…受信アンテナ、2…時間差測定回路、3…
方探回路、4…距離算出回路、5…方探回路(水平)、
6…電波諸元測定回路、7…PRF変動検出回路、8…
方探回路(α,β)1a to 1c ... Receiving antenna, 2 ... Time difference measuring circuit, 3 ...
Direction search circuit, 4 ... Distance calculation circuit, 5 ... Direction search circuit (horizontal),
6 ... Radio frequency measurement circuit, 7 ... PRF fluctuation detection circuit, 8 ...
Direction search circuit (α, β)
───────────────────────────────────────────────────── 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 - 13/96 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01S 7 /00-7/42 G01S 13/00-13/96
Claims (10)
らその目標物までの距離を測定する瞬時パッシブ距離測
定装置において、前記電波についてのパルス繰り返し数の変動をもとに、
その電波の 直接波と反射波の到来時間差を検出する第1
の検出手段と、 前記反射波の到来角度を検出する第2の検出手段と、 前記到来時間差、前記到来角度、前記観測点の高度、お
よび前記目標物の推定高度を用いて前記距離を算出する
算出手段とを備えることを特徴とする瞬時パッシブ距離
測定装置。1. An instantaneous passive distance measuring device for measuring the distance from an observation point to a target object that radiates a radio wave, based on a variation in the pulse repetition number of the radio wave,
The first to detect the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave of the radio wave
Detecting means, second detecting means for detecting the arrival angle of the reflected wave, and calculating the distance using the arrival time difference, the arrival angle, the altitude of the observation point, and the estimated altitude of the target object. An instantaneous passive distance measuring device comprising a calculating means.
検知する手段を備え、 前記算出手段は、前記目標物の推定高度、前記距離、お
よび前記方位を用いて、この目標物の位置評定を行うこ
とを特徴とする請求項1記載の瞬時パッシブ距離測定装
置。2. The apparatus further comprises means for detecting a horizontal direction of the target object, wherein the calculating means uses the estimated altitude of the target object, the distance, and the direction to estimate the position of the target object. The instantaneous passive distance measuring device according to claim 1, wherein
手段を備えることを特徴とする請求項1記載の瞬時パッ
シブ距離測定装置。3. The instantaneous passive distance measuring device according to claim 1, further comprising means for detecting radio wave characteristics of the radio wave.
らその目標物までの距離を測定する瞬時パッシブ距離測
定装置において、 前記電波についてのパルス繰り返し数の変動をもとに、
その電波の直接波と反射波の到来時間差を検出する第3
の検出手段と、 前記反射波の到来角度を検出する第4の検出手段と、 前記目標物の水平方向の方位を検知する手段と、 前記電波の電波諸元を検知する手段と、 前記到来時間差、前記到来角度、前記観測点の高度、前
記目標物の推定高度、および前記方位を用いて前記距離
を算出するとともに前記目標物の位置評定を行う手段と
を備えることを特徴とする瞬時パッシブ距離測定装置。4. An instantaneous passive distance measuring device for measuring a distance from an observation point to a target object that radiates radio waves, wherein:
Detecting the arrival time difference between the direct and reflected waves of the radio wave
Detecting means, fourth detecting means for detecting the arrival angle of the reflected wave, means for detecting the horizontal direction of the target object, means for detecting the radio wave specifications of the radio wave, and the arrival time difference. , The angle of arrival, the altitude of the observation point, the estimated altitude of the target object, and means for calculating the distance using the azimuth and performing the position evaluation of the target object, the instantaneous passive distance. measuring device.
らその目標物までの距離を測定する瞬時パッシブ距離測
定装置において、 前記電波についてのパルス繰り返し数の変動をもとに、
その電波の直接波と反 射波の到来時間差を検出する第1
の検出手段と、 前記反射波の到来角度を検出する第2の検出手段と、 前記到来時間差、前記到来角度、前記観測点の高度、お
よび前記目標物の推定高度を用いて前記距離を算出する
算出手段と、 前 記直接波の到来角度を検出する第5の検出手段とを備
え、 前記算出手段は、前記到来時間差、前記反射波の到来角
度、前記直接波の到来角度、および前記観測点の高度を
用いて、前記距離および前記目標の高度を算出すること
を特徴とする瞬時パッシブ距離測定装置。5. An observation point for a target that emits radio waves
Instant passive distance measurement to measure the distance from the target to the target
In the constant device, based on the fluctuation of the pulse repetition number for the radio wave,
First detecting the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave of the radio wave
Detecting means, second detecting means for detecting the arrival angle of the reflected wave, the arrival time difference, the arrival angle, the altitude of the observation point,
And calculate the distance using the estimated altitude of the target.
Comprising a calculation unit, and a fifth detecting means for detecting the arrival angle of the front Symbol direct wave, the calculation unit, the arrival time difference, an arrival angle of the reflected wave, the arrival angle of the direct wave, and the observation point altitude using the distance and the instantaneous passive distance measuring apparatus you and calculates the altitude of the target of.
検知する手段を備え、 前記算出手段は、前記目標の高度、前記距離、および前
記方位を用いて、この目標物の位置評定を行うことを特
徴とする請求項5記載の瞬時パッシブ距離測定装置。6. The apparatus further comprises means for detecting the horizontal direction of the target object, and the calculating means performs the position evaluation of the target object using the altitude, the distance, and the direction of the target object. The instantaneous passive distance measuring device according to claim 5, wherein
手段を備えることを特徴とする請求項5記載の瞬時パッ
シブ距離測定装置。7. The instantaneous passive distance measuring device according to claim 5 , further comprising means for detecting radio wave characteristics of the radio wave.
についてのパルス繰り返し数の変動をもとに、前記直接
波と反射波の到来時間差を検出する手段を備えることを
特徴とする請求項5記載の瞬時パッシブ距離測定装置。8. The first detection means is replaced with a means for detecting the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave based on the variation of the pulse repetition rate of the radio wave. Item 5. The instantaneous passive distance measuring device according to item 5 .
らその目標物までの距離、および該目標物の高度を測定
する瞬時パッシブ距離測定装置において、 前記目標物からの電波についてのパルス繰り返し数の変
動をもとに、その電波の直接波と反射波の到来時間差を
検出する第6の検出手段と、 前記反射波の到来角度を検出する第7の検出手段と、 前記直接波の到来角度を検出する第8の検出手段と、 前記目標物の水平方向の方位を検知する手段と、 前記目標物からの電波の電波諸元を検知する手段と、 前記到来時間差、前記反射波の到来角度、前記直接波の
到来角度、前記観測点の高度、および前記方位を用いて
前記距離および高度を算出するとともに、前記目標物の
位置評定を行う手段とを備えることを特徴とする瞬時パ
ッシブ距離測定装置。9. An instantaneous passive distance measuring device for measuring a distance from an observation point to a target and a height of the target with respect to a target radiating a radio wave, wherein pulse repetition for the radio wave from the target is performed. Sixth detecting means for detecting the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave of the radio wave based on the fluctuation of the number; the seventh detecting means for detecting the arrival angle of the reflected wave; and the arrival of the direct wave. Eighth detection means for detecting an angle, means for detecting a horizontal direction of the target object, means for detecting radio wave parameters of a radio wave from the target object, the arrival time difference, arrival of the reflected wave An instantaneous passive distance, characterized in that it comprises means for calculating the distance and altitude using the angle, the arrival angle of the direct wave, the altitude of the observation point, and the azimuth, and performing the position evaluation of the target object. Measurement Stationary device.
電波の周波数、送信電力、パルス幅が含まれることを特
徴とする請求項3,4,7,9のいずれかに記載の瞬時
パッシブ距離測定装置。The method according to claim 10, wherein the radio wave specifications, at least the radio frequency, transmission power, according to claim 3, 4, 7, 9 instantaneous passive distance according to any of characterized to include Pulse Width measuring device.
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