JPS6046477A - レ−ダ装置 - Google Patents
レ−ダ装置Info
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- JPS6046477A JPS6046477A JP15433283A JP15433283A JPS6046477A JP S6046477 A JPS6046477 A JP S6046477A JP 15433283 A JP15433283 A JP 15433283A JP 15433283 A JP15433283 A JP 15433283A JP S6046477 A JPS6046477 A JP S6046477A
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- JP
- Japan
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- antenna
- target
- beams
- received
- elevation angle
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
この発明は穏かな海面上の低仰角目標の仰角を精測する
レーダ装置に関するものである。
レーダ装置に関するものである。
[従来技術]
従来、目標の角度を精測するためには、目標がレーダア
ンテナの放射ビーム内で、ビーム中心方向から周辺部に
ずれるに従って大きくなる電圧(角度誤差電圧)を計測
し、その値の大きさによっていた。
ンテナの放射ビーム内で、ビーム中心方向から周辺部に
ずれるに従って大きくなる電圧(角度誤差電圧)を計測
し、その値の大きさによっていた。
このような電圧を発生させる方法として、アンテナに和
パターンと差パターンを形成するモノパルス法、放射ビ
ームをアンテナ軸方向の周りに連、続回転させるコニカ
ルスキャン法、放射ビームな1n11角面内でアンテナ
軸方向ケ中心に連続的に偏向させるローフスイッチング
法などが用いられていた、 又、他の精測方法として複数個のアンテナを。
パターンと差パターンを形成するモノパルス法、放射ビ
ームをアンテナ軸方向の周りに連、続回転させるコニカ
ルスキャン法、放射ビームな1n11角面内でアンテナ
軸方向ケ中心に連続的に偏向させるローフスイッチング
法などが用いられていた、 又、他の精測方法として複数個のアンテナを。
間隔を少しずつ変えて測角面内に配列し、各アンテナ間
の受信位相差を計測して角度をめる方法もあった、 ところで、目−標が穏かな海面上低仰角にあってアンテ
ナビームが目標と、海面によってできる目標のイメージ
の両方を包含するような場合は、目標からの直接波と、
海面ケ経由した間接波との干渉が起り、正確な測角が不
可能となる上に、ある条件下では目標が干渉パターンの
nul1点に入って受信波さえ得られないと言う欠点が
あった。
の受信位相差を計測して角度をめる方法もあった、 ところで、目−標が穏かな海面上低仰角にあってアンテ
ナビームが目標と、海面によってできる目標のイメージ
の両方を包含するような場合は、目標からの直接波と、
海面ケ経由した間接波との干渉が起り、正確な測角が不
可能となる上に、ある条件下では目標が干渉パターンの
nul1点に入って受信波さえ得られないと言う欠点が
あった。
[発明の概要]
この発明は、これらの欠点を除去するため、上下に指向
方向を少しずらせた2つのビームケ形成シ、コれら2つ
のビームによる受信波(直接波と間接波との合成波〕の
振幅比と位相差を計測することにより、目標の低仰角−
11定を行うようにした[発明の実施例] 第1図はこの発明のレーダ装省の実施例ケ示τ図であっ
て9図中(1)はパラボラ反射鏡(2)と、その焦点の
上下に焦点から等間隔に配列した2つの1次放射器(3
a)、 (3b)から構成されたアンテナ(4a)。
方向を少しずらせた2つのビームケ形成シ、コれら2つ
のビームによる受信波(直接波と間接波との合成波〕の
振幅比と位相差を計測することにより、目標の低仰角−
11定を行うようにした[発明の実施例] 第1図はこの発明のレーダ装省の実施例ケ示τ図であっ
て9図中(1)はパラボラ反射鏡(2)と、その焦点の
上下に焦点から等間隔に配列した2つの1次放射器(3
a)、 (3b)から構成されたアンテナ(4a)。
(4b)は送受切換器、(5)は周波数可変の送信機(
6)の出力を送受切換器(4a)、 (4b)に切換え
供給する高電力スイッチ、<7a>、<7b)は混合器
、(8)は局部発振器、(9a)、、(9b)はxy増
幅器、(1oa)、 (10b)は検波器、 Qllけ
目標距離に追従して目標を含むレンジセル内の信号のみ
を取出下レンジゲート回路。
6)の出力を送受切換器(4a)、 (4b)に切換え
供給する高電力スイッチ、<7a>、<7b)は混合器
、(8)は局部発振器、(9a)、、(9b)はxy増
幅器、(1oa)、 (10b)は検波器、 Qllけ
目標距離に追従して目標を含むレンジセル内の信号のみ
を取出下レンジゲート回路。
Hはレンジゲート回路Iの出力に基づいて工F増幅器(
9a)、 (9b)の利得を自動制御するAGO回路。
9a)、 (9b)の利得を自動制御するAGO回路。
a3は工F増幅器(9b)の出力信号を、工F増幅器(
9a)の出力信号で位相検波し9両出力信号間の位相差
βを抽出てる位相検波器、α(イ)は検波器(10す。
9a)の出力信号で位相検波し9両出力信号間の位相差
βを抽出てる位相検波器、α(イ)は検波器(10す。
(iob) (7)出力電圧V1.V217)比v2/
v1と位相差βを基にアンテナ100仰角修正を行う信
号の発生と。
v1と位相差βを基にアンテナ100仰角修正を行う信
号の発生と。
目標仰角Ovの計算を行うサーボ/計算回路である。
まず9周波数f1(波長λ1)のRF電力が送信機(6
)からパルス送信され高電力スイッチ(5)の端子A。
)からパルス送信され高電力スイッチ(5)の端子A。
送受切換器(4リケ通り、1次放射器(3a)からパラ
ボラ反射鏡(2)へ放射される。放射波は反射鏡(2)
によって、鏡軸方向より上方を指向するペンシルビーム
に整形され空中に放射される、 目標で反射されたRFパルスは、第2図に示すように1
部は直接波として、1部は間接波としてアンテナ(1)
へ戻り9合成されて反射鏡(2)で集束さ′111次放
射器(3a)、 (3b)で受信される。
ボラ反射鏡(2)へ放射される。放射波は反射鏡(2)
によって、鏡軸方向より上方を指向するペンシルビーム
に整形され空中に放射される、 目標で反射されたRFパルスは、第2図に示すように1
部は直接波として、1部は間接波としてアンテナ(1)
へ戻り9合成されて反射鏡(2)で集束さ′111次放
射器(3a)、 (3b)で受信される。
受信波はそれぞれ送受切換器(4a)、 (4b)を経
て混合器(7a)、 (7b)で局部発振器(8)の出
力と混合される。得られる工Fパルス出力はそれぞれ工
F増幅器(9a)、 (9b)で増幅され検波器(10
a)、 (10b)で検波されてビデオパルス電圧V1
t V2 となる。ここで検波器(1oa)の出力の1
部はレンジゲート回路αυを経て、AGO回路(12へ
送られIP増幅器(9すt (9b)の利得制御に用い
られる。
て混合器(7a)、 (7b)で局部発振器(8)の出
力と混合される。得られる工Fパルス出力はそれぞれ工
F増幅器(9a)、 (9b)で増幅され検波器(10
a)、 (10b)で検波されてビデオパルス電圧V1
t V2 となる。ここで検波器(1oa)の出力の1
部はレンジゲート回路αυを経て、AGO回路(12へ
送られIP増幅器(9すt (9b)の利得制御に用い
られる。
IP増幅器(9a)、 (9b)の出力の1部は位相検
波器Isに送られ、vlとv2の位相差βが抽出される
。
波器Isに送られ、vlとv2の位相差βが抽出される
。
これらvl、 v2 、βはサーボ/計算回路Iの入力
データとなる。
データとなる。
ところで、1次放射器(3a) (3b) に対応する
アンテナビームは、それぞれ第2図のビームI、ビーム
■で表されるように、鏡軸方向AV中心に上下に同角度
偏向している。第2図においてha はアンテナ(1)
の高さ、ht は目標Tの高さ、Rは目標葦での距離、
Ot は目標の鏡軸方向Aからの偏位角t OV は目
標の仰角、工は目標Tの海面によるイメージ、Mは反射
点Bは水平方向である。
アンテナビームは、それぞれ第2図のビームI、ビーム
■で表されるように、鏡軸方向AV中心に上下に同角度
偏向している。第2図においてha はアンテナ(1)
の高さ、ht は目標Tの高さ、Rは目標葦での距離、
Ot は目標の鏡軸方向Aからの偏位角t OV は目
標の仰角、工は目標Tの海面によるイメージ、Mは反射
点Bは水平方向である。
従って、ビーム■、ビーム■でそれぞれ受信されて得ら
れたビデオパルス電圧Vi 、 v2 は第3図に示す
ように、いずれも目標とイメージ双方からの反射波の合
成値に比例した電圧を表”l−6第3図においてTI
、 T2 はそれぞれビームI。
れたビデオパルス電圧Vi 、 v2 は第3図に示す
ように、いずれも目標とイメージ双方からの反射波の合
成値に比例した電圧を表”l−6第3図においてTI
、 T2 はそれぞれビームI。
ビームnによる目標の受信ビデオ電圧、工1.工2はそ
れぞれビーム■、ビーム■によるイメージの受信ビデオ
電圧、横軸0は仰角であり、破線は鏡軸方向Aが目標T
側へずれた場合を示す。
れぞれビーム■、ビーム■によるイメージの受信ビデオ
電圧、横軸0は仰角であり、破線は鏡軸方向Aが目標T
側へずれた場合を示す。
さて、第2図でアンテナ(11の鏡軸方向Aが目標Tと
イメージエの中央を指向する場合を考えると。
イメージエの中央を指向する場合を考えると。
直接波と間接波との合成値は、ビームI、ビームlで等
しくなりv2/v1=1となる。そこで直接波に対する
間接波の位相なαで表せば、第4図の関係が得られる。
しくなりv2/v1=1となる。そこで直接波に対する
間接波の位相なαで表せば、第4図の関係が得られる。
ここで9反射点Mにおける位相角の変化なψと−[れば
、αは次式で表される。
、αは次式で表される。
れは、V2/V1 =1なる条件を用い。
sin 2ψ=sin2(π−β−ψ)−2sin (
π−β−ψ)sin (π−α)cosψ十sjn 2
(π−4) (21なる関係式が得られる。
π−β−ψ)sin (π−α)cosψ十sjn 2
(π−4) (21なる関係式が得られる。
更に、単一目標からのビームIによる受信4号電圧でビ
ーム■による受信4号電圧を正規化すると第5図に示す
ように目標仰角0の増大に伴い。
ーム■による受信4号電圧を正規化すると第5図に示す
ように目標仰角0の増大に伴い。
単調に減少する出力曲線が得られる。そこで、この曲線
を y = f(o) 141 で表わせは、7=T2/TIに対し0−Otが一義的に
められる。
を y = f(o) 141 で表わせは、7=T2/TIに対し0−Otが一義的に
められる。
又、第2図からhj は
ht=ha+Rtanov=ha+Rtan (Ot−
r ) (5)で表される。
r ) (5)で表される。
以上式(11から式(5)においてR1λ1.ha、f
(0)、rはレーダパラメータとして既知、ψごπ、又
、βけ計測により得られるから9式(1)においてht
の値を仮定し得られるαを式(2)に代入、これから
ψ’(r−得て式(31からT2/TIY得9式(41
からC1b 請求めてこれン式(5)に代入Tねは新た
なhtO値が得られる。これを再度式(1)に代入し、
同様な演算を繰返し、最終的にht の収斂値ヲ得9式
(5)から目標仰角Ov 請求めることができる。
(0)、rはレーダパラメータとして既知、ψごπ、又
、βけ計測により得られるから9式(1)においてht
の値を仮定し得られるαを式(2)に代入、これから
ψ’(r−得て式(31からT2/TIY得9式(41
からC1b 請求めてこれン式(5)に代入Tねは新た
なhtO値が得られる。これを再度式(1)に代入し、
同様な演算を繰返し、最終的にht の収斂値ヲ得9式
(5)から目標仰角Ov 請求めることができる。
尚、アンテナ(11の鏡軸方向を目標Tとイメージlの
中央に向けるためには、サーボ/計算回路+14)で(
Vl−V2)/(Vl +V2) ”計算し、この値が
最小となるようにサーボライプモータ住っでアンテナ(
11の仰角を変えれはよい。
中央に向けるためには、サーボ/計算回路+14)で(
Vl−V2)/(Vl +V2) ”計算し、この値が
最小となるようにサーボライプモータ住っでアンテナ(
11の仰角を変えれはよい。
又、上記(vl−V2 ) / (Vl +V2 )
の値はアンテナ(11の鏡軸方向が目標Tとイメージエ
の中央を指向していない場合でも、αの値によっては最
小値をとり得るので、このような場合を除外Tるために
。
の値はアンテナ(11の鏡軸方向が目標Tとイメージエ
の中央を指向していない場合でも、αの値によっては最
小値をとり得るので、このような場合を除外Tるために
。
異なるαの値で再計測1−る。具体的には送信機(6)
の送信周波数ヲf、(波長λ1)からf2(波長λ2)
に変更し、■1.■2.βの再測定ン行えはよい。
の送信周波数ヲf、(波長λ1)からf2(波長λ2)
に変更し、■1.■2.βの再測定ン行えはよい。
第6図はこの一発明の他の実施例であって1図中(11
〜(ljは第1図における同番号の部分に相当−[る。
〜(ljは第1図における同番号の部分に相当−[る。
第6図で新たに追加された部分の中αeは送信機(6)
の出力を同相等分配する分配器、(17a3.(17b
)。
の出力を同相等分配する分配器、(17a3.(17b
)。
(17C)、 (17d) !−1低電力スイッチ、α
&は低電力スイッチ(17a)、 (17b)の端子B
から得られるRF受信電界の和(Σ)と差(Δ)′ft
得るモノパルスカプラーである。
&は低電力スイッチ(17a)、 (17b)の端子B
から得られるRF受信電界の和(Σ)と差(Δ)′ft
得るモノパルスカプラーである。
まず1周波数f1(波長λ1)のRIt″電力が送信機
(6)からパルス送信され1分配器(161で同相等分
配され、そわそれ送受切換器(4a)、(4b) Y通
り、1次放射器(k)、 (5b)からパラボラ反射鏡
(2)へ放射される。放射波は空間で合成され反射鏡に
よって鏡軸方向を指向Tるペンシルビーム(第6図のビ
ームI)に整形され空中に放射される。
(6)からパルス送信され1分配器(161で同相等分
配され、そわそれ送受切換器(4a)、(4b) Y通
り、1次放射器(k)、 (5b)からパラボラ反射鏡
(2)へ放射される。放射波は空間で合成され反射鏡に
よって鏡軸方向を指向Tるペンシルビーム(第6図のビ
ームI)に整形され空中に放射される。
以下、得られるRF受信パルスの処理は、低電力スイッ
チ(17a)、 (17b)、 (17c)、 (17
d) の端子Aに回路が接続されている場合は、前述と
全く同様に行われ■1.V2.βの測定力fらht 従
って請求めることができる。
チ(17a)、 (17b)、 (17c)、 (17
d) の端子Aに回路が接続されている場合は、前述と
全く同様に行われ■1.V2.βの測定力fらht 従
って請求めることができる。
低電力スイッチ(17a)、 (17b)、 (17c
)、 (17(1) +7)端子Bに回路が接続されて
いる場合は、RF受信パルスがモノパルスカプラー(I
lでΣ、△信号に変えられ、′通常のモノパルスレ下ダ
となる。
)、 (17(1) +7)端子Bに回路が接続されて
いる場合は、RF受信パルスがモノパルスカプラー(I
lでΣ、△信号に変えられ、′通常のモノパルスレ下ダ
となる。
丁なわち、第6図に示′1′″実施例によれば、ビーム
が目標とイメージの両方を包含Tるような低仰角目標の
飼角方式と1通常のモノパルス測角方式とを共存させる
ことが可能である。
が目標とイメージの両方を包含Tるような低仰角目標の
飼角方式と1通常のモノパルス測角方式とを共存させる
ことが可能である。
[発明の効果コ
以上のようにこの発明によれは、2つのビームで直接波
と間接波との合成波を受信し、これを比較・処理するこ
とにより間接波の影響ケ除去しているから、穏かな海面
上の低仰角目標の仰角を精測できる利点がある。
と間接波との合成波を受信し、これを比較・処理するこ
とにより間接波の影響ケ除去しているから、穏かな海面
上の低仰角目標の仰角を精測できる利点がある。
2つの実施例の中、第1図によるものは、2つのビーム
で互に独立に送信し1両ビームによる受信4号を同時に
利用するから1通常の単一ビームレーダの場合のように
、干渉パターンのmullによる受信4号の途切れがな
い利点がある。又、第6図によるものは、従来のモノパ
ルス測角方式と切換え利用できる利点がある。
で互に独立に送信し1両ビームによる受信4号を同時に
利用するから1通常の単一ビームレーダの場合のように
、干渉パターンのmullによる受信4号の途切れがな
い利点がある。又、第6図によるものは、従来のモノパ
ルス測角方式と切換え利用できる利点がある。
尚、この発明は、第5図に示すT2/TI とOtとの
関係tそのまま利用することによって、ビーム内にイメ
ージの存在しない高仰角目標の測角にも利用できる。又
、アンテナ(11には反射鏡形を用いたがフェーズドア
レイによって同様なビームを形成し得ることは明らかで
ある。
関係tそのまま利用することによって、ビーム内にイメ
ージの存在しない高仰角目標の測角にも利用できる。又
、アンテナ(11には反射鏡形を用いたがフェーズドア
レイによって同様なビームを形成し得ることは明らかで
ある。
第1図は、この発明によるレーダ装置の一実施例を示す
図、第2図〜第5図はこの発明による動作を説明1−る
ための図、第6図はこの発明の他の実施例を示す図であ
る。図中(11はアンテナ、(91L)(9b)は工F
壇幅器、(10a)、 (10b)は検波器、aυはレ
ンジゲート回路、いはAGO回路、(I3は位相検波器
、04+はサーボ/計算回路、α9はサーボモータ。 (17+は低電力スイッチである。 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
しである。 代理人大岩増雄
図、第2図〜第5図はこの発明による動作を説明1−る
ための図、第6図はこの発明の他の実施例を示す図であ
る。図中(11はアンテナ、(91L)(9b)は工F
壇幅器、(10a)、 (10b)は検波器、aυはレ
ンジゲート回路、いはAGO回路、(I3は位相検波器
、04+はサーボ/計算回路、α9はサーボモータ。 (17+は低電力スイッチである。 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
しである。 代理人大岩増雄
Claims (2)
- (1) 接近した異なる仰角を交互に指向する2つの独
立したビームを形成するアンテナと、これら2つのビー
ムによる受信波をそれぞれ増幅Φ検波下る手段と、この
手段により得られる2つのビデオ電圧とこれらの位相差
を得て、2つのビデオ電圧がほぼ等しくなる如くアンテ
ナの方向調整を行う機構と、2つのビームにより受信さ
れる目標信号の比と前記位相差とから目標仰角を算定す
る手段とを備えたことを特徴とする低仰角測定用のレー
ダ装置。 - (2)接近した異なる仰角を指向する2つの独立したビ
ームを形成するアンテナとこれら2つのビームによる受
信波をモノパルスカプラーに切換え供給する低電力スイ
ッチと、2つのビームによる受信波tそれぞれ増幅・検
波する手段と、この手段により得られる2つのビデオ電
圧と、これらの位相差Z得て2つのビデオ電圧がほぼ等
しくなる如くアン、テナの方向調整を行う機構と、2つ
のビームにより受信される目標信号の比と、前記位相差
とから目標仰角を算定すると共に、前記低電力スイッチ
により在米モノパルス測角機能に切換える手段とを備え
たことを特徴とするレーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15433283A JPS6046477A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | レ−ダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15433283A JPS6046477A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | レ−ダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046477A true JPS6046477A (ja) | 1985-03-13 |
Family
ID=15581831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15433283A Pending JPS6046477A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | レ−ダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046477A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62108175A (ja) * | 1985-11-06 | 1987-05-19 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ダ装置 |
-
1983
- 1983-08-24 JP JP15433283A patent/JPS6046477A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62108175A (ja) * | 1985-11-06 | 1987-05-19 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ダ装置 |
| WO1987003099A1 (fr) * | 1985-11-06 | 1987-05-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Appareil radar |
| US4796031A (en) * | 1985-11-06 | 1989-01-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Radar system |
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