JPS60214283A - 位置測定装置 - Google Patents

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】 （技術分野） この発明は、１波等の波動を放射する３基準点からの伝
搬路差を利用した目標物体の位置測定装置に関する。

（従来技術） 従来、これと類似の位置測定装置としては、双曲線航法
装置がよく知られている。双曲線航法装置は２定地点か
らの距離の差が一定となる点の軌跡、すなわち、２定地
点を焦点とする双曲線と。

同様にしてできる地の組の双曲線との交点として、平面
上の位置をめるものである。双曲線航法装置は１本来、
船舶および航空機にその位置を示すものであり、その位
置決定性能もその使用目的に合ったものになっている。

従っ″Ｃ１距離差の計測も直接的な時間計測または位相
差の計測により行なわれるため、これらの方法で数１の
計測精度を得ることは容易ではない。また、このような
精度は使用目的から必要とされない。また、双曲線航法
装置は受信点の位置を測定するのに対シフ、この発明は
、受信点の位置は問題とせず、目標物体の位置を測定す
る。

（発明の目的） 本発明は、目標物体の２送信点からみた存在方向を周波
数に変換することによシ、受信器の増幅度および遅延時
間等のドリフトが、検出精度に影響する欠点を除くとと
もに、アナログフィルタ。

ディジタルフィルタ等によシ周波数領域で高精度で処理
ができるようにした位置測定装置を提供するものである
。

（発明の構成） 即ち、本発明は、中心周波数の異る線形Ｆ　Ｍ信号を放
射する３つの送信点を基準点とした位置測定装置におい
て、放射された３つの線形ＦＭ信号を目標物体で反射さ
せ、その反射波を受信アンテナで受信し、３つの受信信
号のいずれか２つの受信信号の差周波数をもとめ、さら
に、異る受信信号間の差周波数をもとめることにより、
２つの方向の情報を周波数の情報としてめ、その２つの
方向の交点として、目標物体の位置を測定するものであ
る。

（発明の実施例） 次に、本発明の実施例について図面を一照して訝明する
。

第１図において、送信器２で発生された送信信号３，４
はアンテナ５．６から放射される。アンテナ５，６から
放射された送信信号は、点３２にある目標物体により、
反射され、その反射波は点１にある受信アンテナに受信
される。

第２図に９伯装置を示す″第２図のアンテナ１９で受信
された受信信号は分岐回路９で二分され受信器１０．１
１の入力となる。受信器１０゜１１は信号１４．１５を
局発人力として、中間周波信号１６．１７を発生する。

中間周波信号１６゜１７はミクサ１３に入力され、その
差周波信号１８が取出される。

第３図に中心・周波数１゛１の送信信号４（第１図）と
中心周波数Ｆ！の送イご信号３（第１図）を示す。

アンテナ１９（第２図）に受信される信号は、第３図の
Ｆｌ、Ｆ’２と比較して、電波の伝搬時間ｔ１およびｔ
、だけ遅れており、それを第４図に示す。また、第２図
の中間周波信号１６．１７を第５図にＩＦ、、ＩＦ、と
して、第２図のミクサ出力１８を、ＤＦ□として％第６
図に示す。

第１図において、目標物体３２がアンテナ５および６を
結ぶ線を垂直に２等分する面上７，８にあれは、ミクサ
１３（第２図）の出力の差周波信号１８（第２図）は、
Ｄ１１′！（第６図）となシ％第１図に示すように、目
標物体３２が面７，８よシ上方にあるときは、差周波信
号１８は、　ＤＦ、　（第６図）とな、す＊　ＤＩ”！
よシ大きい。目標物体３２が而７，８より下方にあると
きは、差周波信号１８は、Ｉ）１’、よシ小さくなる。

従って、差周波信号・１８は、目ミ、１勿１本３２のア
ンテナ５，６から見た方向の情報を周波情報として持つ
ことがわかる。

なお、第１図に示すように、アンテナ５および６から放
射プれるす形Ｆ　Ｍ信号の帯域幅をｆｍ、持続時間を’
ｒｏとし、第１図において、目標物体３２とアンテナ５
　：ｈニー　Ｊ：び６との距期りを、それぞれＡｔ　、
４’Ｆｔ　、１４便物体３２と点７との距んｉを’１＋
線分１，７か而７，８となず角をθ、線分７．５および
７，６の長δをａ１光速忙（とすれば、差周波信号１８
の周波数ＩＪＦ’、は次のようにル、る。

ＤＦ＋−（、ｆｍ／Ｔｏ）（Ａ！ｚ　７＋）／Ｃ＋（Ｉ
Ｐ、　−ＩＦ、）　（１）７１、−１．＝ｒ、　（１＋
２ａｓｉｎθ／ｒ　、±ａｌ／Ｒ）２ン ’１（１２ａｓｉｎＶｌ’ｌ＋ａ７ｒ、’）　２　（２
）ａがｒと比べて十分小さいときｕ二 （Ｊ＠　−Ａｔ１　＝２　ａ　ｓｉｎθ　（３）とｆＬ
シ、更に（３）式において、θが十分小ざいときは ｚｔ　−ｌＩ　＝２　ａθ　（４） となる。

一方、紀１図ブンナナ３およびアンテナ２２においても
全く同様のことが言える。ｒｌ橙物体３２　゛とアンテ
ナ２２との距離を１ｍｓ　目標物体３２と点７との距離
をｒｌ、線分６，２２が面２０゜２１と在す角をψ、線
５Ｊ６．２１および２１゜２２の長さをす、アンテナ２
２（第１陀：）刀）ら放射された電波の中間周波化＋；
２６（ｉ２ｉ東）の周波数をＩＦとすれば、差周波信号
２８の周波数ＤＪｉ”、は１次のようになる。

Ｄｐｓ＝（ｆ　／’ｒｏＸｚｓ−ｚｔン’Ｃ＋（ＩＦ、
−ＩＦ、　）（５）Ａ！ｓ　Ａ！２　＝ｒｔ（１＋２ｂ
ｓｉｎ９’／ｒ、　＋ｂｙｒ、ｔ）％−ｒｄ　ｌ−２ｂ
　ｓｉｎψ／ｒ、＋ｂｙｒｉ　）湿（６）４−４−２ｂ
＜ｉｎψ　（ｂ（ｒ、のと話）（７）１３−７．＝２ｂ
ψ　（ψ（１のとき　）（８）第１図において、差周波
信号１８および２８は。

スペクトラムアナライザ２９および３０によっ−（周波
数解析されＤＦ、　、　Ｊ）Ｆ、がまる。ＤＦ、　、　
ＤＦ。

のデータにコンピータ３１に入力され、式（１）〜（８
）によって角度θおよびψが計算される。アンテナ間の
距１１Ｌ７．ａ、２ｂおよび各アンテナの位置は既知で
あるので、目標物体３２の位置をめることができる。位
置の計算をコンピュータの中で行い、適当ｆｆ、表示装
置あるいは記録装置に出力することも１効である。また
、一定時間内での位置の移動量から目標物体の速度を計
算するととも容易である。

（発明の効果） 以上駅、明したように、本発明は、中心周波数の異る線
形ＦＭ信号を放射する３つ以上の送信点を基準とした目
標物体の位置測定装置において、３つの送信波を受信し
、受信波の周波数差をとることによシ、送信アンテナを
基準とした目標物体の存在方向を２組求め、その２つの
方向の交点として目標物体の位置を測定できる効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の１実施例のブロック図第
３図〜第６図は本発明の詳細な説明するための図である
。 １・・・・・・受信装置、２・・・・・・線形ＦＭ信号
の送信器。 ３．４・・・・・・送信線形ＦＭ信号、５，６・・・・
・・アンテナ、７・・・・・・アンテナ５，６を結ぶ線
の２等分点、８・・・・・・点７を含み線分５，６に垂
直な面上の一つの直線、９・・・・・・分岐回路、１０
．１１・・・・・・受信器。 １２・・・・・・局部発振器、１３・・・・・・ミクサ
、１４゜１５・・・・・・局発信号、１６．１７・・・
・・・中間周波信号。 １８・・・・・・差周波信号、１９・・・・・・受信ア
ンテナ、２０・・・・・・点２１を含み線分２０．２１
に垂直な面上の一つの直線、２１・・・・・・アンテナ
６．２２を結ぶ線の２等分点、２２・・・・・・アンテ
ナ、２３・・・・・・送信線形ＦＭ信号、２４・・・・
・・受信器、２５・・・・・・局発信号、２６・・・・
・・中間周波信号、２７・山・・ミクサ、２８・・・・
・・差周波信号、　２９．　３０・川・・スペクトラム
アナライザ、３１・・・・・・コンピュータ、３２・・
・・・・目標物体。 手続補正書（方式） １．事件の表示　昭和５９年特　許願第０７１２８２号
２、発明の名称　位置測定装置 ３、補正をする者 事件との関係　出　願　人 東京都港区芝五丁目３３番１号 （４２３）　日本電気株式会社 代表者　関本忠弘 ４、代理人 ル ′ｆどＥｌ 、町；１ （連絡先　日本電気株式会社特許部） ） ６、補正の対象 「図面」 ２　補正の内容 第３図〜第６図を別添第３区〜第６図に差し替える。 ｔ′−−一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中心周波数の異る線形ＦＭ信号を放射する３つ以上の送
   信点を基準とした目標物体の位置測定装置において、目
   標にょシ反射された前記３つ以上の線形ＦＭ信号を受信
   する手段と、受信信号のいずれか２つの周波数差を２っ
   用土とる手段と、周波数差によシ送信点を基準とした目
   標物体の存在方向を２つ以上測定する手段と、前記２つ
   以上の方向の交点として位置をめる手段と、を備えてな
   ることを特徴とする位置測定装置。