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Electronic Navigation Research Institute2013年6月 平成25年度 電子航法研究所研究発表会 （2013年6月6日） 於 電子航法研究所

着陸支援用ミリ波レーダ反射器の着陸支援用ミリ波レダ反射器の基本評価試験
監視通信領域
二 森 俊一
二ッ森俊
森岡 和行
河村 暁子

米本 成人

2013/06/06

発表内容
研究背景と目的

ミリ波レ ダを用いた障害物探知 周辺状況認識システム
ミリ波レーダを用いた障害物探知・周辺状況認識システム

試験用ミリ波レーダシステム
試験用ミリ波レダシステム


概観および基本特性

レーダ反射器評価試験


レーダ反射器を用いた周辺状況認識
ダ 射 を状

水平面探知試験および俯角探知試験
水面探 試験お
俯角探 試験

まとめと今後の予定
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研究背景
操縦者を支援する障害物探知・周辺状況認識システム
比較的低高度を有視界飛行するヘリコプタ比較的低高度を有視界飛行するリ プタ

どこでも離着陸が可能で、空中での停止ができることから、災害救助・救急医療などで活躍
救助
救急医療などで活躍
一方、気象や周囲構造物の影響で障害物の発見等に支障が生じ、事故等の危険な状況が発生する恐れ※運輸安全委員会、航空事故調査報告書（AA2007-1、AA2010-1）より

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研究目的
これまでの研究成果（～平成18年度）


ミリ波レーダ、赤外線・可視カメラ等からなる高度監視システム
ミリ波レーダ

障害物探知システムの概要
センサ：94 GHz帯ミリ波レーダ、可視カメラ、赤外カメラ
視カ
赤外カ
システム重量： 40 kg（212 kg）
障害物探知距離 約1000
障害物探知距離：
約m

可視カメラ
視カ

赤外カメラ

センサ類の性能向上に伴う、さらなる小型軽量化および高感度化
地上反射器と機上ミリ波レ ダによる周辺状況認識技術の提案
地上反射器と機上ミリ波レーダによる周辺状況認識技術の提案
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試験用ミリ波レーダシステム
概要

無線局免許の不要な特定小電力無線局の技術適合証明を取得
高さ400 mm×幅250 mm×奥行き300 mm、約3.5 kg

CFRPパラボラ反射板

一次放射器（切り放し導波管）

特定小電力機器・
小電力ミリ波レーダ規格
周波数：76.0～77.0 GHz
信号帯域幅：500 MHz以内
出力： 10 dBm以下

制振台

アンテナ利得： 40 dBi以下※周波数および信号帯域幅は拡張の見込み

従来システムと比較して大幅な小型軽量化を達成
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ヘリコプタ搭載実験例①
宇宙航空研究開発機構 三菱式MH2000A型ヘリコプタ

ミリ波レーダ
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ヘリコプタ搭載実験例②
送電線接近中送電線鉄塔

機首方向送電線
自機位置

約410 m先の送電線（点状）、約520先の送電線（点状） 約520 m・920
920 m付近の鉄塔を探知
付近の鉄塔を探知
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レーダ反射器評価試験：水平面探知試験
概要


機体の前方に、着陸支援用レーダ反射器がある場合を想定
探知可能な目標物として、レーダ反射器をパターン状に配置

ミリ波レーダを用い、ミリ波レダを用い前方の反射器を確実に捉えることを確認

6.7 m

レーダ反射器×7箇所（設置高：1.2 m、等間隔配置）

6.7 m
6.7 m

レーダ反射器：
レダ反射器
三角コーナリフレクタ
28 dBsm@76 GHz
指向性±45度
ビーム走査方向10 m

ミリ波レーダ（設置高：1ミリ波レダ（設置高：1.22 m）

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レーダ反射器設置状況
水平面探知試験：ミリ波レーダ・レーダ反射器の配置

ミリ波レーダ
レーダ反射器×7箇所

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ミリ波レーダスコープ表示例
レーダ水平設置時
建造物外壁
レーダ反射器
×7箇所
金属製フェンス

建造物
外壁

レーダ位置
レダ位置

7箇所設置したレーダ反射器および周囲建造物外壁等の状況を表示箇所設置 たダ 射器および周囲建造物外壁等 状況を表
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レーダ反射器評価試験：俯角探知試験
概要


反射器を地面に設置し、機体が上方接近する場合を想定
レーダを鉄塔上に下向きに設置し、地面にレーダ反射器を複数設置

複数のレーダ反射器を、異なる俯角で観測した場
10 m
合合の反射特性確認
射特性確認
レーダ反射器：
レダ反射器
三角コーナリフレクタ
28 dBsm@76 GHz
指向性±45度

10 m

レーダ反射器×6箇所
ダ反射器箇所（設置高：1.2 m、等間隔配置）

ビーム走査方向

42 5 m42.5

ミリ波レーダ（設置高：17.5ダ高m）

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レーダ反射器設置状況
俯角探知試験：レーダ反射器の配置
レーダ反射器×6箇所

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ミリ波レーダスコープ表示例①
レーダ下向設置時：俯角15度
10 m
10 m

レーダ反射器×1箇所
ミリ波レーダ
18 度

レーダ位置

21 度

15 度

レ ダ反射器
レーダ反射器

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ミリ波レーダスコープ表示例②
レーダ下向設置時：俯角18度
10 m
10 m

レーダ反射器×2箇所

ミリ波レーダ
18 度

レーダ位置

21 度

15 度

レーダ反射器ダ 射

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ミリ波レーダスコープ表示例③
レーダ下向設置時：俯角21度
10 m
10 m

ミリ波レーダ

レーダ反射器×3箇所
レダ反射器×3箇所
18 度

レーダ位置

21 度

15 度

レ ダ反射器
レーダ反射器

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まとめと今後の予定
まとめ

着陸支援用ミリ波レーダ反射器の基本評価試験
着陸支援用ミリ波レダ反射器の基本評価試験

地上のレーダ反射器および機上のミリ波レーダを組み合わせ、着陸時に周囲状況を把握する支援装置として用いることを提案
レーダを水平方向に設置した試験結果から、レーダ反射器をパタ ン状に配置することで周辺状況を認識できることを確認
パターン状に配置することで周辺状況を認識できることを確認
レーダを下向きに設置した試験結果から、レーダ反射器設置位置に対応した俯角でそれぞれの反射器を検知できることを確認

今後の予定


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周辺状況認識に適したアンテナ走査方式の検討
広角なレンズ反射器等を用いたレーダ探知実験
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