JPH0646218B2 - 対電波放射源誘導装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，電波放射源に対し追尾誘導を必要とする例
えば対電波放射源ミサイルなどの対電波放射源誘導装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は従来の対放射源誘導装置の構成図である。図に
おいて，(1) はパルスを発生する複数の電波放射源から
の電波を受信し、一部が重なり合つた２個のアンテナビ
ームを構成することのできるアンテナ，(2)は外部から
の制御信号により特定の周波数帯域のみを処理し，アン
テナ(1)の２つのビームの和信号と差信号を発生する受
信機，(3)はアンテナ(1)の角度制御を行うアンテナサー
ボ，(4)は受信機(2)からのアナログビデオ信号をデジタ
ルに変換するＡ／Ｄ変換器，(5)は，Ａ／Ｄ変換器(4)か
らの信号に対し，特定のパルス繰り返し数を持つ信号の
みを追尾する追尾ゲート，(6)は追尾ゲート(5)のゲート
を発生するゲート発生器，(7)は追尾ゲート(5)を通過し
た和信号及び差信号から上記アンテナ(1) に対する電波
放射源の方向の差を示す角度誤差を計算する角度誤差検
出器，(8)は追尾ゲート(5)を通過した和信号に対し信号
の振幅が一定値以上かどうかを検出したターゲツトの信
号に追尾ゲート(5)がロツクオンしているかどうかを判
定するロツクオン判定器，(9)はロツクオン判定器(8)か
らのロツクオン情報と角度誤差検出器(7)からの角度誤
差情報から，アンテナサーボ(3)の角度制御，受信機(2)
の周波数制御及びゲート発生器(6)のゲート位置制御を
行い、誘導装置全体の追尾制御を行うと同時に母機に誘
導制御情報を伝送する追尾誘導制御器，(10)は追尾ター
ゲツトの送信周波数，送信パルス繰り返し数，初期位置
等を記憶しておく追尾データメモリである。

第６図は従来の対放射源誘導装置の受信機(2)の動作原
理を説明する図であり、(a)が電波放射源の送信波の周
波数スペクトラム，(b)が受信機(2)出力の周波数スペク
トラムである。同図(a)のＸで示すようにターゲツト１
がバンドｆ４の周波数で送信していて，同図Ｙで示すよ
うにターゲツト２がバンドｆで送信している時，受信機
(2)にバントｆ４の周波数を選択するように制御信号を
出すと出力は同図(b)のＺのようになる。上記の原理を
利用して，従来の対放射源誘導装置は追尾誘導制御器
(9)が追尾したいターゲツトの周波数バンドを受信器(2)
に指定し周波数追尾をする構成をとつている。

第７図は従来の対放射源誘導装置の追尾ゲート(5)及び
ゲート発生器(6)及びロツクオン判定器(8)の動作原理を
説明する図である。同図において例えば(a)に示すよう
な入力があり、ゲート発生器(6)が同図(b)に示すような
ゲートタイミングを発生している場合に，追尾ゲート
(5)出力は同図(c)で示すように３つのパルスのうち１つ
しか出力がないため，ロツクオン判定器(8)はロツクオ
ン判定を下さない。また同図(d)のようなゲートタイミ
ングでは３つのパルスのうち３つとも出力があり、ロツ
クオン判定器(8)はロツクオン判定を下す。上記のよう
に，従来の対放射源誘導装置では，追尾誘導制御器(9)
が追尾したいターゲツトのパルス繰り返し数に相当する
追尾ゲート信号を発生するようにゲート発生器(6)に指
示し，追尾ゲート(5)出力が受信パルスに一致していれ
ばロツクオン判定器(8)はロツクオン判定を下すように
なつている。

第８図は，上記受信機(2)，追尾ゲート(5)，ゲート発生
器(6)，ロツクオン判定器(8)の動作原理をふまえ，従来
の対放射源誘導装置全体の動作を説明する動作フローチ
ヤートである。追尾誘導制御器(9)はステツプ(22)で追
尾データメモリ(10)から追尾したいターゲツトの送信周
波数バンド，パルス繰り返し数，概略方向を選択し，ス
テツプ(23)でまず受信機(2)に追尾する周波数バンド，
ステツプ(24)ゲート発生器(6)に追尾するパルス繰り返
し数，ステツプ(25)でアンテナサーボ(3)に追尾するタ
ーゲツトの概略方向データを設定する。電波放射源から
の受信周波数，パルス繰り返し数が，追尾誘導制御器
(9)の設定したデータと一致しロツクオン判定器(8)がス
テツプ(26)でロツクオン判定を出すと，ステツプ(27)で
そのデータを対し角度誤差検出器(7)において，角度誤
差検出を行い，追尾誘導制御器(9)はステツプ(28)でタ
ーゲツトロツクオン判定を下し，角度誤差検出データを
用いて角度追尾に入ると同時に，母機を性格に電波放射
に誘導する誘導制御信号を母機に出す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の対電波放射源誘導装置では，例えば，電波放射源
が複数の送信周波数を切り換えて送信してきた場合，ロ
ツクオン判定器(8)のロツクオンは，電波放射源の送信
周波数が切り換わる毎に外れてしまうとめ，追尾誘導制
御器(9)はもう一度最初から追尾動作をやり直すため，
目標とする電波放射源を追尾している時間が減少し，安
定した電波放射源の追尾及び安定した母機の誘導が困難
であるという問題点があつた。

また例えば，電波放射源が複数の送信パルス繰り返し数
を切り換えて送信してきた場合も上記と同様の理由で追
尾誘導性能が劣化するという問題点があつた。

また例えば，複数の電波放射源がある場合には従来の装
置では，一つの電波放射源のみを角度追尾するような構
成をとつているため，単一の目標した識別できないとい
う問題点があつた。

また例えば，電波放射源が，送信周波数，送信パルス繰
り返し数以外の電波諸元，例えば送信パルス幅等を切り
返えながら送信してきたような場合，従来の装置では追
尾ゲート(5)のゲート幅は固定したまま追尾しているた
め，単一のパルス幅を持つ送信波に対してしか対処でき
ないという問題点があつた。

また，電波放射源が例えばスタガ，ジツタ，マルチＰＲ
Ｆレンジング等の特殊なパルス間隔を持つ送信をして来
た場合には，追尾ゲート(5)は即座に受信波と同様の追
尾ゲートタイミングを発生することはできず，追尾でき
ないという欠点があつた。

この発明は，上記のような問題点を解決するためになさ
れたものであり，ターゲツトメモリに電波放射源のパル
ス到来時間及びパルス振幅を周波数，パルス幅，電波放
射源のアンテナに対する角度により連続して書き込むこ
とにより，複数の電波放射源及び複数の送信周波数，多
数の送信パルス繰り返し数，複数のパルス幅を放出する
電波放射源に対しても，連続して追尾を行い，母機を安
定かつ正確に電波放射源に誘導することを目的とする。

また，この発明は上記目的に加えて，パルス到来時間の
ヒストグラム処理を行うことにより，電波放射源のパル
ス繰り返し数の検出を行い，スタガ，ジツタ，マルチＰ
ＲＦレンジング等の特殊なパルス間隔を持つ送信波に対
しても正確な識別を行うことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る対電波放射源誘導装置は，アンテナサー
ボよつて角度制御されるアンテナを持ち，アンテナから
の受信信号から和信号，差信号を発生する受信機を持
ち，アンテナで受信された受信波の周波数を弁別する周
波数弁別器を持ち，Ａ／Ｄ変換器の後段に振幅検出器，
パルス到来時間検出器，パルス幅検出器，角度誤差検出
器を持ち，周波数制御データとパルス幅データと，角度
制御データと角度誤差データとからメモリ書き込みアド
レスを発生するアドレス発生器を持ち，上記アドレス発
生器の発生するアドレスをもとに振幅データとパルス到
来時間を書き込むターゲツトメモリを持ち，ターゲツト
メモリデータに対して，ヒストグラム処理を行うことに
より、送信波のパルス繰り返し数を分析することのでき
るパルス分析器を持ち，追尾したいターゲツトのデータ
を記憶する追尾データメモリを持ち，パルス分析器から
のパルス繰り返し数データと，ターゲツトメモリに書か
れた角度誤差データ，パルス幅データ等の送信波データ
と，周波数弁別器からの周波数データと，アンテナサー
ボからのアンテナ角度データとにより，電波放射源に安
定して母機を誘導する追尾誘導制御器を持つ。

〔作用〕

この発明においては、追尾誘導制御器が周波数弁別器で
出力され、周波数データを受け取り，即座に受信機の受
信周波数バンド制御とターゲツトメモリのアドレスコン
トロールをできるような構成になつているため，電波放
射源が複数の送信周波数を切り換えて送信してきた場合
でも，即座に受信機制御及びターゲツトメモリのアドレ
スコントロールを行うことにより，電波放射源からの送
信波の振幅及びパルス到来時間の大部分を連続してター
ゲツトメモリに書き込むことができ，ターゲツトメモリ
の送信波データを連続的に処理することにより，安定し
た電波放射源の追尾及び母機の誘導が可能となる。ま
た，ターゲツトメモリに長時間のパルス到来時間を記録
することにより，電波放射源が複数のパルス繰り返し数
を切り換えて送信してきた場合も連続してパルス到来時
間を記録できるため，安定した電波放射源の追尾及び母
機の誘導が可能となる。また，アドレス発生器は，パル
ス幅検出器で出力されたデータ及び角度誤差検出器で出
力されたデータ及びアンテナの角度制御データにより，
電波放射源のパルス幅及び角度を分類した状態で電波放
射源のパルス到来時間及びパルス幅データをターゲツト
メモリに書き込むことができるため，例えば複数の電波
放射源がアンテナのビーム内に存在しても同時に多数の
電流放射源からの送信波データを角度ごとに区分された
状態で記憶できる。また例えば，送信波が複数のパルス
幅を切り換えながら送信してきても，送信波データをパ
ルス幅で分類された状態で記憶できる。上記の理由によ
り、複数の電波放射源に対する追尾，及び複数のパルス
幅を切り換えながら発生する電波放射源に対する連続し
た追尾及び母機の誘導が可能となる。

またパルス分析機は、ターゲツトメモリに書かれている
受信波のパルス到来時間に対しヒストグラス処理を行
い，作成したヒストグラムと追尾データメモリに書かれ
ている電波放射源の送信パルスのヒストグラムパターン
とのパターンマツチング処理を行うことにより，電波放
射源のより正確な識別が可能となる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図であり、(1)
〜(4)，(7)，(10)は上記従来装置と全く同一のものであ
る。(11)はアンテナ(1)に入つた受信信号の周波数を弁
別する周波数弁別器であり，弁別した周波数情報をデジ
タル信号で出力する。(12)はＡ／Ｄ変換器(4)の和信号
出力の振幅を検出する振幅検出器，(13)は上記和信号デ
ータに対しパルス到来時間を検出するパルス到来時間検
出器，(14)は上記和信号データに対しパルス幅を検出す
るパルス幅検出器，(21a)〜(21d)は，周波数弁別器(11)
の出力及びパルス到来時間検出器(13)の出力及びパルス
幅検出器(14)の出力及び角度誤差検出器(7)の出力に対
し，後段の処理に不要なものを除去する不要波除去器，
(16)は上記振幅検出器(12)の出力及びパルス到来時間検
出器(13)で出力され不要波除去器(21b)を通過したパル
ス到来時間データを記憶するターゲツトメモリであり，
電波放射源の送信波データを収録するのに十分な容量を
持つものとする。(15)ターゲツトメモリ(16)にデータを
書き込む際に不要波除去器(21a)、(21b)、(21d)を通過
した後の角度誤差，周波数，パルス幅等で書き込み位置
を分類できるような書き込みアドレスを発生し，読み出
しをする際には，上記の分類されたデータの中から必要
なテータのみを自由に読み出すことのできるアドレスを
発生するアドレス発生器である。

(17)はターゲツトメモリ(16)に書かれているパルス到来
時間データによりパルス繰り返し数等の情報を分析する
パルス分析器，(9)はターゲツトメモリ(16)に書かれて
いる振幅データ，周波数データ，角度データ，周波数弁
別器(11)からの周波数データと，アンテナサーボ(3)か
らのアンテナ角度データと，パルス分析器(17)からのパ
ルス繰り返し数データとにより，目標とする電波放射源
の追尾を行い，母機を誘導する追尾誘導制御機であり，
本装置全体の追尾制御コントロールを行う。

第２図はパルス分析器(17)の内部構成を示した図であ
り，(18)は入力値が比較値を中心とする一定のレベル範
囲にある時，１を出力するコンパレータであり，例え
ば，比較値が１０であり，レベル範囲が±２０％とする
と，入力値が８以上１２以下の時にのみ１を出力する。
(19)は１が出された回数を計数する計数カウンタ，(20)
は入力の理論積を出力する理論積作成回路である。

上記のように構成された対放射源誘導装置においては，
アンテナ(1)で受信している受信波の周波数を周波数弁
別器(11)が弁別し，追尾誘導制御器(9)は，上記の弁別
された周波数で受信機(2)が受信するように受信周波数
制御を行うことにより，常に電波放射源からの送信波デ
ータを受信し続けることが可能となる。

また受信機(2)からの和信号及び差信号はＡ／Ｄ変換器
(4)で各々デジタルデータに変換され，振幅，パルス到
来時間，パルス幅，角度誤差が検出される。

上記データの中で振幅データと不要波除去器(21b)を通
過したバルス到来時間データは、十分な容量を持つター
ゲツトメモリ(16)に書き込まてから追尾，誘導用の情報
として活用されるようになつているため，受信波のパル
ス繰り返し数が不規則に変化しても，そのパルス繰り返
し数に相当する不規則なパルス到来時間としてターゲツ
トメモリ(16)に書かれてゆき，受信したパルス情報をす
べて収録することができる。

さらにターゲツトメモリ(16)のアドレス発生器(15)は、
追尾誘導制御器(9)から受信機(2)に指示する受信周波数
データ及びアンテナサーボ(3)に指示する角度制御デー
タ及び角度誤差検出機(7)で出力され不要波除去機(21d)
を通過した角度誤差データ及びパルス幅検出器(14)で出
力され不要波除去器(21c)を通過したパルス幅データを
ターゲツトメモリ(16)のアドレスとして使用するため，
複数の電波データを効率よく分類された形で書き込むこ
とができる。第３図は，上記ターゲツトメモリ(16)に２
つの電波放射源が分類された形で書き込まれている様子
を説明した図であり，２つの電波放射源が，メモリ空間
上のＸ，Ｙに書き込まれ異なる角度Ｄ１，Ｄ２，異なる
送信周波数ｆ１，ｆ２，及び異なるパルス幅Ｗ１，Ｗ２
で送信してきても時間的に各々のパルスが同時に入力さ
れていなければ，メモリ空間上で明確に識別できること
を示している。

また，アドレス発生器(15)はターゲツトメモリ(16)に時
系列のデータを連続して書き込めるようになつているた
め，複数の電波放射源が，複数の送信周波数及び複数の
パルス幅の送信を混在させて送信してきても，ターゲツ
トメモリ(16)内には電波データが整理された形で連続し
て記憶されてゆくことになり，電波放射源の電波データ
を追尾してゆくためのオーバーヘツドタイムがない。

また，パルス分析器(17)では，ターゲツトメモリ(16)の
パルス到来時間に対して４個のコンパレータ(18)が，追
尾データメモリ(10)で設定した各々の比較値を中心とす
る一定レベル，例えば±２０％の範囲内に入力値がある
場合に１を出力するようになつている。ターゲツトメモ
リ(16)に書かれているパルス到来時間データのすべてに
対して上記の比較を繰り返すと，計数カウンタ(19)の各
々の計数値は，コンパレータ(18)の各々の比較値の前後
２０％に入るデータ値を定義域とするヒストグラムを形
成する。

追尾データメモリ(10)は追尾誘導制御器(9)より追尾す
るターゲツトを指定され，計数カウンタ(19)後段にある
コンパレータ(18)の比較入力に対し，追尾するターゲツ
ト各々の定義域におけるヒストグラム値を教える。

計数カウンタ(19)の後段のコンパレータ(18)は，追尾デ
ータメモリ(10)のデータ値と，計数カウンタ(19)のデー
タ値との比較を行い，例えば計数カウンタ(19)のデータ
値が，追尾データメモリ(10)のデータ値の±２０％の範
囲にあれば１を出力する。

上記操作において，もし追尾データメモリ(10)の出力し
たヒストグラムパターンと，計数カウンタ値(19)の出力
したヒストグラムパターンが±２０％以内の誤差で一致
していれば論理積作成回路(20)はすべての計数のカウン
タ(19)の後段のコンパレータ(18)が１を出力しているの
で，１を出力し，追尾誘導制御器(9)に，電波放射源の
送信パルスパターンの識別ができたことを知らせる。

第４図は上記のパルス分析器(17)の動作を説明する図で
ある。ターゲツトメモリ(16)に，各各１μ_sec，２
μ_sec，0.5 μ_secのパルス繰り返し間隔を持つバースト
スタガのパルス繰り返しパターンが同図(a)で示すよう
に記録されている場合に，パルス分析器(17)でヒストグ
ラム処理を行うと同図(b)で示すようなヒストグラム出
力が得られる。このヒストグラム出力に対し，同図(c)
で示すような追尾データメモリのヒストグラムパターン
との比較を行うと，計数カウンタ(19)後段のコンパレー
タ(18)の出力はすべて１となり論理積作成回路(20)の出
力も１となり，追尾誘導制御器(9)が指定した電波放射
源のパルス繰り返しパターンが識別される。

また，不要波除去器(21a) 〜(21d) は周波数弁別器(1
1)、パルス到来時間検出器(13)、パルス幅検出器(14)、
角度誤差検出器(7)からの出力に対し，追尾あるいは捜
索を行ないたくないものを除去し，後段の処理に通過さ
せないようにすることができるため，例えば，電波放射
源が送信周波数，複数のパルス繰り返し数，複数のパル
ス幅を同時に混在させて電波妨害をして来たような場合
でも，不要な周波数データやパルス繰り返し数データや
パルス幅データを電波放射源の識別処理から除去し，必
要なデータのみを使用することができる。従つて目標と
する電波放射源を識別する信号処理のために用いるデー
タ量を必要最小限にできるため，信号処理を迅速かつ正
確にできることになる。

また，例えば，多数の電波放射源が同一の送信周波数，
同一のパルス繰り返し数，同一のパルス幅を送信し，本
来誘導装置が追尾したい電波放射源への追尾を妨害して
来たような場合でも，角度誤差検出器(7)の出力に対
し，必要なもののみを通過させることにより，上記の例
と同様に，電波放射源の識別処理を必要最小限にできる
ため，信号処理を迅速かつ正確にできる。

ところで，上記説明では，アンテナ角度データの処理は
２個のアンテナビームにより，例えば上下のみの一方向
だけに限定しているが，複数個のビーム例えば，上下左
右の合計４個のアンテナビームにより，上下方向，左右
方向の角度の処理を行っても，同様の追尾誘導制御が行
えることはいうまでもない。

また上記説明ではスタガＰＲＦの送信パルスパターンを
例にとり説明したが、同様の処理を行うことにより，ジ
ツタＰＲＦパターンやマルチＰＲＦレンジング等の特殊
ＰＲＦを識別できることはいうまでもない。

また，上記不要波除去器(2)の動作の説明では，単一の
電波放射源が複数の周波数等で妨害する場合と，複数の
電波放射源が単一の周波数等で妨害する場合の例を別々
に挙げたが，両者の妨害を組み合わせて来たような場合
に対しても，同様の効果を得られることはいうまでもな
い。

〔発明の効果〕

この発明は，以上説明したとおり，主として，受信機に
おける受信周波数制御および効率よく収録されたデータ
を分類することのできるターゲツトメモリの使用によ
り，電波放射源が送信周波数等を不連続に変化させてき
た場合にも，連続したデータ収録を行うことができ，安
定した誘導追尾が行え，かつ，複数電波放射源の複数デ
ータにも対応することができるという効果がある。

さらにこの発明では，ターゲツトメモリに収録されたデ
ータに対してヒストグラム処理とパターンマッチング処
理を行うことにより，スタガ，ジツタマルチＰＲＦレン
ジング等の特殊なパルス間隔を持つ送信波に対しても正
確な識別ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図， 第２図は，この発明の一実施例を示す図でパルス分析器
の詳細ブロツク図，第３図は，この発明の一実施例の動
作を説明する図で，ターゲツトメモリの説明図，第４図
は，この発明の一実施例を説明する図で，パルス分析器
の動作を説明する図，第５図は従来の対電波放射源誘導
装置を示す図，第６図，第７図，第８図は，従来の対電
波放射源誘導装置の動作を説明する図である。 図において，(1)はアンテナ，(2)は受信機，(3)はアン
テナサーボ，(4)はＡ／Ｄ変換器，(5)は追尾ゲート，
(6)はゲート発生器，(7)は角度誤差検出器，(8)はロツ
クオン判定器，(9)は追尾誘導制御器，(10)は追尾デー
タメモリ，(11)は周波数弁別器，(12)は振幅検出器，(1
3)はパルス到来時間検出器，(14)はパルス幅検出器，(1
5)はアドレス発生器，(16)はターゲツトメモリ，(17)は
パルス分析器，(18)はコンパレータ，(19)は計数カウン
タ，(20)は論理積作成回路，(21)は不要波除去器であ
る。 なお，図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示してある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２個のアンテナビームを構成して複数の電
   波放射源からの電波を受信するアンテナと、上記アンテ
   ナのビームの向きを調節するアンテナサーボと、上記ア
   ンテナからの受信信号を受信し、２つのビームの和信号
   及び差信号を出力し、外部からの制御信号により受信す
   る周波数バンドを切り換え可能な受信機と、上記アンテ
   ナで受信された受信信号の周波数を弁別する周波数弁別
   器と、上記受信機からの和信号及び差信号をデジタル信
   号に変換するＡ／Ｄ変換器と、デジタル化された和信号
   と差信号により上記アンテナに対する電波放射源の方向
   の差を示す角度誤差を算出する角度誤差検出器と、デジ
   タル化された和信号から和信号の振幅、パルス到来時
   間、パルス幅をそれぞれ検出する振幅検出器、パルス到
   来時間検出器及びパルス幅検出器と、上記振幅検出器出
   力とパルス到来時間検出器出力とを、上記周波数弁別
   器、パルス幅検出器、角度誤差検出器で検出した周波
   数、パルス幅及び角度誤差毎に記憶場所を分類して記憶
   するターゲットメモリと、上記ターゲットメモリにデー
   タを書き込み読み出すためのアドレスを発生するアドレ
   ス発生器と、追尾すべき電波放射源の送信パルスのヒス
   トグラムパターン及び送信周波数が記憶された追尾デー
   タメモリと、上記ターゲットメモリのパルス到来時間デ
   ータからヒストグラムパターンを作成し、そのヒストグ
   ラムパターンを上記追尾データメモリに記憶された追尾
   すべき電波放射源のもつヒストグラムパターンとを比較
   することによって複数の電波放射源の中から特定のパル
   ス繰り返しパターンをもつ電波放射源を識別するパルス
   分析器と、上記パルス分析器により識別された電波放射
   源に対するアンテナの角度誤差を上記ターゲットメモリ
   から読み出して母機誘導のための信号とする追尾誘導制
   御器とを備えたことを特徴とする対電波放射源誘導装
   置。