(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
方位測定用空中線を有し、到来目標からの電波を探知することにより、到来目標の方位を算出する方位探知装置、この方位探知装置から離れ異なる位置に設置された互いに異なる周波数で連続波を全周方向に放射する複数の電波発射装置を備え、
各電波発射装置から放射され到来目標に反射することにより生じる各反射波を前記方位探知装置の前記方位測定用空中線で受信し、複数の異なる周波数の反射波が一致する方位をもとに到来目標の方位探知を行うことを特徴とする方位探知システム。
【請求項２】
各反射波が一致する方位のうちで、もっとも受信信号強度が高い方位を検出することで到来目標の方位探知を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の方位探知システム。
【請求項３】
受信した各反射波をもとに固定物の検出を行う固定物検出部を備えたことを特徴とする請求項１記載の方位探知システム。
【請求項４】
前記固定物検出部は、一定時間、検出した目標について方位変化及び振幅変動を観測し、方位変化が無くかつ各反射波の周波数毎に振幅変動がないものについては固定物として認識させるようにしたことを特徴とする請求項３記載の方位探知システム。
【請求項５】
受信した各反射波をもとに移動物の検出を行う移動物検出部を備え、各反射波のドップラ周波数の変化から移動物の判定を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の方位探知システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は到来目標からの電波を探知することにより、到来目標の方位を算出する方位探知システムに関し、特に、互いに異なる周波数の複数の電波放射源を用いることにより到来目標の方位算出を行うものに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、到来目標からの電波放射を探知することにより方位算出を行う従来の一般的な方位探知装置を示すブロック図である。図１０において、１は方位測定用空中線、２は駆動部、３は受信部、４は操作制御部、５は処理部であり、これらで、方位探知装置６を構成する。
【０００３】
次に動作について説明する。方位探知装置６は陸上に設置され、艦船、航空機等に搭載されたレーダから放射される到来電波を受信・検出し、艦船、航空機等の目標について、その方位を算出する装置である。方位測定用空中線１は指向性を有する回転式の空中線が用いられ、空中線を水平面に回転させることにより任意の方位から到来する目標の送信波を受信することができる。
【０００４】
駆動部２において、操作制御部４から入力された空中線回転速度、空中線指向方位は駆動部２に内蔵されたモータへの制御信号に変換され、方位測定用空中線１の回転速度及び指向方位を制御する。また、駆動部２は方位測定用空中線１の実指向方位を示す方位モニタ信号を処理部５に出力する。
【０００５】
受信部３において、操作制御部４から入力された任意の掃引周波数範囲について受信部３の同調周波数を掃引する。同調周波数の掃引は方位測定用空中線１の回転するタイミングで制御する。このとき受信した電波の周波数が受信部の同調周波数と合致したとき、方位測定用空中線１から入力された高周波信号は受信部３において検出され、同調周波数及び信号の振幅レベルが処理部５に出力される。
【０００６】
操作制御部４において、空中線回転速度もしくは空中線指向方位を設定する。設定された空中線回転速度、空中線指向方位は駆動部２及び処理部５に出力される。また、掃引周波数範囲を設定する。設定された掃引周波数範囲は受信部３に出力される。
【０００７】
処理部５において、駆動部２から入力された空中線の実指向方位を示す方位モニタ信号と受信部３から入力された振幅情報からレベルが最大になる方位を判定し、目標到来方位とする。
【０００８】
このようにして、従来の方位探知装置においては、到来目標方位を算出することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
到来目標からの電波放射を探知することにより方位算出を行う方位探知装置は前記のように構成される。このように方位探知装置は到来目標から放射された電波を受信・検出することにより方位算出を行っている。このため、レーダ送信を停止している目標やレーダを搭載していない目標については、電波を検出できず、したがってこのような目標については、到来方位を求めることができないという問題点があった。
【００１０】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、到来目標からの電波を探知することにより方位算出を行う方位探知において、複数の電波発射装置を任意の位置に設置することにより、自らの電波放射がない目標についても到来方位を検出できるようにするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる方位探知システムは、方位測定用空中線を有し、到来目標からの電波を探知することにより、到来目標の方位を算出する方位探知装置、この方位探知装置から離れ異なる位置に設置された互いに異なる周波数で連続波を全周方向に放射する複数の電波発射装置を備え、各電波発射装置から放射され到来目標に反射することにより生じる各反射波を前記方位探知装置の前記方位測定用空中線で受信し、複数の異なる周波数の反射波が一致する方位をもとに到来目標の方位探知を行うものである。
また、各反射波が一致する方位のうちで、もっとも受信信号強度が高い方位を検出することで到来目標の方位探知を行うようにしたものである。
【００１２】
また、受信した各反射波をもとに固定物の検出を行う固定物検出部を備えたものである。
また、前記固定物検出部は、一定時間、検出した目標について方位変化及び振幅変動を観測し、方位変化が無くかつ各反射波の周波数毎に振幅変動がないものについては固定物として認識させるようにしたものである。
【００１３】
さらにまた、受信した各反射波をもとに移動物の検出を行う移動物検出部を備え、各反射波のドップラ周波数の変化から移動物の判定を行うようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における方位探知システムを示す構成ブロック図である。図において、方位測定用空中線１、駆動部２、受信部３、操作制御部４、処理部５は従来の方位探知装置のものと同様なものである。７は駆動部２からの方位モニタ信号（実指向方位）及び受信部３から入力される複数の同調周波数情報及び振幅情報から到来目標の方位を算出する方位検出部、６は方位探知装置である。８ａ〜８ｎは方位探知装置６から離れた任意の位置に設置され、各々互いに異なる周波数で電波を放射するための電波発射装置、９ａ〜９ｎは電波発射装置８の構成品でＣＷ送信部から入力された連続波を全周方向に放射するための無指向性空中線、１０ａ〜１０ｎは電波発射装置８の構成品で連続波を発生させるためのＣＷ（continuous wave）送信部（電波送信部）である。
【００１５】
図２は実施の形態１における方位探知システムの設置を示す配置図である。前記のように構成された方位探知システムでは、図２に示すような任意の位置に設置した電波発射装置８ａ〜８ｎから周波数ｆａ〜ｆｎの連続波を常時放射する。このとき、電波発射装置８ａ〜８ｎの位置は方位探知装置６から見た場合、基準方位に対しθａ〜θｎの方位に設置されているものとする。
【００１６】
電波発射装置８ａ〜８ｎから放射された周波数ｆａ〜ｆｎの電波は基準方位θａ〜θｎの方位から方位探知装置６に到来する。このとき方位探知装置６において、受信部３の掃引周波数範囲を各電波発射装置８ａ〜８ｎで使用する周波数ｆａ〜ｆｎのｎ点をカバーできる範囲に設定することにより、到来電波は受信部３においてそれぞれの周波数毎に同調受信・検波され、検波結果については処理部５に出力される。
【００１７】
図３は実施の形態１の電波発射装置の信号の検出状況を示す図である。図は処理部５における検出結果を示したもので、縦方向は各電波発射装置８ａ〜８ｎの使用周波数ｆａ〜ｆｎ毎の信号レベル、横方向は到来電波の受信方位を示す。このとき、ｆａ〜ｆｎの各周波数においては、その周波数を使用する電波発射装置から放射された電波のみが受信され、各々の電波発射装置の設置された方位において信号が検出される。
【００１８】
図４は実施の形態１の電波発射装置を用いた方位測定方法を示す図である。図は前記のように構成された方位探知システムにおいて目標が到来した場合を示したものである。１１は到来目標である。図に示すように到来目標１１が到来した場合、方位探知装置６に到来する電波は、各電波発射装置８ａ〜８ｎから放射され、直接方位探知装置６に入力される直接波と、到来する目標に反射してから、方位探知装置６に到来する反射波が発生する。
【００１９】
図５は実施の形態１の目標信号の処理方法を示す図である。図４の方位測定方法の処理部５における検出結果の処理方法について示したものである。図５に示すように目標が到来した場合、電波発射装置８ａ〜８ｎから放射される周波数ｆａ〜ｆｎの電波は到来目標において反射され、反射波は到来目標の到来方位θｔｋの方位から方位探知装置６に対し到来する。このため、方位探知装置６においては同一方位において複数の周波数の電波が到来する方位を検出することで、到来目標の方位を知ることができる。このように複数の電波発射装置を用いることで、レーダ送信を停止している目標やレーダを搭載していない目標等、到来目標からの電波放射がない場合でも、目標からの反射波を検出することにより、到来目標の方位を算出することができる。
【００２０】
実施の形態２．
図６は本発明の実施の形態２における方位探知システムに使用する方向探査装置を示す構成ブロック図である。図において方位測定用空中線１、駆動部２、受信部３、操作制御部４、処理部５は従来の方位探知装置と同様なものである。方位検出部７、及び、図示していない電波発射装置８ａ〜８ｎ、無指向性空中線９ａ〜９ｎ及びＣＷ送信部１０ａ〜１０ｎは、実施の形態１に示す方位探知システムのものと同じである。１２は方位検出部７において検出した目標について、目標方位の変化、信号検出時間及び振幅レベルの変動から固定物の判定を行う固定物検出部である。
【００２１】
前記のように構成された方位探知システムでは、実施の形態１に示す方位探知システムと同様に複数の電波発射装置を用いて、到来目標からの反射波を受信・検出することにより到来目標の方位を算出する。このとき、図７に示すような固定物がある場合、複数の電波発射装置から放射された電波により、固定物においても点線の経路で示すような反射波が発生する。１４は固定物を示す。図８はこのときの処理部５における検出結果について示したものであるが、方位θｔｆにおいて到来する目標と同様に複数の反射波を検出するため、到来する目標と判別を行うことが難しく、方位探知装置６においては、到来する目標と同様に検出される。
【００２２】
このため、固定物検出部１２において、このような固定物を検出することにより到来する目標との区別を行う。方位検出部７にて検出された信号は固定物検出部１２に出力され、一定時間、検出した目標について方位変化及び振幅変動を観測する。この時、方位変化が無くかつ各周波数毎に振幅変動がないものについては固定物として認識させ、目標としては認識させないようにする。これにより不要な目標の発生を低減することが可能になる。
【００２３】
実施の形態３．
図９は本発明の実施の形態３における方位探知システムに使用する方位探知装置を示す構成ブロック図である。図において方位測定用空中線１、駆動部２、受信部３、操作制御部４、処理部５は従来の方位探知装置と同様なものである。方位検出部７、及び、図示しない電波発射装置８ａ〜８ｎ、無指向性空中線９ａ〜９ｎ及びＣＷ送信部１０ａ〜１０ｎは実施の形態１に示す方位探知装置と同じものである。１３は方位検出部７において検出した目標について、ドップラ周波数の変化から移動物の判定を行う移動物検出部である。
【００２４】
前記のように構成された方位探知システムでは、実施の形態１に示す方位探知システムと同様に複数の電波発射装置を用いて、到来目標からの反射波を受信・検出することにより到来目標の方位を算出する。このとき、固定物と同一方位から目標が到来する場合については、固定物からの反射波と到来目標からの反射波が重なって検出されるため、方位変化及び振幅変動のみの観測では固定物からの反射波と到来目標からの反射波を区別できないという問題があった。
【００２５】
このため、移動物検出部１３において、移動物を検出することにより固定物との区別を行う。方位検出部７にて検出された信号は移動物検出部１３に出力され、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を行いドップラ周波数を観測する。この時、ドップラを有する信号が存在しない場合は検出された信号は固定物のみとして判定し、ドップラを有する信号が存在する場合は検出された信号に移動物が含まれることを判定する。また、ドップラ周波数が異なる信号を観測することにより到来速度が異なる複数の目標を判定する。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の方位探知システムによれば、方位測定用空中線を有し、到来目標からの電波を探知することにより、到来目標の方位を算出する方位探知装置、この方位探知装置から離れ異なる位置に設置された互いに異なる周波数で連続波を全周方向に放射する複数の電波発射装置を備え、各電波発射装置から放射され到来目標に反射することにより生じる各反射波を前記方位探知装置の前記方位測定用空中線で受信し、複数の異なる周波数の反射波が一致する方位をもとに到来目標の方位探知を行うので、自らの電波放射がない目標についても、目標からの反射波を検出することにより到来方位を検出できる。
【００２７】
また、受信した各反射波をもとに固定物の検出を行う固定物検出部を備えたので、固定物と到来目標との区別ができ、不要な認識目標の発生を低減することが可能になる。
また、受信した各反射波をもとに移動物の検出を行う移動物検出部を備え、各反射波のドップラ周波数の変化から移動物の判定を行うようにしたので、目標信号のドップラを観測することで、目標信号中の移動物の有無についての判定が可能になるとともに、到来速度が異なる複数到来目標の目標数の判定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１における方位探知システムを示す構成ブロック図である。
【図２】  実施の形態１における方位探知システムの設置を示す配置図である。
【図３】  実施の形態１の電波発射装置の信号の検出状況を示す図である。
【図４】  実施の形態１の電波発射装置を用いた方位測定方法を示す図である。
【図５】  実施の形態１の目標信号の処理方法を示す図である。
【図６】  実施の形態２における方位探知システムに使用する方向探査装置を示す構成ブロック図である。
【図７】  実施の形態２の固定物による反射波について示す図である。
【図８】  実施の形態２の固定物による反射波の検出状況を示す図である。
【図９】  実施の形態３における方位探知システムに使用する方位探知装置を示す構成ブロック図である。
【図１０】  従来の一般的な方位探知装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  方位測定用空中線                ２  駆動部
３  受信部                          ４  操作制御部
５  処理部                          ６  方位探知装置
７  方位検出部                      ８ａ〜８ｎ  電波発射装置
９ａ〜９ｎ  無指向性空中線        １０ａ〜１０ｎ  ＣＷ送信部
１１  到来目標                      １２  固定物検出部
１３  移動物検出部                  １４  固定物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003792596.tif 000005
【図５】
0003792596.tif 000006
【図６】
0003792596.tif 000007
【図７】
0003792596.tif 000008
【図８】
0003792596.tif 000009
【図９】
0003792596.tif 000010
【図１０】
0003792596.tif 000011