JPH0344590A - 回転アンテナのベース上にある総合アパーチャを有するレーダー装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、回転するアームの端部にレーダーパルスを
送信して受信する少なくとも一個のアンテナを配設した
少なくとも一個の送信器及び受信器と、受信信号を変調
して中間記憶する装置と、レーダー装置の照射幾何学に
応じて、測定すべき距離間隔、回転角範囲、送信パルス
及び回転するアンテナの地上高度の基準関数を形成して
記憶する装置と、基準関数に受信信号を相関させる相関
回路と、相関結果の表示装置とを備えたレーダー装置に
関する。

〔従来の技術〕

回転するアンテナのベースに総合アンテナを有するこの
種のレーダー装置（ＲＯ３ＡＲ）は雑誌ｒ　ｎｔｚ−Ａ
ｒｃｈｉｖ　Ｊ第９巻、１９８７．第１３〜２３頁から
公知である。この場合、アンテナは回転する支持アーム
の一端に、例えばヘリコプタ−の羽根先端に配設しであ
る。総合アパーチャを用いるレーダー方法は実際のアン
テナ・ローブ内にある地上の個々の一点に対するドツプ
ラー情報を評価することに基づいているので、アンテナ
の相対運動とパルス駆動する可干渉性レーダー装置を前
提にしている。受信信号は光照明幾何学から導ける基準
関数の法則を用いてパルス毎に相関がある。その場合、
各距離要素、又は地上の各分解セルに対して一つの基準
関数が存在している。この電算機で集中的に行われる演
算処理は実アンテナ・ロープに相当するものより高い横
分解能となる同調フィルタとなる。この方法で、総合ア
パーチャを用いる分解能は実アンテナを用いる分解能に
比べて一桁向上する。

ヘリコプタ−の先端にアンテナを配設すると、約２００
　ｔａ／ｓｅｃの羽根先端の回転速度が地上でのヘリコ
プタ−の巡航速度よりかなり早い。従って、羽根先端の
回転速度により生じるドツプラー情報は、ヘリコプタ−
の横移動によるドツプラー情報よりかなり密度が高くな
る。その結果、この後者のドツプラーのずれは一般に考
慮されない。ロータの羽根先端に取り付けたアンテナに
よって、斜め下への閃光方向で円形リングが照明される
。その場合、照明される帯状の幅は高度方向の開口角、
俯角、即ちアンテナの出射角と水平方向の間の角度、及
び地上のアンテナ高度に依存している。照明された帯状
の領域から出るエコーは、このエコーのドツプラー変調
により高い方位分解能に圧縮される。その場合、地上の
各距離地点に対してドツプラー時間関数が付属する基準
関数として知られている。この基準関数は地上の各地点
に対して確定的に計算できる。従って、全体のレーダー
系は順応フィルタとなる。その場合、焦点合わせ操作が
前提とされる。

この様なＲＯ３ＡＲ装置を用いて達成できる分解能が１
メータの範囲に達すると、多数の相関計算を短時間で行
う必要がある。つまり、途方もないデータの流れを処理
する必要がある。このデータの流れを処理できるプロセ
ッサはＲＯ３Ｉ？の原理に合わせた特殊なプロセッサ構
造を保有する必要があり、前記文献には記載されていな
い。

西独特許第２８３５９３２号明細書から、アンテナをヘ
リコプタ−のロータの羽根先端に配設したＲＯ３ＡＲ装
置は公知である。この装置は地図作成用のレーダー装置
として使用される。しかし、プロセンサ構造を単純化し
、通常の信号処理を可能にするため、この設計思想の場
合、二三の制限が課せられている。即ち、実質上静止し
た目標のみで、移動する目標を捕捉しない。従って、相
関計算はロータ回転の多くの期間にわたって集積され、
このＲＯ３ＡＲ装置はリアルタイム・レーダー装置と見
なせない。つまり、例えば航行用又は目標追跡用には使
用できない。更に、この公知の設計思想の場合、ヘリコ
プタ−の地上高度は無視されている。何故なら、高度は
常に目標の大きさに比べて非常に大きいと見なされるか
らである。更に、回転するアンテナの照明領域の歪み、
つまり個々の分解セルの湾曲も計算に入れていない。こ
の湾曲はレンジ曲率と言われている。

米国特許第４６３８３１５号明細書から、総合アパーチ
ャを有するレーダー装置が公知である。この装置では、
レーダー送信器が、例えばヘリコプタ−のキャビンに固
定組み込みされいるが、受信アンテナは回転していて、
例えばローフ羽根先端に配設しである。レーダー送信器
は監視すべき範囲を照らし、反射された信号を回転する
アンテナで受信する。こうして発生したドツプラーのず
れはパイロット信号を発生させて補償される。その時、
周波数混合によって、距離信号を得ることができる。こ
のレーダー装置は本来の意味でＲＯ３ＡＲ装置ではない
。何故なら、基準関数の作成と相関関係を省略している
からである。

〔発明の課題〕

この発明の課題は、ＲＯＳＡＲ装置の分解能を高め、算
出したデータの歪み出来る限り防止できる、特に基準関
数を形成するための新しいプロセッサ構造を提供するこ
とにある。

〔課題を解決する手段〕

上記の課題は、この発明により、回転するアームの端部
にレーダーパルスを送信して受信する少なくとも一個の
アンテナを配設した少なくとも一個の送信器及び受信器
と、受信信号を変調して中間記憶する装置と、レーダー
装置の照射幾何学に応して、測定すべき距離間隔、回転
角範囲、送信パルス及び回転するアンテナの地上高度の
基準関数を形成して記憶する装置と、基準関数に受信信
号を相関させる相関回路と、相関結果の表示装置とを備
えたレーダー装置において、基準関数を形成する装置に
は、以下の構成要素、 ａ）アンテナ（３）の開口角と俯角（ε、θ）、回転す
るアームの長さ（Ｌ）とアンテナ（３）の地上高度（Ｈ
０）から、アンテナが照射する距離帯域（４：Ｒｃｚ〜
ＲＧ＋）の幅（ＳＷ）とアンテナ（３）から照射帯の内
部及び外部縁のビーム（Ｒｓｚ、　　Ｒｓ＋）間の距離
差（ΔＲｓ）とが計算される幾何学回ＩＢ構成部（１０
）、 ｂ）照射する帯域（４〉を一定数（Ｎ）の距離間隔（６
；　Ｒｇ＋”−Ｒい）に区分する回路（１１〜１４）、
及び Ｃ）個々の距離間隔（６；Ｒ□〜Ｒ−Ｎ）の基準関数を
形成する回路構成部（１５）、 を保有するレーダー装置によって解決されている。

この発明による他の有利な構成は、従属！ｉ’ｆ求項に
記載されている。

（作用と効果〕 この構成により、幾何学構造回路構成中でアンテナの開
口角と俯角、回転アームの長さ及びアンテナの地上高度
から、アンテナの出射する距ＬＭ　４ｔＦ幅及びアンテ
ナから出射された帯幅の前端又は後端のビーム間の距離
差が計算される。一つの回路中で、上記の照射された帯
幅が一定数の距離間隔又は距離セルに分解される。そう
すると、これ等の距離セルに対して基準関数が算出され
る。付属する距離セルの基準関数で制御される入って来
る信号の相関によって固有な結果信号を得る。この信号
を公知の方法で記憶し、場合によっては表示する。

この場合、ビームを当てた帯領域を一定数の距離セルに
分割する回路には、照射された帯領域内の前記距離セル
の数を計算する構成部があると有利である。この場合、
前記の計算は算出した距離差とアンテナ特性及び望まし
い半径方向の分解能により行われる。前記の数から、照
射された帯領域内の個々の距離間隔が計算される。更に
、個々の距離間隔に対する積分時間を計算する構成部と
、送信パルスの数と距離間隔の回転角範囲を積分時間に
よって計算する構成部とが装備しである。その様な回路
を用いると、所定の距離間隔からの信号のみを互いに相
関させることを保証する。

プロセッサの構造を特別な使命に対してそれぞれ設計さ
れた個々の構成部に分割することによって、データの流
れが大量であるにもかかわらず、適当な経費で高分解能
を得るように、入って来るデータを処理することができ
る。

アンテナをヘリコプタ−のロータの羽根先端に設置する
と、動的センサの助けで、例えば加速度検出器の助けで
ヘリコプタ−のロータの回転ピッチと一定角速度からの
ずれも測定でき、これ等の測定値を評価補正に使用でき
る。回転ピッチと変化した角速度によって必要とされる
各計算した基準関数の補正は、二三の補正項を付は加え
ると可能になる。

この発明によるＲＯ３ＡＲ装置は、例えば飛行大気解明
用、運航用（例えば救難ヘリコプタ−の運航用）、地図
作成用、渦の波の大きさを測定するため、露出ないし隠
れた地下資源の探索するため等に使用される。レーダー
装置は固定設置するか、あるいは乗物上に設置すること
ができる。プロセッサ構造の特定な構成により、特に近
くの領域からのレーダー信号を効果的にしかも準リアル
タイムで演算処理することもでき、このことは運航方法
に対して絶対に必要である。

この発明の他の構成は従属請求項に記載されている。

〔実施例〕

この発明を実施例に関し図面に基づきより詳しく説明す
る。図面に与えた公式は、各図に詳しく指摘してない場
合でも、この明細書の直接の構成要素である。このこと
は読取を容易にするために使用される。

ヘリコプタ−１には、四枚羽根のロータ２がある。これ
等の羽根先端には、ロータの軸から距離りのところにそ
れぞれ一個のアンテナ３が配設しである。このロータは
角速度ω。で回転している。

個々のアンテナの方位方向の開口角はＴで、これ等のア
ンテナの高度方向の開口角はεで、アンテナの出射方向
の水平に対する俯角はθである。従って、ロータ２が回
転する場合、地上で第１ｂ図に相当する帯幅ＳＷの円形
リング４が照射される。

アンテナ３で瞬間的に照明される円形リング４内の領域
は明るい卵形部分５で示しである。

第２ａ図と第２ｂ図には、高度と方位に関する上記照射
領域が詳細に示しである。帯幅ＳＷの照射された円形リ
ング４の内端は、地上−でヘリコプタ−の投影中心点か
ら距＃Ｒ，，にある。この場合、アンテナと内端間の距
離はＲＳｌになる。アンテナと前記下端点の間の俯角に
θ、を付ける。値ＲＧ□ＲＳＺ及びθ２は照射された円
形リング４の外端に相当する点に当てはまる。Ｒ６゜と
Ｒ３Ｏは俯角θを有するアンテナの中心照射方向に対す
る地上の点に当てはまる。Ｒ５２とＲ５１との間の差は
、第２図にΔＲ８として示しである。

第３図によればは、ＲＧＩとＲ６□の間の円形リングの
帯幅を個別の半径方向に同し大きさの距離間隔６に分割
しである。それ等の半径方向の中点は距離Ｒ□＋Ｒ９□
〜Ｒ９Ｈにある。この距離間隔６の全体数はＮである。

この数は最小半径方向分解能ΔＲｇａｉｎに依存してい
る。

第４図には、ＲＯ３ＡＲ装置のプロセッサのブロック回
路図が図示しである。この場合、ブロック回路図の上半
分には基準関数を発生させるのに必要な構成部が示しで
ある。また、下半分には地上で反射した信号を受信する
ために使用される構収部が示しである。基準信号と受信
信号を相関回路７中で相互関連を付けて、記憶器、例え
ば磁気テープに出力する。モニター９上で補助表示が行
える。

基準関数を決定するために幾何学構成部１０が装備しで
ある。更に、距離間隔の数を決める回路構成部１１と、
個々の距離間隔を指定する回路構成部１２と、積分時間
を指定する回路構成部１３と、基準関数のインターフェ
ースを与える回路構成部１４と、次いで導入された個々
の距離間隔のデータから基準関数を決定する回路構成部
１５がある。上記の基準関数は一つの記憶器■６に導入
され、この記憶器は相関回路７に基準信号を供給する。

受信信号ＳＥの処理は、実質上通常の方法による。記憶
した受信信号は中間周波数信号として二乗変調器２１に
導入され、二乗混合によって処理されて、エコー信号■
。の同相成分とこのエコー信号の二乗成分に分解される
。両方の成分はアナログ・デジタル変換器２２と２３に
導入されそれ等の出力端から、語長Ｕの別々の走査値Ｉ
とＱ８が出力する。これ等の複素エコー信号は、上に述
べたＮ個の距離間隔に相当するそれぞれＮ個の記憶セル
を有する中間記憶器２４と２５に人力する。中間記憶器
の走査値は受信信号用の記憶器２６に導入され、この記
憶器の出力端には相関回路７の第二人力端が接続してい
る。

全体のプロセッサの動作は、クロック発生器２７によっ
て制御される。このクロック発生器はタイごング信号Ｃ
Ｉを基準関数を発生させる回路構成部や、受信信号を処
理する回路構成部及び相関回路に出力する。

第５図には、幾何学構造回路ＩＯがその中で計算すべき
関数値に基づき示しである。この回路は前記関数値を入
力値で検出して、それに対応する出力値を計算する。入
力値は地上から高度Ｈ６、俯角θ、アンテナの方位方向
の開口角εと回転位置からアンテナまでの距離、つまり
ロータ羽根の長さＬである。ブロック１０中に示した幾
何学関係により必ず第１図と第２図に示した出力値、即
ちθ１θ２．Ｒ６゜＋　ＲＧＩ＋　ＲＧＺ＋　ＲＳ。＋
　Ｒ５ＩＩ　Ｒ５ＺＩＳＷとΔＲ３が生しる。出力値Δ
Ｒ８から回路構成部ｌｌ中で与えられた公式に基づきエ
コー期間り、と照射されている帯幅の内部の距離間隔の
数Ｎが計算される。エコー期間を計算するため、更にア
ンテナ特性Ｃが入力値として予め与えられている。￥１
．Ｎは、第３図により地上の半径方向の個々の距離間隔
Ｒ９１’＝　Ｒ９Ｎに対応する分解セルの数に一致する
。

回路構成部１２は幾何学回路部１０から供給された人力
値Ｒｃ＋と回路構成部１１からの数Ｎより、第７図に示
しであるように、個々の距離間隔Ｒ９ｎの実際の値を計
算する。距離間隔の数Ｎは係数器３１に導入され、この
計数器が人力値ｎ〜Ｎから、人力値に比べて値１／２は
と小さくしたそれぞれ一個の出力値Ｘｆｉを算出する。

計数器３１の出力信号は半径方向の分解能に対する信号
ΔＲ８１，。と信号ＲＧＩと一緒に関数ブロック３２に
導入される。

このブロック中では、指定された公式に応じて個々の距
離間隔の値Ｒ９１１が計算される。

これ等の値は回路構成部１３に導入される。更に、この
構成部は計数器３３を介してそれぞれ全体でＮ個の距離
間隔の付属する数ｎを有し、これ等の値、アンテナの方
位方向の開口角γ、ロータ羽根の長さＬ及びロータ羽根
の角速度ω。から第８図に与えた公式により、距離間隔
の−・つに対して総合アパーチャ３ｎ積分時間Ｔ、と積
分の回転角範囲α、を計算する。このことは添字ｎで与
えである。この添字は１〜Ｎの中の値である。

回路構成部１４中では、各距離間隔に対する積分時間Ｔ
ＳＮとレーダー装置のパルス繰り返し周波数「、により
、積分時間の間の基準関数のインターフェース箇所の数
Ｚ３ｎ、＋　基準関数とドツプラー走査のプロト位置の
幅Δα及びアンテナの完全な回転のプロット位置の全体
の数Ｚ８が計算される。

他の人力値は更に計数器３４にタイミングを取−７て導
入される距離間隔の全体の数である。この計数器は各距
離間隔ｎに対する出力値の計算を保証する。更に、他の
入力値はロータの角速度ω。と結像期間Ｔ、である。こ
の結像期間は周囲の照明が行われる全体の時間間隔であ
る。その最大値はロータの一回の回転に対してロータの
羽根平面の範囲と回転速度によって決まる。

パルス繰り返し周波数と積分時間に依存するプロット位
置の数は、基準関数に対する記憶器１６の容量を決める
。この記憶器は最大のプロット数に対して設計されてい
る。即ち、照射される円形リングの外部奇瑞に沿って存
在する数に対して設計されている。プロット位置の数は
積分の各角度範囲に応じたプロット値のステップ幅Δα
に直接対応している。

値Ｒ９ｎ　＊　Δα＋　　Ｚ３ｎｒ及びアンテナの地上
高度Ｈ，から第１０図の回路構成部１５中で基準関数３
ｎがそこに与えである公式によって算出できる。

この計算のために、波長λ、ロータの羽根の長さＬ及び
円の数が予め与えられる。この計算は機能ブッロク３６
中で行われる。このブロックには計数器３７を介して更
に各距離間隔の数ｎが導入される。

基準関数３ｎＩは実数部分Ｉ麿と虚数部分Ｑ、から合成
される。このことは、各距離間隔１−Ｎに対して当ては
まり、このことは他の添字ｎによって表現される。この
計算の基礎になる公式は第１０図に応じて機能ブロック
３６中に屋根の形の記号で示した走査値として与えられ
る。基準関数の計算は、全ての距離間隔に対して行われ
るので、走査値はそれぞれ送信パルスの数Ｚ、に関して
加算される。

全ての距離間隔に対して突き止められた基準関数は記憶
器１６中に導入される。この記憶器の構成は第１１ａ図
に模式的に示しである。この記憶器は行列に分解しであ
る。その場合、各行には一つの距離間隔の基準関数が記
憶されている。行の数は距離間隔の数によって決まり、
列の数は考えているアパーチャの長さにわたってプロッ
ト位置の数Ｚ、Ｈによって決まる。プロット位置の数は
レーダー装置の所望の全照射角によって決まる。この角
度は、ヘリコプタ−の飛行方向に関して、前方の目標に
ただ一回の検出を望む場合には、例えば１８０”である
、容ｆｉ　Ｋ　ＩＩはプロットの全体数ＺＩＮからの積
、半径方向の走査値の数ＺＡと変換したデジタル信号の
語長の二倍値とによって定まる。

何故なら、これ等の信号は複素数であるからである。

同じ様に、受信信号の走査値は第１１ｂ図の記憶器２６
に受信されている。この記憶器２６の記憶容量に１は横
方向の送信パルスの数Ｚｍと半径方向の走査値の数ＺＡ
及び再び変換したデジタル受信信号の二倍した語長Ｕの
積によって決まる。

相関回路７では、考慮する各距離間隔に対して、記憶器
２６から供給した受信信号の実数値と虚数値が基準関数
の対応する値と比較され、複素数相関される。この相関
回路７中では、考察する距離間隔の番数が所定値として
計数器４１を介して導入される。更に、所定値として、
ロータ羽根の角速度ω。、プロット値の数に対応する横
方向の送信パルスの数Ｚｓ及びドツプラー走査のプロッ
ト値のステップ幅Δαが導入される。個々の走査に対す
る相関結果は結果信号Ｓ。ＨＤ）として記憶８又はモニ
ター９に出力される。

与えられたプロセ・ンサ構造を用いて、相関は人力パラ
メータの全ての値に対して算出される。ロータ羽根の長
さしがアンテナ旋回点と照射帯幅の内端との間の地上の
距＃Ｒ，，に比べて非常に短い場合には、幾何学回路構
成部１０内での関数計算は簡単になる。このことから、
所定の公式から直接住しる基準関数も簡単な計算となる
。従って、基準関数と相関の計算に対して、第一近似が
第１３図にブリック５１で示した単純化な回路によって
行われる。更に、ＣＣＯもＬに比べて非常に大きく、同
時にアンテナの地上からの高度Ｈ８に比べて大きいなら
、与えられた公式も更に簡単になる。

基準関数を発生させる回路は、この場合固定結線され、
第１３図に機能ブロック５２で示しである。

残りの場合に対してのみ、つまり実質上近くの範囲の目
標を検出するために、上に与えた完全な解を使用する必
要がある。従って、例えば航行支援用のヘリコプタ−中
のＲＯ３ＡＲ装置を使用する場合、全ての航行課題の大
部分がこの近似解、つまり実質上固定結線した回路で満
たされる。

基準関数の公式から判るように、このことは口−夕羽根
の角速度と地上高度にも依存している。

円運動する場合ロータ羽根先端の自由度は、円軌道から
のずれ、高度のずれ及びロータの回転軸回りの捩じれで
ある。これに加えた、場合によって一定しない角速度も
ある。回転軸の捩じれと半径方向のずれは、ロータ羽根
が充分良好にバランスを取っである限り、実質上無視で
きる。従って、基準関数の補正に対して実質上ロータ羽
根の高度変動と一定角速度からのずれのみが残る。これ
等の二つの量を検出するため、羽根先端に二つの加速セ
ンサ６２と６３から成るそれぞれ一個の動作センサが配
設しである。この場合、加速度センサ６２で高度の変動
を、また加速度センサ６３で一定角速度からのずれが測
定される。アンテナの地上高度の時間的な変動は、加速
度センサ６２で検出される信号の二重積分によって算出
できる。これに反して、角周波数のずれはロータ羽根の
長さで割算した加速度センサ６３の信号の一重積分によ
って得られる。この時間に依存する補正は、基準関数の
公式中でそこに存在する一定量Ｈ０とω。

の代わりに使用される。

上の説明では、送信アンテナと受信アンテナをロータの
羽根先端に取り付けることが前提にされている。送信ア
ンテナの操作に必要な動力を回転結合部を介してヘリコ
プタ−電池からこのアンテナに供給するこができる。し
かし、第１５図に示しであるように、送信アンテナ６１
を、例えばヘリコプタ−のロータマストに組み込み、受
信アンテナのみをロータ２の羽根先端に装備することも
できる。ドツプラー情報を回転する受信アンテナを介し
てのみ、送信アンテナ介して付加的に発生させた後、上
記の公式をドツプラー情報に関するそれ以外の等しいパ
ラメータの場合に係数２で割算される。

受信アンテナ７２とＲＯ３ＡＲ装置の評価回路間の電力
伝送は無線で、つまり主に光電式に行われる。受信アン
テナは光電結合器７４に接続している。この結合器はア
ンテナの電気信号を光信号に変換する。この光信号はロ
ータ羽根内で光導体繊維７５を介して伝送され、ロータ
羽根の回転軸のところで光検出装置７６とＦＩＡ働する
。この光検出装置７６は光信号を電気信号に変換し、こ
の信号を評価装置７３に導く光電結合器から成る装置７
７に付属している。例えば光電結合器７４に給電するた
めの、本体とアンテナとの間の電力供給も、例えばここ
に図示していないリング・スリット導体又はレーザー装
置で無線により行われる。

後者の場合、装置７６には光を光導体繊維７５に入射さ
せ、羽根先端のところで光電結合器７４の電気エネルギ
に戻す、能動レーザー送信ダイオードも保有する。この
状況は第１６図に模式的に示しである。装置７６のレー
ザーダイオードから出射したレーザービームはレンズ装
置７日を経由してロータの回転軸のところで羽根に伝送
され、そこでレーザーダイオード７９の助けにより光電
変換器８０中で電気エネルギに編纂される。このエネル
ギは送信アンテナ７２の受信器８１と光電結合器７４と
に導入される。アンテナ７２の受信信号は受信器８１に
導入され、次いで結合器７４中で光電変換され、変調器
８２中で変調される。この変調信号はダイオード８３を
用いて出射され、レンズ装置８４によって集束され、そ
して光検出装置７６の受信ダイオードに導入される。

ヘリコプタ−の胴体に配設した送信アンテナと受信アン
テナは、はぼ同じアンテナ・グラフを有し、例えば１８
０°の水平間口角を有する。この送信アンテナの特性に
よって、ヘリコプタ−の前の領域のみが結像される。結
像期間にわたって、セラミックス・センサ６１の信号が
評価ユニット７３に導入され、基準関数の補正に利用さ
れる。同様に、受信信号は出射した送信周波数に可干渉
性の中間周波数に変換され、光変調器とレーザー送信ダ
イオードでレーザー伝送区間を経由して光検出ユニット
７６に伝送される。従って、評価ユニット７３は受信ア
ンテナ７２で受信した全体の信号やロータ羽根の半回転
間に基準関数の補正信号も供給を受ける。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図と第１ｂ図、アンテナをヘリコプタ−のロータ
羽根の先端に配設したＲ　ＯＳ　Ａ、　Ｒ装置の縮尺で
示した照射の幾何学的な関係図。 第２ａ図と第２ｂ図、標準パラメータを説明する照射の
幾何学的な関係の断面図。 第３図、照射帯領域内の距離間隔の位置を説明する照射
の幾何学的な関係の断面図。 第４図、基準関数を形成するため、幾何学回路構成部、
照射した帯内の距離間隔の数を計算する回路構成部、距
離間隔を計算する回路構成部、個々の距離間隔の積分時
間を決定する回路構成部、基準関数の区分プロットを計
−算する回路構成部、及び個々の距離間隔の基準関数を
発生させ、記憶させる回路構成部を備えたこの発明によ
るＲＯ５ＡＲプロセッサのブロック回路図。 第５図、幾何学回路構成部の模式図。 第６図、距離間隔お数を計算する回路構成部の模式図。 第７図、個々の距離間隔を計算する回路構成部の模式図
。 第８図、積分時間を計算する回路の模式図。 第９図、基準関数を計算するための区分プロットを決定
する回路構成部の模式図。 第１０図、基準関数を計算するための回路構成部の模式
図。 第１１ａ図と第１１ｂ図、それぞれ基準関数又は走査し
た受信信号の記憶器の原理図。 第１２図、相関回路の原理図。 第１３図、異なった近似条件の場合の基準関数に対する
回路構成部の模式図。 第１４図、アンテナとロータの高度及び一定しないロー
タ周期を算出する動的センサとを備えたヘリコプタ−ロ
ータの羽根先端の模式斜視図。 第１５図、この発明による改良したＲＯ３ＡＲ装置を保
有するヘリコプタ−の模式図。 第１６図、ヘリコプタ−とロータの間に無線でエネルギ
供給するためのブロック回路図。 図中引用記号： １・・・ヘリコプタ− ２・・・ロータ、 ３・・・アンテナ、 ４・・・照射円形リング、 ６　・　・ ７　・　・ ８．１ ９　・　・ １０　・ １　ｌ　・ ｌ　２　・ １３°・ ｌ　４　・ １５　・ ２１　・ ２７　・ ３１゜ ３２゜ ６１　・ ６２゜ ７４　・ ７２　・ 距離間隔、 相関回路、 ・・・記憶器、 モニター ・幾何学回路構成部、 ・距離間隔の数を計算する回路構成部、・個々の距離間
隔を与える回路構成部、・積分時間を与える回路構成部
、 ・基準関数の区分プロットを与える回路構成部、 ・導入された個々の距離間隔のデータから基準関数を決
定する回路構成部、 ・二乗′変調器、 ・クロック発生器、 ３．３４，３７．４１・・・計数器、 ６・・・機能ブロック、 ・運動センサ、 ３・・・加速度センサ、 ・送信アンテナ、 ・受信アンテナ、 ７３　・ ７４　・ ７５　・ ７６　・ ７７　・ ７８　・ ７９　・ ８０　・ ８　ｌ　・ ８２　・ ８３　・ ・評価装置、 ・電光結合器、 ・光導体繊維、 ・光検出装置、 ・光電結合器から成る装置、 ・レンズ装置、 ・レーザーダイオード、 ・光電変換器、 ・受信器、 ・変調器、 ・ダイオード、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転するアームの端部にレーダーパルスを送信して
   受信する少なくとも一個のアンテナを配設した少なくと
   も一個の送信器及び受信器と、受信信号を変調して中間
   記憶する装置と、レーダー装置の照射幾何学に応じて、
   測定すべき距離間隔、回転角範囲、送信パルス及び回転
   するアンテナの地上高度の基準関数を形成して記憶する
   装置と、基準関数に受信信号を相関させる相関回路と、
   相関結果の表示装置とを備えたレーダー装置において、
   基準関数を形成する装置には、以下の構成要素、 ａ）アンテナ（３）の開口角と俯角（ε、θ）、回転す
   るアームの長さ（Ｌ）とアンテナ（３）の地上高度（Ｈ
   ＿０）から、アンテナが照射する距離帯域（４；Ｒ＿Ｇ
   ＿２〜Ｒ＿Ｇ＿１）の幅（ＳＷ）とアンテナ（３）から
   照射帯の 内部及び外部縁のビーム（Ｒ＿ｓ＿２、Ｒ＿ｓ＿１）間
   の距離差（ΔＲ＿３）とが計算される幾何学回路構成部
   （１０）、 ｂ）照射する帯域（４）を一定数（Ｎ）の距離間隔（６
   ；Ｒ＿９＿１〜Ｒ＿９＿Ｎ）に区分する回路（１１〜１
   ４）、及び ｃ）個々の距離間隔（６；Ｒ＿９＿１〜Ｒ＿９＿Ｎ）の
   基準関数を形成する回路構成部（１５）、 を保有することを特徴とするレーダー装置。 ２、照射する帯域（４）を区分する回路（１１〜１４）
   には以下の回路構成部、 ａ）照射帯の内部及び外部縁のビーム（Ｒ＿ｓ＿２、Ｒ
   ＿ｓ＿１）間の計算した距離差（ΔＲ＿ｓ）を割算して
   照射した帯域の内部で距離間隔（６；Ｒ＿９＿ｎ）の数
   （Ｎ）と所望の半径方向分解能（ΔＲ＿ｓ＿ｍ＿ｉ＿ｎ
   ）を計算する回路構成部（１１）、 ｂ）距離間隔の数（Ｎ）に基づき照射した帯域（４）内
   で間隔の中心（Ｒ＿９＿ｎ）に対する距離を計算する回
   路構成部（１２）、 ｃ）個々の距離間隔の積分時間（Ｔ＿ｓ＿ｎ）を計算す
   る回路構成部（１３）、 ｄ）基準関数（Ｓ＿Ｒ）の区分プロットの数に応じた送
   信パルスの数（Ｚ＿３＿ｎ）及び積分時間により間隔の
   中心（Ｒ＿ｇ＿ｎ）に対する距離の回転角範囲（Δα）
   を計算する回路構成部（１４）、 を有することを特徴とする請求項１記載のレーダー装置
   。 ３、距離間隔（６、Ｒ＿ｇ＿ｎ）の数（Ｎ）を計算する
   回路構成部（１１）は、更に２ΔＲ＿ｓ／Ｃに対するエ
   コー期間（ｔ■）を計算し、その場合Ｃは光の速度であ
   ることを特徴とする請求項２記載のレーダー装置。 ４、間隔の中心（Ｒ＿ｇ＿ｎ）に対する距離を計算する
   回路構成部（１２）は、距離間隔の各数（Ｎ）が導入さ
   れる計数器（３１）と、計数器（３１）の出力信号（Ｎ
   〜ｘ＿ｎ）、照射帯域（４）の内端までの地上距離（Ｒ
   ＿Ｇ＿１）及び所望の半径方向の分解能（ΔＲ＿ｓ＿ｍ
   ＿ｉ＿ｎ）から各間隔中心に対する距離（Ｒ＿ｇ＿ｎ）
   、 Ｒ＿ｇ＿ｎ＝Ｒ＿Ｇ＿１＋Ｘ＿ｎ・ΔＲ＿ｓ＿ｍ＿ｉ＿
   ｎ、を計算する機能ブロック（３２）を有することを特
   徴とする請求項２記載のレーダー装置。 ５、積分時間（Ｔ＿ｓ＿ｎ）を計算する回路構成部（１
   ３）は、距離間隔の数（Ｎ）が導入され、各距離間隔（
   Ｒ＿ｇ＿ｎ）の数（ｎ）を出力する計数器（３３）を有
   し、回路構成部（１３）は前記数（ｎ）と各距離間隔（
   Ｒ＿ｇ＿ｎ）からアンテナの開口角（ｒ）、支持アーム
   （２）の長さ（Ｌ）及びアンテナ（３）の角速度（ω＿
   ０）の助けで、積分時間（Ｔ＿ｓ＿ｎ）の外に総合アパ
   ーチャ（Ｓ＿ｎ）と各距離間隔（Ｒ＿ｇ＿ｎ）のアンテ
   ナの回転角範囲（α＿ｓ＿ｎ）、 Ｓ＿ｎ＝ｒ・Ｌ・（１−Ｌ／Ｒ＿ｇ＿ｎ）　（ａ）Ｔ＿
   ｓ＿ｎ＝［ｒ・（１−Ｌ／Ｒ＿ｇ＿ｎ）］／ω＿０（ｂ
   ）α＿ｓ＿ｎ＝ｒ・（１−Ｌ／Ｒ＿ｇ＿ｎ）　（ｃ）を
   計算することを特徴とする請求項２記載のレーダー装置
   。 ６、送信パルスの数（Ｚ＿ｓ＿ｎ）と回転角範囲（Δα
   ）を計算する回路構成部（１４）は、距離範囲（Ｒ＿ｇ
   ＿ｎ）の数（Ｎ）が導入され、各距離間隔（Ｒ＿ｇ＿ｎ
   ）の数（Ｎ）を出力する計数器（３４）を有し、この回
   路構成部（１４）は、前記数、積分時間（Ｔ＿ｓ＿ｎ）
   とパルス繰り返し周波数（ｆ＿ｐ）からアンテナ（３）
   の角速度（ω＿０）の助けで区分プロットの数（Ｚ＿ｓ
   ＿ｎ）と角度間隔の幅（Δα）、 Ｚ＿ｓ＿ｎ＝ｆ＿ｐ・Ｔ＿ｓ＿ｎ（ａ） Δα＝ω＿０／ｆｐ（ｂ） を計算することを特徴とする請求項２記載のレーダー装
   置。 ７、基準関数（Ｒ＿Ｒ）を決める回路構成部（１５）に
   は、距離間隔（Ｒ＿ｇ＿ｎ）の数（Ｎ）が導入され、各
   距離間隔（Ｒ＿ｇ＿ｎ）の数（ｎ）を与える計数器（３
   ７）があり、この回路構成部（１５）は前記数（ｎ）、
   各距離間隔（Ｒ＿ｇ＿ｎ）、角度幅（Δα）、各プロッ
   ト区分（Ｚ＿ｓ＿ｎ）及びアンテナ（３）の地上高度（
   Ｈ＿０）から、波長（λ）と支持アーム（２）の長さ（
   Ｌ）の補助手段によって基準関数（Ｓ＿Ｒ）の実数部（
   ■＿Ｒ）と虚数部（■＿Ｒ＿ｎ）、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ を計算することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項
   に記載のレーダー装置。 ８、アンテナ（３）の支持アーム（２）はアンテナ（３
   ）のところの支持アーム（２）の高度変化及び支持アー
   クの角速度（ω＿０）の変動を測定する運動センサ（６
   １）をアンテナのところに保有し、測定した加速度から
   基準関数中にそこで一定値として検出した高度と角速度
   を変数として導入することを特徴とする請求項１〜７の
   何れか１項に記載のレーダー装置。 ９、運動センサ（６１）は互いに直交する方向に敏感な
   加速度センサ（６２、６３）を有し、第一加速度センサ
   （６２）は支持アーム（２）の高度のずれを測定する方
   向に指向し、他方の加速度センサ（６３）は支持アーム
   （２）の旋回面内に指向していることを特徴とする請求
   項１〜８の何れか１項に記載のレーダー装置。 １０、受信アンテナ（７２）のみが回転する支持アーム
   （２）に配設してあり、送信アンテナ（７１）は支持ア
   ーム（２）の回転軸に関してロータマストに固定配置し
   てあることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記
   載のレーダー装置。 １１、回転するアンテナ（３、７２）へのエネルギ伝送
   と回転するアンテナ（３、７２）からの信号伝送とは、
   支持アーム（２）の回転軸を介して無接触で行われるこ
   とを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のレ
   ーダー装置。 １２、回転するアンテナ（３、７２）へのエネルギ伝送
   と回転するアンテナ（３、７２）からの信号伝送とは、
   光電結合装置（７４、７６、７７）で行われることを特
   徴とする請求項１１記載のレーダー装置。