JP5225203B2 - レーダ装置及びレーダ信号処理方法 - Google Patents
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Description
前記FFT処理によりクラッタ成分を除去した信号に基づいて前記目標を捜索し、前記捜索で前記目標が探知された場合、前記目標のドップラ情報を取得し、前記ドップラ情報に基づいてPRF情報を生成し、前記捜索で前記目標が探知されて前記PRF情報が生成された場合、前記PRF情報に基づいて、前記反射パルスの処理にレンジアンビギュイティが発生しないが周波数アンビギュイティが発生する低PRFを選定し、当該低PRFに従って前記送信パルスを生成し、前記目標からの反射パルスにMTI(Moving Target indicator)処理を行ってクラッタ成分を除去し、前記MTI処理によりクラッタ成分を除去した信号に基づいて前記捜索で探知された目標の検定を行うことを特徴とする。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るレーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図1に示すレーダ装置は、パルス信号生成部10、アンテナ(フェーズドアレイ)40、受信装置50、復調部60、信号処理装置70及びビームスケジューラ80を具備し、目標物からの反射波に基づいて目標物の捜索、検定及び追跡を行う。
=目標速度の2倍/送信波の波長 (1)
例えば、目標物の最大速度が2マッハであり、送信波の周波数が3GHzである場合、PRIは73.3μsとなる。パルス信号生成部10は、指定された高PRFに従って変調パルス信号を生成する。このとき、ビームスケジューラ80は、例えば、FFT処理部72におけるクラッタ抑圧が64バンクで行われるように、パルス信号生成部10に変調パルス信号を1ビームポジション当り64回生成させる。
=処理距離÷(光速/2)+パルス幅 (2)
例えば、処理距離が120kmであり、パルス幅が50μmである場合、PRIは850μsとなる。
(検出バンク番号×1バンク帯域)×候補のPRI
の計算が行われ、この計算結果の小数が0.4〜0.6の範囲にあるPRIが検定処理に適したPRIとして選択される。図8は、MTI処理部74におけるマルチドップラフィルタのMTIブラインドを示す模式図である。図8に示すように、MTIブラインドは、PRFの倍数に発生する。そのため、図7のようにPRIを選択することにより、目標物のドップラ周波数にドップラフィルタの有効な範囲を合わせる事が可能となり、MTIブラインドを回避することが可能となる。
図9は、本発明の第2の実施形態に係わるレーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図9において図1と共通する部分には同じ符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
図12は、本発明の第3の実施形態に係わるレーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図12において図1と共通する部分には同じ符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
73.3×64=約4.7ms
となる。
850×10=8.5ms
となる。このように、高PRF方式による捜索処理は、低PRF方式による捜索処理よりも捜索時間が短い。すなわち、低仰角において高PRF方式を採用することにより、低PRF方式を採用する場合よりも捜索時間が増大することはない。
なお、この発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態におけるレーダ装置は、目標物の捜索、検定及び追跡した後、飛翔体を目標物へ誘導する誘導処理部をさらに具備していてもかまわない。
40…アンテナ
41…素子アンテナ
42…送受信モジュール
43…給電回路
50…受信装置
60…復調部
70…信号処理装置
71…切替部
72…FFT処理部
73…捜索処理部
731…メモリ
732…テーブル
74…MTI処理部
75…検定・追跡処理部
751…メモリ
76…捜索・検定・追跡処理部
80,90,100…ビームスケジューラ
Claims (6)
- 指定されたPRF(Pulse Repetition Frequency)に従って送信パルスを繰り返し生成する送信パルス生成手段と、
前記送信パルス生成手段で生成された送信パルスを空間へ向けて送信し、目標により反射された反射パルスを受信する送受信手段と、
前記受信された反射パルスの導出を選択的に切り替える切替手段と、
前記切替手段から導出された反射パルスに含まれるクラッタ成分を除去し、当該信号に基づいて前記目標を捜索し、前記捜索で前記目標が探知された場合、前記目標のドップラ情報を取得し、前記ドップラ情報に基づいてMTI(Moving Target indicator)ブラインドを回避可能なPRI(Pulse Repetition Interval)を選択し、前記目標が探知された探知方向についての方向情報を生成する捜索手段と、
前記切替手段から導出された反射パルスに含まれるクラッタ成分を除去し、当該信号に基づいて前記捜索手段で探知された目標を検定する検定手段と、
前記送信パルス生成手段に対してPRFを指定し、前記切替手段を切替制御する制御手段と
を具備し、
前記制御手段は、
初期状態では、前記反射パルスの処理に周波数アンビギュイティが発生しないが、レンジアンビギュイティが発生する高PRFを前記送信パルス生成手段に対して指定し、前記高PRFに従って生成された送信パルスによる反射パルスが前記捜索手段へ導出されるように前記切替手段を切り替え、
前記捜索手段で前記目標が探知されて前記PRIが選択され、前記方向情報が生成された場合、前記PRIに基づいて、前記反射パルスの処理にレンジアンビギュイティが発生しないが周波数アンビギュイティが発生する低PRFを前記送信パルス生成手段に対して指定し、前記探知方向へ前記低PRFに従って生成された送信パルスを送信し、当該方向からの反射パルスを受信するように前記送受信手段を制御し、前記受信した反射パルスが前記検定手段へ導出されるように前記切替手段を切り替え、
前記捜索手段は、
前記高PRFに従って生成された送信パルスによる反射パルスに対してFFT(Fast Fourier Transform)処理を行ってクラッタ成分を除去するFFT処理部と、
前記FFT処理部からの信号に基づいて前記目標を捜索し、前記捜索で前記目標が探知された場合、前記目標のドップラ情報を取得し、前記ドップラ情報に基づいて前記PRIを選択し、前記方向情報を生成する捜索処理部と
を備え、
前記検定手段は、
前記低PRFに従って生成された送信パルスによる反射パルスに対してMTI処理を行ってクラッタ成分を除去するMTI処理部と、
前記MTI処理部からの信号に基づいて前記捜索手段で探知された目標の検定をし、前記検定の結果を記録し、前記検定処理で目標であると確認した目標を追跡する検定・追跡処理部と
を備えることを特徴とするレーダ装置。 - 前記検定手段は、前記送受信手段による送信パルスの送信が予め設定された仰角以上である場合、前記切替手段から導出された反射パルスに含まれるクラッタ成分を除去し、当該信号に基づいて前記目標を捜索し、前記捜索で前記目標が探知された場合、前記探知された目標の検定を行い、
前記制御手段は、
前記送受信手段による送信パルスの送信が予め設定された仰角以上である場合、前記反射パルスの処理にレンジアンビギュイティが発生しないが、周波数アンビギュイティが発生する低PRFを前記送信パルス生成手段に対して指定し、前記低PRFに従って生成された送信パルスによる反射パルスが前記検定手段へ導出されるように前記切替手段を切り替え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、初期状態では、複数種類の高PRFをサイクリックに切り替えて前記送信パルス生成手段に対して指定することを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。
- 送信パルスが目標で反射されて発生する反射パルスに基づいて前記目標の捜索及び検定を行うレーダ装置に用いられるレーダ信号処理方法であって、
前記反射パルスの処理に周波数アンビギュイティが発生しないが、レンジアンビギュイティが発生する高PRFに従って前記送信パルスを生成し、
前記目標からの反射パルスにFFT(Fast Fourier Transform)処理を行ってクラッタ成分を除去し、
前記FFT処理によりクラッタ成分を除去した信号に基づいて前記目標を捜索し、
前記捜索で前記目標が探知された場合、前記目標のドップラ情報を取得し、前記ドップラ情報に基づいてMTI(Moving Target indicator)ブラインドを回避可能なPRI(Pulse Repetition Interval)を選択し、前記目標が探知された探知方向についての方向情報を生成し、
前記捜索で前記目標が探知されて前記PRIが選択され、前記方向情報が生成された場合、前記PRIに基づいて、前記反射パルスの処理にレンジアンビギュイティが発生しないが周波数アンビギュイティが発生する低PRFを選定し、当該低PRFに従って前記送信パルスを生成し、前記探知方向へ前記低PRFに従って生成された送信パルスを送信し、
前記目標からの反射パルスにMTI処理を行ってクラッタ成分を除去し、
前記MTI処理によりクラッタ成分を除去した信号に基づいて前記捜索で探知された目標の検定をし、
前記検定の結果を記録し、前記検定処理で目標であると確認した目標を追跡することを特徴とするレーダ信号処理方法。 - 前記送信パルスが予め設定された仰角以上の方向へ送信される場合、
前記反射パルスの処理にレンジアンビギュイティが発生しないが、周波数アンビギュイティが発生する低PRFに従って前記送信パルスを生成し、
前記目標からの反射パルスにMTI(Moving Target indicator)処理を行ってクラッタ成分を除去し、
前記MTI処理によりクラッタ成分を除去した信号に基づいて前記目標を捜索し、
前記捜索で前記目標が探知された場合、前記探知された目標の検定し、
前記検定の結果を記録し、前記検定処理で目標であると確認した目標を追跡することを特徴とする請求項4記載のレーダ信号処理方法。 - 前記送信パルスを生成する際の前記高PRFは、複数種類の高PRFからサイクリックに切り替えられたものであることを特徴とする請求項4記載のレーダ信号処理方法。
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