JPH026029B2 - - Google Patents
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- JPH026029B2 JPH026029B2 JP57135366A JP13536682A JPH026029B2 JP H026029 B2 JPH026029 B2 JP H026029B2 JP 57135366 A JP57135366 A JP 57135366A JP 13536682 A JP13536682 A JP 13536682A JP H026029 B2 JPH026029 B2 JP H026029B2
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- JP
- Japan
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- antenna
- target
- phased array
- monopulse
- narrow
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 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
- G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、フエーズド・アレイ・アンテナを
構成する多数のアンテナ素子をON／OFF制御す
ることによりビーム幅の広いアンテナ・ビームと
ビーム幅の狭いアンテナ・ビームを成形する機能
を有するモノパルス方式のフエーズド・アレイ・
アンテナを用いて目標を自動的に捕捉・追尾する
レーダ装置に係り、フエーズド・アレイ・アンテ
ナが有するビーム成形機能及び目標の検出に同期
したアンテナ・ビーム走査機能とビーム形状切換
え機能、並びにモノパルス追尾方式のレーダが有
する目標の角度誤差検出機能を活用して、目標の
捜索時間及び捕捉時間の短縮を図ることを目的と
したレーダ装置に関するものである。
構成する多数のアンテナ素子をON／OFF制御す
ることによりビーム幅の広いアンテナ・ビームと
ビーム幅の狭いアンテナ・ビームを成形する機能
を有するモノパルス方式のフエーズド・アレイ・
アンテナを用いて目標を自動的に捕捉・追尾する
レーダ装置に係り、フエーズド・アレイ・アンテ
ナが有するビーム成形機能及び目標の検出に同期
したアンテナ・ビーム走査機能とビーム形状切換
え機能、並びにモノパルス追尾方式のレーダが有
する目標の角度誤差検出機能を活用して、目標の
捜索時間及び捕捉時間の短縮を図ることを目的と
したレーダ装置に関するものである。
まず、従来の機械的駆動によるモノパルス・ア
ンテナを用いたこの種のレーダ装置における目標
の捕捉・追尾方式を図に用いて説明する。
ンテナを用いたこの種のレーダ装置における目標
の捕捉・追尾方式を図に用いて説明する。
第１図は従来のこの種のレーダ装置におけるア
ンテナ走査法を示す図である。
ンテナ走査法を示す図である。
捜索時においては、アンテナ・ビーム幅がθBな
るビーム幅の狭いペンシル・ビーム１で捜索領域
２を全て覆うような捜索時のアンテナ走査パター
ン３に沿つたアンテナ走査を行う。今、アンテナ
が方位角θAZ・高低角θELなる目標方向４の近傍を
走査し目標を検出すると目標の存在が確率的に予
測される領域（以下「目標存在領域」と呼ぶ。）
を覆うような捕捉時のアンテナ走査パターン５に
沿つてアンテナ走査を行い、モノパルス追尾に移
行する。したがつて、目標を捕捉し、モノパルス
追尾に移行するためには、捜索領域２をビーム幅
の狭いペンシル・ビーム１で走査するために要す
る捜索時間と、目標検出後、上記目標存在領域を
ペンシル・ビーム１で走査するために要する捕捉
時間が必要である。
るビーム幅の狭いペンシル・ビーム１で捜索領域
２を全て覆うような捜索時のアンテナ走査パター
ン３に沿つたアンテナ走査を行う。今、アンテナ
が方位角θAZ・高低角θELなる目標方向４の近傍を
走査し目標を検出すると目標の存在が確率的に予
測される領域（以下「目標存在領域」と呼ぶ。）
を覆うような捕捉時のアンテナ走査パターン５に
沿つてアンテナ走査を行い、モノパルス追尾に移
行する。したがつて、目標を捕捉し、モノパルス
追尾に移行するためには、捜索領域２をビーム幅
の狭いペンシル・ビーム１で走査するために要す
る捜索時間と、目標検出後、上記目標存在領域を
ペンシル・ビーム１で走査するために要する捕捉
時間が必要である。
ところで、追尾レーダにおいては、目標を迅速
に捕捉するために上記捜索時間及び捕捉時間の短
縮が不可欠であり、これら捜索時間及び捕捉時間
を短縮するには、捜索時のアンテナ・ビーム幅を
広くし、さらに捜索時の目標指示精度を上げるこ
とによつて上記目標存在領域を狭めればよいが、
従来の機械的駆動によるモノパルス・アンテナを
用いたこの種のレーダ装置においてアンテナ・ビ
ームの形状を切換える機能を付加するハード・ウ
エアが複雑になり、さらに目標の検出とアンテナ
走査が独立しているため通常、上記目標存在領域
を捜索時のアンテナ・ビーム幅の２倍から４倍程
度以下には狭めることができないという欠点があ
つた。
に捕捉するために上記捜索時間及び捕捉時間の短
縮が不可欠であり、これら捜索時間及び捕捉時間
を短縮するには、捜索時のアンテナ・ビーム幅を
広くし、さらに捜索時の目標指示精度を上げるこ
とによつて上記目標存在領域を狭めればよいが、
従来の機械的駆動によるモノパルス・アンテナを
用いたこの種のレーダ装置においてアンテナ・ビ
ームの形状を切換える機能を付加するハード・ウ
エアが複雑になり、さらに目標の検出とアンテナ
走査が独立しているため通常、上記目標存在領域
を捜索時のアンテナ・ビーム幅の２倍から４倍程
度以下には狭めることができないという欠点があ
つた。
この発明は、以上のような欠点の改善を図つた
もので、フエーズド・アレイ・アンテナを構成す
る多数のアンテナ素子をON／OFF制御すること
により、所定の捜索領域を迅速に走査するための
ビーム幅の広いアンテナ・ビーム（以下「第１の
アンテナ・ビーム」と呼ぶ。）と追尾を行うため
のビーム幅の狭いアンテナ・ビーム（以下「第２
のアンテナ・ビーム」と呼ぶ。）を形成する機能
を有するモノパルス方式のフエーズド・アレイ・
アンテナを用いて目標の検出と同期したビーム走
査を行い、上記第１のアンテナ・ビームを用いた
捜索時に目標を検出するとモノパルスの原理を用
いて得られる目標方向に、上記第２のアンテナ・
ビームを指向させモノパルス追尾に移行すること
により、上記捜索時間及び捕捉時間の短縮を図つ
たレーダ装置を提供せんとするものである。
もので、フエーズド・アレイ・アンテナを構成す
る多数のアンテナ素子をON／OFF制御すること
により、所定の捜索領域を迅速に走査するための
ビーム幅の広いアンテナ・ビーム（以下「第１の
アンテナ・ビーム」と呼ぶ。）と追尾を行うため
のビーム幅の狭いアンテナ・ビーム（以下「第２
のアンテナ・ビーム」と呼ぶ。）を形成する機能
を有するモノパルス方式のフエーズド・アレイ・
アンテナを用いて目標の検出と同期したビーム走
査を行い、上記第１のアンテナ・ビームを用いた
捜索時に目標を検出するとモノパルスの原理を用
いて得られる目標方向に、上記第２のアンテナ・
ビームを指向させモノパルス追尾に移行すること
により、上記捜索時間及び捕捉時間の短縮を図つ
たレーダ装置を提供せんとするものである。
ここで、フエーズド・アレイ・アンテナを構成
する多数のアンテナ素子をON／OFF制御するこ
とにより、上記第１のアンテナ・ビーム及び第２
のアンテナ・ビームを成形する機能について、そ
の一例を簡単に述べる。
する多数のアンテナ素子をON／OFF制御するこ
とにより、上記第１のアンテナ・ビーム及び第２
のアンテナ・ビームを成形する機能について、そ
の一例を簡単に述べる。
フエーズド・アレイ・アンテナを有効径600mm
の円形開口アンテナであり、周波数を9.5GHzと
仮定すると上記第２のアンテナ・ビームのビーム
幅は約3.5度、このときのアンテナ利得は約33dB
となる。今、このフエーズド・アレイ・アンテナ
において外周に位置するアンテナ素子をOFFす
ることにより等価的にアンテナ有効径を約220mm
にすると、上記第１のアンテナ・ビームのビーム
幅は約10度に広がり、このときのアンテナ利得は
約24dBになる。以上に述べたようにアンテナ素
子をON／OFF制御することによりアンテナ・ビ
ーム幅を変えることができる。又、アンテナ・ビ
ーム幅を広くすることによりアンテナ利得が低下
するが、迅速な捕捉・追尾が要求されるのは一般
的に近距離目標に対してであるため、この程度の
アンテナ利得低下によつて生じるレーダ距離性能
の劣化は問題にならない。
の円形開口アンテナであり、周波数を9.5GHzと
仮定すると上記第２のアンテナ・ビームのビーム
幅は約3.5度、このときのアンテナ利得は約33dB
となる。今、このフエーズド・アレイ・アンテナ
において外周に位置するアンテナ素子をOFFす
ることにより等価的にアンテナ有効径を約220mm
にすると、上記第１のアンテナ・ビームのビーム
幅は約10度に広がり、このときのアンテナ利得は
約24dBになる。以上に述べたようにアンテナ素
子をON／OFF制御することによりアンテナ・ビ
ーム幅を変えることができる。又、アンテナ・ビ
ーム幅を広くすることによりアンテナ利得が低下
するが、迅速な捕捉・追尾が要求されるのは一般
的に近距離目標に対してであるため、この程度の
アンテナ利得低下によつて生じるレーダ距離性能
の劣化は問題にならない。
以下、この発明について第２図及び第３図を用
い詳述する。
い詳述する。
第２図はこの発明の一実施例を示すブロツク構
成図、第３図はこの発明のアンテナ・ビーム走査
法を示す図である。第２図及び第３図において、
送信機６で発生した高周波パルス信号は送受切換
器７及びフエーズド・アレイ・アンテナ８を介し
て外部空間に放射される。
成図、第３図はこの発明のアンテナ・ビーム走査
法を示す図である。第２図及び第３図において、
送信機６で発生した高周波パルス信号は送受切換
器７及びフエーズド・アレイ・アンテナ８を介し
て外部空間に放射される。
一方、フエーズド・アレイ・アンテナ８の和チ
ヤンネルでの受信信号Σは送受切換器７を介して
和チヤンネルの受信機９に入力され、増幅されて
信号処理器１０及び割算器１１に入力される。
又、フエーズド・アレイ・アンテナ８の差チヤン
ネルでの受信信号Δは差チヤンネルの受信機１２
に入力され、増幅されて割算器１１に入力され
る。割算器１１は和チヤンネルの受信機９の出力
と差チヤンネルの受信機１２の出力の比を算出し
信号処理器１０に入力する。なお、上記差チヤン
ネルの受信信号Δには方位角及び高低角信号が時
分割で含まれているものとする。
ヤンネルでの受信信号Σは送受切換器７を介して
和チヤンネルの受信機９に入力され、増幅されて
信号処理器１０及び割算器１１に入力される。
又、フエーズド・アレイ・アンテナ８の差チヤン
ネルでの受信信号Δは差チヤンネルの受信機１２
に入力され、増幅されて割算器１１に入力され
る。割算器１１は和チヤンネルの受信機９の出力
と差チヤンネルの受信機１２の出力の比を算出し
信号処理器１０に入力する。なお、上記差チヤン
ネルの受信信号Δには方位角及び高低角信号が時
分割で含まれているものとする。
今、この発明のレーダ装置１３が捜索状態にあ
るとき、信号処理器１０が和チヤンネルの受信機
９の出力信号を処理して目標が存在しないと判定
すると、ON／OFF制御器１４とビーム走査制御
器１５に捜索状態を継続することを指令する。こ
のとき、ON／OFF制御器１４は所定のアンテナ
素子をOFFすることにより得られるビーム幅θB1
なる上記第１のアンテナ・ビーム１６を継続して
成形するように、また、ビーム走査制御器１５は
ビーム指向角をθSだけ変更するようにフエーズ
ド・アレイ・アンテナ８を制御する。このような
動作を繰返すことによつて第１のアンテナ・ビー
ム１６で捜索領域の全て覆うようなビーム走査パ
ターン１７に沿つたビーム走査が行われる。
るとき、信号処理器１０が和チヤンネルの受信機
９の出力信号を処理して目標が存在しないと判定
すると、ON／OFF制御器１４とビーム走査制御
器１５に捜索状態を継続することを指令する。こ
のとき、ON／OFF制御器１４は所定のアンテナ
素子をOFFすることにより得られるビーム幅θB1
なる上記第１のアンテナ・ビーム１６を継続して
成形するように、また、ビーム走査制御器１５は
ビーム指向角をθSだけ変更するようにフエーズ
ド・アレイ・アンテナ８を制御する。このような
動作を繰返すことによつて第１のアンテナ・ビー
ム１６で捜索領域の全て覆うようなビーム走査パ
ターン１７に沿つたビーム走査が行われる。
さて、第１のアンテナ・ビーム１６が方位角
θSA及び高低角θSEを指向したとき、信号処理器１
０が和チヤンネルの受信機９の出力信号を処理し
て目標を検出し、そのときの割算器１１の出力信
号からモノパルスの原理によつて目標の角度誤差
ΔθAZ及びΔθELを検知すると、ON／OFF制御器１
４とビーム走査制御器１５に捕捉状態のアンテナ
制御を行うことを指令する。この指令により、
ON／OFF制御器１４は全数のアンテナ素子を
ONすることによりビーム形状ビーム幅をθB2なる
上記第２のアンテナ・ビーム１８に切換えるよう
に、また、ビーム走査制御器１５は目標を検出し
たときのビーム指向角である上記方位角θSA及び
高低角θSEと上記角度誤差ΔθAZ及びΔθELによつて
与えられる方位角θAZ及び高低角θELなる目標方向
４に第２のアンテナ・ビーム１８を指向させるよ
うにフエーズド・アレイ・アンテナ８を制御し、
モノパルス追尾に移行させる。
θSA及び高低角θSEを指向したとき、信号処理器１
０が和チヤンネルの受信機９の出力信号を処理し
て目標を検出し、そのときの割算器１１の出力信
号からモノパルスの原理によつて目標の角度誤差
ΔθAZ及びΔθELを検知すると、ON／OFF制御器１
４とビーム走査制御器１５に捕捉状態のアンテナ
制御を行うことを指令する。この指令により、
ON／OFF制御器１４は全数のアンテナ素子を
ONすることによりビーム形状ビーム幅をθB2なる
上記第２のアンテナ・ビーム１８に切換えるよう
に、また、ビーム走査制御器１５は目標を検出し
たときのビーム指向角である上記方位角θSA及び
高低角θSEと上記角度誤差ΔθAZ及びΔθELによつて
与えられる方位角θAZ及び高低角θELなる目標方向
４に第２のアンテナ・ビーム１８を指向させるよ
うにフエーズド・アレイ・アンテナ８を制御し、
モノパルス追尾に移行させる。
以上述べたようにこの発明によれば、ビーム幅
の広い第１のアンテナ・ビームで捜索し、目標を
検出すると、そのときのビーム指向角及び目標の
角度誤差によつて与えられる目標方向に追尾用の
ビーム幅の狭い第２のアンテナ・ビームを指向さ
せることにより目標の捜索時間及び捕捉時間の短
縮を図ることができる。
の広い第１のアンテナ・ビームで捜索し、目標を
検出すると、そのときのビーム指向角及び目標の
角度誤差によつて与えられる目標方向に追尾用の
ビーム幅の狭い第２のアンテナ・ビームを指向さ
せることにより目標の捜索時間及び捕捉時間の短
縮を図ることができる。
なお、この発明の実施例として第２図に構成例
を、第３図にアンテナ・ビーム走査法を示した
が、この発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々の変形がある。
を、第３図にアンテナ・ビーム走査法を示した
が、この発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々の変形がある。
第１図は従来のレーダ装置におけるアンテナ走
査法を示す図、第２図はこの発明の一実施例を示
すブロツク構成図、第３図はこの発明のアンテ
ナ・ビーム走査法を示す図であり、図中、１はペ
ンシル・ビーム、２は捜索領域、３は捜索時のア
ンテナ走査パターン、４は目標方向、５は捕捉時
のアンテナ走査パターン、６は送信機、７は送受
切換器、８はフエーズド・アレイ・アンテナ、９
は和チヤンネルの受信機、１０は信号処理器、１
１は割算器、１２は差チヤンネルの受信機、１３
はこの発明のレーダ装置、１４はON／OFF制御
器、１５はビーム走査制御器、１６は第１のアン
テナ・ビーム、１７はビーム走査パターン、１８
は第２のアンテナ・ビームである。なお、図中、
同一あるいは相当部分には同一番号を付して示し
てある。
査法を示す図、第２図はこの発明の一実施例を示
すブロツク構成図、第３図はこの発明のアンテ
ナ・ビーム走査法を示す図であり、図中、１はペ
ンシル・ビーム、２は捜索領域、３は捜索時のア
ンテナ走査パターン、４は目標方向、５は捕捉時
のアンテナ走査パターン、６は送信機、７は送受
切換器、８はフエーズド・アレイ・アンテナ、９
は和チヤンネルの受信機、１０は信号処理器、１
１は割算器、１２は差チヤンネルの受信機、１３
はこの発明のレーダ装置、１４はON／OFF制御
器、１５はビーム走査制御器、１６は第１のアン
テナ・ビーム、１７はビーム走査パターン、１８
は第２のアンテナ・ビームである。なお、図中、
同一あるいは相当部分には同一番号を付して示し
てある。
Claims (1)
- １ フエーズド・アレイ・アンテナを構成する多
数のアンテナ素子をON／OFF制御することによ
り、所定の捜索領域を走査するためのビーム幅の
広いアンテナ・ビームと、追尾を行うためのビー
ム幅の狭いアンテナ・ビームを成形する機能を有
するモノパルス方式のフエーズド・アレイ・アン
テナを用い、目標を自動的に捕捉・追尾するよう
に構成されたレーダ装置において、目標の検出に
同期したアンテナ・ビーム走査及び上記ビーム幅
の広いアンテナ・ビームとビーム幅の狭いテンテ
ナ・ビームの切換えを行うための上記アンテナ素
子をON／OFF制御する手段と、上記モノパルス
方式のフエーズド・アレイ・アンテナの和チヤン
ネル及び差チヤンネルに対応してそれぞれ設けら
れた受信機と、上記受信機それぞれの出力の比を
求める割算器とを具備し、上記ビーム幅の広いア
ンテナ・ビームを用いた捜索時に目標を検出すれ
ば自動的にビーム形状を切換え、上記割算器の出
力信号が与える目標方向に上記ビーム幅の狭いア
ンテナ・ビームを指向させ、モノパルス追尾に移
行するように構成したことを特徴とするレーダ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57135366A JPS5926085A (ja) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | レ−ダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57135366A JPS5926085A (ja) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | レ−ダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5926085A JPS5926085A (ja) | 1984-02-10 |
| JPH026029B2 true JPH026029B2 (ja) | 1990-02-07 |
Family
ID=15150044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57135366A Granted JPS5926085A (ja) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | レ−ダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5926085A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01280280A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-10 | Shipbuild Res Assoc Japan | 自船位置自動補正用演算装置 |
| JPH0290804A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-30 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| US5594447A (en) * | 1995-01-11 | 1997-01-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Moving target identifying system in a base station radar unit for specifying information about moving targets carrying a mobile station radar unit |
| JP2003248055A (ja) * | 2001-12-18 | 2003-09-05 | Hitachi Ltd | モノパルスレーダシステム |
-
1982
- 1982-08-03 JP JP57135366A patent/JPS5926085A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5926085A (ja) | 1984-02-10 |
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