JP2012145519A

JP2012145519A - レーダ装置及び質問送信方法

Info

Publication number: JP2012145519A
Application number: JP2011005452A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kikuchi; 勝巳菊地
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2012-08-02

Abstract

【課題】他局のレーダ装置と連携して確実に目標を検出できるようにする。
【解決手段】本実施形態に係るレーダ装置１Ａは、自局覆域と一部の覆域が重なる他局のレーダ装置１Ｂと通信回線を介して接続され、アンテナ１１から目標に質問信号を送信し、目標からの応答信号を受信する送受信部１２と、他局から目標の位置情報を通信回線を介して取得する通信処理部１４と、通信処理部１４により取得された目標の位置情報に基づいて上記一部の覆域から一定幅の外側領域に目標が進入するタイミングで質問信号を送信させる質問制御部１４とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、複数のレーダ装置を連携させて運用するレーダ装置及び質問送信方法に関する。

航空管制用のレーダシステムでは、覆域の一部が重なる複数のレーダ装置を通信回線で接続して連携させる運用が行われている。このような運用により、ターゲットの捜索範囲を拡大できる他、複数のレーダ装置で１つのターゲットとする航空機を連携して追跡することが可能となる。ターゲットを検出する覆域が重なる複数のレーダ装置相互で、検出したターゲットの位置情報を共有することにより、初期捕捉することなく個別質問のみで、ターゲット位置を追跡することが可能となる。

特開２００１−１７４５４７号公報

ところが、各レーダ装置の回転速度やスキャンタイミングは異なるため、隣接するレーダ装置相互で覆域が重なる領域では、次のレーダ装置でターゲットを検出するタイミングが１スキャン以上遅れる場合があり、ターゲットの検出精度が低下するという問題があった。

本実施形態の目的は、他のレーダ装置と連携して確実に目標を検出可能なレーダ装置及び質問送信方法を提供することにある。

本実施形態に係るレーダ装置は、自局覆域と一部の覆域が重なる他局のレーダ装置と通信回線を介して接続され、前記他局と連携して目標を追跡するレーダ装置であって、アンテナから前記目標に質問信号を送信し、前記目標から送り返される応答信号を受信する送受信手段と、前記他局から前記目標の位置情報を前記通信回線を介して取得する通信手段と、前記通信手段により取得された前記目標の位置情報に基づいて前記一部の覆域から一定幅の外側領域に前記目標が進入するタイミングで前記質問信号を送信させる制御手段とを具備する。

本実施形態に係る質問送信方法は、自局覆域と一部の覆域が重なる他局のレーダ装置と通信回線を介して接続され、前記他局と連携して目標を追跡するレーダ装置に用いられる方法であって、アンテナから前記目標に質問信号を送信し、前記目標から送り返される応答信号を受信することと、前記他局から前記目標の位置情報を前記通信回線を介して取得することと、前記目標の位置情報に基づいて前記一部の覆域から一定幅の外側領域に前記目標が進入するタイミングで前記質問信号を送信させるものである。

本実施形態に係るレーダ装置を示す構成図。レーダ装置の覆域を示す図。個別質問タイミングを説明するための図。個別質問のシーケンスを示す図。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係るレーダ装置及び質問送信方法を説明する。

図１は、本実施形態に係るレーダ装置を示す構成図である。レーダ装置１Ａは、例えば２次監視レーダ（Second Surveillance Rader；ＳＳＲ）で構成され、自局覆域と一部の覆域が重なる他局のレーダ装置１Ｂと通信回線を介して接続される。レーダ装置１Ａは、アンテナ１１、送受信部１２、質問制御部１３及び通信処理部１４を備える。

送受信部１２は、質問制御部１３の制御により、アンテナ１１から検出対象の航空機（ターゲット）に質問信号を送信し、航空機から送り返される応答信号を受信する。通信処理部１４は、他局のレーダ装置１Ｂにより検出されたターゲット位置情報（緯度経度及びヘディング速度）を上記通信回線を介して取得する。質問制御部１３は、通信処理部１４により取得されたターゲット位置情報と自局覆域とに基づいて質問信号のタイミングを制御する。

図２は、レーダ装置の覆域を示す図である。自局において、覆域が重なる他局により検出されたターゲット位置２０１で個別質問をする場合、図２に示すようにレーダ装置相互のアンテナ方位が異なるため、ターゲット位置情報を受けた側の自局では、１スキャン以内に個別質問を出すことができる場合（図２中２０２で示す範囲）と１スキャン以上経過してから個別質問を出すことになる場合（図２中２０３で示す範囲）とがある。

レーダ装置相互のアンテナ回転速度が異なる場合、自局のアンテナ方位が北を向いた時を基準にして、他局のアンテナの方位が変化するので、他局により検出されたターゲット位置情報を受信するタイミングが図２中２０２の範囲になったり図２中２０３の範囲になったり変化するので、１スキャン以上経過して個別質問を出す頻度が増えて、検出精度が低下するという欠点がある。つまり、他局から得るターゲット位置情報の受信タイミングは、必ずしも自局の個別質問スケジューリングのタイミングと一致するわけでないので、個別質問スケジューリング処理をした後では、既に検出タイミングを通り過ぎてしまうことがあり、１スキャン検出が遅れてしまう。

そこで、本実施形態では、図３に示す通り、覆域が重なる領域（Ａ領域とする）と、他局から自局にターゲット位置情報が少なくとも２スキャン後のタイミングで進入する幅でＡ領域の外側領域（Ｂ領域とする）を設定する。

図３に示すように、自局覆域に進入する手前のａ地点に位置するターゲット位置情報に基づいて次スキャンの個別質問スケジューリングを開始し、ターゲットのヘディング（移動方向）と速度から次スキャンでＡ領域に進入するかを予測する。個別質問タイミングでは、Ａ領域に進入していると予測していれば個別質問を送信する。まだターゲットがＢ領域にいると予測した場合は、個別質問を送信しない。

図４に、個別質問のシーケンスを示す。ステップＳ１において、他局は、ターゲットに個別質問を送信して、ａ地点のターゲットからの応答を受信すると、ターゲットの緯度経度、高さを検出し、ステップＳ２においてＢ領域のターゲット位置情報を自局に送信する。自局の通信処理部１４は、他局から送られたターゲット位置情報を受信する。ステップＳ３において、自局の質問制御部１３は、ａ地点のターゲット位置に基づいて次スキャンで検出する位置の個別質問のスケジューリングを行う。ステップＳ４において、質問制御部１３は、ステップＳ３でスケジューリングしたタイミングでターゲットがＡ領域に進入するのを予測して、例えばｂ地点のターゲットに個別質問を送信する。

ステップＳ５において、他局は、ターゲットに個別質問を送信して、ターゲットからの応答を受信すると、ターゲットの緯度経度、高さを検出し、ステップＳ６においてＡ領域のターゲット位置情報を自局に送信する。ステップＳ７において、自局の送受信部１２は、自局で送信した個別質問に対するターゲットからの応答を受信する。ステップＳ８において、他局と自局の両方で検出したターゲット位置に基づいて次スキャンで検出する位置の個別質問のスケジューリングを行う。ステップＳ９において、上記ステップＳ８でスケジューリングしたタイミングで個別質問を送信し、ステップＳ１０でこの個別質問に対する応答を受信する。このように、図４のシーケンスによれば、１スキャンの検出タイミング欠落を無くすことができる。

以上述べたように、本実施形態によれば、アンテナの向きが異なる他局からのターゲット位置情報を受けるタイミングが、自局でスケジューリングするタイミングに合わなくても、１スキャン以内で個別質問を送信することが可能となる。

したがって、ターゲットを検出する覆域が重なる複数のレーダ装置相互で、検出ターゲットの位置を共有することにより、初期捕捉することなく個別質問のみで、確実にターゲット位置を追跡することが可能となる。

なお、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１Ａ，１Ｂ…レーダ装置、１１…アンテナ、１２…送受信部、１３…質問制御部、１４…通信処理部。

Claims

自局覆域と一部の覆域が重なる他局のレーダ装置と通信回線を介して接続され、前記他局と連携して目標を追跡するレーダ装置であって、
アンテナから前記目標に質問信号を送信し、前記目標から送り返される応答信号を受信する送受信手段と、
前記他局から前記目標の位置情報を前記通信回線を介して取得する通信手段と、
前記通信手段により取得された前記目標の位置情報に基づいて前記一部の覆域から一定幅の外側領域に前記目標が進入するタイミングで前記質問信号を送信させる制御手段と
を具備することを特徴とするレーダ装置。
前記制御手段は、前記外側領域の範囲を前記他局から前記目標の位置情報を少なくとも２回取得する期間に基づいて調整することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
前記制御手段は、前記タイミングをさらに前記目標の移動方向と速度に基づいて調整することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
自局覆域と一部の覆域が重なる他局のレーダ装置と通信回線を介して接続され、前記他局と連携して目標を追跡するレーダ装置に用いられる方法であって、
アンテナから前記目標に質問信号を送信し、前記目標から送り返される応答信号を受信することと、
前記他局から前記目標の位置情報を前記通信回線を介して取得することと、
前記目標の位置情報に基づいて前記一部の覆域から一定幅の外側領域に前記目標が進入するタイミングで前記質問信号を送信させることを特徴とする質問送信方法。
前記タイミングは、前記外側領域の範囲を前記他局から前記目標の位置情報を少なくとも２回取得する期間に基づいて調整されることを特徴とする請求項４記載の質問送信方法。
前記タイミングは、さらに前記目標の移動方向と速度に基づいて調整されることを特徴とする請求項４記載の質問送信方法。