JP2010175383A - Target detection apparatus and target detection method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、レーダ装置の分野に関し、特に、偏波の情報を用いて目標を検出する目標検出装置及び目標検出方法に関するものである。 The present invention relates to the field of radar devices, and more particularly to a target detection device and a target detection method for detecting a target using polarization information.
航空機に搭載したレーダ装置では、上空から電波を送受信することによって地表面や海面付近の観測を行い、地表面や海面付近に存在する小目標の検出を行う。なお、ここで言う、小目標とは電波の反射強度の小さい目標のことを意味しており、その物理的な大きさが小さい目標とは限らない。この種のレーダ装置で地表面や海面付近を観測すると、一般に地表面や海面からの強いエコーが受信される。それぞれ「グラウンドクラッタ」や、「シークラッタ」と呼ぶ。また、本明細書では、グラウンドクラッタやシークラッタのように背景からのエコーを、総称して単に「クラッタ」と呼ぶ。従って、地表面や海面付近に存在する目標からのエコーを受信レーダ信号の中から検出するためには、予めクラッタを抑圧することが必要となる。なお、目標からのエコーを「目標信号」と呼ぶ。 A radar device mounted on an aircraft observes the ground surface and the vicinity of the sea surface by transmitting and receiving radio waves from the sky, and detects small targets existing near the ground surface and the sea surface. Here, the small target means a target having a low radio wave reflection intensity, and is not necessarily a target having a small physical size. When this type of radar apparatus observes the ground surface or the vicinity of the sea surface, generally strong echoes from the ground surface or the sea surface are received. They are called “ground clutter” and “sea clutter”, respectively. In this specification, echoes from the background such as ground clutter and sea clutter are collectively referred to simply as “clutter”. Therefore, it is necessary to suppress clutter in advance in order to detect an echo from a target existing near the ground surface or the sea surface from the received radar signal. The echo from the target is called a “target signal”.
従来のレーダ装置におけるクラッタ抑圧技術には、目標信号とクラッタのドップラー周波数差を利用してクラッタを抑圧するMTI(Moving Target Indicator)と呼ばれる技術がある(例えば、非特許文献1参照)。これは、小目標として、車両や船舶のように移動するものを想定して、背景と目標の速度差に基づいてクラッタと目標信号を判別し、クラッタを抑圧する方法である。 As a conventional clutter suppression technique in a radar apparatus, there is a technique called MTI (Moving Target Indicator) that suppresses clutter using a Doppler frequency difference between a target signal and a clutter (see, for example, Non-Patent Document 1). This is a method of suppressing clutter by determining a clutter and a target signal based on the speed difference between the background and the target assuming a small target that moves like a vehicle or a ship.
また、静止目標を検出するためのクラッタ抑圧方法としては、目標と背景の偏波特性の相違に着目してクラッタを抑圧し、目標を検出する方法がある(例えば、非特許文献2参照)。この方法は、互いに直交する2つの偏波(例えば、水平偏波(H偏波)と垂直偏波(V偏波))の組み合わせで電波を送受信して、背景と目標の偏波特性を計測し、受信信号の中でクラッタの偏波特性に相当する部分を抑圧するというものである。 Further, as a clutter suppression method for detecting a stationary target, there is a method of detecting a target by suppressing the clutter while paying attention to the difference between the polarization characteristics of the target and the background (see, for example, Non-Patent Document 2). . This method transmits and receives radio waves with a combination of two polarizations orthogonal to each other (for example, horizontal polarization (H polarization) and vertical polarization (V polarization)) to obtain the background and target polarization characteristics. It measures and suppresses the portion corresponding to the polarization characteristic of the clutter in the received signal.
後者の方法の一例として適応型ノッチフィルタがある(例えば、特許文献1参照)。適応型ノッチフィルタを用いた目標検出装置は、第一偏波送受信アンテナ、第二偏波送受信アンテナ、偏波切替器、送受切替器、受信機、送信機、観測散乱ベクトル蓄積器、適応型ポラリメトリックノッチフィルタ回路、閾値回路及び表示器により構成される。 An example of the latter method is an adaptive notch filter (see, for example, Patent Document 1). The target detection apparatus using an adaptive notch filter includes a first polarization transmission / reception antenna, a second polarization transmission / reception antenna, a polarization switch, a transmission / reception switch, a receiver, a transmitter, an observed scatter vector accumulator, an adaptive polar It consists of a remetric notch filter circuit, a threshold circuit, and a display.
次に、従来の適応型ノッチフィルタの動作について説明する。第一偏波送受信アンテナ、第二偏波送受信アンテナを送信においてはいずれか一方、受信においては双方を駆動させ、観測対象に対して4種類のレーダ信号を収集する。レーダ信号を観測散乱ベクトル蓄積器に分解能セルk(k=1,2,・・・,K:Kは分解能セル数)毎に散乱ベクトルXkとして格納する。散乱ベクトルとは、4種類のレーダ信号を、それぞれ列行列の1つの成分としたもので、散乱特性を表すベクトルという意味で“散乱ベクトル”(scattering vector)と呼ぶ。この適応型ノッチフィルタでは、クラッタと考えられる分解能セルの散乱ベクトルを利用して、フィルタ係数を生成する。 Next, the operation of the conventional adaptive notch filter will be described. Either one of the first polarized wave transmitting / receiving antenna and the second polarized wave transmitting / receiving antenna is driven for transmission and both are driven for reception, and four types of radar signals are collected for the observation target. The radar signal is stored in the observed scatter vector accumulator as a scatter vector Xk for each resolution cell k (k = 1, 2,..., K: K is the number of resolution cells). The scattering vector is obtained by using four types of radar signals as one component of a column matrix, and is called a “scattering vector” in the sense of a vector representing scattering characteristics. In this adaptive notch filter, a filter coefficient is generated by using a scattering vector of a resolution cell considered to be a clutter.
フィルタ係数の作成方法は、まずクラッタと考えられる分解能セルを参照セルとし、散乱ベクトルから共分散行列を算出する。この共分散行列の固有値解析を行って、最も電力の大きい主成分についてはその電力を抑圧し、それ以外の成分については平均電力で正規化された電力を出力する適応型ポラリメトリックノッチフィルタのフィルタ係数を生成する。作成したフィルタを各分解能セルに適応し、クラッタの抑圧を行う。フィルタの出力信号を設定したある閾値と比較して、静止目標の検出を行う。 In the filter coefficient creation method, first, a resolution cell that is considered to be a clutter is used as a reference cell, and a covariance matrix is calculated from a scattering vector. An eigenvalue analysis of this covariance matrix is performed, and the adaptive polarimetric notch filter that outputs power normalized by the average power is suppressed for the principal component having the largest power and the other components are output. Generate filter coefficients. The created filter is applied to each resolution cell to suppress clutter. The stationary signal is detected by comparing the output signal of the filter with a set threshold value.
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。まず、参照セルの選び方によってクラッタ成分の抑圧効果が異なる。また、複数種類のクラッタがある場合(例えば、水と土のクラッタがある場合やアスファルトと土がある場合)、一種類のクラッタ成分、もしくは複数種類のクラッタが混ざった成分より、フィルタを形成する。このため、クラッタ成分の抑圧効果が低下する。 However, the prior art has the following problems. First, the clutter component suppression effect differs depending on how the reference cell is selected. In addition, when there are multiple types of clutter (for example, when there is water and soil clutter or when there is asphalt and soil), a filter is formed from one type of clutter component or a mixture of multiple types of clutter. . For this reason, the clutter component suppression effect is reduced.
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、光学センサを用いてクラッタの種類毎にクラッタ成分の抑圧を行い、クラッタの種類毎にクラッタ成分の抑圧を行うことで、クラッタ成分の抑圧効果を高め、目標検出精度を向上させることができる目標検出装置及び目標検出方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and suppresses clutter components for each type of clutter using an optical sensor, and suppresses clutter components for each type of clutter. An object of the present invention is to provide a target detection device and a target detection method that can enhance the suppression effect of clutter components and improve target detection accuracy.
本発明に係る目標検出装置は、赤外線を照射して観測対象の画像データを取得する赤外線カメラと、前記観測対象の距離を測定するレーザ測距器と、前記赤外線カメラにより取得した画像データを温度領域毎に分割し、前記レーザ測距器により測距された距離から温度領域毎に複数点の距離を求め、各温度領域の角度と距離を求める画像処理器と、互いに直交する偏波特性を有する第1及び第2のアンテナと、前記第1及び第2のアンテナのうち、送信においてはいずれか一方、受信においては双方を駆動させ、観測対象のレーダ信号を収集する偏波切替器と、前記レーダ信号を観測対象に関する分解能セル毎に散乱ベクトルとして格納する観測散乱ベクトル蓄積器と、前記画像処理器により求めた温度領域毎の角度と距離を用いて、前記観測散乱ベクトル蓄積器から対応する散乱ベクトルの分解能セルを抽出し、レーダ信号である散乱ベクトルを温度領域毎に分割するレーダ信号分割器と、前記レーダ信号分割器により温度領域毎に分割された散乱ベクトルから、温度領域毎にフィルタの生成を行い、温度領域毎に生成したフィルタを温度領域内の各分解能セルに適用処理を行い、温度領域毎に電力を出力する適応型ポラリメトリックノッチフィルタ回路と、前記電力を予め設定した閾値と比較して目標とクラッタの判別を行う閾値回路とを備えるものである。 A target detection apparatus according to the present invention includes an infrared camera that irradiates infrared rays to acquire image data of an observation target, a laser range finder that measures the distance of the observation target, and image data acquired by the infrared camera as temperature. Dividing into regions and obtaining the distance of multiple points for each temperature region from the distance measured by the laser range finder, and the image processor for obtaining the angle and distance of each temperature region, and the polarization characteristics orthogonal to each other A polarization switch that collects radar signals to be observed by driving either one of the first and second antennas for transmission and both for reception The observation scatter vector accumulator that stores the radar signal as a scatter vector for each resolution cell related to the observation target, and the angle and distance for each temperature region obtained by the image processor, are used for the observation. A resolution vector of the corresponding scattering vector is extracted from the scattering vector accumulator, and a radar signal divider that divides the scattering vector, which is a radar signal, for each temperature region, and a scattering vector divided for each temperature region by the radar signal divider An adaptive polarimetric notch filter circuit that generates a filter for each temperature region, applies a filter generated for each temperature region to each resolution cell in the temperature region, and outputs power for each temperature region; And a threshold circuit for comparing the power with a preset threshold value and discriminating between a target and clutter.
本発明に係る目標検出装置によれば、光学センサを用いてクラッタの種類毎にクラッタ成分の抑圧を行い、クラッタの種類毎にクラッタ成分の抑圧を行うことで、クラッタ成分の抑圧効果を高め、目標検出精度を向上させることができる。 According to the target detection device of the present invention, the clutter component is suppressed for each type of clutter using an optical sensor, the clutter component is suppressed for each type of clutter, and the suppression effect of the clutter component is enhanced. The target detection accuracy can be improved.
以下、本発明の目標検出装置及び目標検出方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a target detection apparatus and a target detection method of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係る目標検出装置について図1及び図2を参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。なお、以降では、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Embodiment 1 FIG.
A target detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a target detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the following, in each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
図1において、この発明の実施の形態1に係る目標検出装置は、航空機などに搭載され、第一偏波送受信アンテナ1と、第二偏波送受信アンテナ2と、互いに直交する偏波特性を有する二つのアンテナ1、2(第1及び第2のアンテナ)のうち、送信においてはいずれか一方、受信においては双方を駆動させ、地表面や海面付近などの観測対象のレーダ信号を収集する偏波切替器3と、送受信を切り替える送受切替器4と、偏波切替器3から送受切替器4を介して送られてきたレーダ信号を復調する受信機5と、広帯域パルスを生成し、送受切替器4を介して偏波切替器3に送る送信機6と、レーダ信号を観測対象に関する分解能セル毎に散乱ベクトルとして格納する観測散乱ベクトル蓄積器7と、クラッタの種類を観測するために、赤外線を照射して観測対象の画像データを取得する赤外線カメラ8と、観測対象の距離を測定するレーザ測距器9と、赤外線カメラ8により取得した画像データを温度領域毎に分割し、レーザ測距器9により測距された距離から温度領域毎に複数点の距離を求め、各温度領域の角度と距離を求める画像処理器10とが設けられている。
In FIG. 1, a target detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention is mounted on an aircraft or the like, and has first polarization transmission / reception antenna 1 and second polarization transmission /
さらに、画像処理器10により求めた温度領域毎の角度と距離を用いて、観測散乱ベクトル蓄積器7から対応する散乱ベクトルの分解能セルを抽出し、レーダ信号である散乱ベクトルを温度領域毎に分割するレーダ信号分割器11と、レーダ信号分割器11により温度領域毎に分割された散乱ベクトルから、温度領域毎にフィルタの生成を行い、温度領域毎に生成したフィルタを温度領域内の各分解能セルに適用処理を行い、温度領域毎に電力を出力する適応型ポラリメトリックノッチフィルタ回路12と、このフィルタ回路12の出力電力を事前に設定した閾値と比較して目標とクラッタの判別を行う閾値回路13と、閾値回路13により目標と判定された分解能セルの位置を出力する表示器14とが設けられている。
Further, by using the angle and distance for each temperature region obtained by the
つぎに、この実施の形態1に係る目標検出装置の動作について図面を参照しながら説明する。図2は、この発明の実施の形態1に係る目標検出装置の観測散乱ベクトル蓄積器に蓄積される観測散乱ベクトルを示す図である。 Next, the operation of the target detection apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing observed scatter vectors accumulated in the observed scatter vector accumulator of the target detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
まず、赤外線カメラ8で観測を行う。画像処理器10は、赤外線カメラ8により取得した画像データを温度領域毎に分割する。また、画像処理器10は、レーザ測距器9により測距した距離を用いて温度領域毎に複数点の距離を求め、各温度領域の角度と距離を求める。
First, observation is performed with the
同時にレーダを用いた観測を行う。送信機6は、生成した広帯域パルスを、送受切替器4を介して偏波切替器3に送る。偏波切替器3は、第一偏波送受信アンテナ1と第二偏波送受信アンテナ2のうちの第一偏波送受信アンテナ1に送信信号を送る。
At the same time, observation using a radar is performed. The transmitter 6 sends the generated broadband pulse to the polarization switch 3 via the transmission / reception switch 4. The polarization switch 3 sends a transmission signal to the first polarization transmission / reception antenna 1 out of the first polarization transmission / reception antenna 1 and the second polarization transmission /
ここで、第一偏波送受信アンテナ1と第二偏波送受信アンテナ2は、偏波特性が互いに直交するアンテナの組である。例えば、垂直偏波と水平偏波の組や、右旋円偏波と左旋円偏波の組などが前記の直交する二種類の偏波特性として良く知られている。
Here, the first polarization transmitting / receiving antenna 1 and the second polarization transmitting / receiving
第一偏波送受信アンテナ1から送信された信号は観測対象によって散乱される。これを、第一偏波送受信アンテナ1及び第二偏波送受信アンテナ2で受信して偏波切替器3に送る。これらの信号は、送受切替器4を介してそれぞれ受信機5に送られる。
The signal transmitted from the first polarization transmitting / receiving antenna 1 is scattered by the observation target. This is received by the first polarization transmitting / receiving antenna 1 and the second polarization transmitting / receiving
受信機5で復調された信号は、観測対象の反射係数S11、S21の形で観測散乱ベクトル蓄積器7に保存される。ここで、Sijは、第j偏波送受信アンテナで送信して第i偏波送受信アンテナで受信して観測された、観測対象の反射係数を表す。
The signal demodulated by the receiver 5 is stored in the observed
同様に、送信機6は、生成した広帯域パルスを、送受切替器4を介して偏波切替器3に送り、これを第二偏波送受信アンテナ2から目標に照射して同様の処理を繰り返すことにより、観測対象の反射係数S12、S22を得る。これを同様に観測散乱ベクトル蓄積器7に保存する。
Similarly, the transmitter 6 sends the generated broadband pulse to the polarization switch 3 via the transmission / reception switch 4 and irradiates the target from the second polarization transmitting / receiving
観測されたS11、S12、S21、S22を行列表示したものを散乱行列(scattering matrix)[S]と呼ぶ。また、列ベクトルXで表現したものを、散乱特性を表すベクトルという意味で“散乱ベクトル”(scatterings vector)と呼ぶ。 A matrix display of the observed S11, S12, S21, and S22 is referred to as a scattering matrix [S]. Also, what is expressed by the column vector X is called a “scattering vector” in the sense of a vector representing scattering characteristics.
S11、S12、S21、S22は、観測散乱ベクトル蓄積器7内で、図2に示すように、観測対象に関する分解能セルk(k=1,2,・・・,K:Kは分解能セル数)毎に散乱ベクトルXkとして格納される。
In S11, S12, S21, and S22, as shown in FIG. 2, resolution cell k (k = 1, 2,..., K: K is the number of resolution cells) relating to the observation object in the observed
レーダ信号分割器11は、画像処理器10で求めた温度領域毎の角度と距離情報を用いて、対応するレーダ信号(散乱ベクトル)の分解能セルを抽出し、レーダ信号を温度領域毎に分割する。適応型ポラリメトリックノッチフィルタ回路12は、温度領域毎に分割したレーダ信号から温度領域毎にフィルタの生成を行う。適応型ポラリメトリックノッチフィルタ回路12は、温度領域毎に生成したフィルタを温度領域内の各分解能セルに適用処理を行い、温度領域毎に電力Pを出力する。
The
レーダの観測点と赤外線カメラ8の観測点が正確に分かっている場合は、レーダを用いた観測と赤外線カメラ8を用いた観測を同時に行う必要はなく、どちらかを先に行ってもよい。観測点の正確な位置が分かっていないと、上記のように画像処理器10で求めた温度領域毎の角度情報と距離情報から、対応するレーダ信号を抽出することができないためである。
When the observation point of the radar and the observation point of the
次に、適応型ポラリメトリックノッチフィルタ回路12から出力された温度領域毎の電力Pは、閾値回路13に送られる。閾値回路13は、入力された電力Pを閾値Tと比較し、閾値Tより電力Pが大きい場合、あるいは電力Pと閾値Tが等しい場合を目標、閾値Tより電力Pが小さい場合をクラッタと判定する。表示器14は、目標検出結果として、目標と判定された分解能セルの位置を出力する。
Next, the power P for each temperature region output from the adaptive polarimetric
上述したように、本実施の形態1によれば、複数の種類のクラッタから構成される地形であっても、クラッタの種類毎にクラッタ成分を抑圧するので、高い目標検出確率を保つことが可能となる。また、本実施の形態1は、レーダの構成がバイスタティックである場合について容易に拡張することができる。 As described above, according to the first embodiment, even in the terrain composed of a plurality of types of clutter, the clutter component is suppressed for each type of clutter, so that a high target detection probability can be maintained. It becomes. Further, the first embodiment can be easily expanded when the radar configuration is bistatic.
実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る目標検出装置について図3を参照しながら説明する。図3は、この発明の実施の形態2に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。
A target detection apparatus according to
図3において、この発明の実施の形態2に係る目標検出装置は、上記実施の形態1に係る目標検出装置の構成に加えて、分割する条件を入力する分割条件入力器15が設けられている。
In FIG. 3, in addition to the configuration of the target detection apparatus according to the first embodiment, the target detection apparatus according to the second embodiment of the present invention is provided with a split
つぎに、この実施の形態2に係る目標検出装置の動作について図面を参照しながら説明する。 Next, the operation of the target detection apparatus according to the second embodiment will be described with reference to the drawings.
この実施の形態2では、赤外線カメラ8で取得した画像データを領域毎に分割する際に、画像処理器10は分割する条件を分割条件入力器15により入力する。分割する際の条件は操作者が赤外線カメラ8の画像を確認して領域を決定する。
In the second embodiment, when the image data acquired by the
次に、画像処理器10は、レーザ測距器9により測距された距離情報を用いて分割された領域毎に複数点の距離を求める。以下は実施の形態1と同様な処理によって目標検出を行う。なお、領域毎は温度領域毎に対応する。
Next, the
従って、本実施の形態2によれば、分割する領域を操作者が直接選択することができるため、種類の異なるクラッタ間の温度差が小さい場合であっても高い目標検出確率を保つことが可能となる。 Therefore, according to the second embodiment, since the operator can directly select a region to be divided, a high target detection probability can be maintained even when the temperature difference between different types of clutter is small. It becomes.
実施の形態3.
この発明の実施の形態3に係る目標検出装置について図4を参照しながら説明する。図4は、この発明の実施の形態3に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。
Embodiment 3 FIG.
A target detection apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a target detection apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
図4において、この発明の実施の形態3に係る目標検出装置は、上記実施の形態1に係る目標検出装置の構成に加えて、観測対象の3次元の地形データ(俯瞰図のような高さ情報を含む3次元データ)を含む地図データ16と、3次元の自己位置(例えば、緯度、経度、高さ)を測定する自己位置測定器17とが設けられている。
In FIG. 4, in addition to the configuration of the target detection apparatus according to the first embodiment, the target detection apparatus according to the third embodiment of the present invention has three-dimensional terrain data (height as shown in an overhead view).
つぎに、この実施の形態3に係る目標検出装置の動作について図面を参照しながら説明する。 Next, the operation of the target detection apparatus according to the third embodiment will be described with reference to the drawings.
この実施の形態3では、画像処理器10は、自己位置測定器17で測定した自己位置から、観測対象の地形データ(例えば、道路の位置や建物の位置など)を地図データ16より取得する。
In the third embodiment, the
画像処理器10は、取得した地形データを赤外線カメラ8により取得した画像データと照合して地形データを補正する。この処理は誤差(例えば、観測対象に高さがある場合など)を修正するためである。画像処理器10は、補正した観測対象の地形データを地形領域毎に分割する。
The
次に、画像処理器10は、レーザ測距器9により測距した距離情報を用いて分割された地形領域毎に複数点の距離を求める。以下は実施の形態1と同様な処理によって目標検出を行う。なお、地形領域毎は温度領域毎に対応する。
Next, the
従って、本実施の形態3によれば、分割する領域の選択に地図データ16を利用しているため、道路などの予め位置が分かっているクラッタ成分を効率良く抑圧することができるため、高い目標検出確率を保つことが可能となる。
Therefore, according to the third embodiment, since the
1 第一偏波送受信アンテナ、2 第二偏波送受信アンテナ、3 偏波切替器、4 送受切替器、5 受信機、6 送信機、7 観測散乱ベクトル蓄積器、8 赤外線カメラ、9 レーザ測距器、10 画像処理器、11 レーダ信号分割器、12 適応型ポラリメトリックノッチフィルタ回路、13 閾値回路、14 表示器、15 分割条件入力器、16 地図データ、17 自己位置測定器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st polarized wave transmission / reception antenna, 2nd 2nd polarization transmission / reception antenna, 3 Polarization switch, 4 Transmission / reception switch, 5 Receiver, 6 Transmitter, 7 Observation scattering vector accumulator, 8 Infrared camera, 9 Laser ranging , 10 image processor, 11 radar signal divider, 12 adaptive polarimetric notch filter circuit, 13 threshold circuit, 14 indicator, 15 division condition input device, 16 map data, 17 self-position measuring device.
Claims (7)
前記観測対象の距離を測定するレーザ測距器と、
前記赤外線カメラにより取得した画像データを温度領域毎に分割し、前記レーザ測距器により測距された距離から温度領域毎に複数点の距離を求め、各温度領域の角度と距離を求める画像処理器と、
互いに直交する偏波特性を有する第1及び第2のアンテナと、
前記第1及び第2のアンテナのうち、送信においてはいずれか一方、受信においては双方を駆動させ、観測対象のレーダ信号を収集する偏波切替器と、
前記レーダ信号を観測対象に関する分解能セル毎に散乱ベクトルとして格納する観測散乱ベクトル蓄積器と、
前記画像処理器により求めた温度領域毎の角度と距離を用いて、前記観測散乱ベクトル蓄積器から対応する散乱ベクトルの分解能セルを抽出し、レーダ信号である散乱ベクトルを温度領域毎に分割するレーダ信号分割器と、
前記レーダ信号分割器により温度領域毎に分割された散乱ベクトルから、温度領域毎にフィルタの生成を行い、温度領域毎に生成したフィルタを温度領域内の各分解能セルに適用処理を行い、温度領域毎に電力を出力する適応型ポラリメトリックノッチフィルタ回路と、
前記電力を予め設定した閾値と比較して目標とクラッタの判別を行う閾値回路と
を備えたことを特徴とする目標検出装置。 An infrared camera that irradiates infrared rays to acquire image data of the observation target;
A laser range finder for measuring the distance of the observation object;
Image processing obtained by dividing the image data acquired by the infrared camera for each temperature region, obtaining a plurality of distances for each temperature region from the distance measured by the laser distance measuring device, and obtaining an angle and a distance of each temperature region And
First and second antennas having polarization characteristics orthogonal to each other;
Of the first and second antennas, a polarization switching device that drives either one in transmission and both in reception and collects radar signals to be observed;
An observation scatter vector accumulator for storing the radar signal as a scatter vector for each resolution cell relating to the observation object;
A radar that extracts the resolution vector of the corresponding scatter vector from the observed scatter vector accumulator using the angle and distance for each temperature region obtained by the image processor, and divides the scatter vector as a radar signal for each temperature region A signal splitter;
From the scattering vector divided for each temperature region by the radar signal divider, a filter is generated for each temperature region, and the filter generated for each temperature region is applied to each resolution cell in the temperature region. An adaptive polarimetric notch filter circuit that outputs power every time;
A target detection apparatus comprising: a threshold circuit that compares the power with a preset threshold value to determine a target and a clutter.
広帯域パルスを生成し、前記送受切替器を介して前記偏波切替器に送る送信機と、
前記偏波切替器から前記送受切替器を介して送られてきたレーダ信号を復調する受信機と、
前記閾値回路により目標と判定された分解能セルの位置を出力する表示器とをさらに備えた
ことを特徴とする請求項1記載の目標検出装置。 A duplexer that switches between transmission and reception;
A transmitter that generates a broadband pulse and sends it to the polarization switch via the duplexer;
A receiver that demodulates a radar signal transmitted from the polarization switch via the transmission / reception switch;
The target detection apparatus according to claim 1, further comprising a display that outputs a position of a resolution cell determined as a target by the threshold circuit.
前記画像処理器は、前記分割条件入力器により入力された分割する条件に基づき、前記赤外線カメラにより取得した画像データを領域毎に分割する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の目標検出装置。 A split condition input device for inputting a split condition;
3. The target detection apparatus according to claim 1, wherein the image processor divides image data acquired by the infrared camera for each region based on a dividing condition input by the dividing condition input unit. .
観測対象の3次元の地形データを含む地図データとさらに備え、
前記画像処理器は、前記自己位置測定器により測定した自己位置に基づき前記地図データから観測対象の地形データを取得し、この地形データを前記赤外線カメラにより取得した画像データと照合して前記地形データを補正し、補正した観測対象の地形データを領域毎に分割する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の目標検出装置。 A self-position measuring device for measuring three-dimensional self-position;
Map data including 3D terrain data to be observed
The image processor acquires terrain data to be observed from the map data based on the self-position measured by the self-position measuring device, and compares the terrain data with the image data obtained by the infrared camera. The target detection apparatus according to claim 1 or 2, wherein the corrected topographic data of the observation target is divided for each region.
前記赤外線カメラにより取得した画像データを温度領域毎に分割し、レーザ測距器により測距された距離から温度領域毎に複数点の距離を求め、各温度領域の角度と距離を求めるステップと、
前記赤外線カメラによる観測と同時に、互いに直交する偏波特性を有する第1及び第2のアンテナのうち、送信においてはいずれか一方、受信においては双方を駆動させ、観測対象のレーダ信号を収集するステップと、
前記レーダ信号を観測対象に関する分解能セル毎に散乱ベクトルとして格納するステップと、
求めた温度領域毎の角度と距離を用いて、格納された散乱ベクトルから対応する散乱ベクトルの分解能セルを抽出し、レーダ信号である散乱ベクトルを温度領域毎に分割するステップと、
温度領域毎に分割された散乱ベクトルから、温度領域毎にフィルタの生成を行い、温度領域毎に生成したフィルタを温度領域内の各分解能セルに適用処理を行い、温度領域毎に電力を出力するステップと、
前記電力を予め設定した閾値と比較して目標とクラッタの判別を行うステップと
を含むことを特徴とする目標検出方法。 Irradiating infrared rays with an infrared camera to obtain image data to be observed; and
Dividing the image data acquired by the infrared camera for each temperature region, obtaining the distance of a plurality of points for each temperature region from the distance measured by the laser range finder, obtaining the angle and distance of each temperature region;
Simultaneously with the observation by the infrared camera, either one of the first and second antennas having polarization characteristics orthogonal to each other is driven for transmission and both are received for reception to collect radar signals to be observed. Steps,
Storing the radar signal as a scatter vector for each resolution cell for the observation object;
Extracting the corresponding scattering vector resolution cell from the stored scattering vector using the obtained angle and distance for each temperature region, and dividing the scattering vector as a radar signal for each temperature region;
A filter is generated for each temperature region from the scattering vector divided for each temperature region, the filter generated for each temperature region is applied to each resolution cell in the temperature region, and power is output for each temperature region. Steps,
Comparing the power with a preset threshold value and discriminating between a target and a clutter.
分割条件入力器により入力された分割する条件に基づき、前記赤外線カメラにより取得した画像データを領域毎に分割し、レーザ測距器により測距された距離から領域毎に複数点の距離を求め、各領域の角度と距離を求めるステップを含む
ことを特徴とする請求項5記載の目標検出方法。 Instead of the step of dividing the image data acquired by the infrared camera for each temperature region, obtaining the distance of a plurality of points for each temperature region from the distance measured by the laser rangefinder, and obtaining the angle and distance of each temperature region In addition,
Based on the division condition input by the division condition input unit, the image data acquired by the infrared camera is divided for each region, and the distance of a plurality of points is obtained for each region from the distance measured by the laser rangefinder, The target detection method according to claim 5, further comprising a step of obtaining an angle and a distance of each region.
自己位置測定器により測定した自己位置に基づき地図データから観測対象の地形データを取得し、この地形データを前記赤外線カメラにより取得した画像データと照合して前記地形データを補正し、補正した観測対象の地形データを領域毎に分割し、レーザ測距器により測距された距離から領域毎に複数点の距離を求め、各領域の角度と距離を求めるステップを含む
ことを特徴とする請求項5記載の目標検出方法。 Instead of the step of dividing the image data acquired by the infrared camera for each temperature region, obtaining the distance of a plurality of points for each temperature region from the distance measured by the laser rangefinder, and obtaining the angle and distance of each temperature region In addition,
Acquire the topographic data of the observation object from the map data based on the self-position measured by the self-position measuring device, match the topographic data with the image data acquired by the infrared camera, correct the topographic data, and the corrected observation target 6. The method according to claim 5, further comprising the steps of: dividing the topographical data of each area into areas, obtaining a plurality of distances for each area from distances measured by the laser range finder, and obtaining an angle and a distance of each area. The target detection method described.
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