JPS62153784A - レ−ダ装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は船舶の航法に用いて好適なレーダ装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

船舶にはマストや煙突等があり、一方、船舶に必要不可
欠のレーダ装置の空中線（アンテナ〉はできるだけこれ
らより高い位置に設置してこれら構造物からの反射の影
響を受けないようにするが、レーダの空中線を船の最も
高い位置に設置しても、その探査禮野内の一部、特にレ
ーダビームの下部領域に上記障害物が入るのを避けるこ
とが出来ないことも多い。しかも、従来の船舶用レーダ
においては、送受信信号の垂直角度及び水平方位につ電
波が探査方向外に位置する実船３ｒに当り、その反射波
を同一ルートで受信して、レーダにあたかも現在の探査
方向に他船あるかのような偽像ＳＱを生じると言う欠点
があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようなレーダの偽像は、乗組員による目視判断によ
り知ることが出来るが、近年のように、船舶の省人化や
無人化をはかる上でレーダの偽像は甚だ不都合である。

すなわち、危険を避けるため船舶では障害物の補足及び
追尾は航海における最も重要な要件の一つであり、狭水
道や港内における省人化や無人他船の航行の実用化のた
めにはレーダ画像として偽像等の無い信頼性のある情報
の入手が必要である。

特にレーダビームが船の煙突等の構造物に遮られると、
偽像が発生するケースが高く、自動航行のための情報源
として、このような状況下に設置されたレーダ装置の画
像を利用せざる得ない船の場合には、省人化、無人他船
の自動航行の実用化は不可能であった。

そこでこの発明は、レーダビームが船の煙突等の構造物
に遮られるような状況下に設置されたレーダ装置の画像
を利用せざる得ない場合にも自動航行の実用化を可能に
すべく、障害となる構造物からの反射による偽像の発生
を防止できる船舶用のレーダ装置を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は、送受されるレーダビ
ームを上下の領域に分割するとともに、該上部側の領域
をレーダビームの送受信対象とする上部空中線部と該下
部側の領域をレーダビームの送受信対象とする下部空中
線部とに分けて構成した空中線と、この空中線の方位角
度を測定して角度信号を発生するエンコーダと、上記上
下両空中線部と導波路を介して接続される送信機及び受
信機と、下部空中線部への導波路に設けられたレーダ送
受信信号遮断用のシＶツタと、回転する上記空中線の所
望の角度方位における上記下部空中線部での送受信を禁
止するため、該角度方位を設定する設定手段と、該設定
手段の設定値と上記エンコーダの角度信号とを比較し、
上記空中線が該設定角度方位にあるとき上記シャッタを
駆動させて送受信を禁止する制御手段とを具備し、上下
両空中線部の受信信号よりレーダ像を得るように構成す
る。

〔作　　用〕

このような構成の本装置は、空中線から発射されるレー
ダビームを上下領域に２分割し、煙突等の構造物に遮ら
れない部分である上部領域のレーダビームと煙突等の構
造物に遮られる部分である下部領域のレーダビームとに
分けて発射する。レーダビームは全方位３６０度に亙っ
て常時発射さ礼るが、下部領域のレーダビームは煙突等
の構造物が探査視野内に入る水平方位角度領域において
は信号が止められる。従って、煙突等の構造物による反
射波が受信されないため、偽像の発生は無くなり、信頼
性のある情報が得られるようになる。

〔実　施　例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

を説明するための図、Ｍ３図は本発明のレーダ送受信方
位制ＷＪ装置付レーダ装置を装備した船舶の様子を示す
図である。

第１図において、１０は常時回転して探査方向を全方位
にわたり変えレーダビームを送受信するレーダ用の空中
線（アンテナ）であり、この空中線１０は第２図に示す
ように、船舶Ｃの煙突等の構造物Ａが探査視野内の下部
領域の一部に入っているものとすると、空中線１０は全
方位３６０度に厘っで遮られることのない上部領域のレ
ーダビームＢ１を送受信する上部空中線部１１と煙突等
の構造物により一部の方位角度において遮られることに
なるレーダビームＢ２を送受信する下部空中線部１２に
分けである。そして、これら雨空中線部１１゜１２にそ
れぞれ独立した専用の導波路１５で送受信機側と繋ぐと
ともに、空中線１０を回転可能にするため、二重ロータ
リージヨイント１３を介して空中線１０側導波路１５と
送受信機側導波路１５を回転自在に接続しである。

また、本装置は空中線１０の回転方位角度を計測するエ
ンコーダ１４と、上部空中線部１１と接続されるレーダ
電波送信用の上部用送信９３０．下部空中線部１２と接
続されるレーダ電波送信用の下部用送信機４０と、下部
空中線部１２へ繋がる導波路１５の途中に設けられた電
波遮断用の電動シャッタ７０と、任意角度方位の送受用
信号をその電動シャッタ７０を駆動させて′ａ断するた
めのシセッタ駆動回路８０と、上部空中線部１１と接続
されるレーダ信号受信用の上部用受信機５０、下部空中
線部１２と接続されるレーダ信号受信用下部用の受信［
６０とを設けである。

また、第３図に示すように、シャッタ制御回路２０は空
中線１０の回転により下部レーダビームが煙突等の構造
物Ａに遮られ始める角度（０点を基準角位置として設定
した送受信禁止開始角度）θ１を設定するための送受信
禁止開始角度設定器２１ａ及び遮りが終了し始める角度
（０点を基準角位置として設定した送受信禁止終了角度
）θ２を設定するための送受信禁止開始角度設定器２１
ｂ１エンコーダ１４からの空中線方位角度と上記設定さ
れた送受信禁止開始角度とを比較して空中線の方位角度
位置が送受信禁止開始角度に到達したか否かを比較検出
する送受信禁止開始角度比較器２２ａ、及びエンコーダ
１４からの空中線方位角度と上記設定された送受信禁止
終了角度とを比較して空中線の方位角度位置が送受信禁
止終了角度に到達したが否かを比較検出する送受信禁止
終了角度比較器２２ｂ、これら両比較器２２ａ、２２ｂ
の比較出力を受けて空中線の方位角度が禁止領域内（６
１〜６２間）にある間、上記電動シャッタ駆動回路８０
を駆動させて上記電動シャンタフ０を閉じるためのシャ
ッタ制御信号を発生するシャッタ制御信号琵生器２３を
備えている。

また、上部送信８１３０はレーダビームの送受信を切換
える送受切換器３１、レーダ電波の発振源となるマグネ
トロン３２及び変調器３３等から構成され、常時レーダ
電波を出力する。下部送信１１４ｃも同様に送受切換器
４１、マグネトロン４２、及び変調器４３等から構成さ
れ、常時レーダ電波を出力する。

上部空中線部１１により受信された信号は送受送受切換
器３１を通って上部受信１９５０に入力され、増幅器５
１、検波器５２、および干渉除去回路５３を経由してビ
デオ信号として出力される。また、下部空中線部１２に
より受信された信号はＨ送受切換器４１を通って下部受
信機６０に入力され、増幅器６１、検波器６２、および
干渉除去回路６３を経由してビデオ信号として出力され
るが、シャッタ制御信号発生器２３及び電動シャッタ７
０により、水平方位角度θｌ、〜θ２の区間はレーダ電
波の送受信は禁止されて、この贋域での送受信信号はビ
デオ信号とならないようにしである。そのため、煙突等
の構造物の水平方位角度からの信号は無くなるので、偽
侭の無い高信頼性のビデオ信号が得られる。シｔツタＩ
Ｊｔ［］回路２０、上部送信ｔ１１３０．　下Ｔａ送信
機４ｏ、上部受信機５０、下部受信機６０、電動シャッ
タ７ｏ及び電動シャッタ駆動回路８０は送受信機１００
に内蔵されている。

次に上記構成の本装置の作用について説明する。

本装置においては、上述のように空中線１０は全方位３
６０度に屋って遮られることのない上部領域のレーダビ
ームを送受信する上部空中線部１１と、煙突等の構造物
により一部の方位角度において遮られるレーダビームを
送受信する下部空中線部１２とに分けられており、これ
ら雨空中線部１１．４２にはそれぞれ独立した専用の導
波路を与える二重ロータリジヨイント１３を介して対応
する送信＠３０゜４０より電波が供給される。

これにより、上部空中線部ゴ１からはレーダ１１波が送
信され、その反射波が受信されて常時、全方位の探査が
行われる。

また、空中線１０は上記回転駆動されてあり、その回転
方位角度はエンコーダ１４により計測されて回転方位角
度信号として出力されている。

本装置は送受信禁止開始角度設定器２１ａ及び送受信禁
止終了角度設定器２Ｈ）ｔｆｉ設けてあり、空中線１０
の回転により下部領域のレーダビームが煙突等の構造物
に遮られ始める角度である送受信禁止開始角度θ１と遮
りが終了し始める角度である送受信禁止終了角度θ２を
設定することが出来るので、空中線１０を設置した位置
での状況に従ってこれらを設定するようにする。これに
より、シャツ夕制御回路２０はエンコーダ１４から出力
される空中線方位角度と上記設定された送受信禁止開始
角度とを比較して空中線の方位角度位置が送受信禁止開
始角度に到達したか否かを比較検出し、その結果に応じ
てシャッタ制御信号を発生する。そして、電動シャッタ
駆動回路８０を制御し、電動シャッタ７０を開閉操作す
る。そのため、空中線１０が送受信禁止開始角度θ１に
入り、送受信禁止終了角度θ２まで回転する間、上記電
動シャッタ７０を閉じて、下部空中線１２からのレーダ
電波の送受信を禁止し、それ以外に区間では送受信を行
うように制櫛されることになる。

そして、下部空中線部１２により受信された信号は廿う
送受切換器４１を通って下部受信機６０に入力され、増
幅器６１、検波器６２、および干渉除去回路６３を経由
してビデオ信号として出力され、上部空中線１１の受信
画像とともに合成されて指示器にレーダ像として画像表
示されるが、シャッタ制御信号発生器２３と電動シャッ
タ７０の働きにより、下部空中線部１２からの画像は水
平方位角度θ１．〜θ２の区間においてビデオ信号とな
らない。そのため、煙突等の構造物の水平方位角度から
の信号は無くなる。

このように、空中線の探査視野を上下に分割し、その上
部の領域の探査視野を得る上部空中線部と、下部の領域
の探査視野を得る下部空中線部とに分けた空中線を用い
、上部空中線部は常時レーダビームの送受信を行わせる
とともに、下部空中線部は煙突等の構造物が探査視野内
に入る水平方位角度θ１．〜θ２の区間を除き、レーダ
ビームの送受信を行わせるようにし、両受信信号により
レーダ画像を得るようにしたので、構造物が探査視野内
に入る区間、その影響を受ける下部空中線部からのレー
ダ電波のみを受付けない。

そのため、視界を失うことなく煙突等の構造物の反射の
影響のみを除去することができるようになるので、偽像
の無い高信頼性のビデオ信号が得られる。

尚、上記実施例は導波路を上部空中線部用と下部空中線
部用を別々に設け、送信機および受信機も各々別々に専
用のものを設けるようにし、そ′して、電動シャッタ７
０を下部送信機３０の出力段に設けるようにしたもので
あったかに４、これを第４図のように構成することによ
り、送受信機を共用させることが出来るようになる。

すなわち、各々一台の送信機１１１と受信機１１２を送
受信切換器１１０を介して導波路１５に繋ぎ、この導波
路１５は空中線１０の部分で分岐させ、一方を上部空中
線部１１に、また、他方を下部空中線部１２に接続する
。そして、分岐点部分にロータリージヨイント１３を設
けて空中線１０を回転可能に結合し、また、下部空中線
部１２に分岐する導波路１５に電動シャッタγ０を設け
るようにする。

そして、送信器１１１からレーダ電波を発生させ、送受
信切換器１１０を介してこれを上部及び下部空中線部１
１．１２に供給し、レーダビームを送信する。

そして、各々の空中線部１１．１２の両受信信号を送受
信切換器１１０を介して受信器１１２に送り、増幅、検
波の後、ビデオ信号化して指示器に表示させる。

また、シャッタ制御信号発生器２３と電動シャッタ７０
の働きにより、下部空中線部１２からの受信信号は前述
同様に水平方位角度θ１．〜θ２の区間においてビデオ
信号とならない。そのため、煙突等の構造物の水平方位
角度からの信号は無くなるので、これによる偽１ｆｆｉ
発生を抑制できる。

この構成によれば、送受信器を一系統で済ませることが
出来、構成が簡易となって、システムをより安価に構成
できるようになる。

このように本装置には、空中線から発射されるレーダビ
ームを上下領域に２分割し、煙突等の構造物に遮られな
い部分となる上部領域レーダビームと煙突等の構造物に
遮られる部分となる下部領域レーダビームとに分けて発
射するようにし、空中線の回転走査によりレーダビーム
は全方位３６０度に亙って常時発射されるが、下部領域
レーダビームは煙突等の構造物が視野に入る水平方位角
度領域においては信号を止めるように制御するものであ
る。従って、煙突等の構造物による反射波は受信されず
、選択的に除去されるかたちとなり、偽像の発生は無く
なって、信頼性のある情報が得られるようになる。

〔発明の効果〕

以上、詳述したように本発明によれば、煙突等の構造物
によりレーダビームが一部遮られる方位におけるその遮
られる部分に相当する領域の受信信号を選択的、且つ部
分的に除去するようにしたため、下記の効果が得られる
。

１）煙突等の構造物の反射による偽像の発生を防止でき
る。

２）煙突等の構造物の後方は上部レーダビームにより走
査が出来るため、視界を失う方位が発生する心配は無い
。

３）偽像の発生が無くなるため、省人化、無人他船の船
舶用レーダとして高信頼性を以て利用できるため、無人
自動運転システムの実現を可能にすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図、第２
図および第３図は本発明の説明をするための図、第４図
は本発明の他の実施例を示すブロック図、第５図は偽像
発生の様子を説明するための図である。 １０・・・空中線、１１・・・上部空中線部、１２・・
・下部空中線部、１３・・・二重ロータリジヨイント、
１４・・・エンコーダ、１５・・・導波路、２１ａ・・
・送受信禁止開始角度設定器、２１ｂ・・・送受信禁止
終了角度設定器、２２ａ・・・送受信禁止開始角度比較
器、２２ｂ・・・送受信禁止終了角度比較器、２３・・
・シャッタ制御信号発生器、３０・・・上部用送信機、
３１．４１．１１０・・・送受切換器、３２゜４２・・
・マグネトロン、３３．４３・・・変調器、４０・・・
下部用送信機、５０・・・上部用受信機、５１・・・増
幅器、５２・・・検波器、５３・・・干渉除去回路、６
０・・・下部用受信機、７０・・・電動シャッタ、８０
・・・シャッタ駆動回路、１００・・・送受信機、１１
１・・・送信機、１１２・・・受信機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送受されるレーダビームを上下の領域に分割するととも
   に、該上部側の領域をレーダビームの送受信対象とする
   上部空中線部と該下部側の領域をレーダビームの送受信
   対象とする下部空中線部とに分けて構成した空中線と、
   この空中線の方位角度を測定して角度信号を発生するエ
   ンコーダと、上記上下両空中線部と導波路を介して接続
   される送信機及び受信機と、下部空中線部への導波路に
   設けられたレーダ送受信信号遮断用のシャッタと、回転
   する上記空中線の所望の角度方位における上記下部空中
   線部での送受信を禁止するため、該角度方位を設定する
   設定手段と、該設定手段の設定値と上記エンコーダの角
   度信号とを比較し、上記空中線が該設定角度方位にある
   とき上記シャッタを駆動させて送受信を禁止する制御手
   段とを具備し、上下両空中線部の受信信号よりレーダ像
   を得ることを特徴とするレーダ装置。