JPS6117968A - 電波方向測定装置 - Google Patents
電波方向測定装置Info
- Publication number
- JPS6117968A JPS6117968A JP13961484A JP13961484A JPS6117968A JP S6117968 A JPS6117968 A JP S6117968A JP 13961484 A JP13961484 A JP 13961484A JP 13961484 A JP13961484 A JP 13961484A JP S6117968 A JPS6117968 A JP S6117968A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radio wave
- axis
- angle
- antenna
- antennas
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- Pending
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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
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
- G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/28—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived simultaneously from receiving antennas or antenna systems having differently-oriented directivity characteristics
- G01S3/30—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived simultaneously from receiving antennas or antenna systems having differently-oriented directivity characteristics derived directly from separate directional systems
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (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】
（技術分野）
本発明は電波方向測定装置に関し、特に空中線配列の中
心軸を含むその回りの測角可能領域の拡大改善に関する
。
心軸を含むその回りの測角可能領域の拡大改善に関する
。
（従来技術）
従来、この種の電波方向測定装置は、中心軸の回りの電
波到来方向測定を目的とする受信のみの電波探知装置や
中心軸の回シの目標方向の測定を目的とするレーダ装置
の受信系で用いられてきた。
波到来方向測定を目的とする受信のみの電波探知装置や
中心軸の回シの目標方向の測定を目的とするレーダ装置
の受信系で用いられてきた。
第１図に従来例えば電波探知装置用方向測定装置として
用いられてきた空中線配列と放射ビーム形成状態の一例
を示す。同図に示すように、従来のビーム形成法では空
中線配列中心軸の回りに傾斜した放射ビームだけを形成
し電波到来方向の測角を行っていた。第１図は形成ビー
ム数が４本の例を示しており、１〜４は４個の指向性空
中線、５〜８は前記空中Ｍ１〜４のそれぞれに対応して
形成された放射ビーム、９は受信機であシ、又Ｘ。
用いられてきた空中線配列と放射ビーム形成状態の一例
を示す。同図に示すように、従来のビーム形成法では空
中線配列中心軸の回りに傾斜した放射ビームだけを形成
し電波到来方向の測角を行っていた。第１図は形成ビー
ム数が４本の例を示しており、１〜４は４個の指向性空
中線、５〜８は前記空中Ｍ１〜４のそれぞれに対応して
形成された放射ビーム、９は受信機であシ、又Ｘ。
ｙ、 ｚ軸は方向を定義するのに用いる座標軸である
。
。
第２図は、空間の一方向を表わす角度座標を説明する図
である。同図においてＡ点は空間の一方向ＯＡを示す点
であシＢ点及びＣ，ＪはそれぞれＡと２軸とのなす角で
あるが平面ＡＢＯとｙｚ面のす角であると共に平面ＡＣ
Ｄとｘｚ面のなす角度に相当している。又ψＸはＺＡＯ
Ｃ，ψｙはＺＡＯＢである。
である。同図においてＡ点は空間の一方向ＯＡを示す点
であシＢ点及びＣ，ＪはそれぞれＡと２軸とのなす角で
あるが平面ＡＢＯとｙｚ面のす角であると共に平面ＡＣ
Ｄとｘｚ面のなす角度に相当している。又ψＸはＺＡＯ
Ｃ，ψｙはＺＡＯＢである。
第３図は電波到来方向算定の説明図である。−例として
電波が第１図、第２図における座標系でｘ、 ｙ、 ｚ
が共に正のＯＡの方向より到来したものと仮定し、放射
ビーム５と６の２つの放射ビームによる方向算定を説明
する。
電波が第１図、第２図における座標系でｘ、 ｙ、 ｚ
が共に正のＯＡの方向より到来したものと仮定し、放射
ビーム５と６の２つの放射ビームによる方向算定を説明
する。
この場合、第３図は放射ビーム５及び６の平面ＯＡＣで
カットしたアンテナパターンを示すものであり、図中１
０は放射ビーム５のアンテナパターンであってψ。方向
を指向し、１１は放射ビーム６のアンテナパターンであ
って−ψ。方向を指向している。又、図中のψ工は平面
ＯＡＣ上の電波到来方向を示す角度であり、ａとｂはそ
れぞれアンテナパターン１０と１１による電波の受信強
度を示す。同図における受信強度ａ及びｂを用いて角度
ψ工を算定する方法は、例えばａとｂの比ａ ／ ｂが
角度ψ工と一対一対応する特性等を利用して既に確立さ
れている技術である。同様にして高低方向の電波到来角
度ψアも放射ビーム５及び８による受信強度より算出さ
れる。以上２つの角度の組（ψ、、ψｙ）が算出できれ
ば電波到来方向ＯＡを確定することが可能となり、ｚ軸
のまわりの電波到来方向が測定されたことになる。
カットしたアンテナパターンを示すものであり、図中１
０は放射ビーム５のアンテナパターンであってψ。方向
を指向し、１１は放射ビーム６のアンテナパターンであ
って−ψ。方向を指向している。又、図中のψ工は平面
ＯＡＣ上の電波到来方向を示す角度であり、ａとｂはそ
れぞれアンテナパターン１０と１１による電波の受信強
度を示す。同図における受信強度ａ及びｂを用いて角度
ψ工を算定する方法は、例えばａとｂの比ａ ／ ｂが
角度ψ工と一対一対応する特性等を利用して既に確立さ
れている技術である。同様にして高低方向の電波到来角
度ψアも放射ビーム５及び８による受信強度より算出さ
れる。以上２つの角度の組（ψ、、ψｙ）が算出できれ
ば電波到来方向ＯＡを確定することが可能となり、ｚ軸
のまわりの電波到来方向が測定されたことになる。
第４図は、第１図に示１〜だ方向測定装置の従来例にお
ける測角可能領域を示した図であシ、横軸及び縦軸はそ
れぞれ第２図において定義したζ及びηを表している。
ける測角可能領域を示した図であシ、横軸及び縦軸はそ
れぞれ第２図において定義したζ及びηを表している。
図中１２〜１５は、それぞれ放射ビーム５〜８に対応し
た電波受信可能領域を示し、縦格子を含む領域は電波受
信可能領域１２と１５の重なり合った部分であって放射
ビーム５と８による測角可能領域を又横格子を含む領域
は同様に放射ビーム５と６による測角ロエ能領域を示し
ている。
た電波受信可能領域を示し、縦格子を含む領域は電波受
信可能領域１２と１５の重なり合った部分であって放射
ビーム５と８による測角可能領域を又横格子を含む領域
は同様に放射ビーム５と６による測角ロエ能領域を示し
ている。
縦横格子の重なった部分は放射ビーム５，６及び８によ
シ測角が口ｊ能となる領域を示しておシ、同様な測角可
能領域が３本の放射ビームの他の組み合せ（５，６，７
）、 （６，７，８）、 （７，８，５）に対しても
得られる。
シ測角が口ｊ能となる領域を示しておシ、同様な測角可
能領域が３本の放射ビームの他の組み合せ（５，６，７
）、 （６，７，８）、 （７，８，５）に対しても
得られる。
第４図における太線で囲った領域１６は４本の放射ビー
ムによる測角可能領域を示しだもので、前記４つの測角
可能領域の和として得られるものである。図よ９４本の
放射ビームによる電波受信可能領域に比べ、測角可能領
域１６は相当に小さいことがわかる。領域１６を拡大す
るために４本の放射ビーム５〜８の間隔を接近させるこ
とが考えられるが、一般にビームが接近するにつれ２本
のビームの組毎の測角誤差が増大するという特性を呈す
るため自ずと限界が生じ、結局測角可能領域は、放射ビ
ーム１本の電波受信可能領域の大きさで測った場合、５
０チ程度以下しか確保できないという欠点を有していた
。
ムによる測角可能領域を示しだもので、前記４つの測角
可能領域の和として得られるものである。図よ９４本の
放射ビームによる電波受信可能領域に比べ、測角可能領
域１６は相当に小さいことがわかる。領域１６を拡大す
るために４本の放射ビーム５〜８の間隔を接近させるこ
とが考えられるが、一般にビームが接近するにつれ２本
のビームの組毎の測角誤差が増大するという特性を呈す
るため自ずと限界が生じ、結局測角可能領域は、放射ビ
ーム１本の電波受信可能領域の大きさで測った場合、５
０チ程度以下しか確保できないという欠点を有していた
。
（発明の目的）
本発明の目的は上記欠点を除去し、従来の測角用空中線
に加え測角領域中心軸方向を指向した指向性空中線を設
けて測角算定を行なうととにより、測角可能領域の大幅
な拡大を図ることを可能とする電波方向測定装置を提供
することにある。
に加え測角領域中心軸方向を指向した指向性空中線を設
けて測角算定を行なうととにより、測角可能領域の大幅
な拡大を図ることを可能とする電波方向測定装置を提供
することにある。
（発明の構成）
本発明の電波方向測定装置は空中線出力の振幅情報に基
づ＾電波到来方向の測定を行なう装置において、空中線
配列の略中心軸方向に主ビームが指向した中心軸指向性
空中線と、前記中心軸から略一定の所定の角度だけ傾斜
しかつ前記中止軸のまわりに所定の角度だけ隔った複数
方向にそれぞれの主ビームが指向したＮ個（Ｎ＞２）の
傾斜軸指向性空中線と、前記（Ｎ＋１）個の中心軸及び
傾斜軸指向性空中線のそれぞれからの出力信号を入力信
号として電波の到来方向を算定する機能を有する受信機
を備えることを特徴として構成される。
づ＾電波到来方向の測定を行なう装置において、空中線
配列の略中心軸方向に主ビームが指向した中心軸指向性
空中線と、前記中心軸から略一定の所定の角度だけ傾斜
しかつ前記中止軸のまわりに所定の角度だけ隔った複数
方向にそれぞれの主ビームが指向したＮ個（Ｎ＞２）の
傾斜軸指向性空中線と、前記（Ｎ＋１）個の中心軸及び
傾斜軸指向性空中線のそれぞれからの出力信号を入力信
号として電波の到来方向を算定する機能を有する受信機
を備えることを特徴として構成される。
（発明の実施例）
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
先ず本発明の第１の実施例である電波探知装置への適用
例を第５図、第６図を参照しながら説明する。第５図は
本発明の空中線配列とその放射パターンの指向方向を示
す図であり指向性空中線を５本用いる例を取り上げであ
る。同図において２０〜２４は５個の指向性空中線のそ
れぞれを示し、９は各空中線からの出力信号を入力信号
とする受信機を示す。Ｚ、 １）、 Ｅ、 Ｆ、 Ｇ各
軸はそれぞれの空中線の指向方向を示しておシ、Ｚ軸は
空中線配列の中心軸方向に一致し、他の４軸り、 Ｅ、
Ｆ、 ＧはそれぞれＺ軸に対し所定の一定角だけ傾斜
し、かつ等間隔で配列されている。
例を第５図、第６図を参照しながら説明する。第５図は
本発明の空中線配列とその放射パターンの指向方向を示
す図であり指向性空中線を５本用いる例を取り上げであ
る。同図において２０〜２４は５個の指向性空中線のそ
れぞれを示し、９は各空中線からの出力信号を入力信号
とする受信機を示す。Ｚ、 １）、 Ｅ、 Ｆ、 Ｇ各
軸はそれぞれの空中線の指向方向を示しておシ、Ｚ軸は
空中線配列の中心軸方向に一致し、他の４軸り、 Ｅ、
Ｆ、 ＧはそれぞれＺ軸に対し所定の一定角だけ傾斜
し、かつ等間隔で配列されている。
第６図は第５図に示した指向性空中線による測角可能領
域を示す図であり、墳４図の従来例と同様に第２図に定
義した（ζ、η）座標により示しである。
域を示す図であり、墳４図の従来例と同様に第２図に定
義した（ζ、η）座標により示しである。
第６図（Ｃおいて３０〜３４はそれぞれ空中線２０〜２
４による電波受信可能領域を示している。受信機９は、
第６図に示した受信特性を有する５個の空中線からの出
力信号を入力信号として電波到来方向の算定を次の手順
で実施する。先ず、空中ｉ！！２１〜２４の中から信号
が受信された空中線を判定し、とのそれぞれの受信々号
と空中ａ！２０の受信に号に基づいて測角演算を行左い
直交する複数の角度情報を祠、しかる後これら直交情報
に基づいて電波到来方向を算定する。
４による電波受信可能領域を示している。受信機９は、
第６図に示した受信特性を有する５個の空中線からの出
力信号を入力信号として電波到来方向の算定を次の手順
で実施する。先ず、空中ｉ！！２１〜２４の中から信号
が受信された空中線を判定し、とのそれぞれの受信々号
と空中ａ！２０の受信に号に基づいて測角演算を行左い
直交する複数の角度情報を祠、しかる後これら直交情報
に基づいて電波到来方向を算定する。
第６図における縦格子を含む領域３５ｒ、を中心軸指向
性空中線２０と頌胴軸指向性空中＃！２１による測角可
能領域を、又横格子を含む領域３６け中心軸指向性空中
線２０と傾斜軸指向性空中線２２による測角可能領域を
示し、縦横格子領域３７は縦格子を含む領域３５と横格
子を含む領域３６の共通領域であって３個の空中線２０
〜２２による電波到来方向の測定可能領域を示す。太線
で囲った領域３８は５個の空中線２０〜２４によシミ波
到来方向の測定が可能となる領域を示し、縦横格子領域
３７と空中線の他の組み合せ（２０，２２゜２３）、（
２０，２３，２４）及び（２０，２４，２１）によシ得
られる３つの電波到来方向測定可能領域の和の領域であ
る。
性空中線２０と頌胴軸指向性空中＃！２１による測角可
能領域を、又横格子を含む領域３６け中心軸指向性空中
線２０と傾斜軸指向性空中線２２による測角可能領域を
示し、縦横格子領域３７は縦格子を含む領域３５と横格
子を含む領域３６の共通領域であって３個の空中線２０
〜２２による電波到来方向の測定可能領域を示す。太線
で囲った領域３８は５個の空中線２０〜２４によシミ波
到来方向の測定が可能となる領域を示し、縦横格子領域
３７と空中線の他の組み合せ（２０，２２゜２３）、（
２０，２３，２４）及び（２０，２４，２１）によシ得
られる３つの電波到来方向測定可能領域の和の領域であ
る。
方向測定可能領域３８は指向性空中線２１〜２４の２軸
に対する傾斜角を小さく取ることにより拡大を図ること
が可能であり測角誤差の観点より許容されるビーム間隔
において測角可能領域の最大値は放射ビーム１本の受信
可能領域の大きさで測った場合９０％程度となり、従来
の方式に比べ大幅な拡大を図ることができる。
に対する傾斜角を小さく取ることにより拡大を図ること
が可能であり測角誤差の観点より許容されるビーム間隔
において測角可能領域の最大値は放射ビーム１本の受信
可能領域の大きさで測った場合９０％程度となり、従来
の方式に比べ大幅な拡大を図ることができる。
次に本発明の第２の実施例としてはレーダ装置の受信系
への適用があるが、この場合はレーダ送信時の空中線パ
ターンは方向測定可能領域を十分包含するだけの広が９
を持つ必要がある。この様なレーダにおける受信時の測
角可能領域の算定や測角演算式の設定では、送信空中線
パターン、送信電力、目標の距離、目標レーダ断面積等
を併せ考慮することが必要であるが、基本的な測角動作
は第１の実施例と同様な原理により可能である。
への適用があるが、この場合はレーダ送信時の空中線パ
ターンは方向測定可能領域を十分包含するだけの広が９
を持つ必要がある。この様なレーダにおける受信時の測
角可能領域の算定や測角演算式の設定では、送信空中線
パターン、送信電力、目標の距離、目標レーダ断面積等
を併せ考慮することが必要であるが、基本的な測角動作
は第１の実施例と同様な原理により可能である。
又、以上の実施例では傾斜軸指向性空中線の数を４とし
て等角度間隔で配列した例を示したが、空中線数と設置
間隔はそのビーム幅、必要な測角可能領域の形状、大き
さ、所要測角精度等に応じ決定することが出来る。さら
に同様の所要性能に応じて、個々の空中線のビーム幅を
異なったものとする構成も可能なことは言うまでもない
。
て等角度間隔で配列した例を示したが、空中線数と設置
間隔はそのビーム幅、必要な測角可能領域の形状、大き
さ、所要測角精度等に応じ決定することが出来る。さら
に同様の所要性能に応じて、個々の空中線のビーム幅を
異なったものとする構成も可能なことは言うまでもない
。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明は傾斜軸指向性空中線に加
え、中心軸指向性空中線を追加設置することにより、簡
単な構成のまま中心軸の回りの測角可能領域の大幅な拡
大を可能とする効果を有する。
え、中心軸指向性空中線を追加設置することにより、簡
単な構成のまま中心軸の回りの測角可能領域の大幅な拡
大を可能とする効果を有する。
ＩＯ−
第１図は従来の電波方向測定装置の放射ビームの形成を
示す図、第２図は空間の角度座標を定義するための座標
系、第３図は振幅比較による測角の説明図、第４図は従
来の電波方向測定装置の電波受信可能領域と測定可能領
域を示す図、第５図は本発明の一実施例の空中線配列を
示す図、第６図は本発明の一実施例による電波受信可能
領域と測角可能領域を示す図である。 １〜４・・・・・・指向性空中線、５〜８・・・・・・
放射ビーム、１０．１１・・・・・・空中線パターン、
１２〜１５・・・・・・電波受信可能領域、１６・・・
・・・測角可能領域、２０・・・・・・中心軸指向性空
中線、２１〜２４・・・・・−傾斜軸指向性空中線、９
・・・・・・受信機、３０〜３４・・・・・・電波受信
可能領域、３８・・・・・・測角可能領域。 竿３図 楢す回 １・く 茅４侶 半２回
示す図、第２図は空間の角度座標を定義するための座標
系、第３図は振幅比較による測角の説明図、第４図は従
来の電波方向測定装置の電波受信可能領域と測定可能領
域を示す図、第５図は本発明の一実施例の空中線配列を
示す図、第６図は本発明の一実施例による電波受信可能
領域と測角可能領域を示す図である。 １〜４・・・・・・指向性空中線、５〜８・・・・・・
放射ビーム、１０．１１・・・・・・空中線パターン、
１２〜１５・・・・・・電波受信可能領域、１６・・・
・・・測角可能領域、２０・・・・・・中心軸指向性空
中線、２１〜２４・・・・・−傾斜軸指向性空中線、９
・・・・・・受信機、３０〜３４・・・・・・電波受信
可能領域、３８・・・・・・測角可能領域。 竿３図 楢す回 １・く 茅４侶 半２回
Claims (3)
- （１）空中線出力の振幅情報に基づき電波到来方向の測
角を行なう装置において、空中線配列の略中心軸方向に
主ビームが指向した中心軸指向性空中線と、前記中心軸
から略一定の所定の角度だけ傾斜しかつ前記中心軸のま
わりに所定の角度だけ隔った複数の方向にそれぞれの主
ビームが指向したＮ個（Ｎ≧２）の傾斜軸指向性空中線
と、前記（Ｎ＋１）個の中心軸及び傾斜軸指向性空中線
のそれぞれからの出力信号を入力信号として電波の到来
方向を算定する機能を有する受信機を備えることを特徴
とする電波方向測定装置。 - （２）前記空中線配列の中心軸が略天頂方向を指向した
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の電波
方向測定装置。 - （３）前記受信機が前記中心軸指向性空中線の出力信号
と前記それぞれの傾斜軸指向性空中線の出力信号のそれ
ぞれの組毎に電波到来方向に関するＮ種の情報を算出す
る手段と前記Ｎ種の情報に基づき電波到来方向を算出す
る手段とを備えることを特徴とする特許請求の範囲第（
１）又は（２）項記載の電波方向測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13961484A JPS6117968A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 電波方向測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13961484A JPS6117968A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 電波方向測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6117968A true JPS6117968A (ja) | 1986-01-25 |
Family
ID=15249391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13961484A Pending JPS6117968A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 電波方向測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6117968A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6385474A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-15 | Toshiba Corp | 高仰角目標の方位探知装置 |
| JPH0253621U (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-18 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53148377A (en) * | 1977-05-31 | 1978-12-23 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna for radar in common use of frequency band |
-
1984
- 1984-07-05 JP JP13961484A patent/JPS6117968A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53148377A (en) * | 1977-05-31 | 1978-12-23 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna for radar in common use of frequency band |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6385474A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-15 | Toshiba Corp | 高仰角目標の方位探知装置 |
| JPH0253621U (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-18 |
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