JP3070589B2 - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置Info
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- JP3070589B2 JP3070589B2 JP10333662A JP33366298A JP3070589B2 JP 3070589 B2 JP3070589 B2 JP 3070589B2 JP 10333662 A JP10333662 A JP 10333662A JP 33366298 A JP33366298 A JP 33366298A JP 3070589 B2 JP3070589 B2 JP 3070589B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーダ装置に関
し、特に、位相比較モノパルス方式によりターゲット角
度を算出する手段を備えたレーダ装置に関する。
し、特に、位相比較モノパルス方式によりターゲット角
度を算出する手段を備えたレーダ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来のレーダ装置の構成を示
す。発信器1には送信アンテナ3が接続されている。受
信アンテナ4a,4bには、180度ハイブリッド5が
接続されている。180度ハイブリッド5の和信号
(Σ)出力端にはミキサ6aが接続され、180度ハイ
ブリッド5の差信号(Δ)出力端にはミキサ6bが接続
されている。ミキサ6a,6bのそれぞれには増幅器7
a,7bが接続され、この増幅器7a,7bのそれぞれ
にはA/D変換器8a,8bが接続されている。A/D
変換器8a,8bには、角度算出手段14を含む信号処
理部9が接続されている。送信アンテナ3および受信ア
ンテナ4a,4bにおいて、矢印はターゲット(例え
ば、飛行機)方向であり、θはアンテナ中心に対するレ
ーダの放射角度を示している。
す。発信器1には送信アンテナ3が接続されている。受
信アンテナ4a,4bには、180度ハイブリッド5が
接続されている。180度ハイブリッド5の和信号
(Σ)出力端にはミキサ6aが接続され、180度ハイ
ブリッド5の差信号(Δ)出力端にはミキサ6bが接続
されている。ミキサ6a,6bのそれぞれには増幅器7
a,7bが接続され、この増幅器7a,7bのそれぞれ
にはA/D変換器8a,8bが接続されている。A/D
変換器8a,8bには、角度算出手段14を含む信号処
理部9が接続されている。送信アンテナ3および受信ア
ンテナ4a,4bにおいて、矢印はターゲット(例え
ば、飛行機)方向であり、θはアンテナ中心に対するレ
ーダの放射角度を示している。
【0003】発信器1は、簡略化して示しているが、実
際には、発振回路、変調器、送信管等を備えて構成され
ている。また、図5では図示を省略しているが、受信側
は、図5の構成のほか、画像表示系を構成するための高
周波増幅器、ミキサ、中間周波増幅器、検波器、ビデオ
増幅器、指示器等を備えている。
際には、発振回路、変調器、送信管等を備えて構成され
ている。また、図5では図示を省略しているが、受信側
は、図5の構成のほか、画像表示系を構成するための高
周波増幅器、ミキサ、中間周波増幅器、検波器、ビデオ
増幅器、指示器等を備えている。
【0004】図5の構成において、発信器1で生成され
た送信出力は、送信アンテナ3よりターゲットに向けて
送信される。ターゲットからの反射波は、受信アンテナ
4a,4bで受信信号として受信され、180度ハイブ
リッド5に入力される。180度ハイブリッド5は、二
つの入力信号(受信信号)間の和信号Σと差信号Δを求
め、それぞれの信号を不図示の局部発振周波数を用いて
ミキサ6a,6bで中間周波数に変換する。ついで、増
幅器7a,7bによりミキサ6a,6bの出力信号を増
幅し、さらにA/D変換器8a,8bにより増幅器7
a,7bの出力信号をデジタル信号に変換する。A/D
変換器8a,8bの出力信号は、信号処理部9に入力さ
れる。信号処理部9は、位相比較モノパルス方式の角度
算出手段14を備えており、A/D変換器8a,8bか
ら入力された和信号Σと差信号Δをもとに、公知の位相
比較モノパルス方式により、ターゲットの角度(アンテ
ナ正面方向からのターゲットのずれ、以下、「ターゲッ
ト角度」という)θを算出する。算出したターゲット角
度θは、送信アンテナ3の角度制御(姿勢制御)等に用
いられる。
た送信出力は、送信アンテナ3よりターゲットに向けて
送信される。ターゲットからの反射波は、受信アンテナ
4a,4bで受信信号として受信され、180度ハイブ
リッド5に入力される。180度ハイブリッド5は、二
つの入力信号(受信信号)間の和信号Σと差信号Δを求
め、それぞれの信号を不図示の局部発振周波数を用いて
ミキサ6a,6bで中間周波数に変換する。ついで、増
幅器7a,7bによりミキサ6a,6bの出力信号を増
幅し、さらにA/D変換器8a,8bにより増幅器7
a,7bの出力信号をデジタル信号に変換する。A/D
変換器8a,8bの出力信号は、信号処理部9に入力さ
れる。信号処理部9は、位相比較モノパルス方式の角度
算出手段14を備えており、A/D変換器8a,8bか
ら入力された和信号Σと差信号Δをもとに、公知の位相
比較モノパルス方式により、ターゲットの角度(アンテ
ナ正面方向からのターゲットのずれ、以下、「ターゲッ
ト角度」という)θを算出する。算出したターゲット角
度θは、送信アンテナ3の角度制御(姿勢制御)等に用
いられる。
【0005】図6は図5のレーダ装置における角度算出
の原理を示す。図6において、(a)は送信アンテナ3
の送信利得Gt特性(曲線a)、および受信アンテナ4
a,4bの利得Gra,Grb特性(同一パターンの曲
線b,c)を示す。(b)は受信利得GraとGrbの
受信利得和GrΣ特性(曲線d)、および受信利得Gr
aとGrbの受信利得差GrΔ特性(曲線e)を示す。
(c)はGrΔ/GrΣ特性(曲線f1 ,f2 ,f3 ,
f4 )を示し、(d)はGrΔ/GrΣの位相特性(曲
線g)を示す。
の原理を示す。図6において、(a)は送信アンテナ3
の送信利得Gt特性(曲線a)、および受信アンテナ4
a,4bの利得Gra,Grb特性(同一パターンの曲
線b,c)を示す。(b)は受信利得GraとGrbの
受信利得和GrΣ特性(曲線d)、および受信利得Gr
aとGrbの受信利得差GrΔ特性(曲線e)を示す。
(c)はGrΔ/GrΣ特性(曲線f1 ,f2 ,f3 ,
f4 )を示し、(d)はGrΔ/GrΣの位相特性(曲
線g)を示す。
【0006】図6の(b)に示すように、GrΣは、メ
インローブの両側に大きなレベルのサイドローブが発生
している。図6の(c)は、Gr△/GrΣを算出した
結果であり、曲線f2 とf3 はGrΣのメインローブと
Gr△の比、曲線f1 とf4はGrΣのサイドローブと
Gr△の比を示している。そして、これらの比は、ター
ゲット角度θに対応した値を示している。しかし、上記
の比だけでは、ターゲットが曲線f1 ,f2 ,f3 ,f
4 のどの角度範囲に在るかはわからない。図6の(d)
に示すように、曲線f2 と曲線f3 、曲線f1 と曲線f
4 の位相は異なっている。この位相を確認することによ
り、どの角度範囲にあるかを識別することができる。つ
まり、GrΣのメインローブ内にある曲線f2 ,f3 の
角度範囲におけるターゲットについては、Gr△/Gr
Σ比及びその位相を求めることにより、ターゲット角度
θを算出することができる。
インローブの両側に大きなレベルのサイドローブが発生
している。図6の(c)は、Gr△/GrΣを算出した
結果であり、曲線f2 とf3 はGrΣのメインローブと
Gr△の比、曲線f1 とf4はGrΣのサイドローブと
Gr△の比を示している。そして、これらの比は、ター
ゲット角度θに対応した値を示している。しかし、上記
の比だけでは、ターゲットが曲線f1 ,f2 ,f3 ,f
4 のどの角度範囲に在るかはわからない。図6の(d)
に示すように、曲線f2 と曲線f3 、曲線f1 と曲線f
4 の位相は異なっている。この位相を確認することによ
り、どの角度範囲にあるかを識別することができる。つ
まり、GrΣのメインローブ内にある曲線f2 ,f3 の
角度範囲におけるターゲットについては、Gr△/Gr
Σ比及びその位相を求めることにより、ターゲット角度
θを算出することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のレーダ
装置によると、位相比較モノパルス方式によりターゲッ
ト角度θを算出した場合、受信利得和ビームのサイドロ
ーブによって、ターゲットの偽像(実際にはターゲット
が無いのに有るように映像に現れる像)が発生するとい
う問題がある。すなわち、図6の(c),(d)に示す
ように、和信号Σと差信号△とからGr△/GrΣ比)
及びGr△/GrΣの位相が算出されるが、図6の
(c)の曲線f1 と曲線f3 、および曲線f2 と曲線f
4 の識別はできない。つまり、曲線f1 、曲線f4 のG
rΣのサイドローブ範囲にあるターゲットは、曲線f3
、曲線f2 の範囲に有るターゲットであると認識する
ため、偽像が発生する。
装置によると、位相比較モノパルス方式によりターゲッ
ト角度θを算出した場合、受信利得和ビームのサイドロ
ーブによって、ターゲットの偽像(実際にはターゲット
が無いのに有るように映像に現れる像)が発生するとい
う問題がある。すなわち、図6の(c),(d)に示す
ように、和信号Σと差信号△とからGr△/GrΣ比)
及びGr△/GrΣの位相が算出されるが、図6の
(c)の曲線f1 と曲線f3 、および曲線f2 と曲線f
4 の識別はできない。つまり、曲線f1 、曲線f4 のG
rΣのサイドローブ範囲にあるターゲットは、曲線f3
、曲線f2 の範囲に有るターゲットであると認識する
ため、偽像が発生する。
【0008】したがって、本発明の目的は、位相比較モ
ノパルス方式によるターゲット角度算出に際し、受信利
得和ビームのサイドローブに起因して発生するターゲッ
トの偽像を判別することのできるレーダ装置を提供する
ことにある。
ノパルス方式によるターゲット角度算出に際し、受信利
得和ビームのサイドローブに起因して発生するターゲッ
トの偽像を判別することのできるレーダ装置を提供する
ことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、ターゲットに向けて送信波を放射し、前
記ターゲットからの反射波を2つの受信アンテナで受信
し、この2つの受信信号の和信号Σと差信号Δを求め、
前記和信号Σおよび前記差信号Δに基づいて前記ターゲ
ットに対する角度データを算出するレーダ装置におい
て、前記ターゲットに向けて前記送信波を放射する指向
方向の異なる2つの送信アンテナと、前記2つの送信ア
ンテナを切り換えて前記2つの送信アンテナのそれぞれ
より前記送信波を放射させるアンテナ切替手段と、前記
和信号Σおよび前記差信号Δに基づいて位相比較モノパ
ルス方式によりターゲット角度を算出する第1の角度算
出手段と、前記和信号Σを基に振幅比較モノパルス方式
によりターゲット角度を算出する第2の角度算出手段
と、前記第1の角度算出手段および前記第2の角度算出
手段による算出結果を比較する角度比較手段と、前記角
度比較手段による比較結果を基に前記ターゲットが前記
和信号Σのサイドローブによって発生する偽像であるか
否かを判定する偽像判定手段と、を備えたことを特徴と
するレーダ装置を提供する。
達成するため、ターゲットに向けて送信波を放射し、前
記ターゲットからの反射波を2つの受信アンテナで受信
し、この2つの受信信号の和信号Σと差信号Δを求め、
前記和信号Σおよび前記差信号Δに基づいて前記ターゲ
ットに対する角度データを算出するレーダ装置におい
て、前記ターゲットに向けて前記送信波を放射する指向
方向の異なる2つの送信アンテナと、前記2つの送信ア
ンテナを切り換えて前記2つの送信アンテナのそれぞれ
より前記送信波を放射させるアンテナ切替手段と、前記
和信号Σおよび前記差信号Δに基づいて位相比較モノパ
ルス方式によりターゲット角度を算出する第1の角度算
出手段と、前記和信号Σを基に振幅比較モノパルス方式
によりターゲット角度を算出する第2の角度算出手段
と、前記第1の角度算出手段および前記第2の角度算出
手段による算出結果を比較する角度比較手段と、前記角
度比較手段による比較結果を基に前記ターゲットが前記
和信号Σのサイドローブによって発生する偽像であるか
否かを判定する偽像判定手段と、を備えたことを特徴と
するレーダ装置を提供する。
【0010】この構成によれば、位相比較モノパルス方
式による第1の角度算出手段のほか、指向方向が異なる
二つの送信アンテナから順次送信した際の受信信号を基
に得られた和信号Σにより、振幅比較モノパルス方式を
用いた第2の角度算出手段がでもターゲット角度が算出
される。第1,第2の角度算出手段によるターゲット角
度を角度比較手段で比較し、この結果を偽像判定手段で
判定すれば、第1の角度算出手段で検知したターゲット
角度が、和信号Σ(受信利得和ビーム)のサイドローブ
によって発生する偽像であるか否かを判別することがで
きる。
式による第1の角度算出手段のほか、指向方向が異なる
二つの送信アンテナから順次送信した際の受信信号を基
に得られた和信号Σにより、振幅比較モノパルス方式を
用いた第2の角度算出手段がでもターゲット角度が算出
される。第1,第2の角度算出手段によるターゲット角
度を角度比較手段で比較し、この結果を偽像判定手段で
判定すれば、第1の角度算出手段で検知したターゲット
角度が、和信号Σ(受信利得和ビーム)のサイドローブ
によって発生する偽像であるか否かを判別することがで
きる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面をもとに説明する。図1は本発明によるレーダ装
置を示す。図1においては、図5に示したと同一である
ものには同一引用数字を用いたので、以下においては重
複する説明を省略する。本発明のレーダ装置は、発信器
1、切替スイッチ2、互いに指向方向の異なる二つの送
信アンテナ3a,3b、受信アンテナ4a,4b、18
0度ハイブリッド5、ミキサ6a,6b、増幅器7a,
7b、A/D変換器8a,8b、および信号処理部9を
備えて構成されている。ここで、受信アンテナ4a,4
bから信号処理部9に至る接続構成は、図5と同一であ
る。
て図面をもとに説明する。図1は本発明によるレーダ装
置を示す。図1においては、図5に示したと同一である
ものには同一引用数字を用いたので、以下においては重
複する説明を省略する。本発明のレーダ装置は、発信器
1、切替スイッチ2、互いに指向方向の異なる二つの送
信アンテナ3a,3b、受信アンテナ4a,4b、18
0度ハイブリッド5、ミキサ6a,6b、増幅器7a,
7b、A/D変換器8a,8b、および信号処理部9を
備えて構成されている。ここで、受信アンテナ4a,4
bから信号処理部9に至る接続構成は、図5と同一であ
る。
【0012】切替スイッチ2は、発信器1と送信アンテ
ナ3a,3bの間に設けられ、送信アンテナ3a,3b
の一方を選択する。信号処理部9は、位相比較モノパル
ス方式による第1の角度算出手段10、振幅比較モノパ
ルス方式による第2の角度算出手段11、第1の角度算
出手段10および第2の角度算出手段11の各出力信号
を比較する角度比較手段12、および角度比較手段12
の出力信号をもとに偽像の有無を判定する偽像判定手段
13を備えて構成されている。
ナ3a,3bの間に設けられ、送信アンテナ3a,3b
の一方を選択する。信号処理部9は、位相比較モノパル
ス方式による第1の角度算出手段10、振幅比較モノパ
ルス方式による第2の角度算出手段11、第1の角度算
出手段10および第2の角度算出手段11の各出力信号
を比較する角度比較手段12、および角度比較手段12
の出力信号をもとに偽像の有無を判定する偽像判定手段
13を備えて構成されている。
【0013】次に、図1の構成によるレーダ装置の動作
について説明する。発信器1で生成した信号は、切替ス
イッチ2で選択された送信アンテナ3a,3bの一方に
入力され、この選択された送信アンテナ(3aまたは3
b)からターゲットに向けて送信される。送信波がター
ゲットに到達すると、その反射波は受信アンテナ4a,
4bによって受信され、それぞれの受信信号は180度
ハイブリッド5に入力される。180度ハイブリッド5
は、受信アンテナ4a,4bからの入力信号に対する和
信号Σと差信号△を算出する。この和信号Σと差信号△
は、ミキサ6a,6bによって所定の中間周波数に変換
される。さらに、中間周波数に変換された信号は、増幅
器7a,7bによって増幅された後、A/D変換器8
a,8bによりデジタル信号に変換される。このデジタ
ル信号は、信号処理部9に入力される。
について説明する。発信器1で生成した信号は、切替ス
イッチ2で選択された送信アンテナ3a,3bの一方に
入力され、この選択された送信アンテナ(3aまたは3
b)からターゲットに向けて送信される。送信波がター
ゲットに到達すると、その反射波は受信アンテナ4a,
4bによって受信され、それぞれの受信信号は180度
ハイブリッド5に入力される。180度ハイブリッド5
は、受信アンテナ4a,4bからの入力信号に対する和
信号Σと差信号△を算出する。この和信号Σと差信号△
は、ミキサ6a,6bによって所定の中間周波数に変換
される。さらに、中間周波数に変換された信号は、増幅
器7a,7bによって増幅された後、A/D変換器8
a,8bによりデジタル信号に変換される。このデジタ
ル信号は、信号処理部9に入力される。
【0014】信号処理部9の第1の角度算出手段10
は、A/D変換器8a,8bから入力された和信号Σと
差信号△をもとに、位相比較モノパルス方式によりター
ゲットの角度を算出し、角度データとして出力する。ま
た、第2の角度算出手段11は、A/D変換器8aの出
力信号をもとに、振幅比較モノパルス方式により、送信
アンテナ3aと3bから順次送信されたときの各受信信
号より求めた二つの和信号Σを基に、ターゲットの角度
を算出する。角度比較手段12は、第1の角度算出手段
10および第2の角度算出手段11で算出した角度デー
タを比較し、2つの角度データの差を求める。偽像判定
手段13は、角度比較手段12の比較結果(データ差)
より第1の角度算出手段10で算出したターゲット角度
(角度データ)が、受信利得和GrΣのサイドローブに
よって発生した偽像であるか否かを判別する。
は、A/D変換器8a,8bから入力された和信号Σと
差信号△をもとに、位相比較モノパルス方式によりター
ゲットの角度を算出し、角度データとして出力する。ま
た、第2の角度算出手段11は、A/D変換器8aの出
力信号をもとに、振幅比較モノパルス方式により、送信
アンテナ3aと3bから順次送信されたときの各受信信
号より求めた二つの和信号Σを基に、ターゲットの角度
を算出する。角度比較手段12は、第1の角度算出手段
10および第2の角度算出手段11で算出した角度デー
タを比較し、2つの角度データの差を求める。偽像判定
手段13は、角度比較手段12の比較結果(データ差)
より第1の角度算出手段10で算出したターゲット角度
(角度データ)が、受信利得和GrΣのサイドローブに
よって発生した偽像であるか否かを判別する。
【0015】次に、図1のレーダ装置の角度算出につい
て、図2および図3を参照して説明する。図2は図1の
レーダ装置における角度算出の原理を示す。図2におい
て、(a)は送信アンテナ3a,3bの各送信利得Gt
a,Gtb特性(曲線a1 ,a2 )および受信アンテナ
4a,4bの利得Gra,Grb特性(同一パターンの
曲線b,c)を示す。(b)は受信利得GraとGrb
の受信利得和GrΣ特性(曲線d)および受信利得Gr
aとGrbの受信利得差GrΔ特性(曲線e)を示す。
(c)はGrΔ/GrΣ特性(曲線f1 ,f2 ,f3,
f4 )を示し、(d)はGrΔ/GrΣの位相特性(曲
線g)を示す。
て、図2および図3を参照して説明する。図2は図1の
レーダ装置における角度算出の原理を示す。図2におい
て、(a)は送信アンテナ3a,3bの各送信利得Gt
a,Gtb特性(曲線a1 ,a2 )および受信アンテナ
4a,4bの利得Gra,Grb特性(同一パターンの
曲線b,c)を示す。(b)は受信利得GraとGrb
の受信利得和GrΣ特性(曲線d)および受信利得Gr
aとGrbの受信利得差GrΔ特性(曲線e)を示す。
(c)はGrΔ/GrΣ特性(曲線f1 ,f2 ,f3,
f4 )を示し、(d)はGrΔ/GrΣの位相特性(曲
線g)を示す。
【0016】図2(a)に示す通り、送信アンテナ3
a,3bの送信利得ビームGta(曲線a1 ),Gtb
(曲線a2 )の指向方向は異なり、レーダの放射方向
(角度θ=0°)に対し、それぞれ一定角度θa,θb
だけ異なっている。発信器1の送信出力は、スイッチ2
により選択された送信アンテナ3aまたは3bから放射
される。一方、受信アンテナ4a,4bの受信利得ビー
ムGra(曲線b)とGrb(曲線c)は同一パターン
てあり、180度ハイブリッド5により、その受信信号
の和(Σ)と差(Δ)がそれぞれ算出される。
a,3bの送信利得ビームGta(曲線a1 ),Gtb
(曲線a2 )の指向方向は異なり、レーダの放射方向
(角度θ=0°)に対し、それぞれ一定角度θa,θb
だけ異なっている。発信器1の送信出力は、スイッチ2
により選択された送信アンテナ3aまたは3bから放射
される。一方、受信アンテナ4a,4bの受信利得ビー
ムGra(曲線b)とGrb(曲線c)は同一パターン
てあり、180度ハイブリッド5により、その受信信号
の和(Σ)と差(Δ)がそれぞれ算出される。
【0017】図3は、受信信号間の位相差を説明するも
のであり、ターゲットから受信アンテナ4aまでの距離
と受信アンテナ4bまでの距離には、dsinθの距離
差がある。ここで、dは受信アンテナ4aと4bの間
隔、θはレーダ放射方向(送信アンテナ3a,3bの中
心)からのターゲット角度である。上記の距離差dsi
nθにより、受信信号間には位相差φが生じる。この位
相差φは、受信信号の波長をλとすると、(1)式に示
すように、ターゲット角度θの関数として表される。 φ(θ)=360dsinθ/λ ・・・(1)
のであり、ターゲットから受信アンテナ4aまでの距離
と受信アンテナ4bまでの距離には、dsinθの距離
差がある。ここで、dは受信アンテナ4aと4bの間
隔、θはレーダ放射方向(送信アンテナ3a,3bの中
心)からのターゲット角度である。上記の距離差dsi
nθにより、受信信号間には位相差φが生じる。この位
相差φは、受信信号の波長をλとすると、(1)式に示
すように、ターゲット角度θの関数として表される。 φ(θ)=360dsinθ/λ ・・・(1)
【0018】180度ハイブリッド5では、ターゲット
角度θが生じた受信信号間の和Σ及び差Δが求められ
る。したがって、180度ハイブリッド5を含めた受信
アンテナ系の受信利得は、次式で表される。 受信利得和GrΣ=Gra+Grb exp(−jφ) ・・・(2) 受信利得差Gr△=Gra−Grb exp(−jφ) ・・・(3)
角度θが生じた受信信号間の和Σ及び差Δが求められ
る。したがって、180度ハイブリッド5を含めた受信
アンテナ系の受信利得は、次式で表される。 受信利得和GrΣ=Gra+Grb exp(−jφ) ・・・(2) 受信利得差Gr△=Gra−Grb exp(−jφ) ・・・(3)
【0019】図2の(b)は、式(2),(3)により
求めた受信利得和GrΣ(曲線d)及び受信利得差Gr
△(曲線e)であり、受信利得和GrΣには、メインロ
ーブの両側にレベルの大きなサイドローブが発生してい
る。図2の(c)は、受信利得差Gr△と受信利得和G
rΣの比(Gr△/GrΣ)を算出した結果であり、曲
線f2 ,f3 は、GrΣのメインローブとGr△の比、
曲線f1 ,f4 は、受信利得和GrΣのサイドローブと
受信利得差Gr△の比を示す。そして、この比は、ター
ゲット角度θに対応した値を示すが、これだけでは、タ
ーゲットが曲線f1 ,f2 ,f3 ,f4 のいずれに存在
するかまではわからない。
求めた受信利得和GrΣ(曲線d)及び受信利得差Gr
△(曲線e)であり、受信利得和GrΣには、メインロ
ーブの両側にレベルの大きなサイドローブが発生してい
る。図2の(c)は、受信利得差Gr△と受信利得和G
rΣの比(Gr△/GrΣ)を算出した結果であり、曲
線f2 ,f3 は、GrΣのメインローブとGr△の比、
曲線f1 ,f4 は、受信利得和GrΣのサイドローブと
受信利得差Gr△の比を示す。そして、この比は、ター
ゲット角度θに対応した値を示すが、これだけでは、タ
ーゲットが曲線f1 ,f2 ,f3 ,f4 のいずれに存在
するかまではわからない。
【0020】図2の(d)は、Gr△/GrΣの位相
(曲線g)を示した図であり、図2の(c)の曲線f2
と曲線f3 の位相は、曲線f1 と曲線f4 の位相とは異
なる。この位相関係を確認することにより、どの角度範
囲にターゲットが在るかを識別することができる。受信
利得和GrΣのメインローブ内にある曲線f2 ,f3 の
角度範囲にあるターゲットは、Gr△/GrΣ比及びそ
の位相を求めることで、ターゲット角度θを算出でき
る。しかし、曲線f2 および曲線f3 の位相は、それぞ
れ曲線f4 ,曲線f1 の位相と同じであり、それらを識
別することができない。即ち、曲線f1 〜曲線f4 の受
信利得和GrΣのサイドローブ範囲にあるターゲット
は、それぞれ曲線f3 〜曲線f2 の範囲にあるターゲッ
トであると認識されるため、偽像が発生する。このよう
に、位相比較モノパルス方式のみでは、偽像を真像を区
別することはできない。
(曲線g)を示した図であり、図2の(c)の曲線f2
と曲線f3 の位相は、曲線f1 と曲線f4 の位相とは異
なる。この位相関係を確認することにより、どの角度範
囲にターゲットが在るかを識別することができる。受信
利得和GrΣのメインローブ内にある曲線f2 ,f3 の
角度範囲にあるターゲットは、Gr△/GrΣ比及びそ
の位相を求めることで、ターゲット角度θを算出でき
る。しかし、曲線f2 および曲線f3 の位相は、それぞ
れ曲線f4 ,曲線f1 の位相と同じであり、それらを識
別することができない。即ち、曲線f1 〜曲線f4 の受
信利得和GrΣのサイドローブ範囲にあるターゲット
は、それぞれ曲線f3 〜曲線f2 の範囲にあるターゲッ
トであると認識されるため、偽像が発生する。このよう
に、位相比較モノパルス方式のみでは、偽像を真像を区
別することはできない。
【0021】一方、第2の角度算出手段11では、送信
アンテナ4a及び4bより送信し、その受信信号より求
めた二つの和信号Σを基に、振幅比較モノパルス方式を
用いて、第2のターゲット角度が算出される。この詳細
について、以下に説明する。
アンテナ4a及び4bより送信し、その受信信号より求
めた二つの和信号Σを基に、振幅比較モノパルス方式を
用いて、第2のターゲット角度が算出される。この詳細
について、以下に説明する。
【0022】図4は、振幅比較モノパルス方式による角
度算出の原理を示す。図4の(a)は、送信アンテナ3
a,3bの送信利得Gta(曲線a1 ),Gtb(曲線
a2)、及び180度ハイブリッド5を含めた受信アン
テナ系の受信利得和GrΣ(曲線d)を示す。図4の
(b)は、送信利得間の送信利得和GtΣ(曲線h)と
送信利得差GtΔ(曲線i)の算出結果を示す。さら
に、図4の(c)は、送信利得差GtΔと送信利得和G
tΣの比(GtΔ/GtΣ)を算出した結果(曲線j)
であり、この比(Gt△/GtΣ)はターゲット角度θ
に対応した値になっている。Gt△/GtΣは、送信ア
ンテナ4a及び4bより送信および受信した二つの和信
号Σの受信電力の和と差の比に一致する。したがって、
第2の角度算出手段11では、これら二つの和信号Σの
受信電力を求めることより、ターゲット角度を算出す
る。
度算出の原理を示す。図4の(a)は、送信アンテナ3
a,3bの送信利得Gta(曲線a1 ),Gtb(曲線
a2)、及び180度ハイブリッド5を含めた受信アン
テナ系の受信利得和GrΣ(曲線d)を示す。図4の
(b)は、送信利得間の送信利得和GtΣ(曲線h)と
送信利得差GtΔ(曲線i)の算出結果を示す。さら
に、図4の(c)は、送信利得差GtΔと送信利得和G
tΣの比(GtΔ/GtΣ)を算出した結果(曲線j)
であり、この比(Gt△/GtΣ)はターゲット角度θ
に対応した値になっている。Gt△/GtΣは、送信ア
ンテナ4a及び4bより送信および受信した二つの和信
号Σの受信電力の和と差の比に一致する。したがって、
第2の角度算出手段11では、これら二つの和信号Σの
受信電力を求めることより、ターゲット角度を算出す
る。
【0023】角度比較手段12は、第1の角度算出手段
10で算出した角度データ101と第2の角度算出手段
11で算出した角度データ111とを比較し、2つの角
度データの間の差を求める。さらに、偽像判定手段13
は、角度比較手段12で求めた角度データの差が或る一
定値以上である場合、第1の角度算出手段10で求めた
ターゲット角度が図2の(c)の曲線f1 または曲線f
4 の角度範囲にあるものとみなし、偽像を判定する。ま
た、その差が或る一定値以下の場合は、図2の(c)の
曲線f2 または曲線f3 の角度範囲にあるものとみな
し、そのターゲットを真像と判定する。なお、第2の角
度算出手段11は偽像判定だけに使用するため、高い角
度精度は要求されない。
10で算出した角度データ101と第2の角度算出手段
11で算出した角度データ111とを比較し、2つの角
度データの間の差を求める。さらに、偽像判定手段13
は、角度比較手段12で求めた角度データの差が或る一
定値以上である場合、第1の角度算出手段10で求めた
ターゲット角度が図2の(c)の曲線f1 または曲線f
4 の角度範囲にあるものとみなし、偽像を判定する。ま
た、その差が或る一定値以下の場合は、図2の(c)の
曲線f2 または曲線f3 の角度範囲にあるものとみな
し、そのターゲットを真像と判定する。なお、第2の角
度算出手段11は偽像判定だけに使用するため、高い角
度精度は要求されない。
【0024】以上説明した通り、位相比較モノパルス方
式を用いた第1の角度算出手段10だけでなく、指向方
向が異なる二つの送信アンテナ3a,3bとそれらを切
り替えるスイッチ2を設けることにより、振幅比較モノ
パルス方式を用いた第2の角度算出手段11においても
ターゲット角度を算出する。角度比較手段12は、2つ
の算出角度を比較し、さらに、第1の角度算出手段10
で検知したターゲットが、受信利得和GrΣのサイドロ
ーブ(図2の(b))によって発生した偽像であるか否
かを偽像判定手段13により判別する。このように、2
つの送信利得ビームを利用した振幅比較モノパルス方式
による角度算出を位相比較モノパルス方式による角度算
出と同時に行い、両算出角度を比較することにより、受
信利得和GrΣのサイドローブによって発生するターゲ
ットの偽像であるか否かを判別することができる。
式を用いた第1の角度算出手段10だけでなく、指向方
向が異なる二つの送信アンテナ3a,3bとそれらを切
り替えるスイッチ2を設けることにより、振幅比較モノ
パルス方式を用いた第2の角度算出手段11においても
ターゲット角度を算出する。角度比較手段12は、2つ
の算出角度を比較し、さらに、第1の角度算出手段10
で検知したターゲットが、受信利得和GrΣのサイドロ
ーブ(図2の(b))によって発生した偽像であるか否
かを偽像判定手段13により判別する。このように、2
つの送信利得ビームを利用した振幅比較モノパルス方式
による角度算出を位相比較モノパルス方式による角度算
出と同時に行い、両算出角度を比較することにより、受
信利得和GrΣのサイドローブによって発生するターゲ
ットの偽像であるか否かを判別することができる。
【0025】
【発明の効果】以上より明らかな如く、本発明のレーダ
装置によれば、位相比較モノパルス方式によるターゲッ
ト角度の算出のほか、2つの送信アンテナとこれらを切
え替えるスイッチを設けて2つの送信アンテナのそれぞ
れの送信利得ビームを利用し、振幅比較モノパルス方式
による角度算出を同時に行うようにしたので、位相比較
モノパルス方式によるターゲット角度を算出する場合で
も、受信利得和ビームのサイドローブによって発生する
ターゲットの偽像を判別することができる。
装置によれば、位相比較モノパルス方式によるターゲッ
ト角度の算出のほか、2つの送信アンテナとこれらを切
え替えるスイッチを設けて2つの送信アンテナのそれぞ
れの送信利得ビームを利用し、振幅比較モノパルス方式
による角度算出を同時に行うようにしたので、位相比較
モノパルス方式によるターゲット角度を算出する場合で
も、受信利得和ビームのサイドローブによって発生する
ターゲットの偽像を判別することができる。
【図1】本発明によるレーダ装置の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図2】本発明のレーダ装置における角度算出の原理を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図3】本発明のレーダ装置の受信信号間の位相差を説
明する説明図である。
明する説明図である。
【図4】振幅比較モノパルス方式による角度算出の原理
を示す説明である。
を示す説明である。
【図5】従来のレーダ装置の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図6】図5のレーダ装置における角度算出の原理を示
す説明図である。
す説明図である。
1 発信器 2 切替スイッチ 3,3a,3b 送信アンテナ 4a,4b 受信アンテナ 5 180度ハイブリッド 6a,6b ミキサ 7a,7b 増幅器 8a,8b A/D変換器 9 信号処理部 10 第1の角度算出手段 11 第2の角度算出手段 12 角度比較手段 13 偽像判定手段 14 角度算出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95
Claims (3)
- 【請求項1】 ターゲットに向けて送信波を放射し、前
記ターゲットからの反射波を2つの受信アンテナで受信
し、この2つの受信信号の和信号Σと差信号Δを求め、
前記和信号Σおよび前記差信号Δに基づいて前記ターゲ
ットに対する角度データを算出するレーダ装置におい
て、 前記ターゲットに向けて前記送信波を放射する指向方向
の異なる2つの送信アンテナと、 前記2つの送信アンテナを切り換えて前記2つの送信ア
ンテナのそれぞれより前記送信波を放射させるアンテナ
切替手段と、 前記和信号Σおよび前記差信号Δに基づいて位相比較モ
ノパルス方式によりターゲット角度を算出する第1の角
度算出手段と、 前記和信号Σを基に振幅比較モノパルス方式によりター
ゲット角度を算出する第2の角度算出手段と、 前記第1の角度算出手段および前記第2の角度算出手段
による算出結果を比較する角度比較手段と、 前記角度比較手段による比較結果を基に前記ターゲット
が前記和信号Σのサイドローブによって発生する偽像で
あるか否かを判定する偽像判定手段と、を備えたことを
特徴とするレーダ装置。 - 【請求項2】 前記第2の角度算出手段は、前記2つの
送信アンテナの各々の送信時における2つの前記和信号
Σを基にターゲット角度を算出することを特徴とする請
求項1記載のレーダ装置。 - 【請求項3】 前記偽像判定手段は、前記第1の角度算
出手段で算出したターゲット角度と前記第2の角度算出
手段で算出したターゲット角度との差が所定値を越える
ときに前記偽像を判定し、前記所定値以下のときに真像
を判定することを特徴とする請求項1記載のレーダ装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10333662A JP3070589B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10333662A JP3070589B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | レーダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000162310A JP2000162310A (ja) | 2000-06-16 |
JP3070589B2 true JP3070589B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=18268575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10333662A Expired - Lifetime JP3070589B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | レーダ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3070589B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6720908B1 (en) * | 2002-11-15 | 2004-04-13 | M/A-Com, Inc. | Sensor front-end for range and bearing measurement |
JP2006029959A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
WO2007102308A1 (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | レーダ装置 |
WO2009019881A1 (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-12 | Fujitsu Ten Limited | レーダ装置、及び方位角検出方法 |
JP2009098070A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
JP5377345B2 (ja) * | 2010-01-25 | 2013-12-25 | 株式会社東芝 | 電波受信装置及び到来方向測定方法 |
JP5930590B2 (ja) | 2011-03-04 | 2016-06-08 | 富士通テン株式会社 | レーダ装置 |
JP6338427B2 (ja) * | 2014-04-08 | 2018-06-06 | 三菱電機株式会社 | レーダ用給電回路 |
-
1998
- 1998-11-25 JP JP10333662A patent/JP3070589B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000162310A (ja) | 2000-06-16 |
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