JPS6048709B2 - モノパルス目標追尾レ−ダ装置 - Google Patents
モノパルス目標追尾レ−ダ装置Info
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- JPS6048709B2 JPS6048709B2 JP51058481A JP5848176A JPS6048709B2 JP S6048709 B2 JPS6048709 B2 JP S6048709B2 JP 51058481 A JP51058481 A JP 51058481A JP 5848176 A JP5848176 A JP 5848176A JP S6048709 B2 JPS6048709 B2 JP S6048709B2
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- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 3
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Classifications
-
- 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
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
- G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
- G01S13/4418—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing with means for eliminating radar-dependent errors in angle measurements, e.g. multipath effects
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
この発明は、モノパルスー目標追尾レーダ装i乙に関す
る。
る。
この種のレーダ装置は、例えば、正EETRAN一SA
CTIONSONAEROSPACEANDELECT
RONICSYSTEMS.VOl.ASE−7,N0
.う1,Jan.1971,160〜170ページのS
.M.Shermanの論文、「COmplexInd
icatedAnglesAppliedtOUnre
sOlvedRadarTar朋TsandMulti
path」から公知である。
CTIONSONAEROSPACEANDELECT
RONICSYSTEMS.VOl.ASE−7,N0
.う1,Jan.1971,160〜170ページのS
.M.Shermanの論文、「COmplexInd
icatedAnglesAppliedtOUnre
sOlvedRadarTar朋TsandMulti
path」から公知である。
公知のようにレーダ装置の動作の際は有効信号 :の他
に多数の好ましくないエコー信号が例えば大地、海また
は地形隆起の表面における、ないしは大気層または対流
圏等におけるレーダー波の反射の結果として現われる。
に多数の好ましくないエコー信号が例えば大地、海また
は地形隆起の表面における、ないしは大気層または対流
圏等におけるレーダー波の反射の結果として現われる。
かかる表面を反射面と定義する。特に移動する目標追尾
レーダ装置にあつてはその連続的目標測定の特別な使用
プランおよび目的のため、すべての3本の座標並びに目
標速度決定において種々の地形上の条件の下でしばしば
一定ないし反射防害(例えば水面の波)が生ずる。目標
追尾レーダ装置の種類に応じてこのレーダ装置には附加
的に目標検出の使命も課せられており、従つてこのため
に必要な地形に合つたレーダビーム探索運動は必然的に
反射媒体の範囲に入り、このためこの動作様式は特に妨
害を受け易い。送信されたマイクロ波の波長に関して平
らな反射鏡面として示された面へレーダビームが斜めに
入射する際は第1図参照)、エコー信号抑圧は特に困難
になる。
レーダ装置にあつてはその連続的目標測定の特別な使用
プランおよび目的のため、すべての3本の座標並びに目
標速度決定において種々の地形上の条件の下でしばしば
一定ないし反射防害(例えば水面の波)が生ずる。目標
追尾レーダ装置の種類に応じてこのレーダ装置には附加
的に目標検出の使命も課せられており、従つてこのため
に必要な地形に合つたレーダビーム探索運動は必然的に
反射媒体の範囲に入り、このためこの動作様式は特に妨
害を受け易い。送信されたマイクロ波の波長に関して平
らな反射鏡面として示された面へレーダビームが斜めに
入射する際は第1図参照)、エコー信号抑圧は特に困難
になる。
この場合二つの波列が構成され、これらの波列は一緒に
なつて干渉しまた評価されZるべき目標エコー信号を少
くとも一時的に悪化させる。その際第1の波列は直接目
標からの反射波を示し、一方第2の波列は反射面より反
射された、反射媒質に関係した位相反転を伴つた電波を
示す。これに対応して受信機構においては、到来3する
波列のそれぞれの相対的位相位置に関係した異なつた電
界ベクトルをもつ電界が形成され、この電界ベクトルは
相互に加法的でありまた受信機構において取出されたそ
れぞれの信号に影響を与える。4f 併しながら反射効果として公知の現象の上記の考察は、
反射面が例えば荒れた湖、平らでない岩または表面に凹
凸のある滑走路のような拡散性の反射器と仮定される時
は、著しく複雑になる。
なつて干渉しまた評価されZるべき目標エコー信号を少
くとも一時的に悪化させる。その際第1の波列は直接目
標からの反射波を示し、一方第2の波列は反射面より反
射された、反射媒質に関係した位相反転を伴つた電波を
示す。これに対応して受信機構においては、到来3する
波列のそれぞれの相対的位相位置に関係した異なつた電
界ベクトルをもつ電界が形成され、この電界ベクトルは
相互に加法的でありまた受信機構において取出されたそ
れぞれの信号に影響を与える。4f 併しながら反射効果として公知の現象の上記の考察は、
反射面が例えば荒れた湖、平らでない岩または表面に凹
凸のある滑走路のような拡散性の反射器と仮定される時
は、著しく複雑になる。
同様に地形湾曲はレーダアンテナのローブ状の反射特性
の形および特に反射する水面上のレータ泪標の高さに応
じて付加的に目標エコー信号を誤まらせる結果になるで
あろう。テ 勿論上記の状態は変調形式を異にするレー
ダ方向へも適当に変化した形で転用されまた同様に特に
モノパルスレーダ系に適用される。
の形および特に反射する水面上のレータ泪標の高さに応
じて付加的に目標エコー信号を誤まらせる結果になるで
あろう。テ 勿論上記の状態は変調形式を異にするレー
ダ方向へも適当に変化した形で転用されまた同様に特に
モノパルスレーダ系に適用される。
前記のShermanの論文によるレーダ装置において
は、反射効果の補正は複差和信号、複素水平差o信号お
よび複素高度差信号の形成により行われる。
は、反射効果の補正は複差和信号、複素水平差o信号お
よび複素高度差信号の形成により行われる。
かかる補正はそれぞれ所定の時間中連続的に行われ、そ
の際角度の2等分線および係数についての付加的な仮定
に基いて外挿が行われる。交さ項信号は副産物として生
ずるが、これはダミー負7荷によつて簡単に除去できる
。〔発明の目的〕 この発明の目的は、純粋のモノパルス動作の際の単一の
パルスからでも非連続的な補正を可能にする補正回路を
備えたモノパルス目標追尾レーダ・装置を提供すること
にある。
の際角度の2等分線および係数についての付加的な仮定
に基いて外挿が行われる。交さ項信号は副産物として生
ずるが、これはダミー負7荷によつて簡単に除去できる
。〔発明の目的〕 この発明の目的は、純粋のモノパルス動作の際の単一の
パルスからでも非連続的な補正を可能にする補正回路を
備えたモノパルス目標追尾レーダ・装置を提供すること
にある。
更に反射効果エコーに似た特性をもつ意識的なまたは自
然に与えられた妨害源は同様に消去されることができな
ければならず、また同様に反射効果のない動作への妨害
のない移行が可能でなければならない。
然に与えられた妨害源は同様に消去されることができな
ければならず、また同様に反射効果のない動作への妨害
のない移行が可能でなければならない。
更に本発明による解決法は種々のレーダ系に対して適用
可能であり、また費用のかかる変更を行なうことなく既
存の設備プランにおいても使用されることができなけれ
ばならない。この目的は特許請求の範囲第1項に記載さ
れた構成により達成される。交さ項信号という概念は本
来公知ではあるが、これ迄評価されなかつた差信号を示
すもので、この差信号は2個の対角線上でまたは特殊な
場合には準対角線上でも対向する1次放射器間の同様に
公知の導波管装置によつて得られることができる。
可能であり、また費用のかかる変更を行なうことなく既
存の設備プランにおいても使用されることができなけれ
ばならない。この目的は特許請求の範囲第1項に記載さ
れた構成により達成される。交さ項信号という概念は本
来公知ではあるが、これ迄評価されなかつた差信号を示
すもので、この差信号は2個の対角線上でまたは特殊な
場合には準対角線上でも対向する1次放射器間の同様に
公知の導波管装置によつて得られることができる。
次に本発明による方法の実施例を図面によつて説明する
。
。
第1図は反射面S、例えば平らな水表面上のレーダ測定
の状況を示す。
の状況を示す。
その際状況全体を簡単にrるため反射面Sは地球に対す
る接線の面とする。レーダアンテナのローブ状の放射特
性、レーダ目標に対する方位角並びにレーダ目標の反射
特性および副ローブに基づく効果は示されていない。第
2a図、第2b図および第2c図は種々のアンテナ形式
並びに反射面に対して直角の仰角平面によるアンテナの
配列を示す。
る接線の面とする。レーダアンテナのローブ状の放射特
性、レーダ目標に対する方位角並びにレーダ目標の反射
特性および副ローブに基づく効果は示されていない。第
2a図、第2b図および第2c図は種々のアンテナ形式
並びに反射面に対して直角の仰角平面によるアンテナの
配列を示す。
アンテナ配列の−5般に示される原理は、4個の1次放
射器をもつアンテナの例によつて示される(第2a図)
。第3図による目標追尾レーダ装置は、それぞれ信号A
,b,cないしdを受信する4個の1次放射器を有する
本発明によつて配置されたモノパル1tスアンテナ1を
使用する。この後には和差形成回路網2が接続され、こ
れには更に第1の信号処理段3が接続される。この信号
処理段3の出力は第2の信号処理段4に導かれ、第2の
信号処理段4の出力は補正回路5に導かれる。計算機6
は必要1な場合にこの補正回路5に接続されることがで
きる。本発明によるレータ装置の動作様式は、それぞれ
のレーダ系の特殊な技術とは関係なく説明される。
射器をもつアンテナの例によつて示される(第2a図)
。第3図による目標追尾レーダ装置は、それぞれ信号A
,b,cないしdを受信する4個の1次放射器を有する
本発明によつて配置されたモノパル1tスアンテナ1を
使用する。この後には和差形成回路網2が接続され、こ
れには更に第1の信号処理段3が接続される。この信号
処理段3の出力は第2の信号処理段4に導かれ、第2の
信号処理段4の出力は補正回路5に導かれる。計算機6
は必要1な場合にこの補正回路5に接続されることがで
きる。本発明によるレータ装置の動作様式は、それぞれ
のレーダ系の特殊な技術とは関係なく説明される。
モノパルスアンテナ1は直接のエコー信号および反射さ
れたエコー信号より成る干渉信号を受信する。
れたエコー信号より成る干渉信号を受信する。
反射面に関して配列することによつて和差形成回路網2
において、公知の方法(D.R.RhOdes,Int
rOductiOntOmOn()PUIS,MCGr
aW一Hllll959,p.7O〜71参照)で1次
放射器によつて受信されたエコー信号A,b,cな(ル
dから次の複素有効信号が得られる。距離情報を含む和
信号 Fs=a+Bfc+d 水平角情報を含む第1の差信号 FdA=d −b 反射効果によつて悪化された仰角情報(仰角=高度角)
および反射効果情報を含む第2の差信号FdE=a−c 並びに両角度変位情報および反射効果情報を含む交さ項
信号FdK= (a+c)−(b+d) 和差形成回路網2から和信号F,が送出され、直接公知
の方法で中間周波数への変換の行なわわた後距離情報に
利用される。
において、公知の方法(D.R.RhOdes,Int
rOductiOntOmOn()PUIS,MCGr
aW一Hllll959,p.7O〜71参照)で1次
放射器によつて受信されたエコー信号A,b,cな(ル
dから次の複素有効信号が得られる。距離情報を含む和
信号 Fs=a+Bfc+d 水平角情報を含む第1の差信号 FdA=d −b 反射効果によつて悪化された仰角情報(仰角=高度角)
および反射効果情報を含む第2の差信号FdE=a−c 並びに両角度変位情報および反射効果情報を含む交さ項
信号FdK= (a+c)−(b+d) 和差形成回路網2から和信号F,が送出され、直接公知
の方法で中間周波数への変換の行なわわた後距離情報に
利用される。
第1の信号処理段3においては同様に公知のノ法て水平
角の角度誤差信号仰角の角度誤差信号 交さ項の角度誤差信号 が系に応じて準備される。
角の角度誤差信号仰角の角度誤差信号 交さ項の角度誤差信号 が系に応じて準備される。
したがつて本発明によれば交さ項の角度誤差信号は仰角
および水平角の角度誤差信号と同様に形成される。
および水平角の角度誤差信号と同様に形成される。
次の第2の信号処理段4においては普通の数学的変換を
適用して次の信号が得られる。
適用して次の信号が得られる。
角度誤差信号FAから水平角の角度誤差信号成分EA.
=ReCFA(Y,,Y。
=ReCFA(Y,,Y。
)〕また水平角度誤差信号成分EApによつて水平角に
おいてレーダアンテナの追従が行なわれた後は同様に角
度誤差信号FEから仰角の角度誤差信号成分EEp=R
eCFE(X,,X2,ρ,φ)〕および90゜移送さ
れた仰角の角度誤差信号成分EEQ=ImCFE(X,
,X。
おいてレーダアンテナの追従が行なわれた後は同様に角
度誤差信号FEから仰角の角度誤差信号成分EEp=R
eCFE(X,,X2,ρ,φ)〕および90゜移送さ
れた仰角の角度誤差信号成分EEQ=ImCFE(X,
,X。
,ρ,ψ)〕が得られると共に角度誤差信号FKから交
さ項の角度誤差信号成分EKp=ReCFK(X,,X
。
さ項の角度誤差信号成分EKp=ReCFK(X,,X
。
,ρ,φ)〕および90゜移送された交さ項の角度誤差
信号成分EKQ=ImCFK(X,,X。
信号成分EKQ=ImCFK(X,,X。
,p,φ)〕が得られる。すべての角度誤差信号に対し
ては、和信号ないしは和チャンネルからのこれに対応す
る信号が位相基準として有効てある。
ては、和信号ないしは和チャンネルからのこれに対応す
る信号が位相基準として有効てある。
90゜移送された角度誤5差信号成分は、直角位相チャ
ンネルによつて発生されるのが効果的である。
ンネルによつて発生されるのが効果的である。
ここに
Re=実部
Im=虚部
X,,X。
=仰角平面における方位軸に関する角度(第4図)
Y,,Y。
=水平角平面におけるX,,X。に同じ角度(図示され
ず)ρ=反射面において発生し目標から反射され7レー
ダ光線の反射率ψ=反射された信号分と直接の信号分間
の位+角である。
ず)ρ=反射面において発生し目標から反射され7レー
ダ光線の反射率ψ=反射された信号分と直接の信号分間
の位+角である。
補正回路5(第3図)の動作様式は両角度誤冫信号FE
およびFKの評価によつて説明される(賃4図参照)。
およびFKの評価によつて説明される(賃4図参照)。
上述の数学的変換により次式が生Jる。同様に
LEP− ,’4嘉.,″!。
上’冨゜”同様に本発明によりFKの実部として次式で
示同様にFEの虚部(和チャンネルに対する直角位相に
おける)としてのEE。
示同様にFEの虚部(和チャンネルに対する直角位相に
おける)としてのEE。
に対して次式が生じ、FKの虚部としてのEKQに対し
ては次式が生ずる。
ては次式が生ずる。
従つて次の代数変換によつて補正された正確な角度誤差
信号FEK(これは悪化された信号FEKの代りに用い
ることができる。
信号FEK(これは悪化された信号FEKの代りに用い
ることができる。
)に対する正確な決定方程式が得られる。さらに近似的
に次式のよう表わせる。
に次式のよう表わせる。
c’ −Priノー
余剰補正項FΔ.=LUF.(X,)は角度誤差信Ek
Q号自身と同じくX,の関数であるから、それぞれの目
標変位は少くとも略々わかつていなければならない。
Q号自身と同じくX,の関数であるから、それぞれの目
標変位は少くとも略々わかつていなければならない。
この目標変位データから余剰補正項を反されるEKpが
用いられる。
用いられる。
図は本発明の実施例を示すものて、第1図は低空飛行目
標を追尾する際反射面の近くに配置されたレーダ装置、
第2図は回転可能な所謂モノパルスアンテナをもつレー
ダ装置、第2a図は反射効果を補正するために配列され
たモノパルスアンテナ、第2b図は6個の1次放射器を
もち反射効果を補正するために配列されたアンテナ装置
、第2c図は3個の1次放射器をもち反射効果を補正す
るために配列されたアンテナ装置、第3図は反射効果の
補正に対して代表的な信号の流れを示すブロック回路図
、第4図はレーダ装置Rの所定の方位軸配列の際の実際
のレーダ目標Tおよび反射されたレーダ目標T’をもつ
仰角平面における角度状態を示す。
標を追尾する際反射面の近くに配置されたレーダ装置、
第2図は回転可能な所謂モノパルスアンテナをもつレー
ダ装置、第2a図は反射効果を補正するために配列され
たモノパルスアンテナ、第2b図は6個の1次放射器を
もち反射効果を補正するために配列されたアンテナ装置
、第2c図は3個の1次放射器をもち反射効果を補正す
るために配列されたアンテナ装置、第3図は反射効果の
補正に対して代表的な信号の流れを示すブロック回路図
、第4図はレーダ装置Rの所定の方位軸配列の際の実際
のレーダ目標Tおよび反射されたレーダ目標T’をもつ
仰角平面における角度状態を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 モノパルスアンテナ1、和差形成回路網2、第1の
信号処理段3、第2の信号処理段4、および鏡面状の大
地面または水面に起因しレーダ装置における普通の波長
をもつ電磁波の鏡面反射により生起する誤指示を補正す
るための補正回路5を備えたモノパルス目標追尾レーダ
装置であつて、モノパルスアンテナ1はそれぞれ1つの
エコー信号a,b,cないしdを受信する4個の1次放
射器を有し、これらの1次放射器の中央がひし形を形成
し、その際このひし形内において対角線上に対向する信
号aおよびcを受信する2個の1次放射器の放射軸によ
り決定される平面が、鏡面状の大地面または水面に対し
て少なくとも近似的に垂直に位置し、和差形成回路網2
において信号a,b,c,dから、複素和信号F_s=
a+b+c+d、複素水平差信号F_d_A=d−b、
複素高度差信号F_d_E=a−c、および複素交さ項
信号F_d_K=(a+c)−(b+d)が得られ、こ
れらから除算により複素信号F_A=F_d_A/F_
sおよびF_E=F_d_E/F_sが得られ、さらに
第2の信号処理段4において信号E_A_PがF_Aの
実部として、信号E_E_PがF_Eの実部として、信
号E_E_QがF_Eの虚部として得られ、該信号E_
A_P、E_E_PおよびE_E_Qはレーダ評価回路
εαに導かれるようになつたモノパルス目標追尾レーダ
装置において、イ 第1の信号処理段3において除算に
より信号F_K=F_d_K/F_sが得られ、ロ 第
2の信号処理段4は、付加的に信号E_K_Pが信号F
_Kの実部として、また信E_K_Qが信号F_Kの虚
部として得られるように構成され、ハ 補正回路5は補
正された正確な信号F_E_Kが次式F_E_K=E_
E_P−E_E_Q・E_K_P/E_K_Qによつて
得られるように構成され、ニ 信号E_E_Kは反射効
果が除去された信号E_E_Pに対する近似値としてレ
ーダ評価回路ελに導かれることを特徴とするモノパル
ス目標追尾レーダ装置。 2 反復法により信号F_E_Kの第2の近似値である
別の信号を形成する計算機6が備えられていることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のモノパルス目標追
尾レーダ装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH658775A CH592887A5 (ja) | 1975-05-22 | 1975-05-22 | |
CH6587/75 | 1975-05-22 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS51144197A JPS51144197A (en) | 1976-12-10 |
JPS6048709B2 true JPS6048709B2 (ja) | 1985-10-29 |
Family
ID=4311936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP51058481A Expired JPS6048709B2 (ja) | 1975-05-22 | 1976-05-20 | モノパルス目標追尾レ−ダ装置 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4084160A (ja) |
JP (1) | JPS6048709B2 (ja) |
CH (1) | CH592887A5 (ja) |
DE (1) | DE2606759C3 (ja) |
FR (1) | FR2312037A1 (ja) |
GB (1) | GB1552800A (ja) |
IN (1) | IN146792B (ja) |
IT (1) | IT1060634B (ja) |
NL (1) | NL178538C (ja) |
SE (1) | SE411597B (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1074498B (it) * | 1976-09-16 | 1985-04-20 | Selenia Ind Elettroniche | Perfezionamento nei sistemi di riduzione dell errore di elevazione per radar di inseguimento di bersagli a bassa quota |
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