JP2016166825A - パッシブレーダ装置、および目標物探知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】探知性能を向上させることができるパッシブレーダ装置、および目標物探知方法を提供することである。【解決手段】実施形態のパッシブレーダ装置は、受信部と、累積部と、合成部と、特定部とを持つ。受信部は、電波を受信する。累積部は、受信部により受信した電波に基づく信号の信号値を、信号の周期に応じたグループ毎に累積する。合成部は、累積部によりそれぞれ累積された結果を、複数のグループ間で合成する。特定部は、合成部により合成された結果に基づいて、送信局により送信された直接波を反射した目標物の位置を特定する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、パッシブレーダ装置、および目標物探知方法に関する。

従来、送信局から送信された送信信号を受信して目標物を探知するパッシブレーダ装置が知られている。このパッシブレーダ装置は、他の装置（送信局）から送信された送信信号に基づいて目標物を探知する。しかしながら、従来のパッシブレーダ装置では、送信信号の送信方式によっては受信信号の利得が十分に得られず、探知性能が十分ではない場合があった。

M. I. Skolnik, "Rader Handbook," Third edition, pp. 23.1-23.13, McGraw-Hill, New York, N. J. Wills, "Bistatic Radar," Second edition, Silver Spring, MD: Technology Service Corp., 1995. Corrected and republished by Raleigh, NC: SciTech Publishing, Inc., 2005

本発明が解決しようとする課題は、探知性能を向上させることができるパッシブレーダ装置、および目標物探知方法を提供することである。

実施形態のパッシブレーダ装置は、受信部と、累積部と、合成部と、特定部とを持つ。受信部は、電波を受信する。累積部は、受信部により受信した電波に基づく信号の信号値を、信号の周期に応じたグループ毎に累積する。合成部は、累積部によりそれぞれ累積された結果を、複数のグループ間で合成する。特定部は、合成部により合成された結果に基づいて、送信局により送信された直接波を反射した目標物の位置を特定する。

第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００を含むシステム構成を示すブロック図。 第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００の構成を示すブロック図。 第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００により受信される送信信号の一例を示す図。 第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００における累積期間の設定手法を説明するための図である。 第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００において各グループにおける受信信号の利得の一例を示す図。 第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００の探知レンジ（距離）および探知角度（水平）と目標物Ｔを探索する対象となる領域との関係を示す図。 第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００の探知レンジ（距離）および探知角度（水平）と目標物Ｔを探索する対象となる領域との関係を示す図。 第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００において探知レンジ（距離）および探知角度（水平）と目標物Ｔを探索する対象となる領域との関係を示す図。 第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００における目標物検出処理の処理手順を示すフローチャート。 第２の実施形態のパッシブレーダ装置１００Ａの構成を示すブロック図。 第２の実施形態のパッシブレーダ装置１００Ａにおける目標物検出処理の処理手順を示すフローチャート。 第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００において目標物Ｔの移動予測が成功した場合のＳＮＲと探知確率との関係を示すシミュレーション結果を示す図。 第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００において目標物Ｔの移動予測が失敗した場合のＳＮＲと探知確率との関係を示すシミュレーション結果を示す図。 第２の実施形態のパッシブレーダ装置１００ＡにおけるＳＮＲと探知確率との関係を示すシミュレーション結果を示す図。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態のパッシブレーダ装置および目標物探知方法を、図面を参照して説明する。
図１は、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００を含むシステム構成を示すブロック図である。パッシブレーダ装置１００は、送信局２００により送信された送信波が到来したことに応じて送信信号を受信する。送信局２００により送信された送信波には、パッシブレーダ装置１００により直接に受信される直接波Ｗ１、およびパッシブレーダ装置１００以外の障害物（実施形態における目標物Ｔを含む）に到来する直接波Ｗ１＃が含まれる。パッシブレーダ装置１００は、障害物に反射されずに到来した直接波Ｗ１および直接波Ｗ１＃が目標物Ｔに反射して到来した間接波Ｗ２を受信する。パッシブレーダ装置１００は、送信信号を受信したことに応じて目標物Ｔの位置を特定する。以下、このパッシブレーダ装置１００について説明する。

図２は、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００の構成を示すブロック図である。パッシブレーダ装置１００は、第１のアンテナ部１０２と、間接波信号処理部１０４と、累積部１０６と、合成部１０８と、目標物特定部１１０とを備える。また、パッシブレーダ装置１００は、第２のアンテナ部１１２と、直接波信号処理部１１４と、タイミング制御部１１６とを備える。なお、累積部１０６、合成部１０８および目標物特定部１１０は、演算回路および制御回路としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することで機能するコンピュータであってもよい。

第１のアンテナ部１０２は、電磁波の到来に応じて受信信号を生成するアンテナ素子を備える。間接波信号処理部１０４は、第１のアンテナ部１０２により生成された受信信号を処理する受信回路である。間接波信号処理部１０４は、電磁波のうち間接波Ｗ２の到来に応じて受信信号を生成する。間接波信号処理部１０４は、間接波Ｗ２の到来期間において受信信号を生成するようにタイミング制御部１１６により制御される。間接波信号処理部１０４は、受信信号に対してリミッタ処理、増幅処理、フィルタ処理、およびＡ／Ｄ変換処理などの受信処理を施す。受信処理が施された受信信号は、累積部１０６に出力される。第１のアンテナ部１０２および間接波信号処理部１０４は、電波を受信する受信部として機能する。

累積部１０６は、受信信号の信号値を累積する演算器である。累積部１０６は、タイミング制御部１１６により制御された累積期間において生成された受信信号の信号値を累積する。

第２のアンテナ部１１２は、電磁波の到来に応じて受信信号を生成するアンテナ素子を備える。直接波信号処理部１１４は、第２のアンテナ部１１２により生成された受信信号を処理する受信回路である。直接波信号処理部１１４は、電磁波のうち直接波Ｗ１の到来に応じて受信信号を生成する。直接波信号処理部１１４は、受信信号に対してリミッタ処理、増幅処理、フィルタ処理、およびＡ／Ｄ変換処理などの受信処理を施す。受信処理が施された受信信号は、タイミング制御部１１６に出力される。

タイミング制御部１１６は、直接波信号処理部１１４により生成された受信信号に基づいて、複数の直接波Ｗ１のグループを含むインターバルの開始タイミングを求める。また、タイミング制御部１１６は、直接波Ｗ１のグループごとに直接波Ｗ１の到来タイミングを求める。タイミング制御部１１６は、直接波Ｗ１の到来タイミングに基づいて間接波信号処理部１０４により受信信号を生成する期間（間接波Ｗ２の到来期間）を制御する。また、タイミング制御部１１６は、累積部１０６における受信信号の累積期間を制御する。

合成部１０８は、累積部１０６により累積された結果を、複数のグループ間で合成する。累積部１０６により累積された結果に対して変換処理を行い、目標物特定部１１０は、合成部１０８により合成された結果に基づいて目標物Ｔの位置を特定する。目標物特定部１１０により特定された目標物Ｔの情報は、例えば、外部に出力されて目標物Ｔの探知結果として表示される。

合成部１０８は、周波数変換部１０８ａを備える。周波数変換部１０８ａは、累積部１０６によりグループ毎にそれぞれ累積された結果を、受信信号の周波数成分に対する利得を表す周波数成分特性に変換する。合成部１０８は、複数のグループの周波数成分特性を合成して、合成結果を生成する。

図３は、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００により受信される送信信号の一例を示す図である。
パッシブレーダ装置１００により受信される送信信号は、複数のパルスを含むグループごとにパルスの繰り返し周期を変更するグループスタガ方式に従って送信される。パッシブレーダ装置１００により受信される送信信号には、各インターバルにおいて、複数のグループ（１）、（２）および（３）が含まれる。なお、このインターバルは、ＣＰＩ（Coherent Processing Interval）とも称される。各グループ（１）、（２）および（３）は、同一の繰り返し周期（ＰＲＩ：Pulse Repetition Interval）の複数のパルスであるパルス列を含む。グループ（１）、（２）および（３）は、それぞれ期間が異なるＰＲＩ（１）、ＰＲＩ（２）、およびＰＲＩ（３）に設定される。

なお、この実施形態の説明ではグループスタガ方式に従って送信される送信信号をパッシブレーダ装置１００が受信する例を説明するが、グループスタガ方式とは異なる方式で送信信号が送信された場合であっても以下の処理は適用可能である。例えば、繰り返し周期ごとに複数の受信信号を得たことに応じて複数の受信信号を複数のグループに区分して、以下の処理を行えばよい。

タイミング制御部１１６は、直接波信号処理部１１４から供給された受信信号に基づいて、インターバルの開始タイミングＴ１およびＴ４、各グループ（１）、（２）および（３）の開始タイミングＴ１、Ｔ２およびＴ３を求める。また、タイミング制御部１１６は、直接波信号処理部１１４から供給された受信信号に基づいて、各グループにおける繰り返し周期ＰＲＩ（１）、ＰＲＩ（２）、およびＰＲＩ（３）を求める。

図４は、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００における累積期間の設定手法を説明するための図である。
パッシブレーダ装置１００には、図４の上図に示すように、時刻ｔ０において直接波Ｗ１が到来し、直接波Ｗ１に基づく受信信号を生成する。また、パッシブレーダ装置１００には、図４の下図に示すように、時刻ｔ０後の時刻ｔ１において、直接波Ｗ１が目標物Ｔに反射した間接波Ｗ２が到来し、間接波Ｗ２に基づく受信信号を生成する。タイミング制御部１１６は、直接波Ｗ１＃が目標物Ｔにより反射された間接波Ｗ２を受信することが予測される期間において信号値を累積する累積期間を設定する。この累積期間は、パッシブレーダ装置１００が探知する目標物Ｔの探知範囲に基づいて設定される。パッシブレーダ装置１００が探知する目標物Ｔの探知範囲が広いほど、累積期間は長く設定される。
なお、直接波Ｗ１の到来時刻（例えばｔ０）と間接波Ｗ２の到来時刻（例えばｔ１）との時間差は、送信局２００から目標物Ｔを経てパッシブレーダ装置１００に至る距離と、送信局２００からパッシブレーダ装置１００までの距離との差分を反映した値となる。

図５は、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００において各グループにおける受信信号の利得の一例を示す図である。
累積部１０６は、タイミング制御部１１６の制御に従って、グループ（１）、（２）、および（３）ごとに、累積期間において受信信号の信号値を累積する。これにより、累積部１０６は、各グループ（１）、（２）および（３）について、累積値（１）、（２）および（３）を得る。なお、図４で示す累積期間中では微小な信号が増減して受信されており、各累積値は、累積期間における受信信号を、直接波Ｗ１からの経過時間毎に合成したものとなる。図５に示す累積値は、合成して得られた受信信号の波形の中で閾値を超えたものを取りだしたものである。

図６、図７および図８は、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００の探知レンジ（距離）および探知角度（水平）と目標物Ｔを探索する対象となる領域との関係を示す図である。なお、図６および図７は、探知角度のうち例えば水平方向の角度を表しているが、自装置に対する仰角方向および俯角方向も同様に探知角度が存在するものとしてよい。
また、図６、図７および図８は、パッシブレーダ装置１００が目標物Ｔを探知する範囲を領域に区分して示しており、目標物Ｔを探知する最小の範囲を一つの領域として表している。すなわち、各領域の距離および角度の範囲は、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００において探知する対象である目標物Ｔの想定される移動速度および各グループの期間に基づいて設定される。また、図６、図７および図８中の矢印は、距離方向および角度方向における目標物Ｔの移動が予測される経路である。

合成部１０８は、一つのインターバルに含まれる複数のグループのそれぞれに対して各領域を割り当てる。合成部１０８は、処理対象の領域に一つのグループを割り当てる。また、合成部１０８は、処理対象となる領域から目標物Ｔの距離方向および／または角度方向の移動を予測し、処理対象の領域から移動が予測される領域に拡張して各グループを割り当てる。

合成部１０８は、例えば一つのインターバルの含まれるグループが２グループの（１）および（２）である場合、図６に示すように、処理対象の領域Ａ（Ｇ１）にグループ（１）を割り当てる。また、合成部１０８は、処理対象の領域Ａ（Ｇ１）から距離の＋方向に隣接する領域Ａ（Ｇ２）−１および距離の−方向に隣接する領域Ａ（Ｇ２）−２に拡張してグループ（２）を割り当てる。

合成部１０８は、例えば一つのインターバルの含まれるグループが３グループの（１）、（２）および（３）である場合、図７に示すように、処理対象の領域Ａ（Ｇ１）にグループ（１）を割り当てる。また、合成部１０８は、処理対象の領域Ａ（Ｇ１）から距離の＋方向に１領域分だけ拡張した領域Ａ（Ｇ２）−１、および距離の−方向に１領域分だけ拡張した領域Ａ（Ｇ２）−２にグループ（２）を割り当てる。さらに、合成部１０８は、処理対象の領域Ａ（Ｇ１）から距離の＋方向に２領域分だけ拡張した領域Ａ（Ｇ３）−１、および距離の−方向に２領域分だけ拡張した領域Ａ（Ｇ３）−２にグループ（３）を割り当てる。

合成部１０８は、図８に示すように処理対象の領域から距離方向および角度方向の移動を予測してもよい。
合成部１０８は、例えば一つのインターバルの含まれるグループが３グループの（１）、（２）および（３）である場合、処理対象の領域Ａ（Ｇ１）にグループ（１）を割り当てる。また、合成部１０８は、処理対象の領域Ａ（Ｇ１）から距離の＋方向に１領域分だけ拡張した領域Ａ（Ｇ２）−１、距離の−方向に１領域分および水平のＬ方向に１領域分だけ拡張した領域Ａ（Ｇ２）−２、および、距離の−方向に１領域分および水平のＲ方向に１領域分だけ拡張した領域Ａ（Ｇ２）−３にグループ（２）を割り当てる。さらに、合成部１０８は、処理対象の領域Ａ（Ｇ１）から距離の＋方向に２領域分だけ拡張した領域Ａ（Ｇ３）−１、距離の−方向に２領域分および水平のＬ方向に１領域分だけ拡張した領域Ａ（Ｇ３）−２、および、距離の−方向に２領域分および水平のＲ方向に１領域分だけ拡張した領域Ａ（Ｇ３）−３にグループ（３）を割り当てる。
なお、合成部１０８により目標物Ｔが移動する経路は、図８に示した一例に限るものではなく、合成部１０８は、処理対象の領域から任意の方向に移動を予測し、移動が予測される経路上の領域にグループを割り当ててもよい。合成部１０８は、例えば予測しうる１２通りの全てについて目標物Ｔの移動を予測してもよい。また、合成部１０８は、単一の受信ビームに限らず、受信ビーム間を跨いで目標物Ｔが移動する経路を予測してもよい。

以上のように、合成部１０８は、処理対象の領域から目標物Ｔの移動を予測した領域に拡張してグループを割り当てる。合成部１０８は、累積部１０６から供給されたグループのそれぞれについての累積結果を、予測した経路に従って合成する。これにより、合成部１０８は、予測した経路ごとに、処理対象の領域に割り当てたグループの累積結果と処理対象の領域から拡張した領域に割り当てたグループの累積結果とを合成する。

図９は、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００における目標物検出処理の処理手順を示すフローチャートである。
まず、タイミング制御部１１６は、インターバルの開始タイミングまで待機し（ステップＳ１００）、インターバルの開始タイミングが到来したことに応じて、グループごとの累積期間において受信信号を取り込むように間接波信号処理部１０４および累積部１０６を制御する（ステップＳ１０２）。累積部１０６は、累積期間において取り込んだ受信信号の信号値をグループごとに累積し、グループごとに累積された受信信号を生成する。累積部１０６により生成されたグループごとの受信信号は、合成部１０８に供給される。

次に合成部１０８は、目標物Ｔが移動する領域を推定し、処理対象の領域および推定して拡張した領域にグループを割り当てる（ステップＳ１０４）。次に合成部１０８は、ステップＳ１０４において領域が割り当てられたグループ間の受信信号を合成する（ステップＳ１０６）。このとき、合成部１０８は、周波数変換部１０８ａによりグループごとの受信信号を周波数成分ごとの利得を表す周波数成分特性に変換する。合成部１０８は、例えばフーリエ変換処理により受信信号を周波数成分特性に変換する。この周波数成分特性は、目標物Ｔの移動に基づいて強度が高い周波数が変動する。例えば目標物Ｔがパッシブレーダ装置１００から遠くなる方向に移動している場合には所定周波数よりも低い周波数成分の強度が高くる。一方、目標物Ｔがパッシブレーダ装置１００に近くなる方向に移動している場合には所定周波数よりも高い周波数成分の強度が高くなる。所定周波数は、移動していない固定物により反射された間接波に基づいて表れる周波数である。合成部１０８は、予測した経路ごとに、当該経路に含まれる領域に割り当てられたグループの周波数成分特性を合成する。

次に目標物特定部１１０は、合成部１０８により合成された結果に基づいて、送信局２００により送信された直接波Ｗ１＃を反射した目標物Ｔの位置を特定する。このとき、目標物特定部１１０は、合成部１０８により合成された結果と所定の閾値とを比較し（ステップＳ１０８）、合成部１０８により合成された結果が所定の閾値を超えている場合には、目標物Ｔが処理対象の領域に存在すると判定する（ステップＳ１１０）。一方、目標物特定部１１０は、合成部１０８により合成された結果が所定の閾値を超えていない場合には、目標物Ｔが処理対象の領域に存在しないと判定する（ステップＳ１１２）。

目標物特定部１１０は、合成結果に対する閾値を、１つのインターバルに含まれるグループの数に基づいて予め設定する。目標物特定部１１０は、例えば、グループ（１）を処理対象の領域に割り当て、グループ（２）を処理対象の領域に隣接する領域に割り当てるものとする。この場合、目標物特定部１１０は、グループ（１）に目標物Ｔが存在する場合の間接波Ｗ２の強度および雑音の発生回数に基づいた値と、グループ（２）に目標物Ｔが存在する場合の間接波Ｗ２の強度および雑音の発生回数に基づいた値とを合計した値を閾値として設定する。

また、目標物特定部１１０は、予測した経路ごとに閾値を設定してもよい。図６に示すように目標物Ｔの移動を予測した場合、目標物特定部１１０は、目標物Ｔが領域Ａ（Ｇ１）からＡ（Ｇ２）−１に移動した場合に得られる合成結果と比較される閾値と、目標物Ｔが領域Ａ（Ｇ１）からＡ（Ｇ２）−２に移動した場合に得られる合成結果と比較される閾値とを予め設定する。そして、目標物特定部１１０は、それぞれの閾値と合成結果とを比較し、何れかの合成結果が閾値を超えていた場合に、処理対象の領域であるＡ（Ｇ１）に目標物Ｔが存在していたことを特定する。

以上のように、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００によれば、グループごとの受信信号の累積結果を合成し、合成した結果に基づいて目標物Ｔの位置を特定するので、受信信号の利得を向上させることができ、目標物Ｔの探知性能を向上させることができる。

また、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００によれば、周波数変換部１０８ａによる累積結果を周波数成分特性に変換して合成するので、合成部１０８により予測した目標物Ｔの移動に基づいて周波数成分の強度が変化する周波数成分特性に基づいて目標物Ｔの位置を特定することができる。この結果、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００によれば、受信信号に含まれる雑音の周波数成分と間接波Ｗ２の周波数成分とを区別することができる。

さらに、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００によれば、第１のグループに処理対象の領域を割り当てると共に、第２のグループに処理対象の領域から拡張して目標物Ｔの距離方向の移動および／または角度方向の移動することが予測される領域を割り当てる。そして、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００によれば、第２のグループに対して割り当てた領域に第２のグループに関する累積部１０６の累積結果を拡張し、拡張を反映させて第１のグループの累積結果と第２のグループの累積結果とを合成し、合成結果に基づいて目標物Ｔが処理対象の領域に存在するか否かを特定することができる。

さらに、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００によれば、グループの数に対応した閾値（第１の閾値）を設定するので、複数のグループの累積結果を合成してもグループ数に対応した閾値に基づいて目標物Ｔが存在するか否かを特定することができる。この結果、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００によれば、複数のグループを合成して合成結果の値が高くなって誤って目標物Ｔが存在するという誤判定を抑制することができる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態のパッシブレーダ装置および目標物探知方法を、図面を参照して説明する。なお、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００と同様の部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。
図１０は、第２の実施形態のパッシブレーダ装置１００Ａの構成を示すブロック図である。パッシブレーダ装置１００Ａは、目標物特定部１１０Ａが、合成部１０８および累積部１０６に接続され、累積部１０６により生成した累積結果および合成部１０８により生成した合成結果に基づいて目標物Ｔの位置を特定する点で、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００とは異なる。

目標物特定部１１０Ａは、グループ毎の累積結果に基づいて目標物Ｔが存在するか否かを判定すると共に、複数のグループの累積結果を合成した合成結果に基づいて目標物Ｔが存在するか否かを判定する。この結果、パッシブレーダ装置１００Ａは、インターバルに含まれるグループ数がＮである場合、Ｎ＋１回の探知機会数において目標物Ｔが特定できたか否かを判定する。また、目標物特定部１１０Ａは、複数の探知機会のうち何れかの探知機会において目標物Ｔが特定された場合に、目標物Ｔが特定されたと判定する。

図１１は、第２の実施形態のパッシブレーダ装置１００Ａにおける目標物検出処理の処理手順を示すフローチャートである。
パッシブレーダ装置１００Ａは、第１の実施形態と同様に、グループごとの累積期間において受信信号を取り込むように累積部１０６を制御し、グループごとに累積された受信信号を生成する（ステップＳ１０２）。累積部１０６は、グループごとの累積結果を合成部１０８および目標物特定部１１０Ａに供給する。

目標物特定部１１０Ａは、第１の実施形態と同様に移動推定処理（ステップＳ１０４）およびグループ間の合成処理（ステップＳ１０６）を行う。目標物特定部１１０Ａは、合成結果と第１の閾値とを比較して、合成結果が第１の閾値を超えているか否かを判定して判定結果を得る（ステップＳ１２２）。第１の閾値は、第１の実施形態と同様に予め設定される。

一方、目標物特定部１１０Ａは、グループごとに累積された受信信号の信号値と第２の閾値とを比較し、グループごとに累積された受信信号が第２の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。目標物特定部１１０Ａは、グループごとに、第２の閾値を超えたか否かを表す判定結果を得る。第２の閾値は、グループに含まれるパルス数、雑音の発生回数および間接波Ｗ２の強度などに基づいて設定される。

目標物特定部１１０Ａは、ステップＳ１２０により得られた比較結果およびステップＳ１２２により得られた判定結果のうち、合成結果が閾値を超えたと判定された判定結果があるか否かを判定する（ステップＳ１２４）。目標物特定部１１０は、判定結果のうち合成結果が閾値を超えたと判定された判定結果があると判定した場合には、目標物Ｔが処理対象の領域に存在すると判定する（ステップＳ１２６）。一方、目標物特定部１１０Ａは、判定結果のうち合成結果が閾値を超えたと判定された判定結果がないと判定した場合には、目標物Ｔが処理対象の領域に存在しないと判定する（ステップＳ１２８）。

以上のように、第２の実施形態のパッシブレーダ装置１００Ａによれば、合成結果が第１の閾値を超えたか否かを判定する第１の判定処理を行い、累積結果が第２の閾値を超えたか否かをそれぞれ判定する第２の判定処理を行い、何れか一つの判定処理において閾値を超えたと判定された場合に処理対象の領域に目標物Ｔが存在すると特定する。この結果、第２の実施形態のパッシブレーダ装置１００Ａによれば、グループ数に応じた探知機会に加えて、合成結果に基づく探知機会を得ることができ、探知性能を向上させることができる。
以上が、第２の実施形態のパッシブレーダ装置および目標物探知方法の説明である。

以下、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００および第２の実施形態のパッシブレーダ装置１００Ａの探知性能のシミュレーション結果について説明する。
図１２は、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００において目標物Ｔの移動予測が成功した場合のＳＮＲ（信号対雑音比(signal-to-noise ratio)）と探知確率との関係を示すシミュレーション結果を示す図である。図１２において、特性Ａは、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００のシミュレーション結果であり、特性Ｂは、比較例のパッシブレーダ装置のシミュレーション結果である。比較例のパッシブレーダ装置は、グループごとに累積結果を生成し、累積結果に基づいて目標物を特定する処理を行う。
図１２によれば、比較例のパッシブレーダ装置において探知確率が５０％のＳＮＲであっても、特性Ａの探知確率は９０％以上となる。このように、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００によれば、比較例に対して高い探知性能であることが分かる。

図１３は、第１の実施形態のパッシブレーダ装置１００において目標物Ｔの移動予測が失敗した場合のＳＮＲと探知確率との関係を示すシミュレーション結果を示す図である。特性Ａ１は、１つのグループについて移動を推定した場合のシミュレーション結果であり、特性Ａ２は、２つのグループについて移動を推定した場合のシミュレーション結果であり、特性Ａ３は、３つのグループについて移動を推定した場合のシミュレーション結果である。図１３によれば、インターバルに含まれるグループが１つである場合において比較例よりも探知性能が低いことが分かる。

図１４は、第２の実施形態のパッシブレーダ装置１００ＡにおけるＳＮＲと探知確率との関係を示すシミュレーション結果を示す図である。特性Ａ１１は、１つのグループについて移動を推定した場合のシミュレーション結果であり、特性Ａ１２は、２つのグループについて移動を推定した場合のシミュレーション結果であり、特性Ａ１３は、３つのグループについて移動を推定した場合のシミュレーション結果である。図１４によれば、インターバルに含まれるグループが１つである場合においても、比較例に対して高い探知性能であることが分かる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、間接波信号処理部１０４により受信した電波に基づく信号の信号値を、信号の周期に応じたグループ毎に累積する累積部１０６と、累積結果を、複数のグループ間で合成する合成部１０８と、合成結果に基づいて、送信局２００により送信された直接波を反射した目標物Ｔの位置を特定する特定部とを持つことにより、受信信号の利得を向上させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１００…パッシブレーダ装置、１００Ａ…パッシブレーダ装置、１０２…第１のアンテナ部、１０４…間接波信号処理部、１０６…累積部、１０８…合成部、１０８ａ…周波数変換部、１１０…目標物特定部、１１２…第２のアンテナ部、１１４…直接波信号処理部、１１６…タイミング制御部、２００…送信局

Claims (7)

1. 電波を受信する受信部と、
   前記受信部により受信した電波に基づく信号の信号値を、前記信号の周期に応じたグループ毎に累積する累積部と、
   前記累積部によりそれぞれ累積された結果を、複数のグループ間で合成する合成部と、
   前記合成部により合成された結果に基づいて、送信局により送信された直接波を反射した目標物の位置を特定する特定部と、
   を備えるパッシブレーダ装置。
2. 前記合成部は、前記累積部によりそれぞれ累積された結果を前記信号の周波数成分ごとの利得を表す周波数成分特性に変換し、前記グループごとの変換結果を合成する、
   請求項１に記載のパッシブレーダ装置。
3. 前記累積部は、前記直接波が前記目標物により反射された間接波を受信することが予測される期間において前記受信部により生成された信号の信号値を累積する、
   請求項１または２に記載のパッシブレーダ装置。
4. 前記複数のグループは、少なくとも第１のグループと第２のグループとを含み、
   前記合成部は、前記第１のグループに処理対象の領域を割り当てると共に、前記第２のグループに前記処理対象の領域から前記目標物の距離方向および／または角度方向に移動することが予測される領域を割り当て、前記第２のグループに対して割り当てた領域に前記第２のグループに関する前記累積部の累積結果を拡張し、前記拡張を反映させて前記第１のグループの累積結果および前記第２のグループの累積結果を合成する、
   請求項１から３のうち何れか１項に記載のパッシブレーダ装置。
5. 前記特定部は、前記グループの数に対応した第１の閾値を設定し、前記合成部により合成された結果が前記第１の閾値を超えたか否かを判定し、前記合成部により合成された結果が前記第１の閾値を超えた場合に前記目標物の位置を特定する、
   請求項１から４のうち何れか１項に記載のパッシブレーダ装置。
6. 前記特定部は、
   前記グループの数に対応した第１の閾値を設定し前記合成部により合成された結果が前記第１の閾値を超えたか否かを判定する第１の判定処理を行い、前記グループ毎の第２の閾値を設定し前記累積部によりそれぞれ累積された結果が第２の閾値を超えたか否かをそれぞれ判定する第２の判定処理を行い、
   前記第１の判定処理と前記第２の判定処理の何れか一つの判定処理において閾値を超えたと判定された場合に前記目標物の位置を特定する、
   請求項１から４のうち何れか１項に記載のパッシブレーダ装置。
7. コンピュータが、
   受信部により受信した電波に基づく信号の信号値を、前記信号の周期に応じたグループ毎に累積するステップと、
   累積された結果を、複数のグループ間で合成するステップと、
   合成された結果に基づいて、送信局により送信された直接波を反射した目標物の位置を特定するステップと、
   を実行する目標物探知方法。

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