JP2000321349A - マリンレーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型船舶が目標である場合、目標を検出する
ことが困難である場合があった。 【解決手段】 送信機１、送受切換手段２、送受信アン
テナ３および受信機４によりレーダ波が送受信され、受
信信号がＡ／Ｄ変換され、パルス圧縮された後、コーナ
ターンメモリ７に記憶される。次に、ＦＦＴ手段８〜Ｃ
ＦＡＲ手段１１により目標からのレーダ反射波を検出
し、その検出結果をＡＮＤ／ＯＲ判定器１７に供給す
る。一方、振幅検波手段１２〜ＣＦＡＲ手段１６により
目標の航行波浪からのレーダ反射波を検出し、その検出
結果をＡＮＤ／ＯＲ判定器１７に供給する。そしてＡＮ
Ｄ／ＯＲ判定器１７はそれらの検出結果に基づいて目標
を検出する。

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、水上を航行する
船舶などを検出するマリンレーダ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図６は、例えば「ＲＡＤＡＲ ＨＡＮＤ
ＢＯＯＫ ｓｅｃｏｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ」（ＭＥＲＲ
ＩＬＬ ＳＫＯＬＮＩＫ著、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ発
行、ｎｏ．４２３、第１７．１頁〜第１７．９頁、１９
９０年）に記載のコヒーレントレーダ技術を利用した従
来のマリンレーダ装置を示すブロック図である。

【０００３】図において、１０１はレーダ波を生成し、
送受信アンテナ１０３を介して送信する送信機であり、
１０２はレーダ波の送信および受信の切換えを実行する
送受切換手段であり、１０３はレーダ波を送信するとと
もにレーダ反射波を受信する送受信アンテナであり、１
０４は、レーダ反射波に対応する受信信号をＩ（Ｉｎ−
Ｐｈａｓｅ）成分とＱ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）成分に
分離する受信機である。

【０００４】１０５は受信機１０４によるＩ成分および
Ｑ成分をそれぞれデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
であり、１０６は所定のパルス圧縮方式で受信信号に対
してパルス圧縮処理を実行するパルス圧縮手段であり、
１０７はパルス圧縮処理後のデジタル信号を一時的に記
憶するコーナターンメモリである。

【０００５】１０８はパルス圧縮処理後のデジタル信号
をレンジセル毎にＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒ Ｔ
ｒａｎｓｆｏｒｍ）変換し、目標のドップラ周波数を推
定するＦＦＴ手段であり、１０９はレンジセル毎にＦＦ
Ｔ変換された信号の振幅検波をそれぞれ実行する振幅検
波手段である。

【０００６】１１０は、振幅検波手段１０９により順次
振幅検波された所定の数の信号についての電力信号をレ
ンジセル毎に加算平均する、いわゆるＰＤＩ（Ｐｏｓｔ
Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）処理
を実行するＰＤＩ手段であり、１１１はＰＤＩ手段１１
０により計算された電力信号に対してＣＦＡＲ（Ｃｏｎ
ｓｔａｎｔ Ｆａｕｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ）処
理（後述）を実行し、各周波数成分毎に目標を検出する
ＣＦＡＲ手段である。

【０００７】次に動作について説明する。送信機１０１
により生成されたレーダ波が送受切換手段１０２を介し
て送受信アンテナ１０３から送出され、船舶などの目標
からのレーダ反射波が送受信アンテナ１０３で検出さ
れ、その検出信号が送受切換手段１０２を介して受信機
１０４に供給されてレーダ反射波が受信され、受信信号
がＩ信号とＱ信号とに分離される。それらの信号は、Ａ
／Ｄ変換器１０５によりＡ／Ｄ変換された後、パルス圧
縮手段１０６に供給される。パルス圧縮手段１０６はＡ
／Ｄ変換後のデジタル信号に対して所定のパルス圧縮方
式でパルス圧縮処理を実行し、生成されたデジタル信号
をコーナターンメモリ１０７に記憶させる。

【０００８】そして、ＦＦＴ手段１０８は、コーナター
ンメモリ１０７に記憶されたデジタル信号をＦＦＴ変換
し、目標のドップラ周波数を推定する。これにより、ド
ップラ周波数の違いに基づいて、目標である船舶などか
らのレーダ反射波が海面からのレーダ反射波より分離さ
れる。

【０００９】振幅検波手段１０９はレンジセル毎にＦＦ
Ｔ変換された信号の振幅検波をそれぞれ実行し、ＰＤＩ
手段１１０は振幅検波手段１０９により順次振幅検波さ
れた所定の数の信号についての電力信号をレンジセル毎
に加算平均する。ＣＦＡＲ手段１１１は、ＰＤＩ手段１
１０により計算された電力信号に対してＣＦＡＲ処理を
実行し、各周波数成分毎に目標を検出する。そして検出
された目標の位置が図示せぬ表示装置などに表示され
る。

【００１０】図７はＣＦＡＲ処理を説明する図である。
ＣＦＡＲ処理では、ドップラ周波数成分毎に分離された
受信信号が、レーダの距離方向に沿ったレンジセルに格
納され、レンジセルのうちの目標の有無を判定すべき注
目セルを距離方向に沿って１セルずつ移動させていきな
がら目標の検出処理が実行される。図７において斜線で
示すセルが、注目セルである。目標の検出は、注目セル
に隣接するガードセルの外側の所定の数の参照セルの電
力の平均Ｂと注目セルの電力Ａとの比較の結果に基づい
て実行される。

【００１１】このとき、受信機雑音および海面反射波の
電力として参照セルの平均電力Ｂが計算され、式（１）
を満足する場合に目標が検出されたと判断する。 Ａ＞ｋ×Ｂ ・・・（１） ここで、ｋは誤警報確率を設定するために予め設定され
るＣＦＡＲ係数である。

【００１２】なお、上述のガードセルは、注目セルに目
標が存在する場合に、隣接するレンジセルに反射波の電
力が漏れることがあるため設けられており、ガードセル
の電力は考慮されない。

【００１３】以上のように、コヒーレントレーダ技術を
用いた従来のマリンレーダ装置では、目標の移動速度に
よるドップラ周波数が海面の動きによるドップラ周波数
から十分離れており目標からの反射波の強度が十分であ
れば、ＦＦＴ手段１０８により海面反射波成分が抑制さ
れ、ＣＦＡＲ手段１１１により目標からの反射波成分が
抽出され、船舶などの目標が検出される。

【００１４】なお、上記のものの他、従来のレーダ装置
として、特開昭５９−２００９８０号公報、特開昭６０
−２２６８０号公報、特開平３−２６２９９０号公報、
特開平４−１８６１８２号公報などに記載のものがあ
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来のマリンレーダ装
置は以上のように構成されているので、レーダ波を良好
に反射する例えば金属製の大型船舶などの目標であれば
検出することが可能であるが、目標が合成樹脂製のレジ
ャーボートや漁船などの小型船舶である場合には、水面
からの高さが低いため、海面のうねりによって船体が波
浪の陰になり目標を検出することが困難である場合があ
るなどの課題があった。

【００１６】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、小型船舶などの目標が航行する際
に海面に発生する航行波浪からのレーダ反射波を目標か
らのレーダ反射波とともに検出し、これらの２つのレー
ダ反射波成分に基づいて目標の検出を実行するようにし
たので、小型船舶でも確実に検出することができるマリ
ンレーダ装置を得ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るマリンレ
ーダ装置は、レーダ波を送信する送信手段と、レーダ反
射波を受信する受信手段と、所定のパルス圧縮方式で受
信信号に対してパルス圧縮処理を実行するパルス圧縮手
段と、パルス圧縮処理後の受信信号から、目標からのレ
ーダ反射波を検出する第１の目標検出手段と、パルス圧
縮処理後の受信信号から、目標の航行波浪からのレーダ
反射波を検出する第２の目標検出手段と、第１の目標検
出手段による検出結果または第２の目標検出手段による
検出結果に基づいて目標の検出の判定を実行する判定手
段とを備えるものである。

【００１８】この発明に係るマリンレーダ装置は、パル
ス圧縮処理後の受信信号をレンジセル毎にＦＦＴ変換
し、目標のドップラ周波数を推定する第１のＦＦＴ手段
と、レンジセル毎にＦＦＴ変換され生成されたスペクト
ル信号をそれぞれ振幅検波する第１の振幅検波手段と、
振幅検波手段により順次振幅検波された所定の数のスペ
クトル信号についての電力信号をレンジセル毎に加算平
均する第１のＰＤＩ手段と、第１のＰＤＩ手段により加
算平均された電力信号に対してＣＦＡＲ処理を実行して
目標を検出する第１のＣＦＡＲ手段とを第１の目標検出
手段に有し、パルス圧縮処理後の受信信号を振幅検波す
る第２の振幅検波手段と、第２の振幅検波手段による振
幅検波後の受信信号をレンジセル毎にＦＦＴ変換する第
２のＦＦＴ手段と、レンジセル毎にＦＦＴ変換され生成
されたスペクトル信号をそれぞれ振幅検波する第３の振
幅検波手段と、第３の振幅検波手段により順次振幅検波
された所定の数のスペクトル信号についての電力信号を
レンジセル毎に加算平均する第２のＰＤＩ手段と、第２
のＰＤＩ手段により加算平均された電力信号に対してＣ
ＦＡＲ処理を実行して目標を検出する第２のＣＦＡＲ手
段とを第２の目標検出手段に有するものである。

【００１９】この発明に係るマリンレーダ装置は、第１
のＦＦＴ手段および第１のＰＤＩ手段におけるＦＦＴ点
数とＰＤＩ回数との積と、第２のＦＦＴ手段および第２
のＰＤＩ手段におけるＦＦＴ点数とＰＤＩ回数との積と
が同一になるＦＦＴ点数とＰＤＩ回数を第１および第２
のＦＦＴ手段並びに第１および第２のＰＤＩ手段にそれ
ぞれ設定するＦＦＴ点数設定手段を備えるものである。

【００２０】この発明に係るマリンレーダ装置は、所定
の期間の受信信号の加算平均を計算するプリサムフィル
タを第２の振幅検出手段の前段に備えるものである。

【００２１】この発明に係るマリンレーダ装置は、目標
の諸元と航行波浪との対応関係を目標検出の判定条件と
して予め記憶した判定条件記憶手段を備え、その判定条
件に基づいて目標検出の判定を実行するものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
マリンレーダ装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、１はレーダ波を生成し送受信アンテナ３を介し
て送信する送信機（送信手段）であり、２はレーダ波の
送信および受信の切換えを実行する送受切換手段であ
り、３はレーダ波を送信するとともにレーダ反射波を受
信する送受信アンテナであり、４はレーダ反射波を受信
し、受信信号をＩ成分とＱ成分に分離する受信機（受信
手段）である。

【００２３】５は受信機４による受信信号のＩ成分およ
びＱ成分をそれぞれデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器であり、６は所定のパルス圧縮方式で受信信号に対し
てパルス圧縮処理を実行するパルス圧縮手段であり、７
はパルス圧縮処理後のデジタル信号を一時的に記憶する
コーナターンメモリである。

【００２４】８はパルス圧縮処理後のデジタル信号をレ
ンジセル毎にＦＦＴ変換し、目標のドップラ周波数を推
定するＦＦＴ手段（第１のＦＦＴ手段、第１の目標検出
手段）であり、９はレンジセル毎にＦＦＴ変換された信
号の振幅検波をそれぞれ実行する振幅検波手段（第１の
振幅検波手段、第１の目標検出手段）である。

【００２５】１０は振幅検波手段９により順次振幅検波
された所定の数（以下、ＰＤＩ回数という）の信号につ
いての電力信号をレンジセル毎に加算平均する、いわゆ
るＰＤＩ処理を実行するＰＤＩ手段（第１のＰＤＩ手
段、第１の目標検出手段）であり、１１はＰＤＩ手段１
０により計算された電力信号に対してＣＦＡＲ処理を実
行し、各周波数成分毎に目標を検出するＣＦＡＲ手段
（第１のＣＦＡＲ手段、第１の目標検出手段）である。

【００２６】１２は、コーナターンメモリ７に記憶され
たデジタル信号を振幅検波して、その信号の位相変動成
分を抑制し、ドップラ周波数の低い目標の航行波浪から
のレーダ反射波の成分を抽出する振幅検波手段（第２の
振幅検波手段、第２の目標検出手段）である。

【００２７】１３は位相変動成分を抑制されたデジタル
信号をレンジセル毎にＦＦＴ変換するＦＦＴ手段（第２
のＦＦＴ手段、第２の目標検出手段）であり、１４はレ
ンジセル毎にＦＦＴ変換された信号の振幅検波をそれぞ
れ実行する振幅検波手段（第３の振幅検波手段、第２の
目標検出手段）である。

【００２８】１５は振幅検波手段１４により順次振幅検
波された所定の数の信号についての電力信号をレンジセ
ル毎に加算平均する、いわゆるＰＤＩ処理を実行するＰ
ＤＩ手段（第２のＰＤＩ手段、第２の目標検出手段）で
あり、１６はＰＤＩ手段１５により計算された電力信号
に対してＣＦＡＲ処理を実行し、各周波数成分毎に目標
を検出するＣＦＡＲ手段（第２のＣＦＡＲ手段、第２の
目標検出手段）である。

【００２９】１７は、ＣＦＡＲ手段１１より順次供給さ
れた所定の回数の検出結果についてＡＮＤ判定またはＯ
Ｒ判定をして、目標からの反射波に基づく目標の検出判
定をし、ＣＦＡＲ手段１６より順次供給された所定の回
数の検出結果についてＡＮＤ判定またはＯＲ判定をし
て、目標の航行波浪からの反射波に基づく目標の検出判
定をするＡＮＤ／ＯＲ判定器（判定手段）である。な
お、ＡＮＤ判定とは、上記所定の回数の検出結果のすべ
てが目標を検出したというものである場合にだけ目標を
検出したと判定するものであり、ＯＲ判定とは、上記所
定の回数の検出結果のいずれかが目標を検出したという
ものである場合に目標を検出したと判定するものであ
る。

【００３０】次に動作について説明する。送信機１によ
り生成されたレーダ波が送受切換手段２を介して送受信
アンテナ３から送出され、船舶などの目標からのレーダ
反射波が送受信アンテナ３で検出され、その検出信号が
送受切換手段２を介して受信機４に供給されてレーダ反
射波が受信され、受信信号がＩ信号とＱ信号とに分離さ
れる。それらの信号は、Ａ／Ｄ変換器５によりＡ／Ｄ変
換された後、パルス圧縮手段６に供給される。パルス圧
縮手段６は、Ａ／Ｄ変換後のデジタル信号に対して所定
のパルス圧縮方式でパルス圧縮処理を実行し、生成され
たデジタル信号をコーナターンメモリ７に記憶させる。

【００３１】そして、ＦＦＴ手段８は、コーナターンメ
モリ７に記憶されたデジタル信号をＦＦＴ変換し、目標
のドップラ周波数を推定する。これにより、ドップラ周
波数の違いに基づいて、目標である船舶などからのレー
ダ反射波が海面からのレーダ反射波より分離される。

【００３２】振幅検波手段９はレンジセル毎にＦＦＴ変
換された信号の振幅検波をそれぞれ実行し、ＰＤＩ手段
１０は振幅検波手段９により順次振幅検波された所定の
数の信号についての電力信号をレンジセル毎に加算平均
する。ＣＦＡＲ手段１１は、ＰＤＩ手段１０により計算
された電力信号に対してＣＦＡＲ処理を実行し、各周波
数成分毎に目標を検出する。そして、この目標からのレ
ーダ反射波に基づく目標の検出結果がＡＮＤ／ＯＲ判定
器１７に供給される。

【００３３】一方、振幅検波手段１２は、コーナターン
メモリ７に記憶されたデジタル信号を振幅検波して、そ
の信号の位相変動成分を抑制して、すなわちその信号を
振幅成分のみの信号に変換し、ドップラ周波数の低い目
標の航行波浪からのレーダ反射波の成分を抽出する。

【００３４】ここで目標の航行波浪からのレーダ反射波
について説明する。図２はレーダ反射波の例を示す図で
ある。なお、図２（ａ）は、受信信号の振幅の時間変化
を示す波形の一例を示す図であり、横軸は単位を秒とす
る時間を表し、縦軸は振幅強度の相対値を表している。
図２（ｂ）は、受信機４出力のＩ成分を実部とし、Ｑ成
分を虚部として受信信号を複素信号で表現し、その信号
のＦＦＴ変換後の信号、すなわち受信信号の周波数スペ
クトルの一例を示す図であり、横軸はドップラ周波数を
表し、縦軸はスペクトルの強度の相対値を表している。
また、図２（ｃ）は、位相変動成分を抑制した受信信号
の振幅の時間変化を示す波形の一例を示す図であり、横
軸は単位を秒とする時間を表し、縦軸は振幅強度の相対
値を表している。図２（ｄ）は、位相変動成分を抑制し
た受信信号の周波数スペクトルの一例を示す図であり、
横軸はドップラ周波数を表し、縦軸はスペクトルの強度
の相対値を表している。

【００３５】今、航走波浪の波長をＬ_W とし、その波浪
の進行速度をｖ_W とすると、航走波浪の周期Ｔは重力加
速度ｇを用いて式（２）で与えられる。

【数１】

【００３６】すなわち、航行波浪の周期Ｔは、波長Ｌ_W
と重力加速度ｇの比の平方根に比例し、波長Ｌ_W と進行
速度ｖ_W との比で与えられる。例えば、航行波浪の波長
Ｌ_Wが１．５メートルであり、波浪の進行速度を毎秒
１．５メートルとすると、航行波浪の周期は１秒とな
る。

【００３７】このような航行波浪の波長より短い分解能
のセル（レンジセルあるいはアジマスセル）で航行波浪
からのレーダ反射波を観測すると、図２（ａ）に示すよ
うに、そのレーダ反射波に、航行波浪の周期毎にインパ
ルス状のピークが現れる。このピーク波形は海面の他の
部分からの反射波と異なる信号強度特性であるため、そ
のピーク波形を検出することにより、航行波浪の検出が
可能になる。

【００３８】すなわち、位相情報を有する受信信号のス
ペクトル（図７（ｂ））からは、上記の航走波浪の周期
に一致する信号振幅の変動周期は抽出されない。これに
対して、位相変動成分を抑制した受信信号のスペクトル
（図７（ｄ））からは、ピークの現れる周波数に基づ
き、その周波数の逆数である信号の変動周期の航行波浪
が検出される。

【００３９】そして、ＦＦＴ手段１３は振幅検波手段１
２により航行波浪からのレーダ反射波の成分を抽出され
たデジタル信号をＦＦＴ変換する。振幅検波手段１４は
レンジセル毎にＦＦＴ変換された信号の振幅検波をそれ
ぞれ実行し、ＰＤＩ手段１５は、振幅検波手段９により
順次振幅検波された所定の数の信号についての電力信号
をレンジセル毎に加算平均する。ＣＦＡＲ手段１６は、
ＰＤＩ手段１０により計算された電力信号に対してＣＦ
ＡＲ処理を実行し、各周波数成分毎に目標を検出する。
そして、この目標の航行波浪からのレーダ反射波に基づ
く目標の検出結果がＡＮＤ／ＯＲ判定器１７に供給され
る。

【００４０】そしてＡＮＤ／ＯＲ判定器１７は、ＣＦＡ
Ｒ手段１１より順次供給された所定の回数の検出結果に
ついてＡＮＤ判定またはＯＲ判定をして、目標からの反
射波に基づく目標の検出判定をするとともに、ＣＦＡＲ
手段１６より順次供給された所定の回数の検出結果につ
いてＡＮＤ判定またはＯＲ判定をして、目標の航行波浪
からの反射波に基づく目標の検出判定をする。したがっ
て、目標が大型船舶などである場合には、ＣＦＡＲ手段
１１からの検出結果に基づいて目標が検出され、目標が
小型船舶などである場合には、ＣＦＡＲ手段１６からの
検出結果に基づいて目標が検出される。

【００４１】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、目標からのレーダ反射波に加えて、船舶の航行に伴
って発生する航走波浪からのレーダ反射波を利用して目
標を検出するようにしたので、大型船舶などの目標の
他、船体からの反射が少ない小型船舶などを確実に検出
することができるという効果が得られる。

【００４２】実施の形態２．図３は、この発明の実施の
形態２によるマリンレーダ装置の構成を示すブロック図
である。図において、１８はＦＦＴ手段８，１３による
ＦＦＴ変換の際のＦＦＴ点数とＰＤＩ手段１０，１５に
よる平均処理でのデータ数すなわちＰＤＩ回数を設定す
るＦＦＴ点数設定器（ＦＦＴ点数設定手段）である。

【００４３】なお、図３におけるその他の構成要素につ
いては実施の形態１によるもの（図１）と同様であるの
で、その説明を省略する。

【００４４】次に動作について説明する。この発明の実
施の形態２によるマリンレーダ装置では、実施の形態１
によるマリンレーダ装置と同様に、同一の受信信号か
ら、目標からのレーダ反射波と航走波浪からのレーダ反
射波とを検出して目標である船舶を検出する。このと
き、目標からのレーダ反射波のドップラ周波数は、目標
の移動速度によって決まり、航走波浪の周波数（周期Ｔ
の逆数）に比較して十分大きい。したがって、ＦＦＴ手
段８に要求されるＦＦＴ点数に対して、ＦＦＴ手段１３
に要求されるＦＦＴ点数は大きくなる。一方、ＣＦＡＲ
手段１１の出力とＣＦＡＲ手段１６の出力とを組み合わ
せて目標である船舶を検出するＡＮＤ／ＯＲ判定器１７
には、これら２つの検出結果が同期して入力される必要
があるため、異なるＦＦＴ点数でＦＦＴ手段８，１３が
動作した場合、ＰＤＩ手段１０，１５におけるＰＤＩ回
数を調整して、ＣＦＡＲ手段１１の出力とＣＦＡＲ手段
１６の出力とを同期させる。

【００４５】すなわち、ＦＦＴ点数設定器１８は、ＦＦ
Ｔ手段８およびＰＤＩ手段１０におけるＦＦＴ点数とＰ
ＤＩ回数との積がＦＦＴ手段１３およびＰＤＩ手段１５
のＦＦＴ点数とＰＤＩ回数との積に等しくなるように、
それぞれのＦＦＴ点数とＰＤＩ回数を設定する。

【００４６】なお、その他の動作については実施の形態
１の場合と同様であるので、その説明を省略する。

【００４７】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、ＦＦＴ手段８におけるＦＦＴ点数とＰＤＩ手段１０
におけるＰＤＩ回数との積とＦＦＴ手段１３におけるＦ
ＦＴ点数とＰＤＩ手段１５におけるＰＤＩ回数との積と
が同一になるようにＦＦＴ点数およびＰＤＩ回数を調整
するようにしたので、２つの検出結果が同期してＡＮＤ
／ＯＲ判定器１７に供給され、受信信号を無駄にするこ
となく、目標からのレーダ反射波と航行波浪からのレー
ダ反射波とを組み合わせて目標検出をすることができる
という効果が得られる。

【００４８】実施の形態３．図４は、この発明の実施の
形態３によるマリンレーダ装置の構成を示すブロック図
である。図において、１９は、振幅検波手段１２の前段
に設けられ、所定の期間の信号の加算平均を計算するプ
リサムフィルタである。

【００４９】なお、図４におけるその他の構成要素につ
いては実施の形態２によるもの（図３）と同様であるの
で、その説明を省略する。

【００５０】次に動作について説明する。この発明の実
施の形態３によるマリンレーダ装置では、実施の形態１
および実施の形態２によるマリンレーダ装置と同様に、
同一の受信信号から、船体からのレーダ反射波と航走波
浪からのレーダ反射波とを検出して目標である船舶を検
出する。

【００５１】このとき、実施の形態２においては、上記
のとおりＦＦＴ手段８に要求されるＦＦＴ点数に対し
て、ＦＦＴ手段１３に要求されるＦＦＴ点数が大きくな
り、ＦＦＴ点数とＰＤＩ回数を調整している。この際、
ＦＦＴ点数がＮ倍になると所要演算量は（Ｎｌｏｇ
₂ Ｎ）倍となり，ＰＤＩ回数はＮ分の１となる。したが
って、ＦＦＴ変換とＰＤＩ処理の総合演算量は、（ｌｏ
ｇ₂ Ｎ）倍だけ増加する。

【００５２】この発明の実施の形態３によるマリンレー
ダ装置では、目標からのレーダ反射波のドップラ周波数
に比較して航行波浪の周波数（周期Ｔの逆数）が低いこ
とを利用し、航行波浪からのレーダ反射波の検出を実行
する前に、プリサムフィルタ１９が複素受信信号の加算
平均処理を実行して信号対雑音電力比の改善とともにデ
ータ量の低減を実行する。この際、プリサムフィルタ１
９の段数、すなわち加算平均処理に使用するデータ数を
ｍとすると、データ量がｍ分の１に減少する。

【００５３】なお、その他の動作については実施の形態
２の場合と同様であるので、その説明を省略する。

【００５４】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、航行波浪からのレーダ反射波の検出を実行する前に
所定の期間の受信信号を順次加算平均してデータ量を低
減するようにしたので、信号対雑音電力比を劣化させる
ことなく、航行波浪からのレーダ反射波の検出に必要な
演算量を低減することができるという効果が得られる。

【００５５】実施の形態４．図５は、この発明の実施の
形態４によるマリンレーダ装置の構成を示すブロック図
である。図において、２０は、目標の大きさ、速度など
の諸元と航行波浪の周期との対応関係を目標検出の判定
条件として予め記憶した判定条件記憶手段である。な
お、図５におけるその他の構成要素については実施の形
態３によるもの（図４）と同様であるので、その説明を
省略する。

【００５６】次に動作について説明する。この発明の実
施の形態４のマリンレーダ装置では、実施の形態１から
実施の形態３のマリンレーダ装置と同様に、ＣＦＡＲ手
段１１による目標からのレーダ反射波の検出結果および
ＣＦＡＲ手段１６による航行波浪からのレーダ反射波の
検出結果の２つの検出結果を用いて、ＡＮＤ判定あるい
はＯＲ判定に基づいて小型船舶などの検出を実行する。

【００５７】そして、この発明の実施の形態４のマリン
レーダ装置では、さらに、ＡＮＤ／ＯＲ判定器１７が、
目標からのレーダ反射波を検出したとき、そのドップラ
周波数から目標の速度を計算するとともに、受信信号の
強度から目標の大きさを推定し、判定条件記憶手段２０
に記憶された目標の大きさ、速度などの諸元と航行波浪
の周期との対応関係に基づき、この目標の航行に伴って
発生する航行波浪の周期を推定し、検出された航行波浪
からのレーダ反射波の信号強度の変動周期と照合する。

【００５８】このとき両者の周期が一致する場合には、
ＡＮＤ／ＯＲ判定器１７は、目標の検出が正しいもので
あると判断し、両者の周期が一致しない場合には、検出
した目標からのレーダ反射波や検出した航行波浪からの
レーダ反射波が誤警報であると判断する。

【００５９】なお、その他の動作については実施の形態
３の場合と同様であるので、その説明を省略する。

【００６０】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、判定条件記憶手段２０に記憶された目標の諸元と航
行波浪の周期との対応関係に基づいて目標の検出が誤警
報であるか否かを判定するようにしたので、誤警報の出
力を低減することができるという効果が得られる。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、レー
ダ波を送信する送信手段と、レーダ反射波を受信する受
信手段と、所定のパルス圧縮方式で受信信号に対してパ
ルス圧縮処理を実行するパルス圧縮手段と、パルス圧縮
処理後の受信信号から、目標からのレーダ反射波を検出
する第１の目標検出手段と、パルス圧縮処理後の受信信
号から、目標の航行波浪からのレーダ反射波を検出する
第２の目標検出手段と、第１の目標検出手段による検出
結果または第２の目標検出手段による検出結果に基づい
て目標の検出の判定を実行する判定手段とを備えるよう
にしたので、大型船舶などの目標の他、船体からの反射
が少ない小型船舶などを確実に検出することができると
いう効果がある。

【００６２】この発明によれば、第１のＦＦＴ手段およ
び第１のＰＤＩ手段におけるＦＦＴ点数とＰＤＩ回数と
の積と、第２のＦＦＴ手段および第２のＰＤＩ手段にお
けるＦＦＴ点数とＰＤＩ回数との積とが同一になるＦＦ
Ｔ点数とＰＤＩ回数を第１および第２のＦＦＴ手段並び
に第１および第２のＰＤＩ手段にそれぞれ設定するよう
に構成したので、受信信号を無駄にすることなく、目標
からのレーダ反射波と航行波浪からのレーダ反射波とを
組み合わせて目標検出をすることができるという効果が
ある。

【００６３】この発明によれば、第２の振幅検出手段の
前段に、所定の期間の受信信号の加算平均を計算するプ
リサムフィルタを備えるようにしたので、信号対雑音電
力比を劣化させることなく、航行波浪からのレーダ反射
波の検出に必要な演算量を低減することができるという
効果がある。

【００６４】この発明によれば、目標の諸元と航行波浪
との対応関係を目標検出の判定条件として予め記憶した
判定条件記憶手段を備え、その判定条件に基づいて目標
検出の判定を実行するように構成したので、誤警報の出
力を低減することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるマリンレーダ
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 レーダ反射波の例を示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態２によるマリンレーダ
装置の構成を示すブロック図である。

【図４】 この発明の実施の形態３によるマリンレーダ
装置の構成を示すブロック図である。

【図５】 この発明の実施の形態４によるマリンレーダ
装置の構成を示すブロック図である。

【図６】 コヒーレントレーダ技術を利用した従来のマ
リンレーダ装置を示すブロック図である。

【図７】 ＣＦＡＲ処理を説明する図である。

【符号の説明】

１ 送信機（送信手段）、４ 受信機（受信手段）、６
パルス圧縮手段、８ＦＦＴ手段（第１のＦＦＴ手段、
第１の目標検出手段）、９ 振幅検波手段（第１の振幅
検波手段、第１の目標検出手段）、１０ ＰＤＩ手段
（第１のＰＤＩ手段、第１の目標検出手段）、１１ Ｃ
ＦＡＲ手段（第１のＣＦＡＲ手段、第１の目標検出手
段）、１２ 振幅検波手段（第２の振幅検波手段、第２
の目標検出手段）、１３ ＦＦＴ手段（第２のＦＦＴ手
段、第２の目標検出手段）、１４振幅検波手段（第３の
振幅検波手段、第２の目標検出手段）、１５ ＰＤＩ手
段（第２のＰＤＩ手段、第２の目標検出手段）、１６
ＣＦＡＲ手段（第２のＣＦＡＲ手段、第２の目標検出手
段）、１７ ＡＮＤ／ＯＲ判定器（判定手段）、１８
ＦＦＴ点数設定器（ＦＦＴ点数設定手段）、１９ プリ
サムフィルタ、２０判定条件記憶手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J070 AB07 AC01 AE02 AH12 AH19 AH31 AH33 AH35 AJ13 AK14 BA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーダ波を送信する送信手段と、 レーダ反射波を受信する受信手段と、 所定のパルス圧縮方式で受信信号に対してパルス圧縮処
   理を実行するパルス圧縮手段と、 パルス圧縮処理後の前記受信信号から、目標からのレー
   ダ反射波を検出する第１の目標検出手段と、 パルス圧縮処理後の前記受信信号から、目標の航行波浪
   からのレーダ反射波を検出する第２の目標検出手段と、 前記第１の目標検出手段による検出結果または前記第２
   の目標検出手段による検出結果に基づいて目標の検出の
   判定を実行する判定手段とを備えたマリンレーダ装置。
2. 【請求項２】 第１の目標検出手段は、パルス圧縮処理
   後の受信信号をレンジセル毎にＦＦＴ変換し、目標のド
   ップラ周波数を推定する第１のＦＦＴ手段と、レンジセ
   ル毎にＦＦＴ変換され生成されたスペクトル信号をそれ
   ぞれ振幅検波する第１の振幅検波手段と、前記振幅検波
   手段により順次振幅検波された所定の数の前記スペクト
   ル信号についての電力信号をレンジセル毎に加算平均す
   る第１のＰＤＩ手段と、前記第１のＰＤＩ手段により加
   算平均された電力信号に対してＣＦＡＲ処理を実行して
   目標を検出する第１のＣＦＡＲ手段とを有し、 第２の目標検出手段は、パルス圧縮処理後の前記受信信
   号を振幅検波する第２の振幅検波手段と、前記第２の振
   幅検波手段による振幅検波後の前記受信信号をレンジセ
   ル毎にＦＦＴ変換する第２のＦＦＴ手段と、レンジセル
   毎にＦＦＴ変換され生成されたスペクトル信号をそれぞ
   れ振幅検波する第３の振幅検波手段と、前記第３の振幅
   検波手段により順次振幅検波された所定の数の前記スペ
   クトル信号についての電力信号をレンジセル毎に加算平
   均する第２のＰＤＩ手段と、前記第２のＰＤＩ手段によ
   り加算平均された電力信号に対してＣＦＡＲ処理を実行
   して目標を検出する第２のＣＦＡＲ手段とを有すること
   を特徴とする請求項１記載のマリンレーダ装置。
3. 【請求項３】 第１のＦＦＴ手段および第１のＰＤＩ手
   段におけるＦＦＴ点数とＰＤＩ回数との積と、第２のＦ
   ＦＴ手段および第２のＰＤＩ手段における前記ＦＦＴ点
   数と前記ＰＤＩ回数との積とが同一になる前記ＦＦＴ点
   数と前記ＰＤＩ回数を前記第１および第２のＦＦＴ手段
   並びに前記第１および第２のＰＤＩ手段にそれぞれ設定
   するＦＦＴ点数設定手段を備えることを特徴とする請求
   項２記載のマリンレーダ装置。
4. 【請求項４】 所定の期間の受信信号の加算平均を計算
   するプリサムフィルタを第２の振幅検出手段の前段に備
   えることを特徴とする請求項２または請求項３記載のマ
   リンレーダ装置。
5. 【請求項５】 目標の諸元と航行波浪との対応関係を目
   標検出の判定条件として予め記憶した判定条件記憶手段
   を備え、 判定手段は、前記判定条件に基づいて判定を実行するこ
   とを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか
   １項記載のマリンレーダ装置。