JPH11218573A - 方位角および仰角またはそのいずれかの決定方法および装置 - Google Patents
方位角および仰角またはそのいずれかの決定方法および装置Info
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- JPH11218573A JPH11218573A JP10312041A JP31204198A JPH11218573A JP H11218573 A JPH11218573 A JP H11218573A JP 10312041 A JP10312041 A JP 10312041A JP 31204198 A JP31204198 A JP 31204198A JP H11218573 A JPH11218573 A JP H11218573A
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の欠点である検出レーダ目標物の角度位置
決定の不正確さ（０点が発生する角度位置における角度
決定の不正確さ）を解消する改善された角度評価を有す
る方法およびこの方法に基づくレーダ装置を提供する。 【解決手段】 マルチビームレーダ装置に基づき、各レ
ーダ目標物のエコー信号が少なくとも２つのビームを介
して（２２）受信される方位角および／または仰角を決
定する。それぞれの受信ビーム内で受信されたエコー信
号の振幅が正規化される（２３）。レーダ目標物の角度
を決定するために、個々の受信ビームに対して、正規化
振幅がこのビームに対する記憶正規化アンテナ線図の線
図値（２１）と比較される（２４）。少なくとも２つの
受信ビームからの比較結果が相互に関連付けられて角度
の関数である評価量が形成され（２７）、レーダ目標物
の角度として角度の関数であるその評価量が最小基準ま
たは最大基準を満たした（２８）ときの角度が決定され
る。角度の関数である評価量に少なくとも２つの受信エ
コー信号の位相位置が含められる（２５−２７）。これ
が複素正規化により行われてもよい。
決定の不正確さ（０点が発生する角度位置における角度
決定の不正確さ）を解消する改善された角度評価を有す
る方法およびこの方法に基づくレーダ装置を提供する。 【解決手段】 マルチビームレーダ装置に基づき、各レ
ーダ目標物のエコー信号が少なくとも２つのビームを介
して（２２）受信される方位角および／または仰角を決
定する。それぞれの受信ビーム内で受信されたエコー信
号の振幅が正規化される（２３）。レーダ目標物の角度
を決定するために、個々の受信ビームに対して、正規化
振幅がこのビームに対する記憶正規化アンテナ線図の線
図値（２１）と比較される（２４）。少なくとも２つの
受信ビームからの比較結果が相互に関連付けられて角度
の関数である評価量が形成され（２７）、レーダ目標物
の角度として角度の関数であるその評価量が最小基準ま
たは最大基準を満たした（２８）ときの角度が決定され
る。角度の関数である評価量に少なくとも２つの受信エ
コー信号の位相位置が含められる（２５−２７）。これ
が複素正規化により行われてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、方位角および／ま
たは仰角の決定方法に関するものである。本発明はさら
に、この方法を実施するための装置、したがって方位角
および／または仰角を決定するための本発明による方法
が実施されるマルチビーム・レーダ装置に関するもので
ある。
たは仰角の決定方法に関するものである。本発明はさら
に、この方法を実施するための装置、したがって方位角
および／または仰角を決定するための本発明による方法
が実施されるマルチビーム・レーダ装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】角度（方位角および／または仰角）の決
定は、従来から多くのレーダ装置の本来の課題に属する
ものである。それに応じて、このような角度決定を行う
多数の方法が既知である。この場合、本質的に２つの異
なる手法が存在する。第１の手法は、レーダ装置の送受
信アンテナのアンテナローブを、求める角度を含む平面
内で機械的または電子的に掃引させることである。この
場合、エコー信号が受信された時点のアンテナローブの
位置から、検出されたレーダ目標物の位置または高さ位
置を推定することができる。第２の手法は、マルチビー
ム・レーダ装置の複数のアンテナローブを介して検出さ
れたレーダ目標物のエコー信号を受信し、かつそれぞれ
のアンテナローブからのエコー信号の信号評価によりレ
ーダ目標物の角度位置を決定することである。この第２
の手法に対する既知の例が、いわゆるモノパルス方式で
ある。この場合、２つのアンテナローブを介してエコー
信号が同時に受信され、かつこのレーダ目標物の角度
が、別々のアンテナローブを介して受信されたエコー信
号の振幅差および／または位相差により決定される。こ
のような角度評価を有するレーダ装置は、たとえば欧州
特許公開第０７６６１００号に記載されている。米国特
許第４３２０４００号からもまた受信レーダ信号の到来
角の決定装置が既知であり、この場合もまた、到来角
は、複数のアンテナを介して受信されたレーダ信号の振
幅比較および位相比較により決定される。
定は、従来から多くのレーダ装置の本来の課題に属する
ものである。それに応じて、このような角度決定を行う
多数の方法が既知である。この場合、本質的に２つの異
なる手法が存在する。第１の手法は、レーダ装置の送受
信アンテナのアンテナローブを、求める角度を含む平面
内で機械的または電子的に掃引させることである。この
場合、エコー信号が受信された時点のアンテナローブの
位置から、検出されたレーダ目標物の位置または高さ位
置を推定することができる。第２の手法は、マルチビー
ム・レーダ装置の複数のアンテナローブを介して検出さ
れたレーダ目標物のエコー信号を受信し、かつそれぞれ
のアンテナローブからのエコー信号の信号評価によりレ
ーダ目標物の角度位置を決定することである。この第２
の手法に対する既知の例が、いわゆるモノパルス方式で
ある。この場合、２つのアンテナローブを介してエコー
信号が同時に受信され、かつこのレーダ目標物の角度
が、別々のアンテナローブを介して受信されたエコー信
号の振幅差および／または位相差により決定される。こ
のような角度評価を有するレーダ装置は、たとえば欧州
特許公開第０７６６１００号に記載されている。米国特
許第４３２０４００号からもまた受信レーダ信号の到来
角の決定装置が既知であり、この場合もまた、到来角
は、複数のアンテナを介して受信されたレーダ信号の振
幅比較および位相比較により決定される。
【０００３】これらの文献とは異なるが、同様に第２の
手法に属する他の方法が国際特許出願第９７／２０２２
９号に記載されている。これによると、とくに自動車に
使用されるレーダ装置において、レーダ目標物のエコー
信号が少なくとも２つの受信チャネルを介して受信さ
れ、エコー信号の振幅が正規化されかつレーダ装置の２
チャネル・アンテナ線図の記憶され、正規化された値と
比較されることにより、検出レーダ目標物が存在する角
度が決定される。従来の方法に対するこの方法の本質的
な利点は、ここでは受信信号が相互に比較されるのでは
なく、受信エコー信号が記憶基準値と比較されるので、
できるだけ正確に対称的なアンテナローブを使用する必
要がないことにある。これは費用を軽減し、したがって
このようなレーダ装置の製作コストをも低減することは
当然である。しかしながら、この場合、受信素子のアン
テナ線図内に０点が発生する角度位置において、角度決
定の不明確さを回避するために追加費用を必要とするこ
とがわかっている。この追加費用は、アンテナ線図の
「変形」により０点の出現を低下させることにある。し
かしながら、これは必ずアンテナゲインを全体的に低下
させることにもなる。
手法に属する他の方法が国際特許出願第９７／２０２２
９号に記載されている。これによると、とくに自動車に
使用されるレーダ装置において、レーダ目標物のエコー
信号が少なくとも２つの受信チャネルを介して受信さ
れ、エコー信号の振幅が正規化されかつレーダ装置の２
チャネル・アンテナ線図の記憶され、正規化された値と
比較されることにより、検出レーダ目標物が存在する角
度が決定される。従来の方法に対するこの方法の本質的
な利点は、ここでは受信信号が相互に比較されるのでは
なく、受信エコー信号が記憶基準値と比較されるので、
できるだけ正確に対称的なアンテナローブを使用する必
要がないことにある。これは費用を軽減し、したがって
このようなレーダ装置の製作コストをも低減することは
当然である。しかしながら、この場合、受信素子のアン
テナ線図内に０点が発生する角度位置において、角度決
定の不明確さを回避するために追加費用を必要とするこ
とがわかっている。この追加費用は、アンテナ線図の
「変形」により０点の出現を低下させることにある。し
かしながら、これは必ずアンテナゲインを全体的に低下
させることにもなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の欠点（０点が発
生する角度位置における角度決定の不明確さ）を解消す
る改善された角度評価を有する方法およびこの方法に基
づくレーダ装置を提供することが本発明の課題である。
生する角度位置における角度決定の不明確さ）を解消す
る改善された角度評価を有する方法およびこの方法に基
づくレーダ装置を提供することが本発明の課題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】少なくとも２つのビーム
を介して各レーダ目標物のエコー信号が受信されるとき
に、マルチビーム・レーダ装置に基づいてレーダ目標物
が基準系に対し相対的に存在する方位角および／または
仰角の決定方法であって、各受信ビーム内の受信エコー
信号の振幅が正規化され、各受信ビームに対して、正規
化された振幅が受信ビームのアンテナ線図の記憶され、
正規化された線図値と比較され、少なくとも２つの受信
ビームからの比較結果が角度の関数である１つの評価量
に関連付けられ、レーダ目標物の角度として、角度の関
数である評価量が最小基準または最大基準を満たすよう
な角度が決定される。かかる方法において、角度の関数
である評価量に、更に少なくとも２つの受信エコー信号
の位相状態が含められる。
を介して各レーダ目標物のエコー信号が受信されるとき
に、マルチビーム・レーダ装置に基づいてレーダ目標物
が基準系に対し相対的に存在する方位角および／または
仰角の決定方法であって、各受信ビーム内の受信エコー
信号の振幅が正規化され、各受信ビームに対して、正規
化された振幅が受信ビームのアンテナ線図の記憶され、
正規化された線図値と比較され、少なくとも２つの受信
ビームからの比較結果が角度の関数である１つの評価量
に関連付けられ、レーダ目標物の角度として、角度の関
数である評価量が最小基準または最大基準を満たすよう
な角度が決定される。かかる方法において、角度の関数
である評価量に、更に少なくとも２つの受信エコー信号
の位相状態が含められる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１において、送信／受信素子
３、４、５は、３つのいわゆるデュアルラットレースリ
ング７、８、９に結合されている。デュアルラットレー
スリング７、８、９は、受信ミクサの機能を送信／受信
切換スイッチないしサーキュレータの機能と統合し、そ
の機能およびその構造は、たとえばイギリス特許出願第
２２９００００号に詳細に記載されている。さらに、デ
ュアルラットレースリング７、８、９の各々は電圧制御
発振器（ＶＣＯ）６の出力信号を受け取る。３つのデュ
アルラットレースリング７、８、９の各々の出力信号
は、増幅器１０、１１、１２およびフィルタ１３、１
４、１５を介して、それぞれＡ−Ｄ（アナログ−ディジ
タル）変換器（Ａ／Ｄ）１６、１７、１８に供給され
る。Ａ−Ｄ変換器１６、１７、１８は、その出力側が評
価コンピュータ（μＰ）１９に結合されている。検出さ
れるレーダ目標物１からレーダ装置の光軸２に対し角度
αをなして波面が送信／受信素子３、４、５に反射され
る。
３、４、５は、３つのいわゆるデュアルラットレースリ
ング７、８、９に結合されている。デュアルラットレー
スリング７、８、９は、受信ミクサの機能を送信／受信
切換スイッチないしサーキュレータの機能と統合し、そ
の機能およびその構造は、たとえばイギリス特許出願第
２２９００００号に詳細に記載されている。さらに、デ
ュアルラットレースリング７、８、９の各々は電圧制御
発振器（ＶＣＯ）６の出力信号を受け取る。３つのデュ
アルラットレースリング７、８、９の各々の出力信号
は、増幅器１０、１１、１２およびフィルタ１３、１
４、１５を介して、それぞれＡ−Ｄ（アナログ−ディジ
タル）変換器（Ａ／Ｄ）１６、１７、１８に供給され
る。Ａ−Ｄ変換器１６、１７、１８は、その出力側が評
価コンピュータ（μＰ）１９に結合されている。検出さ
れるレーダ目標物１からレーダ装置の光軸２に対し角度
αをなして波面が送信／受信素子３、４、５に反射され
る。
【０００７】図２は本発明による方法の流れ図を示す。
この流れ図は、国際特許出願第９７／２０２２９号に基
づき、これに他の説明が付け加えられている。ステップ
２１により、評価コンピュータ１９の記憶領域内に、レ
ーダ装置のｋ個の受信ビームのアンテナ線図の正規化線
図値ｎＤk（ａ）が角度指数ａの関数として記憶されて
いる。図１に示すレーダ装置に対しては、ｋはたとえば
３に等しい。しかしながら、本発明は、２つの受信ビー
ムまたは３つより多い受信ビームを有するレーダ装置に
おいても使用可能である。ステップ２２により、検出レ
ーダ目標物１から反射されたエコー信号Ｅkが合計ｋ個
の受信ビームを介して受信される。ステップ２３におい
て、受信エコー信号Ｅkの振幅がステップ２１に示す記
憶正規化線図値ｎＤk（ａ）と同様に正規化される。こ
れは、各受信ビームｋに対して正規化振幅値ｎＥkを与
える。ここで正規化は、国際特許出願第９７／２０２２
９号に記載されているような和の正規化基準値を用いて
行われることが好ましい。ステップ２４により、受信エ
コー信号Ｅkの正規化振幅ｎＥkが記憶正規化線図値ｎＤ
k（ａ）と比較される。これは、各受信ビームｋに対し
この受信ビームからのエコー信号の正規化振幅ｎＥkと
受信ビームのアンテナ線図の記憶正規化線図値ｎＥ
k（ａ）との間の第１の差関数Ｂk（ａ）が形成されるこ
とにより行われることが好ましい。ステップ２５におい
て、本発明によりさらに、少なくとも２つの受信ビーム
ｋおよびｌからの受信エコー信号Ｅkの間の位相差ψkl
もまた決定される。これと同様に、たとえば第１および
第２の受信ビーム間、第２および第３の受信ビーム間、
および第１および第３の受信ビーム間の複数の位相差ψ
klを形成してもよい。
この流れ図は、国際特許出願第９７／２０２２９号に基
づき、これに他の説明が付け加えられている。ステップ
２１により、評価コンピュータ１９の記憶領域内に、レ
ーダ装置のｋ個の受信ビームのアンテナ線図の正規化線
図値ｎＤk（ａ）が角度指数ａの関数として記憶されて
いる。図１に示すレーダ装置に対しては、ｋはたとえば
３に等しい。しかしながら、本発明は、２つの受信ビー
ムまたは３つより多い受信ビームを有するレーダ装置に
おいても使用可能である。ステップ２２により、検出レ
ーダ目標物１から反射されたエコー信号Ｅkが合計ｋ個
の受信ビームを介して受信される。ステップ２３におい
て、受信エコー信号Ｅkの振幅がステップ２１に示す記
憶正規化線図値ｎＤk（ａ）と同様に正規化される。こ
れは、各受信ビームｋに対して正規化振幅値ｎＥkを与
える。ここで正規化は、国際特許出願第９７／２０２２
９号に記載されているような和の正規化基準値を用いて
行われることが好ましい。ステップ２４により、受信エ
コー信号Ｅkの正規化振幅ｎＥkが記憶正規化線図値ｎＤ
k（ａ）と比較される。これは、各受信ビームｋに対し
この受信ビームからのエコー信号の正規化振幅ｎＥkと
受信ビームのアンテナ線図の記憶正規化線図値ｎＥ
k（ａ）との間の第１の差関数Ｂk（ａ）が形成されるこ
とにより行われることが好ましい。ステップ２５におい
て、本発明によりさらに、少なくとも２つの受信ビーム
ｋおよびｌからの受信エコー信号Ｅkの間の位相差ψkl
もまた決定される。これと同様に、たとえば第１および
第２の受信ビーム間、第２および第３の受信ビーム間、
および第１および第３の受信ビーム間の複数の位相差ψ
klを形成してもよい。
【０００８】ステップ２０により、本発明によりさら
に、位相差値Фkl（ａ）が、角度指数ａの関数として評
価コンピュータ１９の他の記憶領域内に基準値または比
較値として記憶されている。ステップ２６において、位
相差ψklが記憶位相差Фkl（ａ）と比較される。これ
は、第２の差関数Ｐ（ａ）が形成され、しかも少なくと
も２つの受信ビームｋおよびｌからのエコー信号間の決
定位相差ψklと記憶位相差値Фkl（ａ）とから形成され
ることにより行われることが好ましい。さらに、この更
なる差関数Ｐ（ａ）が振幅係数Ａで重み付けされる。こ
の場合、振幅係数Ａとして、それらの間で位相差ψklが
形成される受信ビームｋおよびｌの正規化振幅ｎＥkお
よびｎＥlからの和が選択されることが好ましい。たと
えば本発明の第１の実施態様におけるような位相差ψkl
が第１および第３の受信ビーム間で形成された場合、振
幅係数Ａとして和（ｎＥ1＋ｎＥ3）が設定されることが
有利である。この重み付けにより、位相比較に基づく第
２の差関数Ｐ（ａ）が振幅比較に基づく第１の差関数と
比較可能な量に変形される。
に、位相差値Фkl（ａ）が、角度指数ａの関数として評
価コンピュータ１９の他の記憶領域内に基準値または比
較値として記憶されている。ステップ２６において、位
相差ψklが記憶位相差Фkl（ａ）と比較される。これ
は、第２の差関数Ｐ（ａ）が形成され、しかも少なくと
も２つの受信ビームｋおよびｌからのエコー信号間の決
定位相差ψklと記憶位相差値Фkl（ａ）とから形成され
ることにより行われることが好ましい。さらに、この更
なる差関数Ｐ（ａ）が振幅係数Ａで重み付けされる。こ
の場合、振幅係数Ａとして、それらの間で位相差ψklが
形成される受信ビームｋおよびｌの正規化振幅ｎＥkお
よびｎＥlからの和が選択されることが好ましい。たと
えば本発明の第１の実施態様におけるような位相差ψkl
が第１および第３の受信ビーム間で形成された場合、振
幅係数Ａとして和（ｎＥ1＋ｎＥ3）が設定されることが
有利である。この重み付けにより、位相比較に基づく第
２の差関数Ｐ（ａ）が振幅比較に基づく第１の差関数と
比較可能な量に変形される。
【０００９】ここで、ステップ２７により、ステップ２
４による少なくとも２つの受信ビームからの振幅比較の
比較結果、ならびにステップ２６による比較結果が、相
互に関連付けられる。これは、角度の関数である評価量
Ｓ（ａ）が少なくとも２つの第１ならびに第２の差関数
から加算により形成されることにより行われることが好
ましい。しかしながら、角度の関数である評価量Ｓ
（ａ）は、ステップ２４によるｋ個のすべての受信ビー
ムのすべての差関数、ならびにステップ２６による第２
の差関数を介して形成されることが有利である。ステッ
プ２８において、レーダ目標物の角度αとして、角度の
関数であるその評価量Ｓ（ａ）が最小基準または最大基
準を満たす角度ないしその角度指数ａが決定される。レ
ーダ目標物の推定角度として、ステップ２７により形成
された評価量Ｓ（ａ）が最小値をとる角度が採用され
る。
４による少なくとも２つの受信ビームからの振幅比較の
比較結果、ならびにステップ２６による比較結果が、相
互に関連付けられる。これは、角度の関数である評価量
Ｓ（ａ）が少なくとも２つの第１ならびに第２の差関数
から加算により形成されることにより行われることが好
ましい。しかしながら、角度の関数である評価量Ｓ
（ａ）は、ステップ２４によるｋ個のすべての受信ビー
ムのすべての差関数、ならびにステップ２６による第２
の差関数を介して形成されることが有利である。ステッ
プ２８において、レーダ目標物の角度αとして、角度の
関数であるその評価量Ｓ（ａ）が最小基準または最大基
準を満たす角度ないしその角度指数ａが決定される。レ
ーダ目標物の推定角度として、ステップ２７により形成
された評価量Ｓ（ａ）が最小値をとる角度が採用され
る。
【００１０】図３は、本発明の代替態様、とくに有利な
実施態様を示す。この場合、第１の実施態様とは異な
り、受信エコー信号の位相状態が本発明による新たな正
規化により考慮され、したがって評価される。この実施
態様は、位相差値Фkl（ａ）の追加記憶を必要としない
という他の利点を有している。本発明による新たな正規
化は和の正規化基準値を用いて行われるが、この場合、
振幅のみでなく位相をも含む複素信号値が用いられるこ
とは好ましい。３ビーム・レーダ装置に対する可能なか
つとくに適切な正規化値はたとえば次のとおりである。
実施態様を示す。この場合、第１の実施態様とは異な
り、受信エコー信号の位相状態が本発明による新たな正
規化により考慮され、したがって評価される。この実施
態様は、位相差値Фkl（ａ）の追加記憶を必要としない
という他の利点を有している。本発明による新たな正規
化は和の正規化基準値を用いて行われるが、この場合、
振幅のみでなく位相をも含む複素信号値が用いられるこ
とは好ましい。３ビーム・レーダ装置に対する可能なか
つとくに適切な正規化値はたとえば次のとおりである。
【００１１】
【数１】 この場合、符号は次の意味を有している。
【００１２】Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3 は正規化信号値または正規
化線図値、ｌ は左側受信ビームからの複素信号値
または複素線図値、ｍ は中央受信ビームからの複
素信号値または複素線図値、ｒ は右側受信ビーム
からの複素信号値または複素線図値、および│.│
は複素信号値または複素線図値の値の形成。
化線図値、ｌ は左側受信ビームからの複素信号値
または複素線図値、ｍ は中央受信ビームからの複
素信号値または複素線図値、ｒ は右側受信ビーム
からの複素信号値または複素線図値、および│.│
は複素信号値または複素線図値の値の形成。
【００１３】この正規化のカウンタにおける複数の受信
ビームからの複素信号値または複素線図値の結合によ
り、正規化値Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3において、個々の受信ビー
ムへの値の直接割付は必要ではない。しかしながら、こ
の場合に情報は失われることがないので、これは欠点と
なることはない。しかしながら、同様に可能な次の正規
化においては一義的な割付が再び与えられる。
ビームからの複素信号値または複素線図値の結合によ
り、正規化値Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3において、個々の受信ビー
ムへの値の直接割付は必要ではない。しかしながら、こ
の場合に情報は失われることがないので、これは欠点と
なることはない。しかしながら、同様に可能な次の正規
化においては一義的な割付が再び与えられる。
【００１４】
【数２】 ここで、この変更態様の符号の意味は前記の定義に対応
している。ここに示した２つの正規化の利点は、複素信
号値を使用しているのにもかかわらず、これらが実正規
化値を形成していることである。しかしながら、正規化
値が複素数である正規化もまた可能であることは明らか
である。
している。ここに示した２つの正規化の利点は、複素信
号値を使用しているのにもかかわらず、これらが実正規
化値を形成していることである。しかしながら、正規化
値が複素数である正規化もまた可能であることは明らか
である。
【００１５】図３に示した本発明による好ましい方法
は、とくにここに示した正規化の第１の正規化を使用し
ている。この複素正規化を用いて正規化されたｋ個の受
信ビームのアンテナ線図の線図値は、ここではｋｎＤk
（ａ）で示され、ステップ３０により評価コンピュータ
１９の記憶領域内に記憶されている。ステップ３１にお
いて、ｋ個の受信ビームの各々内のエコー信号が受信さ
れる。これらの受信エコー信号の各々は、ステップ３２
により振幅および位相を有する複素エコー信号として記
憶線図値ｋｎＤk（ａ）と同じ正規化を受ける。したが
って、ステップ３２において、各受信ビームｋに対し複
素正規化エコー信号信号ｋｎＥkが受け取られる。ここ
でステップ３３において、図２のステップ２４と同様
に、正規化エコー信号と、角度の関数である記憶線図値
との比較が行われる。この比較は、差関数Ｂk（ａ）が
形成されることにより行われることは好ましい。しかし
ながら、この場合、図２の実施態様とは異なり、差関数
Ｂｋ（ａ）は、使用される複素正規化により、受信エコ
ー信号の位相情報もまた含んでいる。ステップ３４によ
り同様に角度の関数である評価量Ｓ（ａ）が形成され、
少なくとも２つの、好ましくはｋ個の受信ビームからの
比較結果がこの評価量Ｓ（ａ）に関連付けられる。次に
ステップ３５により、ステップ２８と同様に、検出レー
ダ目標物の推定角度の決定が行われる。
は、とくにここに示した正規化の第１の正規化を使用し
ている。この複素正規化を用いて正規化されたｋ個の受
信ビームのアンテナ線図の線図値は、ここではｋｎＤk
（ａ）で示され、ステップ３０により評価コンピュータ
１９の記憶領域内に記憶されている。ステップ３１にお
いて、ｋ個の受信ビームの各々内のエコー信号が受信さ
れる。これらの受信エコー信号の各々は、ステップ３２
により振幅および位相を有する複素エコー信号として記
憶線図値ｋｎＤk（ａ）と同じ正規化を受ける。したが
って、ステップ３２において、各受信ビームｋに対し複
素正規化エコー信号信号ｋｎＥkが受け取られる。ここ
でステップ３３において、図２のステップ２４と同様
に、正規化エコー信号と、角度の関数である記憶線図値
との比較が行われる。この比較は、差関数Ｂk（ａ）が
形成されることにより行われることは好ましい。しかし
ながら、この場合、図２の実施態様とは異なり、差関数
Ｂｋ（ａ）は、使用される複素正規化により、受信エコ
ー信号の位相情報もまた含んでいる。ステップ３４によ
り同様に角度の関数である評価量Ｓ（ａ）が形成され、
少なくとも２つの、好ましくはｋ個の受信ビームからの
比較結果がこの評価量Ｓ（ａ）に関連付けられる。次に
ステップ３５により、ステップ２８と同様に、検出レー
ダ目標物の推定角度の決定が行われる。
【００１６】
【発明の効果】国際特許出願第９７／２０２２９号に記
載の方法に比べて、本発明の利点は、検出レーダ目標物
の角度位置決定の精度が明らかに改善されることであ
る。アンテナ線図の０点付近の不明確さを回避するため
に、アンテナ線図を変形させる必要はない。同時に、記
憶場所および計算費用に対する追加要求がきわめて小さ
いので、本発明による方法はそれを実行するためにきわ
めて簡単でありかつとくにコストの面できわめて有利で
ある。
載の方法に比べて、本発明の利点は、検出レーダ目標物
の角度位置決定の精度が明らかに改善されることであ
る。アンテナ線図の０点付近の不明確さを回避するため
に、アンテナ線図を変形させる必要はない。同時に、記
憶場所および計算費用に対する追加要求がきわめて小さ
いので、本発明による方法はそれを実行するためにきわ
めて簡単でありかつとくにコストの面できわめて有利で
ある。
【００１７】本発明による方法においては、既知のモノ
パルス方式に比較して原則として任意の多数の受信ビー
ムを使用することができるので、既知のモノパルス方式
に比較して本発明は、モノパルス方式に基づくレーダ装
置が同じ角度解像度においてより大きい観測範囲をカバ
ーできるという利点を有している。それにもかかわら
ず、本発明は、すべての受信ビームのほぼ同時の評価を
可能にする。これは、同時に、電子的に掃引されかつ個
々に相前後して投入される受信ビームを有する同様に既
知のレーダ装置と比較して、位相情報の評価においてコ
ヒーレント問題が実質的に少ないという利点を提供す
る。
パルス方式に比較して原則として任意の多数の受信ビー
ムを使用することができるので、既知のモノパルス方式
に比較して本発明は、モノパルス方式に基づくレーダ装
置が同じ角度解像度においてより大きい観測範囲をカバ
ーできるという利点を有している。それにもかかわら
ず、本発明は、すべての受信ビームのほぼ同時の評価を
可能にする。これは、同時に、電子的に掃引されかつ個
々に相前後して投入される受信ビームを有する同様に既
知のレーダ装置と比較して、位相情報の評価においてコ
ヒーレント問題が実質的に少ないという利点を提供す
る。
【図１】国際特許出願第９７／２０２２９号から既知の
３ビーム・レーダ装置のブロック回路図である。
３ビーム・レーダ装置のブロック回路図である。
【図２】本発明による方法の第１の実施態様の流れ図で
ある。
ある。
【図３】本発明による方法の第２の実施態様の流れ図で
ある。
ある。
１ レーダ目標物 ２ 光軸 ３、４、５ 送信／受信素子 ６ 電圧制御発振器（ＶＣＯ） ７、８、９ デュアルラットレースリング １０、１１、１２ 増幅器 １３、１４、１５ フィルタ １６、１７、１８ Ａ−Ｄ（アナログ−ディジタル）変
換器（Ａ／Ｄ） １９ 評価コンピュータ Ａ 振幅係数 ａ 角度指数 Ｂk（ａ） 第１の差関数 Ｅk エコー信号（振幅値） ｋ、ｌ 受信ビーム番号 ｋｎＤk（ａ） アンテナ線図の記憶複素正規化線図値 ｋｎＥk 複素正規化エコー信号（複素正規化振幅値） ｎＤk（ａ） アンテナ線図の記憶正規化線図値 ｎＥk 正規化エコー信号（正規化振幅値） Ｐ（ａ） 第２の差関数 Ｓ（ａ） 評価量 α 角度（方位角および／または仰角） Фkl（ａ） 記憶位相差値 ψk、ψl 位相 ψkl 位相差
換器（Ａ／Ｄ） １９ 評価コンピュータ Ａ 振幅係数 ａ 角度指数 Ｂk（ａ） 第１の差関数 Ｅk エコー信号（振幅値） ｋ、ｌ 受信ビーム番号 ｋｎＤk（ａ） アンテナ線図の記憶複素正規化線図値 ｋｎＥk 複素正規化エコー信号（複素正規化振幅値） ｎＤk（ａ） アンテナ線図の記憶正規化線図値 ｎＥk 正規化エコー信号（正規化振幅値） Ｐ（ａ） 第２の差関数 Ｓ（ａ） 評価量 α 角度（方位角および／または仰角） Фkl（ａ） 記憶位相差値 ψk、ψl 位相 ψkl 位相差
フロントページの続き (72)発明者 クラウス・ペーター・ヴァーグナー ドイツ連邦共和国 70193 シュトゥット ガルト，ガオスシュトラーセ １
Claims (6)
- 【請求項１】 少なくとも２つのビームを介して各レー
ダ目標物のエコー信号が受信される（２２）ときに、マ
ルチビーム・レーダ装置に基づいてレーダ目標物が基準
系に対し相対的に存在する方位角および仰角（α）また
はそのいずれかの決定方法であって、 各受信ビーム内の受信エコー信号の振幅が正規化され
（２３、３２）、 各受信ビームに対して、正規化された振幅（ｎＥk、ｋ
ｎＥk）が前記受信ビームのアンテナ線図の記憶され、
正規化された線図値（ｎＤk（ａ）、ｋｎＤk（ａ））と
比較され（２４、３３）、 少なくとも２つの受信ビームからの比較結果が角度の関
数である１つの評価量（Ｓ（ａ））に関連付けられ（２
７、３４）、および前記レーダ目標物の角度として、前
記角度の関数である評価量（Ｓ（ａ））が最小基準また
は最大基準を満たすような角度が決定される（２８、３
５）、 前記方位角および仰角（α）またはそのいずれかの決定
方法において、 前記角度の関数である評価量（Ｓ（ａ））に、更に少な
くとも２つの受信エコー信号の位相状態が含められる
（２５−２７、３２−３４）ことを特徴とする方位角お
よび仰角またはそのいずれかの決定方法。 - 【請求項２】 受信ビームのエコー信号の正規化された
振幅（ｎＥk、ｋｎＥk）を、前記受信ビームの前記アン
テナ線図の記憶され、正規化された線図値（ｎＤ
k（ａ）、ｋｎＤk（ａ））と比較するために、第１の差
関数（Ｂk（ａ））が形成される（２４、３３）こと、 前記角度の関数である評価量（Ｓ（ａ））を形成するた
めに、少なくとも２つの受信ビームの第１の差関数（Ｂ
k（ａ））が加算される（２７、３４）こと、を特徴と
する請求項１の方法。 - 【請求項３】 少なくとも２つの受信ビームからの前記
エコー信号の間で位相差（ψkl）が決定される（２５）
こと、 決定された位相差（ψkl）が、前記少なくとも２つの受
信ビームの、角度の関数である記憶された位相差値（Ф
kl（ａ））と比較される（２６）こと、およびこの更な
る比較結果が、前記角度の関数である評価量（Ｓ
（ａ））に含められる（２７）こと、を特徴とする請求
項１または２の方法。 - 【請求項４】 決定された位相差（ψkl）を記憶された
位相差値（Фkl（ａ））と比較するために第２の差関数
（Ｐ（ａ））が形成されること、 第２の差関数（Ｐ（ａ））が振幅係数（Ａ）で重み付け
されること、および重み付けされた第２の差関数（Ｐ
（ａ））が少なくとも２つの受信ビームの前記第１の差
関数の和に加算される（２７）こと、を特徴とする請求
項２または３の方法。 - 【請求項５】 前記受信エコー信号および前記アンテナ
線図の前記記憶された線図値の正規化のとき（２１、２
２）に、複素信号値が使用され、この複素信号値は、前
記振幅に加えて、前記受信エコー信号または前記記憶さ
れた線図値の位相状態もまた含むことを特徴とする請求
項１または２の方法。 - 【請求項６】 少なくとも２つの受信ビームを介してエ
コー信号を受信するためのエコー信号受信手段と、 受信されたエコー信号を正規化するための正規化手段
と、 前記少なくとも２つの受信ビームのアンテナ線図の正規
化された線図値を記憶するための第１の記憶手段と、 前記正規化された受信エコー信号と少なくとも２つの受
信ビームの記憶され、正規化された線図値との間の差関
数を形成するための第１の差関数形成手段と、 少なくとも２つの差関数により評価量を形成するための
評価量形成手段と、 前記評価量の最小値を決定するための最小値決定手段
と、を備えた請求項１に記載の方法を実施するための装
置において、 評価量形成手段に、前記受信されたエコー信号の位相状
態を示す量が供給可能であることを特徴とする請求項１
に記載の方法を実施するための装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19748604.5 | 1997-11-04 | ||
| DE19748604A DE19748604B4 (de) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | Verfahren zur Bestimmung eines Seiten- und/oder eines Höhenwinkels bei einem mehrstrahligen Radarsystem sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11218573A true JPH11218573A (ja) | 1999-08-10 |
| JP4220034B2 JP4220034B2 (ja) | 2009-02-04 |
Family
ID=7847525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31204198A Expired - Fee Related JP4220034B2 (ja) | 1997-11-04 | 1998-11-02 | 方位角および仰角またはそのいずれかの決定方法および装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6130638A (ja) |
| JP (1) | JP4220034B2 (ja) |
| DE (1) | DE19748604B4 (ja) |
| FR (1) | FR2770647B1 (ja) |
| GB (1) | GB2330968B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19937723C2 (de) | 1999-08-10 | 2001-10-04 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Höhenwinkelfehlers eines mehrstrahligen Radar-Sensors |
| KR100447411B1 (ko) * | 2001-12-26 | 2004-09-04 | 한국전자통신연구원 | 이동 단말기의 위치 추적 장치 및 방법 |
| DE10219658A1 (de) * | 2002-05-02 | 2003-11-13 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren und mehrstrahliges Radarsystem zur Bestimmung eines Objektwinkels |
| CN100504437C (zh) * | 2003-11-18 | 2009-06-24 | 株式会社村田制作所 | 雷达 |
| US7551680B2 (en) * | 2004-10-28 | 2009-06-23 | Interdigital Technology Corporation | Wireless communication method and apparatus for forming, steering and selectively receiving a sufficient number of usable beam paths in both azimuth and elevation |
| US7623062B2 (en) * | 2006-08-01 | 2009-11-24 | Autoliv Asp, Inc. | System and method for target detection with a radar antenna |
| US7675458B2 (en) * | 2006-11-09 | 2010-03-09 | Raytheon Canada Limited | Dual beam radar system |
| US7626535B2 (en) | 2006-11-09 | 2009-12-01 | Raytheon Company | Track quality based multi-target tracker |
| JP2013096908A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Honda Elesys Co Ltd | 車載用のレーダ装置、車載用のレーダ方法および車載用のレーダプログラム |
| JP2014002053A (ja) | 2012-06-19 | 2014-01-09 | Honda Elesys Co Ltd | 車載用のレーダ装置、車載用のレーダ方法及び車載用のレーダプログラム |
| US8976059B2 (en) | 2012-12-21 | 2015-03-10 | Raytheon Canada Limited | Identification and removal of a false detection in a radar system |
| DE102013209530A1 (de) | 2013-05-23 | 2014-11-27 | Robert Bosch Gmbh | Bestimmung eines elevations-dejustagewinkels eines radarsensors eines kraftfahrzeugs |
| RU2658528C1 (ru) * | 2017-06-13 | 2018-06-21 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Способ измерения скорости движения цели гидролокатором |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4320400A (en) * | 1979-10-12 | 1982-03-16 | Chasek Norman E | Method and apparatus that nearly instantaneously samples, processes and sorts received signals from very large numbers of radar and radio emitters for frequency and angle of arrival analysis |
| GB2253758B (en) * | 1990-11-07 | 1995-01-18 | Roke Manor Research | Interferometers |
| JP3256374B2 (ja) * | 1994-05-27 | 2002-02-12 | 本田技研工業株式会社 | マルチビーム・レーダ装置 |
| GB2290000B (en) * | 1994-06-01 | 1998-02-25 | Plessey Semiconductors Ltd | Radar transmitter/receivers |
| US5541608A (en) * | 1995-03-29 | 1996-07-30 | Itt Corporation | Hybrid amplitude/phase comparison direction finding system |
| DE19526448A1 (de) * | 1995-07-20 | 1997-01-30 | Bosch Gmbh Robert | Radarsystem, insbesondere Kraftfahrzeug-Radarsystem |
| JP3627389B2 (ja) * | 1995-09-28 | 2005-03-09 | 株式会社デンソー | レーダ装置 |
| DE19543813A1 (de) * | 1995-11-24 | 1997-05-28 | Bosch Gmbh Robert | Radarsystem, insbesondere Kraftfahrzeug-Radarsystem |
-
1997
- 1997-11-04 DE DE19748604A patent/DE19748604B4/de not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-10-08 GB GB9821968A patent/GB2330968B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-29 US US09/182,449 patent/US6130638A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-30 FR FR9813654A patent/FR2770647B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-02 JP JP31204198A patent/JP4220034B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| GB2330968A (en) | 1999-05-05 |
| GB9821968D0 (en) | 1998-12-02 |
| DE19748604A1 (de) | 1999-05-06 |
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| DE19748604B4 (de) | 2009-08-27 |
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