JP2933053B2 - Radar equipment - Google Patents

Radar equipment

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JP2933053B2
JP2933053B2 JP9083700A JP8370097A JP2933053B2 JP 2933053 B2 JP2933053 B2 JP 2933053B2 JP 9083700 A JP9083700 A JP 9083700A JP 8370097 A JP8370097 A JP 8370097A JP 2933053 B2 JP2933053 B2 JP 2933053B2
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detection
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芳信 上田
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【発明の属する技術分野】本発明は、レーダ装置に関
し、特に遠距離を高速で移動する目標を探知し追尾する
レーダ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar device, and more particularly, to a radar device that detects and tracks a target moving at a high speed over a long distance.

【0001】[0001]

【従来の技術】従来、軌道ミサイルのような超遠距離を
高速で水平線方向から出現する目標を捜索する際には、
図9AおよびBに示されるようなフェンスサーチが用い
られる。すなわち、地表面(水平面)方向に沿って、そ
の地表面(水平面)方向すなわち下方だけをビーム幅θ
Bのビームでビーム走査角θを走査することで捜索デー
タレートを上げ、目標探知の機会損失を低減する方法が
とられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, when searching for a target appearing from a horizontal direction at an extremely long distance such as an orbital missile at a high speed,
A fence search as shown in FIGS. 9A and 9B is used. That is, only along the ground surface (horizontal plane) direction, the beam width θ
A method of increasing the search data rate by scanning the beam scanning angle θ with the beam B and reducing the loss of opportunity for target detection is adopted.

【0002】次に、従来のレーダ装置について図10お
よび図11を参照して説明する。
Next, a conventional radar device will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG.

【0003】図10は、従来のレーダ装置の構成を示す
ブロック図であり、送信機1は、捜索距離から決定され
る送信繰り返し周期で送信パルス信号を発生する。送信
パルス信号は、送受切替器2により空中線3に供給され
る。空中線3は、フェーズドアレイ方式のアンテナを用
い、電力合成/分配器31、複数の移相器32及び各移
相器32に対応して設けられる放射素子32により構成
され、ビーム走査は、移相器32の位相を制御すること
によって行われる。ビーム走査のための制御信号は、前
述のフェンスサーチに応じたビーム走査プログラム5の
データに基づいて、ビーム走査制御器4により生成され
る。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional radar apparatus. A transmitter 1 generates a transmission pulse signal at a transmission repetition period determined from a search distance. The transmission pulse signal is supplied to the antenna 3 by the transmission / reception switch 2. The antenna 3 uses a phased array type antenna, and is composed of a power combiner / distributor 31, a plurality of phase shifters 32, and radiating elements 32 provided corresponding to each phase shifter 32. This is done by controlling the phase of the detector 32. The control signal for beam scanning is generated by the beam scanning controller 4 based on the data of the beam scanning program 5 corresponding to the above-described fence search.

【0004】空中線3で受信した信号は、送受切替器2
を介して受信機6に入力されて増幅、検波の受信処理が
なされ、多ヒット積分器11に出力される。多ヒット積
分器11は、受信機6から供給された受信信号を、複数
ヒットの相関処理を行うことで積分処理し、同一距離に
ある目標については、その振幅をN(Nはヒット数であ
る)倍に拡大する。ここで、ヒットとは、送信パルスが
目標にあたることを示し、ヒット数とは、1回のスキャ
ン(ビーム走査)で目標にあたる送信パルスの数を示
す。
The signal received by the antenna 3 is transmitted to the duplexer 2
, And is subjected to amplification and detection reception processing, and output to the multi-hit integrator 11. The multi-hit integrator 11 performs an integration process on the received signal supplied from the receiver 6 by performing a correlation process on a plurality of hits, and, for targets located at the same distance, the amplitude of the target is N (where N is the number of hits). ) Magnify twice. Here, the hit indicates that the transmission pulse hits the target, and the hit number indicates the number of transmission pulses hitting the target in one scan (beam scanning).

【0005】無相関の雑音については、振幅の積みあが
りはルートN倍となり、1ヒットに対してN倍の信号対
雑音比(S/N)に拡大する。スレッショルド検出器1
2は、所望の目標検出確率Pd、誤警報確率Pfaとに
基づいて、目標を検出するためのスレッショルドレベル
を設定し、該スレッショルドレベル以上の受信信号を目
標として検出する。航跡確立処理器10aは、検出され
た目標信号の複数スキャンにわたるデータに基づいて目
標の航跡を確立する。
[0005] For uncorrelated noise, the accumulation of the amplitude becomes N times the root, and the signal-to-noise ratio (S / N) is increased N times for one hit. Threshold detector 1
2 sets a threshold level for detecting a target based on a desired target detection probability Pd and a false alarm probability Pfa, and detects a received signal having the threshold level or more as a target. The track establishment processor 10a establishes a track of a target based on data over a plurality of scans of the detected target signal.

【0006】スレッショルド検出器12におけるスレッ
ショルドレベルの設定方法について、図11を参照して
説明する。
A method for setting the threshold level in the threshold detector 12 will be described with reference to FIG.

【0007】図11を参照すると、雑音および信号+雑
音の振幅確率密度が同一平面上にプロットされている。
スレッショルドレベルを下げることで、目標の検出確率
Pdを増大させることができるが、一方、雑音を誤目標
として検出する誤警報確率Pfaをも同時に増大させて
しまう。通常は、レーダに要求される検出確率Pdと誤
警報確率Pfaの両者を満足する値にスレッショルドレ
ベルを設定することになる。
Referring to FIG. 11, the amplitude probability densities of noise and signal + noise are plotted on the same plane.
By lowering the threshold level, the target detection probability Pd can be increased. On the other hand, the false alarm probability Pfa for detecting noise as an erroneous target is also increased at the same time. Normally, the threshold level is set to a value that satisfies both the detection probability Pd and the false alarm probability Pfa required for the radar.

【0008】次に、従来のレーダ装置における捜索(1
スキャン)に必要な時間、すなわち捜索データレートに
ついて説明する。
Next, search (1) in a conventional radar device
(Scanning time), that is, the search data rate will be described.

【0009】フェンスサーチを行う従来のレーダ装置で
は、捜索データレートDtは、下式により表される。 Dt=[(ビーム走査角θ)/(ビーム幅θB×S
F)]×(送信繰り返し時間PRT)×(ヒット数n) ここで、SFは、スタックファクタ、すなわちビームオ
ーバラップ係数を示す。
In a conventional radar apparatus for performing a fence search, a search data rate Dt is represented by the following equation. Dt = [(beam scanning angle θ) / (beam width θ B × S
F)] × (transmission repetition time PRT) × (hit number n) Here, SF indicates a stack factor, that is, a beam overlap coefficient.

【0010】たとえば、約2000Km前方から出現す
る目標を捜索するレーダ装置において、目標の速度を約
10マッハ、ビーム幅θBを約1度、スタックファクタ
を0.8、必要なビーム走査角(θ)を45度、ヒット
数(n)を8ヒット、送信繰り返し周期(PRT)を約
14msと仮定すると、2000Km前方の目標がビー
ム幅相当の距離を移動する時間は、約10sである。一
方、捜索データレートは、上述の式を用いて下記のとお
り算出すると、 Dt=[45度/(1度×0.8)]×14ms×8ヒ
ット=6.3s となる。
[0010] For example, in the radar system for searching a target emerging from approximately 2000Km front, a target speed of about 10 Mach, the beam width theta B about 1 degree, the stack factor 0.8, required beam scan angle (theta ) Is 45 degrees, the number of hits (n) is 8 hits, and the transmission repetition period (PRT) is about 14 ms, the time required for the target 2000 km ahead to travel a distance equivalent to the beam width is about 10 s. On the other hand, the search data rate is calculated as follows using the above formula, and Dt = [45 degrees / (1 degree × 0.8)] × 14 ms × 8 hits = 6.3 s.

【0011】したがって、従来のレーダ装置において
は、図2Aに示されるように、1回目のスキャンで検出
された目標は、2回目のスキャンでは、既にビーム外に
移動してしまい検出の機会を失うことになる。通常、航
跡として確立するためには、2スキャン連続あるいは3
スキャン中2回の検出が必要であり、データ数は、少な
くとも3スキャン以上は必要とされる。したがって、上
述の従来のレーダ装置にあっては、その条件を満たすた
めに、捜索データレートを約2.5sに短縮する必要が
ある。
Therefore, in the conventional radar device, as shown in FIG. 2A, the target detected in the first scan has already moved out of the beam in the second scan, and the opportunity for detection is lost. Will be. Usually, to establish a track, two consecutive scans or three
Two detections are required during scanning, and the number of data needs to be at least three or more. Therefore, in the above-mentioned conventional radar apparatus, it is necessary to reduce the search data rate to about 2.5 s in order to satisfy the condition.

【0012】捜索データレートを短縮するためには、ビ
ーム幅の拡大、送信繰り返し周期の短縮、ヒット数の低
減等が考えられるが、ビーム幅の拡大は、空中線利得の
低下を伴い、レーダ探知距離を減ずることになる。ま
た、送信繰り返し周期は、所望の探知距離により制限さ
れるパラメータであるため、その短縮は実現困難であ
る。また、ヒット数の低減は、多ヒット積分による積分
利得を減ずることになり実現困難である。
In order to shorten the search data rate, it is conceivable to increase the beam width, shorten the transmission repetition period, reduce the number of hits, etc. However, the increase in the beam width is accompanied by a decrease in the antenna gain and the radar detection distance. Will be reduced. Further, since the transmission repetition period is a parameter limited by a desired detection distance, it is difficult to shorten it. Also, the reduction in the number of hits is difficult to achieve because the integration gain by multi-hit integration is reduced.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】従来のレーダ装置で
は、超遠距離を高速に移動する目標を高精度に検出する
ことができない。また、この目標を高精度に検出するた
めの手法として、捜索データレートを大幅に短縮するこ
とが考えられるが、従来の技術では、この捜索データレ
ートの短縮を容易に実現することは困難である。
The conventional radar device cannot detect a target moving at a very long distance at high speed with high accuracy. Further, as a technique for detecting this target with high accuracy, it is conceivable to significantly reduce the search data rate. However, it is difficult to easily realize the reduction of the search data rate by the conventional technology. .

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のレーダ装置は、予め設定される捜索デー
タレートに応じて繰り返し実行される複数のビーム走査
ごとに、移動目標から得られる電波を受信する受信手段
と、前記ビーム走査ごとに得られる受信信号から予め設
定される閾値を用いて目標および雑音を示す検出信号を
抽出する抽出手段と、前記ビーム走査ごとに得られる前
記検出信号をそれぞれ重ね合わせてスキャンデータを生
成する生成手段と、前記スキャンデータに含まれる線分
を抽出し、該線分と相関関係にある前記検出信号が示す
物体を移動目標として検出する検出手段とを備えた捜索
処理系を具備する
In order to solve the above-mentioned problems, a radar apparatus according to the present invention obtains a moving target from a moving target for each of a plurality of beam scans repeatedly executed according to a preset search data rate. Receiving means for receiving the received radio wave, extracting means for extracting a detection signal indicating a target and noise using a preset threshold value from a reception signal obtained for each beam scanning, and detecting the detection signal obtained for each beam scanning. Generating means for generating scan data by superimposing signals, and detecting means for extracting a line segment included in the scan data and detecting an object indicated by the detection signal correlated with the line segment as a movement target Search with
It has a processing system .

【0015】本発明のレーダ装置は、捜索処理系に、更
に、予め設定される追尾データレートに応じたビーム走
査ごとに得られる電波を受信する受信手段と、該受信手
段により得られた受信信号を切換器を介して受け取り積
分処理する多ヒット積分処理手段と、積分処理された信
号から所望の閾値を用いて目標からの信号を検出する検
出手段とを備えた追尾処理系を具備する。これら捜索処
理系と追尾処理系は共通の電子的走査方式のフェーズド
アレイ空中線を用いる
[0015] The radar apparatus of the present invention can be added to a search processing system.
The beam travels according to the preset tracking data rate.
Receiving means for receiving a radio wave obtained for each inspection,
The received signal obtained by the stage is received through the switch and
Multi-hit integration processing means to perform
Signal from the target using the desired threshold
And a tracking processing system having an output unit. These search offices
The science and tracking systems are phased using a common electronic scanning method.
An array antenna is used .

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に、本発明のレーダ装置の一実
施形態について図面を参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of a radar apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0017】本実施形態のレーダ装置は、従来のレーダ
装置の探知能力から要求されるヒット数に対して、大幅
にこれを減じて、高速にビーム走査を行い、得られた受
信信号から目標を検出する際、検出スレッショルドを大
幅に低下させ、所望の検出確率Pdで目標検出を行う。
このとき、誤警報確率Pfaも増大することになるが、
目標航跡の直線性に着目し、複数スキャンのデータを重
ね合わせ、線分との相関処理による線分検出処理を行
う。これにより線分と無相関な雑音を抑圧し、目標を検
出することが可能となり、レーダ装置に要求される誤警
報確率をも十分に満足した目標検出を行うものである。
The radar apparatus according to the present embodiment greatly reduces the number of hits required from the detection capability of the conventional radar apparatus, performs beam scanning at high speed, and determines a target from the obtained reception signal. At the time of detection, the detection threshold is greatly reduced, and target detection is performed with a desired detection probability Pd.
At this time, the false alarm probability Pfa also increases,
Focusing on the linearity of the target track, data of a plurality of scans are superimposed, and line segment detection processing is performed by correlation processing with line segments. This makes it possible to suppress noise uncorrelated with the line segment and detect the target, and to perform target detection that sufficiently satisfies the false alarm probability required for the radar device.

【0018】ここで、図1は、本実施形態のレーダ装置
の構成を示すブロック図であり、送信機1は、捜索距離
により決定される送信繰り返し周期で送信パルス信号を
発生する。送信パルス信号は、送受切替器2により空中
線3に供給される。空中線3は、例えば、フェーズドア
レイ方式のアンテナが採用され、電力合成/分配器、移
相器(φ)及び放射素子を備え、移相器(φ)を制御す
ることによって、所望のビーム走査を行う。ビーム走査
制御器4およびビーム走査プログラム5は、ビーム走査
を行うために、空中線3の移相器(φ)の制御信号を生
成する。ビーム走査プログラム5は、従来のレーダ装置
に対し、1ビーム当たりの送信ヒット数を大幅に減少
し、所望のビーム走査範囲を高速にビーム走査するよう
にプログラムされている。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the radar apparatus according to the present embodiment. The transmitter 1 generates a transmission pulse signal at a transmission repetition period determined by a search distance. The transmission pulse signal is supplied to the antenna 3 by the transmission / reception switch 2. The antenna 3 employs, for example, a phased array type antenna, includes a power combiner / distributor, a phase shifter (φ), and a radiating element, and controls a phase shifter (φ) to perform desired beam scanning. Do. The beam scanning controller 4 and the beam scanning program 5 generate control signals for the phase shifter (φ) of the antenna 3 to perform beam scanning. The beam scanning program 5 is programmed to greatly reduce the number of transmission hits per beam and perform beam scanning in a desired beam scanning range at a high speed compared to the conventional radar apparatus.

【0019】図2AおよびBには、従来のレーダ装置と
本実施形態のレーダ装置におけるビーム走査の概念が比
較する形で示されている。図2Aを参照すると、本実施
形態のビーム走査は、従来のビーム走査と比較して、捜
索データレートが1/8の約0.8秒であり、目標がビ
ーム幅内を通過するまでに例えば10スキャン以上の検
出データが得られることになる。
FIGS. 2A and 2B show the concept of beam scanning in the conventional radar apparatus and the radar apparatus of the present embodiment in a comparative manner. Referring to FIG. 2A, the beam scanning of the present embodiment has a search data rate of about 0.8 second, which is 1/8 of that of the conventional beam scanning. Detection data of 10 scans or more is obtained.

【0020】このように、本発明のレーダ装置の一実施
形態では、従来のフェンスサーチにおける捜索データレ
ートが約12sであったのに対して、捜索データレート
を約2s以下に設定して高速なビーム走査を実現してい
る。ここで、捜索データレートを約2s以下まで短縮す
るために、ヒット数、すなわち1回の走査で目標にあた
る送信パルスの数を1回程度にしている。
As described above, in the radar apparatus according to the embodiment of the present invention, the search data rate in the conventional fence search is about 12 s, but the search data rate is set to about 2 s or less to achieve high speed. Beam scanning is realized. Here, in order to reduce the search data rate to about 2 s or less, the number of hits, that is, the number of transmission pulses hitting the target in one scan is set to about one.

【0021】このようなビーム走査によって得られる受
信信号は、空中線3から送受切替器2を介して受信機6
に入力れ、増幅、検波の受信処理が行われる。受信機6
からスレッショルド検出器7に供給される受信信号は、
従来の多ヒット積分処理を行わず、予め従来よりも低い
値に設定された検出スレッショルドを用い、該検出スレ
ッショルドよりも大きい受信信号成分を抽出すること
で、レーダに要求される検出確率Pdを実現する。すな
わち、低S/N(信号対雑音比)の条件で目標を検出す
る。この場合、多くの雑音を誤目標として検出すること
になり、この時点ではレーダ装置に要求される誤警報確
率Pfaを満足しない。すなわち、誤警報確率Pfaは
10-2程度である。
A reception signal obtained by such beam scanning is transmitted from the antenna 3 via the transmission / reception switch 2 to the receiver 6.
, And amplification and detection reception processing are performed. Receiver 6
The received signal supplied to the threshold detector 7 from
Realizes the detection probability Pd required for radar by extracting the received signal component larger than the detection threshold using the detection threshold set in advance to a lower value than the conventional one without performing the conventional multi-hit integration process I do. That is, the target is detected under the condition of low S / N (signal-to-noise ratio). In this case, many noises are detected as erroneous targets, and at this time, the false alarm probability Pfa required for the radar device is not satisfied. That is, the false alarm probability Pfa is about 10 -2 .

【0022】検出された信号は、スキャンデータ生成器
8で、複数スキャンのデータを重ね合わせ、線分目標検
出器9に供給される。ここで、図3A、BおよびCに
は、スレッショルド検出器7における処理およびその検
出信号が示されており、図4には、スキャンデータ生成
器8で得られる複数スキャンのデータが重ね合わされた
データが示されている。
The detected signal is supplied to a line segment target detector 9 by superimposing data of a plurality of scans in a scan data generator 8. Here, FIGS. 3A, 3B and 3C show processing in the threshold detector 7 and detection signals thereof, and FIG. 4 shows data obtained by superimposing data of a plurality of scans obtained by the scan data generator 8. It is shown.

【0023】線分目標検出器9は、ハフ変換器9a、交
線数計測器9bおよび目標検出器9cを備え、多くの雑
音中から目標をハフ変換を用いて線分との相関処理によ
り検出するものである。
The line segment target detector 9 includes a Hough transformer 9a, an intersection line number measuring device 9b, and a target detector 9c, and detects a target from many noises by performing a correlation process with the line segment using Hough transform. Is what you do.

【0024】ここで、図5AおよびBを参照して、ハフ
変換による目標の検出方法について説明する。
Here, a method of detecting a target by Hough transform will be described with reference to FIGS. 5A and 5B.

【0025】図5AおよびBに示されるように、ハフ変
換の性質として、(x,y)平面上にある任意の点は、
ハフ平面である(a,b)平面上では直線として表さ
れ、さらに、(x,y)平面上にある直線を構成する点
は、ハフ平面上では一つの点で交わる複数の直線(以
下、この直線を交線とする)として得られる。ハフ変換
器9aは、この性質を図4に示されたスキャンデータ生
成器8の出力に適用することによって、直線上の航跡を
描く目標データは、ハフ平面上では交線をなし、雑音
は、目標データを示す線分と無相関なため、ハフ平面上
では交線をなさないデータを出力する。交線数計測器9
b、ハフ変換後の交線数を計測し、目標検出器9cで、
交線数に対するスレッショルド検出を行い、予め設定さ
れたスレッショルドよりも交線数が大きいデータを目標
として検出する。ここで、該スレッショルドは、レーダ
から要求される誤警報確率Pfaを満足する値に設定さ
れている。なお、目標検出器9cでは、目標として検出
されたハフ平面上の交線が、図6に示されるような
(x,y)平面上における直線上の点として抽出され
る。このように、線分目標検出器9による目標検出で、
誤警報確率Pfaは10-6程度を確保することができ
る。
As shown in FIGS. 5A and 5B, as a property of the Hough transform, an arbitrary point on the (x, y) plane is expressed as follows.
On the (a, b) plane, which is a Hough plane, a point is represented as a straight line, and further, a point constituting the straight line on the (x, y) plane is a plurality of straight lines (hereinafter, referred to as a line) intersecting at one point on the Hough plane. This straight line is referred to as an intersection line). The Huff transformer 9a applies this property to the output of the scan data generator 8 shown in FIG. 4, so that the target data describing the wake on a straight line forms an intersection on the Hough plane, and the noise is Since there is no correlation with the line segment indicating the target data, data that does not form an intersection on the Hough plane is output. Intersection line measuring instrument 9
b, the number of intersection lines after the Hough transform is measured, and the target detector 9c calculates
Threshold detection for the number of intersections is performed, and data whose number of intersections is larger than a preset threshold is detected as a target. Here, the threshold is set to a value that satisfies the false alarm probability Pfa required by the radar. In the target detector 9c, the intersection line on the Hough plane detected as the target is extracted as a point on a straight line on the (x, y) plane as shown in FIG. Thus, in the target detection by the line segment target detector 9,
The false alarm probability Pfa can secure about 10 -6 .

【0026】航跡確立処理器10は、線分目標検出器9
により得られる線分を目標の航跡として確立する。
The track establishment processor 10 includes a line segment target detector 9
Is established as the target track.

【0027】このように、本実施形態では、高速なビー
ム走査により、受信信号の振幅レベルが低下するため
に、そのままでは所望の検出確率が得られないが、この
高速なビーム走査とリンクして検出確率が約50%以上
となる程度にスレッショルドレベルを低い値に設定して
いる。このようにスレッショルドレベルを低い値に設定
すると、多くの雑音成分が検出されることになるが、ハ
フ変換の性質を利用した線分抽出処理を適用することに
より、雑音が多く含まれた検出データの中から同一の線
分上にある検出データを目標データとして抽出し、その
線分を目標の航跡として確立している。
As described above, in the present embodiment, the desired detection probability cannot be obtained as it is because the amplitude level of the received signal is reduced by the high-speed beam scanning. The threshold level is set to a low value so that the detection probability becomes about 50% or more. When the threshold level is set to a low value in this manner, many noise components are detected. However, by applying a line segment extraction process using the property of the Hough transform, detection data containing much noise is detected. , Detection data on the same line segment is extracted as target data, and the line segment is established as a target track.

【0028】尚、ハフ変換は、直線だけでなく、円、放
物線等の線分に対しても同様な性質を示すため、本実施
形態では、直線上を描く目標検出について説明したが、
他の線分を示す航跡データからの目標検出も可能であ
る。
Since the Hough transform shows similar properties not only to a straight line but also to a line segment such as a circle or a parabola, the present embodiment has described the target detection on a straight line.
Target detection from wake data indicating another line segment is also possible.

【0029】なお、本発明のレーダ装置は、上述の実施
形態のごとくフェーズドアレイ方式の空中線を適用する
ことに必ずしも限定されるものではなく、図7に示され
るように、ビーム走査を機械駆動式の空中線31を用い
て行ってもかまわない。この場合、ビーム走査制御器4
では、空中線31を駆動するための機械駆動器32を制
御するための駆動制御信号を生成することになる。
The radar apparatus according to the present invention is not necessarily limited to the application of the phased array type antenna as in the above-described embodiment, and as shown in FIG. The antenna 31 may be used. In this case, the beam scanning controller 4
Then, a drive control signal for controlling the mechanical driver 32 for driving the antenna 31 is generated.

【0030】さらに、本実施形態のレーダ装置では、目
標検出系として、低S/Nで目標を検出する方式を採用
しているため、測距・測角の精度は、従来のレーダ装置
に比べて劣化する。そこで、図8に示されるように、本
実施形態のレーダ装置に、従来のレーダ装置に備えられ
た多ヒット積分器11、スレッショルド検出器12を備
える目標検出系を追尾ビーム処理系として付加すること
によって、従来のレーダ装置と同様の計測精度で目標を
検出することが可能となる。
Further, in the radar device of the present embodiment, since the target detection system adopts a method of detecting a target with a low S / N, the accuracy of distance measurement and angle measurement is higher than that of a conventional radar device. Deteriorates. Therefore, as shown in FIG. 8, a target detection system including a multi-hit integrator 11 and a threshold detector 12 provided in a conventional radar device is added to the radar device of the present embodiment as a tracking beam processing system. This makes it possible to detect a target with the same measurement accuracy as that of a conventional radar device.

【0031】すなわち、捜索処理系の航跡確立処理器1
0により移動目標を検出した場合、この検出された追尾
目標からの受信信号を、処理系選択器15を介して追尾
ビーム処理系で処理することによって航跡追尾処理器1
4による追尾処理における計測精度を維持することが可
能となる。
That is, the track establishment processor 1 of the search processing system
When the moving target is detected by 0, the received signal from the detected tracking target is processed by the tracking beam processing system via the processing system selector 15 so that the track tracking processor 1 is processed.
4 can maintain the measurement accuracy in the tracking processing.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーダ装
置は、従来のレーダ探知能力から要求されるヒット数に
対して、大幅にこれを減じて、高速にビーム走査を行
い、得れれた受信信号に対して、検出スレッショルドを
大幅に低下させたスレッショルド検出処理を行い、かつ
検出されたデータを複数スキャン分重ね合わせ、ハフ変
換を用いた線分検出処理を行うことで、レーダに要求さ
れる検出確率と誤警報確率を満足させることができる。
As described above, the radar apparatus of the present invention performs beam scanning at a high speed by greatly reducing the number of hits required from the conventional radar detection ability. The received signal is subjected to threshold detection processing that greatly lowers the detection threshold, and the detected data is overlapped for multiple scans, and line segment detection processing using Hough transform is performed, which is required by radar. Detection probability and false alarm probability can be satisfied.

【0033】その結果、本発明のレーダ装置では、高速
にビーム走査を行うことが可能となり、特に超遠距離を
高速で移動する目標の捜索場面において検出機会を大幅
に向上することができる。
As a result, in the radar apparatus of the present invention, it is possible to perform beam scanning at a high speed, and it is possible to greatly improve a detection opportunity particularly in a search scene of a target moving at a very long distance at a high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のレーダ装置の一実施形態の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of a radar apparatus according to the present invention.

【図2】ビーム走査を示す図であって、図2Aは、従来
のレーダ装置におけるビーム走査を示し、図2Bは、本
実施形態のレーダ装置におけるビーム走査を示す図であ
る。
2A and 2B are diagrams showing beam scanning, FIG. 2A is a diagram showing beam scanning in a conventional radar device, and FIG. 2B is a diagram showing beam scanning in a radar device of the present embodiment.

【図3】図1におけるスレッショルド検出器において検
出される低スレッショルド検出データを示す図であり、
図3A、BおよびCは、それぞれ1回目のスキャン(ビ
ーム走査)、2回目のスキャンおよび3回目のスキャン
において検出されるデータを示す。
FIG. 3 is a diagram showing low threshold detection data detected by the threshold detector in FIG. 1,
FIGS. 3A, 3B, and 3C show data detected in the first scan (beam scan), the second scan, and the third scan, respectively.

【図4】図3によって得られたデータに基づいて、図1
におけるスキャンデータ生成器から出力されるレーダ平
面上における目標および雑音を示す図である。
FIG. 4 is based on the data obtained according to FIG.
FIG. 4 is a diagram showing targets and noise on a radar plane output from a scan data generator in FIG.

【図5】ハフ変換の性質を説明する図であって、図5A
は、(x,y)平面上に複数の検出点が存在することを
示し、図5Bは、図5Aで示される(x,y)平面上の
各点をハフ変換することによって得られるハフ平面上の
複数の直線を示す図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the nature of the Hough transform, and FIG.
Shows that a plurality of detection points exist on the (x, y) plane, and FIG. 5B shows a Hough plane obtained by performing a Hough transform on each point on the (x, y) plane shown in FIG. 5A. It is a figure showing a plurality of upper straight lines.

【図6】図1における線分目標検出器から出力される線
分抽出処理後のデータを示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating data after a line segment extraction process output from the line segment target detector in FIG. 1;

【図7】本発明のレーダ装置の他の実施形態の構成を示
すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of another embodiment of the radar apparatus of the present invention.

【図8】本発明のレーダ装置のさらに他の実施形態の構
成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of still another embodiment of the radar apparatus of the present invention.

【図9】フェンスサーチを説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a fence search.

【図10】従来のレーダ装置の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional radar device.

【図11】図10におけるスレッショルド検出器におけ
るスレッショルドレベルの設定方法を説明するための図
である。
11 is a diagram for explaining a method of setting a threshold level in the threshold detector in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送信機 2 送受切替器 3 フェーズドアレイ空中線 4 ビーム走査制御器 5 ビーム走査プログラム 6 受信機 7 スレッショルド検出器 8 スキャンデータ生成器 9 線分目標検出器 9a ハフ変換器 9b 交線数計測器 9c 目標検出器 10 航跡確立処理器 11 多ヒット積分器 12 スレッショルド検出器 13 計測処理器 14 航跡追尾処理器 15 処理系選択器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmitter 2 Transmission / reception switch 3 Phased array antenna 4 Beam scanning controller 5 Beam scanning program 6 Receiver 7 Threshold detector 8 Scan data generator 9 Segment target detector 9a Hough converter 9b Intersection number measuring instrument 9c Target Detector 10 Track establishment processor 11 Multi-hit integrator 12 Threshold detector 13 Measurement processor 14 Track tracking processor 15 Processing system selector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−271615(JP,A) 特開 平10−104347(JP,A) 特開 平9−133762(JP,A) 特開 平4−161883(JP,A) 特開 平4−55787(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-8-271615 (JP, A) JP-A-10-104347 (JP, A) JP-A-9-133762 (JP, A) JP-A-4- 161883 (JP, A) JP-A-4-55787 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01S 7/00-7/42 G01S 13/00-13/95

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 予め設定される捜索データレートに応じ
て繰り返し実行される複数のビーム走査ごとに、移動目
標から得られる電波を受信する受信手段と、 前記ビーム走査ごとに得られる受信信号から予め設定さ
れる閾値を用いて目標および雑音を示す検出信号を抽出
する抽出手段と、 前記ビーム走査ごとに得られる前記検出信号をそれぞれ
重ね合わせてスキャンデータを生成する生成手段と、 前記スキャンデータに含まれる線分を抽出し、該線分と
相関関係にある前記検出信号が示す物体を移動目標とし
て検出する検出手段とを備える捜索処理系と、 予め設定される追尾データレートに応じたビーム走査ご
とに得られる電波を受信する受信手段と、 該受信手段により得られた受信信号を切換器を介して受
け取り積分処理する多ヒット積分処理手段と、 積分処理された信号から所望の閾値を用いて目標からの
信号を検出する検出手段とを備える追尾処理系とを備え
ることを特徴とするレーダ装置。
1. A receiving means for receiving a radio wave obtained from a moving target for each of a plurality of beam scans repeatedly executed in accordance with a preset search data rate; Extracting means for extracting a detection signal indicating a target and noise using a set threshold; generating means for generating scan data by superimposing the detection signals obtained for each of the beam scans; and A search processing system including a detection unit that extracts a line segment to be detected and detects an object indicated by the detection signal correlated with the line segment as a moving target, and a beam scanning corresponding to a preset tracking data rate. Receiving means for receiving the radio wave obtained from the receiving means, and multi-hit integration for receiving and integrating the received signal obtained by the receiving means via a switch. Radar apparatus characterized by comprising: a management unit, and a tracking processing system comprising detection means for detecting a signal from the target with a desired threshold from the integration processed signals.
【請求項2】 前記捜索処理系により検出された目標に
対して前記追尾処理系を用いて追尾することを特徴とす
る請求項記載のレーダ装置。
Wherein said search processing radar apparatus according to claim 1, wherein the tracking using the tracking process based respect detected target by system.
【請求項3】 前記捜索データレートは、1回のビーム
走査で1パルスが前記移動目標にヒットする程度に設定
され、前記追尾データレートは、1回のビーム走査で多
パルスが前記捜索処理系により検出され追尾されるべき
目標にヒットする程度に設定されることを特徴とする請
求項記載のレーダ装置。
3. The search data rate is set to such an extent that one pulse hits the moving target in one beam scan, and the tracking data rate is a multiple pulse in one beam scan. 2. The radar apparatus according to claim 1 , wherein the radar apparatus is set to such an extent that it hits a target to be detected and tracked.
【請求項4】 前記捜索処理系と前記追尾処理系とが共
通に電子走査方式のフェーズドアレイ空中線を用いるこ
とを特徴とする請求項3記載のレーダ装置
4. The search processing system and the tracking processing system share
The use of an electronic scanning type phased array antenna
The radar device according to claim 3, wherein:
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