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【発明の名称】 レーダ装置
【発明者】 【氏名】久野 正昭
【要約】 【課題】従来、対象とする目標のドップラ周波数が各空中線の系で異なるため、全ての空中線の系でブラインド速度を回避することが非常に困難であった。

【解決手段】空中線１と、送・受信信号を周波数変換し増幅する送・受信機２と、受信ビデオ信号から移動目標の位置情報を求め、クラッタ成分を消去する信号処理装置３と、位置情報から移動目標の未来位置の予測や速度検出を行い追尾目標諸元を生成する追尾計算装置４と、追尾目標諸元からビーム諸元を算出するビーム諸元算出装置６と、前記ビーム諸元に基づき、移動目標のドップラ周波数をＰＲＦの所定の割合になるように送信周波数を算出する送信周波数算出装置７とを備え、送・受信機２は、各送信周波数算出装置７により求めた各送信周波数で同時に送信し、前記移動目標からの反射波を受信する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 移動目標に向けて送信パルスを放射し、その移動目標より反射された電波を受信する複数の空中線と、送信及び受信信号を周波数変換し増幅する複数の送・受信機と、前記送・受信機の出力である受信ビデオ信号から前記移動目標の位置情報を求め、クラッタ成分を消去する複数の信号処理装置と、前記位置情報から前記移動目標の未来位置の予測や速度検出を行い追尾目標諸元を生成する複数の追尾計算装置と、前記追尾目標諸元からビーム照射するためのビーム諸元を算出する複数のビーム諸元算出装置と、前記ビーム諸元に基づき、移動目標のドップラ周波数をＰＲＦの所定の割合になるように送信周波数を算出する複数の送信周波数算出装置とを備え、前記複数の送・受信機は、前記各送信周波数算出装置により求めた各送信周波数で同時に送信し、前記移動目標からの反射波を受信することを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】 移動目標に向けて送信パルスを放射し、その移動目標より反射された電波を受信する複数の空中線と、送信及び受信信号を周波数変換し増幅する複数の送・受信機と、前記送・受信機の出力である受信ビデオ信号のヒット間位相差を補正する複数の第一のヒット間位相差補正器と、前記第一のヒット間位相差補正器で補正された受信ビデオ信号から移動目標のみを検出する複数のＭＴＩ処理器と、前記ＭＴＩ処理器で検出したビデオ信号を上記第一のヒット間位相差補正器で補正したヒット間位相差を相殺する補正を行う複数の第二のヒット間位相差補正器と、上記第二のヒット間位相差補正器が出力する目標の位置情報から目標の未来位置の予測や速度検出を行い追尾目標諸元を生成し、これを目標毎に管理する複数の追尾計算装置と、前記追尾目標諸元からビーム照射するためのビーム諸元を算出する複数のビーム諸元算出装置と、前記ビーム諸元に基づき、ＰＲＦの所定の割合のドップラ周波数となるビデオ信号のヒット間位相差を算出し、現在の目標ドップラ周波数をＰＲＦの所定の割合へ偏移及び相殺させるための前記第一及び第二のヒット間位相差補正器で用いるヒット間位相差補正量を算出する複数のヒット間位相差補正量算出装置とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】 移動目標に向けて送信パルスを放射し、その移動目標より反射された電波を受信する複数の空中線と、送信及び受信信号を周波数変換し増幅する複数の送・受信機と、前記送・受信機で受信されたビデオ信号から移動目標のみを検出する複数のＭＴＩ処理器と、前記ＭＴＩ処理器で検出したビデオ信号を同一の目標で合成する複数のＣＰＩ間合成器と、前記ＣＰＩ間合成器が出力する目標の位置情報から目標の未来位置の予測や速度検出を行い追尾目標諸元を生成し、これを目標毎に管理する複数の追尾計算装置と、各空中線の系のいずれか一つの系がブラインド速度を回避できるＰＲＦを選択し、ＣＰＩ毎に選択するＰＲＦを順次変化させるビーム制御装置とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】 移動目標に向けて送信パルスを放射し、その移動目標より反射された電波を受信する複数の空中線と、送信及び受信信号を周波数変換し増幅する複数の送・受信機と、前記送・受信機で受信されたビデオ信号からＦＦＴフィルタバンクを生成する複数のコヒーレント積分処理器と、前記コヒーレント積分処理器で弁別されたクラッタと目標のドップラ周波数のうち、クラッタを棄却する複数の目標検出器と、前記目標検出器が出力する目標の位置情報から目標の未来位置の予測や速度検出を行い追尾目標諸元を生成し、これを目標毎に管理する複数の追尾計算装置と、各空中線の系のいずれか一つの系がブラインド速度を回避できるＰＲＦを選択し、ＣＰＩ毎に選択するＰＲＦを順次変化させるビーム制御装置とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】 前記追尾計算装置から入力する目標のドップラ周波数から前記コヒーレント積分処理器の積分数を算出し、それを前記コヒーレント積分処理器に提供する複数のコヒーレント積分数算出装置をさらに備えたことを特徴とする請求項４記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、異なる覆域に対し同時にクラッタ中の移動目標に向けて送信パルスを放射し、その目標より反射された電波を受信信号とする複数の空中線を有するレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図８は、例えば特開平０９−３０４５２１号公報に示された従来のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【０００３】図８において、従来のレーダ装置は、複数（３つ）の空中線１と、空中線１と接続し電波の送信及び受信を行う複数の送・受信機２と、送・受信機２から入力するビデオ信号に対しクラッタの抑圧及び目標検出等の処理を行う複数の信号処理装置３と、信号処理装置３で検出した目標の位置情報等から目標の未来位置の予測や速度検出等を行い追尾目標諸元を生成し、これを目標毎に管理する複数の追尾計算装置４と、追尾計算装置４が出力する追尾目標諸元からＰＲＦ（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、パルス幅、ヒット数等のビームパラメータを算出するビーム制御装置５とを備える。
【０００４】また、同図において、ビーム制御装置５は、追尾計算装置４からの入力情報である追尾目標諸元を基に、追尾目標に照射するビームのパラメータを算出するビーム諸元算出装置６と、追尾目標のドップラ周波数スペクトルＭＴＩ処理により抑圧されないＰＲＦの範囲を求める使用可能分割ＰＲＦ範囲算出装置８と、使用可能分割ＰＲＦ範囲算出装置８で求めたＰＲＦの範囲から基準となるＰＲＦを選定する共通スタガ基準ＰＲＦ選定装置９と、共通スタガ基準ＰＲＦ選定装置９で求めたＰＲＦを使用した場合に追尾目標速度の誤差範囲を許容できるかどうかを判定する目標レスポンス判定装置１０と、追尾目標速度の誤差範囲内の周波数レスポンスを全て高くするために必要なＰＲＦを求める複数目標速度適応型スタガ算出装置１１とによって構成される。
【０００５】つぎに、前述した従来のレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０００６】図９は、従来のレーダ装置のＭＴＩ処理の動作を示す図である。また、図１０は、従来のレーダ装置のＭＴＩ処理の特性を示す図である。また、図１１は、従来のレーダ装置における使用可能分割ＰＲＦ範囲イメージを示す図である。さらに、図１２は、従来のレーダ装置におけるスタガ基準ＰＲＦ選定例を示す図である。
【０００７】上記のように構成されたレーダ装置の動作を説明する前に、まず、目標以外からの反射信号であるクラッタを抑圧する、代表的な処理であるＭＴＩ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｔａｒｇｅｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）処理を、図９を用いて説明する。
【０００８】このＭＴＩ処理とは、固定目標及びクラッタを抑圧し、移動目標のみを検出及び表示する機能であり、次に示すような原理で動作する。
【０００９】ＭＴＩ処理への入力ビデオ信号をＥ1とすると、次の複素信号（ωはドップラ角周波数）が入力される。Ｅ1＝Ａｅjωdt【００１０】上記の複素信号が遅延回路１２に入力されたとすると、減算器１３の出力は、次のようになる。
Ｅ2＝Ａｅjωdt（ｅ-jωdT−１）
【００１１】従って、単一消去器のドップラ応答は、以下のように表される。
｜Ｅ2／Ｅ1｜＝２｜ｓｉｎ（ωdＴ／２）｜【００１２】ここで、ドップラ角周波数ωdと目標速度ｖdとの関係は、次のようになる。なお、λは送受信波長である。
ωd＝４πｖd／λ【００１３】従って、次のように表現できる。
｜Ｅ2／Ｅ1｜＝２｜ｓｉｎ（２πｖdＴ／λ）｜【００１４】図１０にＭＴＩ処理の特性を示す。これによると、通常、クラッタは速度が零付近になるので、これを消去できる。しかし一方、目標速度ｖdが次の場合には、目標も誤って消去されてしまう（これをブラインド速度という）。なお、ｎは自然数である。
ｖd＝（λ／２Ｔ）・ｎ【００１５】これを回避するため、送信パルス毎にあらかじめ決められた比率でＰＲＦを変化させ、その合成波でもって各々のＰＲＦに対するブラインド速度を補うという、スタガＰＲＦ処理方式をとるのが一般的である。
【００１６】図８に示した従来のレーダ装置では、まず各空中線１の系毎に使用可能分割ＰＲＦ範囲算出装置８において、ビーム諸元算出装置６により求められるＰＲＦ（ＰＲＦｉｎ）、システムにより決定される使用可能なＰＲＦの上限値（ＰＲＦｍａｘ）、使用可能なＰＲＦ下限値（ＰＲＦｍｉｎ）、目標ドップラ周波数等から追尾目標のドップラ周波数がブラインド速度とならないＰＲＦ範囲を求める。
【００１７】図１１は使用可能分割ＰＲＦ範囲のイメージ図であり、縦軸にＰＲＦ、横軸にドップラ周波数とした場合を示す。同図において、１４はブラインド速度領域であり、１５、１６は使用可能分割ＰＲＦ１、２である。
【００１８】図１１は、ブラインド速度領域１４がＰＲＦの整数倍近傍に存在することを示し、追尾目標のドップラ周波数スペクトルを検出できるであろうと思われる領域（以降、クリアリージョンと呼ぶ）に追い込む事の出来るＰＲＦ範囲を示している。
【００１９】次に、共通スタガ基準ＰＲＦ選定装置９では、使用可能分割ＰＲＦ範囲算出装置８で求めた使用可能分割ＰＲＦ範囲の中から基準となる１つのＰＲＦを選定する。
【００２０】この選定方法について図１２を用いて説明する。まず、追尾目標ドップラ周波数の出現範囲を各々の使用可能分割ＰＲＦ範囲に対する百分率で求める。
【００２１】次に、全ての使用可能分割ＰＲＦ範囲の中から、最も５０％に近い値を含む使用分割ＰＲＦ範囲を選定する。なお、複数の使用可能分割ＰＲＦ範囲で、同値となった場合は、ＰＲＦの高い方を選ぶ。
【００２２】その次に、選定した使用可能分割ＰＲＦ範囲の中で、全ての空中線の系の複数目標ドップラ周波数がＰＲＦの５０％に最も近くなるＰＲＦを選定し、これをスタガ基準ＰＲＦとする。
【００２３】さらに、目標レスポンス判定装置１０では、共通スタガ基準ＰＲＦ選定装置９で求めた共通スタガ基準ＰＲＦを使用した場合、追尾フィルタ等の性能で決定される複数の目標速度誤差の範囲をどこまでクリアリージョン領域でカバー可能かを求めるとともに、包含不可能な領域があればこのドップラ周波数領域も求める。
【００２４】複数目標速度適応型スタガ算出装置１１では、目標レスポンス判定装置１０で求めた複数の目標速度誤差範囲の包含可能判定結果及び包含不可能領域から、複数の目標速度誤差範囲を包含出来ない周波数領域が存在する場合には、その領域をカバーするＰＲＦを新たに求める。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような異なる覆域を持つ複数の空中線で構成されるレーダ装置においては、次のような問題点があった。
【００２６】図１１及び図１２に示すような、従来装置の手順で複数の空中線を持つ共通スタガＰＲＦを算出する方式は、各空中線の系共通で複数の目標ドップラ周波数をクリアリージョンへ追い込むことにより、ブラインド速度を回避するものであるが、各空中線は互いの電波干渉を避けるためＰＲＦを同じにする必要がある一方で、対象とする目標のドップラ周波数が各空中線の系で異なるため、全ての空中線の系でブラインド速度を回避することが非常に困難であった。
【００２７】この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、各空中線の系の目標の移動速度に依存なく、ブラインド速度を回避することができるレーダ装置を得ることを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係るレーダ装置は、移動目標に向けて送信パルスを放射し、その移動目標より反射された電波を受信する複数の空中線と、送信及び受信信号を周波数変換し増幅する複数の送・受信機と、前記送・受信機の出力である受信ビデオ信号から前記移動目標の位置情報を求め、クラッタ成分を消去する複数の信号処理装置と、前記位置情報から前記移動目標の未来位置の予測や速度検出を行い追尾目標諸元を生成する複数の追尾計算装置と、前記追尾目標諸元からビーム照射するためのビーム諸元を算出する複数のビーム諸元算出装置と、前記ビーム諸元に基づき、移動目標のドップラ周波数をＰＲＦの所定の割合になるように送信周波数を算出する複数の送信周波数算出装置とを備え、前記複数の送・受信機は、前記各送信周波数算出装置により求めた各送信周波数で同時に送信し、前記移動目標からの反射波を受信するものである。
【００２９】この発明の請求項２に係るレーダ装置は、移動目標に向けて送信パルスを放射し、その移動目標より反射された電波を受信する複数の空中線と、送信及び受信信号を周波数変換し増幅する複数の送・受信機と、前記送・受信機の出力である受信ビデオ信号のヒット間位相差を補正する複数の第一のヒット間位相差補正器と、前記第一のヒット間位相差補正器で補正された受信ビデオ信号から移動目標のみを検出する複数のＭＴＩ処理器と、前記ＭＴＩ処理器で検出したビデオ信号を上記第一のヒット間位相差補正器で補正したヒット間位相差を相殺する補正を行う複数の第二のヒット間位相差補正器と、上記第二のヒット間位相差補正器が出力する目標の位置情報から目標の未来位置の予測や速度検出を行い追尾目標諸元を生成し、これを目標毎に管理する複数の追尾計算装置と、前記追尾目標諸元からビーム照射するためのビーム諸元を算出する複数のビーム諸元算出装置と、前記ビーム諸元に基づき、ＰＲＦの所定の割合のドップラ周波数となるビデオ信号のヒット間位相差を算出し、現在の目標ドップラ周波数をＰＲＦの所定の割合へ偏移及び相殺させるための前記第一及び第二のヒット間位相差補正器で用いるヒット間位相差補正量を算出する複数のヒット間位相差補正量算出装置とを備えたものである。
【００３０】この発明の請求項３に係るレーダ装置は、移動目標に向けて送信パルスを放射し、その移動目標より反射された電波を受信する複数の空中線と、送信及び受信信号を周波数変換し増幅する複数の送・受信機と、前記送・受信機で受信されたビデオ信号から移動目標のみを検出する複数のＭＴＩ処理器と、前記ＭＴＩ処理器で検出したビデオ信号を同一の目標で合成する複数のＣＰＩ間合成器と、前記ＣＰＩ間合成器が出力する目標の位置情報から目標の未来位置の予測や速度検出を行い追尾目標諸元を生成し、これを目標毎に管理する複数の追尾計算装置と、各空中線の系のいずれか一つの系がブラインド速度を回避できるＰＲＦを選択し、ＣＰＩ毎に選択するＰＲＦを順次変化させるビーム制御装置とを備えたものである。
【００３１】この発明の請求項４に係るレーダ装置は、移動目標に向けて送信パルスを放射し、その移動目標より反射された電波を受信する複数の空中線と、送信及び受信信号を周波数変換し増幅する複数の送・受信機と、前記送・受信機で受信されたビデオ信号からＦＦＴフィルタバンクを生成する複数のコヒーレント積分処理器と、前記コヒーレント積分処理器で弁別されたクラッタと目標のドップラ周波数のうち、クラッタを棄却する複数の目標検出器と、前記目標検出器が出力する目標の位置情報から目標の未来位置の予測や速度検出を行い追尾目標諸元を生成し、これを目標毎に管理する複数の追尾計算装置と、各空中線の系のいずれか一つの系がブラインド速度を回避できるＰＲＦを選択し、ＣＰＩ毎に選択するＰＲＦを順次変化させるビーム制御装置とを備えたものである。
【００３２】この発明の請求項５に係るレーダ装置は、請求項４に係るレーダ装置に、前記追尾計算装置から入力する目標のドップラ周波数から前記コヒーレント積分処理器の積分数を算出し、それを前記コヒーレント積分処理器に提供する複数のコヒーレント積分数算出装置をさらに備えたものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の形態１に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３４】図１において、空中線１〜追尾計算装置４は上記従来装置と同じものであり、５Ａはビーム制御装置である。
【００３５】また、同図において、６はビーム制御装置５Ａを構成する従来装置と同じビーム諸元検出装置、７は各空中線１の系における目標速度（ビーム諸元）から、目標のドップラ周波数をＰＲＦの５０％になるように送信周波数を算出する送信周波数算出装置である。
【００３６】つぎに、この実施の形態１に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の３つの送信周波数に対するＭＴＩ処理の特性を示す図である。
【００３７】３つの空中線１によって受信された信号は、送・受信機２へ入力される。各送・受信機２は、周波数変換、増幅を行い、各送信周波数に対応した信号処理装置３へ受信ビデオ信号を出力する。
【００３８】信号処理装置３では、入力した受信ビデオ信号に対しクラッタの抑圧及び目標の検出等の処理を行う。
【００３９】追尾計算装置４では、検出した目標の位置情報等から目標の未来位置の予測や速度検出等を行い追尾諸元を生成し、これを目標毎に管理する。
【００４０】さらに、ビーム制御装置５Ａを構成するビーム諸元算出装置６では、ビーム追尾諸元を基に、追尾目標に照射するビームのパラメータ（ＰＲＦ）を算出する。
【００４１】ここで、ビーム諸元算出装置６から出力されるＰＲＦは、各空中線１の系でお互いに電波干渉を生じない為に、共通のＰＲＦを選択する必要がある。仮に設定した共通ＰＲＦでの目標の周波数特性を図２に示す。各空中線１の系の目標ドップラ周波数は、図２（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）に示すように各々独立であり、各空中線１の系の対処目標全てを共通ＰＲＦ調整によりブラインド速度から避けることが不可能な場合もある。
【００４２】一方、目標ドップラ周波数は、上記の式ｖd＝（λ／２Ｔ）・ｎ（ｖd：目標速度、λ：送受信波長、ｎ：自然数）に示すように、送信パルスの波長、即ち送信周波数に依存する。
【００４３】従って、ビーム制御装置５Ａを構成する送信周波数算出装置７では、共通ＰＲＦを調整するのではなく、送信周波数を適当に選択、すなわち、上記式の送受信波長λを適当に選択することで、目標ドップラ周波数を任意の位置に移動させる。
【００４４】これにより、送・受信機２から受信するビデオ信号のうち、送信周波数に依存しないクラッタはドップラ応答がそのままで、かつ目標のドップラ周波数は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すようにＰＲＦの５０％へシフトすることが可能になる。
【００４５】このように、この実施の形態１では、ブラインド速度が送信周波数に依存することを利用して、同時に異なる周波数で送・受信する送信周波数を算出する送信周波数装置７を備えたので、全空中線の系でブラインド速度を回避することができるという効果がある。
【００４６】すなわち、この実施の形態１に係るレーダ装置は、クラッタ中の移動目標を検出するレーダ装置において、入力する目標の諸元からビーム照射するための諸元を算出する３個のビーム諸元算出装置６と、目標のドップラ周波数をブラインド速度から回避可能な送信周波数を求める３個の送信周波数算出装置７と、上記送信周波数算出装置７で求めた送信周波数で同時に送信し、目標からの反射波を受信する３個の送・受信機２と、送・受信機２の後段に接続され、受信ビデオをからクラッタ成分を消去する３個の信号処理装置３と、上記信号処理装置３で検出した目標の位置情報等から目標の未来位置の予測や速度検出等を行い追尾目標諸元を生成し、これを目標毎に管理する３個の追尾計算装置４とを備えたものである。
【００４７】実施の形態２．この発明の実施の形態２に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態２に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【００４８】図３において、ビーム制御装置５Ｂは、上記実施の形態１と同一のビーム諸元算出装置６と、その後段にヒット間位相差補正量算出装置２１を備える。
【００４９】また、同図において、信号処理装置３Ａは、送・受信機２からのアナログビデオ信号をデジタルビデオ信号に変換するＡ／Ｄ変換器１７と、ビーム制御装置５Ｂのヒット間位相差補正量算出装置２１で求めた補正量からビデオ信号を補正する第一のヒット間位相差補正器１８と、目標以外からの反射信号であるクラッタを抑圧するＭＴＩ処理器１９と、上記の第一のヒット間位相差補正器１８で補正した補正量を相殺する第二のヒット間位相差補正器２０とを備える。
【００５０】なお、その他の構成は、上記実施の形態１に係る装置と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。
【００５１】つぎに、この実施の形態２に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００５２】上記実施の形態１と同様に、ビーム制御装置５Ｂのビーム諸元算出装置６から目標ドップラ周波数及びＰＲＦが出力される。このドップラ周波数は、ＭＴＩ処理器１９の入力ビデオ信号においては、ヒット間で位相回転角となって現れる。つまり、目標の移動速度が一定の場合は、ヒット間のビデオ信号の位相差は一定、また固定目標の場合には、ヒット間のビデオ信号の位相差は零となる。
【００５３】そこで、ヒット間位相差補正量算出装置２１では、ＰＲＦの５０％のドップラ周波数となるビデオ信号のヒット間位相差を算出し、現在の目標ドップラ周波数をＰＲＦの５０％へ偏移させるためのヒット間位相差補正量を算出する。
【００５４】信号処理装置３Ａの第一のヒット間位相差補正器１８では、このヒット間位相差補正量算出装置２１の算出結果、つまり上記ヒット間位相差補正量をビデオ信号に対し乗ずることにより、擬似的に目標ドップラ周波数をＰＲＦの５０％へ偏移させることが可能となる。
【００５５】ＭＴＩ処理前のビデオ信号にヒット間位相差補正量を掛けることにより、目標ドップラ周波数をＰＲＦの５０％へ偏移させることは、すなわちブラインド速度を回避することにつながる。
【００５６】また、ＭＴＩ処理前のビデオ信号には、移動目標以外にも固定目標及びクラッタからの反射波も含まれているが、これらはドップラ周波数が零であるので、ヒット間位相差が零であり、ヒット間位相差補正量を乗じても零のままとなり、ＭＴＩ処理器１９で抑圧される。
【００５７】ブラインド速度を回避し、固定目標及びクラッタのみを抑圧したＭＴＩ処理器１９からの出力信号は、目標のドップラ周波数に、ヒット間位相差補正量算出装置２１で算出したヒット間位相差補正量が乗算されており、真の目標ドップラ周波数ではなくなっているが、後段の追尾計算装置４で真の目標ドップラ周波数が必要となる。
【００５８】そこで、ＭＴＩ処理器１９の後段に第二のヒット間位相差補正器２０を備えることで、上記第一のヒット間位相差補正器１８で補正したヒット間位相差を相殺すべく、補正する。これにより、後段の追尾計算装置４へ入力される目標のドップラ周波数、即ち目標速度は真の値となる。
【００５９】このように、本実施の形態２に係るレーダ装置は、ビーム制御装置５Ｂにヒット間位相差補正量算出装置２１を備え、また信号処理装置３ＡのＭＴＩ処理器１９の前後段に第一のヒット間位相差補正器１８及び第二のヒット間位相差補正器２０を備えることにより、ＭＴＩ処理の前後にヒット間補正を行い、目標のドップラ周波数のみＰＲＦの５０％へ周波数シフトするようにしたので、ブラインド速度を回避することができるという効果がある。
【００６０】すなわち、この実施の形態２に係るレーダ装置は、クラッタ中の移動目標を検出するレーダ装置において、入力する目標の諸元からビーム照射するための諸元を算出する３個のビーム諸元算出装置６と、目標のドップラ周波数をブラインド速度から回避可能とする３個のヒット間位相差補正量算出装置２１と、同時に送信し、目標からの反射波を受信する３個の送・受信機２と、送・受信機２の後段に接続され、上記ヒット間位相差補正量算出装置２１で求めたヒット間位相差を補正する３個の第一のヒット間位相差補正器１８と、上記第一のヒット間位相差補正器１８で補正されたビデオ信号から移動目標のみを検出する３個のＭＴＩ処理器１９と、上記ＭＴＩ処理器１９で検出したビデオ信号を上記第一のヒット間位相差補正器１８で補正した補正量を相殺する補正を行う３個の第二のヒット間位相差補正器２０と、上記第二のヒット間位相差補正器２０が出力する目標の位置情報等から目標の未来位置の予測や速度検出等を行い追尾目標諸元を生成し、これを目標毎に管理する３個の追尾計算装置４とを備えたものである。
【００６１】実施の形態３．この発明の実施の形態３に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態３に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【００６２】図４において、信号処理装置３Ｂは、送・受信機２からのアナログビデオ信号をデジタルビデオ信号に変換するＡ／Ｄ変換器１７と、目標以外からの反射信号であるクラッタを抑圧するＭＴＩ処理器１９と、このＭＴＩ処理器１９の出力ビデオ信号をＣＰＩ（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）毎に蓄積し、同一目標に対するＭＴＩ処理器１９の出力同士を積分するＣＰＩ間合成器２２とを備える。
【００６３】また、同図において、この実施の形態３に係るレーダ装置は、各空中線の系のいずれか一つの系がブラインド速度を回避できるＰＲＦを選択し、ＣＰＩ毎に選択するＰＲＦを順次変化させるビーム制御装置５Ｃを備える。
【００６４】なお、その他の構成は、上記従来装置と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。
【００６５】つぎに、この実施の形態３に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００６６】上記従来例と同様に、信号処理装置３Ｂへはアナログビデオ信号が入力され、Ａ／Ｄ変換器１７によりデジタルビデオ信号に変換され、ＭＴＩ処理器１９により固定目標及びクラッタが抑圧される。このとき、各空中線１の系の対処目標は違うため、ドップラ周波数も違ってくる。したがって、全ての系において目標のドップラ周波数をＰＲＦの５０％へ偏移させることは困難になる。
【００６７】そこで、まず、ビーム制御装置５Ｃにおいて、各空中線１の系のいずれか一つの系の目標ドップラ周波数がＰＲＦの５０％となるＰＲＦを選択する。このＰＲＦで送受信された目標からの反射信号は、上記ビーム制御装置５Ｃで選択した系においては、ＭＴＩ処理器１９でブラインド速度を回避して目標以外のクラッタを抑圧可能である。しかし、その他の系においてはブラインド速度となる可能性がある。
【００６８】次に、ビーム制御装置５Ｃにおいて、最初に選択した系とは別の系の目標ドップラ周波数がＰＲＦの５０％となるＰＲＦを選択する。同様に、このＰＲＦを選択した系においては、ＭＴＩ処理器１９でブラインド速度を回避して目標以外のクラッタを抑圧するが、その他の系においては、ブラインド速度を回避できない。
【００６９】次に、ビーム制御装置５Ｃにおいて、残った系の目標ドップラ周波数がＰＲＦの５０％となるＰＲＦを選択する。
【００７０】このように、ビーム制御装置５Ｃでは、あるいずれかの系のみブラインド速度を回避するＰＲＦを選択し、順次対象となる系を替えながら、ＰＲＦを選択する。
【００７１】そして、信号処理装置３ＢにおいてＭＴＩ処理器１９の後段に位置するＣＰＩ間合成器２２では、３つのＰＲＦでのＭＴＩ処理器１９の出力をＣＰＩ毎に蓄積し、積分する。これは、３つのＰＲＦでのＭＴＩ処理器１９の出力を積分することで、各ＰＲＦのブラインド速度を互いに補償し、ブラインド速度が３つのＰＲＦの最小公倍数にまで大きくなることが狙いである。
【００７２】このように、本実施の形態３に係るレーダ装置は、ＣＰＩ毎にＰＲＦを順次変化させ、各ＣＰＩ毎のＭＴＩ処理出力を積分するようにしたので、ブラインド速度を回避することができるという効果がある。
【００７３】すなわち、この実施の形態３に係るレーダ装置は、クラッタ中の移動目標を検出するレーダ装置において、入力する目標の諸元からビーム照射するための制御を行うビーム制御装置５Ｃと、同時に送信し、目標からの反射波を受信する３個の送・受信機２と、送・受信機２の後段に接続され、上記ビデオ信号から移動目標のみを検出する３個のＭＴＩ処理器１９と、上記ＭＴＩ処理器１９で検出したビデオ信号を同一の目標で合成する３個のＣＰＩ間合成器２２と、上記ＣＰＩ間合成器２２が出力する目標の位置情報等から目標の未来位置の予測や速度検出等を行い追尾目標諸元を生成し、これを目標毎に管理する３個の追尾計算装置４とを備えたものである。
【００７４】実施の形態４．この発明の実施の形態４に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態４に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【００７５】図５において、信号処理装置３Ｃは、送・受信機２からのアナログビデオ信号をデジタルビデオ信号に変換するＡ／Ｄ変換器１７と、上記Ａ／Ｄ変換器１７の出力ビデオ信号をＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）し、フィルタバンクを形成することにより、目標とクラッタを弁別するコヒーレント積分処理器２３と、このコヒーレント積分処理器２３からの出力である各フィルタバンク毎のビデオ信号からドップラ周波数が零のフィルタバンク（＃０フィルタバンク）のビデオ信号を棄却し、目標を検出する目標検出器２４とを備える。
【００７６】また、同図において、この実施の形態４に係るレーダ装置は、上記目標検出器２４の出力から追尾計算装置４を経て選られる各空中線１の系の対処目標ドップラ周波数から共通ＰＲＦを算出するビーム制御装置５Ｄを備える。
【００７７】なお、その他の構成は、上記実施の形態３に係るレーダ装置と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。
【００７８】つぎに、この実施の形態４に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。図６は、本発明の実施の形態４に係るレーダ装置のコヒーレント積分応答を示す図である。
【００７９】上記従来例と同様に、信号処理装置３Ｃへはアナログビデオ信号が入力され、Ａ／Ｄ変換器１７によりデジタルビデオ信号に変換され、コヒーレント積分処理器２３でＦＦＴし、フィルタバンクを形成する。このコヒーレント積分処理器２３によりＦＦＴを行うと、図６に示すように、ＰＲＦをフィルタバンクに分割することが可能であり、ＦＦＴポイント数（ｍ）が大きい程、周波数分解能を上げることができる。
【００８０】同図のように、目標のドップラ周波数がＰＲＦの５０％付近でなくても、ＦＦＴポイント数がある程度大きい場合、クラッタとの弁別は容易に行える。また、目標検出器２４でクラッタの存在する＃０フィルタの出力を棄却することで、クラッタ抑圧が同時に行える。
【００８１】よって、後段のビーム制御装置５Ｄでは、目標のドップラ周波数をＰＲＦの５０％にする必要もなく、単に各系の目標ドップラ周波数がブラインド速度にならないように共通ＰＲＦを算出するだけでよい。
【００８２】このように、本実施の形態４に係るレーダ装置は、ＭＴＩ処理に拠らずＦＦＴフィルタバンクを生成するコヒーレント積分処理、及び＃０フィルタを棄却するようにしたので、目標の追尾性能を向上し、かつクラッタ抑圧性能を維持することができるという効果がある。
【００８３】すなわち、この実施の形態４に係るレーダ装置は、クラッタ中の移動目標を検出するレーダ装置において、入力する目標の諸元からビーム照射するための制御を行うビーム制御装置５Ｄと、同時に送信し、目標からの反射波を受信する３個の送・受信機２と、送・受信機２の後段に接続され、上記ＦＦＴフィルタバンクを生成する３個のコヒーレント積分処理器２３と、上記コヒーレント積分処理器２３で弁別されたクラッタと目標のドップラ周波数のうち、クラッタを棄却する３個の目標検出器２４と、上記目標検出器２４が出力する目標の位置情報等から目標の未来位置の予測や速度検出等を行い追尾目標諸元を生成し、これを目標毎に管理する３個の追尾計算装置４とを備えたものである。
【００８４】実施の形態５．この発明の実施の形態５に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図７は、この発明の実施の形態５に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【００８５】図７において、本実施の形態５に係るレーダ装置は、追尾計算装置４の後段にコヒーレント積分数算出装置２５を備える。
【００８６】なお、その他の構成、つまり、空中線１〜ビーム制御装置５Ｄは、上記実施の形態４に係る装置と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。
【００８７】つぎに、この実施の形態５に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００８８】上記実施の形態４と同様に、信号処理装置３Ｃへはアナログビデオ信号が入力され、Ａ／Ｄ変換器１７によりデジタルビデオ信号に変換され、コヒーレント積分処理器２３でＦＦＴし、フィルタバンクを形成する。このときのＦＦＴポイント数は、目標ドップラ周波数とクラッタが別のフィルタバンクに入るように選定する必要がある。
【００８９】コヒーレント積分数算出装置２５は、追尾計算装置４から入力する目標のドップラ周波数から、信号処理装置３Ｃを構成するコヒーレント積分処理器２３の積分数を算出するものである。この時、クラッタと目標のドップラ周波数が互いに別々のＦＦＴフィルタバンクに弁別されるような、積分数の下限値を選択する。以下の動作は、上記実施の形態４と同様である。
【００９０】このように、本実施の形態５に係るレーダ装置は、クラッタと目標のドップラ周波数が互いに別々のＦＦＴフィルタバンクに弁別されるコヒーレント積分数下限値を選択するようにしたので、処理時間の短縮が図れるという効果がある。
【００９１】すなわち、この実施の形態５に係るレーダ装置は、クラッタ中の移動目標を検出するレーダ装置において、クラッタと目標のドップラ周波数が弁別可能なコヒーレント積分数下限値を算出する３個のコヒーレント積分数算出装置２５と、同時に送信し、目標からの反射波を受信する３個の送・受信機２と、送・受信機２の後段に接続され、上記ＦＦＴフィルタバンクを生成する３個のコヒーレント積分処理器２３と、上記コヒーレント積分処理器２３で弁別されたクラッタと目標のドップラ周波数のうち、クラッタを棄却する３個の目標検出器２４と、上記目標検出器２４が出力する目標の位置情報等から目標の未来位置の予測や速度検出等を行い追尾目標諸元を生成し、これを目標毎に管理する３個の追尾計算装置４とを備えたものである。
【００９２】
【発明の効果】この発明の請求項１に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、移動目標に向けて送信パルスを放射し、その移動目標より反射された電波を受信する複数の空中線と、送信及び受信信号を周波数変換し増幅する複数の送・受信機と、前記送・受信機の出力である受信ビデオ信号から前記移動目標の位置情報を求め、クラッタ成分を消去する複数の信号処理装置と、前記位置情報から前記移動目標の未来位置の予測や速度検出を行い追尾目標諸元を生成する複数の追尾計算装置と、前記追尾目標諸元からビーム照射するためのビーム諸元を算出する複数のビーム諸元算出装置と、前記ビーム諸元に基づき、移動目標のドップラ周波数をＰＲＦの所定の割合になるように送信周波数を算出する複数の送信周波数算出装置とを備え、前記複数の送・受信機は、前記各送信周波数算出装置により求めた各送信周波数で同時に送信し、前記移動目標からの反射波を受信するので、各空中線の系の目標の移動速度に依存なく、ブラインド速度を回避することができるという効果を奏する。
【００９３】この発明の請求項２に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、移動目標に向けて送信パルスを放射し、その移動目標より反射された電波を受信する複数の空中線と、送信及び受信信号を周波数変換し増幅する複数の送・受信機と、前記送・受信機の出力である受信ビデオ信号のヒット間位相差を補正する複数の第一のヒット間位相差補正器と、前記第一のヒット間位相差補正器で補正された受信ビデオ信号から移動目標のみを検出する複数のＭＴＩ処理器と、前記ＭＴＩ処理器で検出したビデオ信号を上記第一のヒット間位相差補正器で補正したヒット間位相差を相殺する補正を行う複数の第二のヒット間位相差補正器と、上記第二のヒット間位相差補正器が出力する目標の位置情報から目標の未来位置の予測や速度検出を行い追尾目標諸元を生成し、これを目標毎に管理する複数の追尾計算装置と、前記追尾目標諸元からビーム照射するためのビーム諸元を算出する複数のビーム諸元算出装置と、前記ビーム諸元に基づき、ＰＲＦの所定の割合のドップラ周波数となるビデオ信号のヒット間位相差を算出し、現在の目標ドップラ周波数をＰＲＦの所定の割合へ偏移及び相殺させるための前記第一及び第二のヒット間位相差補正器で用いるヒット間位相差補正量を算出する複数のヒット間位相差補正量算出装置とを備えたので、各空中線の系の目標の移動速度に依存なく、ブラインド速度を回避することができるという効果を奏する。
【００９４】この発明の請求項３に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、移動目標に向けて送信パルスを放射し、その移動目標より反射された電波を受信する複数の空中線と、送信及び受信信号を周波数変換し増幅する複数の送・受信機と、前記送・受信機で受信されたビデオ信号から移動目標のみを検出する複数のＭＴＩ処理器と、前記ＭＴＩ処理器で検出したビデオ信号を同一の目標で合成する複数のＣＰＩ間合成器と、前記ＣＰＩ間合成器が出力する目標の位置情報から目標の未来位置の予測や速度検出を行い追尾目標諸元を生成し、これを目標毎に管理する複数の追尾計算装置と、各空中線の系のいずれか一つの系がブラインド速度を回避できるＰＲＦを選択し、ＣＰＩ毎に選択するＰＲＦを順次変化させるビーム制御装置とを備えたので、各空中線の系の目標の移動速度に依存なく、ブラインド速度を回避することができるという効果を奏する。
【００９５】この発明の請求項４に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、移動目標に向けて送信パルスを放射し、その移動目標より反射された電波を受信する複数の空中線と、送信及び受信信号を周波数変換し増幅する複数の送・受信機と、前記送・受信機で受信されたビデオ信号からＦＦＴフィルタバンクを生成する複数のコヒーレント積分処理器と、前記コヒーレント積分処理器で弁別されたクラッタと目標のドップラ周波数のうち、クラッタを棄却する複数の目標検出器と、前記目標検出器が出力する目標の位置情報から目標の未来位置の予測や速度検出を行い追尾目標諸元を生成し、これを目標毎に管理する複数の追尾計算装置と、各空中線の系のいずれか一つの系がブラインド速度を回避できるＰＲＦを選択し、ＣＰＩ毎に選択するＰＲＦを順次変化させるビーム制御装置とを備えたので、各空中線の系の目標の移動速度に依存なく、ブラインド速度を回避することができるという効果を奏する。
【００９６】この発明の請求項５に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、請求項４に係るレーダ装置に、前記追尾計算装置から入力する目標のドップラ周波数から前記コヒーレント積分処理器の積分数を算出し、それを前記コヒーレント積分処理器に提供する複数のコヒーレント積分数算出装置をさらに備えたので、各空中線の系の目標の移動速度に依存なく、ブラインド速度を回避することができるという効果を奏する。
【出願人】 【識別番号】０００００６０１３
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
【出願日】 平成１２年１月７日（２０００．１．７）
【代理人】 【識別番号】１０００５７８７４
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道照 （外６名）
【公開番号】 特開２００１−１９４４５１（Ｐ２００１−１９４４５１Ａ）
【公開日】 平成１３年７月１９日（２００１．７．１９）
【出願番号】 特願２０００−１６１９（Ｐ２０００−１６１９）