JPH02183191A

JPH02183191A - 多目標追尾装置

Info

Publication number: JPH02183191A
Application number: JP1002507A
Authority: JP
Inventors: Yasutoshi Morita; 森田　靖利
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-01-09
Filing date: 1989-01-09
Publication date: 1990-07-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔帝業上の利用分野〕この発明は、単一ビームを走査することにより捜索と多
目標追尾を同時に実施するフエイズド働アレイ・レーダ
を備えた多目標追尾装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来の代表的なフエイズド・アレイ・レーダ方
式による多目標追尾装置の機能ブロック図を示すもので
あり１図において（１）はフエイズド・アレイ・アンテ
ナ、（２）は送受切換器、（３）は受信機、（４）は測
角回路、（５）は測距回路、（６）は送信機。

（７）はビーム指向制仰器である。

従来のフエイズド−アレイ拳レーダ方式による多目標追
尾装置は上記のように構成され、送信機（６）にて発生
し九マイクロ波電力を送受切換器（２）を経てフエイズ
ド・アレイ・アンテナ（１）に供給する。

フエイズド・アレイ・アンテナ（１）はこのマイクロ波
電力をビーム指向制却器（７）の位相データにより定め
られた指向方向に放射すると々もに、目標からの反射波
を受信し内蔵のモノパルス・コンパレータにより和信号
（距離信号）と差信号（角度誤差信号）を作成し、送受
切換器（２）を経て受信機（３）に入力する。受信機１
３）はその各々をビデオ信号だ変換し、和信号（距離信
号）は測距回路（５）へ、差信号（角度誤差信号）は測
角回路（４）に供給する。

測角回路（４）と測距回路（５）は供給された信号より
それぞれ目標角度及び目標距離を算出する。

また、このような多目標追尾装置の捜索フレームタイム
（所定の空間を捜索するのに要する時間）Ｔ７　け次式
のように捜索だ要する時間Ｔｓ　　＆目標追尾に要する
時間Ｔｔ　の和となる。

Ｔｙ　；Ｔｇ　＋　ＴｔＴｊ、はまた次のように追尾に要するパルスヒツト数ｎ
及び追尾目標数封とで決定される。

ＴＩ、＝＝Ｎ　　＊　　ｎ　　ａ　　ＰＲ工〔発明が解
決しようとする課題〕上記のような多目標追尾装置では、目標運動が大きい場
合に目標が近臣＠に接近するとビーム幅の外釦位置する
ことがあり、追尾を外すという問題点があった。（これ
は、ビーム幅θＢの直径りが目標距離Ｒｆ、　　に比例
し、目標が接近するき目標運動幅がＤを超えることによ
る。、”、Ｄ＝２・Ｒｔ・ｔａａ（θＢ／２））また一定のビーム幅で追尾を行う場合に、追尾を外さな
い九めに周辺部の走査を実施すれば、　　Ｔｔが大きく
なることによシ捜索フレームタイムＴＦが太き（なり、
目標発見までのシステム・リアクション・タイムが長く
なるのみならず、累積探知確率により規定される最大探
知距離性能を低下させるという問題点があった。（これ
はＲ（ｍａｘ）＝に−ＲＱ・Ｔｙ　８という間知の事実
による。ここでＲ（ｍａＫ）は累積探知確率にて規定さ
れる事大探知距離で、　　ＲＱ　は探知確率が５０％と
なる距離である。）この発明は、かかる課題を改善する念めになされたもの
であり、フエイズド・アレイ・レーダが位相制御により
ビーム幅を任意に設定可能という特徴を利用し、目標距
離に応じて追尾時のビーム幅を制御することにより、追
尾精度の改善と追尾用時間Ｔｔ　の減少（捜索フレーム
タイムＴＦの増加の防止）を共に実現するシステムを得
ることを目的とする。

ＣＩＩ！！題を解決する念めの手段、〕この発明に係わ
る多目標追尾装置は、目標距離に応じて送受信のビーム
幅の適正値を計算する「送・受信ビーム幅計算回路」を
−一着し念ものである。

また、送信のアンテナ利得Ｇを劣化させないために、目
標距離に応じて受信のビーム幅だけを計算する「受信ビ
ーム幅計算回路」を装着する。

（これは、アンテナ利得Ｇがビーム幅θＢの２乗に逆比
例し、追尾精度がβ　に逆比例することによる。）〔作用〕この発明においては、一定のビーム幅を使用して目標追
尾を行う従来の追尾方式と異なり、目標距離に応じてビ
ーム幅を変化させて目標追尾を行うため、目標運動が大
または目標の測角誤差が大きい場合に追尾を外すことを
防止できるのみならず、ビーム幅を変化させること罠よ
りアンテナ利得Ｇを制御するため、追尾精度を一定に保
つことができる。（これは、追尾精度がＲｔ２／βに比
例し　Ｈｔ２／βを一定に保つことが可能なことによる
。）また１周辺部のビーム走査を必要としないため。

追尾による捜索フレーム・タイムの著しい増加を防止で
きる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すものであり。

（１）〜（７）は上記従来装置と全く同一のものであり
、（８）は受信ビーム櫂計算回路であり、測距回路（５
）からの目標の予測距離より、その目標５の追尾に適し
念受信のビーム幅を計算しビーム指向制御器（７）に入
力する。

上記のように構成された多目標追尾装置において、捜索
により検出された目標予測距離Ｒｔ　　（測距回路（５
）の出力）より、ビーム幅の直径りが一定となるよう受
信ビーム幅計算回路（８）で次式のように目標予測距離
Ｆｊ１；　Ｉｃ対応するビーム幅θＢを計算する。

Ｄ＝２１ＩＲｔｅ−（θＢ／２）　　　　　　　　（３
１ここでＤの値を定めるとθＢは次式となる。

θＢ＝２　・−−’　（！）／　２　Ｒｔ）　　　　　
　　　１４）このθＢをビーム指向制御器（７）に出力
し、ビーム指向制御器（７）でθＢに相当する位相デー
タを作成し、フエイズド・アレイ・アンテナ（１）に出
力して追尾目標からの反射波をそのビーム幅で受信する
。

従って一定のビーム幅で追尾目標からの反射波を受４Ｍ
する従来の方式に比べて、追尾目標をビーム内だ確実に
入れることが可能となる。

この様子を目標が遠距離から近接する場合を例にとり、
＠２図に示す。

第２図において、１７）は従来方式での一定のビーム幅
による追尾、（イ）はその断面図、（つ）は本発明での
ビーム幅可変とした追尾、（に）はその断面図、（ａ）
は距＠Ｒｔ１時のビーム幅、（ｂ）は目標の角度方向の
運動幅、（Ｃ）は距離Ｒｔ１時のビーム幅（ａ）の直径
、（ｄ）は距離Ｒｔ２時のビーム＠（ａ）の直径、（ｅ
）は距１１）ｌＲｔ２における本発明でのビーム幅であ
る。

また、第２図はパルス繰り返し周期を目標距離対応に設
定できるので、追尾時間を短縮するようすも同時に説明
するものである。

なお、上記実施例では目標距離対応にビーム幅を計算す
ることにより、追尾だよる捜索フレーム・タイムの著し
い増加を防止しているが、目標距離に応じてパルスヒツ
ト数を変化させて目標追尾を行うことにより同様の動作
を期待できる。

第３図はこの発明の他の実施例を示すものであり、（１
）〜（８）は上記実施例と全く同一のものであり。

（９）は送信ビーム幅計算回路であり、測距回路（５）
からの目標の予測距離より、その目標の追尾に適した送
信のビーム幅を計算しビーム指向制御器（７）に入力す
る。

上記のように構成された多目標追尾装置ておいて、捜索
により検出され九目標予測距離Ｒｆ、　　（測距回路（
５）の出力）より、ビーム幅の直径りが一定となるよう
送信時においても送信ビーム幅計算回路（９）で次式の
ように目標予測距ｆ！ｆｌｌｅＲｔ　　に対応するビー
ム幅θＢを計算する。

θＢ＝２・ｔｍ−’　（Ｄ／　２Ｒｔ）　　　　　　　
　　（５）このθＢ　をビーム指向制＃器（７）に出力
し、ビーム指向制御器（７１でθＢに相当する位相デー
タを作成し、フエイズド・アレイ・アンテナ（１）Ｋ出
力して追尾目標に対してそのビーム幅で送・受信を行う
。

従って一定のビーム幅で追尾目標に送−受信する従来の
方式に比べて、追尾目標をビーム内に確実に入れること
が可能となる。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したとおり、目標予測距離に対応する
ビーム幅を計算する機構を付加することにより、追尾目
標距離に応じてビーム幅を変化させて目標追尾を行うた
め、目標運動が大を九は目標の測角誤差が大きい場合に
追尾を外すことを防止できるのみならず、ビーム幅を変
化させることによりアンテナ利得Ｇを制御するため、追
尾精度を一定に保つ効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すシステムブロック図、
第２図はその作用及び効果を説明する九めの図、第３図
は本発明の他の実施例を示すシステムブロック図、第４
図は従来の多目標追尾装置のシステムブロック図である
。図においてｆ１＋はフエイズド・アレイ・アンテナ（２
）は送受切換器、（３）は受信機、（４）は測角囲路、
（５）は測距回路、（６）は送信機、（７）はビーム指
向制御器。（８）は受信ビーム幅計算回路、（９）は送信ビーム幅
計算回路、（ａ）は距＠Ｒｔ１時のビーム幅、（ｂ）は
目標の角度方向の運動幅、（Ｃ）は距離Ｒｔ１時のビー
ム幅（ａ）の直径、（ｄ）は距離Ｒｔ２時のビーム幅ｆ
ａ）の直径、（ｅ）は距離Ｒｔ２における本発明でのビ
ーム幅である。なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）素子アンテナの位相を制御する移相器を備えたフ
エイズド・アレイ・アンテナと、このフエイズド・アレ
イ・アンテナで受信された受信信号を受信機を介して入
力し、その受信信号から目標までの距離を測定する測距
回路と、上記測距回路にて得られる距離情報を使用して
目標距離に応じた受信のビーム幅を計算する手段とを備
えたことを特徴とする多目標追尾装置。
（２）素子アンテナの位相を制御する移相器を備えたフ
エイズド・アレイ・アンテナと、このフエイズド・アレ
イ・アンテナで受信された受信信号を受信機を介して入
力し、その受信信号から目標までの距離を測定する測距
回路と、上記測距回路にて得られる距離情報を使用して
、目標距離に応じた送・受信のビーム幅を計算する手段
とを備えたことを特徴とする多目標追尾装置。