JP2603028B2 - Moving target detection radar device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、航空機搭載用のＭＴ
Ｉ（移動目標検出）レーダ装置に係り、特に水上の移動
小目標の検出を可能とするものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an MT mounted on an aircraft.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an I (moving target detection) radar device, and more particularly to a radar device capable of detecting a small moving target on water.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の航空機搭載用ＭＴＩレーダ装置
は、図３に示すように、空中線装置１０、送受信装置２
０、信号処理装置３０、表示装置４０で構成される。こ
のレーダにおいて、送受信装置２０は方位面・仰角面に
所定のビーム幅を有する空中線１１を通じて、捜索領域
に向けて送信波（送信繰返しパルス）を放射し、その捜
索領域の目標及び地表面からの反射電力を受信する。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 3, a conventional airborne MTI radar apparatus includes an antenna apparatus 10, a transmitting / receiving apparatus 2 and a transmitting / receiving apparatus.
0, a signal processing device 30, and a display device 40. In this radar, the transmission / reception device 20 radiates a transmission wave (transmission repetition pulse) toward a search area through an antenna 11 having a predetermined beam width in an azimuth plane / elevation plane, and transmits the transmission wave from a target and the ground surface of the search area. Receive reflected power.

【０００３】空中線１１を通じて送受信装置２０で受信
された反射信号は、位相及び振幅の情報を保存するため
に、直交検波される。これにより得られたＩ／Ｑアナロ
グビデオ信号は、信号処理装置３０に送られる。The reflected signal received by the transmitting / receiving device 20 via the antenna 11 is subjected to quadrature detection in order to preserve phase and amplitude information. The I / Q analog video signal thus obtained is sent to the signal processing device 30.

【０００４】この信号処理装置３０は移動目標検出処理
を行うもので、基本的にはドプラ周波数を利用して、移
動物からの反射波と地表面からの不要な反射波（クラッ
タ）とを区別することにより、移動目標を検出する。具
体的には、Ａ／Ｄ変換回路３１によって送受信装置２０
からのＩ／Ｑアナログビデオ信号をデジタル信号に変換
し、ＭＴＩ回路３９により送信パルス繰返し時間だけ遅
延した後、次の送信パルスに対する反射信号から減算す
る。This signal processing device 30 performs a moving target detection process, and basically uses a Doppler frequency to distinguish a reflected wave from a moving object from an unnecessary reflected wave (clutter) from the ground surface. By doing so, the moving target is detected. Specifically, the transmission / reception device 20 is controlled by the A / D conversion circuit 31.
The I / Q analog video signal is converted into a digital signal, delayed by the transmission pulse repetition time by the MTI circuit 39, and then subtracted from the reflected signal for the next transmission pulse.

【０００５】すなわち、固定状態にある地表面からの反
射波は、振幅、位相とも一定であるため、上記減算処理
によって消去される。これに対して、移動目標からの反
射波は、移動によってドプラ効果が生じ、そのドプラ周
波数だけ位相変化を生じるため、上記減算処理によって
も消去されない。したがって、移動目標からの反射波は
地表面からの不要な反射波と区別できる。このＭＴＩ回
路３９で区別された反射波のＩ／Ｑビデオ信号を表示装
置４０に送ることにより、移動目標を表示することがで
きる。That is, since the amplitude and phase of the reflected wave from the ground surface in the fixed state are constant, they are eliminated by the subtraction processing. On the other hand, the reflected wave from the moving target causes a Doppler effect due to the movement, and causes a phase change by the Doppler frequency. Therefore, the reflected wave is not deleted even by the subtraction processing. Therefore, reflected waves from the moving target can be distinguished from unnecessary reflected waves from the ground surface. The moving target can be displayed by sending the I / Q video signal of the reflected wave distinguished by the MTI circuit 39 to the display device 40.

【０００６】ここで、一般のＭＴＩレーダ装置は、上述
のように目標が移動しており、地表面が固定であること
を利用しているため、レーダ自身が車両や航空機のよう
な移動体に搭載されている場合には、レーダ自身の動き
によるドプラ周波数が発生してしまい、そのままでは所
望の性能が得られない。Here, the general MTI radar device utilizes the fact that the target is moving and the ground surface is fixed as described above, so that the radar itself is mounted on a moving body such as a vehicle or an aircraft. If the radar is mounted, Doppler frequency is generated due to the movement of the radar itself, and desired performance cannot be obtained as it is.

【０００７】そこで、航空機搭載用ＭＴＩレーダ装置で
は、信号処理装置３０において、機体ＩＮＳからの自機
速度及び動揺情報と空中線装置１０の制御回路１２から
のアンテナビーム方向データとから、航空機移動によっ
て生じるはずのドプラ周波数を動揺検出回路３２で計算
し、動揺補正回路３３でＩ／Ｑデジタルビデオ信号を補
正することにより、レーダ自身の動きによる影響を除去
している。Therefore, in the MTI radar device mounted on an aircraft, the signal processing device 30 generates the signal by the movement of the aircraft based on the own vehicle speed and fluctuation information from the airframe INS and the antenna beam direction data from the control circuit 12 of the antenna device 10. The expected Doppler frequency is calculated by the fluctuation detection circuit 32, and the I / Q digital video signal is corrected by the fluctuation correction circuit 33, thereby eliminating the influence of the movement of the radar itself.

【０００８】しかしながら、上記のような多くの航空機
搭載用ＭＴＩレーダ装置では、自機速度により生じるド
プラ周波数に関しての補正は行っているが、海面のよう
に表面が移動するものを背景とした場合には、海面の移
動、つまり海流によって生じるドプラ周波数については
何等補正を行っていない。However, many MTI radar devices mounted on an aircraft as described above correct the Doppler frequency generated by the speed of the aircraft itself, but when the background is moving on a background such as the sea surface, Does not make any corrections about the movement of the sea surface, that is, the Doppler frequency caused by the ocean current.

【０００９】また、幾つかの航空機搭載用ＭＴＩレーダ
装置では、受信したクラッタの持つドプラ周波数を打ち
消すように送信周波数を変化させる、いわゆるＴＡＣＣ
ＡＲ（タイム・アベレージド・クラッタ・コヒーレント
・エアボーン・レーダ）を採用しており、これは海流に
よって生じるドプラ周波数に対しても効果を持つ。Further, in some MTI radar devices mounted on an airplane, a so-called TACC in which a transmission frequency is changed so as to cancel a Doppler frequency of a received clutter.
It employs AR (Time Averaged Clutter Coherent Airborne Radar), which also has an effect on Doppler frequencies caused by ocean currents.

【００１０】しかしながら、ＴＡＣＣＡＲでは、一つの
ビーム方向において、特定の領域で検出されたクラッタ
のドプラ周波数をもって全領域の補正を行っているた
め、図５に示すように、海流の複雑な動きには対応でき
ず、それぞれのレンジセルについて最適な補正を行うこ
とができない。However, in TACCAR, in one beam direction, the entire region is corrected using the Doppler frequency of the clutter detected in a specific region. Therefore, as shown in FIG. It is not possible to cope with it and it is not possible to perform optimal correction for each range cell.

【００１１】例えば、ＴＡＣＣＡＲのビーム覆域Ａ中を
海流Ｓが図４に示すように流れていたとする。いま、図
中ａ，ｂ点での受信信号が図５（ａ），（ｂ）に示すス
ペクトラム分布を示し、そのａ点での検出海流速度で補
正を行った場合、それぞれ補正後のスペクトラム分布は
図５（ｃ），（ｄ）に示すようになり、ｂ点での補正が
不完全となる。For example, suppose that a sea current S is flowing in the beam coverage A of TACCAR as shown in FIG. Now, the received signals at points a and b in the figure show the spectrum distributions shown in FIGS. 5A and 5B, and when the correction is performed with the detected ocean current speed at the point a, the corrected spectrum distributions respectively. Are as shown in FIGS. 5C and 5D, and the correction at the point b is incomplete.

【００１２】これは、従来の航空機搭載用ＭＴＩレーダ
装置が、海面上で対象とする目標が、たいていの場合は
航空機、ミサイル等の高速移動体であり、比較的ドプラ
周波数が高く、その検出に際しては、海流によって生じ
る低いドプラ周波数の誤差の影響をあまり受けないこと
による。ところが、最近では海面上をゆっくりとした速
度で航行する移動体、例えば潜水艦の潜望鏡等の微速移
動目標（スペクトラムを図６に示す）を検出することが
要求されるようになり、この要求への対応が望まれてい
る。[0012] This is because, in the conventional aircraft MTI radar system, the target on the sea surface is usually a high-speed moving object such as an aircraft or a missile, and the Doppler frequency is relatively high. Due to low Doppler frequency errors caused by ocean currents. However, recently, it has been required to detect a moving object (spectrum is shown in FIG. 6) such as a submarine periscope which moves at a slow speed on the sea surface. A response is desired.

【００１３】[0013]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の移動目標検出レーダ装置では、海面上の微速移動目
標を検出することができなかった。As described above, the conventional moving target detecting radar apparatus cannot detect a very low speed moving target on the sea surface.

【００１４】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、海流のような海面上の移動によるドプラ
周波数を補正することができ、これによって海面上の微
速移動目標を検出可能な移動目標検出レーダ装置を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and can correct Doppler frequency due to movement on the sea surface such as an ocean current, and thereby can detect a target moving at a very low speed on the sea surface. An object of the present invention is to provide a target detection radar device.

【００１５】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、飛翔体に搭載され、少なくとも海面上の
移動物体を目標として検出する移動目標検出レーダ装置
において、前記飛翔体から海面に向けてビームを形成
し、そのビーム方向を任意に制御可能な空中線装置と、
送信パルスを一定の周期で繰返し発生して前記空中線装
置を通じて放射すると共に、前記空中線装置を通じて前
記送信パルスの反射電力を受信し、その受信信号を増幅
し、周波数変換し、直交検波する送受信装置と、前記飛
翔体の移動速度情報から前記ビーム方向における機体速
度成分を算出する機体速度成分算出手段と、前記送受信
装置の検波出力について前記機体速度成分算出手段で算
出した機体速度成分を消去する第１の補正手段と、前記
送受信装置の検波出力を前記送信パルスの１繰返し周期
分遅延する遅延手段と、前記送受信装置の検波出力、前
記遅延手段の遅延出力それぞれの同一距離における位相
回転量から海面移動速度成分を検出する海面移動速度検
出手段と、この手段で検出された海面移動速度成分を平
均化する平均化手段と、前記送受信装置の検波出力から
前記平均化手段で得られた平均海面移動速度成分を消去
する第２の補正手段と、前記第１、第２の補正手段を経
た検波出力からクラッタ成分を除去して海面上の移動目
標成分を検出する移動目標検出手段と、この手段で検出
された移動目標成分に基づいて移動目標を画面表示する
表示装置とを具備したことを特徴とする。According to the present invention, there is provided a moving target detecting radar device mounted on a flying object and detecting at least a moving object on the sea surface as a target. An antenna device that forms a beam toward the beam and that can arbitrarily control the beam direction,
A transmitting / receiving device that repeatedly generates transmission pulses at a constant cycle and radiates through the antenna device, receives the reflected power of the transmission pulse through the antenna device, amplifies the received signal, frequency-converts, and performs quadrature detection. An aircraft speed component calculating means for calculating an aircraft speed component in the beam direction from the moving speed information of the flying object, and a first device for erasing the aircraft speed component calculated by the aircraft speed component calculating device with respect to a detection output of the transmitting / receiving device. Correction means, delay means for delaying the detection output of the transmission / reception device by one repetition period of the transmission pulse, detection output of the transmission / reception device, and delay output of the delay means, from the amount of phase rotation at the same distance from the sea surface movement. Sea surface moving speed detecting means for detecting a speed component, and an averaging means for averaging the sea surface moving speed component detected by the means. A second correction unit for erasing an average sea surface moving velocity component obtained by the averaging unit from a detection output of the transmitting and receiving apparatus; and removing a clutter component from a detection output passed through the first and second correction units. And a moving target detecting means for detecting a moving target component on the sea surface, and a display device for displaying a moving target on a screen based on the moving target component detected by the means.

【００１６】[0016]

【作用】上記構成による移動目標検出レーダ装置では、
飛翔体の速度によるビーム方向の機体速度成分の補正の
みならず、送信パルスの繰返し間隔で受信検波出力を遅
延し、この遅延信号と送受信装置からの検波信号との同
一距離における位相回転量から海面移動速度成分を求め
て平均化し、検波信号から平均海面移動速度成分を補正
した後にＭＴＩ処理するため、海面上の微速移動目標を
も検出表示可能となる。According to the moving target detecting radar device having the above structure,
In addition to correcting the aircraft speed component in the beam direction based on the speed of the flying object, the reception detection output is delayed at the repetition interval of the transmission pulse. Since the moving speed components are obtained and averaged, and the average sea level moving speed component is corrected from the detection signal and then subjected to the MTI processing, it is possible to detect and display a very low speed moving target on the sea surface.

【００１７】[0017]

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【００１８】図１はこの発明に係る航空機搭載用ＭＴＩ
レーダ装置の一実施例を示すものである。図１におい
て、空中線装置１０は、空中線１１より方位面、仰角面
に所定のビーム幅で電力を放射し、そのビーム方向を制
御回路１２により制御する。送受信装置２０は、送信パ
ルスの生成及び受信電力の増幅、周波数変換、直交検波
を行う。FIG. 1 shows an MTI for airplanes according to the present invention.
1 shows an embodiment of a radar device. In FIG. 1, an antenna device 10 emits electric power from an antenna 11 to an azimuth plane and an elevation plane with a predetermined beam width, and the control circuit 12 controls the beam direction. The transmission / reception device 20 performs transmission pulse generation, reception power amplification, frequency conversion, and quadrature detection.

【００１９】信号処理装置３０は、送受信装置２０から
のＩ／Ｑアナログビデオ信号をデジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換回路３１、自機速度による影響を検出するた
めの動揺検出回路３２、検出した動揺を補正するための
動揺補正回路３３、送信パルスの繰返し間隔で処理を行
うためのＰＲＩ（パルス繰返し間隔）遅延回路３４、受
信信号から海流速度を検出する海流速度検出回路３５、
検出した海流速度を平均化するための海流速度平均回路
３６、海流速度補正のための海流速度補正回路３７、海
流速度検出期間のスイープデータを記憶しておくための
スイープメモリ回路３８、海面からの不要波を消去する
ためのＭＴＩ回路３９で構成される。表示装置４０は信
号処理装置３０のＭＴＩ回路３９で検出された移動目標
を表示する。上記構成において、以下、図２を参照して
その動作を説明する。The signal processing device 30 includes an A / D conversion circuit 31 for converting an I / Q analog video signal from the transmission / reception device 20 into a digital signal, a fluctuation detection circuit 32 for detecting the influence of the speed of its own device, A sway correction circuit 33 for correcting sway, a PRI (pulse repetition interval) delay circuit 34 for performing processing at a repetition interval of a transmission pulse, an ocean current velocity detection circuit 35 for detecting an ocean current velocity from a received signal,
An ocean current velocity averaging circuit 36 for averaging the detected ocean current velocity, an ocean current velocity correction circuit 37 for ocean current velocity correction, a sweep memory circuit 38 for storing sweep data during the ocean current velocity detection period, An MTI circuit 39 for eliminating unnecessary waves is provided. The display device 40 displays the moving target detected by the MTI circuit 39 of the signal processing device 30. The operation of the above configuration will be described below with reference to FIG.

【００２０】レーダ装置により捜索される領域が海面で
あり、その海面上に微速移動目標がある場合を想定す
る。送受信装置２０から方位面、仰角面に所定のビーム
幅を有する空中面を通じて送信パルスを放射すると、そ
の反射電力は同空中線１１を通じて送受信装置２０で受
信される。このように空中線１１を通じて送受信装置２
０で受信された反射信号は、位相及び振幅の情報を保存
するために直交検波される。It is assumed that the area searched by the radar device is the sea surface, and a target moving at a very low speed is on the sea surface. When a transmission pulse is emitted from the transmitting / receiving device 20 through an aerial surface having a predetermined beam width on an azimuth plane and an elevation surface, the reflected power is received by the transmitting / receiving device 20 through the antenna 11. Thus, the transmitting and receiving device 2 through the antenna 11
The reflected signal received at 0 is quadrature detected to preserve phase and amplitude information.

【００２１】これによって得られたＩ／Ｑアナログビデ
オ信号は、信号処理装置３０のＡ／Ｄ変換回路３１によ
りデジタル信号に変換された後、動揺補正回路３３に送
られる。一方、動揺検出回路３２において、機体ＩＮＳ
からの自機速度及び動揺情報と空中線装置１０の制御回
路１２からのアンテナビーム方向データとから、自機移
動によって生じるはずのドプラ周波数が計算され、位相
の回転量に換算されており、上記動揺補正回路３３は動
揺検出回路３２の検出結果に基づいてＩ／Ｑデジタルビ
デオ信号を位相補正する。これによってレーダ自身の動
きによるドプラ周波数成分が除去される。The I / Q analog video signal thus obtained is converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 31 of the signal processing device 30 and then sent to the motion compensation circuit 33. On the other hand, in the shaking detection circuit 32,
The Doppler frequency supposed to be caused by the own-vehicle movement is calculated from the own-vehicle speed and sway information from the antenna and the antenna beam direction data from the control circuit 12 of the antenna device 10, and is converted into the amount of phase rotation. The correction circuit 33 corrects the phase of the I / Q digital video signal based on the detection result of the motion detection circuit 32. Thereby, the Doppler frequency component due to the movement of the radar itself is removed.

【００２２】レーダ自身の動きが補正されたＩ／Ｑデジ
タルビデオ信号は、ＰＲＩ遅延回路３４で次の送信パル
スによる反射信号が受信されるまで遅延される。次の反
射信号が受信され、同様にレーダ自身の動きが補正さ
れ、動揺補正回路３３から出力されてくると、ＰＲＩ遅
延回路３４からは前の送信パルスによる同レンジセルの
受信信号が出力され、同タイミングで海流速度検出回路
３５に入力される。The I / Q digital video signal whose movement has been corrected by the radar itself is delayed by the PRI delay circuit 34 until a reflected signal due to the next transmission pulse is received. When the next reflected signal is received and the movement of the radar itself is similarly corrected and output from the motion compensation circuit 33, the PRI delay circuit 34 outputs the received signal of the same range cell by the previous transmission pulse, The timing is input to the ocean current speed detection circuit 35.

【００２３】この海流速度検出回路３５では、前の送信
パルスに対応する受信信号と次の送信パルスに対応する
受信信号との位相差が検出される。この位相差が海流に
より生じたドプラ周波数による位相の回転量である。２
パルス間のレンジセル毎の位相差から海流を検出するの
では、受信信号のレベルが小さい場合には誤差が大きく
なるため、海流速度平均回路３６により任意のレンジセ
ル数、パルス数にわたる位相回転量の平均化が行われ
る。The current speed detection circuit 35 detects a phase difference between a reception signal corresponding to the previous transmission pulse and a reception signal corresponding to the next transmission pulse. This phase difference is the amount of phase rotation by the Doppler frequency generated by the ocean current. 2
In detecting the ocean current from the phase difference of each range cell between the pulses, the error increases when the level of the received signal is small. Therefore, the ocean current velocity averaging circuit 36 averages the amount of phase rotation over an arbitrary number of range cells and pulse numbers. Is performed.

【００２４】この海流速度平均回路３６の出力をその海
面における海流速度として、海流速度補正回路３７へ設
定する。設定後、最初の送信パルスに対応する受信信号
がスイープメモリ回路３８から出力されると、この信号
は海流速度補正回路３７において海流速度の補正を受け
る。このように海流速度の補正を受けた受信信号はＭＴ
Ｉ回路３９に送られ、クラッタ成分が除去されて移動目
標信号となり、表示装置４０に表示される。The output of the ocean current velocity averaging circuit 36 is set to the ocean current velocity correction circuit 37 as the ocean current velocity on the sea surface. After the setting, when a received signal corresponding to the first transmission pulse is output from the sweep memory circuit 38, the signal is subjected to an ocean current velocity correction in the ocean current velocity correction circuit 37. The received signal thus corrected for ocean current speed is MT
The signal is sent to the I circuit 39, where the clutter component is removed to become a moving target signal, which is displayed on the display device 40.

【００２５】上記構成の航空機搭載用ＭＴＩレーダ装置
において、海面上の微速移動目標を検出する場合に、ク
ラッタ抑圧処理をなにも行わない場合の受信信号スペク
トラムと、図３に示した従来のクラッタ抑圧処理による
受信信号スペクトラムと、図１のこの発明に係るクラッ
タ抑圧処理による受信信号スペクトラムを図２に示す。In the above-configured MTI radar device mounted on an airplane, when detecting a target moving at a very low speed on the sea surface, the received signal spectrum when no clutter suppression processing is performed, and the conventional clutter shown in FIG. FIG. 2 shows a received signal spectrum obtained by the suppression processing and a received signal spectrum obtained by the clutter suppression processing according to the present invention shown in FIG.

【００２６】すなわち、なにもクラッタ抑圧処理を行わ
ない場合には、図２（ａ）に示すように、レーダ搭載機
の速度と海流の速度により受信信号のスペクトラムはド
プラシフトＶｐ（レーダ搭載機の速度による）＋Ｖｃ
（海流の速度による）を受けている。That is, when no clutter suppression processing is performed, as shown in FIG. 2A, the spectrum of the received signal is Doppler-shifted Vp (the radar mounted machine) depending on the speed of the radar mounted machine and the speed of the ocean current. + Vc)
(Depending on the speed of the ocean current).

【００２７】従来のクラッタ抑圧処理では、図２（ｂ）
に示すように、レーダ搭載機の速度に対する補正が行わ
れるから、なにも処理しない場合に対して、受信信号の
スペクトラムはドプラシフトＶｐについてのみ補正さ
れ、海流速度によるドプラシフトＶｃが依然として残っ
ている。In the conventional clutter suppression processing, FIG.
As shown in (1), since the correction for the speed of the radar-equipped machine is performed, the spectrum of the received signal is corrected only for the Doppler shift Vp, and the Doppler shift Vc due to the ocean current speed still remains when no processing is performed.

【００２８】この発明に係るクラッタ処理によれば、図
２（ｃ）に示すように、レーダ搭載機の速度に対する補
正に加え、受信信号から海流速度を検出し、これに対す
る補正も行っているので、従来のクラッタ抑圧処理と比
較して、受信信号のスペクトラムはドプラシフトＶｃに
ついても補正されるようになり、ゼロドプラ周波数を中
心としたスペクトラムとなる。According to the clutter processing according to the present invention, as shown in FIG. 2C, in addition to the correction for the speed of the radar-equipped aircraft, the speed of the ocean current is detected from the received signal, and the correction for this is also performed. Compared with the conventional clutter suppression processing, the spectrum of the received signal is also corrected for the Doppler shift Vc, and becomes a spectrum centered on the zero Doppler frequency.

【００２９】したがって、上記構成によるＭＴＩレーダ
装置は、海面クラッタのスペクトラムをＭＴＩ回路３９
で十分抑圧されるようになり、これによって海面上の微
速移動目標をも検出することができる。Therefore, the MTI radar apparatus having the above-described configuration converts the spectrum of sea clutter into an MTI circuit 39.
, So that a very slow moving target on the sea surface can be detected.

【００３０】尚、上記実施例において、処理時間に余裕
があり、海流速度検出期間のデータを海流検出のためだ
けに使用し、海流検出後にＭＴＩ処理を行う場合には、
スイープメモリ回路３８は不要となる。In the above embodiment, if there is a margin in the processing time, the data during the current detection time is used only for detecting the current, and the MTI process is performed after the current detection,
The sweep memory circuit 38 becomes unnecessary.

【００３１】さらに、上記実施例では、信号処理装置３
０のＭＴＩ回路３９に関して、海面からの不要波を消去
するものとしたが、空中線１１を回転させて使用する場
合に、回転により生じるクラッタスペクトラムの広がり
や、時機速度によるクラッタスペクトラムの広がりを抑
圧するためのＭＴＩ処理、いわゆるＤＰＣＡ（ディスプ
レイスド・フェーズ・センター・アンテナ：例えばレー
ダ・ハンドブック「Skolnik "Rader Handbook" McGraw-
Hill, 18-7〜18-9」参照）を行うようにすることもでき
る。また、ＭＴＩ回路３９の後段にＦＦＴ（高速フーリ
エ変換）回路を接続し、パルスドプラ処理を行うように
することもできる。Further, in the above embodiment, the signal processing device 3
The zero MTI circuit 39 eliminates unnecessary waves from the sea surface. However, when the antenna 11 is rotated and used, the spread of the clutter spectrum caused by the rotation and the spread of the clutter spectrum due to the timely speed are suppressed. Processing, so-called DPCA (Displaced Phase Center Antenna: for example, the radar handbook "Skolnik" Rader Handbook "McGraw-
Hill, 18-7 to 18-9 "). Further, an FFT (Fast Fourier Transform) circuit may be connected to the subsequent stage of the MTI circuit 39 to perform pulse Doppler processing.

【００３２】[0032]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、海流の
ような海面上の移動によるドプラ周波数を補正すること
ができ、これによって海面上の微速移動目標を検出可能
な移動目標検出レーダ装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, the Doppler frequency due to the movement on the sea surface such as the ocean current can be corrected, and thereby the moving target detecting radar device capable of detecting the very slow moving target on the sea surface. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】この発明に係る移動目標検出レーダ装置の一実
施例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a moving target detection radar device according to the present invention.

【図２】同実施例の作用効果を説明するために示す受信
信号スペクトラム分布図。FIG. 2 is a reception signal spectrum distribution diagram shown for explaining the operation and effect of the embodiment.

【図３】従来の航空機搭載用ＭＴＩレーダ装置の構成を
示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional airborne MTI radar device.

【図４】従来のＴＡＣＣＡＲのビーム覆域と海流との関
係の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between a conventional TACCAR beam coverage and ocean currents.

【図５】図５のＴＡＣＣＡＲの作用効果と問題点を説明
するために示す受信信号スペクトラム波形図。FIG. 5 is a reception signal spectrum waveform diagram shown for explaining the operation effects and problems of the TACCAR of FIG. 5;

【図６】図３のＭＴＩレーダ装置の作用効果と問題点を
説明するために示す受信信号スペクトラム分布図。FIG. 6 is a reception signal spectrum distribution diagram shown for explaining the operation effects and problems of the MTI radar apparatus of FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０…空中線装置、１１…空中線、１２…制御回路、２
０…送受信装置、３０…信号処理装置、３１…Ａ／Ｄ変
換回路、３２…動揺検出回路、３３…動揺補正回路、３
４…ＰＲＩ遅延回路、３５…海流速度検出回路、３６…
海流速度平均回路、３７…海流速度補正回路、３８…ス
イープメモリ回路、３９…ＭＴＩ回路、４０…表示装
置。DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Antenna device, 11 ... Antenna, 12 ... Control circuit, 2
0: transmission / reception device, 30: signal processing device, 31: A / D conversion circuit, 32: motion detection circuit, 33: motion correction circuit, 3
4: PRI delay circuit, 35: Ocean current speed detection circuit, 36:
Ocean current velocity averaging circuit, 37: Ocean current velocity correction circuit, 38: Sweep memory circuit, 39: MTI circuit, 40: Display device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮内 博 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝小向工場内 (56)参考文献 特開 昭57−182671（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−110689（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−213788（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−212781（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−10909（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−4668（ＪＰ，Ｂ２) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hiroshi Miyauchi 1 Koga Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Komukai Plant (56) References JP-A-57-182671 (JP, A) JP-A-4-110689 (JP, A) JP-A-2-213788 (JP, A) JP-A-61-212781 (JP, A) JP-B2-10909 (JP, B2) JP-B62-4668 ( JP, B2)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】飛翔体に搭載され、少なくとも海面上の移
動物体を目標として検出する移動目標検出レーダ装置に
おいて、 前記飛翔体から海面に向けてビームを形成し、そのビー
ム方向を任意に制御可能な空中線装置と、 送信パルスを一定の周期で繰返し発生して前記空中線装
置を通じて放射すると共に、前記空中線装置を通じて前
記送信パルスの反射電力を受信し、その受信信号を増幅
し、周波数変換し、直交検波する送受信装置と、 前記飛翔体の移動速度情報から前記ビーム方向における
機体速度成分を算出する機体速度成分算出手段と、 前記送受信装置で得られた直交検波信号から前記機体速
度成分算出手段で算出した機体速度成分を消去する第１
の補正手段と、 前記送受信装置で得られた直交検波信号を前記送信パル
スの１繰返し周期分遅延する遅延手段と、 前記送受信装置で得られた直交検波信号、前記検波手段
で遅延された直交検波信号それぞれの同一距離なるレン
ジセル毎に位相回転量を検出することで、各レンジセル
の海面移動速度成分を求める海面移動速度検出手段と、 前記送受信装置で得られた直交検波信号から前記海面移
動速度検出手段で得られたレンジセル毎の海面移動速度
成分を順次消去する第２の補正手段と、 前記第１、第２の補正手段を経た直交検波信号からクラ
ッタ成分を除去して海面上の移動目標成分を検出する移
動目標検出手段と、 この手段で検出された移動目標成分に基づいて移動目標
を画面表示する表示手段とを具備する移動目標検出レー
ダ装置。1. A moving target detection radar device mounted on a flying object and detecting at least a moving object on the sea surface as a target, wherein a beam is formed from the flying object toward the sea surface, and the beam direction can be arbitrarily controlled. Antenna device, a transmission pulse is repeatedly generated at a constant cycle and emitted through the antenna device, and the reflected power of the transmission pulse is received through the antenna device, the received signal is amplified, frequency converted, and orthogonalized. A transmission / reception device for detecting, a vehicle speed component calculation unit for calculating a vehicle speed component in the beam direction from the moving speed information of the flying object, and a calculation by the vehicle speed component calculation unit from a quadrature detection signal obtained by the transmission / reception device. First to erase the lost aircraft speed component
Correction means; delay means for delaying the quadrature detection signal obtained by the transmission / reception apparatus by one repetition period of the transmission pulse; quadrature detection signal obtained by the transmission / reception apparatus; quadrature detection delayed by the detection means A sea surface moving speed detecting means for detecting a sea surface moving speed component of each range cell by detecting a phase rotation amount for each range cell having the same distance from each of the signals, and detecting the sea surface moving speed from a quadrature detection signal obtained by the transmitting / receiving device. Second correcting means for sequentially eliminating the sea surface moving speed component for each range cell obtained by the means, and a moving target component on the sea surface by removing a clutter component from the quadrature detection signal passed through the first and second correcting means. Target detection radar device, comprising: moving target detecting means for detecting a moving target; and display means for displaying a moving target on a screen based on the moving target component detected by this means. 【請求項２】前記海面移動速度検出手段は、各レンジセ
ルの位相回転量を、その周囲の任意のレンジセル、その
前後の任意のパルスの少なくともいずれかにおける位相
回転量を平均化して補正する平均化手段を備えることを
特徴とする請求項１記載の移動目標検出レーダ装置。2. The averaging device according to claim 1, wherein said sea surface moving speed detecting means corrects a phase rotation amount of each range cell by averaging a phase rotation amount of at least one of an arbitrary range cell around the range cell and an arbitrary pulse before and after the range cell. 2. The moving target detecting radar device according to claim 1, further comprising: means. 【請求項３】前記第２の補正手段は、前記送受信装置で
送信パルス毎に得られる複数の直交検波信号を記憶して
おくスイープメモリ回路を備え、このスイープメモリ回
路から順次直交検波信号を読出して前記海面移動速度検
出手段で得られたレンジセル毎の平均海面移動速度成分
を順次消去するようにしたことを特徴とする請求項１記
載の移動目標検出レーダ装置。3. A sweep memory circuit for storing a plurality of quadrature detection signals obtained for each transmission pulse by said transmission / reception device, wherein said second correction means sequentially reads quadrature detection signals from said sweep memory circuit. 2. The moving target detecting radar device according to claim 1, wherein the average sea surface moving speed component for each range cell obtained by said sea surface moving speed detecting means is sequentially deleted. 【請求項４】前記空中線装置が空中線を回転させて使用
しているとき、前記移動目標検出手段は、前記第１、第
２の補正手段を経た直交検波信号について、前記空中線
の回転により生じるクラッタスペクトラムの広がり及び
前記飛翔体の移動速度によるクラッタスペクトラムの広
がりを抑圧するディスプレイスド・フェーズ・センター
・アンテナ処理を施した後に、クラッタ成分を除去して
海面上の移動目標成分を検出するようにしたことを特徴
とする請求項１記載の移動目標検出レーダ装置。4. When the antenna apparatus is rotating and using an antenna, the moving target detecting means detects a clutter generated by the rotation of the antenna with respect to the quadrature detection signal passed through the first and second correction means. After performing the displaced phase center antenna processing to suppress the spread of the spectrum and the clutter spectrum due to the moving speed of the flying object, the clutter component is removed to detect the moving target component on the sea surface. The moving target detecting radar device according to claim 1, wherein: 【請求項５】前記移動目標検出手段は、前記第１、第２
の補正手段を経た直交検波信号からクラッタ成分を除去
した後、高速フーリエ変換を施して複数の周波数領域に
分割し不要な領域を抑圧するパルスドプラ処理を行い、
このパルスドプラ処理結果から海面上の移動目標成分を
検出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の移
動目標検出レーダ装置。5. The moving target detecting means comprises: the first and second moving target detecting means.
After removing clutter components from the quadrature detection signal that has passed through the correction means, performs fast Fourier transform, divides it into a plurality of frequency regions, and performs pulse Doppler processing to suppress unnecessary regions,
The moving target detecting radar device according to claim 1, wherein a moving target component on the sea surface is detected from the pulse Doppler processing result.