JP7019059B2 - レーダセンサによる点目標の横速度またはデカルト速度の推定 - Google Patents
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Description
本方法では、レーダセンサの1つの送信信号が少なくとも1つのアンテナによって送信され、かつ1つの信号が少なくとも1つのアンテナによって受信される。有用な一実施形態では、送信された信号はランプ状に周波数変調されている。有用な一実施形態では、レーダセンサはFMCWレーダセンサである。
有用な一実施形態では、レーダ目標の接線速度またはデカルト速度の推定のステップにおいて、レーダ目標の接線速度またはデカルト速度は、関係式
それぞれの評価チャネルiにおいてスペクトルから推定される評価チャネルiのアスペクト角θiと、点目標のデカルト速度(vx,vy)と、個別の動径速度との間の関連が、関係式(1)によって与えられている。行列Mの相応の定義により、この関係式(1)は
この場合、それぞれの評価チャネルにおける個別の動径速度vr,iから、デカルト速度のベクトル
角度の違いが大きくなるほど、および相対速度がより正確に決定され得るほど、これに相応する推定がより優れたものになる。最小二乗推定は、数値的に、例えば疑似逆、特異値分解(SVD:Singular Value Decomposition)、またはQR分解を使って計算され得る。
ステップS12での第1の角度推定では、レーダ目標の方位角θを推定するため、各々の測位されたオブジェクト、つまり各レーダ目標(周波数スペクトルにおける各ピーク)に関し、I個の受信チャネルにおいて取得された複素振幅をアンテナ放射パターンと比較する。その際、複素振幅のベクトルは、チャネルのそれぞれのスペクトルにおけるそれぞれ同じ周波数地点frefで評価される。推定されたアスペクト角θは、それぞれの評価チャネルの個別のアスペクト角とは異なり「大域的な」アスペクト角と言うことができる。
有用な一実施形態では、レーダ目標の距離が距離閾値未満である場合に個別の動径速度の違いが考慮される。というのも非常に大きな距離の場合は、個別の動径速度を区別し得るには効果が小さすぎるからである。距離閾値は、テスト測定に基づいてまたはレーダセンサの理論上の速度分解能をベースとして選択され得る。
Claims (5)
- 局部発振器(24)で生成されたレーダ信号を送信する送信アンテナ(22)と、レーダ目標で反射されたレーダ信号を受信する中心アンテナ位置(0,y i :i=0,…,k)に位置する受信アンテナ(10,12)を用い、それぞれの受信アンテナ(10,12)が受信したレーダ目標で反射されたレーダ信号が、中心アンテナ位置(0,yi)の違いに相応して異なることに基づく、FMCWレーダセンサによるレーダ目標の速度((vx,vy))の推定方法であって、
- 局部発振器(24)で生成されたレーダ信号と、それぞれの受信アンテナ(10,12)が受信したレーダ目標で反射されたレーダ信号を混合して、中間周波数信号(Z i :i=0,…,k)を取得するステップと、
- 中間周波数信号(Z i )を周波数スペクトルに変換し、周波数スペクトルのピークの周波数fa(i)を求めるステップ(S10)と、
- それぞれの受信アンテナ(10,12)のアンテナ放射パターンと、それぞれの受信アンテナ(10,12)が受信したレーダ目標で反射されたレーダ信号の振幅から、大域的なアスペクト角θを推定するステップ(S12)と、
- 大域的なアスペクト角θと、中心アンテナ位置(0,y i )から、それぞれの受信アンテナ(10,12)の中心アンテナ位置(0,y i )の違いから起きる、中間周波数信号(Z i :i=0,…,k)の周波数のずれΔfa(i)を計算するステップ(S14)と、
- fa(i)-Δfa(i)を評価する(S16)ことにより、中心アンテナ位置(0,y i )を原点としたレーダ目標の動径速度(vr,i)を決定するステップ(S18)と、
- 前記レーダ目標の動径速度(vr,i)と中心アンテナ位置(0,y i )から前記レーダ目標の速度((vx,vy))を推定するステップ(S22)と、
を有する推定方法。 - 前記レーダ目標の速度((vx,vy))を推定するステップ(S22)において、前記速度((vx,vy))が、前記レーダセンサに対して前方方向での速度(vx)および接線速度(vy)についての情報を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記レーダ目標の速度((vx,vy))を推定するステップ(S22)において、前記レーダ目標のデカルト速度((vx,vy))が推定される、請求項1または2に記載の方法。
- - 前記レーダ目標の動径速度(v r , i )によっておきる中間周波数信号(Zi)の周波数のずれΔfb(i)を求め、前記中間周波数信号(Z i )の周波数のずれΔfa(i)と、前記中間周波数信号(Zi)の周波数のずれΔfb(i)の双方を考慮しつつ、前記中間周波数信号(Z i )の振幅および/または位相が前記中心アンテナ位置(0,y i )の違いに相応して互いに相違することを評価することによって、前記レーダ目標の大域的なアスペクト角θを推定する第2のステップ(S24)を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 局部発振器(24)で生成されたレーダ信号を送信する送信アンテナ(22)と、レーダ目標で反射されたレーダ信号を受信する中心アンテナ位置(0,y i :i=0,…,k)に位置する受信アンテナ(10,12)を具備するアンテナ構成体と、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法を実行するように設計された制御および評価機構(30)とを備えたレーダセンサ。
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