距離計測システム及び距離計測方法
【課題】複数地点に存在するレーダで同一のターゲット（目標物体）を追跡する場合に、受信障害が発生しない距離計測システムを提供する。
【解決手段】レーダ制御手段（たとえば、測距装置３０）により、測位衛星５１，５２，５３，５４から発射された測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43が受信され、同測位信号に含まれる時刻情報に基づいて、設定された遅延時間の経過後に放射タイミングｔｗ3 がレーダアンテナ２１に与えられる。測距装置４０により測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44が受信され、同測位信号に含まれる時刻情報に基づいて、測距装置３０と異なる値に設定された遅延時間の経過後に放射タイミングｔｗ4 がレーダアンテナ２２に与えられる。そして、レーダアンテナ２１，２２により、放射電波ｗａ，ｗｍが、放射タイミングｔｗ3 ，ｔｗ4 に同期して放射されると共に、物体Ｐからの反射電波ｗｂ，ｗｎが受信される。
【解決手段】レーダ制御手段（たとえば、測距装置３０）により、測位衛星５１，５２，５３，５４から発射された測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43が受信され、同測位信号に含まれる時刻情報に基づいて、設定された遅延時間の経過後に放射タイミングｔｗ3 がレーダアンテナ２１に与えられる。測距装置４０により測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44が受信され、同測位信号に含まれる時刻情報に基づいて、測距装置３０と異なる値に設定された遅延時間の経過後に放射タイミングｔｗ4 がレーダアンテナ２２に与えられる。そして、レーダアンテナ２１，２２により、放射電波ｗａ，ｗｍが、放射タイミングｔｗ3 ，ｔｗ4 に同期して放射されると共に、物体Ｐからの反射電波ｗｂ，ｗｎが受信される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、距離計測システム及び距離計測方法に係り、特に、複数地点に存在するレーダアンテナで同一のターゲット（目標物体）を追跡するマルチサイトレンジングシステムとして用いて好適な距離計測システム及び距離計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数地点に存在するレーダアンテナで同一のターゲット（たとえば、飛行物体など）を追跡する距離計測システムでは、同各レーダアンテナの制御装置の放射電波の送信タイミングが非同期であると、ターゲットで反射した反射電波が重複することによって受信障害が発生することがある。このため、各制御装置間で同期信号を伝送するための専用設備（たとえば、無線回線やケーブル回線）を設けることにより、上記受信障害が回避されるようになっている。
【０００３】
この種の距離計測システムは、たとえば図４に示すように、レーダ及び測距装置１，２，３，４から構成されている。レーダ及び測距装置１，２，３，４は、測位信号受信アンテナ１ａ，２ａ，３ａ，４ａ及び動作の基準クロックを生成する原振１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂを有し、また、同期信号ｓａ，ｓｂ，ｓｃを伝送するようになっている。測位衛星１１から発射された測位信号ｗ11，ｗ12，ｗ13，ｗ14は、それぞれ測位信号受信アンテナ１ａ，２ａ，３ａ，４ａで受信される。測位衛星１２から発射された測位信号ｗ21，ｗ22，ｗ23，ｗ24は、それぞれ測位信号受信アンテナ１ａ，２ａ，３ａ，４ａで受信される。測位衛星１３から発射された測位信号ｗ31，ｗ32，ｗ33，ｗ34は、それぞれ測位信号受信アンテナ１ａ，２ａ，３ａ，４ａで受信される。測位衛星１４から発射された測位信号ｗ41，ｗ42，ｗ43，ｗ44は、それぞれ測位信号受信アンテナ１ａ，２ａ，３ａ，４ａで受信される。
【０００４】
レーダ及び測距装置１，２，３，４では、測位信号受信アンテナ１ａ，２ａ，３ａ，４ａで受信された各測位信号に基づいて、同各レーダ及び測距装置１，２，３，４の各位置情報が算出される。また、レーダ及び測距装置１，２，３，４では、図示しない各レーダアンテナから放射電波が放射されると共に、検出対象となる物体からの反射電波が同各レーダアンテナで受信されて同物体までの距離及び基準方位に対する方位が測定され、この測定結果及び上記各位置情報に基づいて同物体が追跡される。
【０００５】
上記の距離計測システムの他、この種の関連する技術としては、たとえば、特許文献１に記載された空域監視システムがある。
この空域監視システムでは、２つのレーダアンテナにより、覆域の重複部分に存在する同一目標が同期をとって個別に測位され、その目標の測位結果が距離情報及び方位情報として出力される。交会法処理部により、これらの２つのレーダアンテナのそれぞれの設置位置を中心とし、２つのレーダアンテナからそれぞれ出力された目標の距離情報が示す距離を半径とする２つの円の２つの交点が求められる。判定部により、２つの交点の位置のうち２つのレーダアンテナの測位結果に近い方が目標の位置情報と判定され、追尾処理部により、この目標の位置情報を用いて追尾処理が行われる。これにより、目標の測位時間を短くしても、方位方向の測位誤差変動の影響を受けず、追尾精度が向上する。
【０００６】
また、特許文献２に記載された移動通信システムの基地局間フレーム同期方式では、システムの運用開始後に、コントロールセンタでＧＰＳ（Global Positioning System 、汎世界測位システム）の基準時刻とディジタル網から到来するＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network 、総合ディジタル通信網）クロックのタイミングとの位相差が測定されて各主基地局に通知される。また、同各主基地局において、自局が生成しているフレームタイミングとＧＰＳの基準時刻を基に発生した基準タイミングとの位相差が測定され、この自局の位相差がコントロールセンタから通知された基準位相差と比較されてその差が検出される。そして、この位相差の差が第１の閾値と比較され、同第１の閾値以内であれば、現時点のフレームタイミングが維持される一方、第１の閾値を越えた場合には、フレームタイミングの補正が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２６７７４６号公報
【特許文献２】特開平０９−０９３１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記技術では、次のような問題点があった。
すなわち、図４の距離計測システムでは、レーダ及び測距装置１，２，３，４で同期信号ｓａ，ｓｂ，ｓｃを伝送するための専用設備（無線回線やケーブル回線）を必要とするが、この専用設備は、レーダ及び測距装置１，２，３，４の相互の距離が、たとえば数百ｋｍ〜数千ｋｍに及ぶ場合、規模が非常に大きくなり、実現不可能なことが多いという問題点がある。
【０００９】
また、特許文献１に記載された空域監視システムでは、２つのレーダアンテナにより、覆域の重複部分に存在する同一目標が同期をとって個別に測位されることを前提とし、同期をとる技術に関するものではないので、この発明とは構成が異なる。
【００１０】
特許文献２に記載された基地局間フレーム同期方式は、データ転送のためのフレームタイミングを制御されるものであり、この発明による測距のタイミング制御とは異なり、上記の問題点は、改善されない。
【００１１】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、複数地点に存在するレーダアンテナで同一のターゲット（目標物体）を追跡する場合に、受信障害が発生しない距離計測システム及び距離計測方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、この発明の第１の構成は、距離計測システムに係り、複数地点に存在し、指向性のある放射電波を、与えられた各放射タイミングに同期して放射すると共に、検出対象となる物体からの反射電波を受信する複数のレーダアンテナと、前記各レーダアンテナ毎に設けられ、所定数の測位衛星から発射された測位信号に基づいて、それぞれ固有の値に設定された遅延時間の経過後に前記各放射タイミングを前記各レーダアンテナにそれぞれ与える複数のレーダ制御手段とから構成されていることを特徴としている。
【００１３】
この発明の第２の構成は、距離計測方法に係り、距離計測システムを、複数地点に存在する複数のレーダアンテナと、前記各レーダアンテナ毎に設けられている複数のレーダ制御手段とから構成しておき、前記各レーダ制御手段が、所定数の測位衛星から発射された測位信号に含まれる時刻情報に基づいて、それぞれ固有の値に設定された遅延時間の経過後に各放射タイミングを前記各レーダアンテナにそれぞれ与え、前記各レーダアンテナが、指向性のある放射電波を、与えられた前記各放射タイミングに同期して放射すると共に、検出対象となる物体からの反射電波を受信することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の構成によれば、複数のレーダ制御手段間で同期信号を伝送するための専用設備を設けることなく、検出対象となる物体で反射した各反射電波の重複が回避され、受信障害を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の第１の実施形態である距離計測システムの要部の電気的構成及び同距離計測システムが運用される環境を示す図である。
【図２】図１中のレーダアンテナ２１の動作原理を説明する図である。
【図３】この発明の第２の実施形態である距離計測システムの要部の電気的構成及び同距離計測システムが運用される環境を示す図である。
【図４】関連する距離計測システムの要部の電気的構成及び同距離計測システムが運用される環境を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
上記各レーダ制御手段は、上記各測位衛星から発射された上記各測位信号を受信し、上記各測位信号に含まれる時刻情報を基準として、それぞれ固有の値に設定された遅延時間の経過後に上記各放射タイミングを上記各レーダアンテナにそれぞれ与える構成とされている距離計測システムを提供する。
【００１７】
上記各レーダ制御手段は、受信された上記測位信号に基づいて上記時刻情報を発生する時刻発生手段と、該時刻発生手段から発生した上記時刻情報に基づいて、上記放射タイミングの基準とするための基準タイミング信号を発生する基準タイミング発生手段と、該基準タイミング発生手段から発生した上記基準タイミング信号に基づいて送信タイミングを発生する送信タイミング発生手段と、該送信タイミング発生手段から発生した送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する遅延手段と、該当する上記レーダアンテナに、上記遅延手段から発生した上記遅延送信タイミングに基づいて上記放射タイミングを送出すると共に、上記レーダアンテナで受信された上記反射電波に対応した受信信号を受信する送受信手段とを備えている。
【００１８】
上記各レーダ制御手段のうちの１つのレーダ制御手段は、上記各測位衛星から発射された上記各測位信号を受信し、上記各測位信号に含まれる時刻情報を基準として、設定された遅延時間の経過後に上記放射タイミングを該当する上記レーダアンテナに与える構成とされ、他のレーダ制御手段は、当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間の経過後に上記放射タイミングを該当する上記レーダアンテナに与える構成とされている。
【００１９】
上記１つのレーダ制御手段は、受信された上記測位信号に基づいて上記時刻情報を発生する時刻発生手段と、該時刻発生手段から発生した上記時刻情報に基づいて上記放射タイミングの基準とするための基準タイミング信号を発生する基準タイミング発生手段と、該基準タイミング発生手段から発生した上記基準タイミング信号に基づいて送信タイミングを発生する送信タイミング発生手段と、該送信タイミング発生手段から発生した送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する第１の遅延手段と、該当する上記レーダアンテナに、上記第１の遅延手段から発生した上記遅延送信タイミングに基づいて上記放射タイミングを送出すると共に、上記レーダアンテナで受信された上記反射電波に対応した受信信号を受信する第１の送受信機と、上記送信タイミング発生手段から発生した上記送信タイミングを所定のネットワークへ送出するネットワーク送信手段とを備えている。また、上記他のレーダ制御手段は、上記ネットワークを経て送出された上記送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する第２の遅延手段と、該当する上記レーダアンテナに、上記第２の遅延手段から発生した上記遅延送信タイミングに基づいて上記放射タイミングを送出すると共に、上記レーダアンテナで受信された上記反射電波に対応した受信信号を受信する第２の送受信手段とを備えている。
【実施形態１】
【００２０】
図１は、この発明の第１の実施形態である距離計測システムの要部の電気的構成及び同距離計測システムが運用される環境を示す図である。
この形態の距離計測システムは、同図に示すように、レーダアンテナ２１，２２と、測距装置３０，４０とから構成されている。レーダアンテナ２１，２２は複数地点に存在し、同レーダアンテナ２１は、指向性のある放射電波ｗａを、与えられた放射タイミングｔｗ3 に同期して放射すると共に、検出対象となるターゲットＰ（１つの物体）からの反射電波ｗｂを受信する。同様に、レーダアンテナ２２は、指向性のある放射電波ｗｍを、与えられた放射タイミングｔｗ4 に同期して放射すると共に、ターゲットＰからの反射電波ｗｎを受信する。
【００２１】
測距装置３０，４０は、各レーダアンテナ２１，２２毎に設けられる運用設備であり、同測距装置３０は、測位衛星５１，５２，５３，５４から発射された測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43を受信し、これらの測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43に含まれる時刻情報に基づいて、あらかじめ設定された遅延時間の経過後に上記放射タイミングｔｗ3 をレーダアンテナ２１に与える。測位衛星５１，５２，５３，５４は、たとえば、ＧＰＳ（Global Positioning System 、汎世界測位システム）衛星である。同様に、測距装置４０は、測位衛星５１，５２，５３，５４から発射された測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44を受信し、これらの測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44に含まれる時刻情報に基づいて、測距装置３０と異なる固有の値に設定された遅延時間の経過後に上記放射タイミングｔｗ4 をレーダアンテナ２２に与える。
【００２２】
特に、この実施形態では、測距装置３０は、測位信号受信アンテナ３１と、時刻発生器３２と、基準タイミング発生器３３と、送信タイミング発生器３４と、遅延回路３５と、送受信機３６とから構成されている。測位信号受信アンテナ３１は、測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43を受信して測位信号ｐａ3 を出力する。時刻発生器３２は、測位信号受信アンテナ３１から出力される測位信号ｐａ3 に基づいて時刻情報ｔａ3 を発生する。基準タイミング発生器３３は、時刻発生器３２から発生した時刻情報ｔａ3 に基づいて、放射タイミングｔｗ3 の基準とするための基準タイミング信号ｔｂ3 を発生する。送信タイミング発生器３４は、基準タイミング発生器３３から発生した基準タイミング信号ｔｂ3 に基づいて送信タイミングｔｃ3 を発生する。遅延回路３５は、送信タイミング発生器３４から発生した送信タイミングｔｃ3 を測距装置３０に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングｔｄ3 を発生する。送受信機３６は、レーダアンテナ２１に、遅延回路３５から発生した遅延送信タイミングｔｄ3 に基づいて放射タイミングｔｗ3 を送出すると共に、同レーダアンテナ２１で受信された反射電波ｗｂに対応した受信信号ｒｗ3 を受信する。
【００２３】
測距装置４０は、測距装置３０と同様に、測位信号受信アンテナ４１と、時刻発生器４２と、基準タイミング発生器４３と、送信タイミング発生器４４と、遅延回路４５と、送受信機４６とから構成されている。測位信号受信アンテナ４１は、測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44を受信して測位信号ｐａ4 を出力する。時刻発生器４２は、測位信号受信アンテナ４１から出力される測位信号ｐａ4 に基づいて時刻情報ｔａ4 を発生する。基準タイミング発生器４３は、時刻発生器４２から発生した時刻情報ｔａ4 に基づいて、放射タイミングｔｗ4 の基準とするための基準タイミング信号ｔｂ4 を発生する。送信タイミング発生器４４は、基準タイミング発生器４３から発生した基準タイミング信号ｔｂ4 に基づいて送信タイミングｔｃ4 を発生する。遅延回路４５は、送信タイミング発生器４４から発生した送信タイミングｔｃ4 を測距装置３０と異なる測距装置４０に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングｔｄ4 を発生する。送受信機４６は、レーダアンテナ２１に、遅延回路４５から発生した遅延送信タイミングｔｄ4 に基づいて放射タイミングｔｗ4 を送出すると共に、同レーダアンテナ２１で受信された反射電波ｗｎに対応した受信信号ｒｗ4 を受信する。
【００２４】
図２は、図１中のレーダアンテナ２１の動作原理を説明する図である。
このレーダアンテナ２１では、同図２に示すように、指向性の強い放射電波ｗａが放射され、検出対象の物体Ｐ（ターゲット）からの反射電波ｗｂが同レーダアンテナ２１で受信され、受信信号ｒｗ3 が出力される。送受信機３６では、放射タイミングｔｗ3 及び受信信号ｒｗ3 に基づいて、放射電波ｗａ及び反射電波ｗｂの往復時間が求められ、また、レーダアンテナ２１の向きに基づいて、物体Ｐの基準方位に対する方位が求められる。この場合、レーダアンテナ２１から物体Ｐまでの距離Ｒは、次式で表される。
Ｒ＝ｃｔ／２［ｍ］
ただし、
ｃ；電波の速度（３×１０8［ｍ／ｓ］）
ｔ；放射電波ｗａのパルスの発射時刻と反射電波ｗｂの到着時刻との時間差
また、レーダアンテナ２２でも、同様の動作が行われる。
【００２５】
次に、この形態の距離計測システムに用いられる距離計測方法の処理内容について説明する。
この距離計測システムでは、測距装置３０により、測位衛星５１，５２，５３，５４から発射された測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43が受信され、同測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43に含まれる時刻情報に基づいて、あらかじめ設定された遅延時間の経過後に放射タイミングｔｗ3 がレーダアンテナ２１に与えられる。また、測距装置４０により、測位衛星５１，５２，５３，５４から発射された測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44が受信され、同測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44に含まれる時刻情報に基づいて、測距装置３０と異なる固有の値に設定された遅延時間の経過後に放射タイミングｔｗ4 がレーダアンテナ２２に与えられる。そして、レーダアンテナ２１，２２により、指向性のある放射電波ｗａ，ｗｍが、与えられた各放射タイミングｔｗ3 ，ｔｗ4 に同期して放射されると共に、物体Ｐからの反射電波ｗｂ，ｗｎが受信される。
【００２６】
すなわち、測距装置３０では、測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43が測位信号受信アンテナ３１で受信され、同測位信号受信アンテナ３１から測位信号ｐａ3 が出力される。測位信号受信アンテナ３１から出力される測位信号ｐａ3 に基づいて、時刻発生器３２から時刻情報ｔａ3 が発生する（時刻発生処理）。時刻発生器３２から発生した時刻情報ｔａ3 に基づいて、基準タイミング発生器３３から基準タイミング信号ｔｂ3 が発生する（基準タイミング発生処理）。基準タイミング発生器３３から発生した基準タイミング信号ｔｂ3 に基づいて、送信タイミング発生器３４から送信タイミングｔｃ3 が発生する（送信タイミング発生処理）。送信タイミング発生器３４から発生した送信タイミングｔｃ3 は、遅延回路３５に設定された遅延時間だけ遅延され、同遅延回路３５から遅延送信タイミングｔｄ3 が発生する（遅延処理）。遅延回路３５から発生した遅延送信タイミングｔｄ3 に基づいて、送受信機３６からレーダアンテナ２１に放射タイミングｔｗ3 が送出される（送受信処理）。また、レーダアンテナ２１で受信された反射電波ｗｂに対応した受信信号ｒｗ3 が送受信機３６で受信される。
【００２７】
また、測距装置４０では、測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44が測位信号受信アンテナ４１で受信され、同測位信号受信アンテナ４１から測位信号ｐａ4 が出力される。
測位信号受信アンテナ４１から出力される測位信号ｐａ4 に基づいて、時刻発生器４２から時刻情報ｔａ4 が発生する（時刻発生処理）。時刻発生器４２から発生した時刻情報ｔａ4 に基づいて、基準タイミング発生器４３から基準タイミング信号ｔｂ4 が発生する（基準タイミング発生処理）。基準タイミング発生器４３から発生した基準タイミング信号ｔｂ4 に基づいて、送信タイミング発生器４４から送信タイミングｔｃ4 が発生する（送信タイミング発生処理）。送信タイミング発生器４４から発生した送信タイミングｔｃ4 は、遅延回路４５に設定された遅延時間だけ遅延され、同遅延回路４５から遅延送信タイミングｔｄ4 が発生する（遅延処理）。遅延回路４５から発生した遅延送信タイミングｔｄ4 に基づいて、送受信機４６からレーダアンテナ２１に放射タイミングｔｗ4 が送出される（送受信処理）。またレーダアンテナ２１で受信された反射電波ｗｎに対応した受信信号ｒｗ4 が送受信機４６で受信される。
【００２８】
以上のように、この第１の実施形態では、測距装置３０により、測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43に含まれる時刻情報に基づいて、設定された遅延時間の経過後に放射タイミングｔｗ3 がレーダアンテナ２１に与えられる一方、測距装置４０により、測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44に含まれる時刻情報に基づいて、測距装置３０と異なる固有の値に設定された遅延時間の経過後に放射タイミングｔｗ4 がレーダアンテナ２２に与えられるので、測距装置３０，４０間で同期信号を伝送するための専用設備（無線回線やケーブル回線）を設けることなく、ターゲットＰで反射した反射電波ｗｂと反射電波ｗｎとの重複が回避され、受信障害が防止される。
【実施形態２】
【００２９】
図３は、この発明の第２の実施形態である距離計測システムの要部の電気的構成及び同距離計測システムが運用される環境を示す図である。
この形態の距離計測システムでは、同図３に示すように、図１中の測距装置３０，４０に代えて、異なる構成の測距装置３０Ａ，４０Ａが設けられている。測距装置３０Ａでは、測距装置３０の構成に加え、ネットワーク送信機３７が付加されている。ネットワーク送信機３７は、送信タイミング発生器３４から発生した送信タイミングｔｃ3 を所定のリファレンス周波数ｒｅｆのクロックｃｋに同期させて、たとえばＬＡＮ（Local Area Network）／ＷＡＮ（Wide Area Network ）などの既設の地上データネットワークであるネットワークＮＷへ送出する。測距装置４０Ａでは、測距装置４０の構成から、測位信号受信アンテナ４１、時刻発生器４２、基準タイミング発生器４３及び送信タイミング発生器４４が削除されている。遅延回路４５は、ネットワーク送信機３７からネットワークＮＷを経て送出された送信タイミングｔｃ3 を送信タイミングｔｃ4 として入力する。
【００３０】
この形態の距離計測システムに用いられる距離計測方法では、測距装置３０Ａで、測距装置３０の動作に加え、送信タイミング発生器３４から発生した送信タイミングｔｃ3 が、ネットワーク送信機３７からクロックｃｋに同期してネットワークＮＷへ送出される（ネットワーク送信処理）。測距装置４０Ａで、送信タイミングｔｃ4 が遅延回路４５に入力された後、測距装置４０と同様の動作が行われる（第２の遅延処理、第２の送受信処理）。
【００３１】
以上のように、この第２の実施形態では、送信タイミングｔｃ3 がネットワーク送信機３７からネットワークＮＷを経て測距装置４０Ａの遅延回路４５に入力されるので、第１の実施形態の利点に加え、測距装置４０Ａの構成が簡略化される。特に、測距装置４０Ａが多数設けられている場合には有効である。
【００３２】
以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
たとえば、レーダアンテナ２１，２２は、それぞれ測距装置３０，４０に電気的に接続されていれば良く、一体化されていなくても良い。また、測距装置３０，４０は、固定的な運用設備を想定しているが、たとえば自動車や船舶など、移動可能なものに内蔵されていても良い。また、測位衛星５１，５２，５３，５４は、ＧＰＳ衛星に限定されず、たとえば、ヨーロッパで計画されている「Ｇａｌｉｌｅｏ」や、日本で計画されている「準天頂衛星」が実用化されたとき、これらを用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
この発明は、レーダシステムや人工衛星レンジングシステムなど、複数地点に存在するレーダで同一のターゲット（目標物体）を追跡するマルチサイトレンジングシステムとして用いて有効である。
【符号の説明】
【００３４】
２１，２２ レーダアンテナ
３０，４０，３０Ａ，４０Ａ 測距装置（レーダ制御手段）
５１，５２，５３，５４ 測位衛星
３１，４１ 測位信号受信アンテナ（レーダ制御手段の一部）
３２，４２ 時刻発生器（レーダ制御手段の一部、時刻発生手段）
３３，４３ 基準タイミング発生器（レーダ制御手段の一部、基準タイミング発生手段）
３４，４４ 送信タイミング発生器（レーダ制御手段の一部、送信タイミング発生手段）
３５，４５ 遅延回路（レーダ制御手段の一部、遅延手段）
３６，４６ 送受信機（レーダ制御手段の一部、送受信手段）
３７ ネットワーク送信機（レーダ制御手段の一部、ネットワーク送信手段）
ＮＷ ネットワーク
Ｐ ターゲット（物体）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、距離計測システム及び距離計測方法に係り、特に、複数地点に存在するレーダアンテナで同一のターゲット（目標物体）を追跡するマルチサイトレンジングシステムとして用いて好適な距離計測システム及び距離計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数地点に存在するレーダアンテナで同一のターゲット（たとえば、飛行物体など）を追跡する距離計測システムでは、同各レーダアンテナの制御装置の放射電波の送信タイミングが非同期であると、ターゲットで反射した反射電波が重複することによって受信障害が発生することがある。このため、各制御装置間で同期信号を伝送するための専用設備（たとえば、無線回線やケーブル回線）を設けることにより、上記受信障害が回避されるようになっている。
【０００３】
この種の距離計測システムは、たとえば図４に示すように、レーダ及び測距装置１，２，３，４から構成されている。レーダ及び測距装置１，２，３，４は、測位信号受信アンテナ１ａ，２ａ，３ａ，４ａ及び動作の基準クロックを生成する原振１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂを有し、また、同期信号ｓａ，ｓｂ，ｓｃを伝送するようになっている。測位衛星１１から発射された測位信号ｗ11，ｗ12，ｗ13，ｗ14は、それぞれ測位信号受信アンテナ１ａ，２ａ，３ａ，４ａで受信される。測位衛星１２から発射された測位信号ｗ21，ｗ22，ｗ23，ｗ24は、それぞれ測位信号受信アンテナ１ａ，２ａ，３ａ，４ａで受信される。測位衛星１３から発射された測位信号ｗ31，ｗ32，ｗ33，ｗ34は、それぞれ測位信号受信アンテナ１ａ，２ａ，３ａ，４ａで受信される。測位衛星１４から発射された測位信号ｗ41，ｗ42，ｗ43，ｗ44は、それぞれ測位信号受信アンテナ１ａ，２ａ，３ａ，４ａで受信される。
【０００４】
レーダ及び測距装置１，２，３，４では、測位信号受信アンテナ１ａ，２ａ，３ａ，４ａで受信された各測位信号に基づいて、同各レーダ及び測距装置１，２，３，４の各位置情報が算出される。また、レーダ及び測距装置１，２，３，４では、図示しない各レーダアンテナから放射電波が放射されると共に、検出対象となる物体からの反射電波が同各レーダアンテナで受信されて同物体までの距離及び基準方位に対する方位が測定され、この測定結果及び上記各位置情報に基づいて同物体が追跡される。
【０００５】
上記の距離計測システムの他、この種の関連する技術としては、たとえば、特許文献１に記載された空域監視システムがある。
この空域監視システムでは、２つのレーダアンテナにより、覆域の重複部分に存在する同一目標が同期をとって個別に測位され、その目標の測位結果が距離情報及び方位情報として出力される。交会法処理部により、これらの２つのレーダアンテナのそれぞれの設置位置を中心とし、２つのレーダアンテナからそれぞれ出力された目標の距離情報が示す距離を半径とする２つの円の２つの交点が求められる。判定部により、２つの交点の位置のうち２つのレーダアンテナの測位結果に近い方が目標の位置情報と判定され、追尾処理部により、この目標の位置情報を用いて追尾処理が行われる。これにより、目標の測位時間を短くしても、方位方向の測位誤差変動の影響を受けず、追尾精度が向上する。
【０００６】
また、特許文献２に記載された移動通信システムの基地局間フレーム同期方式では、システムの運用開始後に、コントロールセンタでＧＰＳ（Global Positioning System 、汎世界測位システム）の基準時刻とディジタル網から到来するＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network 、総合ディジタル通信網）クロックのタイミングとの位相差が測定されて各主基地局に通知される。また、同各主基地局において、自局が生成しているフレームタイミングとＧＰＳの基準時刻を基に発生した基準タイミングとの位相差が測定され、この自局の位相差がコントロールセンタから通知された基準位相差と比較されてその差が検出される。そして、この位相差の差が第１の閾値と比較され、同第１の閾値以内であれば、現時点のフレームタイミングが維持される一方、第１の閾値を越えた場合には、フレームタイミングの補正が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２６７７４６号公報
【特許文献２】特開平０９−０９３１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記技術では、次のような問題点があった。
すなわち、図４の距離計測システムでは、レーダ及び測距装置１，２，３，４で同期信号ｓａ，ｓｂ，ｓｃを伝送するための専用設備（無線回線やケーブル回線）を必要とするが、この専用設備は、レーダ及び測距装置１，２，３，４の相互の距離が、たとえば数百ｋｍ〜数千ｋｍに及ぶ場合、規模が非常に大きくなり、実現不可能なことが多いという問題点がある。
【０００９】
また、特許文献１に記載された空域監視システムでは、２つのレーダアンテナにより、覆域の重複部分に存在する同一目標が同期をとって個別に測位されることを前提とし、同期をとる技術に関するものではないので、この発明とは構成が異なる。
【００１０】
特許文献２に記載された基地局間フレーム同期方式は、データ転送のためのフレームタイミングを制御されるものであり、この発明による測距のタイミング制御とは異なり、上記の問題点は、改善されない。
【００１１】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、複数地点に存在するレーダアンテナで同一のターゲット（目標物体）を追跡する場合に、受信障害が発生しない距離計測システム及び距離計測方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、この発明の第１の構成は、距離計測システムに係り、複数地点に存在し、指向性のある放射電波を、与えられた各放射タイミングに同期して放射すると共に、検出対象となる物体からの反射電波を受信する複数のレーダアンテナと、前記各レーダアンテナ毎に設けられ、所定数の測位衛星から発射された測位信号に基づいて、それぞれ固有の値に設定された遅延時間の経過後に前記各放射タイミングを前記各レーダアンテナにそれぞれ与える複数のレーダ制御手段とから構成されていることを特徴としている。
【００１３】
この発明の第２の構成は、距離計測方法に係り、距離計測システムを、複数地点に存在する複数のレーダアンテナと、前記各レーダアンテナ毎に設けられている複数のレーダ制御手段とから構成しておき、前記各レーダ制御手段が、所定数の測位衛星から発射された測位信号に含まれる時刻情報に基づいて、それぞれ固有の値に設定された遅延時間の経過後に各放射タイミングを前記各レーダアンテナにそれぞれ与え、前記各レーダアンテナが、指向性のある放射電波を、与えられた前記各放射タイミングに同期して放射すると共に、検出対象となる物体からの反射電波を受信することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の構成によれば、複数のレーダ制御手段間で同期信号を伝送するための専用設備を設けることなく、検出対象となる物体で反射した各反射電波の重複が回避され、受信障害を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の第１の実施形態である距離計測システムの要部の電気的構成及び同距離計測システムが運用される環境を示す図である。
【図２】図１中のレーダアンテナ２１の動作原理を説明する図である。
【図３】この発明の第２の実施形態である距離計測システムの要部の電気的構成及び同距離計測システムが運用される環境を示す図である。
【図４】関連する距離計測システムの要部の電気的構成及び同距離計測システムが運用される環境を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
上記各レーダ制御手段は、上記各測位衛星から発射された上記各測位信号を受信し、上記各測位信号に含まれる時刻情報を基準として、それぞれ固有の値に設定された遅延時間の経過後に上記各放射タイミングを上記各レーダアンテナにそれぞれ与える構成とされている距離計測システムを提供する。
【００１７】
上記各レーダ制御手段は、受信された上記測位信号に基づいて上記時刻情報を発生する時刻発生手段と、該時刻発生手段から発生した上記時刻情報に基づいて、上記放射タイミングの基準とするための基準タイミング信号を発生する基準タイミング発生手段と、該基準タイミング発生手段から発生した上記基準タイミング信号に基づいて送信タイミングを発生する送信タイミング発生手段と、該送信タイミング発生手段から発生した送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する遅延手段と、該当する上記レーダアンテナに、上記遅延手段から発生した上記遅延送信タイミングに基づいて上記放射タイミングを送出すると共に、上記レーダアンテナで受信された上記反射電波に対応した受信信号を受信する送受信手段とを備えている。
【００１８】
上記各レーダ制御手段のうちの１つのレーダ制御手段は、上記各測位衛星から発射された上記各測位信号を受信し、上記各測位信号に含まれる時刻情報を基準として、設定された遅延時間の経過後に上記放射タイミングを該当する上記レーダアンテナに与える構成とされ、他のレーダ制御手段は、当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間の経過後に上記放射タイミングを該当する上記レーダアンテナに与える構成とされている。
【００１９】
上記１つのレーダ制御手段は、受信された上記測位信号に基づいて上記時刻情報を発生する時刻発生手段と、該時刻発生手段から発生した上記時刻情報に基づいて上記放射タイミングの基準とするための基準タイミング信号を発生する基準タイミング発生手段と、該基準タイミング発生手段から発生した上記基準タイミング信号に基づいて送信タイミングを発生する送信タイミング発生手段と、該送信タイミング発生手段から発生した送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する第１の遅延手段と、該当する上記レーダアンテナに、上記第１の遅延手段から発生した上記遅延送信タイミングに基づいて上記放射タイミングを送出すると共に、上記レーダアンテナで受信された上記反射電波に対応した受信信号を受信する第１の送受信機と、上記送信タイミング発生手段から発生した上記送信タイミングを所定のネットワークへ送出するネットワーク送信手段とを備えている。また、上記他のレーダ制御手段は、上記ネットワークを経て送出された上記送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する第２の遅延手段と、該当する上記レーダアンテナに、上記第２の遅延手段から発生した上記遅延送信タイミングに基づいて上記放射タイミングを送出すると共に、上記レーダアンテナで受信された上記反射電波に対応した受信信号を受信する第２の送受信手段とを備えている。
【実施形態１】
【００２０】
図１は、この発明の第１の実施形態である距離計測システムの要部の電気的構成及び同距離計測システムが運用される環境を示す図である。
この形態の距離計測システムは、同図に示すように、レーダアンテナ２１，２２と、測距装置３０，４０とから構成されている。レーダアンテナ２１，２２は複数地点に存在し、同レーダアンテナ２１は、指向性のある放射電波ｗａを、与えられた放射タイミングｔｗ3 に同期して放射すると共に、検出対象となるターゲットＰ（１つの物体）からの反射電波ｗｂを受信する。同様に、レーダアンテナ２２は、指向性のある放射電波ｗｍを、与えられた放射タイミングｔｗ4 に同期して放射すると共に、ターゲットＰからの反射電波ｗｎを受信する。
【００２１】
測距装置３０，４０は、各レーダアンテナ２１，２２毎に設けられる運用設備であり、同測距装置３０は、測位衛星５１，５２，５３，５４から発射された測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43を受信し、これらの測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43に含まれる時刻情報に基づいて、あらかじめ設定された遅延時間の経過後に上記放射タイミングｔｗ3 をレーダアンテナ２１に与える。測位衛星５１，５２，５３，５４は、たとえば、ＧＰＳ（Global Positioning System 、汎世界測位システム）衛星である。同様に、測距装置４０は、測位衛星５１，５２，５３，５４から発射された測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44を受信し、これらの測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44に含まれる時刻情報に基づいて、測距装置３０と異なる固有の値に設定された遅延時間の経過後に上記放射タイミングｔｗ4 をレーダアンテナ２２に与える。
【００２２】
特に、この実施形態では、測距装置３０は、測位信号受信アンテナ３１と、時刻発生器３２と、基準タイミング発生器３３と、送信タイミング発生器３４と、遅延回路３５と、送受信機３６とから構成されている。測位信号受信アンテナ３１は、測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43を受信して測位信号ｐａ3 を出力する。時刻発生器３２は、測位信号受信アンテナ３１から出力される測位信号ｐａ3 に基づいて時刻情報ｔａ3 を発生する。基準タイミング発生器３３は、時刻発生器３２から発生した時刻情報ｔａ3 に基づいて、放射タイミングｔｗ3 の基準とするための基準タイミング信号ｔｂ3 を発生する。送信タイミング発生器３４は、基準タイミング発生器３３から発生した基準タイミング信号ｔｂ3 に基づいて送信タイミングｔｃ3 を発生する。遅延回路３５は、送信タイミング発生器３４から発生した送信タイミングｔｃ3 を測距装置３０に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングｔｄ3 を発生する。送受信機３６は、レーダアンテナ２１に、遅延回路３５から発生した遅延送信タイミングｔｄ3 に基づいて放射タイミングｔｗ3 を送出すると共に、同レーダアンテナ２１で受信された反射電波ｗｂに対応した受信信号ｒｗ3 を受信する。
【００２３】
測距装置４０は、測距装置３０と同様に、測位信号受信アンテナ４１と、時刻発生器４２と、基準タイミング発生器４３と、送信タイミング発生器４４と、遅延回路４５と、送受信機４６とから構成されている。測位信号受信アンテナ４１は、測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44を受信して測位信号ｐａ4 を出力する。時刻発生器４２は、測位信号受信アンテナ４１から出力される測位信号ｐａ4 に基づいて時刻情報ｔａ4 を発生する。基準タイミング発生器４３は、時刻発生器４２から発生した時刻情報ｔａ4 に基づいて、放射タイミングｔｗ4 の基準とするための基準タイミング信号ｔｂ4 を発生する。送信タイミング発生器４４は、基準タイミング発生器４３から発生した基準タイミング信号ｔｂ4 に基づいて送信タイミングｔｃ4 を発生する。遅延回路４５は、送信タイミング発生器４４から発生した送信タイミングｔｃ4 を測距装置３０と異なる測距装置４０に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングｔｄ4 を発生する。送受信機４６は、レーダアンテナ２１に、遅延回路４５から発生した遅延送信タイミングｔｄ4 に基づいて放射タイミングｔｗ4 を送出すると共に、同レーダアンテナ２１で受信された反射電波ｗｎに対応した受信信号ｒｗ4 を受信する。
【００２４】
図２は、図１中のレーダアンテナ２１の動作原理を説明する図である。
このレーダアンテナ２１では、同図２に示すように、指向性の強い放射電波ｗａが放射され、検出対象の物体Ｐ（ターゲット）からの反射電波ｗｂが同レーダアンテナ２１で受信され、受信信号ｒｗ3 が出力される。送受信機３６では、放射タイミングｔｗ3 及び受信信号ｒｗ3 に基づいて、放射電波ｗａ及び反射電波ｗｂの往復時間が求められ、また、レーダアンテナ２１の向きに基づいて、物体Ｐの基準方位に対する方位が求められる。この場合、レーダアンテナ２１から物体Ｐまでの距離Ｒは、次式で表される。
Ｒ＝ｃｔ／２［ｍ］
ただし、
ｃ；電波の速度（３×１０8［ｍ／ｓ］）
ｔ；放射電波ｗａのパルスの発射時刻と反射電波ｗｂの到着時刻との時間差
また、レーダアンテナ２２でも、同様の動作が行われる。
【００２５】
次に、この形態の距離計測システムに用いられる距離計測方法の処理内容について説明する。
この距離計測システムでは、測距装置３０により、測位衛星５１，５２，５３，５４から発射された測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43が受信され、同測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43に含まれる時刻情報に基づいて、あらかじめ設定された遅延時間の経過後に放射タイミングｔｗ3 がレーダアンテナ２１に与えられる。また、測距装置４０により、測位衛星５１，５２，５３，５４から発射された測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44が受信され、同測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44に含まれる時刻情報に基づいて、測距装置３０と異なる固有の値に設定された遅延時間の経過後に放射タイミングｔｗ4 がレーダアンテナ２２に与えられる。そして、レーダアンテナ２１，２２により、指向性のある放射電波ｗａ，ｗｍが、与えられた各放射タイミングｔｗ3 ，ｔｗ4 に同期して放射されると共に、物体Ｐからの反射電波ｗｂ，ｗｎが受信される。
【００２６】
すなわち、測距装置３０では、測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43が測位信号受信アンテナ３１で受信され、同測位信号受信アンテナ３１から測位信号ｐａ3 が出力される。測位信号受信アンテナ３１から出力される測位信号ｐａ3 に基づいて、時刻発生器３２から時刻情報ｔａ3 が発生する（時刻発生処理）。時刻発生器３２から発生した時刻情報ｔａ3 に基づいて、基準タイミング発生器３３から基準タイミング信号ｔｂ3 が発生する（基準タイミング発生処理）。基準タイミング発生器３３から発生した基準タイミング信号ｔｂ3 に基づいて、送信タイミング発生器３４から送信タイミングｔｃ3 が発生する（送信タイミング発生処理）。送信タイミング発生器３４から発生した送信タイミングｔｃ3 は、遅延回路３５に設定された遅延時間だけ遅延され、同遅延回路３５から遅延送信タイミングｔｄ3 が発生する（遅延処理）。遅延回路３５から発生した遅延送信タイミングｔｄ3 に基づいて、送受信機３６からレーダアンテナ２１に放射タイミングｔｗ3 が送出される（送受信処理）。また、レーダアンテナ２１で受信された反射電波ｗｂに対応した受信信号ｒｗ3 が送受信機３６で受信される。
【００２７】
また、測距装置４０では、測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44が測位信号受信アンテナ４１で受信され、同測位信号受信アンテナ４１から測位信号ｐａ4 が出力される。
測位信号受信アンテナ４１から出力される測位信号ｐａ4 に基づいて、時刻発生器４２から時刻情報ｔａ4 が発生する（時刻発生処理）。時刻発生器４２から発生した時刻情報ｔａ4 に基づいて、基準タイミング発生器４３から基準タイミング信号ｔｂ4 が発生する（基準タイミング発生処理）。基準タイミング発生器４３から発生した基準タイミング信号ｔｂ4 に基づいて、送信タイミング発生器４４から送信タイミングｔｃ4 が発生する（送信タイミング発生処理）。送信タイミング発生器４４から発生した送信タイミングｔｃ4 は、遅延回路４５に設定された遅延時間だけ遅延され、同遅延回路４５から遅延送信タイミングｔｄ4 が発生する（遅延処理）。遅延回路４５から発生した遅延送信タイミングｔｄ4 に基づいて、送受信機４６からレーダアンテナ２１に放射タイミングｔｗ4 が送出される（送受信処理）。またレーダアンテナ２１で受信された反射電波ｗｎに対応した受信信号ｒｗ4 が送受信機４６で受信される。
【００２８】
以上のように、この第１の実施形態では、測距装置３０により、測位信号ｗ13，ｗ23，ｗ33，ｗ43に含まれる時刻情報に基づいて、設定された遅延時間の経過後に放射タイミングｔｗ3 がレーダアンテナ２１に与えられる一方、測距装置４０により、測位信号ｗ14，ｗ24，ｗ34，ｗ44に含まれる時刻情報に基づいて、測距装置３０と異なる固有の値に設定された遅延時間の経過後に放射タイミングｔｗ4 がレーダアンテナ２２に与えられるので、測距装置３０，４０間で同期信号を伝送するための専用設備（無線回線やケーブル回線）を設けることなく、ターゲットＰで反射した反射電波ｗｂと反射電波ｗｎとの重複が回避され、受信障害が防止される。
【実施形態２】
【００２９】
図３は、この発明の第２の実施形態である距離計測システムの要部の電気的構成及び同距離計測システムが運用される環境を示す図である。
この形態の距離計測システムでは、同図３に示すように、図１中の測距装置３０，４０に代えて、異なる構成の測距装置３０Ａ，４０Ａが設けられている。測距装置３０Ａでは、測距装置３０の構成に加え、ネットワーク送信機３７が付加されている。ネットワーク送信機３７は、送信タイミング発生器３４から発生した送信タイミングｔｃ3 を所定のリファレンス周波数ｒｅｆのクロックｃｋに同期させて、たとえばＬＡＮ（Local Area Network）／ＷＡＮ（Wide Area Network ）などの既設の地上データネットワークであるネットワークＮＷへ送出する。測距装置４０Ａでは、測距装置４０の構成から、測位信号受信アンテナ４１、時刻発生器４２、基準タイミング発生器４３及び送信タイミング発生器４４が削除されている。遅延回路４５は、ネットワーク送信機３７からネットワークＮＷを経て送出された送信タイミングｔｃ3 を送信タイミングｔｃ4 として入力する。
【００３０】
この形態の距離計測システムに用いられる距離計測方法では、測距装置３０Ａで、測距装置３０の動作に加え、送信タイミング発生器３４から発生した送信タイミングｔｃ3 が、ネットワーク送信機３７からクロックｃｋに同期してネットワークＮＷへ送出される（ネットワーク送信処理）。測距装置４０Ａで、送信タイミングｔｃ4 が遅延回路４５に入力された後、測距装置４０と同様の動作が行われる（第２の遅延処理、第２の送受信処理）。
【００３１】
以上のように、この第２の実施形態では、送信タイミングｔｃ3 がネットワーク送信機３７からネットワークＮＷを経て測距装置４０Ａの遅延回路４５に入力されるので、第１の実施形態の利点に加え、測距装置４０Ａの構成が簡略化される。特に、測距装置４０Ａが多数設けられている場合には有効である。
【００３２】
以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
たとえば、レーダアンテナ２１，２２は、それぞれ測距装置３０，４０に電気的に接続されていれば良く、一体化されていなくても良い。また、測距装置３０，４０は、固定的な運用設備を想定しているが、たとえば自動車や船舶など、移動可能なものに内蔵されていても良い。また、測位衛星５１，５２，５３，５４は、ＧＰＳ衛星に限定されず、たとえば、ヨーロッパで計画されている「Ｇａｌｉｌｅｏ」や、日本で計画されている「準天頂衛星」が実用化されたとき、これらを用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
この発明は、レーダシステムや人工衛星レンジングシステムなど、複数地点に存在するレーダで同一のターゲット（目標物体）を追跡するマルチサイトレンジングシステムとして用いて有効である。
【符号の説明】
【００３４】
２１，２２ レーダアンテナ
３０，４０，３０Ａ，４０Ａ 測距装置（レーダ制御手段）
５１，５２，５３，５４ 測位衛星
３１，４１ 測位信号受信アンテナ（レーダ制御手段の一部）
３２，４２ 時刻発生器（レーダ制御手段の一部、時刻発生手段）
３３，４３ 基準タイミング発生器（レーダ制御手段の一部、基準タイミング発生手段）
３４，４４ 送信タイミング発生器（レーダ制御手段の一部、送信タイミング発生手段）
３５，４５ 遅延回路（レーダ制御手段の一部、遅延手段）
３６，４６ 送受信機（レーダ制御手段の一部、送受信手段）
３７ ネットワーク送信機（レーダ制御手段の一部、ネットワーク送信手段）
ＮＷ ネットワーク
Ｐ ターゲット（物体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数地点に存在し、指向性のある放射電波を、与えられた各放射タイミングに同期して放射すると共に、検出対象となる物体からの反射電波を受信する複数のレーダアンテナと、
前記各レーダアンテナ毎に設けられ、所定数の測位衛星から発射された測位信号に基づいて、それぞれ固有の値に設定された遅延時間の経過後に前記各放射タイミングを前記各レーダアンテナにそれぞれ与える複数のレーダ制御手段とから構成されていることを特徴とする距離計測システム。
【請求項２】
前記各レーダ制御手段は、
前記各測位衛星から発射された前記各測位信号を受信し、前記各測位信号に含まれる時刻情報を基準として、それぞれ固有の値に設定された遅延時間の経過後に前記各放射タイミングを前記各レーダアンテナにそれぞれ与える構成とされていることを特徴とする請求項１記載の距離計測システム。
【請求項３】
前記各レーダ制御手段は、
受信された前記測位信号に基づいて前記時刻情報を発生する時刻発生手段と、
該時刻発生手段から発生した前記時刻情報に基づいて、前記放射タイミングの基準とするための基準タイミング信号を発生する基準タイミング発生手段と、
該基準タイミング発生手段から発生した前記基準タイミング信号に基づいて送信タイミングを発生する送信タイミング発生手段と、
該送信タイミング発生手段から発生した送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する遅延手段と、
該当する前記レーダアンテナに、前記遅延手段から発生した前記遅延送信タイミングに基づいて前記放射タイミングを送出すると共に、前記レーダアンテナで受信された前記反射電波に対応した受信信号を受信する送受信手段とを備えてなることを特徴とする請求項１又は２記載の距離計測システム。
【請求項４】
前記各レーダ制御手段のうちの１つのレーダ制御手段は、
前記各測位衛星から発射された前記各測位信号を受信し、前記各測位信号に含まれる時刻情報を基準として、設定された遅延時間の経過後に前記放射タイミングを該当する前記レーダアンテナに与える構成とされ、
他のレーダ制御手段は、
当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間の経過後に前記放射タイミングを該当する前記レーダアンテナに与える構成とされていることを特徴とする請求項１記載の距離計測システム。
【請求項５】
前記１つのレーダ制御手段は、
受信された前記測位信号に基づいて前記時刻情報を発生する時刻発生手段と、
該時刻発生手段から発生した前記時刻情報に基づいて前記放射タイミングの基準とするための基準タイミング信号を発生する基準タイミング発生手段と、
該基準タイミング発生手段から発生した前記基準タイミング信号に基づいて送信タイミングを発生する送信タイミング発生手段と、
該送信タイミング発生手段から発生した送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する第１の遅延手段と、
該当する前記レーダアンテナに、前記第１の遅延手段から発生した前記遅延送信タイミングに基づいて前記放射タイミングを送出すると共に、前記レーダアンテナで受信された前記反射電波に対応した受信信号を受信する第１の送受信機と、
前記送信タイミング発生手段から発生した前記送信タイミングを所定のネットワークへ送出するネットワーク送信手段とを備え、
前記他のレーダ制御手段は、
前記ネットワークを経て送出された前記送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する第２の遅延手段と、
該当する前記レーダアンテナに、前記第２の遅延手段から発生した前記遅延送信タイミングに基づいて前記放射タイミングを送出すると共に、前記レーダアンテナで受信された前記反射電波に対応した受信信号を受信する第２の送受信手段とを備えてなることを特徴とする請求項４記載の距離計測システム。
【請求項６】
距離計測システムを、複数地点に存在する複数のレーダアンテナと、前記各レーダアンテナ毎に設けられている複数のレーダ制御手段とから構成しておき、
前記各レーダ制御手段が、所定数の測位衛星から発射された測位信号に含まれる時刻情報に基づいて、それぞれ固有の値に設定された遅延時間の経過後に各放射タイミングを前記各レーダアンテナにそれぞれ与え、
前記各レーダアンテナが、指向性のある放射電波を、与えられた前記各放射タイミングに同期して放射すると共に、検出対象となる物体からの反射電波を受信することを特徴とする距離計測方法。
【請求項７】
前記各レーダ制御手段が、前記各測位衛星から発射された前記各測位信号を受信し、前記各測位信号に含まれる時刻情報を基準として、それぞれ固有の値に設定された遅延時間の経過後に前記各放射タイミングを前記各レーダアンテナにそれぞれ与えることを特徴とする請求項６記載の距離計測方法。
【請求項８】
前記各レーダ制御手段を、時刻発生手段と、基準タイミング発生手段と、送信タイミング発生手段と、遅延手段と、送受信機とから構成しておき、
前記時刻発生手段が、受信された前記測位信号に基づいて前記時刻情報を発生する時刻発生処理と、
前記基準タイミング発生手段が、該時刻発生処理で発生した前記時刻情報に基づいて、前記放射タイミングの基準とするための基準タイミング信号を発生する基準タイミング発生処理と、
前記送信タイミング発生手段が、該基準タイミング発生処理で発生した前記基準タイミング信号に基づいて送信タイミングを発生する送信タイミング発生処理と、
前記遅延手段が、該送信タイミング発生処理で発生した送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する遅延処理と、
前記送受信機が、該当する前記レーダアンテナに、前記遅延処理で発生した前記遅延送信タイミングに基づいて前記放射タイミングを送出すると共に、前記レーダアンテナで受信された前記反射電波に対応した受信信号を受信する送受信処理とを行うことを特徴とする請求項６又は７記載の距離計測方法。
【請求項９】
前記各レーダ制御手段のうちの１つのレーダ制御手段が、前記各測位衛星から発射された前記各測位信号を受信し、前記各測位信号に含まれる時刻情報を基準として、設定された遅延時間の経過後に前記放射タイミングを該当する前記レーダアンテナに与える一方、
他のレーダ制御手段が、当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間の経過後に前記各放射タイミングを該当する前記各レーダアンテナにそれぞれ与えることを特徴とする請求項６記載の距離計測方法。
【請求項１０】
前記１つのレーダ制御手段を、時刻発生手段と、基準タイミング発生手段と、送信タイミング発生手段と、第１の遅延手段と、第１の送受信機と、ネットワーク送信手段とから構成しておき、
前記時刻発生手段が、受信された前記測位信号に基づいて前記時刻情報を発生する時刻発生処理と、
前記基準タイミング発生手段が、該時刻発生処理で発生した前記時刻情報に基づいて前記放射タイミングの基準とするための基準タイミング信号を発生する基準タイミング発生処理と、
前記送信タイミング発生手段が、該基準タイミング発生処理で発生した前記基準タイミング信号に基づいて送信タイミングを発生する送信タイミング発生処理と、
前記第１の遅延手段が、該送信タイミング発生処理で発生した送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する第１の遅延処理と、
前記第１の送受信機が、該当する前記レーダアンテナに、前記第１の遅延処理で発生した前記遅延送信タイミングに基づいて前記放射タイミングを送出すると共に、前記レーダアンテナで受信された前記反射電波に対応した受信信号を受信する第１の送受信処理と、
前記ネットワーク送信手段が、前記送信タイミング発生処理で発生した前記送信タイミングを所定のネットワークへ送出するネットワーク送信処理とを行い、
前記他のレーダ制御手段を、第２の遅延手段と、第２の送受信機とから構成しておき、
前記第２の遅延手段が、前記ネットワークを経て送出された前記送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する第２の遅延処理と、
前記第２の送受信機が、該当する前記レーダアンテナに、前記第２の遅延処理で発生した前記遅延送信タイミングに基づいて前記放射タイミングを送出すると共に、前記レーダアンテナで受信された前記反射電波に対応した受信信号を受信する第２の送受信処理とを行うことを特徴とする請求項９記載の距離計測方法。
【請求項１】
複数地点に存在し、指向性のある放射電波を、与えられた各放射タイミングに同期して放射すると共に、検出対象となる物体からの反射電波を受信する複数のレーダアンテナと、
前記各レーダアンテナ毎に設けられ、所定数の測位衛星から発射された測位信号に基づいて、それぞれ固有の値に設定された遅延時間の経過後に前記各放射タイミングを前記各レーダアンテナにそれぞれ与える複数のレーダ制御手段とから構成されていることを特徴とする距離計測システム。
【請求項２】
前記各レーダ制御手段は、
前記各測位衛星から発射された前記各測位信号を受信し、前記各測位信号に含まれる時刻情報を基準として、それぞれ固有の値に設定された遅延時間の経過後に前記各放射タイミングを前記各レーダアンテナにそれぞれ与える構成とされていることを特徴とする請求項１記載の距離計測システム。
【請求項３】
前記各レーダ制御手段は、
受信された前記測位信号に基づいて前記時刻情報を発生する時刻発生手段と、
該時刻発生手段から発生した前記時刻情報に基づいて、前記放射タイミングの基準とするための基準タイミング信号を発生する基準タイミング発生手段と、
該基準タイミング発生手段から発生した前記基準タイミング信号に基づいて送信タイミングを発生する送信タイミング発生手段と、
該送信タイミング発生手段から発生した送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する遅延手段と、
該当する前記レーダアンテナに、前記遅延手段から発生した前記遅延送信タイミングに基づいて前記放射タイミングを送出すると共に、前記レーダアンテナで受信された前記反射電波に対応した受信信号を受信する送受信手段とを備えてなることを特徴とする請求項１又は２記載の距離計測システム。
【請求項４】
前記各レーダ制御手段のうちの１つのレーダ制御手段は、
前記各測位衛星から発射された前記各測位信号を受信し、前記各測位信号に含まれる時刻情報を基準として、設定された遅延時間の経過後に前記放射タイミングを該当する前記レーダアンテナに与える構成とされ、
他のレーダ制御手段は、
当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間の経過後に前記放射タイミングを該当する前記レーダアンテナに与える構成とされていることを特徴とする請求項１記載の距離計測システム。
【請求項５】
前記１つのレーダ制御手段は、
受信された前記測位信号に基づいて前記時刻情報を発生する時刻発生手段と、
該時刻発生手段から発生した前記時刻情報に基づいて前記放射タイミングの基準とするための基準タイミング信号を発生する基準タイミング発生手段と、
該基準タイミング発生手段から発生した前記基準タイミング信号に基づいて送信タイミングを発生する送信タイミング発生手段と、
該送信タイミング発生手段から発生した送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する第１の遅延手段と、
該当する前記レーダアンテナに、前記第１の遅延手段から発生した前記遅延送信タイミングに基づいて前記放射タイミングを送出すると共に、前記レーダアンテナで受信された前記反射電波に対応した受信信号を受信する第１の送受信機と、
前記送信タイミング発生手段から発生した前記送信タイミングを所定のネットワークへ送出するネットワーク送信手段とを備え、
前記他のレーダ制御手段は、
前記ネットワークを経て送出された前記送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する第２の遅延手段と、
該当する前記レーダアンテナに、前記第２の遅延手段から発生した前記遅延送信タイミングに基づいて前記放射タイミングを送出すると共に、前記レーダアンテナで受信された前記反射電波に対応した受信信号を受信する第２の送受信手段とを備えてなることを特徴とする請求項４記載の距離計測システム。
【請求項６】
距離計測システムを、複数地点に存在する複数のレーダアンテナと、前記各レーダアンテナ毎に設けられている複数のレーダ制御手段とから構成しておき、
前記各レーダ制御手段が、所定数の測位衛星から発射された測位信号に含まれる時刻情報に基づいて、それぞれ固有の値に設定された遅延時間の経過後に各放射タイミングを前記各レーダアンテナにそれぞれ与え、
前記各レーダアンテナが、指向性のある放射電波を、与えられた前記各放射タイミングに同期して放射すると共に、検出対象となる物体からの反射電波を受信することを特徴とする距離計測方法。
【請求項７】
前記各レーダ制御手段が、前記各測位衛星から発射された前記各測位信号を受信し、前記各測位信号に含まれる時刻情報を基準として、それぞれ固有の値に設定された遅延時間の経過後に前記各放射タイミングを前記各レーダアンテナにそれぞれ与えることを特徴とする請求項６記載の距離計測方法。
【請求項８】
前記各レーダ制御手段を、時刻発生手段と、基準タイミング発生手段と、送信タイミング発生手段と、遅延手段と、送受信機とから構成しておき、
前記時刻発生手段が、受信された前記測位信号に基づいて前記時刻情報を発生する時刻発生処理と、
前記基準タイミング発生手段が、該時刻発生処理で発生した前記時刻情報に基づいて、前記放射タイミングの基準とするための基準タイミング信号を発生する基準タイミング発生処理と、
前記送信タイミング発生手段が、該基準タイミング発生処理で発生した前記基準タイミング信号に基づいて送信タイミングを発生する送信タイミング発生処理と、
前記遅延手段が、該送信タイミング発生処理で発生した送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する遅延処理と、
前記送受信機が、該当する前記レーダアンテナに、前記遅延処理で発生した前記遅延送信タイミングに基づいて前記放射タイミングを送出すると共に、前記レーダアンテナで受信された前記反射電波に対応した受信信号を受信する送受信処理とを行うことを特徴とする請求項６又は７記載の距離計測方法。
【請求項９】
前記各レーダ制御手段のうちの１つのレーダ制御手段が、前記各測位衛星から発射された前記各測位信号を受信し、前記各測位信号に含まれる時刻情報を基準として、設定された遅延時間の経過後に前記放射タイミングを該当する前記レーダアンテナに与える一方、
他のレーダ制御手段が、当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間の経過後に前記各放射タイミングを該当する前記各レーダアンテナにそれぞれ与えることを特徴とする請求項６記載の距離計測方法。
【請求項１０】
前記１つのレーダ制御手段を、時刻発生手段と、基準タイミング発生手段と、送信タイミング発生手段と、第１の遅延手段と、第１の送受信機と、ネットワーク送信手段とから構成しておき、
前記時刻発生手段が、受信された前記測位信号に基づいて前記時刻情報を発生する時刻発生処理と、
前記基準タイミング発生手段が、該時刻発生処理で発生した前記時刻情報に基づいて前記放射タイミングの基準とするための基準タイミング信号を発生する基準タイミング発生処理と、
前記送信タイミング発生手段が、該基準タイミング発生処理で発生した前記基準タイミング信号に基づいて送信タイミングを発生する送信タイミング発生処理と、
前記第１の遅延手段が、該送信タイミング発生処理で発生した送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する第１の遅延処理と、
前記第１の送受信機が、該当する前記レーダアンテナに、前記第１の遅延処理で発生した前記遅延送信タイミングに基づいて前記放射タイミングを送出すると共に、前記レーダアンテナで受信された前記反射電波に対応した受信信号を受信する第１の送受信処理と、
前記ネットワーク送信手段が、前記送信タイミング発生処理で発生した前記送信タイミングを所定のネットワークへ送出するネットワーク送信処理とを行い、
前記他のレーダ制御手段を、第２の遅延手段と、第２の送受信機とから構成しておき、
前記第２の遅延手段が、前記ネットワークを経て送出された前記送信タイミングを当該レーダ制御手段に固有の値に設定された遅延時間だけ遅延させて遅延送信タイミングを発生する第２の遅延処理と、
前記第２の送受信機が、該当する前記レーダアンテナに、前記第２の遅延処理で発生した前記遅延送信タイミングに基づいて前記放射タイミングを送出すると共に、前記レーダアンテナで受信された前記反射電波に対応した受信信号を受信する第２の送受信処理とを行うことを特徴とする請求項９記載の距離計測方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２０４０５４（Ｐ２０１０−２０４０５４Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２７３４（Ｐ２００９−５２７３４）
【出願日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]