JPS6037906B2 - ３次元レ−ダ装置 - Google Patents
３次元レ−ダ装置Info
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- JPS6037906B2 JPS6037906B2 JP6828576A JP6828576A JPS6037906B2 JP S6037906 B2 JPS6037906 B2 JP S6037906B2 JP 6828576 A JP6828576 A JP 6828576A JP 6828576 A JP6828576 A JP 6828576A JP S6037906 B2 JPS6037906 B2 JP S6037906B2
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- Japan
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- antenna
- dimensional radar
- azimuth
- radar device
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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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/04—Display arrangements
- G01S7/06—Cathode-ray tube displays or other two dimensional or three-dimensional displays
- G01S7/20—Stereoscopic displays; Three-dimensional [3D] displays; Pseudo-3D displays
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は３次元レーダに関するものである。
従来、３次元レーダは、２次元レーダ同様例えば第１図
のように通常方位方向に連続回転する比較的構造の複雑
なアンテナ１１、送信部１２、受信部１３、データ処理
部１４、指示部（ＰＰＩ）１５で構成されている。従っ
て在来の２次元レーダ（１次レーダ又は２次レーダ）を
３次元化するためには、特にアンテナ１１にかなりの改
修を加えるかあるいはアンテナ全体を換菱する必要があ
り、他の各部もかなり新設、換装が必要となる。
のように通常方位方向に連続回転する比較的構造の複雑
なアンテナ１１、送信部１２、受信部１３、データ処理
部１４、指示部（ＰＰＩ）１５で構成されている。従っ
て在来の２次元レーダ（１次レーダ又は２次レーダ）を
３次元化するためには、特にアンテナ１１にかなりの改
修を加えるかあるいはアンテナ全体を換菱する必要があ
り、他の各部もかなり新設、換装が必要となる。
いずれにせよ、３次元化にはかなりの作動停止期間と改
修作業が見込まれるという問題があった。
修作業が見込まれるという問題があった。
この発明は、以上述べた点に鑑みてなされたもので、在
来の２次元レーダ（１次レーダ又は２次レーダ）に併設
して、この２次元レーダによる目標からの反射信号また
は応答信号を受信処理し、更に上記２次元レーダからの
アンテナ方位角情報を受けてデータ処理することにより
、設贋することが簡便な３次元レーダ装置を提供するも
のである。
来の２次元レーダ（１次レーダ又は２次レーダ）に併設
して、この２次元レーダによる目標からの反射信号また
は応答信号を受信処理し、更に上記２次元レーダからの
アンテナ方位角情報を受けてデータ処理することにより
、設贋することが簡便な３次元レーダ装置を提供するも
のである。
以下、この発明の一実施例を第２図に示し説明する。
第２図に於て、１６は在釆のレーダ菱贋（２次元レーダ
）で、ファン・ビームを方位方向に回転させて目標から
の反射信号又は応答信を受信し方位角情報を得て目標の
捜索を行なうものである。レーダ装置１６に併設される
本発明の３次元レーダ装置２川ま、垂直面内のパターン
は所要の覆城に合わせて成形しているが、水平面内パタ
−ンとしては無指向性であるようなアンテナ２１と、受
信部１３、データ処理部１４、座標変換部２２、指示部
（ＰＰＩ）１５とで構成されたものである。
）で、ファン・ビームを方位方向に回転させて目標から
の反射信号又は応答信を受信し方位角情報を得て目標の
捜索を行なうものである。レーダ装置１６に併設される
本発明の３次元レーダ装置２川ま、垂直面内のパターン
は所要の覆城に合わせて成形しているが、水平面内パタ
−ンとしては無指向性であるようなアンテナ２１と、受
信部１３、データ処理部１４、座標変換部２２、指示部
（ＰＰＩ）１５とで構成されたものである。
次に第２図に示されたものの動作について説明する。
まず、在来のレーダ装置１６としての例えば２次元レー
ダ（１次レーダ又は２次レーダ）からある方位に放射さ
れた送信信号は、目標にあたった後反射信号又は応答信
号となって反射されてくる。この反射信号又は応答信号
の１部は併置された３次元レーダ装置２０のアンテナ２
１の無指向性パターンに捉えられ受信部１３に達する。
受信部１３ではしーダ装置１６からトリガ等を受け同期
をとると共に在釆レーダ送信信号との周波数同調、局部
発振周波数の作成などを行なってレーダ装置１６と独立
に受信処理を行なう能力をもたせている。受信部１３の
出力はデータ処理部１４で処理され目標の３次元情報を
抽出する。
ダ（１次レーダ又は２次レーダ）からある方位に放射さ
れた送信信号は、目標にあたった後反射信号又は応答信
号となって反射されてくる。この反射信号又は応答信号
の１部は併置された３次元レーダ装置２０のアンテナ２
１の無指向性パターンに捉えられ受信部１３に達する。
受信部１３ではしーダ装置１６からトリガ等を受け同期
をとると共に在釆レーダ送信信号との周波数同調、局部
発振周波数の作成などを行なってレーダ装置１６と独立
に受信処理を行なう能力をもたせている。受信部１３の
出力はデータ処理部１４で処理され目標の３次元情報を
抽出する。
また、レーダ装置１６から方位角情報（シンクロ信号等
）を受けて座標変換部２２においてレーダ装置１６と３
次九レーダ装置２０との設置位置のズレによる目標位置
測定ずれ（パララツクス）を修正する。受信部１３、デ
ータ処理部１４、座標変換部２２で処理された信号、デ
ータは指示部１５に表示される。さて、３次元レーダ装
置２０をさらに第４図から第７図に基づいて詳細に説明
する。
）を受けて座標変換部２２においてレーダ装置１６と３
次九レーダ装置２０との設置位置のズレによる目標位置
測定ずれ（パララツクス）を修正する。受信部１３、デ
ータ処理部１４、座標変換部２２で処理された信号、デ
ータは指示部１５に表示される。さて、３次元レーダ装
置２０をさらに第４図から第７図に基づいて詳細に説明
する。
在来のレーダ装置１６と３次元レーダ装置２０及び目標
との関係を幾何学的に示すと第４図のとおりとなり、同
図から目標の３次元情報（距離ｒ２、方位角？２、高さ
ｈ）を導出するためには、まず電波の到来方向である抑
角８と方位角差で。−ぐ，が必要となる。そこで、抑角
◇を検出する方法は例えば袴公昭４２−１６４７４号公
報に記載されている。
との関係を幾何学的に示すと第４図のとおりとなり、同
図から目標の３次元情報（距離ｒ２、方位角？２、高さ
ｈ）を導出するためには、まず電波の到来方向である抑
角８と方位角差で。−ぐ，が必要となる。そこで、抑角
◇を検出する方法は例えば袴公昭４２−１６４７４号公
報に記載されている。
つまり、第５図に示すとおりアンテナ２１にはスロット
アレィ形式の垂直面内パターンを所要の覆城に合わせて
形成し、水平面内パターンとして無指向性の素子アンテ
ナ２１１，２１２，２１３を垂直方向に配列した方式を
採用して、各々の受信信号を受信部１３に内蔵された位
相検知器１３１，１３２に導びき素子アンテナ２１１，
２１２間及び２１２，２１３間の入力位相差心，，心２
を検出し（このとき各素子アンテナ間の間隔をｄ，，も
とする）からに位相検知器１３３で抑角惜報となる入力
位相差心，−山２を検出して、これをデータ処理部１４
で公知の演算式８＝ｓｉｎ‐１〔亭主浩三苦み〕；入は
電波の波長、から目標抑角０を求めることができる。
アレィ形式の垂直面内パターンを所要の覆城に合わせて
形成し、水平面内パターンとして無指向性の素子アンテ
ナ２１１，２１２，２１３を垂直方向に配列した方式を
採用して、各々の受信信号を受信部１３に内蔵された位
相検知器１３１，１３２に導びき素子アンテナ２１１，
２１２間及び２１２，２１３間の入力位相差心，，心２
を検出し（このとき各素子アンテナ間の間隔をｄ，，も
とする）からに位相検知器１３３で抑角惜報となる入力
位相差心，−山２を検出して、これをデータ処理部１４
で公知の演算式８＝ｓｉｎ‐１〔亭主浩三苦み〕；入は
電波の波長、から目標抑角０を求めることができる。
また、方位角差で。
−ぐ，はしーダ装置１６から送られる方位角？，を受け
て座標変換部１２にて検出される。つまり、第４図から
明らかな様にレーダ装置１６からの目標方位角を◇．、
し−ダ装置１６から３次元レーダ装置２０を見た方位角
をＪ。とすると、方位角差はＪｏ−０，となる。次に目
標に対する送信信号と受信信号の関係は第６図に示すと
おり‘こなり、距離ｒ，十ｒ２が検出できる。つまり、
第６図３に対する３次元レーダ装置装置２０の送信トリ
ガ信号と第６図４に示す３次元レーダ装置２０の受信信
号の間の見掛けの経過時間ｔ′‘こしーダ装置１６から
３次元レーダ装置２０へのトリガ信号の遅延時間号；ｄ
はしーダ装置間距離、Ｃは電波伝播速度、を加えること
により、レーダ装置１６からの送信信号が距離ｒ，の目
標に当たって距離ｒ２の３次元レーダ装置２川こ到達す
欄間牛二が検出できるのでｒ，十ｒ２が求まる。従って
、データ処理部１４は下記の演算を行なうことにより目
標の３次元情報（距離ｒ２，方位角Ｊ２、高さｈ）を求
めることができる。
て座標変換部１２にて検出される。つまり、第４図から
明らかな様にレーダ装置１６からの目標方位角を◇．、
し−ダ装置１６から３次元レーダ装置２０を見た方位角
をＪ。とすると、方位角差はＪｏ−０，となる。次に目
標に対する送信信号と受信信号の関係は第６図に示すと
おり‘こなり、距離ｒ，十ｒ２が検出できる。つまり、
第６図３に対する３次元レーダ装置装置２０の送信トリ
ガ信号と第６図４に示す３次元レーダ装置２０の受信信
号の間の見掛けの経過時間ｔ′‘こしーダ装置１６から
３次元レーダ装置２０へのトリガ信号の遅延時間号；ｄ
はしーダ装置間距離、Ｃは電波伝播速度、を加えること
により、レーダ装置１６からの送信信号が距離ｒ，の目
標に当たって距離ｒ２の３次元レーダ装置２川こ到達す
欄間牛二が検出できるのでｒ，十ｒ２が求まる。従って
、データ処理部１４は下記の演算を行なうことにより目
標の３次元情報（距離ｒ２，方位角Ｊ２、高さｈ）を求
めることができる。
‘ｊ｝ 距離ｒ２
第４図から、（ｒ２ｃｏｓ８）２ ＝ｄ２十（ｒ亭−ｒ
費ｓｉｎｏ）−幻ノｒ亭ｒ蔓ｓｉｎ２８×ｃｏｓ（０。
費ｓｉｎｏ）−幻ノｒ亭ｒ蔓ｓｉｎ２８×ｃｏｓ（０。
−で，）が成立し、０，◇。 一◇，，ｒ・十ｒ２，
ｄは上述のとおり既知であるから、ｒ，とｒ２は一義的
に決定する。‘ｉｉ’ 方位角ぐ２ 第４図からｒ喜一ｒ亭ｓ形８＝が十ｒ室ＣＯＳ２８一２
ｄｒ〆ｏｓ８×ｃｏｓ少３ や成立する。
ｄは上述のとおり既知であるから、ｒ，とｒ２は一義的
に決定する。‘ｉｉ’ 方位角ぐ２ 第４図からｒ喜一ｒ亭ｓ形８＝が十ｒ室ＣＯＳ２８一２
ｄｒ〆ｏｓ８×ｃｏｓ少３ や成立する。
従って、ＣＯＳ◇３ ＝が十ｒ≧ｃｏｓ２８−ｒ亭＋ｒ
参ｓｉｎ２０２ｄｒ２Ｃｏｓ８＃十ｒ季・ｒ≧ 一 ２ｄｒ２Ｃｏｓ８ ◇３＝ＣＯＳ‐１（ｄ壕参ヂ） よって、？２＝芸−◇３ 御高さｈ 第４図から、ｈ＝ｒ２Ｓｉｎａとなる。
参ｓｉｎ２０２ｄｒ２Ｃｏｓ８＃十ｒ季・ｒ≧ 一 ２ｄｒ２Ｃｏｓ８ ◇３＝ＣＯＳ‐１（ｄ壕参ヂ） よって、？２＝芸−◇３ 御高さｈ 第４図から、ｈ＝ｒ２Ｓｉｎａとなる。
さらに、指示部１５において、目標のビデオ表示を行な
うためには、３次元レーダ装置２０を中心とする距離ｒ
２、方位角？２ により掃引信号を作成し、これに童畳
してビデオの縄点表示を行なえばよい。
うためには、３次元レーダ装置２０を中心とする距離ｒ
２、方位角？２ により掃引信号を作成し、これに童畳
してビデオの縄点表示を行なえばよい。
つまり、第７図において、３次元レーダ装置２０の中心
から始まって、→■→■→＠→＠→・・・・・・と走査
するような鏡引信号を作成する。なお、トリガ信号は各
演算処理の同期に利用される。このように構成すること
により、在来の２次元レーダ（１次レーダ又は２次レー
ダ）を捜索能力の飛躍的向上した３次元レーダ装置に簡
便に構成することが出釆る。
から始まって、→■→■→＠→＠→・・・・・・と走査
するような鏡引信号を作成する。なお、トリガ信号は各
演算処理の同期に利用される。このように構成すること
により、在来の２次元レーダ（１次レーダ又は２次レー
ダ）を捜索能力の飛躍的向上した３次元レーダ装置に簡
便に構成することが出釆る。
次にこの発明の他の実施例を第３図に示し説明する。
第３図に於て第２図と同一符号は同一又は相当を示す。
３１はアンテナで、３次元レーダ装置２川こ設けられた
ものであり、第２図に示したこの発明の一実施例ではア
ンテナ２１として方位方向無指向性パターンを考えたが
方位方向指向性パターンを持つようにしたものである。
３１はアンテナで、３次元レーダ装置２川こ設けられた
ものであり、第２図に示したこの発明の一実施例ではア
ンテナ２１として方位方向無指向性パターンを考えたが
方位方向指向性パターンを持つようにしたものである。
この時は捜索覆域は特定の方位角範囲となる。第３図に
示したものの動作は第２図で示したものと同様である。
ここで、アンテナ２１，３１自体は固定又は半固定でも
よくさらにレーダ装置１６からの方位角情報により連動
して連続回転させてもよい。又３次元レーダ装置２０‘
こ設けられたアンテナは方位方向に無指向性のものに限
定されることはない。以上述べたところによって明らか
なように、この発明は３次元レーダ装置としては各種の
レーダ方式（位相差万式、フヱーズド・アレイ方式等）
に対してアンテナ２１，３１の構成を適応させることに
より応用できるものである。以上説明したようにこの発
明は、在来のレーダ装置に併設して、このレーダ装置に
よる目標からの反射信号又は応答信号ならびにこの時の
アンテナ方位角情報を受けて受信処理することにより簡
便に３次元レーダ装置を構成することを可能としている
。
示したものの動作は第２図で示したものと同様である。
ここで、アンテナ２１，３１自体は固定又は半固定でも
よくさらにレーダ装置１６からの方位角情報により連動
して連続回転させてもよい。又３次元レーダ装置２０‘
こ設けられたアンテナは方位方向に無指向性のものに限
定されることはない。以上述べたところによって明らか
なように、この発明は３次元レーダ装置としては各種の
レーダ方式（位相差万式、フヱーズド・アレイ方式等）
に対してアンテナ２１，３１の構成を適応させることに
より応用できるものである。以上説明したようにこの発
明は、在来のレーダ装置に併設して、このレーダ装置に
よる目標からの反射信号又は応答信号ならびにこの時の
アンテナ方位角情報を受けて受信処理することにより簡
便に３次元レーダ装置を構成することを可能としている
。
第１図は従来の３次元レーダ菱贋の構成図、第２図はこ
の発明の一実施例による３次元レーダ装置の構成図、第
３図はこの発明の他の実施例による３次元レーダ装置の
構成図である。 また、第４図は在釆レーダ装置と本発明の実施例である
３次允レーダ装置と目標との幾何学的関係を示す図、第
５図はアンテナ２１と受信部１３の詳細構成図、第６図
は目標に対する送信信号と受信信号の関係を示すタイム
チャート図、第７図は指示部１５の表示を説明する図で
ある。図中、１３は受信部、１４はデータ処理部、１５
は指示部、１６は第１のアンテナを有する送受信装置で
あるレーダ装置、２川ま３次元レーダ袋贋、２１，３１
は第２のアンテナであるアンテナ、２２は座標を定める
座標部である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。第４図第
１図 第５図 第６図 第７図 第２図 第３図
の発明の一実施例による３次元レーダ装置の構成図、第
３図はこの発明の他の実施例による３次元レーダ装置の
構成図である。 また、第４図は在釆レーダ装置と本発明の実施例である
３次允レーダ装置と目標との幾何学的関係を示す図、第
５図はアンテナ２１と受信部１３の詳細構成図、第６図
は目標に対する送信信号と受信信号の関係を示すタイム
チャート図、第７図は指示部１５の表示を説明する図で
ある。図中、１３は受信部、１４はデータ処理部、１５
は指示部、１６は第１のアンテナを有する送受信装置で
あるレーダ装置、２川ま３次元レーダ袋贋、２１，３１
は第２のアンテナであるアンテナ、２２は座標を定める
座標部である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。第４図第
１図 第５図 第６図 第７図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数の素子アンテナを有し、他の２次元レーダに近
接あるいは離隔して設けられ、この２次元レーダから放
射された送信信号による目標からの反射信号又は応答信
号を受信するアンテナ、このアンテナの受信信号から各
素子アンテナ間の入力位相差を検出する受信部、上記２
次元レーダからのアンテナ方位角を受け上記アンテナの
アンテナ方位角との方向角差を検出する座標変換部、上
記受信部で得られる入力位相差を基に上記アンテナから
の目標抑角を求め、この目標抑角と上記座標変換部で得
られる方位角差、及び上記送信信号と上記反射信号又は
応答信号との時間差により定まる上記２次元レーダから
目標を介して上記アンテナに到る距離とを基に、上記ア
ンテナからの目標の３次元位置（距離、方位角、高さ）
を抽出するデータ処理部、処理された信号とデータを表
示する指示部を備えた３次元レーダ装置。 ２ アンテナを方位方向に無指向性のパターンを有する
アンテナで構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の３次元レーダ装置。 ３ アンテナを方位方向に指向性のパターンを有するア
ンテナで構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の３次元レーダ装置。 ４ アンテナを半固定または連続回転可能にしたことを
特徴とする特許請求の範囲第３項記載の３次元レーダ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6828576A JPS6037906B2 (ja) | 1976-06-10 | 1976-06-10 | ３次元レ−ダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6828576A JPS6037906B2 (ja) | 1976-06-10 | 1976-06-10 | ３次元レ−ダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52150994A JPS52150994A (en) | 1977-12-15 |
| JPS6037906B2 true JPS6037906B2 (ja) | 1985-08-29 |
Family
ID=13369328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6828576A Expired JPS6037906B2 (ja) | 1976-06-10 | 1976-06-10 | ３次元レ−ダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6037906B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5679271A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-29 | Mitsubishi Electric Corp | Bistatic radar system |
| JPS5680660A (en) * | 1979-11-30 | 1981-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | Air conditioner |
| JPS60222782A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-07 | Kyoritsu Denpa Kk | 受動形ｓｓｒ装置 |
-
1976
- 1976-06-10 JP JP6828576A patent/JPS6037906B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52150994A (en) | 1977-12-15 |
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