JPH08304529A - レーダ装置内部時計の指示時刻校正装置 - Google Patents

レーダ装置内部時計の指示時刻校正装置

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JPH08304529A
JPH08304529A JP10954795A JP10954795A JPH08304529A JP H08304529 A JPH08304529 A JP H08304529A JP 10954795 A JP10954795 A JP 10954795A JP 10954795 A JP10954795 A JP 10954795A JP H08304529 A JPH08304529 A JP H08304529A
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Hiroshi Arakawa
浩 荒川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】複数のレーダ装置における各内部時計の指示時
刻を、極めて精度よく同一時刻に合わせることのできる
レーダ装置内部時計の指示時刻校正装置を提供 【構成】同一波長のレーダ電波を使用する二つのレーダ
装置A,B間において、上記二つのレーダ装置A,AB
が共通に捕捉している移動目標物Cをレーダ電波の中継
媒体とし、この中継媒体で中継されるレーダ電波を用い
て上記二つのレーダ装置A,B相互間の通信を行なうこ
とにより、各レーダ装置A,Bの内部時計2の指示時刻
を同一時刻に合わせる指示時刻校正手段を備えてなるこ
とを特徴とするレーダ装置内部時計の指示時刻校正装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、航空機等の高速な移動
目標物を捕捉しかつ追尾するための複数のレーダ装置に
とって好適なレーダ装置内部時計の指示時刻校正装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、複数のレーダ装置によって航空
機等の高速な移動目標物を捕捉しかつ追尾する場合、上
記複数のレーダ装置間において、各レーダ装置が共通に
捕捉している上記移動目標物の航跡位置データの相互交
換が行なわれる。この場合、航跡位置データの誤差低減
のために、複数のレーダ装置の各内部時計の指示時刻を
同一に合せることが必要である。従来、このようなレー
ダ装置内部時計の指示時刻校正は、各レーダ装置間に設
置されている有線や無線のデータ通信リンクを使用して
行なわれていた。すなわち通信リンクを通じて各レーダ
装置内部時計の指示時刻データを交換すると共に、通信
遅延を考慮に入れて指示時刻の校正を行なっていた。
【0003】上記従来の指示時刻校正手段では、指示時
刻の校正が有線や無線のデータ通信リンクを使用して行
なわれていた為、相互に交換する指示時刻データの送信
および受信時刻を特定する時刻特定精度や通信遅延の安
定度などにより、時刻校正精度が制限を受ける。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の指示時刻校正手
段には、次のような問題点が有った。 (1)時刻校正データの送受信タイミング特定の限界 レーダ装置間に設けられているデータ通信リンクは、要
求される通報データ量の関係から、通常は数10kビッ
ト毎秒のものが使用される。したがってこの場合の送信
および受信の時刻特定は、理論上ではベース信号の周期
以上にはあげられない。このため時刻特定精度は100
μ秒程度が上限となる。 (2)データ通信遅延の安定化の限界 通常の場合、複数のレーダ装置はある程度の距離をおい
て配備される。このため二つのレーダ装置間を直接的に
接続するためのリンクを備えることは難しく、中継装置
を介して通信することになる。また異常警戒システムに
おいては、通信路の対妨害性を強化するために多重化リ
ンク構成をとる場合が多い。したがって蓄積交換(スト
アおよびフォワード)方式の中継装置による通信遅延時
間の不確定性,多重化通信リンク方式による通信遅延時
間の不確定性などにより、データ通信遅延の安定化は困
難な状態になっている。そのため現在使用されている装
置では、各方向の通信遅延時間は数ミリ秒の範囲で揺ら
ぐ。
【0005】上記二つの要因により、指示時刻校正の精
度は制限され、従来は数ミリ秒程度が限界であった。し
かしこの程度の精度では、例えば5km/sec程度の
高速飛翔体などの移動目標物を捕捉しかつ追尾する必要
のあるレーダ装置の場合、発生する位置誤差が数十メー
トルにもなる。
【0006】ところでレーダ装置が捕える航跡位置デー
タの誤差は、様々な要因で発生する誤差の累積である。
これらの誤差のうちレーザビーム幅等の構造上さけられ
ない誤差要因もある。したがって前記レーダ装置内部時
計の指示時刻の校正誤差による影響は極力0に押さえる
必要がある。
【0007】本発明の目的は、複数のレーダ装置におけ
る各内部時計の指示時刻を、極めて精度よく同一時刻に
合わせることのできる、レーダ装置内部時計の指示時刻
校正装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明のレーダ装置内部時計の指示時
刻校正装置は、次の如く構成されている。本発明のレー
ダ装置内部時計の指示時刻校正装置は、同一波長のレー
ダ電波を使用する二つのレーダ装置間において、上記二
つのレーダ装置が共通に捕捉している移動目標物をレー
ダ電波の中継媒体とし、この中継媒体で中継されるレー
ダ電波を用いて上記二つのレーダ装置相互間の通信を行
なうことにより、各レーダ装置における内部時計の指示
時刻を同一時刻に合わせる指示時刻校正手段を備えてい
る。
【0009】
【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。航跡位置データを交換する必要のある二つのレーダ
装置(第1装置および第2装置)は、必ず双方のレーダ
覆域(レーダにより捕捉/追尾が可能な領域)の一部が
重なり合ったオーバラップ領域をもっている。そして上
記オーバラップ領域には移動目標物が存在し、その移動
目標物を両方のレーダ装置が共通に捕捉し、追尾してい
る。したがって両方のレーダ装置が同一の周波数を使用
していれば、その移動目標物を中継媒体としてレーダ電
波による通信路が確保されることになる。そこで上記通
信路を利用してタイミングパルスを相互に交換すること
により、両レーダ装置の内部時計の指示時刻を校正する
ことが可能となる。
【0010】なお上記両レーダ装置の内部時計指示時刻
の校正は、以下の手順で行なわれることが好ましい。 1)第1装置を時刻校正を行なう主装置とし、第2装置
を校正を受ける副装置となす。
【0011】2)第1装置および第2装置が共に追尾し
ている目標を選択し、時刻Tatにおいて第1装置から校
正パルスを発信する。 3)第2装置は受信状態で待機し、時刻Tbrにおいて第
1装置Aからのパルスを受信する。
【0012】4)第2装置はパルスを受信後、一定遅延
時間Dc だけ経過したのち同航跡に返信パルスを送り出
す。 5)第1装置は受信状態で待機し、時刻Tarにて第2装
置からの返信パルスを受信する。
【0013】共通航跡の運動は無視できるので、第1装
置と第2装置の時刻のずれは、 Tbr−{Tat+(Tar−Tat−Dc )/2} であり、この値の差が時刻校正データとなる。 6)上記時刻校正データ(補正値)は、第1装置から第
2装置へ従来から用いられているデータ通信リンク経由
で行なわれる。
【0014】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係るレーダ装置内
部時計の指示時刻校正装置の校正を示す図で、(a)は
相互に指示時刻の校正を行なう二つのレーダ装置(第1
装置A,第2装置B)の関係を示す図、(b)は同一構
成を持つ上記第1装置A,第2装置Bの内部構成を示す
ブロック図である。
【0015】図1の(a)に示すように、第1装置Aは
時刻校正を行なう主装置とされ、第2装置Bは第1装置
Aから校正を受ける副装置とされる。第1装置Aと第2
装置Bとは、その中間に存在している共通目標Cを中継
媒体としてレーダ電波を用いて内部時計の指示時刻校正
を行なうものとなっている。
【0016】図1の(b)に示すように、第1装置Aお
よび第2装置Bはいずれも時刻校正装置1と、レーダ装
置内部時計2と、航跡管理装置3と、レーダ波受信機4
と、レーダ波送信機5と、レーダ波送受信空中線6と、
データ通信制御装置7とからなっている。
【0017】図2は本実施例の装置における通信手順を
示す図である。以下、本実施例の装置の機能を通信手順
にしたがって説明する。 [ステップa](共通目標の選定) 第1装置Aの時刻校正装置1は、自らの装置Aにおける
航跡管理装置3が保有する航跡情報から、第1装置Aと
第2装置Bとが共通に捕捉しているいくつかの目標物か
ら候補目標物を選び、時刻校正の期間中その目標物を捕
捉し続けることが可能か否かを点検する。しかるのち時
刻校正を行なうことを、データ通信制御装置7を経由
し、データリンクを介して第2装置Bに通知する。
【0018】第2装置Bの時刻校正装置1は、データリ
ンクを介して到来し、データ通信制御装置7を経由して
導入された第1装置Aからの候補目標物について、同様
の点検を実施し、時刻校正の期間中その目標物を捕捉し
続けることが可能と判断された場合には、了承を示すメ
ッセージをデータ通信制御装置7を経由し、データリン
クを介して第1装置Aに返信通知する。
【0019】[ステップb](共通目標位置の再確認) 第1装置Aおよび第2装置Bは、各々の航跡管理装置3
での通常の探知や追尾作業を中止させると共に、時刻校
正パルスの送受信を確実にするために、レーダ波受信機
4、レーダ波送信機5、レーダ波送受信空中線6、等を
使用して共通目標Cの位置を再確認する。
【0020】[ステップc](校正パルス送信予告) 第1装置Aの時刻校正装置1は、データ通信制御装置7
を経由し、データリンクを介して第2装置Bの時刻校正
装置1に校正パルスの送信を予告する。
【0021】[ステップd](受信待機) 第2装置Bの時刻校正装置1は、第1装置Aの予告に応
じて、レーダ波送受信空中線6を共通目標方向に指向さ
せ、レーダ波受信機4を待機させる。
【0022】[ステップe](校正パルス送信) 第1装置Aの時刻校正装置1は、レーダ波送受信空中線
6を共通目標方向に指向させ、レーダ波送信機5から校
正パルスを発信させる。また送信時刻Tatを記録する。
【0023】[ステップf](校正パルス受信) 第2装置Bの時刻校正装置1は、レーダ波送受信空中線
6およびレーダ波受信機4により第1装置Aからの校正
パルスを受信する。その際の時刻Tbrを記録する。
【0024】[ステップg](受信待機) 第1装置Aの時刻校正装置1は、校正パルスを送信後、
レーダ波送受信空中線6を共通目標方向に指向させ、レ
ーダ波受信機4を待機させる。
【0025】[ステップh](校正パルス返信) 第2装置Bの時刻校正装置1は、校正パルスを受信後、
一定の遅延時間Dc をおいてレーダ波送受信空中線6を
共通目標方向に指向させ、レーダ波送信機5から校正パ
ルスを返信する。
【0026】[ステップi](校正パルス受信) 第1装置Aの時刻校正装置1は、レーダ波送受信空中線
6およびレーダ波受信機4により、第2装置Bからの校
正パルス返信を受信する。その際の時刻Tarを記録す
る。
【0027】[ステップj](受信時刻報告) 第2装置Bの時刻校正装置1は、校正パルス受信時刻T
brを、データ通信制御装置7を経由しデータリンクを介
して第1装置Aの時刻校正装置1に通報する。
【0028】[ステップk](時刻校正計算) 第1装置Aの時刻校正装置1は、以下の数式により時刻
校正の補正値ΔTを計算する。
【0029】 ΔT=Tat−(Tar−Tat−Dc )/2−Tbr [ステップl](補正値通報) 第1装置Aの時刻校正装置1は、データ通信制御装置7
を経由しデータリンクを介して第2装置Bの時刻校正装
置1に補正値ΔTを通報する。
【0030】[ステップm](時刻校正) 第2装置Bの時刻校正装置1は、補正値ΔTを用いて自
己のレーダ装置内部時計2の指示時刻Tbを下式の如く
校正する。
【0031】Tb(new)=Tb+ΔT 本実施例の装置によれば次のような作用効果が得られ
る。 [1]基本的な動作原理上の利点 図3に示すように、航跡位置データを交換する必要のあ
る第1装置Aおよび第2装置Bは、必ず双方のレーダ覆
域(第1装置Aのレーダ覆域31,第2装置Bのレーダ
覆域32)の一部が重なり合ったオーバラップ領域33
をもっている。そして上記オーバラップ領域33には、
移動目標物である共通目標Cが存在し、その共通目標C
を第1装置Aと第2装置Bが共通に捕捉しかつ追尾して
いる。したがって第1装置Aと第2装置Bが同一の周波
数を使用していれば、その共通目標Cを中継媒体として
レーダ電波による通信路が確保される。そこで上記通信
路を利用してタイミングパルスを相互に交換することに
より、両レーダ装置A,Bの内部時計の指示時刻を迅速
かつ高精度に校正することが可能となる。 [2]時刻校正パルスの送受信時刻測定の高精度化 第1装置Aおよび第2装置Bのレーダ波送信機5及びレ
ーダ波受信機4は、共通目標Cまでの距離を測定するに
際して、μ秒のオーダでパルスの送信時刻および受信時
刻を特定できる。本実施例の装置においては上記のパル
スを時刻校正に使用しているので、数μ秒程度の測定精
度を確保できる。 [3]電送遅延の安定化 時刻校正に使用されるパルスは、中継に使う航跡を介し
て最短経路で電送される。この電送遅延は純粋に経路長
のみで規定されるために遅延時間は安定する。この遅延
時間は第1装置Aと第2装置Bとの間を往復するパルス
の往復所要時間から求められる。第1装置Aと第2装置
Bとの間では、第1装置Aから第2装置Bへの校正パル
スの送信、および一定遅延時間Dc 後に第2装置Bから
第1装置Aへの校正パルスの返信、において第1装置A
の校正パルス送信時の送信時刻Tatとパルス返信時の受
信時刻Tarとの差から、一定遅延時間Dc を引いたもの
が往復の電送遅延となる。
【0032】この電送遅延は、中継媒体となす移動目標
物(共通目標C)の速度により、往路/復路の比率が変
化するが、センサから中継媒体への距離が100kmで
一定遅延が1ミリ秒としても、往路/復路間での航空機
の移動時間は1.7ミリ秒であり、例えば亜音速の航空
機を使用すれば、この間の移動距離は60cm程度であ
るため無視することができる(0.0006%)。
【0033】
【発明の効果】本発明においては、低速でデータ通信遅
延が不安定なデータリンクにより航跡情報の交換が行な
われているレーダ装置間においても、二つのレーダ装置
間に共通の覆域があり、二つのレーダ装置の使用レーダ
波長が同一であれば、高精度な指示時刻校正が可能であ
り、これにより飛翔体等の高速な移動目標物の相互通報
においてレーダ装置内部時計の指示時刻のずれに起因す
る航跡通報位置誤差を大幅に低減することができる。か
くして本発明によれば、複数のレーダ装置における各内
部時計の指示時刻を、極めて精度よく同一時刻に合わせ
ることのできるレーダ装置内部時計の指示時刻校正装置
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る指示時刻校正装置の構
成を示す図で、(a)は相互に指示時刻の校正を行なう
二つのレーダ装置の関係を示す図、(b)は同一構成を
持つ上記二つのレーダ装置の内部構成を示すブロック
図。
【図2】本発明の一実施例に係る指示時刻校正装置の通
信手順を示す図。
【図3】本発明の一実施例に係る指示時刻校正装置の校
正手段の原理を示す図。
【符号の説明】
A…第1装置 B…第2装置 1…時刻校正装置 2…レーダ装置内部
時計 3…航跡管理装置 4…レーダ波受信機 5…レーダ波送信機 6…レーダ波送受信
空中線 7…データ通信制御装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同一波長のレーダ電波を使用する二つのレ
    ーダ装置間において、上記二つのレーダ装置が共通に捕
    捉している移動目標物をレーダ電波の中継媒体とし、こ
    の中継媒体で中継されるレーダ電波を用いて上記二つの
    レーダ装置相互間の通信を行なうことにより、各レーダ
    装置の内部時計の指示時刻を同一時刻に合わせる指示時
    刻校正手段を備えてなることを特徴とするレーダ装置内
    部時計の指示時刻校正装置。
JP10954795A 1995-05-08 1995-05-08 レーダ装置内部時計の指示時刻校正装置 Expired - Lifetime JP3605177B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008241636A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Nec Corp 電波源位置検知システム及び電波源位置検知方法
DE102015012230A1 (de) 2014-09-25 2016-03-31 Fanuc Corporation Robotersteuervorrichtung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008241636A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Nec Corp 電波源位置検知システム及び電波源位置検知方法
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