JP2021511488A - 仮想開口レーダ追跡のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、Nはアレイ内の要素数,dはそれらを隔てる距離である。
仮想開口アレイ(VAA)レーダ追跡のための方法100は、図2に示すように、プローブ信号のセットを送信するステップS110と、反射プローブ信号のセットを受信するステップS120と、反射プローブ信号のセットから初期追跡パラメータを計算するステップS130とを含む。この方法100は、さらに、初期追跡パラメータを精密化するステップS140、および/またはプローブ信号特性を修正するステップS150を含むことができる。
ここで、Nはアレイ内の要素数,dはそれらを隔てる距離である。
となり、受信機で見られる位相差はほぼ同じである。
と表すことができ、一方,明示的な位相シフトの場合、
となり、dφは定数となる(よって、darrayはターゲット角度に依存する)。
から明示的に計算されるものであってもよい。
仮想開口アレイ(VAA)レーダ追跡のためのシステム200は、図10に示すように、送信機210、水平受信機アレイ220および信号プロセッサ240を含む。システム200は、さらに、鉛直受信機アレイ230および/または速度検知モジュール250を含むことができる。
Claims (20)
- 仮想開口アレイレーダ追跡のための方法であって、
第1の位相関数を有する第1のプローブ信号を送信するステップと、
第2の位相関数を有する第2のプローブ信号を送信するステップと、
追跡ターゲットによる第1のプローブ信号の反射に応答して、レーダアレイで第1の反射プローブ信号を受信するステップであって、前記追跡ターゲットとレーダアレイが、ターゲットベクトルによって接続され、前記レーダアレイが、第1のレーダ軸に沿って配置された第1の複数のレーダ要素を含む、ステップと、
前記追跡ターゲットによる第2のプローブ信号の反射に応答して、前記レーダアレイで第2の反射プローブ信号を受信するステップと、
前記第1の反射プローブ信号および前記第2の反射プローブ信号の少なくとも一方からターゲット距離を計算するステップと、
前記第1の反射プローブ信号の信号インスタンスを前記レーダアレイの物理的な受信機要素に対応させるステップであって、
前記第2の反射プローブ信号の信号インスタンスを前記レーダアレイの仮想要素に対応させるステップであって、前記レーダアレイの仮想要素が、要素平行移動関数によって前記レーダアレイの物理的な要素に対して記述される、ステップと、
前記第1の反射プローブ信号から第1の基準ベクトルと第1の投影ターゲットベクトルとの間の第1のターゲット角度を計算するステップであって、前記第1の投影ターゲットベクトルが、第1の基準面に投影されたターゲットベクトルであり、前記第1の基準面が、前記第1のレーダ軸と前記第1の基準ベクトルの両方を含み、前記第1のターゲット角度を計算することが、前記第1の反射プローブ信号および前記第2の反射プローブ信号の信号インスタンスからビームフォーミングを実行することを含む、ステップと、
前記ターゲット距離と前記第1のターゲット角度から、前記レーダアレイに対する前記追跡ターゲットの相対的な位置を計算するステップとを備えることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記第1のターゲット角度を計算することが、仰角および方位角のうちの一方を計算することを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記第1のプローブ信号を送信することが、第1の送信機要素から前記第1のプローブ信号を送信することを含み、前記第2のプローブ信号を送信することが、第2の送信機要素から前記第2のプローブ信号を送信することを含み、前記第1の送信機要素と前記第2の送信機要素とが、非ゼロの距離で隔てられていることを特徴とする方法。 - 請求項3に記載の方法において、
前記第1の送信機要素を参照する第1の位相関数が、前記第2の送信機要素を参照する第2の位相関数と同一であることを特徴とする方法。 - 請求項4に記載の方法において、
前記要素平行移動関数が、前記第1のターゲット角度から独立していることを特徴とする方法。 - 請求項4に記載の方法において、
前記第1のプローブ信号が第1の期間中に送信され、前記第2のプローブ信号が第2の期間中に送信され、前記第2の期間が、前記第1の期間に続き、かつ前記第1の期間と重ならないことを特徴とする方法。 - 請求項4に記載の方法において、
前記第1のプローブ信号が第1の期間中に送信され、前記第2のプローブ信号が第2の期間中に送信され、前記第2の期間が、前記第1の期間と少なくとも部分的に重なることを特徴とする方法。 - 請求項7に記載の方法において、
前記第1のプローブ信号が第1の周波数帯域で送信され、前記第2のプローブ信号が前記第1の周波数帯域と重ならない第2の周波数帯域で送信されることを特徴とする方法。 - 請求項7に記載の方法において、
前記第1のプローブ信号が第1の振幅変調でエンコードされ、前記第2のプローブ信号が前記第1の振幅変調と非同一の第2の振幅変調でエンコードされることを特徴とする方法。 - 請求項3に記載の方法において、
前記第1の送信機要素を参照する第1の位相関数が、前記第2の送信機要素を参照する第2の位相関数と同一ではないことを特徴とする方法。 - 請求項10に記載の方法において、
前記第1の位相関数および前記第2の位相関数が一定の位相だけ異なることを特徴とする方法。 - 請求項10に記載の方法において、
前記第1の位相関数および前記第2の位相関数が、時間的に変化する位相だけ異なることを特徴とする方法。 - 請求項10に記載の方法において、
前記要素平行移動関数が前記第1のターゲット角度に依存することを特徴とする方法。 - 請求項3に記載の方法において、
計算した位置データに応答して、前記第1のプローブ信号および前記第2のプローブ信号のうちの少なくとも一方を修正するステップをさらに含み、
前記第1のプローブ信号および前記第2のプローブ信号のうちの少なくとも一方を修正することが、前記レーダアレイに仮想要素を追加して前記レーダアレイの仮想開口を広げるように、前記第1のプローブ信号および前記第2のプローブ信号のうちの少なくとも一方を修正することを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記第1のプローブ信号を送信することは、第1の期間中に第1の送信機要素から前記第1のプローブ信号を送信することを含み、前記第2のプローブ信号を送信することは、第2の期間中に前記第1の送信機要素から前記第2のプローブ信号を送信することを含み、前記第2の期間が、前記第1の期間に続き、かつ前記第1の期間と重ならないことを特徴とする方法。 - 請求項15に記載の方法において、
前記第1の送信機要素を参照する第1の位相関数が、前記第1の送信機要素を参照する第2の位相関数と同一ではないことを特徴とする方法。 - 請求項16に記載の方法において、
前記第1の位相関数および前記第2の位相関数が一定の位相だけ異なることを特徴とする方法。 - 請求項16に記載の方法において、
前記第1の位相関数および前記第2の位相関数が、時間的に変化する位相にだけ異なることを特徴とする方法。 - 請求項16に記載の方法において、
前記要素平行移動関数が前記第1のターゲット角度に依存することを特徴とする方法。 - 請求項15に記載の方法において、
計算した位置データに応答して、前記第1のプローブ信号および前記第2のプローブ信号のうちの少なくとも一方を修正するステップをさらに含み、
前記第1のプローブ信号および前記第2のプローブ信号のうちの少なくとも一方を修正することが、前記レーダアレイに仮想要素を追加して前記レーダアレイの仮想開口を広げるように、前記第1のプローブ信号および前記第2のプローブ信号のうちの少なくとも一方を修正することを含むことを特徴とする方法。
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