JP2001051051A - レーダ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広域に配置されたランダムなビーム照射を
行うことが可能な３次元レーダ装置群を利用して飛行物
体の探知及び追尾を行う広域警戒管制装置において，そ
れらのレーダ装置群を効率よく運用しかつ精度の高い探
知と追尾を得るためにビーム制御を行う。 【解決手段】 複数のレーダからの探知警報を処理して
得た航跡情報内の特定航跡に対する追尾モード指定に基
づいてその航跡に対するビームの総ヒット数要求情報へ
変換するビームデータレート選択部と，複数のレーダに
関するパラメータを格納するレーダ情報に基づき追尾可
能なレーダ群を選択するとともに総ヒット数要求情報を
レーダ毎追尾ビーム形態情報に変換するレーダ割当部と
を備える。

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、ランダムなビー
ム照射を行うことが可能な３次元レーダ装置群を利用し
て飛行物体の探知及び追尾を行う警戒管制装置におい
て、それらのレーダ装置群を効率よく運用しかつ精度の
高い探知と追尾を得るためにビーム制御を行うレーダ制
御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１８は、例えば特開平６−２７３５２
２号公報に示される従来のレーダ制御装置の構成を示す
ブロック図である。図１８に示すレーダ制御装置は、電
子制御によるビームを形成するフェーズドアレイアンテ
ナ２０１１と、フェーズドアレイアンテナ２０１１に対
する送信出力を送出する送信部２０１２と、フェーズド
アレイアンテナ２０１１で捕捉した入力を受信処理する
受信部２０１３とから構成された空中線装置２０１０を
有する。また、空中線装置２０１０の受信出力から移動
目標を検出し、その方位および高低角を含む測角情報を
距離情報とともに求めた目標位置情報２１０３をクラッ
タ情報２１０４とともに送出する目標検出／測角処理部
２０２１と、目標位置情報２１０３によって指定される
移動目標の航跡位置を所定のタイミングで更新しつつ航
跡位置情報２１０５として出力するとともに、速度情報
２１０６とクラッタ情報２１０４とを出力する航跡位置
更新処理部２０２２と、航跡位置情報２１０５による航
跡品質および移動目標の距離とクラッタ情報２１０４と
にもとづいて追尾ビーム走査モードにおける送信数を決
定し、これと航跡位置情報とを追尾ビーム形態情報２１
０７として送出する追尾ビーム形態選択部２０２３とか
ら構成された信号処理装置２０２０を有する。さらに、
このレーダ制御装置は追尾ビーム形態情報２１０７に基
づいて捜索ビーム走査モードと追尾ビーム走査モードと
を含む走査スケジューリングの時間割付内容を決定しそ
の内容を示すビーム走査スケジューリング信号２１０８
を追尾ビーム形態情報２１０７とともに送出するビーム
走査スケジューリング部２０３１と、ビーム走査スケジ
ューリング情報２１０８と追尾ビーム形態情報２１０７
とにもとづいて走査ビームの方位、仰角を予測計算し送
信部２０１２にビーム制御信号２１０９を送出するビー
ム走査方位／仰角計算部２０３２とから構成されたビー
ム制御装置２０３０を有する。

【０００３】図１８において、追尾ビーム形態選択部２
０２３は、入力した航跡位置情報２１０５の航跡品質と
航跡位置情報２１０５の含む移動目標距離とクラッタ情
報２１０４とにもとづいて追尾ビーム走査モードで送信
すべき送信数（ヒット数）を決定し、この送信数と高度
を含む航跡位置情報２１０５および速度情報２１０６を
追尾ビーム形態情報２１０７として集約し、ビーム走査
スケジューリング部２０３１に送出する。ビーム走査方
位／仰角計算部２０３２では、ビーム走査スケジューリ
ング部２０３１で割り付けた追尾ビームの割当時間帯に
おける目標の予測高度を含む三次元予測位置を計算し、
この三次元予測位置が追尾ビームの中心線上に存在する
ように追尾ビームの走査方位と仰角とを予測計算し、こ
のビーム走査方位／仰角情報を追尾ビーム走査モードに
おける送信数とともにビーム制御信号２１０９として空
中線装置２０１０の送信部２０１２に送出する。送信部
２０１２は、追尾ビーム走査モードにおける送信数と、
割り当てられた走査時間と、追尾ビームの方位および仰
角とにより追尾ビームを決定し、目標の追尾動作を行な
う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１８に示す従来のレ
ーダ制御装置は、単一レーダの探知及び追尾に関するフ
ィードバックを構成するもので、追尾目標に対してレー
ダ制御装置内に確立される航跡データに含まれる目標距
離と航跡品質に基づいて、目標検出率の低下を抑え追尾
精度を上げるような追尾ビーム形態を選択し、追尾目標
の予測位置を指向してビームを走査する。ビームの強度
を上げることは受信信号のレベルが上がり、目標検出率
を上げる効果をもち、ビームのデータレートを向上させ
ることは、目標追尾の精度を上げる効果をもつ。従来の
レーダ装置は、次のような問題点があった。追尾目標が
レーダから遠距離にあり航跡品質が非常に低い場合、追
尾精度を維持するためには照射するビームの強度を上げ
ヒット数を増やす必要があるが、従来のレーダ制御装置
は、単一レーダを対象としているため、ビーム照射の時
間リソースの制限を受けて、要求されるビーム形態を構
成することができない場合があった。単一レーダだけを
ビーム制御しても、気象状況や目標とレーダとの角度な
どの観測状況によって、受信データのＳＮ比が一時的に
極端に悪くなり、追尾精度を維持することが困難になる
ことがあった。装置内部で確立した航跡のみを用いてビ
ーム制御を行うため、外部システムから送付される追尾
目標に関する航跡情報を、探知と追尾に利用する手段が
ない。

【０００５】また、こうした問題点を解決するために
は、従来のレーダ装置の延長として広域にわたる複数レ
ーダの探知と追尾と追尾ビーム形態の制御を行うだけで
なく、追尾可能な範囲にあるレーダ群を選定すること
と、追尾ビームの強度とデータレートを対象となるレー
ダ群に適正に配分しなければならないこと、レーダ群か
ら照射されるビームのタイミングを制御しなければなら
ないことなどが課題となる。また、外部システムから送
付される追尾目標に関する航跡情報を、探知と追尾に利
用する手段を提供する必要がある。

【０００６】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、レーダ装置群を利用して探知及
び追尾を行う警戒管制装置において、航跡情報および外
部航跡情報に基づいて、ビームを照射するレーダ群の選
定と、追尾ビームの強度とデータレートのレーダ群への
適正な配分と、ビームのタイミングの制御を行うこと
で、レーダ装置群を効率よく運用しかつ精度の高い探知
と追尾を得ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第1の発明は、複数のレ
ーダからの探知警報を受け航跡情報を生成及び更新する
探知追尾部と、航跡情報内の特定航跡に対する追尾モー
ド指定に基づいてその航跡に対するビームの総ヒット数
要求情報へ変換するビームデータレート選択部と、複数
のレーダに関するパラメータを格納するレーダ情報に基
づき追尾可能なレーダ群を選択するとともに総ヒット数
要求情報をレーダ毎追尾ビーム形態情報に変換するレー
ダ割当部とを備えたものである。

【０００８】第２の発明は、複数のレーダからの探知警
報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部と、航
跡情報内の特定航跡に対する追尾モード指定に基づいて
その航跡に対するビームの総ヒット数要求情報へ変換す
るビームデータレート選択部と、複数のレーダに関する
パラメータを格納するレーダ情報に基づきビーム強度を
制御して追尾可能なレーダ群を選択するとともに総ヒッ
ト数要求情報をレーダ毎追尾ビーム形態情報に変換する
ビーム強度補正付レーダ割当部とを備えたものである。

【０００９】第３の発明は、複数のレーダからの探知警
報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部と、航
跡情報内の特定航跡に対する追尾モード指定に基づいて
その航跡に対するビームの総ヒット数要求情報へ変換す
るビームデータレート選択部と、複数のレーダに関する
パラメータを格納するレーダ情報とレーダ毎リソース状
況に基づき追尾可能なレーダ群を選択するとともにその
総ヒット数要求情報をレーダ毎追尾ビーム形態情報に変
換するリソース管理付レーダ割当部とを備えたものであ
る。

【００１０】第４の発明は、複数のレーダからの探知警
報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部と、航
跡情報内の特定航跡に対する追尾モード指定に基づいて
その航跡に対するビームの総ヒット数要求情報へ変換す
るビームデータレート選択部と、複数のレーダに関する
パラメータを格納するレーダ情報に基づき追尾可能なレ
ーダ群を選択するとともにその総ヒット数要求情報を位
相のずれを含むレーダ毎追尾ビーム形態情報に変換する
位相制御付レーダ割当部とを備えたものである。

【００１１】第５の発明は、複数のレーダからの探知警
報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部と、航
跡情報と相関のとれない外部航跡情報を監視し追尾モー
ド指定へと変換するキューイング部と、外部航跡情報内
の特定航跡に対する追尾モード指定に基づいてその航跡
に対するビームの総ヒット数要求情報へ変換するビーム
データレート選択部と、複数のレーダに関するパラメー
タを格納するレーダ情報に基づき追尾可能なレーダ群を
選択するとともに総ヒット数要求情報をレーダ毎追尾ビ
ーム形態情報に変換するレーダ割当部とを備えたもので
ある。

【００１２】第６の発明は、複数のレーダからの探知警
報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部と、航
跡をモニタし追尾モード開始条件表に示された条件を満
たす航跡に対して追尾モード指定を生成する追尾モード
選択部と、その追尾モード指定に基づいてその航跡に対
するビームの総ヒット数要求情報へ変換するビームデー
タレート選択部と、複数のレーダに関するパラメータを
格納するレーダ情報に基づき追尾可能なレーダ群を選択
するとともに総ヒット数要求情報をレーダ毎追尾ビーム
形態情報に変換するレーダ割当部とを備えたものであ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
が想定する警戒管制装置の機能構成図である。図１にお
いて、１はレーダ制御装置、２は当該レーダ制御装置１
の制御対象である複数のレーダ装置である。レーダ毎探
知警報３０１は各レーダ２が受信した信号に基づく探知
目標の位置とその探知品質を含む探知警報である。レー
ダ毎追尾ビーム形態情報３０２は各レーダに対するビー
ム制御情報であり、そのビーム制御情報は、ビーム照射
を行うレーダＩＤと、目標の位置と速度と、周期と開始
タイミングとビーム強度を含んでいる。レーダ毎リソー
ス状況３０３は各レーダの周期と位相及び一周期内にお
ける追尾ビーム照射スケジューリング現況を含んでい
る。

【００１４】レーダ装置２は、電子制御によって当該装
置の固有の設定に基づいた覆域方向に対して自由にビー
ムを制御することができる３次元のフェーズドアレイア
ンテナを保持しているとする。また、特定航跡へのビー
ム照射要求を表す追尾ビーム形態情報３０２にもとづい
て、ビーム強度とデータレートと開始時刻を決定し航跡
予測ビームを照射する。このレーダ装置は、その内部で
独自に航跡の探知と追尾を行い、外部からのビーム照射
要求のあった特定航跡位置と相関のとれた内部航跡を用
いて当該航跡位置の予測を行いビーム照射位置の更新を
してもよいし、内部航跡を持たず、指定された航跡の特
定時刻における位置と速度から外挿してビーム照射位置
の更新を行ってもよい。

【００１５】図２は、この発明の実施の形態１によるレ
ーダ制御装置の機能構成図である。図２において、１１
はレーダ毎探知警報３０１を受け航跡情報１０１を生成
及び更新する探知追尾部、１２は航跡情報１０１内の特
定航跡に対する追尾モード指定１０２を入力しその航跡
に対するビームの総ヒット数要求情報１０３へ変換する
ビームデータレート選択部、１３は複数のレーダに関す
るパラメータを格納するレーダパラメータに基づきその
総ヒット数要求情報１０３をレーダ毎追尾ビーム形態情
報３０２に変換するレーダ割当部である。航跡情報１０
１は、当該レーダ制御装置が追尾中の複数の航跡データ
からなり、一つの航跡データは該装置が保持する中央座
標系における位置（ｘ，ｙ，ｚ）と速度（Ｖｘ，Ｖｙ，
Ｖｚ）と、航跡品質情報と、航跡追尾モードからなる。
なお、追尾探知部が航跡の運動予測を行うために速度情
報の他に加速度情報を保持してもよい。

【００１６】図３は、レーダパラメータ１０４のデータ
構造を表す表であり、各行には当該レーダ制御装置が制
御するすべてのレーダに対してあらかじめ定義されてい
る。図３において、各レーダに対して定義する属性は、
レーダを識別するレーダＩＤ１３１と、緯度と経度と高
度からなるレーダ位置１３２と、開始角と終端角からな
る覆域方向１３３と、基準有効反射面積に対する追尾可
能距離１３４と、最大ビーム強度比１３０５からなる。

【００１７】図４は、実施の形態１の動作を示すフロー
チャートであり、このフローチャートに基づいて実施の
形態１の動作を説明する。まず、ビームデータレート選
択部１２が、航跡情報１０１内の特定航跡と追尾モード
からなる追尾モード指定１０２を入力し（７０１）、モ
ード・データレート変換表１０６を用いて追尾モード１
２１に対応する要求ヒット数１２２をその特定航跡に対
する総ヒット要求数とする計算を行う（７０２）。次
に、レーダ割当部１３が、照射可能レーダを決定し（７
０３）、その照射可能レーダに対応したビーム形態情報
を作成し（７０４）、レーダ毎追尾ビーム形態情報３０
２を各レーダへ送出する（７０５）。ビーム形態情報の
送出７０５が終了すると、追尾モード指定入力７０１
で、入力待ちの状態となる。

【００１８】図５は実施の形態１における照射可能レー
ダの決定７０３の詳細なフローチャートである。図５で
は、すべてのレーダ（以下各繰り返しにおけるレーダを
対象レーダとよぶ）に対して図３に示すレーダパラメー
タを用いて照射可能判定を行う（８０１）。照射可能判
定（８０１）では、まず、対象レーダに対するレーダパ
ラメータから位置１３０２を用いて、特定航跡の位置を
中央座標系からレーダ座標系へと変換する（８０２）。
次に当該航跡の位置が対象レーダの照射方向１３０３内
に入っているかどうかの検査を行い（８０３）、照射方
向内に入る場合には対象レーダの追尾可能距離１３０４
内に入るかどうかの検査を行い（８０４）、追尾可能距
離内に入る場合には対象レーダを照射可能レーダとする
（８０５）。８０５では照射可能レーダに対する要求ビ
ーム強度を１．０に設定する。

【００１９】図６は実施の形態１におけるビーム形態情
報の作成７０４の詳細なフローチャートである。図６に
おいて、まず、共通データレート（ＤＲ）決定９０１を
行う。９０１では例えば次式によってＤＲを決定する。 ＤＲ＝総ヒット要求／照射可能レーダ数＋１ （式１） 次に、すべての照射可能レーダに対してビーム照射対象
と強度とデータレートを設定する（９０２）。９０２で
は、ビーム形態情報の対象レーダにレーダＩＤを、位置
と速度にはそれぞれ目標の位置と速度を、データレート
に共通データレートＤＲを、ビーム強度に当該レーダに
対する要求ビーム強度を代入する。実施の形態１では、
開始時間と位相のずれは指定しない。

【００２０】この発明によるレーダ制御装置がレーダ毎
追尾ビーム形態情報３０２をレーダ装置２に送出する
と、その追尾ビーム形態情報を受信したレーダ装置２は
ビーム照射のスケジューリングを行う。このとき、ビー
ム形態情報の開始時間と位相のずれが指定されていれ
ば、その開始時間と位相のずれを用い、そうでない場合
にはそのレーダ装置のリソースが許すようにビーム開始
時刻を設定する。ビーム強度とデータレートについても
当該レーダ装置のリソースが許す範囲でスケジューリン
グする。レーダ装置は、計算されたビーム開始時刻と、
ビーム方向とビーム強度とデータレートに基づきフェー
ズドアレイアンテナを電子制御し、ビームを放射する。

【００２１】以上のようにこの実施の形態によれば、単
一のレーダ制御装置ではビーム照射の時間リソースの制
限から実現できなかった高データレートでの追尾ビーム
照射が複数のレーダ装置を利用することで容易に実現で
きるので、航跡予測と平滑化処理に有利な計測頻度の高
い探知データを収集することができ、追尾精度を高める
ことができる。また、複数のレーダに均等にデータレー
トを配分することができるため、要求される追尾精度を
確保するために単一レーダだけに負荷を集中することな
く適正な負荷分散を行うことができる。さらに、複数の
レーダからの探知データを等分に得ることができるの
で、レーダ毎の観測状況で生じる一時的な誤差の増大や
失検出率の低下を軽減することができる。

【００２２】なお、この発明の実施の形態においては、
共通データレート（ＤＲ）の決定９０１を式１で決定し
たが、総ヒット要求を満たすならば共通データレートを
例えば２の指数という制限付きで計算する式で置き換え
ても、同様に扱うことができる。また、追尾対象目標に
対する各レーダの追尾可能距離を、当該目標が基準有効
反射面積をもつとして計算したが、目標の機種が既知で
ある場合蓄積された機種についての属性データよりレー
ダからのビーム照射角度から有効反射を計算し、追尾可
能距離を決定しても同様に取り扱うことができる。さら
に、探知追尾部１１において、航跡品質値の決定は各レ
ーダ毎の誤差共分散行列をその航跡に対して保持し計算
によって算出する手段を用いても可能である。なお、こ
の実施の形態では図３に示すレーダパラメータのうち最
大ビーム強度比１３０５はなくても同様に取り扱うこと
ができる。

【００２３】実施の形態２．図７は、この発明の実施の
形態２によるレーダ制御装置の機能構成図であり、探知
追尾部１１とビームデータレート選択部１２については
実施の形態１と同一の機能をもつ。図７において、１４
は複数のレーダに関するパラメータを格納するレーダパ
ラメータ１０４に基づきその総ヒット数要求情報をレー
ダ毎追尾ビーム形態情報に変換するビーム強度補正付レ
ーダ割当部である。図７において、航跡情報１０１とレ
ーダパラメータ１０４は実施の形態１と同一のデータ形
式をもつ。

【００２４】図４は、実施の形態２の動作を示すフロー
チャートであり、このフローチャートに基づいて実施の
形態２の動作を説明する。実施の形態２では、図４の照
射可能レーダの決定７０３を除いて、実施の形態１にお
ける動作と同じである。

【００２５】図８は実施の形態２における照射可能レー
ダの決定７０３の詳細なフローチャートである。図８で
は、すべてのレーダ（以下各繰り返しにおけるレーダを
対象レーダとする）に対して図３に示すレーダパラメー
タを用いて照射可能判定を行う（１００１）。照射可能
判定（１００１）では、まず、対象レーダに対するレー
ダパラメータから位置１３０２を用いて、特定航跡の位
置を中央座標系からレーダ座標系へと変換する（１００
２）。次に当該航跡の位置が対象レーダの照射方向１３
０３内に入っているかどうかの検査を行い（１００
３）、照射方向内に入る場合には対象レーダの追尾可能
距離１３０４内に入るかどうかの検査を行う（１００
４）。１００４の判定の結果、追尾距離内に入る場合に
は、照射可能レーダに対する要求ビーム強度を１．０に
設定し、対象レーダを照射可能レーダとする（１００
５）。１００４の判定の結果、入らない場合には、さら
に次式によって計算されるビーム強度（ＢＳ）が最大ビ
ーム照射比（１３０５）を超えていないかどうかの検査
を行い（１００６）、 ＢＳ＝（航跡レーダ間距離／追尾可能距離）＊＊４ （式２） なお＊＊４は×の４乗を示し、ＦＯＲＴＲＡＮ表記であ
る。超えていない場合には、要求ビーム強度をＢＳに設
定し（１００７）、対象レーダを照射可能レーダとする
（１００５）。

【００２６】この実施の形態において、レーダ装置は、
この発明によるレーダ制御装置が出力するビーム形態情
報３０２を入力し、それに基づいてデータレートフェー
ズドアレイアンテナを電子制御しビームを放射する。こ
の動作は、実施の形態１に示した動作と同じである。

【００２７】以上のようにこの実施の形態によれば、目
標に対して覆域外にあるレーダに対してビーム強度を上
げる制御を行うことでより多くのレーダを追尾に参加さ
せることができるので、航跡予測と平滑化処理に有利な
計測頻度の高い探知データを収集し追尾精度を高めるこ
とができるとともに、レーダ毎の観測状況で生じる一時
的な誤差の増大や失検出率の低下を軽減することができ
る。

【００２８】なお、この発明の実施の形態においては、
要求ビーム強度（ＢＳ）の計算を、基準有効反射面積に
対する追尾可能距離を基準にして式２で算出したが、追
尾可能距離の余裕を考慮する計算方式や、目標の機種が
既知である場合蓄積された機種についての属性データよ
りレーダからのビーム照射角度から有効反射を計算し、
追尾可能距離を決定する方式も考えられるが、これらも
同様に取り扱うことができる。

【００２９】実施の形態３．図９は、この発明の実施の
形態３によるレーダ制御装置の機能構成図であり、探知
追尾部１１とビームデータレート選択部１２については
実施の形態１と同一の機能をもつ。図９において、１５
は複数のレーダに関するパラメータを格納するレーダ情
報とレーダ毎リソース状況に基づきその総ヒット数要求
情報をレーダ毎追尾ビーム形態情報に変換するリソース
管理付レーダ割当部である。図９において、航跡情報１
０１とレーダパラメータ１０４は実施の形態１と同一の
データ形式をもつ。

【００３０】図４は、実施の形態３の動作を示すフロー
チャートであり、このフローチャートに基づいて実施の
形態３の動作を説明する。実施の形態３では、図４のビ
ーム形態情報の作成７０４を除いて、実施の形態１にお
ける動作と同じである。

【００３１】図１０は実施の形態３におけるビーム形態
情報の作成７０３の詳細なフローチャートである。図１
０において、まず、総ヒット要求を一時変数（ヒット要
求）へと代入し（１１０１）、データレート決定処理を
行う（１１０２）。データレート決定処理１１０２で
は、ヒット要求がありかつリソースを持つレーダがある
限り、リースをもつレーダを対象として、当該レーダに
対するデータレート要求ＤＲを１増やし、データレート
を１ヒット数を１減じ、当該レーダのリソースから1ヒ
ット要求分のリソースを減じる処理（１１０３）を行
う。

【００３２】次に、すべての照射可能レーダに対してビ
ーム形態情報を作成する（１１０４）。１１０４では、
ビーム形態情報の制御対象レーダにレーダＩＤを、位置
と速度にはそれぞれ目標の位置と速度を、データレート
に当該レーダに対する要求データレートＤＲを、ビーム
強度に当該レーダに対する要求ビーム強度を代入する
（１１０４）。実施の形態３では、開始時間と位相のず
れは指定しない。この実施の形態において、レーダ装置
は、この発明によるレーダ制御装置が出力するビーム形
態情報３０２を入力し、それに基づいてデータレートフ
ェーズドアレイアンテナを電子制御しビームを放射す
る。この動作は、実施の形態１に示した動作と同じであ
る。また、各レーダ装置は、レーダ制御装置に対してレ
ーダ毎リソース状況をリアルタイムに近いタイミングで
更新することが要求される。

【００３３】以上のようにこの実施の形態によれば、レ
ーダ装置のリソース状況を満たすビームの割当を行うこ
とができるので、この発明のレーダ制御装置がレーダ装
置に対して送付したビーム形態情報のスケジューリング
可能性が増す。これによって、この発明のレーダ制御装
置が想定するデータレートを高い比率で確保することが
できるようになり、結果的に高い追尾精度を得ることが
できる。

【００３４】なお、この発明の実施の形態においては、
図４に示す動作のフローチャートで、照射可能レーダの
決定（７０３）として実施の形態１と同じ方式（図５）
を用いたが、実施の形態２と同じ方式（図８）を用いる
ことも考えられる。

【００３５】実施の形態４．図１１は、この発明の実施
の形態４によるレーダ制御装置の機能構成図であり、探
知追尾部１１とビームデータレート選択部１２について
は実施の形態１と同一の機能をもつ。図１１において、
１６は複数のレーダに関するパラメータを格納するレー
ダ情報に基づきその総ヒット数要求情報をレーダ毎追尾
ビーム形態情報に変換する位相制御付レーダ割当部であ
る。図１１において、航跡情報１０１とレーダパラメー
タ１０４は実施の形態１と同一のデータ形式をもつ。

【００３６】図４は、実施の形態４の動作を示すフロー
チャートであり、このフローチャートに基づいて実施の
形態４の動作を説明する。実施の形態４では、図４のビ
ーム形態情報の作成７０４を除いて、実施の形態１にお
ける動作と同じである。図１２は実施の形態４における
ビーム形態情報の作成７０３の詳細なフローチャートで
ある。図１２において、まず、式１を用いて共通データ
レート（ＤＲ）の決定１４０１を行う。次に、すべての
照射可能レーダに対してビーム照射対象・強度・データ
レート設定を設定する（１４０２）。１４０２では、ビ
ーム形態情報の対象レーダにレーダＩＤを、位置と速度
にはそれぞれ目標の位置と速度を、データレートに共通
データレートＤＲを、ビーム強度に当該レーダに対する
要求ビーム強度を代入する。

【００３７】次に、現在時刻に、レーダ装置側が実際に
照射を行うのに十分な準備時間を足した時刻を開始時刻
とする（１４０３）。最後に、各レーダｉ（ｉ＝１〜照
射可能レーダ数）の位相のずれを次式で計算する。 位相のずれｉ＝周期／照射可能レーダ数＊（ｉ−１） （式３） この実施の形態において、レーダ装置は、この発明によ
るレーダ制御装置が出力するビーム形態情報３０２を入
力し、それに基づいてデータレートフェーズドアレイア
ンテナを電子制御しビームを放射する。図１３は、本実
施の形態における特定目標に対する照射ビームのスケジ
ューリング結果例である。図１３は、２つの照射可能レ
ーダに対して要求データレートが２（回／周期）である
場合を想定している。

【００３８】以上のようにこの実施の形態によれば、複
数レーダを用いて等間隔に探知データを得ることができ
るので、航跡予測と平滑化処理に有利であり結果的に追
尾精度を高めることができる。さらに、複数のレーダか
らの探知データを交互に得ることができるので、レーダ
毎の観測状況で生じる一時的な誤差の増大や失検出率の
低下を軽減することができる。

【００３９】なお、この発明の実施の形態においては、
共通データレート（ＤＲ）の決定１４０１を式１で決定
したが、総ヒット要求を満たすならば共通データレート
を例えば２の指数という制限付きで計算する式で置き換
えても、同様に扱うことができる。また、図４に示す動
作のフローチャートで、照射可能レーダの決定（７０
３）として実施の形態１と同じ方式（図５）を用いた
が、実施の形態２と同じ方式（図８）を用いることも考
えられるが、これらも同様に取り扱うことができる。

【００４０】実施の形態５．図１４は、この発明の実施
の形態５によるレーダ制御装置の機能構成図であり、探
知追尾部１１とビームデータレート選択部とレーダ割当
部１３については実施の形態１と同一の機能をもつ。図
１４において、１６は航跡情報内の航跡全体の品質情報
をモニタし追尾モード選択テーブルに示された条件を満
たす航跡に対して追尾モード指定を生成する追尾モード
選択部であり、１７は外部航跡情報の識別情報に基づき
外部航跡のビームの総ヒット数要求情報へと変換するキ
ューイング部である。

【００４１】図１４において、航跡情報１０１とレーダ
パラメータ１０４は実施の形態１と同一のデータ形式を
もつ。１０５は外部より入力した複数の外部航跡データ
を保持する外部航跡情報である。航跡情報１０１と外部
航跡情報１０５は同じデータ形式をもち、一つの外部航
跡データは該装置が保持する中央座標系における位置
（ｘ，ｙ，ｚ）と速度（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）と、航跡品
質情報と、航跡追尾モードと、加速度情報からなる。１
０７は複数の追尾モードに対する開始条件を記述したモ
ード開始条件表である。モード開始条件表１０７には、
例えば航跡データの属性である航跡品質、位置、速度、
加速度を用いた算術論理式と、その算術論理式が真であ
る場合の追尾モードを指定する。

【００４２】次に、実施の形態５の動作について説明す
る。図１５は、図１４のキューイング部１８の動作を示
すフローチャートである。図１５において、キューイン
グ部１８は、外部航跡情報１０５の監視を開始する外部
航跡モニタ指令を待つ（１７０１）。周期的な契機によ
って外部航跡モニタ指令を受けると、すべての更新され
た外部航跡を対象として追尾モード決定処理を行う（１
７０２）。追尾モード決定処理１７０２では、対象外部
航跡を航跡情報１０１内の航跡データと順次相関をとり
（１７０３）、すべての航跡データと相関のとれない場
合には（１７０４）、予め設定されている追尾モード指
定（例えば図１６にある「検出強化モード」）を選択し
ビームデータレート選択部１２へ出力する（１７０
５）。追尾モード決定処理１７０２を終了すると、外部
航跡モニタ指令待ち１７０１へ戻る。

【００４３】図１７は、図１４の追尾モード選択部１７
の動作を示すフローチャートである。図１７において、
追尾モード選択部１７は、まず航跡情報１０５の監視を
開始する指令を待つ航跡モニタ指令を待つ（１８０
１）。周期的な契機によって航跡モニタ指令を受ける
と、すべての更新された航跡を対象として追尾モード決
定処理を行う（１８０２）。追尾モード決定処理１８０
２では、対象航跡に対して追尾モード開始条件表１０７
の中の開始条件を順次検査していき（１８０３）、追尾
モード開始条件が真になるものがあった場合（１８０
４）、最初に真になった条件に対応する追尾モード指定
を選択しビームデータレート選択部１２へ出力する（１
８０５）。例えば、追尾開始条件で、旋回加速度が１Ｇ
以上であるとき「高精度追尾モード」が指定されている
場合で、対象航跡の旋回加速度が１．２Ｇであれば高精
度追尾モードか選択される。

【００４４】図４は、図１４のビームデータレート選択
部１２及びレーダ割当て部１０４の動作を示すフローチ
ャートである。これらの部分の動作については、実施の
形態１に示した動作と同じである。この実施の形態で
は、操作員からの入力ではなく、ビームデータレート選
択部１２は、キューイング部１８あるいは追尾モード選
択部１７から入力される追尾モード指令１０２を入力
し、その指令毎に処理を開始する（７０１）。

【００４５】以上のように本実施の形態によれば、この
発明によるレーダ制御装置では、未探知の外部航跡デー
タを用いて追尾モード指定を自動的に生成することがで
きるので、未探知の外部航跡に対してビーム照射の形態
を制御することが可能になり、探知困難な航跡の航跡確
立を早期に行うことができる。また、航跡データをモニ
タし指定された条件を満たすものに対して追尾モード指
定を自動的に生成することができるので、例えば高旋回
加速度をもつ航跡の追尾精度向上や、航跡品質の低い航
跡の失検出を減らすことができる。さらに、モード開始
条件表１０７を編集可能とすることにより、経験の蓄積
によって追尾モードの選択の精度を上げることができ、
また種々の運用状況の変化に対しても容易に対応でき
る。

【００４６】なお、この発明の実施の形態においては、
外部航跡モニタ指令待ち１７０１では指令を受けるタイ
ミングとして周期的な契機を用いたが、外部航跡への変
更時や、操作員による入力によるものなどが考えられる
が、同様に取り扱うことができる。航跡モニタ指令待ち
１８０１においても同様に外部航跡への変更時や、操作
員による入力を用いてもよい。また、モード開始条件表
において、この実施の形態では、適合する条件が複数存
在するとき最初に適合したものを選ぶ方式を用いたが、
他の衝突回避法を利用しても同様の取り扱いができる。

【００４７】さらに、この実施の形態では、実施の形態
１と同じレーダ割当部１３を用いたが、実施の形態２の
ビーム強度補正付レーダ割当部１４や、実施の形態３の
リソース管理付補正付レーダ割当部１５や、位相制御付
レーダ割当部１６を用いても、同様に扱うことができ
る。

【００４８】

【発明の効果】第１の発明よれば、複数のレーダからの
探知警報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部
と、航跡情報内の特定航跡に対する追尾モード指定に基
づいてその航跡に対するビームの総ヒット数要求情報へ
変換するビームデータレート選択部と、複数のレーダに
関するパラメータを格納するレーダ情報に基づき追尾可
能なレーダ群を選択するとともに総ヒット数要求情報を
レーダ毎追尾ビーム形態情報に変換するレーダ割当部を
備えたことにより、航跡予測と平滑化処理に有利な頻度
の高いデータレートを確保しかつレーダ群への適正な負
荷分散を達成するレーダ群へのビーム制御を行うことが
でき、レーダ毎の観測状況で生じる一時的な誤差の増大
や失検出率の低下を軽減することができる。

【００４９】第２の発明によれば、複数のレーダからの
探知警報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部
と、航跡情報内の特定航跡に対する追尾モード指定に基
づいてその航跡に対するビームの総ヒット数要求情報へ
変換するビームデータレート選択部と、複数のレーダに
関するパラメータを格納するレーダ情報に基づきビーム
強度を制御して追尾可能なレーダ群を選択するとともに
総ヒット数要求情報をレーダ毎追尾ビーム形態情報に変
換するビーム強度補正付レーダ割当部を備えたことによ
り、覆域外にあるレーダを追尾に参加させることが可能
になり、航跡予測と平滑化処理に有利な計測頻度の高い
探知データを収集し追尾精度を高めることができる。

【００５０】第３の発明によれば、複数のレーダからの
探知警報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部
と、航跡情報内の特定航跡に対する追尾モード指定に基
づいてその航跡に対するビームの総ヒット数要求情報へ
変換するビームデータレート選択部と、複数のレーダに
関するパラメータを格納するレーダ情報とレーダ毎リソ
ース状況に基づき追尾可能なレーダ群を選択するととも
にその総ヒット数要求情報をレーダ毎追尾ビーム形態情
報に変換するリソース管理付レーダ割当部を備えたこと
により、本レーダ制御装置が要求するデータレートを高
い比率で確保することができるようになり、結果的に高
い追尾精度を得ることができる。

【００５１】第４の発明によれば、複数のレーダからの
探知警報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部
と、航跡情報内の特定航跡に対する追尾モード指定に基
づいてその航跡に対するビームの総ヒット数要求情報へ
変換するビームデータレート選択部と、複数のレーダに
関するパラメータを格納するレーダ情報に基づき追尾可
能なレーダ群を選択するとともにその総ヒット数要求情
報を位相のずれを含むレーダ毎追尾ビーム形態情報に変
換する位相制御付レーダ割当部を備えたことにより、複
数レーダを用いて正確に等間隔な探知データを得ること
ができ、結果的に、航跡予測と平滑化処理に有利なため
追尾精度を高め、レーダ毎の観測状況で生じる一時的な
誤差の増大や失検出率の低下を軽減することができる。

【００５２】第５の発明によれば、複数のレーダからの
探知警報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部
と、航跡情報と相関のとれない外部航跡情報を監視し追
尾モード指定へと変換するキューイング部と、外部航跡
情報内の特定航跡に対する追尾モード指定に基づいてそ
の航跡に対するビームの総ヒット数要求情報へ変換する
ビームデータレート選択部と、複数のレーダに関するパ
ラメータを格納するレーダ情報に基づき追尾可能なレー
ダ群を選択するとともに総ヒット数要求情報をレーダ毎
追尾ビーム形態情報に変換するレーダ割当部を備えたこ
とにより、未探知の外部航跡に対してビーム照射の形態
を制御することが可能になり、探知困難な航跡の航跡確
立を早期に行うことができる。

【００５３】第６の発明によれば、複数のレーダからの
探知警報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部
と、航跡をモニタし追尾モード開始条件表に示された条
件を満たす航跡に対して追尾モード指定を生成する追尾
モード選択部と、その追尾モード指定に基づいてその航
跡に対するビームの総ヒット数要求情報へ変換するビー
ムデータレート選択部と、複数のレーダに関するパラメ
ータを格納するレーダ情報に基づき追尾可能なレーダ群
を選択するとともに総ヒット数要求情報をレーダ毎追尾
ビーム形態情報に変換するレーダ割当部を備えたことに
より、高旋回加速度をもつ航跡の追尾精度向上や、航跡
品質の低い航跡の失検出を減らすことができるととも
に、追尾モードの合理的な選択を行うように追尾モード
開始条件として過去の追尾経験を蓄積することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明が想定する警戒管制装置の機能構成
図である。

【図２】 この発明の実施の形態１におけるレーダ制御
装置の機能構成図である。

【図３】 この発明のレーダパラメータの一例である。

【図４】 この発明の実施の形態１、２、３、４、５の
動作を示すフローチャートである。

【図５】 この発明の実施の形態１、３、４、５の照射
可能レーダの決定の動作を示すフローチャートである。

【図６】 この発明の実施の形態１、２、５のビーム形
態情報の作成の動作を示すフローチャートである。

【図７】 この発明の実施の形態２におけるレーダ制御
装置の機能構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態２の照射可能レーダの
決定の動作を示すフローチャートである。

【図９】 この発明の実施の形態３におけるレーダ制御
装置の機能構成図である。

【図１０】 この発明の実施の形態３のビーム形態情報
の決定の動作を示すフローチャートである。

【図１１】 この発明の実施の形態４におけるレーダ制
御装置の機能構成図である。

【図１２】 この発明の実施の形態４のビーム形態情報
の決定の動作を示すフローチャートである。

【図１３】 この発明による実施の形態４における特定
目標に対する照射ビームのスケジューリング結果の一例
である。

【図１４】 この発明の実施の形態５におけるレーダ制
御装置の機能構成図である。

【図１５】 この発明の実施の形態５のキューイング部
の動作を示すフローチャートである。

【図１６】 この発明のモード・データレート変換表の
一例である。

【図１７】 この発明の実施の形態５の追尾モード選択
部の動作を示すフローチャートである。

【図１８】 従来のレーダ制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ レーダ制御装置、２ レーダ装置、１１ 探知追尾
部、１２ ビームデータレート選択部、１３ レーダ割
当部、１４ ビーム強度補正付レーダ割当部、１５ リ
ソース管理付レーダ割当部、１６ 位相制御付レーダ割
当部、１７ 追尾モード選択部、１８ キューイング
部、１０６ モード・データレート変換表、１０７ モ
ード開始条件表。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J070 AC01 AC02 AC06 AC11 AC12 AC13 AD05 AD10 AH04 AH19 AJ02 AK04 AK21 BB01 BB06 BG30

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のレーダからの目標に対する探知警
   報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部と、航
   跡情報内の特定航跡に対する追尾モード指定に基づいて
   その航跡に対するビームの総ヒット数要求情報へ変換す
   るビームデータレート選択部と、複数のレーダに関する
   パラメータを格納するレーダ情報に基づき追尾可能なレ
   ーダ群を選択し、かつ総ヒット数要求情報をレーダ毎追
   尾ビーム形態情報に変換するレーダ割当部とを具備した
   レーダ制御装置。
2. 【請求項２】 複数のレーダからの目標に対する探知警
   報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部と、航
   跡情報内の特定航跡に対する追尾モード指定に基づいて
   その航跡に対するビームの総ヒット数要求情報へ変換す
   るビームデータレート選択部と、複数のレーダに関する
   パラメータを格納するレーダ情報に基づきビーム強度を
   制御して追尾可能なレーダ群を選択し、かつ総ヒット数
   要求情報をレーダ毎追尾ビーム形態情報に変換するビー
   ム強度補正付レーダ割当部とを具備したレーダ制御装
   置。
3. 【請求項３】 複数のレーダからの目標に対する探知警
   報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部と、航
   跡情報内の特定航跡に対する追尾モード指定に基づいて
   その航跡に対するビームの総ヒット数要求情報へ変換す
   るビームデータレート選択部と、複数のレーダに関する
   パラメータを格納するレーダ情報とレーダ毎リソース状
   況に基づき追尾可能なレーダ群を選択し、かつその総ヒ
   ット数要求情報をレーダ毎追尾ビーム形態情報に変換す
   るリソース管理付レーダ割当部とを具備したレーダ制御
   装置。
4. 【請求項４】 複数のレーダからの目標の対する探知警
   報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部と、航
   跡情報内の特定航跡に対する追尾モード指定に基づいて
   その航跡に対するビームの総ヒット数要求情報へ変換す
   るビームデータレート選択部と、複数のレーダに関する
   パラメータを格納するレーダ情報に基づき追尾可能なレ
   ーダ群を選択し、かつその総ヒット数要求情報を位相の
   ずれを含むレーダ毎追尾ビーム形態情報に変換する位相
   制御付レーダ割当部とを具備したレーダ制御装置。
5. 【請求項５】 複数のレーダからの目標に対する探知警
   報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部と、航
   跡情報と相関のとれない外部航跡情報を監視し追尾モー
   ド指定へと変換するキューイング部と、外部航跡情報内
   の特定航跡に対する追尾モード指定に基づいてその航跡
   に対するビームの総ヒット数要求情報へ変換するビーム
   データレート選択部と、複数のレーダに関するパラメー
   タを格納するレーダ情報に基づき追尾可能なレーダ群を
   選択し、かつ総ヒット数要求情報をレーダ毎追尾ビーム
   形態情報に変換するレーダ割当部とを具備したレーダ制
   御装置。
6. 【請求項６】 複数のレーダからの目標に対する探知警
   報を受け航跡情報を生成及び更新する探知追尾部と、航
   跡をモニタし追尾モード開始条件表に示された条件を満
   たす航跡に対して追尾モード指定を生成する追尾モード
   選択部と、その追尾モード指定に基づいてその航跡に対
   するビームの総ヒット数要求情報へ変換するビームデー
   タレート選択部と、複数のレーダに関するパラメータを
   格納するレーダ情報に基づき追尾可能なレーダ群を選択
   し、かつ総ヒット数要求情報をレーダ毎追尾ビーム形態
   情報に変換するレーダ割当部とを具備したレーダ制御装
   置。