(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動式レーダシステムであって、
車両と、
前記車両の一部上に配置されている位相アレイレーダシステムと
を備え、
前記位相アレイレーダシステムは、格納位置と展開位置との間で移動可能であり、前記格納位置にある場合、前記展開位置にある場合、および、前記車両が移動している間に動作可能であるように構成され、前記位相アレイレーダシステムは、アクティブ電子操向可能位相アレイ（ＡＥＳＡ）アンテナを備え、
前記ＡＥＳＡアンテナは、前記ＡＥＳＡアンテナが前記展開位置にある場合、実質的に連続した３６０°の走査有効範囲を提供するように配置されている４つの面を有するように提供され、
前記ＡＥＳＡアンテナは、前記位相アレイレーダシステムが前記格納位置にある場合、実質的に連続した２７０°の走査有効範囲を提供するように配置されている４つの面を有するように提供される、移動式レーダシステム。
【請求項２】
移動式レーダシステムであって、
車両と、
前記車両の一部上に配置されている位相アレイレーダシステムと
を備え、
前記位相アレイレーダシステムは、格納位置と展開位置との間で移動可能であり、前記格納位置にある場合、前記展開位置にある場合、および、前記車両が移動している間に動作可能であるように構成され、前記位相アレイレーダシステムは、アクティブ電子操向可能位相アレイ（ＡＥＳＡ）アンテナを備え、
前記ＡＥＳＡアンテナは、４つの独立して制御される面を有し、前記ＡＥＳＡアンテナが前記格納位置にある場合、３つのアンテナ面がアクティブであり、前記ＡＥＳＡアンテナがその展開位置にある場合、４つのアンテナ面がアクティブである、移動式レーダシステム。
【請求項３】
前記位相アレイレーダシステムは、前記複数の面のうちの異なる面上の異なるサブ開口を使用することにより、前記位相アレイレーダシステムは、前記複数の面のうちの第１の面上の第１のサブ開口を使用して、無線周波数（ＲＦ）信号を伝送可能であり、かつ、前記複数の面のうちの第２の異なる面上の第２のサブ開口を使用して、ＲＦ信号を受信可能である、請求項１に記載の移動式レーダシステム。
【請求項４】
前記位相アレイレーダシステムは、
前記車両上に搭載されるように構成されている第１の端部を有し、かつ第２の端部を有する可動式アンテナプラットフォームであって、前記可動式アンテナプラットフォームは、前記格納位置と前記展開位置との間で移動可能である、可動式アンテナプラットフォームを備え、
前記ＡＥＳＡアンテナは、前記可動式アンテナプラットフォームの前記第２の端部に連結され、
前記ＡＥＳＡアンテナは、前記可動式アンテナプラットフォームが、前記格納位置に配置されている間、または、前記展開位置に配置されている間のいずれにおいても動作可能である、請求項１に記載の移動式レーダシステム。
【請求項５】
前記車両は、地上配備型車両として提供される、請求項４に記載の移動式レーダシステム。
【請求項６】
前記ＡＥＳＡアンテナは、複数の面を有する内蔵型ソリッドステートＡＥＳＡアンテナとして提供され、
前記車両が移動している間、前記ＡＥＳＡアンテナは、走査動作モードに対応する第１の動作モードおよび追跡動作モードに対応する第２の動作モードを有する少なくとも２つの異なる動作モードにおいて動作可能であり、
前記車両が静止している間、前記ＡＥＳＡアンテナは、走査動作モードに対応する第１の動作モードおよび追跡動作モードに対応する第２の動作モードを有する少なくとも２つの異なる動作モードにおいて動作可能である、
請求項５に記載の移動式レーダシステム。
【請求項７】
前記ＡＥＳＡアンテナの各面は、複数のパネルアレイアンテナから提供され、前記複数のパネルアレイアンテナの各々は、前記位相アレイレーダシステムに取り外し可能に接続されており、前記複数のパネルアレイアンテナのうちの個々のもののパネルは、前記複数のパネルアレイアンテナのうちの他のものへの電力および信号ケーブルを生成または遮断せずに、除去および交換されることが可能である、請求項６に記載の移動式レーダシステム。
【請求項８】
前記ＡＥＳＡアンテナは、伝送モードにおいて、前記複数の面の各々上のサブ開口を実質的に同時に動作させることが可能である、請求項７に記載の移動式レーダシステム。
【請求項９】
前記ＡＥＳＡアンテナは、受信モードにおいて、前記複数の面の各々上のサブ開口を同時に動作させることが可能である、請求項７に記載の移動式レーダシステム。
【請求項１０】
前記位相アレイレーダシステムは、前記車両の一部として提供されている主要電源から電力を受信する、請求項７に記載の移動式レーダシステム。
【請求項１１】
前記ＡＥＳＡアンテナの前記複数の面の間で共有されている主要電源をさらに備えている、請求項７に記載の移動式レーダシステム。
【請求項１２】
前記電源は、独立電源として提供されている、請求項１１に記載の移動式レーダシステム。
【請求項１３】
前記可動式アンテナプラットフォームは、パンタグラフ式ジャッキ構造を備えている、請求項４に記載の移動式レーダシステム。
【請求項１４】
前記アレイアンテナは、前記可動式プラットフォームに回転可能に搭載され、前記可動式プラットフォームが、前記ＡＥＳＡアンテナを展開位置まで上昇させることにより、前記ＡＥＳＡアンテナの各面は、前記車両の最上表面の上方にあり、前記ＡＥＳＡアンテナは、前記車両のいずれの部分によっても実質的に遮られずにアンテナビームを電子走査可能である、請求項４に記載の移動式レーダシステム。
【請求項１５】
前記可動式アンテナプラットフォームは、伸縮自在アンテナプラットフォームとして提供されている、請求項４に記載の移動式レーダシステム。
【請求項１６】
前記可動式アンテナプラットフォームが前記格納位置にある場合、前記ＡＥＳＡアンテナは、実質的に２７０度の走査有効範囲を提供するように動作可能であり、前記可動式アンテナプラットフォームが前記展開位置にある場合、前記ＡＥＳＡアンテナは、実質的に３６０度の走査有効範囲を提供するように動作可能である、請求項４に記載の移動式レーダシステム。
【請求項１７】
前記位相アレイレーダシステムは、前記複数の面のうちの異なる面上の異なるサブ開口を使用することにより、前記位相アレイレーダシステムは、前記複数の面のうちの第１の面上の第１のサブ開口を使用して、無線周波数（ＲＦ）信号を伝送可能であり、かつ、前記複数の面のうちの第２の異なる面上の第２のサブ開口を使用して、ＲＦ信号を受信可能である、請求項２に記載の移動式レーダシステム。
【請求項１８】
前記位相アレイレーダシステムは、
前記車両上に搭載されるように構成されている第１の端部を有し、かつ第２の端部を有する可動式アンテナプラットフォームであって、前記可動式アンテナプラットフォームは、前記格納位置と前記展開位置との間で移動可能である、可動式アンテナプラットフォームを備え、
前記ＡＥＳＡアンテナは、前記可動式アンテナプラットフォームの前記第２の端部に連結され、
前記ＡＥＳＡアンテナは、前記可動式アンテナプラットフォームが、前記格納位置に配置されている間、または、前記展開位置に配置されている間のいずれにおいても動作可能である、請求項２に記載の移動式レーダシステム。
【請求項１９】
前記車両は、地上配備型車両として提供される、請求項１８に記載の移動式レーダシステム。
【請求項２０】
前記ＡＥＳＡアンテナは、複数の面を有する内蔵型ソリッドステートＡＥＳＡアンテナとして提供され、
前記車両が移動している間、前記ＡＥＳＡアンテナは、走査動作モードに対応する第１の動作モードおよび追跡動作モードに対応する第２の動作モードを有する少なくとも２つの異なる動作モードにおいて動作可能であり、
前記車両が静止している間、前記ＡＥＳＡアンテナは、走査動作モードに対応する第１の動作モードおよび追跡動作モードに対応する第２の動作モードを有する少なくとも２つの異なる動作モードにおいて動作可能である、
請求項１９に記載の移動式レーダシステム。
【請求項２１】
前記ＡＥＳＡアンテナの各面は、複数のパネルアレイアンテナから提供され、前記複数のパネルアレイアンテナの各々は、前記位相アレイレーダシステムに取り外し可能に接続されており、前記複数のパネルアレイアンテナのうちの個々のもののパネルは、前記複数のパネルアレイアンテナのうちの他のものへの電力および信号ケーブルを生成または遮断せずに、除去および交換されることが可能である、請求項２０に記載の移動式レーダシステム。
【請求項２２】
前記ＡＥＳＡアンテナは、伝送モードにおいて、前記複数の面の各々上のサブ開口を実質的に同時に動作させることが可能である、請求項２１に記載の移動式レーダシステム。
【請求項２３】
前記ＡＥＳＡアンテナは、受信モードにおいて、前記複数の面の各々上のサブ開口を同時に動作させることが可能である、請求項２１に記載の移動式レーダシステム。
【請求項２４】
前記位相アレイレーダシステムは、前記車両の一部として提供されている主要電源から電力を受信する、請求項２１に記載の移動式レーダシステム。
【請求項２５】
前記ＡＥＳＡアンテナの前記複数の面の間で共有されている主要電源をさらに備えている、請求項２１に記載の移動式レーダシステム。
【請求項２６】
前記電源は、独立電源として提供されている、請求項２５に記載の移動式レーダシステム。
【請求項２７】
前記可動式アンテナプラットフォームは、パンタグラフ式ジャッキ構造を備えている、請求項１８に記載の移動式レーダシステム。
【請求項２８】
前記アレイアンテナは、前記可動式プラットフォームに回転可能に搭載され、前記可動式プラットフォームが、前記ＡＥＳＡアンテナを展開位置まで上昇させることにより、前記ＡＥＳＡアンテナの各面は、前記車両の最上表面の上方にあり、前記ＡＥＳＡアンテナは、前記車両のいずれの部分によっても実質的に遮られずにアンテナビームを電子走査可能である、請求項１８に記載の移動式レーダシステム。
【請求項２９】
前記可動式アンテナプラットフォームは、伸縮自在アンテナプラットフォームとして提供されている、請求項１８に記載の移動式レーダシステム。
【請求項３０】
前記可動式アンテナプラットフォームが前記格納位置にある場合、前記ＡＥＳＡアンテナは、実質的に２７０度の走査有効範囲を提供するように動作可能であり、前記可動式アンテナプラットフォームが前記展開位置にある場合、前記ＡＥＳＡアンテナは、実質的に３６０度の走査有効範囲を提供するように動作可能である、請求項１８に記載の移動式レーダシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に説明されるシステムおよび技法は、概して、レーダシステムに関し、より具体的には、移動式レーダシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
当技術分野において公知であるように、反撃のための敵の大砲、迫撃砲、およびロケット発射装置場所、ならびに地上の兵士に対する他の多大なる脅威に関する情報を提供する、高度移動式中距離戦術用レーダシステムに対するニーズが高まっている。そのようなレーダシステムは、高度な動作上の利用性および維持コストの削減を提供しなければならない。
【０００３】
この機能を果たすことを試みる従来のレーダシステムは、いわゆる「高移動式多目的装輪車」（ＨＭＭＷＶ）または搬送任務に好適な任意の他の車両によって格納され、典型的には、搬送（例えば、曳航）される。そのような移動式レーダプラットフォームは、典型的には、旅団の軍事作戦の直接支援として、戦闘の前線に近接して位置する。典型的には、レーダシステムは、約１５分以内に準備および動作可能でなければならない。そのようなレーダは、動作時、固定位置にある（すなわち、静止状態にある場合のみ、動作可能であり得る）ため、最終的に、敵の攻撃の標的となる。したがって、レーダは、所与の位置からの撤退決定後、５分以内に既存の場所から移動可能でなければならない。これは、レーダ動作を停止することと、新しい位置への搬送のため、レーダを格納位置（例えば、ＨＭＭＷＶ上またはＨＭＭＷＶに取り付けられたトレーラ）に固定することとを伴う。
【０００４】
いくつかの戦術用地上配備型レーダは、動作中、定常プラットフォーム上の回転式アンテナを採用する。この動作モードには、いくつかの欠点がある。第１に、旅団の軍事作戦の直接支援として、戦闘の前線に近接して位置する、固定レーダ位置は、敵の標的となる可能性がある。第２に、移動中の軍隊は、静止レーダによって提供される援助を受けることができず、したがって、敵の大砲、迫撃砲、およびロケットから無防備となり得る。第３に、回転式アンテナの場所は、レーダシステムの性能を制限する（例えば、捜索時間の制限、追跡信号対雑音比の低減等・・・）。第４に、回転式アンテナシステムは、アンテナへの信号ルーティングを著しく複雑にし、システムの信頼性および利用性を低下させ、寿命コストに負担をかける。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に説明される、概念、技法、およびシステムによると、移動式レーダシステム（また、時として、本明細書では、「移動性」レーダシステムと称される）は、車両内に搭載されるように構成されている、位相アレイレーダシステムを含む。位相アレイレーダシステムは、格納位置と展開位置との間において、すなわち、車両上において、動作が、格納位置または展開位置のいずれにある間でも、また、車両が、静止状態または移動中である間も、移動可能である。
【０００６】
この特定の配置によって、戦場または他の環境において使用するために好適な高度移動式戦場レーダシステムが、提供される。位相アレイレーダシステムは、格納位置または展開位置にある時、また、位相アレイレーダが搭載された車両が、静止状態または移動中の間も、動作可能であるため、移動式レーダシステムは、戦場環境へ、そこから、および／またはその周囲において、進行中である間、動作することが可能である（すなわち、移動式レーダは、車両が移動中であるか、または停止されているかにかかわらず、動作可能である）。したがって、移動式レーダシステムは、依然として、動作中も、したがって、戦場において、部隊を支援しながら、敵の攻撃を回避し、逃れることが可能である。
【０００７】
一実施形態では、その格納位置にある間、動作可能である位相アレイレーダシステムによって、車両は、位相アレイレーダシステムがその展開位置にある場合の車両の最高スピードを上回る、最高スピードで移動することが可能である。一実施形態では、アンテナプラットフォームがその展開位置にある場合、位相アレイレーダシステムは、実質的に３６０度の走査有効範囲を提供する（車両が移動中または停止されているかにかかわらず）。一実施形態では、位相アレイレーダシステムがその格納位置にある場合、実質的に２７０度の走査有効範囲（車両が移動中または停止されているかにかかわらず）を提供する。位相アレイレーダシステムは、実質的に２７０または３６０度の有効範囲を提供するため、位相アレイレーダシステムは、広範囲のエリアにおいて、標的を追跡可能である。位相アレイレーダシステムが、実質的に２７０または３６０度の有効範囲を有する、電子操向可能位相アレイ（ＡＥＳＡ）アンテナである場合、捜索ラスター速度は、そのような有効範囲を提供するために、機械的回転式アンテナを利用するレーダシステムにおけるように制限されない。また、ＡＥＳＡアンテナが使用される場合、本明細書に説明される移動式レーダシステムは、ビームを切り替えることが可能であるスピードによってのみ制限され、現在の脅威に適応可能である。
【０００８】
移動式レーダシステムは、２７０°または３６０°の走査有効範囲を提供し、ある物理的場所から別の場所に移動している間も動作可能のままであることが可能であるため、移動式レーダシステムは、従来技術システムより長い標的的中時間、より長い累積時間、向上されたレーダ感度、ならびに改善されたドップラー分解能およびクラッタ除去を提供する。
【０００９】
移動式レーダシステムは、静止状態または移動中、操縦性および非操縦性物体の両方に対して、適応測定速度によって、物体の持続的監視および追跡を提供することが可能である。一実施形態では、位相アレイレーダシステムは、格納位置と展開位置との間で移動可能である、アンテナプラットフォーム上に搭載されたアクティブ電子操向可能位相アレイ（ＡＥＳＡ）アンテナを備えている。有意には、ＡＥＳＡアンテナは、可動式アンテナプラットフォームの展開および格納位置の両方において動作可能である。
【００１０】
静止状態および移動中の両方で動作可能である、移動式レーダシステムを提供することは、追跡精選度、追跡網羅性、追跡連続性等、完全に適合した単一統合航空状況図（ＳＩＡＰ）測定基準の達成を支援する、移動式レーダシステムをもたらす。
【００１１】
一実施形態では、ＡＥＳＡアンテナは、３６０度の走査有効範囲を提供する、複数の「アレイ面」（または、より単純に、「面」）を有する、ソリッドステートアクティブアレイとして提供される。一実施形態では、ＡＥＳＡアンテナは、４つの面を有する。４つの面は、ＡＥＳＡアンテナが、連続３６０度の有効範囲を提供するように配置される。
【００１２】
一実施形態では、移動式レーダシステム（移動性レーダシステムとしても知られる）はさらに、ＡＥＳＡアンテナに連結された発電機を含み得る。発電機は、アンテナに給電するために十分である、電力量をＡＥＳＡアンテナに提供する。一実施形態では、ＡＥＳＡアンテナは、ＡＥＳＡアンテナが搭載された車両によって提供される、主要電力を使用する。一実施形態では、ＡＥＳＡアンテナは、複数の面を備え、主要電力は、全面の間で共有される。したがって、ＡＥＳＡアンテナは、内蔵型アンテナとして提供される。一実施形態では、ＡＥＳＡアンテナは、内蔵型４面ソリッドステートＡＥＳＡアンテナとして提供される。
【００１３】
一実施形態では、移動式レーダシステムを構成する、車両および位相アレイレーダシステムは、任意の動作準備時間を要求しない。すなわち、位相アレイレーダシステムは、車両が移動中である、あるいは位相アレイレーダシステムが、展開位置、格納位置、またはいくつかの他の位置（例えば、完全に展開されていない、または完全に格納されていない）にあるかどうかにかかわらず、連続的に動作可能である。したがって、システムは、状況的戦場展開に適応するために必要とされる柔軟性を有する。
【００１４】
例えば、移動式レーダシステムは、依然として、動作可能のままであって、かつ情報（例えば、標的場所および軌道）を第三者に提供しながら、可能性として考えられる敵の攻撃を回避する、またはそれから逃れるように移動することが可能である。ＡＥＳＡアンテナは、実質的に同時に３６０度の有効範囲を提供するため、高速捜索速度は、３６０度の有効範囲を提供するために、機械的に回転する位相アレイレーダを利用するレーダシステムにおけるように制限されない。さらに、移動中である場合も動作可能のままである能力は、移動式レーダシステムが、戦場軍事作戦の間、常時、標的を検出および追跡することを可能にする。したがって、移動式レーダシステムは、総精選度、追跡網羅性、および追跡連続性を含むが、それらに限定されない、完全に適合した単一統合航空状況図（ＳＩＡＰ）測定基準を達成するのに役立つ。
【００１５】
一実施形態では、位相アレイレーダシステムは、４つの面を有するように提供される。位相アレイレーダシステムの各面は、ＡＥＳＡアンテナとして提供され得、位相アレイレーダは、任意のシーケンスにおいて、面間を電子的に切り替え可能であるように構成される。４つのＡＥＳＡ面による電子走査は、捜索更新速度を大幅に向上させ、機械的回転式システムと比較して、レーダ波形のスケジューリングにより柔軟性をもたらす。例えば、各ＡＥＳＡは、別個のレーダとして扱われることが可能であるため、各ＡＥＳＡ面は、自立的に動作することが可能である（すなわち、ある面は、ある瞬間には、捜索モードで動作することができ、第２の異なる面は、次の瞬間には、追跡モードで動作することが可能である）。これは、脅威に従って、異なる区域を走査可能にする。したがって、移動式レーダシステムは、所与の区域内の脅威を追跡している間も、実質的に連続した３６０度の有効範囲能力を提供する。完全動作可能面は、搭載型発電機の制限によって、ある瞬間においてのみ成し遂げられることが可能であることを理解されたい。何らそのような制限がない場合、ある面は、ある瞬間には、捜索モードで動作し、第２の異なる面が、同じ瞬間に、追跡モードで動作可能であるであろう。
【００１６】
また、各ＡＥＳＡアンテナは、別のレーダとして扱われることが可能であるため、移動式レーダシステムは、同時に、位相アレイレーダシステムの異なる面上の複数のサブ開口を動作させ、標的を検出および追跡することが可能である。
【００１７】
このことは、回転式レーダが、停止し、所与の区域上のリソースに集中すると、レーダが、他の（現地点では、無視されている）区域内で生じ得る脅威に対して、現時点では完全に盲目となる回転式レーダの動作と全く対照的である。
【００１８】
また、本明細書に説明されるレーダは、連続的動作可能システムであって、移動中または停止の間も、実質的に連続した３６０度の有効範囲を提供するため、機械的回転式レーダにおいて達成可能なものより桁違いに高速である速度において、高操縦性低レーダ断面（ＲＣＳ）標的を追跡することが可能である。この能力は、複合的複数の脅威と複数の味方環境において、単一統合航空状況図（ＳＩＡＰ）の形成に有意に寄与し得る、高レベルの追跡一貫性、連続性、および明確性を可能にする。
【００１９】
さらに、移動式レーダシステムは、移動中または停止中（例えば、位相アレイレーダシステムが搭載された車両が、移動中または停車中）も、実質的に連続した３６０度の有効範囲を提供するため、移動式レーダシステムは、常時、１つの場所に留まる必要はない。移動式レーダシステムは、動作可能であるために、１つの場所に留まる必要はないため、移動式レーダシステム自体が標的になるリスクが低減される。
【００２０】
このことは、敵が、戦場レーダの場所を識別し、したがって、レーダ場所を標的にすることを可能にする時間の間、固定場所において動作する従来技術の戦場レーダシステムとは対照的である。
【００２１】
移動式レーダシステムは、実質的に連続した３６０度の有効範囲を提供するように構成される、サイズおよび形状を有するアクティブ電子操向可能アレイ（ＡＥＳＡ）アンテナを利用するため、移動式レーダシステムは、回転式アンテナ開口を利用する必要はない。回転式アンテナ開口の排除は、ソリッドステートＡＥＳＡおよびレーダ信号プロセッサ、主要電力、および受信機／励磁機サブシステム間の全信号インターフェースを有意に簡略化する。これは、従来技術のシステムの信頼性を上回る信頼性を有するシステムをもたらす。
【００２２】
一例示的実施形態では、移動式レーダシステムは、４つの面を有する、ソリッドステートＡＥＳＡを備え、面の各々は、約１平方メートル（１ｍ２）の面積を有する。好ましい実施形態では、移動式レーダシステムの各面は、可動式アンテナプラットフォーム上に配置されるパネルアレイアンテナから構成される。本構成では、移動式レーダシステムは、展開モードでは、約３６０度の範囲において、略瞬間的有効範囲を提供し、「移動性」モード（すなわち、格納位置に可動式アンテナプラットフォームを伴う）では、移動式レーダシステムは、約２７０度の範囲において、略瞬間的有効範囲を提供する。これは、可変地形および天候条件にかかわらず、該当する。さらに、各パネルアレイアンテナ面は、フレームに搭載され、順に、伸縮自在プラットフォームまたはマストに連結される。また、パネルアレイアンテナは、電力および信号ケーブルを作製または遮断することなく、パネルを除去および交換することを可能にするように搭載される。
【００２３】
パネルアレイの利用は、移動式レーダシステムのコスト、重量、およびサイズを有意に削減する一方、また、非常に優れた電力開口利得（ＰＡＧ）感度を提供する。一実施形態では、１２８送受信（ＴＲ）チャネルパネルアレイは、アクティブ電子走査アレイ（ＡＥＳＡ）アンテナのための「構築ブロック」を備えている。パネルアレイＲＦ、ＤＣ、および論理分布を１２８ＴＲチャネルに統合する。加えて、１２８ＴＲチャネルパネルアレイは、３チャネル単パルスネットワーク（伝送／和チャネル、デルタ仰角チャネル、およびデルタ方位角チャネル）を統合する。
【００２４】
一実施形態では、パネルアレイは、フリップチップ構成要素の背面とブレーズメントとの間において、ブレーズメントを通して圧送される液体との直接的機械的接触によって伝導冷却される。
【００２５】
一実施形態では、アレイの熱管理は、構成要素およびサブアセンブリパッケージングを介して、対処される。特に、液体冷却ブレーズメントに加え、フリップチップモノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）とフィン付き放熱板との間の直接機械的接触が、使用される。中間「間隙パッド」層が、ＭＭＩＣと放熱板との間で使用されても使用されなくてもよい。理想的には、各ＭＭＩＣは、冷却板に対して、実質的に同一熱抵抗を有し、熱源（例えば、ＭＭＩＣ）と冷却板または他の放熱源との間の熱界面の数を低減させる（または、ある場合には、最小限にさえし得る）。したがって、並行冷却アプローチが、使用される。
【００２６】
一実施形態では、中心に位置する熱交換器は、全４つのＡＥＳＡ面に対して冷却を提供する。
【００２７】
一実施形態では、システムはまた、アクティブ単パルス結合器ネットワークアセンブリを含む。全体的単パルスネットワークの一部である、本アセンブリは、単一パネルアレイ設計（すなわち、単一パネルアレイ設計部品番号）の使用を可能にし、量子化ローブ（サブアレイレベルにおける相関した重み付けから生じる）を推定し、低サイドローブをもたらす。本アプローチは、パネルアレイの拡張性および値頃感を留保し、優れた単パルスパターンをもたらし、例示的ネットワークは、２０１０年４月９日出願の同時係属中の出願第１２／７５７，３７１号（本発明の譲受人に譲渡され、参照することによって、その全体として本明細書に組み込まれる）に説明されている。
【００２８】
一実施形態では、各パネルは、モジュール式ライン交換可能ユニット（ＬＲＵ）を備えている。一例示的実施形態では、面積１平方メートル（ｍ２）である、パネルは、４つの風雨密電磁干渉（ＥＭＩ）遮蔽ＬＲＵから構成される。各ＬＲＵは、８つのサブパネルと、サブパネルを冷却するためのブレーズメントと、４つのアクティブ単パルス結合器ネットワークアセンブリと、４つの電力論理回路カードと、１つの配電盤、４つの線形レギュレータ（ＬＲ）と、８つのＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータおよびＬＲを冷却するためのブレーズメントと、バスバーとを備えている。一特定の実施形態では、各ＬＲＵは、約４６インチ（高さ）×１０インチ（幅）×４インチ（奥行）であり、ＬＲＵの重量は、６４ポンドと推定される。ＬＲＵアプローチは、いくつかの利点を提供する。（１）ＬＲＵは、信号および冷却剤ラインへの容易なアクセスを可能にする。（２）ＬＲＵは、短時間において、除去またはＡＥＳＡ面に挿入することが可能である（３）ＬＲＵの重量は、手動で交換を行うことを可能にする（例えば、２人の男性によって持ち上げられる）。（４）ＬＲＵアプローチは、アレイのパッケージングおよび冷却の関連コストを削減する。
【００２９】
一実施形態では、システムは、集中型主要電力を利用する。主要電源は、車両の一部として、または位相アレイレーダシステムの一部として、提供され得る。一例示的実施形態では、中心２０８ＶＡＣ３相発電機は、システムに主要電力を提供し、＋３０ＶＤＣに変換し、電力をＡＥＳＡの各面（各面は、約１ｍ２である）にバスで伝送するために使用される。本アプローチは、従来技術のアプローチにおいて利用される、比較的に高価な＋３０ＶＤＣ／ＤＣコンバータを排除する。
【００３０】
したがって、本明細書に説明されるのは、一実施形態では、地上配備型車両（例えば、ＨＭＭＷＶ）に搭載される伸縮自在プラットフォーム（または、伸縮自在マスト）上に配置される、内蔵型４面ソリッドステートＡＥＳＡレーダである、移動式レーダシステムである。移動式レーダシステムは、ＡＥＳＡアンテナが、少なくとも２つの位置（例えば、ＡＥＳＡアンテナが完全に上昇された位置およびＡＥＳＡアンテナが完全に降下された位置）において動作可能であるように、伸縮自在プラットフォームまたはマストに連結される。この配置によって、少なくとも２つの位置において動作可能である、地上配備型車両に搭載された伸縮自在プラットフォームまたはマスト上の内蔵型４面ソリッドステート位相アレイレーダシステムが、提供される。位相アレイレーダシステムは、少なくとも２つの位置（例えば、ＡＥＳＡアンテナが完全に上昇された位置およびＡＥＳＡアンテナが完全に降下された位置）において動作可能であるため、システムを動作させる前に、設定時間は、要求されない。さらに、移動式レーダシステムは、少なくとも２つの異なるレーダモード：１）航空監視、および２）小型武器を装備した監視および追跡モードにおいて動作する。
【００３１】
移動式レーダシステムは、主に、移動式車両（例えば、ＨＭＭＷＶ）に搭載された状況において説明されるが、移動式レーダシステムは、種々の他の車両上に載置することが可能であることを理解されたい。
本発明はさらに、例えば、以下を提供する。
（項目１）
移動式レーダシステムであって、
車両と、
前記車両の一部上に配置されている位相アレイレーダシステムと
を備え、
前記位相アレイレーダシステムは、格納位置と展開位置との間で移動可能であり、前記格納位置にある場合、前記展開位置にある場合、および、前記車両が移動している間に動作可能であるように構成されている、移動式レーダシステム。
（項目２）
前記位相アレイレーダシステムは、前記位相アレイレーダシステムが前記展開位置にある場合、実質的に連続した３６０°の走査有効範囲を提供し、
前記位相アレイレーダシステムは、前記位相アレイレーダシステムが前記格納位置にある場合、実質的に連続した２７０°の走査有効範囲を提供する、
項目１に記載の移動式レーダシステム。
（項目３）
前記位相アレイレーダシステムは、複数のアンテナ面を有するアクティブ電子操向可能位相アレイ（ＡＥＳＡ）アンテナを備えている、項目２に記載の移動式レーダシステム。（項目４）
前記ＡＥＳＡアンテナは、前記ＡＥＳＡアンテナが前記展開位置にある場合、実質的に連続した３６０°の走査有効範囲を提供するように配置されている４つの面を有するように提供され、
前記ＡＥＳＡアンテナは、前記位相アレイレーダシステムが前記格納位置にある場合、実質的に連続した２７０°の走査有効範囲を提供するように配置されている４つの面を有するように提供される、
項目３に記載の移動式レーダシステム。
（項目５）
前記ＡＥＳＡアンテナは、４つの独立して制御される面を有し、前記ＡＥＳＡアンテナが前記格納位置にある場合、３つのアンテナ面がアクティブであり、前記ＡＥＳＡアンテナがその展開位置にある場合、４つのアンテナ面がアクティブである、項目３に記載の移動式レーダシステム。
（項目６）
前記位相アレイレーダシステムは、前記複数の面のうちの異なる面上の異なるサブ開口を使用することにより、前記位相アレイレーダシステムは、前記複数の面のうちの第１の面上の第１のサブ開口を使用して、ＲＦ信号を伝送可能であり、かつ、前記複数の面のうちの第２の異なる面上の第２のサブ開口を使用して、ＲＦ信号を受信可能である、項目３に記載の移動式レーダシステム。
（項目７）
前記位相アレイレーダシステムは、
前記車両上に搭載されるように構成されている第１の端部を有し、かつ第２の端部を有する可動式アンテナプラットフォームであって、前記可動式アンテナプラットフォームは、前記格納位置と前記展開位置との間で移動可能である、可動式アンテナプラットフォームと、
前記可動式アンテナプラットフォームの前記第２の端部に連結されているアクティブ電子操向可能位相アレイ（ＡＥＳＡ）アンテナと
を備え、
前記ＡＥＳＡアンテナは、前記可動式アンテナプラットフォームが、前記格納位置に配置されている間、または、前記展開位置に配置されている間のいずれにおいても動作可能である、項目１に記載の移動式レーダシステム。
（項目８）
前記車両は、地上配備型車両として提供される、項目７に記載の移動式レーダシステム。
（項目９）
前記ＡＥＳＡアンテナは、複数の面を有する内蔵型ソリッドステートＡＥＳＡアンテナとして提供され、
前記車両が移動している間、前記ＡＥＳＡアンテナは、走査動作モードに対応する第１の動作モードおよび追跡動作モードに対応する第２の動作モードを有する少なくとも２つの異なる動作モードにおいて動作可能であり、
前記車両が静止している間、前記ＡＥＳＡアンテナは、走査動作モードに対応する第１の動作モードおよび追跡動作モードに対応する第２の動作モードを有する少なくとも２つの異なる動作モードにおいて動作可能である、
項目８に記載の移動式レーダシステム。
（項目１０）
前記ＡＥＳＡアンテナの各面は、複数のパネルアレイアンテナから提供され、前記複数のパネルアレイアンテナの各々は、前記位相アレイレーダシステムに取り外し可能に接続されており、前記複数のパネルアレイアンテナのうちの個々のもののパネルは、前記複数のパネルアレイアンテナのうちの他のものへの電力および信号ケーブルを生成または遮断せずに、除去および交換されることが可能である、項目９に記載の移動式レーダシステム。
（項目１１）
前記ＡＥＳＡアンテナは、伝送モードにおいて、前記複数の面の各々上のサブ開口を実質的に同時に動作させることが可能である、項目１０に記載の移動式レーダシステム。
（項目１２）
前記ＡＥＳＡアンテナは、受信モードにおいて、前記複数の面の各々上のサブ開口を同時に動作させることが可能である、項目１０に記載の移動式レーダシステム。
（項目１３）
前記位相アレイレーダシステムは、前記車両の一部として提供されている主要電源から電力を受信する、項目１０に記載の移動式レーダシステム。
（項目１４）
前記ＡＥＳＡアンテナの前記複数の４つの間で共有されている主要電源をさらに備えている、項目１０に記載の移動式レーダシステム。
（項目１５）
前記電源は、独立電源として提供されている、項目１４に記載の移動式レーダシステム。
（項目１６）
前記可動式アンテナプラットフォームは、パンタグラフ式ジャッキ構造を備えている、項目７に記載の移動式レーダシステム。
（項目１７）
前記アレイアンテナは、前記可動式プラットフォームに回転可能に搭載され、前記可動式プラットフォームが、前記ＡＥＳＡアンテナを展開位置まで上昇させることにより、前記ＡＥＳＡアンテナの各面は、前記車両の最上表面の上方にあり、前記ＡＥＳＡアンテナは、前記車両のいずれの部分によっても実質的に遮られずにアンテナビームを電子走査可能である、項目７に記載の移動式レーダシステム。
（項目１８）
前記可動式アンテナプラットフォームは、伸縮自在アンテナプラットフォームとして提供されている、項目７に記載の移動式レーダシステム。
（項目１９）
前記可動式アンテナプラットフォームが前記格納位置にある場合、前記ＡＥＳＡアンテナは、実質的に２７０度の走査有効範囲を提供するように動作可能であり、前記可動式アンテナプラットフォームが前記展開位置にある場合、前記ＡＥＳＡアンテナは、実質的に３６０度の走査有効範囲を提供するように動作可能である、項目７に記載の移動式レーダシステム。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、車両が移動している間、その上に配置され、動作する、位相アレイレーダシステムを有する車両から提供される、移動式レーダシステムを伴う戦場内を進行する移動式レーダシステムの概略図である。
【図１Ａ】図１Ａは、地上配備型車両上に搭載された格納位置における、位相アレイレーダシステムを図示する。
【図１Ｂ】図１Ｂは、地上配備型車両上に搭載された展開位置における、位相アレイレーダシステムを図示する。
【図１Ｃ】図１Ｃは、地上配備型車両上に搭載された展開位置における、位相アレイレーダシステムを図示する。
【図２】図２は、移動式レーダシステムを動作させる方法のフロー図である。
【図３】図３は、地上配備型車両上に搭載された移動式レーダシステムのブロック図である。
【図４】図４は、移動式レーダシステム電子機器のブロック図である。
【図５】図５および５Ａは、個々のパネルのアレイから作製される、アクティブ電子走査アレイ（ＡＥＳＡ）アンテナ面のブロック図であって、ＡＥＳＡアンテナ面上の異なるアクティブパネルを図示する。
【図５Ａ】図５および５Ａは、個々のパネルのアレイから作製される、アクティブ電子走査アレイ（ＡＥＳＡ）アンテナ面のブロック図であって、ＡＥＳＡアンテナ面上の異なるアクティブパネルを図示する。
【図６】図６は、複数のパネルアレイから作製される、ＡＥＳＡアンテナ面の正面等角図である。
【図６Ａ】図６Ａは、ライン交換可能ユニット（ＬＲＵ）を図示する、パネルアレイの背面等角図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａに示されるパネルアレイの一部の等角図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図６Ａに示されるパネルアレイの一部の等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
次に、図１−１Ｃを参照すると（同一要素は、いくつかの図を通して、同一参照番号を有するように提供される）、移動式レーダシステム５は、車両１２上に配置されている位相アレイレーダシステム１０を備えている。車両１２は、戦場エリア１３内およびその周囲を進行する。車両１２は、例えば、高移動式多目的装輪車（ＨＭＭＷＶ）または搬送任務のために好適な任意の他の車両として提供され得る。車両１２および位相アレイレーダシステム１０は、種々の環境および地形において進行し得、鮮明な戦場環境（すなわち、霧、雨、雪、煙等がない）および比較的に平坦な海辺の地形および山岳地帯地形の両方がここでは示される。位相アレイレーダシステム１０または車両１２に連結された全地球測位システム（ＧＰＳ）は、ＧＰＳ衛星１５と通信する。
【００３４】
移動式レーダシステム５は、位相アレイレーダシステム１０を介して、航空機６または他の物体を追跡する。有意には、移動式レーダシステム５は、固定場所（図１に示されるように）において、または車両１２が移動中（すなわち、車両１２が、海辺または山岳地形を横断中、あるいは任意の他の経路を辿っている間でも）のいずれにおいても、動作可能である。移動式レーダシステム５は、動作時、固定位置にある必要はないため、移動式レーダシステム５は、敵の攻撃を回避し、必要に応じて、移動することができ、したがって、部隊の軍事作戦の直接支援において、戦闘の前線に近接して使用するために好適である。
【００３５】
故に、移動中である部隊は、敵の大砲、迫撃砲、ならびにロケットおよび航空機等の種々の物体を追跡することが可能である、移動式レーダシステム５によって提供される支援を受ける。
【００３６】
本明細書に後述される説明から明白となるであろうように、一実施形態では、位相アレイレーダシステム１０は、車両１２が移動中であるかどうか（したがって、位相アレイレーダシステム１０の移動中である）、または車両１２が静止状態にある（したがって、位相アレイレーダシステム１０も静止状態にある）かどうかにかかわらず、レーダ機能を果たすことが可能である、統合された４面アクティブ電子走査アレイ（ＡＥＳＡ）レーダシステムとして、レーダシステム１０を提供するために、リソース管理システムおよび信号処理システムと組み合わせられた、複数のいわゆる「パネルアレイ」を備えている。
【００３７】
限定されないが、機械的困難性を含む、種々の理由から、従来の回転式単一面アンテナは、搬送の間、動作することができない。例えば、回転式単一面ＡＥＳＡは、回転式単一面ＡＥＳＡを搬送する車両が、静止状態にある（したがって、レーダが、固定位置にある）時のみ、動作可能である。
【００３８】
次に、図１Ａ−１Ｃを参照すると、位相アレイレーダシステム１０は、外側カバー１７を有する、可動式アンテナプラットフォーム１６（図１Ａ−１Ｂ）を備えている。アンテナプラットフォーム１６は、車両１２に搭載および取り付けられるように構成される、第１の部分を有し、かつＡＥＳＡアンテナ１８が連結される、第２の部分を有する。したがって、アンテナプラットフォーム１６は、車両から除去され、別の構造（例えば、建物の屋根）上に搭載され、基地または敷地に対する監視保護を提供することが可能である。プラットフォーム１６は、ＡＥＳＡアンテナ１８を上昇および降下させるために十分なサイズおよび強度を有するように選択される。一実施形態では、プラットフォーム１６は、伸縮自在プラットフォームとして提供される。
【００３９】
ＡＥＳＡアンテナ１８は、４つの開口（または、「面」）１８ａ−１８ｄを備え、図１Ａでは、面１８ａのみ視認可能であり、図１Ｂでは、面１８ａ、１８ｂが視認可能である。好ましくは、面は、実質的に同じサイズおよび形状であるべきであるが、そうである必要はない。一実施形態では、各開口１８ａ−１８ｄは、図６−６Ｃと併せて以下に説明される、パネルアレイアンテナ５２と同一または同様であり得、ひいては、２０１０年１月２７日出願の同時係属中の米国特許出願第１２／６９４，４５０号（２００６年１１月９日出願の第１１／５５８，１２６号の分割出願であり、現在は、米国特許第７，６７１，６９６号）、または米国特許第６，６２４，７８７号、または２００９年６月１５日出願の同時係属中の米国特許出願第１２／４８４，６２６号（すべて、本発明の譲受人に譲渡され、参照することによって、その全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるタイプのパネルアレイと同一または同様であり得る。
【００４０】
一実施形態では、ＡＥＳＡアンテナ１８は、約１００μ秒以内に、その半球有効範囲内の任意のビーム位置に操向することが可能である。
【００４１】
対照的に、従来のシステム（例えば、機械的回転式ＡＥＳＡを有するシステム）は、ＡＥＳＡを回転することが可能である最大速度またはスピードのため、速くても１秒程度の捉え直し時間を有する。
【００４２】
電子ビーム操向によって提供される利点は、いくつかのレーダ性能利点をもたらす。例えば、移動式レーダシステム５の利点の１つは、「標的的中時間」の増加である（信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）は、標的的中時間の関数であるため、重要なレーダパラメータの１つである）。所与の捜索または追跡フレームにおいて、４面移動性レーダは、１秒以内に最大１０，０００回、更新を行うことが可能である。
【００４３】
一方、機械的回転式ＡＥＳＡ等の従来のシステムは、回転式ＡＥＳＡに対して、１秒あたり約１回、更新を提供する。
【００４４】
本明細書に説明される移動式レーダシステム５の別の利点は、ＡＥＳＡ面間の電子切替速度を修正する能力である。一実施形態では、例えば、１００μ秒の切替期間は、高速３６０度広域掃引または水平網捜索掃引のために使用することが可能である。ＡＥＳＡが、「走査中追跡」モードにおいて動作している場合、より低速の電子掃引速度（例えば、１ミリ秒）を使用することが可能である。
【００４５】
従来のシステムと比較した移動式レーダシステム５の別の利点は、反応時間である。電子切替は、所与の広域捜索内において突然現れる標的（いわゆる「出没」標的）に対して高速反応時間を提供し、レーダリソースが、必要に応じて、標的が現れる区域に迅速に焦点を当てることを可能にする。
【００４６】
移動式レーダシステム５の別の利点は、操縦性標的のより優れた追跡能力であって、捉え直し速度は、追跡中の標的の推定または測定加速プロファイルに一致または実質的に一致する。最終的には、この能力は、従来のシステムによって提供することが可能であるものより優れている、戦場上空の単一統合航空状況図（ＳＩＡＰ）をもたらすことが可能である。
【００４７】
図３および４と併せて以下により詳細に説明されるように、移動式レーダシステム５はまた、発電機（すなわち、車両１２上に搭載された発電機）等の搭載型電源を含む。発電機１２は、位相アレイレーダシステム１０が、任意の外部電源を用いることなく、動作することが可能であるために十分な量として、ＡＥＳＡアンテナ１８およびレーダシステム１０と関連付けられた電子機器に電力を提供する。したがって、位相アレイレーダシステム１０は、内蔵されていると言える。
【００４８】
図１Ａおよび１Ｂから明白なように、アンテナプラットフォーム１６は、格納位置（図１Ａ）と展開位置（図１Ｂ）との間で移動可能である。有意には、ＡＥＳＡ、アンテナ１８は、アンテナプラットフォーム１６が、格納または展開位置のいずれにある間も、動作可能である。図１Ａおよび１Ｂの例示的実施形態では、アンテナプラットフォーム１６が、その格納位置にある場合、アンテナ１８の１つの面（図１Ａ、１Ｂでは、参照番号１８ｂによって標識されている）は、車両１２の一部によって妨害されていることを理解されたい。したがって、この場合、アンテナ１８は、実質的に２７０度の走査有効範囲を提供するように動作可能である。しかしながら、アンテナプラットフォーム１６が、その展開位置（図１Ｂ）にある場合、アンテナ１８は、車両１２の最上表面の上方に上昇され、したがって、実質的に３６０度の走査有効範囲を提供するように動作可能である（すなわち、可動プラットフォームが、該ＡＥＳＡアンテナの各面が、車両の最上表面の上方にあるように、ＡＥＳＡアンテナを展開位置まで上昇させると、ＡＥＳＡアンテナは、該車両のいずれの部分にも実質的に妨害されず、アンテナビームを電子的に走査可能である）。
【００４９】
一実施形態では、位相アレイレーダシステムは、位相アレイレーダシステムが、可動式プラットフォーム上で回転（すなわち、転向）可能であるように、可動式プラットフォーム上に構成される。一実施形態では、可動式プラットフォーム自体が、転向する一方、別の実施形態では、可動式プラットフォームは、実質的に固定状態に留まり、可動式プラットフォームに連結された位相アレイレーダシステムが、転向する。したがって、可動プラットフォームが、該ＡＥＳＡアンテナの各面が、車両の最上表面の上方にあるように、ＡＥＳＡアンテナを展開位置まで上昇させると、ＡＥＳＡアンテナは、該車両のいずれの部分にも実質的に妨害されず、アンテナビームを電子的に走査することに加え、物理的に回転することが可能である。
【００５０】
アンテナ１８は、内蔵型４面ソリッドステートＡＥＳＡとして提供されるので、位相アレイレーダシステム１０は、任意の動作設定時間を要求しない。すなわち、レーダシステム１０は、車両１２が移動時ならびに車両１２が静止時も動作可能である。したがって、移動式レーダ５は、連続的に動作可能である。
【００５１】
故に、移動式レーダシステム５が、戦場において展開される場合、展開されるとすぐに動作を開始し、所望の場所に進行するのに伴って動作を継続することが可能である。移動式レーダシステム５が、その所望の場所に到着すると、車両１２は、停止するが、レーダシステム１０は、動作を継続する。戦場条件によって、移動式レーダシステム５が、移動すべきであると命令される（例えば、移動式レーダシステム５が、敵の発砲または他の攻撃の標的となる）場合、移動式レーダシステム５は、異なる場所へと移動することが可能であるが、位相アレイレーダシステム１０は、任意の移動中、連続的に動作するであろう。４つのＡＥＳＡ面１８ａ−１８ｄは、実質的に連続した２７０°または３６０°の走査有効範囲を提供するので、移動式レーダシステム５は、車両が、移動の間、転向しなければならない場合でも、標的追跡を維持することが可能である。したがって、移動式レーダシステム５は、状況的戦場展開に柔軟に適応する。
【００５２】
一実施形態では、広域走査が、行われている場合、所定のパターン（すなわち、事前にプログラムされたビーム走査パターン）が、使用されることを理解されたい。車両が移動しながらの追跡モードでは、車両の移動から生じる摂動（すなわち、進行している地形における凸凹等）により、追跡を喪失する可能性があることを理解されたい。したがって、そのような場合、移動式レーダシステムは、標的移動におけるある程度の予測性ならびにＡＥＳＡアンテナにおけるビーム敏捷性が存在するという事実を利用する。故に、標的が、アンテナ視野（ＦＯＶ）から外れる場合、ＡＥＳＡアンテナは、例えば、同一面上の隣接する開口に切り替えることも、ＡＥＳＡアンテナの異なる面上の異なる開口に切り替えることもできる。
【００５３】
連続的に動作することが可能である、移動式レーダシステム５を提供することによって、戦場環境において、高レベルの追跡一貫性、連続性、および明確性を達成することが可能である。これは、複合的複数の脅威と複数の味方環境において、単一統合航空状況図（ＳＩＡＰ）の形成に有意に寄与する。したがって、移動式レーダシステム５は、地上配備型レーダシステムが使用され得る、任意の環境または用途において、向上されたレーダ性能を提供する。
【００５４】
また、位相アレイレーダシステム１０が、実質的に連続した３６０度の有効範囲を提供する（展開アンテナプラットフォーム位置において）、４つの面１８ａ−１８ｄを備えている実施形態では、捜索ラスター速度は、回転式アンテナを利用する、従来のレーダにおけるように制限されない。むしろ、移動式レーダシステム５は、ビームを電子的に切り替えることができ、標的を捕捉することができ、軌道を形成することが可能であるスピードによってのみ制限され、現在の脅威に適応可能である。
【００５５】
さらに、回転式アンテナ開口の排除は、ＡＥＳＡアンテナおよびレーダ信号プロセッサ、主要電力、および受信機／励磁機サブシステム間の信号インターフェースを有意に単純化し、したがって、移動式レーダシステム５は、回転式アンテナ構造を利用する従来のシステムと比較して、改善された信頼性を有するように提供される。
【００５６】
さらに、任意のシーケンスにおいて電子的に切り替えることが可能である、複数のＡＥＳＡ面（例えば、４つのＡＥＳＡ面）を提供することによって、移動式レーダ５はまた、いわゆる「シットスピン（ｓｉｔ−ａｎｄ−ｓｐｉｎ）」式レーダの少なくとも２つの短所を排除する。第１に、前述のように、移動式レーダシステム５は、車両１２が、固定位置にある間と、車両１２が移動している間（例えば、車両によって提供される主要電力を使用して）の両方において、動作可能である。第２に、複数のＡＥＳＡ面による電子走査は、捜索更新速度を大幅に向上させ、レーダ波形をスケジューリングする際、より柔軟性をもたらす。例えば、各ＡＥＳＡアンテナは、別のレーダとして取り扱うことが可能であるため、各ＡＥＳＡ面は、自立的に動作させることが可能である（すなわち、面１８ａは、ある瞬間には、捜索モードで動作し得る一方、面１８ｂは、実質的に同じ瞬間において、追跡モードで動作し得る）。これは、脅威に応じて、異なる区域を走査可能にする。したがって、移動式レーダシステム５は、所与の区域内における脅威を追跡の間でも、実質的に連続した３６０度の有効範囲能力を提供する。
【００５７】
このことは、３６０°の有効範囲を提供する機械的回転式レーダの動作と全く対照的である。なぜなら、回転式レーダは、停止し、所与の区域上のリソースに集中すると、レーダが、現地点では無視されている区域に進入し得る脅威に対して現時点では完全に盲目となるからである。
【００５８】
さらに、移動式レーダシステム５が、複数のパネルアレイから作製される、位相アレイレーダシステム１０を備えている場合、移動式レーダシステム５は、回転式レーダにおいて達成可能なものより桁違いに高速である速度において、高操縦性低レーダ断面（ＲＣＳ）標的を追跡することが可能である。戦場エリアに進入することが可能である高移動式地上配備型車両１２内に位相アレイレーダシステム１０を搭載することによって、移動式レーダシステムは、複合的複数の脅威と複数の味方環境において、単一統合航空状況図（ＳＩＡＰ）の形成に有意に寄与し得る、高レベルの追跡一貫性、連続性、および明確性を達成することが可能であるように提供される。
【００５９】
さらに、移動式レーダシステム５は、移動の間または停止の間（例えば、停車中）も、実質的に連続した３６０度の有効範囲を提供するため、レーダは、１つの場所に留まる必要はないため、レーダ自体が標的となる脅威は、低減される。
【００６０】
このことは、敵が、戦場レーダの場所を識別し、したがって、レーダ場所を標的にすることを可能にする時間の間、固定場所において動作する従来技術の戦場レーダシステムとは対照的である。
【００６１】
次に、図１Ｃを参照すると、一実施形態では、可動式アンテナプラットフォーム１６は、位相アレイレーダシステム１０を上昇および降下させる、パンタグラフ式ジャッキ構造１９として提供される。好ましい実施形態では、伸縮自在構造は、その剛性および分散型支持を考慮して、好ましい。加えて、電子機器（例えば、ビーム操向コンピュータおよびシステムモニタリング／制御、ナビゲーション機器）の一部を天候から囲い込むことが可能である。
【００６２】
次に、図２を参照すると、図１−１Ｃと併せて前述の移動式レーダシステム５等、移動式レーダシステムを動作させるための例示的技法を図示するフロー図が示される。別様に具体的に示されない限り、個々のステップが行われる順番は、図２に示されるものから変更され得ることを理解されたい。
【００６３】
次に、図２に戻ると、処理は、ブロック２０に示されるように、移動式レーダシステムの位置、速度、および方向を決定することによって開始する。一実施形態では、位置、速度および方向は、ナビゲーションシステムおよび／または１つ以上の他のシステムから情報を取得することによって決定され、該システムは、地上配備型車両（例えば、図１−１Ｃにおける車両１２）内または上、および／または、図１−１Ｃと併せて前述された位相アレイレーダシステム１０等の車両に連結される位相アレイレーダシステム内または上に配置される。一実施形態では、ナビゲーションシステムは、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）および全地球測位システム（ＧＰＳ）を備えている。一実施形態では、ナビゲーションシステムはまた、内部および／または外部の加速度計／スピードセンサ、気圧システム（高度補正のため）、および磁気コンパスのうちの１つ以上を含み得る。
【００６４】
処理は、次いで、ブロック２２および２４に進み、１つ以上の標的が、移動式レーダシステムによって取得され、標的軌道が、１つ以上の取得された標的の各々に対して形成される。
【００６５】
処理ブロック２６では、レーダシステムは、移動式であるため、移動式レーダシステムの位置、速度、および方向は、プロセッサ（例えば、レーダ追跡プロセッサ）に提供され、処理ブロック２８において、１つ以上の軌道の各々が、移動式レーダシステムの移動を考慮して、必要に応じて、更新される。一実施形態では、移動式レーダシステムは、いわゆる「バッチ追跡アルゴリズム」を使用し、レーダ追跡プロセッサ（または、他のプロセッサ）に提供されるデータは、標的軌道を補正および／または平滑にするために使用される。
【００６６】
ブロック３０−３４に示されるように、周期的に、システムは、何らかの措置（例えば、位相アレイアンテナの再較正）が要求されるかどうかを決定するために、組み込み試験を行い得る。何らかの措置が必要である場合、処理は、ブロック３４に進み、措置が必要ではない場合、処理は、プロセスの開始に戻る（この例示的場合には、処理ブロック２０である）。
【００６７】
次に、図３を参照すると、位相アレイレーダシステム３５は、伸縮自在レーダ搭載プラットフォーム３６上に配置され、プラットフォーム３６は、上昇および降下され、それによって、格納位置３６ａおよび展開位置３６ｂのうちの１つに位相アレイレーダシステム３５を上昇および降下させることが可能である。有意には、位相アレイレーダシステム３５は、格納および展開位置の両方において動作する。搭載プラットフォーム３６は、順に、移動式地上配備型車両３７上に配置される。
【００６８】
図３に示される実施形態では、位相アレイレーダシステム３５は、通信経路３８を介して、プロセッサ３９（例えば、レーダプロセッサ）、ナビゲーションシステム４０、およびディスプレイ４１（すべて、車両３７の運転室内またはその周囲に配置される）に連結される。有意には、通信経路３８は、任意の高電力ＲＦまたはＤＣ信号を搬送しない。
【００６９】
レーダプロセッサ３９、ナビゲーションシステム４０、およびディスプレイ４１は、位相アレイレーダシステム３５と物理的に別個であるが、電気的には連結されるが、いくつかの実施形態では、レーダプロセッサ３９、ナビゲーションシステム４０、およびディスプレイ４１の一部または全部は、位相アレイレーダシステム３５の物理的部分として提供され得ることを理解されたい（すなわち、レーダプロセッサ３９、ナビゲーションシステム４０、およびディスプレイ４１を構成する、電気回路およびシステムは、位相アレイレーダシステム３５を構成する、同一物理的構造内に配置され得る）。レーダプロセッサ３９、ナビゲーションシステム４０、およびディスプレイ４１の動作は、図４と併せて以下に説明されるであろう。
【００７０】
次に、図４を参照すると、一実施形態では、位相アレイレーダシステム３５（図３）は、レーダプロセッサ３９と、ナビゲーションシステム４０と、ディスプレイ４１とを含む。ナビゲーションシステム４０は、位相アレイレーダシステム３５の現在の位置および速度を測定および追跡する。一実施形態では、ナビゲーションシステム４０は、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）４０ａおよび全地球測位システム（ＧＰＳ）４０ｂ（例えば、図１に示される衛星１５等のＧＰＳ衛星と通信を行うため）を備えている。
【００７１】
公知のように、ＩＭＵ４０ａは、典型的には、加速度計およびジャイロスコープの組み合わせを使用して、物体の加速、速度、配向、および重力に関して測定および報告する。ＩＭＵ４０ａはまた、１つ以上のジャイロスコープを使用して、ピッチ、ロール、およびヨー等の回転属性の変化を検出する。
【００７２】
ＧＰＳ４０ｂは、例えば、４つ以上のＧＰＳ衛星の遮られない見通し線が存在する場合、あらゆる天候において、常時、地球上またはその近傍のいずれかの場所において、確実な場所および時間情報を提供する、宇宙設置型全地球的航法衛星システムとして提供され得る。ＧＰＳ４０ｂは、必要に応じて、位相アレイレーダシステム３５の現在の位置および速度を他のシステム構成要素に提供する。ナビゲーションシステム４０から収集された速度および時間データは、位相アレイレーダシステム３５（図３）の現在の位置および速度と実質的に同一である、車両３７（図３）の現在の位置および速度を算出する、プロセッサ３９（例えば、レーダプロセッサ３９）に供給される。ナビゲーションシステム４０からのデータは、例えば、位相アレイレーダの標的軌道を補正および／または平滑にする機能を果たす、いわゆる「バッチ追跡」プロセッサ４８において使用される。
【００７３】
ナビゲーションシステム４０はまた、随意に、外部加速度計／スピードセンサ４４、気圧システム４５（高度補正のため）、および方向情報を提供する磁気コンパス４６を含み得る。
【００７４】
プロセッサ３９は、ＡＥＳＡコマンド、制御、および信号処理を行う。位相アレイレーダシステム３５の各ＡＥＳＡ面は、ビーム操向コマンド（例えば、ＡＥＳＡ内の位相調整器および減衰器設定を制御するコマンド）をビーム操向プロセッサ（ＢＳＰ）４４から受信する。ＢＳＰ４４はまた、ＡＥＳＡ組み込み試験（ＢＩＴ）およびフォールトステータスモニタリングを行う。
【００７５】
前述のように、一実施形態では、位相アレイレーダシステム３５は、レーダ内で使用される公知の動作可能レーダ追跡アルゴリズムである、「バッチ追跡」と称されるレーダ信号処理の形態を利用する。公知のように、バッチ追跡は、プロセッサ３９（信号データプロセッサを含む）およびナビゲーションシステム４０によって提供される、タイムスタンプ測定に基づいて、レーダ軌道測定を補正または平滑にする、自己補正または反復アルゴリズムである。
【００７６】
次に、図５および５Ａを参照すると、図１−１Ｃと併せて前述のＡＥＳＡ面１８ａ−１８ｄと同一または同様であり得る、例示的ＡＥＳＡ面４５は、複数の行および列、ここでは、合計３２の個々のパネル４５ａ−４５ｅｅをもたらす、８つの行４６ａ−４６ｈおよび４つの列４７ａ−４７ｄを含む。したがって、ＡＥＳＡ面４５は、個々のパネルのアレイ、ここでは、３２のパネルから作製され、３２のパネルの各々は、いわゆる「構築ブロック」に対応する。
【００７７】
個々のパネル４５ａ−４５ｅの各々は、異なるサイズのＡＥＳＡ面を構築可能にする、いわゆる構築ブロックとして作用することを理解されたい。したがって、任意のＡＥＳＡ面内に含むパネルの数は、３２個を上回る、または下回り得る。当業者は、特定の用途に対して、ＡＥＳＡ面内で使用するための特定の数のパネルの選択方法を理解するであろう。
【００７８】
各個々のパネル（または、構築ブロック）は、選択された数の送受信（ＴＲ）チャネルから作製される。個々のパネル内に含まれるＴＲチャネルの数は、特定の用途のニーズに応じて選択される。当業者は、所与の用途に対して、パネル内に含むＴＲチャネルの数の選択方法を理解するであろう。一実施形態では、各パネル４５は、３２の個々のＴＲチャネルを有するように提供される。別の実施形態では、各パネルは、１２８のＴＲチャネルを有するように提供される。
【００７９】
前述のように、任意のシーケンスにおいて、電子的に切り替えることが可能である、複数のＡＥＳＡ面（例えば、４つのＡＥＳＡ面）を備えている、移動式レーダシステムでは、各ＡＥＳＡは、別個のレーダとして取り扱うことが可能である。すなわち、各ＡＥＳＡ面は、自立的に動作させることが可能である。例えば、ある瞬間には、１つのＡＥＳＡ面は、捜索モードで動作し得る一方、第２の異なるＡＥＳＡ面は、追跡モードで動作し得る。これは、脅威に応じて、異なる区域を走査可能にする。
【００８０】
故に、異なるＡＥＳＡ面上の異なるパネルは、同一（または、異なる）時点において、アクティブに（または、励起）され得る。例えば、図５では、ＡＥＳＡ４５内の２行のパネル４６ｄ、４６ｅが、アクティブにされ得る一方、図５Ａでは、パネルの単一列４７ｄが、アクティブにされ得る。したがって、図５および５Ａは、ＡＥＳＡ面内の８つのパネルを励起する、２つの異なる可能性を図示する。特定の用途において、適切なレーダ動作のために、ある最小数のパネルをアクティブにすることが必要であることに留意されたい。例えば、いくつかの実施形態および用途では、単パルスネットワークの適切な動作のために、ＥＬ内の８つのパネルまたはＡＺ内の少なくとも４つのパネルをアクティブにする必要がある。
【００８１】
図５および５Ａは、アクティブであるＡＥＳＡ面４５の行および列を図示するが、所与のＡＥＳＡ面上またはＡＥＳＡ面間のパネルの任意の組み合わせが、所与の時間フレームにおいてアクティブであり得ることを理解されたい。ＡＥＳＡ面上のアクティブパネルは、同一列または行にある必要はない。所与のＡＥＳＡ面内の複数のパネルのうちの一部（または、いくつかの事例では、全部）が、アクティブであり得る。移動式レーダシステム内のパネル構築ブロックを選択的にオン／オフにする能力は、複数の異なる動作モードにおいて機能することが可能である、移動式レーダシステムをもたらす。
【００８２】
例えば、移動式レーダシステム５（図１−１Ｃ）は、切替型３６０°のレーダ有効範囲モードで動作し得る。このモードでは、１つのＡＥＳＡ面は、所与の時間フレームにおいて完全に励起される一方、他の３つのＡＥＳＡ面（または、システムが「移動性」であって、したがって、格納位置にある場合、２つの面）は、待機電力モードにある。ＡＥＳＡ面をオン／オフにする任意のシーケンスが可能である。
【００８３】
移動式レーダシステム５（図１−１Ｃ）はまた、同時広範囲区域レーダ有効範囲モードで動作し得る。この動作モードでは、４面移動式レーダは、伝送および／または受信において、全体の利用可能な主要電力を共有する、同時に励起されたＡＥＳＡ面の組み合わせを有することが可能である。例えば、最大１８０°の有効範囲を達成するためには、２つの連続的ＡＥＳＡ面を励起し得る。例えば、１６のパネルが、第１のＡＥＳＡ面においてオンにされ、１６のパネルが、第２のＡＥＳＡ面においてオンにされ得る。最大２７０°の有効範囲を達成するためには、３つのＡＥＳＡ面を励起し得る。例えば、８つのパネルが、第１のＡＥＳＡ面上でアクティブにされ、１６のパネルが、第２のＡＥＳＡ面上でアクティブにされ、８のパネルが、第３のＡＥＳＡ面上でアクティブにされ得る。最大３６０°の有効範囲を達成するためには、全４つのＡＥＳＡ面を励起し得る。例えば、８のパネルが、４つのＡＥＳＡ面の各々上でアクティブにされ得る。
【００８４】
したがって、４つの面を有する内蔵型ソリッドステートＡＥＳＡとして、移動式レーダシステムを提供することによって、レーダは、以下の動作モード：（１）１つの面から伝送し、残りの３つの面のいずれかからサブ開口を受信する、（２）伝送モードにおいて、全４つの面上のサブ開口を同時に動作させる、および（３）受信モードにおいて、全４つの面上のサブ開口を同時に動作させる動作モードに対して、サブ開口を同時に動作させることが可能である。
【００８５】
さらに、移動式レーダシステムは、多面ＡＥＳＡ動作可能である。ＡＥＳＡ面の任意の組み合わせが、所与のリソース期間においてコマンドされ得る。デジタルコマンドは、ＢＳＰから、所与のリソース期間において、所与のＡＥＳＡ面に送信される。ステータスは、ＡＥＳＡ面から、ＢＳＰに送信される。
【００８６】
故に、移動式レーダシステムは、多くの状況的戦場展開およびシナリオのニーズに迅速に適応する能力を有するように提供される。
【００８７】
中央受信機／励磁機（ＲＥＸ）は、レーダ伝送モードにおいて、周波数励起および波形生成を提供する。ＲＥＸはまた、レーダ受信モードにおいて、整合フィルタ／波形処理および抽出を提供する。伝送および受信ポートは、各ＡＥＳＡ面とＲＥＸとの間で電子的に切り替えられる。
【００８８】
単面ＡＥＳＡ動作では、ＲＥＸは、所与の時間フレームにおいて、単一ＡＥＳＡ面と通信する。この動作モードでは、ＲＥＸは、１つの伝送ポート、すなわち、３つの受信ポートを提供するように構成される（３チャネル単パルスシステムに対して、ＡＥＳＡ面あたり３つの受信ポート）。単一面ＡＥＳＡ動作では、所与のレーダリソース時間フレームにおいて、単一ＡＥＳＡ面が、励起され、ＢＳＰおよびＲＥＸと通信し、ステータスを提供する。３チャネル単パルス受信データは、信号データプロセッサ（ＳＤＰ）等のプロセッサによって処理される。
【００８９】
４面ＡＥＳＡ動作では、ＲＥＸは、ＡＥＳＡ面の任意の組み合わせと同時に通信する。この動作モードでは、ＲＥＸは、４つの伝送ポートおよび１２の受信ポートを提供するように構成される（３チャネル単パルスに対して、ＡＥＳＡ面あたり３つの受信ポート）。４面ＡＥＳＡ動作では、所与のレーダリソース時間フレームにおいて、最大４つのＡＥＳＡ面が、ＢＳＰおよびＲＥＸとの同時通信によって励起され、各ＡＥＳＡ面は、ステータスを提供する。再び、各ＡＥＳＡ面からの３チャネル単パルス受信データは、信号データプロセッサ（ＳＤＰ）等のプロセッサによって処理される。
【００９０】
一実施形態では、移動式レーダシステムは、本発明の譲受人に譲渡され、参照することによって、全体として本明細書に組み込まれる、同時係属中の米国特許出願第１２／７５７，３７１号に説明されるタイプと同一または同様であり得る、拡張可能３チャネル単パルスを含む。一実施形態では、各ＡＥＳＡ面は、１平方メートル（１ｍ２）であり、位置不変単パルスビーム形成ネットワークを組み込む、３２の１２８ＴＲチャネルパネルアレイ構築ブロックから構成される。
【００９１】
移動式レーダシステムは、以下のレーダシステムリソース：主要電力；無線周波数励起、波形および信号処理；コンピューティング；熱管理、機械的感知；組み込み試験をスケジューリングおよび制御するためのリソース管理システムを含む。リソース管理スケジュールは、レーダリソース期間に基づき、リソーススケジューリングは、レーダ信号プロセッサによって制御される。リソース管理は、種々のレーダ作戦シナリオに基づき、主要電力、熱管理システムのＲＦ波形励起および制御、ならびに中央コンピュータおよびＲＥＸの電子切替を通して、各ＡＥＳＡ面に実装される。
【００９２】
主要電力リソース管理システムは、中央主要電力発電機から、各ＡＥＳＡパネルへの電子通信を使用する。通信のスピードは、デジタルコマンド認識によって達成され、所望の（または、要求される）時間フレームにおいて、所与のＡＥＳＡ面（または、ＡＥＳＡ面上の１つ以上のパネル）を励起／脱励起可能にする。移動式レーダシステムの一実施形態では、２つの基本的リソース管理モードが存在する。
【００９３】
第１のリソース管理モードは、「主要電力時間共有」と称される。このモードでは、全利用可能な主要電力は、伝送および／または受信で、所与の時間フレームにおいて、単一ＡＥＳＡ面専用である。残りの３つのＡＥＳＡ面は、待機電力モードにある（例えば、総主要電力の少量、例えば、総主要電力の約１％−５％の範囲内）。
【００９４】
第２のリソース管理モードは、「主要電力分割」と称される。任意の所与の時間フレームにおいて、主要電力は、複数のパネル構築ブロック内の複数のＡＥＳＡ面（例えば、４つの面）間で分割することが可能である。例えば、各ＡＥＳＡ面が、３２のパネルを備え、各々、１２８のＴＲチャネルを有するシステムでは、総主要電力使用は、ある１つの所与のＡＥＳＡ面上の全３２の１２８ＴＲチャネルパネルが、伝送（または、受信）において励起されるか、または１２８ＴＲチャネルパネルの４分の１（すなわち、８つ）が、４つの面の各々上で伝送（または、受信）で励起され得るかにかかわらず、同一である。
【００９５】
ＡＥＳＡフォールトステータスモニタリングモードでは、各ＡＥＳＡ面は、連続的にモニタリングされ、読み取られたステータスは、ＢＳＰに提供される。電力、冷却剤流速（液体冷却バージョンのに対して）、ファンステータス（空冷バージョンに対して）、温度等の重要パラメータが、モニタリングされ、任意のパラメータが、所望の範囲外に移動する場合、ＡＥＳＡアンテナ動作は、シャットダウンされる。
【００９６】
また、各ＡＥＳＡ面は、組み込み試験（ＢＩＴ）を行うために使用される、独立埋込アンテナ要素（例えば、パッチアンテナ要素）測定システムを有する。
【００９７】
各ＡＥＳＡ面に対して、ＢＩＴは、限定されないが、ＴＲチャネルＲＦ性能およびアクティブなＴＲチャネルの再較正の性能のモニタリングを含む、種々の機能を行うために使用される。一実施形態では、各ＡＥＳＡ面の周縁の周囲に埋め込まれた基準パッチは、伝送および受信信号の一部をＡＥＳＡアンテナ内の各ＴＲチャネルに連結するために使用される。これらの測定は、所与のＡＥＳＡ面上の所与のＴＲチャネルが、性能の劣化（例えば、位相および／または受信振幅ドリフトあるいは伝送出力電力劣化）または故障を有するかどうかを決定するために使用される。中央コンピュータは、「戦場内」基準パッチ測定と工場基準パッチ測定との間のアンテナパターン残差を算出する。この残差に基づいて、中央コンピュータは、新しいエラーフロアを報告し、（１）パネルを交換せず、劣化したＡＥＳＡ面の再較正を行うか、または（２）１つ以上のパネルを交換して、劣化したＡＥＳＡ面の再較正を行うか、または（３）何もしない。
【００９８】
一実施形態では、ＢＩＴは、少なくとも、待機および動作モードで行われる。
【００９９】
待機モードでは、ＡＥＳＡ面は、通常伝送／受信モード動作にはないが、デジタル制御を維持するために、電力が供給される。このモードでは、基準パッチ測定は、レーダリソース期間の間に挿入される。
【０１００】
通常動作モードでは、ＡＥＳＡ面は、通常伝送−受信モードにあり、基準パッチ測定は、レーダリソース期間の間に挿入される。
【０１０１】
一実施形態では、中央受信−励磁機（ＲＥＸ）は、レーダ伝送モードにおいて、周波数励起および波形生成を提供し、レーダ受信モードにおいて、整合フィルタ／波形処理を提供する。ＡＥＳＡ面伝送および受信ポートの励起は、ＡＥＳＡ面とＲＥＸとの間で電子切替によって行われる。
【０１０２】
次に、図６−６Ｃを参照すると（同一要素は、いくつかの図を通して、同一参照番号を有するように提供される）、一例示的実施形態では、位相アレイレーダシステム１０（図１−１Ｃ）は、４つの面１８ａ−１８ｄ（図１Ａ−１Ｃ）を含み、各面は、約１平方メートル（１ｍ２）の面積を有する、ＡＥＳＡに対応する。好ましい実施形態では、ＡＳＥＡの４つの面１８ａ−１８ｄの各々は、パネルアレイアンテナ５２（図６−６Ｃ）として提供される。
【０１０３】
一実施形態では、各ＡＥＳＡアンテナ５０は、概して、５２として示される、複数（または、アレイ）のパネルアレイアンテナ５２ａから提供される（時として、本明細書では、「パネルアレイ」、「アンテナパネル」、またはより単純に、「パネル５２」と称される）。したがって、ＡＥＳＡアンテナ５０は、「パネルアーキテクチャ」を有すると言える。アンテナパネルの一実施例は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第７，３８４，９３２号に説明されている。
【０１０４】
好ましい実施形態では、アンテナパネル５２は、独立型ユニットである。すなわち、パネル５２の各々は、独立機能ユニットである（すなわち、あるパネルの機能性は、任意の他のパネルに依存しない）。例えば、各パネル５２のための給電回路は、全体的に、パネル自体内に含まれ、直接、任意の他のパネルに連結されない。したがって、１つのパネル５２が故障する場合、故障したパネル５２は、単に、ＡＥＳＡアンテナ５０を形成する、パネルのアレイから除去され得、別のパネルが、その場所に挿入されることもできる。この特性は、特に、ある故障の場合、ＲＦシステムを修理することが困難である、現場または場所で展開されたＲＦ伝送／受信システムにおいて有利である。
【０１０５】
前述の米国特許第７，３８４，９３２号に説明されるように、パネルアーキテクチャを有するアンテナ内で使用されるアンテナパネルは、薄型を維持することが好ましい。これは、ＲＦおよび他の電子構成要素が、相互に近接して配置される、１つ以上の回路アセンブリを提供する、複数の多層回路基板を利用することによって達成することが可能である。そのような電子構成要素の動作は、電力を利用し、したがって、構成要素は、熱の形態として、エネルギーを消散する。したがって、アンテナパネル５２は、冷却されなければならない。
【０１０６】
図６−６Ｃに示されるように、アレイアンテナ５０（および、より具体的には、ＲＦパネル５２）は、パネル放熱板５４に連結される。この例示的実施形態では、放熱板５４は、複数の、ここでは、４つの別個の区分５４ａ−５４ｄから構成される。各放熱板区分５４ａ−５４ｄの第１の表面は、５５ａとして指定され、各放熱板区分５４ａ−５４ｄの第２の反対表面は、５５ｂとして指定される。したがって、ＲＦパネル５２は、放熱板１４の第１の表面５５ａに連結される。
【０１０７】
背面放熱板５６は、放熱板５４の表面５５ｂに連結される。この例示的実施形態では、背面放熱板５６は、複数の、ここでは、４つの別個の区分５６ａ−５６ｄ（図３Ａ）から構成される。各放熱板区分５６ａ−５６ｄの第１の表面は、５７ａとして指定され、各放熱板区分５６ａ−５６ｄの第２の反対表面は、５７ｂとして指定される。したがって、放熱板表面５５ｂの一部は、放熱板表面５７ａの一部に接触する。
【０１０８】
放熱板区分および関連付けられたパネルの組または組み合わせは、アレイから除去され、放熱板区分および関連付けられたパネルの別の組と置換することが可能である。そのような組み合わせは、ライン交換可能ユニット（ＬＲＵ）と称される。例えば、放熱板区分５４ａ、５６ａおよび放熱板区分５４ａ上に配置されるパネルは、ＬＲＵ６０ａを形成する。したがって、図１の例示的システムは、４つのＬＲＵ６０ａ−６０ｄを備え、ＬＲＵの各々は、８つのパネル５２、パネル放熱板区分５４ａ−５４ｄのうちの１つ、および背面放熱板区分５６ａ−５６ｄのうちの対応する１つから構成される。
【０１０９】
一実施形態では、各１ｍ２ＡＥＳＡ面は、位置不変アナログ単パルスビーム形成ネットワークを使用して、３２の１２８ＴＲチャネルパネルアレイ「構築ブロック」から構成される。全でのアクティブおよびパッシブ構成要素は、パネルアレイに表面搭載される。各ＴＲチャネルは、「フリップチップ」搭載モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）を使用し、一体型熱スプレッダが、各ＭＭＩＣの背面に取り付けられている。移動式レーダシステムは、ハードウェア（例えば、搭載ナビゲーションシステム、中央コンピュータシステム、受信機−励磁機、および熱管理システムと組み合わせられたモジュール式拡張可能パネルアレイ）をリソース制御と組み合わせ、移動性レーダ能力をもたらす。
【０１１０】
次に、図６Ａを参照すると、パネル５０は、モジュール式ライン交換可能ユニット（ＬＲＵ）６０を含む。この例示的実施形態では、各平方メートルあたり、４つの風雨密電磁干渉（ＥＭＩ）遮蔽ＬＲＵが存在する。ＬＲＵは、８つのパネルと、パネルを冷却するためのブレーズメント（ｂｒａｚｅｍｅｎｔ）６２と、４つのアクティブ単パルス結合器ネットワークアセンブリと、４つの電力−論理回路カードと、４つの配電盤と、４つの線形レギュレータ（ＬＲ）と、８つのＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣおよびＬＲを冷却するためのブレーズメントと、バスバーとを含む。一例示的実施形態では、ＬＲＵは、約４６インチ（高さ）×１０インチ（幅）×４インチ（奥行）であって、ＬＲＵの重量は、６４ポンドと推定される。ＬＲＵアプローチは、いくつかの利点を提供する。（１）ＬＲＵは、信号および冷却剤ラインへの容易なアクセスを可能にする。（２）ＬＲＵは、短時間において、除去またはＡＥＳＡ面に挿入することが可能である（３）ＬＲＵの重量は、手動で交換を行うことを可能にする（例えば、２人の男性によって持ち上げられる）。（４）ＬＲＵアプローチは、アレイのパッケージングおよび冷却の関連コストを削減する。
【０１１１】
一実施形態では、パネル放熱板区分５４ａ−５４ｄおよび背面放熱板区分５６ａ−５６ｄは、「Ｕ」字形断面形状を有するように提供される。したがって、パネル放熱板区分５４ａ−５４ｄおよび対応する背面放熱板区分５６ａ−５６ｄが、連結されると、内部空洞が、その間に形成され、電力および論理回路／電子機器が、配置される。
【０１１２】
他の実施形態では、他の放熱板構成が、所望または要求され得ることを理解されたい。例えば、放熱板５４、５６のうちの１つのみ、陥凹領域を有するように提供され、その中に、電子機器が配置され得る。代替として、いくつかの実施形態では、放熱板５４、５６のいずれも、陥凹領域を有するように提供されなくてもよい。放熱板を提供し、電子機器を連結する特定の様式は、特定の用途および用途と関連付けられた要因に依存する。
【０１１３】
一実施形態では、放熱板５４、５６は、それに連結された任意の熱生成構造（等パネル５２および電子機器）を冷却するために流体を利用する、いわゆる冷却板として提供される。流体は、流体継手６９および流体路５８を介して、放熱板５４、５６内に提供されるチャネル（図示せず）を通して供給される。放熱板５４、５６の各々は、複数の異なる構成要素または一緒に連結されたサブアセンブリから構成され得るか、または代替として、放熱板５４、５６は、モノリシック構造として提供され得ることを理解されたい。他の実施形態では、空冷を使用することが可能である。
【０１１４】
電子機器は、パネル放熱板の表面と背面放熱板の内部表面との間に配置されるため、電子機器は、パネル放熱板５４および背面放熱板５６が、図３−３Ｃに示されるように、連結されると、アクセス不可能である。したがって、背面放熱板５６の陥凹領域へのアクセスを提供する（それによって、背面放熱板５６の陥凹領域内に配置される電子機器へのアクセスを提供する）ために、１つ以上の平行移動ヒンジ７０が、パネル放熱板５４ａ−５４ｄを背面放熱板５６ａ−５６ｄのうちのそれぞれの１つに連結する。したがって、平行移動ヒンジは、陥凹領域内に配置される電子機器へのアクセスを可能にし、それによって、必要に応じて、電子機器（または、その一部）および／または放熱板（または、その一部）を分解し、再加工することを促進する。平行移動ヒンジ７０は、本発明の譲受人に譲渡され、および参照することによって、全体として本明細書に組み込まれる、２００９年５月１３日出願の同時係属中の米国特許出願第１２／４６５，１２０号に説明されるタイプと同一または同様であり得る。
【０１１５】
放熱板５４ａ−５４ｄは、複数の締結具７６および複数の平行移動ヒンジ７０を介して、放熱板５６ａ−５６ｄに連結される。本明細書に示される例示的実施形態では、締結具７６は、放熱板５６内に拘束され、放熱板５４内に提供されるネジ山付き孔と噛合する、ネジとして提供される。当業者は、任意の特定の用途で使用するための締結具７６の適切なタイプおよび数の選択方法を理解するであろうことを理解されたい。一実施形態では、締結具７６は、バネ荷重拘束ネジとして提供され得る。
【０１１６】
次に、図６Ｂを参照すると、パネル５０の一部は、複数の、ここでは、３つのＲＦコネクタ７２を含む。ＲＦ伝送および受信信号、例えば、Ａｚ、ＥＬ、および論理和単パルス信号は、ＲＦコネクタ７２を通して、パネル５０に連結される。ＤＣおよび論理信号は、コネクタ７４を介して、パネル５０に連結される。本アプローチによって、単に、パネル５０上の各ＲＦコネクタ７２および各ＤＣ／論理コネクタ７４を切断することによって、パネル５０は、任意の他のパネルへのＲＦまたはＤＣ／論理接続を作製または遮断せず、多面位相アレイアンテナ（例えば、図１と併せて前述の位相アレイアンテナ１８等）を形成する、パネルのアレイから除去され得る。本アプローチは、レーダが、依然として、動作可能である間、パネルを修理または交換することを可能にする。
【０１１７】
本特許の主題である、種々の概念、構造、および技法を図示する役割を果たす、好ましい実施形態が説明されたが、現時点において、これらの概念、構造、および技法を組み込む、他の実施形態が使用され得ることは、当業者には明白となるであろう。故に、本特許の範囲は、説明される実施形態に限定されるべきではなく、むしろ、以下の請求項の精神および範囲によってのみ制限されるべきであることが思量される。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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