JPS6056275A - レ−ダ装置 - Google Patents

レ−ダ装置

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JPS6056275A
JPS6056275A JP16451083A JP16451083A JPS6056275A JP S6056275 A JPS6056275 A JP S6056275A JP 16451083 A JP16451083 A JP 16451083A JP 16451083 A JP16451083 A JP 16451083A JP S6056275 A JPS6056275 A JP S6056275A
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JP
Japan
Prior art keywords
antenna
phase
phase shifter
difference
boresight axis
Prior art date
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Pending
Application number
JP16451083A
Other languages
English (en)
Inventor
Noboru Kurihara
昇 栗原
Yukimasa Fukuhara
福原 幸正
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP16451083A priority Critical patent/JPS6056275A/ja
Publication of JPS6056275A publication Critical patent/JPS6056275A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 この発明はレーダ装置に関するもので、アンテナボアサ
イト軸上のアンテナから大地までの距離を測定に係る。
〔従来技術〕
従来のレーダ装置では、アンテナボアサイト軸上のアン
テナから大地までの距離を測定するために、モノパルス
方式のアンチナラ使用してその相チャン坏/1/信号と
エレベーション差チャンネル信号を使用する方式が用い
られておシ、第1図にその構成を示す。
図において(1)は送信機、(2)は送受切換器。
(3)はアンテナ、(4)は受信機、(5)は距離追尾
回路、Σはモノパルスの和チャンオ、ル信号、△はモノ
パルスの差チャンネル信号でるる。
従来のレーダ装置は上記のように構成されており、送信
機(1)で発生されたパルス状の送信信号は送受切換器
(2)を経由してアンテナ(3)に送られる。送信信号
はアンテナ(3)の和チャンネルに入力されて、アンテ
ナボアサイト軸上の大地に向けて照射される。大地で反
射された送信信号は、アンテナ(3)で父信され、モノ
パルスの和チャンイル信号Σ、モノパルスのエレベーシ
ョン差チャンネル信号△として出力されて受信機(4)
で周波数変換、増幅等の処理が施された後、和チヤンネ
ル信号Σによってエレベーション差チャンネル信号は位
相検波されてバイポーラビデオとして距離追尾回路(5
)に送出されるとともに、和チャンイ、ル信号Σは包絡
的検波されてビデオとして距離追尾回路(5)に送出さ
れる。距離追尾回路(5)は−ヒ記2つのビデオに対し
てレンジ・3ゲートを用いて必要な信号のみを抽出し、
和チヤンネルどデオはその出力が一定となるように受信
機(4)の利得制御に用いられ、差チャンイ、ルビデオ
はその出力が零となるようにレンジゲートの位置制御に
用いられる。レンジゲ−トの時間的位置から、アンテナ
ボアサイ11+lll上の大地までの距離を測定するこ
とができる。アンテナEL角制御器〈6)はアンテナエ
レベーション角度θD をアンテナ(3)K指令して水
平面からのアンテナボアサイト軸の角度を変更させる。
ところで、第2図に示ずよ5に、レーダ装置(7)が高
度1■で大地(8)vこ平行に水平移動している場合に
、アンテナエレベ〜ンヨン角tl。
方向のアンテナボアサイト軸(9)上の直距離ItDを
」11定するのであるが、アンテナボアサイト軸を中ノ
しとした上下方向ではアンテナから大地までの距離が異
なり、大地への電波の入射角も異なるので、アンテナボ
アサイト軸(9)に対うる和ビーム01と差ビーム01
1の利得特性が対称でろ−)だとしても受信電力レベル
は等しく i lZ・ない。ここで電波の大地に対する
入射角Uに関テる和チャンイ、ル信号の受信電力PΣと
エレベーション差チャンイ・ルの受信電力P△をめると
次式で表わすことができる。
f)I: 送信尖頭電力 λ: 自由空間波長 LpT+、送信機からアンテナまでの伝送路損失 ■・lL’l・: アンテナから受信機までの伝送路損
失 I・l、: レドーム透過拶失 C: 光速 τ: 送信パルス幅 vA: アンテナのアジマス方向3 d r+ビーム幅 σ責θ):巣位面積当りのクラッタ反射係数 I(・: θ方向のスラントレンジ α: 大気減衰率 GΣ(I)−41++) ”和チャンイ・ル利得関数O
△(0−00,):差チャンネル利得関数アンテナの利
得関数は、相チャンネルのメインビーム近傍では次式で
表わすことができるGΣ(v−Or))−JJ6cos
”(−E(θ−vD)10p+) −(4)0△(、U
−OI+)−0,406sin” (−H(0−Go)
10.80*)−(5)またσ°(θ)は入射角θに関
して指数的に変化するので次式に示さλしる。
σG(θ)−1゜(−β+σθ) ・ ・・・・・・・
 +6+ただし、β、σ―、定数、Goは和チャンネル
の最大利KK + URはエレベーション方向3 d 
Bビ−ノ、Φh1で4うる。(4)、(51,f6)式
を(11,+2+式に代入するとどもに、入射角θI)
のときのスラントレンジI(・j、における受信電力で
規準化する・・・・・ (8] ただしに、=KOJ10(−θD)/l’L襞SOD・
10o、zccll・D(9)(7)式で示される和チ
ヤンネル信号は、受信機(4)で包絡線検波され、(8
)式で示されるエレベーション差チャンイ・左信号は受
信機(4)で和チヤンネル信号と位相検波される。受信
機(4)で検波された後の和チャンイ、ルビデオVΣと
エレベーション差チャンネルバイポーラビデオV△は次
式で表わすことができる。
ただし−1〈(0−θD)/θB (1の場合、すなわ
ち和チャンネルのメインビーム近傍についてのみQl、
 +19式は成立する。また、大気減衰率αは小さい値
であるので無視した。
第3図はaa、 aa式よ多数値計算によってめたビデ
オ43号であり、第:う図(a)は。E=1(j”のと
きであシ、第3図(b)はI/ =3(fのときである
。図中、0力は和チヤンネルビデオ、 (13はエレベ
ーション差チャンイ・ルバイボーラビデオであり、 a
41はレンジゲートである。エレベーション差チャンネ
ルバイポーラビデオu3の極性が反転し、零となる時間
1oはto=2凡D / 0十τ/2となるが、この時
間t。を中心とした前後の時間におけるビデオの振幅が
異なっておシ、距離の遠(・、すなわちアンテナボアサ
イト軸(9)より上方の差ビーム0υがら反射された信
号のビデオは下方の差ビームaυからのビデオよりも小
さな振幅となる。したがって1時間1oを中心にしてレ
ンジゲート0勺を設定を設定してもその出力は零となら
ない。距離追尾回m(5)&−1エレベーション差チャ
ン坏ルバイボ−ラビデオ圓のレンジゲート出力が常に零
となるように17ンジゲ一ト位置を制御して。
ioをめ、to=2 R(110+7/2 ヨt) 、
;< 77 )レンジRDを算出する。 ところが、上
記エレベーション差チャンネルバイポーラビデオ0国が
時間IOを中心にしてその前後で非対称な振幅となるの
で、レンジゲート041の中心はエレベーション差チャ
ンネルバイポーラビデオ01の零点とずれてしまい、遠
方の距離を算出することになってしまうという欠点があ
った〔発明の概要〕 この発明は、このような欠点を改善する目的でなされた
ものであり、アンテナのモノパルス合成器に移相器と駆
動回路を設置し、アンテナボアサイト軸と大地平面との
なす角度に応じて上記移相器の位相を変化辻しめて。
アンテナボアサイト軸の上方と下方における差ビームの
利得を変化させて、大地から反射されてくるエレベーシ
ョン差チャンイ、左信号をアンテナボアサイト軸上のス
ラントレンジを中心としてその前後で振幅を対称とする
ことにより、スラントレンジの測定精度を大幅に向上で
きるレーダ装置を提案するものである。
〔発明の実施例〕
第4図はこの発明の一実施例を示すレーダ装置の概略の
構成図で117.(ll−(6)は上記従来装置とほと
んど同一のものである。送信機(11からの送信信号は
送受切換器(2)を通してアンテナ(3)の和チャンイ
、ル端子(IT)に入力される。従来のアンテナ(3)
のモノパルス合成器は第1のハイブリッド(15−1)
 (15−2) 、第2のハイブリッド(16−1) 
(16−2)及び終端器□Dで構成されているが、この
発明では、差パターンの2つのピークの利得差を制御す
るために第1のハイブリッド(15−1)と 第2のハ
イブリッド(1G−2)の間に移相器賭を設置し、駆動
回路a9によシ上記移相器αFを作動させる。
この移相器0&はモノパルス方式アンテナ開口面の上下
に位相差φを与える働きをするが。
この位相差φは差ビームoDの2つのピークのレベル差
と零点角度を変化させることになる。
位相差φに対する零点の変化量△θと差ビームの2つの
ピークレベル差△Aはアンテナパターンのシミュレーシ
ョン結果より次式で近似的に表わすことができる。
△A = 15.6 tan (φ/3) (dB) 
−0302式においてφはアンテナ開口面の下半分の位
相を遅らせるものとすれば、零点は下方に△θだけ移動
することになる。
なお、従来のレーダ装置の場合のエレベーション差チャ
ンネルバイポーラビデオ0′3の振幅の差異は011式
によって、アンテナエレベーション角θDに応じてめる
ことができるので、この振幅の差異を補うために必要な
、移相器Uυの位相量の設定及び01式による零点の移
動の補正をアンテナEL角制御器(6)で実施すれば、
エレベーション差チャンネルバイポーラビデオ03は零
点に対して対称な振幅とすることかできる。したがって
、正確なスラントレンジの測定が可能となる。
第5図はこの発明によるエレベーション差チャンネルバ
イポーラビデオUと和チャンイ・ルビデオθ2の時間軸
波形を示しており、第5図(a)はθE−10°の場合
で、第5図(b)はθE−30゜(7) 場合テβシ、
エレベーション差チャン坏ルバイボーラビデオ(13は
零点に対して対称な形状が得られている。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、アンテナのモノパルス
合成器に移相器と駆動回路を設置して、アンテナエレベ
ーション角に応じてこの移相器の位相を変化せしめるだ
けの簡単な構成により、浅いアンテナエレベーション角
度であってもアンテナボアサイト軸上のスラントレンジ
を正確に測定することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のレーダ装置の構成図、第2図は従来のレ
ーダ装置の運用図、第3図は従来のレーダ装置の受信ビ
デオ信号を示す図、第4図はこの発明の一実施例を示す
レーダ装置の概略の構成図、第5図はこの発明によるレ
ーダ装置の受信ビデオ信号の改善の効果を示す図である
図においてfllは送信機、(2)は送受切換器、(3
)はアンテナ、(4)は受信機、(5)は距離追尾回路
。 (6)はアンテナEL角制御器、(刀はレーダ装置。 (8)は大地、(9)はアンテナボアサイト軸、 Ol
は和ビーム、aDは差ビーム、O2は和チヤンネルビデ
オ、031はエレベーション差チャン坏ルバイポ−ラビ
デオ、 O41はレンジグー)、f151は第1のハイ
ブリッド、Oeは第2のハイブリッド、07)は終端器
、 QB+は移相器、0!lは駆動回路、■は回転駆動
部、0は大地への入射角、ODはアンテナエレベーショ
ン角、Hは高度、Rnはアンテナボアサイト軸上のスラ
ントレンジ、τは送信パルス幅、Cは光速である。 なお図中同一符号は同一または相当部分な示す。 代J!I!人 大岩増雄 第、1図 二イ5 5 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 モノパルス方式アンテナの和チヤンネル信号とエレベー
    ション差チャンネル信号を用いて。 アンテナボアサイト軸上のアンテナから大地までの距離
    を測定するレーダ装置において、アンテナのモノパルス
    合成器に移相器と駆動回路を設置し、アンテナボアサイ
    ト軸と大地平面とのなす角度に応じて上記移相器の位相
    を変化せしめて、大地から反射されてくるエレベーショ
    ン差チャンネル信号をアンテナボアサイト軸と大地との
    交叉点距離を中心にして対称とすることによりアンテナ
    ボアサイト軸上のアンテナから大地までの距離を正確に
    測定することを特徴とするレーダ装置。
JP16451083A 1983-09-07 1983-09-07 レ−ダ装置 Pending JPS6056275A (ja)

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JP16451083A JPS6056275A (ja) 1983-09-07 1983-09-07 レ−ダ装置

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JP16451083A JPS6056275A (ja) 1983-09-07 1983-09-07 レ−ダ装置

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JP16451083A Pending JPS6056275A (ja) 1983-09-07 1983-09-07 レ−ダ装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6016698A (en) * 1988-08-12 2000-01-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Vibratory gyroscope including piezoelectric electrodes or detectors arranged to be non-parallel and non-perpendicular to coriolis force direction
US6314823B1 (en) 1991-09-20 2001-11-13 Kazuhiro Okada Force detector and acceleration detector and method of manufacturing the same

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