JP2011013182A - Target detector and method of detecting target - Google Patents

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佳文 大西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a radar device capable of preventing several problems resulting from the saturation of a received signal acquired from a modulated pulse signal.SOLUTION: By a transmission timing determiner 111, transmission-control is exercised so that a pulse signal PPn for preliminary detection is transmitted during a preliminary detection mode and the signal is transmitted as a non-modulated pulse signal from a transmitter 12. Based on a received signal from a receiver 15, a position of a saturable target is detected by a detection scope detector 112 and stored in a map for the transmission control of a memory 113, the saturable target liable to be saturated in the receiver 15 by a received signal using a modulated pulse signal. Based on the position of the saturable target, the detection scope for saturation prevention is set by the timing determiner 111 and transmission-control is exercised so that the non-modulated pulse signal is used even in a scope where a modulated pulse signal is used in ordinary detection. A detection image is formed by an image former 17 based on the received signal of the non-modulated pulse signal by such transmission control and a pulse-compressed signal of the received signal of the modulated pulse signal.

Description

この発明は、パルス状の送信信号が物標に反射して得られる受信信号に基づいて物標の探知を行うレーダ装置等の物標探知装置に関するものである。   The present invention relates to a target detection device such as a radar device that detects a target based on a reception signal obtained by reflecting a pulsed transmission signal to the target.

従来、パルス信号を探知対象領域へ送信して反射信号から物標の探知を行うレーダ装置がある。このようなレーダ装置には、受信信号のS/Nを改善し、物標検知性能を向上させるために、パルス圧縮処理を用いたレーダ装置が存在する。   Conventionally, there is a radar device that detects a target from a reflected signal by transmitting a pulse signal to a detection target region. In such a radar apparatus, there is a radar apparatus using pulse compression processing in order to improve the S / N of a received signal and improve the target detection performance.

ところで、このようなパルス信号を用いたレーダ装置では、反射断面積が大きな物体が探知対象領域内に存在し、受信電力が大幅に大きくなると、受信系に備えられたLNA等で受信信号が飽和してしまうことがある。このように受信信号が飽和してしまうと、受信信号のピークレベルが頭打ちして、S/Nが低下したりすることで、正確な物標探知結果を得られなくなってしまう。特に、FMチャープ信号からなるパルス状の送信信号(以下、「変調パルス信号」と称する。)を送信するパルス圧縮処理を用いたレーダ装置の場合、受信信号が飽和すると、受信信号の周波数成分比と送信信号の周波数成分比が一致しなくなることで、パルス圧縮時に、ピーク周波数のレベルが低下したり、レンジサイドローブ(時間軸上でのサイドローブ)が発生してしまう。このため、S/Nが劣化したり、他の物体からの反射信号がレンジサイドローブに埋もれてしまう等の問題が発生し、正確な物標探知を行えなくなってしまう。   By the way, in a radar device using such a pulse signal, when an object having a large reflection cross-sectional area exists in the detection target region and the reception power is significantly increased, the reception signal is saturated by the LNA provided in the reception system. May end up. When the received signal is saturated in this way, the peak level of the received signal reaches its peak, and the S / N decreases, so that an accurate target detection result cannot be obtained. In particular, in the case of a radar apparatus using pulse compression processing that transmits a pulsed transmission signal (hereinafter referred to as a “modulation pulse signal”) composed of FM chirp signals, when the reception signal is saturated, the frequency component ratio of the reception signal And the frequency component ratio of the transmission signal do not coincide with each other, the level of the peak frequency is lowered or a range side lobe (side lobe on the time axis) is generated during pulse compression. For this reason, problems such as degradation of S / N and reflection signals from other objects being buried in the range side lobe occur, and accurate target detection cannot be performed.

このため、このような受信信号の飽和を回避する方法として、次に示すような各種の方法が存在する。
(1)所謂STC処理すなわち受信信号をアナログ的に振幅減衰させる方法、
(2)特許文献1に示すような、受信信号を減衰させない伝送系と受信信号を減衰させる伝送系との2系統備えて、ダイナミックレンジを改善する方法、
(3)特許文献2に示すような、受信信号をLNAに通す伝送系と、受信信号をLNAに通さない伝送系とを、飽和を検知して切り替える方法、
がある。
For this reason, there are various methods as described below as methods for avoiding such saturation of the received signal.
(1) A so-called STC process, that is, a method for attenuating the received signal in an analog manner,
(2) A method for improving the dynamic range by providing two systems of a transmission system that does not attenuate the received signal and a transmission system that attenuates the received signal as shown in Patent Document 1.
(3) A method of detecting a saturation and switching between a transmission system that passes a received signal through the LNA and a transmission system that does not pass the received signal through the LNA, as shown in Patent Document 2.
There is.

特開2000−137071号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-137071 特開平9−72955号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-72955

しかしながら、上述の(1)の方法を用いた場合、受信信号の振幅の減衰とともに、受信信号の位相が変化してしまうので、パルス圧縮処理を行うと、上述の飽和の場合と同様に、S/Nが劣化するとともにレンジサイドローブが発生してしまう。   However, when the above method (1) is used, the phase of the received signal changes with the attenuation of the amplitude of the received signal. Therefore, when the pulse compression processing is performed, S is the same as in the case of the saturation described above. / N deteriorates and a range side lobe occurs.

また、上述の(2)の方法を用いた場合、受信系回路を複数設けなければならないため、ハードウエアの規模が大幅に大きくなってしまう。また、このような回路構成で稼ぐことができる追加のダイナミックレンジは小さく、飽和を完全に抑制することができるとは限らない。   Further, when the above method (2) is used, a plurality of receiving circuits must be provided, so that the scale of hardware is greatly increased. Further, the additional dynamic range that can be earned with such a circuit configuration is small, and saturation cannot be completely suppressed.

また、上述の(3)の方法を用いた場合、飽和を検知することで、伝送系を切り替えるので、飽和の検知のタイミングでは、飽和が生じてしまう。   Further, when the method (3) described above is used, the transmission system is switched by detecting saturation, so saturation occurs at the timing of detecting saturation.

このような課題を鑑みて、本発明の目的は、受信信号の飽和に起因する各問題の発生を抑制することができるレーダ装置を実現することにある。   In view of such a problem, an object of the present invention is to realize a radar apparatus that can suppress the occurrence of problems caused by saturation of a received signal.

この発明は、異なる探知領域を異なるパルス状信号で探知し、探知した情報を合成してアンテナ位置から所定距離までの領域を探知する物標探知装置に関するものである。この物標探知装置は、送信部、受信部、および制御部を備える。   The present invention relates to a target detection apparatus that detects different detection areas with different pulse-like signals, combines the detected information, and detects an area from an antenna position to a predetermined distance. The target detection apparatus includes a transmission unit, a reception unit, and a control unit.

送信部は少なくとも2以上の異なるパルス状信号を所定タイミングで送信する。受信部は、送信したパルス状信号に応じた所定の受信期間に、反射信号を受信して受信信号を生成する。制御部は、送信したパルス状信号に対する受信信号を用いて、以降に送信するパルス状信号の受信信号のレベルが所定の飽和閾値を超えるか否かを検出し、該検出結果に基づいて送信部および受信部を制御する。   The transmission unit transmits at least two different pulse signals at a predetermined timing. The reception unit receives the reflected signal and generates a reception signal during a predetermined reception period corresponding to the transmitted pulse signal. The control unit detects whether or not the level of the received signal of the pulsed signal to be transmitted later exceeds a predetermined saturation threshold using the received signal with respect to the transmitted pulsed signal, and based on the detection result, the transmitting unit And control the receiver.

この構成では、パルス状信号に基づく受信信号が飽和することを、実際に飽和が発生する前に検出することができ、飽和検出に応じた各種の送受信制御を未然に実行できる。   In this configuration, it is possible to detect that the reception signal based on the pulse signal is saturated before the saturation actually occurs, and it is possible to execute various transmission / reception controls according to the saturation detection.

また、この発明の物標探知装置の制御部は、受信信号のレベルが飽和閾値を超えると検出された探知範囲に対しては、受信信号が飽和しないもしくは受信信号が飽和しても検出結果に影響を与えないパルス状信号を用いるように制御する。   In addition, the control unit of the target detection device of the present invention provides a detection result for a detection range detected when the level of the received signal exceeds the saturation threshold, even if the received signal is not saturated or the received signal is saturated. Control is performed so as to use a pulsed signal that does not affect the signal.

この構成では、上述のように、飽和の発生を事前に検知できることで、受信信号が飽和しないようにパルス状信号を設定する送受信制御を、受信信号の飽和が生じる前に実行でき、受信信号の飽和を防止することができる。   In this configuration, as described above, since the occurrence of saturation can be detected in advance, transmission / reception control for setting a pulse signal so that the reception signal is not saturated can be executed before the reception signal is saturated, Saturation can be prevented.

また、この発明の物標探知装置の制御部は、受信信号のレベルが飽和しないパルス状信号を用いて、受信信号のレベルが飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する。   In addition, the control unit of the target detection apparatus of the present invention searches for a detection range detected when the level of the received signal exceeds the saturation threshold, using a pulse signal that does not saturate the level of the received signal.

この構成では、具体的な飽和検出の方法を示し、受信信号のレベルが飽和しないパルス状信号に対して、実際に飽和が問題となるパルス状信号の飽和レベルに応じた飽和閾値を設定する。そして、受信信号のレベルが飽和しないパルス状信号が当該飽和閾値を超えたことに基づいて、受信信号が飽和するであろう探知範囲を検出することができる。   In this configuration, a specific saturation detection method is shown, and a saturation threshold corresponding to a saturation level of a pulse signal that actually causes saturation is set for a pulse signal that does not saturate the level of the received signal. Then, based on the fact that the pulse-like signal whose received signal level is not saturated exceeds the saturation threshold, it is possible to detect a detection range where the received signal will be saturated.

また、この発明の物標探知装置の送信部は、少なくとも近距離領域探知用のパルス状信号と、中距離領域探知用のパルス状信号とを含む2以上の異なるパルス状信号を予め決められた順序で送信する。制御部は、近距離領域探知用のパルス状信号を用いて、飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する。   In addition, the transmission unit of the target detection device of the present invention has predetermined two or more different pulse signals including at least a pulse signal for short range detection and a pulse signal for medium range detection. Send in order. The control unit searches for a detection range detected when the saturation threshold is exceeded, using a pulse-like signal for short range detection.

この構成では、具体的な飽和検出に利用するパルス状信号として近距離領域探知用のパルス状信号を用いる場合を示し、近距離領域探知用のパルス状信号が、よりアンテナから遠い領域である中距離領域以遠では基本的に飽和しないことを利用している。そして、このように近距離領域探知用のパルス状信号で中距離領域まで、上述の飽和閾値による飽和の検知を行うことで、実際に中距離領域で当該領域に設定されたパルス状信号に対する受信信号の飽和が生じる前に、受信信号が飽和するであろう探知範囲を検出することができる。   This configuration shows the case where a pulse-like signal for short-range detection is used as a pulse-like signal used for specific saturation detection. The pulse-like signal for short-range detection is a region farther from the antenna. The fact that it is basically not saturated beyond the distance region is used. Then, by detecting saturation with the above-described saturation threshold up to the middle-range area with the pulse-like signal for short-range area detection in this way, the reception of the pulse-like signal actually set in the middle-range area is received. The detection range where the received signal will saturate can be detected before signal saturation occurs.

また、この発明の物標探知装置の制御部は、一定のキャリア周波数のパルス状信号を用いて、飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する。   In addition, the control unit of the target detection apparatus of the present invention searches for a detection range detected when the saturation threshold is exceeded, using a pulse-like signal having a constant carrier frequency.

この構成では、具体的な飽和検出に利用するパルス状信号として、一定のキャリア周波数のパルス状信号(無変調パルス信号)を用いる場合を示している。   This configuration shows a case where a pulse signal (non-modulated pulse signal) having a constant carrier frequency is used as a pulse signal used for specific saturation detection.

また、この発明の物標探知装置の制御部は、キャリア周波数が順次変化し、振幅レベルが制限されたパルス状信号を用いて、飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する。   In addition, the control unit of the target detection apparatus of the present invention searches for a detection range that is detected when the carrier frequency is changed sequentially and the saturation level is exceeded, using a pulse-like signal whose amplitude level is limited.

この構成では、具体的な飽和検出に利用するパルス状信号として、キャリア周波数が変化するパルス状信号(変調パルス信号)を用いる場合を示している。   This configuration shows a case where a pulse signal (modulation pulse signal) whose carrier frequency changes is used as a pulse signal used for specific saturation detection.

また、この発明の物標探知装置の制御部は、物標の探知処理より前に、飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する予備探知モードを予め設定する。   In addition, the control unit of the target detection apparatus of the present invention presets a preliminary detection mode for searching for a detection range detected when the saturation threshold is exceeded before the target detection process.

この構成では、物標探知を実行する前に、予備探知モードとして、受信信号の飽和の可能性を検出できるので、物標探知の開始時点から、受信信号の飽和を防止することができる。   In this configuration, since the possibility of saturation of the reception signal can be detected as the preliminary detection mode before the target detection is performed, the saturation of the reception signal can be prevented from the start of target detection.

また、この発明の物標探知装置の制御部は、物標の探知処理中に得られる受信信号を用いて、飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する。   Further, the control unit of the target detection apparatus of the present invention searches for a detection range detected when the saturation threshold is exceeded, using a received signal obtained during the target detection process.

この構成では、物標の探知処理中(後述の通常探知モードや飽和回避探知モードによる物標探知処理中)においても、受信信号の飽和を事前に検出することができ、検出結果に応じて動的に送受信制御を行うことができる。   In this configuration, the saturation of the received signal can be detected in advance even during the target detection process (during the target detection process in the normal detection mode and saturation avoidance detection mode described later), and movement is performed according to the detection result. Transmission / reception control can be performed.

また、この発明の物標探知装置の制御部は、アンテナ位置を中心とした方位別にパルス状信号の送受信を制御する。   In addition, the control unit of the target detection apparatus of the present invention controls transmission / reception of a pulse signal for each direction centered on the antenna position.

この構成では、単に距離のみではなく方位範囲をも含んで、飽和防止のための送受信制御を、より詳細に設定することができる。   In this configuration, transmission / reception control for preventing saturation can be set in more detail including not only the distance but also the azimuth range.

また、この発明のパルスレーダ装置は、上述の物標探知装置と、該物標探知装置で得られた探知結果に基づいて探知画像を形成する画像形成部と、を備える。   A pulse radar device according to the present invention includes the above-described target detection device and an image forming unit that forms a detection image based on a detection result obtained by the target detection device.

この構成では、上述の物標探知装置をパルスレーダ装置に用いた場合を示し、受信信号の飽和が未然に防止されることで、周囲の状況に応じた正確な物標探知画像を得ることができる。   In this configuration, the case where the above-described target detection device is used in a pulse radar device is shown, and it is possible to obtain an accurate target detection image corresponding to the surrounding situation by preventing saturation of the received signal. it can.

この発明によれば、受信信号の飽和によるS/Nの低下等を防止できる。特に、パルス圧縮を用いる場合には、変調パルス信号を用いたパルス圧縮処理を積極的に利用しながらも、変調パルス信号から得られる受信信号の飽和を防止できる。これにより、当該飽和によるS/Nの劣化やレンジサイドローブの発生を確実に防止でき、高い物標検知性能を有するレーダ装置を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent a decrease in S / N due to saturation of a received signal. In particular, when pulse compression is used, saturation of the received signal obtained from the modulated pulse signal can be prevented while actively using pulse compression processing using the modulated pulse signal. As a result, S / N degradation and range side lobe generation due to the saturation can be reliably prevented, and a radar apparatus having high target detection performance can be realized.

本発明の実施形態に係るレーダ装置の主要構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main structures of the radar apparatus which concerns on embodiment of this invention. 送信制御用マップの概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the map for transmission control. 通常探知モード時の送信タイミングチャートを示す図、および、通常探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。It is a figure which shows the transmission timing chart at the time of normal detection mode, and a figure which shows the concept of the detection range at the time of normal detection mode. 予備探知モード時の送信タイミングチャートを示す図、および、予備探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。It is a figure which shows the transmission timing chart at the time of preliminary | backup detection mode, and the figure which shows the concept of the detection range at the time of preliminary | backup detection mode. 第1の飽和回避探知モード時の送信タイミングチャートを示す図、および、第1の飽和回避探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。It is a figure which shows the transmission timing chart at the time of 1st saturation avoidance detection mode, and a figure which shows the concept of the detection range at the time of 1st saturation avoidance detection mode. 第2の飽和回避探知モード時の送信タイミングチャートを示す図、および、第2の飽和回避探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。It is a figure which shows the transmission timing chart at the time of 2nd saturation avoidance detection mode, and a figure which shows the concept of the detection range at the time of 2nd saturation avoidance detection mode. 通常の短距離パルス探知範囲に対して変調パルス信号を用いた場合の飽和回避用の探知処理を行う場合の例を概念例を示した図である。It is the figure which showed the example of a concept in the case of performing the detection process for saturation avoidance at the time of using a modulation pulse signal with respect to the normal short distance pulse detection range. 送信制御用のデータベースの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the database for transmission control.

本発明の実施形態に係る物標探知装置について、図を参照して説明する。なお、本実施形態で示す物標探知装置はレーダ装置であるが、パルス送信信号を用いて物標を探知する装置であれば、他の装置であっても良い。   A target detection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The target detection apparatus shown in the present embodiment is a radar apparatus, but may be another apparatus as long as it is an apparatus that detects a target using a pulse transmission signal.

図1は、本実施形態のレーダ装置10の主要回路構成を示すブロック図である。
図1に示すように、レーダ装置10は、送信制御部11、送信部12、サーキュレータ13、アンテナ14、受信部15、パルス圧縮部16、画像形成部17を備える。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a main circuit configuration of a radar apparatus 10 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the radar apparatus 10 includes a transmission control unit 11, a transmission unit 12, a circulator 13, an antenna 14, a reception unit 15, a pulse compression unit 16, and an image forming unit 17.

送信制御部11は、送信部12で生成する各パルス状送信信号の種類、パルス幅、振幅、送信タイミング等を指示する送信制御データを形成する。このように設定された送信制御データは、送信制御部11から、送信部12および受信部15へ与えられる。   The transmission control unit 11 forms transmission control data that indicates the type, pulse width, amplitude, transmission timing, and the like of each pulse-shaped transmission signal generated by the transmission unit 12. The transmission control data set in this way is given from the transmission control unit 11 to the transmission unit 12 and the reception unit 15.

ここで、パルス状送信信号の種類とは、一定周波数のキャリア信号によりパルス状の波形を形成してなる無変調パルス信号と、キャリア信号の周波数を順次変化させながらパルス状の波形を形成してなる変調パルス信号とからなる。また、パルス状送信信号のパルス幅は、発生するブラインドエリアの距離、検出感度、および距離分解能に基づいて決定される。振幅は検出感度およびレーダ装置10の動作モードに応じて決定される。送信タイミングは、レーダ装置10の動作モードに応じて決定される。なお、各動作モードにおける送信制御の詳細については、後述する。   Here, the types of pulse-shaped transmission signals are: an unmodulated pulse signal that forms a pulse-shaped waveform with a carrier signal of a constant frequency, and a pulse-shaped waveform that is formed by sequentially changing the frequency of the carrier signal. And a modulated pulse signal. In addition, the pulse width of the pulse-shaped transmission signal is determined based on the generated blind area distance, detection sensitivity, and distance resolution. The amplitude is determined according to the detection sensitivity and the operation mode of the radar apparatus 10. The transmission timing is determined according to the operation mode of the radar apparatus 10. Details of transmission control in each operation mode will be described later.

送信部12は、半導体等の発振素子を有し、送信制御部11から与えられる送信制御データに基づいて、無変調パルス信号もしくは変調パルス信号からなるパルス状送信信号を生成して、サーキュレータ13へ出力する。   The transmission unit 12 includes an oscillating element such as a semiconductor, generates a pulsed transmission signal composed of an unmodulated pulse signal or a modulated pulse signal based on transmission control data given from the transmission control unit 11, and supplies the pulsed transmission signal to the circulator 13. Output.

サーキュレータ13は、送信部12からのパルス状送信信号をアンテナ14へ伝送する。アンテナ14は、所定の回転速度で定速度回転し続けながら、供給されたパルス状送信信号を外部へ放射するとともに、パルス状送信信号が供給されていない期間は、外部の物標からの反射信号を受信して、受信信号をサーキュレータ13へ出力する。サーキュレータ13は、アンテナ14からの受信信号を受信部15へ出力する。   The circulator 13 transmits the pulsed transmission signal from the transmission unit 12 to the antenna 14. The antenna 14 radiates the supplied pulsed transmission signal to the outside while continuing to rotate at a constant rotation speed at a predetermined rotation speed, and a reflected signal from an external target during a period when the pulsed transmission signal is not supplied. And outputs the received signal to the circulator 13. The circulator 13 outputs a reception signal from the antenna 14 to the reception unit 15.

受信部15は、LNA(低雑音増幅器)を備え、受信信号を増幅して出力する。受信部15には送信制御データが与えられており、受信部15は、送信制御データに基づいて、無変調パルス信号による受信信号であれば画像形成部17へ出力し、変調パルス信号であればパルス圧縮部16へ出力する。なお、受信部15から出力された無変調パルス信号および変調パルス信号は、送信制御部11の探知範囲区分検出部112へも与えられる。   The receiving unit 15 includes an LNA (low noise amplifier), and amplifies and outputs a received signal. Transmission control data is given to the receiving unit 15. Based on the transmission control data, the receiving unit 15 outputs to the image forming unit 17 if the received signal is an unmodulated pulse signal, and if it is a modulated pulse signal. Output to the pulse compression unit 16. The unmodulated pulse signal and the modulated pulse signal output from the receiving unit 15 are also provided to the detection range segment detection unit 112 of the transmission control unit 11.

パルス圧縮部16は、例えば、フーリエ変換部、マッチドフィルタ、逆フーリエ変換部を備え、受信部15からの変調パルス信号を既知の方法でパルス圧縮して、パルス圧縮後の信号を、画像形成部17へ出力する。   The pulse compression unit 16 includes, for example, a Fourier transform unit, a matched filter, and an inverse Fourier transform unit. The pulse compression unit 16 performs pulse compression on the modulated pulse signal from the reception unit 15 by a known method, and converts the pulse-compressed signal into an image forming unit. 17 output.

画像形成部17は、受信部15からの無変調パルス信号の受信信号と、パルス圧縮部16からのパルス圧縮後の信号と、を用いて、探知画像データを形成する。この際、画像形成部17は、必要に応じて、既知のパルス積分処理を行う。パルス積分処理とは、アンテナ14からの電波の放射方向を示すスイープが回転する方向において隣り合う信号同士を積算する処理である。画像形成部17から出力された探知画像データは、図示しない表示器に表示される等の処理が施される。   The image forming unit 17 forms detected image data using the reception signal of the non-modulated pulse signal from the receiving unit 15 and the signal after pulse compression from the pulse compressing unit 16. At this time, the image forming unit 17 performs known pulse integration processing as necessary. The pulse integration process is a process of integrating adjacent signals in the direction in which the sweep indicating the radiation direction of the radio wave from the antenna 14 rotates. The detected image data output from the image forming unit 17 is subjected to processing such as being displayed on a display (not shown).

このようなレーダ装置10では、次に示す送信制御部11の具体的な送信制御により、受信部15で受信信号が飽和することを防止する。   In such a radar apparatus 10, the reception signal is prevented from being saturated in the reception unit 15 by the specific transmission control of the transmission control unit 11 described below.

(送信制御部11の具体的説明)
送信制御部11は、送信タイミング決定部111、探知範囲区分検出部112、メモリ113を備える。
(Specific description of the transmission control unit 11)
The transmission control unit 11 includes a transmission timing determination unit 111, a detection range segment detection unit 112, and a memory 113.

送信タイミング決定部111は、上述の送信制御データを形成する機能部であり、レーダ装置10の動作モードに応じた送信制御を実行する。   The transmission timing determination unit 111 is a functional unit that forms the above-described transmission control data, and executes transmission control according to the operation mode of the radar apparatus 10.

ここで、レーダ装置10の動作モードとは、次の各動作モードからなる。
・反射信号が飽和する物標(以下、単純に「飽和可能性物標」と称する。)が探知対象領域内に存在するかどうかをレーダ装置10の起動時に検出する予備探知モード。
・飽和可能性物標が探知対象領域内に存在しない場合に実行される通常探知モード。
・飽和可能性物標が探知対象領域内に存在する場合に、受信信号の飽和を回避しながら物標探知を行う飽和回避探知モード。
Here, the operation mode of the radar apparatus 10 includes the following operation modes.
A preliminary detection mode in which it is detected when the radar apparatus 10 is activated whether or not a target in which the reflected signal is saturated (hereinafter simply referred to as “saturable target”) is present in the detection target area.
A normal detection mode that is executed when a saturable target does not exist within the detection target area.
A saturation avoidance detection mode for detecting a target while avoiding saturation of a received signal when a target that can be saturated exists in the detection target area.

探知範囲区分検出部112は、上述の予備探知モードと、通常探知モードおよび飽和回避探知モードとで異なる処理を実行する。   The detection range segment detection unit 112 performs different processing in the above-described preliminary detection mode, normal detection mode, and saturation avoidance detection mode.

予備探知モードでは、探知範囲区分検出部112は、例えば、予備探知用の無変調パルス信号に基づく受信信号を取得し、各受信信号のレベルが、予備探知用飽和可能性閾値以上であるかどうかを検出する。ここで、予備探知用飽和可能性閾値は、通常探知状態での変調パルス信号による受信信号が受信部15で増幅される際に飽和する可能性があるレベルを、予備探知用の無変調パルス信号による受信信号のレベルに換算し、所定のマージンを持たせた値に設定されている。なお、予備探知用のパルス状送信信号は、変調パルス信号であってもよい。   In the preliminary detection mode, the detection range segment detection unit 112 acquires, for example, a reception signal based on an unmodulated pulse signal for preliminary detection, and whether the level of each reception signal is equal to or higher than a saturation threshold for preliminary detection. Is detected. Here, the saturation threshold for preliminary detection indicates a level at which the reception signal based on the modulated pulse signal in the normal detection state may be saturated when the reception unit 15 amplifies the undetected pulse signal for preliminary detection. Is converted to the level of the received signal by and is set to a value having a predetermined margin. Note that the pulse-like transmission signal for preliminary detection may be a modulated pulse signal.

この検出処理は、アンテナ1回転分に亘り、距離方向においては予め設定している予備探知範囲が検出対象となるように、実行される。そして、探知範囲区分検出部112は、予備探知用飽和可能性閾値以上となる受信信号を検出すると、対応する方位および距離位置を算出して、送信制御用マップに状態遷移信号を出力する。   This detection processing is executed so that the preset preliminary detection range is a detection target in the distance direction over one rotation of the antenna. Then, when detecting a reception signal that is equal to or higher than the preliminary detection saturation possibility threshold, the detection range classification detection unit 112 calculates a corresponding azimuth and distance position and outputs a state transition signal to the transmission control map.

通常探知モードおよび飽和回避探知モードでは、探知範囲区分検出部112は、通常探知状態もしくは飽和回避探知状態下における無変調パルス信号の受信信号および変調パルス信号の受信信号を取得する。   In the normal detection mode and the saturation avoidance detection mode, the detection range segment detection unit 112 acquires the reception signal of the unmodulated pulse signal and the reception signal of the modulation pulse signal in the normal detection state or the saturation avoidance detection state.

探知範囲区分検出部112は、無変調パルス信号に基づく受信信号を取得すると、各受信信号のレベルが、第1飽和可能性閾値以上であるかどうかを検出する。ここで、第1飽和可能性閾値は、上述の予備探知用飽和可能性閾値と異なり、通常探知状態での変調パルス信号による受信信号が受信部15で増幅される際に飽和する可能性があるレベルを、通常探知状態もしくは飽和回避探知状態での無変調パルス信号による受信信号のレベルに換算し、所定のマージンを持たせた値に設定されている。   When the detection range division detection unit 112 acquires the reception signal based on the unmodulated pulse signal, the detection range division detection unit 112 detects whether the level of each reception signal is equal to or higher than the first saturation possibility threshold. Here, the first saturation possibility threshold is different from the above-described preliminary detection saturation possibility threshold, and may be saturated when the reception signal by the modulated pulse signal in the normal detection state is amplified by the reception unit 15. The level is converted to the level of the received signal by the non-modulated pulse signal in the normal detection state or the saturation avoidance detection state, and is set to a value having a predetermined margin.

また、探知範囲区分検出部112は、変調パルス信号に基づく受信信号を取得すると、各受信信号のレベルが、第2飽和可能性閾値以上であるかどうかを検出する。ここで、第2飽和可能性閾値は、上述の予備探知用飽和可能性閾値と異なり、通常探知状態もしくは飽和回避探知状態での変調パルス信号による受信信号が受信部15で増幅される際に飽和する可能性があるレベル、すなわち、上述の無変調パルス信号に対する第1飽和可能性閾値を設定する際の基準となる値に所定のマージンを持たせた値に設定されている。   In addition, when the detection range segment detection unit 112 acquires the reception signal based on the modulation pulse signal, the detection range segment detection unit 112 detects whether the level of each reception signal is equal to or higher than the second saturation possibility threshold. Here, unlike the above-described saturation threshold for preliminary detection, the second saturation possibility threshold is saturated when the reception signal by the modulation pulse signal in the normal detection state or the saturation avoidance detection state is amplified by the reception unit 15. Is set to a value having a predetermined margin with respect to a reference value when setting the first saturation possibility threshold for the above-described non-modulated pulse signal.

この検出処理は、通常探知状態および飽和回避探知状態において継続的に実行される。そして、探知範囲区分検出部112は、第1飽和可能性閾値以上の受信信号および第1飽和可能性閾値以上の受信信号を検出すると、対応する方位および距離位置を算出して、送信制御用マップに状態遷移信号を出力する。   This detection process is continuously executed in the normal detection state and the saturation avoidance detection state. Then, when detecting a reception signal that is equal to or higher than the first saturation possibility threshold and a reception signal that is equal to or higher than the first saturation possibility threshold, the detection range classification detection unit 112 calculates a corresponding azimuth and distance position and transmits a transmission control map. A state transition signal is output to.

メモリ113には、距離分解能に応じた無変調パルス信号のパルス幅および変調パルス信号のパルス幅が記憶されている。具体的には、通常探知モード時の無変調パルス信号からなる短距離探知用のパルス信号PSn(nは正の整数)のパルス幅WPS、変調パルス信号からなる中距離探知用のパルス信号PMn(nは正の整数)のパルス幅WPM、および、変調パルス信号からなる長距離探知用のパルス信号PLn(nは正の整数)のパルス幅WPLが記憶されている。なお、この際、パルス信号PSnは無変調パルス信号であり、パルス信号PMn,PLnはパルス圧縮を行う変調パルス信号であるので、パルス信号PSnの受信信号による距離分解能と、パルス信号PMn,PLnの受信信号をパルス圧縮した後の信号による距離分解能と、が一致するように設定されている。さらに、メモリ113には、予備探知モード時の無変調パルス信号からなる予備探知用のパルス信号PPn(nは正の整数)のパルス幅WPPも記憶されている。 The memory 113 stores the pulse width of the unmodulated pulse signal and the pulse width of the modulated pulse signal according to the distance resolution. Specifically, the pulse width W PS of the short-distance detection pulse signal PSn (n is a positive integer) composed of an unmodulated pulse signal in the normal detection mode, and the intermediate-distance detection pulse signal PMn composed of a modulated pulse signal. A pulse width W PM of (n is a positive integer) and a pulse width W PL of a long-distance detection pulse signal PLn (n is a positive integer) composed of a modulated pulse signal are stored. At this time, since the pulse signal PSn is a non-modulated pulse signal and the pulse signals PMn and PLn are modulated pulse signals that perform pulse compression, the distance resolution by the received signal of the pulse signal PSn and the pulse signals PMn and PLn The distance resolution by the signal after pulse-compressing the received signal is set to match. Further, the memory 113 also stores a pulse width W PP of a pulse signal PPn (n is a positive integer) for preliminary detection, which is a non-modulated pulse signal in the preliminary detection mode.

メモリ113には、各パルス信号PSn,PMn,PLsの振幅、および、予備探知用のパルス信号PPnの予備探知用の振幅が記憶されている。この予備探知用の振幅は、同じ無変調パルス信号であっても、上述の短距離探知用のパルス信号PSnの振幅よりも低く設定されている。この振幅の低減量は、探知対象とする物標の中で最も反射断面積が大きな物標が予備探知範囲内に存在していても、受信信号が受信部15で飽和しない振幅となるように設定されている。   The memory 113 stores the amplitude of each pulse signal PSn, PMn, PLs and the amplitude for preliminary detection of the pulse signal PPn for preliminary detection. The amplitude for the preliminary detection is set lower than the amplitude of the pulse signal PSn for short distance detection described above even for the same unmodulated pulse signal. The amount of amplitude reduction is such that the received signal does not saturate in the receiving unit 15 even if the target having the largest reflection cross-sectional area among the targets to be detected exists in the preliminary detection range. Is set.

メモリ113は、通常探知モード時における探知範囲毎の距離に応じた、短距離探知用のパルス信号PSnによる送受信期間RT、中距離探知用のパルス信号PMnによる送受信期間RT、長距離探知用のパルス信号PLnによる送受信期間RT、および、パルス群の繰り返し周期(PRF)が記憶されている。なお、パルス群の繰り返し周期とは、短距離探知用のパルス信号PSn、中距離探知用のパルス信号PMn、および長距離探知用のパルス信号PLnからなるパルス列を一群とし、当該一群が繰り返し送信される周期を示すものである。さらに、メモリ113には、予備探知モード時における予備探知範囲の距離に応じた予備探知用のパルス信号PPnによる送受信期間RTが記憶されている。さらに、メモリ113には、飽和回避探知モード時に利用する、無変調パルス信号の探知範囲の距離に応じて、当該無変調パルス信号用の送受信時間RTS’が記憶されている。 The memory 113 includes a transmission / reception period RT S based on a short-range detection pulse signal PSn, a transmission / reception period RT M based on a medium-range detection pulse signal PMn, and a long-distance detection according to the distance for each detection range in the normal detection mode. The transmission / reception period RT L by the pulse signal PLn and the repetition period (PRF) of the pulse group are stored. The repetitive cycle of a pulse group is a pulse train composed of a short-range detection pulse signal PSn, a medium-range detection pulse signal PMn, and a long-range detection pulse signal PLn, and the group is repeatedly transmitted. This indicates the cycle. Further, the memory 113, transceiver period RT P is stored by the pulse signal PPn for preliminary detection in accordance with the distance of the pre-detection range in the preliminary detection mode. Furthermore, the memory 113 stores the transmission / reception time RTS for the unmodulated pulse signal according to the distance of the detection range of the unmodulated pulse signal used in the saturation avoidance detection mode.

また、メモリ113には、送信制御用マップが記憶されており、探知範囲区分検出部112からの状態遷移信号に基づいて更新記憶される。更新記憶される送信制御用マップは、送信制御部111により読み出され、送信制御に利用される。   The memory 113 stores a transmission control map, which is updated and stored based on the state transition signal from the detection range segment detection unit 112. The transmission control map that is updated and stored is read by the transmission control unit 111 and used for transmission control.

図2は送信制御用マップの概念を示す図である。図2(A)は距離のみにより飽和回避用の探知範囲を設定する場合を示し、図2(B)は距離と方位により飽和回避用の探知範囲を設定する場合を示す。   FIG. 2 is a diagram showing the concept of the transmission control map. FIG. 2A shows a case where the detection range for saturation avoidance is set only by the distance, and FIG. 2B shows a case where the detection range for saturation avoidance is set by the distance and the direction.

図2に示すように、送信制御用マップは、概念的に、距離R方向と方位θ方向(スイープの回転方向)との2次元領域において、所定の分解能からなる個別状態データを配列した構造からなる。なお、図2では、長距離パルス探知範囲すなわち距離Rが遠距離の範囲も記載しているが、実際には、予備探知範囲に含まれる程度の距離R方向の範囲が少なくとも記憶されていればよい。各個別状態データは、上述の飽和可能性閾値以上の受信信号を検出した際の状態遷移信号により状態遷移するものであり、例えば、状態遷移信号を受け付けていなければ対象となる個別状態データは「0」であり、状態遷移信号を受け付けていれば、対象となる個別状態データは「1」となる。   As shown in FIG. 2, the transmission control map conceptually has a structure in which individual state data having a predetermined resolution is arranged in a two-dimensional region in the distance R direction and the azimuth θ direction (sweep rotation direction). Become. Note that FIG. 2 also shows a long-range pulse detection range, that is, a range where the distance R is a long-distance range, but actually, if at least a range in the distance R direction that is included in the preliminary detection range is stored. Good. Each individual state data is a state transition by a state transition signal when a received signal equal to or higher than the saturation possibility threshold is detected. For example, if a state transition signal is not received, the target individual state data is “ If it is “0” and the state transition signal is received, the target individual state data is “1”.

なお、上述の説明では、飽和可能性閾値に所定のマージンを持たせることで、受信信号が確実に飽和する領域のみではなく、飽和しそうな領域も飽和可能性領域になるように設定した。しかしながら、飽和可能性閾値にマージンを持たせずに飽和可能性領域を設定した後に、マップ上でマージンに応じて飽和可能性領域を広く設定するようにしてもよい。   In the above description, by setting a predetermined margin for the saturation possibility threshold, not only a region where the received signal is surely saturated but also a region that is likely to be saturated is set as a saturation possibility region. However, after setting the saturation possibility region without having a margin in the saturation possibility threshold, the saturation possibility region may be set widely according to the margin on the map.

次に、送信制御部11が行う各動作モードでの制御処理について、より詳細に説明する。なお、本実施形態では、探知範囲を短距離パルス探知範囲、中距離パルス探知範囲、長距離パルス探知範囲の3つの範囲に分割し、それぞれに異なるパルス状送信信号を送信して物標探知を行う場合を例に示す。そして、本実施形態では、短距離範囲用のパルス状送信信号として無変調パルス信号を用い、中距離範囲用および長距離範囲用のパルス状送信信号として変調パルス信号を用いる例を示す。   Next, control processing in each operation mode performed by the transmission control unit 11 will be described in more detail. In the present embodiment, the detection range is divided into three ranges, a short-range pulse detection range, a medium-range pulse detection range, and a long-range pulse detection range, and a different pulse-shaped transmission signal is transmitted to each to detect a target. An example is given below. In this embodiment, an example in which an unmodulated pulse signal is used as a pulse-like transmission signal for a short distance range and a modulated pulse signal is used as a pulse-like transmission signal for a medium distance range and a long distance range is shown.

・通常探知モード
まず、以下の予備探知モードおよび飽和回避探知モードの説明を容易にするために、通常探知モードの際の送信制御について説明する。なお、ここで言う、通常探知モードとは、後述する予備探知モード等により、飽和可能性物標が存在しない場合に実行させる動作モードである。ここで、飽和可能性物標とは、変調パルス信号(特に、中距離パルス探知範囲に利用する変調パルス信号)の受信信号が受信部15で飽和する可能性があるような物標のことを示す。
Normal Detection Mode First, in order to facilitate the description of the following preliminary detection mode and saturation avoidance detection mode, transmission control in the normal detection mode will be described. Note that the normal detection mode referred to here is an operation mode that is executed when there is no saturable target in the preliminary detection mode described later. Here, the saturable target is a target whose received signal of a modulated pulse signal (especially, a modulated pulse signal used for a middle-range pulse detection range) may be saturated in the receiving unit 15. Show.

図3(A)は通常探知モード時の送信タイミングチャートを示す図であり、図3(B)は通常探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。   FIG. 3A is a diagram showing a transmission timing chart in the normal detection mode, and FIG. 3B is a diagram showing a concept of a detection range in the normal detection mode.

送信制御部11の送信タイミング決定部111は、メモリ113の送信制御用マップの全ての個別状態データが「0」となっていることを検出すると、通常探知モードと判断する。   When the transmission timing determination unit 111 of the transmission control unit 11 detects that all the individual state data in the transmission control map of the memory 113 is “0”, it determines that the normal detection mode is set.

送信タイミング決定部111は、通常探知モードであることを検出すると、メモリ113から、パルス信号PSnのパルス幅WPS、パルス信号PMnのパルス幅WPM、および、パルス信号PLnのパルス幅WPLを読み出す。また、送信タイミング決定部111は、パルス信号PSn,PMn,PLsの振幅を読み出す。さらに、送信タイミング決定部111は、パルス信号PSnによる送受信期間RT、パルス信号PMnによる送受信期間RT、パルス信号PLnによる送受信期間RT、および、パルス群の繰り返し周期(PRF)を読み出す。 When the transmission timing determination unit 111 detects the normal detection mode, the transmission timing determination unit 111 obtains the pulse width W PS of the pulse signal PSn, the pulse width W PM of the pulse signal PMn, and the pulse width W PL of the pulse signal PLn from the memory 113. read out. Further, the transmission timing determination unit 111 reads the amplitudes of the pulse signals PSn, PMn, and PLs. Further, the transmission timing determination unit 111 reads the transmission / reception period RT S based on the pulse signal PSn, the transmission / reception period RT M based on the pulse signal PMn, the transmission / reception period RT L based on the pulse signal PLn, and the repetition period (PRF) of the pulse group.

そして、送信タイミング決定部111は、これらパルス幅、送受信期間、およびパルス群の繰り返し周期PRFに基づいて、設定した振幅で各パルス状送信信号(パルス信号PSn,PMn,PLn)を送信するように送信部12へ送信制御データを与える。   Then, the transmission timing determination unit 111 transmits each pulse-shaped transmission signal (pulse signals PSn, PMn, PLn) with a set amplitude based on the pulse width, the transmission / reception period, and the repetition period PRF of the pulse group. Transmission control data is given to the transmission unit 12.

送信部12は、この送信制御データに応じて、図3(A)に示すように、まず無変調パルス信号からなるパルス信号PS1をパルス幅WPSで送信する。次に、パルス信号PS1の送信タイミングから送受信期間RT後に、変調パルス信号からなるパルス信号PM1をパルス幅WPMで送信する。次に、パルス信号PM1の送信タイミングから送受信期間RT後に、変調パルス信号からなるパルス信号PL1をパルス幅WPLで送信する。次に、パルス信号PL1の送信タイミングから送受信期間RT後に、再度、無変調パルス信号からなるパルス信号PS2をパルス幅WPSで送信する。 In accordance with the transmission control data, the transmission unit 12 first transmits a pulse signal PS1 composed of an unmodulated pulse signal with a pulse width W PS as shown in FIG. Then, the transmission timing of the pulse signal PS1 after reception period RT S, transmits a pulse signal PM1 consisting modulated pulse signal with a pulse width W PM. Then, the transmission timing of the pulse signal PM1 after reception period RT M, transmits a pulse signal PL1 consisting of modulated pulse signal with a pulse width W PL. Then, the transmission timing of the pulse signal PL1 after reception period RT L, again, sends the pulse signal PS2 consisting of non-modulated pulse signal with a pulse width W PS.

そして、送信部12は、このようなパルス信号PSn,PMn,PLnの順次送信を、パルス群の繰り返し周期(PRF)に準じて繰り返し実行する。   Then, the transmission unit 12 repeatedly executes such sequential transmission of the pulse signals PSn, PMn, and PLn according to the repetition period (PRF) of the pulse group.

受信部15は、短距離探知の期間RTの受信期間には無変調パルス信号であるパルス信号PSnに基づく受信信号を取得する。受信部15は、受信信号を画像形成部17へ出力する。 Receiver 15, the reception period of the period RT S short-range detection and acquires a reception signal based on the pulse signal PSn is a non-modulated pulse signal. The receiving unit 15 outputs the received signal to the image forming unit 17.

受信部15は、中距離探知の期間RTの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号PMnに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部16は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部17へ出力する。 Receiver 15, the reception period of the period RT M intermediate- detection acquires the reception signal based on the pulse signal PMn a modulated pulse signal. The pulse compression unit 16 performs pulse compression on the received signal and outputs it to the image forming unit 17.

受信部15は、長距離探知の期間RTの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号PLnに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部16は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部17へ出力する。 Receiver 15, the reception period of the period RT L of long-range detection and acquires a reception signal based on the pulse signal PLn a modulated pulse signal. The pulse compression unit 16 performs pulse compression on the received signal and outputs it to the image forming unit 17.

このような通常探知処理は、後述する予備探知モードにより、変調パルス信号の受信信号が受信部15によって飽和する物標(飽和可能性物標)を検出していない場合、もしくは、直前の通常探知処理で飽和可能性物標を検出していない場合、さらには、直前の飽和回避探知処理で飽和可能性物標が検出されなくなった場合に、実行される。したがって、受信部15から出力される変調パルス信号の受信信号は飽和しないので、S/Nが低下せず、パルス圧縮時のレンジサイドローブも発生しない。したがって、良好な探知画像を得ることができる。   Such a normal detection process is performed when a target (saturable target) in which the reception signal of the modulated pulse signal is saturated by the receiving unit 15 is not detected in the preliminary detection mode to be described later, or when the normal detection immediately before is detected. This process is executed when no saturable target is detected in the process, and when no saturable target is detected in the immediately preceding saturation avoidance detection process. Therefore, since the reception signal of the modulated pulse signal output from the receiving unit 15 is not saturated, the S / N does not decrease and the range side lobe during pulse compression does not occur. Therefore, a good detection image can be obtained.

なお、このような通常探知モードでは、探知範囲区分検出部112は、順次、受信信号を取得し、短距離探知の無変調パルス信号の受信信号に対しては、短距離探知の無変調パルス信号用に設定した第1飽和可能性閾値に基づいて飽和可能性物標の検出を継続的に実行する。また、探知範囲区分検出部112は、中距離探知の変調パルス信号用に設定した第2飽和可能性閾値に基づいて飽和可能性物標の検出を継続的に実行する。そして、探知範囲区分検出部112は、これらの検出結果に基づいて、メモリ113の送信制御用マップを更新する。これにより、通常探知モード中における物標や自船の移動によって探知範囲の状況が変化しても、受信信号を飽和させることなく、探知画像を形成し続けることができる。   In such a normal detection mode, the detection range segment detection unit 112 sequentially obtains a reception signal, and for a reception signal of an unmodulated pulse signal of a short distance detection, an unmodulated pulse signal of a short distance detection. The detection of the saturable target is continuously performed based on the first satisfiability threshold value set for use. In addition, the detection range segment detection unit 112 continuously performs detection of a saturation possibility target based on the second saturation possibility threshold set for the modulation pulse signal for medium distance detection. Then, the detection range segment detection unit 112 updates the transmission control map in the memory 113 based on these detection results. Thereby, even if the state of the detection range changes due to the movement of the target or the ship in the normal detection mode, the detection image can be continuously formed without saturating the received signal.

・予備探知モード
レーダ装置10が起動すると、送信制御部11は、予備探知モードにより、変調パルス信号の受信信号が受信部15で飽和する可能性があるような物標が存在するかどうかを判断する。
Preliminary detection mode When the radar apparatus 10 is activated, the transmission control unit 11 determines whether there is a target that may cause the reception signal of the modulated pulse signal to be saturated in the reception unit 15 in the preliminary detection mode. To do.

図4(A)は予備探知モード時の送信タイミングチャートを示す図であり、図4(B)は予備探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。   FIG. 4A is a diagram showing a transmission timing chart in the preliminary detection mode, and FIG. 4B is a diagram showing a concept of a detection range in the preliminary detection mode.

送信タイミング決定部111は、予備探知モードとなると、メモリ113から、パルス信号PPnのパルス幅WPP、送受信期間RT、および予備探知用の振幅を読み出す。 When the transmission timing determination unit 111 enters the preliminary detection mode, the pulse width W PP of the pulse signal PPn, the transmission / reception period RT P , and the amplitude for preliminary detection are read from the memory 113.

そして、送信タイミング決定部111は、これらのパルス幅WPP、送受信期間RTに基づいて、予備探知用の振幅で無変調パルス信号からなる予備探知用のパルス信号PPnを送信するように送信部12へ送信制御データを与える。この際、送信タイミング決定部111は、予備探知用のパルス信号PPnを、アンテナ14の1回転分(1スイープ分)に亘り送信するように設定する。 Then, the transmission timing determination unit 111, these pulse width W PP, based on the reception period RT P, transmitting to transmit a pulse signal PPn for preliminary detection consisting of non-modulated pulse signal with an amplitude of spare detecting section 12 is given transmission control data. At this time, the transmission timing determination unit 111 sets the preliminary detection pulse signal PPn to be transmitted over one rotation (one sweep) of the antenna 14.

送信部12は、この送信制御データに応じて、図4(A)に示すように、パルス幅WPPの無変調パルス信号からなる予備探知用のパルス信号PP1〜PPα(αは方位分解能により決定する正の整数)を送受信期間RTの間隔で、1スイープ分に亘って順次送信する。この際、送受信期間RTは、短距離パルス探知範囲用の送受信期間RTよりも長く設定されており、これにより、中距離パルス探知範囲の所定範囲までを、予備探知範囲とすることができる。 As shown in FIG. 4A, the transmission unit 12 determines the preliminary detection pulse signals PP1 to PPα (α is determined by the azimuth resolution), which is composed of an unmodulated pulse signal having a pulse width WPP, in accordance with the transmission control data. a positive integer) the interval between transmission and reception period RT P, sequentially transmits over one sweep. In this case, transmission and reception period RT P is set longer than the transmission and reception period RT S for short pulse detection range, thereby, up to a predetermined range of medium-range pulse detection range, it is possible to pre-detection range .

受信部15は、予備探知用のパルス信号PPnに基づく受信信号を取得し、探知範囲区分検出部112へ出力する。この際、パルス信号PPnの振幅が低減されているので、当該パルス信号PPnに基づく受信信号は飽和しない。   The reception unit 15 acquires a reception signal based on the preliminary detection pulse signal PPn and outputs the reception signal to the detection range segment detection unit 112. At this time, since the amplitude of the pulse signal PPn is reduced, the reception signal based on the pulse signal PPn is not saturated.

探知範囲区分検出部112は、パルス信号PPnに基づく受信信号から、予備探知範囲内の物標を検出するとともに、受信信号のレベルが予め設定した予備探知用飽和可能性閾値以上であるかどうかを検出する。そして、探知範囲区分検出部112は、予備探知用飽和可能性閾値以上の受信信号があれば、当該受信信号から飽和可能性物標の距離及び方位を検出して、状態遷移信号を発生する。そして、探知範囲区分検出部112は、図2(A),(B)に示すように、メモリ113の送信制御用マップにおける飽和可能性物標に対応する距離および方位の個別状態データを「1」に設定する。例えば、図2(A),(B)の場合であれば、距離Ds1の方位θ2,θ3の個別状態データ、距離Ds2の方位θ1,θ4の個別状態データ、距離Ds3の方位θ5の個別状態データを「1」に設定する。これにより、送信制御部11は、飽和可能性物標の有無および、存在位置を知ることができる。   The detection range segment detection unit 112 detects a target within the preliminary detection range from the reception signal based on the pulse signal PPn, and determines whether the level of the reception signal is equal to or higher than a preset saturation threshold for preliminary detection. To detect. Then, if there is a received signal equal to or greater than the preliminary detection saturation possibility threshold, the detection range classification detection unit 112 detects the distance and direction of the saturation possibility target from the received signal and generates a state transition signal. Then, as shown in FIGS. 2A and 2B, the detection range segment detection unit 112 sets the individual state data of the distance and direction corresponding to the saturable target in the transmission control map of the memory 113 to “1”. To "". For example, in the case of FIGS. 2A and 2B, the individual state data of the azimuths θ2 and θ3 of the distance Ds1, the individual state data of the azimuths θ1 and θ4 of the distance Ds2, and the individual state data of the azimuth θ5 of the distance Ds3. Is set to “1”. Thereby, the transmission control part 11 can know the presence or absence and presence position of a saturation possibility target.

送信制御部11の送信タイミング決定部111は、このメモリ113に記憶された送信制御用マップを読み出すことで、飽和可能性物標が存在すれば(「1」の個別状態データがあれば)、後述する飽和回避探知モードを実行する。一方、送信タイミング決定部111は、飽和可能性物標が存在しなければ(「1」の個別状態データがなければ)、上述の通常探知モードを実行する。   The transmission timing determination unit 111 of the transmission control unit 11 reads the transmission control map stored in the memory 113, and if there is a saturable target (if there is individual state data of “1”), A saturation avoidance detection mode to be described later is executed. On the other hand, if there is no saturable target (if there is no individual state data “1”), the transmission timing determination unit 111 executes the above-described normal detection mode.

・飽和回避探知モード
上述の予備探知モードで、飽和可能性物標が存在することを検出すると、送信制御部11は、通常探知モードのとは異なる図5や図6に示すような飽和回避用の探知範囲を設定して送信制御を行う。
Saturation avoidance detection mode When it is detected in the above-described preliminary detection mode that a saturation possibility target exists, the transmission control unit 11 performs saturation avoidance as shown in FIGS. 5 and 6 different from the normal detection mode. The transmission range is controlled by setting the detection range.

図5(A)は第1の飽和回避探知モード時の送信タイミングチャートを示す図であり、図5(B)は第1の飽和回避探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。また、図6(A)は第2の飽和回避探知モード時の送信タイミングチャートを示す図であり、図6(B)は第2の飽和回避探知モード時の探知範囲の概念を示す図である。   FIG. 5A is a diagram showing a transmission timing chart in the first saturation avoidance detection mode, and FIG. 5B is a diagram showing a concept of a detection range in the first saturation avoidance detection mode. FIG. 6A is a diagram illustrating a transmission timing chart in the second saturation avoidance detection mode, and FIG. 6B is a diagram illustrating a concept of a detection range in the second saturation avoidance detection mode. .

(1)第1の飽和回避探知モードの場合
第1の飽和回避探知モードは、図2(A)に示すように、飽和回避用の探知範囲を距離のみで設定する。
(1) In the case of the first saturation avoidance detection mode In the first saturation avoidance detection mode, as shown in FIG. 2A, the detection range for saturation avoidance is set only by the distance.

送信タイミング決定部111は、メモリ113に記憶された送信制御用マップ(図2参照)を読み出し、「1」の個別状態データがあることを検出すると、最も遠い距離位置に存在する「1」の個別状態データを検出し、飽和回避用の探知範囲を規定する最長距離を取得する。例えば、図2(A)の場合であれば、「1」の個別状態データに対応する距離Ds1,Ds2,Ds3を読み出し、距離Ds3を、最長距離として検出する。   When the transmission timing determination unit 111 reads the transmission control map (see FIG. 2) stored in the memory 113 and detects that there is individual state data of “1”, the transmission timing determination unit 111 of “1” exists at the farthest distance position. The individual state data is detected, and the longest distance that defines the detection range for avoiding saturation is acquired. For example, in the case of FIG. 2A, the distances Ds1, Ds2, and Ds3 corresponding to the individual state data “1” are read, and the distance Ds3 is detected as the longest distance.

送信タイミング決定部111は、取得した最長距離から、図2(A)に示すように、自装置側の範囲を飽和回避用の探知範囲に設定する。具体的には、送信タイミング決定部111は、最長距離Ds3が短距離パルス探知範囲外であれば、最長距離Ds3までの全方位範囲を飽和回避用の探知範囲に設定する。送信タイミング決定部111は、当該飽和回避用の探知範囲内に対して、通常探知モード時の短距離パルス探知範囲で利用するパルス信号PSnを設定する。一方、送信タイミング決定部111は、最長距離が短距離パルス探知範囲内であれば、通常探知モード時と同じ送信制御を行う。   As shown in FIG. 2A, the transmission timing determination unit 111 sets the range on the own device side as a detection range for saturation avoidance from the acquired longest distance. Specifically, if the longest distance Ds3 is outside the short distance pulse detection range, the transmission timing determination unit 111 sets the omnidirectional range up to the longest distance Ds3 as the saturation avoidance detection range. The transmission timing determination unit 111 sets the pulse signal PSn used in the short-range pulse detection range in the normal detection mode within the detection range for saturation avoidance. On the other hand, if the longest distance is within the short-range pulse detection range, the transmission timing determination unit 111 performs the same transmission control as in the normal detection mode.

また、送信タイミング決定部111は、取得した最長距離からパルス信号PSnの送受信期間RTS’を決定する。この送受信期間RTS’は、飽和可能性物標が通常探知モード時の短距離パルス探知範囲外であれば、取得した最長距離に応じた時間に設定され、飽和可能性物標が通常探知モード時の短パルス探知範囲内であれば、通常探知モード時の送受信期間RTと同じに設定される。なお、中距離探知用のパルス信号PMnの送受信期間RTおよび長距離探知用のパルス信号PLnの送受信期間RTは変化させない。そして、送信タイミング決定部111は、この送受信期間RTS’の設定に応じて、パルス群の繰り返し周期もPRFからPRF’に設定する。 Further, the transmission timing determination unit 111 determines a reception period RT S 'of the pulse signal PSn Maximum Distance acquired. This transmission / reception period RTS is set to a time corresponding to the acquired longest distance if the saturable target is outside the short-range pulse detection range in the normal detection mode, and the saturable target is set in the normal detection mode. within short pulse detection range of time, it is set equal to the transmit and receive periods RT S in the normal detection mode. Incidentally, transmission and reception period RT L of the pulse signal PLn for transmission and reception period RT M and long detection pulse signal PMn for middle distance detection is not changed. Then, the transmission timing determination unit 111 'according to the setting of the repetition period of the pulse group is also PRF from PRF' the reception period RT S is set to.

送信タイミング決定部111は、これら送受信期間RTS’およびパルス群の繰り返し周期PRF’を含む送信制御データを生成し、送信部12へ与える。 The transmission timing determination unit 111 generates transmission control data including the transmission / reception period RTS and the pulse group repetition period PRF ′, and supplies the transmission control data to the transmission unit 12.

送信部12は、この飽和回避用の送信制御データに応じて、図5(A)に示すように、まず無変調パルス信号からなるパルス信号PS1をパルス幅WPSで送信する。次に、パルス信号PS1の送信タイミングから送受信期間RTS’後に、変調パルス信号からなるパルス信号PM1をパルス幅WPMで送信する。次に、パルス信号PM1の送信タイミングから送受信期間RT後に、変調パルス信号からなるパルス信号PL1をパルス幅WPLで送信する。次に、パルス信号PL1の送信タイミングから送受信期間RT後に、再度、無変調パルス信号からなるパルス信号PS2をパルス幅WPSで送信する。 In accordance with the transmission control data for avoiding saturation, the transmission unit 12 first transmits a pulse signal PS1 composed of an unmodulated pulse signal with a pulse width W PS as shown in FIG. Next, after a transmission / reception period RTS from the transmission timing of the pulse signal PS1, a pulse signal PM1 including a modulation pulse signal is transmitted with a pulse width W PM . Then, the transmission timing of the pulse signal PM1 after reception period RT M, transmits a pulse signal PL1 consisting of modulated pulse signal with a pulse width W PL. Then, the transmission timing of the pulse signal PL1 after reception period RT L, again, sends the pulse signal PS2 consisting of non-modulated pulse signal with a pulse width W PS.

そして、送信部12は、このようなパルス信号PSn,PMn,PLnの順次送信を、パルス群の繰り返し周期(PRF’)に準じて繰り返し実行する。   Then, the transmission unit 12 repeatedly executes such sequential transmission of the pulse signals PSn, PMn, and PLn according to the repetition period (PRF ′) of the pulse group.

受信部15は、飽和回避用に設定された送受信期間RTS’の受信期間には無変調パルス信号であるパルス信号PSnに基づく受信信号を取得する。受信部15は、受信信号を画像形成部17へ出力する。 The reception unit 15 acquires a reception signal based on the pulse signal PSn that is an unmodulated pulse signal in the reception period of the transmission / reception period RTS set for saturation avoidance. The receiving unit 15 outputs a received signal to the image forming unit 17.

受信部15は、中距離探知の期間RTの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号PMnに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部16は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部17へ出力する。 Receiver 15, the reception period of the period RT M intermediate- detection acquires the reception signal based on the pulse signal PMn a modulated pulse signal. The pulse compression unit 16 performs pulse compression on the received signal and outputs it to the image forming unit 17.

受信部15は、長距離探知の期間RTの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号PLnに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部16は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部17へ出力する。 Receiver 15, the reception period of the period RT L of long-range detection and acquires a reception signal based on the pulse signal PLn a modulated pulse signal. The pulse compression unit 16 performs pulse compression on the received signal and outputs it to the image forming unit 17.

このような飽和回避用の物標探知を行うことで、飽和可能性物標が存在しても、当該飽和可能性物標の探知は、無変調パルス信号で行われ、変調パルス信号を用いない。このため、変調パルス信号の受信信号が飽和することで生じるS/Nの低下や、パルス圧縮処理時に生じるレンジサイドローブの発生を防止することができる。これにより、変調パルス信号を用いることで受信信号が飽和してしまい、正確に探知できないような飽和可能性物標も無変調パルス信号を用いて正確に探知することができる。そして、当該飽和可能性物標よりも遠い距離範囲に対しては変調パルス信号を用いることができるので、これらの範囲に対しては高いS/Nを維持して高い距離分解能で、物標探知を行うことができる。これにより、確実且つ高精度な探知画像を形成することができる。   By detecting such a target for saturation avoidance, even if there is a saturable target, the detection of the target that can be saturated is performed with an unmodulated pulse signal, and the modulated pulse signal is not used. . For this reason, it is possible to prevent the S / N drop caused by saturation of the received signal of the modulated pulse signal and the generation of range side lobes that occur during the pulse compression process. As a result, the received signal is saturated by using the modulated pulse signal, and a saturable target that cannot be detected accurately can be detected accurately using the unmodulated pulse signal. Since a modulated pulse signal can be used for distance ranges farther than the saturable target, target detection can be performed with high range resolution while maintaining high S / N for these ranges. It can be performed. Thereby, a reliable and highly accurate detection image can be formed.

(2)第2の飽和回避探知モードの場合
第2の飽和回避探知モードは、図2(B)に示すように、飽和回避用の探知範囲を距離と方位で設定する。
(2) Second Saturation Avoidance Detection Mode In the second saturation avoidance detection mode, as shown in FIG. 2B, a saturation avoidance detection range is set by distance and direction.

送信タイミング決定部111は、メモリ113に記憶された送信制御用マップ(図2参照)を読み出し、「1」の個別状態データがあることを検出すると、最も遠い距離位置に存在する「1」の個別状態データを検出し、飽和回避用の探知範囲を規定する最長距離を取得する。例えば、図2(B)の場合であれば、「1」の個別状態データに対応する距離Ds1,Ds2,Ds3を読み出し、距離Ds3を、最長距離として検出する。   When the transmission timing determination unit 111 reads the transmission control map (see FIG. 2) stored in the memory 113 and detects that there is individual state data of “1”, the transmission timing determination unit 111 of “1” exists at the farthest distance position. The individual state data is detected, and the longest distance that defines the detection range for avoiding saturation is acquired. For example, in the case of FIG. 2B, the distances Ds1, Ds2, and Ds3 corresponding to the individual state data of “1” are read, and the distance Ds3 is detected as the longest distance.

また、送信タイミング決定部111は、「1」の個別状態データが分布する方位範囲を取得する。例えば、図2(B)の場合であれば、「1」の個別状態データに対応する方位θ1,θ2,θ3,θ4,θ5を読み出し、方位範囲θ1〜θ5を取得する。   In addition, the transmission timing determination unit 111 acquires an azimuth range in which the individual state data “1” is distributed. For example, in the case of FIG. 2B, the orientations θ1, θ2, θ3, θ4, and θ5 corresponding to the individual state data of “1” are read, and the orientation ranges θ1 to θ5 are acquired.

送信タイミング決定部111は、取得した最長距離Ds3と方位範囲θ1〜θ5から、図2(B)に示すように、飽和回避用の探知範囲を設定する。具体的には、送信タイミング決定部111は、最長距離が短距離パルス探知範囲外であれば、当該最長距離に対応する方位範囲と、通常探知モードの短距離パルス探知範囲とを含むように飽和回避用の探知範囲を設定する。そして、送信タイミング決定部111は、設定した飽和回避用の探知範囲に対して、通常探知モードの短距離パルス探知範囲で利用するパルス信号PSnを設定する。なお、本実施形態の説明では、最長距離Ds3と方位範囲θ1〜θ5の組が一組の場合を示したが、この組が複数ある場合には、それぞれの組に対応させて飽和回避用の探知範囲を設定すればよい。一方、送信タイミング決定部111は、最長距離が短距離パルス探知範囲内であれば、通常探知モード時と同じ送信制御を行う。   The transmission timing determination unit 111 sets a detection range for saturation avoidance from the acquired longest distance Ds3 and the azimuth ranges θ1 to θ5 as shown in FIG. Specifically, if the longest distance is outside the short-range pulse detection range, the transmission timing determination unit 111 saturates to include the azimuth range corresponding to the longest distance and the short-range pulse detection range in the normal detection mode. Set a detection range for avoidance. Then, the transmission timing determination unit 111 sets the pulse signal PSn used in the short-range pulse detection range in the normal detection mode with respect to the set detection range for saturation avoidance. In the description of the present embodiment, the case where there is one set of the longest distance Ds3 and the azimuth ranges θ1 to θ5 is shown. However, when there are a plurality of sets, the saturation avoidance is made corresponding to each set. What is necessary is just to set a detection range. On the other hand, if the longest distance is within the short-range pulse detection range, the transmission timing determination unit 111 performs the same transmission control as in the normal detection mode.

また、送信タイミング決定部111は、取得した最長距離Ds3からパルス信号PSnの送受信期間RTS’を決定する。この送受信期間RTS’は、飽和可能性物標が通常探知モード時の短パルス探知範囲外であれば、取得した最長距離Ds3に応じて設定され、飽和可能性物標が通常探知モード時の短距離パルス探知範囲内であれば、通常探知モード時の送受信期間RTと同じに設定される。このような送受信期間RTS’の設定は、飽和回避用に設定した方位範囲にのみ適用され、他の方位範囲では、通常の短距離パルス探知範囲の送受信期間RTが適用される。なお、中距離探知用のパルス信号PMnの送受信期間RTおよび長距離探知用のパルス信号PLnの送受信期間RTは、方位に関係なく変化させない。そして、送信タイミング決定部111は、この送受信期間RTS’,RTの設定に応じて、方位範囲毎にパルス群の繰り返し周期をPRF’もしくはPRFに設定する。 Further, the transmission timing determination unit 111 determines a reception period RT S 'of the pulse signal PSn Maximum Distance Ds3 obtained. The reception period RT S ', if the saturation potential target object is a short pulse detection range of the normal detection mode is set in accordance with the longest distance Ds3 acquired, saturated possibility target object is in the normal detection mode within short pulse detection range, it is set equal to the transmit and receive periods RT S in the normal detection mode. Such setting of transmission and reception period RT S 'is applied only to the azimuth range set for the saturation avoidance, in other azimuth range, it is transmitted and received time RT S normal short pulse detection range is applied. Incidentally, transmission and reception period RT L of the pulse signal PLn for transmission and reception period RT M and long detection pulse signal PMn for middle distance detection does not change regardless of the orientation. Then, the transmission timing determination unit 111, the transmission and reception period RT S ', depending on the setting of RT S, the repetition period of the pulse group PRF for each azimuth range' is set to or PRF.

送信タイミング決定部111は、これら送受信期間RTS’,RTおよびパルス群の繰り返し周期PRF’,PRFを含む送信制御データを生成し、送信部12へ与える。 Transmission timing determination section 111, these transmission and reception period RT S ', the repetition period of RT S and pulse group PRF', generates a transmission control data including the PRF, giving to the transmission unit 12.

送信部12は、この飽和回避用の送信制御データに応じて、図6(A)に示すように、飽和回避用の探知範囲が短距離パルス探知範囲内である方位範囲(例えば図6のPS1,PS2,PS3の範囲)と、飽和回避用の探知範囲が短距離パルス探知範囲外である方位範囲(例えば図6のPSm,PSm+1の範囲)と、で異なるタイミングにより送信を実行する。   In accordance with the transmission control data for avoiding saturation, the transmission unit 12, as shown in FIG. 6 (A), has an azimuth range in which the detection range for saturation avoidance is within the short-range pulse detection range (for example, PS1 in FIG. , PS2, PS3) and the azimuth range in which the detection range for saturation avoidance is outside the short-range pulse detection range (for example, the range of PSm, PSm + 1 in FIG. 6) is transmitted at different timings.

まず、飽和回避用の探知範囲が短距離パルス探知範囲内である方位範囲では、例えばパルス信号PS1〜パルス信号PS2の送信の場合、無変調パルス信号からなるパルス信号PS1をパルス幅WPSで送信する。次に、パルス信号PS1の送信タイミングから送受信期間RT後に、変調パルス信号からなるパルス信号PM1をパルス幅WPMで送信する。次に、パルス信号PM1の送信タイミングから送受信期間RT後に、変調パルス信号からなるパルス信号PL1をパルス幅WPLで送信する。次に、パルス信号PL1の送信タイミングから送受信期間RT後に、再度、無変調パルス信号からなるパルス信号PS2をパルス幅WPSで送信する。そして、送信部12は、このようなパルス信号PSn,PMn,PLnの順次送信を、パルス群の繰り返し周期(PRF)に準じて繰り返し実行する。 First, in the azimuth range where the detection range for saturation avoidance is within the short-range pulse detection range, for example, in the case of transmission of the pulse signal PS1 to pulse signal PS2, the pulse signal PS1 composed of an unmodulated pulse signal is transmitted with the pulse width W PS . To do. Then, the transmission timing of the pulse signal PS1 after reception period RT S, transmits a pulse signal PM1 consisting modulated pulse signal with a pulse width W PM. Then, the transmission timing of the pulse signal PM1 after reception period RT M, transmits a pulse signal PL1 consisting of modulated pulse signal with a pulse width W PL. Then, the transmission timing of the pulse signal PL1 after reception period RT L, again, sends the pulse signal PS2 consisting of non-modulated pulse signal with a pulse width W PS. Then, the transmission unit 12 repeatedly executes such sequential transmission of the pulse signals PSn, PMn, and PLn according to the repetition period (PRF) of the pulse group.

一方、飽和回避用の探知範囲が短距離パルス探知範囲外である方位範囲では、例えばパルス信号PSm〜パルス信号PSm+1の送信の場合、無変調パルス信号からなるパルス信号PSmをパルス幅WPSで送信する。次に、パルス信号PSmの送信タイミングから送受信期間RTS’後に、変調パルス信号からなるパルス信号PMmをパルス幅WPMで送信する。次に、パルス信号PMmの送信タイミングから送受信期間RT後に、変調パルス信号からなるパルス信号PLmをパルス幅WPLで送信する。次に、パルス信号PLmの送信タイミングから送受信期間RT後に、再度、無変調パルス信号からなるパルス信号PSm+1をパルス幅WPSで送信する。そして、送信部12は、このようなパルス信号PSn,PMn,PLnの順次送信を、パルス群の繰り返し周期(PRF’)に準じて繰り返し実行する。 On the other hand, in the azimuth range where the detection range for avoiding saturation is outside the short-range pulse detection range, for example, in the case of transmission of pulse signal PSm to pulse signal PSm + 1, a pulse signal PSm composed of an unmodulated pulse signal is transmitted with a pulse width W PS . To do. Then, the transmission timing of the pulse signal PSm after reception period RT S ', transmits a pulse signal PMm consisting modulated pulse signal with a pulse width W PM. Then, the transmission timing of the pulse signal PMm after reception period RT M, transmits a pulse signal PLm consisting modulated pulse signal with a pulse width W PL. Then, the transmission timing of the pulse signal PLm after reception period RT L, again, transmits a pulse signal PSm + 1 consisting of non-modulated pulse signal with a pulse width W PS. Then, the transmission unit 12 repeatedly executes such sequential transmission of the pulse signals PSn, PMn, and PLn according to the repetition period (PRF ′) of the pulse group.

受信部15は、送受信期間RTもしくは飽和回避用に設定された送受信期間RTS’の受信期間には無変調パルス信号であるパルス信号PSnに基づく受信信号を取得する。受信部15は、受信信号を画像形成部17へ出力する。 Receiver 15, the reception period of the reception period RT S or saturated avoid reception period is set for RT S 'to obtain a received signal based on the pulse signal PSn is a non-modulated pulse signal. The receiving unit 15 outputs the received signal to the image forming unit 17.

受信部15は、中距離探知の期間RTの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号PMnに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部16は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部17へ出力する。 Receiver 15, the reception period of the period RT M intermediate- detection acquires the reception signal based on the pulse signal PMn a modulated pulse signal. The pulse compression unit 16 performs pulse compression on the received signal and outputs it to the image forming unit 17.

受信部15は、長距離探知の期間RTの受信期間には変調パルス信号であるパルス信号PLnに基づく受信信号を取得する。パルス圧縮部16は、受信信号をパルス圧縮して、画像形成部17へ出力する。 Receiver 15, the reception period of the period RT L of long-range detection and acquires a reception signal based on the pulse signal PLn a modulated pulse signal. The pulse compression unit 16 performs pulse compression on the received signal and outputs it to the image forming unit 17.

このような飽和回避用の物標探知を行うことで、第1の飽和回避探知モードの場合と同様の効果を得ることができる。さらに、この第2の飽和回避探知モードを用いれば、飽和可能性物標が存在する方位以外は、通常の探知処理が行われるので、飽和可能性物標が中距離パルス探知範囲に存在する場合であっても、他の方位範囲は当該飽和可能性物標と同じ距離位置に対しても、変調パルス信号による物標探知を行うことができる。これにより、全方位を考慮して、より高精度な探知画像を形成することができる。   By performing such target detection for saturation avoidance, the same effect as in the first saturation avoidance detection mode can be obtained. Furthermore, when this second saturation avoidance detection mode is used, normal detection processing is performed except for the direction in which the saturable target exists, so that the saturable target exists in the middle-range pulse detection range. Even so, it is possible to perform the target detection using the modulated pulse signal in the other azimuth range even at the same distance position as the saturable target. Thereby, a highly accurate detection image can be formed in consideration of all directions.

なお、これらの飽和回避探知モードでも、上述の通常探知モードと同様に、探知範囲区分検出部112は、順次受信信号を取得し、無変調パルス信号の受信信号に対しては、無変調パルス信号用に設定した第1飽和可能性閾値に基づいて飽和可能性物標の検出を継続的に実行する。また、探知範囲区分検出部112は、変調パルス信号用に設定した第2飽和可能性閾値に基づいて飽和可能性物標の検出を継続的に実行する。そして、探知範囲区分検出部112は、これらの検出結果に基づいて、メモリ113の送信制御用マップを更新する。これにより、飽和回避探知モード中における物標や自船の移動によって探知範囲の状況が変化しても、受信信号を飽和させることなく、探知画像を形成し続けることができる。   In these saturation avoidance detection modes as well, as in the above-described normal detection mode, the detection range segment detection unit 112 sequentially acquires reception signals, and for the reception signals of the non-modulation pulse signals, the non-modulation pulse signals The detection of the saturable target is continuously performed based on the first satisfiability threshold value set for use. In addition, the detection range segment detection unit 112 continuously performs detection of a saturation possibility target based on the second saturation possibility threshold set for the modulation pulse signal. Then, the detection range segment detection unit 112 updates the transmission control map in the memory 113 based on these detection results. Thereby, even if the situation of the detection range changes due to the movement of the target or the ship in the saturation avoidance detection mode, the detection image can be continuously formed without saturating the received signal.

なお、上述の説明では、短距離パルス探知範囲に対して無変調パルス信号を用いる場合を示した。これは、自装置近傍は、元々反射信号レベルが高く、変調パルス信号を利用しなくても十分な距離分解能で物標探知を行えることによるものである。しかしながら、当該通常の短距離パルス探知範囲に対して、変調パルス信号を用いるようにすることも可能である。   In the above description, the case where an unmodulated pulse signal is used for the short-range pulse detection range is shown. This is due to the fact that the vicinity of the device itself has a high reflected signal level and can detect a target with a sufficient distance resolution without using a modulated pulse signal. However, it is also possible to use a modulated pulse signal for the normal short-range pulse detection range.

例えば、図7は短距離パルス探知範囲に対して変調パルス信号を用いた場合の飽和回避用の探知処理を行う場合の例を概念例を示した図である。図7の例では、飽和可能性物標の存在する方位にのみ飽和回避用の探知範囲を設定して、無変調パルス信号を用いたものである。このような方法であっても、上述のような効果が得られる。   For example, FIG. 7 is a diagram showing an example of a concept when performing detection processing for avoiding saturation when a modulated pulse signal is used for a short-range pulse detection range. In the example of FIG. 7, the detection range for saturation avoidance is set only in the direction where the saturable target exists, and an unmodulated pulse signal is used. Even with such a method, the above-described effects can be obtained.

また、上述の説明では、探知領域に応じた二次元の送信制御用マップを用いた例を示したが、図8に示すような送信制御用のデータベースを用いるようにしてもよい。
図8(A)は、図2(A)の送信制御用マップに相当する送信制御用のデータベースであり、図8(B)は、図2(B)の送信制御用マップに相当する送信制御用のデータベースであり、図8(C)は飽和可能性閾値により検出される距離Dsと受信期間RTとの関係が記憶されたデータベースである。
In the above description, an example using a two-dimensional transmission control map corresponding to a detection area is shown, but a transmission control database as shown in FIG. 8 may be used.
8A is a transmission control database corresponding to the transmission control map of FIG. 2A, and FIG. 8B is transmission control corresponding to the transmission control map of FIG. FIG. 8C is a database in which the relationship between the distance Ds detected by the saturation possibility threshold and the reception period RT s is stored.

図8(A)の場合、すなわち、アンテナ位置からの距離のみで飽和回避用の探知範囲を設定する場合、データベースには、最長距離とこれに対応する受信期間を記憶している。そして、この場合、予備探知モードではアンテナの1回転分の受信信号から飽和回避用の探知範囲を決定する最長距離Ds3を取得し、図8(C)のデータベースに基づいて、受信期間をRTS3 に設定する。その後、通常探知モードや飽和回避探知モードでは、順次得られる受信信号に基づいて最長距離を更新していき、更新された最長距離と図8(C)のデータベースに基づいて、受信期間RTを更新する。 In the case of FIG. 8A, that is, when the detection range for saturation avoidance is set only by the distance from the antenna position, the longest distance and the corresponding reception period are stored in the database. In this case, in the preliminary detection mode, the longest distance Ds3 for determining the detection range for saturation avoidance is acquired from the reception signal for one rotation of the antenna, and the reception period is set to RT S3 based on the database of FIG. Set to ' . Thereafter, in the normal detection mode and the saturation avoidance detection mode, the longest distance is updated based on sequentially received signals, and the reception period RT s is set based on the updated longest distance and the database shown in FIG. Update.

また、図8(B)の場合、すなわち、アンテナ位置からの距離と方位で飽和回避用の探知範囲を設定する場合、データベースには、飽和が生じると検出された方位と、当該方位毎の飽和可能性物標の検知距離と、これら検知距離における最長距離および受信期間を記憶している。そして、この場合、予備探知モードではアンテナの1回転分の受信信号から飽和回避用の探知範囲を決定する方位θ1〜θ5と、各方位θ1〜θ5の検出距離から得られる最長距離Ds3を取得し、図8(C)のデータベースに基づいて、最長距離Ds3に応じた受信期間をRTS3 に設定する。その後、通常探知モードや飽和回避探知モードでは、順次得られる受信信号に基づいて方位を更新していくとともに、最長距離と図8(C)のデータベースに基づいて、受信期間RTを更新する。 In the case of FIG. 8B, that is, when a detection range for avoiding saturation is set by the distance from the antenna position and the azimuth, the database detects the azimuth detected when saturation occurs and the saturation for each azimuth. The detection distance of the possibility target, the longest distance in the detection distance, and the reception period are stored. In this case, in the preliminary detection mode, the azimuth θ1 to θ5 for determining the detection range for saturation avoidance from the reception signal for one rotation of the antenna and the longest distance Ds3 obtained from the detection distance of each azimuth θ1 to θ5 are acquired. , based on a database of FIG. 8 (C), the set reception period corresponding to the longest distance Ds3 to RT S3 '. Then, in the normal detection mode and saturated avoid detection mode, we intend to update the azimuth on the basis of the received signal sequentially obtained, based on a database of longest distance to FIG. 8 (C), the updating reception period RT s.

また、さらには、上述の説明では、予備探知用に無変調パルス信号を用いる例を示したが、受信信号が飽和しないように十分に振幅低減させた変調パルス信号を用いても良い。   Furthermore, in the above description, an example in which an unmodulated pulse signal is used for preliminary detection is shown. However, a modulated pulse signal whose amplitude is sufficiently reduced so that the received signal is not saturated may be used.

また、上述の説明では、短距離パルス探知範囲、中距離パルス探知範囲、および長距離パルス探知範囲の三つの探知範囲に区分する例を示したが、区分数はこれに限らず、複数の探知範囲に区分されていれば良い。   In the above description, an example is shown in which a short-range pulse detection range, a medium-range pulse detection range, and a long-range pulse detection range are divided into three detection ranges. However, the number of divisions is not limited to this, and a plurality of detection ranges may be used. What is necessary is just to be divided into the range.

また、上述の説明では、無変調パルス信号の受信信号が飽和するかどうかについては特に記載していないが、もちろん、飽和しないように送信電力を設定すると良い。ただし、無変調パルス信号が飽和したとしても、パルス圧縮処理には用いないので、パルス圧縮処理を利用することによる悪影響は防止することができる。   In the above description, whether or not the reception signal of the non-modulated pulse signal is saturated is not particularly described. Of course, the transmission power may be set so as not to be saturated. However, even if the non-modulated pulse signal is saturated, it is not used for the pulse compression process, so that adverse effects due to the use of the pulse compression process can be prevented.

また、上述の各実施形態では、物標探知装置として、レーダ装置10を例に説明したが、レーダ装置以外の物標探知装置であっても、同様に上述の構成を適用することができる。例えば、超音波振動子からパルス状の超音波信号を送信して、反射信号を受信するソナーや魚群探知機にも適用することができる。   Further, in each of the above-described embodiments, the radar apparatus 10 is described as an example of the target detection apparatus, but the above-described configuration can be similarly applied to a target detection apparatus other than the radar apparatus. For example, the present invention can be applied to a sonar or a fish finder that transmits a pulsed ultrasonic signal from an ultrasonic transducer and receives a reflected signal.

10−レーダ装置、11−送信制御部、111−送信タイミング決定部、112−探知範囲区分検出部、113−メモリ、12−送信部、13−サーキュレータ、14−アンテナ、15−受信部、16−パルス圧縮部、17−画像形成部 10-radar apparatus, 11-transmission control unit, 111-transmission timing determination unit, 112-detection range section detection unit, 113-memory, 12-transmission unit, 13-circulator, 14-antenna, 15-reception unit, 16- Pulse compression unit, 17-image forming unit

Claims (19)

異なる探知領域を異なるパルス状信号で探知し、探知した情報を合成してアンテナ位置から所定距離までの領域を探知する物標探知装置であって、
少なくとも2以上の異なるパルス状信号を所定タイミングで送信する送信部と、
送信したパルス状信号に応じた所定の受信期間に、反射信号を受信して受信信号を生成する受信部と、
送信したパルス状信号に対する受信信号を用いて、以降に送信するパルス状信号の受信信号のレベルが所定の飽和閾値を超えるか否かを検出し、該検出結果に基づいて前記送信部および前記受信部を制御する制御部と、を備える、
ことを特徴とする物標探知装置。
A target detection apparatus that detects different detection areas with different pulse signals, combines the detected information, and detects an area from the antenna position to a predetermined distance,
A transmitter that transmits at least two different pulse signals at a predetermined timing;
A receiving unit that receives the reflected signal and generates a received signal in a predetermined reception period according to the transmitted pulse signal;
Using the received signal for the transmitted pulsed signal, it is detected whether the level of the received signal of the pulsed signal to be transmitted subsequently exceeds a predetermined saturation threshold, and based on the detection result, the transmitter and the reception A control unit for controlling the unit,
This is a target detection device.
前記制御部は、前記受信信号のレベルが前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲に対しては、受信信号が飽和しないもしくは受信信号が飽和しても前記検出結果に影響を与えないパルス状信号を用いるように制御する、
請求項1に記載の物標探知装置。
For the detection range detected when the level of the received signal exceeds the saturation threshold, the control unit does not saturate the received signal or does not affect the detection result even if the received signal is saturated. Control to use the signal,
The target detection apparatus according to claim 1.
前記制御部は、前記受信信号のレベルが飽和しないパルス状信号を用いて、前記受信信号のレベルが前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項1または請求項2に記載の物標探知装置。
The control unit searches for a detection range that is detected when the level of the received signal exceeds the saturation threshold, using a pulsed signal that does not saturate the level of the received signal.
The target detection apparatus of Claim 1 or Claim 2.
前記送信部は、少なくとも近距離領域探知用のパルス状信号と、中距離領域探知用のパルス状信号とを含む2以上の異なるパルス状信号を予め決められた順序で送信し、
前記制御部は、前記近距離領域探知用のパルス状信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項1または請求項2に記載の物標探知装置。
The transmission unit transmits at least two different pulse signals including a pulse signal for short range detection and a pulse signal for medium range detection in a predetermined order,
The control unit searches for a detection range detected when the saturation threshold is exceeded, using the pulse-like signal for near-field detection.
The target detection apparatus of Claim 1 or Claim 2.
前記制御部は、一定のキャリア周波数のパルス状信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項1または請求項2に記載の物標探知装置。
The control unit searches for a detection range detected when the saturation threshold is exceeded using a pulsed signal having a constant carrier frequency.
The target detection apparatus of Claim 1 or Claim 2.
前記制御部は、キャリア周波数が順次変化し、振幅レベルが制限されたパルス状信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項1または請求項2に記載の物標探知装置。
The control unit searches for a detection range that is detected when the saturation threshold is exceeded, using a pulse signal in which the carrier frequency sequentially changes and the amplitude level is limited,
The target detection apparatus of Claim 1 or Claim 2.
前記制御部は、物標の探知処理より前に、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する予備探知モードを予め設定する、
請求項1〜6のいずれかに記載の物標探知装置。
The controller sets in advance a preliminary detection mode for searching for a detection range detected when the saturation threshold is exceeded before the target detection process.
The target detection apparatus according to claim 1.
前記制御部は、物標の探知処理中に得られる前記受信信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項1〜7のいずれかに記載の物標探知装置。
The control unit searches for a detection range detected when the saturation threshold is exceeded, using the received signal obtained during target detection processing.
The target detection apparatus in any one of Claims 1-7.
前記制御部は、前記アンテナ位置を中心とした方位別にパルス状信号の送受信を制御する、
請求項1〜請求項8のいずれかに記載の物標探知装置。
The control unit controls transmission / reception of a pulse signal for each direction centered on the antenna position.
The target object detection apparatus in any one of Claims 1-8.
請求項1〜請求項9のいずれかに記載の物標探知装置と、
該物標探知装置で得られた探知結果に基づいて探知画像を形成する画像形成部と、を備えた、
ことを特徴とするパルスレーダ装置。
The target detection device according to any one of claims 1 to 9,
An image forming unit that forms a detection image based on a detection result obtained by the target detection device;
A pulse radar device characterized by that.
異なる探知領域を異なるパルス状信号で探知し、探知した情報を合成してアンテナ位置から所定距離までの領域を探知する物標探知方法であって、
少なくとも2以上の異なるパルス状信号を所定タイミングで送信し、送信したパルス状信号に応じた所定の受信期間に反射信号を受信して受信信号を生成するとともに、
送信したパルス状信号に対する受信信号を用いて、以降に送信するパルス状信号の受信信号のレベルが所定の飽和閾値を超えるか否かを検出し、該検出結果に基づいて送受信制御を行う、
ことを特徴とする物標探知方法。
A target detection method for detecting different detection areas with different pulse-like signals and combining the detected information to detect an area from the antenna position to a predetermined distance,
At least two or more different pulse signals are transmitted at a predetermined timing, a reflected signal is received during a predetermined reception period corresponding to the transmitted pulse signal, and a reception signal is generated.
Using the received signal for the transmitted pulse signal, detect whether the level of the received signal of the pulse signal to be transmitted thereafter exceeds a predetermined saturation threshold, and perform transmission / reception control based on the detection result,
A target detection method characterized by this.
前記受信信号のレベルが前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲に対しては、受信信号が飽和しないもしくは受信信号が飽和しても前記検出結果に影響を与えないパルス状信号を用いるように制御する、
請求項11に記載の物標探知方法。
For a detection range detected when the level of the received signal exceeds the saturation threshold, a pulse signal that does not affect the detection result even if the received signal is not saturated or the received signal is saturated is used. Control,
The target detection method according to claim 11.
前記受信信号のレベルが飽和しないパルス状信号を用いて、前記受信信号のレベルが前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項11または請求項12に記載の物標探知方法。
Using a pulsed signal that does not saturate the level of the received signal, search for a detection range that is detected when the level of the received signal exceeds the saturation threshold;
The target detection method according to claim 11 or 12.
少なくとも近距離領域探知用のパルス状信号と中距離領域探知用のパルス状信号とを含む2以上の異なるパルス状信号を予め決められた順序で送信し、近距離領域探知用のパルス状信号を用いて前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項11または請求項12に記載の物標探知方法。
Two or more different pulse signals including at least a pulse signal for short range detection and a pulse signal for medium range detection are transmitted in a predetermined order, and a pulse signal for short range detection is transmitted. To search for a detection range detected when the saturation threshold is exceeded,
The target detection method according to claim 11 or 12.
一定のキャリア周波数のパルス状信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項11または請求項12に記載の物標探知方法。
Search for a detection range detected when the saturation threshold is exceeded using a pulsed signal having a constant carrier frequency,
The target detection method according to claim 11 or 12.
キャリア周波数が順次変化し、振幅レベルが制限されたパルス状信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項11または請求項12に記載の物標探知方法。
Searching for a detection range detected when the saturation threshold is exceeded, using a pulsed signal in which the carrier frequency changes sequentially and the amplitude level is limited,
The target detection method according to claim 11 or 12.
物標の探知処理より前に、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する予備探知モードを予め設定する、
請求項11〜16のいずれかに記載の物標探知方法。
Prior to the target detection process, a preliminary detection mode for searching for a detection range detected when the saturation threshold is exceeded is preset.
The target detection method in any one of Claims 11-16.
物標の探知処理中に得られる前記受信信号を用いて、前記飽和閾値を超えると検出された探知範囲を探索する、
請求項11〜17のいずれかに記載の物標探知方法。
Using the received signal obtained during the target detection process, search for a detection range detected when the saturation threshold is exceeded,
The target detection method in any one of Claims 11-17.
前記アンテナ位置を中心とした方位別にパルス状信号の送受信を制御する、
請求項11〜請求項18のいずれかに記載の物標探知方法。
Control transmission / reception of pulsed signals according to the orientation centered on the antenna position,
The target detection method in any one of Claims 11-18.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015219057A (en) * 2014-05-15 2015-12-07 日本無線株式会社 Radar device and method for controlling radar device
JP2016156620A (en) * 2015-02-23 2016-09-01 古野電気株式会社 Radar system
JP2017207418A (en) * 2016-05-20 2017-11-24 株式会社日立製作所 Monitoring system and monitoring method
JP2018100857A (en) * 2016-12-19 2018-06-28 株式会社東芝 Signal processor and weather radar system

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