JPS63501443A - レーダシステムにおけるまたは関する改良 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 レーダシステムにおけるまたは関する数本発明はレーダ装置またはそれに関連す る改良に関するものである。

在来の監視レーダ装置は放射線の１組のパルスを送信するが、各パルスは機械回 転の指向性アンテナにより特定の方向に向けられる。これらの各送信パルスが送 られると、レーダはそれから指定された最大距離までの任意な距離にある目標か ら反射されるパルス放射線を受信しようとする。この受信周期に要する時間は最 大距離に左右され、各１５０−について約１■Ｓである。

この時間が経過すると、次の送信パルスが送信される。

連続パルス間の時間間隔は、「パルス繰返時隔」と呼ばれる。パルス繰返時隔は パルスが送信される速度に上限を設け、また狭い回転ビームにより、それは各ア ンテナ回転周期において所定の可能性のある目標に向かって送信されるパルスの 数を制限する。パルス繰返数は、すべての回転で可能性のある各目標に最低１個 のパルスを送信しながらアンテナが回転される最大角速度をもｔｉＩＪ限する。

本発明は、方位ダイバーシチを持つレーダ装置によって同じパルス繰返時間内に ２つ以上の方位から各アンテナ回転において可能性のある目標に向けられるパル ス数の増加が達成される、前記レーダ装置を提供しようとするものである。

したがって、アンテナによる放射ビームの発生を可能にする送信パルスを発生さ せる送信機を含むレーダ装置であり、信号パルスは多数のサブ・パルスを含み、 最低１個のサブ・パルスが配列される中心周波数は最低１個の他のサブ・パルス の中心周波数と異なり、２つ以上の方位が放射ビームによって照射される、前記 レーダ装置が提供される。

各サブ・パルスが配列される中心周波数は他のすべてのサブ・パルスの中心周波 数と異なり、サブ・パルスの数に対応する多数の方位が放射ビームによって照射 されることが望ましい。

本発明の好適な実施態様では、各送信パルスは２個のサブ・パルスを含む。

送信機は装置の方位ビーム幅当り２個の送信パルスを発生させるように配列され 、各送信パルスは２個のサブ・パルスを含み、それによって２個のサブ・パルス の２群が方位ビーム幅当りに送信され、またサブ・パルスの中心周波数は放射ビ ームが装置の方位ビーム幅の約１／４だけ一様に隔離されるように配列される。

本発明を付図に関して例として以下に詳しく説明する。

図面の簡単な説明 第１図は本発明による方位ダイバーシチ・レーダ装置の一般概略図であり、 第２図は送信されるパルス群が第１図の装置にどう配列されて、レーダ装置の方 位ビーム幅内で分離した送信ビームを提供するかを示す概略図である。

第１図から、レーダ装置２は簡単のために１個しか示されていない１個以上の回 転式アンテナ６に結合された送信機４を含む。アンテナ６は放射ビームの送信に 用いられ、アンテナにより作られる放射線のビームが送信機４によって与えられ る励振パルスの周波数に左右される特性を示す。

周波数セレクタ８が送信機４に結合されて、送信機の出力の周波数が要求にした がって選択されるようになっている。受信機１０が具備され、アンテナ６に結合 されている。受信機１０は受信・検出回路１２．１４および方位決定回路１６． １８を含み、これらも周波数セレクタ８に結合されている。アンテナ６は送受信 に使用され、送受信ビームの方位はどんな周波数でも一致しまたその周波数に左 右されることが指摘される。かかるアンテナの一例は、一端から給電される１＠ 以上の事実上水平に取り付けられたスロット式直線導波管から成る。かかるアン テナでは、導波管内の送信通路遅延は必要な周波数感度をビームの方位位置に与 える。

受信機１０は、後で機能を説明するプロット抽出器２０に結合されている。

送信機４は周波数セレクタ８と共に、周波数の異なる２個以上のパルスを速やか に連続して送信できるように配列されている。

送信機４は進行波管、クライストロン、交差磁界増幅器、または固体増幅器のよ うな励振増幅器を用いて容易に実施することができる。

別法として、数個のマグネトロンまたは超高速回転マグネトロン、あるいは任意 な他の適当な装置を使用することができる。

以下の説明において、特定の中心周波数で送信されるパルスを「サブ・パルス」 と言う。信号処理の目的で必要な場合は、サブ・パルスをパルス変調内に保つこ とができる。「パルス群」とは、送信されたとき、パルス繰返時隔の小分数だけ 時間的に分離される数個のサブ・パルスを言う。パルス群の中の各サブ・パルス は異なる中心周波数で送信される。パルス群は１つのパルス繰返時隔だけ時間的 に分離されている。

作動の際、送信機４は第１図に示されるサブ・パルスｆ、およびｆ２のようなサ ブ・パルスの群の形をした在来のレーダ装置の送信パルスを発生させる。周波数 ｆ１およびｆ２は、個々の放射ビーム２２．２４が具合よく方位で分離されるよ うに選択されている。各サブ・パルスｆ１、ｆ２はアンテナ６を励振して１個の ビームを発生させる。サブ・パルスは中心周波数を異にするので、サブ・パルス によってレーダ装置２は個々の中心周波数を持つサブ・パルスの数に対応する多 数の方位を照射する。第１図の装置では２つの方位が示されている。同時照射ビ ーム２２．２４の間の方位間隔は１個の方位のビ−ム幅より大きかったり小さい ことがあり、サブ・パルス間の周波数間隔に左右されると思われる。周波数間隔 は、レーダ装置２の作動要求に適するように周波数セレクタ８でセットすること ができる。例えば、約３ＧＨ２で作動する標準のスロット式導波管直線アレイは 、１つのビーム幅を通してアンテナから放射される指向性ビームを方位移動する ために約５０ＭＨｚの周波数変更を要求する。

パルス繰返時隔の際、エコー信号が照射ビーム２２．２４のどちらにでも存在す る目標から受信されることがある。信号が受信アンテナ（送信アンテナと同じで あることができる）によって受信されるのは、それらの到達の方位とそれらの周 波数とが対応するからである。信号は次に受信機１０および信号処理装置に進み 、ここで何個のサブ・パルスから生じる信号の識別が行われる。

方位ダイバーシチで作動するように、受信機１ｏは異なる周波数のサブ・パルス を同時に受信してこれらを処理し得るので、検出の結果は異なる周波数で１およ びｆ２にしたがって異なる方位に別々に表わされる。第１図の実施態様では、こ れは受信・検出回路１２．１４および方位識別回路１６．１８によって達成され る。信号を識別するために２個以上の受信機および信号処理装置を必要とするこ とがあるが、信号をコード化するような他の装置も可能である。

検出後、サブ・パルスの周波数およびアンテナ６のスキント感度から、各目標の エコーに対する方位が判明する。２個以上のエコーがどんな目標からでも検出さ れるときは、それらはプロット抽出器２ｏで組み合わされて、プロット出力を提 供し、つまり目標位置のより良好な測定が得られる。

第２図は、２ビ一ム方位ダイバーシチ装置がビーム幅当たりの目標照射の数を２ 倍にしかつこれら方位に一様に広げるのにどう使用されるかを示す、パルス群は 周波数ｆ　およびｆ２の２個のサブ・パルスを含む。第２図では、パルス繰返時 隔は方位ビーム幅の１／２として示されるので、ビーム幅当り２つのパルス群が 送信される。

周波数ｆ１とｆ２との間の分離は、生じる２つの方位ビームが方位ビーム幅の１ ／４だけ分離され、すなわち４つの一様に隔離されたサブ・パルス・ビームが各 ビーム幅ごとに放射されるように選択されている。空間に固定された位置から見 て、サブ・パルスの周波数ｆ１およびｆ２は交互に現われ、したがって周波数ダ イバーシチの検出利点が主張されることが認められる思う。

第２図に示される例では、サブ・パルス・ビームは方位ビーム幅の１／４だけ分 離されている。しかし、同じ効果はビーム幅の１／４の任意な奇数倍の分離によ って達成することができる。最適な分離はビーム幅当りのパルス群の数によるが 、多目標指示装置のパルス・バースト内でのスタガのような他の要求によっても 影響されることがある。

本発明によるレーダ装置が既知の装置よりも数段勝ることは上記の開示から明白 であると思う。

例えば、アンテナの回転速度とパルス繰返時隔とをある一定の組合せにすると、 方位におけるパルス・エネルギーの一段と一様な分布が得られ、かくて目標探知 および位置測定が容易になる。

さらに、パルス繰返時隔をある一定の値に定めると、各アンテナ回転内で最低１ 個のパルスによって可能性のある各目標方向を照射しながら使用される最大アン テナ回転速度を増加することができる。

さらに、方位ダイバーシチ・レーダは各パルス繰返時隔中に２つ以上の周波数の パルスを送信するので、パルスが送信される方位の分離を選択することができ、 その結果２個以上のパルスが各アンテナの回転周期内に可能性のある目標を照射 する場合に、目標の照射は２つ以上の周波数のパルスによって行われると思われ る。したがって、検出感度および常時「周波数ダイバーシチ］に起因する利点が 実現されることが分かると思う。

本発明は特定の実ｍｇ様について説明されたが、本発明の範囲内で変形が作られ る。

例えば、レーダ装置は各パルス群の中のサブ・パルスのある一定な数に制限され ず、また作られるビーム間のある一定な方位分離にも制限されない。周波数アジ リティで作動するレーダの場合は、サブ・パルスの周波数が相互に一定の関係を 持たずかつ在来の周波数アジヤイル・レーダに常時使用されたようなどんな選択 アルゴリズムや機構でも使用してレーダ帯域幅内のあらゆる使用可能な周波数か ら選択されることが許される。

かかるアルゴリズムは、それによって定められるサブ・パルスを送信機４に発生 させる周波数セレクタ８と組み合わされる任意の適当な記憶装置に記憶される。

方位決定回路１６．１８もアルゴリズムに応動して、任意なサブ・パルスと組み 合わされる方位を決定することができる。

さらに、本発明の原理は対空レーダおよび地表捜索レーダを含む２次元レーダ（ すなわち目標の高度を測定しないレーダ）にも、３次元レーダにも適用すること ができる。３次元レーダにおいて方位ダイバーシチが特に価値があるのは、かか るレーダの各仰角における方位ビーム幅当りの使用可能なパルス繰返時隔の数が 数個の異なる仰角を調査するに要する時間によってしばしば制限されるからであ る。

浄書（内容に変更なし） 手　続　補　正　置部式） １−事件の表示　２／−←パで／ ＰＣτ／ＧＢ８６１００３４７ ２、発明の名称 レーダシステムにおけるまたは関する改良３−補正をする者 プレツシー　オーバーシーズ　リミテッド４、代理人 ５−補正命令の６４寸　昭和６３年　１　月１９　日６、補正により増加する請 求項の数 ７−−Ｎｌｌ正の対象 Ｇ、５　Ｏ’：ｆ’：二：ｚゴごＣン二’：：　（＝＝：：＝ｚＬ）　ＰＡ−０ ０４４３ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ｒＮＴＥＲＮＡＴｒＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣ ＨＲＥＰＯＲＴ　ＯＮ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．アンテナによる放射ビームの発生を可能にする送信パルスを発生させる送信 機を含むレーダ装置であり、信号パルスは多数のサブ・パルスを含み、最低１個 のサブ・パルスが配列される中心周波数は最低１個の他のサブ・パルスの中心周 波数と異なり、２つ以上の方位が放射ビームによつて照射されることを特徴とす る前記レーダ装置。
2. ２．各サブ・パルスが配列される中心周波数はすべての他のサブ・パルスの中心 周波数と異なり、サブ・パルスの数に対応する多数の方位が放射ビームによつて 照射される、ことを特徴とする請求の範囲第１項記載によるレーダ装置。
3. ３．送信パルスは２個のサブ・パルスを含む、ことを特徴とする請求の範囲第１ 項または第２項記載によるレーダ装置。
4. ４．サブ・パルスは放射ビームにより照射される方位を表わす情報を含むように 配列されることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３項のどれでも１つの項 記載によるレータ装置。
5. ５．サブ・パルスの中心周波数が選択アルゴリズムにしたがつてレーダ装置の帯 域幅内の使用できる周波数から選択されるように配列されている周波数アジヤイ ル・レーダ装置を含む、ことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項のどれ でも１つの項記載によるレーダ装置。
6. ６．送信機が装置の方位ビーム幅ごとに２個の送信パルスを発生するように配列 され、各送信パルスは２個のサブ・パルスを有し、それによつて２個のサブ・パ ルスの２群が方位ビーム幅ことに送信され、またサブ・パルスの中心周波は放射 ビームが装置の方位ビーム幅の約１／４だけ一様に隔離されるように配列される 、ことを特徴とする請求の範囲第３項記載によるレーダ装置。
7. ７．放射ビームにより照射されたどんな目標からの目標エコーでも受信する受信 機を含む、ことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第６項のどれで１つの項記 載によるレーダ装置。
8. ８．受信機はどんな受信した目標エコーとも組み合わされる方位を識別する信号 処理装置を含む、ことを特徴とする請求の範囲第７項記載によるレーダ装置。
9. ９．３次元レーダ装置を含むことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第８項の どれでも１つの項記載によるレーダ装置。