JPH01201177A - 方向探知装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、インターフェロメータ方式の方向探知装置
に係り、特に空中線間のカップリングによる測定誤差を
減少させ、性能向上を図るものに関する。

（従来の技術） インタ−７エロメータ方式の方向探知装置は、同一直線
上に並ばないように複数の空中線を配置し、各空中線間
の受信信号の位相差から到来方位角を求める。今、第８
図に示すように空中線１と空中線ｒ、空中線２と空中線
ｒが間隔ｄで、角度９０°を成して配置されているとす
る。このとき波長λの信号が方位角θ、仰角βの方向か
ら到来すると、空中線１と空中線１間の位相差φ、と空
中線２と空中線１間の位相差φ、は、次式で表わすこと
ができる。

２πｄ φ１＝７ｓｉｎａｃｏｓβ　　　　　　・（１）２πｄ ：：−　−ｅ　Ｏ−θｅｏ畠β　　　　　　・・・（２
）λ （１）　、　（２）式より、方位角θは、という式で表
わすことができる。ここでλ、β共に一定と考えると、
（１）　、　（２）式は次式で表わすことができる。

φ１＝Ｋｓｌｎθ　　　　　　　　　　　　　　・（４
）φ、＝−Ｋｃｏｓθ　　　　　　　　　　　　　　・
（５）但しＫ　＝　２πｄｅｏａ、＃／λである。（４
）　、　（５）式から明らかなように、位相差φ１と位
相差φ２は方位角θに対して正弦波特性となる。

しかし、実際に第８図のような、空中線配置にした場合
、各空中線間のカップリングにより、位相差φ、及び位
相差φ、は第９図及び第１０図の実線に示すような特性
となる（図中点線は理論特性曲線を示す）。これらは、
誤差成分となり、方位角の測定精度に悪影響を及ぼす。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように従来のインターフェロメータ方式によ
る方向探知装置では、各空中線間のカップリングによる
測定誤差が多大であった。

この発明は上記の問題を改善するためになされたもので
、各空中線間のカップリングによる方位角の測定精度の
悪化を除去し、極めて精度よく到来方向角を探知するこ
とのできるインターフェロメータ方式の方向探知装置を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明に係るインターフェ
ロメータ方式の方向探知装置は、同一直線上に並ばない
ように配置された少なくとも４本の空中線と、これらの
空中線の各出力信号の少なくとも４個の位相差を検出す
る位相差検出手段と、この手段で得られる位相差情報か
ら受信信号の到来方向角を抽出する演算手段とを具備し
て構成される。

（作用） 上記構成によるインターフェロメータ方式の方向探知装
置は、４個の位相差のうち２つは正の方向、他の２つは
負の方向に空中線間のカップリングによる誤差が生じる
のを利用して演算により誤差分を相殺して到来方向角を
求める。

（実施例） 以下、第１図乃至第７図を参照してこの発明の一実施例
を説明する。

第１図はその構成を示すもので、’＄２．ｒｌ＋ｒ、は
第１乃至第４の空中線である。これらの空中線１＋２＋
ｒ１＋ｒ２は第２図に示すように辺の長さをｄとする正
方形の頂点に配置され、それぞれ第１乃至第４図の受信
機Ｒ＋　　ｒ　Ｒ２Ｔ　Ｒｒ、　ＩＲｒｌに接続される
。各受信機Ｒ１ｒ　Ｒ２＊　Ｒｒ１１Ｒｒ２はそれぞれ
各空中線出力から波長λの信号を受信するもので、各受
信機出力は第１乃至第４の位相差検出回路Ｐ、、Ｐ、、
Ｐ、、Ｐ４のうちの２つに選択的に送られる。第１の位
相差検出回路Ｐ１は第１及び第３の空中線？、ｒｌ（受
信機Ｒ１゜Ｒｒ、　）出力の位相差φ、を検出し、第２
の位相差検出回路Ｐ、は第２及び第３の空中線２．ｒｌ
（受信機Ｒ１，Ｒｒ、）出力の位相差φ、を検出し、第
３の位相差検出回路Ｐ３は第２及び第４の空中線２、ｒ
、（受信機Ｒ１、Ｒｒ２　）出力の位相差φ。

を検出し、第４の位相差検出回路Ｐ４は第１及び第４の
空中線７１ｒ２（受信機Ｒ１，Ｒｒ２）出力の位相差φ
４を検出するものである。各位相差検出回路Ｐ、〜Ｐ、
の各出力φ１〜φ４は演算回路０Ｐに入力される。この
演算回路ＯＰは位相差φ１〜φ、を に代入し、方位角θを算出するものである。

上記構成において、以下その動作について説明する。

今、空中線？＋２＋ｒｌ＋ｒ！に対して方位角θ、仰角
βの方向から波長λの信号が到来したとする。このとき
の位相差φ１　、φ、は前記した（４）。

（５）式により表わされ、位相差φ８．φ４は次式で表
わすことができる。

φ、＝Ｋｓｌｎ（θ＋π）＝−Ｋｓｉｎθ　　　−（６
）φ、＝−Ｋｃｏｓ（θ＋π）＝Ｋｃｏｓθ　　　　・
（７）位相差φ８．φ４　も、各空中線間のカップリン
グにより、第３図、第４図に示すように誤差成分を含む
特性となる。

ここで、カップリングによる誤差成分をＥ（θ）とおく
と、実際の位相差φ１′〜φ４′は、φ、　’＝に’　
ａ　ｉｎｏ＋Ｅｌ　（θ）　　　　　　　・（８）φ、
’ニーに’ｃｏｓθ＋Ｅ！（θ）・（９）φ、’ニーに
’ｓｉｎθ＋Ｅｌ　（θ十π）・・・αｑφ、’＝に’
ｃｏｓθ＋Ｅ、（θ＋π）　　　　・・・αやと表わす
ことができる。次にφ１′、φ、′、φ、′。

φ、′を次式に代入する。

・・・（６） ・・・ａ３ 第５図、第６図にＥｌ　（θ）及びＥ、　（θ＋π）の
特性を示す。

以上のことから、（６）式のカップリングによる誤差成
分（Ｅｌ（θ）−Ｅｌ（θ＋π））／２は、第７図に示
すような特性となり、はぼカップリングによる誤差成分
が抑制され、カップリングの影響が無視できるようにな
る。同様に（Ｅ、（θ）ａｔ（θ＋π））／２について
も誤差成分が抑制される。従ってφム。

φ、は φ、キに’ａｌｎθ　　　　　　　　　　　　　　・Ｃ
１４φ３キーに’ｅｏｓθ　　　　　　　　　　　・・
・（ト）となるから、（３）式のφ１にφ□、φ、にφ
、を次式のように代入することにより方位角θを求める
ことができる。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、各空中線間のカッ
プリングが原因となって生じる誤差成分を最小限に抑え
、測定精度の向上により極めて正確な到来方向角を探知
可能なインターフェロメータ方式の方向探知装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るインタ−７エロメータ方式の方
向探知装置の一実施例を示すブロック図、第２図は同実
施例の空中線配置図、・第３図及び第４図はそれぞれ同
実施例の各空中線間の位相差を示す波形図、第５図及び
第６図はそれぞれ同実施例の空中線カップリングによる
位相差誤差を示す波形図、第７図は同実施例により位相
差誤差が抑制されることを示す波形図、第８図は従来の
インターフェロメータ方式の方向探知装置における空中
線配置図、第９図及び第１０図は第８図の各空中線間の
位相差を示す波形図である。 １．２．ｒ、、ｒｌ−”空中線、Ｒ１，、Ｒ１，Ｒｒｌ
。 Ｒｒ２・・・受信機、Ｐ１〜Ｐ４・・・位相差検出回路
、φ。 〜φ、・・・位相差、θ・・・方位角、λ・・・波長、
ｄ・・・長さ（距離）。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　産業３図　　　
　第４図 第５図　　　　第６図 Ｅ＋＋ｅｌ−Ｅｌ（ｅ−＋ｔ＋ 第７図 ψ１ 第９図 第８図 φ） 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 同一直線上に並ばないように配置された少なくとも４本
   の空中線と、これらの空中線の各出力信号の少なくとも
   ４個の位相差を検出する位相差検出手段と、この手段で
   得られる位相差情報から受信信号の到来方位角を抽出す
   る演算手段とを具備したことを特徴とする方向探知装置
   。