JP2823001B2 - レーダ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーダ装置に係り、
特に妨害諸元計測機能、対電子妨害機能及び方位仰角電
子ビーム走査機能を備えたレーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来のレーダ装置の一例のブロッ
ク図を示す。このレーダ装置は、空中線装置５１、送信
装置５２、受信装置５３、信号処理装置５４、表示装置
５５、妨害波を受信する妨害計測空中線装置５６、ミキ
サ５７、ローカル信号発生器５８、狭帯域のフィルタ５
９及び周波数計測器６０より構成されている。この従来
のレーダ装置では、妨害への対抗のためにとられる周波
数切り換えを有効に行うために、妨害波の周波数等を分
析する妨害諸元計測部として、一般的に妨害波を受信す
る空中線装置５６と、受信した妨害波を増幅し周波数を
計測する周波数計測器６０を有する装置を備えている。

【０００３】空中線装置５６は、より早く妨害波を受信
し分析するため、例えば、回転機構部を有しない無指向
性空中線又は高速で回転可能な小型の空中線で構成され
る。このため、一般に空中線装置５６はレーダ空中線装
置５１よりも利得が低い。空中線装置５６で受信された
妨害波は、ミキサ５７においてローカル信号発生器５８
から出力されたローカル信号と混合されて中間周波数に
変換される。

【０００４】この中間周波数に変換された妨害波は、更
に極めて狭帯域のフィルタ５９を通過して周波数計測器
６０に入力されてレベルが検出される。周波数計測器６
０は検出レベルからローカル信号発生器５８の出力ロー
カル信号周波数を制御し、「受信周波数＝ローカル信号
周波数−中間周波数」の関係から受信周波数、すなわち
妨害波の周波数を計測する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
のレーダ装置では、妨害側がレーダ送信信号を常に監視
・分析（一般にルックスルーといい、妨害を短時間停止
してレーダ送信波の諸元を分析）しているため、単純な
変化は見破られてしまい、その結果、レーダ側の送信周
波数を切り換えても、妨害側も追従してくるため、妨害
を回避することが困難になり、妨害機を伴って接近して
くる敵機の探知ができなくなる。

【０００６】また、上記の従来のレーダ装置では、妨害
到来方位は妨害電波が最大電力を示す受信方位で分かる
ため、離れて設置された２レーダ装置から得られる妨害
到来方位から三角測量法により妨害側の位置を特定する
ことができるが、距離は相手が送信した時間が分からな
いため不明であるため、１つのレーダ装置では妨害到来
方位は分かっても距離が分からないという問題がある。

【０００７】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
メインビームジャム下において妨害機又はそれに伴って
接近する敵機の探知が可能なレーダ装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、指示された方位、仰角方向へ電子的にビー
ム走査する空中線装置を用い、レーダ送信、レーダ受信
及び妨害計測受信を時分割的に繰り返して妨害方位及び
妨害周波数を検出するレーダ装置において、空中線装置
から入力される受信信号に基づいて妨害周波数を検出す
ると共にビデオ信号に変換する受信装置と、受信装置の
出力信号に基づいて妨害信号を抽出する信号処理装置
と、信号処理装置により抽出された妨害信号の方位対振
幅情報から妨害到来方位を推定するデータ処理装置と、
受信装置から入力された検出妨害周波数と、データ処理
装置から入力された妨害到来方位情報とに基づいて、空
中線装置に対してレーダ送受信による目標検出のための
捜索ビーム走査の周波数を維持した状態で、妨害到来方
位に対して妨害の無い周波数のアダプティブビームのレ
ーダ送受信を間欠的に行うように空中線装置に対して指
示するビーム制御装置とを有する構成としたものであ
る。

【０００９】この発明では、捜索ビーム走査を維持して
いるので、妨害側から見ると、捜索ビーム走査の周波数
が変更されていないために、あたかも妨害をかけたレー
ダは周波数を変更せずに運用しているように見え、その
状態でアダプティブビームのレーダ送受信ができる。

【００１０】ここで、ビーム制御装置は、受信装置に対
してレーダ受信及び妨害受信のためのタイミング及び周
波数の制御を行うと共に、受信装置から入力された検出
妨害周波数に基づいて、検出妨害周波数を避けるように
送信周波数を選択して出力する周波数制御器と、周波数
制御器からの送信周波数に基づいて、空中線装置に対し
てレーダ送受信と妨害波受信のビーム走査方向と周波数
を独立に制御する捜索ビーム走査を指示する捜索ビーム
スケジューリング器と、周波数制御器からの送信周波数
とデータ処理装置から入力された妨害到来方位情報とに
基づいて、空中線装置に対して捜索ビーム走査の合間に
捜索ビームとは独立に妨害到来方位に対して妨害の無い
周波数のアダプティブビームのレーダ送受信を間欠的に
行うように指示するアダプティブビームスケジューリン
グ器とからなることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。

【００１２】図１は本発明になるレーダ装置の一実施の
形態のブロック図を示す。同図に示すように、このレー
ダ装置は、電波を送受信する空中線装置１、受信電波を
処理する受信装置２、探知対象の目標物体とは別の地形
その他の電波反射体からの不要な反射波であるクラッタ
信号を抑圧し、目標物体からの反射波である目標信号を
抽出する信号処理装置３、表示装置４、データ処理装置
５及びビーム制御装置６から構成されている。なお、こ
の受信装置は図示しないタイミング装置によって、レー
ダ送信、レーダ受信及び妨害計測受信を時分割的に繰り
返して妨害方位及び妨害周波数を検出するように構成さ
れている。

【００１３】空中線装置１は３６０°全周範囲に亘って
電子的にビーム走査可能な空中線であり、ビーム制御装
置６からのビーム制御情報（方位、仰角）に基づき、任
意の方向にビームを照射し送受信を行う。受信装置２
は、空中線装置１から送られてくる受信信号を処理し、
ビデオ信号に変換する。具体的には、受信装置２は、受
信信号をミキサ１０に入力し、ローカル信号発生器１１
から出力されるローカル信号と混合して中間周波信号に
変換する。そして、このミキサ１０の出力中間周波信号
を狭帯域の帯域フィルタ１２により濾波させて不要周波
数成分を除去した後、検波器１３によりビデオ信号に変
換する。

【００１４】ここで、ビーム制御装置６内の後述する周
波数制御器７からの制御信号に基づき、ローカル信号発
生器１１はローカル信号の周波数を連続的又は段階的に
可変し、このときの検波器１３の出力ビデオ信号を計測
することにより、受信信号の周波数スペクトラムから妨
害周波数を推定することができる。すなわち、受信装置
２は妨害信号が入力されている時に、前記の動作を実施
することにより、妨害周波数情報を収集することができ
るので、これをビーム制御装置６に供給する。

【００１５】信号処理装置３は、受信装置２から入力さ
れる受信ビデオ信号中のクラッタ及びジャムを抑圧し、
受信ビデオ信号の中から目標信号を抽出する。表示装置
４は、信号処理装置３により抽出された目標信号を含む
ビデオ信号及び追尾処理された航跡等の情報を表示す
る。

【００１６】データ処理装置５は、信号処理装置３によ
り抽出された目標信号を航跡として確立した後継続追尾
し、予測される方向に高データレート追尾のためのアダ
プティブビーム走査を捜索ビーム走査の間に要求する
他、妨害信号レベルが妨害方位方向で最大となることか
ら妨害信号の方位対振幅情報に基づいて、妨害到来方位
情報を推定し送出する。

【００１７】ビーム制御装置６は、周波数制御器７、捜
索ビーム走査スケジューリング器８及びアダプティブビ
ーム走査スケジューリング器９から構成されている。周
波数制御器７は受信装置２に対してレーダ受信及び妨害
受信のためのタイミング及び周波数の制御を行うと共
に、受信装置２から入力された検出妨害周波数情報に基
づいて、その検出妨害周波数を避けるように送信周波数
を選択して、これを捜索ビーム走査スケジューリング器
８及びアダプティブビーム走査スケジューリング器９に
入力する一方、ローカル信号発生器１１へローカル信号
周波数切換制御信号を出力する。

【００１８】また、ビーム制御装置６は、周波数制御器
７から捜索ビーム走査スケジューリング器８及びアダプ
ティブビーム走査スケジューリング器９にそれぞれ入力
された送信周波数と、データ処理装置５からアダプティ
ブビーム走査スケジューリング器９に入力された妨害到
来方位情報とに基づいて、妨害周波数情報を回避するよ
うに、空中線装置１に対してビーム制御情報（方位、仰
角、周波数）を送出する。

【００１９】次に、この実施の形態の動作について図２
から図４を併せ参照して詳細に説明する。図２はレーダ
送受信と妨害計測受信のタイミングチャートを示す。一
般にレーダ装置では、送信と受信とを交互に実施してお
り、ビーム形成もこれに同期している。ここでは、図２
（Ａ）に示すようにビーム送信を行い、続いて図２
（Ｂ）に示すタイミングでレーダ受信を行い、レーダ受
信が終了して次の送信に移行するまでの間に、図２
（Ｃ）に示すように妨害計測受信及びビーム形成のため
の時間を設けている。すなわち、このレーダ装置は、指
示された方位、仰角方向へ電子的にビーム走査する空中
線装置１を用い、レーダ送信、レーダ受信及び妨害計測
受信を時分割的に繰り返して妨害方位及び妨害周波数を
検出する。

【００２０】受信装置２は空中線装置１から入力される
受信信号に基づいて図２（Ｃ）に示すタイミングで妨害
周波数情報を収集してそれをビーム制御装置６へ出力す
る。

【００２１】図３はレーダ送受信ビームと妨害計測受信
ビームの方位走査タイミングを示すチャートである。空
中線装置１は３６０°全周範囲に亘って電子的にビーム
走査可能な空中線であり、ビーム制御装置６からのビー
ム制御情報（方位、仰角）に基づき、図２（Ａ）に示し
たレーダ送信時と図２（Ｂ）に示したレーダ受信時にお
いては、図３に実線Ｉで示すように、レーダ送受信ビー
ムを３６０°全周方向に掃引走査する。この３６０°全
周方向にレーダ送受信ビームを掃引するために要する時
間は、捜索データレートと呼ばれ、捜索する空間のボリ
ュームに比例する。

【００２２】一方、図２（Ｃ）に示した妨害計測受信
は、妨害がほぼ連続的に存在するため、短時間で情報収
集することが可能なため、図３に一点鎖線IIで示すよう
に、ビーム制御装置６からのビーム制御情報（方位、仰
角）に基づき、上記のレーダ送受信時の方位とは独立し
た方位での受信を短時間行い、捜索データレート中に３
６０°全周方向に何回も繰り返して捜索する。

【００２３】図４はレーダ送受信と妨害計測受信の周波
数関係を示す図である。図４（Ａ）は図２を転記したも
のであり、ある方位から妨害が入ってきた場合を想定す
る。図４（Ｂ）は妨害方位付近を拡大した図であり、妨
害側がレーダ装置の捜索ビーム周波数ｆｓ付近に対して
斜線III で示すように妨害をかけている様子を示す。

【００２４】このとき、レーダ装置側では妨害周波数サ
ーチのために送受信周波数範囲IV内で、方位は妨害方位
に固定して周波数制御器７によりローカル信号発生器１
１の出力ローカル信号周波数を実線Ｖに示すように高速
に掃引し、受信装置２において図４（Ｂ）にIIIで示す
被妨害周波数範囲ｆｊを計測する。図４（Ｂ）ではレー
ダ送受信が可能な周波数範囲IVの一部に妨害がかけられ
ている状態を示す。

【００２５】図４（Ｃ）は妨害到来方位に対して、捜索
ビームとは別のタイミングで、かつ、別の周波数でアダ
プティブビームを送受信している状態を示す。図４
（Ｂ）にIII で示す被妨害周波数範囲ｆｊで妨害がかか
った状態をレーダ装置が検出すると、周波数制御器７が
妨害の無い周波数（送受信周波数範囲IVから被妨害周波
数範囲ｆｊを除いた範囲の中の１波）を選定する。

【００２６】従来はこれを捜索ビーム走査スケジューリ
ング器８に指令し、周波数を切り替えていたが、妨害は
いわゆるルックスルーといって、レーダ送受信の周波数
を常にウォッチしているため、周波数を切り替えたこと
が妨害側に察知され周波数を追従させてくるため、妨害
の回避が困難である。

【００２７】そこで、この実施の形態では、周波数制御
器７から妨害の無い周波数をアダプティブビーム走査ス
ケジューリング器９に指令し、捜索ビーム走査スケジュ
ーリング器８には現状を維持するように指令する。捜索
ビーム走査スケジューリング器８では、この指令を受け
て図４（Ｃ）に実線VIで示すように、計測した捜索ビー
ム周波数ｆｓで現状を維持する捜索ビーム走査を空中線
装置１に対して指示する。

【００２８】一方では、データ処理装置５が妨害到来方
位ではビデオ信号レベルが増大することを利用し、妨害
到来方位を検出しこれを送出する。アダプティブビーム
走査スケジューリング器９では、これら周波数制御器７
から指令された妨害の無い周波数と、データ処理装置５
からの検出妨害到来方位情報とを受けて、上記の捜索ビ
ーム走査とは別のタイミングで、図４（Ｃ）にVII 及び
黒丸で示すように妨害到来方位に対して妨害の無い周波
数のアダプティブビームで、図２（Ａ）、（Ｂ）に示し
たレーダ送受信時間中の短時間ずつ、間欠的に行うよう
に空中線装置１に対して指示する。なお、図４（Ｃ）
中、実線VI上の白丸は捜索ビーム走査のためのレーダ送
受信が、上記のアダプティブビームによるレーダ送受信
のために中断されている時間を示す。

【００２９】従って、この実施の形態によれば、妨害側
から見ると、捜索ビーム走査の周波数ｆｓが変更されて
おらず、かつ、周波数を変更しているアダプティブビー
ムは非常に短時間のみ送受信されるために、妨害側は妨
害をかけたレーダ装置側があたかも周波数を変更せずに
運用しているように見え、周波数の変更には気付かない
ようにできる。これにより、この実施の形態のレーダ装
置は、妨害側に察知されることなく妨害周波数を回避し
たアダプティブビームにより、目標を検出することがで
きる。

【００３０】なお、以上の実施の形態では、空中線装置
１は３６０°全周方位に亘って制御しているが、本発明
は更にこれに加えて仰角方向にも制御するレーダ装置に
適用できることは勿論である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
捜索ビーム走査の周波数が変更されていないために、妨
害側から見ると、あたかも妨害をかけたレーダは妨害が
効いていないか効いていても対抗手段が無くそのまま耐
えているように見え、その状態でアダプティブビームの
レーダ送受信ができるため、妨害側に気付かれることな
く、妨害を回避することができ、妨害源である例えば妨
害機やその近傍に存在するであろう敵機を、従来に比し
より遠距離で探知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるレーダ装置の一実施の形態のブロ
ック図である。

【図２】図１のレーダ送受信と妨害計測受信説明用タイ
ミングチャートである。

【図３】図１のレーダ送受信ビームと妨害計測受信ビー
ムの方位走査説明用タイミングチャートである。

【図４】レーダ送受信と妨害計測受信の周波数関係等を
示す図１の動作説明図である。

【図５】従来のレーダ装置の一例のブロック図である。

【符号の説明】

１ 空中線装置 ２ 受信装置 ３ 信号処理装置 ４ 表示装置 ５ データ処理装置 ６ ビーム制御装置 ７ 周波数制御器 ８ 捜索ビーム走査スケジューリング器 ９ アダプティブビーム走査スケジューリング器 １０ ミキサ １１ ローカル信号発生器 １２ 帯域フィルタ １３ 検波器

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指示された方位、仰角方向へ電子的にビ
   ーム走査する空中線装置を用い、レーダ送信、レーダ受
   信及び妨害計測受信を時分割的に繰り返して妨害方位及
   び妨害周波数を検出するレーダ装置において、 前記空中線装置から入力される受信信号に基づいて妨害
   周波数を検出すると共にビデオ信号に変換する受信装置
   と、 前記受信装置の出力信号に基づいて妨害信号を抽出する
   信号処理装置と、 前記信号処理装置により抽出された妨害信号の方位対振
   幅情報から妨害到来方位を推定するデータ処理装置と、 前記受信装置から入力された検出妨害周波数と、前記デ
   ータ処理装置から入力された妨害到来方位情報とに基づ
   いて、前記空中線装置に対してレーダ送受信による目標
   検出のための捜索ビーム走査を維持した状態で、妨害到
   来方位に対して妨害の無い周波数のアダプティブビーム
   のレーダ送受信を間欠的に行うように前記空中線装置に
   対して指示するビーム制御装置とを有することを特徴と
   するレーダ装置。
2. 【請求項２】 前記ビーム制御装置は、 前記受信装置に対してレーダ受信及び妨害受信のための
   タイミング及び周波数の制御を行うと共に、該受信装置
   から入力された検出妨害周波数に基づいて、該検出妨害
   周波数を避けるように送信周波数を選択して出力する周
   波数制御器と、 前記周波数制御器からの送信周波数に基づいて、前記空
   中線装置に対してレーダ送受信と妨害波受信のビーム走
   査方向と周波数を独立に制御する捜索ビーム走査を指示
   する捜索ビームスケジューリング器と、 前記周波数制御器からの送信周波数と前記データ処理装
   置から入力された妨害到来方位情報とに基づいて、前記
   空中線装置に対して前記捜索ビーム走査の合間に該捜索
   ビームとは独立に妨害到来方位に対して妨害の無い周波
   数のアダプティブビームのレーダ送受信を間欠的に行う
   ように指示するアダプティブビームスケジューリング器
   とからなることを特徴とする請求項１記載のレーダ装
   置。
3. 【請求項３】 前記受信装置は、前記空中線装置からの
   受信信号を前記ビーム制御装置からの制御信号に基づき
   中間周波信号に変換する周波数変換手段と、該中間周波
   信号を濾波する狭帯域の帯域フィルタと、該帯域フィル
   タの出力中間周波信号をビデオ信号に変換する検波器と
   からなることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。