(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供試レーダはレーダアンテナ部とレーダ制御部とを有し、その供試レーダが配置された受信点から等距離隔てて複数の送信アンテナが据え付けられ、その複数の送信アンテナ間の送信電力比を指定角度データに応じて制御しつつ、単一空間放射波からなる模擬レーダ・ターゲット波を前記供試レーダに向けて放射するレーダ・ターゲット波模擬装置において、
前記模擬レーダ・ターゲット波の基準となる送信信号を分配して前記複数の送信アンテナに供給する信号分配部と、
この信号分配部で分配供給された前記送信信号のそれぞれの位相を位相制御データに基づいて制御する位相制御部と、
前記信号分配部で分配供給された前記送信信号のそれぞれの電力を電力制御データに基づいて制御する電力制御部と、
前記複数の送信アンテナそれぞれから放射された送信電波を受信し、その位相及び振幅を前記供試レーダを介して検出して、各受信電波の位相及び振幅が等価となるように前記位相制御部及び電力制御部を制御可能な位相／振幅等価制御手段と、
前記指定角度データを前記電力制御データに変換して前記電力制御部に供給する角度／電力変換部と、
前記指定角度データに基づいて電力制御したときの、前記供試レーダを介して受信された単一空間放射波の到来角度を検出する角度検出手段と、
この角度検出手段で検出された到来角度データと前記指定角度データとを比較して角度誤差を求める角度誤差検出手段と、
この角度誤差検出手段で求められた角度誤差に基づいて前記電力制御データを補正する角度補正手段と
を具備することを特徴とするレーダ・ターゲット波模擬装置。
【請求項２】
前記供試レーダのレーダアンテナ部は、切替えスイッチを介して受信電波を、前記レーダ制御部または前記角度検出手段及び位相／振幅等価制御手段に供給可能に構成されたことを特徴とする請求項１記載のレーダ・ターゲット波模擬装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、角度模擬機能を備えたレーダ・ターゲット波模擬装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
供試レーダの特性を試験するために、受信点に配置された供試レーダに対し、目標からの反射信号を模擬的に送出するレーダ・ターゲット波模擬装置が知られている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１５３２４号公報（第４−６頁、図１）
【０００４】
そこで、供試レーダに対し、模擬レーダ・ターゲット波を供給して角度模擬を行う従来のレーダ・ターゲット波模擬装置は図３に示すように構成されている。
【０００５】
すなわち、不図示の供試レーダの受信角度特性を試験するために、放射される模擬レーダ・ターゲット波の基準となる送信信号ａは、送信信号生成部１１で生成され、信号分配部１２にて２系統に分配される。分配された送信信号ａ１，ａ２は位相制御部１３の可変移相器１３１，１３２にそれぞれ対応入力される。
【０００６】
位相制御部１３は、位相制御データに応じて、可変移相器１３１，１３２の各移相量を制御し、位相制御された各送信信号ｂ１，ｂ２は電力制御部１４の可変減衰器１４１，１４２にそれぞれ供給される。
【０００７】
電力制御部１４は、電力制御データに応じて、可変減衰器１４１，１４２の各減衰量を制御するので、ここで減衰制御された各送信信号ｃ１，ｃ２は送信アンテナ部１５の送信アンテナ１５１，１５２にそれぞれ供給される。
【０００８】
送信アンテナ１５１，１５２は、同一特性に構成され、かつ供試レーダが配置される受信点Ｘに対していずれも同一距離となるように据え付け配置されるとともに、供給された各送信信号ｃ１，ｃ２が模擬レーダ・ターゲット波として、受信点Ｘに向けて放射される。
【０００９】
そこで、受信点Ｘには受信アンテナ部１６が配置され、受信アンテナ部１６は、送信アンテナ１５１，１５２の中間点に向けて配置された受信アンテナ１６１と、受信点Ｘを等距離の間に挟み、送信アンテナ１５１，１５２間を結ぶ直線と平行な受信点Ｘを通る直線上に配置された同一特性からなる一対の受信アンテナ１６２，１６３とから構成されている。
【００１０】
中央の受信アンテナ１６１は、送信アンテナ１５１，１５２からそれぞれ独立して各別に送出される放射波を受信し、コネクタ１６ａの接続点１６１ａを介して位相／振幅測定部１７に供給する。
【００１１】
位相／振幅測定部１７は、切替えにより送信アンテナ１５１，１５２から各別に放射された送信電波の位相及び振幅をそれぞれ測定し、各測定結果を位相／振幅等価演算部１８に供給する。位相／振幅等価演算部１８は、供給された各測定結果から、送信アンテナ１５１，１５２による各送信電波の位相、振幅が、受信点Ｘで等価となるよう、位相等価データ及び振幅等価データを演算し、切替えスイッチ１８ａを介して位相等価制御部１９及び振幅等価制御部２０にそれぞれ供給する。
【００１２】
位相等価制御部１９は、位相等価データに基づいて可変移相器１３１，１３２を制御する位相制御データを生成してメモリ１９１に格納するとともに、上記位相制御部１３に供給する。
【００１３】
振幅等価制御部２０は、振幅等価データに基づいて可変減衰器１４１，１４２を制御する電力制御データを生成してメモリ２０１に格納するとともに、上記電力制御部１４に供給する。
【００１４】
このように、位相／振幅等価演算部１８は、受信点Ｘにおける各送信アンテナ１５１，１５２からの受信電波の位相等価データ及び振幅等価データを演算して位相等価制御部１９及び振幅等価制御部２０にそれぞれ供給するので、受信点Ｘにおいて、送信アンテナ１５１，１５２から放射される送信電波の各位相及び振幅は等価となる。
【００１５】
次に、一対の受信アンテナ１６２，１６３は、送信アンテナ１５１，１５２から同時に送出される単一空間放射波を受信し、コネクタ１６ａの接続点１６２ａ，１６２ｂを介して位相測定部２１に供給する。
【００１６】
位相測定部２１は、各受信アンテナ１６２，１６３で受信された信号のそれぞれの位相を測定し、いわゆるインターフェロメータの原理に基づき電波到来角度を演算する電波到来角度演算部２２に供給する。
【００１７】
電波到来角度演算部２２は、その演算で求めた電波到来角度（以下、観測角度データと称する）を角度誤差検出部２３に供給する。
【００１８】
角度誤差検出部２３は、受信点Ｘにおける受信角度観測のために入力された指定角度データと、実際に観測された受信電波の観測角度データとを比較し、その差分から指定角度データに対する観測角度データとの角度誤差を検出する。
【００１９】
角度誤差検出部２３で検出された角度誤差は、切替えスイッチ２３ａを介して、角度誤差補正部２４に補正値として供給され、メモリ２４１に格納される。
【００２０】
このようにして、ある指定角度における角度誤差を補正値としてメモリ２４１に記憶した角度誤差補正部２４では、その記憶した角度誤差に基づき、他の複数の各角度データに関し、対応する角度誤差の補正値を予め演算して、内部メモリ２４１に格納し、入力角度データの指定時に、その指定角度データに該当する補正値を読み出して入力角度データを補正する。
【００２１】
従って、オペレータによる角度指定操作毎に、角度誤差が補正された入力指定角度データが角度／電力変換部２５に供給され、そこで対応する電力制御データに変換され、さらに加算器２６において振幅等価制御部２０からの電力制御データと加算された上で電力制御部１４に供給される。
【００２２】
上記説明のように、従来のレーダ・ターゲット波模擬装置は、受信アンテナ１６１での受信電波に基づく位相／振幅の等価化と、インターフェロメータの原理に基づく一対の受信アンテナ１５１，１５２による角度誤差補正により、指定角度に適正に対応した模擬レーダ・ターゲット波が受信点Ｘに向け放射される。
【００２３】
このように、レーダ・ターゲット波模擬装置が指定角度に適正に対応した模擬レーダ・ターゲット波を形成するように校正された後、図４に示したように、受信アンテナ部１６に代えて、アレイアンテナ３１ａを備えた供試レーダ３が受信点Ｘに据付け配置される。
【００２４】
供試レーダ３は、アレイアンテナ３１ａを有するレーダアンテナ部３１と、このレーダアンテナ部３１におけるアンテナ指向を制御するアンテナ指向制御部３２と、レーダの送受信制御を行うレーダ制御部３３とで構成される。
【００２５】
そして、適宜、入力された指定角度データに基づく模擬レーダ・ターゲット波が送信アンテナ部１５から受信点Ｘに向けて放射され、角度模擬機能が作動する。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のレーダ・ターゲット波模擬装置は、供試レーダに対する角度模擬操作の運用に先立ち、位相／振幅の等価化並びに角度誤差補正等の校正操作が行われるが、これら位相／振幅の等価化や角度誤差の補正は、その校正操作時における構成部品の周波数特性や温度特性に依存したものとなる。
【００２７】
従って、一旦、位相／振幅の等価化や角度誤差の補正に基づく校正操作を行っても、その後の電子部品の経年変化や運用時における周囲環境温度の差異等によって装置内の信号伝送特性が変化するのみならず、受信点Ｘに置き換えられた供試レーダの受信系の経路長と、先の校正時の受信アンテナ部における受信系の経路長との間の差異等にも起因して、位相／振幅の等価化や角度誤差の補正値にずれが生じるのは避けられなかった。
従って、経年変化や周囲環境温度、あるいは実際に供試レーダを配置したときと校正時との受信系の経路長さの差異等に起因して、放射されるレーダ・ターゲット波の角度模擬精度が、要求仕様を満足できなくなったときには、供試レーダに対する角度模擬の運用を一旦中断し、受信点Ｘに改めて受信アンテナを配置し、校正のやり直しを行うので、模擬装置としての運用効率の低下は避けられなかった。
【００２８】
そこで本発明は、装置における角度模擬の運用効率を低下させることなく、校正作業を適切に行うことができるレーダ・ターゲット波模擬装置を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、供試レーダはレーダアンテナ部とレーダ制御部とを有し、その供試レーダが配置された受信点から等距離隔てて複数の送信アンテナが据え付けられ、その複数の送信アンテナ間の送信電力比を指定角度データに応じて制御しつつ、単一空間放射波からなる模擬レーダ・ターゲット波を前記供試レーダに向けて放射するレーダ・ターゲット波模擬装置において、前記模擬レーダ・ターゲット波の基準となる送信信号を分配して前記複数の送信アンテナに供給する信号分配部と、この信号分配部で分配供給された前記送信信号のそれぞれの位相を位相制御データに基づいて制御する位相制御部と、前記信号分配部で分配供給された前記送信信号のそれぞれの電力を電力制御データに基づいて制御する電力制御部と、前記複数の送信アンテナそれぞれから放射された送信電波を受信し、その位相及び振幅を前記供試レーダを介して検出して、各受信電波の位相及び振幅が等価となるように前記位相制御部及び電力制御部を制御可能な位相／振幅等価制御手段と、前記指定角度データを前記電力制御データに変換して前記電力制御部に供給する角度／電力変換部と、前記指定角度データに基づいて電力制御したときの、前記供試レーダを介して受信された単一空間放射波の到来角度を検出する角度検出手段と、この角度検出手段で検出された到来角度データと前記指定角度データとを比較して角度誤差を求める角度誤差検出手段と、この角度誤差検出手段で求められた角度誤差に基づいて前記電力制御データを補正する角度補正手段とを具備することを特徴とする。
【００３０】
このように、本発明のレーダ・ターゲット波模擬装置は、受信点に供試レーダを配置し、その受信点に配置された供試レーダを介して受信電波の位相／振幅の等価化を図る位相／振幅等価制御手段と、同じく供試レーダを介して受信された単一空間放射波の到来角度を検出する角度検出手段とを有するので、供試レーダを置き換え操作することなく装置の校正を容易に行うことができる。
【００３１】
従って、レーダ・ターゲット波模擬装置としての角度模擬操作を、格別長い時間、中断させることがなく継続運用させることができるので装置としての効率向上を図ることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるレーダ・ターゲット波模擬装置の一実施の形態を図１及び図２を参照して詳細に説明する。なお、図３及び図４に示した従来の構成と同一構成には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３３】
図１及び図２は、本発明によるレーダ・ターゲット波模擬装置の一実施の形態を示したもので、図１は校正時、図２は運用時の構成図を示したものである。
【００３４】
図１及び図２に示したように、供試レーダ４は、レーダアンテナ部４１、アンテナ指向制御部４２、及びレーダ制御部４３とから構成された、受信点Ｘには、予めレーダアンテナ４１のアレイアンテナ４１１が位置するように配置されている。
【００３５】
一方、供試レーダ４の特性を試験するために、模擬的な反射信号である模擬レーダ・ターゲット波を放射する複数（２個）の送信アンテナ１５１，１５２は、受信点Ｘからは等距離隔てた位置に据え付けられている。
【００３６】
そこで、従来と同様に、送信信号生成部１１で生成された模擬レーダ・ターゲット波の基準となる送信信号ａは、信号分配部１２にて２系統に分配され、分配された送信信号ａ１，ａ２は位相制御部１３の可変移相器１３１，１３２にそれぞれ対応入力され、位相制御データに応じて、可変移相器１３１，１３２の各移相量を制御するので、位相制御された各送信信号ｂ１，ｂ２は電力制御部１４の可変減衰器１４１，１４２にそれぞれ供給される。
【００３７】
電力制御部１４は、電力制御データに応じて、可変減衰器１４１，１４２の各減衰量を制御するので、ここで減衰制御された各送信信号ｃ１，ｃ２は送信アンテナ部１５の同一特性に構成された送信アンテナ１５１，１５２にそれぞれ供給される。
【００３８】
従って、送信アンテナ１５１，１５２からは、模擬レーダ・ターゲット波が受信点Ｘに配置された供試レーダ４の受信アンテナ部１６に向けて放射される。
【００３９】
模擬レーダ・ターゲット波を受信する受信アンテナ部１６の受信アレイアンテナ４１１は、アンテナ指向制御部４２からの信号に基づき、図３に示した受信アンテナ１６１におけるアンテナパターンに対応したパターンと、同じく図３に示した各受信アンテナ１６２，１６３における各アンテナパターンに対応したパターンとを選択的に適宜切替え形成可能に構成されている。その選択切替え信号、すなわちアンテナパターン制御信号は切替器４２ａを介してアンテナ指向制御部４２に供給される。
【００４０】
そこで、はじめに、アンテナパターン制御信号により受信アンテナ１６１に対応したパターン形成のアレイアンテナ４１１を介して受信したレーダアンテナ部４１は、送信アンテナ１５１，１５２からそれぞれ独立して各別に送出される放射波を受信し、切替器４１ａ、コネクタ４１ｂの接続点１７ａを介して位相／振幅測定部１７に供給する。なお、このときレーダアンテナ部４１とレーダ制御部４３との間、及びアンテナ指向制御部４２とレーダ制御部４３との間は、校正／運用切替信号による切替器４１ｃ、４３ａの制御により、ＯＦＦ状態にあり遮断されている。
【００４１】
位相／振幅測定部１７は、切替えにより送信アンテナ１５１，１５２から各別に放射された送信電波の位相及び振幅をそれぞれ測定し、各測定結果を位相／振幅等価演算部１８に供給するので、位相／振幅等価演算部１８は、その供給された各測定結果から、送信アンテナ１５１，１５２による各送信電波の位相、振幅が、受信点Ｘで等価となるよう、位相等価データ及び振幅等価データを演算し、切替えスイッチ１８ａを介して位相等価制御部１９及び振幅等価制御部２０にそれぞれ供給する。
【００４２】
位相等価制御部１９及び振幅等価制御部２０は、従来と同様に、その位相等価データ及び振幅等価データに基づいて、位相制御データ及び電力制御データをそれぞれ生成し、メモリ１９１及び２０１に格納するとともに、位相制御部１３及び電力制御部１４にそれぞれ供給する。
【００４３】
この結果、送信アンテナ１５１，１５２から放射される送信電波の各位相及び振幅が受信点Ｘにおいて等価となるように制御される。
【００４４】
次に、レーダアンテナ部４１は、アンテナパターン制御信号に基づくアンテナ指向制御部４２の制御により、従来の受信アンテナ１６２，１６３の各アンテナパターンに対応した２個のパターンを形成して、送信アンテナ１５１，１５２から同時に送出される単一空間放射波を受信し、アンテナパターン制御信号により切替えられた切替器４１ａ、コネクタ４１ｂの接続点２１ａを介して位相測定部２１に供給される。
【００４５】
そこで位相測定部２１は、従来と同様に、アレイアンテナ４１１で形成された２個のパターンによる受信信号のそれぞれの位相を測定し、インターフェロメータの原理に基づく電波到来角度を演算して電波到来角度演算部２２に供給する。
【００４６】
電波到来角度演算部２２は、その演算で求めた電波到来角度（以下、観測角度データと称する）を角度誤差検出部２３に供給するので、角度誤差検出部２３は、受信点Ｘにおける受信角度観測のために入力された指定角度データθと、実際に観測された受信電波から得られた観測角度データθｘとを比較し、その差分から指定角度データθに対する観測角度データとの角度誤差θｚを検出する。角度誤差検出部２３で検出された角度誤差θｚは、切替えスイッチ２３ａを介して、角度誤差補正部２４に補正値として供給され、メモリ２４１に格納される。
【００４７】
このようにして、ある指定角度における角度誤差θｚを補正値としてメモリ２４１に記憶した角度誤差補正部２４は、従来と同様に、その記憶した角度誤差θｚに基づき、他の複数の角度データについて、対応する角度誤差の補正値を予め演算して、内部メモリ２４１に格納し、入力角度データの指定時に、その指定角度データに該当する補正値を読み出して入力角度データを補正する。
【００４８】
角度誤差が補正された入力指定角度データは、角度／電力変換部２５に供給されて対応する電力制御データに変換され、さらに加算器２６において振幅等価制御部２０からの電力制御データと加算された上で電力制御部１４に供給される。
【００４９】
このように本実施の形態のレーダ・ターゲット波模擬装置によれば、アンテナパターン制御信号に基づくアレイアンテナ４１１でのパターン形成により、位相／振幅の等価化と、インターフェロメータの原理に基づく角度誤差補正とが行われ、指定角度に適正に対応した模擬レーダ・ターゲット波が受信点Ｘに向け放射することができる。
【００５０】
上記のようにして指定角度に適正に対応した模擬レーダ・ターゲット波が受信点Ｘに向けて放射されるように校正された後のレーダ・ターゲット波模擬装置は、図２に示したように、校正／運用切替信号の制御により、切替器４２ａはＯＦＦ状態に、また切替器４１ｃ，４３ａはＯＮ状態に切替られるので、レーダ制御部４３はレーダ指向制御部４２及びレーダアンテナ部４１と接続され、供試レーダ４としての運用を支障なく継続することができる。
【００５１】
すなわち、供試レーダ４に対し、入力された指定角度データθに基づく模擬レーダ・ターゲット波が送信アンテナ部１５から受信点Ｘに向けて放射されて、供試レーダ４に対する角度模擬機能が作動する。
【００５２】
以上説明のように、この実施の形態のレーダ・ターゲット波模擬装置は、受信点Ｘに供試レーダ４を配置し、その受信点Ｘに配置された供試レーダ４を介して受信電波の位相／振幅の等価化を図る位相／振幅等価制御手段と、同じく供試レーダを介して受信された単一空間放射波の到来角度を検出する角度検出手段とを有するので、供試レーダ４を何ら置き換え操作することなく装置としての校正を行うことができる。
【００５３】
また、この実施の形態のレーダ・ターゲット波模擬装置は、供試レーダ４のレーダアンテナ部４１における受信信号は、切替スイッチ４１ｃを介して前記レーダ制御部に、また切替器４１ａを介して角度検出手段及び位相／振幅等価制御手段に供給可能に構成されたので、従来のように、置き換え操作を行うまでもなく、周囲環境温度等の変化に即した適切な校正操作を短時間に行うことができる。
【００５４】
このことは、レーダ・ターゲット波模擬装置としての角度模擬操作を、格別長い時間、中断させることがなく継続運用させることができるものであり、実用に際し、装置としての稼動効率を著しく向上させることができる。
【００５５】
尚、上記説明では、送信アンテナ部１５における送信系が２次元構成の場合について説明したが、３次元構成の場合であっても同様に実施可能である。
【００５６】
また、上記説明では、角度誤差θｚに基づいて指定角度データを補正するものとしたが、角度誤差θｚに基づいて角度／電力変換部２５の変換特性を補正するようにしても良い。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明のように、本発明によれば、供試レーダ４を置き換え操作することなく装置の校正を行うことができるので、供試レーダにおける適正かつ高精度な角度模擬操作を効率良く行うことが可能であり、実用に際し得られる効果大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るレーダ・ターゲット波模擬装置の一実施の形態を示したもので校正時の構成図である。
【図２】図１に示した装置の運用時の構成図である。
【図３】従来の角度模擬機能を有するレーダ・ターゲット波模擬装置を示したもので校正時の構成図である。
【図４】図３に示した装置の運用時の構成図である。
【符号の説明】
１１  送信信号生成部
１２  信号分配部
１３  位相制御部
１４  電力制御部
１５  送信アンテナ部
１５１，１５２  送信アンテナ
１７  位相／振幅測定部
１８  位相／振幅等価演算部
１９  位相等価制御部
２０  振幅等価制御部
２１  位相測定部
２２  電波到来角度演算部
２３  角度誤差検出部
２４  角度誤差補正部
２４１  メモリ
２５  角度／電力変換部
２６  加算器
４  供試レーダ
４１レーダアンテナ部
４１ａ  切替器
４１ｂ  コネクタ
４１ｃ  切替スイッチ
４２  レーダ指向制御部
４２ａ  切替器
４３  レーダ制御部
４３ａ  切替器
【図１】
0003725851.tif 000002
【図２】
0003725851.tif 000003
【図３】
0003725851.tif 000004
【図４】
0003725851.tif 000005