JP2605943B2

JP2605943B2 - レーダ装置

Info

Publication number: JP2605943B2
Application number: JP2243214A
Authority: JP
Inventors: 香郁小幡
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-09-13
Filing date: 1990-09-13
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: JPH04121678A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は，目標の位置及び情報を測定するためのレ
ーダ装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来のレーダ装置の構成を示すものであり，
図において，（１）は電波を送受信するアンテナ素子，
（２）は所望方向へ送信波を指向させるために送信信号
の送信位相を制御しアンテナ素子（１）へ出力する送信
機，（３）はアンテナ素子（１）からの受信信号を中間
周波数信号にする受信機，（４）は送受信を切換える送
受切換器，（10）は所望方向へ送信波を指向させるため
に送信機（２）を制御し、その送信方向と同じ方向に受
信ビームを１本形成し、受信ビームの信号により目標検
出を行ない、目標の方向および目標諸元を得る信号処理
器である。

次に動作について説明する。信号処理器（10）にて送
信方向に合つた送信位相を計算し送信機（２）に出力す
る。この状態で送信すると，目標が存在する場合，送信
方向と同じ方向から電波が返つてくるので，送信方向へ
受信ビームを指向させて信号処理器（３）にて信号処理
を行なう。従来のレーダは以上のようにして目標情報を
得ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のレーダ装置は以上のように構成されているの
で，目標を捜索する際には，送受信ビームを同方向に指
向しスキャンしなければならないため、全覆域を捜索す
るためには時間がかかる。また，アンテナ素子に入力さ
れる信号より一方向の受信ビームしか得られないなどの
問題点があつた。

この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので，行方向または列方向に複数本の受信ビーム
を形成し，行方向または列方向の複数本の受信ビームの
みをカバーするような送信波を出力することで，従来と
同じ分解能で目標を検出でき，かつ，全覆域を捜索する
時間が短縮できるレーダ装置を得ることを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明によるレーダ装置は，受信機の信号を Wi（θ）＝Mi（θ）・Bi（θ） θ：受信ビームの形成方向 Beam（θ）：受信ビームの信号 Wi:i番目の受信機に対する荷重 Si:i番目の受信機信号 Mi（θ）：θ方向におけるｉ番目の受信機信号に対する
荷重 Bi（θ）：θ方向に指向させるためのｉ番目の受信機信
号に対する振幅・位相で表わされる合成を行ない、行方向のθの位置にのビーム幅の受信ビームを同時に複数本形成する信号処
理器と、形成した受信ビーム本数分の行方向のみをカバ
ーし、列方向には狭ビームとなる送信ビームを送信する
ために φ_ｉ＝α＝（・）＋C_1i φi:i番目のアンテナ素子に対する設定位相 α：送信周波数による定数：送信方向 :i番目のアンテナ素子位置 C1i:ビーム形状による補正値なる送信位相φｉを算出し、送信機を制御する送信制御
器と信号処理器により行方向に形成された複数本の受信
ビームの受信信号から目標検出を行ない、目標検出され
た受信ビームの形成方向から目標の行方向を認識し、目
標検出された際の電波の送信方向により目標の列方向を
認識し目標の方向を得て、更に受信ビームの信号により
目標諸元を得る目標情報処理器とを備えたものである。

またこの発明の別の発明によるレーダ装置は，受信機
の信号を Wi（θ）＝Mi（θ）・Bi（θ） θ：受信ビームの形成方向 Beam（θ）：受信ビームの信号 Wi:i番目の受信機信号に対する荷重 Si:i番目の受信機信号 Mi（θ）：θ方向におけるｉ番目の受信機信号に対する
荷重 Bi（θ）：θ方向に形成するためのｉ番目の受信機信号
に対する振幅・位相で表わされる合成を行ない、列方向のθの位置にのビーム幅の受信ビームを同時に複数本形成する信号処
理器と、形成した受信ビーム本数分の列方向のみをカバ
ーし、行方向には狭ビームとなる送信ビームを送信する
ために φ_ｉ＝α（・）＋C_2i φi:i番目のアンテナ素子に対する設定位相 α：送信周波数による定数：送信方向 :i番目のアンテナ素子位置 C2i:ビーム形状による補正値なる送信位相φｉを算出し、送信機を制御する送信制御
器と信号処理器により列方向に形成された複数本の受信
ビームの受信信号から目標検出を行ない、目標検出され
た受信ビームの形成方向から目標の列方向を認識し、目
標検出された際の電波の送信方向により目標の行方向を
認識し目標の方向を得て、更に受信ビームの信号により
目標諸元を得る目標情報処理器とを備えたものである。

〔作用〕

この発明においては，受信信号を信号処理器にて処理
することで行方向の分解能を得る。また，この時，列分
解能は送信制御器より得られる。受信信号により目標検
出を行ない、このときの信号処理器による受信ビームの
形成方向が目標の行方向であり、送信制御器による送信
ビームの指向方向が目標の列方向であること、また受信
ビームの信号により目標諸元を目標情報処理器にて得
る。

またこの発明の別の発明においては，受信信号を信号
処理器にて処理することで列方向の分解能を得る。ま
た，行分解能は送信制御器により得られる。受信信号に
より目標検出を行ない、このときの信号処理器による受
信ビームの形成方向が目標の列方向であり、送信制御器
による送信ビームの指向方向が目標の行方向であるこ
と、また受信ビームの信号により目標諸元を目標情報処
理器にて得る。

〔実施例〕

第１図はこの発明におけるレーダ装置の一実施例の構
成図であり，図において（１）と（２）と（３）及び
（４）は従来装置と同一のものである。（５）は受信機
（４）からの信号を合成して行方向に（但しa₁:開口分布による定数，λ：送信波長,D_N:行方
向の開口径）のビーム幅の受信ビームを同時に複数本形
成する信号処理器，（６）は信号処理器（５）によつて
形成された受信ビームの行方向のみをカバーし列方向に
は狭ビームとなる送信ビームを送信するために送信器
（２）を制御する送信制御器，（７）は信号処理器
（５）により行方向に形成された複数本の受信ビームの
受信信号から目標検出を行ない、目標検出された受信ビ
ームの形成方向から目標の行方向（または列方向）を認
識し、目標検出された際の送信制御器（６）による電波
の送信方向から目標の列方向（または行方向）を認識し
目標の方向を得て、更に受信ビームの信号により目標諸
元を得る目標情報処理器である。

第２図はもう１つのこの発明におけるレーダ装置の一
実施例の構成図であり，図において（１）と（２）と
（３）と（４）及び（７）は第１図と同一のものであ
る。（８）は受信機（４）からの信号を合成して列方向
に（但し,a₂:開口面分布による定数,D_M:列方向の開口径）
のビーム幅の受信ビームを同時に複数本形成する信号処
理器，（９）は信号処理器（８）によつて形成された受
信ビームの列方向のみをカバーし，行方向には狭ビーム
となる送信ビームを送信するために送信器（２）を制御
する送信制御器である。

第１図のように構成されたレーダ装置において，受信
機（４）からの信号を信号処理器（５）によつて合成
し，行方向に複数本の受信ビームを形成する。また，送
信制御器（６）により，上述の受信ビームの行方向のみ
をカバーし列方向には狭ビームとなるように送信機
（２）を制御し，送信する。もし、送信方向に目標が存
在すれば、信号処理器（５）によって形成された受信ビ
ームにより、目標の行方向が得られる。この時、送信制
御器（６）より送信方向つまり目標の列方向が得られ
る。目標情報処理器（７）において目標の方向が認識で
きることになる。第３図に目標方向の認識の考え方を示
す。

第３図（ａ）に示すようにあるレーダ覆域に対して行
方向になるビーム幅の受信ビームを複数本形成する（第３図
（ｂ））。受信ビームは Wi（θ）＝Mi（θ）・Bi（θ） θ受信ビームの形成方向 Beam（θ）：受信ビームの信号 Wi:i番目の受信機信号に対する荷重 Si:i番目の受信機信号 Mi（θ）：θ方向におけるｉ番目の受信機信号に対する
荷重 Bi（θ）：θ方向に形成するためのｉ番目の受信機信号
に対する振幅・位相で表わされるθ方向へ形成することができる。この状態
で，上述の受信ビームの行方向のみをカバーし列方向に
は狭ビームとなる送信ビームを出力する。そのためには
送信制御器において、 φ_ｉ＝α（・）＋C_1i φi:i番目のアンテナ素子に対する設定位相 α：送信周波数による定数：送信方向 :i番目のアンテナ素子位置 C1i:ビーム形成による補正値で求められる位相φｉを算出し送信機（２）を制御すれ
ば良い。もし、送信方向に目標が存在すれば、目標から
の反射波は受信ビームで受けることが可能となる。目標
情報処理器により各受信ビームの信号を処理し、どの受
信ビームで反射波をうけたかがわかれば目標の行方向が
わかる。また、送信ビームを指向させない方向以外から
は反射波は戻らないので送信制御器（６）が制御した送
信ビームの指向方向が目標の列方向であることがわか
る。以上、行及び列の方向により目標方向の認識が可能
となる。また、反射波を受けた受信ビームの信号によっ
て、目標までの距離や目標の速度等の目標諸元が求めら
れる。更に，送信ビームを列方向に走査することによ
り，同じ覆域を従来レーダより高速に捜索することが可
能となる。なお，第３図（ｂ）（ｃ）は行方向及び列方
向に複数本の受信ビームを形成している概念を示す。

次に第２図のように構成されたレーダ装置において，
受信機（４）からの信号を信号処理器（８）によつて合
成し，列方向に複数本の受信ビームを形成する。また，
送信制御器（９）により，上述の受信ビームの列方向の
みをカバーし行方向には狭ビームとなるように送信機
（２）を制御し送信する。もし、送信方向に目標が存在
すれば、信号処理器（８）によって形成された受信ビー
ムにより、目標の列方向が得られる。この時、送信制御
器（９）より送信方向つまり目標の行方向が得られる。
目標情報処理器（７）において目標の方向が認識できる
ことになる。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり，この発明は行方向または列方向
に狭い受信ビームを同時に複数本形成し，全受信ビーム
をカバーし，かつ列方向または行方向に狭い送信ビーム
で送信することにより，従来のレーダ装置と同じ分解能
でありながら，同じ覆域をより高速に捜索できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の一実施例を示す図，第２図はこの発明の
別の発明の一実施例を示す図，第３図はこれら発明にお
いての目標検出の考え方を示した図，第４図は従来のレ
ーダ装置の構成図である。図において，（１）はアンテナ素子，（２）は送信機，
（３）は受信機，（４）は送受切換器，（５）は信号処
理器，（６）は送信制御器，（７）は目標情報処理器，
（８）は信号処理器，（９）は送信制御器，（10）は信
号処理器である。なお，各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電波を送受信するＮ行×Ｍ列のアンテナ素
子で構成されるアンテナと、所望方向へ送信波を指向さ
せるために送信信号の送信位相を制御し上記アンテナ素
子へ出力する送信機と、上記アンテナ素子からの受信信
号を中間周波数信号にする受信機と、送受信を切換える
送受切換器と各受信機の信号を合成して行方向にのビーム幅の受信ビームを同時に複数本形成する信号処
理器と、形成した受信ビーム本数分の行方向のみをカバ
ーし、列方向には狭ビームとなる送信ビームを送信する
ために上記送信機を制御する送信制御器と、上記信号処
理器により行方向に形成された複数本の受信ビームの受
信信号から目標検出を行ない、目標検出された受信ビー
ムの形成方向から目標の行方向を認識し、目標検出され
た際の電波の送信方向により目標の列方向を認識し目標
の方向を得て、更に受信ビームの信号により目標諸元を
得る目標情報処理とを備えたことを特徴とするレーダ装
置。
【請求項２】電波を送受信するＮ行×Ｍ列のアンテナ素
子で構成されるアンテナと、所望方向へ送信波を指向さ
せるために送信信号の送信位相を制御し上記アンテナ素
子へ出力する送信機と、上記アンテナ素子からの受信信
号を中間周波数信号にする受信機と、送受信を切換える
送受切換器と各受信機の信号を合成して列方向にのビーム幅の受信ビームを同時に複数本形成する信号処
理器と、形成した受信ビーム本数分の列方向のみをカバ
ーし、行方向には狭ビームとなる送信ビームを送信する
ために上記送信機を制御する送信制御器と、上記信号処
理器により列方向に形成された複数本の受信ビームの受
信信号から目標検出を行ない、目標検出された受信ビー
ムの形成方向から目標の列方向を認識し、目標検出され
た際の電波の送信方向により目標の行方向を認識し目標
の方向を得て、更に受信ビームの信号により目標諸元を
得る目標情報処理とを備えたことを特徴とするレーダ装
置。