電波測角アンテナ、これを備えた電波測角装置、及び飛しょう体
【課題】従来のレドーム内に設置される電波測角アンテナでは、レドームの影響を受けるため正確な入射角が計測できないという問題がある。
【解決手段】そのために、本発明の電波測角アンテナは、同一の面に配設された複数の計測アンテナと、前記計測アンテナに対して交差する方向に配設された複数の補助アンテナとを備えたことを特徴とする。これにより、補助アンテナにより入射方向を算出し、その情報を用いて、計測アンテナの誤測角を低減するものである。
【解決手段】そのために、本発明の電波測角アンテナは、同一の面に配設された複数の計測アンテナと、前記計測アンテナに対して交差する方向に配設された複数の補助アンテナとを備えたことを特徴とする。これにより、補助アンテナにより入射方向を算出し、その情報を用いて、計測アンテナの誤測角を低減するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛しょう体の機体の頭部に設けられたレドーム内に設置される電波測角アンテナ、これを備えた電波測角装置、及び飛しょう体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１８に示すように、航空機１００に搭載される型のレーダにおいて、内部にアンテナが設置されたレドームを、鼻部１０２、背部１０１、腹部１０３、尾部１０４、又は主翼、尾翼等の翼端に設置されたものが提案されている（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
この場合、図１８（ｂ）に示す曲率の大きなレドーム１０１は、レドームの正面（紙面上の上方）から到来する電波のみならず、側面方向から到来する電波についてもレドーム内での反射が起こりにくい形状となっている。
また、図１８（ｃ）に示すレドーム１０２は、レドーム１０２と機体１００との接合部において表面がなだらかになるように装着されており、飛行体用レドーム１０２の空気抵抗が少なくなり、航空機の運行性能の向上（最高速度や燃費の向上）を実現できる。
なお、図１８（ｂ）に示すレドーム１０１、図１８（ｃ）に示すレドーム１０２において、アンテナは、レドームの影響（レドーム内面で乱反射する到来電波によるノイズ）を少なくすべく、各レドーム１０１、１０２内の中央に配置されている。
【０００４】
通常、飛しょう体（ミサイル）は受信電波の入射方向に進路を取るため、レーダは一般的に飛しょう体の前面に配置される。
このとき、飛しょう体の頭部にはアンテナを保護するレドームが用いられ、アンテナはレドームの基底部（図１における符号３の位置）に設置される。
亜音速で飛行する飛しょう体であれば、空力特性からの要求がそれほど厳しくないため、航空機等で使用されている曲率の大きいレドームを使用することができる。
そのため、航空機搭載型のレーダと同様にレドーム内での反射は起こりにくく、問題なく測角が行える。
【０００５】
一方、高速（音速以上）で飛行する小型の飛しょう体の場合もアンテナは飛しょう体の前面に配置されるが、アンテナを保護するレドームは空気抵抗を少なくすべく図１に示すような尖頭形状とする必要がある。
尖頭形状レドームは、曲率の大きなレドームに比べレドーム内での反射が起こりやすい形状をしているが、使用する周波数帯が狭帯域であれば、その周波数帯においてレドームの透過率を上げ、内面で反射が起こらないようにする（電波を透過させる）ことができるため、反射の影響による問題は発生しない。
【０００６】
使用する周波数帯が広帯域のレーダを用いる場合、狭帯域の場合と異なり、全帯域で透過率が高いレドームを作ることが不可能であるため、周波数帯によってはレドームが鏡面のように働き反射が起きる。
そのため電波の到来方向が正面からずれてくると、アンテナ面上にレドーム内壁で反射された電波（反射波）の影響を受ける領域が発生し始め、その領域に配置されたアンテナは、反射の影響をうけるため、正確な測角ができないという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２９９９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、正確な測角ができる電波測角アンテナ、これを備えた電波測角装置、及び飛しょう体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の問題点に対し本発明は、以下の各手段を以って課題の解決を図る。
【００１０】
第１の手段の電波測角アンテナは、
同一の面に配設された複数の計測アンテナと、
前記複数の計測アンテナの配設面に対して交差する方向に配設された複数の補助アンテナとを備えたことを特徴とする。
【００１１】
第２の手段は、第１の手段の電波測角アンテナにおいて、
前記各補助アンテナの裏面側に配設された電波遮蔽手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
第３の手段は、第１又は２の手段の電波測角アンテナにおいて、
前記複数の補助アンテナは、前記複数の計測アンテナの配設エリアを挟むように配設されていることを特徴とする。
【００１３】
第４の手段の電波測角装置は、
同一の面に配設された複数の計測アンテナと、
前記複数の計測アンテナの配設面に対して交差する方向に配設された複数の補助アンテナを有し、
前記複数の補助アンテナにて受信した到来電波の電波諸元に基づき、前記複数の計測アンテナで受信した到来電波から入射角出力値の算出を行う入射角演算装置とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
第５の手段の電波測角装置は、第４の手段の電波測角装置において、
前記入射角演算装置は、
前記複数の補助アンテナにより受信した到来電波の入射方向を判定し、
前記入射方向に基づき使用する前記計測アンテナを選択し、
選択された前記計測アンテナにより受信した前記電波の入射角出力値を抽出するものであることを特徴とする。
【００１５】
第６の手段の電波測角装置は、第４の手段の電波測角装置において、
前記入射角演算装置は、
前記複数の補助アンテナにより受信した到来電波の入射方向を判定し、
前記入射方向が前記計測アンテナの計測角度範囲かどうか判定する機能を有することを特徴とする請求項４に記載の電波測角装置。
【００１６】
第７の手段の電波測角装置は、第４の手段の電波測角装置において、
前記入射角演算装置は、
前記複数の補助アンテナにより受信した到来電波の入射方向を判定し
前記計測アンテナで計測した入射角度を補正する機能を有することを特徴とする請求項４に記載の電波測角装置。
【００１７】
第８の手段の電波測角装置は、第５乃至７のいずれか手段の電波測角装置において、前記計測アンテナは、
飛しょう体の頭部に取り付けられた尖頭形状のレドーム内に配設されたことを特徴とする。
【００１８】
第９の手段の飛しょう体は、
第８の手段の電波測角装置を備えたことを特徴とする。
【００１９】
なお、上記の各手段において、複数の計測アンテナ４、及び複数の補助アンテナ６は、各々少なくとも１個以上のアンテナ素子により構成されている。
【００２０】
また、第５から第７にそれぞれ記載されている特長は単独でも利用可能であるが、単独で使用するよりも、組み合わせて使用する事で測角精度を更に向上させる事ができる。
【発明の効果】
【００２１】
特許請求の範囲に記載の各請求項に係る発明は、上記の各手段を採用しており、補助アンテナを有していない場合、レドーム内面反射の影響により誤った入射角算出してしまうところ、補助アンテナにより計測した到来方向情報を用いてそれを回避することができる。
各手段の効果として、計測アンテナを選択する方法は、レドーム内面反射の影響を受ける計測アンテナを避け、受信状態の良い計測アンテナを選択することで、誤った入射角度の算出を低減することができるものであり、計測アンテナの計測角度範囲かどうか判定する方法は、計測アンテナが正確に計測できない範囲を使用しないようにすることで、誤った入射角度の算出を低減することができるものであり、電波の入射角度を補正する方法は、レドーム内面反射により計測アンテナによる入射角度算出結果が大きくずれる、又は、複数得られた場合、補助アンテナにより得られた入射方向情報と照合を行うことで、誤った入射角度の算出を低減することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の各実施の形態に係る電波測角アンテナ、これを備えた電波測角装置、及び飛しょう体につき説明する。
【００２３】
本発明の各実施の形態に係る電波測角アンテナ及び電波測角装置は、所謂パッシブレーダと称するものであり、高速（例えば、超音速）で飛行する飛しょう体１に搭載されて、目標物から発信された電波を受信し入射角度（飛しょう体の中心方向に対する入射角出力値）を算出する。
【００２４】
なお、アクティブレーダであれば、自分で検知用の電波を発信し、目標物で反射し戻ってきた電波を受信し、目標物を認識するものであるため、受信する電波の周波数及び方向は限定される。
しかしながら、パッシブレーダにおいては、目標物が発信する電波を受信するため、その周波数及び方向は不明であるが、本発明の各実施の形態に係る電波測角アンテナ及び電波測角装置は、様々な目標物に対応できるように、広範囲且つ広帯域の周波数の電波を受信できるものとなっている。
【００２５】
＜＜本発明の各実施の形態に共通の基本構成＞＞
本発明の各実施の形態のものは、例えば、図１に図示のように、同一の面に配設された複数の計測アンテナ４（４ａ、４ｂ）と、複数の計測アンテナ４ａ、４ｂの配設面に対して交差する方向に配設された複数の補助アンテナ６（６ａ、６ｂ）とを備えたことを基本の構成とする。
【００２６】
この場合、各補助アンテナ６の裏面側に、電波遮蔽手段を配設することにより、各補助アンテナ６は、その前面側から到来する電波のみが受信されるのでより好適な結果を得られる。
また、複数の補助アンテナ６ａ、６ｂを、複数の計測アンテナ４ａ、４ｂの配設エリアを挟むように配設することにより、補助アンテナの受信電力値を比較することで電波の到来する方向に最も向いた補助アンテナ６ａ（又は６ｂ）を抽出することができ、電波の入射方向θｘを特定できる。
【００２７】
この際、計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍ（各計測アンテナ４の受信電力値の平均値、又は最大値、各計測アンテナ４の中から代表として設定した計測アンテナ４の受信電力値）又は、各補助アンテナ６の受信電力値の合計値を用い、補助アンテナ６の受信電力値を割り規格化することにより、その値を用いおおよその電波の入射方向θｘを算出することができる。
計測アンテナ４の代表受信電力値を用いる方法は、計測アンテナ４と補助アンテナ６の受信電力比により入射方向θｘを算出するものであり、補助アンテナ６の合計値を用いる方法は、振幅モノパルス測角の原理により測角するものである。
【００２８】
これにより、アンテナ面に配置した複数の計測アンテナ４から、電波入射角度に応じたレドーム２内面反射の影響が少ないアンテナを予め計測等により把握しておくことで、補助アンテナ６により計測した入射方向θｘの情報により、最適な（レドーム２内面反射の影響が少ない）アンテナ４ａ（又は４ｂ）を選択することができ、それにより、周知の入射角度演算方法を用い、正確な入射角出力値θｏｕｔが算出される。
【００２９】
また、レドーム２内面反射の影響により、計測アンテナ４で計測できない角度範囲がある場合は、予め計測等により正確に計測できない角度範囲を除いた角度範囲を計測アンテナ４の計測角度範囲θｚとして設けることで、補助アンテナ６により計測した電波の入射方向θｘが、その範囲内、外であるかを判定し、範囲外であれば計測アンテナ４による到来電波Ｋの入射角出力値θｏｕｔを無効と判定することで誤った計測（本来の入射角度と異なった入射角度が算出される）を避けることができる。
【００３０】
また、計測アンテナ４により算出された入射角度が、レドーム２内面反射の影響、又は、測角方法の影響（例えば、空間に配置した２個のアンテナ素子間隔に基づく位相情報を用いる算出方法を用いた場合、アンテナ素子間隔が半波長以上に離れていれば、入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・が複数算出される場合が生じる）により複数候補得られた場合、又は、入射角算出結果θｏｕｔに大きな誤差が生じる場合、補助アンテナ６により計測した入射方向θｘと照合を行い、差が大きい入射角算出値は無効とすることで、複数の入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・から正確な入射角を特定又は、大きな誤差を持った入射角算出値を排除することができる。
【００３１】
以下に具体的な実施の形態を示す。
【００３２】
＜＜本発明の第１の実施の形態＞＞
先ず、図１〜図８に基づき、本発明の第１の実施の形態に係る電波測角アンテナ、これを備えた電波測角装置、及び飛しょう体につき説明する。
本発明の第１の実施の形態のものは、２個の計測アンテナ４及び２個の補助アンテナを用いて、１次元の入射角出力値θｏｕｔを得る例（１次元測角）である。
なお、１次元の入射角とは、飛しょう体に対し、左右方向（ｘ軸）の入射角である。
【００３３】
図１は、本発明の各実施の形態に係るレドーム内に設置された電波測角アンテナ及び電波測角装置の平面模式図である。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る図１の補助アンテナ、領域Ｚ及び計測アンテナ４の第１の配置例の正面図である。
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの最大値Ｈｚにて各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂを割り、補助アンテナ６の受信電力比Ｐａ、Ｐｂを算出し、これを用いて入射方向θｘを算出する処理フロー図である。
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの差Ｈαと各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの合計値Ｖｓで割り規格化受信電力値Ａｃを算出し、これを用いて入射方向θｘを算出する処理フロー図である。
図５は、図４の各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの合計値Ｖｓを、計測アンテナ４にて受信した受信電力値Ｇｘａ、Ｇｘｂの最大値、平均値、又は特定のアンテナ素子の受信電力値を計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍに置き換え、
更に、補助アンテナ６の受信電力差Ｈαをｘ軸方向の補助アンテナの最大受信電力値Ｈｘ１に置き換えたものであり、その他の処理は同じである。
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る、予めレドーム内面反射の影響を把握し、到来電波Ｋの入射方向θｘにより使用する計測アンテナ４を選択し、選択された計測アンテナ４にて到来電波Ｋの入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る、予め入射角度と計測アンテナ４の計測角度範囲θｚを把握し、計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ内の到来電波Ｋに対し、その入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る、計測アンテナ４にて受信した電波諸源から算出された一つもしくは複数の入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・に対し、補助アンテナ６により算出した入射方向θｘとの差が最小のものを選択し、更にその差が予め設定した許容値内であることを判定し、入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【００３４】
本発明の第１の実施の形態のものにおいては、図１に示すように、飛しょう体１の頭部にはレドーム２が取り付けられている。
レドーム２は、飛行時の空気抵抗を少なくするために尖頭形状となっている。
また、レドーム２の側面の縦断面形状は、外側に湾曲した形状となっている。
レドーム２の材質は、従来のものと同様に、電波透過性の優れたガラス繊維ＦＲＰ、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、シアネート樹脂のＦＲＰ等である。
【００３５】
レドーム２内において、レドーム２の基底部には、板状（円板状のもののみならず、三角形、四角形、多角形のものも含む）の正面基台３が取り付けられている。
正面基台３の側面には、レドーム２内において、後方に延在する筒状（円筒状のもののみならず、円錐台、多角筒、多角錐台のものも含む）の側面基台５が取り付けられている。
この側面基台５は、正面基台３に対して所定の角度で傾いている（例えば、垂直）。
【００３６】
＜補助アンテナ、領域、計測アンテナの構成＞
本発明の第１の実施の形態のものにおいては、図１、図２に示すように、正面基台３の前面に、レドーム２の前方から到来する広帯域な電波を受信するために、２個の広帯域の計測アンテナ４（４ａ、４ｂ）が取り付けられている。
側面基台５の外部側面には、広帯域の２個の補助アンテナ６（６ａ、６ｂ）が取り付けられている。
正面基台３の前面は、２つの領域Ｚ（Ｚａ、Ｚｂ）に区画されている。
計測アンテナ４、補助アンテナ６及び領域Ｚの個数は２個に限定されるものではなく、後述するように、複数（２個以上）とすることができる。
【００３７】
先ず、図２に基づき、補助アンテナ６、正面基台３の前面の領域Ｚ、及び計測アンテナ４の第１の配置例につき説明する。
図２に示すように、正面基台３の前面は、領域Ｚａ、Ｚｂにより左右に区画されている。
なお、領域Ｚａと領域Ｚｂとは、境界部において部分的にオーバーラップしても差し支えない。
【００３８】
各領域Ｚａ、Ｚｂには、各々１個の計測アンテナ４ａ、４ｂが、飛しょう体１の正面基台３に左右対称に配設されている。
もちろん対称でなくてもなんら問題は無いが、対称が望ましい。
側面基台５の外部側面における飛しょう体１の左右には、各々１個の補助アンテナ６ａ、６ｂが取り付けられている。
各補助アンテナ６（６ａ、６ｂ）は、各々１個の広帯域の補助アンテナ素子により構成されている。
広帯域の補助アンテナ素子は、例えば、スパイラルアンテナ素子を採用することができる。
補助アンテナ６を少なくとも２個設けることにより、図３〜図５の処理において、目標物から発信された電波が、飛しょう体１の左右おおよその入射方向θｘを算出することができる。
【００３９】
各補助アンテナ６は、補助アンテナ６正面からの電波を受信し、補助アンテナ６裏面からの電波は受信しないようにする必要がある。
そこで、補助アンテナ６ａ、６ｂの裏面、或いは側面基台５に、アンテナ裏面からの電波を遮蔽する電波遮蔽部材（電波遮蔽手段）が設けられている。
【００４０】
なお、電波遮蔽手段としては、側面基台５そのものを電波遮蔽部材（例えば、金属基台、）としてもよく、他には、補助アンテナ６ａ、６ｂを飛しょう体１（金属製）の本体の側面に取り付け、飛しょう体１の本体を電波遮蔽手段、又は、補助アンテナ６ａ、６ｂ自体を正面方向に指向性を有したアンテナとして、アンテナ背面の電波遮蔽部材相当の機能をアンテナに持たせても良い。
【００４１】
補助アンテナ６ａ、６ｂは、図１に図示のようにレドーム２内に配設されたものに限定されるものではない。
例えば、飛しょう体１の左右の胴部、或いは左右の翼の先端に取付けるようにしても良い。
この場合、飛しょう体１の本体が、アンテナ裏面からの電波を遮蔽する電波遮蔽手段として機能する。
【００４２】
補助アンテナ６による入射方向θｘの算出は、補助アンテナ６ａ、６ｂの受信電力値を比較することで左右どちらから電波が入射するのか入射方向θｘを特定でき、左右の受信電力比を算出すれば、おおよその入射方向θｘを算出することができる。
また、計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍ（各計測アンテナ４の受信電力値の平均値、又は最大値、各計測アンテナ４の中から代表として設定した計測アンテナ４の受信電力値）又は、各補助アンテナ６ａ、６ｂの受信電力値の合計値を用い、補助アンテナ６の受信電力値を規格化することにより、その値を用いおおよその電波の入射方向θｘを算出することができる。
計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍを用いる方法は、計測アンテナ４と補助アンテナ６の受信電力比により入射方向θｘを算出するものであり、補助アンテナ６の合計値を用いる方法は、振幅モノパルス測角の原理により測角するものである。
【００４３】
各計測アンテナ４ａ、４ｂは、各領域Ｚａ、Ｚｂにおいて、それぞれ１つ、または、複数のアンテナ素子により構成される。
アンテナ素子の構成方法については、計測アンテナ４ａ、４ｂにおける測角方式により決定される。
【００４４】
計測アンテナ４ａ、４ｂにおける入射角度計測は、例えば目標電波の位相情報を利用した測角方式や振幅情報を利用した測角方式、および位相情報と振幅情報とを利用した測角方式など、既存の入射角測角方法を採用することができる。
位相情報を利用する場合は、各計測アンテナ４として、複数のアンテナ素子を配し、各アンテナ素子における受信信号の位相差に基づき、入射角度を求める方式がある。
また、振幅情報を利用する場合は、前記と同様に、各計測アンテナ４として、複数のアンテナ素子を配し、各アンテナ素子における振幅比に基づき、入射角度を求める方式がある。
さらに、振幅情報、位相情報を共に用いて、入射角度を求める方式がある。
レドーム２のような尖塔な形状の場合には、レドーム２の内面反射のために振幅情報、位相情報に、アンテナとレドームの位置関係の違いにより異なった影響を及ぼすことになる。
このため、異なる角度で同一の計測値となるために、複数の電波入射角候補が得られる場合がある。
【００４５】
到来した電波は、後述する電波受信回路７ａ、７ｂを通して信号検出され、後述する入射角演算装置８において補助アンテナ６及び、計測アンテナ４で受信した電波諸元を用い入射角出力値θｏｕｔの演算抽出をおこなう。
【００４６】
＜電波受信回路の説明＞
電波受信回路７ａ、７ｂは受信した電波から後段の入射角演算装置８の処理で使用する受信電力値、位相情報などの電波諸元を取り出し、それらをデジタル変換する機能を有する。
それにより、後段の入射角演算装置８で、補助アンテナ６、計測アンテナ４で受信した電波諸元を用いた信号処理が可能となる。
【００４７】
入射角演算装置８は、プロセッサ、メモリなどで構成される信号処理装置であり、得られた電波諸元を処理し入射角出力値θｏｕｔを算出するものである。
以下、入射角演算装置８の演算内容について説明する。
なお、以下の説明は、便宜上、補助アンテナ６ａでの受信電力値が最大の場合について説明するが、これに限定されるものではなく、補助アンテナ６ｂ…での受信電力値が最大の場合は、当然、領域Ｚｂ…、計測アンテナ４ｂ…のデータを使用して演算、処理が行われる。
また、本発明の第２以降の実施の形態のものも同様である。
【００４８】
＜入射角演算装置＞
次に、補助アンテナ６、計測アンテナ４にて受信した電波に基づいた入射角度（飛しょう体の中心方向に対する入射角出力値θｏｕｔ）の算出について説明する。
図３〜図５は、本実施形態の入射方向θｘ算出方法フローの代表例を示し、図３、図４、図５のいずれの方法でも入射方向θｘを算出することができる。
【００４９】
まずは、図３について説明する。
電波受信回路７ｂより補助アンテナ６の到来電波Ｋを受信（Ｓ１）し、各補助アンテナ６ａ、６ｂの受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂを比較する。
ここで受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂのうちの最大受信電力値をＨｚとする。
また、最大受信電力値Ｈｚを受信した補助アンテナ６を抽出する（Ｓ２）。
得られた最大受信電力値Ｈｚで、各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂを割ることで、抽出した補助アンテナ６に対する、他の補助アンテナ６の受信電力比Ｐａ、Ｐｂを算出する（Ｓ３）。
ここで、抽出した補助アンテナ６の指向方向（アンテナ面の法線方向）を電波の入射方向θｘとして出力してもよいが、予め、本装置製造時に取得（実際に測定した計測データ、又はそれら計測データを基に計算機により算出したデータでもよい。）した入射方向θｘに対する各補助アンテナ６の受信電力比Ｐの関係グラフ（演算式やデータテーブルでも良い）を入射角演算装置８のメモリに保持し、これを利用することで、得られた受信電力比Ｐに応じた入射方向θｘを算出することができる（Ｓ４）。
【００５０】
ここで、入射方向θｘに対する各補助アンテナ６の受信電力比Ｐの関係グラフ、Ｓ１に周波数フィルタバンクなどの周波数を特定する機能を備えれば、Ｓ４の処理にてその周波数に応じた関係グラフと参照できるため、周波数による特性変動を抑えることで入射方向θｘの精度は向上する。
この周波数に応じた関係グラフを用意することで得られる精度向上の効果は、後述するフローでも同様に処置することで効果は得られる。
【００５１】
次に図４について説明する。
図３と同様に電波受信回路７ｂより補助アンテナ６の到来電波Ｋを受信（Ｓ１１）し、補助アンテナ６ａ、６ｂの受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂより受信電力差Ｈαを算出する。（Ｈα＝Ｈｘａ−Ｈｘｂ）（Ｓ１２）。
一方、補助アンテナ６の代表受信電力値Ｖｓとして、各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの合計値を算出する（Ｖｓ＝Ｈｘａ＋Ｈｘｂ）（Ｓ１４）。
得られた受信電力差Ｈαを代表受信電力値Ｖｓで規格化（割る）することで、規格化受信電力値Ａｃを算出する（Ｓ１３）。
ここで、図３のＳ４の処理と同様に、予め、本装置製造時に取得（実際に測定した計測データ、又はそれら計測データを基に計算機により算出したデータでもよい。）した規格化受信電力値Ａｃと入射方向θｘの関係グラフ（演算式やデータテーブルでも良い）を入射角演算装置８のメモリに保持し、これを利用することで、得られた規格化受信電力値Ａｃに応じた入射方向θｘを算出することができる。
【００５２】
図５は、図４の代表受信電力値Ｖｓが計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍとなったものであり、その算出方法が補助アンテナ６の電波諸元を用いたものでなく、電波受信回路７ａで受信された計測アンテナ４の電波諸元より、代表受信電力値Ｖｍとして、計測アンテナ４の受信電力値Ｇｘａ、Ｇｘｂの、最大値、平均値、又は、特定のアンテナ素子の受信電力値となったものであり、更に、補助アンテナ６の受信電力差Ｈαをｘ軸方向の最大受信電力値Ｈｘ１に置き換えたものであり、その他の処理は同じである。
尚、Ｈｘ１は受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂのうち、大きい方とする。
【００５３】
図３〜図５で得られた入射方向θｘは、次に示す図６〜図８の処理に用いることで、入射角出力値θｏｕｔが算出される。
図６〜図８の各処理は、その処理を実施ことにより計測アンテナ４がレドーム内面反射の影響により発生する誤測角を低減するものである。
【００５４】
図６は、予め、本装置製造時に入射角度によるレドーム内面反射が計測アンテナ４に与える影響を実際に測定した計測データ（実測できない場合は計算機シミュレーションにて補完する方法もある。）などにより把握することで、入射方向θｘにより使用する計測アンテナ４を決定する。
そのデータテーブルを入射角演算装置８のメモリに保持しておく。
これを利用し、得られた入射方向θｘに応じた計測アンテナ４を選定する（Ｓ３１）。
選定された計測アンテナ４により、Ｓ３２、Ｓ３３の処理で計測することで、入射角出力値θｏｕｔを算出する。
【００５５】
図７は、予め、本装置製造時に入射角度によるレドーム内面反射が計測アンテナ４に与える影響を実際に測定した計測データ（実測できない場合は計算機シミュレーションにて補完する方法もある。）などにより把握し、計測アンテナ４の計測角度範囲θｚを決定する。
そのデータテーブルを図６と同様に入射角演算装置８のメモリに保持しておく。
これを利用し、得られた入射方向θｘに応じ、そのデータテーブルより計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ内かどうか判定を行い（Ｓ４１）、計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ内ならば、Ｓ４３、Ｓ４４の処理で計測することで、入射角出力値θｏｕｔを算出する。
尚、Ｓ４１で計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ外であれば、処理を終了し、他の到来波（フィルタバンクを有しているのであればその他の周波数の到来波、又は、一定時間経過後の到来波）について入射方向θｘの算出（図３、図４又は、図５）から再度実施する（Ｓ４２）。
このようにして、計測角度範囲θｚ外であった場合は処理を終了し、次の目標に対して入射方向算出を実施する。
【００５６】
図８は、計測アンテナ４で受信した電波諸元より、Ｓ５１、Ｓ５２により複数の入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・を算出（１個の場合も有りうる）する。
図３、図４、又は図５のフローより算出した入射方向θｘと入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・を比較し、差が一番小さい入射角候補（例えばθａ１）を算出する（Ｓ５３）。
予め設定した許容値と比較し、差が許容値以内であれば入射角出力値θｏｕｔとして出力する（Ｓ５４）。
ここで、許容値以上であれば、処理を終了し、Ｓ４２と同様の処置を行う（Ｓ５５）。
【００５７】
ここで、図６〜図８の処理を個別に示したが、入射角出力値θｏｕｔの入力を、図６であればＳ３２、図７であればＳ４３、図８であればＳ５２の代わりにすることで、組合せることが可能であり、効果を向上させることができる。
【００５８】
このようにして、入射角演算装置８により、正確な入射角出力値θｏｕｔが算出される。
【００５９】
本発明の第１の実施の形態に係る電波測角アンテナによれば、同一の面に配設された２個の計測アンテナ４と、計測アンテナ４が配設された面に対して傾けて（例えば、垂直な方向）配設された２個の補助アンテナ６とを備えたことにより、入射角演算装置８により補助アンテナ６を用い入射方向θｘを算出し、計測アンテナ４の演算結果を補完することで、より正確な入射角出力値θｏｕｔを算出することができる。
【００６０】
＜＜本発明の第２の実施の形態＞＞
次に、図１、図９〜図１７に基づき、本発明の第２の実施の形態に係る電波測角アンテナ、これを備えた電波測角装置、及び飛しょう体につき説明する。
本発明の第２の実施の形態のものは、４個の計測アンテナ４及び４個の補助アンテナ６を用いて、２次元の入射角出力値θｏｕｔを得る例（２次元測角）である。
なお、２次元の入射角とは、飛しょう体に対し、左右方向の入射角（ｘ軸）及び上下方向の入射角（ｙ軸）である。
【００６１】
本発明の第２の実施の形態に係るレドーム２内に設置された電波測角アンテナ及び電波測角装置の平面模式図は、図１に図示のものと同じである（但し、上下方向の計測アンテナ４、補助アンテナ６は、図示を省略されている）。
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６及び領域Ｚの第２の配置例である。
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６及び領域Ｚの第３の配置例である。
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６及び領域Ｚの第４の配置例である。
図１２は本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄの最大値Ｈｚにて各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄを割り、補助アンテナ６の受信電力比Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを算出し、これを用いて入射方向θｘ、θｙを算出する処理フロー図である。
図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値ＨｘａとＨｘｃの差Ｈαと、ＨｘｂとＨｘｄの差Ｈβと、各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄの合計値Ｖｓから規格化受信電力値ＡｃｘおよびＡｃｙを算出し、これを用いて入射方向θｘ、θｙを算出する処理フロー図である。
図１４は、図１３の補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄの合計値である補助アンテナ６の代表受信電力値Ｖｓを、計測アンテナ４で測定した受信電力値Ｇｘａ、Ｇｘｂ、Ｇｘｃ、Ｇｘｄの最大値、平均値、又は特定のアンテナ素子の受信電力値を計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍに置き換え、更に、補助アンテナ６の受信電力差Ｈα、Ｈβを、補助アンテナの最大受信電力値Ｈｘ１、Ｈｙ１に置き換えたものであり、その他の処理は同じである。
図１５は、本発明の第２の実施の形態に係る、予めレドーム内面反射の影響を把握し、到来電波Ｋの入射方向θｘ、θｙにより使用する計測アンテナ４を選択し、選択された計測アンテナ４にて到来電波Ｋの入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
図１６は、本発明の第２の実施の形態に係る、予め入射角度と計測アンテナ４の計測角度範囲θｚを把握し、計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ内の到来電波Ｋに対し、入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
図１７は、本発明の第２の実施の形態に係る、計測アンテナ４にて受信した電波諸源から算出された一つもしくは複数の入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・に対し、補助アンテナ６により算出した入射方向θｘ、θｙとの差が最小のものを選択し、更にその差が予め設定した許容値内であることを判定し、入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【００６２】
レドーム２、正面基台３、側面基台５等については、本発明の第１の実施の形態のものと同様のものを備えている。
【００６３】
＜補助アンテナ、領域、計測アンテナの構成＞
図１、図９に示すように、本発明の第２の実施の形態のものにおいては、正面基台３の前面に、レドーム２の前方から到来する広帯域な電波を受信するために、４個の広帯域の計測アンテナ４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）が取り付けられている。
また、側面基台５の外部側面には、広帯域の４個の補助アンテナ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）が取り付けられている。
そして、正面基台３の前面は、４つの領域Ｚ（Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄ）に区画されている。
なお、計測アンテナ４、補助アンテナ６及び領域Ｚの個数は４個に限定されるものではなく、後述するように、３個以上とすることができる。
【００６４】
先ず、図９に基づき、補助アンテナ６、正面基台３の前面の領域Ｚ、及び計測アンテナ４の第２の配置例につき説明する。
図９に示すように、正面基台３の前面は、領域Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄにより左右上下に区画されている。
なお、領域Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄは、境界部において部分的にオーバーラップしても差し支えない。
【００６５】
そして、各領域Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄには、各々１個の計測アンテナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが、飛しょう体１の中心軸或いは正面基台３（図１参照）の中心に対して対称に配設されている。
もちろん対称でなくてもなんら問題は無いが、対称が望ましい。
側面基台５の外部側面における飛しょう体１の左右及び上下には、各々１個の補助アンテナ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが取り付けられている。
補助アンテナ６を少なくとも４個設けることにより、後述する図１２〜図１４の処理において、目標物から発信された電波の２次元の到来方向の算出が可能となる。
【００６６】
なお、補助アンテナ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの裏面には、本発明の第１の実施の形態のものと同様に電波遮蔽部材（電波遮蔽手段）が設けられている。
【００６７】
各領域Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄにおいて、各計測アンテナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれ１つ、または複数のアンテナ素子により構成される。
アンテナ素子の構成方法については、計測アンテナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにおける測角方法により決定される。
【００６８】
計測アンテナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにおける角度計測は、第１の実施の形態のものと同様に、例えば目標電波の位相情報を利用した測角方式や振幅情報を利用した測角方式、および位相情報と振幅情報とを利用した測角方式など、既存の入射角測角方法を採用することができる。
しかしながら、これら既存の入射角測角方法には、第１の実施の形態において説明したものと同様に、複数の電波入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・が得られる場合がある。
【００６９】
到来した電波は、後述する電波受信回路７ａ、７ｂを通して信号検出され、後述する入射角演算装置８において補助アンテナ６及び、計測アンテナ４で受信した電波諸元を用い入射角出力値θｏｕｔの演算抽出をおこなう。
【００７０】
＜補助アンテナ、領域、計測アンテナの第３の配置例＞
なお、補助アンテナ６、領域Ｚ、計測アンテナ４は、例えば、図１０に示すような第３の配置例の配置とすることができる。
図１０に示すように、側面基台５の外部側面における飛しょう体１の左右上下に、等角度で３個の補助アンテナ６（６ａ〜６ｃ）が取り付けられている。
一方、正面基台３の前面には、４個の領域Ｚ（Ｚａ〜Ｚｄ）に区画されている。
そして、各領域Ｚには、各々、第１の配置例と同様に、少なくとも４個の計測アンテナ４（４ａ〜４ｄ）が、飛しょう体１の中心軸或いは正面基台３（図１参照）の中心に対して対称に取り付けられている。
もちろん対称でなくてもなんら問題は無いが、対称が望ましい。
このような構成によっても、補助アンテナ６、領域Ｚ、計測アンテナ４の第２の配置例のものと同様の処理、演算が可能となる。
【００７１】
＜補助アンテナ、領域、計測アンテナの第４の配置例＞
次に、図１１に基づき、補助アンテナ６と、正面基台３の前面の領域Ｚと、計測アンテナ４との第４の配置例につき説明する。
図１１に示すように、側面基台５の外部側面に、８個の補助アンテナ６（６ａ〜６ｈ）が取り付けられている。
８個の補助アンテナ６に対応して、正面基台３の前面も８個の領域Ｚ（Ｚａ〜Ｚｈ）に区画されている。
そして、各領域Ｚには、各々、第１の配置例と同様に、少なくとも８個の計測アンテナ４（４ａ〜４ｈ）が、飛しょう体１の中心軸或いは正面基台３（図１参照）の中心に対して対称に取り付けられている。
もちろん対称でなくてもなんら問題は無いが、対称が望ましい。
このような構成によれば、レドーム２による反射の影響の少ない計測アンテナ４をより的確に抽出することができ、より正確な処理、演算が可能となる。
【００７２】
＜入射角演算装置＞
次に、補助アンテナ６、計測アンテナ４にて受信した電波に基づいた入射角度（飛しょう体の中心方向に対する入射角出力値θｏｕｔ）の算出について説明する。
図１２〜図１４は、本実施形態の入射方向θｘ、θｙ算出方法フローの代表例を示し、図１２、図１３、図１４のいずれの方法でも入射方向θｘ、θｙを算出することができる。
入射方向θｘ、θｙの算出は、補助アンテナ６の配置がｘ軸、ｙ軸の２次元配置になったことで、θｘ、θｙを算出することが可能となり、入射方向θｘ、θｙを２次元で特定できる。
【００７３】
まずは、図１２について説明する。
電波受信回路７ｂにて補助アンテナ６の到来電波Ｋを受信（Ｓ１０１）し、その受信した各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄを用い、各補助アンテナ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄを比較する。
ここで受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄのうち、ｘ軸方向の最大値をＨｚとする。
また、最大受信電力値Ｈｚを受信した補助アンテナ６を抽出する（Ｓ１０２）。
得られた最大受信電力値Ｈｚで、各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄを割ることで、抽出した補助アンテナ６に対する、他の補助アンテナ６の受信電力比Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを算出する（Ｓ１０３）。
ここで、予め、本装置製造時に取得（実際に測定した計測データ、又はそれら計測データを基に計算機により算出したデータでもよい。）した入射方向θｘ、θｙ（ｘ軸、ｙ軸の２次元）に対する各補助アンテナ６の受信電力比Ｐの関係グラフ（演算式やデータテーブルでも良い）を入射角演算装置８のメモリに保持し、これを利用することで、得られた受信電力比Ｐに応じた入射方向θｘ、θｙを算出することができる（Ｓ１０４）。
【００７４】
次に図１３について説明する。
図１２と同様に電波受信回路７ｂにて補助アンテナ６の到来電波Ｋを受信（Ｓ１１１）し、ｘ軸方向に対称に配置された補助アンテナ６の６ａ、６ｃの受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｃより受信電力差Ｈα（Ｈα＝Ｈｘａ−Ｈｘｃ）を算出し、ｙ軸方向に対称に配置された６ｂ、６ｄの受信電力値Ｈｘｂ、Ｈｘｄより受信電力差Ｈβ（Ｈβ＝Ｈｘｂ−Ｈｘｄ）を算出する（Ｓ１１２）。一方、補助アンテナ６の代表受信電力値をＶｓとして、各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄの合計値を算出する（Ｓ１１４）。
得られた受信電力差Ｈαおよび受信電力差Ｈβを代表受信電力値Ｖｓで規格化（割る）することで、規格化受信電力値ＡｃｘおよびＡｃｙを算出する（Ｓ１１３）。
ここで、予め、本装置製造時に取得（実際に測定した計測データ、又はそれら計測データを基に計算機により算出したデータでもよい。）した規格化受信電力値ＡｃｘおよびＡｃｙと入射方向θｘ、θｙの関係グラフ（演算式やデータテーブルでも良い）を入射角演算装置８のメモリに保持し、これを利用することで、得られた規格化受信電力値ＡｃｘおよびＡｃｙに応じた入射方向θｘ、θｙを算出することができる。
【００７５】
図１４は、図１３の代表受信電力値Ｖｓが計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍとなったものであり、その算出方法が補助アンテナ６の電波諸元を用いたものでなく、電波受信回路７ａにて受信された計測アンテナ４の電波諸元より、代表受信電力値Ｖｍとして、計測アンテナ４の受信電力値Ｇｘａ、Ｇｘｂ、Ｇｘｃ、Ｇｘｄの、最大値、平均値、又は、特定のアンテナ素子の受信電力値となったものであり、更に、補助アンテナ６の受信電力差Ｈα、Ｈβを最大受信電力値Ｈｘ１、Ｈｙ１に置き換えたものであり、その他の処理は同じである。
尚、Ｈｘ１は受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｃのうち、大きい方とし、Ｈｙ１は受信電力値Ｈｘｂ、Ｈｘｄのうち、大きい方とする。
【００７６】
図１２〜図１４で得られた入射方向θｘ、θｙは、ｘ軸、ｙ軸で表現される２次元であり、次に示す図１５〜図１７の処理は、図６〜図８の処理をそれぞれ２次元に拡張したものである。
【００７７】
図１５は、第１の実施の形態の図６と同様に、予め、本装置製造時に入射角度によるレドーム内面反射が計測アンテナ４に与える影響を実際に測定した計測データ（実測できない場合は計算機シミュレーションにて補完する方法もある。）などにより把握することで、入射方向θｘ、θｙにより使用する計測アンテナ４を決定する。
前段の入射方向θｘ、θｙの算出値θｘ、θｙに対応する計測アンテナ４選択のデータテーブルを入射角演算装置８のメモリに保持しておく。
これを利用し、得られた入射方向θｘ、θｙに応じた計測アンテナ４を選定する（Ｓ１３１）。
選定された計測アンテナ４により、入射角出力値θｏｕｔを算出する（Ｓ１３３）。
【００７８】
図１６は、第１の実施の形態の図７と同様に、予め、本装置製造時に入射角度によるレドーム内面反射が計測アンテナ４に与える影響を実際に測定した計測データ（実測できない場合は計算機シミュレーションにて補完する方法もある。）などにより把握し、計測アンテナ４の計測角度範囲θｚを決定する。
計測角度範囲θｚは、入射方向θｘ、θｙの軸に合わせ、そのデータテーブルを図１５と同様に入射角演算装置８のメモリに保持しておく。
これを利用し、得られた入射方向θｘ、θｙに応じ、そのデータテーブルより計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ内かどうか判定を行い（Ｓ１４１）、計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ内ならば、Ｓ１４３、Ｓ１４４の処理で計測することで、入射角出力値θｏｕｔを算出する。
尚、Ｓ１４１で計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ外であれば、処理を終了し、他の到来波（フィルタバンクを有しているのであればその他の周波数の到来波、又は、一定時間経過後の到来波）について入射方向θｘ、θｙの算出（図１２、図１３又は、図１４）から再度実施する（Ｓ１４２）。
このようにして、計測角度範囲θｚ外であった場合は処理を終了し、次の目標に対して入射方向算出を実施する。
【００７９】
図１７は、第１の実施の形態の図８と同様に、計測アンテナ４で受信した電波諸元より、Ｓ１５１、Ｓ１５２により複数の入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・を算出（１個の場合も有りうる）する。
図１２、図１３、又は図１４のフローより算出した入射方向θｘ、θｙと入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・を比較し、差が一番小さい入射角候補（例えばθａ１）を選定する（Ｓ１５３）。
尚、比較の際、入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・の算出値の軸が、入射方向θｘ、θｙの軸と異なる場合、θｘ、θｙの対応軸に座標変換を行い比較する。
予め設定した許容値と比較し、差が許容値以内であれば入射角出力値θｏｕｔとして出力する（Ｓ１５４）。
ここで、許容値以上であれば、処理を終了し、Ｓ１４２と同様の処置を行う（Ｓ１５５）。
【００８０】
ここで、図１５〜図１７の処理を個別に示したが、第１の実施形態と同様に、入射角出力値θｏｕｔの入力を、図１５であればＳ１３２、図１６であればＳ１４３、図１７であればＳ１５２の代わりにすることで、組合せることが可能であり、効果を向上させることができる。
【００８１】
＜＜その他の実施の形態＞＞
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は上記の各実施の形態に限定されず、本発明の範囲内で種々の変更を加えたり、各実施の形態の各構成を組み換えたりしてもよいことは言うまでもない。
【００８２】
また、本発明及び各実施の形態において、入射角演算装置８は、個々の電子回路の形態のものに限定されるものではなく、コンピュータにおける（サブ）プログラム、シーケンサー、メモリ等、各種の形態のものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１、２の実施の形態に係るレドーム内に設置された電波測角アンテナ及び電波測角装置の平面模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る図１の補助アンテナ６、領域Ｚ及び計測アンテナ４の第１の配置例の正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの最大値Ｈｚにて各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂを割り、補助アンテナ６の受信電力比Ｐａ、Ｐｂを算出し、これを用いて入射方向θｘを算出する処理フロー図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの差Ｈαと各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの合計値Ｖｓで割り規格化受信電力値Ａｃを算出し、これを用いて入射方向θｘを算出する処理フロー図である。
【図５】図４の各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの合計値Ｖｓを、計測アンテナ４にて受信した受信電力値Ｇｘａ、Ｇｘｂの最大値、平均値、又は特定のアンテナ素子の受信電力値を計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍに置き換え、更に、補助アンテナ６の受信電力差Ｈαをｘ軸方向の補助アンテナの最大受信電力値Ｈｘ１に置き換えたものであり、その他の処理は同じである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る、予めレドーム内面反射の影響を把握し、到来電波Ｋの入射方向θｘにより使用する計測アンテナ４を選択し、選択された計測アンテナ４にて到来電波Ｋの入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る、予め入射角度と計測アンテナ４の計測角度範囲θｚを把握し、計測範囲内の到来電波Ｋに対し、その入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る、計測アンテナ４にて受信した電波諸源から算出された複数の入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・に対し、補助アンテナ６により算出した入射方向θｘとの差を比較し、差が最小のものを選択し、更にその差が予め設定した許容値内であることを判定し、入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６及び領域Ｚの第２の配置例である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６及び領域Ｚの第３の配置例である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６及び領域Ｚの第４の配置例である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄの最大値Ｈｚにて各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄを割り、補助アンテナ６の受信電力比Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを算出し、これを用いて入射方向θｘ、θｙを算出する処理フロー図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値ＨｘａとＨｘｃの差Ｈαと、ＨｘｂとＨｘｄの差Ｈβと、各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄの合計値Ｖｓから規格化受信電力値ＡｃｘおよびＡｃｙを算出し、これを用いて入射方向θｘ、θｙを算出する処理フロー図である。
【図１４】図１３の補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄの合計値である補助アンテナ６の代表受信電力値Ｖｓを、計測アンテナ４で測定した受信電力値Ｇｘａ、Ｇｘｂ、Ｇｘｃ、Ｇｘｄの、最大値、平均値、又は特定のアンテナ素子の受信電力値を計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍに置き換え、更に、補助アンテナ６の受信電力差Ｈα、Ｈβを、補助アンテナの最大受信電力値Ｈｘ１、Ｈｙ１に置き換えたものであり、その他の処理は同じである。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る、予めレドーム内面反射の影響を把握し、到来電波Ｋの入射方向θｘ、θｙにより使用する計測アンテナ４を選択し、選択された計測アンテナ４にて到来電波Ｋの入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る、予め入射角度と計測アンテナ４の計測角度範囲θｚを把握し、計測範囲内の到来電波Ｋに対し、入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る、計測アンテナ４にて受信した電波諸源から算出された複数の入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・に対し、補助アンテナ６により算出した入射方向θｘ、θｙとの差が最小のものを選択し、更にその差が予め設定した許容値内であることを判定し、入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【図１８】従来の飛行体用レドームの形状を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 飛しょう体
２ レドーム
３ 正面基台
４（４ａ〜４ｈ） 計測アンテナ
５ 側面基台
６（６ａ〜６ｈ） 補助アンテナ
７（７ａ、７ｂ） 電波受信回路
８ 入射角演算装置
Ａｃ、Ａｃｘ、Ａｃｙ 規格化受信電力値
Ｐ（Ｐａ〜Ｐｄ） 補助アンテナの受信電力比
Ｇｘ（Ｇｘａ〜Ｇｘｈ） 計測アンテナの受信電力値
Ｈｘ（Ｈｘａ〜Ｈｘｈ） 補助アンテナの受信電力値
Ｈｚ 補助アンテナの最大受信電力値
Ｈｘ１ ｘ軸方向の補助アンテナの最大受信電力値
Ｈｙ１ ｙ軸方向の補助アンテナの最大受信電力値
Ｈα ｘ軸方向の補助アンテナの受信電力差
Ｈβ ｙ軸方向の補助アンテナの受信電力差
Ｋ 到来電波
Ｖｍ 計測アンテナの代表受信電力値
Ｖｓ 補助アンテナの代表受信電力値
Ｚ（Ｚａ〜Ｚｈ） 領域
θｏｕｔ 入射角出力値
θｚ 計測アンテナの計測角度範囲
θｘ、θｙ 入射方向
θａ１、θａ２、θａ３、 入射角候補
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛しょう体の機体の頭部に設けられたレドーム内に設置される電波測角アンテナ、これを備えた電波測角装置、及び飛しょう体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１８に示すように、航空機１００に搭載される型のレーダにおいて、内部にアンテナが設置されたレドームを、鼻部１０２、背部１０１、腹部１０３、尾部１０４、又は主翼、尾翼等の翼端に設置されたものが提案されている（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
この場合、図１８（ｂ）に示す曲率の大きなレドーム１０１は、レドームの正面（紙面上の上方）から到来する電波のみならず、側面方向から到来する電波についてもレドーム内での反射が起こりにくい形状となっている。
また、図１８（ｃ）に示すレドーム１０２は、レドーム１０２と機体１００との接合部において表面がなだらかになるように装着されており、飛行体用レドーム１０２の空気抵抗が少なくなり、航空機の運行性能の向上（最高速度や燃費の向上）を実現できる。
なお、図１８（ｂ）に示すレドーム１０１、図１８（ｃ）に示すレドーム１０２において、アンテナは、レドームの影響（レドーム内面で乱反射する到来電波によるノイズ）を少なくすべく、各レドーム１０１、１０２内の中央に配置されている。
【０００４】
通常、飛しょう体（ミサイル）は受信電波の入射方向に進路を取るため、レーダは一般的に飛しょう体の前面に配置される。
このとき、飛しょう体の頭部にはアンテナを保護するレドームが用いられ、アンテナはレドームの基底部（図１における符号３の位置）に設置される。
亜音速で飛行する飛しょう体であれば、空力特性からの要求がそれほど厳しくないため、航空機等で使用されている曲率の大きいレドームを使用することができる。
そのため、航空機搭載型のレーダと同様にレドーム内での反射は起こりにくく、問題なく測角が行える。
【０００５】
一方、高速（音速以上）で飛行する小型の飛しょう体の場合もアンテナは飛しょう体の前面に配置されるが、アンテナを保護するレドームは空気抵抗を少なくすべく図１に示すような尖頭形状とする必要がある。
尖頭形状レドームは、曲率の大きなレドームに比べレドーム内での反射が起こりやすい形状をしているが、使用する周波数帯が狭帯域であれば、その周波数帯においてレドームの透過率を上げ、内面で反射が起こらないようにする（電波を透過させる）ことができるため、反射の影響による問題は発生しない。
【０００６】
使用する周波数帯が広帯域のレーダを用いる場合、狭帯域の場合と異なり、全帯域で透過率が高いレドームを作ることが不可能であるため、周波数帯によってはレドームが鏡面のように働き反射が起きる。
そのため電波の到来方向が正面からずれてくると、アンテナ面上にレドーム内壁で反射された電波（反射波）の影響を受ける領域が発生し始め、その領域に配置されたアンテナは、反射の影響をうけるため、正確な測角ができないという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２９９９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、正確な測角ができる電波測角アンテナ、これを備えた電波測角装置、及び飛しょう体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の問題点に対し本発明は、以下の各手段を以って課題の解決を図る。
【００１０】
第１の手段の電波測角アンテナは、
同一の面に配設された複数の計測アンテナと、
前記複数の計測アンテナの配設面に対して交差する方向に配設された複数の補助アンテナとを備えたことを特徴とする。
【００１１】
第２の手段は、第１の手段の電波測角アンテナにおいて、
前記各補助アンテナの裏面側に配設された電波遮蔽手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
第３の手段は、第１又は２の手段の電波測角アンテナにおいて、
前記複数の補助アンテナは、前記複数の計測アンテナの配設エリアを挟むように配設されていることを特徴とする。
【００１３】
第４の手段の電波測角装置は、
同一の面に配設された複数の計測アンテナと、
前記複数の計測アンテナの配設面に対して交差する方向に配設された複数の補助アンテナを有し、
前記複数の補助アンテナにて受信した到来電波の電波諸元に基づき、前記複数の計測アンテナで受信した到来電波から入射角出力値の算出を行う入射角演算装置とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
第５の手段の電波測角装置は、第４の手段の電波測角装置において、
前記入射角演算装置は、
前記複数の補助アンテナにより受信した到来電波の入射方向を判定し、
前記入射方向に基づき使用する前記計測アンテナを選択し、
選択された前記計測アンテナにより受信した前記電波の入射角出力値を抽出するものであることを特徴とする。
【００１５】
第６の手段の電波測角装置は、第４の手段の電波測角装置において、
前記入射角演算装置は、
前記複数の補助アンテナにより受信した到来電波の入射方向を判定し、
前記入射方向が前記計測アンテナの計測角度範囲かどうか判定する機能を有することを特徴とする請求項４に記載の電波測角装置。
【００１６】
第７の手段の電波測角装置は、第４の手段の電波測角装置において、
前記入射角演算装置は、
前記複数の補助アンテナにより受信した到来電波の入射方向を判定し
前記計測アンテナで計測した入射角度を補正する機能を有することを特徴とする請求項４に記載の電波測角装置。
【００１７】
第８の手段の電波測角装置は、第５乃至７のいずれか手段の電波測角装置において、前記計測アンテナは、
飛しょう体の頭部に取り付けられた尖頭形状のレドーム内に配設されたことを特徴とする。
【００１８】
第９の手段の飛しょう体は、
第８の手段の電波測角装置を備えたことを特徴とする。
【００１９】
なお、上記の各手段において、複数の計測アンテナ４、及び複数の補助アンテナ６は、各々少なくとも１個以上のアンテナ素子により構成されている。
【００２０】
また、第５から第７にそれぞれ記載されている特長は単独でも利用可能であるが、単独で使用するよりも、組み合わせて使用する事で測角精度を更に向上させる事ができる。
【発明の効果】
【００２１】
特許請求の範囲に記載の各請求項に係る発明は、上記の各手段を採用しており、補助アンテナを有していない場合、レドーム内面反射の影響により誤った入射角算出してしまうところ、補助アンテナにより計測した到来方向情報を用いてそれを回避することができる。
各手段の効果として、計測アンテナを選択する方法は、レドーム内面反射の影響を受ける計測アンテナを避け、受信状態の良い計測アンテナを選択することで、誤った入射角度の算出を低減することができるものであり、計測アンテナの計測角度範囲かどうか判定する方法は、計測アンテナが正確に計測できない範囲を使用しないようにすることで、誤った入射角度の算出を低減することができるものであり、電波の入射角度を補正する方法は、レドーム内面反射により計測アンテナによる入射角度算出結果が大きくずれる、又は、複数得られた場合、補助アンテナにより得られた入射方向情報と照合を行うことで、誤った入射角度の算出を低減することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の各実施の形態に係る電波測角アンテナ、これを備えた電波測角装置、及び飛しょう体につき説明する。
【００２３】
本発明の各実施の形態に係る電波測角アンテナ及び電波測角装置は、所謂パッシブレーダと称するものであり、高速（例えば、超音速）で飛行する飛しょう体１に搭載されて、目標物から発信された電波を受信し入射角度（飛しょう体の中心方向に対する入射角出力値）を算出する。
【００２４】
なお、アクティブレーダであれば、自分で検知用の電波を発信し、目標物で反射し戻ってきた電波を受信し、目標物を認識するものであるため、受信する電波の周波数及び方向は限定される。
しかしながら、パッシブレーダにおいては、目標物が発信する電波を受信するため、その周波数及び方向は不明であるが、本発明の各実施の形態に係る電波測角アンテナ及び電波測角装置は、様々な目標物に対応できるように、広範囲且つ広帯域の周波数の電波を受信できるものとなっている。
【００２５】
＜＜本発明の各実施の形態に共通の基本構成＞＞
本発明の各実施の形態のものは、例えば、図１に図示のように、同一の面に配設された複数の計測アンテナ４（４ａ、４ｂ）と、複数の計測アンテナ４ａ、４ｂの配設面に対して交差する方向に配設された複数の補助アンテナ６（６ａ、６ｂ）とを備えたことを基本の構成とする。
【００２６】
この場合、各補助アンテナ６の裏面側に、電波遮蔽手段を配設することにより、各補助アンテナ６は、その前面側から到来する電波のみが受信されるのでより好適な結果を得られる。
また、複数の補助アンテナ６ａ、６ｂを、複数の計測アンテナ４ａ、４ｂの配設エリアを挟むように配設することにより、補助アンテナの受信電力値を比較することで電波の到来する方向に最も向いた補助アンテナ６ａ（又は６ｂ）を抽出することができ、電波の入射方向θｘを特定できる。
【００２７】
この際、計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍ（各計測アンテナ４の受信電力値の平均値、又は最大値、各計測アンテナ４の中から代表として設定した計測アンテナ４の受信電力値）又は、各補助アンテナ６の受信電力値の合計値を用い、補助アンテナ６の受信電力値を割り規格化することにより、その値を用いおおよその電波の入射方向θｘを算出することができる。
計測アンテナ４の代表受信電力値を用いる方法は、計測アンテナ４と補助アンテナ６の受信電力比により入射方向θｘを算出するものであり、補助アンテナ６の合計値を用いる方法は、振幅モノパルス測角の原理により測角するものである。
【００２８】
これにより、アンテナ面に配置した複数の計測アンテナ４から、電波入射角度に応じたレドーム２内面反射の影響が少ないアンテナを予め計測等により把握しておくことで、補助アンテナ６により計測した入射方向θｘの情報により、最適な（レドーム２内面反射の影響が少ない）アンテナ４ａ（又は４ｂ）を選択することができ、それにより、周知の入射角度演算方法を用い、正確な入射角出力値θｏｕｔが算出される。
【００２９】
また、レドーム２内面反射の影響により、計測アンテナ４で計測できない角度範囲がある場合は、予め計測等により正確に計測できない角度範囲を除いた角度範囲を計測アンテナ４の計測角度範囲θｚとして設けることで、補助アンテナ６により計測した電波の入射方向θｘが、その範囲内、外であるかを判定し、範囲外であれば計測アンテナ４による到来電波Ｋの入射角出力値θｏｕｔを無効と判定することで誤った計測（本来の入射角度と異なった入射角度が算出される）を避けることができる。
【００３０】
また、計測アンテナ４により算出された入射角度が、レドーム２内面反射の影響、又は、測角方法の影響（例えば、空間に配置した２個のアンテナ素子間隔に基づく位相情報を用いる算出方法を用いた場合、アンテナ素子間隔が半波長以上に離れていれば、入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・が複数算出される場合が生じる）により複数候補得られた場合、又は、入射角算出結果θｏｕｔに大きな誤差が生じる場合、補助アンテナ６により計測した入射方向θｘと照合を行い、差が大きい入射角算出値は無効とすることで、複数の入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・から正確な入射角を特定又は、大きな誤差を持った入射角算出値を排除することができる。
【００３１】
以下に具体的な実施の形態を示す。
【００３２】
＜＜本発明の第１の実施の形態＞＞
先ず、図１〜図８に基づき、本発明の第１の実施の形態に係る電波測角アンテナ、これを備えた電波測角装置、及び飛しょう体につき説明する。
本発明の第１の実施の形態のものは、２個の計測アンテナ４及び２個の補助アンテナを用いて、１次元の入射角出力値θｏｕｔを得る例（１次元測角）である。
なお、１次元の入射角とは、飛しょう体に対し、左右方向（ｘ軸）の入射角である。
【００３３】
図１は、本発明の各実施の形態に係るレドーム内に設置された電波測角アンテナ及び電波測角装置の平面模式図である。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る図１の補助アンテナ、領域Ｚ及び計測アンテナ４の第１の配置例の正面図である。
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの最大値Ｈｚにて各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂを割り、補助アンテナ６の受信電力比Ｐａ、Ｐｂを算出し、これを用いて入射方向θｘを算出する処理フロー図である。
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの差Ｈαと各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの合計値Ｖｓで割り規格化受信電力値Ａｃを算出し、これを用いて入射方向θｘを算出する処理フロー図である。
図５は、図４の各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの合計値Ｖｓを、計測アンテナ４にて受信した受信電力値Ｇｘａ、Ｇｘｂの最大値、平均値、又は特定のアンテナ素子の受信電力値を計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍに置き換え、
更に、補助アンテナ６の受信電力差Ｈαをｘ軸方向の補助アンテナの最大受信電力値Ｈｘ１に置き換えたものであり、その他の処理は同じである。
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る、予めレドーム内面反射の影響を把握し、到来電波Ｋの入射方向θｘにより使用する計測アンテナ４を選択し、選択された計測アンテナ４にて到来電波Ｋの入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る、予め入射角度と計測アンテナ４の計測角度範囲θｚを把握し、計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ内の到来電波Ｋに対し、その入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る、計測アンテナ４にて受信した電波諸源から算出された一つもしくは複数の入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・に対し、補助アンテナ６により算出した入射方向θｘとの差が最小のものを選択し、更にその差が予め設定した許容値内であることを判定し、入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【００３４】
本発明の第１の実施の形態のものにおいては、図１に示すように、飛しょう体１の頭部にはレドーム２が取り付けられている。
レドーム２は、飛行時の空気抵抗を少なくするために尖頭形状となっている。
また、レドーム２の側面の縦断面形状は、外側に湾曲した形状となっている。
レドーム２の材質は、従来のものと同様に、電波透過性の優れたガラス繊維ＦＲＰ、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、シアネート樹脂のＦＲＰ等である。
【００３５】
レドーム２内において、レドーム２の基底部には、板状（円板状のもののみならず、三角形、四角形、多角形のものも含む）の正面基台３が取り付けられている。
正面基台３の側面には、レドーム２内において、後方に延在する筒状（円筒状のもののみならず、円錐台、多角筒、多角錐台のものも含む）の側面基台５が取り付けられている。
この側面基台５は、正面基台３に対して所定の角度で傾いている（例えば、垂直）。
【００３６】
＜補助アンテナ、領域、計測アンテナの構成＞
本発明の第１の実施の形態のものにおいては、図１、図２に示すように、正面基台３の前面に、レドーム２の前方から到来する広帯域な電波を受信するために、２個の広帯域の計測アンテナ４（４ａ、４ｂ）が取り付けられている。
側面基台５の外部側面には、広帯域の２個の補助アンテナ６（６ａ、６ｂ）が取り付けられている。
正面基台３の前面は、２つの領域Ｚ（Ｚａ、Ｚｂ）に区画されている。
計測アンテナ４、補助アンテナ６及び領域Ｚの個数は２個に限定されるものではなく、後述するように、複数（２個以上）とすることができる。
【００３７】
先ず、図２に基づき、補助アンテナ６、正面基台３の前面の領域Ｚ、及び計測アンテナ４の第１の配置例につき説明する。
図２に示すように、正面基台３の前面は、領域Ｚａ、Ｚｂにより左右に区画されている。
なお、領域Ｚａと領域Ｚｂとは、境界部において部分的にオーバーラップしても差し支えない。
【００３８】
各領域Ｚａ、Ｚｂには、各々１個の計測アンテナ４ａ、４ｂが、飛しょう体１の正面基台３に左右対称に配設されている。
もちろん対称でなくてもなんら問題は無いが、対称が望ましい。
側面基台５の外部側面における飛しょう体１の左右には、各々１個の補助アンテナ６ａ、６ｂが取り付けられている。
各補助アンテナ６（６ａ、６ｂ）は、各々１個の広帯域の補助アンテナ素子により構成されている。
広帯域の補助アンテナ素子は、例えば、スパイラルアンテナ素子を採用することができる。
補助アンテナ６を少なくとも２個設けることにより、図３〜図５の処理において、目標物から発信された電波が、飛しょう体１の左右おおよその入射方向θｘを算出することができる。
【００３９】
各補助アンテナ６は、補助アンテナ６正面からの電波を受信し、補助アンテナ６裏面からの電波は受信しないようにする必要がある。
そこで、補助アンテナ６ａ、６ｂの裏面、或いは側面基台５に、アンテナ裏面からの電波を遮蔽する電波遮蔽部材（電波遮蔽手段）が設けられている。
【００４０】
なお、電波遮蔽手段としては、側面基台５そのものを電波遮蔽部材（例えば、金属基台、）としてもよく、他には、補助アンテナ６ａ、６ｂを飛しょう体１（金属製）の本体の側面に取り付け、飛しょう体１の本体を電波遮蔽手段、又は、補助アンテナ６ａ、６ｂ自体を正面方向に指向性を有したアンテナとして、アンテナ背面の電波遮蔽部材相当の機能をアンテナに持たせても良い。
【００４１】
補助アンテナ６ａ、６ｂは、図１に図示のようにレドーム２内に配設されたものに限定されるものではない。
例えば、飛しょう体１の左右の胴部、或いは左右の翼の先端に取付けるようにしても良い。
この場合、飛しょう体１の本体が、アンテナ裏面からの電波を遮蔽する電波遮蔽手段として機能する。
【００４２】
補助アンテナ６による入射方向θｘの算出は、補助アンテナ６ａ、６ｂの受信電力値を比較することで左右どちらから電波が入射するのか入射方向θｘを特定でき、左右の受信電力比を算出すれば、おおよその入射方向θｘを算出することができる。
また、計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍ（各計測アンテナ４の受信電力値の平均値、又は最大値、各計測アンテナ４の中から代表として設定した計測アンテナ４の受信電力値）又は、各補助アンテナ６ａ、６ｂの受信電力値の合計値を用い、補助アンテナ６の受信電力値を規格化することにより、その値を用いおおよその電波の入射方向θｘを算出することができる。
計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍを用いる方法は、計測アンテナ４と補助アンテナ６の受信電力比により入射方向θｘを算出するものであり、補助アンテナ６の合計値を用いる方法は、振幅モノパルス測角の原理により測角するものである。
【００４３】
各計測アンテナ４ａ、４ｂは、各領域Ｚａ、Ｚｂにおいて、それぞれ１つ、または、複数のアンテナ素子により構成される。
アンテナ素子の構成方法については、計測アンテナ４ａ、４ｂにおける測角方式により決定される。
【００４４】
計測アンテナ４ａ、４ｂにおける入射角度計測は、例えば目標電波の位相情報を利用した測角方式や振幅情報を利用した測角方式、および位相情報と振幅情報とを利用した測角方式など、既存の入射角測角方法を採用することができる。
位相情報を利用する場合は、各計測アンテナ４として、複数のアンテナ素子を配し、各アンテナ素子における受信信号の位相差に基づき、入射角度を求める方式がある。
また、振幅情報を利用する場合は、前記と同様に、各計測アンテナ４として、複数のアンテナ素子を配し、各アンテナ素子における振幅比に基づき、入射角度を求める方式がある。
さらに、振幅情報、位相情報を共に用いて、入射角度を求める方式がある。
レドーム２のような尖塔な形状の場合には、レドーム２の内面反射のために振幅情報、位相情報に、アンテナとレドームの位置関係の違いにより異なった影響を及ぼすことになる。
このため、異なる角度で同一の計測値となるために、複数の電波入射角候補が得られる場合がある。
【００４５】
到来した電波は、後述する電波受信回路７ａ、７ｂを通して信号検出され、後述する入射角演算装置８において補助アンテナ６及び、計測アンテナ４で受信した電波諸元を用い入射角出力値θｏｕｔの演算抽出をおこなう。
【００４６】
＜電波受信回路の説明＞
電波受信回路７ａ、７ｂは受信した電波から後段の入射角演算装置８の処理で使用する受信電力値、位相情報などの電波諸元を取り出し、それらをデジタル変換する機能を有する。
それにより、後段の入射角演算装置８で、補助アンテナ６、計測アンテナ４で受信した電波諸元を用いた信号処理が可能となる。
【００４７】
入射角演算装置８は、プロセッサ、メモリなどで構成される信号処理装置であり、得られた電波諸元を処理し入射角出力値θｏｕｔを算出するものである。
以下、入射角演算装置８の演算内容について説明する。
なお、以下の説明は、便宜上、補助アンテナ６ａでの受信電力値が最大の場合について説明するが、これに限定されるものではなく、補助アンテナ６ｂ…での受信電力値が最大の場合は、当然、領域Ｚｂ…、計測アンテナ４ｂ…のデータを使用して演算、処理が行われる。
また、本発明の第２以降の実施の形態のものも同様である。
【００４８】
＜入射角演算装置＞
次に、補助アンテナ６、計測アンテナ４にて受信した電波に基づいた入射角度（飛しょう体の中心方向に対する入射角出力値θｏｕｔ）の算出について説明する。
図３〜図５は、本実施形態の入射方向θｘ算出方法フローの代表例を示し、図３、図４、図５のいずれの方法でも入射方向θｘを算出することができる。
【００４９】
まずは、図３について説明する。
電波受信回路７ｂより補助アンテナ６の到来電波Ｋを受信（Ｓ１）し、各補助アンテナ６ａ、６ｂの受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂを比較する。
ここで受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂのうちの最大受信電力値をＨｚとする。
また、最大受信電力値Ｈｚを受信した補助アンテナ６を抽出する（Ｓ２）。
得られた最大受信電力値Ｈｚで、各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂを割ることで、抽出した補助アンテナ６に対する、他の補助アンテナ６の受信電力比Ｐａ、Ｐｂを算出する（Ｓ３）。
ここで、抽出した補助アンテナ６の指向方向（アンテナ面の法線方向）を電波の入射方向θｘとして出力してもよいが、予め、本装置製造時に取得（実際に測定した計測データ、又はそれら計測データを基に計算機により算出したデータでもよい。）した入射方向θｘに対する各補助アンテナ６の受信電力比Ｐの関係グラフ（演算式やデータテーブルでも良い）を入射角演算装置８のメモリに保持し、これを利用することで、得られた受信電力比Ｐに応じた入射方向θｘを算出することができる（Ｓ４）。
【００５０】
ここで、入射方向θｘに対する各補助アンテナ６の受信電力比Ｐの関係グラフ、Ｓ１に周波数フィルタバンクなどの周波数を特定する機能を備えれば、Ｓ４の処理にてその周波数に応じた関係グラフと参照できるため、周波数による特性変動を抑えることで入射方向θｘの精度は向上する。
この周波数に応じた関係グラフを用意することで得られる精度向上の効果は、後述するフローでも同様に処置することで効果は得られる。
【００５１】
次に図４について説明する。
図３と同様に電波受信回路７ｂより補助アンテナ６の到来電波Ｋを受信（Ｓ１１）し、補助アンテナ６ａ、６ｂの受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂより受信電力差Ｈαを算出する。（Ｈα＝Ｈｘａ−Ｈｘｂ）（Ｓ１２）。
一方、補助アンテナ６の代表受信電力値Ｖｓとして、各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの合計値を算出する（Ｖｓ＝Ｈｘａ＋Ｈｘｂ）（Ｓ１４）。
得られた受信電力差Ｈαを代表受信電力値Ｖｓで規格化（割る）することで、規格化受信電力値Ａｃを算出する（Ｓ１３）。
ここで、図３のＳ４の処理と同様に、予め、本装置製造時に取得（実際に測定した計測データ、又はそれら計測データを基に計算機により算出したデータでもよい。）した規格化受信電力値Ａｃと入射方向θｘの関係グラフ（演算式やデータテーブルでも良い）を入射角演算装置８のメモリに保持し、これを利用することで、得られた規格化受信電力値Ａｃに応じた入射方向θｘを算出することができる。
【００５２】
図５は、図４の代表受信電力値Ｖｓが計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍとなったものであり、その算出方法が補助アンテナ６の電波諸元を用いたものでなく、電波受信回路７ａで受信された計測アンテナ４の電波諸元より、代表受信電力値Ｖｍとして、計測アンテナ４の受信電力値Ｇｘａ、Ｇｘｂの、最大値、平均値、又は、特定のアンテナ素子の受信電力値となったものであり、更に、補助アンテナ６の受信電力差Ｈαをｘ軸方向の最大受信電力値Ｈｘ１に置き換えたものであり、その他の処理は同じである。
尚、Ｈｘ１は受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂのうち、大きい方とする。
【００５３】
図３〜図５で得られた入射方向θｘは、次に示す図６〜図８の処理に用いることで、入射角出力値θｏｕｔが算出される。
図６〜図８の各処理は、その処理を実施ことにより計測アンテナ４がレドーム内面反射の影響により発生する誤測角を低減するものである。
【００５４】
図６は、予め、本装置製造時に入射角度によるレドーム内面反射が計測アンテナ４に与える影響を実際に測定した計測データ（実測できない場合は計算機シミュレーションにて補完する方法もある。）などにより把握することで、入射方向θｘにより使用する計測アンテナ４を決定する。
そのデータテーブルを入射角演算装置８のメモリに保持しておく。
これを利用し、得られた入射方向θｘに応じた計測アンテナ４を選定する（Ｓ３１）。
選定された計測アンテナ４により、Ｓ３２、Ｓ３３の処理で計測することで、入射角出力値θｏｕｔを算出する。
【００５５】
図７は、予め、本装置製造時に入射角度によるレドーム内面反射が計測アンテナ４に与える影響を実際に測定した計測データ（実測できない場合は計算機シミュレーションにて補完する方法もある。）などにより把握し、計測アンテナ４の計測角度範囲θｚを決定する。
そのデータテーブルを図６と同様に入射角演算装置８のメモリに保持しておく。
これを利用し、得られた入射方向θｘに応じ、そのデータテーブルより計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ内かどうか判定を行い（Ｓ４１）、計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ内ならば、Ｓ４３、Ｓ４４の処理で計測することで、入射角出力値θｏｕｔを算出する。
尚、Ｓ４１で計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ外であれば、処理を終了し、他の到来波（フィルタバンクを有しているのであればその他の周波数の到来波、又は、一定時間経過後の到来波）について入射方向θｘの算出（図３、図４又は、図５）から再度実施する（Ｓ４２）。
このようにして、計測角度範囲θｚ外であった場合は処理を終了し、次の目標に対して入射方向算出を実施する。
【００５６】
図８は、計測アンテナ４で受信した電波諸元より、Ｓ５１、Ｓ５２により複数の入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・を算出（１個の場合も有りうる）する。
図３、図４、又は図５のフローより算出した入射方向θｘと入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・を比較し、差が一番小さい入射角候補（例えばθａ１）を算出する（Ｓ５３）。
予め設定した許容値と比較し、差が許容値以内であれば入射角出力値θｏｕｔとして出力する（Ｓ５４）。
ここで、許容値以上であれば、処理を終了し、Ｓ４２と同様の処置を行う（Ｓ５５）。
【００５７】
ここで、図６〜図８の処理を個別に示したが、入射角出力値θｏｕｔの入力を、図６であればＳ３２、図７であればＳ４３、図８であればＳ５２の代わりにすることで、組合せることが可能であり、効果を向上させることができる。
【００５８】
このようにして、入射角演算装置８により、正確な入射角出力値θｏｕｔが算出される。
【００５９】
本発明の第１の実施の形態に係る電波測角アンテナによれば、同一の面に配設された２個の計測アンテナ４と、計測アンテナ４が配設された面に対して傾けて（例えば、垂直な方向）配設された２個の補助アンテナ６とを備えたことにより、入射角演算装置８により補助アンテナ６を用い入射方向θｘを算出し、計測アンテナ４の演算結果を補完することで、より正確な入射角出力値θｏｕｔを算出することができる。
【００６０】
＜＜本発明の第２の実施の形態＞＞
次に、図１、図９〜図１７に基づき、本発明の第２の実施の形態に係る電波測角アンテナ、これを備えた電波測角装置、及び飛しょう体につき説明する。
本発明の第２の実施の形態のものは、４個の計測アンテナ４及び４個の補助アンテナ６を用いて、２次元の入射角出力値θｏｕｔを得る例（２次元測角）である。
なお、２次元の入射角とは、飛しょう体に対し、左右方向の入射角（ｘ軸）及び上下方向の入射角（ｙ軸）である。
【００６１】
本発明の第２の実施の形態に係るレドーム２内に設置された電波測角アンテナ及び電波測角装置の平面模式図は、図１に図示のものと同じである（但し、上下方向の計測アンテナ４、補助アンテナ６は、図示を省略されている）。
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６及び領域Ｚの第２の配置例である。
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６及び領域Ｚの第３の配置例である。
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６及び領域Ｚの第４の配置例である。
図１２は本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄの最大値Ｈｚにて各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄを割り、補助アンテナ６の受信電力比Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを算出し、これを用いて入射方向θｘ、θｙを算出する処理フロー図である。
図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値ＨｘａとＨｘｃの差Ｈαと、ＨｘｂとＨｘｄの差Ｈβと、各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄの合計値Ｖｓから規格化受信電力値ＡｃｘおよびＡｃｙを算出し、これを用いて入射方向θｘ、θｙを算出する処理フロー図である。
図１４は、図１３の補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄの合計値である補助アンテナ６の代表受信電力値Ｖｓを、計測アンテナ４で測定した受信電力値Ｇｘａ、Ｇｘｂ、Ｇｘｃ、Ｇｘｄの最大値、平均値、又は特定のアンテナ素子の受信電力値を計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍに置き換え、更に、補助アンテナ６の受信電力差Ｈα、Ｈβを、補助アンテナの最大受信電力値Ｈｘ１、Ｈｙ１に置き換えたものであり、その他の処理は同じである。
図１５は、本発明の第２の実施の形態に係る、予めレドーム内面反射の影響を把握し、到来電波Ｋの入射方向θｘ、θｙにより使用する計測アンテナ４を選択し、選択された計測アンテナ４にて到来電波Ｋの入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
図１６は、本発明の第２の実施の形態に係る、予め入射角度と計測アンテナ４の計測角度範囲θｚを把握し、計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ内の到来電波Ｋに対し、入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
図１７は、本発明の第２の実施の形態に係る、計測アンテナ４にて受信した電波諸源から算出された一つもしくは複数の入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・に対し、補助アンテナ６により算出した入射方向θｘ、θｙとの差が最小のものを選択し、更にその差が予め設定した許容値内であることを判定し、入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【００６２】
レドーム２、正面基台３、側面基台５等については、本発明の第１の実施の形態のものと同様のものを備えている。
【００６３】
＜補助アンテナ、領域、計測アンテナの構成＞
図１、図９に示すように、本発明の第２の実施の形態のものにおいては、正面基台３の前面に、レドーム２の前方から到来する広帯域な電波を受信するために、４個の広帯域の計測アンテナ４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）が取り付けられている。
また、側面基台５の外部側面には、広帯域の４個の補助アンテナ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）が取り付けられている。
そして、正面基台３の前面は、４つの領域Ｚ（Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄ）に区画されている。
なお、計測アンテナ４、補助アンテナ６及び領域Ｚの個数は４個に限定されるものではなく、後述するように、３個以上とすることができる。
【００６４】
先ず、図９に基づき、補助アンテナ６、正面基台３の前面の領域Ｚ、及び計測アンテナ４の第２の配置例につき説明する。
図９に示すように、正面基台３の前面は、領域Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄにより左右上下に区画されている。
なお、領域Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄは、境界部において部分的にオーバーラップしても差し支えない。
【００６５】
そして、各領域Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄには、各々１個の計測アンテナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが、飛しょう体１の中心軸或いは正面基台３（図１参照）の中心に対して対称に配設されている。
もちろん対称でなくてもなんら問題は無いが、対称が望ましい。
側面基台５の外部側面における飛しょう体１の左右及び上下には、各々１個の補助アンテナ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが取り付けられている。
補助アンテナ６を少なくとも４個設けることにより、後述する図１２〜図１４の処理において、目標物から発信された電波の２次元の到来方向の算出が可能となる。
【００６６】
なお、補助アンテナ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの裏面には、本発明の第１の実施の形態のものと同様に電波遮蔽部材（電波遮蔽手段）が設けられている。
【００６７】
各領域Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄにおいて、各計測アンテナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれ１つ、または複数のアンテナ素子により構成される。
アンテナ素子の構成方法については、計測アンテナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにおける測角方法により決定される。
【００６８】
計測アンテナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにおける角度計測は、第１の実施の形態のものと同様に、例えば目標電波の位相情報を利用した測角方式や振幅情報を利用した測角方式、および位相情報と振幅情報とを利用した測角方式など、既存の入射角測角方法を採用することができる。
しかしながら、これら既存の入射角測角方法には、第１の実施の形態において説明したものと同様に、複数の電波入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・が得られる場合がある。
【００６９】
到来した電波は、後述する電波受信回路７ａ、７ｂを通して信号検出され、後述する入射角演算装置８において補助アンテナ６及び、計測アンテナ４で受信した電波諸元を用い入射角出力値θｏｕｔの演算抽出をおこなう。
【００７０】
＜補助アンテナ、領域、計測アンテナの第３の配置例＞
なお、補助アンテナ６、領域Ｚ、計測アンテナ４は、例えば、図１０に示すような第３の配置例の配置とすることができる。
図１０に示すように、側面基台５の外部側面における飛しょう体１の左右上下に、等角度で３個の補助アンテナ６（６ａ〜６ｃ）が取り付けられている。
一方、正面基台３の前面には、４個の領域Ｚ（Ｚａ〜Ｚｄ）に区画されている。
そして、各領域Ｚには、各々、第１の配置例と同様に、少なくとも４個の計測アンテナ４（４ａ〜４ｄ）が、飛しょう体１の中心軸或いは正面基台３（図１参照）の中心に対して対称に取り付けられている。
もちろん対称でなくてもなんら問題は無いが、対称が望ましい。
このような構成によっても、補助アンテナ６、領域Ｚ、計測アンテナ４の第２の配置例のものと同様の処理、演算が可能となる。
【００７１】
＜補助アンテナ、領域、計測アンテナの第４の配置例＞
次に、図１１に基づき、補助アンテナ６と、正面基台３の前面の領域Ｚと、計測アンテナ４との第４の配置例につき説明する。
図１１に示すように、側面基台５の外部側面に、８個の補助アンテナ６（６ａ〜６ｈ）が取り付けられている。
８個の補助アンテナ６に対応して、正面基台３の前面も８個の領域Ｚ（Ｚａ〜Ｚｈ）に区画されている。
そして、各領域Ｚには、各々、第１の配置例と同様に、少なくとも８個の計測アンテナ４（４ａ〜４ｈ）が、飛しょう体１の中心軸或いは正面基台３（図１参照）の中心に対して対称に取り付けられている。
もちろん対称でなくてもなんら問題は無いが、対称が望ましい。
このような構成によれば、レドーム２による反射の影響の少ない計測アンテナ４をより的確に抽出することができ、より正確な処理、演算が可能となる。
【００７２】
＜入射角演算装置＞
次に、補助アンテナ６、計測アンテナ４にて受信した電波に基づいた入射角度（飛しょう体の中心方向に対する入射角出力値θｏｕｔ）の算出について説明する。
図１２〜図１４は、本実施形態の入射方向θｘ、θｙ算出方法フローの代表例を示し、図１２、図１３、図１４のいずれの方法でも入射方向θｘ、θｙを算出することができる。
入射方向θｘ、θｙの算出は、補助アンテナ６の配置がｘ軸、ｙ軸の２次元配置になったことで、θｘ、θｙを算出することが可能となり、入射方向θｘ、θｙを２次元で特定できる。
【００７３】
まずは、図１２について説明する。
電波受信回路７ｂにて補助アンテナ６の到来電波Ｋを受信（Ｓ１０１）し、その受信した各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄを用い、各補助アンテナ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄを比較する。
ここで受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄのうち、ｘ軸方向の最大値をＨｚとする。
また、最大受信電力値Ｈｚを受信した補助アンテナ６を抽出する（Ｓ１０２）。
得られた最大受信電力値Ｈｚで、各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄを割ることで、抽出した補助アンテナ６に対する、他の補助アンテナ６の受信電力比Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを算出する（Ｓ１０３）。
ここで、予め、本装置製造時に取得（実際に測定した計測データ、又はそれら計測データを基に計算機により算出したデータでもよい。）した入射方向θｘ、θｙ（ｘ軸、ｙ軸の２次元）に対する各補助アンテナ６の受信電力比Ｐの関係グラフ（演算式やデータテーブルでも良い）を入射角演算装置８のメモリに保持し、これを利用することで、得られた受信電力比Ｐに応じた入射方向θｘ、θｙを算出することができる（Ｓ１０４）。
【００７４】
次に図１３について説明する。
図１２と同様に電波受信回路７ｂにて補助アンテナ６の到来電波Ｋを受信（Ｓ１１１）し、ｘ軸方向に対称に配置された補助アンテナ６の６ａ、６ｃの受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｃより受信電力差Ｈα（Ｈα＝Ｈｘａ−Ｈｘｃ）を算出し、ｙ軸方向に対称に配置された６ｂ、６ｄの受信電力値Ｈｘｂ、Ｈｘｄより受信電力差Ｈβ（Ｈβ＝Ｈｘｂ−Ｈｘｄ）を算出する（Ｓ１１２）。一方、補助アンテナ６の代表受信電力値をＶｓとして、各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄの合計値を算出する（Ｓ１１４）。
得られた受信電力差Ｈαおよび受信電力差Ｈβを代表受信電力値Ｖｓで規格化（割る）することで、規格化受信電力値ＡｃｘおよびＡｃｙを算出する（Ｓ１１３）。
ここで、予め、本装置製造時に取得（実際に測定した計測データ、又はそれら計測データを基に計算機により算出したデータでもよい。）した規格化受信電力値ＡｃｘおよびＡｃｙと入射方向θｘ、θｙの関係グラフ（演算式やデータテーブルでも良い）を入射角演算装置８のメモリに保持し、これを利用することで、得られた規格化受信電力値ＡｃｘおよびＡｃｙに応じた入射方向θｘ、θｙを算出することができる。
【００７５】
図１４は、図１３の代表受信電力値Ｖｓが計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍとなったものであり、その算出方法が補助アンテナ６の電波諸元を用いたものでなく、電波受信回路７ａにて受信された計測アンテナ４の電波諸元より、代表受信電力値Ｖｍとして、計測アンテナ４の受信電力値Ｇｘａ、Ｇｘｂ、Ｇｘｃ、Ｇｘｄの、最大値、平均値、又は、特定のアンテナ素子の受信電力値となったものであり、更に、補助アンテナ６の受信電力差Ｈα、Ｈβを最大受信電力値Ｈｘ１、Ｈｙ１に置き換えたものであり、その他の処理は同じである。
尚、Ｈｘ１は受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｃのうち、大きい方とし、Ｈｙ１は受信電力値Ｈｘｂ、Ｈｘｄのうち、大きい方とする。
【００７６】
図１２〜図１４で得られた入射方向θｘ、θｙは、ｘ軸、ｙ軸で表現される２次元であり、次に示す図１５〜図１７の処理は、図６〜図８の処理をそれぞれ２次元に拡張したものである。
【００７７】
図１５は、第１の実施の形態の図６と同様に、予め、本装置製造時に入射角度によるレドーム内面反射が計測アンテナ４に与える影響を実際に測定した計測データ（実測できない場合は計算機シミュレーションにて補完する方法もある。）などにより把握することで、入射方向θｘ、θｙにより使用する計測アンテナ４を決定する。
前段の入射方向θｘ、θｙの算出値θｘ、θｙに対応する計測アンテナ４選択のデータテーブルを入射角演算装置８のメモリに保持しておく。
これを利用し、得られた入射方向θｘ、θｙに応じた計測アンテナ４を選定する（Ｓ１３１）。
選定された計測アンテナ４により、入射角出力値θｏｕｔを算出する（Ｓ１３３）。
【００７８】
図１６は、第１の実施の形態の図７と同様に、予め、本装置製造時に入射角度によるレドーム内面反射が計測アンテナ４に与える影響を実際に測定した計測データ（実測できない場合は計算機シミュレーションにて補完する方法もある。）などにより把握し、計測アンテナ４の計測角度範囲θｚを決定する。
計測角度範囲θｚは、入射方向θｘ、θｙの軸に合わせ、そのデータテーブルを図１５と同様に入射角演算装置８のメモリに保持しておく。
これを利用し、得られた入射方向θｘ、θｙに応じ、そのデータテーブルより計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ内かどうか判定を行い（Ｓ１４１）、計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ内ならば、Ｓ１４３、Ｓ１４４の処理で計測することで、入射角出力値θｏｕｔを算出する。
尚、Ｓ１４１で計測アンテナ４の計測角度範囲θｚ外であれば、処理を終了し、他の到来波（フィルタバンクを有しているのであればその他の周波数の到来波、又は、一定時間経過後の到来波）について入射方向θｘ、θｙの算出（図１２、図１３又は、図１４）から再度実施する（Ｓ１４２）。
このようにして、計測角度範囲θｚ外であった場合は処理を終了し、次の目標に対して入射方向算出を実施する。
【００７９】
図１７は、第１の実施の形態の図８と同様に、計測アンテナ４で受信した電波諸元より、Ｓ１５１、Ｓ１５２により複数の入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・を算出（１個の場合も有りうる）する。
図１２、図１３、又は図１４のフローより算出した入射方向θｘ、θｙと入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・を比較し、差が一番小さい入射角候補（例えばθａ１）を選定する（Ｓ１５３）。
尚、比較の際、入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・の算出値の軸が、入射方向θｘ、θｙの軸と異なる場合、θｘ、θｙの対応軸に座標変換を行い比較する。
予め設定した許容値と比較し、差が許容値以内であれば入射角出力値θｏｕｔとして出力する（Ｓ１５４）。
ここで、許容値以上であれば、処理を終了し、Ｓ１４２と同様の処置を行う（Ｓ１５５）。
【００８０】
ここで、図１５〜図１７の処理を個別に示したが、第１の実施形態と同様に、入射角出力値θｏｕｔの入力を、図１５であればＳ１３２、図１６であればＳ１４３、図１７であればＳ１５２の代わりにすることで、組合せることが可能であり、効果を向上させることができる。
【００８１】
＜＜その他の実施の形態＞＞
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は上記の各実施の形態に限定されず、本発明の範囲内で種々の変更を加えたり、各実施の形態の各構成を組み換えたりしてもよいことは言うまでもない。
【００８２】
また、本発明及び各実施の形態において、入射角演算装置８は、個々の電子回路の形態のものに限定されるものではなく、コンピュータにおける（サブ）プログラム、シーケンサー、メモリ等、各種の形態のものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１、２の実施の形態に係るレドーム内に設置された電波測角アンテナ及び電波測角装置の平面模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る図１の補助アンテナ６、領域Ｚ及び計測アンテナ４の第１の配置例の正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの最大値Ｈｚにて各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂを割り、補助アンテナ６の受信電力比Ｐａ、Ｐｂを算出し、これを用いて入射方向θｘを算出する処理フロー図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの差Ｈαと各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの合計値Ｖｓで割り規格化受信電力値Ａｃを算出し、これを用いて入射方向θｘを算出する処理フロー図である。
【図５】図４の各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂの合計値Ｖｓを、計測アンテナ４にて受信した受信電力値Ｇｘａ、Ｇｘｂの最大値、平均値、又は特定のアンテナ素子の受信電力値を計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍに置き換え、更に、補助アンテナ６の受信電力差Ｈαをｘ軸方向の補助アンテナの最大受信電力値Ｈｘ１に置き換えたものであり、その他の処理は同じである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る、予めレドーム内面反射の影響を把握し、到来電波Ｋの入射方向θｘにより使用する計測アンテナ４を選択し、選択された計測アンテナ４にて到来電波Ｋの入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る、予め入射角度と計測アンテナ４の計測角度範囲θｚを把握し、計測範囲内の到来電波Ｋに対し、その入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る、計測アンテナ４にて受信した電波諸源から算出された複数の入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・に対し、補助アンテナ６により算出した入射方向θｘとの差を比較し、差が最小のものを選択し、更にその差が予め設定した許容値内であることを判定し、入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６及び領域Ｚの第２の配置例である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６及び領域Ｚの第３の配置例である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６及び領域Ｚの第４の配置例である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄの最大値Ｈｚにて各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄを割り、補助アンテナ６の受信電力比Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを算出し、これを用いて入射方向θｘ、θｙを算出する処理フロー図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る補助アンテナ６にて受信した受信電力値ＨｘａとＨｘｃの差Ｈαと、ＨｘｂとＨｘｄの差Ｈβと、各補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄの合計値Ｖｓから規格化受信電力値ＡｃｘおよびＡｃｙを算出し、これを用いて入射方向θｘ、θｙを算出する処理フロー図である。
【図１４】図１３の補助アンテナ６の受信電力値Ｈｘａ、Ｈｘｂ、Ｈｘｃ、Ｈｘｄの合計値である補助アンテナ６の代表受信電力値Ｖｓを、計測アンテナ４で測定した受信電力値Ｇｘａ、Ｇｘｂ、Ｇｘｃ、Ｇｘｄの、最大値、平均値、又は特定のアンテナ素子の受信電力値を計測アンテナ４の代表受信電力値Ｖｍに置き換え、更に、補助アンテナ６の受信電力差Ｈα、Ｈβを、補助アンテナの最大受信電力値Ｈｘ１、Ｈｙ１に置き換えたものであり、その他の処理は同じである。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る、予めレドーム内面反射の影響を把握し、到来電波Ｋの入射方向θｘ、θｙにより使用する計測アンテナ４を選択し、選択された計測アンテナ４にて到来電波Ｋの入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る、予め入射角度と計測アンテナ４の計測角度範囲θｚを把握し、計測範囲内の到来電波Ｋに対し、入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る、計測アンテナ４にて受信した電波諸源から算出された複数の入射角候補θａ１、θａ２、θａ３、・・・に対し、補助アンテナ６により算出した入射方向θｘ、θｙとの差が最小のものを選択し、更にその差が予め設定した許容値内であることを判定し、入射角出力値θｏｕｔを算出する演算を行う処理フロー図である。
【図１８】従来の飛行体用レドームの形状を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 飛しょう体
２ レドーム
３ 正面基台
４（４ａ〜４ｈ） 計測アンテナ
５ 側面基台
６（６ａ〜６ｈ） 補助アンテナ
７（７ａ、７ｂ） 電波受信回路
８ 入射角演算装置
Ａｃ、Ａｃｘ、Ａｃｙ 規格化受信電力値
Ｐ（Ｐａ〜Ｐｄ） 補助アンテナの受信電力比
Ｇｘ（Ｇｘａ〜Ｇｘｈ） 計測アンテナの受信電力値
Ｈｘ（Ｈｘａ〜Ｈｘｈ） 補助アンテナの受信電力値
Ｈｚ 補助アンテナの最大受信電力値
Ｈｘ１ ｘ軸方向の補助アンテナの最大受信電力値
Ｈｙ１ ｙ軸方向の補助アンテナの最大受信電力値
Ｈα ｘ軸方向の補助アンテナの受信電力差
Ｈβ ｙ軸方向の補助アンテナの受信電力差
Ｋ 到来電波
Ｖｍ 計測アンテナの代表受信電力値
Ｖｓ 補助アンテナの代表受信電力値
Ｚ（Ｚａ〜Ｚｈ） 領域
θｏｕｔ 入射角出力値
θｚ 計測アンテナの計測角度範囲
θｘ、θｙ 入射方向
θａ１、θａ２、θａ３、 入射角候補
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の面に配設された複数の計測アンテナと、
前記複数の計測アンテナの配設面に対して交差する方向に配設された複数の補助アンテナとを備えたことを特徴とする電波測角アンテナ。
【請求項２】
前記各補助アンテナの裏面側に配設された電波遮蔽手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電波測角アンテナ。
【請求項３】
前記複数の補助アンテナは、前記複数の計測アンテナの配設エリアを挟むように配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電波測角アンテナ。
【請求項４】
同一の面に配設された複数の計測アンテナと、
前記複数の計測アンテナの配設面に対して交差する方向に配設された複数の補助アンテナを有し、
前記複数の補助アンテナにて受信した到来電波の電波諸元に基づき、前記複数の計測アンテナで受信した到来電波から入射角出力値の算出を行う入射角演算装置とを備えたことを特徴とする電波測角装置。
【請求項５】
前記入射角演算装置は、
前記複数の補助アンテナにより受信した到来電波の入射方向を判定し、
前記入射方向に基づき使用する前記計測アンテナを選択し、
選択された前記計測アンテナにより受信した前記電波の入射角出力値を抽出するものであることを特徴とする請求項４に記載の電波測角装置。
【請求項６】
前記入射角演算装置は、
前記複数の補助アンテナにより受信した到来電波の入射方向を判定し、
前記入射方向が前記計測アンテナの計測角度範囲かどうか判定する機能を有することを特徴とする請求項４に記載の電波測角装置。
【請求項７】
前記入射角演算装置は、
前記複数の補助アンテナにより受信した到来電波の入射方向を判定し
前記計測アンテナで計測した入射角度を補正する機能を有することを特徴とする請求項４に記載の電波測角装置。
【請求項８】
前記計測アンテナは、
飛しょう体の頭部に取り付けられた尖頭形状のレドーム内に配設されたことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の電波測角装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電波測角装置を備えたことを特徴とする飛しょう体。
【請求項１】
同一の面に配設された複数の計測アンテナと、
前記複数の計測アンテナの配設面に対して交差する方向に配設された複数の補助アンテナとを備えたことを特徴とする電波測角アンテナ。
【請求項２】
前記各補助アンテナの裏面側に配設された電波遮蔽手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電波測角アンテナ。
【請求項３】
前記複数の補助アンテナは、前記複数の計測アンテナの配設エリアを挟むように配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電波測角アンテナ。
【請求項４】
同一の面に配設された複数の計測アンテナと、
前記複数の計測アンテナの配設面に対して交差する方向に配設された複数の補助アンテナを有し、
前記複数の補助アンテナにて受信した到来電波の電波諸元に基づき、前記複数の計測アンテナで受信した到来電波から入射角出力値の算出を行う入射角演算装置とを備えたことを特徴とする電波測角装置。
【請求項５】
前記入射角演算装置は、
前記複数の補助アンテナにより受信した到来電波の入射方向を判定し、
前記入射方向に基づき使用する前記計測アンテナを選択し、
選択された前記計測アンテナにより受信した前記電波の入射角出力値を抽出するものであることを特徴とする請求項４に記載の電波測角装置。
【請求項６】
前記入射角演算装置は、
前記複数の補助アンテナにより受信した到来電波の入射方向を判定し、
前記入射方向が前記計測アンテナの計測角度範囲かどうか判定する機能を有することを特徴とする請求項４に記載の電波測角装置。
【請求項７】
前記入射角演算装置は、
前記複数の補助アンテナにより受信した到来電波の入射方向を判定し
前記計測アンテナで計測した入射角度を補正する機能を有することを特徴とする請求項４に記載の電波測角装置。
【請求項８】
前記計測アンテナは、
飛しょう体の頭部に取り付けられた尖頭形状のレドーム内に配設されたことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の電波測角装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電波測角装置を備えたことを特徴とする飛しょう体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−１３９４０３（Ｐ２０１０−１３９４０３Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１６６２１（Ｐ２００８−３１６６２１）
【出願日】平成２０年１２月１２日（２００８．１２．１２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（０００００３３８８）東京計器株式会社 (103)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１２日（２００８．１２．１２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（０００００３３８８）東京計器株式会社 (103)
【Ｆターム（参考）】
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