JP2001124847A - レーダシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーダ装置で収集した目標情報を情報処理装
置へ伝送し情報処理装置が目標情報処理を実施する従来
の方式では、レーダ装置の電波照射方向を制御するため
には情報処理装置での処理結果に基づく指示が必要とな
るため通信遅れ時間が発生し、目標の探知ができない場
合が生じていた。 【解決手段】 レーダ装置と情報処理装置とで共通の目
標情報処理を実施することにより、レーダ装置内で電波
照射の判断が可能となるため、最短時間での電波照射方
向の制御を実現し、係る問題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は複数のレーダ装置
を分散配置した対空目標の捜索システムにおいて目標情
報を効率的に取得するためのレーダシステムに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数のレーダ装置が分散配置され
ているシステムにおいて、各レーダ装置それぞれは取得
した対空目標情報を処理するために情報処理装置に接続
されており、情報処理装置が一元的に対空目標情報の処
理を実施する。この場合、対空目標情報を効率的に取得
するためのレーダ装置の電波照射方向の判断は目標の航
跡や脅威度といった目標の重要度の指針をもとに情報処
理装置のみで実施可能であり、目標情報を取得してから
電波の照射方向を制御するための判断に要する時間は、
情報処理装置の処理時間だけでなくレーダ装置と情報処
理装置との情報授受の時間が必要となり、リアルタイム
性を確保するためには情報処理装置の処理能力の向上や
通信経路での遅延時間を短縮させることしかできず、こ
れでは近年増加しつつある電波反射断面積の小さい航空
目標や、高速高機動で飛行する航空目標に対処すること
が困難となり、効果的な目標情報の収集ができないとい
う問題点があった。図８は、従来のレーダ装置と情報処
理装置の運用概念図であって、１は対空目標である航空
機群、２は一定の周期で全周を捜索し目標情報を収集す
るレーダ装置、３はレーダ装置の捜索覆域、４は上記各
レーダ装置２で取得した対空目標情報を処理する情報処
理装置、５は上記各レーダ装置２から情報処理装置４へ
情報を伝送するためのケーブルである。また図９は、従
来のレーダ装置と情報処理装置のブロック図であって、
６は上記レーダ装置２内において電波を外部に送信しこ
の電波を受信することにより対空目標の反射波を検出す
る送受信部、７は上記各レーダ装置２の設置位置を検出
する位置情報取得部、８は上記送受信部６からの目標に
関する情報を処理し目標航跡を生成する目標情報処理
部、９は上記位置情報取得部７からの情報からレーダの
覆域を算出するレーダ覆域算出部、１０はこのレーダ覆
域算出部９においてレーダ覆域を算出する際に地形情報
を与える地形データベース、１１は上記各レーダ装置２
に対して電波の照射方向の制御を指示する電波照射方向
制御部である。

【０００３】次に動作について説明する。情報処理装置
４では、位置情報取得部７より送信される各レーダ装置
２の位置と地形データベース１０の情報とをレーダ覆域
算出部９において重ねあわせして、レーダ覆域を求め
る。各レーダ装置は上記覆域内の飛行目標を捜索し、検
出した目標に関する情報を情報処理装置４へ伝送し、目
標情報処理部８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１２に示すように、以前の
目標航跡１２が存在し、次の捜索周期で収集された目標
情報が２つのレーダ装置で取得され、それぞれの目標位
置１３が伝送された場合、以前の目標航跡１２、目標速
度及び目標進行方向から予測位置１４を算出し、目標位
置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。このとき目標情報処理部８での目標情報
処理結果から、電波照射方向制御部１１では各レーダ装
置２に対して目標の存在する方向への電波照射指示ある
いは電波妨害のある方向への電波照射禁止指示等を送信
するが、このためには情報処理装置４と各レーダ装置２
間での通信遅れ時間が発生するため、電波照射方向の制
御に要する時間が長く、短時間での特定の目標に対する
重点監視を実施することができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のシステムによれ
ば、電波の方向を制御可能なレーダを用いて目標情報の
収集を行う場合に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にも関わらず、情報処理装置で
の一元的な処理によりレーダの電波照射方向を制御する
ため、レーダに対して目標情報処理結果に応じた短時間
での電波の照射方向の制御ができず、重点的な監視の必
要のある目標の情報をリアルタイムに取得できない場合
が生じるという課題があった。

【０００５】この発明はかかる課題を解決するためにな
されたもので、複数レーダの電波照射方向制御に対し
て、リアルタイム性が要求される重点目標監視の判断は
個々のレーダで実施し、リアルタイム性は要求されない
が複数のレーダの位置関係及び対空目標の現況に応じた
状況判断が必要な各レーダの捜索覆域の切り分け及び地
形的条件に基づいた最適な捜索覆域の判断は情報処理装
置で実施することにより、電波の方向を制御可能なレー
ダの能力を発揮し、リアルタイムな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の発明によるレーダ
システムは、各レーダ装置が他のレーダ装置で取得した
目標情報を収集し、情報処理装置と共通の情報処理を実
施することにより処理結果を共有し、重点目標の監視は
各レーダ装置の判断で実施し、各レーダ装置の捜索覆域
はレーダ装置の位置と地形的条件から情報処理装置で制
御することによりレーダ装置での特定の目標の監視を短
時間で実現するようにしたものである。

【０００７】また、第２の発明によるレーダシステム
は、各レーダ装置の目標情報処理部に入力する目標情報
を限定することにより、目標情報処理部の処理時間を短
縮し、より短時間で特定の目標の監視を実現するように
したものである。

【０００８】また、第３の発明によるレーダシステム
は、各目標情報処理部の処理結果に対して目標の機種判
定情報を付加することにより目標を高精度に判定し、特
定の目標の監視を実現するようにしたものである。

【０００９】また、第４の発明によるレーダシステム
は、情報処理装置の目標移管指示部より各レーダ装置の
監視する目標を管理することにより各レーダ装置の電波
照射方向を重複させることなく、目標の監視を実現する
ようにしたものである。

【００１０】また、第５の発明によるレーダシステム
は、各レーダ装置の取得した目標情報を一定タイミング
毎に削減することにより、各レーダ装置間の通信経路で
の遅延時間を削減し、より短時間で特定の目標の監視を
実現するようにしたものである。

【００１１】

【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を示すレーダシステムの全体構成図であ
り、図において２はレーダ装置、４は情報処理装置、６
は電波を送受信し目標情報を検出する送受信部、７は自
己の位置を測定する位置情報取得部、８は送受信部６か
らの目標に関する情報を処理する目標情報処理部、９は
位置情報取得部７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、１０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、１１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、１
６は処理された目標情報とレーダ覆域の算出結果をもと
にレーダの覆域を制御するレーダ捜索覆域制御部であ
る。また、図２はこの発明のレーダシステムであり、図
において１は目標、２はレーダ装置、３は各レーダ装置
の捜索覆域、４は情報処理装置、５はレーダ装置と情報
処理装置を接続する接続ケーブル、１７はレーダ装置と
レーダ装置の間を接続するレーダ間接続ケーブルであ
る。

【００１２】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７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１０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、その目標情報は目標情報処理部８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
航跡あるいは隣接する他のレーダ装置２からの目標航跡
との統合処理を実施し、目標の侵攻方向等から

【００１３】

【数１】

【００１４】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８に示すように防護すべき領域１８
から目標１までの距離、Ｖは目標１の持つ保護すべき領
域１８に対する速度成分、Ｅは敵味方識別判定結果であ
り、レーダ装置２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、目標情報処理部８にて処理され記憶される。上記脅
威度Ｋが一定値以上となった目標に対して目標情報処理
部８より電波照射方向制御部１１に目標位置情報が送信
され、送受信部６に制御指示を送信することにより、送
受信部６で目標の方向に電波を照射し、特定の目標監視
を実施する。また、各レーダ装置２の持つ目標情報処理
部８での目標情報処理と並行して情報処理装置４におけ
る目標情報処理部８にて実施される目標情報処理の結果
と地形データベース１１との照合によって得られる各レ
ーダ装置の捜索覆域の算出結果を受けて、レーダ捜索覆
域制御部１６において非捜索領域の設定を実施する。例
えば、図７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。次にレーダの覆域から、ステップＳ４で隣接レーダ
との覆域が重なっているかどうか判定し、覆域が重なっ
ている場合には、ステップＳ５で重複覆域として登録さ
れ、重なっていない場合は、ステップＳ６で現状の捜索
状態を維持させる。次に、ステップＳ７で隣接レーダが
重複覆域の捜索を実施しているか判定し、重複覆域の捜
索を実施している場合には、ステップＳ８で非捜索領域
の設定を実施する。レーダ捜索覆域制御部１６での処理
結果は電波照射方向制御部１１に送信され、レーダ装置
の電波照射方向の制御を実行する。

【００１５】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２を示すレーダシステムの全体構成図であり、図にお
いて１９はレーダ部からの目標情報の出力を受けて、目
標情報を特定領域内目標と領域外目標とに分け、特定領
域内目標に対して特定領域目標フラグを目標情報に付加
する領域判定部である。

【００１６】次に動作について説明する。例えば、フラ
グを付加する領域の設定を隣接するレーダ装置２の覆域
とした場合、この隣接するレーダ装置２からの目標情報
のうち自己の捜索覆域より外の目標情報を目標情報処理
部８に入力することなく目標情報処理を実施でき、計算
機負荷を軽減しながら電波照射方向の制御を実現でき
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。

【００１７】実施の形態３．図４はこの発明の実施の形
態３を示すレーダシステムの全体構成図であり、図にお
いて２０は目標情報処理部８での情報処理結果に対し
て、機種判定情報を付加するための類別データベースで
ある。

【００１８】次に動作について説明する。例えば、図９
に示すような類別データベース２０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、実施の形態１に示す脅威度の判定
結果に自動的に加算し、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、
重点監視目標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
電波照射方向の制御を実現できる。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。

【００１９】実施の形態４．図５はこの発明の実施の形
態４を示すレーダシステムの全体構成図であり、図にお
いて２１は目標情報処理部８及びレーダ覆域算出部９か
らの出力を受けて、目標の重点監視を単一の目標情報収
集装置に移管指示を出力する目標移管指示部である。

【００２０】次に動作について説明する。例えば、複数
のレーダ装置２の捜索覆域内の目標に対して各レーダ装
置それぞれが電波を照射している場合、情報処理装置に
おいてその目標に対する電波の照射を単一のレーダ装置
２に移管し、他方のレーダ装置２は他の目標に対して電
波の照射をすることにより電波照射できる目標数を増加
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１に示すものと同様である。

【００２１】実施の形態５．図６はこの発明の実施の形
態５を示すレーダシステムの全体構成図であり、図にお
いて２２は領域判定部１９から出力された目標情報に対
して目標情報送信タイミングに入力されたもののみ出力
し、目標情報非送信タイミングに入力されたものを出力
しない情報削減フィルタである。

【００２２】次に動作について説明する。例えば、情報
削減フィルタ２２における目標情報送信タイミングを２
秒とし、目標情報非送信タイミングを２秒とした場合、
通信経路を通過する目標情報は５０パーセント削減さ
れ、通信経路の負荷を軽減しながら、各レーダ装置２は
電波照射方向の制御を実現できる。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。

【００２３】

【発明の効果】第１の発明によれば、各レーダ装置は自
己の位置情報を定期的に取得しているため、その位置情
報によりレーダ装置の捜索覆域が算出され、その覆域内
での各レーダ装置の電波照射方向を制御し、目標情報の
収集を行うことができる。

【００２４】また、取得した目標情報をレーダ装置内の
目標情報処理部において処理するため、レーダ装置の電
波照射方向の制御を短時間で実行できるため、各レーダ
装置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２の発明によれば、各レーダ装置
が隣接するレーダ装置から受信し目標情報処理部に入力
する目標情報が限定されるため、目標情報処理部の処理
時間を短縮でき、より短時間でレーダ装置の電波照射方
向の制御を行うことができる。

【００２６】また、第３の発明によれば、目標情報処理
部における処理結果に関して機種判定情報を付加させる
ため、目標をより高精度に評価でき、効率的に目標情報
の収集を行うことができる。

【００２７】また、第４の発明によれば、各レーダ装置
それぞれが実施している電波照射方向の制御を情報処理
装置で管理するため、複数のレーダ装置が同一の方向に
電波照射を実施することなく効率的に目標情報の収集を
行うことができる。

【００２８】また、第５の発明によれば、各レーダ装置
から送信する目標情報量が削減されるため、通信経路で
の遅延時間が削減でき、より短時間でレーダ装置の電波
照射方向の制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明によるレーダシステムの実施の形態
１を示す全体構成図である。

【図２】 この発明によるレーダシステムの運用を示す
概念図である。

【図３】 この発明によるレーダシステムの実施の形態
２を示す全体構成図である。

【図４】 この発明によるレーダシステムの実施の形態
３を示す全体構成図である。

【図５】 この発明によるレーダシステムの実施の形態
４を示す全体構成図である。

【図６】 この発明によるレーダシステムの実施の形態
５を示す全体構成図である。

【図７】 この発明によるレーダ装置の捜索覆域を決定
するための処理フローを示す図である。

【図８】 この発明による数１を示す概念図である。

【図９】 この発明による類別データベースの概念図で
ある。

【図１０】 従来のレーダ及び情報処理装置の運用を示
す概念図である。

【図１１】 従来のレーダ及び情報処理装置を示す全体
構成図である。

【図１２】 従来の目標情報処理における統合処理の手
法を示す概念図である。

【符号の説明】

１ 目標、２ レーダ装置、３ レーダ装置の捜索覆
域、４ 情報処理装置、５ 接続ケーブル、６ 電波送
受信部、７ 位置情報取得部、８ 目標情報処理部、９
レーダ覆域算出部、１０ 地形データベース、１１
電波照射方向制御部、１２ 以前の目標航跡、１３ レ
ーダからの目標航跡、１４ 予測航跡、１５ 重心位
置、１６ レーダ捜索覆域制御部、１７ レーダ装置間
接続ケーブル、１８ 防護すべき領域、１９ 領域判定
部、２０ 類別データベース、２１目標移管指示部、２
２ 情報削減フィルタ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに分散配置され、かつ互いに接続さ
   れている複数のレーダ装置と、これら複数のレーダ装置
   に共通に接続され、上記レーダ装置によって得られる目
   標に関する情報を処理する情報処理装置とによって構成
   されるレーダシステムにおいて、上記複数のレーダ装置
   それぞれには、自らが得た目標に関する情報と他のレー
   ダ装置によって得られた目標に関する情報とが入力さ
   れ、それら入力情報を処理する目標情報処理部と、それ
   ぞれのレーダ装置から放射される電波の方向を制御する
   電波照射方向制御部とを備え、一方上記情報処理装置に
   は上記複数のレーダ装置によって得られた目標に関する
   情報が入力され、それを統合的に処理する目標情報処理
   部と、上記複数のレーダ装置それぞれの放射する電波の
   方向を上記目標情報処理部の結果によって制御するため
   の信号を上記電波照射方向制御部に与えるレーダ捜索覆
   域制御部とを備えたことを特徴とするレーダシステム。
2. 【請求項２】 上記レーダ装置に上記目標情報処理部か
   ら出力される目標に関する情報を特定領域内の情報と特
   定領域外の情報とに分類する領域判定部を備えたことを
   特徴とする請求項１記載のレーダシステム。
3. 【請求項３】 上記各レーダ装置及び上記情報処理装置
   での目標情報処理結果に目標種類の情報を付加する類別
   データベースを備えたことを特徴とする請求項１記載の
   レーダシステム。
4. 【請求項４】 上記情報処理装置に複数の上記レーダ装
   置が同一の方向に電波を放射している場合に単一のレー
   ダ装置にのみ電波放射指示を出す目標移管指示部を備え
   たことを特徴とする請求項１記載のレーダシステム。
5. 【請求項５】 領域判定部から出力される目標に関する
   情報に対して特定の出力タイミングの情報を削減する情
   報削減フィルタを備えたことを特徴とする請求項２記載
   のレーダシステム。