JP3725851B2

JP3725851B2 - Radar / target wave simulator

Info

Publication number: JP3725851B2
Application number: JP2002271957A
Authority: JP
Inventors: 忠石橋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2022-09-18
Also published as: JP2004108938A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、角度模擬機能を備えたレーダ・ターゲット波模擬装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
供試レーダの特性を試験するために、受信点に配置された供試レーダに対し、目標からの反射信号を模擬的に送出するレーダ・ターゲット波模擬装置が知られている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１５３２４号公報（第４−６頁、図１）
【０００４】
そこで、供試レーダに対し、模擬レーダ・ターゲット波を供給して角度模擬を行う従来のレーダ・ターゲット波模擬装置は図３に示すように構成されている。
【０００５】
すなわち、不図示の供試レーダの受信角度特性を試験するために、放射される模擬レーダ・ターゲット波の基準となる送信信号ａは、送信信号生成部１１で生成され、信号分配部１２にて２系統に分配される。分配された送信信号ａ１，ａ２は位相制御部１３の可変移相器１３１，１３２にそれぞれ対応入力される。
【０００６】
位相制御部１３は、位相制御データに応じて、可変移相器１３１，１３２の各移相量を制御し、位相制御された各送信信号ｂ１，ｂ２は電力制御部１４の可変減衰器１４１，１４２にそれぞれ供給される。
【０００７】
電力制御部１４は、電力制御データに応じて、可変減衰器１４１，１４２の各減衰量を制御するので、ここで減衰制御された各送信信号ｃ１，ｃ２は送信アンテナ部１５の送信アンテナ１５１，１５２にそれぞれ供給される。
【０００８】
送信アンテナ１５１，１５２は、同一特性に構成され、かつ供試レーダが配置される受信点Ｘに対していずれも同一距離となるように据え付け配置されるとともに、供給された各送信信号ｃ１，ｃ２が模擬レーダ・ターゲット波として、受信点Ｘに向けて放射される。
【０００９】
そこで、受信点Ｘには受信アンテナ部１６が配置され、受信アンテナ部１６は、送信アンテナ１５１，１５２の中間点に向けて配置された受信アンテナ１６１と、受信点Ｘを等距離の間に挟み、送信アンテナ１５１，１５２間を結ぶ直線と平行な受信点Ｘを通る直線上に配置された同一特性からなる一対の受信アンテナ１６２，１６３とから構成されている。
【００１０】
中央の受信アンテナ１６１は、送信アンテナ１５１，１５２からそれぞれ独立して各別に送出される放射波を受信し、コネクタ１６ａの接続点１６１ａを介して位相／振幅測定部１７に供給する。
【００１１】
位相／振幅測定部１７は、切替えにより送信アンテナ１５１，１５２から各別に放射された送信電波の位相及び振幅をそれぞれ測定し、各測定結果を位相／振幅等価演算部１８に供給する。位相／振幅等価演算部１８は、供給された各測定結果から、送信アンテナ１５１，１５２による各送信電波の位相、振幅が、受信点Ｘで等価となるよう、位相等価データ及び振幅等価データを演算し、切替えスイッチ１８ａを介して位相等価制御部１９及び振幅等価制御部２０にそれぞれ供給する。
【００１２】
位相等価制御部１９は、位相等価データに基づいて可変移相器１３１，１３２を制御する位相制御データを生成してメモリ１９１に格納するとともに、上記位相制御部１３に供給する。
【００１３】
振幅等価制御部２０は、振幅等価データに基づいて可変減衰器１４１，１４２を制御する電力制御データを生成してメモリ２０１に格納するとともに、上記電力制御部１４に供給する。
【００１４】
このように、位相／振幅等価演算部１８は、受信点Ｘにおける各送信アンテナ１５１，１５２からの受信電波の位相等価データ及び振幅等価データを演算して位相等価制御部１９及び振幅等価制御部２０にそれぞれ供給するので、受信点Ｘにおいて、送信アンテナ１５１，１５２から放射される送信電波の各位相及び振幅は等価となる。
【００１５】
次に、一対の受信アンテナ１６２，１６３は、送信アンテナ１５１，１５２から同時に送出される単一空間放射波を受信し、コネクタ１６ａの接続点１６２ａ，１６２ｂを介して位相測定部２１に供給する。
【００１６】
位相測定部２１は、各受信アンテナ１６２，１６３で受信された信号のそれぞれの位相を測定し、いわゆるインターフェロメータの原理に基づき電波到来角度を演算する電波到来角度演算部２２に供給する。
【００１７】
電波到来角度演算部２２は、その演算で求めた電波到来角度（以下、観測角度データと称する）を角度誤差検出部２３に供給する。
【００１８】
角度誤差検出部２３は、受信点Ｘにおける受信角度観測のために入力された指定角度データと、実際に観測された受信電波の観測角度データとを比較し、その差分から指定角度データに対する観測角度データとの角度誤差を検出する。
【００１９】
角度誤差検出部２３で検出された角度誤差は、切替えスイッチ２３ａを介して、角度誤差補正部２４に補正値として供給され、メモリ２４１に格納される。
【００２０】
このようにして、ある指定角度における角度誤差を補正値としてメモリ２４１に記憶した角度誤差補正部２４では、その記憶した角度誤差に基づき、他の複数の各角度データに関し、対応する角度誤差の補正値を予め演算して、内部メモリ２４１に格納し、入力角度データの指定時に、その指定角度データに該当する補正値を読み出して入力角度データを補正する。
【００２１】
従って、オペレータによる角度指定操作毎に、角度誤差が補正された入力指定角度データが角度／電力変換部２５に供給され、そこで対応する電力制御データに変換され、さらに加算器２６において振幅等価制御部２０からの電力制御データと加算された上で電力制御部１４に供給される。
【００２２】
上記説明のように、従来のレーダ・ターゲット波模擬装置は、受信アンテナ１６１での受信電波に基づく位相／振幅の等価化と、インターフェロメータの原理に基づく一対の受信アンテナ１５１，１５２による角度誤差補正により、指定角度に適正に対応した模擬レーダ・ターゲット波が受信点Ｘに向け放射される。
【００２３】
このように、レーダ・ターゲット波模擬装置が指定角度に適正に対応した模擬レーダ・ターゲット波を形成するように校正された後、図４に示したように、受信アンテナ部１６に代えて、アレイアンテナ３１ａを備えた供試レーダ３が受信点Ｘに据付け配置される。
【００２４】
供試レーダ３は、アレイアンテナ３１ａを有するレーダアンテナ部３１と、このレーダアンテナ部３１におけるアンテナ指向を制御するアンテナ指向制御部３２と、レーダの送受信制御を行うレーダ制御部３３とで構成される。
【００２５】
そして、適宜、入力された指定角度データに基づく模擬レーダ・ターゲット波が送信アンテナ部１５から受信点Ｘに向けて放射され、角度模擬機能が作動する。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のレーダ・ターゲット波模擬装置は、供試レーダに対する角度模擬操作の運用に先立ち、位相／振幅の等価化並びに角度誤差補正等の校正操作が行われるが、これら位相／振幅の等価化や角度誤差の補正は、その校正操作時における構成部品の周波数特性や温度特性に依存したものとなる。
【００２７】
従って、一旦、位相／振幅の等価化や角度誤差の補正に基づく校正操作を行っても、その後の電子部品の経年変化や運用時における周囲環境温度の差異等によって装置内の信号伝送特性が変化するのみならず、受信点Ｘに置き換えられた供試レーダの受信系の経路長と、先の校正時の受信アンテナ部における受信系の経路長との間の差異等にも起因して、位相／振幅の等価化や角度誤差の補正値にずれが生じるのは避けられなかった。
従って、経年変化や周囲環境温度、あるいは実際に供試レーダを配置したときと校正時との受信系の経路長さの差異等に起因して、放射されるレーダ・ターゲット波の角度模擬精度が、要求仕様を満足できなくなったときには、供試レーダに対する角度模擬の運用を一旦中断し、受信点Ｘに改めて受信アンテナを配置し、校正のやり直しを行うので、模擬装置としての運用効率の低下は避けられなかった。
【００２８】
そこで本発明は、装置における角度模擬の運用効率を低下させることなく、校正作業を適切に行うことができるレーダ・ターゲット波模擬装置を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、供試レーダはレーダアンテナ部とレーダ制御部とを有し、その供試レーダが配置された受信点から等距離隔てて複数の送信アンテナが据え付けられ、その複数の送信アンテナ間の送信電力比を指定角度データに応じて制御しつつ、単一空間放射波からなる模擬レーダ・ターゲット波を前記供試レーダに向けて放射するレーダ・ターゲット波模擬装置において、前記模擬レーダ・ターゲット波の基準となる送信信号を分配して前記複数の送信アンテナに供給する信号分配部と、この信号分配部で分配供給された前記送信信号のそれぞれの位相を位相制御データに基づいて制御する位相制御部と、前記信号分配部で分配供給された前記送信信号のそれぞれの電力を電力制御データに基づいて制御する電力制御部と、前記複数の送信アンテナそれぞれから放射された送信電波を受信し、その位相及び振幅を前記供試レーダを介して検出して、各受信電波の位相及び振幅が等価となるように前記位相制御部及び電力制御部を制御可能な位相／振幅等価制御手段と、前記指定角度データを前記電力制御データに変換して前記電力制御部に供給する角度／電力変換部と、前記指定角度データに基づいて電力制御したときの、前記供試レーダを介して受信された単一空間放射波の到来角度を検出する角度検出手段と、この角度検出手段で検出された到来角度データと前記指定角度データとを比較して角度誤差を求める角度誤差検出手段と、この角度誤差検出手段で求められた角度誤差に基づいて前記電力制御データを補正する角度補正手段とを具備することを特徴とする。
【００３０】
このように、本発明のレーダ・ターゲット波模擬装置は、受信点に供試レーダを配置し、その受信点に配置された供試レーダを介して受信電波の位相／振幅の等価化を図る位相／振幅等価制御手段と、同じく供試レーダを介して受信された単一空間放射波の到来角度を検出する角度検出手段とを有するので、供試レーダを置き換え操作することなく装置の校正を容易に行うことができる。
【００３１】
従って、レーダ・ターゲット波模擬装置としての角度模擬操作を、格別長い時間、中断させることがなく継続運用させることができるので装置としての効率向上を図ることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるレーダ・ターゲット波模擬装置の一実施の形態を図１及び図２を参照して詳細に説明する。なお、図３及び図４に示した従来の構成と同一構成には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３３】
図１及び図２は、本発明によるレーダ・ターゲット波模擬装置の一実施の形態を示したもので、図１は校正時、図２は運用時の構成図を示したものである。
【００３４】
図１及び図２に示したように、供試レーダ４は、レーダアンテナ部４１、アンテナ指向制御部４２、及びレーダ制御部４３とから構成された、受信点Ｘには、予めレーダアンテナ４１のアレイアンテナ４１１が位置するように配置されている。
【００３５】
一方、供試レーダ４の特性を試験するために、模擬的な反射信号である模擬レーダ・ターゲット波を放射する複数（２個）の送信アンテナ１５１，１５２は、受信点Ｘからは等距離隔てた位置に据え付けられている。
【００３６】
そこで、従来と同様に、送信信号生成部１１で生成された模擬レーダ・ターゲット波の基準となる送信信号ａは、信号分配部１２にて２系統に分配され、分配された送信信号ａ１，ａ２は位相制御部１３の可変移相器１３１，１３２にそれぞれ対応入力され、位相制御データに応じて、可変移相器１３１，１３２の各移相量を制御するので、位相制御された各送信信号ｂ１，ｂ２は電力制御部１４の可変減衰器１４１，１４２にそれぞれ供給される。
【００３７】
電力制御部１４は、電力制御データに応じて、可変減衰器１４１，１４２の各減衰量を制御するので、ここで減衰制御された各送信信号ｃ１，ｃ２は送信アンテナ部１５の同一特性に構成された送信アンテナ１５１，１５２にそれぞれ供給される。
【００３８】
従って、送信アンテナ１５１，１５２からは、模擬レーダ・ターゲット波が受信点Ｘに配置された供試レーダ４の受信アンテナ部１６に向けて放射される。
【００３９】
模擬レーダ・ターゲット波を受信する受信アンテナ部１６の受信アレイアンテナ４１１は、アンテナ指向制御部４２からの信号に基づき、図３に示した受信アンテナ１６１におけるアンテナパターンに対応したパターンと、同じく図３に示した各受信アンテナ１６２，１６３における各アンテナパターンに対応したパターンとを選択的に適宜切替え形成可能に構成されている。その選択切替え信号、すなわちアンテナパターン制御信号は切替器４２ａを介してアンテナ指向制御部４２に供給される。
【００４０】
そこで、はじめに、アンテナパターン制御信号により受信アンテナ１６１に対応したパターン形成のアレイアンテナ４１１を介して受信したレーダアンテナ部４１は、送信アンテナ１５１，１５２からそれぞれ独立して各別に送出される放射波を受信し、切替器４１ａ、コネクタ４１ｂの接続点１７ａを介して位相／振幅測定部１７に供給する。なお、このときレーダアンテナ部４１とレーダ制御部４３との間、及びアンテナ指向制御部４２とレーダ制御部４３との間は、校正／運用切替信号による切替器４１ｃ、４３ａの制御により、ＯＦＦ状態にあり遮断されている。
【００４１】
位相／振幅測定部１７は、切替えにより送信アンテナ１５１，１５２から各別に放射された送信電波の位相及び振幅をそれぞれ測定し、各測定結果を位相／振幅等価演算部１８に供給するので、位相／振幅等価演算部１８は、その供給された各測定結果から、送信アンテナ１５１，１５２による各送信電波の位相、振幅が、受信点Ｘで等価となるよう、位相等価データ及び振幅等価データを演算し、切替えスイッチ１８ａを介して位相等価制御部１９及び振幅等価制御部２０にそれぞれ供給する。
【００４２】
位相等価制御部１９及び振幅等価制御部２０は、従来と同様に、その位相等価データ及び振幅等価データに基づいて、位相制御データ及び電力制御データをそれぞれ生成し、メモリ１９１及び２０１に格納するとともに、位相制御部１３及び電力制御部１４にそれぞれ供給する。
【００４３】
この結果、送信アンテナ１５１，１５２から放射される送信電波の各位相及び振幅が受信点Ｘにおいて等価となるように制御される。
【００４４】
次に、レーダアンテナ部４１は、アンテナパターン制御信号に基づくアンテナ指向制御部４２の制御により、従来の受信アンテナ１６２，１６３の各アンテナパターンに対応した２個のパターンを形成して、送信アンテナ１５１，１５２から同時に送出される単一空間放射波を受信し、アンテナパターン制御信号により切替えられた切替器４１ａ、コネクタ４１ｂの接続点２１ａを介して位相測定部２１に供給される。
【００４５】
そこで位相測定部２１は、従来と同様に、アレイアンテナ４１１で形成された２個のパターンによる受信信号のそれぞれの位相を測定し、インターフェロメータの原理に基づく電波到来角度を演算して電波到来角度演算部２２に供給する。
【００４６】
電波到来角度演算部２２は、その演算で求めた電波到来角度（以下、観測角度データと称する）を角度誤差検出部２３に供給するので、角度誤差検出部２３は、受信点Ｘにおける受信角度観測のために入力された指定角度データθと、実際に観測された受信電波から得られた観測角度データθｘとを比較し、その差分から指定角度データθに対する観測角度データとの角度誤差θｚを検出する。角度誤差検出部２３で検出された角度誤差θｚは、切替えスイッチ２３ａを介して、角度誤差補正部２４に補正値として供給され、メモリ２４１に格納される。
【００４７】
このようにして、ある指定角度における角度誤差θｚを補正値としてメモリ２４１に記憶した角度誤差補正部２４は、従来と同様に、その記憶した角度誤差θｚに基づき、他の複数の角度データについて、対応する角度誤差の補正値を予め演算して、内部メモリ２４１に格納し、入力角度データの指定時に、その指定角度データに該当する補正値を読み出して入力角度データを補正する。
【００４８】
角度誤差が補正された入力指定角度データは、角度／電力変換部２５に供給されて対応する電力制御データに変換され、さらに加算器２６において振幅等価制御部２０からの電力制御データと加算された上で電力制御部１４に供給される。
【００４９】
このように本実施の形態のレーダ・ターゲット波模擬装置によれば、アンテナパターン制御信号に基づくアレイアンテナ４１１でのパターン形成により、位相／振幅の等価化と、インターフェロメータの原理に基づく角度誤差補正とが行われ、指定角度に適正に対応した模擬レーダ・ターゲット波が受信点Ｘに向け放射することができる。
【００５０】
上記のようにして指定角度に適正に対応した模擬レーダ・ターゲット波が受信点Ｘに向けて放射されるように校正された後のレーダ・ターゲット波模擬装置は、図２に示したように、校正／運用切替信号の制御により、切替器４２ａはＯＦＦ状態に、また切替器４１ｃ，４３ａはＯＮ状態に切替られるので、レーダ制御部４３はレーダ指向制御部４２及びレーダアンテナ部４１と接続され、供試レーダ４としての運用を支障なく継続することができる。
【００５１】
すなわち、供試レーダ４に対し、入力された指定角度データθに基づく模擬レーダ・ターゲット波が送信アンテナ部１５から受信点Ｘに向けて放射されて、供試レーダ４に対する角度模擬機能が作動する。
【００５２】
以上説明のように、この実施の形態のレーダ・ターゲット波模擬装置は、受信点Ｘに供試レーダ４を配置し、その受信点Ｘに配置された供試レーダ４を介して受信電波の位相／振幅の等価化を図る位相／振幅等価制御手段と、同じく供試レーダを介して受信された単一空間放射波の到来角度を検出する角度検出手段とを有するので、供試レーダ４を何ら置き換え操作することなく装置としての校正を行うことができる。
【００５３】
また、この実施の形態のレーダ・ターゲット波模擬装置は、供試レーダ４のレーダアンテナ部４１における受信信号は、切替スイッチ４１ｃを介して前記レーダ制御部に、また切替器４１ａを介して角度検出手段及び位相／振幅等価制御手段に供給可能に構成されたので、従来のように、置き換え操作を行うまでもなく、周囲環境温度等の変化に即した適切な校正操作を短時間に行うことができる。
【００５４】
このことは、レーダ・ターゲット波模擬装置としての角度模擬操作を、格別長い時間、中断させることがなく継続運用させることができるものであり、実用に際し、装置としての稼動効率を著しく向上させることができる。
【００５５】
尚、上記説明では、送信アンテナ部１５における送信系が２次元構成の場合について説明したが、３次元構成の場合であっても同様に実施可能である。
【００５６】
また、上記説明では、角度誤差θｚに基づいて指定角度データを補正するものとしたが、角度誤差θｚに基づいて角度／電力変換部２５の変換特性を補正するようにしても良い。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明のように、本発明によれば、供試レーダ４を置き換え操作することなく装置の校正を行うことができるので、供試レーダにおける適正かつ高精度な角度模擬操作を効率良く行うことが可能であり、実用に際し得られる効果大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るレーダ・ターゲット波模擬装置の一実施の形態を示したもので校正時の構成図である。
【図２】図１に示した装置の運用時の構成図である。
【図３】従来の角度模擬機能を有するレーダ・ターゲット波模擬装置を示したもので校正時の構成図である。
【図４】図３に示した装置の運用時の構成図である。
【符号の説明】
１１送信信号生成部
１２信号分配部
１３位相制御部
１４電力制御部
１５送信アンテナ部
１５１，１５２送信アンテナ
１７位相／振幅測定部
１８位相／振幅等価演算部
１９位相等価制御部
２０振幅等価制御部
２１位相測定部
２２電波到来角度演算部
２３角度誤差検出部
２４角度誤差補正部
２４１メモリ
２５角度／電力変換部
２６加算器
４供試レーダ
４１レーダアンテナ部
４１ａ切替器
４１ｂコネクタ
４１ｃ切替スイッチ
４２レーダ指向制御部
４２ａ切替器
４３レーダ制御部
４３ａ切替器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a radar / target wave simulator having an angle simulation function.
[0002]
[Prior art]
In order to test the characteristics of a test radar, a radar / target wave simulation device is known that transmits a reflected signal from a target in a simulated manner to a test radar placed at a receiving point. (For example, refer to Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-15324 (page 4-6, FIG. 1)
[0004]
Therefore, a conventional radar / target wave simulation apparatus that simulates an angle by supplying a simulated radar / target wave to a test radar is configured as shown in FIG.
[0005]
That is, in order to test the reception angle characteristics of a test radar (not shown), a transmission signal a serving as a reference of the simulated radar / target wave to be radiated is generated by the transmission signal generation unit 11 and is transmitted by the signal distribution unit 12. Divided into two systems. The distributed transmission signals a 1 and a 2 are respectively input to the variable phase shifters 131 and 132 of the phase control unit 13.
[0006]
The phase control unit 13 controls the phase shift amounts of the variable phase shifters 131 and 132 according to the phase control data, and the phase-controlled transmission signals b1 and b2 are the variable attenuators 141 and 143 of the power control unit 14, respectively. 142 respectively.
[0007]
Since the power control unit 14 controls the attenuation amounts of the variable attenuators 141 and 142 according to the power control data, the transmission signals c1 and c2 subjected to attenuation control here are the transmission antennas 151 and 151 of the transmission antenna unit 15, respectively. 152 respectively supplied.
[0008]
The transmission antennas 151 and 152 are configured to have the same characteristics and are installed and disposed so as to have the same distance with respect to the reception point X where the test radar is disposed, and each of the supplied transmission signals c1 and c2 is provided. Is emitted toward the reception point X as a simulated radar target wave.
[0009]
Therefore, the reception antenna unit 16 is disposed at the reception point X, and the reception antenna unit 16 sandwiches the reception point X between the reception antenna 161 and the reception antenna 161 disposed toward the intermediate point of the transmission antennas 151 and 152 at an equal distance. , And a pair of receiving antennas 162 and 163 having the same characteristics arranged on a straight line passing through the receiving point X parallel to the straight line connecting the transmitting antennas 151 and 152.
[0010]
The central receiving antenna 161 receives the radiated waves transmitted separately from the transmitting antennas 151 and 152, respectively, and supplies them to the phase / amplitude measuring unit 17 via the connection point 161a of the connector 16a.
[0011]
The phase / amplitude measurement unit 17 measures the phase and amplitude of each transmission radio wave radiated from the transmission antennas 151 and 152 by switching, and supplies each measurement result to the phase / amplitude equivalent calculation unit 18. The phase / amplitude equivalent calculation unit 18 calculates phase equivalent data and amplitude equivalent data from the supplied measurement results so that the phase and amplitude of each transmission radio wave from the transmission antennas 151 and 152 are equivalent at the reception point X. And supplied to the phase equivalent control unit 19 and the amplitude equivalent control unit 20 via the changeover switch 18a.
[0012]
The phase equivalent control unit 19 generates phase control data for controlling the variable phase shifters 131 and 132 based on the phase equivalent data, stores the phase control data in the memory 191, and supplies the phase control data to the phase control unit 13.
[0013]
The amplitude equivalent control unit 20 generates power control data for controlling the variable attenuators 141 and 142 based on the amplitude equivalent data, stores the power control data in the memory 201, and supplies the power control data to the power control unit 14.
[0014]
As described above, the phase / amplitude equivalent calculation unit 18 calculates the phase equivalent data and the amplitude equivalent data of the received radio waves from the transmission antennas 151 and 152 at the reception point X to calculate the phase equivalent control unit 19 and the amplitude equivalent control unit 20. Therefore, at the reception point X, the phases and amplitudes of the transmission radio waves radiated from the transmission antennas 151 and 152 are equivalent.
[0015]
Next, the pair of receiving antennas 162 and 163 receive the single spatial radiation wave transmitted simultaneously from the transmitting antennas 151 and 152, and supply the single spatial radiated wave to the phase measuring unit 21 via the connection points 162a and 162b of the connector 16a.
[0016]
The phase measurement unit 21 measures the phase of each signal received by each of the receiving antennas 162 and 163 and supplies the signal to the radio wave arrival angle calculation unit 22 that calculates the radio wave arrival angle based on the so-called interferometer principle.
[0017]
The radio wave arrival angle calculation unit 22 supplies the radio wave arrival angle (hereinafter referred to as observation angle data) obtained by the calculation to the angle error detection unit 23.
[0018]
The angle error detection unit 23 compares the designated angle data input for the observation of the reception angle at the reception point X with the observation angle data of the actually observed received radio wave, and based on the difference, the observation angle for the designated angle data Detect angular error with data.
[0019]
The angle error detected by the angle error detection unit 23 is supplied as a correction value to the angle error correction unit 24 via the changeover switch 23 a and stored in the memory 241.
[0020]
In this manner, the angle error correction unit 24 that stores the angle error at a specified angle in the memory 241 as a correction value corrects the corresponding angle error for each of a plurality of other angle data based on the stored angle error. The value is calculated in advance and stored in the internal memory 241. When the input angle data is designated, the correction value corresponding to the designated angle data is read to correct the input angle data.
[0021]
Therefore, for each angle specifying operation by the operator, the input specified angle data in which the angle error is corrected is supplied to the angle / power conversion unit 25, where it is converted into corresponding power control data, and further in the adder 26, the amplitude equivalent control unit It is added to the power control data from 20 and supplied to the power control unit 14.
[0022]
As described above, the conventional radar / target wave simulator is configured to equalize the phase / amplitude based on the received radio wave at the receiving antenna 161 and the angular error caused by the pair of receiving antennas 151 and 152 based on the principle of the interferometer. Due to the correction, a simulated radar target wave corresponding to the specified angle is radiated toward the reception point X.
[0023]
In this way, after the radar / target wave simulator is calibrated to form a simulated radar / target wave appropriately corresponding to the specified angle, the array is replaced with the receiving antenna unit 16 as shown in FIG. A test radar 3 having an antenna 31a is installed and arranged at the reception point X.
[0024]
The test radar 3 includes a radar antenna unit 31 having an array antenna 31a, an antenna directing control unit 32 for controlling the antenna directivity in the radar antenna unit 31, and a radar control unit 33 for performing transmission / reception control of the radar. .
[0025]
Then, as appropriate, a simulated radar / target wave based on the input designated angle data is radiated from the transmitting antenna unit 15 toward the reception point X, and the angle simulation function is activated.
[0026]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional radar / target wave simulator performs calibration operations such as phase / amplitude equalization and angle error correction prior to the operation of the angle simulation operation on the test radar. The equalization and the correction of the angle error depend on the frequency characteristics and temperature characteristics of the component parts during the calibration operation.
[0027]
Therefore, once the calibration operation based on phase / amplitude equalization and angle error correction is performed, the signal transmission characteristics in the device change due to subsequent aging of electronic components and differences in ambient temperature during operation. In addition, the phase difference due to the difference between the path length of the receiving system of the test radar replaced with the receiving point X and the path length of the receiving system at the receiving antenna at the time of the previous calibration, etc. / Deviations in the amplitude equalization and angle error correction values are inevitable.
Therefore, due to aging, ambient temperature, or the difference in the path length of the receiving system between when the radar is actually placed and when it is calibrated, the angle simulation accuracy of the emitted radar / target wave is When the required specifications can no longer be satisfied, the operation of the angle simulation for the test radar is temporarily suspended, the receiving antenna is newly placed at the receiving point X, and the calibration is performed again. It was inevitable.
[0028]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a radar / target wave simulation device that can appropriately perform calibration work without reducing the operational efficiency of angle simulation in the device.
[0029]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a test radar having a radar antenna unit and a radar control unit, and a plurality of transmission antennas are installed at equal distances from a reception point where the test radar is arranged, In a radar / target wave simulator that emits a simulated radar / target wave consisting of a single spatial radiated wave toward the test radar while controlling a transmission power ratio between the plurality of transmission antennas according to designated angle data A signal distribution unit that distributes a transmission signal serving as a reference for the simulated radar target wave and supplies the transmission signal to the plurality of transmission antennas, and phase control data for each phase of the transmission signal distributed and supplied by the signal distribution unit Power control for controlling each power of the transmission signal distributed and supplied by the signal distribution unit based on power control data And receiving the transmission radio waves radiated from each of the plurality of transmission antennas, detecting the phase and amplitude thereof via the test radar, and controlling the phase so that the phases and amplitudes of the respective reception radio waves are equivalent. Phase / amplitude equivalent control means capable of controlling the power control unit and the power control unit, an angle / power conversion unit that converts the specified angle data into the power control data and supplies the power control unit, and the specified angle data Angle detection means for detecting the arrival angle of a single spatial radiation wave received via the test radar, and the arrival angle data detected by the angle detection means and the specified angle data And an angle error detecting means for obtaining an angle error, and an angle correcting means for correcting the power control data based on the angle error obtained by the angle error detecting means. And butterflies.
[0030]
As described above, the radar / target wave simulator of the present invention arranges the test radar at the reception point and performs phase equalization of the phase / amplitude of the received radio wave via the test radar arranged at the reception point. / Equipment equivalence control means and angle detection means for detecting the arrival angle of a single spatial radiated wave received via the test radar, making it easy to calibrate the device without replacing the test radar Can be done.
[0031]
Therefore, the angle simulation operation as the radar / target wave simulation device can be continuously operated without interruption for a particularly long time, so that the efficiency of the device can be improved.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 explains in detail an embodiment of a radar / target wave simulator according to the present invention with reference to FIGS. The same components as those of the conventional configuration shown in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0033]
1 and 2 show an embodiment of a radar / target wave simulator according to the present invention. FIG. 1 shows a configuration during calibration and FIG. 2 shows a configuration during operation.
[0034]
As shown in FIGS. 1 and 2, the test radar 4 includes a radar antenna unit 41, an antenna directing control unit 42, and a radar control unit 43. It arrange | positions so that the array antenna 411 may be located.
[0035]
On the other hand, in order to test the characteristics of the radar 4 under test, a plurality of (two) transmitting antennas 151 and 152 that emit simulated radar target waves, which are simulated reflected signals, are spaced equidistant from the reception point X. It is installed in a different position.
[0036]
Therefore, the transmission signal a serving as a reference for the simulated radar target wave generated by the transmission signal generation unit 11 is distributed to the two systems by the signal distribution unit 12 as in the conventional case, and the distributed transmission signals a1 and a2 are distributed. Are respectively input to the variable phase shifters 131 and 132 of the phase control unit 13 and control the phase shift amounts of the variable phase shifters 131 and 132 in accordance with the phase control data. b1 and b2 are supplied to the variable attenuators 141 and 142 of the power control unit 14, respectively.
[0037]
Since the power control unit 14 controls the attenuation amounts of the variable attenuators 141 and 142 in accordance with the power control data, the transmission signals c1 and c2 subjected to the attenuation control are configured to have the same characteristics of the transmission antenna unit 15. Are supplied to the transmission antennas 151 and 152, respectively.
[0038]
Therefore, the simulated radar target wave is radiated from the transmission antennas 151 and 152 toward the reception antenna unit 16 of the test radar 4 arranged at the reception point X.
[0039]
The receiving array antenna 411 of the receiving antenna unit 16 that receives the simulated radar / target wave is based on the signal from the antenna directing control unit 42 and has a pattern corresponding to the antenna pattern in the receiving antenna 161 shown in FIG. The pattern corresponding to each antenna pattern in each of the receiving antennas 162 and 163 shown in FIG. The selection switching signal, that is, the antenna pattern control signal is supplied to the antenna directing control unit 42 via the switch 42a.
[0040]
Therefore, first, the radar antenna unit 41 received via the pattern-formed array antenna 411 corresponding to the reception antenna 161 by the antenna pattern control signal transmits the radiated waves transmitted separately from the transmission antennas 151 and 152, respectively. The signal is received and supplied to the phase / amplitude measurement unit 17 via the connection point 17a of the switch 41a and the connector 41b. At this time, between the radar antenna unit 41 and the radar control unit 43, and between the antenna directivity control unit 42 and the radar control unit 43, the switch 41c, 43a is controlled by the calibration / operation switching signal to be in the OFF state. And is blocked.
[0041]
The phase / amplitude measurement unit 17 measures the phase and amplitude of the transmission radio waves separately radiated from the transmission antennas 151 and 152 by switching, and supplies each measurement result to the phase / amplitude equivalent calculation unit 18. The amplitude equivalent calculation unit 18 calculates phase equivalent data and amplitude equivalent data from the supplied measurement results so that the phase and amplitude of each transmission radio wave by the transmission antennas 151 and 152 are equivalent at the reception point X. The phase equivalent control unit 19 and the amplitude equivalent control unit 20 are supplied via the changeover switch 18a.
[0042]
The phase equivalent control unit 19 and the amplitude equivalent control unit 20 generate the phase control data and the power control data based on the phase equivalent data and the amplitude equivalent data, respectively, and store them in the memories 191 and 201 as in the prior art. , And supplied to the phase control unit 13 and the power control unit 14, respectively.
[0043]
As a result, each phase and amplitude of the transmission radio waves radiated from the transmission antennas 151 and 152 are controlled to be equivalent at the reception point X.
[0044]
Next, the radar antenna unit 41 forms two patterns corresponding to the antenna patterns of the conventional receiving antennas 162 and 163 under the control of the antenna directing control unit 42 based on the antenna pattern control signal, and transmits the transmitting antenna 151. , 152 are received simultaneously and are supplied to the phase measurement unit 21 via the connection point 21a of the switch 41a and the connector 41b switched by the antenna pattern control signal.
[0045]
Therefore, the phase measuring unit 21 measures the phase of each of the received signals by the two patterns formed by the array antenna 411, and calculates the radio wave arrival angle based on the principle of the interferometer, as in the conventional case. This is supplied to the angle calculator 22.
[0046]
Since the radio wave arrival angle calculation unit 22 supplies the radio wave arrival angle (hereinafter referred to as observation angle data) obtained by the calculation to the angle error detection unit 23, the angle error detection unit 23 performs reception angle observation at the reception point X. Is compared with the observation angle data θx obtained from the actually observed received radio wave, and the angle error θz between the observation angle data and the specified angle data θ is detected from the difference. To do. The angle error θz detected by the angle error detection unit 23 is supplied as a correction value to the angle error correction unit 24 via the changeover switch 23 a and stored in the memory 241.
[0047]
In this way, the angle error correction unit 24 that stores the angle error θz at a specified angle in the memory 241 as a correction value is based on the stored angle error θz, as in the conventional case, for a plurality of other angle data. Corresponding angle error correction values are calculated in advance and stored in the internal memory 241. When the input angle data is designated, the correction value corresponding to the designated angle data is read to correct the input angle data.
[0048]
The input designated angle data in which the angle error is corrected is supplied to the angle / power conversion unit 25 to be converted into corresponding power control data, and further added to the power control data from the amplitude equivalent control unit 20 in the adder 26. The power is supplied to the power control unit 14.
[0049]
As described above, according to the radar / target wave simulation device of the present embodiment, the phase error is equalized and the angle error based on the principle of the interferometer is obtained by forming the pattern at the array antenna 411 based on the antenna pattern control signal. Correction is performed, and a simulated radar target wave appropriately corresponding to the specified angle can be radiated toward the reception point X.
[0050]
The radar / target wave simulator after being calibrated so that the simulated radar / target wave appropriately corresponding to the specified angle is radiated toward the reception point X as shown in FIG. Since the switch 42a is switched to the OFF state and the switches 41c and 43a are switched to the ON state by the control of the calibration / operation switching signal, the radar control unit 43 is connected to the radar pointing control unit 42 and the radar antenna unit 41. The operation as the test radar 4 can be continued without hindrance.
[0051]
That is, a simulated radar / target wave based on the input designated angle data θ is radiated from the transmitting antenna unit 15 toward the reception point X to the test radar 4, and the angle simulation function for the test radar 4 is activated. .
[0052]
As described above, the radar / target wave simulator of this embodiment has the test radar 4 arranged at the reception point X and the phase of the received radio wave via the test radar 4 arranged at the reception point X. Phase / amplitude equivalent control means for equalizing the amplitude, and angle detection means for detecting the arrival angle of the single spatial radiation wave received via the test radar. Calibration as a device can be performed without replacement operation.
[0053]
In the radar / target wave simulator of this embodiment, the received signal at the radar antenna unit 41 of the test radar 4 is detected to the radar control unit via the changeover switch 41c and to the angle via the switch 41a. And the phase / amplitude equivalent control means can be supplied, so that it is not necessary to perform a replacement operation as in the prior art, and an appropriate calibration operation can be performed in a short time in accordance with changes in the ambient environment temperature and the like. it can.
[0054]
This means that the angle simulation operation as a radar / target wave simulation device can be continued without interruption for a particularly long time, and in practical use, the operation efficiency of the device can be remarkably improved. it can.
[0055]
In the above description, the case where the transmission system in the transmission antenna unit 15 has a two-dimensional configuration has been described, but the same can be implemented even in the case of a three-dimensional configuration.
[0056]
In the above description, the designated angle data is corrected based on the angle error θz. However, the conversion characteristics of the angle / power conversion unit 25 may be corrected based on the angle error θz.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the apparatus can be calibrated without replacing the test radar 4, it is possible to efficiently perform an appropriate and highly accurate angle simulation operation in the test radar. This is possible and has a great effect in practical use.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment of a radar / target wave simulation apparatus according to the present invention and is a configuration diagram at the time of calibration.
FIG. 2 is a configuration diagram when the apparatus shown in FIG. 1 is operated;
FIG. 3 is a block diagram showing a radar / target wave simulator having a conventional angle simulation function at the time of calibration.
4 is a configuration diagram when the apparatus shown in FIG. 3 is operated;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Transmission signal production | generation part 12 Signal distribution part 13 Phase control part 14 Power control part 15 Transmission antenna part 151,152 Transmission antenna 17 Phase / amplitude measurement part 18 Phase / amplitude equivalent calculation part 19 Phase equivalent control part 20 Amplitude equivalent control part 21 Phase measurement section 22 Radio wave arrival angle calculation section 23 Angle error detection section 24 Angle error correction section 241 Memory 25 Angle / power conversion section 26 Adder 4 Test radar 41 Radar antenna section 41a Switch 41b Connector 41c Changeover switch 42 Radar pointing control Unit 42a switching unit 43 radar control unit 43a switching unit

Claims

供試レーダはレーダアンテナ部とレーダ制御部とを有し、その供試レーダが配置された受信点から等距離隔てて複数の送信アンテナが据え付けられ、その複数の送信アンテナ間の送信電力比を指定角度データに応じて制御しつつ、単一空間放射波からなる模擬レーダ・ターゲット波を前記供試レーダに向けて放射するレーダ・ターゲット波模擬装置において、
前記模擬レーダ・ターゲット波の基準となる送信信号を分配して前記複数の送信アンテナに供給する信号分配部と、
この信号分配部で分配供給された前記送信信号のそれぞれの位相を位相制御データに基づいて制御する位相制御部と、
前記信号分配部で分配供給された前記送信信号のそれぞれの電力を電力制御データに基づいて制御する電力制御部と、
前記複数の送信アンテナそれぞれから放射された送信電波を受信し、その位相及び振幅を前記供試レーダを介して検出して、各受信電波の位相及び振幅が等価となるように前記位相制御部及び電力制御部を制御可能な位相／振幅等価制御手段と、
前記指定角度データを前記電力制御データに変換して前記電力制御部に供給する角度／電力変換部と、
前記指定角度データに基づいて電力制御したときの、前記供試レーダを介して受信された単一空間放射波の到来角度を検出する角度検出手段と、
この角度検出手段で検出された到来角度データと前記指定角度データとを比較して角度誤差を求める角度誤差検出手段と、
この角度誤差検出手段で求められた角度誤差に基づいて前記電力制御データを補正する角度補正手段と
を具備することを特徴とするレーダ・ターゲット波模擬装置。The test radar has a radar antenna unit and a radar control unit, and a plurality of transmission antennas are installed equidistantly from the reception point where the test radar is arranged, and the transmission power ratio between the plurality of transmission antennas is determined. In a radar / target wave simulator that emits a simulated radar / target wave consisting of a single spatial radiated wave toward the test radar while controlling according to the specified angle data,
A signal distribution unit that distributes a transmission signal serving as a reference of the simulated radar target wave and supplies the transmission signal to the plurality of transmission antennas;
A phase controller that controls the phase of each of the transmission signals distributed and supplied by the signal distributor based on phase control data;
A power control unit for controlling the power of each of the transmission signals distributed and supplied by the signal distribution unit based on power control data;
Receiving the transmission radio waves radiated from each of the plurality of transmission antennas, detecting the phase and amplitude via the test radar, and the phase control unit and the phase control unit so that the phase and amplitude of each reception radio wave are equivalent Phase / amplitude equivalent control means capable of controlling the power control unit;
An angle / power conversion unit that converts the specified angle data into the power control data and supplies the power control data to the power control unit;
Angle detection means for detecting an arrival angle of a single spatial radiation wave received via the radar under test when power control is performed based on the designated angle data;
Angle error detection means for comparing the angle of arrival data detected by the angle detection means and the specified angle data to obtain an angle error;
An apparatus for simulating a radar / target wave, comprising: angle correction means for correcting the power control data based on the angle error obtained by the angle error detection means.

前記供試レーダのレーダアンテナ部は、切替えスイッチを介して受信電波を、前記レーダ制御部または前記角度検出手段及び位相／振幅等価制御手段に供給可能に構成されたことを特徴とする請求項１記載のレーダ・ターゲット波模擬装置。2. The radar antenna unit of the test radar is configured to be able to supply a received radio wave to the radar control unit or the angle detection unit and the phase / amplitude equivalent control unit via a changeover switch. The radar target wave simulation device described.