(57)【要約】【課題】覆域を広域なものとしつつ、コンパクトな構成とすることができるレーダ装置等を提供する。【解決手段】所定の偏波面となる電波を放射するアンテナ面２８を有するアンテナ２３と、アンテナ２３に接続され、アンテナ面２８に直交する法線方向を第２回転軸Ｉ２の軸方向とし、第２回転軸Ｉ２を中心に、アンテナ２３を回転させる第２回転機構２２と、第２回転機構２２に接続され、第２回転軸Ｉ２に対して傾斜する方向を第１回転軸Ｉ１の軸方向とし、第１回転軸Ｉ１を中心に、アンテナ２３及び第２回転機構２２を回転させる第１回転機構２１と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の偏波面となる電波を放射するアンテナ面を有するアンテナと、
前記アンテナに接続され、前記アンテナ面に直交する法線方向を第２回転軸の軸方向とし、前記第２回転軸を中心に、前記アンテナを回転させる第２回転機構と、
前記第２回転機構に接続され、前記第２回転軸に対して傾斜する方向を第１回転軸の軸方向とし、前記第１回転軸を中心に、前記アンテナ及び前記第２回転機構を回転させる第１回転機構と、を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記第１回転軸は、前記アンテナが搭載される機体のロール軸であることを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記第１回転機構及び前記第２回転機構を制御する制御部を、さらに備え、
基準となる基準偏波面が予め設定されており、
前記制御部は、前記アンテナの前記偏波面が、前記基準偏波面となるように、前記第１回転機構及び前記第２回転機構を制御することを特徴とする請求項１または２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１回転機構の回転方向を正回転方向に制御する場合、前記第２回転機構の回転方向を逆回転方向に制御することを特徴とする請求項３に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記基準偏波面は、前記アンテナが搭載される機体の機体座標系を基準として固定される偏波面であることを特徴とする請求項３または４に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記基準偏波面は、地上座標系を基準として固定される偏波面であることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記アンテナが搭載される機体の姿勢角に関する情報である姿勢情報を取得しており、前記姿勢情報に基づいて、前記アンテナの前記偏波面が、地上座標系を基準として固定される前記基準偏波面となるように、前記第１回転機構及び前記第２回転機構を制御することを特徴とする請求項６に記載のレーダ装置。
【請求項８】
前記基準偏波面を、前記アンテナが搭載される機体の機体座標系を基準として固定する偏波面機体固定モードと、
前記基準偏波面を、地上座標系を基準として固定する偏波面地上固定モードと、が予め用意されており、
前記制御部は、前記偏波面機体固定モードと、前記偏波面地上固定モードとを切り替える切替回路を有することを特徴とする請求項３から７のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第１回転機構と前記第２回転機構とを個別に制御しており、前記第１回転機構に向けて第１角度指令信号を入力し、前記第２回転機構に向けて第２角度指令信号を入力して、前記第１回転機構と前記第２回転機構とを同時に制御することを特徴とする請求項３から８のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項１０】
前記第２回転軸上に設けられると共に前記第２回転軸に直交する方向を第３回転軸の軸方向とし、前記第３回転軸を中心に、前記第１回転軸に対して前記第２回転軸を傾斜させる第３回転機構を、さらに備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載のレーダ装置と、
前記レーダ装置を機首に搭載する機体と、を備えることを特徴とする航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置及び航空機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーダ装置として、ジンバル機構によりアンテナの向きを変化させて、電波ビームを放射するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−０９１８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ジンバル機構は、レーダの覆域を拡大させるために、アンテナの向きを変化させている。ここで、ジンバル機構としては、例えば、２つの軸が直交するものがある。このようなジンバル機構は、各軸のジンバルリングを配置することになる。ジンバルリングを配置する場合、ジンバルリングがアンテナを覆わないように、アンテナは、ジンバル機構から突き出した状態で配置されることになる。このとき、アンテナを突き出して配置することから、ジンバル機構には、アンテナのカウンターウェイトを設ける必要が生じる。このため、ジンバル機構を用いたレーダ装置は、そのボリュームが大きくなり、重量が増大してしまう。よって、重量制限が厳しい機体に対して、ジンバル機構を有するレーダ装置を搭載することは困難となる。一方、ジンバル機構を用いずに、レーダの覆域を拡大する場合、アンテナを複数設けることが考えられるが、この場合も、レーダ装置のボリュームが大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、覆域を広域なものとしつつ、コンパクトな構成とすることができるレーダ装置及び航空機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のレーダ装置は、所定の偏波面となる電波を放射するアンテナ面を有するアンテナと、前記アンテナに接続され、前記アンテナ面に直交する法線方向を第２回転軸の軸方向とし、前記第２回転軸を中心に、前記アンテナを回転させる第２回転機構と、前記第２回転機構に接続され、前記第２回転軸に対して傾斜する方向を第１回転軸の軸方向とし、前記第１回転軸を中心に、前記アンテナ及び前記第２回転機構を回転させる第１回転機構と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、第２回転軸に対して第１回転軸が傾斜していることから、第１回転機構により第１回転軸を中心に、アンテナ及び第２回転機構を回転させることで、アンテナの向き、すなわち、電波の放射方向を変化させることができる。このため、レーダ装置の覆域を広域なものとすることができる。このとき、第１回転機構によりアンテナの向きを変えると、アンテナの偏波面の向きも変更されることから、第２回転機構により第２回転軸を中心に、アンテナ面内においてアンテナを回転させることで、偏波面の向きを所定の向きとすることができる。このため、アンテナの偏波面を、レーダ装置の運用に適した所定の向きとすることができる。特に、アンテナがレドーム内に設けられる場合には、偏波面の向きを一定の向きとすることで、レドーム特性の変化による探知性能の劣化を抑制することができる。そして、第１回転機構が第２回転機構に接続され、第２回転機構がアンテナに接続されて、これらの回転機構が回転動作を行うことで、ジンバル機構等のボリュームの大きい機構を設けることなく、アンテナの向きを簡易な構成で容易に変化させることができることから、コンパクトな構成とすることができる。
【０００８】
また、前記第１回転軸は、前記アンテナが搭載される機体のロール軸であることが、好ましい。
【０００９】
この構成によれば、機体のロール軸を中心に、アンテナの向きを変更することができるため、機体のロール軸を中心とした覆域の拡大を図ることができる。
【００１０】
また、前記第１回転機構及び前記第２回転機構を制御する制御部を、さらに備え、基準となる基準偏波面が予め設定されており、前記制御部は、前記アンテナの前記偏波面が、前記基準偏波面となるように、前記第１回転機構及び前記第２回転機構を制御することが、好ましい。
【００１１】
この構成によれば、アンテナの向きを変更しても、アンテナの偏波面を基準偏波面に維持することができるため、探知性能の劣化を抑制することができる。
【００１２】
また、前記制御部は、前記第１回転機構の回転方向を正回転方向に制御する場合、前記第２回転機構の回転方向を逆回転方向に制御することが、好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第１回転機構の回転により正回転方向に変化するアンテナの偏波面の向きを、第２回転機構の逆回転方向への回転によって、キャンセル（相殺）することができるため、アンテナの偏波面を基準偏波面に容易に維持することができる。
【００１４】
また、前記基準偏波面は、前記アンテナが搭載される機体の機体座標系を基準として固定される偏波面であることが、好ましい。
【００１５】
この構成によれば、機体に対して基準偏波面を固定することにより、例えば、アンテナがレドーム内に設けられる場合には、偏波面の向きを一定の向きにできるため、レドーム特性の変化による探知性能の劣化を抑制することができる。
【００１６】
また、前記基準偏波面は、地上座標系を基準として固定される偏波面であることが、好ましい。
【００１７】
この構成によれば、地上に対して基準偏波面を固定することにより、アンテナが搭載される機体の姿勢が変化する場合であっても、地上の空間における偏波面の向きを一定の向きにできるため、機体の姿勢の変化による探知性能の劣化を抑制することができる。なお、地上座標系を基準として固定される偏波面としては、例えば、垂直偏波の偏波面である。
【００１８】
また、前記制御部は、前記アンテナが搭載される機体の姿勢角に関する情報である姿勢情報を取得しており、前記姿勢情報に基づいて、前記アンテナの前記偏波面が、地上座標系を基準として固定される前記基準偏波面となるように、前記第１回転機構及び前記第２回転機構を制御することが、好ましい。
【００１９】
この構成によれば、機体の姿勢が変化する場合であっても、アンテナの偏波面を、地上に対して固定された基準偏波面に維持することができるため、探知性能の劣化を抑制することができる。
【００２０】
また、前記基準偏波面を、前記アンテナが搭載される機体の機体座標系を基準として固定する偏波面機体固定モードと、前記基準偏波面を、地上座標系を基準として固定する偏波面地上固定モードと、が予め用意されており、前記制御部は、前記偏波面機体固定モードと、前記偏波面地上固定モードとを切り替える切替回路を有することが、好ましい。
【００２１】
この構成によれば、偏波面機体固定モードと偏波面地上固定モードとを適宜切り替えることができるため、汎用性を高いものとすることができる。
【００２２】
また、前記制御部は、前記第１回転機構と前記第２回転機構とを個別に制御しており、前記第１回転機構に向けて第１角度指令信号を入力し、前記第２回転機構に向けて第２角度指令信号を入力して、前記第１回転機構と前記第２回転機構とを同時に制御することが、好ましい。
【００２３】
この構成によれば、第１回転機構と第２回転機構とを同時に個別制御することで、第１回転機構と第２回転機構とを迅速に制御することができるため、タイムラグを抑制することができ、精度のよい迅速な探知を行うことができる。
【００２４】
また、前記第２回転軸上に設けられると共に前記第２回転軸に直交する方向を第３回転軸の軸方向とし、前記第３回転軸を中心に、前記第１回転軸に対して前記第２回転軸を傾斜させる第３回転機構を、さらに備えることが、好ましい。
【００２５】
この構成によれば、第３回転機構により、第１回転軸に対する第２回転軸の傾斜角度を適切な角度にできるため、例えば、探知した目標物に向かってアンテナ面を立てる、つまり目標物とアンテナ面とが対向する方向において、アンテナ面の面積が最大となるように、第１回転軸に対して第２回転軸を傾斜させることができる。このため、アンテナ面から放射される電波の損失を抑えることができるため、探知距離を長くすることができ、より遠くの目標物を探知することが可能となる。また、例えば、アンテナ面を寝かす、つまり、第１回転軸に対する第２回転軸の傾斜角度を大きくすることで、覆域をより広範囲なものにすることができる。以上から、第３回転機構により、第１回転軸に対して第２回転軸を傾斜させることで、より汎用性を高いものとすることができる。
【００２６】
本発明の航空機は、上記のレーダ装置と、前記レーダ装置を機首に搭載する機体と、を備えることを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、覆域が広域となるコンパクトなレーダ装置により、目標物を好適に探知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、実施形態１に係るレーダ装置が設けられる航空機を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、実施形態１に係るレーダ装置を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３は、実施形態１に係るレーダ装置の覆域に関する説明図である。
【図４】図４は、実施形態１に係るレーダ装置の制御部に関する説明図である。
【図５】図５は、実施形態２に係るレーダ装置を模式的に示す斜視図である。
【図６】図６は、実施形態２に係るレーダ装置の覆域に関する説明図である。
【図７】図７は、実施形態２に係るレーダ装置の制御部に関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。
【００３０】
［実施形態１］
実施形態１に係るレーダ装置１０は、例えば、図１に示すように、航空機１の機体５の機首に搭載されるものであり、目標物を探知するものとなっている。ここで、図１は、実施形態１に係るレーダ装置が設けられる航空機を模式的に示す斜視図である。図２は、実施形態１に係るレーダ装置を模式的に示す斜視図である。図３は、実施形態１に係るレーダ装置の覆域に関する説明図である。図４は、実施形態１に係るレーダ装置の制御部に関する説明図である。
【００３１】
図１に示すように、航空機１は、機首と機尾とを結ぶ方向がロール軸の軸方向となっており、ロール軸に直交する左翼と右翼とを結ぶ方向がピッチ軸の軸方向となっており、ロール軸及びピッチ軸に直交する方向がヨー軸の軸方向となっている。航空機１は、機体５の姿勢を検出する姿勢検出センサ７が設けられており（図２参照）、後述するレーダ装置１０の制御部２４に電気的に接続されている。姿勢検出センサ７は、例えば、ジャイロセンサが適用され、機体５の姿勢角θ２に関する情報である姿勢情報を制御部２４へ向けて出力している。ここで、機体５の姿勢角θ２は、ロール軸を中心として、機体５が水平状態から傾斜したときの傾斜角度である。
【００３２】
次に、図１及び図２を参照して、レーダ装置１０について説明する。レーダ装置１０は、図１に示すように、機体５の機首に設けられるレドームの内部に設けられている。このレーダ装置１０は、第１回転機構２１と、第２回転機構２２と、アンテナ２３と、制御部２４とを備えている。
【００３３】
第１回転機構２１は、アンテナ２３の向きを変更して、アンテナ２３の覆域を変更するものである。第１回転機構２１は、機体５の図示しないフレームに固定されている。第１回転機構２１は、第１回転軸Ｉ１を有しており、第１回転軸Ｉ１の軸方向は、航空機１のロール軸と同じ方向となっている。そして、第１回転機構２１は、第１回転軸Ｉ１の固定側が基端側（機尾側）となっており、第１回転軸Ｉ１の先端側（機首側）が回転側となっている。第１回転機構２１は、制御部２４が電気的に接続されており、制御部２４により回転動作が制御されている。第１回転機構２１は、その回転側に、第２回転機構２２が接続されている。そして、第１回転機構２１は、第１回転軸Ｉ１を中心に、所定の回転角となるように、接続される第２回転機構２２を回転させる。
【００３４】
第２回転機構２２は、アンテナ２３の偏波面の向きを変更するものである。第２回転機構２２は、その基端側（機尾側）が、第１回転機構２１に接続されている。第２回転機構２２は、第２回転軸Ｉ２を有しており、第２回転軸Ｉ２の軸方向は、第１回転軸Ｉ１に対して傾斜する軸となっている。第１回転軸Ｉ１に対する第２回転軸Ｉ２の傾斜角度は、アンテナ傾斜角φとして規定される（図３参照）。そして、第２回転機構２２は、第２回転軸Ｉ２の基端側（機尾側）が第１回転機構２１との接続側となっており、第２回転軸Ｉ２の先端側（機首側）が回転側となっている。第２回転機構２２は、制御部２４が電気的に接続されており、制御部２４により回転動作が制御されている。第２回転機構２２は、その回転側に、アンテナ２３が接続されている。そして、第２回転機構２２は、第２回転軸Ｉ２を中心に、所定の回転角となるように、接続されるアンテナ２３を回転させる。
【００３５】
アンテナ２３は、指向性を有する電波を放射可能なアンテナとなっており、例えば、複数のアンテナ素子がアレイ状に配置されたフェーズドアレイアンテナが適用されている。アンテナ２３は、所定の偏波面となる電波を放射するアンテナ面２８を有しており、アンテナ面２８は、平坦な面となっている。また、アンテナ面２８は、円形状に形成されている。このようなアンテナ２３の覆域は、第２回転軸Ｉ２を中心として、アンテナ面２８から外側に放射状に広がる領域である所定のアンテナ覆域Ｅとなっている（図３参照）。
【００３６】
また、このアンテナ２３から放射される電波の偏波面は、電波における電界の振動と電波の伝搬方向とを含む面となっており、アンテナ面２８に対して直交する面となっている。詳細は後述するが、アンテナ面２８から放射される電波の偏波面は、予め設定された基準偏波面となるように維持される。
【００３７】
制御部２４は、第１回転機構２１及び第２回転機構２２を個別に制御可能となっている。制御部２４は、第１回転機構２１へ第１角度指令信号を入力することにより、第１回転機構２１は、第１角度指令信号に基づく所定の回転角となるように、第１回転軸Ｉ１を中心に回転する。また、制御部２４は、第２回転機構２２へ第２角度指令信号を入力することにより、第２回転機構２２は、第２角度指令信号に基づく所定の回転角となるように、第２回転軸Ｉ２を中心に回転する。
【００３８】
具体的に、制御部２４は、アンテナ２３の偏波面が、基準偏波面となるように、第１回転機構２１及び第２回転機構２２を制御する。ここで、基準偏波面は、２つ用意されており、地上の地上座標系を基準として固定される偏波面と、機体５の機体座標系を基準として固定される偏波面とがある。地上の地上座標系を基準として固定される偏波面は、地上に対して垂直となる垂直偏波の偏波面である。なお、実施形態１では、垂直偏波の偏波面としたが、レーダ装置１０の運用に応じて、水平偏波の偏波面としてもよい。また、機体５の機体座標系を基準として固定される偏波面は、例えば、機体５のロール軸とヨー軸とを含む面となる偏波面である。なお、実施形態１では、機体５のロール軸とヨー軸とを含む偏波面としたが、レドームの特性に応じた偏波面としてもよく、特に限定されない。
【００３９】
そして、制御部２４は、図４に示すように、機体座標系を基準として固定する偏波面機体固定モードと、地上座標系を基準として固定する偏波面地上固定モードと、を切り替える切替回路３１を有している。切替回路３１は、偏波面機体固定モードの実行時において、姿勢情報が入力されないＯＦＦ状態となる一方で、偏波面地上固定モードの実行時において、姿勢情報が入力されるＯＮ状態となる。つまり、制御部２４は、切替回路３１をＯＮ状態とすることで、偏波面地上固定モードとなり、切替回路３１をＯＦＦ状態とすることで、偏波面機体固定モードとなる。
【００４０】
次に、偏波面機体固定モードの場合における、制御部２４の第１回転機構２１及び第２回転機構２２の制御について説明する。制御部２４は、偏波面機体固定モードにおいて、アンテナ２３の偏波面が、機体座標系に固定された所定の基準偏波面となるように、第１回転機構２１及び第２回転機構２２を制御する。制御部２４は、切替回路３１がＯＦＦ状態となっていることから、姿勢情報が入力されず、要求されるアンテナの向き、すなわち、アンテナ覆域Ｅを拡大させたい方向（覆域拡大方向）となるような回転角θ１に基づいて、第１回転機構２１及び第２回転機構２２を回転させる。
【００４１】
具体的に、制御部２４は、第１回転機構２１に対して第１角度指令信号として、回転角θ１を入力する。ここで、偏波面機体固定モードにおいて、制御部２４は、第１回転機構２１を正回転方向に回転させて回転角θ１とする場合、アンテナ２３の向きと共に偏波面の向きも正回転方向に変更される。このため、制御部２４は、回転角θ１と同じ角度分だけ、第２回転機構２２の回転方向を逆回転方向に回転させる。つまり、制御部２４は、第２回転機構２２に対して第２角度指令信号として、回転角−θ１を入力する。このため、制御部２４は、第１回転機構２１による偏波面の正回転方向への回転を、第２回転機構２２による偏波面の逆回転方向への回転により相殺できることから、偏波面を基準偏波面に維持させることができる。なお、第１回転機構２１を逆回転方向とし、第２回転機構２２を正回転方向としてもよい。
【００４２】
次に、偏波面地上固定モードの場合における、制御部２４の第１回転機構２１及び第２回転機構２２の制御について説明する。制御部２４は、偏波面地上固定モードにおいて、アンテナ２３の偏波面が、地上座標系に固定された所定の基準偏波面となるように、第１回転機構２１及び第２回転機構２２を制御する。制御部２４は、切替回路３１がＯＮ状態となっていることから、姿勢情報（姿勢角θ２の情報）が入力されるため、入力された姿勢情報と、要求されるアンテナ覆域Ｅとなるような回転角θ１とに基づいて、第１回転機構２１及び第２回転機構２２を回転させる。
【００４３】
具体的に、制御部２４は、第１回転機構２１に対して第１角度指令信号として、回転角θ１を入力する。ここで、偏波面地上固定モードにおいても、制御部２４は、第１回転機構２１を正回転方向に回転させて回転角θ１とする場合、アンテナ２３の向きと共に偏波面の向きも正回転方向に変更され、加えて、機体５の姿勢角θ２によっても偏波面の向きが変更される。このため、制御部２４は、回転角θ１と同じ角度分だけ、第２回転機構２２の回転方向を逆回転方向に回転させると共に、姿勢検出センサ７により検出された機体５の姿勢角θ２と同じ角度分だけ、第２回転機構２２の回転方向を逆回転方向に回転させる。つまり、制御部２４は、第２回転機構２２に対して第２角度指令信号として、回転角−θ１と、姿勢角−θ２とを合算させた値を入力する。このため、制御部２４は、第１回転機構２１による偏波面の正回転方向への回転を、第２回転機構２２による偏波面の逆回転方向への回転により相殺でき、また、機体５の姿勢の変化による偏波面の回転を、第２回転機構２２による回転により相殺できることから、偏波面を基準偏波面に維持させることができる。なお、第１回転機構２１の正回転方向は、右回りまたは左回りのいずれであってもよく、同様に、第２回転機構２２の逆回転方向は、第１回転機構２１の正回転方向の逆の回転方向であればいずれであってもよい。
【００４４】
このように、制御部２４は、第１回転機構２１と第２回転機構２２とを個別に制御しており、第１回転機構２１に向けて第１角度指令信号を入力し、第２回転機構２２に向けて第２角度指令信号を入力するため、第１回転機構２１と第２回転機構２２とを同時に制御する。
【００４５】
以上のように、実施形態１によれば、第２回転軸Ｉ２に対して第１回転軸Ｉ１が傾斜していることから、第１回転機構２１により第１回転軸Ｉ１を中心に、アンテナ２３及び第２回転機構２２を回転させることで、アンテナ２３の向き、すなわち、電波の放射方向を変化させることができる。このため、レーダ装置１０の覆域を広域なものとすることができる。このとき、第１回転機構２１によりアンテナ２３の向きを変えると、アンテナ２３の偏波面の向きも変更されることから、第２回転機構２２により第２回転軸Ｉ２を中心に、アンテナ面２８内においてアンテナ２３を回転させることで、偏波面の向きを所定の向きとすることができる。このため、アンテナ２３の偏波面を、レーダ装置１０の運用に適した所定の向きとすることができる。そして、第１回転機構２１が第２回転機構２２に接続され、第２回転機構２２がアンテナ２３に接続されて、これらの回転機構２１，２２が回転動作を行うことで、ジンバル機構等のボリュームの大きい機構を設けることなく、アンテナ２３の向きを簡易な構成で容易に変化させることができることから、コンパクトな構成とすることができる。
【００４６】
また、実施形態１によれば、機体５のロール軸を中心に、アンテナ２３の向きを変更することができるため、機体５のロール軸を中心とした覆域の拡大を図ることができる。
【００４７】
また、実施形態１によれば、アンテナ２３の向きを変更しても、アンテナ２３の偏波面を基準偏波面に維持することができるため、探知性能の劣化を抑制することができる。
【００４８】
また、実施形態１によれば、第１回転機構２１の回転により正回転方向に変化するアンテナ２３の偏波面の向きを、第２回転機構２２の逆回転方向への回転によって、キャンセル（相殺）することができるため、アンテナ２３の偏波面を基準偏波面に容易に維持することができる。
【００４９】
また、実施形態１によれば、偏波面機体固定モードにおいて、機体５に対して基準偏波面を固定することにより、例えば、アンテナ２３がレドーム内に設けられる場合には、偏波面の向きを一定の向きにできるため、レドーム特性の変化による探知性能の劣化を抑制することができる。
【００５０】
また、実施形態１によれば、偏波面地上固定モードにおいて、地上に対して基準偏波面を固定することにより、アンテナ２３が搭載される機体５の姿勢が変化する場合であっても、地上の空間における偏波面の向きを一定の向きにできるため、機体５の姿勢の変化による探知性能の劣化を抑制することができる。
【００５１】
また、実施形態１によれば、切替回路３１により偏波面機体固定モードと偏波面地上固定モードとを適宜切り替えることができるため、レーダ装置１０の汎用性を高いものとすることができる。
【００５２】
また、実施形態１によれば、第１回転機構２１と第２回転機構２２とを同時に個別制御することで、第１回転機構２１と第２回転機構２２とを迅速に制御することができるため、タイムラグを抑制することができ、精度のよい迅速な探知を行うことができる。
【００５３】
また、実施形態１によれば、覆域が広域となるコンパクトなレーダ装置１０により、目標物を好適に探知することができる。
【００５４】
［実施形態２］
次に、図５から図７を参照して、実施形態２に係るレーダ装置５０について説明する。なお、実施形態２では、重複した記載を避けるべく、実施形態１と異なる部分について説明し、実施形態１と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図５は、実施形態２に係るレーダ装置を模式的に示す斜視図である。図６は、実施形態２に係るレーダ装置の覆域に関する説明図である。図７は、実施形態２に係るレーダ装置の制御部に関する説明図である。
【００５５】
実施形態２のレーダ装置５０は、実施形態１のレーダ装置１０に加え、第３回転機構５３をさらに備えたものとなっている。
【００５６】
第３回転機構５３は、アンテナ２３の向きを変更して、アンテナ２３の覆域を変更するものである。第３回転機構５３は、第１回転機構２１と第２回転機構２２との間に設けられている。第３回転機構５３は、第２回転軸Ｉ２上に設けられる第３回転軸Ｉ３を有しており、第３回転軸Ｉ３の軸方向は、第２回転軸Ｉ２に直交する方向となっている。そして、第３回転機構５３は、その機尾側に第１回転機構２１が接続され、その機首側に第２回転機構２２が接続されている。第３回転機構５３は、制御部２４が電気的に接続されており、制御部２４により回転動作が制御されている。第３回転機構５３は、第３回転軸Ｉ３を中心に、所定のアンテナ傾斜角φとなるように、第１回転機構２１の第１回転軸Ｉ１に対して第２回転機構２２の第２回転軸Ｉ２を傾斜させる。
【００５７】
制御部２４は、第１回転機構２１及び第２回転機構２２に加え、第３回転機構５３を個別に制御可能となっている。制御部２４は、第３回転機構５３へ所定のアンテナ傾斜角φとなる信号を入力することにより、第３回転機構５３は、当該信号に基づく所定のアンテナ傾斜角φとなるように、第３回転軸Ｉ３を中心に回転する。
【００５８】
具体的に、制御部２４は、要求された覆域とするために必要なアンテナ傾斜角（必要覆域角度）φ１と、アンテナ覆域Ｅの角度（アンテナ覆域角度）φ２とに基づいて、最小となるアンテナ傾斜角（最小アンテナ傾斜角）φとなるように、第３回転機構５３を制御する。つまり、最小アンテナ傾斜角φは、必要覆域角度φ１から、アンテナ覆域角度φ２を引いたものであり、「φ＝φ１−φ２」となる。ここで、アンテナ覆域角度φ２は、アンテナ２３が放射可能な電波の最大ビーム振り角度である。また、最小アンテナ傾斜角φは、目標物が正面に（ロール軸方向）にいない場合に許容される最小のアンテナ傾斜角φとなっている。
【００５９】
制御部２４は、必要覆域角度φ１及びアンテナ覆域角度φ２を取得すると、必要覆域角度φ１及びアンテナ覆域角度φ２に基づいて、最小アンテナ傾斜角φを算出する。制御部２４は、最小アンテナ傾斜角φを算出し、最小アンテナ傾斜角φがゼロより小さい場合（φ＜０）、最小アンテナ傾斜角φがゼロであるとして、第３回転機構５３による回転を実行しない。一方で、制御部２４は、最小アンテナ傾斜角φを算出し、最小アンテナ傾斜角φがゼロ以上である場合、最小アンテナ傾斜角φとなるように、第３回転機構５３による回転を実行する。
【００６０】
以上のように、実施形態２によれば、第３回転機構５３により、第１回転軸Ｉ１に対する第２回転軸Ｉ２の傾斜角度を適切な角度にできるため、例えば、探知した目標物に向かってアンテナ面２８を立てる、つまり目標物とアンテナ面２８とが対向する方向において、アンテナ面２８の面積が最大となるように、第１回転軸Ｉ１に対して第２回転軸Ｉ２を傾斜させることができる。このため、アンテナ面２８から放射される電波の損失を抑えることができるため、探知距離を長くすることができ、より遠くの目標物を探知することが可能となる。また、例えば、アンテナ面２８を寝かす、つまり、第１回転軸Ｉ１に対する第２回転軸Ｉ２の傾斜角度を大きくすることで、覆域をより広範囲なものにすることができる。以上から、第３回転機構５３により、第１回転軸Ｉ１に対して第２回転軸Ｉ２を傾斜させることで、より汎用性を高いものとすることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１  航空機
５  機体
７  姿勢検出センサ
１０  レーダ装置
２１  第１回転機構
２２  第２回転機構
２３  アンテナ
２４  制御部
２８  アンテナ面
３１  切替回路
５０  レーダ装置（実施形態２）
５３  第３回転機構
Ｉ１  第１回転軸
Ｉ２  第２回転軸
Ｉ３  第３回転軸
φ  アンテナ傾斜角
φ１  必要覆域角度
φ２  アンテナ覆域角度
Ｅ  アンテナ覆域
【図１】
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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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【図６】
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【図７】
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