JP3522153B2 - 方位・位置探知装置 - Google Patents
方位・位置探知装置Info
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Description
到来方向と位置を高い精度で特定することのできる方位
・位置探知装置に関するものである。
の基本的なものとしては、八木アンテナのような指向性
空中線を用いて電波の到来方向を探知するものがある。
また、特願平3-67789号公報で提案された方向探知装置
のように無指向性空中線および指向性空中線を利用し
て、方位探知を行うものもある。
以上のように構成されているので、電波の到来方向のみ
の探知しかできなかった。また、指向性空中線のビーム
幅により方位の探知精度が制限されるため、高精度の探
知ができなかった。
ためになされたものであって、電波の到来方向を高精度
に探知し、さらに方位のみならず位置探知をも高精度で
行うことのできる方位・位置探知装置を提供することを
目的とする。
に本発明に係る方位・位置探知装置は、所望の仰角を有
した状態で連動して回転可能な偏波面の異なる2つの指
向性空中線と、前記2つの指向性空中線の空中線パター
ンの和分および差分を出力する位相和差分合成手段と、
前記空中線パターンの差分成分の利得を調整する差分利
得調整手段と、前記位相和差分合成手段の和分成分を受
信する第1の受信手段と、前記差分利得調整手段の出力
を受信する第2の受信手段と、前記第1および第2の受
信手段の検波信号出力を減算する減算手段と、前記減算
手段の出力から到来電波の方位および位置を決定する算
出手段とを備えたものである。このように構成したこと
により、電波の到来方向を高い精度で探知し、さらに電
波発射源の位置を高い精度で特定することができる。
は、所望の仰角を有した状態で連動して回転可能な偏波
面の異なる2つの指向性空中線と、前記2つの指向性空
中線の空中線パターンの和分および差分を出力する位相
和差分合成手段と、前記空中線パターンの差分成分の利
得を調整する差分利得調整手段と、前記位相和差分合成
手段の和分成分を受信する第1の受信手段と、前記差分
利得調整手段の出力を受信する第2の受信手段と、前記
第1および第2の受信手段の検波信号出力を減算する減
算手段と、前記減算手段の出力から到来電波の方位およ
び位置を決定する算出手段とを備えた方位・位置探知装
置であり、2つの指向性空中線の空中線パターンの和分
出力と差分出力とから電波の発射源の方位および位置を
決定するという作用を有する。
1記載の方位・位置探知装置において、2つの指向性空
中線の偏波面は水平偏波と垂直偏波である方位・位置探
知装置であり、水平偏波の指向性空中線の空中線パター
ンと垂直偏波の指向性空中線の空中線パターンの和分出
力と差分出力とからの電波の発射源の方位および位置を
決定するという作用を有する。
1記載の方位・位置探知装置において、位相和差分合成
手段は、和分および差分を合成する際に2つの指向性空
中線の位相差の設定が可能である方位・位置探知装置で
あり、位相差をずらして合成した2つの指向性空中線の
空中線パターンの和分出力と差分出力とから電波の発射
源の方位および位置を決定するという作用を有する。
1記載の方位・位置探知装置において、空中線パターン
の差分成分の利得調整を行うことで電波発射源の位置を
決定する方位・位置探知装置であり、和分出力を最大に
するように2つの指向性空中線を連動して回転すること
で電波の到来方位を決定し、差分出力の利得を調整しな
がら仰角を調整することで電波の発射源の位置を決定す
るという作用を有する。
参照して詳細に説明する。
装置のブロック図である。この位置・方位探知装置は、
水平偏波の指向性空中線1と垂直偏波の指向性空中線2
とを備えている。指向性空中線1と指向性空中線2はそ
れぞれ所定の仰角を有する状態で連動して回転すること
ができる。位相和差分合成回路3は指向性空中線1の受
信信号と指向性空中線2の受信信号とが入力され、この
2つの受信信号の和分信号および差分信号を生成して出
力する。ここで、位相和差分合成回路3は和分信号と差
分信号を合成する際に、2つの指向性空中線1、2の位
相差を所望の値に設定することができる。利得調整回路
4は位相和差分合成回路3から出力された差分信号の利
得を調整する。受信機5は位相和差分合成回路3から出
力された和分信号を検波し、受信機6は利得調整回路4
から出力された利得調整後の差分信号を検波する。減算
器7は受信機5の検波出力と受信機6の検波出力との差
を算する。算出器8は受信機5の出力と減算器7の出力
とをもとに、指向性空中線1、2で受信された電波の到
来方向および位置を算出する。
3において指向性空中線1、2の受信信号の位相を互い
にλ/4ずらして和分信号を合成し、互いに3λ/4ず
らして差分信号を合成した場合を示す。以下、図2を用
いて動作を説明する。
性を具備した、仰角の調整が可能な連動して回転する水
平偏波の指向性空中線1および垂直偏波の指向性空中線
2は、それぞれの偏波のパターンに対応した受信信号
(以下、空中線パターン)を出力する。
ターンは位相和差分合成回路3に入力され、互いにλ/
4ずらして合成した和分出力(以下、Σパターン)と、
互いに3λ/4ずらして合成した差分出力(以下、Δパ
ターン)とに分けられる。それぞれのパターンを図3に
示す。なお、図3においてαは方位角である。
ターンは利得調整回路4に入力され、利得が調整された
後、受信機7に入力される。一方、Σパターンはそのま
ま受信機5に入力される。受信機5および6はそれぞれ
和分出力および差分出力の検波信号を減算器7に出力す
る。減算器7は和分出力の検波信号から差分出力の検波
信号を減算してそれらの差の角度特性(以下、Σ―Δパ
ターン)を生成し、算出器8に出力する。
明かなように、その差であるΣ―Δパターンは空中線正
面付近のレベル変化が急峻になる。このことは、空中線
のビーム幅が等価的にΣパターンよりも細くなっている
ことに相当する。したがって、このΣ―Δパターンに対
応した出力を用いることにより、より高い精度で方位探
知を行うことが可能になる。また、利得調整回路4にお
いてΔパターンの利得を調整することにより、Σ―Δパ
ターンをずらすことができる。その例を図4に示す。こ
の利得調整により、電波の到来位置の最大点検出を行う
ことが可能になる。
る手順の一例を説明する。算出器8は指向性空中線1お
よび指向性空中線2の回転させながらΣパターンのレベ
ルを算出し、それが最大になる方位を決定することで、
電波の到来方向を探知する。さらに、Δパターンの出力
を利得調整器4を用いて調整し、それとともに指向性空
中線1、2の仰角の調整を行うことで位置を決定する。
装置により道路の延伸方向における電波の発射源の方位
・位置測定を行う実施例を示すものである。この図にお
いて、上部は平面図、下部は側面図である。この図に示
すように、道路の車線上に指向性空中線を設置し、道路
の延伸方向について測定を行う場合、指向性空中線に仰
角を持たせることで路面の測定ゾーンを決定する。そし
て、Σパターンを最大にするように方位角を調整するこ
とで、電波発射源の位置測定を行うことが可能になる。
また、道路の範囲(横幅)が広い場合には指向性空中線
を水平方向左右に回転させることで電波発射源の位置測
定を行うことが可能になる。
ある。例えばある道路から離れた一測定地点から車線上
の電波発射源の位置を特定したい場合、指向性空中線に
仰角を持たせることで路面の測定範囲を決定する。そし
て、指向性空中線のΣパターンを最大にするように方位
角を調整することで、電波発射源の位置範囲を測定する
ことが可能になる。また、指向性空中線の仰角を調整
し、水平方向左右に回転させることで車線の広範囲にお
ける電波発射源の位置測定を行うことが可能になる。
指向性空中線のΣパターンを最大にするように2つの指
向性空中線を連動して回転することで電波の到来方位を
決定し、Δパターンの出力の利得を調整しながら仰角を
調整することで電波の発射源の位置を決定するように構
成したので、簡易な空中線構成で高い精度の方位探知お
よび位置探知が行えるという効果が得られる。
ブロック図、
を計算する位相和差分合成回路およびその前後段のブロ
ック図、
図、
決定する実施例を示す図、
決定する別の実施例を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 所望の仰角を有した状態で連動して回転
可能な偏波面の異なる2つの指向性空中線と、前記2つ
の指向性空中線の空中線パターンの和分および差分を出
力する位相和差分合成手段と、前記空中線パターンの差
分成分の利得を調整する差分利得調整手段と、前記位相
和差分合成手段の和分成分を受信する第1の受信手段
と、前記差分利得調整手段の出力を受信する第2の受信
手段と、前記第1および第2の受信手段の検波信号出力
を減算する減算手段と、前記減算手段の出力から到来電
波の方位および位置を決定する算出手段とを備えたこと
を特徴とする方位・位置探知装置。 - 【請求項2】 2つの指向性空中線の偏波面は水平偏波
と垂直偏波であることを特徴とする請求項1記載の方位
・位置探知装置。 - 【請求項3】 位相和差分合成手段は、和分および差分
を合成する際に2つの指向性空中線の位相差の設定が可
能であることを特徴とする請求項1記載の方位・位置探
知装置。 - 【請求項4】 空中線パターンの差分成分の利得調整を
行うことで電波発射源の位置を決定することを特徴とす
る請求項1記載の方位・位置探知装置。
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Family Applications (1)
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JP14998699A Expired - Fee Related JP3522153B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 方位・位置探知装置 |
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1999
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