JPH09243728A - Spacecraft onboard radar device - Google Patents
Spacecraft onboard radar deviceInfo
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- JPH09243728A JPH09243728A JP8049037A JP4903796A JPH09243728A JP H09243728 A JPH09243728 A JP H09243728A JP 8049037 A JP8049037 A JP 8049037A JP 4903796 A JP4903796 A JP 4903796A JP H09243728 A JPH09243728 A JP H09243728A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】この発明は、高精度なレーダ性能の取得を実現
して、高精度な観測データを取得し得るようにすること
にある。
【解決手段】複数の移相器211 ,212 ,213 ,
…,21nの移相量をアンテナビーム幅と略等しいビー
ム走査を行うように設定する第1のビーム制御器27
と、複数の移相器211 ,212 ,213 ,…,21n
の移相量をアンテナビーム幅より狭い間隔でビーム走査
を行うように設定する第2のビーム制御器28を設け、
これら第1及び第2のビーム制御器27,28を切換え
選択回路26を介して選択的に切換え設定するように構
成したものである。
(57) Abstract: It is an object of the present invention to realize highly accurate radar performance acquisition and highly accurate observation data acquisition. SOLUTION: A plurality of phase shifters 211, 212, 213,
The first beam controller 27 that sets the phase shift amount of 21n so as to perform beam scanning substantially equal to the antenna beam width.
And a plurality of phase shifters 211, 212, 213, ..., 21n
A second beam controller 28 for setting the phase shift amount of the beam scanning so as to perform beam scanning at an interval narrower than the antenna beam width,
The first and second beam controllers 27 and 28 are configured to be selectively switched and set via the switch selection circuit 26.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば人工衛星
等の宇宙航行体に搭載されて気象観測等の各種の観測に
供するのに用いる宇宙航行体搭載用レーダ装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spacecraft-equipped radar device mounted on a spacecraft such as an artificial satellite and used for various observations such as weather observation.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近、宇宙開発の分野においては、アン
テナビームを電気的に走査可能なフェーズドアレーアン
テナを用いたフェーズドアレーアンテナ方式のレーダ装
置を宇宙航行体に搭載して、広範囲な領域の観測を行う
ことが研究されている。2. Description of the Related Art Recently, in the field of space development, a radar system of a phased array antenna type using a phased array antenna capable of electrically scanning an antenna beam is mounted on a spacecraft to observe a wide range of areas. Has been studied to do.
【0003】図4は、地上環境において用いられている
レーダ装置を示すもので、複数のアンテナ素子11 ,1
2 ,13 ,…,1n には、移相器21 ,22 ,23 ,
…,2n がそれぞれ接続される。そして、移相器21 ,
22 ,23 ,…,2n には、送信機3及び受信機4が電
力分配器5、サーキュレータ6を介して接続される。こ
の移相器21 ,22 ,23 ,…,2n には、ビーム制御
器7の出力端が接続され、その移相量がビーム制御器7
からの移相量制御信号に応じて設定されて送信信号及び
受信信号の位相を制御する。FIG. 4 shows a radar apparatus used in a ground environment, which includes a plurality of antenna elements 11 and 1.
The phase shifters 21, 22, 22 and 23 are connected to 2, 13, ..., 1n.
..., 2n are connected respectively. Then, the phase shifter 21
A transmitter 3 and a receiver 4 are connected to 22, 23, ..., 2n via a power distributor 5 and a circulator 6. The output end of the beam controller 7 is connected to the phase shifters 21, 22, 2, 23, ..., 2n, and the phase shift amount is determined by the beam controller 7.
It is set in accordance with the phase shift amount control signal from to control the phases of the transmission signal and the reception signal.
【0004】上記構成において、送信機3から送信され
た送信信号は、サーキュレータ6を介して電力分配器5
に供給され、該電力分配器6を介して移相器21 ,22
,23 ,…,2n に分配供給される。すると、移相器
21 ,22 ,23 ,…,2n は、入力し送信信号を所定
の移相に設定して、アンテナ素子11 ,12 ,13 ,
…,1n に出力する。アンテナ素子11 ,12 ,13 ,
…,1n は、入力した送信信号を観測対象に向かって放
射する。In the above structure, the transmission signal transmitted from the transmitter 3 passes through the circulator 6 and the power distributor 5
To the phase shifters 21 and 22 via the power distributor 6.
, 23, ..., 2n are distributed and supplied. Then, the phase shifters 21, 22, 22, 23, ..., 2n input and set the transmission signal to a predetermined phase shift, and the antenna elements 11, 12, 13, 13
Output to 1n. Antenna elements 11, 12, 13,
, 1n radiates the input transmission signal toward the observation target.
【0005】そして、観測対象で反射された送信信号の
反射波がアンテナ素子11 ,12 ,13 ,…,1n で受
信される。このアンテナ素子11 ,12 ,13 ,…,1
n で受信した受信信号は、移相器21 ,22 ,23 ,
…,2n に導かれて所定の位相に制御されて、電力分配
器5に供給される。電力分配器5は、入力した受信信号
を合成して、サーキュレータ6を介して受信機4に出力
し、ここに観測データが取得される。この際、移相器2
1 ,22 ,23 ,…,2n は、その移相量がビーム制御
器7を介して制御されて、送受される電磁波をビーム走
査に必要な位相に制御する。Then, the reflected waves of the transmission signal reflected by the observation target are received by the antenna elements 11, 12, 13, ..., 1n. These antenna elements 11, 12, 13, 13, ..., 1
The received signal received by n is the phase shifter 21 2, 22 2, 23,
.., 2n, controlled to a predetermined phase, and supplied to the power distributor 5. The power distributor 5 combines the input received signals and outputs the combined received signals to the receiver 4 via the circulator 6, where the observation data is acquired. At this time, the phase shifter 2
The phase shift amount of 1, 22, 22, 23, ..., 2n is controlled via the beam controller 7, and the electromagnetic waves transmitted and received are controlled to the phases required for beam scanning.
【0006】このようなレーダ装置は、空間的に離れた
2つの観測対象を識別する空間分解能と称する能力がア
ンテナビーム幅に応じて決定される。他方、このアンテ
ナビーム幅は、一つのアンテナビーム内に含まれ、かつ
等しい間隔距離に存在する2つの観測対象からの反射波
を同時に受信すると、その識別が困難となる。そのた
め、ビーム走査間隔を略アンテナビーム幅と等しく設定
することにより、所望の能力を確保したうえで、信頼性
の高い高精度な観測データの識別を実現するように構成
される。In such a radar apparatus, the ability called spatial resolution for discriminating two observation objects spatially separated from each other is determined according to the antenna beam width. On the other hand, this antenna beam width is difficult to identify if the reflected waves from two observation targets that are included in one antenna beam and that are present at equal intervals are received at the same time. Therefore, by setting the beam scanning interval to be substantially equal to the antenna beam width, it is possible to secure desired performance and realize highly reliable and highly accurate identification of observation data.
【0007】ところで、このようなレーダ装置にあって
は、高精度な観測データを取得するために、その送信電
力や受信利得等のレーダ性能を測定器等により測定して
そのレーダ性能に基づいて、取得した観測データを校正
することにより、高精度なレーダ観測が実現される。By the way, in such a radar device, in order to obtain highly accurate observation data, the radar performance such as the transmission power and the reception gain is measured by a measuring instrument or the like, and based on the radar performance. By calibrating the acquired observation data, highly accurate radar observation can be realized.
【0008】しかしながら、上記従来のレーダ装置で
は、宇宙航行体に搭載して地球環境等の観測を行う場
合、宇宙開発の分野において要請される軽量化等の要請
により、レーダ性能を測定する測定器の搭載が困難なた
めに、直接的に使用することが困難であるという問題を
有する。[0008] However, in the above-mentioned conventional radar device, when it is mounted on a spacecraft to observe the global environment and the like, a measuring instrument for measuring the radar performance is required due to the demand for weight reduction and the like required in the field of space development. However, it is difficult to directly use it because it is difficult to mount.
【0009】そこで、例えば図5に示すように宇宙航行
体8にレーダ装置9を搭載して、このレーダ装置9の飛
行経路上の地表面上に校正用受信機10を配置して、レ
ーダ装置9からの送信信号を、校正用受信機10で直接
的に受信することにより、該校正用受信機10の受信電
力Pr に基づいてレーダ装置9の送信電力Pt の測定を
行う方法が考えられている。Therefore, for example, as shown in FIG. 5, a spacecraft 8 is equipped with a radar device 9, and a calibration receiver 10 is arranged on the ground surface on the flight path of the radar device 9 to provide the radar device. A method is conceivable in which the calibration receiver 10 directly receives the transmission signal from the calibration receiver 10 to measure the transmission power Pt of the radar device 9 based on the reception power Pr of the calibration receiver 10. There is.
【0010】すなわち、校正用受信機10の受信電力P
r は、波長をλ、レーダ装置9と校正用受信機10との
距離をr、レーダ装置9のアンテナ利得をGt 、校正用
受信機10のアンテナ利得をGr とすると、 Pt =(λ/4πr)2 ・Pr ・Gt ・Gr …(1) の式により表される。ここで、λ、r、Gt 及びGr
は、既知の値であるから(1)式に基づいて送信電力P
t が算出される。That is, the received power P of the calibration receiver 10
Let r be the wavelength, r be the distance between the radar device 9 and the calibration receiver 10, be the antenna gain of the radar device 9 be Gt, and let the antenna gain of the calibration receiver 10 be Gr, then Pt = (λ / 4πr ) 2 · Pr · Gt · Gr (1) Where λ, r, Gt and Gr
Is a known value, the transmission power P is calculated based on the equation (1).
t is calculated.
【0011】しかしながら、上記測定方法にあっては、
例えば図6に示すようにレーダ装置9からのアンテナビ
ーム91 ,92 ,93 ,…,9n が校正用受信機10に
対して正確に指向されていないと、レーダ装置9のアン
テナ利得Gt が既知の値と異なってしまうために、信頼
性の高い高精度な測定が困難であるという問題を有す
る。However, in the above measuring method,
For example, as shown in FIG. 6, if the antenna beams 91, 92, 93, ..., 9n from the radar device 9 are not accurately directed to the calibration receiver 10, the antenna gain Gt of the radar device 9 is known. Since it is different from the value, there is a problem that reliable and highly accurate measurement is difficult.
【0012】また、宇宙航行体8の姿勢は、一般的に、
0.2°程度の誤差が含まれ、しかも、その予測軌道に
も誤差が含まれているために、実質的に宇宙航行体8の
飛行経路に校正用受信機10を配置するのが困難であ
る。Further, the attitude of the spacecraft 8 is generally
Since the error of about 0.2 ° is included and the predicted orbit is also included, it is difficult to dispose the calibration receiver 10 substantially in the flight path of the spacecraft 8. is there.
【0013】例えば、レーダ装置9が、図6に示すよう
にアンテナビーム91 ,92 ,93,…,9n を走査し
た場合には、校正用受信機10がY位置に存在すると、
アンテナビーム91 ,92 ,93 の各位置B1 ,B2 ,
B3 において、それぞれビーム中心からずれた状態とな
るために、該受信機10の受信レベルに誤差が含まれ、
正確な受信レベルの算出が困難となる。For example, when the radar device 9 scans the antenna beams 91, 92, 93, ..., 9n as shown in FIG. 6, if the calibration receiver 10 exists at the Y position,
The positions B1, B2 of the antenna beams 91, 92, 93,
At B3, since the beam is shifted from the beam center, an error is included in the reception level of the receiver 10,
It becomes difficult to accurately calculate the reception level.
【0014】また、上記アンテナビーム91 ,92 ,9
3 ,…9n の受信レベルは、その時間変化を測定する
と、図7中実線で示すようなパターン特性となり、例え
ば最小二乗法等により、それぞれを関数形で求めること
ができる。そこで、この関数形で求めてパターン特性を
求めて補間すると、図7中破線で示す受信レベルが求め
られ、この受信レベルにより送信電力Pt を求めること
ができる。Further, the antenna beams 91, 92, 9
The reception levels of 3 ... 9n have the pattern characteristics as shown by the solid line in FIG. 7 when the change with time is measured, and each can be obtained in a functional form by, for example, the least square method. Therefore, when the pattern characteristic is obtained by this function form and interpolated, the reception level shown by the broken line in FIG. 7 is obtained, and the transmission power Pt can be obtained from this reception level.
【0015】ところが、上記受信レベルの算出方法で
は、アンテナビーム91 ,アンテナビーム92 ,アンテ
ナビーム93 の信号レベルが数十dB以上のレベル差が
あるために、受信レベルの測定データがアンテナビーム
91 ,アンテナビーム92 ,アンテナビーム93 に応じ
て大きな誤差が生じる虞れがあり、高精度に補間するこ
とが困難であり、測定精度の信頼性が劣り、高精度な校
正が困難であるという問題を有する。However, in the above method of calculating the reception level, since the signal levels of the antenna beam 91, the antenna beam 92, and the antenna beam 93 have a level difference of several tens of dB or more, the measurement data of the reception level is the antenna beam 91, There is a possibility that a large error may occur depending on the antenna beam 92 and the antenna beam 93, it is difficult to interpolate with high accuracy, there is a problem that the reliability of measurement accuracy is poor, and highly accurate calibration is difficult. .
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のレーダ装置では、宇宙航行体に搭載した場合、観測
データの高精度な校正を実行するのが困難であるという
問題を有する。この発明は、上記の事情に鑑みてなされ
たもので、簡易な構成で、高精度なレーダ性能の取得を
実現して、高精度な観測データを取得し得るようにした
宇宙航行体搭載用レーダ装置を提供することを目的とす
る。As described above, the conventional radar apparatus has a problem that it is difficult to calibrate the observation data with high accuracy when the radar apparatus is mounted on a spacecraft. The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a radar for mounting on a spacecraft that realizes acquisition of highly accurate radar performance with a simple configuration and is capable of acquiring highly accurate observation data. The purpose is to provide a device.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】この発明は、複数のアン
テナ素子で送受される電磁波の位相を制御する複数の移
相器と、この複数の移相器に対して送信部から送信され
る送信信号を分配供給して前記複数のアンテナ素子を介
して空間に放射し、前記複数の移相器を介して供給され
る前記複数のアンテナ素子で受信した受信信号を合成し
て受信部に供給する電力分配手段と、前記複数の移相器
をアンテナビーム幅と略等しいビーム走査を行うように
移相量を設定する第1のビーム制御手段と、前記複数の
移相器をアンテナビーム幅より狭い間隔でビーム走査を
行うように移相量を設定する第2のビーム制御手段と、
前記第1及び第2のビーム制御手段を選択的に切換え制
御するビーム走査選択手段とを備えて宇宙航行体搭載用
レーダ装置を構成したものである。The present invention is directed to a plurality of phase shifters for controlling the phases of electromagnetic waves transmitted and received by a plurality of antenna elements, and transmissions transmitted from a transmitter to the plurality of phase shifters. The signals are distributed and supplied, radiated into space through the plurality of antenna elements, and the reception signals received by the plurality of antenna elements supplied through the plurality of phase shifters are combined and supplied to a receiving unit. Power distribution means, first beam control means for setting a phase shift amount so that the plurality of phase shifters perform beam scanning substantially equal to the antenna beam width, and the plurality of phase shifters are narrower than the antenna beam width. Second beam control means for setting a phase shift amount so as to perform beam scanning at intervals,
A radar apparatus for mounting on a spacecraft is provided with a beam scanning selection means for selectively switching and controlling the first and second beam control means.
【0018】上記構成によれば、ビーム走査選択手段
は、第1及び第2のビーム制御手段を切換え制御するこ
とにより、ビーム走査の間隔が略アンテナビーム幅間隔
及びアンテナビーム幅間隔より狭い間隔を有するように
移相量を切換え制御する。従って、レーダ観測に適した
略アンテナビーム幅間隔を有したビーム走査及びレーダ
性能の測定に適したアンテナビーム幅間隔より狭い間隔
を有したビーム走査に切換え設定することにより、高精
度な観測データの取得を実現され、且つ、レーダ性能測
定器を備えることなく、可及的に観測データの高精度な
校正が実現される。According to the above structure, the beam scanning selection means controls the switching between the first and second beam control means so that the beam scanning interval is substantially equal to the antenna beam width interval and the interval narrower than the antenna beam width interval. The phase shift amount is switched and controlled so as to have it. Therefore, by switching and setting the beam scanning having a substantially antenna beam width interval suitable for radar observation and the beam scanning having an interval narrower than the antenna beam width interval suitable for measurement of radar performance, highly accurate observation data Acquisition is realized, and highly accurate calibration of observation data is realized as much as possible without providing a radar performance measuring device.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。図1はこの発明
の一実施の形態に係る宇宙航行体搭載用レーダ装置を示
すもので、複数のアンテナ素子201 ,202 ,203
,…,20nは、前記宇宙航行体(図5参照)に搭載
される。そして、これら複数のアンテナ素子201 ,2
02 ,203 ,…,20nには、移相器211 ,212
,213 ,…,21nがそれぞれ接続される。これら
複数の移相器211 ,212 ,213 ,…,21nに
は、送信機22及び受信機23が電力分配器24、サー
キュレータ25を介して接続される。そして、これら移
相器211 ,212 ,213 ,…,21nには、切換え
選択回路26を介して第1及び第2のビーム制御器2
7,28がそれぞれ接続される。切換え選択回路26に
は、例えば地上局からのコマンドが入力され、このコマ
ンドに応動して第1及び第2のビーム制御器27,28
を選択的に切換え制御する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a radar apparatus for mounting on a spacecraft according to an embodiment of the present invention, which comprises a plurality of antenna elements 201, 202, 203.
, ..., 20n are mounted on the spacecraft (see FIG. 5). Then, the plurality of antenna elements 201, 2
The phase shifters 211 and 212 are connected to 02, 203, ..., 20n.
, 213, ..., 21n are respectively connected. A transmitter 22 and a receiver 23 are connected to the plurality of phase shifters 211, 212, 213, ..., 21n via a power distributor 24 and a circulator 25. Then, the phase shifters 211, 212, 213, ..., 21n are connected to the first and second beam controllers 2 through the switching selection circuit 26.
7, 28 are respectively connected. For example, a command from the ground station is input to the switching selection circuit 26, and in response to this command, the first and second beam controllers 27 and 28 are received.
Is selectively controlled.
【0020】このうち第1のビーム制御器27には、レ
ーダ観測に適したアンテナビーム幅と略等しい幅間隔で
ビーム走査を行う位相データが記憶され、この位相デー
タに基づいて移相器211 ,212 ,213 ,…,21
nの移相量を制御する。Of these, the first beam controller 27 stores phase data for performing beam scanning at a width interval substantially equal to the antenna beam width suitable for radar observation, and based on this phase data, the phase shifter 211, 21 2, 213, ..., 21
Control the amount of phase shift of n.
【0021】他方、第2のビーム制御器28は、送信電
力Pt 等のレーダ性能の取得に適したアンテナビーム幅
より狭い間隔、例えば1/2の幅寸法でビーム走査を行
う位相データが記憶され、この位相データに基づいた移
相器211 ,212 ,213,…,21nの移相量を制
御する。On the other hand, the second beam controller 28 stores phase data for performing beam scanning at an interval narrower than the antenna beam width suitable for acquiring radar performance such as transmission power Pt, for example, a width dimension of 1/2. , 21n based on this phase data are controlled.
【0022】上記構成において、レーダ観測時には、コ
マンドにより切換え制御回路26を動作制御して第1の
ビーム制御器27に切換え設定する。ここで、第1のビ
ーム制御器27は、アンテナビーム幅と略等しいビーム
走査幅で走査する位相データに基づいて移相器211 ,
212 ,213 ,…,21nの移相量を設定する。これ
により、送信機22から送信された送信信号は、サーキ
ュレータ25を介して電力分配器24に供給され、該電
力分配器24を介して複数の移相器211 ,212 ,2
13 ,…,21nに分配供給される。移相器211 ,2
12 ,213 ,…,21nは、供給された送信信号を所
定の位相に設定して、アンテナ素子201 ,202 ,2
03 ,…,20nに供給する。ここに、送信信号は、ア
ンテナ素子201 ,202 ,203 ,…,20nを介し
て観測対象に向かって放射される。In the above structure, during radar observation, the switching control circuit 26 is controlled by a command to switch to the first beam controller 27. Here, the first beam controller 27 causes the phase shifter 211, based on the phase data scanned with a beam scanning width substantially equal to the antenna beam width.
Set the phase shift amounts of 212, 213, ..., 21n. As a result, the transmission signal transmitted from the transmitter 22 is supplied to the power distributor 24 via the circulator 25, and the plurality of phase shifters 211, 212, 2 are supplied via the power distributor 24.
.., 21n are distributed and supplied. Phase shifters 211 and 2
, 21n set the supplied transmission signal to a predetermined phase, and the antenna elements 201, 202, 2
, 03, 20n. Here, the transmission signal is radiated toward the observation target via the antenna elements 201, 202, 203, ..., 20n.
【0023】この観測対象に向かって放射された送信信
号は、観測対象で反射されると、その反射波がアンテナ
素子201 ,202 ,203 ,…,20nに受信され
る。このアンテナ素子201 ,202 ,203 ,…,2
0nで受信した受信信号は、移相器211 ,212 ,2
13 ,…,21nに導かれて所定の位相に制御された
後、電力分配器24に導かれて合成される。そして、電
力分配器24で構成された受信信号は、サーキュレータ
25を介して受信機23に導かれ、ここに観測データが
取得される。When the transmission signal radiated toward the observation target is reflected by the observation target, the reflected wave is received by the antenna elements 201, 202, 203, ..., 20n. These antenna elements 201, 202, 203, ..., 2
The received signal received at 0n is the phase shifter 211, 212, 2
, 21n are controlled to a predetermined phase, and then guided to the power distributor 24 to be combined. Then, the received signal formed by the power distributor 24 is guided to the receiver 23 via the circulator 25, and the observation data is acquired there.
【0024】そして、例えば送信電力Pt を求めて観測
データ校正する場合には、前記図5に示す校正用受信機
10を同様に地表面の宇宙航行体8の飛行経路上に配置
する。同時に、地上からのコマンドが切換え選択回路2
6に入力され、該切換え選択回路26が動作制御され
る。ここで、切換え選択回路26は、第1のビーム制御
器27から第2のビーム制御器28に切換え設定する。When observing data to be calibrated by obtaining the transmission power Pt, for example, the calibration receiver 10 shown in FIG. 5 is similarly arranged on the flight path of the spacecraft 8 on the ground surface. At the same time, the command from the ground is switched and selected circuit 2
6 and the operation of the switching selection circuit 26 is controlled. Here, the switching selection circuit 26 switches and sets the first beam controller 27 to the second beam controller 28.
【0025】ここで、第2のビーム制御器28は、アン
テナビーム幅より狭い間隔のビーム走査幅で走査する位
相データに基づいた移相量を移相器211 ,212 ,2
13,…,21nに出力して、該移相器211 ,212
,213 ,…,21nの移相量を切換え設定する。Here, the second beam controller 28 shifts the phase shift amount based on the phase data scanned by the beam scanning width narrower than the antenna beam width, by the phase shifters 211, 212 and 2.
, ..., 21n to output the phase shifters 211, 212
, 213, ..., 21n are switched and set.
【0026】これにより、送信機22から送信された送
信信号は、サーキュレータ25を介して電力分配器24
に供給された後、移相器211 ,212 ,213 ,…,
21nに供給されて所定の位相に設定される。そして、
この移相器211 ,212 ,213 ,…,21nで位相
が設定された送信信号は、図2に示すようにアンテナ素
子201 ,202 ,203 ,…,20nからビームアン
テナ幅より狭い幅間隔のアンテナビーム301 ,302
,303 ,…,30nでビーム走査される。すると、
このアンテナビーム301 ,302 ,303 ,…,30
nが地表面に配置した校正用受信機10で受信され(図
2参照)、この受信信号が図示しない演算部に導かれ
て、その信号レベルの時間変化を算出して、該受信レベ
ルに基づいてて送信電力Pt が求められる。As a result, the transmission signal transmitted from the transmitter 22 passes through the circulator 25 and the power distributor 24.
To the phase shifters 211, 212, 213, ...,
21n and is set to a predetermined phase. And
The transmission signals whose phases are set by the phase shifters 211, 212, 213, ..., 21n are, as shown in FIG. 2, antenna elements 201, 202, 203 ,. Beams 301 and 302
, 303, ..., 30n for beam scanning. Then
These antenna beams 301, 302, 303, ..., 30
n is received by the calibration receiver 10 arranged on the ground surface (see FIG. 2), this received signal is guided to a not-shown arithmetic unit, and the time change of the signal level is calculated and based on the received level. Transmission power Pt is obtained.
【0027】即ち、校正用受信機10は、図2に示す飛
行経路におけるA位置に配置されているとすると、アン
テナビーム301 ,302 ,303 ,304 ,305 の
各位置A1 ,A2 ,A3 ,A4 ,A5 に対応され、この
受信レベルの時間変化を採ると、図3中実線で示すパタ
ーンとなり、これを前述した関数形で表すと、図3中破
線で示す受信レベルを求められる。That is, assuming that the calibration receiver 10 is arranged at the position A in the flight path shown in FIG. 2, the positions A1, A2, A3, A4 of the antenna beams 301, 302, 303, 304, 305 are arranged. , A5, and the time variation of the reception level is taken, the pattern shown by the solid line in FIG. 3 is obtained. When this is expressed by the above-mentioned functional form, the reception level shown by the broken line in FIG. 3 can be obtained.
【0028】この際、位置A3 において、位置A1 ,A
2 と共に、ビーム走査幅に相当する角度以内の信号レベ
ルで受信されて、位置A1 ,A2 に対して数十dB低い
レベル内で受信される。この結果、図3中破線で示すよ
うに関数形で求めた受信レベルの補間が行われ、この受
信レベルに基づいて前記(1)式に基づいて送信電力P
t が求められて、観測データの校正が行われる。ここ
で、受信レベルは、ビーム指向方向が校正用受信機10
の方向と略一致したのと略同様のレベルで推定すること
ができて、送信電力Pt の高精度な算出が可能となる。At this time, at the position A3, the positions A1 and A
2 is received at a signal level within an angle corresponding to the beam scanning width and is received at a level lower than the positions A1 and A2 by several tens of dB. As a result, the reception level obtained by the functional form is interpolated as indicated by the broken line in FIG.
The t is calculated and the observation data is calibrated. Here, the reception level is such that the beam pointing direction is the calibration receiver 10.
The transmission power Pt can be calculated with high accuracy because the estimation can be performed at a level that is substantially the same as that of the direction.
【0029】このように、上記宇宙航行体搭載用レーダ
装置は、複数の移相器211 ,212 ,213 ,…,2
1nの移相量をアンテナビーム幅と略等しいビーム走査
を行うように設定する第1のビーム制御器27と、複数
の移相器211 ,212 ,213 ,…,21nの移相量
をアンテナビーム幅より狭い間隔でビーム走査を行うよ
うに設定する第2のビーム制御器28を設け、これら第
1及び第2のビーム制御器27,28を切換え選択回路
26を介して選択的に切換え設定するように構成した。As described above, the spacecraft-equipped radar device includes a plurality of phase shifters 211, 212, 213 ,.
A first beam controller 27 that sets a phase shift amount of 1n so as to perform beam scanning substantially equal to the antenna beam width, and a phase shift amount of a plurality of phase shifters 211, 212, 213, ..., 21n. A second beam controller 28 that is set to perform beam scanning at an interval narrower than the width is provided, and these first and second beam controllers 27 and 28 are selectively switched and set via a switch selection circuit 26. As configured.
【0030】これによれば、第1のビーム制御器27に
切換え制御してビーム走査の間隔を略アンテナビーム幅
間隔に設定して観測データの取得を行い、第2のビーム
制御器28に切換え制御してビーム走査間隔をアンテナ
ビーム幅間隔より狭い間隔に設定することにより、高精
度な観測データの取得と共に、従来のようにレーダ性能
測定器を備えることなく、高精度な受信レベルの取得が
可能となり、小形化を確保したうえで、観測データの高
精度な校正が実現されて、高精度なレーダ観測が実現さ
れる。According to this, switching control is performed by the first beam controller 27, the beam scanning interval is set to a substantially antenna beam width interval, observation data is acquired, and switching is performed by the second beam controller 28. By controlling and setting the beam scanning interval to be narrower than the antenna beam width interval, it is possible to acquire highly accurate observation data and to acquire highly accurate reception levels without the need for a radar performance measuring instrument as in the past. It is possible, and while ensuring miniaturization, highly accurate calibration of observation data is realized, and highly accurate radar observation is realized.
【0031】なお、上記実施の形態では、校正用受信機
10で受信信号を受信して、そのアンテナビーム301
,302 ,303 ,…,30nに基づいて送信電力Pt
を取得して観測データの校正を行う場合を代表して説
明したが、これに限ることなく、例えば地上に送信機を
配置して受信利得を測定する場合においても適用可能で
ある。In the above embodiment, the calibration receiver 10 receives the received signal and outputs the antenna beam 301.
, 302, 303, ..., 30n based on the transmission power Pt
However, the present invention is not limited to this and is applicable to the case where a transmitter is arranged on the ground to measure the reception gain.
【0032】また、上記実施の形態では、アンテナビー
ム幅より1/2の幅間隔狭いビーム走査幅に構成した場
合で説明したが、これに限ることなく、ビーム走査幅と
しては、アンテナビーム幅より狭い間隔なら1/2の幅
間隔より広くても狭くても良く、狭ければ狭い程、高精
度な受信レベルの推定が可能となり、有効な効果が期待
される。Further, in the above-mentioned embodiment, the case where the beam scanning width is narrower than the antenna beam width by 1/2 is described. However, the beam scanning width is not limited to this, and the beam scanning width is smaller than the antenna beam width. If the interval is narrow, it may be wider or narrower than the width of 1/2, and the narrower the interval, the more accurate the estimation of the reception level becomes possible, and the effective effect is expected.
【0033】さらに、上記実施の形態では、校正用受信
機10を地表面上に配置するように校正した場合で説明
したが、これに限ることなく、例えば宇宙基地等に配置
するように構成しても良い。Further, in the above embodiment, the case where the calibration receiver 10 is calibrated so as to be arranged on the ground surface has been described, but the present invention is not limited to this, and the calibration receiver 10 may be arranged, for example, at a space station or the like. May be.
【0034】また、さらに、上記実施の形態では、切換
え選択回路26を動作制御するコマンドを地上より送信
するように構成した場合で説明したが、これに限ること
なく、例えば宇宙基地等から送信するように構成するこ
とも可能である。Further, in the above-described embodiment, the case where the command for controlling the operation of the switching selection circuit 26 is configured to be transmitted from the ground has been described, but the present invention is not limited to this, and it is transmitted from, for example, a space station. It can also be configured as follows.
【0035】よって、この発明は、上記実施の形態に限
ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の実施の形態が構成可能であることは勿論のこと
である。Therefore, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other embodiments can be configured without departing from the scope of the present invention.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、簡易な構成で、高精度なレーダ性能の取得を実現し
て、高精度な観測データを取得し得るようにした宇宙航
行体搭載用レーダ装置を提供することができる。As described in detail above, according to the present invention, a spacecraft which is capable of acquiring highly accurate radar performance with a simple structure and acquiring highly accurate observation data. An on-board radar device can be provided.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】この発明の一実施の形態に係る宇宙航行体搭載
用レーダ装置を示した図。FIG. 1 is a diagram showing a radar device for mounting on a spacecraft according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の第2のビーム制御器に基づくアンテナビ
ームのビーム走査状態を示した図。2 is a diagram showing a beam scanning state of an antenna beam based on the second beam controller in FIG. 1. FIG.
【図3】図2の受信レベルの時間変化を示した図。FIG. 3 is a diagram showing a time change of a reception level of FIG.
【図4】従来のレーダ装置を示した図。FIG. 4 is a diagram showing a conventional radar device.
【図5】図4の問題点を説明するために示した図。FIG. 5 is a view shown to explain the problem of FIG. 4;
【図6】図4のアンテナビームのビーム走査状態を示し
た図。FIG. 6 is a diagram showing a beam scanning state of the antenna beam of FIG.
【図7】図6のビーム走査に基づく受信レベルの時間変
化を示した図。FIG. 7 is a diagram showing a temporal change of a reception level based on the beam scanning of FIG.
8…宇宙航行体。 10…校正用受信機。 201 ,202 ,203 ,…,20n …アンテナ素子。 211 ,212 ,213 ,…,21n …移相器。 22…送信機。 23…受信機。 24…電力分配器。 25…サーキュレータ。 26…切換え選択回路。 27…第1のビーム制御器。 28…第2のビーム制御器。 301 ,302 ,303 ,…,30n …アンテナビー
ム。8 ... Spacecraft. 10 ... Receiver for calibration. 201, 202, 203, ..., 20n ... Antenna elements. 211, 212, 213, ..., 21n ... Phase shifters. 22 ... Transmitter. 23 ... Receiver. 24 ... Power distributor. 25 ... Circulator. 26 ... Switching selection circuit. 27 ... 1st beam controller. 28 ... A second beam controller. 30 1, 30 2, 30 3, ..., 30 n ... Antenna beam.
Claims (4)
の位相を制御する複数の移相器と、 この複数の移相器に対して送信部から送信される送信信
号を分配供給して前記複数のアンテナ素子を介して空間
に放射し、前記複数の移相器を介して供給される前記複
数のアンテナ素子で受信した受信信号を合成して受信部
に供給する電力分配手段と、 前記複数の移相器をアンテナビーム幅と略等しいビーム
走査を行うように移相量を設定する第1のビーム制御手
段と、 前記複数の移相器をアンテナビーム幅より狭い間隔でビ
ーム走査を行うように移相量を設定する第2のビーム制
御手段と、 前記第1及び第2のビーム制御手段を選択的に切換え制
御するビーム走査選択手段とを具備した宇宙航行体搭載
用レーダ装置。1. A plurality of phase shifters for controlling the phases of electromagnetic waves transmitted and received by a plurality of antenna elements, and a plurality of phase shifters for distributing and supplying a transmission signal transmitted from a transmission unit to the plurality of phase shifters. Radiating into space through the antenna element of, and combining the received signals received by the plurality of antenna elements supplied through the plurality of phase shifters, and supplying the combined power to the receiving unit, First beam control means for setting a phase shift amount so that the phase shifter performs beam scanning substantially equal to the antenna beam width; and the plurality of phase shifters performing beam scanning at intervals narrower than the antenna beam width. A radar apparatus for mounting on a space vehicle, comprising: a second beam control means for setting a phase shift amount; and a beam scanning selection means for selectively switching and controlling the first and second beam control means.
コマンドに応動して動作制御されることを特徴とする請
求項1記載の宇宙航行体搭載用レーダ装置。2. The radar apparatus for mounting on a spacecraft according to claim 1, wherein the beam scanning selecting means is controlled in response to a command from the ground.
ーム走査は、アンテナビーム幅の1/2の間隔に設定す
ることを特徴とする請求項1又は2記載の宇宙航行体搭
載用レーダ装置。3. The radar apparatus for mounting on a spacecraft according to claim 1, wherein the beam scanning set by the second beam control means is set at an interval of 1/2 of the antenna beam width. .
能の測定時に選択されることを特徴とする請求項1乃至
3のいずれか記載の宇宙航行体搭載用レーダ装置。4. The spacecraft on-board radar device according to claim 1, wherein the second beam control means is selected when measuring radar performance.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8049037A JPH09243728A (en) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | Spacecraft onboard radar device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8049037A JPH09243728A (en) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | Spacecraft onboard radar device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09243728A true JPH09243728A (en) | 1997-09-19 |
Family
ID=12819896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8049037A Abandoned JPH09243728A (en) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | Spacecraft onboard radar device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09243728A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004219095A (en) * | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Japan Resources Observation System Organization | Radar equipment |
| JP2007057362A (en) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Nagoya Electric Works Co Ltd | Characteristic value measuring method and apparatus |
| CN120178248A (en) * | 2025-05-21 | 2025-06-20 | 西安空间无线电技术研究所 | A design method for a new multiple observation working mode of high-orbit SAR |
-
1996
- 1996-03-06 JP JP8049037A patent/JPH09243728A/en not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004219095A (en) * | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Japan Resources Observation System Organization | Radar equipment |
| JP2007057362A (en) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Nagoya Electric Works Co Ltd | Characteristic value measuring method and apparatus |
| CN120178248A (en) * | 2025-05-21 | 2025-06-20 | 西安空间无线电技术研究所 | A design method for a new multiple observation working mode of high-orbit SAR |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040401 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040427 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20040628 |