JPS5944674A - レ−ダ−装置 - Google Patents

レ−ダ−装置

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JPS5944674A
JPS5944674A JP15726182A JP15726182A JPS5944674A JP S5944674 A JPS5944674 A JP S5944674A JP 15726182 A JP15726182 A JP 15726182A JP 15726182 A JP15726182 A JP 15726182A JP S5944674 A JPS5944674 A JP S5944674A
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signal
phase
target
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JP15726182A
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Norihide Eguchi
紀英 江口
Yasutoshi Tanaka
田中 安敏
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/44Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
    • G01S13/4463Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing using phased arrays

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  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、垂直面内において電子的にビーム走査を行
なう電子走査アレイ・レーダーにおいC1垂直面内でモ
ノパルス・パターンを発生する電子走査モノパルス・ア
ンテナを用い、レーダー・/Nllラメータに適合した
オフ・アクシズ・モノパルス(off−axis mo
nopulse)測角演算を行4Cい広仰角範囲及び全
レーダー送信周波数帯域にわたり高精度測高を実現する
レーダー装置に関するものである。
電子走査アレイ・レーダの代表例とし′Cは、イテ1相
走査アレイ・レーダー、固波数走査アレイ・レーク゛−
2位相・固波敷複合アレイ・レーダー等を挙げることが
でき、又同時に発生する垂直面内ビーム数も1本から複
数本まで種々の方式があるが、以下の説明では、垂直面
内同時発生ビーム数が1本の場合を例にとり説明する。
第1図は本発明の対象とする従来のレーダー装置ヲ7f
くし、第1図に於゛C1(1)はアレイ・アンテナで、
第1アレイ・アンテナ(la) 、 第2プレイ・アン
テナ(1b)より成る。第1アレイ・アンテナ(1a)
及び第2アレイ・アンテナ(1b)は夫々アンテナ素子
(lal) 〜(lam) 、 (lbl) 〜(lb
m)を有する。(2)は移相器で、第1移相器群(2a
) 、第2移相器群(2b)より成る。この第1及び第
2移相器群(2a)(2b)は、それぞれ移相器(2a
l) 〜(2am) 、 (2bl) 〜(2’bm)
を有「る。(3)は分配回路で、第1分配回路(8a)
及び第2分配回路(8b)より成、る。(4)はハイブ
リッドで、第1.第2分配回路(8a)(8b)からの
入力の和信刊・Σと差信号Δを出力する。(5)は移相
器駆動回路、(6)はビーム制御回路、(7)は送信機
、(8)は基準信号発生回路、(9)は送受切換器、(
10a )(10b)は高周波増幅回路、(lla)(
11,b)は第1混合回路、(12a)(12b)は第
2混合回路、(laa)(lab)は中間周波増幅回路
、(14a)(14b)は移動目標検出石1路、(11
9は信号処理回路、0曖は表示回路である。
次に動作につい°C説明する。
基準信号発生回路C8)で発生した第1中間周波送信種
信号と第1局部発振周波数は、送信機(7)で周波数混
合され送信信号となつC゛送受切換器(9)を経出し′
Cハイブリッド(4)におい°C2分配されて第1分配
回路(8a) 、第2分配回路(8b)に給電されそれ
ぞれm分配さし′C1第1移相器群(2a)、第2移相
器群(2b)で所定の位相量を与えられ、第17レイ・
アンテナ(la)、第27レイ・アンテナ(1b)から
空間に放射される。
一ヒ記第1移相器群(2a)、第2移相器群(2b]の
位相設定渚は、基型信号発生回路(8)からのビーム走
査角度指令及び・クイミングにもとづき、ビーム制御回
路(6)で各移用器舒(2a)(2b)に対応して演算
され、移相器駆動回路(5)を経由しC与えられるもの
である。
このようにし゛C所定の方向へ放射された送信fn号は
、目標によっCその1部を反射され、第】アレイ・アン
テナ(la) 、 第2アレイ・アンテナ(lb)。
第1移相器群(2a) 、第2移相器群(2b) 、第
1分配回路(8a) 、第2分配回路(8b)を経由し
てハイブリッド(4)の第1I第2人力となる。
ハイブリッド(4)においCは、この2人力の和(刀。
差(4を2出力端子から出力し、和σ)出力は、送受切
換器(9)を経由し°C1和の信号系受信機入力となり
、差口)出力は、差口)信号系受信機入力となる。
受信処理は、和(2)信号系、差(6)橋部・系共に同
一機能のため、和(ト)信号系で代表し゛C以下に説明
する。
まず和(ト)出力は高周波増幅回路(10a)で低雑音
1Jf4幅され、第1混合回路(Ila)で基準信号発
生回路(8)からの第1局部発振周波数と混合され°c
w1中ILi局波数信号に変換された後、第2混合回路
(12a )で同じく基準信号発生回路(8)がらの第
2局部発振周波数と混合され第2中間周波数信号に鍋換
され゛C移動目標検出回!i!F (14a)の入力ふ
なる。
X% jffl目標検出回路(14a )は、一般的に
MTI(Mouing工arget工ndi−cato
r)と称されるもので基q信号発生回路(8)で発生さ
れる送信パルス繰返周波数に対応しC地表面、ウェサー
等からの不要反射波(クラッタ)を消去するフィルタを
形成しCいる。
この移動目標検出回路(1−4a)とし°Cは方式によ
り、種々の回路構成をとり得る゛が、従来の装置では出
力信号とし゛C振幅情報のみでなく (I’Z相情報を
も有する中間固波出カで得られるアナログMTIより成
る。
クラッタを抑圧された和(ハ信号2差(Δ)信号は、信
号処理回路oQで目標横用・追尾、処理を受けると共に
、和(ト)信号につぃCは表示回路◇ゆへも送られ、目
標情・C↓5の表示に用いられる。
信号処J■1回路θ均における自校1検出処胛の内、高
度テ“−り検出処把につい゛C,第5第5用?用C説明
する。
第5 rAニ於′C,、α?)ハ位相検波? (PSD
) 、θ棒はディスクリミネータ/仰角演t¥回路、θ
(身は目標距離検出回路、9目は7fバr演算回路、シ
41はデー・り記憶回路である。
和σ)信号、差(Δ)信号は、信号処理回路(【9に送
られ、1回路中の位相検波゛泪(PSD) (J7)に
おい°C和(2)信号で正規化(Normal i j
e)された誤差出力を発注し、ディスクリミネータ/仰
角演算回路aeでまず誤差出力と基環レベルとの比較に
より、当該ビーム中心仰角からの偏移仰角差(Δφ)を
算出し、次にデータ記憶回路(ハ)に記憶させた各ビー
ム対応のビーム中心仰角値の内、当該ビームの中心仰角
値(φ0)を基準信号発生回路(8)からのレーダー・
モード・ハーフ メ・−’y(ビーム番デl)と同期し
°C読1ブ出し、ディスクリミネータ/仰角演算回路0
1Cにおいて l−1標仰角=φ=do+Δφ の演算を行ない、このdと和(ト)信号ならびに8+紮
信号発生回際(8)からのTX)IJガー、レンジ・ク
ロックを受けて1柳距離検出回路θqで検出した目標距
離(R)とを用い°C,富度演算111路りでH” P
 (4,R,Ho) ここに、 H:目標高度 g:函数 φ:目標仰角 R:目標距離 11o:レーク゛−装置へ+y の算式により、目標高臣″σ→を得Cいる。
以上述べたところにより明らかなように、偏移仰角差(
Δφ)を閉ループにより零に近づけ°C行くことにより
、ビーム中心仰角を目標仰角(φ)に追尾して行く通常
の追尾レーダーと異なり、この発明の対象と(7゛Cい
るレーダ一方式は、開ループであり、ビーム中心仰角は
予め定められた仰角擢1のみをシーケンシアル(で電子
走査するすごけでt:l l<l仰角伯((3)は、当
該検出ビームの中心仰角(φ0)と偏移仰角差(Δφ)
との和として算出しており、オフ・アクシダ・モノパル
ス方式(off−axis Monopulse)と称
され、同時多目標探知のための捜策7、・−グーに適し
た方式である。
以上の説明は、所定の方向にeノパルス・アンテナ・パ
ターンを形成し、探知する段階に関するものであったが
、この°!ンテナ・ビーム仰角方向は、第2図に示すよ
うに時分割により順次(#1〜#n)変化し゛C1所要
の仰角範囲(ELmin<φ(ELmax)を電子走査
し゛C°カバーする。
以上述べたレーダ装置におい°C1 (1)中間周波数は2段階に限定されるものではなく、
1段階又は3段階等必要に応じて適宜選択されるもので
あり、又 (2)Ig 2 図では、アンテナ・ビームは、低仰角
から高仰角に向つ°C順次形成され°Cいるが、走査方
法としては、高仰角から低仰角へ向かつ゛C走査する方
式、特別なシーケンスで走査する方式等、他に種々存在
する など、いずれも、本発明の対象とするレーダー装置とし
Cは本質的な差異を生ずるものではなく、いずれのり−
スも本発明の対象に包含されるものである。
従来のoff−axis Monopulse rT(
子走査アレイ・レーダーに36いCは、以上のように構
成され°f(、、)るので、 (1)モノパルス誤差出力倹)1′lのt:めにアナロ
グ形成の位相検波器(PSD)を用いているが、和■信
号レベル依存性があること、 (2)ディスクリεネークが、全送信周波′ff範囲。
全仰角範囲にわたり、高精度を保つことが斧かしいこと などにより、高糖r¥測高を困難にし°Cいた。
この発明は、ヒ記のような従・来の装置の欠点を除去す
るためになされt:ものである。
本発明の一つの実施例によれは、 (1)移動目標検出回路とし°CディジタルMTIを採
用し、誤差出方(差(A!営@/和σ)信号ンを、(1
)振幅情報 1差(湧信′f+l/l和■信号1のディ
ジセル除算 (11)符号情報 (差(Δ)信号の位相データ)−(
和頭信号の位相データ)のディジ タル減算にもとづく、符号判定 に分解しパCディジタル処胛することにより、精度を高
め、 (2)誤差出力(差((イ)信号/和■信@)から、偏
移仰角値(Δφ)を算出する変換を高精度に行なうため
に、信号処即回路佃のデータ記憶回路Q4にビーム毎又
はビーム毎/送信周波数毎の正確な誤差特性=モノパル
ス特性値(変換直線勾配)及びビーム中心仰角値をデー
タ(定数)とし゛C記憶させ、 (3)目n信号検出時、(1)で凋られる誤差出力と(
2)で記憶させたデー・夕から、当該ビーム番号。
当該送信同波数に対応し“C読み出された変換直線勾配
及びビーム中心仰角値とから、偏移仰角値(Δ≠)及び
目標仰角(φ)を精闇良くディジタル演算する装置を捏
供するものである。
Jす下、この発明の一実施例を図により説明オろ、第8
図は目標仰角を、ビーム中心仰角、誤差出力、変!4!
直線勾配を用いて算出する算式を説明する説明図、 第4図は、f(送イ2界波数) =fiにおい゛C1仰
角q域をカバーするnvAのモノパルス・パターンと異
なる変換直線勾配が対応している状態を示す概念図であ
る。
第6図は、第1図構成の内、本発明の一実施例による装
置の主要を示す構成図である。
第6図に於’C、(21a)(21b) ハ移動目標検
出回路で、従来のアナログMTIに代わり、ディジクル
MTIより成る。又、信号処理回路09は、位相減算回
路りと、仰角演算回路に)と、目1ti距離検出回路o
s、i厖”演算回路(イ)及びデータ記憶回路(→より
成る。
第6図に示す移犯1目標検出回路(DMTI ) (2
1a )。
(21b)は、一般的なデ、イジクルMTIであり、そ
れぞれ入力信号を同相(In−Phase )、直交相
(Quadrature −Phase)に分割し°C
各相ビデオMTI処理した後世合成lノ゛C〔振幅情報
〕、〔位相情報〕とし′C出力する。
すなわち、和rΣ信号(こ対しCは、 同様に、差(J信号に対し°Cも (1)振幅情報:1Δ1=、乙■]−弓一(11)位相
情報:ψΔ= tat+ i (!!3−)ΔI となる。
信号処理回路α0においC1まず、位相減算回路(イ)
によhl ψ=ψΔ−ψΣの演算を行ない、の極性判定
を行ない、第8図(L+)モノパルス誤差4T。
性の一ヒ、下判定を行1Cう。
次に、1Δ1/1Σ1=Δ1/Σ、の演算を行f(イ、
且つデータ記憶回路34から読み田されt=当該送信周
波数における当該ビーム番号のモノパルス誤差特性勾配
(=tanη)とから Δφ(Δ1/Σ+)/lanη の演算を行ない、前記符号判定(S(Δ/Σ))にもと
づき、 +Δφ Or−Δφ の決定を行なう。
このようにし°C得られtこΔφならびに当該ビーム中
心仰角値(φO)から (φ=φO十Δφ)Or(φ=φ0−Δφ)を演算し、
高度演算回路(1)へ送る。
高度演算回路−においCは、この仰角値と、目標距離検
出回路α0で一検出した目標距離(狗とから目標高度(
I()を次式で算出する。
H=g(φ、R,,H,o) データ記憶回路(ハ)は、第4図に示すように、に対応
しC5janη==tanηji の全゛Cの組合せを
記憶する。
以上、垂直面内1ビーム走査の位相走査アレイ・レーダ
ー装置を例にとり説明を行なったが、多ヒーム走査且つ
方式としては周波数走査プレイ・レーダー、位相・周波
数複合アレイ・レーダー等、電子走査アレイ・レーダー
全般につい°Cも、本発明を適用できることは明らかで
ある。
以上のように、この発明によれば、垂直面内において電
子的にビーム走査を行なう電子走査モノパルス・アレイ
・レーダーにおい゛C1オフ・アクシズ・モノパルス(
off−axis Monopulse)測角処理を行
なうために、移動目標検出回路をディジタルMTIとし
、信号処理回路における測高処理回路を、送信用波数全
帯域における仰角覆域全ビームに対応したモノパルス誤
差特性(変換直線勾配)及び当該ビーム中心仰角を記憶
するデータ記憶回路と和■信号・差(,41I)信号か
ら(差(Δ)信号/和@信@)の振幅情報、符号判定を
行なう仰角演算回路及び位相減算回路とで構成しCなり
、仰角覆域全域。
全送信周波数帯域にわたり高精度仰角測角(従つ°C1
高精度測高)を実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の垂直面内1ビ一ム電子走台モノパルス
・アレイ・レーダーの構成の1例を示す機能系統図、第
2図は、第1図の構成における垂直面内ビーム走査を示
す概念図、第8図は、本発明における目標仰角算出の原
理を示す説明図、第4図は、f(送信周波数) =fi
における全仰角覆滅内ビーム症列と、モノパルス誤差特
性を示す概念図、第5図は、第1図中の信号処理回路の
構成の1例を示す機能系統図、第6図は、本発明の一実
施例による信号処理回路の構成の1例を示す機能系統図
である。 (la)・・・第1アレイ・アンテナ、(lb)・・・
第2アレイ・アンテナ、(2a)・・・第1移相器群、
(2b)・・・第2移相器群、(8a)・・・第1分配
回路・、(8b)・・・第2分配回路、(4)・・・ハ
イブリッド、(5)・・・移相器駆動回路、(6)・・
・ビーム制御回路、(7)・・・送信機、(8)・・・
基準信列発生回路、(9)・・・送受切換器、(10a
)・・・高周波増幅回路、(10b)−・・高周波増幅
回路、(lla)(llb) −第1混合回路、(12
a)(12b)−・・第2混合回路、(18a)(18
b)・・・中間周波増幅回路、(14,a)(14b)
・・・移動目標検出回路、αυ・・・信号処理回路、0
→・・・表示回路、aカ・・・位相検波器(PSD) 
、Q秒・・・ディスクリミネータ/ (IiTl角演算
回路、α0・・用]標距離検出回路、(イ)・・・高度
演算回路、(21a)(21b)−移動目標検出回路(
DM′r I )、(イ)・・・位相減算回路、翰・・
・仰角演算回路、a勺・・・データ記憶回路。 尚、図中同一符号は夫々間−又は相当部分を示す。 代理人  富 野 侶 − 第2図 一一一一一差1盲5(乙)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数のアレイ・アンテナを有し、このアレイ・ア
    ンテナにより上記目標の高度を測定するようにしたレー
    ダ装置に於°C1上記複数のアレイ・アンテナからの受
    信入力の和信号及び宍信月を発生する手段と、上記和信
    号及び差信号からそれぞれ不要信号を抑圧するディジタ
    ル移動目標検出回路と、このディジタル移aU+目標検
    出回路からの和信号及び差信号と当該走査ビーム番号に
    対応し′Cメモリーから読み出された当該ビーム中心仰
    角値及び当該ビーノ・の誤差特性値とから目標仰角値を
    算出する演算回路を備えた事を特徴とするレー・9゛−
    装置階。
JP15726182A 1982-09-07 1982-09-07 Reedaasochi Expired - Lifetime JPH0248071B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62174896A (ja) * 1987-01-20 1987-07-31 富士電機株式会社 自動販売機のコイン払出し制御回路
JPS63187182A (ja) * 1987-01-29 1988-08-02 Mitsubishi Electric Corp ホログラフイツクレ−ダ
JPH09145831A (ja) * 1995-11-29 1997-06-06 Nec Corp レーダ装置
JPH11100994A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Ando Kensetsu Kk 鋼管コンクリート柱用コンクリート打設誘導管

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