JP3563575B2

JP3563575B2 - Tracking point identification processing device and tracking flying object

Info

Publication number: JP3563575B2
Application number: JP27586597A
Authority: JP
Inventors: 智中村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-10-08
Filing date: 1997-10-08
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2017-10-08
Also published as: JPH11118921A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば飛翔体等の移動目標を追随するために、目標上に追随点を特定する追随点特定処理装置、および目標上の特定点を追随する追随飛翔体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、飛翔体等の移動体を追随するミサイル等では、自機の目標追随制御に先立って目標からの反射エコーに基づき追随点を特定する処理を実行する。従来の追随点を特定する処理では、目標からの反射エコーから、最も大きなＲＣＳ（ＲａｄａｒＣｒｏｓｓＳｅｃｔｉｏｎ）強度が得られるレンジセルとその方向を検出する。そして、このレンジセルのうち、ほぼ中央部を目標の追随点として特定していた。
【０００３】
しかしながら、従来の処理によって検出されるレンジセル（距離分解能）は、目標よりも大きな単位となっているため、特定される追随点は精度が高いとは言い難かった。また、目標の存在するレンジセルを特定する際に基準となるＲＣＳ強度は、目標の形状に応じて大きく変化するため、最も高いＲＣＳ強度が得られるレンジセルが追随点として最適な目標の部位を含んでいるとは限らなかった。
【０００４】
すなわち、例えば図４に示すように、最も大きなＲＣＳ強度が得られる観測レンジセルＲ０が追随点として特定されるが、実際の追随点となるレンジセル中央部には目標が存在していなかったり、あるいは目標を追随する箇所として適してない虞が多分にあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の処理において特定される追随点は、必ずしも追随点として適しているとは限らず、目標上に任意の追随点を特定することが可能な技術の開発の要望があった。
【０００６】
この発明は上記要望に応えるべくなされたもので、目標が遠い場合でも目標を見失うことが無く、また目標が近い場合には目標上の任意の箇所を高精度に追随点として特定することが可能な追随点特定処理装置を提供することを目的とする。
また、この発明のもう１つの目的は、目標が遠い場合でも目標を見失うことが無く、また目標が近い場合には目標上の任意の箇所を高精度に追随点として特定し、追従することが可能な追随飛翔体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明に係わる追随点特定処理装置は、目標より小さいレンジセル単位でＲＣＳ強度を検出するレーダに用いられ、目標から受信した反射信号に基づいて目標の追随点を特定する追随点特定処理装置であって、目標から受信した反射信号に基づくＲＣＳ強度から目標が占めるレンジセルを検出する目標検出手段と、目標から受信した反射信号に基づいて、目標検出手段にて検出されたレンジセル毎に目標の存在する角度を検出する測角手段と、目標検出手段の検出結果と測角手段の検出結果とに基づいて、目標の追随点を特定する追随点特定手段と、目標から受信した反射信号に基づいて、目標以上の大きさのレンジセル単位で目標が存在するレンジセルと、目標の存在する角度を検出し、これらの検出結果から目標の追随点を特定する追随域特定手段と、目標との距離が所定値以上の場合には、上記追随域特定手段によって特定される追随点の位置情報を出力するように切換制御し、目標との距離が所定値未満の場合には、上記追随点特定手段によって特定される追随点の位置情報を出力するように切換制御する追随処理切換手段とを具備して構成するようにした。
【０００８】
上記構成の追随点特定処理装置では、目標の大きさよりの小さいレンジセル単位で目標の存在するレンジセルを検出し、この検出した各レンジセルにおいて目標が存在する角度を検出する追随点特定手段と、目標以上の大きさのレンジセル単位で目標が存在するレンジセルと、目標の存在する角度を検出し、これらの検出結果から目標の追随点を特定する追随域特定手段とを備え、目標との距離が所定値以上の場合には、上記追随域特定手段によって特定される追随点の位置情報を出力するように切換制御し、目標との距離が所定値未満の場合には、上記追随点特定手段によって特定される追随点の位置情報を出力するように切換制御するようにしている。
【０００９】
したがって、上記構成の追随点特定処理装置によれば、目標が遠い場合には目標以上の大きさのレンジセル単位で目標追従を行い、目標が遠くない場合には目標の存在する領域を高い分解能で検出するようにしているため、目標が遠くに存在している場合でも目標を見失うことが無く、また目標が近い場合には目標上の任意の箇所を高精度に追随点として特定することができる。
【００１０】
上記の目的を達成するために、この発明に係わる追随飛翔体は、目標より小さいレンジセル単位でＲＣＳ強度を検出するレーダを備え、目標から受信した反射信号に基づいて目標の追随を行なう追随飛翔体であって、自機を飛翔させる追随手段と、目標から受信した反射信号に基づくＲＣＳ強度から目標が占めるレンジセルを検出する目標検出手段と、目標から受信した反射信号に基づいて、目標検出手段にて検出されたレンジセル毎に目標の存在する角度を検出する測角手段と、目標検出手段の検出結果と測角手段の検出結果とに基づいて、目標の追随点を特定する追随点特定手段と、目標から受信した反射信号に基づいて、目標以上の大きさのレンジセル単位で目標が存在するレンジセルと、目標の存在する角度を検出し、これらの検出結果から目標の追随点を特定する追随域特定手段と、目標との距離が所定値以上の場合には、追随域特定手段によって特定される追随点の位置情報に基づいて追随を行なうように追随手段を制御し、目標との距離が所定値未満の場合には、追随点特定手段によって特定される追随点の位置情報に基づいて追随を行なうように追随手段を制御する追随情報切換手段とを具備して構成するようにした。
【００１１】
上記構成の追随飛翔体では、目標の大きさよりの小さいレンジセル単位で目標の存在するレンジセルを検出し、この検出した各レンジセルにおいて目標が存在する角度を検出する追随点特定手段と、目標以上の大きさのレンジセル単位で目標が存在するレンジセルと、目標の存在する角度を検出し、これらの検出結果から目標の追随点を特定する追随域特定手段とを備え、目標との距離が所定値以上の場合には、上記追随域特定手段によって特定される追随点を追従するようにし、目標との距離が所定値未満の場合には、上記追随点特定手段によって特定される追随点を追従するようにしている。
【００１２】
したがって、上記構成の追随点特定処理装置によれば、目標が遠い場合には目標以上の大きさのレンジセル単位で目標追従を行い、目標が遠くない場合には目標の存在する領域を高い分解能で検出するようにしているため、目標が遠くに存在している場合でも目標を見失うことが無く、また目標が近い場合には目標上の任意の箇所を高精度に追随することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係わる追随飛翔体の構成を示すものである。但し、図１では、目標の追随点の特定処理、および追随制御に関する構成についてのみ示すことにする。
【００１４】
追随点特定処理装置は、送信機１、サーキュレータ２、アンテナ部３、受信機４、高距離分解能処理部５、追随点特定処理部６、追随制御部７、および姿勢検出部８とを備えている。
【００１５】
送信機１は、所定の周期で送信ＲＦ信号を生成し、サーキュレータ２を介してアンテナ部３に入力する。また、送信機１は、上記送信ＲＦ信号の送信タイミングを示す送信タイミング信号を、後述の高距離分解能処理部５に入力する。
【００１６】
アンテナ部３は、例えば多数のアンテナ素子がアレイ配列されたアレイアンテナで、サーキュレータ２を介して入力される送信ＲＦ信号を空間に放射するとともに、空間から上記送信ＲＦ信号の反射エコーを受信し、サーキュレータ２を介して受信機４に入力する。
【００１７】
受信機４は、サーキュレータ２を介して入力される受信信号を低雑音増幅したのち検波し、送信機１にて生成した送信ＲＦ信号の周波数の受信信号を抽出する。この検波結果は、高距離分解能処理部５に入力される。
【００１８】
高距離分解能処理部５は、目標よりも小さいレンジセル単位で、目標が占めるレンジセルを検出するとともに、この検出した各レンジセル内の目標の存在する角度を検出するもので、第１のパルス圧縮処理回路５１と、第２のパルス圧縮処理回路５２と、目標検出回路５３と、測角処理回路５４とからなる。
【００１９】
第１のパルス圧縮処理回路５１は、上記受信機４の検波結果に対してパルス圧縮処理を施し、この処理結果を目標検出回路５３に入力する。同様に、第２のパルス圧縮処理回路５２は、上記受信機４の検波結果に対してパルス圧縮処理を施し、この処理結果を測角処理回路５４に入力する。
【００２０】
なお、受信信号は、第１のパルス圧縮処理回路５１および第２のパルス圧縮処理回路５２の処理により、距離分解能が目標の大きさ以下に高められているものとする。
【００２１】
目標検出回路５３は、例えばチャープ処理やステップドＦＭ処理などの高い距離分解能を有する処理であって、前述の送信機１からの送信タイミング信号に基づいて、第１のパルス圧縮処理回路５１の処理結果からレンジセル毎のＲＣＳ強度を求め、このＲＣＳ値より目標の有無を判定する。そして、この判定の結果、目標が存在するレンジセルについては、そのレンジセルの情報を測角処理回路５４に入力する。
【００２２】
測角処理回路５４は、例えば、モノパルス測角等の目標位置の測角を行なう処理であって、第２のパルス圧縮処理回路５２の処理結果から、目標の存在する角度を検出する。そして、この検出した角度情報のうち、目標検出回路５３より通知されるレンジセル情報に対応する目標の角度情報を、上記レンジセル情報に対応づけて追随点特定処理部６に出力する。
【００２３】
追随点特定処理部６は、高距離分解能処理部５より、目標の存在するレンジセル情報と、この情報に対応する角度情報とが入力され、これらの情報より目標が存在する領域を検出する。そして、この検出した領域のうち、予め設定された位置を追随点として特定し、この追随点の位置情報（座標）を追随制御部７に出力する。
【００２４】
追随制御部７は、上記追随点特定処理部６にて特定された追随点の位置情報と、姿勢検出部８にて検出される自機の情報（姿勢や移動速度等）とに基づいて、自機に飛翔方向や速度を決定して、自機が目標を追随するように制御する。
【００２５】
次に、上記構成の追随飛翔体の動作について説明する。
送信機１にて生成された送信ＲＦ信号は、サーキュレータ２を介してアンテナ３より空間に放射される。そして、目標によって反射された送信ＲＦ信号がアンテナ３にて受信され、サーキュレータ２を介して受信機４に入力される。
【００２６】
受信機４に入力された受信信号は、低雑音増幅されたのち検波され、目標からの反射信号のみが抽出される。この抽出された信号は、第１のパルス圧縮処理回路５１および第２のパルス圧縮処理回路５２にてパルス圧縮処理が施されたのち、それぞれ対応する目標検出回路５３、測角処理回路５４に入力される。
【００２７】
ここで、図２に示すように目標Ｔが空間に存在しているものとすると、目標検出回路５３によって、所定値以上のＲＣＳ強度が得られるレンジセルＲ１からＲ９に目標Ｔが存在していることが、各レンジセル毎に順次検出される。
【００２８】
そして、測角処理回路５４により、目標検出回路５３にて検出した各レンジセルの目標の角度θ１〜θ９が順次検出される。そして、これらの角度情報θ１〜θ９がそれぞれ対応するレンジセル情報Ｒ１〜Ｒ９に対応付けられて、位置情報として追随点特定処理部６に入力される。
【００２９】
追随点特定処理部６では、高距離分解能処理部５からの目標の位置情報に基づいて、追随点が特定される。ここで、予め追随点として目標の中央部を特定するように設定されているものとすると、図２の例では、以下に示す式により目標の追随点Ｃ（ｒＣ，θＣ）が特定される。なお、下式中のｒ１〜ｒ９は、自機から各レンジまでの距離を示すものである。
【００３０】
【数１】

【００３１】
この特定された目標上の追随点の位置情報（ｒＣ，θＣ）は、追随制御部７に入力される。追随制御部７では、上記追随点の位置情報と、姿勢検出部８にて検出された自機の姿勢情報とに基づいて、自機が目標を追随するように制御される。
【００３２】
以上のように、上記構成の追随飛翔体では、目標の大きさより小さいレンジセル単位で目標の存在するレンジセルを検出するとともに、この検出した各レンジセルにおいて目標が存在する角度を検出する。そして、これらレンジセルおよびこれに対応する角度情報に基づいて目標上に追随点を特定するようにし、自機を追随制御するようにしている。すなわち、上記構成の追随飛翔体によれば、目標の存在する領域を高い分解能で検出するようにしているため、目標上の任意の箇所を追随点として特定し、追随することができる。
【００３３】
なお、この発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、レンジセルの大きさを細分化しているため、各レンジセルにおいて検出される目標のＲＣＳ強度が低くなり、追随開始距離が短くなってしまう虞がある。
【００３４】
これに対して例えば、上述の高距離分解能処理部５による目標の存在する領域の検出処理と、従来より用いられる低分解能の目標検出処理とを、目標との距離に応じて選択的に切り換えて行なうようにしてもよい。
【００３５】
図３は、このような切換処理によって目標を追随する追随飛翔体の構成を示すものである。なお、図３において図１と同じ構成については同じ番号を付番し、ここで、異なる構成を中心に説明する。
【００３６】
受信機４より出力される受信信号および送信機１からの送信タイミング信号は、高距離分解能処理部５および目標レンジセル検出処理部９にそれぞれ入力される。目標レンジセル検出処理部９は、目標の大きさ以上のレンジセル単位で、目標が存在するレンジセルと、このレンジセル内の目標の存在する角度とを検出するものである。
【００３７】
追随域特定処理部１０は、目標レンジセル検出処理部９にて検出したレンジセルと目標の角度情報から目標の追随点を特定する。ここで特定された位置情報は、切換部１１と目標距離判定部１２に出力される。
【００３８】
なお、追随域特定処理部１０で特定される追随点は、従来より行なわれる追随処理にて特定される追随点と同程度の精度である。このため、目標レンジセル検出処理部９および追随域特定処理部１０の処理によれば、高距離分解能処理部５および追随点特定処理部６の処理よりも追随開始距離が長くとれる。
【００３９】
切換部１１は、第１の入力端子と第２の入力端子とを有している。第１の入力端子には追随域特定処理部１０にて特定された追随点の位置情報が入力され、第２の入力端子には追随点特定処理部６にて特定された追随点の位置情報が入力される。
【００４０】
そして、切換部１１は、後述の目標距離判定部１２の切換制御により、第１の入力端子に入力される追随点の位置情報と、第２の入力端子に入力される追随点の位置情報のうち、いずれか一方を選択的に追随制御部７に出力する。
【００４１】
目標距離判定部１２は、追随域特定処理部１０にて特定された追随点の位置情報に基づいて、目標との距離が所定値以下であるか否かを判定する。ここで、目標との距離が上記所定値よりも大きい場合には、追随域特定処理部１０にて特定された追随点の位置情報を追随制御部７に出力するように切換部１１を切換制御し、上記所定値以下の場合には、追随点特定処理部６にて特定された追随点の位置情報を追随制御部７に出力するように切換部１１を切換制御する。
【００４２】
以上のような構成の追随飛翔体では、自機と目標が遠く離れている場合には、追随開始距離の長い従来からの処理によって追随を行ない、目標との距離が所定値以下まで近づいてきた際には、追随点特定処理部６にて特定された高精度な追随点の位置情報に基づいて追随を行なわれる。
【００４３】
このため、この構成の追随飛翔体によれば、目標が遠くに存在している際に目標を見失うことがなく、また高精度に目標上の特定の位置を追随することができる。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明では、目標の大きさよりの小さいレンジセル単位で目標の存在するレンジセルを検出し、この検出した各レンジセルにおいて目標が存在する角度を検出する追随点特定手段と、目標以上の大きさのレンジセル単位で目標が存在するレンジセルと、目標の存在する角度を検出し、これらの検出結果から目標の追随点を特定する追随域特定手段とを備え、目標との距離が所定値以上の場合には、上記追随域特定手段によって特定される位置を追随点とし、目標との距離が所定値未満の場合には、上記追随点特定手段によって特定される位置を追随点とするようにしている。
【００４５】
したがって、この発明によれば、目標が遠い場合には目標以上の大きさのレンジセル単位で目標追従を行い、目標が遠くない場合には目標の存在する領域を高い分解能で検出するようにしているため、目標が遠くに存在している場合でも目標を見失うことが無く、また目標が近い場合には目標上の任意の箇所を高精度に追随することが可能な追随点特定処理装置および追随飛翔体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わる追随飛翔体の一実施形態の構成を示す回路ブロック図。
【図２】図１に示した追随飛翔体の追随点特定処理を説明するための図。
【図３】この発明に係わる追随飛翔体の他の構成例を示す回路ブロック図。
【図４】従来の追随点特定処理を説明するための図。
【符号の説明】
１…送信機
２…サーキュレータ
３…アンテナ部
４…受信機
５…高距離分解能処理部
５１…第１のパルス圧縮処理回路
５２…第２のパルス圧縮処理回路
５３…目標検出回路
５４…測角処理回路
６…追随点特定処理部
７…追随制御部
８…姿勢検出部
９…目標レンジセル検出処理部
１０…追随域特定処理部
１１…切換部
１２…目標距離判定部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a tracking point specifying processing device that specifies a tracking point on a target in order to track a moving target such as a flying object, and a tracking flying object that tracks a specific point on the target.
[0002]
[Prior art]
As is well known, in a missile or the like that follows a moving object such as a flying object, a process for specifying a following point based on a reflected echo from a target is executed prior to the target following control of the own aircraft. In the conventional processing for specifying a following point, a range cell in which the largest RCS (Radar Cross Section) intensity is obtained and its direction are detected from the echo reflected from the target. Then, in this range cell, almost the center was specified as the target following point.
[0003]
However, since the range cell (distance resolution) detected by the conventional processing is a unit larger than the target, it is difficult to say that the specified tracking point has high accuracy. In addition, since the RCS intensity used as a reference when specifying the range cell in which the target exists changes greatly according to the shape of the target, the range cell in which the highest RCS intensity is obtained includes the optimal target portion as the following point. Not always.
[0004]
That is, for example, as shown in FIG. 4, the observation range cell R0 at which the largest RCS intensity is obtained is specified as the tracking point, but the target does not exist at the center of the range cell which is the actual tracking point, or the target does not exist. There is a possibility that it may not be suitable as a part that follows
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The following point specified in the conventional processing is not always suitable as the following point, and there has been a demand for development of a technology capable of specifying an arbitrary following point on a target.
[0006]
The present invention has been made in response to the above-mentioned demands, so that even if the target is distant, the target is not lost, and if the target is close, any position on the target can be specified with high accuracy as a following point. It is an object of the present invention to provide a tracking point specifying processing device.
Another object of the present invention is to keep track of a target even when the target is far away, and to specify and follow an arbitrary point on the target as a tracking point with high accuracy when the target is close. An object of the present invention is to provide a possible following flying object.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a tracking point specification processing device according to the present invention is used for a radar that detects RCS intensity in a range cell unit smaller than a target, and determines a tracking point of the target based on a reflection signal received from the target. A tracking point specification processing device for specifying, wherein target detection means for detecting a range cell occupied by the target from RCS intensity based on a reflection signal received from the target, and detection by the target detection means based on the reflection signal received from the target Angle measuring means for detecting an angle at which a target exists for each of the range cells; a tracking point specifying means for specifying a tracking point of the target based on a detection result of the target detecting means and a detection result of the angle measuring means; Based on the reflection signal received from the target, the range cell where the target exists in the range cell unit larger than the target and the angle where the target exists are detected, and these detection results A tracking area specifying means for specifying a tracking point of the target, and when the distance to the target is equal to or more than a predetermined value, switching control to output position information of the tracking point specified by the tracking area specifying means, When the distance to the target is less than a predetermined value, the apparatus is provided with a tracking processing switching means for performing switching control so as to output position information of the tracking point specified by the tracking point specifying means.
[0008]
In the tracking point identification processing device having the above-described configuration, a tracking point identification unit that detects a range cell in which a target is present in a unit of a range cell smaller than the size of the target, and detects an angle in which the target exists in each of the detected range cells; A range cell in which a target exists in a unit of a range cell having a size of, and tracking area specifying means for detecting an angle at which the target exists, and specifying a tracking point of the target from the detection results, and a distance from the target to a predetermined value In the above case, switching control is performed so as to output the position information of the following point specified by the following area specifying means, and when the distance from the target is smaller than a predetermined value, the switching is performed by the following point specifying means. The switching control is performed so as to output the position information of the following point.
[0009]
Therefore, according to the tracking point specifying processing device having the above configuration, when the target is far, the target is tracked in a range cell unit larger than the target, and when the target is not far, the area where the target exists is at high resolution. Since the target is detected, the target is not lost even when the target is far away, and when the target is close, any point on the target can be specified as the following point with high accuracy. .
[0010]
In order to achieve the above object, the following flying object according to the present invention includes a radar for detecting RCS intensity in a range cell smaller than the target, and follows the target based on a reflection signal received from the target. A tracking means for causing the aircraft to fly, a target detection means for detecting a range cell occupied by the target from the RCS intensity based on the reflection signal received from the target, and a target detection means based on the reflection signal received from the target. Angle measuring means for detecting the angle at which the target exists for each of the detected range cells, and following point specifying means for specifying the following point of the target based on the detection result of the target detecting means and the detection result of the angle measuring means. Based on the reflection signal received from the target, a range cell in which the target exists in units of range cells larger than the target, and an angle in which the target exists, are detected. Tracking area specifying means for specifying a tracking point of the target from the result, and, when the distance to the target is equal to or more than a predetermined value, performing tracking based on position information of the tracking point specified by the tracking area specifying means. Controlling means, and when the distance to the target is less than a predetermined value, following information switching means for controlling the following means to perform following based on the position information of the following point specified by the following point specifying means. It was made to comprise.
[0011]
In the following vehicle having the above-described configuration, following point identifying means for detecting a range cell in which a target exists in a unit of a range cell smaller than the size of the target, and detecting an angle in which the target exists in each of the detected range cells, and a size larger than the target. A range cell in which a target exists in the range cell unit, and a tracking area specifying means for detecting an angle at which the target exists, and specifying a tracking point of the target from these detection results, wherein a distance from the target is equal to or more than a predetermined value. In the case, the following point specified by the following area specifying means is followed, and when the distance to the target is less than a predetermined value, the following point specified by the following point specifying means is followed. ing.
[0012]
Therefore, according to the tracking point specifying processing device having the above configuration, when the target is far, the target is tracked in a range cell unit larger than the target, and when the target is not far, the area where the target exists is at high resolution. Since the detection is performed, even if the target is far away, the target is not lost, and if the target is close, any position on the target can be followed with high accuracy.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a following flying object according to an embodiment of the present invention. However, in FIG. 1, only the configuration relating to the process of specifying the target following point and the following control is shown.
[0014]
The tracking point specification processing device includes a transmitter 1, a circulator 2, an antenna unit 3, a receiver 4, a high-resolution resolution processing unit 5, a tracking point specification processing unit 6, a tracking control unit 7, and a posture detection unit 8. I have.
[0015]
The transmitter 1 generates a transmission RF signal at a predetermined cycle and inputs the RF signal to the antenna unit 3 via the circulator 2. Further, the transmitter 1 inputs a transmission timing signal indicating the transmission timing of the transmission RF signal to a high-range resolution processing unit 5 described later.
[0016]
The antenna unit 3 is, for example, an array antenna in which a large number of antenna elements are arranged in an array. The antenna unit 3 radiates a transmission RF signal input via the circulator 2 to a space and receives a reflected echo of the transmission RF signal from the space. Input to the receiver 4 via the circulator 2.
[0017]
The receiver 4 amplifies the received signal input through the circulator 2 with low noise, detects the signal, and extracts the received signal having the frequency of the transmission RF signal generated by the transmitter 1. This detection result is input to the high-range resolution processing unit 5.
[0018]
The high-range resolution processing unit 5 detects a range cell occupied by the target in units of range cells smaller than the target, and detects an angle at which the target exists in each of the detected range cells. 51, a second pulse compression processing circuit 52, a target detection circuit 53, and an angle measurement processing circuit 54.
[0019]
The first pulse compression processing circuit 51 performs pulse compression processing on the detection result of the receiver 4 and inputs the processing result to the target detection circuit 53. Similarly, the second pulse compression processing circuit 52 performs pulse compression processing on the detection result of the receiver 4 and inputs the processing result to the angle measurement processing circuit 54.
[0020]
It is assumed that the distance resolution of the received signal has been increased to a target size or less by the processing of the first pulse compression processing circuit 51 and the second pulse compression processing circuit 52.
[0021]
The target detection circuit 53 is a process having a high distance resolution, such as a chirp process or a stepped FM process, and is performed by the first pulse compression process circuit 51 based on the transmission timing signal from the transmitter 1 described above. The RCS intensity for each range cell is determined from the result, and the presence or absence of a target is determined from the RCS value. Then, as a result of this determination, for the range cell in which the target exists, information on the range cell is input to the angle measurement processing circuit 54.
[0022]
The angle measurement processing circuit 54 is, for example, a process of performing angle measurement of a target position such as a monopulse angle measurement, and detects an angle at which the target exists from the processing result of the second pulse compression processing circuit 52. Then, of the detected angle information, target angle information corresponding to the range cell information notified from the target detection circuit 53 is output to the following point specifying processing unit 6 in association with the range cell information.
[0023]
The tracking point specification processing unit 6 receives, from the high distance resolution processing unit 5, information on a range cell in which a target exists and angle information corresponding to this information, and detects an area in which the target exists based on these information. Then, of the detected area, a preset position is specified as a tracking point, and position information (coordinates) of the tracking point is output to the tracking control unit 7.
[0024]
The tracking control unit 7 performs the following operations based on the position information of the tracking point specified by the tracking point specification processing unit 6 and the information (posture, moving speed, and the like) of the own device detected by the posture detection unit 8. The flight direction and speed are determined for the own aircraft, and control is performed so that the own aircraft follows the target.
[0025]
Next, the operation of the following flying object having the above configuration will be described.
The transmission RF signal generated by the transmitter 1 is radiated to the space from the antenna 3 via the circulator 2. Then, the transmission RF signal reflected by the target is received by the antenna 3 and input to the receiver 4 via the circulator 2.
[0026]
The received signal input to the receiver 4 is subjected to low noise amplification and then detected, and only a signal reflected from a target is extracted. The extracted signal is subjected to pulse compression processing in a first pulse compression processing circuit 51 and a second pulse compression processing circuit 52, and then input to a corresponding target detection circuit 53 and angle measurement processing circuit 54, respectively. Is done.
[0027]
Here, assuming that the target T exists in the space as shown in FIG. 2, the target T exists in the range cells R1 to R9 in which the RCS intensity of a predetermined value or more can be obtained by the target detection circuit 53. Are sequentially detected for each range cell.
[0028]
Then, the angle measurement processing circuit 54 sequentially detects the target angles θ1 to θ9 of the respective range cells detected by the target detection circuit 53. Then, these angle information θ1 to θ9 are associated with the corresponding range cell information R1 to R9, respectively, and input to the following point specifying processing unit 6 as position information.
[0029]
The tracking point specification processing unit 6 specifies a tracking point based on the target position information from the high distance resolution processing unit 5. Here, assuming that the center of the target is specified as the following point in advance, in the example of FIG. 2, the following point C (rC, θC) of the target is specified by the following equation. Note that r1 to r9 in the following equations indicate the distance from the own device to each range.
[0030]
(Equation 1)

[0031]
The position information (rC, θC) of the specified tracking point on the target is input to the tracking control unit 7. The tracking control unit 7 is controlled based on the position information of the following point and the attitude information of the own apparatus detected by the attitude detection unit 8 so that the own apparatus follows the target.
[0032]
As described above, the following projectile having the above configuration detects a range cell in which a target exists in units of range cells smaller than the size of the target, and detects an angle in which the target exists in each of the detected range cells. Then, a tracking point is specified on the target based on the range cell and the angle information corresponding to the range cell, and the own vehicle is controlled to follow. That is, according to the following flying object having the above-described configuration, the area where the target exists is detected with high resolution, so that an arbitrary point on the target can be specified as the following point and can be followed.
[0033]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, since the size of the range cell is subdivided, the target RCS intensity detected in each range cell is reduced, and the tracking start distance may be reduced.
[0034]
On the other hand, for example, the detection processing of the area where the target exists by the above-described high-distance resolution processing unit 5 and the low-resolution target detection processing conventionally used are selectively switched according to the distance to the target. It may be performed.
[0035]
FIG. 3 shows a configuration of a following flying object that follows a target by such a switching process. In FIG. 3, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and different configurations will be mainly described.
[0036]
The reception signal output from the receiver 4 and the transmission timing signal from the transmitter 1 are input to the high-range resolution processing unit 5 and the target range cell detection processing unit 9, respectively. The target range cell detection processing section 9 detects, in units of range cells equal to or larger than the size of the target, a range cell in which the target exists and an angle in which the target exists in the range cell.
[0037]
The tracking area specification processing unit 10 specifies a target tracking point from the range cell detected by the target range cell detection processing unit 9 and the target angle information. The position information specified here is output to the switching unit 11 and the target distance determination unit 12.
[0038]
The tracking point specified by the tracking area specifying processing unit 10 has approximately the same accuracy as the tracking point specified by the tracking processing performed conventionally. For this reason, according to the processing of the target range cell detection processing unit 9 and the tracking area specifying processing unit 10, the tracking start distance can be set longer than the processing of the high distance resolution processing unit 5 and the tracking point specifying processing unit 6.
[0039]
The switching unit 11 has a first input terminal and a second input terminal. Position information of the tracking point specified by the tracking area specifying processing unit 10 is input to the first input terminal, and position information of the tracking point specified by the tracking point specifying processing unit 6 is input to the second input terminal. Is entered.
[0040]
Then, the switching unit 11 performs the switching control of the target distance determination unit 12 described below to change the position information of the following point input to the first input terminal and the position information of the following point input to the second input terminal. One of them is selectively output to the following control unit 7.
[0041]
The target distance determination unit 12 determines whether or not the distance to the target is equal to or less than a predetermined value based on the position information of the tracking point specified by the tracking area specification processing unit 10. Here, when the distance to the target is larger than the predetermined value, the switching control unit 11 controls the switching unit 11 to output the position information of the tracking point specified by the tracking area specification processing unit 10 to the tracking control unit 7. If the value is equal to or less than the predetermined value, the switching unit 11 is controlled to output the position information of the following point specified by the following point specifying processing unit 6 to the following control unit 7.
[0042]
In the following vehicle having the above-described configuration, when the own aircraft and the target are far apart, the following is performed by a conventional process having a long following start distance, and the distance from the target approaches the predetermined value or less. At this time, the tracking is performed based on the highly accurate position information of the following point specified by the following point specifying processing unit 6.
[0043]
Therefore, according to the following vehicle having this configuration, the target can be accurately followed at a specific position on the target without losing sight of the target when the target is far away.
In addition, it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, following point identification means for detecting a range cell in which a target exists in units of range cells smaller than the size of the target, and detecting an angle in which the target exists in each of the detected range cells, A range cell having a target in units of a range cell having a size of; and a tracking area specifying means for detecting an angle at which the target exists, and specifying a tracking point of the target based on a result of these detections. In the above case, the position specified by the tracking area specifying means is set as a tracking point, and when the distance to the target is less than a predetermined value, the position specified by the tracking point specifying means is set as the tracking point. I have to.
[0045]
Therefore, according to the present invention, when the target is far, the target is tracked in a range cell unit larger than the target, and when the target is not far, the area where the target exists is detected with high resolution. Therefore, even when the target is far away, the target is not lost, and when the target is close, the tracking point specifying processing device and the following flight capable of following an arbitrary portion on the target with high accuracy. Can provide body.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a configuration of an embodiment of a following flying object according to the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining a tracking point specifying process of the following flying object shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a circuit block diagram showing another configuration example of the following flying object according to the present invention.
FIG. 4 is a view for explaining a conventional tracking point specifying process.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transmitter 2 ... Circulator 3 ... Antenna part 4 ... Receiver 5 ... High distance resolution processing part 51 ... First pulse compression processing circuit 52 ... Second pulse compression processing circuit 53 ... Target detection circuit 54 ... Angle measurement processing Circuit 6: Tracking point identification processing unit 7: Tracking control unit 8: Attitude detection unit 9: Target range cell detection processing unit 10: Tracking area identification processing unit 11: Switching unit 12: Target distance determination unit

Claims

目標より小さいレンジセル単位でＲＣＳ（Radar Cross Section ）強度を検出するレーダに用いられ、目標から受信した反射信号に基づいて目標の追随点を特定する追随点特定処理装置であって、
目標から受信した反射信号に基づくＲＣＳ強度から目標が占めるレンジセルを検出する目標検出手段と、
目標から受信した反射信号に基づいて、前記目標検出手段にて検出されたレンジセル毎に目標の存在する角度を検出する測角手段と、
前記目標検出手段の検出結果と前記測角手段の検出結果とに基づいて、目標の追随点を特定する追随点特定手段と、
目標から受信した反射信号に基づいて、目標以上の大きさのレンジセル単位で目標が存在するレンジセルと、目標の存在する角度を検出し、これらの検出結果から目標の追随点を特定する追随域特定手段と、
目標との距離が所定値以上の場合には、前記追随域特定手段によって特定される追随点の位置情報を出力するように切換制御し、目標との距離が所定値未満の場合には、前記追随点特定手段によって特定される追随点の位置情報を出力するように切換制御する追随処理切換手段とを具備することを特徴とする追随点特定処理装置。A tracking point specification processing device used for radar for detecting RCS (Radar Cross Section) intensity in a range cell unit smaller than a target, and specifying a target tracking point based on a reflected signal received from the target,
Target detection means for detecting a range cell occupied by the target from the RCS intensity based on the reflected signal received from the target;
Angle measuring means for detecting an angle at which a target exists for each range cell detected by the target detecting means, based on a reflection signal received from the target,
Tracking point specifying means for specifying a tracking point of a target based on the detection result of the target detection means and the detection result of the angle measurement means,
Based on the reflection signal received from the target, the range cell in which the target exists in units of range cells larger than the target and the angle at which the target exists are detected, and the tracking area specifying the target tracking point from these detection results is detected. Means,
When the distance to the target is equal to or more than a predetermined value, switching control is performed so as to output the position information of the following point specified by the following area specifying means, and when the distance to the target is less than a predetermined value, A tracking processing switching means for performing switching control so as to output position information of the tracking point specified by the tracking point specifying means.

前記目標検出手段は、チャープ処理によって目標の占めるレンジセルを検出することを特徴とする請求項１に記載の追随点特定処理装置。The tracking point specification processing apparatus according to claim 1, wherein the target detection unit detects a range cell occupied by the target by chirp processing.

前記目標検出手段は、ステップドＦＭ処理によって目標の占めるレンジセルを検出することを特徴とする請求項１に記載の追随点特定処理装置。2. The tracking point specifying processing apparatus according to claim 1, wherein the target detection unit detects a range cell occupied by the target by a stepped FM process.

前記測角手段は、モノパルス測角処理によって目標の存在する角度を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の追随点特定処理装置。4. The tracking point specifying apparatus according to claim 1, wherein the angle measuring unit detects an angle at which the target exists by a monopulse angle measuring process.

目標より小さいレンジセル単位でＲＣＳ（Radar Cross Section ）強度を検出するレーダを備え、目標から受信した反射信号に基づいて目標の追随を行なう追随飛翔体であって、
自機を飛翔させる追随手段と、
目標から受信した反射信号に基づくＲＣＳ強度から目標が占めるレンジセルを検出する目標検出手段と、
目標から受信した反射信号に基づいて、前記目標検出手段にて検出されたレンジセル毎に目標の存在する角度を検出する測角手段と、
前記目標検出手段の検出結果と前記測角手段の検出結果とに基づいて、目標の追随点を特定する追随点特定手段と、
目標から受信した反射信号に基づいて、目標以上の大きさのレンジセル単位で目標が存在するレンジセルと、目標の存在する角度を検出し、これらの検出結果から目標の追随点を特定する追随域特定手段と、
目標との距離が所定値以上の場合には、前記追随域特定手段によって特定される追随点の位置情報に基づいて追随を行なうように前記追随手段を制御し、目標との距離が所定値未満の場合には、前記追随点特定手段によって特定される追随点の位置情報に基づいて追随を行なうように前記追随手段を制御する追随情報切換手段とを具備することを特徴とする追随飛翔体。A flying vehicle having a radar for detecting RCS (Radar Cross Section) intensity in a range cell unit smaller than the target, and following the target based on a reflected signal received from the target,
Follow-up means to fly your aircraft,
Target detection means for detecting a range cell occupied by the target from the RCS intensity based on the reflected signal received from the target;
Angle measuring means for detecting an angle at which a target exists for each range cell detected by the target detecting means, based on a reflection signal received from the target,
Tracking point specifying means for specifying a tracking point of a target based on the detection result of the target detection means and the detection result of the angle measurement means,
Based on the reflection signal received from the target, the range cell in which the target exists in units of range cells larger than the target and the angle at which the target exists are detected, and the tracking area specifying the target tracking point from these detection results is detected. Means,
When the distance to the target is equal to or more than a predetermined value, the following means is controlled so as to follow based on the position information of the following point specified by the following area specifying means, and the distance to the target is less than a predetermined value. In the case of (1), the following flying object is provided with following information switching means for controlling the following means so as to perform the following based on the position information of the following point specified by the following point specifying means.

前記目標検出手段は、チャープ処理によって目標の占めるレンジセルを検出することを特徴とする請求項５に記載の追随飛翔体。6. The flying object according to claim 5, wherein the target detecting means detects a range cell occupied by the target by chirp processing.

前記目標検出手段は、ステップドＦＭ処理によって目標の占めるレンジセルを検出することを特徴とする請求項５に記載の追随飛翔体。6. The flying object according to claim 5, wherein the target detecting means detects a range cell occupied by the target by a stepped FM process.

前記測角手段は、モノパルス測角処理によって目標の存在する角度を検出することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の追随飛翔体。The following flying object according to any one of claims 5 to 7, wherein the angle measuring means detects an angle at which the target exists by a monopulse angle measuring process.