JP2002139560A

JP2002139560A - レーダ装置

Info

Publication number: JP2002139560A
Application number: JP2000330886A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kakimoto; 隆柿元
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2002-05-17
Anticipated expiration: 2020-10-30
Also published as: JP3506111B2

Abstract

(57)【要約】【課題】目標の類別結果を用いることによりトラッキ
ング・ビームの諸元を最適化し、システム利得を向上さ
せることを目的とする。【解決手段】送信信号を発生する送信機１と、この送
信機から入力した送信信号をビーム状の電波として空間
に放射し目標から反射した電波を受信する空中線２と、
この空中線からの受信信号を増幅し周波数変換する受信
機３と、この受信機からの受信信号に基づき過去に算出
された目標までの距離より次回測定時の目標までの距離
を推定する目標距離推定器６と、上記目標までの推定距
離、あらかじめ登録されている基準レーダ反射断面積及
び所用受信電力とから算出される送信ビームエネルギー
に基づき、上記送信機から送出される送信信号の制御を
行う送信ビーム諸元制御器１２とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、航空機、船舶等
の目標を探知するレーダ装置、特に目標を効率的に探知
できるように電波ビームを制御するレーダ装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来のレーダ装置における電波ビ
ームの制御に関し、図１２〜図２０に示す複数の例を用
いて説明する。図１２は従来のレーダ装置のトラッキン
グ・ビーム（目標の移動に伴い指向方向が変化し、目標
を追尾する電波ビーム）に関する概念図である。従来の
レーダ装置では図１２に示すように、レーダ装置から目
標までの距離、目標のＲＣＳ（ＲａｄａｒＣｏｒｓｓ
Ｓｅｃｔｉｏｎ（レーダ反射断面積））等が目標によ
り変化するにもかかわらず、同一の電波ビームの諸元に
よるトラッキング・ビームの制御を行っていた。このよ
うなトラッキング・ビームの制御を行う従来レーダ装置
の簡易ブロック図を図１３に示す。図１３において、１
は空中線へ送信信号を送出する送信機、２は送信信号を
空間の目標に向け電波として放射するとともに上記目標
で反射した電波を受信する空中線、３は空中線からの受
信信号を増幅及び周波数変換する受信機である。上記送
信機１及び受信機３は図示しない制御部により動作制御
されている。従来のレーダ装置のトラッキング・ビーム
に関する処理は上記のようになされ、目標までの距離や
目標のＲＣＳ等を考慮せず、常に同一の電波ビームの諸
元にてトラッキング・ビームを制御していた。

【０００３】図１４は従来のレーダ装置のマルチバンド
方式（複数の電波周波数を用いるレーダ装置の一方式）
におけるビーム配列に関する概念図である。図１４は１
例として２バンドの場合の方位方向のビーム配列を示す
ものである。図に示すように従来のレーダ装置において
は、バンドが異なってもビームの指向方向は同一であ
り、マルチバンド方式のビーム配列は両バンドのビーム
位置がほぼ同一であった。図１５は図１４に示すような
ビーム配列において、ビーム単独の場合及びバンド間相
関処理を行った場合の測定対象領域におけるビームのエ
ネルギー分布を定性的に示すものである。ここでバンド
間相関処理とは、同一の測定対象を、異なる周波数バン
ドで測定した場合、その測定データの相関を調べ統計処
理することで、個別のデータで処理する場合よりシステ
ム利得（レーダリソースとも言われる。（レーダ覆域）
／（（装置規模）＊（データ・レート））に比例する。
即ち、データ・レートとレーダ覆域が一定であれば、シ
ステム利得が向上すれば装置規模は小さくなる。また信
号処理精度とも関連する）を向上させる信号処理の方式
である。このシステム利得は、測定対象に照射されるビ
ームのエネルギーが大きいほど向上する。図１５から明
らかなように、各バンド単独でのビームのエネルギー分
布はビーム中心をピークに周辺では低下し、図のような
凹凸の空間分布を示す。また両バンドのビームの中心、
谷間が同一位置であるため、バンド間相関処理を行って
もビームのエネルギー分布には凹凸が生じ、レーダ覆域
においてエネルギー分布の平準化がおこなわれていな
い。

【０００４】図１６は従来のレーダ装置における目標の
進行方向とビーム形状・配列との関係に関する概念図で
ある。この例では目標は例えば発射直後のロケットのよ
うにほぼ垂直方向（仰角方向）に移動するものとする。
図１６は１例として方位方向に１ポジション、仰角方向
に２ポジションの場合のビーム配列を示すものである。
従来のレーダ装置においては、ビーム断面形状の縦横比
は１：１であった。従来のレーダ装置では、目標の進行
方向を考慮したビーム形状の設定、ビームの配列という
ものはなされていなかった。

【０００５】図１７は従来のレーダ装置において受信方
式としてＤＢＦ（ＤｉｇｉｔａｌＢｅａｍＦｏｒｍｉ
ｎｇ）方式を用いた場合の送信ビームの概念図である。
レーダ装置による受信をＤＢＦ（ＤｉｇｉｔａｌＢｅ
ａｍＦｏｒｍｉｎｇ）方式で実施する場合、同時・多
数ビームでの受信を実施するため、送信も同時・多数ビ
ームで実施することが望ましい。しかし、従来のレーダ
装置ではビーム幅の狭いペンシルビームを使用してお
り、上記の同時・多数ビームの送信を上記ペンシルビー
ムを連続的に照射するバースト送信で実施していた。図
１８はこのペンシルビームによるバースト送信のタイミ
ングの説明図である。図から明らかなように従来のペン
シルビームのバースト送信では送信パルス間にデッドタ
イム（レーダ処理が実行できないムダ時間）が生じてし
まう。

【０００６】図１９、２０は従来のレーダ装置において
送信局と受信局が別に設置されるバイスタティック・レ
ーダ方式を用いた場合の受信局の動作概念の説明図であ
る。図１９では方位方向での受信局の受信ビームによる
送信局からの送信パルスの受信の概念を示し、図２０で
は仰角方向での受信局の受信ビームによる送信局からの
送信パルスの受信の概念を示している。バイスタティッ
ク・レーダ方式において所定覆域内をシーケンシャル・
サーチするためには、受信局の受信ビームが送信局から
の送信パルスを全て見込む必要がある。しかしながら、
図１９、図２０からも明らかなように、従来の一般的な
送信局、受信局及び目標の位置関係、送信パルス幅及び
受信ビーム幅では、送信パルスを全て見込むことができ
ないため、従来のレーダ装置では送信パルスを部分的に
受信し、部分パルス圧縮処理を実施していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のレーダ装置のト
ラッキング・ビームに関する処理は以上のように、目標
の距離やＲＣＳ等に関らず、常に同一の諸元にてトラッ
キング・ビームを適用していた。そのため、目標距離が
短くなったとき、過大なエネルギーを照射しており、シ
ステム利得を無駄に使用していた。

【０００８】また、従来のレーダ装置のマルチバンドの
ビーム配列は以上のように、各バンドのビーム位置がほ
ぼ同一であった。そのため、各バンドのビーム・ノーズ
部分はバンド間相関後に大きな利得が得られるが、各バ
ンドのビームの谷間部分の利得は小さいままであり、レ
ーダの覆域上、凸凹が生じ、システム利得の劣化を生じ
ていた。

【０００９】さらにまた、従来のレーダ装置のビーム形
状は以上のように、縦横比は１：１であった。そのた
め、覆域が累積探知確率にて規定されている場合にはレ
ーダ装置の探知能力に自ずと限界が生じていた。

【００１０】さらにまた、従来のレーダ装置の送信はペ
ンシルビームを連続的に照射するバースト送信を実施し
ていた。そのため、送信パルス間のデッドタイムが生じ
ていた。

【００１１】さらにまた、従来のレーダ装置のバイスタ
ティック受信は、送信パルスを全部見込めないために、
部分パルス圧縮処理を実施していた。しかしながら、部
分パルス圧縮処理を実施するとパルスが欠損する分損失
が生じていた。

【００１２】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、過去の受信信号に基づく目標
諸元により将来のトラッキング・ビームの送信エネルギ
ーを制御し、システム利得を向上させることを目的とす
る。

【００１３】また、各バンドのビーム位置をずらすこと
により、レーダ覆域を平準化し、システム利得を向上さ
せることを目的とする。

【００１４】また、ビーム形状を偏平させることによ
り、スキャン数は減少するものの探知確率の高いスキャ
ンを設定することにより、必要とするレーダ・リソース
を減少させ、システム利得を向上させることを目的とす
る。

【００１５】また、送信ビームを受信マルチビームにあ
わせたファンビームとすることにより、デッドタイムを
削除し、システム利得を向上させることを目的とする。

【００１６】また、受信ビーム幅を拡大することによ
り、送信パルスを全て見込み、システム利得を向上させ
ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るレーダ装置は、送信信号を発生する送信機と、この送
信機から入力した送信信号をビーム状の電波として空間
に放射し目標から反射した電波を受信する空中線と、こ
の空中線からの受信信号を増幅し周波数変換する受信機
と、この受信機からの受信信号に基づき過去に算出され
た目標までの距離より次回測定時の目標までの距離を推
定する目標距離推定器と、上記目標までの推定距離、あ
らかじめ登録されている基準レーダ反射断面積及び所用
受信電力とから算出される送信ビームエネルギーに基づ
き、上記送信機から送出される送信信号の制御を行う送
信ビーム諸元制御器とを備えたものである。

【００１８】また、この発明の請求項２に係るレーダ装
置は、送信信号を発生する送信機と、この送信機から入
力した送信信号をビーム状の電波として空間に放射し目
標から反射した電波を受信する空中線と、この空中線か
らの受信信号を増幅し周波数変換する受信機と、この受
信機からの受信信号に基づき過去に算出された目標まで
の距離より次回測定時の目標までの距離を推定する目標
距離推定器と、上記受信機からの受信信号の電力を算出
する受信電力算出器と、上記目標までの推定距離と上記
受信電力とから目標のレーダ反射断面積を算出する目標
ＲＣＳ算出器と、上記目標までの推定距離、算出された
レーダ反射断面積及びあらかじめ登録されている所用受
信電力とから算出される送信ビームエネルギーに基づ
き、上記送信機から送出される送信信号の制御を行う送
信ビーム諸元制御器とを備えたものである。

【００１９】また、この発明の請求項３に係るレーダ装
置は、送信信号を発生する送信機と、この送信機から入
力した送信信号をビーム状の電波として空間に放射し目
標から反射した電波を受信する空中線と、この空中線か
らの受信信号を増幅し周波数変換する受信機と、この受
信機からの受信信号に基づき過去に算出された目標まで
の距離より次回測定時の目標までの距離を推定する目標
距離推定器と、上記受信機からの受信信号の電力を算出
する受信電力算出器と、上記目標までの推定距離と上記
受信電力とから目標のレーダ反射断面積を算出する目標
ＲＣＳ算出器と、上記受信機からの受信信号に基づき次
回測定時の目標のアスペクト角を算出する目標アスペク
ト角算出器と、上記算出された目標のレーダ反射断面積
と目標のアスペクト角とから次回測定時の目標のレーダ
断面積を推定する目標ＲＣＳ算出器と、上記目標までの
推定距離、推定されたレーダ反射断面積及びあらかじめ
登録されている所用受信電力とから算出される送信ビー
ムエネルギーに基づき、上記送信機から送出される送信
信号の制御を行う送信ビーム諸元制御器とを備えたもの
である。

【００２０】また、この発明の請求項４に係るレーダ装
置は、複数の送信周波数を切り替えてレーダ送信を行う
マルチバンド送信機能を有するレーダ装置において、送
信信号の送信周波数に基づき送信ビームの指向方向を制
御する送信ビーム制御器と、この送信ビーム制御器から
の信号に基づきビームの指向方向を決定しビーム状の電
波を放射する空中線とを備え、上記送信ビーム制御器は
第１の送信周波数による送信ビームの指向方向と第２の
送信周波数による送信ビームの指向方向とを異なるよう
に送信ビームの指向方向を制御するようにしたものであ
る。

【００２１】また、この発明の請求項５に係るレーダ装
置は、上記送信ビーム制御器は送信ビームの指向方向を
ビーム幅により決まるステップ角で離散的に制御すると
ともに、第１の送信周波数による送信ビームの指向方向
を第２の送信周波数による送信ビームの指向方向との間
にを異なるように送信ビームの指向方向を制御する第１
の周波数送信ビームの指向方向を制御する空中線と送信
信号を空間空中線からの送信信号をマルチバンド相関を
実施する際、各バンドのビームの谷間がお互いに補完す
るように配置し、バンド間相関後にレーダ覆域的に平準
化するようにしたものである。

【００２２】また、この発明の請求項６に係るレーダ装
置は、送信ビームは仰角方向のビーム径が水平方向のビ
ーム径よりも小さい扁平楕円形状のファンビームとした
ものである。

【００２３】また、この発明の請求項７に係るレーダ装
置は、ＤＢＦ受信を用いるレーダ装置において、送信ビ
ームのビーム切替時間を低減するため、送信ビームはフ
ァンビームとしたものである。

【００２４】また、この発明の請求項８に係るレーダ装
置は、バイスタティック受信を用いるレーダ装置におい
て、受信ビームは送信パルス信号をカバーできるだけの
方位方向又は仰角方向の受信ビーム幅を有するものであ
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１におけるレーダ装置のトラッキング・ビー
ムの制御に関し、図１、２を用いて説明する。図１はこ
の発明の実施の形態１によるレーダ装置を示すブロック
図であり、１から３は従来のレーダ装置と同一のもので
ある。４は受信機３からの受信信号によりレーダ装置か
ら目標までの距離を算出する目標距離算出器、６は上記
目標距離算出器で過去に算出された距離に基づき次回測
定時における目標までの距離を推定する目標距離推定
器、１２は上記目標までの推定距離Ｒ、後述するレーダ
反射断面積σ、所用受信電力Ｓに基づき次回測定時の送
信ビームの送信エネルギーを決定し、この送信エネルギ
ーに基づき送信機１からの送信信号の制御を行う送信ビ
ーム諸元制御器である。１３は上記送信エネルギーを決
定するパラメータとしてのレーダ反射断面積σ、所用受
信電力Ｓをあらかじめ記録したパラメータ記憶器であ
る。

【００２６】上記のように構成されたレーダ装置のトラ
ッキング・ビームに関する処理系おいて、送信機１、空
中線２及び受信機３は従来のレーダ装置と同等に動作す
る。目標距離算出器４は受信機３からの受信信号により
目標までの距離を算出する。この距離は空中線２より電
波を放射してから目標で反射し空中線２で受信されるま
での時間を測定することにより算出できる。目標距離推
定器６は過去に測定された目標までの距離、速度、位置
の情報（位置、速度の測定手段は図示していないが、こ
れらも受信機からの受信信号に基づき算出される）に基
づき、次回測定時における目標の位置を予測し目標まで
の距離を推定する。送信ビーム諸元制御器１２は目標距
離推定器６からの推定距離Ｒ及びパラメータ記憶器１３
にあらかじめ記憶されたレーダ反射断面積σ、所用受信
電力Ｓを用いて次回測定時の送信ビームの送信エネルギ
ーを決定する。ここで送信エネルギーとは、一回あたり
の測定期間において数パルスの送信がある場合，その測
定期間内のパルスのトータルのエネルギーを意味する。

【００２７】上記のとおり、この発明は目標を検出する
のに最適な送信エネルギーを決定するところにある。以
下この送信エネルギーの決定の方法について説明する。
式（１）は一般にレーダ方程式といわれるレーダ装置及
び目標の各種諸元の関係を示すものである。Ｒ⁴＝Ｃｏｎｓｔ・σ・（Ｄ・Ｈ）／Ｓ（１）Ｒ：目標までの距離Ｃｏｎｓｔ：レーダ諸元等により決定する定数 σ：目標のＲＣＳ（Ｄ・Ｈ）：送信エネルギーＳ：所用受信電力式（１）を用いて次回測定時の送信エネルギー（Ｄ・
Ｈ）を決定するためには、式中の他の定数（Ｃｏｎｓ
ｔ、Ｒ、σ、Ｓ）を何らかの方法で決めればよい。Ｃｏ
ｎｓｔは送信機パワー、アンテナ利得等のレーダ装置の
物理的性能等により決定されるレーダ装置固有の既知の
定数である。所用受信電力（Ｓ）は受信信号の中から目
標を分離するのに必要なレベルの電力であり、レーダ装
置の目標検出性能によりレーダ装置の運用者が決定する
数値である。この数値はパラメータ記憶部１３にあらか
じめ記憶されている。目標までの距離（Ｒ）は上記のと
おり受信機からの受信信号により測定され、蓄積された
過去の受信情報を用いて次回測定時の数値を推定するこ
とができる。目標のＲＣＳ（σ）は後述するように受信
信号より測定及び推定可能であるが、本実施の形態１で
は推定値としてパラメータ記憶部１３にあらかじめ記憶
された数値を用いる。この数値はレーダ探知する対象を
想定することにより、その対象の大きさからあらかじめ
予想することが可能である。以上より、Ｃｏｎｓｔ、目
標までの距離（Ｒ）所用受信電力（Ｓ）、目標のＲＣＳ
（σ）が設定されるので，式（１）を用いて送信エネル
ギー（Ｄ・Ｈ）を決定できる。図２は本実施の形態１に
よるレーダ装置のトラッキング・ビームに関する概念図
である。目標までの距離に応じて送信エネルギーを制御
するので、図１２に示すように目標に対し過大なエネル
ギーを照射することなく、適切なエネルギーの照射が可
能となる。

【００２８】実施の形態２．次に実施の形態２について
説明する。実施の形態１では目標のＲＣＳとして、あら
かじめ設定された推定値を用いていたが、本実施の形態
２では受信信号から実際に算出される最新の値を用い
る。図３はこの発明の実施の形態２によるレーダ装置を
示すブロック図である。図において５は受信信号の電力
レベルを算出する受信電力算出器、１１は目標までの距
離及び上記受信電力を用いて目標のＲＣＳを算出する目
標ＲＣＳ算出器である。式（１）において、最新の受信
信号に対応する送信時の送信エネルギー（Ｄ・Ｈ）は既
知である。また、この受信信号を用いて最新の目標距
離、受信電力は目標算出器４，受信電力算出器５により
算出される。以上より式（１）から最新の目標ＲＣＳ
（σ）を算出できる。次回測定時の最新の送信エネルギ
ーの決定の方法は実施の形態１での説明と同じである。
本実施の形態２では、あらかじめ設定されたＲＣＳの推
定値の代わりに、受信信号による測定値を用いてＲＣＳ
を算出したので，より精度よく送信エネルギーの決定が
可能である。

【００２９】実施の形態３．次に実施の形態３について
説明する。実施の形態２では目標ＲＣＳとして、現時点
での最新の目標のＲＣＳ測定値を用いていたが，本実施
の形態３では次回測定時の目標の姿勢まで考慮した目標
のＲＣＳを推定し、その推定値を用いるものである。図
４はこの発明の実施の形態３によるレーダ装置を示すブ
ロック図である。図において目標アスペクト角追尾器８
は目標における自身の進行方向に対する電波到来方向で
あるアスペクト角を算出しそのアスペクト角を追尾す
る。目標アスペクト角推定器は過去のアスペクト角の情
報から次回測定時のアスペクト角を推定するものであ
る。目標ＲＣＳデータベースには複数の目標に対し、ア
スペクト角に対応するＲＣＳがデータテーブルとしてデ
ータベース化されて登録されている。目標ＲＣＳ推定器
は、現時点（又は過去）の目標のＲＣＳから目標を特定
し、この特定された目標に対応するＲＣＳデータテーブ
ルより次回測定時のアスペクト角に対応する目標ＲＣＳ
を推定（探索・抽出）する。次回測定時の最新の送信エ
ネルギーの決定の方法は実施の形態１、２での説明と同
じである。本実施の形態３では、あらかじめ設定された
ＲＣＳの推定値の代わりに、次回測定時のＲＣＳを予測
したので，より精度よく送信エネルギーの決定が可能で
ある。

【００３０】実施の形態４．次に実施の形態４について
説明する。図５は実施の形態４に係るレーダ装置のマル
チバンド方式におけるビーム配列に関する概念図であ
る。この実施の形態４の発明に関わるレーダ装置のマル
チバンドのビーム配列は、レーダ覆域の平準化のため
に、各バンドのビームの谷間を補完しあうように各バン
ドのビーム位置を変更した（ずらせた）ものである。図
６は図５に示すようなビーム配列において、ビーム単独
の場合及びバンド間相関処理を行った場合の測定対象領
域におけるビームのエネルギー分布を定性的に示すもの
である。図からあきらかなように、バンド間相関処理後
には各バンドのビームの谷間を補完しあい、レーダ覆域
内においてビームのエネルギーの空間分布が平準化さ
れ、システム利得の向上が可能となる。

【００３１】実施の形態５．次に実施の形態５について
説明する。この実施の形態５の発明は、目標の進行方向
を考慮したビーム形状の設定、ビームの配列の設定に特
徴がある。この例でも目標は例えば発射直後のロケット
のようにほぼ垂直方向（仰角方向）に移動するものとす
る。この発明に関わるレーダ装置のビーム形状は、シス
テム利得向上のために、レーダ覆域が累積探知確率（１
スキャン（機会回転式レーダならば１回転）毎に目標を
探知する確率を規定するのではなく、複数スキャンの相
関を取り探知確率を規定する方式）にて規定されている
場合には偏平とするものである。具体的な実施例（ビー
ム配列）を図７に示す。図から明らかなように本実施の
形態では、目標の進行方向に沿う方向のビーム径が目標
の進行方向と直行する方向のビーム径より小さくした扁
平楕円形状のビームを用いるものである。従来のレーダ
装置における円形のビーム形状（図１６）を図７に示す
ような扁平楕円形のビーム形状とすることにより、ビー
ム内で得られるスキャン数は減少する。しかし、図７に
示す扁平楕円形のビーム形状では仰角方向のビーム照射
面積が従来のレーダ装置における円形のビーム形状より
も小さくなるため、単位面積あたりの照射エネルギーは
大きくなる。その結果、レーダ覆域内での目標の累積探
知確率が向上し、システム利得の向上が可能となる。

【００３２】実施の形態６．次に実施の形態６について
説明する。図８は本実施の形態６のレーダ装置において
受信方式としてＤＢＦ方式を用いた場合の送信ビームの
概念図である。この発明に関わるレーダ装置の送信ビー
ムは、システム利得向上のために、ファンビームとする
点に特徴がある。また、図９はこのファンビームによる
送信のタイミングの説明図である。従来のレーダ装置に
おいては、所定のレーダ領域をスキャンするために複数
個のビームをバースト送信としていた（図１７、図１
８）のに対し、本実施の形態では上記レーダ領域を一つ
のビームでカバーできるファンビームを一回のパルス送
信で実現している。図から明らかなように、本実施の形
態ではデッドタイムが発生せず、デッドタイム分のレー
ダ処理時間を稼ぐことが可能となる。送信のトータルエ
ネルギーを一定とした場合図１８と比較し、図９ではピ
ークの送信電力が低くなるが、図９ではファンビームで
あり、一度に広範囲にエネルギーを照射できるため、シ
ステム利得の損失とはならない。

【００３３】実施の形態７．次に実施の形態７について
説明する。図９、１０は本実施の形態７のレーダ装置に
おいて送信局と受信局が別に設置されるバイスタティッ
ク・レーダ方式を用いた場合の受信局の動作概念の説明
図である。図９では方位方向での受信局の受信ビームに
よる送信局からの送信パルスの受信の概念を示し、図１
０では仰角方向での受信局の受信ビームによる送信局か
らの送信パルスの受信の概念を示している。この発明に
関わるレーダ装置のバイスタティック受信は、システム
利得向上のために、方位方向乃至仰角方向に受信ビーム
を拡大するようにしたものである。従来のレーダ装置で
は、図１９、２０に示したように受信ビームが送信パル
ス幅を全て見込めない分、部分パルス圧縮にて対応し、
この部分パルス圧縮にともなうシステム利得の損失が生
じていた。しかし、方位方向乃至仰角方向に受信ビーム
を拡大し、送信パルス全体を受信ビームでカバーできる
ようにすることで部分パルス圧縮による損失を低減でき
る。一方、受信ビームのビーム幅を拡大すると受信アン
テナのアンテナ利得が低下してしまう。従って、部分パ
ルス圧縮を実施するか、ビーム幅を拡大するかを送信
局、受信局及び目標の位置関係、送信パルス幅及び受信
ビーム幅から算出し、利得の高い方を選択する必要があ
る。これによりシステム利得の向上が可能となる。

【００３４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、過去の
受信信号より算出又は推定された目標までの距離、目標
ＲＣＳにより、将来のトラッキング・ビームの諸元を予
想し制御することにより、システム利得を向上できる。
また、各バンドのビームの谷間を補完しあうように各バ
ンドのビーム位置を変更することにより、レーダ覆域の
平準化が可能となり、システム利得を向上できる。ま
た、覆域が累積探知確率にて規定されている場合にはビ
ーム形状を偏平とすることにより、累積探知確率は向上
し、システム利得を向上できる。また、送信ビームをフ
ァンビームとし、デッドタイムを削減することにより、
システム利得を向上できる。また、送信パルスを全て見
込むために、方位方向に受信ビーム幅を拡大することに
より、部分パルス圧縮の損失を削減し、システム利得を
向上できる。また、送信パルスを全て見込むために、仰
角方向に受信ビーム幅を拡大することにより、部分パル
ス圧縮の損失を削減し、システム利得を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１のレーダ装置におけ
るトラッキング・ビームに関する処理のブロック図であ
る。

【図２】この発明の実施の形態１のレーダ装置におけ
るトラッキング・ビームに関する照射エネルギーの概念
図である。

【図３】この発明の実施の形態２のレーダ装置におけ
るトラッキング・ビームに関する処理のブロック図であ
る。

【図４】この発明の実施の形態３のレーダ装置におけ
るトラッキング・ビームに関する処理のブロック図であ
る。

【図５】この発明の実施の形態４のレーダ装置におけ
るマルチバンド方式のビーム配列の概念図である。

【図６】この発明の実施の形態４のレーダ装置におけ
るマルチバンド方式のビーム配列のエネルギー空間分布
の説明図である。

【図７】この発明の実施の形態５のレーダ装置におけ
る累積探知の場合のビーム配列の概念図である。

【図８】この発明の実施の形態６のレーダ装置におけ
るＤＢＦの場合の送信ビームの概念図である。

【図９】この発明の実施の形態６のレーダ装置におけ
る送信ビーム（ファンビームのバースト送信）のタイム
チャート図である。

【図１０】この発明の実施の形態７のレーダ装置にお
けるバイスタティック受信（方位方向）の概念図であ
る。

【図１１】この発明の実施の形態７のレーダ装置にお
けるバイスタティック受信（仰角方向）の概念図であ
る。

【図１２】従来のレーダ装置におけるトラッキング・
ビームに関する照射エネルギーの概念図である。

【図１３】従来のレーダ装置におけるトラッキング・
ビームに関する処理のブロック図である。

【図１４】従来のレーダ装置におけるマルチバンド方
式のビーム配列の概念図である。

【図１５】従来のレーダ装置におけるマルチバンド方
式のビーム配列のエネルギー空間分布の説明図である。

【図１６】従来のレーダ装置における累積探知の場合
のビーム配列の概念図である。

【図１７】従来のレーダ装置におけるＤＢＦの場合の
送信ビームの概念図である。

【図１８】従来のレーダ装置における送信ビーム（ペ
ンシルビームのバースト送信）のタイムチャート図であ
る。

【図１９】従来のレーダ装置におけるバイスタティッ
ク受信（方位方向）の概念図である。

【図２０】従来のレーダ装置におけるバイスタティッ
ク受信（仰角方向）の概念図である。

【符号の説明】

１送信機、２空中線、３受信機、４目標距離算
出器、５受信電力算出器、６目標距離推定器、７
目標ＲＣＳ算出器、８目標アスペクト角追尾器、９
目標アスペクト角算出器、１０目標ＲＣＳデータベー
ス、１１目標ＲＣＳ推定器、１２送信ビーム諸元制
御器、１３パラメータ記憶器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信信号を発生する送信機と、この送信
機から入力した送信信号をビーム状の電波として空間に
放射し目標から反射した電波を受信する空中線と、この
空中線からの受信信号を増幅し周波数変換する受信機
と、この受信機からの受信信号に基づき過去に算出され
た目標までの距離より次回測定時の目標までの距離を推
定する目標距離推定器と、上記目標までの推定距離、あ
らかじめ登録されている基準レーダ反射断面積及び所用
受信電力とから算出される送信ビームエネルギーに基づ
き、上記送信機から送出される送信信号の制御を行う送
信ビーム諸元制御器とを備えることを特徴とするレーダ
装置。
【請求項２】送信信号を発生する送信機と、この送信
機から入力した送信信号をビーム状の電波として空間に
放射し目標から反射した電波を受信する空中線と、この
空中線からの受信信号を増幅し周波数変換する受信機
と、この受信機からの受信信号に基づき過去に算出され
た目標までの距離より次回測定時の目標までの距離を推
定する目標距離推定器と、上記受信機からの受信信号の
電力を算出する受信電力算出器と、上記目標までの推定
距離と上記受信電力とから目標のレーダ反射断面積を算
出する目標ＲＣＳ算出器と、上記目標までの推定距離、
算出されたレーダ反射断面積及びあらかじめ登録されて
いる所用受信電力とから算出される送信ビームエネルギ
ーに基づき、上記送信機から送出される送信信号の制御
を行う送信ビーム諸元制御器とを備えることを特徴とす
るレーダ装置。
【請求項３】送信信号を発生する送信機と、この送信
機から入力した送信信号をビーム状の電波として空間に
放射し目標から反射した電波を受信する空中線と、この
空中線からの受信信号を増幅し周波数変換する受信機
と、この受信機からの受信信号に基づき過去に算出され
た目標までの距離より次回測定時の目標までの距離を推
定する目標距離推定器と、上記受信機からの受信信号の
電力を算出する受信電力算出器と、上記目標までの推定
距離と上記受信電力とから目標のレーダ反射断面積を算
出する目標ＲＣＳ算出器と、上記受信機からの受信信号
に基づき次回測定時の目標のアスペクト角を算出する目
標アスペクト角算出器と、上記算出された目標のレーダ
反射断面積と目標のアスペクト角とから次回測定時の目
標のレーダ断面積を推定する目標ＲＣＳ算出器と、上記
目標までの推定距離、推定されたレーダ反射断面積及び
あらかじめ登録されている所用受信電力とから算出され
る送信ビームエネルギーに基づき、上記送信機から送出
される送信信号の制御を行う送信ビーム諸元制御器とを
備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】複数の送信周波数を切り替えてレーダ送
信を行うマルチバンド送信機能を有するレーダ装置にお
いて、送信信号の送信周波数に基づき送信ビームの指向
方向を制御する送信ビーム制御器と、この送信ビーム制
御器からの信号に基づきビームの指向方向を決定しビー
ム状の電波を放射する空中線とを備え、上記送信ビーム
制御器は第１の送信周波数による送信ビームの指向方向
と第２の送信周波数による送信ビームの指向方向とを異
なるように送信ビームの指向方向を制御することを特徴
とするレーダ装置。
【請求項５】上記送信ビーム制御器は送信ビームの指
向方向をビーム幅により決まるステップ角で離散的に制
御するとともに、第１の送信周波数による送信ビームの
指向方向を第２の送信周波数による送信ビームの指向方
向との間にを異なるように送信ビームの指向方向を制御
する第１の周波数送信ビームの指向方向を制御する空中
線と送信信号を空間空中線からの送信信号をマルチバン
ド相関を実施する際、各バンドのビームの谷間がお互い
に補完するように配置し、バンド間相関後にレーダ覆域
的に平準化することを特徴とした請求項４に記載のレー
ダ装置。
【請求項６】送信ビームは仰角方向のビーム径が水平
方向のビーム径よりも小さい扁平楕円形状のファンビー
ムとしたことを特徴としたレーダ装置。
【請求項７】ＤＢＦ受信を用いるレーダ装置におい
て、送信ビームのビーム切替時間を低減するため、送信
ビームはファンビームとしたことを特徴としたレーダ装
置。
【請求項８】バイスタティック受信を用いるレーダ装
置において、受信ビームは送信パルス信号をカバーでき
るだけの方位方向又は仰角方向の受信ビーム幅を有する
ことを特徴としたレーダ装置。