JP2008191071A - Radar apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、移動体搭載レーダにおいて、アンテナの取付角誤差を地上の基準点を利用して計測するレーダ装置に関するものである。 The present invention relates to a radar apparatus for measuring an antenna mounting angle error using a ground reference point in a mobile-mounted radar.
レーダでは、一般に指向性を有するアンテナから電磁波を放射し、目標からの散乱波を観測する。この時、アンテナの指向方向に基づいて目標の方位あるいは仰角を知ることができる。従って、アンテナの取付角度に誤差が生じていると、目標の方位角あるいは仰角にこの誤差が重畳する。そこで、この角度誤差を予め測定しておくことが望まれる。また、電子走査アンテナにおいては、ビーム制御に不具合を生じている場合に、同様に角度のオフセット誤差を生じる場合がある。そこで、この角度誤差を測定しておくことが望まれる。 Radar generally emits electromagnetic waves from a directional antenna and observes scattered waves from a target. At this time, the target azimuth or elevation angle can be known based on the antenna directivity direction. Therefore, if an error occurs in the antenna mounting angle, this error is superimposed on the target azimuth angle or elevation angle. Therefore, it is desirable to measure this angular error in advance. Further, in the case of an electronic scanning antenna having a problem in beam control, an angular offset error may occur similarly. Therefore, it is desirable to measure this angular error.
従来、この種のレーダ装置として、プラットフォーム上の左右対称な基準点とプラットフォーム前方の地上の基準点との位置関係に基づいてアンテナの取付角度を調整するものがあった（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, as this type of radar apparatus, there is one that adjusts the antenna mounting angle based on the positional relationship between a symmetrical reference point on the platform and a ground reference point in front of the platform (see, for example, Patent Document 1). ).
しかしながら、従来のレーダ装置は、プラットフォーム前方の基準点と、プラットフォーム上の左右対称な点の幾何的な位置関係に基づいてアンテナの指向方向を調整しているので、仰角方向の角度誤差を測定することができなかった。また、プラットフォームの移動中に測定することができないという問題があった。 However, since the conventional radar apparatus adjusts the antenna pointing direction based on the geometric positional relationship between the reference point in front of the platform and the symmetrical point on the platform, the angle error in the elevation direction is measured. I couldn't. In addition, there is a problem that measurement cannot be performed while the platform is moving.
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、方位方向に加えて仰角方向の角度誤差を測定できるレーダ装置を得ることを目的とする。また、プラットフォームが移動していても角度誤差を測定できるレーダ装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to obtain a radar apparatus capable of measuring an angle error in the elevation angle direction in addition to the azimuth direction. It is another object of the present invention to obtain a radar apparatus that can measure an angular error even when the platform is moving.
この発明に係るレーダ装置は、移動するプラットフォームに搭載されて、基準目標に対し電磁波ビームを放射し、基準目標からの散乱波を観測する送受信アンテナと、前記送受信アンテナを走査して放射ビームを制御するビーム制御手段と、前記送受信アンテナに送信信号を送信すると共に、前記送受信アンテナにより受信される基準目標の信号強度の観測値を得る送受信機と、前記送受信アンテナのアンテナ利得の角度特性を記憶した第１のデータベースと、前記基準目標の座標と電気的特性を記憶した第２のデータベースと、前記ビーム制御手段による制御値、前記第１及び第２のデータベースの記憶値、プラットフォームの座標及び姿勢角に基づいて基準目標からの信号電力を予測する予測手段と、前記送受信機からの基準目標の信号強度の観測値と前記予測手段からの信号強度の予測値との照合に基づいて前記送受信アンテナの取付誤差角度を推定する照合手段とを備えたものである。 A radar apparatus according to the present invention is mounted on a moving platform, emits an electromagnetic wave beam to a reference target, observes a scattered wave from the reference target, and controls the radiation beam by scanning the transmission / reception antenna. Beam control means for transmitting, transmitting / receiving a transmission signal to the transmission / reception antenna, a transmitter / receiver for obtaining an observation value of a signal strength of a reference target received by the transmission / reception antenna, and angle characteristics of antenna gain of the transmission / reception antenna A first database; a second database storing coordinates and electrical characteristics of the reference target; a control value by the beam control means; a stored value of the first and second databases; a platform coordinate and an attitude angle; Predicting means for predicting the signal power from the reference target based on the reference target signal from the transceiver Based on the matching between the predicted value of the signal strength from every observed value and the predicted means is obtained and a collating means for estimating a mounting error angle of the transmitting and receiving antennas.
この発明によれば、プラットフォームが移動中であっても送受信アンテナの取付誤差角度を推定でき、また、方位方向だけでなく仰角方向についても送受信アンテナの取付誤差角度を推定できる。 According to the present invention, it is possible to estimate the mounting error angle of the transmission / reception antenna even when the platform is moving, and it is possible to estimate the mounting error angle of the transmission / reception antenna not only in the azimuth direction but also in the elevation direction.
実施の形態１．
図１は、この発明の観測のジオメトリを示す図である。図１において、レーダプラットフォーム１に送受信アンテナ２が搭載され、プラットフォーム１の外に基準目標３が設置されている。送受信アンテナ２の取付誤差が無い場合のアンテナ開口の基準ベクトル４は、実際のアンテナ開口の基準ベクトル５に対し、例えばアンテナ開口面の法線ベクトルとして示される。なお、６はアンテナビームの指向ベクトル、Δθは方位角方向のアンテナの取付誤差角、Δφは仰角方向のアンテナの取付誤差角、θ０は方位角方向のアンテナビームの指向角、φ０は仰角方向のアンテナビームの指向角、θは基準目標３の方位角、φは基準目標３の仰角である。角度θ０、φ０、θ、φは、いずれも基準ベクトル５を基準として定義している。
FIG. 1 is a diagram showing the observation geometry of the present invention. In FIG. 1, a transmission /
図２は、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。図２に示すレーダ装置は、移動するプラットフォーム１に搭載されて、基準目標３に対し電磁波ビームを放射し、基準目標３からの散乱波を観測する送受信アンテナ２と、送受信アンテナ２を走査して放射ビームを制御するビーム制御手段８と、送受信アンテナ２に送信信号を送信すると共に、送受信アンテナ２により受信される基準目標３の信号強度の観測値を得る送受信機９と、送受信アンテナ２のアンテナ利得の角度特性を記憶した第１のデータベースとしてのアンテナ利得データベース１０と、基準目標３の座標と電気的特性を記憶した第２のデータベースとしての基準目標データベース１１と、ビーム制御手段８による制御値、データベース１０及び１１の記憶値、プラットフォーム１の座標及び姿勢角に基づいて基準目標３からの信号電力を予測する予測手段１２と、送受信機９からの基準目標３の信号強度の観測値と予測手段１２からの信号強度の予測値との照合に基づいて送受信アンテナ２の取付誤差角度を推定する照合手段１３とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the radar apparatus according to
ここで、予測手段１２には、観測の際に、送信電力Ｐｔ、電波の波長λ、各種の損失係数Ｌが予め記憶されており、基準目標３の座標に基づいて送受信アンテナ２から基準目標３までの距離Ｒを演算する。
Here, at the time of observation, the
また、図３は、アンテナパターンと基準目標３の角度θ、φの関係を示す模式図である。図３において、１４はアンテナパターン、１５は基準目標３の観測角の時間変化の計算値（軌跡）であり、また、１５ａは方位方向の取付誤差角Δθを仮定した計算値、１５ｂは仰角方向の取付誤差角Δφを仮定した計算値である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the relationship between the antenna pattern and the angles θ and φ of the
また、図４は、照合手段１３の入力データを表す模式図である。図４において、１６は基準目標３の信号強度Ｐｒの計算値で、図３の計算値１５に沿ったアンテナパターンの断面におよそ相当する。１６ａと１６ｂは、それぞれ図３の計算値１５ａと１５ｂから求めた基準目標３の信号強度Ｐｒの計算値である。また、１７は基準目標３の信号強度Ｐｒの観測値である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the input data of the collating means 13. In FIG. 4,
次に、動作について説明する。この発明のレーダ装置は、図１に示すように移動するプラットフォーム１に搭載されており、特に、送受信アンテナ２は、ビーム制御手段８によって電気的に走査されるものとする。送受信アンテナ２は、未知の取付誤差角（Δθ、Δφ）でプラットフォーム１に取付られており、アンテナビームを角度（θ０、φ０）へ指向して基準目標３へ向けて電磁波を送信しエコー（散乱波）を受信する。ここで、角度θ０、φ０は既知である。また、本実施の形態１では、角度（θ０、φ０）は観測中一定であるとする。また、基準目標３は、反射体としても良いし、トランスポンダあるいはアクティブレーダキャリブレータあるいはまたＣＷ送信機等としても良い。
Next, the operation will be described. The radar apparatus according to the present invention is mounted on a moving
一方、アンテナ利得データベース１０は、送受信アンテナ２の利得の角度特性を記憶する。その値は予め測定されたものでも良いしあるいは信頼できる手段で計算されたものでも良いが、角度（θ０、φ０、θ、φ）毎に記録されていることが望ましい。また、基準目標データベース１１は、基準目標３の座標と電気的特性を記録する。ここで、電気的特性とは、基準目標３が反射体の場合には散乱断面積の角度特性、基準目標３がトランスポンダあるいはアクティブレーダキャリブレータあるいはまたＣＷ送信機等である場合には、放射電力の角度特性を指す。
On the other hand, the antenna gain
予測手段１２は、これらのデータベース１０及び１１の記憶データと、ビーム制御手段８からの制御値、プラットフォーム１の座標および姿勢角に基づいて、基準目標３からの信号強度を計算（予測）する。その動作を、図３および図４を用いて説明する。
The
図３は、角度（θ０、φ０）を指向した場合のアンテナ利得１４を示している。いま、何らかの手段でプラットフォーム１の座標と姿勢角を連続的に知ることができたとすると、基準目標３の角度（θ、φ）の時間変化１５を計算することが可能である。すなわち、ある時間における基準目標３の角度のアンテナ利得１４を求めることができる。
FIG. 3 shows the antenna gain 14 when the angle (θ 0 , φ 0 ) is directed. Assuming that the coordinates and posture angles of the
さらに、予測手段１２は、アンテナと基準目標３の距離による減衰を考慮して基準目標３の信号強度の計算値（予測値）１６を生成する。これらの説明を計算式として以下に示す。
Further, the
まず、基準目標３が反射体の場合には、信号強度Ｐｒ１６は、レーダ方程式として良く知られる次の式（１）となる。但し、Ｐｔは送信電力、Ｇは送受信アンテナの利得、λは電波の波長、σは基準目標３の散乱断面積、Ｒはアンテナから基準目標３までの距離、Ｌは各種の損失係数である。また、（θ’、φ’）は基準目標３を基準としたアンテナの角度である。さらに、明示していないが、Ｒ以外の変数も時刻ｔによって一般に変化する。
First, when the
次に、基準目標３がトランスポンダあるいはアクティブレーダキャリブレータあるいはまたはＣＷ送信機等である場合には、信号強度Ｐｒ１６は次の式（２）となる。但し、Ｐａは基準目標３の送信電力、Ｇａは基準目標３の送信アンテナの利得である。
Next, when the
ところで、図４の信号強度Ｐｒの計算値（予測値）１６は、このようにして計算されるが、送受信アンテナ２は取付誤差角度が存在するので、信号強度Ｐｒの計算値１６は、信号強度の観測値１７と一般に一致しない。そこで、予測手段１２は、任意の取付誤差角度（Δθ、Δφ）を仮定して信号強度１６ａあるいは１６ｂを計算する。その計算式は、基準目標３が反射体の場合には、式（３）で表され、基準目標３がトランスポンダあるいはアクティブレーダキャリブレータあるいはまたＣＷ送信機等である場合には式（４）で表される。
By the way, the calculated value (predicted value) 16 of the signal strength Pr in FIG. 4 is calculated in this way, but since the transmission /
照合手段１３は、式（３）または式（４）で計算された信号強度の予測値Ｐｒ（ｔ、Δθ、Δφ）を、観測された信号強度の観測値Ｐ０（ｔ）と照合して、最もよく一致したものを選択するので、取付誤差角度（Δθ、Δφ）を知ることができる。照合の規範には、例えば信号強度の差を時間で積分した値として次式（５）のものなどを使うことができる。 The collating means 13 collates the predicted value P r (t, Δθ, Δφ) of the signal intensity calculated by the expression (3) or (4) with the observed value P 0 (t) of the observed signal intensity. Since the best match is selected, the mounting error angles (Δθ, Δφ) can be known. As a reference for collation, for example, a value obtained by integrating the difference in signal intensity with time can be the following equation (5).
すなわち、この実施の形態１に係るレーダ装置では、プラットフォーム１が移動中であってもアンテナの取付誤差角度を推定できる特長がある。また、方位方向だけでなく仰角方向についてもアンテナの取付誤差角度を推定できる特長がある。
That is, the radar apparatus according to the first embodiment has an advantage that the antenna mounting error angle can be estimated even when the
実施の形態２．
ここでは、ビーム制御手段８により、観測中にアンテナの仰角方向の指向角度を積極的に変化させる観測方法の実施の形態を示す。この実施の形態２における装置の構成は図２と同一である。
Here, an embodiment of an observation method in which the beam control means 8 actively changes the directivity angle of the antenna in the elevation angle direction during observation will be described. The configuration of the apparatus according to the second embodiment is the same as that shown in FIG.
図５は、このような場合の観測のジオメトリを示す図である。図５において、図１と同一部分は同一符号を付す。２’は一定時間後にプラットフォーム１が移動した位置における送受信アンテナ、６’は送受信アンテナ２’におけるアンテナビームの指向ベクトル、１８は指向ベクトル６と６’の差にあたる仰角変化である。
FIG. 5 is a diagram showing an observation geometry in such a case. In FIG. 5, the same parts as those in FIG. Reference numeral 2 'denotes a transmission / reception antenna at a position where the
図６は、アンテナビームの指向ベクトルの仰角の時間変化を表す図であり、１９は実施の形態１における仰角、１９’はこの実施の形態２における仰角の例である。 FIG. 6 is a diagram showing the time change of the elevation angle of the directivity vector of the antenna beam, 19 is an example of the elevation angle in the first embodiment, and 19 'is an example of the elevation angle in the second embodiment.
図７は、予測手段１２の動作を示す図であり、１４は図３と同様にアンテナパターンである。但し、この実施の形態２では、時間と共に変化しており、２０はその中心角度（θ０、φ０）の軌跡である。１５は図３と同様に基準目標３の角度（θ、φ）の時間変化である。
FIG. 7 is a diagram showing the operation of the predicting means 12, and 14 is an antenna pattern as in FIG. However, in this
図８は、照合手段１３の入力データを表す模式図である。図８において、２１は基準目標３の信号強度の計算値で、図７の計算値１５に沿ったアンテナパターンの断面におよそ相当する。２１ｂは図７の計算値１５ｂから求めた基準目標３の信号強度の計算値である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing input data of the collating
次に、動作について説明する。前述した実施の形態１では、観測中にアンテナの指向角度を変えない場合を前提として説明した。この場合、図３の１５、あるいは図６の１９に示すように、基準目標３の仰角φはほとんど変化しない。このため、仰角方向の取付誤差Δφに対する信号強度の変化が小さく、Δφの推定精度が劣化する場合がある。
Next, the operation will be described. In the first embodiment described above, the description has been made on the assumption that the directivity angle of the antenna is not changed during observation. In this case, as indicated by 15 in FIG. 3 or 19 in FIG. 6, the elevation angle φ of the
そこで、この実施の形態２では、ビーム制御手段８により、観測中に送受信アンテナ２の仰角を変えることにより、基準目標３の仰角φを変化させて、仰角方向の取付誤差Δφに対する信号強度の変化を大きくする。図６の１９’では、観測中に仰角を１往復半させる場合を模式的に示す。すると図７に示すように、アンテナパターン１４に対する基準目標３の仰角が大きく変化し、その結果、図８の２１に示すように、信号強度の計算値は大きく変化するので、アンテナの取付誤差によって生じる基準目標３の信号強度の計算値２１ｂとの差が明確になる。
Therefore, in the second embodiment, the beam control means 8 changes the elevation angle φ of the
すなわち、この実施の形態２に係るレーダ観測方法では、仰角方向についての取付誤差角度を、より高い精度で推定できる特長がある。 That is, the radar observation method according to the second embodiment has an advantage that the attachment error angle in the elevation angle direction can be estimated with higher accuracy.
実施の形態３．
ここでは、ビーム制御手段８により、観測中にアンテナの方位方向の指向角度を積極的に変化させる観測方法の実施の形態を示す。この実施の形態３における装置の構成は図２と同一である。
Here, an embodiment of an observation method in which the beam control means 8 actively changes the directivity angle in the azimuth direction of the antenna during observation will be described. The configuration of the apparatus in the third embodiment is the same as that shown in FIG.
図９は、このような場合の観測のジオメトリを示す図である。図９において、図１と同一部分は同一符号を付す。２’は一定時間後にプラットフォーム１が移動した位置における送受信アンテナ、６”は送受信アンテナ２’におけるアンテナビームの指向ベクトル、２２は指向ベクトル６と６”の差にあたる方位角変化である。
FIG. 9 is a diagram showing an observation geometry in such a case. In FIG. 9, the same parts as those in FIG. Reference numeral 2 'denotes a transmission / reception antenna at a position where the
図１０は、アンテナビームの指向ベクトルの方位角の時間変化を表す図であり、２３は実施の形態１における方位角、２３’はこの実施の形態３における方位角である。 FIG. 10 is a diagram showing the time change of the azimuth angle of the antenna beam directivity vector, 23 is the azimuth angle in the first embodiment, and 23 ′ is the azimuth angle in the third embodiment.
図１１は、照合手段１３の入力データを表す模式図である。図１１において、１６’は基準目標３の信号強度の計算値、１７’は基準目標３の信号強度の観測値である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing the input data of the
次に、動作について説明する。前述した実施の形態１では、観測中にアンテナの指向角度を変えない場合を暗黙の前提として説明した。この場合、図３に示すように、プラットフォーム１の移動によって、基準目標３の指向角θがアンテナのビームパターン１４を横切るまで観測を継続する必要があった。
Next, the operation will be described. In the first embodiment described above, the case where the antenna directivity angle is not changed during observation has been described as an implicit assumption. In this case, as shown in FIG. 3, it was necessary to continue the observation until the directivity angle θ of the
そこで、この実施の形態３では、ビーム制御手段８により、観測中に送受信アンテナ２の指向ベクトルの方位角を変えることにより、観測時間を短縮する。図１０の２３’では、観測中に方位角をプラットフォーム１の移動方向の正の向きへ振る場合を模式的に示す。すると、ビーム指向方位角θ０に対する基準目標３の方位角が早く変化し、その結果、図１１に示すように信号強度も早く変化する。
Therefore, in this third embodiment, the observation time is shortened by changing the azimuth angle of the directivity vector of the transmission /
すなわち、この実施の形態３に係るレーダ観測方法では、アンテナの取付誤差角度を、より早く推定できる特長がある。 That is, the radar observation method according to the third embodiment has an advantage that the antenna mounting error angle can be estimated more quickly.
実施の形態４．
ここでは、ビーム制御手段８により、観測中にアンテナの方位方向の指向角度を、特にプラットフォーム１の進行方向と逆方向に回転させる観測方法の実施の形態を示す。この実施の形態４における装置の構成も図２と同一である。
Here, an embodiment of an observation method in which the beam control means 8 rotates the directivity angle in the azimuth direction of the antenna during observation, particularly in the direction opposite to the traveling direction of the
図１２は、このような場合のアンテナビームの指向ベクトルの時間変化を表す図である。（ａ）と（ｂ）はそれぞれ方位角と仰角の時間変化を表す。２３は実施の形態１における方位角、２３’は実施の形態３における方位角、２３”はこの実施の形態４における方位角である。また、１９は実施の形態１における仰角、１９”はこの実施の形態４における仰角である。 FIG. 12 is a diagram illustrating a time change of the directivity vector of the antenna beam in such a case. (A) and (b) represent temporal changes in azimuth and elevation, respectively. 23 is an azimuth angle in the first embodiment, 23 ′ is an azimuth angle in the third embodiment, 23 ″ is an azimuth angle in the fourth embodiment, 19 is an elevation angle in the first embodiment, and 19 ″ is this angle. It is an elevation angle in the fourth embodiment.
図１３は、予測手段１２の動作を示す図であり、１４は図３と同様にアンテナパターンである。但し、この実施の形態４では時間と共に変化しており、２０’はその中心角度（θ０、φ０）の軌跡である。１５は図３と同様に基準目標３の角度（θ、φ）の時間変化である。
FIG. 13 is a diagram showing the operation of the prediction means 12, and 14 is an antenna pattern as in FIG. However, in this
図１４は、照合手段１３の入力データを表す模式図である。図１４において、１６”は基準目標３の信号強度の計算値で、図１３の計算値１５’に沿ったアンテナパターンの断面に相当する。１７”は基準目標３の信号強度の観測値である。
FIG. 14 is a schematic diagram showing input data of the collating
次に、動作について説明する。実施の形態３では、観測中にアンテナビームの指向ベクトルの方位角を、特にプラットフォーム１の移動方向へ振る場合を想定して説明した。この場合、図１１に示したように、アンテナビームの指向ベクトルを固定した場合と比較して早く観測を完了することができる。そこで、この実施の形態４では、残った時間を利用してもう一度観測を行う。すなわち、図１２（ａ）の２３”に示すように、２３’と同様の観測の終了後、アンテナビームの指向ベクトルの方位角をプラットフォーム１の進行方向と逆向きに素早く振り戻す。また。同時に、図１２（ｂ）の１９”に示すように、アンテナビームの指向ベクトルの仰角を変更する。そして、図１２（ａ）の２３”に示すように、再びアンテナビームの指向ベクトルの方位角を２３’と同様に変化させながら観測を繰り返す。
Next, the operation will be described. The third embodiment has been described assuming that the azimuth angle of the directivity vector of the antenna beam is swung in the moving direction of the
この結果、図１３の２０’に示すように、アンテナパターン１４に対する基準目標３の方位角と仰角を変えて２回繰り返して観測することができる。すなわち、図１４の１６”に示すように、信号強度の計算値のパターンが増えるので、アンテナの取付誤差によって生じる基準目標３の信号強度の観測値１７”との差が明確になる。
As a result, as shown at 20 ′ in FIG. 13, the observation can be repeated twice by changing the azimuth angle and elevation angle of the
すなわち、この実施の形態４に係るレーダ観測方法では、アンテナの取付誤差角度を、より高い精度で推定できる特長がある。 That is, the radar observation method according to the fourth embodiment has an advantage that the antenna mounting error angle can be estimated with higher accuracy.
実施の形態５．
以上の実施の形態では、基準目標３が一つであることを暗黙に仮定して説明したが、次に、基準目標３が複数あるようにした実施の形態を示す。図１５は、この発明の実施の形態５に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。図１５に示すレーダ装置において、２から１３は、図２と同様である。但し、３は第一の基準目標、３’は第二の基準目標である。
In the above embodiment, the description has been given assuming that there is only one
図１６は、予測手段１２の動作を示す図であり、（ａ）は第一の基準目標３に対する図、（ｂ）は第二の基準目標３’に対する図である。また、これらの図において、それぞれの番号の要素は図３と同様である。
FIGS. 16A and 16B are diagrams showing the operation of the predicting means 12, wherein FIG. 16A is a diagram for the
図１７は、照合手段１３の入力データを表す模式図であり、（ａ）は第一の基準目標３に対する図、（ｂ）は第二の基準目標３’に対する図である。これらの図において、それぞれの番号の要素は図４と同様である。
FIGS. 17A and 17B are schematic diagrams showing the input data of the collating means 13, wherein FIG. 17A is a diagram for the
次に、動作について説明する。なお、ここでは、実施の形態１と同様に、アンテナビームの指向角は観測中一定とした場合について説明するが、そうでない場合であってもこの実施の形態５の効果を減ずることはない。 Next, the operation will be described. Here, as in the first embodiment, the case where the directivity angle of the antenna beam is constant during observation will be described. However, even if this is not the case, the effect of the fifth embodiment is not reduced.
まず、第一の基準目標３について、実施の形態１と同様に観測し、予測手段１２により、この基準目標３の信号強度の計算値１６、１６ａ、あるいは１６ｂを得る。すなわち、照合手段１３の入力端には、実施の形態１と同様に、計算された信号強度Ｐｒ＿１（ｔ、Δθ、Δφ）と観測された信号強度Ｐo＿１（ｔ）を得る。
First, the
一方、第二の基準目標３’についても並行して同様に観測し、予測手段１２により、この基準目標３の信号強度の計算値１６＃、１６＃ａ、あるいは１６＃ｂを得る。すなわち、照合手段１３の入力端には、第一の基準目標３と同様に、第二の基準目標３’について計算された信号強度Ｐｒ＿２（ｔ、Δθ、Δφ）と、観測された信号強度Ｐ０＿２（ｔ）を得る。なお、二つの基準目標３、３’は一般に異なる方位・仰角にあるので、１６と１６＃はやや異なる波形となる。
On the other hand, the
最後に、照合手段１３は、実施の形態１と同様に、計算された信号強度と観測された信号強度が最もよく一致する取付誤差角度（Δθ、Δφ）を求める。その指標には、例えば信号強度の差を時間で積分した値を二つの基準目標３、３’について総和を求めた次式（６）の値などを使うことができる。
Finally, as in the first embodiment, the collating
このように、図１７（ａ）、（ｂ）の２枚のグラフを利用できるので、信号強度の計算値のパターンが増えて、アンテナの取付誤差によって生じる基準目標３の信号強度の観測値１７＃との差が明確になる。
As described above, since the two graphs of FIGS. 17A and 17B can be used, the pattern of the signal strength calculation value increases, and the
すなわち、この実施の形態５に係るレーダ観測方法では、アンテナの取付誤差角度を、より高い精度で推定できる特長がある。 That is, the radar observation method according to the fifth embodiment has an advantage that the antenna mounting error angle can be estimated with higher accuracy.
なお、ここでは、基準目標３が二つの場合について説明したが、三つ以上ある場合でも同様の効果を得られることは明らかである。
Although the case where there are two
１ プラットフォーム、２ 送受信アンテナ、３，３’ 基準目標、８ ビーム制御手段、９ 送受信機、１０ アンテナ利得データベース（第１のデータベース）、１１ 基準目標データベース（第２のデータベース）、１２ 予測手段、１３ 照合手段。 1 platform, 2 transmitting / receiving antennas, 3, 3 ′ reference target, 8 beam control means, 9 transceiver, 10 antenna gain database (first database), 11 reference target database (second database), 12 prediction means, 13 Verification means.
Claims (6)
前記送受信アンテナを走査して放射ビームを制御するビーム制御手段と、
前記送受信アンテナに送信信号を送信すると共に、前記送受信アンテナにより受信される基準目標の信号強度の観測値を得る送受信機と、
前記送受信アンテナのアンテナ利得の角度特性を記憶した第１のデータベースと、
前記基準目標の座標と電気的特性を記憶した第２のデータベースと、
前記ビーム制御手段による制御値、前記第１及び第２のデータベースの記憶値、プラットフォームの座標及び姿勢角に基づいて基準目標からの信号電力を予測する予測手段と、
前記送受信機からの基準目標の信号強度の観測値と前記予測手段からの信号強度の予測値との照合に基づいて前記送受信アンテナの取付誤差角度を推定する照合手段と
を備えたレーダ装置。 A transmitting / receiving antenna mounted on a moving platform that emits an electromagnetic wave beam to a reference target and observes scattered waves from the reference target;
Beam control means for controlling the radiation beam by scanning the transmitting and receiving antenna;
A transmitter / receiver for transmitting a transmission signal to the transmission / reception antenna and obtaining an observation value of a signal strength of a reference target received by the transmission / reception antenna;
A first database storing angle characteristics of antenna gains of the transmitting and receiving antennas;
A second database storing coordinates and electrical characteristics of the reference target;
Predicting means for predicting signal power from a reference target based on control values by the beam control means, stored values of the first and second databases, coordinates and platform angles of the platform,
A radar apparatus comprising: a collating unit that estimates an attachment error angle of the transmitting / receiving antenna based on a collation between an observed value of a signal strength of a reference target from the transceiver and a predicted value of the signal intensity from the predicting unit.
前記ビーム制御手段は、観測中に前記送受信アンテナの仰角方向の指向角度を変化させる
ことを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 1, wherein
The beam control means changes a directivity angle in an elevation angle direction of the transmission / reception antenna during observation.
前記ビーム制御手段は、観測中に前記送受信アンテナの方位方向の指向角度を変化させる
ことを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 1, wherein
The beam control means changes a directivity angle in the azimuth direction of the transmission / reception antenna during observation.
前記ビーム制御手段は、観測中に前記送受信アンテナの方位方向の指向角度を前記プラットフォームの進行方向と逆方向に回転させる
ことを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 1, wherein
The beam control means rotates a directivity angle in an azimuth direction of the transmission / reception antenna in a direction opposite to a traveling direction of the platform during observation.
前記照合手段は、前記観測値と前記予測値の信号強度の差を時間で積分した値を照合の規範として取付誤差角度を求める
ことを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
The radar device according to claim 1, wherein the collating unit obtains an attachment error angle using a value obtained by integrating a difference in signal intensity between the observed value and the predicted value over time as a reference.
前記照合手段は、前記基準目標が複数存在する場合に、前記信号強度の差を時間で積分した値を複数の基準目標について総和を求めた値を指標とする
ことを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 5, wherein
The collating means uses, as an index, a value obtained by summing a value obtained by integrating the difference in signal intensity with time for a plurality of reference targets when there are a plurality of reference targets.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2007027738A JP2008191071A (en) | 2007-02-07 | 2007-02-07 | Radar apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2007
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