JPH0429080A - バイスタティック・レーダー装置 - Google Patents
バイスタティック・レーダー装置Info
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- JPH0429080A JPH0429080A JP13643690A JP13643690A JPH0429080A JP H0429080 A JPH0429080 A JP H0429080A JP 13643690 A JP13643690 A JP 13643690A JP 13643690 A JP13643690 A JP 13643690A JP H0429080 A JPH0429080 A JP H0429080A
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- Japan
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- bistatic
- monostatic
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、航空機、船舶、車両等の目標を探知し、測
位するバイスタティック・レーダー装置に関するもので
ある。
位するバイスタティック・レーダー装置に関するもので
ある。
従来のレーダー装置は、送信機能と受信機能が同一箇所
にある、いわゆるモノスタティック・レーダ一方式が一
般的である。第５図はこの方式の基本構成を示す系統図
である。
にある、いわゆるモノスタティック・レーダ一方式が一
般的である。第５図はこの方式の基本構成を示す系統図
である。
図において、１は送信機、２は送受切換器、３は送受信
アンテナ、４は目標、５は受信機、６は目標の検出およ
び測距を行う信号検出器、７はビーム指向角検出器、８
は目標の測位および追尾処理を行うデータ処理器、９は
表示器である。
アンテナ、４は目標、５は受信機、６は目標の検出およ
び測距を行う信号検出器、７はビーム指向角検出器、８
は目標の測位および追尾処理を行うデータ処理器、９は
表示器である。
次に動作について説明する。送信機１で発生された大電
力の′ｆ！１ｍ波は送受切換器２を経由して指同性を有
する送受信アンテナ３がら空間へ放射される。アンテナ
・ビーム内に目標４が存在すればこれからの反射波は再
び送受信アンテナ３で受信される。受信信号は送受切換
器２を介して、受信機５で増幅等の受信処理が行われた
後、信号検出器６で目標の検出を行うと同時に、送信−
受信間の時間差から目標までの距離情報の検出（いわゆ
る測距）が行われる。一方、目標の方向の検出（いわゆ
る測角）は、ビーム指向角を用いて行われる。即ち、例
えば機械的なビーム走査を行うアンテナでは、機械的な
角度検出器、また電子的なビーム走査を行うアンテナで
は、ビーム制御信号発生器という形で実現されるビーム
指向角検出器７において、得られるビーム指向角情報が
測角の基準となる。以上述べた測距および測角の情報は
、データ処理器８へ導かれ、目標位置が算出（いわゆる
測位）され、追尾処理等のデータ処理が行われた後、結
果が表示器９に表示される。
力の′ｆ！１ｍ波は送受切換器２を経由して指同性を有
する送受信アンテナ３がら空間へ放射される。アンテナ
・ビーム内に目標４が存在すればこれからの反射波は再
び送受信アンテナ３で受信される。受信信号は送受切換
器２を介して、受信機５で増幅等の受信処理が行われた
後、信号検出器６で目標の検出を行うと同時に、送信−
受信間の時間差から目標までの距離情報の検出（いわゆ
る測距）が行われる。一方、目標の方向の検出（いわゆ
る測角）は、ビーム指向角を用いて行われる。即ち、例
えば機械的なビーム走査を行うアンテナでは、機械的な
角度検出器、また電子的なビーム走査を行うアンテナで
は、ビーム制御信号発生器という形で実現されるビーム
指向角検出器７において、得られるビーム指向角情報が
測角の基準となる。以上述べた測距および測角の情報は
、データ処理器８へ導かれ、目標位置が算出（いわゆる
測位）され、追尾処理等のデータ処理が行われた後、結
果が表示器９に表示される。
従来のレーダー装置は以上のように構成されており、送
受信アンテナ位置を原点とした測位および測角の情報か
ら測位を行っているので、測位精度としては送受信アン
テナから見て、接線方向の絶対精度が目標距離に比例し
て劣化するという欠点があった。これを第６図に示す動
作説明図を用いて説明する。
受信アンテナ位置を原点とした測位および測角の情報か
ら測位を行っているので、測位精度としては送受信アン
テナから見て、接線方向の絶対精度が目標距離に比例し
て劣化するという欠点があった。これを第６図に示す動
作説明図を用いて説明する。
同図において、送受信アンテナＴＸ／ＲＸから放射する
指向性の送受信ビームの中に目標Ａがあるとする。この
とき目標Ａのレーダーから見て視線方向の測距精度ΔＲ
は、 で表わせる。ここでＣは光速、τは受信信号の到来時刻
の検出精度である。このτは送信波の周波数帯域幅に依
存する量（例えば無変調パルスの場合は、送信パルス幅
と等価）であり、比較的簡単に高精度が実現できる。
指向性の送受信ビームの中に目標Ａがあるとする。この
とき目標Ａのレーダーから見て視線方向の測距精度ΔＲ
は、 で表わせる。ここでＣは光速、τは受信信号の到来時刻
の検出精度である。このτは送信波の周波数帯域幅に依
存する量（例えば無変調パルスの場合は、送信パルス幅
と等価）であり、比較的簡単に高精度が実現できる。
一方、測角精度は、モノパルス測角等の精度向上手段は
あるものの、基本的にはアンテナ・ビーム幅に依存する
。測角精度をΔθとすると、送受信アンテナから見て接
線方向の絶対精度ΔＬは、目標までの距離Ｒに比例し、 ΔＬ＝Ｒ・Δθ となる。なお同図では簡単なため、Δθはビーム幅と等
しいとして図示している。
あるものの、基本的にはアンテナ・ビーム幅に依存する
。測角精度をΔθとすると、送受信アンテナから見て接
線方向の絶対精度ΔＬは、目標までの距離Ｒに比例し、 ΔＬ＝Ｒ・Δθ となる。なお同図では簡単なため、Δθはビーム幅と等
しいとして図示している。
一般にアンテナ・ビーム幅を狭くするのには限界がある
ので、遠距離の目標に対してはΔＬが増加し、絶対的な
測位精度が劣化することになる。
ので、遠距離の目標に対してはΔＬが増加し、絶対的な
測位精度が劣化することになる。
換言すれば従来のレーダー装置は、高精度化のためには
極めて大口径の狭ビーム・アンテナが必要となり、装置
規模の増大が避けられないという問題があった。
極めて大口径の狭ビーム・アンテナが必要となり、装置
規模の増大が避けられないという問題があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、送受信ビームの尖鋭化を行うことなく、高
精度の測位を行うことのできるバイスタティック・レー
ダー装置を得ることを目的とする。
れたもので、送受信ビームの尖鋭化を行うことなく、高
精度の測位を行うことのできるバイスタティック・レー
ダー装置を得ることを目的とする。
この発明に係るバイスタティック・レーダー装置は、従
来と同様のモノスタティック・レーダー局の他に、モノ
スタティック・レーダー送信波の目標からの反射波を受
信するバイスタティック受信局を上記レーダーから離隔
して設置し、バイスタティック受信局での受信波と送信
波との時間差またはモノスタティック・レーダー局での
受信波との到来時間差から得られる目標の位置情報と、
上記モノスタティック・レーダーで得られる目標の位置
情報との相関処理により、高精度の測位が行えるように
したものである。
来と同様のモノスタティック・レーダー局の他に、モノ
スタティック・レーダー送信波の目標からの反射波を受
信するバイスタティック受信局を上記レーダーから離隔
して設置し、バイスタティック受信局での受信波と送信
波との時間差またはモノスタティック・レーダー局での
受信波との到来時間差から得られる目標の位置情報と、
上記モノスタティック・レーダーで得られる目標の位置
情報との相関処理により、高精度の測位が行えるように
したものである。
この発明におけるバイスタティック・レーダー装置は、
目標位置をバイスタティック測位による楕円または双曲
線上の軌跡とモノスタティック測位による円周上の軌道
の交点として捉え、高精度の測位を行うことができる。
目標位置をバイスタティック測位による楕円または双曲
線上の軌跡とモノスタティック測位による円周上の軌道
の交点として捉え、高精度の測位を行うことができる。
〔実施例］
以下、この発明の第一の実施例を図を用いて説明する。
第１図は本発明の一実施例によるバイスタティック・レ
ーダー装置の系統図を示し、この実施例はバイスタティ
ック測位として、ハイスタテイック受信局の受信波とモ
ノスタテイ・ンク・レーダー局の受信波の到来時間差を
用いた例である。
ーダー装置の系統図を示し、この実施例はバイスタティ
ック測位として、ハイスタテイック受信局の受信波とモ
ノスタテイ・ンク・レーダー局の受信波の到来時間差を
用いた例である。
この図において、１，２．３，４，５，６．７及び８は
モノスタティック・レーダー局２０を構成し、１は送信
機、２は送受切換器、３は送受信アンテナ、５は受信機
、６は信号検出器、７はビーム指向角検出器、８はデー
タ処理器である。また４は目標を示す。
モノスタティック・レーダー局２０を構成し、１は送信
機、２は送受切換器、３は送受信アンテナ、５は受信機
、６は信号検出器、７はビーム指向角検出器、８はデー
タ処理器である。また４は目標を示す。
一方、１０，１１．１２及び１４はバイスタティック受
信局３０を構成し、１０は受信アンテナ、１１は受信機
、１２は信号検出器、１４は受信ビームのビーム指向角
検出器である。また、１３はモノスタティック受信波と
パイスタテイ・ンク受信波の到来時間差の検出器、１５
はバイスタティック測位を行うバイスタティック・デー
タ処理器、１６はモノスタティック測位情報とバイスタ
ティック測位情報の相関処理を行う相関測位処理器、９
は表示器である。
信局３０を構成し、１０は受信アンテナ、１１は受信機
、１２は信号検出器、１４は受信ビームのビーム指向角
検出器である。また、１３はモノスタティック受信波と
パイスタテイ・ンク受信波の到来時間差の検出器、１５
はバイスタティック測位を行うバイスタティック・デー
タ処理器、１６はモノスタティック測位情報とバイスタ
ティック測位情報の相関処理を行う相関測位処理器、９
は表示器である。
次にこの実施例の動作について説明する。
第１図の１． ２． ３． ４． ５． ６．７及び８
で構成されるモノスタティック・レーダー局２０で、モ
ノスタティック測位情報が得られるまでの動作は、従来
技術の説明と同様ゆえ省略する。一方、バイスタティッ
ク受信局３０では、目標４からの反射波は受信アンテナ
１０で受信され、受信機１１で増幅等の受信処理を行っ
た後、信号検出器１２で目標の検出及び受信波の到来時
刻の計測を行う０次に到来時間差検出器１３は、モノス
タティック受信波とバイスタティック受信波の到来時間
差を検出し、この情報とバイスタティック受信アンテナ
のビーム指向角検出器１４からの角度情報とに基づき、
バイスタティック・データ処理器１５で測位を行う。相
関測位処理器１６は、このバイスタティック測位情報と
モノスタティック・レーダー局で得られた測位情報との
相関処理により、目標位置の精測および追尾を行う。こ
の精測測位結果は、モノスタティック測位結果とともに
、表示器９に表示される。
で構成されるモノスタティック・レーダー局２０で、モ
ノスタティック測位情報が得られるまでの動作は、従来
技術の説明と同様ゆえ省略する。一方、バイスタティッ
ク受信局３０では、目標４からの反射波は受信アンテナ
１０で受信され、受信機１１で増幅等の受信処理を行っ
た後、信号検出器１２で目標の検出及び受信波の到来時
刻の計測を行う０次に到来時間差検出器１３は、モノス
タティック受信波とバイスタティック受信波の到来時間
差を検出し、この情報とバイスタティック受信アンテナ
のビーム指向角検出器１４からの角度情報とに基づき、
バイスタティック・データ処理器１５で測位を行う。相
関測位処理器１６は、このバイスタティック測位情報と
モノスタティック・レーダー局で得られた測位情報との
相関処理により、目標位置の精測および追尾を行う。こ
の精測測位結果は、モノスタティック測位結果とともに
、表示器９に表示される。
以上述べた測位方式で、精測が行われる原理を第２図を
用いて説明する。同図で、モノスタティック・レーダー
局の送受信アンテナＴχ／ＲＸから、目標Ａを観測した
ときの測位精度は、従来技術の説明で述べたとおり、点
ＴＸ／ＲＸを中心にした円環上で斜線を施した部分とな
る。
用いて説明する。同図で、モノスタティック・レーダー
局の送受信アンテナＴχ／ＲＸから、目標Ａを観測した
ときの測位精度は、従来技術の説明で述べたとおり、点
ＴＸ／ＲＸを中心にした円環上で斜線を施した部分とな
る。
一方、ハイスタテイック受信局の受信アンテナＲＸとモ
ノスタティック・レーダー局の送受信アンテナＴＸ／Ｒ
Ｘとの受信波到来時間差から目標を測位すると、目標の
軌跡はＲＸとＴＸ／ＲＸとを焦点とする双曲線となり、
測位精度はこの双曲線と受信ビームの交叉領域として図
で斜線を施した部分となる。
ノスタティック・レーダー局の送受信アンテナＴＸ／Ｒ
Ｘとの受信波到来時間差から目標を測位すると、目標の
軌跡はＲＸとＴＸ／ＲＸとを焦点とする双曲線となり、
測位精度はこの双曲線と受信ビームの交叉領域として図
で斜線を施した部分となる。
なお、ここで双曲線の幅ΔＳは、目標Ａを基準としたＴ
Ｘ／ＲＸの見込み角αを用いて、Ｃτ ΔＳ ＝ ｃｏｓｅｃ αで表わすこ
とができる。ΔＳは目標までの距離に直接には依存しな
いので、受信波到来時刻の検出精度τを適当に選べば十
分率さい値にすることができる。
Ｘ／ＲＸの見込み角αを用いて、Ｃτ ΔＳ ＝ ｃｏｓｅｃ αで表わすこ
とができる。ΔＳは目標までの距離に直接には依存しな
いので、受信波到来時刻の検出精度τを適当に選べば十
分率さい値にすることができる。
次にモノスタティック測位結果とバイスタティック測位
結果の相関処理を行えば、目標の位置精度は、第２図の
２つの斜線領域の交叉領域（図では黒で塗りつぶした領
域）とすることができる。
結果の相関処理を行えば、目標の位置精度は、第２図の
２つの斜線領域の交叉領域（図では黒で塗りつぶした領
域）とすることができる。
即ち絶対精度として、近似的に
の精度を達成することができる。
次に本発明の第２の実施例について、図を用いて説明す
る。
る。
第３図はこの実施例の構成を示す系統図である。
同図の１〜１６は第１図で示した第１の実施例と同様の
機能を示す、同図の１７は送信波とペイスタティック受
信波の時間差の検出器、１８はバイスタティック測位を
行う第２のバイスタティック・データ処理器、１９は選
択器である。
機能を示す、同図の１７は送信波とペイスタティック受
信波の時間差の検出器、１８はバイスタティック測位を
行う第２のバイスタティック・データ処理器、１９は選
択器である。
この実施例の動作のうち、同図の１〜１６に関する部分
は、第１の実施例と同様ゆえ説明を省略する。時間差検
出器１７は送信波とバイスタティック受信波の時間差を
検出する。第２のハイスタティック・データ処理器１８
は、この時間差とバイスタティック受信アンテナのビー
ム指向角検出器１４からの角度情報に基づき、目標の測
位を行う０選択器１９は目標の領域に応じて、第１と第
２のバイスタティック・データ処理器１５と１８の測位
結果のいずれか一方を選択して相関測位処理器１６へ出
力する。この選択の意図するところは次のとおりである
。
は、第１の実施例と同様ゆえ説明を省略する。時間差検
出器１７は送信波とバイスタティック受信波の時間差を
検出する。第２のハイスタティック・データ処理器１８
は、この時間差とバイスタティック受信アンテナのビー
ム指向角検出器１４からの角度情報に基づき、目標の測
位を行う０選択器１９は目標の領域に応じて、第１と第
２のバイスタティック・データ処理器１５と１８の測位
結果のいずれか一方を選択して相関測位処理器１６へ出
力する。この選択の意図するところは次のとおりである
。
即ちバイスタティック受信局の近傍またはモノスタティ
ック・レーダー局の近傍では、モノスタティック測位に
よる円周上の目標軌跡と第１のバイスタティック測位に
よる双曲線上の目標軌跡の交叉角が小となるｗＩ域があ
り、この領域では相関処理による精度向上効果が少なく
なる。
ック・レーダー局の近傍では、モノスタティック測位に
よる円周上の目標軌跡と第１のバイスタティック測位に
よる双曲線上の目標軌跡の交叉角が小となるｗＩ域があ
り、この領域では相関処理による精度向上効果が少なく
なる。
一方、第２のバイスタティック測位での目標軌跡は、第
４図に示すように楕円となり、上記領域でのモノスタテ
ィック測位による円周上の目標軌跡との交叉角が大とな
るので、精度向上効果を大とすることができる。なお、
この場合の楕円の幅ΔＳ９は、目標からのＴＸ／ＲＸと
ＲＸの見込み角αを用いて と表わすことができ、精度よく測位が行える。
４図に示すように楕円となり、上記領域でのモノスタテ
ィック測位による円周上の目標軌跡との交叉角が大とな
るので、精度向上効果を大とすることができる。なお、
この場合の楕円の幅ΔＳ９は、目標からのＴＸ／ＲＸと
ＲＸの見込み角αを用いて と表わすことができ、精度よく測位が行える。
なお、以上述べた２つの実施例では、目標軌跡として円
と双曲線の相関の例および円と楕円または双曲線のいず
れか一方の相関の例を示したが、円と楕円の相関や、円
と楕円と双曲線の３つの相関も同様の効果がある。
と双曲線の相関の例および円と楕円または双曲線のいず
れか一方の相関の例を示したが、円と楕円の相関や、円
と楕円と双曲線の３つの相関も同様の効果がある。
また、本発明の特徴は、受信波の到来時間差を利用する
ことにあり、偽像が問題とならない場合には、パイスタ
テイ・ツタ受信局のビーム指向角情報をしても、あるい
は無指向性アンテナ化を行っても同様の効果が得られる
。
ことにあり、偽像が問題とならない場合には、パイスタ
テイ・ツタ受信局のビーム指向角情報をしても、あるい
は無指向性アンテナ化を行っても同様の効果が得られる
。
以上のよう、に、この発明に係るバイスタティック・レ
ーダー装置によれば、モノスタティック・レーダー局の
他に、モノスタティック・レーダー送信波の目標からの
反射波を受信するバイスタティック受信局を上記レーダ
ーから離隔して設置し、二の受信局の受信波と送信波と
の時間差、またはモノスタティック・レーダー局での受
信波との到来時間差から目標位置を測定し、これとモノ
スタティック・レーダー局の位置測定結果との相関処理
を行うようにしたので、高精度の測位を得られる効果が
ある。
ーダー装置によれば、モノスタティック・レーダー局の
他に、モノスタティック・レーダー送信波の目標からの
反射波を受信するバイスタティック受信局を上記レーダ
ーから離隔して設置し、二の受信局の受信波と送信波と
の時間差、またはモノスタティック・レーダー局での受
信波との到来時間差から目標位置を測定し、これとモノ
スタティック・レーダー局の位置測定結果との相関処理
を行うようにしたので、高精度の測位を得られる効果が
ある。
第１図はこの発明の第１の実施例の構成を示す系統図、
第２図は第１の実施例の動作−説明図、第３図はこの発
明の第２の実施例の構成を示す系統図、第４図は第２の
実施例の動作説明図、第５図は従来のレーダー装置の構
成を示す系統図、第６図は従来のレーダー装置の動作説
明図である。 図において、１は送信機、２は送受切換器、３は送受信
アンテナ、４は目標ミ５は受信機、６は信号検出器、７
はビーム指向角検出器、８はデータ処理器、９は表示器
、１０は受信アンテナ、ｌｌは受信機、１２は信号検出
器、１３は到来時間差検出器、１４はビーム指向角検出
器、１５はバイスタティック・データ処理器、１６は相
関測位処理器、１７は時間差検出器、・１８は第２のバ
イスタティック・データ処理器、１９は選択器、２０は
モノスタティック・レーダー局、３０はバイスタティッ
ク受信局である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
第２図は第１の実施例の動作−説明図、第３図はこの発
明の第２の実施例の構成を示す系統図、第４図は第２の
実施例の動作説明図、第５図は従来のレーダー装置の構
成を示す系統図、第６図は従来のレーダー装置の動作説
明図である。 図において、１は送信機、２は送受切換器、３は送受信
アンテナ、４は目標ミ５は受信機、６は信号検出器、７
はビーム指向角検出器、８はデータ処理器、９は表示器
、１０は受信アンテナ、ｌｌは受信機、１２は信号検出
器、１３は到来時間差検出器、１４はビーム指向角検出
器、１５はバイスタティック・データ処理器、１６は相
関測位処理器、１７は時間差検出器、・１８は第２のバ
イスタティック・データ処理器、１９は選択器、２０は
モノスタティック・レーダー局、３０はバイスタティッ
ク受信局である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）バイスタティック・レーダー装置において、指向
性アンテナから電磁波の送受信を行い、送信波と受信波
の時間差およびアンテナ・ビーム指向角度から目標の測
距および測角を行うモノスタティック・レーダー局と、 このモノスタティック・レーダー局から離隔して設置さ
れ、モノスタティック・レーダー送信波の目標からの反
射波を受信するバイスタティック受信局と、 このバイスタティック受信波と送信波との時間差、また
はモノスタティック・レーダー局の受信波との到来時間
差から目標位置を測定する手段と、このバイスタティッ
ク位置測定結果と前記モノスタティック・レーダーの位
置測定結果の相関処理により、目標位置の測定を行う手
段とを備え、モノスタティック情報とバイスタティック
情報との相関処理を行うことにより、三角測量が可能で
あることを特徴とするバイスタティック・レーダー装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13643690A JPH0429080A (ja) | 1990-05-24 | 1990-05-24 | バイスタティック・レーダー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13643690A JPH0429080A (ja) | 1990-05-24 | 1990-05-24 | バイスタティック・レーダー装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0429080A true JPH0429080A (ja) | 1992-01-31 |
Family
ID=15175088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13643690A Pending JPH0429080A (ja) | 1990-05-24 | 1990-05-24 | バイスタティック・レーダー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0429080A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1990
- 1990-05-24 JP JP13643690A patent/JPH0429080A/ja active Pending
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