JPH0213752B2 - - Google Patents
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- JPH0213752B2 JPH0213752B2 JP57077855A JP7785582A JPH0213752B2 JP H0213752 B2 JPH0213752 B2 JP H0213752B2 JP 57077855 A JP57077855 A JP 57077855A JP 7785582 A JP7785582 A JP 7785582A JP H0213752 B2 JPH0213752 B2 JP H0213752B2
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- antenna
- monopulse
- scanning
- radar device
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
- G01S13/68—Radar-tracking systems; Analogous systems for angle tracking only
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
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- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、フアン・ビームとペンシル・ビー
ムを成形する機能を有するモノパルス方式のフエ
ーズド・アレー・アンテナを用いて目標を自動的
に捕捉・追尾するレーダ装置に係り、フエーズ
ド・アレー・アンテナが有するビーム成形機能及
び目標の検出に同期したアンテナ・ビーム走査機
能とビーム形状切換え機能、並びにモノパルス追
尾方式のレーダが有する目標の角度誤差検出機能
を活用して、目標の捜索時間及び捕捉時間の短縮
を図ることを目的としたレーダ装置に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a radar device that automatically acquires and tracks a target using a monopulse type phased array antenna that has the function of forming a fan beam and a pencil beam.・By utilizing the beam forming function of the array antenna, the antenna beam scanning function and beam shape switching function synchronized with target detection, and the target angle error detection function of the monopulse tracking radar, the search time for the target is reduced. The present invention also relates to a radar device aimed at shortening acquisition time.
まず、従来の機械的駆動によるモノパルス・ア
ンテナを用いたこの種のレーダ装置における目標
の捕捉・追尾方式を図を用いて説明する。 First, a target acquisition and tracking method in this type of radar apparatus using a conventional mechanically driven monopulse antenna will be explained with reference to the drawings.
第1図は従来のこの種レーダ装置におけるアン
テナ走査法を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an antenna scanning method in a conventional radar device of this type.
捜索時においては、アンテナ・ビーム幅がθBな
るペンシル・ビーム1で捜索領域2を全て覆うよ
うな捜索時のアンテナ走査パターン3に沿つてア
ンテナ走査を行う。今、アンテナが方位角θAZ、
高低角θELなる目標方向4の近傍を走査し目標を
検出すると目標の存在が確率的に予測される領域
(以下「目標存在領域」と呼ぶ。)を覆うような捕
捉時のアンテナ走査パターン5に沿つてアンテナ
走査を行い、モノパルス追尾に移行する。したが
つて、目標を捕捉し、モノパルス追尾に移行する
ためには、捜索領域2を細いペンシル・ビーム1
で走査するために要する捜索時間と、目標検出
後、上記目標存在領域をペンシル・ビーム1で走
査するために要する捕捉時間が必要である。 During a search, the antenna is scanned along a search antenna scanning pattern 3 that completely covers the search area 2 with a pencil beam 1 having an antenna beam width of θ B. Now, the antenna has an azimuth θ AZ ,
The antenna scanning pattern 5 at the time of acquisition covers an area where the presence of the target is probabilistically predicted (hereinafter referred to as the "target existence area") when the target is detected by scanning the vicinity of the target direction 4 with an elevation angle θEL. The antenna scans along the path and shifts to monopulse tracking. Therefore, in order to acquire the target and shift to monopulse tracking, the search area 2 must be covered with a narrow pencil beam 1.
The search time required for scanning with the pencil beam 1 and the acquisition time required for scanning the target area with the pencil beam 1 after detecting the target are required.
ところで、追尾レーダにおいては、目標を迅速
に捕捉するために上記捜索時間及び捕捉時間の短
縮が不可欠であり、これら捜索時間及び捕捉時間
を短縮するには、捜索時のアンテナ・ビーム幅を
広くし、さらに捜索時の目標指示精度を上げるこ
とによつて上記目標存在領域を狭めればよいが、
従来の機械的駆動によるモノパルス・アンテナを
用いたこの種のレーダ装置においてアンテナ・ビ
ームの形状を切換える機能を付加するとハード・
ウエアが複雑になり、さらに目標の検出とアンテ
ナ走査が独立しているため通常、上記目標存在領
域を捜索時のアンテナ・ビーム幅の2倍から4倍
程度以下には狭めることができないという欠点が
あつた。 By the way, in a tracking radar, it is essential to shorten the search time and acquisition time mentioned above in order to quickly acquire a target. , it would be better to narrow the target area by further increasing the accuracy of target indication during the search.
Adding a function to switch the shape of the antenna beam to this type of radar equipment that uses a conventional mechanically driven monopulse antenna requires a hard
Furthermore, since target detection and antenna scanning are independent, it is usually not possible to narrow the target area to less than 2 to 4 times the antenna beam width during search. It was hot.
この発明は、以上のような欠点の改善を図つた
もので、所定の捜索領域を迅速に走査するための
ビーム幅の広いフアン・ビームと追尾を行うため
のベンシル・ビームを成形する機能を有するモノ
パルス方式のフエーズド・アレー・アンテナを用
いて目標の検出と同期したビーム走査を行い、上
記フアン・ビームを用いた捜索時に目標を検出す
るとモノパルスの原理を用いて得られる目標方向
に、上記ペンシル・ビームを指向させモノパルス
追尾に移行することにより、上記捜索時間及び捕
捉時間の短縮を図つたレーダ装置を提供せんとす
るものである。 This invention aims to improve the above-mentioned drawbacks, and has the function of shaping a fan beam with a wide beam width for quickly scanning a predetermined search area and a Vencil beam for tracking. A monopulse type phased array antenna is used to perform beam scanning in synchronization with target detection, and when a target is detected during a search using the fan beam, the pencil beam is sent in the direction of the target obtained using the monopulse principle. It is an object of the present invention to provide a radar device that can shorten the search time and acquisition time by directing the beam and shifting to monopulse tracking.
以下、第2図及び第3図を用いて詳述する。 This will be explained in detail below using FIGS. 2 and 3.
第2図はこの発明の一実施例を示すブロツク構
成図、第3図はこの発明のアンテナ・ビーム走査
法を示す図である。第2図及び第3図において、
送信機6で発生した高周波パルス信号が送受切換
器7及びフエーズド・アレー・アンテナ8を介し
て外部空間に放射される。一方、フエーズド・ア
レー・アンテナ8の和チヤンネルでの受信信号は
送受切換器7を介して和チヤンネルの受信機9に
入力され、増幅されて信号処理器10及び割算器
11に入力される。また、フエーズド・アレー・
アンテナ8の差チヤンネルでの受信信号は差チヤ
ンネルの受信機12に入力され、増幅されて割算
器11に入力される。割算器11は和チヤンネル
の受信機9の出力と差チヤンネルの受信機12の
出力の比を算出し信号処理器10に入力する。な
お、上記差チヤンネルの受信信号には方位角及び
高低角信号が時分割で含まれている。 FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the antenna beam scanning method of the present invention. In Figures 2 and 3,
A high frequency pulse signal generated by the transmitter 6 is radiated to the outside space via the transmitter/receiver switch 7 and the phased array antenna 8. On the other hand, the signal received by the phased array antenna 8 on the sum channel is inputted to the sum channel receiver 9 via the transmission/reception switch 7, amplified, and inputted to the signal processor 10 and the divider 11. Also, phased array
The received signal on the difference channel of the antenna 8 is input to the difference channel receiver 12, amplified, and input to the divider 11. The divider 11 calculates the ratio between the output of the receiver 9 for the sum channel and the output of the receiver 12 for the difference channel, and inputs the ratio to the signal processor 10. Note that the received signal of the difference channel includes azimuth angle and elevation angle signals in a time-division manner.
今、この発明のレーダ装置13が捜索状態にあ
るとき、信号処理器10が和チヤンネルの受信機
9の出力信号を処理して目標が存在しないと判定
すると、ビーム成形制御器14とビーム走査制御
器15に捜索状態を継続することを指令する。こ
のとき、ビーム成形制御器14はフアン・ビーム
を継続して成形するように、また、ビーム走査制
御15はビーム指向角をθSだけ変更するようにフ
エーズド・アレー・アンテナ8を制御する。この
ような動作を繰返すことによつてフアン・ビーム
16で捜索領域2を全て覆うようなビーム走査パ
ターン17に沿つたビーム走査が行われる。 Now, when the radar device 13 of the present invention is in a search state, when the signal processor 10 processes the output signal of the receiver 9 of the sum channel and determines that there is no target, the beam forming controller 14 and the beam scanning control The controller 15 is commanded to continue the search state. At this time, the beam shaping controller 14 controls the phased array antenna 8 so as to continue shaping the fan beam, and the beam scanning controller 15 controls the phased array antenna 8 so as to change the beam directivity angle by θ S. By repeating such operations, beam scanning is performed with the fan beam 16 along a beam scanning pattern 17 that completely covers the search area 2.
さて、フアン・ビーム16が方位角θSA及び高
低角θSEを指向したとき、信号処理器10が和チ
ヤンネルの受信機9の出力より目標を検出し、そ
のときの割算器11の出力からモノパルスの原理
によつて目標の角度誤差△θAZ及び△θELを検知す
ると、ビーム成形制御器14とビーム走査制御器
15に捕捉状態のアンテナ制御を行うことを指令
する。この指令により、ビーム成形制御器14は
ビーム形状をビーム幅がθBなるペンシル・ビーム
1に切換えるように、また、ビーム走査制御器1
5は目標を検出したときのビーム指向角である上
記方位角θSA及び高低角θSEと上記角度誤差△θAZ及
び△θELによつて与えられる方位角θAZ及び高低角
θELなる目標方向4にペンシル・ビーム1を指向
させるようにフエーズド・アレー・アンテナ8を
制御し、モノパルス追尾に移行させる。 Now, when the Juan beam 16 is directed at the azimuth angle θ SA and the elevation angle θ SE , the signal processor 10 detects the target from the output of the receiver 9 of the sum channel, and from the output of the divider 11 at that time. When the angle errors Δθ AZ and Δθ EL of the target are detected by the monopulse principle, a command is given to the beam forming controller 14 and the beam scanning controller 15 to perform antenna control in the acquisition state. This command causes the beam shaping controller 14 to switch the beam shape to a pencil beam 1 with a beam width of θ B , and the beam scanning controller 1
5 is the beam directivity angle when the target is detected.The target is the azimuth angle θ AZ and the elevation angle θ EL given by the above azimuth angle θ SA , elevation angle θ SE and the above angular errors Δθ AZ and Δθ EL . The phased array antenna 8 is controlled so as to direct the pencil beam 1 in the direction 4, and the transition is made to monopulse tracking.
以上述べたようにこの発明によれば、ビーム幅
の広いフアン・ビームで捜索し、目標を検出する
と、その時のビーム指向角及び目標の角度誤差に
よつて与えられる目標方向に追尾用のペンシル・
ビームを指向させることにより目標の捜索時間及
び捕捉時間の短縮を図ることができる。 As described above, according to the present invention, when a target is detected by searching with a fan beam having a wide beam width, a tracking pencil is set in the target direction given by the beam directivity angle at that time and the angular error of the target.
By directing the beam, the search time and acquisition time for a target can be shortened.
なお、この発明の実施例として第2図に構成例
を、第3図にアンテナ・ビーム走査法を示した
が、この発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々の変形がある。 Although FIG. 2 shows a configuration example and FIG. 3 shows an antenna beam scanning method as an embodiment of the invention, various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
第1図は従来のレーダ装置におけるアンテナ走
査法を示す図、第2図はこの発明の一実施例を示
すブロツク構成図、第3図はこの発明のアンテ
ナ・ビーム走査法を示す図であり、図中、1はペ
ンシル・ビーム、2は捜索領域、3は捜索時のア
ンテナ走査パターン、4は目標方向、5は捕捉時
のアンテナ走査パターン、6は送信機、7は送受
切換器、8はフエーズド・アレー・アンテナ、9
は和チヤンネルの受信機、10は信号処理器、1
1は割算器、12は差チヤンネルの受信機、13
はこの発明のレーダ装置、14はビーム成形制御
器、15はビーム走査制御器、16はフアン・ビ
ーム、17はビーム走査パターンである。なお、
図中、同一或いは相当部分には同一番号を付して
示してある。
FIG. 1 is a diagram showing an antenna scanning method in a conventional radar device, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing an antenna beam scanning method of the present invention. In the figure, 1 is the pencil beam, 2 is the search area, 3 is the antenna scanning pattern during search, 4 is the target direction, 5 is the antenna scanning pattern during acquisition, 6 is the transmitter, 7 is the transmitter/receiver switch, and 8 is the transmitter/receiver switch. Phased array antenna, 9
is a Japanese channel receiver, 10 is a signal processor, 1
1 is a divider, 12 is a difference channel receiver, 13
14 is a beam forming controller, 15 is a beam scanning controller, 16 is a fan beam, and 17 is a beam scanning pattern. In addition,
In the figures, the same or corresponding parts are designated by the same numbers.
Claims (1)
ン・ビームと追尾を行うためのペンシル・ビーム
を成形する機能を有するモノパルス方式のフエー
ズド・アレー・アンテナを用い、目標を自動的に
捕捉・追尾するように構成されたレーダ装置にお
いて、目標の検出に同期したアンテナ・ビーム走
査及び上記フアン・ビームとペンシル・ビームの
切換えを行う手段と、上記モノパルス方式のフエ
ーズド・アレー・アンテナの和チヤンネル及び差
チヤンネルに対応してそれぞれ設けられた受信機
と、それぞれの上記受信機の出力の比を求める割
算器とを具備し、上記フアン・ビームを用いた捜
索時に目標を検出すると自動的にビーム形状を切
換え、上記割算器の出力信号が与える目標方向に
上記ペンシル・ビームを指向させ、モノパルス追
尾に移行するように構成したことを特徴とするレ
ーダ装置。1 Automatically captures and tracks targets using a monopulse phased array antenna that has the function of forming a fan beam for quickly scanning a predetermined search area and a pencil beam for tracking. In the radar device configured as above, means for performing antenna beam scanning in synchronization with target detection and switching between the fan beam and the pencil beam, and a sum channel and a difference channel of the monopulse type phased array antenna. It is equipped with a receiver provided corresponding to each of the two receivers, and a divider that calculates the ratio of the outputs of the respective receivers, and when a target is detected during a search using the fan beam, the beam shape is automatically changed. A radar device characterized in that the radar device is configured to switch, direct the pencil beam in a target direction given by the output signal of the divider, and shift to monopulse tracking.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57077855A JPS58195170A (en) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | Radar device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57077855A JPS58195170A (en) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | Radar device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58195170A JPS58195170A (en) | 1983-11-14 |
JPH0213752B2 true JPH0213752B2 (en) | 1990-04-05 |
Family
ID=13645671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57077855A Granted JPS58195170A (en) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | Radar device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58195170A (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02216489A (en) * | 1989-02-17 | 1990-08-29 | Mitsubishi Electric Corp | Radar equipment |
-
1982
- 1982-05-10 JP JP57077855A patent/JPS58195170A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58195170A (en) | 1983-11-14 |
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