JPH0711567B2 - Antenna drive - Google Patents
Antenna driveInfo
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- JPH0711567B2 JPH0711567B2 JP63284707A JP28470788A JPH0711567B2 JP H0711567 B2 JPH0711567 B2 JP H0711567B2 JP 63284707 A JP63284707 A JP 63284707A JP 28470788 A JP28470788 A JP 28470788A JP H0711567 B2 JPH0711567 B2 JP H0711567B2
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- Japan
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- antenna
- angle
- command signal
- yaw
- yaw direction
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- Details Of Aerials (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、地上もしくは水上における固定あるいは移
動中の乗物等の目標物体を捜索することを任務とする航
空機等の一般に空中を飛行する飛翔体が、この飛翔体に
搭載されるアンテナから輻射されるビームが地表面もし
くは水面を走査するために、前記アンテナを駆動する装
置に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flying body generally flying in the air, such as an aircraft whose mission is to search for a target object such as a fixed or moving vehicle on the ground or on the water. However, the present invention relates to a device for driving an antenna mounted on this flying object so that the beam radiated from the antenna scans the ground surface or the water surface.
第３図は、飛翔体が地上もしくは水上の目標物体を捜索
するために、飛翔体に捜索されるアンテナからビームを
輻射し、地表面もしくは水面を走査している状況を真横
から眺めた図で、（21）は飛翔体（31）の飛行方向、
（33）はアンテナ、（34）はアンテナ・ビーム、（35）
はアンテナ・ボアサイト、（36）はビーム幅、（37）は
地表面もしくは水面である。FIG. 3 is a view from the side of a situation where a flying object radiates a beam from an antenna searched by the flying object to scan a ground surface or water surface in order to search for a target object on the ground or on the water. , (21) is the flight direction of the flying body (31),
(33) is an antenna, (34) is an antenna beam, (35)
Is the antenna boresight, (36) is the beam width, and (37) is the ground or water surface.
第４図は、アンテナ駆動装置を示す図で、（42）はサー
ボ増幅器、（43）はアンテナ（33）の角度を検出する角
度検出器、（44）はアンテナ角度指令信号、（45）はア
ンテナ角度信号、（46）はアンテナ駆動信号、（47）は
アンテナ角指令信号（44）とアンテナ角度信号（45）と
の角度誤差を演算する角度誤差演算器である。なお、ア
ンテナ駆動装置は、アンテナを駆動する方向がヨー方向
でもピッチ方向でも同様に第４図のように示される。FIG. 4 is a diagram showing an antenna driving device, in which (42) is a servo amplifier, (43) is an angle detector for detecting the angle of the antenna (33), (44) is an antenna angle command signal, and (45) is An antenna angle signal, (46) an antenna drive signal, and (47) an angle error calculator for calculating an angle error between the antenna angle command signal (44) and the antenna angle signal (45). The antenna driving device is also shown in FIG. 4 whether the direction of driving the antenna is the yaw direction or the pitch direction.
第５図は、従来のアンテナ駆駆動装置におけるアンテナ
角度指令信号（44）のタイム・シーケンスを示す図で、
同図（ａ）のグラフにおいて、縦軸はヨー方向のアンテ
ナ角度指令信号、横軸は時間を示し、また同図（ｂ）の
グラフにおいて、縦軸はピッチ方向のアンテナ角度指令
信号、横軸は時間を示す。同図において、maxは最大
角度（ヨー方向）、 は角速度（ヨー方向、ｔは時間を表わす。FIG. 5 is a diagram showing a time sequence of an antenna angle command signal (44) in a conventional antenna driving device,
In the graph of FIG. 10A, the vertical axis represents the yaw direction antenna angle command signal and the horizontal axis represents time. In the graph of FIG. 9B, the vertical axis represents the pitch direction antenna angle command signal and the horizontal axis. Indicates time. In the figure, max is the maximum angle (yaw direction), Represents the angular velocity (yaw direction, t represents time).
第６図は、従来のアンテナ駆動装置によってアンテナを
駆動した場合について、アンテナ（33）から輻射された
ビームの地表面もしくは水面における投影の軌跡を描い
た図で、（21）は飛翔体の飛行方向、（22）は地表面も
しくは水面におけるアンテナ・ボアサイトの軌跡、（2
3）は地表面もしくは水面におけるアンテナ・ビームの
投影、（24）は捜索幅である。FIG. 6 is a diagram showing the locus of projection of the beam radiated from the antenna (33) on the ground surface or the water surface when the antenna is driven by the conventional antenna driving device, and (21) shows the flight of the flying object. Direction, (22) is the trajectory of the antenna boresight on the ground surface or water surface, (2
3) is the projection of the antenna beam on the ground surface or the water surface, and (24) is the search width.
次に動作について説明する。第３図に示す飛翔体（31）
が地上もしくは水上における目標物体を、飛行しながら
捜索するために、飛翔体（31）に捜索されたアンテナ
（33）を従来のアンテナ駆動装置によって駆動すると、
第４図に示すアンテナ駆動装置におけるアンテナ角度指
令信号（44）のヨー方向及びピッチ方向のタイム・シー
ケンスが第５図に示すようになるため、アンテナ（33）
はピッチ方向をある角度に固定し、ヨー方向にのみ駆動
することになり、捜索洩れが発生しないようにアンテナ
（33）を駆動した場合、地表面もしくは水面におけるア
ンテナ・ビームの投影の軌跡は第６図に示すようにな
る。Next, the operation will be described. The flying object (31) shown in FIG.
In order to search for a target object on the ground or on the water while flying, when the antenna (33) searched by the flying object (31) is driven by a conventional antenna driving device,
Since the time sequence in the yaw direction and the pitch direction of the antenna angle command signal (44) in the antenna driving device shown in FIG. 4 becomes as shown in FIG. 5, the antenna (33)
Will fix the pitch direction at a certain angle and drive it only in the yaw direction. If the antenna (33) is driven so that search leakage does not occur, the projection trajectory of the antenna beam on the ground surface or the water surface will be It becomes as shown in FIG.
従来のアンテナ駆動装置によってアンテナを駆動する
と、第６図からわかるように、地表面もしくは水面にお
けるアンテナ・ビームの投影の密度が均一ではなく、目
標の所在位置により、目標を探知する性能が異なるなど
の問題点があった。When the antenna is driven by the conventional antenna driving device, as shown in FIG. 6, the projection density of the antenna beam on the ground surface or the water surface is not uniform, and the ability to detect the target varies depending on the position of the target. There was a problem.
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、地表面もしくは水面におけるアンテナ・ビ
ームの投影の密度をほぼ均一とすることができるアンテ
ナ駆動装置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain an antenna drive device that can make the projection density of an antenna beam on the ground surface or the water surface substantially uniform. .
この発明に係るアンテナ駆動装置は、アンテナを駆動す
る方向をヨー方向だけに限定せず、ヨー方向に連動して
ピッチ方向にも同時に駆動するようにしたものである。The antenna drive device according to the present invention is not limited to the yaw direction as the direction in which the antenna is driven, and is also adapted to be driven simultaneously in the pitch direction in conjunction with the yaw direction.
この発明におけるアンテナ駆動装置は、アンテナをヨー
方向及びピッチ方向へ同時に駆動することにより、地表
面もしくは水面におけるアンテナ・ビームの投影密度を
均一化することができるとともに、所定の捜索幅に対す
る所要のアンテナ駆動角速度を小さくすることができ、
その結果、目標物体を照射する時間を長くし、目標探知
性能を高めることができる効果がある。The antenna driving device according to the present invention can make the projection density of the antenna beam on the ground surface or the water surface uniform by simultaneously driving the antenna in the yaw direction and the pitch direction, and at the same time, a required antenna for a predetermined search width can be obtained. The driving angular velocity can be reduced,
As a result, there is an effect that the time for irradiating the target object can be lengthened and the target detection performance can be improved.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は、この発明のアンテナ駆動装置におけるアンテナ角
度指令信号（44）のタイム・シーケンスを示す図で、同
図（ａ）のグラフにおいて、縦軸はヨー方向のアンテナ
角度指令信号、横軸は時間を示し、また同図（ｂ）のグ
ラフにおいて、縦軸はピッチ方向のアンテナ角度指令信
号、横軸は時間を示す。同図において、maxは最大角
度（ヨー方向）、 は角速度（ヨー方向）、ψmaxは最大角度（ピッチ方
向）、０及び１は角速度（ピッチ方向）、t0及びt1
は時間を表わす。この発明のアンテナ駆動装置の構成は
第４図に示されたサーボ増幅器（42）、角度検出器（4
3）、角度誤差演算器（47）がそれぞれヨー、ピッチ方
向用として具備されてている。またアンテナ角度指令信
号（（44）は、図示していない発生手段により発生され
るが、この指令信号（44）は第１図（ａ）（ｂ）に示す
ようにヨー方向のアンテナ駆動最大角度、アンテナ角速
度を設定したヨー方向のアンテナ角度指令信号と、ピッ
チ方向のアンテナ駆動最大角度、アンテナ駆動角速度を
設定し、かつ上記アンテナがヨー方向に一往復駆動する
間に上記アンテナをピッチ方向に二往復駆動させるため
のピッチ方向のアンテナ角度指令信号とからなり、ヨ
ー、ピッチ方向用の角度誤差演算器（47）にそれぞれ出
力される。第２図は、この発明のアンテナ駆動装置によ
ってアンテナを駆動した場合について、アンテナ（33）
から輻射されたビームの地表面もしくは水面における投
影の軌跡を描いた図で、（21）は飛翔体の飛行方向、
（22）は地表面もしくは水面におけるアンテナ・ボアサ
イトの軌跡、（23）は地表面もしくは水面におけるアン
テナ・ビームの投影、（24）は捜索幅である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First
The figure shows the time sequence of the antenna angle command signal (44) in the antenna drive device of the present invention. In the graph of FIG. 4 (a), the vertical axis represents the antenna angle command signal in the yaw direction, and the horizontal axis represents the time. In the graph of FIG. 7B, the vertical axis represents the antenna angle command signal in the pitch direction and the horizontal axis represents time. In the figure, max is the maximum angle (yaw direction), Is the angular velocity (yaw direction), ψmax is the maximum angle (pitch direction), 0 and 1 are the angular velocity (pitch direction), t 0 and t 1
Represents time. The configuration of the antenna drive device of the present invention is the servo amplifier (42) and the angle detector (4
3), an angle error calculator (47) is provided for yaw and pitch directions, respectively. Further, the antenna angle command signal ((44) is generated by a generator (not shown), and this command signal (44) is the maximum antenna drive angle in the yaw direction as shown in FIGS. 1 (a) and (b). , An antenna angle command signal in the yaw direction in which the antenna angular velocity is set, an antenna driving maximum angle in the pitch direction, and an antenna driving angular velocity are set, and the antenna is moved in the pitch direction two times during one reciprocating drive in the yaw direction. 2 is composed of a pitch direction antenna angle command signal for reciprocating driving, and is output to the yaw and pitch direction angle error calculators (47), respectively. If you do, antenna (33)
(21) is a drawing depicting the trajectory of the projection of the beam radiated from the ground surface or the water surface.
(22) is the trajectory of the antenna boresight on the ground surface or the water surface, (23) is the projection of the antenna beam on the ground surface or the water surface, and (24) is the search width.
地上もしくは水上における目標物体を捜索するために、
飛翔体（31）が飛行しながら飛翔体（１）に搭載される
アンテナ（33）を駆動するには、第１図に示すように、
アンテナ（33）をヨー方向に一往復駆動する間にアンテ
ナ（33）をピッチ方向に二往復駆動することにより、第
２図に示すように、アンテナ（33）から輻射されるビー
ムが地表面上もしくは水面上を捜索洩れがないように走
査するという条件の下に、アンテナ・ビームの投影密度
を目標の所在位置に依存せずにほぼ一定とすることがで
き、さらにアンテナ駆動角速度を従来のアンテナ駆動装
置に較べて小さくすることができる。To search for a target object on the ground or on the water,
To drive the antenna (33) mounted on the flying body (1) while the flying body (31) is flying, as shown in FIG.
By driving the antenna (33) twice in the pitch direction while driving the antenna (33) once in the yaw direction, the beam radiated from the antenna (33) on the ground surface as shown in FIG. Alternatively, the projection density of the antenna beam can be made almost constant without depending on the target location under the condition that the surface of the water is scanned without search leaks. It can be made smaller than the driving device.
実際、運用条件の諸元が、捜索幅2y〔ｍ〕、飛翔体の飛
行速度ｖ〔m/sec〕、飛行高度ｈ〔ｍ〕、目標捕捉距離
Ｒ〔ｍ〕、ビーム幅ｂ〔rad〕に対して、第１図におけ
るヨー方向及びピッチ方向のアンテナ角度指令信号に関
する各設計値を、 max＝0 t0〔rad〕、 t1＝ｔ−2t0〔sec〕、 のように設定すればよい。Actually, the specifications of the operating conditions are the search width 2y [m], the flight speed v [m / sec] of the flying object, the flight altitude h [m], the target capture distance R [m], and the beam width b [rad]. On the other hand, each design value regarding the antenna angle command signal in the yaw direction and the pitch direction in FIG. max = 0 t 0 [rad], t 1 = t−2t 0 [sec], You can set it as follows.
一例として、捜索幅300m、飛翔体の飛行速度150m、飛行
速度500m、目標捕捉距離1000m、ビーム幅２゜に対して
は、max＝10゜、 ψmax＝1.72゜，０＝8.6゜/sec,＝53゜/sec,t0＝20
0msec,t1＝65msec となる。なお、上記と同一の運用条件の諸元値に対し
て、アンテナのヨー方向の角速度は、従来のアンテナ駆
動装置では86゜/sec必要となるのに対し、本発明のアン
テナ駆動装置では、上に述べたように50゜/secでよい。As an example, for a search width of 300 m, a flying speed of a flying object of 150 m, a flying speed of 500 m, a target acquisition distance of 1000 m, and a beam width of 2 °, max = 10 °, Pusaimax = 1.72 °, 0 = 8.6 ° / sec, = 53 ° / sec, t 0 = 20
0msec, t 1 = 65msec. For the specifications under the same operating conditions as above, the angular velocity in the yaw direction of the antenna requires 86 ° / sec in the conventional antenna driving device, whereas in the antenna driving device of the present invention, As described above, 50 ° / sec is sufficient.
一般に、アンテナ駆動角速度は小さいほど、アンテナ・
ビームが目標物体を照射する時間が長くなるので、目標
物体を探知する性能が高まる。したがって、同一の運用
条件の下に、この発明のアンテナ駆動装置の方が従来の
ものに較べてアンテナ駆動角速度を小さくすることがで
きるので、目標を探知する性能が優れる。また、見方を
変えて言えば、アンテナ駆動角速度がある値に定まって
いる場合、他の条件はすべて同一として、この発明のア
ンテナ駆動装置及び従来のアンテナ駆動装置を用いてア
ンテナを駆動したとき、この発明の方が従来のものより
捜索幅が広がるので、飛翔体が目標物体を捜索できる範
囲が広くなるという効果がある。Generally, the smaller the antenna drive angular velocity, the more
Since the beam illuminates the target object for a long time, the performance of detecting the target object is improved. Therefore, under the same operating condition, the antenna driving device of the present invention can reduce the antenna driving angular velocity as compared with the conventional device, and thus the target detecting performance is excellent. In other words, in other words, when the antenna drive angular velocity is set to a certain value, all other conditions are the same, and when the antenna is driven using the antenna drive device of the present invention and the conventional antenna drive device, Since the search width of the present invention is wider than that of the conventional one, there is an effect that the range in which the flying object can search for the target object becomes wider.
以上述べたようにこの発明によれば、飛翔体が地上もし
くは水上の目標を捜索するために、飛翔体に搭載される
アンテナをヨー方向及びピッチ方向に同時に連動して駆
動することにより、アンテナ駆動角速度を従来より小さ
くすることができ、その結果、目標探知性能を向上させ
ることができる。As described above, according to the present invention, in order for the flying object to search for a target on the ground or on the water, the antenna mounted on the flying object is simultaneously driven in the yaw direction and the pitch direction to drive the antenna. The angular velocity can be made smaller than before, and as a result, the target detection performance can be improved.
第１図はこの発明の実施例によるアンテナ駆動装置にお
けるアンテナ角度指令信号のタイム・シーケンスを示す
図、第２図はこの発明のアンテナ駆動装置によって輻射
されたビームの地表面もしくは水面における投影の軌跡
を描いた図、第３図は飛翔体が地上もしくは水上の目標
物体を捜索している状況を示す図、第４図はアンテナ駆
動装置を示す図、第５図は従来のアンテナ駆動装置にお
けるアンテナ角度指令信号のタイム・シーケンスを示す
図、第６図は従来のアンテナ駆動装置によって輻射され
たビームの地表面もしくは水面における投影の軌跡を描
いた図である。 図中、（21）は飛翔体の飛行方向、（22）は地表面もし
くは水面におけるアンテナ・ボアサイトの軌跡、（23）
は地表面もしくは水面におけるアンテナ・ビームの投
影、（24）は捜索幅、（31）は飛翔体、（33）はアンテ
ナ、（34）はアンテナ・ビーム、（35）はアンテナ・ボ
アサイト、（36）はビーム幅、（37）は地表面もしくは
水面、（42）はサーボ増幅器、（43）は角度検出器、
（44）はアンテナ角度指令信号、（45）はアンテナ角度
信号、（46）はアンテナ駆動信号、（47）は角度誤差演
算器である。 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。FIG. 1 is a diagram showing a time sequence of an antenna angle command signal in an antenna driving device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a locus of projection of a beam radiated by the antenna driving device of the present invention on the ground surface or water surface. FIG. 3 is a diagram showing a situation where a flying object is searching for a target object on the ground or on the water, FIG. 4 is a diagram showing an antenna driving device, and FIG. 5 is an antenna in a conventional antenna driving device. FIG. 6 is a diagram showing a time sequence of the angle command signal, and FIG. 6 is a diagram depicting the trajectory of the projection of the beam radiated by the conventional antenna driving device on the ground surface or the water surface. In the figure, (21) is the flight direction of the flying object, (22) is the trajectory of the antenna boresight on the ground surface or the water surface, (23)
Is the projection of the antenna beam on the ground surface or the water surface, (24) is the search width, (31) is the flying object, (33) is the antenna, (34) is the antenna beam, (35) is the antenna boresight, ( 36) beam width, (37) ground surface or water surface, (42) servo amplifier, (43) angle detector,
(44) is an antenna angle command signal, (45) is an antenna angle signal, (46) is an antenna drive signal, and (47) is an angle error calculator. In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals.
Claims (1)
ピッチ方向に駆動する装置において、捜索幅、飛翔体の
飛行速度、飛行高度、目標捕捉距離及びビーム幅の諸元
に応じて、ヨー方向のアンテナ駆動最大角度、アンテナ
角速度を設定したヨー方向のアンテナ角度指令信号と、
上記諸元に応じてピッチ方向のアンテナ駆動最大角度、
アンテナ駆動角速度を設定し、かつ上記アンテナがヨー
方向に一往復駆動する間に上記アンテナをピッチ方向に
二往復駆動させるためのピッチ方向のアンテナ角度指令
信号とを発生する発生手段と、上記アンテナのヨー方
向、ピッチ方向の角度をそれぞれ検出する角度検出器
と、上記ヨー方向のアンテナ角度指令信号と上記角度検
出器で検出されたヨー方向のアンテナ角度信号との差、
上記ピッチ方向のアンテナ角度指令信号と上記角度検出
器で検出されたピッチ方向のアンテナ角度信号との差を
それぞれ増幅し、上記アンテナを駆動するためのサーボ
増幅器とを具備したことを特徴とするアンテナ駆動装
置。1. A yaw direction for an antenna mounted on a flying object,
In the device driven in the pitch direction, the yaw direction antenna in which the maximum yaw antenna drive angle and the antenna angular velocity are set according to the specifications of the search width, the flying speed of the flying object, the flight altitude, the target capture distance, and the beam width. Angle command signal,
The maximum antenna drive angle in the pitch direction according to the above specifications,
Generating means for setting an antenna drive angular velocity and for generating an antenna angle command signal in the pitch direction for driving the antenna two reciprocations in the pitch direction while the antenna reciprocates once in the yaw direction; An yaw direction, an angle detector for detecting the pitch angle, respectively, the difference between the yaw direction antenna angle command signal and the yaw direction antenna angle signal detected by the angle detector,
An antenna comprising a servo amplifier for amplifying the difference between the antenna angle command signal in the pitch direction and the antenna angle signal in the pitch direction detected by the angle detector, and driving the antenna. Drive.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63284707A JPH0711567B2 (en) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Antenna drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63284707A JPH0711567B2 (en) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Antenna drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02130490A JPH02130490A (en) | 1990-05-18 |
| JPH0711567B2 true JPH0711567B2 (en) | 1995-02-08 |
Family
ID=17681936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63284707A Expired - Lifetime JPH0711567B2 (en) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Antenna drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711567B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002221574A (en) * | 2001-01-25 | 2002-08-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and system for identifying aerial position of flying object |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0627808B2 (en) * | 1984-10-04 | 1994-04-13 | 防衛庁技術研究本部長 | Radar device |
-
1988
- 1988-11-10 JP JP63284707A patent/JPH0711567B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02130490A (en) | 1990-05-18 |
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