特許 6768299 アンテナ設置角度の校正システム、および、アンテナ設置角度の校正方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6768299

(24)【登録日】2020年9月25日

(45)【発行日】2020年10月14日

(54)【発明の名称】アンテナ設置角度の校正システム、および、アンテナ設置角度の校正方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/40 20060101AFI20201005BHJP

   H01Q 3/04 20060101ALI20201005BHJP

【ＦＩ】

   G01S7/40 126

   H01Q3/04

【請求項の数】8

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-11793(P2016-11793)

(22)【出願日】2016年1月25日

(65)【公開番号】特開2017-133861(P2017-133861A)

(43)【公開日】2017年8月3日

【審査請求日】2018年8月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100205350

【弁理士】

【氏名又は名称】狩野 芳正

(74)【代理人】

【識別番号】100117617

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 圭策

(72)【発明者】

【氏名】荒木 俊輔

【審査官】 安井 英己

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６１−１７３１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７９８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３５０５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０３０１１５９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ ７／００− ７／４２，

Ｇ０１Ｓ １３／００−１３／９５，

Ｈ０１Ｑ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーダ装置のアンテナの設置角度を測定する角度測定装置と、
観測対象物を観測する前記レーダ装置と、
演算装置と
を具備し、
前記演算装置は、前記アンテナの第１方向に沿った設置位置を示す第１データを取得し、
前記演算装置は、前記観測対象物の位置を示す第２データを取得し、
前記演算装置は、前記レーダ装置から受信する受信データに基づいて、前記アンテナに対する前記観測対象物の相対位置を示す第３データを算出し、
前記演算装置は、前記第２データが示す前記観測対象物の位置を基準位置として用いながら、前記第３データに基づいて、前記アンテナの仮想位置を算出し、
前記演算装置は、前記仮想位置と前記第１データとに基づいて、前記アンテナの設置角度校正値を算出し、
前記演算装置は、前記仮想位置の前記第１方向に沿った位置と、前記第１データが示す前記設置位置との差に基づいて、前記アンテナの前記設置角度校正値を算出する
アンテナ設置角度の校正システム。

【請求項2】

レーダ装置のアンテナの設置角度を測定する角度測定装置と、
観測対象物を観測する前記レーダ装置と、
演算装置と
を具備し、
前記演算装置は、前記アンテナの第１方向に沿った設置位置を示す第１データを取得し、
前記演算装置は、前記観測対象物の位置を示す第２データを取得し、
前記演算装置は、前記レーダ装置から受信する受信データに基づいて、前記アンテナに対する前記観測対象物の相対位置を示す第３データを算出し、
前記演算装置は、前記第２データが示す前記観測対象物の位置を基準位置として用いながら、前記第３データに基づいて、前記アンテナの仮想位置を算出し、
前記演算装置は、前記仮想位置と前記第１データとに基づいて、前記アンテナの設置角度校正値を算出し、
前記演算装置は、前記レーダ装置から受信する前記受信データに基づいて、前記アンテナと前記観測対象物との間の距離を示す第１距離を算出し、
前記演算装置は、前記アンテナの補正後仮想位置と前記観測対象物との間の距離が前記第１距離であるとの制約条件の下、前記アンテナの前記仮想位置を補正して、前記アンテナの前記補正後仮想位置を算出し、
前記演算装置は、前記仮想位置と、前記補正後仮想位置と、前記観測対象物の位置とに基づいて、前記アンテナの前記設置角度校正値を算出する
アンテナ設置角度の校正システム。

【請求項3】

前記演算装置は、前記補正後仮想位置と前記観測対象物とを結ぶ直線と、前記仮想位置と前記観測対象物とを結ぶ直線とのなす角に基づいて、前記アンテナの前記設置角度校正値を算出する
請求項２に記載のアンテナ設置角度の校正システム。

【請求項4】

前記演算装置は、前記補正後仮想位置に基づいて、前記アンテナの３次元位置を特定する
請求項２または３に記載のアンテナ設置角度の校正システム。

【請求項5】

レーダ装置のアンテナの設置角度を測定する角度測定装置と、
観測対象物を観測する前記レーダ装置と、
演算装置と
を具備し、
前記演算装置は、前記アンテナの第１方向に沿った設置位置を示す第１データを取得し、
前記演算装置は、前記観測対象物の位置を示す第２データを取得し、
前記演算装置は、前記レーダ装置から受信する受信データに基づいて、前記アンテナに対する前記観測対象物の相対位置を示す第３データを算出し、
前記演算装置は、前記第２データが示す前記観測対象物の位置を基準位置として用いながら、前記第３データに基づいて、前記アンテナの仮想位置を算出し、
前記演算装置は、前記仮想位置と前記第１データとに基づいて、前記アンテナの設置角度校正値を算出し、
前記第１方向は、鉛直方向である
アンテナ設置角度の校正システム。

【請求項6】

前記アンテナを取り付けた移動体を更に含む
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のアンテナ設置角度の校正システム。

【請求項7】

レーダ装置のアンテナの第１方向に沿った設置位置を示す第１データを取得する工程と、
角度測定装置を用いて、前記アンテナの設置角度を取得する工程と、
観測対象物の位置を示す第２データを取得する工程と、
前記レーダ装置を用いて、前記アンテナに対する前記観測対象物の相対位置を示す第３データを取得する工程と、
前記第２データが示す前記観測対象物の位置を基準位置として用いながら、前記第３データに基づいて、前記アンテナの仮想位置を算出する工程と、
前記アンテナの前記仮想位置の第１方向に沿った位置と、前記第１データが示す前記設置位置との差に基づいて、前記アンテナの設置角度校正値を算出する校正値算出工程と
を具備する
アンテナ設置角度の校正方法。

【請求項8】

レーダ装置のアンテナの第１方向に沿った設置位置を示す第１データを取得する工程と、
角度測定装置を用いて、前記アンテナの設置角度を取得する工程と、
観測対象物の位置を示す第２データを取得する工程と、
前記レーダ装置を用いて、前記アンテナに対する前記観測対象物の相対位置を示す第３データを取得する工程と、
前記第２データが示す前記観測対象物の位置を基準位置として用いながら、前記第３データに基づいて、前記アンテナの仮想位置を算出する工程と、
前記アンテナの前記仮想位置と前記第１データとに基づいて、前記アンテナの設置角度校正値を算出する校正値算出工程と、
第２観測対象物の位置を示す第４データを取得する工程と、
前記レーダ装置を用いて、前記アンテナに対する前記第２観測対象物の相対位置を示す第５データを取得する工程と、
前記第４データが示す前記第２観測対象物の位置を基準位置として用いながら、前記第５データに基づいて、前記アンテナの第２仮想位置を算出する工程と、
前記アンテナの前記第２仮想位置と前記第１データとに基づいて、前記アンテナの設置角度第２校正値を算出する第２校正値算出工程と、
前記設置角度校正値および前記設置角度第２校正値に基づいて、前記アンテナの設置角度の最終的な校正値を算出する工程と
を具備する
アンテナ設置角度の校正方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナ設置角度の校正システム、および、アンテナ設置角度の校正方法に関する。

【背景技術】

【0002】

移動式のレーダ装置が用いられることがある。移動式のレーダ装置を用いる場合、レーダ装置の設置位置をＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて取得することが可能である。また、レーダ装置のアンテナの設置角度は、ジャイロセンサにより測定することが可能である。

【0003】

しかし、ＧＰＳを用いて設置位置を算出する場合、１〜２０ｍ程度の位置測定誤差が発生する場合がある。また、ジャイロセンサにより測定されるアンテナの設置角度に関し、ジャイロセンサの角度測定誤差が発生する場合があり、また、アンテナの設置角度には、アンテナ面の歪等に起因する誤差の影響が反映されない。

【0004】

関連する技術として、特許文献１には、レーダ装置のデータ校正方式が開示されている。特許文献１に記載のレーダ装置のデータ校正方式では、地球上に設置された地上用レーダ装置から送信されるレーダパルスによって、或る地帯が照射される。そして、レーダパルスの散乱波が、地上用レーダ装置と、宇宙にある衛星搭載用レーダ装置とによって、同時に観測される。そして、地上用レーダ装置によって得られた観測データと、衛星搭載用レーダ装置によって得られた観測データとが比較され、比較に基づいてデータが校正される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特公平２−２７６２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、アンテナの歪等に起因するアンテナの設置角度の誤差を考慮したアンテナ設置角度の校正システム、および、アンテナ設置角度の校正方法を提供することにある。

【0007】

この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係の一例を示すために、参考として、括弧付きで付加されたものである。よって、括弧付きの記載により、特許請求の範囲は、限定的に解釈されるべきではない。

【0009】

いくつかの実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システムは、レーダ装置（１０）のアンテナ（２０）の設置角度（α）を測定する角度測定装置（３０）と、観測対象物（３）を観測する前記レーダ装置（１０）と、演算装置（４０）とを具備する。前記演算装置（４０）は、前記アンテナ（２０）の第１方向に沿った設置位置を示す第１データを取得する。 前記演算装置（４０）は、前記観測対象物（３）の位置を示す第２データを取得する。前記演算装置（４０）は、前記レーダ装置（１０）から受信する受信データに基づいて、前記アンテナ（２０）に対する前記観測対象物（３）の相対位置を示す第３データを算出する。前記演算装置（４０）は、前記第２データが示す前記観測対象物（３）の位置を基準位置として用いながら、前記第３データに基づいて、前記アンテナ（２０）の仮想位置（Ｐ１）を算出する。前記演算装置（４０）は、前記仮想位置（Ｐ１）と前記第１データとに基づいて、前記アンテナ（２０）の設置角度校正値（α’）を算出する。

【0010】

上記アンテナ設置角度の校正システムにおいて、前記演算装置（４０）は、前記仮想位置（Ｐ１）の前記第１方向に沿った位置と、前記第１データが示す前記設置位置との差に基づいて、前記アンテナ（２０）の前記設置角度校正値（α’）を算出してもよい。

【0011】

上記アンテナ設置角度の校正システムにおいて、前記演算装置（４０）は、前記レーダ装置（１０）から受信する前記受信データに基づいて、前記アンテナ（２０）と前記観測対象物（３）との間の距離を示す第１距離（Ｌ）を算出してもよい。前記演算装置（４０）は、前記アンテナ（２０）の補正後仮想位置（Ｐ２）と前記観測対象物（３）との間の距離が前記第１距離（Ｌ）であるとの制約条件の下、前記アンテナの前記仮想位置（Ｐ１）を補正して、前記アンテナの前記補正後仮想位置（Ｐ２）を算出してもよい。前記演算装置（４０）は、前記仮想位置（Ｐ１）と、前記補正後仮想位置（Ｐ２）と、前記観測対象物（３）の位置とに基づいて、前記アンテナ（２０）の前記設置角度校正値（α’）を算出してもよい。

【0012】

上記アンテナ設置角度の校正システムにおいて、前記演算装置（４０）は、前記補正後仮想位置（Ｐ２）と前記観測対象物（３）とを結ぶ直線と、前記仮想位置（Ｐ１）と前記観測対象物（３）とを結ぶ直線とのなす角（β）に基づいて、前記アンテナの前記設置角度校正値（α’）を算出してもよい。

【0013】

上記アンテナ設置角度の校正システムにおいて、前記演算装置（４０）は、前記補正後仮想位置（Ｐ２）に基づいて、前記アンテナの３次元位置を特定してもよい。

【0014】

上記アンテナ設置角度の校正システムにおいて、前記第１方向は、鉛直方向であってもよい。

【0015】

上記アンテナ設置角度の校正システムにおいて、前記アンテナ（２０）を取り付けた移動体を更に含んでいてもよい。

【0016】

いくつかの実施形態におけるアンテナ設置角度の校正方法は、レーダ装置（１０）のアンテナ（２０）の第１方向に沿った設置位置を示す第１データを取得する工程と、角度測定装置（３０）を用いて、前記アンテナ（２０）の設置角度（α）を取得する工程と、観測対象物（３）の位置を示す第２データを取得する工程と、前記レーダ装置（１０）を用いて、前記アンテナ（２０）に対する前記観測対象物（３）の相対位置を示す第３データを取得する工程と、前記第２データが示す前記観測対象物（３）の位置を基準位置として用いながら、前記第３データに基づいて、前記アンテナ（２０）の仮想位置（Ｐ１）を算出する工程と、前記アンテナ（２０）の前記仮想位置（Ｐ１）と前記第１データとに基づいて、前記アンテナの設置角度校正値（α’）を算出する校正値算出工程とを具備する。

【0017】

上記アンテナ設置角度の校正方法において、第２観測対象物（３−２）の位置を示す第４データを取得する工程を備えていてもよい。また、前記レーダ装置（１０）を用いて、前記アンテナ（２０）に対する前記第２観測対象物（３−２）の相対位置を示す第５データを取得する工程を備えていてもよい。また、前記第４データが示す前記第２観測対象物（３−２）の位置を基準位置として用いながら、前記第５データに基づいて、前記アンテナ（２０）の第２仮想位置（Ｐ１−２）を算出する工程を備えていてもよい。また、前記アンテナ（２０）の前記第２仮想位置（Ｐ１−２）と前記第１データとに基づいて、前記アンテナの設置角度第２校正値（α’’）を算出する第２校正値算出工程を備えていてもよい。さらに、前記設置角度校正値（α’）および前記設置角度第２校正値（α’’）に基づいて、前記アンテナ（２０）の設置角度の最終的な校正値を算出する工程を備えていてもよい。

【発明の効果】

【0018】

本発明により、アンテナの歪等に起因するアンテナの設置角度の誤差を考慮したアンテナ設置角度の校正システム、および、アンテナ設置角度の校正方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、ＧＰＳを用いてレーダ装置のアンテナの設置位置を特定する場合において、想定される目標物体の位置特定誤差について説明するための図である。

【図2】図２は、ジャイロセンサ等の角度測定装置を用いて、レーダ装置のアンテナの設置角度を特定する場合において、想定される目標物体の位置特定誤差について説明するための図である。

【図3】図３は、第１の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム、および、アンテナ設置角度の校正方法の概要を説明するための図である。

【図4】図４は、アンテナ設置角度の校正システムの機能を模式的に示す機能ブロック図である。

【図5】図５は、アンテナ設置角度の校正方法を示すフローチャートである。

【図6】図６は、第２の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム、および、アンテナ設置角度の校正方法の概要を説明するための図である。

【図7A】図７Ａは、第２の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正方法を示すフローチャートである。

【図7B】図７Ｂは、第２の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正方法を示すフローチャートである。

【図8】図８は、第３の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システムを模式的に示す図である。

【図9】図９は、第４の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システムを模式的に示す図である。

【図10】図１０は、第５の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システムを模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、実施形態に係る移動物体観測システム、移動物体観測方法に関して、添付図面を参照して説明する。なお、添付図面において、同一又は類似の構成要素は、同一又は対応する参照番号で参照されることがある。また、実施形態に関し、説明を複雑化させないために、２次元座標系を用いて説明が行われる。しかし、実施形態は、３次元に拡張して適用可能であることが自明である。３次元への拡張は、当業者の通常の知識に基づいて実行可能であるが、明細書中においても、３次元への拡張のための情報が適宜提供される。

【0021】

（発明者によって認識された事項）
図１を参照して、ＧＰＳを用いてレーダ装置１０のアンテナ２０の設置位置を特定する場合において、想定される目標物体１の位置特定誤差について説明する。レーダ装置１０は、アンテナ２０を備える。アンテナ２０は、レーダ波を送信し、かつ、レーダ波を受信する。図１に記載の例では、アンテナの設置角度は、角度γである。なお、アンテナの設置角度は、水平方向と、アンテナの指向方向Ｄ（例えば、アンテナ中心部におけるアンテナ表面に垂直な方向）との間のなす角度を意味していてもよい。図１において、アンテナ２０の実際の設置位置が位置Ａであり、ＧＰＳにより算出されたアンテナ２０の設置位置が位置Ｂである場合を想定する。図１に記載の例では、目標物体１（例えば、脅威物体である飛しょう体等）の検出角度（例えば、アンテナの指向方向Ｄと、アンテナ２０から目標物体１に向かう方向とがなす角度）は、角度θである。また、目標物体１までの距離、すなわち、アンテナ２０と目標物体１との間の距離は、距離Ｌである。図１に記載の例において、アンテナの設置位置が、ＧＰＳを用いて特定される場合には、目標物体１の位置は、実線で示される位置Ｅ（実際の位置）ではなく、破線で示される位置Ｆにあると計算されてしまう。

【0022】

次に、図２を参照して、ジャイロセンサ等の角度測定装置を用いて、レーダ装置１０のアンテナ２０の設置角度を特定する場合において、想定される目標物体１の位置特定誤差について説明する。図２に記載の例では、アンテナ２０の実際の設置角度は、角度γである。換言すれば、アンテナ２０は、実線Ｊで示される位置に存在する。他方、図２に記載の例では、角度測定装置によって特定されるアンテナの設置角度は、角度γ’（アンテナの指向方向Ｄ’と水平方向とのなす角度）である。換言すれば、角度測定装置からの情報に基づいてアンテナの設置角度を算出した場合、アンテナは、破線Ｋで示される角度に仮想的に存在することとなる。図２に記載の例では、レーダ装置１０は、角度θによって示される方向に、目標物体１が存在することを検出する。また、レーダ装置１０は、レーダ装置１０と目標物体１との間の距離は、距離Ｌであると算出する。図２に記載の例では、アンテナの設置角度の測定誤差（角度γと角度γ’の差）が存在するために、目標物体１の位置は、実線で示される位置Ｅ（実際の位置）ではなく、破線で示される位置Ｇにあると計算されてしまう。

【0023】

アンテナの設置角度の測定誤差は、例えば、アンテナ面の歪に起因して発生する。アンテナ面の歪に起因する誤差は、例えば、０．０１°（０．０１ｄｅｇ．）程度である。また、アンテナの設置角度の測定誤差は、例えば、ポインティング誤差（アンテナの自重等によりアンテナの指向方向がずれることに起因する誤差）に起因して発生する。ポインティング誤差は、例えば、０．０１°（０．０１ｄｅｇ．）程度である。また、レーダ装置のアンテナ２０を電波透過性のドームで覆う場合には、アンテナの設置角度の誤差に、レドーム誤差が含まれる。レドーム誤差は、ドームによって、レーダ波が歪められることに起因する誤差である。レドーム誤差は、例えば、０．０１°（０．０１ｄｅｇ．）程度である。

【0024】

例えば、目標物体１とアンテナ２０との間の距離Ｌが５００ｋｍである時、アンテナの設置角度の測定誤差に起因する目標物体の位置特定誤差は、下記の数式（１）を参照して、２６０ｍ程度となるおそれがある。

【0025】

（数１）
５００ｋｍ×ｔａｎ｛０．０１°（面歪）＋０．０１°（ポインティング誤差）＋
０．０１°（レドーム誤差）｝＝２６０ｍ ・・・ （１）

【0026】

よって、特に、目標物体１とレーダ装置間の距離が長距離である場合（例えば、５０ｋｍ以上、１００ｋｍ以上、あるいは、３００ｋｍ以上である場合）、アンテナの設置角度を校正することにより得られる効果は大きい。例えば、レーダ装置１０を、防空レーダとして使用することを想定する。後述のとおり、実施形態では、アンテナの設置角度の校正が適切に行われることにより、目標物体１（脅威物体）の位置を高精度に特定することが可能となる。その結果、防空の任務を有する人員、移動体（航空機、船舶、車両等）、迎撃用飛しょう体（迎撃ミサイル等）をより好適な位置に配置することが可能となる。また、高精度に特定される目標物体１の位置に基づいて、目標物体１と迎撃用兵器（迎撃用ミサイル、迎撃用レーザ等）との会合位置をより正確に算出することが可能となる。迎撃用ミサイルを、より正確な会合位置に向けて飛しょうさせる場合には、ミサイルの終末誘導（ミサイル搭載センサを利用してミサイルを目標物体に向けて誘導すること）に要するミサイルの姿勢変更が小さくて済む。その結果、ミサイルに要求される性能を低下させることが可能となる。例えば、ミサイルに搭載される燃料の低減等により、ミサイルのサイズを小さくすることが可能となる。その結果、迎撃ミサイルの運用が容易となり、また、迎撃ミサイルの製造コストあるいは運用コストが低減される。

【0027】

また、複数のレーダ装置を用いて得られた複数の情報を統合して、目標物体１の検出を行う場合や協調戦闘を行う場合がある。この場合において、目標物体１（脅威物体）の位置を高精度に特定できなければ、第１のレーダ装置で検出された目標物体と、第２のレーダ装置で検出された目標物体とが、同一の１つの目標物体であるのか、あるいは、異なる２つの目標物体であるのかについて、判断をすることができない。この点からみても、アンテナの設置角度の校正が適切に行われることの有用性が把握される。

【0028】

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態について説明する。図３は、第１の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム５、および、アンテナ設置角度の校正方法の概要を説明するための図である。また、図４は、アンテナ設置角度の校正システム５の機能を模式的に示す機能ブロック図である。

【0029】

アンテナ設置角度の校正システム５は、レーダ装置１０と、レーダ装置１０の一部を構成するアンテナ２０と、アンテナ２０の設置角度αを測定する角度測定装置３０と、演算装置４０とを含む。

【0030】

演算装置４０は、アンテナの第１方向に沿った設置位置を示す第１データを取得する。第１方向は、鉛直方向であってもよいし、他の方向であってもよい。より具体的には、アンテナの第１方向に沿った設置位置は、アンテナの代表点２２の第１方向に沿った位置Ｍである。なお、代表点２２の位置は、任意である。第１方向が鉛直方向である場合には、第１方向に沿った位置Ｍは、代表点２２の高度、例えば、代表点２２の絶対高度（海抜高度）、あるいは、代表点２２の地面からの高度である。

【0031】

演算装置４０は、角度測定装置３０からアンテナの設置角度αを示すデータを受信することにより、アンテナの設置角度α（設置角度の測定値）を取得する。

【0032】

演算装置４０は、観測対象物３の位置を示す第２データを取得する。観測対象物３は、基準位置を与える物体である。観測対象物３は、例えば、月等の天体（地球からの電波等が届く天体）であってもよいし、宇宙空間に存在する人工衛星等であってもよい。観測対象物３の位置（絶対座標）を示すデータは、データベースあるいは他の観測システムから取得することが可能である。

【0033】

演算装置４０は、レーダ装置１０から受信する受信データに基づいて、アンテナ２０に対する観測対象物３の相対位置を示す第３データを算出する。演算装置４０は、レーダ装置１０から受信する受信データに基づいて、アンテナ２０から観測対象物３に向かう方向（例えば、アンテナ２０から観測対象物３に向かう方向とアンテナの指向方向との間のなす角度θ）を算出する。また、演算装置４０は、レーダ装置１０から受信する受信データに基づいて、アンテナ２０と観測対象物３との間の距離Ｌを算出する。なお、距離Ｌの算出は、アンテナ２０からの電波の送信時刻と、観測対象物３によって反射された電波をアンテナ２０が受信する受信時刻との差に基づいて行われてもよい。代替的に、距離Ｌの算出は、レーダ装置１０が備える測距装置（例えば、レーザ測距装置）からのデータに基づいて行われてもよい。

【0034】

演算装置４０は、第２データが示す観測対象物３の位置（絶対座標）を基準位置として用いながら、第３データに基づいて、アンテナ２０の仮想位置を算出する。例えば、第３データが、距離Ｌと角度θとを含む場合、観測対象物３の位置を基準位置として用いながら、距離Ｌと角度θとに基づいて、アンテナ２０の仮想位置を逆算することが可能である。図３に記載の例では、破線によって示される位置が、アンテナ２０の仮想位置Ｐ１である。なお、仮想位置Ｐ１に仮想的に存在するアンテナについて、アンテナの代表点２２の第１方向に沿った位置は、位置Ｎである。

【0035】

また、演算装置４０は、仮想位置Ｐ１と、第１データ（例えば、位置Ｍを示すデータ）とに基づいて、アンテナの設置角度の校正値α’を算出する。図３に記載の例では、位置Ｍと位置Ｎとの間のずれの大きさが、アンテナの設置角度の誤差の大きさに対応する。換言すれば、角度測定装置３０によって算出されるアンテナの設置角度αが正確な値でないと、位置Ｍと位置Ｎとの間のずれが大きくなる。なお、図３に記載の例では、位置Ｎが、地面より下に位置しており、基準位置から逆算された仮想位置Ｐ１は、アンテナの正確な設置位置を表しているとはいえない。

【0036】

図３に記載の例では、位置Ｍの値、および、距離Ｌの値が、相対的に正確な値であることを想定している。このため、代表点２２の第１方向に沿った位置が、位置Ｍに一致するように、仮想位置Ｐ１における代表点２２を、観測対象物３のまわりに仮想的に回転移動させれば、より正確なアンテナの設置位置を取得することができる。仮想的な回転移動の結果、アンテナ２０の位置は、破線で示される位置から、実線で示される位置に移動する。演算装置４０は、実線で示されるアンテナの位置を、補正により得られた補正後仮想位置Ｐ２と決定する。

【0037】

なお、実施形態を３次元に拡張する場合においても、代表点２２の第１方向に沿った位置が、位置Ｍに一致するように、仮想位置Ｐ１における代表点２２を、観測対象物３のまわりに仮想的に回転移動させることが可能である。この場合、例えば、仮想的な回転移動が、図３の紙面に平行な面における回転移動と、図３の紙面に垂直な面における回転移動とを含むようにすればよい。換言すれば、観測対象物３の位置を中心として、半径が距離Ｌである球面と第１方向に垂直で位置Ｍをとおる平面との交線上の任意の点が、補正後仮想位置Ｐ２の候補となる。そして、例えば、仮想位置Ｐ１から観測対象物３に向かう方向の方位角（水平面内における方位を示す角度）と、補正後仮想位置Ｐ２から観測対象物３に向かう方向の方位角とが等しいとの条件に基づいて、複数の候補の中から、補正後仮想位置Ｐ２を決定することが可能である。代替的に、複数の候補の中から、仮想位置Ｐ１に最も近い位置を、補正後仮想位置Ｐ２と決定してもよい。

【0038】

演算装置４０は、補正後仮想位置Ｐ２と観測対象物３とを結ぶ直線と、仮想位置Ｐ１と観測対象物３とを結ぶ直線とのなす角度βに基づいて、アンテナの設置角度の校正値α’を算出してもよい。演算装置４０は、例えば、角度αから角度βを減算することにより得られる値（α−β）を、アンテナの設置角度の校正値α’として決定する。

【0039】

あるいは、演算装置４０は、実線で示されるアンテナの補正後仮想位置Ｐ２と、アンテナ２０から観測対象物３に向かう方向（例えば、アンテナ２０から観測対象物３に向かう方向とアンテナの指向方向との間のなす角度θ）とに基づいて、アンテナ２０の指向方向Ｄを算出してもよい。そして、演算装置４０は、アンテナの指向方向Ｄによって示される角度α’（例えば、水平方向と、指向方向Ｄとのなす角度）を、アンテナの設置角度の校正値α’として決定してもよい。

【0040】

第１方向が鉛直方向である場合を想定する。この場合、演算装置４０は、仮想位置Ｐ１の高さ（位置Ｎの高さ）が、第１データが示す高さ（位置Ｍの高さ）よりも低い時、設置角度αの値が小さくなるように、設置角度の校正値α’を算出すればよい。また、演算装置４０は、仮想位置の高さ（位置Ｎの高さ）が、第１データが示す高さ（位置Ｍの高さ）よりも高い時、設置角度αの値が大きくなるように、設置角度の校正値α’を算出すればよい。ただし、演算装置４０は、仮想位置の高さ（位置Ｎの高さ）が、第１データが示す高さ（位置Ｍの高さ）と概ね等しい時、換言すれば、仮想位置の高さと第１データが示す高さとの差の絶対値が第１閾値ＴＨ１より小さい時、設置角度αの値が維持されるように、設置角度の校正値α’＝αを算出してもよい（換言すれば、設置角度を校正しなくてもよい）。

【0041】

なお、演算装置４０は、実線で示されるアンテナの補正後仮想位置Ｐ２に基づいて、アンテナ２０の３次元位置を算出してもよい。すなわち、演算装置４０は、観測対象物３の位置（絶対位置）と、距離Ｌと、第１データ（例えば、位置Ｍ）とに基づいて、アンテナ２０の３次元位置を算出してもよい。

【0042】

第１の実施形態では、アンテナの設置角度が効果的に校正される。その結果、アンテナの設置角度誤差（上述の面歪に起因する誤差、ポインティング誤差、レドーム誤差等を含む）を効果的に修正することができる。第１の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システムによる校正後に、レーダ装置を用いて目標物体（脅威物体）を観測する場合、目標物体（脅威物体）の位置特定誤差が小さくなる。

【0043】

第１の実施形態では、付加的に、アンテナの３次元位置を算出することが可能である。その結果、ＧＰＳ装置を省略することが可能となる。代替的に、ＧＰＳ装置を用いて算出されるアンテナの３次元位置を、第１の実施形態のアンテナ設置角度の校正システムを用いて算出されたアンテナの３次元位置に基づいて、効果的に校正することが可能となる。

【0044】

第１の実施形態では、アンテナの設置角度、および／または、アンテナの３次元位置が効果的に校正される。その結果、レーダ装置を用いて目標物体を観測する場合に、目標物体の位置特定誤差が低減される。このため、当該位置特定誤差の低減効果を考慮して、アンテナ性能および／またはアンテナの製作精度を低下させることも可能である。その結果、アンテナの小型化、および／または、アンテナの製造コストの低減が可能となる。

【0045】

図４を参照して、アンテナ設置角度の校正システムの各構成要素について、より詳細に説明する。アンテナ設置角度の校正システム５は、レーダ装置１０と、アンテナ２０と、角度測定装置３０と、演算装置４０と、記憶装置５０とを備える。アンテナ設置角度の校正システム５は、第１方向位置算出装置６０、および／または、ＧＰＳ装置７０を備えていてもよい。アンテナ設置角度の校正システム５は、入力装置８０、および／または、出力装置９０を備えていてもよい。

【0046】

レーダ装置１０は、目標物体１（脅威物体）の位置を特定するための装置である。レーダ装置１０は、回路１２およびアンテナ２０を備える。回路１２は、レーダ波を発生するレーダ波発生回路と、目標物体１によって反射された反射レーダ波を受信する受信回路を備えていてもよい。回路１２と、回路に給電する電源（図示せず）とは、電気的に接続されている。また、回路１２とアンテナ２０とは電気的に接続され、アンテナ２０は、目標物体１に向かってレーダ波を出射するように構成されている。アンテナ２０は、例えば、ＡＥＳＡレーダ用のアンテナであってもよい。なお、ＡＥＳＡは、Ａｃｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ ｓｃａｎｎｅｄ ａｒｒａｙ ｒａｄａｒの略称である。ＡＥＳＡレーダ用のアンテナは、例えば、アンテナの素子毎に、回路１２（送信器、受信器、位相変換器等）を備えている。ＡＥＳＡレーダ用のアンテナでは、素子貼り付け面の歪等に起因して、ポインティング誤差等が発生する。しかし、第１の実施形態のアンテナ設置角度の校正システムを用いれば、当該ポインティング誤差等が、効果的に修正される。アンテナ２０は、パラボラアンテナ、あるいは、八木アンテナ、対数周期アンテナ、軸モードヘリカルアンテナ、コニカルスパイラルアンテナ、ホーンアンテナなど、指向性が高い他方式のアンテナであってもよい。

【0047】

角度測定装置３０は、アンテナ２０の向きを測定する装置である。角度測定装置３０は、例えば、アンテナ２０の指向方向と、基準方向（例えば、水平方向）とのなす角度を測定する。なお、実施形態を３次元に拡張する場合、角度測定装置３０は、例えば、アンテナの迎角（アンテナの指向方向と水平面とのなす角度）、および、アンテナの方位角（アンテナの指向方向に対応する水平面内の方向、換言すれば、アンテナの指向方向を水平面に投影することにより得られる方向）を測定するようにすればよい。図４に記載の例では、角度測定装置３０の少なくとも一部は、アンテナ２０とともにピボット２４まわりに回動自在に設けられている。角度測定装置３０は、例えば、ジャイロセンサを含んでいてもよい。角度測定装置３０によって測定されたデータ（アンテナの設置角度に対応するデータ）は、有線または無線を介して、演算装置４０に送信される。

【0048】

第１方向位置算出装置６０は、アンテナ（アンテナの代表点）の第１方向に沿った設置位置を算出する装置である。第１方向が鉛直方向である場合には、第１方向位置算出装置６０は、高度計（例えば、気圧高度計、電波高度計等）であってもよい。代替的に、第１方向位置算出装置６０は、ＧＰＳ装置７０によって取得される水平面内の位置データと、マップデータ（水平面内における位置と、地表高度との対応関係を示す地形データ）とを用いて、アンテナの設置高度を算出してもよい。平地上、あるいは、傾斜の小さい土地上にアンテナを設置する場合には、ＧＰＳ装置７０による水平面内の位置測定の誤差が２０ｍ程度ある場合であっても、ＧＰＳ装置７０によって取得される位置データを、マップデータと照合することにより得られる地表高度の算出誤差は、相対的に小さい。そして、第１方向位置算出装置６０は、算出された地表高度に、地面とアンテナの代表点との間の距離を加算することにより、アンテナの第１方向に沿った設置位置（アンテナの設置高度）を算出する。

【0049】

第１方向位置算出装置６０は、算出されたデータを、有線または無線を介して、演算装置４０に送信する。なお、演算装置４０が、第１方向位置算出装置６０の一部または全部の機能を備えていてもよい。なお、第１方向位置算出装置６０は、アンテナ（アンテナの代表点）の第１方向に沿った設置位置に加え、アンテナ（アンテナの代表点）の第１方向とは異なる第２方向に沿った設置位置を算出してもよい。ただし、演算装置４０は、アンテナ（アンテナの代表点）の第１方向とは異なる第２方向に沿った設置位置のデータを用いることなく、アンテナ設置角度の校正値α’を算出することが可能である。

【0050】

ＧＰＳ装置７０は、ＧＰＳ衛星との通信により、アンテナ２０の位置データを取得する。ＧＰＳ装置７０は、取得したデータを、有線または無線を介して、演算装置４０に送信する。

【0051】

演算装置４０は、ＣＰＵ等のハードウェアプロセッサを含む。演算装置４０は、記憶装置５０に記憶されたプログラムを実行することにより、アンテナ２０の第１方向に沿った設置位置を示す第１データを取得する第１データ取得手段４１として機能する。第１データ取得手段４１は、第１方向位置算出装置６０からアンテナ設置高度データを受信することにより、第１データを取得してもよい。代替的に、第１データ取得手段４１は、ＧＰＳ装置７０から受信する水平面内におけるアンテナの位置データと、記憶装置５０に記憶されたマップデータとに基づいて、アンテナの設置高度を算出し、算出されたアンテナの設置高度を第１データとして取得してもよい。

【0052】

また、演算装置４０は、記憶装置５０に記憶されたプログラムを実行することにより、アンテナの設置角度を取得する設置角度取得手段４２として機能する。設置角度取得手段４２は、角度測定装置３０からアンテナの設置角度を示すデータを受信することにより、アンテナの設置角度αを取得してもよい。

【0053】

また、演算装置４０は、記憶装置５０に記憶されたプログラムを実行することにより、観測対象物３の位置を示す第２データを取得する第２データ取得手段４３として機能する。第２データ取得手段４３は、アンテナ設置角度の校正システム５とは異なるシステムから、観測対象物３の位置（絶対位置）を示すデータを受信することにより、第２データを取得してもよい。あるいは、記憶装置５０に、観測対象物３（天体あるいは人工衛星等）の軌道データが蓄積されている場合には、演算装置４０は、当該記憶装置５０に記憶された軌道データおよび現在の時刻に基づいて、観測対象物３の現在位置を算出し、算出された現在位置を第２データとして取得してもよい。

【0054】

また、演算装置４０は、記憶装置５０に記憶されたプログラムを実行することにより、アンテナ２０に対する観測対象物３の相対位置を示す第３データを取得する第３データ取得手段４４として機能する。第３データ取得手段４４は、レーダ装置１０から受信するデータに基づいて、アンテナ２０に対する観測対象物３の相対位置（例えば、アンテナ２０と観測対象物３との間の距離Ｌ、並びに、アンテナ２０から見た時の観測対象物３の方向（迎角および方位角））を算出し、算出された相対位置を第３データとして取得してもよい。

【0055】

また、演算装置４０は、記憶装置５０に記憶されたプログラムを実行することにより、アンテナの仮想位置を算出する仮想位置算出手段４５として機能する。仮想位置算出手段４５は、第２データが示す観測対象物３の位置を基準位置とする条件下で、アンテナに対する観測対象物３の相対位置を示す第３データに基づいて、アンテナの仮想位置Ｐ１を算出する。例えば、第３データが、距離Ｌとアンテナ２０から見た時の観測対象物３の方向とを含む場合、仮想位置算出手段４５は、観測対象物３の位置を基準位置とする条件下で、距離Ｌ、および、アンテナ２０から見た時の観測対象物３の方向に基づいて、アンテナ２０の仮想位置Ｐ１を逆算する。

【0056】

また、演算装置４０は、記憶装置５０に記憶されたプログラムを実行することにより、アンテナの設置角度の校正値を算出する校正値算出手段４６として機能する。校正値算出手段４６は、アンテナ２０の仮想位置と、アンテナ２０の第１方向に沿った設置位置（例えば、位置Ｍ）を示す第１データとに基づいて、アンテナの設置角度の校正値α’を算出する。

【0057】

まず、校正値算出手段４６は、アンテナの補正後仮想位置Ｐ２を算出する。例えば、校正値算出手段４６は、アンテナ２０の補正後仮想位置Ｐ２と観測対象物３との間の距離が距離Ｌであるとの制約条件の下、アンテナ２０の仮想位置Ｐ１を補正して、アンテナの補正後仮想位置Ｐ２を算出する。より具体的には、校正値算出手段４６は、アンテナ２０の補正後仮想位置Ｐ２と観測対象物３との距離が距離Ｌであるとの制約条件の下、補正後仮想位置Ｐ２の第１方向に沿った位置と、第１データによって示されるアンテナの第１方向に沿った設置位置（例えば、位置Ｍ）との差が、仮想位置Ｐ１の第１方向に沿った位置（例えば、位置Ｎ）と、第１データによって示されるアンテナの第１方向に沿った設置位置（例えば、位置Ｍ）との差より小さくなるように、アンテナの補正後仮想位置Ｐ２を算出する。

【0058】

なお、校正値算出手段４６は、アンテナの補正後仮想位置Ｐ２に基づいて、アンテナの３次元位置を特定してもよい。例えば、校正値算出手段４６は、アンテナの補正後仮想位置Ｐ２自体を、アンテナの３次元位置として決定してもよい。代替的に、演算装置４０が、複数の観測対象物に対応する、複数の補正後仮想位置Ｐ２を算出する場合には、当該複数の補正後仮想位置Ｐ２の中間位置あるいは重心位置を、アンテナの３次元位置として決定してもよい。なお、校正値算出手段４６は、ＧＰＳ装置７０によって取得されるアンテナの３次元位置と、アンテナの補正後仮想位置Ｐ２との間の距離を算出し、当該距離が第２閾値ＴＨ３（例えば、１０ｍ、２０ｍあるいは３０ｍ等）以下である時、算出された補正後仮想位置Ｐ２に基づいて、アンテナの３次元位置を決定してもよい。すなわち、演算装置４０は、ＧＰＳ装置７０によって取得されるアンテナの３次元位置に基づいて、算出された補正後仮想位置Ｐ２の信頼性を判断し、算出された補正後仮想位置Ｐ２の採否を決定してもよい。

【0059】

次に、校正値算出手段４６は、仮想位置Ｐ１と、補正後仮想位置Ｐ２と、観測対象物３の位置とに基づいて、アンテナの設置角度の校正値α’を算出する。例えば、校正値算出手段４６は、補正後仮想位置Ｐ２と観測対象物３とを結ぶ直線と、仮想位置Ｐ１と観測対象物３とを結ぶ直線とのなす角度βに基づいて、アンテナの設置角度の校正値α’を算出する。

【0060】

記憶装置５０は、各種のプログラムを記憶するとともに、演算装置４０が演算を行う際に必要な演算データを一時的に記憶する。

【0061】

入力装置８０は、例えば、キーボード、マウス等を含む。入力装置８０は、ユーザーによって入力されたデータを、演算装置４０に送信する。

【0062】

出力装置９０は、例えば、ディスプレイ、プリンタ等を含む。出力装置９０は、アンテナの設置角度の校正値α’等のデータを、演算装置４０から受信し、受信したデータを出力（表示）する。

【0063】

（アンテナ設置角度の校正方法）
図５を参照して、アンテナ設置角度の校正方法について説明する。図５は、アンテナ設置角度の校正方法を示すフローチャートである。アンテナ設置角度の校正方法は、上述のアンテナ設置角度の校正システム５を用いて実行される。

【0064】

第１ステップＳ１において、演算装置４０（第１データ取得手段４１）は、アンテナの第１方向に沿った設置位置を示す第１データを取得する。

【0065】

第２ステップＳ２において、演算装置（設置角度取得手段４２）は、角度測定装置３０からアンテナの設置角度αを示すデータを受信する。

【0066】

第３ステップＳ３において、演算装置４０は、観測対象物３を選定する観測対象物選定処理を実行する。演算装置４０は、ＧＰＳ装置７０によって取得されるアンテナ２０の位置、および、現在時刻に基づいて、当該位置から観測可能な観測対象物３を自動的に選定するようにしてもよい。代替的に、ユーザーが、観測対象物３を示すデータを入力装置８０に入力し、演算装置４０は、入力されたデータに基づいて、観測対象物３を選定するようにしてもよい。なお、観測対象物３が、予め決められている場合には、第３ステップＳ３は、省略されてもよい。

【0067】

第４ステップＳ４において、演算装置４０（第２データ取得手段４３）は、観測対象物３の位置を示す第２データを取得する。観測対象物３は、基準位置を与える物体である。

【0068】

第５ステップＳ５において、演算装置４０（第３データ取得手段４４）は、レーダ装置１０から受信する受信データに基づいて、アンテナ２０に対する観測対象物３の相対位置を示す第３データを算出する。例えば、演算装置４０は、アンテナ２０から観測対象物３に向かう方向、および、アンテナ２０と観測対象物３との間の距離Ｌを算出する。

【0069】

なお、上述の第１ステップＳ１、第２ステップＳ２、第３ステップＳ３、第４ステップＳ４、第５ステップＳ５が実行される順番は、任意である。ただし、第３ステップＳ３を実行する場合には、第３ステップＳ３は、第４ステップＳ４より前に実行される必要がある。

【0070】

第６ステップＳ６において、演算装置４０（仮想位置算出手段４５）は、第２データが示す観測対象物３の位置（絶対座標）を基準位置として用いながら、第３データに基づいて、アンテナ２０の仮想位置Ｐ１を算出する。

【0071】

第７ステップＳ７において、演算装置４０（校正値算出手段４６）は、アンテナの仮想位置Ｐ１と、第１データ（例えば、位置Ｍを示すデータ）とに基づいて、アンテナの設置角度の校正値α’を算出する。なお、校正値α’の算出の具体的な方法は、上記にて説明のとおりであるので、繰り返しとなる説明は省略する。また、アンテナの仮想位置Ｐ１の第１方向に沿った位置（例えば、位置Ｎ）と、第１データによって示される位置（例えば、位置Ｍ）との間の差の絶対値が第１閾値ＴＨ１より小さい時には、演算装置４０は、アンテナの設置角度αを校正しなくてもよい。

【0072】

なお、第７ステップＳ７において、演算装置４０（校正値算出手段４６）は、付加的に、観測対象物３の位置（絶対位置）と、距離Ｌと、第１データとに基づいて、アンテナ２０の３次元位置を算出してもよい。なお、アンテナ２０の３次元位置の算出の具体的な方法は、上記にて説明のとおりであるので、繰り返しとなる説明は省略する。

【0073】

アンテナ設置角度の校正終了後、演算装置４０は、目標物体１（脅威物体）を検出するレーダ装置１０から受信するデータと、アンテナの設置角度の校正値α’と、アンテナ２０の３次元位置とに基づいて、目標物体１の位置を特定する。第１の実施形態では、アンテナの設置角度が上述の方法により校正されている。このため、レーダ装置１０を用いて、目標物体１の位置を、より高精度に特定することが可能となる。付加的に、第１の実施形態では、ＧＰＳ装置７０によるアンテナの３次元位置の算出に代えて、あるいは、ＧＰＳ装置７０によるアンテナの３次元位置の算出に加えて、観測対象物３の位置と、距離Ｌと、第１データとに基づいて、アンテナの３次元位置が算出される。よって、アンテナの３次元位置がより高精度に特定されるため、レーダ装置１０を用いて、目標物体１の位置を、より高精度に特定することが可能となる。

【0074】

なお、上述の第１ステップＳ１乃至第７ステップＳ７を複数回実行して、アンテナの設置角度の校正値α’が、複数回が算出されてもよい。この場合、演算装置４０は、算出された複数の校正値α’に基づいて、アンテナの設置角度の最終的な校正値を決定する。例えば、演算装置４０は、複数の校正値α’の平均値を、アンテナの設置角度の最終的な校正値として決定する。付加的に、上述の第１ステップＳ１乃至第７ステップＳ７を複数回実行して、アンテナの３次元位置が、複数回算出されてもよい。この場合、演算装置４０は、算出された複数の３次元位置に基づいて、アンテナの３次元位置を最終的に決定する。例えば、演算装置４０は、複数の３次元位置の重心を、アンテナの最終的な３次元位置として決定してもよい。

【0075】

（第２の実施形態）
図６、および、図７を参照して、第２の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム、および、アンテナ設置角度の校正方法について説明する。図６は、第２の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム５、および、アンテナ設置角度の校正方法の概要を説明するための図である。図７Ａおよび図７Ｂは、第２の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正方法を示すフローチャートである。

【0076】

第２の実施形態では、観測対象物３に加え、第２観測対象物３−２を用いて、アンテナの設置角度αの校正が実行される。なお、第２の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム５を構成する構成要素は、第１の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システムを構成する構成要素と同じである。すなわち、第２の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム５として、図４に記載のアンテナ設置角度の校正システム５を採用することができる。このため、アンテナ設置角度の校正システム５の各構成要素についての繰り返しとなる説明は省略する。

【0077】

図６を参照して、第２観測対象物３−２は、観測対象物３とは異なる物体である。第２観測対象物３−２は、例えば、月等の天体（地球からの電波が届く天体）であってもよいし、宇宙空間に存在する人工衛星等であってもよい。第２観測対象物３−２の位置（絶対座標）を示すデータは、データベースあるいは他の観測システムから取得することが可能である。

【0078】

第２観測対象物３−２は、観測対象物３の観測後に観測される観測対象物である。より具体的には、第２観測対象物３−２は、図５を参照して説明された上述の第１ステップＳ１乃至第７ステップＳ７の実行後に観測される観測対象物である。

【0079】

図６、図７Ａ、および、図７Ｂを参照して、第２の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正方法について説明する。第１ステップＳ１乃至第７ステップＳ７は、第１の実施形態のアンテナ設置角度の校正方法における第１ステップＳ１乃至第７ステップＳ７と同様であるので、繰り返しとなる説明は省略する。

【0080】

第８ステップＳ８において、演算装置４０は、アンテナ２０の第１方向に沿った設置位置を示す第１データを取得する。なお、第１データとして、第１ステップＳ１において取得された第１データを用いる場合には、第８ステップＳ８は省略される。第９ステップＳ９において、演算装置４０は、角度測定装置３０からアンテナ２０の設置角度αを示すデータを受信する。なお、設置角度αを示すデータとして、第２ステップＳ２において取得されたデータを用いる場合には、第９ステップＳ９は省略される。

【0081】

第１０ステップＳ１０において、演算装置４０は、第２観測対象物３−２を選定する第２観測対象物選定処理を実行する。演算装置４０は、ＧＰＳ装置７０によって取得されるアンテナの位置、および、現在時刻に基づいて、当該位置から観測可能な第２観測対象物３−２を自動的に選定するようにしてもよい。なお、第２観測対象物３−２は、観測対象物３とは異なる物体である。

【0082】

第１１ステップＳ１１において、演算装置４０は、第２観測対象物３−２の位置を示す第４データを取得する。第２観測対象物３−２は、基準位置（第２基準位置）を与える物体である。第４データの取得方法は、観測対象物が観測対象物３ではなく第２観測対象物３−２である点を除き、第２データの取得方法と同様である。

【0083】

第１２ステップＳ１２において、演算装置４０は、レーダ装置１０から受信する受信データに基づいて、アンテナ２０に対する第２観測対象物３−２の相対位置を示す第５データを算出する。例えば、演算装置４０は、アンテナ２０から第２観測対象物３−２に向かう方向、および、アンテナ２０と第２観測対象物３−２との間の距離Ｌ２を算出する。第５データの取得方法は、観測対象物が観測対象物３ではなく第２観測対象物３−２である点を除き、第３データの取得方法と同様である。なお、図６において、角度θ２は、アンテナ２０から第２観測対象物３−２に向かう方向と、アンテナの指向方向との間のなす角度である。

【0084】

上述の第８ステップＳ８、第９ステップＳ９、第１０ステップＳ１０、第１１ステップＳ１１、第１２ステップＳ１２が実行される順番は、任意である。ただし、第１０ステップＳ１０を実行する場合には、第１０ステップＳ１０は、第１１ステップＳ１１より前に実行される必要がある。

【0085】

第１３ステップＳ１３において、演算装置４０は、第４データが示す第２観測対象物３−２の位置（絶対座標）を基準位置として用いながら、第５データに基づいて、アンテナ２０の第２仮想位置Ｐ１−２を算出する。第２仮想位置Ｐ１−２の算出方法は、観測対象物が観測対象物３ではなく第２観測対象物３−２であり、第２データが第４データに置換され、第３データが第５データに置換されている点を除き、仮想位置Ｐ１の算出方法と同様である。

【0086】

第１４ステップＳ１４において、演算装置４０は、アンテナの第２仮想位置Ｐ１−２と、第１データ（例えば、位置Ｍを示すデータ）とに基づいて、アンテナの設置角度の第２校正値α’’を算出する。なお、第２校正値α’’の算出の具体的な方法は、観測対象物が観測対象物３ではなく第２観測対象物３−２であり、第２データが第４データに置換され、第３データが第５データに置換され、仮想位置Ｐ１が、第２仮想位置Ｐ１−２に置換されている点を除き、校正値α’の算出方法と同様である。

【0087】

なお、第１４ステップＳ１４において、演算装置４０は、付加的に、第２観測対象物３−２の位置（絶対位置）と、距離Ｌ２と、第１データとに基づいて、アンテナ２０の３次元位置を算出してもよい。なお、アンテナ２０の３次元位置の算出の具体的な方法は、上記にて説明のとおりであるので、繰り返しとなる説明は省略する。

【0088】

第１５ステップＳ１５において、演算装置４０は、校正値α’と第２校正値α’’とに基づいて、アンテナの設置角度の最終的な校正値を算出する。例えば、演算装置４０は、校正値α’と第２校正値α’’との平均値を、最終的なアンテナの設置角度の校正値として決定してもよい。付加的に、演算装置４０は、第７ステップＳ７において算出されるアンテナの３次元位置である第１算出位置と、第１４ステップにおいて算出されるアンテナの３次元位置である第２算出位置とに基づいて、最終的なアンテナの３次元位置を算出してもよい。例えば、演算装置４０は、第１算出位置と第２算出位置との中間位置を、最終的なアンテナの３次元位置と決定してもよい。

【0089】

第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を奏する。加えて、第２の実施形態では、演算装置４０は、目標物体１（脅威物体）を検出するレーダ装置１０から受信するデータと、アンテナの設置角度の校正値α’および第２校正値α’’と、アンテナ２０の３次元位置とに基づいて、目標物体１の位置を特定する。このため、レーダ装置１０を用いて、目標物体１の位置を、更により高精度に特定することが可能となる。付加的に、第２の実施形態では、アンテナの３次元位置が、第１算出位置と第２算出位置とに基づいて算出される。よって、アンテナの３次元位置がより高精度に特定されるため、レーダ装置１０を用いて、目標物体１の位置を、更により高精度に特定することが可能となる。

【0090】

なお、第２の実施形態では、２つの観測対象物が観測されているが、代替的に、３つ以上の観測対象物が観測されるようにしてもよい。

【0091】

（第３の実施形態）
図８を参照して、第３の実施形態について説明する。図８は、第３の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム５を模式的に示す図である。第３の実施形態では、アンテナ設置角度の校正システム５が、アンテナ２０が取り付けられた車両１００を含む。その他の点では、第３の実施形態は、第１の実施形態または第２の実施形態と同様である。なお、第１方向が鉛直方向である場合には、第１方向に沿った位置Ｍは、アンテナ２０の代表点２２の高度、例えば、代表点２２の絶対高度、あるいは、代表点２２の地面からの高度である。

【0092】

（第４の実施形態）
図９を参照して、第４の実施形態について説明する。図９は、第４の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム５を模式的に示す図である。第４の実施形態では、アンテナ設置角度の校正システム５が、アンテナ２０が取り付けられた船舶２００を含む。その他の点では、第４の実施形態は、第１の実施形態または第２の実施形態と同様である。なお、第１方向が鉛直方向である場合には、第１方向に沿った位置Ｍは、アンテナ２０の代表点２２の高度、例えば、代表点２２の絶対高度、あるいは、代表点２２の水面（海面等）からの高度である。

【0093】

（第５の実施形態）
図１０を参照して、第５の実施形態について説明する。図１０は、第５の実施形態におけるアンテナ設置角度の校正システム５を模式的に示す図である。第５の実施形態では、アンテナ設置角度の校正システム５が、アンテナ２０が取り付けられた飛しょう体３００（例えば、航空機）を含む。その他の点では、第５の実施形態は、第１の実施形態または第２の実施形態と同様である。なお、第１方向が鉛直方向である場合には、第１方向に沿った位置Ｍは、アンテナ２０の代表点２２の高度、例えば、代表点２２の絶対高度、あるいは、代表点２２の地面または水面からの高度である。

【0094】

第３の実施形態乃至第５の実施形態では、アンテナ設置角度の校正システムが、アンテナが取り付けられた移動体を含む。このため、移動体の移動後、アンテナ等を移動体から積み下ろすことなく、アンテナ設置角度の校正方法を速やかに実行することが可能となる。また、アンテナ設置角度が校正されたレーダ装置を用いて、速やかに、目標物体を観測することが可能となる。

【0095】

本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。また、各実施形態又は変形例で用いられる種々の技術は、技術的矛盾が生じない限り、他の実施形態又は変形例にも適用可能である。

【符号の説明】

【0096】

１ ：目標物体
３ ：観測対象物
３−２ ：第２観測対象物
５ ：校正システム
１０ ：レーダ装置
１２ ：回路
２０ ：アンテナ
２２ ：代表点
２４ ：ピボット
３０ ：角度測定装置
４０ ：演算装置
４１ ：第１データ取得手段
４２ ：設置角度取得手段
４３ ：第２データ取得手段
４４ ：第３データ取得手段
４５ ：仮想位置算出手段
４６ ：校正値算出手段
５０ ：記憶装置
６０ ：第１方向位置算出装置
７０ ：ＧＰＳ装置
８０ ：入力装置
９０ ：出力装置
１００ ：車両
２００ ：船舶
３００ ：飛しょう体
Ｐ１ ：仮想位置
Ｐ１−２ ：第２仮想位置
Ｐ２ ：補正後仮想位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】