JPH0147747B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0147747B2 JPH0147747B2 JP55142534A JP14253480A JPH0147747B2 JP H0147747 B2 JPH0147747 B2 JP H0147747B2 JP 55142534 A JP55142534 A JP 55142534A JP 14253480 A JP14253480 A JP 14253480A JP H0147747 B2 JPH0147747 B2 JP H0147747B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- pulse radar
- radar device
- receiving
- antennas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000005437 stratosphere Substances 0.000 description 1
- 239000005436 troposphere Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/95—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
- G01S13/951—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use ground based
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、SAD方式により大気中の風速の水
平成分を、高周波の電磁波を反射する大気の不均
質体の漂遊速度を測定することにより測定するパ
ルスレーダ装置であつて、該パルスレーダ装置
は、複数個の個別アンテナから形成され電磁波を
実質的に鉛直方向へ放射する送信アンテナ領域
と、該送信アンテナ領域と接続されたキーイング
される高周波送信器と、さらに水平の間隔を置い
て配置された少くとも２つの受信アンテナ領域
と、該受信アンテナ領域と接続された信号処理回
路とを備えており、該信号処理回路は不均質体か
ら反射されて異なる受信アンテナ領域により受信
される信号を相関づける装置を有している、
SAD方式により大気中の風速の水平成分を、高
周波の電磁波を反射する大気の不均質体の漂遊速
度を測定することにより測定するパルスレーダ装
置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is a pulse radar device that measures the horizontal component of wind speed in the atmosphere using the SAD method by measuring the drifting speed of a heterogeneous body in the atmosphere that reflects high-frequency electromagnetic waves. , the pulse radar device includes a transmitting antenna region formed from a plurality of individual antennas and radiating electromagnetic waves substantially vertically, a keyed high-frequency transmitter connected to the transmitting antenna region, and a horizontally spaced high-frequency transmitter. and a signal processing circuit connected to the receiving antenna regions, the signal processing circuit receiving signals reflected from the heterogeneous body and received by different receiving antenna regions. comprising a device for correlating the signals transmitted;
This invention relates to a pulse radar device that uses the SAD method to measure the horizontal component of wind speed in the atmosphere by measuring the stray velocity of a heterogeneous body in the atmosphere that reflects high-frequency electromagnetic waves.
透明な大気の不均質組成体も、マイクロ波領域
における高周波の電磁波の振動を多量に反射する
ことは知られている。その結果この種の不均質組
成体の漂遊速度すなわち大気における風速は、レ
ーダ法により測定することができる
（Naturwissenschaften65、285−296（1987））。 It is known that the heterogeneous composition of the transparent atmosphere also reflects large amounts of high-frequency electromagnetic wave vibrations in the microwave range. As a result, the drift velocity of this type of heterogeneous composition, ie the wind velocity in the atmosphere, can be measured by radar methods (Naturwissenschaften 65, 285-296 (1987)).
上空の大気のおける風速を測定するための２つ
の異なるレーダ測定方式がある、即ちDBS方式
（Doppler−Beam−Swinging−Verfahren）およ
び所謂SAD方式（Spaced−Antenna−Drift−
Verfahren）である。DBS方式（ドツプラービー
ム振動法）はいずれにせよ鉛直線に対して斜めに
走行する変動する放射ローブを用いて動作する、
通常のドツプラーレーダ方式である。これに対し
てSAD方式（距間配置アンテナードリフト方式）
の場合は、レーダ放射パルスは実質的に鉛直上方
に送信され、反射されたパルスは、著しく近接し
た間隔で並置されている少くとも２つの受信アン
テナにより受信される。受信アンテナは、レーダ
放射を反射する大気の不均質体の種々の離間した
領域すなわち大気の乱れを“観察”する。この場
合、離間配置されているアンテナにより受信され
た信号を相互に関係づけることにより、一方のア
ンテナの視界から他方のアンテナの視界までの所
定の乱れがどのくらいの時間を必要としたかが、
検出される。この時間およびアンテナ視野の間隔
から、受信アンテナを結ぶ線に平行な風速の水平
成分が、検出領域において計算される。この場合
の前提は当然、不均質体すなわち乱れが、一方の
アンテナの視界からもう一方のアンテナの視界ま
での走行路上で、その組成をそれほど変化させな
いことである。しかしこの条件は実際には満たさ
れない。検出される高度範囲は通常のように“時
間窓”により定められる。即ち送信時点から所定
の時間間隔を有する、前もつて与えられている持
続時間の時間間隔内に受信される反射信号を選択
的に検出することにより、定められる。 There are two different radar measurement methods for measuring wind speed in the upper atmosphere, namely the DBS method (Doppler-Beam-Swinging-Verfahren) and the so-called SAD method (Spaced-Antenna-Drift-
Verfahren). In any case, the DBS method (Doppler beam oscillation method) operates using a fluctuating radiation lobe that runs diagonally to the vertical line.
It is a normal Doppler radar system. On the other hand, the SAD method (distant antenna drift method)
In the case of , the radar radiation pulse is transmitted substantially vertically upward and the reflected pulse is received by at least two juxtaposed receiving antennas with very close spacing. The receiving antenna "sees" various discrete regions of atmospheric heterogeneity or atmospheric turbulence that reflect radar radiation. In this case, by correlating the signals received by the spaced apart antennas, we can determine how long a given disturbance takes from the field of view of one antenna to the field of view of the other antenna.
Detected. From this time and antenna field-of-view spacing, the horizontal component of the wind speed parallel to the line connecting the receiving antennas is calculated in the detection area. The prerequisite in this case is, of course, that the inhomogeneous bodies or disturbances do not change their composition appreciably on the path from the field of view of one antenna to the field of view of the other antenna. However, this condition is not actually met. The detected altitude range is defined by a "time window" as usual. ie by selectively detecting reflected signals received within a time interval of previously given duration, which has a predetermined time interval from the time of transmission.
SAD法は、測定感度の点でおよび副ローブに
よる障害が少ない点で、DSB法よりも著しい利
点を有する。 The SAD method has significant advantages over the DSB method in terms of measurement sensitivity and in being less disturbed by side lobes.
従来のSAD法の場合、多数の個別の八木アン
テナから構成された面の形の送信アンテナが用い
られてきた。受信アンテナとしては、少数の個別
八木アンテナから成るそれぞれの小さいアンテナ
群が用いられており、この受信アンテナは送信ア
ンテナとは別個にかつ送信アンテナとは間隔をお
いて設置されていた。従来は小さい面の受信アン
テナが、相関づけのために必要とされる解像度を
保証するために、必要なものとされてきた。 In the case of conventional SAD methods, a transmitting antenna in the form of a surface has been used, which is made up of a number of individual Yagi antennas. As receiving antennas, each small antenna group consisting of a small number of individual Yagi antennas was used, which were installed separately from and spaced apart from the transmitting antennas. Traditionally, small area receiving antennas have been required to guarantee the resolution required for correlation.
本発明の課題は、冒頭に述べた公知のSADパ
ルスレーダ装置を改善して、一方では測定感度を
向上させ他方では費用を低減させることである。 The object of the invention is to improve the known SAD pulse radar arrangement mentioned at the outset in order to increase the measurement sensitivity on the one hand and reduce the costs on the other hand.
上記課題は本発明により、受信アンテナ領域を
送信アンテナの有する分割配置された複数個の各
個別アンテナ群から構成し、該各個別アンテナ群
が送信受信スイツチを介して選択的に共通の送信
器へまたは個々の受信チヤネルへ接続させるよう
にしたのである。 The above problem can be solved by the present invention, in which the receiving antenna area is constituted by a plurality of divided individual antenna groups of the transmitting antenna, and each of the individual antenna groups is selectively connected to a common transmitter via a transmitting/receiving switch. Alternatively, they could be connected to individual reception channels.
本発明のパルスレーダ装置の有利な実施態様
は、請求の範囲第２項以下に記載されている。 Advantageous embodiments of the pulse radar arrangement according to the invention are described in the subclaims.
本発明はパルスレーダ装置の場合、送信アンテ
ナの部分が同時に受信アンテナとしても用いられ
る。有利に送信アンテナ全体を３つの個別のアン
テナ群に分割し、この場合これらの個別アンテナ
群がそれぞれ著しく多くのダイポールを有するよ
うにしさらにそれぞれ受信アンテナを構成するよ
うにされている。著しく大きい面の受信アンテナ
により得られる信号も申し分のない相関づけを可
能とすることが、顕著に示されている。受信アン
テナが従来よりも比較的多数の個別アンテナを有
することにより、この装置の感度が向上する。個
別アンテナを送信にも受信のも多重に利用するこ
とにより、探知費用も必要とされる設置面積も低
減される。 In the case of a pulse radar device, the transmitting antenna portion of the present invention is also used as a receiving antenna. Advantageously, the entire transmitting antenna is divided into three individual antenna groups, each of which has a significantly larger number of dipoles and each of which constitutes a receiving antenna. It has been clearly shown that signals obtained with receiving antennas of significantly larger area also allow satisfactory correlation. The sensitivity of the device is improved because the receiving antenna has a relatively larger number of individual antennas than before. Multiple use of individual antennas for both transmitting and receiving reduces both the cost of detection and the required footprint.
本発明によるパレスレーダ装置は有利にVHF
領域において動作し、対流圏および成層圏におけ
る風速の測定に適している。 The palace radar device according to the invention advantageously uses VHF
Suitable for measuring wind speeds in the troposphere and stratosphere.
次に本発明の実施例につき図面を用いて説明す
る。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図に示されているように、SAD方式で動
作するパルスエコーレーダ装置の場合、送信器Ｓ
の送信アンテナ１０から高周波振動パルス１２の
列が、実質的に鉛直上方に放射される。パルス１
２は、速度Ｕで移動する大気の乱気流から反射さ
れる。反射されたパルスは２つの受信アンテナ１
６および１８により受信されて高周波受信器２０
ないし２２へ導かれる。 As shown in Figure 1, in the case of a pulse echo radar device that operates in the SAD method, the transmitter S
A train of high-frequency vibration pulses 12 is radiated substantially vertically upward from a transmitting antenna 10 . pulse 1
2 is reflected from atmospheric turbulence moving with speed U. The reflected pulses are sent to two receiving antennas 1
6 and 18 to the high frequency receiver 20
or 22.
受信アンテナ１６および１８は乱気流の種々の
異なる位置を“観察”する。位置１４ｂは一定時
間後に、それまで位置１４ａのあつた個所へ到達
する。乱気流１４の構成が実質的には変化しない
時は、両方の受信アンテナ１６および１８は同じ
乱気流の形状を、一方のアンテナ視野から他方の
アンテナ視野までの乱気流の漂遊速度に相応する
時間間隔においてだけ“観察”する。この時間の
ずれは相関器２４を介して求められる。乱気流１
４の漂遊速度は測定される高さ範囲窓Ｈは、高周
波パルスの走行領域により定められる。互いに隣
り合う多数の高さ領域の検出により、移動しない
漂遊速度が求められて視覚表示装置２６またはタ
イプライタにより表示される。 Receive antennas 16 and 18 "see" various different locations of turbulence. After a certain period of time, position 14b reaches the location where position 14a was. When the configuration of the turbulence 14 does not substantially change, both receiving antennas 16 and 18 receive the same turbulence shape only for time intervals corresponding to the drift velocity of the turbulence from one antenna field of view to the other antenna field of view. "Observe. This time shift is determined via the correlator 24. turbulence 1
The height range window H, in which the stray velocity of 4 is measured, is defined by the travel range of the high-frequency pulses. By detecting a number of adjacent height regions, the static stray velocity is determined and displayed on the visual display 26 or on a typewriter.
第１図に示されている公知のSADレーダ装置
は、著しく広い面積の送信アンテナ１０と、送信
アンテナ１０とは別個のかなり小さい２つの受信
アンテナ１６および１８を有する。これとは反応
に第２図に示されている本発明によるパルスレー
ダ装置は、３つの領域３２，３４および３６を有
するアンテナ装置３０を有する。このアンテナ装
置３０は全体として送信アンテナとして動作し、
他方、領域３２，３４および３６はそれぞれ個別
に受信アンテナとして用いられる。有利には領域
３２，３４および３６は著しく広い面に形成さ
れ、それぞれがアンテナ装置全体の1/3から構成
される。 The known SAD radar arrangement shown in FIG. 1 has a transmit antenna 10 of a significantly larger area and two receive antennas 16 and 18 that are separate from the transmit antenna 10 and are much smaller. In contrast, the pulse radar arrangement according to the invention shown in FIG. 2 has an antenna arrangement 30 having three regions 32, 34 and 36. This antenna device 30 as a whole operates as a transmitting antenna,
On the other hand, regions 32, 34 and 36 are each used individually as receiving antennas. Regions 32, 34 and 36 are advantageously formed over a significantly wider area and each constitute one-third of the entire antenna arrangement.
アンテナ装置３０の領域３２，３４および３６
は、送信受信スイツチ３８のそれぞれの切替接点
を介して、共通の高周波送信器４０へまたは個別
に個々に受信チヤネル４２，４４ないし４６へ、
選択的に接続される。 Regions 32, 34 and 36 of antenna device 30
via the respective switching contacts of the transmit/receive switch 38 to a common high-frequency transmitter 40 or individually to the receive channels 42, 44 to 46,
Selectively connected.
高周波送信器は例えばVHF領域において動作
し、発振器４８ならびに電力増幅器５０を有す
る。第２図に示されている実施例の場合、発振器
４８は主発振器５２により同期をとられる。この
主発振器はさらに受信した高周波振動の復調に対
する信号を、受信チヤネル４２，４４および４６
へ供給する。 The high frequency transmitter operates, for example, in the VHF range and has an oscillator 48 as well as a power amplifier 50. In the embodiment shown in FIG. 2, oscillator 48 is synchronized by master oscillator 52. In the embodiment shown in FIG. This master oscillator further transmits signals for demodulating the received high frequency vibrations to the receiving channels 42, 44 and 46.
supply to
第２図には、受信チヤネル４２だけが示されて
いるが、他の受信チヤネルも同様に構成されてい
る。受信チヤネル４２は高周波受信部５４を有す
る。この高周波受信部は第３図に示されているよ
うに有利に構成される。受信部５４は２つの出力
側５４ａ，５４ｂを有し、これらの出力側に受信
信号の実数部に相応する出力信号Reおよび受信
信号の虚数部に相応する出力信号Imが現われる。
出力側５４ａおよび５４ｂは、帯域マルチレツク
ス回路５６の相応の入力側と接続されている。こ
の帯域マルチプレツクス回路は走査スイツチを有
しており受信した信号を、個々の高さ領域に相応
する領域窓ないし高さ窓Ｈの列へ、実数部に対し
ても虚数部に対しても置き換える。そのため各々
の高さ領域に対して実数部帯域信号および虚数部
帯域信号が発生される。異なる種々の帯域信号は
低域通過−または蓄積回路５８により正しい位相
で加算され（例えばそれぞれ500の受信パルスに
わたつて）、乱雑な雑音が除去されてＳ／Ｎ比が
改善される。次に平均化された信号は、第２帯域
マルチプレクス部６０により順次、対を形成する
実数部帯域信号および虚数部帯域信号がその都度
対を成すように走査される。受信チヤネル４２，
４４および４６のうちの各２つの走査された帯域
信号対は複素数相関器６２へ導かれる。複素数相
関器６２は、導びかれた信号の構成の間の時間の
ずれを求める、即ち一方の受信チヤネルに所属す
る受信アンテナ領域の視界から他方の受信チヤネ
ルに所属する受信アンテナ領域まで達するために
共通の乱気流が必要とした時間を求める。受信ア
ンテナセスタの視界の間隔は公知である（この間
隔は例えば飛行機による装置の測定により求めら
れる）。そのため求められた時間と走行した区間
から、当該の受信アンテナ領域の中心の接続線に
対して平行に走行した水平速度成分が計算され
る。 Although only receive channel 42 is shown in FIG. 2, the other receive channels are similarly configured. The receiving channel 42 has a high frequency receiving section 54 . This high frequency receiver is advantageously constructed as shown in FIG. The receiver 54 has two outputs 54a, 54b at which an output signal Re corresponding to the real part of the received signal and an output signal Im corresponding to the imaginary part of the received signal appear.
The outputs 54a and 54b are connected to corresponding inputs of a band multiplex circuit 56. This band multiplex circuit has a scanning switch and converts the received signal into a series of area windows or height windows H corresponding to the individual height regions, both for the real and for the imaginary part. . Therefore, a real part band signal and an imaginary part band signal are generated for each height region. The different band signals are summed in phase by a low-pass or storage circuit 58 (eg, over 500 received pulses each) to remove clutter and improve the signal-to-noise ratio. Next, the averaged signal is sequentially scanned by the second band multiplexing section 60 such that the real part band signal and the imaginary part band signal forming a pair each time form a pair. receiving channel 42,
Each two scanned band signal pairs of 44 and 46 are directed to a complex correlator 62. The complex correlator 62 determines the time deviation between the configurations of the guided signals, i.e. from the field of view of the receiving antenna region belonging to one receiving channel to the receiving antenna region belonging to the other receiving channel. Find the time required by the common turbulence. The field of view spacing of the receiving antenna cemeteries is known (this spacing is determined, for example, by measurements of the equipment on an airplane). Therefore, from the determined time and the traveled section, the horizontal velocity component traveling parallel to the connecting line at the center of the receiving antenna area is calculated.
相関器６２の出力信号は、タイプライタ６４に
より印刷されるか、視覚装置６６により表示され
るか、またはテレメータ装置６８により中央デー
タ処理装置へ伝送することができる。 The output signal of the correlator 62 can be printed by a typewriter 64, displayed by a visual device 66, or transmitted by a telemeter device 68 to a central data processing unit.
第３図は高周波受信部５４の有利な回路装置を
示す。第３図に示されている高周波受信部は入力
部７０を有する。この入力部は、１つの高周波増
幅器ならびに１つまたは複数個の混合段を有する
ことができて、かつ中間周波信号を中間周波増幅
器７２へ供給する。この中間周波増幅器の出力側
は２つの同期復調器７４および７６と接続されて
いる。同期復調器７４には主発振器５２からの復
調振動が、送信器４０へ供給される同期化振動と
同位相で、直接に導びかれる。さらに復調器７６
には主発振器５２からの復調振動が、90゜移相器
７８を介して導びかれる。復調器７４の出力側は
線路５４ａと接続されており実数部信号Reを供
給する。他方、復調器７６の出力側は出力線路５
４ｂと接続されていて、虚数信号Imを供給する。 FIG. 3 shows an advantageous circuit arrangement of the high-frequency receiver 54. FIG. The high frequency receiving section shown in FIG. 3 has an input section 70. This input can have one high-frequency amplifier as well as one or more mixing stages and supplies an intermediate-frequency signal to an intermediate-frequency amplifier 72 . The output side of this intermediate frequency amplifier is connected to two synchronous demodulators 74 and 76. The demodulated vibration from the main oscillator 52 is directly guided to the synchronous demodulator 74 in the same phase as the synchronized vibration supplied to the transmitter 40 . Furthermore, the demodulator 76
The demodulated vibration from the main oscillator 52 is guided through a 90° phase shifter 78. The output side of the demodulator 74 is connected to the line 54a and supplies the real part signal Re. On the other hand, the output side of the demodulator 76 is connected to the output line 5
4b and supplies an imaginary number signal Im.
第４図および第５図には有利なアンテナ装置３
０が示されている。このアンテナ装置３０は24個
のアンテナ面を有する。これらは第４図において
小さい正方形でしめされており、かつ第５図が示
すように、鉛直上方へ方向でけられている各４つ
の八木アンテナを有する。 FIGS. 4 and 5 show an advantageous antenna arrangement 3
0 is shown. This antenna device 30 has 24 antenna surfaces. These are indicated by small squares in FIG. 4 and each have four Yagi antennas which are angled in a vertically upward direction, as FIG. 5 shows.
第５図において１本の線で示されている八木ア
ンテナは、通常のように放射器、反射器及び複数
個の導波器から構成される。 The Yagi antenna, shown as a single line in FIG. 5, consists of a radiator, a reflector and a plurality of waveguides as usual.
アンテナ面は、第４図に示されているように配
置されており、受信アンテナ領域３２，３４およ
び３６に相応する３つの群に分割されている。各
受信アンテナ領域は、第５図に示されているアン
テナ面から成る近似的な菱形配置を有している。
アンテナ面の対応する辺の間の間隔は、アンテナ
面配置の縦方向においても横方向においても、有
利に送信波長の1.4倍である。第５図のアンテナ
面の４つの八木アンテナはその中心が、送信波長
λの0.7倍の辺の長さを有する正方形の頂点に配
置される（そのため第４図はアンテナ面の間隔と
寸法が、縮尺通りではないが示されている）。そ
のためアンテナ面の隣り合う辺の間隔は、縦方向
においても横方向においても送信波長λの0.7倍
である。 The antenna plane is arranged as shown in FIG. 4 and is divided into three groups corresponding to the receiving antenna areas 32, 34 and 36. Each receive antenna area has an approximately diamond-shaped arrangement of antenna planes as shown in FIG.
The spacing between corresponding sides of the antenna plane is preferably 1.4 times the transmission wavelength both in the longitudinal and transverse directions of the antenna plane arrangement. The centers of the four Yagi antennas on the antenna plane in Figure 5 are arranged at the vertices of a square whose side length is 0.7 times the transmission wavelength λ (therefore, in Figure 4, the spacing and dimensions of the antenna plane are as follows: (shown not to scale). Therefore, the distance between adjacent sides of the antenna surface is 0.7 times the transmission wavelength λ in both the vertical and horizontal directions.
第２図に示されている装置の実施例において
は、高さが１〜16Kmの風速の例えばその水平成分
の測定のために、次の有利なパラメータが用いら
れている。 In the embodiment of the device shown in FIG. 2, the following advantageous parameters are used for measuring the wind speed, for example its horizontal component, at a height of 1 to 16 km.
送信周波数 53.4ＭHz
波 長 5.61ｍ
パルス持続時間 １μS
領域窓の幅 150ｍ
送信ピーク電力 500KW
パルス周波数 ８ＫHz
平均送信出力 ４KW
信号が干渉されずに検出される場合の受信パルス
の数 512
アンテナ装置全体の実効面積 約1000m2 Transmission frequency 53.4MHz Wavelength 5.61m Pulse duration 1μS Area window width 150m Transmission peak power 500KW Pulse frequency 8KHz Average transmission power 4KW Number of received pulses when the signal is detected without interference 512 Effective area of the entire antenna device Approximately 1000m2
第１図はSAD法方式の説明図、第２図は本発
明の実施例のパルスレーダ装置のブロツク図、第
３図は第２図の装置の一部分の回路図、第４図は
第２図の装置のアンテナ系の有利な実施例の断面
図、第５図は第４図において正方形で示されてい
るアンテナ面から成る個々のアンテナの配置図を
示す。
１０……送信アンテナ、１６，１８……受信ア
ンテナ、２０，２２……受信機、２４……比較
器、２６……表示装置、３２，３４，３６……受
信アンテナ領域、３８……送受信切替スイツチ、
４０……送信器、４２，４４，４６……受信チヤ
ネル、５０……電力増幅器、５２……主発振器、
５４……高周波受信部、５６……帯域マルチプレ
ツクス回路、５８……蓄積回路、６０……帯域マ
ルチプレツクス部、６２……比較器、６４……タ
イプライタ、６６……可視装置、６８……テレメ
ータ装置、７０……入力部、７２……高周波増幅
器、７４，７６……同期復調器、７８……移相
器。
Fig. 1 is an explanatory diagram of the SAD method, Fig. 2 is a block diagram of a pulse radar device according to an embodiment of the present invention, Fig. 3 is a circuit diagram of a part of the device shown in Fig. 2, and Fig. 4 is a diagram similar to that shown in Fig. 2. FIG. 5 shows a diagram of the arrangement of the individual antennas, which are made up of antenna surfaces marked as squares in FIG. 4. 10...Transmission antenna, 16, 18...Reception antenna, 20, 22...Receiver, 24...Comparator, 26...Display device, 32, 34, 36...Reception antenna area, 38...Transmission/reception switching Switch,
40... Transmitter, 42, 44, 46... Reception channel, 50... Power amplifier, 52... Main oscillator,
54... High frequency receiving section, 56... Bandwidth multiplex circuit, 58... Storage circuit, 60... Bandwidth multiplexing section, 62... Comparator, 64... Typewriter, 66... Visual device, 68... Telemeter device, 70...input section, 72...high frequency amplifier, 74, 76...synchronous demodulator, 78...phase shifter.
Claims (1)
高周波の電磁波を反射する大気の不均質体の漂遊
速度を測定することにより測定するパルスレーダ
装置であつて、該パルスレーダ装置は、複数個の
個別アンテナから形成され電磁波を実質的に鉛直
方向へ放射する送信アンテナ領域と、該送信アン
テナ領域と接続されたキーイングされる高周波送
信器と、さらに水平の間隔を置いて配置された少
くとも２つの受信アンテナ領域と、該受信アンテ
ナ領域と接続された信号処理回路とを備えてお
り、該信号処理回路は不均質体から反射されて異
なる受信アンテナ領域により受信される信号を相
関づける装置を有しているパルスレーダ装置にお
いて、受信アンテナ領域３２，３４，３６を送信
アンテナ３０の有する分割配置された複数個の各
個別アンテナ群から構成し、該各個別アンテナ群
が送信受信スイツチ３８を介して選択的に共通の
送信器４０へまたは個々の受信チヤネル４２，４
４，４６へ接続されるようにしたことを特徴とす
るSAD方式により風速を測定するパルスレーダ
装置。 ２ 各受信チヤネル４２，４４，４６が復調装置
７４，７６を有し、該復調装置は、受信信号の振
幅および位相に相応する出力信号（Reないし
Im）を供給するようにした特許請求の範囲第１
項記載のパルスレーダ装置。 ３ 各受信チヤネル４２，４４，４６が、受信信
号を種々の異なる距離範囲に配分するための時分
割マルチプレツクス回路５６，６０有するように
した特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
パルスレーダ装置。 ４ それぞれ２つの受信チヤネル４２，４４，４
６の出力信号を相互に関係づける複素数相関器６
２が設けられている特許請求の範囲第１項または
第２項または第３項に記載のパルスレーダ装置。 ５ 受信アンテナ３２，３４，３６が送信アンテ
ナ３０の全部の個別アンテナを有する特許請求の
範囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載
のパルスレーダ装置。 ６ 受信アンテナ３２，３４，３６がそれぞれ少
なくとも20の、例えば少くとも30の個別アンテナ
を有する特許請求の範囲第１項から第５項までの
いずれか１項に記載のパルスレーダ装置。 ７ 受信アンテナ３２，３４，３６の中心が三角
形の頂点に位置されている前記特許請求の範囲の
いずれか１項に記載のパルスレーダ装置。 ８ 個別アンテナが複数個の八木アンテナから構
成されるようにし、該八木アンテナの各４つが正
方形の頂点に配置されており、該正方形がひし形
の受信アンテナ３２，３４，３６を構成するよう
にした特許請求の範囲第１項から第７項までのい
ずれか１項に記載のパルスレーダ装置。 ９ 正方形が、高周波の電磁波振動の波長の約
1.4倍の長さの辺を有する網目体の中に配置され
ている特許請求の範囲第８項記載のパルスレーダ
装置。[Claims] 1. Using the SAD method, the horizontal component of wind speed in the atmosphere is
A pulse radar device that measures high-frequency electromagnetic waves by measuring the stray velocity of a heterogeneous object in the atmosphere that reflects them, the pulse radar device being formed from a plurality of individual antennas and directing the electromagnetic waves in a substantially vertical direction. a radiating transmit antenna region; a keyed radio frequency transmitter connected to the transmit antenna region; and at least two horizontally spaced receive antenna regions connected to the receive antenna region. A pulse radar device comprising a signal processing circuit, and the signal processing circuit includes a device for correlating signals reflected from a heterogeneous body and received by different receiving antenna regions. , 36 are composed of a plurality of divided individual antenna groups of the transmitting antenna 30, and each individual antenna group is selectively connected to a common transmitter 40 or to an individual receiving channel via a transmitting/receiving switch 38. 42,4
A pulse radar device that measures wind speed using the SAD method, characterized in that it is connected to 4 and 46. 2 Each receiving channel 42, 44, 46 has a demodulator 74, 76 which outputs an output signal (Re or
Im) Claim 1
The pulse radar device described in Section 1. 3. Each receiving channel 42, 44, 46 has a time division multiplexing circuit 56, 60 for distributing the received signal to different distance ranges. Pulse radar equipment. 4 two receiving channels each 42, 44, 4
a complex correlator 6 that correlates the output signals of 6;
2. The pulse radar device according to claim 1, 2, or 3, wherein: 2 is provided. 5. The pulse radar device according to any one of claims 1 to 4, wherein the receiving antennas 32, 34, 36 include all individual antennas of the transmitting antenna 30. 6. Pulse radar arrangement according to one of the claims 1 to 5, in which the receiving antennas 32, 34, 36 each have at least 20, for example at least 30, individual antennas. 7. The pulse radar device according to any one of the preceding claims, wherein the centers of the receiving antennas 32, 34, 36 are located at the vertices of a triangle. 8. The individual antenna is composed of a plurality of Yagi antennas, and each of the four Yagi antennas is arranged at the apex of a square, and the square constitutes the diamond-shaped receiving antennas 32, 34, and 36. A pulse radar device according to any one of claims 1 to 7. 9 The square is approximately the wavelength of high-frequency electromagnetic wave vibration.
9. The pulse radar device according to claim 8, wherein the pulse radar device is disposed in a mesh body having sides 1.4 times as long.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3026424A DE3026424C2 (en) | 1980-07-11 | 1980-07-11 | Impulse radar device for measuring wind speeds |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5729954A JPS5729954A (en) | 1982-02-18 |
| JPH0147747B2 true JPH0147747B2 (en) | 1989-10-16 |
Family
ID=6107010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14253480A Granted JPS5729954A (en) | 1980-07-11 | 1980-10-14 | Pulse radar apparatus for measuring wind velocity |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5729954A (en) |
| DE (1) | DE3026424C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0436048B1 (en) * | 1990-01-02 | 1995-11-02 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Oblique spaced antenna method and system for measuring atmospheric wind fields |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5214466A (en) * | 1975-07-24 | 1977-02-03 | Tokyo Keiki Co Ltd | Current measuring device |
| JPS5276956A (en) * | 1975-12-22 | 1977-06-28 | Hitachi Medical Corp | Method of measuring flowing velocity using doppler effect caused by modulated signal of m series |
| JPS5531970A (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-06 | Tokyo Keiki Co Ltd | Measuring unit for surface velocity |
-
1980
- 1980-07-11 DE DE3026424A patent/DE3026424C2/en not_active Expired
- 1980-10-14 JP JP14253480A patent/JPS5729954A/en active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5214466A (en) * | 1975-07-24 | 1977-02-03 | Tokyo Keiki Co Ltd | Current measuring device |
| JPS5276956A (en) * | 1975-12-22 | 1977-06-28 | Hitachi Medical Corp | Method of measuring flowing velocity using doppler effect caused by modulated signal of m series |
| JPS5531970A (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-06 | Tokyo Keiki Co Ltd | Measuring unit for surface velocity |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5729954A (en) | 1982-02-18 |
| DE3026424C2 (en) | 1982-10-07 |
| DE3026424A1 (en) | 1982-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2408048A (en) | Radio direction method and system | |
| Headrick et al. | Over-the-horizon radar in the HF band | |
| EP0162351B1 (en) | Method of estimating trajectories and apparatus therefor | |
| US4172255A (en) | HF coastal current mapping radar system | |
| US2419525A (en) | Radio beacon | |
| EP0843179B1 (en) | Method and system for data reduction of times of arrival of radar signals | |
| May et al. | The altitude coverage of temperature measurements using RASS with wind profiler radars | |
| US20170045613A1 (en) | 360-degree electronic scan radar for collision avoidance in unmanned aerial vehicles | |
| US4996533A (en) | Single station radar ocean surface current mapper | |
| JPH0420861A (en) | Tilt space antenna method and system for measuring atmospheric-air wind field | |
| WO1993006500A2 (en) | Three dimensional interferometric synthetic aperture radar terrain mapping employing altitude measurement | |
| KR20030041128A (en) | Digital receiving system for dense environment of aircraft | |
| JPH11125674A (en) | Synthetic aperture radar device | |
| US4351188A (en) | Method and apparatus for remote measurement of wind direction and speed in the atmosphere | |
| US2403622A (en) | Obstacle detecting system | |
| US5160932A (en) | Over-the-horizon synthetic aperture radar | |
| JPH0534447A (en) | Multistatic radar method | |
| EP0829021A1 (en) | System for detection and measurement of atmospheric movement | |
| US3422431A (en) | Detection of objects in an electromagnetic field | |
| JPH0147747B2 (en) | ||
| CA2831043C (en) | Interferometric sar system | |
| US5812091A (en) | Radio interferometric antenna for angle coding | |
| RU2166774C2 (en) | Method and gear to form polarization portrait of ground or sea surface in double-frequency radar with synthesized aperture | |
| Glass et al. | The French meteor radar facility | |
| GB696809A (en) | Improvements in object-locating systems |