(57)【要約】      （修正有）【課題】位置が明確な固定受信部を必要とすることなく、パルス電波を短時間で受信することができ、電波発信源の位置検出を高精度で行うことが可能である電波発信源の位置検出方法及び電波発信源の位置検出システムを提供する。【解決手段】不審船Ｔからのパルス電波Ｗを先行移動受信部１０及び後行移動受信部２０，２０でそれぞれ受信し、受信した不審船Ｔからのパルス電波Ｗの各パルス形状とともにＧＰＳ受信機でそれぞれ取得した各々の受信時刻及び受信位置を含む受信情報をデータ解析部３０に送り、このデータ解析部３０において、先行移動受信部１０及び後行移動受信部２０，２０で受信した不審船Ｔからのパルス電波Ｗの各パルス形状と、各々の受信情報とを双曲線航法により解析して不審船Ｔの位置を検出する。【選択図】図１
2017049173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス電波を発信する電波発信源の位置を検出する電波発信源の位置検出方法であって、
前記電波発信源からの発信パルス電波を少なくとも３個の移動受信部で受信し、
前記移動受信部で受信した前記電波発信源からの発信パルス電波の各パルス形状とともにＧＰＳ受信機でそれぞれ取得した各々の受信時刻及び受信位置を含む受信情報をデータ解析部に送り、
前記データ解析部において、前記移動受信部で受信した前記電波発信源からの発信パルス電波の各パルス形状、及び、前記移動受信部が前記電波発信源からの発信パルス電波を受信した際の各々の前記受信情報を双曲線航法により解析して前記電波発信源の位置を検出する電波発信源の位置検出方法。
【請求項２】
前記データ解析部において前記発信パルス電波のパルス形状を記憶して解析に用いる請求項１に記載の電波発信源の位置検出方法。
【請求項３】
前記３個の移動受信部のうちの１個の移動受信部は、他の２個の移動受信部に先行して前記電波発信源からの発信パルス電波の受信活動を行う先行移動受信部であり、前記３個の移動受信部のうちの前記他の２個の移動受信部は、前記先行移動受信部が前記電波発信源からの発信パルス電波を受信したのを受けて前記電波発信源からの発信パルス電波の受信活動を開始して前記先行移動受信部とともに受信活動を行う後行移動受信部である請求項１又は２に記載の電波発信源の位置検出方法。
【請求項４】
パルス電波を発信する電波発信源の位置を検出する電波発信源の位置検出システムであって、
前記電波発信源からの発信パルス電波を受信する少なくとも３個の移動受信部と、
前記少なくとも３個の移動受信部にそれぞれ搭載されたＧＰＳ受信機と、
前記移動受信部で受信した前記電波発信源からの発信パルス電波の各パルス形状が送られると共に、前記移動受信部が前記電波発信源からの発信パルス電波を受信した際に前記ＧＰＳ受信機でそれぞれ取得した各々の受信時刻及び受信位置を含む受信情報が送られるデータ解析部を備え、
前記データ解析部では、前記移動受信部で受信した前記電波発信源からの発信パルス電波の各パルス形状、及び、前記移動受信部が前記電波発信源からの発信パルス電波を受信した際の各々の前記受信情報を双曲線航法により解析して前記電波発信源の位置を検出する電波発信源の位置検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、領海内に国籍不明艦船等の不審船が侵入した場合において、この不審船が発するレーダ波等の電波から不審船（電波発信源）の位置を検出するのに用いられる電波発信源の位置検出方法及び電波発信源の位置検出システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、上記したような不審船の位置を検出する場合には、不審船が定期的に、或いは、不定期に送信する対空警戒用のレーダ波の飛来方位を計測し、位置が明確な少なくとも２箇所の固定受信点における飛来方位を用いた公知の三角測量により、不審船の位置を検出するようにしている。
【０００３】
この際、レーダ波の飛来方位計測には、ビーム幅の狭い指向性アンテナを回転させて、レーダ波を受信したときの指向性アンテナの向きをレーダ波の飛来方位とする方式（例えば、特許文献１参照。）や、２つのアンテナで同時に受信されたレーダ波の各振幅を比較する測角処理を施してレーダ波の飛来方位を算出するモノパルス方式が採用されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平07-167934号
【特許文献２】特開2005-003579号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記した従来の三角測量による電波発信源の位置検出方法では、位置が明確な少なくとも２箇所の固定受信点が必要であるうえ、これらの固定受信点における飛来方位計測としてビーム幅の狭い指向性アンテナを回転させて行う方位計測方式を採用した場合には、受信信号が最大となるようなアンテナ指向方向を算出する都合上、この処理に時間がかかってしまい、短時間でパルス送信されるレーダ波等のパルス電波の場合には、計測不能となる事態が起こり得るという問題がある。
【０００６】
一方、飛来方位計測としてモノパルス方式を採用した場合には、受信装置の小型化を図ろうとすると、２つのアンテナの間隔（基線）が短くなって、方位の計測精度が低下してしまうという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっている。
【０００７】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、位置が明確な少なくとも２箇所の固定受信点を必要とすることなく、パルス電波を短時間で受信することができ、その結果、計測不能に陥ることなく高精度の方位計測を行うことが可能である電波発信源の位置検出方法及び電波発信源の位置検出システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するべく、本発明の第１の態様は、パルス電波を発信する電波発信源の位置を検出する電波発信源の位置検出方法であって、前記電波発信源からの発信パルス電波を少なくとも３個の移動受信部で受信し、前記移動受信部で受信した前記電波発信源からの発信パルス電波の各パルス形状とともにＧＰＳ受信機でそれぞれ取得した各々の受信時刻及び受信位置を含む受信情報をデータ解析部に送り、前記データ解析部において、前記移動受信部で受信した前記電波発信源からの発信パルス電波の各パルス形状、及び、前記移動受信部が前記電波発信源からの発信パルス電波を受信した際の各々の前記受信情報を双曲線航法により解析して前記電波発信源の位置を検出する構成としている。
【０００９】
本発明に係る電波発信源の位置検出方法の第１の態様では、少なくとも３個の移動受信部で受信した電波発信源からの発信パルス電波の各パルス形状と、移動受信部が電波発信源からの発信パルス電波を受信した際にＧＰＳ受信機でそれぞれ取得した各々の受信情報とをデータ解析部で双曲線航法により解析することで電波発信源の位置を検出するようにしている。
【００１０】
したがって、位置が明確な少なくとも２箇所の固定受信点がない場合であったとしても、電波発信源からの発信パルス電波を短時間で受信し得ることとなり、その結果、計測不能に陥ることなく高精度の方位計測を行い得ることとなる。
【００１１】
本発明の第２の態様は、前記データ解析部において前記パルス電波のパルス形状を記憶して解析に用いる構成としている。
【００１２】
本発明に係る電波発信源の位置検出方法の第２の態様によれば、データ解析部において、電波発信源から発信されるパルス電波のパルス形状を記憶して解析に用いるようにしているので、一つの移動受信部で明瞭に受信できたパルス電波のパルス形状に対して、他の移動受信部で受信したパルス電波におけるパルス形状のどの時刻の部分が該当するのかを精度よく容易に特定し得ることとなる。
【００１３】
本発明の第３の態様において、前記３個の移動受信部のうちの１個の移動受信部は、他の２個の移動受信部に先行して前記電波発信源からの発信パルス電波の受信活動を行う先行移動受信部であり、前記３個の移動受信部のうちの前記他の２個の移動受信部は、前記先行移動受信部が前記電波発信源からの発信パルス電波を受信したのを受けて前記電波発信源からの発信パルス電波の受信活動を開始して前記先行移動受信部とともに受信活動を行う後行移動受信部である構成としている。
【００１４】
本発明に係る電波発信源の位置検出方法の第３の態様では、先行移動受信部が電波発信源からの発信パルス電波を受信するまでの間、後行移動受信部を待機させておくことができるので、電波発信源の位置検出作業の効率化が図られることとなる。
【００１５】
一方、本発明の第４の態様は、パルス電波を発信する電波発信源の位置を検出する電波発信源の位置検出システムであって、前記電波発信源からの発信パルス電波を受信する少なくとも３個の移動受信部と、前記少なくとも３個の移動受信部にそれぞれ搭載されたＧＰＳ受信機と、前記移動受信部で受信した前記電波発信源からの発信パルス電波の各パルス形状が送られると共に、前記移動受信部が前記電波発信源からの発信パルス電波を受信した際に前記ＧＰＳ受信機でそれぞれ取得した各々の受信時刻及び受信位置を含む受信情報が送られるデータ解析部を備え、前記データ解析部では、前記移動受信部で受信した前記電波発信源からの発信パルス電波の各パルス形状、及び、前記移動受信部が前記電波発信源からの発信パルス電波を受信した際の各々の前記受信情報を双曲線航法により解析して前記電波発信源の位置を検出する構成としている。
【００１６】
本発明に係る電波発信源の位置検出システムによれば、少なくとも３個の移動受信部で受信した電波発信源からの発信パルス電波の各パルス形状と、移動受信部が電波発信源からの発信パルス電波を受信した際にＧＰＳ受信機でそれぞれ取得した各々の受信情報とをデータ解析部で双曲線航法により解析することで電波発信源の位置を検出するようにしているので、位置が明確な少なくとも２箇所の固定受信点がない場合であったとしても、パルス電波を短時間で受信し得ることとなり、その結果、計測不能に陥ることなく高精度の方位計測を行い得ることとなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る電波発信源の位置検出方法では、位置が明確な固定の受信部を必要とすることなく、パルス電波を短時間で受信することができ、したがって、電波発信源の位置検出を高精度で行うことが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る電波発信源の位置検出システムの一実施例による電波発信源の位置検出要領を示す動作説明図である。
【図２】図１における電波発信源の位置検出システムの構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明に係る電波発信源の位置検出方法及び電波発信源の位置検出システムの一実施例を示しており、この実施例では、洋上に浮かぶ不審船（電波発信源）の位置を検出する場合を例に挙げて説明する。
【００２０】
図１及び図２に示すように、この電波発信源の位置検出システムは、哨戒活動を行う哨戒機１に搭載されて、不審船（電波発信源）Ｔが定期的に、或いは、不定期に送信する対空警戒用のパルス電波（発信パルス電波）Ｗを受信する先行移動受信部１０を備えており、この先行移動受信部１０には、送受信アンテナ１１及び送受信機１２のほか、不審船Ｔからのパルス電波Ｗを受信した際の受信時刻及び受信位置を取得するＧＰＳ受信機１３が備えられている。
【００２１】
また、この電波発信源の位置検出システムは、哨戒機１に搭載された先行移動受信部１０とは別に、不審船Ｔからのパルス電波Ｗを受信する２個の後行移動受信部２０，２０を備えている。これらの後行移動受信部２０，２０は、いずれも落下傘２，２に搭載されており、これらの後行移動受信部２０，２０にも、送受信アンテナ２１及び送受信機２２のほか、不審船Ｔからのパルス電波Ｗを受信した際の受信時刻及び受信位置を取得するＧＰＳ受信機２３がそれぞれ備えられている。
【００２２】
なお、受信機会を多くするため、後行移動受信部２０には、できるだけ上空に留まることが要求される。したがって、後行移動受信部２０を搭載する落下傘として、滑空機能を有するグライディングパラシュートを採用することが望ましい。
【００２３】
この場合、後行移動受信部２０，２０を搭載した２個の落下傘２，２は、いずれも探索弾発射機４から発射されるロケット弾タイプの探索弾３に折りたたんだ状態で収容されるようになっており、哨戒機１の先行移動受信部１０が不審船Ｔからのパルス電波Ｗを受信した段階において、哨戒機１からの要請を受けて探索弾発射機４から探索弾３とともに発射されて、それぞれの所定空域で展開して降下するようにプログラミングされている。なお、落下傘２，２をそれぞれの所定空域で遠隔操縦により飛行させるようにしてもよい。
【００２４】
さらに、この電波発信源の位置検出システムは、データ解析部３０を備えている。このデータ解析部３０には、哨戒機１上の先行移動受信部１０及びそれぞれの所定空域で展開して飛行する２個の落下傘２，２の後行移動受信部２０，２０で受信した不審船Ｔからのパルス電波Ｗの各パルス形状が送られるようになっている。
【００２５】
この実施例において、データ解析部３０では、哨戒機１上の先行移動受信部１０及び２個の落下傘２，２の後行移動受信部２０，２０がそれぞれ受信した不審船Ｔからのパルス電波Ｗのパルス形状をデジタル化等の判りやすい形で記憶するようにしている。
【００２６】
加えて、哨戒機１上の先行移動受信部１０及び２個の落下傘２，２の後行移動受信部２０，２０は、不審船Ｔからのパルス電波Ｗを受信した際の各々の受信時刻及び受信位置をＧＰＳ受信機１３，２３によりそれぞれ取得するようにしており、データ解析部３０には、これらの受信時刻及び受信位置を含む受信情報が送られるようになっている。
【００２７】
そして、このデータ解析部３０では、先行移動受信部１０及び２個の後行移動受信部２０，２０が捉えて記憶したパルス電波Ｗのパルス形状を相互に参照したうえで、不審船Ｔからのパルス電波Ｗを受信した際の各々の受信時刻及び受信位置を含む受信情報に基づいて、先行移動受信部１０及び２個の後行移動受信部２０，２０に対するパルス電波Ｗの到達時間の差を特定して、不審船Ｔに対する先行移動受信部１０及び２個の後行移動受信部２０，２０の各距離を求め、双曲線航法により解析して不審船Ｔの位置を検出するようになっている。
【００２８】
具体的には、先行移動受信部１０が捉えたパルス電波Ｗのパルス形状と、２個の後行移動受信部２０，２０が捉えたパルス電波Ｗのパルス形状とを比較して、例えば、パルス形状がノコギリ形状を成す場合には、対応する刃先同士の時刻を比較して、不審船Ｔから発信された同一のパルス電波Ｗが先行移動受信部１０及び２個の後行移動受信部２０，２０に到達する時間の差を特定する。
【００２９】
そのうえで、不審船Ｔからのパルス電波Ｗを受信した際に、先行移動受信部１０及び２個の後行移動受信部２０，２０がそれぞれ取得した各受信時刻及び受信位置を含む受信情報に基づいて、不審船Ｔに対する先行移動受信部１０及び２個の後行移動受信部２０，２０の各距離を求める。
【００３０】
そして、例えば、２個の後行移動受信部２０，２０の各受信位置を焦点とする距離の差が一定な双曲線を作図すると共に、１個の後行移動受信部２０と先行移動受信部１０との各受信位置を焦点とする距離の差が一定な双曲線を作図して、これら２つの双曲線の交点を不審船Ｔの位置として検出する。
【００３１】
次に、上記電波発信源の位置検出システムによって、不審船Ｔの位置を検出する要領を説明する。
【００３２】
まず、先行移動受信部１０を搭載した哨戒機１に哨戒活動を行わせる。
この哨戒活動を行う哨戒機１に搭載した先行移動受信部１０が不審船Ｔからのパルス電波Ｗを受信すると、哨戒機１からの要請を受けて後行移動受信部２０，２０を搭載した２個の落下傘２，２が探索弾３とともに探索弾発射機４から発射される。
探索弾発射機４から発射された２個の探索弾３，３上の各落下傘２，２は、それぞれの所定空域で展開して降下を開始し、その降下中に各々の後行移動受信部２０，２０による受信活動が行われる。
なお、後行移動受信部２０，２０の海上や水上での水没を防ぐ浮き輪等の浮力付与部材を後行移動受信部２０，２０にそれぞれ装備させてもよく、この場合には、海上や水上に着水した後も、不審船Ｔの受信活動を継続して行い得ることとなる。
【００３３】
２個の落下傘２，２が降下しつつ各々の後行移動受信部２０，２０が不審船Ｔからのパルス電波Ｗを受信すると、不審船Ｔからのパルス電波Ｗの各パルス形状とともに各々がＧＰＳ受信機２３，２３で得た受信時刻及び受信位置を含む受信情報をデータ解析部３０に送る。
これと同時に、哨戒機１に搭載した先行移動受信部１０においても、受信した不審船Ｔからのパルス電波Ｗのパルス形状とともにＧＰＳ受信機１３で得た受信時刻及び受信位置を含む受信情報をデータ解析部３０に送る。
【００３４】
この際、データ解析部３０に送られるパルス電波Ｗのパルス形状が不鮮明であったとしても、データ解析部３０では、パルス電波Ｗのパルス形状をデジタル化等の判りやすい形で記憶しているので、不審船Ｔから発信された同一のパルス電波Ｗが先行移動受信部１０及び２個の後行移動受信部２０，２０に到達する時間の差を容易に特定し得ることとなる。
【００３５】
そのうえで、このパルス電波Ｗを受信した際の先行移動受信部１０及び２個の後行移動受信部２０，２０の各受信時刻及び受信位置を含む受信情報に基づいて、不審船Ｔに対する先行移動受信部１０及び２個の後行移動受信部２０，２０の各距離を求める。
【００３６】
そして、例えば、２個の後行移動受信部２０，２０の各受信位置を焦点とする距離の差が一定な双曲線を作図すると共に、１個の後行移動受信部２０と先行移動受信部１０との各受信位置を焦点とする距離の差が一定な双曲線を作図して、これら２つの双曲線の交点を不審船Ｔの位置として検出する。
【００３７】
このように、上記実施例に係る電波発信源の位置検出システムでは、先行移動受信部１０及び２個の後行移動受信部２０，２０で受信した不審船Ｔからのパルス電波Ｗの各パルス形状と、パルス電波Ｗを受信した際にＧＰＳ受信機１３，２３でそれぞれ取得した先行移動受信部１０及び２個の後行移動受信部２０，２０の各受信情報とをデータ解析部３０で双曲線航法により解析することで不審船Ｔの位置を検出するようにしている。
【００３８】
したがって、位置が明確な少なくとも２箇所の固定受信点がない場合で且つ発信電波がパルス電波であったとしても、パルス電波Ｗを短時間で受信し得ることとなり、その結果、計測不能に陥ることなく高精度の方位計測を行い得ることとなる。
【００３９】
また、上記実施例に係る電波発信源の位置検出システムでは、データ解析部３０においてパルス電波Ｗのパルス形状をデジタル化等の判りやすい形で記憶しているので、不審船Ｔから発信された同一のパルス電波Ｗが先行移動受信部１０及び２個の後行移動受信部２０，２０に到達する時間の差を容易に特定し得ることとなる。
【００４０】
さらに、上記実施例に係る電波発信源の位置検出システムでは、哨戒機１に搭載された先行移動受信部１０と、この先行移動受信部１０が不審船Ｔからのパルス電波Ｗを受信したのを受けて受信活動を開始して先行移動受信部１０とともに受信活動を行う２個の後行移動受信部２０，２０を備えた構成としているので、哨戒機１に搭載された先行移動受信部１０が不審船Ｔからのパルス電波Ｗを受信するまでの間、２個の後行移動受信部２０，２０を待機させておくことができ、その結果、不審船Ｔの位置検出作業の効率化が図られることとなる。
【００４１】
本発明に係る電波発信源の位置検出方法及び電波発信源の位置検出システムの構成は、上記した実施例に限定されるものではなく、他の構成として、哨戒機や回転翼機に搭載された受信部を後行移動受信部としてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０  先行移動受信部
１３，２３  ＧＰＳ受信機
２０  後行移動受信部
３０  データ解析部
Ｔ    不審船（電波発信源）
Ｗ    パルス電波（発信電波）
【図１】
2017049173.tif 000003
【図２】
2017049173.tif 000004