JP3026688B2 - レーダ装置 - Google Patents

レーダ装置

Info

Publication number
JP3026688B2
JP3026688B2 JP4274328A JP27432892A JP3026688B2 JP 3026688 B2 JP3026688 B2 JP 3026688B2 JP 4274328 A JP4274328 A JP 4274328A JP 27432892 A JP27432892 A JP 27432892A JP 3026688 B2 JP3026688 B2 JP 3026688B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
helicopter
radar
radar device
blade
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4274328A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05215843A (ja
Inventor
エデュアルダス マリア ヘラルダス ラ フランヘ リチャード
アンドリュース ホル ウィレム
Original Assignee
ホランドセ シグナールアパラーテン ビー ベー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ホランドセ シグナールアパラーテン ビー ベー filed Critical ホランドセ シグナールアパラーテン ビー ベー
Publication of JPH05215843A publication Critical patent/JPH05215843A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3026688B2 publication Critical patent/JP3026688B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/522—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
    • G01S13/524—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
    • G01S13/5246—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi post processors for coherent MTI discriminators, e.g. residue cancellers, CFAR after Doppler filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G01S13/343—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal using sawtooth modulation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/285—Receivers
    • G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
    • G01S7/2923—Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods
    • G01S7/2927—Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods by deriving and controlling a threshold value
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • G01S7/415—Identification of targets based on measurements of movement associated with the target

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、回転翼を有する少なくとも１個
のヘリコプタを検出し、且つ識別するのに適用されるレ
ーダ装置であって、指向性のアンテナ手段に結合され
て、ヘリコプタの回転翼によって発生されるブレードフ
ラッシュを検出するための送信手段及び受信手段と、ブ
レードフラッシュからヘリコプタの距離及びヘリコプタ
の回転翼の対称構造を求めるためのプロセッサ手段とを
具えているレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】斯種のレーダ装置は米国出願特許明細書第
4,389,647号から既知である。上述したレーダ装置で
は、ドップラーレーダの出力信号を整流して、高域通過
フィルタに通している。ヘリコプタの場合、得られるブ
レードフラッシュ、即ち短期間レーダビームに対して垂
直となるヘリコプタの回転翼により発生される強力なレ
ーダエコーは高域通過フィルタの出力端子に信号を発生
する。ブレードフラッシュの繰り返し周波数に相当する
この信号の繰り返し周波数によってヘリコプタの形式を
特定することができる。
【０００３】この方法の欠点はヘリコプタの形式に関す
る貴重な情報が整流過程で失われることにある。
【０００４】前記米国特許の明細書によるドップラーレ
ーダは、パルスタイプか、或るいはＣＷタイプのレーダ
とすることができる。これら双方のタイプのレーダは、
ヘリコプタの検出及び識別に関して欠点がある。各単一
のブレードフラッシュを観測するために、パルスレーダ
はパルス繰り返し周波数を高くしなければならない。こ
のことはレーダを相対的に高価にし、しかも感度を悪く
し、さらに、距離のあいまいさをまねくことになる。Ｃ
Ｗレーダは距離情報を提供せず、さらに、ＣＷレーダに
よる周知の問題は、１／ｆノイズを発生することにあ
り、このためにドップラーシフトがまさに数キロヘルツ
の回転翼からのエコーを検出するのが困難である。
【０００５】
【発明の開示】本発明の目的は上述したような諸欠点を
なくすことにある。
【０００６】本発明によるレーダ装置は、該レーダ装置
に、ヘリコプタの回転翼からの１ブレードフラッシュの
予期した持続時間に少なくともほぼ等しくした１周期の
持続時間で、周期的に線形周波数変調した信号を伝送す
る送信手段と；前記伝送信号を表わす信号と受信したレ
ーダエコーとからヘテロダイン信号を発生する混合手段
を具えた受信手段と；前記ヘテロダイン信号を周期毎に
フーリエ変換して前記ブレードフラッシュのスペクトル
を得るためのフーリエ分析手段と；該スペクトルからヘ
リコプタの距離及びヘリコプタの回転翼の対称構造を求
めるプロセッサ手段とを設けたことを特徴とする。
【０００７】このようにして得られる周波数スペクトル
によって、観測ヘリコプタとレーダ装置との間の距離を
求めることができ、且つヘリコプタの回転翼の数が奇数
であるのか、偶数であるのかどうかを明らかにすること
ができる。
【０００８】本発明を添付図面を参照して詳細に説明す
る。
【０００９】
【実施例】ドップラーレーダでは、静止又はゆっくりと
動いている目標物のエコーがフィルタによって除去され
る。この点からして、ホバリングしているか、又はゆっ
くりと動いているヘリコプタの機体をドップラーレーダ
により見分けるのは困難である。しかし、高速度で回転
してる回転翼を観測することが可能である。短期間レー
ダビームに対して垂直となる回転中のヘリコプタの回転
翼が、短くて、強いエコー、所謂ブレードフラッシュを
発生することは既知である。ブレードフラッシュはヘリ
コプタの存在を明らかにし、且つその繰り返し周波数は
ヘリコプタの形式に結び付けられる。この原理に基づい
て、現状のレーダ装置は、ヘリコプタがレーダ装置に接
近する場合に、警報及び形式識別信号を発生することが
できる。なお、この場合には、各個々のヘリコプタに対
して、回転翼の回転数（rpm ）が或る狭い範囲内で変化
するものと仮定している。或る形式のヘリコプタに或る
繰り返し周波数を明確に割り当てることは不可能であ
る。例えば28Hzの繰り返し周波数を有する一連のブレー
ドフラッシュはＢ105 型のヘリコプタか、あるいは米国
のブラッドレー社の２Ｂ型のヘリコプタのいずれによっ
ても発生される。このことからして、形式識別の信頼性
を高めるために、追加の判定規準を探求するのが賢明で
ある。
【００１０】追加の判定規準は図１に示すようにブレー
ドフラッシュのスペクトルにて見いだすことができる。
【００１１】図１ＡはＢ105 型のヘリコプタの回転翼及
びこれに関連するブレードフラッシュのスペクトルを図
式的に示したものである。スペクトルの正の部分は回転
翼に当るレーダ放射の方向に回転する羽根により発生さ
れる。最高周波数は、一般に230ｍ／秒の速度で回転す
る先端部により発生される。スペクトルの負の部分は反
対方向にて動いている羽根により発生される。このスペ
クトルはほぼ対称である。
【００１２】図１Ｂは米国のブラッドレー社の２Ｂ型の
ヘリコプタの回転翼及びこれに関連するブレードフラッ
シュのスペクトルを図式的に示したものである。レーダ
に向かって動いている羽根だけがレーダビームに対して
に垂直になる。従って、スペクトルは実質上正の部分を
有するだけである。回転翼がπ／３ラジアンの角度にわ
たって回転する場合に、図１Ｃに図式的に示したような
状態となり、この場合には、ブレードフラッシュのスペ
クトルが実質上に負の部分を有するだけとなる。
【００１３】図１に示したスペクトルは、ヘリコプタの
機体からの反射がほぼ０Hzのドップラートーンを発生す
るように、ヘリコプタがほぼ静止しているものとする仮
定に基づいている。ヘリコプタがレーダ装置の方向に或
る速度で動いている場合には、スペクトル全体が正方向
にシフトすることになる。ヘリコプタの速度は、主とし
て羽根の先端部の速度の何分の１かに過ぎないから、図
１Ａ，Ｂ，Ｃに示したようなスペクトルの特性は殆ど変
わらない。
【００１４】図２は本発明によるレーダ装置の実施例の
ブロック図である。送信手段１はアンテナ手段２を用い
てヘリコプタの方向にレーダ放射を送信する。アンテナ
手段２を介して、反射波が受信手段３に供給され、これ
は送信手段１からの基準信号と混合される。このように
して得られたヘテロダイン信号はＡ／Ｄコンバータ４に
てディジタル化され、かつフーリエ分析手段５（一般に
FFT ユニット）へと供給される。プロセッサ６は、フー
エリ分析により得たスペクトルから、ブレードフラッシ
ュの存在、スペクトルの形状並びに連続するブレードフ
ラッシュ間の経過時間を調べる。このようにして大きな
確率測度でヘリコプタの形式を識別し、その後それを表
示手段７に表示させることができる。
【００１５】本発明によるレーダ装置の第１の特定実施
例では、波長が23cmのＣＷレーダ放射を送信手段１によ
り放射させる。230 ｍ／秒の通常の羽根の先端速度から
想定すると、このレーダ放射により−２kHz から＋２kH
z の範囲にあるドップラー信号が発生する。Ａ／Ｄコン
バータ４は４kHz のサンプリング周波数でこの信号をデ
ィジタル化し、且つこのディジタル信号をフーリエ分析
手段５（４点FFT ユニット）に供給する。このFFT ユニ
ットは、−２kHz ，−１kHz ，０kHz 及び１kHz を表わ
す４つの出力信号を有する。−１kHz と１kHz を表す信
号のモジュラスをプロセッサ６に供給する。プロセッサ
６はこの場合２個のしきい値回路及び組合せ回路を具え
ている。これらの信号の少なくとも１つが所定のしきい
値を超える場合に、ブレードフラッシュが検出されるこ
とになる。双方の信号強度がほぼ等しい場合には、回転
翼の数が偶数であると考えられる。双方の信号が交互に
現れる場合には、回転翼の数が奇数個であると考えられ
る。プロセッサ６は連続するブレードフラッシュの間に
てどれだけの時間が経過するかを調べて、その後にヘリ
コプタの形式を大きい確率測度で識別する。
【００１６】上述した第１の特定実施例はいくつかの点
でかなり改善することができる。１つの改善は観測ヘリ
コプタに対する距離表示をすることにある。第２の改善
は１／ｆノイズによるＣＷレーダに固有なほぼ必然的な
検出損失を低減させることにある。送信手段１から送信
され、近くの目標物からの反射で受信手段３に入るドッ
プラーシフト信号は１／ｆノイズに対抗しなければなら
ない。上述した実施例では、ドップラーシフト信号が送
信ＣＷ信号から僅か約１kHz しか移動しないから、かな
りの検出損失が予想される。
【００１７】第２の特定実施例でも、送信手段１が、約
23cmの波長を有するＣＷレーダエネルギーを放射するよ
うにするが、この場合にはＦＭ−ＣＷ変調を用立てる。
これには、のこぎり波周波数変調が好適であり、これに
より周期的な間隔で、周波数を500 μsec の期間中に直
線的に2.5 ＭHzづつ増大させる。この周知の方法を適用
して、静止目標物にレーダ装置までの距離に依存する周
波数でヘテロダイン信号を発生させることができる。フ
ーリエ分析手段５は、のこぎり波周波数変調の１周期中
に得られるヘテロダイン信号を０，２kHz ，４kHz ，
.... 512 kHz の256 個の周波数レンジに分ける256 個
の出力のFFT ユニットで構成することができる。
【００１８】これらの周波数レンジは、０，60ｍ，120
ｍ， .... ，15,360ｍの距離にほぼ対応する。このよう
にして、技術文献から周知のＦＭ−ＣＷレーダ装置を実
現する。このレーダ装置をほぼ静止しているヘリコプタ
に向けた場合には、周波数が各周期信号の間ほぼ同じと
なるヘリコプタの機体により発生されるヘテロダイン周
波からなるスペクトルが出現し、場合によっては、ブレ
ードフラッシュの発生期間中にもっと複雑なスペクトル
が出現する。このスペクトルは図１に示した１つのスペ
クトルに対応し、この場合にだけ、このスペクトルは機
体のエコーにより発生されるヘテロダイン周波数に相当
する周波数だけシフトされる。
【００１９】図３は第２の特定実施例によるレーダ装置
のプロセッサ６のブロック線図を示している。フーリエ
分析手段５のＮ個の出力端子に接続されるプロセッサ６
はまず第１に静止物体のいずれかのエコーを取り除く。
このために、プロセッサ６にはフーリエ分析手段５のＮ
個の出力端子Ｃ1 ， .... ，ＣN に接続されるＮ個の高
域通過フィルタ8.1 ， .... ，8.N を設ける。例えば、
自動車及び他の車両からの反射を除去するようにフィル
タの遮断周波数を選択することにより、ブレードフラッ
シュにより発生されるスペクトルのみが最終的にフィル
タの出力信号となるようにする。これらのフィルタの出
力信号をモジュラス決定素子9.1 , .... 9.N に供給し
てから、しきい値回路10.1, .... , 10.Nに供給する。
しきい値を超えるものは、例えば各周期毎にしきい値通
過が起こるしきい値回路の番号を記憶することにより中
間メモリ11に記憶させる。１周期内の数個の連続するブ
レードフラッシュの数によってヘリコプタの存在を示す
ことができる。
【００２０】第１の実施例と全く同様に、偶数の回転翼
を持つヘリコプタは連続フラッシュに対すると同じ比較
的に広いスペクトルを発生する。奇数個の羽根の回転翼
を持つヘリコプタは狭いスペクトルを発生し、このスペ
クトルはフラッシュごとにも変化するが、偶数フラッシ
ュでは絶えず同じスペクトルを呈し、且つ奇数フラッシ
ュでも絶えず同じスペクトルを呈する。上述の第２の特
定実施例では、偶数の回転翼を持つヘリコプタは一般に
各周期毎に４つの連続しきい値通過を有する出力信号を
発生する。奇数の回転翼を持つヘリコプタは一般に僅か
２つの連続しきい値通過を有する出力信号を発生するだ
けであり、また、奇数及び偶数フラッシュのスペクトル
は、一般に、異なるしきい値回路、例えば10.j, 10.j+1
と10.j+2, 10.j+3で交互に出力信号を発生する。
【００２１】中間メモリは第１組合せデバイス12により
読み取られ、このデバイスは１つのフラッシュから派生
しているほぼ連続してしきい値を超えるものを合成して
１つのグループと成し、そのグループのスペクトルを求
め、且つそのグループに対して、レーダ装置に対するそ
のグループに関連するヘリコプタの距離を求める。スペ
クトル幅に基づいて、第１組合せ手段はさらに、関連す
るヘリコプタの回転翼の数が奇数か偶数かを確めるよう
にする。１周期内の５つ以上の連続してしきい値を超え
るグループ、又は１周期間内に２つ以下の連続してしき
い値を超えるグループは第１組合せ手段により除去す
る。
【００２２】前記波長で約500 μsec の持続時間を有す
るブレードフラッシュがのこぎり波周波数変調の１周期
と少なくともほぼ一致する場合には、羽根の数が奇数で
あるのか、偶数であるのかどうかを１つのブレードフラ
ッシュに基づいて判定することができる。ブレードフラ
ッシュが１周期内にて部分的に発生し、且つ次の周期に
て残りの部分が発生する状態は余り好ましくない。この
場合に得られるスペクトルの広がりは、この単一のブレ
ードフラッシュに基づいて判定を下すことを不可能にす
る。この場合には、第２の手段を講じる必要がある。第
１組合せデバイスは、２つ以上の連続周期内のしきい値
を超えるものを合成して、１つのグループを形成するよ
うに設計する。
【００２３】第１組合せデバイス12により決定したグル
ープは、システム時間で第２の組合せデバイス13に伝送
する。このデバイスはヘリコプタの連続するブレードフ
ラッシュを収集し、且つ合成する。このために、距離が
等しくて、スペクトル幅が等しいグループを合成して、
時間遅れを求める。第２の組合せデバイス13は距離とブ
レードフラッシュの周波数並びに、回転翼の数が奇数か
偶数かを確認するパラメータを少なくとも含むプロット
メッセージを提供する。このようにして得られるプロッ
トは信頼でき、しかもヘリコプタ用の探索レーダ装置を
第２の特定の実施例に基づいて実現できるような程度に
再現可能である。
【００２４】しかし、探索レーダ装置に対する前提条件
は、アンテナ手段２の寸法を各ヘリコプタに対して少な
くとも２つの連続ブレードフラッシュを観測できるよう
にすることにある。このようにして、回転翼の数が奇数
か偶数かを確認し、且つブレードフラッシュの周波数を
決定することができる。アンテナ手段２の回転数は40回
転／分とし、且つアンテナ手段２に対する水平開口角は
π／６ラジアンに選定することができる。広い水平開口
角のために探索レーダ装置の方位精度が比較的劣るにも
かかわらず、ブレードフラッシュは２周期の期間中にし
か見ることができないから、方位分解能は優れている。
【００２５】探索レーダ装置を第２の実施例に基づいて
実現する場合には、第２組合せデバイス13が、プロット
メッセージに加えるべきヘリコプタの方位方向を連続グ
ループに基づいて走査することができる。その後、これ
らのプロットメッセージをトラッカー14にて処理して、
ヘリコプタの軌跡を表示装置７に表示させることができ
る。
【００２６】トラッカーは誤警報確率を低減する利点を
有している。このために、トラッカー14は例えばある種
のヘリコプタの形式がアンテナの少なくとも２つの連続
する回転中に同様な距離及び同様な方位方向で観測され
るようにする必要がある。しかし、このようにするとポ
ップアップヘリコプタを迅速に検出できなくなる。この
ために、第２の組合せデバイス13にはライブラリを装備
させ、それからユーザーが非常にまぎらわしい３つのヘ
リコプタの形式を指定することができるようにする。こ
のようにして指示されたヘリコプタが検出される場合、
即ち、プロットメッセージが類似の特性で発生される場
合には、このプロットメッセージをライン15を経て表示
手段７に直接伝送する。
【００２７】第２の特定の実例では、１／ｆノイズによ
り発生される検出損失は左程影響を及ぼさない。例え
ば、7.5 ｋｍの距離の所にあるヘリコプタを検出するも
のとする。この場合ヘリコプタのスペクトルは約250 kH
z の所に位置する。探索レーダ装置を第１の特定実施例
に基づいて実現する場合、その同じヘリコプタは約１kH
z のスペクトルを有することになる。１／ｆノイズのコ
ントリビューションに対して、このことは殆ど50dBの改
善となる。
【００２８】それにもかかわらず、レーダ装置の付近で
レーダビームの断面が大きくなる目標物は、しきい値回
路10.1, .... , 10.Nを作動させるような程度にまでノ
イズレベルを増大させることになる。これを防ぐため
に、プロセッサ６には一定の誤警報確率プロセッサ CFA
R 16を設ける。しきい値Ｄ1 ， .... ，ＤN を調整する
既知の方法によるこのプロセッサの目的は単位時間当た
りのしきい値通過回数をほぼ一定に保つことにある。ア
ンテナ手段２の回転中に、斯様な目標物は徐々にアンテ
ナビーム内に出現るすから、有効な CFAR を得ることが
できる。
【００２９】CFARの別の例では第１の組合せデバイス12
にしきい値機能及び CFAR 機能を組合せる。従って、こ
の場合には、しきい値回路10.1, .... , 10.N及び CFA
R16は存在しなくなる。モジュラス決定素子9.1 , ....
, 9.N により発生された信号強度は２次元フィールド
で中間メモリ11に直ちに記憶され、その一部分を図４に
示している。連続掃引周期は水平方向に記憶し、モジュ
ラス決定素子9.1 , .... , 9.N により発生される信号
強度は垂直方向に記憶する。この２次元フィールドは２
次元のウインドウ（この例では７周期×７信号強度であ
る）によりヘリコプタの存在を走査し、これによる中央
領域17の信号強度をしきい値回路に供給し、これを周辺
領域18に対して計算した平均信号強度と比較する。
【００３０】第１組合せデバイス12は高速プロセッサと
して設計し、これにより２次元フィールドにある信号強
度のしきい値を取り、その後、個々のしきい値を超える
信号を組合わせるグループを形成し、最後に、これらの
グループに関連するヘリコプタの回転翼の数が奇数か偶
数かを調べる。CFARの上記変形例は、レーダ装置が妨
害、特に雑音妨害に余り敏感でないという利点を有して
いる。
【００３１】第１及び第２の実施例にて、波長が23cmの
レーダ放射を選択したが、ここで述べた本発明にはどん
な波長でも好適である。長い波長の利点は、ブレードフ
ラッシュの持続時間が相対的に長く、しかも周波数スペ
クトルの短い部分にわたって分布するだけであるから、
その処理費用にとって好ましいことである。他方、短い
波長の利点は、回転翼によるレーダ断面が大きくなりア
ンテナの寸法が小さくなることにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は回転翼と、それに関連するスペクトル
を図式的に示した図である。
【図２】 図２は本発明によるレーダ装置の実施例のブ
ロック線図である。
【図３】 図３は本発明によるレーダ装置のプロセッサ
のブロック線図である。
【図４】 図４は２次元のウィンドウ法に基づいて CFA
R を例示する２次元データフィールドの一部分を示した
線図である。
【符号の説明】
１ 送信手段 ２ アンテナ手段 ３ 受信手段 ４ Ａ／Ｄコンバータ ５ フーリエ分析手段 ６ プロセッサ ７ 表示手段 ８ 高域通過フィルタ ９ モジュラス決定素子 10 しきい値回路 11 中間メモリ 12 第１組合せデバイス 13 第２組合せデバイス 14 トラッカー 16 一定の誤警報率プロセッサ（CFAR）
フロントページの続き (72)発明者 ウィレム アンドリュース ホル オランダ国 ヘンヘロ ウェー ソンネ フェルト ストラート 40 (56)参考文献 特開 平３−172788（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−232213（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−215085（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−35079（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−33479（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−90181（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4275396（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転翼を有する少なくとも１個のヘリコ
    プタを検出し、且つ識別するのに適用されるレーダ装置
    であって、指向性のアンテナ手段（２）に結合されて、
    ヘリコプタの回転翼によって発生されるブレードフラッ
    シュを検出するための送信手段（１）及び受信手段
    （３）と、ブレードフラッシュからヘリコプタの距離及
    びヘリコプタの回転翼の対称構造を求めるためのプロセ
    ッサ手段（６）とを具えているレーダ装置において、該
    レーダ装置に、ヘリコプタの回転翼からの１ブレードフ
    ラッシュの予期した持続時間に少なくともほぼ等しくし
    た１周期の持続時間で、周期的に線形周波数変調した信
    号を伝送する送信手段（１）と；前記伝送信号を表わす
    信号と受信したレーダエコーとからヘテロダイン信号を
    発生する混合手段を具えた受信手段（３）と；前記ヘテ
    ロダイン信号を周期毎にフーリエ変換して前記ブレード
    フラッシュのスペクトルを得るためのフーリエ分析手段
    （５）と；該スペクトルからヘリコプタの距離及びヘリ
    コプタの回転翼の対称構造を求めるプロセッサ手段
    （６）とを設けたことを特徴とするレーダ装置。
  2. 【請求項２】 前記フーリエ分析手段（５）が、連続周
    期のヘテロダイン信号をＮ個の複数スペクトルに変換
    し、これらのスペクトルをＮ個の高域通過フィルタ
    （８．１) に供給し、次にＮ個の振幅決定素子（９．
    １) に供給し、その後、Ｎ個のしきい値回路（１０．
    １）に供給し、且つしきい値データをさらに処理して、
    誤警報率を減らして、少なくとも１個のヘリコプタのブ
    レードフラッシュの周波数を得るために、前記しきい値
    データを中間メモリ（１１）に記憶するようにしたこと
    を特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
  3. 【請求項３】 前記プロセッサ手段に、前記中間メモリ
    （１１) に記憶したしきい値を超えるデータに基づいて
    １ブレードフラッシュに関連するしきい値を超えるデー
    タグループを求める第１組合わせ手段（１２) 及びこれ
    らのグループに関連するヘリコプタの距離を求めると共
    に、これらのヘリコプタが奇数個の羽根を備えるのか、
    偶数の羽根を備えるものであるのかどうかを確認するた
    めの手段を設けるようにしたことを特徴とする請求項２
    に記載のレーダ装置。
  4. 【請求項４】 前記プロセッサ手段に、移動ウインドウ
    法に基づいて前記中間メモリのメモリフィールドを一定
    の誤警報率で作動させるように、前記しきい値回路（１
    ０．１) にしきい値を与えるしきい値決定手段（１６）
    を設けたことを特徴とする請求項３に記載のレーダ装
    置。
  5. 【請求項５】 ヘリコプタの距離が、該ヘリコプタに関
    連する前記グループの１つのスペクトル内の位置によっ
    て決定され、且つ回転翼の構造が前記グループの幅によ
    って決定されるようにしたことを特徴とする請求項３に
    記載のレーダ装置。
  6. 【請求項６】 前記プロセッサ手段（６）に、スペクト
    ルの特徴が少なくともほぼ一致する連続するグループを
    組合せて、ブレードフラッシュの繰り返し周波数を得る
    ための第２の組合せ手段（１３）を設けたことを特徴と
    する請求項５に記載のレーダ装置。
  7. 【請求項７】 前記アンテナ手段（２）をほぼ垂直の探
    索軸の周りを回転するように取付けて、前記プロセッサ
    手段（６）に方位情報を提供するようにしたことを特徴
    とする請求項６に記載のレーダ装置。
  8. 【請求項８】 前記第２組合せ手段（１３）に、前記ア
    ンテナ手段（２) の既知のアンテナビーム幅に基づいて
    スペクトルの特徴がほぼ一致する連続グループに関連す
    るヘリコプタの方位角を決定するための方位推定器を設
    けたことを特徴とする請求項７に記載のレーダ装置。
  9. 【請求項９】 前記プロセッサ手段（６）がさらに、前
    記アンテナ手段（２）の少なくとも２回転中に得られる
    前記第２組合せ手段（１３）の出力信号を合成して、検
    出ヘリコプタの少なくとも距離、方位及び形式情報を包
    含する表示装置用（７）用の駆動信号を得るためのトラ
    ッキング手段（１４）も具えていることを特徴とする請
    求項８に記載のレーダ装置。
  10. 【請求項１０】 前記組合せ手段（１３）に、スペクト
    ルの特徴がほぼ一致する連続するグループ間の時間遅れ
    が所定の基準値を満足する場合に、前記表示装置用の駆
    動信号（１５) を発生する手段を設けたことを特徴とす
    る請求項９に記載のレーダ装置。
JP4274328A 1991-10-16 1992-10-13 レーダ装置 Expired - Lifetime JP3026688B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9101720 1991-10-16
NL9101720A NL9101720A (nl) 1991-10-16 1991-10-16 Inrichting voor het waarnemen en determineren van helicopters.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05215843A JPH05215843A (ja) 1993-08-27
JP3026688B2 true JP3026688B2 (ja) 2000-03-27

Family

ID=19859810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4274328A Expired - Lifetime JP3026688B2 (ja) 1991-10-16 1992-10-13 レーダ装置

Country Status (13)

Country Link
US (1) US5347282A (ja)
EP (1) EP0537841B1 (ja)
JP (1) JP3026688B2 (ja)
CN (1) CN1072267A (ja)
AR (1) AR246614A1 (ja)
AU (1) AU656026B2 (ja)
BR (1) BR9204000A (ja)
CA (1) CA2080039A1 (ja)
DE (1) DE69218334T2 (ja)
ES (1) ES2100271T3 (ja)
NL (1) NL9101720A (ja)
TR (1) TR26133A (ja)
ZA (1) ZA927285B (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4242700C2 (de) * 1992-12-17 2003-01-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Messung des Abstandes und der Geschwindigkeit von Objekten
GB2517659B (en) * 1993-06-23 2015-07-22 Dassault Electronique Radar for helicopters
FR2718250B1 (fr) * 1994-03-31 1996-06-07 Setid Procédé de sondage d'un canal.
US5689268A (en) * 1996-08-02 1997-11-18 Boeing North American, Inc. Radar detection and classification of helicopters
SE515481C2 (sv) * 1999-12-14 2001-08-13 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande vid mätning av radarmålarea hos ett mätföremål med både rörliga och fasta delar
JP3710986B2 (ja) * 2000-03-17 2005-10-26 株式会社東芝 ヘリコプタ検出装置とこの装置を用いた誘導飛翔体
EP1712931A1 (en) * 2005-04-14 2006-10-18 Qinetiq Limited Method and apparatus for detecting a target in a scene
EP1731921A1 (en) * 2005-06-01 2006-12-13 Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Radar system for aircraft
US7522089B2 (en) * 2006-06-12 2009-04-21 Raytheon Company Airborne look-down doppler radar tracking of hovering helicopters using rotor features
JP5627164B2 (ja) * 2007-04-17 2014-11-19 三菱電機株式会社 目標類別装置
EP2293100B1 (en) * 2009-08-31 2012-01-25 Thales Nederland B.V. A surveillance system for detecting targets with high cross-range resolution between targets
CN102540163A (zh) * 2011-12-12 2012-07-04 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 一种基于常规相参雷达的直升机分类识别方法
US9306718B2 (en) * 2013-08-01 2016-04-05 Honeywell International Inc. System and method for mitigating helicopter rotor blockage of communications systems
CN104133211B (zh) * 2014-07-07 2016-08-24 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 一种多普勒频率变换雷达目标分类识别方法
GB201609640D0 (en) 2016-06-02 2016-07-20 Qinetiq Ltd Radar system for the detection of drones
JP6937600B2 (ja) * 2017-04-07 2021-09-22 リオン株式会社 ドローン検出システム及びドローン検出方法
CN109975780B (zh) * 2019-04-17 2022-12-06 西安电子工程研究所 基于脉冲多普勒雷达时域回波的直升机型号识别算法
RU2728278C1 (ru) * 2019-12-23 2020-07-29 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Способ сопровождения вертолета в импульсно-доплеровской радиолокационной станции
KR102461930B1 (ko) * 2020-11-11 2022-10-31 국방과학연구소 무기체계 도플러 신호 모사 장치 및 그 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4490718A (en) * 1975-11-06 1984-12-25 Lockheed Electronics Co., Inc. Radar apparatus for detecting and/or classifying an agitated reflective target
DE2928907A1 (de) * 1979-07-18 1981-06-19 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur klassifizierung bewegter ziele
US4275396A (en) * 1979-10-12 1981-06-23 Jacomini Omar J Helicopter rotating blade detection system
DE3002148A1 (de) * 1980-01-22 1981-10-15 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur klassifizierung bewegter ziele
US4389647A (en) * 1980-12-22 1983-06-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Doppler discrimination of aircraft targets
US4670753A (en) * 1984-10-01 1987-06-02 The Boeing Company Method and apparatus for minimum amplitude time history analysis
DE3740141A1 (de) * 1987-11-26 1989-06-08 Siemens Ag Radarverfahren zur klassifizierung von hubschraubern
FR2654838B1 (fr) * 1989-11-17 1992-06-19 Thomson Csf Radar doppler pour la detection et la localisation d'helicopteres.
FR2656108B1 (fr) * 1989-12-19 1993-02-05 Thomson Applic Radars Centre Procede et systeme radar coherent a impulsions pour la detection d'unhe cible presentant des eclairs de tres courte duree.
EP0443243A3 (en) * 1989-12-21 1992-09-23 Siemens Plessey Electronic Systems Limited Pulse doppler radar system

Also Published As

Publication number Publication date
DE69218334D1 (de) 1997-04-24
CA2080039A1 (en) 1993-04-17
US5347282A (en) 1994-09-13
JPH05215843A (ja) 1993-08-27
AR246614A1 (es) 1994-08-31
EP0537841B1 (en) 1997-03-19
BR9204000A (pt) 1993-05-04
ZA927285B (en) 1993-03-25
NL9101720A (nl) 1993-05-17
ES2100271T3 (es) 1997-06-16
TR26133A (tr) 1995-02-15
AU2605392A (en) 1993-04-22
AU656026B2 (en) 1995-01-19
EP0537841A1 (en) 1993-04-21
DE69218334T2 (de) 1997-10-09
CN1072267A (zh) 1993-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3026688B2 (ja) レーダ装置
Jian et al. Drone detection and tracking based on phase-interferometric Doppler radar
EP0557945B1 (en) Ranging, detection and resolving in a multislope frequency modulated waveform radar system
JP2596499B2 (ja) 風のシア検出用機上気象レーダ
US5247303A (en) Data quality and ambiguity resolution in a doppler radar system
US4389647A (en) Doppler discrimination of aircraft targets
US5784026A (en) Radar detection of accelerating airborne targets
JPH05249235A (ja) レーダ装置
US9268008B1 (en) Detection of low observable objects in clutter using non-coherent radars
JP2828336B2 (ja) ヘリコプタの検出と位置測定のためのドプラレーダ
Taylor et al. Design of a new airport surveillance radar (ASR-9)
US5093662A (en) Low altitude wind shear detection with airport surveillance radars
JP2007033156A (ja) レーダ装置
JP3875720B2 (ja) レーダ装置
JP2725955B2 (ja) 感度速度制御の方法及び装置
KR100329449B1 (ko) 레이더장치
JP3875511B2 (ja) レーダ装置
CA2035611C (en) Radar apparatus for the detection of helicopters
CN114545384A (zh) 一种应用于跑道异物检测的整合方法及系统
US5281971A (en) Radar techniques for detection of particular targets
JP2006330008A (ja) レーダ装置
JP3061738B2 (ja) マルチｐｒｆ法を用いた測距装置および測距方法
JP2019184391A (ja) 信号処理システム及び信号処理方法
JPH0656413B2 (ja) レーダ装置
RU2079857C1 (ru) Радиолокационное устройство распознавания воздушных целей

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080128

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090128

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090128

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100128

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110128

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110128

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120128

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130128

Year of fee payment: 13

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130128

Year of fee payment: 13