JP2001141820A - Image radar - Google Patents

Image radar

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JP2001141820A
JP2001141820A JP32568799A JP32568799A JP2001141820A JP 2001141820 A JP2001141820 A JP 2001141820A JP 32568799 A JP32568799 A JP 32568799A JP 32568799 A JP32568799 A JP 32568799A JP 2001141820 A JP2001141820 A JP 2001141820A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image radar in which the motion of a target can be determined. SOLUTION: The image radar comprises means 21 for acquiring the radar image of a target continuously, means 22 for obtaining the speed distribution of bright point on a radar image based on the positional variation thereof by comparing two continuous radar images, a data base 23 prestoring the shape of a plurality of targets, means 24 for making the bright point on the radar image to correspond with the shape of target in the shape data base 24, and means 25a, 26a, 27 for estimating the motion of the target based on the radar image, the speed distribution and the shaper of the target.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は遠方の目標を観測
してそのレーダ画像を得る画像レーダ装置に関し、特に
目標の運動を求めることができる画像レーダ装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image radar apparatus for observing a distant target and obtaining a radar image of the target, and more particularly to an image radar apparatus capable of obtaining a target motion.

【0002】[0002]

【従来の技術】図17は例えば特許第2738244号
公報に記載された従来のレーダ装置のブロック図であ
る。図17において、1は送信機、2は受信機、3は送
受切替器、4は送受信アンテナ、5は画像再生手段、6
は相関演算手段、7は目標追尾手段、8は点像応答推定
手段、9は目標アスペクト角推定手段、10はRCS算
出手段、11は目標形状データ蓄積手段、12は畳み込
み積分手段、13は最大値検出手段、14は目標識別結
果出力手段である。
2. Description of the Related Art FIG. 17 is a block diagram of a conventional radar device described in, for example, Japanese Patent No. 2738244. In FIG. 17, 1 is a transmitter, 2 is a receiver, 3 is a transmission / reception switch, 4 is a transmission / reception antenna, 5 is an image reproducing means, 6
Is a correlation calculating means, 7 is a target tracking means, 8 is a point image response estimating means, 9 is a target aspect angle estimating means, 10 is an RCS calculating means, 11 is a target shape data accumulating means, 12 is a convolution integrating means, and 13 is a maximum. The value detection means 14 is a target identification result output means.

【0003】また、図18および図19はこの従来のレ
ーダ装置による観測のジオメトリを説明するための図で
ある。図中、4は送受信アンテナ、19は目標である。
FIGS. 18 and 19 are diagrams for explaining the geometry of observation by the conventional radar apparatus. In the figure, 4 is a transmitting / receiving antenna, and 19 is a target.

【0004】また、図20は図17の画像再生手段5の
詳細な構成を示すブロック図である。図20において、
15はレンジ圧縮手段、16は動き補償手段、17はク
ロスレンジ圧縮手段、18は2次元記憶手段である。
FIG. 20 is a block diagram showing a detailed configuration of the image reproducing means 5 of FIG. In FIG.
15 is a range compression means, 16 is a motion compensation means, 17 is a cross range compression means, and 18 is a two-dimensional storage means.

【0005】次に動作について説明する。送信機1で発
生した高周波信号は、送受切替器3を経て送受信アンテ
ナ4から目標19に向けて放射される。目標19に照射
された高周波信号の一部は目標19で反射して再び送受
信アンテナ4で受信され、送受切替器3を経て受信機2
で増幅・検波されたのち、画像再生手段5によって目標
19の電波散乱断面積(RCS:Radar Cross Sectio
n)分布を表すレーダ画像に変換される。以下に画像再
生の方法について詳しく説明する。
Next, the operation will be described. The high-frequency signal generated by the transmitter 1 is radiated from the transmission / reception antenna 4 to the target 19 via the transmission / reception switch 3. A part of the high-frequency signal applied to the target 19 is reflected by the target 19 and received again by the transmission / reception antenna 4, and passes through the transmission / reception switch 3 to the receiver 2.
After amplification and detection by the image reproducing means 5, the radio wave scattering cross section (RCS: Radar Cross Sectio
n) Converted to a radar image representing the distribution. Hereinafter, a method of reproducing an image will be described in detail.

【0006】受信機2から出力された受信信号は、画像
再生手段5へ入力され、まずレンジ圧縮手段15でレン
ジ分解能を向上させる処理、すなわちパルス圧縮が行わ
れる。レンジ圧縮後の受信信号は2次元記憶手段18に
レンジビン番号mおよびパルスヒット番号nに応じて格
納される。目標19の動きから画像再生に有害なランダ
ム成分を除去するために、受信信号は2次元記憶手段1
8から読み出され、目標19の中心点20のドップラー
周波数がゼロになるように、動き補償手段16によって
位相補償とレンジビンの並べ換えが行われ、再び2次元
記憶手段18に格納される。
[0006] The received signal output from the receiver 2 is input to the image reproducing means 5, and first, processing for improving the range resolution, that is, pulse compression is performed by the range compressing means 15. The received signal after range compression is stored in the two-dimensional storage means 18 according to the range bin number m and the pulse hit number n. In order to remove random components harmful to image reproduction from the movement of the target 19, the received signal is stored in the two-dimensional storage unit 1.
8, phase compensation and rearrangement of range bins are performed by the motion compensating means 16 so that the Doppler frequency of the center point 20 of the target 19 becomes zero, and stored in the two-dimensional storage means 18 again.

【0007】いま、図18に示すように、目標19が旋
回運動により回転しているものと仮定すると、同一レン
ジビン内に存在する目標上の相異なる点がそれぞれ異な
るドップラー周波数の反射波を生じる。また、目標19
が直進運動している場合であっても同様に、同一レンジ
ビン内に存在する目標上の相異なる点がそれぞれ異なる
ドップラー周波数の反射波を生じる。これは図19
(a)に示す運動は、動き補償手段16の働きによって
図19(b)に示す運動と等価になることから理解する
ことができる。
Now, as shown in FIG. 18, if it is assumed that the target 19 is rotated by a turning motion, different points on the target existing in the same range bin generate reflected waves having different Doppler frequencies. Goal 19
Similarly, different points on the target present in the same range bin will produce reflected waves of different Doppler frequencies, even if is moving straight. This is shown in FIG.
It can be understood that the motion shown in FIG. 19A is equivalent to the motion shown in FIG.

【0008】これを利用してクロスレンジ圧縮手段17
は上記位相補償後の信号をレンジビン毎にFFT(Fast
Fourier Transform)することにより、レンジと直交す
る方向であるクロスレンジの分解能を向上させる。これ
らの処理によって受信信号は、レンジおよびクロスレン
ジの両方向について高分解能化されて、目標上の各点の
RCS分布を表すレーダ画像に変換される。
Using this, the cross range compression means 17
Uses the FFT (Fast)
By performing Fourier Transform, the resolution of a cross range that is a direction orthogonal to the range is improved. Through these processes, the resolution of the received signal is increased in both the range and cross-range directions, and the received signal is converted into a radar image representing the RCS distribution of each point on the target.

【0009】一方、目標追尾手段7から畳み込み積分手
段12までの手段は、与えられた観測条件における各種
の目標の疑似レーダ画像を生成する。本発明とは直接関
係しないので詳細に述べないが、目標追尾手段7が目標
19の速度を求め、点像応答推定手段8がレーダ画像の
点像応答を算出し、目標アスペクト角推定手段9が目標
のアスペクト角を推定する。RCS算出手段10は目標
形状データ蓄積手段11に格納された目標の3次元形状
を用いて目標のRCS分布を算出し、畳み込み積分手段
12が上記RCS分布に点像応答の畳み込み積分を行
い、比較・照合のための疑似レーダ画像を生成する。
On the other hand, the means from the target tracking means 7 to the convolution integration means 12 generate pseudo radar images of various targets under given observation conditions. Although not described in detail because it is not directly related to the present invention, the target tracking means 7 calculates the speed of the target 19, the point image response estimating means 8 calculates the point image response of the radar image, and the target aspect angle estimating means 9 Estimate the target aspect angle. The RCS calculating means 10 calculates a target RCS distribution using the target three-dimensional shape stored in the target shape data accumulating means 11, and the convolution integrator 12 performs convolution integration of the point image response on the RCS distribution. Generate a pseudo radar image for collation.

【0010】相関演算手段6は、前記レーダ画像と順次
生成される前記疑似レーダ画像との相関値を求め、最大
値検出手段13は、順次算出される相関値の中から最大
となるものを検出し、目標識別結果出力手段14は、相
関値が最大となった辞書画像に相当する目標の情報、例
えば形状や名称などを目標形状データ蓄積手段11より
読み出してこれを出力することにより、レーダによる目
標の自動識別を実現する。
The correlation calculating means 6 calculates a correlation value between the radar image and the pseudo radar image which is sequentially generated, and the maximum value detecting means 13 detects a maximum value among the sequentially calculated correlation values. Then, the target identification result output means 14 reads target information corresponding to the dictionary image having the maximum correlation value, for example, a shape and a name from the target shape data storage means 11 and outputs the read information. Achieve automatic goal identification.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来のレーダ装置は、
上述のように構成されているので、目標の識別を実現す
ることはできたが、目標の運動を知ることができなかっ
た。
A conventional radar device is:
With the above-described configuration, the target can be identified, but the movement of the target cannot be known.

【0012】この発明は、上述のような問題点を解消す
るためになされたもので、目標の運動を求めることがで
きる画像レーダ装置を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to provide an image radar apparatus capable of obtaining a target motion.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明に係る画像レー
ダ装置は、目標を観測してそのレーダ画像を得るレーダ
装置において、目標のレーダ画像を連続的に得る画像連
続取得手段と、連続する2枚のレーダ画像を比較して、
レーダ画像上の輝点の位置変化に基づき輝点の速度分布
を得る速度分布取得手段と、予め複数の目標の形状が格
納されている形状データベースと、レーダ画像上の輝点
を形状データベースの目標の形状と対応付ける対応手段
と、レーダ画像、速度分布および目標の形状から目標の
運動を求める運動推定手段とを備えている。
According to the present invention, there is provided an image radar apparatus for observing a target and obtaining the radar image, comprising: a continuous image obtaining means for continuously obtaining a target radar image; Comparing the radar images,
Velocity distribution acquisition means for obtaining a velocity distribution of a luminescent spot based on a change in the position of a luminescent spot on a radar image; a shape database in which a plurality of target shapes are stored in advance; And a motion estimating means for obtaining a target motion from a radar image, a velocity distribution, and a target shape.

【0014】また、運動推定手段から対応手段へのフィ
ードバックループをさらに備え、対応手段は、運動推定
手段の出力が所定の条件を満たさない場合、目標の形状
と対応付けを再度行う。
Further, the apparatus further comprises a feedback loop from the motion estimating means to the corresponding means, and when the output of the motion estimating means does not satisfy the predetermined condition, the corresponding means re-associates with the target shape.

【0015】また、運動推定手段は、レーダ画像上の輝
点のレンジ方向の位置関係に基づいて目標の姿勢を求め
る姿勢推定手段を有する。
The motion estimating means includes attitude estimating means for obtaining a target attitude based on the positional relationship of the bright spots on the radar image in the range direction.

【0016】また、運動推定手段は、レーダ画像上の輝
点のクロスレンジ方向の位置関係に基づいて目標の回転
角速度を求める角速度推定手段を有する。
The motion estimating means has an angular velocity estimating means for obtaining a target rotational angular velocity based on a positional relationship of a bright spot on the radar image in a cross range direction.

【0017】また、目標の移動速度を求める追尾手段
と、目標までの距離を測る測距手段と、目標の移動速度
および目標までの距離に基づいて、目標の回転角速度を
補正する角速度修正手段とをさらに備えている。
Tracking means for obtaining the target moving speed; distance measuring means for measuring the distance to the target; and angular velocity correcting means for correcting the rotational angular velocity of the target based on the target moving speed and the distance to the target. Is further provided.

【0018】また、運動推定手段は、レーダ画像上の輝
点のクロスレンジ方向の変化速度に基づいて目標の回転
角加速度を求める角加速度推定手段を有する。
The motion estimating means has an angular acceleration estimating means for obtaining a target rotational angular acceleration based on a changing speed of a bright spot on the radar image in a cross range direction.

【0019】また、目標の移動速度を求める追尾手段
と、目標までの距離を測る測距手段と、移動速度および
目標までの距離に基づいて、目標の回転角加速度を補正
する角加速度修正手段とをさらに備えている。
Tracking means for obtaining the moving speed of the target; distance measuring means for measuring the distance to the target; and angular acceleration correcting means for correcting the rotational angular acceleration of the target based on the moving speed and the distance to the target. Is further provided.

【0020】また、形状データベースは、各目標が有す
る異なる電波散乱断面積の少なくとも3つの電波散乱体
を目標の形状として格納し、対応手段は、レーダ画像上
の少なくとも3つの輝点を形状データベースの目標の形
状と対応付ける。
The shape database stores at least three radio wave scatterers having different radio wave scattering cross-sectional areas of each target as a target shape, and the corresponding means stores at least three bright spots on the radar image in the shape database. Correlate with the target shape.

【0021】また、形状データベースは、各目標が有す
る密集した複数の電波散乱体を目標の形状として格納
し、対応手段は、レーダ画像上の密集した複数の輝点を
形状データベースの目標の形状と対応付ける。
Further, the shape database stores a plurality of dense radio wave scatterers of each target as a target shape, and the corresponding means stores a plurality of dense luminescent spots on the radar image with the target shape of the shape database. Correspond.

【0022】また、形状データベースは、各目標が有す
る少なくとも3箇所にそれぞれ異なる数で分布する電波
散乱体を目標の形状として格納し、対応手段は、レーダ
画像上の少なくとも3箇所にそれぞれ異なる数で分布す
る輝点を形状データベースの目標の形状と対応付ける。
Further, the shape database stores the radio wave scatterers distributed in different numbers at at least three places of each target as the target shape, and the corresponding means stores the different numbers of radio wave scatterers in at least three places on the radar image. The distributed bright spots are associated with target shapes in the shape database.

【0023】さらに、形状データベースは、各目標が有
する電波散乱体の分布パターンを目標の形状として格納
し、対応手段は、レーダ画像上の輝点の分布パターンを
形状データベースの目標の形状と対応付ける。
Further, the shape database stores the distribution pattern of the radio wave scatterers of each target as the target shape, and the correspondence unit associates the distribution pattern of the bright spots on the radar image with the target shape in the shape database.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
画像レーダ装置を示すブロック図である。図1におい
て、1は送信機、2は受信機、3は送受切替器、4は送
受信アンテナ、5は画像再生手段である。これらのもの
は、図17に示す従来のレーダ装置と同一または同等な
ものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram showing an image radar apparatus according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a transmitter, 2 is a receiver, 3 is a transmission / reception switch, 4 is a transmission / reception antenna, and 5 is an image reproducing means. These are the same as or equivalent to the conventional radar device shown in FIG.

【0025】また、21は目標のレーダ画像を連続的に
得る画像連続取得手段としての画像の遅延手段、22は
輝点の速度分布を得る速度分布取得手段としての画像比
較手段、23は予め複数の目標の形状が格納されている
形状データベース、24はレーダ画像上の輝点を形状デ
ータベース23の目標の形状と対応付ける対応手段とし
ての輝点選定手段、25aは目標の姿勢を求める姿勢推
定手段、26aは目標の角速度を求める角速度推定手
段、27は目標の角加速度を求める角加速度推定手段で
ある。尚、姿勢推定手段25a、角速度推定手段26a
および角加速度推定手段27は、目標の運動を求める運
動推定手段を構成している。
Reference numeral 21 denotes an image delaying means as an image continuous obtaining means for continuously obtaining a target radar image; 22, an image comparing means as a speed distribution obtaining means for obtaining a speed distribution of bright spots; A bright spot selection means as correspondence means for associating a bright spot on a radar image with a target shape in the shape database 23; a posture estimating means 25a for finding a desired attitude; 26a is an angular velocity estimating means for obtaining a target angular velocity, and 27 is an angular acceleration estimating means for obtaining a target angular acceleration. The attitude estimating means 25a and the angular velocity estimating means 26a
The angular acceleration estimating means 27 constitutes a motion estimating means for obtaining a target motion.

【0026】図2はこの発明の実施の形態1による画像
の時間変化を説明する図である。図2は船舶のレーダ画
像の例で、横軸uがレンジ、縦軸vがクロスレンジをで
ある。また、濃度がRCSを表しており、船舶の2次元
画像が濃淡で示されていることがわかる。(a)と
(b)はわずかな時間差をおいて観測された2枚の画像
で、(b)は(a)に対して若干回転していることがわ
かる。28は船首に近い部分の画像(a)における位置
ベクトルである。
FIG. 2 is a diagram for explaining a temporal change of an image according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an example of a radar image of a ship, where the horizontal axis u is a range and the vertical axis v is a cross range. Further, it can be seen that the density represents the RCS, and the two-dimensional image of the ship is shown in shades. (A) and (b) are two images observed with a slight time difference, and it can be seen that (b) is slightly rotated with respect to (a). Reference numeral 28 denotes a position vector in the image (a) near the bow.

【0027】(c)は(a)と(b)の2枚の画像の差
分から検出された画像の速度ベクトルを説明するための
図で、29は画像(a)の位置ベクトル28の点の速度
ベクトルである。
(C) is a diagram for explaining the velocity vector of the image detected from the difference between the two images (a) and (b), and 29 is the point of the position vector 28 of the image (a). It is a velocity vector.

【0028】また、図3は図1の姿勢推定手段25aの
詳細な構成を示すブロック図である。図4は図1の角速
度推定手段26aの詳細な構成を示すブロック図であ
る。図5は図1の角加速度推定手段27の詳細な構成を
示すブロック図である。これらの図において、30は行
列転置手段、31は行列乗算手段、32は逆行列算出手
段、34はΛ行列生成手段、35はQ行列生成手段、3
6は行列加算手段である。なお、行列乗算手段31は、
左から入力された行列に対して上または下から入力され
る行列を後ろから乗ずるものとする。
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the posture estimating means 25a of FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of the angular velocity estimating means 26a of FIG. FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of the angular acceleration estimating means 27 of FIG. In these figures, 30 is a matrix transposing means, 31 is a matrix multiplying means, 32 is an inverse matrix calculating means, 34 is a Λ matrix generating means, 35 is a Q matrix generating means, 3
Reference numeral 6 denotes a matrix addition unit. Note that the matrix multiplication means 31
It is assumed that a matrix input from the left or a matrix input from the bottom is multiplied by a matrix input from the left.

【0029】また、図6と図7はこの発明の実施の形態
1による観測座標系を説明する図である。図6はレーダ
の送受信アンテナと目標の位置関係を示す図であり、図
中、37は目標の中心点、38は送受信アンテナであ
る。X,Y,Zは目標中心点37を基準とした座標系
で、Ω1,Ω2,Ω3は、それぞれ、X,Y,Z軸の回
りの回転角速度、W1,W2,W3は、それぞれ、X,
Y,Z軸に沿った平行移動速度である。また、Sは目標
中心点37から送受信アンテナ38を見る方位ベクトル
で、送受信アンテナと目標を結ぶ線を基準とした目標の
姿勢に相当する。
FIGS. 6 and 7 are views for explaining the observation coordinate system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship between the transmitting and receiving antennas of the radar and the target. In FIG. X, Y, and Z are coordinate systems based on the target center point 37, Ω1, Ω2, and Ω3 are rotational angular velocities around the X, Y, and Z axes, respectively, and W1, W2, and W3 are X and Y, respectively.
The translation speed along the Y and Z axes. S is an azimuth vector that looks at the transmission / reception antenna 38 from the target center point 37, and corresponds to a target posture based on a line connecting the transmission / reception antenna and the target.

【0030】一方、図7は観測座標系を説明する補助的
な図であり、図中、39はレーダ画像が投影される仮想
的なスクリーンである。Pは目標上のある反射点の位置
ベクトルで、pは図2に示すこの反射点のレーダ画像上
での位置ベクトル28に相当する。
FIG. 7 is a supplementary diagram for explaining the observation coordinate system. In the drawing, reference numeral 39 denotes a virtual screen on which a radar image is projected. P is a position vector of a certain reflection point on the target, and p corresponds to a position vector 28 of this reflection point on the radar image shown in FIG.

【0031】次に動作について説明する。図1に示す装
置において、送信機1、受信機2、送受切替器3、送受
信アンテナ4及び画像再生手段5は、図17に示した従
来の装置のものと同様で、観測した目標のレーダ画像を
再生する。遅延手段21は得られたレーダ画像を一定時
間遅延させるので、その入出力端では、図2に示すよう
に時間差のある2枚のレーダ画像が得られる。
Next, the operation will be described. In the apparatus shown in FIG. 1, a transmitter 1, a receiver 2, a transmission / reception switch 3, a transmission / reception antenna 4, and an image reproducing means 5 are the same as those of the conventional apparatus shown in FIG. To play. Since the delay means 21 delays the obtained radar image for a certain period of time, two radar images having a time difference are obtained at the input and output terminals as shown in FIG.

【0032】次に、画像比較手段22は、この2枚の画
像を比較して反射点28の速度ベクトル29を求める。
その方法は、例えばパターンマッチングによって、反射
点の周囲の形状や反射強度を手がかりに実現できる。あ
るいは光学画像において知られているオプチカルフロー
などの手法を利用することができる。このように求めら
れた速度ベクトルの集合が速度分布である。
Next, the image comparison means 22 compares the two images to obtain a velocity vector 29 of the reflection point 28.
This method can be realized by, for example, pattern matching based on the shape and reflection intensity around the reflection point. Alternatively, a method such as an optical flow known in an optical image can be used. A set of speed vectors obtained in this manner is a speed distribution.

【0033】また、輝点選定手段24は、得られたレー
ダ画像から、形状データベース23と対応可能な輝点を
3つ以上選定して、その3次元空間における位置ベクト
ルP i=(Xi、Yi、Zi)と、レーダ画像におけるベク
トルpi=(ui、vi)を出力する。ただし、iは輝点
を区別するために導入した序数である。
The bright spot selecting means 24 outputs the obtained ray.
From the image, a bright spot that can correspond to the shape database 23
Select three or more position vectors in the three-dimensional space
Le P i= (Xi, Yi, Zi) And the vector in the radar image
Torr pi= (Ui, Vi) Is output. Where i is a bright spot
Ordinal number introduced to distinguish between

【0034】また、姿勢推定手段25aは、選定された
輝点の位置ベクトルと、そのレーダ画像におけるレンジ
座標から、目標の姿勢Sを算出する。その詳細な動作を
図3を用いて説明する。ただし、Γは選定された輝点の
位置ベクトルPで構成される行列、uは選定された輝点
のレーダ画像におけるレンジ座標uiから構成される行
列である。
The posture estimating means 25a calculates a target posture S from the position vector of the selected bright spot and the range coordinates in the radar image. The detailed operation will be described with reference to FIG. However, gamma is a matrix composed of a position vector P of the selected bright spots, u is a matrix composed of range coordinates u i in the radar images of the selected bright spots.

【0035】行列転置手段30は、行列Γの転置行列Γ
Tを求める。行列乗算手段31aはΓTとΓを乗算する。
逆行列算出手段32は行列(ΓT)Γの逆行列((ΓT
Γ)-1を求め、行列乗算手段31bは(((ΓT)Γ)
-1)とΓTを乗算し、さらに行列乗算手段31cはuを
乗算して、その結果として目標の姿勢ベクトルSが出力
される。
The matrix transpose means 30 calculates the transpose of the matrix Γ
Ask for T. The matrix multiplying means 31a multiplies Γ T by Γ.
The inverse matrix calculation means 32 calculates an inverse matrix ((Γ T )) of the matrix (Γ T ) Γ
Gamma) seeking -1, matrix multiplication unit 31b is (((Γ T) Γ)
-1) multiplied by gamma T, further matrix multiplication means 31c multiplies the u, target posture vector S is output as a result.

【0036】次に、角速度推定手段26aは、選定され
た輝点の位置ベクトルと、そのレーダ画像におけるクロ
スレンジ座標と、目標の姿勢ベクトルSから、目標の回
転角速度Ωチルダを算出する。その詳細な動作を図4を
用いて説明する。vは選定された輝点のレーダ画像にお
けるクロスレンジ座標viから構成される行列である。
Next, the angular velocity estimating means 26a calculates a target rotational angular velocity Ω tilde from the position vector of the selected luminescent spot, the cross range coordinates in the radar image, and the target attitude vector S. The detailed operation will be described with reference to FIG. v is a matrix composed of cross-range coordinate v i in the radar images of the selected bright spots.

【0037】Λ行列生成手段34は、目標の姿勢ベクト
ルSの要素から構成される行列Λを生成する。行列乗算
手段31aはΓとΛを乗算する。
The matrix generating means 34 generates a matrix composed of elements of the target posture vector S. The matrix multiplying means 31a multiplies Γ and Λ.

【0038】行列転置手段30は、行列ΓΛの転置行列
(ΓΛ)Tを求める。行列乗算手段31bは(ΓΛ)T
ΓΛを乗算する。逆行列算出手段32は行列(ΓΛ)T
(ΓΛ)の逆行列((ΓΛ)T(ΓΛ))-1を求め、行
列乗算手段31cは((ΓΛ)T(ΓΛ))-1と(Γ
Λ)Tを乗算し、さらに行列乗算手段31dはvを乗算
して、その結果として目標の回転角速度Ωチルダが出力
される。
The matrix transpose means 30 finds a transposed matrix (ΓΛ) T of the matrix ΓΛ. The matrix multiplying means 31b multiplies (ΓΛ) T by ΓΛ. The inverse matrix calculation means 32 calculates the matrix (ΓΛ) T
The inverse matrix ((ΓΛ) T (ΓΛ)) -1 of (ΓΛ) is obtained, and the matrix multiplication means 31c calculates ((ΓΛ) T (ΓΛ)) -1 and (Γ
Λ) Multiply by T , and the matrix multiplying means 31d multiplies by v. As a result, the target rotational angular velocity Ω tilde is output.

【0039】最後に、角加速度推定手段27は、選定さ
れた輝点の位置ベクトルと、そのレーダ画像におけるク
ロスレンジ方向の移動速度と、目標の姿勢ベクトルS
と、目標の回転角速度Ωチルダから、目標の回転角加速
度Ωチルダドットを算出する。その詳細な動作を図5を
用いて説明する。vドットは選定された輝点のレーダ画
像におけるクロスレンジ方向の移動速度viドットから
構成される行列である。
Finally, the angular acceleration estimating means 27 calculates the position vector of the selected bright spot, the moving speed of the radar image in the cross range direction, and the target posture vector S
Then, the target rotational angular acceleration Ω tilde dot is calculated from the target rotational angular velocity Ω tilde. The detailed operation will be described with reference to FIG. v dot is a matrix composed of cross-range direction of the moving velocity v i dots in the radar images of the selected bright spots.

【0040】Λ行列生成手段34は、目標の姿勢ベクト
ルSの要素から構成される行列Λを生成する。
The matrix generating means 34 generates a matrix composed of the elements of the target posture vector S.

【0041】Q行列生成手段35は、目標の姿勢ベクト
ルSの要素と目標の回転角速度Ωチルダの要素から構成
される行列Qを生成する。行列乗算手段31eはΓとQ
を乗算し、行列加算手段36はvドットから行列ΓQを
差し引く。
The Q matrix generation means 35 generates a matrix Q composed of elements of the target posture vector S and elements of the target rotational angular velocity Ω tilde. The matrix multiplying means 31e calculates Γ and Q
, And the matrix addition means 36 subtracts the matrix ΓQ from vdots.

【0042】行列乗算手段31aはΓとΛを乗算し、行
列転置手段30は行列ΓΛの転置行列(ΓΛ)Tを求め
る。行列乗算手段31bは(ΓΛ)TとΓΛを乗算す
る。逆行列算出手段32は行列(ΓΛ)T(ΓΛ)の逆
行列((ΓΛ)T(ΓΛ))-1を求め、行列乗算手段3
1cは((ΓΛ)T(ΓΛ))-1と(ΓΛ)Tを乗算し、
さらに行列乗算手段31dは行列(vドット−ΓQ)を
乗算して、その結果として目標の回転角加速度Ωチルダ
ドットが出力される。
The matrix multiplying means 31a multiplies Γ by Λ, and the matrix transposing means 30 obtains a transposed matrix (ΓΛ) T of the matrix ΓΛ. The matrix multiplying means 31b multiplies (ΓΛ) T by ΓΛ. Inverse matrix calculating unit 32 obtains the inverse matrix of ((ΓΛ) T (ΓΛ) ) -1 matrix (ΓΛ) T (ΓΛ), matrix multiplication means 3
1c multiplies ((ΓΛ) T (ΓΛ)) -1 by (ΓΛ) T ,
Further, the matrix multiplying means 31d multiplies the matrix (vdot−ΔQ), and as a result, outputs the target rotational angular acceleration Ω tilde dot.

【0043】次に、この動作の原理について述べる。は
じめにレーダ画像における速度ベクトル分布を求める。
図6に示す座標系において、X,Y,Zは目標を基準と
した座標系で、Ω =(Ω1,Ω2,Ω3)は目標の回転運
動の角速度、W=(W1,W2,W3)は目標の平行移動
を表す速度、Pは目標上の点の位置ベクトルである。X
YZ座標の原点から距離r0にはアンテナがあって、目
標の原点とアンテナを結ぶLOS(Line of Sight)上
の単位ベクトルがSである。
Next, the principle of this operation will be described. First, a velocity vector distribution in a radar image is obtained.
In the coordinate system shown in FIG. 6, X, Y, and Z are coordinate systems based on the target, Ω = (Ω 1 , Ω 2 , Ω 3 ) is the angular velocity of the rotational motion of the target, and W = (W 1 , W 2 , W 3 ) is the velocity representing the translation of the target, and P is the position vector of a point on the target. X
An antenna is located at a distance r 0 from the origin of the YZ coordinates, and the unit vector on the LOS (Line of Sight) connecting the target origin and the antenna is S.

【0044】このとき、レーダ画像は、次のベクトル
u、vを座標軸とするスクリーン上に、目標のRCS分
布を投影した像として取り扱うことができる。
At this time, the radar image can be handled as an image obtained by projecting the target RCS distribution on a screen having the following vectors u and v as coordinate axes.

【0045】[0045]

【数1】 (Equation 1)

【0046】ただし、vはドップラー周波数の軸である
ため、回転角速度によって伸縮し、その大きさは1でな
いことに注意する必要がある。また、Ωチルダは次式で
与えられるベクトルで、ΩとWを合成した回転角速度で
ある。
However, since v is the axis of the Doppler frequency, it should be noted that it expands and contracts according to the rotational angular velocity, and its magnitude is not 1. Ω tilde is a vector given by the following equation, and is a rotational angular velocity obtained by combining Ω and W.

【0047】[0047]

【数2】 (Equation 2)

【0048】レーダ画像のスクリーンの概念を図7に示
す。図7において、p=(u,v)はスクリーン上に投
影された位置ベクトルP=(X,Y,Z)の点目標の像
である。このとき、スクリーン上の画像の座標(u,
v)は次式で表される。
FIG. 7 shows the concept of a radar image screen. In FIG. 7, p = (u, v) is a point target image of the position vector P = (X, Y, Z) projected on the screen. At this time, the coordinates (u,
v) is represented by the following equation.

【0049】[0049]

【数3】 (Equation 3)

【0050】また、スクリーン上の画像の速度は、式
(4)、式(5)を時間で微分して得られる。まずu軸
については、
The speed of the image on the screen can be obtained by differentiating the equations (4) and (5) with respect to time. First, for the u axis,

【0051】[0051]

【数4】 (Equation 4)

【0052】において、In

【0053】[0053]

【数5】 (Equation 5)

【0054】を用いて次式が得られる。The following equation is obtained using

【0055】[0055]

【数6】 (Equation 6)

【0056】また、v軸についても、次のように求めら
れる。
The v-axis is also obtained as follows.

【0057】[0057]

【数7】 (Equation 7)

【0058】レーダ画像とその速度分布は式(4)、式
(5)、式(9)、式(10)の4つの式で与えられる
が、式(9)はレンジの変化uドットがvと等価である
ことを示しているので、独立な方程式は高々3本であ
る。そこで、目標上の位置が既知であるn点の反射点
(n≧3)を同時に観測した場合、次のように書くこと
ができる。
The radar image and its velocity distribution are given by the following four equations: Equation (4), Equation (5), Equation (9), and Equation (10). , And there are at most three independent equations. Then, when simultaneously observing n reflection points (n ≧ 3) whose positions on the target are known, it can be written as follows.

【0059】[0059]

【数8】 (Equation 8)

【0060】ここで、それぞれの行列は次のように定義
した。
Here, each matrix is defined as follows.

【0061】[0061]

【数9】 (Equation 9)

【0062】ただし、SとΩチルダ、およびΩチルダド
ットにおける添字の1、2、3は、それぞれのベクトル
におけるX、Y、Z軸の要素である。また、それ以外の
変数における添字の数字は、n点の反射点を区別するた
めの序数である。
However, the subscripts 1, 2, and 3 in the S, Ω tilde, and Ω tilde dots are X, Y, and Z axis elements in the respective vectors. The subscript numbers in the other variables are ordinal numbers for distinguishing the n reflection points.

【0063】ここで、式(11)を解くことにより目標
の姿勢Sを求めることができる。反射点の数nがn≧3
であれば、よく知られた最小2乗法を用いて解くことが
できて、Sの推定値Sバーは次式で与えられる。
Here, the target posture S can be obtained by solving the equation (11). The number n of reflection points is n ≧ 3
If so, it can be solved using the well-known least squares method, and the estimated value S of S is given by the following equation.

【0064】[0064]

【数10】 (Equation 10)

【0065】すなわち、姿勢推定手段25aは、図3の
構成によって式(23)を計算して目標の姿勢Sの推定
値を求める。
That is, the posture estimating means 25a calculates Expression (23) with the configuration of FIG. 3 to obtain an estimated value of the target posture S.

【0066】同様に、式(12)を解くことにより目標
の角速度Ωチルダを求めることができる。反射点の数n
がn≧3であれば、よく知られた最小2乗法を用いて解
くことができて、Ωチルダの推定値Ωチルダバーは次式
で与えられる。
Similarly, the target angular velocity Ω tilde can be obtained by solving equation (12). Number of reflection points n
Can be solved using the well-known least squares method, and the estimated value of Ω tilde Ω tilder bar is given by:

【0067】[0067]

【数11】 [Equation 11]

【0068】すなわち、角速度推定手段26aは、図4
の構成によって式(24)を計算して目標の角速度Ωチ
ルダの推定値を求める。
That is, the angular velocity estimating means 26a
Equation (24) is calculated by the configuration of (2) to obtain an estimated value of the target angular velocity Ω tilde.

【0069】さらにまた同様に、式(13)を解くこと
により目標の角加速度Ωチルダドットを求めることがで
きる。反射点の数nがn≧3であれば、よく知られた最
小2乗法を用いて解くことができて、Ωチルダドットの
推定値Ωチルダドットバーは次式で与えられる。
Similarly, the target angular acceleration Ω tilde dot can be obtained by solving equation (13). If the number n of the reflection points is n ≧ 3, it can be solved by using the well-known least square method, and the estimated value of the Ω tilde dot is given by the following equation.

【0070】[0070]

【数12】 (Equation 12)

【0071】すなわち、角加速度推定手段27は、図5
の構成によって式(25)を計算して目標の角速度Ωチ
ルダドットの推定値を求める。
That is, the angular acceleration estimating means 27
Equation (25) is calculated by the configuration of (1) to obtain an estimated value of the target angular velocity Ω tilde dot.

【0072】このように、目標上に位置が既知あるいは
測定可能な反射点が3つ以上あって、そのレーダ画像
と、画像上の輝点の速度ベクトル分布が観測できれば、
式(24)および式(26)の条件の下で、目標の姿勢
と角速度、および角加速度を求めることが可能であるこ
とが理解される。
As described above, if there are three or more reflection points whose positions are known or measurable on the target and the radar image and the velocity vector distribution of the bright spots on the image can be observed,
It is understood that the target posture, angular velocity, and angular acceleration can be obtained under the conditions of Expressions (24) and (26).

【0073】このように本実施の形態の構成によれば、
輝点選定手段24がベクトルP=(X、Y、Z)および
p=(u、v)を求め、画像比較手段22がvドットを
求め、姿勢推定手段25aが式(23)に従って目標の
姿勢を求め、角速度推定手段26aが式(24)に従っ
て目標の角速度を求め、角加速度推定手段27が式(2
5)に従って目標の角加速度を求めるので、目標の運動
を測定するレーダ装置を得ることができる。
As described above, according to the configuration of the present embodiment,
The bright spot selecting means 24 obtains the vectors P = (X, Y, Z) and p = (u, v), the image comparing means 22 obtains v dots, and the attitude estimating means 25a obtains the target attitude according to the equation (23). The angular velocity estimating means 26a calculates the target angular velocity according to the equation (24), and the angular acceleration estimating means 27 calculates the equation (2).
Since the target angular acceleration is obtained according to 5), it is possible to obtain a radar device for measuring the movement of the target.

【0074】実施の形態2.図8はこの発明の画像レー
ダ装置の他の例を示すブロック図である。図9は図8の
姿勢推定手段25bの詳細な構成を示すブロック図であ
る。図10は図8の角速度推定手段26bの詳細な構成
を示すブロック図である。本実施の形態においては、実
施の形態1の構成に対して、姿勢推定手段25bおよび
角速度推定手段26bに行列式評価手段33が追加さ
れ、さらに姿勢推定手段25bおよび角速度推定手段2
6bに行列式評価手段33から、輝点選定手段24にそ
れぞれフィードバックループが追加されている。その他
の構成は、実施の形態1と同様である。
Embodiment 2 FIG. 8 is a block diagram showing another example of the image radar device of the present invention. FIG. 9 is a block diagram showing a detailed configuration of the posture estimating means 25b of FIG. FIG. 10 is a block diagram showing a detailed configuration of the angular velocity estimating means 26b of FIG. In the present embodiment, a determinant evaluation unit 33 is added to the posture estimation unit 25b and the angular velocity estimation unit 26b, and the posture estimation unit 25b and the angular velocity estimation unit 2
6b, a feedback loop is added from the determinant evaluation means 33 to the bright spot selection means 24, respectively. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0075】実施の形態1と同じように、姿勢推定手段
25bは、式(23)を計算して目標の姿勢を求める
が、式(23)を計算するためには、行列(ΓT)Γの
逆行列が存在する必要がある。その条件は(ΓT)Γの
行列式がゼロでないことであり、次式で表される。
As in the first embodiment, the posture estimating means 25b calculates the expression (23) to obtain the target posture. However, in order to calculate the expression (23), the matrix ({ T )} Must exist. The condition is that the determinant of ({ T )} is not zero, and is expressed by the following equation.

【0076】[0076]

【数13】 (Equation 13)

【0077】これは、選択した輝点の位置関係に制限が
与えられることを表している。すなわち、姿勢推定手段
25bは、図9の構成によって式(23)を計算して目
標の姿勢Sの推定値を求めるが、式(26)の条件を計
算して、これを満足しない場合には、フィードバックル
ープを介して輝点選定手段24に輝点の再選定を指示す
る。従って、式(26)の条件を満足する輝点が必ず選
択されて、目標の姿勢を安定に求められる効果がある。
This means that the positional relationship between the selected bright spots is restricted. That is, the posture estimating means 25b calculates the expression (23) by the configuration of FIG. 9 to obtain an estimated value of the target posture S, but calculates the condition of the expression (26), and if the condition is not satisfied, , And instructs the bright spot selecting means 24 to reselect a bright spot through a feedback loop. Therefore, there is an effect that a bright spot satisfying the condition of the equation (26) is always selected, and a target posture can be stably obtained.

【0078】すなわち、行列式評価手段33は、行列
(ΓT)Γの行列式を計算し、その値がゼロであった場
合には、輝点選定手段24に対して、輝点の選定を変え
るように指示する。
That is, the determinant evaluation means 33 calculates the determinant of the matrix ({ T )}. If the value is zero, the determinant evaluation means 33 instructs the bright spot selection means 24 to select a bright spot. Tell them to change.

【0079】同様に、角速度推定手段26bは、式(2
4)を計算して目標の角速度を求めるが、式(24)を
計算するためには、行列(ΓΛ)T(ΓΛ)の逆行列が
存在する必要がある。その条件は(ΓΛ)T(ΓΛ)の
行列式がゼロでないことであり、次式で表される。
Similarly, the angular velocity estimating means 26b calculates the equation (2)
4) is calculated to obtain the target angular velocity. In order to calculate the equation (24), it is necessary that an inverse matrix of the matrix (ΓΛ) T (ΓΛ) exists. The condition is that the determinant of (ΓΛ) T (ΓΛ) is not zero, and is expressed by the following equation.

【0080】[0080]

【数14】 [Equation 14]

【0081】これは、選択した輝点の位置関係と姿勢の
組み合わせに制限が与えられることを表している。すな
わち、角速度推定手段26bは、図10の構成によって
式(24)を計算して目標の角速度Ωチルダの推定値を
求めるが、式(27)の条件を計算して、これを満足し
ない場合には、フィードバックループを介して輝点選定
手段24に輝点の再選定を指示する。従って、式(2
7)の条件を満足する輝点が必ず選択されて、目標の角
速度を安定に求められる効果がある。
This means that the combination of the positional relationship and the posture of the selected bright spot is restricted. That is, the angular velocity estimating means 26b calculates Eq. (24) using the configuration of FIG. 10 to obtain an estimated value of the target angular velocity Ω tilde. If the condition of Eq. Instructs the bright spot selecting means 24 to reselect a bright spot via a feedback loop. Therefore, equation (2)
There is an effect that a bright spot satisfying the condition 7) is always selected, and a target angular velocity can be stably obtained.

【0082】すなわち、行列式評価手段33は、行列
(ΓΛ)T(ΓΛ)の行列式を計算し、その値がゼロで
あった場合には、輝点選定手段24に対して、輝点の選
定を変えるように指示する。
That is, the determinant evaluation means 33 calculates the determinant of the matrix (ΓΛ) T (ΓΛ). Instruct them to change their selection.

【0083】さらにまた同様に、角加速度推定手段27
は、式(25)を計算して目標の角加速度を求めるが、
式(25)を計算するためには、行列(ΓΛ)T(Γ
Λ)の逆行列が存在する必要がある。その条件は式(2
7)に同じであって、角速度推定手段26bがすでに評
価している。従って角加速度推定手段27は、式(2
7)の評価および輝点選定手段24へのフィードバック
ループは必要としない。
Further, similarly, the angular acceleration estimating means 27
Calculates the target angular acceleration by calculating equation (25).
To calculate equation (25), a matrix (ΓΛ) T
The inverse matrix of i) must exist. The condition is given by equation (2)
7) The angular velocity estimating means 26b has already evaluated. Therefore, the angular acceleration estimating means 27 calculates the equation (2)
7) The feedback loop to the evaluation and the bright spot selection means 24 is not required.

【0084】このように本実施の形態の構成によれば、
姿勢推定手段25bが式(26)の条件を計算して、こ
れを満足しない場合には、フィードバックループを介し
て輝点選定手段24に輝点の再選定を指示し、角速度推
定手段26bが式(27)の条件を計算して、これを満
足しない場合には、フィードバックループを介して輝点
選定手段24に輝点の再選定を指示するので、これらの
条件式を満足する輝点が必ず選択されて、目標の運動を
安定に求められる効果がある。
As described above, according to the configuration of the present embodiment,
The posture estimating means 25b calculates the condition of the equation (26). If the condition is not satisfied, the posture estimating means 25b instructs the bright spot selecting means 24 to reselect a bright spot via a feedback loop, and the angular velocity estimating means 26b calculates the equation (26). If the condition of (27) is calculated and the condition is not satisfied, the bright-point selecting means 24 is instructed to reselect a bright point via a feedback loop. There is an effect that the desired exercise can be stably obtained when selected.

【0085】実施の形態3.図11はこの発明の画像レ
ーダ装置の他の例を示すブロック図である。図11にお
いて、40は目標測距手段(測距手段)、41は座標変
換手段、42は角速度修正手段、43は角加速度修正手
段である。その他の構成は、実施の形態1と同様であ
る。
Embodiment 3 FIG. 11 is a block diagram showing another example of the image radar device of the present invention. In FIG. 11, reference numeral 40 denotes target distance measuring means (distance measuring means), 41 denotes coordinate conversion means, 42 denotes angular velocity correcting means, and 43 denotes angular acceleration correcting means. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0086】次に動作について説明する。実施の形態1
で説明したように、姿勢推定手段25aからは目標の姿
勢Sが、角速度推定手段26aからは目標の角速度Ωチ
ルダが、角加速度推定手段27からは目標の角加速度Ω
チルダドットが、それぞれ得られる。
Next, the operation will be described. Embodiment 1
As described above, the target posture S from the posture estimating means 25a, the target angular velocity Ω tilde from the angular velocity estimating means 26a, and the target angular acceleration Ω from the angular acceleration estimating means 27.
A tilde dot is obtained respectively.

【0087】しかし、式(3)に定義したように、Ωチ
ルダは目標の回転角速度Ωと並進速度Wの合成で、LO
Sを基準とした角速度である。そこで、目標の回転角速
度Ωを求めるためには、式(3)から導かれる次の式を
計算すれば良い。
However, as defined in equation (3), the Ω tilde is a combination of the target rotational angular speed Ω and the translation speed W, and
It is an angular velocity based on S. Therefore, in order to obtain the target rotational angular velocity Ω, the following equation derived from equation (3) may be calculated.

【0088】[0088]

【数15】 (Equation 15)

【0089】そこで、目標追尾手段7が目標の並進速度
Wを測定し、目標測距手段40が目標までの距離r0
測定し、角速度修正手段42が式(28)によって目標
の角速度Ωを算出する。
Then, the target tracking means 7 measures the translation speed W of the target, the target distance measuring means 40 measures the distance r 0 to the target, and the angular velocity correcting means 42 calculates the target angular velocity Ω by the equation (28). calculate.

【0090】ただし、目標追尾手段7が測定できる目標
の並進速度は、図6に示すレーダに固有の座標系ξηζ
による値W’である。一方、式(28)において必要な
目標の並進速度Wは目標に固有の座標系XYZにより定
義されているので、座標系の変換が必要である。一般に
原点の等しい2つの直交座標系の回転による変換は次式
で与えられ、独立な変数はθ,φ,ψの3つである。
However, the translation speed of the target which can be measured by the target tracking means 7 is the coordinate system {η} unique to the radar shown in FIG.
Is a value W ′. On the other hand, since the translation speed W of the target required in Expression (28) is defined by the coordinate system XYZ unique to the target, the coordinate system needs to be converted. In general, conversion by rotation of two orthogonal coordinate systems having the same origin is given by the following equation, and three independent variables are θ, φ, and ψ.

【0091】[0091]

【数16】 (Equation 16)

【0092】ただし、θ,φ,ψは一般にオイラー角と
呼ばれる角度で、その関係は図12に示される。また、
目標追尾手段7はアンテナから見た目標の方位を測定で
きるので、図6のベクトルSのξηζ座標系における要
素を知ることができる。そこで、座標変換手段41は、
式(29)の右辺のξηζに目標追尾手段7が出力する
Sの要素を代入し、左辺のXYZに姿勢推定手段25a
が出力するSの要素を代入して、3次の連立方程式を解
くことにより3つの変数θ,φ,ψを求める。続いて、
座標変換手段41は、式(29)の右辺のξηζに目標
追尾手段7が出力する目標の並進速度W’の要素を代入
して、左辺に並進速度Wを得る。そこで、角速度修正手
段42が式(28)によって目標の角速度Ωを算出する
ことができる。
Here, θ, φ, and ψ are angles generally called Euler angles, and the relationship is shown in FIG. Also,
Since the target tracking means 7 can measure the azimuth of the target as viewed from the antenna, it can know the element of the vector S in FIG. 6 in the {η} coordinate system. Therefore, the coordinate conversion means 41
The element of S output by the target tracking means 7 is substituted for {η} on the right side of the equation (29), and the attitude estimating means 25a is substituted for XYZ on the left side.
By substituting the element of S output by the above equation, three variables θ, φ, and ψ are obtained by solving a cubic simultaneous equation. continue,
The coordinate conversion unit 41 substitutes the element of the target translation speed W ′ output by the target tracking unit 7 into {η} on the right side of Expression (29), and obtains the translation speed W on the left side. Then, the angular velocity correcting means 42 can calculate the target angular velocity Ω by equation (28).

【0093】同様にして、目標の回転角加速度Ωドット
を求めることができる。式(28)を時間で微分して次
式を得る。
Similarly, a target rotational angular acceleration Ω dot can be obtained. Equation (28) is differentiated with respect to time to obtain the following equation.

【0094】[0094]

【数17】 [Equation 17]

【0095】そこで、目標追尾手段7が目標の並進速度
W’を測定し、座標変換手段41が並進速度Wに変換
し、目標測距手段40が目標までの距離r0を測定し、
遅延手段21bと行列加算手段36aが目標の姿勢Sの
時間微分Sドットを求め、遅延手段21cと行列加算手
段36bが目標の並進速度Wの時間微分Wドットを求
め、角加速度修正手段43が式(30)によって目標の
角加速度Ωドットを算出する。
Then, the target tracking means 7 measures the translation speed W 'of the target, the coordinate conversion means 41 converts it into the translation speed W, and the target distance measurement means 40 measures the distance r 0 to the target.
The delay means 21b and the matrix addition means 36a determine the time differential S dot of the target posture S, the delay means 21c and the matrix addition means 36b determine the time differential W dot of the target translation speed W, and the angular acceleration correction means 43 calculates The target angular acceleration Ω dot is calculated by (30).

【0096】このように本実施の形態の構成によれば、
目標の回転角速度Ωと、目標の回転角加速度Ωドットと
を求めることができて、実施の形態1の発明の効果に加
えて、並進運動成分を含まない目標の運動と、並進運動
とを分離して求められる効果を有するレーダ装置を得る
ことができる。
As described above, according to the configuration of the present embodiment,
The target rotational angular velocity Ω and the target rotational angular acceleration Ω dot can be obtained, and in addition to the effect of the first embodiment, the target motion not including the translational motion component and the translational motion can be separated. A radar device having the desired effect can be obtained.

【0097】実施の形態4.図13はこの発明の画像レ
ーダ装置の他の例を示す輝点選定手段24および形状デ
ータベース23の構成をブロック図である。図13にお
いて、44は形状データベース23に増設されたRCS
データベース、45はRCS比較手段である。また、図
14はこの実施の形態の画像レーダ装置が観測する目標
の模式図である。図14において、46a,46b,4
6cは目標上の3つの反射点(電波散乱体)で、そのR
CSは図示した球の大きさにしたがって異なるものとす
る。
Embodiment 4 FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the bright spot selecting means 24 and the shape database 23 showing another example of the image radar apparatus of the present invention. In FIG. 13, reference numeral 44 denotes an RCS added to the shape database 23.
The database 45 is an RCS comparing means. FIG. 14 is a schematic diagram of a target observed by the image radar device according to this embodiment. In FIG. 14, 46a, 46b, 4
6c are three reflection points (radio wave scatterers) on the target,
The CS differs according to the size of the illustrated sphere.

【0098】これらの反射点の座標とそのRCSは、そ
れぞれ形状データベース23およびRCSデータベース
44に格納されている。そのためには、予め目標のいく
つかの部分について座標とRCSを測定し形状データベ
ース23に格納しておいても良いし、あるいはRCSを
都合良く設計したレーダレフレクタを目標上に設置して
その座標を記録して形状データベース23に格納してお
いても良い。
The coordinates of these reflection points and their RCS are stored in the shape database 23 and the RCS database 44, respectively. For this purpose, the coordinates and RCS of some parts of the target may be measured in advance and stored in the shape database 23, or a radar reflector having a RCS conveniently designed may be installed on the target and the coordinates thereof determined. May be recorded and stored in the shape database 23.

【0099】次に動作について説明する。図13に示す
装置において、RCS比較手段45は、入力されたレー
ダ画像の各反射点の輝度すなわちRCSと、RCSデー
タベース44に記録されたRCSを比較して、一致した
ものについて、その輝点のレーダ画像上の座標(u,
v)と、反射点の目標上の座標(X,Y,Z)を出力す
る。
Next, the operation will be described. In the apparatus shown in FIG. 13, the RCS comparing unit 45 compares the luminance of each reflection point of the input radar image, that is, RCS, with the RCS recorded in the RCS database 44, and, if the luminance coincides with the RCS, the RCS The coordinates (u,
v) and the coordinates (X, Y, Z) of the reflection point on the target are output.

【0100】すなわち、輝点選定手段24は、記録され
たRCSを手がかりにして輝点を選定し、さらにレーダ
画像上の輝点と目標上の反射点を対応付けて、ベクトル
P=(X,Y,Z)およびp=(u,v)を求める。
That is, the bright spot selecting means 24 selects a bright spot using the recorded RCS as a clue, and further associates the bright spot on the radar image with the reflection point on the target to obtain a vector P = (X, Y, Z) and p = (u, v).

【0101】このように本実施の形態の構成によれば、
輝点選定手段24は、記録されたRCSを手がかりにし
て輝点を選定するので、実施の形態1の発明の効果に加
えて、輝点の選定がより確実になって、目標の運動をよ
り安定に求められる効果を有するレーダ装置を得ること
ができる。
As described above, according to the configuration of the present embodiment,
Since the bright spot selecting means 24 selects the bright spot using the recorded RCS as a clue, in addition to the effect of the invention of the first embodiment, the bright spot selection becomes more reliable and the movement of the target can be improved. It is possible to obtain a radar device having an effect required for stability.

【0102】実施の形態5.図15はこの発明の画像レ
ーダ装置の他の例を示す輝点選定手段24および形状デ
ータベース23の構成をブロック図である。図15にお
いて、47は形状データベース23に増設された反射点
数データベース、48は反射点数比較手段である。ま
た、図16はこの実施の形態の画像レーダ装置が観測す
る目標の模式図である。図16において、49a,49
b,49c,49d,49e,49fは目標上の密集し
た複数の反射点である。
Embodiment 5 FIG. FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the bright spot selection means 24 and the shape database 23 showing another example of the image radar apparatus of the present invention. In FIG. 15, reference numeral 47 denotes a reflection point number database added to the shape database 23, and reference numeral 48 denotes a reflection point number comparison unit. FIG. 16 is a schematic diagram of a target observed by the image radar apparatus according to this embodiment. In FIG. 16, 49a, 49
b, 49c, 49d, 49e, and 49f are a plurality of dense reflection points on the target.

【0103】実施の形態4の図13に示す装置において
は、輝点選定手段24は、記録されたRCSを手がかり
にして輝点を選定したが、本実施の形態の図15の装置
においては、密集した反射点の数を手がかりにして輝点
を選定する。
In the apparatus shown in FIG. 13 of the fourth embodiment, the bright point selecting means 24 selects a bright point using the recorded RCS as a clue, but in the apparatus shown in FIG. Bright spots are selected based on the number of densely reflecting points.

【0104】そこで、これらの反射点の座標とその数
は、それぞれ形状データベース23および反射点数デー
タベース47に格納されているものとする。そのために
は、あらかじめ目標の3箇所以上の部分について座標と
反射点数を測定し形状データベース23に格納しておい
ても良いし、あるいはレーダレフレクタを目標の3箇所
以上の部分についてそれぞれ複数設置してその座標と数
を記録し形状データベース23に格納しておいても良
い。
Therefore, it is assumed that the coordinates and the number of these reflection points are stored in the shape database 23 and the reflection point number database 47, respectively. For this purpose, the coordinates and the number of reflection points for three or more target portions may be measured and stored in the shape database 23 in advance, or a plurality of radar reflectors may be installed for each of the three or more target portions. Alternatively, the coordinates and the number may be recorded and stored in the shape database 23.

【0105】次に動作について説明する。図15に示す
装置において、反射点数比較手段47は入力されたレー
ダ画像上で密集して現れる反射点の数と、反射点数デー
タベース47に記録された反射点数を比較して、一致し
たものについて、その輝点のレーダ画像上の座標(u,
v)と、反射点の目標上の座標(X,Y,Z)を出力す
る。
Next, the operation will be described. In the apparatus shown in FIG. 15, the number-of-reflection-points comparison means 47 compares the number of reflection points appearing densely on the input radar image with the number of reflection points recorded in the reflection-point number database 47, and, for those which agree with each other, The coordinates (u,
v) and the coordinates (X, Y, Z) of the reflection point on the target are output.

【0106】すなわち、輝点選定手段24は、記録され
た反射点数を手がかりにして輝点を選定し、さらにレー
ダ画像上の輝点と目標上の反射点を対応付けて、ベクト
ルP=(X,Y,Z)およびp=(u,v)を求める。
That is, the bright spot selecting means 24 selects a bright spot using the recorded number of reflection points as a clue, and further associates the bright spot on the radar image with the reflection point on the target to obtain a vector P = (X , Y, Z) and p = (u, v).

【0107】このように本実施の形態の構成によれば、
輝点選定手段24は、記録された反射点数を手がかりに
して輝点を選定するので、実施の形態1の発明の効果に
加えて、輝点の選定がより確実になって、目標の運動を
より安定に求められる効果を有するレーダ装置を得るこ
とができる。
As described above, according to the configuration of the present embodiment,
Since the bright spot selecting means 24 selects the bright spot based on the recorded number of reflection points, in addition to the effect of the invention of the first embodiment, the selection of the bright spot becomes more reliable and the movement of the target can be performed. It is possible to obtain a radar device having an effect required more stably.

【0108】尚、反射点の数だけでなく、その分布パタ
ーンを手がかりにして輝点を選定することもできる。
Note that not only the number of reflection points but also the distribution pattern can be used as a clue to select a bright point.

【0109】[0109]

【発明の効果】この発明に係る画像レーダ装置は、目標
を観測してそのレーダ画像を得るレーダ装置において、
目標のレーダ画像を連続的に得る画像連続取得手段と、
連続する2枚のレーダ画像を比較して、レーダ画像上の
輝点の位置変化に基づき輝点の速度分布を得る速度分布
取得手段と、予め複数の目標の形状が格納されている形
状データベースと、レーダ画像上の輝点を形状データベ
ースの目標の形状と対応付ける対応手段と、レーダ画
像、速度分布および目標の形状から目標の運動を求める
運動推定手段とを備えている。そのため、目標の運動を
測定する画像レーダ装置を得ることができる。
According to the present invention, there is provided an image radar apparatus for observing a target and obtaining the radar image.
Image continuous acquisition means for continuously obtaining a target radar image,
A speed distribution acquisition unit that compares two consecutive radar images and obtains a speed distribution of the bright spots based on a change in the position of the bright spots on the radar image; and a shape database in which a plurality of target shapes are stored in advance. And a motion estimating means for obtaining a target motion from the radar image, the velocity distribution, and the target shape. Therefore, it is possible to obtain an image radar device that measures a target motion.

【0110】また、運動推定手段から対応手段へのフィ
ードバックループをさらに備え、対応手段は、運動推定
手段の出力が所定の条件を満たさない場合、目標の形状
と対応付けを再度行う。そのため、所定の条件を満足す
る輝点が必ず選択されて、目標の運動を安定に求められ
る効果がある。
Further, a feedback loop from the motion estimating means to the corresponding means is further provided, and when the output of the motion estimating means does not satisfy a predetermined condition, the corresponding means re-associates with the target shape. Therefore, there is an effect that a bright point satisfying a predetermined condition is always selected, and a desired movement can be stably obtained.

【0111】また、運動推定手段は、レーダ画像上の輝
点のレンジ方向の位置関係に基づいて目標の姿勢を求め
る姿勢推定手段を有する。そのため、目標の姿勢を求め
る画像レーダ装置を得ることができる。
Further, the motion estimating means has an attitude estimating means for obtaining a target attitude based on the positional relationship of the bright spots on the radar image in the range direction. Therefore, it is possible to obtain an image radar device that obtains a target posture.

【0112】また、運動推定手段は、レーダ画像上の輝
点のクロスレンジ方向の位置関係に基づいて目標の回転
角速度を求める角速度推定手段を有する。そのため、目
標の回転角速度を求める画像レーダ装置を得ることがで
きる。
The motion estimating means has an angular velocity estimating means for obtaining a target rotational angular velocity based on the positional relationship of the bright spot on the radar image in the cross range direction. Therefore, it is possible to obtain an image radar device that obtains a target rotational angular velocity.

【0113】また、目標の移動速度を求める追尾手段
と、目標までの距離を測る測距手段と、目標の移動速度
および目標までの距離に基づいて、目標の回転角速度を
補正する角速度修正手段とをさらに備えている。そのた
め、目標の回転角速度を精度よく求める画像レーダ装置
を得ることができる。
Tracking means for obtaining the target moving speed; distance measuring means for measuring the distance to the target; and angular velocity correcting means for correcting the rotational angular velocity of the target based on the moving speed of the target and the distance to the target. Is further provided. Therefore, it is possible to obtain an image radar device that accurately obtains the target rotational angular velocity.

【0114】また、運動推定手段は、レーダ画像上の輝
点のクロスレンジ方向の変化速度に基づいて目標の回転
角加速度を求める角加速度推定手段を有する。そのた
め、目標の回転角加速度を求める画像レーダ装置を得る
ことができる。
Further, the motion estimating means has an angular acceleration estimating means for obtaining a target rotational angular acceleration based on a changing speed of a luminescent spot on the radar image in a cross range direction. Therefore, it is possible to obtain an image radar device that obtains a target rotational angular acceleration.

【0115】また、目標の移動速度を求める追尾手段
と、目標までの距離を測る測距手段と、移動速度および
目標までの距離に基づいて、目標の回転角加速度を補正
する角加速度修正手段とをさらに備えている。そのた
め、目標の回転角加速度を精度よく求める画像レーダ装
置を得ることができる。
Further, tracking means for obtaining the moving speed of the target, distance measuring means for measuring the distance to the target, and angular acceleration correcting means for correcting the rotational angular acceleration of the target based on the moving speed and the distance to the target. Is further provided. Therefore, it is possible to obtain an image radar device that accurately obtains a target rotational angular acceleration.

【0116】また、形状データベースは、各目標が有す
る異なる電波散乱断面積の少なくとも3つの電波散乱体
を目標の形状として格納し、対応手段は、レーダ画像上
の少なくとも3つの輝点を形状データベースの目標の形
状と対応付ける。そのため、対応付けがより確実にな
り、目標の運動をより安定に求められる効果を有するレ
ーダ装置を得ることができる。
The shape database stores at least three radio wave scatterers having different radio wave scattering cross-sectional areas of each target as a target shape, and the corresponding means stores at least three bright spots on the radar image in the shape database. Correlate with the target shape. For this reason, it is possible to obtain a radar device having an effect that the association is more reliably performed and the target motion is more stably obtained.

【0117】また、形状データベースは、各目標が有す
る密集した複数の電波散乱体を目標の形状として格納
し、対応手段は、レーダ画像上の密集した複数の輝点を
形状データベースの目標の形状と対応付ける。そのた
め、対応付けがより確実になり、目標の運動をより安定
に求められる効果を有するレーダ装置を得ることができ
る。
Further, the shape database stores a plurality of dense radio wave scatterers of each target as a target shape, and the corresponding means stores a plurality of dense luminescent spots on the radar image with the target shape of the shape database. Correspond. For this reason, it is possible to obtain a radar device having an effect that the association is more reliably performed and the target motion is more stably obtained.

【0118】また、形状データベースは、各目標が有す
る少なくとも3箇所にそれぞれ異なる数で分布する電波
散乱体を目標の形状として格納し、対応手段は、レーダ
画像上の少なくとも3箇所にそれぞれ異なる数で分布す
る輝点を形状データベースの目標の形状と対応付ける。
そのため、対応付けがさらに確実になり、目標の運動を
より安定に求められる効果を有するレーダ装置を得るこ
とができる。
Further, the shape database stores the radio wave scatterers distributed in different numbers in at least three places of each target as the target shape, and the corresponding means uses the different numbers in at least three places on the radar image. The distributed bright spots are associated with target shapes in the shape database.
Therefore, the association is further ensured, and it is possible to obtain a radar apparatus having an effect of more stably obtaining a target motion.

【0119】さらに、形状データベースは、各目標が有
する電波散乱体の分布パターンを目標の形状として格納
し、対応手段は、レーダ画像上の輝点の分布パターンを
形状データベースの目標の形状と対応付ける。そのた
め、対応付けがさらに確実になり、目標の運動をより安
定に求められる効果を有するレーダ装置を得ることがで
きる。
Furthermore, the shape database stores the distribution pattern of the radio wave scatterers of each target as the target shape, and the correspondence unit associates the distribution pattern of the bright spots on the radar image with the target shape in the shape database. Therefore, the association is further ensured, and it is possible to obtain a radar apparatus having an effect of more stably obtaining a target motion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の画像レーダ装置を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an image radar apparatus according to the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1による画像の時間変
化を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a temporal change of an image according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 図1の姿勢推定手段の詳細な構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a posture estimating unit in FIG. 1;

【図4】 図1の角速度推定手段の詳細な構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an angular velocity estimating unit in FIG. 1;

【図5】 図1の角加速度推定手段の詳細な構成を示す
ブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of an angular acceleration estimating unit of FIG. 1;

【図6】 この発明の実施の形態1による観測座標系を
説明するレーダの送受信アンテナと目標の位置関係を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a positional relationship between a transmitting / receiving antenna of a radar and a target for explaining an observation coordinate system according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態1による観測座標系を
説明する補助的な図である。
FIG. 7 is an auxiliary diagram illustrating an observation coordinate system according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の画像レーダ装置の他の例を示すブ
ロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing another example of the image radar device of the present invention.

【図9】 図8の姿勢推定手段の詳細な構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a posture estimating unit in FIG. 8;

【図10】 図8の角速度推定手段の詳細な構成を示す
ブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an angular velocity estimating unit in FIG. 8;

【図11】 この発明の画像レーダ装置の他の例を示す
ブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing another example of the image radar device of the present invention.

【図12】 原点の等しい2つの直交座標系の回転によ
る変換に用いられるオイラー角θ,φ,ψの関係を示す
図である。
FIG. 12 is a diagram showing a relationship among Euler angles θ, φ, and 用 い used for conversion by rotation of two orthogonal coordinate systems having the same origin.

【図13】 この発明の画像レーダ装置の他の例を示す
輝点選定手段および形状データベースの構成をブロック
図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a bright spot selection unit and a shape database showing another example of the image radar apparatus of the present invention.

【図14】 画像レーダ装置が観測する目標の模式図で
ある。
FIG. 14 is a schematic diagram of a target observed by the image radar device.

【図15】 この発明の画像レーダ装置の他の例を示す
輝点選定手段および形状データベースの構成をブロック
図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a bright spot selection unit and a shape database showing another example of the image radar apparatus of the present invention.

【図16】 画像レーダ装置が観測する目標の模式図で
ある。
FIG. 16 is a schematic diagram of a target observed by the image radar device.

【図17】 従来のレーダ装置のブロック図である。FIG. 17 is a block diagram of a conventional radar device.

【図18】 従来のレーダ装置による観測のジオメトリ
を説明するための図である。
FIG. 18 is a diagram for explaining the geometry of observation by a conventional radar device.

【図19】 従来のレーダ装置による観測のジオメトリ
を説明するための図である。
FIG. 19 is a diagram for explaining the geometry of observation by a conventional radar device.

【図20】 画像再生手段の詳細な構成を示すブロック
図である。
FIG. 20 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an image reproducing unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 目標追尾手段(追尾手段)、21 遅延手段(画像
連続取得手段)、22画像比較手段(速度分布取得手
段)、23 形状データベース、24 輝点選定手段
(対応手段)、25,25a,25b 姿勢推定手段
(運動推定手段)、26,26a,26b 角速度推定
手段(運動推定手段)、27 角加速度推定手段(運動
推定手段)、40 目標測距手段(測距手段)、42
角速度修正手段、43 角加速度修正手段。
7 Target tracking means (tracking means), 21 delay means (continuous image obtaining means), 22 image comparing means (speed distribution obtaining means), 23 shape database, 24 bright spot selecting means (corresponding means), 25, 25a, 25b Posture Estimation means (motion estimation means), 26, 26a, 26b angular velocity estimation means (motion estimation means), 27 angular acceleration estimation means (motion estimation means), 40 target distance measurement means (distance measurement means), 42
Angular velocity correction means, 43 angular acceleration correction means;

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅沼 誠司 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5J070 AC01 AC02 AC06 AC07 AC11 AC13 AC20 AE02 AH50 AJ02 AJ13 AK04 AK40 BA10 BB02 BB03 BB04 BB05 BB20 BE01 BE03 BG06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Seiji Suganuma 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (reference) 5J070 AC01 AC02 AC06 AC07 AC11 AC13 AC20 AE02 AH50 AJ02 AJ13 AK04 AK40 BA10 BB02 BB03 BB04 BB05 BB20 BE01 BE03 BG06

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 目標を観測してそのレーダ画像を得るレ
ーダ装置において、 上記目標のレーダ画像を連続的に得る画像連続取得手段
と、 連続する2枚の上記レーダ画像を比較して、該レーダ画
像上の輝点の位置変化に基づき該輝点の速度分布を得る
速度分布取得手段と、 予め複数の目標の形状が格納されている形状データベー
スと、 レーダ画像上の輝点を上記形状データベースの目標の形
状と対応付ける対応手段と、 上記レーダ画像、速度分布および目標の形状から目標の
運動を求める運動推定手段とを備えたことを特徴とする
画像レーダ装置。
1. A radar apparatus for observing a target and obtaining a radar image of the target, comprising: a continuous image obtaining unit for continuously obtaining the target radar image; A speed distribution obtaining means for obtaining a speed distribution of the bright spot based on a change in position of the bright spot on the image; a shape database in which a plurality of target shapes are stored in advance; An image radar apparatus comprising: a correspondence unit that associates with a target shape; and a motion estimation unit that obtains a target motion from the radar image, the velocity distribution, and the target shape.
【請求項2】 上記運動推定手段から上記対応手段への
フィードバックループをさらに備え、 上記対応手段は、上記運動推定手段の出力が所定の条件
を満たさない場合、目標の形状と対応付けを再度行うこ
とを特徴とする請求項1記載の画像レーダ装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising a feedback loop from the motion estimating unit to the corresponding unit, wherein the corresponding unit re-associates with a target shape when an output of the motion estimating unit does not satisfy a predetermined condition. The image radar device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 上記運動推定手段は、上記レーダ画像上
の輝点のレンジ方向の位置関係に基づいて目標の姿勢を
求める姿勢推定手段を有することを特徴とする請求項1
または2記載の画像レーダ装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the motion estimating means includes attitude estimating means for obtaining a target attitude based on a positional relationship of a luminescent spot on the radar image in a range direction.
Or the image radar device according to 2.
【請求項4】 上記運動推定手段は、上記レーダ画像上
の輝点のクロスレンジ方向の位置関係に基づいて目標の
回転角速度を求める角速度推定手段を有することを特徴
とする請求項1乃至3のいずれか記載の画像レーダ装
置。
4. An apparatus according to claim 1, wherein said motion estimating means has an angular velocity estimating means for obtaining a target rotational angular velocity based on a positional relationship of a luminescent spot on the radar image in a cross range direction. The image radar device according to any one of the above.
【請求項5】 目標の移動速度を求める追尾手段と、 目標までの距離を測る測距手段と、 上記目標の移動速度および上記目標までの距離に基づい
て、目標の上記回転角速度を補正する角速度修正手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項4記載の画像レ
ーダ装置。
5. A tracking means for obtaining a moving speed of a target, a distance measuring means for measuring a distance to the target, and an angular velocity for correcting the rotational angular speed of the target based on the moving speed of the target and the distance to the target. The image radar apparatus according to claim 4, further comprising a correction unit.
【請求項6】 上記運動推定手段は、上記レーダ画像上
の輝点のクロスレンジ方向の変化速度に基づいて目標の
回転角加速度を求める角加速度推定手段を有することを
特徴とする請求項1乃至5のいずれか記載の画像レーダ
装置。
6. The motion estimation unit according to claim 1, wherein the motion estimation unit includes an angular acceleration estimation unit that obtains a target rotational angular acceleration based on a change speed of a luminescent spot on the radar image in a cross range direction. 6. The image radar device according to any one of 5.
【請求項7】 目標の移動速度を求める追尾手段と、 目標までの距離を測る測距手段と、 上記移動速度および上記目標までの距離に基づいて、目
標の上記回転角加速度を補正する角加速度修正手段とを
さらに備えたことを特徴とする請求項6記載の画像レー
ダ装置。
7. A tracking means for obtaining a target moving speed, a distance measuring means for measuring a distance to the target, and an angular acceleration for correcting the rotational angular acceleration of the target based on the moving speed and the distance to the target. 7. The image radar apparatus according to claim 6, further comprising a correction unit.
【請求項8】 上記形状データベースは、各目標が有す
る異なる電波散乱断面積の少なくとも3つの電波散乱体
を上記目標の形状として格納し、 上記対応手段は、上記レーダ画像上の少なくとも3つの
輝点を上記形状データベースの上記目標の形状と対応付
けることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか記載の
画像レーダ装置。
8. The shape database stores at least three radio wave scatterers having different radio wave scattering cross-sectional areas of each target as the shape of the target, and the correspondence unit stores at least three bright spots on the radar image. 8. The image radar apparatus according to claim 1, wherein the image radar is associated with the target shape in the shape database.
【請求項9】 上記形状データベースは、各目標が有す
る密集した複数の電波散乱体を上記目標の形状として格
納し、 上記対応手段は、上記レーダ画像上の密集した複数の輝
点を上記形状データベースの上記目標の形状と対応付け
ることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか記載の画
像レーダ装置。
9. The shape database stores a plurality of dense radio wave scatterers of each target as the shape of the target, and the correspondence unit stores a plurality of dense luminescent spots on the radar image in the shape database. 8. The image radar device according to claim 1, wherein the image radar device is associated with the target shape.
【請求項10】 上記形状データベースは、各目標が有
する少なくとも3箇所にそれぞれ異なる数で分布する電
波散乱体を上記目標の形状として格納し、 上記対応手段は、上記レーダ画像上の少なくとも3箇所
にそれぞれ異なる数で分布する輝点を上記形状データベ
ースの上記目標の形状と対応付けることを特徴とする請
求項1乃至7のいずれか記載の画像レーダ装置。
10. The shape database stores radio wave scatterers distributed in different numbers in at least three places of each target as the shape of the target, and the correspondence unit stores the radio wave scatterers in at least three places on the radar image. 8. The image radar apparatus according to claim 1, wherein bright spots distributed in different numbers are associated with the target shapes in the shape database.
【請求項11】 上記形状データベースは、各目標が有
する電波散乱体の分布パターンを上記目標の形状として
格納し、 上記対応手段は、上記レーダ画像上の輝点の分布パター
ンを上記形状データベースの上記目標の形状と対応付け
ることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか記載の画
像レーダ装置。
11. The shape database stores a distribution pattern of radio wave scatterers of each target as the shape of the target, and the correspondence unit stores a distribution pattern of bright spots on the radar image in the shape database. 8. The image radar device according to claim 1, wherein the image radar device is associated with a target shape.
JP32568799A 1999-11-16 1999-11-16 Image radar device Expired - Lifetime JP3764901B2 (en)

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