JP6009990B2 - Radio direction of arrival measurement system - Google Patents
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Description
本発明は、移動体に到来する電波の到来方位を測定する電波到来方位測定システムに関する。 The present invention relates to a radio wave arrival direction measuring system that measures the arrival direction of a radio wave arriving at a mobile object.
到来する電波をアレイ空中線で受信し、アレイ空中線の受信信号から取得した振幅および位相の情報に対して所定の処理を実施し、電波源の到来方向を特定する手法が提案されている。また、アレイ空中線を搭載する高高度プラットフォームを所定の範囲を旋回飛行して時間とともに位置を変える場合、その位置の変化を利用して目標電波源の位置を標定する手法が提案されている。 A method has been proposed in which an incoming radio wave is received by an array antenna, predetermined processing is performed on amplitude and phase information acquired from the received signal of the array antenna, and the arrival direction of the radio source is specified. In addition, when a high altitude platform equipped with an array antenna is swung around a predetermined range and its position is changed with time, a method for locating the target radio wave source using the change in the position has been proposed.
例えば、特許文献1の電波到来方向特定システムは、高々度を飛行あるいは停留する高々度プラットフォームと、高々度プラットフォームに設置され、所定の周波数範囲にある任意の形式の電波を受信しその受信信号を出力するアレーアンテナを備える。そして、アレーアンテナの受信信号から取得した振幅および位相の情報に対して所定の信号処理を施し、電波の到来方向を所定の誤差以内で特定する。 For example, the radio wave arrival direction specifying system disclosed in Patent Document 1 is a high-altitude platform that flies or stops at high altitude, and an array that is installed on the high-altitude platform and receives radio waves of an arbitrary form within a predetermined frequency range and outputs the received signals. Provide an antenna. Then, predetermined signal processing is performed on the amplitude and phase information acquired from the received signal of the array antenna, and the arrival direction of the radio wave is specified within a predetermined error.
特許文献1の電波到来方向特定システムでは、電波源の到来方向の特定にアレイ空中線が必須の要素である。アレイ空中線を用いる電波源到来方向の特定には収集対象の波長に対応する規模のアレイ空中線の開口径が必要になる。そのため、高高度プラットフォームの規模増大に繋がり、高高度プラットフォームが大型化するという問題点があった。また、特許文献1においても、高高度プラットフォームは十分な浮力あるいは揚力を高高度で得るために大型であることを前提としており、電波源の到来方向の特定にはアレイ空中線の開口径を広くとることが必要であるとの記載から、低コストで小規模な高高度プラットフォームを用いて電波源位置標定する場合の解決手法となり得ないという問題点があった。 In the radio wave arrival direction specifying system of Patent Document 1, an array antenna is an essential element for specifying the arrival direction of a radio wave source. In order to specify the direction of arrival of the radio wave source using the array antenna, the aperture diameter of the array antenna corresponding to the wavelength to be collected is required. For this reason, there is a problem that the scale of the high-altitude platform is increased and the high-altitude platform is enlarged. Also in Patent Document 1, it is assumed that the high-altitude platform is large in order to obtain sufficient buoyancy or lift at high altitude, and the aperture of the array antenna is wide to specify the arrival direction of the radio wave source. Therefore, there is a problem that it cannot be a solution for radio wave source location using a low-cost, small-scale high-altitude platform.
この発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、小規模な移動体を用いる場合であっても、移動体に到来する電波の到来方位を測定可能にすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to measure the arrival direction of radio waves arriving at a mobile object even when a small mobile object is used. .
上述の目的を達成するため、本発明の電波到来方位測定システムは、移動体に固定された指向性を有する空中線と、移動体の向いている方位角を検出する方位検出部と、空中線で電波を捕捉したときの、移動体の方位角と移動体に対する空中線の指向方向の角度から、電波到来方位を算出する信号処理部と、移動体の位置を検出する位置検出部と、を備える。信号処理部は、移動体が進行方向を変えて移動する間に同一の電波源からの電波を捕捉した2以上の地点における空中線のビーム幅の重なりエリアから、電波源の位置を標定し、移動体が高度を変えて移動する間に電波源を見通せて電波源からの電波を捕捉できたときの移動体の高度と、位置標定した電波源の位置および移動体の位置から算出した電波源までの距離を用いて、電波源の高度を算出する。 In order to achieve the above-described object, the radio wave arrival direction measuring system of the present invention includes a directivity antenna fixed to a moving body, an azimuth detecting unit for detecting an azimuth angle toward the moving body, and a radio wave using the antenna. A signal processing unit that calculates a radio wave arrival azimuth from an azimuth angle of the moving object and an angle of the antenna pointing direction with respect to the moving object, and a position detection unit that detects the position of the moving object . The signal processor determines the position of the radio source from the overlapping area of the antenna beam widths at two or more points where radio waves from the same radio source were captured while the moving body moved in different directions. While the body is moving at different altitudes, it is possible to see the radio wave source and capture the radio wave from the radio wave source, up to the radio wave source calculated from the position of the radio wave source located and the position of the mobile object The altitude of the radio wave source is calculated using the distance.
本発明に係る方位測定システムによれば、指向性を有する空中線を用いて電波到来方位を測定するので、小規模な移動体でも、電波の到来方位を測定することができる。 According to the azimuth measuring system according to the present invention, since the radio wave arrival azimuth is measured using an antenna having directivity, the radio wave arrival azimuth can be measured even with a small-sized mobile object.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図中、同一または相当する部分には同じ符号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
実施の形態1
図1は、本発明の実施の形態1に係る電波到来方位測定システムの概念図である。電波到来方位測定システムは、移動体である航空機11に電波源30から到来する電波の、航空機11からみた到来方位を測定する。航空機11には、指向性を有する空中線13が固定されている。電波到来方位測定システムは、空中線13で電波を捕捉したときの航空機11の方位角と、航空機11に対する空中線13の指向方向の角度から、捕捉した電波の到来方向を算出する。
Embodiment 1
FIG. 1 is a conceptual diagram of a radio wave arrival direction measuring system according to Embodiment 1 of the present invention. The radio wave arrival azimuth measurement system measures the arrival azimuth of the radio wave arriving at the
実施の形態1に係る電波到来方位測定システムは、航空機11および地上設備20から構成される。航空機11は、前述の空中線13、受信部14、方位検出部15、位置検出部16、制御部17および通信部18を備える。
The radio wave arrival direction measuring system according to Embodiment 1 includes an
図2は、実施の形態1に係る電波到来システムの構成例を示すブロック図である。電波到来方位測定システム10の地上設備20は、機体制御部21および信号処理部23を備える。地上設備20の機体制御部21および信号処理部23は、航空機11の通信部18と無線で通信し、データを送受信する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the radio wave arrival system according to the first embodiment. The
指向性を有する空中線13は航空機11に固定され、指向方向から航空機11に到来する電波を捕捉する。受信部14は、電波を捕捉した空中線13のRF信号をIF信号に周波数変換し、A−D変換した信号から到来電波の信号検出を行う。定められた信号を受信部14で検出したとき、空中線13で電波を捕捉したと判断できる。受信部14は、検出した信号を通信部18に送る。
The
方位検出部15は、航空機11が向いている方位角を検出する。方位検出部15は、例えば、ジャイロコンパス、ジャイロスコープまたはジャイロセンサを備える。ジャイロスコープまたはジャイロセンサは、機械式、流体式または光学式のいずれをも用いることができる。方位検出部15は、検出した方位角を通信部18に送る。
The
位置検出部16は、例えば、GPS(Groval Positioning System)受信機を備え、航空機11の位置を検出する。位置検出部16は、検出した航空機11の位置を通信部18に送る。通信部18は、受信部14で検出した信号、航空機11の方位角および位置を地上設備20の信号処理部23に送信する。
The
信号処理部23は、信号を検出したとき、すなわち、空中線13で電波を捕捉したときの、航空機11の方位角と、航空機11に対する空中線13の指向方向の角度から、電波到来方位を算出する。空中線13は、航空機11に固定されており、空中線13の指向方向の航空機11に対する角度は決まっているから、電波到来方位を算出することができる。
The
地上設備20の機体制御部21は、航空機11の航路などの制御情報を設定し、航空機11の通信部18に送信する。通信部18は、受信した制御情報を制御部17に設定する。制御部17は、地上設備20の機体制御部21から設定される制御情報に従って、航空機11の飛行制御を行う。以下、実施の形態1における電波到来方位測定および電波源30の位置標定に係る動作を説明する。
The
図3は、実施の形態1に係る空中線の指向特性の例を示す図である。本実施の形態1では、航空機11の機軸Xと空中線13のメインビームMの中心(指向方向)を合わせるように、航空機11に空中線13を搭載するものとする。また、航空機11の機軸Xと航空機11に搭載する方位検出部15から得られる方位の基準を予め合わせておくものとする。このようにすることで、航空機11に搭載する空中線13のメインビーム方向と機軸方向が一致することになり、メインビームMで信号検出した時の航空機11の方位が、電波到来方位となる。
FIG. 3 is a diagram showing an example of directivity characteristics of the antenna according to the first embodiment. In the first embodiment, it is assumed that the
図4は、実施の形態1に係る電波到来方位測定システムにおいて、電波の到来方位を測定する動作を示す概念図である。航空機11は、向きを変えながら飛行する。例えば、図4の位置A、位置B、位置Cのように航路Pに沿って飛行すると、航空機11の航路Pに外接する方向に機軸Xの方向が変化し、それに従って空中線13の指向方向が変化する。電波源30からの信号を検出したときの航空機11の位置(図4では、位置B)における航空機11の方位が、電波の到来方位となる。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an operation of measuring the arrival direction of a radio wave in the radio wave arrival direction measuring system according to the first embodiment. The
図5は、実施の形態1に係る電波到来方位測定システムにおいて、電波源の位置標定を行う動作を示す概念図である。図5は、航空機11が旋回飛行し、航空機11の位置が位置Dおよび位置Eにあるときに、電波源30からの電波を収集できた場合を示す。この場合、航空機11が位置Dにあるときのビーム幅と位置Eにあるときのビーム幅が重なるエリアが、位置Dと位置E双方の位置から収集可能なエリアRである。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an operation of positioning a radio wave source in the radio wave arrival direction measuring system according to the first embodiment. FIG. 5 shows a case where radio waves from the
空中線13は、メインビームMに幅を持つため、異なる位置での機軸Xが交差しなくても、メインビームMが重なるエリアRが存在し得る。航空機11が旋回を続けると、1つの電波源30から到来する電波を捕捉する複数の位置におけるメインビームMの重なりから、電波源30の概略位置を決定することが可能となる。
Since the
航空機11のビーム幅をθbとし、図5において、航空機11が位置Dにあるときの航空機11の方位角をθD、位置Eにあるときの航空機11の方位角をθEとする。
The beam width of the
航空機11を右旋回させた場合、位置Dと位置Eにおけるビーム幅の重なる範囲としては、図5において位置Dと位置E双方の位置から収集可能なエリアRとして示したように、位置Dにおけるビーム幅の右側と、位置Eにおけるビーム幅の左側とが重なるエリアとなる。したがって、これらの範囲は、以下の手順により求めることができる。
When the
航空機11が位置Dにある場合のビーム幅の右舷の基準方位からの角度は、θD+θbとなる。航空機11が位置Eにある場合のビーム幅の左舷の基準方位からの角度は、θE−θbとなる。したがって、位置Dと位置E双方の位置から収集可能なエリアRは、航空機11が位置DにおけるθD+θbの方位線と、航空機11が位置EにおけるθE−θbの方位線との交点を基準とし、θE−θbからθD+θbの範囲となる。これらを計算することで、電波源30の存在するエリアを推定する。
The angle from the starboard reference azimuth of the beam width when the
位置Dと位置Eは、位置検出部16で検出できる。それぞれの位置における航空機11の方位角θD、θEは、方位検出部15で検出できる。ビーム幅θbは既知である。したがって、これらの値から、電波源30が存在するエリアを計算することができる。
The
図6は、実施の形態1の、電波到来方位を測定する動作の例を示すフローダイアグラムである。図6では、方位検出部15と位置検出部16を1つにまとめて、方位・位置検出部15、16で表されている。
FIG. 6 is a flow diagram illustrating an example of an operation of measuring a radio wave arrival direction according to the first embodiment. In FIG. 6, the
運用者は、本システムで収集したい電波の諸元を収集諸元として、信号処理部23に設定する。信号処理部23は、設定された収集諸元を無線伝送し、航空機11に搭載される通信部18を通じ、受信部14に設定する(ステップS01)。また、運用者は、航空機11を飛行させる航路Pなどの機体制御に関する情報を、機体制御部21に設定する。機体制御部21は、機体制御に関する情報を無線伝送し、航空機11に搭載される通信部18を通じ、制御部17に設定する(ステップS02)。制御部17は設定された機体制御情報に基づき、航空機11に所定の航路Pの飛行、例えば旋回飛行をさせる(ステップS03)。
The operator sets, in the
方位検出部15と位置検出部16は、飛行中一定の周期で機体の方位と位置を検出し、通信部18を通じて信号処理部23および機体制御部21に送信する(ステップS04)。方位検出部15と位置検出部16は、到来電波の有無にかかわらず、検出した方位と位置を信号処理部23および機体制御部21に伝送する。
The
例えば、機体制御に関する情報に基づいた旋回飛行を行う航空機11の空中線13において電波源30からの到来電波を捕捉すると、空中線13は到来信号を受信部14へ伝送し(ステップS05)、受信部14では周波数変換およびA−D変換ののち、収集諸元に適合する信号検出を行う(ステップS06)。受信部14は、収集諸元に適合する信号を検出すると、検出信号を通信部18を通じ、信号処理部23へ伝送する。
For example, when an incoming radio wave from the
信号処理部23は、収集諸元に適合する信号を検出したときの航空機11の方位から、電波の到来方位を算出し、航空機11の位置と電波到来方位(方位測定結果)を例えば画面表示として出力する(ステップS07)。さらに、信号処理部23は、複数の方位測定結果から電波源30の位置を標定処理し、標定結果を出力(画面表示)する(ステップS08)。
The
実施の形態1では、空中線13の指向方向が航空機11の機軸Xに一致する場合を説明した。空中線13の指向方向の航空機11に対する角度が一定であれば、指向方向は航空機11の機軸Xに一致していなくてもよい。さらに、指向方向の航空機11に対する角度がわかれば、角度は一定でなくてもよい。そこで、航空機11(移動体)に対してそれぞれが相異する角度で固定された複数の空中線13を備え、電波を捕捉した空中線13の航空機11(移動体)に対する角度から、電波到来方位を算出することができる。また、指向性を有する1つの空中線を回転可能に航空機11(移動体)に取り付け、空中線13の角度を検出できるようにして用いることもできる。
In the first embodiment, the case where the pointing direction of the
複数の空中線13を備える場合、または、空中線13を回転可能に取り付ける場合は、航空機11を旋回させなくても、電波到来方位を空中線の分解能の範囲で測定できる。ただし、信号を検出する時間に航空機11は移動するので、空中線13の指向方向が機軸Xに一致(進行方向に一致)している場合に、電波到来方位測定の精度が最も高くなる。
When a plurality of
電波到来方位測定システム10の移動体は、航空機以外でもよい。移動体は、例えば、船舶や車両であってもよい。移動体が車両のような場合、方位検出部15は、ジャイロスコープなどによらず、例えば、GPS受信機と加速度センサを用いて方位を検出することもできる。また、2つのGPS受信機を離隔して移動体に取り付けて、2つの位置から移動体の方位を検出することもできる。
The moving body of the radio wave arrival
なお、実施の形態1では、移動体と地上設備20を分離した構成の場合を説明した。地上設備20の機体制御部21および信号処理部23を、移動体に搭載して、電波到来方位測定システム10を移動体だけで完結する構成にすることもできる。
In the first embodiment, the case where the moving body and the
実施の形態2
図7は、本発明の実施の形態2に係る電波到来方位測定システムにおいて、電波源の高度を推定する動作を示す概念図である。実施の形態2に係る電波到来方位測定システムは、図2の構成と同様である。実施の形態2では、電波到来方位測定システム10は、電波到来方位と電波源30の位置に加えて、電波源30の高度を推定する。図7は、電波源30の位置が分かった状態で、航空機11から電波源30の高度を推定する手法について説明したものである。ここで、図3に示す空中線13は仰角方向にも指向特性を有するものとし、高高度から地上あるいは海面目標の捕捉が可能であることを想定する。
Embodiment 2
FIG. 7 is a conceptual diagram showing an operation of estimating the altitude of the radio wave source in the radio wave arrival direction measuring system according to Embodiment 2 of the present invention. The radio wave arrival direction measuring system according to the second embodiment is the same as the configuration of FIG. In the second embodiment, the radio wave arrival
図7では、航空機11の位置I、H、G、Fにおける高度をそれぞれ高度i、h、g、fとする。図2に示す機体制御部21を通じて航空機11の制御部17を制御することで、航空機11を低高度(例えば高度i)から、航空機11を高高度(例えば高度f)まで徐々に高度を上げて飛行させる。そのとき同時に、航空機11の向きを変えながら、例えば螺旋状に旋回する航路Pを飛行させる。
In FIG. 7, the altitudes at positions I, H, G, and F of the
電波は、発信源と航空機11とが電界強度的に届く距離の場合でも、これらの間で見通しが得られない場合、電波の受信が困難である。本実施の形態2では、この性質を利用し、航空機11の向きを変えながらその高度を序々に上げて行くことで、電波源30からの電波を受信できた時点の航空機11の高度を測定する。徐々に高度を上げて初めて電波を受信できたときの航空機11の高度を、見通しが得られる高度とする。
Even if the radio wave is at a distance that the transmission source and the
航空機11の高度は、位置検出部16のGPS受信機で検出することができる。その他、気圧高度計または電波高度計を用いて検出してもよい。
The altitude of the
航空機11から電波源30の見通しが得られる高度において、電波源30の高度をALT1[m]、航空機11の高度をALT2[m]、電波源30と航空機11間の距離をd[m]とすると、これらの間には式(1)の関係が成立つ。これを変形した式(2)から、電波源30の高度であるALT1を算出することが可能となる。
d=4121×(√(ALT1)+√(ALT2)) (1)
ALT1=((d/4121)−√(ALT2))2 (2)
At the altitude at which the
d = 4121 × (√ (ALT1) + √ (ALT2)) (1)
ALT1 = ((d / 4121) −√ (ALT2)) 2 (2)
図8は、実施の形態2の、電波源の高度を推定する動作の例を示すフローダイアグラムである。図8では、方位検出部15と位置検出部16を1つにまとめて、方位・位置検出部15,16で表されている。
FIG. 8 is a flow diagram illustrating an example of an operation of estimating the altitude of the radio wave source according to the second embodiment. In FIG. 8, the
運用者は、本システムで収集したい電波の諸元を収集諸元として、信号処理部23に設定する。信号処理部23は、設定された収集諸元を無線伝送し、航空機11に搭載される通信部18を通じ、受信部14に設定する(ステップS11)。また、運用者は、航空機11を高度を変更しながら向きを変えて飛行させるための機体制御に関する情報を、機体制御部21に設定する。機体制御部21は、機体制御に関する情報を無線伝送し、航空機11に搭載される通信部18を通じ、制御部17に設定する(ステップS12)。制御部17は設定された機体制御情報に基づき、航空機11に高度を変更しながら例えば旋回する動作をさせる(ステップS13)。
The operator sets, in the
方位検出部15と位置検出部16は、飛行中一定の周期で機体の位置、方位および高度を検出し、通信部18を通じて信号処理部23および機体制御部21に送信する(ステップS14))。方位検出部15と位置検出部16は、到来電波の有無にかかわらず、検出した位置、方位および高度を信号処理部23および機体制御部21に伝送する。
The
機体制御に関する情報に基づいて高度を変更しながら旋回飛行を行う航空機11の空中線13において、電波源30からの到来信号を受信すると、空中線13は到来信号を受信部14へ伝送し(ステップS15)、受信部14では周波数変換およびA−D変換ののち、収集諸元に適合する信号検出を行う。受信部14は、収集諸元に適合する信号を検出すると、検出信号を通信部18を通じ、信号処理部23へ伝送する(ステップS16)。
When the arrival signal from the
信号処理部23は、収集諸元に適合する信号を検出したときの航空機11の方位から、電波の到来方位を算出し、航空機11の位置と電波到来方位(方位測定結果)を例えば画面表示として出力する(ステップS17)。また、初めて信号を検出した場合、信号処理部23は、信号検出時点での航空機11の位置と高度から電波源30の高度を推定する(ステップS17)。信号処理部23は、電波源30の推定高度を方位測定結果と合わせて出力する。
The
電波到来方位測定システム10は、信号処理部23で電波源30の高度を推定した後にも引き続き旋回飛行を実施し(ステップS18)、実施の形態1と同様に、信号処理部23は、複数の方位測定結果から標定処理することで、高度推定した電波源30の位置を標定し、標定結果を出力する。
The radio wave arrival azimuth measuring
実施の形態2に係る電波到来方位測定システム10によれば、高度を変えて飛行する間に電波源30からの電波を捕捉できたときの航空機11の高度から、電波源30の高度を測定することができる。
According to the radio wave arrival
実施の形態2でも、移動体は航空機11に限らない。空中線を取り付けた車両を斜面などで高度を変えながら走行させ、その間に電波を捕捉できたときの高度から、電波源30の高度を測定することができる。この場合、自由に移動体(車両)の向きを変えることができないので、複数の空中線13を備えるか、指向性を有する空中線13の向きを車両に対して変えられるようにすることが望ましい。
Also in the second embodiment, the moving body is not limited to the
実施の形態3
図9は、本発明の実施の形態3に係る電波到来方位測定システムにおいて、電波源の位置標定を行う動作を示す概念図である。実施の形態3では、2機の航空機を互いに反対向きに旋回させて、それぞれ電波到来方位を測定し、2つの電波到来方位から電波源30の位置を標定する。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing an operation of positioning the radio wave source in the radio wave arrival direction measuring system according to
図9は、電波源30からの電波を2機の航空機11および航空機12で同時に電波を捕捉し、電波源30の位置を標定する場合を示す。2機の航空機11、12を逆向きに旋回飛行させる場合、図9に示すように、電波源30に対する航空機11の空中線13のメインビームMと航空機12の空中線13のメインビームMは交差する状況があり得る。この時、航空機11において位置Jの座標と位置Jにおける電波源30の方位が得られる。同様に、航空機12において位置Kの座標と位置Kにおける電波源30の方位が得られる。
FIG. 9 shows a case where the radio wave from the
位置が特定できる異なる2以上の地点からの電波源30に対する到来方位が分かれば、これらの地点での到来方位の交点から、電波源30の位置を標定できる。この概念を用いて電波源30の位置標定を行う。図9において、航空機11の位置Jと航空機12の位置Kで電波源30からの電波を捕捉し、到来方位を算出できたものとする。この場合、位置Jの座標をJ(XJ、YJ)、電波源30の到来方位をθJとし、位置Kの座標をK(XK、YK)、電波源30の到来方位をθKとする。電波源30の位置をT(XT、YT)とすると、以下の式(3)および式(4)が得られる。ここで、未知変数は電波源30の位置T(XT、YT)であり、式(3)および式(4)における変数θJ、XJ、YJ、θK、XKおよびYKは既知である。これらの連立方程式により電波源30の位置T(XT、YT)の値を計算でき、電波源30の位置標定が可能となる。
tan(θJ)=|XT−XJ|/|YT−YJ| (3)
tan(θK)=|XT−XK|/|YT−YK| (4)
If the arrival directions with respect to the
tan (θJ) = | XT-XJ | / | YT-YJ | (3)
tan (θK) = | XT−XK | / | YT−YK | (4)
3点以上の位置で電波源30からの電波を捕捉した場合でも、3式以上の連立方程式を解くことにより、電波源30の位置を得ることができる。電波到来方位には空中線13のビーム幅の誤差、および、位置と方位の検出誤差があるので、3点以上の地点からの電波到来方位の線は1点では交わるとは限らない。多くの地点の測定データを得ることによって、電波源30の標定位置の誤差を小さくできる。
Even when radio waves from the
図10は、実施の形態3の、電波源の位置標定を行う動作の例を示すフローダイアグラムである。図10では、航空機11、12内部の空中線13、受信部14、方位検出部15、位置検出部16、制御部17および通信部18の間の信号またはデータのやりとりが省略されている。なお、図10では省略されているが、航空機11、12の位置および方位は、実施の形態1と同様に得るものとする。
FIG. 10 is a flow diagram illustrating an example of an operation of performing position location of a radio wave source according to the third embodiment. In FIG. 10, exchange of signals or data among the
本実施の形態では、運用者が、2機の航空機11および航空機12に対し、それぞれの航空機11、12に伴う信号処理部23および信号処理部24を通じて収集諸元を設定する(ステップS21、S22)。さらに、運用者が、2機の航空機11および航空機12に対し、それぞれの航空機11、12に伴う機体制御部21および機体制御部22を通じ、それぞれ、右旋回および左旋回の異なる旋回方向を設定する(ステップS23、S24)。異なる旋回方向を設定されたそれぞれの航空機11および航空機12は独立に航行し(ステップS25、S26)、収集諸元に適合する到来信号を受信した時点で、実施の形態1で示した処理と同様に処理を実施する(ステップS27、S28)。信号処理部23および信号処理部24それぞれで電波源30の到来方位を算出する(ステップS29、S30)。
In the present embodiment, the operator sets collection parameters for the two
航空機12で検出した到来方位およびその時の航空機12の位置および方位を航空機12に伴う信号処理部24から、航空機11に伴う信号処理部23へ伝送する(ステップS31)。信号処理部23では信号処理部23で検出した方位と、信号処理部24から伝送された方位から標定処理を実施することで、電波源30の位置を標定し、標定結果を運用者へ通知(画面表示)する(ステップS32)。
The arrival direction detected by the
実施の形態3の電波到来方位測定システム10によれば、同じ電波源30から到来する電波を離れた2地点で受信できるので、電波源30の位置を標定する精度が向上する。
According to the radio wave arrival
10 電波到来方位測定システム、11、12 航空機、13 空中線、14 受信部、15 方位検出部、16 位置検出部、17 制御部、18 通信部、20 地上設備、21、22 機体制御部、23、24 信号処理部、30 電波源。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記移動体の向いている方位角を検出する方位検出部と、
前記空中線で電波を捕捉したときの、前記移動体の方位角と前記移動体に対する前記空中線の指向方向の角度から、電波到来方位を算出する信号処理部と、
前記移動体の位置を検出する位置検出部と、
を備え、
前記信号処理部は、前記移動体が進行方向を変えて移動する間に同一の電波源からの電波を捕捉した2以上の地点における前記空中線のビーム幅の重なりエリアから、前記電波源の位置を標定し、
前記信号処理部は、前記移動体が高度を変えて移動する間に前記電波源を見通せて前記電波源からの電波を捕捉できたときの移動体の高度と、位置標定した前記電波源の位置および前記移動体の位置から算出した前記電波源までの距離を用いて、前記電波源の高度を算出する、
電波到来方位測定システム。 An antenna with directivity fixed to the moving body;
An azimuth detector that detects an azimuth angle of the moving body;
A signal processing unit for calculating a radio wave arrival azimuth from an azimuth angle of the moving body and an angle of a directing direction of the antenna with respect to the moving body when radio waves are captured by the antenna;
A position detector for detecting the position of the moving body;
Equipped with a,
The signal processing unit determines a position of the radio wave source from an overlapping area of beam widths of the antennas at two or more points where radio waves from the same radio wave source are captured while the moving body moves while changing a traveling direction. Orientation,
The signal processing unit is configured to view the radio wave source while the mobile body moves at a different altitude and capture the radio wave from the radio wave source, and the position of the radio wave source that has been located. And using the distance to the radio wave source calculated from the position of the mobile object, the altitude of the radio wave source is calculated.
Radio direction of arrival measurement system.
前記信号処理部は、前記複数の空中線のうち電波を捕捉した空中線の指向方向の前記移動体に対する角度から、電波到来方位を算出する、
請求項1に記載の電波到来方位測定システム。 A plurality of antennas each having a directivity fixed at a different angle with respect to the moving body;
The signal processing unit calculates a radio wave arrival azimuth from an angle with respect to the moving body of a directivity direction of the antenna that has captured the radio wave among the plurality of antennas.
The radio wave arrival direction measuring system according to claim 1.
前記移動体はそれぞれ当該移動体の向いている方位角を検出する方位検出部と、当該移動体の位置を検出する位置検出部とを備え、
前記信号処理部は、2台の前記移動体が互いに逆方向に旋回するときに、前記2台の移動体が同一の電波源からの電波を捕捉した場合の前記電波源に対するそれぞれの方位測定線の交点から、前記電波源の位置を標定する、
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電波到来方位測定システム。 The radio wave arrival direction measuring system includes at least two moving bodies each having an antenna having the directivity fixed thereto,
Each of the moving bodies includes an azimuth detecting unit that detects an azimuth angle of the moving body, and a position detecting unit that detects the position of the moving body,
The signal processing unit is configured to measure each azimuth measurement line for the radio wave source when the two mobile bodies capture radio waves from the same radio wave source when the two mobile bodies rotate in opposite directions. The position of the radio wave source is determined from the intersection of
The radio wave arrival direction measuring system according to any one of claims 1 to 3 .
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