JPH07234272A - 自動同期１ウエイ測距方式及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測距誤差の少ない１ウエイ測距システムを得
ること。 【構成】 測距装置２に、クロック信号発振部２１と測
距基準パルス発生部２３と同期誤差信号検出部２８と自
動周波数調整部２９によるＰＬＬを設け、測距基準パル
ス周期を送信装置１から送出され、受信部２４で受信さ
れた測距パルスの周期と同期するように制御する。 【効果】 送信装置１のクロック信号発振部１１の発振
周波数が変動して測距パルス周期が変動しても、測距装
置２の測距基準パルス周期はＰＬＬによって上記測距パ
ルス周期の変動に追従して変化するので、上記測距パル
ス周期の変動に起因する誤差が測定値に潜入することが
なく高精度な測定が可能となる。また、クロック信号発
振部１１，２１の発振器には高精度が要求されないので
システムが安価に構成でき、更に従来は１ウエイ測距方
式が採用できなかったような高度な測距においても、１
ウエイ測距方式を採用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電波を距離測定（測
距）の媒体とする距離測定方式に係り、特に移動中の目
標物から送られてくる測距パルスを測定局で受信し、該
受信した測距パルスと上記測定局で独自に生成している
測距基準パルスとの間の時間差に基いて当該測定局から
上記目標物までの距離を求めるようにした１ウエイ測距
方式と、該方式による測距装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、航空機、ロケット、ラジオゾン
デのような飛翔体までの距離測定には電波が使用され
る。

【０００３】電波を測距媒体とする測距方式には、周知
のように地上の測定局から測距パルス（送信パルス）を
目標物（上記航空機、ロケット、ラジオゾンデ等）に向
けて発射し、該目標物で反射して返送される反射パルス
又は該目標物が上記測距パルスを受信して返送するパル
ス（受信パルス）を受信して、上記送信パルスの送信時
から上記受信パルスの受信時までの時間差に基いて距離
を演算するようにした２ウエイ測距方式（受信パルスが
目標物での反射パルスの場合を１次レーダー方式とい
い、受信パルスが目標物から返送されるパルスの場合を
２次レーダー方式という。）と、測定局と目標物とが同
一時間基準によって作動しているパルス発生器を有し、
目標物から送られてくる測距パルスを受信して測定局に
おいて独自に発生している測距基準パルスと上記受信し
た測距パルスとの時間差に基いて距離を演算するように
した１ウエイ測距方式とがあり、特に１ウエイ測距方式
では、目標物への搭載機器は測距パルスの送信手段を有
するのみでよく（測定局からの信号の受信手段を必要と
しない。）、また地上の測定局は測距パルスの受信手段
を有するのみでよい（目標物への信号の送信手段を必要
としない）ので、測距システムの構成が簡単になり、特
にラジオゾンデのように安い測定コストが要求され、か
つ搭載機器の重量が制限されるような場合に多用され
る。

【０００４】従来の１ウエイ測距システムを図２に示す
ブロック図と、図４（Ａ）に示すタイムチャートにより
説明する。なお、以下は、目標物を例えばロケット、ラ
ジオゾンデのような飛翔体とし、該飛翔体の飛翔距離測
定を例として説明する。

【０００５】図２において、送信装置１は飛翔体に搭載
する機器であり、測距装置２は地上の測定局に設備され
る機器である。

【０００６】送信装置１は、クロック信号発振部１１
と、該クロック信号発振部１１の発振周波数を調整する
周波数調整部１２と、上記クロック信号発振部１１の発
振信号（クロック信号）を分周して所定の周期の測距パ
ルスを生成する測距パルス発生部１３と、該測距パルス
発生部１３からの測距パルスを変調して電力増幅するこ
とにより測距パルスを含む電波を送出する送信部１４
と、該送信部１４からの電波を測距装置２に向けて送信
するアンテナ１５とで構成されている。

【０００７】また、測距装置２は、クロック信号発振部
２１と、該クロック信号発振部２１の発振周波数を調整
する周波数調整部２２と、上記クロック信号発振部２１
の発振信号（クロック信号）を分周して所定の周期の測
距基準パルスを生成する測距基準パルス発生部２３と、
前記送信装置１からの電波を受信するアンテナ２５と、
該アンテナ２５で受信した電波を復調して測距パルスを
出力する受信部２４と、上記測距基準パルス発生部２３
からの測距基準パルスと上記受信部２４からの測距パル
スとの時間差に基いて飛翔体までの距離を演算する測距
演算部２６と、該測距演算部２６で演算した距離を表示
し、又は／及び記録する表示部２７とで構成されてい
る。

【０００８】送信装置１において、測距パルス発生部１
３は、クロック信号発振部１１が出力するクロック信号
を分周することにより、図４（Ａ）のＢに示すように一
定周期Ｔｓの測距パルスを出力しており、この測距パル
スは、送信部１４に入力され、アンテナ１５から当該測
距パルスを含む電波（以下、測距電波という。）が送信
されている。

【０００９】また、測距装置２において、受信部２４は
アンテナ２５を介して上記送信装置１からの測距電波を
受信し復調して、図４（Ａ）のＣに示すように測距パル
スを出力しており、また、測距基準パルス発生部２３
は、クロック信号発振部２１が出力するクロック信号を
分周することにより、図４（Ａ）のＡに示すように一定
周期Ｔｒの測距基準パルスを出力している。

【００１０】測距演算部２６は、まず上記測距パルスと
測距基準パルスとの間の時間差を求める。この時間差は
飛翔体から測定局までの測距パルスの到達時間に相当す
るので、次に測距演算部２６は当該時間差に電波の伝播
速度を掛ける演算を行ない、飛翔体までの距離を求め
る。

【００１１】ところで、以上の動作により距離を求める
ためには、測距パルスの周期Ｔｓと測距基準パルスの周
期Ｔｒとが等しくなくてはならない。

【００１２】そこで、測定開始前、すなわち飛翔体の打
上げ前の静止した状態において、送信装置１の周波数調
整部１２によりクロック信号発振部１１の発振周波数を
調整して、又は／及び、測距装置２の周波数調整部２２
によりクロック信号発振部２１の発振周波数を調整し
て、測距パルスの周期Ｔｓと測距基準パルスの周期Ｔｒ
とを一致させておく。

【００１３】又、送信装置１と測距装置２とは非同期で
作動するので、飛翔体の打上げ前飛翔距離ゼロの地点で
測定を行ない、そのときの測距基準パルスと測距装置２
で受信した測距パルスの時間差を求め、この時間差を予
め測距演算部２６に記憶させておく。図４（Ａ）に示す
時間差δｔは、この飛翔距離ゼロにおける時間差に相当
する。なお、図４（Ａ）では、理解し易いように、飛翔
距離ゼロにおいて測距装置２で受信した測距パルスと送
信装置１が生成している測距パルスとが時間的に一致し
ているものとして、上記時間差δｔを測距基準パルスと
測距パルスとの時間差として示してあるが、例えば飛翔
体の打上げ地点と測定局とが離れている場合には、上記
時間差δｔは、測距パルスと測距基準パルスとの時間差
に当該打上げ地点と測定局との間の距離に相当する時間
差を加えた値となる。

【００１４】以上のようにして飛翔体打上げ前の設定
（以下、初期設定という。）を行なったのち、飛翔体を
発射してその飛翔距離の測定を開始する。

【００１５】飛翔中の飛翔体からは、前記動作によって
測距電波が常時送出されており、測距装置２の受信部２
４は前記動作によって図４（Ａ）のＣに示す測距パルス
を出力する。なお、この測距パルスを、送信装置１の測
距パルス発生部１３が出力する測距パルスと区別するた
めに、受信測距パルスということとする。

【００１６】受信測距パルスは、送信装置１から測距パ
ルスが送出されてから、飛翔体の飛翔距離を測距電波が
伝播する時間だけ送れて測距装置２に到達し、受信部２
４から出力される。すなわち、図４（Ａ）で時間ｔによ
り示す時間が測距パルスの到達遅延時間であり、受信測
距パルスは当該遅延時間ｔにより測距パルスの周期と同
じ周期Ｔｓで受信部２４から出力される。なお、飛翔距
離は常時変化しているので、厳密にいえば当該受信測距
パルスの周期は測距パルスの周期Ｔｓより長くなる（飛
翔体が測定局から遠ざかる方向に移動中のとき）が、測
距パルスの周期を短かく設定した場合（例えばロケット
の飛翔距離測定では、約４ｍｓｅｃ）には、当該測距パ
ルスの数周期の範囲で論ずる限りにおいて受信測距パル
スの周期は測距パルスの周期Ｔｓに一致するものとして
も差し支えない。

【００１７】飛翔体の飛翔距離Ｓは、上記遅延時間ｔに
電波の伝播速度Ｃ（約３×１０⁸ ｍ／Ｈ：光速に同じ）
を掛けた値、すなわち、 Ｓ＝ｔ×Ｃ・・・（１） となる。

【００１８】ところで、測距演算部２６で得ることがで
きるのは、測距基準パルスと受信測距パルスとの間の時
間差τであり、この時間差τは飛翔体打上げ前に測定
し、測距演算部２６に記憶させてある測距基準パルスと
測距パルスとの時間差δｔと前記遅延時間ｔとの和に相
当する。従って測距演算部２６で次の演算を行なうこと
により、飛翔距離Ｓを求めることができる。

【００１９】ｔ＝τ−δｔ・・・（２） （１）式と（２）式から Ｓ＝（τ−δｔ）×Ｃ・・・（３） なお、（３）式は測距基準パルスが測距パルスに先行す
る場合（図４（Ａ）に示す場合）の演算式であるが、初
期設定において、上記関係が逆になる（測距パルスが測
距基準パルスに先行する）場合もあり、この場合には飛
翔距離Ｓは Ｓ＝（τ＋δｔ）×Ｃ・・・（４） となる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】以上に説明した従来例
では、測距基準パルスと測距パルスの周期Ｔｒ，Ｔｓが
一致しており、かつ時間が経過しても当該周期Ｔｒ，Ｔ
ｓが不変で、かつ両者の一致が崩れないことが必要であ
る。ところが送信装置１と測距装置２とはそれぞれ独自
にクロック信号発振部１１，２１を有しており、かつ双
方は同期した動作は行なわないので、時間の経過ととも
に、クロック信号発振部１１，２１のそれぞれの周波数
変動により、上記周期Ｔｒ，Ｔｓが不変ではあり得ず、
かつ双方の一致が崩れないこともあり得ないので、測距
誤差が生ずる。

【００２１】以下、この測定誤差について、図４（Ｂ）
を用いて説明する。なお、以下の説明では、理解し易い
ように、測距基準パルスの周期Ｔｒが不変で、測距パル
スの周期Ｔｓが長くなる方向に変動するものとし、変動
後の周期をＴｓ１，Ｔｓ２・・・で示すものとする（こ
の仮定は、測距基準パルスと測距パルスの双方の周期変
動の加算値を測距パルスの変動とみなすものであ
る。）。

【００２２】図４（Ｂ）のＢに示すように、測距パルス
は理想的には点線で示す如く、一定周期Ｔｓ（測距基準
パルスＴｒと等しい。）で送出すべき処、実際には実線
で示す如く、周期がＴｓ１，Ｔｓ２・・・と変動しなが
ら測距パルス発生部１３から送出される。

【００２３】受信測距パルスは上記測距パルスの送出時
点から飛翔体の飛翔距離に相当する時間ｔ１後に測距装
置２で受信されるので、その周期も上記測距パルスの周
期変動に従ってＴｓ１，Ｔｓ２，・・・のように変動し
ていき、距離演算の基礎となる測距基準パルスと受信測
距パルスとの時間差もτ１，τ２，τ３，・・・のよう
に変化していく。

【００２４】また、測距基準パルスと測距パルスの時間
差δｔも、測距パルスの周期変動に従い、初期設定時の
時間差δｔ１からδｔ２，δｔ３，・・・のように変動
していく。

【００２５】ところが、測距演算部２６に記憶されてい
る上記時間差δｔは初期設定時の値δｔ１（一定値）で
あるので、前記（２）式から求められる測距パルスと受
信測距パルスとの間の時間差（前記遅延時間）ｔも、ｔ
１からｔ２，ｔ３・・・と変動していく。すなわち当該
遅延時間ｔは、受信測距パルス毎に、 （δｔ２−δｔ１），（δｔ３−δｔ１），・・・ の誤差を含む値となり、この誤差は測距パルスの周期変
動時間と等しくなる。従って、前記（３）式又は（４）
式で得られる距離Ｓには「周期変動時間×Ｃ」の誤差を
含むこととなる。

【００２６】具体的な数値でいえば、測距パルスの周期
が例えば１秒間のうちに１μ秒変動するものとすると、
測距誤差は約３００ｍとなる。

【００２７】以上に述べた測距誤差は従来例の構成では
避けることができず、また、当該測定誤差を小さくする
ためにはクロック信号発振部１１，２１に極めて高い周
波数安定度が要求される。

【００２８】前記具体例でいえば、１秒間で３００ｍの
測定誤差を許容するとしても分周後の精度で１０^-6の周
波数安定度が要求され（通常分周比は１万分の１乃至２
万分の１程度とされるので、発振器では１０^-10 位の精
度が要求されることとなる。）、このような高い精度の
発振器は、現存するものでは、例えばルビジウム発振器
のような高価な原子発振器しかなく、特に送信装置１に
は、このような高価な発振器を使用することはできな
い。

【００２９】そこで、例えば、ロケットのように極めて
精度の高い測距が要求される場合には、従来は、測定局
から測距パルスを送信し、該測距パルスが飛翔中のロケ
ットで受信され上記測定局に返送、受信されるまでの時
間（ロケットまでの測距パルスの往復時間）に基いて距
離演算を行なう２ウエイ２次レーダー方式の測距システ
ムが用いられ、１ウエイ方式の測距システムは用いられ
ない。

【００３０】また、例えばラジオゾンデの飛翔距離を測
定する場合のように、測距時間が長い測定では、前記従
来例によれば、仮にクロック信号発振部１１，２１の精
度が高い場合であっても（前記したように、測定誤差を
全くなくすことは不可能である。）、時間経過とともに
前記周期変動時間が累積し、やがては許容範囲を越えた
誤差となる。

【００３１】本発明は、以上の従来の問題点を解消する
ことを目的とし、高精度が要求される測距及び測定時間
の長い測距を可能とする１ウエイ測距方式及びこの方式
を実現する測距装置を得ることを課題とするものであ
る。

【００３２】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明は、目標物（飛翔体）から送られてくる測距
パルスの周期に、地上の測定局の測距基準パルス周期を
一致させるようにしたものであり、具体的には、測定局
において、受信した測距パルスの周期と測距基準パルス
の周期との間の時間差を求め、該時間差がゼロとなるよ
うに上記測距基準パルスの周期を制御するような周期の
自動制御系を測定局側に用いるようにしたものであり、
このような自動制御系は、電圧制御発振器（クロック信
号発振手段及び発振周波数自動調整手段）と、分周器
（測距基準信号生成手段）と、位相比較器及びローパス
フィルタ（同期誤差信号検出手段）とでフェーズロック
ループを形成することによって得られる。

【００３３】

【作用】測定局側の測距基準パルスの周期と、目標物側
の測距パルスの周期とは、目標物からの受信測距パルス
周期に測距基準パルス周期が一致することにより、常時
周期時間のうえで同期したパルス列となり、上記測定局
側と目標物側の動作は常時同一時間基準に基いて行なわ
れ、距離測定の基礎となる測距基準パルスと受信測距パ
ルスとの時間差に測距パルス周期時間の変動分が潜入し
ない。これにより、当該変動分に起因する測定誤差がな
くなる。

【００３４】

【実施例】図１及び図３はそれぞれ本発明実施例のブロ
ック図及びタイムチャートである。

【００３５】図１により本発明実施例の構成を説明す
る。

【００３６】目標物（飛翔体）に搭載する送信装置１の
構成は、前記図２で説明した従来例の構成と同じであ
る。すなわち、前記従来例と同じ機能のクロック信号発
振部１１、周波数調整部１２、測距パルス発生部１３、
送信部１４及びアンテナ１５で構成されている。

【００３７】また、測定局に設備される測距装置２は、
前記従来例と同様の機能のクロック信号発振部２１、周
波数調整部２２、測距基準パルス発生部２３、受信部２
４、アンテナ２５、測距演算部２６及び表示部２７に加
えて、同期誤差信号検出部２８と自動周波数調整部２９
が設けられている。

【００３８】クロック信号発振部２１と自動周波数調整
部２９とでなる部分は電圧制御発振器（以下、ＶＣＯと
いう。）で構成される。ＶＣＯは周知のように、発振周
波数の制御端子を有し、該制御端子に入力される制御電
圧の値によって発振周波数が直線的に変化する特性を有
した発振器である。このＶＣＯの制御端子を含む周波数
調整回路部分が自動周波数調整部２９に対応し、発振回
路部分がクロック信号発振部２１に対応する。

【００３９】測距基準パルス発生部２３は所定の分周比
の分周器（以下、ＦＤという。）で構成され、ここでク
ロック信号発振部２１の発振信号を分周して得られる所
定の周期の測距基準パルスは測距演算部２６に入力され
る他、同期誤差信号検出部２８にも入力される。

【００４０】同期誤差信号検出部２８は、位相比較器
（以下、ＰＣという。）とローパスフィルタ（以下、Ｌ
ＰＦという。）で構成される。当該ＰＣとＬＰＦで構成
される回路は、受信部２４からの受信測距パルスと測距
基準パルス発生器２３からの測距基準パルスとの間の位
相差を検出し、当該位相差に比例した電圧信号（誤差信
号）を生成する機能を有する。

【００４１】以上に述べたクロック信号発振部２１、測
距基準パルス発生部２３、同期誤差信号検出部２８及び
自動周波数調整部２９は、その構成回路（ＶＣＯ，Ｆ
Ｄ，ＰＣ，ＬＰＦ）から理解されるように、受信部２４
が出力する受信測距パルス列信号を制御入力信号とし、
測距基準パルス信号発生部２３が出力する測距基準パル
ス列信号を被制御出力信号とするフェーズロックループ
（以下、ＰＬＬという。）を構成している。

【００４２】なお、送信装置１の周波数調整部１２と測
距装置２の周波数調整部２２とは、いずれも手動操作手
段で構成されるクロック信号発振部１１，２２の発振周
波数の調整手段であるが、測距時の初期設定（前記従来
例の動作で説明した初期設定と同義）において、いずれ
か一方の周波数調整部１２又は２２で送信装置１側の測
距パルス周期と測距装置２側の測距基準パルス周期とが
一致するように調整できれば当該周波数調整部１２又は
２２はいずれか一方のみ設ければよい。

【００４３】また、双方のクロック信号発振部１１，２
１の発振周波数の差が測距装置２内の前記ＰＬＬのロッ
クインレンジ以内であるように設定すれば、後で述べる
動作説明で明らかとなるように、測距装置２のクロック
信号発振部２１を構成しているＶＣＯの発振周波数が送
信装置１のクロック信号発振部１１の発振周波数にロッ
クされるので手動による発振周波数の調整は必要がなく
なり、前記周波数調整部１２，２２はいずれも不必要と
なる。

【００４４】図３を参照して実施例の動作を説明する。

【００４５】飛翔体の打上げ前には、前記従来例と同様
に初期設定を行ない送信装置１のクロック信号発振部１
１の発振周波数を周波数調整部１２により調整し、又は
／及び測距装置２のクロック信号発振部２１の発振周波
数を周波数調整部２２により調整して測距パルスの周期
Ｔｓと測距基準パルスの周期Ｔｒとを一致させるととも
に、飛翔距離ゼロにおける測距パルスと測距基準パルス
との時間差δｔを測定して測距演算器２６に記憶してお
く。

【００４６】上記クロック信号発振部１１及び２１の発
振周波数調整では、従来例のような厳密さ（周波数差が
極めて少なくなる調整）を必要としない。すなわち、後
で述べる受信測距パルスと測距基準パルスとの同期動作
から理解できるように、双方の発振周波数が若干ずれて
いても、当該発振周波数のずれが測距装置２内のＰＬＬ
のロックインレンジ以内であれば飛翔距離ゼロ時の測定
時に測距基準パルスの周期Ｔｒが測距パルスの周期Ｔｓ
と一致するように上記ＰＬＬループ内のクロック信号発
振部２１の発振周波数が偏移するからである。また、双
方のクロック信号発振部１１，２１が無調整で双方の発
振周波数差が上記ＰＬＬのロックインレンジ以内である
ように設計されていれば、初期設定時の発振周波数調整
が不必要となる。

【００４７】初期設定ののち、飛翔体を打上げてその飛
翔距離を開始する。

【００４８】飛翔中の飛翔体からは前記従来例と同様、
測距電波が送出されており、測距装置２の受信部２４は
上記測距電波を受信して受信測距パルスを出力してい
る。この受信測距パルスは送信装置１で生成されている
測距パルスより飛翔体の飛翔距離に相当する時間だけ遅
れて出力される。

【００４９】ところで、送信装置１のクロック信号発振
部１１のクロック信号の周波数変動により、測距パルス
発生部１３が出力する測距パルスの周期Ｔｓは例えば図
３のＢに示すようにＴｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３・・・のよ
うに変化する。従って図３のＣに示すように、測距装置
２で受信され受信部２４から出力される受信測距パルス
の周期Ｔｓも同様にＴｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３・・・のよ
うに変化する（前記従来例と同様、測距パルスの周期と
受信測距パルスの周期とは一致しているものとす
る。）。

【００５０】受信部２４から出力された受信測距パルス
は測距演算部２６に入力されるとともに同期誤差信号検
出部２８にも入力される。この同期誤差信号検出部２８
には測距基準パルス発生部２３から測距基準パルスが入
力されており、当該同期誤差信号検出部２８で双方のパ
ルスの周期が比較されて（ＰＣによる位相比較）当該双
方のパルスの周期差が検出され、該周期差に比例した電
圧信号（同期誤差信号）が出力される。

【００５１】自動周波数調整部２９は上記同期誤差信号
検出部２８が出力する誤差信号に基いてクロック信号発
振部２１の発振周波数を変化させる。当該発振周波数の
変化の方向は、クロック信号の分周により測距基準パル
ス発生器２３から出力される測距基準パルスの周期Ｔｒ
が受信部２４から出力されている受信測距パルスの周期
Ｔｓと一致する方向、すなわち、同期誤差信号検出部２
８が出力する同期誤差信号がゼロとなる方向である。以
上の動作はＰＬＬの動作そのものである。

【００５２】以上の制御によって、送信装置１において
測距パルス周期Ｔｓが前記したようにＴｓ１，Ｔｓ２，
Ｔｓ３・・・と変化していっても、測距基準パルス周期
Ｔｒが当該変化に従ってＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３・・・
のように変化していき、しかも、それぞれの周期では周
期時間が同じとなる（Ｔｒ１＝Ｔｓ１，Ｔｒ２＝Ｔｓ
２，Ｔｒ３＝Ｔｓ３，・・・）。

【００５３】以上により図３から明らかなように、各周
期における測距基準パルスと測距パルスの時間差δｔ
１，δｔ２，δｔ３，・・・は全て初期設定時の当該時
間差δｔと等しくなり、測距演算部２６で前記（２）式
により演算される遅延時間ｔ（測距パルスが送信装置１
から送出されて測距装置１で受信されるまでの遅延時
間）に測距パルスの周期変動時間が潜入することがなく
なり、前記（３）式又は（４）式により演算される飛翔
体の飛翔距離Ｓに上記周期変動時間による誤差が生ずる
ことはない。

【００５４】なお、測距基準パルスの周期Ｔｒは受信測
距パルスの周期Ｔｓに基いて制御されるので、測距基準
パルス周期Ｔｒが正確に一致する受信測距パルス周期Ｔ
ｓは、当該測距基準パルス周期Ｔｒより先行する。この
点からすると、図３に示す時間関係は、受信測距パルス
周期Ｔｓと同じ周期の測距基準パルス周期Ｔｒが先行し
て現われている点で正確さに欠けているが、測距パルス
周期Ｔｓの変動は、当該周期Ｔｓが例えば４ｍ秒のよう
に短い場合には、当該周期Ｔｓの数周期の期間でみれ
ば、許容される誤差範囲内の極めて少ない変動であるの
で、図３に示す時間関係から測距演算しても所期の精度
で飛翔体の飛翔距離を求めることができる（図３では、
測距パルス周期ＴｓがＴｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３・・・と
変化していっても、各周期における測距基準パルスと測
距パルスとの間の時間差δｔ１，δｔ２，δｔ３・・・
は全て初期設定時の時間差δｔと等しくなることを説明
するために、測距基準パルス周期Ｔｒを１周期分だけ図
３における左方向にずらせて表示してある。）。

【００５５】また、前記従来例で言及したように、厳密
にいえば、受信測距パルスの周期は、飛翔体が測定局か
ら遠ざかる方向に移動中のときは測距パルス周期より長
くなり、飛翔体が測定局に近づく方向に移動中のとき
は、測距パルス周期より短くなる。この受信測距パルス
の周期変動は、システムが発生する誤差要因によって生
ずるものではないので、システムの精度を上げることに
よって軽減できる変動ではなく、従来例においては当該
周期変動による測定誤差は避けることができないが、本
発明によれば、実施例の説明で明らかなように、受信測
距パルスの周期によって測距基準パルスの周期を制御し
ている処から、上記周期変動に起因する測定誤差が特別
の回路配置又は制御を必要とすることなく、自動的に除
去される。

【００５６】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明は、目標
物（例えば飛翔体）から受信した測距パルスの周期に基
いて、測距装置の測距基準パルスの周期を制御し、双方
の周期が周期時間の上で同期するようにしたものである
ので、目標物に搭載した送信装置のクロック信号の周波
数（すなわち測距パルスの周期）が変動しても正確な測
距が可能となり、当該送信装置のクロック信号発振部に
従来例におけるような高い精度が要求されることはな
く、また、測定局のクロック信号発振部は、ＰＬＬによ
って制御される発振器であるので、それ自体に高い精度
が要求されることはなく、従って測距システムが容易
に、かつ極めて安価に構成できる。

【００５７】また、例えばロケットの飛翔距離測定のよ
うに、従来は１ウエイ測距方式を採用できなかった測距
においても、本発明を実施することによって１ウエイ測
距方式を採用することが可能となり、高精度を要求され
る測距における測定コストが大巾に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のブロック図。

【図２】従来例のブロック図。

【図３】本発明実施例のタイムチャート。

【図４】従来例のタイムチャートで、（Ａ）は理想的な
動作（クロック信号の変動がないとき）のタイムチャー
ト、（Ｂ）は現実の動作（クロック信号の変動があると
き）のタイムチャート。

【符号の説明】

１…送信装置 ２…測距装置 １１，２１…クロック信号発振部 １２，２２…周波
数調整部 １３…測距パルス発生部 ２３…測距基準パ
ルス発生部 １４…送信部 ２４…受信部 １５，２５…アンテナ ２６…測距演算部 ２７…表示部 ２８…同期誤差信
号検出部 ２９…自動周波数調整部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動中の目標物から送られてくる測距パ
   ルスを測定局で受信し、該測定局が生成している測距基
   準パルスと該測定局が受信した上記測距パルスとの間の
   時間差に基いて当該測定局から上記目標物までの距離を
   求めるようにした１ウエイ測距方式において、上記測距
   基準パルスの周期を測定局で受信した測距パルスの周期
   に一致させる制御を上記測定局において行なうようにし
   た自動同期１ウエイ測距方式。
2. 【請求項２】 測定局において、受信した測距パルスの
   周期と測距基準パルスの周期との間の時間差を求め、該
   時間差がゼロとなるように上記測距基準パルスの周期を
   制御するようにした請求項１に記載の自動同期１ウエイ
   測距方式。
3. 【請求項３】 測距基準パルスをクロック信号の分周に
   より生成するようにし、受信した測距パルスの周期と測
   距基準パルスの周期との間の時間差がゼロとなるよう
   に、上記クロック信号の周波数を制御するようにした請
   求項２に記載の自動同期１ウエイ測距方式。
4. 【請求項４】 移動中の目標物から送られてくる測距信
   号を受信して測距パルスを出力する受信部と、クロック
   信号発振部と、該クロック信号発振部からのクロック信
   号を分周して測距基準パルスを生成する測距基準パルス
   発生部と、上記受信部からの測距パルスの周期と上記測
   距基準パルス発生部からの測距基準パルスの周期との間
   の時間差を求めて当該時間差に比例した誤差信号を出力
   する同期誤差信号検出部と、該同期誤差信号検出部から
   の誤差信号がゼロとなるように上記クロック信号発振部
   の発振周波数を制御する自動周波数調整部と、上記受信
   部からの測距パルスと上記測距基準パルス発生部からの
   測距基準パルスとの間の時間差から上記目標物までの距
   離を演算する測距演算部を有する自動同期型１ウエイ測
   距装置。
5. 【請求項５】 自動周波数調整部とクロック信号発振部
   とでなる部分が電圧制御発振器であり、測距基準パルス
   発生部が分周器であり、同期誤差信号検出部が位相比較
   器とローパスフィルタであって、当該自動周波数調整
   部、クロック信号発振部、測距基準パルス発生部及び同
   期誤差信号検出部でフェーズロックループを構成するよ
   うにした請求項４に記載の自動同期型１ウエイ測距装
   置。