JPH0396887A - 飛しよう体用レーダ装置 - 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よう体
において，目標のぎ１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よう体用レーダ装置に関するもので
ある， （従来の技術〕 第２図は，例えばＡＰＰＬ工ＥＤ　ＫＣＭ　ＶＯＬ．　
２（Ｋ　Ｗ　　ＫＮＧ，■Ｎｏ）　２　６　２ページ，
Ｆｉｇ３に示されるよう々従来の飛しよう体用レーダ装
置の一実施例を示す構或図であり，図においてｆｉ＋は
アンテナ，（２）は送信信号を発生する送信４，　ｆ３
１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デユープレクサ，１４）はデユー
プレクサ（３）から送られる受信信号を切替える切替ス
イッチ，（５）は切替スイノチ１４）から送られる受信
信号を減速させる減衰器，（６）は減衰器（５）又は切
替スイッチ（４）から直接送られる受信信号を中間周波
数信号に変換するミキサ，（７）は基準信号を発生し，
それをミキサ｛６｝及び送信４！ｉ２）　Ｋ送る局部発
振器，（８）ぱミキサ（６）からの中間周波数信号を増
幅する中間周波増幅器，（９）は中間周波増幅器（８）
の出力を受けアンテナ（１）の指向ビームと目標との誤
差角を検出し，角度追尾信号を生或する角度追尾器，０
１は飛しよう体と目標との相対運動によって生じるドッ
プラ信号を抽出し，追尾する周波数追尾器，α１ｌは飛
しよう体と目標との相対距離を検出し追尾する距離追尾
器，　Ｑ６は中間周波増幅器（８）からの出力信号を受
け振幅検波を行う検波器，０濁ぱ検波器［＋２からの信
号を予め定められた基準値と比較する比較器，α４は比
較器ａ東からの出力信号を受け切替スイッチ（４）を制
調する制仰器，　ＩｉＳは角度追尾器（９）からの信号
を受けアンテナ（１）を駆動するアンテナ駆動部である
， 従来の飛しよう体用レーダ装置は，上記のように構威さ
れ，強力な電波妨害があったときにアンテナ（１）から
入射した電力によってミキサ（６）が焼損しないように
するため検波器α２の出力レベルがある一定値を越えた
ときに切替スイッチ１４）を制御して減衰器（５）を通
過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〕

従来の飛しよう体用レーダ装置は以上のように構威され
ているので，単一又は複数方向から強力な暇波妨害を断
続的に受けたり，強弱に変化する電波妨害を受けたりし
たときは切替スイッチ１４）がその都度，制倒され減衰
器（５）を通過したリ，シなかったりした信号がミキサ
（６）以降の信号処理回路に送られるためレーダ装置全
体の動作が不安定となり最終的には目標の撃墜確率を低
下させるという問題があったっオた，検波器Ｇａから送
られる信号は，ある一定のレベル＠を用いて比較器αＪ
で比較されるため目標との距離の変化に応じたレベルで
の判定ができないため，目標の大きさや電波妨害の強さ
によっては飛しよう体用レーダ装置自身の送受信号によ
って切替スイノチ（４）を誤動作したり，スタンドオフ
ジャマ機のような射程外の目標に対しても誤って追尾を
行う可能性があるなどの問題点もあったっ 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，送信は広角ビームを照射し，受信はマルチビームを
形成して同時信号処理を行うことにより，複数目標又は
妨害を検知した後，目標と飛しよう体との相対距離に応
じて電波妨害の有無を判断ができるようにし，さらに妨
害電波の周期等の性質を確認して電波妨害源への追尾可
否を決定できる飛しよう体用レーダ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よう体用レーダ装置は，送信にファ
ンビームによる広角送信を行い，受信時はマルチピーム
を同時形戒し，測角処理，距離追尾処理，周波数追尾処
理を行うことによりアンテナヒームヲ走査することなく
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，會た，距離追尾回路から得られる距離信号
と，レーダ装置自身の性能とから，想定した目標から受
信すべき受信成力強度を算出して，この値と周波数追尾
回路で検出される目標からの受信電力強度を比較すると
ともに，妨害電波等の周期性を検出し両者が条件に一致
したときにレーダ装置の動作を妨害源追尾モードになる
ようにしたもの，及び上記条件が一致しない場合は．Ｍ
波妨害方向の感度を低下させるようなビームを形我する
ようにしたものである。

〔作弔〕

この発明による迷信時のファンピ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！）　ｆＪｌ−ｌ　＃
して空間合或することにより形成するっ受信時のマルチ
ビーム又は特定方向のヌルピ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口によって複数の受信ビ
ーム又はヌルビームに形成し，受信ビーム毎のモノパル
ス和・差演貫，測角演箆によって各指向方向毎の測角を
行う。受信電力計ＩＩぱ，マイコン又ぱ専弔の演ｔ器で
行々われ，変数として目標と飛しよう体間の距雌が与え
られれば予測される受信゜覆力が得られるので，これを
目標毎Ｋ遂次演出し，この値と局波紋追尾回路で検出さ
れる実目標の信号の大きさを比較することにより，受信
信号が妨害請波かどうか及びどの方向であるかが判断で
き，もし妨害電波ならば，その周期が連続的か不連続的
なものであるか．不連続ならばデューティサイクルがい
くらであるかを検出し，定められた値以上であれば追尾
可能と判断して沼，波妨害源への追尾モードに移行する
が．そうでなければ電波妨害の影響を排除するために妨
害方向への受信感度を最小とするビームを形成するので
，複数，異方向の電波妨害Ｋ！どわされることなく，か
つ散発的で短時間の電波妨害に誤って追尾することなく
安定な動作で対応し得る機能を有する。

〔実施例〕

第１図は，この発明の実施例を示す構或図であり，　（
３＋，　１６Ｈ７）は上記従来装置と同一又は相当する
ものである。（ＩＯは電波を放射及び受信する素子アン
テナ，０７ｌは送信種信号を発生するエキサイタ，０緩
ぱエキサイタ卸からの高周波信号の位相を変える移相器
．ａ！１ぱ移相器ａ梯からの高周波信号を増幅する送信
アンプ，■はデユープレクサ（３）からの受？信号を増
幅する受信アンプ，（２Ｄぱミキサ（６）で位相検波さ
れた信号を量子化しディジタル信号Ｋ変換するＡＤ変拗
器，備はデユープレクサ（３），ミキサ（６）Ｉ移相器
側，送信アンプ（ｌ９，受信アンプ（４）．ＡＤ変拗器
ｃ２Ｄを一体化して構或されたモジュール，■■■はモ
ジュール翰からの受信信号をディジタル演算し，複数の
受信ビーム又はヌルビームを形成するディジタルビーム
形成器，（財）はディジタルビーム形戒器（至）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
演簀するモノパルス和・差演算器．＠はモノパルス和・
差信号から測角信号を演算する測角演算器，＠は図示し
ていない目標の指向角度と測角信号との誤差角を常にゼ
ロにしようとする角度追尾回路，勿は図示していない飛
しよう体と目標との相対距離を検出し追尾する距離追尾
回路，＠は距離追尾回路（自）からの距離信号を受け受
信電力を計算する受信電力演算器，凶は図示していない
飛しよう体と目標との相対運動によって生じるドップラ
ー信号を抽出し，追尾するとともに振幅を検出する周波
数追尾回路，（至）ぱ受信電力演箪器（至）及び笥波数
追尾回路（自）からの信号レベルを比較する比較回路，
　ｏｎは周波数追尾回路翰からの出力信号を受け受信信
号のデユーティサイクルを検出するデユーティサイクル
検出器，０′！Ｊは比較回路及びデユーティサイクル検
出器Ｇカからの信号により動作モードを判定する判定ｌ
ｐｌ路，（至）は受信ビームの形状及び指向角を制御す
るための制＠Ｊ信号を発生するビーム制ｍ器，０４ｌは
ビーム制御器（至）からの信号により移相器０梯の移相
量を演’ＷＬｆるビームステアリングコンピュータであ
る。

今，アンテナがＮ個の素子アンテナａＯトモジュールの
で構或されているとすれば，Ｎ個の移相器綿が制御され
てファンビームが形成される。一方，各素子アンテナ（
１０で受信波を受信し，増幅，位相検波され複素ビデオ
又は工Ｆ信号に変換されて受信信号ｓｎ（ｎ＝０．　１
・・Ｎ−１）が得られる。受信信号日。はディジタルビ
ーム形成器（自）により，　　ＦＦＴ又はＤＦＴ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８ｋ（ｋ＝０，　　？　　・Ｎ一１）が同時に形成
される。例えばＦＦＴ（Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｎｉｅｎ　Ｔ
ｎａｎｓｆｏｎｍ）アルゴリズムノ場合＋　　Ｓｋ　（
　ｋ番目の受信ビーム）は次式で表わされる。

追尾回路翰へ送られる， 受信電力演算器（至）では，次式により本来受信すべき
受信電力（Ｐｒ）が演算される。

ｎ二〇 ス λ：送信周波数の波長 ｄ：素子アンテナの間隔 θｋ＝ｋ番目の指向角 但し， △φｋ：ｋ△φ（ｋ−０．１．２・・・Ｎ−１）２π △φ＝一 Ｎ Ｎ：素子アンテナ数又 は受信ビーム数（最大） ディジタルビーム形成器（至）で形成された受信ビーム
はモノパルス和・差演算器ＱＡに送られ．モノパルス和
信号（Σ）及びモノパルス差信号（△）が演簑される。

これらの信号ぱ測角演蒐器（至）へ送られ，各ビームの
測角θ（二△／Σ）が演算され角度ここで，Ｐｔ：送信
′醒力 Ｇ２：アンテナ 送受積 λ　：送信周波 数の波長 σ　：目標の有 効反射面 積 Ｒ　：目標と飛し よう体間の 相対距離 Ｌ８：レーダ装 置のシス テム損失 目標の有効反射面積（σ）と，目標と飛しよう体間の相
対距離（Ｒ）を除けば他の諸元は全てレーダ装置の性能
によって定１る既知の値であるため，今，目標の有効反
射面積（σ）をある値に設定すれば＋　”ｒαＩＡ’　
　の関係となる。従って目標と飛しよう体間の距離情報
（Ｒｌが距離追尾回路（５）より得られれば受信漕力（
Ｐｒ）の予測計算が可能となる。今．８波数追尾回路＠
によって受信した電力を（Ｐａ）　　とし，妨害ほ力を
（Ｐｊ）　　とすれば，Ｐｄ＝Ｐｒ＋Ｐｊ　　となる。

比較回路（至）により受信電力演簑器（自）と周波数追
尾咽路のとの出力信号を用いて次の処理を行えば，妨害
電波の有無を判定できるう Ｐｄ−　Ｐｒ−　Ｋ　）　０　　　　　　　−　−　（
３１つ渣りＰｊ−　Ｋ　）　０ ここで，Ｋ：利得マージン 又，受信した電波のデユーティサイクル％（Ｄｊ）とす
れば次式で畏わされる。

ここで，Ｔｊ”．ｉｉ波の受信周期 τｊ　：電波の受信時間 尚．レーダ装置自身のデユーティサイクルは既知量であ
るため，デユーティサイクル検出器ＣＩＩＩＫより次の
処理を行えばよい。

Ｄｊ〉α ここで，α：スレシホール ド値 判定回路０３では，比較回路（至）とデユーティサイク
ル検出器Ｃ３１１からの信号を受け，両者の条件が揃っ
たことを判定したときビーム制御器（至）に信号を送り
，現在受信している目標，つ會り電波妨害源への追尾を
開始させろう又，他に目標が存在し条件が揃わない場合
は，妨害方向への受信感度を最小とするビームを選択し
，電波妨害の影響を排除するようＫ動作する。

〔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受信ビー
ムの形状，指向角を匍１＃できるため，異方向，複数目
標の場合でも追尾すべき目標を選択できる他，目標と飛
しよう体間の相対距離に応じて妨害ギ波の有無を判断し
，かつ妨害電波の性質を考慮して妨害源への追尾可否を
決定するように構成したので，目標の大きさや周囲の電
波環境により誤動作がない。

従って，信頼性が高く対電波妨害性能に優れた飛しよう
体用レーダ装置が得られるため，飛しよう体として期待
される高い囃墜確率が得られるという効果があるっ

【図面の簡単な説明】

第１図はこい発明の一実施例を示す構或図，第２図は従
来装置の一実施例を示す溝或図である。 図Ｃおいて，　＋３）！ｄデユープレクサ，　＋６１ｆ
ｄミキサ，（７）は局部発振器，｛１０は素子アンテナ
，０７ｌはエキサイタ，　ｌ＋９は移相６，　ｎｉは送
信アンプ，（イ）は受信アンプ，ＱυはＡ　Ｄ　ｆ櫓器
，　１２２はモジュール，（至）はディジタルビーム形
成ＲＬ　’４はモノパルス和・差演算器，幅は測角演箆
器，＠は角度凛尾回路，＠は距離追尾回路，＠は受信電
力演策器，翰は周波数追尾回路，樋は比較回路，　Ｉ３
１１はデユーティサイクル検出器，　Ｇ２ぱ判定回路，
（至）はビーム制御器，０４ｌはビームステアリングコ
ンピュータであろっ尚，図中，同一符号は同一又は相当
部分を示すものである。 代埋人大岩増雄

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、送信種信号を
   発生するエキサイタと、上記エキサイタからの送信種信
   号の位相を変えぜ移相器と、上記移相器からの送信種信
   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デユー
   プレクサと、上記デユープレクサ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、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
   器と、ＡＤ変換器からの信号をディジタル演算し複数の
   受信ビーム又はマルチビーム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及び差信号を演算するモ
   ノパルス和・差演算器と、モノパルス和及び差信号から
   測角信号を演算する測角演算器と、上記測角信号とビー
   ム指向角との誤差角をゼロにする角度追尾回路と、飛し
   よう体と目標との相対距離を検出し追尾する距離追尾回
   路と、上記距離追尾回路で得られた距離信号を元に受信
   電力を予測計算する受信電力演算器と、飛しよう体と目
   標との相対運動により生じるドップラ周波数及び振幅を
   検出、追尾する周波数追尾回路と、上記周波数追尾回路
   の出力信号を受けて受信信号のデューティサイクルを検
   出するデューティサイクル検出器と、上記受信電力演算
   器及び上記周波数追尾回路からの出力信号を比較し、そ
   の比較結果に応じた所定信号を出力する比較回路と、上
   記デューティサイクル検出器及び上記比較回路からの信
   号とから動作モードを判定する判定回路と、上記判定回
   路及び角度追尾回路からの信号を受け、受信ビームの形
   状、ビーム指向角を制御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を具備した飛しよう体
   用レーダ装置。