JPH1183983A - レーダビーム走査方式 - Google Patents
レーダビーム走査方式Info
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- JPH1183983A JPH1183983A JP9261128A JP26112897A JPH1183983A JP H1183983 A JPH1183983 A JP H1183983A JP 9261128 A JP9261128 A JP 9261128A JP 26112897 A JP26112897 A JP 26112897A JP H1183983 A JPH1183983 A JP H1183983A
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Abstract
の機械式回転型フェーズドアレイレーダでは、空中線の
回転に伴ってビーム照射位置がズレるのでMTIによる
クラッタの消去動作が効果的に行えない。 【解決手段】 空中線を位相走査により方位方向にビー
ム走査が可能なように構成し、予め定めた所定回数分の
ビーム照射においては、空中線の回転情報により空中線
の回転に伴って方位方向に移動するビーム照射方向のズ
レを検出し、方位方向の補正を行って同一方位方向に繰
り返しビームを照射する。
Description
ズドアレイレーダのレーダビーム走査方式に関する。
イレーダ一般に適用できる技術であるが、以下、ペンシ
ルビーム方式の三次元レーダを用いて説明する。ペンシ
ルビーム方式の三次元レーダは、1本のペンシルビーム
を垂直面内で速く走査させながら水平面内を回転させて
いく方式であり、垂直面内の走査方法としては位相走査
が用いられ、また測角にはモノパルス法が使われる。こ
の方式は1本の細いビームを振り回す関係上、空間を隙
間なく走査するためには時間がかかるが、多数の周波数
を使わないで自由にビーム方向を操ることができるとい
う長所がある。
簡略化した図を示す。図4において、40は平面状に放
射素子を配列したプラナーアレー型のフェーズト゛アレイ
空中線、41は空中線40を図面矢印方向(方位方向)
に機械的に回転させるための空中線駆動部、42は送受
信機部、43は指示機部である。図5は、この種のレー
ダの機能構成を示すブロック図である。図5において、
空中線から照射されるビームの角度は、角度信号発生器
52により直交座標系の方位角で検出され、この角度情
報がビーム走査部53へ入力される。ビーム走査部53
では入力される角度情報によりアンテナ座標系のビーム
照射位置を決定し、この情報が送信部54へ入力され
る。送信部54では、ビーム走査部53より入力される
ビーム照射位置情報に基づいて各放射素子への給電電流
の分布(各放射素子の移相器に与える位相量)を決定
し、この決定に基づいて放射素子を励振させる。
は受信部55で電気信号に変換され、データ処理部56
へ送られてデータ処理される。このデータ処理には、反
射信号の方位,仰角方向の位置の特定、目標の測角、M
TI(Moving Target Indicator )による固定目標か
らの反射波(クラッタと称する)の消去動作等が含まれ
る。クラッタの消去は良く知られているように、時間差
をおいて同じ位置に複数回パルスビームを照射し、始め
に得られた反射信号に次に得られた反射信号を逆極性に
して加え合わせることで変位した移動目標からの反射信
号だけを残す処理であるが、クラッタの消去を効果的に
行わせるためには、時間差をおいた同じ位置からの反射
信号が必要になる。
よるクラッタの消去動作を効果的に行うためには、時間
差をおいた同じ位置からの反射信号が必要になるが、従
来の機械式回転型フェーズト゛アレイレーダでは空中線が
一定角速度で機械的に回転する構成のためクラッタの消
去動作を効果的に行うことが難しいという問題がある。
図6はこの種のレーダにおけるペンシルビームの照射方
向を説明するための図であり、空中線側から見たビーム
の照射方向を示す図であるが、空中線の回転に伴ってビ
ームの照射方向が方位方向へ、1 〜n,1’〜n’,
1’’〜n’’と変化する。従って固定目標からの反射
波に揺らぎがなくても空中線の回転により反射信号が変
動し、クラッタ抑制比が劣化してしまう。
ODUCTION TO RADAR SYSTEMS ,MERRIL I.SKOLNIK
」によると、クラッタの抑制度は、下記式(1),
(2)により空中線の回転数と関わってくる。 I1g=n2 /1.388 (単一消去) …(1) I2g=n4/3.853 (二重消去) …(2) 但し、Iはクラッタ消去器の改善度を示しnはパルスヒ
ット数であり、n=θB ・fP /(6ωm)であり、θ
B :ビーム幅、 fP :パルス繰り返し周波数、 ω
m:空中線の回転数であるので、ビーム幅とパルス繰り
返し周波数が同じであれば空中線の回転速度がクラッタ
除去に悪影響を及ぼす。
されたものであり、機械式回転型フェーズドアレイレー
ダにおいてクラッタの除去を効果的に行うことができる
レーダビーム走査方式を提供することを目的としてい
る。
ーム走査方式は、空中線を方位方向に機械的に回転させ
る機械式回転型フェーズドアレイレーダのレーダビーム
走査方式において、空中線を位相走査により方位方向に
ビーム走査が可能なように構成し、予め定めた所定回数
分のビーム照射においては、空中線の回転情報により空
中線の回転に伴って方位方向に移動するビーム照射方向
のズレを検出し、前記位相走査により方位方向の補正を
行って同一方位方向に繰り返しビームを照射するビーム
照射手段を備えたことを特徴とする。このようなビーム
走査を行うことにより、同じ位置からの反射信号を時間
差をおいて取得でき、効果的なクラッタの除去が可能と
なる。
せながら位相走査により仰角方向のビーム走査を繰り返
し行う機械式回転型フェーズドアレイ三次元レーダのレ
ーダビーム走査方式において、空中線を位相走査により
方位方向にもビーム走査が可能なように構成し、予め定
めた所定回数分の仰角方向のビーム走査においては、空
中線の回転情報により空中線の回転に伴って方位方向に
移動するビーム照射方向のズレを検出し、前記位相走査
により方位方向の補正を行って同一方位方向で仰角方向
のビーム走査を繰り返し行い、それぞれ同一方向にビー
ムを照射するビーム照射手段を備えたことを特徴とす
る。この種の三次元レーダは仰角方向へのビーム走査を
位相走査で行っているので、本発明を容易に実施するこ
とができる。
ーダビームの照射は、MTI(Moving Target Indica
tor )による固定目標からの反射波(クラッタと称す
る)の消去動作時にのみ行われることを特徴とする。効
果的なクラッタの除去が目的であるので、クラッタの消
去動作時にのみ行わせることとしても良い。
方式について説明する。本発明のレーダビーム走査方式
は、機械式回転型フェーズドアレイレーダにおいて、フ
ェーズドアレイ空中線を方位方向にビームの位相走査が
可能なように構成し、MTIによるクラッタの消去動作
を行う場合、同じ方位に複数回のビーム照射が可能なよ
うに、空中線の回転に伴う方位方向のズレを補正するこ
ととしたものである。
て説明する。本発明は機械式回転型フェーズドアレイレ
ーダ一般に実施できるが、以下、ペンシルビーム方式の
三次元レーダを用いて説明する。図1は、本発明を適用
したペンシルビーム方式の三次元レーダの外観構成を模
式簡略化した図を示す。図1において、10は放射素子
を格子状に配列し、ペンシルビームを仰角方向だけでな
く方位方向への走査も行えるようにしたフェーズドアレ
イ空中線、11は空中線10を図面矢印方向(方位方
向)に機械的に回転させるための空中線駆動部、12は
送受信機部、13は指示機部である。
すブロック図であり、図において、21は角度信号発生
器、22はビーム走査部、23は送信部、24は受信
部、25はデータ処理部、26は表示器である。空中線
から照射されるビームの角度は、角度信号発生器21に
より直交座標系の方位角Azと高低角Eとで検出され、
ビーム走査部22にこの情報が入力される。ビーム走査
部22に入力された方位角Azと高低角Eの情報は、ビ
ーム走査部22の角度信号記憶回路221に一旦記憶さ
れてから、座標変換回路222で下記の式を用いて空中
線の座標系に変換される。 α=cos E・sin Az・cos Nt−cos E・cos Az・
sin Nt β=−cos E・sin Az・sin Nt+sin E・cos T−
cos E・cos Az・cos Nt・sin T ここでNtは、真北の方向、Tは空中線の放射面の傾き
角である。
上述のように空中線の回転に伴って方位角が変化する
が、MTIによるクラッタの消去動作を行う場合、角度
信号発生器21からくる方位角情報Azを、角度信号記
憶回路221に所定時間の間記憶させることにより、記
憶した角度から空中線の角度α,βを計算してその時間
の間の照射回数同一位置にビームの照射を行わせ、クラ
ッタの消去動作を効果的に行わせることができる。ビー
ム走査演算回路223では、空中線を構成する放射素子
の移相器に与える位相量を以下のように決定し、送信部
23へこの情報を送信する。 φmn=mΔφx+nΔφy Δφx=2πdx/λ、 Δφy=2πdy/λ 但し、 m,n:横及び縦方向の移相器の番号 d
x,dy:素子間隔λ:波長
照射方向を説明するための図で、空中線側から見たビー
ムの照射方向を示す図である。空中線は方位方向に回転
しているがMTIによるクラッタの消去動作を行う場
合、予め定めた回数のパルス照射までは(図3の実施例
では4回)同じ位置に照射され(例えばn〜
n’’’)、従って時間差をおいた同じ位置からの反射
信号が得られ、クラッタの消去動作を効果的に行わせる
ことができるようになる。
ーム方式の三次元レーダを用いて説明しているが、機械
式回転型フェーズドアレイレーダであれば、ファンビー
ムを用いた三次元レーダでも二次元レーダでも実施でき
ることは言うまでもない。また上記実施形態の説明で
は、MTIによるクラッタの消去動作を行う時に上述の
ようなビーム走査を行うこととしているが、常時このよ
うなビーム走査を行う構成としても良い。
ム走査方式は、機械式回転型フェーズドアレイレーダの
所定回数のビーム照射において、空中線の回転分だけの
方位方向の位置ズレを電子走査で補正して時間差をおい
た同じ位置からの反射信号を得ることとしたので、クラ
ッタ抑制の制限をなくすことができる。回転による受信
信号の変化がないため積分誤差をなくすことができる。
回転に相当するビーム走査でありゲインの劣化が非常に
少ない等、クラッタの抑制を効果的に行うことができる
という効果がある。
レーダを説明するための図である。
ブロック図である。
る。
る。
ためのブロック図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 空中線を方位方向に機械的に回転させる
機械式回転型フェーズドアレイレーダのレーダビーム走
査方式において、 空中線を位相走査により方位方向にビーム走査が可能な
ように構成し、 予め定めた所定回数分のビーム照射においては、空中線
の回転情報により空中線の回転に伴って方位方向に移動
するビーム照射方向のズレを検出し、前記位相走査によ
り方位方向の補正を行って同一方位方向に繰り返しビー
ムを照射するビーム照射手段、 を備えたことを特徴とするレーダビーム走査方式。 - 【請求項2】 空中線を方位方向に機械的に回転させな
がら位相走査により仰角方向のビーム走査を繰り返し行
う機械式回転型フェーズドアレイ三次元レーダのレーダ
ビーム走査方式において、 空中線を位相走査により方位方向にもビーム走査が可能
なように構成し、 予め定めた所定回数分の仰角方向のビーム走査において
は、空中線の回転情報により空中線の回転に伴って方位
方向に移動するビーム照射方向のズレを検出し、前記位
相走査により方位方向の補正を行って同一方位方向で仰
角方向のビーム走査を繰り返し行い、それぞれ同一方向
にビームを照射するビーム照射手段、 を備えたことを特徴とするレーダビーム走査方式。 - 【請求項3】 請求項1乃至請求項2の何れかに記載の
レーダビーム照射手段によるレーダビームの照射は、 MTI(Moving Target Indicator )による固定目標
からの反射波(クラッタと称する)の消去動作時にのみ
行われることを特徴とするレーダビーム走査方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9261128A JPH1183983A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | レーダビーム走査方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9261128A JPH1183983A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | レーダビーム走査方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1183983A true JPH1183983A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17357493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9261128A Pending JPH1183983A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | レーダビーム走査方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1183983A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2012058162A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Toshiba Corp | 気象レーダ装置及び気象観測方法 |
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US9851431B2 (en) | 2012-12-18 | 2017-12-26 | Bae Systems Plc | Radar |
JP2018169190A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 日本無線株式会社 | レーダ送信ビーム校正装置、プログラム及び方法 |
JP2019027813A (ja) * | 2017-07-26 | 2019-02-21 | 日本無線株式会社 | レーダ受信信号処理装置、プログラム及び方法 |
-
1997
- 1997-09-10 JP JP9261128A patent/JPH1183983A/ja active Pending
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