JP2003156557A - オフライン・バイスタティック・ドップラーレーダシステム - Google Patents
オフライン・バイスタティック・ドップラーレーダシステムInfo
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
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- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、バイスタティック・ドップラーレ
ーダシステムに関し、ネットワークを用いることなく、
オフラインでのバイスタティック・ドップラーレーダ観
測を可能とすることを目的とする。 【解決手段】 オフライン・バイスタティック・ドップ
ラーレーダシステムは、ドップラーレーダからなる送信
局Ｔと、受信局Ｒとを備える。受信局Ｒは、送信局Ｔと
所定の距離をおいて設けられたバイスタティック受信局
であって、送信局Ｔからの直接波を受信するように固定
的に設けられたリファレンスアンテナＡＴ−Ｒと、ＧＰ
Ｓ受信部３と、リファレンスアンテナＡＴ−Ｒでの受信
の結果及びＧＰＳ信号に基づいて、ドップラーレーダの
アンテナ回転速度を示すアンテナ回転速度情報と、送信
パルスの周期、パルス送信時刻及び位相とを示す送信パ
ルス情報とを生成する情報生成処理部４とを有する。
ーダシステムに関し、ネットワークを用いることなく、
オフラインでのバイスタティック・ドップラーレーダ観
測を可能とすることを目的とする。 【解決手段】 オフライン・バイスタティック・ドップ
ラーレーダシステムは、ドップラーレーダからなる送信
局Ｔと、受信局Ｒとを備える。受信局Ｒは、送信局Ｔと
所定の距離をおいて設けられたバイスタティック受信局
であって、送信局Ｔからの直接波を受信するように固定
的に設けられたリファレンスアンテナＡＴ−Ｒと、ＧＰ
Ｓ受信部３と、リファレンスアンテナＡＴ−Ｒでの受信
の結果及びＧＰＳ信号に基づいて、ドップラーレーダの
アンテナ回転速度を示すアンテナ回転速度情報と、送信
パルスの周期、パルス送信時刻及び位相とを示す送信パ
ルス情報とを生成する情報生成処理部４とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オフライン・バイ
スタティック・ドップラーレーダシステムに関し、特
に、送信レーダの情報をネットワークを用いることなく
受信局側において検知又は生成することにより、オフラ
インでのバイスタティック・ドップラーレーダ観測を可
能とするオフライン・バイスタティック・ドップラーレ
ーダシステムに関する。
スタティック・ドップラーレーダシステムに関し、特
に、送信レーダの情報をネットワークを用いることなく
受信局側において検知又は生成することにより、オフラ
インでのバイスタティック・ドップラーレーダ観測を可
能とするオフライン・バイスタティック・ドップラーレ
ーダシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】通常のレーダは、送信局と受信局とが物
理的に同一の場所に設置されたモノスタティック・ドッ
プラーレーダからなる。これに対して、送信局と受信局
とを物理的に距離をおいて設置するものをバイスタティ
ックレーダという。
理的に同一の場所に設置されたモノスタティック・ドッ
プラーレーダからなる。これに対して、送信局と受信局
とを物理的に距離をおいて設置するものをバイスタティ
ックレーダという。
【０００３】バイスタティック・ドップラーレーダシス
テムは、図８に示すように、１個の主レーダ（送信局）
Ｔと複数台（この場合は３個）のリモートの受信局（受
信機）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３とで構成される。主レーダＴの
みが送信し、受信局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が観測目標物（例
えば、降雨）からの散乱を非走査型の広い角度特性を持
つアンテナで受信する。なお、図８における矢印が観測
により得られた水平風速ベクトル（風速場）である。
テムは、図８に示すように、１個の主レーダ（送信局）
Ｔと複数台（この場合は３個）のリモートの受信局（受
信機）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３とで構成される。主レーダＴの
みが送信し、受信局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が観測目標物（例
えば、降雨）からの散乱を非走査型の広い角度特性を持
つアンテナで受信する。なお、図８における矢印が観測
により得られた水平風速ベクトル（風速場）である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】バイスタティック・ド
ップラーレーダシステムにおいては、主レーダの情報
が、複数の受信局の各々に対して、オンラインでほぼリ
アルタイムで送信されている（多少の遅れはあるが、観
測には支障はない）。このため、通常は、主レーダ（送
信レーダ）と各々の受信局との間がネットワークで接続
される。運用上、実際のネットワークとしては、電話回
線等の公衆網を介したネットワークが利用される。主レ
ーダの情報としては、送信パルス周期、パルス送信時
刻、送信パルス位相等がある。これらの主レーダの情報
は、バイスタティック・ドップラーレーダ観測の実現の
ためには必要不可欠な情報である。
ップラーレーダシステムにおいては、主レーダの情報
が、複数の受信局の各々に対して、オンラインでほぼリ
アルタイムで送信されている（多少の遅れはあるが、観
測には支障はない）。このため、通常は、主レーダ（送
信レーダ）と各々の受信局との間がネットワークで接続
される。運用上、実際のネットワークとしては、電話回
線等の公衆網を介したネットワークが利用される。主レ
ーダの情報としては、送信パルス周期、パルス送信時
刻、送信パルス位相等がある。これらの主レーダの情報
は、バイスタティック・ドップラーレーダ観測の実現の
ためには必要不可欠な情報である。
【０００５】しかし、災害や故障等の何らかの原因で、
ネットワークが切断されたり、通信が不調になる場合が
ある。又は、受信局を設置しようとする場所が、公衆回
線の使えない山頂であったり、無線通信が不通である等
の何らかの理由でネットワークを利用できない場所であ
る場合がある。このような場合には、主レーダの情報を
受信局に知らせることができないので、バイスタティッ
ク・ドップラーレーダ観測ができなくなってしまう。
ネットワークが切断されたり、通信が不調になる場合が
ある。又は、受信局を設置しようとする場所が、公衆回
線の使えない山頂であったり、無線通信が不通である等
の何らかの理由でネットワークを利用できない場所であ
る場合がある。このような場合には、主レーダの情報を
受信局に知らせることができないので、バイスタティッ
ク・ドップラーレーダ観測ができなくなってしまう。
【０００６】本発明は、受信局側において送信レーダの
情報を検知又は生成することにより、ネットワークを用
いることなく、オフラインでのバイスタティック・ドッ
プラーレーダ観測を可能とするバイスタティック・ドッ
プラーレーダシステムを提供することを目的とする。
情報を検知又は生成することにより、ネットワークを用
いることなく、オフラインでのバイスタティック・ドッ
プラーレーダ観測を可能とするバイスタティック・ドッ
プラーレーダシステムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のオフライン・バ
イスタティック・ドップラーレーダシステムは、ドップ
ラーレーダからなる送信局と、受信局とを備える。受信
局は、送信局と所定の距離をおいて設けられたバイスタ
ティック受信局であって、送信局からの直接波を受信す
るように固定的に設けられたリファレンスアンテナと、
ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部と、リファレンスア
ンテナでの受信の結果及びＧＰＳ信号に基づいて、ドッ
プラーレーダのアンテナ回転速度を示すアンテナ回転速
度情報と、送信パルスの周期、パルス送信時刻及び位相
とを示す送信パルス情報とを生成する情報生成処理部と
を有する。
イスタティック・ドップラーレーダシステムは、ドップ
ラーレーダからなる送信局と、受信局とを備える。受信
局は、送信局と所定の距離をおいて設けられたバイスタ
ティック受信局であって、送信局からの直接波を受信す
るように固定的に設けられたリファレンスアンテナと、
ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部と、リファレンスア
ンテナでの受信の結果及びＧＰＳ信号に基づいて、ドッ
プラーレーダのアンテナ回転速度を示すアンテナ回転速
度情報と、送信パルスの周期、パルス送信時刻及び位相
とを示す送信パルス情報とを生成する情報生成処理部と
を有する。
【０００８】また、本発明のオフライン・バイスタティ
ック・ドップラーレーダシステムは、ドップラーレーダ
からなる送信局と、送信局と所定の距離をおいて設けら
れたバイスタティック受信局とを備える。送信局及び受
信局は、各々、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部と位
相校正処理部とを備える。位相校正処理部は、ＧＰＳ信
号の所定の周波数の基準クロックを用いて、ドップラー
レーダの送信パルスの位相の想定された第１の時刻を基
準として、第１の時刻の後の第２の時刻について、ドッ
プラーレーダの送信パルスの周期、パルス送信時刻及び
位相とを示す送信パルス情報を算出する。
ック・ドップラーレーダシステムは、ドップラーレーダ
からなる送信局と、送信局と所定の距離をおいて設けら
れたバイスタティック受信局とを備える。送信局及び受
信局は、各々、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部と位
相校正処理部とを備える。位相校正処理部は、ＧＰＳ信
号の所定の周波数の基準クロックを用いて、ドップラー
レーダの送信パルスの位相の想定された第１の時刻を基
準として、第１の時刻の後の第２の時刻について、ドッ
プラーレーダの送信パルスの周期、パルス送信時刻及び
位相とを示す送信パルス情報を算出する。
【０００９】以上のように、本発明のオフライン・バイ
スタティック・ドップラーレーダシステムによれば、バ
イスタティック・ドップラー信号処理に必要な送信パル
ス情報を、受信局側において検知又は生成することがで
きる。即ち、バイスタティック・ドップラーレーダ観測
の実現のために必要不可欠な情報である送信レーダの情
報を、ネットワークを用いることなく、受信局側におい
て得ることができる。従って、ネットワークが不要であ
るので、バイスタティック・ドップラーレーダ観測がネ
ットワークの切断や不調により中止される等の影響を受
けることを防止でき、また、ネットワークを引けない場
所にでも受信局を設置することができる。これにより、
バイスタティック・ドップラーレーダシステムの自由度
をより高くすることができる。
スタティック・ドップラーレーダシステムによれば、バ
イスタティック・ドップラー信号処理に必要な送信パル
ス情報を、受信局側において検知又は生成することがで
きる。即ち、バイスタティック・ドップラーレーダ観測
の実現のために必要不可欠な情報である送信レーダの情
報を、ネットワークを用いることなく、受信局側におい
て得ることができる。従って、ネットワークが不要であ
るので、バイスタティック・ドップラーレーダ観測がネ
ットワークの切断や不調により中止される等の影響を受
けることを防止でき、また、ネットワークを引けない場
所にでも受信局を設置することができる。これにより、
バイスタティック・ドップラーレーダシステムの自由度
をより高くすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１及び図２は、バイスタティッ
ク・ドップラーレーダシステム構成図であり、本発明の
バイスタティック・ドップラーレーダシステムの構成を
示す。なお、図１及び図２は模式的な図であり、距離の
縮尺に対してアンテナＡＴ等の大きさは大きく示してい
る。
ク・ドップラーレーダシステム構成図であり、本発明の
バイスタティック・ドップラーレーダシステムの構成を
示す。なお、図１及び図２は模式的な図であり、距離の
縮尺に対してアンテナＡＴ等の大きさは大きく示してい
る。
【００１１】バイスタティック・ドップラーレーダシス
テムは、図１に示すように、送信局Ｔと、この送信局Ｔ
と所定の距離（例えば数十Ｋｍ）をおいて設けられた少
なくとも１個の受信局Ｒとからなる。送信局Ｔと受信局
Ｒとの位置で、図１及び図２に示すように、送信局Ｔと
受信局Ｒとを結ぶ直線（ベースラインＢＬ）が定まり、
円弧状のデュアルドップラー解析範囲（デュアルロー
ブ）Ｋが定まる。デュアルドップラー解析範囲Ｋは、当
該レーダシステムにより実用的な精度の風速ベクトルが
観測（解析）できる範囲である。この例の受信局Ｒは、
デュアルドップラー解析範囲Ｋを観測するアンテナ（観
測用アンテナ）ＡＴの他に、リファレンスアンテナＡＴ
−Ｒを備える。
テムは、図１に示すように、送信局Ｔと、この送信局Ｔ
と所定の距離（例えば数十Ｋｍ）をおいて設けられた少
なくとも１個の受信局Ｒとからなる。送信局Ｔと受信局
Ｒとの位置で、図１及び図２に示すように、送信局Ｔと
受信局Ｒとを結ぶ直線（ベースラインＢＬ）が定まり、
円弧状のデュアルドップラー解析範囲（デュアルロー
ブ）Ｋが定まる。デュアルドップラー解析範囲Ｋは、当
該レーダシステムにより実用的な精度の風速ベクトルが
観測（解析）できる範囲である。この例の受信局Ｒは、
デュアルドップラー解析範囲Ｋを観測するアンテナ（観
測用アンテナ）ＡＴの他に、リファレンスアンテナＡＴ
−Ｒを備える。
【００１２】バイスタティック・ドップラーレーダシス
テムでは、１個のドップラーレーダからなる送信局Ｔの
みが電波を送信し、１又は複数の受信局Ｒが、観測目標
物（例えば、降雨）Ｓからの反射波（散乱）を、非走査
型の広い角度特性を持つアンテナＡＴで受信する。受信
局Ｒは、図３に示すように、アンテナＡＴ、リファレン
スアンテナＡＴ−Ｒ、切替スイッチＳＷ、１個の受信機
１、切替スイッチ制御部２、周知のＧＰＳ（Global Pos
itioning System ）信号を受信するＧＰＳ受信部３、情
報生成処理部４を備える。
テムでは、１個のドップラーレーダからなる送信局Ｔの
みが電波を送信し、１又は複数の受信局Ｒが、観測目標
物（例えば、降雨）Ｓからの反射波（散乱）を、非走査
型の広い角度特性を持つアンテナＡＴで受信する。受信
局Ｒは、図３に示すように、アンテナＡＴ、リファレン
スアンテナＡＴ−Ｒ、切替スイッチＳＷ、１個の受信機
１、切替スイッチ制御部２、周知のＧＰＳ（Global Pos
itioning System ）信号を受信するＧＰＳ受信部３、情
報生成処理部４を備える。
【００１３】アンテナＡＴは、デュアルドップラー解析
範囲Ｋをバイスタティック・ドップラーレーダ観測する
アンテナ（観測用アンテナ）である。アンテナＡＴは、
図示しないが、例えば固定ファンビームの反射板を付加
した導波管スロットアンテナ（Slotted Waveguide Ante
nna ）からなる。アンテナＡＴは、ベースラインＢＬの
片側のデュアルドップラー解析範囲Ｋを観測する。効率
よく観測するために、アンテナＡＴは、デュアルドップ
ラー解析範囲Ｋ（図２の点線で示す範囲）を最大とする
ような方向に設定される。
範囲Ｋをバイスタティック・ドップラーレーダ観測する
アンテナ（観測用アンテナ）である。アンテナＡＴは、
図示しないが、例えば固定ファンビームの反射板を付加
した導波管スロットアンテナ（Slotted Waveguide Ante
nna ）からなる。アンテナＡＴは、ベースラインＢＬの
片側のデュアルドップラー解析範囲Ｋを観測する。効率
よく観測するために、アンテナＡＴは、デュアルドップ
ラー解析範囲Ｋ（図２の点線で示す範囲）を最大とする
ような方向に設定される。
【００１４】リファレンスアンテナＡＴ−Ｒは、送信局
Ｔからの直接波を受信するように固定的に設けられる。
リファレンスアンテナＡＴ−Ｒは、指向性を持つホーン
アンテナ又は小型パラボラアンテナ等からなり、送信局
Ｔのドップラーレーダの方向に向けて設定されることに
より、送信局Ｔが出力する直接波を受信する。観測用の
アンテナＡＴは、通常、送信局Ｔからの直接波を受信で
きる方向に向けては設置されない。このアンテナＡＴを
モータ等を用いてリファレンスアンテナとして流用する
ことも可能ではあるが、安価なホーンアンテナを別個に
設ける方が、価格の面でも安定運用の面でも有利であ
る。
Ｔからの直接波を受信するように固定的に設けられる。
リファレンスアンテナＡＴ−Ｒは、指向性を持つホーン
アンテナ又は小型パラボラアンテナ等からなり、送信局
Ｔのドップラーレーダの方向に向けて設定されることに
より、送信局Ｔが出力する直接波を受信する。観測用の
アンテナＡＴは、通常、送信局Ｔからの直接波を受信で
きる方向に向けては設置されない。このアンテナＡＴを
モータ等を用いてリファレンスアンテナとして流用する
ことも可能ではあるが、安価なホーンアンテナを別個に
設ける方が、価格の面でも安定運用の面でも有利であ
る。
【００１５】切替スイッチＳＷは、アンテナＡＴ及びリ
ファレンスアンテナＡＴ−Ｒに接続され、これらを切り
替える。切替スイッチＳＷとしては、挿入損失が少なく
かつ安価な周知の機械式低速スイッチが用いられる。必
要に応じて、アンテナＡＴ及びリファレンスアンテナＡ
Ｔ−Ｒの直下に増幅器（図示せず）を設置して、導波管
スロットアンテナからの信号を増幅してから、切替スイ
ッチＳＷ（及び受信機１）に信号を送るようにしてもよ
い。
ファレンスアンテナＡＴ−Ｒに接続され、これらを切り
替える。切替スイッチＳＷとしては、挿入損失が少なく
かつ安価な周知の機械式低速スイッチが用いられる。必
要に応じて、アンテナＡＴ及びリファレンスアンテナＡ
Ｔ−Ｒの直下に増幅器（図示せず）を設置して、導波管
スロットアンテナからの信号を増幅してから、切替スイ
ッチＳＷ（及び受信機１）に信号を送るようにしてもよ
い。
【００１６】切替スイッチ制御部２は、所定の時間毎
に、切替スイッチＳＷを切り替える。即ち、切替スイッ
チＳＷは、通常時（観測時）にはアンテナＡＴからの受
信信号を選択して受信機１に出力し、観測開始時及び所
定の時間毎（リファレンス観測時）にはリファレンスア
ンテナＡＴ−Ｒからの受信信号を選択して受信機１に出
力するように、切り替えられる。これにより、信号処理
のための受信機１は、アンテナＡＴ及びリファレンスア
ンテナＡＴ−Ｒで共用でき、１個だけ設ければよい。リ
ファレンス観測の時間間隔は送信局Ｔの送信機の位相安
定性能に依存するが、例えば、クライストロン型送信機
の場合は、１〜数時間毎に１回リファレンス観測を行な
えばよい。送信位相が安定しないマグネトロン型送信機
の場合は、より頻繁にあるいは常時リファレンス観測を
行う必要があるが、本発明によるオフライン・バイスタ
ティック・ドップラーレーダシステムによれば実現可能
である。
に、切替スイッチＳＷを切り替える。即ち、切替スイッ
チＳＷは、通常時（観測時）にはアンテナＡＴからの受
信信号を選択して受信機１に出力し、観測開始時及び所
定の時間毎（リファレンス観測時）にはリファレンスア
ンテナＡＴ−Ｒからの受信信号を選択して受信機１に出
力するように、切り替えられる。これにより、信号処理
のための受信機１は、アンテナＡＴ及びリファレンスア
ンテナＡＴ−Ｒで共用でき、１個だけ設ければよい。リ
ファレンス観測の時間間隔は送信局Ｔの送信機の位相安
定性能に依存するが、例えば、クライストロン型送信機
の場合は、１〜数時間毎に１回リファレンス観測を行な
えばよい。送信位相が安定しないマグネトロン型送信機
の場合は、より頻繁にあるいは常時リファレンス観測を
行う必要があるが、本発明によるオフライン・バイスタ
ティック・ドップラーレーダシステムによれば実現可能
である。
【００１７】ＧＰＳ受信部３は、ＧＰＳ信号を受信する
ためのアンテナを備え、ＧＰＳ信号を受信する。ＧＰＳ
受信部３が受信したＧＰＳ信号は、受信機１の情報生成
処理部４に送られる。ＧＰＳ信号の１０ＭＨｚのクロッ
クが位相検波の基準信号として用いられ、これにより送
信パルスの位相が求められる。
ためのアンテナを備え、ＧＰＳ信号を受信する。ＧＰＳ
受信部３が受信したＧＰＳ信号は、受信機１の情報生成
処理部４に送られる。ＧＰＳ信号の１０ＭＨｚのクロッ
クが位相検波の基準信号として用いられ、これにより送
信パルスの位相が求められる。
【００１８】受信機１は、周知の増幅器、信号処理回路
等からなり、切替スイッチＳＷを介して、アンテナＡＴ
及びリファレンスアンテナＡＴ−Ｒからの信号を受信し
て、周知の強度信号処理及びドップラー信号処理を行な
う。また、受信機１は、リファレンスアンテナＡＴ−Ｒ
において受信した信号を出力する。この観測の結果であ
る受信機１の出力は情報生成処理部４に送られる。リフ
ァレンスアンテナＡＴ−Ｒからの出力（即ち、送信局Ｔ
のドップラーレーダの直接波）が入力された場合におけ
る受信機１の出力は、例えば図４に示すような波形とな
る。
等からなり、切替スイッチＳＷを介して、アンテナＡＴ
及びリファレンスアンテナＡＴ−Ｒからの信号を受信し
て、周知の強度信号処理及びドップラー信号処理を行な
う。また、受信機１は、リファレンスアンテナＡＴ−Ｒ
において受信した信号を出力する。この観測の結果であ
る受信機１の出力は情報生成処理部４に送られる。リフ
ァレンスアンテナＡＴ−Ｒからの出力（即ち、送信局Ｔ
のドップラーレーダの直接波）が入力された場合におけ
る受信機１の出力は、例えば図４に示すような波形とな
る。
【００１９】情報生成処理部４は、リファレンスアンテ
ナＡＴ−Ｒでの受信の結果及びＧＰＳ信号に基づいて、
送信局Ｔのドップラーレーダのアンテナ回転速度情報
と、送信パルスの（繰り返し）周期、パルス送信時刻及
び位相とを示す送信パルス情報とを生成する。これらの
情報は受信機１に含まれる信号処理部（図示せず）に入
力され、この後受信機１により行なわれるバイスタティ
ック・ドップラーレーダ観測において用いられる。
ナＡＴ−Ｒでの受信の結果及びＧＰＳ信号に基づいて、
送信局Ｔのドップラーレーダのアンテナ回転速度情報
と、送信パルスの（繰り返し）周期、パルス送信時刻及
び位相とを示す送信パルス情報とを生成する。これらの
情報は受信機１に含まれる信号処理部（図示せず）に入
力され、この後受信機１により行なわれるバイスタティ
ック・ドップラーレーダ観測において用いられる。
【００２０】図４の波形は、直接波であるので、ドップ
ラーレーダ（主レーダ）のアンテナパターンに相当する
信号である。数分間のリファレンス観測により、複数個
の前記アンテナパターンに相当する信号が得られる。こ
の波形において、送信局Ｔのドップラーレーダのメイン
ビームが各々の波形のピークとして現れる。そこで、あ
るピークから次のピークまでの時間をｔ１とすると、送
信局Ｔのドップラーレーダのアンテナ回転速度は３６０
／ｔ１により求まる（推定できる）。また、図４に示す
ように、メインビームに含まれる複数個の受信パルスの
時間間隔をｔ２とすると、パルス繰り返し周期ＰＲＦは
１／ｔ２により求まる。また、ある受信パルスの送信時
刻（送信タイミング）は、現在時刻をＴ、ベースライン
の距離をＢＬとすると、Ｔ−ＢＬ／Ｃ（Ｃは光速）によ
り求まる。更に、各々の受信パルスについて、図５に示
すように、ＧＰＳ信号の１０ＭＨｚの信号を基準に位相
検波することにより、送信パルスの位相が求まる。な
お、送信局と受信局は固定されており、直接波を対象と
しているので、図５において、ドップラー速度は「０」
と仮定することができる。
ラーレーダ（主レーダ）のアンテナパターンに相当する
信号である。数分間のリファレンス観測により、複数個
の前記アンテナパターンに相当する信号が得られる。こ
の波形において、送信局Ｔのドップラーレーダのメイン
ビームが各々の波形のピークとして現れる。そこで、あ
るピークから次のピークまでの時間をｔ１とすると、送
信局Ｔのドップラーレーダのアンテナ回転速度は３６０
／ｔ１により求まる（推定できる）。また、図４に示す
ように、メインビームに含まれる複数個の受信パルスの
時間間隔をｔ２とすると、パルス繰り返し周期ＰＲＦは
１／ｔ２により求まる。また、ある受信パルスの送信時
刻（送信タイミング）は、現在時刻をＴ、ベースライン
の距離をＢＬとすると、Ｔ−ＢＬ／Ｃ（Ｃは光速）によ
り求まる。更に、各々の受信パルスについて、図５に示
すように、ＧＰＳ信号の１０ＭＨｚの信号を基準に位相
検波することにより、送信パルスの位相が求まる。な
お、送信局と受信局は固定されており、直接波を対象と
しているので、図５において、ドップラー速度は「０」
と仮定することができる。
【００２１】この例のバイスタティック・ドップラーレ
ーダシステムにより観測を行なう場合、バイスタティッ
ク・ドップラーレーダ観測の開始に先立って、数分間だ
け、切替スイッチＳＷをリファレンスアンテナＡＴ−Ｒ
を選択するように切り替える。これにより、リファレン
スアンテナＡＴ−Ｒによるリファレンス観測が行なわれ
る。これにより、情報生成処理部４において、前述のよ
うにしてアンテナ回転速度情報と送信パルス情報とが得
られる。但し、アンテナ回転速度情報が不要又は既知の
場合、リファレンス観測時間を数秒〜数十秒に減らすこ
とができる。
ーダシステムにより観測を行なう場合、バイスタティッ
ク・ドップラーレーダ観測の開始に先立って、数分間だ
け、切替スイッチＳＷをリファレンスアンテナＡＴ−Ｒ
を選択するように切り替える。これにより、リファレン
スアンテナＡＴ−Ｒによるリファレンス観測が行なわれ
る。これにより、情報生成処理部４において、前述のよ
うにしてアンテナ回転速度情報と送信パルス情報とが得
られる。但し、アンテナ回転速度情報が不要又は既知の
場合、リファレンス観測時間を数秒〜数十秒に減らすこ
とができる。
【００２２】この後、切替スイッチＳＷをアンテナＡＴ
を選択するように切り替えて、当該システムによるバイ
スタティック・ドップラーレーダ観測が行なわれる。こ
の時、情報生成処理部４において求めたアンテナ回転速
度情報と送信パルス情報とが用いられる。一方、バイス
タティック・ドップラーレーダ観測を続けている間に、
情報生成処理部４において求めたアンテナ回転速度情報
及び送信パルス情報と実際の値との差異に起因する誤差
（オフセット）が、少しずつではあるが、累積され徐々
に大きくなってくる。そこで、例えば１時間（乃至３時
間）おきに、数分間だけ、切替スイッチＳＷをリファレ
ンスアンテナＡＴ−Ｒを選択するように切り替え、リフ
ァレンス観測を行なう。そして、新たに得られたアンテ
ナ回転速度情報等を用いてバイスタティック・ドップラ
ーレーダ観測を行なう。これにより、アンテナ回転速度
情報等のズレによる観測への影響を、事実上排除するこ
とができる。
を選択するように切り替えて、当該システムによるバイ
スタティック・ドップラーレーダ観測が行なわれる。こ
の時、情報生成処理部４において求めたアンテナ回転速
度情報と送信パルス情報とが用いられる。一方、バイス
タティック・ドップラーレーダ観測を続けている間に、
情報生成処理部４において求めたアンテナ回転速度情報
及び送信パルス情報と実際の値との差異に起因する誤差
（オフセット）が、少しずつではあるが、累積され徐々
に大きくなってくる。そこで、例えば１時間（乃至３時
間）おきに、数分間だけ、切替スイッチＳＷをリファレ
ンスアンテナＡＴ−Ｒを選択するように切り替え、リフ
ァレンス観測を行なう。そして、新たに得られたアンテ
ナ回転速度情報等を用いてバイスタティック・ドップラ
ーレーダ観測を行なう。これにより、アンテナ回転速度
情報等のズレによる観測への影響を、事実上排除するこ
とができる。
【００２３】図６は、リファレンスアンテナを用いない
オフライン・バイスタティック・ドップラーレーダシス
テム構成図であり、前述のオフライン・バイスタティッ
ク・ドップラーレーダシステムとは別の構成を示す。
オフライン・バイスタティック・ドップラーレーダシス
テム構成図であり、前述のオフライン・バイスタティッ
ク・ドップラーレーダシステムとは別の構成を示す。
【００２４】この例において、送信局Ｔは位相校正処理
部１１とＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部１２と主レ
ーダからの送信を行なう送信機１３とを備える。受信局
Ｒは、情報生成処理部４に代わる位相校正処理部５を備
える。位相校正処理部１１及び５は、ＧＰＳ信号の所定
の周波数（１０ＭＨｚ）の基準クロックを用いて、ドッ
プラーレーダのパルス送信時刻及び位相とを示す送信パ
ルス情報を算出する。この時、送信パルスの周期は予め
決めておくものとする。
部１１とＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部１２と主レ
ーダからの送信を行なう送信機１３とを備える。受信局
Ｒは、情報生成処理部４に代わる位相校正処理部５を備
える。位相校正処理部１１及び５は、ＧＰＳ信号の所定
の周波数（１０ＭＨｚ）の基準クロックを用いて、ドッ
プラーレーダのパルス送信時刻及び位相とを示す送信パ
ルス情報を算出する。この時、送信パルスの周期は予め
決めておくものとする。
【００２５】例えば、送信局Ｔ及び受信局Ｒの双方にお
いて、以下のように取り決める。即ち、図７に示すよう
に、ある時刻（１９７０年１月１日０時０分０．０００
０００秒）を基準として、その時の送信局Ｔのドップラ
ーレーダの送信パルスの位相が「０」であると取り決め
る。また、送信パルス周期を例えば１２００Ｈｚと決め
ておく。そこで、位相校正処理部１１及び５は、このよ
うに送信局Ｔのドップラーレーダの送信パルスの位相の
決められている第１の時刻を基準として、その時刻か
ら、ＧＰＳ信号の１０ＭＨｚの信号の受信パルスの数を
カウントする。これにより、第１の時刻の後の第２の時
刻（実際に観測を始める時刻）について、ドップラーレ
ーダのパルス送信時刻及び位相とを示す送信パルス情報
を、前記パルス数のカウント値を用いて周知の計算によ
り算出することができる。
いて、以下のように取り決める。即ち、図７に示すよう
に、ある時刻（１９７０年１月１日０時０分０．０００
０００秒）を基準として、その時の送信局Ｔのドップラ
ーレーダの送信パルスの位相が「０」であると取り決め
る。また、送信パルス周期を例えば１２００Ｈｚと決め
ておく。そこで、位相校正処理部１１及び５は、このよ
うに送信局Ｔのドップラーレーダの送信パルスの位相の
決められている第１の時刻を基準として、その時刻か
ら、ＧＰＳ信号の１０ＭＨｚの信号の受信パルスの数を
カウントする。これにより、第１の時刻の後の第２の時
刻（実際に観測を始める時刻）について、ドップラーレ
ーダのパルス送信時刻及び位相とを示す送信パルス情報
を、前記パルス数のカウント値を用いて周知の計算によ
り算出することができる。
【００２６】この時、位相校正処理部１１及び５は、特
に、送信パルスの位相が「０」となり、現在時刻よりも
後の時刻に相当するパルス送信時刻を求める。例えば、
現在２０００年５月３日であるとして、その日の観測計
画を立案する際に、位相校正処理部１１及び５は、当該
期間において前記条件を満たすパルス送信時刻を求め
る。このパルス送信時刻としては、複数の値が求まる。
この中から、例えば、現在時刻に最も近い２０００年５
月３日６時０分０．０秒が選択される。位相校正処理部
１１及び５は、この値を送信機１３と受信機１とに入力
する。送信機１３は、当該時刻に送信パルス位相を
「０」として、送信を開始する。また、受信機１は、当
該時刻に対応する送信局Ｔのドップラーレーダの送信パ
ルスの位相を「０」として、バイスタティック・ドップ
ラーレーダ観測を行なう。
に、送信パルスの位相が「０」となり、現在時刻よりも
後の時刻に相当するパルス送信時刻を求める。例えば、
現在２０００年５月３日であるとして、その日の観測計
画を立案する際に、位相校正処理部１１及び５は、当該
期間において前記条件を満たすパルス送信時刻を求め
る。このパルス送信時刻としては、複数の値が求まる。
この中から、例えば、現在時刻に最も近い２０００年５
月３日６時０分０．０秒が選択される。位相校正処理部
１１及び５は、この値を送信機１３と受信機１とに入力
する。送信機１３は、当該時刻に送信パルス位相を
「０」として、送信を開始する。また、受信機１は、当
該時刻に対応する送信局Ｔのドップラーレーダの送信パ
ルスの位相を「０」として、バイスタティック・ドップ
ラーレーダ観測を行なう。
【００２７】実際には、前述の場合と同様に、算出した
位相と実際の位相との差異に起因する誤差（オフセッ
ト）が、少しずつではあるが、累積され徐々に大きくな
ってくる。そこで、例えば１時間（乃至３時間）おき
に、前記条件を満たすパルス送信時刻を求め、送信機１
３では、その時刻において送信パルスの位相を「０」と
して、再び送信を行なう。
位相と実際の位相との差異に起因する誤差（オフセッ
ト）が、少しずつではあるが、累積され徐々に大きくな
ってくる。そこで、例えば１時間（乃至３時間）おき
に、前記条件を満たすパルス送信時刻を求め、送信機１
３では、その時刻において送信パルスの位相を「０」と
して、再び送信を行なう。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、オフライン・バイスタ
ティック・ドップラーレーダシステムにおいて、アンテ
ナ回転速度情報と送信パルス情報とからなる送信レーダ
の情報を受信局側において検知又は生成する。これによ
り、バイスタティック・ドップラーレーダ観測の実現の
ために必要不可欠な情報である送信レーダの情報を、ネ
ットワークを用いることなく、受信局側において得るこ
とができる。従って、ネットワークが不要であるので、
バイスタティック・ドップラーレーダ観測がネットワー
クの切断や不調により中止される等の影響を受けること
を防止でき、また、ネットワークを引けない場所にでも
受信局を設置することができ、バイスタティック・ドッ
プラーレーダシステムの自由度をより高くすることがで
きる。
ティック・ドップラーレーダシステムにおいて、アンテ
ナ回転速度情報と送信パルス情報とからなる送信レーダ
の情報を受信局側において検知又は生成する。これによ
り、バイスタティック・ドップラーレーダ観測の実現の
ために必要不可欠な情報である送信レーダの情報を、ネ
ットワークを用いることなく、受信局側において得るこ
とができる。従って、ネットワークが不要であるので、
バイスタティック・ドップラーレーダ観測がネットワー
クの切断や不調により中止される等の影響を受けること
を防止でき、また、ネットワークを引けない場所にでも
受信局を設置することができ、バイスタティック・ドッ
プラーレーダシステムの自由度をより高くすることがで
きる。
【図１】バイスタティック・ドップラーレーダシステム
構成図である。
構成図である。
【図２】バイスタティック・ドップラーレーダシステム
構成図である。
構成図である。
【図３】バイスタティック・ドップラーレーダシステム
構成図である。
構成図である。
【図４】受信波説明図である。
【図５】受信波説明図である。
【図６】他のバイスタティック・ドップラーレーダシス
テム構成図である。
テム構成図である。
【図７】受信波説明図である。
【図８】発明の背景説明図である。
Ｔ 送信局
Ｒ 受信局
Ｓ 観測目標物
ＡＴ アンテナ
ＡＴ−Ｒ リファレンスアンテナ
ＳＷ 切替スイッチ
１ 受信機
２ 切替スイッチ制御部
３ ＧＰＳ受信部
４ 情報生成処理部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
// Ｇ０１Ｓ 13/95 Ｇ０１Ｓ 13/95
Ｆターム(参考） 5J062 AA13 CC07
5J070 AB01 AC06 AD06 AE12 AF01
AH07 AK21 AK29 BA01 BD02
Claims (2)
- 【請求項１】 ドップラーレーダからなる送信局と、 前記送信局と所定の距離をおいて設けられたバイスタテ
ィック受信局であって、前記送信局からの直接波を受信
するように固定的に設けられたリファレンスアンテナ
と、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部と、前記リファ
レンスアンテナでの受信の結果及び前記ＧＰＳ信号に基
づいて前記ドップラーレーダのアンテナ回転速度情報
と、送信パルスの周期、パルス送信時刻及び位相とを示
す送信パルス情報とを生成する情報生成処理部とを有す
る受信局とを備えることを特徴とするオフライン・バイ
スタティック・ドップラーレーダシステム。 - 【請求項２】 ドップラーレーダからなる送信局と、 前記送信局と所定の距離をおいて設けられたバイスタテ
ィック受信局とを備え、 前記送信局及び受信局が、各々、ＧＰＳ信号を受信する
ＧＰＳ受信部と、前記ＧＰＳ信号の所定の周波数の基準
クロックを用いて、前記ドップラーレーダの送信パルス
位相を取り決めた第１の時刻を基準として、前記第１の
時刻の後の第２の時刻について、前記ドップラーレーダ
の送信パルスの周期、パルス送信時刻及び位相とを示す
送信パルス情報を算出する位相校正処理部とを備えるこ
とを特徴とするオフライン・バイスタティック・ドップ
ラーレーダシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001355438A JP3557462B2 (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | オフライン・バイスタティック・ドップラーレーダシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001355438A JP3557462B2 (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | オフライン・バイスタティック・ドップラーレーダシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003156557A true JP2003156557A (ja) | 2003-05-30 |
| JP3557462B2 JP3557462B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=19167135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001355438A Expired - Lifetime JP3557462B2 (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | オフライン・バイスタティック・ドップラーレーダシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3557462B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011191099A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | 合成開口レーダ装置 |
| JP2016166836A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社東芝 | 気象レーダシステムおよびその制御方法 |
| JP2016166837A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社東芝 | 気象レーダシステム、気象レーダおよび気象レーダシステムの制御方法 |
| US10769239B2 (en) | 2014-11-26 | 2020-09-08 | Maritime Radar Systems Limited | System for monitoring a maritime environment |
| CN115079145A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-09-20 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 一种提高激光雷达抗干扰能力的方法和装置 |
-
2001
- 2001-11-21 JP JP2001355438A patent/JP3557462B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011191099A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | 合成開口レーダ装置 |
| US10769239B2 (en) | 2014-11-26 | 2020-09-08 | Maritime Radar Systems Limited | System for monitoring a maritime environment |
| JP2016166836A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社東芝 | 気象レーダシステムおよびその制御方法 |
| JP2016166837A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社東芝 | 気象レーダシステム、気象レーダおよび気象レーダシステムの制御方法 |
| CN115079145A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-09-20 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 一种提高激光雷达抗干扰能力的方法和装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3557462B2 (ja) | 2004-08-25 |
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