JPS62294988A - 移動物標の移動速度測定装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） この発明は、移動物標に探知パルスを送信して移動物標
から帰来する反射波と探知パルスとの間に生じる周波数
変位に基づいて移動物標の移動速度を測定する装置に関
する。

（従来装置） 近年、海上における衝突予報装置として、レーダー表示
画面上に他船の動きを表示して、自船の安全航路を確認
する装置が用いられる傾向にある。

他船の動きを表示するためには、他船の移動速度、移動
方向を測定する必要がある。他船の移動速度は１例えば
、ドプラレーダーを用いて測定することができる。ドプ
ラレーダーは、周知のように、探知パルスを他船に向け
て送信して、他船から帰来する反射波の探知パルスに対
する周波数変位に基づいて他船の移動速度を測定する。

この場合の移動速度は、自船に対する相対速度である。

従って、他船の絶対速度を求めるためには、自船の移動
速度を減算しなければならない。自船の移動速度は、例
えば、ドブランナーや自船の位置並びに位置変位を測定
する航法装着が用いられる。

上記において、ドプラレーダーの探知パルスを送受信す
る送受信アンテナは、自船のできるだけ高い位置、通常
はマスト上に設置される。ところがマスト上は船体の動
揺の影響を比較的受けやすく、上記反射パルスの周波数
変位にはマストの動揺による周波数変位も含まれている
。従って、他船の絶対移動速度を正確に測定するために
はマストの動揺速度を加味したアンテナの移動速度を測
定して、その速度成分を上記測定した他船の移動速度か
ら減算する必要がある。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、上記に鑑みて、ドプラレーダの送受信アン
テナを装備したマストの動揺速度を測定することにより
、他船の移動速度を正確に測定しようとするものである
。

（問題点を解決するための手段、作用）問題点を解決す
るための手段としてＧＰＳ受信器が用いられる。ＧＰＳ
受信器は、その受信アンテナがドプラレーダの送受信ア
ンテナの近傍に設置される。そして、受信アンテナに誘
起したＧＰＳ信号が受信器本体に導かれて受信アンテナ
設置位装置の移動速度が測定される。

（実　施　例） 第１図において、ｌはＧＰＳアンテナ、２はドプラレー
ダアンテナを示す、ＧＰＳアンテナ１及びドプラレーダ
アンテナ２は、例えば、マスト上において互いに近傍位
置に設置される。

ＧＰＳ受信アンテナは、衛星から送信されるＧＰＳ信号
を受信して、その受信信号をＧＰＳ受信器３へ送出する
。

ＧＰＳ受信器３は公知のごとく構成され、高周波部３０
１は、公知のＰＮ符号を用いて受信信号の逆拡散を行う
ことにより、各衛星から送信されるＧＰＳ信号を検出す
る。

高周波部３０１から出力されるＧＰＳ＠号は演算部３０
２へ導かれると共に混合回路３０３へも導かれる。混合
回路３０３は、ＧＰＳ信号と基準発振器３０４の発振信
号との混合を行う。混合信号はローパスフィルター３０
５へ導かれて特定の周波成分が抽出される。ローパスフ
ィルター３０５の抽出信号は、演算部３０２へ出力され
る。この抽出信号は、基準発振器３０４の発信信号と受
信したＧＰＳ信号との周波数ずれに相当し、その周波数
ずれは基準発振器３０４の周波数変動、自船と衛星との
相対速度に起因して生じる。

演算部３０２は、高周波部３０１から出力されるＧＰＳ
信号、ローパスフィルター３０５の抽出信号に基いて、
自船の位置データ、速度データ、基準発振器３０４の周
波数変動すなわちオフセットデータを演算する。この演
算は、自船の位置データ、速度データ、オフセットデー
タを未知数として、各衛星に対する距離および上記周波
数ずれを連立方程式で表わし、その方程式の解を求める
ことにより行う。

演算部３０２で演算された自船の位置データ、速度デー
タ、基準発振器３０４のオフセットデータは、入出力回
路４を経てプロセッサー５に取り込まれる。

他方、ドプラレーダアンテナ２は、ドプラレーダ６の送
信器Ｓ０１かも出力される送信パルスが送受切換器Ｅｔ
０２を経て導かれる。ドプラレーダアンテナ２は送信パ
ルスに基づいて探知パルスを目標とする他船に向けて送
信して、他船からの反射波を受信する。受信した反射波
は、送受切換器８０２を経て受信器６０３へ導かれる。

受信器６０３は他船からの反射波を検出して、検出した
反射波を周波数比較回路１３０４へ送出する０周波数比
較回路８０４には送信器６０１から送信信号も導かれて
おり、この両信号の周波数比較が行われる。そして、周
波数比較回路６０４は周波数比較を行って、その差周波
数データを演算器ｅｏｓへ送出する。

この差周波数データは、自船に対する他船の相対移動速
度に起因して反射波に生じる周波数変位に相当する。演
算器６０５は、上記差周波数データに基づいて他船の相
対移動速度を演算する。演算された速度データは入出力
回路４を介してプロセッサー５に取り込まれる。

ドプラレーダ６は、上記のようにして、他船の相対移動
速度データをプロセッサー５へ送出すると同時に、送信
器８０１から方位データを入出力回路４へ送出する。こ
の方位データはドブラレーダアンブナ２の方位データが
出力される。ドプラレーダアンテナ２は、その探知方向
が送信器８０１によって任意の方向に設定可能になされ
ている。送信器６０１は、ドプラレーダアンテナ２の探
知方向を制御すると同時に、探知方向を示す方位データ
を入出力回路４を介してプロセッサー５へ送出する。こ
の方位データは自船の特定方位、例えば船首方位を基準
にした方位データが出力される。

プロセッサー５は、上記のようにして、ＧＰＳ受信器３
から速度データ、ドプラレーダ６から速度データ並びに
方位データを取り込むとともに、方位センサー７から方
位データを取り込む、方位センサー７は、例えば、ジャ
イロコンパス、マグネットコンパスのような方位測定器
が用いられ、自船の特定方位、例えば船首方位が測定さ
れて、その方位を示す方位データを出力する。

プロセッサー５は上記データの各々を取り込んだ後、各
データに基づいて他船の絶対移動速度を演算する。

他船の絶対移動速度は、前記したように、ドプラレーダ
６で測定される他船の相対移動速度から、自船の絶対移
動速度を減算することにより得られる。この場合の自船
の絶対移動速度は、他船の相対移動方向の速度成分を減
算する必要がある。

一方、ＧＰＳ受信器３から出力される自船の速度データ
は３次元方向の速度データである。従って、ＧＰＳアン
テナｌの設置位置における船体の動揺速度と船体の水平
面上の移動速度との合成ベクトルで表わされる速度デー
タが出力される。

プロセッサー５は、この速度データのうちから自船の水
平面上の速度成分を演算する。そして、その後、他船の
相対移動方向の速度成分を演算する。他船の相対移動方
向の速度成分は、ドプラレーダアンテナ２の方位データ
と方位センサー７の方位データとに基づいて演算される
。すなわち、プロセッサー５は、方位センサー７から得
られる自船の船首方位に基づいて、ドプラレーダアンテ
ナ２の絶対方位を算出する。そして、上記演算した自船
の水平面上の速度成分のうちから、ドプラレーダアンテ
ナ２の絶対方位方向の速度成分を算出する。この速度成
分は、他船との相対移動方向の自船の絶対移動速度に相
当する。プロセッサー５は、この絶対移動速度をドプラ
レーダ６から出力される他船の相対移動速度から減算す
ることにより、他船の絶対移動速度を算出する。

プロセッサー５は、上記のようにして他船の絶対移動速
度を演算した後、演算した速度データを記憶回路８へ送
出して適宜記憶させる一方、入出力回路９を経て表示器
１０へ送出して、他船の移動方向、移動速度を表示させ
る。

（発明の効果） 以上説明のように、この発明は、ＧＰＳ受信器の受信ア
ンテナ１をドプラレーダアンテナ２の近傍に設置して、
受信アンテナｌの設置位置における自船の絶対移動速度
を演算するようになされている。従って、演算される絶
対速度成分には自船の動揺に起因する速度成分も含まれ
ているから、この速度成分をドプラレーダ６で測定され
た他船の相対速度成分から減算することにより、自船の
動揺により生じる誤差成分をも修正した、他船の正確な
絶対速度データを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 探知パルスを移動物標に向けて送信して、移動物標から
   反射する反射波と探知パルスとの周波数変位に基づいて
   移動物標の相対速度を測定するドップラレーダと、 該ドップラレーダの上記探知パルス並びに反射波を送受
   信する送受信器の近傍に設置されるＧＰＳ信号の受信ア
   ンテナと、 該受信アンテナから導かれるＧＰＳ信号に基づいて自船
   の移動速度を測定するＧＰＳ受信器と、上記ドップラレ
   ーダの測定した移動物標の相対速度から上記ＧＰＳ受信
   器の測定した自船の移動速度を減算する演算回路とを具
   備してなる移動物標の移動速度測定装置。