JPH0693029B2 - Radar device - Google Patents

Radar device

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JPH0693029B2
JPH0693029B2 JP61194911A JP19491186A JPH0693029B2 JP H0693029 B2 JPH0693029 B2 JP H0693029B2 JP 61194911 A JP61194911 A JP 61194911A JP 19491186 A JP19491186 A JP 19491186A JP H0693029 B2 JPH0693029 B2 JP H0693029B2
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target
elevation
range
azimuth
compression
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貴彦 藤坂
由昌 大橋
倫正 近藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、目標の移動及び姿勢角の変化、すなわち回
転によるドツプラー効果を利用してクロスレンジ分解能
を向上させるレーダ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar device that improves cross-range resolution by utilizing the Doppler effect due to movement of a target and changes in attitude angle, that is, rotation.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来この種のレーダ装置の動作原理は、例えば文献M.J.
Prickett and C.C.Chen著の「Principles of Inverse S
ynthetic Aperture Radar(ISAR)Imaging−逆合成開口
レーダによる撮像の原理」EASCON'80,P.P.340〜345に詳
細に記載されている。
Conventionally, the operation principle of this type of radar device is described in, for example, the document MJ.
Prickett and CC Chen's "Principles of Inverse S"
Synthetic Aperture Radar (ISAR) Imaging-Principle of Imaging by Inverse Synthetic Aperture Radar "EASCON '80, PP 340-345.

第10図は上記文献に従つて構成した従来のレーダ装置を
示すブロツク構成図である。図において、1は送信機、
2は送受切換え器、3は送受信アンテナ、4は受信機、
5はレンジ圧縮手段、6は2次元記憶手段(以下、2D記
憶手段と呼ぶ)、7は目標の動きを補償する手段(以
下、動き補償手段と呼ぶ)、8はクロスレンジ圧縮手
段、9は2次元表示バツフア(以下、2D表示バツフアと
呼ぶ)、10はモニタ・テレビ(モニタTV)である。
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional radar device constructed according to the above document. In the figure, 1 is a transmitter,
2 is a transmission / reception switch, 3 is a transmitting / receiving antenna, 4 is a receiver,
Reference numeral 5 is a range compression means, 6 is a two-dimensional storage means (hereinafter referred to as 2D storage means), 7 is means for compensating for a target motion (hereinafter referred to as motion compensation means), 8 is a cross-range compression means, and 9 is A two-dimensional display buffer (hereinafter referred to as a 2D display buffer) 10 is a monitor television (monitor TV).

第2図はレーダ装置のジオメトリを示す図である。図に
おいて、16はレーダ装置、17は目標である。また、図中
のRng軸はレンジ方向を、X軸はアジマス方向を、Y軸
はエレベーシヨン方向を表わす。
FIG. 2 is a diagram showing the geometry of the radar device. In the figure, 16 is a radar device and 17 is a target. Also, in the figure, the Rng axis represents the range direction, the X axis represents the azimuth direction, and the Y axis represents the elevation direction.

第3図及び第4図はそれぞれレーダ装置から見た目標の
動きを説明するための図である。
3 and 4 are diagrams for explaining the movement of the target as seen from the radar device.

次に、上記従来のレーダ装置の動作について説明する。
ここで、目標17(例えば船舶)は、X軸方向に速度vT
移動しており、この時、第3図に示すように最大のロー
ル角を±θ0,その周期をT0とする。
Next, the operation of the conventional radar device will be described.
Here, the target 17 (for example, a ship) is moving at a speed v T in the X-axis direction, and at this time, the maximum roll angle is ± θ 0 and its cycle is T 0 , as shown in FIG. .

まず、送信機1で発生した高周波パルス信号は送受切換
え器2を介して送受信アンテナ3より目標17へ向けて照
射される。目標17で反射されたレーダエコーは、受信信
号として再び送受信アンテナ3で受信され、送受切換え
器2を経て受信機4へ入力される。受信機4で増幅及び
位相検波された受信信号はレンジ圧縮手段5へ入力さ
れ、ここでレンジ分解能を向上させる処理、すなわちパ
ルス圧縮が行われる。レンジ圧縮後の受信信号は2D記憶
手段6にレンジ番号k及びパルスヒット番号lに応じて
格納される。上記レンジ圧縮に続いて、目標17の動きか
らランダム成分を除去するために、受信信号は2D記憶手
段6から読み出され、目標17の中心点のドツプラー周波
数が0となるように動き補償手段7により位相補償及び
レンジ・ビンの並べ換えが行われ、再び2D記憶手段6に
格納される。このような補償後の受信信号はクロスレン
ジ圧縮手段8へ入力され、ドツプラー周波数差を利用し
てクロスレンジ分解能の向上が図られる。
First, the high frequency pulse signal generated by the transmitter 1 is emitted from the transmission / reception antenna 3 toward the target 17 via the transmission / reception switch 2. The radar echo reflected by the target 17 is received again as a reception signal by the transmission / reception antenna 3, and is input to the receiver 4 via the transmission / reception switcher 2. The reception signal amplified and phase-detected by the receiver 4 is input to the range compression means 5, where a process for improving range resolution, that is, pulse compression is performed. The received signal after range compression is stored in the 2D storage means 6 according to the range number k and the pulse hit number 1. Following the range compression, in order to remove the random component from the motion of the target 17, the received signal is read from the 2D storage means 6 and the motion compensating means 7 is set so that the Doppler frequency at the center point of the target 17 becomes zero. Phase compensation and rearrangement of range bins are performed according to, and stored again in the 2D storage means 6. The received signal after such compensation is input to the cross range compression means 8, and the cross range resolution is improved by utilizing the Doppler frequency difference.

次に、目標17の姿勢角、ここではロール角の変化による
ドツプラー効果と、目標17のアジマス方向(X軸方向)
の移動によるドツプラー効果について説明する。目標17
は、第3図に示すように周期T0,ロール角±θの範囲
内のローリングをしているものとする。この時、時刻t
におけるロール角θ(t)は、 で与えられるから、回転中心から半径r0離れた点の回転
によるトツプラー周波数θ(t)は、送信波長λを
用いて、 で与えられる。この種のレーダ装置では、θ(t)≪
1,t≪T0であるから、θ(t)は、 で近似できる。上記第(3)式において、ryはry=r0co
(t)でY軸方向の長さを表わす。すなわち、ド
ツプラー周波数θ(t)を計測することによつて、
Y軸上での位置ryを求めることができる。クロスレンジ
圧縮手段8のFFT(Fast Fourier Transform)の周波数
分解能を△とする時、クロスレンジ(この例ではY軸
方向)分解能△ryは、 を達成できる。
Next, the Doppler effect due to changes in the attitude angle of the target 17, here the roll angle, and the azimuth direction of the target 17 (X-axis direction)
The Doppler effect due to the movement of the will be described. Goal 17
As shown in FIG. 3, it is assumed that rolling is performed within a period T 0 and a roll angle ± θ 0 . At this time, time t
The roll angle θ R (t) at Therefore, the Toppler frequency θ R (t) due to the rotation of the point separated by the radius r 0 from the center of rotation is Given in. In this type of radar device, θ R (t) <<
Since 1, t << T 0 , θ R (t) is Can be approximated by In the above formula (3), ry is ry = r 0 co
R (t) represents the length in the Y-axis direction. That is, by measuring the Doppler frequency θ R (t),
The position ry on the Y axis can be obtained. When the frequency resolution of the FFT (Fast Fourier Transform) of the cross range compression means 8 is Δ, the cross range (Y-axis direction in this example) resolution Δry is Can be achieved.

また、目標17がX軸方向に速度vTで移動している場合、
目標17の中心点からX軸方向にrx離れた点のドツプラー
周波数 は、レーダ装置16と目標17の中心点との距離R0を用い
て、 で与えられる。よつて、ドツプラー周波数 を計測することにより、X軸上での位置rxを求めること
ができる。クロスレンジ圧縮手段8のFFTの周波数分解
能を△とする時、クロスレンジ(この例ではX軸方
向)分解能△rxは、 を達成できる。
When the target 17 is moving in the X-axis direction at a speed v T ,
Doppler frequency at the point rx away from the center of the target 17 in the X-axis direction Is the distance R 0 between the radar device 16 and the center point of the target 17, Given in. Yotsutte, Doppler frequency The position rx on the X-axis can be obtained by measuring. When the FFT frequency resolution of the cross-range compression means 8 is Δ, the cross-range (X-axis direction in this example) resolution Δrx is Can be achieved.

以上のようにして、レンジ方向及びクロスレンジ方向の
両方向での高分解能化された受信信号は2D表示バツフア
9に格納され、そのパワーが輝度に比例するような複合
映像信号に変換され、2次元レーダ映像としてモニタ・
テレビ10上に表示される。
As described above, the high-resolution received signals in both the range direction and the cross range direction are stored in the 2D display buffer 9 and are converted into a composite video signal whose power is proportional to the luminance, and the two-dimensional image is obtained. Monitor as a radar image
Displayed on TV 10.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来のレーダ装置は以上のように構成されているの
で、クロスレンジ方向は、アジマス方向(X軸)又はエ
レベーシヨン方向(Y軸)のいずれか一方しか高分解能
化できないため、本来3次元物体である目標17を、レン
ジ方向とアジマス方向(又はエレベーシヨン方向)との
2次元物体として観測するしかないという問題点があつ
た。
Since the above-described conventional radar device is configured as described above, since the cross range direction can be increased in resolution in only one of the azimuth direction (X axis) and the elevation direction (Y axis), it is essentially a three-dimensional object. However, there is a problem that the target 17, which is the above, can only be observed as a two-dimensional object in the range direction and the azimuth direction (or the elevation direction).

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、アジマス方向及びエレベーシヨン方向の2つのク
ロスレンジ方向について高分解能化を可能とし、これに
レンジ方向を加えて、目標を3次元的に観測可能にした
レーダ装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and enables high resolution in two cross-range directions of an azimuth direction and an elevation direction, and a range direction is added to this to make a target three-dimensional. The purpose of the invention is to obtain a radar device that enables observation.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係るレーダ装置は、受信信号をレンジ・ビン
ごとにエレベーシヨン圧縮処理に使用するデータの組
と、アジマス圧縮処理に使用するデータの組とに区分し
て効率良く格納するために、3次元記憶手段を付加し、
この3次元記憶手段よりエレベーシヨン圧縮用のデータ
を読み出し、エレベーシヨン圧縮を行うエレベーシヨン
圧縮手段と、エレベーシヨン圧縮後のデータに対してア
ジマス圧縮を行うアジマス圧縮手段と、レンジ・ビンご
とにエレベーシヨン方向及びアジマス方向の両方向につ
いて高分解能化された処理結果を格納し、3次元レーダ
映像に変換するための3次元表示バツフアを付加したも
のである。
The radar device according to the present invention divides a received signal into a set of data used for elevation compression processing and a set of data used for azimuth compression processing for each range / bin in order to efficiently store them. Dimensional storage means added,
Data for elevation compression is read from the three-dimensional storage means, elevation compression means for performing elevation compression, azimuth compression means for performing azimuth compression on the data after elevation compression, and elevation for each range bin. A three-dimensional display buffer is added to store the high-resolution processed results in both the syon direction and the azimuth direction and convert the processed results into a three-dimensional radar image.

〔作用〕[Action]

この発明のレーダ装置においては、目標のロール角又は
ピツチ角の変化によるドツプラー効果を利用してエレベ
ーシヨン圧縮を行い、さらに目標のアジマス方向での移
動によるドツプラー効果を利用してアジマス圧縮を行う
ことにより、レンジ圧縮と合わせて、エレベーシヨン方
向,アジマス方向及びレンジ方向の3次元的な目標の観
測が可能になる。
In the radar device of this invention, elevation compression is performed by utilizing the Doppler effect due to the change of the target roll angle or pitch angle, and further azimuth compression is performed by utilizing the Doppler effect due to the movement of the target in the azimuth direction. Thus, it becomes possible to observe the three-dimensional target in the elevation direction, the azimuth direction, and the range direction together with the range compression.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの発明の一実施例であるレーダ装置を示すブ
ロツク構成図で、第10図に示す上記従来装置のものと同
一又は相当部分は同一符号を用いて表示してあり、その
詳細な説明は省略する。図において、11は3次元記憶手
段(以下、3D記憶手段と呼ぶ)、12はエレベーシヨン圧
縮手段(EL圧縮手段)、13はアジマス圧縮手段(AZ圧縮
手段)、14は3次元表示バツフア(以下、3D表示バツフ
アと呼ぶ)、15は2次元クロスレンジ圧縮手段である。
FIG. 1 is a block diagram showing a radar apparatus according to an embodiment of the present invention. The same or corresponding parts as those of the conventional apparatus shown in FIG. The description is omitted. In the figure, 11 is a three-dimensional memory means (hereinafter, referred to as a 3D storage means), 12 Erebeshiyon compression means (E L compressing means), azimuth compression means (A Z compression means) 13, 14 3-dimensional display buffer (Hereinafter, referred to as 3D display buffer), 15 is a two-dimensional cross-range compression means.

上記第1図に示すレーダ装置において、目標17は、第2
図に示すようにレーダ装置16から距離R0離れた地点をX
軸方向に速度vTで移動しており、この時、目標17は周期
T0で、ロール角±θのローリングをしているものとす
る。この時のローリングによるドツプラー周波数θ
(t)は、先に述べたように上記第(3)式で与えられ
る。よつて、エレベーシヨン方向、すなわちY軸方向の
所望のクロスレンジ分解能を△ryとすると、必要なドツ
プラー周波数分解能△θは、 となる。目標17のY軸方向の長さを△Ryとすると、必要
なドツプラー周波数帯域幅Bθは、 となるから、エレベーシヨン圧縮の際のサンプリング周
期△ty及び観測時間△Tyは、 となる。また、目標の移動によるドツプラー周波数 は、上記第(5)式で与えられるから、アジマス方向、
すなわちX軸方向の所望のクロスレンジ分解能を△rx、
目標17のX軸方向の長さを△Rxとすると、必要なドツプ
ラー周波数分解能△ 及びドツプラー周波数帯域幅 は、 となり、アジマス圧縮の際のサンプリング周期△tx及び
観測時間△Txは、 となる。一般的に、この種のレーダ装置の応用では、△
Ty≦△tx,T0≦△txが成立すると考えられる。例えば、 λ=0.03m,θ=2゜,T0=0.5s,△rx=△ry=1m,△Rx
=100m,△Ry=20m,vT=20kt,R0=50Km とすると、△ty,△Ty,△tx,△Txは、 となる。
In the radar device shown in FIG. 1, the target 17 is the second
X a point where the radar apparatus 16 Distance R 0 away as shown in FIG.
It is moving at a velocity v T in the axial direction, at which time the target 17
At T 0 , it is assumed that the roll angle is ± θ 0 . Doppler frequency θ R due to rolling at this time
(T) is given by the above equation (3) as described above. Therefore, if the desired cross range resolution in the elevation direction, that is, the Y-axis direction is Δry, the required Doppler frequency resolution Δθ R is Becomes If the length of the target 17 in the Y-axis direction is ΔRy, the required Doppler frequency bandwidth Bθ R is Therefore, the sampling period Δty and the observation time ΔTy during elevation compression are Becomes Also, the Doppler frequency due to movement of the target Is given by the above equation (5), the azimuth direction,
That is, the desired cross range resolution in the X-axis direction is Δrx,
If the target 17 length in the X-axis direction is ΔRx, the required Doppler frequency resolution Δ And Doppler frequency bandwidth Is Therefore, the sampling period Δtx and the observation time ΔTx during azimuth compression are Becomes Generally, in the application of this type of radar device,
It is considered that Ty ≤ Δtx and T 0 ≤ Δtx hold. For example, λ = 0.03m, θ 0 = 2 °, T 0 = 0.5s, △ rx = △ ry = 1m, △ Rx
= 100m, △ Ry = 20m, v T = 20kt, R 0 = 50Km, △ ty, △ Ty, △ tx, △ Tx are Becomes

第5図は、第1図のレーダ装置におけるエレベーシヨン
圧縮及びアジマス圧縮の際のサンプリングレートを示す
タイミングチヤート、第6図は、第1図のレーダ装置に
おける3D記憶手段及び3D表示バツフアの論理構造を示す
図、第7図及び第8図は、第1図のレーダ装置における
エレベーシヨン圧縮の処理手順及びアジマス圧縮の処理
手順をそれぞれ示すフローチヤートである。
FIG. 5 is a timing chart showing sampling rates at the time of elevation compression and azimuth compression in the radar apparatus of FIG. 1, and FIG. 6 is a logical structure of 3D storage means and 3D display buffer in the radar apparatus of FIG. FIG. 7, FIG. 7 and FIG. 8 are flow charts showing an elevation compression processing procedure and an azimuth compression processing procedure in the radar apparatus of FIG. 1, respectively.

次に、上記第1図に示すこの発明の一実施例であるレー
ダ装置の動作について詳細に説明する。送信機1で発生
したパルス繰返し周期(サンプリング周期)△tyの高周
波パルス信号は、送受切換え器2を介して送受信アンテ
ナ3より目標17へ向けて放射される。目標17で反射され
た信号は送受信アンテナ3で受信され、送受切換え器2
を経て受信機4へ入力され、増幅及び位相検波された後
にレンジ圧縮手段5へ入力される。レンジ圧縮手段5に
よりレンジ圧縮された受信信号は3D記憶手段11に格納さ
れる。先に述べたように、エレベーシヨン圧縮とアジマ
ス圧縮とでは、その処理に適するサンプリングレート
(サンプリング周期)△tyと△txは大きく異なる。そこ
で、3D記憶手段11では以下の手順でデータを3次元的に
格納することにより、2つのサンプリングレートによる
データの取扱いを容易にしている。
Next, the operation of the radar apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described in detail. A high frequency pulse signal having a pulse repetition period (sampling period) Δty generated in the transmitter 1 is radiated from the transmission / reception antenna 3 toward the target 17 via the transmission / reception switch 2. The signal reflected by the target 17 is received by the transmission / reception antenna 3, and the transmission / reception switch 2
Then, the signal is input to the receiver 4 via the above, amplified and phase-detected, and then input to the range compression means 5. The reception signal that has been range-compressed by the range compression means 5 is stored in the 3D storage means 11. As described above, the elevation compression and the azimuth compression differ greatly in sampling rate (sampling period) Δty and Δtx suitable for the processing. Therefore, the 3D storage means 11 stores data three-dimensionally in the following procedure to facilitate the handling of data at two sampling rates.

手順1 パルス繰返し周期であるサンプリング周期△tyの受信信
号を、第5図に示すようにアジマス圧縮サンプリングレ
ート△tx(=T0とする)ごとの部分区間に分割し、各部
分区間に1=1,2,3,…,Lの番号付けを行う。ただし、L
=△Tx/△txとする。
Procedure 1 A received signal with a sampling period Δty, which is a pulse repetition period, is divided into partial sections for each azimuth compression sampling rate Δtx (= T 0 ), as shown in FIG. 5, and 1 = for each partial section. Numbers 1,2,3, ..., L. However, L
= ΔTx / Δtx.

手順2 各部分区間ごとに観測時間△Ty分のデータを抽出し、送
信パルスごとにm=1,2,3,…,Mの番号付けを行う。ただ
し、M=△Ty/△tyとする。これを、すべての部分区間
1=1,2,3,…,Lに対して行う。
Procedure 2 Data for the observation time ΔTy is extracted for each sub-section, and m = 1, 2, 3, ..., M is numbered for each transmission pulse. However, M = ΔTy / Δty. This is performed for all the sub-sections 1 = 1, 2, 3, ..., L.

手順3 各送信パルスに対してレンジ・ビンごとにk=1,2,3,
…,Kの番号付けを行い、3D記憶手段11の配列s内のs
(m,l,k)に格納する。k=1,2,…,K、l=1,2,…,L、
m=1,2,…,Mのすべてについて行う。
Step 3 For each transmission pulse, k = 1,2,3, for each range bin
,, K are numbered and s in the array s of the 3D storage means 11
Store in (m, l, k). k = 1,2, ..., K, l = 1,2, ..., L,
Perform all of m = 1,2, ..., M.

次に、動き補償手段7では3D記憶手段11より受信信号と
してs(m,l,k)を読み出し、目標17の中心点のドツプ
ラー周波数が0となるように位相補償を行うと共に、レ
ンジウオーク補償を行い、その結果を再び3D記憶手段11
にs(m,l,k)として格納する。動き補償手段7による
動き補償の終了後、エレベーシヨン圧縮手段12では3D記
憶手段11よりs(m,l,k)を読み出し、m軸方向、すな
わちサンプリングレート△tyについてFFTアルゴリズム
によりエレベーシヨン圧縮を行う。このエレベーシヨン
圧縮の処理フローを第7図のフローチヤートに示してい
る。
Next, the motion compensating means 7 reads s (m, l, k) as a received signal from the 3D storage means 11, performs phase compensation so that the Doppler frequency at the center point of the target 17 becomes 0, and also performs range walk compensation. 3D storage means 11
, And store it as s (m, l, k). After completion of the motion compensation by the motion compensating means 7, the elevation compressing means 12 reads s (m, l, k) from the 3D storage means 11, and performs the elevation compression by the FFT algorithm for the m-axis direction, that is, the sampling rate Δty. To do. The processing flow of this elevation compression is shown in the flow chart of FIG.

さて、エレベーシヨン方向に圧縮された受信信号S1(m,
l,k)は、 ただし、m=1,2,…,M l=1,2,…,L k=1,2,…,K となり、3D記憶手段11に格納される。エレベーシヨン圧
縮されたS1(m,l,k)は、アジマス圧縮手段13に読み込
まれ、今度はl軸方向、すなわちサンプリングレート△
tx=T0についてFFTアルゴリズムによりアジマス圧縮が
行われる。このアジマス圧縮の処理フローを第8図のフ
ローチヤートに示している。エレベーシヨン方向及びア
ジマス方向の両方向で圧縮された受信信号S2(m,l,k)
は、 ただし、m=1,2,…,M l=1,2,…,L k=1,2,…,K となり、3D表示バツフア14へ転送され、電力に比例した
映像輝度に変換された後、複合映像信号としてモニタ・
テレビ10へ入力されて表示される。この時、S2(m,l,
k)は、第6図に示すように目標17をエレベーシヨン方
向,アジマス方向及びレンジ方向の3軸で、小さなセル
に分解した時の各セルのレーダ断面積を表わしている。
Now, the received signal S 1 (m,
l, k) is However, m = 1,2, ..., M 1 = 1,2, ..., L k = 1,2, ..., K and are stored in the 3D storage unit 11. The elevation-compressed S 1 (m, l, k) is read by the azimuth compression means 13, and this time in the l-axis direction, that is, the sampling rate Δ.
Azimuth compression is performed by the FFT algorithm for tx = T 0 . The processing flow of this azimuth compression is shown in the flow chart of FIG. Received signal S 2 (m, l, k) compressed in both elevation and azimuth directions
Is However, m = 1,2, ..., M l = 1,2, ..., L k = 1,2, ..., K, and after being transferred to the 3D display buffer 14 and converted to the image brightness proportional to the power. , Monitor as composite video signal
It is input to the TV 10 and displayed. At this time, S 2 (m, l,
As shown in FIG. 6, k) represents the radar cross-sectional area of each cell when the target 17 is divided into small cells along the three axes of elevation direction, azimuth direction and range direction.

第9図はこの発明の他の実施例であるレーダ装置を示す
ブロツク構成図である。図において、9は2次元表示バ
ツフア(2D表示バツフア)、18は表示平面選択手段であ
り、その他の各符号は上記第1図に示すものと同一であ
る。第9図に示すレーダ装置は、例えば船のような目標
17を真横から観測する場合のように、レンジ方向に有効
なデータの収集が不可能な場合に特に有効であり、この
時、光学写真と同様にエレベーシヨン方向を縦軸に、ア
ジマス方向を横軸とする2次元平面上での目標17の形状
が得られる。
FIG. 9 is a block diagram showing a radar apparatus according to another embodiment of the present invention. In the figure, 9 is a two-dimensional display buffer (2D display buffer), 18 is a display plane selecting means, and other reference numerals are the same as those shown in FIG. The radar device shown in FIG. 9 is used for a target such as a ship.
This is especially effective when it is not possible to collect valid data in the range direction, such as when observing 17 directly from the side.At this time, the elevation direction is the vertical axis and the azimuth direction is the horizontal direction, as in optical photography. The shape of the target 17 on the two-dimensional plane as the axis is obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明は以上説明したとおり、レーダ装置において、
目標の姿勢角であるロール角の変化を利用してエレベー
シヨン圧縮を行つた後、目標の移動によるドツプラー効
果を利用してアジマス圧縮を行う手段を付加した構成と
したので、エレベーシヨン方向とアジマス方向との両方
向での高分解能化、すなわち2次元クロスレンジ圧縮が
可能になり、さらにレンジ方向と合わせて目標を3次元
物体として観測することができるという優れた効果を奏
するものである。
As described above, the present invention, in the radar device,
After the elevation compression is performed by using the change of the roll angle that is the target posture angle, the means for performing the azimuth compression by using the Doppler effect by the movement of the target is added, so the elevation direction and the azimuth It has an excellent effect that the resolution can be improved in both the direction and the two-dimensional cross-range compression, and the target can be observed as a three-dimensional object in combination with the range direction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例であるレーダ装置を示すブ
ロツク構成図、第2図はレーダ装置のジオメトリを示す
図、第3図及び第4図はそれぞれレーダ装置から見た目
標の動きを説明するための図、第5図は、第1図のレー
ダ装置におけるエレベーシヨン圧縮及びアジマス圧縮の
際のサンプリングレートを示すタイミングチヤート、第
6図は、第1図のレーダ装置における3D記憶手段及び3D
表示バツフアの論理構造を示す図、第7図及び第8図
は、第1図のレーダ装置におけるエレベーシヨン圧縮の
処理手順及びアジマス圧縮の処理手順をそれぞれ示すフ
ローチヤート、第9図はこの発明の他の実施例であるレ
ーダ装置を示すブロツク構成図、第10図は従来のレーダ
装置を示すブロツク構成図である。 図において、1……送信機、2……送受切換え器、3…
…送受信アンテナ、4……受信機、5……レンジ圧縮手
段、6……2D記憶手段、7……動き補償手段、8……ク
ロスレンジ圧縮手段、9……2D表示バツフア、10……モ
ニタ・テレビ(モニタTV)、11……3D記憶手段、12……
エレベーシヨン圧縮手段(EL圧縮手段)、13……アジマ
ス圧縮手段(AZ圧縮手段)、14……3D表示バツフア、15
……2次元クロスレンジ圧縮手段、16……レーダ装置、
17……目標、18……表示平面選択手段である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing a radar device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the geometry of the radar device, and FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining the movement of a target viewed from the radar device. 5 and FIG. 5 are timing charts showing sampling rates at the time of elevation compression and azimuth compression in the radar apparatus of FIG. 1, and FIG. 6 is 3D storage means and 3D in the radar apparatus of FIG.
FIG. 7 and FIG. 8 showing the logical structure of the display buffer are a flow chart showing the processing procedure of elevation compression and the processing procedure of azimuth compression in the radar apparatus of FIG. 1, and FIG. FIG. 10 is a block configuration diagram showing a radar device according to another embodiment, and FIG. 10 is a block configuration diagram showing a conventional radar device. In the figure, 1 ... transmitter, 2 ... transmission / reception switch, 3 ...
... Transmission / reception antenna, 4 ... Receiver, 5 ... range compression means, 6 ... 2D storage means, 7 ... motion compensation means, 8 ... cross range compression means, 9 ... 2D display buffer, 10 ... monitor・ TV (monitor TV), 11 …… 3D storage means, 12 ……
Erebeshiyon compression means (E L compression means), 13 ...... azimuth compression means (A Z compression means), 14 ...... 3D display buffer, 15
...... Two-dimensional cross-range compression means, 16 …… Radar device,
17 ... Target, 18 ... Display plane selection means. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】目標の移動及び姿勢角、すなわちピッチ,
ロール,ヨーの変化により生じるドップラー効果を利用
して、クロスレンジ分解能を向上させるレーダ装置にお
いて、目標がロール運動と直進あるいはヨー運動との複
合運動することを前提に、目標のロール運動によるドッ
プラー効果と目標の直進あるいはヨー運動によるドップ
ラー効果とを分離し、目標のロール運動の1周期内のデ
ータを用いてエレベーション方向の高分解能化を複数の
周期について繰り返し実施するエレベーション圧縮手段
と、このエレベーション圧縮手段によりエレベーション
方向で高分解能化されたデータに対して、目標の直進あ
るいはヨー運動によるドップラー効果を利用してアジマ
ス方向での高分解能化を実施するアジマス圧縮手段と、
レンジ方向,エレベーション方向及びアジマス方向の3
軸について、3次元的に受信信号及びその処理過程での
中間結果を記憶する3次元記憶手段と、同じく最終結果
を記憶し、複合映像信号に変換する3次元表示バッファ
とを具備したことを特徴とするレーダ装置。
1. A movement and attitude angle of a target, that is, a pitch,
In a radar device that improves cross-range resolution by utilizing the Doppler effect caused by changes in roll and yaw, the Doppler effect due to the roll motion of the target is assumed on the premise that the target performs a combined motion of roll motion and straight or yaw motion. And the Doppler effect due to the straight movement or yaw movement of the target, and the elevation compression means for repeatedly performing the resolution enhancement in the elevation direction for a plurality of cycles by using the data in one cycle of the target roll movement, An azimuth compression unit that performs high resolution in the azimuth direction by utilizing the Doppler effect of the target straight movement or yaw motion for the data whose resolution has been increased in the elevation direction by the elevation compression unit,
Range direction, elevation direction and azimuth direction 3
The axis is provided with a three-dimensional storage means for three-dimensionally storing the received signal and an intermediate result in the processing process thereof, and a three-dimensional display buffer for storing the final result and converting it into a composite video signal. Radar device.
【請求項2】前記レンジ方向,エレベーション方向及び
アジマス方向の3軸で決まる3次元空間より任意の2軸
を選び、レンジ方向及びアジマス方向,レンジ方向及び
エレベーション方向,又はアジマス方向及びエレベーシ
ョン方向の2軸で決まる平面を選択する表示平面選択手
段と、この表示平面選択手段で選択された平面に関する
表示データを前記3次元表示バッファより抽出し、記憶
する2次元表示バッファを具備したことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のレーダ装置。
2. An arbitrary two axes are selected from a three-dimensional space determined by the three axes of the range direction, the elevation direction and the azimuth direction, and the range direction and the azimuth direction, the range direction and the elevation direction, or the azimuth direction and the elevation direction. Display plane selecting means for selecting a plane determined by two axes of directions, and a two-dimensional display buffer for extracting and storing display data relating to the plane selected by the display plane selecting means from the three-dimensional display buffer. The radar device according to claim 1, which is characterized in that.
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