JPH08262121A

JPH08262121A - 測位装置

Info

Publication number: JPH08262121A
Application number: JP6795495A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Okamura; 敦岡村; Seiji Mano; 清司真野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 1996-10-11
Anticipated expiration: 2017-07-24
Also published as: JP3307146B2

Abstract

(57)【要約】【目的】電波源からの信号の到来方向を複数の測角セ
ンサにより測定し、測角センサからこの到来方向に引か
れた複数の方位線により上記電波源の位置を特定する測
位装置において、電波源が複数存在し、方位線が多数引
かれる場合に生じる虚像を抑圧することを目的とする。【構成】この発明の測角装置では、対応判定手段１０
３が、相関係数算出手段１０２ａ，１０２ｂが出力する
相互相関係数行列Φ⁽¹⁾ 、Φ⁽²⁾ に基づき、電波源ごと
に、測角センサ４ａの到来角推定値θ⁽¹⁾ ₁、θ⁽¹⁾ ₂、θ
⁽¹⁾ ₃と測角センサ４ｂの到来角推定値θ⁽²⁾ ₁、θ⁽²⁾ ₂、
θ⁽²⁾ ₃との対応をとり、この対応関係に基づき、角度デ
ータ順序交換手段１０４が測角センサ４ｂの到来角推定
値の順序を入れ替え、交点算出手段１０５が、対応関係
が正しくとられたθ⁽¹⁾ ₁とθ⁽²⁾ _i1の組、θ⁽¹⁾ ₂とθ⁽²⁾
_i2 の組、θ⁽¹⁾ ₃とθ⁽²⁾ _i3 の組から電波源を特定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数の測角センサを
用いて電波源の位置を特定する測位装置に関し、特に、
同一周波数帯に複数の入射波が存在する混信時において
も、各入射波の到来方向を分離して測定する測位装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電波、音波、光波等を発する目標の位置
を特定すること（測位）は、レーダ、ソナー、ライダで
盛んに行われている。とくに、目標が電波、音波、光波
等を発射（または反射）している場合、複数の測角セン
サを用いることにより、電波、音波、光波等を発射する
ことなしに（すなわち、パッシブに）目標位置を特定で
きることがよく知られている。このような方法で目標
（波源）位置を特定するパッシブ測位装置を、以後、単
に測位装置と呼ぶ。また、以後、電波を発射している電
波源を測位する場合を想定して説明する。

【０００３】まず、従来の測位装置について、図１１〜
図１３を参照して説明する。図１１は、従来の測位装置
の構成図であり、４ａ，４ｂは電波源からの電波の到来
方向をそれぞれ測定する測角センサである。測角センサ
４ａ，４ｂは電波源の測位ができるように、互いに離し
て設置されている。

【０００４】測角センサ４ａは、Ｍ個の受信アンテナ１
ａ−１〜１ａ−Ｍ、Ｍ個の受信アンテナそれぞれに設け
られているＭ個の受信機２ａ−１〜２ａ−Ｍ、及びＭ個
の受信機からのＭ個の受信信号ｘ₁ 〜ｘ_M に基づき測角
処理を行う測角処理手段３ａから構成される。受信機２
ａ−１〜２ａ−Ｍは、フィルタ場合によってはＡ／Ｄ変
換器を含む。同様に、測角センサ４ｂは、Ｍ個の受信ア
ンテナ１ｂ−１〜１ｂ−Ｍ、Ｍ個の受信アンテナそれぞ
れに設けられているＭ個の受信機２ｂ−１〜２ｂ−Ｍ、
及びＭ個の受信機からのＭ個の受信信号ｘ₁ 〜ｘ_M に基
づき測角処理を行う測角処理手段３ｂから構成される。

【０００５】６は測角センサ４ａ，４ｂからの到来角推
定値θ⁽¹⁾ 及びθ⁽²⁾ に基づき交点を算出して電波源の
測位する交点算出手段、７は交点算出手段６の測位結果
を表示する表示手段である。

【０００６】次に動作について説明する。たとえば、図
１２のように、１つの電波源３１が存在すると仮定す
る。測角センサ４ａにおいて、受信アンテナ１ａ−１〜
１ａ−Ｍで捕えられた電波源３１からの受信信号は、そ
れぞれ、受信機２ａ−１〜２ａ−Ｍを経て測角処理手段
３ａに送られる。測角処理手段３ａは、受信信号ｘ₁ 〜
ｘ_M に基づき到来角θ⁽¹⁾ を推定し、測角センサ４ａの
出力として交点算出手段６に送る。同様に、測角処理手
段３ｂは測角センサ４ｂの出力としてθ⁽²⁾ を交点算出
手段６に送る。

【０００７】交点算出手段６は、既知の測角センサ４
ａ、４ｂの座標と到来角推定値θ⁽¹⁾及びθ⁽²⁾ に基づ
き方位線Ｌ⁽¹⁾ 、Ｌ⁽²⁾ を求める。ところで、測角セン
サ４ａ，４ｂの位置はあらかじめわかっており、これら
センサの間の距離は既知である。したがって、交点算出
手段６は、三角測量の原理に基づき、Ｌ⁽¹⁾ 、Ｌ⁽²⁾ の
交点の座標を算出することができる。この交点が電波源
３１の位置を示す。表示手段７はこの交点座標を電波源
３１の推定位置として表示する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記測位装
置では、測定対象とするフィールドに同一の周波数帯の
複数の電波源が存在する場合には、一個の測角センサか
ら得られる方位線は電波源の個数分求められる。たとえ
ば、図１３に示すように、３つの電波源（３１ａ〜３１
ｃ）が存在する場合、測角センサ４ａの到来角推定値は
θ⁽¹⁾ ₁、θ⁽¹⁾ ₂、θ⁽¹⁾ ₃の３つであり、これら到来角推
定値に対してそれぞれ包囲線Ｌ⁽¹⁾ ₁、Ｌ⁽¹ ⁾ ₂、Ｌ⁽¹⁾ ₃が
求められる。同様に、測角センサ４ｂの到来角推定値は
θ⁽²⁾ ₁、θ⁽²⁾ ₂、θ⁽²⁾ ₃の３つであり、これら到来角推
定値に対してそれぞれ包囲線Ｌ⁽²⁾ ₁、Ｌ⁽²⁾ ₂、Ｌ⁽²⁾ ₃が
求められる。

【０００９】ところで、図１３によれば、包囲線
Ｌ⁽¹⁾ ₁、Ｌ⁽¹⁾ ₂、Ｌ⁽¹⁾ ₃と包囲線Ｌ⁽²⁾ ₁、Ｌ⁽²⁾ ₂、Ｌ
⁽²⁾ ₃との交点は９つあるが、これら交点のうちで真の電
波源３１ａ〜３１ｃの位置を示すものは同図の黒丸で示
された３つのみであり、白丸で示された６つの交点は虚
像３２ａ〜３２ｆである。

【００１０】つまり、複数の電波源と測角センサが、例
えば地表面のような同一平面上に存在する場合、方位線
の交点の個数は実際の電波源の個数を上回り、実像（す
なわち電波源の位置）のほかに複数の虚像が表示され
る、このように、従来の測位装置には、電波源の位置に
アンビギュイティ（曖昧さ）が生じてしまうという問題
があった。測角センサを追加すれば、上記アンビギュイ
ティを除去することができるようになるが、この場合、
測角センサを多数設けるとともにこれらセンサと交点算
出手段との間でデータ通信を行う通信設備を多数設けな
ければならず、コストの増大を招いてしまう。

【００１１】以上のように、従来の測位装置では、電波
源が複数個存在する場合、電波源位置の推定にアンビギ
ュイティが残る、もしくは電波源の位置の虚像が多数表
示されるという課題があった。上記虚像を排除する場合
には、測位装置のコストが上昇するという課題があっ
た。

【００１２】この発明は、以上のような課題を解決する
ためになされたもので、コストを抑制しつつ、電波源の
位置のアンビギュイティを小さくできる測位装置を提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る測位装置
は、互いに離隔して配置され、複数の電波源に対応する
複数の入射信号を受けて、これら入射信号の到来角及び
これら入射信号間の相互関係を、それぞれ求める複数の
測角センサと、上記複数の測角センサのひとつが出力す
る入射信号間の相互関係と上記複数の測角センサの他の
ひとつが出力する入射信号間の相互関係とを比較して、
上記電波源ごとに、上記複数の測角センサのひとつによ
る到来角と上記複数の測角センサの他のひとつによる到
来角とを対応づける対応関係判定手段と、上記対応関係
判定手段により対応づけられた複数の到来角に基づき上
記電波源の位置を求める交点算出手段とを備えたもので
ある。

【００１４】請求項２に係る測位装置は、上記複数の測
角センサのいずれかを、入射信号間の相互関係として相
互相関係数を出力するように構成するとともに、上記対
応関係判定手段を、上記複数の測角センサのひとつが出
力する相互相関係数と上記複数の測角センサの他のひと
つが出力する相互相関係数同士の距離を求め、この距離
に基づき比較を行い対応関係を求めるように構成したも
のである。

【００１５】請求項３に係る測位装置は、上記複数の測
角センサのいずれかを、入射信号間の相互関係として相
互相関係数を出力するように構成するとともに、上記対
応関係判定手段を、上記複数の測角センサのひとつが出
力する相互相関係数と上記複数の測角センサの他のひと
つが出力する相互相関係数との分散を求め、この分散に
基づき比較を行い対応関係を求めるように構成したもの
である。

【００１６】請求項４に係る測位装置は、上記測角セン
サを、複数の素子アンテナと、上記複数の素子アンテナ
についてそれぞれ設けられ、受信処理を行う複数の受信
機と、ＭＵＳＩＣアルゴリズムを用いて上記複数の受信
機の出力に基づき複数の入射信号の到来角及びこれら入
射信号の共分散行列を求めるＭＵＳＩＣ信号処理手段
と、上記共分散行列から相互相関行列を求める相関係数
算出手段とから構成したものである。

【００１７】請求項５に係る測位装置は、上記測角セン
サを、複数の素子アンテナと、疑似信号を発生する発振
器と、上記発振器が出力する疑似信号を上記複数の素子
アンテナの数に対応して分配する分配器と、上記分配器
の分配出力それぞれについて振幅及び位相の調整を行う
複数の調整器と、上記複数の素子アンテナの出力と上記
複数の調整器の出力とをそれぞれ合成する複数の合成器
と、上記複数の合成器の出力をそれぞれ受けて、受信処
理を行う複数の受信機と、ＭＵＳＩＣアルゴリズムを用
いて上記複数の受信機の出力に基づき複数の入射信号の
到来角及びこれら入射信号の共分散行列を求めるＭＵＳ
ＩＣ信号処理手段と、上記共分散行列から相互相関行列
を求める相関係数算出手段とから構成したものである。

【００１８】請求項６に係る測位装置は、上記測角セン
サを、複数の素子アンテナと、上記複数の素子アンテナ
についてそれぞれ設けられ、受信処理を行う複数の受信
機と、疑似データを発生する信号発生器と、上記信号発
生器の出力データ受けて、それぞれ複素乗算を行う複数
の複素乗算器と、上記複数の受信機の出力データと上記
複数の複素乗算器の出力データとをそれぞれ複素加算す
る複数の複素加算器と、ＭＵＳＩＣアルゴリズムを用い
て上記複数の複素加算器の出力データに基づき複数の入
射信号の到来角及びこれら入射信号の共分散行列を求め
るＭＵＳＩＣ信号処理手段と、上記共分散行列から相互
相関行列を求める相関係数算出手段とから構成したもの
である。

【００１９】請求項７に係る測位装置は、互いに離隔し
て配置され、複数の電波源に対応する複数の入射信号を
受けて、これら入射信号の到来角及びこれら入射信号間
の相互関係を、それぞれ求める複数の測角センサと、上
記複数の測角センサのひとつによる到来角と上記複数の
測角センサの他のひとつによる到来角との対応関係を、
到来角間の組み合わせを変えながら順次出力する対応関
係指定手段と、上記対応関係指定手段により対応づけら
れた複数の到来角に基づき上記電波源の位置を求める交
点算出手段と、上記対応関係指定手段が出力する対応関
係に基づき上記複数の測角センサのひとつが出力する入
射信号間の相互関係と上記複数の測角センサの他のひと
つが出力する入射信号間の相互関係とを比較して、上記
対応関係の妥当性を計算する評価関数算出手段とを備え
たものである。

【００２０】請求項８に係る測位装置は、互いに離隔し
て配置され、複数の電波源に対応する複数の入射信号を
受けて、これら入射信号の到来角及びこれら入射信号の
電界強度を、それぞれ求める複数の測角センサと、上記
複数の測角センサのひとつによる到来角と上記複数の測
角センサの他のひとつによる到来角とから交点を求め、
順次出力する交点算出手段と、上記複数の測角センサご
とに設けられ、上記交点算出手段が出力する交点座標と
上記測角センサとの間の距離を求めるとともに、この距
離及び上記複数の測角センサによる上記入射信号の電界
強度に基づき、上記電波源ごとに送信電力を、それぞれ
求める複数の送信電力推定手段と、上記複数の送信電力
推定手段が出力する送信電力に基づき上記交点算出手段
による交点の妥当性を計算する評価関数算出手段とを備
えたものである。

【００２１】請求項９に係る測位装置は、上記評価関数
算出手段を、上記複数の測角センサのひとつが出力する
電界強度と上記複数の測角センサの他のひとつが出力す
る電界強度との差を求め、この差に基づき評価を行うよ
うに構成したものである。

【００２２】請求項１０に係る測位装置は、上記評価関
数算出手段を、上記複数の測角センサのひとつが出力す
る電界強度と上記複数の測角センサの他のひとつが出力
する電界強度との分散を求め、この分散に基づき評価を
行うように構成したものである。

【００２３】請求項１１に係る測位装置は、互いに離隔
して配置され、複数の電波源に対応する複数の入射信号
を受けて、これら入射信号の到来角及びこれら入射信号
を分離して、それぞれ求める複数の測角センサと、上記
複数の測角センサのひとつが出力する分離された入射信
号と上記複数の測角センサの他のひとつが出力する分離
された入射信号とを比較して、上記電波源ごとに、上記
複数の測角センサのひとつによる到来角と上記複数の測
角センサの他のひとつによる到来角とを対応づける対応
関係判定手段と、上記対応関係判定手段により対応づけ
られた複数の到来角に基づき上記電波源の位置を求める
交点算出手段とを備えたものである。

【００２４】請求項１２に係る測位装置は、上記測角セ
ンサを、複数の素子アンテナと、上記複数の素子アンテ
ナについてそれぞれ設けられ、受信処理を行う複数の受
信機と、上記複数の受信機の出力に基づき上記複数の入
射信号の到来角を推定する測角処理手段と、上記測角処
理手段で推定した到来角に基づき上記複数の受信機の出
力を処理し、上記複数の入射信号の到来角の一部の方向
にアンテナビームのヌルを形成することにより、上記複
数の入射信号の一部を選択してそれぞれ出力する複数の
ビームフォーマとから構成したものである。

【００２５】請求項１３に係る測位装置は、上記交点算
出手段を、上記複数の測角センサから上記電波源への方
位線を求め、これら方位線により囲まれる閉曲線の重心
座標を上記電波源の位置として出力する構成としたもの
である。

【００２６】

【作用】請求項１の発明においては、互いに離隔して配
置された複数の測角センサが、複数の電波源に対応する
複数の入射信号を受けて、これら入射信号の到来角及び
これら入射信号間の相互関係をそれぞれ求め、対応関係
判定手段が、上記複数の測角センサのひとつが出力する
入射信号間の相互関係と上記複数の測角センサの他のひ
とつが出力する入射信号間の相互関係とを比較して、上
記電波源ごとに、上記複数の測角センサのひとつによる
到来角と上記複数の測角センサの他のひとつによる到来
角とを対応づけ、交点算出手段が、上記対応関係判定手
段により対応づけられた複数の到来角に基づき上記電波
源の位置を求める。

【００２７】請求項２の発明においては、上記複数の測
角センサのいずれかが、入射信号間の相互関係として相
互相関係数を出力し、上記対応関係判定手段が、上記複
数の測角センサのひとつが出力する相互相関係数と上記
複数の測角センサの他のひとつが出力する相互相関係数
同士の距離を求め、この距離に基づき比較を行い対応関
係を求める。

【００２８】請求項３の発明においては、上記複数の測
角センサのいずれかが、入射信号間の相互関係として相
互相関係数を出力し、上記対応関係判定手段が、上記複
数の測角センサのひとつが出力する相互相関係数と上記
複数の測角センサの他のひとつが出力する相互相関係数
との分散を求め、この分散に基づき比較を行い対応関係
を求める。

【００２９】請求項４の発明においては、上記複数の素
子アンテナについてそれぞれ設けられた複数の受信機が
受信処理を行い、ＭＵＳＩＣ信号処理手段が、ＭＵＳＩ
Ｃアルゴリズムを用いて上記複数の受信機の出力に基づ
き複数の入射信号の到来角及びこれら入射信号の共分散
行列を求め、相関係数算出手段が、上記共分散行列から
相互相関行列を求める。

【００３０】請求項５の発明においては、発振器が疑似
信号を発生し、分配器が上記発振器が出力する疑似信号
を上記複数の素子アンテナの数に対応して分配し、複数
の調整器が上記分配器の分配出力それぞれについて振幅
及び位相の調整を行い、合成器が、上記複数の素子アン
テナの出力と上記複数の調整器の出力とをそれぞれ合成
し、複数の受信機が、上記複数の合成器の出力をそれぞ
れ受けて、受信処理を行い、ＭＵＳＩＣ信号処理手段
が、ＭＵＳＩＣアルゴリズムを用いて上記複数の受信機
の出力に基づき複数の入射信号の到来角及びこれら入射
信号の共分散行列を求め、相関係数算出手段が、上記共
分散行列から相互相関行列を求める。

【００３１】請求項６の発明においては、上記複数の素
子アンテナについてそれぞれ設けられた複数の受信機
が、受信処理を行い、信号発生器が疑似データを発生
し、複数の複素乗算器が、上記信号発生器の出力データ
受けて、それぞれ複素乗算を行い、複数の複素加算器
が、上記複数の受信機の出力データと上記複数の複素乗
算器の出力データとをそれぞれ複素加算し、ＭＵＳＩＣ
信号処理手段が、ＭＵＳＩＣアルゴリズムを用いて上記
複数の複素加算器の出力データに基づき複数の入射信号
の到来角及びこれら入射信号の共分散行列を求め、相関
係数算出手段が、上記共分散行列から相互相関行列を求
める。

【００３２】請求項７の発明においては、互いに離隔し
て配置された複数の測角センサが、複数の電波源に対応
する複数の入射信号を受けて、これら入射信号の到来角
及びこれら入射信号間の相互関係を、それぞれ求め、対
応関係指定手段が、上記複数の測角センサのひとつによ
る到来角と上記複数の測角センサの他のひとつによる到
来角との対応関係を、到来角間の組み合わせを変えなが
ら順次出力し、交点算出手段が、上記対応関係指定手段
により対応づけられた複数の到来角に基づき上記電波源
の位置を求め、評価関数算出手段が、上記対応関係指定
手段が出力する対応関係に基づき上記複数の測角センサ
のひとつが出力する入射信号間の相互関係と上記複数の
測角センサの他のひとつが出力する入射信号間の相互関
係とを比較して、上記対応関係の妥当性を計算する。

【００３３】請求項８の発明においては、互いに離隔し
て配置された複数の測角センサが、複数の電波源に対応
する複数の入射信号を受けて、これら入射信号の到来角
及びこれら入射信号の電界強度を、それぞれ求め、交点
算出手段が、上記複数の測角センサのひとつによる到来
角と上記複数の測角センサの他のひとつによる到来角と
から交点を求め、順次出力し、上記複数の測角センサご
とに設けられた複数の送信電力推定手段が、上記交点算
出手段が出力する交点座標と上記測角センサとの間の距
離を求めるとともに、この距離及び上記複数の測角セン
サによる上記入射信号の電界強度に基づき、上記電波源
ごとに送信電力を、それぞれ求め、評価関数算出手段
が、上記複数の送信電力推定手段が出力する送信電力に
基づき上記交点算出手段による交点の妥当性を計算す
る。

【００３４】請求項９の発明においては、上記評価関数
算出手段が、上記複数の測角センサのひとつが出力する
電界強度と上記複数の測角センサの他のひとつが出力す
る電界強度との差を求め、この差に基づき評価を行う。

【００３５】請求項１０の発明においては、上記評価関
数算出手段が、上記複数の測角センサのひとつが出力す
る電界強度と上記複数の測角センサの他のひとつが出力
する電界強度との分散を求め、この分散に基づき評価を
行う。

【００３６】請求項１１の発明においては、互いに離隔
して配置された複数の測角センサが、複数の電波源に対
応する複数の入射信号を受けて、これら入射信号の到来
角及びこれら入射信号を分離して、それぞれ求め、対応
関係判定手段が、上記複数の測角センサのひとつが出力
する分離された入射信号と上記複数の測角センサの他の
ひとつが出力する分離された入射信号とを比較して、上
記電波源ごとに、上記複数の測角センサのひとつによる
到来角と上記複数の測角センサの他のひとつによる到来
角とを対応づけ、交点算出手段が、上記対応関係判定手
段により対応づけられた複数の到来角に基づき上記電波
源の位置を求める。

【００３７】請求項１２の発明においては、上記複数の
素子アンテナについてそれぞれ設けられた複数の受信機
が受信処理を行い、測角処理手段が上記複数の受信機の
出力に基づき上記複数の入射信号の到来角を推定し、複
数のビームフォーマが、上記測角処理手段で推定した到
来角に基づき上記複数の受信機の出力を処理し、上記複
数の入射信号の到来角の一部の方向にアンテナビームの
ヌルを形成することにより、上記複数の入射信号の一部
を選択してそれぞれ出力する。

【００３８】請求項１３の発明においては、上記交点算
出手段が、上記複数の測角センサから上記電波源への方
位線を求め、これら方位線により囲まれる閉曲線の重心
座標を上記電波源の位置として出力する。

【００３９】

【実施例】

実施例１．この実施例１について図１及び図２を用いて
説明する。ここでは、一例として、２個の独立した測角
センサを用いて、３個の電波源位置を測位する場合につ
いて説明する。図１はこの実施例１の測位装置の構成図
である。同図において、４ａ，４ｂは電波源からの電波
の到来方向をそれぞれ測定する測角センサである。測角
センサ４ａ，４ｂは電波源の測位ができるように、互い
に離して設置されている。

【００４０】測角センサ４ａは、Ｍ個の受信アンテナ１
ａ−１〜１ａ−Ｍ、Ｍ個の受信アンテナそれぞれに設け
られているＭ個の受信機２ａ−１〜２ａ−Ｍ、及びＭ個
の受信機からのＭ個の受信信号ｘ₁ 〜ｘ_M に基づき測角
処理を行うＭＵＳＩＣ信号処理手段１０１ａから構成さ
れる。受信機２ａ−１〜２ａ−Ｍは、フィルタ、及び場
合によってはＡ／Ｄ変換器を含む。同様に、測角センサ
４ｂは、Ｍ個の受信アンテナ１ｂ−１〜１ｂ−Ｍ、Ｍ個
の受信アンテナそれぞれに設けられているＭ個の受信機
２ｂ−１〜２ｂ−Ｍ、及びＭ個の受信機からのＭ個の受
信信号ｘ₁ 〜ｘ_M に基づき測角処理を行うＭＵＳＩＣ信
号処理手段１０１ｂから構成される。

【００４１】ＭＵＳＩＣ信号処理手段１０１ａ，１０１
ｂは、到来方位角及び入射信号の共分散行列を推定す
る。１０２ａ，１０２ｂは、ＭＵＳＩＣ信号処理手段１
０１ａ，１０１ｂが出力する入射信号の共分散行列Ｓ
⁽¹⁾ ，Ｓ⁽²⁾ をそれぞれ受けて相互相関係数行列Φ
⁽¹ ⁾ 、Φ⁽²⁾ を求める相関係数算出手段である。

【００４２】１０３は相関係数算出手段１０２ａ，１０
２ｂがそれぞれ出力する電界信号の相互相関係数行列Φ
⁽¹⁾ 及びΦ⁽²⁾ に基づき、測角センサ４ａの入射信号と
測角センサ４ｂの入射信号との対応関係を求める対応判
定手段である。１０４は対応判定手段１０３が出力する
対応関係ｉ₁ ，ｉ₂ ，ｉ₃ に基づき、ＭＵＳＩＣ信号処
理手段１０１ｂが出力する到来角度推定値θ⁽²⁾ ₁，θ
⁽²⁾ ₂，θ⁽²⁾ ₃の順序を並べ換えて、電波源ごとに、ＭＵ
ＳＩＣ信号処理手段１０１ａの到来角度推定値θ⁽¹⁾ ₁，
θ⁽¹⁾ ₂，θ⁽¹⁾ ₃の順序と一致させる角度データ順序交換
手段である。角度データ順序交換手段１０３により対応
づけられた測角センサ４ａの到来角度推定値と測角セン
サ４ｂの到来角度推定値の組（θ⁽¹⁾ ₁、θ⁽²⁾ _i1 ），
（θ⁽¹⁾ ₂、θ⁽²⁾ _i2 ），（θ⁽¹⁾ ₃、θ⁽²⁾ _i3 ）は、それ
ぞれ、ひとつの電波源からの到来信号の方位角の組を意
味するものである。

【００４３】１０５はＭＵＳＩＣ信号処理手段１０１ａ
が出力する到来角度推定値θ⁽¹⁾ ₁，θ⁽¹⁾ ₂，θ⁽¹⁾ ₃及び
角度データ順序交換手段が出力する並べ換えられた到来
角度推定値θ⁽²⁾ _i1 ，θ⁽²⁾ _i2 ，θ⁽²⁾ _i3 に基づき、そ
れぞれの電波源について独立に真の位置を求める交点算
出手段である。

【００４４】次に動作について説明する。ここでは図１
３に示すように配置された３つの電波源３１ａ〜３１ｃ
が存在する場合を例にとり説明する。同図からわかるよ
うに、θ⁽¹⁾ ₁及びθ⁽²⁾ ₂がそれぞれ測角センサ４ａ，４
ｂによる電波源３１ａの真の方位を表す。また、θ⁽¹⁾ ₂
及びθ⁽²⁾ ₃がそれぞれ測角センサ４ａ，４ｂによる電波
源３１ｂの方位を表す。また、θ⁽¹⁾ ₃及びθ⁽²⁾ ₁がそれ
ぞれ測角センサ４ａ，４ｂによる電波源３１ｃの方位を
表す。

【００４５】今、測角センサ４ａで算出された電波源３
１ａの方位角θ⁽¹⁾ ₁に対応する測角センサ４ｂの到来角
の番号をｉ1 とする。同様に、電波源３１ｂの方位角θ
⁽¹⁾ ₂に対応する測角センサ７ｂの到来角の番号をｉ2 と
し、電波源３１ｃの方位角θ⁽¹⁾ ₃に対応する測角センサ
４ｂの到来角の番号をｉ3 とする。図１３の場合におい
て、（ｉ1 、ｉ2 、ｉ3 ）＝（２、３、１）となる。従来は、このような到来角の対応関係が不明で
あるから虚像が現れ、実像（電波源位置）を特定できな
い。そこで、この実施例１において、入射信号間の相関
関係を手がかりに、上記到来角の対応関係（ｉ1 、ｉ2
、ｉ3 ）を特定する。

【００４６】ｓ⁽¹⁾ ₁、ｓ⁽¹⁾ ₂、ｓ⁽¹⁾ ₃を測角センサ４ａ
により測定される、それぞれθ⁽¹⁾ ₁、θ⁽¹⁾ ₂、θ⁽¹⁾ ₃の
到来角に対応する入射信号、ｓ⁽²⁾ ₁、ｓ⁽²⁾ ₂、ｓ⁽²⁾ ₃を
測角センサ４ｂにより測定される、それぞれθ⁽²⁾ ₁、θ
⁽²⁾ ₂、θ⁽²⁾ ₃の到来角に対応する電波の入射信号とす
る。

【００４７】ＭＵＳＩＣ信号処理手段１０１ａ，１０１
ｂは、それぞれ、Ｍチャネルの受信信号ｘ_m （m=1,…,
M) を用いて、例えば公知文献 R.O.Schmidt : ”Multip
le Emitter Location and Signal Parameter Estimatio
n”, IEEE Trans. AP-34, 3,pp.276-280 (1986) に示さ
れるようなＭＵＳＩＣアルゴリズムに基づいて、電波到
来角θ₁ 、θ₂ 、θ₃ を分離して測角すると共に、入射
信号ｓ₁ 、ｓ₂ 、ｓ₃の相関行列Ｓ⁽¹⁾ 、Ｓ⁽²⁾ を算出
する。相関行列Ｓの第ｍ，ｎ成分ｃ_m,n は、ｓ_m とｓ_n
との相関を意味し、次式で与えられる。ｃ_m,n ＝＜ｓ_m ｓ_n ^*＞ (m=1,2,3; n=1,2,3) (1)

【００４８】ここで、＊は複素共役を、＜＞は時間平均
を意味する。相関係数算出手段１０２ａ，１０２ｂは、
それぞれ、ＭＵＳＩＣ信号処理手段１０１ａ，１０１ｂ
が出力する相関行列Ｓ⁽¹⁾ ，Ｓ⁽²⁾ に基づき、入射信号
の相互相関係数行列Φ⁽¹⁾ ，Φ⁽²⁾ を算出する。相互相
関係数行列Φの第ｍ，ｎ成分であるｒ_m,n は、次式で算
出される（以下、絶対値の表示を、ABS と記することが
ある）。ｒ_m,n=ＡＢＳ( ｃ_m,n)／( ｃ_m,m ｃ_n,n)^1/2 (m=1,2,3; n=1,2,3) (2)

【００４９】ここで、ｃ_m,m 、ｃ_n,n は、それぞれｓ
_m 、ｓ_n の電力ｐ_m 、ｐ_n と等価であるから、ｒ_m,n
は、ｓ_m とｓ_n との相互相関係数を意味する。

【００５０】対応判定手段１０３は、Φ⁽¹⁾ 、Φ⁽²⁾ 要
素であるｒ⁽¹⁾ _m,n、ｒ⁽²⁾ _m,nに基づき、上記（j1、j2、
j3）のすべての組み合わせ( j1=1,2,3; j2=1,2,3; j3
=1,2,3 )について、次式の評価関数Ｆ(j1,j2,j3)を計算
する。

【００５１】

【数１】

【００５２】ところで、ｊ1 、ｊ2 、ｊ3 の取り得る値
は１、２、３で互いに重複を許せないから（ｊ1 、ｊ2
、ｊ3 ）の組み合わせは３！通り存在する（一般に
は、電波源がＫ個存在すると組み合わせはＫ！通り存在
する。）。つぎに、３！個のＦ(j1,j2,j3)の値を比較し
て、Ｆ(j1,j2,j3)の中で最も小さい値をとる（ｊ1 、ｊ
2、ｊ3 ）を選択し、これを（ｉ1 、ｉ2 、ｉ3 ）とし
て出力する。次に、このこの理由について説明する。な
お、（ｉ1 、ｉ2 、ｉ3 ）の具体的な算出方法例は後述
する。

【００５３】相関を求めている２つの信号が同一のもの
であれば、その相互相関係数ｒは、測角センサによらず
原理的に同一の値を示す。従って、理想的には、図１３
に示すような配置において、Φ⁽¹⁾ 、Φ⁽²⁾ の要素の間
に次式のような等式が成立する。ｒ⁽¹⁾ _2,1＝ｒ⁽²⁾ _3,2 ｒ⁽¹⁾ _3,1＝ｒ⁽²⁾ _2,1 ｒ⁽¹⁾ _3,2＝ｒ⁽²⁾ _3,1 (4)

【００５４】したがって、（ｊ１，ｊ２，ｊ３）＝
（２、３、１）であれば、(3) 式の右辺は原理的には０
となり、実際にもＦ(2,3,1) の値が最小となる。すなわ
ち、対応判定手段１０３が、複数の測角センサ４ａ，４
ｂ間の入射波の対応関係（ｉ1 、ｉ2 、ｉ3 ）を推測す
る。

【００５５】角度データ順序交換手段１０４は、対応判
定手段１０３から送られる対応関係（ｉ1 、ｉ2 、ｉ3
）に従い、測角センサ４ｂから出力されるθ⁽²⁾ ₁、θ
⁽²⁾ ₂、θ⁽²⁾ ₃をθ⁽²⁾ _i1 、θ⁽²⁾ _i2 、θ⁽²⁾ _i3 に並び換
える。たとえば、図１３に示すような配置の場合、θ
⁽²⁾ ₁、θ⁽²⁾ ₂、θ⁽²⁾ ₃はθ⁽²⁾ ₂、θ⁽²⁾ ₃、θ⁽²⁾ ₁に並び
換えられる。

【００５６】交点算出手段１０５は、測角センサ４ａか
らの到来角推定値θ⁽¹⁾ ₁、θ⁽¹⁾ ₂、θ⁽¹⁾ ₃及び並び換え
られた到来角推定値θ⁽²⁾ _i1 、θ⁽²⁾ _i2 、θ⁽²⁾ _i3 に基
づき、θ⁽¹⁾ ₁とθ⁽²⁾ _i1 から電波源３１ａの位置を示す
交点１の座標を、θ⁽¹⁾ ₂とθ⁽²⁾ _i2 から電波源３１ｂの
位置を示す交点２の座標を、θ⁽¹⁾ ₃とθ⁽²⁾ _i3 から電波
源３１ｃの位置を示す交点３の座標を、それぞれ独立に
算出する。

【００５７】なお、たとえば、測角センサが３つ以上あ
り、ひとつの電波源について方位線が３つ以上存在する
場合において、交点算出手段１０５は、これら方位線に
より囲まれる閉曲線の重心座標を求め、この電波源の位
置として出力するようにしてもよい。また、重心座標に
代えて、内心・外心・垂心座標を求めるようにしてもよ
い。

【００５８】表示手段７は、図１３における方位線Ｌ
⁽¹⁾ ₁と方位線Ｌ⁽²⁾ ₂の交点、Ｌ⁽¹⁾ ₂とＬ⁽²⁾ ₃の交点、Ｌ
⁽¹⁾ ₃とＬ⁽²⁾ ₁の交点のみを表示する。従って、虚像を表
示することなく、電波源（実像）のみを推定することが
できる。

【００５９】次に、（ｉ1 、ｉ2 、ｉ3 ）の具体的な算
出方法について説明する。図２は、対応判定手段１０３
における（ｉ1 、ｉ2 、ｉ3 ）の具体的な算出方法を示
すフローチャートである。以下、処理方法をこの図に基
づき説明する。

【００６０】ステップ２０１において、メモリＦ_min に
十分に大きな値ａ（ａ１）が格納される。これによ
り、メモリＦ_min は初期化される。ステップ２０２にお
いて、整数ｊ1 、ｊ2 、ｊ3 が初期化される。

【００６１】ステップ２０３において、整数ｊ1 、ｊ2
、ｊ3 のなかで重複する整数があるかどうか判断され
る。重複する整数がある場合、ステップ２０４に処理が
移される。重複する整数がない場合、ステップ２０５に
処理が移される。

【００６２】ステップ２０４において、整数ｊ1 、ｊ2
、ｊ3 の値の組み合わせが変更される。整数ｊ1 、ｊ2
、ｊ3 は整数ｉ1 、ｉ2 、ｉ3 の取り得るすべての組
み合わせをとる。組み合わせ変更の後、ステップ２０３
に再び処理が移される。ステップ２０５において、(3)
式に従い、評価関数Ｆ(j1,j2,j3)の値が算出される。

【００６３】ステップ２０６において、Ｆ(j1,j2,j3)の
値とメモリＦmin に格納されたの値とが比較される。
（Ｆ(j1,j2,j3)の値）＜（メモリＦmin に格納されたの
値）であれば、このときの(j1,j2,j3)が(i1,i2,i3)に対
応する可能性があるから、ステップ２０８、２０９に処
理が移される。（Ｆ(j1,j2,j3)の値）≧（メモリＦmin
に格納されたの値）であれば、このときの(j1,j2,j3)は
(i1,i2,i3)に対応しないから、ステップ２０７に処理が
移される。

【００６４】ステップ２０７において、整数ｊ1 、ｊ2
、ｊ3 のすべての組み合わせについて処理を完了した
か否かが判断される。完了している場合、ステップ２１
０に処理が移される。完了していない場合、ステップ２
０４に処理が移され、次の整数ｊ1 、ｊ2 、ｊ3 に変更
される。

【００６５】ステップ２０８において、整数ｊ1 、ｊ2
、ｊ3 の値がメモリｉ1 、ｉ2 、ｉ3 に格納される。
ステップ２０９において、Ｆ(j1,j2,j3)の値がメモリＦ
min に格納される。すなわち、Ｆ(j1,j2,j3)＜Ｆmin の
場合に限り、そのＦ(j1,j2,j3)の値がＦmin に保存され
る。ステップ２１０において、メモリｉ1 、ｉ2 、ｉ3
の内容が出力される。このメモリの内容は、Ｆ(j1,j2,j
3)を最小とする整数ｊ1 、ｊ2 、ｊ3 である。

【００６６】これらのステップの処理により、最終的に
は、ｉ1 、ｉ2 、ｉ3 には、Ｆ(j1,j2,j3)を最小にする
ｊ1 、ｊ2 、ｊ3 の値が残ることになり、対応判定手段
１０３の処理の目的が達成される。

【００６７】なお、以上の説明において、測角センサ４
ａと測角センサ４ｂとで測角される入射電波の数Ｋが互
いに一致する場合を説明したが、一方のセンサの入射電
波の数が他方のセンサの入射電波の数と異なる場合に
も、この実施例１の方法は適用できる。

【００６８】この場合、入射電波の数が少ない方のセン
サを測角センサ４ａに、入射電波の数が多い方のセンサ
を測角センサ４ｂに割り当てればよい。例えば、一方の
センサの入射電波の数が４、他方のセンサの入射電波の
数が５の場合、対応判定手段１０３は( j1=1,2,3,4,5;
j2=1,2,3,4,5; j3=1,2,3,4,5; j4=1,2,3,4,5 ) に
ついて、(3) 式の評価関数Ｆ(j1,j2,j3,j4) を計算する
ことによって、入射波の対応関係（ｉ1 、ｉ2 、ｉ3 、
ｉ4 ）を求めることができる。

【００６９】また、測角センサの個数が３以上の場合
は、これらのセンサの組み合わせ（つまり、センサＡと
センサＢとの、センサＡとセンサＣとの、センサＡとセ
ンサＤとの、・・・組み合わせ）について入射波の対応
関係をそれぞれ独立に求めることにより、センサＡの入
射波を基準に、すべてのセンサの入射波の対応関係を求
めることができて、交点座標を算出できる。

【００７０】あるいは、対応判定手段１０３が、次式の
評価関数Ｆを最小にする整数j21,‥,j2K; …… ; jQ
1, ‥,jQKを、ｉ21, ‥, ｉ2K; …… ; ｉQ1, ‥,
ｉQKと決定して、交点座標を算出すればよい。ここでｉ
qkは、第１番目の測角センサ４−１の第ｋ入射波到来角
θ⁽¹⁾ _kに対応する、第ｑ番目の測角センサ４−ｑの到来
角の番号である。jqk はｉqkの候補である。

【００７１】

【数２】

【００７２】ここでｒ⁽¹⁾ _jqm,jqnは、測角センサ４−ｑ
における第jqm の入射波と第jqn の入射波との相互相関
係数である。σ（＊）は＊の要素の分散を表す。Ｋは電
波源の個数すなわち入射波の個数、Ｑは測角センサの個
数である。

【００７３】以上のように、この実施例１によれば、そ
れぞれの測角センサにおいて複数の入射信号についての
相互相関係数行列Φを求め、この相互相関係数行列Φを
複数の測角センサから受けて、対応判定手段が、ある測
角センサで受信した特定の電波源からの信号と他の測角
センサで受信したこの電波源からの信号との対応関係を
求めるので、それぞれの測角センサにおいて特定の電波
源に対する真の到来方位角を知ることができて、方位線
の交点を求めることにより常に電波源の真の位置を求め
ることができ、虚像を排除することができる。

【００７４】なお、この実施例１では、測角センサの構
成をアレーアンテナとし、測角信号処理にＭＵＳＩＣア
ルゴリズムを用いて説明したが、これに限るものではな
い。要は、複数の入射波の到来角を分離測角し、入射信
号間の相関が明らかになる測角センサであれば、同様の
効果が得られる。

【００７５】実施例２．次に、この実施例２について、
図１及び図３を参照して説明する。図３は、この実施例
２による測角センサ４の内部構成を示す図である。図１
の測角センサ４ａ、４ｂは、いずれも図３の構成を有す
る。

【００７６】３０１は疑似信号ｓ₀ を発生する発振器、
３０２は信号ｓ₀ を受信アンテナの数Ｍだけ分配する分
配器、３０３−１〜３０３−Ｍは分配されたＭ個の信号
ｓ₀の振幅及び位相調整をそれぞれ行うアッテネータ・
位相器、３０４−１〜３０４−Ｍは受信アンテナ１−１
〜１−Ｍで受信された信号ｓ₁ 、ｓ₂ のＭ個の要素と振
幅及び位相調整がなされた信号ｓ₀ のＭ個の要素とをそ
れぞれ合成する合成器である。その他の受信アンテナ
１、受信機２、ＭＵＳＩＣ信号処理手段１０１は実施例
１で示されたもの同じものであるから説明を省略する。

【００７７】先に説明した実施例１では、電波源の個数
が２である場合は、入射電波間の相関情報は１個しか得
られないため、実像すなわち電波源位置を特定すること
ができない。この実施例２による測角センサを用いた測
位装置は、入射電波が２個であるときに、これに疑似信
号を追加して見かけ上の入射電波数を３個に拡張するこ
とにより、電波源の個数が２である場合にも電波源位置
を特定できるようにすることを目的とする。

【００７８】次に動作を説明する。発振器３０１は最初
停止している。ところで、ＭＵＳＩＣアルゴリズムによ
れば、入射電波の個数も同時に算出できる。そこで、Ｍ
ＵＳＩＣ信号処理手段１０１が作動して入射電波数が２
と判定されたとき、発振装置３０１に２つの入射波ｓ1
、ｓ2 と同一の周波数帯の疑似信号ｓ0 を発振させ
る。信号ｓ0 は分配器３０２によってＭ個のチャネルに
分配され、アッテネータ・位相器３０３−１〜３０３−
Ｍによりそれぞれ独立に振幅・位相を調整された後、合
成器３０４−１〜３０４−Ｍにおいて受信アンテナ１−
１〜１−Ｍの出力信号とそれぞれ合成される。

【００７９】このとき、受信機２−１〜２−Ｍがそれぞ
れ出力する受信信号ｘ_m （ｍ＝１、‥、Ｍ）は、実施例
１の場合と異なり、次式で与えられる値となる。Ｘ＝［Ａ（θ₁ ）Ａ（θ₂ ）Ａ₀ ］ｓ＋Ｎ (6) Ｘ＝［ｘ₁ 、・・・、ｘ_M ］^T (7)

【００８０】ここで、Ａ（θ）はステアリングベクトル
と呼ばれるＭ×１ベクトルで、その第ｍ要素はθ方向か
ら入射する電波に対する第ｍ番目の受信アンテナ１−ｍ
の振幅及び位相を与える複素数ａ_m （θ）である。Ａ₀
は疑似信号ｓ₀ に対応するＭ×１のステアリングベクト
ルで、その第ｍ要素は第ｍ番目のアッテネータ・位相器
３０３−ｍが与える振幅・位相を表す複素数ａ_0mであ
る。ここで、ａ_0mは、Ａ₀ がＡ（θ₁ ）およびＡ（θ
₂ ）と線形従属とならない範囲で適当な値に設定され
る。このように設定するのは、線形独立でないと、ＭＵ
ＳＩＣアルゴリズムで到来方位を算出することができな
いからである。また、ｓは入射信号ベクトルと呼ばれる
３×１ベクトルであり、この要素は実際の入射電波信号
ｓ₁ 、ｓ₂ 及び疑似信号ｓ₀ である。ｓ＝［ｓ₁ 、ｓ₂ 、ｓ₀ ］^T (8)

【００８１】また、Ｎはノイズベクトルと呼ばれるＭ×
１ベクトルで、その要素ｎ_m は第ｍ番目の受信機２−ｍ
で生ずるノイズである。右肩のＴは行列ベクトルの転置
を表す。

【００８２】ところで、(6) 式は、入射電波数が２つで
あっても、受信機２−１〜２−Ｍの出力は、ｓ₁ 、ｓ
₂ 、ｓ₀ の３波の入射波が存在している場合と等価であ
ることを示している。つまり、見かけ上、発振器３０１
により入射波が１つ追加されたことになる。信号が３波
であれば実施例１の処理を適用できる。すなわち、ＭＵ
ＳＩＣ信号処理１０１が再度処理を行うことにより、実
施例１の場合と同様に、入射信号ｓ1 、ｓ2 、ｓ0 の相
関行列Ｓを算出でき、ひいては相互相関係数行列Ｑを求
めることができる。

【００８３】測角センサ４ａ，４ｂを図３のように構成
することにより、実施例１と同様な処理で到来角推定値
の対応がついて、実像すなわち電波源位置を特定するこ
とができる。ここで、注意しなければならないことは、
疑似信号が同じ電波源からの信号であるとみなせるよう
に、測角センサ４ａ，４ｂの発振器３０１ａ，３０１ｂ
を、同一周波数及び振幅の信号ｓ₀ を発振するよう構成
することである。なお、疑似信号ｓ₀ のステアリングベ
クトルＡ₀ は、測角センサ４ａ，４ｂで異なってもよ
い。なお、図４中のθ₀ は形式的にｓ₀ に対応する入射
角と言う意味でつけたダミーの変数であり、ＭＵＳＩＣ
アルゴリズムで求める対象ではない。

【００８４】上記実施例１において、評価関数Ｆ(j1,j
2,j3)を(3) 式で計算したが、この実施例２において、
入射信号の対応はｉ1 ，ｉ2 のみ解れば十分であるか
ら、（ j1=1,2; j2=1,2; j1≠j2 )について次式で評
価するようにしてもよい。

【００８５】

【数３】

【００８６】実施例３．この実施例３は、上記実施例２
の変形例である。この実施例３を図４を参照して説明す
る。図４は、この実施例３の測角センサ４ａ、４ｂの内
部構成を示す図で、４０１はデジタル疑似信号ｓ₀ を発
生するデジタル信号生成手段、４０３−１〜４０３−Ｍ
は信号ｓ₀ の振幅及び位相を調整するために、あらかじ
め定められた係数ａ₀₁〜ａ_0Mをそれぞれ乗算する複素乗
算手段、４０４−１〜４０４−Ｍは受信機２−１〜２−
Ｍのデジタル受信出力と複素乗算手段４０３−１〜４０
３−Ｍのデジタル疑似信号出力とをそれぞれ加算する複
素加算手段である。図４の測角センサ４は、実施例２の
図３のものとは異なり、合成手段が受信機２の出力後に
設けられている。

【００８７】デジタル信号生成手段４０１、複素乗算手
段４０３、複素加算手段４０４は、デジタル信号を処理
するが、これらの機能は、それぞれ実施例２の発振器３
０１、アッテネータ・位相器３０３、合成器３０４と等
価である。この実施例３では、複素加算手段４０４が受
信機２の後段にあるが、ノイズと信号間の線形性が成り
立つため、実施例２と同様に受信信号ｘ_m （ｍ＝１、
‥、Ｍ）は(6) 式で与えられる。従って、この実施例３
においても、電波源の個数が２である場合に電波源の位
置を特定することができる。

【００８８】この実施例３では、ディジタル信号生成手
段４０１、複素乗算手段４０３、複素加算手段４０４を
ディジタル信号のハードウェアのイメージで説明した
が、計算機内部のソフトウェアで処理するように構成し
てもよく、同様の効果が得られる。

【００８９】実施例４この実施例４について図５に基づき説明する。図５は、
この実施例４の測位装置の全体構成図であり、５０１は
測角センサ４ａが求めた到来角度推定値と測角センサ４
ｂが求めた到来角度推定値との対応関係を、すべての組
み合わせについて順次出力する対応関係指定手段、５０
２は対応関係指定手段が指定した対応関係における評価
関数Ｆ(i1,i2,i3)の値を算出する評価関数Ｆ(i1,i2,i3)
算出手段、５０３は交点算出手段が出力する交点座標を
評価関数Ｆ(i1,i2,i3)算出手段５０２が出力する評価関
数値と併せて表示する表示手段である。これ以外の構成
要素は実施例１に示されたものと同じであり、説明を省
略する。

【００９０】ｉ1 、ｉ2 、ｉ3 は複数のセンサ間の入射
信号の対応関係を示す整数である。例えば、ｉ2 は、測
角センサ４ａの第２の入射波ｓ₂ と対応する（すなわ
ち、交点を形成する）測角センサ４ｂの入射波の番号を
意味する。

【００９１】実施例１において、測角センサ４ａが求め
た到来角度推定値θ⁽¹⁾ ₁、θ⁽¹⁾ ₂、θ⁽¹⁾ ₃と、測角セン
サ４ｂが求めた到来角度推定値θ⁽²⁾ ₁、θ⁽²⁾ ₂、θ⁽²⁾ ₃
との真の対応関係を求めるために、評価関数Ｆ(j1,j2,j
3)を最小にする組み合わせを求めた。しかし、この実施
例４は、図１３に示す方位線のすべての交点について評
価関数の値を求め、各交点毎に電波源である確からしさ
のグレードを表示するものである。

【００９２】以下、この実施例４の測位装置の動作につ
いて説明する。測角センサ４ａ，４ｂ、相関係数算出手
段１０２ａ，１０２ｂ、角度データ１０４、及び交点算
出手段１０５の動作は、実施例１の場合と同様である。

【００９３】対応関係指定手段５０１は、( ｉ1=1,2,3;
ｉ2=1,2,3; ｉ3=1,2,3 ；ｉ1 ≠ｉ2 ；ｉ2 ≠ｉ3 ；
ｉ3 ≠ｉ1 ) のなかから対応関係（ｉ1 、ｉ2 、ｉ3 ）
の組み合わせを、一つづつ順次出力する。評価関数Ｆ(i
1,i2,i3)算出手段５０２は与えられた（ｉ1 、ｉ2 、ｉ
3 ）に対応して次式の評価関数を算出する。

【００９４】

【数４】

【００９５】ここで、ｈは規格化定数でｈ＝３である。
角度データ順序交換手段１０４は、対応関係指定手段５
０１が与えた（ｉ1 、ｉ2 、ｉ3 ）に従って、測角セン
サ４ｂの出力するθ⁽²⁾ ₁、θ⁽²⁾ ₂、θ⁽²⁾ ₃をθ⁽²⁾ _i1 、
θ⁽²⁾ _i2 、θ⁽²⁾ _i3 に並び換える。

【００９６】表示手段５０３は、交点算出手段１０５が
出力する３個の交点座標を表示するとともに、これら交
点について評価関数Ｆ(i1,i2,i3)算出手段５０２が出力
した評価関数の値Ｆ(i1,i2,i3)を併せて表示する。表示
処理がなされた後、対応関係指定手段５０１は次の対応
関係（ｉ1 、ｉ2、ｉ3 ）を出力する。対応関係指定手
段５０１は、（ｉ1 、ｉ2 、ｉ3 ）のすべての組み合わ
せが終わるまで（ｉ1 、ｉ2 、ｉ3 ）を変更して順次出
力する。

【００９７】以上の動作により、図１３に示す方位線の
すべての交点が表示されるとともに、同時にその交点の
評価関数の値が表示される。各交点と一対一で表示され
る評価関数Ｆの値から、その交点が実像すなわち電波源
である確からしさがわかる。すなわち、評価関数Ｆの値
が小さい交点ほど電波源である確からしさは高いと判定
できる。

【００９８】この実施例４では、評価関数Ｆを算出する
（10）式中、規格化定数ｈをｈ＝３としたが、ｈを他の
定数で置き換えてもかまわない。規格化定数ｈをｈ＝３
と、（一般に、Ｋ個の電波源が存在する場合はｈ＝Ｋ
（Ｋ−１）／２）と定めるのは、評価関数Ｆの値を0 ≦
Ｆ≦１の範囲に規格化するためであり（ここで、0 ≦ｒ
≦１より0 ≦ＡＢＳ（ｒ⁽¹⁾ ーｒ⁽²⁾ ）≦１であること
を使った）、電波源を測位するために必要な本質的な条
件ではない。また、（10）式に代えて、例えば次式のよ
うな評価関数を用いてもかまわない。

【００９９】

【数５】

【０１００】但し、この(11)式を用いる場合、評価関数
Ｆの値が大きい交点ほど電波源である確からしさは高い
と判定される。

【０１０１】また、測角センサ４の個数が３以上の場合
は、以下のように構成する。交点の対応関係指定手段５
０１が、順次、整数ｉ21, ‥, ｉ2K; …… ; ｉQ1,
‥,ｉQKを指示する。ここでｉqkは、第１の測角センサ
４−１の第ｋ番目の入射波到来角θ⁽¹⁾ _kに対応する（こ
の入射波到来角θ⁽¹⁾ _kによる方位線Ｌ⁽¹⁾ _kと交点を形成
する）第ｑの測角センサ４−ｑの到来角の番号である。
評価関数Ｆ(i1,i2,i3)算出手段５０２は（ｉ21, ‥, ｉ
2K; …… ; ｉQ1,‥, ｉQK）に対して次式の評価関
数Ｆを算出する。

【０１０２】

【数６】

【０１０３】第ｑの測角センサ４−１に接続された角度
データ順序交換手段１０４は、対応関係指定手段５０１
が与えた対応関係（ｉq1, ‥, ｉqK）に従って、
θ^(q) ₁, ‥, θ^(q) _Kをθ^(q) _iq1, ‥, θ^(q) _iqKに並び換
える。表示手段５０３は、交点算出手段１０５が出力す
るＫ個の交点座標に、評価関数Ｆ(i1,i2,i3)算出手段５
０２が出力した評価関数Ｆを併せて表示する。以上のよ
うに構成すれば、測角センサが３つ以上の場合でも、交
点を表示するとともに、これら交点が電波源である確か
らしさを同時に知ることができる。

【０１０４】実施例５この実施例５の測位装置について図６を参照して説明す
る。図６は、この実施例５の測位装置の全体構成図であ
り、６０１ａ，６０１ｂは測角センサ４ａ，４ｂが出力
する相関行列Ｓ⁽¹⁾ 、Ｓ⁽²⁾ に基づき、電波源の電界強
度を算出する電界強度算出手段、６０２は測角センサ４
ａ，４ｂが出力する到来角推定値に基づき交点を算出す
る交点算出手段、６０３ａ，６０３ｂは交点算出手段６
０２により指定された交点に電波源が存在すると仮定し
たときの電波源の送信電力を、電界強度算出手段６０１
ａ，６０１ｂに基づきそれぞれ推定する送信電力推定手
段、６０４は送信電力推定手段６０３ａ，６０３ｂの出
力に基づき評価関数を算出する評価関数算出手段、６０
５は交点座標とともにその交点に関する評価関数の値を
格納するバッファメモリである。これ以外の構成要素は
実施例１に示されたものと同様であり、説明を省略す
る。

【０１０５】ｐ⁽¹⁾ ₁、ｐ⁽¹⁾ ₂、ｐ⁽¹⁾ ₃は、測角センサ４
ａに入射する３つの電波の電界強度（受信電力）であ
り、それぞれ到来角推定値θ⁽¹⁾ ₁、θ⁽¹⁾ ₂、θ⁽¹⁾ ₃の電
波に対応する。同様に、ｐ⁽²⁾ ₁、ｐ⁽²⁾ ₂、ｐ⁽²⁾ ₃は、測
角センサ４ｂに入射する３つの電波の電界強度であり、
それぞれ到来角推定値θ⁽²⁾ ₁、θ⁽²⁾ ₂、θ⁽²⁾ ₃の電波に
対応する。

【０１０６】以下、動作について説明する。受信アンテ
ナ１、受信機２、ＭＵＳＩＣ信号処理手段１０１の動作
は、実施例１の場合と同様である。測角センサ４ａは、
３つの電波源から信号を受けて、これらの到来角推定値
θ⁽¹⁾ ₁、θ⁽¹⁾ ₂、θ⁽¹⁾ ₃及び相関行列Ｓ⁽¹⁾ を出力す
る。同様に、測角センサ４ｂは、到来角推定値θ⁽²⁾ ₁、
θ⁽²⁾ ₂、θ⁽²⁾ ₃及び相関行列Ｓ⁽²⁾ を出力する。

【０１０７】電界強度算出手段６０１ａ，６０１ｂは、
それぞれ相関行列Ｓ⁽¹⁾ 、Ｓ⁽²⁾ の対角成分から電界強
度ｐ⁽¹⁾ ₁、ｐ⁽¹⁾ ₂、ｐ⁽¹⁾ ₃及びｐ⁽²⁾ ₁、ｐ⁽²⁾ ₂、ｐ⁽²⁾ ₃
を算出する。交点算出手段６０２は、測角センサ４ａか
らの到来角推定値θ⁽¹⁾ ₁、θ⁽¹⁾ ₂、θ⁽¹⁾ ₃、及び、測角
センサ４ｂからの到来角推定値θ⁽²⁾ ₁、θ⁽²⁾ ₂、θ⁽²⁾ ₃
に基づき、図１３に示す方位線Ｌ⁽¹⁾ ₁，Ｌ⁽¹⁾ ₂，Ｌ⁽¹⁾ ₃
と方位線Ｌ⁽²⁾ ₁，Ｌ⁽²⁾ ₂，Ｌ⁽²⁾ ₃との交点座標を求め
る。そして、これらの中から一つの交点座標Ｚ＝（ξ、
ζ）を選択して出力する。

【０１０８】送信電力推定手段６０３ａ，６０３ｂは、
電界強度算出手段６０１ａ，６０１ｂにおいて求められ
た電界強度ｐ⁽¹⁾ ₁、ｐ⁽¹⁾ ₂、ｐ⁽¹⁾ ₃及びｐ⁽²⁾ ₁、
ｐ⁽²⁾ ₂、ｐ⁽²⁾ ₃から、交点座標Ｚを形成した方位線に対
応する電界強度ｐを選択するとともに、この電界強度ｐ
に基づき、次式に従い、この電波源の送信電力ｐ_t ⁽¹⁾及
びｐ_t ⁽²⁾をそれぞれ算出する。ｐ_t ＝ｐ／Ｌ² (13)

【０１０９】ここで、Ｌは、測角センサから交点座標Ｚ
までの距離である。Ｌは、測角センサ座標は既知である
から容易に算出できる。ｐ_t は交点座標Ｚに電波源があ
ったと仮定した場合において、電波源が放射している送
信電力、またはこの電力値に比例する値である。

【０１１０】（13）式は、電波源から距離Ｌにおける電
界強度がＬ² の逆数に比例する性質を用いている。も
し、電波源が交点算出手段６０２が選択した座標Ｚに、
実際に存在しているならば、測角センサ４ａの出力に基
づき求められた送信電力ｐ_ｔ ^（１）と測角センサ４ｂの
出力に基づき求められた送信電力ｐ_ｔ ^（２）とは一致す
るはずである。一致していなければ、電波源はこの座標
Ｚではなく、他の交点に存在していると考えられる。

【０１１１】このことに基づき電波源の真の位置を求め
るため、評価関数算出手段６０４は、測角センサ４ａに
接続された送信電力推定手段６０３ａが出力するｐ_t ⁽¹⁾
と測角センサ４ｂに接続された送信電力推定手段６０３
ｂが出力するｐ_t ⁽²⁾とを用いて、次式の評価関数Ｆを算
出する。Ｆ= ＡＢＳ（ｐ_t ⁽¹⁾ーｐ_t ⁽²⁾） (14)

【０１１２】求められた評価関数Ｆの値は、そのときの
交点座標Ｚとともに、バッファメモリ６０５に格納され
る。そして、交点算出手段６０２は、次の交点座標を選
択し、送信電力推定手段６０３ａ，６０３ｂに対し出力
する。同様にして、送信電力推定値及び評価関数の値が
求められる。同様に、これらの処理は、他のすべての交
点について行われる。

【０１１３】バッファメモリ６０５は、すべての交点に
関し、評価関数算出手段６０４が出力する評価関数Ｆと
交点算出手段６０２が出力する交点座標Ｚをペアにして
記憶している。そして、バッファメモリ６０５は、もっ
とも小さな評価関数Ｆに対応する交点座標を選択して表
示手段７に出力する。このとき、電波源の数に対応し
て、３個の交点座標が出力される。

【０１１４】もし交点座標Ｚが電波源（実像）であるな
らば、測角センサ４ａから推定したｐ_t ⁽¹⁾と測角センサ
４ｂから推定したｐ_t ⁽²⁾はほとんど等しいから、（14）
式の評価関数Ｆの値は非常に小さな値をとる。逆に交点
座標Ｚが虚像である（電波源ではない）ならば、ｐ_t ⁽¹⁾
とｐ_t ⁽²⁾とは異なった値になるから、評価関数Ｆの値は
比較的大きな値をとる。このような原理から、表示手段
７で表示される交点座標は電波源の座標となる。

【０１１５】以上のように、この実施例５によれば、測
角センサごとに、すべての交点について電波源の推定送
信電力を求め、そして、測角センサごとの推定送信電力
の差を評価関数としたので、推定送信電力に基づき電波
源の真の位置を特定することができる。

【０１１６】なお、測角センサの個数が３以上の場合
は、一個の交点座標Ｚに対しｐ_t ⁽¹⁾、ｐ_t ⁽²⁾, ‥, ｐ_t
^(Q)を求めるように構成するとともに、評価関数算出手
段を次式の評価関数Ｆを用いるように構成する。Ｆ= σ（ｐ_t ⁽¹⁾、ｐ_t ⁽²⁾, ‥, ｐ_t ^(Q)） (15)

【０１１７】ここでｐ_t ^(q)は第ｑの測角センサ４−ｑか
ら推定された電界強度である。もし交点座標Ｚが電波源
（実像）であるならば、（15）式の分散σが小さい値を
とる。したがって、式(15)の評価関数の最小値を与える
交点を選択することにより、真の電波源の位置のみを表
示させることができる。

【０１１８】なお、この実施例５の推定電力値を用いる
方法によれば、測角センサにおける処理は電力値を求め
る処理であればよく、測角センサの処理を、ＭＵＳＩＣ
信号処理に限らず、他の種々の処理とすることができ
る。すなわち、実施例５の適用範囲は広い。また、実施
例５は相関演算を用いないので、処理が比較的簡単であ
るという特徴とともに、処理時間が比較的短いという特
徴も有する。したがって、短時間のみ電波を放射する電
波源を特定することが容易である。なお、本実施例で
は、式(13)でＬの指数に２を用いたが、電波環境に応じ
て他の値を用いてもかまわない。

【０１１９】実施例６．この実施例６を図７を参照して
説明する。図７は、この実施例６の全体構成図であり、
７０１は表示装置である。これ以外の構成要素は実施例
５の図６と同様であり、説明を省略する。

【０１２０】表示手段７０１は、交点算出手段６０２が
出力する交点座標を表示するとともに、評価関数算出手
段６０４が出力する評価関数Ｆを併せて表示する。

【０１２１】以上のように構成すれば、交点が電波源で
ある確からしさが、表示装置上で同時にわかる。評価関
数Ｆが小さい交点のほうが電波源である確からしさは高
いと判断できる。また、測角センサの個数が３以上の場
合は、評価関数Ｆに（15）式を用いるよう構成すること
によって、同様に交点が電波源である確からしさがわか
る。

【０１２２】実施例７この実施例７について、図８及び図９を参照して説明す
る。ここでは、簡単のため、２個の独立した測角センサ
を用いて、２個の電波源を測位する場合について説明す
る。

【０１２３】図８はこの実施例７の測位装置の全体構成
図であり、８０１ａ，８０１ｂは複数の電波源からの信
号の到来角推定値を出力するとともに、これら信号を分
離して出力する信号処理手段である。８０２ａ、８０２
ｂは、受信アンテナ１、受信機２、信号処理手段８０１
により構成される測角センサ、８０３は測角センサ８０
２ａ，８０２ｂからの分離された信号に基づき信号の対
応関係を判定する対応判定手段である。これ以外の構成
要素は実施例１の場合と同様であり、説明を省略する。

【０１２４】図９は、図８中の信号処理手段８０１の内
部構成図を示す図である。９０２ａ，９０２ｂは複数の
電波源からの信号の到来角推定値に基づき、一部の到来
角方向にアンテナパターンのヌルを形成するように荷重
を決定する荷重決定手段、９０３ａ，９０３ｂは荷重決
定手段９０２ａ，９０２ｂが出力する荷重に基づき複素
乗算を行うＭ個の複素乗算手段、９０４ａ，９０４ｂは
複素乗算手段９０３ａ，９０３ｂの出力を加算して分離
された信号ｓ₁ 、ｓ₂ を出力する複素加算手段、９０５
ａ、９０５ｂは荷重決定手段９０２ａ，９０２ｂ、複素
乗算手段９０３ａ，９０３ｂ、複素加算手段９０４ａ，
９０４ｂで構成されるビームフォーマである。また、ｗ
_m はｍ番目の受信信号ｘ_m に乗じられる複素荷重であ
る。

【０１２５】以下、動作を説明する。この実施例７の測
位装置の測角センサ４ａ，４ｂは、アンテナによる受信
ビームパターンの任意の位置にヌル（利得が０の部分）
を形成するように構成されていて、電波源が複数あった
場合でも、それらのうちの不要なものを受信せずに、必
要なもののみを選択して受信できる。ひとつの測角セン
サ４は、２つのビームフォーマを含むから、たとえば、
電波源が２つある場合、測角センサ４ａは、電波源ごと
の２つの信号ｓ⁽¹⁾ ₁とｓ⁽¹⁾ ₂とを分離して出力し、ま
た、測角センサ４ｂは、電波源ごとの２つの信号ｓ⁽²⁾ ₁
とｓ⁽²⁾ ₂とを分離して出力することができる。そして、
これら信号同士の相関をとることによって、電波源ごと
の信号の対応を明らかにするとともに、この対応関係に
基づき到来角推定値を選択して電波源の位置を求める。

【０１２６】図９の測角処理手段３は、例えば、ＭＵＳ
ＩＣアルゴリズム等を用いて２つの入射信号ｓ₁ 、ｓ₂
の入射角推定値θ₁ 、θ₂ を算出する。ビームフォーマ
９０５ａの荷重決定手段９０２ａは、測角処理手段３か
らθ⁽¹⁾ ₁、θ⁽¹⁾ ₂を受け、これらとあらかじめ与えられ
た素子アンテナ１の配置とに基づき、複素荷重ｗ₁,‥,
ｗ_M を決定する。これら複素荷重により、ビームフォー
マ９０５ａにより形成されるアンテナパターンにおい
て、たとえばθ⁽¹⁾ ₂方向にヌルが形成される。このと
き、複素荷重手段９０４ａの出力信号、すなわちビーム
フォーマ９０５ａの出力信号ｙはｙ＝Σ_m ｗ_m ｘ_m (16) で与えられる。そして、ｙ≒ｓ⁽¹⁾ ₁となるようｗ_m を調
整する。

【０１２７】例えば、素子アンテナ１が等間隔でリニア
アレー状に配置されていて、ｘ_m ＝ｓ⁽¹⁾ ₁ exp[j・2π(m-1)d・sinθ⁽¹⁾ ₁] ＋ｓ⁽¹⁾ ₂ exp[j・2π(m-1)d・sinθ⁽¹⁾ ₂] (17) である場合は、次式を満足するようにｗ_m を設定すれば
ｙ＝ｓ⁽¹⁾ ₁となる。 Σ_m ｗ_m exp[j・2 π(m-1)d・sinθ⁽¹⁾ ₂] ＝0 (18) ここでｄはアンテナの素子間隔である。同様に、ビーム
フォーマ９０５ｂはｙ＝ｓ⁽¹⁾ ₂を出力する。

【０１２８】このように、測角センサ８０２ａは、入射
角推定値θ⁽¹⁾ ₁、θ⁽¹⁾ ₂と、それぞれに対応する入射信
号ｓ⁽¹⁾ ₁、ｓ⁽¹⁾ ₂を出力する。同様に、測角センサ８０
２ｂも、θ⁽²⁾ ₁、θ⁽²⁾ ₂と、それぞれに対応する
ｓ⁽²⁾ ₁、ｓ⁽²⁾ ₂を算出する。

【０１２９】図８の対応判定手段８０３は、整数（ j1=
1,2; j2=1,2 ）について、次式の評価関数Ｆ(j1,j2)
を計算し、Ｆが最小となる（ｊ1 、ｊ2 ）を対応関係
（ｉ1、ｉ2 ）として出力する。

【０１３０】

【数７】

【０１３１】（19）式中、ｒ_m,_jnはｓ⁽¹⁾ _mとｓ⁽²⁾ _jn と
の相互相関係数で、(1)、(2) 式に従い算出されるもので
ある。

【０１３２】実施例１の場合と同様に、角度データ順序
交換手段１０４は、対応判定手段８０３から送られる対
応関係（ｉ1 、ｉ2 ）に従い、測角センサ８０２ｂから
出力されるθ⁽²⁾ ₁、θ⁽²⁾ ₂をθ⁽²⁾ _i1 、θ⁽²⁾ _i2 に並び
換える。これにより、到来角推定値間で正しい対応関係
が成立する。交点算出手段１０５は、θ⁽¹⁾ ₁とθ⁽²⁾ _i1
から交点１の座標を、θ⁽¹⁾ ₂とθ⁽² ⁾ _i2 から交点２の座
標をそれぞれ独立に算出する。

【０１３３】（ｉ1 、ｉ2 ）が示す入射信号の対応関係
は（ｓ⁽¹⁾ ₁、ｓ⁽¹⁾ ₂）と（ｓ⁽²⁾ ₁、ｓ⁽²⁾ ₂）の組み合わ
せのなかで最も相関が高い組み合わせである。したがっ
て、表示手段７は、かかるｓ⁽¹⁾ とｓ⁽²⁾ の相関が高い
交点座標のみを表示することができ、虚像を表示するこ
となく、電波源（実像）のみを推定することができる。

【０１３４】以上のように、この実施例７によれば、測
角センサのアンテナパターンにヌルを形成できるように
構成したので、複数の電波源からの信号を分離して出力
することができる。そして、これら分離された信号同士
の相関をとることにより角度データの対応関係をとるこ
とができて、電波源の標定を正しく行うことができる。
この実施例７によれば、ＭＵＳＩＣアルゴリズムを用い
る必要がない。

【０１３５】また、この実施例７によれば、電波源が２
つの場合、あるいは電波源が３つ以上の場合いずれにお
いても処理が可能である。その意味で、実施例１の測位
装置よりも適用範囲が広い。

【０１３６】実施例８．この実施例８について図１０を
参照して説明する。この実施例８の測位装置は、実施例
４と実施例７とを組み合わせたものである。図１０はこ
の実施例８の全体構成図であり、評価関数算出手段１０
０１以外の構成要素は先に示した実施例と同様であり、
説明を省略する。

【０１３７】評価関数算出手段１００１は、対応関係指
定手段５０１から与えられた（ｉ1、ｉ2 ）に対して（1
9）式の評価関数Ｆ（ｉ1 、ｉ2 ）を算出する。表示手
段５０３は、交点算出手段６０２が出力する交点座標
と、評価関数算出手段１００１が出力した評価関数Ｆと
を併せて表示する。以上のように構成すれば、交点が電
波源である確からしさがわかる。評価関数Ｆが小さいほ
ど、電波源である確からしさは高いと判断できる。

【０１３８】

【発明の効果】以上のように、請求項１ないし請求項４
の発明によれば、互いに離隔して配置され、複数の電波
源に対応する複数の入射信号を受けて、これら入射信号
の到来角及びこれら入射信号間の相互関係を、それぞれ
求める複数の測角センサと、上記複数の測角センサのひ
とつが出力する入射信号間の相互関係と上記複数の測角
センサの他のひとつが出力する入射信号間の相互関係と
を比較して、上記電波源ごとに、上記複数の測角センサ
のひとつによる到来角と上記複数の測角センサの他のひ
とつによる到来角とを対応づける対応関係判定手段と、
上記対応関係判定手段により対応づけられた複数の到来
角に基づき上記電波源の位置を求める交点算出手段とを
備えたので、対応関係判定手段により正しい対応関係が
とられた複数の到来角に基づき電波源を標定することで
きて、誤った対応関係の到来角による虚像の発生を防止
できる効果を奏する。

【０１３９】また、請求項５または請求項６の発明によ
れば、上記測角センサを、複数の素子アンテナと、疑似
信号を発生する発振器と、上記発振器が出力する疑似信
号を上記複数の素子アンテナの数に対応して分配する分
配器と、上記分配器の分配出力それぞれについて振幅及
び位相の調整を行う複数の調整器と、上記複数の素子ア
ンテナの出力と上記複数の調整器の出力とをそれぞれ合
成する複数の合成器と、上記複数の合成器の出力をそれ
ぞれ受けて、受信処理を行う複数の受信機と、ＭＵＳＩ
Ｃアルゴリズムを用いて上記複数の受信機の出力に基づ
き複数の入射信号の到来角及びこれら入射信号の共分散
行列を求めるＭＵＳＩＣ信号処理手段と、上記共分散行
列から相互相関行列を求める相関係数算出手段とから構
成したので、さらに、電波源が２つの場合にも適用でき
る効果を奏する。

【０１４０】また、請求項７の発明によれば、互いに離
隔して配置され、複数の電波源に対応する複数の入射信
号を受けて、これら入射信号の到来角及びこれら入射信
号間の相互関係を、それぞれ求める複数の測角センサ
と、上記複数の測角センサのひとつによる到来角と上記
複数の測角センサの他のひとつによる到来角との対応関
係を、到来角間の組み合わせを変えながら順次出力する
対応関係指定手段と、上記対応関係指定手段により対応
づけられた複数の到来角に基づき上記電波源の位置を求
める交点算出手段と、上記対応関係指定手段が出力する
対応関係に基づき上記複数の測角センサのひとつが出力
する入射信号間の相互関係と上記複数の測角センサの他
のひとつが出力する入射信号間の相互関係とを比較し
て、上記対応関係の妥当性を計算する評価関数算出手段
とを備えたので、到来角に基づき交点を求めるととも
に、求められた交点が実像であるかどうかの評価値を出
力することができる。

【０１４１】また、請求項８ないし請求項１０の発明に
よれば、互いに離隔して配置され、複数の電波源に対応
する複数の入射信号を受けて、これら入射信号の到来角
及びこれら入射信号の電界強度を、それぞれ求める複数
の測角センサと、上記複数の測角センサのひとつによる
到来角と上記複数の測角センサの他のひとつによる到来
角とから交点を求め、順次出力する交点算出手段と、上
記複数の測角センサごとに設けられ、上記交点算出手段
が出力する交点座標と上記測角センサとの間の距離を求
めるとともに、この距離及び上記複数の測角センサによ
る上記入射信号の電界強度に基づき、上記電波源ごとに
送信電力を、それぞれ求める複数の送信電力推定手段
と、上記複数の送信電力推定手段が出力する送信電力に
基づき上記交点算出手段による交点の妥当性を計算する
評価関数算出手段とを備えたので、到来角に基づき交点
を求めるとともに、簡単な処理で、求められた交点が実
像であるかどうかの評価値を出力することができる。

【０１４２】また、請求項１１及び請求項１２の発明に
よれば、互いに離隔して配置され、複数の電波源に対応
する複数の入射信号を受けて、これら入射信号の到来角
及びこれら入射信号を分離して、それぞれ求める複数の
測角センサと、上記複数の測角センサのひとつが出力す
る分離された入射信号と上記複数の測角センサの他のひ
とつが出力する分離された入射信号とを比較して、上記
電波源ごとに、上記複数の測角センサのひとつによる到
来角と上記複数の測角センサの他のひとつによる到来角
とを対応づける対応関係判定手段と、上記対応関係判定
手段により対応づけられた複数の到来角に基づき上記電
波源の位置を求める交点算出手段とを備えたので、電波
源の数によらず、対応関係判定手段により正しい対応関
係がとられた複数の到来角に基づき電波源を標定するこ
とできて、誤った対応関係の到来角による虚像の発生を
防止できる効果を奏する。

【０１４３】また、請求項１３の発明によれば、上記交
点算出手段を、上記複数の測角センサから上記電波源へ
の方位線を求め、これら方位線により囲まれる閉曲線の
重心座標を上記電波源の位置として出力する構成とした
ので、複数の方位線が一点で交わらないときでも、電波
源を標定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１による測位装置の構成図
である。

【図２】実施例１の対応判定手段における処理手順を
示すフローチャートである。

【図３】この発明の実施例２による測位装置の測角セ
ンサの構成図である。

【図４】この発明の実施例３による測位装置の測角セ
ンサの構成図である。

【図５】この発明の実施例４による測位装置の構成図
である。

【図６】この発明の実施例５による測位装置の構成図
である。

【図７】この発明の実施例６による測位装置の構成図
である。

【図８】この発明の実施例７による測位装置の構成図
である。

【図９】実施例７による測位装置の測角センサの構成
図である。

【図１０】この発明の実施例８による測位装置の構成
図である。

【図１１】従来の測位装置の構成図である。

【図１２】電波源が１つのときの測位装置の測位原理
の説明図である。

【図１３】電波源が３つのときの測位装置の測位原理
の説明図である。

【符号の説明】

１受信アンテナ、２受信機、３測角処理手段、４
測角センサ、６交点算出手段、７表示手段、１０
１ＭＵＳＩＣ信号処理手段、１０２相関係数算出手
段、１０３対応判定手段、１０４角度データ順序交
換手段、１０５交点算出手段、３０１発振装置、３０
２分配器、３０３アッテネータ・位相器、３０４
合成器、４０１ディジタル信号生成手段、４０３複
素乗算手段、４０４複素加算手段、５０１対応関係
指定手段、５０２評価関数算出手段、５０３表示手
段、６０１電界強度算出手段、６０２交点算出手
段、６０３送信電力推定手段、６０４評価関数算出
手段、６０５バッファメモリ、７０１表示装置、８
０１信号処理手段、８０２測角センサ、８０３対応
判定手段、９０２荷重決定手段、９０３複素乗算手
段、９０４複素加算手段、９０５ビームフォーマ、
１００１評価関数算出手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに離隔して配置され、複数の電波源
に対応する複数の入射信号を受けて、これら入射信号の
到来角及びこれら入射信号間の相互関係を、それぞれ求
める複数の測角センサと、上記複数の測角センサのひと
つが出力する入射信号間の相互関係と上記複数の測角セ
ンサの他のひとつが出力する入射信号間の相互関係とを
比較して、上記電波源ごとに、上記複数の測角センサの
ひとつによる到来角と上記複数の測角センサの他のひと
つによる到来角とを対応づける対応関係判定手段と、上
記対応関係判定手段により対応づけられた複数の到来角
に基づき上記電波源の位置を求める交点算出手段とを備
えた測位装置。
【請求項２】上記複数の測角センサのいずれかを、入
射信号間の相互関係として相互相関係数を出力するよう
に構成するとともに、上記対応関係判定手段を、上記複
数の測角センサのひとつが出力する相互相関係数と上記
複数の測角センサの他のひとつが出力する相互相関係数
同士の距離を求め、この距離に基づき比較を行い対応関
係を求めるように構成したことを特徴とする請求項１記
載の測位装置。
【請求項３】上記複数の測角センサのいずれかを、入
射信号間の相互関係として相互相関係数を出力するよう
に構成するとともに、上記対応関係判定手段を、上記複
数の測角センサのひとつが出力する相互相関係数と上記
複数の測角センサの他のひとつが出力する相互相関係数
との分散を求め、この分散に基づき比較を行い対応関係
を求めるように構成したことを特徴とする請求項１記載
の測位装置。
【請求項４】上記測角センサを、複数の素子アンテナ
と、上記複数の素子アンテナについてそれぞれ設けら
れ、受信処理を行う複数の受信機と、ＭＵＳＩＣアルゴ
リズムを用いて上記複数の受信機の出力に基づき複数の
入射信号の到来角及びこれら入射信号の共分散行列を求
めるＭＵＳＩＣ信号処理手段と、上記共分散行列から相
互相関行列を求める相関係数算出手段とから構成したこ
とを特徴とする請求項２または請求項３記載の測位装
置。
【請求項５】上記測角センサを、複数の素子アンテナ
と、疑似信号を発生する発振器と、上記発振器が出力す
る疑似信号を上記複数の素子アンテナの数に対応して分
配する分配器と、上記分配器の分配出力それぞれについ
て振幅及び位相の調整を行う複数の調整器と、上記複数
の素子アンテナの出力と上記複数の調整器の出力とをそ
れぞれ合成する複数の合成器と、上記複数の合成器の出
力をそれぞれ受けて、受信処理を行う複数の受信機と、
ＭＵＳＩＣアルゴリズムを用いて上記複数の受信機の出
力に基づき複数の入射信号の到来角及びこれら入射信号
の共分散行列を求めるＭＵＳＩＣ信号処理手段と、上記
共分散行列から相互相関行列を求める相関係数算出手段
とから構成したことを特徴とする請求項２または請求項
３記載の測位装置。
【請求項６】上記測角センサを、複数の素子アンテナ
と、上記複数の素子アンテナについてそれぞれ設けら
れ、受信処理を行う複数の受信機と、疑似データを発生
する信号発生器と、上記信号発生器の出力データ受け
て、それぞれ複素乗算を行う複数の複素乗算器と、上記
複数の受信機の出力データと上記複数の複素乗算器の出
力データとをそれぞれ複素加算する複数の複素加算器
と、ＭＵＳＩＣアルゴリズムを用いて上記複数の複素加
算器の出力データに基づき複数の入射信号の到来角及び
これら入射信号の共分散行列を求めるＭＵＳＩＣ信号処
理手段と、上記共分散行列から相互相関行列を求める相
関係数算出手段とから構成したことを特徴とする請求項
２または請求項３記載の測位装置。
【請求項７】互いに離隔して配置され、複数の電波源
に対応する複数の入射信号を受けて、これら入射信号の
到来角及びこれら入射信号間の相互関係を、それぞれ求
める複数の測角センサと、上記複数の測角センサのひと
つによる到来角と上記複数の測角センサの他のひとつに
よる到来角との対応関係を、到来角間の組み合わせを変
えながら順次出力する対応関係指定手段と、上記対応関
係指定手段により対応づけられた複数の到来角に基づき
上記電波源の位置を求める交点算出手段と、上記対応関
係指定手段が出力する対応関係に基づき上記複数の測角
センサのひとつが出力する入射信号間の相互関係と上記
複数の測角センサの他のひとつが出力する入射信号間の
相互関係とを比較して、上記対応関係の妥当性を計算す
る評価関数算出手段とを備えた測位装置。
【請求項８】互いに離隔して配置され、複数の電波源
に対応する複数の入射信号を受けて、これら入射信号の
到来角及びこれら入射信号の電界強度を、それぞれ求め
る複数の測角センサと、上記複数の測角センサのひとつ
による到来角と上記複数の測角センサの他のひとつによ
る到来角とから交点を求め、順次出力する交点算出手段
と、上記複数の測角センサごとに設けられ、上記交点算
出手段が出力する交点座標と上記測角センサとの間の距
離を求めるとともに、この距離及び上記複数の測角セン
サによる上記入射信号の電界強度に基づき、上記電波源
ごとに送信電力を、それぞれ求める複数の送信電力推定
手段と、上記複数の送信電力推定手段が出力する送信電
力に基づき上記交点算出手段による交点の妥当性を計算
する評価関数算出手段とを備えた測位装置。
【請求項９】上記評価関数算出手段を、上記複数の測
角センサのひとつが出力する電界強度と上記複数の測角
センサの他のひとつが出力する電界強度との差を求め、
この差に基づき評価を行うように構成したことを特徴と
する請求項８記載の測位装置。
【請求項１０】上記評価関数算出手段を、上記複数の
測角センサのひとつが出力する電界強度と上記複数の測
角センサの他のひとつが出力する電界強度との分散を求
め、この分散に基づき評価を行うように構成したことを
特徴とする請求項８記載の測位装置。
【請求項１１】互いに離隔して配置され、複数の電波
源に対応する複数の入射信号を受けて、これら入射信号
の到来角及びこれら入射信号を分離して、それぞれ求め
る複数の測角センサと、上記複数の測角センサのひとつ
が出力する分離された入射信号と上記複数の測角センサ
の他のひとつが出力する分離された入射信号とを比較し
て、上記電波源ごとに、上記複数の測角センサのひとつ
による到来角と上記複数の測角センサの他のひとつによ
る到来角とを対応づける対応関係判定手段と、上記対応
関係判定手段により対応づけられた複数の到来角に基づ
き上記電波源の位置を求める交点算出手段とを備えた測
位装置。
【請求項１２】上記測角センサを、複数の素子アンテ
ナと、上記複数の素子アンテナについてそれぞれ設けら
れ、受信処理を行う複数の受信機と、上記複数の受信機
の出力に基づき上記複数の入射信号の到来角を推定する
測角処理手段と、上記測角処理手段で推定した到来角に
基づき上記複数の受信機の出力を処理し、上記複数の入
射信号の到来角の一部の方向にアンテナビームのヌルを
形成することにより、上記複数の入射信号の一部を選択
してそれぞれ出力する複数のビームフォーマとから構成
したことを特徴とする請求項１１記載の測位装置。
【請求項１３】上記交点算出手段を、上記複数の測角
センサから上記電波源への方位線を求め、これら方位線
により囲まれる閉曲線の重心座標を上記電波源の位置と
して出力する構成としたことを特徴とする請求項１、請
求項７、請求項８、または、請求項１１いずれかに記載
の測位装置。