JPH06249938A - 目標位置測定装置及び目標位置測定方法 - Google Patents
目標位置測定装置及び目標位置測定方法Info
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- JPH06249938A JPH06249938A JP5035436A JP3543693A JPH06249938A JP H06249938 A JPH06249938 A JP H06249938A JP 5035436 A JP5035436 A JP 5035436A JP 3543693 A JP3543693 A JP 3543693A JP H06249938 A JPH06249938 A JP H06249938A
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 目標が船であったり陸上に存在する移動体で
あったり海上や陸上付近に存在する飛行体であったりし
た場合においても目標の緯度及び経度を求められ、さら
に目標の進行方向を知ることができる目標位置測定装置
を得ることを目的とする。 【構成】 測角部１３はレーザ測距部１２を目標方向に
向ける。レーザパルス１２は目標に向けてレーザパルス
を送信し、目標で反射された上記レーザパルスを受信し
て目標までの距離Ｒを求める。測角部１３は目標方向の
ふ仰角ψ及び磁北からの水平角θを制御器１５に送り、
レーザ測距部１２は目標までの距離Ｒを制御器１５に送
る。ＧＰＳ１４は自己の緯度ｍ1及び経度ｌ1を制御器１
５に送る。制御器１５はＲ、θ、ψ、ｍ1とｌ1を用いて
目標の存在する緯度と経度を求める。
あったり海上や陸上付近に存在する飛行体であったりし
た場合においても目標の緯度及び経度を求められ、さら
に目標の進行方向を知ることができる目標位置測定装置
を得ることを目的とする。 【構成】 測角部１３はレーザ測距部１２を目標方向に
向ける。レーザパルス１２は目標に向けてレーザパルス
を送信し、目標で反射された上記レーザパルスを受信し
て目標までの距離Ｒを求める。測角部１３は目標方向の
ふ仰角ψ及び磁北からの水平角θを制御器１５に送り、
レーザ測距部１２は目標までの距離Ｒを制御器１５に送
る。ＧＰＳ１４は自己の緯度ｍ1及び経度ｌ1を制御器１
５に送る。制御器１５はＲ、θ、ψ、ｍ1とｌ1を用いて
目標の存在する緯度と経度を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、目標が自己の領域内
に侵入したか否か、あるいは侵入する可能性があるか否
かを判別するために目標の緯度及び経度を求める目標位
置測定装置及び目標位置測定方法に関するものである。
に侵入したか否か、あるいは侵入する可能性があるか否
かを判別するために目標の緯度及び経度を求める目標位
置測定装置及び目標位置測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種装置としては日本領空を侵
犯する飛行機を監視するため地上に設置されたレーダ装
置があげられる。このレーダ装置は例えば図６に示すよ
うなブロック構成となっており、１はアンテナ、２は方
位盤、３は送受信器、４は信号処理器、５は計算機、６
はマイクロ波パルス、７は目標である。
犯する飛行機を監視するため地上に設置されたレーダ装
置があげられる。このレーダ装置は例えば図６に示すよ
うなブロック構成となっており、１はアンテナ、２は方
位盤、３は送受信器、４は信号処理器、５は計算機、６
はマイクロ波パルス、７は目標である。
【０００３】次に動作について説明する。図６におい
て、信号処理器４は送受信器３にマイクロ波パルス６の
発射指令を出し、送受信器３はこの発射指令に基づきア
ンテナ１を介して目標７に向けてマイクロ波パルス６を
発射する。目標７で反射されたマイクロ波パルス６はア
ンテナ１を介して送受信器３で受信され、送受信器３は
この受信信号を信号処理器４に送る。信号処理器４は上
記発射指令を出した時刻ｔ1と上記受信信号を受け取っ
た時刻ｔ2およびマイクロ波の速度ＣMを用いて式（１）
で目標までの距離Ｒを求める。 Ｒ＝ＣM（ｔ2−ｔ1）／２ ……… （１）
て、信号処理器４は送受信器３にマイクロ波パルス６の
発射指令を出し、送受信器３はこの発射指令に基づきア
ンテナ１を介して目標７に向けてマイクロ波パルス６を
発射する。目標７で反射されたマイクロ波パルス６はア
ンテナ１を介して送受信器３で受信され、送受信器３は
この受信信号を信号処理器４に送る。信号処理器４は上
記発射指令を出した時刻ｔ1と上記受信信号を受け取っ
た時刻ｔ2およびマイクロ波の速度ＣMを用いて式（１）
で目標までの距離Ｒを求める。 Ｒ＝ＣM（ｔ2−ｔ1）／２ ……… （１）
【０００４】一方、方位盤２はアンテナ１の方向を制御
してマイクロ波パルス６の発射方向を目標方向に設定す
る。方位盤２からは目標方向の情報が水平角度θとふ仰
角ψとして出力される。ところで、上記レーダ装置が設
置されている位置の緯度ｍ1と経度ｌ1はあらかじめ測量
されている。計算機５は信号処理器４から目標までの距
離Ｒ、方位盤２から水平角θとふ仰角ψを受け取り、上
記緯度ｍ1と経度ｌ1を用いて例えば次のようにして目標
の存在する緯度ｍ2と経度ｌ2を求める。
してマイクロ波パルス６の発射方向を目標方向に設定す
る。方位盤２からは目標方向の情報が水平角度θとふ仰
角ψとして出力される。ところで、上記レーダ装置が設
置されている位置の緯度ｍ1と経度ｌ1はあらかじめ測量
されている。計算機５は信号処理器４から目標までの距
離Ｒ、方位盤２から水平角θとふ仰角ψを受け取り、上
記緯度ｍ1と経度ｌ1を用いて例えば次のようにして目標
の存在する緯度ｍ2と経度ｌ2を求める。
【０００５】図７は緯度ｍ2と経度ｌ2を求めるための説
明図である。Ｏ点は上記レーダ装置が設置されている位
置、Ｔ点は目標の存在する位置、Ｐ点はＴ点よりおろし
た垂線が地上或は水面と交わる点であり、Ｎは磁北の方
向である。また、８は緯度ｍ1の緯線、９は緯度ｍ2の緯
線、１０は経度ｌ1の経線、１１は経度ｌ2の経線であ
る。水平角θを磁北の方向より測った角度とすると、式
（２）及び式（３）で経度ｍ2と経度ｌ2が求まる。 ｍ2＝ｍ1＋ａｒｃｔａｎ（Ｒ3／ＲA） （度） ……… （２） ｌ2＝ｌ1＋３６０×（Ｒ2／IIm2） （度） ……… （３） ただし Ｒ1＝Ｒ・ｃｏｓ（ψ） ……… （４） Ｒ2＝Ｒ1・ｓｉｎ（θ） ……… （５） Ｒ3＝√（Ｒ1 2＋Ｒ2 2） ……… （６）
明図である。Ｏ点は上記レーダ装置が設置されている位
置、Ｔ点は目標の存在する位置、Ｐ点はＴ点よりおろし
た垂線が地上或は水面と交わる点であり、Ｎは磁北の方
向である。また、８は緯度ｍ1の緯線、９は緯度ｍ2の緯
線、１０は経度ｌ1の経線、１１は経度ｌ2の経線であ
る。水平角θを磁北の方向より測った角度とすると、式
（２）及び式（３）で経度ｍ2と経度ｌ2が求まる。 ｍ2＝ｍ1＋ａｒｃｔａｎ（Ｒ3／ＲA） （度） ……… （２） ｌ2＝ｌ1＋３６０×（Ｒ2／IIm2） （度） ……… （３） ただし Ｒ1＝Ｒ・ｃｏｓ（ψ） ……… （４） Ｒ2＝Ｒ1・ｓｉｎ（θ） ……… （５） Ｒ3＝√（Ｒ1 2＋Ｒ2 2） ……… （６）
【０００６】ただし、ＲAは地球の半径、IIm2は緯度ｍ2
における地球の円周である。上記のようにして目標の緯
度m2と経度ｌ2が求まると、領空の境界線の緯度及び経
度と照らし合わせて目標が領空を侵しているか否かを判
別できる。
における地球の円周である。上記のようにして目標の緯
度m2と経度ｌ2が求まると、領空の境界線の緯度及び経
度と照らし合わせて目標が領空を侵しているか否かを判
別できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の目標位置測定装
置は以上のように構成されているので、目標の位置を求
めるのに目標に向けてアンテナ１よりマイクロ波パルス
６を発射する必要がある。ところが、目標が船であった
り陸上に存在する移動体であったり海上や陸上付近に存
在する飛行体であったりした場合、本質的にマイクロ波
パルス６は拡がりながら空中を目標に向かって伝搬する
ため目標に到達するまでに波頭や陸上に存在する木や建
物などの障害物あるいは地面で一部が反射され送受信器
３は目標からの反射だけでなく上記波頭や障害物や地面
の反射を受信してしまう。このため信号処理器４は波頭
や障害物や地面からの反射と目標からの反射とが区別で
きないため、目標までの距離が正確に求められないのは
もちろんのこと、目標自体が判別できず目標の方向も求
められない場合が多く上記のような目標には無力化して
しまうという問題点があった。このため上記のような目
標に対しては自己の緯度及び経度を測定する手段を備え
た船や車両や飛行機が実際に目標位置まで行き、目標が
自己の領域を侵犯しているか否かを判別しているのが現
状であり、実際には目標は逃走するため上記判別は極め
て困難であるという問題点があった。また、自己の領域
外に存在する目標に対しては、目標が自己の領域を侵す
可能性があれば警告を発し領域侵犯を未然に防止するこ
とが望ましいが、上記のような目標に対しては未然に防
止することもできないという問題点があった。
置は以上のように構成されているので、目標の位置を求
めるのに目標に向けてアンテナ１よりマイクロ波パルス
６を発射する必要がある。ところが、目標が船であった
り陸上に存在する移動体であったり海上や陸上付近に存
在する飛行体であったりした場合、本質的にマイクロ波
パルス６は拡がりながら空中を目標に向かって伝搬する
ため目標に到達するまでに波頭や陸上に存在する木や建
物などの障害物あるいは地面で一部が反射され送受信器
３は目標からの反射だけでなく上記波頭や障害物や地面
の反射を受信してしまう。このため信号処理器４は波頭
や障害物や地面からの反射と目標からの反射とが区別で
きないため、目標までの距離が正確に求められないのは
もちろんのこと、目標自体が判別できず目標の方向も求
められない場合が多く上記のような目標には無力化して
しまうという問題点があった。このため上記のような目
標に対しては自己の緯度及び経度を測定する手段を備え
た船や車両や飛行機が実際に目標位置まで行き、目標が
自己の領域を侵犯しているか否かを判別しているのが現
状であり、実際には目標は逃走するため上記判別は極め
て困難であるという問題点があった。また、自己の領域
外に存在する目標に対しては、目標が自己の領域を侵す
可能性があれば警告を発し領域侵犯を未然に防止するこ
とが望ましいが、上記のような目標に対しては未然に防
止することもできないという問題点があった。
【０００８】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、目標が船であったり陸上に存在する
移動体であったり海上や陸上付近に存在する飛行体であ
ったりした場合においても目標の緯度及び経度を求めら
れ、さらに目標の進行方向を知ることができる目標位置
測定装置及び目標位置測定方法を得ることを目的とす
る。
されたものであり、目標が船であったり陸上に存在する
移動体であったり海上や陸上付近に存在する飛行体であ
ったりした場合においても目標の緯度及び経度を求めら
れ、さらに目標の進行方向を知ることができる目標位置
測定装置及び目標位置測定方法を得ることを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる目標位
置測定装置は、目標までの距離を求めるレーザ測距部
と、目標方向のふ仰角及び磁北からの水平角を求める測
角部と、自己の緯度及び経度を求める測位部と、上記求
めた目標までの距離、目標のふ仰角及び水平角、自己の
緯度及び経度を用いて目標の緯度及び経度を求める手段
とを備えるようにしたものである。
置測定装置は、目標までの距離を求めるレーザ測距部
と、目標方向のふ仰角及び磁北からの水平角を求める測
角部と、自己の緯度及び経度を求める測位部と、上記求
めた目標までの距離、目標のふ仰角及び水平角、自己の
緯度及び経度を用いて目標の緯度及び経度を求める手段
とを備えるようにしたものである。
【００１０】また、この発明に係わる目標位置測定方法
は、第１段階で目標までの距離及び目標方向のふ仰角及
び磁北からの水平角を求め、さらに自己の緯度及び経度
を求め、第２段階で上記求めた目標までの距離、目標の
ふ仰角及び水平角、自己の緯度及び経度を用いて目標の
緯度及び経度を求め、第３段階で複数の時刻において上
記第１段階及び第２段階を繰り返して目標の緯度及び経
度を求め、第４段階で上記求めた目標の緯度及び経度の
時間変化より目標の進行方向及び進行速度を求めるよう
にしたものである。
は、第１段階で目標までの距離及び目標方向のふ仰角及
び磁北からの水平角を求め、さらに自己の緯度及び経度
を求め、第２段階で上記求めた目標までの距離、目標の
ふ仰角及び水平角、自己の緯度及び経度を用いて目標の
緯度及び経度を求め、第３段階で複数の時刻において上
記第１段階及び第２段階を繰り返して目標の緯度及び経
度を求め、第４段階で上記求めた目標の緯度及び経度の
時間変化より目標の進行方向及び進行速度を求めるよう
にしたものである。
【００１１】さらに、この発明に係わる目標位置測定装
置は、目標までの距離及び目標の自方向に向かう速度を
求めるレーザ測定部と、目標方向のふ仰角及び磁北から
の水平角を求める測角部と、自己の緯度及び経度を求め
る測位部と、上記求めた目標までの距離、目標のふ仰角
及び水平角、自己の緯度及び経度を用いて目標の緯度及
び経度を求める手段とを備えるようにしたものである。
置は、目標までの距離及び目標の自方向に向かう速度を
求めるレーザ測定部と、目標方向のふ仰角及び磁北から
の水平角を求める測角部と、自己の緯度及び経度を求め
る測位部と、上記求めた目標までの距離、目標のふ仰角
及び水平角、自己の緯度及び経度を用いて目標の緯度及
び経度を求める手段とを備えるようにしたものである。
【００１２】またこの発明において、目標位置測定装置
のレーザ測距部は、目標に向けてレーザパルスを送信
し、目標で反射された上記レーザパルスを受信して上記
送信時刻と受信時刻の時間差から目標までの距離を求
め、測角部は水平軸の回り及び垂直軸の回りに回転する
盤により目標方向にふ仰角及び磁北からの水平角を求
め、測位部はＧＰＳ（Global Positioning System）に
より自己の緯度及び経度を求める。
のレーザ測距部は、目標に向けてレーザパルスを送信
し、目標で反射された上記レーザパルスを受信して上記
送信時刻と受信時刻の時間差から目標までの距離を求
め、測角部は水平軸の回り及び垂直軸の回りに回転する
盤により目標方向にふ仰角及び磁北からの水平角を求
め、測位部はＧＰＳ（Global Positioning System）に
より自己の緯度及び経度を求める。
【００１３】また、この発明の目標位置測定方法におい
て第１段階ではレーザ測距部により目標までの距離を求
め、測角部により目標方向のふ仰角及び磁北からの水平
角を求め、さらに測位部により自己の緯度及び経度を求
める。
て第１段階ではレーザ測距部により目標までの距離を求
め、測角部により目標方向のふ仰角及び磁北からの水平
角を求め、さらに測位部により自己の緯度及び経度を求
める。
【００１４】さらに、この発明の目標位置測定装置のレ
ーザ測定部は、目標に向けてレーザパルスを送信し、目
標で反射された上記レーザパルスをヘテロダイン受信し
て上記送信時刻と受信時刻の時間差から目標までの距離
及び上記受信したレーザパルスの周波数変化から目標の
自己に向かう速度を求め、測角部は水平軸の回り及び垂
直軸の回りに回転する盤により目標方向のふ仰角及び磁
北からの水平角を求め、測位部はＧＰＳにより自己の緯
度及び経度を求める。
ーザ測定部は、目標に向けてレーザパルスを送信し、目
標で反射された上記レーザパルスをヘテロダイン受信し
て上記送信時刻と受信時刻の時間差から目標までの距離
及び上記受信したレーザパルスの周波数変化から目標の
自己に向かう速度を求め、測角部は水平軸の回り及び垂
直軸の回りに回転する盤により目標方向のふ仰角及び磁
北からの水平角を求め、測位部はＧＰＳにより自己の緯
度及び経度を求める。
【００１５】
実施例１．以下この発明の実施例１について図を参照に
して説明する。図１はこの発明の目標位置測定装置の実
施例１を示すブロック構成図である。図において、１２
はレーザ測距部、１３は測角部、１４はＧＰＳ、１５は
制御器である。
して説明する。図１はこの発明の目標位置測定装置の実
施例１を示すブロック構成図である。図において、１２
はレーザ測距部、１３は測角部、１４はＧＰＳ、１５は
制御器である。
【００１６】
【作用】次に動作について説明する。測角部１３は水平
軸及び垂直軸の２軸回りの回転機構を備えた盤であり、
制御器１５の指令あるいは手動により測角部１３に固定
されたレーザ測距部１２を目標方向に向ける。レーザ測
距部１２は、制御器１５の指令により目標に向けてレー
ザパルスを送信し、目標で反射された上記レーザパルス
を受信して上記送信時刻と受信時刻の時間差から目標ま
での距離Ｒを求める。測角部１３は水平軸及び垂直軸回
りの回転角をエンコードし目標方向のふ仰角ψ及び磁北
からの水平角θとして制御器１５に送り、レーザ測距部
１２は目標までの距離を制御器１５に送る。一方、ＧＰ
Ｓ１４は自己の緯度Ｍ1及び経度ｌ1を制御１５に送る。
なおＧＰＳ１４は例えば電子情報通信学会編、電市情報
通信ハンドブック、ｐ１４９７（１９８８年オーム社発
行）に説明されているように、衛星利用の測位システム
としてよく知られたものである。制御器１５は目標まで
の距離Ｒ、水平角θとふ仰角ψ、緯度ｍ1と経度ｌ1を用
いて従来例と同様にして目標の存在する緯度ｍ2と経度
ｌ2を求める。
軸及び垂直軸の２軸回りの回転機構を備えた盤であり、
制御器１５の指令あるいは手動により測角部１３に固定
されたレーザ測距部１２を目標方向に向ける。レーザ測
距部１２は、制御器１５の指令により目標に向けてレー
ザパルスを送信し、目標で反射された上記レーザパルス
を受信して上記送信時刻と受信時刻の時間差から目標ま
での距離Ｒを求める。測角部１３は水平軸及び垂直軸回
りの回転角をエンコードし目標方向のふ仰角ψ及び磁北
からの水平角θとして制御器１５に送り、レーザ測距部
１２は目標までの距離を制御器１５に送る。一方、ＧＰ
Ｓ１４は自己の緯度Ｍ1及び経度ｌ1を制御１５に送る。
なおＧＰＳ１４は例えば電子情報通信学会編、電市情報
通信ハンドブック、ｐ１４９７（１９８８年オーム社発
行）に説明されているように、衛星利用の測位システム
としてよく知られたものである。制御器１５は目標まで
の距離Ｒ、水平角θとふ仰角ψ、緯度ｍ1と経度ｌ1を用
いて従来例と同様にして目標の存在する緯度ｍ2と経度
ｌ2を求める。
【００１７】ところで、レーザ測距部１２は図２の構成
となっており、１６はレーザ送信器、１７はレーザ受信
器、１８は送信光学系、１９は受信光学系、２０はカウ
ンタ、２１はクロック発生器、２２はレーザ信号処理
器、２３はレーザパルスである。レーザ信号処理器２２
は制御器１５の指令によりレーザ発射信号をレーザ送信
器１６に送る。レーザ送信器１６は送信光学系１８を介
してレーザパルス２３を目標に送信する。また、レーザ
送信器１６はレーザパルス２３を送信と同時にスタート
信号をカウンタ２０に送り、カウンタ２０はクロック発
生器２１からのクロックの計数を開始する。一方、送信
光学系１８と受信光学系１９の光軸は一致しており、こ
れらの光軸方向は測角部１３により制御される。目標で
反射したレーザパルス２３は受信光学系１９を介してレ
ーザ受信器１７で検出され、検出した信号をストップ信
号としてカウンタ２０に送りクロックの計数を停止させ
る。レーザ信号処理器２２はカウンタ２０の計数Ｎを用
いて式（７）で目標までの距離を求め、制御器１５に送
る。但し、式（７）においてＣは光速、Δｔはクロック
の周期である。 Ｒ＝Ｃ・Δｔ・Ｎ／２ ……… （７）
となっており、１６はレーザ送信器、１７はレーザ受信
器、１８は送信光学系、１９は受信光学系、２０はカウ
ンタ、２１はクロック発生器、２２はレーザ信号処理
器、２３はレーザパルスである。レーザ信号処理器２２
は制御器１５の指令によりレーザ発射信号をレーザ送信
器１６に送る。レーザ送信器１６は送信光学系１８を介
してレーザパルス２３を目標に送信する。また、レーザ
送信器１６はレーザパルス２３を送信と同時にスタート
信号をカウンタ２０に送り、カウンタ２０はクロック発
生器２１からのクロックの計数を開始する。一方、送信
光学系１８と受信光学系１９の光軸は一致しており、こ
れらの光軸方向は測角部１３により制御される。目標で
反射したレーザパルス２３は受信光学系１９を介してレ
ーザ受信器１７で検出され、検出した信号をストップ信
号としてカウンタ２０に送りクロックの計数を停止させ
る。レーザ信号処理器２２はカウンタ２０の計数Ｎを用
いて式（７）で目標までの距離を求め、制御器１５に送
る。但し、式（７）においてＣは光速、Δｔはクロック
の周期である。 Ｒ＝Ｃ・Δｔ・Ｎ／２ ……… （７）
【００１８】上記レーザパルス２３の広がり角度は１ｍ
ｒａｄ程度と非常に狭く、目標が船であったり陸上に存
在する移動体であったり海上や陸上付近に存在する飛行
体であっても、レーザパルス２３が目標に到達するまで
に波頭や陸上に存在する木や建物などの障害物あるいは
地面で反射されることがない。このためレーザ信号処理
器２２は上記のような目標に対しても常に目標までの距
離を正確に求めることができ、常に正確に目標のみを捕
らえることができるため測角部１３で求まる目標の方向
も常に正確なものとなる。
ｒａｄ程度と非常に狭く、目標が船であったり陸上に存
在する移動体であったり海上や陸上付近に存在する飛行
体であっても、レーザパルス２３が目標に到達するまで
に波頭や陸上に存在する木や建物などの障害物あるいは
地面で反射されることがない。このためレーザ信号処理
器２２は上記のような目標に対しても常に目標までの距
離を正確に求めることができ、常に正確に目標のみを捕
らえることができるため測角部１３で求まる目標の方向
も常に正確なものとなる。
【００１９】実施例２．次にこの発明の実施例について
図を参照にして説明する。図３はこの発明の目標位置測
定方法のフローチャートを示す図である。この発明は実
施例１で説明した図１の目標位置測定装置を用い、目標
の進行方向及び進行速度を求めることを可能とする方法
である。
図を参照にして説明する。図３はこの発明の目標位置測
定方法のフローチャートを示す図である。この発明は実
施例１で説明した図１の目標位置測定装置を用い、目標
の進行方向及び進行速度を求めることを可能とする方法
である。
【００２０】第１段階Ｓ１ではレーザ測距部１２により
目標までの距離Ｒを求め、さらに、測角部１３により目
標方向のふ仰角ψ及び磁北からの水平角θを求め、さら
にＧＰＳ１４により自己の緯度ｍ1及び経度ｌ1を求め
る。第２段階Ｓ２では上記求めたＲ，ψ，θ，ｍ1及び
ｌ1を用いて制御器１５により目標の緯度ｍ2及び経度ｌ
2を求めると同時に時刻を記憶する。第３段階Ｓ３では
あらかじめ設定した回数Ｍだけ時刻ｔ1（ｉ＝１〜Ｍ）
で上記目標の緯度ｍ2及び経度ｌ2を求めたかどうかを判
定し、Ｍに満たない回数であれば上記第１段階に戻る。
第４段階Ｓ４ではＭ回求めた時刻ｔ1（ｉ＝１〜Ｍ）に
おける目標の緯度ｍ2及び経度ｌ2から目標の進行方向及
び進行速度を求める。
目標までの距離Ｒを求め、さらに、測角部１３により目
標方向のふ仰角ψ及び磁北からの水平角θを求め、さら
にＧＰＳ１４により自己の緯度ｍ1及び経度ｌ1を求め
る。第２段階Ｓ２では上記求めたＲ，ψ，θ，ｍ1及び
ｌ1を用いて制御器１５により目標の緯度ｍ2及び経度ｌ
2を求めると同時に時刻を記憶する。第３段階Ｓ３では
あらかじめ設定した回数Ｍだけ時刻ｔ1（ｉ＝１〜Ｍ）
で上記目標の緯度ｍ2及び経度ｌ2を求めたかどうかを判
定し、Ｍに満たない回数であれば上記第１段階に戻る。
第４段階Ｓ４ではＭ回求めた時刻ｔ1（ｉ＝１〜Ｍ）に
おける目標の緯度ｍ2及び経度ｌ2から目標の進行方向及
び進行速度を求める。
【００２１】上記目標の進行方向及び進行速度は次のよ
うに求まる。例えばＭ＝２のとき時刻ｔ1における目標
の緯度ｍ2及び経度ｌ2と時刻ｔ2における目標の緯度ｍ2
及び経度ｌ2からｔ2−ｔ1時間に目標が移動した距離Ｒ
ｖと目標の進行方向がわかる。また、距離Ｒｖを上記ｔ
2−ｔ1時間で割ることにより目標の速度がわかる。この
ように目標の進行方向と目標の速度がわかると、目標の
現在の位置が自己の領域を侵犯していなくても何時間後
に領域を侵犯するかを予測でき、目標に警告を発して領
域侵犯を未然に防ぐことが可能となる。
うに求まる。例えばＭ＝２のとき時刻ｔ1における目標
の緯度ｍ2及び経度ｌ2と時刻ｔ2における目標の緯度ｍ2
及び経度ｌ2からｔ2−ｔ1時間に目標が移動した距離Ｒ
ｖと目標の進行方向がわかる。また、距離Ｒｖを上記ｔ
2−ｔ1時間で割ることにより目標の速度がわかる。この
ように目標の進行方向と目標の速度がわかると、目標の
現在の位置が自己の領域を侵犯していなくても何時間後
に領域を侵犯するかを予測でき、目標に警告を発して領
域侵犯を未然に防ぐことが可能となる。
【００２２】実施例３．図４はこの発明の実施例３の目
標位置測定装置を示す図であり、実施例１と異なるとこ
ろは図１においてレーザ測距部１２をレーザ測定部２４
に置き換えたものである。
標位置測定装置を示す図であり、実施例１と異なるとこ
ろは図１においてレーザ測距部１２をレーザ測定部２４
に置き換えたものである。
【００２３】次に動作について説明する。測角部１３は
水平軸及び垂直軸の２軸回りの回転機構を備え、制御器
１５の指令あるいは手動により測角部１３に固定された
レーザ測距部１２を目標方向に向ける。レーザ測定部２
４は、制御器１５の指令により目標に向けてレーザパル
ス２３を送信し、目標で反射された上記レーザパルス２
３をヘテロダイン受信して上記送信時刻と受信時刻の時
間差から目標までの距離Ｒ及び上記受信したレーザパル
ス２３の周波数変化から目標の自方向に向かう速度Ｖを
求める。測角部１３は水平軸及び垂直軸回りの回転角を
エンコードし目標方向のふ仰角ψ及び磁北からの水平角
θとして制御器１５に送り、レーザ測定部２４は目標ま
での距離Ｒ及び目標の自己に向かう速度Ｖを制御器１５
に送る。ＧＰＳ１４は自己の緯度ｍ1及び経度ｌ1を制御
器１５に送る。制御器１５は目標までの距離Ｒ、水平角
θとふ仰角ψ、緯度ｍ1と経度ｌ1を用いて従来の例と同
様にして目標の存在する緯度ｍ2と経度ｌ2を求める。
水平軸及び垂直軸の２軸回りの回転機構を備え、制御器
１５の指令あるいは手動により測角部１３に固定された
レーザ測距部１２を目標方向に向ける。レーザ測定部２
４は、制御器１５の指令により目標に向けてレーザパル
ス２３を送信し、目標で反射された上記レーザパルス２
３をヘテロダイン受信して上記送信時刻と受信時刻の時
間差から目標までの距離Ｒ及び上記受信したレーザパル
ス２３の周波数変化から目標の自方向に向かう速度Ｖを
求める。測角部１３は水平軸及び垂直軸回りの回転角を
エンコードし目標方向のふ仰角ψ及び磁北からの水平角
θとして制御器１５に送り、レーザ測定部２４は目標ま
での距離Ｒ及び目標の自己に向かう速度Ｖを制御器１５
に送る。ＧＰＳ１４は自己の緯度ｍ1及び経度ｌ1を制御
器１５に送る。制御器１５は目標までの距離Ｒ、水平角
θとふ仰角ψ、緯度ｍ1と経度ｌ1を用いて従来の例と同
様にして目標の存在する緯度ｍ2と経度ｌ2を求める。
【００２４】ところで、レーザ測定部２４は図５の構成
となっており、１６はレーザ送信器、１７はレーザ受信
器、１８は送信光学系、１９は受信光学系、２０はカウ
ンタ、２１はクロック発生器、２２はレーザ信号処理
器、２３はレーザパルス、２５はローカルレーザ送信
器、２６はビームスプリッタ、２７は連続波レーザ光で
ある。レーザ信号処理器２２は制御器１５の指令により
レーザ発射信号をレーザ送信器１６に送る。レーザ送信
器１６は送信光学系１８を介してレーザ光の周波数がｆ
1なるレーザパルス２３を目標に送信する。また、レー
ザ送信器１６はレーザパルス送信と同時にスタート信号
をカウンタ２０に送り、カウンタ２０はクロック発生器
２１からのクロックの計数を開始する。一方、送信光学
系１８と受信光学系１９の光軸は一致しており、これら
の光軸方向は測角部１３により制御される。目標で反射
したレーザパルス２３は目標が自己にＶなる速度成分を
持つ場合は、ドップラーシフトによりレーザ光の周波数
がｆ2に変化する。ｆ1とｆ2の関係は式（８）で表され
る。 ｆ2＝ｆ1（Ｃ＋Ｖ）／Ｃ …… （８）
となっており、１６はレーザ送信器、１７はレーザ受信
器、１８は送信光学系、１９は受信光学系、２０はカウ
ンタ、２１はクロック発生器、２２はレーザ信号処理
器、２３はレーザパルス、２５はローカルレーザ送信
器、２６はビームスプリッタ、２７は連続波レーザ光で
ある。レーザ信号処理器２２は制御器１５の指令により
レーザ発射信号をレーザ送信器１６に送る。レーザ送信
器１６は送信光学系１８を介してレーザ光の周波数がｆ
1なるレーザパルス２３を目標に送信する。また、レー
ザ送信器１６はレーザパルス送信と同時にスタート信号
をカウンタ２０に送り、カウンタ２０はクロック発生器
２１からのクロックの計数を開始する。一方、送信光学
系１８と受信光学系１９の光軸は一致しており、これら
の光軸方向は測角部１３により制御される。目標で反射
したレーザパルス２３は目標が自己にＶなる速度成分を
持つ場合は、ドップラーシフトによりレーザ光の周波数
がｆ2に変化する。ｆ1とｆ2の関係は式（８）で表され
る。 ｆ2＝ｆ1（Ｃ＋Ｖ）／Ｃ …… （８）
【００２５】レーザ光の周波数がｆ2のレーザパルス２
３は受信光学系１９を通過して、ビームスプリッタ２６
でローカルレーザ送信器２５の発する連続波レーザ光２
７と重ねられレーザ受信器１７で検出される。ここで、
連続波レーザ光２７はレーザ光の周波数ｆ1を持つた
め、上記レーザ受信器１７では周波数ｆ1と周波数がｆ2
のレーザ光がヘテロダイン検波されることになり、上記
レーザ受信器１７で検出された信号はレーザパルス２３
のみを検出した信号を包絡線とするｆ2−ｆ1の周波数で
変調された信号となる。特定の周波数帯域のフィルタに
より上記包絡線とｆ2−ｆ1の周波数を持つ信号に分離さ
れ、包絡線信号はストップ信号としてカウンタ２０に送
られクロックの計数を停止させる。一方、ｆ2−ｆ1の周
波数を持つ信号はレーザ信号処理器２２に送られ周波数
分析されてｆ2が求められた後、式（８）から目標の自
己に向かう速度Ｖが求められる。さらに、レーザ信号処
理器２２はカウンタ２０の計数Ｎを用いて式（７）で目
標までの距離Ｒを求め、上記目標の自己に向かう速度Ｖ
と目標までの距離Ｒを制御器１５に送る。
３は受信光学系１９を通過して、ビームスプリッタ２６
でローカルレーザ送信器２５の発する連続波レーザ光２
７と重ねられレーザ受信器１７で検出される。ここで、
連続波レーザ光２７はレーザ光の周波数ｆ1を持つた
め、上記レーザ受信器１７では周波数ｆ1と周波数がｆ2
のレーザ光がヘテロダイン検波されることになり、上記
レーザ受信器１７で検出された信号はレーザパルス２３
のみを検出した信号を包絡線とするｆ2−ｆ1の周波数で
変調された信号となる。特定の周波数帯域のフィルタに
より上記包絡線とｆ2−ｆ1の周波数を持つ信号に分離さ
れ、包絡線信号はストップ信号としてカウンタ２０に送
られクロックの計数を停止させる。一方、ｆ2−ｆ1の周
波数を持つ信号はレーザ信号処理器２２に送られ周波数
分析されてｆ2が求められた後、式（８）から目標の自
己に向かう速度Ｖが求められる。さらに、レーザ信号処
理器２２はカウンタ２０の計数Ｎを用いて式（７）で目
標までの距離Ｒを求め、上記目標の自己に向かう速度Ｖ
と目標までの距離Ｒを制御器１５に送る。
【００２６】上記のようにこの発明では目標の存在する
緯度ｍ2及び経度ｌ2と目標の自己に向かう速度Ｖがわか
るため、目標の現在位置が自己の領域を侵犯していなく
ても領域を侵犯する可能性の有無を予測でき、目標に警
告を発して領域侵犯を未然に防ぐことが可能となる。
緯度ｍ2及び経度ｌ2と目標の自己に向かう速度Ｖがわか
るため、目標の現在位置が自己の領域を侵犯していなく
ても領域を侵犯する可能性の有無を予測でき、目標に警
告を発して領域侵犯を未然に防ぐことが可能となる。
【００２７】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、目標ま
での距離を求めるレーザ測距部と、目標方向のふ仰角及
び磁北からの水平角を求める測角部と、自己の緯度及び
経度を求める測位部と、上記求めた目標までの距離、目
標のふ仰角及び水平角、自己の緯度及び経度を用いて目
標の緯度及び経度を求める手段とを備えるようにしたの
で、目標が船であったり陸上に存在する移動体であった
り海上や陸上付近に存在する飛行体であっても、常に目
標までの距離を正確に求めることができ、常に目標を捕
らえることができるため測角部１３で求まる目標の方向
も常に正確なものとなる効果がある。
での距離を求めるレーザ測距部と、目標方向のふ仰角及
び磁北からの水平角を求める測角部と、自己の緯度及び
経度を求める測位部と、上記求めた目標までの距離、目
標のふ仰角及び水平角、自己の緯度及び経度を用いて目
標の緯度及び経度を求める手段とを備えるようにしたの
で、目標が船であったり陸上に存在する移動体であった
り海上や陸上付近に存在する飛行体であっても、常に目
標までの距離を正確に求めることができ、常に目標を捕
らえることができるため測角部１３で求まる目標の方向
も常に正確なものとなる効果がある。
【００２８】また、この発明によれば、第１段階で目標
までの距離及び目標方向のふ仰角ψ及び磁北からの水平
角を求め、さらに自己の緯度及び経度を求め、第２段階
で上記求めた目標までの距離、目標のふ仰角ψ及び水平
角、自己の緯度及び経度を用いて目標の緯度及び経度を
求め、第３段階で複数の時刻において上記第１段階及び
第２段階を繰り返して目標の緯度及び経度を求め、第４
段階で上記求めた目標の緯度及び経度の時間変化より目
標の進行方向及び進行速度を求めるようにしたので、目
標の現在位置が自己の領域を侵犯していなくても何時間
後に領域を侵犯するかを予測でき、目標に警告を発して
領域侵犯を未然に防ぐことが可能となる効果がある。
までの距離及び目標方向のふ仰角ψ及び磁北からの水平
角を求め、さらに自己の緯度及び経度を求め、第２段階
で上記求めた目標までの距離、目標のふ仰角ψ及び水平
角、自己の緯度及び経度を用いて目標の緯度及び経度を
求め、第３段階で複数の時刻において上記第１段階及び
第２段階を繰り返して目標の緯度及び経度を求め、第４
段階で上記求めた目標の緯度及び経度の時間変化より目
標の進行方向及び進行速度を求めるようにしたので、目
標の現在位置が自己の領域を侵犯していなくても何時間
後に領域を侵犯するかを予測でき、目標に警告を発して
領域侵犯を未然に防ぐことが可能となる効果がある。
【００２９】また、この発明によれば、目標までの距離
及び目標の自己に向かう速度を求めるレーザ測定部と、
目標方向のふ仰角及び磁北からの水平角を求める測角部
と、自己の緯度及び経度を求める測位部と、上記求めた
目標までの距離、目標のふ仰角及び水平角、自己の緯度
及び経度を用いて目標の緯度及び経度を求める手段とを
備えるようにしたので、目標の現在位置が自己の領域を
侵犯していなくても領域を侵犯する可能性の有無を予測
でき、目標に警告を発して領域侵犯を未然に防ぐことが
可能となる効果がある。
及び目標の自己に向かう速度を求めるレーザ測定部と、
目標方向のふ仰角及び磁北からの水平角を求める測角部
と、自己の緯度及び経度を求める測位部と、上記求めた
目標までの距離、目標のふ仰角及び水平角、自己の緯度
及び経度を用いて目標の緯度及び経度を求める手段とを
備えるようにしたので、目標の現在位置が自己の領域を
侵犯していなくても領域を侵犯する可能性の有無を予測
でき、目標に警告を発して領域侵犯を未然に防ぐことが
可能となる効果がある。
【図１】この発明の目標位置測定装置の実施例１を示す
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
【図２】この発明のレーザ測距部の構成図である。
【図３】この発明の目標位置測定方法のフローチャート
を示す図である。
を示す図である。
【図４】この発明の実施例３を示すブロック構成図であ
る。
る。
【図５】この発明のレーザ測定部の構成図である。
【図６】従来の目標位置測定装置の実施例１を示すブロ
ック構成図である。
ック構成図である。
【図７】目標の緯度及び経度を求めるための説明図であ
る。
る。
１ アンテナ ２ 方位盤 ３ 送受信器 ４ 信号処理器 ５ 計算器 ６ マイクロ波パルス ７ 目標 ８ 緯度ｍ1の緯線 ９ 緯度ｍ2の緯線 １０ 経度ｌ1の経線 １１ 経度ｌ2の経線 １２ レーザ測距部 １３ 測角度 １４ ＧＰＳ １５ 制御器 １６ レーザ送信器 １７ レーザ受信器 １８ 送信光学系 １９ 受信光学系 ２０ カウンタ ２１ クロック発生器 ２２ レーザ信号処理器 ２３ レーザパルス ２４ レーザ測定部 ２５ ローカルレーザ送信部 ２６ ビームスプリンタ ２７ 連続波レーザ光
Claims (3)
- 【請求項１】 目標に向けてレーザパルスを送信し目標
で反射された上記レーザパルスを受信して上記送信時刻
と受信時刻の時間差から目標までの距離を求めるレーザ
測距部と、目標方向のふ仰角及び磁北からの水平角を求
める測角部と、自己の緯度及び経度を求める測位部と、
上記求めた目標までの距離、目標のふ仰角及び水平角、
自己の緯度及び経度を用いて目標の緯度及び経度を求め
る手段とを備えたことを特徴とする目標位置測定装置。 - 【請求項２】 第１段階でレーザ測距部により目標に向
けてレーザパルスを送信し目標で反射された上記レーザ
パルスを受信して上記送信時刻と受信時刻の時間差から
目標までの距離を求め、さらに測角部により目標方向の
ふ仰角及び磁北からの水平角を求め、さらに測位部によ
り自己の緯度及び経度を求め、第２段階で上記求めた目
標までの距離、目標のふ仰角及び水平角、自己の緯度及
び経度を用いて目標の緯度及び経度を求め、第３段階で
複数の時刻において上記第１段階と第２段階を繰り返し
て複数の時刻における目標の緯度及び経度を求め、第４
段階で上記求めた目標の緯度及び経度の時間変化より目
標の進行方向及び進行速度を求めるようにしたことを特
徴とする目標位置測定方法。 - 【請求項３】 目標に向けてレーザパルスを送信し、目
標で反射された上記レーザパルスをヘテロダイン受信し
て上記送信時刻と受信時刻の時間差から目標までの距離
及び上記受信したレーザパルスの周波数変化から目標の
自方に向かう速度を求めるレーザ測定部と、目標方向の
ふ仰角及び磁北からの水平角を求める測角部と、自己の
緯度及び経度を求める測位部と、上記求めた目標までの
距離、目標のふ仰角及び水平角、自己の緯度及び経度を
用いて目標の緯度及び経度を求める手段とを備えたこと
を特徴とする目標位置測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5035436A JPH06249938A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 目標位置測定装置及び目標位置測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5035436A JPH06249938A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 目標位置測定装置及び目標位置測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249938A true JPH06249938A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12441804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5035436A Pending JPH06249938A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 目標位置測定装置及び目標位置測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06249938A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08304547A (ja) * | 1995-04-30 | 1996-11-22 | Nec Corp | レーザレーダによる捜索装置及び捜索システム |
| CN102829755A (zh) * | 2012-08-27 | 2012-12-19 | 西安煤航信息产业有限公司 | 基于激光测距仪的快速测量方法 |
| CN109814119A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-05-28 | 江阴市艺澜电子技术有限公司 | 一种激光照射式gps坐标获取系统 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5119364U (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-12 | ||
| JPS5190267A (en) * | 1975-02-04 | 1976-08-07 | Handotaihakumakuno seisakuhoho | |
| JPS537715U (ja) * | 1976-07-06 | 1978-01-23 | ||
| JPS5341847A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-15 | Hitachi Ltd | Suction accumulator |
| JPS5912272A (ja) * | 1982-07-13 | 1984-01-21 | 松下電器産業株式会社 | 圧縮機のアキユムレ−タ |
| JPS59197774A (ja) * | 1984-04-02 | 1984-11-09 | 松下電器産業株式会社 | 冷凍機用アキユムレ−タ |
| JPS61127368U (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-09 |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP5035436A patent/JPH06249938A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS61127368U (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-09 |
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| CN102829755A (zh) * | 2012-08-27 | 2012-12-19 | 西安煤航信息产业有限公司 | 基于激光测距仪的快速测量方法 |
| CN109814119A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-05-28 | 江阴市艺澜电子技术有限公司 | 一种激光照射式gps坐标获取系统 |
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