JPH0713657B2 - Bistatic radar device - Google Patents

Bistatic radar device

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JPH0713657B2
JPH0713657B2 JP1318120A JP31812089A JPH0713657B2 JP H0713657 B2 JPH0713657 B2 JP H0713657B2 JP 1318120 A JP1318120 A JP 1318120A JP 31812089 A JP31812089 A JP 31812089A JP H0713657 B2 JPH0713657 B2 JP H0713657B2
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JP
Japan
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receiving
beams
transmission
reception
station
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JP1318120A
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庄司 松田
雅也 ▲高▼瀬
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は航空機,船舶等を探知するために、地上,機
上,艦上等に設置されるレーダに関し、特に、送信局と
受信局を分離して設置するバイスタティック・レーダ装
置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a radar installed on the ground, on board, on board, etc. for detecting an aircraft, a ship, etc., and in particular, a transmitter station and a receiver station are separated. The present invention relates to a bistatic radar device that is installed afterwards.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、バイスタティック・レーダ装置では送信ビーム
と受信ビームの交差する空間エリアの中に存在する目標
以外は探知できない。従って送信エネルギーを有効に利
用して空間を捜索するため、まず考えられる方式とし
て、例えばマグロウヒル社より1970年に発行されたエム
アイ スコルニック氏による文献「レーダ ハンドブ
ック」(M.I.Skolnik,“Rader Hankbook",McGraw Hill,
Inc.1970)のpp.36-14〜pp.36-15に記載されているよう
に、受信側で送信ビームの照射エリア全体をカバーする
ような多数のマルチ・ビームを同時に形成する方式があ
る。
In general, a bistatic radar device can detect only a target existing in a spatial area where a transmission beam and a reception beam intersect. Therefore, in order to effectively utilize transmitted energy to search a space, one possible method is, for example, the publication “Radar Handbook” (MISkolnik, “Rader Hankbook”, McGraw) published by McGraw-Hill, Inc. in 1970. Hill,
Inc.1970), pp.36-14 to pp.36-15, there is a method of simultaneously forming a large number of multi-beams so that the receiving side covers the entire irradiation area of the transmitting beam. .

しかし、この方式では送受信局間の距離が大きいか、ま
たはレーダの捜索エリアが広い場合、非常に多くの受信
ビームが必要となり、装置規模が現実的でなくなるとい
う欠点がある。
However, this method has a drawback in that when the distance between the transmitting and receiving stations is large or the search area of the radar is large, an extremely large number of receiving beams are required and the device scale becomes unrealistic.

従って、従来は、例えばアイイーイーイー プロシーデ
ィング誌に1986年に発表されたイー ハンレ氏による
「サーベイ オブ バイスタティック アンド マルチ
スタティック レーダ」(E.Hanle,“survey of bistat
ic and multistatic radar",IEEE Proceedings Vol.13
3,Part F,No.7,1986)のpp.592〜pp.594に記載されてい
るように、送信ビーム内の送信エネルギーの伝搬に応じ
て受信ビームを高速に走査する「パルス・チェイス」と
呼ばれる方式があった。
Therefore, in the past, for example, “E.Hanle,“ survey of bistat radar ”by E. Hanle, published in 1986 in EIE Proceedings, was published.
ic and multistatic radar ", IEEE Proceedings Vol.13
3, Part F, No.7, 1986), pp.592 to 594, "pulse chase" that scans the receive beam at high speed according to the propagation of transmit energy in the transmit beam. There was a method called.

第5図はこのパルス・チェイス方式の構成の一例を示す
系統図であり、同図において、1は送信機、2は送信ア
ンテナ、3は送信ビームの走査信号を発生する送信ビー
ム制御器、4は目標、5は受信アンテナ、6は受信ビー
ムを高速走査するためのビーム走査信号を発生する受信
ビーム制御器、7はディジタル・ビーム・フォーマー、
8はパルス圧縮処理やドップラー処理等を行う信号処理
器、9は受信信号から目標を抽出し、位置標定や追尾処
理を行うデータ処理器、10は表示器である。
FIG. 5 is a system diagram showing an example of the configuration of this pulse chase system. In FIG. 5, 1 is a transmitter, 2 is a transmission antenna, 3 is a transmission beam controller for generating a transmission beam scanning signal, and 4 is a transmission beam controller. Is a target, 5 is a receiving antenna, 6 is a receiving beam controller for generating a beam scanning signal for high-speed scanning of a receiving beam, 7 is a digital beam former,
Reference numeral 8 is a signal processor that performs pulse compression processing, Doppler processing, etc., 9 is a data processor that extracts a target from the received signal, and performs position locating and tracking processing, and 10 is a display device.

次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

送信局において、送信機1で発生された送信信号は送信
アンテナ2により空間へ放射される。ここで、送信アン
テナ2で形成されるビームは送信ビーム制御器3で発生
されるビーム走査信号に基づき、所要の捜索空間を順次
走査する。もし、送信ビーム内に目標4があれば、これ
からの反射信号は受信局の受信アンテナ5で受信され
る。このとき、受信ビームは第6図に示すように、送信
信号の伝搬に応じて送信ビームの照射エリアを高速に走
査する。受信ビームの走査速度は次式で表わせる。
In the transmitting station, the transmitting signal generated by the transmitter 1 is radiated into space by the transmitting antenna 2. Here, the beam formed by the transmission antenna 2 sequentially scans a required search space based on a beam scanning signal generated by the transmission beam controller 3. If the target 4 is in the transmission beam, the reflected signal from this is received by the receiving antenna 5 of the receiving station. At this time, the reception beam scans the irradiation area of the transmission beam at high speed according to the propagation of the transmission signal, as shown in FIG. The scanning speed of the reception beam can be expressed by the following equation.

ここで、−∂φR/∂tは受信ビームの走査角速度、c
は光束、bは送信局Tと受信局Rとの間の距離、φT
信局と受信局を結ぶベースライン▲▼と送信ビーム
とのなす角、φTは同じくベースラインと受信ビームの
なす角である。(1)式で示したように、受信ビームの
走査速度は送信ビームの指向角度φTに依存するので、
送信局の送信ビーム制御器3で発生した送信ビームの走
査信号は受信局へ伝送され、受信ビーム制御器6で
(1)式に従って受信ビームの走査信号を発生する。こ
の走査信号に基づき、ディジタル・ビーム・フォーマー
7は受信アンテナ5の各素子からの受信信号をディジタ
ル的に合成して所望の受信ビームを形成する。
Where −∂φ R / ∂t is the scanning angular velocity of the reception beam, c
The light beam, b is the distance between the receiving station R and the transmitting station T, the angle between the baseline ▲ ▼ and transmission beams connecting the receiving station and phi T transmitting station, phi T is also formed between the base line and the receive beams It is a horn. As shown in the equation (1), since the scanning speed of the reception beam depends on the directivity angle φ T of the transmission beam,
The transmission beam scanning signal generated by the transmission beam controller 3 of the transmission station is transmitted to the receiving station, and the reception beam controller 6 generates a reception beam scanning signal according to the equation (1). Based on this scanning signal, the digital beam former 7 digitally combines the reception signals from the respective elements of the reception antenna 5 to form a desired reception beam.

なおディジタル・ビーム・フォーミングの原理は、例え
ば雑誌「マイクロウエーブ ジャーナル」に1987年に発
表された、エイチ ステイスコール氏による論文「ディ
ジタル ビームフォーミング アンテナズ アン イン
トロダクション」(H.Steyskal,“Digital Beamforming
Antennas,An Introduction",Microwave Journal,Janua
ry 1987,pp107〜pp.124)等で広く知られているので、
ここでは説明を省略する。
The principle of digital beamforming is described in, for example, H. Steyskal, "Digital Beamforming," published by H. Steiskall in 1987 in the magazine "Microwave Journal".
Antennas, An Introduction ", Microwave Journal, Janua
ry 1987, pp107-pp.124), etc.
The description is omitted here.

このようにして受信された信号は、信号処理器8で必要
に応じてパルス圧縮処理やレンジング処理並びにクラッ
ク抑圧のための移動目標検出処理,パルス・ドップラ処
理等のドップラ処理を行った後、データ処理器9で目標
信号の抽出,位置標定及び追尾処理が行われる。なお、
位置標定にはレンジング処理の結果の他、通常、受信ビ
ーム制御器6からの受信ビーム指向角の情報も用いられ
る。これらの処理結果は表示器10に表示される。
The signal received in this way is subjected to pulse compression processing, ranging processing, moving target detection processing for crack suppression, Doppler processing such as pulse Doppler processing, etc. in the signal processor 8 as necessary, and then data The processor 9 performs extraction of the target signal, position location, and tracking processing. In addition,
In addition to the result of the ranging process, information on the reception beam directivity angle from the reception beam controller 6 is usually used for position location. These processing results are displayed on the display 10.

ここで述べた従来の方式は1本の受信ビームを走査する
ものであるので、送信ビーム照射エリア内をもれなく捜
索するためには受信ビーム幅をある程度広げておく必要
がある。これを第7図及び第8図を用いて説明する。
Since the conventional method described here scans one reception beam, it is necessary to widen the reception beam width to some extent in order to search the transmission beam irradiation area without exception. This will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

受信ビーム幅に対する第1の制約は送信ビーム幅による
ものである。第7図に示すように、受信局Rで同一時刻
に受信される目標位置の軌跡は送信局と受信局を焦点と
する楕円となる。送信ビームがこの楕円を横切る点をA,
Bとすると、受信ビーム幅はこの2点A,Bを見込む角以上
に広げておく必要がある。この制約から得られる最小受
信ビーム幅をθR1とすると、θR1は次式で与えられる。
The first constraint on the receive beamwidth is due to the transmit beamwidth. As shown in FIG. 7, the locus of the target position received by the receiving station R at the same time is an ellipse with the transmitting station and the receiving station as the focal points. The point where the transmit beam crosses this ellipse is A,
Assuming B, the receiving beam width needs to be wider than the angle at which these two points A and B are expected. If the minimum receiving beam width obtained from this constraint is θ R1 , θ R1 is given by the following equation.

ここで、θTは送信ビーム幅、θTは送信局と受信局を結
ぶベースラインと送信ビームのなす角、θRはこのベー
スラインと受信ビームのなす角である。(2)式からわ
かるように送信ビーム幅に比例して受信ビーム幅は広く
する必要がある。
Here, θ T is a transmission beam width, θ T is an angle formed by a transmission beam with a baseline connecting the transmission station and the reception station, and θ R is an angle formed by this baseline with the reception beam. As can be seen from the equation (2), it is necessary to widen the reception beam width in proportion to the transmission beam width.

受信ビーム幅に対する第2の制約は送信パルス幅による
ものである。第8図(a)は送受信のビーム関係を示す
模式図であり、同図(b)は受信信号のタイミング・チ
ャートである。今、同図(a)で送信局Tから放射され
る送信ビーム内にある目標Aからの反射信号PAが受信局
Rにおいて時刻tAで受信され始めたとする。送信開始時
刻をt=0とすると、同図(a)の記号を用いてtAは次
式で表わされる。
The second constraint on the receive beam width is due to the transmit pulse width. FIG. 8 (a) is a schematic diagram showing a transmission / reception beam relationship, and FIG. 8 (b) is a timing chart of a received signal. Now, suppose that the reflected signal P A from the target A in the transmission beam emitted from the transmission station T in FIG. 3A starts to be received at the reception station R at time t A. When the transmission start time is t = 0, t A is expressed by the following equation using the symbol of FIG.

但し、cは光束 ここで、送信パルス幅またはcwレーダの場合の送信フレ
ーム・タイムをτとすると、目標Aからの反射信号PA
同図(b)で示すように時刻tA〜(tA+τ)の時間帯に
受信されることになるので、この時間内は受信ビームは
目標Aを照射しておく必要がある。次に同じ送信ビーム
内で次式で示す位置にある目標Bを考える。
Here, c is the luminous flux, where τ is the transmission pulse width or the transmission frame time in the case of the cw radar, the reflected signal P A from the target A is from time t A to (t Since it will be received in the time zone of ( A + τ), it is necessary to irradiate the target A with the reception beam during this time. Next, consider a target B located at the position given by the following equation within the same transmission beam.

▲▼+▲▼=▲▼+▲▼+cτ …
(4) 目標Bからの反射信号PBは同図(b)で示すように、時
刻tB〜(tB+τ)の時間帯に受信されるので、時刻tB
は受信ビームは目標Bを照射し始めなければならない。
ここで、(4)式を用いると、 となるので、言い換えると、時刻tA+τ(=tB)では受
信ビームは目標Aと目標Bを同時に照射する必要があ
る。
▲ ▼ + ▲ ▼ = ▲ ▼ + ▲ ▼ + cτ ...
(4) reflected signals P B from the target B, as shown in FIG. (B), since it is received in the time period of time t B ~ (t B + tau), at time t B receive beams target B Have to start irradiating.
Here, using the equation (4), Therefore, in other words, at time t A + τ (= t B ), it is necessary that the reception beam irradiates the target A and the target B at the same time.

この関係を式で示すと、所要受信ビーム幅θR2は次式と
なる。
When this relationship is shown by an equation, the required reception beam width θ R2 is given by the following equation.

(6)式は送信パルス幅τが長いほど受信ビーム幅を広
くする必要があることを示している。
Equation (6) indicates that the longer the transmission pulse width τ, the wider the reception beam width.

これら2つの制約条件の両方を満足する受信ビーム幅θ
Rは次式で書くことができる。
Received beam width θ that satisfies both of these two constraints
R can be written as

θR=max(θR1,θR2) …(7) このことから送信ビーム幅が広い場合や送信パルス幅ま
たは送信フレーム・タイムが長い場合、受信ビームをあ
る程度広くしなければならないことがわかる。
θ R = max (θ R1 , θ R2 ) (7) From this, it is understood that the receive beam must be wide to some extent when the transmit beam width is wide or the transmit pulse width or the transmit frame time is long.

なお、上記の説明は便宜上、送信アンテナ2は電子ビー
ム走査を行うフェーズド・アレイ・アンテナとしたが、
これを機械的にビーム走査を行うアンテナと考えてもよ
く、この場合は送信ビーム制御器3をビーム指向角度の
検出器に読みかえればよい。また、同様に受信アンテナ
5はディジタル・ビーム・フォーマー7を伴うディジタ
ル・ビーム・フォーミング・アンテナとしたが、これを
アンテナ各素子の位相制御により電子的にビーム走査を
行うフェーズド・アレイ・アンテナと考えてもさしつか
えない。
In the above description, the transmission antenna 2 is a phased array antenna that performs electron beam scanning for convenience.
This may be considered as an antenna that mechanically performs beam scanning, and in this case, the transmission beam controller 3 may be read as a detector of the beam pointing angle. Similarly, although the receiving antenna 5 is a digital beam forming antenna with a digital beam former 7, it is considered to be a phased array antenna that electronically performs beam scanning by controlling the phase of each antenna element. But it doesn't matter.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

従来のバイスタティック・レーダは以上のように構成さ
れているので、送信ビーム幅を広くしたり、送信パルス
幅(パルス・レーダの場合)または送信フレーム・タイ
ム(cwレーダの場合)を長くすると、受信ビーム幅を広
くする必要があるため、探知距離の減少,目標分解能や
位置精度の劣化及びクラッタ受信電力の増加を伴うとい
う問題点があった。
Since the conventional bistatic radar is configured as above, if the transmission beam width is widened or the transmission pulse width (in the case of pulse radar) or the transmission frame time (in the case of cw radar) is lengthened, Since it is necessary to widen the reception beam width, there are problems that the detection distance decreases, the target resolution and position accuracy deteriorate, and the clutter reception power increases.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、送信ビーム幅や送信パルス幅(または送信フ
レーム・タイム)にかかわらず、受信ビーム幅を尖鋭化
し、かつ必要最小限の受信ビーム本数で所要空間をもれ
なく走査するバイスタティック・レーダ装置を得ること
を目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and sharpens the reception beam width regardless of the transmission beam width and the transmission pulse width (or the transmission frame time) and minimizes the necessary reception. It is an object of the present invention to obtain a bistatic radar device which scans a required space without fail with the number of beams.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明に係るバイスタティック・レーダ装置は、ペンシ
ル・ビームまたはファン・ビームをアンテナから送信す
る送信局と、該送信局から離れて設置され、送信ビーム
に交差する複数本の尖鋭な受信用ペンシル・ビームまた
はファン・ビームの束を同時に形成する受信局と、上記
複数本の受信用ペンシル・ビームまたはファン・ビーム
の束により形成される覆域の一端の受信用ビームにおい
て所定の受信時間帯が終了した時点で当該覆域が送信信
号の伝搬方向に向けて1つの受信用ビームに相当する角
度分ずれるように個々の受信用ペンシル・ビームまたは
ファン・ビームをステップ移動させるステップ走査手段
とを備えるようにしたものである。
A bistatic radar device according to the present invention includes a transmitter station that transmits a pencil beam or a fan beam from an antenna, and a plurality of sharp receiving pencils that are installed apart from the transmitter station and intersect the transmission beam. The receiving station that simultaneously forms a beam or a bundle of fan beams and the receiving beam at one end of the coverage area that is formed by the bundle of receiving pencil beams or a bundle of fan beams described above ends the predetermined reception time period. And a step scanning means for stepwise moving the individual receiving pencil beam or fan beam so that the coverage area shifts in the propagation direction of the transmission signal by an angle corresponding to one receiving beam It is the one.

〔作用〕[Action]

この発明においては、受信ビームは所要角度範囲をマル
チ・ビームでカバーするため1つ1つのビーム幅は尖鋭
化することができ、また受信時間帯が終了したビーム
は、順次1つ先のビーム位置へ送っていくので、受信ビ
ーム本数を必要最小限に抑えることができる。
In the present invention, since the reception beam covers the required angle range with multiple beams, each beam width can be sharpened, and the beam whose reception time period has ended is one beam position ahead in sequence. Since it is sent to, it is possible to minimize the number of received beams.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例によるバイスタティック・レ
ーダ装置を示し、本実施例は送信ビーム,受信ビームと
もペンシル・ビームの場合の例を示している。第1図に
おいて、1は送信機、2は送信アンテナ、3は送信ビー
ム制御器、4は目標、5は受信アンテナ、6はn本の受
信ビームを順次走査するためのビーム走査信号を発生す
る受信ビーム制御器、7はn個のディジタル・ビーム・
フォーマー、8はn個の信号処理器、9はデータ処理
器、10は表示器である。
FIG. 1 shows a bistatic radar apparatus according to an embodiment of the present invention, and this embodiment shows an example in which both a transmitting beam and a receiving beam are pencil beams. In FIG. 1, 1 is a transmitter, 2 is a transmitting antenna, 3 is a transmitting beam controller, 4 is a target, 5 is a receiving antenna, and 6 is a beam scanning signal for sequentially scanning n receiving beams. Receive beam controller, 7 is n digital beam
A former, 8 is a signal processor of n pieces, 9 is a data processor, and 10 is a display.

次に本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

送信局において、送信機1で発生された送信信号は送信
アンテナ2を介して空間へ放射される。ここで、送信ア
ンテナ2のビームは送信ビーム制御器3で発生されるビ
ーム走査信号に基づき、所要捜索空間を順次走査する。
目標4からの反射信号は受信局の受信アンテナ5で受信
される。このとき、受信ビームは(7)式で示した所要
角度範囲θRを含む複数本のマルチ・ビームで構成し、
複数本の受信用ペンシル・ビームの束により形成される
覆域の一端の受信用ビームにおいて所定の受信時間帯が
終了した時点で当該覆域が送信信号の伝搬方向に向けて
1つの受信用ビームに相当する角度分ずれるように個々
の受信用ペンシル・ビームをステップ移動させる。これ
を第2図を用いて説明する。
In the transmitting station, the transmission signal generated by the transmitter 1 is radiated into space via the transmitting antenna 2. Here, the beam of the transmission antenna 2 sequentially scans a required search space based on a beam scanning signal generated by the transmission beam controller 3.
The reflected signal from the target 4 is received by the receiving antenna 5 of the receiving station. At this time, the reception beam is composed of a plurality of multi-beams including the required angle range θ R shown in equation (7),
In the receiving beam at one end of the coverage area formed by a bundle of receiving pencil beams, when the predetermined reception time period ends, the coverage area becomes one reception beam in the propagation direction of the transmission signal. The individual receiving pencil beams are step-moved so as to be displaced by an angle corresponding to. This will be described with reference to FIG.

同図は簡単のため、ビーム幅θR/2のビームを3本用い
た場合で、かつ送信パルス幅τが長く、 θR=θR2 …(8) と考えられる場合を示している。
For simplification, this figure shows a case where three beams with a beam width θ R / 2 are used and the transmission pulse width τ is long, and it is considered that θ R = θ R2 (8).

今、同図(a)に示す送信ビーム内の各点A,B,C,D,E,F
からの反射信号が受信され始める時刻を同図(b)に示
すように、t=t1,t2,t3,t4,t5,t6とする。ビームは点
Aから点Bにいたるエリアからの反射信号を時刻t1から
t4の時間帯に受信する。ビーム及びも同様に各々点
Bから点C,点Cから点Dの間のエリアからの反射信号を
時刻t2からt5,t3からt6の間に受信する。ここで、時刻t
4になればビームの受信時間帯が終了するので、この
ビームをビームの位置へ移動し、点Dから点Eのエリ
アの受信に用いる。さらに時刻t5になればビームをビ
ームの位置に移動する。以下、このように時間τ/2毎
にビームを順次移動していけば、3本のビームで全エリ
アを捜索したことになる。
Now, each point A, B, C, D, E, F in the transmission beam shown in FIG.
It is assumed that the time when the reflected signal from B starts to be received is t = t 1 , t 2 , t 3 , t 4 , t 5 , t 6 as shown in FIG. The beam receives the reflected signal from the area from point A to point B from time t 1.
Received at time t 4 . Similarly, the beam and the reflected signals from the areas between points B and C and between points C and D are similarly received between times t 2 and t 5 , t 3 and t 6 . Where time t
When it reaches 4 , the beam reception time zone ends, so this beam is moved to the beam position and used for reception of the area from point D to point E. At time t 5 , the beam is moved to the beam position. Hereinafter, if the beam is sequentially moved every time τ / 2 in this manner, the entire area is searched with three beams.

また、同図では同時3本のビームを用いた例を示した
が、一般にn個のマルチビームを用いた場合、1本当た
りのビーム幅θrは以下で示すように、おおよそ1/(n
−1)に狭くできる。
Further, in the same figure, an example using three simultaneous beams is shown, but in general, when n multi-beams are used, the beam width θ r per one is approximately 1 / (n
It can be narrowed to -1).

但し、αはビーム切換のための遅延時間に相当する角度
である。
However, α is an angle corresponding to the delay time for beam switching.

なお、第2図ではθR=θR2の場合を図示したが、θR
θR1の場合も本質的に何ら変わることなく、θRを分割
した複数本の受信ビームで全エリアの捜索ができる。
Although FIG. 2 illustrates the case where θ R = θ R2 , θ R =
In the case of θ R1 , there is essentially no change, and the entire area can be searched with a plurality of received beams obtained by dividing θ R.

第1図の受信ビーム制御器6は上述のような手順で受信
ビームのスケジューリングを行い、n個のディジタル・
ビーム・フォーマー7に対し、ビーム指向角度信号を送
出する。ビーム・フォーマー7はこの信号に基づき、n
本のマルチ・ビームを形成する。各々のビームの受信信
号はそれぞれ信号処理器8を介してデータ処理器9で統
合され、必要に応じて目標抽出,位置標定,追尾等の処
理が行われた後、表示器10に表示される。
The receive beam controller 6 in FIG. 1 schedules the receive beams in the procedure described above,
A beam pointing angle signal is sent to the beam former 7. Based on this signal, the beam former 7
Form a multi-beam of a book. The received signals of the respective beams are integrated by the data processor 9 via the signal processor 8, and after being subjected to processing such as target extraction, position location, and tracking as necessary, they are displayed on the display 10. .

このように、本実施例では送信ビーム幅や送信パルス幅
の制約を受けることなく、受信ビーム幅の尖鋭化を行う
ことができる。
As described above, in this embodiment, the reception beam width can be sharpened without being restricted by the transmission beam width and the transmission pulse width.

なお、本実施例では送信,受信ともペンシル・ビームの
場合を示したが、ファン・ビームについても同一の効果
があることは言うまでもない。即ち、例えば送信,受信
とも仰角方向に広いファン・ビームとすると、第2図は
これらのビームを水平面内で示した図とみなすことがで
きる。
In this embodiment, the pencil beam is used for both transmission and reception, but it goes without saying that the fan beam has the same effect. That is, if a fan beam that is wide in the elevation direction is used for both transmission and reception, FIG. 2 can be regarded as a diagram in which these beams are shown in a horizontal plane.

次に本発明の第2の実施例につき図を用いて説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

この実施例は送信ビームを仰角方向のファン・ビーム,
受信ビームをペンシル・ビームとした場合の例である。
第3図は本実施例の構成を示す系統図であり、送信局側
の送信機1,送信アンテナ2及び送信ビーム制御器3は送
信ビームがファン・ビームである点を除いて第1の実施
例と同様の動作である。
In this embodiment, the transmit beam is an elevation fan beam,
This is an example when the reception beam is a pencil beam.
FIG. 3 is a system diagram showing the configuration of this embodiment. The transmitter 1, transmitter antenna 2 and transmitter beam controller 3 on the transmitter side are the same as the first embodiment except that the transmitter beam is a fan beam. The operation is similar to the example.

次にその動作を説明すると、目標4からの受信信号は受
信局の受信アンテナ5で受信される。ここで受信ビーム
は第4図に示すように、仰角方向は所要仰角範囲をカバ
ーするM本の固定のマルチ・ビームであり、方位方向は
第1の実施例と同様の手法でn本のビームを送信信号の
伝搬に応じて順次切り換えていくものである。このた
め、ビーム・フォーマーは方位方向と仰角方向に分けて
構成される。方位方向のビーム・フォーマー11は受信ビ
ーム制御器6からの方位走査信号に基づき、方位方向に
n本のビーム合成を行う。仰角方向のビーム・フォーマ
ー12はさらに仰角方向にM本のビーム合成を行う。従っ
て、瞬時には(M×n)本のマルチ・ビームが形成され
る。ビーム合成後の信号処理器8,データ処理器9及び表
示器10の動作は第1の実施例と同様である。
Next, the operation will be described. The received signal from the target 4 is received by the receiving antenna 5 of the receiving station. Here, as shown in FIG. 4, the reception beam is M fixed multi-beams that cover the required elevation angle range in the elevation direction, and n beams in the azimuth direction by the same method as in the first embodiment. Are sequentially switched according to the propagation of the transmission signal. Therefore, the beam former is divided into the azimuth direction and the elevation angle direction. The azimuth beam former 11 synthesizes n beams in the azimuth direction based on the azimuth scanning signal from the reception beam controller 6. The elevation beam former 12 further synthesizes M beams in the elevation direction. Therefore, (M × n) multi-beams are instantaneously formed. The operations of the signal processor 8, the data processor 9 and the display 10 after beam combining are the same as those in the first embodiment.

この実施例によれば、送信ファン・ビームに対しても尖
鋭な受信ビームを用いることができ、かつ必要最小限の
本数の受信ビームで送信ビーム内の全エリアを捜索する
ことができる。
According to this embodiment, a sharp reception beam can be used for the transmission fan beam, and the entire area of the transmission beam can be searched with the minimum required number of reception beams.

なお、これまで述べた実施例では送信アンテナは電子走
査型のフェーズド・アレイ・アンテナを使用したが、機
械的にビーム走査を行っても同様の効果があることは言
うまでもない。
In the above-described embodiments, the transmission antenna is an electronic scanning type phased array antenna, but it goes without saying that mechanical beam scanning has the same effect.

また、受信ビームの本数nは特に固定する必要はなく、
例えば送信局と受信局からの目標の見込み角θTとθR
差が小さくなるほど、即ち目標が遠距離になるほどビー
ム数を減らすことも可能である。
In addition, the number of reception beams n need not be fixed,
For example, it is possible to reduce the number of beams as the difference between the target angles of view θ T and θ R from the transmitting station and the receiving station becomes smaller, that is, as the target becomes farther.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、本発明に係るバイスタティック・レーダ
装置によれば、ペンシル・ビームまたはファン・ビーム
をアンテナから送信する送信局と、該送信局から離れて
設置され、送信ビームに交差する複数本の尖鋭な受信用
ペンシル・ビームまたはファン・ビームの束を同時に形
成する受信局と、上記複数本の受信用ペンシル・ビーム
またはファン・ビームの束により形成される覆域の一端
の受信用ビームにおいて所定の受信時間帯が終了した時
点で当該覆域が送信信号の伝搬方向に向けて1つの受信
用ビームに相当する角度分ずれるように個々の受信用ペ
ンシル・ビームまたはファン・ビームをステップ移動さ
せるステップ走査手段とを備えるようにしたので、受信
ビームの狭ビーム化による探知距離の増加,分解能や位
置精度の向上及びクラッタ受信電力の減少という効果が
あるとともに、受信ビーム数が最小限で済むため、装置
規模が比較的小さくて済むという効果がある。
As described above, according to the bistatic radar device of the present invention, a transmitting station that transmits a pencil beam or a fan beam from an antenna, and a plurality of transmitting stations that are installed apart from the transmitting station and intersect the transmitting beam. A receiving station that simultaneously forms a sharp receiving pencil beam or fan beam bundle, and a receiving beam at one end of the coverage area formed by the multiple receiving pencil beam or fan beam bundles. At the end of a predetermined reception time period, each reception pencil beam or fan beam is stepwise moved so that the coverage area shifts in the propagation direction of the transmission signal by an angle corresponding to one reception beam. Since the step scanning means is provided, the detection distance is increased by narrowing the reception beam, the resolution and the position accuracy are improved, and With the effect of reduced Latta received power, because it requires the reception beam number at a minimum, there is an effect that requires only a device size is relatively small.

【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の第1の実施例によるバイスタティッ
ク・レーダ装置の構成を示す系統図、第2図は第1の実
施例の動作説明図、第3図はこの発明の第2の実施例の
構成を示す系統図、第4図は第2の実施例の動作説明
図、第5図は従来のバイスタティック・レーダ装置の構
成を示す系統図、第6図は従来方式の動作説明図、第7
図及び第8図は所要の受信ビーム幅の説明に供する説明
図である。 図において、1は送信機、2は送信アンテナ、3は送信
ビーム制御器、4は目標、5は受信アンテナ、6は受信
ビーム制御器、7はディジタル・ビーム・フォーマー、
8は信号処理器、9はデータ処理器、10は表示器、11は
方位方向ビーム・フォーマー、12は仰角方向ビーム・フ
ォーマーである。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a system diagram showing a configuration of a bistatic radar device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the first embodiment, and FIG. FIG. 4 is a system diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention, FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the second embodiment, FIG. 5 is a system diagram showing a configuration of a conventional bistatic radar device, and FIG. Is a conventional operation explanation diagram, No. 7
FIG. 8 and FIG. 8 are explanatory diagrams for explaining the required reception beam width. In the figure, 1 is a transmitter, 2 is a transmitting antenna, 3 is a transmitting beam controller, 4 is a target, 5 is a receiving antenna, 6 is a receiving beam controller, 7 is a digital beam former,
Reference numeral 8 is a signal processor, 9 is a data processor, 10 is a display, 11 is an azimuth beam former, and 12 is an elevation beam former. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ペンシル・ビームまたはファン・ビームを
アンテナから送信する送信局と、該送信局から離れて設
置され、送信ビームに交差する複数本の受信用ペンシル
・ビームまたはファン・ビームの束を同時に形成する受
信局と、 上記複数本の受信用ペンシル・ビームまたはファン・ビ
ームの束により形成される覆域の一端の受信用ビームに
おいて所定の受信時間帯が終了した時点で当該覆域が送
信信号の伝搬方向に向けて1つの受信用ビームに相当す
る角度分ずれるように個々の受信用ペンシル・ビームま
たはファン・ビームをステップ移動させるステップ走査
手段とを備えたことを特徴とするバイスタティック・レ
ーダ装置。
1. A transmitting station for transmitting a pencil beam or a fan beam from an antenna, and a bundle of a plurality of receiving pencil beams or fan beams installed apart from the transmitting station and intersecting the transmitting beam. The receiving station formed at the same time and the receiving beam at one end of the coverage area formed by the bundle of the above-mentioned multiple receiving pencil beams or fan beams transmit the coverage area when a predetermined reception time period ends. And a step scanning means for stepwise moving individual receiving pencil beams or fan beams so as to deviate in the direction of signal propagation by an angle corresponding to one receiving beam. Radar equipment.
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