JP2002503815A - 目標検出装置 - Google Patents

目標検出装置

Info

Publication number
JP2002503815A
JP2002503815A JP2000531752A JP2000531752A JP2002503815A JP 2002503815 A JP2002503815 A JP 2002503815A JP 2000531752 A JP2000531752 A JP 2000531752A JP 2000531752 A JP2000531752 A JP 2000531752A JP 2002503815 A JP2002503815 A JP 2002503815A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
radar
detection device
photodetector
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000531752A
Other languages
English (en)
Inventor
ヨハネス ロトハンス ペトラス
Original Assignee
タレス ネーデルラント ベスローテン フェンノートシャップ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by タレス ネーデルラント ベスローテン フェンノートシャップ filed Critical タレス ネーデルラント ベスローテン フェンノートシャップ
Publication of JP2002503815A publication Critical patent/JP2002503815A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/86—Combinations of lidar systems with systems other than lidar, radar or sonar, e.g. with direction finders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483—Details of pulse systems
    • G01S7/484—Transmitters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483—Details of pulse systems
    • G01S7/486—Receivers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明によるレーダ装置では、送信する前の光信号をRFレーダ信号によって変調させる。到来する光エコー信号を検出器を用いてRF信号に変換する。ドプラ処理を含むレーダ装置の本来の機能性が広範囲に保たれる。目標のレーダ断面が光信号の波長によって決定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、目標を遠隔検出するための検出装置であって、符号化RFレーダ信号
発生用のレーダ信号発生器と、前記符号化RF信号によって制御される送信機ユニ
ットと、レーダ受信機ユニットと、該レーダ受信機ユニットに接続されたビデオ
プロセッサとを具えている検出装置に関するものである。
【０００２】 （背景技術） レーダ装置として実現される斯種の検出装置は、多くの態様で知られている。
レーダ装置の欠点は、放出したRF波がESM受信機によって容易に検出されて、そ のRF波を送信しているオブジェクトの位置及び通常はそのアイデンティティも明
かにすることができると云うことにある。それ以外にも、RF波が一端検出される
と、レーダ装置は故意に妨害されたりする。
【０００３】 本発明の目的はこのような欠点をなくすことにある。
【０００４】 （発明の開示） 本発明は、送信機ユニットが、符号化RFレーダ信号によって変調される光信号
を送信すべく設計され、且つレーダ受信機ユニットの前段に、送信された光信号
からの、ことによると目標情報を含むエコー信号を、符号化RFレーダ信号に変換
するための光検出器を位置させたことを特徴とする。
【０００５】 従って、光信号はRFレーダ信号用の搬送波として作用し、レーダ装置の本来の
機能性がかなりの程度保たれる。
【０００６】 コヒーレントな光信号を用いる必要性をなくす本発明の好適例は、光信号を振
幅変調するように送信機ユニットを設計することを特徴とする。
【０００７】 この例に付随する利点は、光検出器を比較的低コストの包絡線検波器として実
現し得ることにある。
【０００８】 本発明による検出装置は、ドプラ処理にとってきわめて好適であり、この処理
では、光信号のドプラシフトシフトを利用するのではなくて、符号化RFレーダ信
号のドプラシフトを利用する。他の事実は、目標のレーダ断面が主として光信号
の波長によって決定されると云うことにある。これにより自由度がさらに増すこ
とになり、例えばガス雲の分散度を追求すべき場合には、良好なドプラ処理を保
証するようなRF周波数を選択し、且つガス雲で良好に反射する光信号選択すべき
である。
【０００９】 本発明のさらに他の好適例では、パルスバーストを発生するように信号発生器
を設計する。レーダにパルスバーストを用いることは、ドプラ処理が最適となる
ことのように、周知のことである。レーダの欠点は、バーストがリピータ妨害機
によって妨害されやすいと云うことにあり、これは本発明による検出装置には当
てはまらず、その理由は、光学的なリピータ妨害機が利用できないからである。
【００１０】 パルスバーストを最適に使用する本発明のさらに他の好適例は、ビデオプロセ
ッサが、移動目標を検出し得るようにMTDタイプのMTIのドプラプロセッサを含む
ようにしたことを特徴とする。
【００１１】 本発明のさらに他の好適例は、信号発生器を、FMCWレーダ信号を発生すべく設
計し、且つ受信機が、光検出器によって検出されるエコー信号を信号発生器によ
って発生される信号と合成するためのミクサ段を具えるようにしたことを特徴と
する。この場合、検出装置はFMCWレーダ装置における通常固有のあらゆる利点を
有しているも、この検出装置は実質上リピータ妨害機による検出は不可能である
。さらにまた、送信機ユニットと受信機ユニットとの間の分離を意味する問題を
容易に解決することができ、これは、実際のレーダビームは光学的な構成部品に
よって発生させるからである。
【００１２】 本発明のさらに他の好適例では、光検出器が、RFモノパルスレーダ信号を発生
するための少なくとも２つの光ダイオードを内蔵し、且つレーダ受信機ユニット
をモノパルス受信機としたことを特徴とする。従って、目標の方向はRF信号間の
位相又は振幅差に基づいて決定することができる。この例では、２つのダイオー
ドを水平平面内に配置して、本発明を車両用の衝突回避レーダとして有利に用い
ることができる。
【００１３】 さらに本発明の他の好適例では、光検出器が、レーダ和信号、Δ-方位角差信 号及びΔ-仰角差信号を発生するための４つの光ダイオードを内蔵するようにし たことを特徴とする。この例の検出装置は、これが飛行機のロック−オン警報シ
ステムを駆動させることなく飛行機を追跡し得ると云うことからして、当業者に
周知のモノパルス点弧制御レーダと等価のものである。
【００１４】 本発明のさらに他の好適例では、検出装置を水中用途用に設計する。これは、
光信号の波長は良好な浸透深度を達成し得るように選定することができるから実
行可能である。これにより、例えば魚雷の接近をそれらのドプラ速度に基づいて
検出することができる。例えば検出装置をヘリコプタの下に取付けることによっ
て、水面下の物体の位置を突き止めることができ、例えば潜水艦をそのドプラ速
度に基づいて追跡することができる。
【００１５】 本発明による検出装置には一般的なレーダ式が該当するので、その有効距離は
送信出力を上げるか、受信機ユニットの感度を高めることのいずれかによって増
やすことができる。本発明の好適例では、光増幅器を光学検出器の前に配置して
、送信出力を比較的低レベルに保てるようにする。
【００１６】 （発明を実施するための最良の形態） 本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
【００１７】 図１は本発明による検出装置のブロック図を示す。通常のMTIレーダの場合の ように、COHOとSTALO(図示せず)及びタイミング回路を具えている信号発生器１ は電力増幅器及びアンテナを経て送信するのに好適なRF信号を発生する。このRF
信号は固定、又はスタガされるPRF（パルス繰り返し周波数）で伝送されるパル スパターンとすることができ、これらの個々のパルスを変調して、パルスを圧縮
させることができる。本発明によれば、このRF信号を変調器２に供給し、これに
てレーザ３により発生された光ビーム４を振幅変調する。光ビーム４は光学系５
を経て検出すべき目標の方向へと伝送される。変調器２は光学分野で周知のブラ
ッグセルとすることができ、また、レーザ３用にはCO2レーザを用いることがで きる。分離変調器の代わりに、RF信号によって直接変調させることができるレー
ザ、例えば固体レーザを選択することもできる。レーダパルスを用いる場合の別
のやり方では、レーザ３もパルス化して、レーダパルスが放出される際に、この
レーザが常に活動状態になるようにする。
【００１８】 図１につき述べた検出装置の諸特性は、RF信号の選択、レーザの波長及び光学
系５の諸特性に依存する。RF信号は、距離とドプラ周波数の折り返し及びドプラ
分解能の如きレーダの汎用諸特性を決定する。レーザの波長は目標の反射性及び
突き通すべき媒体の透過特性を決定する。光学系５の諸特性はビームの発散及び
形状を決定する。このように、例えば探索レーダに通常用いられる扇形ビームは
楕円レンズによって実現することができる。光学系５を空にして、ビームの発散
を最少にして、比較的長い距離の所における寸法の小さな目標を検出するのに適
するようにすることもできる。概して、光学系５の寸法は或る相当するビームを
実現するアンテナの寸法に較べて遥かに小さく、その理由は、これらの寸法は放
出すべき放射の波長に関連付けられるからである。
【００１９】 上述した例の受信機のチェーンは、到来する光学的な反射を検出器７に集束さ
せるための光学系６を具えている。検出器７のRF出力信号は、レーダ工学にて通
常行われるように、好ましくはLNAを介してレーダ受信機９に供給される。この レーダ受信機では、到来するRF信号がSTALO信号を用いて中間周波数にミックス ダウンされ、その後、ろ波されて、基準信号として作用するCOHO信号と一緒に直
角位相検波器に供給されて、直角位相ビデオ信号を発生し、これはMTIレーダに おける標準的な処理手順である。検出器７はCO2レーザとの組合せアプリケーシ ョンに好適なHgCdTe検出器とすることができる。
【００２０】 レーダ受信機９の出力端子はビデオプロセッサ１０に接続され、このプロセッ
サには光ビーム４を変調するのに用いるRF信号の種類に応じてキャンセラー、又
はFFTプロセッサを組込むことができる。ビデオプロセッサ１０の出力信号はデ ィスプレイを駆動させるか、又はさらに処理するために自動追跡ユニットに供給
するのに適している。
【００２１】 図１はFMCWタイプの検出装置の動作原理を明かにするのにも役立てることがで
きる。このような検出装置では、信号発生器１が当業者に周知のFMCWタイプのRF
信号を発生し、この信号は変調器２によって光ビーム４を変調するのに用いられ
る。検出器７は到来する光学的な反射をRFエコー信号に変換し、この信号はLNA ８によって増幅され、その後、RFエコー信号を信号発生器１の出力信号と合成す
る混合段として作成されるレーダ受信機９へと供給され、このようなことはいず
れも当業者に周知な方法にて行われる。レーダ受信機９はビデオプロセッサ１０
に接続され、このプロセッサには距離情報供給用のFFTプロセッサを組込むのが 普通である。
【００２２】 図２は本発明によるモノパルス態様の光学的検出器を示す。到来する光学的エ
コー信号は４つのレンズ11a,11b,11c,11dによって４つの検出器12a,12b,12c及び
12dに集束される。傾斜して入射する光が検出器のRF出力信号に位相又は振幅差 を起生することは自明なことである。既知のRFモノパルスアンテナと全く同様に
、検出器12a,12b,12c及び12dの出力信号はRF加算器１３にて合成されて和信号を
発生し、RF加算器１４にてΔ-方位差信号を発生し、且つRF加算器１５にてΔ-仰
角差信号を発生し、これらのRF信号はさらに処理するために、当業者に周知のモ
ノパルス受信機へと供給することができる。モノパルス態様の光学的検出器の利
点は、検出する目標に対して、その目標の伝送ビーム内の位置が瞬時に分かるこ
とにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による検出装置を示す図である。
【図２】 本発明による光学的なモノパルス検出器を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，Ｃ Ａ，ＣＮ，ＣＺ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＪＰ，ＫＲ ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＵ，ＳＧ，ＴＲ，ＵＡ， ＵＳ Ｆターム(参考） 5J070 AB04 AB07 AB17 AC02 AC06 AD07 AH33 AH35 AK40 BA01 BA05 BH01 5J084 AA05 AA07 AD02 BA03 BA43 BA44 CA33 DA10 EA40

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 目標を遠隔検出するための検出装置であって、符号化RFレーダ信
    号発生用のレーダ信号発生器と、前記符号化RF信号によって制御される送信機ユ
    ニットと、レーダ受信機ユニットと、該レーダ受信機ユニットに接続されたビデ
    オプロセッサとを具えている検出装置において、前記送信機ユニットが、前記符
    号化RFレーダ信号によって変調される光信号を送信すべく設計され、且つ前記レ
    ーダ受信機ユニットの前に、送信された前記光信号からの目標情報を含むかもし
    れないエコー信号を、符号化RFレーダ信号に変換するための光検出器を位置させ
    たことを特徴とする検出装置。
  2. 【請求項２】 前記送信機ユニットを、前記光信号を振幅変調するように設計し
    たことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
  3. 【請求項３】 前記光検出器を包絡線検波器としたことを特徴とする請求項２に
    記載の検出装置。
  4. 【請求項４】 前記信号発生器を、パルスバーストを発生すべく設計したことを
    特徴とする請求項１に記載の検出装置。
  5. 【請求項５】 前記ビデオプロセッサが、移動目標を検出し得るようにMTDタイ プのMTIのドプラプロセッサを含むようにしたことを特徴とする請求項４に記載 の検出装置。
  6. 【請求項６】 前記信号発生器を、FMCWレーダ信号を発生すべく設計し、前記受
    信機が、前記光検出器によって検出されるエコー信号を前記信号発生器によって
    発生される信号と合成するためのミクサ段を具えるようにしたことを特徴とする
    請求項１に記載の検出装置。
  7. 【請求項７】 前記光検出器が、RFモノパルスレーダ信号を発生するための少な
    くとも２つの光ダイオードを内蔵し、且つ前記レーダ受信機ユニットをモノパル
    ス受信機としたことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
  8. 【請求項８】 前記光検出器が、レーダ和信号、Δ-方位角差信号及びΔ-仰角差
    信号を発生するための４つの光ダイオードを内蔵するようにしたことを特徴とす
    る請求項７に記載の検出装置。
  9. 【請求項９】 前記検出装置を水中用途用に構成したことを特徴とする請求項１
    に記載の検出装置。
  10. 【請求項１０】 前記光検出器の前に光増幅器を配置したことを特徴とする請求
    項１に記載の検出装置。
JP2000531752A 1998-02-11 1999-02-02 目標検出装置 Pending JP2002503815A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1008276 1998-02-11
NL1008276A NL1008276C2 (nl) 1998-02-11 1998-02-11 Detectieinrichting.
PCT/EP1999/000661 WO1999041622A1 (en) 1998-02-11 1999-02-02 Target detection arrangement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002503815A true JP2002503815A (ja) 2002-02-05

Family

ID=19766522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000531752A Pending JP2002503815A (ja) 1998-02-11 1999-02-02 目標検出装置

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6466159B1 (ja)
EP (1) EP1055134B1 (ja)
JP (1) JP2002503815A (ja)
AU (1) AU2923799A (ja)
CA (1) CA2319642C (ja)
DE (1) DE69927242T2 (ja)
IL (1) IL137408A (ja)
NL (1) NL1008276C2 (ja)
WO (1) WO1999041622A1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6686997B1 (en) * 2001-08-27 2004-02-03 Raytheon Company Apparatus and a method for pulse detection and characterization
JP4151476B2 (ja) * 2003-05-14 2008-09-17 ソニー株式会社 レーザ光安定化方法、レーザ光発生装置
JP4849621B2 (ja) * 2004-07-14 2012-01-11 日本碍子株式会社 無線発振装置およびレーダ装置
DE102004040558A1 (de) * 2004-08-21 2006-02-23 A.D.C. Automotive Distance Control Systems Gmbh Optisches Objekterkennungssystem
US7421212B2 (en) * 2004-11-19 2008-09-02 Raytheon Company Detecting and locating pulses using a Bragg cell
US7916933B2 (en) * 2007-01-18 2011-03-29 Northrop Grumman Systems Corporation Automatic target recognition system for detection and classification of objects in water
WO2011098784A1 (en) * 2010-02-11 2011-08-18 Mbda Uk Limited An optical detector
EP2363724A1 (en) * 2010-02-11 2011-09-07 MBDA UK Limited An optical detector
US9092866B1 (en) 2012-03-14 2015-07-28 Lockheed Martin Corporation Airborne mine countermeasures
US10447433B2 (en) 2014-11-21 2019-10-15 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Signal processing apparatus and method
DE102017221257A1 (de) * 2017-11-28 2019-05-29 Audi Ag Radarsystem und Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3657547A (en) * 1971-01-20 1972-04-18 Us Army Monopulse gain balanced amplification system using pilot carrier techniques
US5192979A (en) * 1984-09-26 1993-03-09 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for recognizing and identifying targets
US5216259A (en) * 1991-05-10 1993-06-01 Robotic Vision System, Inc. Apparatus and method for improved determination of the spatial location of object surface points
US5608514A (en) * 1995-04-19 1997-03-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army High range resolution ladar
DE19521771A1 (de) * 1995-06-20 1997-01-02 Jan Michael Mrosik FMCW-Abstandsmeßverfahren
US5822047A (en) * 1995-08-29 1998-10-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Modulator LIDAR system

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999041622A1 (en) 1999-08-19
CA2319642C (en) 2008-07-08
EP1055134A1 (en) 2000-11-29
DE69927242T2 (de) 2006-06-29
IL137408A0 (en) 2001-07-24
AU2923799A (en) 1999-08-30
CA2319642A1 (en) 1999-08-19
DE69927242D1 (de) 2005-10-20
IL137408A (en) 2005-11-20
EP1055134B1 (en) 2005-09-14
US6466159B1 (en) 2002-10-15
NL1008276C2 (nl) 1999-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5621514A (en) Random pulse burst range-resolved doppler laser radar
DK174601B1 (da) Radaranlæg til forhindring af fartøjers kollision under ringe sigtbarhed
US5485009A (en) Laser imaging system with a linear detector array
US5945926A (en) Radar based terrain and obstacle alerting function
EP0893703B1 (en) Digital bi - static spread spectrum radar
US6420995B1 (en) Radar and IFF system
US20020071109A1 (en) Laser radar system and method
US20070040727A1 (en) Radar device
US7855674B2 (en) Method and radar system for coherent detection of moving objects
US5347282A (en) Apparatus for the observation and indentification of helicopters
US5164733A (en) Phase shift detection for use in laser radar ranging systems
JP2002503815A (ja) 目標検出装置
US4516853A (en) Laser radar adaptive tracking system
Fuller To see and not be seen
GB2405277A (en) Radar system having isolated transmit and receive feeds at the antenna
US4897660A (en) Structure resonant radar detection apparatus and method
US5146287A (en) Slant angle laser scanner
US5109231A (en) Radar arrangement
US4980868A (en) Sonar system
JPH0313550B2 (ja)
KR20020006634A (ko) 특히 표적의 추적을 위한, 자기유도 방법 및 장치
FR3027408A1 (fr) Procede radar de surveillance maritime et dispositifs radar associes
GB2092749A (en) Detecting obstacles to vehicles
EP0093753A1 (en) NAVIGATION SYSTEM.
KR20010063212A (ko) 에프엠씨더블유 레이더의 저주파 잡음 제거회로