JP2000155168A - 電子走査レーダビーム制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の送受信モジュールから構成される電子
走査型レーダ装置において、送受信モジュールの故障に
よるアンテナ利得の劣化を、通常運用時に認識すること
が出来ず、探知・追尾性能の劣化を招く問題があった。 【解決手段】 レーダ通常運用中に自動で個々の送受信
モジュールに対して故障診断を実施し、その結果による
アンテナ利得への影響を、捜索・検定・追尾のビームパ
ラメータ計算に反映する。

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、地上に設置ある
いは車両や艦船に搭載し、捜索及び目標追尾を可能とす
る複数の送受信モジュールからなる電子走査型レーダ装
置のビーム制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、レーダ装置の運用を示すもの
で１は電子走査型レーダ装置（以下レーダという）、２
は上記レーダ１が追尾する目標である。この種のレーダ
は一般に捜索から追尾までを時分割処理する機能を備え
ている。

【０００３】図１１はこの種のレーダのアンテナの構成
を示すブロック図であり、３はアンテナ、４は目標の捜
索及び追尾に使用する電子走査型アンテナ、５は補助ア
ンテナ、６から９は上記電子走査型アンテナ４及び補助
アンテナ５を構成する複数の送受信モジュールである。
また、図１２はこの種のレーダの構成を示すブロック図
であり、４は電子走査型アンテナ、１０は上記電子走査
型アンテナ４と接続し電波Ａの送受信を行う送受信機、
１１は上記送受信機１０から入力するレーダ受信ビデオ
Ｂに対しクラッタの抑圧及び目標検出等の処理を行う信
号処理装置、１２は上記信号処理装置１１で検出した目
標の位置や測角誤差等の目標検出結果Ｃから目標の未来
位置の予測や速度計算等を行う追尾計算装置、１３は信
号処理装置１１から入力する検定要求Ｄや追尾計算装置
１２から入力する追尾目標諸元Ｅに対しＰＲＦ（Ｐｕｌ
ｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、
パルス幅、ヒット数等のビームパラメータＦを算出し、
送出するビーム制御装置、１４は上記ビーム制御装置１
３から入力するビームパラメータＦのビーム指向位置を
もとに位相計算し、そのビーム位相情報Ｇを電子走査型
アンテナ４の送受信モジュール個々に対して設定し、同
時に送受信機１０に対しては電波の送受信タイミングＨ
を送出するアンテナインタフェース装置、１５は信号処
理装置１１から入力するレーダ受信ビデオＩや、追尾計
算装置１２から入力する追尾目標諸元Ｊを表示するとと
もに、レーダ全体の運用情報Ｋを送出する指示器、５は
電子走査型アンテナ４を試験する場合に使用する補助ア
ンテナで、アンテナインタフェース装置１４から入力さ
れる補助アンテナビーム位相情報Ｌが設定される。１６
はアンテナインタフェース装置１４から入力する送受信
タイミングＭに従い、電波Ｎの送受信を行うと同時に信
号処理装置１１にレーダ受信ビデオＯを送出する補助送
受信機、１７は送受信モジュール診断ビデオＰをビーム
制御装置１３にて診断した結果である故障診断結果Ｑを
表示する故障表示器である。また、図１３は、ビーム制
御装置１３の構成を示すブロック図であり、１８は指示
器１５から入力する運用情報Ｋをもとに処理を切り換え
るモード制御装置、１９は捜索覆域をカバーする複数の
ビームスポットのポジションを格納する捜索ビームスポ
ットマップ生成装置、２０は決められた捜索覆域を決め
られた捜索時間間隔でビーム照射するために必要な単位
時間当たりの捜索ビームスポットを上記捜索ビームスポ
ットマップ生成装置１９から取り出し、これら取り出し
た捜索ビームスポットに対して最大探知距離を満足する
ためのビームパラメータを生成する捜索パラメータ算出
装置、２１は信号処理装置１１にて検出された結果が、
真の目標かどうかを確認するためのビームパラメータを
算出する検定パラメータ算出装置、２２は追尾計算装置
１２から指示される追尾精度を得るためのビームパラメ
ータを生成する追尾パラメータ算出装置、２３は指示器
１５から電子走査型アンテナの送受信モジュール故障診
断を指示された時に、故障診断用のビームパラメータを
送出するアンテナ故障診断パラメータ設定装置、２４は
捜索パラメータ算出装置２０と検定パラメータ算出装置
２１と追尾パラメータ算出装置２２及びアンテナ故障診
断パラメータ設定装置２３から入力する各種ビームパラ
メータを単位時間毎に、決められた優先順位で並べ、ア
ンテナインタフェース装置１４にビームパラメータＦと
して送出するスケジューリング装置、２５は送受信モジ
ュールの故障判定装置である。

【０００４】次に、通常の運用時とアンテナ３の故障診
断を行う場合の動作を、簡単に説明する。通常運用時
は、まず、図１４に示すような捜索覆域に対する捜索ビ
ームスポット位置を計算し、捜索ビームスポットマップ
生成装置１９に格納しておく。ここから、捜索時間間隔
を満たすために必要な単位時間あたりの捜索ビームスポ
ット位置を捜索ビームパラメータ算出装置２０にて取り
出す。なお、捜索時間間隔を満たすために必要な単位時
間あたりのビームスポット数は数１で求める。

【０００５】

【数１】

【０００６】続いて、取り出した捜索ビームスポットに
対する捜索ビームパラメータをレーダ方程式から求め、
スケジューリング装置２４へ送出する。信号処理装置１
１からの検定要求Ｄに対しては検定パラメータ算出装置
２１で、追尾計算装置１２からの追尾目標諸元Ｅに対し
ては追尾パラメータ算出装置２２にて所要のレーダパラ
メータをレーダ方程式から求めスケジューリング装置２
４へ送出する。スケジューリング装置２４では、図１５
に示すように捜索パラメータ算出装置２０、検定パラメ
ータ算出装置２１及び追尾パラメータ算出装置２２から
入力する捜索・検定・追尾ビームパラメータを優先順位
の高いものから単位時間に当てはめ、アンテナインタフ
ェース装置１４に送出するとともに、単位時間内で最後
にビーム照射する捜索ビーム情報をモニタし捜索パラメ
ータ算出装置２０に送出し、捜索パラメータ算出装置２
０では、最後にビーム照射した次のビームから処理する
ことで捜索覆域をもれなく照射することができる。な
お、捜索・検定・追尾ビームの照射は時分割で行われ
る。

【０００７】次に、アンテナ３の送受信モジュールの故
障診断は概念的に説明する。レーダ装置の送受信モジュ
ールの故障診断には、例えば素子電界ベクトル合成法が
用いられる。素子電界ベクトル合成法とは電子走査型ア
ンテナの各送受信モジュールの可変位相器を用いて１つ
の送受信モジュールの位相を０ラジアンから２πラジア
ンまで変化させた時のアレイ合成電界の振幅変化を計測
し、その結果を計算することで送受信モジュールの振幅
を求める方法である。故障の判定は、この振幅値が規定
値を満たすかどうかで行う。

【０００８】次に、図１２、図１３、図１６及び図１７
を用いて送信機能確認の動作説明をする。まず、指示器
１５にて電子走査型アンテナの送信機能診断の実施を指
示する。ビーム制御器１３のモード制御装置１８は、故
障診断モードを判断し、アンテナ故障診断パラメータ設
定装置２３を起動する。アンテナ故障診断パラメータ設
定装置２３では、図１６に示すような、０ラジアンから
２πラジアンまでをＮｄｉｖ（位相情報分割数）で分割
したＮｄｉｖ＋１個の位相値を含む故障診断用ビームパ
ラメータを、送受信モジュール対応にあらかじめ保持し
ており、これを単位時間毎にスケジューリング装置２４
に送出する。スケジューリング装置２４では、故障診断
用ビームパラメータをそのままアンテナインタフェース
装置１４に送出し、アンテナインタフェース装置１４で
は、指示された送受信モジュールに位相情報を設定する
とともに、送信タイミングを送受信機１０に、受信タイ
ミングを補助送受信機１６に送出する。なお、この時試
験する送受信モジュール以外に対してはランダムの位相
値がセットされているものとする。これにより、１つの
送受信モジュールに対する設定位相値毎の送信信号は、
補助アンテナ５を介して補助送受信機１６で受信され、
レーダ受信ビデオＯとして信号処理装置１１に送出され
る。信号処理装置１１では、入力したレーダ受信ビデオ
をＡ／Ｄ変換し、ビーム制御装置１３に送出する。ビー
ム制御装置１３の故障判定装置２５では、例えば図１７
に示すように、位相が０ラジアンから２πラジアンに対
する最大振幅値（Ａｍａｘ）と最小振幅値（Ａｍｉｎ）
を求め、その差（Ａｄｅｆ）が規定値未満の場合を当該
送受信モジュールの故障と判断する。この結果は故障診
断結果Ｑとして故障表示器１７に出力する。なお、この
一連の処理を、全送受信モジュールについて連続に実行
する。また、受信機能の故障診断は、送信機能の故障診
断とは逆に、補助アンテナ５から送信し、電子走査型ア
ンテナ４で受信することで同様に行う。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のレ
ーダにおいては、次のような問題があった。緊急時運用
中に送受信モジュールが故障し、その結果アンテナ利得
が低下し、探知・追尾性能が劣化してもその原因をリア
ルタイムに知ることができなかった。また、送受信モジ
ュールの動作確認を行うには、通常運用を停止して専用
の試験を行うため、時間を要し、その間はレーダとして
の運用が不可能であった。

【００１０】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、通常運用中に送受信モジュール故
障を検知し、オペレータに状況を認識させるとともに探
知・追尾性能の劣化を手動または自動で防ぐことで、送
受信モジュールを交換する時間のない緊急時の危険対策
を備えたレーダシステムを得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明によるビーム
制御装置は、レーダの通常運用中に自動によるアンテナ
故障診断の実施を可能とし、その結果をリアルタイムで
オペレータに知らせるようにしたものである。

【００１２】また、第２の発明によるビーム制御装置
は、レーダの通常運用時に自動によるアンテナ故障診断
の実施を可能とし、その結果をリアルタイムでオペレー
タに知らせるとともに、送受信モジュールの故障による
アンテナ利得への影響を常時求め、これを追尾ビームパ
ラメータ計算に反映することで既追尾目標に対する追尾
性能の劣化を防ぐものである。

【００１３】また、第３の発明によるビーム制御装置
は、レーダの通常運用時に自動によるアンテナ故障診断
の実施を可能とし、その結果をリアルタイムでオペレー
タに知らせるとともに、送受信モジュールの故障による
アンテナ利得への影響を常時求め、これを捜索・検定・
追尾ビームパラメータ計算に反映することで目標の探知
・追尾性能の劣化を防ぐものである。

【００１４】また、第４の発明によるビーム制御装置
は、レーダの通常運用時に自動によるアンテナ故障診断
の実施を可能とし、更にアンテナ故障診断時のレーダ受
信ビデオの振幅値に対し、ＥＣＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉ
ｃ Ｃｏｕｎｔｅｒ Ｍｅａｓｕｒｅ）環境下かどうか
を判断するしきい値を設け、ＥＣＭ受信による誤診防止
を可能とするとともに、リアルタイムでオペレータに故
障送受信モジュールとＥＣＭ環境下かどうかを知らせ
る。また、送受信モジュールの故障によるアンテナ利得
への影響を常時求め、これを捜索・検定・追尾ビームパ
ラメータ計算に反映することで目標の探知・追尾性能の
劣化を防ぐものである。

【００１５】

【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を示す図であり、１８から２２及び２５は
従来の装置で示したものと同様である。２６は、図２に
示すような故障診断ビームパラメータマップに、全送受
信モジュールのビームパラメータを格納するアンテナ故
障診断パラメータマップ生成装置、２７は、最適スケジ
ューリング装置である。

【００１６】上記のように構成された、レーダのビーム
制御装置１３において、通常運用中にアンテナ故障診断
を実施する動作を図１から図４及び図１７を用いて説明
する。まず、捜索パラメータ算出装置２０は、決められ
た捜索時間間隔を満たすために必要な単位時間あたりの
捜索ビームスポットを捜索ビームスポットマップ生成装
置１９から取り出し、それぞれのビームスポットに対
し、パルス幅、ＰＲＦ、ヒット数等のレーダパラメータ
をリアルタイムに算出する。パルス幅及びＰＲＦは図３
に示すように、規定の検出可能距離がブラインド距離と
ならないように計算し、ヒット数は所要の最大探知距
離、探知確率及び誤警報確率等を一般的なレーダ方程式
に当てはめ計算する。信号処理装置１１からの検定要求
Ｄに対しては検定パラメータ算出装置２１で、追尾計算
装置１２からの追尾目標諸元Ｅに対しては追尾パラメー
タ算出装置２２にてパルス幅、ＰＲＦ、ヒット数等のレ
ーダパラメータをリアルタイムに算出する。パルス幅は
目標距離がブラインド距離とならないように計算し、Ｐ
ＲＦは、目標距離が既知であるため、この距離からの受
信波を観測可能とするよう求める。ヒット数は所要の最
大追尾距離、探知確率及び誤警報確率等を一般的なレー
ダ方程式に当てはめ計算する。最適ビームスケジューリ
ング装置２７では、入力する捜索・検定及び追尾ビーム
パラメータを図４に示すスケジューリング処理の例のよ
うに、決められた優先順位で並べると同時に所要時間を
算出し、単位時間に対する余り又は不足時間を求める。
時間が余っている場合は、アンテナ故障診断パラメータ
マップ生成装置２６から、モジュール番号単位の故障診
断ビームパラメータを単位時間に収まるだけ抜き出し、
捜索・検定・追尾ビームパラメータとともに、アンテナ
インタフェース装置１４に送出する。送受信モジュール
の故障診断は、故障判定装置２５にて、図１７の故障判
定処理イメージで示すように、モジュール番号単位で、
設定位相値を変化させた時の受信電力最大値と最小値か
ら差を求め、この差が規定値範囲かどうかで故障判断す
る。また、この結果を故障表示器１７に送出すること
で、アンテナの送受信モジュールの故障状況をオペレー
タが常にモニタすることが可能である。

【００１７】実施の形態２．図５は、この発明の実施の
形態２を示す図であり、１８から２１及び２５は従来の
装置で示したものと全く同様である。２６及び２７は、
実施の形態１で説明したのと同一の装置である。２８は
有効アンテナ利得計算装置、２９は適応型追尾パラメー
タ算出装置である。

【００１８】上記のように構成された、レーダのビーム
制御装置１３において、通常運用中にアンテナ故障診断
を実施する動作を図３から図６及び図１７を用いて説明
する。まず、捜索パラメータ算出装置２０は、決められ
た捜索時間間隔を満たすために必要な単位時間あたりの
捜索ビームスポットを捜索ビームスポットマップ生成装
置１９から取り出し、それぞれのビームスポットに対
し、パルス幅、ＰＲＦ、ヒット数等のレーダパラメータ
をリアルタイムに算出する。パルス幅及びＰＲＦは図３
に示すように、規定の検出可能距離がブラインド距離と
ならないように計算し、ヒット数は所要の最大探知距
離、探知確率及び誤警報確率等を一般的なレーダ方程式
に当てはめ計算する。信号処理装置１１からの検定要求
Ｄに対しては検定パラメータ算出装置２１で、追尾計算
装置１２からの追尾目標諸元Ｅに対しては適応型追尾パ
ラメータ算出装置２８にてパルス幅、ＰＲＦ、ヒット数
等のレーダパラメータをリアルタイムに算出する。パル
ス幅は目標距離がブラインド距離とならないように計算
し、ＰＲＦは、目標距離が既知であるため、この距離か
らの受信波を観測可能とするよう求める。ヒット数は所
要の最大追尾距離、探知確率及び誤警報確率等を一般的
なレーダ方程式に当てはめ計算する。最適ビームスケジ
ューリング装置２７では、入力する捜索・検定及び追尾
ビームパラメータを図４に示すスケジューリング処理の
例のように、決められた優先順位で並べると同時に所要
時間を算出し、単位時間に対する余り又は不足時間を求
める。時間が余っている場合は、アンテナ故障診断パラ
メータマップ生成装置２６から、モジュール番号単位の
故障診断ビームパラメータを、単位時間に詰め込める限
り抜き出し、捜索・検定・追尾ビームパラメータととも
に、アンテナインタフェース装置１４に送出する。送受
信モジュールの故障診断は、故障判定装置２５にて、図
１７の故障判定処理イメージで示すように、個々の送受
信モジュールに対する設定位相値を変化させた時の、受
信電力最大値と最小値から差を求め、この差が規定値範
囲かどうかで故障判断する。また、この結果を故障表示
器１７に送出し、アンテナの送受信モジュールの故障状
況をオペレータが常にモニタ可能とするとともに、有効
アンテナ利得計算装置２８に送出する。有効アンテナ利
得計算装置２８では、例えば図６に示す送受信モジュー
ル管理マップで全送受信モジュールの正常／故障を管理
し、数２に示すように全送受信モジュールが正常である
場合のアンテナ送信電力（Ｐｔ）、送信ゲイン（Ｇｔ）
及び受信ゲイン（Ｇｒ）に対して、故障診断後のモジュ
ール総数（Ｍｓｕｍ）に対する正常モジュールの割合を
掛けアンテナゲイン（Ａｇ）を求める。この値は、アン
テナ利得情報Ｒとして適応型追尾パラメータ算出装置２
９に送出する。

【００１９】

【数２】

【００２０】適応型追尾パラメータ算出装置２９は、ア
ンテナ利得情報Ｒをヒット数計算用のパラメータの１つ
とすることで、送受信モジュールの故障状況に左右され
ず、追尾性能を維持するものである。

【００２１】実施の形態３．図７は、この発明の実施の
形態３を示す図であり、１８、１９及び２５は従来の装
置で示したものと全く同様である。２６及び２７は、実
施の形態１で説明したのと同一の装置である。２８及び
２９は実施の形態２で説明したのと同一の装置である。
３０は、適応型捜索パラメータ算出装置、３１は適応型
検定パラメータ算出装置である。

【００２２】上記のように構成された、レーダのビーム
制御装置１３において、通常運用中にアンテナ故障診断
を実施する動作を図３、図４、図６、図７及び図１７を
用いて説明する。まず、適応型捜索パラメータ算出装置
３０は、決められた捜索時間間隔を満たすために必要な
単位時間あたりの捜索ビームスポットを捜索ビームスポ
ットマップ生成装置１９から取り出し、それぞれのビー
ムスポットに対し、パルス幅、ＰＲＦ、ヒット数等のレ
ーダパラメータをリアルタイムに算出する。パルス幅及
びＰＲＦは図３に示すように、規定の検出可能距離がブ
ラインド距離とならないように計算し、ヒット数は所要
の最大探知距離、探知確率及び誤警報確率等を一般的な
レーダ方程式に当てはめ計算する。信号処理装置１１か
らの検定要求Ｄに対しては適応型検定パラメータ算出装
置３１で、追尾計算装置１２からの追尾目標諸元Ｅに対
しては適応型追尾パラメータ算出装置２８にてパルス
幅、ＰＲＦ、ヒット数等のレーダパラメータをリアルタ
イムに算出する。パルス幅は目標距離がブラインド距離
とならないように計算し、ＰＲＦは、目標距離が既知で
あるため、この距離からの受信波を観測可能とするよう
求める。ヒット数は所要の最大追尾距離、探知確率及び
誤警報確率等を一般的なレーダ方程式に当てはめ計算す
る。最適ビームスケジューリング装置２７では、入力す
る捜索・検定及び追尾ビームパラメータを図４に示すス
ケジューリング処理の例のように、決められた優先順位
で並べると同時に所要時間を算出し、単位時間に対する
余り又は不足時間を求める。時間が余っている場合は、
アンテナ故障診断パラメータマップ生成装置２６から、
モジュール番号単位の故障診断ビームパラメータを単位
時間に詰め込める限り抜き出し、捜索・検定・追尾ビー
ムパラメータとともに、アンテナインタフェース装置１
４に送出する。送受信モジュールの故障診断は、故障判
定装置２５にて、図１７の故障判定処理イメージで示す
ように、個々の送受信モジュールに対する設定位相値を
変化させた時の、受信電力最大値と最小値から差を求
め、この差が規定値範囲かどうかで故障判断する。ま
た、この結果を故障表示器１７に送出し、アンテナの送
受信モジュールの故障状況をオペレータが常にモニタ可
能とするとともに、有効アンテナ利得計算装置２８に送
出する。

【００２３】有効アンテナ利得計算装置２８では、例え
ば図６に示す送受信モジュール管理マップで全送受信モ
ジュールの正常／故障を管理し、数２に示すように、全
送受信モジュールが正常である場合のアンテナ送信電力
（Ｐｔ）、送信ゲイン（Ｇｔ）及び受信ゲイン（Ｇｒ）
に対して、故障診断後のモジュール総数（Ｍｓｕｍ）に
対する正常モジュールの割合を掛け、アンテナゲイン
（Ａｇ）を求める。この値は、アンテナ利得情報Ｒとし
て、適応型捜索パラメータ算出装置３０、適応型検定パ
ラメータ算出装置３１及び適応型追尾パラメータ算出装
置２９に送出する。適応型捜索パラメータ算出装置３
０、適応型検定パラメータ算出装置３１及び適応型追尾
パラメータ算出装置２９では、アンテナ利得情報Ｒをヒ
ット数計算用のパラメータの１つとすることで、送受信
モジュールの故障状況に左右されず、捜索・追尾性能を
維持するものである。

【００２４】実施の形態４．図７は、この発明の実施の
形態４を示す図であり、１８、１９及び２５は従来の装
置で示したものと全く同様である。２６及び２７は、実
施の形態１で説明したのと同一の装置である。２８及び
２９は実施の形態２で説明したのと同一の装置である。
３０及び３１は実施の形態３で説明したのと同一の装置
である。３２は、ＥＣＭ判定装置である。

【００２５】上記のように構成された、レーダのビーム
制御装置１３において、通常運用中にアンテナ故障診断
を実施する動作を図３、図４、図６、図８、図９及び図
１７を用いて説明する。まず、適応型捜索パラメータ算
出装置３０は、決められた捜索時間間隔を満たすために
必要な単位時間あたりの捜索ビームスポットを捜索ビー
ムスポットマップ生成装置１９から抜き出し、それぞれ
のビームスポットに対し、パルス幅、ＰＲＦ、ヒット数
等のレーダパラメータをリアルタイムに算出する。パル
ス幅及びＰＲＦは図３に示すように、規定の検出可能距
離がブラインド距離とならないように計算し、ヒット数
は所要の最大探知距離、探知確率及び誤警報確率等を一
般的なレーダ方程式に当てはめ計算する。信号処理装置
１１からの検定要求Ｄに対しては適応型検定パラメータ
算出装置３１で、追尾計算装置１２からの追尾目標諸元
Ｅに対しては適応型追尾パラメータ算出装置２８にてパ
ルス幅、ＰＲＦ、ヒット数等のレーダパラメータをリア
ルタイムに算出する。

【００２６】パルス幅は目標距離がブラインド距離とな
らないように計算し、ＰＲＦは、目標距離が既知である
ため、この距離からの受信波を観測可能とするよう求め
る。ヒット数は所要の最大追尾距離、探知確率及び誤警
報確率等を一般的なレーダ方程式に当てはめ計算する。
最適ビームスケジューリング装置２７では、入力する捜
索・検定及び追尾ビームパラメータを図４に示すスケジ
ューリング処理の例のように、決められた優先順位で並
べると同時に所要時間を算出し、単位時間に対する余り
又は不足時間を求める。時間が余っている場合は、アン
テナ故障診断パラメータマップ生成装置２６から、モジ
ュール番号単位の故障診断ビームパラメータを単位時間
に詰め込める限り抜き出し、捜索・検定・追尾ビームパ
ラメータとともに、アンテナインタフェース装置１４に
送出する。送受信モジュールの故障診断は、故障判定装
置２５にて、図１７の故障判定処理イメージで示すよう
に、個々の送受信モジュールに対する設定位相値を変化
させた時の、受信電力最大値と最小値から差を求め、こ
の差が規定値範囲かどうかで故障判断する。また、３２
は故障診断結果ＱがＥＣＭの影響を受けているかどうか
を判断するＥＣＭ判定装置である。例えば、図９に示す
ように故障診断結果Ｑの最大振幅値と最小振幅値に対し
てＥＣＭ判定用のしきい値を設け、このしきい値を越え
る場合は、ＥＣＭ等の影響を受けている可能性が大きい
ため、送受信モジュールの故障ではないと判定する。こ
れは、送受信モジュールの故障試験結果の誤診を防ぐ役
割にもなる。この結果を故障表示器１７に送出すること
で、アンテナの送受信モジュールの故障状況とともに、
ＥＣＭの有無をオペレータがモニタ可能となる。また、
同時に、有効アンテナ利得計算装置２８にも送出する。
有効アンテナ利得計算装置２８では、例えば図６に示す
送受信モジュール管理マップで全送受信モジュールの正
常／故障を管理し、式２に示すように、全送受信モジュ
ールが正常である場合のアンテナ送信電力（Ｐｔ）、送
信ゲイン（Ｇｔ）及び受信ゲイン（Ｇｒ）に対して、故
障診断後のモジュール総数（Ｍｓｕｍ）に対する正常モ
ジュールの割合を掛け、アンテナゲイン（Ａｇ）を求め
る。この値は、アンテナ利得情報Ｒとして、適応型捜索
パラメータ算出装置３０、適応型検定パラメータ算出装
置３１及び適応型追尾パラメータ算出装置２９に送出す
る。適応型捜索パラメータ算出装置３０、適応型検定パ
ラメータ算出装置３１及び適応型追尾パラメータ算出装
置２９では、アンテナ利得情報Ｒをヒット数計算用のパ
ラメータの１つとすることで、送受信モジュールの故障
状況に左右されず、捜索・追尾性能を維持するものであ
る。

【００２７】

【発明の効果】第１の発明によれば、レーダの通常運用
時に自動でアンテナ故障診断を実施するため、その結果
をリアルタイムでオペレータが確認可能なレーダシステ
ムが構築できるという効果がある。

【００２８】第２の発明によれば、レーダの通常運用時
に自動でアンテナ故障診断を実施し、その結果をリアル
タイムでオペレータに知らせるとともに、送受信モジュ
ールの故障によるアンテナ利得への影響を常時求め、こ
れを反映して追尾ビームパラメータを計算することで、
既追尾目標に対する追尾性能の劣化を防ぐため、緊急時
の危機対策を備えるレーダシステムが構築できるという
効果がある。

【００２９】第３の発明によれば、レーダの通常運用時
に自動でアンテナ故障診断を実施し、その結果をリアル
タイムでオペレータに知らせるとともに、送受信モジュ
ールの故障によるアンテナ利得への影響を常時求め、こ
れを反映して捜索・検定・追尾ビームパラメータ計算す
ることで目標の探知・追尾性能の劣化を防ぐものであ
り、緊急時の危機対策を備えたレーダシステムが構築で
きるという効果がある。

【００３０】第４の発明によれば、レーダの通常運用時
に自動でアンテナ故障診断の実施を可能とし、その結果
に対し更にＥＣＭ判定用のしきい値を設けることで、Ｅ
ＣＭ環境下かどうかを判断すると同時に、ＥＣＭ受信に
よる誤診防止を可能とする。また、この結果をリアルタ
イムでオペレータに知らせるとともに、送受信モジュー
ルの故障によるアンテナ利得への影響を常時求め、これ
を反映して捜索・検定・追尾ビームパラメータ計算する
ことで目標の探知・追尾性能の劣化を防ぐものであり、
緊急時の危機対策を備えたレーダシステムが構築できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による電子走査レーダビーム制御装
置の実施の形態１を示す図である。

【図２】 この発明による故障診断ビームパラメータマ
ップイメージ図である。

【図３】 パルス幅及びＰＲＩ算出例を示す図である。

【図４】 この発明による最適スケジューリング処理の
例を示す図である。

【図５】 この発明による電子走査レーダビーム制御装
置の実施の形態２を示す図である。

【図６】 この発明による送受信モジュール管理マップ
のイメージ図である。

【図７】 この発明による電子走査レーダビーム制御装
置の実施の形態３を示す図である。

【図８】 この発明による電子走査レーダビーム制御装
置の実施の形態４を示す図である。

【図９】 この発明によるＥＣＭ判定のイメージ図であ
る。

【図１０】 レーダの運用を示す図である。

【図１１】 従来のアンテナの構成を示すブロック図で
ある。

【図１２】 従来のレーダの構成を示すブロック図であ
る。

【図１３】 従来の電子走査レーダビーム制御装置の構
成を示すブロック図である。

【図１４】 捜索覆域と捜索ビームスポット例を示す図
である。

【図１５】 スケジューリング処理の例を示す図であ
る。

【図１６】 故障診断用ビームパラメータのイメージ図
である。

【図１７】 故障判定処理のイメージを示す図である。

【符号の説明】

１ 電子走査型レーダ装置、２ 目標、３ アンテナ、
４ 電子走査型アンテナ、５ 補助アンテア、６ 送受
信モジュール、７ 送受信モジュール、８ 送受信モジ
ュール、９ 送受信モジュール、１０ 送受信機、１１
信号処理装置、１２ 追尾計算装置、１３ ビーム制
御装置、１４ アンテナインタフェース装置、１５ 指
示器、１６ 補助送受信機、１７ 故障表示器、１８
モード制御装置、１９ 捜索ビームスポットマップ生成
装置、２０ 捜索パラメータ算出装置、２１ 検定パラ
メータ算出装置、２２ 追尾パラメータ算出装置、２３
アンテナ故障診断パラメータ設定装置、２４ スケジュ
ーリング装置、２５ 故障判定装置、２６ アンテナ故
障診断パラメータマップ生成装置、２７ 最適スケジュ
ーリング装置、２８ 有効アンテナ利得計算装置、２９
適応型追尾パラメータ算出装置、３０ 適応型捜索パ
ラメータ算出装置、３１ 適応型検定パラメータ算出装
置、３２ ＥＣＭ判定装置、Ａ 電波、Ｂ レーダ受信
ビデオ、Ｃ目標検出結果、Ｄ 検定要求、Ｅ 追尾目標
諸元、Ｆ ビームパラメータ、Ｇビーム位相情報、Ｈ
送受信タイミング、Ｉ レーダ受信ビデオ、Ｊ 追尾目
標諸元、Ｋ 運用情報、Ｌ 補助アンテナビーム位相情
報、Ｍ 送受信タイミング、Ｎ 電波、Ｏ レーダ受信
ビデオ、Ｐ 送受信モジュール診断ビデオ、Ｑ故障診断
結果、Ｒ アンテナ利得情報、Ｓ ＥＣＭ環境下故障診
断結果。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の送受信モジュールから構成される
   電子走査型アンテナを備えたレーダ装置において、個々
   の送受信モジュールの送信及び受信機能の故障診断を行
   うためのレーダパラメータを格納するアンテナ故障診断
   パラメータマップ生成装置と、電子走査型アンテナの各
   送受信モジュールの出力低下等をモニタし故障判定を行
   う故障判定装置と、限られた捜索覆域をカバーする複数
   のビームスポットを格納する捜索ビームスポットマップ
   生成装置と、決められた捜索覆域を決められた捜索時間
   間隔でビーム照射するために必要な単位時間当たりの捜
   索ビームスポット数を求め、これを上記捜索ビームスポ
   ットマップ生成装置から取り出し、取り出した捜索ビー
   ムスポットに対して最大探知距離を満足するためのビー
   ムパラメータを生成する捜索パラメータ算出装置と、捜
   索で検出された信号が、真の目標かどうかを判断するた
   めのビームパラメータを算出する検定パラメータ算出装
   置と、追尾目標に対する要求追尾精度を維持するための
   ビームパラメータを算出する追尾パラメータ算出装置
   と、上記アンテナ故障診断パラメータマップ生成装置、
   捜索パラメータ算出装置、検定パラメータ算出装置及び
   追尾パラメータ算出装置から入力する各種レーダパラメ
   ータを単位時間毎に決められた優先順位で並べ、送出す
   るスケジューリング装置と、オペレータから指示される
   運用情報により、上記捜索パラメータ算出装置、検定パ
   ラメータ算出装置及び追尾パラメータ算出装置の処理を
   変更するモード制御装置とを備えたことを特徴とする電
   子走査レーダビーム制御装置。
2. 【請求項２】 複数の送受信モジュールから構成される
   電子走査型アンテナを備えたレーダ装置において、個々
   の送受信モジュールの送信及び受信機能の故障診断を行
   うためのレーダパラメータを格納するアンテナ故障診断
   パラメータマップ生成装置と、電子走査型アンテナの各
   送受信モジュールの出力低下等をモニタし故障判定を行
   う故障判定装置と、上記故障判定装置の結果を受け、故
   障した送受信モジュールによるアンテナ利得への影響を
   常時計算する有効アンテナ利得計算装置と、限られた捜
   索覆域をカバーする複数のビームスポットを格納する捜
   索ビームスポットマップ生成装置と、決められた捜索覆
   域を決められた捜索時間間隔でビーム照射するために必
   要な単位時間当たりの捜索ビームスポット数を求め、こ
   れを上記捜索ビームスポットマップ生成装置から取り出
   し、取り出した捜索ビームスポットに対して最大探知距
   離を満足するためのビームパラメータを生成する捜索パ
   ラメータ算出装置と、捜索で検出された信号が、真の目
   標かどうかを判断するためのビームパラメータを算出す
   る検定パラメータ算出装置と、追尾目標に対する要求追
   尾精度を維持するためのビームパラメータ計算に、送受
   信モジュールの故障診断結果を反映する適応型追尾パラ
   メータ算出装置と、上記アンテナ故障診断パラメータ算
   出装置、捜索パラメータ算出装置、検定パラメータ算出
   装置及び適応型追尾パラメータ算出装置から入力する各
   種レーダパラメータを単位時間毎に決められた優先順位
   で並べ、送出するスケジューリング装置と、オペレータ
   から指示される運用情報により、上記捜索パラメータ算
   出装置、検定パラメータ算出装置及び適応型追尾パラメ
   ータ算出装置の処理を変更するモード制御装置とを備え
   たことを特徴とする電子走査レーダビーム制御装置。
3. 【請求項３】 複数の送受信モジュールから構成される
   電子走査型アンテナを備えたレーダ装置において、個々
   の送受信モジュールの送信及び受信機能の故障診断を行
   うためのレーダパラメータを格納するアンテナ故障診断
   パラメータマップ生成装置と、電子走査型アンテナの各
   送受信モジュールの出力低下等をモニタし故障判定を行
   う故障判定装置と、上記故障判定装置の結果を受け、故
   障した送受信モジュールによるアンテナ利得への影響を
   常時計算する有効アンテナ利得計算装置と、限られた捜
   索覆域をカバーする複数のビームスポットを格納する捜
   索ビームスポットマップ生成装置と、決められた捜索覆
   域を決められた捜索時間間隔でビーム照射するために必
   要な単位時間当たりの捜索ビームスポット数を求め、こ
   れを上記捜索ビームスポットマップ生成装置から取り出
   し、取り出した捜索ビームスポットに対して最大探知距
   離を満足するためのビームパラメータ生成に、送受信モ
   ジュールの故障診断結果を反映する適応型捜索パラメー
   タ算出装置と、捜索で検出された信号が真の目標かどう
   かを判断するためのビームパラメータ算出に、送受信モ
   ジュールの故障診断結果を反映する適応型検定パラメー
   タ算出装置と、追尾目標に対する要求追尾精度を維持す
   るためのビームパラメータ計算に送受信モジュールの故
   障診断結果を反映する適応型追尾パラメータ算出装置
   と、上記アンテナ故障診断パラメータ算出装置、適応型
   捜索パラメータ算出装置、適応型検定パラメータ算出装
   置及び適応型追尾パラメータ算出装置から入力する各種
   レーダパラメータを単位時間毎に決められた優先順位で
   並べ、送出するスケジューリング装置と、オペレータか
   ら指示される運用情報により、上記適応型捜索パラメー
   タ算出装置、適応型検定パラメータ算出装置及び適応型
   追尾パラメータ算出装置の処理を変更するモード制御装
   置とを備えたことを特徴とする電子走査レーダビーム制
   御装置。
4. 【請求項４】 複数の送受信モジュールから構成される
   電子走査型アンテナを備えたレーダ装置において、個々
   の送受信モジュールの送信及び受信機能の故障診断を行
   うためのレーダパラメータを格納するアンテナ故障診断
   パラメータマップ生成装置と、電子走査型アンテナの各
   送受信モジュールの出力低下等をモニタし故障判定を行
   う故障判定装置と、上記故障診断装置により故障と判断
   された送受信モジュールのレーダ受信ビデオに対しＥＣ
   Ｍ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｕｎｔｅｒ Ｍｅａｓ
   ｕｒｅ）環境下検出用のしきい値を設け、ＥＣＭ環境下
   による誤診を防ぐＥＣＭ判定装置と、上記ＥＣＭ判定装
   置の結果を受け、故障した送受信モジュールによるアン
   テナ利得への影響を常時計算する有効アンテナ利得計算
   装置と、限られた捜索覆域を一定の探知確率で目標検出
   を可能とし、かつ規定の捜索時間間隔を満足するための
   ビームパラメータの計算に送受信モジュールの故障診断
   結果を反映する適応型捜索パラメータ算出装置と、捜索
   で検出された信号が真の目標かどうかを判断するための
   ビームパラメータ算出に送受信モジュールの故障診断結
   果を反映する適応型検定パラメータ算出装置と、追尾目
   標に対する要求追尾精度を維持するためのビームパラメ
   ータ計算に送受信モジュールの故障診断結果を反映する
   適応型追尾パラメータ算出装置と、上記アンテナ故障診
   断パラメータ算出装置、適応型捜索パラメータ算出装
   置、適応型検定パラメータ算出装置及び適応型追尾パラ
   メータ算出装置から入力する各種レーダパラメータを単
   位時間毎に決められた優先順位で並べ、送出するスケジ
   ューリング装置と、オペレータから指示される運用情報
   により、上記適応型捜索パラメータ算出装置、適応型検
   定パラメータ算出装置及び適応型追尾パラメータ算出装
   置の処理を変更するモード制御装置とを備えたことを特
   徴とする電子走査レーダビーム制御装置。