JP2003156557A - Off-line bistatic doppler radar system - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、オフライン・バイ
スタティック・ドップラーレーダシステムに関し、特
に、送信レーダの情報をネットワークを用いることなく
受信局側において検知又は生成することにより、オフラ
インでのバイスタティック・ドップラーレーダ観測を可
能とするオフライン・バイスタティック・ドップラーレ
ーダシステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an off-line bistatic Doppler radar system, and more particularly to an off-line bistatic Doppler radar system which detects or generates information on a transmitting radar at a receiving station side without using a network. The present invention relates to an off-line bistatic Doppler radar system that enables Doppler radar observation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】通常のレーダは、送信局と受信局とが物
理的に同一の場所に設置されたモノスタティック・ドッ
プラーレーダからなる。これに対して、送信局と受信局
とを物理的に距離をおいて設置するものをバイスタティ
ックレーダという。2. Description of the Related Art A conventional radar is a monostatic Doppler radar in which a transmitting station and a receiving station are physically installed at the same place. On the other hand, a system in which the transmitter station and the receiver station are physically separated from each other is called a bistatic radar.
【０００３】バイスタティック・ドップラーレーダシス
テムは、図８に示すように、１個の主レーダ（送信局）
Ｔと複数台（この場合は３個）のリモートの受信局（受
信機）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３とで構成される。主レーダＴの
みが送信し、受信局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が観測目標物（例
えば、降雨）からの散乱を非走査型の広い角度特性を持
つアンテナで受信する。なお、図８における矢印が観測
により得られた水平風速ベクトル（風速場）である。The bistatic Doppler radar system, as shown in FIG. 8, has one main radar (transmitting station).
T and a plurality of (three in this case) remote receiving stations (receivers) R1, R2, and R3. Only the main radar T transmits, and the receiving stations R1, R2, and R3 receive the scattering from the observation target (for example, rainfall) by the non-scanning type antenna having a wide angle characteristic. The arrow in FIG. 8 is the horizontal wind velocity vector (wind velocity field) obtained by the observation.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】バイスタティック・ド
ップラーレーダシステムにおいては、主レーダの情報
が、複数の受信局の各々に対して、オンラインでほぼリ
アルタイムで送信されている（多少の遅れはあるが、観
測には支障はない）。このため、通常は、主レーダ（送
信レーダ）と各々の受信局との間がネットワークで接続
される。運用上、実際のネットワークとしては、電話回
線等の公衆網を介したネットワークが利用される。主レ
ーダの情報としては、送信パルス周期、パルス送信時
刻、送信パルス位相等がある。これらの主レーダの情報
は、バイスタティック・ドップラーレーダ観測の実現の
ためには必要不可欠な情報である。In the bistatic Doppler radar system, the information of the main radar is transmitted to each of the plurality of receiving stations online in almost real time (although there is some delay). , There is no hindrance to observation). Therefore, the main radar (transmission radar) and each receiving station are usually connected by a network. In operation, a network via a public network such as a telephone line is used as an actual network. The information of the main radar includes a transmission pulse cycle, a pulse transmission time, a transmission pulse phase, and the like. The information of these main radars is indispensable for realizing the bistatic Doppler radar observation.
【０００５】しかし、災害や故障等の何らかの原因で、
ネットワークが切断されたり、通信が不調になる場合が
ある。又は、受信局を設置しようとする場所が、公衆回
線の使えない山頂であったり、無線通信が不通である等
の何らかの理由でネットワークを利用できない場所であ
る場合がある。このような場合には、主レーダの情報を
受信局に知らせることができないので、バイスタティッ
ク・ドップラーレーダ観測ができなくなってしまう。However, for some reason such as disaster or failure,
The network may be cut off or communication may become poor. Alternatively, there are cases where the place where the receiving station is to be installed is a mountain where public lines cannot be used, or where the network cannot be used for some reason such as wireless communication being cut off. In such a case, the information of the main radar cannot be notified to the receiving station, so that the bistatic Doppler radar observation cannot be performed.
【０００６】本発明は、受信局側において送信レーダの
情報を検知又は生成することにより、ネットワークを用
いることなく、オフラインでのバイスタティック・ドッ
プラーレーダ観測を可能とするバイスタティック・ドッ
プラーレーダシステムを提供することを目的とする。The present invention provides a bistatic Doppler radar system that enables offline bistatic Doppler radar observation without using a network by detecting or generating information on the transmitting radar on the receiving station side. The purpose is to do.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明のオフライン・バ
イスタティック・ドップラーレーダシステムは、ドップ
ラーレーダからなる送信局と、受信局とを備える。受信
局は、送信局と所定の距離をおいて設けられたバイスタ
ティック受信局であって、送信局からの直接波を受信す
るように固定的に設けられたリファレンスアンテナと、
ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部と、リファレンスア
ンテナでの受信の結果及びＧＰＳ信号に基づいて、ドッ
プラーレーダのアンテナ回転速度を示すアンテナ回転速
度情報と、送信パルスの周期、パルス送信時刻及び位相
とを示す送信パルス情報とを生成する情報生成処理部と
を有する。The off-line bistatic Doppler radar system of the present invention comprises a transmitter station and a receiver station which are Doppler radars. The receiving station is a bistatic receiving station provided at a predetermined distance from the transmitting station, and a reference antenna fixedly provided to receive a direct wave from the transmitting station,
Based on the GPS signal received by the GPS receiving unit and the reference antenna and the GPS signal, the antenna rotation speed information indicating the antenna rotation speed of the Doppler radar, the cycle of the transmission pulse, the pulse transmission time and the phase are displayed. And an information generation processing unit that generates the transmission pulse information shown.
【０００８】また、本発明のオフライン・バイスタティ
ック・ドップラーレーダシステムは、ドップラーレーダ
からなる送信局と、送信局と所定の距離をおいて設けら
れたバイスタティック受信局とを備える。送信局及び受
信局は、各々、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部と位
相校正処理部とを備える。位相校正処理部は、ＧＰＳ信
号の所定の周波数の基準クロックを用いて、ドップラー
レーダの送信パルスの位相の想定された第１の時刻を基
準として、第１の時刻の後の第２の時刻について、ドッ
プラーレーダの送信パルスの周期、パルス送信時刻及び
位相とを示す送信パルス情報を算出する。Further, the off-line bistatic Doppler radar system of the present invention comprises a transmitting station composed of a Doppler radar and a bistatic receiving station provided at a predetermined distance from the transmitting station. The transmitting station and the receiving station each include a GPS receiving unit that receives a GPS signal and a phase calibration processing unit. The phase calibration processing unit uses a reference clock of a predetermined frequency of the GPS signal, with reference to the assumed first time of the phase of the transmission pulse of the Doppler radar, with respect to the second time after the first time. , Transmit pulse information indicating the period of the transmit pulse of the Doppler radar, pulse transmission time and phase.
【０００９】以上のように、本発明のオフライン・バイ
スタティック・ドップラーレーダシステムによれば、バ
イスタティック・ドップラー信号処理に必要な送信パル
ス情報を、受信局側において検知又は生成することがで
きる。即ち、バイスタティック・ドップラーレーダ観測
の実現のために必要不可欠な情報である送信レーダの情
報を、ネットワークを用いることなく、受信局側におい
て得ることができる。従って、ネットワークが不要であ
るので、バイスタティック・ドップラーレーダ観測がネ
ットワークの切断や不調により中止される等の影響を受
けることを防止でき、また、ネットワークを引けない場
所にでも受信局を設置することができる。これにより、
バイスタティック・ドップラーレーダシステムの自由度
をより高くすることができる。As described above, according to the offline bistatic Doppler radar system of the present invention, the transmission pulse information necessary for the bistatic Doppler signal processing can be detected or generated on the receiving station side. That is, the information of the transmission radar, which is essential information for realizing the bistatic Doppler radar observation, can be obtained at the receiving station side without using a network. Therefore, since no network is required, it is possible to prevent the effects of bistatic Doppler radar observations being canceled due to network disconnection or malfunction, and also to install receiving stations even in places where the network cannot be pulled. You can This allows
The degree of freedom of the bistatic Doppler radar system can be increased.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】図１及び図２は、バイスタティッ
ク・ドップラーレーダシステム構成図であり、本発明の
バイスタティック・ドップラーレーダシステムの構成を
示す。なお、図１及び図２は模式的な図であり、距離の
縮尺に対してアンテナＡＴ等の大きさは大きく示してい
る。1 and 2 are configuration diagrams of a bistatic Doppler radar system, showing the configuration of the bistatic Doppler radar system of the present invention. 1 and 2 are schematic diagrams, and the size of the antenna AT and the like is shown to be large with respect to the scale of distance.
【００１１】バイスタティック・ドップラーレーダシス
テムは、図１に示すように、送信局Ｔと、この送信局Ｔ
と所定の距離（例えば数十Ｋｍ）をおいて設けられた少
なくとも１個の受信局Ｒとからなる。送信局Ｔと受信局
Ｒとの位置で、図１及び図２に示すように、送信局Ｔと
受信局Ｒとを結ぶ直線（ベースラインＢＬ）が定まり、
円弧状のデュアルドップラー解析範囲（デュアルロー
ブ）Ｋが定まる。デュアルドップラー解析範囲Ｋは、当
該レーダシステムにより実用的な精度の風速ベクトルが
観測（解析）できる範囲である。この例の受信局Ｒは、
デュアルドップラー解析範囲Ｋを観測するアンテナ（観
測用アンテナ）ＡＴの他に、リファレンスアンテナＡＴ
−Ｒを備える。As shown in FIG. 1, the bistatic Doppler radar system includes a transmitting station T and a transmitting station T.
And at least one receiving station R provided at a predetermined distance (for example, several tens Km). A straight line (base line BL) connecting the transmitting station T and the receiving station R is determined at the positions of the transmitting station T and the receiving station R as shown in FIGS. 1 and 2.
An arc-shaped dual Doppler analysis range (dual lobe) K is determined. The dual Doppler analysis range K is a range in which a wind velocity vector with practical accuracy can be observed (analyzed) by the radar system. The receiving station R in this example is
In addition to the antenna (observation antenna) AT for observing the dual Doppler analysis range K, a reference antenna AT
-R is provided.
【００１２】バイスタティック・ドップラーレーダシス
テムでは、１個のドップラーレーダからなる送信局Ｔの
みが電波を送信し、１又は複数の受信局Ｒが、観測目標
物（例えば、降雨）Ｓからの反射波（散乱）を、非走査
型の広い角度特性を持つアンテナＡＴで受信する。受信
局Ｒは、図３に示すように、アンテナＡＴ、リファレン
スアンテナＡＴ−Ｒ、切替スイッチＳＷ、１個の受信機
１、切替スイッチ制御部２、周知のＧＰＳ（Global Pos
itioning System ）信号を受信するＧＰＳ受信部３、情
報生成処理部４を備える。In the bistatic Doppler radar system, only the transmitting station T consisting of one Doppler radar transmits the radio wave, and one or a plurality of receiving stations R reflect the reflected wave from the observation target (for example, rainfall) S. (Scattering) is received by the antenna AT having a wide non-scanning angle characteristic. As shown in FIG. 3, the receiving station R includes an antenna AT, a reference antenna AT-R, a changeover switch SW, a receiver 1, a changeover switch control unit 2 and a known GPS (Global Pos).
itioning System) signal and a GPS receiving unit 3 and an information generation processing unit 4.
【００１３】アンテナＡＴは、デュアルドップラー解析
範囲Ｋをバイスタティック・ドップラーレーダ観測する
アンテナ（観測用アンテナ）である。アンテナＡＴは、
図示しないが、例えば固定ファンビームの反射板を付加
した導波管スロットアンテナ（Slotted Waveguide Ante
nna ）からなる。アンテナＡＴは、ベースラインＢＬの
片側のデュアルドップラー解析範囲Ｋを観測する。効率
よく観測するために、アンテナＡＴは、デュアルドップ
ラー解析範囲Ｋ（図２の点線で示す範囲）を最大とする
ような方向に設定される。The antenna AT is an antenna (observation antenna) for observing the dual Doppler analysis range K by the bistatic Doppler radar. The antenna AT is
Although not shown, for example, a waveguide slot antenna (Slotted Waveguide Ante
nna). The antenna AT observes the dual Doppler analysis range K on one side of the baseline BL. For efficient observation, the antenna AT is set in a direction that maximizes the dual Doppler analysis range K (the range indicated by the dotted line in FIG. 2).
【００１４】リファレンスアンテナＡＴ−Ｒは、送信局
Ｔからの直接波を受信するように固定的に設けられる。
リファレンスアンテナＡＴ−Ｒは、指向性を持つホーン
アンテナ又は小型パラボラアンテナ等からなり、送信局
Ｔのドップラーレーダの方向に向けて設定されることに
より、送信局Ｔが出力する直接波を受信する。観測用の
アンテナＡＴは、通常、送信局Ｔからの直接波を受信で
きる方向に向けては設置されない。このアンテナＡＴを
モータ等を用いてリファレンスアンテナとして流用する
ことも可能ではあるが、安価なホーンアンテナを別個に
設ける方が、価格の面でも安定運用の面でも有利であ
る。The reference antenna AT-R is fixedly provided so as to receive a direct wave from the transmitting station T.
The reference antenna AT-R includes a directional horn antenna, a small parabolic antenna, or the like, and is set in the direction of the Doppler radar of the transmitting station T to receive the direct wave output from the transmitting station T. The observing antenna AT is usually not installed in the direction in which the direct wave from the transmitting station T can be received. Although it is possible to use the antenna AT as a reference antenna by using a motor or the like, it is advantageous to separately provide an inexpensive horn antenna in terms of price and stable operation.
【００１５】切替スイッチＳＷは、アンテナＡＴ及びリ
ファレンスアンテナＡＴ−Ｒに接続され、これらを切り
替える。切替スイッチＳＷとしては、挿入損失が少なく
かつ安価な周知の機械式低速スイッチが用いられる。必
要に応じて、アンテナＡＴ及びリファレンスアンテナＡ
Ｔ−Ｒの直下に増幅器（図示せず）を設置して、導波管
スロットアンテナからの信号を増幅してから、切替スイ
ッチＳＷ（及び受信機１）に信号を送るようにしてもよ
い。The changeover switch SW is connected to the antenna AT and the reference antenna AT-R and switches between them. As the changeover switch SW, a well-known mechanical low-speed switch that has a low insertion loss and is inexpensive is used. If necessary, the antenna AT and the reference antenna A
An amplifier (not shown) may be installed directly under the TR to amplify the signal from the waveguide slot antenna and then send the signal to the changeover switch SW (and the receiver 1).
【００１６】切替スイッチ制御部２は、所定の時間毎
に、切替スイッチＳＷを切り替える。即ち、切替スイッ
チＳＷは、通常時（観測時）にはアンテナＡＴからの受
信信号を選択して受信機１に出力し、観測開始時及び所
定の時間毎（リファレンス観測時）にはリファレンスア
ンテナＡＴ−Ｒからの受信信号を選択して受信機１に出
力するように、切り替えられる。これにより、信号処理
のための受信機１は、アンテナＡＴ及びリファレンスア
ンテナＡＴ−Ｒで共用でき、１個だけ設ければよい。リ
ファレンス観測の時間間隔は送信局Ｔの送信機の位相安
定性能に依存するが、例えば、クライストロン型送信機
の場合は、１〜数時間毎に１回リファレンス観測を行な
えばよい。送信位相が安定しないマグネトロン型送信機
の場合は、より頻繁にあるいは常時リファレンス観測を
行う必要があるが、本発明によるオフライン・バイスタ
ティック・ドップラーレーダシステムによれば実現可能
である。The changeover switch control section 2 changes over the changeover switch SW every predetermined time. That is, the changeover switch SW selects the reception signal from the antenna AT in the normal time (at the time of observation) and outputs it to the receiver 1, and at the start of the observation and at every predetermined time (at the time of the reference observation), the reference antenna AT. It is switched so that the reception signal from -R is selected and output to the receiver 1. Accordingly, the receiver 1 for signal processing can be shared by the antenna AT and the reference antenna AT-R, and only one receiver needs to be provided. The time interval of reference observation depends on the phase stability performance of the transmitter of the transmitting station T. For example, in the case of the klystron type transmitter, reference observation may be performed once every 1 to several hours. In the case of a magnetron type transmitter whose transmission phase is not stable, it is necessary to perform reference observation more frequently or constantly, but this can be realized by the offline bistatic Doppler radar system according to the present invention.
【００１７】ＧＰＳ受信部３は、ＧＰＳ信号を受信する
ためのアンテナを備え、ＧＰＳ信号を受信する。ＧＰＳ
受信部３が受信したＧＰＳ信号は、受信機１の情報生成
処理部４に送られる。ＧＰＳ信号の１０ＭＨｚのクロッ
クが位相検波の基準信号として用いられ、これにより送
信パルスの位相が求められる。The GPS receiving section 3 has an antenna for receiving GPS signals and receives GPS signals. GPS
The GPS signal received by the receiving unit 3 is sent to the information generation processing unit 4 of the receiver 1. The 10 MHz clock of the GPS signal is used as a reference signal for phase detection, and the phase of the transmission pulse is obtained by this.
【００１８】受信機１は、周知の増幅器、信号処理回路
等からなり、切替スイッチＳＷを介して、アンテナＡＴ
及びリファレンスアンテナＡＴ−Ｒからの信号を受信し
て、周知の強度信号処理及びドップラー信号処理を行な
う。また、受信機１は、リファレンスアンテナＡＴ−Ｒ
において受信した信号を出力する。この観測の結果であ
る受信機１の出力は情報生成処理部４に送られる。リフ
ァレンスアンテナＡＴ−Ｒからの出力（即ち、送信局Ｔ
のドップラーレーダの直接波）が入力された場合におけ
る受信機１の出力は、例えば図４に示すような波形とな
る。The receiver 1 is composed of a well-known amplifier, a signal processing circuit, etc., and is connected to an antenna AT via a changeover switch SW.
Also, the signal from the reference antenna AT-R is received, and known intensity signal processing and Doppler signal processing are performed. Further, the receiver 1 has a reference antenna AT-R.
The signal received at is output. The output of the receiver 1 which is the result of this observation is sent to the information generation processing unit 4. Output from the reference antenna AT-R (that is, the transmitting station T
The output of the receiver 1 when the direct wave of the Doppler radar) is input has a waveform as shown in FIG. 4, for example.
【００１９】情報生成処理部４は、リファレンスアンテ
ナＡＴ−Ｒでの受信の結果及びＧＰＳ信号に基づいて、
送信局Ｔのドップラーレーダのアンテナ回転速度情報
と、送信パルスの（繰り返し）周期、パルス送信時刻及
び位相とを示す送信パルス情報とを生成する。これらの
情報は受信機１に含まれる信号処理部（図示せず）に入
力され、この後受信機１により行なわれるバイスタティ
ック・ドップラーレーダ観測において用いられる。The information generation processing section 4 is based on the result of reception at the reference antenna AT-R and the GPS signal.
The antenna rotation speed information of the Doppler radar of the transmission station T and the transmission pulse information indicating the (repetition) cycle of the transmission pulse, the pulse transmission time and the phase are generated. These pieces of information are input to a signal processing unit (not shown) included in the receiver 1 and then used in the bistatic Doppler radar observation performed by the receiver 1.
【００２０】図４の波形は、直接波であるので、ドップ
ラーレーダ（主レーダ）のアンテナパターンに相当する
信号である。数分間のリファレンス観測により、複数個
の前記アンテナパターンに相当する信号が得られる。こ
の波形において、送信局Ｔのドップラーレーダのメイン
ビームが各々の波形のピークとして現れる。そこで、あ
るピークから次のピークまでの時間をｔ１とすると、送
信局Ｔのドップラーレーダのアンテナ回転速度は３６０
／ｔ１により求まる（推定できる）。また、図４に示す
ように、メインビームに含まれる複数個の受信パルスの
時間間隔をｔ２とすると、パルス繰り返し周期ＰＲＦは
１／ｔ２により求まる。また、ある受信パルスの送信時
刻（送信タイミング）は、現在時刻をＴ、ベースライン
の距離をＢＬとすると、Ｔ−ＢＬ／Ｃ（Ｃは光速）によ
り求まる。更に、各々の受信パルスについて、図５に示
すように、ＧＰＳ信号の１０ＭＨｚの信号を基準に位相
検波することにより、送信パルスの位相が求まる。な
お、送信局と受信局は固定されており、直接波を対象と
しているので、図５において、ドップラー速度は「０」
と仮定することができる。Since the waveform of FIG. 4 is a direct wave, it is a signal corresponding to the antenna pattern of the Doppler radar (main radar). By performing reference observation for several minutes, signals corresponding to the plurality of antenna patterns can be obtained. In this waveform, the main beam of the Doppler radar of the transmitting station T appears as the peak of each waveform. Therefore, assuming that the time from one peak to the next peak is t1, the antenna rotation speed of the Doppler radar of the transmitting station T is 360.
/ T1 is obtained (estimated). Further, as shown in FIG. 4, when the time interval between the plurality of reception pulses included in the main beam is t2, the pulse repetition period PRF is calculated by 1 / t2. Further, the transmission time (transmission timing) of a certain reception pulse is obtained by T-BL / C (C is the speed of light), where T is the current time and BL is the distance of the baseline. Further, for each received pulse, as shown in FIG. 5, the phase of the transmitted pulse is obtained by performing phase detection with the 10 MHz signal of the GPS signal as a reference. Since the transmitting station and the receiving station are fixed and are intended for direct waves, the Doppler velocity is "0" in FIG.
Can be assumed.
【００２１】この例のバイスタティック・ドップラーレ
ーダシステムにより観測を行なう場合、バイスタティッ
ク・ドップラーレーダ観測の開始に先立って、数分間だ
け、切替スイッチＳＷをリファレンスアンテナＡＴ−Ｒ
を選択するように切り替える。これにより、リファレン
スアンテナＡＴ−Ｒによるリファレンス観測が行なわれ
る。これにより、情報生成処理部４において、前述のよ
うにしてアンテナ回転速度情報と送信パルス情報とが得
られる。但し、アンテナ回転速度情報が不要又は既知の
場合、リファレンス観測時間を数秒〜数十秒に減らすこ
とができる。When the observation is performed by the bistatic Doppler radar system of this example, the changeover switch SW is set to the reference antenna AT-R for a few minutes before the start of the bistatic Doppler radar observation.
Switch to select. As a result, reference observation by the reference antenna AT-R is performed. As a result, the information generation processing unit 4 obtains the antenna rotation speed information and the transmission pulse information as described above. However, when the antenna rotation speed information is unnecessary or known, the reference observation time can be reduced to several seconds to several tens of seconds.
【００２２】この後、切替スイッチＳＷをアンテナＡＴ
を選択するように切り替えて、当該システムによるバイ
スタティック・ドップラーレーダ観測が行なわれる。こ
の時、情報生成処理部４において求めたアンテナ回転速
度情報と送信パルス情報とが用いられる。一方、バイス
タティック・ドップラーレーダ観測を続けている間に、
情報生成処理部４において求めたアンテナ回転速度情報
及び送信パルス情報と実際の値との差異に起因する誤差
（オフセット）が、少しずつではあるが、累積され徐々
に大きくなってくる。そこで、例えば１時間（乃至３時
間）おきに、数分間だけ、切替スイッチＳＷをリファレ
ンスアンテナＡＴ−Ｒを選択するように切り替え、リフ
ァレンス観測を行なう。そして、新たに得られたアンテ
ナ回転速度情報等を用いてバイスタティック・ドップラ
ーレーダ観測を行なう。これにより、アンテナ回転速度
情報等のズレによる観測への影響を、事実上排除するこ
とができる。After that, the changeover switch SW is set to the antenna AT.
Is selected, and the bistatic Doppler radar observation by the system is performed. At this time, the antenna rotation speed information and the transmission pulse information obtained by the information generation processing unit 4 are used. On the other hand, while continuing the bistatic Doppler radar observation,
The error (offset) due to the difference between the antenna rotation speed information and the transmission pulse information obtained by the information generation processing unit 4 and the actual value is accumulated little by little but gradually increases. Therefore, for example, every 1 hour (or 3 hours), the changeover switch SW is switched to select the reference antenna AT-R for several minutes, and reference observation is performed. Then, the bistatic Doppler radar observation is performed using the newly obtained antenna rotation speed information and the like. As a result, it is possible to virtually eliminate the influence of the deviation of the antenna rotation speed information on the observation.
【００２３】図６は、リファレンスアンテナを用いない
オフライン・バイスタティック・ドップラーレーダシス
テム構成図であり、前述のオフライン・バイスタティッ
ク・ドップラーレーダシステムとは別の構成を示す。FIG. 6 is a configuration diagram of an off-line bistatic Doppler radar system which does not use a reference antenna, and shows a configuration different from the above-described off-line bistatic Doppler radar system.
【００２４】この例において、送信局Ｔは位相校正処理
部１１とＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部１２と主レ
ーダからの送信を行なう送信機１３とを備える。受信局
Ｒは、情報生成処理部４に代わる位相校正処理部５を備
える。位相校正処理部１１及び５は、ＧＰＳ信号の所定
の周波数（１０ＭＨｚ）の基準クロックを用いて、ドッ
プラーレーダのパルス送信時刻及び位相とを示す送信パ
ルス情報を算出する。この時、送信パルスの周期は予め
決めておくものとする。In this example, the transmitting station T comprises a phase calibration processing unit 11, a GPS receiving unit 12 for receiving GPS signals, and a transmitter 13 for transmitting from the main radar. The receiving station R includes a phase calibration processing unit 5 instead of the information generation processing unit 4. The phase calibration processing units 11 and 5 use the reference clock of a predetermined frequency (10 MHz) of the GPS signal to calculate transmission pulse information indicating the pulse transmission time and phase of the Doppler radar. At this time, the cycle of the transmission pulse is predetermined.
【００２５】例えば、送信局Ｔ及び受信局Ｒの双方にお
いて、以下のように取り決める。即ち、図７に示すよう
に、ある時刻（１９７０年１月１日０時０分０．０００
０００秒）を基準として、その時の送信局Ｔのドップラ
ーレーダの送信パルスの位相が「０」であると取り決め
る。また、送信パルス周期を例えば１２００Ｈｚと決め
ておく。そこで、位相校正処理部１１及び５は、このよ
うに送信局Ｔのドップラーレーダの送信パルスの位相の
決められている第１の時刻を基準として、その時刻か
ら、ＧＰＳ信号の１０ＭＨｚの信号の受信パルスの数を
カウントする。これにより、第１の時刻の後の第２の時
刻（実際に観測を始める時刻）について、ドップラーレ
ーダのパルス送信時刻及び位相とを示す送信パルス情報
を、前記パルス数のカウント値を用いて周知の計算によ
り算出することができる。For example, both the transmitting station T and the receiving station R make the following arrangements. That is, as shown in FIG. 7, at a certain time (January 1, 1970, 0: 00: 0.000
000 seconds) as a reference, and the phase of the transmission pulse of the Doppler radar of the transmission station T at that time is determined to be "0". Further, the transmission pulse cycle is set to 1200 Hz, for example. Therefore, the phase calibration processing units 11 and 5 receive the signal of 10 MHz of the GPS signal from that time on the basis of the first time when the phase of the transmission pulse of the Doppler radar of the transmission station T is determined as a reference. Count the number of pulses. Thereby, the transmission pulse information indicating the pulse transmission time and the phase of the Doppler radar at the second time (the time when the observation actually starts) after the first time is known by using the count value of the pulse number. Can be calculated.
【００２６】この時、位相校正処理部１１及び５は、特
に、送信パルスの位相が「０」となり、現在時刻よりも
後の時刻に相当するパルス送信時刻を求める。例えば、
現在２０００年５月３日であるとして、その日の観測計
画を立案する際に、位相校正処理部１１及び５は、当該
期間において前記条件を満たすパルス送信時刻を求め
る。このパルス送信時刻としては、複数の値が求まる。
この中から、例えば、現在時刻に最も近い２０００年５
月３日６時０分０．０秒が選択される。位相校正処理部
１１及び５は、この値を送信機１３と受信機１とに入力
する。送信機１３は、当該時刻に送信パルス位相を
「０」として、送信を開始する。また、受信機１は、当
該時刻に対応する送信局Ｔのドップラーレーダの送信パ
ルスの位相を「０」として、バイスタティック・ドップ
ラーレーダ観測を行なう。At this time, the phase calibration processing units 11 and 5 find the pulse transmission time corresponding to a time later than the current time, particularly when the phase of the transmission pulse becomes "0". For example,
Assuming that the current time is May 3, 2000, the phase calibration processing units 11 and 5 determine the pulse transmission time satisfying the above condition in the period when making the observation plan for that day. A plurality of values are obtained as the pulse transmission time.
From this, for example, 2000, which is the closest to the current time
6: 00: 0.0 on the 3rd of the month is selected. The phase calibration processing units 11 and 5 input this value to the transmitter 13 and the receiver 1. The transmitter 13 sets the transmission pulse phase to "0" at the time and starts transmission. Further, the receiver 1 sets the phase of the transmission pulse of the Doppler radar of the transmitting station T corresponding to the time as “0” and performs the bistatic Doppler radar observation.
【００２７】実際には、前述の場合と同様に、算出した
位相と実際の位相との差異に起因する誤差（オフセッ
ト）が、少しずつではあるが、累積され徐々に大きくな
ってくる。そこで、例えば１時間（乃至３時間）おき
に、前記条件を満たすパルス送信時刻を求め、送信機１
３では、その時刻において送信パルスの位相を「０」と
して、再び送信を行なう。In practice, as in the case described above, the error (offset) due to the difference between the calculated phase and the actual phase is accumulated little by little, but gradually increases. Therefore, for example, every 1 hour (or 3 hours), the pulse transmission time satisfying the above condition is obtained, and the transmitter 1
In 3, the phase of the transmission pulse is set to "0" at that time and the transmission is performed again.
【００２８】[0028]
【発明の効果】本発明によれば、オフライン・バイスタ
ティック・ドップラーレーダシステムにおいて、アンテ
ナ回転速度情報と送信パルス情報とからなる送信レーダ
の情報を受信局側において検知又は生成する。これによ
り、バイスタティック・ドップラーレーダ観測の実現の
ために必要不可欠な情報である送信レーダの情報を、ネ
ットワークを用いることなく、受信局側において得るこ
とができる。従って、ネットワークが不要であるので、
バイスタティック・ドップラーレーダ観測がネットワー
クの切断や不調により中止される等の影響を受けること
を防止でき、また、ネットワークを引けない場所にでも
受信局を設置することができ、バイスタティック・ドッ
プラーレーダシステムの自由度をより高くすることがで
きる。According to the present invention, in the off-line bistatic Doppler radar system, the information of the transmitting radar including the antenna rotation speed information and the transmitting pulse information is detected or generated at the receiving station side. As a result, the information of the transmission radar, which is essential information for realizing the bistatic Doppler radar observation, can be obtained at the receiving station side without using the network. Therefore, no network is needed,
Bistatic Doppler radar system can be prevented from being affected by network disconnection or interruption due to malfunction, and receiver stations can be installed even in places where the network cannot be pulled. The degree of freedom of can be increased.
【図１】バイスタティック・ドップラーレーダシステム
構成図である。FIG. 1 is a block diagram of a bistatic Doppler radar system.
【図２】バイスタティック・ドップラーレーダシステム
構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a bistatic Doppler radar system.
【図３】バイスタティック・ドップラーレーダシステム
構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a bistatic Doppler radar system.
【図４】受信波説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of received waves.
【図５】受信波説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of received waves.
【図６】他のバイスタティック・ドップラーレーダシス
テム構成図である。FIG. 6 is a block diagram of another bistatic Doppler radar system.
【図７】受信波説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of received waves.
【図８】発明の背景説明図である。FIG. 8 is a background explanatory diagram of the invention.
Ｔ 送信局 Ｒ 受信局 Ｓ 観測目標物 ＡＴ アンテナ ＡＴ−Ｒ リファレンスアンテナ ＳＷ 切替スイッチ １ 受信機 ２ 切替スイッチ制御部 ３ ＧＰＳ受信部 ４ 情報生成処理部 T transmitter R receiving station S observation target AT antenna AT-R reference antenna SW switch 1 receiver 2 Changeover switch control section 3 GPS receiver 4 Information generation processing unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ０１Ｓ 13/95 Ｇ０１Ｓ 13/95 Ｆターム(参考） 5J062 AA13 CC07 5J070 AB01 AC06 AD06 AE12 AF01 AH07 AK21 AK29 BA01 BD02─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) // G01S 13/95 G01S 13/95 F term (reference) 5J062 AA13 CC07 5J070 AB01 AC06 AD06 AE12 AF01 AH07 AK21 AK29 BA01 BD02
Claims (2)
ィック受信局であって、前記送信局からの直接波を受信
するように固定的に設けられたリファレンスアンテナ
と、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部と、前記リファ
レンスアンテナでの受信の結果及び前記ＧＰＳ信号に基
づいて前記ドップラーレーダのアンテナ回転速度情報
と、送信パルスの周期、パルス送信時刻及び位相とを示
す送信パルス情報とを生成する情報生成処理部とを有す
る受信局とを備えることを特徴とするオフライン・バイ
スタティック・ドップラーレーダシステム。1. A transmission station composed of a Doppler radar, and a bistatic reception station provided at a predetermined distance from the transmission station, the station being fixedly provided so as to receive a direct wave from the transmission station. A reference antenna, a GPS receiving unit that receives a GPS signal, a result of reception by the reference antenna and antenna rotation speed information of the Doppler radar based on the GPS signal, a cycle of a transmission pulse, a pulse transmission time, and An offline bistatic Doppler radar system, comprising: a reception station having an information generation processing unit that generates transmission pulse information indicating a phase.
ィック受信局とを備え、 前記送信局及び受信局が、各々、ＧＰＳ信号を受信する
ＧＰＳ受信部と、前記ＧＰＳ信号の所定の周波数の基準
クロックを用いて、前記ドップラーレーダの送信パルス
位相を取り決めた第１の時刻を基準として、前記第１の
時刻の後の第２の時刻について、前記ドップラーレーダ
の送信パルスの周期、パルス送信時刻及び位相とを示す
送信パルス情報を算出する位相校正処理部とを備えるこ
とを特徴とするオフライン・バイスタティック・ドップ
ラーレーダシステム。2. A GPS station for receiving a GPS signal, comprising a Doppler radar transmission station and a bistatic reception station provided at a predetermined distance from the transmission station. Using a receiving unit and a reference clock of a predetermined frequency of the GPS signal, with reference to a first time at which the transmission pulse phase of the Doppler radar is negotiated, for a second time after the first time, An off-line bistatic Doppler radar system, comprising: a phase calibration processing unit that calculates transmission pulse information indicating a period of a transmission pulse of the Doppler radar, a pulse transmission time, and a phase.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001355438A JP3557462B2 (en) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | Offline bistatic Doppler radar system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001355438A JP3557462B2 (en) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | Offline bistatic Doppler radar system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003156557A true JP2003156557A (en) | 2003-05-30 |
| JP3557462B2 JP3557462B2 (en) | 2004-08-25 |
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ID=19167135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001355438A Expired - Lifetime JP3557462B2 (en) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | Offline bistatic Doppler radar system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3557462B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011191099A (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | Synthetic aperture radar apparatus |
| JP2016166836A (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社東芝 | Weather radar system and control method therefor |
| JP2016166837A (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社東芝 | Weather radar system, weather radar and control method of weather radar system |
| US10769239B2 (en) | 2014-11-26 | 2020-09-08 | Maritime Radar Systems Limited | System for monitoring a maritime environment |
| CN115079145A (en) * | 2022-08-18 | 2022-09-20 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | Method and device for improving anti-interference capability of laser radar |
-
2001
- 2001-11-21 JP JP2001355438A patent/JP3557462B2/en not_active Expired - Lifetime
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| CN115079145A (en) * | 2022-08-18 | 2022-09-20 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | Method and device for improving anti-interference capability of laser radar |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3557462B2 (en) | 2004-08-25 |
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