JPS58204380A - レ−ダ装置 - Google Patents

レ−ダ装置

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JPS58204380A
JPS58204380A JP57088316A JP8831682A JPS58204380A JP S58204380 A JPS58204380 A JP S58204380A JP 57088316 A JP57088316 A JP 57088316A JP 8831682 A JP8831682 A JP 8831682A JP S58204380 A JPS58204380 A JP S58204380A
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JP
Japan
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signal
target
phase
angle
phase data
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JP57088316A
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Noboru Kurihara
昇 栗原
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/66Radar-tracking systems; Analogous systems
    • G01S13/68Radar-tracking systems; Analogous systems for angle tracking only
    • G01S13/685Radar-tracking systems; Analogous systems for angle tracking only using simultaneous lobing techniques

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

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】 この発明は、電子的にビーム走査を行なうレーダ装置に
関するもので1本来のビーム走査のだめのビーム走査制
御器に、ファンビーム形成のだめの位相データ記憶回路
、加算器および切換器を設けてこれらを制御し、フェー
ズドアレイアンテナの移相器を駆動制御することによっ
てファンビームを高速に走査するとともに、信号処理器
で目標を検出するとその方向にビームを固定し、ファン
ビームの広いビーム幅方向のモノパルス差チャンネルを
用いて、目標の方向を示す角度誤差信号を得て、 情報
処理器がファンビームをペンシルビームに切り換えて目
標方向に指向させ、目標を追尾することによって、目標
を広い角度範囲から捜索し、捕捉追尾するまでの時間を
大幅に短縮させようとするレーダ装置を提供しようとす
るものである。
従来の7エーズドアレイアンテナまたは機械的走査アン
テナを用いたレーダ装置では、広い角度範囲ヲペンンル
ビームで走査するために、全角度範囲を走査する時間が
長い欠点があった。また機械走査アンテナの場合には、
アンテナビーム形状を変えるのが困難であるとともに、
信号処理器が目標を発見してもアンテナの慣性のために
ビームを瞬時に目標方向に固定することができず、目標
方向の狭い角度範囲でアンテナビームを走査し。
目標を捕捉追尾する手段を用いているので、さらに長時
間を要していた。
一般的に戦闘機の近接戦闘時には、目標音遠距離で発見
することよりも比較的近距離に存在する目標を短時間で
発見し捕捉追尾することが1戦闘機用レーダ装置には要
求される。従って目標を捜索し捕捉するまでの時間の長
短が2戦闘機の目標功撃能力および残存性を左右するこ
とになるので。
目標を捕捉追尾するまでの時間が長い従来のレーダ装置
1lLI/′i1戦闘機の性能を低トさせることになる
この発明は、従来のレーダ装置でのこのような欠点を除
去するためになされたもので1本来のビーム走査のため
のビーム走査1tilI両器に位相データ記憶回路、加
N、器および切換器とを設けてこれらを制御するだけの
簡単な構成で容易にファンビームを形成することが可能
となり、このファンビームを高速に走査して信号処理器
からの目標検出信号により、情報処理器がファンビーム
を固定すると、信号処理器はモノパルス差チャンネルの
誤差信号を抽出してファンビームの広いビーム幅方向の
角度信号を送信するので、情報処理器はファンビームを
ペンシルビームに切り換えて目標方向に指向させて、目
標を捕捉追尾することにより、比較的近距離に存在する
目標を捜索して捕捉追鵬するまでの時間を大幅に短縮し
うるレータ装置を提供しようとするものである。
以下図によって従来のレーダ装置とこの発明のレータ−
装置を説明する。第1図は従来のレーダ装置の一構成例
を示す図であり、同図において(11は制御器、(2)
は送信器、(3Iは送受切換器、(4)は7エーズドア
レイアンテナ、(5)は受信機、(6)は信号処理器、
(7)は表示器、(8)はfftI&処理器、(91は
ビーム走査制御器、ulは移相量演算制御回路、(lυ
は駆動回路、Σはモノパルス和チャンネル、△はモノパ
ルス差チャンネルである。
−F記従来のレーダ装置の構成は以上のようになってい
るから、制御部(1)で選択されたレーダ送信モードに
基づいて、送信機(2)はパルス状の送信信号を送受切
換器+31を通してフェーズドアレイアンテナ(4)に
送る。送信信号はフェーズドアレイアンテナ+41から
空間に放射され、目標で反射されて再度フェーズドアレ
イアンテナ(4)で受信されて再び送受切換器(3;を
通して受信後(5)に入力される。この受信信号は受信
機(5)で増幅後ミキシングされて中間周波数帯の信号
となり、さらに増幅された後倹波され、ディジタル信号
に変換されて信号処理器+61に送られる。信号処理器
(6)はディジタルに変換されたビデオ信号の検出等の
処理を施し、信号として判定検出するとその情報を表示
器(7)に送り表示する。また上記信号処理器16+の
出力は情報処理器18)にも送られて、制御器(1)か
らの目標追尾指令に基づいて目標追尾指令が施され、正
確な距喘。
速度および角度情報を抽出して指示6(71にシンボル
および数字で表示する。
一方、制御141器で選択された覆域およびビーム走査
パターンに基づき情報処理器(8)がビーム走査角度指
令信号aをビーム走査制御器(91内の移相量演算制御
回路αGに送ると、移相量演算制御回路a1はフェーズ
ドアレイアンテナを構成する図示していない多数のアン
テナ素子の移相器に与えるべき移相量を演算し、駆動回
路[+11から移相器駆動信号すを出力してアンテナ素
子の移相器を駆動設定する。
この結果、アンテナメインビームは指令角開方向に指向
することに々る。
また9戦闘横用レーターでは、ミサイル等の武器を遠距
離から目標に発射するために、遠距離で目標を発見し捕
捉追尾することが要求されるが、この場合には利得の高
いペンシルビームで比較的遅い速度で走査した方が、デ
ータレートも高くなり長距離で目標を発見できるので有
利となる。一方戦闘機が接近戦を行なうときには、目標
までの距離が短いので機関砲等の短射程の武器を発射す
るので、相手よりも早く発見して捕捉追尾することが要
求される。ところが、従来のレーダでは、ペンシルビー
ムで走査しているために、広い角度範囲を走査するのに
長時間を要していた。接近戦においては目標までの距離
が短いので、目標からの反射信号は十分な強度があり、
利得の低下するファンビームを用いても十分目標検出性
能は確保できる。ファンビームを用いると角度範囲が広
がるので、広い角度範囲を走査する時間がペンシルビー
ムを用いた場合に比べて短縮でさる。
第2図fatは従来のレーダ装置のビーム走査方式であ
り、全角度範囲をペンシルビームα9で走査するのに要
する時間Tpは θAz:水平方向の走査角度範囲 θ肛:垂直方向の走査角度範囲 ω :ビーム走査速度 θBP:ペンシルビームのビーム幅 であり、目標を発見するのに要する平均的時間はTP/
2である。第2図(b)は、この発明に基づくレーダ装
置のビーム走査方式であり、ファンビームαG全角度範
囲を走査しモノパルス差チャンネルを用いて角度誤差信
号を得ることにより、ペンシルビーム叩を目標方向に指
向するのに要する時間TFはθBF= ファンビームの
ビーム幅 TM: モノパルス差チャンネルで角度誤差信号を得る
のに要する時間 N : ファンビームとペンシルビームのビーム幅の比
でN〒θBF108F である。目標を発見するのに要する平均時間は。
p (パ叫TM)である。
この式から明らかなように、ファンビーム■に走査する
と目標発見から捕捉追尾に移行する時間を大幅に短縮す
ることができる。
以下、この発明の一実施例を図面により詳述する。
第3図は、この発明の実施例を示す図であシ。
この発明の特徴とするところは第1図に示す従来のレー
タ装置のビーム走査制御器(9;に位相データ記憶回路
0.加算器α3および切換器α−を設置するだけの簡単
な構成によって、容易にファンビームを形成することが
可能となり、かつ、ファンビームで広い角度範囲を走査
して目標を発見するとビームを°固定し、モノパルス差
チャンネルを用いて角度誤差信号dを得るとともに、目
標方向にペンシルビームを指向し短時間で目標を捕捉追
尾することができるようにしたところにある。位相デー
タ記憶回路■には、ファンビームを形成するために必要
なアンテナ開口面上の位相分布が多数のアンテナ素子に
対応して記憶されている。移相量演算制御回路0αは、
情報処理器+81からのビーム走査角度指令信号aに基
づいて、指令された方向にビームを指向するために必要
な各アンテナ素子の移相量を計算する。さて、制御器t
itで近距離目標自動捕捉モードが選択されると、情報
処理@fr telは制御器(1)からのモード信号を
受けて、ビーム形状切換信号diビーム走査制御器(9
)内の切換器αOに送出する。切換器(141はビーム
形状切換信号eを受けて、移相量演算制御回路Qlと加
算器口を接続する。
情報処理器(81が、切換器α−の接続終了後、ビーム
走査角度指令信号aを移相量演算制御回路■に送出する
と、移相量演算制御回路(l[lは指令方向にビーム走
査をするのに必要な各アンテナ素子の移相量を計算して
、各アンテナ素子毎に加算器■に送出する。加算器11
3は移相量演算制御回路Qlからの各アンテナ素子の移
相量と切換器aSを通して位相データ記憶回路α2から
送られるファンビーム形成のための位相データを各アン
テナ素子に対応して加算し駆動回路I]11に送出する
。駆動回路inはフェーズドアレイアンテナ(4)の図
示していないアンテナ素子の移相器を駆動制御する。ア
ンテナ開口面には、ビーム指向角度に応じた直線的位相
面上にファンビーム形成用の曲面的位相分布が加算され
て合成されるので、ビーム走査角度方向にファンビーム
が形成されることになる。情報処理器(8)はファンビ
ームを広い角度範−で走査するためにビーム走査角度指
令信号aを順次更新してビーム指向角度を変更する。
一方制御器(1)からのモード信号に応じて、送信機(
2)はパルス状の送信信号を発生し、送受切換器(31
を通してフェーズドアレイアンテナ(4)に送る。送信
信号はフェーズドアレイアンテナ(4)からファンビー
ムで広い空間に放射され、ファンビーム内に目標が存在
すると反射してフェーズドアレイアンテナ14)で受信
され、再度送受切換器f31 i通過して受信機(5)
に入力され、増幅およびミキンングされディジタルに変
換されたビデオ信号として信号処理器(6)に入力され
る。信号処理d+6+は受信@(51で発生される熱雑
音または大地から反射されて目標信号と同時に受信され
るクラッタ中から目標信号を検出する。パルスレーダ方
式の場合には、受信信号が包絡線検波されているので、
パルス状信号の蛋幅の大きさとその送信パルスからの遅
れ時間が判定され、パルスト・ンフーラレーダ方式の場
合には位相検波されるので、ドラグラ周数数情報と不確
定である送信パルスからの遅れ時間が判定され私信号う
、器+61 ti @標信号ヶ距、1と1、ゆ出すると
2表示器(71に送出して表示させると同時に目標検出
信号Cを情報処理器(81に送出する。慣報処鮭6(8
1は信号処理器(6)から目標検出信号Cを受けると、
ビーム走査角度指令=qaをファンビームが目標を検出
した方向の角度信号に保持すると同時に、信号処理器(
6)にモノパルス差チャンネルの信号処理を実行させる
。信号処理器+61 +d 、モノ・くルス和チャンネ
ル信号トモツノくルス差チャンネル信号の大きさと位相
を検出し、角度誤差信号(1を清報処理器(8)に送信
する。情報処理器(81は角度誤差信号dを受けるとビ
ーム形状切換信号eをビーム走査制御器(9)内の切換
器Iに送出して、ファンビームをペンシルビームに切り
換えると同時に、角度誤差信号dに応じた角度方向を計
算し。
ペンシルビーム全その方向に指向スべくビーム走査角度
指令信号aを目標方向の角度情報として移相量演算制御
回路に送出する。切換器α心はビーム形状切換信号Cを
受けると位相データ記憶回路側を切り離して接地端子と
接続するので、切換器α−からの加算器u3への出力は
常にゼロとなる。すると移相量演算制御回路C1(Iの
出力信号は、加算器@でゼロと加算されるのでそのまま
駆動回路を通してフェーズドアレイアンテナの多数のア
ンテナ素子の移相器を駆動制御することになる。
従って、ファンビーム形成用の開口面位相分布が除かれ
るので通常のペンシルビームになるトトモに、目標の存
在ある方向のビーム走査角度指令信号aによって、ペン
シルビームが目標方向を指向する。ペンシルビームで受
信された信号は、受信機(5)と信号処理器(61でモ
ノパルス処理され、nI密な角度追尾を行なうために角
度誤差信号dを情報処理器(81に送出する。情報処理
器(8)はこの角度誤差信号dとビーム走査角度指令信
号aとの差を検出し、この差がゼロ、となるようにビー
ム走査角度指令信号aを更新するので目標を捕捉追尾す
ることができる。
以七述べたごとく、この発明によれば、電子的にビーム
を走査するV−ダ装喧において、ビーム走査制御器に位
相データ記憶回路、加算器および切換器を設置するだけ
の簡単な構成で、アンテナ開口面の位相分布を切り換え
て容易にファンビームを形成して走査することにより、
近距離に存在する目標の捜索から捕捉追尾するまでの時
間を大幅に短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のレーダ装置の構成を示す図、第2図は従
来のレーダ装@:とこの発明に基づくレーダ装置のヒー
ム七食方法を示す図、第3図はこの発明に基づく一実施
例のレーダ装置の構成を示す図であり、(1)は制御器
、(2jは送信機、(3jは送受切換器、(4)はフェ
ーズドアレイアンテナ、(51は受信機、(6)は信号
処理器、+7+B表示器、(81は情報処理器、+91
はビーム走査側#器1曲は朴相鎗演纂制御回路、[1υ
は駆動回路、旧は位相データ記憶回路。 03は加算器、114は切換器、(1シはペンシルビー
ム。 ulはファンビーム、aはビーム走査角度指令信号。 bは移相器駆動信号、Cは目標検■倍号、  dFi、
角度誤差信号、eはビーム形状切換信号、Σはモノパル
ス和チャンネル、Δはモノパルス差チャンネル、 TP
はぺ/シルビームによる走査時間、hはファンビームに
よる走査時間、θム2は水平方向の走査角度範囲、θI
ILは世直方向の走査角度範囲、θliFはペンシルビ
ームのビーム暢、θBFハフアンビームのビーム幅、ω
はビーム走査速H,Nはファンビームとペンシルビーム
のビーム幅の比、 TMはモノパルス差チャンネルで角
度誤差信号を得るのに要する時間である。なお図中同一
あるいは相当部分には同一符号を付しである。 代理人 葛 野 信 −

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 電子的にビーム走査を行なうレーダ装置において、フェ
    ーズドアレイアンテナを構成する多数のアンテナ素子の
    移相器の移相量を演算する移相量演算制御回路と、アン
    テナ開口面上にファンビームを形成するだめの位相デー
    タを記憶する位相データ記憶回路と、上記移相量演算制
    御回路の出力と上記位相データ記1慧回路の出力とを加
    算する加算器と、上記加算器と上記位相データ記憶回路
    とを接続し、上記位相データ記憶回路の出力を−F記加
    算器に与える切換器とを備え、上記多数のアンテナ素子
    の移相器全制御するビーム走置制御器と。 高速自動目標捕捉モードのときに、ファンビームノヒー
    ムが幅広い方向のモノパルス差チャンネルとモノパルス
    和チャンネルを同時に信号処理して。 1チヤンネルで目標信号全検出するとともに差チャンネ
    ルで目標の方向金示す角度誤差信号を得る信号処理器と
    、信号処理器からの1検検出信号を受けて、ビーム形状
    切換信号を上記切換器に発生して上記加算器の入力を零
    として、ファンビームをペンシルビームに切換えるとと
    もに、信号処理器からの角度誤差信号に基づいてペンシ
    ルビームを目標方向に指向させるだめのビーム指向角度
    を計算し、ビーム走査角指令信号を上記移相量演算制御
    回路に発生させる情報処理器とを設け、上記移相量演算
    制御回路からのビーム走査のだめの位相データと上記位
    相データ記憶回路からのファンビーム形成用位相データ
    を与えてファンビームを形成し、これを高速で走査し短
    時間で広い角度範囲の目4!4を捜索し、目標を検出す
    ると、そこにファンビームを固定し、ファンビームの幅
    広いビーム方向の角度をモノパルス差チャンネルの角度
    誤差信号に基づいて計算し、加算器を位相データ記憶回
    路と切り離してペンシルビームを形成し、その方向に指
    向させて、目標を迅速に追尾することを特徴とするレー
    ダ装置。
JP57088316A 1982-05-25 1982-05-25 レ−ダ装置 Granted JPS58204380A (ja)

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JP57088316A JPS58204380A (ja) 1982-05-25 1982-05-25 レ−ダ装置

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JP57088316A JPS58204380A (ja) 1982-05-25 1982-05-25 レ−ダ装置

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JPS58204380A true JPS58204380A (ja) 1983-11-29
JPH0213753B2 JPH0213753B2 (ja) 1990-04-05

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JP (1) JPS58204380A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61195374A (ja) * 1985-02-26 1986-08-29 Mitsubishi Electric Corp 静止衛星による遭難通信方式
JP2007240184A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Mitsubishi Electric Corp レーダ装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61195374A (ja) * 1985-02-26 1986-08-29 Mitsubishi Electric Corp 静止衛星による遭難通信方式
JP2007240184A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Mitsubishi Electric Corp レーダ装置

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