JPH0534439A - テレメータによる測距方法 - Google Patents
テレメータによる測距方法Info
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- JPH0534439A JPH0534439A JP3190300A JP19030091A JPH0534439A JP H0534439 A JPH0534439 A JP H0534439A JP 3190300 A JP3190300 A JP 3190300A JP 19030091 A JP19030091 A JP 19030091A JP H0534439 A JPH0534439 A JP H0534439A
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- distance
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/02—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
- G01S11/08—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves using synchronised clocks
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
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- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡易なシステム構成で、かつデータの伝送中
断が生じても測距が継続できる飛翔体の飛翔距離計測方
法を得ること。 【構成】 飛翔体側の送信装置（１）から送出するテレ
メータ信号Ｂに測距パルスを挿入しておき、地上側の受
信装置（２）で受信したテレメータ信号Ｅから測距パル
スＧを分離抽出し、受信装置（２）において送信装置
（１）と同一時間基準（双方のクロック信号周期ｔ１，
ｔ２が同一）に基いて生成している基準クロック信号Ｄ
と上記測距パルスＧとの時間差ｔ３を求めて飛翔距離を
算出する。 【効果】 飛翔体にトランスポンダ等を必要とせず、か
つ地上側に測距追尾系装置を必要としないので、システ
ム構成が簡易である。また、測距パルスはテレメータ信
号中に含まれて伝送されるので、測距系信号の伝送手段
を独立に設ける必要はなく、かつテレメータ信号は地上
側で常に再現可能であるので、信号の伝送中断により測
距不能となることはない。
断が生じても測距が継続できる飛翔体の飛翔距離計測方
法を得ること。 【構成】 飛翔体側の送信装置（１）から送出するテレ
メータ信号Ｂに測距パルスを挿入しておき、地上側の受
信装置（２）で受信したテレメータ信号Ｅから測距パル
スＧを分離抽出し、受信装置（２）において送信装置
（１）と同一時間基準（双方のクロック信号周期ｔ１，
ｔ２が同一）に基いて生成している基準クロック信号Ｄ
と上記測距パルスＧとの時間差ｔ３を求めて飛翔距離を
算出する。 【効果】 飛翔体にトランスポンダ等を必要とせず、か
つ地上側に測距追尾系装置を必要としないので、システ
ム構成が簡易である。また、測距パルスはテレメータ信
号中に含まれて伝送されるので、測距系信号の伝送手段
を独立に設ける必要はなく、かつテレメータ信号は地上
側で常に再現可能であるので、信号の伝送中断により測
距不能となることはない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばロケットのよう
な飛翔体の飛翔距離を計測する測距方法に関し、特に飛
翔体に搭載したテレメータ送信装置から送出されるテレ
メータ信号に測距信号を挿入して送信し、飛翔体の飛翔
距離を計測するようにした測距方法に関するものであ
る。
な飛翔体の飛翔距離を計測する測距方法に関し、特に飛
翔体に搭載したテレメータ送信装置から送出されるテレ
メータ信号に測距信号を挿入して送信し、飛翔体の飛翔
距離を計測するようにした測距方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ロケット等の飛翔体の飛翔点までの距離
（飛翔距離）を計測する方法として、地上から飛翔体に
向けて測距用信号を送出し、当該測距用信号が地上と飛
翔体との間を往復する時間を測定して、この時間から飛
翔距離を演算する方法と、飛翔体から送出された測距用
信号（交流信号）を地上で受信して、受信信号のドップ
ラーシフトを計測して積分し、この積分値から飛翔距離
を演算する方法（ドップラー積分方式）、または、上記
受信信号の伝播遅延位相を計測し、この位相遅延量から
飛翔距離を演算する方法（非同期トーン方式）とが知ら
れており、前者の測距方法は２ウェイ方式と謂われ、後
二者の方法は１ウェイ方式と謂われている。
（飛翔距離）を計測する方法として、地上から飛翔体に
向けて測距用信号を送出し、当該測距用信号が地上と飛
翔体との間を往復する時間を測定して、この時間から飛
翔距離を演算する方法と、飛翔体から送出された測距用
信号（交流信号）を地上で受信して、受信信号のドップ
ラーシフトを計測して積分し、この積分値から飛翔距離
を演算する方法（ドップラー積分方式）、または、上記
受信信号の伝播遅延位相を計測し、この位相遅延量から
飛翔距離を演算する方法（非同期トーン方式）とが知ら
れており、前者の測距方法は２ウェイ方式と謂われ、後
二者の方法は１ウェイ方式と謂われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】２ウェイ方式の測距方
法では、任意の時点で飛翔距離の計測が可能である利点
があるが、テレメータ系システムとは別個に測距用の飛
翔体追尾系システムが必要となること、飛翔体に測距用
信号を返送するためのトランスポンダ又はリフレクタ等
を搭載する必要があること、及び地上側にも測距用に送
信器と受信器の双方が必要となること等のために、シス
テム構成が非常に複雑かつ高価となる等の欠点がある。
法では、任意の時点で飛翔距離の計測が可能である利点
があるが、テレメータ系システムとは別個に測距用の飛
翔体追尾系システムが必要となること、飛翔体に測距用
信号を返送するためのトランスポンダ又はリフレクタ等
を搭載する必要があること、及び地上側にも測距用に送
信器と受信器の双方が必要となること等のために、シス
テム構成が非常に複雑かつ高価となる等の欠点がある。
【０００４】また、１ウェイ方式の測距方法では、測距
系に関して、地上側は受信系装置のみで構成でき、大型
の追尾系を必要とせず、また、飛翔体にトランスポンダ
又はリフレクタ等を必要としない（送信系装置のみでよ
い。）ため、システム構成が安価となる利点があるが、
測距系信号とテレメータ系信号とは別個に送出する必要
があり、また、飛翔体からの測距用信号は、飛翔開始時
から連続して受信観測し続けなければならないため、飛
翔体からの測距用信号が何等かの原因により途切れる
と、その時点以降の測距が不能となる欠点がある。すな
わち、ドップラー積分方式では、測距用信号の受信不能
期間中の積分値が欠落することとなり、この間の飛翔距
離の検出が不能となって全体的な測距演算が不可能とな
り、また、非同期トーン方式では、飛翔距離が測距用信
号の波長以上になる（所謂、オーバー波長となる。）
と、飛翔距離は１波長内の遅延位相とオーバー波長数か
ら求められるため、測距用信号の受信不能が生ずると、
この間にオーバー波長が生じていても、オーバー波長が
生じた事実及びこの間のオーバー波長数が検知できない
ため測距演算が不可能となる。なお、１波長以内での測
距距離を長くするためには、波長の長い信号を用いれば
よいが、このようにすると、測距精度が落ちるため、非
同期トーン方式では通常、長波長と短波長の２種類以上
の信号を使用し、双方の信号の位相遅延量に基づいて距
離を演算している。しかしながら、この方法では、測距
用に２種類以上の信号を必要とする上、飛翔距離が長波
長信号の波長を超える場合には、上記と同じ問題が生ず
るので、根本的な解決策とはならない。
系に関して、地上側は受信系装置のみで構成でき、大型
の追尾系を必要とせず、また、飛翔体にトランスポンダ
又はリフレクタ等を必要としない（送信系装置のみでよ
い。）ため、システム構成が安価となる利点があるが、
測距系信号とテレメータ系信号とは別個に送出する必要
があり、また、飛翔体からの測距用信号は、飛翔開始時
から連続して受信観測し続けなければならないため、飛
翔体からの測距用信号が何等かの原因により途切れる
と、その時点以降の測距が不能となる欠点がある。すな
わち、ドップラー積分方式では、測距用信号の受信不能
期間中の積分値が欠落することとなり、この間の飛翔距
離の検出が不能となって全体的な測距演算が不可能とな
り、また、非同期トーン方式では、飛翔距離が測距用信
号の波長以上になる（所謂、オーバー波長となる。）
と、飛翔距離は１波長内の遅延位相とオーバー波長数か
ら求められるため、測距用信号の受信不能が生ずると、
この間にオーバー波長が生じていても、オーバー波長が
生じた事実及びこの間のオーバー波長数が検知できない
ため測距演算が不可能となる。なお、１波長以内での測
距距離を長くするためには、波長の長い信号を用いれば
よいが、このようにすると、測距精度が落ちるため、非
同期トーン方式では通常、長波長と短波長の２種類以上
の信号を使用し、双方の信号の位相遅延量に基づいて距
離を演算している。しかしながら、この方法では、測距
用に２種類以上の信号を必要とする上、飛翔距離が長波
長信号の波長を超える場合には、上記と同じ問題が生ず
るので、根本的な解決策とはならない。
【０００５】本発明は、以上の従来技術の問題点を解決
すべく提案するもので、テレメータ系システムにより測
距が可能であり、飛翔体からの信号の受信が途切れて
も、受信が回復すれば測距動作が再開でき、かつ片方向
の信号伝送（飛翔体から地上方向への測距用信号の伝
送）による測距を可能として、システム構成が簡単かつ
安価となる測距方法を得ることを課題とするものであ
る。
すべく提案するもので、テレメータ系システムにより測
距が可能であり、飛翔体からの信号の受信が途切れて
も、受信が回復すれば測距動作が再開でき、かつ片方向
の信号伝送（飛翔体から地上方向への測距用信号の伝
送）による測距を可能として、システム構成が簡単かつ
安価となる測距方法を得ることを課題とするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る測距方法
は、基本的には前記１ウェイ方式に属するものである。
は、基本的には前記１ウェイ方式に属するものである。
【０００７】すなわち、飛翔体にテレメータ送信装置を
搭載し、地上設備にテレメータ受信装置を設けて、それ
ぞれが独自の時間基準に基づいて作動するようにし、上
記テレメータ送信装置から、フレーム構成が複数のワー
ドでなる直列データ列で構成されていて、設定数のワー
ド毎に測距用信号のみを含む測距用ワードが挿入された
テレメータ信号を、自己の時間基準に基づいて生成して
送出し、上記テレメータ受信装置では、その時間基準に
基づいて、上記テレメータ信号中の測距用ワードの挿入
周期と同じ周期で測距基準クロック信号を生成するよう
にし、飛翔体の飛翔前に上記テレメータ送信装置とテレ
メータ受信装置の双方の時間基準を合致させておくこと
により、上記テレメータ受信装置において、上記テレメ
ータ送信装置から受信したテレメータ信号から分離抽出
した測距用信号と、上記テレメータ受信装置自体が生成
した上記測距基準クロック信号とを同一の時間基準で測
距演算部に入力するようにし、該測距演算部で測距用信
号と測距基準クロック信号との時間差から飛翔体の飛翔
距離を求めるようにしたものである。
搭載し、地上設備にテレメータ受信装置を設けて、それ
ぞれが独自の時間基準に基づいて作動するようにし、上
記テレメータ送信装置から、フレーム構成が複数のワー
ドでなる直列データ列で構成されていて、設定数のワー
ド毎に測距用信号のみを含む測距用ワードが挿入された
テレメータ信号を、自己の時間基準に基づいて生成して
送出し、上記テレメータ受信装置では、その時間基準に
基づいて、上記テレメータ信号中の測距用ワードの挿入
周期と同じ周期で測距基準クロック信号を生成するよう
にし、飛翔体の飛翔前に上記テレメータ送信装置とテレ
メータ受信装置の双方の時間基準を合致させておくこと
により、上記テレメータ受信装置において、上記テレメ
ータ送信装置から受信したテレメータ信号から分離抽出
した測距用信号と、上記テレメータ受信装置自体が生成
した上記測距基準クロック信号とを同一の時間基準で測
距演算部に入力するようにし、該測距演算部で測距用信
号と測距基準クロック信号との時間差から飛翔体の飛翔
距離を求めるようにしたものである。
【０００８】
【作用】飛翔体側のテレメータ送信装置から送信され、
地上側のテレメータ受信装置で受信されたテレメータ信
号には、設定周期毎に測距用信号が含まれており、ま
た、上記テレメータ受信装置では、上記設定周期と同じ
周期で測距基準クロック信号が生成されており、上記テ
レメータ送信装置とテレメータ受信装置の双方の時間基
準を飛翔体の飛翔前に相互に同一となるように調整する
ことによって、上記測距用信号の送出周期時間と上記測
距基準クロック信号の生成周期時間とが一致するので、
上記テレメータ受信装置独自で生成された測距基準クロ
ック信号を基準として飛翔体（テレメータ送信装置）か
らの測距用信号の遅延時間を計測することにより測距が
可能となる。
地上側のテレメータ受信装置で受信されたテレメータ信
号には、設定周期毎に測距用信号が含まれており、ま
た、上記テレメータ受信装置では、上記設定周期と同じ
周期で測距基準クロック信号が生成されており、上記テ
レメータ送信装置とテレメータ受信装置の双方の時間基
準を飛翔体の飛翔前に相互に同一となるように調整する
ことによって、上記測距用信号の送出周期時間と上記測
距基準クロック信号の生成周期時間とが一致するので、
上記テレメータ受信装置独自で生成された測距基準クロ
ック信号を基準として飛翔体（テレメータ送信装置）か
らの測距用信号の遅延時間を計測することにより測距が
可能となる。
【０００９】また、測距信号はテレメータ信号の定めら
れたワード中に挿入されるので、飛翔体から送出する信
号は１種類（テレメータ信号）でよく、しかも、このテ
レメータ信号は不連続に受信しても、テレメータ受信装
置内で再現可能な信号（フレーム同期がとられている信
号）であるので、信号受信の中断があっても、受信再開
後には再度測距動作が可能となる。
れたワード中に挿入されるので、飛翔体から送出する信
号は１種類（テレメータ信号）でよく、しかも、このテ
レメータ信号は不連続に受信しても、テレメータ受信装
置内で再現可能な信号（フレーム同期がとられている信
号）であるので、信号受信の中断があっても、受信再開
後には再度測距動作が可能となる。
【００１０】更に、測距用信号の伝送方向は、飛翔体側
から地上側に向う片方向である（１ウェイ方式の測距）
ので、測距動作に関しては、飛翔体側の送信装置と地上
側の受信装置とで測距システムが構築できる。
から地上側に向う片方向である（１ウェイ方式の測距）
ので、測距動作に関しては、飛翔体側の送信装置と地上
側の受信装置とで測距システムが構築できる。
【００１１】
【実施例】図面はいずれも本発明の実施例を説明するも
ので、本実施例では、飛翔体はロケットである。以下、
ロケットを例とする。
ので、本実施例では、飛翔体はロケットである。以下、
ロケットを例とする。
【００１２】図１（Ａ）はロケットに搭載するテレメー
タ送信装置の構成を示すブロック図、図１（Ｂ）は地上
側のテレメータ受信装置の構成を示すブロック図、図２
は動作を説明するタイムチャートで、図１（Ａ），
（Ｂ）においてＡ〜Ｇで示した個所の信号形態を示して
いる。
タ送信装置の構成を示すブロック図、図１（Ｂ）は地上
側のテレメータ受信装置の構成を示すブロック図、図２
は動作を説明するタイムチャートで、図１（Ａ），
（Ｂ）においてＡ〜Ｇで示した個所の信号形態を示して
いる。
【００１３】図１（Ａ）に示すように、テレメータ送信
装置（以下、送信装置という）１は高安定水晶発振回路
でなり、当該送信装置１の動作の時間基準となるクロッ
ク信号を生成するクロック発振器１０、測定対象毎に設
けられ、測定データを出力する各種センサ１１、該セン
サ１１からの測定データを上記クロック発振器１０から
のクロック信号に基づいてＰＣＭデータにコード化する
ＰＣＭエンコーダ（以下、エンコーダという。）１２、
該エンコーダ１２から出力されるＰＣＭデータ列（テレ
メータ信号）で搬送波を変調して送信信号を生成する送
信器１３、及び該送信器１３からの送信信号を電波とし
て放出する送信アンテナ１４で構成されている。
装置（以下、送信装置という）１は高安定水晶発振回路
でなり、当該送信装置１の動作の時間基準となるクロッ
ク信号を生成するクロック発振器１０、測定対象毎に設
けられ、測定データを出力する各種センサ１１、該セン
サ１１からの測定データを上記クロック発振器１０から
のクロック信号に基づいてＰＣＭデータにコード化する
ＰＣＭエンコーダ（以下、エンコーダという。）１２、
該エンコーダ１２から出力されるＰＣＭデータ列（テレ
メータ信号）で搬送波を変調して送信信号を生成する送
信器１３、及び該送信器１３からの送信信号を電波とし
て放出する送信アンテナ１４で構成されている。
【００１４】また、図１（Ｂ）に示すように、テレメー
タ受信装置（以下、受信装置という。）２は、上記送信
装置１からの電波を受信する受信アンテナ２０、該受信
アンテナ２０で受信した電波を復調してＰＣＭデータ列
（テレメータ信号）を出力する受信器２１、該受信器２
１から出力されたテレメータ信号を測定データ等に翻訳
するデータ翻訳器２２、上記受信器２１から出力された
テレメータ信号中の測距用信号（測距パルス）を他のテ
レメータ信号の、ＰＣＭデータ列から分離抽出するゲー
ト２３、高安定水晶発振回路でなり、当該受信装置２の
動作の時間基準となるクロック信号を生成するクロック
発振器２４、該クロック発振器２４の発振周波数を調整
するための周波数調整器２５、上記クロック発振器２４
からのクロック信号に基づいて測距のための基準クロッ
ク信号を生成する基準クロック発生器２６、上記ゲート
２３を通して出力される測距パルスと上記基準クロック
発生器２６から出力される基準クロック信号とに基いて
距離（ロケットの飛翔距離）を演算する測距器２７、及
び上記データ翻訳器２２から出力される測定データと、
上記測距器２７から出力される距離データとを表示し記
録する表示・記録器２８で構成されている。
タ受信装置（以下、受信装置という。）２は、上記送信
装置１からの電波を受信する受信アンテナ２０、該受信
アンテナ２０で受信した電波を復調してＰＣＭデータ列
（テレメータ信号）を出力する受信器２１、該受信器２
１から出力されたテレメータ信号を測定データ等に翻訳
するデータ翻訳器２２、上記受信器２１から出力された
テレメータ信号中の測距用信号（測距パルス）を他のテ
レメータ信号の、ＰＣＭデータ列から分離抽出するゲー
ト２３、高安定水晶発振回路でなり、当該受信装置２の
動作の時間基準となるクロック信号を生成するクロック
発振器２４、該クロック発振器２４の発振周波数を調整
するための周波数調整器２５、上記クロック発振器２４
からのクロック信号に基づいて測距のための基準クロッ
ク信号を生成する基準クロック発生器２６、上記ゲート
２３を通して出力される測距パルスと上記基準クロック
発生器２６から出力される基準クロック信号とに基いて
距離（ロケットの飛翔距離）を演算する測距器２７、及
び上記データ翻訳器２２から出力される測定データと、
上記測距器２７から出力される距離データとを表示し記
録する表示・記録器２８で構成されている。
【００１５】以上に説明した各部で、特に本発明を実施
する上で特徴のある部分を補足的に説明すると、送信装
置１のエンコーダ１２は、前記のようにセンサ１１から
の測定データをＰＣＭコード化した直列データ列を含む
ワードが直列的に連続するＰＣＭデータ列を生成すると
ともに、当該ＰＣＭデータ列の設定数のワード毎に測距
用信号のみを含む測距用ワードを自動的に挿入してテレ
メータ信号とするように構成されており、また、受信装
置２のデータ翻訳器２２は、上記測距用ワードを翻訳し
た時点でゲート２３を開くための制御信号（ゲート信
号）を出力するように構成されている。
する上で特徴のある部分を補足的に説明すると、送信装
置１のエンコーダ１２は、前記のようにセンサ１１から
の測定データをＰＣＭコード化した直列データ列を含む
ワードが直列的に連続するＰＣＭデータ列を生成すると
ともに、当該ＰＣＭデータ列の設定数のワード毎に測距
用信号のみを含む測距用ワードを自動的に挿入してテレ
メータ信号とするように構成されており、また、受信装
置２のデータ翻訳器２２は、上記測距用ワードを翻訳し
た時点でゲート２３を開くための制御信号（ゲート信
号）を出力するように構成されている。
【００１６】送信装置１において、クロック発振器１０
は、図２のＡに示すようにＡ点に周期ｔ１のクロック信
号を出力している。このクロック信号は、実際にはクロ
ック発振器１０内において、もとの発振回路（図示せ
ず）の発振信号を分周することによって得られており、
このクロック信号の周期ｔ１が当該送信装置１の時間基
準となっている。
は、図２のＡに示すようにＡ点に周期ｔ１のクロック信
号を出力している。このクロック信号は、実際にはクロ
ック発振器１０内において、もとの発振回路（図示せ
ず）の発振信号を分周することによって得られており、
このクロック信号の周期ｔ１が当該送信装置１の時間基
準となっている。
【００１７】エンコーダ１２には、各種センサ１１から
の測定データが入力されており、当該エンコーダ１２は
上記クロック発振器１０からのクロック信号に基づき、
上記測定データをＰＣＭコード化してＰＣＭデータ列と
する。また、当該エンコーダ１２は、上記ＰＣＭデータ
列の設定数のワード毎に測距用信号である測距パルスの
みを含む測距用ワードを挿入し、また、フレーム当初の
ワードにフレーム同期データを挿入してテレメータ信号
を構成し、Ｂ点に当該テレメータ信号を出力する。すな
わち、図２のＢに示すように、当該テレメータ信号は、
Ｍビット（例えば８ビット）構成のワードがＮ個（例え
ば２５６個）直列に配列されて構成され、NO. １ワード
がフレーム同期データを形成するフレーム同期用ワード
とされ、NO. Ｋワードが測距パルスのみを含む測距用ワ
ードとされる。
の測定データが入力されており、当該エンコーダ１２は
上記クロック発振器１０からのクロック信号に基づき、
上記測定データをＰＣＭコード化してＰＣＭデータ列と
する。また、当該エンコーダ１２は、上記ＰＣＭデータ
列の設定数のワード毎に測距用信号である測距パルスの
みを含む測距用ワードを挿入し、また、フレーム当初の
ワードにフレーム同期データを挿入してテレメータ信号
を構成し、Ｂ点に当該テレメータ信号を出力する。すな
わち、図２のＢに示すように、当該テレメータ信号は、
Ｍビット（例えば８ビット）構成のワードがＮ個（例え
ば２５６個）直列に配列されて構成され、NO. １ワード
がフレーム同期データを形成するフレーム同期用ワード
とされ、NO. Ｋワードが測距パルスのみを含む測距用ワ
ードとされる。
【００１８】また、測距用ワードは１つのフレーム中に
１個とは限らず、一般には複数個を挿入し得る。この場
合において、測距用ワードの挿入個所は、テレメータ信
号をフレームに区切ることなく全体的にみて設定数のワ
ード毎に挿入する。例えば実施例では、１つのフレーム
を構成する２５６のワードにおいて、No. ３２ワード
（第３２番目のワードをいう。以下、同様の表現につい
て同じ。）No. ９６ワード、No. １６０ワード及びNo.
２２４ワードを測距用ワードとしており、テレメータ信
号を全体的にみた場合、６４ワード毎に測距用ワードが
挿入されていることとなる。
１個とは限らず、一般には複数個を挿入し得る。この場
合において、測距用ワードの挿入個所は、テレメータ信
号をフレームに区切ることなく全体的にみて設定数のワ
ード毎に挿入する。例えば実施例では、１つのフレーム
を構成する２５６のワードにおいて、No. ３２ワード
（第３２番目のワードをいう。以下、同様の表現につい
て同じ。）No. ９６ワード、No. １６０ワード及びNo.
２２４ワードを測距用ワードとしており、テレメータ信
号を全体的にみた場合、６４ワード毎に測距用ワードが
挿入されていることとなる。
【００１９】また、測距用ワードの周期、すなわち測距
パルスの繰り返し周期は、計測を必要とする距離の最大
値に相当する信号の遅延時間以上に設定する。上記実施
例では、当該周期を６．２５ｍＳｅｃに設定してあり
（テレメータ信号の１フレーム分の伝送時間が２５ｍＳ
ｅｃ）、この周期時間は距離にして約１８７５ｋｍに相
当し、ロケットの飛翔距離の計測に対し、充分に満足し
得る距離である。
パルスの繰り返し周期は、計測を必要とする距離の最大
値に相当する信号の遅延時間以上に設定する。上記実施
例では、当該周期を６．２５ｍＳｅｃに設定してあり
（テレメータ信号の１フレーム分の伝送時間が２５ｍＳ
ｅｃ）、この周期時間は距離にして約１８７５ｋｍに相
当し、ロケットの飛翔距離の計測に対し、充分に満足し
得る距離である。
【００２０】以上のような形態でＢ点に出力されたテレ
メータ信号は送信器１３に入力され、送信器１３では、
当該テレメータ信号により搬送波を適宜の変調方式で変
調して送信信号を生成し、該送信信号は送信アンテナ１
４から電波として放出される。
メータ信号は送信器１３に入力され、送信器１３では、
当該テレメータ信号により搬送波を適宜の変調方式で変
調して送信信号を生成し、該送信信号は送信アンテナ１
４から電波として放出される。
【００２１】受信装置２において、クロック発振器２４
は、図２のＣに示すように、Ｃ点に周期ｔ２のクロック
信号を出力している。この周期ｔ２が当該受信装置２の
時間基準となっている。なお、クロック信号が実際には
もとの発振回路の発振信号を分周して得られるものであ
ることは、前記送信装置１におけるクロック信号と同様
である。
は、図２のＣに示すように、Ｃ点に周期ｔ２のクロック
信号を出力している。この周期ｔ２が当該受信装置２の
時間基準となっている。なお、クロック信号が実際には
もとの発振回路の発振信号を分周して得られるものであ
ることは、前記送信装置１におけるクロック信号と同様
である。
【００２２】クロック発振器２４が出力するクロック信
号の周期ｔ２は、ロケットの打上げ前に、当該ロケット
に搭載された送信装置１のクロック信号の周期ｔ１と合
致するように周波数調整器２５で調整される。上記した
ように、クロック信号はもとの発振回路の発振信号を分
周することによって得られるものであり、周波数調整器
２５で上記もとの発振回路の周波数を調整することによ
って、双方の装置１及び２のクロック周期ｔ１，ｔ２は
精度よく合致させることができる。このクロック周期ｔ
１，ｔ２の合致により送信装置１と受信装置２の時間基
準が互に合致したこととなる。
号の周期ｔ２は、ロケットの打上げ前に、当該ロケット
に搭載された送信装置１のクロック信号の周期ｔ１と合
致するように周波数調整器２５で調整される。上記した
ように、クロック信号はもとの発振回路の発振信号を分
周することによって得られるものであり、周波数調整器
２５で上記もとの発振回路の周波数を調整することによ
って、双方の装置１及び２のクロック周期ｔ１，ｔ２は
精度よく合致させることができる。このクロック周期ｔ
１，ｔ２の合致により送信装置１と受信装置２の時間基
準が互に合致したこととなる。
【００２３】Ｃ点に出力されたクロック信号は、基準ク
ロック発生器２６に入力され、該基準クロック発生器２
６は、上記クロック信号を計数して前記送信装置１のエ
ンコーダ１２から出力されるテレメータ信号中の測距用
ワードの挿入周期と同じ周期で図２のＤに示す基準クロ
ック信号をＤ点に出力する。
ロック発生器２６に入力され、該基準クロック発生器２
６は、上記クロック信号を計数して前記送信装置１のエ
ンコーダ１２から出力されるテレメータ信号中の測距用
ワードの挿入周期と同じ周期で図２のＤに示す基準クロ
ック信号をＤ点に出力する。
【００２４】上記したように、受信装置２のクロック信
号の周期ｔ２は送信装置１のクロック信号の周期ｔ１と
合致させてあるので、Ｄ点に出力される基準クロック信
号の繰り返し周期時間は、送信装置１のＢ点に出力され
るテレメータ信号中の測距パルスの繰り返し周期時間と
一致する。なお、図２では理解し易いように、Ｂ点に出
力される測距パルスとＤ点に出力される基準クロック信
号とが同一位相で出力されるように描いてあるが、双方
の信号の位相は必ずしも一致させる必要はない。すなわ
ち、双方の信号の位相差はロケットの打上げ前に知るこ
とができ、この既知の位相差を後述の測距器２７に入力
しておくことにより距離演算時に当該位相差に相当する
距離の補正が可能であるからである。
号の周期ｔ２は送信装置１のクロック信号の周期ｔ１と
合致させてあるので、Ｄ点に出力される基準クロック信
号の繰り返し周期時間は、送信装置１のＢ点に出力され
るテレメータ信号中の測距パルスの繰り返し周期時間と
一致する。なお、図２では理解し易いように、Ｂ点に出
力される測距パルスとＤ点に出力される基準クロック信
号とが同一位相で出力されるように描いてあるが、双方
の信号の位相は必ずしも一致させる必要はない。すなわ
ち、双方の信号の位相差はロケットの打上げ前に知るこ
とができ、この既知の位相差を後述の測距器２７に入力
しておくことにより距離演算時に当該位相差に相当する
距離の補正が可能であるからである。
【００２５】以上のようにして測距器２７には基準クロ
ック信号が入力されており、この間に前記した動作によ
り飛翔中のロケットの送信装置１からテレメータ信号を
含む電波が放出されると、当該電波は地上側の受信装置
２の受信アンテナ２０を介して受信器２１で受信され復
調されてＥ点に図２のＥに示すテレメータ信号が出力さ
れる（以下、区別するためにＥ点に出力されるテレメー
タ信号を受信テレメータ信号といい、前記Ｂ点に出力さ
れるテレメータ信号を送信テレメータ信号という。）。
ック信号が入力されており、この間に前記した動作によ
り飛翔中のロケットの送信装置１からテレメータ信号を
含む電波が放出されると、当該電波は地上側の受信装置
２の受信アンテナ２０を介して受信器２１で受信され復
調されてＥ点に図２のＥに示すテレメータ信号が出力さ
れる（以下、区別するためにＥ点に出力されるテレメー
タ信号を受信テレメータ信号といい、前記Ｂ点に出力さ
れるテレメータ信号を送信テレメータ信号という。）。
【００２６】上記Ｅ点に出力された受信テレメータ信号
は、当然のことながら前記送信装置１においてＢ点に出
力された送信テレメータ信号と同じデータを含む信号で
あり、かつ送信テレメータ信号の送出時からロケットの
飛翔距離に対応する時間（飛翔距離の電波伝播時間）だ
け遅延している。
は、当然のことながら前記送信装置１においてＢ点に出
力された送信テレメータ信号と同じデータを含む信号で
あり、かつ送信テレメータ信号の送出時からロケットの
飛翔距離に対応する時間（飛翔距離の電波伝播時間）だ
け遅延している。
【００２７】この受信テレメータ信号は、データ翻訳器
２２とゲート２３に入力される。
２２とゲート２３に入力される。
【００２８】データ翻訳器２２は入力された受信テレメ
ータ信号のＰＣＭデータ列からフレーム同期データ（N
o. １ワード）を識別し、これに基づいて当該受信テレ
メータ信号を測定データに翻訳して表示・記録器２８に
送出するとともに、上記フレーム同期データが含まれる
No. １ワードを１つめのワードとしてワード数の計数を
開始し、計数値がＫとなったとき、図２のＦに示すゲー
ト信号をＦ点に出力する。このゲート信号の巾は１ワー
ドに相当する時間長である。
ータ信号のＰＣＭデータ列からフレーム同期データ（N
o. １ワード）を識別し、これに基づいて当該受信テレ
メータ信号を測定データに翻訳して表示・記録器２８に
送出するとともに、上記フレーム同期データが含まれる
No. １ワードを１つめのワードとしてワード数の計数を
開始し、計数値がＫとなったとき、図２のＦに示すゲー
ト信号をＦ点に出力する。このゲート信号の巾は１ワー
ドに相当する時間長である。
【００２９】ところで、１フレーム内に複数個の測距用
ワードが挿入される場合には、上記計数値Ｋの値は、最
初の測距用ワードに対する値と２番目以降の測距用ワー
ドに対する値とは異なることとなる。すなわち、前記送
信テレメータ信号の説明で用いた具体例で説明すると、
最初の測距用ワードに対する計数値はフレーム同期デー
タから計数して３２であり、２番目〜４番目の測距用ワ
ードに対する計数値は前の測距用ワードの次のワードか
ら計数して６４である。このような計数パターンは、例
えば、データ翻訳器２２内のカウンタを、フレーム同期
データの入力でクリアし即座に計数を開始して、３２計
数、９６計数、１６０計数及び２２４計数で出力を生起
するように構成することにより得られる。
ワードが挿入される場合には、上記計数値Ｋの値は、最
初の測距用ワードに対する値と２番目以降の測距用ワー
ドに対する値とは異なることとなる。すなわち、前記送
信テレメータ信号の説明で用いた具体例で説明すると、
最初の測距用ワードに対する計数値はフレーム同期デー
タから計数して３２であり、２番目〜４番目の測距用ワ
ードに対する計数値は前の測距用ワードの次のワードか
ら計数して６４である。このような計数パターンは、例
えば、データ翻訳器２２内のカウンタを、フレーム同期
データの入力でクリアし即座に計数を開始して、３２計
数、９６計数、１６０計数及び２２４計数で出力を生起
するように構成することにより得られる。
【００３０】以上のようにしてＦ点にゲート信号が出力
されると、ゲート２３が開き、このとき受信器２１から
Ｅ点に出力されている受信テレメータ信号がゲート２３
を通過しＧ点に出力される。すなわち、このときのＥ点
に出力されている受信テレメータ信号は測距用ワードで
あるので、Ｇ点に出力されるのは、図２のＧに示すよう
に、上記測距用ワードに含まれた測距パルスとなる。
されると、ゲート２３が開き、このとき受信器２１から
Ｅ点に出力されている受信テレメータ信号がゲート２３
を通過しＧ点に出力される。すなわち、このときのＥ点
に出力されている受信テレメータ信号は測距用ワードで
あるので、Ｇ点に出力されるのは、図２のＧに示すよう
に、上記測距用ワードに含まれた測距パルスとなる。
【００３１】測距器２７には前記したように基準クロッ
ク信号が基準クロック発生器２６から入力されており、
上記測距パルスが入力されると、その直前に入力された
基準クロックパルスとの時間差ｔ３を求め、これに基づ
き、周知の演算処理によって距離、すなわち、ロケット
の飛翔距離を算出し、距離データを表示・記録器２８に
送出する。
ク信号が基準クロック発生器２６から入力されており、
上記測距パルスが入力されると、その直前に入力された
基準クロックパルスとの時間差ｔ３を求め、これに基づ
き、周知の演算処理によって距離、すなわち、ロケット
の飛翔距離を算出し、距離データを表示・記録器２８に
送出する。
【００３２】表示・記録器２８には、前記データ翻訳器
２２から送られた測定データ等とともに、上記距離デー
タが表示され、記録される。
２２から送られた測定データ等とともに、上記距離デー
タが表示され、記録される。
【００３３】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明は、ロケ
ット等の飛翔体から送られるテレメータ信号中に測距用
信号を挿入し、飛翔体側の装置と地上側の装置の作動時
間基準を飛翔体の飛翔前に互に合致させておき、飛翔体
から受信したテレメータ信号から上記測距用信号を分離
抽出して地上側の装置が独自に生成している基準クロッ
ク信号との時間差を求めて飛翔体の飛翔距離を演算する
ようにしたものであり、次のような効果がある。
ット等の飛翔体から送られるテレメータ信号中に測距用
信号を挿入し、飛翔体側の装置と地上側の装置の作動時
間基準を飛翔体の飛翔前に互に合致させておき、飛翔体
から受信したテレメータ信号から上記測距用信号を分離
抽出して地上側の装置が独自に生成している基準クロッ
ク信号との時間差を求めて飛翔体の飛翔距離を演算する
ようにしたものであり、次のような効果がある。
【００３４】（Ａ）テレメータ信号は直列データ列で構
成されていて、フレーム同期データによって地上側で常
に再現可能であるので、当該テレメータ信号中に含まれ
る測距用信号は、いつでも識別すること（分離抽出する
こと）が可能であり、従っていつの時点でも測距データ
が得られ（連続的観察を必要としない）、かつ信号受信
の中断があっても、受信再開後の測距が不可能となるこ
とはない。
成されていて、フレーム同期データによって地上側で常
に再現可能であるので、当該テレメータ信号中に含まれ
る測距用信号は、いつでも識別すること（分離抽出する
こと）が可能であり、従っていつの時点でも測距データ
が得られ（連続的観察を必要としない）、かつ信号受信
の中断があっても、受信再開後の測距が不可能となるこ
とはない。
【００３５】（Ｂ）基本は１ウェイ方式の測距方法であ
るので、飛翔体にトランスポンダ等を必要とせず、また
地上側にテレメータ系とは別個の測距系（送受信系）シ
ステムを必要とせず、しかも飛翔体側装置はテレメータ
信号の送信系のみで、及び地上側装置はテレメータ信号
の受信系のみで構成できるので、システム構成が極めて
簡単かつ安価である。
るので、飛翔体にトランスポンダ等を必要とせず、また
地上側にテレメータ系とは別個の測距系（送受信系）シ
ステムを必要とせず、しかも飛翔体側装置はテレメータ
信号の送信系のみで、及び地上側装置はテレメータ信号
の受信系のみで構成できるので、システム構成が極めて
簡単かつ安価である。
【００３６】（Ｃ）測距用信号はテレメータ信号中に含
めて伝送できるので、測距用信号の伝送手段を別個に必
要とせず、信号の送受信制御が簡単である。
めて伝送できるので、測距用信号の伝送手段を別個に必
要とせず、信号の送受信制御が簡単である。
【図１】（Ａ）は本発明実施例のテレメータ送信装置の
ブロック図 （Ｂ）は本発明実施例のテレメータ受信装置のブロック
図
ブロック図 （Ｂ）は本発明実施例のテレメータ受信装置のブロック
図
【図２】本発明実施例の動作を説明するタイムチャート
１…テレメータ送信装置 １０…クロック発
振器 １２…ＰＣＭエンコーダ １３…送信器 ２…テレメータ受信装置 ２１…受信器 ２２…データ翻訳器 ２３…ゲート ２４…クロック発振器 ２５…周波数調整
器 ２６…基準クロック発生器 ２７…測距器
振器 １２…ＰＣＭエンコーダ １３…送信器 ２…テレメータ受信装置 ２１…受信器 ２２…データ翻訳器 ２３…ゲート ２４…クロック発振器 ２５…周波数調整
器 ２６…基準クロック発生器 ２７…測距器
フロントページの続き (72)発明者 三輪田 真 東京都港区浜松町２丁目４番１号 宇宙開 発事業団内 (72)発明者 佐藤寿晃 東京都港区浜松町２丁目４番１号 宇宙開 発事業団内 (72)発明者 森田卓司 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 藤原暉雄 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 兼田彰二 東京都文京区小石川２丁目５番７号 明星 電気株式会社内 (72)発明者 丸田和孝 東京都文京区小石川２丁目５番７号 明星 電気株式会社内 (72)発明者 小川 肇 東京都文京区小石川２丁目５番７号 明星 電気株式会社内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 飛翔体の飛翔距離を計測する測距方法に
おいて、飛翔体に搭載されたテレメータ送信装置と、地
上に設備されたテレメータ受信装置とは、それぞれに有
する時間基準に基いて作動しており、上記テレメータ送
信装置は、その時間基準に基いて作成され、フレーム構
成が複数のワードでなる直列データ列で構成されてい
て、設定数のワード毎に測距用信号のみを含む測距用ワ
ードが挿入されてなるテレメータ信号を送出しており、
上記テレメータ受信装置は、その時間基準に基いて、上
記テレメータ信号中の測距用ワードの挿入周期と同じ周
期で測距基準クロック信号を生成しており、飛翔体の飛
翔前に上記テレメータ送信装置の時間基準と上記テレメ
ータ受信装置の時間基準とを合致させておき、上記テレ
メータ受信装置は、飛翔中の飛翔体のテレメータ送信装
置から受信した上記テレメータ信号中の上記測距用ワー
ドを識別して、該測距用ワードから上記測距用信号を分
離抽出し、該分離抽出した測距用信号と上記測距用基準
クロック信号との間の時間差を求めて飛翔体の飛翔距離
を算出するようにしたテレメータによる測距方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3190300A JPH0534439A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | テレメータによる測距方法 |
| FR9208598A FR2680579B1 (fr) | 1991-07-30 | 1992-07-10 | Procede et dispositif de mesure de la distance d'un objet en vol. |
| US07/916,943 US5194869A (en) | 1991-07-30 | 1992-07-20 | Ranging method using telemetering and apparatus employing said method |
| DE4225064A DE4225064A1 (de) | 1991-07-30 | 1992-07-29 | Verfahren zur entfernungsmessung unter verwendung der telemetrie und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3190300A JPH0534439A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | テレメータによる測距方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534439A true JPH0534439A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16255871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3190300A Pending JPH0534439A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | テレメータによる測距方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5194869A (ja) |
| JP (1) | JPH0534439A (ja) |
| DE (1) | DE4225064A1 (ja) |
| FR (1) | FR2680579B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005201655A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Nippon Signal Co Ltd:The | 受信時刻計測装置及びこれを用いた距離計測装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9720256D0 (en) * | 1997-09-24 | 1998-02-11 | Roke Manor Research | Detector system |
| US6483454B1 (en) * | 2000-11-28 | 2002-11-19 | Bae Systems Aerospace Inc. | Close formation aircraft collision avoidance |
| US7053818B1 (en) * | 2002-12-22 | 2006-05-30 | Abdul Raheem Ahmed Waleed Baha | Method for simple and multipurpose tracking |
| JP4854003B2 (ja) * | 2006-02-13 | 2012-01-11 | 独立行政法人情報通信研究機構 | 測距システム |
| DE102008035440B4 (de) * | 2008-07-25 | 2010-12-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen der Entfernung und/oder Orientierung eines beweglichen Objekts |
| US9720080B1 (en) * | 2014-11-25 | 2017-08-01 | Sandia Corporation | Combined radar and telemetry system |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB673050A (en) * | 1950-09-07 | 1952-05-28 | Decca Record Co Ltd | Improvements in or relating to radio range-indicating systems |
| DE1915907A1 (de) * | 1969-03-28 | 1970-10-22 | Licentia Gmbh | System zum Ermitteln von Flugbahnparametern |
| US3611373A (en) * | 1969-06-23 | 1971-10-05 | Babcock Electronics Corp | Miss distance range detection system |
| US3659085A (en) * | 1970-04-30 | 1972-04-25 | Sierra Research Corp | Computer determining the location of objects in a coordinate system |
| US3801979A (en) * | 1972-04-26 | 1974-04-02 | J Chisholm | Integrated collision avoidance, dme, telemetry, and synchronization system |
| US4199760A (en) * | 1978-09-15 | 1980-04-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method for measuring range to a rocket in flight employing a passive ground tracker station |
| US4398195A (en) * | 1979-07-02 | 1983-08-09 | Del Norte Technology, Inc. | Method of and apparatus for guiding agricultural aircraft |
| US4375697A (en) * | 1980-09-04 | 1983-03-01 | Hughes Aircraft Company | Satellite arrangement providing effective use of the geostationary orbit |
| FR2548488B1 (fr) * | 1983-06-28 | 1985-10-18 | Thomson Csf | Dispositif de generation d'un signal module en frequence |
| DE3508288A1 (de) * | 1985-03-08 | 1986-09-11 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Verfahren und anordnung zum bestimmen einer entfernung |
| US4814994A (en) * | 1986-11-07 | 1989-03-21 | Ltv Aerospace And Defense Company | Relative position navigation system with means for computing synthetic azimuth |
| IT1205769B (it) * | 1987-03-26 | 1989-03-31 | Selenia Spazio Spa | Sistema radar costituito da una schiera di satelliti elementari interconnessi |
| US5107261A (en) * | 1990-02-23 | 1992-04-21 | Viz Manufacturing Company | Passive ranging system for radiosondes |
| US5019824A (en) * | 1990-05-01 | 1991-05-28 | The United States Of America As Represented By The Administrator, National Aeronautics And Space Administration | Multistage estimation of received carrier signal parameters under very high dynamic conditions of the receiver |
-
1991
- 1991-07-30 JP JP3190300A patent/JPH0534439A/ja active Pending
-
1992
- 1992-07-10 FR FR9208598A patent/FR2680579B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1992-07-20 US US07/916,943 patent/US5194869A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-29 DE DE4225064A patent/DE4225064A1/de not_active Ceased
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005201655A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Nippon Signal Co Ltd:The | 受信時刻計測装置及びこれを用いた距離計測装置 |
| WO2005069035A1 (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | The Nippon Signal Co., Ltd. | 受信時刻計測装置及びこれを用いた距離計測装置 |
| US7443342B2 (en) | 2004-01-13 | 2008-10-28 | The Nippon Signal Co., Ltd. | Reception time determining apparatus and distance measuring apparatus using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4225064A1 (de) | 1993-02-04 |
| FR2680579A1 (fr) | 1993-02-26 |
| US5194869A (en) | 1993-03-16 |
| FR2680579B1 (fr) | 1994-05-06 |
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