JP2002236172A - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置Info
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Abstract
り返し周波数が低い場合に周波数分布が折返してブレー
ド枚数が偶数か奇数かの判定が行えないことを解消し
た、回転翼機目標に関する種類識別のための特徴量を抽
出することのできるレーダ装置を提供する。 【解決手段】 受信信号にある第一閾値を設けてフラッ
シュを検出する第一閾値検出器1、第一閾値より低い第
二閾値を設けてフラッシュを検出する第二閾値検出器
2、第一閾値検出器と第二閾値検出器のフラッシュの検
出周期を算出するフラッシュ周期判定器3、フラッシュ
周期判定器で得られた各閾値に対応するフラッシュの周
期を比較して第一閾値に関する周期が第二閾値に関する
周期の二倍になっている場合にローターのブレードの枚
数が奇数、両周期が等しい場合にはブレード枚数が偶数
であると判断するブレード数偶奇判定器4、を備えた。
Description
回転機構(以下ローター)とレーダ装置の間の相対位置関
係の変化に基づく反射信号の変化に基き回転翼機目標を
検出、分類するレーダ装置に関するものである。
3号公報に記載された従来のこの種のレーダ装置のブロ
ック構成図である。図において、501は送信機、50
2は送受切換器、503は送受信アンテナ、504は受
信機、505はA/D変換器、506はFFT手段、5
07は処理器、508は表示器である。
明する。送信機501で発生された高周波パルスは送受
切換器502を介して送受信アンテナ503に供給され
る。送受信アンテナ503は、供給された高周波パルス
を放射する。
波パルスは目標で反射され、この反射された信号(エコ
ー)は、送受信アンテナ503に入り、送受切換器50
2を介して受信機504で復調される。受信機504で
復調された受信信号は、A/D変換器505でA/D変
換され、以後ディジタル信号で取り扱われる。
506でFFT(Fast Fourier Transform)される。FF
Tの処理は以下の(1)式で与えられる。
レード)の姿勢とレーダの位置関係と受信信号の関係に
ついて述べる。一般にブレードとレーダの観測方向が直
交する時に、ブレードのレーダ断面積が大きくなる。よ
って、ヘリコプタを横から観測する場合のように、ロー
ターの回転軸とレーダの観測方向が直交するような場
合、ローターの回転角速度とローターに含まれるブレー
ドの枚数に応じたある一定の周期で反射信号が大きな値
になる。この現象は一般にフラッシュと呼ばれる。フラ
ッシュ時のドップラー周波数はブレードがレーダに近づ
く場合には正の値に、レーダから遠ざかる場合には負の
値になる。
式におけるA(n) (n=0,1,2,3)の値は処理器
507に送られる。処理器507では、A(1)、A(3)
の値を調べ、これらの値のいずれかが事前に設定した閾
値を超えた場合にはフラッシュが検出されたとみなす。
そしてA(1)とA(3)がほぼ等しい場合には、遠ざかる
ブレードと近づくブレードのフラッシュが同時に現れて
いるのでこの時のブレードの枚数は偶数とみなされる。
A(1)とA(3)が交互に閾値を超える場合には、遠ざか
るブレードと近づくブレードのフラッシュが交互に現れ
ているので、この場合はブレードの枚数は奇数とみなせ
る。
レード枚数を偶数か奇数か判定する。表示器508では
結果を表示する。
ーダ装置では、パルス繰り返し周波数が低い場合に、周
波数分布が折返して上記ブレード枚数が偶数か奇数かの
判定が行えないという問題があった。又ローターの回転
角速度とブレード枚数の積を知ることができないという
問題があった。又ロータの回転角速度を知ることができ
ないという問題があった。またロータブレードの枚数を
知ることができないという問題があった。またロータブ
レードの長さを知ることができないという問題があっ
た。又、回転機構を有する目標のうちの例えばプロペラ
機とヘリコプタの類別を行えない問題があった。
ード長を知ることができないという問題があった。
になされたもので、回転翼機目標に関する種類識別のた
めの上記各特徴量をそれぞれ抽出することのできるレー
ダ装置を提供することを目的とする。
ード長等の上記情報量を抽出することのできるレーダ装
置を提供することを目的とする。
発明は、複数のブレードを有するローターを搭載した目
標に対して電波を送信し該目標からの反射波を受信して
目標の種類識別のための特徴量を得るレーダ装置であっ
て、ブレードの回転によって受信信号に生じる大きさの
異なる複数種のフラッシュのそれぞれの周期の関係、ま
たは異なる位置に設けられた複数のアンテナで受信した
フラッシュの時間差に基づいて回転翼機目標の種類識別
のための特徴量の抽出する手段を備えたことを特徴とす
るレーダ装置にある。
ラッシュを検出する第一閾値検出器と、前記第一閾値よ
り低い第二閾値を設けてフラッシュを検出する第二閾値
検出器と、第一閾値検出器と第二閾値検出器のフラッシ
ュの検出周期を算出するフラッシュ周期判定器と、フラ
ッシュ周期判定器で得られた各閾値に対応するフラッシ
ュの周期を比較して第一閾値に関する周期が第二閾値に
関する周期の二倍になっている場合にローターのブレー
ドの枚数が奇数、両周期が等しい場合にはブレード枚数
が偶数であると判断するブレード数偶奇判定器と、を備
えたことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置にあ
る。
た第一閾値に関するフラッシュ周期とブレード数偶奇判
定器の出力を用いてローターの回転角速度とブレード枚
数の積を算出するωN積決定手段を備えたことを特徴と
する請求項2に記載のレーダ装置にある。
の送受信アンテナと、各送受信アンテナごとに受信信号
にある第一閾値を設けてフラッシュを検出する第一閾値
検出器と、各第一閾値検出器の出力を比較して各受信信
号のフラッシュの出現時間差を測定するフラッシュ時間
差算出器と、このフラッシュ時間差算出器の出力と二つ
の送受信アンテナの見込み角の差から目標のロータの回
転角速度を推定する角速度算出器と、を備えたことを特
徴とする請求項1に記載のレーダ装置にある。
テナから放射され目標で反射された信号を見込み角の異
なる位置で受信する受信アンテナと、各アンテナごとに
受信信号にある第一閾値を設けてフラッシュを検出する
第一閾値検出器と、各第一閾値検出器の出力を比較して
各受信信号のフラッシュの出現時間差を測定するフラッ
シュ時間差算出器と、このフラッシュ時間差算出器の出
力と二つの送受信アンテナの見込み角の差から目標のロ
ータの回転角速度を推定するバイスタ角速度算出器と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置
にある。
は請求項5のレーダ装置を融合させ、ωN積決定手段の
出力である目標の角速度とブレード枚数の積と、角速度
算出器で得られた目標の角速度から目標のブレード枚数
を算出するブレード枚数算出器を備えたことを特徴とす
る請求項1に記載のレーダ装置にある。
エ変換器と、このフーリエ変換器の出力結果から受信信
号の周波数幅を測定する周波数幅算出器と、角速度算出
器の出力結果である目標の角速度と前記周波数幅算出器
で得られた周波数幅から目標のブレード長を算出するブ
レード長算出器と、を備えたことを特徴とする請求項6
に記載のレーダ装置にある。
積分布を求め、これからブレード上で強い反射を示す部
分の長さと真の長さの比を算出するRCS算出器をさら
に備え、ブレード長算出器がこのRCS算出器の結果を
基にブレードの真の長さを算出することを特徴とする請
求項7に記載のレーダ装置にある。
波を送信し該目標からの反射波を受信して目標の種類識
別のための特徴量を得るレーダ装置であって、受信信号
にある第一閾値を設けてフラッシュを検出する第一閾値
検出器と、受信信号を基に目標の追尾を行う目標追尾器
と、目標追尾器の出力である追尾結果を基に目標の速度
を算出する速度算出器と、前記第一閾値検出器の出力で
あるフラッシュの検出結果と前記速度算出器の出力であ
る速度を基に、フラッシュを検出し速度がある閾値以下
ならヘリコプタ、フラッシュを検出して速度がある閾値
以上ならヘリコプタ以外のローターを有する目標、フラ
ッシュを検出しない場合はそれ以外の目標と判定するヘ
リコプタ判定器と、を備えたことを特徴とするレーダ装
置にある。
搭載した目標に対して電波を送信し該目標からの反射波
を受信して目標の種類識別のための特徴量を得るレーダ
装置であって、送信機で発生された送信パルスを目標に
照射して、その散乱波を収集して受信機に送る送受信ア
ンテナと、前記目標の散乱波を収集して受信機に送る受
信アンテナと、各受信機の出力信号において周期的な強
い信号であるフラッシュを検出して、その発生時刻と発
生時間間隔を出力するそれぞれのフラッシュ検出器と、
各フラッシュ検出器の出力である、フラッシュの発生時
刻の比較から、各フラッシュ検出器の出力間のフラッシ
ュの発生時間差を得て、これと各アンテナからの目標の
見込み角の差とから目標のロータの回転角速度を推定す
る角速度推定器と、角速度推定器の出力である角速度と
フラッシュ検出器の出力であるフラッシュの発生時間間
隔とから、ロータのブレード枚数を、ロータのブレード
枚数が偶数の場合は2で、奇数の場合は1で割った値で
ある基本ブレード枚数を推定する基本ブレード枚数推定
器と、フラッシュ信号の周波数分布と角速度推定器の出
力であるロータの回転角速度からブレードの長さを推定
するブレード長推定器と、受信信号の周波数分布の時間
変動からブレード枚数の偶数/奇数を判定するブレード
枚数偶奇判定器と、基本ブレード枚数推定器の出力であ
る基本ブレード枚数と、ブレード枚数偶奇判定器の出力
であるブレード枚数の偶数/奇数判定結果から、ブレー
ド枚数を推定するブレード枚数推定器と、を備えたこと
を特徴とするレーダ装置にある。
である受信信号を閾値処理した後に近傍の値との比較か
ら、ピークの位置を探索するピーク検出器と、全ピーク
間の時間差を算出するピーク時間差算出器と、前記全ピ
ーク間の時間差のうちの各ピーク間の時間差に対してそ
れぞれのピーク間の時間差が倍数になっているかどうか
を判定して、その倍数の頻度が最も多いピーク間時間差
をフラッシュの時間差として判定する倍数時間差算出器
と、倍数時間差算出器で判定したフラッシュの発生時間
差の判定結果とその時のピークの位置からフラッシュの
発生時間を決定するフラッシュ特徴抽出抽出器と、を備
えたことを特徴とする請求項10に記載のレーダ装置に
ある。
出器の出力であるフラッシュの発生時間をもとに、受信
信号におけるフラッシュ近傍の信号を切り出す連続時間
幅信号切出器と、前記各切り出された受信信号ごとにフ
ーリエ変換を行うフーリエ変換器と、フーリエ変換器の
出力である各フラッシュのドップラースペクトルを積分
する周波数信号積分器と、周波数信号積分器の出力であ
る受信信号のドップラースペクトルに閾値処理を適用
し、その周波数幅を推定する周波数幅検定器と、周波数
幅検定器の出力である受信信号の周波数幅と、角速度推
定器の出力である目標のロータの回転角速度の推定結果
からブレード長を推定するブレード長算出器と、を備え
たことを特徴とする請求項10に記載のレーダ装置にあ
る。
号に短時間フーリエ変換処理を適用してドップラースペ
クトルの時間履歴を算出するSTFT器と、ドップラー
スペクトルの時間履歴において、正負両方で設定した周
波数における信号の時間変化を抽出する設定正負周波数
信号検出器と、設定正負周波数信号検出器の出力であ
る、設定した正負の周波数での信号の時間変化から周期
的な強いピークの発生時間と時間差をそれぞれ探索する
フラッシュ検出器と、フラッシュ検出器で得られた正負
それぞれのピークの発生時間と時間差から、正負のピー
クの発生タイミングを判断し、正負のピークが同時に現
れる場合には偶数、交互に現れる場合には奇数とブレー
ド枚数の偶数奇数判定を行う正負ピーク間隔比較器と、
を備えたことを特徴とする請求項10に記載のレーダ装
置にある。
出器の出力であるフラッシュの発生時間をもとに、受信
信号におけるフラッシュ近傍の信号を切り出す連続時間
幅信号切出器と、前記各切り出された受信信号ごとに時
間領域でゼロ詰め処理を行うゼロ詰め器と、前記ゼロ詰
め後の信号のフーリエ変換を行うフーリエ変換器と、フ
ーリエ変換器の出力である各フラッシュのドップラース
ペクトルを積分する周波数信号積分器と、周波数信号積
分器の出力である受信信号のドップラースペクトルに閾
値処理を適用し、その周波数幅を推定する周波数幅検定
器と、周波数幅検定器の出力である受信信号の周波数幅
と、各速度推定器の出力である目標のロータの回転角速
度の推定結果からブレード長を推定するブレード長算出
器と、を備えたことを特徴とする請求項10に記載のレ
ーダ装置にある。
出器の出力であるフラッシュの発生時間をもとに、受信
信号をフラッシュの発生時間間隔の長さで切り出す最適
時間幅信号切出器と、前記各切り出された受信信号ごと
にフーリエ変換を行うフーリエ変換器と、フーリエ変換
器の出力である各フラッシュのドップラースペクトルを
積分する周波数信号積分器と、周波数信号積分器の出力
である受信信号のドップラースペクトルに閾値処理を適
用し、その周波数幅を推定する周波数幅検定器と、周波
数幅検定器の出力である受信信号の周波数幅と、各速度
推定器の出力である目標のロータの回転角速度の推定結
果からブレード長を推定するブレード長算出器と、を備
えたことを特徴とする請求項10に記載のレーダ装置に
ある。
ーリエ変換を行うフーリエ変換器と、受信信号中に複数
のフラッシュ信号が含まれることを前提として、その干
渉の影響で受信信号の周波数特性が変動する影響を周波
数領域での移動平均処理で軽減した後に周波数幅を抽出
する干渉考慮周波数幅検定器と、干渉考慮周波数幅検定
器の出力である受信信号の周波数幅と、各速度推定器の
出力である目標のロータの回転角速度の推定結果からブ
レード長を推定するブレード長算出器と、を備えたこと
を特徴とする請求項10に記載のレーダ装置にある。
号に短時間フーリエ変換処理を適用してドップラースペ
クトルの時間履歴を算出するSTFT器と、ドップラー
スペクトルの時間履歴において、正負の各領域で信号を
積分して、正負の周波数における信号の時間変化を抽出
する正負周波数信号積分器と、正負周波数信号積分器の
出力である、正負の周波数での信号の時間変化から周期
的な強いピークの発生時間と時間差をそれぞれ探索する
フラッシュ検出器と、フラッシュ検出器で得られた正負
それぞれのピークの発生時間と時間差から、正負のピー
クの発生タイミングを判断し、正負のピークが同時に現
れる場合には偶数、交互に現れる場合には奇数とブレー
ド枚数の偶数奇数判定を行う正負ピーク間隔比較器と、
を備えたことを特徴とする請求項10に記載のレーダ装
置にある。
である受信信号を閾値処理した後に近傍の値との比較か
ら、ピークの位置を探索するピーク検出器と、全ピーク
間の時間差を算出するピーク時間差算出器と、前記全ピ
ーク間の時間差のうちの各ピーク間の時間差に対してそ
れぞれのピーク間の時間差が倍数になっているかどうか
を判定して、その倍数の頻度が最も多いピーク間時間差
をフラッシュの時間差として判定する倍数時間差算出器
と、倍数時間差算出器で判定したフラッシュの発生時間
差と発生時間に基づいて、各ピークがフラッシュである
かどうかを再検定し、フラッシュであると判定されなか
ったピークについては除去し、フラッシュであると判定
されたピークについてのみ最小二乗処理を適用してピー
ク間距離とピーク位置を算出する不要ピーク除去器と、
不要ピーク除去器からのピーク間距離とピーク位置から
フラッシュの発生時間を決定するフラッシュ特徴抽出抽
出器と、を備えたことを特徴とする請求項10に記載の
レーダ装置にある。
搭載した目標に対して電波を送信し該目標からの反射波
を受信して目標の種類識別のための特徴量を得るレーダ
装置であって、送信機で発生された送信パルスを目標に
照射して、その散乱波を収集して受信機に送る送受信ア
ンテナと、前記目標の散乱波を収集して受信機に送る受
信アンテナと、各受信機の出力信号において周期的な強
い信号であるフラッシュを検出して、その発生時刻と発
生時間間隔を出力するそれぞれのフラッシュ検出器と、
各フラッシュ検出器の出力である、フラッシュの発生時
刻の比較から、各フラッシュ検出器の出力間のフラッシ
ュの発生時間差を得て、これと各アンテナからの目標の
見込み角の差とから目標のロータの回転角速度を推定す
る角速度推定器と、角速度推定器の出力である角速度と
フラッシュ検出器の出力であるフラッシュの発生時間間
隔とから、ロータのブレード枚数を、ロータのブレード
枚数が偶数の場合は2で、奇数の場合は1で割った値で
ある基本ブレード枚数を推定する基本ブレード枚数推定
器と、受信信号に短時間フーリエ変換処理を適用してド
ップラースペクトルの時間履歴を算出するSTFT器
と、ドップラースペクトルの時間履歴において、正負両
方で設定した周波数における信号の時間変化を抽出する
設定正負周波数信号検出器と、設定正負周波数信号検出
器の出力である、設定した正負の周波数での信号の時間
変化から周期的な強いピークの発生時間と時間差をそれ
ぞれ探索するフラッシュ検出器と、フラッシュ検出器で
得られた正負それぞれのピークの発生時間と時間差か
ら、正負のピークの発生タイミングを判断し、正負のピ
ークが同時に現れる場合には偶数、交互に現れる場合に
は奇数とブレード枚数の偶数奇数判定を行う正負ピーク
間隔比較器と、正負ピーク間隔比較器で得られたブレー
ドの正負判定結果と基本ブレード枚数推定器で得られた
基本ブレード枚数からブレード枚数を推定するブレード
枚数推定器と、STFT器の出力であるドップラースペ
クトルの時間履歴を各時間ドップラー周波数ごとに全時
間に渡り積分して、その結果に閾値処理に基づく周波数
幅推定処理を適用して周波数幅を推定するSTFT型周
波数幅検定器と、この周波数幅と、角速度推定器の出力
である目標のロータの回転角速度の推定結果からブレー
ド長を推定するブレード長算出器と、を備えたことを特
徴とするレーダ装置にある。
実施の形態1によるレーダ装置のブロック構成図であ
る。図1において、従来のもとの同一もしくは相当部分
は同一符号で示す。1は第一閾値検出器、2は第二閾値
検出器、3はフラッシュ周期判定器、4はブレード数偶
奇判定器である。また、図2は本実施の形態の内容を説
明するための図である。
本実施の形態では、ブレードの形状の非対称性に基づく
フラッシュの振幅変調を用いて回転翼機目標であるヘリ
コプタ目標の類別(種類識別)のための特徴量を抽出す
る。
を観測している模式図であり、(a)(b)いずれにおいて
も点線で囲った部分がレーダの観測方向と垂直になって
いることからフラッシュが生じる。しかし、同図に示さ
れるように、(a)(b)の両者では、フラッシュを生じる
ブレードのレーダに対する姿勢が180度異なる。よっ
て、それぞれのフラッシュの値は異なる。
うに、強いフラッシュと弱いフラッシュが交互に現れる
ような振幅変調がかかる。この現象は、単に3枚のみな
らず、5枚、7枚・・・の奇数枚ブレードのロータで同様
に現れる。
は、通常(a)の状態のブレードと(b)の状態のブレード
のフラッシュが同時に現れるために、(d)に示すように
上記のような振幅変調は現れない。よって、以上の差異
を利用してブレードの偶数奇数判定を行える。
は従来技術と同一である。すなわち送信機501で発生
された高周波パルスは送受切換器502を介して送受信
アンテナ503に供給され、送受信アンテナ503は、
供給された高周波パルスを放射する。送受信アンテナ5
03から放射された高周波パルスは目標で反射され、こ
の反射されたエコー信号は、送受信アンテナ503に入
り、送受切換器502を介して受信機504で復調され
る。受信機504で復調された受信信号は、A/D変換
器505でA/D変換され、以後ディジタル信号で取り
扱われる。
して第一閾値検出器1では、適切な第一の閾値Th1を
設定し、この閾値を越える時刻tm(m=1,2,3,・
・・,s(tm)>Th1)を得る。次に第二閾値検出器2
では、適切な第二の閾値Th2(Th1>Th2)を設定
し、この閾値を越える時刻tn(n=1,2,3,・・・,
s(tn)>Th2)を得る。
越えた時刻列tmから第一閾値における隣接フラッシュ
間の時間差の平均値tmean1、時刻列tnから第二
閾値における隣接フラッシュ間の時間差の平均値tme
an2を得る。ブレード数偶奇判定器4ではtmean
1とtmean2を比較し、tmean1=tmean
2ならばブレード数を偶数枚、tmean1=2tme
an2ならブレード数を奇数枚と判定する。
が偶数枚/奇数枚のいずれであるかは、ヘリコプタ等の
目標の種類を特定する上での有効な特徴量となり、さら
にドップラーを用いていないので従来のレーダ装置で述
べた折返しの問題を回避できる。
態2によるレーダ装置のブロック構成図である。図3に
おいて、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一
符号で示す。21はωN積決定手段である。その他のブ
ロックは図1と同一である。
容を説明する。送信機501〜ブレード数偶奇判定器4
の処理は実施の形態1と同様である。
は、次の(2)式によりロータの角速度ωとブレード枚数
Nの積ωNを得る。
られた、ブレード数が偶数であるか奇数であるかの判定
結果を基に、偶数の場合は2、奇数の場合は1と与えら
れる係数である。以上より、回転翼機目標のロータの角
速度ωとブレード枚数Nの積ωNが得られたので、これ
を表示器508で表示する。
Nはヘリコプタ等の各目標に固有の特徴量の一つであ
り、ヘリコプタを特定する上での有効な特徴量になる。
態3によるレーダ装置のブロック構成図である。図4に
おいて、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一
符号で示す。5031は送受信アンテナ、5032は送
受信アンテナ、31はフラッシュ時間差算出器、32は
角速度算出器である。その他のブロックは図1と同一で
ある。ここでは送受信アンテナ5031又は5032と
送信機501〜第一閾値検出器1からなる送受信部分を
2組設けている。
るための図である。図において、33は送受信アンテナ
5031で観測した場合に、フラッシュを生じる時刻の
ブレード、34は送受信アンテナ5032で観測した場
合に、フラッシュを生じる時刻のブレードを表す。
理内容を説明する。本実施の形態では、図5の(a)に示
す目標に対して見込み角が異なる2つの送受信アンテナ
5031、5032を用いて、ロータの回転角速度を推
定する。見込み角の差をφとすると、ブレード33と3
4の間の角度差θはφに等しい。よって、二つの系でフ
ラッシュの発生する時間差をΔt12とすると、その角
速度ωは次の(3)式で与えられる。
を介して第一閾値検出器1でフラッシュの検出を行う処
理、送信機501から送受信アンテナ5032を介して
第一閾値検出器1でフラッシュの検出を行う処理は実施
の形態1と同一である。フラッシュ時間差算出器31で
は、これら二つの系それぞれで得られた図5の(b)に示
す受信信号s11(t)、s22(t)を比較して、両者の
間のフラッシュ発生の時間差Δt12を得る。角速度算
出器32では(3)式を用いて角速度ωを算出し、結果を
表示器508に表示する。
標ごとに固有の値を取るので、目標を類別する際の有用
な特徴量となる。
態4によるレーダ装置のブロック構成図である。図6に
おいて、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一
符号で示す。41はバイスタ角速度算出器、42は受信
アンテナである。その他のブロックは図4と同一であ
る。
るための図である。43は送受信アンテナ503で観測
した場合に、フラッシュを生じる時刻のブレード、44
は受信アンテナ42で観測した場合に、フラッシュを生
じる時刻のブレードを表す。
理内容を説明する。本実施の形態では、見込み角をφだ
け変えて設置された、一つの送受信アンテナ503と一
つの受信アンテナ42で受信された受信信号に現れるフ
ラッシュの時間差からブレードの回転角速度ωを推定す
る。
介して第一閾値検出器1までの処理は実施の形態3と同
一である。また、受信アンテナ42〜第一閾値検出器1
では、送受信アンテナ503から目標に照射して得られ
る反射信号を受信してディジタル信号に変換してフラッ
シュの検出を行う。
両アンテナの見込み角の差φとブレード43、44の角
度差θの関係はθ=φ/2で与えられる。よって実施の
形態3と同様にフラッシュ時間差算出器31で得られる
フラッシュの時間差をΔt12とするとローターの回転
角速度ωは次の(4)式で与えられる。
いて角速度ωを算出し、結果を表示器508に表示す
る。
標ごとに固有の値を取るので、目標を類別する際の有用
な特徴量となる。
態5によるレーダ装置のブロック構成図である。図8に
おいて、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一
符号で示す。51はブレード枚数算出器である。その他
のブロックは図3、図4と同一である。
を説明する。本実施の形態では、送信機501から送受
信アンテナ5031を介してωN積決定手段21で目標
のロータの回転角速度ωとブレード枚数Nの積ωNを算
出する処理は実施の形態2と同一であり、送受信アンテ
ナ5031および送受信アンテナ5032の両者を介し
て得られる2種類の受信信号を基に、フラッシュ時間差
算出器31、角速度算出器32を介してブレードの回転
角速度ωを算出する処理は実施の形態3と同一である。
段21で得られたωNの値を、角速度算出器32で得ら
れたωで割ることにより、ブレード枚数Nを推定し、結
果を表示器508に表示する。
を取るので、目標を類別する際の有用な特徴量となる。
た実施の形態3と同一の構成部分の代りに実施の形態4
の構成を用いてもよく、同様の効果が得られる。
態6によるレーダ装置のブロック構成図である。図9に
おいて、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一
符号で示す。61はフーリエ変換器、62は周波数幅算
出器、63はブレード長算出器である。その他のブロッ
クは図8と同一である。図10は本実施の形態の内容を
説明するための図である。
処理内容を説明する。本実施の形態では、角速度算出器
32でローターの角速度ωを得るまでの処理、ブレード
枚数算出器51でブレードの枚数Nを得るまでの処理は
実施の形態5と同一である。
られた受信信号s(t)にフーリエ変換器61でフーリエ
変換を適用して、周波数スペクトルS(f)を得る。周波
数幅算出器62では、フーリエ変換器61で得られた周
波数スペクトルS(f)に図10の(b)に示すように閾値
Tfを設けて、これを上回る値を示すドップラー周波数
帯域幅Δfを得る。
長λのレーダで観測した場合のドップラー周波数は−2
V/λで与えられる。図10の(a)に示すブレード長L
(図では回転軸の反対側のブレードも含めて長さ2Lと
示されている)のロータが回転する場合、最大ラジアル
速度はLω、最小ラジアル速度は−Lωで与えられるか
らそのドップラー周波数幅Δfは次の(5)式で与えられ
る。
れる。
ブレード長Lを算出し、これをブレード枚数算出器51
で得られたブレード枚数Nと共に表示器508に表示す
る。ブレード長Lは各目標ごとに固有のものであり、目
標を類別する際の有用な特徴量になる。
形態7によるレーダ装置のブロック構成図である。図1
1において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は
同一符号で示す。71はRCS算出器を表す。その他の
ブロックは図9と同一である。図12は本実施の形態の
内容を説明するための図である。
の処理内容を説明する。図11はRCS算出器71を除
いて図9と同一である。RCS算出器71では、各種目
標のブレードのRCS値分布を算出して、典型的な目標
の実寸法Lと実際に光っている部分L’(図12の(a)
中のハッチング部分)の比β(=L/L’)を得る。実施
の形態6の処理によりL’を得た場合、ブレード長算出
器63では実寸法LをL=βL’で得る。
寸法を精度よく推定できる。ブレード長は各目標ごとに
固有のものであり、目標を類別する際の有用な特徴量に
なる。
形態8によるレーダ装置のブロック構成図である。図1
3において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は
同一符号で示す。81は目標追尾器、82は速度算出
器、83はヘリコプタ判定器である。
容を説明する。本実施の形態では、回転機構を有するプ
ロペラ機やジェット機、ヘリコプタのうちの、速度の遅
いヘリコプタを類別する方式について述べる。いずれの
目標についても、ある一定の周期でフラッシュを生じる
可能性がある。しかし、一般にヘリコプタ目標は遅いこ
とから、仮にフラッシュが検出された場合でも、目標の
速度がある一定の値より高ければヘリコプタ目標ではな
いとみなして棄却する。
値検出器1まででフラッシュを検出する処理は実施の形
態1と同一である。本実施の形態では、A/D変換器5
05の出力である受信信号からレンジ、アジマス、エレ
ベーションに関する情報を抽出し、これをもとに各時刻
における目標の位置を追尾する処理を目標追尾器81で
実施する。速度算出器82では、各時刻における目標の
位置から目標の速度を算出する。
器1でフラッシュが検出された場合に、速度算出器82
で得られた速度がある閾値VT以上であれば、ヘリコプ
タ以外の回転機構を有する目標と判定する。速度がある
閾値以下であれば、ヘリコプタと判定する。またフラッ
シュを検出しな場合はそれ以外の目標と判定する。
有する目標のうちのヘリコプタをそれ以外と類別できる
利点がある。
形態9によるレーダ装置のブロック構成図である。図1
4において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は
同一符号で示す。図において、201はフラッシュ検出
器、202は角速度推定器、203は基本ブレード枚数
推定器、204はブレード長推定器、205はブレード
枚数偶奇推定器、206はブレード枚数推定器である。
出器201の処理ブロック図である。図において、21
1はピーク検出器、212はピーク時間差算出器、21
3は倍数時間算出器、214はフラッシュ特徴抽出器で
ある。
定器204の処理ブロック図である。図において、24
1は連続時間幅信号切出器、242はフーリエ変換器、
243は周波数信号積分器、244は周波数幅検定器、
245はブレード長算出器である。
偶奇推定器205の処理ブロック図である。図におい
て、251はSTFT器、252は設定正負周波数信号
検出器、253は正負ピーク間隔比較器である。
(幾何学的説明図)である。さらに図19は本実施の形態
の処理内容を説明するためのタイムチャートである。
形態の処理内容を説明する。本実施の形態では、図18
に示すように、2機のレーダradar#1,radar#2のう
ちの一方(radar#1)を送受に、もう一方(radar#2)を
受信に用いて、ヘリコプタ目標をモノスタティック/バ
イスタティックの同時観測し、得られた観測値を用い
て、目標のロータの回転角速度ω、ブレード枚数N、ブ
レード長Lを推定する。
波パルスを送受切換器502、送受信アンテナ503を
介して目標に照射させる処理は従来技術と同一である。
また、目標で反射・回折された散乱・回折波の一部を送
受信アンテナ503、送受信切換器502を介して受信
機504で受信/検波する処理も従来技術と同一であ
る。
れて発生した散乱・回折波を受信アンテナ5032を介
して受信機504で受信する。すなわち、以上の処理で
同一目標の受信波を異なる位置で得ることができる。
号はフラッシュ検出器201に送られる。
説明する。フラッシュ検出器201には、強度に関する
1次元の配列が入力される。強度に関する1次元の配列
とはは本実施の形態においては、各時刻における受信信
号強度を表す。
ク検出器211(図15参照)で、設定した閾値を越え
て、なおかつある設定した近傍セル内で一番受信強度の
高いセルをそれぞれ探索する。次にピーク時間差算出器
212では、ピーク検出器211で得られた各ピーク間
のセル差(ここでは、時間差)をそれぞれ算出する。
は、一定であると考えられるので、フラッシュの発生間
隔も一定となる。そこで、理想的には、検出された各ピ
ーク間の発生時間差は、隣接するピーク間の時間差(=
フラッシュの発生周期)の倍数になっているはずであ
る。
13では、各ピーク間時間差ごとに、その倍数の頻度を
算出し、その頻度を最大とするピーク間時間差を、フラ
ッシュのピーク間時間差Δτとして設定する。
ーク間時間差Δτに関するピークの組の位置と、Δτの
値に基づいて、各フラッシュの発生時刻を決定する。
び各フラッシュの発生時刻を特徴量として出力する。ra
dar#1及びradar#2の両者で得られた上記フラッシュ
のΔτと各フラッシュの発生時刻は角速度推定器202
に送られる。
信信号におけるフラッシュの発生時刻からradar#2の
受信信号におけるフラッシュの発生時刻を引いた時間差
ΔTを算出する。
#1の受信信号上で発生するフラッシュはブレード(bla
de)の角度φがπ/2、3π/2の場合に発生された反
射信号である。radar#1の受信信号上で発生するフラ
ッシュはブレードの角度φがπ/2+θ/2、3π/2
+θ/2の場合に発生された反射信号である。すなわ
ち、バイスタティックレーダにおけるアスペクト角差が
θの場合には、ブレードの姿勢がモノスタティックレー
ダに比べてθ/2だけずれた角度でフラッシュが発生す
る。
定可能な既知の値として、ロータブレードの回転角速度
ωは上記ΔTとθを用いて式(7)で与えられる。
り、観測目標のロータブレードの回転角速度ωを得る。
内容について説明する。一般に一枚のブレードでは一周
する間に2回フラッシュを発生する。よって、N枚のブ
レードを持つロータでは一周する間にM=2N回フラッ
シュを発生すると考えることができる。しかし、実際は
奇数枚数ロータでは上記が成り立つものの、偶数枚ロー
タでは、その構造の対称性から、接近するロータと遠ざ
かるロータが同時にフラッシュを発生するため、1周す
る間にM=2N/2=N回しかフラッシュを発生しな
い。そこでkをNが奇数で1、Nが偶数で2となる値と
して定義し、ロータ1周当りのフラッシュ発生回数Mを
次式で与える。
せるロータの回転角速度をω、フラッシュの発生時間間
隔をΔτとすると、これらの間には次式(9)の関係があ
る。
式(10)で与えられる。
呼ぶ。N0は次式(11)で与えられる。
1)により基本ブレード枚数N0を得る。
内容について説明する。ブレード枚数偶奇推定器205
では、ブレード枚数の偶数/奇数判定を行い、先に述べ
たkを得る。
r#1の受信機504で得られた受信信号に短時間フー
リエ変換(Short Time Fourier Transform:STFT)を
適用して、受信信号のドップラースペクトルの時間変化
を得る。ここで、受信信号のドップラー周波数の時間変
化について考えると、回転によってレーダから遠ざかる
方向に移動するブレードがフラッシュを発生した場合に
は、そのドップラー周波数は負の値になる。これに対し
て、レーダに近づく方向に移動するブレードがフラッシ
ュを発生する場合にはそのドップラー周波数は正の値に
なる。
合には、遠ざかるブレードと近づくブレードが交互にフ
ラッシュを発生するのにたいして、偶数の場合には、遠
ざかるブレードと近づくブレードが同時にフラッシュを
発生する。
ルの時間変化に関しては、Nが奇数の場合には図19の
(c)に表れるように正負のドップラー周波数成分が交互
に現れる。これに対して、Nが偶数の場合には、正負の
ドップラー周波数成分が同時に現れる。
ップラー成分を基準に、次に同じドップラー成分が発生
するまでの時間をΔτf1、符号の異なるドップラー成
分が発生するまでの時間をΔτf2とすると、kは次式
(12)で与えられる。
TFT器251で得られた受信信号のドップラースペク
トルの時間変化において、正負それぞれの周波数で事前
に設定した周波数における信号の時間変化を抽出する。
ー周波数の信号に対して、フラッシュ検出器201で
は、フラッシュの検出処理を行い、正負それぞれのドッ
プラー周波数におけるピークの発生時刻を得る。
シュ検出器201で得られた正負のピーク検出結果を比
較して、Δτf1、Δτf2を算出し、この値を式(1
2)に適用させてkを得る。
ード枚数推定器203で得られた基本ブレード枚数N0
および、ブレード枚数の偶数奇数判定結果kを用いて式
(10)よりブレード枚数Nを算出する。
ついて説明する。長さLのブレードが角速度ωで回転し
ている場合,遠ざかるブレードと近づくブレードのフラ
ッシュを含むエコーのドップラー周波数幅ΔFは次式
(13)で与えられる。
る。よって、ブレード長Lは次式(14)で与えられる。
では、radar#1のフラッシュ検出器201で得られた
フラッシュ近傍のデータ列を切り出す。フーリエ変換器
242では各フラッシュごとに連続時間幅信号切出器2
41で切り出されたデータ列に対してフーリエ変換を適
用する。
周波数特性は、レーダから遠ざかるブレードから発せら
れたフラッシュの場合には負のドップラー周波数が、レ
ーダに近づくブレードから発せられたフラッシュの場合
には正のドップラー周波数が得られる。よって、周波数
信号積分器243では、各フラッシュs(s=1,2,・・
・,S)ごとに得られたドップラー周波数に関する電力分
布ps(f)を次式(15)で積分して、周波数分布psumを
得る。
ている。さらに、積分の効果により雑音の影響を低減で
きる。
波数幅ΔFを閾値処理により得る。ブレード長算出器2
45では以上で得られたΔFを用いて式(14)によりブ
レード長を算出する。
目標を特徴づける有用な特徴量であるロータの回転角速
度ω、ロータのブレード枚数N、及びブレード長Lを得
ることができる効果がある。
15に示したブロックにすることで、フラッシュの発生
時間やその発生間隔を精度良く推定できるようになり、
各特徴量の推定精度が向上する効果がある。
ブロックにすることで、ブレード長を雑音の影響を低減
して精度良く推定できる効果がある。
に示すブロックで実現することでブレードの正負判定を
精度良く行える効果がある。
ブレード長推定器204の処理ブロック図である。図2
0において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は
同一符号で示す。341はゼロ詰め器である。
実施の形態の処理内容を説明する。実施の形態9と本実
施の形態10では、連続時間幅信号切出器241の後段
にゼロ詰め器341を配した点のみが異なる。
器241の出力である各フラッシュ近傍の受信信号のゼ
ロ詰め処理を行い、後段のフーリエ変換器242におけ
る周波数ステップ幅を短くする。よって、その後段の周
波数幅検定器244で周波数幅を精度良く推定すること
ができる。つまり、ブレード長の推定精度を向上させる
ことができる。
形態9と同様の効果を得れる他、上記のブレード長の推
定精度を向上させる効果がある。
ブレード長推定器204の処理ブロックを示す図であ
る。図において、上記実施の形態と同一もしくは相当部
分は同一符号で示す。441は最適時間幅信号切出器で
ある。
施の形態の処理内容を示す。実施の形態9と本実施の形
態とでは、連続時間幅信号切出器241を最適時間幅信
号切出器441に置き換えた点が異なる。最適時間幅信
号切出器441では、radar#1のフラッシュ検出器2
01で得られたフラッシュの発生時間間隔の幅で受信信
号を切り出す。
時間的に隣接する2つの切り出し信号にまたがないよう
に、切り出し信号の中央付近にフラッシュが配置される
ように切り出す。各切り出された受信信号列にはフラッ
シュが一つ入っているのでこれに実施の形態と同じ処理
を適用する。
フラッシュ信号が2系列入っていた場合には、そのフラ
ッシュ間の干渉で、周波数幅を測定するのが困難にな
る。又、切り出し幅が狭すぎると実施の形態10のよう
なゼロ詰めの処理を行わないと、周波数ステップ幅が大
きくなるために周波数幅の推定精度、言い換えるとブレ
ード長の推定精度が劣化する。
形態9と同様の効果を得れる他、以上のブレード長の推
定精度が劣化する問題を解決することができる。
ブレード長推定器204の処理ブロックを示す図であ
る。図において、上記実施の形態と同一もしくは相当部
分は同一符号で示す。541は干渉考慮周波数幅検定器
である。
施の形態の処理内容を説明する。本実施の形態では、図
14中のブレード長推定器204を図16ではなく図2
2のブロックで構成した点が実施の形態9と異なる。
切出器241でフラッシュ近傍の信号を切り出す処理を
省略して、受信信号を直接フーリエ変換器242でフー
リエ変換する点が第一に異なる。よって、フーリエ変換
後の信号においては各フラッシュ間の干渉の影響で周波
数成分が変動する。
の影響で周波数成分が変動する影響を周波数に関する移
動平均処理で低減して周波数幅ΔFを推定する。
の形態9と同様の効果を得れる他、連続時間幅信号切出
器の処理を不要とするので、構成が単純になる。また、
長時間の信号を用いて周波数幅の推定を行うので周波数
分解能が向上し、結果としてブレード長の推定精度が向
上する。
ブレード枚数偶奇推定器205の処理ブロックである。
図において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は
同一符号で示す。352は正負周波数信号積分器であ
る。
実施の形態の処理内容を説明する。本実施の形態では、
実施の形態9と比較して、ブレード枚数偶奇推定器20
5における設定正負周波数信号検出器252が、正負周
波数信号積分器352に替っている部分のみが異なる。
分布をp(h,f) (ここでhはヒット、fはドップラ
ーセルで、h=1,2,・・・,H0, f=−N0/2,−
N0/2+1,・・・,0,・・・, N0/2−2,N0/2−1と
表せる)とする。
ップラー周波数成分Pp(h)、負のドップラー周波数成
分Pm(h)を次式(16)、(17)で計算する。
数である。以下フラッシュ検出器201で正負のドップ
ラー成分のピーク検出を行い、正負ピーク間隔比較器2
53でピーク間隔の比較を行う処理は実施の形態9と同
一である。
施の形態9と同様の効果を得れるのみならず、正負両領
域でのピークの検出を、それぞれの領域での信号を積分
して得られた信号を用いて行うため、耐雑音性能が向上
する。
おけるフラッシュ検出器201の処理ブロックである。
図において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は
同一符号で示す。311は不要ピーク除去器である。
実施の形態の処理内容を説明する。本実施の形態では、
実施の形態9と比較して、フラッシュ検出器201のブ
ロックでの倍数時間差算出器213の後段に不要ピーク
除去器311を配した点が実施の形態9と異なる。
差算出器213では全ピーク間の距離をすべて求めて、
各ピーク間の距離に対して、全ピーク間のそれぞれの距
離が倍数になっている割合を算出して、その割合が大き
いものをピーク間の距離として設定した。この際、雑音
信号の影響でピークが誤検出された場合には、そのピー
クの影響で倍数の関係が崩れ、正しいピーク間距離の推
定が困難となる。
算出器213で倍数の比率が高かった場合に関して、そ
のピーク間隔とピークの位置から、全ピークに関して、
その時の倍数の関係を満足するかどうかを判定し、判定
の結果倍数の関係を満足しない点を不要ピークとして除
去する。さらに、満足するピーク列に対して最小二乗法
を適用して、ピーク間距離とピーク位置を算出する。
を精度良く推定できるので、実施の形態9の効果を得れ
るのに加えて、特徴量の推定精度が向上するという利点
がある。
レーダ装置のブロック構成図である。図において上記実
施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。4
00はSTFT型周波数幅推定器である。
容を説明する。角速度推定器202で角速度を得るまで
の処理、ブレード枚数推定器206でブレード枚数を得
るまでの処理は実施の形態9と同様である。本実施の形
態では実施の形態9でフーリエ変換器242を用いて得
ていた目標信号の周波数分布をSTFT器251の出力
である周波数スペクトルの時間履歴p(h,f)より得
る。
式(18)により周波数分布psum(f)を得る。
い、ΔFを推定する。以下ブレード長算出器245の処
理は実施の形態9と同一である。
の形態9の効果に加えて、フーリエ変換器242を省く
ことができるので処理ブロックを簡素化できる効果があ
る。
ブレードを有するローターを搭載した目標に対して電波
を送信し該目標からの反射波を受信して目標の種類識別
のための特徴量を得るレーダ装置であって、ブレードの
回転によって受信信号に生じる大きさの異なる複数種の
フラッシュのそれぞれの周期の関係、または異なる位置
に設けられた複数のアンテナで受信したフラッシュの時
間差に基づいて回転翼機目標の種類識別のための特徴量
の抽出する手段を備えたことを特徴とするレーダ装置と
したので、ドップラーを用いていないので従来のレーダ
装置で述べた折返しの問題を回避した上で、ヘリコプタ
等の目標の種類を特定する上での有効な特徴量を得るこ
とができる。
ラッシュを検出する第一閾値検出器と、前記第一閾値よ
り低い第二閾値を設けてフラッシュを検出する第二閾値
検出器と、第一閾値検出器と第二閾値検出器のフラッシ
ュの検出周期を算出するフラッシュ周期判定器と、フラ
ッシュ周期判定器で得られた各閾値に対応するフラッシ
ュの周期を比較して第一閾値に関する周期が第二閾値に
関する周期の二倍になっている場合にローターのブレー
ドの枚数が奇数、両周期が等しい場合にはブレード枚数
が偶数であると判断するブレード数偶奇判定器と、を備
えたので、ドップラーを用いていないので従来のレーダ
装置で述べた折返しの問題を回避した上で、ブレードが
偶数枚/奇数枚のいずれであるかを判定できる。
た第一閾値に関するフラッシュ周期とブレード数偶奇判
定器の出力を用いてローターの回転角速度とブレード枚
数の積を算出するωN積決定手段を備えたので、目標を
特定する上での有効な特徴量であるロータの角速度ωと
ブレード枚数Nの積ωNを判定することができる。
の送受信アンテナと、各送受信アンテナごとに受信信号
にある第一閾値を設けてフラッシュを検出する第一閾値
検出器と、各第一閾値検出器の出力を比較して各受信信
号のフラッシュの出現時間差を測定するフラッシュ時間
差算出器と、このフラッシュ時間差算出器の出力と二つ
の送受信アンテナの見込み角の差から目標のロータの回
転角速度を推定する角速度算出器と、を備えたので、目
標を特定する上での有効な特徴量であるブレードあるい
はローターの角速度ωを判定することができる。
テナから放射され目標で反射された信号を見込み角の異
なる位置で受信する受信アンテナと、各アンテナごとに
受信信号にある第一閾値を設けてフラッシュを検出する
第一閾値検出器と、各第一閾値検出器の出力を比較して
各受信信号のフラッシュの出現時間差を測定するフラッ
シュ時間差算出器と、このフラッシュ時間差算出器の出
力と二つの送受信アンテナの見込み角の差から目標のロ
ータの回転角速度を推定するバイスタ角速度算出器と、
を備えたので、目標を特定する上での有効な特徴量であ
るブレードあるいはローターの角速度ωを判定すること
ができる。
し、さらにωN積決定手段の出力である目標の角速度と
ブレード枚数の積と、角速度算出器で得られた目標の角
速度から目標のブレード枚数を算出するブレード枚数算
出器を備えたので、目標を特定する上での有効な特徴量
であるブレードの枚数Nを判定することができる。
エ変換器と、このフーリエ変換器の出力結果から受信信
号の周波数幅を測定する周波数幅算出器と、角速度算出
器の出力結果である目標の角速度と前記周波数幅算出器
で得られた周波数幅から目標のブレード長を算出するブ
レード長算出器と、を備えたので、目標を特定する上で
の有効な特徴量であるブレード長Lを判定することがで
きる。
積分布を求め、これからブレード上で強い反射を示す部
分の長さと真の長さの比を算出するRCS算出器をさら
に備え、ブレード長算出器がこのRCS算出器の結果を
基にブレードの真の長さを算出するようにしたので、ロ
ーターのブレードの実寸法を精度よく推定できる。
波を送信し該目標からの反射波を受信して目標の種類識
別のための特徴量を得るレーダ装置であって、受信信号
にある第一閾値を設けてフラッシュを検出する第一閾値
検出器と、受信信号を基に目標の追尾を行う目標追尾器
と、目標追尾器の出力である追尾結果を基に目標の速度
を算出する速度算出器と、前記第一閾値検出器の出力で
あるフラッシュの検出結果と前記速度算出器の出力であ
る速度を基に、フラッシュを検出し速度がある閾値以下
ならヘリコプタ、フラッシュを検出して速度がある閾値
以上ならヘリコプタ以外のローターを有する目標、フラ
ッシュを検出しない場合はそれ以外の目標と判定するヘ
リコプタ判定器と、を備えたので、回転機構を有する目
標のうちのヘリコプタをそれ以外と類別できる利点があ
る。
搭載した目標に対して電波を送信し該目標からの反射波
を受信して目標の種類識別のための特徴量を得るレーダ
装置であって、送信機で発生された送信パルスを目標に
照射して、その散乱波を収集して受信機に送る送受信ア
ンテナと、前記目標の散乱波を収集して受信機に送る受
信アンテナと、各受信機の出力信号において周期的な強
い信号であるフラッシュを検出して、その発生時刻と発
生時間間隔を出力するそれぞれのフラッシュ検出器と、
各フラッシュ検出器の出力である、フラッシュの発生時
刻の比較から、各フラッシュ検出器の出力間のフラッシ
ュの発生時間差を得て、これと各アンテナからの目標の
見込み角の差とから目標のロータの回転角速度を推定す
る角速度推定器と、角速度推定器の出力である角速度と
フラッシュ検出器の出力であるフラッシュの発生時間間
隔とから、ロータのブレード枚数を、ロータのブレード
枚数が偶数の場合は2で、奇数の場合は1で割った値で
ある基本ブレード枚数を推定する基本ブレード枚数推定
器と、フラッシュ信号の周波数分布と角速度推定器の出
力であるロータの回転角速度からブレードの長さを推定
するブレード長推定器と、受信信号の周波数分布の時間
変動からブレード枚数の偶数/奇数を判定するブレード
枚数偶奇判定器と、基本ブレード枚数推定器の出力であ
る基本ブレード枚数と、ブレード枚数偶奇判定器の出力
であるブレード枚数の偶数/奇数判定結果から、ブレー
ド枚数を推定するブレード枚数推定器と、を備えたこと
を特徴とするレーダ装置としたので、ヘリコプタ目標を
特徴づける有用な特徴量であるロータの回転角速度ω、
ロータのブレード枚数N、及びブレード長Lを得ること
ができる効果がある。
である受信信号を閾値処理した後に近傍の値との比較か
ら、ピークの位置を探索するピーク検出器と、全ピーク
間の時間差を算出するピーク時間差算出器と、前記全ピ
ーク間の時間差のうちの各ピーク間の時間差に対してそ
れぞれのピーク間の時間差が倍数になっているかどうか
を判定して、その倍数の頻度が最も多いピーク間時間差
をフラッシュの時間差として判定する倍数時間差算出器
と、倍数時間差算出器で判定したフラッシュの発生時間
差の判定結果とその時のピークの位置からフラッシュの
発生時間を決定するフラッシュ特徴抽出抽出器と、で構
成するようにしたので、フラッシュの発生時間やその発
生間隔を精度良く推定できるようになり、各特徴量の推
定精度が向上する効果がある。
出器の出力であるフラッシュの発生時間をもとに、受信
信号におけるフラッシュ近傍の信号を切り出す連続時間
幅信号切出器と、前記各切り出された受信信号ごとにフ
ーリエ変換を行うフーリエ変換器と、フーリエ変換器の
出力である各フラッシュのドップラースペクトルを積分
する周波数信号積分器と、周波数信号積分器の出力であ
る受信信号のドップラースペクトルに閾値処理を適用
し、その周波数幅を推定する周波数幅検定器と、周波数
幅検定器の出力である受信信号の周波数幅と、角速度推
定器の出力である目標のロータの回転角速度の推定結果
からブレード長を推定するブレード長算出器と、で構成
したので、ブレード長を雑音の影響を低減して精度良く
推定できる効果がある。
号に短時間フーリエ変換処理を適用してドップラースペ
クトルの時間履歴を算出するSTFT器と、ドップラー
スペクトルの時間履歴において、正負両方で設定した周
波数における信号の時間変化を抽出する設定正負周波数
信号検出器と、設定正負周波数信号検出器の出力であ
る、設定した正負の周波数での信号の時間変化から周期
的な強いピークの発生時間と時間差をそれぞれ探索する
フラッシュ検出器と、フラッシュ検出器で得られた正負
それぞれのピークの発生時間と時間差から、正負のピー
クの発生タイミングを判断し、正負のピークが同時に現
れる場合には偶数、交互に現れる場合には奇数とブレー
ド枚数の偶数奇数判定を行う正負ピーク間隔比較器と、
で構成したので、ブレードの正負判定を精度良く行える
効果がある。
出器の出力であるフラッシュの発生時間をもとに、受信
信号におけるフラッシュ近傍の信号を切り出す連続時間
幅信号切出器と、前記各切り出された受信信号ごとに時
間領域でゼロ詰め処理を行うゼロ詰め器と、前記ゼロ詰
め後の信号のフーリエ変換を行うフーリエ変換器と、フ
ーリエ変換器の出力である各フラッシュのドップラース
ペクトルを積分する周波数信号積分器と、周波数信号積
分器の出力である受信信号のドップラースペクトルに閾
値処理を適用し、その周波数幅を推定する周波数幅検定
器と、周波数幅検定器の出力である受信信号の周波数幅
と、各速度推定器の出力である目標のロータの回転角速
度の推定結果からブレード長を推定するブレード長算出
器と、で構成したので、上記効果に加えて、ブレード長
の推定精度を向上させる効果がある。
出力であるフラッシュの発生時間をもとに、受信信号を
フラッシュの発生時間間隔の長さで切り出す最適時間幅
信号切出器と、前記各切り出された受信信号ごとにフー
リエ変換を行うフーリエ変換器と、フーリエ変換器の出
力である各フラッシュのドップラースペクトルを積分す
る周波数信号積分器と、周波数信号積分器の出力である
受信信号のドップラースペクトルに閾値処理を適用し、
その周波数幅を推定する周波数幅検定器と、周波数幅検
定器の出力である受信信号の周波数幅と、各速度推定器
の出力である目標のロータの回転角速度の推定結果から
ブレード長を推定するブレード長算出器と、で構成した
ので、上記効果に加えて、ブレード長の推定精度が劣化
する問題を解決することができる。
ーリエ変換を行うフーリエ変換器と、受信信号中に複数
のフラッシュ信号が含まれることを前提として、その干
渉の影響で受信信号の周波数特性が変動する影響を周波
数領域での移動平均処理で軽減した後に周波数幅を抽出
する干渉考慮周波数幅検定器と、干渉考慮周波数幅検定
器の出力である受信信号の周波数幅と、各速度推定器の
出力である目標のロータの回転角速度の推定結果からブ
レード長を推定するブレード長算出器と、で構成したの
で、上記効果に加えて連続時間幅信号切出器の処理を不
要とするので、構成が単純になる。また、長時間の信号
を用いて周波数幅の推定を行うので周波数分解能が向上
し、結果としてブレード長の推定精度が向上する。
号に短時間フーリエ変換処理を適用してドップラースペ
クトルの時間履歴を算出するSTFT器と、ドップラー
スペクトルの時間履歴において、正負の各領域で信号を
積分して、正負の周波数における信号の時間変化を抽出
する正負周波数信号積分器と、正負周波数信号積分器の
出力である、正負の周波数での信号の時間変化から周期
的な強いピークの発生時間と時間差をそれぞれ探索する
フラッシュ検出器と、フラッシュ検出器で得られた正負
それぞれのピークの発生時間と時間差から、正負のピー
クの発生タイミングを判断し、正負のピークが同時に現
れる場合には偶数、交互に現れる場合には奇数とブレー
ド枚数の偶数奇数判定を行う正負ピーク間隔比較器と、
で構成したので、上記効果に加えて、正負両領域でのピ
ークの検出を、それぞれの領域での信号を積分して得ら
れた信号を用いて行うため、耐雑音性能が向上する。
である受信信号を閾値処理した後に近傍の値との比較か
ら、ピークの位置を探索するピーク検出器と、全ピーク
間の時間差を算出するピーク時間差算出器と、前記全ピ
ーク間の時間差のうちの各ピーク間の時間差に対してそ
れぞれのピーク間の時間差が倍数になっているかどうか
を判定して、その倍数の頻度が最も多いピーク間時間差
をフラッシュの時間差として判定する倍数時間差算出器
と、倍数時間差算出器で判定したフラッシュの発生時間
差と発生時間に基づいて、各ピークがフラッシュである
かどうかを再検定し、フラッシュであると判定されなか
ったピークについては除去し、フラッシュであると判定
されたピークについてのみ最小二乗処理を適用してピー
ク間距離とピーク位置を算出する不要ピーク除去器と、
不要ピーク除去器からのピーク間距離とピーク位置から
フラッシュの発生時間を決定するフラッシュ特徴抽出抽
出器と、で構成したので、上記効果に加えて、ピーク間
の距離を精度良く推定できるので、特徴量の推定精度が
向上するという利点がある。
搭載した目標に対して電波を送信し該目標からの反射波
を受信して目標の種類識別のための特徴量を得るレーダ
装置であって、送信機で発生された送信パルスを目標に
照射して、その散乱波を収集して受信機に送る送受信ア
ンテナと、前記目標の散乱波を収集して受信機に送る受
信アンテナと、各受信機の出力信号において周期的な強
い信号であるフラッシュを検出して、その発生時刻と発
生時間間隔を出力するそれぞれのフラッシュ検出器と、
各フラッシュ検出器の出力である、フラッシュの発生時
刻の比較から、各フラッシュ検出器の出力間のフラッシ
ュの発生時間差を得て、これと各アンテナからの目標の
見込み角の差とから目標のロータの回転角速度を推定す
る角速度推定器と、角速度推定器の出力である角速度と
フラッシュ検出器の出力であるフラッシュの発生時間間
隔とから、ロータのブレード枚数を、ロータのブレード
枚数が偶数の場合は2で、奇数の場合は1で割った値で
ある基本ブレード枚数を推定する基本ブレード枚数推定
器と、受信信号に短時間フーリエ変換処理を適用してド
ップラースペクトルの時間履歴を算出するSTFT器
と、ドップラースペクトルの時間履歴において、正負両
方で設定した周波数における信号の時間変化を抽出する
設定正負周波数信号検出器と、設定正負周波数信号検出
器の出力である、設定した正負の周波数での信号の時間
変化から周期的な強いピークの発生時間と時間差をそれ
ぞれ探索するフラッシュ検出器と、フラッシュ検出器で
得られた正負それぞれのピークの発生時間と時間差か
ら、正負のピークの発生タイミングを判断し、正負のピ
ークが同時に現れる場合には偶数、交互に現れる場合に
は奇数とブレード枚数の偶数奇数判定を行う正負ピーク
間隔比較器と、正負ピーク間隔比較器で得られたブレー
ドの正負判定結果と基本ブレード枚数推定器で得られた
基本ブレード枚数からブレード枚数を推定するブレード
枚数推定器と、STFT器の出力であるドップラースペ
クトルの時間履歴を各時間ドップラー周波数ごとに全時
間に渡り積分して、その結果に閾値処理に基づく周波数
幅推定処理を適用して周波数幅を推定するSTFT型周
波数幅検定器と、この周波数幅と、角速度推定器の出力
である目標のロータの回転角速度の推定結果からブレー
ド長を推定するブレード長算出器と、で構成したので、
上記効果に加えて、フーリエ変換器を省くことができる
ので処理ブロックを簡素化できる効果がある。
ブロック構成図である。
めの図である。
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
めの図である。
ブロック構成図である。
めの図である。
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
ための図である。
のブロック構成図である。
ための図である。
のブロック構成図である。
のブロック構成図である。
器の処理ブロック図である。
器の処理ブロック図である
奇推定器の処理ブロック図である。
学的説明図)である。
ムチャートである。
定器の処理ブロック図である。
定器の処理ブロックを示す図である。
定器の処理ブロックを示す図である。
偶奇推定器の処理ブロックである。
出器の処理ブロックである。
ブロック構成図である。
図である。
シュ周期判定器、4ブレード数偶奇判定器、21 ωN
積決定手段、31 フラッシュ時間差算出器、32 角
速度算出器、41 バイスタ角速度算出器、42 受信
アンテナ、51 ブレード枚数算出器、61 フーリエ
変換器、62 周波数幅算出器、63ブレード長算出
器、71 RCS算出器、81 目標追尾器、82 速
度算出器、83 ヘリコプタ判定器、201 フラッシ
ュ検出器、202 角速度推定器、203 基本ブレー
ド枚数推定器、204 ブレード長推定器、205 ブ
レード枚数偶奇推定器、206 ブレード枚数推定器、
211 ピーク検出器、212 ピーク時間差算出器、
213 倍数時間算出器、214 フラッシュ特徴抽出
器、241 連続時間幅信号切出器、242 フーリエ
変換器、243周波数信号積分器、244 周波数幅検
定器、245 ブレード長算出器、251 STFT
器、252 設定正負周波数信号検出器、253 正負
ピーク間隔比較器、311は不要ピーク除去器、341
ゼロ詰め器、352は正負周波数信号積分器、400
STFT型周波数幅推定器、441は最適時間幅信号
切出器、501 送信機、502 送受切換器、50
3,5031,5032 送受信アンテナ、504 受
信機、505 A/D変換器、508 表示器、 54
1 干渉考慮周波数幅検定器。
Claims (19)
- 【請求項1】 複数のブレードを有するローターを搭載
した目標に対して電波を送信し該目標からの反射波を受
信して目標の種類識別のための特徴量を得るレーダ装置
であって、 ブレードの回転によって受信信号に生じる大きさの異な
る複数種のフラッシュのそれぞれの周期の関係、または
異なる位置に設けられた複数のアンテナで受信したフラ
ッシュの時間差に基づいて回転翼機目標の種類識別のた
めの特徴量の抽出する手段を備えたことを特徴とするレ
ーダ装置。 - 【請求項2】 受信信号にある第一閾値を設けてフラッ
シュを検出する第一閾値検出器と、 前記第一閾値より低い第二閾値を設けてフラッシュを検
出する第二閾値検出器と、 第一閾値検出器と第二閾値検出器のフラッシュの検出周
期を算出するフラッシュ周期判定器と、 フラッシュ周期判定器で得られた各閾値に対応するフラ
ッシュの周期を比較して第一閾値に関する周期が第二閾
値に関する周期の二倍になっている場合にローターのブ
レードの枚数が奇数、両周期が等しい場合にはブレード
枚数が偶数であると判断するブレード数偶奇判定器と、 を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装
置。 - 【請求項3】 前記フラッシュ周期判定器で得られた第
一閾値に関するフラッシュ周期とブレード数偶奇判定器
の出力を用いてローターの回転角速度とブレード枚数の
積を算出するωN積決定手段を備えたことを特徴とする
請求項2に記載のレーダ装置。 - 【請求項4】 目標に対する見込み角の異なる2つの送
受信アンテナと、 各送受信アンテナごとに受信信号にある第一閾値を設け
てフラッシュを検出する第一閾値検出器と、 各第一閾値検出器の出力を比較して各受信信号のフラッ
シュの出現時間差を測定するフラッシュ時間差算出器
と、 このフラッシュ時間差算出器の出力と二つの送受信アン
テナの見込み角の差から目標のロータの回転角速度を推
定する角速度算出器と、 を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装
置。 - 【請求項5】 一つの送受信アンテナと、 このアンテナから放射され目標で反射された信号を見込
み角の異なる位置で受信する受信アンテナと、 各アンテナごとに受信信号にある第一閾値を設けてフラ
ッシュを検出する第一閾値検出器と、 各第一閾値検出器の出力を比較して各受信信号のフラッ
シュの出現時間差を測定するフラッシュ時間差算出器
と、 このフラッシュ時間差算出器の出力と二つの送受信アン
テナの見込み角の差から目標のロータの回転角速度を推
定するバイスタ角速度算出器と、 を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装
置。 - 【請求項6】 請求項3のレーダ装置と請求項4又は請
求項5のレーダ装置を融合させ、ωN積決定手段の出力
である目標の角速度とブレード枚数の積と、角速度算出
器で得られた目標の角速度から目標のブレード枚数を算
出するブレード枚数算出器を備えたことを特徴とする請
求項1に記載のレーダ装置。 - 【請求項7】 受信信号をフーリエ変換するフーリエ変
換器と、 このフーリエ変換器の出力結果から受信信号の周波数幅
を測定する周波数幅算出器と、 角速度算出器の出力結果である目標の角速度と前記周波
数幅算出器で得られた周波数幅から目標のブレード長を
算出するブレード長算出器と、 を備えたことを特徴とする請求項6に記載のレーダ装
置。 - 【請求項8】 事前に一般的なロータのレーダ断面積分
布を求め、これからブレード上で強い反射を示す部分の
長さと真の長さの比を算出するRCS算出器をさらに備
え、ブレード長算出器がこのRCS算出器の結果を基に
ブレードの真の長さを算出することを特徴とする請求項
7に記載のレーダ装置。 - 【請求項9】 ローターを搭載した目標に対して電波を
送信し該目標からの反射波を受信して目標の種類識別の
ための特徴量を得るレーダ装置であって、 受信信号にある第一閾値を設けてフラッシュを検出する
第一閾値検出器と、 受信信号を基に目標の追尾を行う目標追尾器と、 目標追尾器の出力である追尾結果を基に目標の速度を算
出する速度算出器と、 前記第一閾値検出器の出力であるフラッシュの検出結果
と前記速度算出器の出力である速度を基に、フラッシュ
を検出し速度がある閾値以下ならヘリコプタ、フラッシ
ュを検出して速度がある閾値以上ならヘリコプタ以外の
ローターを有する目標、フラッシュを検出しない場合は
それ以外の目標と判定するヘリコプタ判定器と、 を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項10】 複数のブレードを有するローターを搭
載した目標に対して電波を送信し該目標からの反射波を
受信して目標の種類識別のための特徴量を得るレーダ装
置であって、 送信機で発生された送信パルスを目標に照射して、その
散乱波を収集して受信機に送る送受信アンテナと、 前記目標の散乱波を収集して受信機に送る受信アンテナ
と、 各受信機の出力信号において周期的な強い信号であるフ
ラッシュを検出して、その発生時刻と発生時間間隔を出
力するそれぞれのフラッシュ検出器と、 各フラッシュ検出器の出力である、フラッシュの発生時
刻の比較から、各フラッシュ検出器の出力間のフラッシ
ュの発生時間差を得て、これと各アンテナからの目標の
見込み角の差とから目標のロータの回転角速度を推定す
る角速度推定器と、 角速度推定器の出力である角速度とフラッシュ検出器の
出力であるフラッシュの発生時間間隔とから、ロータの
ブレード枚数を、ロータのブレード枚数が偶数の場合は
2で、奇数の場合は1で割った値である基本ブレード枚
数を推定する基本ブレード枚数推定器と、 フラッシュ信号の周波数分布と角速度推定器の出力であ
るロータの回転角速度からブレードの長さを推定するブ
レード長推定器と、 受信信号の周波数分布の時間変動からブレード枚数の偶
数/奇数を判定するブレード枚数偶奇判定器と、 基本ブレード枚数推定器の出力である基本ブレード枚数
と、ブレード枚数偶奇判定器の出力であるブレード枚数
の偶数/奇数判定結果から、ブレード枚数を推定するブ
レード枚数推定器と、 を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項11】 フラッシュ検出器が、 受信機の出力である受信信号を閾値処理した後に近傍の
値との比較から、ピークの位置を探索するピーク検出器
と、 全ピーク間の時間差を算出するピーク時間差算出器と、 前記全ピーク間の時間差のうちの各ピーク間の時間差に
対してそれぞれのピーク間の時間差が倍数になっている
かどうかを判定して、その倍数の頻度が最も多いピーク
間時間差をフラッシュの時間差として判定する倍数時間
差算出器と、 倍数時間差算出器で判定したフラッシュの発生時間差の
判定結果とその時のピークの位置からフラッシュの発生
時間を決定するフラッシュ特徴抽出抽出器と、 を備えたことを特徴とする請求項10に記載のレーダ装
置。 - 【請求項12】 ブレード長推定器が、 フラッシュ検出器の出力であるフラッシュの発生時間を
もとに、受信信号におけるフラッシュ近傍の信号を切り
出す連続時間幅信号切出器と、 前記各切り出された受信信号ごとにフーリエ変換を行う
フーリエ変換器と、 フーリエ変換器の出力である各フラッシュのドップラー
スペクトルを積分する周波数信号積分器と、 周波数信号積分器の出力である受信信号のドップラース
ペクトルに閾値処理を適用し、その周波数幅を推定する
周波数幅検定器と、 周波数幅検定器の出力である受信信号の周波数幅と、角
速度推定器の出力である目標のロータの回転角速度の推
定結果からブレード長を推定するブレード長算出器と、 を備えたことを特徴とする請求項10に記載のレーダ装
置。 - 【請求項13】 ブレード枚数偶奇推定器が、 受信信号に短時間フーリエ変換処理を適用してドップラ
ースペクトルの時間履歴を算出するSTFT器と、 ドップラースペクトルの時間履歴において、正負両方で
設定した周波数における信号の時間変化を抽出する設定
正負周波数信号検出器と、 設定正負周波数信号検出器の出力である、設定した正負
の周波数での信号の時間変化から周期的な強いピークの
発生時間と時間差をそれぞれ探索するフラッシュ検出器
と、 フラッシュ検出器で得られた正負それぞれのピークの発
生時間と時間差から、正負のピークの発生タイミングを
判断し、正負のピークが同時に現れる場合には偶数、交
互に現れる場合には奇数とブレード枚数の偶数奇数判定
を行う正負ピーク間隔比較器と、 を備えたことを特徴とする請求項10に記載のレーダ装
置。 - 【請求項14】 ブレード長推定器が、 フラッシュ検出器の出力であるフラッシュの発生時間を
もとに、受信信号におけるフラッシュ近傍の信号を切り
出す連続時間幅信号切出器と、 前記各切り出された受信信号ごとに時間領域でゼロ詰め
処理を行うゼロ詰め器と、 前記ゼロ詰め後の信号のフーリエ変換を行うフーリエ変
換器と、 フーリエ変換器の出力である各フラッシュのドップラー
スペクトルを積分する周波数信号積分器と、 周波数信号積分器の出力である受信信号のドップラース
ペクトルに閾値処理を適用し、その周波数幅を推定する
周波数幅検定器と、 周波数幅検定器の出力である受信信号の周波数幅と、各
速度推定器の出力である目標のロータの回転角速度の推
定結果からブレード長を推定するブレード長算出器と、 を備えたことを特徴とする請求項10に記載のレーダ装
置。 - 【請求項15】 ブレード長推定器が、 フラッシュ検出器の出力であるフラッシュの発生時間を
もとに、受信信号をフラッシュの発生時間間隔の長さで
切り出す最適時間幅信号切出器と、 前記各切り出された受信信号ごとにフーリエ変換を行う
フーリエ変換器と、 フーリエ変換器の出力である各フラッシュのドップラー
スペクトルを積分する周波数信号積分器と、 周波数信号積分器の出力である受信信号のドップラース
ペクトルに閾値処理を適用し、その周波数幅を推定する
周波数幅検定器と、 周波数幅検定器の出力である受信信号の周波数幅と、各
速度推定器の出力である目標のロータの回転角速度の推
定結果からブレード長を推定するブレード長算出器と、 を備えたことを特徴とする請求項10に記載のレーダ装
置。 - 【請求項16】 ブレード長推定器が、 受信信号のフーリエ変換を行うフーリエ変換器と、 受信信号中に複数のフラッシュ信号が含まれることを前
提として、その干渉の影響で受信信号の周波数特性が変
動する影響を周波数領域での移動平均処理で軽減した後
に周波数幅を抽出する干渉考慮周波数幅検定器と 干渉考慮周波数幅検定器の出力である受信信号の周波数
幅と、各速度推定器の出力である目標のロータの回転角
速度の推定結果からブレード長を推定するブレード長算
出器と、 を備えたことを特徴とする請求項10に記載のレーダ装
置。 - 【請求項17】 ブレード枚数偶奇推定器が、 受信信号に短時間フーリエ変換処理を適用してドップラ
ースペクトルの時間履歴を算出するSTFT器と、 ドップラースペクトルの時間履歴において、正負の各領
域で信号を積分して、正負の周波数における信号の時間
変化を抽出する正負周波数信号積分器と、 正負周波数信号積分器の出力である、正負の周波数での
信号の時間変化から周期的な強いピークの発生時間と時
間差をそれぞれ探索するフラッシュ検出器と、 フラッシュ検出器で得られた正負それぞれのピークの発
生時間と時間差から、正負のピークの発生タイミングを
判断し、正負のピークが同時に現れる場合には偶数、交
互に現れる場合には奇数とブレード枚数の偶数奇数判定
を行う正負ピーク間隔比較器と、 を備えたことを特徴とする請求項10に記載のレーダ装
置。 - 【請求項18】 フラッシュ検出器が、 受信機の出力である受信信号を閾値処理した後に近傍の
値との比較から、ピークの位置を探索するピーク検出器
と、 全ピーク間の時間差を算出するピーク時間差算出器と、 前記全ピーク間の時間差のうちの各ピーク間の時間差に
対してそれぞれのピーク間の時間差が倍数になっている
かどうかを判定して、その倍数の頻度が最も多いピーク
間時間差をフラッシュの時間差として判定する倍数時間
差算出器と、 倍数時間差算出器で判定したフラッシュの発生時間差と
発生時間に基づいて、各ピークがフラッシュであるかど
うかを再検定し、フラッシュであると判定されなかった
ピークについては除去し、フラッシュであると判定され
たピークについてのみ最小二乗処理を適用してピーク間
距離とピーク位置を算出する不要ピーク除去器と、 不要ピーク除去器からのピーク間距離とピーク位置から
フラッシュの発生時間を決定するフラッシュ特徴抽出抽
出器と、 を備えたことを特徴とする請求項10に記載のレーダ装
置。 - 【請求項19】 複数のブレードを有するローターを搭
載した目標に対して電波を送信し該目標からの反射波を
受信して目標の種類識別のための特徴量を得るレーダ装
置であって、 送信機で発生された送信パルスを目標に照射して、その
散乱波を収集して受信機に送る送受信アンテナと、 前記目標の散乱波を収集して受信機に送る受信アンテナ
と、 各受信機の出力信号において周期的な強い信号であるフ
ラッシュを検出して、その発生時刻と発生時間間隔を出
力するそれぞれのフラッシュ検出器と、 各フラッシュ検出器の出力である、フラッシュの発生時
刻の比較から、各フラッシュ検出器の出力間のフラッシ
ュの発生時間差を得て、これと各アンテナからの目標の
見込み角の差とから目標のロータの回転角速度を推定す
る角速度推定器と、 角速度推定器の出力である角速度とフラッシュ検出器の
出力であるフラッシュの発生時間間隔とから、ロータの
ブレード枚数を、ロータのブレード枚数が偶数の場合は
2で、奇数の場合は1で割った値である基本ブレード枚
数を推定する基本ブレード枚数推定器と、 受信信号に短時間フーリエ変換処理を適用してドップラ
ースペクトルの時間履歴を算出するSTFT器と、 ドップラースペクトルの時間履歴において、正負両方で
設定した周波数における信号の時間変化を抽出する設定
正負周波数信号検出器と、 設定正負周波数信号検出器の出力である、設定した正負
の周波数での信号の時間変化から周期的な強いピークの
発生時間と時間差をそれぞれ探索するフラッシュ検出器
と、 フラッシュ検出器で得られた正負それぞれのピークの発
生時間と時間差から、正負のピークの発生タイミングを
判断し、正負のピークが同時に現れる場合には偶数、交
互に現れる場合には奇数とブレード枚数の偶数奇数判定
を行う正負ピーク間隔比較器と、 正負ピーク間隔比較器で得られたブレードの正負判定結
果と基本ブレード枚数推定器で得られた基本ブレード枚
数からブレード枚数を推定するブレード枚数推定器と、 STFT器の出力であるドップラースペクトルの時間履
歴を各時間ドップラー周波数ごとに全時間に渡り積分し
て、その結果に閾値処理に基づく周波数幅推定処理を適
用して周波数幅を推定するSTFT型周波数幅検定器
と、 この周波数幅と、角速度推定器の出力である目標のロー
タの回転角速度の推定結果からブレード長を推定するブ
レード長算出器と、 を備えたことを特徴とするレーダ装置。
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|
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