JPS5958375A - レ−ダ装置 - Google Patents
レ−ダ装置Info
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- JPS5958375A JPS5958375A JP57168843A JP16884382A JPS5958375A JP S5958375 A JPS5958375 A JP S5958375A JP 57168843 A JP57168843 A JP 57168843A JP 16884382 A JP16884382 A JP 16884382A JP S5958375 A JPS5958375 A JP S5958375A
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- JP
- Japan
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- signal
- supplied
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- radar
- antenna
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S13/00—Systems 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
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
- G01S13/522—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
- G01S13/524—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
- G01S13/53—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi performing filtering on a single spectral line and associated with one or more range gates with a phase detector or a frequency mixer to extract the Doppler information, e.g. pulse Doppler radar
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は例えば航空機等の飛翔体(二搭載され、地表
面あるいは海上の地形、地勢等を観測する合成開口アン
テナ方式のレーダ装置に関する。
面あるいは海上の地形、地勢等を観測する合成開口アン
テナ方式のレーダ装置に関する。
航空機等の飛牙体にレーダを搭載し、こび)レーダによ
って空中より地表面の地形、地勢等を観測する方式とし
ては第1図乃至第3図C二示すものがある。第1図fa
lfblは飛翔体PL のfiQ方方向にrQ、波F’
B を発窮し、進行方向前方の(開側を行うものであり
、第2図fat(b)は飛翔体PIJ の側方方向に電
波FFI を発射し、側方方向の観唄11を行うもの
である。また、第3図(al(blは飛翔体PLの直下
シニ電波FB を発射し、直下方向の観測を行うもの
である。ここでは第2 I’ll (a)fbl l二
足す(l′1.11方方向を観測するレーダについて説
明する。
って空中より地表面の地形、地勢等を観測する方式とし
ては第1図乃至第3図C二示すものがある。第1図fa
lfblは飛翔体PL のfiQ方方向にrQ、波F’
B を発窮し、進行方向前方の(開側を行うものであり
、第2図fat(b)は飛翔体PIJ の側方方向に電
波FFI を発射し、側方方向の観唄11を行うもの
である。また、第3図(al(blは飛翔体PLの直下
シニ電波FB を発射し、直下方向の観測を行うもの
である。ここでは第2 I’ll (a)fbl l二
足す(l′1.11方方向を観測するレーダについて説
明する。
一般に、この種のレーダでは合成開口アンテナが使用さ
れる。これは小型のアンテナを飛翔体に搭載し、このア
ンテナによって受(「、さオする反射信号を飛翔体上で
逐次受信するとともC二、これらの信号をコヒーレント
ζ二合成すること(二より、飛翔体の進行と連動して等
何曲6二大きな開口を有するアンテナと同様の指向性を
つくるものである。このアンテナおよびコヒーレント信
号処理装置を用いること(二より高分解能測地が可能で
あり、フォーカスト・)7−−ス(FoCuserl
CaI!e )の方位方向分解能δAZは、次の(1)
式で示されろ 一±a−・・・(1) δAzIFocused 2 (但し、L8 はアンテナの方位方向有効長)さて、
この種のレーダにおいて、第4図に示す如く有効長La
、’(T効幅WrのアンテナAt、が高度H2速度Vで
X方向に移動し、且つヒームの偏角(オフメディア角)
をθ。、方位方向ビーム幅をθユ として電波を発射し
た場合、観測域からのレーダ反射信号は正対方向Pfl
ではドツプラ周波数りがO2進行方向先Dm P
1および進行方向後端P、ではそれぞれ2 v/ La
、 2 v/ r、aだけドツプラ周波数偏位を受
けて受信される。
れる。これは小型のアンテナを飛翔体に搭載し、このア
ンテナによって受(「、さオする反射信号を飛翔体上で
逐次受信するとともC二、これらの信号をコヒーレント
ζ二合成すること(二より、飛翔体の進行と連動して等
何曲6二大きな開口を有するアンテナと同様の指向性を
つくるものである。このアンテナおよびコヒーレント信
号処理装置を用いること(二より高分解能測地が可能で
あり、フォーカスト・)7−−ス(FoCuserl
CaI!e )の方位方向分解能δAZは、次の(1)
式で示されろ 一±a−・・・(1) δAzIFocused 2 (但し、L8 はアンテナの方位方向有効長)さて、
この種のレーダにおいて、第4図に示す如く有効長La
、’(T効幅WrのアンテナAt、が高度H2速度Vで
X方向に移動し、且つヒームの偏角(オフメディア角)
をθ。、方位方向ビーム幅をθユ として電波を発射し
た場合、観測域からのレーダ反射信号は正対方向Pfl
ではドツプラ周波数りがO2進行方向先Dm P
1および進行方向後端P、ではそれぞれ2 v/ La
、 2 v/ r、aだけドツプラ周波数偏位を受
けて受信される。
即ぢ、送信スペクトラム・・・f 、 、fo、f、
、、・ノ周波数系列上では第5図(二示す如く展開され
るが。
、、・ノ周波数系列上では第5図(二示す如く展開され
るが。
一方、アンテナのサイドローブより送受信される信号の
うち距離R±ΔR内と等価な距離にある目標からの信号
は、目標とする観測域よりの反射信号と同時に受信され
、原理的にそのドツプラ周波数偏移縫は最高士2V/λ
まで分布して、隣接する主スペクトラム内に混入するこ
とになる。したがって、所謂ドツプラ・アンビギュイテ
イ(Doppler Ambiguity )イ言号と
プ、[ツて、レーダの方位分解能を低下さぜる原因とi
iる。このドツプラ・アンビギュイティを軽減するには
当然ながらレーダのパルス繰返し周波数(PRF )を
大きくするこみによりある程度対処可能である。また、
PRFを大きくすれば飛翔体通過時の被観測域への送受
信サンプル数が増加するため、所要のS/N比を保持す
る上からも得策である。
うち距離R±ΔR内と等価な距離にある目標からの信号
は、目標とする観測域よりの反射信号と同時に受信され
、原理的にそのドツプラ周波数偏移縫は最高士2V/λ
まで分布して、隣接する主スペクトラム内に混入するこ
とになる。したがって、所謂ドツプラ・アンビギュイテ
イ(Doppler Ambiguity )イ言号と
プ、[ツて、レーダの方位分解能を低下さぜる原因とi
iる。このドツプラ・アンビギュイティを軽減するには
当然ながらレーダのパルス繰返し周波数(PRF )を
大きくするこみによりある程度対処可能である。また、
PRFを大きくすれば飛翔体通過時の被観測域への送受
信サンプル数が増加するため、所要のS/N比を保持す
る上からも得策である。
即ち、第6図に示す如く、反射信号を周波数スペクトラ
ムとして考えた場合、1/T (H7MσにPRFに対
応したパン(Bang ) 75中心にドツプラ周波数
の高次モードに対応した信号が配列されることになる。
ムとして考えた場合、1/T (H7MσにPRFに対
応したパン(Bang ) 75中心にドツプラ周波数
の高次モードに対応した信号が配列されることになる。
受信機では同図に示すBTなる通過帯域幅(必要受信帯
域)を有するフィルタによって不要な高次モードの信号
が除去され、B’r に対応する信号のみが抽出され
る。ここで、同図における隣接するスペクトラム群から
の高次モード・ドツプラ信号はアンテナのサイドローブ
より同一レンヂ内の信号がある場合、A 、 B 、
A’ 、 B’のようにフィルタの通過帯域内に混入し
、l・ツブシ・アンビギュイテイとなり、方位方向のイ
メージとなる。このイメージを除去するためには前述し
た如<PRF(1/T)を犬キくすることにより隣接ス
ペクトラムの市なり1合を軽減することができる。
域)を有するフィルタによって不要な高次モードの信号
が除去され、B’r に対応する信号のみが抽出され
る。ここで、同図における隣接するスペクトラム群から
の高次モード・ドツプラ信号はアンテナのサイドローブ
より同一レンヂ内の信号がある場合、A 、 B 、
A’ 、 B’のようにフィルタの通過帯域内に混入し
、l・ツブシ・アンビギュイテイとなり、方位方向のイ
メージとなる。このイメージを除去するためには前述し
た如<PRF(1/T)を犬キくすることにより隣接ス
ペクトラムの市なり1合を軽減することができる。
しかるに、レーダの送受信信号を時系列上で考えた場合
、第7図に示す如く送信時T。より飛翔体直下信号T、
をKnるまでの無受信期間を経て逐次サイドローブより
の反射信号を受信しながら主ローブよりの反射信号T2
を受信すること(二なる。このレーダ送受信間隙は第8
図に示す如くアンテナ・オフメディア角θ0 が大きく
、また、飛翔体P2の高If Hが高い程大きくなる。
、第7図に示す如く送信時T。より飛翔体直下信号T、
をKnるまでの無受信期間を経て逐次サイドローブより
の反射信号を受信しながら主ローブよりの反射信号T2
を受信すること(二なる。このレーダ送受信間隙は第8
図に示す如くアンテナ・オフメディア角θ0 が大きく
、また、飛翔体P2の高If Hが高い程大きくなる。
これ(11/−ダアンテナのパターンと大地Eとの関係
から容易に理解できる。また、この種の17−ダにおい
てはパルスヒツト斂ヲ上げるためにもPRFを大きくす
ることが望ましい。
から容易に理解できる。また、この種の17−ダにおい
てはパルスヒツト斂ヲ上げるためにもPRFを大きくす
ることが望ましい。
しかし、%ff 9図からも明らかなようにPRF(1
/T)を太きく′4−ると、送イ;1信号t。、Ll・
・・のメインビームに上る受信号E。、F2.・・・が
クラッタ内に埋没することになり、これにも限度がある
ことが理解できろ。
/T)を太きく′4−ると、送イ;1信号t。、Ll・
・・のメインビームに上る受信号E。、F2.・・・が
クラッタ内に埋没することになり、これにも限度がある
ことが理解できろ。
〔発明の目的〕
この発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目
的とするところはアンテナのサイドローブによるドツプ
ラ周波数の高調波モードを抑圧することができ、411
1距精度を向上し得る1ノー タ装置ffを提供し5よ
うとするものである。
的とするところはアンテナのサイドローブによるドツプ
ラ周波数の高調波モードを抑圧することができ、411
1距精度を向上し得る1ノー タ装置ffを提供し5よ
うとするものである。
この発明はパルス繰返し周期が順次変化された送信パル
ス信号を発射することにより、必要受信帯域と隣接する
ドツプラ周波数の高調波モードを必要受信帯域内で分散
させ、この分散されだ信号をパルス繰返し周期毎にコヒ
ーレント処理することにより、ドツプラ周波数の高調波
モードを抑圧するものである。
ス信号を発射することにより、必要受信帯域と隣接する
ドツプラ周波数の高調波モードを必要受信帯域内で分散
させ、この分散されだ信号をパルス繰返し周期毎にコヒ
ーレント処理することにより、ドツプラ周波数の高調波
モードを抑圧するものである。
以下、この発明の一実施例についてヅ1面を参照してi
R明する。
R明する。
先ず、この発明の原理について説明する。第6 [)2
11m示ずレーダ反射信号のスペクトルにおいて、パル
ス繰返し周期(1/PRF)をT。
11m示ずレーダ反射信号のスペクトルにおいて、パル
ス繰返し周期(1/PRF)をT。
T−ΔT、、T−ΔT2=・、T+Δ’r、、’r+Δ
T2・・・ と順次変化させたとする。この場合、レ
ーダ反射信号のスペクトルは第10図に示す如< Id
(ドツプラ周波数)=0を基準として考えると、通過帯
域ST 内に隣接するドツプラ周波数の高次モード成
分は第6図と比較して通過帯域BT 内で分散するこ
とになる。従って、既知のパルス繰返し周期Tとともに
既知のΔT、2ΔTの送信パルス信号を発生し、これに
対応した受信信号のΔT、2ΔT補正をコヒーレント処
理することにより、アンテナサイドローブに対応するド
ツプラ周波数の高調波モードを第11図から第12図に
示す如く抑圧することができる。
T2・・・ と順次変化させたとする。この場合、レ
ーダ反射信号のスペクトルは第10図に示す如< Id
(ドツプラ周波数)=0を基準として考えると、通過帯
域ST 内に隣接するドツプラ周波数の高次モード成
分は第6図と比較して通過帯域BT 内で分散するこ
とになる。従って、既知のパルス繰返し周期Tとともに
既知のΔT、2ΔTの送信パルス信号を発生し、これに
対応した受信信号のΔT、2ΔT補正をコヒーレント処
理することにより、アンテナサイドローブに対応するド
ツプラ周波数の高調波モードを第11図から第12図に
示す如く抑圧することができる。
次に、上記原理に基づくこの発明の実施fIIJ l’
一ついて説、明する。
一ついて説、明する。
第13121において、コヒーレント発振器(C0HO
)31の出力信号は安定化発振器32を介して送信機3
3に供給される。この送信機33にはトリガ発振器34
より出力されるパルス繰返し周期T、T+ΔT、T−Δ
T なる信号が順次供給され、このパルス繰返し同期に
対応して送信機33からは送信パルス信号が出力される
。
)31の出力信号は安定化発振器32を介して送信機3
3に供給される。この送信機33にはトリガ発振器34
より出力されるパルス繰返し周期T、T+ΔT、T−Δ
T なる信号が順次供給され、このパルス繰返し同期に
対応して送信機33からは送信パルス信号が出力される
。
このパルス縁返し同期が変化された送信パルス信号は送
受切換器35を介してアンテナ36に供給され、観測域
に向けて発射される。一方・観測域からの反射信号は前
記アンテナ36によって受信され、前記送受切換器35
を介して混合器37に供給される。この混合器37には
前記安定化発振器32の出力信号が供給されており、前
記受信された反射信号が中間周波信号に変換される。こ
の混合器37の出力信号は分岐され、第1.第2の位相
検波器、? 8 、39に供給される。この第1の位相
検波器38には前記Co)(037の出力信号が供給さ
れ、第2の位相検波器39には90°移相器40によっ
て移相された前記C0HO,?zの出力信号が供給され
る。
受切換器35を介してアンテナ36に供給され、観測域
に向けて発射される。一方・観測域からの反射信号は前
記アンテナ36によって受信され、前記送受切換器35
を介して混合器37に供給される。この混合器37には
前記安定化発振器32の出力信号が供給されており、前
記受信された反射信号が中間周波信号に変換される。こ
の混合器37の出力信号は分岐され、第1.第2の位相
検波器、? 8 、39に供給される。この第1の位相
検波器38には前記Co)(037の出力信号が供給さ
れ、第2の位相検波器39には90°移相器40によっ
て移相された前記C0HO,?zの出力信号が供給され
る。
したがって、これら第1.第2の位相検波器、? 8
、 、? 9からは互い(二90°の位相差をなす所謂
直交ビデオ(I 、Q成分)に変換されたドツプラ周波
数成分が出力される。これら第1.第2の位成検波器、
98 、.39の出力信号はコヒーレント信号処理器4
2に供給され、この処理器42にはモード制rt11+
器43よりパルス繰返し周期T、T+ΔT、T−ΔT
に対応したモード指示信号が供給される。即ち、このモ
ード:li!I if Z44 、?には前記トリガ発
振器、94よりパルス繰返し周期1゛、T+ΔT、T−
ΔT にズ」応した信号が供給されており、この信号に
対応して所定のモード指定信号が出力される。したがっ
て、前記コヒーレント信号処理器42においてはパルス
繰返し周期T、T+ΔT、T〜ΔTの各グループ毎に所
定のコヒーレント信号処理が行われる。この処理器42
の出力信号(、i前記モードft1l砥器43の出力信
号とさもし積分器44に供給され、この積分器44にお
いてパルス繰返し周期に対応する各グループ毎にLOO
+(処理(相関積分)が行われる。し力)して、この積
分器44からは隣接する高調波モードが抑圧されたドツ
プラ信号が出力され、この信号は指示器45に供給され
る。
、 、? 9からは互い(二90°の位相差をなす所謂
直交ビデオ(I 、Q成分)に変換されたドツプラ周波
数成分が出力される。これら第1.第2の位成検波器、
98 、.39の出力信号はコヒーレント信号処理器4
2に供給され、この処理器42にはモード制rt11+
器43よりパルス繰返し周期T、T+ΔT、T−ΔT
に対応したモード指示信号が供給される。即ち、このモ
ード:li!I if Z44 、?には前記トリガ発
振器、94よりパルス繰返し周期1゛、T+ΔT、T−
ΔT にズ」応した信号が供給されており、この信号に
対応して所定のモード指定信号が出力される。したがっ
て、前記コヒーレント信号処理器42においてはパルス
繰返し周期T、T+ΔT、T〜ΔTの各グループ毎に所
定のコヒーレント信号処理が行われる。この処理器42
の出力信号(、i前記モードft1l砥器43の出力信
号とさもし積分器44に供給され、この積分器44にお
いてパルス繰返し周期に対応する各グループ毎にLOO
+(処理(相関積分)が行われる。し力)して、この積
分器44からは隣接する高調波モードが抑圧されたドツ
プラ信号が出力され、この信号は指示器45に供給され
る。
以上、詳述したようにこの考案によれは、パルス繰返し
周期が順次変化された送信パルス信号を発射するととも
に、反射信号をパルス繰返し周期毎にコヒーレント処理
することにより、アンテナのサイドローブによるドツプ
ラ周波数の高調波モードを抑圧することができ、測距精
度を向上し得るレーダ装置を提供できる。
周期が順次変化された送信パルス信号を発射するととも
に、反射信号をパルス繰返し周期毎にコヒーレント処理
することにより、アンテナのサイドローブによるドツプ
ラ周波数の高調波モードを抑圧することができ、測距精
度を向上し得るレーダ装置を提供できる。
第1図(at(bl、第2図faHbl、第3図(al
(blはそれぞれ異なる方式の合成開口アンテナ方式の
レーダ装@を示す図、第4図乃至第9図はそれぞれ従来
の合成開口アンテナ方式のレーダ装置の受ヒレ す図、第13図はこの発明に係わるレーダ装置の一実施
例を示す構成図である。 3I・・・コヒーレント発振器、32.・・安定化発振
器、33・・・送信機、34・・・トリガ発振器、36
・・・アンテナ、37・・・混合器、313 、39・
・・第1.第2の位相検波器、42・・・コヒーレント
信号処理器、44・・・積分器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 (a) (b) 第4図 第5@ 第7図 −を 第8図
(blはそれぞれ異なる方式の合成開口アンテナ方式の
レーダ装@を示す図、第4図乃至第9図はそれぞれ従来
の合成開口アンテナ方式のレーダ装置の受ヒレ す図、第13図はこの発明に係わるレーダ装置の一実施
例を示す構成図である。 3I・・・コヒーレント発振器、32.・・安定化発振
器、33・・・送信機、34・・・トリガ発振器、36
・・・アンテナ、37・・・混合器、313 、39・
・・第1.第2の位相検波器、42・・・コヒーレント
信号処理器、44・・・積分器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 (a) (b) 第4図 第5@ 第7図 −を 第8図
Claims (1)
- 飛翔体にレーダを搭載しこのレーダより発射される電波
により地形、地勢等を観測する合成開口アンテナ方式の
レーダ装置において、パルス繰返し周期が変化された送
信パルス信号を発射する手段と、受信された反射信号を
直交ビデオ信号に変換する手段と、この直交ビデオ信号
を前記変化されたパルス繰返し周期に対応してコヒーレ
ント信号処理する手段と、この処理された信号を対応す
るパルス繰返し周期毎に積分する手段とを具備したこと
を特徴とするレーダ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57168843A JPS5958375A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | レ−ダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57168843A JPS5958375A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | レ−ダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5958375A true JPS5958375A (ja) | 1984-04-04 |
JPH0429992B2 JPH0429992B2 (ja) | 1992-05-20 |
Family
ID=15875556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57168843A Granted JPS5958375A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | レ−ダ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5958375A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6135382A (ja) * | 1984-07-28 | 1986-02-19 | Natl Space Dev Agency Japan<Nasda> | 合成開口レ−ダ |
JP2009516191A (ja) * | 2005-11-16 | 2009-04-16 | アストリウム・リミテッド | 合成開口レーダー |
JP2012215568A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Mitsubishi Electric Research Laboratories Inc | 不均一なパルスタイミングを用いた高解像度sar撮像 |
-
1982
- 1982-09-28 JP JP57168843A patent/JPS5958375A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6135382A (ja) * | 1984-07-28 | 1986-02-19 | Natl Space Dev Agency Japan<Nasda> | 合成開口レ−ダ |
JP2009516191A (ja) * | 2005-11-16 | 2009-04-16 | アストリウム・リミテッド | 合成開口レーダー |
JP2012215568A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Mitsubishi Electric Research Laboratories Inc | 不均一なパルスタイミングを用いた高解像度sar撮像 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0429992B2 (ja) | 1992-05-20 |
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