JP2006220451A - Radar apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce deterioration in the accuracy of target detection information, by taking measures through estimation of processing overflow in a detection processor. <P>SOLUTION: The radar apparatus comprises a processing status recorder which records the direction of a transmission beam contained in a reception signal obtained from the detection processor, the pulse number of the transmission beam for each direction, and processing status of time required for the detection processing of the reception signal, and a processing time adjuster which calculates the detection processing time in a beam on transmission/reception schedules generated by a beam scheduler on the basis of the pulse number of the beam and the pulse number of a beam transmitted in the same transmission direction in the past in recorded processing status and its detection processing time and adjusts the transmission/reception schedules of the beam, so that when a processing overflow is estimated for the beam of the calculated detection processing time, secures a beam with high degree of importance at a site, in which the processing overflow is estimated and changes a beam with a low degree of importance. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、目標の探知情報の分析処理において精度改善を図るレーダ装置に関するものである。   The present invention relates to a radar apparatus for improving accuracy in analysis processing of target detection information.

レーダ装置において、目標情報を取得する上で障害となる電磁波雑音があるが、その一つとして、地面、海面、雨、雲等による反射波、すなわちクラッタ雑音がある。クラッタは、特にレーダの目標検出性能を低下させる要因となるため、対策が要求されてきた。従来のクラッタ対策技術としては、受信信号から目標を検出する処理において処理の無駄を減らすために、クラッタと判断された空間エリアに対して検定ビームを送受信しないようにすることで、検定リソースを確保しやすくし、目標の追随移行の遅れを防ぐという方法がある（例えば、特許文献１参照）。また、全覆域を１回走査する間の捜索ビーム照射回数と追尾ビーム照射回数とを加えた捜索データレートの上限値を予め設定しておき、全体の捜索データレートが予め設定された上限値を超えた場合に、追尾ビーム照射優先度の低い追尾目標に対する捜索データレート中の追尾ビームの照射回数を小さくするように、追尾ビーム照射間隔及び追尾ビーム照射優先度を変更するという方法がある（例えば、特許文献２参照）。   In the radar apparatus, there is electromagnetic noise that becomes an obstacle to obtaining target information, and one of them is a reflected wave from the ground, sea surface, rain, clouds, etc., that is, clutter noise. Since clutter is a factor that particularly degrades the target detection performance of the radar, countermeasures have been required. As a conventional clutter countermeasure technology, in order to reduce processing waste in the process of detecting the target from the received signal, the verification resource is secured by not transmitting / receiving the verification beam to / from the spatial area determined to be clutter. There is a method of making it easy to prevent the delay of the follow-up transition of the target (see, for example, Patent Document 1). In addition, an upper limit value of the search data rate obtained by adding the number of search beam irradiations and the number of tracking beam irradiations during one scan of the entire covered area is set in advance, and the entire search data rate is set to an upper limit value set in advance. If the tracking beam irradiation priority is exceeded, the tracking beam irradiation interval and the tracking beam irradiation priority are changed so as to reduce the number of times of tracking beam irradiation in the search data rate for the tracking target having a low tracking beam irradiation priority ( For example, see Patent Document 2).

特開２００４−１３２８０３号公報（７頁２１〜２５行、図１）Japanese Patent Laying-Open No. 2004-132803 (page 7, lines 21 to 25, FIG. 1) 特許第２６５５１２２号公報（２頁２６〜３９行）Japanese Patent No. 2655122 (page 2, lines 26 to 39)

従来のレーダ技術は、以上のように構成されているが、受信信号を検出処理する際の計算量が大きくなりすぎて処理溢れが発生すると、検出処理の遅れが解消するまで受信信号を捨て続けるため、目標の探知情報の精度が大きく低下するという問題点があった。例えば特許文献１によるものは、各フレームにおける検定リソースを確保しやすくし、目標の追随移行の遅れを防ぐという効果を奏するとしているが、検定モードを有するレーダ装置は少なく、また検定モードを有するレーダ装置であったとしても、受信信号を検出処理する際の計算量が大きくなりすぎて処理溢れが発生すると、検出処理の遅れが解消するまで受信信号を捨て続けることから、目標の探知情報の精度は大きく低下することになる。また、特許文献２によるものは、予め定められた捜索データレートの上限値を越えた場合に優先度が低い追尾目標に対する照射回数を小さくするが、特許文献１の場合と同様に、受信信号を検出処理する際の計算量については考慮されておらず、受信信号を検出処理する際の計算量が大きくなりすぎて処理溢れが発生すると、検出処理の遅れが解消するまで受信信号を捨て続けることから、目標の探知情報の精度が大きく低下する。   The conventional radar technology is configured as described above. However, if the amount of calculation when detecting the received signal becomes too large and processing overflow occurs, the received signal is continuously discarded until the delay in the detection processing is resolved. Therefore, there is a problem that the accuracy of target detection information is greatly reduced. For example, Patent Document 1 describes that it is easy to secure verification resources in each frame and prevents delays in the tracking of the target. However, there are few radar devices having the verification mode, and radars having the verification mode. Even if it is a device, if the amount of computation when detecting the received signal becomes too large and processing overflow occurs, the received signal will continue to be discarded until the delay in detection processing is resolved, so the accuracy of the target detection information Will be greatly reduced. Further, according to Patent Document 2, the number of times of irradiation with respect to a tracking target having a low priority is reduced when a predetermined upper limit of the search data rate is exceeded. The amount of calculation at the time of detection processing is not taken into account, and if the amount of calculation at the time of detection processing of the received signal becomes too large and processing overflow occurs, the received signal will continue to be discarded until the delay of the detection processing is resolved Therefore, the accuracy of the target detection information is greatly reduced.

この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、処理溢れを予測して対処措置をとることで、目標の探知情報の精度低下を抑えることのできるレーダ装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain a radar apparatus capable of suppressing deterioration in accuracy of target detection information by predicting processing overflow and taking countermeasures. To do.

この発明に係るレーダ装置は、ビームの送信及び受信スケジュールに従ってビームを送信し、目標からの反射波のビームを受信して受信信号を得るアンテナ及び送受信機と、受信信号の中から目標を検出して探知情報を抽出する検出処理器と、抽出された探知情報に基づいて、次回の追尾用ビームに対する送信時刻及びその時刻における目標の位置を算出すると共に、目標の重要度を決定し、当該重要度に応じた次回の追尾用ビームの制御情報を生成する追尾用ビーム制御器と、生成された制御情報に基づいて、ビームの送信及び受信において前記アンテナ及び送受信機のハードウェア資源が競合しないように調整したビームの送信及び受信スケジュールを生成するビームスケジューラとを備えたレーダ装置において、検出処理器から得られる受信信号に含まれる送信ビームの方向、方向ごとの送信ビームのパルス数及び受信信号の検出処理に要した時間の処理状態を記録する処理状態記録器と、ビームスケジューラで生成された送信及び受信スケジュール上のビームにおける検出処理時間を、当該ビームのパルス数及び記録された処理状態にある過去に同じ送信方向に送信したビームのパルス数とその検出処理時間に基づいて算出し、算出された検出処理時間のビームに処理溢れが予測された場合に、処理溢れが予測された個所の重要度の高いビームを確保して重要度の低いビームを変更するようビームの送信及び受信スケジュールを調整する処理時間調整器とを備えたものである。   The radar apparatus according to the present invention transmits a beam in accordance with a beam transmission and reception schedule, receives a reflected wave beam from the target and obtains a received signal, and detects the target from the received signal. Based on the detection processor that extracts detection information and the extracted detection information, the transmission time for the next tracking beam and the position of the target at that time are calculated, the importance of the target is determined, The tracking beam controller that generates control information for the next tracking beam according to the degree, and the hardware resources of the antenna and the transceiver do not compete in beam transmission and reception based on the generated control information Obtained from a detection processor in a radar apparatus comprising a beam scheduler for generating a beam transmission and reception schedule adjusted to A processing state recorder that records the direction of the transmission beam included in the reception signal, the number of pulses of the transmission beam for each direction, and the processing state of the time required for the detection processing of the reception signal, and the transmission and reception schedule generated by the beam scheduler The detection processing time in the upper beam is calculated based on the number of pulses of the beam and the number of pulses of the beam transmitted in the same transmission direction in the past in the recorded processing state and the detection processing time, and the calculated detection processing When processing overflow is predicted for a beam of time, processing time for adjusting the beam transmission and reception schedule to secure a beam with high importance at the location where processing overflow is predicted and change the beam with low importance And a regulator.

この発明によれば、処理状態記録器と処理時間調整器を設けることにより、検出処理器において発生する処理溢れを予測し、予測された個所のビームの送信及び受信スケジュールを変更して処理溢れを防止するようにしたので、目標の探知情報の精度低下を最小限にとどめることができる効果がある。   According to the present invention, by providing the processing state recorder and the processing time adjuster, the processing overflow occurring in the detection processing unit is predicted, and the transmission and reception schedules of the beam at the predicted location are changed to thereby prevent the processing overflow. Since this is prevented, there is an effect that it is possible to minimize a decrease in accuracy of target detection information.

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構成を示すブロック図である。
レーダ装置は、アンテナ及び送受信機１０、検出処理器２０、追尾用ビーム制御器３０、ビームスケジューラ４０、処理状態記録器５０及び処理時間調整器６０を備えている。
アンテナ及び送受信機１０は、ビームの送信及び受信スケジュールに従ってビームを送信し、目標からの反射波のビームを受信して受信信号を得る手段である。検出処理器２０は、アンテナ及び送受信機１０で受信した受信信号の中から目標を検出して探知情報を抽出する手段である。追尾用ビーム制御器３０は、検出処理器２０の探知情報に基づいて、次回の追尾用ビームに対する送信時刻及びその時刻における目標の位置を算出すると共に、目標の重要度を決定し、当該重要度に応じた次回の追尾用ビームの制御情報を生成する手段である。ここで、目標の重要度とは、レーダで探索しようとしている目標の種類、探索状況、探索後の利用性などに応じて求められるものである。対象とする目標が、特許文献２に示されるように、例えばプロペラ機、ジェット機、ミサイルなどの飛翔体である場合、その脅威度に応じて追尾ビームの照射優先度を設定しておくが、この照射優先度は「目標の重要度」の一つに相当する。この場合の重要度は、追尾目標の位置、速度及び加速度などの計測情報に対して予め決めたデータを用いて判定し設定されることになる。また、特開平９−１８４８８１号公報に示されるように、目標からの受信レベルが低く、測角からの精度が得られない場合に、受信レベルを上げるためにその目標に対して優先的に電波を発射するようにする方法があるが、この目標に対しては「目標の重要度」を高く設定することになる。この場合、重要度は、受信レベルを含めた計測情報に対して予め決めたデータを用いて判定し設定されることになる。 Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
The radar apparatus includes an antenna and transceiver 10, a detection processor 20, a tracking beam controller 30, a beam scheduler 40, a processing state recorder 50, and a processing time adjuster 60.
The antenna and the transceiver 10 are means for transmitting a beam according to a beam transmission and reception schedule, and receiving a reflected wave beam from a target to obtain a received signal. The detection processor 20 is means for detecting a target from the received signals received by the antenna and the transceiver 10 and extracting detection information. The tracking beam controller 30 calculates the transmission time for the next tracking beam and the position of the target at that time based on the detection information of the detection processor 20, determines the importance of the target, and determines the importance. This is means for generating control information for the next tracking beam in accordance with. Here, the importance level of the target is obtained according to the type of the target to be searched by the radar, the search status, the usability after the search, and the like. As shown in Patent Document 2, when the target target is a flying object such as a propeller aircraft, a jet aircraft, or a missile, the irradiation priority of the tracking beam is set according to the threat level. The irradiation priority corresponds to one of “target importance”. The importance in this case is determined and set using predetermined data for measurement information such as the position, speed and acceleration of the tracking target. Also, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-184881, when the reception level from the target is low and the accuracy from the angle measurement cannot be obtained, the radio wave is preferentially given to the target in order to increase the reception level. Although there is a method of firing, the “target importance” is set high for this target. In this case, the importance is determined and set using data predetermined for the measurement information including the reception level.

ビームスケジューラ４０は、制御情報に基づいてビームの送信及び受信においてアンテナ及び送受信機１０のハードウェア資源が競合しないように調整したビームの次回に予定する送信及び受信スケジュールを生成する手段である。なお、ここでいうハードウェア資源とは、複数のビームを送信または受信するためのそれぞれの回路（例えば送受信モジュール）やアンテナのことであり、したがって、同一のハードウェアでビームの送信及び受信を行わないようにその資源の動作を管理する必要がある。また、複数のアンテナ（例えばフェーズドアレーアンテナ）を備えたレーダでは、各アンテナの送受信のタイミングを決めておいて、ハードウェアに故障が生じないようにする必要がある。そのためのハードウェアの動作順序を整えるのがビームスケジューラ４０で生成される、ビームの送信及び受信スケジュールである。
処理状態記録器５０は、検出処理器２０から得られる受信信号に含まれる送信時のビームの方向とパルス数、及び受信信号の処理に要した時間等の処理状態を記録する手段である。処理時間調整器６０は、次回に予定する送信及び受信スケジュールと記録された過去の処理状態を照合して検出処理器２０における処理溢れを予測し、処理溢れが予測された場合には、予測された個所の重要度の高いビームを確保して重要度の低いビームを変更するようにビームの送信及び受信スケジュールを調整する手段である。 The beam scheduler 40 is a means for generating a beam transmission and reception schedule scheduled for the next time, adjusted so that the hardware resources of the antenna and the transceiver 10 do not compete in the transmission and reception of the beam based on the control information. Note that the hardware resource here is a circuit (for example, a transmission / reception module) or an antenna for transmitting or receiving a plurality of beams, and therefore, transmission and reception of beams are performed by the same hardware. It is necessary to manage the operation of the resource so that there is no. Further, in a radar equipped with a plurality of antennas (for example, phased array antennas), it is necessary to determine the transmission / reception timing of each antenna so that no hardware failure occurs. The beam transmission and reception schedule generated by the beam scheduler 40 arranges the hardware operation order.
The processing state recorder 50 is means for recording the processing state such as the beam direction and the number of pulses at the time of transmission included in the received signal obtained from the detection processor 20 and the time required for processing the received signal. The processing time adjuster 60 collates the transmission and reception schedules scheduled for the next time with the recorded past processing state to predict the processing overflow in the detection processor 20, and is predicted when the processing overflow is predicted. It is a means for adjusting the beam transmission and reception schedule so as to secure a beam with high importance at a certain location and change the beam with low importance.

次に動作について説明する。
アンテナ及び送受信機１０は、目標に対してビームの送信を行い、目標からの反射波のビームの受信を行い、その受信ビームの受信信号を周波数変換及び検波する。検出処理器２０では、検波後の受信信号を予め設定された閾値と大小比較して目標を検出し、さらに、その目標の位置、速度、加速度及び進行方向等を抽出して目標の探知情報として追尾用ビーム制御器３０に出力する。 Next, the operation will be described.
The antenna / transmitter / receiver 10 transmits a beam to a target, receives a beam of a reflected wave from the target, and performs frequency conversion and detection on the received signal of the received beam. The detection processor 20 detects the target by comparing the received signal after detection with a preset threshold value, and further extracts the target position, velocity, acceleration, traveling direction, etc. as target detection information. Output to the tracking beam controller 30.

追尾用ビーム制御器３０では、検出処理器２０から入力された目標の探知情報に基づいて、目標に対する次回の追尾用ビームの送信時刻及びその時刻における目標の位置を算出すると共に、目標の重要度を決定し、その重要度に応じた次回の追尾用ビームの制御情報を生成してビームスケジューラ４０へ出力する。この場合、目標の重要度は、探知情報である、目標の位置、速度、加速度及び進行方向等から判断される。この制御情報を受けたビームスケジューラ４０は、捜索用ビームと追尾用ビームの間でハードウェア資源（おもにアンテナ）が競合しないようにビームの送信及び受信スケジュールを作成して、処理時間調整器６０へ出力する。ここで、捜索用ビームは、ビームを送信及び受信する方位角と俯仰角を順次に変えながら、予め定められた覆域を、予め定められた時間幅で覆うように送信及び受信されるビームであり、重要度が予め方向ごとに設定されている。一方、追尾用ビームは、検出された目標を狙って目標の重要度に応じて送信及び受信されるビームであり、検出された目標の重要度は、追尾用ビーム制御器３０において探知情報に基づいて設定された値である。   The tracking beam controller 30 calculates the next tracking beam transmission time with respect to the target and the position of the target at that time based on the target detection information input from the detection processor 20, and the importance of the target. , Control information for the next tracking beam corresponding to the importance is generated and output to the beam scheduler 40. In this case, the importance level of the target is determined from the target position, speed, acceleration, traveling direction, and the like, which are detection information. Upon receiving this control information, the beam scheduler 40 creates beam transmission and reception schedules so that hardware resources (mainly antennas) do not compete between the search beam and the tracking beam, and sends the schedule to the processing time adjuster 60. Output. Here, the search beam is a beam that is transmitted and received so as to cover a predetermined coverage with a predetermined time width while sequentially changing the azimuth and elevation angle for transmitting and receiving the beam. Yes, the importance is set in advance for each direction. On the other hand, the tracking beam is a beam transmitted and received according to the importance of the target aiming at the detected target. The importance of the detected target is based on detection information in the tracking beam controller 30. Is the set value.

また、検出処理器２０からは、送信ビームの方向、方向ごとの送信ビームのパルス数、及びその送信ビームに対応する受信信号の検出処理に要した時間が抽出されるようになっており、これらは処理状態記録器５０において記録される。処理時間調整器６０では、ビームスケジューラ４０から入力された次回に予定したビームの送信及び受信スケジュールの内容を処理状態記録器５０の記録データと照合し、入力されたビームの送信及び受信スケジュールのとおりにビームを送信及び受信した場合に検出処理器２０で処理溢れが発生しないかを判定する。この場合、次回に予定したビームの送信及び受信スケジュール上のビームＢnにおける検出処理時間Ｐｔnは、処理状態記録器５０から取得したデータ、すなわち過去に上記ビームＢnと同じ送信方向に送信したビームのパルス数とその検出処理時間から、パルスあたりに要した検出処理時間を算出し、それを送信ビームＢnのパルス数に掛けることで得られる。 The detection processor 20 extracts the direction of the transmission beam, the number of pulses of the transmission beam for each direction, and the time required for the detection processing of the received signal corresponding to the transmission beam. Is recorded in the processing status recorder 50. The processing time adjuster 60 collates the contents of the next scheduled beam transmission and reception schedule input from the beam scheduler 40 with the recording data of the processing state recorder 50, and follows the input beam transmission and reception schedule. When the beam is transmitted and received, the detection processor 20 determines whether or not processing overflow occurs. In this case, the detection processing time Pt n for the beam B n on the next scheduled beam transmission and reception schedule is the data acquired from the processing state recorder 50, that is, transmitted in the same transmission direction as the beam B n in the past. It is obtained by calculating the detection processing time required for each pulse from the number of pulses of the beam and its detection processing time, and multiplying it by the number of pulses of the transmission beam Bn .

処理時間調整器６０における判定と検出処理時間の調整の例を図２により説明する。時間を横軸で表わし、ビームＢn（１≦ｎ≦８）の受信時刻をＲｔn、ビームＢnの受信信号の検出処理に要する時間をＰｔnとして表わしている。
図２（Ａ）と図２（Ｂ）はビームスケジューラ４０で得られたビームの送信及び受信スケジュールを示したものであるが、図２（Ａ）の場合、時刻Ｒｔnに受信した信号の検出処理時間Ｐｔnはいずれも次の受信時刻Ｒｔn+1よりも早いことから、処理時間調整器６０では、検出処理器２０で処理が溢れることはないと判定される。一方、図２（Ｂ）の場合は、検出処理時間Ｐｔ6の終端が次の受信時刻Ｒｔ7よりも遅くなっていることから、処理時間調整器６０は、ビームＢ7の受信信号は検出処理器２０から溢れて捨てられると判定する。次に、処理時間調整器６０では、ビームＢ6の重要度とビームＢ7の重要度を比較し、ビームＢ7の方が重要であれば、ビームＢ6の検出処理時間Ｐｔ6の長さが時間幅Ｒｔ7−Ｒｔ6以下となるまで、ビームＢ6の送信パルス数を減らすようにビームの送信及び受信スケジュールを調整する。図２（Ｃ）はこの調整後の様子を表わしており、ビームＢ6の検出処理時間Ｐｔ6が短縮された結果、ビームＢ7の検出処理時間Ｐｔ7の始端時刻がＲｔ7と等しくなっている。このように調整されたビームの送信及び受信スケジュールによって、次回のビームの送信及び受信が行われるので、その結果、受信信号の検出処理において重要度の高い方のビームＢ7の処理溢れは防止することができる。 An example of determination in the processing time adjuster 60 and adjustment of the detection processing time will be described with reference to FIG. Represents the time at the horizontal axis represents the reception time Rt n of the beam B n (1 ≦ n ≦ 8 ), the time required for detection processing of the received signal of the beam B n as Pt n.
FIGS. 2A and 2B show beam transmission and reception schedules obtained by the beam scheduler 40. In the case of FIG. 2A, detection of a signal received at time Rt n is shown. Since the processing time Pt n is earlier than the next reception time Rt n + 1 , the processing time adjuster 60 determines that the detection processor 20 does not overflow the processing. On the other hand, in the case of FIG. 2B, since the end of the detection processing time Pt 6 is later than the next reception time Rt 7 , the processing time adjuster 60 detects the received signal of the beam B 7. It is determined that the container 20 overflows and is discarded. Next, the processing time adjuster 60 compares the importance of the beam B 6 with the importance of the beam B 7. If the beam B 7 is more important, the length of the detection processing time Pt 6 of the beam B 6 Until the time width becomes equal to or less than the time width Rt 7 -Rt 6 , the beam transmission and reception schedules are adjusted to reduce the number of transmission pulses of the beam B 6 . FIG. 2 (C) represents the state after the adjustment, the result of the detection processing time Pt 6 of the beam B 6 is shortened, start time of the detection processing time Pt 7 of the beam B 7 becomes equal to Rt 7 Yes. Since the next beam transmission and reception are performed according to the beam transmission and reception schedule adjusted in this way, as a result, processing overflow of the beam B 7 having higher importance in the detection process of the received signal is prevented. be able to.

以上のように、この実施の形態１によれば、検出処理器２０から得られる受信信号に含まれる送信ビームの方向、方向ごとの送信ビームのパルス数及び受信信号の検出処理器２０における検出処理に要した時間の処理状態を処理状態記録器５０で記録しておき、処理時間調整器６０において、ビームスケジューラ４０で生成された送信及び受信スケジュール上のビームにおける検出処理時間を、当該ビームのパルス数及び記録された処理状態にある過去に同じ送信方向に送信したビームのパルス数とその検出処理時間に基づいて算出し、算出された検出処理時間のビームに処理溢れが予測された場合に、処理溢れが予測された個所の重要度の高いビームを確保して重要度の低いビームの送信パルス数を減らすようビームの送信及び受信スケジュールを調整するようにしたものである。したがって、処理溢れが予測された個所のビームの送信及び受信スケジュールを変更して処理溢れを防止するようにしたので、目標の探知情報の精度低下を最小限にとどめることができる効果が得られる。   As described above, according to the first embodiment, the direction of the transmission beam included in the reception signal obtained from the detection processor 20, the number of pulses of the transmission beam for each direction, and the detection processing in the detection processor 20 of the reception signal The processing state recording unit 50 records the processing state for the time required for the processing, and the processing time adjustment unit 60 determines the detection processing time for the beam on the transmission and reception schedules generated by the beam scheduler 40 as the pulse of the beam. Number and the number of pulses of the beam transmitted in the same transmission direction in the past in the recorded processing state and its detection processing time, and when processing overflow is predicted for the beam of the calculated detection processing time, Beam transmission and reception schedules to secure high-importance beams at places where processing overflow is predicted and reduce the number of transmission pulses for low-importance beams It is obtained so as to adjust the Lumpur. Accordingly, the beam transmission and reception schedules where the processing overflow is predicted are changed to prevent the processing overflow, so that an effect of minimizing the accuracy of target detection information can be obtained.

実施の形態２．
この実施の形態２の処理時間調整器６０における判定と検出処理時間の調整の動作を図３に示す。
上記図２（Ｂ）と同じ図３（Ｂ）に示すような検出処理器２０で処理溢れが起る状況において、この実施の形態２の処理時間調整器６０では、ビームＢ6の重要度とビームＢ7の重要度を比較し、ビームＢ7の方が重要な場合、重要度の低い方のビームＢ6を送信しないようにしてビームスケジューラ４０からのビームの送信及び受信スケジュールを調整する。この調整方法によれば、図３（Ｃ）に示すように、処理溢れが予測された個所の重要度の低いビームＢ6の送信パルスを削除して送信しないようにしたビームの送信及び受信スケジュールが得られ、重要度の高い方のビームＢ7の検出処理時間Ｐｔ7の始端時刻がＲｔ7に等しくなり、結果として、実施の形態１と同様の効果が得られる。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 shows the determination and detection processing time adjustment operations in the processing time adjuster 60 of the second embodiment.
In a situation where processing overflow occurs in the detection processor 20 as shown in FIG. 3B, which is the same as FIG. 2B, the processing time adjuster 60 of the second embodiment determines the importance of the beam B 6 and The importance of the beam B 7 is compared. If the beam B 7 is more important, the beam B 6 from the beam scheduler 40 is adjusted so that the beam B 6 having the lower importance is not transmitted. According to this adjustment method, as shown in FIG. 3C, a beam transmission and reception schedule in which the transmission pulse of the beam B 6 having a low importance level at which the processing overflow is predicted is deleted so as not to be transmitted. And the start time of the detection processing time Pt 7 of the beam B 7 having the higher importance is equal to Rt 7 , and as a result, the same effect as in the first embodiment is obtained.

実施の形態３．
この実施の形態３の処理時間調整器６０における判定と検出処理時間の調整の動作を図４に示す。上記図２（Ｂ）と同じ図４（Ｂ）に示すような検出処理器２０で処理溢れが起る状況において、この実施の形態３の処理時間調整器６０では、ビームＢ6の方向とビームＢ7の方向が隣接している場合であって、両ビームとも重要度が低い場合には、ビームＢ6とビームＢ7をまとめて双方を覆うように指向性を制御する１本のファンビームＢ6~7となるようにビームスケジューラ４０からのビームの送信及び受信スケジュールを調整する。この調整方法によれば、図４（Ｃ）に示すように、処理溢れが予測された個所の重要度の低いビーム複数本を１本のファンビームにまとめたビームの送信及び受信スケジュールが得られ、結果として、実施の形態１と同様の効果が得られる。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 shows the determination and detection processing time adjustment operations in the processing time adjuster 60 of the third embodiment. In a situation where processing overflow occurs in the detection processor 20 as shown in FIG. 4B, which is the same as FIG. 2B, the processing time adjuster 60 of the third embodiment uses the direction of the beam B 6 and the beam When the direction of B 7 is adjacent and both beams are of low importance, one fan beam that controls the directivity so as to cover both the beams B 6 and B 7 together. adjusting the transmission and reception schedule of the beam from the beam scheduler 40 so that the B 6 ~ 7. According to this adjustment method, as shown in FIG. 4 (C), a beam transmission and reception schedule is obtained in which a plurality of low-importance beams where processing overflow is predicted are combined into one fan beam. As a result, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４によるレーダ装置の構成を示すブロック図で、図において、図１に相当する構成部分には同一符号を付す。図５は、アンテナ及び送受信機１０と検出処理器２０の間にバッファ７０を備えている点が図１と異なっている。図５のようにバッファ７０を具備したレーダ装置の場合、検出処理器２０の処理時間に合わせられるようバッファ７０により受信信号に遅延が与えられるので、ある程度処理溢れを防ぐことが可能であるが、限界もある。
図６（Ａ）の場合、図２（Ａ）と同じで、時刻Ｒｔnに受信した信号の検出処理時間Ｐｔnはいずれも次の受信時刻Ｒｔn+1よりも早いことから、処理時間調整器６０では、検出処理器２０で処理が溢れることはないと判定される。一方、図６（Ｂ）に示すようなビームスケジューラ４０で生成されたビームの送信及び受信スケジュールの場合、検出処理時間Ｐｔ4の終端が時刻Ｒｔ6になっていることから、処理時間調整器６０では、時刻Ｒｔ5に受信するビームＢ5の受信信号が検出処理器２０から溢れて捨てられることになると判定する。バッファ７０を具備していてもこのような状況が起るのは、処理のリアルタイム性を回復することが優先されるためである。この図６（Ｂ）のような状況に対して、この実施の形態４の処理時間調整器６０では、検出処理時間Ｐｔnの終端時刻が時刻Ｒｔn+1よりも遅くなるビームＢnを探し出す。図６（Ｂ）では、ビームＢ3の検出処理時間Ｐｔ3の終端時刻が時刻Ｒｔ4よりも遅くなっているので、検出処理時間Ｐｔ3とＰｔ4を短くすることでビームＢ5のための検出処理時間Ｐｔ5を確保する。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, components corresponding to those in FIG. FIG. 5 is different from FIG. 1 in that a buffer 70 is provided between the antenna / transceiver 10 and the detection processor 20. In the case of the radar apparatus having the buffer 70 as shown in FIG. 5, since the received signal is delayed by the buffer 70 so as to match the processing time of the detection processor 20, it is possible to prevent processing overflow to some extent. There are limits.
For FIG. 6 (A), the same as FIG. 2 (A), the since earlier than the reception time Rt n + 1 are both detection processing time Pt n of the next received signal in time Rt n, the processing time adjustment In the device 60, it is determined that the processing does not overflow in the detection processor 20. On the other hand, in the case of the beam transmission and reception schedules generated by the beam scheduler 40 as shown in FIG. 6B, the end of the detection processing time Pt 4 is time Rt 6 , so the processing time adjuster 60 Then, it is determined that the received signal of the beam B 5 received at time Rt 5 overflows from the detection processor 20 and is discarded. The reason why such a situation occurs even if the buffer 70 is provided is that priority is given to restoring real-time processing. In the situation as shown in FIG. 6B, the processing time adjuster 60 according to the fourth embodiment searches for a beam B n whose end time of the detection processing time Pt n is later than the time Rt n + 1. . In FIG. 6B, since the end time of the detection processing time Pt 3 of the beam B 3 is later than the time Rt 4 , the detection processing times Pt 3 and Pt 4 are shortened so that the beam B 5 is detected. The detection processing time Pt 5 is secured.

ここで、ビームＢ3の重要度をα、ビームＢ4の重要度をβと表わし、ビームＢ3の送信パルス数をａ個、ビームＢ4の送信パルス数をｂ個とし、ビームＢ3の方向におけるパルスあたりの検出処理時間をｕ秒、ビームＢ4の方向におけるパルスあたりの検出処理時間をｖ秒とする。処理時間調整器６０は、ビームＢ3の送信パルス数をａ×（１−ｘ÷α）個に減らすことでビームＢ3の検出処理時間Ｐｔ3をａ×（１−ｘ÷α）×ｕ秒に短縮し、ビームＢ4の送信パルス数をｂ×（１−ｘ÷β）個に減らすことでビームＢ4の検出処理時間Ｐｔ4をｂ×（１−ｘ÷β）×ｖ秒に短縮して、ビームＢ5の検出処理時間Ｐｔ5を確保することができる数値ｘを算出する。次に、その数値ｘを用いてビームＢ3及びビームＢ4の送信パルス数を変更して、例えば図６（ｃ）に示すビームの送信及び受信スケジュールを得る。
図６（ｃ）は、重要度α＞βである場合の処理時間調整器６０によるビームの送信及び受信スケジュールの調整後の様子を表わしている。ここでは、ビームＢ3の検出処理時間Ｐｔ3及びビームＢ4の検出処理時間Ｐｔ4が短縮された結果、ビームＢ5の検出処理時間Ｐｔ5が確保されている。 Here, the importance of the beam B 3 is expressed as α, the importance of the beam B 4 is expressed as β, the number of transmission pulses of the beam B 3 is a, the number of transmission pulses of the beam B 4 is b, and the beam B 3 The detection processing time per pulse in the direction is u seconds, and the detection processing time per pulse in the direction of the beam B 4 is v seconds. Processing time adjuster 60, the number of transmission pulses of the beam B 3 a × (1-x ÷ α) the detection processing time Pt 3 beams B 3 by reducing the number a × (1-x ÷ α ) × u By reducing the number of transmission pulses of the beam B 4 to b × (1−x ÷ β), the detection processing time Pt 4 of the beam B 4 is reduced to b × (1−x ÷ β) × v seconds. for short, to calculate a numerical value x that it is possible to ensure detection processing time Pt 5 of the beam B 5. Next, the number of transmission pulses of the beam B 3 and the beam B 4 is changed using the numerical value x to obtain a beam transmission and reception schedule shown in FIG. 6C, for example.
FIG. 6C shows a state after the beam transmission and reception schedule adjustment by the processing time adjuster 60 when the importance α> β. Here, a result of detection processing time Pt 4 detection processing time Pt 3 and the beam B 4 of the beam B 3 is shortened, the detection processing time Pt 5 of the beam B 5 is ensured.

以上のように、この実施の形態４によれば、アンテナ及び送受信機１０と検出処理器２０の間に十分な大きさのバッファ７０を具備したレーダ装置においても、検出処理器２０で処理溢れが予測された個所の重要度の低いビームの送信パルス数を減らし、重要度の高いビームを確保したビームの送信及び受信スケジュールを調整するようにしたので、目標の探知情報の精度低下を最小限にとどめることができる効果が得られる。   As described above, according to the fourth embodiment, even in a radar apparatus having a sufficiently large buffer 70 between the antenna / transmitter / receiver 10 and the detection processor 20, the detection processor 20 causes processing overflow. The number of transmission pulses of the less important beam at the predicted location is reduced, and the transmission and reception schedules of the beam that secures the higher importance beam are adjusted, so the accuracy degradation of the target detection information is minimized. The effect which can be stopped is acquired.

実施の形態５．
この実施の形態５は、上記実施の形態４と同様に、アンテナ及び送受信機１０と検出処理器２０の間にバッファ７０を具備しているレーダ装置を対象としたものである。この実施の形態５の処理時間調整器６０における判定と検出処理時間の調整の動作を図７に示す。
上記図６（Ｂ）と同じ図７（Ｂ）に示すような検出処理器２０で処理溢れが起る状況において、この実施の形態５の処理時間調整器６０では、ビームＢ3、ビームＢ4及びビームＢ5のうちで、ビームＢ3が最も重要度が低い場合には、ビームＢ3についてのみ送信パルス数を減らすようにビームスケジューラ４０からのビームの送信及び受信スケジュールを調整する。また、一方、ビームＢ4の重要度が最も低い場合には、ビームＢ4についてのみ送信パルス数を減らすようにビームの送信及び受信スケジュールの調整を行う。
この調整方法によれば、例えば図７（Ｃ）に示すように、処理溢れが予測された個所でビームＢ4の重要度が最も低い場合には、その送信パルス数を減らし、重要度が高いビームＢ5の検出処理時間Ｐｔ5を確保したビームの送信及び受信スケジュールが得られ、結果として、実施の形態４と同様の効果が得られる。 Embodiment 5. FIG.
The fifth embodiment is intended for a radar apparatus having a buffer 70 between the antenna / transceiver 10 and the detection processor 20 as in the fourth embodiment. FIG. 7 shows operations for determination and adjustment of detection processing time in the processing time adjuster 60 of the fifth embodiment.
In the situation where processing overflow occurs in the detection processor 20 as shown in FIG. 7B, which is the same as FIG. 6B, the processing time adjuster 60 of the fifth embodiment uses the beams B 3 and B 4. When the beam B 3 is the least important among the beams B 5 , the beam transmission and reception schedule from the beam scheduler 40 is adjusted so as to reduce the number of transmission pulses only for the beam B 3 . On the other hand, when the importance of the beam B 4 is the lowest, the beam transmission and reception schedules are adjusted so as to reduce the number of transmission pulses only for the beam B 4 .
According to this adjustment method, for example, as shown in FIG. 7C, when the importance of the beam B 4 is the lowest at the place where the processing overflow is predicted, the number of transmission pulses is reduced and the importance is high. obtained detection processing transmission and reception schedule of the beam to allow time Pt 5 of the beam B 5, as a result, the same effect as the fourth embodiment can be obtained.

実施の形態６．
この実施の形態６も、上記実施の形態４と同様に、アンテナ及び送受信機１０と検出処理器２０の間にバッファ７０を具備しているレーダ装置を対象としたものである。この実施の形態６の処理時間調整器６０における判定と検出処理時間の調整の動作を図８に示す。
上記図６（Ｂ）と同じ図８（Ｂ）に示すような検出処理器２０で処理溢れが起る状況において、この実施の形態６の処理時間調整器６０では、ビームＢ3、ビームＢ4及びビームＢ5のうちで、ビームＢ3が最も重要度が低い場合、ビームＢ3を送信しないようにビームの送信及び受信スケジュールを調整する。また、ビームＢ4が最も重要度が低い場合には、ビームＢ4を送信しないようにビームの送信及び受信スケジュールを調整する。
この調整方法によれば、例えば図８（Ｃ）に示すように、処理溢れが予測された個所で、ビームＢ4の重要度が最も低い場合には、ビームＢ4を送信しないため、重要度が高いビームＢ5の検出処理時間Ｐｔ5が確保されたビームの送信及び受信スケジュールが得られ、結果として、実施の形態４と同様の効果が得られる。 Embodiment 6 FIG.
The sixth embodiment is also intended for a radar apparatus having a buffer 70 between the antenna / transmitter / receiver 10 and the detection processor 20 as in the fourth embodiment. FIG. 8 shows operations for determination and adjustment of detection processing time in the processing time adjuster 60 of the sixth embodiment.
In a situation where processing overflow occurs in the detection processor 20 as shown in FIG. 8B, which is the same as FIG. 6B, the processing time adjuster 60 of the sixth embodiment uses the beams B 3 and B 4. When the beam B 3 is the least important among the beams B 5 , the beam transmission and reception schedules are adjusted so as not to transmit the beam B 3 . When the beam B 4 is the least important, the beam transmission and reception schedule is adjusted so as not to transmit the beam B 4 .
According to this adjustment method, for example, as shown in FIG. 8C, the beam B 4 is not transmitted when the importance of the beam B 4 is the lowest at the place where the processing overflow is predicted. can obtain high beam B 5 detection process transmission and reception schedule time Pt 5 is secured a beam, as a result, the same effect as the fourth embodiment can be obtained.

実施の形態７．
この実施の形態７も、上記実施の形態４と同様に、アンテナ及び送受信機１０と検出処理器２０の間にバッファ７０を具備しているレーダ装置を対象としたものである。この実施の形態７の処理時間調整器６０における判定と検出処理時間の調整の動作を図９に示す。
上記図６（Ｂ）と同じ図９（Ｂ）に示すような検出処理器２０で処理溢れが起る状況において、この実施の形態７の処理時間調整器６０では、ビームＢ3の重要度とビームＢ4の重要度のいずれもがビームＢ5の重要度よりも低く、かつビームＢ3の方向とビームＢ4の方向が隣接している場合には、ビームＢ3とビームＢ4をまとめて双方を覆うように指向性を制御する１本のファンビームＢ3~4となるようにビームスケジューラ４０からのビームの送信及び受信スケジュールを調整する。
この調整方法によれば、図９（Ｃ）に示すように、処理溢れが予測された個所の重要度が高いビームＢ5の検出処理時間Ｐｔ5が確保され、重要度の低いビーム複数本を１本のファンビームにまとめたビームの送信及び受信スケジュールが得られるので、結果として、実施の形態４と同様の効果が得られる。 Embodiment 7 FIG.
The seventh embodiment is also intended for a radar apparatus including a buffer 70 between the antenna / transmitter / receiver 10 and the detection processor 20, as in the fourth embodiment. FIG. 9 shows the determination and detection processing time adjustment operations in the processing time adjuster 60 of the seventh embodiment.
In the situation where the processing overflow occurs in the detection processor 20 as shown in FIG. 9B, which is the same as FIG. 6B, the processing time adjuster 60 of the seventh embodiment determines the importance of the beam B 3. When the importance of the beam B 4 is lower than that of the beam B 5 and the direction of the beam B 3 and the direction of the beam B 4 are adjacent to each other, the beams B 3 and B 4 are combined. Then, the beam transmission and reception schedules from the beam scheduler 40 are adjusted so that one fan beam B 3 to 4 that controls directivity is covered so as to cover both.
According to this adjustment method, as shown in FIG. 9C, the detection processing time Pt 5 of the beam B 5 having a high importance at the place where the processing overflow is predicted is secured, and a plurality of beams having a low importance are obtained. Since a beam transmission and reception schedule combined into one fan beam is obtained, the same effect as in the fourth embodiment can be obtained as a result.

この発明の実施の形態１から実施の形態３によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radar apparatus by Embodiment 1 to Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態１に係る処理時間調整器のビームの送信及び受信スケジュールの調整動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the adjustment operation | movement of the transmission of the beam of the processing time adjuster concerning Embodiment 1 of this invention, and a receiving schedule. この発明の実施の形態２に係る処理時間調整器のビームの送信及び受信スケジュールの調整動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the adjustment operation | movement of the transmission of the beam of the processing time adjuster concerning Embodiment 2 of this invention, and a receiving schedule. この発明の実施の形態３に係る処理時間調整器のビームの送信及び受信スケジュールの調整動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the adjustment operation | movement of the transmission of the beam of the processing time adjuster concerning Embodiment 3 of this invention, and a receiving schedule. この発明の実施の形態４から実施の形態７によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radar apparatus by Embodiment 4 to Embodiment 7 of this invention. この発明の実施の形態４による処理時間調整器のビームの送信及び受信スケジュールの調整動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows adjustment operation | movement of the transmission of the beam of the processing time adjuster by Embodiment 4 of this invention, and a receiving schedule. この発明の実施の形態５による処理時間調整器のビームの送信及び受信スケジュールの調整動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows adjustment operation | movement of the transmission of the beam of the processing time adjuster by Embodiment 5 of this invention, and a receiving schedule. この発明の実施の形態６に係る処理時間調整器のビームの送信及び受信スケジュールの調整動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the adjustment operation | movement of the transmission of the beam of the processing time adjuster concerning Embodiment 6 of this invention, and a receiving schedule. この発明の実施の形態７に係る処理時間調整器のビームの送信及び受信スケジュールの調整動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows adjustment operation | movement of the transmission of the beam of the processing time adjuster concerning Embodiment 7 of this invention, and a receiving schedule.

符号の説明Explanation of symbols

１０ アンテナ及び送受信機、２０ 検出処理器、３０ 追尾用ビーム制御器、４０ ビームスケジューラ、５０ 処理状態記録器、６０ 処理時間調整器、７０ バッファ。
10 antenna and transceiver, 20 detection processor, 30 tracking beam controller, 40 beam scheduler, 50 processing status recorder, 60 processing time adjuster, 70 buffer.

Claims (4)

ビームの送信及び受信スケジュールに従ってビームを送信し、目標からの反射波のビームを受信して受信信号を得るアンテナ及び送受信機と、受信信号の中から目標を検出して探知情報を抽出する検出処理器と、抽出された探知情報に基づいて、次回の追尾用ビームに対する送信時刻及びその時刻における目標の位置を算出すると共に、目標の重要度を決定し、当該重要度に応じた次回の追尾用ビームの制御情報を生成する追尾用ビーム制御器と、生成された制御情報に基づいて、ビームの送信及び受信において前記アンテナ及び送受信機のハードウェア資源が競合しないように調整したビームの送信及び受信スケジュールを生成するビームスケジューラとを備えたレーダ装置において、
前記検出処理器から得られる受信信号に含まれる送信ビームの方向、方向ごとの送信ビームのパルス数及び受信信号の検出処理に要した時間の処理状態を記録する処理状態記録器と、
前記ビームスケジューラで生成された送信及び受信スケジュール上のビームにおける検出処理時間を、当該ビームのパルス数及び記録された処理状態にある過去に同じ送信方向に送信したビームのパルス数とその検出処理時間に基づいて算出し、算出された検出処理時間のビームに処理溢れが予測された場合に、処理溢れが予測された個所の重要度の高いビームを確保して重要度の低いビームを変更するようビームの送信及び受信スケジュールを調整する処理時間調整器とを備えたことを特徴とするレーダ装置。 An antenna and a transceiver for transmitting a beam according to a beam transmission and reception schedule, receiving a reflected wave beam from the target to obtain a received signal, and detecting processing for detecting the target from the received signal and extracting detection information Based on the detector and the extracted detection information, calculate the transmission time for the next tracking beam and the position of the target at that time, determine the importance of the target, and for the next tracking according to the importance A tracking beam controller for generating beam control information, and beam transmission and reception adjusted based on the generated control information so that hardware resources of the antenna and the transceiver do not compete in beam transmission and reception. In a radar apparatus including a beam scheduler for generating a schedule,
A processing state recorder for recording the direction of the transmission beam included in the reception signal obtained from the detection processor, the number of pulses of the transmission beam for each direction, and the processing state of the time required for the detection processing of the reception signal;
The detection processing time for the beams on the transmission and reception schedules generated by the beam scheduler is the number of pulses of the beam, the number of pulses of the beam transmitted in the same transmission direction in the past in the recorded processing state, and the detection processing time. If the overflow of the calculated detection processing time is predicted, a beam with high importance is secured at the location where the processing overflow is predicted, and the beam with low importance is changed. A radar apparatus comprising: a processing time adjuster for adjusting a beam transmission and reception schedule. 処理時間調整器は、処理溢れが予測された個所の重要度の低いビームの送信パルス数を減らすよう調整することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。   The radar apparatus according to claim 1, wherein the processing time adjuster adjusts so as to reduce the number of transmission pulses of a beam of low importance at a location where processing overflow is predicted. 処理時間調整器は、処理溢れが予測された個所の重要度の低いビームを送信しないように調整することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。   The radar apparatus according to claim 1, wherein the processing time adjuster performs adjustment so as not to transmit a beam having a low importance level at a position where processing overflow is predicted. 前記処理時間調整器は、処理溢れが予測された個所の重要度の低いビーム複数本を１本のファンビームにまとめるよう調整することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 1, wherein the processing time adjuster adjusts a plurality of low-importance beams at locations where processing overflow is predicted to be combined into one fan beam.
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