JP2017129520A - レーダ装置及び物標追尾方法 - Google Patents

レーダ装置及び物標追尾方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ＴＴ機能を有するレーダ装置において、衝突可能性が高い物標のみを簡単な処理で抽出し、当該物標を自動的に追尾する構成を提供する。【解決手段】レーダ装置１は、接近速度算出部２４と、追尾判定部２６と、追尾処理部２７と、表示制御部２２と、を備える。前記接近速度算出部２４は、レーダアンテナ１１が送受信した電磁波の位相変化に基づいて、反射波が得られた物標の電磁波の送信方向の速度成分である接近速度を算出する。前記追尾判定部２６は、前記物標の前記接近速度に基づいて、当該物標の追尾するか否かを判定する。追尾処理部２７は、追尾判定部２６が追尾すると判定した物標を自動的に追尾する。表示制御部２２は、追尾処理部２７による追尾結果をレーダ映像とともに表示する。【選択図】図１

Description

本発明は、主として、物標を追尾する機能を有し、物標を追尾するか否かを判定するレーダ装置に関する。
従来から、レーダアンテナが受信したエコー信号に基づいて、物標を追尾するＴＴ（Ｔａｒｇｅｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）機能を有するレーダ装置が知られている。ＴＴ機能とは、過去のレーダ映像の推移に基づいて自船周囲に存在する物標の位置の推移を検出する機能である。このＴＴ機能により、例えば自船と衝突の可能性がある物標を、所定のシンボルを付記して表示することができる。
特許文献１は、ＴＴ機能を有するレーダ装置を開示する。特許文献１のレーダ装置は、自船の後方に所定の領域を設定し、追尾中の物標がこの領域内に位置したときに物標の追尾を停止する。
特許文献２は、過去の物標データを記憶し、この過去の物標データを遡って用いることで、ユーザに指定された特定の物標の現在の速度ベクトルを算出する。
特許文献３は、自船への衝突可能性があると判定された物標について自動的に追尾を開始するレーダ装置を開示する。特許文献３のレーダ装置は、物標までの距離、物標の速度、ＣＰＡ（Ｃｌｏｓｅｓｔ Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ａｐｐｒｏａｃｈ）等に基づいて衝突可能性を判定する。このうち物標の速度については、スキャン毎に得られる物標の位置の変化に基づいて、当該物標の速度を求めている。
特開２００４−３０９２４６号公報 特開２０００−３０４８５３号公報 特開２０１４−２３５０４０号公報
特許文献３では、物標の速度に基づいて追尾を開始するか否かを判定している。しかし、特許文献３では、物標の速度の向きを考慮していないため、自船に近づいている物標も自船から遠ざかっている物標も同様に扱われる。また、特許文献２及び３では、物標の位置変化を用いて物標の速度を算出しているため、前回のスキャンと今回のスキャンとの間で、同じ物標に基づくレーダエコーを特定する必要があるため、処理量が多くなる。
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、ＴＴ機能を有するレーダ装置において、衝突可能性が高い物標のみを簡単な処理で抽出し、当該物標を自動的に追尾する構成を提供することにある。
課題を解決するための手段及び効果
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
本発明の観点によれば、以下の構成のレーダ装置が提供される。即ち、このレーダ装置は、接近速度算出部と、追尾判定部と、追尾処理部と、表示制御部と、を備える。前記接近速度算出部は、レーダアンテナが送受信した電磁波の位相変化又は周波数変化に基づいて、反射波が得られた物標の前記電磁波の送信方向の速度成分である接近速度を算出する。前記追尾判定部は、前記物標の前記接近速度に基づいて、当該物標を追尾するか否かを判定する。前記追尾処理部は、前記追尾判定部が追尾すると判定した前記物標を自動的に追尾する。前記表示制御部は、前記追尾処理部による追尾結果をレーダ映像とともに表示する。
これにより、物標が自装置に向かう速度である接近速度に基づいて物標を追尾するか否かを判定できるので、自装置（詳細には自装置を搭載した移動体等）への衝突可能性が高い物標を自動的に追尾することができる。また、特許文献２及び３のように物標の位置変化を用いて接近速度を算出する場合は、前回のスキャンと今回のスキャンとの間で、同じ物標に基づくレーダエコーを特定する必要があるため、処理量が多くなる。この点、電磁波の位相変化又は周波数変化を用いて接近速度を算出することにより、特許文献２及び３のようなレーダエコーの特定処理を行うことなく、１スキャンで物標の接近速度を算出できるため、接近速度の算出に掛かる処理量を低減することができる。
前記のレーダ装置においては、前記追尾判定部は、１スキャンで算出された前記接近速度に基づいて、前記物標を追尾するか否かを判定することが好ましい。
これにより、特許文献２及び３と異なり、１スキャンで物標の接近速度を算出できるので、物標を追尾するか否かの判定を素早く行うことができる。
前記のレーダ装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、複数スキャンで算出された複数の前記接近速度を前記物標毎に記憶する記憶部を更に備える。前記追尾判定部は、第１抽出部と、第２抽出部と、を備える。前記第１抽出部は、１スキャンで算出された前記接近速度に基づいて、追尾候補となる前記物標を抽出する。前記第２抽出部は、前記第１抽出部が抽出した前記物標のみについて、複数スキャンで算出された複数の前記接近速度に基づいて、前記物標を追尾するか否かを判定する。
これにより、第２抽出部では複数の接近速度に基づいて判定を行うため、同じ物標に基づくレーダエコーを特定する必要があり、処理量が多くなる。この点、上記の構成では、第１抽出部が抽出した物標のみについて第２抽出部が判定を行うため、処理量を大幅に低減することができる。
前記のレーダ装置においては、前記第２抽出部は、複数スキャンで得られたレーダエコーについて、同一の前記物標に基づくレーダエコーを特定する特定処理を行い、当該特定処理では、少なくとも前記接近速度を用いて、同一の前記物標に基づくレーダエコーを特定することが好ましい。
これにより、接近速度算出部が求めた接近速度を、追尾の判定だけでなく、レーダエコーの特定にも用いることができる。
前記のレーダ装置においては、前記接近速度は、前記電磁波の送信方向における前記物標の速度成分であることが好ましい。
これにより、移動していない物標（即ち航路ブイ等）を検出できるので、移動していない物標が追尾されることを防止できる。
前記のレーダ装置においては、前記接近速度は、前記電磁波の送信方向における自装置に対する前記物標の相対速度であることが好ましい。
これにより、物標が自装置に近づく速度を正確に検出できるので、自装置への衝突可能性が高い物標のみを選択して追尾することができる。
前記のレーダ装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、このレーダ装置は、前記物標の代表位置を定める代表点を検出する代表点検出部を備える。前記追尾判定部は、前記レーダアンテナが１スキャンで受信した、前記物標からの複数の前記電磁波毎に算出された複数の前記接近速度に基づいて、当該物標を追尾するか否かを判定する。
これにより、複数の接近速度に基づいて判定を行うため、判定の精度を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係るレーダ装置のブロック図。 表示部に表示されるレーダ映像の例を示す図。 ドップラ相対速度ＶX1，ＶY1，ＶZ1を説明する図。 ドップラ絶対速度ＶX2-0，ＶY2-0，ＶZ1-0を説明する図。 物標の代表点を模式的に示す図。
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るレーダ装置１のブロック図である。
図１に示す本実施形態のレーダ装置１は、船舶に搭載され、主として他船等の物標の探知に用いられる。レーダ装置１は、半導体で構成された図略の発振器によって外部へ送信するパルス状の電磁波を生成する。レーダ装置１は、レーダアンテナ１１を水平面内で回転させながら電磁波の送受信を行うことにより、自装置（自船）の周囲を探知する。レーダアンテナ１１は、水平面内で回転しながら、電波の送受信を繰り返し行うように構成されている。以上の構成で、水平面内を、自船を中心として３６０°にわたってスキャンすることができる。
なお、レーダアンテナ１１を回転させない構成のレーダ装置を用いても良い。例えば、全周方向にアンテナ素子を有する構成のレーダ装置や、前方等の特定の方向のみを探知するレーダ装置等は、レーダアンテナを回転させる必要がない。また、レーダアンテナ１１は、電波の送受信を１つのアンテナで行うものの他、送信用と受信用のアンテナをそれぞれ持つものであっても良い。
図１に示すように、レーダ装置１は、アンテナユニット１０と、レーダ制御装置２０と、を備える。
アンテナユニット１０は、自船の所定の位置（例えばマスト）に取り付けられている。アンテナユニット１０は、レーダアンテナ１１と、送受信部１２と、を備える。
レーダアンテナ１１は、鋭い指向性を持ったパルス状の電磁波を送信可能であるとともに、自装置の周囲にある物標からの反射波を受信する。なお、以下の説明では、電磁波を送信してから次の電磁波を送信するまでの動作を「スイープ」と呼び、電磁波の送受信を行いながらレーダアンテナ１１を１回転させる動作を「スキャン」と呼ぶことがある。
送受信部１２は、レーダアンテナ１１が受信した信号を処理して、処理後のデータ（以下、受信データ）をレーダ制御装置２０へ出力する。受信データには、レーダエコーの位置及び振幅を示す情報が含まれる。送受信部１２が行う処理としては、例えば、増幅処理、周波数のダウンコンバート処理、Ａ／Ｄ変換等がある。
レーダ制御装置２０は、スイープメモリ２１と、表示制御部２２と、表示部２３と、接近速度算出部２４と、代表点検出部２５と、追尾判定部２６と、追尾処理部２７と、接近速度記憶部（記憶部）２８と、を備える。表示制御部２２、接近速度算出部２４、代表点検出部２５、追尾判定部２６、及び追尾処理部２７は、レーダ装置１が備える図示しないＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、又はＣＰＵ等の演算処理部により実現される。
スイープメモリ２１は、受信データを１スイープ分リアルタイムで記憶することができるバッファメモリである。スイープメモリ２１には、１スイープの間に得られた受信データが、時系列順で記憶されている。
表示制御部２２は、スイープメモリに記憶された受信データに公知の信号処理を行うことにより、レーダ映像を作成することができる。具体的には、表示制御部２２は、レーダアンテナ１１が電磁波を送信したタイミングと、電磁波を受信したタイミングとの時間差に基づいて、物標までの距離を算出する。また、表示制御部２２は、電磁波を受信したときのレーダアンテナ１１の向き（電磁波の送受信方向）によって、物標が存在する方向を取得する。以上のようにして、表示制御部２２は、自船の周囲の物標の位置を示すレーダ映像を生成して表示するための制御を行う（表示制御工程）。
表示部２３は、液晶ディスプレイ等で構成されており、表示制御部２２が生成した映像を表示する。図２には、レーダ映像の一例が示されている。レーダ映像について簡単に説明すると、同心円状の中心が自船の位置を示しており、多数のレーダエコー４２が表示されている。また、一部のレーダエコー４２には、ＴＴシンボル４３が示されている。ＴＴシンボル４３は、後述の追尾処理部２７が追尾を行っている物標のレーダエコー４２を示している。
接近速度算出部２４は、レーダアンテナ１１が送受信した電磁波の位相変化に基づいてドップラ処理を行うことにより、反射波が得られた物標の接近速度を算出する（接近速度算出工程）。接近速度とは、電磁波の送信方向における物標の速度成分であって、物標を追尾するか否かの判断で用いられる速度である。本実施形態では、「物標の速度」は、「物標の絶対速度」を意味する。接近速度は、スカラー量であり、例えば自船に近づく速度を正とし、自船から離れる速度を負とする（逆であっても良い）。接近速度算出部２４は、ドップラ処理部２４ａと、ドップラ絶対速度算出部２４ｂと、を備える。
ドップラ処理部２４ａは、パルスドップラ（パルスペア）法によってドップラ周波数を求め、このドップラ周波数に基づいて物標のドップラ速度を算出する。具体的には、ドップラ処理部２４ａは、連続する複数のスイープで同一の物標から得られた反射波について、最初のスイープにおける反射波の搬送波と、次のスイープにおける反射波の搬送波と、の間の位相変化を求める。そして、この位相変化に基づいて、複数の点のそれぞれでのドップラ周波数を算出する。ドップラ処理部２４ａは、このドップラ周波数に基づいて、ドップラ相対速度を算出する。
ドップラ相対速度とは、電磁波の送信方向における自装置に対する物標の相対速度である。ドップラ周波数は、物標と自船の相対速度に基づいて発生するため、ドップラ周波数のみからは、ドップラ相対速度が算出される。一般的には、単にドップラ速度と称した場合は、ドップラ相対速度を示す。
ドップラ絶対速度算出部２４ｂは、ドップラ処理部２４ａが求めたドップラ相対速度に基づいて、ドップラ絶対速度を算出する。ここで、レーダ制御装置２０には、外部の船速計２から自船の船速が入力されている。そのため、ドップラ相対速度と、自船の船速と、に基づいて、ドップラ絶対速度（電磁波の送信方向における物標の絶対速度）を算出することができる。なお、ドップラ相対速度及びドップラ絶対速度はスカラー量であり、接近速度と同様に正負が設定されている。
以下、ドップラ相対速度とドップラ絶対速度について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、ドップラ絶対速度を説明する図である。図４は、ドップラ相対速度を説明する図である。
図３に示すように、他船Ｘ、他船Ｙ、及び航路ブイＺが自船の周囲に存在する状況を考える。自船のドップラ処理部２４ａが求めた、他船Ｘのドップラ相対速度をＶX1とし、他船Ｙのドップラ相対速度をＶY1とし、航路ブイＺのドップラ相対速度をＶZ1とする。ドップラ相対速度は、電波の送信方向における自船に対する物標の速度成分であり、換言すると自船（自装置）と対象の物標とを結ぶ直線の方向における自船に対する当該物標の速度成分である。なお、航路ブイは、基本的には移動しないが、自船が移動しているため、自船に対する相対速度は０ではない。
次に、自船、他船Ｘ、他船Ｙ、及び航路ブイＺの絶対速度及びドップラ絶対速度を考える。図４に示すように、自船、他船Ｘ、他船Ｙ、及び航路ブイＺの絶対速度を、それぞれＶ2、ＶX2、ＶY2、及びＶZ2とする。なお、航路ブイＺは海に固定されているため、ＶZ2は０又は０近傍となる。また、他船Ｘが存在する方向における自船の絶対速度Ｖ2の速度成分をＶ2-X、他船Ｙが存在する方向における自船の絶対速度Ｖ2の速度成分をＶ2-Y、航路ブイＺが存在する方向における自船の絶対速度Ｖ2の速度成分をＶ2-Zとする。また、自船が存在する方向における他船Ｘの絶対速度ＶX2の速度成分をＶ2x-0とする。同様に、自船が存在する方向における他船Ｙの絶対速度ＶY2の速度成分をＶY2-0とする。ここで、Ｖ2x-0及びＶY2-0は、電磁波の送信方向の速度成分であるため、ドップラ絶対速度である。
一般的な相対速度と絶対速度の関係から、「ドップラ相対速度＝ドップラ絶対速度−物標が存在する方向における自船の絶対速度」が成り立つ。従って、「ドップラ絶対速度＝ドップラ相対速度＋物標が存在する方向における自船の絶対速度」が成り立つ。ドップラ絶対速度算出部２４ｂは、この式に基づいて、ドップラ絶対速度を算出する。接近速度算出部２４は、受信データに、接近速度（ドップラ絶対速度）の情報を付加して、代表点検出部２５へ出力する。
代表点検出部２５は、電磁波を送受信することで得られたレーダエコーから物標の代表位置を定める代表点を検出する。即ち、レーダエコーは水平方向に大きさを有するため、各種演算を行う場合の物標の位置を定めるために代表点が設定される。具体的には、代表点検出部２５は、受信データに基づいて、図５に示す基準点と、レーダエコーの奥行き（距離方向の長さ）と、レーダエコーの幅（方位方向の長さ）と、を検出する。これにより、受信データがどの物標に基づいて得られたものかを特定することができる。そして、代表点検出部２５は、基準点、奥行き、及び幅に基づいて、レーダエコーの中心（本実施形態では代表点）を求める。なお、本実施形態では、レーダエコーの中心を代表点とするが、それ以外を代表点としても良い。代表点検出部２５は、受信データに、どの物標に基づくかという情報を付加して、追尾判定部２６へ出力する。
追尾判定部２６は、接近速度算出部２４が求めた物標の接近速度に基づいて、当該物標を追尾するか否かを判定する（追尾判定工程）。ここで、図５に示すように、１スキャンで１つの物標から３つ以上の反射波が返ってきた場合、１つの物標から複数の接近速度が算出される。この場合は、反射波毎（電磁波毎）に算出された複数の接近速度に基づいて、当該物標の接近速度が求められる。本実施形態では、複数の接近速度の平均を取った値を、該当する物標の接近速度とする。
追尾判定部２６は、第１抽出部３１と、第２抽出部３２と、を備える。
第１抽出部３１は、探知された物標について、第１抽出条件を満たす物標（追尾候補となる物標）を抽出する。第１抽出条件は、１スキャンで算出された物標の接近速度が所定の閾値（＞０）以上であることである。即ち、接近速度が正で大きくなるほど、自船へ近づく速度が速くなるため、衝突の危険性が高くなる。従って、閾値としては、正の値が設定されている。特に、本実施形態では、接近速度としてドップラ絶対速度を用いているため、航路ブイの接近速度を０又は０近傍にできるので、航路ブイが抽出されることを防止できる。また、第１抽出部３１は、新たな受信データが入力される毎に、レーダエコーについて、第１抽出処理を行う。
第２抽出部３２は、第１抽出部３１が抽出した物標のみについて、複数スキャンで算出された複数の前記接近速度に基づいて、第２抽出条件を満たすか否かを判定する（第２抽出処理）。本実施形態の第２抽出条件は、接近速度がｎ回以上連続して前記閾値（＞０）以上であることである。第２抽出部３２は、特定部３２ａと、演算部３２ｂと、を備える。
ここで、接近速度記憶部２８には、第２抽出部３２から出力された情報に基づいて、前回のスキャンで検出されたレーダエコーに関する情報が記憶されている。具体的には、レーダエコーの位置、大きさ、接近速度に加え、連続して閾値以上となった回数が記憶されている。
特定部３２ａは、複数スキャンで得られたレーダエコーについて、同一の物標に基づくレーダエコーを特定する。具体的には、特定部３２ａには、今回のスキャンで検出されたレーダエコーが、第１抽出部３１から入力されている。また、特定部３２ａは、前回のスキャンで検出されたレーダエコーの位置、大きさ、接近速度等を接近速度記憶部２８から読み出す。
特定部３２ａは、位置、大きさ、及び接近速度に基づいて、第１抽出部３１で抽出されたレーダエコーが、接近速度記憶部２８から読み出した何れのレーダエコーに対応するかを特定する（同一の物標に基づくレーダエコーを特定する）。特定部３２ａは、第１抽出部３１で抽出されたレーダエコーについて、対応するレーダエコーが接近速度記憶部２８に記憶されていない場合、閾値を超えた回数を１回として、演算部３２ｂへ出力する。特定部３２ａは、第１抽出部３１で抽出されたレーダエコーについて、対応するレーダエコーが接近速度記憶部２８に記憶されている場合、閾値を超えた回数を１つ増やして演算部３２ｂへ出力する。
演算部３２ｂは、接近速度が閾値以上となった回数がｎ回以上となった物標については、当該物標の追尾の開始を指示する信号（追尾開始信号）を生成して、追尾処理部２７へ出力する。演算部３２ｂは、接近速度が閾値以上となった回数がｎ回未満の物標については、物標に関する情報を接近速度記憶部２８に記憶する（記憶工程）。ここで、前回のスキャンで接近速度が閾値以上であって、今回のスキャンで検出されなかった物標については、演算部３２ｂに送られないため、接近速度記憶部２８から削除されることとなる。
以上の処理を継続して行うことにより、接近速度が閾値を超えた回数がｎ回の物標を抽出して、追尾の開始を指示することができる。
追尾処理部２７は、追尾判定部２６から出力された追尾開始信号で特定された物標のみを自動的に追尾して、当該追尾結果を出力する（追尾処理工程）。特定された物標を追尾する機能は、ＴＴ（Ｔａｒｇｅｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）機能と呼ばれる。ＴＴ機能は公知であるので詳細な説明は省略するが、電磁波を送受信することで得られた受信データに基づいて、物標の位置を自動的に捕捉するとともに、時間推移に基づいて当該物標の移動を追尾することにより速度ベクトルを推定するものである。追尾処理部２７で得られた追尾結果は、表示制御部２２に出力され、レーダ映像とともに追尾結果が表示部２３に表示される。
特定部３２ａが行う特定処理は、従来から行われてきたが、処理量が非常に多い。なぜなら、例えばレーダエコーが約１０００点の物標を検出している場合、今回のスキャンで検出された１０００点の物標と、前回のスキャンで検出された１０００点の物標と、の対応関係を特定する必要がある。特許文献２及び３では、物標の位置変化に基づいて物標の速度を検出しているため、約１０００点同士の対応関係を特定する処理を行う必要がある。この点、本実施形態では、１スキャンで速度を算出できる。例えば、接近速度が閾値を超えた物標（第１抽出部３１が抽出した物標）が約１０点である場合、約１０点の物標同士の対応関係を特定すれば良いため、処理量を大幅に低減することができる。
以上に説明したように、本実施形態のレーダ装置１は、接近速度算出部２４と、追尾判定部２６と、追尾処理部２７と、表示制御部２２と、を備える。前記接近速度算出部２４は、レーダアンテナ１１が送受信した電磁波の位相変化に基づいて、反射波が得られた物標の電磁波の送信方向の速度成分である接近速度を算出する。前記追尾判定部２６は、前記物標の前記接近速度に基づいて、当該物標の追尾するか否かを判定する。追尾処理部２７は、追尾判定部２６が追尾すると判定した物標を自動的に追尾する。表示制御部２２は、追尾処理部２７による追尾結果をレーダ映像とともに表示する。
これにより、物標が自装置に向かう速度である接近速度に基づいて追尾するか否かを判定できるので、自装置（詳細には自装置を搭載した移動体等）への衝突可能性が高い物標を自動的に追尾することができる。また、特許文献２及び３のようなレーダエコーの特定処理を行うことなく、１スキャンで物標の接近速度を算出できるため、接近速度の算出に掛かる処理量を低減することができる。
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
上記実施形態では、追尾判定部２６で追尾すると判定された物標のみを自動的に追尾する構成であるが、それに代えて、追尾判定部２６が特定した物標だけでなく、別の処理により特定された物標も自動的に追尾する構成であっても良い。更には、追尾処理部２７は、ユーザが指示した物標を追尾する機能を有していても良いし、ユーザの指示に応じて物標の追尾を解除する機能を有していても良い。なお、ユーザの指示に応じて物標の追尾を解除した場合、その後に、追尾を解除した物標が再び自動的に追尾されることを防ぐため、ユーザから追尾が解除された旨を物標と対応付けて記憶しておいても良い。
上記実施形態では、第１抽出部３１と第２抽出部３２により２段階の抽出処理を行うが、抽出処理が１段階であっても良い。例えば、１スキャンで得られた物標の接近速度が閾値以上であることを条件として、当該物標の追尾を開始しても良い。また、抽出処理が３段階以上であっても良い。
上記実施形態では、第１抽出条件と第２抽出条件の閾値が同じであるが、異なっていても良い。また、第２抽出条件は、連続して閾値以上であることが必要としているが、複数スキャンで算出された接近速度の平均値が閾値以上の場合に追尾を開始しても良い。
なお、本実施形態の第１抽出条件及び第２抽出条件は、物標の接近速度のみであるが、その他の条件を追加しても良い。例えば、第１抽出条件及び第２抽出条件の少なくとも一方において、接近速度に関する条件に加え、自船から物標までの距離が所定以下であるという条件を追加しても良い。また、自船から物標までの距離の条件に加えて又は代えて、物標の大きさに関する条件（物標の大きさが閾値以上又は閾値以下、あるいはその両方）を追加しても良い。
上記実施形態では、接近速度として、ドップラ絶対速度を用いているが、ドップラ相対速度を用いても良い。この場合、航路ブイを追尾してしまう可能性もあるが、他船と自船が実際に近づく速度に基づいて追尾を開始する物標を抽出できる。
上記実施形態では、レーダ制御装置２０を構成する各部は、１つの筐体内に配置されているが、少なくとも１つが物理的に離れた位置に配置されていても良い。例えば、レーダアンテナ１１の近傍のギアボックス内に、スイープメモリ２１〜接近速度記憶部２８のうち少なくとも何れかが配置されていても良い。
上記実施形態では、パルスドップラ法によってドップラ周波数を求め、このドップラ周波数に基づいて物標のドップラ速度を算出するものとした。しかしながら、ドップラ速度の算出方法はこれに限るものではなく、例えばこれに代えて、送受信した電磁波の周波数変化に基づいてドップラ速度を算出しても良い。また、ドップラ周波数を算出せずに１スイープで得られたエコーのみにより直接的にドップラ速度を算出しても良い。
本発明のレーダ装置が搭載される移動体は船舶に限られず、例えば、航空機、自動車等に搭載される構成であっても良い。
１ レーダ装置
１０ アンテナユニット
１１ レーダアンテナ
２４ 接近速度算出部
２５ 代表点検出部
２６ 追尾判定部
２７ 追尾処理部
２８ 接近速度記憶部（記憶部）
３１ 第１抽出部
３２ 第２抽出部

Claims (10)

  1. レーダアンテナが送受信した電磁波の位相変化又は周波数変化に基づいて、反射波が得られた物標の前記電磁波の送信方向の速度成分である接近速度を算出する接近速度算出部と、
    前記物標の前記接近速度に基づいて、当該物標を追尾するか否かを判定する追尾判定部と、
    前記追尾判定部が追尾すると判定した前記物標を自動的に追尾する追尾処理部と、
    前記追尾処理部による追尾結果をレーダ映像とともに表示する表示制御部と、
    を備えることを特徴とするレーダ装置。
  2. 請求項１に記載のレーダ装置であって、
    前記追尾判定部は、
    １スキャンで算出された前記接近速度に基づいて、前記物標を追尾するか否かを判定することを特徴とするレーダ装置。
  3. 請求項１に記載のレーダ装置であって、
    複数スキャンで算出された複数の前記接近速度を前記物標毎に記憶する記憶部を更に備え、
    前記追尾判定部は、
    １スキャンで算出された前記接近速度に基づいて、追尾候補となる前記物標を抽出する第１抽出部と、
    前記第１抽出部が抽出した前記物標のみについて、複数スキャンで算出された複数の前記接近速度に基づいて、前記物標を追尾するか否かを判定する第２抽出部と、
    を備えることを特徴とするレーダ装置。
  4. 請求項３に記載のレーダ装置であって、
    前記第２抽出部は、複数スキャンで得られたレーダエコーについて、同一の前記物標に基づくレーダエコーを特定する特定処理を行い、当該特定処理では、少なくとも前記接近速度を用いて、同一の前記物標に基づくレーダエコーを特定することを特徴とするレーダ装置。
  5. 請求項１から４までの何れか一項に記載のレーダ装置であって、
    前記接近速度は、前記電磁波の送信方向における前記物標の速度成分であることを特徴とするレーダ装置。
  6. 請求項１から４までの何れか一項に記載のレーダ装置であって、
    前記接近速度は、前記電磁波の送信方向における自装置に対する前記物標の相対速度であることを特徴とするレーダ装置。
  7. 請求項１から６までの何れか一項に記載のレーダ装置であって、
    前記物標の代表位置を定める代表点を検出する代表点検出部を備え、
    前記追尾判定部は、前記レーダアンテナが１スキャンで受信した、前記物標からの複数の前記電磁波毎に算出された複数の前記接近速度に基づいて、当該物標を追尾するか否かを判定することを特徴とするレーダ装置。
  8. レーダアンテナが送受信した電磁波の位相変化又は周波数変化に基づいて、反射波が得られた物標の前記電磁波の送信方向の速度成分である接近速度を算出する接近速度算出工程と、
    前記物標の前記接近速度に基づいて、当該物標を追尾するか否かを判定する追尾判定工程と、
    前記追尾判定工程で追尾すると判定した前記物標を自動的に追尾する追尾処理工程と、
    前記追尾処理工程による追尾結果をレーダ映像とともに表示する表示制御工程と、
    を含むことを特徴とする物標追尾方法。
  9. 請求項８に記載の物標追尾方法であって、
    前記追尾判定工程では、
    １スキャンで算出された前記接近速度に基づいて、前記物標を追尾するか否かを判定することを特徴とする物標追尾方法。
  10. 請求項８に記載の物標追尾方法であって、
    複数スキャンで算出された複数の前記接近速度を前記物標毎に記憶する記憶工程を更に含み、
    前記追尾判定工程では、
    １スキャンで算出された前記接近速度に基づいて、追尾候補となる前記物標を抽出する第１抽出処理と、
    前記第１抽出処理で抽出した前記物標のみについて、複数スキャンで算出された複数の前記接近速度に基づいて、前記物標を追尾するか否かを判定する第２抽出処理と、
    を行うことを特徴とする物標追尾方法。
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