JP2006330009A - レーダ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】受信信号にある第一閾値を設けてフラッシュを検出する第一閾値検出器1、第一閾値より低い第二閾値を設けてフラッシュを検出する第二閾値検出器2、第一閾値検出器と第二閾値検出器のフラッシュの検出周期を算出するフラッシュ周期判定器3、フラッシュ周期判定器で得られた各閾値に対応するフラッシュの周期を比較して第一閾値に関する周期が第二閾値に関する周期の二倍になっている場合にローターのブレードの枚数が奇数、両周期が等しい場合にはブレード枚数が偶数であると判断するブレード数偶奇判定器4、を備えた。
【選択図】図1
Description
図1はこの発明の実施の形態1によるレーダ装置のブロック構成図である。図1において、従来のもとの同一もしくは相当部分は同一符号で示す。1は第一閾値検出器、2は第二閾値検出器、3はフラッシュ周期判定器、4はブレード数偶奇判定器である。また、図2は本実施の形態の内容を説明するための図である。
図3はこの発明の実施の形態2によるレーダ装置のブロック構成図である。図3において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。21はωN積決定手段である。その他のブロックは図1と同一である。
図4はこの発明の実施の形態3によるレーダ装置のブロック構成図である。図4において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。5031は送受信アンテナ、5032は送受信アンテナ、31はフラッシュ時間差算出器、32は角速度算出器である。その他のブロックは図1と同一である。ここでは送受信アンテナ5031又は5032と送信機501〜第一閾値検出器1からなる送受信部分を2組設けている。
図6はこの発明の実施の形態4によるレーダ装置のブロック構成図である。図6において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。41はバイスタ角速度算出器、42は受信アンテナである。その他のブロックは図4と同一である。
図8はこの発明の実施の形態5によるレーダ装置のブロック構成図である。図8において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。51はブレード枚数算出器である。その他のブロックは図3、図4と同一である。
図9はこの発明の実施の形態6によるレーダ装置のブロック構成図である。図9において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。61はフーリエ変換器、62は周波数幅算出器、63はブレード長算出器である。その他のブロックは図8と同一である。図10は本実施の形態の内容を説明するための図である。
ブレード長Lは各目標ごとに固有のものであり、目標を類別する際の有用な特徴量になる。
図11はこの発明の実施の形態7によるレーダ装置のブロック構成図である。図11において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。71はRCS算出器を表す。その他のブロックは図9と同一である。図12は本実施の形態の内容を説明するための図である。
図13はこの発明の実施の形態8によるレーダ装置のブロック構成図である。図13において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。81は目標追尾器、82は速度算出器、83はヘリコプタ判定器である。
図14はこの発明の実施の形態9によるレーダ装置のブロック構成図である。図14において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。図において、201はフラッシュ検出器、202は角速度推定器、203は基本ブレード枚数推定器、204はブレード長推定器、205はブレード枚数偶奇推定器、206はブレード枚数推定器である。
図20は本実施の形態のブレード長推定器204の処理ブロック図である。図20において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。341はゼロ詰め器である。
図21は本実施の形態のブレード長推定器204の処理ブロックを示す図である。図において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。441は最適時間幅信号切出器である。
図22は本実施の形態のブレード長推定器204の処理ブロックを示す図である。図において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。541は干渉考慮周波数幅検定器である。
図23は本実施の形態のブレード枚数偶奇推定器205の処理ブロックである。図において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。352は正負周波数信号積分器である。
図24は本実施の形態におけるフラッシュ検出器201の処理ブロックである。図において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。311は不要ピーク除去器である。
図25は本実施の形態のレーダ装置のブロック構成図である。図において上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示す。400はSTFT型周波数幅推定器である。
Claims (10)
- 複数のブレードを有するローターを搭載した目標に対して電波を送信し該目標からの反射波を受信して目標の種類識別のための特徴量を得るレーダ装置であって、
送信機で発生された送信パルスを目標に照射して、その散乱波を収集して受信機に送る送受信アンテナと、
目標に対する見込み角が前記送受信アンテナとは異なる位置で前記目標の散乱波を収集して受信機に送る受信アンテナと、
各受信機の出力信号において周期的な強い信号であるフラッシュを検出して、その発生時刻と発生時間間隔を出力するそれぞれのフラッシュ検出器と、
各フラッシュ検出器の出力である、フラッシュの発生時刻の比較から、各フラッシュ検出器の出力間のフラッシュの発生時間差を得て、これと各アンテナからの目標の見込み角の差とから目標のローターの回転角速度を推定する角速度推定器と、
角速度推定器の出力である角速度とフラッシュ検出器の出力であるフラッシュの発生時間間隔とから、ローターのブレード枚数を、ローターのブレード枚数が偶数の場合は2で、奇数の場合は1で割った値である基本ブレード枚数を推定する基本ブレード枚数推定器と、
フラッシュ信号の周波数分布と角速度推定器の出力であるローターの回転角速度からブレードの長さを推定するブレード長推定器と、
受信信号の周波数分布の時間変動からブレード枚数の偶数/奇数を判定するブレード枚数偶奇判定器と、
基本ブレード枚数推定器の出力である基本ブレード枚数と、ブレード枚数偶奇判定器の出力であるブレード枚数の偶数/奇数判定結果から、ブレード枚数を推定するブレード枚数推定器と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - フラッシュ検出器が、
受信機の出力である受信信号を閾値処理した後に近傍の値との比較から、ピークの位置を探索するピーク検出器と、
全ピーク間の時間差を算出するピーク時間差算出器と、
前記全ピーク間の時間差のうちの各ピーク間の時間差に対してそれぞれのピーク間の時間差が倍数になっているかどうかを判定して、その倍数の頻度が最も多いピーク間時間差をフラッシュの時間差として判定する倍数時間差算出器と、
倍数時間差算出器で判定したフラッシュの発生時間差の判定結果とその時のピークの位置からフラッシュの発生時間を決定するフラッシュ特徴抽出器と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。 - ブレード長推定器が、
フラッシュ検出器の出力であるフラッシュの発生時間をもとに、受信信号におけるフラッシュ近傍の信号を切り出す連続時間幅信号切出器と、
前記各切り出された受信信号ごとにフーリエ変換を行うフーリエ変換器と、
フーリエ変換器の出力である各フラッシュのドップラースペクトルを積分する周波数信号積分器と、
周波数信号積分器の出力である受信信号のドップラースペクトルに閾値処理を適用し、その周波数幅を推定する周波数幅検定器と、
周波数幅検定器の出力である受信信号の周波数幅と、角速度推定器の出力である目標のローターの回転角速度の推定結果からブレード長を推定するブレード長算出器と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。 - ブレード枚数偶奇推定器が、
受信信号に短時間フーリエ変換処理を適用してドップラースペクトルの時間履歴を算出するSTFT器と、
ドップラースペクトルの時間履歴において、正負両方で設定した周波数における信号の時間変化を抽出する設定正負周波数信号検出器と、
設定正負周波数信号検出器の出力である、設定した正負の周波数での信号の時間変化から周期的な強いピークの発生時間と時間差をそれぞれ探索するフラッシュ検出器と、
フラッシュ検出器で得られた正負それぞれのピークの発生時間と時間差から、正負のピークの発生タイミングを判断し、正負のピークが同時に現れる場合には偶数、交互に現れる場合には奇数とブレード枚数の偶数奇数判定を行う正負ピーク間隔比較器と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。 - ブレード長推定器が、
フラッシュ検出器の出力であるフラッシュの発生時間をもとに、受信信号におけるフラッシュ近傍の信号を切り出す連続時間幅信号切出器と、
前記各切り出された受信信号ごとに時間領域でゼロ詰め処理を行うゼロ詰め器と、
前記ゼロ詰め後の信号のフーリエ変換を行うフーリエ変換器と、
フーリエ変換器の出力である各フラッシュのドップラースペクトルを積分する周波数信号積分器と、
周波数信号積分器の出力である受信信号のドップラースペクトルに閾値処理を適用し、その周波数幅を推定する周波数幅検定器と、
周波数幅検定器の出力である受信信号の周波数幅と、各速度推定器の出力である目標のローターの回転角速度の推定結果からブレード長を推定するブレード長算出器と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。 - ブレード長推定器が、
フラッシュ検出器の出力であるフラッシュの発生時間をもとに、受信信号をフラッシュの発生時間間隔の長さで切り出す最適時間幅信号切出器と、
前記各切り出された受信信号ごとにフーリエ変換を行うフーリエ変換器と、
フーリエ変換器の出力である各フラッシュのドップラースペクトルを積分する周波数信号積分器と、
周波数信号積分器の出力である受信信号のドップラースペクトルに閾値処理を適用し、その周波数幅を推定する周波数幅検定器と、
周波数幅検定器の出力である受信信号の周波数幅と、各速度推定器の出力である目標のローターの回転角速度の推定結果からブレード長を推定するブレード長算出器と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。 - ブレード長推定器が、
受信信号のフーリエ変換を行うフーリエ変換器と、
受信信号中に複数のフラッシュ信号が含まれることを前提として、その干渉の影響で受信信号の周波数特性が変動する影響を周波数領域での移動平均処理で軽減した後に周波数幅を抽出する干渉考慮周波数幅検定器と
干渉考慮周波数幅検定器の出力である受信信号の周波数幅と、各速度推定器の出力である目標のローターの回転角速度の推定結果からブレード長を推定するブレード長算出器と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。 - ブレード枚数偶奇推定器が、
受信信号に短時間フーリエ変換処理を適用してドップラースペクトルの時間履歴を算出するSTFT器と、
ドップラースペクトルの時間履歴において、正負の各領域で信号を積分して、正負の周波数における信号の時間変化を抽出する正負周波数信号積分器と、
正負周波数信号積分器の出力である、正負の周波数での信号の時間変化から周期的な強いピークの発生時間と時間差をそれぞれ探索するフラッシュ検出器と、
フラッシュ検出器で得られた正負それぞれのピークの発生時間と時間差から、正負のピークの発生タイミングを判断し、正負のピークが同時に現れる場合には偶数、交互に現れる場合には奇数とブレード枚数の偶数奇数判定を行う正負ピーク間隔比較器と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。 - フラッシュ検出器が、
受信機の出力である受信信号を閾値処理した後に近傍の値との比較から、ピークの位置を探索するピーク検出器と、
全ピーク間の時間差を算出するピーク時間差算出器と、
前記全ピーク間の時間差のうちの各ピーク間の時間差に対してそれぞれのピーク間の時間差が倍数になっているかどうかを判定して、その倍数の頻度が最も多いピーク間時間差をフラッシュの時間差として判定する倍数時間差算出器と、
倍数時間差算出器で判定したフラッシュの発生時間差と発生時間に基づいて、各ピークがフラッシュであるかどうかを再検定し、フラッシュであると判定されなかったピークについては除去し、フラッシュであると判定されたピークについてのみ最小二乗処理を適用してピーク間距離とピーク位置を算出する不要ピーク除去器と、
不要ピーク除去器からのピーク間距離とピーク位置からフラッシュの発生時間を決定するフラッシュ特徴抽出器と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。 - 複数のブレードを有するローターを搭載した目標に対して電波を送信し該目標からの反射波を受信して目標の種類識別のための特徴量を得るレーダ装置であって、
送信機で発生された送信パルスを目標に照射して、その散乱波を収集して受信機に送る送受信アンテナと、
目標に対する見込み角が前記送受信アンテナとは異なる位置で前記目標の散乱波を収集して受信機に送る受信アンテナと、
各受信機の出力信号において周期的な強い信号であるフラッシュを検出して、その発生時刻と発生時間間隔を出力するそれぞれのフラッシュ検出器と、
各フラッシュ検出器の出力である、フラッシュの発生時刻の比較から、各フラッシュ検出器の出力間のフラッシュの発生時間差を得て、これと各アンテナからの目標の見込み角の差とから目標のローターの回転角速度を推定する角速度推定器と、
角速度推定器の出力である角速度とフラッシュ検出器の出力であるフラッシュの発生時間間隔とから、ローターのブレード枚数を、ローターのブレード枚数が偶数の場合は2で、奇数の場合は1で割った値である基本ブレード枚数を推定する基本ブレード枚数推定器と、
受信信号に短時間フーリエ変換処理を適用してドップラースペクトルの時間履歴を算出するSTFT器と、
ドップラースペクトルの時間履歴において、正負両方で設定した周波数における信号の時間変化を抽出する設定正負周波数信号検出器と、
設定正負周波数信号検出器の出力である、設定した正負の周波数での信号の時間変化から周期的な強いピークの発生時間と時間差をそれぞれ探索するフラッシュ検出器と、
フラッシュ検出器で得られた正負それぞれのピークの発生時間と時間差から、正負のピークの発生タイミングを判断し、正負のピークが同時に現れる場合には偶数、交互に現れる場合には奇数とブレード枚数の偶数奇数判定を行う正負ピーク間隔比較器と、
正負ピーク間隔比較器で得られたブレードの正負判定結果と基本ブレード枚数推定器で得られた基本ブレード枚数からブレード枚数を推定するブレード枚数推定器と、
STFT器の出力であるドップラースペクトルの時間履歴を各時間ドップラー周波数ごとに全時間に渡り積分して、その結果に閾値処理に基づく周波数幅推定処理を適用して周波数幅を推定するSTFT型周波数幅検定器と、
この周波数幅と、角速度推定器の出力である目標のローターの回転角速度の推定結果からブレード長を推定するブレード長算出器と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
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