JPH1062527A - 速度観測レーダ装置 - Google Patents
速度観測レーダ装置Info
- Publication number
- JPH1062527A JPH1062527A JP8222540A JP22254096A JPH1062527A JP H1062527 A JPH1062527 A JP H1062527A JP 8222540 A JP8222540 A JP 8222540A JP 22254096 A JP22254096 A JP 22254096A JP H1062527 A JPH1062527 A JP H1062527A
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- Japan
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- antenna
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アンテナの動揺によって観測データに生じる
誤差を除去することが可能な速度観測レーダ装置を提供
する。 【解決手段】 アンテナ部１００によって受信される観
測対象からのエコーは、送受信部３００により増幅・検
波される。この検波結果は、Ａ／Ｄ変換器４０１にてＡ
／Ｄ変換されたのち、メッシュ平均化処理回路４０２に
てメッシュ毎に平均化処理が施される。そして、動揺誤
差補正回路４０３では、動揺角検出器１０３にて検出さ
れた動揺角データに基づいてアンテナ１０２の動揺角速
度ωを求め、この角速度に基づいてメッシュ平均化処理
回路４０２の処理結果に対して上記動揺による観測誤差
の補正を行なうようにしたものである。
誤差を除去することが可能な速度観測レーダ装置を提供
する。 【解決手段】 アンテナ部１００によって受信される観
測対象からのエコーは、送受信部３００により増幅・検
波される。この検波結果は、Ａ／Ｄ変換器４０１にてＡ
／Ｄ変換されたのち、メッシュ平均化処理回路４０２に
てメッシュ毎に平均化処理が施される。そして、動揺誤
差補正回路４０３では、動揺角検出器１０３にて検出さ
れた動揺角データに基づいてアンテナ１０２の動揺角速
度ωを求め、この角速度に基づいてメッシュ平均化処理
回路４０２の処理結果に対して上記動揺による観測誤差
の補正を行なうようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両や船
舶など移動に際して動揺を伴うものに搭載され、観測対
象の移動速度を観測する速度観測レーダ装置に関する。
舶など移動に際して動揺を伴うものに搭載され、観測対
象の移動速度を観測する速度観測レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、車両などの移動体に搭載
されるレーダ装置においては、移動に伴うアンテナの動
揺によって、観測結果に誤差を生じさせる。これに対
し、従来のレーダ装置では、動揺を検出するセンサを設
け、このセンサで検出したデータに基づき、レーダ装置
のアンテナを機械的に所定方向に対して安定させるよう
にしていた。
されるレーダ装置においては、移動に伴うアンテナの動
揺によって、観測結果に誤差を生じさせる。これに対
し、従来のレーダ装置では、動揺を検出するセンサを設
け、このセンサで検出したデータに基づき、レーダ装置
のアンテナを機械的に所定方向に対して安定させるよう
にしていた。
【０００３】しかし、このように機械的にアンテナを安
定させる方法では、温度変化に応じた調整や繁雑なメン
テナンスが定期的に必要とされるという問題があった。
また、速度観測レーダ装置にあっては、動揺による観測
データへの影響を抑制することが難しかった。
定させる方法では、温度変化に応じた調整や繁雑なメン
テナンスが定期的に必要とされるという問題があった。
また、速度観測レーダ装置にあっては、動揺による観測
データへの影響を抑制することが難しかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来では、アンテナに
生じる動揺を機械的に修正するようにしているため、温
度変化に応じた調整や繁雑なメンテナンスが定期的に必
要とされるという問題があった。また、速度観測レーダ
装置にあっては、動揺による観測データへの影響を抑制
することが難しかった。
生じる動揺を機械的に修正するようにしているため、温
度変化に応じた調整や繁雑なメンテナンスが定期的に必
要とされるという問題があった。また、速度観測レーダ
装置にあっては、動揺による観測データへの影響を抑制
することが難しかった。
【０００５】この発明は上記の問題を解決すべくなされ
たもので、上述のような調整やメンテナンスが不要で、
なおかつ高い精度で観測対象の移動速度を測定すること
が可能な速度観測レーダ装置を提供することを目的とす
る。
たもので、上述のような調整やメンテナンスが不要で、
なおかつ高い精度で観測対象の移動速度を測定すること
が可能な速度観測レーダ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】上記の目的を達成するた
めに、この発明に係わる速度観測レーダ装置は、送信パ
ルスを送信し、なおかつ観測対象による送信パルスのエ
コーを受信し受信信号として出力するアンテナ部と、こ
のアンテナ部近傍に設けられ、アンテナ部に生じる動揺
の角度を検出する動揺角検出手段と、この動揺角検出手
段にて検出した動揺の角度に基づいて移動速度の観測誤
差を求め、受信信号に対して観測誤差の補正を行なう動
揺誤差補正手段とを具備して構成するようにした。
めに、この発明に係わる速度観測レーダ装置は、送信パ
ルスを送信し、なおかつ観測対象による送信パルスのエ
コーを受信し受信信号として出力するアンテナ部と、こ
のアンテナ部近傍に設けられ、アンテナ部に生じる動揺
の角度を検出する動揺角検出手段と、この動揺角検出手
段にて検出した動揺の角度に基づいて移動速度の観測誤
差を求め、受信信号に対して観測誤差の補正を行なう動
揺誤差補正手段とを具備して構成するようにした。
【０００７】したがって、上記構成の速度観測レーダ装
置では、アンテナ部近傍にて検出した動揺の角度データ
に基づいて、アンテナ部の動揺によって生じる観測誤差
を補正するようにしているため、高い精度で観測対象の
移動速度を測定することができる。
置では、アンテナ部近傍にて検出した動揺の角度データ
に基づいて、アンテナ部の動揺によって生じる観測誤差
を補正するようにしているため、高い精度で観測対象の
移動速度を測定することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の一実施形態について説明する。図１は、この発明に係
わる速度観測レーダ装置の一実施形態の構成を示すもの
である。この速度観測レーダ装置は、アンテナ部１０
０、アンテナ制御部２００、送受信部３００および信号
処理部４００を備えている。
の一実施形態について説明する。図１は、この発明に係
わる速度観測レーダ装置の一実施形態の構成を示すもの
である。この速度観測レーダ装置は、アンテナ部１０
０、アンテナ制御部２００、送受信部３００および信号
処理部４００を備えている。
【０００９】アンテナ部１００は、レドーム１０１と、
アンテナ１０２と、動揺角検出器１０３とを備えてい
る。レドーム１０１は、電力損失が少なくアンテナ指向
特性を悪化させることのない、例えばクラフト紙や強化
プラスチックなどの材料からなり、アンテナ１０２を覆
って過酷な気象条件から保護する。
アンテナ１０２と、動揺角検出器１０３とを備えてい
る。レドーム１０１は、電力損失が少なくアンテナ指向
特性を悪化させることのない、例えばクラフト紙や強化
プラスチックなどの材料からなり、アンテナ１０２を覆
って過酷な気象条件から保護する。
【００１０】アンテナ１０２は、例えば円形放物面のパ
ラボラ反射器を使用したもので、後述の送受信部３００
にて生成された送信パルスを空間に放射する。そして、
観測対象による反射を受信エコーとして受信する。この
受信エコーは、後述の送受信部３００に入力される。
ラボラ反射器を使用したもので、後述の送受信部３００
にて生成された送信パルスを空間に放射する。そして、
観測対象による反射を受信エコーとして受信する。この
受信エコーは、後述の送受信部３００に入力される。
【００１１】また、動揺角検出器１０３は、アンテナ１
０２の近傍に設置され、アンテナ部１００に生じる動揺
の角度（以下、動揺角と称する）を検出する。この検出
結果は、動揺角データとして後述の動揺誤差補正回路４
０３に入力される。
０２の近傍に設置され、アンテナ部１００に生じる動揺
の角度（以下、動揺角と称する）を検出する。この検出
結果は、動揺角データとして後述の動揺誤差補正回路４
０３に入力される。
【００１２】アンテナ制御部２００は、アンテナ１０２
の方位角および仰角を制御するものである。また、アン
テナ１０２が現在指示する角度（以下、現在角と称す
る）を現在角データとして後述の動揺誤差補正回路４０
３に入力するとともに、当該制御部２００が指示した角
度と上記現在角との間のずれがある場合には、その較正
を行なう。
の方位角および仰角を制御するものである。また、アン
テナ１０２が現在指示する角度（以下、現在角と称す
る）を現在角データとして後述の動揺誤差補正回路４０
３に入力するとともに、当該制御部２００が指示した角
度と上記現在角との間のずれがある場合には、その較正
を行なう。
【００１３】送受信部３００は、一定のパルス幅の高周
波電力を発振し、上記送信パルスとしてアンテナ１０２
に入力する。また、上述したような受信エコーが受信信
号として入力され、この受信信号を、例えば対数特性の
増幅を行なったのち検波し、受信電力データとして信号
処理部４００に入力する。
波電力を発振し、上記送信パルスとしてアンテナ１０２
に入力する。また、上述したような受信エコーが受信信
号として入力され、この受信信号を、例えば対数特性の
増幅を行なったのち検波し、受信電力データとして信号
処理部４００に入力する。
【００１４】信号処理部４００は、Ａ／Ｄ変換器４０
１、メッシュ平均化処理回路４０２、動揺誤差補正回路
４０３、クラッタ除去回路４０４および速度算出回路４
０５を備えている。
１、メッシュ平均化処理回路４０２、動揺誤差補正回路
４０３、クラッタ除去回路４０４および速度算出回路４
０５を備えている。
【００１５】Ａ／Ｄ変換器４０１は、送受信部３００か
らの受信電力データをディジタル信号に変換する。メッ
シュ平均化処理回路４０２は、Ａ／Ｄ変換器４０１にて
ディジタル信号に変換された受信電力データに対して、
観測対象の大きさを考慮したメッシュごとに空間的な平
均化処理を施す。
らの受信電力データをディジタル信号に変換する。メッ
シュ平均化処理回路４０２は、Ａ／Ｄ変換器４０１にて
ディジタル信号に変換された受信電力データに対して、
観測対象の大きさを考慮したメッシュごとに空間的な平
均化処理を施す。
【００１６】動揺誤差補正回路４０３は、メッシュ平均
化処理回路４０２からの受信電力データに生じ得る上記
動揺による誤差の補正を行なうものである。以下、その
補正について説明する。
化処理回路４０２からの受信電力データに生じ得る上記
動揺による誤差の補正を行なうものである。以下、その
補正について説明する。
【００１７】図２に示すように、動揺によってアンテナ
１０２上に生じる速度成分（以下、動揺速度Ｖと称す
る）は、動揺の中心とアンテナの中心との距離ｈ、動揺
の最大角θおよび動揺の周期Ｔにより下式（１）で示さ
れる。
１０２上に生じる速度成分（以下、動揺速度Ｖと称す
る）は、動揺の中心とアンテナの中心との距離ｈ、動揺
の最大角θおよび動揺の周期Ｔにより下式（１）で示さ
れる。
【００１８】
【数１】
【００１９】よって、動揺速度Ｖの水平速度成分Ｖx お
よび垂直速度成分Ｖy は、それぞれ下式（２），（３）
で示される。
よび垂直速度成分Ｖy は、それぞれ下式（２），（３）
で示される。
【００２０】
【数２】
【００２１】このようなアンテナ１０２の動揺によって
受信信号に生じる誤差を補正するために、動揺誤差補正
回路４０３では、動揺角検出器１０３で検出した動揺角
データを一定時間毎に測定して、図３に示す動揺の角速
度ωを求める。そして、この角速度ωと、動揺の中心と
アンテナの中心との距離ｈとからアンテナ１０２の動揺
円周上でのアンテナの速度Ｖ´を求め、この求めた速度
からアンテナビーム方向の速度ベクトル（以下、動揺補
正速度Ｖe と称する）を求める。
受信信号に生じる誤差を補正するために、動揺誤差補正
回路４０３では、動揺角検出器１０３で検出した動揺角
データを一定時間毎に測定して、図３に示す動揺の角速
度ωを求める。そして、この角速度ωと、動揺の中心と
アンテナの中心との距離ｈとからアンテナ１０２の動揺
円周上でのアンテナの速度Ｖ´を求め、この求めた速度
からアンテナビーム方向の速度ベクトル（以下、動揺補
正速度Ｖe と称する）を求める。
【００２２】そして、動揺誤差補正回路４０３は、上記
動揺補正速度Ｖe に基づいて、メッシュ平均化処理回路
４０２からの受信電力データに対して、補正を行なうこ
とにより動揺によって生じた観測誤差を除去する。この
ようにして観測誤差が除去された受信電力データは、ク
ラッタ除去回路４０２に入力される。
動揺補正速度Ｖe に基づいて、メッシュ平均化処理回路
４０２からの受信電力データに対して、補正を行なうこ
とにより動揺によって生じた観測誤差を除去する。この
ようにして観測誤差が除去された受信電力データは、ク
ラッタ除去回路４０２に入力される。
【００２３】クラッタ除去回路４０２は、動揺誤差補正
回路４０３からの受信電力データから、山などの地上固
定物等によって生じるクラッタを除去し、観測目標から
の反射成分のみの受信電力データを求める。この結果
は、速度算出回路４０５に入力される。
回路４０３からの受信電力データから、山などの地上固
定物等によって生じるクラッタを除去し、観測目標から
の反射成分のみの受信電力データを求める。この結果
は、速度算出回路４０５に入力される。
【００２４】速度算出回路４０５は、クラッタ除去回路
４０２からの受信電力データから、観測目標の速度を算
出し、この算出結果を後段の指示装置（図示しない）へ
入力する。
４０２からの受信電力データから、観測目標の速度を算
出し、この算出結果を後段の指示装置（図示しない）へ
入力する。
【００２５】以上のように、上記構成の速度観測レーダ
装置では、動揺角検出器１０３にて検出した動揺の角度
を示すデータから動揺によってアンテナ１０２に生じる
動揺角速度ωを求める。そして、この動揺角速度ωに基
づいて、受信電力データに対する補正を行なうことによ
り、動揺によって生じた誤差を除去するようにしてい
る。したがって、この速度観測レーダ装置によれば、ア
ンテナの動揺による観測データへの影響を抑制して、高
い精度で観測対象の移動速度を測定することができる。
装置では、動揺角検出器１０３にて検出した動揺の角度
を示すデータから動揺によってアンテナ１０２に生じる
動揺角速度ωを求める。そして、この動揺角速度ωに基
づいて、受信電力データに対する補正を行なうことによ
り、動揺によって生じた誤差を除去するようにしてい
る。したがって、この速度観測レーダ装置によれば、ア
ンテナの動揺による観測データへの影響を抑制して、高
い精度で観測対象の移動速度を測定することができる。
【００２６】また、従来の速度観測レーダ装置において
は、アンテナを安定させるためには、温度変化に応じた
調整や繁雑なメンテナンスが定期的に必要とされるが、
上記構成の速度観測レーダ装置によれば、上述のような
運用上の手間を省くことができる。
は、アンテナを安定させるためには、温度変化に応じた
調整や繁雑なメンテナンスが定期的に必要とされるが、
上記構成の速度観測レーダ装置によれば、上述のような
運用上の手間を省くことができる。
【００２７】尚、この発明は上記実施の形態に限定され
るものではない。例えば、連続波を観測対象に向けて放
射し、反射電波の周波数の偏移を分析することにより観
測対象の移動速度や距離情報を得るドップラレーダ装置
に適用することも可能である。このようなドップラ現象
を利用したレーダ装置に適用した場合においても、同様
の効果が得られる。その他、この発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であるこ
とはいうまでもない。
るものではない。例えば、連続波を観測対象に向けて放
射し、反射電波の周波数の偏移を分析することにより観
測対象の移動速度や距離情報を得るドップラレーダ装置
に適用することも可能である。このようなドップラ現象
を利用したレーダ装置に適用した場合においても、同様
の効果が得られる。その他、この発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であるこ
とはいうまでもない。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように、この発明では、新た
に動揺角検出手段と動揺誤差補正手段とを設け、アンテ
ナ部近傍にて検出した動揺の角度データに基づいて、ア
ンテナ部の動揺によって生じる観測誤差を補正するよう
にしている。このため、この発明によれば、高い精度で
観測対象の移動速度を測定することが可能な速度観測レ
ーダ装置を提供できる。
に動揺角検出手段と動揺誤差補正手段とを設け、アンテ
ナ部近傍にて検出した動揺の角度データに基づいて、ア
ンテナ部の動揺によって生じる観測誤差を補正するよう
にしている。このため、この発明によれば、高い精度で
観測対象の移動速度を測定することが可能な速度観測レ
ーダ装置を提供できる。
【図１】この発明に係わる速度観測レーダ装置の実施の
一形態の構成を示す回路ブロック図である。
一形態の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】速度観測レーダ装置のアンテナに動揺によって
生じる速度を説明するための図である。
生じる速度を説明するための図である。
【図３】この発明に係わる速度観測レーダ装置の動揺速
度の補正成分を説明するための図である。
度の補正成分を説明するための図である。
１００…アンテナ部 １０１…レドーム １０２…アンテナ １０３…動揺角検出器 ２００…アンテナ制御部 ３００…送受信部 ４００…信号処理部 ４０１…Ａ／Ｄ変換器 ４０２…メッシュ平均化処理回路 ４０３…動揺誤差補正回路 ４０４…クラッタ除去回路 ４０５…速度算出回路
Claims (2)
- 【請求項１】 所定のパルス幅の送信パルスを観測対象
に向けて送信したのち、前記観測対象による送信パルス
のエコーを受信して、この受信結果に基づいて前記観測
対象の移動速度を求めるレーダ装置において、 前記送信パルスを送信し、なおかつ前記観測対象による
送信パルスのエコーを受信し受信信号として出力するア
ンテナ部と、 このアンテナ部近傍に設けられ、前記アンテナ部に生じ
る動揺の角度を検出する動揺角検出手段と、 この動揺角検出手段にて検出した動揺の角度に基づいて
前記移動速度の観測誤差を求め、前記受信信号に対して
前記観測誤差の補正を行なう動揺誤差補正手段とを具備
することを特徴とする速度観測レーダ装置。 - 【請求項２】 前記動揺誤差補正手段は、前記動揺角検
出手段にて検出した動揺の角度を一定時間毎に測定して
動揺の角速度を求め、この角速度に基づいて前記観測誤
差を求めることを特徴とする請求項１に記載の速度観測
レーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8222540A JPH1062527A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 速度観測レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8222540A JPH1062527A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 速度観測レーダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1062527A true JPH1062527A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=16784047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8222540A Pending JPH1062527A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 速度観測レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1062527A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014045930A1 (ja) * | 2012-09-20 | 2014-03-27 | 古野電気株式会社 | 船舶用レーダ装置及び速度測定方法 |
| US8922423B2 (en) | 2010-11-19 | 2014-12-30 | Furuno Electric Company Limited | Radar apparatus and method of detecting target object |
| CN106469853A (zh) * | 2015-08-19 | 2017-03-01 | 中国移动通信集团公司 | 一种移动地面站及移动地面站跟踪卫星波束的方法 |
-
1996
- 1996-08-23 JP JP8222540A patent/JPH1062527A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8922423B2 (en) | 2010-11-19 | 2014-12-30 | Furuno Electric Company Limited | Radar apparatus and method of detecting target object |
| WO2014045930A1 (ja) * | 2012-09-20 | 2014-03-27 | 古野電気株式会社 | 船舶用レーダ装置及び速度測定方法 |
| JPWO2014045930A1 (ja) * | 2012-09-20 | 2016-08-18 | 古野電気株式会社 | 船舶用レーダ装置及び速度測定方法 |
| US10031220B2 (en) | 2012-09-20 | 2018-07-24 | Furuno Electric Co., Ltd. | Ship radar apparatus and method of measuring velocity |
| CN106469853A (zh) * | 2015-08-19 | 2017-03-01 | 中国移动通信集团公司 | 一种移动地面站及移动地面站跟踪卫星波束的方法 |
| CN106469853B (zh) * | 2015-08-19 | 2019-06-25 | 中国移动通信集团公司 | 一种移动地面站及移动地面站跟踪卫星波束的方法 |
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