(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面上若しくは当該平面と僅かに平行にならない平面上の任意の３点にそれぞれ配置した無指向性アンテナと、
電波干渉を抑圧する系列符号を発生する符号発生器を有し、前記３点のうちのいずれか１点に配置した無指向性アンテナから、前記符号発生器で発生した前記系列符号で変調された連続波の電波を送信するための送信手段と、
前記３点の無指向性アンテナに対応してそれぞれ設けられて、前記送信手段で送信された送信電波が飛翔体で反射された反射電波を受信する、ＳＡＷコンボルバである相関器を含む受信手段とを備え、
前記３点のうちのいずれか１点から前記系列符号で変調された連続波の電波を送信するとともに、前記送信手段の前記符号発生器が出力する前記系列符号に対する遅延操作をすることなく、前記系列符号の相関用符号を各受信手段の前記相関器に入力し、前記飛翔体から反射してきた反射電波を前記３点で受信し、各受信手段で受信した反射電波から得られた符号を各受信手段の前記相関器に入力し、各相関器は入力された前記系列符号の相関用符号と前記反射電波から得られた符号との相関がとれた時に相関ピーク出力を発生し、前記符号発生器からの符号発生トリガと各相関器からの前記相関ピーク出力とに基づいて前記３点のうちのいずれか１点から送信した前記電波が前記飛翔体で反射して前記３点の各々で受信したときの伝搬時間を得て、前記伝搬時間を基に前記飛翔体の前記平面上の位置を時々刻々と算出し、さらに前記飛翔体の将来位置も算出することを特徴とする飛翔体探知用レーダ。
【請求項２】
第１平面上若しくは当該第１平面と僅かに平行にならない平面上の任意の３点にそれぞれ配置した無指向性アンテナと、
前記第１平面若しくは前記第１平面と僅かに平行にならない平面に垂直な第２平面上、若しくは当該第２平面と僅かに平行にならない平面上にあり、かつ前記第１平面上及び前記第１平面と僅かに平行にならない平面上にない任意の１点に配置した無指向性アンテナと、
電波干渉を抑圧する系列符号を発生する符号発生器を有し、前記任意の３点及び前記任意の１点の合計４点のうちのいずれか１点に配置した無指向性アンテナから、前記符号発生器で発生した前記系列符号で変調された連続波の電波を送信するための送信手段と、
前記４点の無指向性アンテナに対応してそれぞれ設けられて、前記送信手段で送信された送信電波が飛翔体で反射された反射電波を受信する、ＳＡＷコンボルバである相関器を含む受信手段とを備え、
前記４点のうちのいずれか１点から前記系列符号で変調された連続波の電波を送信するとともに、前記送信手段の前記符号発生器が出力する前記系列符号に対する遅延操作をすることなく、前記系列符号の相関用符号を各受信手段の前記相関器に入力し、前記飛翔体から反射してきた反射電波を前記４点で受信し、各受信手段で受信した反射電波から得られた符号を各受信手段の前記相関器に入力し、各相関器は入力された前記系列符号の相関用符号と前記反射電波から得られた符号との相関がとれた時に相関ピーク出力を発生し、前記符号発生器からの符号発生トリガと各相関器からの前記相関ピーク出力とに基づいて前記４点のうちのいずれか１点から送信した前記電波が前記飛翔体で反射して前記４点の各々で受信したときの伝搬時間を得て、前記伝搬時間を基に前記飛翔体の空間上の位置を時々刻々と算出し、さらに前記飛翔体の将来位置も算出することを特徴とする飛翔体探知用レーダ。
【請求項３】
前記任意の３点にそれぞれ配置した無指向性アンテナと、前記平面上若しくは前記平面と僅かに平行にならない平面上における前記任意の３点以外の任意点に更に追加した無指向性アンテナとによって、空間ダイバシティを構成し受信電波の変動を抑えることを特徴とする請求項１記載の飛翔体探知用レーダ。
【請求項４】
前記４点のアンテナと、
前記第１平面上若しくは前記第１平面と僅かに平行にならない平面上における前記任意の３点以外の任意点と、前記第１平面上及び前記第１平面と僅かに平行にならない平面上になく、前記第２平面上若しくは前記第２平面と僅かに平行にならない平面上にある前記任意の１点以外の任意点との少なくとも一方に追加した無指向性アンテナとによって、
空間ダイバシティを構成し受信電波の変動を抑えることを特徴とする請求項２記載の飛翔体探知用レーダ。
【請求項５】
前記無指向性アンテナが無指向性送信アンテナと当該無指向性送信アンテナ以外の無指向性受信アンテナとからなり、前記無指向性送信アンテナと前記無指向性受信アンテナの間に遮蔽板を設置し、前記送信電波が前記無指向性受信アンテナに回り込むことを防止したことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の飛翔体探知用レーダ。
【請求項６】
前記飛翔体の位置を基に前記飛翔体の将来の予測位置を算出する算出手段を備えることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の飛翔体探知用レーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛翔体や車両等の移動体を探知して前記移動体の位置情報を得ることができるレーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の連続波を送信する捜索又は追尾用のモノパルスレーダは、モータによりアンテナを回転しているため、アンテナの指向と移動体の方向が合わず、高速で接近してくる移動体を探知することができないことが多かった。
【０００３】
また、無指向性のアンテナを用いたモノパルスレーダは移動体の探知及び距離の算出ができるが、方向或いは、方向及び仰角を含む位置を算出することができなかった。
【０００４】
そして、指向性のアンテナを一方向に固定したモノパルスレーダは、指向方向のみの移動体の探知及び距離算出ができた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
接近してくる高速の移動体を捜索及び追尾する従来のモノパルスレーダにあっては、水平方向の指向性のあるアンテナを一定速度で回転させ全方位を捜索していた。そしてアンテナの垂直方向のビーム幅が狭い場合には、仰角を分けて捜索していたので捜索時間が長かった。そして、モータによる消費電力が大きく、さらに追尾時にはモータの応答性が追尾精度を悪化させていた。
【０００６】
また、水平方向が無指向性で垂直方向のビーム幅が広いアンテナを用いたモノパルスレーダにあっては、モータがないので捜索時間が高速であるが、移動体の位置を算出することができなかった。
【０００７】
そして、水平方向の指向性のあるアンテナを固定したモノパルスレーダにあっては、モータがないので捜索時間が高速であり、指向方向の概略の移動体位置を算出できるが、指向方向以外の移動体の探知及び距離算出ができなかった。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑み、接近してくる高速の飛翔体や車両等の移動体を高速に探知し、接近に対する対処をとるために必要な前記移動体の位置情報を得ることが可能で、高速捜索及び追尾に好適な、また電波干渉の小さいレーダを提供することを目的とする。
【０００９】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様のレーダは、
平面上若しくは当該平面と僅かに平行にならない平面上の任意の３点にそれぞれ配置した無指向性アンテナと、
電波干渉を抑圧する系列符号を発生する符号発生器を有し、前記３点のうちのいずれか１点に配置した無指向性アンテナから、前記符号発生器で発生した前記系列符号で変調された連続波の電波を送信するための送信手段と、
前記３点の無指向性アンテナに対応してそれぞれ設けられて、前記送信手段で送信された送信電波が飛翔体で反射された反射電波を受信する、ＳＡＷコンボルバである相関器を含む受信手段とを備え、
前記３点のうちのいずれか１点から前記系列符号で変調された連続波の電波を送信するとともに、前記送信手段の前記符号発生器が出力する前記系列符号に対する遅延操作をすることなく、前記系列符号の相関用符号を各受信手段の前記相関器に入力し、前記飛翔体から反射してきた反射電波を前記３点で受信し、各受信手段で受信した反射電波から得られた符号を各受信手段の前記相関器に入力し、各相関器は入力された前記系列符号の相関用符号と前記反射電波から得られた符号との相関がとれた時に相関ピーク出力を発生し、前記符号発生器からの符号発生トリガと各相関器からの前記相関ピーク出力とに基づいて前記３点のうちのいずれか１点から送信した前記電波が前記飛翔体で反射して前記３点の各々で受信したときの伝搬時間を得て、前記伝搬時間を基に前記飛翔体の前記平面上の位置を時々刻々と算出し、さらに前記飛翔体の将来位置も算出することを特徴としている。
【００１１】
本発明の第２の態様のレーダは、
第１平面上若しくは当該第１平面と僅かに平行にならない平面上の任意の３点にそれぞれ配置した無指向性アンテナと、
前記第１平面若しくは前記第１平面と僅かに平行にならない平面に垂直な第２平面上、若しくは当該第２平面と僅かに平行にならない平面上にあり、かつ前記第１平面上及び前記第１平面と僅かに平行にならない平面上にない任意の１点に配置した無指向性アンテナと、
電波干渉を抑圧する系列符号を発生する符号発生器を有し、前記任意の３点及び前記任意の１点の合計４点のうちのいずれか１点に配置した無指向性アンテナから、前記符号発生器で発生した前記系列符号で変調された連続波の電波を送信するための送信手段と、
前記４点の無指向性アンテナに対応してそれぞれ設けられて、前記送信手段で送信された送信電波が飛翔体で反射された反射電波を受信する、ＳＡＷコンボルバである相関器を含む受信手段とを備え、
前記４点のうちのいずれか１点から前記系列符号で変調された連続波の電波を送信するとともに、前記送信手段の前記符号発生器が出力する前記系列符号に対する遅延操作をすることなく、前記系列符号の相関用符号を各受信手段の前記相関器に入力し、前記飛翔体から反射してきた反射電波を前記４点で受信し、各受信手段で受信した反射電波から得られた符号を各受信手段の前記相関器に入力し、各相関器は入力された前記系列符号の相関用符号と前記反射電波から得られた符号との相関がとれた時に相関ピーク出力を発生し、前記符号発生器からの符号発生トリガと各相関器からの前記相関ピーク出力とに基づいて前記４点のうちのいずれか１点から送信した前記電波が前記飛翔体で反射して前記４点の各々で受信したときの伝搬時間を得て、前記伝搬時間を基に前記飛翔体の空間上の位置を時々刻々と算出し、さらに前記飛翔体の将来位置も算出することを特徴としている。
【００１２】
前記第１の態様のレーダにおいて、前記任意の３点にそれぞれ配置した無指向性アンテナと、前記平面上若しくは前記平面と僅かに平行にならない平面上における前記任意の３点以外の任意点に更に追加した無指向性アンテナとによって、空間ダイバシティを構成し受信電波の変動を抑えるようにしてもよい。
【００１３】
前記第２の態様のレーダにおいて、
前記４点のアンテナと、
前記第１平面上若しくは前記第１平面と僅かに平行にならない平面上における前記任意の３点以外の任意点と、前記第１平面上及び前記第１平面と僅かに平行にならない平面上になく、前記第２平面上若しくは前記第２平面と僅かに平行にならない平面上にある前記任意の１点以外の任意点との少なくとも一方に追加した無指向性アンテナとによって、
空間ダイバシティを構成し受信電波の変動を抑えるようにしてもよい。
【００１４】
また、前記レーダにおいて、前記無指向性アンテナが無指向性送信アンテナと当該無指向性送信アンテナ以外の無指向性受信アンテナとからなり、前記無指向性送信アンテナと前記無指向性受信アンテナの間に遮蔽板を設置し、前記送信電波が前記無指向性受信アンテナに回り込むことを防止した構成であってもよい。
【００１５】
また、前記レーダにおいて、前記飛翔体の位置を基に前記飛翔体の将来の予測位置を算出する算出手段を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るレーダを使用することによって、高速で移動する（接近する）飛翔体や車両等の移動体を瞬時に捜索・捕捉・追尾することができる。また、前記移動体の接近に対する対処をとるための時間の確保に余裕ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、レーダの実施の形態を図面に従って説明する。
【００１８】
図１乃至図４を用いて本発明に係るレーダの実施の形態１を説明する。図１はレーダにおける送信アンテナ及び受信アンテナの平面（具体的には水平面）上の配置及び飛翔体との関係を示す平面図、図２は送信アンテナ及び受信アンテナからなるアンテナ群を自動車に設置した時の概要図、図３はレーダの回路構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１は送信アンテナ及び受信アンテナを平面上に配置し、上から眺めた移動体としての飛翔体とアンテナ群の位置関係を示したものである。この図におけるアンテナ群の各アンテナは正三角形の各頂点に配置され、１基のアンテナは送受信兼用となっている。つまり、図１のＸ軸及びこれに直交するＹ軸のなすＸＹ平面（具体的には水平面）上のＸＹ直交座標で示す正三角形の頂点Ａ（ｄ，０）には送受信アンテナ６が、頂点Ｂ（０，３１／２・ｄ），Ｃ（−ｄ，０）には受信アンテナ１６がそれぞれ配置されている。なお、この図１におけるアンテナの配置点は給電点を表しており、例えばアンテナがホイップアンテナの場合、その長さは考慮していない。飛翔体８の位置は座標（ｘ，ｙ）で示される。送受信アンテナ６から送信された送信波７（後述するように符号変調された連続波）が飛翔体８で反射された反射電波は受信波９として３点のアンテナ６，１６で受信される。
【００２０】
図２は前記アンテナ群を自動車に設置した時の概要図であり、この場合、１基の送受信アンテナ６及び２基の受信アンテナ１６は無指向性のホイップアンテナとなっており、車体屋根上にそれぞれ設置されている。なお、アンテナは無指向性に近い特性を示せばバッチアンテナでも何でも良い。
【００２１】
ＸＹ平面上を移動してくる飛翔体８の座標（ｘ，ｙ）は図１に記載されている２元２次連立方程式(1)を解くことにより算出される。なお、この式(1)はアンテナを図１のように配置した場合の式であり、図５のように配置が異なると方程式も変わってくる（図５については実施の形態２で後述する）。
【００２２】
ここで、飛翔体がＸＹ平面上にない空間上を飛翔してくる場合は式(1)中の電波時間ｔＡに誤差が生ずるので、飛翔体８の座標（ｘ，ｙ）に誤差が生じてくる。この場合は図７のアンテナ配置（実施の形態３で後述する）を適用したほうが賢明である。そして、図２の自動車車体の凹凸や設置可能な場所に制約がある場合など物理的にＸＹ平面を保てない場合は、アンテナがＸＹ平面近傍のＸＹ平面から垂直方向にずれた多平面上（つまり、ＸＹ平面に近い領域）に配置される場合もある。この場合もｔＡに誤差が生ずるので、飛翔体の座標（ｘ，ｙ）に誤差が生じてくる。
【００２３】
図３はレーダの全体構成のブロック図であり、１基の送受信アンテナ６から符号変調された連続波の送信波７を送信するための送信手段と、その送受信アンテナ６及び２基の受信アンテナ１６に対応して設けられていて、前記送信手段で送信された送信電波が飛翔体８で反射された反射電波（受信波９）を受信する受信手段とを備えるものである。
【００２４】
送信手段は高周波発振器１、変調器２、符号発生器３及び電力増幅器４を有する。また、Ａ点の送受信アンテナ６に対応する受信手段は受信ユニットＡ１０を、Ｂ点の受信アンテナ１６に対応する受信手段は受信ユニットＢ１７を、Ｃ点の受信アンテナ１６に対応する受信手段は受信ユニットＣ１８をそれぞれ有する。各受信ユニットは混合器１１、増幅器１２、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１３、波形成形器１４及び相関器１５を有する。また、符号発生器３とサーキュレータ５とは送信手段と受信手段と共用され、伝搬時間検出器１９及びコンピュータ２０は各受信ユニットに共用されている。
【００２５】
前記送信手段の高周波発振器１から出力された搬送波は、符号発生器３で作成されたＭ系列符号やＧＯＬＤ系列符号等の符号で変調器２において変調され、電力増幅器４で電力増幅されて、サーキュレータ５を経由して送受信アンテナ６から送信電波として送信される。送信波７の周波数をｆとすると、接近してくる飛翔体８から反射された反射電波である受信波９の周波数はｆ＋ｆｄとなりドップラ周波数ｆｄが加算されている。
【００２６】
受信波９はＡ点の送受信アンテナ６、サーキュレータ５を通り受信ユニットＡ１０の混合器１１において、高周波発振器１の出力の搬送波と混合され周波数ｆｄを主としたビデオ信号が抽出され、増幅器１２で増幅され、希望の周波数帯のみを通すＢＰＦ１３を通り波形成形器１４に入力される。波形成形器１４ではハイ（high）、ロー（Low）のデジタル信号に変換され相関器１５に入力される。
【００２７】
波形成形器１４の出力符号と符号発生器３の符号の逆符号を相関器１５（例えば、ＳＡＷコンボルバ）に入力し、相関がとれた時に相関パルス信号を出力する。ここで、逆符号とは、送信時の変調に用いた符号の１周期が［１０１１．．．１０１０］であれば、逆符号は１周期の最後から先頭に向かう０，１数字の配列で［０１０１．．．１１０１］となる。
【００２８】
伝搬時間検出器１９では、符号発生器３からの符号の１周期の開始を知らせる符号発生トリガと受信ユニットＡ１０における相関器１５の相関ピーク出力との間の時間、つまりＡ点で送信した電波が飛翔体８で反射し、Ａ点で受信したときの伝搬時間ｔＡを出力する。
【００２９】
一方、Ｂ点、Ｃ点の受信アンテナ１６を通って受信された受信電波９は受信ユニットＢ１７及び受信ユニットＣ１８に入力され、受信ユニットＡ１０と同様に作動し、各々の相関ピーク出力が伝搬時間検出器１９に入力され、Ａ点で送信した電波が飛翔体で反射し、Ｂ点で受信したときの伝搬時間ｔＢを得るとともに、Ａ点で送信した電波が飛翔体で反射し、Ｃ点で受信したときの伝搬時間ｔＣを得る。アンテナ配置は既知であるから、それらの伝搬時間ｔＡ，ｔＢ，ｔＣを基に位置算出手段としてのコンピュータ２０において、図１で示された連立方程式(1)の解を算出し、飛翔体８の位置座標（ｘ，ｙ）を時々刻々と算出し、また、位置座標（ｘ，ｙ）の変化から速度、さらには将来位置も算出するようにしている。なお、将来位置の予測はコンピュータ２０において飛翔体の位置を高速に直線回帰演算することにより算出している。
【００３０】
ところでブロック図には書かれていないが飛翔体８の速度については、高周波発振器１出力の搬送波の周波数ｆ及びドップラ周波数ｆｄから算出することができ、飛翔体に対する視線速度を得るようにしても良い。但しこの場合の視線速度は、飛翔体が送受信アンテナ６に追突するように接近してきた場合は正しい速度を示すが、送受信アンテナ６をかすめる様に接近してきた場合は速度に誤差を生ずる。
【００３１】
図４は伝搬時間検出器１９に入力される符号発生器３の符号発生トリガと各相関ピークの関係を表したもので、アンテナ群と飛翔体が図１の配置にある場合のものである。
【００３２】
図４では符号発生トリガと各相関ピークの組が時間の経過とともに繰り返し描かれているが、この符号発生トリガの間隔は符号の１周期のビット数と符号のクロック周波数により決定される。
【００３３】
この実施の形態１によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００３４】
(1)  モータでアンテナを駆動する回転式のアンテナではなく、３点の無指向性アンテナの組み合わせを用い、前記３点のいずれか１点から送信され飛翔体で反射された符号変調の連続波、すなわちモノパルス波を前記３点の受信点で受信し、各々の伝搬時間に基づいて、高速で移動する（接近する）飛翔体の位置情報、速度情報を瞬時に得ることができる。つまり、飛翔体を瞬時に捜索・捕捉・追尾することができる。
【００３５】
(2)  このため、飛翔体の接近に対する対処をとるための時間の確保に余裕ができる。
【００３６】
(3)  送信波７を符号変調波としたことで、レーダの相互干渉及び他の送信局からの電波干渉が軽減され、また自ら送信した送信波が自らの受信ユニットに与える電波干渉を抑圧することができる。
【００３７】
図５は本発明に係るレーダの実施の形態２であって、送信アンテナ及び受信アンテナを平面上に配置し、上から眺めた飛翔体とアンテナ群の位置関係を示したものである。この図におけるアンテナ群、つまり、図５のＸＹ平面（具体的には水平面）上の直角三角形の頂点Ａ（２ｄ，０）には送受信アンテナ６が、頂点Ｂ（０，ｄ），Ｃ（０，０）には受信アンテナ１６がそれぞれ配置されている。なお、この図５におけるアンテナの配置点は給電点を表している。
【００３８】
送信手段及び受信手段は図３の通りであり、実施の形態１と同様に既知のアンテナ配置と伝搬時間ｔＡ，ｔＢ，ｔＣを基にコンピュータ２０において、図５で示された連立方程式(2)の解を算出し、飛翔体８の位置座標（ｘ，ｙ）を算出することができる。この実施の形態２の作用効果は、実施の形態１と同様である。
【００３９】
図６は本発明に係るレーダの実施の形態３であって、実施の形態１における送受信アンテナ６の機能を分離した時の送信アンテナ６Ａ、受信アンテナ６Ｂ、その他の２基の受信アンテナ１６からなるアンテナ群及び遮蔽板３０を車体屋根に設置した時の概要図である。遮蔽板３０は接地板を兼ねており、送信アンテナ６ＡのＶＳＷＲが悪化して輻射電力が小さくならないように送信アンテナ６Ａは遮蔽板３０の上側に配置し、そしてスペーサ２１で遮蔽板３０を車体屋根から離し、遮蔽板３０の下側に受信アンテナ６Ｂ，１６が配置されている。このように、送信アンテナ６Ａと受信アンテナ６Ｂ，１６の間に遮蔽板３０を設置したことで、送信電波が受信アンテナ６Ｂ，１６に直接回り込まないように工夫されている。なお、図６の送受信アンテナを分離した場合は図３の送信手段及び受信手段のブロック図においてサーキュレータ５は必要なくなる。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４０】
図６の実施の形態３によれば、図３の各受信ユニット内の波形成形器１４では、送信波７による雑音が軽減され、Ｓ／Ｎが改善され、遠距離にいる飛翔体の反射信号が小さくても正しい波形に成形できることにより、結果として最大探知距離が伸びることになる。
【００４１】
図７は本発明に係るレーダの実施の形態４であって、ＸＹ平面に垂直なＸＺ平面或いはＹＺ平面上に受信アンテナ１６を追加したアンテナ群と空間上にいる飛翔体８の位置関係を示したものである。この図におけるアンテナ群の各アンテナはＡＢＣＤを頂点とする三角錐の各頂点に配置され、１基のアンテナは送受信兼用となっている。つまり、図７のＸＹ平面（具体的には水平面）上のＸＹＺ直交座標で示す正三角形の頂点Ａ（ｄ，０，０）には送受信アンテナ６が、頂点Ｂ（０，３１／２・ｄ，０），Ｃ（−ｄ，０，０）には受信アンテナ１６が図１と同様に配置され、さらにＸＹ平面からＺ軸方向にずれた頂点Ｄ（０，０，３１／２・ｄ）に受信アンテナ１６が配置されている。なお、図１と同様にこの図７の場合もアンテナの配置点は給電点を表している。
【００４２】
ＸＹＺ空間上を移動してくる飛翔体８の座標（ｘ，ｙ，ｚ）は図７に記載されている３元２次連立方程式(3)を解くことにより算出される。なお、この式(3)はアンテナを図７のように配置した場合の式であり、配置が異なると方程式も変わってくる。
【００４３】
前記式(3)中の伝搬時間ｔＡ，ｔＢ，ｔＣ，ｔｄは図３と同様の構成（但し、Ｄ点の受信アンテナ１６に対応した受信ユニットＤ（図示せず）を追加する）で得ることができる。
【００４４】
この実施の形態４によれば、飛翔体８がＸＹ平面から離れた空間を移動している場合でも、Ｚ軸方向の高さを考慮することで、より精度の高い飛翔体８の位置算出が可能である。
【００４５】
図８は本発明に係るレーダの実施の形態５であって、送受信アンテナ６をＺ軸上に配置し、Ｘ軸上だけでなくＹ軸上にも受信アンテナ１６を２基配置し、それらのアンテナ群と空間上にいる飛翔体８の位置関係を示したものである。図８のＸＹ平面上のＸＹＺ直交座標で示す正三角形の頂点Ａ（ｄ，０，０）、頂点Ｂ（０，３１／２・ｄ，０）、頂点Ｃ（−ｄ，０，０）に受信アンテナ１６が配置されるとともに、Ｘ軸に関して頂点Ｂと対称な点Ｄ（０，−３１／２・ｄ，０）にも受信アンテナ１６が配置され、さらにＸＹ平面からＺ軸方向にずれた頂点Ｅ（０，０，３１／２・ｄ）に送受信アンテナ６が配置されている。なお、図１と同様にこの図８の場合もアンテナの配置点は給電点を表している。
【００４６】
この実施の形態５の場合、送信手段及び受信手段は図３と同様の構成（但し、受信アンテナ数に対応した受信ユニットを追加する）であればよい。
【００４７】
この実施の形態５によれば、送受信アンテナ６を図８のようにＸＹ平面から高さが異なる位置に配置することにより送受信アンテナ６を受信アンテナ１６から分離し遮蔽板を付けた構成にも対応することができる。
【００４８】
また、図８のアンテナ群の場合、Ｙ軸上に２基の受信アンテナが配置されているので空間ダイバシティを構成し、Ｙ軸上の一方の受信アンテナの電波９が弱いときは他方の受信アンテナの強い受信波９を使った図３の波形成形器１４の出力を基にその相関ピークを優先して使用するようにしている。従ってマルチパスによるフェージングを防止（受信波の変動を防止）することができ、ひいては位置データの歯抜けを防止でき、飛翔体８の正確な位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）が得られる。
【００４９】
なお、Ｙ軸上に２基の受信アンテナを設ける代わりに、Ｚ軸上に２基の受信アンテナを配置して空間ダイバシティを構成してもよい。
【００５０】
このように、受信アンテナを最低限の必要数よりも多く配置することにより、空間ダイバシティを構成して、レーダの捕捉追尾性能の向上を図ることができる。
【００５１】
なお、実施の形態１〜３において、３基のアンテナをＸＹ平面に上に配置したが、各アンテナのＸＹ平面上での位置は任意であり、また、当該ＸＹ平面に近い領域の任意の３点にそれぞれ配置したアンテナを用いることもできる。
【００５２】
また、実施の形態４，５において、４基以上のアンテナを用いる場合、ＸＹ平面上若しくは当該ＸＹ平面に近い領域の任意の３点以上にそれぞれ配置したアンテナと、前記ＸＹ平面若しくは前記第ＸＹ平面に近い領域に垂直なＸＺ若しくはＹＺ平面上若しくは当該平面に近い領域の任意の１点に配置したアンテナとを用いることができる。
【００５３】
なお、一般的にはＸＹ平面を水平面、Ｚ軸を鉛直方向に設定するが、ＸＹ平面が水平面に対して所定の角度をなした面でＺ軸がそれに垂直であるとしても本発明は適用できる。
【００５４】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係るレーダの実施の形態１であって、平面上のアンテナ群及び飛翔体の位置関係、更に飛翔体の位置を導く連立方程式を説明する説明図である。
【図２】車体に着けたアンテナ群の外観図である。
【図３】実施の形態１の場合の回路構成を示すブロック図である。
【図４】図３における伝搬時間検出器に入力されるパルスの時系列の説明図である。
【図５】本発明に係るレーダの実施の形態２であって、平面上のアンテナ群及び飛翔体の位置関係、更に飛翔体の位置を導く連立方程式を説明する説明図である。
【図６】本発明に係るレーダの実施の形態３であって、実施の形態１における送受信アンテナを、送信アンテナと受信アンテナとに分けて車体に着けた時のアンテナ群の外観図である。
【図７】ＸＹＺ軸で構成する空間上のアンテナ群及び空間上の飛翔体の位置関係、更に飛翔体の位置を導く連立方程式を説明する説明図である。
【図８】ＸＹＺ軸で構成する空間上のアンテナ群及び空間上の飛翔体の位置関係、また受信アンテナによる空間ダイバシティを説明する立体図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  高周波発振器
２  変調器
３  符号発生器
４  電力増幅器
５  サーキュレータ
６  送受信アンテナ
７  送信波
８  飛翔体
９  受信波
１０，１７，１８  受信ユニット
ｌｌ  混合器
１２  増幅器
１３  バンドパスフィルタ
１４  波形成形器
１５  相関器
１６  受信アンテナ
１９  伝搬時間検出器
２０  コンピュータ
【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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【図８】
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