JP2007240184A - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007240184A JP2007240184A JP2006059352A JP2006059352A JP2007240184A JP 2007240184 A JP2007240184 A JP 2007240184A JP 2006059352 A JP2006059352 A JP 2006059352A JP 2006059352 A JP2006059352 A JP 2006059352A JP 2007240184 A JP2007240184 A JP 2007240184A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- forming unit
- beam forming
- fan
- reception
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
【解決手段】 複数の受信アンテナ1−1〜1−n、受信アンテナ1−1〜1−nのそれぞれに接続した受信モジュール2−1〜2−n、受信モジュール2−1〜2−nからの受信信号を合成して方位方向の受信ビームを形成する方位方向信号合成装置51および受信モジュール2−1〜2−nからの受信信号を合成して仰角方向の受信ビームを形成する仰角方向信号合成装置52を備える。
【選択図】 図2
Description
また、特許文献2におけるビーム形成の際、方位方向のビーム形成の後に仰角方向のビームを形成するため、処理に時間を要するという問題や、方位方向または仰角方向に分離してビームを形成できないという欠点もあった。
図1は、この発明の実施の形態1に係るレーダ装置の構成図である。実施の形態1に係るレーダ装置は、複数の受信アンテナおよび複数の送信アンテナであるアンテナ1−1〜1−n、受信アンテナのそれぞれに接続した受信モジュールであるとともに送信アンテナのそれぞれに接続した送信モジュールでもある送受信装置2−1〜2−n、統合送受信制御装置4、信号処理装置5および表示装置6を備え、方位方向および仰角方向の2次元のデジタルビームフォーミングを行なうものである。
なお、アンテナ1−1〜1−nの一つ一つが複数の素子アンテナからなるアレイアンテナである場合には、アンテナ1−1〜1−nおよび送受信装置2−1〜2−nのそれぞれは各素子アンテナが受信したレーダ信号を合成し、1つのアンテナおよび送受信装置につき1つの受信データを出力する処理を行なう。
このとき、送受信装置2−1〜2−nは、第1の制御信号に基づき所定の位相差をもった信号を生成し、生成した信号を送受信装置2−1〜2−nのそれぞれに対応するアンテナ1−1〜1−nを介してレーダ信号として放射する。
このとき、送受信装置2−1〜2−nは、第2の制御信号に基づき受信したレーダ信号を所定の移相処理を行なうことにより受信データを生成する。これにより、信号処理装置5が送受信装置2−1〜2−nからの受信データを正しく処理することができる。
なお、第1の制御データおよび第2の制御データで指示される送信方向および受信方向は、信号処理装置5による処理結果に基づき決定される。一般的に、レーダ信号の送信方向および受信方向は同一である。
ファンビーム形成部511は最大固有値法を用いて受信データから幅の広いファンビームを形成し、マルチビーム形成部512は離散フーリエ変換を用いて受信データからファンビームよりも幅の狭いマルチビームを形成し、ビーム切替器513はファンビーム形成部511またはマルチビーム形成部512のいずれか一方に受信データを入力させて、ファンビームまたはマルチビームのいずれか一方を形成する。
アンテナ1−1〜1−nを介して送受信装置2−1〜2−nがレーダ信号を受信すると、周波数や位相等の受信処理を行い、受信データを信号処理装置5に出力する。
AZ方向信号合成装置51では、目標物を探索する探知モード時にはファンビーム形成部511が動作し、探知した目標物を追跡する追尾モード時にはマルチビーム形成部512が動作する。本レーダ装置の最初の動作は目標物の探索であり、レーダ装置の起動直後のAZ方向信号合成装置51は探知モードとして動作している。つまり、ファンビーム形成部511に受信データが入力されて方位方向に広がったファンビームが形成され、フェンスサーチが可能な状態になっている。形成されたファンビームは表示装置6に出力される。
一方、EL方向信号合成装置52では、マルチビーム形成部522が受信データから幅の狭いマルチビームを形成し、表示装置6に出力する。
このように、探知モード時には、仰角方向ではマルチビームにより高精度の測角が実現されるとともに、方位方向ではフェンスサーチにより一時に広範な探索が可能となる。
オペレータは表示装置6に表示されたAZ方向のファンビームおよびEL方向のマルチビームを監視しており、目標物の存在を発見した場合には、方位方向のビームもマルチビームに切り替えて当該目標物を追尾するよう、レーダ装置に指令する。具体的には、AZ方向信号合成装置51で形成するビームをマルチビームに切り替える指示を入力装置55に入力する。入力装置55は、マルチビームを形成する旨の指示を表すビーム形成切替信号をビーム切替器513に出力する。
また、方位方向においてファンビームおよびマルチビームを適宜形成し、探知モード時にはファンビームによるフェンスサーチを行って目標物の探索を高速に実施できるともに、追尾モード時にはマルチビームにより目標物を追尾するためマルチパス等の影響が少ない状態で正確に追尾することができ、目標物の迅速な探索と精度の良い追尾という、効率の良いレーダ装置を実現することができる。
実施の形態1では、オペレータが表示装置6を監視して目標物の出現を監視し、目標物探知時に探知モードから追尾モードへの遷移の指示を行なっていたが、目標物の探知と追尾モードへの切り替えを自動で行なっても良い。
目標検出部56は、AZ方向信号合成装置51およびEL方向信号合成装置52からの信号に基づき目標物を探知すると受信データをファンビーム形成部511からマルチビーム形成部512に入力させるためのビーム形成切替信号をビーム切替器513に出力するものである。
実施の形態1および2では、AZ方向信号合成装置51の追尾モード時、およびEL方向信号合成装置52においてマルチビームを形成している。マルチビーム形成時には、グレーティングローブが発生するという問題がある。この実施の形態3では、グレーティングローブの発生を抑制するためにレーダ信号を一方向につき異なる周波数で複数回送信する。
周波数切替器57は、所定の方向に送信される1つのレーダ信号につき複数の異なる周波数での送信を送受信モジュール2−1〜2−nに指示するものである。
統合送受信制御装置4は、周波数切替器57からの周波数の指定に従い、所定の方向と指定された周波数とを指示した第1の制御信号を送受信装置2−1〜2−nに伝送する。送受信装置2−1〜2−nは第1の制御信号に従い、所定の方向に指定された周波数でレーダ信号を送信し、周波数の異なるレーダ信号を同一方向につき複数回送信する。
なお、同一方向からの複数の受信データは、上記のように送受信装置2−1〜2−nが重ね合わせても良いが、統合送受信制御装置4が行なっても良い。統合送受信制御装置4で受信データの重ね合わせを行なう場合は、送受信装置2−1〜2−nはレーダ信号を受信するたびに受信データを統合送受信制御装置4に出力し、統合送受信制御装置4は受信データを送受信2−1〜2−nごとに分類し、さらに同一方向からの受信データを合成する。
実施の形態3では、周波数切替器57を用いて同一方向について周波数の異なるレーダ信号を複数回送信することでグレーティングローブの発生を抑制していた。この実施の形態4では、グレーティングローブ抑制アルゴリズムを用いることを特徴とする。
グレーティングローブ抑圧器58は、受信データを用いてCaponアルゴリズムによりビームを形成する制御装置の一種であり、AZ方向信号合成装置51のマルチビーム形成部512およびEL方向信号合成装置52のマルチビーム形成部522と接続している。
また、実施の形態3と比較すると、同一方向においてレーダ信号を複数回送受信する必要がないため、レーダ信号の送受信によるレーダ装置の負荷を低減することができる。さらに、所定の方向から受信したレーダ信号を処理する時間を短縮することができ、目標物の探索および追尾を高速に処理することができる。
実施の形態1から4では、AZ方向信号合成装置51はファンビームとマルチビームを適宜形成し、EL方向信号合成装置52はマルチビームを形成していたが、方位方向および仰角方向ともにファンビームを形成して目標物を探索しても良い、
実施の形態5では方位方向および仰角方向の両方をファンビームにより探知していたため、高速探知が可能であった。実施の形態6では、方位方向および仰角方向の両方においてマルチビームを形成する。
また、実施の形態4と同様にグレーティングローブ抑圧器58を有し、マルチビーム形成部512および522は、受信データ処理時にグレーティングローブ抑圧器58に受信データを入力してビームを形成する。
実施の形態5では方位方向および仰角方向においてファンビームを形成し、実施の形態6では方位方向および仰角方向においてマルチビームを形成するレーダ装置について説明したが、AZ方向信号合成装置51およびEL方向信号合成装置52のそれぞれがファンビームおよびマルチビームを適宜形成しても良い。
この場合、アンテナ1−1〜1−nがn個のアンテナ素子に相当し、送受信モジュール2−1〜2−nは素子アンテナに対応する送受信モジュールとして動作すれば良い。このように、アレイアンテナを有するレーダ装置に本発明を適用した場合にも、実施の形態1から7と同様の効果を得ることができる。
52 EL方向信号合成装置
Claims (8)
- 複数の受信アンテナ、
前記受信アンテナのそれぞれに接続した受信モジュール、
前記受信モジュールからの受信信号を合成して方位方向の受信ビームを形成する方位方向信号合成装置、
前記受信モジュールからの前記受信信号を合成して仰角方向の受信ビームを形成する仰角方向信号合成装置
を備えたレーダ装置。 - 方位方向信号合成装置は、受信信号を合成して方位方向に扇状のファンビームを形成する第1のファンビーム形成部、前記受信信号を合成して方位方向に尖鋭なマルチビームを形成する第1のマルチビーム形成部、および外部から入力されたビーム形成切替信号に基づき前記受信信号を前記第1のファンビーム形成部または前記第1のマルチビーム形成部のいずれか一方に入力させる第1のビーム切替器を備え、
仰角方向信号合成装置は、前記受信信号を合成して仰角方向に尖鋭なマルチビームを形成する第2のマルチビーム形成部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。 - 方位方向信号合成装置は受信信号を合成して方位方向に尖鋭なマルチビームを形成する第1のマルチビーム形成部を備え、
仰角方向信号合成装置は前記受信信号を合成して仰角方向に尖鋭なマルチビームを形成する第2のマルチビーム形成部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。 - 方位方向信号合成装置は受信信号を合成して方位方向に扇状のファンビームを形成する第1のファンビーム形成部を備え、
仰角方向信号合成装置は前記受信信号を合成して仰角方向に扇状のファンビームを形成する第2のファンビーム形成部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。 - 方位方向信号合成装置は、受信信号を合成して方位方向に扇状のファンビームを形成する第1のファンビーム形成部、前記受信信号を合成して方位方向に尖鋭なマルチビームを形成する第1のマルチビーム形成部、および外部から入力されたビーム形成切替信号に基づき前記受信信号を前記第1のファンビーム形成部または前記第1のマルチビーム形成部のいずれか一方に入力させる第1のビーム切替器を備え、
仰角方向信号合成装置は、前記受信信号を合成して仰角方向に扇状のファンビームを形成する第2のファンビーム形成部、前記受信信号を合成して仰角方向に尖鋭なマルチビームを形成する第2のマルチビーム形成部、および前記ビーム形成切替信号に基づき前記受信信号を前記第2のファンビーム形成部または前記第2のマルチビーム形成部のいずれか一方に入力させる第2のビーム切替器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。 - 方位方向信号合成装置からの信号および仰角方向信号合成装置からの信号に基づき目標物を探知すると受信信号を第1のマルチビーム形成部または第2のマルチビーム形成部のいずれかに入力させるビーム形成切替信号を第1のビーム切替器または第2のビーム切替器のいずれか一方若しくは両方に出力する目標物検出部を備えたことを特徴とする請求項2または5のいずれか1項に記載のレーダ装置。
- 第1のマルチビーム形成部または第2のマルチビーム形成部のいずれかが、Caponアルゴリズムを用いて受信信号を合成して尖鋭なマルチビームを形成するグレーティングローブ抑圧器を備えたことを特徴とする請求項2、3および5のいずれか1項に記載のレーダ装置。
- 複数の送信アンテナ、
前記送信アンテナのそれぞれに接続するとともに前記送信アンテナが送信する送信信号を指示された周波数で任意の方向に送信する送信モジュール、
所定の方向に送信される1つの前記送信信号につき複数の異なる周波数での送信を前記送信モジュールに指示する周波数切替器
を備え、
前記送信信号が目標または背景で反射して受信アンテナで受信された受信信号を合成することを特徴とする請求項2、3および5のいずれか1項に記載のレーダ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006059352A JP2007240184A (ja) | 2006-03-06 | 2006-03-06 | レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006059352A JP2007240184A (ja) | 2006-03-06 | 2006-03-06 | レーダ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007240184A true JP2007240184A (ja) | 2007-09-20 |
Family
ID=38585876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006059352A Pending JP2007240184A (ja) | 2006-03-06 | 2006-03-06 | レーダ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007240184A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015230216A (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | 三菱電機株式会社 | 信号処理装置 |
JP2016045132A (ja) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | 株式会社東芝 | 気象レーダ装置 |
US9696417B2 (en) | 2014-03-11 | 2017-07-04 | Fujitsu Ten Limited | Antenna |
US9880262B2 (en) | 2014-02-12 | 2018-01-30 | Fujitsu Ten Limited | Radar apparatus |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58204380A (ja) * | 1982-05-25 | 1983-11-29 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ダ装置 |
JPH07108873A (ja) * | 1993-10-14 | 1995-04-25 | Toyota Motor Corp | ヘッドランプの配光制御装置 |
JPH10197629A (ja) * | 1997-01-14 | 1998-07-31 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
JP2004212285A (ja) * | 2003-01-07 | 2004-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置、レーダシステム及びレーダ走査制御方法 |
JP2005164370A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
-
2006
- 2006-03-06 JP JP2006059352A patent/JP2007240184A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58204380A (ja) * | 1982-05-25 | 1983-11-29 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ダ装置 |
JPH07108873A (ja) * | 1993-10-14 | 1995-04-25 | Toyota Motor Corp | ヘッドランプの配光制御装置 |
JPH10197629A (ja) * | 1997-01-14 | 1998-07-31 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
JP2004212285A (ja) * | 2003-01-07 | 2004-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置、レーダシステム及びレーダ走査制御方法 |
JP2005164370A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9880262B2 (en) | 2014-02-12 | 2018-01-30 | Fujitsu Ten Limited | Radar apparatus |
US9696417B2 (en) | 2014-03-11 | 2017-07-04 | Fujitsu Ten Limited | Antenna |
JP2015230216A (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | 三菱電機株式会社 | 信号処理装置 |
JP2016045132A (ja) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | 株式会社東芝 | 気象レーダ装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6290792B2 (ja) | 単一パッケージに集積されたハイブリッドレーダ | |
US7728769B2 (en) | Adaptive processing method of clutter rejection in a phased array beam pattern | |
JP6546003B2 (ja) | レーダシステム及びレーダ信号処理方法 | |
JP2007333656A (ja) | レーダ装置 | |
US10101440B2 (en) | Sensor device | |
JP2006242844A (ja) | レーダー装置及び送信ビーム制御方法 | |
JP2005233723A (ja) | 分散開口レーダ装置 | |
JP3593960B2 (ja) | マルチビーム空中線装置 | |
JP2007240184A (ja) | レーダ装置 | |
JP2011257376A (ja) | レーダ装置 | |
RU2293405C1 (ru) | Корабельная радиолокационная станция | |
US6906665B1 (en) | Cluster beam-forming system and method | |
JP2010054344A (ja) | 方位検出装置 | |
JP2005195490A (ja) | レーダ装置 | |
JP5472902B2 (ja) | レーダ装置 | |
JP2011180004A (ja) | 捜索レーダ装置および捜索レーダ装置における不要波成分抑圧方法 | |
JP2019060732A (ja) | レーダ装置および位相補償方法 | |
JP2010156708A (ja) | 車載用ミリ波レーダ装置 | |
JP4356457B2 (ja) | 合成開口レーダ装置及びその信号処理方法 | |
JP2010068482A (ja) | アレイアンテナ装置 | |
JP4879761B2 (ja) | レーダ装置 | |
JP2008256448A (ja) | 高分解能装置 | |
JP2004279147A (ja) | アンテナ装置 | |
JP2015230216A (ja) | 信号処理装置 | |
US20210119348A1 (en) | Array antenna apparatus using spatial power spectrum combining and method of controlling the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081217 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110301 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110415 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110531 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20111101 |