JPH09133749A - 方位測定装置 - Google Patents

方位測定装置

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JPH09133749A
JPH09133749A JP28877195A JP28877195A JPH09133749A JP H09133749 A JPH09133749 A JP H09133749A JP 28877195 A JP28877195 A JP 28877195A JP 28877195 A JP28877195 A JP 28877195A JP H09133749 A JPH09133749 A JP H09133749A
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JP
Japan
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azimuth
antennas
time difference
pair
antenna
Prior art date
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Application number
JP28877195A
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English (en)
Inventor
Nobuhiko Narisawa
信彦 成澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH09133749A publication Critical patent/JPH09133749A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の広い設置面のアンテナが必要である制
約をなくし、航空機、船舶等のアンテナ設置面に制約が
ある場合にも有効な、到達電波の全方位が確定できる方
位測定装置を得る。 【解決手段】 無指向性アンテナを両端に設けた1対の
アンテナを対角方向に組み合わせて少なくとも2対のア
ンテナと、この各対のアンテナからの受信信号の到達時
間差を各対毎に計る時間差測定回路と、各到達時間差か
ら方位を求める方位演算回路を備えた。または、同方向
の覆域を持ち同期して互いに一定角度を保ちつつ回転す
る2つのアンテナを対として1対の指向性アンテナと、
このアンテナからの受信信号の到達時間差を計る時間差
測定回路と、到達時間差から方位を求める方位演算回路
を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーダ等のパル
ス変調信号の到来方位を全周にわたって方位測定する装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は、例えば、特開平3−59481
号公報に示された従来の方位測定装置を示す図であり、
図において、15はアンテナ、16はこのアンテナに接
続された受信機、17はこの受信機に接続された測角処
理回路である。次に、動作について説明する。2つのア
ンテナ15a,15bに対して、垂直からθ傾いた方向
からパルス変調信号が平面波として到来した場合、アン
テナ距離dに応じて以下の式で示すような時間差τが生
じる。 τ=(d/c)sinθ (c:光束) 従って、受信機16a,16bで信号を受信後、測角処
理回路17にて上式の時間差により角度θを求めれば、
到来信号の方位が分かる。
【0003】図8は、例えば、特開平3−59481号
公報に示された従来の方位測定装置を示す図であり、図
において、18はアンテナ、19はこのアンテナに接続
された受信機、20はこの受信機に接続された測角処理
回路である。上記例の場合、アンテナを円周上に配置
し、到来電波の方位により各アンテナ毎の時間差が異な
ることにより全周に渡る方位測定を可能としている。
【0004】図9は、例えば、特開平6−308212
号公報に示された従来の方位測定装置を示す図であり、
図において、21はアンテナ、22はこのアンテナに接
続された受信機、23はこの受信機に接続された到来時
間差計測・方位計算器である。上記例の場合、4つのア
ンテナを長方形、或いは、平行四辺形に配置し、方位に
より4つの内、3つのアンテナを選択することで全周に
渡る方位測定を可能としている。
【0005】図10は、例えば、特開平6−21398
9号公報に示された従来の方位測定装置を示す図であ
り、図において、25はアンテナ、26はこのアンテナ
に接続された受信機、27はこの受信機に接続された時
間間隔測定回路、28はこの時間間隔測定回路に接続さ
れた方位算出回路である。上記例の場合、4つのアンテ
ナを3次元配置し、限られた覆域内で水平、垂直の方位
測定を可能としている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の方位測定装置は
以上のように構成されているので、図7の従来例の場合
は、方向固定の1対の無指向性アンテナでは前後の方向
の確定に曖昧さが残り、指向性アンテナでは覆域が限定
されるという課題がある。覆域を組み合わせた図8,図
9の従来例の場合は、一般に相隣り合うアンテナからの
時間差で方向を求めるため、正確な方向を求めるにはア
ンテナ間の距離を広くとる必要があり、大きなアンテナ
設置面が必要となるという課題があった。
【0007】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、航空機、船舶等のアンテナ設置面に制約
がある場合にも有効な、到達電波の全方位が確定できる
方位測定装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係る方位測定
装置は、無指向性アンテナを両端に設けた1対のアンテ
ナを対角方向に組み合わせて少なくとも2対のアンテナ
と、この各対のアンテナからの受信信号の到達時間差を
各対毎に計る時間差測定回路と、各到達時間差から方位
を求める方位演算回路を備えた。
【0009】また更に、対になるアンテナの設置面を1
つは胴体とし、1つは主翼として航空機用アンテナとし
た。
【0010】または、同角度の覆域を持ちかつ同方向に
覆域を設定した指向性アンテナを両端に設けて1対とし
て、この覆域に対応して少なくとも2対以上のアンテナ
と、各対のアンテナからの受信信号の到達時間差を各対
毎に計る時間差測定回路と、各到達時間差から方位を求
める方位演算回路を備えた。
【0011】または、同方向の覆域を持ち同期して互い
に一定角度を保ちつつ回転する2つのアンテナを対とし
て1対の指向性アンテナと、このアンテナからの受信信
号の到達時間差を計る時間差測定回路と、到達時間差か
ら方位を求める方位演算回路を備えた。
【0012】また更に、対をなすアンテナ対を複数と
し、かつそれぞれの対は異なる覆域方向を設定して回転
させ、また時間差測定回路は各アンテナ対毎に到達時間
差演算を行い、方位演算回路は各アンテナ対毎に求めた
到達時間差から方位を求めるようにした。
【0013】また更に、アンテナを結ぶ複数の対を細長
く平行に設置し、また各対の覆域方向を異なる方向に設
定した。
【0014】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.以下、この発明の実施の形態1を図につ
いて説明する。図1において、1a,1b,1c,1d
は無指向性アンテナ、2a,2bは時間差測定装置、3
は方位演算装置である。次に、動作について説明する。
無指向性アンテナ1a,1b及び1c,1dは対になっ
ており、各々直角に配置されている。無指向性アンテナ
1a,1bは前後の方位測定を担当し、1c,1dは左
右を担当する。例えば、前後用の1対のみの場合、発明
が解決しようとする課題でも述べたように、前から来た
信号か後ろからの信号か区別が付かない。この曖昧さを
左右用の対からの方位情報で取り除く。具体的には、無
指向性アンテナ1a,1bの時間差を時間差測定装置2
aで、1c,1dの時間差を2bで測定し、これらの情
報から方位演算装置で曖昧さのない一意に確定した方位
を求める。航空機搭載には誠に都合が良く、例えば、1
a,1bを主翼に、1c,1dを導体に設置して、分解
能の高い方位測定装置が得られる。
【0015】実施の形態2.なお、上記実施の形態1で
は、無指向性アンテナの場合を示したが、覆域が180
度程度の無指向性アンテナの場合には、図2のような構
成が考えられる。図2において、4a,4bは指向性ア
ンテナ、2a,2bは時間差測定装置、5は方位演算装
置である。指向性アンテナ1a,1bは、覆域の点から
前方のみを担当する。同様に、1c,1dは後方のみを
担当し、併せて全周の方位測定が可能となる。なお、覆
域が90度,45度程度のアンテナの場合には、それぞ
れ図3,図4の構成をとれば、図2の構成と同様に、全
周の方位測定ができることは明らかである。
【0016】実施の形態3.設置面の制約がある船、航
空機等に適した形態を説明する。これはまた、アンテ
ナ、時間差測定装置が少なくてよい構成でもある。図5
は本実施の形態の方位測定装置の構成を示すブロック図
である。図において、10a,10bは回転型指向性ア
ンテナ、2は時間差測定装置、11は方位演算装置、1
2はアンテナ制御装置である。回転型指向性アンテナ1
0a,10bは、覆域が狭いアンテナであってもよく、
互いに同期して回転して到達電波を時間差測定装置2に
送る。時間差測定装置2の出力とアンテナ回転制御装置
12からの角度信号から、ある起点からの角度毎の時間
差情報を得て、全周の方位測定ができる。本実施の形態
の回転型指向性アンテナを用いれば、互いに同期して同
方向を向いて回転するので、外乱、波等による反射があ
っても、その影響が軽減されて高精度の方位測定が可能
となる。
【0017】実施の形態4.左記の実施の形態ではアン
テナの数は少なくてよいが、物理的に回転するので全周
の方位を測定するのに時間がかかる。ここでは更に方位
の確定時間を短縮した例を説明する。図6は、本実施の
形態の方位測定装置の構成を示すブロック図である。図
において、13a,13bは回転型指向性アンテナで、
それぞれ異なる方向の覆域を持つアンテナ2つを背中合
わせにしていて、それぞれが到達電波を出力する。2
a,2bはそれぞれ時間差測定装置、14は方位演算装
置である。本実施の形態の方位測定装置の動作は、先の
実施の形態の装置の動作から明らかなので詳細説明を省
略する。この構成によれば方位を確定するまでの時間を
短縮でき、かつ先の実施の形態の効果もある。
【0018】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、アンテ
ナを両端に設けた対を対角方向に組み合わせて、各時間
差を測定したので、小さい形状または飛行機のような制
約のある設置面でも方位を測定できる効果がある。
【0019】または同一覆域を持って同期して回転する
アンテナを対として時間差を求めるので、小さなまたは
制約のある形状でも方位を測定できる効果がある。
【0020】または同一覆域を持って同期して回転する
アンテナを対として、複数の対から時間差を求めるよう
にしたので、小さなまたは制約のある形状でもすばやく
方位を測定できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1における方位測定装
置の構成を示すブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態2における方位測定装
置の構成を示すブロック図である。
【図3】 この発明の実施の形態2における他の方位測
定装置の構成を示すブロック図である。
【図4】 この発明の実施の形態2における他の方位測
定装置の構成を示すブロック図である。
【図5】 この発明の実施の形態3における方位測定装
置の構成を示すブロック図である。
【図6】 この発明の実施の形態4における方位測定装
置の構成を示すブロック図である。
【図7】 従来の方位測定装置のブロック図である。
【図8】 従来の他の方位測定装置のブロック図であ
る。
【図9】 従来の他の方位測定装置のブロック図であ
る。
【図10】 従来の他の方位測定装置のブロック図であ
る。
【符号の説明】 1a,1b,1c,1d 無指向性アンテナ、2a,2
b,2c,2d,2e,2f,2g,2h 時間差測定
装置、3 方位演算装置、4a,4b,4c,4d 指
向性アンテナ、5 方位演算装置、6a,6b,6c,
6d,6e,6f,6g,6h 指向性アンテナ、7
方位演算装置、8a,8b,8c,8d,8e,8f,
8g,8h,8i,8j,8k,8l,8m,8n,8
o,8p指向性アンテナ、9 方位演算装置、10a,
10b 回転型指向性アンテナ、11 方位演算装置、
12 アンテナ回転制御装置、13a,13b 回転型
指向性アンテナ、14 方位演算装置。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無指向性アンテナを両端に設けた1対の
    アンテナを対角方向に組み合わせて少なくとも2対のア
    ンテナと、 上記各対のアンテナからの受信信号の到達時間差を各対
    毎に計る時間差測定回路と、 上記各到達時間差から方位を求める方位演算回路を備え
    た方位測定装置。
  2. 【請求項2】 対になるアンテナの設置面を1つは胴体
    とし、1つは主翼として航空機用アンテナとしたことを
    特徴とする請求項1記載の方位測定装置。
  3. 【請求項3】 同角度の覆域を持ちかつ同方向に覆域を
    設定した指向性アンテナを両端に設けて1対として、上
    記覆域に対応して少なくとも2対以上のアンテナと、 上記各対のアンテナからの受信信号の到達時間差を各対
    毎に計る時間差測定回路と、 上記各到達時間差から方位を求める方位演算回路を備え
    た方位測定装置。
  4. 【請求項4】 同方向の覆域を持ち同期して互いに一定
    角度を保ちつつ回転する2つのアンテナを対として1対
    の指向性アンテナと、 上記アンテナからの受信信号の到達時間差を計る時間差
    測定回路と、 上記到達時間差から方位を求める方位演算回路を備えた
    方位測定装置。
  5. 【請求項5】 対をなすアンテナ対を複数とし、かつそ
    れぞれの対は異なる覆域方向を設定して回転し、また時
    間差測定回路は各アンテナ対毎に到達時間差演算を行
    い、方位演算回路は上記各アンテナ対毎に求めた到達時
    間差から方位を求めるようにしたことを特徴とする請求
    項4記載の方位測定装置。
  6. 【請求項6】 アンテナを結ぶ複数の対を細長く平行に
    設置し、また各対の覆域方向を異なる方向に設定したこ
    とを特徴とする請求項3または請求項5記載の方位測定
    装置。
JP28877195A 1995-11-07 1995-11-07 方位測定装置 Pending JPH09133749A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001021639A (ja) * 1999-07-12 2001-01-26 Taiyo Musen Co Ltd 目標指向装置の制御法
KR101683678B1 (ko) * 2016-05-19 2016-12-07 엘아이지넥스원 주식회사 전방향 탐지 시스템
JP2019509481A (ja) * 2016-03-07 2019-04-04 レイセオン カンパニー 屈曲する部分を具備する単一プラットフォームにおけるジオロケーション
JP2019195177A (ja) * 2019-05-15 2019-11-07 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd 移動物体のアンテナ自動アライメント方法、移動物体、及びコントローラ
US11057087B2 (en) 2014-12-31 2021-07-06 SZ DJI Technology Co., Ltd. Mobile object and antenna automatic alignment method and system thereof

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