JPH031099A - 飛しよう体用誘導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、目標を捜索、捕捉し追尾を行う飛しょう体
において、目標のぎまん運動や電波妨害の影響を受けず
に、常に設定された期待値以上の目標検出・追尾効果を
得ることができる飛しょう体用誘導装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第３図は、従来の飛しょう体用誘導装置の一実施例を示
す構成図であり１図において（１）は電波を放射及び受
信するアンテナ、（２）は送信信号を発生する送信機、
（３）はアンテナ（１）からの受信信号と送信機（２）
からの送信信号を切替える切替スイ。

チ、（４）は切替スイッチ（３）から送られる受信信号
を増幅する受信機、（５）は受信機（４）からの信号を
検波し、目標を検出、追尾を行う目標検出・追尾回路、
（６）は目標検出・追尾回路（５）からの指令信号を受
け、アンテナ（１）を所定の方向へ駆動する駆動回路、
（７）は目標検出・追尾回路（５）からの信号を受け、
所定の航法則に従って操舵信号を計算する操舵計算器で
ある。

従来の飛しょう体用誘導装置は、上記のように構成され
、目標捜索するときは単一のアンテナビームを形成する
アンテナ（１）を駆動回路（６）により機械的に走査し
、目標検出・追尾回路（５）で目標を検出したと判断し
たとき、アンテナ（１）の駆動を停止して目標を精測し
、確かに目標であると判断してから追尾モードに移り、
以後目標と飛しょう体との相対運動により生じる追尾誤
差信号を駆動回路（６）により増幅し、アンテナ（１）
を駆動して目標に追従させるようにしたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の飛しょう体用誘導装置は１以上のようにアンテナ
（１）を機械的に走査させて目標を検出しその後精測に
より目標であることを確認してから追尾モードへと移行
するように構成されているため、所定の捜索覆域を単一
のアンテナビームでカバーするためには時間がかかりす
ぎる。更に時々刻々と目標と飛しょう体の相対位置関係
が変化しているので１時間の経過と共に幾何学的発見確
率が低下するという問題点や、アンテナビームが単一の
形状をしているため異方向からの電波妨害を受けたとき
受信機が飽和し、目標追尾が不可能となったり、又受信
機が飽和しなくても複数方向からのブリンキング妨害に
は対処不可能という問題点があった。

この発明は、かかる課題を解決するためになされたもの
であり、アンテナ送信ビームを電子走査することにより
所定の覆域を捜索して捜索時間を短縮し、又目標のマヌ
ーバ等により所定の時間内に発見できない場合は広角送
信ビームを照射し。

受信ビームは走査することなくマルチビームを形成して
受信信号の処理を所定の覆域に対して高精度同時処理を
行うことにより、異方向からの複数目標に対処ができ、
更に受信用補助アンテナを用いて電波妨害に対処するこ
とができ、常に最適な目標検出・追尾ができる飛しょう
体誘導装置を得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る飛しょう体用誘導装置は、初期に送信及
び受信ビームともペンシルビームを用い所定時間経過し
ても目標検出ができなかった場合は、送信にファンビー
ムによる広角送信を行い、受信時は送信ファンビームを
満たすマルチビームを同時形成し、複数のモノパルス演
算処理と測角演算処理を同時に行うことにより、□アン
テナビームを走査することな（送信ファンビーム内のあ
らゆる方向の受信信号を処理するようにし、又、電波妨
害下では、受信専用の補助アンテナからの信号とモノパ
ルス演算された和信号との振幅比較を行うことにより電
波妨害到来方向を検出し、その方向の受信感度を低下さ
せるようなビームを形成するようにしたものである。

〔作用〕

この発明による送信時のペンシルビーム及びファンビー
ムは複数の素子アンテナの放射パターンを移相器により
制御して空間合成することにより形５５．し、受信時の
ペンシルビーム及びマルチビームは各素子アンテナで受
信した受信信号をディジタル演算によって単一又は複数
の受信ビームに形成し、その後受信ビーム毎のモノパル
ス和・差演算、測角演算により受信ビームの各指向方向
毎の測角を行うため、瞬時に送信ファンビーム内の捜索
が可能となる。さらに、同一時刻に受信した複数のモノ
パルス和信号、測角信号と補助アンテナからの受信信号
との振幅比較等を行うことにより目標及び電波妨害の有
無、目標及び電波妨害の数方向２強度等を検出し、適切
な目標の検出・追尾及び妨害処理ができる機能を有する
。

〔実施例〕

第１図は、この発明の実施例を示す構成図であり、（８
）は電波を放射及び受信する素子アンテナ。

（９）は送信種信号を発生するエキサイタ、（１０）ｌ
；！−ｃキサイタ（９）からの高周波信号の位相を変え
る移相器、　（１１）は移相器（！０）からの高周波信
号を増幅する送信アンプ、（１２）は素子アンテナ（８
）からの受信信号と送信アンプ（１１）からの信号とを
切替える切替スイッチ、　（１３）は切替スイッチ（１
２）からの受信信号を増幅する受信アンプ、　（１４）
は局部発振信号を発生する局部発振器、　（１５）は受
信アンプ（１３）からの受信信号と局部発振器（１４）
からの信号を用いて位相検波を行うミキサ、　（１６）
は位相検波された信号を量子化しディジタル信号に変換
するＡＤ変換器、　（１７）は移相器（１０）、送信ア
ンプ（１１）、切替スイッチ（１２）、受信アンプ（１
３）、ミキサ（１５）、　Ａ　−Ｄ変換器（工６）を一
体化して構成されたモジュール。

（１ｇ）ｊｅｔモジュール（１７）からの受信信号をデ
ィジタル演算し、単一又は複数の受信ビーム信号を形成
するディジタルビーム形成Ｗ、　（１９）はディジタル
ビーム形成器（１８）からの受信ビーム信号を用いてモ
ノパルス和信号及び差信号を演算するモノパルス和・差
演算器、　（２０）はモノパルス和信号及び差信号から
測角信号を演算する測角演算’１５．　（２１）は受信
ビーム信号のサイドローブパターンに近似した受信パタ
ーン特性をもつ補助アンテナ、　（２２）はハモノパル
ス和・差演算器（１９）からのモノパルス和信号、測角
演算器（２０）からの測角信号及び補助アンテナ（２１
）から受信信号とを用いて、目標及び電波妨害の有無の
検知、目標及び電波妨害の数、方向１強度等を相関処理
して、適切な動作モードの選択を行い目標追尾を行う信
号処理器、　（２３）は予め設定されたプログラム及び
信号処理器（２２）からの指令信号により送信及び受信
ビームの形状を制御するための制御信号を発生するビー
ム制御器。

＜２４）はビーム制御器（２３）からの信号により移相
器（１０）の移相量を演算するビームステアリングフン
ピユータである。なお（７）は上記従来装置と同−又は
相当するものである。

次にこの発明の詳細な説明する。

今、アンテナがＮ個の素子アンテナ（８）とモジュール
（１７）で構成されているとすればＮ個の移相器（ｌＯ
）が制御されて送信ペンシルビーム又はファンビームが
形成される。一方、各素子アンテナ（８）で受信波を受
信し、増幅２位相検波され複素ビデオ信号又は中間周波
（ＩＦ）信号に変更されて受信信号５ｎ（ｎ・Ｏ，ｌ、
　２．・・・Ｎ−１）が得られる。受信信号Ｓｎはディ
ジタルビーム形成器（１８）によりＦＰＴ（高速フーエ
変換）又はＤＦＴ（ＩＩＩ散的フーリエ変換）アルゴリ
ズムを用いたディジタル演算により最大Ｎ本の受信ビー
ム５ｋ（ｋ・０．１．２．・・・Ｎ−１）が同時に形成
される。例例えばＦＦＴアルゴリズムの場合、　５ｋ（
ｋ番目の受信ビーム）は次式で表される。

Ｓｋ−Σ　ｓｎｅ ２Ｑｄｇｉｎｌｌ＆ ここで、△−に＝−□ λ ビームは、モノパルス和・差演算器（１９）に送られモ
ノパルス和信号（Σｋ）及びモノパルスＭ　信号（Δｋ
）が演算される。モノパルス和及び差信号は測角演算器
（２０）に送られ、各ビームの測角θｋ（−Δに／Σｋ
ｋ・０．　ｌ、　２．・・・Ｎ−１）が演算され、信号
処理器（２２）へ送られる。信号処理器（２２）では、
モノパルス和・差演算器（Ｉ９）からのモノパルス和信
号（Σｋ）及び測角信号（＃ｋ）とから、信号レベルの
大きさを比較し所定のスレシホールドを越えた信号を目
標とみなしそのときの受信ビーム指向角すなわち測角信
号とを関連づけて処理を行う。従って単一又は複数ビー
ムの受信信号を同時に処理することができるため、複数
の目標の検知、複数の受信信号を用いた目標の検出判断
が可能となり、クラッタ等環境変化に対応した目標検出
、追尾ができる。

ビーム制御器（２３）は、飛しよう体の発射前又は発射
後に予め設定されたプログラムに従い、目標検出までの
送受信ビームの形状を制御する。初期においては目標検
出距離が最大となるようにペンシルビームにより送受信
を行うが、ある所要時間経過しても目標を検出できない
場合又は、目標と飛しょう体との相対距離がある所要距
離以内になったと判断された場合は、送信をファンビー
ム形状にし受信をマルチビーム形状にして等測的に広角
送受信を行い同時に広範囲の覆域を捜索して短時間に目
標検出を可能とする。

第２図（ａ）及び（ｂ）にそれぞれペンシルビームモー
ド及びマルチビームモードのビーム形状をまた同図（ｃ
）に受信ビームの覆域を示す。図中ＴＢは送信ビーム、
ＲＢは受信ビームを示す。

補助アンテナ（２１）は、受信マルチビーム信号のサイ
ドローブパターンに近似した受信パターン特性をもって
おり、信号処理器（２２）にて補助アンテナ（２１）か
らの受信信号とモノパルス和信号との振幅比較を行うこ
とにより電波妨害を検知するとともに、測角演算器（２
０）からの測角信号により妨害電波の到来方向を決定し
、その方向への受信系感度を極端に低下させるための指
令信号をビーム制御器（２３）へ送り、ビーム制御器（
２３）で受信ビーム形状の制御指令をディジタルビーム
形成器（１８）へ送り、ディジタルビーム形成器（１８
）で演算を行い所要の受信ビームを形成する。第２図（
ｄ）及び（ｅ）にそれぞれ補助アンテナパターンＨＰ及
び電波妨害時の受信ビーム形状の一例を示す。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、状況に応じて送信及び
受信のビーム形状を制御することができるため送受信の
ペンシルビームによる目標検出最大距離の確保が可能、
広角送信及びマルチビーム受信同時処理による広覆域の
捜索と目標検出が可能、さらに複数ビーム受信による信
号処理を行うためクラッタ等環境に応じた目標検出レベ
ルの設定、確実な目標検出が可能、又異方向からの妨害
下におけるビーム形状の適応制御が可能なため。

飛しょう体として期待される高い誘導確率が得られると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は、
送受ビーム及び補助アンテナパターンを示す図、第３図
は従来装置の一実施例を示す構成図である。 図において、（１）はアンテナ、（２）は送信機、（３
）は切替スイッチ、（４）は受信機、（５）は目標検出
・追尾回路、（６）は駆動回路、（７）は操舵計算器、
（８）は素子アンテナ、（９）はエキサイタ、（１Ｇ）
は移相器、（１１）は送信アンプ、（１２）は切替スイ
ッチ、（１３）は受信アンプ、　（１４）は局部発振器
、（１５）はミキサ、（１６）はＡ−Ｄ変ｍｕ、　（１
７）はモジュール、（１ｇ）はディジタルビーム形成器
、（１９）はモノパルス和・差演算器、　（２０）は測
角演算器、　（２１）は補助アンテナ、　（２２）は信
号処理１、　（２３）はビーム制御器、　（２４）はビ
ームステアリングコンピュータである。 尚、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示すものと
する。 第２８ （ａ） （ｄ） ←ビーム堝１管ｎ自−− 角厘□−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電波を放射及び受信する素子アンテナと、送信信号を発
   生するエキサイタと、上記エキサイタからの送信信号の
   位相を変える移相器と、上記移相器からの送信信号を増
   幅する送信アンプと、上記素子アンテナからの受信信号
   と上記送信アンプからの信号とを切替える切替スイッチ
   と、上記切替スイッチからの受信信号を増幅する受信ア
   ンプと局部、発振信号を発生する局部発振器と、上記受
   信アンプからの受信信号と上記局部発振器からの信号を
   混合し、位相検波を行うミキサと、前記ミキサにより位
   相検波された信号を量子化しディジタル信号に変換する
   Ａ−Ｄ変換器と、このＡ−Ｄ変換器からの受信信号をデ
   ィジタル演算し、単一又は複数の受信ビーム信号を形成
   するディジタルビーム形成器と、上記ディジタルビーム
   形成器からの受信ビーム信号を用いてモノパルス和信号
   及びモノパルス差信号を演算するモノパルス和・差演算
   器と、上記モノパルス和信号及び差信号から測角信号を
   演算する測角演算器と、受信専用の補助アンテナと、上
   記モノパルス和・差演算器からのモノパルス和信号、上
   記測角信号及び補助アンテナからの受信信号とを用いて
   、目標及び電波妨害の有無の検知、目標及び電波妨害の
   数、方向、強度等を相関処理して、適切な動作モードの
   選択を行い目標追尾を行う信号処理器と、予め設定され
   たプログラム及び上記信号処理器からの指令信号により
   送信及び受信ビームの形状を制御するための制御信号を
   発生するビーム制御器と、上記ビーム制御器からの信号
   により移相器の移相量を演算するビームステアリングコ
   ンピュータと、上記信号処理器からの信号を受け、所定
   の航法則に従って操舵信号を計算する操舵計算器とを具
   備した飛しょう体用誘導装置。