JP2005189098A - 目標検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーダ装置の覆域外から覆域内に進入してくる指定目標を検出するまでに要する時間を短縮する目標検出装置を得る。
【解決手段】 指定目標発生方向予測部２により、自身のレーダ装置以外の他のレーダ装置から取得される指定目標情報１に基づいて、指定目標が自身のレーダ装置の覆域内に進入する方向を予測し、ビーム制御部９により、その予測方向にビームを指向させるように送受信アンテナ１０を制御したことで、指定目標からの反射波１７をビーム内で捕捉する時期を早めることができ、レーダ装置の覆域外から覆域内に進入してくる指定目標を検出するまでに要する時間を短縮することができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、レーダ装置において目標の捜索および追尾を行いながら特定の目標を検出する目標検出装置に関するものである。

従来の目標検出装置としては、自身のレーダ装置での捜索によって検出した目標の内、特定の目標を継続して検出するために、目標の方位および距離を予測してビームを制御することにより効率的な目標検出を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−２７０２２号公報

従来の目標検出装置は以上のように構成されているので、自身のレーダ装置において１回も検出されていない目標に対しては、特定の方向へのビーム制御を行うことができない。従って、特定の目標について、自身のレーダ装置で１回以上検出するまでは、レーダ装置の覆域内における不特定な範囲を捜索する必要があるので、ビームで捕捉するまでに要する時間を短くすることができないなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、レーダ装置の覆域外から覆域内に進入してくる目標を検出するまでに要する時間を短縮する目標検出装置を得ることを目的とする。

この発明に係る目標検出装置は、他のレーダ装置から取得される指定目標情報に基づいて、自身のレーダ装置の覆域内における指定目標の発生方向を予測する指定目標発生方向予測手段と、指定目標の予測された発生方向に指向する送信波がアンテナから発生されるように送信処理する送信手段と、アンテナからの受信波を受信処理する受信手段と、受信手段により処理された受信信号に基づいて指定目標の位置を検出する目標検出手段とを備えたものである。

この発明によれば、レーダ装置による捜索機能により目標を捕捉しようとした場合、他のレーダ装置から取得される指定目標情報に基づいて、予測した方向に指向する送信波を発生することにより、指定目標を捕捉する時間を早めることができ、指定目標の位置を検出するまでに要する時間を短縮することができる効果がある。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるレーダ装置の目標検出装置を示すブロック図であり、図において、指定目標発生方向予測部（指定目標発生方向予測手段）２は、他のレーダ装置から取得される指定目標情報１に基づいて、自身のレーダ装置の覆域内における指定目標の発生方向を予測し、予測情報３として出力するものである。
特定方向複数ビーム発生部（送信手段）４は、予測情報３の入力に応じて予め定められた数のビームが発生するような制御情報５を出力するものである。なお、この制御情報５には予測情報３の内容が含まれるものである。
基準信号発生部（送信手段）６は、制御情報５の入力に応じて予測情報３による指定目標の発生方向にビームが指向するような制御情報７を出力すると共に、予め定められた数のビームが発生するような制御情報８を出力するものである。
ビーム制御部（送信手段）９は、制御情報７の入力に応じて送受信アンテナ部（アンテナ）１０のビーム指向を制御する制御情報１１を出力し、送信部（送信手段）１２は、制御情報８の入力に応じた所定数の所定周波数の送信種信号１３を出力するものである。なお、送受信アンテナ部１０から送信波１６が送信され、反射波１７が受信されるものである。

サーキュレータ（送信手段、受信手段）１４は、送信種信号１３を送信信号１５として通過させ、受信信号１８を受信信号１９として通過させるものである。
受信部（受信手段）２０は、受信信号１９を増幅および検波して受信信号２１を出力し、信号処理部（受信手段）２２は、受信信号２１に対して所定の処理を行い受信信号２３を出力するものである。
目標処理部（目標検出手段）２４は、受信信号２３に基づいて検出目標情報２５を算出し出力すると共に、各送信回毎に入力される受信信号２３の検出目標情報２５について相関処理し、指定目標の目標確立を行うものである。
特定目標方向予測部（目標検出手段）２６は、検出目標情報２５に基づいて、自身のレーダ装置の覆域内における指定目標の方向を予測し、予測情報２７を出力するものである。

次に動作について説明する。
レーダ装置の覆域外から覆域内に進入してくる指定目標を検出するまでに要する時間を短縮しようとした場合、他のレーダ装置からその指定目標についての指定目標情報１が指定目標発生方向予測部２に入力される。ここで、指定目標情報１とは、指定目標の位置、速度ベクトルに関する情報である。
指定目標発生方向予測部２では、入力される指定目標情報１に基づいて、自身のレーダ装置の覆域内に指定目標が進入してくる方位および仰角、すなわち、方向を予測し、予測情報３として特定方向複数ビーム発生部４に出力する。
特定方向複数ビーム発生部４では、予測情報３の入力に応じて所定数のビームが発生するような制御情報５を基準信号発生部６に出力し、基準信号発生部６では、制御情報５の入力に応じて予測情報３による指定目標の発生方向にビームが指向するような制御情報７をビーム制御部９に出力すると共に、所定数のビームが発生するような制御情報８を送信部１２に出力する。ビーム制御部９では、制御情報７の入力に応じて送受信アンテナ部１０のビーム指向を制御する制御情報１１を出力し、送信部１２では、制御情報８の入力に応じた所定数の所定周波数の送信種信号１３を出力する。
これにより、送信種信号１３がサーキュレータ１４を経て送信信号１５として送受信アンテナ部１０に供給され、送受信アンテナ部１０から送信波１６が、所定周波数で、指定目標の発生方向に指向するビームが所定数送信され、その指定目標からの反射波１７が受信される。

送受信アンテナ部１０により受信された受信信号１８は、サーキュレータ１４を経て受信信号１９として受信部２０に供給され、受信部２０では、受信信号１９を増幅および検波して信号処理部２２に出力し、信号処理部２２では、受信信号２１に対して所定の処理を行い受信信号２２を目標処理部２４に出力する。
目標処理部２４では、受信信号２３に基づいて検出目標情報２５、すなわち、指定目標の位置、速度ベクトルを算出し、特定目標方向予測部２６に出力する。特定目標方向予測部２６では、検出目標情報２５に基づいて、自身のレーダ装置の覆域内における指定目標の方向を予測し、予測情報２７を特定方向複数ビーム発生部４に出力する。
さらに、特定方向複数ビーム発生部４では、予測情報２７の入力に応じて所定数のビームが発生するような制御情報５を出力し、このようにして、各種情報を目標検出装置内で循環させることにより、送受信アンテナ部１０から逐次送信させると共に、目標処理部２４で各送信毎に入力される受信信号２３の検出目標情報２５について相関処理し、指定目標の目標確立を行い、指定目標を捕捉する。
なお、この実施の形態１では、他のレーダ装置から指定目標についての指定目標情報１が入力された時に指定目標を検出する場合について説明したが、他のレーダ装置から指定目標情報１が入力されない時には、目標処理部２４に入力される特定目標情報（図示せず）に基づいた通常の特定目標の検出が行われる。

以上のように、この実施の形態１によれば、自身のレーダ装置以外の他のレーダ装置から取得される指定目標情報１に基づいて、指定目標発生方向予測部２にて、指定目標が自身のレーダ装置の覆域内に進入する方向を予測し、その方向にビームを指向させるように制御したことで、指定目標からの反射波１７をビーム内で捕捉する時期を早めることができ、指定目標を捕捉するまでに要する時間を短縮することができる。
なお、上記実施の形態１では、特定方向複数ビーム発生部４において所定数のビームが発生するように制御するものとしたが、特定目標方向予測部２６において、検出目標情報２５に基づいて、指定目標の距離を予測し、その予測情報２７を特定方向複数ビーム発生部４に出力し、特定方向複数ビーム発生部４においてその予測された距離に応じて発生するビーム数を制御するようにしても良い。すなわち、距離が長い場合は発生するビーム数を多く、距離が短い場合は発生するビーム数を少なくすることで、目標捕捉の信頼性と省電力との両者を満たすようにしても良い。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２による目標検出装置では、目標処理部２４において、１回目の相関処理に、他のレーダ装置から取得された指定目標情報１と１回目に送信し検出される検出目標情報とを相関処理するようにしたものである。
その他の構成については、図１と同等である。

次に動作について説明する。
上記実施の形態１で説明したように、レーダ装置では、指定目標の誤検出を抑えるために、指定目標の検出を複数回繰り返し、目標処理部２４で各送信毎に入力される受信信号２３の検出目標情報について相関処理することで、指定目標の目標確立を行っている。
図２はこの発明の実施の形態２による目標検出装置の相関処理を示す説明図である。図に示すように、例えば、３回の相関処理により指定目標の目標確立を行う装置の場合、上記実施の形態１では、１回目に送信し検出される検出目標情報については対照となる情報が無いため相関処理することができず、２回目に送信し検出される検出目標情報から初めて前回に送信し検出される検出目標情報を対照として相関処理することができることから、指定目標の目標確立までに全４回の検出目標情報の検出時間が必要となる。
この実施の形態２では、１回目に送信し検出される検出目標情報については他のレーダ装置から取得された指定目標情報１を対照として相関処理し、２回目以降に送信し検出される検出目標情報については前回に送信し検出される検出目標情報を対照として相関処理することから、指定目標の目標確立までに全３回の検出目標情報の検出時間で済ますことができる。

以上のように、この実施の形態２によれば、目標処理部２４における相関処理に、他のレーダ装置から取得された指定目標情報１を使用するようにしたので、上記実施の形態１と同回数の相関処理を行う場合でも、目標確立までに要する時間を短縮することができる。

実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３によるレーダ装置の目標検出装置を示すブロック図であり、図において、指定目標発生時刻予測部（指定目標発生時刻予測手段）２８は、他のレーダ装置から取得される指定目標情報１に基づいて、自身のレーダ装置の覆域内における指定目標の発生時刻を予測し、予測情報２９として出力するものである。
特定方向複数ビーム発生部（送信手段）３０は、予測情報３，２９の入力に応じて、その発生時刻を待って予め定められた数のビームが発生するような制御情報５を出力するものである。
その他の構成については、図１と同等である。

次に動作について説明する。
指定目標発生時刻予測部２８では、入力される指定目標情報１に基づいて、自身のレーダ装置の覆域内に指定目標が進入してくる時刻を予測し、予測情報２９として特定方向複数ビーム発生部４に出力する。
特定方向複数ビーム発生部３０では、予測情報３，２９の入力に応じて、その発生時刻になるまで待機し、その発生時刻に合わせて所定数のビームが発生するような制御情報５を基準信号発生部６に出力する。
基準信号発生部６以降の動作は、上記実施の形態１と同様である。

以上のように、この実施の形態３によれば、他のレーダ装置から取得される指定目標情報１に基づいて、自身のレーダ装置の覆域内における指定目標の発生時刻を予測し、その発生時刻に合わせて所定数のビームが発生するようにしたので、指定目標が覆域内に進入するまでの時間は通常の捜索のためにビームを制御することができ、他の目標の捜索、捕捉および追尾の処理を有効に行うことができる。

この発明の実施の形態１によるレーダ装置の目標検出装置を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２による目標検出装置の相関処理を示す説明図である。 この発明の実施の形態３によるレーダ装置の目標検出装置を示すブロック図である。

符号の説明

１ 指定目標情報、２ 指定目標発生方向予測部（指定目標発生方向予測手段）、３，２７，２９ 予測情報、４，３０ 特定方向複数ビーム発生部（送信手段）、５，７，８，１１ 制御情報、６ 基準信号発生部（送信手段）、９ ビーム制御部（送信手段）、１０ 送受信アンテナ部（アンテナ）、１２ 送信部（送信手段）、１３ 送信種信号、１４ サーキュレータ（送信手段、受信手段）、１５ 送信信号、１６ 送信波、１７ 反射波、１８，１９，２１，２３ 受信信号、２０ 受信部（受信手段）、２２ 信号処理部（受信手段）、２４ 目標処理部（目標検出手段）、２５ 検出目標情報、２６ 特定目標方向予測部（目標検出手段）、２８ 指定目標発生時刻予測部（指定目標発生時刻予測手段）。

Claims (3)

1. 他のレーダ装置から取得される指定目標情報に基づいて、自身のレーダ装置の覆域内におけるその指定目標の発生方向を予測する指定目標発生方向予測手段と、
   上記指定目標発生方向予測手段により予測された上記指定目標の発生方向に指向する送信波がアンテナから発生されるように送信処理する送信手段と、
   上記アンテナからの受信波を受信処理する受信手段と、
   上記受信手段により処理された受信信号に基づいて上記指定目標の位置を検出する目標検出手段とを備えた目標検出装置。
2. 目標検出手段は、
   １回目の相関処理において、他のレーダ装置から取得された指定目標情報と１回目に検出された指定目標の位置との相関処理を行い、
   ２回目以降の相関処理において、前回検出された指定目標の位置と今回検出された指定目標の位置との相関処理を行い、
   その指定目標の位置を逐次検出すると共に、その検出した位置に応じた指定目標の方向を送信手段に逐次供給することを特徴とする請求項１記載の目標検出装置。
3. 他のレーダ装置から取得される指定目標情報に基づいて、自身のレーダ装置の覆域内におけるその指定目標の発生時刻を予測する指定目標発生時刻予測手段を備え、
   送信手段は、
   上記指定目標発生時刻予測手段により予測された上記指定目標の発生時刻に送信波がアンテナから発生されるように送信処理することを特徴とする請求項１または請求項２記載の目標検出装置。

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