JPH02140680A - ラジオテオドライトのアンテナ受信システムに用いる方法並びに装置 - Google Patents

ラジオテオドライトのアンテナ受信システムに用いる方法並びに装置

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JPH02140680A
JPH02140680A JP1107136A JP10713689A JPH02140680A JP H02140680 A JPH02140680 A JP H02140680A JP 1107136 A JP1107136 A JP 1107136A JP 10713689 A JP10713689 A JP 10713689A JP H02140680 A JPH02140680 A JP H02140680A
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JP
Japan
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antenna
signal
measurement
phase
antennas
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JP1107136A
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Henry Andersson
ヘンリー・アンダーソン
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Vaisala Oy
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Vaisala Oy
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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
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/46—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
    • G01S3/48—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems the waves arriving at the antennas being continuous or intermittent and the phase difference of signals derived therefrom being measured
    • 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
    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/02—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
    • G01S11/04—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves using angle measurements

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  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はラジオテオドライトのアンテナ受信システムに
用いられる方法および装置に関する。
（従来技術） 従来のラジオテオドライトのアンテナ受信システムに用
いる方法によれば、アンテナフィールド内の少なくとも
３本の、好ましくはそれ以上のアンテナと、参照アンテ
ナとによって被７＃１定物の送信機から到来する無線信
号を受信し、アンテナ選択スイッチによって選択制御し
ながら、異なったアンテナからの無線信号の位相差を検
出測定し、アンテナフィールド内のアンテナの既知の座
標にもとづいて三角法を用いて無線信号の入射角を計算
している。
さらに従来のラジオテオドライトのアンテナ受信システ
ムに用いる装置は、アンテナ選択ユニットと内部参照ア
ンテナを有するアンテナフィールドと、受信機と、位相
測定デバイスと、振幅測定デバイスと、制御測定デバイ
スと、好ましくは測定結累計算デバイスとを有している
。
従来知られているラジオテオドライトは、平面波として
の無線信号の到来方向を検出し、すなわち、所定の座標
系で方位角と仰角とを検出することによって無線送信機
の位置を決定できる。ラジオテオドライトを行うのに適
した種々な方法が知られている。例えば、ロープとシュ
バルッニュウズによる“方向探知および無線位置検出°
第７８〜８２頁に記載されている。
従来の干渉計の動作原理を以下に説明する。干渉計は、
少なくとも３本の、実際には通常３本以上のアンテナよ
り成るアンテナフィールドと、受信機と、位相差測定デ
バイスとより成る。アンテナからの信号の位相差をＪＦ
Ｉ定することにより、既知の正確なアンテナの位置から
単純な三角法を用いて平面波としての信号の入射角を計
算できる。
動作原理は例えば上述の文献に記載されている。
従来の干渉計の場合、近くの障害物や地表から反射した
信号が被測定電磁界を歪め方向決定に誤差が生じるとい
う問題がある。従来技術で知られているように、必要な
３本のアンテナよりも多くのアンテナを用い、位相以外
に振幅をも測定することによって上述の問題を緩和する
試みがなされた。干渉によって反射は振幅を変化させる
。この変化を観察して、反射のない信号をもたらすアン
テナのみを用いて各特定の時間での方向を計算すること
ができる。
従来装置では方向決定の精度はアンテナフィールドの大
きさ、すなわち三角測量の底辺によって制限される。従
ってアンテナ間の距離を増やすと、位相差のＢ１定精度
等の他の要因が不変すると、方向決定の精度が向上する
。しかし、アンテナ間の距離が１／２半波以上になると
一義性が失われる。
即ちひとつの信号が数個の方向より到来できる。
大きな底辺をもったアンテナフィールドでも、大きなア
ンテナ群に加えて小さなアンテナ群を用いることによっ
て一義的な方向性パターンを得て正確な信号到来方向を
決定できる。
アンテナからの信号間の位相差を測定するには少なくと
も２台の受信機を必要とし、この受信機によって到来信
号を充分低い周波数に変換して位相差と振幅を正確に測
定できる。
ラジオテオドライトのアンテナからの信号測定を行う従
来技術は上述した問題点をその一部として有している。
本発明の主たる目的はそれら問題点を解決することにあ
る。
（発明の概要） 上述の目的および他の目的を達成するため、本発明の方
法は、アンテナフィールドそれ自体に属さない外部参照
アンテナならびにこれに接続された受信機から得られた
参照信号に対する、アンテナフィールドに属するアンテ
ナと内部参照アンテナの位相を測定し、測定系と参照系
の校正を不要としたことを特徴とする。
さらに本発明の装置は、アンテナフィールド自体に属さ
ない外部参照アンテナとこれに用いられる受信機とを装
置のアンテナシステムに接続し、アンテナフィールドに
属するすべてのアンテナの無線信号の位相を受信機によ
って得られた基準信号に対して測定することを特徴とす
る。
本発明方法に必須の新規な点はアンテナフィールド自体
に属さない外部参照アンテナを付加して使用することで
ある。この外部参照アンテナからの信号を受信すること
によって、従来方法で必要であった校正信号発生器をダ
イオードスイッチに置きかえることができる。アンテナ
フィールド自体に属する内部参照アンテナを含むすべて
のアンテナからの信号の位相を、外部参照アンテナとそ
の受信機から得られた基準信号に対して測定する。
従ってアンテナフィールド自体のすべての信号はアンテ
ナ選択スイッチを介して同一の伝送路を通るので、１ｌ
Ｊｚ系と参照系との間の校正は不要となる。
本発明の上述した方法および装置は距離ではなく方向の
みの測定が可能であることを確認されたい。必要ならば
、例えばラジオゾンデの場合、ゾンデから送信された気
圧データにもとづいて距離の測定も可能である。本発明
の方法は種々の場合に適用できる。例えば、ラジオゾン
デや人工衛星のモニタ、あるいは、航空機位置決定装置
等に適用できる。
本発明をゾンデに適用した場合、オメガシステムやロー
ラーシステムによらないで風を測定する方法および装置
を提供できる。本発明の重要な利点のひとつは、例えば
軍事利用の場合、レーザと比較して装置が受動的な即ち
送信デバイスのないものであり、位置を検出されないこ
とである。
例えば、人工衛星の位置を正確にモニタする際に、本発
明のチオドライドならびに対応する他のデバイスをいく
か用いることができるので、人工衛星の位置を非常に正
確に決定できる。
本発明によれば、種々の利点が同時に達成される。これ
ら利点を以下に概説する。
・本質的なすべての信号は同一伝送路を通るので、装置
のドリコトによる位相誤差が補償される。
外部参照アンテナと７ｊ−１定アンテナとの間の位相変
化は、サンプリング時間に比較して通常ゆるやかである
ので問題とならない。
・ＲＦ回路が簡単である。
・校正信号発生器が不要である（周波数は受信周波数に
追従する）。
・校正スイッチが不要である。
・校正信号の分岐手段が不要である。
・ケーブル配線が簡単であり、位相ドリコトを受ける部
品が少ししかない。
・アンテナコネクタのみが装置の外部に設けられる。従
来方法では、４００ＭＨｚ入カエンド、校正スイッチ、
および分岐手段を装置の外部に設ける必要があった。
・参照系の受信機は通常のシステムのものを使用できる
。
（実施例） 以下まず本発明にもっとも密接に関連した従来技術を説
明し、次に本発明の好ましい実施例を図面を参照して詳
細に説明する。
まず、本発明にもっとも密接に関連した従来技術を第Ａ
図を参照して説明する。
数本のアンテナより構成されたアンテナフィールドのア
ンテナからの信号は、同時に２本の対となったアンテナ
からの信号として測定できる。このことは、“ミニトラ
ックトラッキング機能の最終レポート”第２巻、第３９
〜４１頁、ゴッダードスペースフライトセンター、グリ
ーンベルト、メリーランドに記載されている。この場合
、並列動作する多くの受信機より成るシステムが必要と
なる。簡単な解決策としては、２台の受信機と高速切替
スイッチとである。これによって、アンテナフィールド
から選択された１本の参照アンテナに対して、数本のア
ンテナを順次高速で測定できる。この種従来技術による
システムを第Ａ図に示す。第Ａ図において、アンテナ選
択スイッチは測定タイミングを制御するユニット１０ａ
によって制御され、測定される各アンチナト・・ｎ−１
は短時間受信機１１に接続される。このようにして、各
アンチナト・・ｎ−１は参照アンテナｎに対する位相差
と振幅が読みこまれる。
アンテナｉからの信号がＵｉ　（ｔ）　−Ｕｉ　ｓ　ｆ
ｎ（ωｔ＋ψｌ′）で参照アンテナｎからの信号がＵｎ
　（ｔ）−Ｕｎｓ　ｉｎ　（ωｔ＋ψｎ−）であると、
アンテナｉと参照アンテナｎからの信号の位相差（所望
の最終結果）はψｉ−ψｉ′−ψｎ゛である。
ここで ｉ−１…ｎ−１，アンテナ番号、 ロー参照アンテナ番号 ψｉ′−アンテナｉからの信号の相対位相ψｎ′−参照
アンテナｎからの信号の相対位相 ψｍ−位相測定結果 Δψ−測定系の位相差 ω−アンテナに到来する信号の角周波数を一時間 Ｕ−信号の瞬時電圧 Ｕ−電圧の尖頭値 位相測定ユニット１７で得られた測定結果、ψｍｉ−ψ
ｉ゛−ψｎ−＋Δψは測定系の伝送時間差に起因する位
相差Δψを含んでいる。この位相差は校正によって別個
に確定して？＃１定結果から減算して実際のψｉを見出
す必要があった。
受信機１１および１２は同期して動作するので、そらの
局部発振器１３は共通であり受信機に対してフェーズロ
ックされている。参照アンテナｎから信号とアンテナフ
ィールドの他のアンテナｉ…ｎ−１からの信号は互いに
完全に分離した系を通り信号位相７１−１定ユニツト１
７に送られる。これらの系は多量のケーブルと受信機と
を含んでいる。
温度や関連する環境条件が変化すると、伝送時間と同時
に位相がこれらの系で変化する。これら系の特性を互い
に等しくなるように変更しないと、当然測定に誤差が生
じる。従って、可能なかぎり両方の系を等しくし、特に
ケーブル長を正確に等しくすることが重要である。
上述の動作にもかかわらず、第八図のシステムには位相
ドリコトを発生する要因が残っており、校正を頻繁に行
うことによって要因の除去に努めている。校正のために
は、各特定の時間で測定中の信号に対応した周波数とパ
ワーレベルを有した信号発生器１５が必要となる。信号
発生器１５の信号は信号分岐手段１４によって２つの系
に分配され、アンテナ選択スイッチ１０ａと特定の校正
スイッチ１６とを介して両受信機１１および１２に供給
される。このようにして、零位相差に対応する誤差を各
特定の時間で測定できる。これは信号分岐手段１４とこ
れに接続されるケーブルの特性が変化していないという
仮定のもとで可能である。実際には、ケーブルは非常に
長（（数波長）、とりわけ、太陽熱によって時々刻々そ
の温度が変化するので上述の仮定は完全に正しくなく、
上述の校正は特に正確で信頼のおけるものでもない。
以下第１図から第４図を参照して本発明の主たる原理と
好ましい実施例とを説明する。
測定系間の位相差ドリコトの原因となる数多くの要因は
第１図に示す本発明の好ましい実施例によって最少にで
きる。第１回かられかるように、第八図に示す従来技術
のシステムに比較して、アンテナフィールドＡＫそれ自
体には属さないがその直近に位置する１本のアンテナ即
ち外部参照アンテナｎ＋１をシステムに加えている。ア
ンテナフィールドに属する内部参照アンテナｎを含むす
べてのアンチナト・・ｎからの信号は、アンテナ選択ス
イッチ１０ａを介して同一のケーブル２ｏを通り同一の
受信機１１に至る。内部参照アンテナｎを含むすべての
アンチナト・・ｎからの信号の位相は外部参照アンテナ
ｎ＋１からの信号に対して測定される。
第八図で説明したのと対応して、位相測定ユニット１７
で得られる７＃１定結果はアンテナｉに対してψｍｉ−
ψ−１−ψ−ｎ−１＋Δψとなり内部参照アンテナｎに
対してψｍｎ−ψ−ローψ′ｎ十１＋Δψとなる。測定
する位相差ψｉ−ψ′ｉ−ψ−ｎは単純に減算 ψｍｉ−ψｍｎ■ψ″ｉ−ψ゛ｎ＋１＋Δψ〜（ψ゛ｎ
−ψ゛ｎ＋１＋Δψ）−ψ゛ｉ−ψ′ｎにより得られる
。
上述した説明でわかるように、外部参照アンテナｎ＋１
からの信号の位相ψ″ｎ＋１と測定量の位相差Δψは、
両者がΔ１ｊ１時間内で不変であるならば、消滅する。
実際、温度等によるΔψの変化、および信号到来方向の
変化によるψ″ｎ＋１の変化は非常に遅いので、数ミリ
セコンドの測定サイクル中に起こる変化は重要でない。
第１図から第４図で説明する本発明の解決策によって、
頻繁な校正ならびにそれに要する装置（信号発生器、信
号分岐手段、校正スイッチ、数本のケーブル）が不要と
なる。さらに、アンテナフィールド自体のアンテナの伝
送時間、ケーブルおよびアンテナ選択スイッチの伝送時
間の変化以外の他の誤差要因は除去される。
次に、ラジオゾンデと本発明の干渉計によって風を測定
する好ましい実施例を第２図から第４図を参照して説明
する。
ｍ２図を参照するに、風を測定するには、ガスバルーン
３０によって飛翔するラジオゾンデ３１を用いる。これ
ら組合せ３０および３１は空気流に従って受動的に流れ
動く。ゾンデ３１の位置を短い時間間隔で決定し、移動
した量から風の速度が計算できる。ゾンデ３１の位置決
定には多くの従来技術を使用できる。例えば各々固有の
利点・欠点を有した光学的チオドライド、レーダ、無線
航行システム、およびラジオテオドライトである。
本発明の干渉計型ラジオテオドライトによってゾンデ３
１の位置を決定する原理を第２図に示す。
ゾンデ３１から到来する平面波としての無線信号を相対
位置が正確に知られている数個のアンチナト・・１０　
（ｎ−９）で受信してその信号の振幅と位相を測定する
ことによって、信号の到来方向によって示される方位角
（α）と仰角（ε）とを計算できる。さらに、ゾンデか
ら送信される気圧データによってゾンデ３１の高度りを
知り、これらデータにもとづいて特定の時間でのゾンデ
３１の位置を計算することができる。
ラジオゾンデの動きを観察することによって風を測定す
ることを特に企図した本発明による風干渉計を以下に説
明する。この干渉計を少々改変することによって、無線
送信機の位置決定と無線送信機の動きの観察にも利用で
きる。
第３図は測定アンチナト・・９と外部参照アンテナ１０
とより成るアンテナフィールドＡＫを示す。
アンチナト・・９は互いに直交する線上に配置した９本
のアンテナであり、中央のアンテナはアンテナフィール
ドの内部参照アンテナである。
内側のアンチナト・・４と内部参照アンテナ９が形成す
る群によって一義的な方向性パターンを得る。外側のア
ンテナ５・・・８と内部参照アンテナ９が形成する群の
長い底辺によってΔｐ１定精度が向上する。第３図に示
した波長に対しての各アンテナの配置は、種々な例の一
実施例である。方向決定の精度の向上が望まれる時には
外側アンテナ５・・・８間の間隔を広くすることができ
ない。逆に低い精度で充分の時には外側アンテナを省略
してよい。
アンチナト・・１０は、好ましくは、１／４波長の垂直
エレメントと地面とのように全方向性であり、できる限
り同一のものである。アンテナフィールドの外部参照ア
ンテナ１０は、例えば、方向性アンテナのように異なっ
たものでもなんら問題はない。アンテナ１０の位置は他
のアンチナト・・９に干渉を及ぼす程近くなく（２波長
以下）、かつ、アンテナフィールドの中心からそう遠く
なければ、自由に選択できる。この距離は、好ましくは
、アンテナフィールドの中心である内部参照アンテナ９
の位置と外側アンテナとの距離よりもかなり長くないこ
とである。
第４図は、受信Δ１１定装置の構成を示すブロック図で
ある。この装置は４００ＭＨｚのラジオゾンデ用に設計
され、その周波数範囲は４００から４０６ＭＨｚである
。装置は、はぼ同一のダブルスーパヘテロダイン受信機
１１および１２（第１図参照）の二台で構成されている
。
受信機１２はアンテナフィールドの外部参照アンテナ１
０からの信号を受信し、受信機１１は、アンテナ選択ス
イッチ１０ａの制御の下に、アンテナフィールドＡＫの
各アンチナト・・９からの信号を交互に受信する。
受信機１１および１２の入力ステージ３２および３３は
、増幅器の全周波数範囲４００から４０６ＭＨ２をカバ
ーする帯域幅を有した４　０３ＭＨｚバンドパスフィル
タによって構成されている。
増幅され濾波された信号は第１の局発６６の信号３３０
・・・３６０ＭＨｚとダイオードミキサ３４および３５
によって混合され、第１の中間周波数７０ＭＨｚを得る
。両受信機１１および１２は共通の局発１３ａを用い、
信号分岐手段６７によって信号をｊりている。第１の中
間周波は第１の中間周波ステージ３６および３７で濾波
され増幅されて、第２のミキサ３８および３９に送られ
る。受信機１２の第２の局発信号は５９．３ＭＨｚの固
定水晶発振器５０から得ている。受信機の第２の局発信
号は発振器５０とフェーズロックされている電圧制御水
晶発振器５１から得ている。従って、別個の基準発振器
５２によって決定される周波数Δψ−２，４ＭＨｚだけ
正確に低い周波数が受信機１１に対して与えられる。第
２のミキサ３８および３９から得られる中間周波数１０
．７ＭＨｚは第２の中間周波ステージ４２および４３で
濾波され増幅される。
受信機１２の第２の中間周波は、ゾンデ３１から送信さ
れた、いわゆるＰＴＵ信号である気圧、湿度および温度
に関するデータをも含んでいる。
このＰＴＵ信号は検波器に供給されさらに信号処理され
る。受信機１１の第２中間周波は入力検波器４６に送ら
れる。入力検波器４６には、さらに、リミッタ４４で標
準レベルに抑えられた受信機１２の第２中間周波が送ら
れる。入力検波器４１からの出力はバンドパスフィルタ
によっては受信機の第２中間周波の差ｆ３が得られる。
第４図で用いられた周波数の記号は以下の意味を有して
いる。
ｆＯ−到来信号の周波数、 ｆｌ−第１中間周波数、 ｆ２１−受信機１１の第２中間周波数 ｆ２２−受信機１２の第２中間周波数 ｆ３−検波信号の周波数 ｆＬｌ−第１局発周波数 ｆｌ２−第２局発周波数 Δｆ−参照周波数 このような周波数定義によると、ｆ３−ｆ２１−ｆ２２
ならびにｆ２２−　ｆＯ−ｆＬｌ−ｆｌ２およびｆ２１
−　ｆ　Ｏ−ｆ　１．１−　（ｆ　１，２−Δｆ）とな
る。後者の二式を前者に代入するとｆ３−Δｆが得られ
る。従って、入力信号の周波数ｆＯと局発信号の周波数
ｆＬｌおよびｆｌ２にかかわらず、差周波数は参照周波
数Δｆとなる。差周波数は受信機１１に到来する信号と
同一の振幅情報を有し、参照周波数信号Δｆに対する位
相差は、アンテナ選択スイッチ１０ａに選択される各特
定時間でのアンチナト・・ｎと外部参照アンテナとの信
号内の位相差と比例している。このようにＪＰＩ定結果
は局発周波数ｆＬ１とｆｌ２のドリコトになんら影響さ
れない。
受信機１２の増幅度自動制御（ＡＡＧ）を行ったために
、第２中間周波からＡＡＧ検波器４５によってサンプル
を取出している。ＡＡＧ検波器４５から得られる電圧は
、中間周波の振幅を一定にするように入力ステージ３２
と第２中間周波ステージ４２の増幅度を制御している。
受信機１１はＡＡＧ検波器４７が異なっていて、検波信
号の振幅からサンプルを取出している。さらにＡＡＧ検
波器４７は制御信号によって制御され、アンテナ選択ス
イッチ１０ａによって内部参照アンテナｎが選択された
時だけサンプルを取出すのでＡＡＧ電圧を他のアンテナ
が選択された時は変化させないでいる。従って、他のア
ンテナからの信号強度はＡＡＣ１！圧に影響を与えない
。
制御測定プロセツサ６０は動作タイミングを制御し、位
（目測定回路１７と振幅測定回路１８にサンプリング命
令を与えて検波信号の８１１定を行わせている。位相差
は２．４ＭＨｚ参照信号に対してデジタル的に７ｊ−１
定され、振幅測定は高速ピーク値整流器によってなされ
る。
アンテナ選択スイッチ１０ａは以下のように動作する。
即ち、アンテナフィールドのアンチナト・・ｎは順次選
択され、各アンテナからの信号を測定する間の時間で内
部参照アンテナからの信号を測定し、各アンチナト・・
ｎ−１の測定の可能なかぎり直後に参照アンテナｎから
の信号からサンプルを得ている。このようにして、伝送
時間や他の要因によるドリコトに起因する位相誤差を最
小に保っている。従って、測定順序、Ｉｓ　ｎ＋　２ｔ
ｎ＋３ｓｎ・・・に従って数回の同様の測定が行なわれ
る。測定は例えば１秒のインタバルで行い、測定結果は
数回の測定の平均値として得る。１本のアンテナの測定
は約２．５ｍｓである。
制御測定プロセッサ６０は振幅と位相の測定結果をディ
ジタル信号に変換し、シリアルチャネル６２を介して同
計算プロセッサ６１に供給する。
計算プロセッサは供給されたデータとゾンデ３１からの
高度データｈとから１秒間のインタバルで風の方向と速
度を計算する。
以上詳細に説明した実施例は本発明の例示としてのみ用
いられ、本発明はこれに限定されるものではない。特許
請求の範囲から逸脱することなく種々の変形が可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は第５図と対比して示した本発明の測定方法を示
すブロック図、 第２図は、本発明による干渉計によるゾンデの位置決定
を示す図、 第β図は、本発明による干渉計のアンテナフィールドを
示す図、そして 第４図は本発明による干渉計の構造および動作を説明す
る詳細図、そして 第５図は、従来の測定方法を示すブロック図である。 ＡＫ・・・アンテナフィールド、 １…ｎ−１・・・アンテナ、 ｎ・・・内部参照アンテナ、 ｎ＋１・・・外部参照アンテナ、 １１．１２・・・受信機、 １３・・・局発、 １７・・・位相測定回路、 １８・・・振幅測定回路。 外１名 手続補正書動式） 平成１年１１月１３日

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）アンテナフィールド（ＡＫ）内の少なくとも３本
    の、好ましくはそれ以上のアンテナ（１…ｎ−１）と、
    参照アンテナとによって被測定物（３１）の送信機から
    到来する無線信号を受信し、アンテナ選択スイッチ（１
    ０ａ）によって選択制御しながら、異なったアンテナか
    らの無線信号の位相差を検出測定し、アンテナフィール
    ド（ＡＫ）内のアンテナの既知の座標にもとづいて三角
    法を用いて無線信号の入射角（α、ε）を計算するラジ
    オテオドライトのアンテナ受信システムに用いる方法で
    あって、 アンテナフィールド（ＡＫ）それ自体に属さない外部参
    照アンテナ（ｎ＋１）ならびにこれに接続された受信機
    （１２）から得られた参照信号に対する、アンテナフィ
    ールドに属するアンテナ（１…ｎ−１）と内部参照アン
    テナ（ｎ）の位相を測定し、測定系と参照系の校正を不
    要としたことを特徴とするラジオテオドライトのアンテ
    ナ受信システムに用いる方法。
  2. （２）前記アンテナフィールド内のすべてのアンテナ（
    １…ｎ−１）と内部参照アンテナ（ｎ）の無線信号は、
    アンテナ選択スイッチ（１０ａ）によって選択制御しな
    がら、同一ケーブル（２０）によって同一受信機（１１
    ）に導かれ、外部参照アンテナの無線信号は別個の受信
    機（１２）に導かれ、これら両受信機（１１、１２）か
    らの測定信号と参照信号は個々に位相測定器（１７）と
    好ましくは振幅測定器とに導かれることを特徴とする第
    １項記載の方法。
  3. （３）前記アンテナフィールド（ＡＫ）内のアンテナ（
    １…ｎ−１）と内部参照アンテナ（ｎ）とに共通な受信
    機（１１）の信号と、外部参照アンテナ（ｎ＋１）の別
    個の受信機（１２）の信号とは各々局部発振器（１３）
    の信号と混合されることを特徴とする第１項あるいは第
    ２項記載の方法。
  4. （４）前記アンテナフィールド内のアンテナ（１…ｎ）
    の無線信号を順次導入して、各アンテナの測定の間で内
    部参照アンテナ（ｎ）の無線信号を測定してサンプル信
    号を各アンテナの測定直後に得ることによって伝送時間
    あるいは伝送じょう乱要因に起因するドリコトを最小に
    するようう前記アンテナ選択スイッチ（１０ａ）を制御
    し、測定精度を上げるために何回かの測定を繰返してそ
    の結果を例えば平均値として得ることを特徴とした第１
    項から第３項のいずれかに記載の方法。
  5. （５）制御測定プロセッサ（６０）を用いて位相および
    好ましくは振幅の測定結果をデジタル信号に変換して好
    ましくはシリアルチャネルを介して計算プロセッサ（６
    １）等に与えることを特徴とした第１項から第４項のい
    ずれかに記載の方法。
  6. （６）ゾンデ（３１）から到来する平面波としての無線
    信号を既知の位置関係にある数個のアンテナ（１…ｎ＋
    １）で受信して振幅と位相を測定することによってラジ
    オゾンデ（３１）の位置を決定するのに用い、無線信号
    の到来方向によって示される方位角と仰角（α、ε）を
    計算し、さらに、ゾンデ（３１）から送信される気圧に
    もとづいて計算された高度データ（ｈ）を用いることに
    よって各特定時間におけるゾンデ（３１）の位置を計算
    し、この位置とゾンデの動きとにもとづいて風速および
    好ましくは風の方向をも計算することを特徴とした第１
    項から第５項のいずれかに記載の方法。
  7. （７）第１項から第６項のいずれかに記載の方法を実施
    するラジオテオドライト装置であって、アンテナ選択ユ
    ニット（１０ａ）と内部参照アンテナ（ｎ）を有するア
    ンテナフィールド（ＡＫ）と、受信機（１１、１２）と
    、位相測定デバイス（１７）と、振幅測定デバイスと、
    制御測定デバイスと、好ましくは測定結累計算デバイス
    （６１）とし、アンテナフィールド（ＡＫ）自体に属さ
    ない外部参照アンテナ（ｎ＋１）とこれに用いられる受
    信機（１２）とを装置のアンテナシステムに接続し、ア
    ンテナフィールドに属するすべてのアンテナ（１…ｎ）
    の無線信号の位相を受信機（１２）によって得られた基
    準信号に対して測定することを特徴とする装置。
  8. （８）前記外部参照アンテナ（ｎ＋１）はそれに最も近
    い他のアンテナ（１…ｎ）から２波長以上離れて設置さ
    れていることを特徴とする第７項記載の装置。
  9. （９）前記受信機（１１、１２）は好ましくはほぼ同一
    のダブルスーパヘテロダイン受信機であり、一方の受信
    機（１２）にはアンテナフィールド（ＡＫ）外の参照ア
    ンテナからの信号が与えられ、他方の受信機（１１）に
    はアンテナフィールド（ＡＫ）内のすべてのアンテナ（
    １…ｎ）からの信号が交互に与えられ、これら信号の選
    択は装置内のアンテナ選択スイッツチ（１０ａ）によっ
    て制御されることを特徴とする第７項あるいは第８項記
    載の装置。
  10. （１０）制御測定プロセッサ（６０）を含み、このプロ
    セッサは位相および振りの測定結果をデジタル信号に変
    換してシリアルチャネル（６２）等を介して装置内の計
    算プロセッサ（６１）に供給して、ゾンデ（３１）の位
    置の変化にもとづいて、風の方向および速度等の測定結
    果を計算することを特徴とする第７項から第９項のいず
    れかに記載の装置。
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FI (1) FI78566C (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005526986A (ja) * 2002-05-24 2005-09-08 ヴァイサラ オーワイジェー ラジオゾンデ・システム、ラジオゾンデ・システム受信機、およびラジオゾンデ受信機における信号処理方法
JP2006284356A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Ministry Of Public Management Home Affairs Posts & Telecommunications 電波ホログラフィ電波源探査装置
JP2007212229A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Ministry Of Public Management Home Affairs Posts & Telecommunications 電波発射源可視化装置及びその方法
JP2007212227A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Ministry Of Public Management Home Affairs Posts & Telecommunications 電波発射源可視化装置
WO2021171535A1 (ja) * 2020-02-28 2021-09-02 株式会社日立国際電気 電波方向探知システム及び電波方向探知方法

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5173690A (en) * 1990-02-23 1992-12-22 Viz Manufacturing Company Passive ranging system utilizing range tone signals
US5148180A (en) * 1991-07-15 1992-09-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for passive direction finding with sideband determination
US5426438A (en) * 1992-12-30 1995-06-20 Delfin Systems Method and apparatus for adaptively determining the bearing angle of a radio frequency signal
JP2556279B2 (ja) * 1993-12-14 1996-11-20 日本電気株式会社 移動通信システムの無線回線制御方式
US5574468A (en) * 1995-04-20 1996-11-12 Litton Systems, Inc. Phase-equivalent interferometer arrays
JP3639646B2 (ja) * 1995-09-14 2005-04-20 株式会社ソキア 測位干渉法における整数波位相の決定方法
US5812091A (en) * 1996-02-01 1998-09-22 Robinson; Stephen J. Radio interferometric antenna for angle coding
US5815117A (en) * 1997-01-02 1998-09-29 Raytheon Company Digital direction finding receiver
JPH118577A (ja) * 1997-06-17 1999-01-12 Saitama Nippon Denki Kk 無線機
US6002342A (en) * 1997-11-21 1999-12-14 Motorola, Inc. Communication system and device having unit locating feature
NL1010657C1 (nl) * 1998-11-26 2000-05-30 Hollandse Signaalapparaten Bv Arrayantenne en werkwijze voor het bedrijven van een arrayantenne.
US6590534B1 (en) * 2000-12-16 2003-07-08 Kroll Family Trust Electronic car locator
RU2185636C1 (ru) * 2000-12-28 2002-07-20 5 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации Способ однозначного пеленгования источника радиосигнала и устройство для его осуществления
US6421010B1 (en) 2001-02-16 2002-07-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Atmospheric sondes and method for tracking
RU2267134C2 (ru) * 2003-12-03 2005-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" Способ пеленгации радиосигналов и пеленгатор радиосигналов
RU2263927C2 (ru) * 2004-01-14 2005-11-10 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" Способ оценивания параметров траектории источников радиоизлучения в угломерной двухпозиционной пассивной радиолокационной системе
RU2262119C1 (ru) * 2004-03-24 2005-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" Способ пеленгации радиосигналов
RU2276381C1 (ru) * 2004-12-01 2006-05-10 Открытое акционерное общество "Воронежское центральное конструкторское бюро "Полюс" (ОАО "ВЦКБ "Полюс") Радиопеленгатор для определения двухмерного пеленга
RU2289146C9 (ru) * 2005-02-21 2007-01-20 Открытое акционерное общество "Воронежское центральное конструкторское бюро "Полюс" (ОАО "ВЦКБ "Полюс") Способ обнаружения и пеленгования радиосигналов
CN101547036B (zh) 2009-01-23 2012-08-08 华为技术有限公司 一种发射天线扩展后的参考信号发送方法、设备和系统
US8749433B2 (en) * 2010-04-02 2014-06-10 Position Imaging, Inc. Multiplexing receiver system
RU2434239C1 (ru) * 2010-05-17 2011-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" Способ пеленгования источника радиосигнала и устройство для его реализации
CN101951299A (zh) * 2010-10-15 2011-01-19 上海聚星仪器有限公司 一种双信道同步无线电接收机的测向方法和装置
US11175375B2 (en) 2010-11-12 2021-11-16 Position Imaging, Inc. Position tracking system and method using radio signals and inertial sensing
US10416276B2 (en) 2010-11-12 2019-09-17 Position Imaging, Inc. Position tracking system and method using radio signals and inertial sensing
US8957812B1 (en) 2010-11-12 2015-02-17 Position Imaging, Inc. Position tracking system and method using radio signals and inertial sensing
US9933509B2 (en) 2011-11-10 2018-04-03 Position Imaging, Inc. System for tracking an object using pulsed frequency hopping
WO2013071302A1 (en) 2011-11-10 2013-05-16 Guohua Min Systems and methods of wireless position tracking
CN103428845A (zh) * 2012-05-21 2013-12-04 中兴通讯股份有限公司 一种空口同步中时延的补偿方法和装置
US9069070B2 (en) 2012-06-01 2015-06-30 Honeywell International Inc. Systems and methods for the selection of antennas in aircraft navigation systems
US9782669B1 (en) 2012-06-14 2017-10-10 Position Imaging, Inc. RF tracking with active sensory feedback
US10269182B2 (en) 2012-06-14 2019-04-23 Position Imaging, Inc. RF tracking with active sensory feedback
US9519344B1 (en) 2012-08-14 2016-12-13 Position Imaging, Inc. User input system for immersive interaction
US10180490B1 (en) 2012-08-24 2019-01-15 Position Imaging, Inc. Radio frequency communication system
US10234539B2 (en) 2012-12-15 2019-03-19 Position Imaging, Inc. Cycling reference multiplexing receiver system
US10856108B2 (en) 2013-01-18 2020-12-01 Position Imaging, Inc. System and method of locating a radio frequency (RF) tracking device using a calibration routine
US9482741B1 (en) 2013-01-18 2016-11-01 Position Imaging, Inc. System and method of locating a radio frequency (RF) tracking device using a calibration routine
IL227858A (en) 2013-08-08 2015-06-30 Elbit System Bmd And Land Ew Elisra Ltd A system and method for directional classification of radio signals
US10634761B2 (en) 2013-12-13 2020-04-28 Position Imaging, Inc. Tracking system with mobile reader
US12000947B2 (en) 2013-12-13 2024-06-04 Position Imaging, Inc. Tracking system with mobile reader
US9497728B2 (en) 2014-01-17 2016-11-15 Position Imaging, Inc. Wireless relay station for radio frequency-based tracking system
US10200819B2 (en) 2014-02-06 2019-02-05 Position Imaging, Inc. Virtual reality and augmented reality functionality for mobile devices
US10642560B2 (en) 2015-02-13 2020-05-05 Position Imaging, Inc. Accurate geographic tracking of mobile devices
US10324474B2 (en) 2015-02-13 2019-06-18 Position Imaging, Inc. Spatial diversity for relative position tracking
US12079006B2 (en) 2015-02-13 2024-09-03 Position Imaging, Inc. Spatial diversity for relative position tracking
US11132004B2 (en) 2015-02-13 2021-09-28 Position Imaging, Inc. Spatial diveristy for relative position tracking
US10853757B1 (en) 2015-04-06 2020-12-01 Position Imaging, Inc. Video for real-time confirmation in package tracking systems
US11501244B1 (en) 2015-04-06 2022-11-15 Position Imaging, Inc. Package tracking systems and methods
US10148918B1 (en) 2015-04-06 2018-12-04 Position Imaging, Inc. Modular shelving systems for package tracking
US11416805B1 (en) 2015-04-06 2022-08-16 Position Imaging, Inc. Light-based guidance for package tracking systems
US10444323B2 (en) 2016-03-08 2019-10-15 Position Imaging, Inc. Expandable, decentralized position tracking systems and methods
JP6494551B2 (ja) * 2016-03-28 2019-04-03 アンリツ株式会社 電界強度分布測定装置及び電界強度分布測定方法
US11436553B2 (en) 2016-09-08 2022-09-06 Position Imaging, Inc. System and method of object tracking using weight confirmation
US10455364B2 (en) 2016-12-12 2019-10-22 Position Imaging, Inc. System and method of personalized navigation inside a business enterprise
US10634503B2 (en) 2016-12-12 2020-04-28 Position Imaging, Inc. System and method of personalized navigation inside a business enterprise
US10634506B2 (en) 2016-12-12 2020-04-28 Position Imaging, Inc. System and method of personalized navigation inside a business enterprise
US11120392B2 (en) 2017-01-06 2021-09-14 Position Imaging, Inc. System and method of calibrating a directional light source relative to a camera's field of view
US12190542B2 (en) 2017-01-06 2025-01-07 Position Imaging, Inc. System and method of calibrating a directional light source relative to a camera's field of view
US11361536B2 (en) 2018-09-21 2022-06-14 Position Imaging, Inc. Machine-learning-assisted self-improving object-identification system and method
US11089232B2 (en) 2019-01-11 2021-08-10 Position Imaging, Inc. Computer-vision-based object tracking and guidance module
CN111562596A (zh) * 2020-06-15 2020-08-21 中国人民解放军63660部队 一种长基线高精度外场定位定向方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62289781A (ja) * 1986-04-18 1987-12-16 ソーン　イーエムアイ　エレクトロニクス　リミテッド 無線方位測定方法及び装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2011147C3 (de) * 1970-03-10 1979-04-05 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Peilverfahren
US3975736A (en) * 1975-02-11 1976-08-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Transportation Radio theodolite angle measuring apparatus
US4328499A (en) * 1979-10-24 1982-05-04 The Marconi Company Limited Radio direction finding systems
US4680590A (en) * 1983-08-09 1987-07-14 Terrafix Limited Position finding system
GB8612753D0 (en) * 1986-05-27 1986-09-17 Tong D A Direction finding equipment
US4788548A (en) * 1987-09-08 1988-11-29 Itt Gilfillan, A Division Of Itt Corporation Phase measurement ranging
DE3825359A1 (de) * 1988-07-26 1990-02-01 Esg Elektronik System Gmbh Verfahren und vorrichtung zur hoehenwindbestimmung mit hilfe einer ballonsonde

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62289781A (ja) * 1986-04-18 1987-12-16 ソーン　イーエムアイ　エレクトロニクス　リミテッド 無線方位測定方法及び装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005526986A (ja) * 2002-05-24 2005-09-08 ヴァイサラ オーワイジェー ラジオゾンデ・システム、ラジオゾンデ・システム受信機、およびラジオゾンデ受信機における信号処理方法
JP2006284356A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Ministry Of Public Management Home Affairs Posts & Telecommunications 電波ホログラフィ電波源探査装置
JP2007212229A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Ministry Of Public Management Home Affairs Posts & Telecommunications 電波発射源可視化装置及びその方法
JP2007212227A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Ministry Of Public Management Home Affairs Posts & Telecommunications 電波発射源可視化装置
WO2021171535A1 (ja) * 2020-02-28 2021-09-02 株式会社日立国際電気 電波方向探知システム及び電波方向探知方法
JPWO2021171535A1 (ja) * 2020-02-28 2021-09-02

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Publication number Publication date
FI78566C (fi) 1989-08-10
FI881956A0 (fi) 1988-04-26
CN1013062B (zh) 1991-07-03
CN1037399A (zh) 1989-11-22
AU3238089A (en) 1989-11-02
AU617781B2 (en) 1991-12-05
FI78566B (fi) 1989-04-28
EP0339242A3 (en) 1991-03-20
EP0339242A2 (en) 1989-11-02
BR8901954A (pt) 1989-12-05
US5010343A (en) 1991-04-23

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