JPS62153786A - 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、その探査視野内の一部、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い
て、何等の制限を加えなかったことから、第６図に示す
ように煙突等の構造物により反射された電波が探査方向
外に位置する実船Ｓｒ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が
あるかのような偽像Ｓｇ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化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、無人化船
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し一ダ装置の画像
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。

ｃ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、下部空中線部用送信機の送信または受信機の受
信動作うち、少なくとも一方を停止させる停止手段と、
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−を停止するため、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
位にあるとき上記停止手段を駆動させて送または受信を
停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
て常時発射されるが、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。

第１図は本発明による装置の構成を示すブロック図、第
２図構造物の反射による偽像発生の様子を説明するため
の図、第３図は本発明のレーダ送受信方位制御装置付レ
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、ｌＯ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度に亙って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機３０、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、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
信用下部用の受信機６０とを設けである。また、特定の
領域において、下部空中線部１２の受信を禁止するため
の送受信停止回路２０を設けである。

第３図に示すように、受信停止回路２０は空中線１００
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受信停
止開始角度）θ１を設定するための受信停止開始角度設
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受信停止終了角度）θ２を設定する
ための受信停止終了角度設定器２１ｂ１エンコーダ１４
からの空中線方位角度と上記設定された受信停止開始角
度とを比較して空中線の方位角度位置が受信停止開始角
度に到達したか否かを比較検出する受信停止開始角度比
較器２２ａ１及びエンコーダ１４からの空中線方位角度
と上記設定された受信停止終了角度とを比較して空中線
の方位角度位置が受信停止終了角度に到達したか否かを
比較検出する受信停止終了角度比較器２２ｂ１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（０１〜０２間）にある間、受信停
止のためのブランキングゲート信号を発生するゲート発
生器２３を備えている。

また、上部送信機３０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。下部送信機４０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切換器３
１を通って上部受信機５０に入力され、増幅器５１、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■２により受
信された信号は送受送受切換器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６４を経由してビデオ信号として出力されるが
、上記ブランキングゲート信号によりゲートを閉じる上
記検波器６２後段に設けられた受信ゲート回路６３によ
り、水平方位角度θ１．〜θ２の区間はレーダ電波の後
段への送りか停止されて、受信は停止された形となり、
この領域での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、偽像の無い高信頼性のビデオ信
号が得られる。受信停止回路２０゜」二部送信機３０．
下部送信機４０、上部受信機５０．下部受信機６０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度に亙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１１．１２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
する送信機３０゜４０より電波が供給される。

これにより、上部空中線部１１からはレーダ電波が送信
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は回転駆動されており、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。

本装置は受信停止開始角度設定器２１ａ及び受信停止終
了角度設定器２１ｂが設けてあり、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
始める角度である受信停止開始角度θ１と遮りが終了し
始める角度である受信停止終了角度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、受信停
止回路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受信停止開始角度とを比較して空
中線の方位角度位置が受信停止開始角度に到達したか否
かを比較検出し、その結果に応じてゲート発生器２３は
ブランキングゲート信号を発生する。

そして、受信ゲート回路６３を制御し、検波器６２から
の出力の干渉除去回路６４への入力を操作する。

そのため、空中線１０が受信停止開始角度θ１に入り、
受信禁止終了角度θ２まで回転する間、上記受信ゲート
回路８３を閉じて、下部空中線１２からのレーダ電波の
受信を停止し、それ以外に区間では受信を行うように制
御されることになる。

すなわち、下部空中線部１２により受信された信号は送
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、受信ゲート回路Ｂ３および干渉除
去回路６４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、受信停止回路２０と受信
ゲート回路６３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、両受倍信号により
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、上記実施例は受信停止回路２０を設け、また、下部
空中線部用の受信機６０に受信ゲート回路６３を設けて
、下部空中線部１２の受信信号の受信機からの出力を設
定方位において停止させるようにしたものであったが、
これを第４図のように構成することにより、下部空中線
部１２の系統について送受信機の機能を共に停止させる
方式とすることが出来、また、第５図の如く構成すると
下部送信機の送信時に空中線が上記設定方位を向いてい
る間は送信を停止させることが出来、且つ、受信機は上
、下部空中線部１１．１２の受信信号に対し共用させる
ことが出来る。

第４図は上記の受信停止回路２０を送受信兼用の送受信
停止回路２０Ａとし、送受信開始、終了角度を設定値と
比較するとともに、その比較結果によりゲート発生器２
３によりブランキングゲート信号を発生させ、この信号
により送信ゲート回路４４と受信ゲート回路６３を開閉
制御するものである。送信ゲート回路４４は変調器４３
の前段に設置し、該変調器４３へのトリガ信号入力を開
閉制御するようにして、送信の停止を可能にしている。

そしてこれにより、送受信機の機能を設定方位について
は停止させるようにしている。

また、第５図は受信停止回路２０と同様の構成の送信停
止回路２０Ｂを用いて下部空中線部１２の系統の送信機
４０の送信ゲート回路４４を制御し、変調器４３への該
トリガ信号の人力を開閉制御して上記設定方位について
は送信を停止させるようにしたものである。これにより
、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、これによる偽像を発生を抑制できる
。

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、無人化船の船
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
および第５図は本発明の他の実施例を示すブロック図、
第６図は１）像発生の様子を説明するための図である。 ｌＯ・・・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、２０・・・
受信停止回路、２０Ａ・・送受信停止回路、２０Ａ・・
送信停止回路、２１ａ・・・受信停止開始角度設定器、
２１ａ″・・送受信停止開始角度設定器、２１ａ“・・
・送信停止開始角度設定器、２１ｂ・・・受信停止終了
角度設定器、２１ｂ゛・・・送受信停止終了角度設定器
、２１ｂ゛・・・送信停止終了角度設定器、２２ａ・・
・受信停止開始角度比較器、２２ａ゛・・・送受信停止
開始角度比較器、２２ａ″・・・送信停止開始角度比較
器、２２ｂ・・・受信停止終了角度比較器、２２ｂ゛・
・・送受信停止終了角度比較器、２２ｂ”・・送信停止
終了角度比較器、２３・・ゲート発生器、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、４４・・・送信ゲート回路、
５０・・・上部用受信機、５１、８１・・・増幅器、５
２．８２・・・検波器、５３．８４・・・干渉除去回路
、６０・・・下部用受信機、６４・・・受信ゲート回路
、５０・・・・受信機。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第３図

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、下部空中線部用送信機の送
   信または受信機の受信動作うち、少なくとも一方を停止
   させる停止手段と、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停止するため
   、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停止手段を駆動させて
   送または受信を停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。