JP2674936B2 - Three-dimensional radar device - Google Patents
Three-dimensional radar deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は三次元レーダー装置に関
し、特に移動目標に対しアダプティブな予測追尾走査を
行なうフェーズドアレイアンテナを利用した電子走査方
式の三次元レーダー装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional radar device, and more particularly to an electronic scanning type three-dimensional radar device using a phased array antenna for performing adaptive predictive tracking scanning on a moving target.
【0002】[0002]
【従来の技術】フェーズドアレイアンテナを利用し、電
子走査によって方位情報のほかに高度情報を迅速に把握
しつつ目標をアダプティブ走査で予測追尾する三次元レ
ーダー装置は、レーダー覆域を満遍なく走査する捜索ビ
ーム走査モード機能と、捜索ビーム走査モードによって
検出した移動目標ごとにその空間的位置の時間経過とし
ての過去の航跡に対する未来位置を過去の測的データか
ら予測し、この予測位置に追尾ビーム走査モードによる
追尾ビームを指向させることを時間的に次次に実施して
予測追尾する追尾ビーム走査モード機能とを併有して運
用される。また、この場合、追尾ビーム走査モードによ
る走査は、通常、走査内容が固定した固定形態で1回走
査する方式が利用されている。2. Description of the Related Art A three-dimensional radar device that uses a phased array antenna to predict and track a target by adaptive scanning while rapidly grasping not only azimuth information but also altitude information by electronic scanning is a search for evenly scanning the radar coverage area. The beam scanning mode function and for each moving target detected by the search beam scanning mode, the future position for the past track as the passage of time of the spatial position is predicted from the past measurement data, and the tracking beam scanning mode is set at this predicted position. It is operated in combination with a tracking beam scanning mode function for predicting and tracking the tracking beam by the following. Further, in this case, for the scanning in the tracking beam scanning mode, a method of scanning once in a fixed form in which the scanning content is fixed is usually used.
【0003】なお、三次元レーダー装置自体に関して
は、例えば「日刊工業新聞社,航空電子装置,岡田 實
編,P156〜P165」や、「情報電子通信学会,レ
ーダ技術,吉田 孝監修,P294〜P297」等に詳
しい。Regarding the three-dimensional radar device itself, for example, "Nikkan Kogyo Shimbun, Avionics, Minoru Okada, P156-P165" and "Institute of Information and Communication Engineers, Radar Technology, Takashi Yoshida, P294-P297". , Etc.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この従来の三次元レー
ダー装置では、追尾ビーム走査モードでのビーム走査形
態が固定形態で運用されていた。In this conventional three-dimensional radar device, the beam scanning mode in the tracking beam scanning mode is operated in a fixed mode.
【0005】このような固定形態の追尾ビーム走査モー
ドで追尾走査している場合、システム利得自体には限度
があるので、追尾目標の反射断面積が小さいとか、目標
までの距離が遠いとか、または目標がクラッタ内を飛行
して反射利得が低下しているなどのもろもろの理由で受
信信号の十分なS/N(Signal/Noise)比
が得られない局面では、目標を検出できないか失探する
ことが避けられず、この場合には目標に対する予測追尾
の根拠とする航跡データの更新が不能となり航跡品質も
低下するという問題点があった。When tracking scanning is performed in the tracking beam scanning mode of such a fixed form, since the system gain itself has a limit, the reflection cross section of the tracking target is small, or the distance to the target is long, or In the situation where a sufficient S / N (Signal / Noise) ratio of the received signal cannot be obtained due to various reasons such as the target flying in the clutter and the reflection gain decreasing, the target cannot be detected or lost. Inevitably, in this case, there is a problem that the track data, which is the basis of the predictive tracking for the target, cannot be updated and the track quality is deteriorated.
【0006】本発明の目的は上述した欠点を解決し、航
跡品質が低下した場合でも追尾ビームを効率的に走査さ
せて目標検出率を改善して航跡品質の低下を抑止し、所
望の追尾性能を確保しうるアダプティブ走査の三次元レ
ーダー装置を提供することにある。The object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks, to efficiently scan the tracking beam even when the track quality is deteriorated to improve the target detection rate to suppress the deterioration of the track quality, and to obtain a desired tracking performance. It is to provide an adaptive scanning three-dimensional radar device capable of ensuring the following.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の三次元レーダー
装置は、フェーズドアレイアンテナと送信部および受信
部とを有し前記フェーズドアレイアンテナの電子走査に
より目標捕捉のための捜索ビーム走査モードと目標捕捉
後の追尾ビーム走査モードとによる送受信を行なう空中
線装置と、前記空中線装置の送信情報および受信情報を
受けて移動目標を検出しその航跡位置を更新しつつ前記
航跡位置の品質と前記移動目標の距離およびクラッタ状
況とにもとづいて前記追尾ビーム走査モードにおける送
信数を所定数の検出目標を対象として決定する信号処理
装置と、前記捜索ビーム走査モードと複数の前記追尾ビ
ーム走査モードとを含むビーム走査の時間割付の内容を
示すビーム走査スケジューリングの初期パターンをあら
かじめ設定し前記信号処理部の決定する前記追尾ビーム
走査モードにおける送信数にもとづいて前記追尾ビーム
走査モードの時間帯設定を行ないこの設定時間帯におけ
る前記移動目標の高度を含む予測位置を計算して前記空
中線装置を前記追尾ビーム走査モードの送信数と設定時
間帯かつ前記予測位置の指向のもとに追尾ビーム走査さ
せるビーム制御装置とを備える。A three-dimensional radar apparatus according to the present invention has a phased array antenna, a transmitter and a receiver, and a search beam scanning mode and a target for capturing a target by electronic scanning of the phased array antenna. An antenna device that performs transmission and reception in the tracking beam scanning mode after acquisition, and detects the moving target by receiving the transmission information and the reception information of the antenna device, and updates the track position while updating the track position and the quality of the track position and the moving target. A signal processing device that determines the number of transmissions in the tracking beam scanning mode based on a distance and a clutter condition with a predetermined number of detection targets, and a beam scanning including the search beam scanning mode and a plurality of the tracking beam scanning modes. The initial pattern of beam scanning scheduling showing the contents of the time allocation of Signal processing unit determines the time zone of the tracking beam scanning mode based on the number of transmissions in the tracking beam scanning mode, and calculates the predicted position including the altitude of the moving target in this set time zone to determine the antenna device. A beam control device for scanning the tracking beam based on the number of transmissions in the tracking beam scanning mode, the set time period, and the pointing of the predicted position.
【0008】また本発明の三次元レーダー装置は、前記
信号処理装置が、前記空中線装置の有する送信部および
受信部の送信情報および受信情報にもとづいて前記移動
目標と高度を含む移動目標位置とを検出し、複数の検出
数の場合は近距離順の特定数を対象として前記位置を目
標位置情報として固定反射体によるクラッタ情報ととも
に出力する目標検出/測角処理部と、前記目標位置情報
と前記クラッタ情報とにもとづいて前記移動目標の位置
の時間的経過を示す航跡位置を求めこれを所定のタイミ
ングで更新しつつ航跡位置情報として出力するとともに
前記移動目標の速度を求め速度情報として前記クラッタ
情報とともに出力する航跡位置更新処理部と、前記航跡
位置情報の航跡品質と前記移動目標の距離情報と前記ク
ラッタ情報とにもとづいて前記追尾ビーム走査モードに
おける送信数を決定し、この送信数と前記航跡位置情報
と前記速度情報とを追尾ビーム形態情報として集約出力
する追尾ビーム形態選択部とを有する。Further, in the three-dimensional radar device of the present invention, the signal processing device determines the moving target and the moving target position including the altitude based on the transmission information and the reception information of the transmitting part and the receiving part of the antenna device. In the case of a plurality of detection numbers, a target detection / angle measurement processing unit that outputs the position as target position information together with clutter information by a fixed reflector for a specific number in the order of short distance, the target position information and the Based on the clutter information, the track position indicating the time lapse of the position of the moving target is obtained and output as the track position information while updating this at a predetermined timing, and the velocity of the moving target is obtained and the clutter information is obtained as the velocity information. a track position update processing unit that outputs together, to track quality and the distance information of the moving target of the track position information and the clutter information Wherein determining the number of transmissions in Track beam scanning mode Zui has a tracking beam mode selection unit that aggregates outputs this transmission speed and the track position information and the velocity information as the tracking beam form information.
【0009】さらに本発明の三次元レーダー装置は、前
記ビーム制御装置が、複数の前記追尾ビーム走査モード
を含む前記ビーム走査スケジューリングの所定の第一の
パターンを初期パターンとしてあらかじめ設定し前記追
尾ビーム形態情報の含む前記追尾ビーム走査モードにお
ける送信数にもとづいて複数の前記追尾ビーム走査モー
ドの時間帯の設定を行ない、この設定内容と前記送信数
とを含むビーム走査時間設定内容をビーム走査スケジュ
ーリング情報として前記追尾ビーム形態情報とともに送
出し、前記追尾ビーム形態情報によって指定される前記
移動目標の検出数が単数でさらに複数の前記追尾ビーム
走査モードによる送信を要しない良品質受信の場合は、
前記ビーム走査スケジューリングの第一のパターンを前
記追尾ビーム走査モードを単数とした所定の第二のパタ
ーンとした前記ビーム走査時間設定内容を前記ビーム形
態情報とともに送出するビーム走査スケジューリング部
と、前記ビーム走査スケジューリング情報と前記追尾ビ
ーム形態情報とにもとづいて前記追尾ビーム走査モード
におけるビーム走査方位と仰角とを予測計算し前記送信
数とともにビーム制御情報として送出するビーム走査方
位/仰角計算部とを有する。Further, in the three-dimensional radar device of the present invention, the beam control device presets a predetermined first pattern of the beam scanning scheduling including a plurality of the tracking beam scanning modes as an initial pattern, and the tracking beam form is set. Based on the number of transmissions in the tracking beam scanning mode including information, the time zone of the plurality of tracking beam scanning modes is set, and the beam scanning time setting content including the setting content and the number of transmissions is used as the beam scanning scheduling information. In the case of good quality reception that is transmitted together with the tracking beam form information, the number of detections of the moving target specified by the tracking beam form information is singular, and does not require transmission in a plurality of the tracking beam scanning modes,
A beam scanning scheduling unit for transmitting the beam scanning time setting contents together with the beam form information, in which the first pattern of the beam scanning scheduling is a predetermined second pattern in which the tracking beam scanning mode is a single pattern, and the beam scanning A beam scanning azimuth / elevation angle calculation unit for predictively calculating a beam scanning azimuth and an elevation angle in the tracking beam scanning mode based on the scheduling information and the tracking beam morphology information and sending the beam scanning azimuth / elevation angle together with the transmission number as beam control information.
【0010】[0010]
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
【0011】図1は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。図1に示すこの実施例の三次元レーダー
装置は、電子制御によるビームを形成するフェーズドア
レイアンテナ11と、フェーズドアレイアンテナ11に
対する送信出力を送出する送信部12と、フェーズドア
レイアンテナ11で捕捉した入力を受信処理する受信部
13とから構成された空中線装置1を有する。また、空
中線装置1の受信出力から移動目標を検出し、その方位
および高低角を含む測角情報を距離情報とともに求めた
目標位置情報103をクラッタ情報104とともに送出
する目標検出/測角処理部21と、目標位置情報103
によって指定される移動目標の航跡位置を所定のタイミ
ングで更新しつつ航跡位置情報105として出力すると
ともに、速度情報106とクラッタ情報104とを出力
する航跡位置更新処理部22と、航跡位置情報105に
よる航跡品質および移動目標の距離とクラッタ情報10
4とにもとづいて追尾ビーム走査モードにおける送信数
を決定し、これと速度情報及び航跡位置情報とを追尾ビ
ーム形態情報107として送出する追尾ビーム形態選択
部23とから構成された信号処理装置2を有する。さら
に、この三次元レーダー装置は追尾ビーム形態情報10
7にもとづいて捜索ビーム走査モードと追尾ビーム走査
モードとを含む走査スケジューリングの時間割付内容を
決定しその内容を示すビーム走査スケジューリング信号
108を追尾ビーム形態情報107とともに送出するビ
ーム走査スケジューリング部31と、ビーム走査スケジ
ューリング情報108と追尾ビーム形態情報107とに
もとづいて走査ビームの方位,仰角を予測計算し送信部
12にビーム制御信号109を送出するビーム走査方位
/仰角計算部32とから構成されたビーム制御装置3を
有する。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention. The three-dimensional radar device of this embodiment shown in FIG. 1 includes a phased array antenna 11 that forms a beam under electronic control, a transmitter 12 that outputs a transmission output to the phased array antenna 11, and an input captured by the phased array antenna 11. The antenna device 1 includes a receiving unit 13 that receives and processes the. Further, the target detection / angle measurement processing unit 21 which detects a moving target from the reception output of the antenna apparatus 1 and sends the target position information 103 obtained by measuring the angle measurement information including the azimuth and elevation angle together with the distance information together with the clutter information 104. And the target position information 103
The track position update processing unit 22 that outputs the track position information 105 while updating the track position of the movement target specified by the track position information 105 while outputting the speed information 106 and the clutter information 104, and the track position information 105. Track quality and moving target distance and clutter information 10
4 is used to determine the number of transmissions in the tracking beam scanning mode, and the tracking beam form selecting unit 23 which sends the number and the velocity information and the track position information as the tracking beam form information 107. Have. Furthermore, this three-dimensional radar device has tracking beam form information 10
A beam scanning scheduling unit 31 which determines the time allocation contents of the scanning scheduling including the search beam scanning mode and the tracking beam scanning mode based on 7, and sends out the beam scanning scheduling signal 108 indicating the contents together with the tracking beam form information 107, A beam composed of a beam scanning azimuth / elevation angle calculation unit 32 that predicts and calculates the azimuth and elevation angle of the scanning beam based on the beam scanning scheduling information 108 and the tracking beam form information 107 and sends a beam control signal 109 to the transmission unit 12. It has a control device 3.
【0012】空中線装置1の送信部12は、ビーム制御
装置3のビーム走査方位/仰角計算部32から送出され
たビーム制御信号109の制御のもとに捜索ビーム走査
モードおよび追尾ビーム走査モードのいずれかの走査モ
ードでフェーズドアレイアンテナ11を電子走査する。
この電子走査は、公知のようにアレイ素子間の相対的位
相制御にもとづいて行なわれる。この場合、捜索ビーム
走査モードではレーダー覆域を満遍なく走査し、信号処
理部2で目標が検出された場合、この目標をアダプティ
ブに予測追尾するための追尾ビーム走査モードに切り替
えられる。受信部13は、先ず捜索ビーム走査モードに
おける受信入力に増幅などの受信処理を施し受信信号1
01を目標検出/測角処理部21に送出する。The transmitting unit 12 of the antenna device 1 operates in either the search beam scanning mode or the tracking beam scanning mode under the control of the beam control signal 109 sent from the beam scanning azimuth / elevation angle calculating unit 32 of the beam control device 3. In that scanning mode, the phased array antenna 11 is electronically scanned.
This electronic scanning is performed based on relative phase control between array elements, as is known. In this case, in the search beam scanning mode, the radar coverage area is evenly scanned, and when the signal processing unit 2 detects a target, the tracking beam scanning mode for adaptively tracking the target is switched to the tracking beam scanning mode. The reception unit 13 first performs reception processing such as amplification on the reception input in the search beam scanning mode, and then performs reception signal 1
01 is sent to the target detection / angle measurement processing unit 21.
【0013】目標検出/測角処理部21は、受信部13
からは受信信号101を、また送信部12からは送信タ
イミングや送信指向方向等に関する送信情報102を受
け、入力した受信信号101の含む受信パルスを所定の
判定条件と照合して目標か否かの判定を行なって移動目
標を検出する。この場合、検出する移動目標が複数の場
合は、本実施例にあっては目標距離の小さい2目標を信
号処理対象とするが、この対象目標数の数と対象選定基
準とは、三次元レーダー装置の運用目的や目標距離のほ
か、他の選定基準、たとえば敵味方情報等を考慮して任
意に決定できる。目標検出/測角処理部21は、上述し
た最大2目標に関する方位,角度および距離の算出を含
む測角処理を行ない、この測角処理で得られた目標位置
情報103を航跡位置更新処理部22に送出し、また固
定反射情報として検出されるクラッタ情報104も航跡
位置更新処理部22に送出する。The target detection / angle measurement processing unit 21 includes a receiving unit 13
From the transmission unit 12 and the transmission information 102 regarding the transmission timing and the transmission directivity direction from the transmission unit 12, and compares the received pulse included in the received reception signal 101 with a predetermined determination condition to determine whether it is a target or not. A determination is made to detect the moving target. In this case, when there are a plurality of moving targets to be detected, in this embodiment, two targets having a small target distance are targeted for signal processing. The number of target targets and the target selection criteria are three-dimensional radar. In addition to the operation purpose of the device and the target distance, other selection criteria, for example, enemy and ally information, etc. can be taken into consideration to make an arbitrary decision. The target detection / angle measurement processing unit 21 performs angle measurement processing including calculation of the azimuth, angle, and distance for the maximum two targets described above, and the target position information 103 obtained by this angle measurement processing is used to update the track position update processing unit 22. Clutter information 104 detected as fixed reflection information is also transmitted to the track position update processing unit 22.
【0014】航跡位置更新処理部22は、入力した目標
位置情報103を所定の時間ごとに更新しつつ常時最新
の航跡位置情報105を出力し、また目標の位置情報の
時間的経過から目標の移動速度を算定して速度情報10
6を出力、さらにクラッタ情報104も出力してそれぞ
れ追尾ビーム形態選択部23に送出する。The track position update processing unit 22 constantly outputs the latest track position information 105 while updating the input target position information 103 at every predetermined time, and moves the target from the time lapse of the target position information. Calculate speed and speed information 10
6 and the clutter information 104 are also output to the tracking beam form selection unit 23.
【0015】追尾ビーム形態選択部23は、入力した航
跡位置情報105の航跡品質を、そのレベル,S/N等
の判定条件にもとづいて判定し、これと航跡位置情報1
05の含む移動目標距離とクラッタ情報104とにもと
づいて追尾ビーム走査モードで送信すべき送信数(ヒッ
ト数)を決定し、この送信数と高度を含む航跡位置情報
105および速度情報106を追尾ビーム形態情報10
7として集約し、ビーム走査スケジューリング部31に
送出する。The tracking beam form selection unit 23 judges the track quality of the inputted track position information 105 based on the judgment conditions such as its level and S / N, and the track position information 1
The number of transmissions (the number of hits) to be transmitted in the tracking beam scanning mode is determined based on the moving target distance included in 05 and the clutter information 104, and the track position information 105 and the velocity information 106 including the number of transmissions and altitude are tracked by the tracking beam. Form information 10
7, and sends them to the beam scanning scheduling unit 31.
【0016】ビーム制御装置3のビーム走査スケジュー
リング部31は、図2に示すように初期状態では追尾ビ
ーム走査モードを追尾ビーム走査モード1002a,1
002bとして2回連続してスケジューリングさせてお
く。図2に示す本実施例のビーム走査のスケジューリン
グは、捜索ビーム走査モード1001と2回連続する追
尾ビーム走査モード1002aおよび1002bとがそ
れぞれ時間帯を割り付けられ、捜索ビーム走査モードに
あっては捜索のみの走査,また追尾ビーム走査モードに
あっては追尾モードのみの走査がそれぞれ行なわれるこ
とを示している。また図2の追尾ビーム走査では、相続
く追尾ビーム走査モード1002a,1002bの2つ
の割当時間帯において、各各所定の送信数(ヒット数)
で捜索ビーム走査モード1001に引続き走査が行なわ
れる。なお、捜索ビーム走査モード1001を繰り返し
行なうことにより、変化の多いレーダー覆域の情報変化
を常に最新のものとして取得することができる。The beam scanning scheduling unit 31 of the beam control device 3 sets the tracking beam scanning mode to the tracking beam scanning modes 1002a, 1 in the initial state as shown in FIG.
002b is scheduled twice in succession. In the beam scanning scheduling of the present embodiment shown in FIG. 2, the search beam scanning mode 1001 and the tracking beam scanning modes 1002a and 1002b which are two consecutive times are assigned time zones, and only the search is performed in the search beam scanning mode. In the tracking beam scanning mode, scanning in the tracking mode only is performed. Further, in the tracking beam scanning of FIG. 2, each predetermined number of transmissions (the number of hits) in each of the two allocated time zones of successive tracking beam scanning modes 1002a and 1002b.
Then, scanning is continuously performed in the search beam scanning mode 1001. It should be noted that by repeatedly performing the search beam scanning mode 1001, it is possible to constantly obtain the latest information change in the radar coverage area, which changes frequently.
【0017】ビーム走査スケジューリング部31は、追
尾ビーム形態選択部23から追尾ビーム形態情報107
を入力され、この入力情報の含む追尾ビーム走査モード
における送信数にもとづいて図2に示す相等しい追尾ビ
ーム走査モード1002aおよび1002bの時間帯を
割り付け、この割付情報をビーム走査スケジューリング
情報108としてビーム走査方位/仰角計算部32に送
出する。また、ビーム走査スケジューリング部31から
は追尾ビーム形態情報107もビーム走査方位/仰角計
算部32に送出される。The beam scanning scheduling unit 31 receives the tracking beam form information 107 from the tracking beam form selecting unit 23.
Based on the number of transmissions in the tracking beam scanning mode included in the input information, the time zones of the equal tracking beam scanning modes 1002a and 1002b shown in FIG. 2 are allocated, and this allocation information is used as beam scanning scheduling information 108 for beam scanning. It is sent to the azimuth / elevation angle calculation unit 32. The beam scanning scheduling unit 31 also sends tracking beam form information 107 to the beam scanning azimuth / elevation angle calculation unit 32.
【0018】ビーム走査方位/仰角計算部32では、ビ
ーム走査スケジューリング部31で割り付けた追尾ビー
ムの割当時間帯における目標の予測高度を含む三次元予
測位置を計算し、この三次元予測位置が追尾ビームの中
心線上に存在するように追尾ビームの走査方位と仰角と
を予測計算し、このビーム走査方位/仰角情報を追尾ビ
ーム走査モードにおける送信数とともにビーム制御信号
109として空中線装置1の送信部12に送出する。The beam scanning azimuth / elevation angle calculation unit 32 calculates a three-dimensional predicted position including the target predicted altitude in the allocated time zone of the tracking beam allocated by the beam scanning scheduling unit 31, and this three-dimensional predicted position is the tracking beam. The scanning azimuth and elevation of the tracking beam are predicted and calculated so that they exist on the center line of the beam, and this beam scanning azimuth / elevation angle information is sent to the transmitter 12 of the antenna apparatus 1 as the beam control signal 109 together with the number of transmissions in the tracking beam scanning mode. Send out.
【0019】送信部12は、追尾ビーム走査モードにお
ける送信数と、割り当てられた走査時間と、追尾ビーム
の方位および仰角とにより追尾ビームを決定し、目標の
追尾動作を行なう。The transmitting unit 12 determines the tracking beam based on the number of transmissions in the tracking beam scanning mode, the assigned scanning time, the azimuth and the elevation angle of the tracking beam, and performs the target tracking operation.
【0020】この追尾動作は図2を参照して前述したよ
うに、目標が複数の場合や、目標がクラッタ内にあって
検出率を増大させたいような航跡品質不良のときには、
このあと再び捜索ビーム追尾モードに移るという走査サ
イクルを繰り返す。As described above with reference to FIG. 2, this tracking operation is performed when there are a plurality of targets or when the targets are in the clutter and the detection rate is poor such that the detection rate is to be increased.
After this, the scanning cycle of shifting to the search beam tracking mode again is repeated.
【0021】上述の動作は複数の目標を対象とした場合
を例として説明したが、単数かつ航跡品質の良い場合は
図2中の追尾ビーム走査モードが1回となる他は前述し
た複数の場合に準じて同様に実施される。The above-mentioned operation has been described by taking the case of a plurality of targets as an example. However, in the case of a single and good track quality, the tracking beam scanning mode in FIG. The same is done according to the above.
【0022】図3は、図1に示す三次元レーダー装置の
動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 3 is a flow chart for explaining the operation of the three-dimensional radar device shown in FIG.
【0023】検出目標数が複数の場合は、近距離順の検
出2目標の各各を通常の追尾ビーム走査モードで追尾し
(ステップS1,S2)、検出目標が単数の場合は航跡
品質の良否に対応して良い場合は目標距離の遠近を判断
し(ステップS3,S4)、悪い場合は当該目標に通常
の2倍の追尾ビーム走査モードの追尾を行なう(ステッ
プS3,S6)。ステップS4で目標距離が遠い場合に
もステップ6に移行して1目標に通常の2倍の追尾ビー
ム走査モードの追尾をかける。ステップS4で目標が近
いと判定された場合は次に目標がクラッタ内にあるか否
かを判定し(ステップS5)、目標がクラッタ内であれ
ばステップS6に移行して通常の2倍の追尾ビーム走査
モードの追尾を行ない、目標がクラッタ外であれば1目
標を通常の追尾ビーム走査モードで追尾する(ステップ
S7)。When there are a plurality of detection targets, each of the detection 2 targets in the short distance order is tracked in the normal tracking beam scanning mode (steps S1 and S2). When the number of detection targets is one, the quality of the track is good or bad. When the target distance is good, the distance of the target distance is determined (steps S3 and S4), and when the target distance is bad, the target is tracked in the tracking beam scanning mode twice the normal (steps S3 and S6). Even if the target distance is long in step S4, the process proceeds to step 6 and one target is tracked in the tracking beam scanning mode which is twice the normal tracking beam scanning mode. If it is determined in step S4 that the target is close, it is then determined whether or not the target is in the clutter (step S5). If the target is in the clutter, the process proceeds to step S6 and the tracking is doubled as usual. The beam scanning mode is tracked, and if the target is outside the clutter, one target is tracked in the normal tracking beam scanning mode (step S7).
【0024】このようにして、追尾目標の予測位置を指
向して追尾ビームを走査する場合、複数目標の場合は距
離の近い順に選定した2目標の各各を通常の送信数の追
尾ビームで追尾し、また目標の航路品質が低下した場合
もしくは目標が遠い場合は単独でも通常の2倍の送信数
で追尾することにより、目標検出率の低下を抑止して目
標航跡データの更新ができ、追尾性能を著しく向上させ
ることができる。In this way, when the tracking beam is scanned with the predicted position of the tracking target pointing, in the case of a plurality of targets, each of the two targets selected in ascending order of distance is tracked by the normal number of tracking beams. In addition, if the target route quality deteriorates or the target is distant, the target track data can be updated by suppressing the decrease in the target detection rate by tracking with the number of transmissions that is twice the normal number by itself. The performance can be significantly improved.
【0025】なお、上述した実施例においては、検出目
標が複数の場合には近距離にある2つの目標を選定して
各各を通常の送信数の追尾ビームで走査し、また航跡不
良,遠距離およびクラッタ内の不良検出目標はそれぞれ
通常の2倍の送信数の追尾ビームで走査しているが、こ
れら同時に追尾する目標数や不良検出目標に対する追尾
ビームの送信数は、運用目的等を勘案していずれも任意
に設定できる。In the above-described embodiment, when there are a plurality of detection targets, two targets located at a short distance are selected and each is scanned with a tracking beam having a normal number of transmissions. The distance and the defect detection target in the clutter are each scanned with a tracking beam with twice the normal number of transmissions. However, the target number to be tracked at the same time and the number of tracking beam transmissions for the defect detection target are taken into consideration in the operational purpose. Then both can be set arbitrarily.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、三
次元レーダー装置における目標航跡の予測位置を指向し
て走査する追尾ビーム走査モードにおいて、目標航跡の
航跡品質,目標距離およびクラッタ内目標存在の有無に
応じて走査する追尾ビームの送信数を多く制御し、かつ
近距離の複数目標を通常の送信数で同時追尾することに
より、追尾ビーム走査モードにおける目標の検出率を向
上させ、航跡品質を低下させることなく航跡データの更
新ができ、追尾性能を著しく向上させることができると
いう効果を有する。As described above, according to the present invention, in the tracking beam scanning mode in which the predicted position of the target track in the three-dimensional radar device is directed and scanned, the track quality of the target track, the target distance, and the target in the clutter. By controlling the number of tracking beam transmissions to be scanned depending on the presence or absence of the target, and simultaneously tracking multiple targets at short distances with a normal number of transmissions, the target detection rate in tracking beam scanning mode is improved, The track data can be updated without lowering the quality, and the tracking performance can be significantly improved.
【図1】本発明の一実施例の三次元レーダー装置のブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram of a three-dimensional radar device according to an embodiment of the present invention.
【図2】この実施例におけるビーム走査のスケジューリ
ングの一例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of scheduling of beam scanning in this embodiment.
【図3】この実施例の動作を説明するためのフローチャ
ートである。FIG. 3 is a flow chart for explaining the operation of this embodiment.
1 空中線装置 2 信号処理装置 3 ビーム制御装置 21 目標検出/測角処理部 22 航跡位置更新処理部 23 追尾ビーム形態選択部 31 ビーム走査スケジューリング部 32 ビーム走査方位/仰角計算部 1 Antenna device 2 Signal processing device 3 Beam control device 21 Target detection / angle measurement processing unit 22 Track position update processing unit 23 Tracking beam form selection unit 31 Beam scanning scheduling unit 32 Beam scanning azimuth / elevation angle calculation unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−227979(JP,A) 特開 昭61−86671(JP,A) 特開 平4−9787(JP,A) 実開 平3−25178(JP,U) 実開 平2−109287(JP,U) 特公 昭57−32346(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-1-227979 (JP, A) JP-A-61-86671 (JP, A) JP-A-4-9787 (JP, A) Actual Kaihei 3- 25178 (JP, U) Actually open 2-109287 (JP, U) JP 57-32346 (JP, B2)
Claims (2)
び受信部とを有し前記フェーズドアレイアンテナの電子
走査により目標捕捉のための捜索ビーム走査モードと目
標捕捉後の追尾ビーム走査モードとによる送受信を行な
う空中線装置と、前記空中線装置の送信情報および受信
情報を受けて移動目標を検出しその航跡位置を更新しつ
つ前記航跡位置情報の品質と前記移動目標の距離とクラ
ッタ状況とにもとづいて前記追尾ビーム走査モードにお
ける追尾ビームを連続送信する数である送信数を所定数
の検出目標を対象として決定する信号処理装置と、前記
捜索ビーム走査モードと複数の前記追尾ビーム走査モー
ドとを含むビーム走査の時間割付の内容を示すビーム走
査スケジューリングの初期パターンをあらかじめ設定し
前記信号処理部の決定する前記追尾ビーム走査モードに
おける前記送信数にもとづいて前記時間割付内での前記
追尾ビーム走査モード動作を行う時間帯の設定を行ない
この設定された時間帯における前記移動目標の高度を含
む予測位置を計算して前記空中線装置を前記追尾ビーム
走査モードの前記送信数と設定された時間帯かつ前記予
測位置の指向のもとに追尾ビーム走査させるビーム制御
装置とを備えることを特徴とする三次元レーダー装置。1. An antenna having a phased array antenna, a transmitter and a receiver, and performing transmission and reception in a search beam scanning mode for target acquisition and a tracking beam scanning mode after target acquisition by electronic scanning of the phased array antenna. Device and the tracking beam scanning based on the quality of the track position information , the distance of the moving target, and the clutter condition while detecting the moving target by receiving the transmission information and the reception information of the antenna device and updating the track position of the moving target. A signal processing device for determining the number of transmissions, which is the number of continuous transmissions of the tracking beam in the mode, for a predetermined number of detection targets, and a beam scanning time allocation including the search beam scanning mode and a plurality of the tracking beam scanning modes. The initial pattern of beam scanning scheduling indicating the contents of Within the time allocation based on the number of transmissions in the tracking beam scanning mode
The tracking beam scanning mode operation is set to a time zone, and a predicted position including the altitude of the moving target in the set time zone is calculated to set the antenna device to the number of transmissions in the tracking beam scanning mode . A three-dimensional radar device, comprising: a beam control device for scanning a tracking beam based on the time zone and the orientation of the predicted position.
有する送信部および受信部の送信情報および受信情報に
もとづいて前記移動目標と高度を含む移動目標位置とを
検出し、移動目標の検出数が1個の場合はこの移動目標
を対象とし、また複数の検出数の場合は近距離順の特定
数を対象として前記移動目標位置を目標位置情報として
固定反射体によるクラッタ情報とともに出力する目標検
出/測角処理部と、前記目標位置情報と前記クラッタ情
報とにもとづいて前記移動目標位置の時間的経過を示す
航跡位置を求めこれを所定のタイミングで更新しつつ航
跡位置情報として出力するとともに前記移動目標の速度
を求め速度情報として前記クラッタ情報とともに出力す
る航跡位置更新処理部と、前記航跡位置情報の品質と前
記移動目標の距離情報と前記クラッタ情報とにもとづい
て前記追尾ビーム走査モードにおける連続送信される追
尾ビームの送信数を決定し、この送信数と前記航跡位置
情報と前記速度情報とを追尾ビーム形態情報として集約
出力する追尾ビーム形態選択部とを有することを特徴と
する請求項1記載の三次元レーダー装置。2. The signal processing device detects the moving target and a moving target position including an altitude based on transmission information and receiving information of a transmitting unit and a receiving unit of the antenna device, and detects the number of moving targets. If there is one, this movement target
A target detection / angle measuring unit outputs with clutter information by the targeted, and a plurality of fixed reflectors For detection number as the target position information the moving target position as a target a specific number of short-range order, the target Based on the position information and the clutter information, the track position indicating the passage of time of the moving target position is obtained and is output as the track position information while updating it at a predetermined timing, and the velocity of the moving target is obtained as velocity information. a track position update processing unit that outputs together with the clutter information, before and quality of the track position information
Based on the distance information of the moving target and the clutter information, the continuously transmitted tracking information in the tracking beam scanning mode is obtained.
The tracking beam form selection unit that determines the number of transmissions of the tail beam, and collectively outputs the number of transmissions, the track position information, and the velocity information as tracking beam form information. Former radar device.
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