JP2980573B2 - Ｓｒａ方式のレーダ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば飛翔体等
の観測に用いられるＳＲＡ（Super Resolution Array）
方式を用いたレーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＳＲＡ方式を用いたレーダ装置に
ついて説明する。図７は、その構成の一例を示すもので
ある。この図に示すレーダ装置は、送信機１０にて生成
した送信信号を送信用空中線２０より空間に放射する。
この空間に放射された送信信号は、目標によって反射さ
れ、反射エコーとしてＳＲＡ空中線３０にて受信され
る。

【０００３】ＳＲＡ空中線３０は、ｍ個のサブアレイア
ンテナ３１〜３ｍからなり、各サブアレイアンテナ３１
〜３ｍにより上記反射エコーをそれぞれ受信して、受信
信号としてデータ記録回路４０に入力する。

【０００４】なお、サブアレイアンテナ３１〜３ｍは、
それぞれ複数のアンテナ素子からなり、この複数のアン
テナ素子にて受信した信号をそれぞれＲＦ合成して、上
記受信信号として出力する。

【０００５】データ記録回路４０は、サブアレイアンテ
ナ３１〜３ｍから入力されるｍ個の受信信号をそれぞれ
周波数変換したのち、Ａ／Ｄ変換する。そして、データ
記録回路４０は、前述の送信機１０から送信信号の送信
タイミングを示す基準レンジタイミング信号に基づい
て、上記ｍ個の受信信号の受信レンジを求め、この受信
レンジに対応させて、上記Ａ／Ｄ変換によって得られた
ｍ個の受信データを記憶する。

【０００６】ＳＲＡ演算回路５０は、オフラインにより
データ記録回路４０に記憶される受信データに基いてＳ
ＲＡ演算を行なうもので、データ記録回路４０から上記
受信データを読み出して最適ウェイトを求め数値解析を
行ない、目標の位置情報を算出する。このようにして得
られた目標の位置情報は、表示器６０に入力されて表示
処理がなされる。

【０００７】以上のように、ＳＲＡ方式のレーダ装置で
は、サブアレイアンテナ３１〜３ｍによって得た複数の
チャンネルの受信信号を用いて最適ウェイトを求め信号
解析することにより、例えばモノパルスビームを用いた
レーダ装置に比べ、高精度に反射エコーの到来方向を測
角することを可能としている。

【０００８】また、ＳＲＡ方式のレーダ装置では、複数
の反射エコーが同一ビームの同一レンジから到来する場
合であっても、各反射エコーを分離してそれぞれの到来
方向を測角することが可能なため、ビーム幅よりも近接
した複数の目標を検出するのに有効な手法となってい
る。

【０００９】しかしながら、従来のＳＲＡ方式のレーダ
装置では、送信用空中線２０とＳＲＡ空中線３０の２系
統の空中線が必要であり、回路規模が大きくなるという
問題があるとともに、上述のＳＲＡ演算回路５０の信号
解析の演算において多くの時間を要するため、目標方向
の測角に時間がかかるという問題があった。

【００１０】また、従来のＳＲＡ方式のレーダ装置で
は、複数のサブアレイアンテナによって大量の受信デー
タが得られるため、この受信データを記憶するデータ記
録回路４０は大規模な回路となってしまうという問題が
あった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来のＳＲＡ方式のレ
ーダ装置では、送信用の空中線とＳＲＡ用の空中線の２
系統の空中線が必要であり、回路規模が大きくなるとい
う問題があるとともに、ＳＲＡ演算に多くの時間を要す
るため、目標方向の測角に時間がかかるという問題があ
った。

【００１２】また、複数のサブアレイアンテナによって
得られる受信データが大量なため、この受信データを記
憶する大容量の記憶回路を備える必要があるという問題
があった。

【００１３】この発明は上記の問題を解決すべくなされ
たもので、簡潔な構成で、迅速かつ高精度に目標の位置
を検出することが可能なＳＲＡ方式のレーダ装置を提供
することを目的とする。

【００１４】

【００１５】この発明は上記の問題を解決すべくなされ
たもので、大容量の記憶回路を備えることなく、簡潔な
構成で、迅速かつ高精度に目標の位置を検出することが
可能なＳＲＡ方式のレーダ装置を提供することを目的と
する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明に係わるＳＲＡ方式のレーダ装置は、目
標からの反射エコーを受信し、この受信した信号に対し
てＳＲＡ（Super Resolution Array）演算処理を施すこ
とにより目標の位置を求めるＳＲＡ方式のレーダ装置に
おいて、送信信号を送信するとともに、この送信信号の
反射エコーを受信する複数のサブアレイアンテナと、こ
のサブアレイアンテナの受信結果と送信信号の送信タイ
ミングとに基づいて目標までの距離を求め、モノパルス
測角により目標の位置を検出する第１の目標位置検出手
段と、複数のサブアレイアンテナの受信結果のうち少な
くとも一部の受信結果と、送信信号の送信タイミングと
を用いてＳＲＡ演算を行ない目標の位置を求める第２の
目標位置検出手段と、第１の目標位置検出手段にて検出
した目標の位置と、第２の目標位置検出手段にて検出し
た目標の位置とのうち、少なくとも一方を選択的に用い
て、目標の位置情報を表示する表示手段とを具備して構
成するようにした。

【００１７】上記構成のＳＲＡ方式のレーダ装置では、
送信用の空中線と、モノパルス測角を行う第１の目標位
置検出手段およびＳＲＡ方式の第２の目標位置検出手段
とで複数のサブアレイアンテナを共用し、第１の目標位
置検出手段にて検出した目標位置と第２の目標位置検出
手段にて検出した目標位置とを選択的に用いて、目標位
置を表示手段に表示するようにしている。また、第２の
目標位置検出手段が、複数のサブアレイアンテナの受信
結果のうち、第１の目標位置検出手段にて検出した目標
の位置情報に対応する受信結果に対してのみＳＲＡ演算
を行なって目標の位置を求めるようにしている。このた
め、モノパルス測角を行う第１の目標位置検出手段によ
り迅速に目標位置を求めるとともに、処理データの軽減
により迅速化が図られたＳＲＡ方式の第２の目標位置検
出手段により高精度に目標位置を求め、アンテナ共用に
よりこれを簡潔な構成で実現することができる。

【００１８】また、この発明では、第２の目標位置検出
手段が、複数のサブアレイアンテナの受信結果のうち少
なくとも一部の受信結果について、その観測距離を送信
信号の送信タイミングから求め、上記一部の受信結果
を、求めた観測距離に対応付けて記憶する受信データ記
憶手段と、この受信データ記憶手段に記憶される受信結
果のうち、第１の目標位置検出手段にて検出した目標の
位置と同じ観測距離に対応する受信結果を用いてＳＲＡ
演算を行ない、目標の位置を求めるＳＲＡ演算手段とを
備えることを特徴とする。

【００１９】上記構成のＳＲＡ方式のレーダ装置では、
複数のサブアレイアンテナの受信結果のうち、第１の目
標位置検出手段にて検出した目標の位置に対応する受信
結果を用いてＳＲＡ演算を行ない目標の位置を求めるよ
うにしている。

【００２０】したがって、上記構成のＳＲＡ方式のレー
ダ装置によれば、ＳＲＡ演算手段が全ての受信データに
対してＳＲＡ演算を行なわずに目標の存在する位置の受
信データに対してＳＲＡ演算を行なうため、ＳＲＡ方式
を含む２系統の受信系による高精度な目標測角を、簡潔
な構成で迅速に行なうことができる。

【００２１】さらに、この発明では、第２の目標位置検
出手段が、複数のサブアレイアンテナの受信結果のうち
少なくとも一部の受信結果について、その観測距離を送
信信号の送信タイミングから求め、上記一部の受信結果
のうち観測距離が第１の目標位置検出手段の検出した目
標の距離に対応する受信結果のみを記憶する受信データ
記憶手段と、この受信データ記憶手段に記憶される受信
結果を用いてＳＲＡ演算を行ない目標の位置を求めるＳ
ＲＡ演算手段とを備えることを特徴とする。

【００２２】上記構成のＳＲＡ方式のレーダ装置では、
複数のサブアレイアンテナの受信結果のうち、第１の目
標位置検出手段にて検出した目標の距離に対応する受信
結果を受信データ記憶手段に記憶し、この受信データ記
憶手段に記憶されるデータを用いてＳＲＡ演算を行な
い、目標の位置を求めるようにしている。

【００２３】したがって、上記構成のＳＲＡ方式のレー
ダ装置によれば、受信データ記憶手段が目標の存在する
距離に対応する受信データを記憶し、またＳＲＡ演算手
段が目標の存在する距離の受信データを用いてＳＲＡ演
算を行なうため、ＳＲＡ方式を含む２系統の受信系によ
る高精度な目標測角を大容量の記憶回路を備えることな
く簡潔な構成で迅速に行なうことができる。

【００２４】

【００２５】

【００２６】さらに、この発明では、サブアレイアンテ
ナは、送信信号の位相制御および電力増幅を行ない、受
信した信号に対しては低雑音増幅および位相制御を行な
う送受信モジュールを備えることを特徴とする。

【００２７】このため、この発明によれば、アクティブ
フェーズドアレイ方式のレーダ装置において、ＳＲＡ方
式を含む２系統の受信系による高精度な目標測角を、大
容量の記憶回路を備えることなく簡潔な構成で迅速に行
なうことができる。

【００２８】さらにまた、この発明では、複数のサブア
レイアンテナが、それぞれ送受信モジュールが周期性を
持たないように間引き配列されたシンニング配列である
ことを特徴とする。

【００２９】したがって、この発明によれば、複数のサ
ブアレイアンテナによって形成されるアンテナ開口の面
積を確保しつつ送受信モジュールを間引くことができる
ため、アンテナ部の製造コストや消費電力、重量の増大
を抑えることができる。

【００３０】また、この発明では、複数のサブアレイア
ンテナが、互いに略同じ密度で送受信モジュールがシン
ニング配列されたものであって、同心円を形成するよう
に配列されてアンテナ開口を形成することを特徴とす
る。

【００３１】したがって、この発明によれば、受信強度
がほぼ同じレベルのサブアレイアンテナを等間隔に配列
できるため、ＳＲＡ演算が容易で高精度なアンテナ構成
ができる。

【００３２】また、この発明では、同心円を形成するよ
うに配列された前記複数のサブアレイアンテナを、複数
用いて複数の同心円を形成するように配列してアンテナ
開口を形成することを特徴とする。

【００３３】すなわち、この発明によれば、ほぼ同じ密
度でシンニングされた複数のサブアレイアンテナを、同
心円を形成するように配列されたサブアレイ群を形成
し、異なる密度で送受信モジュールがシンニング配列さ
れた、これら複数のサブアレイ群を用いてアンテナ開口
を形成するようにしている。

【００３４】したがって、この発明によれば、アンテナ
開口の面積を確保しつつ送受信モジュールを間引き低サ
イドローブ化を図れるとともに、アンテナ部の製造コス
トや消費電力、重量の増大を抑えることができる。

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の一実施形態について説明する。図１は、この発明の一
実施形態に係わるＳＲＡ方式のレーダ装置の構成を示す
ものである。

【００３８】この図に示すＳＲＡ方式のレーダ装置は、
送信機１、サーキュレータ１１、複合空中線２、受信機
３、目標検出回路４、測角演算回路５、データ記録回路
７、ＳＲＡ演算回路８、および表示器９を備えている。

【００３９】送信機１は、励振器を備えており、所定の
周期で送信ＲＦ信号を生成する。この送信ＲＦ信号は、
サーキュレータ１１を介して複合空中線２に入力され
る。また、送信機１は、上記送信ＲＦ信号の送信タイミ
ングを示す基準レンジタイミング信号を生成し、後述の
目標検出回路４およびデータ記録回路７に入力する。

【００４０】複合空中線２は、複合サブアレイアンテナ
２１１〜２１ｍと、モノパルス給電回路２３とからな
る。サーキュレータ１１を介して入力される送信ＲＦ信
号は、モノパルス給電回路２３によって複合サブアレイ
アンテナ２１１〜２１ｍに分配供給される。

【００４１】複合サブアレイアンテナ２１１〜２１ｍ
は、それぞれモノパルス給電回路２３から供給される送
信ＲＦ信号を空間に放射するとともに、それぞれ空間か
ら上記送信ＲＦ信号の反射エコーを受信するものであ
る。

【００４２】なお、複合サブアレイアンテナ２１１〜２
１ｍは互いに同じ構成からなることより、ここでは図２
を参照して、特に複合サブアレイアンテナ２１１につい
て説明する。

【００４３】図２に示すように複合サブアレイアンテナ
２１１は、アンテナ素子１１１〜１１ｎ、送受信モジュ
ール１２１〜１２ｎ、サブアレイ分配合成器１３、およ
び方向性結合器１４を備えている。

【００４４】モノパルス給電回路２３より分配供給され
る送信ＲＦ信号は、方向性結合器１４を介したのち、サ
ブアレイ分配合成器１３により送受信モジュール１２１
〜１２ｎに分配供給される。

【００４５】送受信モジュール１２１〜１２ｎは、それ
ぞれ分配供給される送信ＲＦ信号に対して位相制御およ
び電力増幅を行ない、それぞれ対応するアンテナ素子１
１１〜１１ｎにそれぞれ入力する。

【００４６】アンテナ素子１１１〜１１ｎは、それぞれ
対応する送受信モジュール１２１〜１２ｎから入力され
る送信ＲＦ信号を空間に放射するとともに、空間から上
記送信ＲＦ信号の反射エコーを受信する。

【００４７】アンテナ素子１１１〜１１ｎによって受信
された受信ＲＦ信号は、それぞれ対応する送受信モジュ
ール１２１〜１２ｎにて低雑音増幅された後に位相制御
される。

【００４８】そして、送受信モジュール１２１〜１２ｎ
によって、振幅と位相が制御された受信ＲＦ信号は、サ
ブアレイ分配合成器１３にてＲＦ合成された後、方向性
結合器１４によってモノパルス給電回路２３とデータ記
録回路７に分配供給される。

【００４９】モノパルス給電回路２３では、複合サブア
レイアンテナ２１１〜２１ｍから入力される受信ＲＦ信
号を用いて、モノパルス信号（Σビーム信号、ΔＡＺビ
ーム信号、ΔＥＬビーム信号）を生成する。Σビーム信
号は、前述のサーキュレータ１１を介して受信機３に入
力され、ΔＡＺビーム信号およびΔＥＬビーム信号も受
信機３に入力される。

【００５０】受信機３は、複合空中線２より入力される
上記モノパルス信号をそれぞれ増幅後に周波数変換す
る。そして、さらに周波数変換された上記モノパルス信
号をそれぞれ観測レンジセル毎にディジタル信号に変換
し、モノパルス受信データ（Σデータ、ΔＡＺデータ、
ΔＥＬデータ）として出力する。

【００５１】目標検出回路４は、上記モノパルス受信デ
ータのうちΣデータを監視し、スレッショルド検出など
により目標の有無を判定する。ここで、目標の存在を検
出した場合には、上記送信機１からの基準レンジタイミ
ング信号に基いて、上記Σデータの基となる受信ＲＦ信
号の観測レンジを求め、この観測レンジを目標レンジ情
報として測角演算回路５、データ記録回路７およびＳＲ
Ａ演算回路８に通知する。

【００５２】測角演算回路５は、受信機３より上記モノ
パルス受信データが入力され、目標検出回路４より目標
レンジ情報が通知されると、上記モノパルス受信データ
に基いて目標方向の測角演算を行なう。そして、この演
算結果と上記目標レンジ情報とに基づいて目標の位置情
報（以下、第１のターゲットレポートと称する）を求
め、この第１のターゲットレポートを表示器９に入力す
る。

【００５３】データ記録回路７は、複合サブアレイアン
テナ２１１〜２１ｍから入力されるｍ個の受信ＲＦ信号
をそれぞれ周波数変換したのち、観測レンジセル毎にＡ
／Ｄ変換して受信データを得るとともに、前述の送信機
１からの基準レンジタイミング信号に基づいて上記受信
データの観測レンジを求める。

【００５４】そしてデータ記録回路７は、この求めた観
測レンジおよび前述の目標検出回路４から通知される目
標レンジ情報に基いて、時々刻々と得られるレンジセル
毎の受信データのうち、目標の存在が検出されたレンジ
セルの受信データのみを選択的に記憶する。

【００５５】ＳＲＡ演算回路８は、データ記録回路７に
記憶される受信データと目標検出回路４から通知される
目標レンジ情報とに基いて、ＳＲＡ演算を行なって最適
ウェイトを求めて数値解析を行ない、目標の位置情報
（以下、第２のターゲットレポートと称する）を算出す
る。

【００５６】このようにして得られた第２のターゲット
レポートは、第１のターゲットレポートとともに表示器
９に入力される。表示器９では、上記第１のターゲット
レポートおよび第２のターゲットレポートのうち、少な
くとも一方を選択的に使用して表示処理がなされる。

【００５７】次に、図３を参照して上記構成のＳＲＡ方
式のレーダ装置の動作を以下に説明する。送信機１にて
生成された送信ＲＦ信号は、モノパルス給電回路２３で
分配された後、複合サブアレイ２１１〜２１ｍより空間
に放射される。そして、上記送信ＲＦ信号の反射エコー
は、複合サブアレイ２１１〜２１ｍにて受信され、受信
ＲＦ信号としてモノパルス給電回路２３およびデータ記
録回路７に入力される。

【００５８】なお、当該レーダ装置では、送信機１が所
定の周期でパルス状の送信ＲＦ信号を生成して送信を行
なうため、図３（ａ）に示すように送信期間と受信期間
とが所定の周期で繰り返される。

【００５９】モノパルス給電回路２３に入力された受信
ＲＦ信号は、ここでモノパルス信号に合成されたのち、
受信機３により観測レンジセル毎にモノパルス受信デー
タに変換される。

【００６０】そして、目標検出回路４がモノパルス受信
データ（Σデータ）から目標の存在を検出すると、さら
に目標検出回路４は、図３（ｂ）に示すようにこの目標
を検出したモノパルス受信データの基となる反射エコー
（以下、ターゲットエコーと称する）の受信タイミング
と送信ＲＦ信号の送信タイミング（基準レンジタイミン
グ信号）との差Δｔから目標の存在するレンジ（目標レ
ンジ情報）を求め、この情報を測角演算回路５、データ
記録回路７およびＳＲＡ演算回路８に通知する。

【００６１】これに対して、測角演算回路５では、入力
されるモノパルス受信データと目標レンジ情報とに基い
て、目標方向のモノパルス測角演算を行ない、この演算
結果を第１のターゲットレポートとして出力する。

【００６２】一方、データ記録回路７に入力された受信
ＲＦ信号は、ここで周波数変換およびＡ／Ｄ変換され、
観測レンジ毎に受信データとなる。また、データ記録回
路７では、送信機１からの基準レンジタイミング信号に
基づいて上記受信データの観測レンジが求められる。

【００６３】そして、データ記録回路７は、前述の目標
検出回路４から目標レンジ情報が通知されると、この目
標レンジ情報と上記観測レンジとに基いて、時々刻々と
得られるレンジセル毎の受信データのうち、目標レンジ
情報に対応する観測レンジの受信データ、すなわち図３
（ｃ）に示すようにターゲットエコーの受信データのみ
を選択して記憶する。なお、図３（ｄ）は、従来のＳＲ
Ａ方式のレーダ装置のデータ記録回路４０が記憶する受
信データを示すものである。

【００６４】このようにしてデータ記録回路７に記憶さ
れたターゲットエコーの受信データは、ＳＲＡ演算回路
８に読み出され、ＳＲＡ演算が行なわれ、この演算結果
は第２のターゲットレポートとして出力される。第１の
ターゲットレポートおよび第２のターゲットレポート
は、それぞれ表示器９に入力され、選択的に使用されて
切換表示処理がなされる。

【００６５】以上のように、上記構成のＳＲＡ方式のレ
ーダ装置では、複合サブアレイ２１１〜２１ｍによって
反射エコーを受信し、これにより得た受信ＲＦ信号をモ
ノパルス給電回路２３とデータ記録回路７とに分配供給
する。

【００６６】モノパルス給電回路２３、受信機３、およ
び測角演算回路５からなる受信系では、複合サブアレイ
２１１〜２１ｍからの受信ＲＦ信号を用いてモノパルス
測角を行なう。

【００６７】また、データ記録回路７およびＳＲＡ演算
回路８からなる受信系では、目標検出回路４にて検出し
た目標の存在する観測レンジに対応する受信データのみ
を記憶し、このデータに基づいてＳＲＡ演算を行なって
高精度な目標位置の検出を行なうようにしている。

【００６８】したがって、上記構成のＳＲＡ方式のレー
ダ装置によれば、目標の存在する観測レンジより得た受
信データに対してのみ、記憶およびＳＲＡ演算を行なう
ようにしているため、測角精度の低下を招くことなく、
迅速にＳＲＡ方式の目標測角を行なうことができ、また
大規模な記憶回路を備える必要もない。

【００６９】また、上記構成のレーダ装置では、測角速
度の点で有利なモノパルス測角によって求めたターゲッ
トレポートと、測角精度の点で有利なＳＲＡ方式によっ
て求めたターゲットレポートとのうち、少なくとも一方
を選択的に利用して目標の位置情報を表示するようにし
ているため、必要に応じた目標位置の検出を行なうこと
ができる。

【００７０】ところで、発明者らによって、モノパルス
測角を行なう受信系とＳＲＡ方式を用いた受信系とに各
々空中線を設けて反射エコーを受信する構成が考えられ
ているが、上記構成のレーダ装置では、上記２系統の受
信系が共用の空中線（複合サブアレイ２１１〜２１ｍ）
を用いて、反射エコーを受信してそれぞれ測角を行なう
ようにしている。

【００７１】このため、この発明によれば、２系統の受
信系に各々空中線を設けた場合に比べ、簡潔な構成とな
り小規模化が図れるとともに、２系統の空中線間に生じ
る干渉の問題が解消される。また、２系統の空中線を用
いる場合には、空中線の設置位置の差による観測精度の
低下の問題が生じるためその補正を行なう手段を必要と
するが、上記構成のレーダ装置では必ずしもそのような
手段を必要としない。

【００７２】なお、この発明では、複合サブアレイアン
テナ２１１の送受信モジュール１２１〜１２ｎをはじめ
とする複合サブアレイアンテナ２１２〜２１ｍの送受信
モジュールの配列方法として、シンニング手法を適用す
るようにしてもよい。

【００７３】図４は、円形のアンテナ開口面に上記送受
信モジュールを配列したイメージを示すもので、その配
列密度としては例えばテイラー分布などを採用して振幅
分布が中心部から周辺部に向け小さくなるように配列す
る。但し、送受信モジュールの配列には、周期性がない
ように配列する。周期性の無いように配列する。なお図
４の例では、振幅分布が中心部から周辺部に向け小さく
なるようにしている。

【００７４】このようにアンテナ開口面にシンニング手
法による配列を適用して送受信モジュールを間引けば、
アンテナ開口面の面積を確保しつつ低サイドローブ化を
図れるとともに、複合空中線２の製造コストや消費電
力、重量の増大を抑えることができる。

【００７５】また、上記実施の形態では、複合空中線２
に２系統の受信系が共用する複合サブアレイ２１１〜２
１ｍのみを設けるようにしたが、このように全てのサブ
アレイアンテナを共用するのではない。

【００７６】例えば図５に示すように複合空中線２に、
２系統の受信系が共用する複合サブアレイ２１１〜２１
ｍと、モノパルス給電回路２３のみに受信ＲＦ信号が入
力されるサブアレイ２２１〜２２ｋを設けるようにして
も、同様の効果が得られることはいうまでもない。

【００７７】そして、このように複合サブアレイ２１１
〜２１ｍとサブアレイ２２１〜２２ｋを複合空中線２に
備える場合には、これらの（複合）サブアレイを例えば
図６に示すように互いに同心円を形成するように配列す
る。

【００７８】図６に示すサブアレイの配列例は、前述の
図４に示したシンニング手法による間引き配列を採用す
るもので、同心円上の配列密度がほぼ等しくなるように
各サブアレイ（２１１〜２１ｍおよび２２１〜２２ｋ）
を配列している。

【００７９】このようにサブアレイを配列してアンテナ
開口面を形成すれば、各サブアレイで受信される信号の
強度やＳ／Ｎ比がサブアレイ間でばらついてしまうこと
を抑制することができる。上記信号の強度やＳ／Ｎ比に
ばらつきが少なく等間隔に配列されたサブアレイを用い
ることにより、演算が容易で、高精度なＳＲＡ演算を行
なうことができる。

【００８０】さらに、上記実施の形態では、データ記録
回路７にターゲットエコーの受信データのみを選択的に
記憶するようにしたが、これに限定されるものではな
く、例えばデータ記録回路７は全ての受信データを記憶
し、ＳＲＡ演算回路８がターゲットエコーの受信データ
のみをデータ記録回路７から読み出してＳＲＡ演算を行
なうようにしても、迅速に第２のターゲットレポートを
求めることができる。その他、この発明の要旨を逸脱し
ない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能である
ことはいうまでもない。

【００８１】

【発明の効果】以上述べたように、この発明では、送信
用の空中線と、モノパルス測角を行う第１の目標位置検
出手段およびＳＲＡ方式の第２の目標位置検出手段とで
複数のサブアレイアンテナを共用し、第１の目標位置検
出手段にて検出した目標位置と第２の目標位置検出手段
にて検出した目標位置とを選択的に用いて、目標位置を
表示手段に表示するようにしているので、迅速かつ高精
度な目標位置検出を簡潔な構成で実現することが可能な
ＳＲＡ方式のレーダ装置を提供できる。

【００８２】また、この発明では、ＳＲＡ方式の第２の
目標位置検出手段が、複数のサブアレイアンテナの受信
結果のうち、モノパルス測角を行う第１の目標位置検出
手段にて検出した目標の位置情報に対応する受信結果に
対してのみＳＲＡ演算を行なって、目標位置を求めるよ
うにしている。

【００８３】したがって、この発明によれば、目標の存
在しない位置からの受信結果に対してはＳＲＡ演算を行
わず、この演算に要する処理時間を短縮できるので、迅
速かつ高精度な目標位置検出を簡潔な構成で実現するこ
とが可能なＳＲＡ方式のレーダ装置を提供できる。

【００８４】さらに、この発明では、複数のサブアレイ
アンテナの受信結果のうち、第１の目標位置検出手段に
て検出した目標の位置情報に対応する受信結果に対して
のみを受信データ記憶手段に記憶し、この受信データ記
憶手段に記憶されるデータに対してＳＲＡ演算を行ない
目標の位置を求めるようにしている。

【００８５】したがって、この発明によれば、少なくと
もＳＲＡ方式を含む２系統の受信系による高精度な目標
測角を大容量の記憶回路を備えることなく簡潔な構成で
迅速に行なうことがことが可能なＳＲＡ方式のレーダ装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わるＳＲＡ方式のレーダ装置の一
実施の形態の構成を示す回路ブロック図。

【図２】図１に示したＳＲＡ方式のレーダ装置の複合サ
ブアレイアンテナの構成を示す回路ブロック図。

【図３】図１に示したＳＲＡ方式のレーダ装置の送受信
期間と、データ記録回路に記録する受信データを説明す
るための図。

【図４】図１に示した複合サブアレイアンテナのアンテ
ナ素子のアンテナ開口面における配列イメージを説明す
るための図。

【図５】図１に示したＳＲＡ方式のレーダ装置の他の構
成例を示す回路ブロック図。

【図６】図５に示した複合サブアレイおよびサブアレイ
のアンテナ開口面における配列パターンを説明するため
の図。

【図７】従来のＳＲＡ方式のレーダ装置の構成を示す回
路ブロック図。

【符号の説明】

１…送信機 １１…サーキュレータ ２…複合空中線 ２１１〜２１ｍ…複合サブアレイアンテナ ２２１〜２２ｋ…サブアレイアンテナ ２３…モノパルス給電回路 １１１〜１１ｎ…アンテナ素子 １２１〜１２ｎ…送受信モジュール １３…サブアレイ分配合成器 １４…方向性結合器 ３…受信機 ４…目標検出回路 ５…測角演算回路 ７…データ記録回路 ８…ＳＲＡ演算回路 ９…表示器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標からの反射エコーを受信し、この受
   信した信号に対してＳＲＡ（Super Resolution Array）
   演算処理を施すことにより目標の位置を求めるＳＲＡ方
   式のレーダ装置において、 送信信号を送信するとともに、この送信信号の反射エコ
   ーを受信する複数のサブアレイアンテナと、このサブアレイアンテナの受信結果と前記送信信号の送
   信タイミングとに基づいて目標までの距離を求め、モノ
   パルス測角により目標の位置を検出する第１の目標位置
   検出手段と、 前記複数のサブアレイアンテナの受信結果のうち少なく
   とも一部の受信結果と、前記送信信号の送信タイミング
   とを用いてＳＲＡ演算を行ない目標の位置を求める第２
   の目標位置検出手段と、前記第１の目標位置検出手段にて検出した目標の位置
   と、前記第２の目標位置検出手段にて検出した目標の位
   置とのうち、少なくとも一方を選択的に用いて、目標の
   位置情報を表示する表示手段と を具備することを特徴と
   するＳＲＡ方式のレーダ装置。
2. 【請求項２】 前記第２の目標位置検出手段は、 前記複数のサブアレイアンテナの受信結果のうち少なく
   とも一部の受信結果について、その観測距離を前記送信
   信号の送信タイミングから求め、前記一部の受信結果
   を、求めた観測距離に対応付けて記憶する受信データ記
   憶手段と、 この受信データ記憶手段に記憶される受信結果のうち、
   前記第１の目標位置検出手段の検出した目標の位置と同
   じ前記観測距離に対応する受信結果を用いてＳＲＡ演算
   を行ない、目標の位置を求めるＳＲＡ演算手段とを備え
   ることを特徴とする請求項１に記載のＳＲＡ方式のレー
   ダ装置。
3. 【請求項３】 前記第２の目標位置検出手段は、 前記複数のサブアレイアンテナの受信結果のうち少なく
   とも一部の受信結果について、その観測距離を前記送信
   信号の送信タイミングから求め、前記一部の受信結果の
   うち前記観測距離が前記第１の目標位置検出手段の検出
   した目標の距離に対応する受信結果のみを記憶する受信
   データ記憶手段と、 この受信データ記憶手段に記憶される受信結果を用いて
   ＳＲＡ演算を行ない目標の位置を求めるＳＲＡ演算手段
   とを備えることを特徴とする請求項１に記載のＳＲＡ方
   式のレーダ装置。
4. 【請求項４】 前記サブアレイアンテナは、前記送信信
   号の位相制御および電力増幅を行ない、受信した信号に
   対しては低雑音増幅および位相制御を行なう送受信モジ
   ュールを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３
   のいずれかに記載のＳＲＡ方式のレーダ装置。
5. 【請求項５】 前記複数のサブアレイアンテナは、それ
   ぞれ前記送受信モジュールが周期性を持たないように間
   引き配列されたシンニング配列であることを特徴とする
   請求項４に記載のＳＲＡ方式のレーダ装置。
6. 【請求項６】 前記複数のサブアレイアンテナは、互い
   に略同じ密度で前記送受信モジュールがシンニング配列
   されたものであって、同心円を形成するように配列され
   てアンテナ開口を形成することを特徴とする請求項５に
   記載のＳＲＡ方式のレーダ装置。
7. 【請求項７】 同心円を形成するように配列された前記
   複数のサブアレイアンテナを、複数用いて複数の同心円
   を形成するように配列してアンテナ開口を形成すること
   を特徴とする請求項６に記載のＳＲＡ方式のレーダ装
   置。