JP2000171551A - マルチビーム・レーダ装置 - Google Patents

マルチビーム・レーダ装置

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JP2000171551A
JP2000171551A JP10345713A JP34571398A JP2000171551A JP 2000171551 A JP2000171551 A JP 2000171551A JP 10345713 A JP10345713 A JP 10345713A JP 34571398 A JP34571398 A JP 34571398A JP 2000171551 A JP2000171551 A JP 2000171551A
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貴志 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 目標の状況に応じて、ビーム間隔およびビー
ム本数を制御することによって、目標の検出率を上げる
と共に、システムリソースの有効活用がはかれるマルチ
ビーム・レーダ装置を提供する。 【解決手段】 本発明のマルチビーム・レーダ装置は、
目標からの反射電力を検出する受信電力検出手段、目標
までの距離を検出する距離検出手段、および目標のスピ
ードを検出するスピード検出手段、これらの手段で検出
された情報を所定の閾値と比較するビーム制御手段とを
備え、比較の結果に基づいてDBF手段を制御してビー
ムの本数および間隔を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、目標の状況に応じ
て受信マルチビームの本数および間隔を制御するレーダ
装置に関する。特に、目標からの受信電力、目標までの
距離、目標のスピードに従って、受信マルチビームの本
数および間隔を制御するレーダ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のマルチビーム・レーダ装置におい
ては、通常、図16,図17に示すように受信ビームを
方位方向および高度方向に決まった間隔で走査してい
た。ここで、図16は、従来のマルチビーム・レーダ装
置のシステム構成を示す図である。図17は、従来のマ
ルチビーム・レーダ装置における目標の検出を説明する
ための図である。図16において、1aは送信アンテナ
から放射された送信波が目標に当たって反射した反射波
をマルチビームを有する受信アンテナが受信して目標を
検出するレーダ装置、2aは目標からの反射波を受信す
る受信アンテナのマルチビーム、3aは受信された信号
を増幅し周波数変換する受信手段、4aは受信手段3a
からの受信信号をA/D変換するA/D変換器、5aは
A/D変換器4の出力データに基づいて受信ビームを形
成するデジタルビームフォーミング手段(以降DBF手
段と呼ぶ)、6aはDBF手段5aの出力データから目
標を検出する目標検出手段、7aは検出された目標に対
するデータ処理を行うデータ処理手段、9aは受信アン
テナ、10aは送信ビーム、11aは送信アンテナ、1
2aは送信アンテナ11aから放射される送信信号を発
生するための送信手段、13aはデータ処理手段7aで
生成されたデータを表示する表示手段である。
【0003】このような従来のマルチビーム・レーダ装
置の動作を以下に説明する。目標を探知もしくは追尾す
る際に、送信手段12aで生成された送信信号は、レー
ダ装置1aの送信アンテナ11aから電波として放射さ
れる。放射された電波は、目標で反射され、反射された
電波はレーダ装置1の受信アンテナ9aで受信される。
受信された信号は、受信手段3aにより増幅、周波数変
換され、A/D変換器4aでA/D変換され、DBF手
段5aへ送られる。DBF手段5aでは、A/D変換器
4aから得られた信号をデータ処理手段7aから得られ
た制御情報(目標の位置および受信電力)を元に受信マ
ルチビーム2aを形成する。DBF手段5aで生成され
たビームは目標検出手段6aへ送られる。目標検出手段
6aでは、DBF手段5aで得られたデータからクラッ
タ等の不要信号を除去し、閾値を越えた値のみを目標と
して検出する。目標検出手段6aの出力信号は、データ
処理手段7aへ送られる。データ処理手段7aは、目標
の位置および受信電力を算出する。
【0004】図17は、従来のレーダ装置1の動作を説
明するための図である。図17(a)は受信ビームを側
面から見た図であり、図17(b)は受信ビームを正面
から見た図である。図17(a),(b)において、目
標で反射した電波は受信アンテナ9aの受信ビーム2a
で受信される。受信ビームは水平方向および高度方向が
異なる一定の間隔を有する複数のビームで形成されてお
り、目標方向付近で最大の受信感度を有するように形成
される。このようにして受信された複数の反射電波に基
づいて、それに続くレーダ装置1a中の処理によって、
目標の位置、速度などの情報を得ていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のマ
ルチビーム・レーダ装置では、DBF手段5aは受信ビ
ーム2aを常に一定のビーム間隔に形成し、目標検出手
段6aおよびデータ処理手段7aは、DBF手段5aで
得られたマルチビームによって、目標物の位置や速度な
どの情報を算出していた。しかしながら、従来のマルチ
ビーム・レーダ装置では、目標から反射された電波の反
射電力が大きい目標に対しても反射電力が小さい目標に
対しても、ビームの間隔は一定であったので、反射電力
が大きい目標の場合には送信電力が無駄になり、反射電
力が小さい目標の場合には目標を検出できないことがあ
った。
【0006】本発明は、この様な従来の課題を解決する
ためになされたもので、目標の状況に応じて、ビーム間
隔およびビーム本数を制御し、目標を検出するに必要な
最低限のビームになるようにすることによって、目標の
検出率を上げることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明にお
いては、データ処理手段は目標からの反射電力を検出す
る受信電力検出手段、目標までの距離を検出する距離検
出手段、および目標のスピードを検出するスピード検出
手段を有し、DBF手段は受信信号の振幅および位相を
制御する振幅・位相演算手段、振幅・位相演算手段から
の各出力信号の積および/または和を演算する積和演算
手段を有し、さらに、データ処理手段で検出された目標
からの受信電力、目標までの距離、および目標のスピー
ド等の目標情報によってマルチビームのビーム本数また
は間隔の制御を行うビーム制御手段を有し、目標からの
目標情報が所定の閾値よりも大きいか小さいかによっ
て、DBF手段を制御してビームの本数および間隔を制
御するように構成される。
【0008】本発明の第2の発明においては、目標から
の受信電力が所定の閾値よりも大きいときは、ビーム制
御手段はDBF手段を制御してビームの本数を減らし、
目標からの受信電力が所定の閾値よりも小さいときは、
ビーム制御手段はDBF手段を制御してビームの本数を
増やすように構成される。
【0009】本発明の第3の発明においては、目標から
の距離が所定の閾値よりも遠いときは、ビーム制御手段
はDBF手段を制御してビームの本数を減らし、目標か
らの距離が所定の閾値よりも近いときは、ビーム制御手
段はDBF手段を制御してビームの本数を増やすように
構成される。
【0010】本発明の第4の発明においては、目標のス
ピードが所定の閾値よりも遅いときは、ビーム制御手段
はDBF手段を制御してビームの本数を減らし、目標か
らのスピードが所定の閾値よりも速いときは、ビーム制
御手段はDBF手段を制御してビームの本数を増やすよ
うに構成される。
【0011】本発明の第5の発明においては、目標から
の受信電力が所定の閾値よりも大きいときは、ビーム制
御手段はDBF手段を制御してビームの間隔を広げ、目
標からの受信電力が所定の閾値よりも小さいときは、ビ
ーム制御手段はDBF手段を制御してビームの間隔を狭
めるように構成される。
【0012】本発明の第6の発明においては、目標から
の距離が所定の閾値よりも遠いときは、ビーム制御手段
はDBF手段を制御してビームの間隔を狭め、目標から
の距離が所定の閾値よりも近いときは、ビーム制御手段
はDBF手段を制御してビームの間隔を広げるように構
成される。
【0013】本発明の第7の発明においては、目標のス
ピードが所定の閾値よりも遅いときは、ビーム制御手段
はDBF手段を制御してビームの間隔を狭め、目標から
のスピードが所定の閾値よりも速いときは、DBF手段
を制御してビームの間隔を広げるように構成される。
【0014】本発明の第8の発明においては、目標まで
の距離に対応した複数の受信ビームを有し、目標までの
距離が所定の閾値よりも遠い目標に対しては、ビーム制
御手段はDBF手段を制御してビームの本数を増やし、
目標までの距離が所定の閾値よりも近い目標に対して
は、ビーム制御手段はDBF手段を制御してビームの本
数を減らすように構成される。
【0015】本発明の第9の発明においては、目標まで
の距離に対応した複数の受信ビームを有し、目標までの
距離が所定の閾値よりも遠い目標に対しては、ビーム制
御手段はDBF手段を制御してビームの間隔を狭め、目
標までの距離が所定の閾値よりも近い目標に対しては、
ビーム制御手段はDBF手段を制御してビームの間隔を
広げるように構成される。
【0016】本発明の第10の発明においては、送信ビ
ームと受信ビームがパルスチェイスを行う場合に、目標
までの距離が所定の閾値よりも遠い目標に対しては、ビ
ーム制御手段はDBF手段を制御してビームの本数を少
なくし、目標までの距離が所定の閾値よりも近い目標に
対しては、ビーム制御手段はDBF手段を制御してビー
ムの本数を増やすように構成される。
【0017】本発明の第11の発明においては、送信ビ
ームと受信ビームがパルスチェイスを行う場合に、目標
までの距離が所定の閾値よりも遠い目標に対しては、ビ
ーム制御手段はDBF手段を制御してビームの間隔を狭
くし、目標までの距離が所定の閾値よりも近い目標に対
しては、ビーム制御手段はDBF手段を制御してビーム
の間隔を広げるように構成される。
【0018】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、本発明の
実施の形態1のレーダ装置のシステム構成を示す図であ
る。図1において、1は送受信を行うレーダ装置、2は
レーダ装置1により送信された電波が目標に当たりそこ
で反射した電波を受信するための受信ビームを示す図で
ある。3は受信された電波を各アレイ素子毎に増幅する
受信手段、4は受信手段で増幅された各データを各アレ
イ素子毎に対応してそれぞれA/D変換するA/D変換
器、5はA/D変換器4でA/D変換されたデータの位
相や振幅をディジタル的に変化させ、受信ビームを形成
するデジタルビームフォーミング手段(以降DBFと呼
ぶ)、6はDBF手段5から与えられたデータから目標
を検出する目標検出手段、7は検出された目標データに
関し、目標までの距離、目標の速度および目標からの反
射波の受信電力等を演算するデータ処理手段、8はデー
タ処理手段により変換された目標までの距離、目標の速
度および受信電力等のデータに基づいて受信ビームの間
隔や本数などを決定するビーム制御手段、9は受信アン
テナ、10は送信ビーム、11は送信アンテナ、12は
送信アンテナ11から放射される送信信号を発生するた
めの送信手段、13はデータ処理手段7で処理されたデ
ータを表示する表示手段である。
【0019】図2は、本発明の実施の形態1のレーダ装
置のシステム構成における詳細構成を示す図である。図
2において、14はA/D変換器4でA/D変換された
データの振幅や位相をディジタル的に変化させる振幅・
位相演算手段、16は振幅・位相演算手段14で生成さ
れた各アレイアンテナ素子対応の信号を乗算および加算
する積和演算手段、17は目標までの距離を検出する距
離検出手段、18は目標のスピードを検出するスピード
検出手段、19は目標からの受信電力を検出する受信電
力検出手段である。
【0020】次に、本発明の実施の形態1のマルチビー
ム・レーダ装置1の動作について説明する。図1および
図2に示すように、この実施の形態1では、送信アンテ
ナから放射されたレーダ電波が目標で反射され、受信ア
ンテナで受信された受信電力の大小により受信ビームの
本数を変更するように動作する。まず、送信手段12に
より送信アンテナ11を介して電波の放射が行われる。
次に、目標に当たって反射され受信アンテナ9により受
信された電波は、受信手段3で、受信アンテナ9を構成
する各アレイ素子ごとに増幅され、A/D変換器で受信
アンテナ9を構成する各アレイ素子ごとにディジタルデ
ータに変換され、DBF手段5に出力される。DBF手
段5では、入力された1〜nの各ディジタル信号は、振
幅・位相演算手段14において、各アレイ素子の出力毎
にディジタル的にその振幅および位相が制御され、後に
図4で説明するように、1〜m本の受信ビームが形成さ
れる。ここで、m,nは正の正数である。目標検出手段
6では、DBF手段5で形成されたm本の受信ビームに
基づいて目標を検出する。データ処理手段7では、目標
検出手段6で検出された目標について、距離検出手段1
7で受信アンテナから目標までの距離を求め、スピード
検出手段18で目標の移動速度を求め、および受信電力
検出手段19で目標から反射された反射波の受信電力を
求める。ビーム制御手段8は、データ処理手段7中の距
離検出手段17、スピード検出手段18、および受信電
力検出手段19でそれぞれ得られた目標までの距離、目
標の移動速度、および目標から反射された反射波の受信
電力に従ってDBF手段5中の振幅・位相演算手段14
および積和演算手段16を制御しビームの本数を制御す
る。
【0021】図3は、本発明の実施の形態1のレーダ装
置のシステム構成におけるDBF手段5のさらに詳細な
構成を示す図である。図3では、DBF手段5が、受信
手段3で受信され、A/D変換器4でA/D変換された
各アレイ素子の出力である入力1〜nからm個のグルー
プを作り各グループ毎に1本の受信ビームを生成する様
子を示す。A/D変換器4から入力された各ディジタル
データを所望の数だけ束ね、各グループを形成し、各グ
ループ毎に振幅・位相演算手段14中の振幅・位相演算
器15を制御し、その後各グループ毎の信号を加算する
ことによって、各ビームのを調整できる。図4は、図3
のDBF手段5によって生成されたm本のビームの一例
を示す図である。図4は、本発明の実施の形態1のレー
ダ装置のシステム構成におけるDBF手段5で得られる
m本(図4中では3本の例示される)の受信ビームを示
す図である。DBF手段5で制御された結果m本のマル
チビームがDBF手段5で生成され、そのm本のマルチ
ビームの方向、本数を制御することによって、システム
リソースの有効活用をはかることができる。
【0022】本発明の実施の形態1においては、図2に
示すように、データ処理手段7は、目標で反射された受
信電力を受信アンテナ9で受信された電波から求め、そ
の目標で反射された受信電力に応じてビームの本数を増
減させる制御を行う。たとえば、目標からの受信電力が
大きかった場合には、ビーム制御手段8は、データ処理
手段7によって得られた演算結果によって、目標での反
射が大きいと判断し、DBF手段5の振幅・位相演算器
15を制御して、図5(a),図5(b)に示すよう
に、ビームの本数を減らす。図5(a),図5(b)で
はビームの数は、たとえば、高度方向に1、水平方向に
4の合計4本である。ビームの本数を減らす制御を行っ
ても、目標からの受信電力が大きいため目標の検出率が
下がることはない。一方、受信電力が小さかった場合
は、ビーム制御手段8は、データ処理手段7によって得
られた演算結果によって、目標での反射が小さいと判断
し、DBF手段5の振幅・位相演算器15を制御して、
図5(c),図5(d)に示すように、ビームの本数を
増やす。これによって、目標の捜索範囲が広がり目標を
検出できなくなる確率が減り、目標の検出率が上がる。
図5(c),図5(d)ではビームの数は、たとえば、
高度方向に3、水平方向に4の合計12本である。以上
のように受信電力に応じてビームの本数を制御を行うこ
とにより、無駄なビームを形成する必要がなくなるの
で、システムリソースの有効活用ができる。
【0023】実施の形態2.本発明の実施の形態2にお
いては、目標までの距離の大小によりビーム本数を制御
する。たとえば、目標が遠くにあった場合は、ビーム制
御手段8は、データ処理手段7によって得られた演算結
果に基づいて、目標までの距離が遠いと判断し、DBF
手段5の振幅・位相演算器15を制御して、図6
(a),図6(b)に示すように、ビームの本数を減ら
す。図6(a),図6(b)ではビームの数は、たとえ
ば、高度方向に1、水平方向に4の合計4本である。ビ
ームの本数を減らしても目標までの距離が遠いので、目
標は探知範囲からはずれにくく、また、余分なビームを
形成する必要がなくるので、システムリソースの有効活
用ができる。一方、目標が近くにあった場合は、ビーム
制御手段8は、データ処理手段7によって得られた演算
結果によって、目標までの距離が近いと判断し、DBF
手段5の振幅・位相演算器15を制御して、図6
(c),図6(d)に示すように、受信ビームの本数を
増やす。これによって、目標の探知範囲が広がり目標が
探知範囲から外れることが減り検出率が上がる。図6
(c),図6(d)ではビームの数は、たとえば、高度
方向に3、水平方向に4の合計12本である。以上のよ
うに目標までの距離に応じてビームの本数を制御を行う
ことにより、無駄なビームを形成する必要がなくなるの
で、システムリソースの有効活用ができる。
【0024】実施の形態3.本発明の実施の形態3にお
いては、目標のスピードに対応してビーム本数を制御す
る。たとえば、目標のスピードが遅かった場合は、ビー
ム制御手段8は、データ処理手段7によって得られた演
算結果に基づいて、目標のスピードが遅いと判断し、D
BF手段5の振幅・位相演算器15を制御して、図7
(a),図7(b)に示すように、ビームの本数を減ら
す。図7(a),図7(b)ではビームの数は、たとえ
ば、高度方向に1、水平方向に4の合計4本である。ビ
ームの本数を減らしても目標のスピードが遅いので、目
標は探知範囲からはずれにくく、また、無駄なビームを
形成する必要がなくなるので、システムリソースの有効
活用ができる。一方、目標のスピードが速い場合は、ビ
ーム制御手段8は、データ処理手段7によって得られた
演算結果によって、目標のスピードが速いと判断し、D
BF手段5の振幅・位相演算器15を制御して、図7
(c),図7(d)に示すように、受信ビームの本数を
増やす。これによって、目標の探知範囲が広がり目標が
探知範囲から外れることが減り検出率が上がる。図7
(c),図7(d)ではビームの数は、たとえば、高度
方向に3、水平方向に4の合計12本である。
【0025】実施の形態4.本発明の実施の形態4〜実
施の形態6においては、受信ビームの間隔を増減させる
制御を行うことによって目標を適切に検出するレーダ装
置1に関する。まず、受信ビームの間隔を制御する一例
について説明する。図8は、データ処理手段7から得ら
れた検出信号に基づいて、ビーム制御手段8がDBF手
段5中の振幅・位相演算手段14および積和演算手段1
6を制御して各マルチビームの方向を変化させることに
よって、目標付近におけるビームの間隔を制御するもの
である。
【0026】本発明の実施の形態4においては、図2に
示すように、データ処理手段7は、目標で反射された受
信電力を受信アンテナ9で受信された電波から求め、そ
の受信電力に応じてビームの間隔を増減させる制御を行
う。たとえば、目標からの受信電力が大きかった場合に
は、ビーム制御手段8は、データ処理手段7によって得
られた演算結果によって、目標での反射が大きいと判断
し、DBF手段5の振幅・位相演算器15を制御して、
図9(a),図9(b)に示すように、各ビームの間隔
を広げる。ビーム間隔を通常よりも広げることは、一般
には、目標からの受信電力を減少させ、目標を発見しづ
らくしてしまう。しかしながら、この場合、目標からの
受信電力が大きいため、目標検出手段6で目標検出に必
要な受信電力の閾値を越えているので、十分に目標を検
出することが可能である。また、ビーム間隔を広げるこ
とによりレーダの検索範囲を広げることも可能となる一
方、受信電力が小さかった場合は、ビーム制御手段8は
目標での反射が小さいと判断し、DBF手段5の振幅・
位相演算器15を制御して、図9(c),図9(d)に
示すように、ビームの間隔を狭める。一般には、ビーム
間隔を狭くすることにより、レーダの捜索する範囲が狭
くなってしまうが、この場合には、ビーム形成時のアン
テナ利得の損失が減り、反射のより小さい目標に対して
も十分に追尾を行うことができる。
【0027】以上のように、反射電力の大小に応じてビ
ーム間隔を制御すると、レーダの特性が上がり目標の検
出率がよくなる。ビーム間隔を広げた場合は、必要な距
離分だけビーム間隔を広げたことによってレーダの捜索
範囲が広がり検出率が上がり、ビーム間隔を狭めた場合
は、ビーム形成時の損失が減るため探知距離が伸びると
同時に検出率も上がる。
【0028】実施の形態5.本発明の実施の形態5にお
いては、目標までの距離によってビーム間隔を制御す
る。たとえば、目標が遠くにあった場合は、ビーム制御
手段8は、データ処理手段7によって得られた演算結果
に基づいて、目標までの距離が遠いと判断し、DBF手
段5の振幅・位相演算器15を制御して、図10
(a)、図10(b)に示すようにビームの間隔を狭く
する。ビームの間隔を狭めても目標までの距離が遠いの
で、目標は探知範囲からはずれにくい。このことによ
り、ビームの探知距離も伸び、目標を見失ったり検出で
きない確率が減り検出率が上がる。一方、目標が近くに
あった場合は、ビーム制御手段8は、データ処理手段7
によって得られた演算結果によって、目標までの距離が
近いと判断し、DBF手段5の振幅・位相演算器15を
制御して、図10(c),図10(d)に示すように、
受信ビームの間隔を広げる。受信ビームの間隔を広げる
ことにより、探知範囲が広がり目標が探知範囲から外れ
ることが減り検出率が上がる。
【0029】実施の形態6.本発明の実施の形態6にお
いては、目標のスピードに対応してビーム間隔を制御す
る。たとえば、スピードが遅かった場合は、ビーム制御
手段8は、データ処理手段7によって得られた演算結果
に基づいて、目標のスピードが遅いと判断し、DBF手
段5の振幅・位相演算器15を制御して、図11
(a),図11(b)に示すように、ビームの間隔を狭
める。ビームの間隔を狭めても目標のスピードが遅いの
で、目標は探知範囲からはずれにくい。一方、目標のス
ピードが速い場合は、ビーム制御手段8は、データ処理
手段7によって得られた演算結果によって、目標のスピ
ードが速いと判断し、DBF手段5の振幅・位相演算器
15を制御して、図11(c),図11(d)に示すよ
うに、受信ビームの間隔を広げる。受信ビームの間隔を
広げることにより、探知範囲が広がり目標のスピードが
速くても探知範囲から外れることが減り検出率が上が
る。
【0030】実施の形態7.本発明の実施の形態7にお
いては、目標までの距離に応じてビーム本数を組み合わ
せる。たとえば、図12(a),(b)に示すように、
近くの目標に対してはビーム2bで示すようにビームの
本数を少なくし、遠くの目標に対してはビーム2aで示
すようにビームの本数を多くし、目標までの距離に対応
して異なるビーム本数が使用されるようにする。これに
より、目標を検出するための適切なビーム本数の制御が
行われ、システムリソースの有効活用ができる。もちろ
ん、目標のある位置だけ、さらにビームの本数を増やす
制御を行うことも可能である。
【0031】実施の形態8.本発明の実施の形態8にお
いては、目標までの距離に応じてビーム間隔を組み合わ
せる。たとえば、図13(a),(b)に示すように、
近くの目標に対してはビーム2bで示すようにビームの
間隔を広くし、遠くの目標に対してはビーム2aで示す
ようにビームの間隔を狭くし、目標までの距離に対応し
て異なるビーム間隔が使用されるようにする。これによ
り、適切なビーム間隔の制御が行われ、システムリソー
スの有効活用ができる。もちろん、目標のある位置だけ
さらにビーム間隔を狭める制御を行うことも可能であ
る。
【0032】実施の形態9.本発明の実施の形態9にお
いては、パルスチェイスの際に、目標までの距離に応じ
て受信ビームの本数を制御するように構成される。パル
スチェイスとは、送信ビームを受信ビームが追いかける
ことによって目標を検出する方法である。図14は、パ
ルスチェイスの際に目標までの距離に応じてビーム本数
を制御する本発明の実施の形態9のマルチビーム・マル
チビーム・レーダ装置を説明するための図である。目標
が遠くにあった場合、図14(a),図14(b)に示
すように、パルスチェイスを行う受信ビーム数を少なく
する。ビームの本数を減らしても目標までの距離が遠い
ので、目標は探知範囲からはずれにくく、また、余分な
ビームを形成する必要がなくなるので、システムリソー
スの有効活用ができる。一方、目標が近くにあった場
合、図14(c),図14(d)に示すように、パルス
チェイスを行う受信ビームの本数を多くする。これによ
り、目標の探知範囲が広がり目標が探知範囲から外れる
ことが減り目標の検出率が上がる。
【0033】実施の形態10.本発明の実施の形態10
においては、送信ビームを受信ビームが追いかけるパル
スチェイスの際に、目標までの距離に応じて受信ビーム
間隔を制御するように構成される。図15は、パルスチ
ェイスの際に目標までの距離に応じてビーム本数を制御
する本発明の実施の形態10のマルチビーム・マルチビ
ーム・レーダ装置を説明するための図である。目標が遠
くにあった場合、図15(a),図15(b)に示すよ
うに、DBF手段5の振幅・位相演算器15を制御して
パルスチェイスを行う受信ビームの間隔を狭くする。ビ
ームの間隔を狭めても目標までの距離が遠いので、探知
範囲からはずれにくい。このことにより、ビームの探知
距離も伸び、目標を見失ったり検出できない確率が減り
検出率が上がる。一方、目標が近くにあった場合、図1
5(c),図15(d)に示すように、パルスチェイス
を行う受信ビームの間隔を広くする。これにより、目標
の探知範囲が広がり目標が探知範囲から外れることが減
り目標の検出率が上がる。
【0034】
【発明の効果】本発明の第1の発明においては、データ
処理手段は目標からの反射電力を検出する受信電力検出
手段、目標までの距離を検出する距離検出手段、および
目標のスピードを検出するスピード検出手段を有し、D
BF手段は受信信号の振幅および位相を制御する振幅・
位相演算手段、振幅・位相演算手段からの各出力信号の
積および/または和を演算する積和演算手段を有し、さ
らに、データ処理手段で検出された目標からの受信電
力、目標までの距離、および目標のスピード等の目標情
報によってマルチビームのビーム本数または間隔の制御
を行うビーム制御手段を有し、目標からの目標情報が所
定の閾値よりも大きいか小さいかによって、DBF手段
を制御してビームの本数および間隔を制御するように構
成されるので、目標は探知範囲からはずれにくく、また
余分なビームを形成する必要がなくるので、システムリ
ソースの有効活用ができる。
【0035】本発明の第2の発明においては、目標から
の受信電力が所定の閾値よりも大きいときは、ビーム制
御手段はDBF手段を制御してビームの本数を減らし、
目標からの受信電力が所定の閾値よりも小さいときは、
ビーム制御手段はDBF手段を制御してビームの本数を
増やすように構成されるので、目標は探知範囲からはず
れにくくなる。
【0036】本発明の第3の発明においては、目標から
の距離が所定の閾値よりも遠いときは、ビーム制御手段
はDBF手段を制御してビームの本数を減らし、目標か
らの距離が所定の閾値よりも近いときは、ビーム制御手
段はDBF手段を制御してビームの本数を増やすように
構成されるので、目標は探知範囲からはずれにくくな
る。
【0037】本発明の第4の発明においては、目標のス
ピードが所定の閾値よりも遅いときは、ビーム制御手段
はDBF手段を制御してビームの本数を減らし、目標か
らのスピードが所定の閾値よりも速いときは、ビーム制
御手段はDBF手段を制御してビームの本数を増やすよ
うに構成されるので、目標は探知範囲からはずれにくく
なる。
【0038】本発明の第5の発明においては、目標から
の受信電力が所定の閾値よりも大きいときは、ビーム制
御手段はDBF手段を制御してビームの間隔を広げ、目
標からの受信電力が所定の閾値よりも小さいときは、ビ
ーム制御手段はDBF手段を制御してビームの間隔を狭
めるように構成されるので、適切な範囲のビーム間隔が
設定でき、レーダの特性が上がり目標の検出率がよくな
る。
【0039】本発明の第6の発明においては、目標から
の距離が所定の閾値よりも遠いときは、ビーム制御手段
はDBF手段を制御してビームの間隔を狭め、目標から
の距離が所定の閾値よりも近いときは、ビーム制御手段
はDBF手段を制御してビームの間隔を広げるように構
成されるので、適切な範囲のビーム間隔が設定でき、レ
ーダの特性が上がり目標の検出率がよくなる。
【0040】本発明の第7の発明においては、目標のス
ピードが所定の閾値よりも遅いときは、ビーム制御手段
はDBF手段を制御してビームの間隔を狭め、目標から
のスピードが所定の閾値よりも速いときは、DBF手段
を制御してビームの間隔を広げるように構成されるの
で、適切な範囲のビーム間隔が設定でき、レーダの特性
が上がり目標の検出率がよくなる。
【0041】本発明の第8の発明においては、目標まで
の距離に対応した複数の受信ビームを有し、目標までの
距離が所定の閾値よりも遠い目標に対しては、ビーム制
御手段はDBF手段を制御してビームの本数を増やし、
目標までの距離が所定の閾値よりも近い目標に対して
は、ビーム制御手段はDBF手段を制御してビームの本
数を減らすように構成されるので、目標は探知範囲から
はずれにくくなる。
【0042】本発明の第9の発明においては、目標まで
の距離に対応した複数の受信ビームを有し、目標までの
距離が所定の閾値よりも遠い目標に対しては、ビーム制
御手段はDBF手段を制御してビームの間隔を狭め、目
標までの距離が所定の閾値よりも近い目標に対しては、
ビーム制御手段はDBF手段を制御してビームの間隔を
広げるように構成されるので、適切な範囲のビーム間隔
が設定でき、レーダの特性が上がり目標の検出率がよく
なる。
【0043】本発明の第10の発明においては、送信ビ
ームと受信ビームがパルスチェイスを行う場合に、目標
までの距離が所定の閾値よりも遠い目標に対しては、ビ
ーム制御手段はDBF手段を制御してビームの本数を少
なくし、目標までの距離が所定の閾値よりも近い目標に
対しては、ビーム制御手段はDBF手段を制御してビー
ムの本数を増やすように構成されるので、目標は探知範
囲からはずれにくくなる。
【0044】本発明の第11の発明においては、送信ビ
ームと受信ビームがパルスチェイスを行う場合に、目標
までの距離が所定の閾値よりも遠い目標に対しては、ビ
ーム制御手段はDBF手段を制御してビームの間隔を狭
くし、目標までの距離が所定の閾値よりも近い目標に対
しては、ビーム制御手段はDBF手段を制御してビーム
の間隔を広げるように構成されるので、適切な範囲のビ
ーム間隔が設定でき、レーダの特性が上がり目標の検出
率がよくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1のマルチビーム・レー
ダ装置のシステム構成を示す図である。
【図2】 本発明の実施の形態1のマルチビーム・レー
ダ装置のより詳細な構成を説明するための図である。
【図3】 本発明の実施の形態1のレーダ装置のシステ
ム構成におけるDBF手段の詳細構成を示す図である。
【図4】 本発明の実施の形態1のレーダ装置のシステ
ム構成におけるDBF手段から得られるm本の受信ビー
ムを示す図である。
【図5】 本発明の実施の形態1のマルチビーム・レー
ダ装置において、受信処理に従ってビーム本数を制御す
る様子を説明するための図である。
【図6】 本発明の実施の形態2のマルチビーム・レー
ダ装置において、目標までの距離に従ってビーム本数を
制御する様子を説明するための図である。
【図7】 本発明の実施の形態3のマルチビーム・レー
ダ装置において、目標のスピードに従ってビーム本数を
制御する様子を説明するための図である。
【図8】 本発明の実施の形態4〜6のマルチビーム・
レーダ装置において、m本のビームのビーム幅が変化す
る様子を説明するための図である。
【図9】 本発明の実施の形態4のマルチビーム・レー
ダ装置において、受信処理に従ってビーム幅を制御する
様子を説明するための図である。
【図10】 本発明の実施の形態5のマルチビーム・レ
ーダ装置において、目標までの距離に従ってビーム幅を
制御する様子を説明するための図である。
【図11】 本発明の実施の形態6のマルチビーム・レ
ーダ装置において、目標のスピードに従ってビーム幅を
制御する様子を説明するための図である。
【図12】 本発明の実施の形態7のマルチビーム・レ
ーダ装置において、ビーム本数を制御する様子を説明す
るための図である。
【図13】 本発明の実施の形態8のマルチビーム・レ
ーダ装置において、ビーム本数を制御する様子を説明す
るための図である。
【図14】 本発明の実施の形態9のマルチビーム・レ
ーダ装置において、パルスチェイスの際に目標までの距
離に応じてビーム本数を制御する様子を説明するための
図である。
【図15】 本発明の実施の形態10のマルチビーム・
レーダ装置において、パルスチェイスの際に目標までの
距離に応じてビーム間隔を制御する様子を説明するため
の図である。
【図16】 従来のマルチビーム・レーダ装置のシステ
ム構成を示す図である。
【図17】 従来のマルチビーム・レーダ装置の受信ビ
ームを示す図である。
【符号の説明】
1…レーダ装置 2…受信ビーム 3…受信手段 4…A/D変換器 5…DFB手段 6…目標検出手段 7…データ処理手段 8…ビーム制御手段 9…受信アンテナ 10…送信ビーム 11…送信アンテナ 12…送信手段 13…表示手段 14…振幅・位相演算手段 15…振幅・位相演算器 16…積和演算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J070 AB13 AB21 AC02 AD02 AD06 AD09 AE04 AG04 AG05 AG07 AH31 AK40 BB04 BB05 BB13 BB14 BB15

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電波を送信する送信手段、前記送信手段
    からの送信信号を放射する送信アンテナ、目標からの反
    射電波を受信する受信アンテナ、受信アンテナで受信さ
    れた電波を増幅する受信手段、前記受信手段からの信号
    をディジタル信号に変換するA/D変換器、前記A/D
    変換器からのディジタル信号からマルチビームを形成す
    るDBF手段、前記DBF手段により得られた信号から
    目標を検出する目標検出手段、前記目標検出手段からの
    出力信号に基づいてデータの処理を行うデータ処理手
    段、前記データ処理結果を表示する表示手段からなるレ
    ーダ装置において、 前記データ処理手段は目標からの反射電力を検出する受
    信電力検出手段、目標までの距離を検出する距離検出手
    段、および目標のスピードを検出するスピード検出手段
    を有し、 前記DBF手段は受信信号の振幅および位相を制御する
    振幅・位相演算手段、振幅・位相演算手段からの各出力
    信号の積および/または和を演算する積和演算手段を有
    し、 さらに、前記データ処理手段で検出された目標からの受
    信電力、目標までの距離、および目標のスピード等の目
    標情報によってマルチビームのビーム本数または間隔の
    制御を行うビーム制御手段を有し、 前記目標からの目標情報が所定の閾値よりも大きいか小
    さいかによって、DBF手段を制御してビームの本数お
    よび間隔を制御することを特徴とするマルチビーム・レ
    ーダ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のマルチビーム・レーダ装
    置において:前記目標からの受信電力が所定の閾値より
    も大きいときは、ビーム制御手段はDBF手段を制御し
    てビームの本数を減らし、前記目標からの受信電力が所
    定の閾値よりも小さいときは、ビーム制御手段はDBF
    手段を制御してビームの本数を増やすことを特徴とする
    マルチビーム・レーダ装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のマルチビーム・レーダ装
    置において:前記目標からの距離が所定の閾値よりも遠
    いときは、ビーム制御手段はDBF手段を制御してビー
    ムの本数を減らし、前記目標からの距離が所定の閾値よ
    りも近いときは、ビーム制御手段はDBF手段を制御し
    てビームの本数を増やすことを特徴とするマルチビーム
    ・レーダ装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のマルチビーム・レーダ装
    置において:前記目標のスピードが所定の閾値よりも遅
    いときは、ビーム制御手段はDBF手段を制御してビー
    ムの本数を減らし、前記目標からのスピードが所定の閾
    値よりも速いときは、ビーム制御手段はDBF手段を制
    御してビームの本数を増やすことを特徴とするマルチビ
    ーム・レーダ装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のマルチビーム・レーダ装
    置において:前記目標からの受信電力が所定の閾値より
    も大きいときは、ビーム制御手段はDBF手段を制御し
    てビームの間隔を広げ、前記目標からの受信電力が所定
    の閾値よりも小さいときは、ビーム制御手段はDBF手
    段を制御してビームの間隔を狭めることを特徴とするマ
    ルチビーム・レーダ装置。
  6. 【請求項6】 請求項1記載のマルチビーム・レーダ装
    置において:前記目標からの距離が所定の閾値よりも遠
    いときは、ビーム制御手段はDBF手段を制御してビー
    ムの間隔を狭め、前記目標からの距離が所定の閾値より
    も近いときは、ビーム制御手段はDBF手段を制御して
    ビームの間隔を広げることを特徴とするマルチビーム・
    レーダ装置。
  7. 【請求項7】 請求項1記載のマルチビーム・レーダ装
    置において:前記目標のスピードが所定の閾値よりも遅
    いときは、ビーム制御手段はDBF手段を制御してビー
    ムの間隔を狭め、前記目標からのスピードが所定の閾値
    よりも速いときは、DBF手段を制御してビームの間隔
    を広げることを特徴とするマルチビーム・レーダ装置。
  8. 【請求項8】 請求項1記載のマルチビーム・レーダ装
    置において:前記目標までの距離に対応した複数の受信
    ビームを有し、目標までの距離が所定の閾値よりも遠い
    目標に対しては、ビーム制御手段はDBF手段を制御し
    てビームの本数を増やし、目標までの距離が所定の閾値
    よりも近い目標に対しては、ビーム制御手段はDBF手
    段を制御してビームの本数を減らすことを特徴とするマ
    ルチビーム・レーダ装置。
  9. 【請求項9】 請求項1記載のマルチビーム・レーダ装
    置において:前記目標までの距離に対応した複数の受信
    ビームを有し、目標までの距離が所定の閾値よりも遠い
    目標に対しては、ビーム制御手段はDBF手段を制御し
    てビームの間隔を狭め、目標までの距離が所定の閾値よ
    りも近い目標に対しては、ビーム制御手段はDBF手段
    を制御してビームの間隔を広げることを特徴とするマル
    チビーム・レーダ装置。
  10. 【請求項10】 請求項1記載のマルチビーム・レーダ
    装置において:送信ビームと受信ビームがパルスチェイ
    スを行う場合に、目標までの距離が所定の閾値よりも遠
    い目標に対しては、ビーム制御手段はDBF手段を制御
    してビームの本数を少なくし、目標までの距離が所定の
    閾値よりも近い目標に対しては、ビーム制御手段はDB
    F手段を制御してビームの本数を増やすことを特徴とす
    るマルチビーム・レーダ装置。
  11. 【請求項11】 請求項1記載のマルチビーム・レーダ
    装置において:送信ビームと受信ビームがパルスチェイ
    スを行う場合に、目標までの距離が所定の閾値よりも遠
    い目標に対しては、ビーム制御手段はDBF手段を制御
    してビームの間隔を狭くし、目標までの距離が所定の閾
    値よりも近い目標に対しては、ビーム制御手段はDBF
    手段を制御してビームの間隔を広げることを特徴とする
    マルチビーム・レーダ装置。
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