JP2002071795A - Radar device for acquiring and tracking target - Google Patents

Radar device for acquiring and tracking target

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JP2002071795A
JP2002071795A JP2000262945A JP2000262945A JP2002071795A JP 2002071795 A JP2002071795 A JP 2002071795A JP 2000262945 A JP2000262945 A JP 2000262945A JP 2000262945 A JP2000262945 A JP 2000262945A JP 2002071795 A JP2002071795 A JP 2002071795A
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JP
Japan
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target
indirect wave
angle
wave
multipath
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Application number
JP2000262945A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Watabe
勉 渡部
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To highly accurately acquire and track targets even in a multipath environment. SOLUTION: Radio waves are transmitted and received by an antenna unit 1, and the target is detected by a target detecting circuit 2 through the use of a reception signal received by the antenna unit 1. An off-bore-site angle when the target is detected is obtained by a angle measuring computing circuit 3, and the location of the target is specified and displayed on a display 5 on the basis of an azimuth angle and an elevation angle obtained from the result of target detection and the off-bore-site angle. Here, by detecting the velocity component of the target by a velocity detecting circuit 7 through the use of the result of target detection and by performing filter processing by a multipath removal computing circuit 8 through the use of the result of velocity detection and the result of target detection, indirect wave components among reflected components from the target are suppressed, and the elevation angle is recomputed, outputted to the display 5, selectively switched, and displayed.

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】本発明は、マルチパス環境下
で目標を検出し、かつ高精度に目標の位置情報を取得す
る目標捕捉・追尾用レーダ装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a target acquisition / tracking radar apparatus for detecting a target in a multipath environment and acquiring position information of the target with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、目標捕捉・追尾用レーダ
装置では、目標の反射エコーが直接空中線装置に到達す
る直接波と、いったん地面や海面等に反射してから空中
線装置に到達する間接波(マルチパス波)が混在して受
信される。このため、従来のレーダ装置では、空中線装
置のビーム幅を極力狭くし、かつサイドローブレベルが
低くなるように設計される。すなわち、空中線装置に入
射される間接波と直接波の角度差が空中線装置のビーム
幅に対して大きくなるように、かつオフボアサイト方向
以外から入射されるエコー感度が小さくなるようにする
ことで、間接波の影響を軽減(抑圧)するようにしてい
る。
2. Description of the Related Art As is well known, in a target acquisition / tracking radar apparatus, a reflected echo of a target directly arrives at an antenna apparatus, and an indirect wave which is once reflected on the ground or the sea surface before reaching the antenna apparatus. Waves (multipath waves) are mixed and received. For this reason, the conventional radar device is designed so that the beam width of the antenna device is reduced as much as possible and the side lobe level is reduced. That is, by making the angle difference between the indirect wave and the direct wave incident on the antenna device larger with respect to the beam width of the antenna device, and by reducing the echo sensitivity incident from a direction other than the off boresight direction. In addition, the influence of the indirect wave is reduced (suppressed).

【0003】しかしながら、空中線装置のビーム幅を狭
めたり、サイドローブレベルを低くすることは限界があ
り、目標とする飛翔体が極めて低い高度で飛翔する場合
や、空中線装置のサイドローブレベルを十分に低くする
ことができず、間接波を受信しやすい状況にある場合
は、目標の位置が正確に検出することができず、目標を
見失う場合がある。
However, there is a limit to narrowing the beam width of the antenna device or lowering the side lobe level. When the target projectile flies at an extremely low altitude, or when the side lobe level of the antenna device is sufficiently reduced. If the target position cannot be lowered and the indirect wave is easily received, the position of the target cannot be accurately detected, and the target may be lost.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の目標捕捉・追尾用レーダ装置の場合、マルチパスの
存在する環境下では、目標の位置検出精度が劣化すると
いう問題がある。また、目標が低高度を飛翔する場合や
空中線装置のサイドローブレベルが高く間接波を受信し
やすい状況にある場合は、目標の位置が正確に検出でき
ず、目標を見失うという問題がある。
As described above, the conventional target acquisition / tracking radar apparatus has a problem that the target position detection accuracy is deteriorated in an environment where multipath exists. In addition, when the target flies at a low altitude or when the antenna device has a high side lobe level and is likely to receive an indirect wave, the position of the target cannot be accurately detected, and the target is lost.

【0005】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたもので、マルチパス環境下においても高精度な測角
演算を行うことができ、これによって目標を見失うこと
なく追尾することのできる目標捕捉・追尾用レーダ装置
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and a highly accurate angle measurement can be performed even in a multipath environment, thereby enabling a target to be tracked without losing a target. An object of the present invention is to provide a radar device for acquisition and tracking.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明に係る目標捕捉・追尾用レーダ装置は、空中
線装置により電波を送受信することで反射波を受信し、
この受信信号から目標を捕捉し測角演算を行って目標の
位置、方位角、仰角を求め、前記目標の位置変化に対応
して前記空中線装置のビーム指向方向を制御するレーダ
装置であって、前記空中線装置により受信された受信信
号を用いて目標までの距離を検出する目標距離検出手段
と、この目標距離検出手段の検出結果を用いて目標の速
度成分を検出する速度検出手段と、この速度検出手段の
検出結果と前記目標距離検出手段の検出結果を用いてフ
ィルタ処理を行うことにより、目標からの反射信号成分
のうち間接波成分を抑圧する間接波抑圧手段とを具備
し、前記間接波抑圧手段によって間接波成分が抑圧され
た受信信号から目標の仰角を求めることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a target acquisition / tracking radar device according to the present invention receives a reflected wave by transmitting / receiving a radio wave by an antenna device,
A radar device that captures a target from this received signal, performs angle measurement calculation, obtains the position of the target, an azimuth angle, an elevation angle, and controls a beam pointing direction of the antenna device in accordance with a change in the position of the target, Target distance detecting means for detecting a distance to a target by using a reception signal received by the antenna device; speed detecting means for detecting a target speed component using a detection result of the target distance detecting means; An indirect wave suppressing unit that suppresses an indirect wave component of a reflected signal component from a target by performing a filtering process using a detection result of the detecting unit and a detection result of the target distance detecting unit; A target elevation angle is obtained from the received signal in which the indirect wave component has been suppressed by the suppression means.

【0007】上記構成によれば、間接波抑圧手段により
目標からの反射信号成分から間接波成分を抑圧した上で
目標の仰角を求めるようにしているので、従来よりも精
度の高い測角演算を行うことができるようになる。
According to the above configuration, since the indirect wave component is suppressed by the indirect wave suppressing means from the reflected signal component from the target, the target elevation angle is obtained. Will be able to do it.

【0008】前記間接波抑圧手段は、前記目標を追尾処
理する時間間隔と目標距離検出結果と目標速度検出結果
を用いて、目標から反射される直接波と前記間接波との
位相関係の周期を演算し、この周期に基づいてウェイト
を演算し、このウェイトで逐次得られる目標位置検出結
果を重み付け加算することにより間接波成分を抑圧する
ことができる。
The indirect wave suppression means uses the time interval for tracking the target, the target distance detection result, and the target speed detection result to determine the period of the phase relationship between the direct wave reflected from the target and the indirect wave. The indirect wave component can be suppressed by calculating and calculating the weight based on this cycle, and by weighting and adding the target position detection results sequentially obtained with the weight.

【0009】さらに、前記目標位置検出結果を用いて、
目標からの反射信号成分のうち、間接波成分の到来方向
を演算し、この間接波の到来方向に対して前記空中線装
置の送受信ビームにナルを形成することで、間接波の受
信感度を低くすることができるようになる。
Further, using the target position detection result,
Of the reflected signal components from the target, the arrival direction of the indirect wave component is calculated, and the reception direction of the indirect wave is reduced by forming a null in the transmission / reception beam of the antenna device with respect to the arrival direction of the indirect wave. Will be able to do it.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0011】図1は本発明に係る目標捕捉・追尾用レー
ダ装置の第1の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。このレーダ装置は、空中線装置1、目標検出回路
2、測角演算回路3、ビーム制御回路4、表示器5、追
尾処理回路6、速度検出回路7、マルチパス除去演算回
路8から構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of a target acquisition / tracking radar apparatus according to the present invention. This radar device comprises an antenna device 1, a target detection circuit 2, an angle calculation circuit 3, a beam control circuit 4, a display 5, a tracking processing circuit 6, a speed detection circuit 7, and a multipath removal calculation circuit 8.

【0012】空中線装置1から送信された送信波は、目
標で反射し、受信エコーとなって空中線装置1で受信さ
れる。空中線装置1で受信された受信信号は、モノパル
スビーム合成によりモノパルス信号(Σ(和信号)、Δ
AZ(方位角成分の差信号)、ΔEL(仰角成分の差信
号))となって出力する。このとき、空間に電波を送受
信する方位角及び仰角はビーム制御回路4に従い、ビー
ム形成される。
A transmission wave transmitted from the antenna device 1 is reflected by a target and is received by the antenna device 1 as a reception echo. The received signal received by the antenna device 1 is converted into a monopulse signal (Σ (sum signal), Δ
AZ (azimuth angle component difference signal) and ΔEL (elevation angle component difference signal) are output. At this time, the azimuth angle and elevation angle for transmitting and receiving radio waves to and from the space are beam-formed according to the beam control circuit 4.

【0013】これらモノパルス信号のうち、Σ信号は2
分配され、一方は目標検出回路2に入力される。この目
標検出回路2では、Σ信号に対してスレショルド検出を
行い、目標の有無を判定する。目標が検出された場合
は、測角演算回路3に検出タイミング信号を出力する。
また、目標の距離情報を表示器5に出力する。
Of these monopulse signals, the Σ signal is 2
One is input to the target detection circuit 2. The target detection circuit 2 performs threshold detection on the Σ signal to determine the presence or absence of a target. When the target is detected, a detection timing signal is output to the angle measurement arithmetic circuit 3.
Further, it outputs the target distance information to the display 5.

【0014】測角演算回路3では、目標検出回路2から
入力される検出タイミングに同期し、空中線装置1から
入力されるモノパルス信号を用いて測角演算を行う。こ
の測角演算により、検出された目標のオフボアサイト角
(ΔθAZ及びΔθEL)が求められ、表示器5に出力され
る。
The angle calculating circuit 3 performs angle measuring using a monopulse signal input from the antenna device 1 in synchronization with the detection timing input from the target detecting circuit 2. By this angle measurement calculation, the detected target off-bore sight angles (Δθ AZ and Δθ EL ) are obtained and output to the display 5.

【0015】表示器5では、測角演算回路3から入力さ
れるオフボアサイト角(ΔθAZ及びΔθEL)とビーム制
御回路4から入力されるビーム走査角(θAZ及びθEL
を加算処理することで目標の方位角及び仰角を演算し、
目標検出回路2から入力される目標の距離情報(R)と
合わせて目標の位置情報を表示する。また、これら目標
の方位角、仰角及び距離の情報を逐次、追尾処理回路6
に出力する。
The display unit 5 has an off-bore sight angle (Δθ AZ and Δθ EL ) input from the angle measurement operation circuit 3 and a beam scanning angle (θ AZ and θ EL ) input from the beam control circuit 4.
Calculates the azimuth and elevation of the target by adding
The target position information is displayed together with the target distance information (R) input from the target detection circuit 2. Further, the information of the azimuth angle, elevation angle and distance of these targets is sequentially stored in the tracking processing circuit 6.
Output to

【0016】追尾処理回路6は、表示器5から入力され
る目標の方位角、仰角及び距離の情報から目標の次の位
置を予測し、その方向に対応するビーム指示角を求めて
ビーム制御回路4に出力される。
The tracking processing circuit 6 predicts the next position of the target from information on the azimuth, elevation and distance of the target input from the display 5 and obtains a beam pointing angle corresponding to the direction, thereby obtaining a beam control circuit. 4 is output.

【0017】一方、目標検出回路2から出力される目標
の距離情報(R)は速度検出回路7に出力される。この
速度検出回路7は、目標距離の微分処理等によって目標
の相対速度(v)を求めるもので、ここで得られた目標
の相対速度情報はマルチパス除去演算回路8に出力され
る。
On the other hand, the target distance information (R) output from the target detection circuit 2 is output to the speed detection circuit 7. The speed detection circuit 7 calculates the relative speed (v) of the target by differentiating the target distance or the like. The obtained relative speed information of the target is output to the multipath removal arithmetic circuit 8.

【0018】このマルチパス除去演算回路8では、目標
検出回路2から入力される目標距離情報(R)、速度検
出回路7から入力される目標の相対速度(v)の他、レ
ーダ諸元として設定される追尾データレート(T)、ア
ンテナ高度(HA )を用いて、逐次、表示器5から入力
される目標の仰角データ(仰角1:θEL1 )からマルチ
パス成分による影響を除去し、その結果として目標の仰
角データ(仰角2:θ EL2 )を生成し、表示器5に出力
する。表示器5では、目標の位置情報として、目標の仰
角データとしてθEL1 またはθEL2 のいずれかを選択し
表示する。
In the multipath removal operation circuit 8, the target
The target distance information (R) input from the detection circuit 2 and the speed detection
In addition to the target relative speed (v) input from the output circuit 7,
Tracking data rate (T) set as
Antenna height (HA), Sequentially input from the display 5
Elevation data (elevation angle 1: θEL1) From multi
Eliminates the effects of path components, resulting in the target
Angle data (elevation angle 2: θ EL2) Is generated and output to the display 5
I do. The display 5 displays the target position information as the target position information.
Θ as angle dataEL1Or θEL2Select one of
indicate.

【0019】図2に上記マルチパス除去演算回路8の具
体的な回路構成を示す。このマルチパス除去演算回路8
は、一種のトランスバーサルフィルタになっており、乗
算器811〜81n、遅延器821〜82(n-1)、加算器831
3(n-1)及びウェイト演算回路84 から構成される。
FIG. 2 shows a specific circuit configuration of the multipath removal operation circuit 8. This multipath removal operation circuit 8
Is adapted to a type of transversal filter, the multiplier 8 11 to 8 1n, delayer 8 21 ~8 2 (n-1 ), the adder 8 31 -
8 3 (n-1) and consists of the weight calculation circuit 8 4.

【0020】すなわち、入力信号(目標仰角1
(θEL1 ))は遅延器821〜82(n-1)により追尾データ
レート(Z-1)で順次遅延され、それぞれの入出力が乗
算器811〜8 1nに送られる。一方、ウェイト演算回路8
4では、入力される目標の速度情報(v)、距離情報
(R)、追尾データレート(T)、アンテナ高度
(HA )を用い、後述する演算式により複素ウェイト
(W1 〜Wn )を算出し、乗算器811〜8 1nに設定す
る。各乗算器811〜81nで複素ウェイト(W1 〜Wn
により重み付けされた信号は加算器831〜83(n-1)によ
り逐次加算され、出力信号(目標仰角2(θEL2 ))と
なる。
That is, the input signal (target elevation angle 1)
EL1)) Is the delay unit 8twenty one~ 82 (n-1)Tracking data
Rate (Z-1), And each input and output is multiplied by
Calculator 811~ 8 1nSent to On the other hand, the weight calculation circuit 8
In 4, the input target speed information (v) and distance information
(R), tracking data rate (T), antenna altitude
(HA) And the complex weight
(W1~ Wn) Is calculated, and the multiplier 811~ 8 1nSet to
You. Each multiplier 811~ 81nAnd the complex weight (W1~ Wn)
Is weighted by the adder 831~ 83 (n-1)By
And the output signal (target elevation angle 2 (θEL2))When
Become.

【0021】上記構成において、図3を参照してマルチ
パス除去演算の処理内容を説明する。
In the above configuration, the processing content of the multipath removal operation will be described with reference to FIG.

【0022】図3は空中線装置1のアンテナに目標から
の直接波と間接波がそれぞれ到達する経路の例を図示す
るもので、Aはアンテナ位置、Tは目標位置、Sはマル
チパス反射点、θELは目標の仰角、φはマルチパス波の
見込み角、R0 はアンテナ位置Aと目標位置Tとの距
離、aは目標位置Tとマルチパス反射点Sとの距離、b
はアンテナ位置Aとマルチパス反射点Sとの距離、la
は目標位置Tとマルチパス反射点Sとの水平距離、lb
はアンテナ位置Aとマルチパス反射点Sとの水平距離、
A はアンテナ高度、HT は目標高度、vR は目標の相
対速度を示している。
FIG. 3 shows an example of a path where a direct wave and an indirect wave from a target reach the antenna of the antenna device 1, respectively, where A is the antenna position, T is the target position, S is the multipath reflection point, θ EL is the target elevation angle, φ is the estimated angle of the multipath wave, R 0 is the distance between the antenna position A and the target position T, a is the distance between the target position T and the multipath reflection point S, b
Is the distance between the antenna position A and the multipath reflection point S, l a
Is the horizontal distance between the target position T and the multipath reflection point S, l b
Is the horizontal distance between the antenna position A and the multipath reflection point S,
H A indicates the antenna altitude, H T indicates the target altitude, and v R indicates the relative speed of the target.

【0023】まず、a:b=HT :HA よりFirst, a: b = H T : H A

【数1】 となり、la :lb =HT :HA より(Equation 1) Next, l a: from H A: l b = H T

【数2】 となるから、(1)式より(Equation 2) From equation (1)

【数3】 を導き出すことができ、(2)式より(Equation 3) Can be derived from Equation (2).

【数4】 を導き出すことができる。(4)式は(Equation 4) Can be derived. Equation (4) is

【数5】 と表現することができる。(Equation 5) Can be expressed as

【0024】ここで、Here,

【数6】 が成立するので、(6)式に(5)式を代入すれば、(Equation 6) Is established, so if equation (5) is substituted into equation (6),

【数7】 となり、(3)式及び(7)式より(Equation 7) And from equations (3) and (7)

【数8】 となる。(8)式を級数展開すると、(Equation 8) Becomes When the equation (8) is expanded in series,

【数9】 となるから、直接波と間接波の経路差Δl0 は、(Equation 9) Therefore, the path difference Δl 0 between the direct wave and the indirect wave is

【数10】 と表現することができる。(Equation 10) Can be expressed as

【0025】(9)式を級数展開の第2項までで近似す
ると、
Approximating equation (9) up to the second term of the series expansion,

【数11】 となる。ここで、目標高度HT が一定で、目標距離Rが
R−rに近づくと(但し、θELは一定と近似する)、直
接波と間接波の経路差Δl1 は、
[Equation 11] Becomes Here, the target height H T is constant, the target distance R approaches R-r (where, theta EL approximates a constant), the path difference .DELTA.l 1 of the direct wave and the indirect wave,

【数12】 となる。(11)式及び(12)式から、(Equation 12) Becomes From equations (11) and (12),

【数13】 となる。(Equation 13) Becomes

【0026】目標の相対速度vRThe target relative speed v R is

【数14】 である。そこで、マルチパス除去演算回路8において、[Equation 14] It is. Therefore, in the multipath removal operation circuit 8,

【数15】 の関係が得られるtを、(13)式及び(14)式から
θEL、R0、HAを用いて演算する。
(Equation 15) Is calculated by using θEL, R0, and HA from Expressions (13) and (14).

【0027】すなわち、マルチパスがもたらす、受信信
号の振幅・位相変動の1周期は、(15)式の場合では
n=1となる(14)式で示された観測時間(t)であ
るから、マルチパス除去演算回路8では、(15)式の
関係が得られるtを求め、追尾データレート(T)との
関係から、
That is, one cycle of the amplitude / phase fluctuation of the received signal caused by the multipath is the observation time (t) represented by the equation (14) where n = 1 in the case of the equation (15). , The multipath removal operation circuit 8 obtains t that satisfies the relationship of the expression (15), and obtains t from the relationship with the tracking data rate (T).

【数16】 となる整数値Mを求める。例えば、マルチパス演算回路
8で設定される複素ウェイトWi とすると、i=1〜M
・K(K=1,2,3,…)では所望の重みを有する値
に設定し、i>M・KではWi =0を設定する。これに
より、マルチパスによる周期的な受信信号の振幅・位相
のK周期分の変動を重み付け加算することになり、周期
的な変動成分を抑圧することができる。
(Equation 16) An integer value M is obtained. For example, assuming that the complex weight W i is set in the multipath operation circuit 8, i = 1 to M
For K (K = 1, 2, 3,...), A value having a desired weight is set, and for i> M · K, Wi = 0. As a result, the variation of the amplitude and phase of the periodic reception signal due to the multipath for K cycles is weighted and added, and the periodic variation component can be suppressed.

【0028】したがって、上記構成によるレーダ装置に
よれば、直接波と間接波の合成信号である目標からの反
射エコーにおいて、マルチパスによる周期的な変動分を
抑圧することができるので、目標を見失うことなく、追
尾時の位置情報を高精度に検出することができる。
Therefore, according to the radar device having the above-described configuration, the periodic echo due to multipath can be suppressed in the reflected echo from the target, which is a composite signal of the direct wave and the indirect wave, and the target is lost. Without this, the position information at the time of tracking can be detected with high accuracy.

【0029】図4は本発明に係る目標捕捉・追尾用レー
ダ装置の第2の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。このレーダ装置は、図1に示した第1の実施形態の
構成にマルチパス入射角演算回路9及びナルビーム位相
演算回路10を追加した構成となっている。このため、
図4において、図1と同一部分には同一符号を付して示
し、ここでは異なる部分について説明する。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the radar system for target acquisition and tracking according to the present invention. This radar device has a configuration in which a multipath incident angle calculation circuit 9 and a null beam phase calculation circuit 10 are added to the configuration of the first embodiment shown in FIG. For this reason,
4, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and different parts will be described here.

【0030】図4において、マルチパス入射角演算回路
9は、目標検出回路2から入力される目標距離情報とマ
ルチパス除去演算回路8から出力される目標仰角データ
とアンテナ高度情報を用いてマルチパスが入射される角
度を演算するもので、このマルチパスが入射される角度
領域をナル形成角度としてナルビーム位相演算回路10
に出力する。
In FIG. 4, a multipath incident angle calculation circuit 9 uses a target distance information input from the target detection circuit 2, target elevation angle data output from the multipath removal calculation circuit 8, and antenna elevation information to perform multipath incidence angle calculation. Is used to calculate the angle at which the multipath is incident, and the angle region at which the multipath is incident is defined as a null forming angle.
Output to

【0031】このナルビーム位相演算回路10は、ビー
ム制御回路4から入力されるビーム制御信号とマルチパ
ス入射角演算回路9から入力されるナル形成角度を用い
て、空中線装置1の例えばアレイ配列されたアンテナ素
子の各設定位相を演算し、マルチパスが入射される角度
領域にアンチクラッタナルを形成するものである。尚、
アンチクラッタナルについては、THE TRANSACTIONS OF
THE IEICE. VOL.E 73,NO2 FEBRUARY 1990, P245-249, "
Side Lobe Suppression with Phase Weight Only" 等で
詳細が記載されているので、ここではその説明を省略す
る。
The null beam phase calculation circuit 10 uses the beam control signal input from the beam control circuit 4 and the null formation angle input from the multi-path incident angle calculation circuit 9 to form, for example, an array of antenna devices 1 in an array. Each set phase of the antenna element is calculated, and anti-clutter is formed in the angle region where the multipath is incident. still,
About Anti-clutter, THE TRANSACTIONS OF
THE IEICE. VOL.E 73, NO2 FEBRUARY 1990, P245-249, "
The details are described in "Side Lobe Suppression with Phase Weight Only" or the like, and the description is omitted here.

【0032】上記構成において、図3に示した例を参照
して、本実施形態の特徴とするマルチパス入射角演算処
理について説明する。
With reference to the example shown in FIG. 3 in the above configuration, the multipath incident angle calculation processing which is a feature of this embodiment will be described.

【0033】図3において、マルチパス入射角φは、次
式によって求めることができる。
In FIG. 3, the multipath incident angle φ can be obtained by the following equation.

【数17】 そこで、マルチパス入射角演算回路9では、目標検出回
路2から目標距離情報R0 を、マルチパス除去演算回路
8から目標仰角データθELとアンテナ高度情報HA を受
け取り、(9)式を用いることによりa+bを求め、そ
れぞれ(17)式に代入して演算する。これにより、マ
ルチパス入射角φを求めることができる。
[Equation 17] Therefore, the multipath incidence angle calculating circuit 9, the target distance information R 0 from the target detection circuit 2 receives the target elevation angle data θEL antenna altitude information H A from the multipath removal operation circuit 8, using the equation (9) Is calculated by substituting into equation (17). Thereby, the multipath incident angle φ can be obtained.

【0034】このようにして得られたマルチパス入射角
φに対して、ナルビーム位相演算回路10でナルを形成
するようにナルビーム制御信号を生成し、空中線装置1
の励振位相分布を制御する。これにより、マルチパス波
の受信感度を抑圧することができ、マルチパスの影響を
軽減することができる。
A null beam control signal is generated by the null beam phase calculation circuit 10 for the multipath incident angle φ obtained in this manner so as to form a null, and the antenna device 1
Control the excitation phase distribution of. Thereby, the reception sensitivity of the multipath wave can be suppressed, and the influence of the multipath can be reduced.

【0035】従来のレーダ装置の場合、前述のように、
マルチパスの存在する環境下では、直接波と間接波の混
在した合成信号が受信エコーとなるため、測角演算回路
3で演算されるオフボアサイト角の誤差が大きくなり、
目標の位置検出精度が劣化するばかりか、目標の位置を
誤認識し、追尾処理回路が正常に働かず、目標を追尾す
ることができない場合があった。これに対し、上記構成
によるレーダ装置では、直接波と間接波(マルチパス
波)の合成信号である目標からの反射エコーにおいて、
間接波を抑圧し、直接波成分を抽出するようにしている
ので、目標を見失うことなく、追尾時の位置情報を高精
度に検出することができる。
In the case of a conventional radar device, as described above,
In an environment where a multipath exists, a composite signal in which a direct wave and an indirect wave are mixed becomes a reception echo, so that the error of the off-bore sight angle calculated by the angle measurement circuit 3 increases,
In some cases, not only the accuracy of target position detection is deteriorated, but also the target position is erroneously recognized, the tracking processing circuit does not operate normally, and the target cannot be tracked. On the other hand, in the radar device having the above configuration, in the reflected echo from the target, which is a composite signal of the direct wave and the indirect wave (multipath wave),
Since the indirect wave is suppressed and the direct wave component is extracted, the position information at the time of tracking can be detected with high accuracy without losing the target.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、マルチパ
ス環境下においても高精度な測角演算を行うことがで
き、これによって目標を見失うことなく追尾することの
できる目標捕捉・追尾用レーダ装置を提供することがで
きる。
As described above, according to the present invention, it is possible to perform a highly accurate angle measurement operation even in a multipath environment, thereby enabling a target to be tracked without losing a target. A radar device can be provided.

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

【図1】 本発明に係る目標捕捉・追尾用レーダ装置の
第1の実施形態の構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a target acquisition / tracking radar apparatus according to the present invention.

【図2】 同実施形態の主要部であるマルチパス除去演
算回路の具体的な回路構成を示すブロック図。
FIG. 2 is an exemplary block diagram showing a specific circuit configuration of a multipath removal arithmetic circuit which is a main part of the embodiment;

【図3】 同実施形態の処理内容を説明するため空中線
装置1のアンテナに目標からの直接波と間接波がそれぞ
れ到達する経路の例を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a path through which a direct wave and an indirect wave from a target reach the antenna of the antenna device 1 for explaining the processing content of the embodiment.

【図4】 本発明に係る目標捕捉・追尾用レーダ装置の
第2の実施形態の構成を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a target acquisition / tracking radar apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…空中線装置 2…目標検出回路 3…測角演算回路 4…ビーム制御回路 5…表示器 6…追尾処理回路 7…速度検出回路 8…マルチパス除去演算回路 811〜81n…乗算器 821〜82(n-1)…遅延器 831〜83(n-1)…加算器 84 …ウェイト演算回路 9…マルチパス入射角演算回路 10…ナルビーム位相演算回路1 ... antenna device 2 ... target detection circuit 3 ... goniometric calculation circuit 4 ... beam control circuit 5 ... display 6 ... tracking processing circuit 7 ... velocity detection circuit 8 ... multipath rejection arithmetic circuit 8 11 to 8 1n ... multiplier 8 21 to 8 2 (n-1) ... delay unit 8 31 to 8 3 (n-1) ... adder 8 4 ... weight calculation circuit 9 ... multi-path incident angle calculation circuit 10 ... null beam phase calculation circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空中線装置により電波を送受信すること
で反射波を受信し、この受信信号から目標を捕捉し測角
演算を行って目標の位置、方位角、仰角を求め、前記目
標の位置変化に対応して前記空中線装置のビーム指向方
向を制御することで目標を追尾する目標捕捉・追尾用レ
ーダ装置において、 前記空中線装置により受信された受信信号を用いて目標
までの距離を検出する目標距離検出手段と、 この目標距離検出手段の検出結果を用いて目標の速度成
分を検出する速度検出手段と、 この速度検出手段の検出結果と前記目標距離検出手段の
検出結果を用いてフィルタ処理を行うことにより、目標
からの反射信号成分のうち間接波成分を抑圧する間接波
抑圧手段とを具備し、 前記間接波抑圧手段によって間接波成分が抑圧された受
信信号から目標の仰角を求めることを特徴とする目標捕
捉・追尾レーダ装置。
1. A reflected wave is received by transmitting / receiving a radio wave by an antenna device, a target is captured from the received signal, and angle measurement is performed to obtain a target position, an azimuth angle, and an elevation angle. In a target acquisition and tracking radar device that tracks a target by controlling the beam directing direction of the antenna device corresponding to the target distance, a target distance that detects a distance to the target using a reception signal received by the antenna device Detecting means; speed detecting means for detecting a target speed component using the detection result of the target distance detecting means; filtering processing using the detection result of the speed detecting means and the detection result of the target distance detecting means The indirect wave suppressing means for suppressing the indirect wave component of the reflected signal component from the target, and the received signal in which the indirect wave component is suppressed by the indirect wave suppressing means. Target acquisition and tracking radar apparatus and obtains the elevation angle of the target.
【請求項2】 前記間接波抑圧手段は、前記目標を追尾
処理する時間間隔と目標距離検出結果と目標速度検出結
果を用いて、目標から反射される直接波と前記間接波と
の位相関係の周期を演算する位相周期演算手段と、 この位相周期演算手段で演算された周期に基づいてウェ
イトを演算し、このウェイトで逐次得られる目標位置検
出結果を重み付け加算することにより間接波成分を抑圧
するフィルタ処理手段とを備えることを特徴とする請求
項1記載の目標捕捉・追尾用レーダ装置。
2. The method according to claim 1, wherein the indirect wave suppressing unit uses a time interval for tracking the target, a target distance detection result, and a target speed detection result to determine a phase relationship between the direct wave reflected from the target and the indirect wave. Phase period calculating means for calculating a period, and a weight is calculated based on the period calculated by the phase period calculating means, and the indirect wave component is suppressed by weighting and adding target position detection results sequentially obtained with the weight. 2. The target acquisition / tracking radar apparatus according to claim 1, further comprising a filter processing unit.
【請求項3】 さらに、前記目標位置検出結果を用い
て、目標からの反射信号成分のうち、間接波成分の到来
方向を演算する間接波到来方向演算手段と、 この手段で得られた間接波の到来方向に対して前記空中
線装置の送受信ビームにナルを形成するナルビーム形成
手段とを備えることを特徴とする請求項1記載の目標捕
捉・追尾用レーダ装置。
3. An indirect wave arrival direction calculation means for calculating an arrival direction of an indirect wave component among reflected signal components from a target using the target position detection result, and an indirect wave arrival direction obtained by the means. 2. A target acquisition / tracking radar apparatus according to claim 1, further comprising a null beam forming means for forming a null in a transmission / reception beam of said antenna apparatus in an arrival direction of said antenna apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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