JPH085734A

JPH085734A - 測角装置及び複合誘導装置

Info

Publication number: JPH085734A
Application number: JP6141895A
Authority: JP
Inventors: Masato Inoue; 正人井上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-06-23
Filing date: 1994-06-23
Publication date: 1996-01-12
Anticipated expiration: 2016-11-26
Also published as: JP3232883B2

Abstract

(57)【要約】【目的】【構成】アクティブ電波ホーミング装置用のアンテナ
開口面の周囲にパッシブ電波ホーミング装置の素子アン
テナを円形配列し、パッシブ電波ホーミング装置による
測角を実施するに当たっては、各素子アンテナで受信さ
れた到来電波の位相差データ等の演算処理によって得ら
れる角度アンビギュイティーを伴わない粗測解を得たの
ち、開口中心位置基準の各素子アンテナでの位相データ
等の演算処理によって得られる精測解を求め、この両者
を比較して電波到来方向角度の最終解を得るような測角
アルゴリズムを用いるようにした。【効果】パッシブ電波ホーミング装置としては、広帯
域、広角度範囲にわたって角度アンビギュイティーの発
生しない高精度の測角性能が得られる。またアクティブ
電波ホーミング装置のアンテナ開口面に対しパッシブ電
波ホーミング装置のアンテナ開口面がブロッキングとな
らず、アクティブ電波ホーミング装置が単独で存在する
ときと同等な性能が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は目標電波の到来方向を
測定する測角装置及びアクティブ電波ホーミング装置と
パッシブ電波ホーミング装置の併用により目標追尾を行
う複合誘導装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の複合誘導装置として図２９のブロ
ック図に示すようなものがあった。図において１はアク
ティブ電波ホーミング装置であり、アンテナ開口部２、
送受信機３、信号処理器４により構成される。５はパッ
シブ電波ホーミング装置であり、４アームスパイラルア
ンテナ６、モード形成回路７、モノパルス受信機８、信
号処理器９により構成される。この装置におけるアンテ
ナ開口部２の構成は図３０に示すようなものとなり、ア
クティブ電波ホーミング装置のアンテナ開口部２の中央
部にこれをブロックする形で４アームスパイラルアンテ
ナ６が配置される。また図３１は従来の複合誘導装置の
別の例を示すものであり、２ａあるいは２ｂはアクティ
ブ電波ホーミング装置のアンテナ開口部、１０−１、１
０−２、１０−３、１０−４はスパイラルアンテナ、１
１はモノパルス信号合成回路、１２はモノパルス受信
機、１３は信号処理器である。図３２ａはこのブロック
図に示す例のアンテナ開口部の構成を示す図であり、ア
クティブ電波ホーミング装置のアンテナ開口部２ａの外
周部に等角度間隔でスパイラルアンテナ１０−１、１０
−２、１０−３、１０−４が配置される。また図３２ｂ
は同じくこのブロック図に示す別の例のアンテナ開口部
の構成を示す図であり、アクティブ電波ホーミング装置
のアンテナ開口部２ｂの中央部にこれをブロックする形
でスパイラルアンテナ１０−１、１０−２、１０−３、
１０−４が互いに近接配置される。通常アクティブ電波
ホーミング装置は単一周波数で運用されるが、パッシブ
電波ホーミング装置には例えば２ＧＨｚ〜１８ＧＨｚ等
の広帯域での動作が要求され、また目標電波の偏波は任
意の直線偏波対応が要求されるため、その素子アンテナ
としては超広帯域円偏波アンテナとしてスパイラルアン
テナが使用されることが多い。

【０００３】次に動作について説明する。複合誘導装置
は送受信機３の送信機部により発生した高周波信号をア
ンテナ開口面２あるいは２ａあるいは２ｂから放射し、
これが目標に当たって反射した信号を再びアンテナ開口
面２あるいは２ａあるいは２ｂを介して送受信機３内の
受信機部で受信し、信号処理器４により距離追尾、角度
追尾処理等を行うことによりホーミング動作を行うアク
ティブ電波ホーミング装置１と、目標から放射され、４
アームスパイラルアンテナ６あるいはスパイラルアンテ
ナ１０−１，１０−２，１０−３，１０−４、モード形
成回路７あるいはモノパルス信号合成回路１１を介して
モノパルス受信機８あるいは１２にて受信された高周波
信号を信号処理器９あるいは１３にて測角処理等を行う
ことによりホーミング動作を行うパッシブ電波ホーミン
グ装置５とを状況に応じて使い分けることで目標に対す
る電波ホーミング誘導を実現する誘導装置である。

【０００４】アクティブ電波ホーミング装置の動作自体
はごく基本的な公知の事実であり、その動作原理は本発
明の本質に関わる部分ではないのでここでは説明を省
く。図２９のブロック図に示す４アームスパイラルアン
テナ６等を用いたパッシブ電波ホーミング装置５の動作
原理についてはこれも公知の技術であり、これに関する
詳しい解説は例えば「ＭｉｃｒｏｗａｖｅＪｏｕｒｎ
ａｌ」Ｐ８５〜１０２、Ｓｅｐ１９８４，同Ｐ９１〜
１０６，Ｆｅｂ１９８４，同Ｐ１０５〜１２２，Ｍａ
ｒｃｈ１９８４等に記載されている。また図３１のブ
ロック図に示すスパイラルアンテナ１０−１，１０−
２，１０−３，１０−４等を用いたパッシブ電波ホーミ
ング装置の測角動作原理については例えばＪＯＨＮＷ
ＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ社刊「ＭｉｃｒｏｗａｖｅＰａ
ｓｓｉｖｅＤｉｒｅｃｔｉｏｎＦｉｎｄｉｎｇ」Ｐ２
４〜３３に記載されているが、ここではモノパルス信号
合成の原理についてひととおり簡単に説明する。図３３
は座標系等の定義図であり、アンテナ開口面はｘ−ｙ平
面内にあるものとする。図３１のブロック図の例に対応
させるため素子アンテナ数を４とする。空間内の点Ｑ
（θ、φ）の方向から到来した電波を素子アンテナ１、
２、３、４で受信したときの電界は、各素子アンテナの
位置座標を（ｘ₁，ｙ₁），（ｘ₂，ｙ₂），（ｘ₃，
ｙ₃），（ｘ₄，ｙ₄）とし、各素子アンテナの放射パ
ターンをｆ₁（θ、φ），ｆ₂（θ、φ），ｆ₃（θ、
φ），ｆ₄（θ、φ）とし、さらに位相の基準点を座標
原点とした場合“数１”、“数２”、“数３”、“数
４”で表わされる。

【０００５】

【数１】

【０００６】

【数２】

【０００７】

【数３】

【０００８】

【数４】

【０００９】ここで式中のｋは位相定数であり、波長を
λとしたとき“数４”で表わされる量である。

【００１０】

【数５】

【００１１】ここで簡単のため各素子アンテナを等相、
等振幅で励振された等方性波源と仮定する。また素子配
列は間隔ｄで正方形配列されているものとすると“数
６”、“数７”、“数８”、“数９”、“数１０”が成
立する。

【００１２】

【数６】

【００１３】

【数７】

【００１４】

【数８】

【００１５】

【数９】

【００１６】

【数１０】

【００１７】ここでさらに“数１１”のように置くこと
により“数１”、“数２”、“数３”、“数４”は“数
１２”、“数１３”、“数１４”、“数１５”のように
書ける。

【００１８】

【数１１】

【００１９】

【数１２】

【００２０】

【数１３】

【００２１】

【数１４】

【００２２】

【数１５】

【００２３】ここで電波到来方向をｘ−ｚ平面内とする
と“数１２”、“数１３”、“数１４”、“数１５”は
“数１６”、“数１７”となる。

【００２４】

【数１６】

【００２５】

【数１７】

【００２６】このときモノパルス信号合成回路１１によ
って加算された和信号ＥΣは“数１８”のように表わさ
れる。

【００２７】

【数１８】

【００２８】また同じくモノパルス信号合成回路１１に
よって減算された水平面方向差信号ＥΔ１は“数１９”
のように表わされる。

【００２９】

【数１９】

【００３０】一方電波到来方向をｙ−ｚ平面内とすると
“数１２”、“数１３”、“数１４”、“数１５”は
“数２０”、“数２１”となる。

【００３１】

【数２０】

【００３２】

【数２１】

【００３３】電波到来方向がｘ−ｚ平面内の場合と同様
モノパルス信号合成回路１１における加算後の和信号Ｅ
Σは“数１８”で表わされ、減算後差信号ＥΔ２は“数
２２”で表わされる。

【００３４】

【数２２】

【００３５】“数１８”から水平面内、垂直面内の両方
の場合共和信号パターンは余弦関数であり、“数２
３”、“数２４”の条件のときにその絶対値が最大値を
取ることとなり、その角度θで放射パターンのピークが
現われる。

【００３６】

【数２３】

【００３７】

【数２４】

【００３８】したがって配列の素子間隔が波長よりも長
い場合はその度合に応じて正面方向（θ＝０方向）以外
の複数の角度方向に最大値（グレーティングローブ）を
持つ放射パターンとなる。また“数１９”、“数２２”
から水平面内、垂直面内の両方の場合共差信号パターン
は正弦関数であることから、同じく“数２３”、“数２
４”の条件が成り立つ角度でその絶対値が０、即ちナル
を持つ放射パターンとなる。

【００３９】また図２９のブロック図に示す例の場合の
パッシブ電波ホーミング装置用のアンテナの大きさにつ
いては以下のとおりである。４アームスパイラルアンテ
ナ６は４つのアームの相対励振振幅、位相に応じて異な
る４種の電流分布モードがアンテナ開口面上に励振され
ることから、異なる４種の形状を持つ放射パターンが実
現される。通常用いられるのは各アームを等振幅、位相
差π／２で励振したときのモード１と、各アームを等振
幅、位相差πで励振したときのモード２である。モード
１の放射パターンは正面方向（θ＝０方向）で振幅が最
大値を取り、角度φの一周に対しては振幅が回転対称で
位相が２πだけ回転するような和パターン、モード２の
放射パターンは正面方向で振幅が最小値を取り、角度φ
の一周に対しては振幅が回転対称で位相が４πだけ回転
するような差パターンとなる。開口面上でモード１の放
射が起こる領域は周囲長が１波長の円環の付近、モード
２の放射が起こる領域は周囲長が２波長の円環の付近で
ある。したがってこのアンテナの直径Ｄ₁の最小値Ｄ
_1minは、動作周波数帯域内の下限周波数における波長を
λ_Lとすると“数２５”で表わされる。

【００４０】

【数２５】

【００４１】一方図３１のブロック図に示すパッシブ電
波ホーミング装置用アンテナの大きさについては以下の
とおりである。スパイラルアンテナ１０−１，１０−
２，１０−３，１０−４はそれぞれ２つのアームをそれ
ぞれ等振幅、逆位相で励振した場合に正面方向で振幅最
大値を取る和パターンを用いる。したがってこのアンテ
ナの直径Ｄ₂の最小値Ｄ_2minは“数２６”で表わされ
る。

【００４２】図２９のブロック図に示す例においては４
アームスパイラルアンテナ６の直径Ｄ₁は“数２５”に
示す大きさ以上である必要が生じる。パッシブ電波ホー
ミング装置の要求周波数帯域の下限周波数は通常２ＧＨ
ｚ以下の周波数に設定されることが多く、この場合のア
ンテナ径は９６ｍｍ以上あることが必要である。一方ア
クティブ電波ホーミング装置のアンテナ２ａの開口径Ｄ
_aは通常３００ｍｍ以下程度に制約されることが多いの
で、図３０に示すようにこの中央部に４アームスパイラ
ルアンテナ６をこれをブロックする形で配置した場合に
は、その開口径Ｄ_aに対するブロッキング径Ｄ₁の比率
が約１／３となり、アクティブ電波ホーミング装置のア
ンテナの放射パターンに対して利得低下、サイドローブ
レベル上昇という形での悪影響を及ぼす度合が大きい。

【００４３】また図３１のブロック図に示す例において
はそのアンテナ開口面の配置構成として図３２ａに示す
例と図３２ｂに示す例がある。図３２ａに示す例は上記
のようなスパイラルアンテナによるブロッキングの影響
によるアクティブ電波ホーミング装置用アンテナの放射
特性の劣化を極力抑える目的で、直径Ｄ_aのアクティブ
電波ホーミング装置用アンテナ２ａの外縁部にスパイラ
ルアンテナ１０−１，１０−２，１０−３，１０−４を
配置したものである。スパイラルアンテナ１０−１，１
０−２，１０−３，１０−４の直径Ｄ₂を“数２６”で
表わされる最小値Ｄ_2minとすると配列の素子間隔ｄは
“数２７”で表わされる。

【００４４】

【数２６】

【００４５】

【数２７】

【００４６】ここで例えばＤ_a＝３００ｍｍ，λ_L＝１
５０ｍｍとするとｄ＝２５２．２５ｍｍとなる。“数２
４”からわかるように、可視領域（−π／２＜θ＜π／
２）内に和パターン上の複数個の最大値、差パターン上
の複数個の最小値を生じさせないために必要な素子間隔
ｄはその使用周波数における１波長以下でなければなら
ない。したがって上記のように素子間隔がｄ＝２５２．
２５ｍｍというような場合は、パッシブ電波ホーミング
装置の要求周波数帯域を例えば２ＧＨｚ〜１８ＧＨｚと
すると和信号パターンの最大値、差信号パターンの最小
値が“数２４”を満足する解として正面方向以外の−π
／２＜θ＜π／２の範囲に必ず２個以上現われることに
なる。

【００４７】またアンテナ開口面配置を図３２ｂとする
例においては、４つのスパイラルアンテナ１０−１，１
０−２，１０−３，１０−４の直径Ｄ₂を“数２６”で
与えられる最小値とすると、下限周波数が２ＧＨｚの場
合は直径４８ｍｍとなる。これを互いに接触する限界ま
で近接配置することにより素子間隔ｄは４８ｍｍとな
る。上記と同様に考えるとこの場合は６．２ＧＨｚ以上
の周波数において可視領域内の複数の方向に和信号パタ
ーンの最大値、差信号パターンの最小値が現れる。また
このスパイラルアンテナによってブロックされる領域は
アクティブ電波ホーミング装置用アンテナの開口面２ｂ
の中央部の直径１１６ｍｍの円となり、前述した従来例
におけるのと同様なブロッキングの影響によるアクティ
ブ電波ホーミング装置用アンテナの放射特性の劣化が生
じる。

【００４８】

【発明が解決しようとする課題】従来の測角装置及びこ
れを用いた複合誘導装置は以上のように構成されていた
ので、パッシブ電波ホーミング装置用アンテナによるブ
ロッキングの影響でアクティブ電波ホーミング装置用ア
ンテナの特性が劣化する。これを避けるための開口面配
置をした場合にはパッシブ電波ホーミング装置用アンテ
ナの放射パターンにグレーティングローブが発生するこ
とにより測角性能が劣化する（誤方位が発生する）とい
う問題点があった。

【００４９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、アクティブ電波ホーミング装置
用アンテナの特性を劣化させないようにパッシブ電波ホ
ーミング装置用のアンテナを配置し、この状況下でパッ
シブ電波ホーミング装置として十分な測角精度が得られ
るような測角装置と、このような測角装置をパッシブ電
波ホーミング装置として備えた複合誘導装置を得ること
を目的としている。

【００５０】

【課題を解決するための手段】この発明の実施例１によ
る測角装置では、環状に等角度間隔で配置された複数個
（ｎ個）の等しい素子アンテナでの受信信号の位相を測
定し、この位相データを演算処理して得られる複数個
（ｍ個）のデータブロック毎に最小二乗法を用いてｍ個
の電波到来方向角度解を得る測角アルゴリズムを搭載し
た信号処理器を備えている。

【００５１】この発明の実施例２による測角装置では、
環状に等角度間隔で配置された複数個（ｎ個）の等しい
素子アンテナの中から選び出した互いに隣接する２個の
素子アンテナでの受信信号の位相差を測定してこれをｎ
組取り出し、この位相差データに対して最小二乗法を適
用して電波到来方向角度解が得られるような測角アルゴ
リズムを搭載した信号処理器を備えており、さらに上記
の方式によって得られる角度解がただ１つとなるような
素子アンテナの配列個数、間隔が選定されている。

【００５２】この発明の実施例３による測角装置では、
環状に等角度間隔で配置された複数個（ｎ個）の等しい
素子アンテナの中から選び出した互いに隣接する３個の
素子アンテナでの受信信号の位相差を測定してこれをｎ
組取り出し、このそれぞれについて演算処理して得られ
るｎ組のデータに対して最小二乗法を適用して電波到来
方向角度解が得られるような測角アルゴリズムを搭載し
た信号処理器を備えており、さらに上記の方式によって
得られる角度解がただ１つとなるような素子アンテナの
配列個数、間隔が選定されている。

【００５３】この発明の実施例４による測角装置では、
実施例２の発明による測角装置に適用される測角アルゴ
リズムを用いて電波到来方向角度の第一次解を求めた
後、実施例１の発明による測角装置に適用される測角ア
ルゴリズムを用いて電波到来方向角度の第二次解を複数
個求め、この中から第一次解に最も近いものを選択して
電波到来方向角度の最終解とするような測角アルゴリズ
ムをその信号処理器内に備えている。

【００５４】この発明の実施例５による測角装置では、
実施例３の発明による測角装置に適用される測角アルゴ
リズムを用いて電波到来方向角度の第一次解を求めた
後、実施例１の発明による測角装置に適用される測角ア
ルゴリズムを用いて電波到来方向角度の第二次解を複数
個求め、この中から第一次解に最も近いものを選択して
電波到来方向角度の最終解とするような測角アルゴリズ
ムをその信号処理器内に備えている。

【００５５】この発明の実施例６による測角装置では、
実施例２の発明による測角装置にこのアンテナ開口面を
回転駆動制御するための機構が付加されており、この実
施例２に適用される測角アルゴリズムを用いて電波到来
方向角度の第一次解を求めた後この方向にアンテナ開口
面を正対させるよう回転制御を行い、その後実施例１の
発明による測角装置に適用される測角アルゴリズムを用
いてアンテナ開口面の機械軸基準の電波到来方向角度を
得てこれを最終解とするような測角アルゴリズムをその
信号処理器内に備えている。

【００５６】この発明の実施例７による測角装置では、
実施例３の発明による測角装置にこのアンテナ開口面を
回転駆動制御するための機構が付加されており、この実
施例３に適用される測角アルゴリズムを用いて電波到来
方向角度の第一次解を求めた後この方向にアンテナ開口
面を正対させるよう回転制御を行い、その後実施例１の
発明による測角装置に適用される測角アルゴリズムを用
いてアンテナ開口面の機械軸基準の電波到来方向角度を
得てこれを最終解とするような測角アルゴリズムをその
信号処理器内に備えている。

【００５７】この発明の実施例８による測角装置では、
周波数帯域全域で動作する環状に等角度間隔で配列され
た複数個（ｎ個）の素子アンテナから成る第１の素子ア
ンテナ群と、その中間に同じく環状に等角度間隔で配列
された周波数帯域高域で動作する同じくｎ個の素子アン
テナから成る第２の素子アンテナ群を備え、周波数帯域
低域においては、第１の素子アンテナ群の素子アンテナ
ｎ個による受信信号の位相を測定し、この位相データを
演算処理して得られる複数個（ｍ₁個）のデータブロッ
ク毎に最小二乗法を用いてｍ₁個の電波到来方向角度解
を得、周波数帯域高域においては、第１の素子アンテナ
群及び第２の素子アンテナ群を構成する素子アンテナ２
ｎ個による受信信号の位相を用いて上記と同様の処理に
より複数個（ｍ₂個）の電波到来方向角度解を得るよう
な測角アルゴリズムをその信号処理器内に備えている。

【００５８】この発明の実施例９による測角装置では、
周波数帯域全域で動作する環状に等角度間隔で配列され
た複数個（ｎ個）の素子アンテナから成る第１の素子ア
ンテナ群と、その中間に同じく環状に等角度間隔で配列
された周波数帯域高域で動作する同じくｎ個の素子アン
テナから成る第２の素子アンテナ群を備え、周波数帯域
低域においては、第１の素子アンテナ群の素子アンテナ
ｎ個の中から選び出した互いに隣接する２個の素子アン
テナでの受信信号の位相差データをｎ個取り出し、この
位相データに対して最小二乗法を適用して電波到来方向
角度解を得、周波数帯域高域においては、第１の素子ア
ンテナ群及び第２の素子アンテナ群を構成する素子アン
テナ２ｎ個の中から選び出した互いに隣接する２個の素
子アンテナでの受信信号の位相差データをｎ個取り出
し、この位相データを用いて上記と同様の処理により電
波到来方向角度解を得るような測角アルゴリズムをその
信号処理器内に備えており、さらに周波数帯域内のいか
なる周波数においても、上記の方法によって得られる電
波到来方向角度解が一義的に決まるように素子アンテナ
の配列個数、間隔が選定されている。

【００５９】この発明の実施例１０による測角装置で
は、周波数帯域全域で動作する環状に等角度間隔で配列
された複数個（ｎ個）の素子アンテナから成る第１の素
子アンテナ群と、その中間に同じく環状に等角度間隔で
配列された周波数帯域高域で動作する同じくｎ個の素子
アンテナから成る第２の素子アンテナ群を備え、周波数
帯域低域においては、第１の素子アンテナ群の素子アン
テナｎ個の中から選び出した互いに隣接する３個の素子
アンテナの組合せをｎ組取り出し、それぞれについて演
算処理して得られるｎ組のデータに対して最小二乗法を
適用して電波到来方向角度解を得、周波数帯域高域にお
いては、第１の素子アンテナ群及び第２の素子アンテナ
群を構成する素子アンテナ２ｎ個の中から選び出した互
いに隣接する３個の素子アンテナの組合せから得た２ｎ
組のデータに対して上記と同様の処理によって電波到来
方向角度解を得るような測角アルゴリズムをその信号処
理器内に備えており、さらに周波数帯域内のいかなる周
波数においても、上記の方法によって得られる電波到来
方向角度解が一義的に決まるように素子アンテナの配列
個数、間隔が選定されている。

【００６０】この発明の実施例１１による測角装置で
は、実施例９の発明による測角装置に適用される測角ア
ルゴリズムを用いて電波到来方向角度の第一次解を求め
た後、実施例８の発明による測角装置に適用される測角
アルゴリズムを用いて電波到来方向角度の第二次解を複
数個求め、この中から第一次解に最も近いものを選択し
て電波到来方向角度の最終解とするような測角アルゴリ
ズムをその信号処理器内に備えている。

【００６１】この発明の実施例１２による測角装置で
は、実施例１０の発明による測角装置に適用される測角
アルゴリズムを用いて電波到来方向角度の第一次解を求
めた後、実施例８の発明による測角装置に適用される測
角アルゴリズムを用いて電波到来方向角度の第二次解を
複数個求め、この中から第一次解に最も近いものを選択
して電波到来方向角度の最終解とするような測角アルゴ
リズムをその信号処理器内に備えている。

【００６２】この発明の実施例１３による測角装置で
は、実施例９の発明による測角装置にこのアンテナ開口
面を回転駆動制御するための機構が付加されており、こ
の実施例９に適用される測角アルゴリズムを用いて電波
到来方向角度の第一次解を求めた後この方向にアンテナ
開口面を正対させるよう回転制御を行い、その後実施例
８の発明による測角装置に適用される測角アルゴリズム
を用いてアンテナ開口面の機械軸基準の電波到来方向角
度を得てこれを最終解とするような測角アルゴリズムを
その信号処理器内に備えている。

【００６３】この発明の実施例１４による測角装置で
は、実施例１０の発明による測角装置にこのアンテナ開
口面を回転駆動制御するための機構が付加されており、
この実施例１０に適用される測角アルゴリズムを用いて
電波到来方向角度の第一次解を求めた後この方向にアン
テナ開口面を正対させるよう回転制御を行い、その後実
施例８の発明による測角装置に適用される測角アルゴリ
ズムを用いてアンテナ開口面の機械軸基準の電波到来方
向角度を得てこれを最終解とするような測角アルゴリズ
ムをその信号処理器内に備えている。

【００６４】この発明の実施例１５による複合誘導装置
は、実施例４の発明による測角装置をパッシブ電波ホー
ミング装置とし、これをアクティブ電波ホーミング装置
と組合せたものである。

【００６５】この発明の実施例１６による複合誘導装置
は、実施例５の発明による測角装置をパッシブ電波ホー
ミング装置とし、これをアクティブ電波ホーミング装置
と組合せたものである。

【００６６】この発明の実施例１７による複合誘導装置
は、実施例６の発明による測角装置をパッシブ電波ホー
ミング装置とし、これをアクティブ電波ホーミング装置
と組合せたものである。

【００６７】この発明の実施例１８による複合誘導装置
は、実施例７の発明による測角装置をパッシブ電波ホー
ミング装置とし、これをアクティブ電波ホーミング装置
と組合せたものである。

【００６８】この発明の実施例１９による複合誘導装置
は、実施例１１の発明による測角装置をパッシブ電波ホ
ーミング装置とし、これをアクティブ電波ホーミング装
置と組合せたものである。

【００６９】この発明の実施例２０による複合誘導装置
は、実施例１２の発明による測角装置をパッシブ電波ホ
ーミング装置とし、これをアクティブ電波ホーミング装
置と組合せたものである。

【００７０】この発明の実施例２１による複合誘導装置
は、実施例１３の発明による測角装置をパッシブ電波ホ
ーミング装置とし、これをアクティブ電波ホーミング装
置と組合せたものである。

【００７１】この発明の実施例２２による複合誘導装置
は、実施例１４の発明による測角装置をパッシブ電波ホ
ーミング装置とし、これをアクティブ電波ホーミング装
置と組合せたものである。

【００７２】

【作用】実施例１の発明の測角装置においては、環状に
配列された各素子アンテナでの受信信号の位相を測定
し、これを平均して座標原点における仮想基準位相を求
め、これと周波数、素子アンテナ位置座標値とから最小
二乗法を用いて複数個の電波到来方向角度解を求めるよ
うな測角アルゴリズムを備えているので、この素子アン
テナの配列が波長に比べて十分長いことによりもたらさ
れる測角に必要な位相測定感度が高いという利点を有
し、さらに上記の配列間隔に起因する角度アンビギュイ
ティーは他の測角アルゴリズムと組合せることで除去で
きるため、高精度の測角性能を得るための手段として有
用である。

【００７３】実施例２、実施例３の発明の測角装置にお
いては、環状に配列された各素子アンテナでの受信信号
の位相を測定し、全素子アンテナのうち隣接する２素子
あるいは３素子での受信信号の位相差と周波数、素子ア
ンテナ位置座標値とを演算処理し、この値に最小二乗法
を適用して電波到来方向角度を求めるという測角アルゴ
リズムを備えているので、その素子アンテナ数、配列の
間隔を適切に選ぶことにより、広帯域にわたって得られ
る電波到来方向角度解はアンビギュイティーのない一義
的な値となる。

【００７４】実施例４、実施例５の発明の測角装置にお
いては、環状に配列された各素子アンテナでの受信信号
の位相を測定し、請求項２あるいは請求項３の発明に係
わる測角装置の測角アルゴリズムを用いて電波到来方向
角度を求めた後、請求項１の測角装置の測角アルゴリズ
ムを用いて電波到来方向角度解を複数個求め、この両者
を比較して一義的な解を得るようにしたので、請求項１
の測角装置の測角アルゴリズムを単独使用した場合に発
生する角度アンビギュイティーの問題を回避することが
でき、広帯域かつ広角度範囲にわたって高精度の測角性
能が得られるという効果がある。

【００７５】実施例６、実施例７の発明の測角装置にお
いては、環状に配列された各素子アンテナでの受信信号
の位相を測定し、実施例２あるいは実施例３の発明によ
る測角装置の測角アルゴリズムを用いて角度アンビギュ
イティーのない電波到来方向角度を求めてからこの方向
にアンテナ開口面が正対するようアンテナを回転駆動
し、さらに実施例１の測角装置の測角アルゴリズムを用
いて電波到来方向角度の最終解を得るようにしたので、
実施例１の測角装置の測角アルゴリズムを単独使用した
場合に発生する角度アンビギュイティーの問題を回避す
ることができ、広帯域かつ広角度範囲にわたって高精度
の測角性能が得られるという効果がある。

【００７６】実施例８の発明の測角装置においては、全
周波数帯域を２つに分け、その周波数帯域全域で働くｎ
個の大型の素子アンテナとその周波数帯域高域のみで働
く同じくｎ個の小型の素子アンテナを環状に互い違いに
配列し、低域においては上記の大型の素子アンテナｎ個
での受信信号の位相を、高域においては上記の両方の素
子アンテナ２ｎ個での受信信号の位相をそれぞれ用い
て、各々実施例１の発明の測角装置におけるのと同様の
測角アルゴリズムによって複数個の電波到来方向角度解
を求めるような測角アルゴリズムを備えているので、こ
の素子アンテナの配列が波長に比べて十分長いことによ
りもたらされる測角に必要な位相測定感度が高いという
利点を有し、さらに上記の配列間隔に起因する角度アン
ビギュイティーは他の測角アルゴリズムと組合せること
で除去できるため、高精度の測角性能を得るための手段
として有用である。

【００７７】実施例９、実施例１０の発明の測角装置に
おいては、全周波数帯域を２つに分け、その周波数帯域
全域で働くｎ個の大型の素子アンテナとその周波数帯域
高域のみで働く同じくｎ個の小型の素子アンテナを環状
に互い違いに配列し、低域においては上記の大型の素子
アンテナｎ個での受信信号の位相を、高域においては上
記の両方の素子アンテナ２ｎ個での受信信号の位相をそ
れぞれ用いて、各々実施例２、実施例３の発明の測角装
置におけるのと同様の測角アルゴリズムによって電波到
来方向角度解を求めるような測角アルゴリズムを備えて
おり、その配列の素子アンテナ数、間隔を適切に選ぶこ
とにより、実施例２、実施例３の発明の測角装置が対応
し得る周波数帯域よりさらに広い、例えば数オクターブ
以上の超広帯域にわたって角度アンビギュイティーのな
い一義的な電波到来方向角度解を得るための有効な手段
となり得る。

【００７８】実施例１１、実施例１２の発明の測角装置
においては、全周波数帯域を２つに分け、その周波数帯
域全域で働くｎ個の大型の素子アンテナとその周波数帯
域高域のみで働く同じくｎ個の小型の素子アンテナを環
状に互い違いに配列し、低域においては上記の大型の素
子アンテナｎ個での受信信号の位相を、高域においては
上記の両方の素子アンテナ２ｎ個での受信信号の位相を
それぞれ測定し、各々実施例９あるいは実施例１０の発
明に係わる測角装置の測角アルゴリズムによって角度ア
ンビギュイティーのない電波到来方向角度解を求め、さ
らに実施例８の測角装置の測角アルゴリズムを用いて電
波到来方向角度解を複数個求め、この両者を比較するこ
とで一義的な解を得るようにしたので、実施例４、実施
例５の発明の測角装置が対応し得る周波数帯域よりさら
に広い、例えば数オクターブ以上の超広帯域にわたって
広角度範囲で高精度の測角性能が得られるという効果が
ある。

【００７９】実施例１３、実施例１４の発明の測角装置
においては、全周波数帯域を２つに分け、その周波数帯
域全域で働くｎ個の大型の素子アンテナとその周波数帯
域高域のみで働く同じくｎ個の小型の素子アンテナを環
状に互い違いに配列し、低域においては上記の大型の素
子アンテナｎ個での受信信号の位相を、高域においては
上記の両方の素子アンテナ２ｎ個での受信信号の位相を
それぞれ測定し、各々実施例９あるいは実施例１０の発
明の測角装置の測角アルゴリズムによって角度アンビギ
ュイティーのない電波到来方向角度解を求めてからこの
方向にアンテナ開口面が正対するようアンテナを回転駆
動し、さらに実施例８の測角装置の測角アルゴリズムを
用いて電波到来方向角度の最終解を得るようにしたの
で、実施例８の測角装置の測角アルゴリズムを単独使用
した場合に発生する角度アンビギュイティーの問題を回
避することができ、実施例６、実施例７の発明の測角装
置が対応し得る周波数帯域よりさらに広い、例えば数オ
クターブ以上の超広帯域にわたって広角度範囲で高精度
の測角性能が得られるという効果がある。

【００８０】実施例１５、実施例１６、実施例１７、実
施例１８の発明の複合誘導装置においては、アクティブ
電波ホーミング装置用のアンテナ開口面の外周部に実施
例１〜７の発明の測角装置に用いられる素子アンテナを
環状に配列してパッシブ電波ホーミング装置用アンテナ
開口面を構成し、それぞれ実施例４、実施例５、実施例
６、実施例７の発明の測角装置の測角アルゴリズムによ
り測角動作を行わせるようにしたので、パッシブ電波ホ
ーミング装置用アンテナの存在がアクティブ電波ホーミ
ング装置用アンテナの性能を劣化させるという悪影響を
及ぼすことがなく、パッシブ電波ホーミング装置として
も広帯域かつ広角度範囲にわたって高精度の測角性能を
達成できるという効果がある。

【００８１】実施例１９、実施例２０、実施例２１、実
施例２２の発明の複合誘導装置においては、アクティブ
電波ホーミング装置用のアンテナ開口面の外周部に実施
例８〜１４の発明の測角装置に用いられる素子アンテナ
を環状に配列してパッシブ電波ホーミング装置用アンテ
ナ開口面を構成し、それぞれ実施例１１、実施例１２、
実施例１３、実施例１４の発明の測角装置の測角アルゴ
リズムにより測角動作を行わせるようにしたので、パッ
シブ電波ホーミング装置用アンテナの存在がアクティブ
電波ホーミング装置用アンテナの性能を劣化させるとい
う悪影響を及ぼすことがなく、パッシブ電波ホーミング
装置としても実施例１５、実施例１６、実施例１７、実
施例１８の発明の複合誘導装置が対応し得る周波数帯域
よりさらに広い、例えば数オクターブ以上の超広帯域に
わたって広角度範囲で高精度の測角性能が得られるとい
う効果がある。

【００８２】

【実施例】

実施例１以下、この発明の実施例１について図を用いて説明す
る。図１は実施例１の測角装置の概略ブロック図であり
１４−１、１４−２、…、１４−ｎはアンテナ開口面１
５ａを形成するｎ個の素子アンテナ、１６は該素子アン
テナ１４−１、１４−２、…、１４−ｎによって受信さ
れた到来電波の周波数、位相を測定する受信機、１７は
該受信機により測定された周波数、位相及び素子アンテ
ナ１４−１、１４−２、…、１４−ｎの配列位置座標値
とを演算処理して電波到来方向角度を求める信号処理器
である。図２は実施例１の測角装置のアンテナ開口面上
の素子アンテナ配置を示す図であり、ｎ個の素子アンテ
ナ１４−１、１４−２、…、１４−ｎが半径Ｒの円環上
に等角度間隔（２π／ｎ間隔）で配列されている。図３
はこの例に示すような円形アレーアンテナの動作原理説
明のための座標系等の定義を示す図である。図３３の定
義と同様にアンテナ開口面１５はｘ−ｙ平面内にあるも
のとし、各素子アンテナ１４−１、１４−２，…、１４
−ｎの位置座標を（ｘ₁，ｙ₁），（ｘ₂，ｙ₂），
…，（ｘ_n，ｙ_n）とする。また波源Ｑは角度（θ，
φ）方向にあるものとする。

【００８３】上記信号処理器１７に搭載される測角アル
ゴリズムについては図４のフローチャートを用いて説明
する。図３に示す円形アレーアンテナにおいて座標原点
Ｏを位相の基準点と考えた場合、ｉ番目の素子アンテナ
により波源Ｑ（θ、φ）からの到来波を受信したときの
位相Ｐ_iの理論式は波長をλとすると“数２８”、“数
２９”である。

【００８４】

【数２８】

【００８５】

【数２９】

【００８６】これに対し実際の測角動作においては角度
（θ、φ）方向からの到来波を各素子アンテナ１４−
１、１４−２、…、１４−ｎを介して受信機１６で受信
し、信号周波数と位相を測定する。この位相の測定値を
Ψ_i（ｉ＝１，２，…ｎ）とする。周波数測定値から
“数２８”、“数２９”のλが求まる。このλの測定値
及び各素子アンテナでの位相の測定値Ψ_iは測定誤差を
含んだ値であるが、これらの値を最小二乗法を用いて
“数２８”、“数２９”で表わされる理論値Ｐ_iに当て
はめる。このときの評価関数Ｉ₁は“数３０”、“数３
１”で表わされるものとする。

【００８７】

【数３０】

【００８８】

【数３１】

【００８９】“数３０”に最小二乗法を適用してＩ₁の
最小値を与えるα、βを求めるための正規方程式は“数
３２”、“数３３”、“数３４”のように導かれる。

【００９０】

【数３２】

【００９１】

【数３３】

【００９２】

【数３４】

【００９３】“数３４”の正規方程式の解としてα、β
は“数３５”、“数３６”のとおり求められる。

【００９４】

【数３５】

【００９５】

【数３６】

【００９６】上記で求められたα、βから“数３１”を
用いて電波到来方向角度解（θ、φ）は“数３７”、
“数３８”として求められる。

【００９７】

【数３７】

【００９８】

【数３８】

【００９９】ここで“数３０”中のΨ_iは開口中心（座
標原点）を基準とした位相であり直接測定される量では
ない。直接測定される位相をΨ_i′とし、座標原点にお
ける位相をΨ_oとすると、素子アンテナの配列が等角度
間隔の場合概ね“数３９”が成り立つと考えてよく、
“数３０”中のΨ_iとしては“数４０”として求めた値
を使用できる。

【０１００】

【数３９】

【０１０１】

【数４０】

【０１０２】また実際に測定される位相Ψ_i′は０〜２
π（あるいは−π〜π）の範囲の量であるから素子アン
テナの位置座標の絶対値が波長に比べて大きい場合は角
度アンビギュイティーが発生する。例えば電波到来方向
角度を可視領域（｜θ｜＜π／２）とした場合は“数４
１”が満たされない限り電波到来方向角度解は一義的に
は決まらないが、通常広帯域動作の要求される測角装置
において全周波数範囲で“数４１”を満足する素子アン
テナ配列を得ることは極めて難しい。

【０１０３】

【数４１】

【０１０４】これは“数３０”においてΨ_iのかわりに
Ψ_i＋２ｊπ（ｊは整数）と置いた“数４２”を評価関
数として取り扱い、これに対して上記と同様の考えかた
を適用して得られる解のすべてが電波到来方向角度解の
対象となり得ることを意味する。

【０１０５】

【数４２】

【０１０６】“数４２”におけるｊの上限値ｍについて
は素子アンテナの位置座標（ｘ_i，ｙ_i）と周波数（波
長λ）が決まれば、あとは電波到来方向角度範囲をどこ
まで考えるかによって決まる。以上のようにこの実施例
１の測角装置の測角アルゴリズムを用いて得られるのは
複数個の電波到来方向角度解であり一義的な値ではな
い。一方、座標原点を基準とした素子アンテナ位置座標
の絶対値は通常波長に比べて十分大きい値を取ることと
なるため、評価関数“数４２”の値はθ、φのわずかな
変化に対しても急激に変化することとなり測角感度は高
くなる。従って本実施例１の方法は後述する実施例にお
ける角度アンビギュイティーの出ない測角アルゴリズム
と組合せた場合の電波到来方向角度の精測手段として有
用となる。

【０１０７】実施例２この発明の実施例２の測角装置は概略ブロック図、開口
面内素子アンテナ配置図がそれぞれ図１、図２である点
では実施例１と同じであるが、信号処理器１７内で処理
される測角アルゴリズムとして図５のフローチャートに
示すものが適用される測角装置である。

【０１０８】以下その動作について説明する。図３に示
す素子アンテナの中から互いに隣接する２素子１４−
ｉ，１４−ｉ＋１を選び出すと、そこで受信される信号
の位相理論値は“数４３”で与えられる。

【０１０９】

【数４３】

【０１１０】ここで両者の差を取ったものをΔＰ_iとす
ると“数４４”となる。

【０１１１】

【数４４】

【０１１２】実施例１におけるのと同じく、座標原点を
基準にした各素子アンテナでの受信信号位相の測定値Ψ
_iについて上記理論値に対するのと同様“数４５”で表
わされる差を取ることにより隣接２素子アンテナ間の受
信位相差ΔΨ_iを得る。

【０１１３】

【数４５】

【０１１４】次にこれも実施例１におけるのと同じくΔ
Ψ_i（ｉ＝１，２，…，ｎ）とΔＰ_i（ｉ＝１，２，
…，ｎ）を用いた評価関数Ｉ₂を“数４６”で与える。

【０１１５】

【数４６】

【０１１６】ここで仮想的な変数Ｘ_n+1，Ｙ_n+1，Ｐ
_n+1，Ψ_n+1に関しては“数４７”で与えられる値を用
いる。

【０１１７】

【数４７】

【０１１８】解法は実施例１に習い最小二乗法によるも
のとすると、その解は“数３５”、“数３６”において
Ｘ_iをΔＸ_iで、Ｙ_iをΔＹ_iでそれぞれ置き替えるこ
とで得られ、“数４８”、“数４９”で与えられる。

【０１１９】

【数４８】

【０１２０】

【数４９】

【０１２１】実施例１においては角度アンビギュイティ
ーを発生させないためには“数４１”を満足することが
必要であり、現実には通常この実現が不可能であるため
複数個の電波到来方向角度解が発生するが、この実施例
２においては“数４１”の代わりに“数５０”を満足さ
せることで角度アンビギュイティーの発生を回避できる
ので実現の容易性が増す。

【０１２２】

【数５０】

【０１２３】尚“数４８”、“数４９”で求められる
α、βからθ、φを求めるためには実施例１におけるの
と同じく“数３７”、“数３８”を適用すればよい。

【０１２４】実施例３この発明の実施例３の測角装置は概略ブロック図、開口
面内素子アンテナ配置図がそれぞれ図１、図２である点
では実施例１と同じであるが、信号処理器１７内で処理
される測角アルゴリズムとして図６のフローチャートに
示すものが適用される測角装置である。

【０１２５】以下その動作について説明する。図３に示
す素子アンテナの中から互いに隣接する３素子１４−
ｉ，１４−ｉ＋１，１４−ｉ＋２を選び出すと、そこで
受信される信号の位相理論値の表示は“数４３”に加え
てさらに“数５１”となる。

【０１２６】

【数５１】

【０１２７】次に“数５２”としてさらに“数５３”と
すると“数５４”が導かれる。

【０１２８】

【数５２】

【０１２９】

【数５３】

【０１３０】

【数５４】

【０１３１】実施例１、実施例２で考えたのと同様に実
測値Ψ_iについても“数５５”で表わされるような隣接
素子アンテナ間の位相差を取りこれをΔΨ_i′とする。

【０１３２】

【数５５】

【０１３３】“数５４”のΔＰ_i′と“数５５”のΔΨ
_i′を用いてこの実施例３における評価関数Ｉ₃は“数
５６”で与えられる。

【０１３４】

【数５６】

【０１３５】ここで仮想的な変数Ｘ_n+1，Ｙ_n+1，Ｐ
_n+1，Ψ_n+2、Ｘ_n+2，Ｙ_n+2，Ｐ_n+ ₂，Ψ_n+2に関し
ては前述の“数４７”の条件に加えてさらに“数５７”
の条件を適用する。

【０１３６】

【数５７】

【０１３７】実施例１、実施例２と同様最小二乗法によ
りこれを解くに当たっては、実施例２の“数４８”、
“数４９”におけるΔＸ_i、ΔＹ_iをΔＸ_i′、Δ
Ｙ_i′で、ΔΨ_iをΔΨ_i′でそれぞれ置き替えればよ
く、その結果“数５８”、“数５９”で表わされる解が
得られる。

【０１３８】

【数５８】

【０１３９】

【数５９】

【０１４０】本実施例３における可視領域内角度アンビ
ギュイティー除去の条件は“数６０”である。

【０１４１】

【数６０】

【０１４２】前述の実施例２における条件式“数５０”
と比較すると、本実施例３の条件式“数６０”の方が、
波長と比較した隣接素子アンテナ間の配列間隔がより広
い場合においてもこの条件が成立しやすく、より広範囲
の条件下で角度アンビギュイティーの発生を見ることな
く測角ができることを示している。尚“数５８”、“数
５９”で求められるα、βからθ、φを求める式は実施
例１、実施例２におけるのと同じく“数３７”、“数３
８”である。

【０１４３】実施例４この発明の実施例４の測角装置は概略ブロック図、開口
面内素子アンテナ配置図がそれぞれ図１、図２である点
では実施例１と同じであるが、信号処理器１７内で処理
される測角アルゴリズムとして図７のフローチャートに
示すものが適用される測角装置である。

【０１４４】以下その動作について説明する。本実施例
４の測角アルゴリズムは実施例１の測角アルゴリズムと
実施例２の測角アルゴリズムの複合であるため、ここで
はまず両アルゴリズムの違いを概念的に理解する一助と
して図８を導入する。この図は一定の周波数、一定の角
度φに対し、いずれか１素子での位相測定値Ψ_iと実施
例１での“数３５”、“数３６”、“数３７”、“数３
８”を用いて求められるθとの関係及び実施例２でのい
ずれか２素子の位相差測定値ΔΨ_iと“数４８”、“数
４９”、“数３７”、“数３８”を用いて求められるθ
との関係を概念的に表わした図である。図中の実線は理
論値、破線は位相測定精度によって決まる誤差の範囲を
示している。この例では実施例１に対応するカーブ１よ
り素子を限定した際のΨ_iの測定値Ψ_imに対し電波到来
方向角度解θ_f1，θ_f2，θ_f3，θ _f4が得られているが、
実施例２に対応したカーブ２からは同じく限定した２素
子の位相差ΔΨ_iの測定値ΔΨ_imに対し電波到来方向角
度解はθ_c3としてただ１つが得られていることがわか
る。一方実施例２のカーブ２におけるθに対するΔΨ_i
の変化に比べ、実施例１のカーブ１でのθに対するΨ_i
の変化が急峻であるため、位相測定誤差εに付随して現
われる測角誤差Δθが小さくなること、言い換えれば実
施例１の方が測角感度が高いということもこの図から見
てとれる。

【０１４５】本実施例４の測角手順はまず手順１として
実施例２の測角装置に適用される測角アルゴリズムを用
いて電波到来方向角度の第一次解を求める。図２のアン
テナ開口面内素子アンテナ配置において“数５０”が成
立するような間隔で必要数の素子アンテナを配列するこ
とにより、可視領域（｜θ｜＜π／２）内で電波到来方
向角度の第一次解（θ_c、φ_c）は一義的に決まる。次
に手順２として実施例１の測角装置に適用される測角ア
ルゴリズムを用いて電波到来方向角度解を第二次解とし
て求める。上記図８を用いて説明した例のように、ここ
で得られるθの解は角度アンビギュイティーを持った値
であり波長と素子アンテナの配列間隔によって決まる
“数４２”内のｍの値に応じて複数個発生する。これを
（θ_f(-m)、φ_f），…，（θ_f(-1)、φ_f），（θ
_f(0)、φ_f），（θ_f(1)、φ_f），…，（θ_f(m)、
φ_f）とする。ここで上記２ｍ＋１個の（θ_f(j)、
φ_f）（ｊ＝０，±１、±２、…、±ｍ）を手順１で求
めた（θ_c、φ_c）（粗測値）と比較しθ_f(j)の値がθ
_cの値に最も近いものを最終解（精測値）として選択す
る。

【０１４６】実施例５この発明の実施例５の測角装置は概略ブロック図、開口
面内素子アンテナ配置図がそれぞれ図１、図２である点
では実施例１と同じであるが、信号処理器１７内で処理
される測角アルゴリズムとして図９のフローチャートに
示すものが適用される測角装置である。

【０１４７】以下その動作について説明する。まず手順
１として実施例３の測角装置に適用される測角アルゴリ
ズムを用いることで電波到来方向角度の第一次解
（θ_c、φ _c）は一義的に求まる。次に手順２として実
施例１の測角装置に適用される測角アルゴリズムを用い
て電波到来方向角度解を第二次解として求める。前記の
図８を用いて説明した例のように、ここで得られるθの
解は角度アンビギュイティーを持った値であり波長と素
子アンテナの配列間隔によって決まる“数４２”内のｍ
の値に応じて複数個発生する。これを（θ_f(-m)、
φ_f）…（θ_f(-1)、φ_f），（θ_f(0)、φ_f），（θ
_f(1)、φ_f）…（θ_f(m)、φ_f）とする。ここで上記２
ｍ＋１個の（θ_f(j)、φ_f）（ｊ＝０，±１、±２、
…、±ｍ）を手順１で求めた（θ_c、φ_c）（粗測値）
と比較しθ_f(j)の値がθ_cの値に最も近いものを最終解
（精測値）として選択する。

【０１４８】実施例６この発明の実施例６の測角装置は図１０の概略ブロック
図で表わされる構成を有するものである。図において１
８は信号処理器１７からの指令に基いてアンテナ開口面
１５ａを所定の方向に向けて回転制御するためのジンバ
ル駆動制御部、１９は該ジンバル駆動制御部１８により
制御され、上記アンテナ開口面１５ａを保持、回転する
ためのジンバルである。アンテナ開口面内素子アンテナ
配置を示す図は前述の実施例におけるのと同様図２であ
る。また信号処理器１７内に備えられる測角アルゴリズ
ムのフローチャートは図１１に示すとおりである。

【０１４９】次にその動作について説明する。本実施例
６の測角手順はまず手順１として実施例２の測角装置に
適用される測角アルゴリズムを用いて電波到来方向角度
の第一次解（θ_c、φ_c）を一義的に求める。次に手順
２としてジンバル駆動制御部１８からジンバル１９を回
転制御してアンテナ開口面１５ａを上記（θ_c、φ_c）
の方向に正対させる。これにより、この方向が図３の定
義図におけるｚ軸方向となる。次に手順３として実施例
１の測角装置に適用される測角アルゴリズムを用いて電
波到来方向角度解（θ_f、φ_f）を第二次解として求め
る。ここで得られるθの解は角度アンビギュイティーを
持つ複数個の解であるが、手順２によりアンテナ開口面
１５ａは既にほぼ電波到来方向角度に向けられているた
め手順３を実行するに際し最小二乗法を適用すべき評価
関数は“数４２”においてｊ＝０と置いて得られるアン
テナ開口面の機械軸に最も近い角度解に限定されること
となり、解は一義的に定まる。

【０１５０】実施例７この発明の実施例７の測角装置は概略ブロック図、開口
面内素子アンテナ配置図がそれぞれ図１０、図２である
点では実施例６と同じであるが、信号処理器１７内で処
理される測角アルゴリズムとして図１２のフローチャー
トに示すものが適用される測角装置である。

【０１５１】次にその動作について説明する。本実施例
７の測角手順はまず手順１として実施例３の測角装置に
適用される測角アルゴリズムを用いて電波到来方向角度
の第一次解（θ_c、φ_c）を一義的に求める。次に手順
２としてジンバル駆動制御部１８からジンバル１９を回
転制御してアンテナ開口面１５ａを上記（θ_c、φ_c）
の方向に正対させる。これにより、この方向が図３の定
義図におけるｚ軸方向となる。次に手順３として実施例
１の測角装置に適用される測角アルゴリズムを用いて電
波到来方向角度解（θ_f、φ_f）を第二次解として求め
る。ここで得られるθの解は角度アンビギュイティーを
持つ複数個の解であるが、手順２によりアンテナ開口面
１５ａは既にほぼ電波到来方向角度に向けられているた
め手順３を実行するに際し最小二乗法を適用すべき評価
関数は“数４２”においてｊ＝０と置いて得られるアン
テナ開口面の機械軸に最も近い角度解に限定されること
となり、解は一義的に定まる。

【０１５２】実施例８図１３はこの発明の実施例８の測角装置の構成を示す概
略ブロック図であり、１４−Ｌ−１、１４−Ｌ−２，…
１４−Ｌ−ｎはアンテナ開口面１５ｂを形成する、装置
の周波数帯域全域で動作するｎ個の素子アンテナであ
り、これらを総称して素子アンテナ群１４ＬＧと称す。
また１４−Ｈ−１、１４−Ｈ−２、…１４−Ｈ−ｎは同
じくアンテナ開口面１５ｂを形成する、装置の周波数帯
域高域で動作する同じくｎ個の素子アンテナであり、こ
れらを総称して素子アンテナ群１４ＨＧと称す。図１４
は本実施例８の測角装置のアンテナ開口面の素子アンテ
ナ配置を示す図である。説明の便宜上ここでは各素子ア
ンテナ群を構成する素子アンテナ数ｎは１６としてお
り、π／８の等角度間隔で配置された素子アンテナ群１
４ＬＧの素子アンテナの中間に、同じくπ／８の等角度
間隔で配置された素子アンテナ群１４ＨＧの素子アンテ
ナが配置されている。

【０１５３】ここで装置の動作周波数帯域の下限周波数
をｆ_L，上限周波数をｆ_Hとする。また全周波数帯域を
２つに分割するとして、その高域側の下限周波数をｆ_M
とした場合、各周波数における波長λ_L，λ_M，λ_Hは
“数６１”で表わされる。

【０１５４】

【数６１】

【０１５５】“数６１”においてｃは光速である。ここ
で素子アンテナを前述のスパイラルアンテナとして考え
る。モード１の放射パターンを利用するものとすると素
子アンテナ１４−Ｌ−１、１４−Ｌ−２、…１４−Ｌ−
ｎの必要直径の最小値Ｄ_Lmin、素子アンテナ１４−Ｈ−
１、１４−Ｈ−２、…１４−Ｌ−ｎの必要直径の最小値
Ｄ_Hminはそれぞれ“数６２”となり、ほぼこれによって
決まる大きさの比を持つスパイラルアンテナが各素子ア
ンテナ群を構成する素子アンテナとして使われることに
なる。

【０１５６】

【数６２】

【０１５７】次に到来電波の周波数によって使用する素
子アンテナを使い分ける状況を図１４を用いて説明す
る。素子アンテナがスパイラルアンテナの場合、周波数
がｆ_Mよりも高い高域周波数帯においては素子アンテナ
群１４ＬＧを構成する素子アンテナ、素子アンテナ群１
４ＨＧを構成する素子アンテナ共、基本的にその特性は
同等と考えてよく、この周波数帯域ではアンテナ開口面
１５ｂは３２個の素子アンテナにより構成されると考え
られる。一方周波数がｆ_Mよりも低い低域周波数帯にお
いては、素子アンテナ群１４ＬＧを構成する素子アンテ
ナでは到来電波の受信が可能だが、素子アンテナ群１４
ＨＧを構成する素子アンテナではしゃ断領域となってし
まうため、到来電波の受信ができない。したがってこの
周波数帯では実質的に素子アンテナ群１４ＬＧを構成す
る１６個の素子アンテナによりアンテナ開口面１５ｂが
構成されると考えられる。

【０１５８】次に本実施例８の測角装置の信号処理器１
７に搭載される測角アルゴリズムについて図１５のフロ
ーチャートを用いて説明する。前述の実施例１〜実施例
７の測角装置におけるのと同様まず到来電波の周波数を
測定するが、ここで得られた情報から周波数がｆ_Mより
も低い低域内にあるのか、ｆ_Mよりも高い高域内にある
のかがわかるので、信号処理に当たっては素子アンテナ
群１４ＬＧのみのｎ個の素子アンテナからの受信信号を
用いるか、素子アンテナ群１４ＬＧ、１４ＨＧの両方の
２ｎ個の素子アンテナからの受信信号を用いるのかを決
定する。これ以降の測角装置フローについては実施例１
の測角装置に適用される測角アルゴリズムと同様の手順
で電波到来方向角度を求めることとなるが、上記したよ
うに周波数帯によって使用する素子アンテナの数が異な
ることとなるので、“数３０”、“数３２”、“数３
３”、“数３４”、“数３５”、“数３６”，“数３
９”、“数４２”中の総和記号におけるｉ＝１〜ｎのｎ
の値を低域周波数帯においてはｎ＝１６，高域周波数帯
においてはｎ＝３２とすることが必要である。

【０１５９】実施例１の場合と同様に本実施例８の測角
装置の測角アルゴリズムを用いて得られるのは複数個の
電波到来方向角度解であり一義的な値ではない。一方、
座標原点を基準とした素子アンテナの位置座標の絶対値
は通常波長に比べて十分大きい値を取ることとなるた
め、評価関数“数４２”の値はθ、φのわずかな変化に
対しても急激に変化することとなり測角感度は高くな
る。従って本実施例８の方法は後述する実施例における
角度アンビギュイティーの出ない測角アルゴリズムと組
合せた場合の電波到来方向角度の精測手段として有用と
なる。

【０１６０】実施例９この発明の実施例９の測角装置は概略ブロック図、開口
面内素子アンテナ配置図がそれぞれ図１３、図１４であ
る点では実施例８と同じであるが、信号処理器１７内で
処理される測角アルゴリズムとして図１６のフローチャ
ートに示すものが適用される測角装置である。

【０１６１】次に動作について説明する。実施例８の測
角装置に適用される測角アルゴリズムが周波数によって
使用する素子アンテナが異なる点を除いては実施例１の
測角装置に適用される測角アルゴリズムと同様であるの
と同じく、本実施例９の測角装置に適用される測角アル
ゴリズムは、実施例８と同様な周波数に応じた素子アン
テナの選別使用を行い、実施例２の説明に用いた“数４
６”、“数４８”、“数４９”中の総和記号におけるｉ
＝１〜ｎのｎの値を低域周波数帯においてはｎ＝１６，
高域周波数帯においてはｎ＝３２として電波到来方向角
度を求めるものである。

【０１６２】この方式では実施例２と同じく、求められ
る電波到来方向角度解はアンビギュイティーを含まない
一義的な解でなければならず、そのためには“数５０”
を満足させるような素子アンテナ配置をすることが必要
である。“数５０”における｜ΔＸ_i｜，｜ΔＹ_i｜の
値は周波数が高い程大きくなるが、本実施例９では高域
周波数帯でのみ限定使用される素子アンテナ群１４ＨＧ
を構成する小型のスパイラルアンテナにより素子アンテ
ナ群１４ＬＧを構成する大型のスパイラルアンテナの間
を埋めている形となるので、高域周波数帯での素子アン
テナ配列の間隔が低域周波数帯における値の半分とな
り、実施例２の測角装置におけるのよりも更に広い周波
数帯域にわたって測角性能が保証される。

【０１６３】実施例１０この発明の実施例１０の測角装置は概略ブロック図、開
口面内素子アンテナ配置図がそれぞれ図１３、図１４で
ある点では実施例８と同じであるが、信号処理器１７内
で処理される測角アルゴリズムとして図１７のフローチ
ャートに示すものが適用される測角装置である。

【０１６４】次に動作について説明する。本実施例１０
の測角装置に適用される測角アルゴリズムは、実施例８
と同様な周波数に応じた素子アンテナの選別使用を行
い、実施例３の説明に用いた“数５６”、“数５８”、
“数５９”中の総和記号におけるｉ＝１〜ｎのｎの値を
低域周波数帯においてはｎ＝１６，高域周波数帯におい
てはｎ＝３２として電波到来方向角度を求めるものであ
る。

【０１６５】この方式では実施例３と同じく、求められ
る電波到来方向角度解はアンビギュイティーを含まない
一義的な解でなければならず、そのためには“数６０”
を満足させるような素子アンテナ配置をすることが必要
である。“数６０”における｜ΔＸ_i′｜，｜ΔＹ_i′
｜の値は周波数が高い程大きくなるが、本実施例９では
高域周波数帯でのみ限定使用される素子アンテナ群１４
ＨＧを構成する小型のスパイラルアンテナにより素子ア
ンテナ群１４ＬＧを構成する大型のスパイラルアンテナ
の間を埋めている形となるので、高域周波数帯での素子
アンテナ配列の間隔が低域周波数帯における値の半分と
なり、実施例３の測角装置におけるのよりも更に広い周
波数帯域にわたって測角性能が保証される。

【０１６６】実施例１１この発明の実施例１１の測角装置は概略ブロック図、開
口面内素子アンテナ配置図がそれぞれ図１３、図１４で
ある点では実施例８と同じであるが、信号処理器１７内
で処理される測角アルゴリズムとして図１８のフローチ
ャートに示すものが適用される測角装置である。

【０１６７】次に動作について説明する。本実施例１１
の測角手順はまず手順１として実施例９の測角装置に適
用される測角アルゴリズムを用いて電波到来方向角度の
第一次解を求める。図２のアンテナ開口面内素子アンテ
ナ配置において、低域周波数帯、高域周波数帯のいずれ
においても“数５０”が成立するような間隔で必要数の
素子アンテナを配列することにより、可視領域（θ＜π
／２）内で電波到来方向角度の第一次解（θ_c、φ_c）
は一義的に決まる。次に手順２として実施例８の測角装
置に適用される測角アルゴリズムを用いて電波到来方向
角度解を第二次解として求める。ここで得られるθの解
は角度アンビギュイティーを持った値であり波長と素子
アンテナの配列間隔によって決まる“数４２”内のｍの
値に応じて複数個発生する。これを（θ_f(-m)、φ_f）
…（θ_f(-1)、φ_f），（θ_f(0)、φ_f），（θ_f(1)、
φ_f）…（θ_f(m)、φ_f）とする。ここで上記２ｍ＋１
個の（θ_f(j)、φ_f）（ｊ＝０，±１、±２、…、±
ｍ）を手順１で求めた（θ_c、φ_c）（粗測値）と比較
しθ_f(j)の値がθ_cの値に最も近いものを最終解（精測
値）として選択する。

【０１６８】実施例１２この発明の実施例１２の測角装置は概略ブロック図、開
口面内素子アンテナ配置図がそれぞれ図１３、図１４で
ある点では実施例８と同じであるが、信号処理器１７内
で処理される測角アルゴリズムとして図１９のフローチ
ャートに示すものが適用される測角装置である。

【０１６９】次に動作について説明する。まず手順１と
して実施例１０の測角装置に適用される測角アルゴリズ
ムを用いることで電波到来方向角度の第一次解（θ_c、
φ_c）は一義的に決まる。次に手順２として実施例８の
測角装置に適用される測角アルゴリズムを用いて電波到
来方向角度解を第二次解として求める。ここで得られる
θの解は角度アンビギュイティーを持った値であり波長
と素子アンテナの配列間隔によって決まる“数４２”内
のｍの値に応じて複数個発生する。これを（θ_f(-m)、
φ_f）…（θ_f(-1)、φ_f），（θ_f(0)、φ_f），（θ
_f(1)、φ_f）…（θ_f(m)、φ_f）とする。ここで上記２
ｍ＋１個の（θ_f(j)、φ_f）（ｊ＝０，±１、±２、
…、±ｍ）を手順１で求めた（θ_c、φ_c）（粗測値）
と比較しθ_f(j)の値がθ_cの値に最も近いものを最終解
（精測値）として選択する。

【０１７０】実施例１３この発明の実施例１３の測角装置は図２０の概略ブロッ
ク図で表わされる構成を有するものである。アンテナ開
口面内素子アンテナ配置を示す図は実施例８と同じく図
１４である。また信号処理器１７内に備えられる測角ア
ルゴリズムを示すフローチャートは図２１である。

【０１７１】次に動作について説明する。本実施例１３
の測角手順はまず手順１として実施例９の測角装置に適
用される測角アルゴリズムを用いて電波到来方向角度の
第一次解（θ_c、φ_c）を一義的に求める。次に手順２
としてジンバル駆動制御部１８からジンバル１９を回転
制御してアンテナ開口面１５ｂを上記（θ_c、φ_c）の
方向に正対させる。これにより、この方向が図３の定義
図におけるｚ軸方向となる。次に手順３として実施例８
の測角装置に適用される測角アルゴリズムを用いて電波
到来方向角度解（θ_f、φ_f）を第二次解として求め
る。ここで得られるθの解は角度アンビギュイティーを
持つ複数個の解であるが、手順２によりアンテナ開口面
１５ｂは既にほぼ電波到来方向角度に向けられているた
め手順３を実行するに際し最小二乗法を適用すべき評価
関数は“数４２”においてｊ＝０と置いて得られるアン
テナ開口面の機械軸に最も近い角度解に限定されること
となり、解は一義的に定まる。

【０１７２】実施例１４この発明の実施例１４の測角装置は概略ブロック図、開
口面内素子アンテナ配置図がそれぞれ図２０、図１４で
ある点では実施例１３と同じであるが、信号処理器１７
内で処理される測角アルゴリズムとして図２２のフロー
チャートに示すものが適用される測角装置である。

【０１７３】次にその動作について説明する。本実施例
１４の測角手順はまず手順１として実施例１０の測角装
置に適用される測角アルゴリズムを用いて電波到来方向
角度の第一次解（θ_c、φ_c）を一義的に求める。次に
手順２としてジンバル駆動制御部１８からジンバル１９
を回転制御してアンテナ開口面１５ｂを上記（θ_c、φ
_c）の方向に正対させる。これにより、この方向が図３
の定義図におけるｚ軸方向となる。次に手順３として実
施例１の測角装置に適用される測角アルゴリズムを用い
て電波到来方向角度解（θ_f、φ_f）を第二次解として
求める。ここで得られるθの解は角度アンビギュイティ
ーを持つ複数個の解であるが、手順２によりアンテナ開
口面１５ｂは既にほぼ電波到来方向角度に向けられてい
るため手順３を実行するに際し最小二乗法を適用すべき
評価関数は“数４２”においてｊ＝０と置いて得られる
アンテナ開口面の機械軸に最も近い角度解に限定される
こととなり、解は一義的に定まる。

【０１７４】次にこの発明の実施例１〜実施例１４とし
て説明した測角装置をパッシブ電波ホーミング装置と
し、これにアクティブ電波ホーミング装置を組合せた複
合誘導装置の実施例について説明する。

【０１７５】図２３は以下に説明する２つの実施例の複
合誘導装置の構成を示す概略ブロック図であり図２４は
アンテナ開口部２０ａの構成を示す図である。複合誘導
装置はアクティブ電波ホーミング装置１とパッシブ電波
ホーミング装置５により構成される。素子アンテナ１４
−１，１４−２，…，１４−ｎにより構成されるパッシ
ブ電波ホーミング装置用アンテナ開口面１５ａは実施例
１〜実施例７の測角装置のアンテナ開口面と同様のもの
である。該パッシブ電波ホーミング装置用アンテナ開口
面１５ａは環状形状をしており、この中央部の空間にア
クティブ電波ホーミング装置用アンテナ開口面２ｃが配
置される。アクティブ電波ホーミング装置１は送受信機
３の送信機部から発信され、アンテナ開口面２ｃから放
射され、さらに目標に当たって反射された高周波信号
を、再びアンテナ開口面２ｃを介して送受信機内の受信
機部で受信し、信号処理器４により演算処理することで
距離追尾、角度追尾等を行ってホーミング動作を実現す
る。当該実施例においてはアクティブ電波ホーミング装
置用アンテナ開口面２ｃはアンテナ開口部２０ａの中央
に配置されており、従来の複合誘導装置におけるような
パッシブ電波ホーミング装置用アンテナによるブロッキ
ングの影響を受けることがないので、アクティブ電波ホ
ーミング装置が単独で存在する場合と同様な性能が保証
される。

【０１７６】実施例１５この発明の実施例１５の複合誘導装置は上記の構成を有
し、パッシブ電波ホーミング装置５として実施例４の測
角装置を用いるものである。

【０１７７】実施例１６この発明の実施例１６の複合誘導装置は上記の構成を有
し、パッシブ電波ホーミング装置５として実施例５の測
角装置を用いるものである。

【０１７８】図２５は以下に説明する２つの実施例の複
合誘導装置の構成を示す概略ブロック図である。複合誘
導装置はアクティブ電波ホーミング装置１とパッシブ電
波ホーミング装置５により構成される。アンテナ開口部
２０ａの構成を示す図は実施例１５、実施例１６におけ
るのと同じく図２４である。アクティブ電波ホーミング
装置１、パッシブ電波ホーミング装置５いずれの使用に
当たっても、それぞれの信号処理器４、１７からの指令
によりジンバル駆動制御部１８を介してジンバル１９が
駆動され、アンテナ開口部２０ａが所期の方向に向けら
れる。したがって実施例１５、実施例１６におけるのと
同じくアクティブ電波ホーミング装置の動作に際しては
そのアンテナ開口面２ｃに対するパッシブ電波ホーミン
グ装置用アンテナ１５ａのブロッキングの影響はなくア
クティブ電波ホーミング装置が単独で存在する場合と同
様な性能が保証される。

【０１７９】実施例１７この発明の実施例１７の複合誘導装置は上記の構成を有
し、パッシブ電波ホーミング装置５として実施例６の測
角装置を用いるものである。

【０１８０】実施例１８この発明の実施例１８の複合誘導装置は上記の構成を有
し、パッシブ電波ホーミング装置５として実施例７の測
角装置を用いるものである。

【０１８１】図２６は以下に説明する２つの実施例の複
合誘導装置の構成を示す概略ブロック図である。複合誘
導装置はアクティブ電波ホーミング装置１とパッシブ電
波ホーミング装置５により構成される。また図２７はア
ンテナ開口部２０ｂの構成を示す図であり、素子アンテ
ナ１４−Ｌ−１，１４−Ｌ−２，…，１４−Ｌ−ｎ及び
素子アンテナ１４−Ｈ−１，１４−Ｈ−２，…，１４−
Ｈ−ｎにより構成されるパッシブ電波ホーミング装置用
アンテナ開口面１５ｂは実施例８〜実施例１４の測角装
置のアンテナ開口面と同様のものである。該パッシブ電
波ホーミング装置用アンテナ開口面１５ｂは環状形状を
しており、この中央部の空間にアクティブ電波ホーミン
グ装置用アンテナ開口面２ｃが配置される。アクティブ
電波ホーミング装置１は実施例１５、実施例１６と同様
な動作によりホーミングを行うが、上記のようにアクテ
ィブ電波ホーミング装置用アンテナ開口面２ｃはアンテ
ナ開口部２０ｂの中央に配置されており、従来の複合誘
導装置におけるようなパッシブ電波ホーミング装置用ア
ンテナによるブロッキングの影響を受けることがないの
で、アクティブ電波ホーミング装置が単独で存在する場
合と同様な性能が保証される。

【０１８２】実施例１９この発明の実施例１９の複合誘導装置は上記の構成を有
し、パッシブ電波ホーミング装置５として実施例１１の
測角装置を用いるものである。

【０１８３】実施例２０この発明の実施例２０の複合誘導装置は上記の構成を有
し、パッシブ電波ホーミング装置５として実施例１２の
測角装置を用いるものである。

【０１８４】図２８は以下に説明する２つの実施例の複
合誘導装置の構成を示す概略ブロック図である。複合誘
導装置はアクティブ電波ホーミング装置１とパッシブ電
波ホーミング装置５により構成される。アンテナ開口部
２０ｂの構成を示す図は実施例１９、実施例２０におけ
るのと同じく図２７である。アクティブ電波ホーミング
装置１、パッシブ電波ホーミング装置５いずれの使用に
当たっても、それぞれの信号処理器４、１７からの指令
によりジンバル駆動制御部１８を介してジンバル１９が
駆動され、アンテナ開口部２０ｂが所期の方向に向けら
れる。したがって実施例１５、実施例１６におけるのと
同じくアクティブ電波ホーミング装置の動作に際しては
そのアンテナ開口面２ｃに対するパッシブ電波ホーミン
グ装置用アンテナ１５ｂのブロッキングの影響はなくア
クティブ電波ホーミング装置が単独で存在する場合と同
様な性能が保証される。

【０１８５】実施例２１この発明の実施例２１の複合誘導装置は上記の構成を有
し、パッシブ電波ホーミング装置５として実施例１３の
測角装置を用いるものである。

【０１８６】実施例２２この発明の実施例２２の複合誘導装置は上記の構成を有
し、パッシブ電波ホーミング装置５として実施例１４の
測角装置を用いるものである。

【０１８７】なお上記実施例１〜実施例１４の測角装置
では、そのアンテナ開口面内素子アンテナ配置が等角度
間隔の円形配列の場合について説明したが、適切にその
素子アンテナ位置座標が選定された不等角度間隔、非円
形配列であってもよい。

【０１８８】また上記実施例８〜実施例１４の測角装置
では装置の動作周波数帯域を２つに分け、全域で動作す
る大型の素子アンテナから成る第１の素子アンテナ群、
高域周波数帯で動作する小型の素子アンテナから成る第
２の素子アンテナ群を設け、低域周波数帯と高域周波数
帯で使用する素子アンテナを選択して測角動作を行わせ
る例について説明したが、周波数帯域分割数とそれに伴
う素子アンテナ群の数を３以上としてもよい。

【０１８９】

【発明の効果】以上のように実施例１の発明の測角装置
によれば、円形配列の多素子アレーアンテナを構成し、
電波到来方向角度のわずかな変化に対しても変化の度合
の大きい各素子アンテナでの受信信号の位相の値を演算
処理して測角を行うようにしたので高い測角感度が得ら
れ、装置固有の位相測定精度に左右されにくい高精度の
測角性能を得ることができる。

【０１９０】実施例２、実施例３の発明の測角装置によ
れば、円形配列の多素子アレーアンテナを構成し、各素
子アンテナでの受信信号の位相差の値を演算処理して測
角動作を行うようにしたので、広い周波数範囲にわたっ
て可視領域内に角度アンビギュイティーのない一義的な
電波到来方向角度解を得ることができる。

【０１９１】実施例４、実施例５の発明の測角装置によ
れば、実施例２あるいは実施例３の発明の測角装置に適
用される測角アルゴリズムにより電波到来方向角度の第
一次解を求めた後、実施例１の発明の測角装置に適用さ
れる測角アルゴリズムにより複数個の電波到来方向角度
の第二次解を求め、これを第一次解と比較して第一次解
に最も近い解を最終解として選択するようにしたので、
広帯域、広角度範囲にわたって角度アンビギュイティー
が発生せずしかも高精度の測角性能が達成できる。

【０１９２】実施例６、実施例７の発明の測角装置によ
れば、実施例２あるいは実施例３の発明の測角装置に適
用される測角アルゴリズムにより電波到来方向角度の第
一次解を求めた後、この方向にアンテナ開口面が正対す
るようジンバルを回転駆動し、しかる後に実施例１の発
明の測角装置に適用される測角アルゴリズムにより電波
到来方向角度の第二次解を求めるようにしたので、複数
個得られる第二次解のうちアンテナ開口面の正対する角
度に最も近い角度解の方向が真の電波到来方向角度であ
ると判定することが可能となり、これによって広帯域、
広角度範囲にわたって角度アンビギュイティーが発生せ
ずしかも高精度の測角性能が達成できる。

【０１９３】実施例８の発明の測角装置によれば、装置
の動作周波数帯域全域で動作する複数個の大型の素子ア
ンテナから成る第１の素子アンテナ群と、高域周波数帯
で動作する上記と同数の小型の素子アンテナから成る第
２の素子アンテナ群を、各素子アンテナが互い違いに等
角度間隔で配置されるような円形配列のアレーアンテナ
開口面を構成し、低域周波数帯においては第１の素子ア
ンテナ群中の素子アンテナによる受信信号位相の値を演
算処理し、高域周波数帯においては第１の素子アンテナ
群と第２の素子アンテナ群の両方の素子アンテナによる
受信信号位相の値を演算処理して電波到来方向角度を求
めるようにしたので、限定されたアンテナ開口面積内に
より多くの素子アンテナを配列することができ、高域周
波数帯においては全素子アンテナによる受信位相データ
を用いて測角が行えることとなるので、広帯域にわたっ
て測角感度の高い、高精度の測角性能を得ることができ
る。

【０１９４】実施例９、実施例１０の発明の測角装置に
よれば、装置の動作周波数帯域全域で動作する複数個の
大型の素子アンテナから成る第１の素子アンテナ群と、
高域周波数帯で動作する上記と同数の小型の素子アンテ
ナから成る第２の素子アンテナ群を、各素子アンテナが
互い違いに等角度間隔で配置されるような円形配列のア
レーアンテナ開口面を構成し、低域周波数帯においては
第１の素子アンテナ群中の隣接する２個あるいは３個の
素子アンテナによる受信信号位相の差である素子アンテ
ナ数と同じ個数のデータを演算処理し、高域周波数帯に
おいては第１の素子アンテナ群と第２の素子アンテナ群
の両方の素子アンテナでの受信信号の位相データから得
られた上記と同じく隣接する２個あるいは３個の素子ア
ンテナによる受信信号位相の差である素子アンテナ数と
同じ個数のデータを演算処理して電波到来方向角度を求
めるようにしたので、限定されたアンテナ開口面積内に
より多くの素子アンテナを配列することができ、高域周
波数帯においては全素子アンテナによる受信位相データ
を用いて測角が行えることとなるので、高い周波数にお
ける波長換算の素子配列間隔をより小さく抑えることが
可能となり、より高い周波数帯においても角度アンビギ
ュイティーの発生を見ることなく測角動作が行えること
となり、広角度範囲かつ超広帯域で高精度の測角性能を
得ることができる。

【０１９５】実施例１１、実施例１２の発明の測角装置
によれば、実施例９あるいは実施例１０の発明の測角装
置に適用される測角アルゴリズムにより電波到来方向角
度の第一次解を求めた後、実施例８の発明の測角装置に
適用される測角アルゴリズムにより複数個の電波到来方
向角度の第二次解を求め、これを第一次解と比較して第
一次解に最も近い解を最終解として選択するようにした
ので、超広帯域かつ広角度範囲にわたって角度アンビギ
ュイティーが発生せずしかも高精度の測角性能が達成で
きる。

【０１９６】実施例１３、実施例１４の発明の測角装置
によれば、実施例９あるいは実施例１０の発明の測角装
置に適用される測角アルゴリズムにより電波到来方向角
度の第一次解を求めた後、この方向にアンテナ開口面が
正対するようジンバルを回転駆動し、しかる後に実施例
８の発明の測角装置に適用される測角アルゴリズムによ
り電波到来方向角度の第二次解を求めるようにしたの
で、複数個得られる第二次解のうちアンテナ開口面の正
対する角度に最も近い角度解の方向が真の電波到来方向
角度であると判定することが可能となり、これによって
超広帯域かつ広角度範囲にわたって角度アンビギュイテ
ィーが発生せずしかも高精度の測角性能が達成できる。

【０１９７】実施例１５〜実施例２２の発明の複合誘導
装置によれば実施例４〜実施例７、実施例１１〜実施例
１４の発明の測角装置をパッシブ電波ホーミング装置と
し、これとアクティブ電波ホーミング装置とを組合せて
複合誘導装置を構成したので、パッシブ電波ホーミング
装置としては広帯域にわたって高性能が達成でき、さら
にアクティブ電波ホーミング装置としてもパッシブ電波
ホーミング装置用のアンテナの存在に影響を受けること
なく良好な性能を発揮することのできる、両立性に優れ
たものを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１、実施例２、実施例３、実
施例４、実施例５の測角装置の構成を示す概略ブロック
図である。

【図２】この発明の実施例１、実施例２、実施例３、実
施例４、実施例５、実施例６、実施例７の測角装置のア
ンテナ開口面内素子アンテナ配置を示す図である。

【図３】この発明の実施例の説明のための座標系等の定
義を示す図である。

【図４】この発明の実施例１の測角アルゴリズムを示す
フローチャートである。

【図５】この発明の実施例２の測角アルゴリズムを示す
フローチャートである。

【図６】この発明の実施例３の測角アルゴリズムを示す
フローチャートである。

【図７】この発明の実施例４の測角アルゴリズムを示す
フローチャートである。

【図８】この発明の実施例１と実施例２の測角装置にお
ける測角アルゴリズムの違いを示す概念図である。

【図９】この発明の実施例５の測角アルゴリズムを示す
フローチャートである。

【図１０】この発明の実施例６、実施例７の測角装置の
構成を示す概略ブロック図である。

【図１１】この発明の実施例６の測角アルゴリズムを示
すフローチャートである。

【図１２】この発明の実施例７の測角アルゴリズムを示
すフローチャートである。

【図１３】この発明の実施例８、実施例９、実施例１
０、実施例１１、実施例１２の測角装置の構成を示す概
略ブロック図である。

【図１４】この発明の実施例８、実施例９、実施例１
０、実施例１１、実施例１２、実施例１３、実施例１４
の測角装置のアンテナ開口面内素子アンテナ配置を示す
図である。

【図１５】この発明の実施例８の測角アルゴリズムを示
すフローチャートである。

【図１６】この発明の実施例９の測角アルゴリズムを示
すフローチャートである。

【図１７】この発明の実施例１０の測角アルゴリズムを
示すフローチャートである。

【図１８】この発明の実施例１１の測角アルゴリズムを
示すフローチャートである。

【図１９】この発明の実施例１２の測角アルゴリズムを
示すフローチャートである。

【図２０】この発明の実施例１３、実施例１４の測角装
置の構成を示す概略ブロック図である。

【図２１】この発明の実施例１３の測角アルゴリズムを
示すフローチャートである。

【図２２】この発明の実施例１４の測角アルゴリズムを
示すフローチャートである。

【図２３】この発明の実施例１５、実施例１６の複合誘
導装置の構成を示す概略ブロック図である。

【図２４】この発明の実施例１５、実施例１６、実施例
１７、実施例１８の複合誘導装置のアンテナ開口部の構
成を示す図である。

【図２５】この発明の実施例１７、実施例１８の複合誘
導装置の構成を示す概略ブロック図である。

【図２６】この発明の実施例１９、実施例２０の複合誘
導装置の構成を示す概略ブロック図である。

【図２７】この発明の実施例１９、実施例２０、実施例
２１、実施例２２の複合誘導装置のアンテナ開口部の構
成を示す図である。

【図２８】この発明の実施例２１、実施例２２の複合誘
導装置の構成を示す概略ブロック図である。

【図２９】従来の複合誘導装置の構成を示す概略ブロッ
ク図である。

【図３０】従来の複合誘導装置のアンテナ開口部の構成
を示す図である。

【図３１】従来の複合誘導装置の別の例の構成を示す概
略ブロック図である。

【図３２】従来の複合誘導装置の別の例のアンテナ開口
部の構成を示す図である。

【図３３】従来の複合誘導装置の説明のための座標系等
の定義を示す図である。

【符号の説明】

１アクティブ電波ホーミング装置２アンテナ開口部３送受信機４信号処理器５パッシブ電波ホーミング装置６４アームスパイラルアンテナ７モード形成回路８モノパルス受信機９信号処理器１０スパイラルアンテナ１１モノパルス信号合成回路１２モノパルス受信機１３信号処理器１４素子アンテナ１５アンテナ開口面１６受信機１７信号処理器１８ジンバル駆動制御部１９ジンバル２０アンテナ開口部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】環状に等角度間隔で配列された複数個
（ｎ個）の素子アンテナによって構成されるアンテナ開
口面と、各素子アンテナによって受信される到来電波の
周波数と位相を測定する受信機及び該受信機によって測
定された周波数と位相及び素子アンテナの位置座標値と
を演算処理して電波の到来方向角度を求める信号処理器
とを備え、電波到来方向角度を求めるに当たっては、ｎ
個の素子アンテナによって受信された信号の位相値の総
加平均を取ってこれを仮想基準位相値とし、この仮想基
準位相に対する各素子アンテナでの受信信号の位相の相
対値から成るデータ数ｎのデータブロックを、可視領域
内で発生する角度アンビギュイティーを考慮して複数組
（ｍ組）準備し、各データブロック毎にｎ個のデータの
二乗和を評価関数として最小二乗法を適用することで都
合ｍ個の電波到来方向角度解が得られるようなアルゴリ
ズムを用いることを特徴とする測角装置。
【請求項２】環状に等角度間隔で配列された複数個
（ｎ個）の素子アンテナによって構成されるアンテナ開
口面と、各素子アンテナによって受信される到来電波の
周波数と位相を測定する受信機及び該受信機によって測
定された周波数と位相及び素子アンテナの位置座標値と
を演算処理して電波の到来方向角度を求める信号処理器
とを備え、電波到来方向角度を求めるに当たっては、ｎ
個の素子アンテナから選択した互いに隣接する２個の素
子アンテナの組合せｎ個について、それぞれ隣接素子ア
ンテナ間の受信信号の位相差から、各素子アンテナの配
列位置座標と周波数と電波到来方向角度との関数として
の位相差理論値を差し引いたものを二乗し、これを組合
せの数ｎ個だけ総和したものを評価関数とし、これに最
小二乗法を適用することにより得られた正規方程式を解
くことで上記評価関数値が最小となるような変数値とし
て電波到来方向角度を求めるアルゴリズムを用い、さら
に上記によって求められる電波到来方向角度の値が装置
の動作周波数帯域における上限周波数においても一義的
に定まるようにアンテナ開口面上の素子アンテナの配列
の数と角度間隔とが定められたことを特徴とする測角装
置。
【請求項３】環状に等角度間隔で配列された複数個
（ｎ個）の素子アンテナによって構成されるアンテナ開
口面と、各素子アンテナによって受信される到来電波の
周波数と位相を測定する受信機、及び該受信機によって
測定された周波数と位相及び素子アンテナの位置座標値
とを演算処理して電波の到来方向角度を求める信号処理
器とを備え、電波到来方向角度を求めるに当たっては、
ｎ個の素子アンテナから選択した互いに隣接した２個の
素子アンテナの組合せｎ個について、まず各々隣接する
２個の素子アンテナでの受信位相差を求め、次にこの両
者の差を取ったものから、各素子アンテナの配列位置座
標と周波数と電波到来方向角度との関数として上記と同
様に計算される位相差の値を差し引いたものを二乗し、
これを組合せの数ｎ個だけ総和したものを評価関数と
し、これに最小二乗法を適用することにより得られた正
規方程式を解くことで上記評価関数値が最小となるよう
な変数値として電波到来方向角度を求めるアルゴリズム
を用い、さらに上記によって求められる電波到来方向角
度の値が装置の動作周波数帯域における上限周波数にお
いても一義的に定まるようにアンテナ開口面上の素子ア
ンテナの配列の数と角度間隔とが定められたことを特徴
とする測角装置。
【請求項４】環状に等角度間隔で配列された複数個
（ｎ個）の素子アンテナによって構成されるアンテナ開
口面と、各素子アンテナによって受信される到来電波の
周波数と位相を測定する受信機、及び該受信機によって
測定された周波数と位相及び素子アンテナの位置座標値
とを演算処理して電波の到来方向角度を求める信号処理
器とを備え、電波到来方向角度を求めるに当たっては、
ｎ個の素子アンテナから選択した互いに隣接する２個の
素子アンテナの組合せｎ個について、それぞれ隣接素子
アンテナ間の受信信号の位相差から、各素子アンテナの
配列位置座標と周波数と電波到来方向角度との関数とし
ての位相差理論値を差し引いたものを二乗し、これを組
合せの数ｎ個だけ総和したものを評価関数とし、これに
最小二乗法を適用することにより得られた正規方程式を
解くことで上記評価関数値が最小となるような変数値と
して求めた値を電波到来方向角度の第一次解（粗測値）
とし、次にｎ個の素子アンテナによって受信された信号
の位相値の総加平均を取ってこれを仮想基準位相値と
し、この仮想基準位相に対する各素子アンテナでの受信
信号の位相の相対値から成るデータ数ｎのデータブロッ
クを、可視領域内で発生する角度アンビギュイティーを
考慮して複数組（ｍ組）準備し、各データブロック毎に
ｎ個のデータの二乗和を評価関数として最小二乗法を適
用することで都合ｍ個の電波到来方向角度の第二次解を
求め、このｍ個の解の中から上記で求めた第一次解（粗
測値）に最も近いものを選択して最終解（精測値）とす
る方式とし、さらに上記によって求められる電波到来方
向角度の第一次解（粗測値）の値が装置の動作周波数帯
域における上限周波数においても一義的に定まるように
アンテナ開口面上の素子アンテナの配列の数と角度間隔
とが定められたことを特徴とする測角装置。
【請求項５】環状に等角度間隔で配列された複数個
（ｎ個）の素子アンテナによって構成されるアンテナ開
口面と、各素子アンテナによって受信される到来電波の
周波数と位相を測定する受信機、及び該受信機によって
測定された周波数と位相及び素子アンテナの位置座標値
とを演算処理して電波の到来方向角度を求める信号処理
器とを備え、電波到来方向角度を求めるに当たっては、
ｎ個の素子アンテナから選択した互いに隣接した２個の
素子アンテナの組合せｎ個について、まず各々隣接する
２個の素子アンテナでの受信位相差を求め、次にこの両
者の差を取ったものから、各素子アンテナの配列位置座
標と周波数と電波到来方向角度との関数として上記と同
様に計算される位相差の値を差し引いたものを二乗し、
これを組合せの数ｎ個だけ総和したものを評価関数と
し、これに最小二乗法を適用することにより得られた正
規方程式を解くことで上記評価関数値が最小となるよう
な変数値として求めた値を電波到来方向角度の第一次解
（粗測値）とし、次にｎ個の素子アンテナによって受信
された信号の位相値の総加平均を取ってこれを仮想基準
位相値とし、この仮想基準位相に対する各素子アンテナ
での受信信号の位相の相対値から成るデータ数ｎのデー
タブロックを、可視領域内で発生する角度アンビギュイ
ティーを考慮して複数組（ｍ組）準備し、各データブロ
ック毎にｎ個のデータの二乗和を評価関数として最小二
乗法を適用することで都合ｍ個の電波到来方向角度の第
二次解を求め、このｍ個の解の中から上記で求めた第一
次解（粗測値）に最も近いものを選択して最終解（精測
値）とする方式とし、さらに上記によって求められる電
波到来方向角度の第一次解（粗測値）の値が装置の動作
周波数帯域における上限周波数においても一義的に定ま
るようにアンテナ開口面上の素子アンテナの配列の数と
角度間隔とが定められたことを特徴とする測角装置。
【請求項６】環状に等角度間隔で配列された複数個
（ｎ個）の素子アンテナによって構成されるアンテナ開
口面と、各素子アンテナによって受信される到来電波の
周波数と位相を測定する受信機と、該受信機によって測
定された周波数と位相及び素子アンテナの位置座標値と
を演算処理して電波の到来方向角度を求める信号処理器
と、該信号処理器からの指令によって上記アンテナ開口
面を回転制御するためのジンバル駆動制御部及び該ジン
バル駆動制御部により制御され上記アンテナ開口面を保
持、回転するためのジンバルとを備え、電波到来方向角
度を求めるに当たっては、ｎ個の素子アンテナから選択
した互いに隣接する２個の素子アンテナの組合せｎ個に
ついて、それぞれ隣接素子アンテナ間の受信信号の位相
差から、各素子アンテナの配列位置座標と周波数と電波
到来方向角度との関数としての位相差理論値を差し引い
たものを二乗し、これを組合せの数ｎ個だけ総和したも
のを評価関数とし、これに最小二乗法を適用することに
より得られた正規方程式を解くことで上記評価関数値が
最小となるような変数値として求めた値を電波到来方向
角度の第一次解（粗測値）とし、次にこの第一次解の方
向にアンテナ開口面が正対するようジンバルを用いてア
ンテナ開口面を回転制御した後、ｎ個の素子アンテナに
よって受信された信号の位相値の総加平均を取ってこれ
を仮想基準位相値とし、この仮想基準位相に対する各素
子アンテナでの受信信号の位相の相対値から成るｎ個の
データの二乗和を評価関数として最小二乗法を適用する
ことによって得られた正規方程式を解くことでアンテナ
開口面の機械軸を基準とする電波到来方向角度の第二次
解を求めこれを最終解（精測値）とする方式とし、さら
に上記によって求められる電波到来方向角度の第一次解
（粗測値）の値が装置の動作周波数帯域における上限周
波数においても一義的に定まるようにアンテナ開口面上
の素子アンテナの配列の数と角度間隔とが定められたこ
とを特徴とする測角装置。
【請求項７】環状に等角度間隔で配列された複数個
（ｎ個）の素子アンテナによって構成されるアンテナ開
口面と、各素子アンテナによって受信される到来電波の
周波数と位相を測定する受信機と、該受信機によって測
定された周波数と位相及び素子アンテナの位置座標値と
を演算処理して電波の到来方向角度を求める信号処理器
と、該信号処理器からの指令によって上記アンテナ開口
面を回転制御するためのジンバル駆動制御部及び該ジン
バル駆動制御部により制御され上記アンテナ開口面を保
持、回転するためのジンバルとを備え、電波到来方向角
度を求めるに当たっては、ｎ個の素子アンテナから選択
した互いに隣接した２個の素子アンテナの組合せｎ個に
ついて、まず各々隣接する２個の素子アンテナでの受信
位相差を求め、次にこの両者の差を取ったものから、各
素子アンテナの配列位置座標と周波数と電波到来方向角
度との関数として上記と同様に計算される位相差の値を
差し引いたものを二乗し、これを組合せの数ｎ個だけ総
和したものを評価関数とし、これに最小二乗法を適用す
ることにより得られた正規方程式を解くことで上記評価
関数値が最小となるような変数値として求めた値を電波
到来方向角度の第一次解（粗測値）とし、次にこの第一
次解の方向にアンテナ開口面が正対するようジンバルを
用いてアンテナ開口面を回転制御した後、ｎ個の素子ア
ンテナによって受信された信号の位相値の総加平均を取
ってこれを仮想基準位相値とし、この仮想基準位相に対
する各素子アンテナでの受信信号の位相の相対値から成
るｎ個のデータの二乗和を評価関数として最小二乗法を
適用することにより得られた正規方程式を解くことでア
ンテナ開口面の機械軸を基準とする電波到来方向角度の
第二次解を求めこれを最終解（精測値）とする方式と
し、さらに上記によって求められる電波到来方向角度の
第一次解（粗測値）の値が装置の動作周波数帯域におけ
る上限周波数においても一義的に定まるようにアンテナ
開口面上の素子アンテナの配列の数と角度間隔とが定め
られたことを特徴とする測角装置。
【請求項８】環状に等角度間隔で配列された、装置の
動作周波数帯域全域で動作する複数個（ｎ個）の素子ア
ンテナによって構成される第１の素子アンテナ群と、こ
の中間に同じく等角度間隔で配列された装置の動作周波
数帯域高域で動作するｎ個の素子アンテナによって構成
される第２の素子アンテナ群から成る計２ｎ個の素子ア
ンテナを備えたアンテナ開口面と、各素子アンテナで受
信された到来電波の周波数及び位相を測定する受信機
と、該受信機によって測定された周波数と位相及び素子
アンテナの位置座標値とを演算処理して電波の到来方向
角度を求める信号処理器とを備え、電波到来方向角度を
求めるに当たっては、装置の動作周波数帯域高域におい
ては第１の素子アンテナ群及び第２の素子アンテナ群を
構成する計２ｎ個の素子アンテナによる受信信号の位相
値の総加平均を取ってこれを仮想基準位相とし、この仮
想基準位相に対する各素子アンテナでの受信信号の位相
の相対値を演算処理して得られたデータ数ｎのデータブ
ロックを、可視領域内で発生する角度アンビギュイティ
ーを考慮して複数組（ｍ組）準備し、各データブロック
毎に２ｎ個のデータの二乗和を評価関数として最小二乗
法を適用することによって得られた正規方程式を解くこ
とで評価関数値が最小となる変数値として電波到来方向
角度の値を求め、また装置の動作周波数帯域低域におい
ては第１の素子アンテナ群のみを構成するｎ個の素子ア
ンテナによる受信信号の位相データを用いて、周波数帯
域高域におけるのと同様の方法により電波到来方向角度
の値を求めるような測角アルゴリズムを用いることを特
徴とする測角装置。
【請求項９】環状に等角度間隔で配列された、装置の
動作周波数帯域全域で動作する複数個（ｎ個）の素子ア
ンテナによって構成される第１の素子アンテナ群と、こ
の中間に同じく等角度間隔で配列された装置の動作周波
数帯域高域で動作するｎ個の素子アンテナによって構成
される第２の素子アンテナ群から成る計２ｎ個の素子ア
ンテナを備えたアンテナ開口面と、各素子アンテナで受
信された到来電波の周波数及び位相を測定する受信機
と、該受信機によって測定された周波数と位相及び素子
アンテナの位置座標値とを演算処理して電波の到来方向
角度を求める信号処理器とを備え、電波到来方向角度を
求めるに当たっては、装置の動作周波数帯域高域におい
ては第１の素子アンテナ群及び第２の素子アンテナ群を
構成する計２ｎ個の素子アンテナの中から選択した互い
に隣接する２個の素子アンテナの組合せ２ｎ個について
それぞれ隣接素子間の受信信号の位相差値から、各素子
アンテナの配列位置座標値と周波数と電波到来方向角度
との関数としての理論位相差値を差し引いたものを二乗
し、これを組合せの数２ｎ個だけ総和したものを評価関
数とし、これに最小二乗法を適用することによって得ら
れた正規方程式を解くことで評価関数値が最小となる変
数値として電波到来方向角度の値を求め、また装置の動
作周波数帯域低域においては、第１の素子アンテナ群の
みを構成するｎ個の素子アンテナによる受信信号の位相
データを用いて、周波数帯域高域におけるのと同様の方
法により電波到来方向角度の値を求めるような測角アル
ゴリズムを用い、さらに動作周波数帯域内のいかなる周
波数においても、上記の方法によって求められる電波到
来方向角度の値が一義的に定まるようにアンテナ開口面
上の素子アンテナ数及び配列の角度間隔が定められたこ
とを特徴とする測角装置。
【請求項１０】環状に等角度間隔で配列された、装置
の動作周波数帯域全域で動作する複数個（ｎ個）の素子
アンテナによって構成される第１の素子アンテナ群と、
この中間に同じく等角度間隔で配列された装置の動作周
波数帯域高域で動作するｎ個の素子アンテナによって構
成される第２の素子アンテナ群から成る計２ｎ個の素子
アンテナを備えたアンテナ開口面と、各素子アンテナで
受信された到来電波の周波数及び位相を測定する受信機
と、該受信機によって測定された周波数と位相及び素子
アンテナの位置座標値とを演算処理して電波の到来方向
角度を求める信号処理器とを備え、電波到来方向角度を
求めるに当たっては、装置の動作周波数帯域高域におい
ては第１の素子アンテナ群及び第２の素子アンテナ群を
構成する計２ｎ個の素子アンテナの中から選択した互い
に隣接する３個の素子アンテナの組合せ２ｎ個につい
て、まず各々隣接する２個の素子アンテナでの受信信号
の位相差を求め、次にこの両者の差を取ったものから、
各素子アンテナの配列位置座標値と周波数と電波到来方
向角度との関数として上記と同様に計算される位相差の
値を差し引いたものを二乗し、これを組合せの数２ｎ個
だけ総和したものを評価関数とし、これに最小二乗法を
適用することによって得られた正規方程式を解くことで
評価関数値が最小となる変数値として電波到来方向角度
の値を求め、また装置の動作周波数帯域低域において
は、第１の素子アンテナ群のみを構成するｎ個の素子ア
ンテナによる受信信号の位相データを用いて、周波数帯
域高域におけるのと同様の方法により電波到来方向角度
の値を求めるような測角アルゴリズムを用い、さらに動
作周波数帯域内のいかなる周波数においても、上記の方
法によって求められる電波到来方向角度の値が一義的に
定まるようにアンテナ開口面上の素子アンテナ数及び配
列の角度間隔が定められたことを特徴とする測角装置。
【請求項１１】環状に等角度間隔で配列された、装置
の動作周波数帯域全域で動作する複数個（ｎ個）の素子
アンテナによって構成される第１の素子アンテナ群と、
この中間に同じく等角度間隔で配列された装置の動作周
波数帯域高域で動作するｎ個の素子アンテナによって構
成される第２の素子アンテナ群から成る計２ｎ個の素子
アンテナを備えたアンテナ開口面と、各素子アンテナで
受信された到来電波の周波数及び位相を測定する受信機
と、該受信機によって測定された周波数と位相及び素子
アンテナの位置座標値とを演算処理して電波の到来方向
角度を求める信号処理器とを備え、電波到来方向角度を
求めるに当たっては、装置の動作周波数帯域高域におい
ては第１の素子アンテナ群及び第２の素子アンテナ群を
構成する計２ｎ個の素子アンテナの中から選択した互い
に隣接する２個の素子アンテナの組合せ２ｎ個について
それぞれ隣接素子間の受信信号の位相差値から、各素子
アンテナの配列位置座標値と周波数と電波到来方向角度
との関数としての理論位相差値を差し引いたものを二乗
し、これを組合せの数２ｎ個だけ総和したものを評価関
数とし、これに最小二乗法を適用することによって得ら
れた正規方程式を解くことで評価関数値が最小となる変
数値として電波到来方向角度の値を求め、また装置の動
作周波数帯域低域においては、第１の素子アンテナ群の
みを構成するｎ個の素子アンテナによる受信信号の位相
データを用いて、周波数帯域高域におけるのと同様の方
法により求めた値を電波到来方向角度の第一次解（粗測
値）とし、次に装置の動作周波数帯域高域においては第
１の素子アンテナ群及び第２の素子アンテナ群を構成す
る計２ｎ個の素子アンテナによる受信信号の位相値の総
加平均を取ってこれを仮想基準位相とし、この仮想基準
位相に対する各素子アンテナでの受信信号の位相の相対
値を演算処理して得られたデータ数ｎのデータブロック
を、可視領域内で発生する角度アンビギュイティーを考
慮して複数組（ｍ組）準備し、各データブロック毎に２
ｎ個のデータの二乗和を評価関数として最小二乗法を適
用することによって得られた正規方程式を解くことで評
価関数値が最小となる変数値として電波到来方向角度の
値をｍ個求め、また装置の動作周波数帯域低域において
は第１の素子アンテナ群のみを構成するｎ個の素子アン
テナによる受信信号の位相データを用いて、周波数帯域
高域におけるのと同様の方法により電波到来方向角度の
値を同じくｍ個求めてこれを第二次解とし、このｍ個の
第二次解の中から上記で求めた第一次解（粗測値）に最
も近いものを選択して最終解（精測値）とするような測
角アルゴリズムを用い、さらに動作周波数帯域内のいか
なる周波数においても、上記の方法によって求められる
電波到来方向角度の値が一義的に定まるようにアンテナ
開口面上の素子アンテナ数及び配列の角度間隔が定めら
れたことを特徴とする測角装置。
【請求項１２】環状に等角度間隔で配列された、装置
の動作周波数帯域全域で動作する複数個（ｎ個）の素子
アンテナによって構成される第１の素子アンテナ群と、
この中間に同じく等角度間隔で配列された装置の動作周
波数帯域高域で動作するｎ個の素子アンテナによって構
成される第２の素子アンテナ群から成る計２ｎ個の素子
アンテナを備えたアンテナ開口面と、各素子アンテナで
受信された到来電波の周波数及び位相を測定する受信機
と、該受信機によって測定された周波数と位相及び素子
アンテナの位置座標値とを演算処理して電波の到来方向
角度を求める信号処理器とを備え、電波到来方向角度を
求めるに当たっては、装置の動作周波数帯域高域におい
ては第１の素子アンテナ群及び第２の素子アンテナ群を
構成する計２ｎ個の素子アンテナの中から選択した互い
に隣接する３個の素子アンテナの組合せ２ｎ個につい
て、まず各々隣接する２個の素子アンテナでの受信信号
の位相差を求め、次にこの両者の差を取ったものから、
各素子アンテナの配列位置座標値と周波数と電波到来方
向角度との関数として上記と同様に計算される位相差の
値を差し引いたものを二乗し、これを組合せの数２ｎ個
だけ総和したものを評価関数とし、これに最小二乗法を
適用することによって得られた正規方程式を解くことで
評価関数値が最小となる変数値として電波到来方向角度
の値を求め、また装置の動作周波数帯域低域において
は、第１の素子アンテナ群のみを構成するｎ個の素子ア
ンテナによる受信信号の位相データを用いて、周波数帯
域高域におけるのと同様の方法により求めた値を電波到
来方向角度の第一次解（粗測値）とし、次に装置の動作
周波数帯域高域においては第１の素子アンテナ群及び第
２の素子アンテナ群を構成する計２ｎ個の素子アンテナ
による受信信号の位相値の総加平均を取ってこれを仮想
基準位相とし、この仮想基準位相に対する各素子アンテ
ナでの受信信号の位相の相対値を演算処理して得られた
データ数ｎのデータブロックを、可視領域内で発生する
角度アンビギュイティーを考慮して複数組（ｍ組）準備
し、各データブロック毎に２ｎ個のデータの二乗和を評
価関数として最小二乗法を適用することによって得られ
た正規方程式を解くことで評価関数値が最小となる変数
値として電波到来方向角度の値をｍ個求め、また装置の
動作周波数帯域低域においては第１の素子アンテナ群の
みを構成するｎ個の素子アンテナによる受信信号の位相
データを用いて、周波数帯域高域におけるのと同様の方
法により電波到来方向角度の値を同じくｍ個求めてこれ
を第二次解とし、このｍ個の第二次解の中から上記で求
めた第一次解（粗測値）に最も近いものを選択して最終
解（精測値）とするような測角アルゴリズムを用い、さ
らに動作周波数帯域内のいかなる周波数においても、上
記の方法によって求められる電波到来方向角度の値が一
義的に定まるようにアンテナ開口面上の素子アンテナ数
及び配列の角度間隔が定められたことを特徴とする測角
装置。
【請求項１３】環状に等角度間隔で配列された、装置
の動作周波数帯域全域で動作する複数個（ｎ個）の素子
アンテナによって構成される第１の素子アンテナ群と、
この中間に同じく等角度間隔で配列された装置の動作周
波数帯域高域で動作するｎ個の素子アンテナによって構
成される第２の素子アンテナ群から成る計２ｎ個の素子
アンテナを備えたアンテナ開口面と、各素子アンテナで
受信された到来電波の周波数及び位相を測定する受信機
と、該受信機によって測定された周波数と位相及び素子
アンテナの位置座標値とを演算処理して電波の到来方向
角度を求める信号処理器と、該信号処理器からの指令に
よって上記アンテナ開口面を回転制御するためのジンバ
ル駆動制御部及び該ジンバル駆動制御部により制御され
上記アンテナ開口面を保持、回転するためのジンバルと
を備え、電波到来方向角度を求めるに当たっては、装置
の動作周波数帯域高域においては第１の素子アンテナ群
及び第２の素子アンテナ群を構成する計２ｎ個の素子ア
ンテナの中から選択した互いに隣接する２個の素子アン
テナの組合せ２ｎ個についてそれぞれ隣接素子間の受信
信号の位相差値から、各素子アンテナの配列位置座標値
と周波数と電波到来方向角度との関数としての理論位相
差値を差し引いたものを二乗し、これを組合せの数２ｎ
個だけ総和したものを評価関数とし、これに最小二乗法
を適用することによって得られた正規方程式を解くこと
で評価関数値が最小となる変数値として電波到来方向角
度の値を求め、また装置の動作周波数帯域低域において
は、第１の素子アンテナ群のみを構成するｎ個の素子ア
ンテナによる受信信号の位相データを用いて、周波数帯
域高域におけるのと同様の方法により求めた値を電波到
来方向角度の第一次解（粗測値）とし、次にこの第一次
解の方向にアンテナ開口面が正対するようジンバルを用
いてアンテナ開口面を回転制御した後、装置の動作周波
数帯域高域においては第１の素子アンテナ群及び第２の
素子アンテナ群を構成する計２ｎ個の素子アンテナによ
る受信信号の位相値の総加平均を取ってこれを仮想基準
位相とし、この仮想基準位相に対する各素子アンテナで
の受信信号の位相の相対値から成る２ｎ個のデータの二
乗和を評価関数として最小二乗法を適用することによっ
て得られた正規方程式を解くことで評価関数値が最小と
なる変数値としてアンテナ開口面の機械軸を基準とする
電波到来方向角度の第二次解を求め、また装置の動作周
波数帯域低域においては第１の素子アンテナ群のみを構
成するｎ個の素子アンテナによる受信信号の位相データ
を用いて、周波数帯域高域におけるのと同様の方法によ
りアンテナ開口面の機械軸を基準とする電波到来方向角
度の第二次解を求めてそれぞれこれを最終解（精測値）
とする方式とし、さらに上記によって求められる電波到
来方向角度の第一次解（粗測値）の値が装置の動作周波
数帯域における上限周波数においても一義的に定まるよ
うにアンテナ開口面上の素子アンテナの配列の数と角度
間隔とが定められたことを特徴とする測角装置。
【請求項１４】環状に等角度間隔で配列された、装置
の動作周波数帯域全域で動作する複数個（ｎ個）の素子
アンテナによって構成される第１の素子アンテナ群と、
この中間に同じく等角度間隔で配列された装置の動作周
波数帯域高域で動作するｎ個の素子アンテナによって構
成される第２の素子アンテナ群から成る計２ｎ個の素子
アンテナを備えたアンテナ開口面と、各素子アンテナで
受信された到来電波の周波数及び位相を測定する受信機
と、該受信機によって測定された周波数と位相及び素子
アンテナの位置座標値とを演算処理して電波の到来方向
角度を求める信号処理器と、該信号処理器からの指令に
よって上記アンテナ開口面を回転制御するためのジンバ
ル駆動制御部及び該ジンバル駆動制御部により制御され
上記アンテナ開口面を保持、回転するためのジンバルと
を備え、電波到来方向角度を求めるに当たっては、装置
の動作周波数帯域高域においては第１の素子アンテナ群
及び第２の素子アンテナ群を構成する計２ｎ個の素子ア
ンテナの中から選択した互いに隣接する３個の素子アン
テナの組合せ２ｎ個について、まず各々隣接する２個の
素子アンテナでの受信信号の位相差を求め、次にこの両
者の差を取ったものから、各素子アンテナの配列位置座
標値と周波数と電波到来方向角度との関数として上記と
同様に計算される位相差の値を差し引いたものを二乗
し、これを組合せの数２ｎ個だけ総和したものを評価関
数とし、これに最小二乗法を適用することによって得ら
れた正規方程式を解くことで評価関数値が最小となる変
数値として電波到来方向角度の値を求め、また装置の動
作周波数帯域低域においては、第１の素子アンテナ群の
みを構成するｎ個の素子アンテナによる受信信号の位相
データを用いて、周波数帯域高域におけるのと同様の方
法により求めた値を電波到来方向角度の第一次解（粗測
値）とし、次にこの第一次解の方向にアンテナ開口面が
正対するようジンバルを用いてアンテナ開口面を回転制
御した後、装置の動作周波数帯域高域においては第１の
素子アンテナ群及び第２の素子アンテナ群を構成する計
２ｎ個の素子アンテナによる受信信号の位相値の総加平
均を取ってこれを仮想基準位相とし、この仮想基準位相
に対する各素子アンテナでの受信信号の位相の相対値か
ら成る２ｎ個のデータの二乗和を評価関数として最小二
乗法を適用することによって得られた正規方程式を解く
ことで評価関数値が最小となる変数値としてアンテナ開
口面の機械軸を基準とする電波到来方向角度の第二次解
を求め、また装置の動作周波数帯域低域においては第１
の素子アンテナ群のみを構成するｎ個の素子アンテナに
よる受信信号の位相データを用いて、周波数帯域高域に
おけるのと同様の方法によりアンテナ開口面の機械軸を
基準とする電波到来方向角度の第二次解を求めてそれぞ
れこれを最終解（精測値）とする方式とし、さらに上記
によって求められる電波到来方向角度の第一次解（粗測
値）の値が装置の動作周波数帯域における上限周波数に
おいても一義的に定まるようにアンテナ開口面上の素子
アンテナの配列の数と角度間隔とが定められたことを特
徴とする測角装置。
【請求項１５】アクティブ電波ホーミング装置による
ホーミング誘導とパッシブ電波ホーミング装置によるホ
ーミング誘導とを併用して目標追尾を行う複合誘導装置
において、環状に等角度間隔で配列された複数個（ｎ
個）の素子アンテナによって構成されるアンテナ開口面
と、各素子アンテナによって受信される到来電波の周波
数と位相を測定する受信機、及び該受信機によって測定
された周波数と位相及び素子アンテナの位置座標値とを
演算処理して電波の到来方向角度を求める信号処理器と
を備え、電波到来方向角度を求めるに当たっては、ｎ個
の素子アンテナから選択した互いに隣接する２個の素子
アンテナの組合せｎ個について、それぞれ隣接素子アン
テナ間の受信信号の位相差から、各素子アンテナの配列
位置座標と周波数と電波到来方向角度との関数としての
位相差理論値を差し引いたものを二乗し、これを組合せ
の数ｎ個だけ総和したものを評価関数とし、これに最小
二乗法を適用することにより得られた正規方程式を解く
ことで上記評価関数値が最小となるような変数値として
求めた値を電波到来方向角度の第一次解（粗測値）と
し、次にｎ個の素子アンテナによって受信された信号の
位相値の総加平均を取ってこれを仮想基準位相値とし、
この仮想基準位相に対する各素子アンテナでの受信信号
の位相の相対値から成るデータ数ｎのデータブロック
を、可視領域内で発生する角度アンビギュイティーを考
慮して複数組（ｍ組）準備し、各データブロック毎にｎ
個のデータの二乗和を評価関数として最小二乗法を適用
することで都合ｍ個の電波到来方向角度の第二次解を求
め、このｍ個の解の中から上記で求めた第一次解（粗測
値）に最も近いものを選択して最終解（精測値）とする
方式とし、さらに上記によって求められる電波到来方向
角度の第一次解（粗測値）の値が装置の動作周波数帯域
における上限周波数においても一義的に定まるようにア
ンテナ開口面上の素子アンテナの配列の数と角度間隔と
が定められた測角装置をパッシブ電波ホーミング装置と
して備え、さらに該パッシブ電波ホーミング装置用アン
テナ開口面の中央部にそのアンテナ開口面を配置したア
クティブ電波ホーミング装置を兼ね備えたことを特徴と
する複合誘導装置。
【請求項１６】アクティブ電波ホーミング装置による
ホーミング誘導とパッシブ電波ホーミング装置によるホ
ーミング誘導とを併用して目標追尾を行う複合誘導装置
において、環状に等角度間隔で配列された複数個（ｎ
個）の素子アンテナによって構成されるアンテナ開口面
と、各素子アンテナによって受信される到来電波の周波
数と位相を測定する受信機、及び該受信機によって測定
された周波数と位相及び素子アンテナの位置座標値とを
演算処理して電波の到来方向角度を求める信号処理器と
を備え、電波到来方向角度を求めるに当たっては、ｎ個
の素子アンテナから選択した互いに隣接した２個の素子
アンテナの組合せｎ個について、まず各々隣接する２個
の素子アンテナでの受信位相差を求め、次にこの両者の
差を取ったものから、各素子アンテナの配列位置座標と
周波数と電波到来方向角度との関数として上記と同様に
計算される位相差の値を差し引いたものを二乗し、これ
を組合せの数ｎ個だけ総和したものを評価関数とし、こ
れに最小二乗法を適用することにより得られた正規方程
式を解くことで上記評価関数値が最小となるような変数
値として求めた値を電波到来方向角度の第一次解（粗測
値）とし、次にｎ個の素子アンテナによって受信された
信号の位相値の総加平均を取ってこれを仮想基準位相値
とし、この仮想基準位相に対する各素子アンテナでの受
信信号の位相の相対値から成るデータ数ｎのデータブロ
ックを、可視領域内で発生する角度アンビギュイティー
を考慮して複数組（ｍ組）準備し、各データブロック毎
にｎ個のデータの二乗和を評価関数として最小二乗法を
適用することで都合ｍ個の電波到来方向角度の第二次解
を求め、このｍ個の解の中から上記で求めた第一次解
（粗測値）に最も近いものを選択して最終解（精測値）
とする方式とし、さらに上記によって求められる電波到
来方向角度の第一次解（粗測値）の値が装置の動作周波
数帯域における上限周波数においても一義的に定まるよ
うにアンテナ開口面上の素子アンテナの配列の数と角度
間隔とが定められた測角装置をパッシブ電波ホーミング
装置として備え、さらに該パッシブ電波ホーミング装置
用アンテナ開口面の中央部にそのアンテナ開口面を配置
したアクティブ電波ホーミング装置を兼ね備えたことを
特徴とする複合誘導装置。
【請求項１７】アクティブ電波ホーミング装置による
ホーミング誘導とパッシブ電波ホーミング装置によるホ
ーミング誘導とを併用して目標追尾を行う複合誘導装置
において、環状に等角度間隔で配列された複数個（ｎ
個）の素子アンテナによって構成されるアンテナ開口面
と、各素子アンテナによって受信される到来電波の周波
数と位相を測定する受信機と、該受信機によって測定さ
れた周波数と位相及び素子アンテナの位置座標値とを演
算処理して電波の到来方向角度を求める信号処理器と、
該信号処理器からの指令によって上記アンテナ開口面を
回転制御するためのジンバル駆動制御部及び該ジンバル
駆動制御部により制御され上記アンテナ開口面を保持、
回転するためのジンバルとを備え、電波到来方向角度を
求めるに当たっては、ｎ個の素子アンテナから選択した
互いに隣接する２個の素子アンテナの組合せｎ個につい
て、それぞれ隣接素子アンテナ間の受信信号の位相差か
ら、各素子アンテナの配列位置座標と周波数と電波到来
方向角度との関数としての位相差理論値を差し引いたも
のを二乗し、これを組合せの数ｎ個だけ総和したものを
評価関数とし、これに最小二乗法を適用することにより
得られた正規方程式を解くことで上記評価関数値が最小
となるような変数値として求めた値を電波到来方向角度
の第一次解（粗測値）とし、次にこの第一次解の方向に
アンテナ開口面が正対するようジンバルを用いてアンテ
ナ開口面を回転制御した後、ｎ個の素子アンテナによっ
て受信された信号の位相値の総加平均を取ってこれを仮
想基準位相値とし、この仮想基準位相に対する各素子ア
ンテナでの受信信号の位相の相対値から成るｎ個のデー
タの二乗和を評価関数として最小二乗法を適用すること
によって得られた正規方程式を解くことでアンテナ開口
面の機械軸を基準とする電波到来方向角度の第二次解を
求めこれを最終解（精測値）とする方式とし、さらに上
記によって求められる電波到来方向角度の第一次解（粗
測値）の値が装置の動作周波数帯域における上限周波数
においても一義的に定まるようにアンテナ開口面上の素
子アンテナの配列の数と角度間隔とが定められた測角装
置をパッシブ電波ホーミング装置として備え、さらに該
パッシブ電波ホーミング装置用アンテナ開口面の中央部
にそのアンテナ開口面を配置したアクティブ電波ホーミ
ング装置を兼ね備えたことを特徴とする複合誘導装置。
【請求項１８】アクティブ電波ホーミング装置による
ホーミング誘導とパッシブ電波ホーミング装置によるホ
ーミング誘導とを併用して目標追尾を行う複合誘導装置
において、環状に等角度間隔で配列された複数個（ｎ
個）の素子アンテナによって構成されるアンテナ開口面
と、各素子アンテナによって受信される到来電波の周波
数と位相を測定する受信機と、該受信機によって測定さ
れた周波数と位相及び素子アンテナの位置座標値とを演
算処理して電波の到来方向角度を求める信号処理器と、
該信号処理器からの指令によって上記アンテナ開口面を
回転制御するためのジンバル駆動制御部及び該ジンバル
駆動制御部により制御され上記アンテナ開口面を保持、
回転するためのジンバルとを備え、電波到来方向角度を
求めるに当たっては、ｎ個の素子アンテナから選択した
互いに隣接した２個の素子アンテナの組合せｎ個につい
て、まず各々隣接する２個の素子アンテナでの受信位相
差を求め、次にこの両者の差を取ったものから、各素子
アンテナの配列位置座標と周波数と電波到来方向角度と
の関数として上記と同様に計算される位相差の値を差し
引いたものを二乗し、これを組合せの数ｎ個だけ総和し
たものを評価関数とし、これに最小二乗法を適用するこ
とにより得られた正規方程式を解くことで上記評価関数
値が最小となるような変数値として求めた値を電波到来
方向角度の第一次解（粗測値）とし、次にこの第一次解
の方向にアンテナ開口面が正対するようジンバルを用い
てアンテナ開口面を回転制御した後、ｎ個の素子アンテ
ナによって受信された信号の位相値の総加平均を取って
これを仮想基準位相値とし、この仮想基準位相に対する
各素子アンテナでの受信信号の位相の相対値から成るｎ
個のデータの二乗和を評価関数として最小二乗法を適用
することにより得られた正規方程式を解くことでアンテ
ナ開口面の機械軸を基準とする電波到来方向角度の第二
次解を求めこれを最終解（精測値）とする方式とし、さ
らに上記によって求められる電波到来方向角度の第一次
解（粗測値）の値が装置の動作周波数帯域における上限
周波数においても一義的に定まるようにアンテナ開口面
上の素子アンテナの配列の数と角度間隔とが定められた
測角装置をパッシブ電波ホーミング装置として備え、さ
らに該パッシブ電波ホーミング装置用アンテナ開口面の
中央部にそのアンテナ開口面を配置したアクティブ電波
ホーミング装置を兼ね備えたことを特徴とする複合誘導
装置。
【請求項１９】アクティブ電波ホーミング装置による
ホーミング誘導とパッシブ電波ホーミング装置によるホ
ーミング誘導とを併用して目標追尾を行う複合誘導装置
において、環状に等角度間隔で配列された、装置の動作
周波数帯域全域で動作する複数個（ｎ個）の素子アンテ
ナによって構成される第１の素子アンテナ群と、この中
間に同じく等角度間隔で配列された装置の動作周波数帯
域高域で動作するｎ個の素子アンテナによって構成され
る第２の素子アンテナ群から成る計２ｎ個の素子アンテ
ナを備えたアンテナ開口面と、各素子アンテナで受信さ
れた到来電波の周波数及び位相を測定する受信機と、該
受信機によって測定された周波数と位相及び素子アンテ
ナの位置座標値とを演算処理して電波の到来方向角度を
求める信号処理器とを備え、電波到来方向角度を求める
に当たっては、装置の動作周波数帯域高域においては第
１の素子アンテナ群及び第２の素子アンテナ群を構成す
る計２ｎ個の素子アンテナの中から選択した互いに隣接
する２個の素子アンテナの組合せ２ｎ個についてそれぞ
れ隣接素子間の受信信号の位相差値から、各素子アンテ
ナの配列位置座標値と周波数と電波到来方向角度との関
数としての理論位相差値を差し引いたものを二乗し、こ
れを組合せの数２ｎ個だけ総和したものを評価関数と
し、これに最小二乗法を適用することによって得られた
正規方程式を解くことで評価関数値が最小となる変数値
として電波到来方向角度の値を求め、また装置の動作周
波数帯域低域においては、第１の素子アンテナ群のみを
構成するｎ個の素子アンテナによる受信信号の位相デー
タを用いて、周波数帯域高域におけるのと同様の方法に
より求めた値を電波到来方向角度の第一次解（粗測値）
とし、次に装置の動作周波数帯域高域においては第１の
素子アンテナ群及び第２の素子アンテナ群を構成する計
２ｎ個の素子アンテナによる受信信号の位相値の総加平
均を取ってこれを仮想基準位相とし、この仮想基準位相
に対する各素子アンテナでの受信信号の位相の相対値を
演算処理して得られたデータ数ｎのデータブロックを、
可視領域内で発生する角度アンビギュイティーを考慮し
て複数組（ｍ組）準備し、各データブロック毎に２ｎ個
のデータの二乗和を評価関数として最小二乗法を適用す
ることによって得られた正規方程式を解くことで評価関
数値が最小となる変数値として電波到来方向角度の値を
ｍ個求め、また装置の動作周波数帯域低域においては第
１の素子アンテナ群のみを構成するｎ個の素子アンテナ
による受信信号の位相データを用いて、周波数帯域高域
におけるのと同様の方法により電波到来方向角度の値を
同じくｍ個求めてこれを第二次解とし、このｍ個の第二
次解の中から上記で求めた第一次解（粗測値）に最も近
いものを選択して最終解（精測値）とするような測角ア
ルゴリズムを用い、さらに動作周波数帯域内のいかなる
周波数においても、上記の方法によって求められる電波
到来方向角度の値が一義的に定まるようにアンテナ開口
面上の素子アンテナ数及び配列の角度間隔が定められた
測角装置をパッシブ電波ホーミング装置として備え、さ
らに該パッシブ電波ホーミング装置用アンテナ開口面の
中央部にそのアンテナ開口面を配置したアクティブ電波
ホーミング装置を兼ね備えたことを特徴とする複合誘導
装置。
【請求項２０】アクティブ電波ホーミング装置による
ホーミング誘導とパッシブ電波ホーミング装置によるホ
ーミング誘導とを併用して目標追尾を行う複合誘導装置
において、環状に等角度間隔で配列された、装置の動作
周波数帯域全域で動作する複数個（ｎ個）の素子アンテ
ナによって構成される第１の素子アンテナ群と、この中
間に同じく等角度間隔で配列された装置の動作周波数帯
域高域で動作するｎ個の素子アンテナによって構成され
る第２の素子アンテナ群から成る計２ｎ個の素子アンテ
ナを備えたアンテナ開口面と、各素子アンテナで受信さ
れた到来電波の周波数及び位相を測定する受信機と、該
受信機によって測定された周波数と位相及び素子アンテ
ナの位置座標値とを演算処理して電波の到来方向角度を
求める信号処理器とを備え、電波到来方向角度を求める
に当たっては、装置の動作周波数帯域高域においては第
１の素子アンテナ群及び第２の素子アンテナ群を構成す
る計２ｎ個の素子アンテナの中から選択した互いに隣接
する３個の素子アンテナの組合せ２ｎ個について、まず
各々隣接する２個の素子アンテナでの受信信号の位相差
を求め、次にこの両者の差を取ったものから、各素子ア
ンテナの配列位置座標値と周波数と電波到来方向角度と
の関数として上記と同様に計算される位相差の値を差し
引いたものを二乗し、これを組合せの数２ｎ個だけ総和
したものを評価関数とし、これに最小二乗法を適用する
ことによって得られた正規方程式を解くことで評価関数
値が最小となる変数値として電波到来方向角度の値を求
め、また装置の動作周波数帯域低域においては、第１の
素子アンテナ群のみを構成するｎ個の素子アンテナによ
る受信信号の位相データを用いて、周波数帯域高域にお
けるのと同様の方法により求めた値を電波到来方向角度
の第一次解（粗測値）とし、次に装置の動作周波数帯域
高域においては第１の素子アンテナ群及び第２の素子ア
ンテナ群を構成する計２ｎ個の素子アンテナによる受信
信号の位相値の総加平均を取ってこれを仮想基準位相と
し、この仮想基準位相に対する各素子アンテナでの受信
信号の位相の相対値を演算処理して得られたデータ数ｎ
のデータブロックを、可視領域内で発生する角度アンビ
ギュイティーを考慮して複数組（ｍ組）準備し、各デー
タブロック毎に２ｎ個のデータの二乗和を評価関数とし
て最小二乗法を適用することによって得られた正規方程
式を解くことで評価関数値が最小となる変数値として電
波到来方向角度の値をｍ個求め、また装置の動作周波数
帯域低域においては第１の素子アンテナ群のみを構成す
るｎ個の素子アンテナによる受信信号の位相データを用
いて、周波数帯域高域におけるのと同様の方法により電
波到来方向角度の値を同じくｍ個求めてこれを第二次解
とし、このｍ個の第二次解の中から上記で求めた第一次
解（粗測値）に最も近いものを選択して最終解（精測
値）とするような測角アルゴリズムを用い、さらに動作
周波数帯域内のいかなる周波数においても、上記の方法
によって求められる電波到来方向角度の値が一義的に定
まるようにアンテナ開口面上の素子アンテナ数及び配列
の角度間隔が定められた測角装置をパッシブ電波ホーミ
ング装置として備え、さらに該パッシブ電波ホーミング
装置用アンテナ開口面の中央部にそのアンテナ開口面を
配置したアクティブ電波ホーミング装置を兼ね備えたこ
とを特徴とする複合誘導装置。
【請求項２１】アクティブ電波ホーミング装置による
ホーミング誘導とパッシブ電波ホーミング装置によるホ
ーミング誘導とを併用して目標追尾を行う複合誘導装置
において、環状に等角度間隔で配列された、装置の動作
周波数帯域全域で動作する複数個（ｎ個）の素子アンテ
ナによって構成される第１の素子アンテナ群と、この中
間に同じく等角度間隔で配列された装置の動作周波数帯
域高域で動作するｎ個の素子アンテナによって構成され
る第２の素子アンテナ群から成る計２ｎ個の素子アンテ
ナを備えたアンテナ開口面と、各素子アンテナで受信さ
れた到来電波の周波数及び位相を測定する受信機と、該
受信機によって測定された周波数と位相及び素子アンテ
ナの位置座標値とを演算処理して電波の到来方向角度を
求める信号処理器と、該信号処理器からの指令によって
上記アンテナ開口面を回転制御するためのジンバル駆動
制御部及び該ジンバル駆動制御部により制御され上記ア
ンテナ開口面を保持、回転するためのジンバルとを備
え、電波到来方向角度を求めるに当たっては、装置の動
作周波数帯域高域においては第１の素子アンテナ群及び
第２の素子アンテナ群を構成する計２ｎ個の素子アンテ
ナの中から選択した互いに隣接する２個の素子アンテナ
の組合せ２ｎ個についてそれぞれ隣接素子間の受信信号
の位相差値から、各素子アンテナの配列位置座標値と周
波数と電波到来方向角度との関数としての理論位相差値
を差し引いたものを二乗し、これを組合せの数２ｎ個だ
け総和したものを評価関数とし、これに最小二乗法を適
用することによって得られた正規方程式を解くことで評
価関数値が最小となる変数値として電波到来方向角度の
値を求め、また装置の動作周波数帯域低域においては、
第１の素子アンテナ群のみを構成するｎ個の素子アンテ
ナによる受信信号の位相データを用いて、周波数帯域高
域におけるのと同様の方法により求めた値を電波到来方
向角度の第一次解（粗測値）とし、次にこの第一次解の
方向にアンテナ開口面が正対するようジンバルを用いて
アンテナ開口面を回転制御した後、装置の動作周波数帯
域高域においては第１の素子アンテナ群及び第２の素子
アンテナ群を構成する計２ｎ個の素子アンテナによる受
信信号の位相値の総加平均を取ってこれを仮想基準位相
とし、この仮想基準位相に対する各素子アンテナでの受
信信号の位相の相対値から成る２ｎ個のデータの二乗和
を評価関数として最小二乗法を適用することによって得
られた正規方程式を解くことで評価関数値が最小となる
変数値としてアンテナ開口面の機械軸を基準とする電波
到来方向角度の第二次解を求め、また装置の動作周波数
帯域低域においては第１の素子アンテナ群のみを構成す
るｎ個の素子アンテナによる受信信号の位相データを用
いて、周波数帯域高域におけるのと同様の方法によりア
ンテナ開口面の機械軸を基準とする電波到来方向角度の
第二次解を求めてそれぞれこれを最終解（精測値）とす
る方式とし、さらに上記によって求められる電波到来方
向角度の第一次解（粗測値）の値が装置の動作周波数帯
域における上限周波数においても一義的に定まるように
アンテナ開口面上の素子アンテナの配列の数と角度間隔
とが定められた測角装置をパッシブ電波ホーミング装置
として備え、さらに該パッシブ電波ホーミング装置用ア
ンテナ開口面の中央部にそのアンテナ開口面を配置した
アクティブ電波ホーミング装置を兼ね備えたことを特徴
とする複合誘導装置。
【請求項２２】アクティブ電波ホーミング装置による
ホーミング誘導とパッシブ電波ホーミング装置によるホ
ーミング誘導とを併用して目標追尾を行う複合誘導装置
において、環状に等角度間隔で配列された、装置の動作
周波数帯域全域で動作する複数個（ｎ個）の素子アンテ
ナによって構成される第１の素子アンテナ群と、この中
間に同じく等角度間隔で配列された装置の動作周波数帯
域高域で動作するｎ個の素子アンテナによって構成され
る第２の素子アンテナ群から成る計２ｎ個の素子アンテ
ナを備えたアンテナ開口面と、各素子アンテナで受信さ
れた到来電波の周波数及び位相を測定する受信機と、該
受信機によって測定された周波数と位相及び素子アンテ
ナの位置座標値とを演算処理して電波の到来方向角度を
求める信号処理器と、該信号処理器からの指令によって
上記アンテナ開口面を回転制御するためのジンバル駆動
制御部及び該ジンバル駆動制御部により制御され上記ア
ンテナ開口面を保持、回転するためのジンバルとを備
え、電波到来方向角度を求めるに当たっては、装置の動
作周波数帯域高域においては第１の素子アンテナ群及び
第２の素子アンテナ群を構成する計２ｎ個の素子アンテ
ナの中から選択した互いに隣接する３個の素子アンテナ
の組合せ２ｎ個について、まず各々隣接する２個の素子
アンテナでの受信信号の位相差を求め、次にこの両者の
差を取ったものから、各素子アンテナの配列位置座標値
と周波数と電波到来方向角度との関数として上記と同様
に計算される位相差の値を差し引いたものを二乗し、こ
れを組合せの数２ｎ個だけ総和したものを評価関数と
し、これに最小二乗法を適用することによって得られた
正規方程式を解くことで評価関数値が最小となる変数値
として電波到来方向角度の値を求め、また装置の動作周
波数帯域低域においては、第１の素子アンテナ群のみを
構成するｎ個の素子アンテナによる受信信号の位相デー
タを用いて、周波数帯域高域におけるのと同様の方法に
より求めた値を電波到来方向角度の第一次解（粗測値）
とし、次にこの第一次解の方向にアンテナ開口面が正対
するようジンバルを用いてアンテナ開口面を回転制御し
た後、装置の動作周波数帯域高域においては第１の素子
アンテナ群及び第２の素子アンテナ群を構成する計２ｎ
個の素子アンテナによる受信信号の位相値の総加平均を
取ってこれを仮想基準位相とし、この仮想基準位相に対
する各素子アンテナでの受信信号の位相の相対値から成
る２ｎ個のデータの二乗和を評価関数として最小二乗法
を適用することによって得られた正規方程式を解くこと
で評価関数値が最小となる変数値としてアンテナ開口面
の機械軸を基準とする電波到来方向角度の第二次解を求
め、また装置の動作周波数帯域低域においては第１の素
子アンテナ群のみを構成するｎ個の素子アンテナによる
受信信号の位相データを用いて、周波数帯域高域におけ
るのと同様の方法によりアンテナ開口面の機械軸を基準
とする電波到来方向角度の第二次解を求めてそれぞれこ
れを最終解（精測値）とする方式とし、さらに上記によ
って求められる電波到来方向角度の第一次解（粗測値）
の値が装置の動作周波数帯域における上限周波数におい
ても一義的に定まるようにアンテナ開口面上の素子アン
テナの配列の数と角度間隔とが定められた測角装置をパ
ッシブ電波ホーミング装置として備え、さらに該パッシ
ブ電波ホーミング装置用アンテナ開口面の中央部にその
アンテナ開口面を配置したアクティブ電波ホーミング装
置を兼ね備えたことを特徴とする複合誘導装置。