JPH1020018A - レーダ目標角度測定装置 - Google Patents
レーダ目標角度測定装置Info
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- JPH1020018A JPH1020018A JP8179300A JP17930096A JPH1020018A JP H1020018 A JPH1020018 A JP H1020018A JP 8179300 A JP8179300 A JP 8179300A JP 17930096 A JP17930096 A JP 17930096A JP H1020018 A JPH1020018 A JP H1020018A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 目標に適した受信ビームを容易に形成するこ
とができ、しかも不要信号を確実に抑制することがで
き、これによって測定精度の向上に寄与する。 【解決手段】 複数の素子受信信号をメモリ装置13に記
憶し、Ａｚ合成処理装置14で記憶信号を加算して測角装
置15、16、19に出力する。ペンシルビーム測角装置15で
目標距離の仰角面範囲に多数のペンシルビームを形成し
極大値の概略仰角を検出し、振幅比較測角装置16で概略
仰角を中心に複数ビームを形成し測角値と振幅値を求
め、収束判定装置17で不要信号の影響が最小の仰角測角
値を選択し、位相モノパルス測角装置19により仰角測角
値を求め、精度判定装置18で収束判定出力と目標距離に
応じて、振幅比較と位相モノパルスによる仰角測角値の
うち高精度側を選択する。ΣΔビーム形成装置20で方位
方向の和、差信号を形成し、ΣΔ位相モノパルス測角装
置21で位相モノパルスを行って方位面測角値を得る。
とができ、しかも不要信号を確実に抑制することがで
き、これによって測定精度の向上に寄与する。 【解決手段】 複数の素子受信信号をメモリ装置13に記
憶し、Ａｚ合成処理装置14で記憶信号を加算して測角装
置15、16、19に出力する。ペンシルビーム測角装置15で
目標距離の仰角面範囲に多数のペンシルビームを形成し
極大値の概略仰角を検出し、振幅比較測角装置16で概略
仰角を中心に複数ビームを形成し測角値と振幅値を求
め、収束判定装置17で不要信号の影響が最小の仰角測角
値を選択し、位相モノパルス測角装置19により仰角測角
値を求め、精度判定装置18で収束判定出力と目標距離に
応じて、振幅比較と位相モノパルスによる仰角測角値の
うち高精度側を選択する。ΣΔビーム形成装置20で方位
方向の和、差信号を形成し、ΣΔ位相モノパルス測角装
置21で位相モノパルスを行って方位面測角値を得る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フェーズドアレイ
アンテナを有するレーダ装置によって目標の３次元位置
情報の取得を行う際の方位情報及び高度情報を得るため
のレーダ目標角度測定装置に関する。
アンテナを有するレーダ装置によって目標の３次元位置
情報の取得を行う際の方位情報及び高度情報を得るため
のレーダ目標角度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術では、目標の位置、高度にか
かわらず、予め設定された受信ビームを形成し、仰角面
及び方位面の角度測定を行っている。しかし、これは必
ずしも形成された受信ビームが目標に適したものではな
く、その測定精度に限界がある。
かわらず、予め設定された受信ビームを形成し、仰角面
及び方位面の角度測定を行っている。しかし、これは必
ずしも形成された受信ビームが目標に適したものではな
く、その測定精度に限界がある。
【０００３】特に、目標からの反射波がアンテナへ直接
到来する直接反射波と、目標からの反射波が海面等で反
射した後にアンテナへ到来する海面反射波が存在する環
境下では、角度精度を向上するために、不要信号である
海面反射波を抑圧しつつ角度を測定する必要があるが、
予め設定された受信ビームでの角度測定はこの不要信号
である海面反射波を十分に抑圧できない。
到来する直接反射波と、目標からの反射波が海面等で反
射した後にアンテナへ到来する海面反射波が存在する環
境下では、角度精度を向上するために、不要信号である
海面反射波を抑圧しつつ角度を測定する必要があるが、
予め設定された受信ビームでの角度測定はこの不要信号
である海面反射波を十分に抑圧できない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
のレーダ目標角度測定装置では、受信ビームを予め設定
された方向、形状でしか形成できないため、必ずしも受
信ビームが目標の測角を行うのに適した方向に向くとは
限らず、測定精度に限界を生じていた。特に、海面反射
波のような不要信号があった場合、これを十分に抑圧す
るような受信ビームの形成が困難であり、測定精度の低
下を余儀なくされていた。
のレーダ目標角度測定装置では、受信ビームを予め設定
された方向、形状でしか形成できないため、必ずしも受
信ビームが目標の測角を行うのに適した方向に向くとは
限らず、測定精度に限界を生じていた。特に、海面反射
波のような不要信号があった場合、これを十分に抑圧す
るような受信ビームの形成が困難であり、測定精度の低
下を余儀なくされていた。
【０００５】本発明は、上記の問題を解決し、目標に適
した受信ビームを容易に形成することができ、しかも不
要信号を確実に抑制することができ、これによって測定
精度の向上に寄与することのできるレーダ目標角度測定
装置を提供することを目的とする。
した受信ビームを容易に形成することができ、しかも不
要信号を確実に抑制することができ、これによって測定
精度の向上に寄与することのできるレーダ目標角度測定
装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決しその
目的を達成するために本発明は、以下のように構成し
た。 （１）複数のエレメント素子を配したフェーズドアレイ
アンテナを有するレーダ装置に用いられ、その受信出力
から任意の目標の方位方向、仰角方向の角度を測定する
レーダ目標角度測定装置において、前記複数のエレメン
ト素子の各々の受信信号を一定期間に渡って記録する受
信信号記録手段と、この手段で記録された各々のエレメ
ント素子の受信信号を用いてデジタルビーム形成により
複数種の受信ビームをそれぞれ互いに異なる角度で複数
形成し、各々の受信ビームで目標信号以外の不要信号の
影響を評価しつつ、不要信号の影響が最小となる受信ビ
ームを形成し直し、そのビーム角度を目標角度として測
角する受信ビーム形成・測角手段とを具備する構成とし
た。
目的を達成するために本発明は、以下のように構成し
た。 （１）複数のエレメント素子を配したフェーズドアレイ
アンテナを有するレーダ装置に用いられ、その受信出力
から任意の目標の方位方向、仰角方向の角度を測定する
レーダ目標角度測定装置において、前記複数のエレメン
ト素子の各々の受信信号を一定期間に渡って記録する受
信信号記録手段と、この手段で記録された各々のエレメ
ント素子の受信信号を用いてデジタルビーム形成により
複数種の受信ビームをそれぞれ互いに異なる角度で複数
形成し、各々の受信ビームで目標信号以外の不要信号の
影響を評価しつつ、不要信号の影響が最小となる受信ビ
ームを形成し直し、そのビーム角度を目標角度として測
角する受信ビーム形成・測角手段とを具備する構成とし
た。
【０００７】（２）（１）の構成において、前記受信ビ
ーム形成・測角手段は、仰角面の測角において、ペンシ
ルビーム、振幅比較測角用ビーム、位相モノパルス用ビ
ームの３種をデジタルビーム形成により形成する手段を
備える構成とした。
ーム形成・測角手段は、仰角面の測角において、ペンシ
ルビーム、振幅比較測角用ビーム、位相モノパルス用ビ
ームの３種をデジタルビーム形成により形成する手段を
備える構成とした。
【０００８】（３）（２）の構成において、前記受信ビ
ーム形成・測角手段は、仰角面の測角おいて、前記振幅
比較測角用ビームにおける受信ビーム指向角と出力値の
変動と推定仰角との関係から前記不要信号の影響を評価
する手段を備える構成とした。
ーム形成・測角手段は、仰角面の測角おいて、前記振幅
比較測角用ビームにおける受信ビーム指向角と出力値の
変動と推定仰角との関係から前記不要信号の影響を評価
する手段を備える構成とした。
【０００９】（４）（２）の構成において、前記受信ビ
ーム形成・測角手段は、仰角面の測角おいて、前記不要
信号の影響を最小とする受信ビームの再形成を、処理中
に得られる測角値を用いて振幅比較測角用ビームと位相
モノパルス測角用ビームから選択して行う手段を備える
構成とした。
ーム形成・測角手段は、仰角面の測角おいて、前記不要
信号の影響を最小とする受信ビームの再形成を、処理中
に得られる測角値を用いて振幅比較測角用ビームと位相
モノパルス測角用ビームから選択して行う手段を備える
構成とした。
【００１０】（５）（１）の構成において、前記受信ビ
ーム形成・測角手段は、仰角面、方位面でそれぞれ互い
に角度の異なる複数の受信ビームを形成して、不要信号
の影響が最小となる受信ビームを形成し直し、そのビー
ム角度を目標角度として測角する仰角面測角手段と方位
面測角手段とを備え、さらに、前記仰角面測角手段で得
られる測角値に基づいて前記方位面測角手段の受信ビー
ムを形成し直す手段を備える構成とした。
ーム形成・測角手段は、仰角面、方位面でそれぞれ互い
に角度の異なる複数の受信ビームを形成して、不要信号
の影響が最小となる受信ビームを形成し直し、そのビー
ム角度を目標角度として測角する仰角面測角手段と方位
面測角手段とを備え、さらに、前記仰角面測角手段で得
られる測角値に基づいて前記方位面測角手段の受信ビー
ムを形成し直す手段を備える構成とした。
【００１１】（６）（１）の構成において、前記受信ビ
ーム形成・測角手段は、仰角面、方位面でそれぞれ互い
に角度の異なる複数の受信ビームを形成して、不要信号
の影響が最小となる受信ビームを形成し直し、そのビー
ム角度を目標角度として測角する仰角面測角手段と方位
面測角手段とを備え、さらに、前記方位面測角手段で得
られる測角値に基づいて前記仰角面測角手段の受信ビー
ムを形成し直す手段を備える構成とした。
ーム形成・測角手段は、仰角面、方位面でそれぞれ互い
に角度の異なる複数の受信ビームを形成して、不要信号
の影響が最小となる受信ビームを形成し直し、そのビー
ム角度を目標角度として測角する仰角面測角手段と方位
面測角手段とを備え、さらに、前記方位面測角手段で得
られる測角値に基づいて前記仰角面測角手段の受信ビー
ムを形成し直す手段を備える構成とした。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１において、受信装置１
１はレーダ装置に用いられるフェーズドアレイアンテナ
（図示せず）の各エレメント素子で受けたレーダ波をそ
れぞれ受信し、素子信号メモリ装置１３は受信装置１１
により受信された各エレメント素子の受信信号を、目標
検出装置１２での目標検出処理が終了し、角度測定に必
要なデータが読み出されるまで記録保持する。
施の形態を詳細に説明する。図１において、受信装置１
１はレーダ装置に用いられるフェーズドアレイアンテナ
（図示せず）の各エレメント素子で受けたレーダ波をそ
れぞれ受信し、素子信号メモリ装置１３は受信装置１１
により受信された各エレメント素子の受信信号を、目標
検出装置１２での目標検出処理が終了し、角度測定に必
要なデータが読み出されるまで記録保持する。
【００１３】目標検出装置１２は受信装置１１から各々
の素子の受信信号を入力し、目標検出用ビームを合成し
た後、目標を検出してその距離情報を出力する。この目
標検出装置１２から出力される目標距離情報は素子信号
メモリ装置１３に入力され、検出された目標の各々の受
信素子の信号を取り出し、Ａｚ合成処理装置１４に入力
される。
の素子の受信信号を入力し、目標検出用ビームを合成し
た後、目標を検出してその距離情報を出力する。この目
標検出装置１２から出力される目標距離情報は素子信号
メモリ装置１３に入力され、検出された目標の各々の受
信素子の信号を取り出し、Ａｚ合成処理装置１４に入力
される。
【００１４】このＡｚ合成処理装置１４は、各素子の受
信信号を方位面についてビーム合成処理を行う。尚、事
前に方位角情報が得られる場合は、その方位情報を用い
て合成処理を行ってもよい。ここで得られた合成処理結
果はペンシルビーム測角装置１５、振幅比較測角装置１
６、位相モノパルス測角装置１９に入力される。
信信号を方位面についてビーム合成処理を行う。尚、事
前に方位角情報が得られる場合は、その方位情報を用い
て合成処理を行ってもよい。ここで得られた合成処理結
果はペンシルビーム測角装置１５、振幅比較測角装置１
６、位相モノパルス測角装置１９に入力される。
【００１５】ペンシルビーム測角装置１５は、目標検出
装置１２からの目標距離情報と事前に設定される距離対
角度テーブルから指定される角度範囲内に多数のペンシ
ルビームを形成し、振幅が極大となるペンシルビームを
選択し、その仰角方向を概略仰角として出力する。ここ
で得られた概略仰角は振幅比較測角装置１６に入力され
る。
装置１２からの目標距離情報と事前に設定される距離対
角度テーブルから指定される角度範囲内に多数のペンシ
ルビームを形成し、振幅が極大となるペンシルビームを
選択し、その仰角方向を概略仰角として出力する。ここ
で得られた概略仰角は振幅比較測角装置１６に入力され
る。
【００１６】振幅比較測角装置１６は、入力された概略
仰角を中心に、素子信号メモリ装置１３から出力される
素子受信信号を用いて複数の振幅比較測角用ビームを形
成し、これらのビームの測角値と振幅値を算出する。こ
こで得られた複数ビームの測角値と振幅値は収束判定装
置１７に入力される。
仰角を中心に、素子信号メモリ装置１３から出力される
素子受信信号を用いて複数の振幅比較測角用ビームを形
成し、これらのビームの測角値と振幅値を算出する。こ
こで得られた複数ビームの測角値と振幅値は収束判定装
置１７に入力される。
【００１７】収束判定装置１７は、事前に設定される判
定基準に基づいて、振幅比較測角装置１６からの複数ビ
ームの測角値と振幅値から不要信号の影響を判定し、そ
の影響が最小となるビームの測角値を選択する。ここで
選択された測角値は切替器２２の端子１に供給されると
共に精度判定装置１８、位相モノパルス測角装置１９に
入力される。
定基準に基づいて、振幅比較測角装置１６からの複数ビ
ームの測角値と振幅値から不要信号の影響を判定し、そ
の影響が最小となるビームの測角値を選択する。ここで
選択された測角値は切替器２２の端子１に供給されると
共に精度判定装置１８、位相モノパルス測角装置１９に
入力される。
【００１８】尚、この収束判定装置１７において、不要
信号の影響が所望の値以下となるまで、選択された測角
値を概略仰角として振幅比較測角装置１６に送り返し、
振幅比較測角処理を繰り返すようにしてもよい。
信号の影響が所望の値以下となるまで、選択された測角
値を概略仰角として振幅比較測角装置１６に送り返し、
振幅比較測角処理を繰り返すようにしてもよい。
【００１９】位相モノパルス測角装置１９は収束判定装
置１８の出力である測角値を基にＡｚ合成処理装置１４
の出力からモノパルスビームを形成し、位相モノパルス
測角処理を行う。ここで得られた測角値は切替器２２の
端子０に供給される。
置１８の出力である測角値を基にＡｚ合成処理装置１４
の出力からモノパルスビームを形成し、位相モノパルス
測角処理を行う。ここで得られた測角値は切替器２２の
端子０に供給される。
【００２０】精度判定装置１８は、測角値と共に目標距
離情報、予め設定された判定基準を入力し、与えられた
目標距離と測角値について、振幅比較測角処理と位相モ
ノパルス測角処理とでどちらが精度が高いかを判定す
る。そして、振幅比較測角処理がより高い精度を与える
と判定した場合には、切替器２２を端子１側に切替制御
し、収束判定装置１７の出力を本装置の仰角面測角値と
して出力させ、位相モノパルス測角処理がより高い精度
を与えると判定した場合は、切替器２２を端子０側に切
替制御し、位相モノパルス測角装置１９の出力を本装置
の仰角面測角値として出力させる。
離情報、予め設定された判定基準を入力し、与えられた
目標距離と測角値について、振幅比較測角処理と位相モ
ノパルス測角処理とでどちらが精度が高いかを判定す
る。そして、振幅比較測角処理がより高い精度を与える
と判定した場合には、切替器２２を端子１側に切替制御
し、収束判定装置１７の出力を本装置の仰角面測角値と
して出力させ、位相モノパルス測角処理がより高い精度
を与えると判定した場合は、切替器２２を端子０側に切
替制御し、位相モノパルス測角装置１９の出力を本装置
の仰角面測角値として出力させる。
【００２１】ΣΔビーム合成装置２０は、素子信号メモ
リ装置１３から各素子の受信信号を入力し、判定装置１
７により選択された測角値の仰角面に、目標に指向する
和信号（Σビーム）、差信号（Δビーム）を形成する。
尚、測角値が得られなかった場合は、予め設定される仰
角方向に指向する和信号、差信号を形成するようにして
もよい。ここで得られた和信号及び差信号はΣΔ位相モ
ノパルス測角装置２１に入力される。
リ装置１３から各素子の受信信号を入力し、判定装置１
７により選択された測角値の仰角面に、目標に指向する
和信号（Σビーム）、差信号（Δビーム）を形成する。
尚、測角値が得られなかった場合は、予め設定される仰
角方向に指向する和信号、差信号を形成するようにして
もよい。ここで得られた和信号及び差信号はΣΔ位相モ
ノパルス測角装置２１に入力される。
【００２２】ΣΔ位相モノパルス測角装置２１は、入力
される和信号、差信号を用いて、方位面について位相モ
ノパルス測角処理を行い、方位面測角値を出力する。こ
の方位面測角値は、前述のように、Ａｚ合成処理装置１
４に入力することで、ビーム合成処理に利用することも
できる。
される和信号、差信号を用いて、方位面について位相モ
ノパルス測角処理を行い、方位面測角値を出力する。こ
の方位面測角値は、前述のように、Ａｚ合成処理装置１
４に入力することで、ビーム合成処理に利用することも
できる。
【００２３】上記構成において、図２乃至図７を参照し
て、以下にその処理動作を説明する。本装置では、精度
の向上のため、測角値算出と方位角算出の間で相互の出
力を利用する構成となっている。この際、どちらの値を
利用するかはレーダのアンテナ構成、レーダ装置のシス
テム能力への要求等により設定できる。
て、以下にその処理動作を説明する。本装置では、精度
の向上のため、測角値算出と方位角算出の間で相互の出
力を利用する構成となっている。この際、どちらの値を
利用するかはレーダのアンテナ構成、レーダ装置のシス
テム能力への要求等により設定できる。
【００２４】ここでは説明を簡単にするため、図２に示
すようにアンテナ形状がエレメント素子を縦方向に面配
列したものとして説明する。この場合は仰角面の測角値
算出を優先する。
すようにアンテナ形状がエレメント素子を縦方向に面配
列したものとして説明する。この場合は仰角面の測角値
算出を優先する。
【００２５】まず、Ａｚ合成処理装置１４では、Ａｚ方
向に配された各エレメント素子の受信信号を加算して、
ペンシルビーム測角装置１５、振幅比較測角装置１６及
び位相モノパルス測角装置１９に出力する。
向に配された各エレメント素子の受信信号を加算して、
ペンシルビーム測角装置１５、振幅比較測角装置１６及
び位相モノパルス測角装置１９に出力する。
【００２６】ペンシルビーム測角装置１５では、目標検
出装置１２から目標距離情報を受け取り、図３に示すよ
うに、事前に与えられる距離対角度テーブル（距離に応
じてレーダ覆域高度が決まっているため、距離から仰角
面範囲の角度が求まる）から指定される仰角面範囲に多
数のペンシルビームを形成する。ここで形成するペンシ
ルビームは、事前に設定された本数または事前に設定さ
れた角度刻みで形成する。
出装置１２から目標距離情報を受け取り、図３に示すよ
うに、事前に与えられる距離対角度テーブル（距離に応
じてレーダ覆域高度が決まっているため、距離から仰角
面範囲の角度が求まる）から指定される仰角面範囲に多
数のペンシルビームを形成する。ここで形成するペンシ
ルビームは、事前に設定された本数または事前に設定さ
れた角度刻みで形成する。
【００２７】本測角装置１５では、上記のようにして形
成される多数のペンシルビームの受信レベルを上方から
下方に向かって順に見ていき、最初に極大値となるビー
ムを検出し、その検出ビームの仰角を概略仰角として出
力する。これは、図４に示すように、不要信号である海
面反射波の影響がある場合に、上方側のビームの方が海
面反射波の影響を受けにくいためである。
成される多数のペンシルビームの受信レベルを上方から
下方に向かって順に見ていき、最初に極大値となるビー
ムを検出し、その検出ビームの仰角を概略仰角として出
力する。これは、図４に示すように、不要信号である海
面反射波の影響がある場合に、上方側のビームの方が海
面反射波の影響を受けにくいためである。
【００２８】ここで得られた概略仰角は振幅比較測角装
置１６に入力される。この振幅比較測角装置１６では、
図５（ａ）に示すように、概略仰角を中心として事前に
設定される角度範囲を覆う複数の振幅比較用ビームを形
成する。そして、複数の振幅比較用ビームを用いて振幅
比較測角処理を行い、各々の測角値と振幅値を出力す
る。ここで、振幅値とは、図５（ｂ）に示す振幅比較測
角用ビームの上方側ビームの出力である。
置１６に入力される。この振幅比較測角装置１６では、
図５（ａ）に示すように、概略仰角を中心として事前に
設定される角度範囲を覆う複数の振幅比較用ビームを形
成する。そして、複数の振幅比較用ビームを用いて振幅
比較測角処理を行い、各々の測角値と振幅値を出力す
る。ここで、振幅値とは、図５（ｂ）に示す振幅比較測
角用ビームの上方側ビームの出力である。
【００２９】振幅比較測角装置１６から出力される測角
値と振幅値は収束判定装置１７に入力され、不要信号で
ある海面反射波の影響が最小となる測角値を選択する。
この様子を図６及び図７に示す。図６（ａ）は仰角と振
幅値との関係を示し、図６（ｂ）は仰角と測角値との関
係を示す。図６（ａ），（ｂ）中に示すＡ〜Ｄの仰角
は、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示されるビームの指向方向の
仰角を表す。
値と振幅値は収束判定装置１７に入力され、不要信号で
ある海面反射波の影響が最小となる測角値を選択する。
この様子を図６及び図７に示す。図６（ａ）は仰角と振
幅値との関係を示し、図６（ｂ）は仰角と測角値との関
係を示す。図６（ａ），（ｂ）中に示すＡ〜Ｄの仰角
は、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示されるビームの指向方向の
仰角を表す。
【００３０】図７（Ａ）では振幅比較用ビームが高仰角
を指向し、目標Ｔからの直接波の一部のみが受信される
様子を示している。この時は充分な受信強度が得られな
いため、測角値の精度は良くない。図７（Ｂ）では振幅
比較用ビームが直接波の方向を指向している。図７
（Ｃ）では、さらに低い仰角を指向した振幅比較用ビー
ムを示し、直接波の一部と海面反射波の一部が合わせて
受信されている様子を示す。図７（Ｄ）では、振幅比較
用ビームがさらに低仰角を指向し、主に海面反射波が受
信されている様子を示す。
を指向し、目標Ｔからの直接波の一部のみが受信される
様子を示している。この時は充分な受信強度が得られな
いため、測角値の精度は良くない。図７（Ｂ）では振幅
比較用ビームが直接波の方向を指向している。図７
（Ｃ）では、さらに低い仰角を指向した振幅比較用ビー
ムを示し、直接波の一部と海面反射波の一部が合わせて
受信されている様子を示す。図７（Ｄ）では、振幅比較
用ビームがさらに低仰角を指向し、主に海面反射波が受
信されている様子を示す。
【００３１】図６（ａ）に示すように、Ａでは直接波の
一部のみが受信されているため、振幅値が小さく閾値に
満たない。Ｂでは振幅値が閾値以上となる。Ｃでは直接
波にさらに海面反射波が受信され始めるため、この両者
の波の位相が同相の場合は図６（ａ）中実線で示すよう
に振幅値が増加し、逆相の場合は点線に示すように減少
する。また測角値は海面反射波の影響が大きくなるにつ
れ、図６（ｂ）に示すように低仰角側へずれていく。
一部のみが受信されているため、振幅値が小さく閾値に
満たない。Ｂでは振幅値が閾値以上となる。Ｃでは直接
波にさらに海面反射波が受信され始めるため、この両者
の波の位相が同相の場合は図６（ａ）中実線で示すよう
に振幅値が増加し、逆相の場合は点線に示すように減少
する。また測角値は海面反射波の影響が大きくなるにつ
れ、図６（ｂ）に示すように低仰角側へずれていく。
【００３２】収束判定装置１７では以上の特長を用いて
以下の条件が成立する（測角値、振幅値）を出力する。 振幅値＞閾値１ 閾値２＞｜δ測角値／δ角度｜ 閾値１，２は判定条件として収束判定装置１７に入力さ
れる。また、ここでの判定が振幅比較測角装置１６の出
力では成立しない場合は、最も多くの条件を満足した測
角値を概略仰角として振幅比較測角装置１６に送り返
し、振幅比較測角処理を繰り返すようにしてもよい。
以下の条件が成立する（測角値、振幅値）を出力する。 振幅値＞閾値１ 閾値２＞｜δ測角値／δ角度｜ 閾値１，２は判定条件として収束判定装置１７に入力さ
れる。また、ここでの判定が振幅比較測角装置１６の出
力では成立しない場合は、最も多くの条件を満足した測
角値を概略仰角として振幅比較測角装置１６に送り返
し、振幅比較測角処理を繰り返すようにしてもよい。
【００３３】精度判定装置１８は収束判定装置１７の出
力と目標距離情報を受け取り、事前に与えられる判定基
準と比較し、その比較結果に応じた切替制御信号を切替
器２２に出力する。
力と目標距離情報を受け取り、事前に与えられる判定基
準と比較し、その比較結果に応じた切替制御信号を切替
器２２に出力する。
【００３４】ここでの判定基準は、目標の距離と高度か
ら、不要信号として海面反射波の存在が想定される状況
下で、目標の距離毎に振幅比較測角が位相モノパルス測
角に較べてより高い精度の測角値を与える測角範囲を示
したものである。すなわち、この精度判定装置１８で
は、入力された測角値がこの範囲内のときは切替器２２
を端子１側に切り替え、それ以外つまり位相モノパルス
測角がより高い精度を与える測角範囲の場合は切替器２
２を端子０側に切り替える。
ら、不要信号として海面反射波の存在が想定される状況
下で、目標の距離毎に振幅比較測角が位相モノパルス測
角に較べてより高い精度の測角値を与える測角範囲を示
したものである。すなわち、この精度判定装置１８で
は、入力された測角値がこの範囲内のときは切替器２２
を端子１側に切り替え、それ以外つまり位相モノパルス
測角がより高い精度を与える測角範囲の場合は切替器２
２を端子０側に切り替える。
【００３５】位相モノパルス測角装置１９では収束判定
装置１７の出力である測角値とＡｚ合成処理装置１４の
出力を受け取り、測角値の示す仰角方向に最適な位相モ
ノパルスビームを形成して位相モノパルス測角を行う。
装置１７の出力である測角値とＡｚ合成処理装置１４の
出力を受け取り、測角値の示す仰角方向に最適な位相モ
ノパルスビームを形成して位相モノパルス測角を行う。
【００３６】一方、ΣΔビーム形成装置２０では、後段
の位相モノパルス測角装置２１において良好な感度が得
られるように、入力される測角値を利用して仰角面で目
標を指向した方位方向の和信号（Σビーム）、差信号
（Δビーム）を形成する。ΣΔ位相モノパルス測角装置
２１では、ΣΔビーム形成装置２０で得られた方位方向
の和信号、差信号を入力として位相モノパルス処理を行
う。これによって方位面測角値が得られる。
の位相モノパルス測角装置２１において良好な感度が得
られるように、入力される測角値を利用して仰角面で目
標を指向した方位方向の和信号（Σビーム）、差信号
（Δビーム）を形成する。ΣΔ位相モノパルス測角装置
２１では、ΣΔビーム形成装置２０で得られた方位方向
の和信号、差信号を入力として位相モノパルス処理を行
う。これによって方位面測角値が得られる。
【００３７】したがって、上記構成によるレーダ目標角
度測定装置は、目標の距離と高度に連動した測角用ビー
ムを形成することが可能であるため、固定式の測角用ビ
ームを使用する従来レーダに比して、海面反射波のよう
な不要信号のある状況でも高い精度の測角が可能とな
る。
度測定装置は、目標の距離と高度に連動した測角用ビー
ムを形成することが可能であるため、固定式の測角用ビ
ームを使用する従来レーダに比して、海面反射波のよう
な不要信号のある状況でも高い精度の測角が可能とな
る。
【００３８】尚、上記の実施形態においては仰角面測角
を先に行い、その結果を用いて方位面測角を行うように
したが、図１中点線で示すように、アンテナ形状、運用
要求等により、方面測角を先に行ってその結果を反映す
るようにしてもよい。
を先に行い、その結果を用いて方位面測角を行うように
したが、図１中点線で示すように、アンテナ形状、運用
要求等により、方面測角を先に行ってその結果を反映す
るようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、目標に適
した受信ビームを容易に形成することができ、しかも不
要信号を確実に抑制することができ、これによって測定
精度の向上に寄与することのできるレーダ目標角度測定
装置を提供することができる。
した受信ビームを容易に形成することができ、しかも不
要信号を確実に抑制することができ、これによって測定
精度の向上に寄与することのできるレーダ目標角度測定
装置を提供することができる。
【図１】本発明に係るレーダ目標角度測定装置の基本構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図２】同実施形態の説明に一例として用いたレーダ装
置用フェーズドアレイアンテナのアンテナ形状を示す斜
視図。
置用フェーズドアレイアンテナのアンテナ形状を示す斜
視図。
【図３】同実施形態のペンシルビーム測角処理に用いら
れる距離対角度テーブルが、目標距離から仰角面範囲を
レーダ覆域高度から決めていることを示す図。
れる距離対角度テーブルが、目標距離から仰角面範囲を
レーダ覆域高度から決めていることを示す図。
【図４】同実施形態の説明に一例としてあげた不要信号
としての海面反射波と目標からの直接波の幾何学的な関
係を示す図。
としての海面反射波と目標からの直接波の幾何学的な関
係を示す図。
【図５】同実施形態の振幅比較測角処理において、ペン
シルビーム測角処理で得られる概略高度を中心に振幅比
較測角用ビームを形成する様子を示す図。
シルビーム測角処理で得られる概略高度を中心に振幅比
較測角用ビームを形成する様子を示す図。
【図６】同実施形態の収束判定装置に入力される測角値
と振幅値の仰角による振る舞いの説明に用いる仰角と振
幅値、仰角と測角値との関係を示す図。
と振幅値の仰角による振る舞いの説明に用いる仰角と振
幅値、仰角と測角値との関係を示す図。
【図７】図６の仰角Ａ〜Ｄに対応する受信ビームの状態
を示す図。
を示す図。
１１…受信装置 １２…目標検出装置 １３…素子信号メモリ装置 １４…Ａｚ合成処理装置 １５…ペンシルビーム測角装置 １６…振幅比較測角装置 １７…収束判定装置 １８…精度判定装置 １９…位相モノパルス測角装置 ２０…ΣΔビーム合成装置 ２１…ΣΔ位相モノパルス測角装置 ２２…切替器
Claims (6)
- 【請求項１】複数のエレメント素子を配したフェーズド
アレイアンテナを有するレーダ装置に用いられ、その受
信出力から任意の目標の方位方向、仰角方向の角度を測
定するレーダ目標角度測定装置において、 前記複数のエレメント素子の各々の受信信号を一定期間
に渡って記録する受信信号記録手段と、 この手段で記録された各々のエレメント素子の受信信号
を用いてデジタルビーム形成により複数種の受信ビーム
をそれぞれ互いに異なる角度で複数形成し、各々の受信
ビームで目標信号以外の不要信号の影響を評価しつつ、
不要信号の影響が最小となる受信ビームを形成し直し、
そのビーム角度を目標角度として測角する受信ビーム形
成・測角手段とを具備することを特徴とするレーダ目標
角度測定装置。 - 【請求項２】 前記受信ビーム形成・測角手段は、仰角
面の測角において、ペンシルビーム、振幅比較測角用ビ
ーム、位相モノパルス用ビームの３種をデジタルビーム
形成により形成する手段を備えることを特徴とする請求
項１記載のレーダ目標角度測定装置。 - 【請求項３】 前記受信ビーム形成・測角手段は、仰角
面の測角おいて、前記振幅比較測角用ビームにおける受
信ビーム指向角と出力値の変動と推定仰角との関係から
前記不要信号の影響を評価する手段を備えることを特徴
とする請求項２記載のレーダ目標角度測定装置。 - 【請求項４】 前記受信ビーム形成・測角手段は、仰角
面の測角おいて、前記不要信号の影響を最小とする受信
ビームの再形成を、処理中に得られる測角値を用いて振
幅比較測角用ビームと位相モノパルス測角用ビームから
選択して行う手段を備えることを特徴とする請求項２記
載のレーダ目標角度測定装置。 - 【請求項５】 前記受信ビーム形成・測角手段は、仰角
面、方位面でそれぞれ互いに角度の異なる複数の受信ビ
ームを形成して、不要信号の影響が最小となる受信ビー
ムを形成し直し、そのビーム角度を目標角度として測角
する仰角面測角手段と方位面測角手段とを備え、 さらに、前記仰角面測角手段で得られる測角値に基づい
て前記方位面測角手段の受信ビームを形成し直す手段を
備えることを特徴とする請求項１記載のレーダ目標角度
測定装置。 - 【請求項６】 前記受信ビーム形成・測角手段は、仰角
面、方位面でそれぞれ互いに角度の異なる複数の受信ビ
ームを形成して、不要信号の影響が最小となる受信ビー
ムを形成し直し、そのビーム角度を目標角度として測角
する仰角面測角手段と方位面測角手段とを備え、 さらに、前記方位面測角手段で得られる測角値に基づい
て前記仰角面測角手段の受信ビームを形成し直す手段を
備えることを特徴とする請求項１記載のレーダ目標角度
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17930096A JP3197217B2 (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | レーダ目標角度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17930096A JP3197217B2 (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | レーダ目標角度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1020018A true JPH1020018A (ja) | 1998-01-23 |
| JP3197217B2 JP3197217B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=16063423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17930096A Expired - Fee Related JP3197217B2 (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | レーダ目標角度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3197217B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006029959A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
| JP2007155425A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置およびレーダ信号処理方法 |
| GB2433664A (en) * | 2005-12-20 | 2007-06-27 | Bosch Gmbh Robert | Arrangement for determining the angle of incidence of an electromagnetic wave |
| JP2008180541A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
| JP2009098070A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
| KR101035298B1 (ko) * | 2011-02-10 | 2011-05-19 | 삼성탈레스 주식회사 | 시분할 송신에 의한 고각 방향 탐지용 차량 레이더 장치 및 그 탐지 방법 |
| JP2012185007A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Nec Corp | 測角装置、レーダ装置、測角方法及び測角プログラム |
| JP2021001751A (ja) * | 2019-06-20 | 2021-01-07 | 日本無線株式会社 | 到来方向測定装置、到来方向測定プログラム及び位置標定システム |
-
1996
- 1996-07-09 JP JP17930096A patent/JP3197217B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006029959A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
| JP2007155425A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置およびレーダ信号処理方法 |
| GB2433664A (en) * | 2005-12-20 | 2007-06-27 | Bosch Gmbh Robert | Arrangement for determining the angle of incidence of an electromagnetic wave |
| GB2433664B (en) * | 2005-12-20 | 2008-06-18 | Bosch Gmbh Robert | Method and device for signal processing with an angle determination by means of microwave motion sensors |
| JP2008180541A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
| JP2009098070A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
| KR101035298B1 (ko) * | 2011-02-10 | 2011-05-19 | 삼성탈레스 주식회사 | 시분할 송신에 의한 고각 방향 탐지용 차량 레이더 장치 및 그 탐지 방법 |
| JP2012185007A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Nec Corp | 測角装置、レーダ装置、測角方法及び測角プログラム |
| JP2021001751A (ja) * | 2019-06-20 | 2021-01-07 | 日本無線株式会社 | 到来方向測定装置、到来方向測定プログラム及び位置標定システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3197217B2 (ja) | 2001-08-13 |
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