JP2004132803A - 追尾レーダ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外部からの検定禁止マップ作成指示をもとに、検定禁止エリアを検定禁止マップ情報回路85に記録し、この検定禁止エリアと捜索時の検出とを比較照合して検定ビームのマネージメントを行うように構成した。
【選択図】図1
Description
本発明は捜索、検定、追随を切換えて目標を追尾する追尾レーダに関する。
【0002】
【従来の技術】
図5に追尾レーダの構成の一例を示し、送信機1、走査制御器2、アンテナ3、受信機4、検出処理回路5、測角処理回路6、追随制御器7、レーダ制御器8及び表示器9から構成される。
送信機1で生成した送信RF信号および走査制御器2で生成された空中線制御信号がアンテナ3に入力され、アンテナ3から電波が送信される。一方、アンテナ3で受信された受信信号(Σ、ΔAZ、ΔEL)は受信機4で周波数変換及び検波される。この検波出力信号うち、Σビームは検出処理回路5でスレッショルド(あらかじめ設定された所定値)との大小比較により検出処理され検出結果が出力される。受信機4からの検波出力信号(Σ、ΔAZ、ΔEL)と検出処理回路5からの検出結果は測角処理回路6に入力され、モノパルス測角処理される。測角処理回路6で検出された測角値は追随制御器7に入力され、レーダ制御器8から入力される捜索時/検定時/追随時の各レーダモードに従い、切換処理回路71により切替処理される(例えば、特許文献1参照。)。
まず、捜索時は検出された位置情報(距離、方位角、高低角)がレーダ制御器8の検定ビーム制御回路81に出力され、この捜索時の検出結果よりインターフェース回路84を介してレーダモードを追随制御器7の切換処理回路71及び送信機1に、ビーム走査制御信号を走査制御器2へ入力し、次回のフレームタイムにおける検定ビームのマネージメントを行う。
【0003】
検定時は検定ビームにより検出された位置情報(距離、方位角、高低角)を追随制御(1)回路72に入力し、次回のフレームタイムにおける目標の予測位置を演算する。この予測位置情報をレーダ制御器8の追随ビーム制御回路82へ入力し、この追随ビーム制御回路82は入力される予測位置に従い、インターフェース回路84を介してレーダモードを追随制御器7の切換処理回路71及び送信機1に、ビーム走査制御信号を走査制御器2へ入力して次回のフレームタイムにおける追随ビームのマネージメントを行う。
追随時は、前回までの位置情報と検出された位置情報より、追随制御(2)回路73において、次回のフレームタイムにおける目標の予測位置を算出する。この予測位置情報をレーダ制御器8の追随ビーム制御回路82へ入力し、この追随ビーム制御回路82は検定時および追随時に追随制御回路(72、73)から入力される予測位置に従い、インターフェース回路84を介してレーダモードを追随制御器7の切換処理回路71及び送信機1に、ビーム走査制御信号を走査制御器2へ入力して次回のフレームタイムにおける追随ビームのマネージメントを行う。
【0004】
最後にフレームの追随ビームのレーダモードが終了したとき、捜索ビーム制御回路83はインターフェース回路84を介してレーダモードを追随制御器7の切換処理回路71及び送信機1に、ビーム走査制御信号を走査制御器2へ入力して次回のフレームタイムにおける捜索ビームのマネージメントを行う。
このようにレーダ制御器8では、フレーム毎の捜索/検定/追随の各レーダモードの制御およびビーム走査制御を行い、レーダモードは切換処理回路71および送信機1に、ビーム走査制御信号は走査制御器に出力される。切換処理回路71は入力されたレーダモードに従い、捜索/検定/追随の各レーダモードを切換え、送信機1はレーダモードに合わせた送信RF信号を作成する。捜索/検定/追随の各レーダモードの検出結果はインターフェース回路84を介して表示器9に出力され、シンボル表示される。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−300847号公報(第5頁 図14)
【発明が解決しようとする課題】
強いクラッタが受信される環境下ではMTI(Moving Target Indicator)等によるクラッタ抑圧後のクラッタの消え残りが多く生じる。従来の追尾レーダ装置は以上のように構成されているため、強クラッタ環境下では、検定ビームの送受信によるリソースが不足し、追随への移行が遅れるという問題が生じてしまう。
上記問題を解決するために、本発明に係る追尾レーダは、強クラッタ環境においても、実目標に対して検定ビームを送受信するための時間が確保され、目標の追随移行の遅れが生じない追尾レーダを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は電波を送受信するアンテナと、電波の送受信方向を走査して目標を捜索する捜索ビームによる第1の送信信号及び第1の受信信号により目標の有無及び位置を検出する捜索手段と、前記捜索手段により検出した目標の方向に検定ビームによる第2の送信信号を電波放射し、第2の受信信号を検出して目標の有無及び位置を検出する検定手段と、目標の位置予測を行い予測された位置に電波の送受信方向を走査制御し、追随ビームを形成することにより検出された目標を追随する追随手段と、指定した期間に検定ビームによる第2の受信信号で検出した空間エリアを記録する記録手段とを具備し、前記記録手段により記録された空間エリアより、再び捜索ビームで第3の受信信号が検出された場合に、前記検定手段は検出した目標の方向に検定ビームを送信しないようにビーム制御することを特徴とする。
また、電波を送受信するアンテナと、電波の送受信方向を走査して目標を捜索する捜索ビームによる第1の送信信号及び第1の受信信号により目標の有無及び位置を検出する捜索手段と、前記捜索手段により検出した目標の方向に検定ビームによる第2の送信信号を電波放射し、第2の受信信号を検出して目標の有無及び位置を検出する検定手段と、目標の位置予測を行い予測された位置に電波の送受信方向を走査制御し、追随ビームを形成することにより検出された目標を追随する追随手段と、前記捜索ビームによる第1の受信信号と前記検定ビームによる第2の受信信号との相対位置より固定目標であるか否かを判別する判別手段とを具備し、前記捜索ビームによる第1の受信信号と前記検定ビームによる第2の受信信号との相対位置より固定目標と判別した場合において、前記第1の受信信号で検出された空間エリアより、再び捜索ビームで第3の受信信号が検出された場合に、前記検定手段は検出した目標の方向に検定ビームを送信しないようにビーム制御することを特徴とする。
【0007】
また、電波を送受信するアンテナと、電波の送受信方向を走査して目標を捜索する捜索ビームによる第1の送信信号及び第1の受信信号により目標の有無及び位置を検出する捜索手段と、前記捜索手段により検出した目標の方向に検定ビームによる第2の送信信号を電波放射し、第2の受信信号を検出して目標の有無及び位置を検出する検定手段と、目標の位置予測を行い予測された位置に電波の送受信方向を走査制御し、追随ビームを形成することにより検出された目標を追随する追随手段と、前記捜索ビームによる第1の受信信号と前記検定ビームによる第2の受信信号との相対位置より固定目標であるか否かを判別する判別手段とを具備し、前記捜索ビームによる第1の受信信号と前記検定ビームによる第2の受信信号との相対位置より固定目標と判別した場合において、前記記録手段は固定目標の位置情報を設定された経過時間だけ記録し、この記録された空間エリアより、再び捜索ビームで第3の受信信号が検出された場合に、前記検定手段は検出した目標の方向に検定ビームを送信しないように、ビーム制御することを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に本発明の一実施例による追尾レーダの構成図を示す。
この追尾レーダは送信機1、走査制御器2、アンテナ3、受信機4、検出処理回路5、測角処理回路6、追随制御器7(切換処理回路71、追随制御(1)回路72、追随制御(2)回路73)、レーダ制御器8(検定ビーム制御回路81、追随ビーム制御回路82、捜索ビーム制御回路83、インターフェース回路84、検定禁止マップ情報回路85)及び表示器9から構成される。
送信機1で生成した送信RF信号および走査制御器2で生成された空中線制御信号がアンテナ3に入力され、アンテナ3から電波が送信される。一方、アンテナ3で受信された受信信号(Σ、ΔAZ、ΔEL)は受信機4で周波数変換及び検波される。この検波出力信号うち、Σビームは検出処理回路5でスレッショルド(あらかじめ設定された所定値)との大小比較により検出処理され検出結果が出力される。受信機4からの検波出力信号(Σ、ΔAZ、ΔEL)と検出処理回路5からの検出結果は測角処理回路6に入力され、モノパルス測角処理される。測角処理回路6で検出された測角値は追随制御器7に入力され、レーダ制御器8から入力される捜索時/検定時/追随時の各レーダモードに従い、切換処理回路71により切替処理される。
【0009】
まず、捜索時は検出された位置情報(距離、方位角、高低角)がレーダ制御器8の検定ビーム制御回路81に入力される。捜索時で検出があがった場合は、検定ビーム制御回路81で検定禁止マップ情報回路85に記録された検定禁止エリアと比較照合し、一致する場合には検定ビームを送受信しないようにインターフェース回路84を介してビーム制御する。一方、検定禁止エリアと一致しない場合には、捜索時の検出結果よりインターフェース回路84を介してレーダモードを追随制御器7の切換処理回路71及び送信機1に、ビーム走査制御信号を走査制御器2へ入力し、次回のフレームタイムにおける検定ビームのマネージメントを行う。
検定時は検定ビームにより検出された位置情報(距離、方位角、高低角)を追随制御(1)回路72に入力し、次回のフレームタイムにおける目標の予測位置を演算する。この予測位置情報をレーダ制御器8の追随ビーム制御回路82と検定禁止マップ情報回路85に分配される。外部からの検定禁止マップ作成指示がON期間の、捜索ビーム制御回路83から入力されるフレーム情報(時間情報)より判断されるフレームタイムに検定ビームで検出された検出エリアを検定禁止エリアとしてマップ化して記録する。また、追随ビーム制御回路82は入力される予測位置に従い、インターフェース回路84を介してレーダモードを追随制御器7の切換処理回路71及び送信機1に、ビーム走査制御信号を走査制御器2へ入力して次回のフレームタイムにおける追随ビームのマネージメントを行う。
【0010】
追随時は、前回までの位置情報と検出された位置情報より、追随制御(2)回路73において、次回のフレームタイムにおける目標の予測位置を算出する。この予測位置情報をレーダ制御器8の追随ビーム制御回路82へ入力し、この追随ビーム制御回路82は検定時および追随時に追随制御回路(72、73)から入力される予測位置に従い、インターフェース回路84を介してレーダモードを追随制御器7の切換処理回路71及び送信機1に、ビーム走査制御信号を走査制御器2へ入力して次回のフレームタイムにおける追随ビームのマネージメントを行う。
最後にフレームの追随ビームのレーダモードが終了したとき、捜索ビーム制御回路83はインターフェース回路84を介してレーダモードを追随制御器7の切換処理回路71及び送信機1に、ビーム走査制御信号を走査制御器2へ入力して次回のフレームタイムにおける捜索ビームのマネージメントを行う。
図2に本発明の一実施例による追尾レーダのフレームタイミングの説明図、図3にビームポジションの説明図を示す。
所定の捜索エリアをビーム走査する時間をフレームタイム(T)とし、フレーム1、フレーム2、フレーム3、…と繰り返される。ひとつのフレームにはM回の検定ビームと、N回の追随ビームを送受信する時間リソースが配分され、レーダ制御器8により制御されている。図3に示したように各フレームで1ポジションからL・Kポジションの捜索ビームをスキャンし、同一フレーム中に検定ビーム(検定1、検定2、…検定M)および追随ビーム(追随n)を送受信する。
【0011】
このようにレーダ制御器8では、フレーム毎の捜索/検定/追随の各レーダモードの制御およびビーム走査制御を行い、レーダモードは切換処理回路71および送信機1に、ビーム走査制御信号は走査制御器に出力される。切換処理回路71は入力されたレーダモードに従い、捜索/検定/追随の各レーダモードを切換え、送信機1はレーダモードに合わせた送信RF信号を作成する。捜索/検定/追随の各レーダモードの検出結果はインターフェース回路84を介して表示器9に出力され、シンボル表示される。
図4に本発明の他の一実施例による追尾レーダの構成図を示す。
この追尾レーダは送信機1、走査制御器2、アンテナ3、受信機4、検出処理回路5、測角処理回路6、追随制御器7(切換処理回路71、追随制御(1)回路72、追随制御(2)回路73、クラッタ判別処理回路74、検出マップ情報回路75)、レーダ制御器8(検定ビーム制御回路81、追随ビーム制御回路82、捜索ビーム制御回路83、インターフェース回路84、検定禁止マップ情報回路85)及び表示器9から構成される。
送信機1で生成した送信RF信号および走査制御器2で生成された空中線制御信号がアンテナ3に入力され、アンテナ3から電波が送信される。一方、アンテナ3で受信された受信信号(Σ、ΔAZ、ΔEL)は受信機4で周波数変換及び検波される。この検波出力信号うち、Σビームは検出処理回路5でスレッショルド(あらかじめ設定された所定値)との大小比較により検出処理され検出結果が出力される。受信機4からの検波出力信号(Σ、ΔAZ、ΔEL)と検出処理回路5からの検出結果は測角処理回路6に入力され、モノパルス測角処理される。測角処理回路6で検出された測角値は追随制御器7に入力され、レーダ制御器8から入力される捜索時/検定時/追随時の各レーダモードに従い、切換処理回路71により切換処理される。
【0012】
まず、捜索時は検出された位置情報(距離、方位角、高低角)が検出マップ情報回路75に記録され、検出結果はレーダ制御器8の検定ビーム制御回路81に出力される。捜索時で検出があがった場合は、検出結果(距離、方位角、高低角)と、後述する検定禁止マップ情報回路85に記録された検定禁止エリアとを比較照合し、一致する場合には検定ビームを送受信しないようにインターフェース回路84を介してビーム制御する。一方、検定禁止エリアと一致しない場合には、捜索時の検出結果よりインターフェース回路84を介してレーダモードを追随制御器7の切換処理回路71及び送信機1に、ビーム走査制御信号を走査制御器2へ入力し、次回のフレームタイムにおける検定ビームのマネージメントを行う。
検定時は、検定ビームにより検出された位置情報(距離、方位角、高低角)と、検出マップ情報回路75に記録されている前回のフレームタイムで捜索時に検出された検出情報(距離、方位角、高低角)とをクラッタ判別処理回路74にて比較し、移動量の小さい、または移動速度の小さい目標をクラッタと判別し棄却する。クラッタと判別されなかった目標に対しては、クラッタ判別結果(距離、方位角、高低角)が検定禁止マップ情報回路85に入力され、更に検出情報(捜索時の位置情報および検定時の位置情報)が追随制御(1)回路72に入力され、次回のフレームタイムにおける目標の予測位置を演算する。この予測位置情報をレーダ制御器8の追随ビーム制御回路82へ入力し、この追随ビーム制御回路82は入力される予測位置に従い、インターフェース回路84を介してレーダモードを追随制御器7の切換処理回路71及び送信機1に、ビーム走査制御信号を走査制御器2へ入力して次回のフレームタイムにおける追随ビームのマネージメントを行う。
【0013】
追随時は、前回までの位置情報と検出された位置情報より、追随制御(2)回路73において、次回のフレームタイムにおける目標の予測位置を算出する。この予測位置情報をレーダ制御器8の追随ビーム制御回路82へ入力し、この追随ビーム制御回路82は検定時および追随時に追随制御回路(72、73)から入力される予測位置に従い、インターフェース回路84を介してレーダモードを追随制御器7の切換処理回路71及び送信機1に、ビーム走査制御信号を走査制御器2へ入力して次回のフレームタイムにおける追随ビームのマネージメントを行う。
最後にフレームの追随ビームのレーダモードが終了したとき、捜索ビーム制御回路83はインターフェース回路84を介してレーダモードを追随制御器7の切換処理回路71及び送信機1に、ビーム走査制御信号を走査制御器2へ入力して次回のフレームタイムにおける捜索ビームのマネージメントを行う。
追随制御器7から入力されるクラッタ判別結果を検定禁止マップ情報回路85に記録し、この検定禁止マップ情報は検定ビーム制御回路81に入力され、検定禁止マップ情報として記録されている距離、方位角、高低角を中心に、例えばビーム幅に相当する空間エリアに対しては、検定ビームを送受信しないよう、ビームマネージメントする。ここで、検定禁止マップ情報回路85には、外部から設定される検出禁止マップ作成指示として、検定禁止フレーム数(L)と捜索ビーム制御回路83から入力されるフレーム情報(時間情報)よりL回分のフレームタイムだけ検定禁止マップ情報を保持する。その後、その検定禁止とする位置情報をクリアする。検定禁止となる空間エリアを狭めることを目的とし、クラッタの検出状況の変化状況を考慮し、検定禁止フレーム数を設定する。
【0014】
ここで、フレーム1の捜索ビームで検出された目標(またはクラッタ)はフレーム2で同一方向に検定ビームが送受信される。検定ビームで検出された場合は、捜索ビームでの検出位置と検定ビームでの検出位置の移動量(ΔX)と捜索ビームと検定ビームで検出された経過時間(Δt)より算出した移動速度(v=ΔX/Δt)より、検出目標がクラッタであるかを判定する。判定基準は予め設定されている移動量下限値(Xlimit)、移動速度下限値(Vlimit)より、例えば以下の式により判定する。
|ΔX| < Xlimit または |V| < Vlimit
の場合は、検出目標をクラッタと判定する。
このようにレーダ制御器8では、フレーム毎の捜索/検定/追随の各レーダモードの制御およびビーム走査制御を行い、レーダモードは切換処理回路71および送信機1に、ビーム走査制御信号は走査制御器に出力される。切換処理回路71は入力されたレーダモードに従い、捜索/検定/追随の各レーダモードを切換え、送信機1はレーダモードに合わせた送信RF信号を作成する。捜索/検定/追随の各レーダモードの検出結果はインターフェース回路84を介して表示器9に出力され、シンボル表示される。
【0015】
【発明の効果】
以上のように、この発明の追尾レーダにより、検定時にクラッタと判断されたビーム走査ポジションの空間エリアに対して、設定された時間だけ検定ビームを送受信しないように検定禁止設定することで、クラッタに対して捜索で検出が上がっても検定禁止エリアには検定ビームを送受信しないよう制御するため、各フレームにおける検定リソースを確保しやすくなり、目標の追随移行の遅れを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による追尾レーダの構成図。
【図2】フレームタイミングの説明図。
【図3】ビームポジションの説明図
【図4】本発明の他の一実施例による追尾レーダの構成図。
【図5】従来の追尾レーダの構成図。
【符号の説明】
1:送信機
2:走査制御器
3:アンテナ
4:受信機
5:検出処理回路
6:測角処理回路
7:追随制御器
71:切換処理回路
72:追随制御(1)回路
73:追随制御(2)回路
74:クラッタ判別処理回路
75:検出マップ情報回路
8:レーダ制御器
81:検定ビーム制御回路
82:追随ビーム制御回路
83:捜索ビーム制御回路
84:インターフェース回路
85:検定禁止マップ情報回路
9:表示器
Claims (3)
- 電波を送受信するアンテナと、電波の送受信方向を走査して目標を捜索する捜索ビームによる第1の送信信号及び第1の受信信号により目標の有無及び位置を検出する捜索手段と、前記捜索手段により検出した目標の方向に検定ビームによる第2の送信信号を電波放射し、第2の受信信号を検出して目標の有無及び位置を検出する検定手段と、目標の位置予測を行い予測された位置に電波の送受信方向を走査制御し、追随ビームを形成することにより検出された目標を追随する追随手段と、指定した期間に検定ビームによる第2の受信信号で検出した空間エリアを記録する記録手段とを具備し、前記記録手段により記録された空間エリアより、再び捜索ビームで第3の受信信号が検出された場合に、前記検定手段は検出した目標の方向に検定ビームを送信しないようにビーム制御することを特徴とする追尾レーダ。
- 電波を送受信するアンテナと、電波の送受信方向を走査して目標を捜索する捜索ビームによる第1の送信信号及び第1の受信信号により目標の有無及び位置を検出する捜索手段と、前記捜索手段により検出した目標の方向に検定ビームによる第2の送信信号を電波放射し、第2の受信信号を検出して目標の有無及び位置を検出する検定手段と、目標の位置予測を行い予測された位置に電波の送受信方向を走査制御し、追随ビームを形成することにより検出された目標を追随する追随手段と、前記捜索ビームによる第1の受信信号と前記検定ビームによる第2の受信信号との相対位置より固定目標であるか否かを判別する判別手段とを具備し、前記捜索ビームによる第1の受信信号と前記検定ビームによる第2の受信信号との相対位置より固定目標と判別した場合において、前記第1の受信信号で検出された空間エリアより、再び捜索ビームで第3の受信信号が検出された場合に、前記検定手段は検出した目標の方向に検定ビームを送信しないようにビーム制御することを特徴とする追尾レーダ。
- 電波を送受信するアンテナと、電波の送受信方向を走査して目標を捜索する捜索ビームによる第1の送信信号及び第1の受信信号により目標の有無及び位置を検出する捜索手段と、前記捜索手段により検出した目標の方向に検定ビームによる第2の送信信号を電波放射し、第2の受信信号を検出して目標の有無及び位置を検出する検定手段と、目標の位置予測を行い予測された位置に電波の送受信方向を走査制御し、追随ビームを形成することにより検出された目標を追随する追随手段と、前記捜索ビームによる第1の受信信号と前記検定ビームによる第2の受信信号との相対位置より固定目標であるか否かを判別する判別手段とを具備し、前記捜索ビームによる第1の受信信号と前記検定ビームによる第2の受信信号との相対位置より固定目標と判別した場合において、前記記録手段は固定目標の位置情報を設定された経過時間だけ記録し、この記録された空間エリアより、再び捜索ビームで第3の受信信号が検出された場合に、前記検定手段は検出した目標の方向に検定ビームを送信しないようにビーム制御することを特徴とする追尾レーダ。
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