JPH09236651A - 位置標定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未知のマイクロ波帯を含むレーダ等のパルス
変調信号を使用した電波発射源の位置標定を精度よくで
きかつ安価な位置標定装置を提供する。 【解決手段】 電波発射源からの信号を捕捉する各受信
アンテナ４９〜５１を有する各受信局１１１〜１１３と
基地局１０１とを伝送線路（光ケーブル）５５〜５７で
接続する。基地局１０１は、各受信局１１１〜１１３か
ら送られてくる捕捉信号を復調する受信機５〜７と、復
調した捕捉信号のパルス波の立ち上がり時間を計測する
受信時間検出処理部４４と、パルス立ち上がり時間から
複数の受信アンテナ４９〜５１からの捕捉信号の捕捉時
間差を計測する位置標定処理部４５と、基準信号を送信
する送信機１１及び送信アンテナ１３とを搭載し、電波
発射源からの送出信号に基づいて得た捕捉時間差に対し
て、基準信号に基づいて得た捕捉時間差で補正すること
により電波発射源の位置を標定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はレーダ装置等の高
周波パルス信号を発射する電波発射源の位置を特定する
位置標定装置、特にレーダ等のパルス波やバースト信号
を利用した電波発射源の位置標定法を用いて電波発射源
の位置を標定する位置標定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電波発射源の位置標定手段としては代表
的に２通りの方法がある。一つの方法は、離隔した２ヶ
所以上の位置で電波発射源の到来方位を計測して、計測
した方位線が交わる点を電波発射源の位置とする方法で
あり、３角測量の原理と同様なものである。もう一つの
方法は、レーダ等のパルス波やバースト信号を利用した
電波発射源の位置標定法であり、３ヶ所以上の位置で電
波発射源からの電波到来時刻を計測して、２ヶ所間（３
地点の計測では３組の組合せが得られる。）の電波到来
時刻差を求め、電波到来時間差一定の位置データ（双曲
線となる）を得て、３組のこの位置データの交点を電波
発射源の標定位置とする手段である。

【０００３】図９は、特開平５−６０８５３号公報に開
示された電波到来時刻差から電波発射源の位置を特定す
る装置を示すブロック図である。図９に示した装置は、
地上の基地局１及び固定局１６，１７、そして電波発射
源となる移動型無線機２６で構成される。このうち、基
地局１は、受信アンテナ２，３，４と、各受信アンテナ
２〜４から捕捉信号を復調する受信機５，６，７と、受
信機５〜７で復調した捕捉信号の探知時間計測を実施す
る時間計測部８と、時間計測部８からの結果を受け、移
動型無線機２６の位置を持定する信号処理部９と、移動
型無線機２６の特定結果を表示する表示器１０とを有す
る。更に、基地局１は、送信電波を発生する送信機１１
と、送信信号を変調し送信電波に識別を付加するコード
信号発生部１２と、送信電波を送信する送信アンテナ１
３と、受信信号からコード信号等を識別する発信者識別
部１４と、わかりやすい表示を実施するための地図情報
を記憶したＲＯＭ１５とを有する。

【０００４】固定局１６，１７は、それぞれ受信アンテ
ナ１８，１９、受信機２０，２１、受信機２０，２１の
受信結果を受け電波を発生する送信機２２，２３及び送
信機２２，２３からの電波を発射する送信アンテナ２
４，２５を搭載する。

【０００５】移動型無線機２６は、受信アンテナ２７、
操作用受信機２８、送信機２９及び送信アンテナ３０を
搭載する。

【０００６】ここで、２組の固定局１６，１７及び基地
局１は、離隔して配置され、それぞれの位置は既知であ
る。

【０００７】次に動作について説明する。まず、基地局
１の送信機１１から特定周波数の電波を送信アンテナ１
３を介して発信する。移動型無線機２６は、操作用受信
機２８によりこの電波を受信すると、直ちに送信機２９
を作動させ、所定周波数の電波を送信アンテナ３０から
送信する。一方、２ヶ所の固定局１６、１７は、基地局
１からの電波を受信アンテナ１８，１９を介して受信機
２０、２１により受信すると、直ちに送信機２２、２３
からそれぞれ異なる周波数の電波を発生し、送信アンテ
ナ２４、２５を介して送信する。また、移動型無線機２
６からの発射電波を受信した場合も同様に電波を送信す
る。この結果、基地局１では、次の電波を受信すること
ができる。

【０００８】１．基地局１からの電波を受信した移動型
無線機２６が送信する電波 ２．基地局１からの電波を受信した固定局１６が送信す
る電波 ３．基地局１からの電波を受信した固定局１７が送信す
る電波 ４．基地局１からの電波を移動型無線機２６が受信した
後、移動型無線機２６が発射した電波を受信した固定局
１６が送信する電波 ５．基地局１からの電波を移動型無線機２６が受信した
後、移動型無線機２６が発射した電波を受信した固定局
１７が送信する電波 なお、基地局１、移動型無線機２６、固定局１６，１７
が発射する各電波は、周波数が異なるように設定してあ
り、それぞれの電波は、基地局１の受信アンテナ２〜４
で捕捉し、移動型無線機２６、固定局１６、固定局１７
に対応して受信機５〜７で受信される。

【０００９】時間計測部８では、移動型無線機２６から
直接基地局１に到達した電波と、２つの固定局１６，１
７を介して基地局１に到達した電波との電波伝搬時間差
を算出する。信号処理部９では、時間計測部８で算出し
た電波伝搬時間差から移動型無線機２６の位置を特定す
る。基本的な特定方法は、２地点間の電波伝搬時間差一
定の双曲線を３本描き、その交点を移動型無線機２６す
なわち電波発射源の位置とする方法である。

【００１０】なお、説明を省略したがコード信号、発信
者識別等は複数の電波発射源の位置特定を実施できるよ
うに設けたものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置においては、既知の電波発射源が構成要素となって
いるので、未知の電波発射源の位置標定を実施すること
は困難であった。

【００１２】また、基地局から発射した電波に基づい
て、電波発射源からの電波を固定局が受信し、その受信
した固定局が基地局へ更に電波を送信するというよう
に、電波の受信、送信を繰り返し行い、電波をリレーし
ていく方式であるため、必然的に発生する送信・受信の
タイミングのばらつきにより時間差計測誤差は大きくな
り、電波発射源の位置特定誤差は大きくなってしまうと
いう問題があった。電波の伝搬速度は高速であり、数十
ｎｓｅｃのオーダの誤差が発生しても、大きな位置標定
誤差となる。

【００１３】また、複数の固定局に送受信機を配置し、
更に基地局には固定局の数だけ送受信機を配置する構成
が必要であったため規模が大きくなるという問題があっ
た。特に電波の周波数にマイクロ波帯を使用する場合は
高価な装置となる。

【００１４】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、その目的は、未知のレーダ等の
パルス変調信号を使用した電波発射源の位置標定装置を
提供することにある。

【００１５】また、位置標定精度に優れた位置標定装置
を提供することにある。

【００１６】更に、マイクロ波帯のレーダ等を使用する
場合でも安価な電波発射源の位置標定装置を提供するこ
とにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、本発明は、電波発射源からの送出信号に基
づいて電波発射源の位置を標定する位置標定装置におい
て、離隔して配置され、位置標定に関わる信号を受信す
る少なくとも３つの受信局と、受信局から伝送線路を介
して送られてくる捕捉信号に基づいて電波発射源の位置
を標定する基地局とを有し、前記受信局は、位置標定に
関わる信号を捕捉する受信アンテナを有し、前記基地局
は、基準信号を送信する基準信号送信手段と、前記受信
局から送られてくる捕捉信号を受信し復調する信号復調
手段と、前記信号復調手段からの出力に基づいて前記各
受信アンテナが捕捉した信号の捕捉時間差を算出する位
置標定算出手段とを有し、電波発射源からの送出信号に
基づいて得た捕捉時間差に対して、前記基準信号送信手
段から送信した基準信号に基づいて得た捕捉時間差で補
正することにより電波発射源の位置を標定することを特
徴とする。

【００１８】また、前記位置標定算出手段は、周波数弁
別を行い、パルス波に復調する受信時間検出処理部と、
前記受信時間検出処理部で復調されたパルス波のパルス
立ち上がり時間から複数の前記受信アンテナが捕捉した
信号の捕捉時間差を計測する位置標定処理部とを有する
ことを特徴とする。

【００１９】また、前記各受信局から送出される捕捉信
号に対して変復調を行い、前記各受信局と前記基地局と
の間で光信号による伝送を行う光通信手段を有すること
を特徴とする。

【００２０】以上の構成により、未知の電波発射源の位
置を標定することができる。また、電波発射源からの送
出信号を捕捉する３個以上の受信アンテナを離隔して配
置し、各受信アンテナを有する受信局と位置標定を行う
基地局とを伝送線路で接続するようにしたので、位置標
定精度に優れた位置標定装置を提供することができる。
特に、受信局と基地局との間を光通信により伝送するよ
うにすれば、伝送線路を介したときの伝送損失を軽減す
ることができる。更に、受信局を簡易な構成としたの
で、高周波パルス信号のみならずマイクロ波の信号を送
出する電波発射源の位置を標定する場合であっても比較
的安価な装置を得ることができる。

【００２１】また、前記受信局は、前記受信アンテナが
捕捉した信号を増幅する増幅手段を有することを特徴と
する。各受信アンテナの離隔距離が大きく設定しなくて
もよい場合などには、非常に安価な装置を提供すること
ができる。

【００２２】また、前記基地局は、前記各受信局それぞ
れに対応して前記信号復調手段を設けるとともに前記各
信号復調手段に共有の局部発振器を有することを特徴と
する。

【００２３】また、前記基地局は、内部における位置標
定算出処理、基準信号送信処理に用いる精密基準計時手
段を設けたことを特徴とする。

【００２４】また、前記基地局は、前記各受信局から送
られてくる捕捉信号別に設定した遅延量に基づき時間軸
上重ならないように捕捉信号を遅延させる信号遅延手段
と、遅延させた信号を含む前記各受信局からの捕捉信号
を合成し単一の前記信号復調手段に送出する信号合成手
段とを有し、前記位置標定算出手段は、前記信号遅延手
段で用いた遅延量に基づき前記信号復調手段からの出力
に補正を行い、前記各受信アンテナが捕捉した捕捉時間
差を算出することを特徴とする。この構成により、単一
の信号復調手段のみで位置標定を行うことができるの
で、安価な装置を提供することができる。

【００２５】また、前記基地局は、予め設定した位置標
定に関わる信号の目標諸元と前記各受信局から送られて
くる捕捉信号の諸元とを比較することで、単一の電波発
射源による捕捉信号を抽出する信号抽出手段を有するこ
とを特徴とする。この構成により、受信アンテナが複数
の電波発射源から同時に送出信号を捕捉し電波が混在し
た場合でも唯一つの電波発射源の位置を標定することが
できる。また、電波発射源別に位置を標定することがで
きる。

【００２６】また、電波発射源の位置を方位情報から標
定する手段を有し、捕捉時間差計測による電波発射源の
位置標定と方位測定による電波発射源の位置標定とを併
用することを特徴とする。また、この構成において、前
記受信アンテナは、回転型指向性アンテナであり、前記
基地局は、前記各受信アンテナが捕捉した信号から電波
発射源の方位を測定する方位検出部と、前記各受信アン
テナの向きを制御する受信アンテナ制御回路とを有する
ことを特徴とする。

【００２７】このように、捕捉時間差計測による電波発
射源の位置標定と方位測定による電波発射源の位置標定
とを併用することで、短時間に電波発射源の標定が可能
となり、かつ位置標定精度の優れた位置標定装置を得る
ことができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
好適な実施の形態について説明する。なお、従来例と同
様の要素、また後述する各実施の形態において同様の要
素には、同じ符号を付ける。

【００２９】実施の形態１．図１は、本発明に係る位置
標定装置の第１の実施の形態を示したブロック構成図で
ある。本実施の形態における位置標定装置は、３台の受
信局１１１，１１２、１１３と、受信局１１１〜１１３
から各伝送線路５５，５６，５７を介して送られてくる
捕捉信号に基づいて電波発射源の位置を標定する１台の
基地局１０１とから構成される。受信局１１１〜１１３
は、それぞれに位置標定に関わる信号を捕捉する受信ア
ンテナ４９，５０，５１を有しており、離隔して配置さ
れる。また、受信局１１１〜１１３から基地局１０１に
送出する捕捉信号に対して変復調を行い、光信号による
伝送を行う光通信手段として、ＲＦ／光変換部５２，５
３，５４を各受信局１１１〜１１３に、光／ＲＦ変換部
４１，４２，４３を基地局１０１にそれぞれ設ける。従
って、本実施の形態における伝送線路５５〜５７は光ケ
ーブルである。また、基地局１０１は、更に各光／ＲＦ
変換部４１〜４３に対応して設けられ、各受信局１１１
〜１１３から送られてくる捕捉信号を受信し復調する信
号復調手段としての受信機５，６，７と、受信機５〜７
からの出力に基づいて各受信アンテナ４９〜５１が捕捉
した信号の捕捉時間差を算出する位置標定算出手段とし
て受信時間検出処理部４４及び位置標定処理部４５と、
基準信号を送信する基準信号送信手段として送信機１１
及び送信アンテナ１３とを搭載する。

【００３０】以上の構成から明らかなように、本実施の
形態における位置標定装置は、従来のように電波発射源
が構成要素に含まれておらず、各受信局１１１〜１１３
は、信号を送信する手段を有しておらず非常に簡易な構
成となる。また、各受信局１１１〜１１３と基地局１０
１とを有線で接続することで、無線通信により発生する
送信・受信のタイミングのばらつきの軽減を図るように
した。

【００３１】次に、本実施の形態における動作について
説明する。なお、以下の説明においては、電波発射源か
らは高周波パルス信号が送出されるものとする。

【００３２】電波発射源から発射されたレーダ等の高周
波パルス信号は、離隔して固定配置した受信局１１１〜
１１３の受信アンテナ４９〜５１で捕捉される。電波発
射源と各受信アンテナ４９〜５１間の距離は異なるた
め、高周波パルス変調信号の捕捉時間差が発生する。ま
た、受信局１１１〜１１３は、基地局１０１からそれぞ
れ離隔した構成であるため、各受信アンテナ４９、５
０、５１で捕捉した高周波パルス信号（捕捉信号）をＲ
Ｆ／光変換部５２〜５４で発生させたレーザ等の光信号
に重畳させて光信号とし、伝送線路５５〜５７を用いて
基地局１０１へ伝送する。光信号に高周波パルス信号を
重畳させて伝送することにより、伝送損失の周波数特性
が一定となる効果があり、伝送損失による受信感度の低
下は抑制できる。

【００３３】基地局１０１では、光／ＲＦ変換部４１〜
４３を用いて伝送された光信号から捕捉信号を復調し、
受信機５〜７ヘ送る。受信機５〜７では、連動して同一
周波数の高周波パルス信号を取り出すために周波数弁別
を行い、パルス波に復調する。受信時間検出処理部４４
では、受信機５〜７で復調したパルス波の立ち上がり時
間を計測する。位置標定処理部４５では、受信時間検出
処理部４４で計測したパルス立ち上がり時間から複数の
受信アンテナ４９〜５１で捕捉した高周波パルス信号の
捕捉時間差を計測する。但し、以上の処理において計測
した捕捉時間差には、受信アンテナ４９〜５１から受信
機５〜７までの間の電波伝送路長の差異による時間差が
含まれている。この伝送路長差を補正するため、送信機
１１は、基準となる高周波パルス信号を基準信号として
発生し、送信アンテナ１３から放射する。

【００３４】各受信局１１１〜１１３において受信アン
テナ４９〜５１により送信アンテナ１３から放射された
基準信号を受信すると、基地局１０１では、電波発射源
からの高周波パルス信号を捕捉したときと同様の処理が
行われる。この結果、位置標定処理部４５は、基準信号
に基づく高周波パルス信号の捕捉時刻差を検出し、固定
局１１１〜１１３及び基地局１０１の位置データと併せ
て電波伝送路長の差異補正データを得る。電波発射源か
らの送出信号に基づいて得られた捕捉時間差に対してこ
の差異補正データで補正することにより電波発射源の位
置を正確に標定することができる。なお、電波の捕捉時
間差から電波発射源の特定する方法は、一般的な３組以
上の受信時刻差一定の双曲線の交点から求める手段でも
良いし、計算機で３組の受信時刻差の関係を満足する地
点を最小２乗法等で求めても良い。また、この実施の形
態では固定局の数を３組用いて電波発射源の位置を標定
する場合について示したが３組以上であれば、さらに情
報量が増大し、位置標定精度がさらに改善できる効果が
ある。

【００３５】以上のように、本実施の形態によれば、３
組以上の受信アンテナで捕捉した高周波パルス信号を光
信号に重畳させて１ヶ所の基地局１０１へ伝送し、基地
局で再び元の高周波パルス信号に復調し、同一電波の高
周波パルス信号を弁別するため、連動して作動する受信
アンテナの数だけの受信機でパルス波に復調し、受信時
間検出処理部４４でパルス立ち上がり時間を計測し、位
置標定処理部４５で各電波伝送路長差の補正を加え、各
受信アンテナ捕捉信号の捕捉時間差を計測するような構
成にしたので、未知の電波発射源の位置標定ができ、ま
た、位置標定精度に優れた位置標定装置を得ることがで
きる。

【００３６】また、受信局１１１〜１１３は、受信アン
テナ４９〜５１及び受信アンテナ４９〜５１で捕捉した
信号を光信号に重畳させるＲＦ／光変換部５２〜５４の
みのシンプルな構成とすることができるので、高周波パ
ルス信号のみならずマイクロ波の信号を送出する電波発
射源の位置を標定する場合であっても比較的安価な装置
を得ることができる。

【００３７】実施の形態２．図２は、本発明に係る位置
標定装置の第２の実施の形態を示したブロック構成図で
ある。本実施の形態における位置標定装置は、受信アン
テナ４９〜５１の位置を基地局１０２の近傍に設置する
場合の構成例を示したもので、受信アンテナ４９，５
０，５１で捕捉した高周波パルス信号をそのまま伝送線
路５８，５９，６０を介して基地局１０２の受信機５，
６，７へ伝送するように構成したものである。従って、
本実施の形態においては、上記第１の実施の形態で用い
たＲＦ／光変換部５２〜５４及び光／ＲＦ変換部４１〜
４３は不要で、また、伝送線路５８〜６０は光ケーブル
でなく高周波伝送線路を用いる。受信局は、受信アンテ
ナを単に離隔して配置し、高周波伝送線路で接続した構
成である。

【００３８】以上の構成のように、高周波伝送線路を用
いると、高周波伝送線路の伝送損失が受信アンテナ４９
〜５１と基地局１０２の距離により装置全体の受信感度
に影響を与えてしまう。従って、各受信アンテナ４９〜
５１の離隔距離が大きく設定できないため、各受信アン
テナ４９〜５１で捕捉する電波の捕捉時間差が大きく取
れず、パルス立ち上がり時間のわずかな計測誤差で位置
標定精度は上記第１の実施の形態に示した構成と比べる
と低下することになる。

【００３９】しかしながら、上記計測誤差が顕著に現れ
ない場合や電波発射源の高精度な位置標定を行う必要が
ない場合などに用いる位置標定装置においては、本実施
の形態に示した装置構成とすることで、シンプルで安価
な装置を提供することができる。

【００４０】実施の形態３．図３は、本発明に係る位置
標定装置の第３の実施の形態を示したブロック構成図で
ある。本実施の形態における各受信局１１４，１１５，
１１６は、受信アンテナ４９〜５１が捕捉した信号を増
幅する増幅手段としてＲＦ増幅部６１，６２，６３を有
することを特徴としている。なお、基地局１０２の構成
は、上記第２の実施の形態と同様である。

【００４１】本実施の形態における位置標定装置は、受
信アンテナ４９〜５１で捕捉した信号をＲＦ増幅部６１
〜６３で高周波増幅を実施した後、伝送線路５８〜６０
を介して基地局１０２の受信機５〜７に伝送するような
構成としたものである。ＲＦ増幅部６１〜６３における
捕捉信号の増幅、伝送以外の動作については、上記第１
の実施の形態で示した内容と同一である。

【００４２】本実施の形態によれば、上記第２の実施の
形態に比べて基地局１０２における受信感度を向上させ
る効果があるが、高周波伝送線路の長さにより伝送損失
の周波数特性が大きくなる。

【００４３】しかし、標定する電波発射源の周波数帯域
が予めわかっているのであれば、電波発射源の周波数帯
域を選択して用いることができるので、損失の周波数特
性による受信感度の低下を抑制することができる。この
ため、受信アンテナ４９〜５１の離隔距離を大きく取る
ことができることになるので、伝送線路として光ケーブ
ルを用いた上記第１の実施の形態と同程度の精度で安価
な装置を得ることができる。

【００４４】実施の形態４．図４は、本発明に係る位置
標定装置の第４の実施の形態を示したブロック構成図で
ある。本実施の形態における位置標定装置は、上記第１
の実施の形態の構成に加え、各受信局１１１〜１１３そ
れぞれに対応して設けられた受信機５〜７に共有の局部
発振器６４を基地局１０４に設けた構成を有している。
つまり、本実施の形態においては、基地局１０４に設け
た複数の受信機５〜７で周波数を弁別するために使用す
る局部発信器６４を共通に使用するような構成としたこ
とを特徴としている。

【００４５】周波数を弁別する場合、高周波パルス信号
と局部発振器６４からの信号を合成することにより周波
数をＩＦ（中間周波数）に変換して、狭帯域フィルタで
弁別する方法が一般的である。狭帯域フィルタの帯域
は、狭くするほど周波数弁別度は高くなるが、局部発振
器６４の周波数が受信機５〜７によりばらつきが発生す
ると、連動して作動する受信機５〜７が異なる目標を復
調してしまう可能性がある。本実施の形態においては、
複数の受信機５〜７で局部発振器６４を共用することに
より、このような不具合を防止することができる。

【００４６】なお、本実施の形態において特徴的な構成
である局部発振器６４を光通信を行う第１の実施の形態
に付加するようにしたが、上記第２及び第３の実施の形
態のように光通信を行わない構成に付加してもよい。

【００４７】実施の形態５．図５は、本発明に係る位置
標定装置の第５の実施の形態を示したブロック構成図で
ある。本実施の形態における位置標定装置は、上記第１
の実施の形態の構成に加え、内部における位置標定算出
処理、基準信号送信処理に用いる精密基準計時手段とし
て精密基準クロック６５を基地局１０５に設けた構成を
有している。つまり、本実施の形態においては、受信機
５〜７で復調したパルス波の立ち上がり時間を計測する
受信時間検出処理部４４並びに位置標定を行う位置標定
処理部４５に使用するクロックにセシウム時計等を用い
た精密基準クロック６５を用いるような構成とした。電
波の速度は高速であるため、クロックの精度は、位置標
定誤差に直接結びつく。このため、本実施の形態に示し
たように、精密基準クロックを共用することによって精
度がより優れた位置標定装置を得る効果がある。

【００４８】実施の形態６．図６は、本発明に係る位置
標定装置の第６の実施の形態を示したブロック構成図で
ある。本実施の形態における基地局１０６は、各受信局
１１１〜１１３から送られてくる捕捉信号別に設定した
遅延量に基づき時間軸上重ならないように捕捉信号を遅
延させる信号遅延手段としての遅延線路６６，６７と、
遅延回路６６，６７により遅延させた捕捉信号及び光／
ＲＦ変換部４１から直接入力される遅延してない捕捉信
号を合成し、単一の受信機６９に送出する信号合成手段
としての合成回路６８とを有している。

【００４９】各遅延線路６６，６７の電波遅延量は異な
り、その遅延量は各受信アンテナ５０，５１で捕捉した
高周波パルス変調信号の電波捕捉時間差と比較して、オ
ーダ的に大きく設定してある。このため、合成回路６８
で合成される各受信アンテナ４９〜５１からの捕捉信号
は、時間軸上で重なることがなく合成され、１台の受信
機６９で電波補捉時間差と遅延量に対応した高周波パル
ス信号として検出される。受信時間検出処理部４４で
は、高周波パルス信号の到来時刻を検出し、位置標定処
理部４５では、遅延線路６６，６７の遅延量で補正し、
高周波パルス信号の到来時刻と各受信アンテナ４９〜５
１で捕捉した高周波パルス信号探知時刻の対応を取り、
各受信アンテナ４９〜５１の受信時刻差を算出し、該時
刻差から電波発射源の位標標定を実施するものである。

【００５０】このように、本実施の形態によれば、時間
軸上重ならないように設定された遅延量に基づき、各受
信アンテナ４９〜５１からの捕捉信号を遅延しまた補正
するようにしたので、１台の受信機６９のみで複数の捕
捉信号を復調することができる。従って、更に簡略化し
た、また安価な位置標定装置を提供することができると
もに受信機間の性能のばらつきを発生させないで電波発
射源の位置標定を行うことができる。

【００５１】実施の形態７．図７は、本発明に係る位置
標定装置の第７の実施の形態を示したブロック構成図で
ある。本実施の形態における基地局１０７は、上記第１
の実施の形態の構成に加え、位置標定に関わる信号の目
標諸元を予め設定した目標諸元テーブル７１と、この目
標諸元と各受信局１１１〜１１３から送られてくる捕捉
信号の諸元とを比較することで、単一の電波発射源によ
る捕捉信号を抽出する信号抽出手段として目標検出回路
７０とを有している。本実施の形態における位置標定装
置は、近接周波数の電波を発射する複数の電波発射源が
存在している状況において、効果的に唯一つの電波発射
源の位置標定を実施することができることを特徴として
いる。

【００５２】連動して作動する受信機５〜７は、同一電
波発射源から発射される高周波パルス信号を周被数弁別
により区分して復調するが、周波数弁別度を狭く設定し
た場合、広範囲に分布するレーダ波等の電波発射源の存
在を細かく同調により捜索して復調する必要があるた
め、電波の復調に多くの時間が必要となる。一方、周波
数弁別度を広く設定した場合、複数の電波発射源からの
高周波パルス信号を受信機５〜７で同時に復調する場合
が発生するので、捕捉時間差を求められなくなる場合が
あり得る。

【００５３】本実施の形態は、このような状況において
効果がある構成である。すなわち、目標検出回路７０で
は、受信機５〜７で復調した高周波パルス信号群と予め
設定した目標諸元テーブル７１の諸元を比較し、パルス
繰り返し周波数等の特徴から同一電波発射源からの高周
波パルス信号を検出し抽出する。受信時間検出処理部４
４は、抽出された信号のパルス立ち上がり時間を計測
し、位置標定処理部４５は、上記第１の実施の形態と同
様の方法で電波発射源の位置を標定する。

【００５４】以上のように、本実施の形態によれば、予
め目標諸元テーブル７１に設定した高周波パルス信号の
目標諸元と、実際に捕捉した高周波パルス信号の諸元と
を比較して、複数のパルス群の中から同一の電波発射源
からのパルス波のみを抽出し、その抽出した捕捉信号の
捕捉時間差を算出するよう構成したので、複数の電波発
射源から同時に送出信号を捕捉し電波が混在した場合で
も唯一つの電波発射源の位置を標定することができる。
すなわち、電波発射源別に位置を標定することができ
る。

【００５５】なお、上記実施の形態では、目標諸元テー
ブル７１を設け、捕捉信号を設定した目標諸元と比較し
て唯一つの信号を抽出するようにしたが、目標諸元テー
ブル７１を別途用意せずに、捕捉信号のパルス波の周期
性から同一電波電波発射源からのパルス波を目標検出回
路７０に抽出させるようにしてもよい。

【００５６】実施の形態８．図８は、本発明に係る位置
標定装置の第８の実施の形態を示したブロック構成図で
ある。本実施の形態において受信局１１７，１１８，１
１９がそれぞれ有する受信アンテナは、指向性回転アン
テナ７２，７３，７４である。また、基地局１０８は、
上記第１の実施の形態の構成に加え、指向性回転アンテ
ナ７２〜７４が捕捉した信号から電波発射源の方位を測
定する方位検出部７５，７６，７７と、指向性回転アン
テナ７２〜７４の向きを制御する指向性回転アンテナ制
御回路７８とを有する。

【００５７】以上の構成において、３ヶ所以上に配置し
た指向性回転アンテナ７２〜７４で捕捉した電波発射源
からの電波を上記第１の実施の形態と同様の方法で基地
局１０８の受信機５〜７に送り復調した後、受信時間検
出処理部４４に送る。そして、上記第１の実施の形態と
同様の方法で電波発射源からのパルス信号の捕捉時間差
を計測して、電波発射源の位置を標定する。

【００５８】一方、復調された電波発射源からのパルス
信号は、方位検出部７５〜７７にも送られる。方位検出
部７５〜７７では、指向性回転アンテナ制御回路７８の
情報と復調されたパルス信号の振幅の大きさから各指向
性回転アンテナ７２〜７４からの電波発射源の方位を測
定する。位置標定処理部４５では、各指向性回転アンテ
ナ７２〜７４から測定した電波発射源方向への各方位線
の交点から電波発射源の位置を標定する。

【００５９】このように、本実施の形態においては、捕
捉時間差計測による電波発射源の位置標定と方位測定に
よる電波発射源の位置標定とを並行して行う。併用され
る異なる位置標定方法で計測した電波発射源の位置標定
には特徴がある。方位情報から求める位置情報は三角測
量の原理であり、短時間で素早く電波発射源の位置を標
定できるが、方位測定精度には限界があり、標定誤差は
大きくなる。一方、時間差から求めた位置情報は精度良
く電波発射源の位置標定を行うことが可能であるが、方
位から求める方法と比較して、補正時間、演算時間等に
ある程度の時間を必要とする。また、捕捉時間差を計測
するパルス信号を間違えた場合は大きな標定誤差が発生
する可能性がある。

【００６０】従って、本実施の形態によれば、両方の方
法を併用することにより、両者の長所を効果的に引き出
し、短時間に電波発射源の標定が可能となり、かつ位置
標定精度の優れた位置標定装置を得ることができる。

【００６１】なお、上記で説明した各実施の形態の特徴
的な構成要素は、それぞれ組み合わせて用いることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る位置標定装置の第１の実施の形
態を示したブロック構成図である。

【図２】 本発明に係る位置標定装置の第２の実施の形
態を示したブロック構成図である。

【図３】 本発明に係る位置標定装置の第３の実施の形
態を示したブロック構成図である。

【図４】 本発明に係る位置標定装置の第４の実施の形
態を示したブロック構成図である。

【図５】 本発明に係る位置標定装置の第５の実施の形
態を示したブロック構成図である。

【図６】 本発明に係る位置標定装置の第６の実施の形
態を示したブロック構成図である。

【図７】 本発明に係る位置標定装置の第７の実施の形
態を示したブロック構成図である。

【図８】 本発明に係る位置標定装置の第８の実施の形
態を示したブロック構成図である。

【図９】 従来の位置標定装置のブロック構成図であ
る。

【符号の説明】

５，６，７，６９ 受信機、１１ 送信機、１３ 送信
アンテナ、４１，４２，４３ 光／ＲＦ変換部、４４
受信時間検出処理部、４５ 位置標定処理部、４９，５
０，５１ 受信アンテナ、５２，５３，５４ ＲＦ／光
変換部、５５，５６，５７，５８，５９，６０ 伝送線
路、６１，６２，６３ ＲＦ増幅部、６４ 局部発振
器、６５ 精密基準クロック、６６，６７ 遅延線路、
６８ 合成回路、７０ 目標検出回路、７１ 目標諸元
テーブル、７２，７３，７４ 指向性回転アンテナ、７
５，７６，７７ 方位検出部、７８ 指向性回転アンテ
ナ制御回路、１０１，１０２，１０４，１０５，１０
６，１０７，１０８ 基地局、１１１，１１２，１１
３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８，１１９
受信局。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電波発射源からの送出信号に基づいて電
   波発射源の位置を標定する位置標定装置において、 離隔して配置され、位置標定に関わる信号を受信する少
   なくとも３つの受信局と、 受信局から伝送線路を介して送られてくる捕捉信号に基
   づいて電波発射源の位置を標定する基地局と、 を有し、 前記受信局は、位置標定に関わる信号を捕捉する受信ア
   ンテナを有し、 前記基地局は、 基準信号を送信する基準信号送信手段と、 前記受信局から送られてくる捕捉信号を受信し復調する
   信号復調手段と、 前記信号復調手段からの出力に基づいて前記各受信アン
   テナが捕捉した信号の捕捉時間差を算出する位置標定算
   出手段と、 を有し、電波発射源からの送出信号に基づいて得た捕捉
   時間差に対して、前記基準信号送信手段から送信した基
   準信号に基づいて得た捕捉時間差で補正することにより
   電波発射源の位置を標定することを特徴とする位置標定
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の位置標定装置において、 前記位置標定算出手段は、 周波数弁別を行い、パルス波に復調する受信時間検出処
   理部と、 前記受信時間検出処理部で復調されたパルス波のパルス
   立ち上がり時間から複数の前記受信アンテナが捕捉した
   信号の捕捉時間差を計測する位置標定処理部と、 を有することを特徴とする位置標定装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の位置標定装置において、 前記各受信局から送出される捕捉信号に対して変復調を
   行い、前記各受信局と前記基地局との間で光信号による
   伝送を行う光通信手段を有することを特徴とする位置標
   定装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の位置標定装置において、 前記受信局は、前記受信アンテナが捕捉した信号を増幅
   する増幅手段を有することを特徴とする位置標定装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の位置標定装置において、 前記基地局は、前記各受信局それぞれに対応して前記信
   号復調手段を設けるとともに前記各信号復調手段に共有
   の局部発振器を有することを特徴とする位置標定装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の位置標定装置において、 前記基地局は、内部における位置標定算出処理、基準信
   号送信処理に用いる精密基準計時手段を設けたことを特
   徴とする位置標定装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の位置標定装置において、 前記基地局は、 前記各受信局から送られてくる捕捉信号別に設定した遅
   延量に基づき時間軸上重ならないように捕捉信号を遅延
   させる信号遅延手段と、 遅延させた信号を含む前記各受信局からの捕捉信号を合
   成し単一の前記信号復調手段に送出する信号合成手段
   と、 を有し、 前記位置標定算出手段は、前記信号遅延手段で用いた遅
   延量に基づき前記信号復調手段からの出力に補正を行
   い、前記各受信アンテナが捕捉した捕捉時間差を算出す
   ることを特徴とする位置標定装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載の位置標定装置において、 前記基地局は、予め設定した位置標定に関わる信号の目
   標諸元と前記各受信局から送られてくる捕捉信号の諸元
   とを比較することで、単一の電波発射源による捕捉信号
   を抽出する信号抽出手段を有することを特徴とする位置
   標定装置。
9. 【請求項９】 請求項１記載の位置標定装置において、 電波発射源の位置を方位情報から標定する手段を有し、
   捕捉時間差計測による電波発射源の位置標定と方位測定
   による電波発射源の位置標定とを併用することを特徴と
   する位置標定装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の位置標定装置におい
    て、 前記受信アンテナは、回転型指向性アンテナであり、 前記基地局は、 前記各受信アンテナが捕捉した信号から電波発射源の方
    位を測定する方位検出部と、 前記各受信アンテナの向きを制御する受信アンテナ制御
    回路と、 を有することを特徴とする位置標定装置。