JP2000075024A - 目標情報収集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーダで収集した目標情報を処理装置へ伝送
し処理装置が目標情報処理を実施する方式では、地形的
条件及び目標情報の状況に応じたレーダの重点方位監視
制御が実行できず、レーダの能力を最大限に発揮した運
用ができなかった。 【解決手段】 処理装置においてレーダの覆域と目標情
報の処理結果に基づいて、レーダに重点監視方位を算出
する機能を持つことにより、レーダの重点方位監視を実
行させ、効率的な目標情報収集を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は航空機、ミサイル
などの飛行目標を複数のレーダにより検出して飛行目標
の情報を収集する目標情報収集装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電波の照射による飛行目標情報を
収集する複数のレーダを運用する場合は、事前の情報と
して地形の標高データとレーダの最大探知距離に基づ
き、最適と思われる位置にレーダを配置し、それぞれの
レーダが捜索覆域内の目標情報収集を行っていた。それ
ぞれのレーダで収集される飛行目標情報は処理装置に集
約され、以前に収集した目標情報や他のレーダからの目
標情報と統合され、脅威度判定及び敵味方の類識別とい
った処理を実行するが、その結果がレーダにフィードバ
ックされることはなく、レーダは一定の周期で捜索覆域
の飛行目標情報を収集するものであった。図８は、従来
のレーダと処理装置の運用概念図であって、１は目標で
ある航空機群、２は一定の周期で全周を捜索し目標情報
を収集する第１のレーダ、３は第１のレーダの捜索覆
域、４は一定の周期で全周を捜索し目標情報を収集する
第２のレーダ、５は第２のレーダの捜索覆域、６はレー
ダ２及びレーダ４で収集した情報を処理する処理装置で
ある。

【０００３】次に動作について説明する。処理装置６で
は、レーダの配置されている周辺の地形データ及びレー
ダの最大探知距離により各レーダの覆域を算出する。各
レーダの覆域算出においては、例えば、図９の（ａ）に
示すように第１のレーダ２の最大探知距離のみによる覆
域を生成したのち、その覆域をレーダを中心とした鉛直
方向の断面を生成し、その時の覆域の外周７と、図９の
（ｂ）に示すように覆域の外周７と同じ位置の地形デー
タの鉛直方向の断面８との重ね合わせを実行し、図９の
（ｃ）に示すように第１のレーダ２から覆域の外周７ま
でを直線９で結び、直線９の途中に地形データが重なっ
ていないかを判定する。判定結果により地形との重なり
がある場合その交点１０から覆域の外周７までの間の領
域は覆域外と判定され、それらを全周にわたって算出
し、第１のレーダ２の覆域とする。各レーダは上記覆域
内の飛行目標を捜索し、収集した目標位置及び目標速度
といった目標情報を処理装置６へ伝送し、この処理装置
６で目標航跡として統合する。目標航跡の統合において
は、例えば、図１０に示すように、以前の目標航跡１１
が存在し、次の捜索周期で収集された目標情報が２つの
レーダから収集され、それぞれの航跡１２，１３が伝送
された場合、以前の目標航跡１１、目標速度及び目標進
行方向から予測位置１４を算出し、航跡１２，１３及び
予測位置１４の重心位置１５を真の目標航跡の位置とす
る。このとき、生成された目標航跡に基づくデータは処
理装置６から第１のレーダ２あるいは第２のレーダ４へ
フィードバックされることはなく、第１のレーダ２及び
第２のレーダ４はそれぞれの覆域の目標情報を処理装置
６への伝送を繰り返す。このような処理装置とレーダの
運用方式では、目標情報の収集に関して、捜索不要な方
位も重点的に監視が必要な方位も同様に捜索をするた
め、レーダの性能が十分に発揮させることができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電波の方向を制御可能
なレーダを用いて目標情報の収集を行う場合、電波の照
射方向が瞬時かつ自由に制御できるという利点をもつ。
しかし、従来のように一定の周期で電波の照射方向を回
転させることにより捜索して目標情報を収集し、その目
標情報を処理装置に伝送及び処理するのみの方式では、
レーダに対して地形的条件や目標情報の状況に応じた制
御が実行できず、捜索不要箇所を捜索するという無駄が
生じるだけでなく、捜索不要箇所の捜索に費やす時間を
捜索覆域内に存在している目標の情報収集に割り当てる
ことができず、目標情報の精度向上を図ることもできな
いという問題点があった。

【０００５】この発明はかかる課題を解決するためのも
ので、複数レーダの運用に対して、個々のレーダの捜索
覆域を地形的条件及び目標情報に基づいた最適な重点監
視方位をリアルタイムに制御することにより、電波の方
向を制御可能なレーダの能力を最大限に発揮し、目標情
報収集能力を向上させることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明による目標情
報収集装置は、電波の方向を制御可能な複数のレーダを
用いて、各レーダの覆域をレーダの位置及び地形データ
から算出し、各レーダにおいて飛行目標の方向に対して
ビームを向けることにより収集した目標情報を、処理装
置で処理統合することにより、レーダの覆域及び統合さ
れた目標情報の状況から現在必要とされるレーダの重点
監視方位を算出し、その結果をレーダ側へフィードバッ
クすることにより、レーダの重点方位監視を実現するよ
うにしたものである。

【０００７】また、第２の発明による目標情報収集装置
は、レーダ重点監視方位を算出するための飛行目標情報
に対して、目標データベースからの情報によって、飛行
目標の機種判定及び脅威度を飛行目標情報に付加し、よ
り多くの目標情報を用いてレーダの重点方位監視を実現
するようにしたものである。

【０００８】また、第３の発明による目標情報収集装置
は、飛行目標情報に対してレーダ重点監視方位を算出す
るために、レーダの重点監視方式をデータベース化し、
飛行目標情報に対してレーダの重点方位監視を一義的に
決定するとともに短時間で実現するようにしたものであ
る。

【０００９】また、第４の発明による目標情報収集装置
は、重点監視を実施している目標が隣接レーダの覆域に
接近した場合に、上記隣接レーダに対して重点方位監視
を実行させる処理を実行し、隣接レーダの目標情報収集
と現在その目標情報を収集しているレーダとの間におい
て目標情報の受け渡し性能を向上させ、レーダの重点方
位監視を実現するようにしたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１を示す目標情報収集制御装置の全体構成図
であり、図において６は処理装置、１６は電波送受信
部、１７は自己のレーダの位置を測定する位置情報取得
部、１８はレーダの電波照射方向を制御する電波照射方
向制御部、１９は電波送受信部１６及び位置情報取得部
１７及び電波照射方向制御部１８からなるレーダ、２０
は各レーダからの目標位置及び速度等を統合する目標航
跡統合部、２１は統合された目標航跡に対してレーダ１
９からの敵味方識別電波の照射による飛行目標の応答結
果を併せて記憶する目標情報記憶部、２２は位置情報取
得部１７のデータによりレーダ覆域を算出するレーダ覆
域算出部、２３はレーダ覆域を算出するための地形デー
タを記憶してある地形データベース、２４は目標情報及
び地形情報から最適レーダ運用方式を算出する演算部、
２５は演算結果を表示し操作員が指示を入力する入出力
部である。

【００１１】次に動作について説明する。例えば、従来
のレーダ覆域の算出と同様の演算を実行するために位置
情報取得部１７から定期的に位置情報が送信され、位置
情報及び地形データベース２３によるデータをもとにレ
ーダの覆域が逐次算出されている各レーダの覆域に目標
が進入してくると、その目標情報は処理装置６に送信さ
れ、従来の目標航跡の統合手法を用いて以前の目標航跡
あるいは他のレーダからの目標航跡との統合処理を目標
航跡統合部２０にて行い、目標の侵攻方向等から

【００１２】

【数１】

【００１３】により目標の脅威度判定を行う。ここで、
Ｋは脅威度、Ｒは図４に示すように防御すべき領域２６
から目標２７までの距離、Ｖ１は目標２７の防御すべき
領域２６に対する速度成分、Ｅは敵味方識別判定結果で
あり、レーダ１９による敵味方識別電波の照射により応
答があった場合は味方としてＥは加算せず、応答がない
場合は敵として一定の数値を加算する。この目標情報
は、目標情報記憶部２１にて記憶される。上記地形デー
タの反映されたレーダ覆域及び目標の敵味方識別判定結
果を含む目標情報から

【００１４】

【数２】

【００１５】により重点監視方位が算出される。ここ
で、図４に示すようにＷは重点監視幅、Ｖ２はレーダ１
９に対する接線方向の速度成分であり、目標位置を中心
に重点監視幅Ｗが重点監視方位となる。例えば、図５に
示すように、ステップＳ１で覆域を算出した結果、山岳
地帯が迫っている等により捜索不可能な領域の判定を実
施し、判定の結果捜索不可能な領域がある場合は、ステ
ップＳ２で特定領域の非捜索を実施し、存在しない場合
は、ステップＳ３で通常の捜索を継続する。次に、レー
ダからの目標情報により、ステップＳ４で捜索覆域内に
目標が存在するかどうか判定し、目標が存在する場合に
は、ステップＳ５で重点監視方位の候補として登録さ
れ、存在しない場合は、ステップＳ６で現状の捜索状態
を維持させる。次に、例えばレーダが通常の捜索時に１
０秒周期で全周を捜索する場合、重点監視方位１箇所あ
たりに２秒費やすとすると、重点監視方位の実施数が５
箇所以上の場合、重点監視方位以外の捜索が実行できな
いため、ステップＳ５での登録により５箇所となってい
るかどうかステップＳ７で判定し５箇所となった場合
は、重点方位監視を実行している各目標に対する脅威度
Ｋを演算部２４において比較し、最も脅威度の低い目標
に対して、ステップＳ８で重点監視としての登録を削除
する。また、重点監視方位が５箇所に満たない場合はス
テップＳ９で重点監視方位として実行される。次に、そ
の重点監視方位として登録された領域が隣接レーダの覆
域と重なっていないかをステップＳ１０で判定し、その
結果隣接レーダの覆域と重なっている場合は、並列で処
理されている隣接レーダの処理フローにステップＳ１１
で目標情報として登録し、重点監視の必要性を同様に処
理する。これらの処理の結果あるいは、操作員による入
出力部からの指示により重点監視方位が指定された場
合、演算結果は電波照射方向制御部１８に送信され、レ
ーダの重点監視方位、幅及び時間といった情報に基づき
重点方位監視を実行する。

【００１６】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２を示す目標情報収集制御装置の全体構成図であり、
図において２１は統合された目標航跡に対して脅威度の
判定を併せて記憶する目標情報記憶部、２８は目標の機
種（目標のタイプ）や脅威度の判定に利用するデータを
格納してある目標データベースである。

【００１７】次に動作について説明する。例えば、図５
におけるステップＳ７において、重点監視方位の数がレ
ーダ性能の限界を超えるような場合、ステップＳ８で重
点監視方位の削除処理を実行する必要があるが、実施の
形態１で実現している目標の動作に応じた脅威度の判定
に、図６に示すような目標データベース２８により目標
のレーダ有効反射面積、最高速度及び最大旋回加速度か
ら目標機種及び脅威度を求め、脅威度を実施の形態１に
示す脅威度の判定結果を自動的に加算し、目標の動作及
び敵味方識別のみで脅威度の判定を行った場合では脅威
度の数値が低く、重点方位監視の条件を満たさない目標
に対して機種情報による脅威度を判定に加え、より詳細
な情報を基にして目標に対する重点監視を実現させる。
その他の動作に関しては、実施の形態１に示すものと同
様である。

【００１８】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３を示す目標情報収集制御装置の全体構成図であり、
図において２９はレーダ重点監視方式データベースであ
る。

【００１９】次に動作について説明する。例えば、図７
におけるステップＳ９において重点監視を実行する場合
に、図７に示すようなレーダ重点監視方式データベース
２９により、目標データベース２８による目標の脅威度
及びレーダで取得される目標の最高速度、レーダからの
距離及び位置から重点監視に対する方位の中心、幅及び
時間を一義的に決定することにより、演算部における重
点監視方位の算出時間を短縮しょりリアルタイムなレー
ダの重点監視方位の設定を実現するものである。その他
の動作に関しては、実施の形態２に示すものと同様であ
る。

【００２０】実施の形態４．実施の形態４による動作に
ついて説明する。例えば、図５におけるステップＳ１０
において登録された重点監視方位に存在する目標の位置
が隣接レーダの覆域に接近し、５秒以内に隣接レーダの
覆域に入る場合、事前にその目標情報を隣接レーダの重
点監視処理フローのステップＳ４に挿入し、覆域に進入
してくる以前から重点監視を実行することにより、隣接
レーダは上記目標が覆域に入った段階ですでに重点監視
を実行することができるため、レーダ間の目標の受け渡
しの際に目標の重点監視が途切れる時間を削減させるこ
とができる。その他の動作に関しては、実施の形態３に
示すものと同様である。

【００２１】

【発明の効果】第１の発明によれば、各レーダは自己の
位置情報を定期的に取得しているため、その位置情報に
よりレーダの捜索覆域が算出され、その覆域に対する各
レーダの重点監視方位を最適に制御し、目標情報の収集
を行うことができる。

【００２２】また、レーダにおいて収集された目標情報
を用いて、レーダの重点監視方位を算出することによ
り、レーダは重点方位監視を実行できるため、各レーダ
は効率的に目標情報の収集を行うことができる。

【００２３】また、第２の発明によれば、目標の敵味方
類識別情報を目標データベースから取得し、目標情報が
より詳細になり、レーダの重点監視方位を算出すること
により、レーダはより高精度に重点方位監視を実行でき
るため、各レーダは効率的に目標情報の収集を行うこと
ができる。

【００２４】また、第３の発明によれば、レーダの重点
監視方位を決定する際に、レーダ運用方式データベース
からの情報を用いることにより、レーダの重点監視方位
に対する演算量を削減でき、レーダはより高速に重点方
位監視を実行できるため、各レーダは効率的に目標情報
の収集を行うことができる。

【００２５】また、第４の発明によれば、各レーダは隣
接するレーダで取得した目標情報を用いて、目標がレー
ダの覆域に進入すると同時に重点方位監視を実行できる
ため、レーダ間の目標情報の受け渡し性能を向上させ、
目標情報の収集を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による目標情報収集制御装置の実施
の形態１を示す全体構成図である。

【図２】 この発明による目標情報収集制御装置の実施
の形態２を示す全体構成図である。

【図３】 この発明による目標情報収集制御装置の実施
の形態３を示す全体構成図である。

【図４】 この発明による数１及び数２を示す概念図で
ある。

【図５】 この発明による重点監視方位を決定するため
の処理フローを示す図である。

【図６】 目標データベースの概念図である。

【図７】 レーダ運用方式データベースの概念図であ
る。

【図８】 従来のレーダ及び処理装置の運用を示す概念
図である。

【図９】 地形データによるレーダ覆域を算出するため
の手法を示す概念図である。

【図１０】 複数の目標情報が存在する場合の統合処理
の手法を示す概念図である。

【符号の説明】

１ 目標、２ 第１のレーダ、３ 第１のレーダの捜索
覆域、４ 第２のレーダ、５ 第２のレーダの捜索覆
域、６ 処理装置、７ 覆域の外周、８ 地形データの
鉛直方向の断面、９ 直線、１０ 交点、１１ 以前の
目標航跡、１２第一のレーダからの目標航跡、１３ 第
二のレーダからの目標航跡、１４ 予測航跡、１５ 重
心位置、１６ 電波送受信部、１７ 位置情報取得部、
１８ 電波照射方向制御部、１９ レーダ、２０ 目標
航跡統合部、２１ 目標情報記憶部、２２ レーダ覆域
算出部、２３ 地形データベース、２４ 演算部、２５
入出力部、２６ 防護すべき領域、２７ 目標、２８
目標データベース、２９レーダ重点監視方式データベー
ス。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電波の照射により飛行目標情報を収集す
   る、電波の方向を制御可能な複数のレーダと、上記各レ
   ーダの配備位置を取得する位置情報取得部と、レーダ配
   備位置周辺地形の高度を格納してある地形データベース
   と、上記各レーダの配備位置及び地形データから上記各
   レーダの捜索覆域を算出するレーダ覆域算出部と、上記
   各レーダで収集した目標位置及び目標速度といった目標
   航跡を統合する目標航跡統合部と、統合された目標航跡
   を記憶する目標情報記憶部と、上記各レーダの捜索覆域
   及び上記目標情報記憶部において記憶されている目標情
   報に基づき上記各レーダの重点監視方位を算出する演算
   部と、上記演算部より算出されたレーダの重点監視方位
   により上記各レーダの電波の方向を制御する電波照射方
   向制御部とを具備する目標情報収集装置。
2. 【請求項２】 上記演算部は、上記目標情報記憶部にお
   いて記憶されている目標のレーダ有効反射面積、速度及
   び旋回加速度といった目標情報を用いて、目標の機種と
   機種に応じた脅威度が記憶されている目標データベース
   からの情報により、目標の機種と脅威度により目標情報
   も用いて重点監視方位を算出する手段を有する請求項１
   記載の目標情報収集装置。
3. 【請求項３】 上記演算部は、レーダの重点監視方位を
   算出する際に、距離、方位、速度、目標機種及び脅威度
   といった目標情報を用いて、重点監視方位中心、監視幅
   及び監視を実行する時間が記憶されているレーダ重点監
   視方式データベースからの情報とのマッチングを実行
   し、重点監視方位を算出する手段を有する請求項２記載
   の目標情報収集装置。
4. 【請求項４】 上記演算部は、重点監視方位内に存在す
   る目標の位置が隣接するレーダの覆域に接近したときに
   上記隣接するレーダに重点方位監視を実行する手段を有
   する請求項３記載の目標情報収集装置。