JP2004212186A

JP2004212186A - 目標運動推定装置

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Publication number: JP2004212186A
Application number: JP2002381474A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Sahashi; 保彦佐橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2004-07-29

Abstract

【課題】目標が発するレーダ波から目標の運動を推定するには、レーダ装置の実効放射電力を知っている必要があった。しかし、実効放射電力は容易に変更でき、また姿勢の変化により変るため、運動推定結果を得ることは困難であった。
【解決手段】予め、目標が発射するレーダ波の諸元（実効放射電力を除く）と目標の巡航速度とを目標諸元記憶装置９９に記憶しておく。受信したレーダ波の見かけのスキャン周期をスキャン周期検出器２により検出し、記憶していたスキャン周期と比較して、相対移動方向および相対方位変化量を算出する。また、パルス間隔検出器１３が検出した見かけのパルス間隔を記憶していたそれと比較して接近／離隔判定および針路を算出する。これらの算出結果と、記憶している目標の巡航速度と、目標までの距離の４情報を三角関数を用いた関係式を解くことにより目標の運動を推定する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、目標の発するレーダ波の諸元を分析して、目標の運動に関する諸データを推定する目標運動推定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーダ装置により目標物体（以下目標と言う）の運動を観測するには、周知の通り、任意の方向に回転させた鋭い指向性を有するアンテナから電波を発射し、目標に反射して帰ってきた電波を受信して、アンテナの指向方向から方位を、発射後受信するまでの時間から距離を算出することを繰り返すことにより、まず、目標の位置を求め、この位置の時間的変化から目標の速度や進路の観測を行っていた。
【０００３】
しかし、この方法では、こちらから電波を発射しなければならず、このことにより、自己の存在を相手方に探知されるため、必ずしも好都合とは言えない場合がある。そこで、目標が発射している電波を利用して目標の運動を推定するものが考案されている。この場合、例えば受信に指向性アンテナを用いれば、目標の方位は電波の到来方向から容易に判定できるので、後はその距離を判定する工夫だけすればよい。
例えば、あらかじめ対称とする艦船や航空機の種類により、発射するレーダ波の実効放射電力（送信電力Ｐｔと使用しているアンテナの利得Ｇｔとの積）が把握できている場合には、下記（１）式の受信電力Ｐｒで受信できることが知られている。
即ち、受信電力Ｐｒは受信機によって検出される受信電力。受信アンテナ利得Ｇｒは受信システムの固有値、λは受信機によって検出された周波数で光速Ｃ（固定値）を除した値として得られる目標が発するレーダ波の波長で、いずれも測定によりもしくは設計値として入手できるものである。そしてレーダ波送信電力Ｐｔと送信アンテナ利得Ｇｔの積である実効放射電力を与えることにより、自機と目標の距離Ｒが求まる。
Ｐｒ＝Ｐｔ・Ｇｔ・Ｇｒ・λ^２／（４πＲ）^２（１）
そして、ＰｔとＧｔはあらかじめ入手して、記憶しているデータである。
このようにして得た距離Ｒと、目標からの電波の到来方向とから、目標の現在位置を算出、推定することが出来る。
【０００４】
しかし、目標のもつレーダ装置の実効放射電力データの入手は難しく、また、たとえ入手しても、送信側での電力の変更が容易である上、送信アンテナ利得Ｇｔは全方位に対して一定であることはまれであり、目標が針路を変えることにより見かけ上、受信側から見た送信アンテナ利得が変化する場合があるので、信頼できる運動推定結果を得るのは困難であった。このような目標が持つレーダ装置の諸元（ライブラリ）を利用するものは特許文献１に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１１８８９７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の目標運動推定装置は以上のように構成されているので、目標の運動の推定には目標のもつレーダ波の実効放射電力を知る必要があるが、実効放射電力はデータの入手が難しく、また、入手できても、変更されたり、目標の姿勢によって変化するなどの変動要素があり、実用するのは困難であるという課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、目標の有するレーダ装置の実効放射電力が不明であっても、目標の運動を推定することができる目標運動推定装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の目標運動推定装置は、目標に搭載されているレーダ装置の諸元の内、少なくともスキャン周期とスキャン方向とを記憶する目標諸元記憶装置、
目標の前記レーダ装置から発射されたレーダ波を受信して、前記レーダ波の見かけのスキャン周期を検出するスキャン周期検出器、
前記見かけのスキャン周期と前記記憶しているスキャン周期とにもとづいて前記目標の見かけの移動方向が前記記憶しているスキャン方向と同方向か逆方向かを判定する相対移動方向判定手段、
前記見かけのスキャン周期と前記記憶しているスキャン周期との差にもとづいて前記目標の見かけの方向の変化量を相対方位変化量として算出する相対方位変化量算出手段を備えたものである。
【０００９】
又、前記目標諸元記憶装置は前記レーダ波のパルス間隔と目標の巡航速度をも記憶するものであり、
前記レーダ波の見かけのパルス間隔を検出するパルス間隔検出器、
前記レーダ波の到来方向から目標の方位を検知する方位検出器、
前記方位と、前記見かけパルス間隔と、前記記憶したパルス間隔と、前記巡航速度と、前記相対方位変化量にもとづいて前記目標の針路を算出する針路算出器を備えたものである。
【００１０】
又、前記相対移動方向と、前記相対方位変化量と、前記目標の針路と、前記巡航速度に基づいて、前記目標までの距離を算出する距離算出器を備えたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明で言う目標運動の推定とは、目標とする移動体の位置、即ち自位置から見た目標の方位と距離（仰角と高度を含む）、及び目標の移動している針路と移動速度（上昇下降角度と速度を含む）の少なくとも一部を求めることを言い、その場での回転はここで言う運動には含まない。特定の目標の運動を推定しようとするとき、すくなくとも目標の存在は認識できているのだから、一般には、これら方位、距離、針路、速度の内、何かは判明していることが多い。本発明の目標運動推定装置は目標が発するレーダ波の解析に加えて、前記既知の項目を利用することにより他の不明の項目を明らかにするものである。
以下の説明では、理解を助けるため２次元（即ち水平面内）に限定した説明を行う。しかし、本発明は２次元面内の運動に限定するものではなく、３次元的運動に展開することも容易に可能である。
【００１２】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１の目標運動推定装置の構成を図１に示す。本実施形態の目標運動推定装置は、目標の運動諸元の内、まず目標の見かけの運動方向（相対移動方向と言う）と、その見かけの移動角速度（相対方位変化量という）とを推定できるものである。
受信機１は運動を推定する対象としての目標（以下目標という）が発するレーダ波をアンテナ１００で受信し、レーダ波の受信時刻をスキャン周期検出器２に入力する。スキャン周期検出器２は入力されたレーダ波の受信時刻の間隔から見かけのスキャン周期ＳＰ_０を検出し、相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５に入力する。見かけのスキャン周期は目標の移動に伴うドップラー効果により静止状態のスキャン周期とは変化している。ここで本装置のアンテナ１００は無指向性アンテナであっても良い。
目標諸元記憶装置９９には目標に搭載されているレーダ装置の諸元の内、あらかじめ得ることのできた情報と、目標の運動に関してあらかじめ得られた情報とが記憶されている。即ち、図１の場合には目標諸元記憶装置９９内のスキャン周期・スキャン方向記憶装置４には予め目標が備えているレーダ装置の静止状態でのスキャン周期とスキャン方向（スキャンする回転の方向）とがレーダ名を付して入力され記憶されている。そして、レーダ名入力端３に入力されたレーダ名（オペレータによる入力でも良いし、得られたスキャン周期などから自動的に選択されたものでも良い）をもとに、スキャン周期・スキャン方向記憶装置４は該当するレーダの静止状態におけるスキャン周期ＳＰｔおよびスキャン方向を相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５に出力する。
【００１３】
相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５はスキャン周期検出器２によって検出された見かけのスキャン周期ＳＰ_０と、スキャン周期・スキャン方向記憶装置４に記憶されていた静止状態でのスキャン周期ＳＰｔとの間隔長の比較を行う。記憶されていたスキャン方向が時計方向（以下ＣＷという）である場合、検出されたスキャン周期が記憶装置内のスキャン周期より間隔が狭い、即ち、ＳＰ_０−ＳＰｔ＜０ならば目標が自機から見て反時計方向（以下ＣＣＷ）に移動していることが判定でき、間隔が広い、即ち、ＳＰ_０−ＳＰｔ＞０ならば目標が自機から見てＣＷ方向に移動していることを判定できる。
逆に、記憶されていたスキャン方向がＣＣＷ方向である場合、ＳＰ_０−ＳＰｔ＜０ならば目標が自機から見てＣＷ方向に移動していることが判定でき、ＳＰ_０−ＳＰｔ＞０ならば目標が自機から見てＣＣＷ方向に移動していることを判定できる。即ち、相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５は見かけのスキャン周期と記憶していた真のスキャン周期との差にもとづいて目標の見かけの移動方向が記憶しているスキャン方向と同方向か否かを判定するものである。
【００１４】
また相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５は、検出されたスキャン周期と記憶装置内のスキャン周期の差分（変化量）（ＳＰ_０−ＳＰｔ）を１スキャン毎に算出して、１スキャン毎のその変化をチェックする。１スキャン毎のスキャン周期変化量と自機から見た目標の相対方位変化量αには（２）式の関係が成り立ち、スキャン周期変化量が求まれば自機から見た目標の相対方位変化量が算出できる。
ＳＰｔ×α／２π＝ＳＰ_０−ＳＰｔ（２）
ここで、αは受信した側から見て目標が１スキャンの間に移動した相対方位変化量、ＳＰ_０はスキャン周期検出器によって検出された見かけのスキャン周期、ＳＰｔはスキャン周期・スキャン方向記憶装置５に記憶されているスキャン周期を示す。つまり（２）式の右項がスキャン周期変化量を表している。
上記についての理解を助けるため、図２に本装置２００と目標との位置関係を示す。図２では、矢印１９０は静止状態における目標の持つレーダ装置のアンテナの回転方向を示し、最初のスキャンが到来した時刻０における目標２０１の方向を０度方向とすれば、２回目のスキャンが到来した時刻ＳＰ_０における目標２０２の方向はαとなる。そしてこの間に目標のレーダアンテナは矢印１９１に示すように１回転とα回転する。
即ち、時間長さＳＰ_０は、時間長さＳＰｔ（１＋α／２π）に等しい。これを整理して（２）式が得られる。
【００１５】
相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５はスキャン周期検出器２によって検出された見かけのスキャン周期ＳＰ_０と、スキャン周期・スキャン方向記憶装置４に記憶されていた真のスキャン周期ＳＰｔを（２）式に代入することによって自機（受信機１を搭載した施設を便宜上こういう）から見た目標の見かけの方向の変化速度、即ち、相対方位変化量αを算出し、算出結果を算出結果出力端１０１に出力する。また算出結果αおよび記憶されているスキャン方向ＳＰｔから相対移動方向を判定し、判定結果を算出結果出力端１０１に出力する。
以上により、実施の形態１の目標運動推定装置は、目標が発するレーダ波をとらえて分析し、また予め目標が持つレーダ装置の諸元を記憶していることにより、目標の相対的移動方向と相対的方位の変化量とを得ることが出来る。
相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５は本発明に言う相対移動方向判定手段及び相対方位変化量算出手段である。
【００１６】
実施の形態２．
図３は実施の形態２の目標運動推定装置の構成を示し、実施の形態１の装置の機能に加えて、目標の針路を推定する機能を有するものである。図において、アンテナ１００、受信機１、スキャン周期検出器２、相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５、相対移動方向・相対方位変化量出力端６、スキャン周期・スキャン方向記憶装置４については実施の形態１の図１と同じなのでその詳細な説明を省略する。なお、以下の各図において同符号は同一又は相当部分を示すので、その詳細な説明は省略する。
パルス間隔検出器１３は受信機１が受信したレーダ波の見かけのパルス間隔（パルス繰り返し周期とも言う）を検出する。ここで言う見かけのパルス間隔とは１スキャンの間に繰り返し送出されるレーダパルスの間隔が目標の移動に伴うドップラー効果により見かけ上変化したものを言う。パルス間隔検出器１３は検出した見かけのパルス間隔（ＰＲＩ_０）を針路算出器１６に出力する。目標諸元記憶装置９９内のパルス間隔記憶装置１５には目標が備えているレーダ装置のパルス間隔（ＰＲＩｒ）が、また巡航速度記憶装置１５には目標の巡航速度Ｖが記憶されている。そして、レーダ名入力端３に入力されたレーダ名をもとに、パルス間隔記憶装置１４は該当するレーダのパルス間隔（ＰＲＩｒ）を、巡航速度記憶装置１５は該当するレーダを搭載する目標の巡航速度（Ｖ）を針路算出器１６に出力する。また方位検出器１２により目標の方位情報が検出され針路算出器１６へ入力される。方位情報を得る手段は例えばアンテナ１００に指向性アンテナを使用してもよいし、目視や他のレーダ施設からの情報提供など公知の種々の手段があるのでここでは詳細な説明を省略する。針路算出器１６は検出された見かけのパルス間隔ＰＲＩ_０と記憶していたパルス間隔ＰＲＩｒとにもとづいて目標と自機との相対速度Ｖｃを後述する（３）式により算出する。
【００１７】
相対速度Ｖｃとパルス間隔ＰＲＩとの間にはドップラー効果により（３）式の関係が成り立ち、静止状態と移動状態におけるパルス間隔が得られれば、目標と自機との相対速度Ｖｃが算出できる。検出されたパルス間隔ＰＲＩ_０および記憶装置内に記憶されていたパルス間隔ＰＲＩｒを（３）式に代入することによって目標と自機間の半径方向の相対速度Ｖｃを算出する。
ＰＲＩ_０＝｛ＰＲＩｒ｝・（Ｃ−Ｖｃ）／Ｃ（３）
ここで、Ｃは光速、Ｖｃは目標と自機との半径方向の相対速度を示す。
【００１８】
次に、目標と自機間の相対速度と目標の巡航速度と方位と針路は、三角関数を用いて関連づけることができる。図４にこの関係を図示して説明する。図４において目標と自機間の相対速度Ｖｃと目標の巡航速度Ｖと方位θと針路φとの間には（４）式の関係が成り立つ。
ｃｏｓ（φ−θ）＝Ｖｃ／Ｖ（４）
ここで、φは目標の針路、θは目標の方位、Ｖは目標の巡航速度、Ｖｃは目標自機間の相対速度を示す。
（４）式に（３）式で算出した相対速度Ｖｃと記憶していた目標の巡航速度Ｖと、方位θを代入して針路φについて解くことにより針路φが算出される。
算出された針路φは、算出結果出力端１０１に出力される。
また、巡航速度記憶装置１５より目標の巡航速度が速度出力端１８に出力される。
【００１９】
以下の説明は実施の形態１の図１の説明と同じであるが念のため繰り返し説明する。
受信機１は運動推定目標が発するレーダ波を検知し、パルスの到達時刻をスキャン周期検出器２に出力する。スキャン周期検出器２は入力されたレーダ波のスキャン周期を検出し、相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５に出力する。このとき、レーダ名入力端３に入力されたレーダ名をもとに、スキャン周期・スキャン方向記憶装置４は該当するレーダの静止状態におけるスキャン周期およびスキャン方向を相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５に出力する。相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５は、検出されたスキャン周期と記憶装置内に記憶されているスキャン周期（以下ＳＰ）との間隔長の比較を行う。記憶装置内に記憶されているスキャン方向がＣＷ方向である場合、検出されたＳＰが記憶装置内のＳＰより間隔が狭いならば目標が自機から見てＣＣＷ方向に移動していることが判定でき、間隔が広いならば目標が自機から見てＣＷ方向に移動していることを判定できる。逆にスキャン方向がＣＣＷ方向である場合、検出されたＳＰが記憶装置内のＳＰより間隔が狭いならば目標が自機から見てＣＷ方向に移動していることが判定でき、間隔が広いならば目標が自機から見てＣＣＷ方向に移動していることを判定できる。
【００２０】
また相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５は検出されたＳＰと記憶装置内のＳＰの差分（変化量）を１スキャン毎に算出する。１スキャン毎のＳＰ変化量と自機から見た目標の相対方位変化量には（２）式の関係が成り立ち、ＳＰ変化量が求まれば自機から見た目標の相対方位変化量が算出できる。相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５はスキャン周期検出器２によって検出されたＳＰと、スキャン周期・スキャン方向記憶装置４に記憶されていたＳＰを（２）式に代入することによって自機から見た目標の相対方位変化量を算出し、算出結果を算出結果出力端１０１に出力する。また相対方位変化量の算出結果およびスキャン周期・スキャン方向記憶装置４に記憶されているスキャン方向から相対移動方向を判定し、判定結果を出力する。
【００２１】
実施の形態３．
本実施の形態の目標運動推定装置は、実施の形態１で得た目標の相対移動方向と相対方位変化量に、実施の形態２で説明した針路及び速度情報を利用して目標までの距離を算出するものである。図５に実施の形態３の目標運動推定装置の距離を算出する部分のみの構成を示す。
図５において距離算出器１０には、図には示さないが実施の形態１の図１で得られた目標の相対方位変化量αと、実施の形態２で説明した巡航速度Ｖと得られた針路φｔとが入力される。
【００２２】
目標の相対方位変化量と速度と針路と距離の間には図６に示す関係がある。図６では説明をわかりやすくするため、時刻ｔ＝０において、本装置２００から目標２０１へ伸ばした直線方位を基準軸としている。また、時刻０から目標が直線運動して時刻ｔに２０３へ達すると仮定し、かつ時刻０から時刻ｔまでに目標が移動する距離が、目標までの距離Ｒｔに比べて十分に小さい（図では図示の都合上Ｒｔに比べて小さくは書いていない）と仮定すると、（５）式が導き出される。
Ｒｔ・ｓｉｎθｔ＝Ｖ・ｔ・ｓｉｎφｔ（５）
ここで、Ｒｔは時刻ｔでの目標までの距離、θｔは時刻ｔでの相対方位変化量、Ｖは目標の巡航速度、φｔは時刻０からｔに至る間の目標の針路を示す。
そしてｔを１スキャンに要する時間ＳＰｔととれば、θｔは実施の形態１で説明した相対方位変化量αとなって、式（６）を得る。
即ちｔ＝ＳＰｔ θｔ＝α を代入して
Ｒｔ・ｓｉｎα＝Ｖ・ＳＰｔ・ｓｉｎφｔ（６）
（６）式に実施の形態１、実施の形態２で既知となったα、Ｖ、ＳＰｔ、φｔを代入し、Ｒｔについて解くことにより目標までの距離が算出される。算出結果を算出結果出力端１０１に出力する。
即ちＲｔ＝Ｖ・ＳＰｔ・ｓｉｎφｔ／ｓｉｎα （７）
【００２３】
なお、図５のものを実施の形態２の図４のものと組み合わせた例について実施の形態４で詳しく説明する。又、図には示さないが、速度Ｖ、及び針路φが外部から情報として与えられる場合には、図５のものを実施の形態１の図１のものと組み合わせることにより、目標までの距離を得ることが可能となる。
【００２４】
実施の形態４．
図７に実施の形態４の目標運動推定装置の構成を示す。図７に示すものは実施の形態２の図３に示す構成に、実施の形態３の距離算出器１０を加えたものである。したがってその説明は多くの部分で実施の形態２、実施の形態３の説明と重複するが念のため再度説明を行う。受信機１は目標が発するレーダ波を検知し、パルス間隔検出器１３に出力する。パルス間隔検出器１３は入力されたレーダ波のパルス間隔を検出し、針路算出器１６に出力する。このとき、レーダ名入力端３に入力されたレーダ名をもとに、パルス間隔記憶装置１４は該当するレーダのパルス間隔を、巡航速度記憶装置１５は該当するレーダを搭載する目標の巡航速度を針路算出器１６に出力する。また方位検出器１２より目標の方位情報が針路算出器１６へ入力される。針路算出器１６は検出されたパルス間隔と記憶装置内のパルス間隔をもとに目標と自機との相対速度を算出する。相対速度とパルス間隔との間には実施の形態２で示した（３）式の関係が成り立ち、パルス間隔の変化量が求まれば目標と自機との相対速度が算出できる。検出されたパルス間隔および記憶装置内に記憶されていたパルス間隔を（３）式に代入することによって目標と自機間の半径方向の相対速度を算出する。
【００２５】
また、目標自機間の相対速度と目標の巡航速度と方位と針路は、三角関数を用いて関連づけることができる（図４参照）。目標自機間の相対速度と目標の巡航速度と方位と針路との間には実施の形態２で説明した（４）式の関係が成り立つ。（４）式に算出した相対速度と目標の巡航速度と方位を代入して針路について解くことにより、針路が算出される。算出された針路は、距離算出器１０に入力される。
また、受信機１は目標が発するレーダ波を検知し、レーダ波の到達時刻をスキャン周期検出器２に出力する。スキャン周期検出器２は入力されたレーダ波の見かけのスキャン周期を検出し、相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５に出力する。このとき、レーダ名入力端３に入力されたレーダ名をもとに、スキャン周期・スキャン方向記憶装置４は該当するレーダの静止状態におけるスキャン周期およびスキャン方向を相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５に出力する。相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５は、検出された見かけのスキャン周期と記憶装置内に記憶されているスキャン周期との間隔長の比較を行う。記憶装置内に記憶されているスキャン方向がＣＷ方向である場合、検出されたスキャン周期が記憶装置内のスキャン周期より間隔が狭いならば目標が自機から見てＣＣＷ方向に移動していることが判定でき、間隔が広いならば目標が自機から見てＣＷ方向に移動していることを判定できる。逆にスキャン方向がＣＣＷ方向である場合、検出されたスキャン周期が記憶装置内のスキャン周期より間隔が狭いならば目標が自機から見てＣＷ方向に移動していることが判定でき、間隔が広いならば目標が自機から見てＣＣＷ方向に移動していることを判定できる。
【００２６】
また相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５は検出された見かけのスキャン周期と記憶しているスキャン周期の差分（変化量）を１スキャン毎に算出する。１スキャン毎のスキャン周期変化量と自機から見た目標の相対方位変化量には（２）式の関係が成り立ち、スキャン周期変化量が求まれば自機から見た目標の相対方位変化量が算出できる。相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５はスキャン周期検出器２によって検出されたスキャン周期と、スキャン周期・スキャン方向記憶装置４に記憶されていたスキャン周期を（２）式に代入することによって自機から見た目標の相対方位変化量を算出し、算出結果は距離算出器１０へ入力される。また相対方位変化量の算出結果およびスキャン周期・スキャン方向記憶装置４に記憶されているスキャン方向から相対移動方向を判定し、判定結果は距離算出器１０に入力される。また、巡航速度記憶装置１５より目標の巡航速度が出力され、巡航速度は距離算出器１０に入力される。距離算出器１０に入力される針路および相対移動方向判定および相対方位変化量および巡航速度の計４つの情報と目標までの距離の間には図６に示す関係がある。
簡単のため、時刻ｔ＝０における本装置から目標へ伸ばした直線方位を基準と考える。また、時刻０から時刻ｔまで目標が直線運動をすると仮定し、かつ時刻０から時刻ｔまでに目標が移動する距離が、目標までの距離に比べて十分に小さい、と仮定すると（５）式が導き出され、更に、ｔ＝ＳＰｔと置くことにより（６）式が得られる。
【００２７】
距離算出器１０は、針路算出器１６より出力された針路情報と、相対移動方向判定・相対方位変化量算出器５より出力された相対移動方向判定結果および相対方位変化量と、巡航速度記憶装置１５より出力された巡航速度情報をもとにして（６）式により距離を算出し、算出結果出力端１０１へ出力する。
【００２８】
実施の形態５．
実施の形態２では見かけのパルス間隔ＰＲＩ_０と記憶している目標レーダのパルス間隔ＰＲＩｔから目標の相対速度Ｖｃを得て、更に記憶している目標の巡航速度Ｖと目標の方位θを用いることにより目標の針路φを得るものについて説明した。
本実施の形態５では目標の針路φを上記とは異なる他のデータから得る方法について図８により説明する。即ち、目標までの距離が何らかの方法、例えば他から提供される情報として分かる場合がある。図８の第２の針路算出器９６には、目標の相対移動方向・相対方位変化量が実施の形態１で説明した手段によって求められて入力される。また速度が実施の形態２で説明した巡航速度記憶装置１５から入力される。更に前述の距離が他から提供された情報として入力される。目標の相対方位変化量と速度と針路と距離の間には実施の形態３の図６に示した関係がある。理解を助けるため、時刻ｔ＝０における本装置から目標へ伸ばした直線方位を基準とする。また、時刻０から時刻ｔまで目標が直線運動をすると仮定し、かつ時刻０から時刻ｔまでに目標が移動する距離が、目標までの距離に比べて十分に小さいと仮定すると実施の形態３で説明した（５）式が導き出される。そしてｔを１スキャン周期ＳＰｔとすれば、θｔは実施の形態１で説明したαとなって式（６）を得る。
この関係式に前記の距離情報、実施の形態１で説明した相対方位変化量αなどを代入してφｔについて解くことにより目標の針路が算出される。
【００２９】
実施の形態６．
目標の速度は分からないが、他から与えられた情報により目標の針路と距離が分かっている場合もある。この場合に速度を算出するものについて説明する。図９に於いて速度算出器２０には、実施の形態１で説明した手段により目標の相対移動方向・相対方位変化量が求められて入力され、また、他から与えられる情報として針路と距離が入力される。目標の相対方位変化量と速度と針路と距離の間には実施の形態３の図６に示した関係がある。簡単のため、時刻ｔ＝０における本装置から目標へ伸ばした直線方位を基準と考えている。また、時刻０から時刻ｔまで目標が直線運動をすると仮定し、かつ時刻０から時刻ｔまでに目標が移動する距離が、目標までの距離に比べて十分に小さい、と仮定すると実施の形態３で説明した（６）式が導き出される。
Ｒｔ・ｓｉｎα＝Ｖ・ＳＰｔ・ｓｉｎφｔ（６）
ここで（６）式をＶについて解くことにより目標の速度が算出される。算出結果を算出結果出力端１０１に出力する。
即ちＶ＝Ｒｔ・ｓｉｎα／（ＳＰｔ・ｓｉｎφｔ）（８）
【００３０】
【発明の効果】
以上より、本発明の目標運動推定装置によれば目標から発射されたレーダ波の見かけのスキャン周期、スキャン方向を測定し、それぞれの静止状態での値からのずれを検出することで目標の相対移動方向の判定、相対方位変化量の算出ができる。
また、レーダ波の見かけのパルス間隔を測定し、その静止状態での値からのずれを検出し、更に目標の方位を知ることで、従来、距離測定に必要であった目標が発するレーダ波の実効放射電力情報を必要としないで、目標までの距離の算出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の目標運動推定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の動作を説明するための位置関係説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２の目標運動推定装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図３の動作を説明するための位置関係説明図である。
【図５】本発明の実施の形態３の目標運動推定装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図５の動作を説明するための位置関係説明図である。
【図７】本発明の実施の形態４の目標運動推定装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態５の目標運動推定装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態６の目標運動推定装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１受信機、２スキャン周期検出器、３レーダ名入力端、
４スキャン周期・スキャン方向記憶装置、
５相対移動方向判定・相対方位変化量算出器、
６相対移動方向・相対方位変化量出力端、
７相対移動方向・相対方位変化量入力端、８速度入力端、
９針路入力端、１０距離算出器、
１１距離出力端、１２方位検出器、１３パルス間隔検出器、
１４パルス間隔記憶装置、１５巡航速度記憶装置、
１６針路算出器、１８速度出力端、
１９距離入力端、２０速度算出器、９６第２の針路算出器、
９９目標諸元記憶装置、１００アンテナ、
１０１算出結果出力端。

Claims

目標に搭載されているレーダ装置の諸元の内、少なくともスキャン周期とスキャン方向とを記憶する目標諸元記憶装置、
前記レーダ装置から発射されたレーダ波を受信して、前記レーダ波の見かけのスキャン周期を検出するスキャン周期検出器、
前記見かけのスキャン周期と前記記憶しているスキャン周期とにもとづいて前記目標の見かけの移動方向が前記記憶しているスキャン方向と同方向か逆方向かを判定する相対移動方向判定手段、
前記見かけのスキャン周期と前記記憶しているスキャン周期との差にもとづいて前記目標の見かけの方向の変化量を相対方位変化量として算出する相対方位変化量算出手段を備えたことを特徴とする目標運動推定装置。
前記目標諸元記憶装置は前記レーダ波のパルス間隔と、前記目標の巡航速度をも記憶するものであり、
前記レーダ波の見かけのパルス間隔を検出するパルス間隔検出器、
前記レーダ波の到来方向から目標の方位を検知する方位検出器、
前記方位と、前記見かけのパルス間隔と、前記記憶したパルス間隔と、前記記憶した巡航速度とをもとに前記目標の針路を算出する針路算出器を備えた請求項１に記載の目標運動推定装置。
前記相対移動方向と、前記相対方位変化量と、外部から与えられた前記目標の針路と、外部から与えられた前記目標の速度とに基づいて、前記目標までの距離を算出する距離算出器を備えたことを特徴とする請求項１に記載の目標運動推定装置。
前記相対移動方向と、前記相対方位変化量と、前記目標の針路と、前記巡航速度に基づいて、前記目標までの距離を算出する距離算出器を備えたことを特徴とする請求項２に記載の目標運動推定装置。
前記相対移動方向と、前記相対方位変化量と、前記目標の巡航速度と、前記目標までの距離とにもとづいて、前記目標の針路を算出する針路算出器を備えたことを特徴とする請求項２に記載の目標運動推定装置。
前記相対移動方向と、前記相対方位変化量と、前記目標の針路と、前記目標までの距離とにもとづいて、前記目標の速度を算出する速度算出器を備えたことを特徴とする請求項２に記載の目標運動推定装置。