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JPS6156807B2 - - Google Patents
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JPS6156807B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6156807B2
JPS6156807B2 JP55147277A JP14727780A JPS6156807B2 JP S6156807 B2 JPS6156807 B2 JP S6156807B2 JP 55147277 A JP55147277 A JP 55147277A JP 14727780 A JP14727780 A JP 14727780A JP S6156807 B2 JPS6156807 B2 JP S6156807B2
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JP
Japan
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signal
frequency
angular
angular frequency
antenna
Prior art date
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Application number
JP55147277A
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Japanese (ja)
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JPS5771013A (en
Inventor
Keizo Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOEICHO GIJUTSU KENKYU HONBUCHO
Original Assignee
BOEICHO GIJUTSU KENKYU HONBUCHO
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Filing date
Publication date
Application filed by BOEICHO GIJUTSU KENKYU HONBUCHO filed Critical BOEICHO GIJUTSU KENKYU HONBUCHO
Priority to JP55147277A priority Critical patent/JPS5771013A/en
Publication of JPS5771013A publication Critical patent/JPS5771013A/en
Publication of JPS6156807B2 publication Critical patent/JPS6156807B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/56Conical-scan beam systems using signals indicative of the deviation of the direction of reception from the scan axis

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、目標からの電波又は光をアンテナシ
ステム又は光学系で多重振幅変調した信号を用い
て目標を追尾する追尾方式に関する。 飛しよう体を目標にまで電波を用いて誘導する
とき、目標が飛しよう体に対して電波による妨害
を行うと、飛しよう体はかく乱されてそれ以上目
標へ誘導することが不可能になることがある。電
波を用いる誘導方式のうち、目標からの反射電波
に追尾する方式の1つに、コニカルスキヤンアン
テナを用いた追尾方式がある。このコニカルスキ
ヤンアンテナを用いた追尾方式は、振幅変調され
ていない目標からの反射電波をレーダのアンテナ
を偏心させて回転させることにより振幅変調し、
その信号を増幅した後、振幅検波により振幅変調
波を取出し、アンテナビームを回転させている周
波数で振幅変調波を位相検波することにより、レ
ーダの基準軸(ビームの回転している中心)から
のずれである方位角誤差信号と高低角誤差信号と
を取出している。しかしながら、このようなコニ
カルスキヤンアンテナ方式の追尾系では、コニカ
ルスキヤンアンテナの回転している周波数近くの
周波数で振幅変調された信号による電波妨害を受
けると、目標を追尾している時は変調が非常に浅
く、妨害電波は普通非常に変調が深いので、追尾
系は正しい目標位置を知ることができず、目標を
見失つてしまうばかりでなく、振幅変調されてい
る電波妨害源に対して追尾することすらできなく
なる。 このように、コニカルスキヤン方式のアンテナ
は、アンテナビームを1つの周波数だけで回転さ
せているため、振幅変調の電波妨害に弱い欠点が
ある。また、目標からの光を光学系を用いて追尾
する場合にも同じことが言える。 本発明は、上記の点に鑑み、目標からの電波又
は光をアンテナシステム又は光学系により多重振
幅変調して得た信号を用いて目標を追尾すること
により、電波妨害又は光による妨害を受けにくい
信頼性の高い追尾方式を提供しようとするもので
ある。 本発明では、アンテナシステム又は光学系の複
数の構成要素を偏心させてそれぞれ複数の異なつ
た周波数で回転させることによつて目標からの電
波又は光を多重振幅変調し、それぞれの回転の周
波数による検波出力を用いて、目標と基準軸(ボ
アサイト)との間の角度(方向)のずれに対応し
た誤差信号を取出せるようにしておき、一方の回
転の周波数で妨害を受けた場合には他方の周波数
による誤差信号を選択して追尾可能にしている。
この結果、振幅変調波による電波又は光の妨害を
受けても、複数の周波数による多重振幅変調波の
電波又は光の妨害は極めて困難であることから、
振幅変調の電波又は光の妨害源に追尾系をかく乱
されることはまれになる。 まず、本発明について、2つの偏心したアンテ
ナ(電波レンズ、反射器、フイードホーンを含
む)によつてアンテナビームを回転させる追尾系
の原理的な説明から行う。 第1図の如くアンテナシステムにおける焦点面
上に座標系をとり、第1アンテナの偏心の距離
(物理的には角度)をr1、第2アンテナの座標上
での偏心の距離(物理的には角度)をr2、第1ア
ンテナ、第2アンテナのそれぞれの回転する角速
度をω、ωとする。第1アンテナの回転する
中心Oは、ボアサイトとよばれ、この追尾系の基
準軸である。また第2アンテナの回転中心は
O2、目標の位置はOr、アンテナビームの先端は
Pである。Orのx座標はz1、y座標はz2、Pの
x座標はP1、y座標はP2である。また、Orを原
点としたときのPのx座標はx1、y座標はx2とな
る。θ(t)はOrでのPの回転角、θは第1
アンテナの回転角でθ=ω1t、θは第2アン
テナの回転角でθ=ω2t、θは基準軸Oより
目標を見た角度である。 第1図において、基準軸Oから見たOrの位置
は次式で示される。 この場合、を2つの角周波数ω、ωで復
調できることを以下に説明する。 座標上において、目標の位置Orからビームの
先端Pまでの距離rは次式で示される。 r=[(r1cosθ+r2cosθ−r3cosθ+(r1sinθ+r2sinθ−r3sinθ]〓 =[r1 2+r2 2+r3 2+2r1r2cos(θ−θ)−2r1r3cos(θ−θ)−2r2r3cos(θ−θ)]〓
………(2) ただし、θ=ω1t、θ=ω2tであり、ω
、ωは反時計方向に回転するとき正である。 変調後の出力W(t)は、搬送波の角周波数を
ωcとすると、 W(t)=a(r、t)sinωct ………(3) で表わされる。アンテナパターンをガウス形で近
似すると、振幅項a(r、t)は次のように近似
される。 a(r、t)=exp(−r/γ) ………(4) ただしγはアンテナのパターンによつて近似
される量であり、rは式(2)で求められている。 |r/γ|≪1 とすると式(4)は次のように近似でき、 a(r、t)≒1−r/γ ………(4)′ に近い特性となる。(3)式の振幅変調出力を検波す
ると、sinωctは除去されるから、(4)式につい
て、3つの周波数の正弦波信号が非線形回路を通
過したときの出力信号の中にどのようなスペクト
ルの信号が含まれるかという問題になるが、多周
波数のフーリエ級数の展開の公式によれば(4)式の
中には角周波数ω−ω、ω、ωの信号が
含まれる。従つて、角周波数ω、ωの復調信
号成分に関する位相検波出力について考えると、
ω、ωで回転しているそれぞれのアンテナの
軸に発電機あるいはピツクアツプを取付けて、軸
の回転に同期した信号を取出せば、位相検波に必
要な基準信号のを作ることができる。 そして、位相検波出力Z1,Z2 ただし、 は1周期の平均である。(7)式、(8)式
からω、ωの2つの信号で、それぞれ高低角
と方位角の誤差信号を取出すことができることを
示している。 (4)式から実際に(7)、(8)式の信号が復調できるこ
とを示すために、計算機によるシミユレイシヨン
の結果を第2図に示す。この図は、r1=1、r2
0.6、r3=0、ω=1(rad/sec)、ω=6(r
ad/sec)の場合のビーム先端の軌跡を計算機に
より数値計算を行つた1例を表わしている。 第3図は、第2図の場合にr3を変化させたとき
の同期検波後の誤差信号出力を示している。ここ
で、実線Aは角周波数ωで復調したときであ
り、実線Bは角周波数ωで復調した場合を示
す。ただし、θ=0とした。この図から、入出
力特性は極めて直線性が良いことがわかり、追尾
系に適していることがわかる。 第1図で、r2=0のときは良く知られているコ
ニカルスキヤンアンテナの変復調系になり、これ
までの説明もコニカルスキヤンアンテナの変復調
系の説明を含むことがわかる。r2のベクトルは、
原点Oを中心ではなく、原点O2(r2の一端)を中
心に回転させることができるか否かが重要である
ので、次にどうすれば第1図の如くビームを回転
させることができるのかを説明する。 具体的な例について第4図で説明する。この図
において、アンテナシステムは、パラボラアンテ
ナ1と、反射器2と、フイードホーン3とから構
成されている。ここで、第1図と第4図を関連さ
せて説明する。第4図の反射器2は第1図のよう
に角度r1だけ偏心して角速度ωで回転してい
る。さらに第4図のフイードホーン3は第1図の
ように角度r2だけ偏心して角速度ωで回転して
いる。反射器2及びフイードホーン3はそれぞれ
指向性(角度に応じてアンテナ利得が変化す
る。)があるので、第1図の座標系と対応する。 次に本発明の追尾方式の実施例の全体的構成を
第5図に示す。この図において、アンテナシステ
ムANTはサーボ増幅器SAを有するアンテナサー
ボ装置で駆動されるようになつている。目標から
の電波を含んだ到来電波はアンテナシステム
ANTで受信され、混合器MIXに入る。この混合
器MIXは局部発振器LOの発振出力を受けて受信
信号を適当な中間周波に変換する。このとき、ア
ンテナシステムANTは例えば第4図の如き構成
となつているから到来電波は多重振幅変調されて
いることになる。中間周波に変換された受信信号
は中間周波増幅器IFAで増幅された後、復調器
DETで復調されて搬送波成分が除去される。復
調信号は増幅器LFAで増幅されて帯域通過フイ
ルタBPF1,BPF2,BPF5に加えられる。帯域
通過フイルタBPF1はω近傍の周波数のみを通
過させて掛算器MUT1,MUT2に加える。帯域
通過フイルタBPF2はω近傍の周波数のみを通
過させて掛算器MUT3,MUT4に加える。一
方、帯域通過フイルタBPF5はω−ωの近傍
の周波数のみを通過させて位相検波器PD、同期
検波器SD及びn/m倍器DMに加える。n/m倍
器は分周器と逓倍器と移相器とを組合わせたもの
である。復調信号のうちω−ωの信号成分は
θについての情報を含まないから、基準信号と
して使用でき、ωとωとの比は既知であるか
ら、n/m倍器DMによりω−ωの基準信号
を分周し、逓倍することによつて(5)、(6)式の
を作成することができる。すなわち、基準信号
R1=cosω1t、R2=−sinω1t、R3=cosω2t、R4
−sinω2tを作ることができる。なお、これらの
基準信号R1乃至R4はアンテナシステムANTの回
転軸に発電機、ピツクアツプ等を設けて作成した
ものを用いてもよい。 さて、前記掛算器MUT1は復調信号に含まれ
るωの信号と基準信号R1とを掛算し、低域通
過フイルタLPF1及び帯域通過フイルタBPF3に
加える。その掛算結果は低域通過フイルタLPF1
で高周波成分が除去され、切換回路SWを介して
方位角誤差信号Ez=r3cos(θ+φ)としてサ
ーボ増幅器SAに与えられるようになつている。
掛算器MUT2はωの信号と基準信号R2とを掛
算し低域通過フイルタLPF2に加える。この掛算
結果は低域通過フイルタLPF2で高調波成分が除
去され、切換回路SWを介して高低角誤差信号E
L=r3sin(θ+φ)としてサーボ増幅器SAに
与えられるようになつている。 同様に、掛算器MUT3は復調信号に含まれる
ωの信号と基準信号R3とを掛算し低域通過フ
イルタLPF3に加える。この掛算結果は低域通過
フイルタLPF3で高調波成分が除去され、切換回
路SWを介して方位角誤差信号としてサーボ増幅
器SAに与えられる。掛算器MUT4はωの信号
と基準信号R4とを掛算し、低域通過フイルタ
LPF4及び帯域通過フイルタBPF4に加える。そ
の掛算結果は低域通過フイルタLPF4で高調波成
分が除去され、切換回路SWを介して高低角誤差
信号としてサーボ増幅器SAに与えられる。すな
わち、ω、ωの信号よりそれぞれ方位角誤差
信号及び高低角誤差信号を得ることができる。切
換回路SWは検波器DT1の直流信号が有るとき
ωの信号による方位角誤差信号及び高低角誤差
信号すなわちZ2 を選び、検波器DT2の直流信号
が有るときはωの信号によるものすなわちZ1
選択する。 一方、掛算器MUT5は、アンテナシステム
ANTのω、ωで回転する軸に同期して得ら
れた基準信号R2、R3を掛算し、この掛算結果を
低域通過フイルタLPF5を介して位相検波器PD
に加える。この結果、位相検波器PDの出力には
sinφが得られる。このsinφはφが零に近いとき
sinφ≒φとなり、位相検波器PDの出力より高周
波回路部分から位相検波器PDまでの位相変化φ
を知ることができる。位相差φがわかつていれ
ば、高周波回路部分から位相検波器PDまでの間
に、入力電圧に比例して位相量が変化する電圧制
御形の移相器を用いてsinφに比例した電圧を、
電圧制御移相器に入力し、制御すれば、常に位相
量φをゼロにすることができる。従つて、追尾系
の校正回路として利用できる。いちど角周波数ω
の復調信号成分と角周波数ωの基準信号、角
周波数ωの復調信号成分と角周波数ωの基準
信号、角周波数ω−ωの復調信号成分とω
−ωの基準信号の位置関係をそれぞれそろえて
おけば、到来電波があるときは必らず復調信号の
中に角周波数ω−ωの信号成分が含まれるの
で、角周波数ω−ωの信号の位相の変化だけ
を見ていれば、ω、ωの信号成分の位相の変
化も知ることができ、φを零にしてクロストーク
の原因を減らすことができる。 掛算器MUT6は、アンテナシステムANTのω
、ωで回転する軸に同期して得られた基準信
号R1、R3を掛算し、この掛算結果をローパスフ
イルタLPF6を介して同期検波器SDに加える。
この結果、同期検波器SDの出力にはcosφが得ら
れる。このcosφはφが零に近いときcosφ≒1と
なり、到来電波の存在を理想的に検知することが
できる。そして、この同期検波器SDの出力を低
域通過フイルタLPF7を介して中間周波増幅器
IFA及び増幅器LFAに自動利得制御信号AGCと
して印加している。 次に、上記構成において振幅変調の妨害電波が
あつても目標からの電波に追尾し続けることがで
きる理由を説明する。妨害電波C(t)を次式の
ように定める。 C(t)=(1+d cosωjt)cosωet……(9) 振幅検波後にはd cosωjtの信号が必らず復
調される。ωjがω、ωに近いときはBPF1
又はBPF2に妨害電波の復調信号が出力される。
そして、その妨害信号はさらにBPF3又はBPF4
を介して検波器DT1又はDT2に加えられ、ここ
で交流成分が取出される。 アンテナで受信する信号が式(9)のような妨害電
波であるときには、受信信号ω(t)は式(3)及
び(9)から ω(t)=(1+d cosωjt)a(r、t)cos
ωct ……(14) となり、式(4)の中には定数項があるから、振幅検
波した後の信号にはd cosωjtに比例した成分が
出力する。 ωj=ω+Δω ……(15) とすると、中心の角周波数ωの増幅器(BPF
2)で増幅したときには y1(t)=d cos(ω+Δω)t +er2cos(ω2t−θ) ……(16) (ただしeは比例定数である。) となり、一方、中心の角周波数ωの増幅器で増
幅したときの信号成分は y2(t)=fr3cos(ω1t−θ)……(17) の信号が得られる。ただしfは比例定数である。
位相検波出力は Z1={21+)+232)}×(−2) =dr1sinΔωt+r3sinθ ……(18) となり、妨害信号は交流成分となり信号は直流成
分となる。一方、他方の位相検波出力は Z2=231)×(−1) =r3sinθ ……(19) となり式(18)と式(19)の信号を比較する。こ
のとき、切換回路SWはZ1 (ωによる方位角誤
差信号EZ及び高低角誤差信号EL)とZ2 (ω
よる方位角誤差信号EZ及び高低角誤差信号EL
の値を比較して、Z1 Z2 の値が異なるときは、妨
害を受けていない方のみを選択してサーボ増幅器
SAに加える。例えば、DT1の出力に交流が現わ
れたときには、Z1 が妨害を受けていることを示し
ているから、SWはZ2 を選択する。このようにし
て、妨害電波の存在にかかわらず目標の位置を常
に正しく知ることができる。選択されたZ1 又はZ2
によりサーボ増幅器SAを有するアンテナサーボ
装置はZ1 又はZ2 が零になるようにアンテナシステ
ムANTを駆動して目標を追尾する。 以上の説明から、アンテナ、電波レンズ、反射
器、フイードホーン等のアンテナシステムの構成
要素のうちの2つを偏心させて回転させて到来電
波に多重振幅変調を施すことにより、極めて電波
妨害に強い追尾系を実現可能であることが判る。 なお、復調信号に含まれるω−ωの信号か
ら分周逓倍器DMにより各基準信号R1乃至R4を作
るようにすれば、アンテナ回転軸に発電機あるい
はピツクアツプを取付けて基準信号を作成する場
合に比べて安価になる。ただし、位相検波器
PD、同期検波器SDでsinφ、cosφを第5図の如
く求めたい場合にはアンテナ回転軸側より得た基
準信号も必要となる。 上記実施例では電波によつて目標を追尾する場
合について述べたが、光学的に目標を追尾する場
合にも本発明を適用することができる。両者の違
いは僅かであるので、電波のアンテナシステムに
代る光学系の構成部分のみを示す。第6図におい
て、光学系は、第1の回転レンズ10と、第2の
回転レンズ11と、焦点面15上に配置されてい
る振幅変調レテイクル12と、集光レンズ13
と、光を電気信号に変換する検知器14とからな
つている。第1及び第2の回転レンズ10,11
は偏心してω、ωの異なる角周波数でそれぞ
れ回転するものである。そして、振幅変調レテイ
クル12の面上に第2図のような光点の軌跡をえ
がかせ、目標としての光源からの光を多重振幅変
調して検知器出力に(3)式のような振幅変調波を生
ぜしめる。それ以後の復調回路等は前述の実施例
で述べた第5図の構成と同じである。 次に、上述した振幅変調レテイクルの代りに、
周波数変調レテイクルを用いても同じような性能
改善の効果があるので、その原理と構成について
述べるが、共通の部分が多いので、振幅変調と周
波数変調の違いだけを述べる。 第7図に代表的な周波数変調レテイクルを示
す。ここで、白い部分は光を透過し、黒い部分は
光を遮断する。第1図から点光源の場合の検知器
の出力m(t)は m(t)=sgn sinθ(t) ……(10) ただしsgn y=1 y≧0 −1 y<0 ……(11) θ(t)=mtan-1cosωt+rcosωt−rcosθ/rsinωt+rsinω
t−rsinθ……(12) である。(12)式中mはレテイクルの分割数を示し、第7図の例では分割数m=6となる。(12)式の瞬時周波
数は dθ(t)/dt=m[r ω+r ω+r(ω+ω)cos(ωt/r +r +r
+2rcos(ωt−ωt) −ωt)−rωcos(ωt−θ
)/−2rcos(ωt−θ) −rωcos(ωt−θ)]/−2
cos(ωt−θ)……(13) (4)式の振幅変調の式と(13)式の周波数変調の
式を比べると、もちろん異なるが、結局角周波数
ω、ω、ω−ωの基本波が非線形回路に
入つたときのフーリエ級数の問題になり、フーリ
エ級数展開の公式から角周波数ω、ω、ω
−ωの周波数成分を(13)式の出力の中に含む
ことが判つているので、以後の信号の流れは、振
幅変調の場合と同じように追尾系を考えることが
できる。 第9図は、第7図のレテイクル上に第8図のよ
うな光点の軌跡をえがかせたときの角周波数ω
、ωについての入出力関係を計算機によつて
シミユレイシヨンした結果を示す。第9図におい
て、実線Jはωについて、実線Kはωについ
ての入出力特性であつて、r1=1、r2=0.15、ω
=1(rad/sec)、ω=4(rad/sec)の場合
を示す。 従つて、周波数変調レテイクルを用いた追尾系
の構成は、振幅変調レテイクルを用いた場合と同
様に第6図の通りである。 なお、第4図ではパラボラアンテナ、反射器、
フイードホーンを有するアンテナシステムを示し
たが、電波レンズ等を有するアンテナシステムで
あつてもよい。また、第6図では回転レンズ、レ
テイクルを有する光学系を示したが、鏡等を有す
る光学系であつてもよい。 本発明で使われるサーボ装置は直流信号である
方位角誤差信号及び高低角誤差信号によつてアン
テナシステムあるいは光学系を目標に駆動する直
流入力信号のものと、交流式のサーボ装置におい
てはフリージヤイロの回転角速度をωとすると
誤差角周波数に同期したr3cos(ω1t−θ)の
交流信号を用いて該アンテナあるいは該光学系を
目標に向け駆動するものとがある。 叙上のように、本発明によれば、目標からの電
波又は光をアンテナシステム又は光学系により多
重振幅変調して得た信号を用いて目標を追尾して
いるので、電波妨害又は光による妨害を受けにく
い信頼性の高い追尾方式を得ることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a tracking method for tracking a target using a signal obtained by multiple amplitude modulating radio waves or light from the target using an antenna system or an optical system. When guiding a flying object to a target using radio waves, if the target interferes with the flying object using radio waves, the flying object will be disturbed and it will no longer be possible to guide it to the target. There is. Among the guidance methods using radio waves, one method for tracking reflected radio waves from a target is a tracking method using a conical scan antenna. This tracking method using a conical scan antenna modulates the amplitude of reflected radio waves from a target that are not amplitude modulated by eccentrically rotating the radar antenna.
After amplifying the signal, the amplitude modulated wave is extracted by amplitude detection, and by phase detection of the amplitude modulated wave at the frequency at which the antenna beam is rotating, An azimuth angle error signal and an elevation angle error signal, which are the deviations, are extracted. However, in such a conical scan antenna tracking system, if the conical scan antenna is subjected to radio wave interference due to amplitude modulated signals at a frequency close to the frequency at which the conical scan antenna rotates, the modulation will be extremely severe while tracking the target. Since the jamming waves are generally shallow and the modulation is very deep, the tracking system cannot know the correct target position and not only loses sight of the target, but also tracks against the amplitude modulated jamming source. I can't even do anything. In this way, since the conical scan antenna rotates the antenna beam at only one frequency, it has the disadvantage of being susceptible to amplitude modulation radio wave interference. The same thing can also be said when tracking light from a target using an optical system. In view of the above points, the present invention tracks a target using a signal obtained by multiple amplitude modulating radio waves or light from the target using an antenna system or an optical system, thereby making it less susceptible to interference by radio waves or light. The aim is to provide a highly reliable tracking method. In the present invention, radio waves or light from a target are subjected to multiple amplitude modulation by decentering a plurality of components of an antenna system or an optical system and rotating them at a plurality of different frequencies, and detection is performed at the frequency of each rotation. Using the output, it is possible to obtain an error signal corresponding to the angular (direction) deviation between the target and the reference axis (boresight), and if there is interference at one rotational frequency, the other The error signal based on the frequency of is selected to enable tracking.
As a result, even if radio waves or light are interfered with by amplitude modulated waves, it is extremely difficult to interfere with radio waves or light by multiple amplitude modulated waves by multiple frequencies.
It becomes rare for the tracking system to be disturbed by amplitude modulated radio or optical interference sources. First, regarding the present invention, the principle of a tracking system that rotates an antenna beam using two eccentric antennas (including a radio wave lens, a reflector, and a feed horn) will be explained. As shown in Figure 1, take a coordinate system on the focal plane of the antenna system, and let r 1 be the eccentric distance of the first antenna (physically an angle), and the eccentric distance (physically an angle) of the second antenna on the coordinates. is the angle) is r 2 , and the angular velocities of rotation of the first antenna and the second antenna are ω 1 and ω 2 , respectively. The center O around which the first antenna rotates is called the boresight, and is the reference axis of this tracking system. Also, the rotation center of the second antenna is
O 2 , the target position is Or, and the tip of the antenna beam is P. The x-coordinate of Or is z 1 and the y-coordinate is z 2 , and the x-coordinate of P is P 1 and the y-coordinate is P 2 . Furthermore, when Or is the origin, the x coordinate of P is x 1 and the y coordinate is x 2 . θ(t) is the rotation angle of P in Or, θ 1 is the first
The rotation angle of the antenna is θ 11 t, θ 2 is the rotation angle of the second antenna, θ 22 t, and θ 3 is the angle when looking at the target from the reference axis O. In Figure 1, the position of Or seen from the reference axis O
z is expressed by the following formula. In this case, it will be explained below that z can be demodulated at two angular frequencies ω 1 and ω 2 . On the coordinates, the distance r from the target position Or to the tip P of the beam is expressed by the following equation. r=[(r 1 cosθ 1 +r 2 cosθ 2 −r 3 cosθ 3 ) 2 + (r 1 sinθ 1 +r 2 sinθ 2 −r 3 sinθ 3 ) 2 ] = [r 1 2 + r 2 2 + r 3 2 + 2r 1 r 2 cos(θ 1 −θ 2 )−2r 1 r 3 cos(θ 1 −θ 3 )−2r 2 r 3 cos(θ 2 −θ 3 )]〓
………(2) However, θ 1 = ω 1 t, θ 2 = ω 2 t, and ω
1 , ω2 is positive when rotating counterclockwise. The output W(t) after modulation is expressed as W(t)=a(r,t) sinωct (3) where ωc is the angular frequency of the carrier wave. When the antenna pattern is approximated by a Gaussian shape, the amplitude term a(r, t) is approximated as follows. a (r, t) = exp (-r 2 / γ 2 ) ......(4) However, γ 2 is a quantity approximated by the antenna pattern, and r is determined by equation (2). . When |r 22 |≪1, equation (4) can be approximated as follows, and has a characteristic close to a(r, t)≒1−r 22 (4)'. When the amplitude modulation output in equation (3) is detected, sinω c t is removed, so regarding equation (4), what happens in the output signal when sinusoidal signals of three frequencies pass through the nonlinear circuit? The question is whether spectral signals are included, but according to the formula for the expansion of a multi-frequency Fourier series, Equation (4) includes signals at angular frequencies ω 2 −ω 1 , ω 1 , ω 2 . It can be done. Therefore, considering the phase detection output regarding demodulated signal components of angular frequencies ω 1 and ω 2 ,
By attaching a generator or pick-up to the shaft of each antenna rotating at ω 1 and ω 2 and extracting a signal synchronized with the rotation of the shaft, it is possible to create the reference signals P and Q necessary for phase detection. can. And the phase detection outputs Z 1 and Z 2 are However, is the average of one cycle. Equations (7) and (8) show that it is possible to extract error signals for the elevation angle and azimuth angle using the two signals ω 1 and ω 2 , respectively. In order to show that the signals of equations (7) and (8) can actually be demodulated from equation (4), the results of a computer simulation are shown in FIG. This figure shows that r 1 = 1, r 2 =
0.6, r 3 = 0, ω 1 = 1 (rad/sec), ω 2 = 6 (r
This shows an example in which a computer numerically calculates the trajectory of the beam tip in the case of (ad/sec). FIG. 3 shows the error signal output after synchronous detection when r 3 is changed in the case of FIG. 2. Here, the solid line A shows the case when demodulating at an angular frequency ω 1 , and the solid line B shows the case when demodulating at an angular frequency ω 2 . However, θ 3 =0. From this figure, it can be seen that the input/output characteristics have extremely good linearity, indicating that it is suitable for a tracking system. In FIG. 1, it can be seen that when r 2 =0, the well-known modulation and demodulation system of a conical scan antenna is used, and the explanation up to now also includes a description of the modulation and demodulation system of a conical scan antenna. The vector of r 2 is
The important thing is whether or not it is possible to rotate the beam not around the origin O but around the origin O 2 (one end of r 2 ), so next we will discuss how to rotate the beam as shown in Figure 1. explain. A specific example will be explained with reference to FIG. In this figure, the antenna system is comprised of a parabolic antenna 1, a reflector 2, and a feedhorn 3. Here, FIG. 1 and FIG. 4 will be explained in relation to each other. The reflector 2 in FIG. 4 is eccentric by an angle r 1 and rotates at an angular velocity ω 1 as shown in FIG. 1. Further, the feed horn 3 in FIG. 4 is eccentric by an angle r 2 and rotates at an angular velocity ω 2 as shown in FIG. 1. Since the reflector 2 and the feed horn 3 each have directivity (the antenna gain changes depending on the angle), they correspond to the coordinate system shown in FIG. Next, the overall configuration of an embodiment of the tracking method of the present invention is shown in FIG. In this figure, the antenna system ANT is adapted to be driven by an antenna servo device having a servo amplifier SA. Incoming radio waves including radio waves from the target are sent to the antenna system.
It is received by ANT and goes into mixer MIX. This mixer MIX receives the oscillation output from the local oscillator LO and converts the received signal into an appropriate intermediate frequency. At this time, since the antenna system ANT has a configuration as shown in FIG. 4, for example, the arriving radio waves are subjected to multiple amplitude modulation. The received signal converted to an intermediate frequency is amplified by an intermediate frequency amplifier IFA, and then sent to a demodulator.
It is demodulated by DET and the carrier component is removed. The demodulated signal is amplified by an amplifier LFA and applied to band pass filters BPF1, BPF2, and BPF5. The bandpass filter BPF1 passes only frequencies near ω1 and adds them to the multipliers MUT1 and MUT2. The bandpass filter BPF2 passes only frequencies near ω2 and applies them to multipliers MUT3 and MUT4. On the other hand, the bandpass filter BPF5 passes only frequencies near ω 2 −ω 1 and applies them to the phase detector PD, synchronous detector SD, and n/m multiplier DM. An n/m multiplier is a combination of a frequency divider, a multiplier, and a phase shifter. Since the signal component of ω 2 - ω 1 of the demodulated signal does not include information about θ 3 , it can be used as a reference signal, and since the ratio between ω 1 and ω 2 is known, it can be calculated by the n/m multiplier DM. By dividing and multiplying the reference signal of ω 2 - ω 1 , P in equations (5) and (6),
Q can be created. That is, the reference signal
R 1 = cosω 1 t, R 2 = −sinω 1 t, R 3 = cosω 2 t, R 4 =
−sinω 2 t can be created. Note that these reference signals R 1 to R 4 may be created by providing a generator, a pickup, etc. on the rotation axis of the antenna system ANT. Now, the multiplier MUT1 multiplies the ω 1 signal included in the demodulated signal by the reference signal R 1 and applies the multiplier to the low-pass filter LPF1 and the band-pass filter BPF3. The multiplication result is the low pass filter LPF1
The high frequency component is removed at , and the azimuth error signal Ez=r 3 cos(θ 3 +φ) is applied to the servo amplifier SA via the switching circuit SW.
The multiplier MUT2 multiplies the signal of ω 1 and the reference signal R 2 and applies the product to the low-pass filter LPF2. The harmonic components of this multiplication result are removed by the low-pass filter LPF2, and the elevation angle error signal E is sent via the switching circuit SW.
It is designed to be applied to the servo amplifier SA as L = r 3 sin (θ 3 +φ). Similarly, the multiplier MUT3 multiplies the ω 2 signal included in the demodulated signal by the reference signal R 3 and applies it to the low-pass filter LPF3. The harmonic components of this multiplication result are removed by a low-pass filter LPF3, and the result is given to the servo amplifier SA as an azimuth error signal via a switching circuit SW. The multiplier MUT4 multiplies the signal of ω 2 by the reference signal R 4 , and applies the low-pass filter.
Add to LPF4 and bandpass filter BPF4. The harmonic components of the multiplication result are removed by a low-pass filter LPF4, and the result is given to the servo amplifier SA as an elevation angle error signal via a switching circuit SW. That is, the azimuth error signal and the elevation angle error signal can be obtained from the signals of ω 1 and ω 2 , respectively. The switching circuit SW selects the azimuth error signal and the elevation angle error signal based on the ω 2 signal when there is a DC signal from the detector DT1, i.e. Z 2 , and selects the azimuth error signal and the elevation angle error signal based on the ω 1 signal when there is a DC signal from the detector DT2, i.e. Select Z1 . On the other hand, the multiplier MUT5 is the antenna system
The reference signals R 2 and R 3 obtained in synchronization with the rotating shafts are multiplied by ω 1 and ω 2 of the ANT, and the multiplication result is passed through the low-pass filter LPF5 to the phase detector PD.
Add to. As a result, the output of the phase detector PD is
sinφ is obtained. This sinφ is when φ is close to zero
sinφ≒φ, and the phase change φ from the high frequency circuit part to the phase detector PD from the output of the phase detector PD.
can be known. If the phase difference φ is known, a voltage proportional to sinφ can be generated between the high frequency circuit section and the phase detector PD using a voltage controlled phase shifter whose phase amount changes in proportion to the input voltage.
By inputting and controlling the voltage controlled phase shifter, the phase amount φ can always be made zero. Therefore, it can be used as a tracking system calibration circuit. once angular frequency ω
A demodulated signal component of angular frequency ω 1 and a reference signal of angular frequency ω 1 , a demodulated signal component of angular frequency ω 2 and a reference signal of angular frequency ω 2 , a demodulated signal component of angular frequency ω 2 - ω 1 and a reference signal of ω 2
If the positional relationship of the reference signals of -ω 1 is aligned, the signal component of the angular frequency ω 2 - ω 1 will be included in the demodulated signal whenever there is an incoming radio wave, so the angular frequency ω 2 - By looking only at the change in the phase of the signal of ω 1 , it is possible to know the change in the phase of the signal components of ω 1 and ω 2 , and it is possible to reduce the cause of crosstalk by setting φ to zero. The multiplier MUT6 calculates ω of the antenna system ANT.
1 and ω 2 by reference signals R 1 and R 3 obtained in synchronization with the rotating shaft, and the multiplication result is applied to the synchronous detector SD via the low-pass filter LPF6.
As a result, cosφ is obtained at the output of the synchronous detector SD. This cosφ becomes cosφ≈1 when φ is close to zero, and the presence of an incoming radio wave can be ideally detected. The output of this synchronous detector SD is then passed through a low pass filter LPF7 to an intermediate frequency amplifier.
The automatic gain control signal AGC is applied to IFA and amplifier LFA. Next, the reason why the above configuration can continue to track the radio waves from the target even in the presence of amplitude modulated interfering radio waves will be explained. The interfering radio wave C(t) is determined as shown in the following equation. C(t)=(1+d cosω j t) cosω e t (9) After amplitude detection, the signal of d cosω j t is definitely demodulated. When ω j is close to ω 1 and ω 2 , BPF1
Alternatively, a demodulated signal of the interfering radio wave is output to BPF2.
Then, the interference signal is further transmitted to BPF3 or BPF4.
The signal is applied to the detector DT1 or DT2 via the detector DT1 or DT2, where the alternating current component is extracted. When the signal received by the antenna is a jamming wave as shown in equation (9), the received signal ω 1 (t) is calculated from equations (3) and (9) as ω 1 (t)=(1+d cosωjt)a(r, t) cos
ωct (14) Since there is a constant term in equation (4), a component proportional to d cosωjt is output in the signal after amplitude detection. If ωj=ω 2 +Δω ……(15), then the amplifier (BPF
When amplified in 2), y 1 (t) = d cos (ω 2 + Δω) t + er 2 cos (ω 2 t−θ 3 ) ... (16) (however, e is a proportionality constant), and on the other hand, When amplified by an amplifier with a central angular frequency ω 1 , the signal component is y 2 (t)=fr 3 cos(ω 1 t−θ 3 ) (17). However, f is a proportionality constant.
The phase detection output is Z 1 = {2 1 ( 2 +) + 2 3 ( 2 + 3 )} × (- 2 ) = dr 1 sin Δωt + r 3 sin θ 3 ... (18) The interference signal is an AC component and the signal is a DC component. Becomes an ingredient. On the other hand, the other phase detection output is Z 2 =2 3 ( 1 + 3 ) x ( -1 ) = r 3 sin θ 3 (19), and the signals of equation (18) and equation (19) are compared. At this time, the switching circuit SW switches between Z 1 (azimuth error signal E Z and elevation error signal E L due to ω 1 ) and Z 2 (azimuth error signal E Z and elevation error signal E L due to ω 2 ).
Compare the values of Z1 and Z2, and if the values of Z1 and Z2 are different, select only the one that is not being interfered with and install the servo amplifier.
Add to SA. For example, when alternating current appears at the output of DT1, it indicates that Z1 is being interfered with, so SW selects Z2 . In this way, the target position can always be accurately known regardless of the presence of jamming radio waves. Selected Z 1 or Z 2
Accordingly, the antenna servo device having the servo amplifier SA drives the antenna system ANT so that Z 1 or Z 2 becomes zero to track the target. From the above explanation, by eccentrically rotating two of the antenna system components, such as the antenna, radio wave lens, reflector, and feed horn, and applying multiple amplitude modulation to the incoming radio waves, it is possible to achieve tracking that is extremely resistant to radio interference. It turns out that the system is realizable. Note that if the reference signals R 1 to R 4 are generated from the ω 2 - ω 1 signal included in the demodulated signal by the frequency divider/multiplier DM, the reference signals can be generated by attaching a generator or pickup to the antenna rotation axis. It is cheaper than creating one. However, the phase detector
When it is desired to obtain sinφ and cosφ using PD and synchronous detector SD as shown in FIG. 5, a reference signal obtained from the antenna rotation axis side is also required. In the above embodiment, the case where the target is tracked by radio waves has been described, but the present invention can also be applied to the case where the target is tracked optically. Since the differences between the two are slight, only the components of the optical system that replaces the radio wave antenna system are shown. In FIG. 6, the optical system includes a first rotating lens 10, a second rotating lens 11, an amplitude modulation reticle 12 disposed on a focal plane 15, and a condensing lens 13.
and a detector 14 that converts light into an electrical signal. First and second rotating lenses 10, 11
are eccentric and rotate at different angular frequencies of ω 1 and ω 2 , respectively. Then, a trajectory of a light spot as shown in Fig. 2 is drawn on the surface of the amplitude modulation reticle 12, and the light from the target light source is subjected to multiple amplitude modulation, so that the detector output has an amplitude as shown in equation (3). Generates a modulated wave. The demodulation circuit and the like thereafter are the same as the configuration shown in FIG. 5 described in the previous embodiment. Next, instead of the amplitude modulation reticle described above,
Using a frequency modulation reticle has a similar performance improvement effect, so we will discuss its principle and configuration, but since there are many common parts, we will only discuss the differences between amplitude modulation and frequency modulation. FIG. 7 shows a typical frequency modulation reticle. Here, the white parts transmit light, and the black parts block light. From Figure 1, the output m(t) of the detector in the case of a point light source is m(t) = sgn sinθ(t) ...(10) where sgn y=1 y≧0 -1 y<0 ...(11 ) θ(t)=mtan -1 r 1 cos ω 1 t+r 2 cos ω 2 t-r 3 cos θ 3 /r 1 sin ω 1 t+r 2 sin ω 2
tr 3 sin θ 3 (12). In formula (12), m indicates the number of divisions of the reticle, and in the example of FIG. 7, the number of divisions m=6. The instantaneous frequency of equation (12) is dθ(t)/dt=m[r 1 2 ω 1 +r 2 2 ω 2 +r 1 r 212 )cos(ω 2 t/r 1 2 +r 2 2 +r 3
2 +2r 1 r 2 cos(ω 2 t-ω 1 t) -ω 1 t)-r 1 r 3 ω 1 cos(ω 1 t-θ 3
)/-2r 1 r 3 cos(ω 1 t-θ 3 ) −r 2 r 3 ω 2 cos(ω 2 t-θ 3 )]/-2
r 2 r 3 cos(ω 2 t-θ 3 )...(13) Comparing the expression for amplitude modulation in equation (4) and the expression for frequency modulation in equation (13), of course they are different, but in the end the angular frequency ω 1 , ω 2 , ω 2 −ω 1 is a Fourier series problem when the fundamental waves enter a nonlinear circuit, and from the formula of Fourier series expansion, the angular frequencies ω 1 , ω 2 , ω 2
Since it is known that the frequency component of -ω 1 is included in the output of equation (13), the subsequent signal flow can be considered as a tracking system in the same way as in the case of amplitude modulation. Figure 9 shows the angular frequency ω when the locus of the light spot as shown in Figure 8 is drawn on the reticle of Figure 7.
The results of a computer simulation of the input-output relationship for ω1 and ω2 are shown. In FIG. 9, the solid line J is the input/output characteristic for ω 1 , and the solid line K is the input/output characteristic for ω 2 , where r 1 = 1, r 2 = 0.15, ω
The case where 1 = 1 (rad/sec) and ω 2 = 4 (rad/sec) is shown. Therefore, the configuration of the tracking system using the frequency modulation reticle is as shown in FIG. 6, similar to the case where the amplitude modulation reticle is used. In addition, in Figure 4, the parabolic antenna, reflector,
Although an antenna system having a feed horn is shown, an antenna system having a radio wave lens or the like may be used. Further, although FIG. 6 shows an optical system having a rotating lens and a reticle, it may also be an optical system having a mirror or the like. The servo device used in the present invention is a DC input signal type that drives an antenna system or optical system to a target using an azimuth error signal and a height angle error signal, which are DC signals, and a free-gear type servo device that uses an AC type servo device. When the rotational angular velocity is ω 1 , the antenna or the optical system may be driven toward a target using an alternating current signal of r 3 cos (ω 1 t−θ 3 ) synchronized with the error angular frequency. As described above, according to the present invention, since the target is tracked using a signal obtained by multiple amplitude modulation of radio waves or light from the target using an antenna system or an optical system, there is no interference caused by radio waves or light. It is possible to obtain a highly reliable tracking method that is not easily affected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る追尾方式の原理を説明す
るためにアンテナシステムにおける焦点面上に座
標系をとつて目標位置、アンテナビーム先端等を
示す説明図、第2図はアンテナビーム先端の軌跡
の1例を示すグラフ、第3図は第2図の場合の入
出力特性を示すグラフ、第4図は本発明の実施例
におけるアンテナシステムの1例を示す斜視図、
第5図は実施例の全体的構成を示すブロツクダイ
アグラム、第6図は本発明の他の実施例における
光学系の1例を示す構成図、第7図は周波数変調
レテイクルの1例を示す正面図、第8図は周波数
変調レテイクルの上をえがく光点の軌跡の1例を
示すグラフ、第9図は第8図の場合の入出力特性
を示すグラフである。 1……パラボラアンテナ、2……反射器、3…
…フイードホーン、10,11……回転レンズ、
12……振幅変調レテイクル、13……集光レン
ズ、14……検知器、ANT……アンテナシステ
ム、SA……サーボ増幅器、MIX……混合器、LO
……局部発振器、IFA……中間周波増幅器、
DET……復調器、LFA……増幅器、BPF1乃至
BPF5……帯域通過フイルタ、LPF1乃至LPF7
……低域通過フイルタ、MUT1乃至MUT6……
掛算器、PD……位相検波器、SD……同期検波
器、DM……n/m倍器、SW……切換回路、DT
1,DT2……検波器。
Fig. 1 is an explanatory diagram showing the target position, antenna beam tip, etc. using a coordinate system on the focal plane of the antenna system to explain the principle of the tracking method according to the present invention, and Fig. 2 is an explanatory diagram showing the trajectory of the antenna beam tip. 3 is a graph showing an example of the input/output characteristics in the case of FIG. 2, FIG. 4 is a perspective view showing an example of an antenna system in an embodiment of the present invention,
Fig. 5 is a block diagram showing the overall configuration of the embodiment, Fig. 6 is a block diagram showing an example of an optical system in another embodiment of the present invention, and Fig. 7 is a front view showing an example of a frequency modulation reticle. 8 is a graph showing an example of the locus of a light spot drawn on the frequency modulation reticle, and FIG. 9 is a graph showing the input/output characteristics in the case of FIG. 8. 1...parabolic antenna, 2...reflector, 3...
...Feed horn, 10, 11...Rotating lens,
12...Amplitude modulation reticle, 13...Condensing lens, 14...Detector, ANT...Antenna system, SA...Servo amplifier, MIX...Mixer, LO
...Local oscillator, IFA...Intermediate frequency amplifier,
DET...Demodulator, LFA...Amplifier, BPF1 to
BPF5...Band pass filter, LPF1 to LPF7
...Low pass filter, MUT1 to MUT6...
Multiplier, PD...Phase detector, SD...Synchronized detector, DM...n/m multiplier, SW...Switching circuit, DT
1, DT2...detector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電波を受信するため、アンテナシステムの構
成要素のうち少なくとも2つを偏心させてそれぞ
れ異なつた角周波数(ω、ω)で回転させ、
回転するアンテナビームを作り、目標からの電波
を前記アンテナシステムにより多重振幅変調し、
その信号を検波して得た復調信号の角周波数(ω
、ω)の信号成分と角周波数(ω、ω
の基準信号とにより、同じ周波数どうしで同期検
波して得られた方位角誤差信号及び高低角誤差信
号を用いて、アンテナサーボ装置によつて目標を
追尾することを特徴とする追尾方式。 2 前記復調信号の中に含まれる前記角周波数
(ω、ω)の差の角周波数(ω−ω)を
有する信号成分を分周、逓倍することにより角周
波数(ω、ω)の前記基準信号を作成する特
許請求の範囲第1項記載の追尾方式。 3 電波を受信するため、アンテナシステムの構
成要素のうち少なくとも2つを偏心させてそれぞ
れ異なつた角周波数(ω、ω)で回転させ、
回転するアンテナビームを作り、目標からの電波
を前記アンテナシステムにより多重振幅変調し、
その信号を検波して得た復調信号の角周波数(ω
、ω)の信号成分と角周波数(ω、ω
の基準信号とにより、同じ周波数どうしで同期検
波して得られた方位角誤差信号及び高低角誤差信
号を用いて、アンテナサーボ装置によつて目標を
追尾する追尾方式であつて、前記検波して得た復
調信号の中に含まれる前記角周波数(ω、ω
)の差の角周波数(ω−ω)を有する信号
成分と、前記アンテナシステムにおいて角周波数
(ω、ω)で回転する軸に同期した角周波数
(ω、ω)の基準信号から作られる差の角周
波数(ω−ω)の基準信号との同期検波によ
り得られる直流信号を、自動利得制御信号として
前記検波前の多重振幅変調信号又は検波後の復調
信号を増幅する増幅器に加えることを特徴とする
追尾方式。 4 電波を受信するため、アンテナシステムの構
成要素のうち少なくとも2つを偏心させてそれぞ
れ異なつた角周波数(ω、ω)で回転させ、
回転するアンテナビームを作り、目標からの電波
を前記アンテナシステムにより多重振幅変調し、
その信号を検波して得た復調信号の角周波数(ω
、ω)の信号成分と角周波数(ω、ω
の基準信号とにより、同じ周波数どうしで同期検
波して得られた方位角誤差信号及び高低角誤差信
号を用いて、アンテナサーボ装置によつて目標を
追尾する追尾方式であつて、前記検波して得た復
調信号の中に含まれる前記角周波数(ω、ω
)の差の角周波数(ω−ω)を有する信号
成分と、前記アンテナシステムにおいて角周波数
(ω、ω)で回転する軸に同期した角周波数
(ω、ω)の基準信号から作られる差の角周
波数(ω−ω)の基準信号とを位相検波する
ことによつて、前記アンテナシステムにより多重
変調された信号が増幅器を通過したときに生じる
位相特性の変化を検出し補正して前記方位角誤差
信号及び高低角誤差信号を取り出すのに必要な同
期検波によるクロストークを減らすことを特徴と
する追尾方式。 5 目標となる光源を追尾するため、光学系の構
成要素のうち少なくとも2つを偏心させてそれぞ
れ異なつた角周波数(ω、ω)で回転させ、
光学系の焦点面上におかれている振幅変調レテイ
クル又は周波数変調レテイクル面上に回転する軌
跡をえがかせ、前記光源からの光を多重振幅変調
又は多重周波数変調し、その信号を検波して得た
復調信号の角周波数(ω、ω)の信号成分と
角周波数(ω、ω)の基準信号とにより、同
じ周波数どうしで同期検波して得られた方位角誤
差信号及び高低角誤差信号を用いて、アンテナサ
ーボ装置によつて目標を追尾することを特徴とす
る追尾方式。 6 前記復調信号の中に含まれる前記角周波数
(ω、ω)の差の角周波数(ω−ω)を
有する信号を分周、逓倍することにより角周波数
(ω、ω)の前記基準信号を作成する特許請
求の範囲第5項記載の追尾方式。 7 目標となる光源を追尾するため、光学系の構
成要素のうち少なくとも2つを偏心させてそれぞ
れ異なつた角周波数(ω、ω)で回転させ、
光学系の焦点面上におかれている振幅変調レテイ
クル又は周波数変調レテイクル面上に回転する軌
跡をえがかせ、前記光源からの光を多重振幅変調
又は多重周波数変調し、その信号を検波して得た
復調信号の角周波数(ω、ω)の信号成分と
角周波数(ω、ω)の基準信号とにより、同
じ周波数どうしで同期検波して得られた方位角誤
差信号及び高低角誤差信号を用いて、アンテナサ
ーボ装置によつて目標を追尾する追尾方式であつ
て、前記検波して得た復調信号の中に含まれる前
記角周波数(ω、ω)の差の角周波数(ω
−ω)を有する信号成分と、前記アンテナシス
テムにおいて角周波数(ω、ω)で回転する
軸に同期した角周波数(ω、ω)の基準信号
から作られる差の角周波数(ω−ω)の基準
信号との同期検波により得られる直流信号を、自
動利得制御信号として前記検波前の多重振幅変調
信号又は検波後の復調信号を増幅する増幅器に加
えることを特徴とする追尾方式。 8 目標となる光源を追尾するため、光学系の構
成要素のうち少なくとも2つを偏心させてそれぞ
れ異なつた角周波数(ω、ω)で回転させ、
光学系の焦点面上におかれている振幅変調レテイ
クル又は周波数変調レテイクル面上に回転する軌
跡をえがかせ、前記光源からの光を多重振幅変調
又は多重周波数変調し、その信号を検波して得た
復調信号の角周波数(ω、ω)の信号成分と
角周波数(ω、ω)の基準信号とにより、同
じ周波数どうしで同期検波して得られた方位角誤
差信号及び高低角誤差信号を用いて、アンテナサ
ーボ装置によつて目標を追尾する追尾方式であつ
て、前記検波して得た復調信号の中に含まれる前
記角周波数(ω、ω)の差の角周波数(ω
−ω)を有する信号成分と、前記アンテナシス
テムにおいて角周波数(ω、ω)で回転する
軸に同期した角周波数(ω、ω)の基準信号
から作られる差の角周波数(ω−ω)の基準
信号とを位相検波することによつて、前記アンテ
ナシステムにより多重変調された信号が増幅器を
通過したときに生じる位相特性の変化を検波し補
正して方位角誤差信号及び高低角誤差信号を取り
出すのに必要な同期検波によるクロストークを減
らすことを特徴とする追尾方式。
[Claims] 1. To receive radio waves, at least two of the components of the antenna system are eccentrically rotated at different angular frequencies (ω 1 , ω 2 ),
creating a rotating antenna beam and multiple amplitude modulating radio waves from the target using the antenna system;
The angular frequency (ω
1 , ω 2 ) and the angular frequency (ω 1 , ω 2 )
A tracking method characterized in that a target is tracked by an antenna servo device using an azimuth angle error signal and an elevation angle error signal obtained by synchronous detection at the same frequency using a reference signal. 2 The angular frequencies ( ω 1 , ω 2 ) The tracking method according to claim 1, wherein the reference signal is created. 3. To receive radio waves, at least two of the components of the antenna system are eccentrically rotated at different angular frequencies (ω 1 , ω 2 );
creating a rotating antenna beam and multiple amplitude modulating radio waves from the target using the antenna system;
The angular frequency (ω
1 , ω 2 ) and the angular frequency (ω 1 , ω 2 )
This is a tracking method in which a target is tracked by an antenna servo device using an azimuth angle error signal and an elevation angle error signal obtained by synchronously detecting the same frequency using a reference signal of The angular frequencies (ω 1 , ω
2 ) with a difference in angular frequency (ω 2 −ω 1 ) and a signal component with an angular frequency (ω 1 , ω 2 ) synchronized with an axis rotating with an angular frequency (ω 1 , ω 2 ) in the antenna system. A DC signal obtained by synchronous detection with a reference signal of a difference angular frequency (ω 2 −ω 1 ) created from the reference signal is used as an automatic gain control signal, and the multiple amplitude modulation signal before detection or the demodulation signal after detection is used as an automatic gain control signal. A tracking method that is characterized by being added to the amplifying amplifier. 4. To receive radio waves, at least two of the components of the antenna system are eccentrically rotated at different angular frequencies (ω 1 , ω 2 );
creating a rotating antenna beam and multiple amplitude modulating radio waves from the target using the antenna system;
The angular frequency (ω
1 , ω 2 ) and the angular frequency (ω 1 , ω 2 )
This is a tracking method in which a target is tracked by an antenna servo device using an azimuth angle error signal and an elevation angle error signal obtained by synchronously detecting the same frequency using a reference signal of The angular frequencies (ω 1 , ω
2 ) with a difference in angular frequency (ω 2 −ω 1 ) and a signal component with an angular frequency (ω 1 , ω 2 ) synchronized with an axis rotating with an angular frequency (ω 1 , ω 2 ) in the antenna system. Changes in phase characteristics that occur when a signal multiplexed by the antenna system passes through an amplifier by phase-detecting a reference signal with a difference angular frequency (ω 2 −ω 1 ) created from the reference signal. A tracking method characterized in that crosstalk due to synchronous detection necessary for extracting the azimuth angle error signal and the elevation angle error signal is reduced by detecting and correcting the azimuth angle error signal and the elevation angle error signal. 5. To track a target light source, at least two of the components of the optical system are decentered and rotated at different angular frequencies (ω 1 , ω 2 ),
Draw a rotating locus on the amplitude modulation reticle or frequency modulation reticle surface placed on the focal plane of the optical system, perform multiple amplitude modulation or multiple frequency modulation on the light from the light source, and detect the signal. The azimuth error signal and height obtained by synchronously detecting the same frequency using the signal component of the angular frequency (ω 1 , ω 2 ) of the obtained demodulated signal and the reference signal of the angular frequency (ω 1 , ω 2 ) A tracking method that uses an angular error signal to track a target using an antenna servo device. 6 The angular frequency (ω 1 , ω 2 ) is obtained by dividing and multiplying a signal having an angular frequency (ω 2 −ω 1 ) that is the difference between the angular frequencies (ω 1 , ω 2 ) included in the demodulated signal. ) The tracking method according to claim 5, wherein the reference signal is created. 7. To track a target light source, at least two of the components of the optical system are decentered and rotated at different angular frequencies (ω 1 , ω 2 ),
Draw a rotating locus on the amplitude modulation reticle or frequency modulation reticle surface placed on the focal plane of the optical system, perform multiple amplitude modulation or multiple frequency modulation on the light from the light source, and detect the signal. The azimuth error signal and height obtained by synchronously detecting the same frequency using the signal component of the angular frequency (ω 1 , ω 2 ) of the obtained demodulated signal and the reference signal of the angular frequency (ω 1 , ω 2 ) A tracking method in which a target is tracked by an antenna servo device using an angular error signal, the angle of the difference between the angular frequencies (ω 1 , ω 2 ) contained in the demodulated signal obtained by the detection. Frequency (ω 2
−ω 1 ) and a reference signal of angular frequency (ω 1 , ω 2 ) synchronized with the axis rotating with angular frequency (ω 1 , ω 2 ) in said antenna system, the difference angular frequency ( A DC signal obtained by synchronous detection with a reference signal of ω 2 −ω 1 ) is applied as an automatic gain control signal to an amplifier that amplifies the multiple amplitude modulation signal before detection or the demodulation signal after detection. Tracking method. 8. To track a target light source, at least two of the components of the optical system are decentered and rotated at different angular frequencies (ω 1 , ω 2 ),
Draw a rotating locus on the amplitude modulation reticle or frequency modulation reticle surface placed on the focal plane of the optical system, perform multiple amplitude modulation or multiple frequency modulation on the light from the light source, and detect the signal. The azimuth error signal and height obtained by synchronously detecting the same frequency using the signal component of the angular frequency (ω 1 , ω 2 ) of the obtained demodulated signal and the reference signal of the angular frequency (ω 1 , ω 2 ) A tracking method in which a target is tracked by an antenna servo device using an angular error signal, the angle of the difference between the angular frequencies (ω 1 , ω 2 ) contained in the demodulated signal obtained by the detection. Frequency (ω 2
−ω 1 ) and a reference signal of angular frequency (ω 1 , ω 2 ) synchronized with the axis rotating with angular frequency (ω 1 , ω 2 ) in said antenna system, the difference angular frequency ( By performing phase detection on the reference signal of ω 2 −ω 1 ), changes in phase characteristics that occur when the signal multiplexed by the antenna system passes through the amplifier are detected and corrected, and an azimuth error signal is obtained. and a tracking method characterized by reducing crosstalk due to synchronous detection required to extract the elevation angle error signal.
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