JP2007225377A - 電波探知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】警報受信機能を有する電波逆探知装置において、監視受信モード（目標捜索）の受信タイムスケジュールに影響を及ぼすことなく、警報識別の確実性を向上させることを目的とする。
【解決手段】受信したレーダ波の周波数、パルス幅、パルス繰返し間隔の諸元を検出し、これを予め蓄えておいたレーダ波の諸元データに基いて合致判定を行い、識別候補中に警報対象目標を含んでいる場合には、警報受信スケジュールを変更すると共に、自機へのロックオン有無を判別して、再度、警報対象か否かの合致判定を行うようにしたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、レーダ等の電波発信源を識別する電波探知装置に関するものである。

電波探知装置は、通常の目標捜索（監視）センサ（ＥＳＭ）としての機能のみならず、ＦＣＳ(Fire Control System)等の追尾からの脅威認識を行う警報受信機能(ＲＷＲ)も併せ持っている場合も多い。

ＲＷＲは目標の探知・分析を瞬時に行って脅威認識し、即座に脅威を回避する対処を目的とすることから、探知情報の精度、受信感度に比べ、探知確率、瞬探性、分析速度が要求される。ＲＷＲでは、瞬探性への対応から周波数、パルス幅、パルス繰返し間隔の諸元合致による警報識別手法を従来から取り入れている。（特許文献１参照）

図５は、上記特許文献１で記載されている電波逆探知装置を示す回路ブロック図である。図５において、１は受信された電波から測定された周波数、パルス幅、パルス繰り返し間隔の基本３諸元の属性データを入力する入力端、２はこれらの属性データを記憶する測定電波諸元メモリ、３はあらかじめ入力された所定の電波の周波数、パルス幅、パルス繰り返し間隔等の属性データを記憶する識別判定参照用データベースとしての識別テーブル、４は識別テーブル３から属性データを順次読み出すデータ取出し装置である。

５は上記測定電波諸元メモリ２からの属性データとデータ取出し装置４からの属性データとに基いて、属性データ毎の合致率を算出する合致率算出装置、６は合致率算出装置５で算出された属性データ毎の合致率を記憶する合致率算出結果メモリ、７は合致率算出結果メモリ６の合致率のうち一番大きな合致率を選択して、この選択した合致率と対応する識別テーブル３の属性データ等の情報を出力する合致結果決定装置、８は選択した属性データ等の情報をＣＲＴ等に出力する出力端である。

次に、この回路の動作を説明する。まず、受信された電波は電気信号に変換され、周波数、パルス幅、パルス繰り返し間隔の属性が測定される。そして、入力端１を介して測定電波諸元メモリ２に順次それらの属性データが記憶される。一方、識別テーブル３にはオペレータにより測定された電波の属性データ、その他の情報から得られた属性データが予め入力されている。次に、データ取出し装置４は識別テーブル３のすべての属性データを順次読出して合致率算出装置５に出力する。合致率算出装置５はデータ取出し装置４からの属性データと、測定電波諸元メモリ２からの属性データとに基いて、例えば属性データ、周波数、パルス幅、パルス繰り返し間隔の順に合致率を算出して、合致率算出結果メモリ６に記憶する。

この合致率は、例えば測定電波諸元メモリ２からの実測された電波の周波数範囲（下限から上限までの値）が識別テーブル３からのある電波の周波数範囲に含まれていれば１００％、含まれていなければ０％として算出される。合致結果決定装置７は合致率算出結果メモリ６の算出結果を参照して、例えば、上例の場合、１００％が算出された合致率と対応する識別テーブル３の属性データ及びその属性データをもつ電波の情報を読み出し、出力端８に出力する。そして、出力された属性データ及びこの属性データをもつ電波の情報はＣＲＴ等に表示され、受信された電波の識別結果がオペレータに伝えられる。

しかしながら、これらの基本３諸元(周波数、パルス幅、パルス繰返し間隔)による合致による警報識別では、同じ諸元付近に多数の他のレーダが存在し、実際には脅威対象目標ではないにも関わらず、脅威対象目標と識別してしまう誤警報の問題が発生していた。

特開平７−１２９２５号公報（図１２参照）

この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、警報受信機能を有する電波逆探知装置において、監視受信モード（目標捜索）の受信タイムスケジュールに影響を及ぼすことなく、警報識別の確実性を向上させることを目的とする。

この発明による電波探知装置は、受信したレーダ波の周波数、パルス幅、パルス繰返し間隔の諸元を検出し、これを予め蓄えておいたレーダ波の諸元データに基いて合致判定を行い、識別候補中に警報対象目標を含んでいる場合には、警報受信スケジュールを変更すると共に、自機へのロックオン有無を判別して、再度、警報対象か否かの合致判定を行うようにしたものである。

この発明に係る電波探知装置は、周波数、パルス幅、パルス繰返し間隔の３諸元による合致に加え、新たに自機へのロックオン有無を判別して再識別を行うことにより、監視受信モードの受信タイムスケジュール及び会敵確率に影響を及ぼすことなく、警報識別の確実性を向上させることができる。

実施の形態１．
以下この発明の電波探知装置を図面を参照しながら説明する。 図１は電波探知装置の全体構成図を示しており、図中、１０はアンテナ部、１１は第１の受信部、１２は第２の受信部、１３は信号処理部である。上記信号処理部１３は更に受信制御／諸元分析部１４、中央演算部１５、及びインターフェース部１６から構成されている。アンテナ部１０では、レーダ信号を受信してＲＦ信号を第1の受信部１１へ出力する。第1の受信部１１では、受信バンド幅を選択、切替えすると共に受信したＲＦ信号を増幅・検波する。

第２の受信部１２では、パルスごとの振幅レベルを含んだ諸元データ（パルスデータ）を抽出して信号処理部１３へ出力する。信号処理部１３では、受信制御／諸元分析部１４にて受信したパルスデータをレーダ（目標）ごとに分離し、パルスデータ分析結果から目標データを生成し識別する。すなわち、受信部１２及び受信制御／諸元分析部１４での処理は、（１）複数の電波受信信号が含まれるパルス列を分類して電波発射源（目標）ごとに分離する目標分離処理、（２）目標分離されたパルス列から各諸元（目標データの特徴）を判定する目標検出処理、（３）予め蓄えておいた様々な電波発射源のレーダ波の特徴データ（諸元）に基いて新たに受信したレーダ波の受信電波諸元から受信したレーダ波の発信源種を識別する識別処理の３段階からなる。

なお、レーダの特徴（諸元）とは、周波数（変調モードを含む）、パルス幅、パルス繰返し間隔（変調モード）、パルス内変調モード、スキャンタイプ、スキャン間隔等である。周波数諸元の検出は、受信部２において帯域選択されたＲＦ信号を、受信部３にて中間周波数に変換し、デジタル周波数弁別により周波数を求める。また、パルス幅、パルス繰返し間隔は、受信部２において帯域選択されたＲＦ信号を検波してビデオ信号に変換し、受信部３にてＡ／Ｄ変換することにより諸元検出を行う。

通常、スキャンタイプ、スキャン間隔の測定を行うには、該当する電波を一定時間連続して受信しながら受信レベルの変動及びレベルのピーク間隔（スキャン間隔）を検出することにより、分析を行う。

従って、周波数、パルス幅、パルス繰返し間隔の３諸元を用い予め蓄えておいた様々な電波発射源のレーダ波の３諸元データに基いて新たに受信したレーダ波の受信電波３諸元から、受信したレーダ波の発信源種を識別するものである。パルス分析結果から目標が脅威目標と識別された場合には、中央処理部１５から直ちに受信スケジュールを、確認探知を行うスケジュールに変更するよう受信制御／諸元分析部１４に情報が流れ、受信部１１へ受信制御信号を送信する。初期探知及び確認探知によって受信した振幅レベルを分析し、識別結果をインターフェース部１６から防御装置へ転送し警報を出す。

図２は警報受信機能（ＲＷＲ）を併せ持っている電波逆探知装置（ＥＳＭ）の電波受信スケジュールの一例を示しており、（a）は通常の受信スケジュールを、（b）は３諸元による識別が警報対象目標を含んでいた場合の変更後の受信スケジュールを表している。なお、縦軸は受信周波数のバンド、横軸は時間を示す。
ここでいうバンドとは、電波逆探知装置（ＥＳＭ）において受信可能な全周波数範囲を時間切替えにより行っている瞬時受信周波数帯域であり、第1の受信部１１内のスイッチで受信バンドを切替えるようにしている。

前述したように、ＲＷＲは瞬探性が最重要であるため、全バンドを受信する一周期を短くし、受信間隔を狭めて該当周波数帯域を掃引する。ＥＳＭはＲＷＲよりも受信周期を長く設定し、パルスを数多く受信して分析に用いることにより、探知及び識別の確度を向上させる。図２（a）に示す受信スケジュールは、ＥＳＭの監視受信スケジュールと、ＲＷＲの警報受信スケジュールとを両立させた受信スケジュールの一例である。

図２（a）の右側拡大図から明らかなように、監視受信Ｂ１モード時に、一定時間ごとに警報受信モードがＢ１から順番に細かく割り込まれている（図中x1、x2、x3、x4、x5参照）。監視受信Ｂ１の規定時間が終了すると、続いて監視受信Ｂ２モードになり、Ｂ１の時と同様に警報受信が割り込まれる（図示せず）。なお、上記警報受信（x1、x2、x3、x4、x5）中、黒白の縞部分は目標の受信があったことを示しており、図においては警報受信x1、x2、x3、x4で目標の受信があった場合を示している。

一方、図２（b）の右側拡大図では、上記受信スケジュールにおいて、警報受信Ｂ１〜Ｂ５の一回の受信（初期受信と呼ぶ）の間に、Ｂ１〜Ｂ４で目標の受信があったことを判定すると、次回以降の警報スケジュールをこれまでのＢ１〜Ｂ５のスケジュールから初期受信で受信のあった受信バンドのみを選択し、Ｂ１〜Ｂ４の順で警報受信（確認受信と呼ぶ）するよう警報スケジュールを変更するようにした例を示している。すなわち、警報識別の正確性を向上させるために、警報受信モードでの一巡のバンド切替時に初期探知があった受信周波数について、その後にその受信周波数を集中的に見るようにし、初期探知があった目標の電波のみを確認受信するようにするものである。なお、確認受信の回数は規定しない。

次に、上記したとびとびの確認受信による目標探知のレベルにより、ロックオン有無の判定が行われる。図３は、警報目標のロックオン有（スキャンタイプ＝ステディ）を判定するための一具体例を説明するものである。縦棒線が受信電波をＥＳＭで受信した際の振幅値を表す。図３（a）はロックオン状態、すなわち対象目標レーダのビームがＥＳＭに向いている場合であり、受信誤差等を含んだ一定の幅の範囲内で振幅が変動する。初期探知及びｎ回の確認探知による振幅値が一定の範囲内に収まっている場合には、ロックオン有と判定する。

一方、図３（b）は、警報目標のロックオン無（スキャンタイプ＝サーキュラまたはセクタ）の場合を示している。ロックオン状態になっていない場合には、対象目標レーダのビームが常にＥＳＭに向いていないため、図のように大きく振幅レベルが変動し、対象目標のレーダビームが正面を向いた場合にのみ探知する。このように初期探知及びｎ回の確認探知において振幅値が一定の範囲内に収まっていない場合は、ロックオン無と判定する。
なお、上述のロックオン有無の判定は図1の受信制御／諸元分析部１４にて行われるものである。

図４は上述のＲＷＲの識別方法を従来と本発明とを比較して示すフローチャートである。（a）図は従来の識別方式、（b）は本発明の識別方式を示している。このフローチャート中のステップ１００〜１０５は両者とも共通であり、図１の受信制御／諸元分析部１４がその動作を受け持つが、これは従来装置で説明した図５の動作に匹敵するものである。
すなわち、基本3諸元（周波数、パルス幅、パルス繰返し間隔）を検出した後、各諸元データごと識別テーブルから取り出し、上記検出諸元データとの合致判定を行う（ステップ１００〜ステップ１０４）。上記合致結果により識別候補の中に脅威対称を含んでいるかどうかの決定を行い（ステップ１０５）、含む場合には従来は警報出力を直ちに出す（ステップ１１０）。

これに対し本発明になるものは、上述したように、識別候補中に脅威対象を含んでいる場合には、警報受信スケジュールを変更する（ステップ１０６）と共に、ロックオン有無諸元を用いて再度、合致判定を行う（ステップ１０８）。すなわち、従来の３諸元合致の識別の結果、脅威対象が含まれた場合には、ロックオン有無の諸元検出を行い、再識別を掛ける２段階処理を行うもので、この結果、識別候補の中に脅威対象を含んでいると判定した場合のみ警報出力を出すようにしたものである。

この発明の電波探知装置の全体構成図を示す図である。 図２は警報受信機能（ＲＷＲ）を併せ持っている電波逆探知装置（ＥＳＭ）の電波受信スケジュールの一例を説明する図である。 警報目標のロックオン有無を判定する方法を説明する図である。 ＲＷＲの識別方法を従来と本発明とを比較して示すフローチャートである。 従来の電波逆探知装置を示す回路ブロック図である。

符号の説明

１０ アンテナ部、 １１、１２ 受信部、１３ 信号処理部、
１４ 受信制御／諸元分析部、１５ 中央処理部、
７ インタフェース部。

Claims (4)

1. 受信したレーダ波の周波数、パルス幅、パルス繰返し間隔の諸元を検出し、これを予め蓄えておいたレーダ波の諸元データに基いて合致判定を行い、識別候補中に警報対象目標を含んでいる場合には、警報受信スケジュールを変更すると共に、自機へのロックオン有無の判別により再度、警報対象か否かの合致判定を行うようにしたことを特徴とする電波探知装置。
2. 警報対象目標初探知時に、監視受信に影響しないように該当する周波数バンドを警報受信スケジュール内で複数回の確認探知を行うように受信スケジュールを変更するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の電波探知装置。
3. 初期探知及び複数回の確認探知による受信対象電波の振幅値が一定の範囲内に収まっている場合には、自機へのロックオン有と判定するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の電波探知装置。
4. 受信スケジュールの変更は、警報対象目標探知時に警報受信スケジュール内で複数回の確認探知を行うことができるように受信スケジュールを変更できる機能と、受信した対象電波の振幅値を比較することで、探知目標の自機へのロックオン有無を判別できる機能を有することを特徴とする請求項1に記載の電波探知装置。

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