JP2005062058A - Search radar system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、3次元情報としての目標の位置情報を得るのに好適な捜索レーダ装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a search radar apparatus suitable for obtaining target position information as three-dimensional information.
目標の位置を3次元情報として得る捜索レーダとしては、垂直面(仰角面)内に同時に多数のペンシルビームが隣接して配列されるようにアンテナを構成し、これを水平面内で回転させて目標を捜索する多重ビーム方式がある(例えば、非特許文献1参照。)。
As a search radar that obtains the target position as three-dimensional information, an antenna is constructed so that a large number of pencil beams are arranged adjacent to each other in the vertical plane (elevation plane), and the target radar is rotated in a horizontal plane. There is a multi-beam method for searching (see Non-Patent
また、捜索レーダのアンテナをアレイアンナで構成して目標位置を3次元情報として得る場合は、送信時は、垂直面(仰角面)内空間を広範囲に覆うコセカントのビーム形状に設定して水平面内を回転走査させ、受信時には、DBF(Digital Beam Forming)によるデジタル処理により、垂直面内にほぼ同一ビーム幅の多数のペンシルビームを隣接して配列されたマルチ受信ビームを形成して目標を検出する方式が採用される。 When the search radar antenna is configured with an array antenna and the target position is obtained as three-dimensional information, a cosecant beam shape that covers the space in the vertical plane (elevation plane) over a wide area is set during transmission. , And at the time of reception, a target is detected by forming a multi-reception beam in which a large number of pencil beams having substantially the same beam width are arranged adjacent to each other in a vertical plane by digital processing using DBF (Digital Beam Forming). The method is adopted.
アレイアンテナによりマルチ受信ビームを形成して目標の3次元情報を得るとき、図10に示したように、垂直面内にペンシルビームを多数隣接して目標を検出した後は、その検出後の目標追尾操作等での検出率を高めるために、検出した目標の距離データ等に基づき、マルチ受信ビームのビーム本数あるいはビーム間隔を制御するマルチビームレーダ装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 When three-dimensional information of a target is obtained by forming a multi-reception beam by an array antenna, as shown in FIG. 10, after detecting a target with many pencil beams adjacent to each other in a vertical plane, the target after the detection is detected. In order to increase the detection rate in tracking operation or the like, a multi-beam radar device that controls the number of beams or the beam interval of multi-received beams based on detected target distance data or the like has been proposed (for example, see Patent Document 1). .)
いずれにしても、アレイアンテナを搭載した捜索レーダにおいては、ほぼ同一のビーム幅を有する多数のペンシルビームが、垂直面内で隣接配列され、マルチ受信ビームを形成して目標の3次元情報を得るように構成されている。
上記のように、マルチ受信ビームを垂直面内で形成して目標を捜索する従来の捜索レーダでは、マルチ受信ビームを構成する各ペンシルビームはほぼ同一のビーム幅を有して所定の捜索覆域をカバーするように配列されている。 As described above, in a conventional search radar that forms a multi-receive beam in a vertical plane and searches for a target, each pencil beam constituting the multi-receive beam has substantially the same beam width and has a predetermined search coverage. Are arranged to cover.
捜索レーダ装置では、目標捜索時におけるマルチ受信ビームは、その捜索目的上、遠い距離まで広範囲に漏れなく捜索することが求められるから、マルチ受信ビームを形成した各隣接するペンシルビームは、近距離範囲においては重複する領域が多くなるのは避けられない。 In the search radar device, the multi-reception beam at the time of the target search is required to search over a wide range without any leakage for the purpose of the search, so each adjacent pencil beam forming the multi-reception beam is in the short range. In, it is inevitable that there will be many overlapping areas.
すなわち、図10(a)に示したように、目標捜索時のマルチ受信ビームは、遠距離の捜索領域においては隣接するペンシルビームがあまり重複しないので、遠距離に存在する例えば目標Aは、1個のペンシルビーム単位あるいはそれに近い数のペンシルビームにより検出され、複数のデータ処理を経ることなく検出される。 That is, as shown in FIG. 10A, the multi-reception beam at the time of the target search does not overlap the adjacent pencil beams so much in the long-distance search region. The detection is performed by a unit of pencil beams or a number of pencil beams close thereto, and is detected without a plurality of data processing.
また、互いに隣接するペンシルビームが重複する領域では、それだけ無駄な受信ビームを形成することになり、リソースの有効活用の点から改善が要望されていた。 Further, in the region where the pencil beams adjacent to each other overlap each other, a useless reception beam is formed, and improvement has been demanded from the viewpoint of effective use of resources.
これに対して、図10(b)に示したように、近距離に存在する例えば目標Bは、隣接して重複する複数のペンシルビームによりオーバーラップして受信される。 On the other hand, as shown in FIG. 10B, for example, the target B existing at a short distance is received by being overlapped by a plurality of adjacent pencil beams.
すなわち、検出目標は複数のデータ処理を経て検出され、検出された目標が単一の目標か複数の目標かを的確に識別することも困難となるのみならず、場合によっては広がり角度を有するのでクラッタであるかのように判断されてしまい、レーダとしての検出特性の低下は否めなかった。 That is, the detection target is detected through a plurality of data processing, and it is not only difficult to accurately identify whether the detected target is a single target or a plurality of targets, but in some cases it has a spread angle. It was judged as if it were a clutter, and the deterioration of detection characteristics as a radar could not be denied.
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、捜索時に、無駄なビーム形成を省くことができるとともに、複数のデータ処理を経る工程が少なく容易に目標検出可能な捜索レーダ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and, as an object, a search radar apparatus that can eliminate unnecessary beam formation during search and can easily detect a target with few steps through a plurality of data processing. Is to provide.
本発明の捜索レーダ装置は、レーダ送信信号を生成する送信手段と、この送信手段に接続され、複数のアンテナ素子をアレイ状に配列したアンテナ部と、このアンテナ部から空間に向けて送信された前記レーダ送信信号の目標からの反射信号を前記アンテナ素子ごとに受信し、複数の各対応するデジタル素子信号を導出する受信手段と、この受信手段から導出された前記複数の各対応するデジタル素子信号に対して、複数の受信ビームからなるマルチ受信ビームを形成するビーム形成手段と、このビーム形成手段で形成されたマルチ受信ビームの出力から目標を検出して自装置から目標までの距離を出力する目標検出手段と、この目標検出手段から検出された目標までの距離に応じてマルチ受信ビームを形成するのに有効なビーム番号を出力するビーム対応テーブルと、このビーム対応テーブルから出力されるビーム番号に対応する受信ビームをオンするようにビーム形成手段を制御する制御手段とを備えたことを要旨とする。 The search radar apparatus according to the present invention includes a transmission unit that generates a radar transmission signal, an antenna unit that is connected to the transmission unit and includes a plurality of antenna elements arranged in an array, and is transmitted from the antenna unit toward the space. Receiving means for receiving a reflected signal from the target of the radar transmission signal for each antenna element and deriving a plurality of corresponding digital element signals; and a plurality of corresponding digital element signals derived from the receiving means On the other hand, beam forming means for forming a multi-reception beam composed of a plurality of reception beams, and a target is detected from the output of the multi-reception beam formed by the beam forming means, and a distance from the own apparatus to the target is output. Outputs a beam number effective for forming a multi-reception beam according to the target detection means and the distance from the target detection means to the detected target. A beam correspondence table that, and summarized in that a control means for controlling the beam forming means so as to turn on the receive beams corresponding to the beam number output from the beam corresponding table.
このように、本発明の捜索レーダ装置は、自装置からの距離に対応してビームの本数またはビーム間隔の異なるマルチ受信ビームを形成して、遠距離にある覆域領域を捜索するときにはマルチ受信ビームのビーム数を多くして検出領域漏れを防ぐとともに、近距離にある覆域領域の捜索においては、マルチ受信ビーム数を減少させて、隣接するビーム間の重複を避けるようにすることができる。 As described above, the search radar apparatus of the present invention forms a multi-reception beam having a different number of beams or beam intervals corresponding to the distance from the own apparatus, and performs multi-reception when searching for a coverage area at a long distance. In addition to preventing detection area leakage by increasing the number of beams, it is possible to reduce the number of multiple reception beams and avoid overlap between adjacent beams when searching for a coverage area at a short distance. .
従って、目標捜索時において、その捜索距離に応じて、ビームの本数またはビーム間隔を変化させることができるので、捜索空間の漏れが少なく、また隣接するペンシルビーム間で重複する領域が少ない効率的な捜索が可能な捜索レーダ装置を提供することができる。 Therefore, since the number of beams or the beam interval can be changed according to the search distance at the time of target search, there is less leakage of the search space and there is less overlap between adjacent pencil beams. A search radar apparatus capable of searching can be provided.
以上説明のように、本発明の捜索レーダ装置は、空間を捜索して目標検出を行うに際して、遠距離にある覆域領域を捜索するときにはマルチ受信ビーム数を多くして検出漏れを防ぐとともに、近距離にある覆域領域の捜索においては、マルチ受信ビーム数を減少させて、ビームの重複を避けるようにすることができるので、目標検出の識別力を向上させ得るとともに、無駄なビーム形成を回避して、効率的な捜索が可能である。 As described above, the search radar device of the present invention, when searching for a space and performing target detection, increases the number of multiple reception beams when searching for a coverage area at a long distance, and prevents detection omission. When searching for a coverage area at a short distance, it is possible to reduce the number of multi-received beams and avoid overlapping of the beams, so that the discriminating power of target detection can be improved and unnecessary beam formation can be performed. By doing so, an efficient search is possible.
以下、本発明による捜索レーダの一実施の形態を図1ないし図 を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a search radar according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1は本発明の一実施の形態による捜索レーダ装置1の構成を示したもので、この捜索レーダ装置1は、送受信回路3と、ビーム形成回路21と、検出回路31と、相関回路41と、ビーム対応テーブル51と、追尾回路61と、目標位置蓄積回路63と、表示器71とを備えている。図2および図3はこの捜索レーダ装置1の詳細な構成を示した図である。
FIG. 1 shows a configuration of a
図2に示すように、送受信回路3は、送信回路5とサーキュレータ7と、m個のアンテナ素子9−1〜9−mを有するアレイアンテナ部9と、アレイアンテナ部9の各アンテナ素子9−1〜9−mに対応してサーキュレータ7を介して接続された受信回路11−1〜11−mと、受信回路11−1〜11−mに対応して設けられたアナロク/デジタル(A/D)変換回路13−1〜13−mとから構成されている。
As shown in FIG. 2, the transmission /
送信回路5は、所定の送信繰り返し周期で送信R/F(Radio Frequency)信号を生成し、サーキュレータ7を介してアレイアンテナ部9に供給する。また、送信回路5は、送信R/F信号の送信タイミング信号を可変ビーム形成回路21−1〜21−n及び目標検出回路31に供給する。
The transmission circuit 5 generates a transmission R / F (Radio Frequency) signal at a predetermined transmission repetition period, and supplies it to the
m個のアンテナ素子9−1〜9−mを有するアレイアンテナ部9は、サーキュレータ7を介して供給された送信R/F信号を空間に放射し、空間からの反射エコーを受信して、サーキュレータ7を介して受信回路11−1〜11−mに供給する。
The
受信回路11−1〜11−mは、それぞれサーキュレータ7を介して得られるアンテナ素子9−1〜9−mからの信号を低雑音増幅及び周波数変換等を行った後、検波して受信信号を抽出し受信データを得る。
The reception circuits 11-1 to 11-m perform low-noise amplification and frequency conversion on the signals from the antenna elements 9-1 to 9-m obtained through the
受信回路11−1〜11−mからの各受信データは、A/D変換回路13−1〜13−mでデジタル信号に変換されビーム形成回路21に供給される。
Receiving data from the receiving circuits 11-1 to 11-m are converted into digital signals by the A / D converting circuits 13-1 to 13-m and supplied to the
図2に示すように、ビーム形成回路21は、n個のビーム形成回路23−1〜23−nと制御回路62とで構成され、n個のビーム形成回路23−1〜23−nは、n個のペンシルビームが順次隣接して配列されたマルチ受信ビームを形成するように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
制御回路25は、相関回路41からのビーム番号を入力し、相関回路41により指定されたビーム番号に対応するビーム形成回路に対し、その動作を選択的にON/OFF切替え制御するもので、可能なn個のビーム形成回路23−1〜23−nは、制御回路25による制御により、最大n個のペンシルビームで構成されるマルチ受信ビームの形成と、n個のペンシルビームのうち、OFF信号が与えられているペンシルビームの形成を停止させて間引き、ON信号が与えられているペンシルビームのみで構成されるマルチ受信ビームの形成とを切り替え出力可能に構成されている。
The
従って、ビーム形成回路21は、制御回路25による制御出力信号により、自装置からの距離に対応して、そのペンシルビームの本数またはペンシルビームの間隔を異にしたマルチ受信ビームを切り替え形成可能である。
Therefore, the
そこで、制御回路25による制御出力信号を受けたn個のビーム形成回路21−1〜21−nは、供給されたm系統のデジタル受信データを用いてビーム形成演算を行う。なお、ビーム形成演算に際して、各ビーム形成回路23−1〜23−nはそれぞれ各ビーム単位の受信信号を生成するとともに、SLC処理やクラッタ除去処理等の不要波抑圧処理をも併せて実施するように構成されている。
Therefore, the n beam forming circuits 21-1 to 21-n that have received the control output signal from the
制御回路25による制御出力信号により切り替えられた、n本のビーム出力1〜nのうちの有効なビーム出力は、各対応するビーム記憶回路33−1〜33−nに供給され記憶される。
The effective beam output among the
図3に示すように、検出回路31は、ビーム記憶回路33−1〜33−nと、目標検出回路35と、判定回路37と、測角処理回路39とから構成されている。
As shown in FIG. 3, the
ビーム記憶回路33−1〜33−nは、供給された各ビーム出力1〜nをデータとして記憶するとともに、目標検出回路35及び測角処理回路39に対して記憶された各ビーム出力1〜nを供給する。
The beam storage circuits 33-1 to 33-n store the supplied
目標検出回路35は、送信回路5からの送信タイミング信号に基づき、ビーム記憶回路33−1〜33−nから供給されたビーム出力1〜nをもとに目標検出処理を実行し、目標を検出したビーム番号及びその目標までの距離データを判定回路37に供給する。
The
判定回路37は、目標検出回路35からのビーム番号及び距離データに基づいて、その目標に対して最も精度良く測角データを得ることができる測角方式を決定して、測角処理回路39に通知するとともに、その決定した測角方式に該当するビーム番号をn個のビームの中から選択して、測角処理回路39に通知する。なお、測角方式には、例えばモノパルス測角方式、振幅比較測角方式がある。
Based on the beam number and distance data from the
測角処理回路39は、判定回路37から通知された測角方式及びその測角方式で測角すべきビーム番号のビームをビーム記憶回路33−1〜33−nから読み出し、測角処理を実行して方位データと高度データおよび距離データなどの測角データを出力する。測角処理回路39は、既知の回路を採用することができ、ビームを切り替え選択するための切替器や測角演算回路で構成されている。
The angle
相関回路41は、測角処理回路39からの測角データのうち距離データに基づいて、ビーム対応テーブル51に記憶されている相関の高いビーム番号を抽出してビーム形成回路21に設けられた制御回路25に出力する。同時に、相関回路41は、測角処理回路39からの測角データを1つの検出情報にまとめて追尾回路61に出力する。
The
図4に示すように、ビーム対応テーブル51は、距離データを遠距離と近距離に分け、それぞれに対応するビーム番号を記憶している。距離データDが基準距離データDrefとして例えば50Km以上の場合には遠距離を意味しており、ビーム番号#11,#12,#13,#14,#15,#16,#17,#18,#19,#20,#21を抽出して相関回路41に出力する。一方、距離データDが基準距離データDrefとして例えば50Km未満の場合には近距離を意味しており、ビーム番号#11,#13,#15,#17,#19,#21を抽出して相関回路41に出力する。この結果、目標が遠距離の場合には#11〜#21の全てのビーム番号が制御回路25に出力され、一方、目標が近距離の場合には#11〜#21のうちの偶数番号が間引かれて奇数番号のビーム番号のみが制御回路25に出力される。
As shown in FIG. 4, the beam correspondence table 51 divides distance data into a long distance and a short distance, and stores beam numbers corresponding to the distance data. When the distance data D is 50 km or more as the reference distance data Dref, for example, it means a long distance, and
なお、ビーム対応テーブル51の構成において、上述した基準距離データDrefを少なくとも2つ以上設けて、遠距離、中距離、近距離に対応するビーム番号を記憶するようにしてもよい。 In the configuration of the beam correspondence table 51, at least two or more reference distance data Dref described above may be provided to store beam numbers corresponding to a long distance, a middle distance, and a short distance.
ここで、捜索レーダ装置1の相関回路41動作について図5〜図6を参照して詳しく説明する。
Here, the operation of the
航空機等のような点目標であっても、距離方向、方位方向、仰角(高度)方向に広がって検出が複数あがるのが一般的である。図5に示す模式図では、黒丸●の大きさで受信レベルを示す。一般に、目標航空機の真の位置に近いと受信レベルは大きくなる傾向を示す。なお、図5は、説明のための模式図であり、検出数は誇張されている。 Even a point target such as an aircraft generally spreads in a distance direction, an azimuth direction, and an elevation (altitude) direction, and a plurality of detections are performed. In the schematic diagram shown in FIG. 5, the reception level is indicated by the size of a black circle ●. Generally, the reception level tends to increase when the target aircraft is close to the true position. FIG. 5 is a schematic diagram for explanation, and the number of detections is exaggerated.
測角処理回路39から出力される方位データと高度データおよび距離データなどの測角データに対して、相関回路41では、図5に示すようなある程度の広がりを持っている目標航空機の検出情報を、図6に示すように、1機の目標であるとみなして1つの検出情報にまとめる。
For the azimuth data output from the angle
図5に示すように、1機の目標に対して測角処理回路39から複数の検出が上がった場合、これらの情報を表示器71(スコープ)あるいは、捜索レーダ装置1の上級組織にそのまま出力すると、実際は航空機が1機であるにもかかわらず、複数機存在するものと誤認されてしまう。そこで、上述したように単一の目標でも分離して検出されることを予期し、空間上のある程度の広がりをもった検出情報を1つにまとめる相関処理を行う。
As shown in FIG. 5, when a plurality of detections are detected from the angle
マルチ受信ビーム方式の捜索レーダ装置1では、目標が大きいほど、測角処理回路39から出力される検出情報は多く上がる傾向があり、目標が近距離ほど、検出情報は多く上がる傾向がある。
In the multi-reception beam
また、捜索レーダ装置1から遠距離であるほど、ビームのオーバーラップが小さくなり疎となる。一方、捜索レーダ装置1から近距離であるほど、ビームのオーバーラップが大きくなり密となる。
In addition, as the distance from the
このような捜索レーダ装置1の性質から、目標の大きさ(大/小)、目標距離(遠距離/近距離)に対して、一律な相関パラメータを決めることは事実上困難である。そこで、相関回路41では、ビームを選別するだけで、ビーム密度(オーバーラップの大小)に左右される煩雑なパラメータ調整を不要としている。
Due to the nature of the
ここで、仰角方向の相関パラメータについて主に説明する。 Here, the correlation parameter in the elevation direction will be mainly described.
例えば、“仰角幅=1度の相関ゲート”と言っても、遠距離と近距離では、パワー的にその仰角幅に含まれるビーム本数は異なる。なお、図7(d)に示すように、ビームの線は、例えば探知確率が50%の線を示しており、その時の矢印を付したビーム本数で表す。 For example, even if "elevation angle width = 1 degree correlation gate", the number of beams included in the elevation angle width differs in terms of power between a long distance and a short distance. As shown in FIG. 7D, the beam line is, for example, a line having a detection probability of 50%, and is represented by the number of beams with an arrow at that time.
距離によって関与するビーム本数が異なるので、検出数も自ずと異なる。このため、場所によって検出数が異なるにも関わらず、覆域中のどこでもこれらの相関パラメータを一律に適用することに無理がある。 Since the number of beams involved depends on the distance, the number of detections is naturally different. For this reason, it is impossible to apply these correlation parameters uniformly anywhere in the coverage area, even though the number of detections varies depending on the location.
そこで、本発明では、受信ビームの疎密状態を回避するために、捜索レーダ装置1からの距離に応じて使用する受信ビームを間引き、間引いたビーム番号に対応する情報は相関処理では使わないようにすることで、一律の相関パラメータを使えるようにする。
Therefore, in the present invention, in order to avoid the sparse / dense state of the received beam, the received beam to be used is thinned according to the distance from the
図3に戻り、追尾回路61は、相関回路41から出力される検出情報(目標)についての追尾処理を行い、目標の位置に関する情報を同じく追尾情報として目標位置蓄積回路63に蓄積する。目標位置蓄積回路63は、追尾回路41による追尾結果に基づいて、目標位置を含む追尾情報を蓄積する。表示器71は、追尾回路41から出力される目標情報を表示する。
Returning to FIG. 3, the
追尾回路61は、相関回路41から出力される検出情報により指定された目標の位置を捕捉追尾処理により周期的に更新することで、注目すべき目標が捜索レーダ装置1に対して相対変位しても、その目標およびその周辺範囲を常に表示させる。
The
上記説明のこの実施の形態の捜索レーダ装置1の動作を図7〜図9を参照して説明する。
The operation of the
図7(a)は捜索レーダ装置1の送信及び受信タイミングを表すタイミングチャートと、(b)は捜索レーダ装置1の仰角覆域を示す図と、(c)は送信時に形成されるコセカントビームを示した概念図と、(d)は受信時に形成されるマルチ受信ビームを示した概念図である。
7A is a timing chart showing transmission and reception timings of the
まず、送信回路5では、所定の送信繰り返し周期で送信R/F信号を生成し、サーキュレータ7を介してアレイアンテナ部9に供給する。図7に示すように、送信回路5で形成された送信R/F信号は、送信繰り返し周期に同期した送信パルスのタイミングでアレイアンテナ部9に供給される。アレイアンテナ部9では、m個のアンテナ素子9−1〜9−mから送信R/F信号を空間に放射する。このときの送信ビームの形状は、図7(c)に示すように、空間領域を垂直面で広範囲にカバーできるコセカントビームとなる。同時に、送信回路5は、送信R/F信号の送信タイミング信号を可変ビーム形成回路21−1〜21−n及び目標検出回路31に供給する
図7(a)に示す受信期間では、m個のアンテナ素子9−1〜9−mを介して空間からの反射エコーを受信し、サーキュレータ7を介して受信回路11−1〜11−mに供給する。受信回路11−1〜11−mでは、それぞれサーキュレータ7を介して得られるアンテナ素子9−1〜9−mからの信号を低雑音増幅及び周波数変換等を行った後、検波して受信信号を抽出しA/D変換回路13−1〜13−mに出力する。受信回路11−1〜11−mからの各受信信号は、A/D変換回路13−1〜13−mでデジタル信号に変換されビーム形成回路21に供給される。
First, the transmission circuit 5 generates a transmission R / F signal at a predetermined transmission repetition period and supplies it to the
なお、捜索レーダ装置1に最初に電源が投入された時点では、制御回路62がリセットされる。そして、1回目の送信パルス動作では、相関回路41から選択すべきビーム番号が出力されていないので、この場合には、制御回路62は、全てのビーム番号#1〜#nが指定されていると見なし、指定されたビーム番号に対応するビーム形成回路23−1〜23−nに対してON信号を出力する。
Note that the control circuit 62 is reset when power is first applied to the
次いで、ビーム形成回路21−1〜21−nは、供給されたm系統のデジタル受信データを用いてビーム形成演算を行い、各ビーム単位の受信信号を生成する。この結果、制御回路25で制御されたビーム形成回路23−1〜23−nにより、図8に示すようなペンシルビームが隣接するマルチ受信ビームが形成される。
Next, the beam forming circuits 21-1 to 21-n perform beam forming calculations using the supplied m systems of digital reception data, and generate reception signals for each beam unit. As a result, the beam forming circuits 23-1 to 23-n controlled by the
次いで、制御回路25による制御出力信号により切り替えられた、n本のビーム出力1〜nは、各対応するビーム記憶回路33−1〜33−nに供給され記憶される。
Next, the
次いで、目標検出回路35では、送信回路5からの送信タイミング信号に基づき、ビーム記憶回路33−1〜33−nから供給されたビーム出力1〜nをもとに目標検出処理を実行し、目標を検出したビーム番号及びその目標までの距離データを判定回路37に供給する。
Next, the
次いで、判定回路37では、目標検出回路35からのビーム番号及び距離データに基づいて、その目標に対して最も精度良く測角データを得ることができる測角方式を決定して、測角処理回路39に通知するとともに、その決定した測角方式に該当するビーム番号をn個のビームの中から選択して、測角処理回路39に通知する。
Next, the
次いで、測角処理回路39では、判定回路37から通知された測角方式及びその測角方式で測角すべきビーム番号のビームをビーム記憶回路33−1〜33−nから読み出し、測角処理を実行して方位データと高度データおよび距離データなどの測角データを相関回路41に出力する。
Next, the angle
次いで、相関回路41では、測角処理回路39からの測角データのうち距離データに基づいて、ビーム対応テーブル51に記憶されている相関の高いビーム番号を抽出してビーム形成回路21に設けられた制御回路25に出力する。同時に、相関回路41では、測角処理回路39からの測角データを1つの検出情報にまとめて追尾回路61に出力する。
Next, the
次いで、追尾回路61では、相関回路41から出力される検出情報(目標)についての追尾処理を行い、目標の位置に関する情報を同じく追尾情報として目標位置蓄積回路63に蓄積する。目標位置蓄積回路63では、追尾回路41による追尾結果に基づいて、目標位置を含む追尾情報を蓄積する。表示器71では、追尾回路41から出力される目標情報を表示する。
Next, the
なお、追尾回路61では、相関回路41から出力される検出情報により指定された目標の位置を捕捉追尾処理により周期的に更新するので、注目すべき目標が捜索レーダ装置1に対して相対変位しても、その目標およびその周辺範囲を常に表示器71に表示させることができる。
In the
ここで、相関回路41では、測角処理回路39からの測角データのうち距離データに基づいて、ビーム対応テーブル51に記憶されている相関の高いビーム番号を抽出する。図4に示すように、ビーム対応テーブル51には、距離データを遠距離と近距離に分け、それぞれに対応するビーム番号が記憶されているので、距離データDが例えば50Km以上の場合には、遠距離を意味しており、ビーム番号#11,#12,#13,#14,#15,#16,#17,#18,#19,#20,#21を抽出して相関回路41に出力する。さらに、相関回路41は、これらのビーム番号をビーム形成回路21に設けられた制御回路25に出力する。次いで、制御回路25では、相関回路41からのこれらのビーム番号を入力し、相関回路41により指定されたこれらのビーム番号#11,#12,#13,#14,#15,#16,#17,#18,#19,#20,#21に対応するビーム形成回路23−1〜23−nに対してON制御信号を出力する。
Here, the
この結果、受信期間には、制御回路25で制御されたビーム形成回路23−1〜23−nにより、図8に示すように、ペンシルビームが隣接するマルチ受信ビームが形成される。
As a result, in the reception period, as shown in FIG. 8, the multi-reception beams adjacent to the pencil beam are formed by the beam forming circuits 23-1 to 23-n controlled by the
すなわち、捜索レーダ装置1における最大探知距離Lにも到達する長距離の覆域領域を捜索しようとしたときは、制御回路25からの切り替え制御信号は全てON信号が出力されるので、n個全てのビーム形成回路23−1〜23−nが作動する。この結果、図8に示したように、本数の多いn個(図では11個)のビーム形成回路23−1〜23−nの出力により、遠距離の捜索領域に対し漏れが生じないように捜索して目標検出が実行される。
That is, when an attempt is made to search for a long-range coverage area that also reaches the maximum detection distance L in the
一方、距離データDが例えば50Km未満の場合には、近距離を意味しており、ビーム対応テーブル51からビーム番号#11,#13,#15,#17,#19,#21を抽出して相関回路41に出力する。この結果、目標が近距離の場合には#11〜#21のうちの偶数番号が間引かれて奇数番号のビーム番号のみが制御回路25に出力される。次いで、制御回路25では、相関回路41からのこれらのビーム番号を入力し、相関回路41により指定されたこれらのビーム番号#11,#13,#15,#17,#19,#21に対応するビーム形成回路23−1〜23−nに対してON制御信号を出力する。
On the other hand, when the distance data D is less than 50 km, for example, it means a short distance, and
この結果、図9に示す奇数番目のみの(図では6個)のビーム形成回路23−1,23−3,・・・を選択するので、図9に示すように、偶数番目のペンシルビームが間引かれたマルチ受信ビームが形成されて、隣接するビーム間の重複部分が少なく、仰角分解能が良好で、無駄のない効率的な捜索により目標検出が実行される。 As a result, only the odd-numbered (six in the figure) beam forming circuits 23-1, 23-3,... Shown in FIG. 9 are selected, and as shown in FIG. A thinned multi-reception beam is formed, and there is little overlap between adjacent beams, the elevation angle resolution is good, and the target detection is performed by an efficient search without waste.
なお、近距離での捜索において、ビーム本数を減少させても、目標からの反射受信電力が大きいので、目標の検出率が低下することはない。 Note that, in the search at a short distance, even if the number of beams is decreased, the reflected reception power from the target is large, so the target detection rate does not decrease.
また、遠距離の捜索範囲を走査するときに、ビーム間隔を狭めたとき、レーダとしての捜索範囲(仰角度範囲)は狭まるが、反対に漏れ領域は小さくなるとともに、ビーム形成時のアンテナ利得は増加するので、小さな目標に対する検出率は増加する。 In addition, when scanning a long-distance search range, when the beam interval is narrowed, the search range (elevation angle range) as a radar is narrowed, but on the contrary, the leakage area is reduced and the antenna gain at the time of beam formation is As it increases, the detection rate for small targets increases.
このように、本実施の形態では、捜索領域内に目標が存在か否かに関係なく、捜索領域内の距離に対応してビーム本数またはビーム間隔を切り替え得るように構成したので、捜索空間の漏れが少なく、また隣接するペンシルビーム間で重複する領域が少ない効率的な捜索が可能な捜索レーダ装置を提供することができる。 As described above, in the present embodiment, the configuration is such that the number of beams or the beam interval can be switched in accordance with the distance in the search area regardless of whether the target exists in the search area. It is possible to provide a search radar apparatus that can perform an efficient search with less leakage and less overlap between adjacent pencil beams.
3 送信回路
7 サーキュレータ
9 アレイアンテナ部
11−1〜11−m 受信回路
13−1〜13−m アナロク/デジタル(A/D)変換回路
21 ビーム形成回路
23−1〜23−n ビーム形成回路
25 制御回路
31 検出回路
33−1〜33−n ビーム記憶回路
35 目標検出回路
37 判定回路
39 測定処理回路
41 相関回路
51 ビーム対応テーブル
61 追尾回路
71 表示器
3 Transmitting
Claims (3)
この送信手段に接続され、複数のアンテナ素子をアレイ状に配列したアンテナ部と、
このアンテナ部から空間に向けて送信された前記レーダ送信信号の目標からの反射信号を前記アンテナ素子ごとに受信し、複数の各対応するデジタル素子信号を導出する受信手段と、
この受信手段から導出された前記複数の各対応するデジタル素子信号に対して、複数の受信ビームからなるマルチ受信ビームを形成するビーム形成手段と、
このビーム形成手段で形成されたマルチ受信ビームの出力から目標を検出して自装置から目標までの距離を出力する目標検出手段と、
この目標検出手段から検出された目標までの距離に応じてマルチ受信ビームを形成するのに有効なビーム番号を出力するビーム対応テーブルと、
このビーム対応テーブルから出力されるビーム番号に対応する受信ビームをオンするようにビーム形成手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする捜索レーダ装置。 A transmission means for generating a radar transmission signal;
An antenna unit connected to the transmission means and having a plurality of antenna elements arranged in an array; and
Receiving means for receiving a reflected signal from a target of the radar transmission signal transmitted from the antenna unit toward the space for each antenna element, and deriving a plurality of corresponding digital element signals;
Beam forming means for forming, for each of the plurality of corresponding digital element signals derived from the receiving means, a multi-receive beam comprising a plurality of receive beams;
Target detection means for detecting a target from the output of the multi-reception beam formed by the beam forming means and outputting a distance from the own apparatus to the target;
A beam correspondence table for outputting a beam number effective for forming a multi-reception beam according to the distance from the target detection means to the detected target;
A search radar apparatus comprising: control means for controlling beam forming means to turn on a reception beam corresponding to a beam number output from the beam correspondence table.
予め設定された自装置からの距離を基準値として、より近い領域を捜索するときには、より遠い領域を捜索するときよりも前記ビームの本数を減少させるかまたは前記ビーム間隔を広げるように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の捜索レーダ装置。 The beam forming means includes
When searching for a closer area using the preset distance from the device as a reference value, the number of the beams is reduced or the beam interval is increased compared to searching for a farther area. The search radar apparatus according to claim 1.
予め設定された自装置からの距離を基準値として、より近い領域を捜索するときには、より遠い領域を捜索するときよりも前記ビームの本数を減少させるようにビーム番号を記憶することを特徴とする請求項1に記載の捜索レーダ装置。
The beam correspondence table is:
The beam number is stored so as to reduce the number of the beams when searching for a closer region, when searching for a closer region, using the preset distance from the device as a reference value. The search radar device according to claim 1.
Priority Applications (1)
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008026223A (en) * | 2006-07-24 | 2008-02-07 | Toshiba Corp | Pulse radar system |
JP2008064469A (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Sogo Keibi Hosho Co Ltd | Method and device for detecting object |
JP2008180541A (en) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Mitsubishi Electric Corp | Radar system |
JP2008190873A (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-21 | Toshiba Corp | Radar system |
CN103792528A (en) * | 2014-02-11 | 2014-05-14 | 哈尔滨工程大学 | Underwater sound Bartlett beam forming method based on opposite angle load shedding |
JP2016156640A (en) * | 2015-02-23 | 2016-09-01 | 三菱電機株式会社 | Target detection device |
-
2003
- 2003-08-18 JP JP2003294337A patent/JP2005062058A/en not_active Abandoned
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008026223A (en) * | 2006-07-24 | 2008-02-07 | Toshiba Corp | Pulse radar system |
JP2008064469A (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Sogo Keibi Hosho Co Ltd | Method and device for detecting object |
JP2008180541A (en) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Mitsubishi Electric Corp | Radar system |
JP2008190873A (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-21 | Toshiba Corp | Radar system |
CN103792528A (en) * | 2014-02-11 | 2014-05-14 | 哈尔滨工程大学 | Underwater sound Bartlett beam forming method based on opposite angle load shedding |
JP2016156640A (en) * | 2015-02-23 | 2016-09-01 | 三菱電機株式会社 | Target detection device |
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