JPH0257876B2 - - Google Patents
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- JPH0257876B2 JPH0257876B2 JP58128517A JP12851783A JPH0257876B2 JP H0257876 B2 JPH0257876 B2 JP H0257876B2 JP 58128517 A JP58128517 A JP 58128517A JP 12851783 A JP12851783 A JP 12851783A JP H0257876 B2 JPH0257876 B2 JP H0257876B2
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- Japan
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- pulse
- radar
- signal
- output
- switch
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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
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
-
- 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
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
- G01S13/26—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave
- G01S13/28—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave with time compression of received pulses
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は航空機等の飛しよう体に搭載され地
上をマツピングする合成開口レーダに関するもの
である。
上をマツピングする合成開口レーダに関するもの
である。
まず、従来のこの種の合成開口レーダの構成と
原理について説明する。第1図は従来の合成開口
レーダの構成を示すブロツク図、第2図はレーダ
を搭載した航空機又は飛しよう体と目標との幾何
学的関係を表わす図、第3図は受信エコーのタイ
ミングを表わす図、第4図および第5図はレンジ
ウオーク補償を表わす図である。以下順を追つて
各図の説明をする。
原理について説明する。第1図は従来の合成開口
レーダの構成を示すブロツク図、第2図はレーダ
を搭載した航空機又は飛しよう体と目標との幾何
学的関係を表わす図、第3図は受信エコーのタイ
ミングを表わす図、第4図および第5図はレンジ
ウオーク補償を表わす図である。以下順を追つて
各図の説明をする。
さて、第1図に於いて、コヒーレント信号発生
器1より出力されたIF(Intermediate
Frequency)帯のCW信号はパルス伸長装置2に
入力されここで一定時間T内で時間と共に周波数
が変化するチヤープ信号(チヤープ帯域幅=B)
又は符号パルス系列が得られる。このとき、上記
チヤープ信号又は符号パルス系列はトリガ信号発
生器15からのトリガ信号に同期して発生される
ものとする。パルス伸長装置2の出力はミキサ3
で安定化局部発振器4からのRF(Radio
Frequency)信号と混合され高出力増輻器5で高
出力化された後、送受切換器6,アンテナ7を経
て電波となつて空間に放射される。目標で反射さ
れた電波は再びアンテナ7、送受切換器6を経て
ミキサ3に入力され、ここで安定化局部発振器4
からのRF信号と混合されてIF帯の信号となる。
器1より出力されたIF(Intermediate
Frequency)帯のCW信号はパルス伸長装置2に
入力されここで一定時間T内で時間と共に周波数
が変化するチヤープ信号(チヤープ帯域幅=B)
又は符号パルス系列が得られる。このとき、上記
チヤープ信号又は符号パルス系列はトリガ信号発
生器15からのトリガ信号に同期して発生される
ものとする。パルス伸長装置2の出力はミキサ3
で安定化局部発振器4からのRF(Radio
Frequency)信号と混合され高出力増輻器5で高
出力化された後、送受切換器6,アンテナ7を経
て電波となつて空間に放射される。目標で反射さ
れた電波は再びアンテナ7、送受切換器6を経て
ミキサ3に入力され、ここで安定化局部発振器4
からのRF信号と混合されてIF帯の信号となる。
上記IF帯の信号はIF増幅器8で増幅された後
パルス圧縮装置9でレンジ方向にチヤープ信号で
はほぼ1/Bに符号パルス系列の場合ではサブパ
ルスの幅τsに圧縮される。
パルス圧縮装置9でレンジ方向にチヤープ信号で
はほぼ1/Bに符号パルス系列の場合ではサブパ
ルスの幅τsに圧縮される。
上記、圧縮された信号は位相検波器10aでコ
ヒーレント信号発生器1からの信号で位相検波さ
れれる。同時にコヒーレント信号発生器1からの
信号は90゜移相器11を経て位相検波器10bに
入力される。
ヒーレント信号発生器1からの信号で位相検波さ
れれる。同時にコヒーレント信号発生器1からの
信号は90゜移相器11を経て位相検波器10bに
入力される。
位相検波器10bに入力された上記圧縮された
信号は90゜移相器からの出力により位相検波され
る。位相検波器10a及び10bの出力は各々ゲ
ート回路12a,12bに入力されてゲーテイン
グされた後アジマス圧縮装置13に入力される。
アジマス圧縮装置では種々のアジマス方向に存在
する目標からのレーダエコーのドツプラー周波数
が異なることを利用して目標をアジマス方向で分
離してアジマス分解能を向上させる。このように
して得られた信号を表示装置14に入力してレン
ジ方向及びアジマス方向共に高い分解能の画像を
得る。
信号は90゜移相器からの出力により位相検波され
る。位相検波器10a及び10bの出力は各々ゲ
ート回路12a,12bに入力されてゲーテイン
グされた後アジマス圧縮装置13に入力される。
アジマス圧縮装置では種々のアジマス方向に存在
する目標からのレーダエコーのドツプラー周波数
が異なることを利用して目標をアジマス方向で分
離してアジマス分解能を向上させる。このように
して得られた信号を表示装置14に入力してレン
ジ方向及びアジマス方向共に高い分解能の画像を
得る。
第2図に示す慣性座標系xyzにおいてxy面内の
点目標(P(説明の便宜上xy面内に1個のみ存在
するものとするが特に一般性は失われない)が原
点からのrの距離、y軸からθの角度に存在し航
空機に搭載されたレーダ装置Rにより点目標Pを
観測するものとする。このとき航空機はy軸に平
行に一定の高度hで一定速度Vで飛行し、t=0
では座標(0,0,h)の位置に存在するものと
仮定する。第3図に示ようにt=0でレーダ装置
Rより送信された送信パルス(イ・a)に対しパ
ルス圧縮装置9の出力における点目標Pからの受
信エコー(ロ・a)は τ0=2/c√2 2+2 2+2 (1) で与えられる時間だけ遅延してレーダ装置Rで受
信される。ここにCは光速である。レーダ装置R
の送信パルスの繰返し周期をTとすればt=Tで
レーダ装置Rより送信された送信パルス(イ・
b)に対し、パルス圧縮装置9の出力における点
目標Pからの受信エコー(ロ・b)は τ1=2/c√2 2+(−)2
+2(2) で与えられる時間だけ遅延してレーダ装置Rで受
信される。同様にしてNTを合成開口時間とすれ
ばt=NTで送信された送信パルス(イ・d)で
は τN=2/c√2 2+(−
)2+2(3) で与えられる時間だけ遅延してパルス圧縮装置9
の出力における点目標Pからのエコー(ロ・d)
が受信される。このようにパルス圧縮装置9の出
力における点目標Pからのエコーをゲート回路1
2a及び12bによつて抽出するためには航空機
の移動に共なつてゲートの位置を動かす必要があ
る。例えば第4図および第5図はこの様子を表し
ており、100,1,100,2,…,100,
N+1はメモリ例えばシフトレジスタの如きもの
でT1,T2…,TLはレンジ方向に存在するL個の
目標からのパルス圧縮装置9の出力におけるエコ
ー信号を表わす。(この場合ではL個の複数目標
について説明する) 上記メモリは左から入力され右に順次移動するも
のと仮定する。
点目標(P(説明の便宜上xy面内に1個のみ存在
するものとするが特に一般性は失われない)が原
点からのrの距離、y軸からθの角度に存在し航
空機に搭載されたレーダ装置Rにより点目標Pを
観測するものとする。このとき航空機はy軸に平
行に一定の高度hで一定速度Vで飛行し、t=0
では座標(0,0,h)の位置に存在するものと
仮定する。第3図に示ようにt=0でレーダ装置
Rより送信された送信パルス(イ・a)に対しパ
ルス圧縮装置9の出力における点目標Pからの受
信エコー(ロ・a)は τ0=2/c√2 2+2 2+2 (1) で与えられる時間だけ遅延してレーダ装置Rで受
信される。ここにCは光速である。レーダ装置R
の送信パルスの繰返し周期をTとすればt=Tで
レーダ装置Rより送信された送信パルス(イ・
b)に対し、パルス圧縮装置9の出力における点
目標Pからの受信エコー(ロ・b)は τ1=2/c√2 2+(−)2
+2(2) で与えられる時間だけ遅延してレーダ装置Rで受
信される。同様にしてNTを合成開口時間とすれ
ばt=NTで送信された送信パルス(イ・d)で
は τN=2/c√2 2+(−
)2+2(3) で与えられる時間だけ遅延してパルス圧縮装置9
の出力における点目標Pからのエコー(ロ・d)
が受信される。このようにパルス圧縮装置9の出
力における点目標Pからのエコーをゲート回路1
2a及び12bによつて抽出するためには航空機
の移動に共なつてゲートの位置を動かす必要があ
る。例えば第4図および第5図はこの様子を表し
ており、100,1,100,2,…,100,
N+1はメモリ例えばシフトレジスタの如きもの
でT1,T2…,TLはレンジ方向に存在するL個の
目標からのパルス圧縮装置9の出力におけるエコ
ー信号を表わす。(この場合ではL個の複数目標
について説明する) 上記メモリは左から入力され右に順次移動するも
のと仮定する。
第4図において、(a)はt=0で送信されたとき
のL個の目標からのエコー信号がメモリ100,
1に記憶されており、(b)はt=Tで送信されたと
きのL個の目標からのエコー信号がメモリ10
0,2に記憶されている様子を表わす。以下同様
にt=2Tで送信されたときのエコー信号はメモ
リ100,3に記憶され、t=NTではメモリ1
00,N+1に記憶されるものとする。第4図か
ら明らかなようにt=0からt=NTまでの間に
目標からのエコー信号は第2図に示すようにレー
ダ装置Rを搭載した航空機の前方に目標を捕え、
合成開口時間が短いものとすれば、これらの目標
とレーダ装置R迄の距離が短くなるにつれ徐々に
左に移動する。このため同一の目標からのエコー
信号に対しては第5図に示すように同一のレンジ
ビンに来るように上記メモリ内で転送する必要が
ある。これによりアジマス圧縮装置13では同一
目標の情報がメモリ100,1からメモリ10
0,N+1にわたつて同一のレンジビンに存在さ
せるようにできるので、(N+1)個の同一のヒ
ワジビンの各々の情報に所定の位相補償を施すこ
とにより、アジマス方向に圧縮することができ
る。
のL個の目標からのエコー信号がメモリ100,
1に記憶されており、(b)はt=Tで送信されたと
きのL個の目標からのエコー信号がメモリ10
0,2に記憶されている様子を表わす。以下同様
にt=2Tで送信されたときのエコー信号はメモ
リ100,3に記憶され、t=NTではメモリ1
00,N+1に記憶されるものとする。第4図か
ら明らかなようにt=0からt=NTまでの間に
目標からのエコー信号は第2図に示すようにレー
ダ装置Rを搭載した航空機の前方に目標を捕え、
合成開口時間が短いものとすれば、これらの目標
とレーダ装置R迄の距離が短くなるにつれ徐々に
左に移動する。このため同一の目標からのエコー
信号に対しては第5図に示すように同一のレンジ
ビンに来るように上記メモリ内で転送する必要が
ある。これによりアジマス圧縮装置13では同一
目標の情報がメモリ100,1からメモリ10
0,N+1にわたつて同一のレンジビンに存在さ
せるようにできるので、(N+1)個の同一のヒ
ワジビンの各々の情報に所定の位相補償を施すこ
とにより、アジマス方向に圧縮することができ
る。
この発明はこれらの欠点を改善するためパルス
圧縮装内にスイツチを設けたもので以下図面につ
いて詳細に説明する。
圧縮装内にスイツチを設けたもので以下図面につ
いて詳細に説明する。
第6図はこの発明の実施例であつて21はタツ
プ付遅延線又はタツプ付シフトレジスタ,16は
移相器,17は各移相器からの出力の和を求める
もので例えば加算器などが考えられる。18は第
1図におけるIF増幅器8の出力,19は第1図
におけるパルス圧縮装置9の出力,20は各移相
器16の入力端をコモンとしてタツプ付遅延線又
はタツプ付シフトレジスタの各タツプ点を切換え
ることのできるもの例えばスイツチである。21
の各タツプはチヤープ信号ではチヤープ帯域幅B
の逆数、符号化パルス系列ではサブパルス幅τsに
対応する時間だけ遅延しているものとする。
プ付遅延線又はタツプ付シフトレジスタ,16は
移相器,17は各移相器からの出力の和を求める
もので例えば加算器などが考えられる。18は第
1図におけるIF増幅器8の出力,19は第1図
におけるパルス圧縮装置9の出力,20は各移相
器16の入力端をコモンとしてタツプ付遅延線又
はタツプ付シフトレジスタの各タツプ点を切換え
ることのできるもの例えばスイツチである。21
の各タツプはチヤープ信号ではチヤープ帯域幅B
の逆数、符号化パルス系列ではサブパルス幅τsに
対応する時間だけ遅延しているものとする。
さて、第2図において航空機に搭載されたレー
ダ装置Rの移動に共なつて点目標Pからの受信エ
コーはt=nTで送信された送信パルスに対し τo=2/c√2 2+(−
)2+2(4) で与えられる時間だけ遅延してレーダ装置Rで受
信される。合成開口時間中に(N+1)個のパル
スが送信されるものとすればn=N/2+1のとき の遅延時間τN/2+1を基準にして NG=τo−τN/2+1/τ0 (5) で与えられるゲート数のずれNGを求める。ここ
に〔 〕はガウス記号,τ0はチヤープ信号では
1/B、符号パルス系列ではτsである。
ダ装置Rの移動に共なつて点目標Pからの受信エ
コーはt=nTで送信された送信パルスに対し τo=2/c√2 2+(−
)2+2(4) で与えられる時間だけ遅延してレーダ装置Rで受
信される。合成開口時間中に(N+1)個のパル
スが送信されるものとすればn=N/2+1のとき の遅延時間τN/2+1を基準にして NG=τo−τN/2+1/τ0 (5) で与えられるゲート数のずれNGを求める。ここ
に〔 〕はガウス記号,τ0はチヤープ信号では
1/B、符号パルス系列ではτsである。
まずIF増幅器の出力18はタツプ付遅延線又
はタツプ付シフトレジスタ21に入力される。こ
のとき、式(5)のNGが最大のとき即ちn=0では
第6図に示すように各スイツチ20の接点はすべ
て左側に倒れており、NGの値が1減少するにつ
れて各スイツチ20の接点を現在の右隣側に移動
させる。これらのスイツチ20の出力を予めチヤ
ープ信号又は符号サブパルスの符号より設定され
る位相を有した移相器16を通して加算器17に
より和を求めれば航空機の移動にも拘わらず送信
パルスに対し一定の時間遅延した位置に圧縮した
パルスをつくることができる。この出力19は従
来の位相検波器10a,10bに入力として用い
られる。スイツチ20の切換えはすべて制御装置
22において式(4),式(5)を計算して得られる結果
に基ずいて発生さた制御信号に従つて制御され
る。
はタツプ付シフトレジスタ21に入力される。こ
のとき、式(5)のNGが最大のとき即ちn=0では
第6図に示すように各スイツチ20の接点はすべ
て左側に倒れており、NGの値が1減少するにつ
れて各スイツチ20の接点を現在の右隣側に移動
させる。これらのスイツチ20の出力を予めチヤ
ープ信号又は符号サブパルスの符号より設定され
る位相を有した移相器16を通して加算器17に
より和を求めれば航空機の移動にも拘わらず送信
パルスに対し一定の時間遅延した位置に圧縮した
パルスをつくることができる。この出力19は従
来の位相検波器10a,10bに入力として用い
られる。スイツチ20の切換えはすべて制御装置
22において式(4),式(5)を計算して得られる結果
に基ずいて発生さた制御信号に従つて制御され
る。
以上のようにこの発明に係る合成開口レーダで
はパルス圧縮装置内のタツプ付遅延線又はタツプ
付遅延線における各タツプ出力にスイツチを設け
これを航空機に搭載されたレーダの移動につれて
スイツチで各タツプ出力を切換えることによつて
目標からのレーダエコーを同一レンジビンに位置
させることができ、アジマス圧縮の信号処理を容
易にする利点がある。
はパルス圧縮装置内のタツプ付遅延線又はタツプ
付遅延線における各タツプ出力にスイツチを設け
これを航空機に搭載されたレーダの移動につれて
スイツチで各タツプ出力を切換えることによつて
目標からのレーダエコーを同一レンジビンに位置
させることができ、アジマス圧縮の信号処理を容
易にする利点がある。
第1図は従来の合成開口レーダの構成を示すブ
ロツク図、第2図はレーダを搭載した航空機又は
飛しよう体と目標との幾何学的関係を表わす図、
第3図は受信エコーのタイミングを表わす図、第
4図および第5図はレンジウオーク補償を表わす
図、第6図は本発明によるパルス圧縮装置を示す
図である。 1はコヒーレント信号発生器、2はパルス伸長
装置、3はミキサ、4は安定化局部発振器、5は
高出力増幅器、6は送受切換器、7はアンテナ、
8はIF増幅器、9はパルス圧縮装置、10は位
相検波器、11は90゜移相器、12はゲート回路、
13はアジマス圧縮装置、14は表示装置、15
はトリガ信号発生器、16は移相器、17は加算
器、18はIF増幅器の出力、19は加算器出力、
20はスイツチ、21はタツプ付遅延線又はタツ
プ付シフトレジスタ、22は制御装置、Rはレー
ダ装置、Pは点目標、イ,a,イ,b,イ,c,
イ,dは送信パルス、ロ,a,ロ,b,ロ,c,
ロ,dは受信エコー、100,1〜100,N+
1はメモリである。なお、図中同一あるいは相当
部分には同一符号を付して示してある。
ロツク図、第2図はレーダを搭載した航空機又は
飛しよう体と目標との幾何学的関係を表わす図、
第3図は受信エコーのタイミングを表わす図、第
4図および第5図はレンジウオーク補償を表わす
図、第6図は本発明によるパルス圧縮装置を示す
図である。 1はコヒーレント信号発生器、2はパルス伸長
装置、3はミキサ、4は安定化局部発振器、5は
高出力増幅器、6は送受切換器、7はアンテナ、
8はIF増幅器、9はパルス圧縮装置、10は位
相検波器、11は90゜移相器、12はゲート回路、
13はアジマス圧縮装置、14は表示装置、15
はトリガ信号発生器、16は移相器、17は加算
器、18はIF増幅器の出力、19は加算器出力、
20はスイツチ、21はタツプ付遅延線又はタツ
プ付シフトレジスタ、22は制御装置、Rはレー
ダ装置、Pは点目標、イ,a,イ,b,イ,c,
イ,dは送信パルス、ロ,a,ロ,b,ロ,c,
ロ,dは受信エコー、100,1〜100,N+
1はメモリである。なお、図中同一あるいは相当
部分には同一符号を付して示してある。
Claims (1)
- 1 レンジ方向の分解能を高めるのにパルス圧縮
装置を用いた合成開口レーダにおいて、パルス圧
縮装置としてタツプ付遅延線又はタツプ付シフト
レジスタと上記の各タツプの出力端に取り付けた
スイツチと、上記各スイツチの出力端に取り付け
た移相器と、上記移相器の出力端に加算器を設け
て、航空機又は飛しよう体に搭載されたレーダ装
置の移動につれて制御装置からの制御信号に従つ
て上記移相器と上記タツプとの接続が上記スイツ
チによつて切換えられることを特徴とする合成開
口レーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128517A JPS6020167A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 合成開口レ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128517A JPS6020167A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 合成開口レ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6020167A JPS6020167A (ja) | 1985-02-01 |
| JPH0257876B2 true JPH0257876B2 (ja) | 1990-12-06 |
Family
ID=14986692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58128517A Granted JPS6020167A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 合成開口レ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020167A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08318495A (ja) * | 1995-05-20 | 1996-12-03 | Koenig & Bauer Albert Ag | 切断装置 |
-
1983
- 1983-07-14 JP JP58128517A patent/JPS6020167A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08318495A (ja) * | 1995-05-20 | 1996-12-03 | Koenig & Bauer Albert Ag | 切断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6020167A (ja) | 1985-02-01 |
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