JP7172096B2 - レーダ装置、アンテナ特性算出装置、アンテナ特性算出方法、及びプログラム - Google Patents

Description

この発明は、受信部に含まれる複数の受信アンテナまたは送信部に含まれる複数の送信アンテナの特性を算出する機能を備えたレーダ装置、アンテナ特性算出装置、アンテナ特性算出方法、及びプログラムに関する。

レーダ装置で高い空間分解能を得るための技術として、複数の受信アンテナを広範囲に分散させて配置させ、それぞれの受信アンテナで受信した信号にＤＢＦ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｅａｍ Ｆｏｒｍｉｎｇ）処理を行う分散アレイアンテナ技術が有る。分散アレイアンテナ技術では、複数の受信アンテナ全体を使用して得られる空間分解能は、複数の受信アンテナを展開した範囲を開口とする大型の受信アンテナと同等になる。このため、小型可搬の受信アンテナを広い範囲に展開することで、移動可能な空間分解能が高いレーダを得ることができる。

ＭＩＭＯ (Ｍｕｌｔｉｐｌｅ-Ｉｎｐｕｔ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ-Ｏｕｔｐｕｔ)レーダ技術とＤＢＦ技術を組み合わせると、広範囲に分散させた複数の送信アンテナを使用しても、高い捜索効率を得ることができる。複数の送信アンテナで送信し受信アンテナで受信した信号は、ＭＩＭＯレーダ技術により送信アンテナ毎の成分に分離することができる。分離した送信アンテナ毎の成分にＤＢＦ処理を行うと、複数の送信アンテナ全体を使用して得られる空間分解能は、複数の送信アンテナを展開した範囲を開口とする大型のアンテナと同等になる。

一般に、複数の受信アンテナでは、それぞれの透過位相、受信損失などの電気特性にはばらつきが有る。このため、複数の受信アンテナでは、同じ電波を受信しても、それぞれで出力される電気信号の振幅、位相には違いが有る。また、複数の送信アンテナでは、それぞれの透過位相、送信損失などの電気特性にはばらつきが有る。このため、複数の送信アンテナでは、同じ電気信号が入力されても、それぞれで出力される電波の振幅、位相には違いが有る。

さらに、位置や向きなどの配置が異なる複数の受信アンテナどうしは、同じ電波を受信しても、伝搬距離の違いや、電波の伝搬方向の受信アンテナの利得の違いにより振幅や位相が異なるものとなる。また、受信アンテナにより位置や向きなどの配置が異なる複数の送信アンテナで送信した電波を受信した場合も、受信されるまでに伝搬する距離の違いや、電波が伝搬する方向の送信アンテナ利得の違いにより振幅や位相が異なるものとなる。ＤＢＦ処理により高い空間分解能を得るためには、それぞれの受信アンテナどうし、それぞれの送信アンテナどうしの配置や電気的特性を含む特性の違いによる振幅や位相の違いを正確に把握した上で合成を行なう必要が有る。

複数の送信アンテナの配置や電気的特性振幅を求める技術としては、例えば、複数の送信アンテナから送信し、目標物で反射した電波を受信アンテナで受信し、受信信号に含まれるそれぞれの送信アンテナで送信した電波の成分の振幅と位相を比較して、送信アンテナの特性を求める技術が有る（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１６／０６７３２１号

特許文献１に記載の技術では、アンテナの特性を求めるために、目標物の位置情報を外部から取得する。目標物の位置情報を外部から取得する方法としては、位置が正確に求められている目標物の位置情報を取得する方法がある。位置が正確に求められている目標物は、例えば、地球を周回する軌道上を飛行する物体等である。しかし、これらの物体を使用する方法では、物体が、レーダ装置からの観測に適した位置を飛行するまでアンテナの特性を求めることができないという課題があった。

目標物の位置情報を外部から取得する他の方法としては、例えば、通信機器と航法装置とを搭載して常に自らの位置情報を外部に知らせることができる移動体から、移動体の位置を取得する方法がある。しかし、この方法では、アンテナの特性を求めるために特別な移動体を準備したり、移動体の運用者の協力を得たりする必要が有り、頻繁にアンテナの特性を求めることが困難となるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためのものであり、目標物の位置情報を外部から取得せずにアンテナの特性を求めることができるレーダ装置、アンテナ特性算出装置、アンテナ特性算出方法、及びプログラムを得るためのものである。

この発明に係るレーダ装置は、送信電波を送信する送信アンテナと、前記送信電波が目標物により反射された反射電波を受信して受信信号を出力する、位置、向き、透過位相、及び受信損失を含む特性の値がすでに求められている複数の校正済受信アンテナと、前記反射電波を受信して受信信号を出力する、前記特性の値を求める対象である校正対象受信アンテナと、前記反射電波を受信して受信信号を出力する、複数の前記校正済受信アンテナ、及び前記特性の値が求められていない複数の未校正受信アンテナを含む、前記目標物の位置を求めるための検出用受信アンテナと、複数の前記校正済受信アンテナのそれぞれから出力された複数の受信信号の少なくとも一部の複数の受信信号を、前記特性の値にもとづき振幅と位相とを補償して足し合わせた信号であるコヒーレント合成信号を少なくとも１個、生成するコヒーレント信号合成部と、複数の前記未校正受信アンテナのそれぞれから出力されたそれぞれの受信信号から前記目標物の位置を求め、少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから前記目標物の位置を求め、複数の前記未校正受信アンテナのそれぞれから出力されたそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置にもとづき決めた前記目標物の位置を校正用位置情報として求める位置検出部と、複数の前記校正済受信アンテナ及び前記校正対象受信アンテナのそれぞれから出力された受信信号のそれぞれの振幅及び位相を振幅位相情報として取得する振幅位相取得部と、前記校正用位置情報と前記振幅位相情報と複数の前記校正済受信アンテナの前記特性の値とをもとに、前記校正対象受信アンテナについて前記特性の値の内の少なくとも１個の値を算出する特性算出部とを備えるものである。

また、この発明に係る他のレーダ装置は、送信電波を送信する、位置、向き、透過位相、及び送信損失を含む特性の値がすでに求められている複数の校正済送信アンテナと、送信電波を送信する、前記特性の値を求める対象である校正対象送信アンテナと、複数の前記校正済送信アンテナ、及び前記特性の値が求められていない複数の未校正送信アンテナを含む、目標物の位置を求めるために送信電波を送信する検出用送信アンテナと、複数の前記校正済送信アンテナ、前記校正対象送信アンテナ、及び複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波が前記目標物により反射された反射電波をそれぞれ受信して、複数の前記校正済送信アンテナ、前記校正対象送信アンテナ、及び複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづくそれぞれの受信信号を出力する受信アンテナと、前記受信アンテナが出力する複数の前記校正済送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづく複数の受信信号の少なくとも一部である複数の受信信号を、前記特性の値にもとづき振幅と位相とを補償して足し合わせた信号であるコヒーレント合成信号を少なくとも１個、生成するコヒーレント信号合成部と、前記受信アンテナが出力する、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづくそれぞれの受信信号から前記目標物の位置を求め、少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから前記目標物の位置を求め、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづくそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置にもとづき決めた前記目標物の位置を校正用位置情報として求める位置検出部と、複数の前記校正済送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづき前記受信アンテナが出力する複数の受信信号及び前記校正対象送信アンテナから送信された送信電波にもとづき前記受信アンテナが出力する受信信号のそれぞれの振幅及び位相を振幅位相情報として取得する振幅位相取得部と、前記校正用位置情報と前記振幅位相情報と複数の前記校正済送信アンテナの前記特性の値とをもとに、前記校正対象送信アンテナについて、前記特性の値の内の少なくとも１個の値を算出する特性算出部とを備えるものである。

この発明によれば、自ら目標物の位置を測定しながら目標物からの反射電波を受信してアンテナの特性を求めるレーダ装置、アンテナ特性算出装置、アンテナ特性算出方法、及びプログラムを得ることができる。

この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の構成を表すブロック図である。 この発明に係るレーダ装置の校正済アンテナ、校正対象アンテナ、及び検出用アンナの構成を表す概念図である。 この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の動作を表すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係るアンテナ特性算出装置が求める目標位置の誤差と検出用信号の信号対雑音比との関係を表す概念図である。 この発明の実施の形態１に係るアンテナ特性算出装置のハードウェア構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の他の構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態２に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態３に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態４に係るレーダ装置の構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態４に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態５に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態６に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態７に係るレーダ装置の構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態７に係るレーダ装置の動作を表すフローチャートである。 この発明の実施の形態７に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態７に係るレーダ装置の他の構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態８に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態９に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態１０に係るレーダ装置の動作を表すフローチャートである。 この発明の実施の形態１０に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態１１に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。 この発明の実施の形態１２に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置について、図１～図６を用いて説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の構成を表すブロック図である。図１において、レーダ装置は、空間に電波を送信する送信部１００と、送信部１００から送信された送信電波が目標物１で反射された反射電波を受信する受信部２００と、レーダ装置全体の制御を行うレーダ制御部３００と、受信部２００が備える複数の受信アンテナ測定装置２１０の特性を算出するアンテナ特性算出装置４００とを備えている。

送信部１００は、Ｍ個の送信アンテナ１１０を含む。実施の形態１においては、Ｍは、１以上の整数である。それぞれの送信アンテナ１１０は、空間に送信電波を送信する。受信部２００は、Ｎ個の受信アンテナ２１０を含む。実施の形態１においては、Ｎは、２以上の整数である。複数の受信アンテナ２１０のそれぞれは、空間に存在する目標物１が送信部１００からの送信電波を反射した反射電波を受信する。複数の受信アンテナ２１０のそれぞれは、受信した電波にもとづく受信信号を出力する。受信アンテナ２１０は、その内部にある受信機により、受信した電波を電気信号に変換する。受信機により変換された電気信号は、Ａ／Ｄ部（アナログデジタル変換部）によりデジタル信号に変換されて受信アンテナ２１０から出力される。受信アンテナ２１０から出力されるデジタル信号を、以後、受信信号と呼ぶ。複数の受信アンテナ２１０それぞれが生成する受信信号は、受信した反射電波を電気信号に変換した反射信号を含んでいる。

それぞれの受信アンテナ２１０は、例えば、電子的に受信ビームを走査させるフェーズドアレイアンテナや、指向性アンテナの受信ビームを機械的に走査させる機械走査アンテナなどにより電波を受信する。受信アンテナ２１０は、電波を受信する際に、目標物１の方向に受信ビームを指向させ、目標物１から反射される反射電波を選択的に受信することができる。また、複数の受信アンテナ２１０は、それぞれ同じ方向に指向させながら受信ビームを走査させるように制御されている。

受信部２００が含む複数の受信アンテナ２１０は、校正済受信アンテナ２１１、校正対象受信アンテナ２１２、及び検出用受信アンテナ２１３を含んでいる。校正済受信アンテナ２１１は、複数の受信アンテナ２１０の内の、位置、向き、透過位相、及び受信損失を含む特性の値がすでに求められているものである。校正対象受信アンテナ２１２は、複数の受信アンテナ２１０の内の、アンテナ特性算出装置４００が、位置、向き、透過位相、及び受信損失の１以上を含む特性の値を算出する対象とするものである。一般に、校正対象受信アンテナ２１２は、受信部２００が含む複数の受信アンテナ２１０の内の、校正済受信アンテナ２１１で無いものの内の１つ、複数、または全てである。校正対象受信アンテナ２１２は、反射電波を受信して、特性の値を求めるための受信信号を出力する。

図１では、受信アンテナ２１０であるＲｘ＃１～Ｒｘ＃Ｎ－１が校正済受信アンテナ２１１、受信アンテナ２１０であるＲｘ＃Ｎが校正対象受信アンテナ２１２である例を示している。以後、校正済受信アンテナ２１１、校正対象受信アンテナ２１２を図１の例のとおりにした場合について説明する。検出用受信アンテナ２１３は、複数の受信アンテナ２１０の内の、目標物１の位置を求めるための受信アンテナである。

図２は、この発明に係るレーダ装置の校正済アンテナ、校正対象アンテナ、及び検出用アンテナの構成を表す概念図である。図２では、送信アンテナ１１０が１つ、受信アンテナ２１０が４つの例を示している。図２では、校正対象受信アンテナ２１２は１つであるが、複数の受信アンテナ２１０を同時に校正対象受信アンテナ２１２としても良い。

図２（ａ）において、検出用受信アンテナ２１３は、受信部２００が含む複数の受信アンテナ２１０の内の１つである。検出用受信アンテナ２１３は、受信アンテナ２１０であればどのアンテナであっても良い。検出用受信アンテナ２１３は、校正済受信アンテナ２１１でも良いし、校正対象受信アンテナ２１２でも良い。

図２（ｂ）に示すとおり、複数の受信アンテナ２１０を検出用受信アンテナ２１３としても良い。図２（ｂ）の構成については、実施の形態２及び実施の形態３により説明する。また、図２（ｃ）に示すとおり、複数の校正済受信アンテナ２１１を検出用受信アンテナ２１３としても良い。図２（ｃ）の構成については、実施の形態４により説明する。さらに、図２（ｄ）に示すとおり、複数の校正済受信アンテナ２１１と校正済受信アンテナ２１１でない受信アンテナ２１０を検出用受信アンテナ２１３としても良い。図２（ｄ）の構成については、実施の形態５及び実施の形態６により説明する。

レーダ制御部３００は、制御部３１０とレーダ目標検出部３２０と、表示部３３０と、特性データ３４０とを備えている。制御部３１０は、送信部１００による送信電波の送信と受信部２００による反射電波の受信を制御する。レーダ目標検出部３２０は、受信部２００が反射電波を受信して生成した受信信号にＤＢＦ処理を行い、目標物１からの反射電波にもとづく反射信号の検出を行う。レーダ目標検出部３２０で検出された反射信号から求められる目標物１の位置は、表示部３３０に表示される。レーダ目標検出部３２０は、ＤＢＦ処理により高い空間分解能を得るために、それぞれの受信アンテナ２１０の特性にもとづいて、複数の受信アンテナ２１０が生成したそれぞれの受信信号の振幅と位相とを補償する。受信アンテナ２１０の特性は、それぞれの受信アンテナ２１０の位置や向きなどの配置と透過位相、受信損失などの電気特性を含んでいる。特性データ３４０は、複数の受信アンテナ２１０が生成したそれぞれの受信信号の振幅と位相との補償に必要な、それぞれの受信アンテナ２１０の特性の値を記憶している。

アンテナ特性算出装置４００は、校正対象受信アンテナ２１２の特性の値を算出する。アンテナ特性算出装置４００は、検出用信号収集部４１０と、位置検出部４２０と、振幅位相取得部４３０と、特性算出部４４０と、選択部４５０とを備えている。検出用信号収集部４１０は、検出用受信アンテナ２１３の受信信号を目標物１の位置を検出するために収集する。また、検出用信号収集部４１０は、必要に応じて検出用受信アンテナ２１３の受信信号の合成などの処理も行う。位置検出部４２０は、検出用信号収集部４１０が収集した検出用受信アンテナ２１３の受信信号から、目標物１の位置を校正用位置情報として求める。校正用位置情報は、特性算出部４４０が校正対象受信アンテナ２１２の特性の値を算出するために使用する。

振幅位相取得部４３０は、校正済受信アンテナ２１１及び校正対象受信アンテナ２１２のそれぞれが出力した受信信号それぞれの振幅及び位相を振幅位相情報として取得する。振幅位相情報は、特性算出部４４０が校正対象受信アンテナ２１２の特性の値を算出するために使用する。振幅位相情報は、校正済受信アンテナ２１１及び校正対象受信アンテナ２１２のそれぞれが出力した受信信号の内の、目標物１を検出した受信信号または、校正用位置情報が表す位置で反射された反射電波の受信信号の振幅及び位相の情報である。振幅位相取得部４３０は、校正済受信アンテナ２１１及び校正対象受信アンテナ２１２のそれぞれが出力した受信信号の内の、校正用位置情報が表す位置で反射された反射電波の受信信号を取得する場合、以下のように受信信号を抽出する。

レーダ装置では、受信アンテナ２１０が生成する受信信号や、受信信号を信号処理した結果により、決められた方向と距離から反射された信号のみを、他の方向と距離から反射された信号から分離して取得することができる。決められた方向から反射された反射電波は、受信アンテナ２１０の受信アンテナを決められた方向に指向させることで得られる。決められた距離から反射された反射電波を得る方法は、レーダ方式により異なる。パルスレーダ方式では、受信アンテナ２１０が生成する受信信号から、距離に対応した時刻に得られた信号を抽出することで、決められた距離から反射された反射電波の受信信号を得ることができる。ＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）レーダ方式では、受信アンテナ２１０が生成する受信信号から、送信信号との周波数差が距離に対応した周波数の信号を抽出することで、決められた距離から反射された反射電波の受信信号を得ることができる。

特性算出部４４０は、位置検出部４２０が求めた目標物１の校正用位置情報と、振幅位相取得部４３０が取得した、校正用位置情報に対応する振幅位相情報と特性データ３４０に記憶されている校正済受信アンテナ２１１の特性の値とをもとに、校正対象受信アンテナ２１２特性の内の１以上の値を算出する。特性算出部４４０が算出する校正対象受信アンテナ２１２の特性の値は、それぞれの受信アンテナ２１０の位置、向き、透過位相、及び受信損失の４つの特性の１以上を含む値である。また、特性算出部４４０は、選択部４５０が、検出用信号をもとに選択した校正用位置情報を、特性の値の算出するために使用する。特性算出部４４０が算出した特性の値は、特性データ３４０に記憶される。

図３は、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の動作を表すフローチャートである。実施の形態１に係るレーダ装置の動作を、図３により説明する。最初に送信部１００が空間に送信電波を送信する（ＳＴ００１）。次に、受信部２００の複数の受信アンテナ２１０それぞれが、目標物１が送信電波を反射した、目標物１からの反射電波を受信する（ＳＴ００２）。複数の受信アンテナ２１０は、校正済受信アンテナ２１１、校正対象受信アンテナ２１２、及び検出用受信アンテナ２１３を含んでいる。複数の受信アンテナ２１０はそれぞれ、反射電波を受信して受信信号を出力する。受信信号には、反射電波にもとづく反射信号が含まれている。

検出用信号収集部４１０は、受信部２００の検出用受信アンテナ２１３が出力した受信信号を、目標物１の位置を検出するために収集し、位置検出部４２０は、収集した信号から目標物１の位置を校正用位置情報として求める（ＳＴ００３）。また、位置検出部４２０は、検出用受信アンテナ２１３が出力した受信信号の信号対雑音比を求める（ＳＴ００４）。振幅位相取得部４３０は、校正済受信アンテナ２１１及び校正対象受信アンテナ２１２のそれぞれが出力した受信信号それぞれの振幅及び位相を振幅位相情報として取得する（ＳＴ００５）。レーダ装置は、ＳＴ００１からＳＴ００５の処理を決められた回数Ｋ_０だけ繰り返したかどうかを確認し（ＳＴ００６）、Ｋ_０だけ繰り返していなければ（ＳＴ００６でＹＥＳ）、ＳＴ００１からの処理を繰り返す。

ＳＴ００１からＳＴ００６を繰り返すことにより、位置検出部４２０は、目標物１の校正用位置情報と校正用位置情報を求めたときの検出用受信アンテナ２１３が出力した受信信号の信号対雑音比と校正用位置情報に対応する振幅位相情報との組合せを１以上の必要な数だけ生成する。

レーダ装置は、ＳＴ００１からＳＴ００６の処理を決められた回数Ｋ_０だけ繰り返した場合は（ＳＴ００６でＮＯ）、選択部４５０は、校正用位置情報を求めたときの検出用受信アンテナ２１３が出力した受信信号の信号対雑音比が決められた条件を満足するかどうかを確認して、校正用位置情報を特性算出部４４０で使用するかどうかを選択する（ＳＴ００７）。

特性算出部４４０は、選択部４５０が選択した校正用位置情報と振幅位相情報と校正済受信アンテナ２１１の特性の値とをもとに、校正対象受信アンテナ２１２について、特性の値を算出する（ＳＴ００８）。特性算出部４４０が算出した特性の値は、特性データ３４０に記憶され、レーダ制御部３００が通常のレーダ運用で使用する（ＳＴ００９）。

特性データ３４０に記憶された特性データの値は、レーダ目標検出部３２０が、受信部２００が反射電波を受信して生成した受信信号にＤＢＦ処理を行う際に使用する。レーダ目標検出部３２０は、校正済受信アンテナ２１１が出力する受信信号の振幅及び位相を、特性データ３４０に記憶されているそれぞれの校正済受信アンテナ２１１の特性データにより補償する。また、レーダ目標検出部３２０は、特性算出部４４０が特性を算出した校正対象受信アンテナ２１２が出力する受信信号の振幅及び位相を、特性算出部４４０が特性データ３４０に記憶したそれぞれの校正対象受信アンテナ２１２の特性データにより補償する。レーダ目標検出部３２０は、校正済受信アンテナ２１１が出力した受信信号に振幅及び位相を補償したデータ及び校正対象受信アンテナ２１２が出力する受信信号に振幅及び位相を補償したデータに対してＤＢＦ処理を行い、目標の検出を行う。

図４は、アンテナ特性算出装置４００の構成を表すブロック図である。図４により、アンテナ特性算出装置４００の詳細を説明する。

検出用信号収集部４１０は、検出用受信アンテナ２１３が出力した受信信号を目標物１の位置を検出するために収集する。検出用信号収集部４１０は、信号選択部４１１と信号収集部４１２とを備えている。信号選択部４１１は、複数の受信アンテナ２１０それぞれが出力した受信信号の内から、検出用受信アンテナ２１３が出力した受信信号を選択する。検出用受信アンテナ２１３は、例えば、複数の受信アンテナ２１０の内でも、最も少ない誤差で目標物１の位置を算出できる受信アンテナ２１０などである。信号収集部４１２は、信号選択部４１１が選択した受信信号を、目標物１の位置を検出するために必要なだ収集する。信号収集部４１２は、信号選択部４１１が選択した検出用受信アンテナ２１３が目標物１の周囲の複数の方向で受信した受信信号などを収集する。

位置検出部４２０は、検出用信号収集部４１０が収集した検出用受信アンテナ２１３の受信信号から目標物の位置を校正用位置情報として検出する。また、位置検出部４２０は、検出用受信アンテナ２１３の受信信号の信号対雑音比を算出する。位置検出部４２０は、信号検出部４２１と目標位置算出部４２２と、信号対雑音比測定部４２３とを備えている。信号検出部４２１は、検出用受信アンテナ２１３の受信信号に含まれている、目標物１からの反射電波にもとづく反射信号を検出する。目標位置算出部４２２は、検出した反射信号にもとづいて、目標物１の位置である校正用位置情報を求める。目標位置算出部４２２は、校正用位置情報を、振幅位相取得部４３０と特性算出部４４０とに出力する。信号対雑音比測定部４２３は、検出用信号の信号対雑音比を求める。信号対雑音比測定部４２３は、求めた信号対雑音比を、選択部４５０に出力する。

選択部４５０は、検出用受信アンテナ２１３の受信信号をもとに、特性算出部４４０で校正用位置情報を使用するかしないかを選択する。具体的には、選択部４５０は、検出用受信アンテナ２１３の受信信号の信号対雑音比をもとに、特性算出部４４０で校正用位置情報を使用するかしないかを選択する。

ここで、特性算出部４４０で校正用位置情報を使用するかしないかを選択する原理について説明する。校正用位置情報の誤差が大きいと、反射電波が目標物１からそれぞれの受信アンテナ２１０に到達するまでに伝搬する距離や、電波が伝搬する方向の現実の値と校正用位置情報から算出した値との間に違いが発生する。距離や方向の違いは、それぞれの受信アンテナ２１０が受信する反射電波の振幅や位相の違いや、それぞれの受信アンテナ２１０が反射電波を受信する際のアンテナ利得の違いが発生するもととなる。このため、特性の値を求めるためには、誤差が少ない校正用位置情報とその校正用位置情報にもとづく振幅位相情報とを選択する必要が有る。

位置検出部４２０は、校正用位置情報の方向、位置のいずれについても、検出用受信アンテナ２１３の受信信号または検出用受信アンテナ２１３の受信信号にもとづく信号の信号電力をもとに算出する。このため、校正用位置情報の誤差は、図５で示すように、検出用受信アンテナ２１３の受信信号の信号対雑音比が大きくなる程、誤差は小さなものとなる。選択部４５０は、検出用受信アンテナ２１３の受信信号の信号対雑音比が決められた値以上となる場合について、特性算出部４４０で校正用位置情報を使用すると選択する。

振幅位相取得部４３０は、校正済受信アンテナ２１１及び校正対象受信アンテナ２１２それぞれが出力した受信信号の、振幅及び位相を示す振幅位相情報を取得する。図３のフローチャートのＳＴ００５の処理を行うとき、振幅位相取得部４３０が取得する信号について説明する。目標物１からの反射電波をｓ（ｔ）とすると、校正済受信アンテナ２１１及び校正対象受信アンテナ２１２それぞれが出力する受信信号ｘ_ｋ（ｔ）は、式（１）のように表すことができる。ベクトルｘ_ｋ（ｔ）の１～Ｎ－１番目の要素は校正済受信アンテナ２１１の受信信号、Ｎ番目の要素は、校正対象受信アンテナ２１２の受信信号である。

ここで、ｋは、ＳＴ００６のｋ回目の処理であることを表し、ａ(θ_ｋ，φ_ｋ)、θ_ｋ、φ_ｋ、ｓ（ｔ）はそれぞれ受信アレーのステアリングベクトル、ｋ回目の観測時の目標仰角、k回目の観測時の目標方位角、反射信号の波形を表している。また、Ｔは転置を表している。受信アレーのステアリングベクトルａ(θ_ｋ，φ_ｋ)は、式（２）のように表すことができる。

ところで、反射電波は電波の振幅と位相により表され、反射電波をもとにした反射信号もまた、振幅と位相により表される。校正用位置情報の反射信号を含む受信信号の振幅位相情報の値ｙ（ｋ）は、校正用位置情報の距離に対応する時刻（ｔ_０）のそれぞれの受信信号の値である。このため、振幅位相取得部４３０が取得する振幅位相情報は、式（３）の通りとなる。

図４において、特性算出部４４０は、選択部４５０が選択した校正用位置情報と振幅位相情報と校正済受信アンテナ２１１の特性の値をもとに、校正対象受信アンテナ２１２について、特性の値を算出する。特性の値は、例えば、最尤推定などを使用して算出する。最尤推定では、特性の値を求めることは、以下の式（４）に示す対数尤度に基づいた評価関数Ｊ（ξ）の最小化問題を解き、特性の値ξ’を求める処理となる。

式（４）において、ａ’(θ_ｋ，φ_ｋ，ξ)はステアリングベクトルの計算値であり、ξは推定対象となる特性の値を要素とするベクトルである。ここで、校正対象受信アンテナ２１２（特性の値を求める対象をＮ番目の受信アンテナ２１０）の位置を（ｘ_Ｎ，ｙ_Ｎ，ｚ_Ｎ）、方向を（Δθ_Ｎ，Δφ_Ｎ）、受信損失を１－μ_Ｎ、透過位相をψ_Ｎとした場合、ξは以下の式（６）のようになる。

このとき、ステアリングベクトルａ’(θ_ｋ，φ_ｋ，ξ)中のｎ番目の受信アンテナ２１０に対応した成分ａ’_ｎ（θ_ｋ，φ_ｋ，ξ）は以下の式（７）のようになる。

式（７）中のＧ_ｎ（θ_ｋ，φ_ｋ，Δθ_ｎ，Δφ_ｎ）は受信アンテナ２１０の方向がΔθ_ｎ，Δφ_ｎのときに信号がθ_ｋ，φ_ｋから到来した場合のアンテナ利得である。ｄ_ｎは下記の式（８）の受信アンテナ２１０の位置ベクトル、ｕ（θ_ｋ，φ_ｋ）は下記の式（９）記載の到来方向ベクトルである。なお、一般的に座標系の取り方によって式（９）の到来方向ベクトルの表現は変化する。

特性算出装置４４０は、上記の式（７）について、校正済受信アンテナ２１１については既に求められている特性の値を代入し、校正対象受信アンテナ２１２についてはξを変化させながら計算し式（５）のＪ（ξ）の最小値探索を行うことで、特性の値ξ’を得る。

なお、ここでは最尤推定により特性の値を求める手法を記述しているが、特性算出装置４４０は、他の手法により特性の値を求めてもよい。例えば、特性算出装置４４０は、最小二乗法を用いて、最尤推定と同様に式（８）のステアリングベクトルの計算値を利用した評価関数を作成し、その最小化問題として特性の値を求めても良い。

なお、上記説明では、特性算出装置４４０が算出する校正対象受信アンテナ２１２の特性として、校正対象受信アンテナ２１２の位置、向き、透過位相、受信損失の全てが未知の場合を想定していた。このとき、特性算出装置４４０は、ξを式（６）のようにして、ξを変化させながら計算し式（５）のＪ（ξ）の最小値探索を行う。しかし、特性算出装置４４０は、これら４つの特性の内の、１つないしは３つが未知の場合にも未知の特性の値を求めることができる。例えば校正対象受信アンテナ２１２の位置、位相の差は既知で、校正対象受信アンテナ２１２の方向のみを求める場合には、特性算出装置４４０は、ξを以下の式（１０）のようにして、ξを変化させながら計算し式（５）のＪ（ξ）の最小値探索を行うことで、校正対象受信アンテナ２１２の方向の値ξ’を得る。

さらに、特性算出部４４０は、２以上の校正対象受信アンテナ２１２についての特性を求めることも可能である。例えば、式（６）に加えてＮ－１番目の受信アンテナ２１０を校正対象受信アンテナ２１２として、Ｎ－１番目の受信アンテナ２１０の位置（ｘ_Ｎ－１，ｙ_Ｎ－１，ｚ_Ｎ－１）、受信アンテナの方向（Δθ_Ｎ－１，Δφ_Ｎ－１）、受信した反射電波と生成する反射信号との間の振幅比μ_Ｎ－１、透過位相ψ_Ｎ－１とを求める場合、ξは以下の式（１１）のようになる。

特性の値を求める校正対象受信アンテナ２１２が３以上となった場合も、同様に、ξを、求める特性を全て含むようにする。このようにξを設定し、ξを変化させながら計算し、式（５）のＪ（ξ）の最小値探索を行うことで、複数の校正対象受信アンテナ２１２の特性の値ξ’を得ることができる。

図６は、この発明の実施の形態１に係るアンテナ特性算出装置のハードウェア構成を表すブロック図である。アンテナ特性算出装置４００は、プロセッサ６１０と、主記憶装置６２０と、外部記憶装置６３０と、制御部インタフェース６４０と、受信部インタフェース６５０と、送信部インタフェース６６０とを備える。主記憶装置６２０、外部記憶装置６３０、制御部インタフェース６４０、受信部インタフェース６５０、及び送信部インタフェース６６０は、内部バス６００によりプロセッサ６１０に接続されている。

プロセッサ６１０は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ-Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）から構成されている。主記憶装置６２０は、後述する外部記憶装置６３０に記憶されている制御プログラムをロードし、プロセッサ６１０の作業領域として用いられる。

外部記憶装置６３０は、例えば、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ－ＲＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒａｎｄｏｍ-Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＷ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）といった不揮発性メモリから構成される。外部記憶装置６３０には、アンテナ特性算出装置４００の処理をプロセッサ６１０に行なわせるための制御プログラムが、あらかじめ記憶されている。

制御プログラムは、検出用信号収集部４１０、位置検出部４２０、振幅位相取得部４３０、特性算出部４４０、及び選択部４５０のそれぞれの処理を備えている。検出用信号収集部４１０の処理は、目標物１の位置を求めるための検出用受信アンテナ２１３が、送信アンテナ１１０から送信された送信電波を目標物１が反射した反射電波を受信して出力する受信信号を収集する処理である。位置検出部４２０の処理は、検出用信号収集部４１０が収集した、検出用受信アンテナ２１３が出力する受信信号にもとづいて、目標物１の位置を校正用位置情報として求める処理である。振幅位相取得部４３０の処理は、位置、向き、透過位相、及び受信損失を含む特性の値がすでに求められている校正済受信アンテナ２１１が、反射電波を受信して出力する受信信号、及び校正対象受信アンテナ２１２が、反射電波を受信して出力する特性の値を求めるための受信信号それぞれの振幅及び位相を振幅位相情報として取得する処理である。特性算出部４４０の処理は、校正用位置情報と振幅位相情報と校正済受信アンテナ２１１の特性の値とをもとに、校正対象受信アンテナ２１２について前記特性の内の１以上の値を算出する処理である。選択部４５０の処理は、検出用受信アンテナ２１３が出力した受信信号をもとに、校正用位置情報を特性算出部４４０で使用するかしないかを選択する処理である。

図７は、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の他の構成を表すブロック図である。図１の構成では、レーダ装置及びアンテナ特性算出装置は、受信部２００の複数の受信アンテナ２１０の受信信号をもとに、１以上の受信アンテナ２１０の受信特性を算出する。しかし、図７のように、送信アンテナ１１０と校正対象受信アンテナ２１２とが、同じ送受信アンテナ１６０に含まれるようにしても良い。図７においては、レーダ装置は、送信アンテナ１１０と校正対象受信アンテナ２１２との代わりに、送受信アンテナ１６０を備えているものとも言うことができる。送受信アンテナ１６０は、受信アンテナ２１０の受信アンテナを使用して、送信アンテナ１１０の送信信号を送信するように構成されている。このため、送受信アンテナ１６０は、受信部２００に含まれるとともに、送信部１００にも含まれる。図７の構成であっても、図１の構成と全く同様に、レーダ装置及びアンテナ特性算出装置は、受信アンテナ２１０及び送受信アンテナ１６０の受信信号をもとに、校正対象受信アンテナ２１２や送受信アンテナ１６０について、特性の値を算出することができる。

以上のように、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置は、検出用信号収集部４１０が収集した検出用受信アンテナ２１３の受信信号をもとに位置検出部４２０が目標物１の校正用位置情報を求めるため、目標物の位置情報を外部から取得せずに校正対象受信アンテナ２１２の特性を求めることができる。また、レーダ装置は、通常の運用で目標検出に使用する送信部１００、受信部２００を使用して校正対象受信アンテナ２１２の特性を求めることができる。

また、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置は、選択部４５０が検出用信号をもとに選択した校正用位置情報と振幅位相情報をもとに位置検出部４２０が校正対象受信アンテナ２１２の特性を求めるため、レーダ装置が通常の運用で目標検出に使用する送信部１００、受信部２００を使用して高い精度で受信アンテナ２１０の特性を求めることができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置について、図８により説明する。実施の形態１に係るレーダ装置は、位置検出部４２０が、複数の受信アンテナ２１０の内の１つである検出用受信アンテナ２１３の受信信号を使用して目標物１の校正用位置情報を求めるように構成されている。しかし、レーダ装置は、位置検出部４２０Ａが複数の受信アンテナ２１０の内の複数の検出用受信アンテナ２１３で受信した受信信号から目標物１の位置を求めるように構成されても。

図８は、実施の形態２に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。なお、実施の形態２に係るレーダ装置としては、図１や図７の構成のレーダ装置のアンテナ特性算出装置４００を、図８の構成のアンテナ特性算出装置４００Ａで置き換えたものとなる。実施の形態２に係るレーダ装置の動作もまた、図３のフローチャートで示すとおりである。また、実施の形態２に係るアンテナ特性算出装置も、ハードウェア構成は図６に示すとおりである。

検出用信号収集部４１０Ａは、複数の受信アンテナ２１０の内の複数の検出用受信アンテナ２１３が出力した受信信号を目標物１の位置を検出するために収集する。検出用信号収集部４１０Ａは、信号選択部４１１Ａと２以上の信号収集部４１２とを備えている。信号選択部４１１Ａは、複数の受信アンテナ２１０それぞれが生成した受信信号の内から、複数の検出用受信アンテナ２１３が出力した受信信号を選択する。選択する受信信号は、例えば、複数の受信アンテナ２１０の内でも、少ない誤差で目標物１の位置を算出できる検出用受信アンテナ２１３が生成する受信信号などである。信号収集部４１２は、信号選択部４１１Ａが選択した複数の検出用受信アンテナ２１３の受信信号それぞれを、目標物１の位置を検出するために必要なだけ収集する。

なお、図８では、検出用信号収集部４１０Ａは、複数の検出用受信アンテナ２１３の受信信号それぞれを収集する。しかし、検出用信号収集部４１０Ａは、複数の検出用受信アンテナ２１３の受信信号について、複数の受信信号群に分類し、それぞれの受信信号群に含まれる受信信号どうしを実施の形態３や実施の形態４で説明するコヒーレント合成または非コヒーレント合成した信号を信号群毎に収集しても良い。

位置検出部４２０Ａは、検出用信号収集部４１０Ａが収集した２以上の検出用受信アンテナ２１３の受信信号それぞれをもとに、目標物の位置を校正用位置情報として検出する。また、位置検出部４２０Ａは、検出用信号の信号対雑音比を算出する。位置検出部４２０Ａは、２以上の信号検出部４２１と２以上の目標位置算出部４２２と、２以上の信号対雑音比測定部４２３とを備えている。さらに、位置検出部４２０Ａは、平均目標位置算出部４２４と平均信号対雑音比算出部４２５とを備えている。

信号検出部４２１は、それぞれの検出用受信アンテナ２１３の受信信号に含まれている、目標物１からの反射電波にもとづく反射信号を検出する。目標位置算出部４２２は、それぞれの反射信号にもとづいて、目標物１の位置を求める。平均目標位置算出部４２４は、それぞれの目標位置算出部４２２が算出した目標物１の位置を平均化して目標物の校正用位置情報を算出し、振幅位相取得部４３０及び特性算出部４４０に出力する。平均信号対雑音比算出部４２５は、それぞれの信号対雑音比測定部４２３が算出した検出用受信アンテナ２１３の受信信号の信号対雑音比を平均化して、信号対雑音比の平均を求め検出信号の信号対雑音比として、選択部４５０に出力する。

選択部４５０、信号位相取得部４３０、及び特性算出部４４０の動作は、実施の形態１と同様である。特性算出部４４０は、校正用位置情報として、２以上の検出用信号のそれぞれから求めた目標物１の位置の平均値を使用する。

特性算出部４４０は、２以上の検出用受信アンテナ２１３の受信信号のそれぞれから求めた目標物１の位置の平均値を使用して受信アンテナ２１０の特性を求める。このため、特性算出部４４０が受信アンテナ２１０の特性を求めるために使用する校正用位置情報は、１つの検出用受信アンテナ２１３の受信信号から求めた場合に比べてより正確なものとなる。このため、実施の形態２に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置は、実施の形態１に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置に比べて、より正確に受信アンテナ２１０の特性を求めることができる。

実施の形態３．
実施の形態３に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置について、図９により説明する。実施の形態２に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置では、２以上の検出用受信アンテナ２１３の受信信号からそれぞれ目標物の位置を求めたが、２以上の検出用受信アンテナ２１３の受信信号を合成した信号をもとに、目標物の位置を求めるようにしても良い。

図９は、実施の形態３に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。なお、実施の形態３に係るレーダ装置としては、図１や図７の構成のレーダ装置のアンテナ特性算出装置４００を、図９の構成のアンテナ特性算出装置４００Ｂで置き換えたものとなる。実施の形態３に係るレーダ装置の動作もまた、図４のフローチャートで示すとおりである。また、実施の形態３に係るアンテナ特性算出装置も、ハードウェア構成は図６に示すとおりである。

検出用信号収集部４１０Ｂは、複数の受信アンテナ２１０の内の２以上の検出用受信アンテナ２１３が出力した受信信号を合成した信号を目標物１の位置を検出するために収集する。検出用信号収集部４１０Ｂは、信号選択部４１１Ａと非コヒーレント信号合成部４１３と信号収集部４１２とを備えている。非コヒーレント信号合成部４１３は、信号選択部４１１Ａが選択した２以上の検出用受信アンテナ２１３で同時に受信された受信信号それぞれの振幅を２乗和した信号（非コヒーレント合成信号）を生成する。信号収集部４１２は、非コヒーレント信号合成部４１３が生成した非コヒーレント合成信号を、目標物１の位置を検出するために必要なだけ、目標物１の位置を検出するために収集する。位置検出部４２０、選択部４５０、信号位相取得部４３０、及び特性算出部４４０の動作は、実施の形態１と同様である。

なお、図９では、非コヒーレント信号合成部４１３は、複数の検出用受信アンテナ２１３の受信信号それぞれの振幅を２乗和した信号（非コヒーレント合成信号）を生成する。しかし、非コヒーレント信号合成部４１３は、複数の検出用受信アンテナ２１３の受信信号の一部をコヒーレント合成した信号と、他の検出用受信アンテナ２１３の受信信号とを非コヒーレント合成しても良い。

特性算出部４４０は、２以上の検出用受信アンテナ２１３で同時に受信された受信信号それぞれの振幅を２乗和した信号（非コヒーレント合成信号）から求めた目標物１の校正用位置情報を使用して校正対象受信アンテナ２１２の特性を求める。このため、特性算出部４４０が校正対象受信アンテナ２１２の特性を求めるために使用する校正用位置情報は、１つの受信信号から求めた場合に比べてより正確なものとなる。

実施の形態４．
実施の形態４に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置について、図１０及び図１１により説明する。検出用受信アンテナ２１３が既に特性の値が求められている校正済受信アンテナ２１１を複数含む場合、複数の校正済受信アンテナ２１１の受信信号どうしでＤＢＦ処理を行うことができる。実施の形態４に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置では、ＤＢＦ処理を行うことにより、高い空間分解能で正確に目標物１の校正用位置情報を求めることができる。

図１０は、実施の形態４に係るレーダ装置の構成を表すブロック図である。図１０に示すレーダ装置は、図１と比較すると、アンテナ特性算出部４００の代わりに、アンテナ特性算出部４００Ｃを備えている。アンテナ特性算出部４００Ｃは、検出用信号収集部４１０Ｃが、検出用受信アンテナ２１３が含む複数の校正済受信アンテナ２１１の受信信号どうしでＤＢＦ処理を行い合成した信号を収集する。その他の構成については、図１と同様である。実施の形態４に係るレーダ装置の動作もまた、図３のフローチャートで示すとおりである。また、実施の形態４に係るアンテナ特性算出装置も、ハードウェア構成は図６に示すとおりである。また、実施の形態４に係るレーダ装置についても、図７と同様に、送信アンテナ１１０と受信アンテナ２１０（校正対象受信アンテナ２１２）とが同じ送受信アンテナ１６０に含まれるようにしても良い。

図１１は、実施の形態４に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。図１１において、検出用信号収集部４１０Ｃは、信号選択部４１１Ａとコヒーレント信号合成部４１４と、信号収集部４１２とを備えている。また、検出用受信アンテナ２１３は、既に特性の値が求められている校正済受信アンテナ２１１を複数含んでいる。

信号選択部４１１Ａは、検出用受信アンテナ２１３に含まれている、２以上の校正済受信アンテナ２１１それぞれの同時に受信された受信信号を選択する。コヒーレント信号合成部４１４は、信号選択部４１１Ａが選択したそれぞれの受信信号を、それぞれの校正済受信アンテナ２１１の特性をもとに振幅と位相とを補償して足し合わせた信号（コヒーレント合成信号）を生成する。信号収集部４１２は、コヒーレント信号合成部４１４が生成したコヒーレント合成信号を、目標物１の位置を検出するために必要なだけ収集する。位置検出部４２０、選択部４５０、信号位相取得部４３０、及び特性算出部４４０の動作は、実施の形態１と同様である。

位置検出部４２０は、検出用受信アンテナ２１３に含まれる２以上の校正済受信アンテナ２１１の受信信号の同時に受信された受信信号をＤＢＦ処理により合成した信号（コヒーレント合成信号）から目標物１の校正用位置情報をもとめる。このため、特性算出部４４０が受信アンテナ２１０の特性を求めるために使用する校正用位置情報は、１つの検出用受信アンテナ２１３の受信信号から求めた場合に比べてより正確なものとなる。このため、実施の形態４に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置は、実施の形態１に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置に比べて、より正確に校正対象受信アンテナ２１２の特性を求めることができる。

実施の形態５．
実施の形態５に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置について、図１２により説明する。図１２は、実施の形態５に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。なお、実施の形態５に係るレーダ装置の構成は、図１０の構成のレーダ装置のアンテナ特性算出装置４００をアンテナ特性算出装置４００Ｄに置き換えたものである。図１２において、検出用信号収集部４１０Ｄは、信号選択部４１１Ａとコヒーレント信号合成部４１４と、複数の信号収集部４１２とを備えている。また、検出用受信アンテナ２１３は、特性が既に求められている校正済受信アンテナ２１１と特性が求められてない受信アンテナ２１０とを含む。その他の構成については、図８と同様である。実施の形態５に係るレーダ装置の動作もまた、図３のフローチャートで示すとおりである。また、実施の形態５に係るアンテナ特性算出装置も、ハードウェア構成は図６に示すとおりである。実施の形態５に係るレーダ装置についても、図７と同様に、送信アンテナ１１０と受信アンテナ２１０（校正対象受信アンテナ２１２）とが同じ送受信アンテナ１６０に含まれるようにしても良い。

コヒーレント信号合成部４１４は、信号選択部４１１Ａが選択した検出用受信アンテナ２１３の受信信号の内の、２以上の校正済受信アンテナ２１１それぞれの同時に受信された受信信号を、既に求められている特性をもとに振幅と位相とを補償して足し合わせたコヒーレント合成信号を生成する。信号収集部４１２は、複数の受信アンテナ２１０の１以上が生成した受信信号とコヒーレント信号合成部４１４が生成したコヒーレント合成信号とのそれぞれを、目標物１の位置を検出するために必要なだけ、目標物１の位置を検出するために収集する。

特性算出部４４０Ｄは、検出用受信アンテナ２１３の内の特性の値が求められて無い受信アンテナ２１０が出力した受信信号とコヒーレント信号合成部４１４が生成したコヒーレント合成信号とのそれぞれから求めた目標物１の位置の平均値を使用して校正対象受信アンテナ２１２の特性を求める。このため、特性算出部４４０が校正対象受信アンテナ２１２の特性を求めるために使用する校正用位置情報は、コヒーレント合成信号のみから求めた場合に比べてより正確なものとなる。このため、実施の形態５に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置は、実施の形態４に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置に比べて、より正確に校正対象受信アンテナ２１２の特性を求めることができる。

実施の形態６．
実施の形態６に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置について、図１３により説明する。図１３は、実施の形態６に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。なお、実施の形態６に係るレーダ装置の構成は、図１０の構成のレーダ装置のアンテナ特性算出装置４００をアンテナ特性算出装置４００Ｅに置き換えたものである。図１３において、検出用信号収集部４１０Ｅは、信号選択部４１１Ａとコヒーレント信号合成部４１４と、非コヒーレント信号合成部４１３と、信号収集部４１２とを備えている。図１３において、検出用受信アンテナ２１３は、特性が既に求められている校正済受信アンテナ２１１と特性が求められてない受信アンテナ２１０とを含む。その他の構成については、図９と同様である。実施の形態５に係るレーダ装置の動作もまた、図３のフローチャートで示すとおりである。また、実施の形態６に係るアンテナ特性算出装置も、ハードウェア構成は図６に示すとおりである。実施の形態６に係るレーダ装置についても、図７と同様に、送信アンテナ１１０と受信アンテナ２１０（校正対象受信アンテナ２１２）とが同じ送受信アンテナ１６０に含まれるようにしても良い。

コヒーレント信号合成部４１４は、信号選択部４１１Ａが選択した検出用受信アンテナ２１３の受信信号の内の、２以上の校正済受信アンテナ２１１それぞれの同時に受信された受信信号を、既に求められている特性をもとに振幅と位相とを補償して足し合わせたコヒーレント合成信号を生成する。非コヒーレント信号合成部４１３は、信号選択部４１１Ａが選択した検出用受信アンテナ２１３の受信信号の内の特性が求められてない受信アンテナ２１０の受信信号とコヒーレント信号合成部４１４が生成したコヒーレント合成信号のそれぞれの振幅を２乗和した信号（非コヒーレント合成信号）を生成する。信号収集部４１２は、非コヒーレント信号合成部４１３が生成した非コヒーレント合成信号を、目標物１の位置を検出するために必要なだけ収集する。

特性算出部４４０Ｄは、複数の受信アンテナ２１０の１以上が生成した受信信号とコヒーレント信号合成部４１４が生成したコヒーレント合成信号とのそれぞれから求めた目標物１の位置の平均値を使用して受信アンテナ２１０の特性を求める。このため、特性算出部４４０が受信アンテナ２１０の特性を求めるために使用する校正用位置情報は、コヒーレント合成信号のみから求めた場合に比べてより正確なものとなる。

実施の形態７．
実施の形態７に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置について、図１４～図１６及び図２により説明する。実施の形態１～実施の形態６に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置では、複数の校正対象受信アンテナ２１２の特性の値を算出したが、実施の形態７に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置では、複数の校正対象送信アンテナ１１２の特性の値を算出する。

図１４は、実施の形態７に係るレーダ装置の構成を表すブロック図である。図１４において、レーダ装置は、空間に電波を送信する送信部１００と、送信部１００から送信され、目標物１で反射された反射電波を受信する受信部２００と、レーダ装置全体の制御を行うレーダ制御部３００Ａと、送信部１００が備える校正対象送信アンテナ１１２の特性を算出するアンテナ特性算出装置５００と、受信部２００が反射電波を受信して出力した受信信号を、送信部１００が備えるそれぞれの送信アンテナ１１０が送信した送信電波にもとづくそれぞれの受信信号に分離してレーダ制御部３００Ａやアンテナ特性算出装置５００に出力する信号分配部７００とを備えている。

校正対象送信アンテナ１１２の特性の値を算出するためには、送信部１００が備えるそれぞれの送信アンテナ１１０が送信した送信電波にもとづき受信部２００が生成する受信信号を取得する必要がある。それぞれの送信アンテナ１１０が送信した送信電波にもとづき受信部２００が生成する受信信号を取得する方法としては、それぞれの送信アンテナ１１０の１つずつ電波を送信して、受信部２００で受信する方法がある。また、複数の送信アンテナ１１０で同時に電波を送信して、受信部２００が出力する受信信号から、それぞれの送信アンテナ１１０が送信した送信電波にもとづき受信部２００が生成する受信信号を分離する方法がある。図１４では、後者の例として、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ Ｏｕｔｐｕｔ）レーダ技術を応用し、信号分配部７００が受信部２００が出力する受信信号から、それぞれの送信アンテナ１１０が送信した送信電波にもとづき受信部２００が生成する受信信号を分離する構成を説明する。

送信部１００は、Ｍ個の送信アンテナ１１０を含む。実施の形態７においては、Ｍは、２以上の整数である。それぞれの送信アンテナ１１０は、互いに異なる送信信号にもとづいた送信電波を空間に送信する。受信部２００は、Ｎ個の受信アンテナ２１０を含む。実施の形態７においては、Ｎは、１以上の整数である。受信アンテナ２１０は、複数の送信アンテナ１１０が送信した複数の送信電波を空間に存在する目標物１が反射したそれぞれの反射電波を受信する。受信アンテナ２１０は、それぞれの反射電波にもとづく反射信号を含む受信信号を出力する。

送信部１００が含む複数の送信アンテナ１１０は、校正済送信アンテナ１１１、校正対象送信アンテナ１１２、及び検出用送信アンテナ１１３を含んでいる。校正済送信アンテナ１１１は、複数の送信アンテナ１１０の内の、位置、向き、透過位相、及び送信損失を含む特性の値がすでに求められているものである。校正対象送信アンテナ１１２は、複数の送信アンテナ２１０の内の、アンテナ特性算出装置５００が、位置、向き、透過位相、及び送信損失の内の１以上を含む特性の値を算出する対象とするものである。一般に、校正対象送信アンテナ１１２は、送信部１００が含む複数の送信アンテナ１１０の内の、校正済送信アンテナ１１１で無いものの内の１つ、複数、または全てである。校正対象送信アンテナ１１２は、特性の値を求めるための送信電波を送信する。

図１４では、送信アンテナ１１０であるＴｘ＃１～Ｔｘ＃Ｍ－１が校正済送信アンテナ１１１、送信アンテナ１１０であるＴｘ＃Ｍが校正対象送信アンテナ１１２である例を示している。検出用送信アンテナ１１３は、複数の送信アンテナ１１０の内の、目標物１の位置を求めるための送信アンテナである。

この発明に係るレーダ装置の校正済送信アンテナ１１１、校正対象送信アンテナ１１２、及び検出用送信アンテナ１１３について、図２により説明する。図２では、受信アンテナ２１０が１つ、送信アンテナ１１０が４つの例を示している。図２では、校正対象受信アンテナ２１２は１つであるが、複数の受信アンテナ２１０を同時に校正対象受信アンテナ２１２としても良い。

図２（ａ）において、検出用送信アンテナ１１３は、送信部１００が含む複数の送信アンテナ１１０の内の１つである。検出用送信アンテナ１１３は、送信アンテナ１１０であればどのアンテナであっても良い。検出用送信アンテナ１１３は、校正済送信アンテナ１１１でも良いし、校正対象送信アンテナ１１２でも良い。

図２（ｂ）に示すとおり、複数の送信アンテナ１１０を検出用送信アンテナ１１３としても良い。図２（ｂ）の構成については、実施の形態８及び実施の形態９により説明する。また、図２（ｃ）に示すとおり、複数の校正済送信アンテナ１１１を検出用送信アンテナ１１３としても良い。図２（ｃ）の構成については、実施の形態１０により説明する。さらに、図２（ｄ）に示すとおり、複数の校正済送信アンテナ１１１と校正済送信アンテナ１１１でない送信アンテナ１１０を検出用送信信アンテナ１１３としても良い。図２（ｄ）の構成については、実施の形態１１及び実施の形態１２により説明する。

図１４において、レーダ制御部３００Ａは、制御部３１０Ａとレーダ目標検出部３２０Ａと、表示部３３０と、特性データ３４０Ａとを備えている。制御部３１０Ａは、送信部１００による送信電波の送信と受信部２００による反射電波の受信を制御する。レーダ目標検出部３２０Ａは、それぞれの送信アンテナ１１０から送信したそれぞれの送信電波にもとづき受信部２００が出力する受信信号にＤＢＦ処理を行い、目標物１からの反射電波の検出を行う。受信部２００が出力する受信信号は、分配部７００によりそれぞれの送信電波にもとづく受信信号に分離されている。目標検出部３２０で検出された反射電波から求められる目標物１の位置は、表示部３３０に表示される。

レーダ目標検出部３２０Ａは、ＤＢＦ処理により高い空間分解能を得るために、それぞれの送信アンテナ１１０の特性にもとづいて、それぞれの送信アンテナ１１０が送信した送信電波にもとづく受信信号の振幅と位相とを補償する。送信アンテナ１１０の特性は、それぞれの送信アンテナ１１０の位置や向きなどの配置と透過位相、送信損失などの電気特性を含んでいる。特性データ３４０Ａは、それぞれの送信アンテナ１１０が送信した送信電波にもとづく受信信号の振幅と位相の補償に必要な、それぞれの送信アンテナ１１０の特性の値を記憶している。

信号分配部７００は、受信部２００が受信した、それぞれの送信アンテナ１１０が送信した送信電波にもとづく受信信号をレーダ制御部３００Ａと特性検出装置５００とに出力する。信号分配部７００は、複数の信号分離部７１０と信号合成部７２０とを備えている。複数の信号分離部７１０は、それぞれ受信アンテナ２１０に対応して設けられている。それぞれの信号分離部７１０は、送信アンテナ１１０それぞれの送信信号の違いを利用して、それぞれの受信アンテナ２１０が生成した受信信号を、それぞれの送信アンテナ１１０が送信した送信電波にもとづく受信信号に分離する。信号合成部７２０は、受信アンテナ２１０間で同一の送信アンテナ１１０が送信した送信電波にもとづく信号成分の合成を行う。また、受信部２００が受信アンテナ２１０を一つだけ含む場合は、信号分離部７１０が分離したそれぞれの送信アンテナ１１０が送信した送信電波にもとづく受信信号が、検出用信号収集部５１０、振幅位相取得部５３０、及びレーダ目標検出部３２０Ａに出力される。受信部２００が受信アンテナ２１０を一つだけ含む場合は、信号分配部７００は、信号合成部７２０を含まない。

アンテナ特性算出装置５００は、受信部２００が出力した受信信号をもとに、校正対象送信アンテナ１１２の特性の値を算出する。アンテナ特性算出装置５００は、検出用信号収集部５１０と、位置検出部５２０と、振幅位相取得部５３０と、特性算出部５４０と、選択部５５０とを備えている。

検出用信号収集部５１０は、受信部２００が出力した受信信号の内の、信号分離部５６０が分離した、それぞれの送信アンテナ１１０の送信信号にもとづいた受信信号を取得する。検出用信号収集部５１０は、検出用送信アンテナ１１３の送信信号にもとづいた受信信号を、目標物１の位置を検出するために収集する。位置検出部５２０は、検出用信号収集部５１０が収集した検出用送信アンテナ１１３の送信信号にもとづいた受信信号をもとに、目標物１の位置を校正用位置情報として求める。

振幅位相取得部５３０は、校正済送信アンテナ１１１が送信した送信電波にもとづく受信信号及び校正対象送信アンテナ１１２が送信した送信電波にもとづく受信信号それぞれの振幅及び位相を振幅位相情報として取得する。振幅位相情報は、特性算出部５４０が校正対象送信アンテナ１１２の特性の値を算出するために使用する。

選択部５５０は、検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号をもとに、校正用位置情報を特性算出部５４０で使用するかしないかを選択する。選択部５５０は、検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号の信号対雑音比をもとに、校正用位置情報を特性算出部５４０で使用するかしないかを選択する。

特性算出部５４０は、位置検出部５２０が求めた目標物１の校正用位置情報と、振幅位相取得部５３０が取得した、校正用位置情報に対応する振幅位相情報と、特性データ３４０Ａに記憶されている校正済送信アンテナ１１１の特性の値とをもとに、校正対象送信アンテナ１１２特性の内の１以上の値を算出する。特性算出部５４０が算出する校正対象送信アンテナ１１２の特性の値は、それぞれの送信アンテナ１１０の位置、向き、透過位相、及び送信損失の４つの特性の１以上を含む値である。また、特性算出部５４０は、選択部５５０が、検出用信号をもとに選択した校正用位置情報を、特性の値の算出するために使用する。特性算出部５４０が算出した特性の値は、特性データ５４０Ａに記憶される。

図１５は、この発明の実施の形態７に係るレーダ装置の動作を表すフローチャートである。実施の形態７に係るレーダ装置の動作を、図１４により説明する。最初に送信部１００の複数の送信アンテナ１１０が空間に送信電波を送信する（ＳＴ１０１）。送信を行う複数の送信アンテナ１１０は、校正済送信アンテナ１１１、校正対象送信アンテナ１１２、及び検出用送信アンテナ１１３を含んでいる。次に、受信部２００が、目標物１が送信したそれぞれの送信電波を反射した、目標物１からの反射電波を受信する（ＳＴ１０２）。受信アンテナ２１０が受信した目標物１からの反射電波は、受信アンテナ２１０内部の受信機により、反射信号に変換される。受信アンテナ２１０はそれぞれ、反射電波を含む受信した電波から受信信号を出力する。受信信号には、反射信号が含まれている。

信号分配部７００は、送信アンテナ１１０それぞれの送信信号の違いを利用して、それぞれの受信アンテナ２１０が生成した受信信号を、それぞれの送信アンテナ１１０が送信した送信信号にもとづく受信信号に分離する（ＳＴ１０３）。検出用信号収集部５１０は、検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号を、目標物１の位置を検出するために収集する。位置検出部５２０は、検出用信号収集部５１０が収集した受信信号をもとに、目標物１の校正用位置情報を求める（ＳＴ１０４）。また、位置検出部５２０は、検出した反射信号の信号対雑音比を求める（ＳＴ１０５）。振幅位相取得部５３０は、校正済送信アンテナ１１１が送信した送信電波にもとづく受信信号及び校正対象送信アンテナ１１２が送信した送信電波にもとづく受信信号それぞれの振幅及び位相を示す振幅位相情報を取得する（ＳＴ１０６）。レーダ装置は、ＳＴ１０１からＳＴ１０６の処理を決められた回数Ｋ_０だけ繰り返したかどうかを確認し（ＳＴ１０７）、Ｋ_０だけ繰り返していなければ（ＳＴ１０７でＹＥＳ）、ＳＴ１０１からの処理を繰り返す。

ＳＴ１０１からＳＴ１０７を繰り返すことにより、位置検出部５２０は、目標物１の校正用位置情報と校正用位置情報を求めたそれぞれの送信アンテナ１１０に対応した信号成分の信号対雑音比と振幅位相情報との組合せを１以上の必要な数だけ生成する。

レーダ装置が、ＳＴ１０７からＳＴ１０７の処理を決められた回数Ｋ_０だけ繰り返した場合は（ＳＴ１０７でＮＯ）、選択部５５０は、信号対雑音比が決められた条件を満足するかどうかを確認して、目標物１の校正用位置情報を特性算出部５４０で使用するかどうかを選択する（ＳＴ１０８）。

特性算出部５４０は、選択部５５０が選択した校正用位置情報と校正用送信アンテナ１１１の特性の値と振幅位相情報とをもとに、校正対象送信アンテナ１１２について、特性の値を算出する（ＳＴ１０９）。特性算出部５４０が算出した特性の値は、特性データ３４０Ａに記憶され、レーダ制御部３００Ａが通常のレーダ運用で使用する（ＳＴ１１０）。特性データ３４０Ａに記憶された特性データの値は、レーダ目標検出部３２０Ａが、受信部２００が生成した受信信号のそれぞれの送信アンテナ１１０に対応した信号成分にＤＢＦ処理を行う際に使用する。

特性データ３４０Ａに記憶された特性データの値は、レーダ目標検出部３２０Ａが、受信部２００が反射電波を受信して生成した受信信号にＤＢＦ処理を行う際に使用する。レーダ目標検出部３２０Ａは、校正済送信アンテナ１１１が送信した送信電波をもとにした受信部２００の受信信号の振幅及び位相を、特性データ３４０Ａに記憶されているそれぞれの校正済送信アンテナ１１１の特性データにより補償する。また、レーダ目標検出部３２０は、特性算出部５４０が特性を算出した校正対象送信アンテナ１１２が送信電波をもとにした受信部２００の受信信号の振幅及び位相を、特性算出部５４０が特性データ３４０Ａに記憶させそれぞれの校正対象送信アンテナ１１２の特性データにより補償する。レーダ目標検出部３２０Ａは、校正済送信アンテナ１１１が送信した送信電波にもとづく受信信号に振幅及び位相を補償したデータ及び校正対象受信アンテナ２１２が送信した送信電波にもとづく受信信号に振幅及び位相を補償したデータに対してＤＢＦ処理を行い、目標の検出を行う。

図１６は、アンテナ特性算出装置５００の構成を表すブロック図である。なお、アンテナ特性算出装置５００のハードウェア構成は、図６と同様である。検出用信号収集部５１０は、受信部２００が生成した受信信号の内の、検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号を、目標物１の位置を検出するために収集する。検出用信号収集部５１０は、信号選択部５１１と信号収集部５１２とを備えている。信号選択部５１１は、受信部２００が出力した受信信号から、検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号を選択する。信号収集部５１２は、信号選択部５１１が選択した受信信号を、目標物１の位置を検出するために収集する。信号収集部５１２は、検出用送信アンテナ１１３がアンテナを目標物１の周囲の複数の方向に指向させて送信した送信電波にもとづく受信信号を収集する。

位置検出部５２０は、検出用信号収集部５１０が収集した検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号から目標物１の位置を校正用位置情報として求める。また、位置検出部５２０は、検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号の信号対雑音比を算出する。位置検出部５２０は、信号検出部５２１と目標位置算出部５２２と、信号対雑音比測定部５２３とを備えている。信号検出部５２１は、検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号に含まれている、目標物１からの反射電波にもとづく反射信号を検出する。目標位置算出部５２２は、検出した反射信号にもとづいて、目標物１の位置である校正用位置情報を求める。目標位置算出部５２２は、校正用位置情報を、振幅位相取得部５３０と特性算出部５４０とに出力する。信号対雑音比測定部５２３は、検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号の信号対雑音比を算出する。信号対雑音比測定部５２３は、算出した信号対雑音比を、選択部５５０に出力する。

振幅位相取得部５３０は、校正済送信アンテナ１１１が送信した送信電波にもとづく受信信号及び校正対象送信アンテナ１１２が送信した送信電波にもとづく受信信号それぞれの振幅及び位相を示す振幅位相情報を取得する。

選択部５５０は、検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号をもとに、特性推定部５４０で校正用位置情報を使用するかしないかを選択する。具体的には、選択部５５０は、検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号の信号対雑音比をもとに、特性推定部５４０で校正用位置情報を使用するかしないかを選択する。特性算出部５４０は、選択部５５０が選択した校正用位置情報と校正用位置情報に対応する振幅位相情報と校正済送信アンテナ１１１の特性の値をもとに、校正対象送信アンテナ１１２について、特性の値を算出する。特性算出部５４０は、特性算出部４４０と同様に、例えば、式（５）を使用して最尤推定などにより校正対象送信アンテナ１１２について、特性の値を算出する。

以上のように、この発明の実施の形態７に係るレーダ装置は、検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号をもとに目標の校正用位置情報を求めるため、目標物の位置情報を外部から取得せずに受信アンテナ２１０の特性を求めることができる。また、検出用送信アンテナ１１３は、送信部１００が備える送信アンテナ１１０に含まれる送信アンテナであるため、レーダ装置が通常の運用で目標検出に使用する送信部１００、受信部２００を使用して送信アンテナ１１０の特性を求めることができる。

また、この発明の実施の形態７に係るレーダ装置は、選択部５５０が検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波をもとに選択した校正用位置情報を使用して送信アンテナ１１０の特性の値を求めるため、高い精度の校正用位置情報を使用して校正対象送信アンテナ１１２の特性の値を求めることができる。

図１７は、この発明の実施の形態７に係るレーダ装置の他の構成を表すブロック図である。図１７のように、受信アンテナ２１０と校正対象送信アンテナ１１２とが、同じ送受信アンテナ１６０に含まれるようにしても良い。送受信アンテナ１６０は、送信部１００に含まれるとともに、受信部２００にも含まれる。図１７の構成であっても、レーダ装置及びアンテナ特性算出装置は、送受信アンテナ１６０の受信信号をもとに、校正対象送信受信アンテナ１１２や送受信アンテナ１６０について、特性の値を算出することができる。

実施の形態８．
実施の形態８に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置について、図１８により説明する。実施の形態７に係るレーダ装置では、目標物１の位置を求めるために、受信部２００が出力する、１つの検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号を使用した。しかし、実施の形態７に係るレーダ装置では、受信部２００が出力する、複数の検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号を使用する。

図１８は、実施の形態８に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。なお、実施の形態８に係るレーダ装置としては、図１４や図１７の構成のレーダ装置のアンテナ特性算出装置５００を、図１８の構成のアンテナ特性算出装置５００Ａで置き換えたものとなる。実施の形態５に係るレーダ装置の動作もまた、図１５のフローチャートで示すとおりである。また、実施の形態８に係るアンテナ特性算出装置も、ハードウェア構成は図６に示すとおりである。

検出用信号収集部５１０Ａは、受信部２００が生成した、複数の検出用送信アンテナ１１３それぞれが送信した送信電波にもとづく受信信号を標物１の位置を検出するために収集する。検出用信号収集部５１０は、信号選択部５１１Ａと２以上の信号収集部５１２とを備えている。信号選択部５１１Ａは、複数の送信アンテナ１１０それぞれが送信した送信電波にもとづく受信信号の内から、複数の検出用送信アンテナ１１３それぞれが送信した送信電波にもとづく受信信号を選択する。信号収集部５１２は、信号選択部５１１Ａが選択した受信信号それぞれを、目標物１の位置を検出するために収集する。

位置検出部５２０Ａは、複数の検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号をもとに、目標物１の位置を校正用位置情報として検出する。また、位置検出部５２０Ａは、検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号の信号対雑音比を算出する。位置検出部５２０Ａは、２以上の信号検出部５２１と２以上の目標位置算出部５２２と、２以上の信号対雑音比測定部５２３とを備えている。さらに、位置検出部５２０は、平均目標位置算出部５２４と平均信号対雑音比算出部５２５とを備えている。

なお、図１８では、検出用信号収集部５１０Ａは、複数の検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号それぞれを収集する。しかし、検出用信号収集部４１０Ａは、複数の検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号について、複数の受信信号群に分類し、それぞれの受信信号群に含まれる受信信号どうしを実施の形態９や実施の形態１０で説明するコヒーレント合成または非コヒーレント合成した信号を信号群毎に収集しても良い。

信号検出部５２１は、それぞれの検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号から、目標物１からの反射電波にもとづく反射信号を検出する。目標位置算出部５２２は、それぞれの反射信号にもとづいて、目標物１の位置を求める。平均目標位置算出部５２４は、それぞれの目標位置算出部５２２が算出した目標物１の位置の平均を目標物１の校正用位置情報として算出し、振幅位相取得部５３０及び特性算出部５４０に出力する。平均信号対雑音比算出部５２５は、それぞれの信号対雑音比測定部５２３が算出した目標物１の信号対雑音比の平均を算出して、検出信号の信号対雑音比として、選択部５５０に出力する。

選択部５５０、信号位相取得部５３０、及び特性算出部５４０の動作は、実施の形態７と同様である。特性算出部５４０は、２以上の検出用信号のそれぞれから求めた目標物１の位置の平均値を使用する。

実施の形態９．
実施の形態９に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置について、図１９により説明する。実施の形態９に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置では、複数の検出用送信アンテナ１１３が送信した送信電波にもとづく受信信号を合成した信号をもとに、目標物の位置を求める。

図１９は、実施の形態９に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。なお、実施の形態９に係るレーダ装置としては、図１４や図１７の構成のレーダ装置のアンテナ特性算出装置５００を、図１９の構成のアンテナ特性算出装置５００Ｂで置き換えたものとなる。実施の形態９に係るレーダ装置の動作もまた、図１５のフローチャートで示すとおりである。また、実施の形態９に係るアンテナ特性算出装置も、ハードウェア構成は図６に示すとおりである。

検出用信号収集部５１０Ｂは、複数の検出用送信アンテナ１１３それぞれが送信した送信電波にもとづくそれぞれの受信信号を合成した信号を、目標物１の位置を検出するために収集する。検出用信号収集部５１０は、信号選択部５１１Ａと非コヒーレント信号合成部５１３と信号収集部５１２とを備えている。信号選択部５１１Ａは、複数の送信アンテナ１１０それぞれが送信した送信電波にもとづく受信信号の内から、複数の検出用送信アンテナ１１３それぞれが送信した送信電波にもとづく受信信号を選択する。非コヒーレント信号合成部５１３は、信号選択部５１１Ａが選択した複数の受信信号それぞれの振幅を２乗和した信号（非コヒーレント合成信号）を生成する。信号収集部５１２は、非コヒーレント信号合成部５１３が生成した非コヒーレント合成信号を、目標物１の位置を検出するために収集する。位置検出部５２０、選択部５５０、信号位相取得部５３０、及び特性算出部５４０の動作は、実施の形態７と同様である。

なお、図１９では、非コヒーレント信号合成部５１３は、複数の検出用送信アンテナ１１３それぞれが送信した送信電波にもとづく受信信号それぞれの振幅を２乗和した信号を生成する。しかし、非コヒーレント信号合成部５１３は、複数の検出用送信アンテナ１１３それぞれが送信した送信電波にもとづく受信信号の一部をコヒーレント合成した信号と、他の検出用送信アンテナ１１３それぞれが送信した送信電波にもとづく受信信号とを非コヒーレント合成しても良い。

実施の形態１０．
実施の形態１０に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置について、図２０及び図２１により説明する。実施の形態１０に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置では、検出用送信アンテナ１１３に校正済送信アンテナ１１１が複数含まれている。実施の形態１０に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置では、検出用送信アンテナ１１３の内の校正済送信アンテナ１１１が送信した送信電波にもとづくそれぞれの受信信号にＤＢＦ処理を行う合成した信号をもとに、目標物１の位置を検出する。

図２０は、実施の形態１０に係るレーダ装置の構成を表すブロック図である。図２０に示すレーダ装置は、図１４と比較すると、アンテナ特性算出部５００の代わりに、アンテナ特性算出部５００Ｃを備えている。アンテナ特性算出部５００Ｃは、検出用信号収集部５１０Ｃが、検出用送信アンテナ１１３の内の校正済送信アンテナ１１１が送信した送信電波にもとづくそれぞれの受信信号にＤＢＦ処理を行い、目標物１の位置を検出するための信号を生成する。その他の構成については、図１４と同様である。実施の形態１０に係るレーダ装置の動作もまた、図１５のフローチャートで示すとおりである。また、実施の形態１０に係るアンテナ特性算出装置も、ハードウェア構成は図６に示すとおりである。また、実施の形態１０に係るレーダ装置についても、図１７と同様に、受信アンテナ２１０と送信アンテナ１１０（校正対象送信アンテナ１１２）とが同じ送受信アンテナ１６０に含まれるようにしても良い。

図２１は、実施の形態１０に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。図２１において、検出用信号収集部５１０Ｃは、信号選択部５１１Ａとコヒーレント信号合成部５１４と、信号収集部５１２とを備えている。また、検出用送信アンテナ１１３の内の２以上は、特性が既に求められている校正済送信アンテナ１１１である。

信号選択部５１１Ａは、複数の送信アンテナ１１０それぞれが送信した送信電波にもとづく受信信号の内から、複数の検出用送信アンテナ１１３それぞれが送信した送信電波にもとづく受信信号を選択する。コヒーレント信号合成部５１４Ｄは、信号選択部５１１Ａが選択した受信信号の内の、複数の校正済送信アンテナ１１１それぞれが送信した送信電波にもとづく受信信号を、それぞれの校正済送信アンテナ１１１の特性の値をもとに振幅と位相とを補償して足し合わせた信号（コヒーレント合成信号）を生成する。信号収集部５１２は、コヒーレント信号合成部５１４が生成したコヒーレント合成信号を、目標物１の位置を検出するために収集する。位置検出部５２０、選択部５５０、信号位相取得部５３０、及び特性算出部５４０の動作は、実施の形態７と同様である。

実施の形態１１．
実施の形態１１に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置について、図２２により説明する。図２２は、実施の形態１１に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。実施の形態１１に係るレーダ装置は、図２０の構成のレーダ装置のアンテナ特性算出装置５００を図２２のアンテナ特性算出装置５００Ｄで置き換えたものである。図２２において、検出用信号収集部５１０Ｄは、信号選択部５１１Ａとコヒーレント信号合成部５１４と、複数の信号収集部５１２とを備えている。また、検出用送信アンテナ２１３は、校正済送信アンテナ１１１でない送信アンテナ１１０と複数の校正済送信アンテナ１１１とを含む。その他の構成については、図２１と同様である。

実施の形態１１に係るレーダ装置の動作もまた、図１５のフローチャートで示すとおりである。また、実施の形態１１に係るアンテナ特性算出装置も、ハードウェア構成は図６に示すとおりである。実施の形態１１に係るレーダ装置についても、図１７と同様に、受信アンテナ２１０と送信アンテナ１１０（校正対象送信アンテナ１１２）とが同じ送受信アンテナ１６０に含まれるようにしても良い。

図２２において、信号選択部５１１Ａは、複数の送信アンテナ１１０それぞれが送信した送信電波にもとづく受信信号の内から、複数の検出用送信アンテナ１１３それぞれが送信した送信電波にもとづく受信信号を選択する。コヒーレント信号合成部５１４は、信号選択部５１１Ａが選択した受信信号の内の、複数の校正済送信アンテナ１１１それぞれが送信した送信電波にもとづく受信信号を、それぞれの校正済送信アンテナ１１１の特性の値をもとに振幅と位相とを補償して足し合わせた信号（コヒーレント合成信号）を生成する。信号収集部５１２は、信号選択部５１１Ａが選択した校正済送信アンテナ１１１でない送信アンテナ１１０が送信した送信電波にもとづく受信信号とコヒーレント信号合成部５１４が生成したコヒーレント合成信号とのそれぞれを、目標物１の位置を検出するために収集する。位置検出部５２０、選択部５５０、信号位相取得部５３０、及び特性算出部５４０の動作は、実施の形態７と同様である。

実施の形態１２．
実施の形態１２に係るレーダ装置及びアンテナ特性算出装置について、図２３により説明する。図２３は、実施の形態１２に係るアンテナ特性算出装置の構成を表すブロック図である。実施の形態１２に係るレーダ装置は、図２０の構成のレーダ装置のアンテナ特性算出装置５００を図２３のアンテナ特性算出装置５００Ｅで置き換えたものである。図２３において、検出用信号収集部５１０Ｅは、信号選択部５１１Ａとコヒーレント信号合成部５１４と、非コヒーレント信号合成部５１３と、信号収集部５１２とを備えている。また、検出用送信アンテナ１１３は、校正済送信アンテナ１１１と特性が求められてない送信アンテナ１１０とを含む。その他の構成については、図３１と同様である。実施の形態１２に係るレーダ装置の動作もまた、図１５のフローチャートで示すとおりである。また、実施の形態１２に係るアンテナ特性算出装置も、ハードウェア構成は図６に示すとおりである。実施の形態１２に係るレーダ装置についても、図１７と同様に、受信アンテナ２１０と送信アンテナ１１０（校正対象送信アンテナ１１２）とが同じ送受信アンテナ１６０に含まれるようにしても良い。

コヒーレント信号合成部５１４は、信号選択部５１１Ａが選択した受信信号の内の、複数の校正済送信アンテナ１１１それぞれが送信した送信電波にもとづく受信信号を、それぞれの校正済送信アンテナ１１１の特性の値をもとに振幅と位相とを補償して足し合わせた信号（コヒーレント合成信号）を生成する。非コヒーレント信号合成部５１３は、信号選択部５１１Ａが選択した校正済送信アンテナ１１１でない送信アンテナ１１０が送信した送信電波にもとづく受信信号とコヒーレント信号合成部５１４が生成したコヒーレント合成信号のそれぞれの振幅を２乗和した信号（非コヒーレント合成信号）を生成する。信号収集部５１２は、非コヒーレント信号合成部５１３が生成した非コヒーレント合成信号を、目標物１の位置を検出するために収集する。

以上のように、この発明によれば、自ら目標物の位置を測定しながら目標物からの反射電波を受信してアンテナの特性を求めるレーダ装置、アンテナ特性算出装置、アンテナ特性算出方法、及びプログラムを得ることができる。

１ 目標物、１００ 送信部、１１０ 送信アンテナ、１１１ 校正済送信アンテナ、１１２ 校正対象送信アンテナ、１１３ 検出用送信アンテナ、１６０ 送受信アンテナ、２００ 受信部、２１０ 受信アンテナ、２１１ 校正済受信アンテナ、２１２ 校正対象受信アンテナ、２１３ 検出用受信アンテナ、３００、３００Ａ レーダ制御部、３１０、３１０Ａ 制御部、３２０、３２０Ａ レーダ目標検出部、３３０ 表示部、３４０、３４０Ａ 特性データ、４００ アンテナ特性算出装置、４１０、４１０Ａ、４１０Ｂ、４１０Ｃ、４１０Ｄ、４１０Ｅ 検出用信号収集部、４１１、４１１Ａ 信号選択部、４１２ 信号収集部、４１３ 非コヒーレント信号合成部、４１４ コヒーレント信号合成部、４２０、４２０Ａ 位置検出部、４２１ 信号検出部、４２２ 目標位置算出部、４２３ 信号対雑音比測定部、４２４ 平均目標位置算出部、４２５ 平均信号対雑音比算出部、４３０ 振幅位相取得部、４４０ 特性算出部、４５０ 選択部、５００ アンテナ特性算出装置、５１０、５１０Ａ、５１０Ｂ、５１０Ｃ、５１０Ｄ、５１０Ｅ 検出用信号収集部、５１１、５１１Ａ 信号選択部、５１２ 信号収集部、５１３ 非コヒーレント信号合成部、５１４ コヒーレント信号合成部、５２０、５２０Ａ 位置検出部、５２１ 信号検出部、５２２ 目標位置算出部、５２３ 信号対雑音比測定部、５２４ 平均目標位置算出部、５２５ 平均信号対雑音比算出部、５３０ 振幅位相取得部、５４０ 特性算出部、５５０ 選択部、６００ 内部バス、６１０ プロセッサ、６２０ 主記憶装置、６３０ 外部記憶装置、６４０ 制御部インタフェース、６５０ 受信部インタフェース、６６０ 送信部インタフェース、７００ 信号分配部、７１０ 信号分離部、７２０ 信号合成部。

Claims (24)

1. 送信電波を送信する送信アンテナと、
   前記送信電波が目標物により反射された反射電波を受信して受信信号を出力する、位置、向き、透過位相、及び受信損失を含む特性の値がすでに求められている複数の校正済受信アンテナと、
   前記反射電波を受信して受信信号を出力する、前記特性の値を求める対象である校正対象受信アンテナと、
   前記反射電波を受信して受信信号を出力する、複数の前記校正済受信アンテナ、及び前記特性の値が求められていない複数の未校正受信アンテナを含む、前記目標物の位置を求めるための検出用受信アンテナと、
   複数の前記校正済受信アンテナのそれぞれから出力された複数の受信信号の少なくとも一部の複数の受信信号を、前記特性の値にもとづき振幅と位相とを補償して足し合わせた信号であるコヒーレント合成信号を少なくとも１個、生成するコヒーレント信号合成部と、
   複数の前記未校正受信アンテナのそれぞれから出力されたそれぞれの受信信号から前記目標物の位置を求め、少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから前記目標物の位置を求め、複数の前記未校正受信アンテナのそれぞれから出力されたそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置にもとづき決めた前記目標物の位置を校正用位置情報として求める位置検出部と、
   複数の前記校正済受信アンテナ及び前記校正対象受信アンテナのそれぞれから出力された受信信号のそれぞれの振幅及び位相を振幅位相情報として取得する振幅位相取得部と、 前記校正用位置情報と前記振幅位相情報と複数の前記校正済受信アンテナの前記特性の値とをもとに、前記校正対象受信アンテナについて前記特性の値の内の少なくとも１個の値を算出する特性算出部とを備えたレーダ装置。
2. 前記位置検出部は、複数の前記未校正受信アンテナのそれぞれから出力されたそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置の平均を前記校正用位置情報として求める、請求項１に記載のレーダ装置。
3. 前記検出用受信アンテナから出力された受信信号をもとに、前記校正用位置情報を前記特性算出部で使用するかしないかを選択する選択部をさらに備え、前記特性算出部は、前記選択部により使用することが選択された前記校正用位置情報と前記振幅位相情報と複数の前記校正済受信アンテナの前記特性の値とをもとに、前記校正対象受信アンテナについて前記特性の値の内の少なくとも１個の値を算出する請求項１または２に記載のレーダ装置。
4. 前記選択部は、前記検出用受信アンテナから出力された受信信号の信号対雑音比をもとに、前記校正用位置情報を前記特性算出部で使用するかしないかを選択する請求項３に記載のレーダ装置。
5. 複数の前記未校正受信アンテナは、前記校正対象受信アンテナを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
6. 前記送信アンテナ及び前記校正対象受信アンテナは、１個の送受信アンテナであることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のレーダ装置。
7. 送信電波を送信する、位置、向き、透過位相、及び送信損失を含む特性の値がすでに求められている複数の校正済送信アンテナと、
   送信電波を送信する、前記特性の値を求める対象である校正対象送信アンテナと、
   複数の前記校正済送信アンテナ、及び前記特性の値が求められていない複数の未校正送信アンテナを含む、目標物の位置を求めるために送信電波を送信する検出用送信アンテナと、
   複数の前記校正済送信アンテナ、前記校正対象送信アンテナ、及び複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波が前記目標物により反射された反射電波をそれぞれ受信して、複数の前記校正済送信アンテナ、前記校正対象送信アンテナ、及び複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづくそれぞれの受信信号を出力する受信アンテナと、
   前記受信アンテナが出力する複数の前記校正済送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづく複数の受信信号の少なくとも一部である複数の受信信号を、前記特性の値にもとづき振幅と位相とを補償して足し合わせた信号であるコヒーレント合成信号を少なくとも１個、生成するコヒーレント信号合成部と、
   前記受信アンテナが出力する、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづくそれぞれの受信信号から前記目標物の位置を求め、少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから前記目標物の位置を求め、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづくそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置にもとづき決めた前記目標物の位置を校正用位置情報として求める位置検出部と、
   複数の前記校正済送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづき前記受信アンテナが出力する複数の受信信号及び前記校正対象送信アンテナから送信された送信電波にもとづき前記受信アンテナが出力する受信信号のそれぞれの振幅及び位相を振幅位相情報として取得する振幅位相取得部と、
   前記校正用位置情報と前記振幅位相情報と複数の前記校正済送信アンテナの前記特性の値とをもとに、前記校正対象送信アンテナについて、前記特性の値の内の少なくとも１個の値を算出する特性算出部とを備えたレーダ装置。
8. 前記位置検出部は、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづくそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置の平均を前記校正用位置情報として求める、請求項７に記載のレーダ装置。
9. 前記検出用送信アンテナから送信された送信電波にもとづく受信信号をもとに、前記校正用位置情報を前記特性算出部で使用するかしないかを選択する選択部をさらに備え、前記特性算出部は、前記選択部により使用することが選択された前記校正用位置情報と前記振幅位相情報と複数の前記校正済送信アンテナの前記特性の値とをもとに、前記校正対象送信アンテナについて、前記特性の値の内の少なくとも１個の値を算出する請求項７または８に記載のレーダ装置。
10. 前記選択部は、前記検出用送信アンテナから送信された送信電波にもとづく受信信号の信号対雑音比をもとに、前記校正用位置情報を前記特性算出部で使用するかしないかを選択する請求項９に記載のレーダ装置。
11. 複数の前記未校正送信アンテナは、前記校正対象送信アンテナを含むことを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載のレーダ装置。
12. 前記受信アンテナ及び前記校正対象送信アンテナは、１個の送受信アンテナであることを特徴とする、請求項７から１１のいずれか１項に記載のレーダ装置。
13. 送信アンテナから送信された送信電波が目標物により反射された反射電波を、位置、向き、透過位相、及び受信損失を含む特性の値がすでに求められている複数の校正済受信アンテナが受信してそれぞれ出力する複数の受信信号の少なくとも一部の複数の受信信号を、前記特性の値にもとづき振幅と位相とを補償して足し合わせた信号であるコヒーレント合成信号を少なくとも１個、生成するコヒーレント信号合成部と、
    前記目標物の位置を求めるための前記特性の値が求められていない受信アンテナである未校正受信アンテナが複数あり、複数の前記未校正受信アンテナのそれぞれが前記反射電波を受信して出力するそれぞれの受信信号から前記目標物の位置を求め、少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから前記目標物の位置を求め、複数の前記未校正受信アンテナのそれぞれから出力されたそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置にもとづき決めた前記目標物の位置を校正用位置情報として求める位置検出部と、
    複数の前記校正済受信アンテナのそれぞれが出力する複数の受信信号、及び前記特性の値を求める対象である校正対象受信アンテナが前記反射電波を受信して出力する受信信号のそれぞれの振幅及び位相を振幅位相情報として取得する振幅位相取得部と、
    前記校正用位置情報と前記振幅位相情報と複数の前記校正済受信アンテナの前記特性の値とをもとに、前記校正対象受信アンテナについて前記特性の値の内の少なくとも１個の値を算出する特性算出部とを備えたアンテナ特性算出装置。
14. 前記位置検出部は、複数の前記未校正受信アンテナのそれぞれから出力されたそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置の平均を前記校正用位置情報として求める、請求項１３に記載のアンテナ特性算出装置。
15. 位置、向き、透過位相、及び送信損失を含む特性の値がすでに求められている複数の校正済送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波が目標物により反射された反射電波のそれぞれを受信アンテナが受信して出力する、複数の前記校正済送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづく複数の受信信号の少なくとも一部の複数の受信信号を、前記特性の値にもとづき振幅と位相とを補償して足し合わせた信号であるコヒーレント合成信号を少なくとも１個、生成するコヒーレント信号合成部と、
    前記目標物の位置を求めるための前記特性の値が求められていない送信アンテナである未校正送信アンテナが複数あり、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波が前記目標物により反射された反射電波のそれぞれを受信して前記受信アンテナが出力する、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづくそれぞれの受信信号から、前記目標物の位置を求め、少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから前記目標物の位置を求め、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづくそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置にもとづき決めた前記目標物の位置を校正用位置情報として求める位置検出部と、 複数の前記校正済送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづく複数の受信信号及び前記特性の値を求める対象である校正対象送信アンテナから送信された送信電波が前記目標物により反射された反射電波を受信して前記受信アンテナが出力する受信信号のそれぞれの振幅及び位相を振幅位相情報として取得する振幅位相取得部と、
    前記校正用位置情報と前記振幅位相情報と複数の前記校正済送信アンテナの前記特性の値とをもとに、前記校正対象送信アンテナについて前記特性の値の内の少なくとも１個の値を算出する特性算出部とを備えたアンテナ特性算出装置。
16. 前記位置検出部は、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづくそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置の平均を前記校正用位置情報として求める、請求項１５に記載のアンテナ特性算出装置。
17. 送信アンテナが、送信電波を送信するステップと、
    位置、向き、透過位相、及び受信損失を含む特性の値がすでに求められている複数の校正済受信アンテナのそれぞれが、前記送信電波が目標物により反射された反射電波を受信して受信信号をそれぞれ出力するステップと、
    前記特性の値を求める対象である校正対象受信アンテナが、前記反射電波を受信して受信信号を出力するステップと、
    前記特性の値が求められていない受信アンテナである未校正受信アンテナが複数あり、複数の前記未校正受信アンテナのそれぞれが、前記反射電波を受信して受信信号をそれぞれ出力するステップと、
    複数の前記校正済受信アンテナのそれぞれから出力された複数の受信信号の少なくとも一部の複数の受信信号を、前記特性の値にもとづき振幅と位相とを補償して足し合わせた信号であるコヒーレント合成信号を少なくとも１個、生成するステップと、
    複数の前記未校正受信アンテナのそれぞれから出力されたそれぞれの受信信号から前記目標物の位置を求め、少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから前記目標物の位置を求め、複数の前記未校正受信アンテナのそれぞれから出力されたそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置にもとづき決めた前記目標物の位置を校正用位置情報として求めるステップと、
    複数の前記校正済受信アンテナ及び前記校正対象受信アンテナのそれぞれから出力された受信信号のそれぞれの振幅及び位相を振幅位相情報として取得するステップと、
    前記校正用位置情報と前記振幅位相情報と複数の前記校正済受信アンテナの前記特性の値とをもとに、前記校正対象受信アンテナについて前記特性の値の内の少なくとも１個の値を算出するステップとを備えたアンテナ特性算出方法。
18. 前記校正用位置情報を求めるステップは、複数の前記未校正受信アンテナのそれぞれが出力するそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置の平均を前記校正用位置情報として求める、請求項１７にアンテナ特性算出方法。
19. 受信アンテナが、位置、向き、透過位相、及び送信損失を含む特性の値がすでに求められている複数の校正済送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波が目標物により反射された反射電波をそれぞれ受信して、複数の前記校正済送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづく受信信号を出力するステップと、
    前記受信アンテナが、前記特性の値を求める対象である校正対象送信アンテナから送信された送信電波が前記目標物により反射された反射電波を受信して、前記校正対象送信アンテナから送信された送信電波にもとづく受信信号を出力するステップと、
    前記特性の値が求められていない送信アンテナである未校正送信アンテナが複数あり、前記受信アンテナが、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波が目標物により反射された反射電波を受信して、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづく受信信号を出力するステップと、
    複数の前記校正済送信アンテナのそれぞれの送信電波にもとづく複数の受信信号の少なくとも一部の複数の受信信号を、前記特性の値にもとづき振幅と位相とを補償して足し合わせた信号であるコヒーレント合成信号を少なくとも１個、生成するステップと、
    複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづくそれぞれの受信信号から前記目標物の位置を求め、少なくとも1個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから前記目標物の位置を求め、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづくそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置にもとづき決めた前記目標物の位置を校正用位置情報として求めるステップと、
    前記受信アンテナが出力する、複数の前記校正済送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづく複数の受信信号及び前記校正対象送信アンテナから送信された送信電波にもとづく受信信号のそれぞれの振幅及び位相を振幅位相情報として取得するステップと、
    前記校正用位置情報と前記振幅位相情報と複数の前記校正済送信アンテナの前記特性の値とをもとに、前記校正対象送信アンテナについて、前記特性の値の内の少なくとも１個の値を算出するステップとを備えたアンテナ特性算出方法。
20. 前記校正用位置情報を求めるステップは、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづくそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置の平均を前記校正用位置情報として求める、請求項１９に記載のアンテナ特性算出方法。
21. コンピュータに、
    位置、向き、透過位相、及び受信損失を含む特性の値がすでに求められている複数の校正済受信アンテナのそれぞれが、送信アンテナから送信された送信電波が目標物により反射された反射電波を受信してそれぞれ出力する複数の受信信号の少なくとも一部の複数の受信信号を、前記特性の値にもとづき振幅と位相とを補償して足し合わせた信号であるコヒーレント合成信号を少なくとも１個、生成する処理と、
    前記特性の値が求められていない受信アンテナである未校正受信アンテナが複数あり、複数の前記未校正受信アンテナのそれぞれが前記反射電波を受信して出力するそれぞれの受信信号から前記目標物の位置を求め、少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから前記目標物の位置を求め、複数の前記未校正受信アンテナのそれぞれが出力するそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置にもとづき決めた前記目標物の位置を校正用位置情報として求める処理と、
    複数の前記校正済受信アンテナのそれぞれが出力する複数の受信信号及び前記特性の値を求める対象である校正対象受信アンテナが前記反射電波を受信して出力する受信信号のそれぞれの振幅及び位相を振幅位相情報として取得する処理と、
    前記校正用位置情報と前記振幅位相情報と複数の前記校正済受信アンテナの前記特性の値とをもとに、前記校正対象受信アンテナについて前記特性の値の内の少なくとも１個の値を算出する処理とを実行させるプログラム。
22. 前記校正用位置情報を求める処理は、複数の前記未校正受信アンテナのそれぞれが出力するそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置の平均を前記校正用位置情報として求める処理である、請求項２１に記載のプログラム。
23. コンピュータに、
    位置、向き、透過位相、及び送信損失を含む特性の値がすでに求められている複数の校正済送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波が目標物により反射された反射電波のそれぞれを受信アンテナが受信して出力する、複数の前記校正済送信アンテナから送信されたそれぞれの送信電波にもとづく複数の受信信号の少なくとも一部の複数の受信信号を、前記特性の値にもとづき振幅と位相とを補償して足し合わせた信号であるコヒーレント合成信号を少なくとも１個、生成する処理と、
    前記特性の値が求められていない送信アンテナである未校正送信アンテナが複数あり、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波が前記目標物により反射された反射電波を前記受信アンテナが受信して出力する、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづくそれぞれの受信信号から前記目標物の位置を求め、少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから前記目標物の位置を求め、複数の前記未校正送信アンテナのそれぞれから送信された送信電波にもとづくそれぞれの受信信号から求めた前記目標物の位置、少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置にもとづき決めた前記目標物の位置を校正用位置情報として求める処理と、
    複数の前記校正済送信アンテナから送信されたそれぞれの送信電波にもとづく複数の受信信号、及び前記特性の値を求める対象である校正対象送信アンテナから送信された送信電波の前記目標物による反射電波を前記受信アンテナが受信して出力する受信信号のそれぞれの振幅及び位相を振幅位相情報として取得する処理と、
    前記校正用位置情報と前記振幅位相情報と複数の前記校正済送信アンテナの前記特性の値とをもとに、前記校正対象送信アンテナについて前記特性の値の内の少なくとも１個の値を算出する処理とを実行させるプログラム。
24. 前記校正用位置情報を求める処理は、複数の前記未校正送信アンテナから送信されたそれぞれの送信電波にもとづく複数の受信信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置、及び少なくとも１個の前記コヒーレント合成信号のそれぞれから求めた前記目標物の位置の平均を前記校正用位置情報として求める処理である、請求項２３に記載のプログラム。

Images