JP2021038875A - Target speed detection device and target speed detection method - Google Patents
Target speed detection device and target speed detection method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021038875A JP2021038875A JP2019159817A JP2019159817A JP2021038875A JP 2021038875 A JP2021038875 A JP 2021038875A JP 2019159817 A JP2019159817 A JP 2019159817A JP 2019159817 A JP2019159817 A JP 2019159817A JP 2021038875 A JP2021038875 A JP 2021038875A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- waveform
- detection
- processing unit
- target speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004148 unit process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
本発明の実施形態は、目標速度検出装置および目標速度検出方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a target speed detection device and a target speed detection method.
例えば飛しょう体に搭載されるシーカは、電波等を用いたレーダの原理により目標を検出する。飛しょう体前方のレーダ(アンテナ)だけでは、目標に最接近したときに見失うため、側方にアンテナを別途搭載する方式が一般的であった。これに対し、前方のアンテナで側方探知を兼用し、軽量化等を図る手法が知られている。 For example, a seeker mounted on a flying object detects a target by the principle of radar using radio waves or the like. Since the radar (antenna) in front of the flying object loses sight of the target when it comes closest to the target, it was common to mount the antenna separately on the side. On the other hand, there is known a method of reducing the weight by using the front antenna for side detection.
飛しょう体のすぐ横を通過する目標を、前方のアンテナは検知できない。このため目標との会合時刻は、前方方向で目標を捉えられていた時点での検出結果から予測される。よって目標の距離と速度とを、高い精度で検出することが求められる。
しかしながら既存の技術では、目標との距離が近くなると目標の形状が広がりを持つようになることから、レーダ波の反射点が複数観測されてしまい、結果として速度の検出誤差が生じやすかった。
The antenna in front cannot detect the target passing right next to the flying object. Therefore, the meeting time with the target is predicted from the detection result at the time when the target is captured in the forward direction. Therefore, it is required to detect the target distance and speed with high accuracy.
However, with the existing technology, since the shape of the target becomes wider as the distance from the target becomes shorter, a plurality of reflection points of the radar wave are observed, and as a result, a velocity detection error is likely to occur.
そこで、目的は、検出精度を向上させた目標速度検出装置および目標速度検出方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a target speed detection device and a target speed detection method with improved detection accuracy.
実施形態によれば、目標速度検出装置は、アンテナ部、受信部、信号処理部を具備する。アンテナ部は、目標からのレーダエコーを捕捉する。受信部は、捕捉されたレーダエコーから受信信号を生成する。信号処理部は、受信信号を処理する。信号処理部は、受信信号をデジタル信号に変換する変換部と、デジタル信号を処理する検出処理部とを備える。検出処理部は、フーリエ変換機能、ポイント検出機能、決定機能、および速度検出機能を備える。フーリエ変換機能は、デジタル信号をフーリエ変換して周波数軸方向のスペクトル波形を得る。ポイント検出機能は、スペクトル波形において既定のしきい値レベルを超えるポイントを検出する。決定機能は、スペクトル波形と当該スペクトル波形の理論波形とを比較して、目標のドップラ周波数を決定する。速度検出機能は、ドップラ周波数に基づいて目標の速度を検出する。 According to the embodiment, the target speed detection device includes an antenna unit, a receiving unit, and a signal processing unit. The antenna section captures the radar echo from the target. The receiving unit generates a received signal from the captured radar echo. The signal processing unit processes the received signal. The signal processing unit includes a conversion unit that converts a received signal into a digital signal, and a detection processing unit that processes the digital signal. The detection processing unit includes a Fourier transform function, a point detection function, a determination function, and a speed detection function. The Fourier transform function Fourier transforms a digital signal to obtain a spectral waveform in the frequency axis direction. The point detection function detects points that exceed a predetermined threshold level in the spectral waveform. The determination function compares the spectral waveform with the theoretical waveform of the spectral waveform to determine the target Doppler frequency. The speed detection function detects the target speed based on the Doppler frequency.
図1は、実施形態に係わる目標速度検出装置を搭載する、飛しょう体の一例を示すブロック図である。飛しょう体1は、誘導部2、弾頭部3、および操舵部4を備える。誘導部2は、目標7の方向へ飛しょうするための誘導信号を出力する。操舵部4は、この誘導信号に従って、飛しょう体1の姿勢を目標7の方向に向け制御する。また、誘導部2は、目標との会合時刻を予測し、会合時刻で弾頭部3を起爆すべく起爆信号を生成出力する。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of a flying object equipped with the target speed detection device according to the embodiment. The flying object 1 includes a guiding unit 2, a warhead 3, and a steering unit 4. The guidance unit 2 outputs a guidance signal for flying in the direction of the target 7. The steering unit 4 controls the attitude of the flying object 1 toward the target 7 in accordance with this guidance signal. Further, the guidance unit 2 predicts the meeting time with the target, and generates and outputs a detonation signal to detonate the warhead 3 at the meeting time.
誘導部2は、目標速度検出装置としての目標検出部5および目標追随部6を備える。目標検出部5は、いわゆる電波シーカとしての機能を備え、目標7を検出する。目標追随部6は、上記誘導信号を生成するのに加え、目標7との会合時刻を予測し、会合時刻に基づいて起爆信号を生成する。 The guidance unit 2 includes a target detection unit 5 and a target follow-up unit 6 as target speed detection devices. The target detection unit 5 has a function as a so-called radio wave seeker and detects the target 7. In addition to generating the guidance signal, the target following unit 6 predicts the meeting time with the target 7 and generates a detonation signal based on the meeting time.
図2は、目標検出部5の一例を示す機能ブロック図である。目標検出部5は、目標7の方向へ電波(送信波)を送信し、目標7からの電波(反射波:レーダエコー)を捕捉するアレイアンテナ部13を備える。目標検出部5は、さらに、アンテナ制御器11、送信器12、受信器14、および信号処理器15を備える。 FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of the target detection unit 5. The target detection unit 5 includes an array antenna unit 13 that transmits radio waves (transmitted waves) in the direction of the target 7 and captures radio waves (reflected waves: radar echo) from the target 7. The target detection unit 5 further includes an antenna controller 11, a transmitter 12, a receiver 14, and a signal processor 15.
アンテナ制御器11は、送信波の送信方向を指示する。送信器12は、電波(送信波)を生成する。受信器14は、アレイアンテナ部13からの受信波(レーダエコー)を検波する。
信号処理器15は、A/D変換器16および検出処理器17を備える。A/D変換器16は、受信器14からのアナログの検波出力信号をデジタル信号に変換する。検出処理器17は、A/D変換器16からのデジタル信号から目標を検出し、目標7の距離、角度、速度を求める。そして検出処理器17は、これらの情報を目標追随部6に渡す。さらに検出処理器17は、次回の送信波の方向をアンテナ制御器11に出力する。次に、上記構成における作用を説明する。
The antenna controller 11 indicates the transmission direction of the transmitted wave. The transmitter 12 generates radio waves (transmitted waves). The receiver 14 detects the received wave (radar echo) from the array antenna unit 13.
The signal processor 15 includes an A / D converter 16 and a detection processor 17. The A / D converter 16 converts the analog detection output signal from the receiver 14 into a digital signal. The detection processor 17 detects a target from the digital signal from the A / D converter 16 and obtains the distance, angle, and speed of the target 7. Then, the detection processor 17 passes this information to the target tracking unit 6. Further, the detection processor 17 outputs the direction of the next transmitted wave to the antenna controller 11. Next, the operation in the above configuration will be described.
図3は、飛しょう体1と目標7との位置関係の一例を示す図である。なお、議論を簡単にするため以下では2次元で説明するが、3次元空間でも同様の議論が成り立つ。図3において、飛しょう体1は速度Vmで直進し、進行方向に対し目標相対方向θ1の方向に目標7が存在する。目標は速度Vtで直進し、飛しょう体の進行方向に対しθ2の方向に進行する。このときの目標相対速度Vtmは、式(1)で示される。
Vtm=Vm・cosθ1+Vt・cos(θ2−θ1) … (1)
図4は、検出処理器17による目標速度の検出に係わる処理手順の一例を示すフローチャートである。図4のステップS1にて、検出処理器17は、デジタル化された受信信号に対してフーリエ変換処理を施し、図5に示されるようなフーリエ変換波形(電力値)を得る。なお、高調波除去等のため、受信信号に窓関数を乗算したうえでフーリエ変換を行うのが好ましい。ここで、図5および図6のグラフの縦軸は電力値を示し、横軸はシミュレーションにおけるポイント番号を示す。横軸は周波数と等価である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the positional relationship between the flying object 1 and the target 7. In addition, in order to simplify the discussion, the explanation will be given in two dimensions below, but the same argument holds in a three-dimensional space. In FIG. 3, the flying object 1 travels straight at a speed of Vm, and the target 7 exists in the direction of the target relative direction θ1 with respect to the traveling direction. The target goes straight at a speed of Vt and travels in the direction of θ2 with respect to the traveling direction of the flying object. The target relative velocity Vtm at this time is represented by the equation (1).
Vtm = Vm · cos θ1 + Vt · cos (θ2-θ1)… (1)
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a processing procedure related to the detection of the target speed by the detection processor 17. In step S1 of FIG. 4, the detection processor 17 performs a Fourier transform process on the digitized received signal to obtain a Fourier transform waveform (power value) as shown in FIG. In order to remove harmonics, it is preferable to multiply the received signal by the window function and then perform the Fourier transform. Here, the vertical axis of the graphs of FIGS. 5 and 6 indicates the power value, and the horizontal axis indicates the point number in the simulation. The horizontal axis is equivalent to frequency.
図4のステップS2にて、検出処理器17は、フーリエ変換波形に対してしきい値判定処理を行う。例えば図5の点線で示される電力値をしきい値レベルとすると、検出処理器17は、しきい値を超えた電力値を示す3つの点を、目標検出点として記録する。次のステップS3にて、検出処理器17は、目標検出点の個数を判定する。目標検出点が3以下であれば、目標の検出速度にばらつきが無いとみなせるので、検出処理器17はステップS4で、ピーク点から目標速度を算出する。 In step S2 of FIG. 4, the detection processor 17 performs a threshold value determination process on the Fourier transform waveform. For example, assuming that the power value shown by the dotted line in FIG. 5 is the threshold level, the detection processor 17 records three points indicating the power value exceeding the threshold as target detection points. In the next step S3, the detection processor 17 determines the number of target detection points. If the target detection point is 3 or less, it can be considered that there is no variation in the target detection speed. Therefore, the detection processor 17 calculates the target speed from the peak point in step S4.
目標検出点が1個であれば、ステップS4において、検出点の周波数をそのまま目標のドップラ周波数として目標の速度(ドップラ速度)を求めることができる。目標検出点が2個または3個であれば、検出処理器17は、各点の周波数の平均値または電力値を用いての重み付き平均値から目標のドップラ周波数fdを求め、式(2)により目標の速度Vdを求める。 If there is only one target detection point, the target speed (Doppler speed) can be obtained in step S4 by using the frequency of the detection point as the target Doppler frequency as it is. If the number of target detection points is two or three, the detection processor 17 obtains the target Doppler frequency fd from the weighted average value using the average value of the frequencies of each point or the power value, and formula (2). The target speed Vd is obtained by.
Vd=fd・C/2f … (2)
ここで、Cは光速、fは送信周波数である。
ステップS3で目標検出点が0個であれば、目標はいないとして処理は終了する。
Vd = fd · C / 2f ... (2)
Here, C is the speed of light and f is the transmission frequency.
If the number of target detection points is 0 in step S3, it is assumed that there is no target and the process ends.
ここで問題になるのは、ステップS3で、4個以上の目標検出点が検出された場合である。つまり図6に示されるように、例えば5個の目標検出点が検出される場合がある。これは、飛しょう体1から見た目標が空間的に広がりを持つときに生じる現象であり、図7に示されるケースに相当する。 The problem here is when four or more target detection points are detected in step S3. That is, as shown in FIG. 6, for example, five target detection points may be detected. This is a phenomenon that occurs when the target seen from the flying object 1 has a spatial expanse, and corresponds to the case shown in FIG. 7.
図7に示されるように、目標20に接近すると、飛しょう体1にとっては電波の反射点の数が増えたように見える。飛しょう体1から見て、例えば横方向に複数(3個)の反射点があるとすると、受信信号のフーリエ変換波形(図6)は周波数方向に広がる。また、受信電力がしきい値を超える検出点の数も増えてしまう。 As shown in FIG. 7, when the target 20 is approached, the number of reflection points of radio waves seems to increase for the flying object 1. When viewed from the flying object 1, for example, if there are a plurality of (three) reflection points in the lateral direction, the Fourier transform waveform (FIG. 6) of the received signal spreads in the frequency direction. In addition, the number of detection points whose received power exceeds the threshold value also increases.
図4に戻って説明を続ける。ステップS3において、4個以上の目標検出点が検出された場合、目標速度もばらついて観測される。ここで処理手順はステップS5に分岐し、検出処理器17は、ステップS5〜ステップS10の処理を実行して、目標検出点が4個以上観測された場合の目標速度を求める。ここで、複数の反射点からのフーリエ変換の波形が周波数方向に広がる要因を、図8を参照して説明する。 The explanation will be continued by returning to FIG. When four or more target detection points are detected in step S3, the target speeds are also observed to vary. Here, the processing procedure branches to step S5, and the detection processor 17 executes the processing of steps S5 to S10 to obtain the target speed when four or more target detection points are observed. Here, the factor that causes the Fourier transform waveform from the plurality of reflection points to spread in the frequency direction will be described with reference to FIG.
図8は、図7の各反射点から観測されるフーリエ変換波形のピーク位置の例を示す図である。反射点1〜3からの信号を単独で受信したときの波形は、各反射点の角度の違い(図7)から、相対速度が異なって見えるので、ピーク位置も周波数方向に変化する。実際には各反射点からの反射波が同時に受信されるので、図9に示されるように各反射点の単独波形が重なり、周波数方向に広がった波形となる。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the peak position of the Fourier transform waveform observed from each reflection point of FIG. 7. When the signals from the reflection points 1 to 3 are received independently, the waveforms appear to have different relative velocities due to the difference in the angles of the reflection points (FIG. 7), so that the peak position also changes in the frequency direction. In reality, since the reflected waves from each reflection point are received at the same time, the individual waveforms of each reflection point overlap each other as shown in FIG. 9, and the waveform spreads in the frequency direction.
図10は、速度の広がり方について説明するためのシミュレーションの結果の一例を示す図である。計算では、Vm=500m/s、Vt=500m/s、θ1=10.2°、θ2=20°をそれぞれ仮定した。図7のように、飛しょう体1と目標7が直線的に移動するとき、会合点にあたる反射点の角度において速度が最も速く、その点から離れるほど速度は低下する。従って、フーリエ変換波形上で周波数方向に目標成分が広がっていても、最も速い速度に対応する点を求めればよいことになる。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the result of a simulation for explaining how the speed spreads. In the calculation, Vm = 500 m / s, Vt = 500 m / s, θ1 = 10.2 °, and θ2 = 20 °, respectively. As shown in FIG. 7, when the flying object 1 and the target 7 move linearly, the velocity is the fastest at the angle of the reflection point corresponding to the meeting point, and the velocity decreases as the distance from the point increases. Therefore, even if the target component spreads in the frequency direction on the Fourier transform waveform, it is sufficient to find the point corresponding to the fastest speed.
図8からわかるように、最も速い速度成分は、全体の検出点のうち周波数の高い側に現れる。よってこの部分から、最も速い速度にあたるピーク点を推定できる。具体的には、検出点のうち、最も周波数の高いほうから2点が最も速い速度に相当する信号の成分であるとして、目標速度を計算する。 As can be seen from FIG. 8, the fastest velocity component appears on the higher frequency side of the entire detection point. Therefore, the peak point corresponding to the fastest speed can be estimated from this part. Specifically, the target speed is calculated assuming that the two detection points from the highest frequency are the components of the signal corresponding to the fastest speed.
図11は、図6の波形に対する理論波形を示す図である。図11(a)が観測波形(図6)に対応し、その理論波形が図11(b)である。理論波形は、受信信号に乗算される窓関数のフーリエ変換波形であり、速度成分の広がりがない時(反射点が1点)の理想的な波形と同じ形状を示す。図11(b)では、実際の観測波形よりも周波数分解能を高めた波形を示している。 FIG. 11 is a diagram showing a theoretical waveform with respect to the waveform of FIG. FIG. 11 (a) corresponds to the observed waveform (FIG. 6), and the theoretical waveform thereof is FIG. 11 (b). The theoretical waveform is a Fourier transform waveform of the window function multiplied by the received signal, and shows the same shape as the ideal waveform when there is no spread of the velocity component (one reflection point). FIG. 11B shows a waveform having a higher frequency resolution than the actual observed waveform.
再び図4に戻って説明を続ける。図4のステップS5において、検出処理器17は、縦軸のスケールを制御(オフセット)して、図12の(a)に示されるように、検出点の周波数軸上での上位2点目(周波数の高いほうから2点目:図11(a)の(A))と、理論波形のピークとを重ねる。
図12は、図11の観測波形と理論波形とを周波数軸上で重ねたグラフである。横軸を拡大し、理論波形の分解能を8倍として示した。もちろん、さらに高い分解能としてもよい。
The explanation will be continued by returning to FIG. 4 again. In step S5 of FIG. 4, the detection processor 17 controls (offsets) the scale of the vertical axis, and as shown in (a) of FIG. 12, the upper second point on the frequency axis of the detection point ( The second point from the highest frequency: (A) in FIG. 11 (a) and the peak of the theoretical waveform are overlapped.
FIG. 12 is a graph in which the observed waveform and the theoretical waveform of FIG. 11 are superimposed on the frequency axis. The horizontal axis is enlarged and the resolution of the theoretical waveform is shown as 8 times. Of course, a higher resolution may be used.
ステップS6にて、検出処理器17は、検出点の周波数上位1点目(図11(a)の(B))と理論波形との誤差(b)を算出し、その絶対値を誤差最小値として記憶する。次に検出処理器17は、ステップS7にて、理論波形を横軸に対して1点分スライドさせる。ステップS6の検出点の周波数上位1点目と理論波形との誤差(b)が正であれば、スライドさせる方向はグラフ上の左となる。誤差(b)が負であれば、スライド方向は右となる。図12の例では、理論波形を左側にスライドさせることとなる。スライド後、検出点の周波数上位2点目と理論波形の電力値が同じになるように、理論波形の電力値を合わせる。 In step S6, the detection processor 17 calculates an error (b) between the first high frequency point ((B) in FIG. 11 (a)) and the theoretical waveform of the detection point, and sets the absolute value as the minimum error value. Remember as. Next, in step S7, the detection processor 17 slides the theoretical waveform by one point with respect to the horizontal axis. If the error (b) between the first high frequency detection point in step S6 and the theoretical waveform is positive, the sliding direction is to the left on the graph. If the error (b) is negative, the slide direction is to the right. In the example of FIG. 12, the theoretical waveform is slid to the left. After the slide, the power value of the theoretical waveform is adjusted so that the power value of the theoretical waveform is the same as that of the second highest frequency of the detection point.
次に検出処理器17は、ステップS8にて、スライド後の検出点の周波数上位1点目と理論波形との誤差を算出する。次に検出処理器17は、ステップS9にて、誤差最小値と、ステップS8にて求めた誤差の絶対値とを比較し、ステップS8にて求めた誤差の絶対値のほうが大きければステップS10の処理を行う。小さければ再びステップS7の処理に戻る。 Next, in step S8, the detection processor 17 calculates an error between the first high frequency point of the detected point after sliding and the theoretical waveform. Next, the detection processor 17 compares the minimum error value in step S9 with the absolute value of the error obtained in step S8, and if the absolute value of the error obtained in step S8 is larger, in step S10. Perform processing. If it is smaller, the process returns to step S7 again.
ステップS10では、検出処理器17は、誤差最小値が最も小さい時点の理論波形のピーク位置を、最も速い速度成分のドップラ周波数fdとみなし、その周波数の値から、式(2)に基づいて目標の速度Vdを算出する。図13に、誤差最小値が最も小さい状態での理論波形のピーク位置を示す。図13(d)が誤差最小値が最小の状態を示し、図13(c)が、速度算出に係わるドップラ周波数fdのピーク位置を示す。 In step S10, the detection processor 17 considers the peak position of the theoretical waveform at the time when the minimum error value is the smallest as the Doppler frequency fd of the fastest velocity component, and sets a target based on the equation (2) from the value of that frequency. Calculate the velocity Vd of. FIG. 13 shows the peak position of the theoretical waveform in the state where the minimum error value is the smallest. FIG. 13 (d) shows the state where the minimum error value is the minimum, and FIG. 13 (c) shows the peak position of the Doppler frequency fd related to the speed calculation.
以上説明したようにこの実施形態では、横方向に広がりを持つ目標の速度の特性より、観測結果の波形(フーリエ変換波形)と、理論値による波形とを比較することで、目標からのエコーにおけるドップラ周波数のピーク位置を高い精度で決定することが可能になる。すなわち、電波シーカによる目標速度検出において、目標の角度広がりによる速度の検出誤差を、速度特性と観測波形の特性を利用して軽減できるようにした。これにより目標速度を高い精度で検出することが可能となり、ひいては、目標との予測会合時刻も精度よく求めることができるようになる。
これらのことから、実施形態によれば、検出精度を向上させた目標速度検出装置および目標速度検出方法を提供することが可能となる。
As described above, in this embodiment, the waveform of the observation result (Fourier transform waveform) and the waveform based on the theoretical value are compared with each other based on the characteristics of the velocity of the target having a lateral spread, so that the echo from the target can be obtained. It becomes possible to determine the peak position of the Doppler frequency with high accuracy. That is, in the target speed detection by the radio wave seeker, the speed detection error due to the target angle spread can be reduced by utilizing the speed characteristics and the characteristics of the observed waveform. This makes it possible to detect the target speed with high accuracy, and by extension, the predicted meeting time with the target can be obtained with high accuracy.
From these facts, according to the embodiment, it is possible to provide a target speed detection device and a target speed detection method with improved detection accuracy.
実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示するものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、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。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。 Although embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
1…飛しょう体、2…誘導部、3…弾頭部、4…操舵部、5…目標検出部、6…目標追随部、7…目標、11…アンテナ制御器、12…送信器、13…アレイアンテナ部、14…受信器、15…信号処理器、16…A/D変換器、17…検出処理器、20…目標。 1 ... Flying body, 2 ... Guidance unit, 3 ... Bullet head, 4 ... Steering unit, 5 ... Target detection unit, 6 ... Target tracking unit, 7 ... Target, 11 ... Antenna controller, 12 ... Transmitter, 13 ... Array antenna unit, 14 ... receiver, 15 ... signal processor, 16 ... A / D converter, 17 ... detection processor, 20 ... target.
Claims (6)
前記捕捉されたレーダエコーから受信信号を生成する受信部と、
前記受信信号を処理する信号処理部とを具備し、
前記信号処理部は、
前記受信信号をデジタル信号に変換する変換部と、
前記デジタル信号を処理する検出処理部とを備え、
前記検出処理部は、
前記デジタル信号をフーリエ変換して周波数軸方向のスペクトル波形を得るフーリエ変換機能と、
前記スペクトル波形において既定のしきい値レベルを超えるポイントを検出するポイント検出機能と、
前記スペクトル波形と当該スペクトル波形の理論波形とを比較して、前記目標のドップラ周波数を決定する決定機能と、
前記ドップラ周波数に基づいて前記目標の速度を検出する速度検出機能とを備える、目標速度検出装置。 The antenna part that captures the radar echo from the target,
A receiving unit that generates a received signal from the captured radar echo,
A signal processing unit for processing the received signal is provided.
The signal processing unit
A conversion unit that converts the received signal into a digital signal,
A detection processing unit that processes the digital signal is provided.
The detection processing unit
A Fourier transform function that Fourier transforms the digital signal to obtain a spectral waveform in the frequency axis direction,
A point detection function that detects points that exceed a predetermined threshold level in the spectral waveform, and
A determination function for determining the target Doppler frequency by comparing the spectral waveform with the theoretical waveform of the spectral waveform, and
A target speed detection device including a speed detection function for detecting the target speed based on the Doppler frequency.
前記理論波形は、前記窓関数のフーリエ変換波形である、請求項1に記載の目標速度検出装置。 The Fourier transform function multiplies the received signal by a window function and then performs a Fourier transform on the digital signal.
The target speed detection device according to claim 1, wherein the theoretical waveform is a Fourier transform waveform of the window function.
前記検出された複数のポイントのうち前記周波数軸上での上位2点目と前記理論波形のピークとを重ね、
前記複数のポイントのうち前記周波数軸上での上位1点目と前記理論波形との誤差が最小となる前記理論波形のピーク位置を、前記目標のドップラ周波数と決定する、請求項1に記載の目標速度検出装置。 The determination function
Of the plurality of detected points, the upper second point on the frequency axis and the peak of the theoretical waveform are superimposed.
The first aspect of the present invention, wherein the peak position of the theoretical waveform that minimizes the error between the upper first point on the frequency axis and the theoretical waveform among the plurality of points is determined as the target Doppler frequency. Target speed detector.
前記検出処理部が、前記デジタル信号をフーリエ変換して周波数軸方向のスペクトル波形を得る過程と、
前記検出処理部が、前記スペクトル波形において既定のしきい値レベルを超えるポイントを検出する過程と、
前記検出処理部が、前記スペクトル波形と当該スペクトル波形の理論波形とを比較して、前記目標のドップラ周波数を決定する過程と、
前記検出処理部が、前記ドップラ周波数に基づいて前記目標の速度を検出する過程とを具備する、目標速度検出方法。 A target speed detection method for a device including an antenna unit that captures a radar echo from a target, a signal processing unit that converts a received signal of the captured radar echo into a digital signal, and a detection processing unit.
A process in which the detection processing unit Fourier transforms the digital signal to obtain a spectral waveform in the frequency axis direction.
The process in which the detection processing unit detects a point exceeding a predetermined threshold level in the spectral waveform, and
A process in which the detection processing unit compares the spectral waveform with the theoretical waveform of the spectral waveform to determine the target Doppler frequency.
A target speed detection method comprising a process in which the detection processing unit detects the target speed based on the Doppler frequency.
前記理論波形は、前記窓関数のフーリエ変換波形である、請求項4に記載の目標速度検出方法。 The detection processing unit multiplies the received signal by a window function and then performs a Fourier transform on the digital signal.
The target speed detection method according to claim 4, wherein the theoretical waveform is a Fourier transform waveform of the window function.
前記検出された複数のポイントのうち前記周波数軸上での上位2点目と前記理論波形のピークとを重ね、
前記複数のポイントのうち前記周波数軸上での上位1点目と前記理論波形との誤差が最小となる前記理論波形のピーク位置を、前記目標のドップラ周波数と決定する、請求項4に記載の目標速度検出方法。 The detection processing unit
Of the plurality of detected points, the upper second point on the frequency axis and the peak of the theoretical waveform are superimposed.
The fourth aspect of the present invention, wherein the peak position of the theoretical waveform that minimizes the error between the upper first point on the frequency axis and the theoretical waveform among the plurality of points is determined as the target Doppler frequency. Target speed detection method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019159817A JP7337608B2 (en) | 2019-09-02 | 2019-09-02 | Target speed detection device and target speed detection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019159817A JP7337608B2 (en) | 2019-09-02 | 2019-09-02 | Target speed detection device and target speed detection method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021038875A true JP2021038875A (en) | 2021-03-11 |
JP7337608B2 JP7337608B2 (en) | 2023-09-04 |
Family
ID=74846973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019159817A Active JP7337608B2 (en) | 2019-09-02 | 2019-09-02 | Target speed detection device and target speed detection method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7337608B2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09303993A (en) * | 1996-05-10 | 1997-11-28 | Mitsubishi Electric Corp | Induction device for flying object |
JP2011191128A (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Canon Inc | Instrument and method for measuring terahertz wave |
JP2013088347A (en) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | Rader device |
CN104991247A (en) * | 2015-08-10 | 2015-10-21 | 电子科技大学 | Low-interception velocity measurement method and radar device |
-
2019
- 2019-09-02 JP JP2019159817A patent/JP7337608B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09303993A (en) * | 1996-05-10 | 1997-11-28 | Mitsubishi Electric Corp | Induction device for flying object |
JP2011191128A (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Canon Inc | Instrument and method for measuring terahertz wave |
JP2013088347A (en) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | Rader device |
CN104991247A (en) * | 2015-08-10 | 2015-10-21 | 电子科技大学 | Low-interception velocity measurement method and radar device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7337608B2 (en) | 2023-09-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5503961B2 (en) | Observation signal processor | |
WO2010134381A1 (en) | Radar device | |
JP5072694B2 (en) | Target detection device | |
WO2006137897A2 (en) | Method and apparatus for improved determination of range and angle of arrival utilizing a two-tone cw radar | |
WO2006039585A2 (en) | Method and apparatus for correcting range estimate phase errors in a two-tone monopulse cw radar | |
US9470786B2 (en) | Methods for detecting the flight path of projectiles | |
JP2010019824A (en) | Radar device | |
US10613212B2 (en) | Systems and methods for doppler-enhanced radar tracking | |
JP2019039686A (en) | Radar device and target detection method | |
RU2006101467A (en) | METHOD FOR OPERATION OF INFORMATION-COMPUTING SYSTEM OF ROCKET AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
KR101705532B1 (en) | Frequency modulation radar and control method thereof | |
KR101454827B1 (en) | High resolution distance measuring method by phase shifted value of ultrasonic signal | |
JP5900051B2 (en) | Guidance device | |
JP7337608B2 (en) | Target speed detection device and target speed detection method | |
KR101454297B1 (en) | System and method for intercepting missile using high range resolution fmicw | |
US10520585B2 (en) | Radar device and signal processing method | |
US10451721B2 (en) | Radar device and signal processing method | |
KR20200053222A (en) | Radar apparatus and radar signal processing method for precise measurement of distance, angular velocity | |
JP2009036539A (en) | Radar signal processing apparatus and method | |
JP2019049371A (en) | Guiding apparatus | |
WO2019035803A1 (en) | Systems and methods for doppler-enhanced radar tracking | |
US11960023B2 (en) | Radar device | |
JP5491981B2 (en) | Radar equipment | |
RU2325306C1 (en) | Method of data computing system operation of missile and device for its implementation | |
RU2421749C1 (en) | Direction finder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220617 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20230105 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230316 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230404 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230605 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230725 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230823 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7337608 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |