JP2007256009A - Radar system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、レーダ装置の送信ブラインド発生時に対しても目標を測位可能にするレーダシステムに関するものである。 The present invention relates to a radar system that enables positioning of a target even when a transmission blind of a radar apparatus occurs.
従来、航空機等の移動物体を探知・追尾するレーダ装置は、主に単体で使用されることが多かった。単体で使用した場合は、レーダ装置の原理的特性上、電波発射時に自己の送信パルス幅に比例した、所謂送信ブラインドと呼ばれる不感領域が発生し、過大な送信電波が受信系へ漏れ込むため、電波発射時に合わせて受信動作を行うことができず、目標物の探知・追尾ができなかった。この問題を解消する方法として、送信側レーダ装置から離隔して受信装置を設け、当該受信装置により、送信側レーダ装置の送信電波を直接受信する方位にヌルを形成して、目標の検出を行うバイスタティックレーダ装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a radar apparatus that detects and tracks a moving object such as an aircraft is often used alone. When used alone, due to the fundamental characteristics of the radar device, a dead area called a so-called transmission blind, which is proportional to its own transmission pulse width, occurs when radio waves are emitted, and excessive transmission radio waves leak into the receiving system. The reception operation could not be performed at the time of radio wave emission, and the target could not be detected or tracked. As a method for solving this problem, a receiving device is provided apart from the transmitting-side radar device, and the receiving device detects a target by forming a null in the direction in which the transmitting-side radar device directly receives the transmission radio wave. A bistatic radar device has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、以上の従来のバイスタティックレーダ装置の構成では、送信動作時間と受信動作時間を交互に繰り返すようにしており、そのため、ブラインド状態が存在する電波送信中は受信ができず、パルス送信時間に相当する距離より近い距離に位置する目標については探知・追尾は不可能であった。 However, in the configuration of the conventional bistatic radar device described above, the transmission operation time and the reception operation time are alternately repeated. Therefore, reception is not possible during radio wave transmission in which a blind state exists, and the pulse transmission time is reduced. It was impossible to detect and track a target located closer than the corresponding distance.
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、レーダ装置の送信ブラインド内に存在する目標を探知・追尾することを可能にするレーダシステムを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a radar system that can detect and track a target existing in a transmission blind of a radar apparatus.
この発明に係るレーダシステムは、パルス列のレーダ送信波を放射し、移動目標からの目標反射波を受信して測位を行うレーダ装置と、当該レーダ装置から離隔した位置に設置した受信専用装置とを備え、当該受信専用装置は、レーダ送信波の送信中において、レーダ装置のレーダ空中線からのバックローブ直接波と目標反射波の重畳信号を受信し、当該重畳信号から目標反射波信号を抽出して目標の位置情報を算出し、算出した位置情報をレーダ装置に送り、レーダ装置は、受信専用装置から受信した位置情報に基づいて、送信ブラインド領域における目標の探知・追尾を行うものである。 A radar system according to the present invention includes a radar device that radiates a pulse train radar transmission wave, receives a target reflected wave from a moving target, and performs positioning, and a reception-only device installed at a position separated from the radar device. The reception-only device receives a superimposed signal of the back lobe direct wave and the target reflected wave from the radar antenna of the radar device during the transmission of the radar transmission wave, and extracts the target reflected wave signal from the superimposed signal. The target position information is calculated, and the calculated position information is sent to the radar device. The radar device detects and tracks the target in the transmission blind area based on the position information received from the reception-only device.
この発明によれば、従来のレーダ装置に対して簡便な受信専用装置を付加してシステムとすることにより、レーダ装置のみでは探知・追尾のできなかった送信ブラインド中の目標の測位を可能とし、レーダシステムとしたことで覆域の拡大を図ることができる。 According to the present invention, by adding a simple reception-only device to the conventional radar device to make the system, it is possible to measure the target in the transmission blind, which could not be detected and tracked only by the radar device, By using a radar system, the coverage can be expanded.
実施の形態1.
図1はこの発明の各実施の形態によるレーダシステムの構成を示す概念図である。
図において、この発明のレーダシステムは、レーダ装置20と受信専用装置400から構成されている。レーダ装置20は、レーダ送信部30、レーダ受信信号処理部40、レーダ空中線50、送受信切り替え部60、表示装置70からなる一般的な構成を持つ。一方、受信専用装置400は、受信空中線500および信号処理部600からなる。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a radar system according to each embodiment of the present invention.
In the figure, the radar system of the present invention comprises a
周知のように、レーダ装置20では、パルス列の送信信号をレーダ送信部30で生成し、レーダ空中線50によりパルス状電磁波のレーダ送信波80として放射し、移動目標300からその反射波81を受信する。そして、その目標反射波81の受信信号をレーダ受信信号処理部40において処理することにより、目標の位置、速度等を計測して探知・追尾を行う。しかし、レーダ送信波80の放射時は、送信ブラインド領域100が発生し、レーダ装置20だけは受信動作ができないため、この間、目標300の探知・追尾は不可能となる。そこで、この発明のレーダシステムでは、受信専用部400をレーダ装置20から離れた場所に設置し、常に受信状態にしてレーダ送信波80の直接波に比較して強度が減衰したバックローブ直接波85と目標反射波90を、同時に受信空中線500を用いて受信する。受信専用部400の信号処理部600では、受信空中線500より得られる受信信号から目標反射波90の受信成分を抽出し、目標の位置を測定した後、その情報を、受信処理信号伝送路700を通じてレーダ受信信号処理部200に送信する。レーダ受信信号処理部200では、受信専用装置400で測定した目標の位置を、通常時に受信し測定した目標情報等と共に表示部70にて表示する。
As is well known, in the
次に、このレーダシステムによる動作を、信号を用いて説明する。図2はレーダ装置20より放射される送信パルス列と目標反射信号の関係を示す説明図である。
レーダ装置20は、図2(a)に示すパルス列のレーダ送信波80を放射する。ここで、レーダ送信波80の送信期間80’と受信期間82は、送受信切り替え装置60により制御される。送信期間80’の間は、送信ブラインド状態となるため、レーダ装置20では受信ができず、レーダ送信波のパルス幅に相当する距離以内、例えば100μsecのパルス幅では15km以内に位置する目標については探知できなくなる。そのため、通常のレーダ装置では、受信期間82において、図2(b)に示すように、パルス幅相当の距離以遠に存在する目標についてだけ、反射信号90(図上では期間83を過ぎた時刻に現れる)を得て、測位を行っている。この発明の場合は、レーダ装置20から離隔した位置に設置した別途受信専用装置400により、図2(c)に示すように、レーダ装置20のバックローブ直接波85と目標反射波90が重畳された信号を同時に受信する。そして、この受信した重畳信号から目標反射波90のみを抽出して測位処理を行う。したがって、レーダ送信波80のパルス幅に相当する距離以内に位置する目標についても測位することができる。
Next, the operation of this radar system will be described using signals. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the transmission pulse train radiated from the
The
以上のように、この実施の形態1によれば、パルス列のレーダ送信波を放射して移動目標からの目標反射波を受信して測位を行うレーダ装置20に対して、離隔した位置に受信専用装置400を設置し、この受信専用装置400により、レーダ送信波の送信中におけるレーダ空中線のバックローブ直接波と目標反射波の重畳信号を受信し、当該重畳信号から目標反射波信号を抽出して目標の位置情報を算出し、算出した位置情報をレーダ装置20に送るようにしたので、簡便な受信専用装置400をレーダ装置20に付加してシステムとすることにより、レーダ装置のみでは探知・追尾のできなかった送信ブラインド中の目標の測位を可能とすると共に、レーダシステムとしたことで覆域の拡大を図ることが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, a radar transmission wave of a pulse train is radiated and a target reflected wave from a moving target is received and positioning is performed with respect to the
実施の形態2.
この実施の形態2では受信専用装置400の機能を有効にする設置位置について説明する。
図1の構成において、レーダ装置20の送信動作中、レーダ空中線50のボアサイト方向へは強力な電磁波が放出される。この電磁波が受信専用装置400に直接入力されると受信機能に飽和や破損が生じることが懸念される。また、受信専用装置400の位置において、レーダ送信波の直接波と目標反射波のS/I比が著しく高くなると、その後の信号処理において目標反射波の抽出が不可能になる恐れもある。よって、受信専用装置400の配置は、上記飽和、破損を回避し、S/I比を十分低下させることのできる位置に定める必要がある。そのため、受信専用装置400、特にその受信空中線500の設置場所を、レーダ空中線50の利得が著しく減衰するサイドローブ領域またはバックローブ領域200にする。しかし、レーダ装置20と極端に離隔すると、電磁波発生地点と受信地点が異なるバイスタティックレーダとなるため、新たな送信ブラインド領域の発生を招く恐れがある。このため、受信専用装置400は、レーダ装置20に対し実用上モノスタティックレーダとみなせる位置に設置することが必要となる。
Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, an installation position for enabling the function of the reception-
In the configuration of FIG. 1, during the transmission operation of the
以上のように、この実施の形態2によれば、受信専用装置400の受信空中線500を、レーダ空中線50の利得が著しく低減するサイドローブ方向またはバックローブ方向の位置に設置するようにしたので、受信専用装置400の飽和、破損を防止することができる。さらに、新たな送信ブラインド領域の発生を招かない位置を選定して受信空中線500を設置すれば、その後の信号処理において効率よく目標反射波の抽出することが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, the
実施の形態3.
図3はこの実施の形態3に係る受信専用装置400の機能構成を示す説明図である。
受信空中線500は、複数の空中線素子510から構成されたアレイ構造を持ち、バックローブ直接波85と目標反射波90の重畳信号を、各空中線素子510により受信する。各空中線素子510で検出されたそれぞれの受信信号は、対応する受信機610によりA/D変換されディジタル受信信号となる。このディジタル受信信号は、目標反射波抽出部620で直交検波により目標反射波信号として抽出される。目標方位算出部630では、目標反射波抽出部620で抽出された目標反射波信号の位相情報から目標の方位が求められる。また、目標距離算出部640では、レーダ送信波の直接波に対する目標反射波の遅延時間から目標の距離が求められる。次に、求められた目標の方位と距離からなる目標位置情報は、目標位置送出部650から受信処理信号伝送路700を介してレーダ装置20のレーダ受信信号処理部40に伝送される。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a functional configuration of the reception-
The
目標反射波抽出部620における目標反射波信号の抽出方法について図4に示す。図4(a)は受信専用装置400で受信したバックローブ直接波85に目標反射波90が遅延時間(時間差)τを持って重畳されている様子を示している。目標反射波抽出部620において、この重畳信号に対し自己相関処理を行うと、図4(b)に示すように、重畳信号の受信開始から時間τを経過した時刻に自己相関係数>0となる信号625が得られる。この信号625をもって目標反射波信号とする。ここで、この信号の抽出処理だけでは十分なS/N比が得られるとは限らない。そのため、さらに送信パルスの繰り返しに応じた積分処理、すなわちレーダ送信部30より送出される各パルス発生時刻を基準として遅延時間τに相当する自己相関係数の総和を求める処理を行って、S/N比を改善する。
A method for extracting a target reflected wave signal in the target reflected
次に、受信専用装置400による目標の方位測定について説明する。
レーダ装置20では、目標の方位を測定する場合、通常、レーダ空中線50を回転させてその回転角を計測するか、または予め電磁波放出方位の定まった先鋭なペンシルビームを用いて方位測定を行っている。これに対し、受信専用装置400の場合、受信空中線500は複数の空中線素子510から構成されたアレイ構造としており、このアレイ構造により受信して得られる目標反射波90の位相情報に対して、MUSIC(Multiple Signal Classification)等の高精度方向探知アルゴリズムによる方位算出処理を行うことにより目標の方位を求める。つまり、複数の空中線素子510間で同一の目標反射波90を受信しても、目標反射波90の入射方位に依存してそれぞれの位相の異なる受信信号が得られることを利用する。この方位算出処理は、図3における目標反射波抽出部620により目標反射波信号が抽出された後、目標方位算出部630で実施される。
したがって、受信空中線500をアレイ構造としたことで、空中線の回転や先鋭な受信ビームの形成を行うことなく、目標の方位を測定することができる。なお、受信空中線500のアレイ構造としては一次元、2次元のいずれの配列構成としてもよく、方位角および仰角の測定を同時に行うことが可能である。
Next, target azimuth measurement by the reception-
In the
Therefore, by using the
次に、受信専用装置400による目標の距離測定について説明する。
目標反射波抽出部620において抽出された目標反射波信号は、図4に示したように、パルス開始時刻から遅延時間τだけ遅延している。受信専用装置400はレーダ装置20に対し実用上モノスタティックレーダとみなせる位置に設置されることになるので、遅延時間τは、放射されたレーダ送信波80の目標に対する往復時間に相当する。したがって、目標距離算出部640は、目標までの距離dを、光速をcとして、d=cτ/2の式から求める。
Next, target distance measurement by the reception-
The target reflected wave signal extracted by the target reflected
20 レーダ装置、30 レーダ送信部、40 レーダ受信信号処理部、50 レーダ空中線、60 送受信切り替え部、70 目標等表示部、400 受信専用装置、500 受信空中線、510 空中線素子、600 信号処理部、610受信機、620 目標反射波抽出部、630 目標方位算出部、640 目標距離算出部、650 目標位置送出部、700 受信処理信号伝送路。
20 radar device, 30 radar transmission unit, 40 radar reception signal processing unit, 50 radar antenna, 60 transmission / reception switching unit, 70 target display unit, 400 reception dedicated device, 500 reception antenna, 510 antenna element, 600 signal processing unit, 610 Receiver, 620 Target reflected wave extraction unit, 630 Target orientation calculation unit, 640 Target distance calculation unit, 650 Target position transmission unit, 700 Reception processing signal transmission path.
Claims (5)
当該受信専用装置は、前記レーダ送信波の送信中において、前記レーダ装置のレーダ空中線からのバックローブ直接波と目標反射波の重畳信号を受信し、当該重畳信号から目標反射波信号を抽出して目標の位置情報を算出し、算出した位置情報を前記レーダ装置に送り、
前記レーダ装置は、前記受信専用装置から受信した位置情報に基づいて、送信ブラインド領域における目標の探知・追尾を行うことを特徴とするレーダシステム。 A radar device that radiates a radar transmission wave of a pulse train, receives a target reflected wave from a moving target and performs positioning, and a reception-only device installed at a position separated from the radar device,
The reception-only device receives a superimposed signal of a back lobe direct wave and a target reflected wave from the radar antenna of the radar device during transmission of the radar transmission wave, and extracts a target reflected wave signal from the superimposed signal. Calculate target position information, send the calculated position information to the radar device,
The radar system according to claim 1, wherein the radar apparatus detects and tracks a target in a transmission blind region based on position information received from the reception-only apparatus.
4. The radar system according to claim 3, wherein the reception-only device calculates a target distance from a time difference of the autocorrelation function by correlation processing.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009041587A1 (en) | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Medical diagnosis support system |
WO2013014931A1 (en) | 2011-07-26 | 2013-01-31 | 日本無線株式会社 | Radar receiver |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08297162A (en) * | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | Bi-static radar equipment |
JPH10197618A (en) * | 1997-01-09 | 1998-07-31 | Mitsubishi Electric Corp | Multipath separation detector |
JP2000065923A (en) * | 1998-08-20 | 2000-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | Radar apparatus and its control method |
JP2000304854A (en) * | 1999-04-26 | 2000-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | Target tracking method device |
JP2001242243A (en) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Mitsubishi Electric Corp | Bistatic radar device |
JP2002181925A (en) * | 2000-12-18 | 2002-06-26 | Mitsubishi Electric Corp | Passive radar apparatus |
-
2006
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08297162A (en) * | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | Bi-static radar equipment |
JPH10197618A (en) * | 1997-01-09 | 1998-07-31 | Mitsubishi Electric Corp | Multipath separation detector |
JP2000065923A (en) * | 1998-08-20 | 2000-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | Radar apparatus and its control method |
JP2000304854A (en) * | 1999-04-26 | 2000-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | Target tracking method device |
JP2001242243A (en) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Mitsubishi Electric Corp | Bistatic radar device |
JP2002181925A (en) * | 2000-12-18 | 2002-06-26 | Mitsubishi Electric Corp | Passive radar apparatus |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009041587A1 (en) | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Medical diagnosis support system |
WO2013014931A1 (en) | 2011-07-26 | 2013-01-31 | 日本無線株式会社 | Radar receiver |
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