JP2660003B2 - レーダ目標検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、ラスタ走査とステップ走査を組み合せた
トラック・ホワイル・スキャン・レーダ（Track While
Scan Reder）のレーダ目標検出装置に関する。

（従来の技術） 従来より、走査中に目標検出を追尾するレーダとして
トラック・ホワイル・スキャン・レーダがある。このレ
ーダは電子走査アンテナを用い、時間的に速い走査が行
なえるラスタ走査とラスタ走査よりは遅いがヒット数が
高くなりより正確に目標検出できるステップ走査を組み
合わせたもので、ある空域についてはラスタ走査によっ
て送信パルス毎に方位角を変化させ、他のある空域につ
いてはステップ走査によって数個の送信パルス毎に方位
角を変化させてクラッタ抑圧能力を向上させる。そして
送信の度に得られた目標反射信号の位置データを次々に
計算し、この計算結果をあるアルゴリズムによって処理
することにより目標を追尾することができる。

ここで、上記トラック・ホワイル・スキャン・レーダ
では目標位置の検出にスライディング・ウインド処理を
用いている。第２図にスライディング・ウインドを用い
た従来のレーダ目標検出装置の構成を示す。

第２図において、11は量子化器で、この量子化器11は
レーダ受信機（図示せず）からの受信ビデオを、レンジ
ビンとよばれる時間軸上の距離区間毎に、所定のしきい
値を境に“0"（目標なし）または“1"（目標あり）に量
子化するもので、ここで得られた量子化ビデオは順次ス
ライディング・ウインド12に供給される。

このスライディング・ウインド12は連続する過去複数
の送信パルスで得られた同一距離についての量子化ビデ
オを記憶しておき、現時点から所定の複数の送信繰返し
周期前までの時間内に連続して得られた同一距離につい
ての量子化ビデオを１送信繰返し毎に同時に出力するも
ので、ここで得られた量子化ビデオは前縁／後縁検知器
13に供給される。

この前縁／後縁検知器13はスライディング・ウインド
12から出力される量子化ビデオの総数と前縁及び後縁条
件とを比較し、前縁条件以上であれば目標の前縁を検出
したとして前縁信号を出力し、後縁条件以下であれば目
標の後縁を検出したとして後縁信号を出力するもので、
前縁信号は前縁角度メモリ14に供給され、後縁信号は後
述の処理遅延補正回路16に供給される。

前縁角度メモリ14はレーダ送信機（図示せず）からの
ビーム走査角を入力し、前縁信号が発生した時のビーム
走査角、すなわち前縁角度を記憶するもので、ここで記
憶された前縁角度は順次読み出され、ビーム走査角と共
に目標中心角計算回路15に供給される。

目標中心角計算回路15は（前縁角度＋ビーム走査角）
/2を計算するもので、その計算結果は処理遅延補正回路
16に供給される。この処理遅延補正回路16は目標中心計
算結果にスライディング・ウインド処理を発生するスリ
ープ方向への処理遅延を補正するもので、つまり、検出
目標中心角＝｛（前縁角度＋後縁角度）/2｝−補正角を
計算する。後縁角度は、後縁信号検出時のビーム走査角
である。この検出目標中心角は、後縁信号によって目標
追尾用計算機（図示せず）に送られる。以上の動作によ
り目標の自動検出が実施される。

しかしながら、上記構成によりレーダ目標検出装置で
は以下のような問題がある。

まず、上記構成において、同一位置に４個の送信パル
スを出力するものとし、ビーム幅がビーム位置変化幅
（ステップ幅）の２倍（例：ビーム幅２゜、ステップ幅
１゜）のステップ走査で方位０〜１の間（0.5）に目標
があった場合のスライディング・ウインド12の出力例を
第３図（ａ）〜（ｄ）に示す。

第３図（ａ）〜（ｄ）において、SW1〜SW4は同一距離
についての量子化ビデオで、SW1は最新の送信パルスよ
り得られた量子化ビデオ、SW2,SW3,SW4はそれぞれ最新
の送信パルスから１周期前、２周期前、３周期前の送信
パルスより得られた量子化ビデオ、ΣはSW1〜SW4の量子
化ビデオの“1"信号の総数である。

ここで、前縁条件＝２、後縁条件＝１とすると、処理
遅延補正がない場合の目標中心角は（ａ）図で（０＋
２）/2＝１、（ｂ）図で（０＋１）/2＝0.5、（ｃ）図
で（１＋２）/2＝1.5、（ｄ）図で（０＋１）/2,（１＋
２）/2＝0.5,1.5と求まる。このことから明らかなよう
に、各送信パルス毎に得られる目標中心角は実際の目標
中心角0.5との差がまちまちであるため、処理遅延補正
ができない。この現象は数個の送信パルス毎に方位角を
変化させるという不連続な走査方式であるステップ走査
に、連続的な処理であるスライディング・ウインド処理
を行なうために生じるミスマッチである。このミスマッ
チの発生により、従来では処理遅延のばらつき、目標の
割れを生じ、これによって正確な目標追尾が不可能にな
ることがあった。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように従来のレーダ目標検出装置では、数
個の送信パルス毎に方位角を変化させる数個の通信パル
スを同一方位に送信した後、方位角を変化させるという
不連続な走査方式であるステップ走査に連続的な処理で
あるスライディング・ウインド処理を行なうため、ミス
マッチを生じて処理遅延のばらつき、目標の割れが発生
し、これによって正確な目標追尾が不可能となることが
あった。

そこでこの発明は上記の欠点を除去すべくなされたも
ので、ミスマッチがなく、処理遅延のばらつき、目標の
割れを防止することができ、これによって正確な追尾動
作が可能となるレーダ目標検出装置を提供することを目
的とする。

［発明の構成］ （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に係るレーダ目標
検出装置は、送信繰返しパルスの１パルス毎に方向を変
えるラスタ走査と同一方向に複数パルスをうって方向を
変えるステップ走査を組合わせたレーダに用いられ、各
走査中に受信ビデオから目標位置を検出するレーダ目標
検出装置において、前記ラスタ走査時に前記受信ビデオ
をスライディングウインド処理して目標位置を検出する
スライディングウインド処理手段と、前記ステップ走査
時に、前記スライディングウインド処理手段にて前記受
信ビデオをスライディングウインド処理している状態
で、ステップ毎に目標の有無を判定してそのステップ内
の最後のパルス送信時のビーム走査角を目標位置として
検出するバッチ処理手段と、前記ラスタ走査及び前記ス
テップ走査の切換に応じて前記スライディングウインド
処理手段の出力及び前記バッチ処理手段の出力を選択的
に導出する出力切換手段とを具備して構成され、ラスタ
走査ではスライディング・ウインド処理をし、ステップ
走査では同一位置に数個の送信パルスを出力する毎に、
すなわちステップ毎に検出するバッチ処理を行うことを
特徴とする。

（作用） 上記構成のレーダ目標検出装置では、ステップ走査に
対するレーダ目標検出処理をステップ毎に処理するバッ
チ処理を行うために、ミスマッチによる処理遅延がな
く、目標の割れを防止し、良質な目標位置を検出するこ
とができるので、正確な目標追尾が可能となる。

（実施例） 以下、第１図を参照してこの発明の一実施例を説明す
る。但し、第１図において第２図と同一部分には同一符
号を付して示し、その説明を省略する。

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すもので、17
はカウンタである。このカウンタ17はレーダ送信機（図
示せず）で得られる送信繰返しパルス及びラスタ走査、
ステップ走査の切換信号R/Sを入力し、ステップ走査の
ときに送信繰返しパルスを計数することによって同一位
置（ステップ内）に何回送信したかを求めるもので、こ
こで求めた計数値はAND回路18に送られる。

このAND回路18はステップ内の最後の送信時に前縁信
号に対してゲートを開き、ステップ走査毎に検出信号を
出力するもので、この検出信号はラッチ回路19に送られ
る。このラッチ回路19は検出信号入力時のビーム走査角
をラッチし、ステップ走査時の検出目標中心角θ_Ｓとし
て出力するもので、ここで得られた検出目標中心角θ_Ｓ
は出力選択回路20に送られる。

この出力選択回路20は前記処理遅延補正回路16で得ら
れるラスタ走査時の検出目標中心角θ_Ｒとラッチ回路19
からのステップ走査時の検出目標中心角θ_Ｓとをラスタ
／ステップ切換信号R/Sによって選択的に切換導出する
もので、ここで選択された検出目標中心角θ_Ｒまたはθ
_Ｓは前記目標追尾用計算機に送られる。

すなわち、上記構成のレーダ目標検出装置では、ラス
タ走査及びステップ走査ともに従来通りにスライディン
グ・ウインド12を働かせておきながら、ステップ走査の
ときのみステップ内の最後の送信時だけ目標の有無を判
定する方法をとっている。

つまり、ラスタ走査時には、ラスタ／ステップ切換信
号R/Sによって出力選択回路20を処理遅延補正回路16の
出力を導出することにより、スライディング・ウインド
処理した検出目標中心角θ_Ｒを得る。また、ステップ走
査時には、スライディング・ウインド12にて量子化ビデ
オ信号をスライディング・ウインド処理している状態
で、カウンタ17の出力でAND回路18のゲートを開き、ス
テップ内の最後の送信時のスライディングウインド12の
出力が前縁を越えたときを目標有と判定して検出信号を
発生する。この検出信号によりラッチ回路19でビーム走
査角を目標中心角θ_Ｓとしてラッチし、ラスタ／ステッ
プ切換信号R/Sによって出力選択回路20に選択導出させ
ることにより、ステップ毎に目標の有無を判定して、そ
のステップ内の最後のパルス送信時のビーム走査角を目
標位置として検出するバッチ処理を行なっている。

ここで、ステップ毎に判定するとは、第３図（ａ）〜
（ｄ）の例ではビームNo.が４の時のΣが前縁を越える
かどうかを判定することであり、この時のスライディン
グ・ウインド12の出力は同一位置に送信した送信パルス
による量子化ビデオである。このため、処理遅延がな
く、良質な検出目標位置（目標中心角θ_Ｓ）を計算機に
送ることができる。

したがって、上記構成によるレーダ目標検出装置は、
ラスタ走査時には従来のスライディング・ウインド処理
を行い、ステップ走査時には、スライディング・ウイン
ド処理を行なっている状態で、ステップ毎に目標の有無
を判定し、そのステップ内のパルス送信時のビーム走査
角を目標位置として検出するバッチ処理を行うので、ス
テップ走査時のミスマッチがなく、処理遅延のばらつ
き、目標の割れを防止することができ、正確な目標追尾
が可能となる。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、トラック・ワイ
ル・スキャン・レーダにおいて、ラスタ走査時にスライ
ディング・ウインド処理をし、ステップ走査時にはバッ
チ処理をすることにより、ステップ走査時のミスマッチ
がなく、処理遅延のばらつき、目標の割れを防止するこ
とができ、これによって正確な追尾動作が可能となるレ
ーダ目標検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るレーダ目標検出装置の一実施例
を示す機能ブロック図、第２図は従来のレーダ目標検出
装置を示す機能ブロック図、第３図は第２図のスライデ
ィング・ウインド出力例を示す図である。 11……量子化器、12……スライディング・ウインド、13
……前縁／後縁検知器、14……前縁角度メモリ、15……
目標中心角計算回路、16……処理遅延補正回路、17……
カウンタ、18……AND回路、19……ラッチ回路、20……
出力選択回路、R/S……ラスタ／ステップ切換信号、θ
_Ｒ……ラスタ走査時検出目標中心角、θ_Ｓ……ステップ
走査時検出目標中心角。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送信繰返しパルスの１パルス毎に方向を変
   えるラスタ走査と同一方向に複数パルスをうって方向を
   変えるステップ走査を組合わせたレーダに用いられ、各
   走査中に受信ビデオから目標位置を検出するレーダ目標
   検出装置において、 前記ラスタ走査時に前記受信ビデオをスライディングウ
   インド処理して目標位置を検出するスライディングウイ
   ンド処理手段と、 前記ステップ走査時に、前記スライディングウインド処
   理手段にて前記受信ビデオをスライディングウインド処
   理している状態で、ステップ毎に目標の有無を判定して
   そのステップ内の最後のパルス送信時のビーム走査角を
   目標位置として検出するバッチ処理手段と、 前記ラスタ走査及び前記ステップ走査の切換に応じて前
   記スライディングウインド処理手段の出力及び前記バッ
   チ処理手段の出力を選択的に導出する出力切換手段とを
   具備するレーダ目標検出装置。