JPH06347546A - 気象レーダ装置 - Google Patents
気象レーダ装置Info
- Publication number
- JPH06347546A JPH06347546A JP5163905A JP16390593A JPH06347546A JP H06347546 A JPH06347546 A JP H06347546A JP 5163905 A JP5163905 A JP 5163905A JP 16390593 A JP16390593 A JP 16390593A JP H06347546 A JPH06347546 A JP H06347546A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- weather
- clutter
- radar device
- radar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 航空管制用に使われているレーダを利用し
て、気象情報の高度分布を抽出することのできる気象レ
ーダ装置を提供する。 【構成】 航空管制用レーダ装置から離れた位置に、仰
角方向にビーム幅が広いファンビーム特性の空中線３を
持つ受信専用局を設置し、ウェザークラッタ７からの反
射波を受信する。このような配置で受信された受信信号
レベルの時間変化は、ウェザークラッタ強度の高度方向
での変化に対応している。２つの空中線１、３のビーム
方向θ１、θ２及び受信までの経過時間ｔから対象とな
るウェザークラッタ７の空中位置を計算し、受信信号レ
ベルと対応させることにより気象情報の高度分布を求め
る。
て、気象情報の高度分布を抽出することのできる気象レ
ーダ装置を提供する。 【構成】 航空管制用レーダ装置から離れた位置に、仰
角方向にビーム幅が広いファンビーム特性の空中線３を
持つ受信専用局を設置し、ウェザークラッタ７からの反
射波を受信する。このような配置で受信された受信信号
レベルの時間変化は、ウェザークラッタ強度の高度方向
での変化に対応している。２つの空中線１、３のビーム
方向θ１、θ２及び受信までの経過時間ｔから対象とな
るウェザークラッタ７の空中位置を計算し、受信信号レ
ベルと対応させることにより気象情報の高度分布を求め
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大気中の降雨、水蒸
気、塵等のウェザークラッタをレーダにより検出するこ
とにより降雨量、風速、風向等の気象情報を抽出する気
象レーダ装置に係り、特に航空管制用に用いられてきた
レーダを利用して気象情報を検出する気象レーダ装置に
関する。
気、塵等のウェザークラッタをレーダにより検出するこ
とにより降雨量、風速、風向等の気象情報を抽出する気
象レーダ装置に係り、特に航空管制用に用いられてきた
レーダを利用して気象情報を検出する気象レーダ装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、気象レーダ装置の空中線には、
方位方向及び仰角方向とも鋭い指向性を持ったペンシル
ビームと呼ばれる空中線指向特性を有するものが用いら
れる。これは、ペンシルビームを所定の速度で方位及び
仰角方向に走査してウェザークラッタを検出することに
より、３次元の気象情報を抽出するためである。この種
の技術は例えば、特開昭６２−１９７７７９号公報に開
示されたものが知られている。
方位方向及び仰角方向とも鋭い指向性を持ったペンシル
ビームと呼ばれる空中線指向特性を有するものが用いら
れる。これは、ペンシルビームを所定の速度で方位及び
仰角方向に走査してウェザークラッタを検出することに
より、３次元の気象情報を抽出するためである。この種
の技術は例えば、特開昭６２−１９７７７９号公報に開
示されたものが知られている。
【０００３】これに対し、航空管制用のレーダ装置は、
航空機から飛行高度情報が送られてくるためレーダによ
り航空機の飛行高度を検出する必要はない。このため、
航空管制用レーダ装置の空中線では、方位方向では鋭い
指向性を持つが仰角方向ではブロードな指向性のファン
ビームと呼ばれる空中線指向特性を有する空中線が用い
られている。航空管制用レーダ装置に備えられた気象情
報抽出装置は、上述した空中線指向性による基本的制約
から、気象データの高度分布を検出することはできな
い。
航空機から飛行高度情報が送られてくるためレーダによ
り航空機の飛行高度を検出する必要はない。このため、
航空管制用レーダ装置の空中線では、方位方向では鋭い
指向性を持つが仰角方向ではブロードな指向性のファン
ビームと呼ばれる空中線指向特性を有する空中線が用い
られている。航空管制用レーダ装置に備えられた気象情
報抽出装置は、上述した空中線指向性による基本的制約
から、気象データの高度分布を検出することはできな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
航空管制用レーダを用いる場合には、得られる情報が２
次元の気象情報に限定され、気象情報の高度分布を検出
することはできなかった。
航空管制用レーダを用いる場合には、得られる情報が２
次元の気象情報に限定され、気象情報の高度分布を検出
することはできなかった。
【０００５】本発明は、航空管制用レーダ装置を利用
し、３次元の気象情報を抽出することのできる気象レー
ダ装置を提供することを目的とする。
し、３次元の気象情報を抽出することのできる気象レー
ダ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の気象レーダー装
置は、レーダ信号を空間に放射する第１の空中線と、第
１の空中線から離れた位置に設置され、ウェザークラッ
タからの反射波を受信する第２の空中線と、レーダ信号
の放射時点からの経過時間と、経過時間におけるウェザ
ークラッタからの反射波の信号レベルとを検出するクラ
ッタレベル検出手段と、ウェザークラッタからの反射波
の信号レベルを検出した時点における、経過時間、第１
および第２の空中線のビーム角度からウェザークラッタ
の空間位置を算出する位置演算手段とを有するものであ
る。
置は、レーダ信号を空間に放射する第１の空中線と、第
１の空中線から離れた位置に設置され、ウェザークラッ
タからの反射波を受信する第２の空中線と、レーダ信号
の放射時点からの経過時間と、経過時間におけるウェザ
ークラッタからの反射波の信号レベルとを検出するクラ
ッタレベル検出手段と、ウェザークラッタからの反射波
の信号レベルを検出した時点における、経過時間、第１
および第２の空中線のビーム角度からウェザークラッタ
の空間位置を算出する位置演算手段とを有するものであ
る。
【０００７】
【作用】本発明によれば、レーダ信号の反射波の信号レ
ベルが経過時間と共にクラッタレベル検出手段によって
検出される。送信用の第１の空中線と受信用の第２の空
中線の設置位置及びこれらのビーム角度が予め定まって
いるため、位置演算手段はこれらの値に基づいて航空管
制用レーダと受信専用局との間に位置する気象情報の高
度分布を算出することが出来る。
ベルが経過時間と共にクラッタレベル検出手段によって
検出される。送信用の第１の空中線と受信用の第２の空
中線の設置位置及びこれらのビーム角度が予め定まって
いるため、位置演算手段はこれらの値に基づいて航空管
制用レーダと受信専用局との間に位置する気象情報の高
度分布を算出することが出来る。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１は本発明の一実施例の構成を示すブロック図
である。本装置は航空管制用レーダ装置の送信機２およ
び空中線１を有する。送信機２からはレーダ信号が送信
され、送信機２から出力されたレーダ信号は空中線１か
ら空間に放射される。放射されたレーダ信号はウェザー
クラッタ７により反射される。本装置はまた、受信用の
空中線３を有する。空中線３は空中線１から離れた位置
に設置されている。ウェザークラッタ７により反射され
たレーダ信号は空中線３によって受信される。空中線３
には受信機４が接続されている。受信機４は空中線３に
よって受信されたレーダ信号を所定のレベルまで増幅す
る。受信機４にはクラッタレベル検出器５が接続されて
いる。クラッタレベル検出器５は受信機４から送られた
受信信号のレベル、および空中線１から発射されたレー
ダ信号が空中線３で受信されるまでの経過時間ｔを検出
する。
する。図１は本発明の一実施例の構成を示すブロック図
である。本装置は航空管制用レーダ装置の送信機２およ
び空中線１を有する。送信機２からはレーダ信号が送信
され、送信機２から出力されたレーダ信号は空中線１か
ら空間に放射される。放射されたレーダ信号はウェザー
クラッタ７により反射される。本装置はまた、受信用の
空中線３を有する。空中線３は空中線１から離れた位置
に設置されている。ウェザークラッタ７により反射され
たレーダ信号は空中線３によって受信される。空中線３
には受信機４が接続されている。受信機４は空中線３に
よって受信されたレーダ信号を所定のレベルまで増幅す
る。受信機４にはクラッタレベル検出器５が接続されて
いる。クラッタレベル検出器５は受信機４から送られた
受信信号のレベル、および空中線１から発射されたレー
ダ信号が空中線３で受信されるまでの経過時間ｔを検出
する。
【０００９】空中線１と空中線３との位置関係を図２に
示す。空中線１と空中線３とはｘ軸（水平軸）上にあ
り、それぞれｘ＝−ａ，ｘ＝ａの位置に送信局及び受信
局として設置されているとする。また、同図に示すよう
に、空中線１のビーム幅をθｂ１、ビーム方向をｘ軸か
らθ１、空中線３のビーム幅をθｂ２、ビーム方向をｘ
軸からθ２とする。この場合、空中線１の送信ビームと
空中線３の受信ビームは図２の右側に示す様な各々のビ
ーム幅相当の幅を持つ四角柱状の領域８で交差し、この
領域８からの反射波のみが空中線３で受信されることに
なる。また、この領域８からの反射波は、同一時間で受
信されるわけではなく、高度（ｚ軸座標）が高くなるほ
ど伝搬距離ｒ１＋ｒ２が大きくなるため、経過時間ｔは
反射点の高度に依存する。
示す。空中線１と空中線３とはｘ軸（水平軸）上にあ
り、それぞれｘ＝−ａ，ｘ＝ａの位置に送信局及び受信
局として設置されているとする。また、同図に示すよう
に、空中線１のビーム幅をθｂ１、ビーム方向をｘ軸か
らθ１、空中線３のビーム幅をθｂ２、ビーム方向をｘ
軸からθ２とする。この場合、空中線１の送信ビームと
空中線３の受信ビームは図２の右側に示す様な各々のビ
ーム幅相当の幅を持つ四角柱状の領域８で交差し、この
領域８からの反射波のみが空中線３で受信されることに
なる。また、この領域８からの反射波は、同一時間で受
信されるわけではなく、高度（ｚ軸座標）が高くなるほ
ど伝搬距離ｒ１＋ｒ２が大きくなるため、経過時間ｔは
反射点の高度に依存する。
【００１０】図３に各信号のタイミング図を示す。同期
信号（送信信号タイミング）からｔ秒後に受信された信
号は、図２のｒ１，ｒ２がｒ１＋ｒ２＝ｃｔ（ｃは光
速）を満足する位置から反射された信号である。このた
め、時間毎に受信信号レベルをサンプリングすることに
より高度に応じたクラッタレベルＬを検出することがで
きる。クラッタレベル検出器５は、同期信号からの経過
時間ｔとその時間におけるクラッタレベルＬを検出す
る。
信号（送信信号タイミング）からｔ秒後に受信された信
号は、図２のｒ１，ｒ２がｒ１＋ｒ２＝ｃｔ（ｃは光
速）を満足する位置から反射された信号である。このた
め、時間毎に受信信号レベルをサンプリングすることに
より高度に応じたクラッタレベルＬを検出することがで
きる。クラッタレベル検出器５は、同期信号からの経過
時間ｔとその時間におけるクラッタレベルＬを検出す
る。
【００１１】位置演算器６は、経過時間ｔと各空中線の
ビーム方位角度θ１、θ２から検出したクラッタレベル
Ｌの空間位置を以下の数４〜数６に基づき演算する。
ビーム方位角度θ１、θ２から検出したクラッタレベル
Ｌの空間位置を以下の数４〜数６に基づき演算する。
【数４】
【数５】
【数６】
【００１２】但し、θ１は空中線１のｘ軸からのビーム
方位角度、θ２は空中線３のｘ軸からのビーム方位角
度、±ａはｘ軸に設置された空中線の位置座標、ｓはｃ
ｔ（＝ｒ１＋ｒ２）をそれぞれ表す。
方位角度、θ２は空中線３のｘ軸からのビーム方位角
度、±ａはｘ軸に設置された空中線の位置座標、ｓはｃ
ｔ（＝ｒ１＋ｒ２）をそれぞれ表す。
【００１３】このように本装置によれば、以上のような
式に基づいて演算を行うことにより、空中線１および３
の位置座標±ａ、ビーム方向θ１、θ２、経過時間ｔと
光速ｃの積ｓからウェザークラッタ７の位置を求めるこ
とができる。
式に基づいて演算を行うことにより、空中線１および３
の位置座標±ａ、ビーム方向θ１、θ２、経過時間ｔと
光速ｃの積ｓからウェザークラッタ７の位置を求めるこ
とができる。
【００１４】したがって、経過時間ｔで受信されたクラ
ッタ信号の位置が決定され、３次元の気象情報（ｘ，
ｙ，ｚ，Ｌ）を得ることができる。
ッタ信号の位置が決定され、３次元の気象情報（ｘ，
ｙ，ｚ，Ｌ）を得ることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の気象レー
ダ装置によれば、航空管制用レーダ装置を利用して、従
来得ることができなかった３次元の気象情報を抽出する
ことができる。
ダ装置によれば、航空管制用レーダ装置を利用して、従
来得ることができなかった３次元の気象情報を抽出する
ことができる。
【図１】本発明の装置の一実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明の装置による位置関係を示す説明図であ
る。
る。
【図３】本発明の装置に使われる各信号の関係を示すタ
イミング図である。
イミング図である。
１ 空中線 ２ 送信機 ３ 空中線 ４ 受信機 ５ クラッタレベル検出器 ６ 位置演算器 ７ ウェザークラッタ
Claims (2)
- 【請求項１】 レーダ信号を空間に放射する第１の空中
線と、 前記第１の空中線から離れた位置に設置され、ウェザー
クラッタからの反射波を受信する第２の空中線と、 前記レーダ信号の放射時点からの経過時間と、前記経過
時間における前記ウェザークラッタからの反射波の信号
レベルとを検出するクラッタレベル検出手段と、 前記ウェザークラッタからの反射波の信号レベルを検出
した時点における、前記経過時間、前記第１および第２
の空中線のビーム角度から前記ウェザークラッタの空間
位置を算出する位置演算手段とを有することを特徴とす
る気象レーダ装置。 - 【請求項２】 前記位置演算手段は、前記第１の空中線
の水平軸からのビーム方位角度をθ１、前記第２の空中
線の前記水平軸からのビーム方位角度をθ２、前記水平
軸に設置された前記第１および第２の空中線の位置座標
を±ａ、光速をｃ、前記経過時間をｔ、光速ｃと前記経
過時間ｔとの積をｓとした場合に、前記ウェザークラッ
タの空間位置（ｘ，ｙ，ｚ）を、 【数１】 【数２】 【数３】 に従って算出することを特徴とする請求項１記載の気象
レーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5163905A JPH06347546A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 気象レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5163905A JPH06347546A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 気象レーダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06347546A true JPH06347546A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15783059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5163905A Pending JPH06347546A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 気象レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06347546A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001056376A (ja) * | 1999-08-18 | 2001-02-27 | Nec Corp | ウエザデータ表示システム |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443495A (en) * | 1977-09-12 | 1979-04-06 | Toshiba Corp | Radar device |
| JPS6037906A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-27 | 株式会社富士トレーラー製作所 | 畦上面整地装置付整畦機 |
| JPH03273183A (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-04 | Nec Corp | バイスタティック・レーダ装置 |
| JPH03295487A (ja) * | 1990-04-13 | 1991-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | 宇宙浮遊物探知方法 |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP5163905A patent/JPH06347546A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443495A (en) * | 1977-09-12 | 1979-04-06 | Toshiba Corp | Radar device |
| JPS6037906A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-27 | 株式会社富士トレーラー製作所 | 畦上面整地装置付整畦機 |
| JPH03273183A (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-04 | Nec Corp | バイスタティック・レーダ装置 |
| JPH03295487A (ja) * | 1990-04-13 | 1991-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | 宇宙浮遊物探知方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001056376A (ja) * | 1999-08-18 | 2001-02-27 | Nec Corp | ウエザデータ表示システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970311 |