JP3749489B2

JP3749489B2 - Radar equipment

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Publication number: JP3749489B2
Application number: JP2002017356A
Authority: JP
Inventors: 晃嗣上野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2022-01-25
Also published as: JP2003215234A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、目標との距離を検出するレーダ装置に関し、特に距離測定の誤差を自動補正するレーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この発明の理解を助けるため、従来の技術については、まず１世代前の旧いレーダ装置について説明し、次に改良された現代のレーダ装置について説明する。この発明はこの現代のレーダ装置をさらに改良するものである。
パルス信号（電波）を空間に発射し、目標で反射した反射電波を受信して、その発射時刻と受信時刻との差から、目標までの距離などを検出するレーダ装置がある。このようなレーダ装置ではパルス電波は、レーダ装置内部で作成されたタイミング信号にもとづいて発射される。図１２はこのようなレーダ装置の基本的な構成を示すブロック図である。
図において、５０は動作の基準となるタイミング信号を発生するタイミング装置、６はタイミング信号に基づいて送信パルス（電波）を発射する送信機、７はアンテナ８を送信機６と受信機９とに接続切り替えるサーキュレータ、５１は反射波を受信した受信信号をビデオ信号に変換するビデオシステム、５２はビデオシステム５１から出力されるビデオ信号を映し出すモニタである。６０は目標物体、６１はアンテナ８から送出され目標物体６０で反射する電波を示している。
【０００３】
図１２のレーダ装置の信号のタイミング関係を図１３に示す。図１３に於いて１０１はレーダ装置内部のタイミング装置５０で作成される送信タイミング信号、１１０は受信タイミング信号、１０２はタイミング信号１０１に基づいて発射された送信電波６１の発射タイミング（実際にアンテナ８から発射されたタイミング）、１０３は送信電波が目標６０で反射して実際にアンテナ８で受信された受信タイミング、１０４は受信機９が受信したビデオタイミングを示している。タイミング信号１０１と送信タイミング１０２との時間差をｔｄ１、送信タイミング１０２と受信タイミング１０３の時間差をｔ、受信タイミング１０３とビデオタイミング１０４との時間差をｔｄ２とする。時間差ｔｄ１は送信系の信号遅延時間、ｔｄ２は受信系の信号遅延時間であり、レーダ装置毎に差が大きく、環境の変化によっても変動する。
【０００４】
レーダ装置はアンテナ８から発射された電波６１が目標６０で反射して帰ってくるまでの時間（図１３の送信タイミング１０２と受信タイミング１０３との時間差ｔ）を求め、これから距離を算出する。しかし、実際には送信タイミング１０２と受信電波１０３のタイミングは計測が困難なため、タイミング信号１０１とビデオタイミング１０４との差、即ち、ｔｄ１＋Ｔ＋ｔｄ２をもとに距離を算出しなければならなかった。この場合、時間ｔｄ１＋ｔｄ２はあらかじめ概略値を理論的に求めて減算すればある程度、補正はできるが、これらの時間は機器の温度その他の条件により変動するので、測定誤差を正確に補正することは困難であった。
【０００５】
このような従来のレーダ装置の欠点を改良するため、種々の提案がなされている。例えば図１４は、特開昭５８−７６７８２号公報に示された改良された従来のレーダ装置を示す構成図である。
【０００６】
図１４において、１８は送信パルスの発生タイミングと、距離誤差を補正するためのリファレンスレンジパルスの発生タイミングを生成する同期信号、リファレンス・タイミングパルス発生回路（以下Ｄ／Ｒ発生回路という）で、送信タイミング、リファレンス・タイミングパルス発生タイミング信号２５（以下同期信号と言う）と、ゲート回路制御信号２９とを出力する。１９はリファレンスレンジパルスの送出タイミングを後述するフィードバック制御して、リファレンスレンジが常に一定となるように、送信パルスのタイミングとリファレンス・タイミングパルスのタイミングとを制御する可変遅延回路、２０は可変遅延回路１９からのタイミング信号２６により送信種信号を生成する変調器、２１は変調器２０により変調された送信種信号を電力増幅し送信信号を生成する送信管、２３はアンテナ（図示省略）を送信管２１又は受信機２４へと接続切り替えする方向性結合器、２２はアンテナおよび空間（図示せず）を経由せずに送信信号を受信機２４に入力する為のゲート回路、２４はアンテナから送られてくる受信パルス信号３０を受信処理する受信機、２６は送信種信号およびリファレンスレンジパルス種信号、２７は送信パルス信号、２８はリファレンスレンジパルス、３０は受信パルス信号、３１はビデオパルス信号である。
【０００７】
次に動作について図１５のタイミングチャートを用いて説明する。Ｄ／Ｒ発生回路１８から送られてくる同期信号２５により、変調器２０は送信種信号９及び、送信パルスの時間幅と同一幅のリファレンスレンジパルス種信号９ａを発生させる。送信種信号９とリファレンスレンジパルス種信号９ａは、送信管２１にて電力増幅され送信パルス信号２７とリファレンスレンジパルス２８になる。このとき、リファレンスレンジパルス２８は、レーダの受信信号を距離情報として使用しない時間領域（図１５では送信パルス信号２７の直前のタイミング）に発生させる。Ｄ／Ｒ発生回路１８から出力したゲート回路制御信号２９により、ゲート回路２２はリファレンスレンジパルス２８のみを方向性結合器２３に入力させ、送信パルス信号２７はアンテナのみに出力される。ゲート回路２２を通り方向性結合器２３にて結合されたリファレンスレンジパルス２８は、受信機２４にてリファレンスレンジビデオパルス（図１５のイ）となる。受信機２４を通して得られたリファレンスレンジビデオパルスは、レーダ装置の図示していない距離演算回路（真の受信パルス信号３０から距離を求める回路と同一）により、距離演算（時間位置の演算）が行われる。
【０００８】
このリファレンスビデオパルス（イ）の時間的位置は、あらかじめ既知の一定値（図１５のＴ０）に設定されており、前記演算により求められた時間位置に環境条件等により変化が生じた場合、可変遅延回路１９を制御して常に一定値になるように閉ループ（図示していない）を形成させる。可変遅延回路１９の遅延時間の制御により、同時に送信パルス発生タイミングも制御される。このようにして、リファレンスレンジビデオパルス（イ）の受信タイミングを、閉ループ回路および可変遅延回路１９を用いて既知の一定値になるように制御することにより、レーダ装置の距離方向測定精度の自動補正をおこなうことが可能となる。
【０００９】
図１４のレーダ装置の動作を要約すれば、電波を送信するべきタイミング（図１５の２５）を基準として、予め定めた所定の時間後（キャリブレーション期間という）にリファレンスレンジパルス（イ）が得られるようにパルス９ａを発生させ、この所定の時間のずれがレーダ装置の環境条件などにより変動しても、常に一定になるように可変遅延回路で補正を行うことにより、装置内の送信系と受信系の遅延時間を一定に保つものである。しかし、この場合、リファレンスレンジパルスを発生させたり、リファレンスレンジパルスのビデオパルスと、目標からの反射信号である真の受信ビデオパルスとを分別したりするため、これに伴う上記の各種の処理装置の構成が複雑になる上、リファレンスレンジパルスが出ている時間には、当然、本来の反射電波の受信ができないから、距離の特定の範囲の計測が不可能になるという課題が生じる。
また、測定可能距離範囲を拡大するため公知のパルス圧縮技術を用いるときには、パルスの立ち上がりと立下りの時間とが、圧縮の影響によって変化してしまうために、上記図１４の技術を容易には使用できないという課題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のレーダ装置は以上のように構成されているので、距離測定誤差の自動補正をおこなうためには、まず、受信信号を距離情報として使用しないキャリブレーション期間を設け、この期間中にリファレンスレンジパルスを発生させなければならない。そのため装置構成は複雑となる上、レーダの探知距離レンジを減少させる等の問題があった。
また、リファレンスレンジパルスのビデオパルスと、目標からの反射信号である真の受信ビデオパルスとを分別する機能が必要となるなど、装置構成が複雑になる問題点があった。
また、受信信号をパルス圧縮し、目標の探知距離能力を向上させる場合の距離測定誤差の自動補正手段を持たない問題点があった。また、パルス信号の発生から送信パルスがアンテナへ供給されるまでに要する送信信号系の遅延時間と、目標からの反射信号を受信処理するのに要する受信信号系の遅延時間を分別して計測することができないので、例えば送信信号の出力装置と目標からの反射信号を受信する受信装置が別個に存在するバイスタティックレーダ等には適用できない問題点があった。
【００１１】
この発明は、上述のような課題を解決する為になされたもので、リファレンスレンジパルスのような、送信信号以外の信号を発生させる必要なしに、また、パルス圧縮をおこなう場合にも適用が可能で、また、例えばバイスタテッィクレーダに適用可能な距離レンジの自動補正手段を備えたレーダ装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明のレーダ装置は、レーダ波を送信するための送信タイミング、反射波を受信するための受信タイミング、及び前記送信タイミングからあらかじめ定めた所定時間後に出力するＳＴＴタイミングを生成するタイミング生成部，
前記送信タイミングに基づいて送信種信号を発生させ、前記ＳＴＴタイミングに基づいてＳＴＴ種信号を発生させる送信種信号生成部，
前記送信種信号を増幅し、送信パルス信号として出力する送信機，
前記送信機の出力した送信パルス信号を空間に放出し目標からの反射信号を受信パルス信号として受信する送受信アンテナ，
前記送信種信号生成部の出力側に設置され、前記送信パルス信号を前記送信機に出力し、前記ＳＴＴ種信号を前記送受信アンテナの受信出力側に結合された結合器に出力する切替器、
前記送受信アンテナの受信出力側に生じた、前記受信パルス信号、前記送信パルス信号が漏れこんで生じた漏れ込み信号、前記ＳＴＴ種信号を処理する受信機能部，
前記漏れ込み信号のタイミングと、前記ＳＴＴ種信号のタイミングとを検出する漏れ込み検出部、
前記送信タイミングと前記漏れ込み信号のタイミングとからこのレーダ装置の送受信系の遅延時間Ｔ１をもとめ、前記ＳＴＴタイミングと前記ＳＴＴ種信号のタイミングとからこのレーダ装置の受信系の遅延時間Ｔ３を求め、前記Ｔ１と前記Ｔ３の差からこのレーダ装置の送信系の遅延時間を求める信号処理装置、
前記送信系の信号遅延時間の情報を他のレーダ装置に出力するとともに、他のレーダ装置の送信系の信号遅延時間の情報を受信する遅延時間データ入出力部を備えたものである。
【００１３】
また、レーダ装置はバイスタティックレーダである。
【００１４】
また、送信タイミングと受信タイミングを生成するタイミング生成部、
前記送信タイミングに従い送信種信号を発生させる送信種信号生成部、
前記送信種信号を増幅し送信パルス信号を出力する送信機、
前記送信パルス信号を空間に放出し目標からの反射信号を受信パルス信号として受信する送受信アンテナ、
前記送信パルス信号から送出タイミングを取り出す送信信号検出部、
前記受信パルス信号を受信処理する受信機能部、
前記送信タイミングと前記送出タイミングからこのレーダ装置の送信系の遅延時間を求めるとともに、前記送信パルス信号を空間に発射した時刻と、前記受信パルス信号を受信した時刻から、目標との距離を検出する信号処理装置、
前記受信機能部で処理された信号の出力先を前記漏れ込み検出部と前記信号処理装置とに切替える切替スイッチを備えたものである。
【００１５】
また、前記受信機能部の出力端と前記切り替えスイッチとの間に挿入され、前記受信機能部の出力する信号をパルス圧縮するパルス圧縮部を備えたものである。
【００１６】
また、前記受信機能部と前記パルス圧縮部との間に挿入され、前記受信機能部からの信号の出力先を切替えるモード切替スイッチを備え、前記パルス圧縮部を使用するモードと、前記パルス圧縮部を使用しないモードとを切り替え可能としたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１のレーダ装置のブロック構成を示した図、図２は図1の動作を説明するためのタイミングチャートである。図において、１は各種制御指令信号を出力する信号処理装置、２は信号処理装置１からの信号により送受信機能を制御する制御部、３は安定なローカル信号を発生する基準信号発生部、４は制御部２からの制御信号により送信パルス信号発生タイミング信号（以下、送信タイミングという）と受信タイミング信号等を生成するタイミング生成部、５は基準信号発生部３からの信号を変調し、タイミング生成部４からの送信タイミングに従い送信パルス信号の元となる変調されたパルス信号、すなわち送信種信号を生成する送信種信号生成部、６は送信種信号を電力増幅し送信パルス信号を生成する送信機、７は送信パルス信号と受信パルス信号の信号方向を切替えるサーキュレータ、８は送信パルス信号を空間に放出し、目標からの反射波を受信パルス信号として受信する送受信アンテナ、９は受信パルス信号をタイミング生成部４からのタイミング信号に従い受信処理する受信機能部、１０は受信機能部９で処理された受信パルス信号の出力先を切替える切替スイッチ、１１は送信パルス信号のサーキュレータ７からの漏れ込みを検出する送信信号漏れ込み検出部（以下、漏れ込み検出部）である。
【００１８】
次に、図1のレーダ装置の動作について図２のタイミングチャートを用いて説明する。制御部２は信号処理装置１からの信号により送受信機能を制御するための各種の制御指令信号（例えばレーダ波送受信開始、停止など）を指令する。基準信号発生部３はレーダ波送受信開始指令を受けて、送信パルス信号の元となる周波数が安定なローカル信号を発振する。タイミング生成部４は制御部２からの制御指令信号により送信タイミング１２０および受信タイミング１３０を生成する。送信種信号生成部５は、タイミング生成部４からの送信タイミング１２０を基準として、基準信号発生部３から送られてくる安定ローカル信号にパルス変調等の各種変調、周波数変換などを行い、送信タイミング１２０に同期した送信種信号１２１を発生する。送信種信号１２１は送信機６により電力増幅され送信パルス信号１２１ａとなり、サーキュレータ７を経て送受信アンテナ８より空間に放射される。
【００１９】
ここで、送信機６により電力増幅された送信パルス信号１２１ａがサーキュレータ７を通過する時、サーキュレータ本来の信号経路である送受信アンテナ８の側に信号が通過するのみならず、受信機能部９の側にも送信パルス信号１２１ａの一部が漏れ込む（これを漏れ込み信号１２２という）。受信機能部９は本来、目標からの反射信号すなわち受信パルス信号１３１をタイミング生成部４からの受信タイミング信号１３０に従い、基準信号発生部３から送られてくる安定なローカル信号１１９を用いて受信処理する部位であるが、前述の漏れ込み信号１２２も同様の受信処理をおこなう。
【００２０】
切替スイッチ１０は、受信機能部９により受信処理された信号のうち、漏れ込み信号１２２のみを漏れ込み検出部１１に出力し（図示１２３）、本来の受信対象である目標からの反射信号１３１は信号処理装置１に出力する（図示１３２）ように制御部２からの信号により制御される。
漏れ込み検出部１１は入力された漏れ込み信号１２３を検出し、漏れ込み信号１２３の立ち上がり点をレーダの距離レンジ０のトリガ信号１２４として制御部２に出力する。制御部２は、このレンジ０のトリガ信号を信号処理装置１に出力し、信号処理装置１はこのレンジ０のトリガ信号を基準に受信パルス信号１３１を処理する。
【００２１】
上述のように構成されたレーダ装置においては、漏れ込み信号１２２を検出することにより距離レンジ０のトリガ信号を生成するため、送信種信号１２１の生成タイミングが何らかの原因で変動したとしても、距離計算の基準となる距離レンジ０の位置も自動的にずれ、常に正確な距離演算が行われる。また、リファレンスレンジパルス等の信号を発生させる為のキャリブレーション期間を設ける必要が無く、レーダの探知距離レンジ等を減少させずに距離測定誤差の自動補正をおこなうことができる。また、信号処理装置１においては従来例で説明したようなリファレンスレンジパルス１２４と、目標からの反射パルス信号１３２を分別する必要も無く、従来に比べ簡易な構成で距離測定精度の自動補正をおこなうことができる。
送信タイミング１２０と漏れ込み受信信号１２３との時間差Ｔ１は、このレーダ装置の送信系と受信系両方の信号遅延時間の合計であり、信号処理装置１により求められる。さらに求めた信号遅延時間をあらかじめ定めた所定の値と比較し、その差が常に一定となるように、従来例で示した可変遅延回路にフィードバックすることにより誤差の自動補正をおこなうことができる。
【００２２】
実施の形態２．
図３は、実施の形態２のレーダ装置の構成を示した図である。実施の形態1の図1の構成にパルス圧縮部１２を加えたものである。図において、１２は受信パルス信号をパルス圧縮するパルス圧縮部である。その他、図１と同符号のものは同一のものを示すので説明は省略する。
【００２３】
上述のように構成されたレーダ装置においては、パルス圧縮部１２において、本来の受信パルス信号である目標からの反射信号１３１と同様に、漏れ込み信号１２２もパルス圧縮される。パルス圧縮後の漏れ込み信号を実施の形態１と同様に処理することにより、パルス圧縮をおこなうレーダ装置の距離測定誤差の自動補正をおこなうことができる。
【００２４】
実施の形態３．
図４は実施の形態３のレーダ装置の構成を示した図である。
図４では、受信機能部９により受信処理された信号の出力先を切り替えスイッチ１０に送るか、パルス圧縮部１２に送るかを切替えるモード切替スイッチ１３を用いて、パルス圧縮をおこなわないモードとパルス圧縮をおこなうモードの少なくとも２つのモードを持つレーダ装置としたものである。
【００２５】
実施の形態４．
図５は実施の形態４のレーダ装置の構成を示した図、図６は図５のレーダ装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。図において、１４は送信種信号生成部５から出力される送信種信号１２１の出力先を切替える切替スイッチ、１５は切替スイッチ１４を経て送られてくる送信種信号１２１、あるいは後述するＳＴＴ種信号を受信機能部９に結合させる結合器、１６は他のレーダ装置との間でレーダ装置の送信系の信号遅延時間および受信系の信号遅延時間のデータの送受をおこなう遅延時間データ入出力部である。
【００２６】
次に図５のレーダ装置の動作について図６を用いて説明する。切替スイッチ１４は、通常動作時には送信種信号１２１を送信機６に出力するように設定されているので、図５のレーダ装置は実施の形態１の図１のレーダ装置と同様に動作する。また、レーダ装置の試験調整時には、信号処理装置１からの信号により出力されるＳＴＴ（System Test Target）信号が、送信タイミング１２０から信号処理装置１により設定された一定時間（図示Ｔ２）後に発生されたＳＴＴタイミング１４０に基づいて、送信種信号生成部５よりＳＴＴ種信号１４１として出力される。ＳＴＴ種信号１４１は切替スイッチ１４により結合器１５を経て受信機能部９に入力される。
【００２７】
切替スイッチ１０は、受信機能部９で受信処理されたＳＴＴ種信号１４１が漏れ込み検出部１１に入力されるように、制御部２により制御される。タイミング生成部４がＳＴＴ種信号１４１を出力する為のＳＴＴタイミング１４０を出力した時間と、漏れ込み検出部１１がＳＴＴ種信号１４１を検出した時間との差（図示Ｔ３）を求めることにより、レーダ装置内における受信信号系の遅延時間を測定できる。レーダ装置が通常動作をおこなっている時には、実施の形態１と同様の動作をする為、レーダ装置内の送信信号系の遅延時間と受信信号系の遅延時間の合計が測定される。ＳＴＴ種信号１４１を用いた受信信号系の遅延時間を発明の実施の形態１の動作により計測した受信信号系と送信信号系の遅延時間の和から差し引くことにより、送信信号系の遅延時間が求められる。
【００２８】
こうして送信および受信信号系の遅延時間が求められたことにより、例えば、送信パルス信号１２１ａを発生するレーダ装置と、このレーダ装置とは別の異なる位置に設置され目標からの反射信号を受信処理するレーダ装置との２つ以上のレーダ装置を組み合わせて、目標の位置を特定するバイスタティックレーダ装置の場合、送信パルス信号１２１ａを発生させるレーダ装置の送信系遅延時間情報を遅延時間データ入出力部１６より受取り、受信信号処理をおこなうレーダ装置の受信信号系の遅延時間と合計し、距離測定精度の自動補正に用いることで、バイスタティックレーダ等においても距離方向精度の自動補正をおこなうことができる。
【００２９】
実施の形態５．
実施の形態４では、パルス圧縮部１２を持たないレーダ装置に関して送信信号系の遅延時間と受信信号系の遅延時間を分別し、バイスタティックレーダ等においても距離方向精度の自動補正をおこなう手段を示したが、この手段は、図７に示すように、パルス圧縮部１２を持ち、目標からの反射パルス信号をパルス圧縮するレーダ装置に対して用いても、送信種信号生成部からの信号の出力先を切替える切替スイッチ１４とＳＴＴ種信号１４１を受信信号系に結合させる為の結合器１５を備えることにより、送信系／受信系の遅延時間にパルス圧縮による変化があってもそれぞれ把握して修正することができるので、距離測定精度の自動補正をおこなうことができる。
【００３０】
実施の形態６．
発明の実施の形態４では、パルス圧縮部１２を持たないレーダ装置に関して送信信号系の遅延時間と受信信号系の遅延時間を分別し、バイスタティックレーダ等においても距離方向精度の自動補正をおこなう手段を示したが、この手段は、図８に示すように、パルス圧縮部１２を持ち、パルス圧縮をおこなわないモードとパルス圧縮をおこなうモードの少なくとも２つのモードを持つレーダ装置に対して用いても、送信種信号生成部５からの信号の出力先を切替える切替スイッチ１４とＳＴＴ種信号１４１を受信信号系に結合させる為の結合器１５を備えることにより、送信系／受信系の遅延時間にパルス圧縮による変化があってもそれぞれ把握して修正することができるので、距離測定精度の自動補正をおこなうことができる。
【００３１】
実施の形態７．
図９は、この発明の実施の形態７のレーダ装置の構成を示した図である。図において、１７は送信機６から出力される送信パルス信号を検出して、そのタイミングを遅延時間データ入出力部１６に送信する送信信号検出部である。
上述のように構成されたレーダ装置では、送信信号検出部１７が送信パルス信号を検出する時間と、タイミング生成部４が送信パルス発生用のタイミング信号１２０を出力した時間を比較することにより、レーダ装置内の送信信号系の遅延時間を測定できる。また、実施の形態１と同様の動作により、レーダ装置内の送信信号系の遅延時間と受信信号系の遅延時間の合計も測定される。送信信号系の遅延時間と受信信号系の遅延時間の合計から送信信号系の遅延時間を引くことにより、受信信号系の遅延時間を得ることができる。
【００３２】
これにより、実施の形態４で説明したバイスタティックレーダのような、送信パルス信号を発生するレーダ装置と目標からの反射信号を受信パルス信号として受信処理するレーダ装置の２つ以上のレーダ装置を用いて目標の位置を特定する場合、送信パルス信号を発生させるレーダ装置の送信系遅延時間情報を遅延時間データ入出力部１６より受取り、受信信号処理をおこなうレーダ装置の受信信号系の遅延時間と合計し、距離測定精度の自動補正に用いることで、バイスタティックレーダ等においても距離方向精度の自動補正をおこなうことができる。レーダ装置内の送信信号系の遅延時間と受信信号系の遅延時間の合計が測定される。
【００３３】
なお、図１０に示すように、パルス圧縮部１２を持ち、目標からの反射パルス信号をパルス圧縮するレーダ装置に対しても、送信信号検出部１７を備えることにより、バイスタティックレーダ等に用いる場合において、距離測定精度の自動補正をおこなうことができる。
【００３４】
また、図１１に示すように、パルス圧縮部１２と、モード切替スイッチ１３とを持ち、パルス圧縮をおこなわないモードとパルス圧縮をおこなうモードの少なくとも２つのモードを持つレーダ装置に対しても、送信信号検出部１７を備えることにより、バイスタティックレーダ等に用いる場合において、距離測定精度の自動補正をおこなうことができる。
【００３５】
【発明の効果】
この発明のレーダ装置は、以上のように構成されているので、リファレンスレンジパルスを用いることなく送受信系の信号遅延時間を求めることができるので、距離測定精度を向上させることができ、装置構成が簡単で、測定距離レンジが短縮されると言うこともない。
【００３６】
また、求めた信号遅延時間を一定に保つので、距離測定の補正が自動的に行える。
【００３７】
また、送信系の信号遅延時間のみならず、ＳＴＴタイミングとＳＴＴ種信号から、受信系の遅延時間を求めることができる。
【００３８】
また、送信系の信号遅延時間を他のレーダ装置との間でやりとりする遅延時間データ入出力部を備えているので、他のレーダ装置と組み合わせたバイスタティックレーダにも利用することができる。
【００３９】
また、バイスタティックレーダ構成でも、距離補正を行うことができるので、応用面を広げることができる。
【００４０】
また、送信タイミングと送信パルス信号の送出タイミングとから送信系の信号遅延時間を直接求めることができるので、装置構成がさらに単純になる。
【００４１】
また、パルス圧縮する場合でも距離補正ができるので、距離レンジをさらに広げることができ応用面が広い。
【００４２】
また、パルス圧縮するモードと、しないモードとを切り替えることができるので、用途が広い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る実施の形態１のレーダ装置の構成を示した図である。
【図２】図１の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３】この発明に係る実施の形態２のレーダ装置の構成を示した図である。
【図４】実施の形態３のレーダ装置の構成を示した図である。
【図５】実施の形態４のレーダ装置の構成を示した図である。
【図６】図５の動作を説明するタイムチャートである。
【図７】実施の形態５のレーダ装置の構成を示した図である。
【図８】実施の形態６のレーダ装置の構成を示した図である。
【図９】実施の形態７のレーダ装置の構成を示した図である。
【図１０】実施の形態８のレーダ装置の構成を示した図である。
【図１１】実施の形態９のレーダ装置の構成を示した図である。
【図１２】従来のレーダ装置の構成を示した図である。
【図１３】図１２の動作を説明するタイムチャートである。
【図１４】改良された従来のレーダ装置の構成を示した図である。
【図１５】図１４の動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１信号処理装置、２制御部、３基準信号発生部、
４タイミング生成部、５送信種信号生成部、６送信機、７サーキュレータ、８送受信アンテナ、９受信機能部、
１０切替スイッチ、１１送信信号漏れ込み検出部、
１２パルス圧縮部、１３モード切替スイッチ、１４切替スイッチ、
１５結合器、１６遅延時間データ入出力部、
１７送信信号検出部、
１８同期信号リファレンスレンジパルス発生回路（Ｄ／Ｒ発生回路）、
１９可変遅延回路、２０変調器、２１送信管、
２２ゲート回路、２３方向性結合器、２４受信機、
２６送信種信号およびリファレンスレンジパルス種信号
２７送信パルス信号、２８リファレンスレンジパルス、
２９ゲート回路制御信号、３０受信パルス信号、
３１ビデオパルス信号。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radar apparatus that detects a distance to a target, and more particularly to a radar apparatus that automatically corrects a distance measurement error.
[0002]
[Prior art]
In order to help understanding of the present invention, the conventional technology will be described first with respect to an old radar device one generation before, and then with an improved modern radar device. The present invention further improves this modern radar system.
There is a radar device that emits a pulse signal (radio wave) into space, receives a reflected radio wave reflected by a target, and detects a distance to the target from a difference between the emission time and the reception time. In such a radar apparatus, the pulse radio wave is emitted based on a timing signal created inside the radar apparatus. FIG. 12 is a block diagram showing a basic configuration of such a radar apparatus.
In the figure, 50 is a timing device that generates a timing signal as a reference for operation, 6 is a transmitter that emits transmission pulses (radio waves) based on the timing signal, and 7 is an antenna 8 that is connected to the transmitter 6 and the receiver 9. A circulator for switching connection, 51 is a video system that converts a received signal that has received a reflected wave into a video signal, and 52 is a monitor that displays a video signal output from the video system 51. Reference numeral 60 denotes a target object, and 61 denotes a radio wave transmitted from the antenna 8 and reflected by the target object 60.
[0003]
FIG. 13 shows a signal timing relationship of the radar apparatus of FIG. In FIG. 13, 101 is a transmission timing signal generated by the timing device 50 inside the radar apparatus, 110 is a reception timing signal, 102 is a transmission timing of the transmission radio wave 61 emitted based on the timing signal 101 (actually the antenna 8 103 indicates the reception timing when the transmission radio wave is reflected by the target 60 and is actually received by the antenna 8, and 104 indicates the video timing received by the receiver 9. The time difference between the timing signal 101 and the transmission timing 102 is td1, the time difference between the transmission timing 102 and the reception timing 103 is t, and the time difference between the reception timing 103 and the video timing 104 is td2. The time difference td1 is the signal delay time of the transmission system, and td2 is the signal delay time of the reception system. The difference is large for each radar device, and varies depending on the environment.
[0004]
The radar apparatus obtains the time (the time difference t between the transmission timing 102 and the reception timing 103 in FIG. 13) until the radio wave 61 emitted from the antenna 8 is reflected by the target 60 and returns, and calculates the distance therefrom. However, since it is actually difficult to measure the timing of the transmission timing 102 and the reception radio wave 103, the distance has to be calculated based on the difference between the timing signal 101 and the video timing 104, that is, td1 + T + td2. In this case, the time td1 + td2 can be corrected to some extent if the approximate value is theoretically obtained and subtracted beforehand, but these times vary depending on the temperature of the equipment and other conditions, so it is difficult to correct the measurement error accurately. Met.
[0005]
Various proposals have been made to improve the drawbacks of the conventional radar apparatus. For example, FIG. 14 is a configuration diagram showing an improved conventional radar apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-76782.
[0006]
In FIG. 14, reference numeral 18 denotes a transmission pulse generation timing, a synchronization signal for generating a reference range pulse generation timing for correcting a distance error, and a reference timing pulse generation circuit (hereinafter referred to as a D / R generation circuit). Timing and reference timing pulse generation timing signal 25 (hereinafter referred to as a synchronization signal) and a gate circuit control signal 29 are output. 19 is a variable delay circuit that controls the timing of the transmission pulse and the timing of the reference timing pulse so that the reference range is always constant by performing feedback control of the transmission timing of the reference range pulse, which will be described later, and 20 is a variable delay circuit. A modulator that generates a transmission seed signal based on a timing signal 26 from 19, a transmission tube that amplifies the transmission seed signal modulated by the modulator 20 to generate a transmission signal, and a transmission tube that includes an antenna (not shown). 21 or a directional coupler for switching connection to the receiver 24, 22 is a gate circuit for inputting a transmission signal to the receiver 24 without going through the antenna and space (not shown), and 24 is sent from the antenna A receiver 26 that receives and processes a received pulse signal 30 is provided. Scan type signal, the transmission pulse signal 27, 28 is a reference range pulse, the 30 received pulse signal, 31 is a video pulse signal.
[0007]
Next, the operation will be described with reference to the timing chart of FIG. Based on the synchronization signal 25 sent from the D / R generation circuit 18, the modulator 20 generates the transmission seed signal 9 and the reference range pulse seed signal 9a having the same width as the time width of the transmission pulse. The transmission seed signal 9 and the reference range pulse seed signal 9 a are amplified by the transmission tube 21 to become a transmission pulse signal 27 and a reference range pulse 28. At this time, the reference range pulse 28 is generated in a time domain where the radar reception signal is not used as distance information (timing immediately before the transmission pulse signal 27 in FIG. 15). Based on the gate circuit control signal 29 output from the D / R generation circuit 18, the gate circuit 22 inputs only the reference range pulse 28 to the directional coupler 23, and the transmission pulse signal 27 is output only to the antenna. The reference range pulse 28 that is coupled by the directional coupler 23 through the gate circuit 22 becomes a reference range video pulse (a in FIG. 15) at the receiver 24. The reference range video pulse obtained through the receiver 24 is subjected to distance calculation (time position calculation) by a distance calculation circuit (not shown) of the radar apparatus (same as a circuit for obtaining a distance from the true received pulse signal 30). Is called.
[0008]
The time position of the reference video pulse (A) is set to a known constant value (T0 in FIG. 15) in advance, and is variable when the time position obtained by the calculation changes due to environmental conditions or the like. The delay circuit 19 is controlled to form a closed loop (not shown) so as to always have a constant value. By controlling the delay time of the variable delay circuit 19, the transmission pulse generation timing is also controlled simultaneously. In this way, by automatically controlling the reception timing of the reference range video pulse (A) to be a known constant value using the closed loop circuit and the variable delay circuit 19, automatic correction of the distance direction measurement accuracy of the radar apparatus is performed. Can be performed.
[0009]
To summarize the operation of the radar apparatus of FIG. 14, the reference range pulse (A) is obtained after a predetermined time (referred to as the calibration period) with reference to the timing (25 in FIG. 15) at which radio waves should be transmitted. The pulse 9a is generated as described above, and even if this predetermined time lag changes due to the environmental conditions of the radar device, the variable delay circuit performs correction so that it is always constant. The delay time of the receiving system is kept constant. However, in this case, in order to generate a reference range pulse or to separate a video pulse of the reference range pulse from a true received video pulse that is a reflected signal from the target, the various processing devices described above accompanying this In addition to the complexity of the configuration, since the reflected wave cannot be received naturally during the time when the reference range pulse is generated, there is a problem that it is impossible to measure a specific range of distance.
Also, when using a known pulse compression technique to expand the measurable distance range Since the rise and fall times of the pulse change due to the influence of compression, the technique shown in FIG. 14 cannot be used easily. There was a problem.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional radar apparatus is configured as described above, in order to automatically correct the distance measurement error, first, a calibration period in which the received signal is not used as distance information is provided, and the reference range pulse is used during this period. Must be generated. As a result, the configuration of the apparatus is complicated and there are problems such as a reduction in the radar detection distance range.
In addition, there is a problem that the apparatus configuration is complicated, for example, a function for separating the reference range pulse video pulse from the true received video pulse that is a reflected signal from the target is required.
In addition, there is a problem that there is no means for automatically correcting the distance measurement error when the received signal is pulse-compressed to improve the target detection distance capability. Separately measure the delay time of the transmission signal system required from the generation of the pulse signal until the transmission pulse is supplied to the antenna, and the delay time of the reception signal system required to receive the reflected signal from the target. Therefore, there is a problem that it cannot be applied to, for example, a bistatic radar in which a transmission signal output device and a reception device that receives a reflected signal from a target exist separately.
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be applied to a case where pulse compression is performed without generating a signal other than a transmission signal such as a reference range pulse. It is another object of the present invention to provide a radar apparatus including a distance range automatic correction unit applicable to, for example, a bistatistic clader.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A radar apparatus according to the present invention includes a transmission timing for transmitting a radar wave, a reception timing for receiving a reflected wave, and a timing generation unit that generates an STT timing output after a predetermined time from the transmission timing,
A transmission seed signal generator for generating a transmission seed signal based on the transmission timing and generating an STT seed signal based on the STT timing;
A transmitter that amplifies the transmission seed signal and outputs the signal as a transmission pulse signal;
A transmission / reception antenna that emits a transmission pulse signal output from the transmitter to space and receives a reflection signal from a target as a reception pulse signal;
A switch installed on the output side of the transmission type signal generator, outputs the transmission pulse signal to the transmitter, and outputs the STT type signal to a coupler coupled to the reception output side of the transmission / reception antenna ,
The reception pulse signal generated on the reception output side of the transmission / reception antenna, the leakage signal generated by leakage of the transmission pulse signal, STT type signal Receiving function unit that processes
The timing of the leak signal, and STT type signal A leak detector that detects the timing of
The delay time T1 of the transmission / reception system of the radar apparatus is determined from the transmission timing and the leak signal timing, and the STT timing and the STT type signal A signal processing device that obtains a delay time T3 of the receiving system of the radar device from the timing of, and obtains a delay time of the transmitting system of the radar device from the difference between the T1 and the T3,
A delay time data input / output unit that outputs information on the signal delay time of the transmission system to another radar device and receives information on the signal delay time of the transmission system of the other radar device It is equipped with.
[0013]
The radar device is a bistatic radar.
[0014]
In addition, a timing generation unit that generates transmission timing and reception timing,
A transmission seed signal generator for generating a transmission seed signal according to the transmission timing;
A transmitter that amplifies the transmission seed signal and outputs a transmission pulse signal;
A transmission / reception antenna that emits the transmission pulse signal to space and receives a reflected signal from a target as a reception pulse signal;
A transmission signal detector for extracting transmission timing from the transmission pulse signal;
A receiving function unit for receiving and processing the received pulse signal;
The delay time of the transmission system of the radar apparatus is obtained from the transmission timing and the transmission timing, and the distance from the target is detected from the time when the transmission pulse signal is emitted into space and the time when the reception pulse signal is received. Signal processing equipment,
A changeover switch is provided for switching the output destination of the signal processed by the reception function unit between the leak detection unit and the signal processing device.
[0015]
Further, a pulse compression unit that is inserted between the output terminal of the reception function unit and the changeover switch and compresses the signal output from the reception function unit is provided.
[0016]
A mode switching switch that is inserted between the reception function unit and the pulse compression unit and switches an output destination of a signal from the reception function unit, and uses the pulse compression unit; and the pulse compression unit It is possible to switch between modes that do not use.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a block configuration of a radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of FIG. In the figure, 1 is a signal processing device that outputs various control command signals, 2 is a control unit that controls a transmission / reception function by a signal from the signal processing device 1, 3 is a reference signal generation unit that generates a stable local signal, 4 is A timing generator that generates a transmission pulse signal generation timing signal (hereinafter referred to as a transmission timing), a reception timing signal, and the like according to a control signal from the controller 2, 5 modulates a signal from the reference signal generator 3, and a timing generator 4 is a modulated pulse signal that is a source of a transmission pulse signal according to the transmission timing from 4, that is, a transmission seed signal generation unit that generates a transmission seed signal, 6 is a transmitter that amplifies the transmission seed signal to generate a transmission pulse signal, 7 is a circulator for switching the signal direction of the transmission pulse signal and the reception pulse signal, 8 is a transmission pulse signal that is emitted into the space, and the reflected wave from the target is A transmission / reception antenna that receives a received pulse signal, 9 is a reception function unit that receives and processes the received pulse signal according to the timing signal from the timing generation unit 4, and 10 is a switch that switches the output destination of the received pulse signal processed by the reception function unit A switch 11 is a transmission signal leakage detection unit (hereinafter referred to as a leakage detection unit) that detects leakage of a transmission pulse signal from the circulator 7.
[0018]
Next, the operation of the radar apparatus of FIG. 1 will be described using the timing chart of FIG. The control unit 2 commands various control command signals (for example, start / stop of radar wave transmission / reception) for controlling the transmission / reception function according to signals from the signal processing device 1. In response to the radar wave transmission / reception start command, the reference signal generator 3 oscillates a local signal having a stable frequency that is the source of the transmission pulse signal. The timing generator 4 generates a transmission timing 120 and a reception timing 130 based on a control command signal from the controller 2. The transmission seed signal generation unit 5 performs various modulations such as pulse modulation, frequency conversion, and the like on the stable local signal transmitted from the reference signal generation unit 3 with the transmission timing 120 from the timing generation unit 4 as a reference, and transmission timing. A transmission seed signal 121 synchronized with 120 is generated. The transmission seed signal 121 is amplified by the transmitter 6 to become a transmission pulse signal 121 a, which is radiated to the space from the transmission / reception antenna 8 through the circulator 7.
[0019]
Here, when the transmission pulse signal 121a whose power is amplified by the transmitter 6 passes through the circulator 7, not only the signal passes through the transmission / reception antenna 8 side which is the original signal path of the circulator but also the reception function unit 9 side. In addition, a part of the transmission pulse signal 121a leaks (this is referred to as a leak signal 122). The reception function unit 9 originally receives the reflected signal from the target, that is, the reception pulse signal 131 according to the reception timing signal 130 from the timing generation unit 4 using the stable local signal 119 sent from the reference signal generation unit 3. The above leakage signal 122 is also subjected to the same reception process.
[0020]
The changeover switch 10 outputs only the leakage signal 122 among the signals received and processed by the reception function unit 9 to the leakage detection unit 11 (123 in the figure), and the reflected signal 131 from the target that is the original reception target is It is controlled by a signal from the control unit 2 so as to be output to the signal processing device 1 (132 in the figure).
The leak detection unit 11 detects the input leak signal 123 and outputs the rising point of the leak signal 123 to the control unit 2 as a trigger signal 124 for the radar distance range 0. The control unit 2 outputs the trigger signal in the range 0 to the signal processing device 1, and the signal processing device 1 processes the reception pulse signal 131 based on the trigger signal in the range 0.
[0021]
In the radar apparatus configured as described above, the trigger signal of the distance range 0 is generated by detecting the leak signal 122. Therefore, even if the generation timing of the transmission seed signal 121 fluctuates for some reason, the distance calculation is performed. The position of the distance range 0 serving as the reference is automatically shifted, and accurate distance calculation is always performed. Further, it is not necessary to provide a calibration period for generating a signal such as a reference range pulse, and the distance measurement error can be automatically corrected without reducing the radar detection distance range. Further, the signal processing apparatus 1 does not need to separate the reference range pulse 124 and the reflected pulse signal 132 from the target as described in the conventional example, and automatically corrects the distance measurement accuracy with a simpler configuration than the conventional one. be able to.
The time difference T1 between the transmission timing 120 and the leaked reception signal 123 is the sum of the signal delay times of both the transmission system and the reception system of this radar apparatus, and is obtained by the signal processing apparatus 1. Further, the obtained signal delay time is compared with a predetermined value, and the error is automatically corrected by feeding back to the variable delay circuit shown in the conventional example so that the difference is always constant.
[0022]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the radar apparatus according to the second embodiment. The pulse compression unit 12 is added to the configuration of FIG. 1 of the first embodiment. In the figure, reference numeral 12 denotes a pulse compression unit that performs pulse compression on a received pulse signal. The other components having the same reference numerals as those in FIG.
[0023]
In the radar apparatus configured as described above, the leak signal 122 is also pulse-compressed in the pulse compression unit 12 in the same manner as the reflected signal 131 from the target that is the original received pulse signal. By processing the leaked signal after pulse compression in the same manner as in the first embodiment, it is possible to automatically correct the distance measurement error of the radar apparatus that performs pulse compression.
[0024]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the radar apparatus according to the third embodiment.
In FIG. 4, a mode and a pulse in which pulse compression is not performed using a mode selector switch 13 that switches whether the output destination of the signal received by the reception function unit 9 is sent to the changeover switch 10 or the pulse compression unit 12. The radar apparatus has at least two modes of the compression mode.
[0025]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the radar apparatus according to the fourth embodiment, and FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the radar apparatus of FIG. In the figure, 14 is a selector switch for switching the output destination of the transmission seed signal 121 output from the transmission seed signal generator 5, 15 is a transmission seed signal 121 sent via the selector switch 14, or an STT seed signal described later. A coupler 16 coupled to the reception function unit 9 is a delay time data input / output unit for transmitting / receiving data of the signal delay time of the transmission system of the radar device and the signal delay time of the reception system to / from other radar devices. .
[0026]
Next, the operation of the radar apparatus of FIG. 5 will be described with reference to FIG. Since the changeover switch 14 is set to output the transmission seed signal 121 to the transmitter 6 during normal operation, the radar apparatus of FIG. 5 operates in the same manner as the radar apparatus of FIG. 1 of the first embodiment. Further, during the test adjustment of the radar device, an STT (System Test Target) signal output by a signal from the signal processing device 1 is generated after a certain time (T2 in the drawing) set by the signal processing device 1 from the transmission timing 120. Based on the STT timing 140, the transmission seed signal generator 5 outputs the STT seed signal 141. The STT type signal 141 is input to the reception function unit 9 through the coupler 15 by the changeover switch 14.
[0027]
The changeover switch 10 is controlled by the control unit 2 so that the STT type signal 141 received by the reception function unit 9 is input to the leak detection unit 11. By obtaining the difference (T3 in the figure) between the time when the timing generator 4 outputs the STT timing 140 for outputting the STT type signal 141 and the time when the leak detection unit 11 detects the STT type signal 141 (T3 in the figure), the radar In the device Receive signal system Can be measured. When the radar apparatus performs a normal operation, the same operation as that of the first embodiment is performed, so that the total delay time of the transmission signal system and the reception signal system in the radar apparatus is measured. Using STT type signal 141 Receive signal system Is subtracted from the sum of the delay times of the reception signal system and the transmission signal system measured by the operation of the first embodiment of the invention, Transmission signal system Delay time is required.
[0028]
Thus Send and By obtaining the delay time of the reception signal system, for example, a radar device that generates a transmission pulse signal 121a, and a radar device that receives a reflected signal from a target that is installed at a different position from the radar device. In the case of a bistatic radar device that identifies the target position by combining two or more radar devices, the transmission system delay time information of the radar device that generates the transmission pulse signal 121a is received from the delay time data input / output unit 16, By summing up with the delay time of the reception signal system of the radar apparatus that performs reception signal processing and using it for automatic correction of distance measurement accuracy, automatic correction of distance direction accuracy can be performed even in a bistatic radar or the like.
[0029]
Embodiment 5. FIG.
In the fourth embodiment, a means for separating the delay time of the transmission signal system and the delay time of the reception signal system with respect to the radar apparatus not having the pulse compression unit 12 and automatically correcting the distance direction accuracy even in a bistatic radar or the like is shown. However, this means, as shown in FIG. 7, has a pulse compression unit 12 and outputs a signal from the transmission seed signal generation unit even if it is used for a radar device that performs pulse compression of the reflected pulse signal from the target. By including a selector 15 for switching the destination and a coupler 15 for coupling the STT type signal 141 to the reception signal system. Even if there is a change due to pulse compression in the delay time of the transmission system / reception system, it can be grasped and corrected respectively, Automatic correction of distance measurement accuracy can be performed.
[0030]
Embodiment 6 FIG.
In the fourth embodiment of the invention, a means for separating the delay time of the transmission signal system and the delay time of the reception signal system with respect to the radar apparatus not having the pulse compression unit 12 and automatically correcting the distance direction accuracy even in a bistatic radar or the like. As shown in FIG. 8, this means may be used for a radar apparatus having a pulse compression unit 12 and having at least two modes of a mode in which pulse compression is not performed and a mode in which pulse compression is performed. By providing the selector switch 14 for switching the output destination of the signal from the transmission seed signal generation unit 5 and the coupler 15 for coupling the STT seed signal 141 to the reception signal system. Even if there is a change due to pulse compression in the delay time of the transmission system / reception system, it can be grasped and corrected respectively, Automatic correction of distance measurement accuracy can be performed.
[0031]
Embodiment 7 FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 7 of the present invention. In the figure, reference numeral 17 denotes a transmission signal detection unit that detects a transmission pulse signal output from the transmitter 6 and transmits the timing to the delay time data input / output unit 16.
In the radar apparatus configured as described above, the time when the transmission signal detection unit 17 detects the transmission pulse signal and the time when the timing generation unit 4 outputs the timing signal 120 for transmission pulse generation are compared, thereby comparing the radar. The delay time of the transmission signal system in the apparatus can be measured. Further, by the same operation as in the first embodiment, the total of the delay time of the transmission signal system and the delay time of the reception signal system in the radar apparatus is also measured. By subtracting the delay time of the transmission signal system from the sum of the delay time of the transmission signal system and the delay time of the reception signal system, the delay time of the reception signal system can be obtained.
[0032]
As a result, two or more radar devices, such as a radar device that generates a transmission pulse signal and a radar device that receives and processes a reflection signal from a target as a reception pulse signal, such as the bistatic radar described in the fourth embodiment, are used. When the target position is specified, the transmission system delay time information of the radar device that generates the transmission pulse signal is received from the delay time data input / output unit 16 and the received signal processing delay time of the radar device that performs the reception signal processing is totaled. However, by using it for automatic correction of distance measurement accuracy, it is possible to perform automatic correction of distance direction accuracy even in a bistatic radar or the like. The sum of the delay time of the transmission signal system and the delay time of the reception signal system in the radar apparatus is measured.
[0033]
In addition, as shown in FIG. 10, when the radar apparatus which has the pulse compression part 12 and carries out the pulse compression of the reflected pulse signal from a target is provided with the transmission signal detection part 17, it is used for bistatic radar etc. In, automatic correction of the distance measurement accuracy can be performed.
[0034]
Also, as shown in FIG. 11, transmission is also performed to a radar apparatus having a pulse compression unit 12 and a mode changeover switch 13 and having at least two modes of a mode in which pulse compression is not performed and a mode in which pulse compression is performed. By providing the signal detection unit 17, the distance measurement accuracy can be automatically corrected when used in a bistatic radar or the like.
[0035]
【The invention's effect】
Since the radar apparatus of the present invention is configured as described above, the signal delay time of the transmission / reception system can be obtained without using the reference range pulse, so that the distance measurement accuracy can be improved, and the apparatus configuration is It's simple and doesn't mean that the measurement distance range is shortened.
[0036]
Further, since the obtained signal delay time is kept constant, the distance measurement can be automatically corrected.
[0037]
In addition to the signal delay time of the transmission system, the delay time of the reception system can be obtained from the STT timing and the STT type signal.
[0038]
In addition, since the delay time data input / output unit for exchanging the signal delay time of the transmission system with other radar devices is provided, it can also be used for a bistatic radar combined with other radar devices.
[0039]
Further, even in the bistatic radar configuration, distance correction can be performed, so that the application surface can be expanded.
[0040]
Further, since the signal delay time of the transmission system can be directly obtained from the transmission timing and the transmission timing of the transmission pulse signal, the apparatus configuration is further simplified.
[0041]
In addition, since distance correction can be performed even in the case of pulse compression, the distance range can be further expanded and the application is wide.
[0042]
Moreover, since the mode which carries out pulse compression and the mode which does not carry out can be switched, the use is wide.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a radar apparatus according to a third embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a radar apparatus according to a fourth embodiment.
6 is a time chart for explaining the operation of FIG. 5;
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a radar apparatus according to a fifth embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to a sixth embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a radar apparatus according to a seventh embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a radar apparatus according to an eighth embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a radar apparatus according to a ninth embodiment.
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a conventional radar apparatus.
13 is a time chart for explaining the operation of FIG.
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of an improved conventional radar apparatus.
FIG. 15 is a time chart for explaining the operation of FIG. 14;
[Explanation of symbols]
1 signal processing device, 2 control unit, 3 reference signal generation unit,
4 timing generation unit, 5 transmission type signal generation unit, 6 transmitter, 7 circulator, 8 transmission / reception antenna, 9 reception function unit,
10 changeover switch, 11 transmission signal leakage detector,
12 pulse compressor, 13 mode selector switch, 14 selector switch,
15 coupler, 16 delay time data input / output unit,
17 transmission signal detector,
18 synchronization signal reference range pulse generation circuit (D / R generation circuit),
19 variable delay circuit, 20 modulator, 21 transmission tube,
22 gate circuit, 23 directional coupler, 24 receiver,
26 Transmission type signal and reference range pulse type signal
27 Transmission pulse signal, 28 Reference range pulse,
29 gate circuit control signal, 30 received pulse signal,
31 Video pulse signal.

Claims

レーダ波を送信するための送信タイミング、反射波を受信するための受信タイミング、及び前記送信タイミングからあらかじめ定めた所定時間後に出力するＳＴＴタイミングを生成するタイミング生成部，
前記送信タイミングに基づいて送信種信号を発生させ、前記ＳＴＴタイミングに基づいてＳＴＴ種信号を発生させる送信種信号生成部，
前記送信種信号を増幅し、送信パルス信号として出力する送信機，
前記送信機の出力した送信パルス信号を空間に放出し目標からの反射信号を受信パルス信号として受信する送受信アンテナ，
前記送信種信号生成部の出力側に設置され、前記送信パルス信号を前記送信機に出力し、前記ＳＴＴ種信号を前記送受信アンテナの受信出力側に結合された結合器に出力する切替器、
前記送受信アンテナの受信出力側に生じた、前記受信パルス信号、前記送信パルス信号が漏れこんで生じた漏れ込み信号、前記ＳＴＴ種信号を処理する受信機能部，
前記漏れ込み信号のタイミングと、前記ＳＴＴ種信号のタイミングとを検出する漏れ込み検出部、
前記送信タイミングと前記漏れ込み信号のタイミングとからこのレーダ装置の送受信系の遅延時間Ｔ１をもとめ、前記ＳＴＴタイミングと前記ＳＴＴ種信号のタイミングとからこのレーダ装置の受信系の遅延時間Ｔ３を求め、前記Ｔ１と前記Ｔ３の差からこのレーダ装置の送信系の遅延時間を求める信号処理装置、
前記送信系の信号遅延時間の情報を他のレーダ装置に出力するとともに、他のレーダ装置の送信系の信号遅延時間の情報を受信する遅延時間データ入出力部を備えたことを特徴とするレーダ装置。A timing generator for generating a transmission timing for transmitting a radar wave, a reception timing for receiving a reflected wave, and an STT timing output after a predetermined time from the transmission timing;
A transmission seed signal generator for generating a transmission seed signal based on the transmission timing and generating an STT seed signal based on the STT timing;
A transmitter that amplifies the transmission seed signal and outputs the signal as a transmission pulse signal;
A transmission / reception antenna that emits a transmission pulse signal output from the transmitter to space and receives a reflection signal from a target as a reception pulse signal;
A switch that is installed on the output side of the transmission type signal generator, outputs the transmission pulse signal to the transmitter, and outputs the STT type signal to a coupler coupled to the reception output side of the transmission / reception antenna ;
A reception function unit for processing the reception pulse signal generated on the reception output side of the transmission / reception antenna, a leakage signal generated by leakage of the transmission pulse signal, and the STT type signal ;
A leak detection unit for detecting the timing of the leak signal and the timing of the STT type signal ;
The delay time T1 of the transmission / reception system of the radar apparatus is obtained from the transmission timing and the timing of the leakage signal, and the delay time T3 of the reception system of the radar apparatus is obtained from the STT timing and the timing of the STT type signal , A signal processing device for obtaining a delay time of a transmission system of the radar device from a difference between the T1 and the T3;
A radar comprising: a delay time data input / output unit for outputting information on the signal delay time of the transmission system to another radar device and receiving information on the signal delay time of the transmission system of the other radar device apparatus.

レーダ装置はバイスタティックレーダであることを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 1, wherein the radar apparatus is a bistatic radar.

レーダ波を送信するための送信タイミングと反射波を受信するための受信タイミングとを生成するタイミング生成部、
前記送信タイミングに従い送信種信号を発生させる送信種信号生成部、
前記送信種信号を増幅し送信パルス信号を出力する送信機、
前記送信パルス信号を空間に放出し目標からの反射信号を受信パルス信号として受信する送受信アンテナ、
前記送信パルス信号から送出タイミングを取り出す送信信号検出部、
前記受信パルス信号を受信処理する受信機能部、
前記送信タイミングと前記送出タイミングからこのレーダ装置の送信系の遅延時間を求めるとともに、前記送信パルス信号を空間に発射した時刻と、前記受信パルス信号を受信した時刻から、目標との距離を検出する信号処理装置、
前記受信機能部で処理された信号の出力先を前記漏れ込み検出部と前記信号処理装置とに切替える切替スイッチを備えたことを特徴とするレーダ装置。A timing generator for generating a transmission timing for transmitting a radar wave and a reception timing for receiving a reflected wave;
A transmission seed signal generator for generating a transmission seed signal according to the transmission timing;
A transmitter that amplifies the transmission seed signal and outputs a transmission pulse signal;
A transmission / reception antenna that emits the transmission pulse signal to space and receives a reflected signal from a target as a reception pulse signal;
A transmission signal detector for extracting transmission timing from the transmission pulse signal;
A receiving function unit for receiving and processing the received pulse signal;
The delay time of the transmission system of the radar apparatus is obtained from the transmission timing and the transmission timing, and the distance from the target is detected from the time when the transmission pulse signal is emitted into space and the time when the reception pulse signal is received. Signal processing equipment,
A radar apparatus, comprising: a selector switch for switching an output destination of a signal processed by the reception function unit between the leak detection unit and the signal processing device.

前記受信機能部の出力端と前記切り替えスイッチとの間に挿入され、前記受信機能部の出力する信号をパルス圧縮するパルス圧縮部を備えたことを特徴とする請求項３に記載のレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 3, further comprising a pulse compression unit that is inserted between an output terminal of the reception function unit and the changeover switch and that compresses a signal output from the reception function unit.

前記受信機能部と前記パルス圧縮部との間に挿入され、前記受信機能部からの信号の出力先を切替えるモード切替スイッチを備え、前記パルス圧縮部を使用するモードと、前記パルス圧縮部を使用しないモードとを切り替え可能としたことを特徴とする請求項４に記載のレーダ装置。 A mode changeover switch that is inserted between the reception function unit and the pulse compression unit and switches an output destination of a signal from the reception function unit, uses the pulse compression unit, and uses the pulse compression unit The radar apparatus according to claim 4, wherein the mode to be switched can be switched.