JPH0784032A - Antenna matching apparatus - Google Patents

Antenna matching apparatus

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JPH0784032A
JPH0784032A JP5227228A JP22722893A JPH0784032A JP H0784032 A JPH0784032 A JP H0784032A JP 5227228 A JP5227228 A JP 5227228A JP 22722893 A JP22722893 A JP 22722893A JP H0784032 A JPH0784032 A JP H0784032A
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antenna
angle
correction
error
sum
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Hisao Iwama
尚雄 岩間
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Abstract

PURPOSE:To optimize and enhance an accuracy of a process to automate the process by calculating an angular error between targets of each antenna based on an average value of a target position calculated from a radar observation value, and displaying squaring sum of the errors. CONSTITUTION:Three fixed targets of objects under test are generated on a boundary of ranges capable of transmitting antennas 1, 2, 3 at the time of testing matching of the antennas of a phased-array radar, and each two targets are observed from the antennas 1, 2, 3. Thus, target positions are calculated, and respectively output to average value calculators 10, 11, 12. The calculators 10, 11, 13 execute average value calculations of the observed target positions at each sample time. A calibration amount calculator 25 generates calibration data having finely chopped widths, and outputs it to a correction amount setter 26. A display unit 23 displays squaring sum of angular errors for the data varied at each small amount. An operator confirms the data in which the sum of the errors becomes minimum thereby to obtain an optimum set value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】複数のフェイズドアレイアンテナ
を用いて、例えば航空機等のような対空目標や、船舶の
ような水上目標の観測を行うレーダにおける、各アンテ
ナの軸線整合を行う装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a device for performing axial line alignment of each antenna in a radar that uses a plurality of phased array antennas to observe an air-to-air target such as an aircraft or a water-based target such as a ship. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14は従来のアンテナ整合装置の構成
図であり、図14において1は第1のアンテナ、2は第
2のアンテナ、3は第3のアンテナ、4は第1のアンテ
ナ取付角補正装置、5は第2のアンテナ取付角補正装
置、6は第3のアンテナ取付角補正装置、7は第1のビ
ーム制御装置、8は第2のビーム制御装置、9は第3の
ビーム制御装置、23は表示装置、26は補正量設定装
置である。また3面のフェイズドアレイアンテナは図1
2に示すような状態で運用される。図12において、1
は第1のアンテナ装置、2は第2のアンテナ装置、3は
第3のアンテナ装置であり、この図では上から見た状態
を示している。
2. Description of the Related Art FIG. 14 is a block diagram of a conventional antenna matching device. In FIG. 14, 1 is a first antenna, 2 is a second antenna, 3 is a third antenna, and 4 is a first antenna attached. Angle correction device, 5 is a second antenna mounting angle correction device, 6 is a third antenna mounting angle correction device, 7 is a first beam control device, 8 is a second beam control device, and 9 is a third beam. A control device, 23 is a display device, and 26 is a correction amount setting device. Also, the three-sided phased array antenna is shown in Fig. 1.
It is operated in the state shown in 2. In FIG. 12, 1
Is a first antenna device, 2 is a second antenna device, and 3 is a third antenna device, and this figure shows a state viewed from above.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ整合装
置の動作について説明する。アンテナの取付角度は、ア
ンテナ取付方位角、アンテナチルト角およびアンテナ面
回転角の3軸の角度で定義される。図9にアンテナ取付
方位角ABについて示しており、ここで1は基準となる
方位角、2はアンテナ軸線、3はフェイズドアレイアン
テナ、4はアンテナ取付方位角ABである。図10にア
ンテナチルト角ATについて示しており、1は基準とな
る高角、2はアンテナ軸線、3はフェイズドアレイアン
テナ、4はアンテナチルト角ATである。図11にアン
テナ面回転角ARについて示しており、ここで1は基準
となる高角、2はアンテナ側面方向の軸、3はフェイズ
ドアレイアンテナ、4はアンテナ面回転角ARである。
各アンテナの3つの取付角度を光学計測器等により機械
的な取付角度を測定し、その数値を補正量設定装置7に
入力する。補正量設定装置7に入力された各アンテナの
補正量は第1のアンテナ取付角補正装置4、第2のアン
テナ取付各補正装置5、第3のアンテナ取付各補正装置
6にそれぞれ入力される。観測すべき目標TGT1に対
して第1のビーム制御装置7からビーム指示情報が第1
のアンテナ装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1
から目標に対して送信されたビームは、目標信号として
受信され、第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準と
した直交座標系におけるXao1(TGT1)、Yao
1(TGT1)、Zao1(TGT1)として第1のア
ンテナ取付角補正装置4に出力される。第1のアンテナ
取付角補正装置4では、アンテナの取付方位角、アンテ
ナチルト角、アンテナ面回転角の項目について“数1”
に従い補正を行う。ここで、AB1は、第1のアンテナ
装置1のアンテナ取付方位角であり、基準となる真北軸
から、第1のアンテナ装置の正面方向までの角度であ
る。また第1のアンテナ装置1のAT1はアンテナ傾斜
角であり、基準となる水平軸から、アンテナ装置の正面
方向までの角度である。さらにAR1は第1のアンテナ
装置1のアンテナ面回転角であり、基準となる水平軸か
ら、アンテナ側方方向までの角度である。このようにし
て水平面北基準直交座標系におけるXo1(TGT
1)、Yo1(TGT1)、Zo1(TGT1)を算出
する。
The operation of the conventional antenna matching device will be described. The mounting angle of the antenna is defined by three axes of an antenna mounting azimuth angle, an antenna tilt angle, and an antenna surface rotation angle. FIG. 9 shows an antenna mounting azimuth angle AB, where 1 is a reference azimuth angle, 2 is an antenna axis line, 3 is a phased array antenna, and 4 is an antenna mounting azimuth angle AB. FIG. 10 shows the antenna tilt angle AT, where 1 is a reference high angle, 2 is an antenna axis, 3 is a phased array antenna, and 4 is an antenna tilt angle AT. FIG. 11 shows the antenna surface rotation angle AR, where 1 is a reference high angle, 2 is an axis in the antenna side surface direction, 3 is a phased array antenna, and 4 is an antenna surface rotation angle AR.
The mechanical mounting angles of the three mounting angles of each antenna are measured by an optical measuring instrument or the like, and the numerical values are input to the correction amount setting device 7. The correction amount of each antenna input to the correction amount setting device 7 is input to the first antenna attachment angle correction device 4, the second antenna attachment correction device 5, and the third antenna attachment correction device 6, respectively. For the target TGT 1 to be observed, the first beam control device 7 sends the first beam instruction information to the first TGT 1.
Is transmitted to the antenna device 1. First antenna device 1
The beam transmitted from the target to the target is received as the target signal, and Xao1 (TGT1), Yao in the orthogonal coordinate system with the antenna surface of the first antenna device 1 as a reference is used.
1 (TGT1) and Zao1 (TGT1) are output to the first antenna attachment angle correction device 4. In the first antenna installation angle correction device 4, the items of the installation azimuth angle of the antenna, the antenna tilt angle, and the antenna surface rotation angle are expressed by “Equation 1”.
Compensate according to. Here, AB1 is an antenna mounting azimuth angle of the first antenna device 1 and is an angle from a reference true north axis to a front direction of the first antenna device. AT1 of the first antenna device 1 is an antenna inclination angle, which is an angle from a reference horizontal axis to the front direction of the antenna device. Further, AR1 is the antenna surface rotation angle of the first antenna device 1, and is the angle from the reference horizontal axis to the antenna lateral direction. In this way, Xo1 (TGT in the horizontal standard north reference Cartesian coordinate system)
1), Yo1 (TGT1), Zo1 (TGT1) are calculated.

【0004】[0004]

【数1】 [Equation 1]

【0005】他の2面のアンテナについても同様の処理
を実施し、北基準直交座標系における目標位置の算出を
行い、アンテナごとの観測値の整合を図り、表示装置2
3にて、目標観測位置を表示する。
The same processing is carried out for the other two-sided antennas, the target position in the north reference Cartesian coordinate system is calculated, and the observation values of the respective antennas are matched to each other.
At 3, the target observation position is displayed.

【0006】従来のアンテナ整合判定装置は上記のよう
に構成されており、計測器を用いて、機械的にアンテナ
面の取付角を測定し、補正量設定装置に結果を入力する
機能を有しているだけで、レーダによる目標観測値をも
とにした補正量の算出は行っていなかった。従って、隣
あう2面のアンテナから同一の目標を観測し、観測位置
のずれが発生した場合、どのような補正角の設定をすれ
ば最適な整合が行えるかを判定することは極めて困難で
あった。
The conventional antenna matching determination device is configured as described above, and has a function of mechanically measuring the mounting angle of the antenna surface using a measuring instrument and inputting the result to the correction amount setting device. However, the correction amount was not calculated based on the target observation value by the radar. Therefore, when the same target is observed from two adjacent antennas and the observation position shifts, it is extremely difficult to determine what kind of correction angle should be set for optimum matching. It was

【0007】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたものであり、アンテナ整合装置における処
理の最適化、高精度化、自動化を目的とするものであ
る。
The present invention has been made to solve such a problem, and has as its object the optimization of the processing in the antenna matching device, the improvement in accuracy, and the automation.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に係わるアンテナ
整合判定装置は、レーダ観測値により算出された目標観
測位置の平均値をもとにアンテナごとの目標間の角度誤
差を算出し、各誤差の2乗和を表示することにより整合
角度設定値の最適値を自動判定するものである。
An antenna matching determination apparatus according to the present invention calculates an angular error between targets for each antenna based on an average value of target observation positions calculated from radar observation values, and calculates each error. The optimum value of the matching angle set value is automatically determined by displaying the sum of squares of.

【0009】また、本発明に係わるアンテナ整合判定装
置は、レーダ観測値により算出された目標観測位置の平
均値をもとにアンテナごとの目標間の角度誤差を算出
し、各誤差の2乗和を最小とする整合角度補正値を自動
で設定するものである。
Further, the antenna matching determination apparatus according to the present invention calculates the angular error between the targets for each antenna based on the average value of the target observation positions calculated from the radar observation values, and sums the squares of the respective errors. The alignment angle correction value that minimizes is automatically set.

【0010】また、本発明に係わるアンテナ整合判定装
置は、レーダ観測値により算出された目標観測位置から
目標の追尾を行い、目標推定位置をもとにアンテナごと
の目標間の角度誤差を算出し、各誤差の2乗和を表示す
ることにより整合角度設定値の最適値を自動判定するも
のである。
Further, the antenna matching determining apparatus according to the present invention tracks a target from the target observation position calculated from the radar observation value, and calculates the angular error between the targets for each antenna based on the target estimated position. The optimum value of the matching angle set value is automatically determined by displaying the sum of squares of each error.

【0011】また、本発明に係わるアンテナ整合判定装
置は、レーダ観測値により算出された目標観測位置から
目標の追尾を行い、目標推定位置をもとにアンテナごと
の目標間の角度誤差を算出し、各誤差の2乗和を最小と
する整合角度補正値を自動で設定するものである。
Further, the antenna matching determination apparatus according to the present invention tracks a target from the target observation position calculated from the radar observation value, and calculates the angular error between the targets for each antenna based on the target estimated position. , A matching angle correction value that minimizes the sum of squares of each error is automatically set.

【0012】また、本発明に係わるアンテナ整合判定装
置は、レーダを搭載するプラットフォームの動揺修正を
実施しながら、レーダ観測値により算出された目標観測
位置の平均値をもとにアンテナごとの目標間の角度誤差
を算出し、各誤差の2乗和を表示することにより整合角
度設定値の最適値を自動判定するものである。
Further, the antenna matching determination apparatus according to the present invention performs the motion correction of the platform on which the radar is mounted, and at the same time, the target inter-antenna for each antenna is calculated based on the average value of the target observation positions calculated from the radar observation values. Is calculated, and the sum of squares of each error is displayed to automatically determine the optimum value of the matching angle setting value.

【0013】また、本発明に係わるアンテナ整合判定装
置は、レーダを搭載するプラットフォームの動揺修正を
実施しながら、レーダ観測値により算出された目標観測
位置の平均値をもとにアンテナごとの目標間の角度誤差
を算出し、各誤差の2乗和を最小とする整合角度補正値
を自動で設定するものである。
Further, the antenna matching determining apparatus according to the present invention performs the motion correction of the platform on which the radar is mounted, and based on the average value of the target observation positions calculated from the radar observation values, Is calculated, and the matching angle correction value that minimizes the sum of squares of each error is automatically set.

【0014】また、本発明に係わるアンテナ整合判定装
置は、レーダを搭載するプラットフォームの動揺修正を
実施しながら、レーダ観測値により算出された目標観測
位置から目標の追尾を行い、目標推定位置をもとにアン
テナごとの目標間の角度誤差を算出し、各誤差の2乗和
を表示することにより整合角度設定値の最適値を自動判
定するものである。
In addition, the antenna matching determining apparatus according to the present invention tracks the target from the target observation position calculated from the radar observation value while correcting the fluctuation of the platform on which the radar is mounted, and also obtains the target estimation position. Further, by calculating the angle error between the targets for each antenna and displaying the square sum of each error, the optimum value of the matching angle set value is automatically determined.

【0015】また、本発明に係わるアンテナ整合判定装
置は、レーダを搭載するプラットフォームの動揺修正を
実施しながら、レーダ観測値により算出された目標観測
位置から目標の追尾を行い、目標推定位置をもとにアン
テナごとの目標間の角度誤差を算出し、各誤差の2乗和
を最小とする整合角度補正値を自動で設定するものであ
る。
Further, the antenna matching determining apparatus according to the present invention tracks the target from the target observation position calculated from the radar observation value while correcting the fluctuation of the platform on which the radar is mounted, and also obtains the target estimated position. In addition, the angle error between the targets for each antenna is calculated, and the matching angle correction value that minimizes the sum of squares of each error is automatically set.

【0016】[0016]

【作用】本発明では、校正データとしてアンテナ取付角
度を微調整しながら、同一の目標を異なるアンテナで観
測し、それぞれの整合誤差の2乗和を表示することによ
り整合誤差が最小となるアンテナ取付角度を確認するこ
とができるため、アンテナ面整合の為の最適な角度補正
設定値を算出することが可能となる。
According to the present invention, while the antenna mounting angle is finely adjusted as the calibration data, the same target is observed by different antennas and the sum of squares of the matching errors is displayed to minimize the antenna mounting error. Since the angle can be confirmed, it becomes possible to calculate the optimum angle correction setting value for antenna plane matching.

【0017】また本発明では、校正データとしてアンテ
ナ取付角度を微調整しながら、同一の目標を異なるアン
テナで観測し、それぞれの整合誤差の2乗和をデータベ
ースとして保持することにより、整合誤差が最小となる
アンテナ取付角度を算出することができるため、アンテ
ナ面整合の為の最適な角度補正の自動設定が可能とな
る。
Further, according to the present invention, while the antenna mounting angle is finely adjusted as the calibration data, the same target is observed by different antennas and the sum of squares of each matching error is held as a database to minimize the matching error. Since the antenna mounting angle can be calculated, the optimum angle correction for antenna plane matching can be automatically set.

【0018】また本発明では、校正データとしてアンテ
ナ取付角度を微調整しながら、同一の目標を異なるアン
テナで観測し、それぞれの整合誤差の2乗和を表示する
ことにより整合誤差が最小となるアンテナ取付角度を確
認することができるため、アンテナ面整合の為の最適な
角度補正設定値を算出することが可能となるばかりでな
く、校正用の目標を自動追尾することにより、試験の省
力化をはかることが可能となる。
Further, in the present invention, while the antenna mounting angle is finely adjusted as the calibration data, the same target is observed by different antennas and the sum of squares of the respective matching errors is displayed to minimize the matching error. Since the mounting angle can be confirmed, not only it is possible to calculate the optimum angle correction setting value for antenna surface matching, but also it is possible to save labor in testing by automatically tracking the calibration target. It becomes possible to measure.

【0019】また本発明では、校正データとしてアンテ
ナ取付角度を微調整しながら、同一の目標を異なるアン
テナで観測し、それぞれの整合誤差の2乗和をデータベ
ースとして保持することにより、整合誤差が最小となる
アンテナ取付角度を算出することができるため、アンテ
ナ面整合の為の最適な角度補正の自動設定が可能となる
ばかりでなく、校正用の目標を自動追尾することによ
り、試験の省力化をはかることが可能となる。
Further, according to the present invention, while the antenna mounting angle is finely adjusted as the calibration data, the same target is observed by different antennas and the sum of squares of each matching error is held as a database to minimize the matching error. Since the antenna mounting angle can be calculated, not only can the optimum angle correction for antenna plane matching be set automatically, but also the target for calibration can be automatically tracked to save labor in testing. It becomes possible to measure.

【0020】また本発明では、校正データとしてアンテ
ナ取付角度を微調整しながら、同一の目標を異なるアン
テナで観測し、それぞれの整合誤差の2乗和を表示する
ことにより整合誤差が最小となるアンテナ取付角度を確
認することができるため、アンテナ面整合の為の最適な
角度補正設定値を算出することが、動揺するプラットフ
ォームに搭載するレーダに対しても可能となる。
Further, according to the present invention, while the antenna mounting angle is finely adjusted as the calibration data, the same target is observed by different antennas and the sum of squares of the matching errors is displayed to minimize the matching error. Since the mounting angle can be confirmed, it is possible to calculate the optimum angle correction setting value for antenna plane matching even for a radar mounted on a swaying platform.

【0021】また本発明では、校正データとしてアンテ
ナ取付角度を微調整しながら、同一の目標を異なるアン
テナで観測し、それぞれの整合誤差の2乗和をデータベ
ースとして保持することにより、整合誤差が最小となる
アンテナ取付角度を算出することができるため、アンテ
ナ面整合の為の最適な角度補正値を自動設定すること
が、動揺するプラットフォームに搭載するレーダに対し
ても可能となる。
Further, in the present invention, while the antenna mounting angle is finely adjusted as the calibration data, the same target is observed by different antennas and the sum of squares of the matching errors is held as a database, so that the matching error is minimized. Since the antenna mounting angle can be calculated, the optimum angle correction value for the antenna surface matching can be automatically set for the radar mounted on the swaying platform.

【0022】また本発明では、校正データとしてアンテ
ナ取付角度を微調整しながら、同一の目標を異なるアン
テナで観測し、それぞれの整合誤差の2乗和を表示する
ことにより整合誤差が最小となるアンテナ取付角度を確
認することができるため、アンテナ面整合の為の最適な
角度補正設定値を算出することが可能となるばかりでな
く、校正用の目標を自動追尾することにより、試験の省
力化をはかることが、動揺するプラットフォームに搭載
するレーダに対しても可能となる。
Further, according to the present invention, while the antenna mounting angle is finely adjusted as the calibration data, the same target is observed by different antennas, and the sum of squares of the respective matching errors is displayed to minimize the matching error. Since the mounting angle can be confirmed, not only it is possible to calculate the optimum angle correction setting value for antenna surface matching, but also it is possible to save labor in testing by automatically tracking the calibration target. It is also possible for radar to be mounted on a swaying platform.

【0023】さらに本発明では、校正データとしてアン
テナ取付角度を微調整しながら、同一の目標を異なるア
ンテナで観測し、それぞれの整合誤差の2乗和をデータ
ベースとして保持することにより、整合誤差が最小とな
るアンテナ取付角度を算出することができるため、アン
テナ面整合の為の最適な角度補正の自動設定が可能とな
るばかりでなく、校正用の目標を自動追尾することによ
り、試験の省力化をはかることが、動揺するプラットフ
ォームに搭載するレーダに対しても可能となる。
Further, according to the present invention, while the antenna mounting angle is finely adjusted as the calibration data, the same target is observed by different antennas and the sum of squares of each matching error is held as a database to minimize the matching error. Since the antenna mounting angle can be calculated, not only can the optimum angle correction for antenna plane matching be set automatically, but also the target for calibration can be automatically tracked to save labor in testing. It is also possible for radar to be mounted on a swaying platform.

【0024】[0024]

【実施例】【Example】

実施例1 図1は本発明によるアンテナ整合装置の第1の実施例を
示す図である。図1において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、10は第1の平均
値算出装置、11は第2の平均値算出装置、12は第3
の平均値算出装置、19は第1の誤差角算出装置、20
は第2の誤差角算出装置、21は第3の誤差角算出装
置、22は2乗和算出装置、23は表示装置、26は補
正量設定装置である。上記3面のフェイズドアレイアン
テナは図12に示すような状態で運用される。図12に
おいて、1は第1のアンテナ装置、2は第2のアンテナ
装置、3は第3のアンテナ装置であり、この図では上か
ら見た状態を示している。また、本装置は地上に設置し
て運用するフェイズドアレイレーダを前提とする。
First Embodiment FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an antenna matching device according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a first antenna device, 2 is a second antenna device, 3 is a third antenna device, 4 is a first antenna mounting angle correcting device, 5 is a second antenna mounting angle correcting device, 6 is a third antenna mounting angle correction device, 7 is a first beam control device, 8 is a second beam control device, 9 is a third beam control device, 10 is a first average value calculation device, and 11 is 2nd average value calculation device, 12 is 3rd
Mean value calculating device, 19 is a first error angle calculating device, 20
Is a second error angle calculation device, 21 is a third error angle calculation device, 22 is a sum of squares calculation device, 23 is a display device, and 26 is a correction amount setting device. The above three-phased array antenna is operated in the state shown in FIG. In FIG. 12, 1 is a first antenna device, 2 is a second antenna device, and 3 is a third antenna device, and this figure shows a state viewed from above. In addition, this device is premised on a phased array radar installed and operated on the ground.

【0025】上記のように構成されたアンテナ整合装置
の作動原理を図1を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である固定目標(TGT1,TGT2,T
GT3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生さ
せ、それぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。
まず、サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して
第1のビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のア
ンテナ装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から
目標に対して送信されたビームは、目標信号として受信
され、第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした
直交座標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao
1(TGT1,n)、Zao1(TGT1,n)として
第1のアンテナ取付角補正装置4に出力される。第1の
アンテナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、
アンテナチルト角、アンテナ面回転角の項目について
“数2”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アンテ
ナ取付方位角であり、基準となる真北軸から、第1のア
ンテナ装置の正面方向までの角度である。またAT1は
アンテナ傾斜角であり、基準となる水平軸から、第1の
アンテナ装置の正面方向までの角度である。さらにAR
1はアンテナ面回転角であり、基準となる水平軸から、
第1のアンテナ装置の側方方向までの角度である。この
ようにして水平面北基準直交座標系におけるXo1(T
GT1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1(TG
T1,n)を算出し第1の平均値算出装置10に出力さ
れる。
The operating principle of the antenna matching device configured as described above will be described with reference to FIG. At the time of the antenna matching test, the fixed target (TGT1, TGT2, T
GT3) is generated on the boundary of the transmittable range of the antenna, and two targets are observed from each antenna.
First, at the sampling time n, the beam instruction information is transmitted from the first beam controller 7 to the first antenna device 1 with respect to the TGT 1. The beam transmitted from the first antenna device 1 to the target is received as a target signal, and Xao1 (TGT1, n), Yao in a rectangular coordinate system with the antenna surface of the first antenna device 1 as a reference.
1 (TGT1, n) and Zao1 (TGT1, n) are output to the first antenna mounting angle correction device 4. In the first antenna mounting angle correction device 4, the antenna mounting azimuth angle,
Correct the items of antenna tilt angle and antenna surface rotation angle according to "Equation 2". Here, AB1 is an antenna mounting azimuth angle, which is an angle from a reference true north axis to the front direction of the first antenna device. AT1 is the antenna tilt angle, which is the angle from the reference horizontal axis to the front direction of the first antenna device. Further AR
1 is the angle of rotation of the antenna surface, which is
It is the angle to the lateral direction of the first antenna device. In this way, Xo1 (T
GT1, n), Yo1 (TGT1, n), Zo1 (TG
T1, n) is calculated and output to the first average value calculation device 10.

【0026】[0026]

【数2】 [Equation 2]

【0027】次に第1の平均値算出装置10では、第1
のアンテナ装置1により観測された目標位置を各サンプ
リング時刻ごとに平均値算出処理を“数3”に従い実行
し、ランダム誤差を低減させ、整合精度を向上させる。
ここでXs1(TGT1),Ys1(TGT1),Zs
1(TGT1)は平均処理した目標観測位置である。
Next, in the first average value calculating device 10,
The target value observed by the antenna device 1 is subjected to an average value calculation process at each sampling time according to "Equation 3" to reduce random errors and improve matching accuracy.
Here, Xs1 (TGT1), Ys1 (TGT1), Zs
1 (TGT1) is an average processed target observation position.

【0028】[0028]

【数3】 [Equation 3]

【0029】上記処理は、TGT2についても同様に実
施し、Xs1(TGT3),Ys1(TGT3),Zs
1(TGT3)を算出する。さらに第2のアンテナ装置
2および第3のアンテナ装置3についても同様に実施
し、Xs2(TGT1),Ys2(TGT1),Zs2
(TGT1)、Xs2(TGT2),Ys2(TGT
2),Zs2(TGT2)、Xs3(TGT2),Ys
3(TGT2),Zs3(TGT2)、Xs3(TGT
1),Ys3(TGT1),Zs3(TGT1)を算出
する。次にTGT1について、第1のアンテナ装置1お
よび第2のアンテナ装置2により観測された目標位置を
もとに、第2の誤差角算出装置20により誤差角E_T
GT1を“数4”に従い算出する。図13に、レーダか
ら目標を観測する時に発生する、この誤差角の概念図を
示す。図13において、1は第1のアンテナ装置による
目標観測のためのビーム、2は第2のアンテナ装置によ
る目標観測のためのビーム、3は第1のアンテナ装置に
よる目標観測位置、4は第2のアンテナ装置による目標
観測位置を示す。
The above processing is similarly carried out for TGT2, and Xs1 (TGT3), Ys1 (TGT3), Zs.
1 (TGT3) is calculated. Further, the second antenna device 2 and the third antenna device 3 are similarly implemented, and Xs2 (TGT1), Ys2 (TGT1), Zs2
(TGT1), Xs2 (TGT2), Ys2 (TGT
2), Zs2 (TGT2), Xs3 (TGT2), Ys
3 (TGT2), Zs3 (TGT2), Xs3 (TGT
1), Ys3 (TGT1), Zs3 (TGT1) are calculated. Next, regarding the TGT 1, the error angle E_T is calculated by the second error angle calculation device 20 based on the target positions observed by the first antenna device 1 and the second antenna device 2.
GT1 is calculated according to "Equation 4". FIG. 13 shows a conceptual diagram of this error angle that occurs when the target is observed from the radar. In FIG. 13, 1 is a beam for target observation by the first antenna device, 2 is a beam for target observation by the second antenna device, 3 is a target observation position by the first antenna device, and 4 is a second The target observation position by the antenna device of is shown.

【0030】[0030]

【数4】 [Equation 4]

【0031】同様にしてTGT2およびTGT3につい
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数5”に従い算出する。
Similarly, E_TGT2 and E_TGT3 are calculated for TGT2 and TGT3. In the square sum calculation device 22, the above E_TGT1 and E_TGT2 are calculated.
From E_TGT3 and E_TGT3, the square sum E_S of the angular error is calculated according to "Equation 5".

【0032】[0032]

【数5】 [Equation 5]

【0033】校正量算出装置25では、アンテナ取付方
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
表示装置23では、微小量ずつ変化する校正データに対
する角度誤差の2乗和を表示し、角度誤差の2乗和が最
も少なくなるような校正データを操作員が確認する事に
よりアンテナ整合の最適な角度補正設定値を得る。
In the calibration amount calculation device 25, the calibration data dAB each having a minute step width with respect to the set values of the antenna mounting azimuth angle, the antenna tilt angle, and the antenna surface rotation angle.
1, dAT1, dAR1, dAB2, dAT2, dAR
2, dAB3, dAT3, dAR3 are generated while being changed, and output to the correction amount setting device 26. In the correction amount setting device 26, the antenna mounting angle A set in advance is set.
B1, AT1, AR1, AB2, AT2, AR2, AB
Calibration data is added to 3, AT3, and AR3, and the calibration data is output to the first antenna mounting angle correction device 4, the second antenna mounting angle correction device 5, and the third antenna mounting angle correction device 6.
The display device 23 displays the sum of squares of the angular error with respect to the calibration data that changes by a small amount, and the operator confirms the calibration data such that the sum of the squares of the angular error is the smallest, so that the optimum antenna matching is achieved. Get the angle correction setting value.

【0034】実施例2 図2は本発明によるアンテナ整合装置の第2の実施例を
示す図である。図2において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、10は第1の平均
値算出装置、11は第2の平均値算出装置、12は第3
の平均値算出装置、19は第1の誤差角算出装置、20
は第2の誤差角算出装置、21は第3の誤差角算出装
置、22は2乗和算出装置、24は補正角算出装置、2
5は校正量算出装置、26は補正量設定装置である。上
記3面のフェイズドアレイアンテナは図12に示すよう
な状態で運用される。図12において、1は第1のアン
テナ装置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテ
ナ装置であり、この図では上から見た状態を示してい
る。また、本装置は地上に設置して運用するフェイズド
アレイレーダを前提とする。
Embodiment 2 FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the antenna matching device according to the present invention. In FIG. 2, 1 is a first antenna device, 2 is a second antenna device, 3 is a third antenna device, 4 is a first antenna mounting angle correcting device, 5 is a second antenna mounting angle correcting device, 6 is a third antenna mounting angle correction device, 7 is a first beam control device, 8 is a second beam control device, 9 is a third beam control device, 10 is a first average value calculation device, and 11 is 2nd average value calculation device, 12 is 3rd
Mean value calculating device, 19 is a first error angle calculating device, 20
Is a second error angle calculation device, 21 is a third error angle calculation device, 22 is a sum of squares calculation device, 24 is a correction angle calculation device, 2
Reference numeral 5 is a calibration amount calculation device, and 26 is a correction amount setting device. The above three-phased array antenna is operated in the state shown in FIG. In FIG. 12, 1 is a first antenna device, 2 is a second antenna device, and 3 is a third antenna device, and this figure shows a state viewed from above. In addition, this device is premised on a phased array radar installed and operated on the ground.

【0035】上記のように構成されたアンテナ整合装置
の作動原理を図2を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である固定目標(TGT1,TGT2,T
GT3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生さ
せ、それぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。
まず、サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して
第1のビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のア
ンテナ装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から
目標に対して送信されたビームは、目標信号として受信
され、第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした
直交座標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao
1(TGT1,n)、Zao1(TGT1,n)として
第1のアンテナ取付角補正装置4に出力される。第1の
アンテナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、
アンテナチルト角、アンテナ面回転角の項目について
“数6”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アンテ
ナ取付方位角であり、基準となる真北軸から、第1のア
ンテナ装置の正面方向までの角度である。またAT1は
アンテナ傾斜角であり、基準となる水平軸から、第1の
アンテナ装置の正面方向までの角度である。さらにAR
1はアンテナ面回転角であり、基準となる水平軸から、
第1のアンテナ装置の側方方向までの角度である。この
ようにして水平面北基準直交座標系におけるXo1(T
GT1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1(TG
T1,n)を算出し第1の平均値算出装置10に出力さ
れる。
The operating principle of the antenna matching device configured as described above will be described with reference to FIG. At the time of the antenna matching test, the fixed target (TGT1, TGT2, T
GT3) is generated on the boundary of the transmittable range of the antenna, and two targets are observed from each antenna.
First, at the sampling time n, the beam instruction information is transmitted from the first beam controller 7 to the first antenna device 1 with respect to the TGT 1. The beam transmitted from the first antenna device 1 to the target is received as a target signal, and Xao1 (TGT1, n), Yao in a rectangular coordinate system with the antenna surface of the first antenna device 1 as a reference.
1 (TGT1, n) and Zao1 (TGT1, n) are output to the first antenna mounting angle correction device 4. In the first antenna mounting angle correction device 4, the antenna mounting azimuth angle,
The items of the antenna tilt angle and the antenna surface rotation angle are corrected according to "Equation 6". Here, AB1 is an antenna mounting azimuth angle, which is an angle from a reference true north axis to the front direction of the first antenna device. AT1 is the antenna tilt angle, which is the angle from the reference horizontal axis to the front direction of the first antenna device. Further AR
1 is the angle of rotation of the antenna surface, which is
It is the angle to the lateral direction of the first antenna device. In this way, Xo1 (T
GT1, n), Yo1 (TGT1, n), Zo1 (TG
T1, n) is calculated and output to the first average value calculation device 10.

【0036】[0036]

【数6】 [Equation 6]

【0037】次に第1の平均値算出装置10では、第1
のアンテナ装置1により観測された目標位置を各サンプ
リング時刻ごとに平均値算出処理を“数7”に従い実行
し、ランダム誤差を低減させ、整合精度を向上させる。
ここでXs1(TGT1),Ys1(TGT1),Zs
1(TGT1)は平均処理した目標観測位置である。
Next, in the first average value calculating device 10,
The target value observed by the antenna device 1 is subjected to an average value calculation process at each sampling time according to "Equation 7" to reduce random errors and improve matching accuracy.
Here, Xs1 (TGT1), Ys1 (TGT1), Zs
1 (TGT1) is an average processed target observation position.

【0038】[0038]

【数7】 [Equation 7]

【0039】上記処理は、TGT2についても同様に実
施し、Xs1(TGT3),Ys1(TGT3),Zs
1(TGT3)を算出する。さらに第2のアンテナ装置
2および第3のアンテナ装置3についても同様に実施
し、Xs2(TGT1),Ys2(TGT1),Zs2
(TGT1)、Xs2(TGT2),Ys2(TGT
2),Zs2(TGT2)、Xs3(TGT2),Ys
3(TGT2),Zs3(TGT2)、Xs3(TGT
1),Ys3(TGT1),Zs3(TGT1)を算出
する。次にTGT1について、第1のアンテナ装置1お
よび第2のアンテナ装置2により観測された目標位置を
もとに、第2の誤差角算出装置20により誤差角E_T
GT1を“数8”に従い算出する。図13に、この誤差
角の概念図を示す。図13において、1は第1のアンテ
ナ装置による目標観測のためのビーム、2は第2のアン
テナ装置による目標観測のためのビーム、3は第1のア
ンテナ装置による目標観測位置、4は第2のアンテナ装
置による目標観測位置を示す。
The above processing is similarly carried out for TGT2, and Xs1 (TGT3), Ys1 (TGT3), Zs.
1 (TGT3) is calculated. Further, the second antenna device 2 and the third antenna device 3 are similarly implemented, and Xs2 (TGT1), Ys2 (TGT1), Zs2
(TGT1), Xs2 (TGT2), Ys2 (TGT
2), Zs2 (TGT2), Xs3 (TGT2), Ys
3 (TGT2), Zs3 (TGT2), Xs3 (TGT
1), Ys3 (TGT1), Zs3 (TGT1) are calculated. Next, regarding the TGT 1, the error angle E_T is calculated by the second error angle calculation device 20 based on the target positions observed by the first antenna device 1 and the second antenna device 2.
GT1 is calculated according to "Equation 8". FIG. 13 shows a conceptual diagram of this error angle. In FIG. 13, 1 is a beam for target observation by the first antenna device, 2 is a beam for target observation by the second antenna device, 3 is a target observation position by the first antenna device, and 4 is a second The target observation position by the antenna device of is shown.

【0040】[0040]

【数8】 [Equation 8]

【0041】同様にしてTGT2およびTGT3につい
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数9”に従い算出する。
Similarly, E_TGT2 and E_TGT3 are calculated for TGT2 and TGT3. In the square sum calculation device 22, the above E_TGT1 and E_TGT2 are calculated.
And E_TGT3, the sum of squares of the angular error E_S is calculated according to "Equation 9".

【0042】[0042]

【数9】 [Equation 9]

【0043】校正量算出装置25では、アンテナ取付方
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
補正角算出装置24では、微小量ずつ変化する校正デー
タに対する角度誤差の2乗和が最も少なくなるような校
正データを補正角として記憶し、アンテナ整合の最適な
角度補正設定値として補正角設定装置26に出力する。
In the calibration amount calculation device 25, the calibration data dAB each having a minute step size with respect to the set values of the antenna mounting azimuth angle, the antenna tilt angle, and the antenna surface rotation angle.
1, dAT1, dAR1, dAB2, dAT2, dAR
2, dAB3, dAT3, dAR3 are generated while being changed, and output to the correction amount setting device 26. In the correction amount setting device 26, the antenna mounting angle A set in advance is set.
B1, AT1, AR1, AB2, AT2, AR2, AB
Calibration data is added to 3, AT3, and AR3, and the calibration data is output to the first antenna mounting angle correction device 4, the second antenna mounting angle correction device 5, and the third antenna mounting angle correction device 6.
The correction angle calculation device 24 stores the calibration data that minimizes the sum of squares of the angle error for the calibration data that changes by a small amount as the correction angle, and sets the correction angle setting device as the optimum angle correction setting value for antenna matching. To 26.

【0044】実施例3 図3は本発明によるアンテナ整合装置の第3の実施例を
示す図である。図3において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、16は第1の追尾
フィルタ装置、17は第2の追尾フィルタ装置、18は
第3の追尾フィルタ装置、19は第1の誤差角算出装
置、20は第2の誤差角算出装置、21は第3の誤差角
算出装置、22は2乗和算出装置、23は表示装置、2
6は補正量設定装置である。上記3面のフェイズドアレ
イアンテナは図12に示すような状態で運用される。図
12において、1は第1のアンテナ装置、2は第2のア
ンテナ装置、3は第3のアンテナ装置であり、この図で
は上から見た状態を示している。また、本装置は地上に
設置して運用するフェイズドアレイレーダを前提とす
る。
Embodiment 3 FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the antenna matching apparatus according to the present invention. In FIG. 3, 1 is a first antenna device, 2 is a second antenna device, 3 is a third antenna device, 4 is a first antenna mounting angle correcting device, 5 is a second antenna mounting angle correcting device, 6 is a third antenna mounting angle correction device, 7 is a first beam control device, 8 is a second beam control device, 9 is a third beam control device, 16 is a first tracking filter device, and 17 is a first beam filter device. 2 is a third tracking filter device, 18 is a third tracking filter device, 19 is a first error angle calculation device, 20 is a second error angle calculation device, 21 is a third error angle calculation device, and 22 is a sum of squares. Calculation device, 23 is a display device, 2
Reference numeral 6 is a correction amount setting device. The above three-phased array antenna is operated in the state shown in FIG. In FIG. 12, 1 is a first antenna device, 2 is a second antenna device, and 3 is a third antenna device, and this figure shows a state viewed from above. In addition, this device is premised on a phased array radar installed and operated on the ground.

【0045】上記のように構成されたアンテナ整合装置
の作動原理を図3を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である目標(TGT1,TGT2,TGT
3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生させ、そ
れぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。まず、
サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して第1の
ビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のアンテナ
装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から目標に
対して送信されたビームは、目標信号として受信され、
第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした直交座
標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao1(T
GT1,n)、Zao1(TGT1,n)として第1の
アンテナ取付角補正装置4に出力される。第1のアンテ
ナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、アンテ
ナチルト角、アンテナ面回転角の項目について“数1
0”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アンテナ取
付方位角であり、基準となる真北軸から、第1のアンテ
ナ装置の正面方向までの角度である。またAT1はアン
テナ傾斜角であり、基準となる水平軸から、第1のアン
テナ装置の正面方向までの角度である。さらにAR1は
アンテナ面回転角であり、基準となる水平軸から、第1
のアンテナ装置の側方方向までの角度である。このよう
にして水平面北基準直交座標系におけるXo1(TGT
1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1(TGT
1,n)を算出し第1の追尾フィルタ装置16に出力さ
れる。
The operating principle of the antenna matching device configured as described above will be described with reference to FIG. At the time of the antenna matching test, the target (TGT1, TGT2, TGT
3) is generated on the boundary of the transmittable range of the antenna, and two targets are observed from each antenna. First,
At the sampling time n, the beam instruction information for the TGT 1 is transmitted from the first beam control device 7 to the first antenna device 1. The beam transmitted from the first antenna device 1 to the target is received as the target signal,
Xao1 (TGT1, n), Yao1 (T) in an orthogonal coordinate system with the antenna surface of the first antenna device 1 as a reference.
It is output to the first antenna mounting angle correction device 4 as GT1, n) and Zao1 (TGT1, n). In the first antenna installation angle correction device 4, the items of the antenna installation azimuth angle, the antenna tilt angle, and the antenna surface rotation angle are expressed by "Equation 1".
Correction is made in accordance with 0 ". Here, AB1 is an antenna mounting azimuth angle, which is an angle from a reference true north axis to the front direction of the first antenna device. AT1 is an antenna inclination angle. , The angle from the reference horizontal axis to the front direction of the first antenna device, and AR1 is the antenna plane rotation angle, which is the first horizontal axis from the reference horizontal axis.
Is the angle to the lateral direction of the antenna device. In this way, Xo1 (TGT in the horizontal standard north reference Cartesian coordinate system)
1, n), Yo1 (TGT1, n), Zo1 (TGT
1, n) is calculated and output to the first tracking filter device 16.

【0046】[0046]

【数10】 [Equation 10]

【0047】次に第1の追尾フィルタ装置16では、第
1のアンテナ装置1により観測された目標位置をもとに
各サンプリング時刻ごとに目標推定位置および速度を
“数11”に従い算出し、ランダム誤差を低減させると
ともに移動する目標にもビームを追従させ、整合精度を
向上させる。ここでXs1(TGT1,n),Ys1
(TGT1,n),Zs1(TGT1,n)は追尾フィ
ルタリング処理した目標推定位置であり、dXs1(T
GT1,n),dYs1(TGT1,n),dZs1
(TGT1,n)は目標推定速度、Xp1(TGT1,
n+1),Yp1(TGT1,n+1),Zp1(TG
T1,n+1)は次サンプリング時刻における目標予測
位置である。また、ALPHAとBETAは追尾フィル
タ定数、Tはサンプリング間隔である。なお、目標予測
位置Xp1(TGT1,n+1),Yp1(TGT1,
n+1),Zp1(TGT1,n+1)については、次
サンプリング時刻におけるビーム指向位置として第1の
ビーム制御装置7に出力する。
Next, the first tracking filter device 16 calculates the target estimated position and velocity at each sampling time according to "Equation 11" based on the target position observed by the first antenna device 1, and randomly. The error is reduced and the beam is made to follow the moving target, and the alignment accuracy is improved. Here, Xs1 (TGT1, n), Ys1
(TGT1, n) and Zs1 (TGT1, n) are target estimated positions subjected to tracking filtering processing, and dXs1 (T
GT1, n), dYs1 (TGT1, n), dZs1
(TGT1, n) is the target estimated speed, Xp1 (TGT1, n
n + 1), Yp1 (TGT1, n + 1), Zp1 (TG
T1, n + 1) is the target predicted position at the next sampling time. Further, ALPHA and BETA are tracking filter constants, and T is a sampling interval. It should be noted that the target predicted positions Xp1 (TGT1, n + 1), Yp1 (TGT1,
n + 1) and Zp1 (TGT1, n + 1) are output to the first beam controller 7 as the beam pointing positions at the next sampling time.

【0048】[0048]

【数11】 [Equation 11]

【0049】上記処理は、TGT3についても同様に実
施し、Xs1(TGT3,n),Ys1(TGT3,
n),Zs1(TGT3,n)を算出する。さらに第2
のアンテナ装置2および第3のアンテナ装置3について
も同様に実施し、Xs2(TGT1,n),Ys2(T
GT1,n),Zs2(TGT1,n)、Xs2(TG
T2,n),Ys2(TGT2,n),Zs2(TGT
2,n)、Xs3(TGT2,n),Ys3(TGT
2,n),Zs3(TGT2,n)、Xs3(TGT
1,n),Ys3(TGT1,n),Zs3(TGT
1,n)を算出する。次にTGT1について、第1のア
ンテナ装置1および第2のアンテナ装置2により観測さ
れた目標位置をもとに、第2の誤差角算出装置20によ
り誤差角E_TGT1を“数12”に従い算出する。図
13に、この誤差角の概念図を示す。図13において、
1は第1のアンテナ装置による目標観測のためのビー
ム、2は第2のアンテナ装置による目標観測のためのビ
ーム、3は第1のアンテナ装置による目標観測位置、4
は第2のアンテナ装置による目標観測位置を示す。
The above processing is similarly carried out for TGT3, and Xs1 (TGT3, n), Ys1 (TGT3, n).
n) and Zs1 (TGT3, n) are calculated. And second
The same applies to the antenna device 2 and the third antenna device 3 of Xs2 (TGT1, n), Ys2 (T).
GT1, n), Zs2 (TGT1, n), Xs2 (TG
T2, n), Ys2 (TGT2, n), Zs2 (TGT
2, n), Xs3 (TGT2, n), Ys3 (TGT
2, n), Zs3 (TGT2, n), Xs3 (TGT
1, n), Ys3 (TGT1, n), Zs3 (TGT
1, n) is calculated. Next, for the TGT 1, the error angle E_TGT 1 is calculated by the second error angle calculation device 20 based on the target positions observed by the first antenna device 1 and the second antenna device 2, according to “Equation 12”. FIG. 13 shows a conceptual diagram of this error angle. In FIG.
1 is a beam for target observation by the first antenna device, 2 is a beam for target observation by the second antenna device, 3 is a target observation position by the first antenna device, 4
Indicates a target observation position by the second antenna device.

【0050】[0050]

【数12】 [Equation 12]

【0051】同様にしてTGT2およびTGT3につい
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数13”に従い算出する。
Similarly, E_TGT2 and E_TGT3 are calculated for TGT2 and TGT3. In the square sum calculation device 22, the above E_TGT1 and E_TGT2 are calculated.
And E_TGT3, the square sum E_S of the angular error is calculated according to "Equation 13".

【0052】[0052]

【数13】 [Equation 13]

【0053】校正量算出装置25では、アンテナ取付方
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
表示装置23では、微小量ずつ変化する校正データに対
する角度誤差の2乗和を表示し、角度誤差の2乗和が最
も少なくなるような校正データを操作員が確認する事に
よりアンテナ整合の最適な角度補正設定値を得る。
In the calibration amount calculation device 25, the calibration data dAB each having a minute step width with respect to the set values of the antenna mounting azimuth angle, the antenna tilt angle, and the antenna surface rotation angle.
1, dAT1, dAR1, dAB2, dAT2, dAR
2, dAB3, dAT3, dAR3 are generated while being changed, and output to the correction amount setting device 26. In the correction amount setting device 26, the antenna mounting angle A set in advance is set.
B1, AT1, AR1, AB2, AT2, AR2, AB
Calibration data is added to 3, AT3, and AR3, and the calibration data is output to the first antenna mounting angle correction device 4, the second antenna mounting angle correction device 5, and the third antenna mounting angle correction device 6.
The display device 23 displays the sum of squares of the angular error with respect to the calibration data that changes by a small amount, and the operator confirms the calibration data such that the sum of the squares of the angular error is the smallest, so that the optimum antenna matching is achieved. Get the angle correction setting value.

【0054】実施例4 図4は本発明によるアンテナ整合装置の第4の実施例を
示す図である。図4において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、16は第1の追尾
フィルタ装置、17は第2の追尾フィルタ装置、18は
第3の追尾フィルタ装置、19は第1の誤差角算出装
置、20は第2の誤差角算出装置、21は第3の誤差角
算出装置、22は2乗和算出装置、24は補正角算出装
置、25は校正量算出装置、26は補正量設定装置であ
る。上記3面のフェイズドアレイアンテナは図12に示
すような状態で運用される。図12において、1は第1
のアンテナ装置、2は第2のアンテナ装置、3は第3の
アンテナ装置であり、この図では上から見た状態を示し
ている。また、本装置は地上に設置して運用するフェイ
ズドアレイレーダを前提とする。
Fourth Embodiment FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of the antenna matching apparatus according to the present invention. In FIG. 4, 1 is a first antenna device, 2 is a second antenna device, 3 is a third antenna device, 4 is a first antenna mounting angle correcting device, 5 is a second antenna mounting angle correcting device, 6 is a third antenna mounting angle correction device, 7 is a first beam control device, 8 is a second beam control device, 9 is a third beam control device, 16 is a first tracking filter device, and 17 is a first beam filter device. 2 is a third tracking filter device, 18 is a third tracking filter device, 19 is a first error angle calculation device, 20 is a second error angle calculation device, 21 is a third error angle calculation device, and 22 is a sum of squares. A calculation device, 24 is a correction angle calculation device, 25 is a calibration amount calculation device, and 26 is a correction amount setting device. The above three-phased array antenna is operated in the state shown in FIG. In FIG. 12, 1 is the first
The antenna device 2, the second antenna device 3, and the third antenna device 3 are shown in this figure as viewed from above. In addition, this device is premised on a phased array radar installed and operated on the ground.

【0055】上記のように構成されたアンテナ整合装置
の作動原理を図3を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である目標(TGT1,TGT2,TGT
3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生させ、そ
れぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。まず、
サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して第1の
ビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のアンテナ
装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から目標に
対して送信されたビームは、目標信号として受信され、
第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした直交座
標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao1(T
GT1,n)、Zao1(TGT1,n)として第1の
アンテナ取付角補正装置4に出力される。第1のアンテ
ナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、アンテ
ナチルト角、アンテナ面回転角の項目について“数1
4”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アンテナ取
付方位角であり、基準となる真北軸から、第1のアンテ
ナ装置の正面方向までの角度である。またAT1はアン
テナ傾斜角であり、基準となる水平軸から、第1のアン
テナ装置の正面方向までの角度である。さらにAR1は
アンテナ面回転角であり、基準となる水平軸から、第1
のアンテナ装置の側方方向までの角度である。このよう
にして水平面北基準直交座標系におけるXo1(TGT
1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1(TGT
1,n)を算出し第1の追尾フィルタ装置16に出力さ
れる。
The operating principle of the antenna matching device configured as described above will be described with reference to FIG. At the time of the antenna matching test, the target (TGT1, TGT2, TGT
3) is generated on the boundary of the transmittable range of the antenna, and two targets are observed from each antenna. First,
At the sampling time n, the beam instruction information for the TGT 1 is transmitted from the first beam control device 7 to the first antenna device 1. The beam transmitted from the first antenna device 1 to the target is received as the target signal,
Xao1 (TGT1, n), Yao1 (T) in an orthogonal coordinate system with the antenna surface of the first antenna device 1 as a reference.
It is output to the first antenna mounting angle correction device 4 as GT1, n) and Zao1 (TGT1, n). In the first antenna installation angle correction device 4, the items of the antenna installation azimuth angle, the antenna tilt angle, and the antenna surface rotation angle are expressed by "Equation 1".
The correction is performed according to 4 ". Here, AB1 is the antenna mounting azimuth angle, which is the angle from the reference true north axis to the front direction of the first antenna device. AT1 is the antenna tilt angle. , The angle from the reference horizontal axis to the front direction of the first antenna device, and AR1 is the antenna plane rotation angle, which is the first horizontal axis from the reference horizontal axis.
Is the angle to the lateral direction of the antenna device. In this way, Xo1 (TGT in the horizontal standard north reference Cartesian coordinate system)
1, n), Yo1 (TGT1, n), Zo1 (TGT
1, n) is calculated and output to the first tracking filter device 16.

【0056】[0056]

【数14】 [Equation 14]

【0057】次に第1の追尾フィルタ装置16では、第
1のアンテナ装置1により観測された目標位置をもとに
各サンプリング時刻ごとに目標推定位置および速度を
“数15”に従い算出し、ランダム誤差を低減させると
ともに移動する目標にもビームを追従させ、整合精度を
向上させる。ここでXs1(TGT1,n),Ys1
(TGT1,n),Zs1(TGT1,n)は追尾フィ
ルタリング処理した目標推定位置であり、dXs1(T
GT1,n),dYs1(TGT1,n),dZs1
(TGT1,n)は目標推定速度、Xp1(TGT1,
n+1),Yp1(TGT1,n+1),Zp1(TG
T1,n+1)は次サンプリング時刻における目標予測
位置である。また、ALPHAとBETAは追尾フィル
タ定数、Tはサンプリング間隔である。なお、目標予測
位置Xp1(TGT1,n+1),Yp1(TGT1,
n+1),Zp1(TGT1,n+1)については、次
サンプリング時刻におけるビーム指向位置として第1の
ビーム制御装置7に出力する。
Next, the first tracking filter device 16 calculates the target estimated position and velocity at each sampling time based on the target position observed by the first antenna device 1 according to "Equation 15", and randomly The error is reduced and the beam is made to follow the moving target, and the alignment accuracy is improved. Here, Xs1 (TGT1, n), Ys1
(TGT1, n) and Zs1 (TGT1, n) are target estimated positions subjected to tracking filtering processing, and dXs1 (T
GT1, n), dYs1 (TGT1, n), dZs1
(TGT1, n) is the target estimated speed, Xp1 (TGT1, n
n + 1), Yp1 (TGT1, n + 1), Zp1 (TG
T1, n + 1) is the target predicted position at the next sampling time. Further, ALPHA and BETA are tracking filter constants, and T is a sampling interval. It should be noted that the target predicted positions Xp1 (TGT1, n + 1), Yp1 (TGT1,
n + 1) and Zp1 (TGT1, n + 1) are output to the first beam controller 7 as the beam pointing positions at the next sampling time.

【0058】[0058]

【数15】 [Equation 15]

【0059】上記処理は、TGT3についても同様に実
施し、Xs1(TGT3,n),Ys1(TGT3,
n),Zs1(TGT3,n)を算出する。さらに第2
のアンテナ装置2および第3のアンテナ装置3について
も同様に実施し、Xs2(TGT1,n),Ys2(T
GT1,n),Zs2(TGT1,n)、Xs2(TG
T2,n),Ys2(TGT2,n),Zs2(TGT
2,n)、Xs3(TGT2,n),Ys3(TGT
2,n),Zs3(TGT2,n)、Xs3(TGT
1,n),Ys3(TGT1,n),Zs3(TGT
1,n)を算出する。次にTGT1について、第1のア
ンテナ装置1および第2のアンテナ装置2により観測さ
れた目標位置をもとに、第2の誤差角算出装置20によ
り誤差角E_TGT1を“数16”に従い算出する。図
13に、この誤差角の概念図を示す。図13において、
1は第1のアンテナ装置による目標観測のためのビー
ム、2は第2のアンテナ装置による目標観測のためのビ
ーム、3は第1のアンテナ装置による目標観測位置、4
は第2のアンテナ装置による目標観測位置を示す。
The above processing is similarly carried out for TGT3, and Xs1 (TGT3, n) and Ys1 (TGT3, n).
n) and Zs1 (TGT3, n) are calculated. And second
The same applies to the antenna device 2 and the third antenna device 3 of Xs2 (TGT1, n), Ys2 (T).
GT1, n), Zs2 (TGT1, n), Xs2 (TG
T2, n), Ys2 (TGT2, n), Zs2 (TGT
2, n), Xs3 (TGT2, n), Ys3 (TGT
2, n), Zs3 (TGT2, n), Xs3 (TGT
1, n), Ys3 (TGT1, n), Zs3 (TGT
1, n) is calculated. Next, for the TGT 1, the error angle E_TGT 1 is calculated by the second error angle calculation device 20 according to “Equation 16” based on the target positions observed by the first antenna device 1 and the second antenna device 2. FIG. 13 shows a conceptual diagram of this error angle. In FIG.
1 is a beam for target observation by the first antenna device, 2 is a beam for target observation by the second antenna device, 3 is a target observation position by the first antenna device, 4
Indicates a target observation position by the second antenna device.

【0060】[0060]

【数16】 [Equation 16]

【0061】同様にしてTGT2およびTGT3につい
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数17”に従い算出する。
Similarly, E_TGT2 and E_TGT3 are calculated for TGT2 and TGT3. In the square sum calculation device 22, the above E_TGT1 and E_TGT2 are calculated.
From E_TGT3 and E_TGT3, the square sum E_S of the angular error is calculated according to "Equation 17".

【0062】[0062]

【数17】 [Equation 17]

【0063】校正量算出装置25では、アンテナ取付方
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
補正角算出装置24では、微小量ずつ変化する校正デー
タに対する角度誤差の2乗和が最も少なくなるような校
正データを補正角として記憶し、アンテナ整合の最適な
角度補正設定値として補正角設定装置26に出力する。
In the calibration amount calculation device 25, the calibration data dAB each having a minute step width with respect to the set values of the antenna mounting azimuth angle, the antenna tilt angle, and the antenna surface rotation angle.
1, dAT1, dAR1, dAB2, dAT2, dAR
2, dAB3, dAT3, dAR3 are generated while being changed, and output to the correction amount setting device 26. In the correction amount setting device 26, the antenna mounting angle A set in advance is set.
B1, AT1, AR1, AB2, AT2, AR2, AB
Calibration data is added to 3, AT3, and AR3, and the calibration data is output to the first antenna mounting angle correction device 4, the second antenna mounting angle correction device 5, and the third antenna mounting angle correction device 6.
The correction angle calculation device 24 stores the calibration data that minimizes the sum of squares of the angle error for the calibration data that changes by a small amount as the correction angle, and sets the correction angle setting device as the optimum angle correction setting value for antenna matching. To 26.

【0064】実施例5 図5は本発明によるアンテナ整合装置の第5の実施例を
示す図である。図5において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、10は第1の平均
値算出装置、11は第2の平均値算出装置、12は第3
の平均値算出装置、13は第1の動揺修正装置、14は
第2の動揺修正装置、15は第3の動揺修正装置、19
は第1の誤差角算出装置、20は第2の誤差角算出装
置、21は第3の誤差角算出装置、22は2乗和算出装
置、23は表示装置、24は補正角算出装置、25は校
正量算出装置、26は補正量設定装置である。上記3面
のフェイズドアレイアンテナは図12に示すような状態
で運用される。図12において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装置
であり、この図では上から見た状態を示している。ま
た、本装置は動揺するプラットフォームに搭載して運用
するフェイズドアレイレーダにも適用可能である。
Embodiment 5 FIG. 5 is a diagram showing a fifth embodiment of the antenna matching apparatus according to the present invention. In FIG. 5, 1 is a first antenna device, 2 is a second antenna device, 3 is a third antenna device, 4 is a first antenna mounting angle correcting device, 5 is a second antenna mounting angle correcting device, 6 is a third antenna mounting angle correction device, 7 is a first beam control device, 8 is a second beam control device, 9 is a third beam control device, 10 is a first average value calculation device, and 11 is 2nd average value calculation device, 12 is 3rd
Average value calculation device, 13 is a first motion correction device, 14 is a second motion correction device, 15 is a third motion correction device, 19
Is a first error angle calculation device, 20 is a second error angle calculation device, 21 is a third error angle calculation device, 22 is a sum of squares calculation device, 23 is a display device, 24 is a correction angle calculation device, 25 Is a calibration amount calculation device, and 26 is a correction amount setting device. The above three-phased array antenna is operated in the state shown in FIG. In FIG. 12, 1 is a first antenna device, 2 is a second antenna device, and 3 is a third antenna device, and this figure shows a state viewed from above. The device can also be applied to a phased array radar that is installed and operated on a swaying platform.

【0065】上記のように構成されたアンテナ整合装置
の作動原理を図5を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である固定目標(TGT1,TGT2,T
GT3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生さ
せ、それぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。
まず、サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して
第1のビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のア
ンテナ装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から
目標に対して送信されたビームは、目標信号として受信
され、第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした
直交座標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao
1(TGT1,n)、Zao1(TGT1,n)として
第1のアンテナ取付角補正装置4に出力される。第1の
アンテナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、
アンテナチルト角、アンテナ面回転角の項目について
“数18”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アン
テナ取付方位角であり、基準となるプラットフォームの
進行方向の軸から、第1のアンテナ装置の正面方向まで
の角度である。またAT1はアンテナ傾斜角であり、基
準となるプラットフォームの水平軸から、第1のアンテ
ナ装置の正面方向までの角度である。さらにAR1はア
ンテナ面回転角であり、基準となるプラットフォームの
水平軸から、第1のアンテナ装置の側方方向までの角度
である。このようにしてプラットフォームの姿勢角を基
準とした直交座標系におけるXod1(TGT1,
n)、Yod1(TGT1,n)、Zod1(TGT
1,n)を算出し第1の動揺修正装置13に出力され
る。
The operating principle of the antenna matching device configured as described above will be described with reference to FIG. At the time of the antenna matching test, the fixed target (TGT1, TGT2, T
GT3) is generated on the boundary of the transmittable range of the antenna, and two targets are observed from each antenna.
First, at the sampling time n, the beam instruction information is transmitted from the first beam controller 7 to the first antenna device 1 with respect to the TGT 1. The beam transmitted from the first antenna device 1 to the target is received as a target signal, and Xao1 (TGT1, n), Yao in a rectangular coordinate system with the antenna surface of the first antenna device 1 as a reference.
1 (TGT1, n) and Zao1 (TGT1, n) are output to the first antenna mounting angle correction device 4. In the first antenna mounting angle correction device 4, the antenna mounting azimuth angle,
The items of the antenna tilt angle and the antenna surface rotation angle are corrected according to "Equation 18". Here, AB1 is an antenna mounting azimuth angle, which is an angle from a reference axis of the traveling direction of the platform to the front direction of the first antenna device. Further, AT1 is an antenna inclination angle, which is an angle from the horizontal axis of the reference platform to the front direction of the first antenna device. Further, AR1 is the antenna surface rotation angle, which is the angle from the horizontal axis of the reference platform to the lateral direction of the first antenna device. In this way, Xod1 (TGT1,
n), Yod1 (TGT1, n), Zod1 (TGT
1, n) is calculated and output to the first motion correction device 13.

【0066】[0066]

【数18】 [Equation 18]

【0067】第1の動揺修正装置13では、プラットフ
ォームの姿勢角を基準とした直交座標系から、“数1
9”に従い北基準直交座標系における目標観測値Xo1
(TGT1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1
(TGT1,n)に変換する。ここでZdoはプラット
フォームのロール角、Eioはプラットフォームのピッ
チ角、Cqoはプラットフォームの進行方向の角度であ
る。
In the first motion compensating device 13, from the Cartesian coordinate system with the attitude angle of the platform as a reference,
Target observation value Xo1 in north reference Cartesian coordinate system according to 9 "
(TGT1, n), Yo1 (TGT1, n), Zo1
Convert to (TGT1, n). Here, Zdo is the roll angle of the platform, Eio is the pitch angle of the platform, and Cqo is the angle in the traveling direction of the platform.

【0068】[0068]

【数19】 [Formula 19]

【0069】次に第1の平均値算出装置10では、第1
のアンテナ装置1により観測された目標位置を各サンプ
リング時刻ごとに平均値算出処理を“数20”に従い実
行し、ランダム誤差を低減させ、整合精度を向上させ
る。ここでXs1(TGT1),Ys1(TGT1),
Zs1(TGT1)は平均処理した目標観測位置であ
る。
Next, in the first average value calculating device 10,
The target value observed by the antenna device 1 is subjected to an average value calculation process at each sampling time according to "Equation 20" to reduce random errors and improve matching accuracy. Here, Xs1 (TGT1), Ys1 (TGT1),
Zs1 (TGT1) is a target observation position that has been averaged.

【0070】[0070]

【数20】 [Equation 20]

【0071】上記処理は、TGT3についても同様に実
施し、Xs1(TGT3),Ys1(TGT3),Zs
1(TGT3)を算出する。さらに第2のアンテナ装置
2および第3のアンテナ装置3についても同様に実施
し、Xs2(TGT1),Ys2(TGT1),Zs2
(TGT1)、Xs2(TGT2),Ys2(TGT
2),Zs2(TGT2)、Xs3(TGT2),Ys
3(TGT2),Zs3(TGT2)、Xs3(TGT
1),Ys3(TGT1),Zs3(TGT1)を算出
する。次にTGT1について、第1のアンテナ装置1お
よび第2のアンテナ装置2により観測された目標位置を
もとに、第2の誤差角算出装置20により誤差角E_T
GT1を“数21”に従い算出する。図13に、この誤
差角の概念図を示す。図13において、1は第1のアン
テナ装置による目標観測のためのビーム、2は第2のア
ンテナ装置による目標観測のためのビーム、3は第1の
アンテナ装置による目標観測位置、4は第2のアンテナ
装置による目標観測位置を示す。
The above processing is similarly carried out for TGT3, and Xs1 (TGT3), Ys1 (TGT3), Zs.
1 (TGT3) is calculated. Further, the second antenna device 2 and the third antenna device 3 are similarly implemented, and Xs2 (TGT1), Ys2 (TGT1), Zs2
(TGT1), Xs2 (TGT2), Ys2 (TGT
2), Zs2 (TGT2), Xs3 (TGT2), Ys
3 (TGT2), Zs3 (TGT2), Xs3 (TGT
1), Ys3 (TGT1), Zs3 (TGT1) are calculated. Next, regarding the TGT 1, the error angle E_T is calculated by the second error angle calculation device 20 based on the target positions observed by the first antenna device 1 and the second antenna device 2.
GT1 is calculated according to "Equation 21". FIG. 13 shows a conceptual diagram of this error angle. In FIG. 13, 1 is a beam for target observation by the first antenna device, 2 is a beam for target observation by the second antenna device, 3 is a target observation position by the first antenna device, and 4 is a second The target observation position by the antenna device of is shown.

【0072】[0072]

【数21】 [Equation 21]

【0073】同様にしてTGT2およびTGT3につい
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数22”に従い算出する。
Similarly, E_TGT2 and E_TGT3 are calculated for TGT2 and TGT3. In the square sum calculation device 22, the above E_TGT1 and E_TGT2 are calculated.
From E_TGT3 and E_TGT3, the square sum E_S of the angular error is calculated according to "Equation 22".

【0074】[0074]

【数22】 [Equation 22]

【0075】校正量算出装置25では、アンテナ取付方
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
表示装置23では、微小量ずつ変化する校正データに対
する角度誤差の2乗和を表示し、角度誤差の2乗和が最
も少なくなるような校正データを操作員が確認する事に
よりアンテナ整合の最適な角度補正設定値を得る。
In the calibration amount calculation device 25, the calibration data dAB each having a minute step size with respect to the set values of the antenna mounting azimuth angle, the antenna tilt angle, and the antenna surface rotation angle.
1, dAT1, dAR1, dAB2, dAT2, dAR
2, dAB3, dAT3, dAR3 are generated while being changed, and output to the correction amount setting device 26. In the correction amount setting device 26, the antenna mounting angle A set in advance is set.
B1, AT1, AR1, AB2, AT2, AR2, AB
Calibration data is added to 3, AT3, and AR3, and the calibration data is output to the first antenna mounting angle correction device 4, the second antenna mounting angle correction device 5, and the third antenna mounting angle correction device 6.
The display device 23 displays the sum of squares of the angular error with respect to the calibration data that changes by a small amount, and the operator confirms the calibration data such that the sum of the squares of the angular error is the smallest, so that the optimum antenna matching is achieved. Get the angle correction setting value.

【0076】実施例6 図6は本発明によるアンテナ整合装置の第6の実施例を
示す図である。図6において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、10は第1の平均
値算出装置、11は第2の平均値算出装置、12は第3
の平均値算出装置、13は第1の動揺修正装置、14は
第2の動揺修正装置、15は第3の動揺修正装置、19
は第1の誤差角算出装置、20は第2の誤差角算出装
置、21は第3の誤差角算出装置、22は2乗和算出装
置、24は補正角算出装置、25は校正量算出装置、2
6は補正量設定装置である。上記3面のフェイズドアレ
イアンテナは図12に示すような状態で運用される。図
12において、1は第1のアンテナ装置、2は第2のア
ンテナ装置、3は第3のアンテナ装置であり、この図で
は上から見た状態を示している。また、本装置は動揺す
るプラットフォームに搭載して運用するフェイズドアレ
イレーダにも適用可能である。
Sixth Embodiment FIG. 6 is a diagram showing a sixth embodiment of the antenna matching device according to the present invention. In FIG. 6, 1 is a first antenna device, 2 is a second antenna device, 3 is a third antenna device, 4 is a first antenna mounting angle correcting device, 5 is a second antenna mounting angle correcting device, 6 is a third antenna mounting angle correction device, 7 is a first beam control device, 8 is a second beam control device, 9 is a third beam control device, 10 is a first average value calculation device, and 11 is 2nd average value calculation device, 12 is 3rd
Average value calculation device, 13 is a first motion correction device, 14 is a second motion correction device, 15 is a third motion correction device, 19
Is a first error angle calculation device, 20 is a second error angle calculation device, 21 is a third error angle calculation device, 22 is a sum of squares calculation device, 24 is a correction angle calculation device, and 25 is a calibration amount calculation device. Two
Reference numeral 6 is a correction amount setting device. The above three-phased array antenna is operated in the state shown in FIG. In FIG. 12, 1 is a first antenna device, 2 is a second antenna device, and 3 is a third antenna device, and this figure shows a state viewed from above. The device can also be applied to a phased array radar that is installed and operated on a swaying platform.

【0077】上記のように構成されたアンテナ整合装置
の作動原理を図6を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である固定目標(TGT1,TGT2,T
GT3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生さ
せ、それぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。
まず、サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して
第1のビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のア
ンテナ装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から
目標に対して送信されたビームは、目標信号として受信
され、第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした
直交座標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao
1(TGT1,n)、Zao1(TGT1,n)として
第1のアンテナ取付角補正装置4に出力される。第1の
アンテナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、
アンテナチルト角、アンテナ面回転角の項目について
“数23”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アン
テナ取付方位角であり、基準となるプラットフォームの
進行方向の軸から、第1のアンテナ装置の正面方向まで
の角度である。またAT1はアンテナ傾斜角であり、基
準となるプラットフォームの水平軸から、第1のアンテ
ナ装置の正面方向までの角度である。さらにAR1はア
ンテナ面回転角であり、基準となるプラットフォームの
水平軸から、第1のアンテナ装置の側方方向までの角度
である。このようにしてプラットフォームの姿勢角を基
準とした直交座標系におけるXod1(TGT1,
n)、Yod1(TGT1,n)、Zod1(TGT
1,n)を算出し第1の動揺修正装置13に出力され
る。
The operating principle of the antenna matching device configured as described above will be described with reference to FIG. At the time of the antenna matching test, the fixed target (TGT1, TGT2, T
GT3) is generated on the boundary of the transmittable range of the antenna, and two targets are observed from each antenna.
First, at the sampling time n, the beam instruction information is transmitted from the first beam controller 7 to the first antenna device 1 with respect to the TGT 1. The beam transmitted from the first antenna device 1 to the target is received as a target signal, and Xao1 (TGT1, n), Yao in a rectangular coordinate system with the antenna surface of the first antenna device 1 as a reference.
1 (TGT1, n) and Zao1 (TGT1, n) are output to the first antenna mounting angle correction device 4. In the first antenna mounting angle correction device 4, the antenna mounting azimuth angle,
The items of the antenna tilt angle and the antenna surface rotation angle are corrected according to "Equation 23". Here, AB1 is an antenna mounting azimuth angle, which is an angle from a reference axis of the traveling direction of the platform to the front direction of the first antenna device. Further, AT1 is an antenna inclination angle, which is an angle from the horizontal axis of the reference platform to the front direction of the first antenna device. Further, AR1 is the antenna surface rotation angle, which is the angle from the horizontal axis of the reference platform to the lateral direction of the first antenna device. In this way, Xod1 (TGT1,
n), Yod1 (TGT1, n), Zod1 (TGT
1, n) is calculated and output to the first motion correction device 13.

【0078】[0078]

【数23】 [Equation 23]

【0079】第1の動揺修正装置13では、プラットフ
ォームの姿勢角を基準とした直交座標系から、“数2
4”に従い北基準直交座標系における目標観測値Xo1
(TGT1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1
(TGT1,n)に変換する。ここでZdoはプラット
フォームのロール角、Eioはプラットフォームのピッ
チ角、Cqoはプラットフォームの進行方向の角度であ
る。
In the first motion compensating device 13, from the Cartesian coordinate system with the attitude angle of the platform as a reference,
Target observation value Xo1 in north reference Cartesian coordinate system according to 4 "
(TGT1, n), Yo1 (TGT1, n), Zo1
Convert to (TGT1, n). Here, Zdo is the roll angle of the platform, Eio is the pitch angle of the platform, and Cqo is the angle in the traveling direction of the platform.

【0080】[0080]

【数24】 [Equation 24]

【0081】次に第1の平均値算出装置10では、第1
のアンテナ装置1により観測された目標位置を各サンプ
リング時刻ごとに平均値算出処理を“数25”に従い実
行し、ランダム誤差を低減させ、整合精度を向上させ
る。ここでXs1(TGT1),Ys1(TGT1),
Zs1(TGT1)は平均処理した目標観測位置であ
る。
Next, in the first average value calculating device 10,
The target value observed by the antenna device 1 is subjected to an average value calculation process at each sampling time according to "Equation 25" to reduce random errors and improve matching accuracy. Here, Xs1 (TGT1), Ys1 (TGT1),
Zs1 (TGT1) is a target observation position that has been averaged.

【0082】[0082]

【数25】 [Equation 25]

【0083】上記処理は、TGT2についても同様に実
施し、Xs1(TGT3),Ys1(TGT3),Zs
1(TGT3)を算出する。さらに第2のアンテナ装置
2および第3のアンテナ装置3についても同様に実施
し、Xs2(TGT1),Ys2(TGT1),Zs2
(TGT1)、Xs2(TGT2),Ys2(TGT
2),Zs2(TGT2)、Xs3(TGT2),Ys
3(TGT2),Zs3(TGT2)、Xs3(TGT
1),Ys3(TGT1),Zs3(TGT1)を算出
する。次にTGT1について、第1のアンテナ装置1お
よび第2のアンテナ装置2により観測された目標位置を
もとに、第2の誤差角算出装置20により誤差角E_T
GT1を“数26”に従い算出する。図13に、この誤
差角の概念図を示す。図13において、1は第1のアン
テナ装置による目標観測のためのビーム、2は第2のア
ンテナ装置による目標観測のためのビーム、3は第1の
アンテナ装置による目標観測位置、4は第2のアンテナ
装置による目標観測位置を示す。
The above processing is similarly carried out for TGT2, and Xs1 (TGT3), Ys1 (TGT3), Zs.
1 (TGT3) is calculated. Further, the second antenna device 2 and the third antenna device 3 are similarly implemented, and Xs2 (TGT1), Ys2 (TGT1), Zs2
(TGT1), Xs2 (TGT2), Ys2 (TGT
2), Zs2 (TGT2), Xs3 (TGT2), Ys
3 (TGT2), Zs3 (TGT2), Xs3 (TGT
1), Ys3 (TGT1), Zs3 (TGT1) are calculated. Next, regarding the TGT 1, the error angle E_T is calculated by the second error angle calculation device 20 based on the target positions observed by the first antenna device 1 and the second antenna device 2.
GT1 is calculated according to "Equation 26". FIG. 13 shows a conceptual diagram of this error angle. In FIG. 13, 1 is a beam for target observation by the first antenna device, 2 is a beam for target observation by the second antenna device, 3 is a target observation position by the first antenna device, and 4 is a second The target observation position by the antenna device of is shown.

【0084】[0084]

【数26】 [Equation 26]

【0085】同様にしてTGT2およびTGT3につい
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数27”に従い算出する。
Similarly, E_TGT2 and E_TGT3 are calculated for TGT2 and TGT3. In the square sum calculation device 22, the above E_TGT1 and E_TGT2 are calculated.
From E_TGT3 and E_TGT3, the sum of squares E_S of the angular error is calculated according to "Equation 27".

【0086】[0086]

【数27】 [Equation 27]

【0087】校正量算出装置25では、アンテナ取付方
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
補正角算出装置24では、微小量ずつ変化する校正デー
タに対する角度誤差の2乗和が最も少なくなるような校
正データを補正角として記憶し、アンテナ整合の最適な
角度補正設定値として補正角設定装置26に出力する。
In the calibration amount calculation device 25, the calibration data dAB each having a minute step width with respect to the set values of the antenna mounting azimuth angle, the antenna tilt angle, and the antenna surface rotation angle.
1, dAT1, dAR1, dAB2, dAT2, dAR
2, dAB3, dAT3, dAR3 are generated while being changed, and output to the correction amount setting device 26. In the correction amount setting device 26, the antenna mounting angle A set in advance is set.
B1, AT1, AR1, AB2, AT2, AR2, AB
Calibration data is added to 3, AT3, and AR3, and the calibration data is output to the first antenna mounting angle correction device 4, the second antenna mounting angle correction device 5, and the third antenna mounting angle correction device 6.
The correction angle calculation device 24 stores the calibration data that minimizes the sum of squares of the angle error for the calibration data that changes by a small amount as the correction angle, and sets the correction angle setting device as the optimum angle correction setting value for antenna matching. To 26.

【0088】実施例7 図7は本発明によるアンテナ整合装置の第7の実施例を
示す図である。図7において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、13は第1の動揺
修正装置、14は第2の動揺修正装置、15は第3の動
揺修正装置、16は第1の追尾フィルタ装置、17は第
2の追尾フィルタ装置、18は第3の追尾フィルタ装
置、19は第1の誤差角算出装置、20は第2の誤差角
算出装置、21は第3の誤差角算出装置、22は2乗和
算出装置、23は表示装置、26は補正量設定装置であ
る。上記3面のフェイズドアレイアンテナは図12に示
すような状態で運用される。図12において、1は第1
のアンテナ装置、2は第2のアンテナ装置、3は第3の
アンテナ装置であり、この図では上から見た状態を示し
ている。また、本装置は動揺するプラットフォームに搭
載して運用するフェイズドアレイレーダにも適用可能で
ある。
Seventh Embodiment FIG. 7 is a diagram showing a seventh embodiment of the antenna matching apparatus according to the present invention. In FIG. 7, 1 is a first antenna device, 2 is a second antenna device, 3 is a third antenna device, 4 is a first antenna mounting angle correcting device, 5 is a second antenna mounting angle correcting device, 6 is a third antenna mounting angle correction device, 7 is a first beam control device, 8 is a second beam control device, 9 is a third beam control device, 13 is a first wobble correction device, and 14 is a first beam correction device. 2 shake correction device, 15 third shake correction device, 16 first tracking filter device, 17 second tracking filter device, 18 third tracking filter device, 19 first error angle calculation An apparatus, 20 is a second error angle calculation apparatus, 21 is a third error angle calculation apparatus, 22 is a sum of squares calculation apparatus, 23 is a display apparatus, and 26 is a correction amount setting apparatus. The above three-phased array antenna is operated in the state shown in FIG. In FIG. 12, 1 is the first
The antenna device 2, the second antenna device 3, and the third antenna device 3 are shown in this figure as viewed from above. The device can also be applied to a phased array radar that is installed and operated on a swaying platform.

【0089】上記のように構成されたアンテナ整合装置
の作動原理を図7を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である目標(TGT1,TGT2,TGT
3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生させ、そ
れぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。まず、
サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して第1の
ビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のアンテナ
装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から目標に
対して送信されたビームは、目標信号として受信され、
第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした直交座
標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao1(T
GT1,n)、Zao1(TGT1,n)として第1の
アンテナ取付角補正装置4に出力される。第1のアンテ
ナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、アンテ
ナチルト角、アンテナ面回転角の項目について“数2
8”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アンテナ取
付方位角であり、基準となるプラットフォームの進行方
向の軸から、第1のアンテナ装置の正面方向までの角度
である。またAT1はアンテナ傾斜角であり、基準とな
るプラットフォームの水平軸から、第1のアンテナ装置
の正面方向までの角度である。さらにAR1はアンテナ
面回転角であり、基準となるプラットフォームの水平軸
から、第1のアンテナ装置の側方方向までの角度であ
る。このようにしてプラットフォームの姿勢角を基準と
した直交座標系におけるXod1(TGT1,n)、Y
od1(TGT1,n)、Zod1(TGT1,n)を
算出し第1の動揺修正装置13に出力される。
The operating principle of the antenna matching device configured as described above will be described with reference to FIG. At the time of the antenna matching test, the target (TGT1, TGT2, TGT
3) is generated on the boundary of the transmittable range of the antenna, and two targets are observed from each antenna. First,
At the sampling time n, the beam instruction information for the TGT 1 is transmitted from the first beam control device 7 to the first antenna device 1. The beam transmitted from the first antenna device 1 to the target is received as the target signal,
Xao1 (TGT1, n), Yao1 (T) in an orthogonal coordinate system with the antenna surface of the first antenna device 1 as a reference.
It is output to the first antenna mounting angle correction device 4 as GT1, n) and Zao1 (TGT1, n). In the first antenna installation angle correction device 4, the items of the antenna installation azimuth angle, the antenna tilt angle, and the antenna surface rotation angle are expressed by "Equation 2".
8 "is corrected according to 8". Here, AB1 is an antenna mounting azimuth angle, which is an angle from a reference platform axis of the traveling direction to a front direction of the first antenna device. AT1 is an antenna inclination. Angle is the angle from the horizontal axis of the reference platform to the front direction of the first antenna device, and AR1 is the antenna plane rotation angle, which is the horizontal axis of the reference platform from the first antenna. Xod1 (TGT1, n), Y in the Cartesian coordinate system based on the attitude angle of the platform in this way
od1 (TGT1, n) and Zod1 (TGT1, n) are calculated and output to the first motion correction device 13.

【0090】[0090]

【数28】 [Equation 28]

【0091】第1の動揺修正装置13では、プラットフ
ォームの姿勢角を基準とした直交座標系から、“数2
9”に従い北基準直交座標系における目標観測値Xo1
(TGT1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1
(TGT1,n)に変換する。ここでZdoはプラット
フォームのロール角、Eioはプラットフォームのピッ
チ角、Cqoはプラットフォームの進行方向の角度であ
る。
In the first motion compensating device 13, from the Cartesian coordinate system with the attitude angle of the platform as a reference,
Target observation value Xo1 in north reference Cartesian coordinate system according to 9 "
(TGT1, n), Yo1 (TGT1, n), Zo1
Convert to (TGT1, n). Here, Zdo is the roll angle of the platform, Eio is the pitch angle of the platform, and Cqo is the angle in the traveling direction of the platform.

【0092】[0092]

【数29】 [Equation 29]

【0093】次に第1の追尾フィルタ装置16では、第
1のアンテナ装置1により観測された目標位置をもとに
各サンプリング時刻ごとに目標推定位置および速度を
“数30”に従い算出し、ランダム誤差を低減させると
ともに移動する目標にもビームを追従させ、整合精度を
向上させる。ここでXs1(TGT1,n),Ys1
(TGT1,n),Zs1(TGT1,n)は追尾フィ
ルタリング処理した目標推定位置であり、dXs1(T
GT1,n),dYs1(TGT1,n),dZs1
(TGT1,n)は目標推定速度、Xp1(TGT1,
n+1),Yp1(TGT1,n+1),Zp1(TG
T1,n+1)は次サンプリング時刻における目標予測
位置である。また、ALPHAとBETAは追尾フィル
タ定数、Tはサンプリング間隔である。なお、目標予測
位置Xp1(TGT1,n+1),Yp1(TGT1,
n+1),Zp1(TGT1,n+1)については、次
サンプリング時刻におけるビーム指向位置として第1の
ビーム制御装置7に出力する。
Next, the first tracking filter device 16 calculates the target estimated position and velocity at each sampling time based on the target position observed by the first antenna device 1 in accordance with "Equation 30", and randomly. The error is reduced and the beam is made to follow the moving target, and the alignment accuracy is improved. Here, Xs1 (TGT1, n), Ys1
(TGT1, n) and Zs1 (TGT1, n) are target estimated positions subjected to tracking filtering processing, and dXs1 (T
GT1, n), dYs1 (TGT1, n), dZs1
(TGT1, n) is the target estimated speed, Xp1 (TGT1, n
n + 1), Yp1 (TGT1, n + 1), Zp1 (TG
T1, n + 1) is the target predicted position at the next sampling time. Further, ALPHA and BETA are tracking filter constants, and T is a sampling interval. It should be noted that the target predicted positions Xp1 (TGT1, n + 1), Yp1 (TGT1,
n + 1) and Zp1 (TGT1, n + 1) are output to the first beam controller 7 as the beam pointing positions at the next sampling time.

【0094】[0094]

【数30】 [Equation 30]

【0095】上記処理は、TGT3についても同様に実
施し、Xs1(TGT3,n),Ys1(TGT3,
n),Zs1(TGT3,n)を算出する。さらに第2
のアンテナ装置2および第3のアンテナ装置3について
も同様に実施し、Xs2(TGT1,n),Ys2(T
GT1,n),Zs2(TGT1,n)、Xs2(TG
T2,n),Ys2(TGT2,n),Zs2(TGT
2,n)、Xs3(TGT2,n),Ys3(TGT
2,n),Zs3(TGT2,n)、Xs3(TGT
1,n),Ys3(TGT1,n),Zs3(TGT
1,n)を算出する。次にTGT1について、第1のア
ンテナ装置1および第2のアンテナ装置2により観測さ
れた目標位置をもとに、第2の誤差角算出装置20によ
り誤差角E_TGT1を“数31”に従い算出する。図
13に、この誤差角の概念図を示す。図13において、
1は第1のアンテナ装置による目標観測のためのビー
ム、2は第2のアンテナ装置による目標観測のためのビ
ーム、3は第1のアンテナ装置による目標観測位置、4
は第2のアンテナ装置による目標観測位置を示す。
The above processing is similarly carried out for TGT3, and Xs1 (TGT3, n) and Ys1 (TGT3, n).
n) and Zs1 (TGT3, n) are calculated. And second
The same applies to the antenna device 2 and the third antenna device 3 of Xs2 (TGT1, n), Ys2 (T).
GT1, n), Zs2 (TGT1, n), Xs2 (TG
T2, n), Ys2 (TGT2, n), Zs2 (TGT
2, n), Xs3 (TGT2, n), Ys3 (TGT
2, n), Zs3 (TGT2, n), Xs3 (TGT
1, n), Ys3 (TGT1, n), Zs3 (TGT
1, n) is calculated. Next, for the TGT 1, the error angle E_TGT 1 is calculated by the second error angle calculation device 20 based on the target positions observed by the first antenna device 1 and the second antenna device 2, according to “Equation 31”. FIG. 13 shows a conceptual diagram of this error angle. In FIG.
1 is a beam for target observation by the first antenna device, 2 is a beam for target observation by the second antenna device, 3 is a target observation position by the first antenna device, 4
Indicates a target observation position by the second antenna device.

【0096】[0096]

【数31】 [Equation 31]

【0097】同様にしてTGT2およびTGT3につい
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数32”に従い算出する。
Similarly, E_TGT2 and E_TGT3 are calculated for TGT2 and TGT3. In the square sum calculation device 22, the above E_TGT1 and E_TGT2 are calculated.
And E_TGT3, the square sum E_S of the angular error is calculated according to "Equation 32".

【0098】[0098]

【数32】 [Equation 32]

【0099】校正量算出装置25では、アンテナ取付方
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
表示装置23では、微小量ずつ変化する校正データに対
する角度誤差の2乗和を表示し、角度誤差の2乗和が最
も少なくなるような校正データを操作員が確認する事に
よりアンテナ整合の最適な角度補正設定値を得る。
In the calibration amount calculation device 25, the calibration data dAB having minute step widths with respect to the set values of the antenna mounting azimuth angle, the antenna tilt angle, and the antenna surface rotation angle, respectively.
1, dAT1, dAR1, dAB2, dAT2, dAR
2, dAB3, dAT3, dAR3 are generated while being changed, and output to the correction amount setting device 26. In the correction amount setting device 26, the antenna mounting angle A set in advance is set.
B1, AT1, AR1, AB2, AT2, AR2, AB
Calibration data is added to 3, AT3, and AR3, and the calibration data is output to the first antenna mounting angle correction device 4, the second antenna mounting angle correction device 5, and the third antenna mounting angle correction device 6.
The display device 23 displays the sum of squares of the angular error with respect to the calibration data that changes by a small amount, and the operator confirms the calibration data such that the sum of the squares of the angular error is the smallest, so that the optimum antenna matching is achieved. Get the angle correction setting value.

【0100】実施例8 図8は本発明によるアンテナ整合装置の第8の実施例を
示す図である。図8において、1は第1のアンテナ装
置、2は第2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装
置、4は第1のアンテナ取付角補正装置、5は第2のア
ンテナ取付角補正装置、6は第3のアンテナ取付角補正
装置、7は第1のビーム制御装置、8は第2のビーム制
御装置、9は第3のビーム制御装置、13は第1の動揺
修正装置、14は第2の動揺修正装置、15は第3の動
揺修正装置、16は第1の追尾フィルタ装置、17は第
2の追尾フィルタ装置、18は第3の追尾フィルタ装
置、19は第1の誤差角算出装置、20は第2の誤差角
算出装置、21は第3の誤差角算出装置、22は2乗和
算出装置、24は補正角算出装置、25は校正量算出装
置、26は補正量設定装置である。上記3面のフェイズ
ドアレイアンテナは図12に示すような状態で運用され
る。図12において、1は第1のアンテナ装置、2は第
2のアンテナ装置、3は第3のアンテナ装置であり、こ
の図では上から見た状態を示している。また、本装置は
動揺するプラットフォームに搭載して運用するフェイズ
ドアレイレーダにも適用可能である。
Eighth Embodiment FIG. 8 is a diagram showing an eighth embodiment of the antenna matching device according to the present invention. In FIG. 8, 1 is a first antenna device, 2 is a second antenna device, 3 is a third antenna device, 4 is a first antenna mounting angle correcting device, 5 is a second antenna mounting angle correcting device, 6 is a third antenna mounting angle correction device, 7 is a first beam control device, 8 is a second beam control device, 9 is a third beam control device, 13 is a first wobble correction device, and 14 is a first beam correction device. 2 shake correction device, 15 third shake correction device, 16 first tracking filter device, 17 second tracking filter device, 18 third tracking filter device, 19 first error angle calculation Reference numeral 20 is a second error angle calculation device, 21 is a third error angle calculation device, 22 is a sum of squares calculation device, 24 is a correction angle calculation device, 25 is a calibration amount calculation device, and 26 is a correction amount setting device. Is. The above three-phased array antenna is operated in the state shown in FIG. In FIG. 12, 1 is a first antenna device, 2 is a second antenna device, and 3 is a third antenna device, and this figure shows a state viewed from above. The device can also be applied to a phased array radar that is installed and operated on a swaying platform.

【0101】上記のように構成されたアンテナ整合装置
の作動原理を図8を用いて説明する。アンテナ整合試験
時に、供試体である目標(TGT1,TGT2,TGT
3)をアンテナの送信可能範囲の境界上に発生させ、そ
れぞれのアンテナから2目標ずつの観測を行う。まず、
サンプリング時刻nにおいて、TGT1に対して第1の
ビーム制御装置7からビーム指示情報が第1のアンテナ
装置1に伝達される。第1のアンテナ装置1から目標に
対して送信されたビームは、目標信号として受信され、
第1のアンテナ装置1のアンテナ面を基準とした直交座
標系におけるXao1(TGT1,n)、Yao1(T
GT1,n)、Zao1(TGT1,n)として第1の
アンテナ取付角補正装置4に出力される。第1のアンテ
ナ取付角補正装置4では、アンテナ取付方位角、アンテ
ナチルト角、アンテナ面回転角の項目について“数3
3”に従い補正を行う。ここで、AB1は、アンテナ取
付方位角であり、基準となるプラットフォームの進行方
向の軸から、第1のアンテナ装置の正面方向までの角度
である。またAT1はアンテナ傾斜角であり、基準とな
るプラットフォームの水平軸から、第1のアンテナ装置
の正面方向までの角度である。さらにAR1はアンテナ
面回転角であり、基準となるプラットフォームの水平軸
から、第1のアンテナ装置の側方方向までの角度であ
る。このようにしてプラットフォームの姿勢角を基準と
した直交座標系におけるXod1(TGT1,n)、Y
od1(TGT1,n)、Zod1(TGT1,n)を
算出し第1の動揺修正装置13に出力される。
The operation principle of the antenna matching device configured as described above will be described with reference to FIG. At the time of the antenna matching test, the target (TGT1, TGT2, TGT
3) is generated on the boundary of the transmittable range of the antenna, and two targets are observed from each antenna. First,
At the sampling time n, the beam instruction information for the TGT 1 is transmitted from the first beam control device 7 to the first antenna device 1. The beam transmitted from the first antenna device 1 to the target is received as the target signal,
Xao1 (TGT1, n), Yao1 (T) in an orthogonal coordinate system with the antenna surface of the first antenna device 1 as a reference.
It is output to the first antenna mounting angle correction device 4 as GT1, n) and Zao1 (TGT1, n). In the first antenna installation angle correction device 4, the items of the antenna installation azimuth angle, the antenna tilt angle, and the antenna surface rotation angle are expressed by "Equation 3".
The correction is performed according to 3 ". Here, AB1 is an antenna mounting azimuth angle, which is an angle from the axis of the reference platform traveling direction to the front direction of the first antenna device. AT1 is the antenna inclination. Angle is the angle from the horizontal axis of the reference platform to the front direction of the first antenna device, and AR1 is the antenna plane rotation angle, which is the horizontal axis of the reference platform from the first antenna. Xod1 (TGT1, n), Y in the Cartesian coordinate system based on the attitude angle of the platform in this way
od1 (TGT1, n) and Zod1 (TGT1, n) are calculated and output to the first motion correction device 13.

【0102】[0102]

【数33】 [Expression 33]

【0103】第1の動揺修正装置13では、プラットフ
ォームの姿勢角を基準とした直交座標系から、“数3
4”に従い北基準直交座標系における目標観測値Xo1
(TGT1,n)、Yo1(TGT1,n)、Zo1
(TGT1,n)に変換する。ここでEioはプラット
フォームのロール角、Zdoはプラットフォームのピッ
チ角、Cqoはプラットフォームの進行方向の角度であ
る。
In the first motion compensating device 13, from the Cartesian coordinate system based on the attitude angle of the platform,
Target observation value Xo1 in north reference Cartesian coordinate system according to 4 "
(TGT1, n), Yo1 (TGT1, n), Zo1
Convert to (TGT1, n). Here, Eio is the roll angle of the platform, Zdo is the pitch angle of the platform, and Cqo is the angle in the traveling direction of the platform.

【0104】[0104]

【数34】 [Equation 34]

【0105】次に第1の追尾フィルタ装置16では、第
1のアンテナ装置1により観測された目標位置をもとに
各サンプリング時刻ごとに目標推定位置および速度を
“数35”に従い算出し、ランダム誤差を低減させると
ともに移動する目標にもビームを追従させ、整合精度を
向上させる。ここでXs1(TGT1,n),Ys1
(TGT1,n),Zs1(TGT1,n)は追尾フィ
ルタリング処理した目標推定位置であり、dXs1(T
GT1,n),dYs1(TGT1,n),dZs1
(TGT1,n)は目標推定速度、Xp1(TGT1,
n+1),Yp1(TGT1,n+1),Zp1(TG
T1,n+1)は次サンプリング時刻における目標予測
位置である。また、ALPHAとBETAは追尾フィル
タ定数、Tはサンプリング間隔である。なお、目標予測
位置Xp1(TGT1,n+1),Yp1(TGT1,
n+1),Zp1(TGT1,n+1)については、次
サンプリング時刻におけるビーム指向位置として第1の
ビーム制御装置7に出力する。
Next, the first tracking filter device 16 calculates the target estimated position and velocity at each sampling time based on the target position observed by the first antenna device 1, according to "Equation 35", and randomly The error is reduced and the beam is made to follow the moving target, and the alignment accuracy is improved. Here, Xs1 (TGT1, n), Ys1
(TGT1, n) and Zs1 (TGT1, n) are target estimated positions subjected to tracking filtering processing, and dXs1 (T
GT1, n), dYs1 (TGT1, n), dZs1
(TGT1, n) is the target estimated speed, Xp1 (TGT1, n
n + 1), Yp1 (TGT1, n + 1), Zp1 (TG
T1, n + 1) is the target predicted position at the next sampling time. Further, ALPHA and BETA are tracking filter constants, and T is a sampling interval. It should be noted that the target predicted positions Xp1 (TGT1, n + 1), Yp1 (TGT1,
n + 1) and Zp1 (TGT1, n + 1) are output to the first beam controller 7 as the beam pointing positions at the next sampling time.

【0106】[0106]

【数35】 [Equation 35]

【0107】上記処理は、TGT3についても同様に実
施し、Xs1(TGT3,n),Ys1(TGT3,
n),Zs1(TGT3,n)を算出する。さらに第2
のアンテナ装置2および第3のアンテナ装置3について
も同様に実施し、Xs2(TGT1,n),Ys2(T
GT1,n),Zs2(TGT1,n)、Xs2(TG
T2,n),Ys2(TGT2,n),Zs2(TGT
2,n)、Xs3(TGT2,n),Ys3(TGT
2,n),Zs3(TGT2,n)、Xs3(TGT
1,n),Ys3(TGT1,n),Zs3(TGT
1,n)を算出する。次にTGT1について、第1のア
ンテナ装置1および第2のアンテナ装置2により観測さ
れた目標位置をもとに、第2の誤差角算出装置20によ
り誤差角E_TGT1を“数36”に従い算出する。図
13に、この誤差角の概念図を示す。図13において、
1は第1のアンテナ装置による目標観測のためのビー
ム、2は第2のアンテナ装置による目標観測のためのビ
ーム、3は第1のアンテナ装置による目標観測位置、4
は第2のアンテナ装置による目標観測位置を示す。
The above processing is similarly carried out for TGT3, and Xs1 (TGT3, n), Ys1 (TGT3, n).
n) and Zs1 (TGT3, n) are calculated. And second
The same applies to the antenna device 2 and the third antenna device 3 of Xs2 (TGT1, n), Ys2 (T).
GT1, n), Zs2 (TGT1, n), Xs2 (TG
T2, n), Ys2 (TGT2, n), Zs2 (TGT
2, n), Xs3 (TGT2, n), Ys3 (TGT
2, n), Zs3 (TGT2, n), Xs3 (TGT
1, n), Ys3 (TGT1, n), Zs3 (TGT
1, n) is calculated. Next, for TGT1, the error angle E_TGT1 is calculated by the second error angle calculation device 20 based on the target positions observed by the first antenna device 1 and the second antenna device 2, according to "Equation 36". FIG. 13 shows a conceptual diagram of this error angle. In FIG.
1 is a beam for target observation by the first antenna device, 2 is a beam for target observation by the second antenna device, 3 is a target observation position by the first antenna device, 4
Indicates a target observation position by the second antenna device.

【0108】[0108]

【数36】 [Equation 36]

【0109】同様にしてTGT2およびTGT3につい
て、E_TGT2およびE_TGT3を算出する。2乗
和算出装置22では、上記E_TGT1、E_TGT2
およびE_TGT3から、角度誤差の2乗和E_Sを
“数37”に従い算出する。
Similarly, E_TGT2 and E_TGT3 are calculated for TGT2 and TGT3. In the square sum calculation device 22, the above E_TGT1 and E_TGT2 are calculated.
And E_TGT3, the square sum E_S of the angular error is calculated according to "Equation 37".

【0110】[0110]

【数37】 [Equation 37]

【0111】校正量算出装置25では、アンテナ取付方
位角、アンテナチルト角、アンテナ面回転角の設定値に
対してそれぞれ微小の刻み幅をもつ校正データdAB
1、dAT1、dAR1、dAB2、dAT2、dAR
2、dAB3、dAT3、dAR3を変化させながら発
生させ、補正量設定装置26に出力する。補正量設定装
置26ではあらかじめ設定されているアンテナ取付角A
B1、AT1、AR1、AB2、AT2、AR2、AB
3、AT3、AR3に校正データを付加し、第1のアン
テナ取付角補正装置4、第2のアンテナ取付角補正装置
5および第3のアンテナ取付角補正装置6に出力する。
補正角算出装置24では、微小量ずつ変化する校正デー
タに対する角度誤差の2乗和が最も少なくなるような校
正データを補正角として記憶し、アンテナ整合の最適な
角度補正設定値として補正角設定装置26に出力する。
In the calibration amount calculation device 25, the calibration data dAB having minute step widths with respect to the set values of the antenna mounting azimuth angle, the antenna tilt angle, and the antenna surface rotation angle, respectively.
1, dAT1, dAR1, dAB2, dAT2, dAR
2, dAB3, dAT3, dAR3 are generated while being changed, and output to the correction amount setting device 26. In the correction amount setting device 26, the antenna mounting angle A set in advance is set.
B1, AT1, AR1, AB2, AT2, AR2, AB
Calibration data is added to 3, AT3, and AR3, and the calibration data is output to the first antenna mounting angle correction device 4, the second antenna mounting angle correction device 5, and the third antenna mounting angle correction device 6.
The correction angle calculation device 24 stores the calibration data that minimizes the sum of squares of the angle error for the calibration data that changes by a small amount as the correction angle, and sets the correction angle setting device as the optimum angle correction setting value for antenna matching. To 26.

【0112】[0112]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されているような効果を奏す
る。
Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.

【0113】以上のように本発明のアンテナ整合装置に
よれば、機械的に測定したアンテナ角度のみならず、ア
ンテナごとに発生する目標のレーダ観測位置のずれ量を
もとに角度補正値を算出するために、最適な角度補正の
設定が可能であり、さらに自動計測を実行できるため、
計測の省力化、高精度化が期待できる。
As described above, according to the antenna matching apparatus of the present invention, the angle correction value is calculated based on not only the mechanically measured antenna angle but also the deviation amount of the target radar observation position generated for each antenna. In order to do this, it is possible to set the optimum angle correction, and since automatic measurement can be executed,
Labor saving and high accuracy of measurement can be expected.

【0114】また、本発明では、3面のフェイズドアレ
イアンテナにより構成されたレーダ装置における適用例
を示したが、4面以上のフェイズドアレイアンテナによ
り構成されるレーダ装置にも適用することが可能であ
る。
Further, although the present invention shows an example of application in a radar apparatus composed of three-sided phased array antennas, it can be applied to a radar apparatus composed of four or more phased array antennas. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明におけるアンテナ整合装置の第1の実施
例におけるブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of an antenna matching device according to the present invention.

【図2】本発明におけるアンテナ整合装置の第2の実施
例におけるブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of an antenna matching device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明におけるアンテナ整合装置の第3の実施
例におけるブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of an antenna matching device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明におけるアンテナ整合装置の第4の実施
例におけるブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of an antenna matching device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明におけるアンテナ整合装置の第5の実施
例におけるブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of an antenna matching device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明におけるアンテナ整合装置の第6の実施
例におけるブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of an antenna matching device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】本発明におけるアンテナ整合装置の第7の実施
例におけるブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram of an antenna matching device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図8】本発明におけるアンテナ整合装置の第8の実施
例におけるブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram of an antenna matching device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図9】アンテナ取付方位角を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an antenna mounting azimuth angle.

【図10】アンテナチルト角を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an antenna tilt angle.

【図11】アンテナ面回転角を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an antenna surface rotation angle.

【図12】3面のフェイズドアレイレーダを組み合わせ
た状態を真上から見た図である。
FIG. 12 is a diagram of a state in which three phased array radars are combined, viewed from directly above.

【図13】となりあうアンテナにより観測される目標の
角度誤差の概念図である。
FIG. 13 is a conceptual diagram of a target angular error observed by adjacent antennas.

【図14】従来の技術によるアンテナ整合装置のブロッ
ク図である。
FIG. 14 is a block diagram of a conventional antenna matching device.

【符号の説明】 1 第1のアンテナ装置 2 第2のアンテナ装置 3 第3のアンテナ装置 4 第1のアンテナ取付角補正装置 5 第2のアンテナ取付角補正装置 6 第3のアンテナ取付角補正装置 7 第1のビーム制御装置 8 第2のビーム制御装置 9 第3のビーム制御装置 10 第1の平均値算出装置 11 第2の平均値算出装置 12 第3の平均値算出装置 13 第1の動揺修正装置 14 第2の動揺修正装置 15 第3の動揺修正装置 16 第1の追尾フィルタ装置 17 第2の追尾フィルタ装置 18 第3の追尾フィルタ装置 19 第1の誤差角算出装置 20 第2の誤差角算出装置 21 第3の誤差角算出装置 22 2乗和算出装置 23 表示装置 24 補正角算出装置 25 校正量算出装置 26 補正量設定装置[Description of Reference Signs] 1 first antenna device 2 2nd antenna device 3 3rd antenna device 4 1st antenna mounting angle correction device 5 2nd antenna mounting angle correction device 6 3rd antenna mounting angle correction device 7 1st beam control apparatus 8 2nd beam control apparatus 9 3rd beam control apparatus 10 1st average value calculation apparatus 11 2nd average value calculation apparatus 12 3rd average value calculation apparatus 13 1st shaking Correction device 14 Second motion correction device 15 Third motion correction device 16 First tracking filter device 17 Second tracking filter device 18 Third tracking filter device 19 First error angle calculation device 20 Second error Angle calculation device 21 Third error angle calculation device 22 Sum of squares calculation device 23 Display device 24 Correction angle calculation device 25 Calibration amount calculation device 26 Correction amount setting device

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、上記観測値の
観測時刻ごとに平均値を算出する第1から第3の平均値
算出装置と、アンテナごとの観測値の平均値の誤差角を
算出する第1から第3の誤差角算出装置と、それぞれの
誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、アンテナ
チルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回転角の校
正用微小角を発生させる校正量算出装置と、上記刻み角
に対する誤差角の2乗和を表示する表示装置とを具備す
ることを特徴としたアンテナ整合装置。
1. A radar device having a phased array antenna arranged in three planes, comprising first to third beam control devices for instructing the antennas in a radio wave transmission direction.
The first to third antenna devices that perform target observation by transmitting and receiving radio waves and calculate the observed values of the target distance information, antenna plane azimuth information, and antenna plane height angle information, and the antenna tilt angle of the observed values and First to third antenna mounting angle correction devices for correcting the antenna mounting azimuth angle and the antenna surface rotation angle, a correction amount setting device for outputting a correction amount to the antenna mounting angle correction device, and the observed values First to third average value calculating devices for calculating the average value for each observation time, first to third error angle calculating devices for calculating the error angle of the average value of the observed values for each antenna, and their respective errors A sum of squares calculating device for calculating a square sum of angles, a calibration amount calculating device for generating a minute angle for calibration of an antenna tilt angle, an antenna mounting azimuth angle and an antenna surface rotation angle, and an error angle of 2 with respect to the step angle. Antenna matching device characterized by comprising a display device for displaying the sum.
【請求項2】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、上記観測値の
観測時刻ごとに平均値を算出する第1から第3の平均値
算出装置と、アンテナごとの観測値の平均値の誤差角を
算出する第1から第3の誤差角算出装置と、それぞれの
誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、アンテナ
チルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回転角の校
正用微小角を発生させる校正量算出装置と、誤差角の2
乗和が最小となる場合の校正用微小角を記憶し補正量設
定装置に出力する補正角算出装置とを具備することを特
徴としたアンテナ整合装置。
2. A radar device having a phased array antenna arranged in three planes, comprising first to third beam control devices for instructing an antenna of a radio wave transmission direction.
The first to third antenna devices that perform target observation by transmitting and receiving radio waves and calculate the observed values of the target distance information, antenna plane azimuth information, and antenna plane height angle information, and the antenna tilt angle of the observed values and First to third antenna mounting angle correction devices for correcting the antenna mounting azimuth angle and the antenna surface rotation angle, a correction amount setting device for outputting a correction amount to the antenna mounting angle correction device, and the observed values First to third average value calculating devices for calculating the average value for each observation time, first to third error angle calculating devices for calculating the error angle of the average value of the observed values for each antenna, and their respective errors A sum of squares calculating device for calculating the sum of squares of angles, a calibration amount calculating device for generating a minute angle for calibration of an antenna tilt angle, an antenna mounting azimuth angle, and an antenna surface rotation angle, and an error angle of 2
An antenna matching device, comprising: a correction angle calculation device that stores a calibration minute angle when the sum of multiplications is a minimum and outputs the correction minute angle to a correction amount setting device.
【請求項3】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、上記観測値か
ら目標の推定位置および推定速度を算出する第1から第
3の追尾フィルタと、アンテナごとの推定位置の誤差角
を算出する第1から第3の誤差角算出装置と、それぞれ
の誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、アンテ
ナチルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回転角の
校正用微小角を発生させる校正量算出装置と、上記校正
用微小角に対する誤差角の2乗和を表示する表示装置と
を具備することを特徴としたアンテナ整合装置。
3. A radar device having a phased array antenna arranged in three planes, comprising first to third beam control devices for instructing the antennas in a radio wave transmission direction.
The first to third antenna devices that perform target observation by transmitting and receiving radio waves and calculate the observed values of the target distance information, antenna plane azimuth information, and antenna plane height angle information, and the antenna tilt angle of the observed values and From the observation values, the first to third antenna mounting angle correction devices for correcting the antenna mounting azimuth angle and the antenna surface rotation angle, the correction amount setting device for outputting the correction amount to the antenna mounting angle correction device, First to third tracking filters for calculating the target estimated position and estimated speed, first to third error angle calculation devices for calculating the error angle of the estimated position for each antenna, and the squares of the respective error angles A sum of squares calculating device for calculating the sum, a calibration amount calculating device for generating a calibration minute angle of the antenna tilt angle, the antenna mounting azimuth angle and the antenna surface rotation angle, and an error for the calibration minute angle. Antenna matching apparatus characterized by comprising a display unit for displaying the sum of squares of the corners.
【請求項4】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、上記観測値か
ら目標の推定位置および推定速度を算出する第1から第
3の追尾フィルタと、アンテナごとの推定位置の誤差角
を算出する第1から第3の誤差角算出装置と、それぞれ
の誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、アンテ
ナチルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回転角の
校正用微小角を発生させる校正量算出装置と、上記誤差
角の2乗和が最小となる場合の校正用微小角を記憶し補
正量設定装置に出力する補正角算出装置とを具備するこ
とを特徴としたアンテナ整合装置。
4. A radar device having a phased array antenna arranged in three planes, comprising first to third beam control devices for instructing the antennas in a radio wave transmission direction.
The first to third antenna devices that perform target observation by transmitting and receiving radio waves and calculate the observed values of the target distance information, antenna plane azimuth information, and antenna plane height angle information, and the antenna tilt angle of the observed values and From the observation values, the first to third antenna mounting angle correction devices for correcting the antenna mounting azimuth angle and the antenna surface rotation angle, the correction amount setting device for outputting the correction amount to the antenna mounting angle correction device, First to third tracking filters for calculating the target estimated position and estimated speed, first to third error angle calculation devices for calculating the error angle of the estimated position for each antenna, and the squares of the respective error angles A sum of squares calculating device for calculating the sum, a calibration amount calculating device for generating a calibration minute angle of the antenna tilt angle, the antenna mounting azimuth angle, and the antenna surface rotation angle, and the sum of squares of the error angles is the minimum. Antenna matching apparatus characterized by comprising a correction angle calculation unit for outputting the calibration small angle to the stored correction amount setting device when that.
【請求項5】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、レーダを搭載
するプラットフォームの動揺角であるロール角、ピッチ
角および自針方向の修正を行う動揺修正装置と、上記観
測値の観測時刻ごとに平均値を算出する第1から第3の
平均値算出装置と、アンテナごとの観測値の平均値の誤
差角を算出する第1から第3の誤差角算出装置と、それ
ぞれの誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、ア
ンテナチルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回転
角の校正用微小角を発生させる校正量算出装置と、上記
校正用微小角に対する誤差角の2乗和を表示する表示装
置とを具備することを特徴としたアンテナ整合装置。
5. A radar device having a phased array antenna arranged in three planes, comprising first to third beam control devices for instructing the antennas in a radio wave transmission direction.
The first to third antenna devices that perform target observation by transmitting and receiving radio waves and calculate the observed values of the target distance information, antenna plane azimuth information, and antenna plane height angle information, and the antenna tilt angle of the observed values and The first to third antenna mounting angle correction devices for correcting the antenna mounting azimuth angle and the antenna surface rotation angle, the correction amount setting device for outputting the correction amount to the antenna mounting angle correction device, and the radar are mounted. A wobble correction device that corrects the roll angle that is the wobble angle of the platform, the pitch angle, and the self-needle direction, first to third average value calculation devices that calculate an average value for each observation time of the above observation values, and an antenna First to third error angle calculators for calculating the error angle of the average value of the observed values for each of the following, a square sum calculator for calculating the sum of squares of the respective error angles, an antenna tilt angle, An antenna comprising: a calibration amount calculation device for generating a small calibration angle for the tenor mounting azimuth angle and the antenna surface rotation angle; and a display device for displaying the sum of squares of error angles with respect to the calibration small angle. Matching device.
【請求項6】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、レーダを搭載
するプラットフォームの動揺角であるロール角、ピッチ
角および自針方向の修正を行う動揺修正装置と、上記観
測値の観測時刻ごとに平均値を算出する第1から第3の
平均値算出装置と、アンテナごとの観測値の平均値の誤
差角を算出する第1から第3の誤差角算出装置と、それ
ぞれの誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、ア
ンテナチルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回転
角の校正用微小角を発生させる校正量算出装置と、誤差
角の2乗和が最小となる場合の校正用微小角を記憶し補
正量設定装置に出力する補正角算出装置とを具備するこ
とを特徴としたアンテナ整合装置。
6. A radar device having a phased array antenna arranged in three planes, comprising first to third beam control devices for instructing the antennas in a radio wave transmission direction.
The first to third antenna devices that perform target observation by transmitting and receiving radio waves and calculate the observed values of the target distance information, antenna plane azimuth information, and antenna plane height angle information, and the antenna tilt angle of the observed values and The first to third antenna mounting angle correction devices for correcting the antenna mounting azimuth angle and the antenna surface rotation angle, the correction amount setting device for outputting the correction amount to the antenna mounting angle correction device, and the radar are mounted. A wobble correction device that corrects the roll angle that is the wobble angle of the platform, the pitch angle, and the self-needle direction, first to third average value calculation devices that calculate an average value for each observation time of the above observation values, and an antenna First to third error angle calculators for calculating the error angle of the average value of the observed values for each of the following, a square sum calculator for calculating the sum of squares of the respective error angles, an antenna tilt angle, A calibration amount calculation device that generates a calibration small angle for the tenor mounting azimuth angle and the antenna surface rotation angle, and a correction that stores the calibration small angle when the sum of squared error angles is the minimum and outputs it to the correction amount setting device. An antenna matching device comprising an angle calculation device.
【請求項7】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、レーダを搭載
するプラットフォームの動揺角であるロール角、ピッチ
角および自針方向の修正を行う動揺修正装置と、上記観
測値から目標の推定位置および推定速度を算出する第1
から第3の追尾フィルタと、アンテナごとの推定位置の
誤差角を算出する第1から第3の誤差角算出装置と、そ
れぞれの誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、
アンテナチルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回
転角の校正用微小角を発生させる校正量算出装置と、上
記校正用微小角に対する誤差角の2乗和を表示する表示
装置とを具備することを特徴としたアンテナ整合装置。
7. A radar device having a phased array antenna arranged in three planes, comprising first to third beam control devices for instructing the antennas in a radio wave transmission direction.
The first to third antenna devices that perform target observation by transmitting and receiving radio waves and calculate the observed values of the target distance information, antenna plane azimuth information, and antenna plane height angle information, and the antenna tilt angle of the observed values and The first to third antenna mounting angle correction devices for correcting the antenna mounting azimuth angle and the antenna surface rotation angle, the correction amount setting device for outputting the correction amount to the antenna mounting angle correction device, and the radar are mounted. A swing correction device that corrects the roll angle, the pitch angle, and the self-needle direction, which are the swing angles of the platform, and the first that calculates the estimated position and estimated velocity of the target from the observed values.
To a third tracking filter, first to third error angle calculation devices that calculate the error angle of the estimated position for each antenna, and a square sum calculation device that calculates the sum of squares of the respective error angles,
A calibration amount calculation device for generating a calibration small angle for the antenna tilt angle, the antenna mounting azimuth angle, and the antenna surface rotation angle, and a display device for displaying the sum of squares of error angles with respect to the calibration small angle. A unique antenna matching device.
【請求項8】 3面配置されたフェイズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置において、アンテナに対し電波の
送信方向を指示する第1から第3のビーム制御装置と、
電波の送受信により目標の観測を実施し、目標の距離情
報、アンテナ面方位角情報、アンテナ面高角情報の観測
値を算出する第1から第3のアンテナ装置と、上記観測
値のアンテナチルト角およびアンテナ取付方位角およ
び、アンテナ面回転角を補正する第1から第3のアンテ
ナ取付角補正装置と、上記アンテナ取付角補正装置に対
して補正量を出力する補正量設定装置と、レーダを搭載
するプラットフォームの動揺角であるロール角、ピッチ
角および自針方向の修正を行う動揺修正装置と、上記観
測値から目標の推定位置および推定速度を算出する第1
から第3の追尾フィルタと、アンテナごとの推定位置の
誤差角を算出する第1から第3の誤差角算出装置と、そ
れぞれの誤差角の2乗和を算出する2乗和算出装置と、
アンテナチルト角、アンテナ取付方位角とアンテナ面回
転角の校正用微小角を発生させる校正量算出装置と、上
記誤差角の2乗和が最小となる場合の校正用微小角を記
憶し補正量設定装置に出力する補正角算出装置とを具備
することを特徴としたアンテナ整合装置。
8. A radar apparatus having a phased array antenna arranged in three planes, comprising first to third beam control apparatuses for instructing the antennas in a radio wave transmission direction.
The first to third antenna devices that perform target observation by transmitting and receiving radio waves and calculate the observed values of the target distance information, antenna plane azimuth information, and antenna plane height angle information, and the antenna tilt angle of the observed values and The first to third antenna mounting angle correction devices for correcting the antenna mounting azimuth angle and the antenna surface rotation angle, the correction amount setting device for outputting the correction amount to the antenna mounting angle correction device, and the radar are mounted. A swing correction device that corrects the roll angle, the pitch angle, and the self-needle direction, which are the swing angles of the platform, and the first that calculates the estimated position and estimated velocity of the target from the observed values.
To a third tracking filter, first to third error angle calculation devices that calculate the error angle of the estimated position for each antenna, and a square sum calculation device that calculates the sum of squares of the respective error angles,
A calibration amount calculation device for generating a calibration small angle for the antenna tilt angle, antenna mounting azimuth angle, and antenna surface rotation angle, and a calibration small angle for storing the calibration small angle when the sum of squares of the error angle is the minimum, and sets the correction amount. An antenna matching device, comprising: a correction angle calculation device for outputting to the device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106646404A (en) * 2016-11-23 2017-05-10 北京无线电测量研究所 Error correction method and system for double-strip-shaped array plane phased array radar
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