特許ウォッチ

公開番号2024176251
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023094678
出願日2023-06-08
発明の名称FMCWサーボスロープレーダ信号処理装置及びプログラム
出願人日本無線株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01S 7/40 20060101AFI20241212BHJP(測定;試験)
要約【課題】本開示は、飛翔体等の移動体に搭載されるジャイロセンサとは独立して、FMCWサーボスロープレーダ信号処理装置の機能として、受信波のドップラシフトを考慮して、地表面等の目標距離を補正することを目的とする。
【解決手段】本開示は、地表面等の目標距離の所定期間の時間変化に基づいて、FMCWサーボスロープレーダ送受信装置1が搭載される飛翔体等の移動体の速度成分のうちの、FMCWサーボスロープレーダ送受信装置1の電波発射方向と平行な速度成分を算出する移動体速度算出部22を備え、移動体速度算出部22は、飛翔体等の移動体の電波発射方向と平行な速度成分による受信波のドップラシフトが、地表面等の目標距離の算出(そして飛翔体等の移動体の電波発射方向と平行な速度成分の算出)に及ぼす影響を考慮することを特徴とするFMCWサーボスロープレーダ信号処理装置2である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓ－Ｗａｖｅ）サーボスロープ方式を用いて、目標物とＦＭＣＷサーボスロープレーダ送受信装置との間の目標距離を測定するＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理装置であって、
前記ＦＭＣＷサーボスロープレーダ送受信装置からの送信波と前記目標物からの受信波との間の遅延時間に基づいて、前記目標距離を算出する目標距離算出部と、
前記目標距離の所定期間の時間変化に基づいて、前記ＦＭＣＷサーボスロープレーダ送受信装置が搭載される移動体の速度成分のうちの、前記ＦＭＣＷサーボスロープレーダ送受信装置の電波発射方向と平行な速度成分を算出する移動体速度算出部と、
を備え、前記移動体速度算出部は、前記移動体の前記電波発射方向と平行な速度成分による前記受信波のドップラシフトが、前記目標距離の算出に及ぼす影響を考慮する
ことを特徴とするＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記移動体速度算出部は、前記目標距離ｈ
Ｍ
の所定期間Δｔの時間変化Δｈ
Ｍ
／Δｔに基づいて、前記移動体の前記電波発射方向と平行な速度成分Ｖを
TIFF
2024176251000014.tif
27
170
のように算出する（ただし、λは、前記送信波の波長であり、ｆ
ｂ０
は、一定周波数にフィードバック制御される前記送信波と前記受信波との間のビート周波数である。）
ことを特徴とする、請求項１に記載のＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理装置。
【請求項３】
前記移動体の前記電波発射方向と平行な速度成分による前記受信波のドップラシフトを考慮して、前記目標距離を補正する目標距離補正部、をさらに備える
ことを特徴とする、請求項１に記載のＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理装置。
【請求項４】
前記目標距離補正部は、前記移動体の前記電波発射方向と平行な速度成分Ｖによる前記受信波のドップラシフトを考慮して、前記目標距離を補正前のｈ
Ｍ
から補正後のｈ
Ｃ
へと
TIFF
2024176251000015.tif
17
170
のように補正する（ただし、λは、前記送信波の波長であり、ｆ
ｂ０
は、一定周波数にフィードバック制御される前記送信波と前記受信波との間のビート周波数である。）
ことを特徴とする、請求項３に記載のＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理装置。
【請求項５】
前記移動体速度算出部は、前記移動体の前記電波発射方向と平行な速度成分が、前記移動体の前記電波発射方向と平行な想定速度の範囲外であるときに、前記移動体の前記電波発射方向と平行な速度成分をマスキングする又はスムージングする
ことを特徴とする、請求項１に記載のＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理装置が備える各処理部の各処理ステップを、前記ＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理装置としてのコンピュータに実行させるためのＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓ－Ｗａｖｅ）サーボスロープ方式を用いて、目標物とＦＭＣＷサーボスロープレーダ送受信装置との間の目標距離を測定する技術に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ＦＭＣＷサーボスロープ方式を用いて、目標物とＦＭＣＷサーボスロープレーダ送受信装置との間の目標距離を測定する技術が、特許文献１、２等に開示されている。特許文献１、２では、特に地表面等の目標距離を測定する電波高度計が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－１８５６６１号公報
特開平０６－１６８０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術のＦＭＣＷサーボスロープレーダシステムの構成を図１に示す。従来技術のＦＭＣＷサーボスロープレーダシステムＲは、ＦＭＣＷサーボスロープレーダ送受信装置１、ＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理装置２及びＦＭＣＷサーボスロープレーダ上位装置３を備える。ＦＭＣＷサーボスロープレーダ送受信装置１は（ＦＭＣＷサーボスロープレーダシステムＲ全体も）、飛翔体等の移動体に搭載される。ＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理装置２は、目標距離算出部２１を備える。ＦＭＣＷサーボスロープレーダ上位装置３は、ジャイロセンサ３１及び目標距離補正部３２を備える。
【０００５】
目標距離算出部２１は、ＦＭＣＷサーボスロープレーダ送受信装置１からの送信波と地表面等の目標物からの受信波との間の遅延時間τ
Ｍ
［ｎ］に基づいて、地表面等の目標距離ｈ
Ｍ
［ｎ］を算出する（後述の数４を参照）。ジャイロセンサ３１は、飛翔体等の移動体の速度成分のうちの、ＦＭＣＷサーボスロープレーダ送受信装置１の電波発射方向と平行な速度成分Ｖ［ｎ］を算出する。目標距離補正部３２は、飛翔体等の移動体の電波発射方向と平行な速度成分Ｖ［ｎ］による受信波のドップラシフトを考慮して、地表面等の目標距離をｈ
Ｍ
［ｎ］からｈ
Ｃ
［ｎ］へと補正する（後述の数１２を参照）。
【０００６】
しかし、ジャイロセンサ３１が飛翔体等の移動体に搭載されるとしても、ジャイロセンサ３１とは独立して、ＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理装置２の機能として、受信波のドップラシフトを考慮して、地表面等の目標距離を補正する要望が考えられる。
【０００７】
そこで、前記課題を解決するために、本開示は、飛翔体等の移動体に搭載されるジャイロセンサとは独立して、ＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理装置の機能として、受信波のドップラシフトを考慮して、地表面等の目標距離を補正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、地表面等の目標距離の所定期間の時間変化に基づいて、飛翔体等の移動体の速度成分のうちの、ＦＭＣＷサーボスロープレーダ送受信装置の電波発射方向と平行な速度成分を算出する。ここで、飛翔体等の移動体の電波発射方向と平行な速度成分による受信波のドップラシフトが、地表面等の目標距離の算出（そして飛翔体等の移動体の電波発射方向と平行な速度成分の算出）に及ぼす影響を考慮する。
【０００９】
具体的には、本開示は、ＦＭＣＷサーボスロープ方式を用いて、目標物とＦＭＣＷサーボスロープレーダ送受信装置との間の目標距離を測定するＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理装置であって、前記ＦＭＣＷサーボスロープレーダ送受信装置からの送信波と前記目標物からの受信波との間の遅延時間に基づいて、前記目標距離を算出する目標距離算出部と、前記目標距離の所定期間の時間変化に基づいて、前記ＦＭＣＷサーボスロープレーダ送受信装置が搭載される移動体の速度成分のうちの、前記ＦＭＣＷサーボスロープレーダ送受信装置の電波発射方向と平行な速度成分を算出する移動体速度算出部と、を備え、前記移動体速度算出部は、前記移動体の前記電波発射方向と平行な速度成分による前記受信波のドップラシフトが、前記目標距離の算出に及ぼす影響を考慮することを特徴とするＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理装置である。
【００１０】
この構成によれば、飛翔体等の移動体に搭載されるジャイロセンサとは独立して、ＦＭＣＷサーボスロープレーダ信号処理装置の機能として、受信波のドップラシフトを考慮して、飛翔体等の移動体の電波発射方向と平行な速度成分を算出することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許