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公開番号2024140179
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023051201
出願日2023-03-28
発明の名称レーダ反射断面積計測用装置
出願人個人
代理人個人,個人
主分類G01S 7/41 20060101AFI20241003BHJP(測定;試験)
要約【課題】目標物と台座の間に接続箇所が存在しないため高精度なRCS 計測が可能なレーダ反射断面積計測用台座を提供する。
【解決手段】台座1は、床面G上に設置した回転台3の上に設けた電磁石4と、目標物100 に設けた永久磁石5と、目標物100 を回転台3に連結する化学繊維糸6と、回転台3及び電磁石4等を電波から遮蔽する電波吸収体7とを具備している。電磁石4が発生する磁場と永久磁石5が発生する磁場の相互作用により永久磁石5に発生する磁力を、目標物100 に発生する重力と釣り合わせることにより、目標物100 を中空に保持できる。目標物100 の周囲に異物がなく、電磁石等も電波から遮蔽されているため、目標物100 の高精度なRCS 計測が可能となる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
目標物のレーダ反射断面積を計測するために前記目標物を保持するレーダ反射断面積計測用台座であって、
設置面に設置された第１磁場発生手段と、
前記目標物に設けられた第２磁場発生手段と、
前記第１磁場発生手段を電波から遮蔽する電波吸収体と、
を具備し、
前記第１磁場発生手段が発生する磁場と前記第２磁場発生手段が発生する磁場の相互作用により前記第２磁場発生手段に発生する磁力を、前記目標物に発生する重力と釣り合わせることにより、前記目標物を中空に保持することを特徴とするレーダ反射断面積計測用台座。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
第１磁場発生手段が、永久磁石と電磁石の何れかであり、第２磁場発生手段が、永久磁石と電磁石の何れかであることを特徴とする請求項１に記載のレーダ反射断面積計測用台座。
【請求項３】
前記第１磁場発生手段が電磁石であり、
前記第２磁場発生手段が永久磁石であり、
前記目標物の位置を検出するセンサを備えており、
前記センサが検出した前記目標物の位置に応じて前記電磁石を制御することにより、前記目標物を中空に保持することを特徴とする請求項１に記載のレーダ反射断面積計測用台座。
【請求項４】
前記電磁石が床面上に設置されており、前記第２磁場発生手段に発生する磁力が前記電磁石に対する斥力であることを特徴とする請求項３に記載のレーダ反射断面積計測用台座。
【請求項５】
前記電磁石が天井面に設置されており、前記第２磁場発生手段に発生する磁力が前記電磁石に対する引力であることを特徴とする請求項３に記載のレーダ反射断面積計測用台座。
【請求項６】
前記第２磁場発生手段が、前記目標物の内部の空間に設けられており、前記目標物の表面における前記空間の開口部は、前記目標物の外形に沿って磁気透過性材料により作製された蓋体により閉止されていることを特徴とする請求項１に記載のレーダ反射断面積計測用台座。
【請求項７】
前記第２磁場発生手段が、前記目標物の表面の少なくとも一部と同一の形状に形成されて前記一部に設けられた可撓性磁石板であることを特徴とする請求項１に記載のレーダ反射断面積計測用台座。
【請求項８】
前記第２磁場発生手段に発生する磁力が、前記第２磁場発生手段を含む前記目標物の重心に作用するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のレーダ反射断面積計測用台座。
【請求項９】
前記目標物を化学繊維糸で固定部分に接続したことを特徴とする請求項１に記載のレーダ反射断面積計測用台座。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、照射された電波に対する目標物のレーダ反射断面積（Radar cross-section 、以下「ＲＣＳ」という）を計測するために前記目標物が取り付けられるレーダ反射断面積計測用台座（以下、単に台座とも称する。）に係り、特に目標物の高精度なＲＣＳ計測が可能なレーダ反射断面積計測用台座に関するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
目標物に照射されて目標物により散乱（反射）された電波の大きさは、目標物の材質や形状、大きさ等に依存するが、目標物が完全導体球（金属製の球）の場合は、照射されたエネルギーが１００％等方的に散乱される。そこで、レーダから電波の照射を受けた目標物が受信アンテナの方向に電波を反射させる能力の尺度として、前記完全導体球を基準にして換算した当該目標物の断面積をレーダ反射断面積として定義する。すなわちレーダ反射断面積は、ターゲットを完全導体球に置き換えたと仮定した場合に、同じ大きさの反射波が受信されるような完全導体球の断面積を意味しており、反射波の反射電力に正比例する値となっている。
【０００３】
図１２は、目標物の一例である航空機１００（目標物１００とも呼ぶ。）のＲＣＳ計測の原理を示す図である。図１２に示すように、ＲＣＳ計測は、ＲＣＳ計測装置１０１から目標物１００に対して電波を照射（照射電波１０２）し、そのときの目標物から反射した電波（反射電波１０３）を計測することによって行われる。ＲＣＳ計測においては、目標物１００のみが空中に浮遊して静止した状態で計測を行うことが望ましいが、実際にはそのような状態を実現することは困難であるため、目標物１００の下部に、目標物１００を支持するためのレーダ反射断面積計測用台座を設置することが必要となる。台座が存在する状況下で、ＲＣＳ計測を理想的な状態、すなわち目標物１００のみが浮遊しているような状態に近づけるためには、台座自体のＲＣＳが目標物１００のＲＣＳに対して無視できるほど小さくなくてはならない。仮に、台座のＲＣＳが十分に小さくない場合には、目標物１００のＲＣＳ計測精度が著しく低下する。
【０００４】
従来の代表的な台座には、発泡スチロール製台座と金属製台座がある。
図１３に発泡スチロール製台座１０７の一例を示す。発泡スチロール製台座１０７は、発泡スチロールの比誘電率が空気の誘電率に近いために電波を透過しやすいという性質を利用し、照射された電波（照射電波１０２）のうち透過成分（透過電波１０４）を増加させ、反射成分（反射電波１０３）を減少させることで台座１０７のＲＣＳの低減を図るものである。また台座１０７を回転台１０８に固定し、この回転台１０８回転させることにより、目標物１００の姿勢角を、図中矢印で示すアジマス方向に変化させてＲＣＳを計測する。
【０００５】
図１４に金属製台座１１１の一例を示す。この金属製台座１１１は、図中破線で示すように水平な断面がオジャイブ形状の支柱と、その上部に設けられたローテータ１０９で構成される。金属製台座１１１がオジャイブ形状であることにより、照射された電波（照射電波１０２）のうち電波の送受信方向１０６以外の方向への反射成分（反射電波１０５）を増加させ、電波の送受信方向１０６への反射成分（反射電波１０３）を減少させることで台座１１１のＲＣＳ低減を図るものである。また目標物１００を、別途用意したインターフェース１１０を介してローテータ１０９と固定し、ローテータ１０９を回転させることにより、目標物１００の姿勢角を、図中矢印で示すアジマス方向に変化させてＲＣＳを計測する。
【０００６】
ＲＣＳ計測では、測定位置の周辺の状況に影響を避けるため、電波の不要な反射が少ない環境を選択する必要があり、そのために目標物の設置場所を変えながら計測を行いたい場合がある。このような場合には金属製台座は重量物であるため用いられず、発泡スチロール製台座が用いられるのが普通である。
【０００７】
なお、下記非特許文献１には、発泡スチロール製台座のＲＣＳは周波数の４乗および台座の体積に正比例することが記載されている。このため、周波数が高い場合や台座の体積が大きい場合には、台座のＲＣＳが増加する可能性があり、単に台座の材質を発泡スチロールとしただけでは、台座のＲＣＳを十分に低減できない場合があると考えられる。
【０００８】
また、前述のとおり発泡スチロール製台座は、照射された電波のうち透過成分を増加させることによりＲＣＳを低減するものであるが、電波の透過成分を増加させるためには、発泡度を高くする必要があり、その場合、強度的に弱いものとなるため、使用の度に劣化するという問題点もある。
【０００９】
以上説明したように、台座のＲＣＳを低減するためには、発泡スチロールのような電波を透過しやすい材質を選択することも考えられるが、その他、材質以外では台座の形状を工夫することも考えられる。
【００１０】
図１５は、ＲＣＳを低減するために、台座の形状を円錐台形状や多角錐形状とした場合を示している。これらは、いずれも電波の送受信方向１０６以外の方向への電波の反射成分（反射電波１０５）を増加させ、電波の送受信方向１０６への電波の反射成分（反射電波１０３）を減少させることで、台座のＲＣＳの低減を図ろうとするものである。分図（ｂ）の多角錐形状の台座１１２では、同分図中、縦方向である錐形状の軸線を中心とした回転方向（アジマス方向）に台座１１２を回動させた場合、多角錐形状のカット面１１４が電波の送受信方向１０６と正対すると、台座１１２のＲＣＳが急激に上昇してしまう。このため、通常はアジマス方向の回動によってＲＣＳが変化しない分図（ａ）の円錐台形状の台座１１３が用いられることが多い。しかしながら、この場合でも、発泡スチロールからの反射を完全に除去することはできない。また、発泡スチロールを円錐台形状に切断・加工することとで、強度的にはさらに弱いものとなり、繰り返しの使用の際には発泡スチロールの形状が変化し、反射特性が変化してしまう。
（【００１１】以降は省略されています）

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