時間差方位探知装置
【課題】方位のアンビギュイティを発生させず、高精度に方位探知する時間差方位探知装置を得る。
【解決手段】認定範囲設定部３１５は、アンテナ１１ａ，１１ｃ間の距離Ｌ、第１の信号処理部２によるパルス到来方位θ、電波伝搬速度Ｃ、および方位誤差算出部３１４による方位誤差Δθに基づいて、アンテナ１１ａ，１１ｃのパルス到来時刻の時間差τｃが同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差であると認められる認定範囲μを設定する。時間差決定部３１６は、時間差検出部３１１によるパルス到来時刻の時間差τｃのうちの認定範囲設定部３１５による認定範囲μを満たすパルス到来時刻の時間差τｃを決定する。第２の方位算出部３２は、認定範囲μを満たすパルス到来時刻の時間差τｃと、アンテナ１１ａ，１１ｃ間の距離Ｌ、および電波伝搬速度Ｃに基づいて高精度で方位のアンビギュイティを発生しないパルス到来方位θを算出する。
【解決手段】認定範囲設定部３１５は、アンテナ１１ａ，１１ｃ間の距離Ｌ、第１の信号処理部２によるパルス到来方位θ、電波伝搬速度Ｃ、および方位誤差算出部３１４による方位誤差Δθに基づいて、アンテナ１１ａ，１１ｃのパルス到来時刻の時間差τｃが同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差であると認められる認定範囲μを設定する。時間差決定部３１６は、時間差検出部３１１によるパルス到来時刻の時間差τｃのうちの認定範囲設定部３１５による認定範囲μを満たすパルス到来時刻の時間差τｃを決定する。第２の方位算出部３２は、認定範囲μを満たすパルス到来時刻の時間差τｃと、アンテナ１１ａ，１１ｃ間の距離Ｌ、および電波伝搬速度Ｃに基づいて高精度で方位のアンビギュイティを発生しないパルス到来方位θを算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置等のパルス発生源から到来する電波を２つ以上のアンテナにより受信し、パルス到来時刻の時間差からパルス発生源の方位を探知する時間差方位探知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の時間差方位探知装置として、所定の距離を隔てて２つの受信系を配置し、信号処理部により、２つの受信系から受信されるパルス信号のパルス到来時刻に基づいてパルス到来方位を探知するものがある。
【０００３】
２つの受信系には、パルス信号を受信するアンテナと、アンテナにより受信されるパルス信号毎にパルス到来時刻を求めるパルス検出部とを備え、信号処理部には、２つの受信系によるパルス到来時刻の時間差を求める時間差算出部と、時間差算出部によるパルス到来時刻の時間差、２つの受信系のアンテナ間の距離、およびパルス信号の電波伝搬速度に基づいてパルス到来方位を求める方位算出部とを備える。
【０００４】
このような従来の時間差方位探知装置を開示した公知文献として、下記特許文献１がある。この時間差方位探知装置では、各受信系による一連のパルス信号に関する複数のパルス到来時刻について、受信系毎の統計処理を行うことにより、装置規模を大きくすることなく、時間差方位探知の精度を向上している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２１５２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、時間差方位探知の精度を向上させる方法として、一つは上記特許文献１のように、２つのアンテナにより受信する到来信号の時間差を正確に算出する方法と、もう一つは受信する２つのアンテナの距離を大きくする方法とがある。
【０００７】
図７は時間差方位探知において、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂ間の距離ｄの変化によるパルス到来時刻の時間差τの変化を示した図である。
この図７に示すように、同じ方向から到来したパルス信号であっても、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂ間の距離ｄが大きい場合は、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂにより探知されるパルス到来時刻の時間差τが大きくなる。この時間差τに含まれる誤差成分は、アンテナ１１ａ，１１ｂ間の距離ｄには依存しないため、誤差成分に対する時間差τが増えることになり、方位探知の精度は向上することになる。
【０００８】
このように、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂ間の距離を大きくすればするほど、方位探知の精度は向上する。しかし、図８に示すとおり、到来するパルス信号のパルス繰返周期（ＰＲＩ：Pulse Repetition Interval）が、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂにより受信されるパルス到来時刻の時間差τよりも小さい場合には、本来の同一のパルス信号間の時間差τではなく、一つ以上前のパルスとの誤算出時間差τerrorを算出してしまい、探知された方位にアンビギュイティ（多義的曖昧さ）が発生する。
なお、到来するパルス信号のパルス繰返周期を大きくして、方位のアンビギュイティの発生を抑える方法も考えられるが、この場合、方位探知の応答性が低下する。
【０００９】
従来の時間差方位探知装置は、以上のように構成されているので、到来するパルス信号のパルス繰返周期が、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂにより受信されるパルス到来時刻の時間差τよりも小さい場合には、探知された方位にアンビギュイティが発生し、逆に、到来するパルス信号のパルス繰返周期を大きくして、方位のアンビギュイティの発生を抑える場合には、方位探知の応答性が低下する課題があった。
【００１０】
本発明は、以上のような課題を解消するためになされたもので、パルス繰返周期を大きくして方位探知の応答性を低下させることなく、方位のアンビギュイティを発生させず、高精度に方位探知する時間差方位探知装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明における時間差方位探知装置は、遠距離に配置された２つの受信系によるパルス到来時刻の時間差を求める時間差検出部と、第１の信号処理部による第１のパルス到来方位に基づいてその第１のパルス到来方位に含まれる方位誤差を求める方位誤差算出部と、方位誤差算出部による方位誤差に基づいて遠距離に配置された２つの受信系によるパルス到来時刻の時間差が同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差であると認められる認定範囲を求める認定範囲設定部と、時間差検出部により求められたパルス到来時刻の時間差のうちの認定範囲設定部により求められた認定範囲を満たすパルス到来時刻の時間差を求める時間差決定部と、時間差決定部によるパルス到来時刻の時間差、遠距離に配置された２つの受信系のアンテナ間の距離、およびパルス信号の電波伝搬速度に基づいて第２のパルス到来方位を求める方位算出部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、遠距離に配置された２つの受信系から最終的なパルス到来方位を求めるものなので、高精度に方位探知することができる。
また、到来パルスのパルス繰返周期がパルス到来時刻の時間差よりも小さい場合であっても、同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差によりパルス到来方位を求めることができる。よって、パルス繰返周期を大きくして方位探知の応答性を低下させることなく、さらに、方位のアンビギュイティを発生させず、高精度に方位探知することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１による時間差方位探知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第２の時間差算出部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】近距離アンテナによる方位誤差参照表を示す説明図である。
【図４】３つのアンテナが一連のパルス信号を受信している例を示す説明図である。
【図５】近距離に配置された２つのアンテナのパルス到来時刻の時間差により測定したパルス到来方位に含まれる方位誤差と、その方位誤差に基づいて求められる認定範囲を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態２による時間差方位探知装置の構成を示すブロック図である。
【図７】２つのアンテナ間の距離の変化によるパルス到来時刻の時間差の変化を示す説明図である。
【図８】アンビギュイティの発生原理を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による時間差方位探知装置の構成を示すブロック図である。この時間差方位探知装置は、３つの受信系１Ａ〜１Ｃと、第１の信号処理部２と、第２の信号処理部３とから構成される。
【００１５】
受信系１Ａにおいてアンテナ１１ａは、一連のパルス信号を受信し、パルス検出部１２ａは、アンテナ１１ａにより受信されるパルス信号毎にパルス到来時刻（ＴＯＡ：Time Of Arrival）を付加して記録するものである。
【００１６】
また、受信系１Ｂも同様に、アンテナ１１ｂは、一連のパルス信号を受信し、パルス検出部１２ｂは、アンテナ１１ｂにより受信されるパルス信号毎にパルス到来時刻を付加して記録するものである。
【００１７】
さらに、受信系１Ｃも同様に、アンテナ１１ｃは、一連のパルス信号を受信し、パルス検出部１２ｃは、アンテナ１１ｃにより受信されるパルス信号毎にパルス到来時刻を付加して記録するものである。
【００１８】
ただし、後述する図４に示されるように、アンテナ１１ａ〜１１ｃは、同一直線上に配置され、同一のパルス発生源から到来する一連のパルス信号をそれぞれ受信するものである。
【００１９】
また、アンテナ１１ａ，１１ｂは、方位のアンビギュイティが発生しない程度の小さい距離ｄを隔てて配置され、アンテナ１１ａ，１１ｃは、方位探知の精度を向上させるために、大きい距離Ｌを隔てて配置される。
さらに、受信系１Ｂのパルス検出部１２ｂおよび受信系１Ｃのパルス検出部１２ｃは、受信系１Ａのパルス検出部１２ａと時刻同期が取られている。
【００２０】
第１の信号処理部２は、受信系１Ａ，１Ｂにより受信されるパルス信号毎のパルス到来時刻に基づいて、方位誤差が含まれ低精度であるが、方位のアンビギュイティが発生しないパルス到来方位を求めるものである。
【００２１】
第１の信号処理部２において第１の時間差算出部２１は、受信系１Ａ，１Ｂによるパルス信号毎に記録されたパルス到来時刻の時間差を算出するものである。
また、第１の方位算出部２２は、パルス到来時刻の時間差と、受信系１Ａ，１Ｂのアンテナ１１ａ，１１ｂ間の距離、およびパルス信号の電波伝搬速度に基づいてパルス到来方位を算出するものである。
【００２２】
第２の信号処理部３は、受信系１Ａ，１Ｃによるパルス信号毎のパルス到来時刻と、第１の信号処理部２による、方位誤差が含まれ低精度であるが、方位のアンビギュイティが発生しないパルス到来方位とに基づいて、高精度で方位のアンビギュイティが発生しないパルス到来方位を求めるものである。
【００２３】
第２の信号処理部３において第２の時間差算出部３１は、受信系１Ａ，１Ｃによるパルス信号毎に記録されたパルス到来時刻の時間差を算出するものである。また、算出されたパルス到来時刻の時間差のうち、同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差のみが認定されるように、認定範囲を求めるものである。この認定範囲は、第１の信号処理部２によるパルス到来方位に基づいて、そのパルス到来方位に含まれる方位誤差を求め、その方位誤差から求めるものである。
また、第２の方位算出部３２は、認定範囲を満たすパルス到来時刻の時間差と、受信系１Ａ，１Ｃのアンテナ１１ａ，１１ｃ間の距離、およびパルス信号の電波伝搬速度に基づいてパルス到来方位を算出するものである。
【００２４】
図２は第２の時間差算出部の詳細な構成を示すブロック図である。この第２の時間差算出部３１は、時間差検出部３１１と、パルス周波数算出部３１２と、方位誤差参照表記憶部３１３と、方位誤差算出部３１４と、認定範囲設定部３１５と、時間差決定部３１６とから構成される。
【００２５】
時間差検出部３１１は、受信系１Ａ，１Ｃによるパルス到来時刻の時間差を算出するものである。また、パルス周波数算出部３１２は、受信系１Ａによるパルス到来時刻に基づいてパルス周波数を算出するものである。
【００２６】
方位誤差参照表記憶部３１３は、パルス周波数およびパルス到来方位に応じた方位誤差からなる方位誤差参照表を予め記憶したものである。なお、図３は近距離アンテナによる方位誤差参照表を示す説明図である。また、方位誤差算出部３１４は、パルス周波数算出部３１２によるパルス周波数、および第１の信号処理部２によるパルス到来方位に基づいて、方位誤差参照表記憶部３１３に記憶された方位誤差参照表から方位誤差を抽出するものである。
【００２７】
認定範囲設定部３１５は、受信系１Ａ，１Ｃのアンテナ１１ａ，１１ｃ間の距離、第１の信号処理部２によるパルス到来方位、パルス信号の電波伝搬速度、および方位誤差算出部３１４による方位誤差に基づいて認定範囲を設定するものである。また、時間差決定部３１６は、時間差検出部３１１によるパルス到来時刻の時間差のうちの認定範囲設定部３１５による認定範囲を満たすパルス到来時刻の時間差を決定するものである。
【００２８】
なお、図１および図２に示した各構成のうちのアンテナ１１ａ〜１１ｃを除く構成については、マイコン等を実装している半導体回路基板等のハードウエアにより機能を実現するようにしても良い。また、処理内容が記述されているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、コンピュータのＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを実行する等のソフトウエアにより機能を実現するようにしても良い。
【００２９】
次に動作について説明する。
まず、図４および図５に基づいて、この実施の形態１における時間差方位探知装置の原理について説明する。
図４は３つのアンテナ１１ａ〜１１ｃが一連のパルス信号を受信している例を示したものである。
【００３０】
まず、アンテナ間の距離が小さい、アンテナ１１ａ，１１ｂ間のパルス到来時刻の時間差τｂによりパルス到来方位θを求める。パルスの電波伝搬速度をＣとすれば、時間差τｂは、
と求められる。
【００３１】
しかし、この場合、アンテナ間の距離ｄが小さいため、パルス到来時刻の時間差τｂの測定精度が良くなく、方位探知の精度も良くない。しかし、探知された方位にはアンビギュイティが発生しない。
【００３２】
次に、アンテナ間の距離が大きい、アンテナ１１ａ，１１ｃ間のパルス到来時刻の時間差τｃによりパルス到来方位θを求める。時間差τｃは、
と求められる。
【００３３】
この場合、アンテナ間の距離Ｌが大きいため、パルス到来時刻の時間差τｃの測定精度が良く、方位探知の精度も良い。しかし、探知された方位にアンビギュイティが発生する。
【００３４】
そこで、まず、アンテナ間の距離が小さい、アンテナ１１ａ，１１ｂ間のパルス到来時刻の時間差τｂによりパルス到来方位θを求める。ここで求められるパルス到来方位θは、方位誤差が含まれ低精度であるが、方位のアンビギュイティが発生しないものである。
【００３５】
図５はアンテナ１１ａ，１１ｂ間のパルス到来時刻の時間差τｂによるパルス到来方位θに含まれる方位誤差Δθを示している。
ここで、方位誤差Δθは、パルス周波数ｆおよびパルス到来方位θによって変化するものである。
【００３６】
この実施の形態１では、時間差方位探知装置の製造後に、試験および運用を行い、パルス周波数ｆ毎およびパルス到来方位θ毎に方位誤差Δθを測定し、予めパラメータとして記録しておく。
【００３７】
図３はその方位誤差参照表を示したものである。この方位誤差参照表では、受信されるパルス周波数ｆと、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂのパルス到来時刻の時間差τｂにより測定したパルス到来方位θとに基づいて、方位誤差Δθを抽出可能にされている。
【００３８】
図５に戻って、この方位誤差Δθから、アンテナ１１ｃに到来するアンテナ１１ａ，１１ｃ間のパルス到来時刻の時間差τｃに影響する時間誤差Δτｃは、
である。
【００３９】
よって、この時間誤差Δτｃに基づいて、アンテナ１１ａ，１１ｃ間のパルス到来時刻の時間差τｃが同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差であると認められる認定範囲μは、
と求められる。
【００４０】
したがって、アンテナ１１ａ，１１ｃ間のパルス到来時刻の時間差τｃが、上記式（６）の認定範囲μを満たすとき、同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差であると認められることから、この式（６）の認定範囲μを満たす時間差τｃを用いてパルス到来方位θを求めれば、方位のアンビギュイティを発生させず、高精度に方位探知することができる。
【００４１】
次に、図１および図２に基づいて、この実施の形態１における時間差方位探知装置の具体的な動作について説明する。
図１において、受信系１Ａ〜１Ｃのアンテナ１１ａ〜１１ｃは、図４に示されるように、同一のパルス発生源から到来する一連のパルス信号をそれぞれ受信する。受信系１Ａ〜１Ｃのパルス検出部１２ａ〜１２ｃは、アンテナ１１ａ〜１１ｃにより受信されるパルス信号毎にパルス到来時刻ＴＯＡａ〜ＴＯＡｃを付加して記録する。
【００４２】
第１の信号処理部２において第１の時間差算出部２１は、受信系１Ａ，１Ｂによるパルス到来時刻ＴＯＡａ，ＴＯＡｂの時間差τｂを算出する。また、第１の方位算出部２２は、上記式（２）により、パルス到来時刻の時間差τｂと、受信系１Ａ，１Ｂのアンテナ１１ａ，１１ｂ間の距離ｄ、およびパルス信号の電波伝搬速度Ｃに基づいて、方位誤差が含まれ低精度であるが、方位のアンビギュイティが発生しないパルス到来方位θを算出する。
【００４３】
図２において、第２の時間差算出部３１の時間差検出部３１１は、受信系１Ａ，１Ｃによるパルス到来時刻ＴＯＡａ，ＴＯＡｃの時間差τｃを算出する。また、パルス周波数算出部３１２は、受信系１Ａによるパルス到来時刻ＴＯＡａに基づいてパルス周波数ｆを算出する。さらに、方位誤差算出部３１４は、パルス周波数算出部３１２によるパルス周波数ｆ、および第１の信号処理部２によるパルス到来方位θに基づいて、方位誤差参照表記憶部３１３に記憶された、図３に示される方位誤差参照表からパルス到来方位θに含まれる方位誤差Δθを抽出する。
【００４４】
認定範囲設定部３１５は、上記式（６）に、受信系１Ａ，１Ｃのアンテナ１１ａ，１１ｃ間の距離Ｌ、第１の信号処理部２によるパルス到来方位θ、パルス信号の電波伝搬速度Ｃ、および方位誤差算出部３１４による方位誤差Δθを適用し、２つのアンテナ１１ａ，１１ｃのパルス到来時刻の時間差τｃが同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差であると認められる認定範囲μを設定する。
【００４５】
また、時間差決定部３１６は、時間差検出部３１１によるパルス到来時刻の時間差τｃのうちの認定範囲設定部３１５による認定範囲μを満たすパルス到来時刻の時間差τｃを決定する。
【００４６】
図１において、第２の方位算出部３２は、上記式（４）により、認定範囲μを満たすパルス到来時刻の時間差τｃと、受信系１Ａ，１Ｃのアンテナ１１ａ，１１ｃ間の距離Ｌ、およびパルス信号の電波伝搬速度Ｃに基づいて、高精度で方位のアンビギュイティを発生しないパルス到来方位θを算出する。
【００４７】
以上のように、この実施の形態１によれば、到来パルスのパルス繰返周期がパルス到来時刻の時間差よりも小さい場合であっても、同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差によりパルス到来方位を求めることができる。よって、パルス繰返周期を大きくして方位探知の応答性を低下させることなく、さらに、方位のアンビギュイティを発生させず、高精度に方位探知することができる。
【００４８】
また、パルス周波数算出部３１２によるパルス周波数、および第１の信号処理部２によるパルス到来方位に基づいて方位誤差参照表記憶部３１３に記憶された方位誤差参照表からパルス到来方位に含まれる方位誤差を容易に抽出することができる。
【００４９】
さらに、認定範囲設定部３１５は、上記式（６）に、受信系１Ａ，１Ｃのアンテナ１１ａ，１１ｃ間の距離、およびパルス信号の電波伝搬速度等の規定値、第１の信号処理部２によるパルス到来方位、および方位誤差算出部３１４による方位誤差を適用するだけで、精度の高い認定範囲を容易に設定することができる。
【００５０】
なお、上記実施の形態１では、図４において、３つの受信系１Ａ〜１Ｃのうちの近距離に配置された２つの受信系を１Ａ，１Ｂとし、遠距離に配置された２つの受信系を１Ａ，１Ｃとした。しかし、遠距離に配置された２つの受信系を１Ｂ，１Ｃとしても良い。この場合は、各式におけるＬを（Ｌ−ｄ）とすれば良い。
【００５１】
また、上記実施の形態１では、方位誤差参照表記憶部３１３に、図３に示されたように、パルス周波数およびパルス到来方位に応じた方位誤差からなる方位誤差参照表を記憶するものとした。しかし、このパルス周波数に代えて、パルス繰返周期およびパルス到来方位に応じた方位誤差からなる方位誤差参照表を記憶するものとしも良い。この場合は、パルス周波数算出部３１２に代えてパルス繰返周期を算出するパルス繰返周期算出部を設ければ良い。
【００５２】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、単一のプラットフォームにおいて時間差方位探知する場合に適用される時間差方位探知装置について説明した。
この実施の形態２では、上記実施の形態１における時間差方位探知装置の各構成手段を、２つの装置に分離し、２つの装置間を無線通信することにより、設置の自由度を高めると共に、遠くに離して設置することによる、さらなる方位探知の高精度化を期待できるものである。
【００５３】
図６はこの発明の実施の形態２による時間差方位探知装置の構成を示すブロック図である。上記実施の形態１で説明した時間差方位探知装置を、第１および第２の装置４０１，４０２に分離して備える。
【００５４】
図６において、第１の装置４０１に、受信系１Ａ，１Ｂおよび第１の信号処理部２を備え、第２の装置４０２に、受信系１Ｃおよび第２の信号処理部３を備える。
また、第１の装置４０１には、受信系１Ａによるパルス到来時刻ＴＯＡａ、および第１の信号処理部２によるパルス到来方位θを送信する送信機４０３を備え、第２の装置４０２には、送信機４０３からのパルス到来時刻ＴＯＡａ、およびパルス到来方位θを受信し、第２の装置４０２内に供給する受信機４０４を備える。
【００５５】
以上のように、この実施の形態２によれば、第１および第２の装置４０１，４０２を、それぞれ自由な個所に設置することができることから、時間差方位探知装置としての設置の自由度を高めることができる。
また、第１および第２の装置４０１，４０２間を、例えば、距離Ｌよりも遠くに離して設置すれば、さらに高精度に方位探知することができる。
なお、この場合も、アンテナ１１ａ〜１１ｃは、同一直線上に配置され、アンテナ１１ａ，１１ｂは、方位のアンビギュイティが発生しない程度の短い距離ｄを隔てて配置されるものとする。
【００５６】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意な構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意な構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１Ａ〜１Ｃ 受信系、２ 第１の信号処理部、３ 第２の信号処理部、１１ａ〜１１ｃ アンテナ、１２ａ〜１２ｃ パルス検出部、２１ 第１の時間差算出部、２２ 第１の方位算出部、３１ 第２の時間差算出部、３２ 第２の方位算出部、３１１ 時間差検出部、３１２ パルス周波数算出部、３１３ 方位誤差参照表記憶部、３１４ 方位誤差算出部、３１５ 認定範囲設定部、３１６ 時間差決定部、４０１ 第１の装置、４０２ 第２の装置、４０３ 送信機、４０４ 受信機。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置等のパルス発生源から到来する電波を２つ以上のアンテナにより受信し、パルス到来時刻の時間差からパルス発生源の方位を探知する時間差方位探知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の時間差方位探知装置として、所定の距離を隔てて２つの受信系を配置し、信号処理部により、２つの受信系から受信されるパルス信号のパルス到来時刻に基づいてパルス到来方位を探知するものがある。
【０００３】
２つの受信系には、パルス信号を受信するアンテナと、アンテナにより受信されるパルス信号毎にパルス到来時刻を求めるパルス検出部とを備え、信号処理部には、２つの受信系によるパルス到来時刻の時間差を求める時間差算出部と、時間差算出部によるパルス到来時刻の時間差、２つの受信系のアンテナ間の距離、およびパルス信号の電波伝搬速度に基づいてパルス到来方位を求める方位算出部とを備える。
【０００４】
このような従来の時間差方位探知装置を開示した公知文献として、下記特許文献１がある。この時間差方位探知装置では、各受信系による一連のパルス信号に関する複数のパルス到来時刻について、受信系毎の統計処理を行うことにより、装置規模を大きくすることなく、時間差方位探知の精度を向上している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２１５２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、時間差方位探知の精度を向上させる方法として、一つは上記特許文献１のように、２つのアンテナにより受信する到来信号の時間差を正確に算出する方法と、もう一つは受信する２つのアンテナの距離を大きくする方法とがある。
【０００７】
図７は時間差方位探知において、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂ間の距離ｄの変化によるパルス到来時刻の時間差τの変化を示した図である。
この図７に示すように、同じ方向から到来したパルス信号であっても、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂ間の距離ｄが大きい場合は、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂにより探知されるパルス到来時刻の時間差τが大きくなる。この時間差τに含まれる誤差成分は、アンテナ１１ａ，１１ｂ間の距離ｄには依存しないため、誤差成分に対する時間差τが増えることになり、方位探知の精度は向上することになる。
【０００８】
このように、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂ間の距離を大きくすればするほど、方位探知の精度は向上する。しかし、図８に示すとおり、到来するパルス信号のパルス繰返周期（ＰＲＩ：Pulse Repetition Interval）が、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂにより受信されるパルス到来時刻の時間差τよりも小さい場合には、本来の同一のパルス信号間の時間差τではなく、一つ以上前のパルスとの誤算出時間差τerrorを算出してしまい、探知された方位にアンビギュイティ（多義的曖昧さ）が発生する。
なお、到来するパルス信号のパルス繰返周期を大きくして、方位のアンビギュイティの発生を抑える方法も考えられるが、この場合、方位探知の応答性が低下する。
【０００９】
従来の時間差方位探知装置は、以上のように構成されているので、到来するパルス信号のパルス繰返周期が、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂにより受信されるパルス到来時刻の時間差τよりも小さい場合には、探知された方位にアンビギュイティが発生し、逆に、到来するパルス信号のパルス繰返周期を大きくして、方位のアンビギュイティの発生を抑える場合には、方位探知の応答性が低下する課題があった。
【００１０】
本発明は、以上のような課題を解消するためになされたもので、パルス繰返周期を大きくして方位探知の応答性を低下させることなく、方位のアンビギュイティを発生させず、高精度に方位探知する時間差方位探知装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明における時間差方位探知装置は、遠距離に配置された２つの受信系によるパルス到来時刻の時間差を求める時間差検出部と、第１の信号処理部による第１のパルス到来方位に基づいてその第１のパルス到来方位に含まれる方位誤差を求める方位誤差算出部と、方位誤差算出部による方位誤差に基づいて遠距離に配置された２つの受信系によるパルス到来時刻の時間差が同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差であると認められる認定範囲を求める認定範囲設定部と、時間差検出部により求められたパルス到来時刻の時間差のうちの認定範囲設定部により求められた認定範囲を満たすパルス到来時刻の時間差を求める時間差決定部と、時間差決定部によるパルス到来時刻の時間差、遠距離に配置された２つの受信系のアンテナ間の距離、およびパルス信号の電波伝搬速度に基づいて第２のパルス到来方位を求める方位算出部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、遠距離に配置された２つの受信系から最終的なパルス到来方位を求めるものなので、高精度に方位探知することができる。
また、到来パルスのパルス繰返周期がパルス到来時刻の時間差よりも小さい場合であっても、同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差によりパルス到来方位を求めることができる。よって、パルス繰返周期を大きくして方位探知の応答性を低下させることなく、さらに、方位のアンビギュイティを発生させず、高精度に方位探知することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１による時間差方位探知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第２の時間差算出部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】近距離アンテナによる方位誤差参照表を示す説明図である。
【図４】３つのアンテナが一連のパルス信号を受信している例を示す説明図である。
【図５】近距離に配置された２つのアンテナのパルス到来時刻の時間差により測定したパルス到来方位に含まれる方位誤差と、その方位誤差に基づいて求められる認定範囲を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態２による時間差方位探知装置の構成を示すブロック図である。
【図７】２つのアンテナ間の距離の変化によるパルス到来時刻の時間差の変化を示す説明図である。
【図８】アンビギュイティの発生原理を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による時間差方位探知装置の構成を示すブロック図である。この時間差方位探知装置は、３つの受信系１Ａ〜１Ｃと、第１の信号処理部２と、第２の信号処理部３とから構成される。
【００１５】
受信系１Ａにおいてアンテナ１１ａは、一連のパルス信号を受信し、パルス検出部１２ａは、アンテナ１１ａにより受信されるパルス信号毎にパルス到来時刻（ＴＯＡ：Time Of Arrival）を付加して記録するものである。
【００１６】
また、受信系１Ｂも同様に、アンテナ１１ｂは、一連のパルス信号を受信し、パルス検出部１２ｂは、アンテナ１１ｂにより受信されるパルス信号毎にパルス到来時刻を付加して記録するものである。
【００１７】
さらに、受信系１Ｃも同様に、アンテナ１１ｃは、一連のパルス信号を受信し、パルス検出部１２ｃは、アンテナ１１ｃにより受信されるパルス信号毎にパルス到来時刻を付加して記録するものである。
【００１８】
ただし、後述する図４に示されるように、アンテナ１１ａ〜１１ｃは、同一直線上に配置され、同一のパルス発生源から到来する一連のパルス信号をそれぞれ受信するものである。
【００１９】
また、アンテナ１１ａ，１１ｂは、方位のアンビギュイティが発生しない程度の小さい距離ｄを隔てて配置され、アンテナ１１ａ，１１ｃは、方位探知の精度を向上させるために、大きい距離Ｌを隔てて配置される。
さらに、受信系１Ｂのパルス検出部１２ｂおよび受信系１Ｃのパルス検出部１２ｃは、受信系１Ａのパルス検出部１２ａと時刻同期が取られている。
【００２０】
第１の信号処理部２は、受信系１Ａ，１Ｂにより受信されるパルス信号毎のパルス到来時刻に基づいて、方位誤差が含まれ低精度であるが、方位のアンビギュイティが発生しないパルス到来方位を求めるものである。
【００２１】
第１の信号処理部２において第１の時間差算出部２１は、受信系１Ａ，１Ｂによるパルス信号毎に記録されたパルス到来時刻の時間差を算出するものである。
また、第１の方位算出部２２は、パルス到来時刻の時間差と、受信系１Ａ，１Ｂのアンテナ１１ａ，１１ｂ間の距離、およびパルス信号の電波伝搬速度に基づいてパルス到来方位を算出するものである。
【００２２】
第２の信号処理部３は、受信系１Ａ，１Ｃによるパルス信号毎のパルス到来時刻と、第１の信号処理部２による、方位誤差が含まれ低精度であるが、方位のアンビギュイティが発生しないパルス到来方位とに基づいて、高精度で方位のアンビギュイティが発生しないパルス到来方位を求めるものである。
【００２３】
第２の信号処理部３において第２の時間差算出部３１は、受信系１Ａ，１Ｃによるパルス信号毎に記録されたパルス到来時刻の時間差を算出するものである。また、算出されたパルス到来時刻の時間差のうち、同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差のみが認定されるように、認定範囲を求めるものである。この認定範囲は、第１の信号処理部２によるパルス到来方位に基づいて、そのパルス到来方位に含まれる方位誤差を求め、その方位誤差から求めるものである。
また、第２の方位算出部３２は、認定範囲を満たすパルス到来時刻の時間差と、受信系１Ａ，１Ｃのアンテナ１１ａ，１１ｃ間の距離、およびパルス信号の電波伝搬速度に基づいてパルス到来方位を算出するものである。
【００２４】
図２は第２の時間差算出部の詳細な構成を示すブロック図である。この第２の時間差算出部３１は、時間差検出部３１１と、パルス周波数算出部３１２と、方位誤差参照表記憶部３１３と、方位誤差算出部３１４と、認定範囲設定部３１５と、時間差決定部３１６とから構成される。
【００２５】
時間差検出部３１１は、受信系１Ａ，１Ｃによるパルス到来時刻の時間差を算出するものである。また、パルス周波数算出部３１２は、受信系１Ａによるパルス到来時刻に基づいてパルス周波数を算出するものである。
【００２６】
方位誤差参照表記憶部３１３は、パルス周波数およびパルス到来方位に応じた方位誤差からなる方位誤差参照表を予め記憶したものである。なお、図３は近距離アンテナによる方位誤差参照表を示す説明図である。また、方位誤差算出部３１４は、パルス周波数算出部３１２によるパルス周波数、および第１の信号処理部２によるパルス到来方位に基づいて、方位誤差参照表記憶部３１３に記憶された方位誤差参照表から方位誤差を抽出するものである。
【００２７】
認定範囲設定部３１５は、受信系１Ａ，１Ｃのアンテナ１１ａ，１１ｃ間の距離、第１の信号処理部２によるパルス到来方位、パルス信号の電波伝搬速度、および方位誤差算出部３１４による方位誤差に基づいて認定範囲を設定するものである。また、時間差決定部３１６は、時間差検出部３１１によるパルス到来時刻の時間差のうちの認定範囲設定部３１５による認定範囲を満たすパルス到来時刻の時間差を決定するものである。
【００２８】
なお、図１および図２に示した各構成のうちのアンテナ１１ａ〜１１ｃを除く構成については、マイコン等を実装している半導体回路基板等のハードウエアにより機能を実現するようにしても良い。また、処理内容が記述されているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、コンピュータのＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを実行する等のソフトウエアにより機能を実現するようにしても良い。
【００２９】
次に動作について説明する。
まず、図４および図５に基づいて、この実施の形態１における時間差方位探知装置の原理について説明する。
図４は３つのアンテナ１１ａ〜１１ｃが一連のパルス信号を受信している例を示したものである。
【００３０】
まず、アンテナ間の距離が小さい、アンテナ１１ａ，１１ｂ間のパルス到来時刻の時間差τｂによりパルス到来方位θを求める。パルスの電波伝搬速度をＣとすれば、時間差τｂは、
と求められる。
【００３１】
しかし、この場合、アンテナ間の距離ｄが小さいため、パルス到来時刻の時間差τｂの測定精度が良くなく、方位探知の精度も良くない。しかし、探知された方位にはアンビギュイティが発生しない。
【００３２】
次に、アンテナ間の距離が大きい、アンテナ１１ａ，１１ｃ間のパルス到来時刻の時間差τｃによりパルス到来方位θを求める。時間差τｃは、
と求められる。
【００３３】
この場合、アンテナ間の距離Ｌが大きいため、パルス到来時刻の時間差τｃの測定精度が良く、方位探知の精度も良い。しかし、探知された方位にアンビギュイティが発生する。
【００３４】
そこで、まず、アンテナ間の距離が小さい、アンテナ１１ａ，１１ｂ間のパルス到来時刻の時間差τｂによりパルス到来方位θを求める。ここで求められるパルス到来方位θは、方位誤差が含まれ低精度であるが、方位のアンビギュイティが発生しないものである。
【００３５】
図５はアンテナ１１ａ，１１ｂ間のパルス到来時刻の時間差τｂによるパルス到来方位θに含まれる方位誤差Δθを示している。
ここで、方位誤差Δθは、パルス周波数ｆおよびパルス到来方位θによって変化するものである。
【００３６】
この実施の形態１では、時間差方位探知装置の製造後に、試験および運用を行い、パルス周波数ｆ毎およびパルス到来方位θ毎に方位誤差Δθを測定し、予めパラメータとして記録しておく。
【００３７】
図３はその方位誤差参照表を示したものである。この方位誤差参照表では、受信されるパルス周波数ｆと、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂのパルス到来時刻の時間差τｂにより測定したパルス到来方位θとに基づいて、方位誤差Δθを抽出可能にされている。
【００３８】
図５に戻って、この方位誤差Δθから、アンテナ１１ｃに到来するアンテナ１１ａ，１１ｃ間のパルス到来時刻の時間差τｃに影響する時間誤差Δτｃは、
である。
【００３９】
よって、この時間誤差Δτｃに基づいて、アンテナ１１ａ，１１ｃ間のパルス到来時刻の時間差τｃが同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差であると認められる認定範囲μは、
と求められる。
【００４０】
したがって、アンテナ１１ａ，１１ｃ間のパルス到来時刻の時間差τｃが、上記式（６）の認定範囲μを満たすとき、同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差であると認められることから、この式（６）の認定範囲μを満たす時間差τｃを用いてパルス到来方位θを求めれば、方位のアンビギュイティを発生させず、高精度に方位探知することができる。
【００４１】
次に、図１および図２に基づいて、この実施の形態１における時間差方位探知装置の具体的な動作について説明する。
図１において、受信系１Ａ〜１Ｃのアンテナ１１ａ〜１１ｃは、図４に示されるように、同一のパルス発生源から到来する一連のパルス信号をそれぞれ受信する。受信系１Ａ〜１Ｃのパルス検出部１２ａ〜１２ｃは、アンテナ１１ａ〜１１ｃにより受信されるパルス信号毎にパルス到来時刻ＴＯＡａ〜ＴＯＡｃを付加して記録する。
【００４２】
第１の信号処理部２において第１の時間差算出部２１は、受信系１Ａ，１Ｂによるパルス到来時刻ＴＯＡａ，ＴＯＡｂの時間差τｂを算出する。また、第１の方位算出部２２は、上記式（２）により、パルス到来時刻の時間差τｂと、受信系１Ａ，１Ｂのアンテナ１１ａ，１１ｂ間の距離ｄ、およびパルス信号の電波伝搬速度Ｃに基づいて、方位誤差が含まれ低精度であるが、方位のアンビギュイティが発生しないパルス到来方位θを算出する。
【００４３】
図２において、第２の時間差算出部３１の時間差検出部３１１は、受信系１Ａ，１Ｃによるパルス到来時刻ＴＯＡａ，ＴＯＡｃの時間差τｃを算出する。また、パルス周波数算出部３１２は、受信系１Ａによるパルス到来時刻ＴＯＡａに基づいてパルス周波数ｆを算出する。さらに、方位誤差算出部３１４は、パルス周波数算出部３１２によるパルス周波数ｆ、および第１の信号処理部２によるパルス到来方位θに基づいて、方位誤差参照表記憶部３１３に記憶された、図３に示される方位誤差参照表からパルス到来方位θに含まれる方位誤差Δθを抽出する。
【００４４】
認定範囲設定部３１５は、上記式（６）に、受信系１Ａ，１Ｃのアンテナ１１ａ，１１ｃ間の距離Ｌ、第１の信号処理部２によるパルス到来方位θ、パルス信号の電波伝搬速度Ｃ、および方位誤差算出部３１４による方位誤差Δθを適用し、２つのアンテナ１１ａ，１１ｃのパルス到来時刻の時間差τｃが同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差であると認められる認定範囲μを設定する。
【００４５】
また、時間差決定部３１６は、時間差検出部３１１によるパルス到来時刻の時間差τｃのうちの認定範囲設定部３１５による認定範囲μを満たすパルス到来時刻の時間差τｃを決定する。
【００４６】
図１において、第２の方位算出部３２は、上記式（４）により、認定範囲μを満たすパルス到来時刻の時間差τｃと、受信系１Ａ，１Ｃのアンテナ１１ａ，１１ｃ間の距離Ｌ、およびパルス信号の電波伝搬速度Ｃに基づいて、高精度で方位のアンビギュイティを発生しないパルス到来方位θを算出する。
【００４７】
以上のように、この実施の形態１によれば、到来パルスのパルス繰返周期がパルス到来時刻の時間差よりも小さい場合であっても、同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差によりパルス到来方位を求めることができる。よって、パルス繰返周期を大きくして方位探知の応答性を低下させることなく、さらに、方位のアンビギュイティを発生させず、高精度に方位探知することができる。
【００４８】
また、パルス周波数算出部３１２によるパルス周波数、および第１の信号処理部２によるパルス到来方位に基づいて方位誤差参照表記憶部３１３に記憶された方位誤差参照表からパルス到来方位に含まれる方位誤差を容易に抽出することができる。
【００４９】
さらに、認定範囲設定部３１５は、上記式（６）に、受信系１Ａ，１Ｃのアンテナ１１ａ，１１ｃ間の距離、およびパルス信号の電波伝搬速度等の規定値、第１の信号処理部２によるパルス到来方位、および方位誤差算出部３１４による方位誤差を適用するだけで、精度の高い認定範囲を容易に設定することができる。
【００５０】
なお、上記実施の形態１では、図４において、３つの受信系１Ａ〜１Ｃのうちの近距離に配置された２つの受信系を１Ａ，１Ｂとし、遠距離に配置された２つの受信系を１Ａ，１Ｃとした。しかし、遠距離に配置された２つの受信系を１Ｂ，１Ｃとしても良い。この場合は、各式におけるＬを（Ｌ−ｄ）とすれば良い。
【００５１】
また、上記実施の形態１では、方位誤差参照表記憶部３１３に、図３に示されたように、パルス周波数およびパルス到来方位に応じた方位誤差からなる方位誤差参照表を記憶するものとした。しかし、このパルス周波数に代えて、パルス繰返周期およびパルス到来方位に応じた方位誤差からなる方位誤差参照表を記憶するものとしも良い。この場合は、パルス周波数算出部３１２に代えてパルス繰返周期を算出するパルス繰返周期算出部を設ければ良い。
【００５２】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、単一のプラットフォームにおいて時間差方位探知する場合に適用される時間差方位探知装置について説明した。
この実施の形態２では、上記実施の形態１における時間差方位探知装置の各構成手段を、２つの装置に分離し、２つの装置間を無線通信することにより、設置の自由度を高めると共に、遠くに離して設置することによる、さらなる方位探知の高精度化を期待できるものである。
【００５３】
図６はこの発明の実施の形態２による時間差方位探知装置の構成を示すブロック図である。上記実施の形態１で説明した時間差方位探知装置を、第１および第２の装置４０１，４０２に分離して備える。
【００５４】
図６において、第１の装置４０１に、受信系１Ａ，１Ｂおよび第１の信号処理部２を備え、第２の装置４０２に、受信系１Ｃおよび第２の信号処理部３を備える。
また、第１の装置４０１には、受信系１Ａによるパルス到来時刻ＴＯＡａ、および第１の信号処理部２によるパルス到来方位θを送信する送信機４０３を備え、第２の装置４０２には、送信機４０３からのパルス到来時刻ＴＯＡａ、およびパルス到来方位θを受信し、第２の装置４０２内に供給する受信機４０４を備える。
【００５５】
以上のように、この実施の形態２によれば、第１および第２の装置４０１，４０２を、それぞれ自由な個所に設置することができることから、時間差方位探知装置としての設置の自由度を高めることができる。
また、第１および第２の装置４０１，４０２間を、例えば、距離Ｌよりも遠くに離して設置すれば、さらに高精度に方位探知することができる。
なお、この場合も、アンテナ１１ａ〜１１ｃは、同一直線上に配置され、アンテナ１１ａ，１１ｂは、方位のアンビギュイティが発生しない程度の短い距離ｄを隔てて配置されるものとする。
【００５６】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意な構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意な構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１Ａ〜１Ｃ 受信系、２ 第１の信号処理部、３ 第２の信号処理部、１１ａ〜１１ｃ アンテナ、１２ａ〜１２ｃ パルス検出部、２１ 第１の時間差算出部、２２ 第１の方位算出部、３１ 第２の時間差算出部、３２ 第２の方位算出部、３１１ 時間差検出部、３１２ パルス周波数算出部、３１３ 方位誤差参照表記憶部、３１４ 方位誤差算出部、３１５ 認定範囲設定部、３１６ 時間差決定部、４０１ 第１の装置、４０２ 第２の装置、４０３ 送信機、４０４ 受信機。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の距離を隔ててそれぞれ配置され、同一のパルス発生源から到来する一連のパルス信号をそれぞれ受信する３つの受信系と、
上記３つの受信系のうちの近距離に配置された２つの受信系により受信されるパルス到来時刻に基づいて第１のパルス到来方位を求める第１の信号処理部と、
上記３つの受信系のうちの遠距離に配置された２つの受信系により受信されるパルス到来時刻に基づいて第２のパルス到来方位を求める第２の信号処理部とを備え、
上記３つの受信系は、
パルス信号を受信するアンテナと、
上記アンテナにより受信されるパルス信号毎にパルス到来時刻を求めるパルス検出部とをそれぞれ備え、
上記第２の信号処理部は、
遠距離に配置された２つの受信系によるパルス到来時刻の時間差を求める時間差検出部と、
上記第１の信号処理部による第１のパルス到来方位に基づいてその第１のパルス到来方位に含まれる方位誤差を求める方位誤差算出部と、
上記方位誤差算出部による方位誤差に基づいて遠距離に配置された２つの受信系によるパルス到来時刻の時間差が同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差であると認められる認定範囲を求める認定範囲設定部と、
上記時間差検出部により求められたパルス到来時刻の時間差のうちの上記認定範囲設定部により求められた認定範囲を満たすパルス到来時刻の時間差を求める時間差決定部と、
上記時間差決定部によるパルス到来時刻の時間差、遠距離に配置された２つの受信系のアンテナ間の距離、およびパルス信号の電波伝搬速度に基づいて第２のパルス到来方位を求める方位算出部とを備えたことを特徴とする時間差方位探知装置。
【請求項２】
上記近距離に配置された２つの受信系、および上記第１の信号処理部を備えた第１の装置と、
上記遠距離に配置された２つの受信系のうちの上記第１の装置に含まれない一方の受信系、および上記第２の信号処理部を備えた第２の装置と、
上記第１の装置に含まれ、上記遠距離に配置された２つの受信系のうちの他方の受信系によるパルス到来時刻、および上記第１の信号処理部により求められた第１のパルス到来方位を送信する送信機と、
上記送信機からの他方の受信系によるパルス到来時刻、および第１のパルス到来方位を受信し、上記第２の装置に供給する受信機とを備えたことを特徴とする請求項１記載の時間差方位探知装置。
【請求項３】
上記第２の信号処理部は、
受信系によるパルス到来時刻に基づいてパルス周波数を求めるパルス周波数算出部と、
パルス周波数およびパルス到来方位に応じた方位誤差からなる方位誤差参照表を予め記憶した方位誤差参照表記憶部とを備え、
上記方位誤差算出部は、
上記パルス周波数算出部によるパルス周波数、および上記第１の信号処理部による第１のパルス到来方位に基づいて上記方位誤差参照表記憶部に記憶された方位誤差参照表から方位誤差を抽出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の時間差方位探知装置。
【請求項４】
上記認定範囲設定部は、
上記遠距離に配置された２つの受信系のアンテナ間の距離、上記第１の信号処理部による第１のパルス到来方位、パルス信号の電波伝搬速度、および上記方位誤差算出部による方位誤差に基づいて認定範囲を求めることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の時間差方位探知装置。
【請求項１】
所定の距離を隔ててそれぞれ配置され、同一のパルス発生源から到来する一連のパルス信号をそれぞれ受信する３つの受信系と、
上記３つの受信系のうちの近距離に配置された２つの受信系により受信されるパルス到来時刻に基づいて第１のパルス到来方位を求める第１の信号処理部と、
上記３つの受信系のうちの遠距離に配置された２つの受信系により受信されるパルス到来時刻に基づいて第２のパルス到来方位を求める第２の信号処理部とを備え、
上記３つの受信系は、
パルス信号を受信するアンテナと、
上記アンテナにより受信されるパルス信号毎にパルス到来時刻を求めるパルス検出部とをそれぞれ備え、
上記第２の信号処理部は、
遠距離に配置された２つの受信系によるパルス到来時刻の時間差を求める時間差検出部と、
上記第１の信号処理部による第１のパルス到来方位に基づいてその第１のパルス到来方位に含まれる方位誤差を求める方位誤差算出部と、
上記方位誤差算出部による方位誤差に基づいて遠距離に配置された２つの受信系によるパルス到来時刻の時間差が同一のパルス信号に関するパルス到来時刻の時間差であると認められる認定範囲を求める認定範囲設定部と、
上記時間差検出部により求められたパルス到来時刻の時間差のうちの上記認定範囲設定部により求められた認定範囲を満たすパルス到来時刻の時間差を求める時間差決定部と、
上記時間差決定部によるパルス到来時刻の時間差、遠距離に配置された２つの受信系のアンテナ間の距離、およびパルス信号の電波伝搬速度に基づいて第２のパルス到来方位を求める方位算出部とを備えたことを特徴とする時間差方位探知装置。
【請求項２】
上記近距離に配置された２つの受信系、および上記第１の信号処理部を備えた第１の装置と、
上記遠距離に配置された２つの受信系のうちの上記第１の装置に含まれない一方の受信系、および上記第２の信号処理部を備えた第２の装置と、
上記第１の装置に含まれ、上記遠距離に配置された２つの受信系のうちの他方の受信系によるパルス到来時刻、および上記第１の信号処理部により求められた第１のパルス到来方位を送信する送信機と、
上記送信機からの他方の受信系によるパルス到来時刻、および第１のパルス到来方位を受信し、上記第２の装置に供給する受信機とを備えたことを特徴とする請求項１記載の時間差方位探知装置。
【請求項３】
上記第２の信号処理部は、
受信系によるパルス到来時刻に基づいてパルス周波数を求めるパルス周波数算出部と、
パルス周波数およびパルス到来方位に応じた方位誤差からなる方位誤差参照表を予め記憶した方位誤差参照表記憶部とを備え、
上記方位誤差算出部は、
上記パルス周波数算出部によるパルス周波数、および上記第１の信号処理部による第１のパルス到来方位に基づいて上記方位誤差参照表記憶部に記憶された方位誤差参照表から方位誤差を抽出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の時間差方位探知装置。
【請求項４】
上記認定範囲設定部は、
上記遠距離に配置された２つの受信系のアンテナ間の距離、上記第１の信号処理部による第１のパルス到来方位、パルス信号の電波伝搬速度、および上記方位誤差算出部による方位誤差に基づいて認定範囲を求めることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の時間差方位探知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２０２６９８（Ｐ２０１２−２０２６９８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６４５２０（Ｐ２０１１−６４５２０）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
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