JPH10123238A - Distance measuring device - Google Patents
Distance measuring deviceInfo
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- JPH10123238A JPH10123238A JP8279669A JP27966996A JPH10123238A JP H10123238 A JPH10123238 A JP H10123238A JP 8279669 A JP8279669 A JP 8279669A JP 27966996 A JP27966996 A JP 27966996A JP H10123238 A JPH10123238 A JP H10123238A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、飛翔体と被測定物
との距離を測定する距離測定器に関する。The present invention relates to a distance measuring device for measuring a distance between a flying object and an object to be measured.
【0002】[0002]
【従来の技術】第一の従来例の距離測定器について、図
4を用いて説明する。図4は、FM−CW(Frequ
ency Modulation−Continuou
s wave)方式のの距離測定器の構成を示すブロッ
ク図である。この距離測定器は、飛翔体に搭載され、高
度計として用いられる。この図において、10は送信部
であり、三角波またはのこぎり波により周波数変調され
た送信波をアンテナ11から送信するものである。2. Description of the Related Art A first conventional distance measuring device will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows an FM-CW (Frequ
ency Modulation-Continuou
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a distance measuring device of a swave) system. This distance measuring device is mounted on a flying object and used as an altimeter. In this figure, reference numeral 10 denotes a transmission unit, which transmits a transmission wave frequency-modulated by a triangular wave or a sawtooth wave from the antenna 11.
【0003】12は受信部であり、アンテナ11より送
信された送信波が被測定物から反射して戻ってくる反射
波を、アンテナ13から受信し、反射信号として周波数
混合部14へ送信する。周波数混合部13は、受信部1
2からの反射信号の周波数と送信部10からの送信波と
同一な送信信号の周波数との差により求められるビート
信号を出力するものである。[0003] A receiving unit 12 receives a reflected wave, which is a return of the transmission wave transmitted from the antenna 11 from the device under test, from the antenna 13 and transmits the reflected wave to the frequency mixing unit 14 as a reflected signal. The frequency mixing unit 13 includes the receiving unit 1
It outputs a beat signal obtained from the difference between the frequency of the reflected signal from the transmitter 2 and the frequency of the same transmission signal as the transmission wave from the transmitter 10.
【0004】上述した距離測定器の動作を図4および図
5を参照して説明する。図5は、第一の従来例で用いら
れる信号のタイミングチャート図である。まず、送信部
10は、図5(a)に示される、のこぎり波で周波数変
調された周波数特性を持つ送信波OW2をアンテナ11
から送信する。この送信された送信波OW2は地表で反
射され、反射波として戻ってくる。この反射波は、図5
(b)に示されるのこぎり波形状の周波数特性を持ち、
この反射波の周波数は、送信波の周波数に対して、地表
との往復時間分である時刻t11〜t12までの時間だ
け偏移したものである。[0004] The operation of the above distance measuring device will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 5 is a timing chart of signals used in the first conventional example. First, the transmission unit 10 transmits the transmission wave OW2 having the frequency characteristic modulated by the sawtooth wave shown in FIG.
Send from. The transmitted transmission wave OW2 is reflected on the ground surface and returns as a reflected wave. This reflected wave is shown in FIG.
(B) has a sawtooth-shaped frequency characteristic shown in FIG.
The frequency of the reflected wave is shifted from the frequency of the transmitted wave by the time from time t11 to time t12, which is the round trip time to the ground.
【0005】そして、周波数混合部14は、送信部10
からの送信信号OW2と受信部12からの反射信号との
時刻t12〜t13までの間における周波数の差より、
図5(c)に示される一定の周波数特性を持つビート信
号を生成し出力する。この生成したビート信号の周波数
解析が行われ、飛翔体と被測定物との距離が、演算によ
り求められる。[0005] The frequency mixing section 14 includes a transmitting section 10.
From the frequency difference between time t12 and time t13 between the transmission signal OW2 from and the reflected signal from the reception unit 12,
A beat signal having a constant frequency characteristic shown in FIG. 5C is generated and output. The frequency analysis of the generated beat signal is performed, and the distance between the flying object and the measured object is calculated.
【0006】次に、第二の従来例の距離測定器を図6を
用いて説明する。図6は、パルス方式の距離測定器の構
成を示すブロック図である。この距離測定器は、飛翔体
に搭載され、高度計として用いられる。図において、2
0は送信部であり、周期的に送信波として方形波状の送
信パルスをアンテナ21より送信するものである。22
は、受信部であり、アンテナ21から送信された送信パ
ルスの地表からの反射波である反射パルスをアンテナ2
3で受信するものである。24は、パルス計数部であ
り、内部に基準周波数のパルス発生回路とカウンタ回路
とを持ち、カウンタ回路の計数値に対し、パルス発生器
のパルスの周期を乗じることで、時間測定を行うもので
ある。Next, a second conventional distance measuring device will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a pulse type distance measuring device. This distance measuring device is mounted on a flying object and used as an altimeter. In the figure, 2
Reference numeral 0 denotes a transmitting unit that periodically transmits a square wave transmission pulse from the antenna 21 as a transmission wave. 22
Is a receiving unit, and transmits a reflected pulse, which is a reflected wave from the ground surface, of the transmission pulse transmitted from the antenna 21 to the antenna 2
3 is received. Reference numeral 24 denotes a pulse counting unit which internally has a pulse generation circuit of a reference frequency and a counter circuit, and performs time measurement by multiplying the count value of the counter circuit by the period of the pulse of the pulse generator. is there.
【0007】次に、上述した距離測定器の動作を図6お
よび図7を参照して説明する。図7は、第二の従来例で
用いられている信号のタイミングチャートである。ま
ず、送信部20が送信パルスをアンテナ21より出力す
る。同時に、送信部20は、送信パルス信号TW2をパ
ルス計数部24に送信する。パルス計数部24は、図7
(a)に示される送信パルス信号TW2の立ち上がりの
時刻t15から、時間の測定を開始する。Next, the operation of the above distance measuring device will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a timing chart of signals used in the second conventional example. First, the transmitting unit 20 outputs a transmission pulse from the antenna 21. At the same time, the transmission unit 20 transmits the transmission pulse signal TW2 to the pulse counting unit 24. The pulse counting unit 24 is configured as shown in FIG.
At time t15 of the rising of the transmission pulse signal TW2 shown in FIG.
【0008】そして、送信パルスの地表からの反射波で
ある反射パルスが、受信部22により受信される。受信
部22は、受信した反射パルスを反射パルス信号RW2
として、パルス計数部24に送信する。次に、パルス計
数部24は、図7(b)に示される反射パルス信号RW
2を受信した、時刻t16のタイミングで、時間の測定
を停止する。ここで、送信された送信パルスが往復した
時間がわかるので、「往復に要した時間の半分の値」に
「光の速度」を乗じることで、地表と飛翔体との距離が
計算される。[0008] A reflected pulse, which is a reflected wave of the transmitted pulse from the ground, is received by the receiver 22. The receiving unit 22 converts the received reflected pulse into a reflected pulse signal RW2.
To the pulse counting unit 24. Next, the pulse counting unit 24 outputs the reflected pulse signal RW shown in FIG.
The measurement of time is stopped at the timing of time t16 when 2 is received. Here, since the time required for the transmitted transmission pulse to reciprocate is known, the distance between the ground surface and the flying object is calculated by multiplying "half the time required for reciprocation" by "speed of light".
【0009】ここで、第一の実施例のFM−CW方式の
距離測定器は、一般的に近距離の測定に用いられる。こ
れは、送信波を三角波またはのこぎり波で周波数変調を
行うので、三角波またはのこぎり波、および送信波の中
心周波数の安定度が良くないと誤差が生じる。特に、遠
距離を測定する場合、周波数変調に用いる三角波または
のこぎり波の周期が長くなり、送信波の中心周波数の精
度による誤差が大きくなる傾向がある。Here, the FM-CW type distance measuring device of the first embodiment is generally used for measuring a short distance. Since the transmission wave is frequency-modulated with a triangular wave or a sawtooth wave, an error occurs if the stability of the center frequency of the triangular wave or the sawtooth wave and the transmission wave is not good. In particular, when measuring a long distance, the cycle of the triangular wave or sawtooth wave used for frequency modulation tends to be long, and the error due to the accuracy of the center frequency of the transmission wave tends to increase.
【0010】また、第二の実施例のパルス方式の距離測
定器は、一般的に遠距離の測定に用いられる。これは、
パルスが送信されてから戻ってくるまでの時間を測定す
るが、近距離の場合には、測定する時間が非常に短時間
となる。そのため、時間測定に用いられるパルス発生回
路の周波数は、測定精度を上げようとした場合、非常に
高い周波数である必要がある。The pulse type distance measuring device of the second embodiment is generally used for measuring a long distance. this is,
The time from when the pulse is transmitted to when it returns is measured. In the case of a short distance, the measurement time is very short. Therefore, the frequency of the pulse generation circuit used for time measurement needs to be a very high frequency in order to increase measurement accuracy.
【0011】また、高い周波数の計数および距離の演算
のために、信号処理速度の向上が必要となる。たとえ
ば、’1m’単位で距離測定を行う場合、時間測定に用
いられるパルス発生回路の周波数は、’数百MHz’の
値が必要である。そこで、FM−CW方式およびパルス
方式の双方が短所を補う形で使用され、飛翔体と被測定
物との距離が測定されれば、正確な高度測定値が得られ
る。[0011] Further, for high frequency counting and distance calculation, it is necessary to improve the signal processing speed. For example, when distance measurement is performed in units of '1 m', the frequency of the pulse generation circuit used for time measurement needs a value of 'several hundred MHz'. Therefore, if both the FM-CW method and the pulse method are used to compensate for the disadvantages, and the distance between the flying object and the measured object is measured, an accurate altitude measurement value can be obtained.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】ところが、距離測定器
の性能により、上述した距離測定器のどちらを使用する
かの、近距離と遠距離との間の測定限界の境目は明確で
はない。つまり、FM−CW方式またはパルス方式の双
方により、飛翔体と被測定物との距離測定を行った場
合、どちらの測定結果を正確な値として、選択するかの
判断が明確に出来ない問題があった。本発明は、このよ
うな背景の下になされたもので、FM−CW方式または
パルス方式の測定結果のどちらが、より正確な値である
かを判断し、距離の測定が正確に行える近距離および遠
距離兼用の距離測定器を提供することを目的とする。However, due to the performance of the distance measuring device, it is not clear which of the above-mentioned distance measuring devices is to be used, the boundary of the measurement limit between the short distance and the long distance. In other words, when the distance between the flying object and the object to be measured is measured by both the FM-CW method and the pulse method, it is not possible to clearly determine which measurement result to select as an accurate value. there were. The present invention has been made under such a background, and determines whether the measurement result of the FM-CW method or the pulse method is a more accurate value, and provides a short distance and a short distance that can accurately measure the distance. An object of the present invention is to provide a distance measuring device that can be used for a long distance.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
飛翔体に搭載され、前記飛翔体と被測定物との距離を、
電波を用いて測定する距離測定器において、送信波を前
記被測定物に対して放射する送信手段と、前記送信波が
前記被測定物において反射された反射波を受信する受信
手段と、この受信手段により受信された前記反射波と前
記送信信号との周波数差から求められるビート信号を検
出する検出手段と、前記ビート信号に基づき、飛翔体と
被測定物との距離を計算する第一の演算手段と、前記送
信波を送信してから、前記受信波を受信するまでの時間
を測定する測定手段と、前記時間のデータに基づき、飛
翔体と被測定物との距離を計算する第二の演算手段と、
前記ビート信号の有無により、第一の演算手段の演算結
果の距離と、第二の演算手段の結果の距離とを択一的に
選択する選択手段とを具備することを特徴とする。According to the first aspect of the present invention,
Mounted on a flying object, the distance between the flying object and the object to be measured,
In a distance measuring device that measures using radio waves, a transmitting unit that radiates a transmission wave to the device under test, a receiving unit that receives a reflected wave of the transmission wave reflected by the device under test, Detecting means for detecting a beat signal obtained from a frequency difference between the reflected wave received by the means and the transmission signal; and a first operation for calculating a distance between the flying object and the device under test based on the beat signal Means, a measuring means for measuring a time from transmitting the transmission wave to receiving the reception wave, and a second means for calculating a distance between the flying object and the measured object based on the data of the time. Arithmetic means;
And a selecting means for selectively selecting the distance of the result of the calculation by the first calculating means and the distance of the result of the second calculating means depending on the presence or absence of the beat signal.
【0014】請求項2記載の発明は、請求項1記載の距
離測定器において、前記送信手段が、周波数変調された
送信波と方形波形状のパルスとを、同時に送信すること
を特徴とする。請求項3記載の発明は、請求項1または
請求項2記載の距離測定器において、前記測定手段が、
周期的パルスの数を計数して、この計数データに基づ
き、時間データを演算することを特徴とする。請求項4
記載の発明は、請求項1ないし請求項3いすれか記載の
距離測定器において、前記送信手段が、距離測定のタイ
ミング毎に送信波を送信することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the range finder of the first aspect, the transmitting means simultaneously transmits a frequency-modulated transmission wave and a square-wave-shaped pulse. According to a third aspect of the present invention, in the distance measuring device according to the first or second aspect, the measuring means includes:
The number of periodic pulses is counted, and time data is calculated based on the counted data. Claim 4
The invention described in any one of claims 1 to 3 is characterized in that the transmission means transmits a transmission wave at each distance measurement timing.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態
による距離測定器の構成を示すブロック図である。この
図において、1は、送信部であり、のこぎり波により周
波数変調された送信波および方形波状の送信パルスをア
ンテナ2より送信し、周波数変調された送信波を送信信
号OW1として周波数混合部3に送信し、方形波状の送
信パルスを送信パルス信号としてパルス係数部4に送信
するものである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to an embodiment of the present invention. In this figure, reference numeral 1 denotes a transmission unit, which transmits a transmission wave and a square-wave transmission pulse frequency-modulated by a sawtooth wave from an antenna 2 and transmits the frequency-modulated transmission wave to a frequency mixing unit 3 as a transmission signal OW1. The transmission is performed, and a square-wave transmission pulse is transmitted to the pulse coefficient unit 4 as a transmission pulse signal.
【0016】周波数混合部3は、受信部5からの反射信
号IW1の周波数と送信部1からの送信波と同一な送信
信号OW1の周波数との差により求められるビート信号
BTを出力するものである。パルス計数部4は、内部に
基準周波数のパルス発生回路とカウンタ回路とを持ち、
カウンタ回路の計数値に対し、パルス発生器のパルスの
周期を乗じることで、時間測定を行うものである。The frequency mixing section 3 outputs a beat signal BT obtained from the difference between the frequency of the reflected signal IW1 from the receiving section 5 and the frequency of the same transmission signal OW1 as the transmission wave from the transmitting section 1. . The pulse counting unit 4 has a pulse generation circuit of a reference frequency and a counter circuit therein,
The time measurement is performed by multiplying the count value of the counter circuit by the pulse period of the pulse generator.
【0017】受信部5は、周波数変調した送信波および
方形波状の送信パルスの被測定物からの反射波をアンテ
ナ6を用いて受信し、周波数変調された送信波の被測定
物における反射波を反射波信号IW1として周波数混合
部3に送信し、方形波状の送信パルスの被測定物からの
反射パルスを反射パルス信号TR1としてパルス計数部
4に送信するものである。The receiver 5 receives the frequency-modulated transmission wave and the reflected wave of the square-wave transmission pulse from the device under test using the antenna 6, and converts the reflected wave of the frequency-modulated transmission wave at the device under test. The reflected wave signal IW1 is transmitted to the frequency mixing unit 3, and the reflected pulse of the square wave transmission pulse from the device under test is transmitted to the pulse counting unit 4 as the reflected pulse signal TR1.
【0018】7は、ビート信号検出部であり、距離測定
中に周波数混合部3がビート信号を出力していることを
検出し、コントローラ8に検出信号を出力するものであ
る。コントローラ8は、ビート信号の検出部7の検出信
号の有無により、FM−CW方式の測定結果とパルス方
式とのどちらで距離測定を行うかの択一的な判断を行っ
た後、測定距離の演算を行い、上記演算結果である測定
距離のデータを出力するものである。Reference numeral 7 denotes a beat signal detection unit, which detects that the frequency mixing unit 3 is outputting a beat signal during distance measurement, and outputs a detection signal to the controller 8. The controller 8 determines whether to perform the distance measurement using the measurement result of the FM-CW method or the pulse method based on the presence or absence of the detection signal of the beat signal detection unit 7, and then determines the measurement distance. The calculation is performed, and data of the measured distance, which is the calculation result, is output.
【0019】次に、図1および図2を参照して、図3に
示されるフローチャートを参照しつつ、上記実施形態の
動作の説明を行う。図2は、図1の一実施形態の電波高
度計の動作における各部の波形を示したタイミングチャ
ートである。まず、ステップS1において、送信部1
は、のこぎり波を用いて、周波数変調を行った後、この
周波数変調された図2(a)に示される周波数特性を持
つ送信波を時刻t1にアンテナ2から送信する。同時
に、ステップS2において、送信部1は、図2(e)に
示される方形波状の送信パルスを時刻t1に送信し、パ
ルス計数部4は、送信パルス信号TW1を入力した時刻
t1から時間計数動作を開始する。Next, the operation of the above embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 and the flowchart shown in FIG. FIG. 2 is a timing chart showing waveforms at various parts in the operation of the radio altimeter according to the embodiment of FIG. First, in step S1, the transmitting unit 1
Performs frequency modulation using the sawtooth wave, and transmits the frequency-modulated transmission wave having the frequency characteristic shown in FIG. 2A from the antenna 2 at time t1. At the same time, in step S2, the transmission unit 1 transmits the square-wave transmission pulse shown in FIG. 2E at time t1, and the pulse counting unit 4 performs the time counting operation from time t1 when the transmission pulse signal TW1 is input. To start.
【0020】次に、ステップS3において、図2(a)
で示されるように、周波数変調された送信波は、時刻t
1〜t3までの時間、送信部1により送信され、送信パ
ルスは、時刻t1で立ち上がり所定の時間幅だけ送信部
1により送信され、送信が停止される。そして、周波数
変調された送信波が地表において反射され、図2(b)
に示される周波数特性を持った反射波として時刻tに飛
翔体に戻ってくる。また、方形波状の送信パルスが、地
表において反射され、図2(f)で示される反射パルス
として、時刻t2に飛翔体に戻ってくる。このとき、パ
ルス計数部4は、反射パルス信号TR1を入力した時刻
t2において、時間計数動作を停止する。Next, in step S3, FIG.
As shown in the figure, the frequency-modulated transmission wave is transmitted at time t
The transmission pulse is transmitted by the transmission unit 1 during the period from 1 to t3, and the transmission pulse rises at time t1 and is transmitted by the transmission unit 1 for a predetermined time width, and the transmission is stopped. Then, the frequency-modulated transmission wave is reflected on the surface of the ground, and FIG.
Returns to the flying object at time t as a reflected wave having the frequency characteristic shown in FIG. Further, the transmission pulse in the form of a square wave is reflected on the surface of the earth, and returns to the flying object at time t2 as a reflection pulse shown in FIG. At this time, the pulse counting unit 4 stops the time counting operation at time t2 when the reflected pulse signal TR1 is input.
【0021】ここで、図2(a)に示される周波数特性
を持った反射波は、受信部5により受信され、反射信号
IW1として周波数混合部3へ送信される。次に、時刻
t2〜t3までの時間で、周波数混合部3は、反射信号
IW1と送信部1より送信される送信信号OW1との周
波数差より、図2(c)に示される周波数特性を持つビ
ート信号BTを得て、これをビート信号検出部7へ送信
する。次に、ビート信号検出部7は、ビート信号を検出
し、図2(d)に示される検出信号をコントローラ8に
送信する。Here, the reflected wave having the frequency characteristic shown in FIG. 2A is received by the receiver 5 and transmitted to the frequency mixer 3 as a reflected signal IW1. Next, during the period from time t2 to time t3, the frequency mixing unit 3 has the frequency characteristic shown in FIG. 2C from the frequency difference between the reflected signal IW1 and the transmission signal OW1 transmitted from the transmission unit 1. The beat signal BT is obtained and transmitted to the beat signal detecting section 7. Next, the beat signal detection unit 7 detects a beat signal and transmits a detection signal shown in FIG.
【0022】次に、ステップS4において、コントロー
ラ8は、ビート信号BTが検出された検出信号により、
距離測定を測定範囲が短いFM−CW方式で行うことを
判断する。次に、ステップS5において、コントローラ
8は、ビート信号BTを入力し、周波数解析に基づき、
飛翔体と地表との距離データの演算を行う。そして、ス
テップS6において、コントローラ8は、演算結果の飛
翔体と地表との距離データを出力する。Next, in step S4, the controller 8 responds to a detection signal indicating that the beat signal BT has been detected.
It is determined that the distance measurement is performed by the FM-CW method having a short measurement range. Next, in step S5, the controller 8 inputs the beat signal BT, and based on the frequency analysis,
The distance data between the flying object and the ground surface is calculated. Then, in step S6, the controller 8 outputs distance data between the flying object and the ground as a result of the calculation.
【0023】次に、ステップS1において、時刻t4
に、送信部1が、図2(a)に示される周波数特性を持
つ送信波を送信し、同時に、ステップS2において、時
刻t4に送信部1が、図2(c)に示される送信パルス
を送信する。このとき、パルス計数部4は、送信部1か
ら送信信号TW1を入力した図2(c)に示される時刻
t4から時間の計数動作を開始する。次に、ステップS
3において、送信部1は、送信波および送信パルスの送
信を停止する。そして、時刻t5において、図2(b)
に示される周波数特性を持つ反射波と図2(f)に示さ
れる反射パルスとが、受信部5により受信される。Next, at step S1, at time t4
Then, the transmitting unit 1 transmits a transmission wave having the frequency characteristic shown in FIG. 2A, and at the same time, in step S2, the transmitting unit 1 transmits a transmission pulse shown in FIG. Send. At this time, the pulse counting unit 4 starts the time counting operation from time t4 shown in FIG. 2C when the transmission signal TW1 is input from the transmission unit 1. Next, step S
In 3, the transmission unit 1 stops transmitting the transmission wave and the transmission pulse. Then, at time t5, FIG.
The reflected wave having the frequency characteristic shown in FIG. 2 and the reflected pulse shown in FIG.
【0024】次に、受信部5は、入力した反射波を反射
信号IW1として、周波数混合部3に送信する。しか
し、送信信号OW1と反射信号IW1とは、図2(a)
の送信波の周波数特性と図2(b)の反射波の周波数特
性とを比較すれば判る様に重なり合っている部分が見ら
れない。そのため、周波数混合器3は、両周波数の差に
基づきビート信号BTを求めることができない。その結
果、ビート検出部7は、図2(d)に示される時刻t4
〜t6の範囲内でビート信号に対する検出信号をコント
ローラ8に送信しない。Next, the receiving section 5 transmits the input reflected wave to the frequency mixing section 3 as a reflected signal IW1. However, the transmission signal OW1 and the reflection signal IW1 are different from those shown in FIG.
By comparing the frequency characteristic of the transmitted wave with the frequency characteristic of the reflected wave shown in FIG. 2 (b), no overlapping portion is seen as can be seen. Therefore, the frequency mixer 3 cannot determine the beat signal BT based on the difference between the two frequencies. As a result, the beat detection unit 7 detects the time t4 shown in FIG.
The detection signal for the beat signal is not transmitted to the controller 8 within the range of t6.
【0025】次に、ステップ4において、コントローラ
8は、ビート信号BTの有無を判断するが、ビート信号
検出部7より検出信号が送信されないため、ビート信号
が検出されないと判断し、距離測定を測定範囲が長いパ
ルス方式で行うことを選択する。次に、ステップS7に
おいて、コントローラ8は、パルス計数部4より、計数
された時間データを入力し、この時間データの半分の値
に「光速度」を乗じることで、飛翔体と地表との距離デ
ータの演算を行う。そして、ステップS8において、コ
ントローラ8は、演算結果の飛翔体と地表との距離デー
タを出力する。Next, in step 4, the controller 8 determines the presence or absence of the beat signal BT. However, since the detection signal is not transmitted from the beat signal detection unit 7, it is determined that the beat signal is not detected, and the distance measurement is measured. Choose to use a pulse method with a long range. Next, in step S7, the controller 8 inputs the counted time data from the pulse counting unit 4 and multiplies half the value of the time data by the “light speed” to obtain the distance between the flying object and the ground. Performs data operations. Then, in step S8, the controller 8 outputs the distance data between the flying object and the ground surface as the calculation result.
【0026】以上、本発明の一実施形態を飛翔体と地表
との距離を測定する高度計として説明を行ってきたが、
本発明の一実施形態は、距離測定器と被測定物との測定
範囲の広い距離の測定に応用することが可能である。As described above, an embodiment of the present invention has been described as an altimeter for measuring a distance between a flying object and the ground surface.
One embodiment of the present invention can be applied to the measurement of a distance over a wide measurement range between a distance measuring device and an object to be measured.
【0027】[0027]
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、飛翔体に
搭載され、前記飛翔体と被測定物との距離を、電波を用
いて測定する距離測定器において、送信波を前記被測定
物に対して放射する送信手段と、前記送信波が前記被測
定物において反射された反射波を受信する受信手段と、
この受信手段により受信された前記反射波と前記送信信
号との周波数差から求められるビート信号を検出する検
出手段と、前記ビート信号に基づき、飛翔体と被測定物
との距離を計算する第一の演算手段と、前記送信波を送
信してから、前記受信波を受信するまでの時間を測定す
る測定手段と、前記時間のデータに基づき、飛翔体と被
測定物との距離を計算する第二の演算手段と、前記ビー
ト信号の有無により、第一の演算手段の演算結果の距離
と、第二の演算手段の結果の距離とを択一的に選択する
選択手段とを具備するため、FM−CW方式とパルス方
式との距離測定器を組み合わせ、ビート信号の有無によ
り、どちらの方式を選択するかを判断するので、測定距
離が短い場合と長い場合との双方の測定を精度良く行え
る効果がある。According to the first aspect of the present invention, in a distance measuring device mounted on a flying object and measuring the distance between the flying object and the object to be measured using a radio wave, the transmission wave is measured by the measuring object. Transmitting means for radiating the object, receiving means for receiving the reflected wave of the transmitted wave reflected by the measured object,
Detecting means for detecting a beat signal obtained from a frequency difference between the reflected wave and the transmission signal received by the receiving means; and a first means for calculating a distance between the flying object and the device under test based on the beat signal. Calculating means, measuring means for measuring a time from transmitting the transmission wave to receiving the reception wave, and calculating a distance between the flying object and the object to be measured based on the data of the time. The second arithmetic means, and the presence or absence of the beat signal, the selection means for selectively selecting the distance of the calculation result of the first calculation means and the distance of the result of the second calculation means, Since the distance measuring device of the FM-CW method and the pulse method is combined and which method is selected based on the presence or absence of the beat signal, both the measurement when the measurement distance is short and the measurement when the measurement distance is long can be performed with high accuracy. effective.
【0028】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の距離測定器において、前記送信手段が、周波数変調
された送信波と方形波形状のパルスとを、同時に送信す
るため、距離測定において、FM−CW方式とパルス方
式とのどちらの方式を選択した場合でも測定開始が同一
時刻なので、正確な測定が可能となる。請求項3記載の
発明によれば、請求項1または請求項2記載の距離測定
器において、前記測定手段が、周期的パルスの数を計数
して、この計数データに基づき、時間データを演算する
ため、時間データを正確に測定することが可能となる項
かがある。請求項4記載の発明によれば、請求項1ない
し請求項3いすれか記載の距離測定器において、前記送
信手段が、距離測定のタイミング毎に送信波を送信する
ため、送信波は連続波ではなく、間欠的に送信されるの
で、距離測定器の消費電力を削減する効果がある。According to the second aspect of the present invention, in the distance measuring device according to the first aspect, the transmitting means transmits a frequency-modulated transmission wave and a square-wave-shaped pulse simultaneously, so that the distance measurement is performed. In the above, even when either the FM-CW method or the pulse method is selected, since the measurement starts at the same time, accurate measurement can be performed. According to a third aspect of the present invention, in the distance measuring device according to the first or second aspect, the measuring means counts the number of periodic pulses and calculates time data based on the counted data. Therefore, there is a term that enables time data to be accurately measured. According to a fourth aspect of the present invention, in the distance measuring device according to any one of the first to third aspects, the transmitting means transmits a transmission wave at each timing of distance measurement. Rather, it is transmitted intermittently, which has the effect of reducing the power consumption of the distance measuring device.
【図1】 本発明の一実施形態による距離測定器の構成
を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to an embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の一実施形態による距離測定器の動作
を示すタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart showing an operation of the distance measuring device according to one embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の一実施形態による距離測定器の動作
を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of the distance measuring device according to the embodiment of the present invention.
【図4】 第一の従来例の距離測定器の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a first conventional distance measuring device.
【図5】 第一の従来例の距離測定器の動作を示すタイ
ミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the first conventional distance measuring device.
【図6】 第二の従来例の距離測定器の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a second conventional distance measuring device.
【図7】 第二の従来例の距離測定器の動作を示すタイ
ミングチャートである。FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the distance measuring device of the second conventional example.
1 送信部 2 アンテナ 3 周波数混合部 4 パルス計数部 5 受信部 6 アンテナ 7 ビート信号検出部 8 コントローラ 10 送信部 11 アンテナ 12 受信部 13 アンテナ 14 周波数混合部 20 送信部 21 アンテナ 22 受信部 23 アンテナ 24 パルス計数部 REFERENCE SIGNS LIST 1 transmitting unit 2 antenna 3 frequency mixing unit 4 pulse counting unit 5 receiving unit 6 antenna 7 beat signal detecting unit 8 controller 10 transmitting unit 11 antenna 12 receiving unit 13 antenna 14 frequency mixing unit 20 transmitting unit 21 antenna 22 receiving unit 23 antenna 24 Pulse counting section
Claims (4)
物との距離を、電波を用いて測定する距離測定器におい
て、 送信波を前記被測定物に対して送信する送信手段と、 前記送信波が前記被測定物において反射された反射波を
受信する受信手段と、 この受信手段により受信された前記反射波と前記送信信
号との周波数差から求められるビート信号を検出する検
出手段と、 前記ビート信号に基づき、飛翔体と被測定物との距離を
計算する第一の演算手段と、 前記送信波を送信してから、前記受信波を受信するまで
の時間を測定する測定手段と、 前記時間のデータに基づき、飛翔体と被測定物との距離
を計算する第二の演算手段と、 前記ビート信号の有無により、第一の演算手段の演算結
果の距離と、第二の演算手段の結果の距離とを択一的に
選択する選択手段と、 を具備することを特徴とする距離測定器。1. A distance measuring device mounted on a flying object and measuring a distance between the flying object and an object to be measured using a radio wave, transmitting means for transmitting a transmission wave to the object to be measured. Receiving means for receiving the reflected wave of the transmitted wave reflected by the device under test; detecting means for detecting a beat signal obtained from a frequency difference between the reflected wave received by the receiving means and the transmission signal; A first calculating means for calculating a distance between the flying object and the measured object based on the beat signal; anda measuring means for measuring a time from transmitting the transmission wave to receiving the reception wave. A second calculating means for calculating a distance between the flying object and the object to be measured based on the time data; a distance calculated by the first calculating means based on the presence or absence of the beat signal; Alternative to the result distance of the means Distance measuring instrument, characterized by comprising selecting means for selecting, a.
波と方形波形状のパルスとを、同時に送信することを特
徴とする請求項1記載の距離測定器。2. The distance measuring instrument according to claim 1, wherein said transmitting means simultaneously transmits a frequency-modulated transmission wave and a square-wave-shaped pulse.
数して、この計数データに基づき、時間データを演算す
ることを特徴とする請求項1または請求項2記載の距離
測定器。3. The distance measuring instrument according to claim 1, wherein said measuring means counts the number of periodic pulses and calculates time data based on the counted data.
毎に送信波を送信することを特徴とする請求項1ないし
請求項3いすれか記載の距離測定器。4. The distance measuring device according to claim 1, wherein said transmitting means transmits a transmission wave at each timing of distance measurement.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8279669A JPH10123238A (en) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | Distance measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8279669A JPH10123238A (en) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | Distance measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10123238A true JPH10123238A (en) | 1998-05-15 |
Family
ID=17614219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8279669A Withdrawn JPH10123238A (en) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | Distance measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10123238A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006145275A (en) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Fujitsu Ltd | Control method for radar installation, radar installation, and program |
JP2009216680A (en) * | 2008-03-13 | 2009-09-24 | Toyota Central R&D Labs Inc | Distance measuring method and distance measuring device |
RU2661488C1 (en) * | 2017-08-07 | 2018-07-17 | Общество с ограниченной ответственностью Предприятие "Контакт-1" | Method of the distance measurement |
-
1996
- 1996-10-22 JP JP8279669A patent/JPH10123238A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006145275A (en) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Fujitsu Ltd | Control method for radar installation, radar installation, and program |
JP2009216680A (en) * | 2008-03-13 | 2009-09-24 | Toyota Central R&D Labs Inc | Distance measuring method and distance measuring device |
RU2661488C1 (en) * | 2017-08-07 | 2018-07-17 | Общество с ограниченной ответственностью Предприятие "Контакт-1" | Method of the distance measurement |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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