JPH09243728A - 宇宙航行体搭載用レーダ装置 - Google Patents
宇宙航行体搭載用レーダ装置Info
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- JPH09243728A JPH09243728A JP8049037A JP4903796A JPH09243728A JP H09243728 A JPH09243728 A JP H09243728A JP 8049037 A JP8049037 A JP 8049037A JP 4903796 A JP4903796 A JP 4903796A JP H09243728 A JPH09243728 A JP H09243728A
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- phase shifters
- phase
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- 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
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- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】この発明は、高精度なレーダ性能の取得を実現
して、高精度な観測データを取得し得るようにすること
にある。 【解決手段】複数の移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，
…，２１ｎの移相量をアンテナビーム幅と略等しいビー
ム走査を行うように設定する第１のビーム制御器２７
と、複数の移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，２１ｎ
の移相量をアンテナビーム幅より狭い間隔でビーム走査
を行うように設定する第２のビーム制御器２８を設け、
これら第１及び第２のビーム制御器２７，２８を切換え
選択回路２６を介して選択的に切換え設定するように構
成したものである。
して、高精度な観測データを取得し得るようにすること
にある。 【解決手段】複数の移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，
…，２１ｎの移相量をアンテナビーム幅と略等しいビー
ム走査を行うように設定する第１のビーム制御器２７
と、複数の移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，２１ｎ
の移相量をアンテナビーム幅より狭い間隔でビーム走査
を行うように設定する第２のビーム制御器２８を設け、
これら第１及び第２のビーム制御器２７，２８を切換え
選択回路２６を介して選択的に切換え設定するように構
成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば人工衛星
等の宇宙航行体に搭載されて気象観測等の各種の観測に
供するのに用いる宇宙航行体搭載用レーダ装置に関す
る。
等の宇宙航行体に搭載されて気象観測等の各種の観測に
供するのに用いる宇宙航行体搭載用レーダ装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】最近、宇宙開発の分野においては、アン
テナビームを電気的に走査可能なフェーズドアレーアン
テナを用いたフェーズドアレーアンテナ方式のレーダ装
置を宇宙航行体に搭載して、広範囲な領域の観測を行う
ことが研究されている。
テナビームを電気的に走査可能なフェーズドアレーアン
テナを用いたフェーズドアレーアンテナ方式のレーダ装
置を宇宙航行体に搭載して、広範囲な領域の観測を行う
ことが研究されている。
【０００３】図４は、地上環境において用いられている
レーダ装置を示すもので、複数のアンテナ素子１1 ，１
2 ，１3 ，…，１n には、移相器２1 ，２2 ，２3 ，
…，２n がそれぞれ接続される。そして、移相器２1 ，
２2 ，２3 ，…，２n には、送信機３及び受信機４が電
力分配器５、サーキュレータ６を介して接続される。こ
の移相器２1 ，２2 ，２3 ，…，２n には、ビーム制御
器７の出力端が接続され、その移相量がビーム制御器７
からの移相量制御信号に応じて設定されて送信信号及び
受信信号の位相を制御する。
レーダ装置を示すもので、複数のアンテナ素子１1 ，１
2 ，１3 ，…，１n には、移相器２1 ，２2 ，２3 ，
…，２n がそれぞれ接続される。そして、移相器２1 ，
２2 ，２3 ，…，２n には、送信機３及び受信機４が電
力分配器５、サーキュレータ６を介して接続される。こ
の移相器２1 ，２2 ，２3 ，…，２n には、ビーム制御
器７の出力端が接続され、その移相量がビーム制御器７
からの移相量制御信号に応じて設定されて送信信号及び
受信信号の位相を制御する。
【０００４】上記構成において、送信機３から送信され
た送信信号は、サーキュレータ６を介して電力分配器５
に供給され、該電力分配器６を介して移相器２1 ，２2
，２3 ，…，２n に分配供給される。すると、移相器
２1 ，２2 ，２3 ，…，２n は、入力し送信信号を所定
の移相に設定して、アンテナ素子１1 ，１2 ，１3 ，
…，１n に出力する。アンテナ素子１1 ，１2 ，１3 ，
…，１n は、入力した送信信号を観測対象に向かって放
射する。
た送信信号は、サーキュレータ６を介して電力分配器５
に供給され、該電力分配器６を介して移相器２1 ，２2
，２3 ，…，２n に分配供給される。すると、移相器
２1 ，２2 ，２3 ，…，２n は、入力し送信信号を所定
の移相に設定して、アンテナ素子１1 ，１2 ，１3 ，
…，１n に出力する。アンテナ素子１1 ，１2 ，１3 ，
…，１n は、入力した送信信号を観測対象に向かって放
射する。
【０００５】そして、観測対象で反射された送信信号の
反射波がアンテナ素子１1 ，１2 ，１3 ，…，１n で受
信される。このアンテナ素子１1 ，１2 ，１3 ，…，１
n で受信した受信信号は、移相器２1 ，２2 ，２3 ，
…，２n に導かれて所定の位相に制御されて、電力分配
器５に供給される。電力分配器５は、入力した受信信号
を合成して、サーキュレータ６を介して受信機４に出力
し、ここに観測データが取得される。この際、移相器２
1 ，２2 ，２3 ，…，２n は、その移相量がビーム制御
器７を介して制御されて、送受される電磁波をビーム走
査に必要な位相に制御する。
反射波がアンテナ素子１1 ，１2 ，１3 ，…，１n で受
信される。このアンテナ素子１1 ，１2 ，１3 ，…，１
n で受信した受信信号は、移相器２1 ，２2 ，２3 ，
…，２n に導かれて所定の位相に制御されて、電力分配
器５に供給される。電力分配器５は、入力した受信信号
を合成して、サーキュレータ６を介して受信機４に出力
し、ここに観測データが取得される。この際、移相器２
1 ，２2 ，２3 ，…，２n は、その移相量がビーム制御
器７を介して制御されて、送受される電磁波をビーム走
査に必要な位相に制御する。
【０００６】このようなレーダ装置は、空間的に離れた
２つの観測対象を識別する空間分解能と称する能力がア
ンテナビーム幅に応じて決定される。他方、このアンテ
ナビーム幅は、一つのアンテナビーム内に含まれ、かつ
等しい間隔距離に存在する２つの観測対象からの反射波
を同時に受信すると、その識別が困難となる。そのた
め、ビーム走査間隔を略アンテナビーム幅と等しく設定
することにより、所望の能力を確保したうえで、信頼性
の高い高精度な観測データの識別を実現するように構成
される。
２つの観測対象を識別する空間分解能と称する能力がア
ンテナビーム幅に応じて決定される。他方、このアンテ
ナビーム幅は、一つのアンテナビーム内に含まれ、かつ
等しい間隔距離に存在する２つの観測対象からの反射波
を同時に受信すると、その識別が困難となる。そのた
め、ビーム走査間隔を略アンテナビーム幅と等しく設定
することにより、所望の能力を確保したうえで、信頼性
の高い高精度な観測データの識別を実現するように構成
される。
【０００７】ところで、このようなレーダ装置にあって
は、高精度な観測データを取得するために、その送信電
力や受信利得等のレーダ性能を測定器等により測定して
そのレーダ性能に基づいて、取得した観測データを校正
することにより、高精度なレーダ観測が実現される。
は、高精度な観測データを取得するために、その送信電
力や受信利得等のレーダ性能を測定器等により測定して
そのレーダ性能に基づいて、取得した観測データを校正
することにより、高精度なレーダ観測が実現される。
【０００８】しかしながら、上記従来のレーダ装置で
は、宇宙航行体に搭載して地球環境等の観測を行う場
合、宇宙開発の分野において要請される軽量化等の要請
により、レーダ性能を測定する測定器の搭載が困難なた
めに、直接的に使用することが困難であるという問題を
有する。
は、宇宙航行体に搭載して地球環境等の観測を行う場
合、宇宙開発の分野において要請される軽量化等の要請
により、レーダ性能を測定する測定器の搭載が困難なた
めに、直接的に使用することが困難であるという問題を
有する。
【０００９】そこで、例えば図５に示すように宇宙航行
体８にレーダ装置９を搭載して、このレーダ装置９の飛
行経路上の地表面上に校正用受信機１０を配置して、レ
ーダ装置９からの送信信号を、校正用受信機１０で直接
的に受信することにより、該校正用受信機１０の受信電
力Ｐr に基づいてレーダ装置９の送信電力Ｐt の測定を
行う方法が考えられている。
体８にレーダ装置９を搭載して、このレーダ装置９の飛
行経路上の地表面上に校正用受信機１０を配置して、レ
ーダ装置９からの送信信号を、校正用受信機１０で直接
的に受信することにより、該校正用受信機１０の受信電
力Ｐr に基づいてレーダ装置９の送信電力Ｐt の測定を
行う方法が考えられている。
【００１０】すなわち、校正用受信機１０の受信電力Ｐ
r は、波長をλ、レーダ装置９と校正用受信機１０との
距離をｒ、レーダ装置９のアンテナ利得をＧt 、校正用
受信機１０のアンテナ利得をＧr とすると、 Ｐt ＝（λ／４πｒ）2 ・Ｐr ・Ｇt ・Ｇr …（１） の式により表される。ここで、λ、ｒ、Ｇt 及びＧr
は、既知の値であるから（１）式に基づいて送信電力Ｐ
t が算出される。
r は、波長をλ、レーダ装置９と校正用受信機１０との
距離をｒ、レーダ装置９のアンテナ利得をＧt 、校正用
受信機１０のアンテナ利得をＧr とすると、 Ｐt ＝（λ／４πｒ）2 ・Ｐr ・Ｇt ・Ｇr …（１） の式により表される。ここで、λ、ｒ、Ｇt 及びＧr
は、既知の値であるから（１）式に基づいて送信電力Ｐ
t が算出される。
【００１１】しかしながら、上記測定方法にあっては、
例えば図６に示すようにレーダ装置９からのアンテナビ
ーム９1 ，９2 ，９3 ，…，９n が校正用受信機１０に
対して正確に指向されていないと、レーダ装置９のアン
テナ利得Ｇt が既知の値と異なってしまうために、信頼
性の高い高精度な測定が困難であるという問題を有す
る。
例えば図６に示すようにレーダ装置９からのアンテナビ
ーム９1 ，９2 ，９3 ，…，９n が校正用受信機１０に
対して正確に指向されていないと、レーダ装置９のアン
テナ利得Ｇt が既知の値と異なってしまうために、信頼
性の高い高精度な測定が困難であるという問題を有す
る。
【００１２】また、宇宙航行体８の姿勢は、一般的に、
０．２°程度の誤差が含まれ、しかも、その予測軌道に
も誤差が含まれているために、実質的に宇宙航行体８の
飛行経路に校正用受信機１０を配置するのが困難であ
る。
０．２°程度の誤差が含まれ、しかも、その予測軌道に
も誤差が含まれているために、実質的に宇宙航行体８の
飛行経路に校正用受信機１０を配置するのが困難であ
る。
【００１３】例えば、レーダ装置９が、図６に示すよう
にアンテナビーム９1 ，９2 ，９3，…，９n を走査し
た場合には、校正用受信機１０がＹ位置に存在すると、
アンテナビーム９1 ，９2 ，９3 の各位置Ｂ1 ，Ｂ2 ，
Ｂ3 において、それぞれビーム中心からずれた状態とな
るために、該受信機１０の受信レベルに誤差が含まれ、
正確な受信レベルの算出が困難となる。
にアンテナビーム９1 ，９2 ，９3，…，９n を走査し
た場合には、校正用受信機１０がＹ位置に存在すると、
アンテナビーム９1 ，９2 ，９3 の各位置Ｂ1 ，Ｂ2 ，
Ｂ3 において、それぞれビーム中心からずれた状態とな
るために、該受信機１０の受信レベルに誤差が含まれ、
正確な受信レベルの算出が困難となる。
【００１４】また、上記アンテナビーム９1 ，９2 ，９
3 ，…９n の受信レベルは、その時間変化を測定する
と、図７中実線で示すようなパターン特性となり、例え
ば最小二乗法等により、それぞれを関数形で求めること
ができる。そこで、この関数形で求めてパターン特性を
求めて補間すると、図７中破線で示す受信レベルが求め
られ、この受信レベルにより送信電力Ｐt を求めること
ができる。
3 ，…９n の受信レベルは、その時間変化を測定する
と、図７中実線で示すようなパターン特性となり、例え
ば最小二乗法等により、それぞれを関数形で求めること
ができる。そこで、この関数形で求めてパターン特性を
求めて補間すると、図７中破線で示す受信レベルが求め
られ、この受信レベルにより送信電力Ｐt を求めること
ができる。
【００１５】ところが、上記受信レベルの算出方法で
は、アンテナビーム９1 ，アンテナビーム９2 ，アンテ
ナビーム９3 の信号レベルが数十ｄＢ以上のレベル差が
あるために、受信レベルの測定データがアンテナビーム
９1 ，アンテナビーム９2 ，アンテナビーム９3 に応じ
て大きな誤差が生じる虞れがあり、高精度に補間するこ
とが困難であり、測定精度の信頼性が劣り、高精度な校
正が困難であるという問題を有する。
は、アンテナビーム９1 ，アンテナビーム９2 ，アンテ
ナビーム９3 の信号レベルが数十ｄＢ以上のレベル差が
あるために、受信レベルの測定データがアンテナビーム
９1 ，アンテナビーム９2 ，アンテナビーム９3 に応じ
て大きな誤差が生じる虞れがあり、高精度に補間するこ
とが困難であり、測定精度の信頼性が劣り、高精度な校
正が困難であるという問題を有する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のレーダ装置では、宇宙航行体に搭載した場合、観測
データの高精度な校正を実行するのが困難であるという
問題を有する。この発明は、上記の事情に鑑みてなされ
たもので、簡易な構成で、高精度なレーダ性能の取得を
実現して、高精度な観測データを取得し得るようにした
宇宙航行体搭載用レーダ装置を提供することを目的とす
る。
来のレーダ装置では、宇宙航行体に搭載した場合、観測
データの高精度な校正を実行するのが困難であるという
問題を有する。この発明は、上記の事情に鑑みてなされ
たもので、簡易な構成で、高精度なレーダ性能の取得を
実現して、高精度な観測データを取得し得るようにした
宇宙航行体搭載用レーダ装置を提供することを目的とす
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数のアン
テナ素子で送受される電磁波の位相を制御する複数の移
相器と、この複数の移相器に対して送信部から送信され
る送信信号を分配供給して前記複数のアンテナ素子を介
して空間に放射し、前記複数の移相器を介して供給され
る前記複数のアンテナ素子で受信した受信信号を合成し
て受信部に供給する電力分配手段と、前記複数の移相器
をアンテナビーム幅と略等しいビーム走査を行うように
移相量を設定する第１のビーム制御手段と、前記複数の
移相器をアンテナビーム幅より狭い間隔でビーム走査を
行うように移相量を設定する第２のビーム制御手段と、
前記第１及び第２のビーム制御手段を選択的に切換え制
御するビーム走査選択手段とを備えて宇宙航行体搭載用
レーダ装置を構成したものである。
テナ素子で送受される電磁波の位相を制御する複数の移
相器と、この複数の移相器に対して送信部から送信され
る送信信号を分配供給して前記複数のアンテナ素子を介
して空間に放射し、前記複数の移相器を介して供給され
る前記複数のアンテナ素子で受信した受信信号を合成し
て受信部に供給する電力分配手段と、前記複数の移相器
をアンテナビーム幅と略等しいビーム走査を行うように
移相量を設定する第１のビーム制御手段と、前記複数の
移相器をアンテナビーム幅より狭い間隔でビーム走査を
行うように移相量を設定する第２のビーム制御手段と、
前記第１及び第２のビーム制御手段を選択的に切換え制
御するビーム走査選択手段とを備えて宇宙航行体搭載用
レーダ装置を構成したものである。
【００１８】上記構成によれば、ビーム走査選択手段
は、第１及び第２のビーム制御手段を切換え制御するこ
とにより、ビーム走査の間隔が略アンテナビーム幅間隔
及びアンテナビーム幅間隔より狭い間隔を有するように
移相量を切換え制御する。従って、レーダ観測に適した
略アンテナビーム幅間隔を有したビーム走査及びレーダ
性能の測定に適したアンテナビーム幅間隔より狭い間隔
を有したビーム走査に切換え設定することにより、高精
度な観測データの取得を実現され、且つ、レーダ性能測
定器を備えることなく、可及的に観測データの高精度な
校正が実現される。
は、第１及び第２のビーム制御手段を切換え制御するこ
とにより、ビーム走査の間隔が略アンテナビーム幅間隔
及びアンテナビーム幅間隔より狭い間隔を有するように
移相量を切換え制御する。従って、レーダ観測に適した
略アンテナビーム幅間隔を有したビーム走査及びレーダ
性能の測定に適したアンテナビーム幅間隔より狭い間隔
を有したビーム走査に切換え設定することにより、高精
度な観測データの取得を実現され、且つ、レーダ性能測
定器を備えることなく、可及的に観測データの高精度な
校正が実現される。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。図１はこの発明
の一実施の形態に係る宇宙航行体搭載用レーダ装置を示
すもので、複数のアンテナ素子２０1 ，２０2 ，２０3
，…，２０ｎは、前記宇宙航行体（図５参照）に搭載
される。そして、これら複数のアンテナ素子２０1 ，２
０2 ，２０3 ，…，２０ｎには、移相器２１1 ，２１2
，２１3 ，…，２１ｎがそれぞれ接続される。これら
複数の移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，２１ｎに
は、送信機２２及び受信機２３が電力分配器２４、サー
キュレータ２５を介して接続される。そして、これら移
相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，２１ｎには、切換え
選択回路２６を介して第１及び第２のビーム制御器２
７，２８がそれぞれ接続される。切換え選択回路２６に
は、例えば地上局からのコマンドが入力され、このコマ
ンドに応動して第１及び第２のビーム制御器２７，２８
を選択的に切換え制御する。
いて、図面を参照して詳細に説明する。図１はこの発明
の一実施の形態に係る宇宙航行体搭載用レーダ装置を示
すもので、複数のアンテナ素子２０1 ，２０2 ，２０3
，…，２０ｎは、前記宇宙航行体（図５参照）に搭載
される。そして、これら複数のアンテナ素子２０1 ，２
０2 ，２０3 ，…，２０ｎには、移相器２１1 ，２１2
，２１3 ，…，２１ｎがそれぞれ接続される。これら
複数の移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，２１ｎに
は、送信機２２及び受信機２３が電力分配器２４、サー
キュレータ２５を介して接続される。そして、これら移
相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，２１ｎには、切換え
選択回路２６を介して第１及び第２のビーム制御器２
７，２８がそれぞれ接続される。切換え選択回路２６に
は、例えば地上局からのコマンドが入力され、このコマ
ンドに応動して第１及び第２のビーム制御器２７，２８
を選択的に切換え制御する。
【００２０】このうち第１のビーム制御器２７には、レ
ーダ観測に適したアンテナビーム幅と略等しい幅間隔で
ビーム走査を行う位相データが記憶され、この位相デー
タに基づいて移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，２１
ｎの移相量を制御する。
ーダ観測に適したアンテナビーム幅と略等しい幅間隔で
ビーム走査を行う位相データが記憶され、この位相デー
タに基づいて移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，２１
ｎの移相量を制御する。
【００２１】他方、第２のビーム制御器２８は、送信電
力Ｐt 等のレーダ性能の取得に適したアンテナビーム幅
より狭い間隔、例えば１／２の幅寸法でビーム走査を行
う位相データが記憶され、この位相データに基づいた移
相器２１1 ，２１2 ，２１3，…，２１ｎの移相量を制
御する。
力Ｐt 等のレーダ性能の取得に適したアンテナビーム幅
より狭い間隔、例えば１／２の幅寸法でビーム走査を行
う位相データが記憶され、この位相データに基づいた移
相器２１1 ，２１2 ，２１3，…，２１ｎの移相量を制
御する。
【００２２】上記構成において、レーダ観測時には、コ
マンドにより切換え制御回路２６を動作制御して第１の
ビーム制御器２７に切換え設定する。ここで、第１のビ
ーム制御器２７は、アンテナビーム幅と略等しいビーム
走査幅で走査する位相データに基づいて移相器２１1 ，
２１2 ，２１3 ，…，２１ｎの移相量を設定する。これ
により、送信機２２から送信された送信信号は、サーキ
ュレータ２５を介して電力分配器２４に供給され、該電
力分配器２４を介して複数の移相器２１1 ，２１2 ，２
１3 ，…，２１ｎに分配供給される。移相器２１1 ，２
１2 ，２１3 ，…，２１ｎは、供給された送信信号を所
定の位相に設定して、アンテナ素子２０1 ，２０2 ，２
０3 ，…，２０ｎに供給する。ここに、送信信号は、ア
ンテナ素子２０1 ，２０2 ，２０3 ，…，２０ｎを介し
て観測対象に向かって放射される。
マンドにより切換え制御回路２６を動作制御して第１の
ビーム制御器２７に切換え設定する。ここで、第１のビ
ーム制御器２７は、アンテナビーム幅と略等しいビーム
走査幅で走査する位相データに基づいて移相器２１1 ，
２１2 ，２１3 ，…，２１ｎの移相量を設定する。これ
により、送信機２２から送信された送信信号は、サーキ
ュレータ２５を介して電力分配器２４に供給され、該電
力分配器２４を介して複数の移相器２１1 ，２１2 ，２
１3 ，…，２１ｎに分配供給される。移相器２１1 ，２
１2 ，２１3 ，…，２１ｎは、供給された送信信号を所
定の位相に設定して、アンテナ素子２０1 ，２０2 ，２
０3 ，…，２０ｎに供給する。ここに、送信信号は、ア
ンテナ素子２０1 ，２０2 ，２０3 ，…，２０ｎを介し
て観測対象に向かって放射される。
【００２３】この観測対象に向かって放射された送信信
号は、観測対象で反射されると、その反射波がアンテナ
素子２０1 ，２０2 ，２０3 ，…，２０ｎに受信され
る。このアンテナ素子２０1 ，２０2 ，２０3 ，…，２
０ｎで受信した受信信号は、移相器２１1 ，２１2 ，２
１3 ，…，２１ｎに導かれて所定の位相に制御された
後、電力分配器２４に導かれて合成される。そして、電
力分配器２４で構成された受信信号は、サーキュレータ
２５を介して受信機２３に導かれ、ここに観測データが
取得される。
号は、観測対象で反射されると、その反射波がアンテナ
素子２０1 ，２０2 ，２０3 ，…，２０ｎに受信され
る。このアンテナ素子２０1 ，２０2 ，２０3 ，…，２
０ｎで受信した受信信号は、移相器２１1 ，２１2 ，２
１3 ，…，２１ｎに導かれて所定の位相に制御された
後、電力分配器２４に導かれて合成される。そして、電
力分配器２４で構成された受信信号は、サーキュレータ
２５を介して受信機２３に導かれ、ここに観測データが
取得される。
【００２４】そして、例えば送信電力Ｐt を求めて観測
データ校正する場合には、前記図５に示す校正用受信機
１０を同様に地表面の宇宙航行体８の飛行経路上に配置
する。同時に、地上からのコマンドが切換え選択回路２
６に入力され、該切換え選択回路２６が動作制御され
る。ここで、切換え選択回路２６は、第１のビーム制御
器２７から第２のビーム制御器２８に切換え設定する。
データ校正する場合には、前記図５に示す校正用受信機
１０を同様に地表面の宇宙航行体８の飛行経路上に配置
する。同時に、地上からのコマンドが切換え選択回路２
６に入力され、該切換え選択回路２６が動作制御され
る。ここで、切換え選択回路２６は、第１のビーム制御
器２７から第２のビーム制御器２８に切換え設定する。
【００２５】ここで、第２のビーム制御器２８は、アン
テナビーム幅より狭い間隔のビーム走査幅で走査する位
相データに基づいた移相量を移相器２１1 ，２１2 ，２
１3，…，２１ｎに出力して、該移相器２１1 ，２１2
，２１3 ，…，２１ｎの移相量を切換え設定する。
テナビーム幅より狭い間隔のビーム走査幅で走査する位
相データに基づいた移相量を移相器２１1 ，２１2 ，２
１3，…，２１ｎに出力して、該移相器２１1 ，２１2
，２１3 ，…，２１ｎの移相量を切換え設定する。
【００２６】これにより、送信機２２から送信された送
信信号は、サーキュレータ２５を介して電力分配器２４
に供給された後、移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，
２１ｎに供給されて所定の位相に設定される。そして、
この移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，２１ｎで位相
が設定された送信信号は、図２に示すようにアンテナ素
子２０1 ，２０2 ，２０3 ，…，２０ｎからビームアン
テナ幅より狭い幅間隔のアンテナビーム３０1 ，３０2
，３０3 ，…，３０ｎでビーム走査される。すると、
このアンテナビーム３０1 ，３０2 ，３０3 ，…，３０
ｎが地表面に配置した校正用受信機１０で受信され（図
２参照）、この受信信号が図示しない演算部に導かれ
て、その信号レベルの時間変化を算出して、該受信レベ
ルに基づいてて送信電力Ｐt が求められる。
信信号は、サーキュレータ２５を介して電力分配器２４
に供給された後、移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，
２１ｎに供給されて所定の位相に設定される。そして、
この移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，２１ｎで位相
が設定された送信信号は、図２に示すようにアンテナ素
子２０1 ，２０2 ，２０3 ，…，２０ｎからビームアン
テナ幅より狭い幅間隔のアンテナビーム３０1 ，３０2
，３０3 ，…，３０ｎでビーム走査される。すると、
このアンテナビーム３０1 ，３０2 ，３０3 ，…，３０
ｎが地表面に配置した校正用受信機１０で受信され（図
２参照）、この受信信号が図示しない演算部に導かれ
て、その信号レベルの時間変化を算出して、該受信レベ
ルに基づいてて送信電力Ｐt が求められる。
【００２７】即ち、校正用受信機１０は、図２に示す飛
行経路におけるＡ位置に配置されているとすると、アン
テナビーム３０1 ，３０2 ，３０3 ，３０4 ，３０5 の
各位置Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ，Ａ4 ，Ａ5 に対応され、この
受信レベルの時間変化を採ると、図３中実線で示すパタ
ーンとなり、これを前述した関数形で表すと、図３中破
線で示す受信レベルを求められる。
行経路におけるＡ位置に配置されているとすると、アン
テナビーム３０1 ，３０2 ，３０3 ，３０4 ，３０5 の
各位置Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ，Ａ4 ，Ａ5 に対応され、この
受信レベルの時間変化を採ると、図３中実線で示すパタ
ーンとなり、これを前述した関数形で表すと、図３中破
線で示す受信レベルを求められる。
【００２８】この際、位置Ａ3 において、位置Ａ1 ，Ａ
2 と共に、ビーム走査幅に相当する角度以内の信号レベ
ルで受信されて、位置Ａ1 ，Ａ2 に対して数十ｄＢ低い
レベル内で受信される。この結果、図３中破線で示すよ
うに関数形で求めた受信レベルの補間が行われ、この受
信レベルに基づいて前記（１）式に基づいて送信電力Ｐ
t が求められて、観測データの校正が行われる。ここ
で、受信レベルは、ビーム指向方向が校正用受信機１０
の方向と略一致したのと略同様のレベルで推定すること
ができて、送信電力Ｐt の高精度な算出が可能となる。
2 と共に、ビーム走査幅に相当する角度以内の信号レベ
ルで受信されて、位置Ａ1 ，Ａ2 に対して数十ｄＢ低い
レベル内で受信される。この結果、図３中破線で示すよ
うに関数形で求めた受信レベルの補間が行われ、この受
信レベルに基づいて前記（１）式に基づいて送信電力Ｐ
t が求められて、観測データの校正が行われる。ここ
で、受信レベルは、ビーム指向方向が校正用受信機１０
の方向と略一致したのと略同様のレベルで推定すること
ができて、送信電力Ｐt の高精度な算出が可能となる。
【００２９】このように、上記宇宙航行体搭載用レーダ
装置は、複数の移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，２
１ｎの移相量をアンテナビーム幅と略等しいビーム走査
を行うように設定する第１のビーム制御器２７と、複数
の移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，２１ｎの移相量
をアンテナビーム幅より狭い間隔でビーム走査を行うよ
うに設定する第２のビーム制御器２８を設け、これら第
１及び第２のビーム制御器２７，２８を切換え選択回路
２６を介して選択的に切換え設定するように構成した。
装置は、複数の移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，２
１ｎの移相量をアンテナビーム幅と略等しいビーム走査
を行うように設定する第１のビーム制御器２７と、複数
の移相器２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，２１ｎの移相量
をアンテナビーム幅より狭い間隔でビーム走査を行うよ
うに設定する第２のビーム制御器２８を設け、これら第
１及び第２のビーム制御器２７，２８を切換え選択回路
２６を介して選択的に切換え設定するように構成した。
【００３０】これによれば、第１のビーム制御器２７に
切換え制御してビーム走査の間隔を略アンテナビーム幅
間隔に設定して観測データの取得を行い、第２のビーム
制御器２８に切換え制御してビーム走査間隔をアンテナ
ビーム幅間隔より狭い間隔に設定することにより、高精
度な観測データの取得と共に、従来のようにレーダ性能
測定器を備えることなく、高精度な受信レベルの取得が
可能となり、小形化を確保したうえで、観測データの高
精度な校正が実現されて、高精度なレーダ観測が実現さ
れる。
切換え制御してビーム走査の間隔を略アンテナビーム幅
間隔に設定して観測データの取得を行い、第２のビーム
制御器２８に切換え制御してビーム走査間隔をアンテナ
ビーム幅間隔より狭い間隔に設定することにより、高精
度な観測データの取得と共に、従来のようにレーダ性能
測定器を備えることなく、高精度な受信レベルの取得が
可能となり、小形化を確保したうえで、観測データの高
精度な校正が実現されて、高精度なレーダ観測が実現さ
れる。
【００３１】なお、上記実施の形態では、校正用受信機
１０で受信信号を受信して、そのアンテナビーム３０1
，３０2 ，３０3 ，…，３０ｎに基づいて送信電力Ｐt
を取得して観測データの校正を行う場合を代表して説
明したが、これに限ることなく、例えば地上に送信機を
配置して受信利得を測定する場合においても適用可能で
ある。
１０で受信信号を受信して、そのアンテナビーム３０1
，３０2 ，３０3 ，…，３０ｎに基づいて送信電力Ｐt
を取得して観測データの校正を行う場合を代表して説
明したが、これに限ることなく、例えば地上に送信機を
配置して受信利得を測定する場合においても適用可能で
ある。
【００３２】また、上記実施の形態では、アンテナビー
ム幅より１／２の幅間隔狭いビーム走査幅に構成した場
合で説明したが、これに限ることなく、ビーム走査幅と
しては、アンテナビーム幅より狭い間隔なら１／２の幅
間隔より広くても狭くても良く、狭ければ狭い程、高精
度な受信レベルの推定が可能となり、有効な効果が期待
される。
ム幅より１／２の幅間隔狭いビーム走査幅に構成した場
合で説明したが、これに限ることなく、ビーム走査幅と
しては、アンテナビーム幅より狭い間隔なら１／２の幅
間隔より広くても狭くても良く、狭ければ狭い程、高精
度な受信レベルの推定が可能となり、有効な効果が期待
される。
【００３３】さらに、上記実施の形態では、校正用受信
機１０を地表面上に配置するように校正した場合で説明
したが、これに限ることなく、例えば宇宙基地等に配置
するように構成しても良い。
機１０を地表面上に配置するように校正した場合で説明
したが、これに限ることなく、例えば宇宙基地等に配置
するように構成しても良い。
【００３４】また、さらに、上記実施の形態では、切換
え選択回路２６を動作制御するコマンドを地上より送信
するように構成した場合で説明したが、これに限ること
なく、例えば宇宙基地等から送信するように構成するこ
とも可能である。
え選択回路２６を動作制御するコマンドを地上より送信
するように構成した場合で説明したが、これに限ること
なく、例えば宇宙基地等から送信するように構成するこ
とも可能である。
【００３５】よって、この発明は、上記実施の形態に限
ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の実施の形態が構成可能であることは勿論のこと
である。
ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の実施の形態が構成可能であることは勿論のこと
である。
【００３６】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、簡易な構成で、高精度なレーダ性能の取得を実現し
て、高精度な観測データを取得し得るようにした宇宙航
行体搭載用レーダ装置を提供することができる。
ば、簡易な構成で、高精度なレーダ性能の取得を実現し
て、高精度な観測データを取得し得るようにした宇宙航
行体搭載用レーダ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る宇宙航行体搭載
用レーダ装置を示した図。
用レーダ装置を示した図。
【図２】図１の第２のビーム制御器に基づくアンテナビ
ームのビーム走査状態を示した図。
ームのビーム走査状態を示した図。
【図３】図２の受信レベルの時間変化を示した図。
【図４】従来のレーダ装置を示した図。
【図５】図４の問題点を説明するために示した図。
【図６】図４のアンテナビームのビーム走査状態を示し
た図。
た図。
【図７】図６のビーム走査に基づく受信レベルの時間変
化を示した図。
化を示した図。
８…宇宙航行体。 １０…校正用受信機。 ２０1 ，２０2 ，２０3 ，…，２０n …アンテナ素子。 ２１1 ，２１2 ，２１3 ，…，２１n …移相器。 ２２…送信機。 ２３…受信機。 ２４…電力分配器。 ２５…サーキュレータ。 ２６…切換え選択回路。 ２７…第１のビーム制御器。 ２８…第２のビーム制御器。 ３０1 ，３０2 ，３０3 ，…，３０n …アンテナビー
ム。
ム。
Claims (4)
- 【請求項１】 複数のアンテナ素子で送受される電磁波
の位相を制御する複数の移相器と、 この複数の移相器に対して送信部から送信される送信信
号を分配供給して前記複数のアンテナ素子を介して空間
に放射し、前記複数の移相器を介して供給される前記複
数のアンテナ素子で受信した受信信号を合成して受信部
に供給する電力分配手段と、 前記複数の移相器をアンテナビーム幅と略等しいビーム
走査を行うように移相量を設定する第１のビーム制御手
段と、 前記複数の移相器をアンテナビーム幅より狭い間隔でビ
ーム走査を行うように移相量を設定する第２のビーム制
御手段と、 前記第１及び第２のビーム制御手段を選択的に切換え制
御するビーム走査選択手段とを具備した宇宙航行体搭載
用レーダ装置。 - 【請求項２】 前記ビーム走査選択手段は、地上からの
コマンドに応動して動作制御されることを特徴とする請
求項１記載の宇宙航行体搭載用レーダ装置。 - 【請求項３】 前記第２のビーム制御手段で設定するビ
ーム走査は、アンテナビーム幅の１／２の間隔に設定す
ることを特徴とする請求項１又は２記載の宇宙航行体搭
載用レーダ装置。 - 【請求項４】 前記第２のビーム制御手段は、レーダ性
能の測定時に選択されることを特徴とする請求項１乃至
３のいずれか記載の宇宙航行体搭載用レーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8049037A JPH09243728A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 宇宙航行体搭載用レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8049037A JPH09243728A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 宇宙航行体搭載用レーダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09243728A true JPH09243728A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=12819896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8049037A Abandoned JPH09243728A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 宇宙航行体搭載用レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09243728A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004219095A (ja) * | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Japan Resources Observation System Organization | レーダ装置 |
| JP2007057362A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Nagoya Electric Works Co Ltd | 特性値計測方法およびその装置 |
-
1996
- 1996-03-06 JP JP8049037A patent/JPH09243728A/ja not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004219095A (ja) * | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Japan Resources Observation System Organization | レーダ装置 |
| JP2007057362A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Nagoya Electric Works Co Ltd | 特性値計測方法およびその装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040401 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040427 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20040628 |