JP2004144725A

JP2004144725A - レーダ装置

Info

Publication number: JP2004144725A
Application number: JP2002343048A
Authority: JP
Inventors: Norihide Eguchi; 江口　紀英; Katsuhide Morimoto; 森本　克英; Masatoshi Nakaima; 仲井間　雅敏; Takeshi Yasuda; 保田　彪
Original assignee: Taiyo Musen Co Ltd
Current assignee: Taiyo Musen Co Ltd
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【目的】低速で移動する微小物標を高い確率で探知、検出することのできるレーダ装置の提供を目的とする。
【構成】低速回転のアンテナと、比較的高い繰返し周波数とによって得られる、単一方向多ヒットのデータを使用した以下の信号処理過程で構成する。
１）累積演算過程
２）アドレス変換処理過程
３）加算処理過程
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は低速移動または海上に浮遊するレーダ反射断面積の微小な物標の探知検出を可能にするレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から海上で使用される舶用レーダ装置では、海面反射、雨雪反射、不要波、干渉波等の中から目標を検出するためそれぞれＳＴＣ、ＦＴＣ、ＣＦＡＲ処理、スィープ間相関処理等が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の舶用レーダ装置では高速で移動する船舶等を探知対象としているためアンテナを高速で回転している。このため、レーダビームが特定目標を照射する時間は短く、有効ヒット数が制限される。従って、スィープ間相関処理を行ってもヒット数が制限されているため相関効果も限定される。
本発明は、上記のような問題を解決しようとしてなされたもので、有効ヒット数を増加して積分効果の向上を図るとともに、積分数の増加に伴う分解能の劣化を防止して、クラッタ中に埋没した微小目標を効果的に検出することのできるレーダ装置の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のレーダ装置では、低速回転するレーダアンテナと、比較的高いパルス繰返し周波数でレーダ装置を駆動し、同一方位に対するレーダビームの照射時間の増加と、高いパルス繰返し周波数による単位時間内のパルス数の増加の相乗効果によって、同一方位に対するヒット数を増大する。
各ヒット毎に得られるレーダエコー信号をパルス幅の逆数の２倍以上のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換し、サンプリングレートを１レンジビンとしたデータ系列として取り出す。
【０００５】
逐次ヒット毎に得られるデータ系列の各レンジビン毎のデータを所定のヒット数だけ累積加算して、１グループの累積データ系列を方位単位データとして記憶する。この１方位単位の累積ヒット数はビーム幅の複数分の１の走査に要するヒット数とする。
【０００６】
一方、アンテナ１回転の間に変化した自船の位置および進路の変化量を方位単位、レンジビンに対応した量に換算してアドレス偏移量とし、既に画面レジスタとして方位単位、レンジビンに対応するアドレスに書き込まれているデータを、現時点での方位単位、レンジビンの値を偏移したアドレスで読出し、現時点でのデータに加算し、画面レジスタの現時点アドレスに上書きする。この処理はスキャン単位で継続実行する。
【０００７】
【作用】
上記のように、特定目標に対して多ヒットのデータが得られるから高い積分効果が得られる。また、積分範囲をビーム幅の複数分の１に分割して積分し、この結果の移動平均を求めることによって、同一積分効果で高い方位分解能を持った処理結果が得られる。
また、スキャン間積分が実行されるので、クラッタは除去され、希薄な目標でも顕在化される。
【０００８】
【実施例】
図１は本発明によるレーダ装置の一実施例の構成を示す図である。図中、１はレーダアンテナ、２は送信器、３は受信機、４はＡ／Ｄ変換器、５は信号処理器、６は表示・制御器である。
低速で回転するレーダアンテナ１は、送信器３から高い繰返し周波数のパルスを送信し、レーダ反射波を受信する。
受信器３はレーダ反射波を受信増幅して、ビデオ信号としてＡ／Ｄ変換器４に送出する。Ａ／Ｄ変換器４はビデオ信号をＡ／Ｄ変換したディジタルデータをヒット毎の時系列データとして信号処理器５に送出する。
信号処理器５はヒット毎の時系列データを逐次受け取り、下記の信号処理を実行し、レーダエコー信号として表示・制御器６に送出する。表示・制御器６は、時系列データであるレーダエコー信号を座標変換してレーダ画像として表示する。
【０００９】
図２は、本発明のレーダ装置の信号処理器５内で実行される信号処理過程を示す図である。
ステップＳ１は累積演算過程であって、受信器３からのビデオ信号をＡ／Ｄ変換したヒット毎の時系列データを同一レンジビンについて所定ヒット分累積し、１方位単位のデータ系列のデータとして記憶する。
ステップ２はアドレス変換処理過程であって、方位番号、レンジビン番号、自船針路、自船速度のデータから、アンテナ１回転の間に変化した自船の位置および進路の変化量を方位単位、レンジビンに対応した量に換算し、既に画面レジスタの方位単位、レンジビンに対応するアドレスに書き込まれているデータを、前記アドレス変換処理で変換した量だけ偏移したアドレスで読み出す。
ステップＳ３は加算処理過程であって、前記、累積演算過程Ｓ１で順次出力される方位単位、レンジビン毎のデータと、当該方位単位、レンジビンに対応して読み出される前データとを加算し、その結果を画面レジスタの当該方位単位、レンジビンに対応するアドレスに上書きする。
【００１０】
【発明の効果】
本発明のレーダ装置によれば、アンテナの低速スキャン、高繰返し周波数によって、スィープ間積分、スキャン間積分が効果的に行われるので、低速で移動する微小な物標の探知、検出が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるレーダ装置のハードウェアの構成を示す図である。
【図２】本発明のレーダ装置の信号処理器５で実行されるの信号処理過程の１実施例を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　；レーダアンテナ
２　　　　；送信器
３　　　　；受信器
４　　　　；Ａ／Ｄ変換器
５　　　　；信号処理器
６　　　　；表示・制御器
Ｓ１；累積演算過程
Ｓ１１；Ａ／Ｄ変換
Ｓ１２；累積演算
Ｓ２；アドレス変換処理過程
Ｓ２１；移動量換算
Ｓ２２；アドレス偏移
Ｓ３；加算処理過程
Ｓ３１；読出
Ｓ３２；加算
Ｓ３３；画面レジスタ

Claims

低速回転するアンテナと、比較的高いパルス繰返し周波数とを使用し、　１）ビーム幅の数分の一を１単位とする方位単位のアンテナ走査期間の全ヒットによるレーダ反射信号をディジタル化して得られるヒット毎のデータ系列のデータを、レンジビン毎に逐次加算して方位単位データ系列とする、累積演算過程と、
２）アンテナ１回転の間に変化した自船の位置および進路の変化量を方位単位、レンジビンに対応した量に換算するアドレス変換処理と、既に画面レジスタとして、方位単位、レンジビンに対応するアドレスに書き込まれているデータを、前記アドレス変換処理で変換した量だけ偏移したアドレスで読み出すアドレス変換処理過程と、
３）前記、累積演算過程で順次出力される方位単位、レンジビン毎のデータと、当該方位単位、レンジビンに対応して読み出される、前記、アドレス変換処理過程で得られる前データとを加算して、その結果を当該方位単位、レンジビンに対応するアドレスに上書きする加算処理過程
とで構成して、低速で移動する微小目標の探知検出を方位分解能劣化なく可能にしたことを特徴とするレーダ装置