JP2017133861A - アンテナ設置角度の校正システム、および、アンテナ設置角度の校正方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1を参照して、GPSを用いてレーダ装置10のアンテナ20の設置位置を特定する場合において、想定される目標物体1の位置特定誤差について説明する。レーダ装置10は、アンテナ20を備える。アンテナ20は、レーダ波を送信し、かつ、レーダ波を受信する。図1に記載の例では、アンテナの設置角度は、角度γである。なお、アンテナの設置角度は、水平方向と、アンテナの指向方向D(例えば、アンテナ中心部におけるアンテナ表面に垂直な方向)との間のなす角度を意味していてもよい。図1において、アンテナ20の実際の設置位置が位置Aであり、GPSにより算出されたアンテナ20の設置位置が位置Bである場合を想定する。図1に記載の例では、目標物体1(例えば、脅威物体である飛しょう体等)の検出角度(例えば、アンテナの指向方向Dと、アンテナ20から目標物体1に向かう方向とがなす角度)は、角度θである。また、目標物体1までの距離、すなわち、アンテナ20と目標物体1との間の距離は、距離Lである。図1に記載の例において、アンテナの設置位置が、GPSを用いて特定される場合には、目標物体1の位置は、実線で示される位置E(実際の位置)ではなく、破線で示される位置Fにあると計算されてしまう。
500km×tan{0.01°(面歪)+0.01°(ポインティング誤差)+
0.01°(レドーム誤差)}=260m ・・・ (1)
以下、第1の実施形態について説明する。図3は、第1の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム5、および、アンテナ設置角度の校正方法の概要を説明するための図である。また、図4は、アンテナ設置角度の校正システム5の機能を模式的に示す機能ブロック図である。
図5を参照して、アンテナ設置角度の校正方法について説明する。図5は、アンテナ設置角度の校正方法を示すフローチャートである。アンテナ設置角度の校正方法は、上述のアンテナ設置角度の校正システム5を用いて実行される。
図6、および、図7を参照して、第2の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム、および、アンテナ設置角度の校正方法について説明する。図6は、第2の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム5、および、アンテナ設置角度の校正方法の概要を説明するための図である。図7Aおよび図7Bは、第2の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正方法を示すフローチャートである。
図8を参照して、第3の実施形態について説明する。図8は、第3の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム5を模式的に示す図である。第3の実施形態では、アンテナ設置角度の校正システム5が、アンテナ20が取り付けられた車両100を含む。その他の点では、第3の実施形態は、第1の実施形態または第2の実施形態と同様である。なお、第1方向が鉛直方向である場合には、第1方向に沿った位置Mは、アンテナ20の代表点22の高度、例えば、代表点22の絶対高度、あるいは、代表点22の地面からの高度である。
図9を参照して、第4の実施形態について説明する。図9は、第4の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム5を模式的に示す図である。第4の実施形態では、アンテナ設置角度の校正システム5が、アンテナ20が取り付けられた船舶200を含む。その他の点では、第4の実施形態は、第1の実施形態または第2の実施形態と同様である。なお、第1方向が鉛直方向である場合には、第1方向に沿った位置Mは、アンテナ20の代表点22の高度、例えば、代表点22の絶対高度、あるいは、代表点22の水面(海面等)からの高度である。
図10を参照して、第5の実施形態について説明する。図10は、第5の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム5を模式的に示す図である。第5の実施形態では、アンテナ設置角度の校正システム5が、アンテナ20が取り付けられた飛しょう体300(例えば、航空機)を含む。その他の点では、第5の実施形態は、第1の実施形態または第2の実施形態と同様である。なお、第1方向が鉛直方向である場合には、第1方向に沿った位置Mは、アンテナ20の代表点22の高度、例えば、代表点22の絶対高度、あるいは、代表点22の地面または水面からの高度である。
3 :観測対象物
3−2 :第2観測対象物
5 :校正システム
10 :レーダ装置
12 :回路
20 :アンテナ
22 :代表点
24 :ピボット
30 :角度測定装置
40 :演算装置
41 :第1データ取得手段
42 :設置角度取得手段
43 :第2データ取得手段
44 :第3データ取得手段
45 :仮想位置算出手段
46 :校正値算出手段
50 :記憶装置
60 :第1方向位置算出装置
70 :GPS装置
80 :入力装置
90 :出力装置
100 :車両
200 :船舶
300 :飛しょう体
P1 :仮想位置
P1−2 :第2仮想位置
P2 :補正後仮想位置
Claims (9)
- レーダ装置のアンテナの設置角度を測定する角度測定装置と、
観測対象物を観測する前記レーダ装置と、
演算装置と
を具備し、
前記演算装置は、前記アンテナの第1方向に沿った設置位置を示す第1データを取得し、
前記演算装置は、前記観測対象物の位置を示す第2データを取得し、
前記演算装置は、前記レーダ装置から受信する受信データに基づいて、前記アンテナに対する前記観測対象物の相対位置を示す第3データを算出し、
前記演算装置は、前記第2データが示す前記観測対象物の位置を基準位置として用いながら、前記第3データに基づいて、前記アンテナの仮想位置を算出し、
前記演算装置は、前記仮想位置と前記第1データとに基づいて、前記アンテナの設置角度校正値を算出する
アンテナ設置角度の校正システム。 - 前記演算装置は、前記仮想位置の前記第1方向に沿った位置と、前記第1データが示す前記設置位置との差に基づいて、前記アンテナの前記設置角度校正値を算出する
請求項1に記載のアンテナ設置角度の校正システム。 - 前記演算装置は、前記レーダ装置から受信する前記受信データに基づいて、前記アンテナと前記観測対象物との間の距離を示す第1距離を算出し、
前記演算装置は、前記アンテナの補正後仮想位置と前記観測対象物との間の距離が前記第1距離であるとの制約条件の下、前記アンテナの前記仮想位置を補正して、前記アンテナの前記補正後仮想位置を算出し、
前記演算装置は、前記仮想位置と、前記補正後仮想位置と、前記観測対象物の位置とに基づいて、前記アンテナの前記設置角度校正値を算出する
請求項1または2に記載のアンテナ設置角度の校正システム。 - 前記演算装置は、前記補正後仮想位置と前記観測対象物とを結ぶ直線と、前記仮想位置と前記観測対象物とを結ぶ直線とのなす角に基づいて、前記アンテナの前記設置角度校正値を算出する
請求項3に記載のアンテナ設置角度の校正システム。 - 前記演算装置は、前記補正後仮想位置に基づいて、前記アンテナの3次元位置を特定する
請求項3または4に記載のアンテナ設置角度の校正システム。 - 前記第1方向は、鉛直方向である
請求項1乃至5のいずれか一項に記載のアンテナ設置角度の校正システム。 - 前記アンテナを取り付けた移動体を更に含む
請求項1乃至6のいずれか一項に記載のアンテナ設置角度の校正システム。 - レーダ装置のアンテナの第1方向に沿った設置位置を示す第1データを取得する工程と、
角度測定装置を用いて、前記アンテナの設置角度を取得する工程と、
観測対象物の位置を示す第2データを取得する工程と、
前記レーダ装置を用いて、前記アンテナに対する前記観測対象物の相対位置を示す第3データを取得する工程と、
前記第2データが示す前記観測対象物の位置を基準位置として用いながら、前記第3データに基づいて、前記アンテナの仮想位置を算出する工程と、
前記アンテナの前記仮想位置と前記第1データとに基づいて、前記アンテナの設置角度校正値を算出する校正値算出工程と
を具備する
アンテナ設置角度の校正方法。 - 第2観測対象物の位置を示す第4データを取得する工程と、
前記レーダ装置を用いて、前記アンテナに対する前記第2観測対象物の相対位置を示す第5データを取得する工程と、
前記第4データが示す前記第2観測対象物の位置を基準位置として用いながら、前記第5データに基づいて、前記アンテナの第2仮想位置を算出する工程と、
前記アンテナの前記第2仮想位置と前記第1データとに基づいて、前記アンテナの設置角度第2校正値を算出する第2校正値算出工程と、
前記設置角度校正値および前記設置角度第2校正値に基づいて、前記アンテナの設置角度の最終的な校正値を算出する工程と
を具備する
請求項8に記載のアンテナ設置角度の校正方法。
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