JP3122389B2 - 背景クラッタ中のレーダ目標追跡システム - Google Patents
背景クラッタ中のレーダ目標追跡システムInfo
- Publication number
- JP3122389B2 JP3122389B2 JP09078163A JP7816397A JP3122389B2 JP 3122389 B2 JP3122389 B2 JP 3122389B2 JP 09078163 A JP09078163 A JP 09078163A JP 7816397 A JP7816397 A JP 7816397A JP 3122389 B2 JP3122389 B2 JP 3122389B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- clutter
- angle
- information
- return 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 - Fee Related
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
- G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
- G01S13/72—Radar-tracking systems; Analogous systems for two-dimensional tracking, e.g. combination of angle and range tracking, track-while-scan radar
- G01S13/723—Radar-tracking systems; Analogous systems for two-dimensional tracking, e.g. combination of angle and range tracking, track-while-scan radar by using numerical data
- G01S13/726—Multiple target tracking
-
- 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
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)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、目標を検出および
追跡するレーダシステムに関する。特に、本発明は、そ
の戻り信号が背景クラッタ信号によって曖昧にされるレ
ーダ目標を追跡するシステムに関する。
追跡するレーダシステムに関する。特に、本発明は、そ
の戻り信号が背景クラッタ信号によって曖昧にされるレ
ーダ目標を追跡するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】レーダシステムは、ミサイル誘導システ
ムから航空交通管制システムにわたる種々の応用に使用
される。そのような応用は、レーダ目標を正確に検出し
て追跡するレーダシステムを必要とする。
ムから航空交通管制システムにわたる種々の応用に使用
される。そのような応用は、レーダ目標を正確に検出し
て追跡するレーダシステムを必要とする。
【０００３】典型的なレーダシステムは、送信機および
受信機を有する。送信機は信号を送信し、受信機は、受
信機へ反射して戻される信号を受信する。送信された信
号は、樹木、丘、鳥、家、雹、目標などから反射され
る。目標と関係していない反射信号はクラッタからの戻
り信号であり、一方目標と関係した反射信号は目標から
の戻り信号である。クラッタからの戻り信号は目標から
の戻り信号を曖昧にして、受信機および関連する電子装
置が目標からの戻り信号に基いて目標を検出し追跡する
ことを困難にする。
受信機を有する。送信機は信号を送信し、受信機は、受
信機へ反射して戻される信号を受信する。送信された信
号は、樹木、丘、鳥、家、雹、目標などから反射され
る。目標と関係していない反射信号はクラッタからの戻
り信号であり、一方目標と関係した反射信号は目標から
の戻り信号である。クラッタからの戻り信号は目標から
の戻り信号を曖昧にして、受信機および関連する電子装
置が目標からの戻り信号に基いて目標を検出し追跡する
ことを困難にする。
【０００４】目標からの戻り信号がクラッタからの戻り
信号よりも著しく大きい振幅を有するとき、目標からの
戻り信号はレーダ表示スクリーン上でクラッタからの戻
り信号と明白に識別できる。クラッタからの戻り信号と
目標からの戻り信号とはしばしば大きさが匹敵するの
で、視覚的に識別不可能である。目標はクラッタ内にあ
る。そのような場合において、目標からの戻り信号をク
ラッタからの戻り信号と区別するためにさらに別の信号
処理が必要とされる。
信号よりも著しく大きい振幅を有するとき、目標からの
戻り信号はレーダ表示スクリーン上でクラッタからの戻
り信号と明白に識別できる。クラッタからの戻り信号と
目標からの戻り信号とはしばしば大きさが匹敵するの
で、視覚的に識別不可能である。目標はクラッタ内にあ
る。そのような場合において、目標からの戻り信号をク
ラッタからの戻り信号と区別するためにさらに別の信号
処理が必要とされる。
【０００５】目標からの戻り信号をクラッタからの戻り
信号から分離する幾つかの現行の技術が使用されてい
る。クラッタ内のレーダ目標を検出する従来の解決方法
は、一定誤警報率（ＣＦＡＲ）検出器システムを使用す
ることを含む。ＣＦＡＲシステムにおいて、戻り信号の
大きさのみが目標をクラッタから識別するために使用さ
れる。平均クラッタレベルより著しく高い信号は目標を
表す。別の解決方法は、距離ゲートまたはドップラーフ
ィルタ処理を使用することを含む。この解決方法は、目
標からの戻り信号およびクラッタからの戻り信号の異な
る距離範囲またはドップラー効果に基いて目標をクラッ
タから分離することを含む。目標からの戻り信号とクラ
ッタからの戻り信号との間に十分な距離／ドップラー効
果の差が存在するならば、上述の解決方法は十分に合理
的に機能する。
信号から分離する幾つかの現行の技術が使用されてい
る。クラッタ内のレーダ目標を検出する従来の解決方法
は、一定誤警報率（ＣＦＡＲ）検出器システムを使用す
ることを含む。ＣＦＡＲシステムにおいて、戻り信号の
大きさのみが目標をクラッタから識別するために使用さ
れる。平均クラッタレベルより著しく高い信号は目標を
表す。別の解決方法は、距離ゲートまたはドップラーフ
ィルタ処理を使用することを含む。この解決方法は、目
標からの戻り信号およびクラッタからの戻り信号の異な
る距離範囲またはドップラー効果に基いて目標をクラッ
タから分離することを含む。目標からの戻り信号とクラ
ッタからの戻り信号との間に十分な距離／ドップラー効
果の差が存在するならば、上述の解決方法は十分に合理
的に機能する。
【０００６】ＣＦＡＲシステムおよび距離ゲートまたは
ドップラーフィルタ処理によって、目標がレーダシステ
ムのボアサイトに垂直に移動するとき、検出および追跡
の問題が生じる。そのような方向における目標の移動は
ビームアスペクトで移動する。クラッタの一部分におけ
るほぼ同じ距離およびドップラー効果にある目標はビー
ムアスペクトが近い。これは、典型的にクラッタと関係
付けられたドップラー値はレーダシステムのボアサイト
に垂直な平面において移動する目標と関係付けられたド
ップラー値に等しいからである。目標がもはやビームア
スペクトの近くまたはそこになくなるまで、それらは典
型的に“航行”することを許される。航行時間が大きい
ならば、ＣＦＡＲまたはドップラーフィルタ処理を使用
するレーダシステムは、ロックを壊して、目標の追跡を
失う。
ドップラーフィルタ処理によって、目標がレーダシステ
ムのボアサイトに垂直に移動するとき、検出および追跡
の問題が生じる。そのような方向における目標の移動は
ビームアスペクトで移動する。クラッタの一部分におけ
るほぼ同じ距離およびドップラー効果にある目標はビー
ムアスペクトが近い。これは、典型的にクラッタと関係
付けられたドップラー値はレーダシステムのボアサイト
に垂直な平面において移動する目標と関係付けられたド
ップラー値に等しいからである。目標がもはやビームア
スペクトの近くまたはそこになくなるまで、それらは典
型的に“航行”することを許される。航行時間が大きい
ならば、ＣＦＡＲまたはドップラーフィルタ処理を使用
するレーダシステムは、ロックを壊して、目標の追跡を
失う。
【０００７】ここで参照文献とされる1995年 6月 7日出
願の M. B. Schober氏による米国特許出願第08/485,743
号明細書（Atty. Docket No. PD95120）において、ビー
ムアスペクトにおいてまたはその近くでレーダ目標を検
出するために、角度の情報および大きさの情報の両方が
使用される。上述で参照した特許出願の教示を含むシス
テムを使用するとき、クラッタ中の目標に対して測定さ
れた角度は、クラッタ角度によって損なわれる。そのよ
うなシステムは単独で、正確な目標追跡に必要とされる
正確な角度情報を供給しない。
願の M. B. Schober氏による米国特許出願第08/485,743
号明細書（Atty. Docket No. PD95120）において、ビー
ムアスペクトにおいてまたはその近くでレーダ目標を検
出するために、角度の情報および大きさの情報の両方が
使用される。上述で参照した特許出願の教示を含むシス
テムを使用するとき、クラッタ中の目標に対して測定さ
れた角度は、クラッタ角度によって損なわれる。そのよ
うなシステムは単独で、正確な目標追跡に必要とされる
正確な角度情報を供給しない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、クラッタの存在する状態においてレーダ目標を
正確に追跡するために正確な角度情報を得ることができ
るレーダ追跡システムを提供することである。
目的は、クラッタの存在する状態においてレーダ目標を
正確に追跡するために正確な角度情報を得ることができ
るレーダ追跡システムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明のレ
ーダ目標追跡システムによって達成される。本発明は、
戻り信号から得られる大きさおよび角度位置情報を使用
してクラッタ中のレーダ目標を検出する機構と、レーダ
システムの位置に対する目標の位置を追跡し、更新する
機構を具備しているレーダシステムにおいて、追跡機構
は、レーダシステムのレーダメインローブビーム幅内に
おける現在の距離およびドップラー情報にアクセスする
機構と、目標がクラッタ中にあるときクラッタの角度情
報から目標の角度情報を分離して検出する角度機構とを
備え、角度機構は、角度値をデセントロイドし、クラッ
タからの戻り信号から得られた角度情報から目標からの
戻り信号から得られた角度情報を分離して検出するデセ
ントロイド機構を備え、デセントロイド機構によるクラ
ッタからの戻り信号から得られた角度情報から目標から
の戻り信号から得られた角度情報の分離検出は、 式 θnew ＝（（Ｐo ＋Ｐ1 ）θ−Ｐo θo ）／Ｐ1
にしたがって行われ、この式において、Ｐo はクラッタ
の平均電力であり、Ｐ1 は潜在的な目標からの戻り信号
のようなテスト信号の電力であり、θはテスト信号の角
度位置であり、θo がクラッタからの戻り信号における
平均角度であり、θnew が、その予測値が目標の実際の
角度であるデセントロイドされた角度情報であることを
特徴としている
ーダ目標追跡システムによって達成される。本発明は、
戻り信号から得られる大きさおよび角度位置情報を使用
してクラッタ中のレーダ目標を検出する機構と、レーダ
システムの位置に対する目標の位置を追跡し、更新する
機構を具備しているレーダシステムにおいて、追跡機構
は、レーダシステムのレーダメインローブビーム幅内に
おける現在の距離およびドップラー情報にアクセスする
機構と、目標がクラッタ中にあるときクラッタの角度情
報から目標の角度情報を分離して検出する角度機構とを
備え、角度機構は、角度値をデセントロイドし、クラッ
タからの戻り信号から得られた角度情報から目標からの
戻り信号から得られた角度情報を分離して検出するデセ
ントロイド機構を備え、デセントロイド機構によるクラ
ッタからの戻り信号から得られた角度情報から目標から
の戻り信号から得られた角度情報の分離検出は、 式 θnew ＝（（Ｐo ＋Ｐ1 ）θ−Ｐo θo ）／Ｐ1
にしたがって行われ、この式において、Ｐo はクラッタ
の平均電力であり、Ｐ1 は潜在的な目標からの戻り信号
のようなテスト信号の電力であり、θはテスト信号の角
度位置であり、θo がクラッタからの戻り信号における
平均角度であり、θnew が、その予測値が目標の実際の
角度であるデセントロイドされた角度情報であることを
特徴としている
【００１０】特定の実施形態において、正確な位置情報
は追跡ファイルにおいて維持され、そこにおいて目標が
検出システムによって検出されると、距離、ドップラ
ー、および戻り信号の角度がフィルタ処理される。
は追跡ファイルにおいて維持され、そこにおいて目標が
検出システムによって検出されると、距離、ドップラ
ー、および戻り信号の角度がフィルタ処理される。
【００１１】例示的実施形態において、追跡システムは
距離ドップラーマトリックス（ＲＤマトリックス）を形
成することを含む追跡方法にしたがって動作する。レー
ダ目標がレーダシステムのビーム区域、クラッタ、また
はＲＤマトリックスの雑音のみの区域に位置するか否か
を定めるために、ＲＤマトリックスが使用される。目標
がＲＤマトリックスの雑音のみの区域にあるならば、通
常の検出および追跡アルゴリズムが目標を追跡および検
出するために使用される。目標がレーダシステムのビー
ム区域またはクラッタ中にあるならば、本発明の追跡ア
ルゴリズムが使用され、テスト用のＲＤマトリックスに
おいて位置を選択することを含む。本発明の追跡アルゴ
リズムはさらに、クラッタの角度と大きさの情報および
目標の大きさと角度の情報を得るために、サンプルした
クラッタからの戻り信号および潜在的な目標からの戻り
信号を含む。アルゴリズムはさらに、目標を検出するた
めにクラッタの角度と大きさの情報および目標の角度と
大きさの情報を使用するビーム検出アルゴリズムの適用
を含む。その後、真の角度評価装置が目標の角度情報を
デセントロイド(decentroid)する。次に、既存のフィル
タまたは追跡ファイルは、一層正確な目標角度情報、目
標の大きさ情報、およびクラッタの大きさと角度の情報
で更新される。上述の追跡方法は、ＲＤマトリックスの
区域において目標を追跡できるまで反復される。
距離ドップラーマトリックス（ＲＤマトリックス）を形
成することを含む追跡方法にしたがって動作する。レー
ダ目標がレーダシステムのビーム区域、クラッタ、また
はＲＤマトリックスの雑音のみの区域に位置するか否か
を定めるために、ＲＤマトリックスが使用される。目標
がＲＤマトリックスの雑音のみの区域にあるならば、通
常の検出および追跡アルゴリズムが目標を追跡および検
出するために使用される。目標がレーダシステムのビー
ム区域またはクラッタ中にあるならば、本発明の追跡ア
ルゴリズムが使用され、テスト用のＲＤマトリックスに
おいて位置を選択することを含む。本発明の追跡アルゴ
リズムはさらに、クラッタの角度と大きさの情報および
目標の大きさと角度の情報を得るために、サンプルした
クラッタからの戻り信号および潜在的な目標からの戻り
信号を含む。アルゴリズムはさらに、目標を検出するた
めにクラッタの角度と大きさの情報および目標の角度と
大きさの情報を使用するビーム検出アルゴリズムの適用
を含む。その後、真の角度評価装置が目標の角度情報を
デセントロイド(decentroid)する。次に、既存のフィル
タまたは追跡ファイルは、一層正確な目標角度情報、目
標の大きさ情報、およびクラッタの大きさと角度の情報
で更新される。上述の追跡方法は、ＲＤマトリックスの
区域において目標を追跡できるまで反復される。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は、類似の参照符号によっ
て類似の部品が示されている添付の図面を参照して以下
で説明される。本発明はここで特定の応用に対する例示
的実施形態を参照して開示されるが、本発明がそれらに
限定されないことを理解すべきである。ここで与えられ
る教示における当業者は、付加的な変更、応用、および
本発明が有効に利用される本発明の技術的範囲内の実施
形態を認識するであろう。
て類似の部品が示されている添付の図面を参照して以下
で説明される。本発明はここで特定の応用に対する例示
的実施形態を参照して開示されるが、本発明がそれらに
限定されないことを理解すべきである。ここで与えられ
る教示における当業者は、付加的な変更、応用、および
本発明が有効に利用される本発明の技術的範囲内の実施
形態を認識するであろう。
【００１３】レーダシステム電子装置は、受信機が反射
信号を検出する前に経過する時間を計算する。この経過
時間は、信号を反射した物体に対する距離を計算するた
めに使用される。目標の周りの物体から反射した信号を
受信することによって、レーダシステムは、目標を位置
することができる距離範囲（距離ゲート）を設定する。
さらに、関連する電子装置は戻り信号の大きさ、および
信号がレーダシステムのボアサイトに対してレーダ受信
装置に戻る角度を計算する。戻り信号から決定される角
度情報、大きさ情報、および距離情報は典型的に距離ド
ップラーマトリックス（ＲＤマトリックス）に記憶され
る。
信号を検出する前に経過する時間を計算する。この経過
時間は、信号を反射した物体に対する距離を計算するた
めに使用される。目標の周りの物体から反射した信号を
受信することによって、レーダシステムは、目標を位置
することができる距離範囲（距離ゲート）を設定する。
さらに、関連する電子装置は戻り信号の大きさ、および
信号がレーダシステムのボアサイトに対してレーダ受信
装置に戻る角度を計算する。戻り信号から決定される角
度情報、大きさ情報、および距離情報は典型的に距離ド
ップラーマトリックス（ＲＤマトリックス）に記憶され
る。
【００１４】好ましい実施形態において、レーダシステ
ムは M. B. Schober氏による上記で参照した米国特許出
願（以下で“ Schober氏の出願”と記載される）の教示
にしたがって構成される。 Schober氏の出願に記載され
ているように、特定化された検出アルゴリズムは、目標
を検出するためにＲＤマトリックスから振幅および角度
の両方の情報を結合する。付加的な角度情報の使用によ
って、通常のＣＦＡＲ検出方法よりも一層低い信号対ク
ラッタ比で目標検出が可能になる。
ムは M. B. Schober氏による上記で参照した米国特許出
願（以下で“ Schober氏の出願”と記載される）の教示
にしたがって構成される。 Schober氏の出願に記載され
ているように、特定化された検出アルゴリズムは、目標
を検出するためにＲＤマトリックスから振幅および角度
の両方の情報を結合する。付加的な角度情報の使用によ
って、通常のＣＦＡＲ検出方法よりも一層低い信号対ク
ラッタ比で目標検出が可能になる。
【００１５】図１は、その戻り信号34,36 が、地上で照
射されたクラッタパッチ32からの戻り信号と同じ距離お
よびドップラーに近い目標を追跡するレーダシステム20
の側面図である。レーダシステム20は、照準ベクトル38
のラインを中心とするアンテナメインビーム22と呼ばれ
る信号ビームを送信する。照準ベクトル38のラインはレ
ーダシステム20のボアサイトに対応する。メインビーム
22における信号は、レーダシステム20の特定化された距
離または距離範囲ゲート内で物体から反射される。予め
選択された経過時間でレーダシステム20に反射して戻さ
れる全ての戻り信号を受信することによって、レーダシ
ステム20が信号を受信し処理する距離ゲートが設定され
る。目標30は地上の照射されるクラッタパッチ32に十分
に近く、クラッタパッチ34から反射される信号と目標36
から反射される信号が干渉する。クラッタ戻り信号34中
で検出される大きさおよび角度情報は、目標の戻り信号
36からの大きさおよび角度の情報をカモフラージュす
る。したがって目標30はクラッタ内にあると考えられ
る。
射されたクラッタパッチ32からの戻り信号と同じ距離お
よびドップラーに近い目標を追跡するレーダシステム20
の側面図である。レーダシステム20は、照準ベクトル38
のラインを中心とするアンテナメインビーム22と呼ばれ
る信号ビームを送信する。照準ベクトル38のラインはレ
ーダシステム20のボアサイトに対応する。メインビーム
22における信号は、レーダシステム20の特定化された距
離または距離範囲ゲート内で物体から反射される。予め
選択された経過時間でレーダシステム20に反射して戻さ
れる全ての戻り信号を受信することによって、レーダシ
ステム20が信号を受信し処理する距離ゲートが設定され
る。目標30は地上の照射されるクラッタパッチ32に十分
に近く、クラッタパッチ34から反射される信号と目標36
から反射される信号が干渉する。クラッタ戻り信号34中
で検出される大きさおよび角度情報は、目標の戻り信号
36からの大きさおよび角度の情報をカモフラージュす
る。したがって目標30はクラッタ内にあると考えられ
る。
【００１６】図２は、ビームアスペクトにおける目標を
示す図１のレーダシステムの上面図である。目標速度ベ
クトル42は、目標速度の大きさおよび方向を示してい
る。目標の速度ベクトル42がレーダシステム20の照準ベ
クトル38のラインに垂直であるとき、目標はビームアス
ペクトにあると考えられる。ビームアスペクトにある目
標30において、速度ベクトルが照準ベクトル38のライン
と垂直な面44に位置する限り、目標30は速度ベクトルを
有することができる。本発明のレーダ追跡システム20は
ビームアスペクトにおいて移動する目標を追跡すること
ができるが、一方従来の追跡システムはそのような目標
を正確に追跡することができない。
示す図１のレーダシステムの上面図である。目標速度ベ
クトル42は、目標速度の大きさおよび方向を示してい
る。目標の速度ベクトル42がレーダシステム20の照準ベ
クトル38のラインに垂直であるとき、目標はビームアス
ペクトにあると考えられる。ビームアスペクトにある目
標30において、速度ベクトルが照準ベクトル38のライン
と垂直な面44に位置する限り、目標30は速度ベクトルを
有することができる。本発明のレーダ追跡システム20は
ビームアスペクトにおいて移動する目標を追跡すること
ができるが、一方従来の追跡システムはそのような目標
を正確に追跡することができない。
【００１７】図３は、クラッタ区域、雑音のみの区域、
および例示的な区域ドップラー位置を示す例示的なＲＤ
マトリックスの平面図である。本発明はＲＤマトリック
スからの大きさおよび角度情報を使用し、目標を検出
し、目標がＲＤマトリックスの異なる区域を通って移動
するときに本発明によって計算された値に基いて目標を
追跡する。第１のクラッタ区域46と第２のクラッタ区域
48との間は雑音のみの区域52である。雑音のみの区域に
おいて、例示的な距離ドップラー目標位置54がある。ク
ラッタ区域46,48 は、地上で物体を照射するアンテナメ
インローブによって生成される。雑音のみ区域52は、電
気システムにおいて典型的な受信機の雑音によって生成
される。雑音のみ区域52において、ＣＦＡＲ解析を使用
する方法のような通常のレーダ追跡方法は、例示的な距
離ドップラーの目標位置54に位置される目標を追跡する
のに適している。図１の水平方向の寸法は、ＲＤマトリ
ックスのサンプルがとられる距離ゲートを設定する。
および例示的な区域ドップラー位置を示す例示的なＲＤ
マトリックスの平面図である。本発明はＲＤマトリック
スからの大きさおよび角度情報を使用し、目標を検出
し、目標がＲＤマトリックスの異なる区域を通って移動
するときに本発明によって計算された値に基いて目標を
追跡する。第１のクラッタ区域46と第２のクラッタ区域
48との間は雑音のみの区域52である。雑音のみの区域に
おいて、例示的な距離ドップラー目標位置54がある。ク
ラッタ区域46,48 は、地上で物体を照射するアンテナメ
インローブによって生成される。雑音のみ区域52は、電
気システムにおいて典型的な受信機の雑音によって生成
される。雑音のみ区域52において、ＣＦＡＲ解析を使用
する方法のような通常のレーダ追跡方法は、例示的な距
離ドップラーの目標位置54に位置される目標を追跡する
のに適している。図１の水平方向の寸法は、ＲＤマトリ
ックスのサンプルがとられる距離ゲートを設定する。
【００１８】図４は、図３の例示的なＲＤマトリックス
のＲＤマトリックスの振幅を示している。水平軸45はド
ップラー位置を表し、垂直軸47は大きさを表している。
クラッタ区域46,48 は、対応するクラッタからの戻り信
号の大きさで示されている。クラッタからの戻り信号の
大きさは、それがクラッタの端部に向って移動するとき
に減少することができる。例えばクラッタ区域46の縁部
56の近くにおいて、クラッタからの戻り信号の大きさは
ゼロに近付く。
のＲＤマトリックスの振幅を示している。水平軸45はド
ップラー位置を表し、垂直軸47は大きさを表している。
クラッタ区域46,48 は、対応するクラッタからの戻り信
号の大きさで示されている。クラッタからの戻り信号の
大きさは、それがクラッタの端部に向って移動するとき
に減少することができる。例えばクラッタ区域46の縁部
56の近くにおいて、クラッタからの戻り信号の大きさは
ゼロに近付く。
【００１９】各距離ゲートに対するドップラーフィルタ
のバンクを形成することによって、十分なドップラー効
果を有する目標をクラッタから分離することができる。
図３の可能な目標位置54は、対応する目標からの戻り信
号58を有するものとして示されている。目標からの戻り
信号58は、クラッタからの戻り信号の大きさがほぼゼロ
である雑音のみの区域に存在するので、通常のレーダ目
標追跡技術を使用して目標を容易に検出および追跡する
ことができる。
のバンクを形成することによって、十分なドップラー効
果を有する目標をクラッタから分離することができる。
図３の可能な目標位置54は、対応する目標からの戻り信
号58を有するものとして示されている。目標からの戻り
信号58は、クラッタからの戻り信号の大きさがほぼゼロ
である雑音のみの区域に存在するので、通常のレーダ目
標追跡技術を使用して目標を容易に検出および追跡する
ことができる。
【００２０】図５は、クラッタ区域および雑音のみの区
域を通過する目標の可能な移動を詳細に示す例示的ＲＤ
マトリックスの振幅を示している。最初に目標からの戻
り信号58は、通常のレーダ追跡システムを使用して検出
可能な雑音のみ区域52における第１のドップラー位置62
にある。その後目標からの戻り信号58は第１のクラッタ
区域46へ向って、それが従来の技術の方法を使用して依
然として容易に追跡される第２のドップラー位置64へ移
動する。続いて、目標からの戻り信号58は第３のドップ
ラー位置66へ移動する。ドップラー位置66において、目
標からの戻り信号58はクラッタ区域46からのクラッタか
らの戻り信号と混合される。位置66において行われる典
型的な角度評価（図示されていない）は、結合された目
標およびクラッタからの戻り信号の電力の重心（図示さ
れていない）に対する角度を表している。位置66におい
て目標を正確に追跡するために、目標角度情報はクラッ
タの角度の情報からデセントロイドされるかまたは分離
されなければならない。従来のレーダ追跡方法は、この
状況において目標を追跡または検出することができな
い。目標はクラッタ区域46および48のようなクラッタ区
域を出るまで、航行することができる。
域を通過する目標の可能な移動を詳細に示す例示的ＲＤ
マトリックスの振幅を示している。最初に目標からの戻
り信号58は、通常のレーダ追跡システムを使用して検出
可能な雑音のみ区域52における第１のドップラー位置62
にある。その後目標からの戻り信号58は第１のクラッタ
区域46へ向って、それが従来の技術の方法を使用して依
然として容易に追跡される第２のドップラー位置64へ移
動する。続いて、目標からの戻り信号58は第３のドップ
ラー位置66へ移動する。ドップラー位置66において、目
標からの戻り信号58はクラッタ区域46からのクラッタか
らの戻り信号と混合される。位置66において行われる典
型的な角度評価（図示されていない）は、結合された目
標およびクラッタからの戻り信号の電力の重心（図示さ
れていない）に対する角度を表している。位置66におい
て目標を正確に追跡するために、目標角度情報はクラッ
タの角度の情報からデセントロイドされるかまたは分離
されなければならない。従来のレーダ追跡方法は、この
状況において目標を追跡または検出することができな
い。目標はクラッタ区域46および48のようなクラッタ区
域を出るまで、航行することができる。
【００２１】Schober氏の出願において示されたレーダ
目標検出アルゴリズムは、ドップラー位置66のようなク
ラッタ中のレーダ目標を検出する方法を示している。し
かしながら、この検出アルゴリズムからクラッタ内の目
標を正確に追跡する方法は得られない。これは、間違い
の多い目標角度情報が位置66ようなドップラー位置にお
いて受信されるからである。レーダ追跡システムが目標
を追跡し、間違いの多い角度情報を有するならば、レー
ダシステムは目標がある場所を追跡をできなくなり、そ
の結果間違った角度情報が目標のレーダアンテナを広げ
るので目標を検出することさえできなくなる。
目標検出アルゴリズムは、ドップラー位置66のようなク
ラッタ中のレーダ目標を検出する方法を示している。し
かしながら、この検出アルゴリズムからクラッタ内の目
標を正確に追跡する方法は得られない。これは、間違い
の多い目標角度情報が位置66ようなドップラー位置にお
いて受信されるからである。レーダ追跡システムが目標
を追跡し、間違いの多い角度情報を有するならば、レー
ダシステムは目標がある場所を追跡をできなくなり、そ
の結果間違った角度情報が目標のレーダアンテナを広げ
るので目標を検出することさえできなくなる。
【００２２】第４のドップラー位置68において、目標か
らの戻り信号58によって表される目標は、クラッタ区域
46を通ってクラッタ区域48の縁部へ移動する。図５にお
いて、クラッタ区域46および48は連続するクラッタ区域
（連続して示されていない）の２つの異なる両半分を表
している。図示されたクラッタ区域46およびクラッタ区
域48を通る目標からの戻り信号58の移動は、例示の目的
のみのために示されている。当業者は、本発明のレーダ
追跡システムが広範囲の目標操縦に応用可能であること
を認識している。
らの戻り信号58によって表される目標は、クラッタ区域
46を通ってクラッタ区域48の縁部へ移動する。図５にお
いて、クラッタ区域46および48は連続するクラッタ区域
（連続して示されていない）の２つの異なる両半分を表
している。図示されたクラッタ区域46およびクラッタ区
域48を通る目標からの戻り信号58の移動は、例示の目的
のみのために示されている。当業者は、本発明のレーダ
追跡システムが広範囲の目標操縦に応用可能であること
を認識している。
【００２３】本発明の教示によると、目標が雑音のみの
区域52にあるとき、追跡ファイル（図示されていない）
は第１のドップラー位置62において開始される。目標が
第２のドップラー位置64において第１のクラッタ区域46
に入るとき、追跡ファイル（図示されていない）が加速
値を維持しないならば、本発明は追跡ファイルにおける
距離ドップラーの追跡状態に対してする加速バイアスを
適用する。第３のドップラー位置66において、 Schober
氏の出願において開示された特定化された検出アルゴリ
ズムは目標を検出するために使用される。このアルゴリ
ズムは全クラッタ区域または距離およびドップラー内の
評価された目標位置66の周りの小さい面積に使用するこ
とができる。検出が行われるとき、目標の距離ドップラ
ー位置に対応する大きさおよび角度の測定は、本発明の
特定化された追跡アルゴリズムに適用される。特定化さ
れた追跡アルゴリズムは、 Schober氏の出願の検出アル
ゴリズムによって必要とされる情報を使用し、デセント
ロイドされた角度評価および変動を計算する。したがっ
てデセントロイドされた角度評価は、区域52のような雑
音のみの区域において行われる角度測定であるように使
用される。目標からの戻り信号58がクラッタ区域46,48
内にある限り、本発明の特定化された追跡アルゴリズム
が続けられる。従来の追跡方法は、目標からの戻り信号
58が区域46,48 からのクラッタのようなクラッタと関係
ないときに使用される。
区域52にあるとき、追跡ファイル（図示されていない）
は第１のドップラー位置62において開始される。目標が
第２のドップラー位置64において第１のクラッタ区域46
に入るとき、追跡ファイル（図示されていない）が加速
値を維持しないならば、本発明は追跡ファイルにおける
距離ドップラーの追跡状態に対してする加速バイアスを
適用する。第３のドップラー位置66において、 Schober
氏の出願において開示された特定化された検出アルゴリ
ズムは目標を検出するために使用される。このアルゴリ
ズムは全クラッタ区域または距離およびドップラー内の
評価された目標位置66の周りの小さい面積に使用するこ
とができる。検出が行われるとき、目標の距離ドップラ
ー位置に対応する大きさおよび角度の測定は、本発明の
特定化された追跡アルゴリズムに適用される。特定化さ
れた追跡アルゴリズムは、 Schober氏の出願の検出アル
ゴリズムによって必要とされる情報を使用し、デセント
ロイドされた角度評価および変動を計算する。したがっ
てデセントロイドされた角度評価は、区域52のような雑
音のみの区域において行われる角度測定であるように使
用される。目標からの戻り信号58がクラッタ区域46,48
内にある限り、本発明の特定化された追跡アルゴリズム
が続けられる。従来の追跡方法は、目標からの戻り信号
58が区域46,48 からのクラッタのようなクラッタと関係
ないときに使用される。
【００２４】図６は、本発明の教示にしたがって使用さ
れる距離ドップラー位置76の周りにおける可能なサンプ
ルパターン70を示すＲＤマトリックスの図である。例示
的にサンプルパターン70は第１の方形サンプルパターン
72および第２の方形サンプルパターン74を含んでいる。
サンプルパターン70は、目標が検出されると考えられる
距離ドップラー位置76の付近に中心を置いている。個々
の位置76の周りにおけるクラッタをサンプリングするこ
とによって、周囲のクラッタに関する大きさおよび角度
の情報が得られる。大きさおよび角度の情報は、クラッ
タからの戻り信号46,48 から目標からの戻り信号を区別
するために本発明のアルゴリズムによって使用される。
当業者は、本発明の技術的範囲から逸脱せずにこの目的
のためにその他のサンプルパタンを使用できることを認
識するであろう。
れる距離ドップラー位置76の周りにおける可能なサンプ
ルパターン70を示すＲＤマトリックスの図である。例示
的にサンプルパターン70は第１の方形サンプルパターン
72および第２の方形サンプルパターン74を含んでいる。
サンプルパターン70は、目標が検出されると考えられる
距離ドップラー位置76の付近に中心を置いている。個々
の位置76の周りにおけるクラッタをサンプリングするこ
とによって、周囲のクラッタに関する大きさおよび角度
の情報が得られる。大きさおよび角度の情報は、クラッ
タからの戻り信号46,48 から目標からの戻り信号を区別
するために本発明のアルゴリズムによって使用される。
当業者は、本発明の技術的範囲から逸脱せずにこの目的
のためにその他のサンプルパタンを使用できることを認
識するであろう。
【００２５】対応する大きさおよび角度の情報を本発明
のアルゴリズムに挿入できるように、個々の位置76もま
たサンプリングされる。サンプルパターン70は、ＲＤマ
トリックスにおいてサンプルを採取する場所を簡単に定
めている。サンプルはクラッタに対応する平均干渉振幅
および平均干渉角度を計算するために使用され、 Schob
er氏の出願における検出器の式においてが使用される。
のアルゴリズムに挿入できるように、個々の位置76もま
たサンプリングされる。サンプルパターン70は、ＲＤマ
トリックスにおいてサンプルを採取する場所を簡単に定
めている。サンプルはクラッタに対応する平均干渉振幅
および平均干渉角度を計算するために使用され、 Schob
er氏の出願における検出器の式においてが使用される。
【００２６】本発明の教示にしたがって、サンプルパタ
ーンは常にテストにしたがって図６において位置76であ
る距離ドップラー位置の周りに与えられる。これは、サ
ンプルパターン70から検索された大きさおよび角度の情
報が周囲の干渉クラッタからの信号46,48 の大きさおよ
び角度の情報を表すことを確実にする。代りのサンプル
パターンは、クラッタ区域46,48 における局部の信号の
大きさのピークのみのサンプルを含むか、またはクラッ
タ区域46,48 においてあるいはクラッタ区域46,48 の一
部分において各位置を含むことができる。その一部分
は、対応する追跡ファイル（図示されていない）からの
評価された目標データによって定めることができる。
ーンは常にテストにしたがって図６において位置76であ
る距離ドップラー位置の周りに与えられる。これは、サ
ンプルパターン70から検索された大きさおよび角度の情
報が周囲の干渉クラッタからの信号46,48 の大きさおよ
び角度の情報を表すことを確実にする。代りのサンプル
パターンは、クラッタ区域46,48 における局部の信号の
大きさのピークのみのサンプルを含むか、またはクラッ
タ区域46,48 においてあるいはクラッタ区域46,48 の一
部分において各位置を含むことができる。その一部分
は、対応する追跡ファイル（図示されていない）からの
評価された目標データによって定めることができる。
【００２７】図７は、本発明の教示にしたがってデセン
トロイドされた角度情報および角度変動情報を与えるシ
ステム90を示している。当業者は、システム90がハード
ウエアおよびソフトウエアにおいて実行できることを認
識するであろう。大きさおよび角度の情報は、距離ドッ
プラーマトリックス（図示されていない）から得られ、
Schober氏の出願における検出アルゴリズムで使用され
る。本発明において目標検出は目標を追跡するために十
分ではない。正確な角度情報および目標からの戻り信号
に関する距離およびドップラー測定が必要とされる。距
離およびドップラー測定は、ＲＤマトリックス（図示さ
れていない）において個々の検出位置（図示されていな
い）から得られる。
トロイドされた角度情報および角度変動情報を与えるシ
ステム90を示している。当業者は、システム90がハード
ウエアおよびソフトウエアにおいて実行できることを認
識するであろう。大きさおよび角度の情報は、距離ドッ
プラーマトリックス（図示されていない）から得られ、
Schober氏の出願における検出アルゴリズムで使用され
る。本発明において目標検出は目標を追跡するために十
分ではない。正確な角度情報および目標からの戻り信号
に関する距離およびドップラー測定が必要とされる。距
離およびドップラー測定は、ＲＤマトリックス（図示さ
れていない）において個々の検出位置（図示されていな
い）から得られる。
【００２８】図７において、Ｒo はクラッタからの戻り
信号の平均的な大きさを表し、Ｒはテスト下のＲＤマト
リックスの値の大きさを表している。Ｒo およびＲは、
１組の入力81の一部分である。第１の電力回路78におい
て、クラッタからの戻り信号の電力Ｐo はクラッタの大
きさの平均Ｒo を２乗することによって計算される。第
２の電力回路82において、目標からの戻り信号の電力Ｐ
1 は目標からの信号の大きさの平均Ｒを２乗することに
よって計算される。Ｐo およびＰ1 は閾値比較装置に入
力される。閾値比較装置84において、目標の電力Ｐ1 に
対するクラッタ電力Ｐ1 の比は、レーダシステムが依存
する閾値と比較される。電力比が予め決められた閾値を
越えるならば、ボックス85に示されているように、ＲＤ
マトリックスから直接に得られる角度情報は正確であ
り、目標を追跡する際に使用できると考えられる。目標
の位置および変動を含む角度情報は、電力比Ｐ1 ／Ｐo
に基いて評価され、一般的に雑音のみの区域において有
効な式を使用して、出力92として与えられる。電力比が
予め決められた閾値よりも低いならば、ＲＤマトリック
スに供給される角度情報は間違いが多くなり易く、目標
を追跡する際に使用する前にデセントロイドされる。目
標の角度情報はクラッタの角度情報と混合され易い。
信号の平均的な大きさを表し、Ｒはテスト下のＲＤマト
リックスの値の大きさを表している。Ｒo およびＲは、
１組の入力81の一部分である。第１の電力回路78におい
て、クラッタからの戻り信号の電力Ｐo はクラッタの大
きさの平均Ｒo を２乗することによって計算される。第
２の電力回路82において、目標からの戻り信号の電力Ｐ
1 は目標からの信号の大きさの平均Ｒを２乗することに
よって計算される。Ｐo およびＰ1 は閾値比較装置に入
力される。閾値比較装置84において、目標の電力Ｐ1 に
対するクラッタ電力Ｐ1 の比は、レーダシステムが依存
する閾値と比較される。電力比が予め決められた閾値を
越えるならば、ボックス85に示されているように、ＲＤ
マトリックスから直接に得られる角度情報は正確であ
り、目標を追跡する際に使用できると考えられる。目標
の位置および変動を含む角度情報は、電力比Ｐ1 ／Ｐo
に基いて評価され、一般的に雑音のみの区域において有
効な式を使用して、出力92として与えられる。電力比が
予め決められた閾値よりも低いならば、ＲＤマトリック
スに供給される角度情報は間違いが多くなり易く、目標
を追跡する際に使用する前にデセントロイドされる。目
標の角度情報はクラッタの角度情報と混合され易い。
【００２９】デセントロイド回路86において、クラッタ
サンプルの電力Ｐo 、目標からの戻り信号の電力Ｐ1 、
およびクラッタおよび目標の角度情報が、目標からの戻
り信号をデセントロイドするために使用される。デセン
トロイド回路86において、真の目標角度評価装置（回路
86）を使用して、角度情報がクラッタの角度情報から分
離される。θo およびθは、クラッタからの戻り信号お
よび目標からの戻り信号の各サンプルの角度の平均を表
し、システム90に対する１組の入力81の一部分である。
サンプルの電力Ｐo 、目標からの戻り信号の電力Ｐ1 、
およびクラッタおよび目標の角度情報が、目標からの戻
り信号をデセントロイドするために使用される。デセン
トロイド回路86において、真の目標角度評価装置（回路
86）を使用して、角度情報がクラッタの角度情報から分
離される。θo およびθは、クラッタからの戻り信号お
よび目標からの戻り信号の各サンプルの角度の平均を表
し、システム90に対する１組の入力81の一部分である。
【００３０】デセントロイドされた角度θnew は、正し
い目標の角度評価装置（回路86）の計算から出力され
る。当業者は、その他のデセントロイド計算が本発明の
技術的範囲から逸脱せずに使用できることを認識するで
あろう。デセントロイド回路86は正しい目標角度評価の
次の計算を実行する。 θnew ＝（（Ｐo ＋Ｐ1 ）θ−Ｐo θo ）／Ｐ1 ［１］
い目標の角度評価装置（回路86）の計算から出力され
る。当業者は、その他のデセントロイド計算が本発明の
技術的範囲から逸脱せずに使用できることを認識するで
あろう。デセントロイド回路86は正しい目標角度評価の
次の計算を実行する。 θnew ＝（（Ｐo ＋Ｐ1 ）θ−Ｐo θo ）／Ｐ1 ［１］
【００３１】角度の目標位置情報θをデセントロイドす
ることに加えて、変動回路88は、正しい目標位置に関す
るデセントロイドされた角度θnew の変動を計算する。
異なる角度における２つの信号ソースにおいて、結合さ
れた信号の変動は２つのソースの角度分離の関数であ
る。真の目標角度と平均クラッタ角度θo との間の差が
大きいとき、変動は大きくなる。デセントロイドされた
角度θnew の変動は、θ1 が目標の角度位置であり、Ｎ
がＲＤマトリックスを形成する際に使用される可干渉性
でない集積の大きさである変動回路88によって実行され
る以下の計算から得られる。Ｎはデータ94としてシステ
ム90に入力される。 σθ 2 ＝（Ｐo ／Ｐ1 ）（θ1 −θo ）2 ／（２（Ｎ−１）） ［２］
ることに加えて、変動回路88は、正しい目標位置に関す
るデセントロイドされた角度θnew の変動を計算する。
異なる角度における２つの信号ソースにおいて、結合さ
れた信号の変動は２つのソースの角度分離の関数であ
る。真の目標角度と平均クラッタ角度θo との間の差が
大きいとき、変動は大きくなる。デセントロイドされた
角度θnew の変動は、θ1 が目標の角度位置であり、Ｎ
がＲＤマトリックスを形成する際に使用される可干渉性
でない集積の大きさである変動回路88によって実行され
る以下の計算から得られる。Ｎはデータ94としてシステ
ム90に入力される。 σθ 2 ＝（Ｐo ／Ｐ1 ）（θ1 −θo ）2 ／（２（Ｎ−１）） ［２］
【００３２】θnew の予測値、すなわちＥ［θnew ］
は、多くのサンプルで使用される十分大きいサンプルパ
ターンを与えられた真の目標位置θ1 である。その結果
デセントロイドされたθnew は、真の目標位置の“名目
上バイアスされない”評価装置である。真の目標位置θ
1 は知られていないので、変動回路88はθ1 の代りの値
を使用しなければならない。ちょうどデセントロイドさ
れた角度θnew または角度追跡ファイルから先に滑らか
にされたデータの何れかを使用することができる。本発
明の追跡方法において変動σθ 2 は、先に計算された角
度値でデセントロイドされた角度θnew を加重する加重
ファクタとして使用される。デセントロイドされた角度
θnew が大きい変動σθ 2 になるならば、一層小さい変
動を有する追跡ファイル（図示されていない）において
評価する先の角度は、目標（図示されていない）を追跡
する際により広範囲に使用されるであろう。これは標準
的な方法である。当業者は、システム90およびその関連
する計算を実行するためにコンピュータを使用してもよ
いことを認識するであろう。
は、多くのサンプルで使用される十分大きいサンプルパ
ターンを与えられた真の目標位置θ1 である。その結果
デセントロイドされたθnew は、真の目標位置の“名目
上バイアスされない”評価装置である。真の目標位置θ
1 は知られていないので、変動回路88はθ1 の代りの値
を使用しなければならない。ちょうどデセントロイドさ
れた角度θnew または角度追跡ファイルから先に滑らか
にされたデータの何れかを使用することができる。本発
明の追跡方法において変動σθ 2 は、先に計算された角
度値でデセントロイドされた角度θnew を加重する加重
ファクタとして使用される。デセントロイドされた角度
θnew が大きい変動σθ 2 になるならば、一層小さい変
動を有する追跡ファイル（図示されていない）において
評価する先の角度は、目標（図示されていない）を追跡
する際により広範囲に使用されるであろう。これは標準
的な方法である。当業者は、システム90およびその関連
する計算を実行するためにコンピュータを使用してもよ
いことを認識するであろう。
【００３３】図８は、クラッタ内およびクラッタ外にお
けるレーダの目標を追跡する本発明の方法10o の例示的
実施形態のブロック図である。ＲＤマトリックスステッ
プ96において、ＲＤマトリックス（図示されていない）
は既存のレーダシステムのハードウエアを使用して形成
される。その後ＲＤマトリックスは、分離ステップ98に
おいてクラッタ区域と雑音区域とに分割される。目標に
対してＲＤマトリックスを検査した後に、ビームステッ
プ102 において潜在する目標（図示されていない）がレ
ーダシステム（図示されていない）のビーム区域に位置
するか、またはクラッタ内に埋められるか、または雑音
区域に位置するか否かを決定する。
けるレーダの目標を追跡する本発明の方法10o の例示的
実施形態のブロック図である。ＲＤマトリックスステッ
プ96において、ＲＤマトリックス（図示されていない）
は既存のレーダシステムのハードウエアを使用して形成
される。その後ＲＤマトリックスは、分離ステップ98に
おいてクラッタ区域と雑音区域とに分割される。目標に
対してＲＤマトリックスを検査した後に、ビームステッ
プ102 において潜在する目標（図示されていない）がレ
ーダシステム（図示されていない）のビーム区域に位置
するか、またはクラッタ内に埋められるか、または雑音
区域に位置するか否かを決定する。
【００３４】潜在する目標がクラッタの一部分の同じ距
離およびドップラーに位置する、またはビームステップ
102 において決定されるようにレーダシステム（図示さ
れていない）のビーム区域に位置するならば、本発明の
教示にしたがって追跡アルゴリズム104 が実行される。
離およびドップラーに位置する、またはビームステップ
102 において決定されるようにレーダシステム（図示さ
れていない）のビーム区域に位置するならば、本発明の
教示にしたがって追跡アルゴリズム104 が実行される。
【００３５】追跡アルゴリズム104 は、選択およびサン
プリングステップ106 においてテストするためにＲＤマ
トリックス（図示されていない）における第１の選択位
置を含む。その位置はクラッタからの戻り信号サンプル
を抽出するためにＲＤマトリックスにおけるサンプルパ
ターンを含み、予測される目標位置を含む。選択および
サンプリングステップ106 において抽出された種々の大
きさおよび角度のサンプルについて平均化計算（図示さ
れていない）が実行される。平均はビーム検出アルゴリ
ズム108 において使用される。好ましい実施形態におい
て、ビーム検出アルゴリズムは、 Schober氏の出願の教
示にしたがって角度情報および大きさ情報の両方を使用
する。アルゴリズム108 を使用することによって目標が
検出されないならば、本発明の追跡システムは進行す
る。本発明は進行時間を最小にする。
プリングステップ106 においてテストするためにＲＤマ
トリックス（図示されていない）における第１の選択位
置を含む。その位置はクラッタからの戻り信号サンプル
を抽出するためにＲＤマトリックスにおけるサンプルパ
ターンを含み、予測される目標位置を含む。選択および
サンプリングステップ106 において抽出された種々の大
きさおよび角度のサンプルについて平均化計算（図示さ
れていない）が実行される。平均はビーム検出アルゴリ
ズム108 において使用される。好ましい実施形態におい
て、ビーム検出アルゴリズムは、 Schober氏の出願の教
示にしたがって角度情報および大きさ情報の両方を使用
する。アルゴリズム108 を使用することによって目標が
検出されないならば、本発明の追跡システムは進行す
る。本発明は進行時間を最小にする。
【００３６】選択およびサンプリングステップ106 にお
いて得られる平均は、デセントロイドステップ110 にお
いて使用される。デセントロイドステップ110 の詳細
は、図７のシステムに示されている。デセントロイドス
テップ110 は本発明の追跡方法において使用するために
変動情報およびデセントロイドされた目標角度を供給す
る。デセントロイドされた目標および角度情報は、更新
ステップ112 において既存のフィルタおよび追跡ファイ
ルを更新するために使用される。
いて得られる平均は、デセントロイドステップ110 にお
いて使用される。デセントロイドステップ110 の詳細
は、図７のシステムに示されている。デセントロイドス
テップ110 は本発明の追跡方法において使用するために
変動情報およびデセントロイドされた目標角度を供給す
る。デセントロイドされた目標および角度情報は、更新
ステップ112 において既存のフィルタおよび追跡ファイ
ルを更新するために使用される。
【００３７】検査ステップ114 において、潜在的目標が
レーダシステム（図示されていない）のビーム区域に依
然として位置するかまたはクラッタ内に依然として位置
するかを決定するために、ＲＤマトリックスが解析され
る。目標が依然としてクラッタ内またはビーム区域内に
位置するならば、既存の距離ドップラーフィルタはバイ
アス化ステップ116 においてバイアスされる。フィルタ
をバイアスすることは、目標の最新の状態についての最
良の評価で位置、速度、および加速ベクトルを更新する
ことを含む。目標がもはやクラッタ内またはビーム区域
内にないならば、新しいＲＤマトリックス（図示されて
いない）はＲＤマトリックスステップ96において、更新
ステップ112 で更新されたデータから形成される。
レーダシステム（図示されていない）のビーム区域に依
然として位置するかまたはクラッタ内に依然として位置
するかを決定するために、ＲＤマトリックスが解析され
る。目標が依然としてクラッタ内またはビーム区域内に
位置するならば、既存の距離ドップラーフィルタはバイ
アス化ステップ116 においてバイアスされる。フィルタ
をバイアスすることは、目標の最新の状態についての最
良の評価で位置、速度、および加速ベクトルを更新する
ことを含む。目標がもはやクラッタ内またはビーム区域
内にないならば、新しいＲＤマトリックス（図示されて
いない）はＲＤマトリックスステップ96において、更新
ステップ112 で更新されたデータから形成される。
【００３８】ビームステップ102 において、潜在的目標
（図示されていない）がビーム区域またはクラッタ内に
あることが決定されないならば、検出ステップ118 にお
いてＣＦＡＲのような通常のレーダ検出アルゴリズムが
使用される。レーダシステム（図示されていない）が決
定ステップ120 において決定されるような目標を追跡す
るならば、更新ステップ112 が実行され、フィルタは新
しい距離、ドップラー、または角度データにより更新さ
れる。そうでなければ、追跡ファイルは追跡ファイルス
テップ112 において開始される。距離、ドップラー、角
度、加速、および潜在する目標の速度は追跡ファイル
（図示されていない）内に含まれる。
（図示されていない）がビーム区域またはクラッタ内に
あることが決定されないならば、検出ステップ118 にお
いてＣＦＡＲのような通常のレーダ検出アルゴリズムが
使用される。レーダシステム（図示されていない）が決
定ステップ120 において決定されるような目標を追跡す
るならば、更新ステップ112 が実行され、フィルタは新
しい距離、ドップラー、または角度データにより更新さ
れる。そうでなければ、追跡ファイルは追跡ファイルス
テップ112 において開始される。距離、ドップラー、角
度、加速、および潜在する目標の速度は追跡ファイル
（図示されていない）内に含まれる。
【００３９】したがって、本発明は特定の応用に対する
特定の実施形態を参照してここに記載された。本発明の
教示における当業者は、その技術的範囲内の付加的な応
用および実施形態を認識するであろう。
特定の実施形態を参照してここに記載された。本発明の
教示における当業者は、その技術的範囲内の付加的な応
用および実施形態を認識するであろう。
【００４０】したがって、本発明の技術的範囲内のその
ような全ての応用、変形例、および実施形態をカバーす
ることが意図される。
ような全ての応用、変形例、および実施形態をカバーす
ることが意図される。
【図１】その戻り信号が地上で照明されたクラッタパッ
チからの戻り信号と同じ距離およびドップラーに近い目
標を追跡するレーダシステムの側面図。
チからの戻り信号と同じ距離およびドップラーに近い目
標を追跡するレーダシステムの側面図。
【図２】ビームアスペクトにおいて目標を照明する図１
のレーダシステムの上面図。
のレーダシステムの上面図。
【図３】クラッタ区域、雑音のみの区域、および例示的
距離ドップラー位置を示す例示的ＲＤマトリックスの平
面図。
距離ドップラー位置を示す例示的ＲＤマトリックスの平
面図。
【図４】図３の例示的ＲＤマトリックスにおけるＲＤマ
トリックスの振幅を示す図。
トリックスの振幅を示す図。
【図５】クラッタおよび雑音のみの区域を通る目標の可
能な移動を詳細に示す例示的ＲＤマトリックスの振幅を
示す図。
能な移動を詳細に示す例示的ＲＤマトリックスの振幅を
示す図。
【図６】本発明の教示にしたがって取られた距離ドップ
ラー位置の周りの可能なサンプルパターンを示すＲＤマ
トリックスの図。
ラー位置の周りの可能なサンプルパターンを示すＲＤマ
トリックスの図。
【図７】本発明の教示にしたがってデセントロイドされ
た角度情報および角度変動情報を与えるシステムを示す
図。
た角度情報および角度変動情報を与えるシステムを示す
図。
【図８】クラッタ内およびクラッタ外のレーダ目標を追
跡する本発明の方法の例示的実施形態のブロック図。
跡する本発明の方法の例示的実施形態のブロック図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−13986（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−244156（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−31074（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−126375（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−113862（ＪＰ，Ａ) 米国特許4549184（ＵＳ，Ａ) 米国特許5483240（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 (8)
- 【請求項１】 戻り信号から得られる大きさおよび角度
位置情報を使用してクラッタ中のレーダ目標を検出する
機構と、 レーダシステムの位置に対する目標の位置を追跡し、更
新する機構を具備しているレーダシステムにおいて、前記追跡機構は、レーダシステムのレーダメインローブ
ビーム幅内における現在の距離およびドップラー情報に
アクセスする機構と、 目標がクラッタ中にあるときクラ
ッタの角度情報から目標の角度情報を分離して検出する
角度機構とを備え、 前記角度機構は、角度値をデセントロイドし、クラッタ
からの戻り信号から得られた角度情報から目標からの戻
り信号から得られた角度情報を分離して検出するデセン
トロイド機構を備え、 デセントロイド機構によるクラッタからの戻り信号から
得られた角度情報から目標からの戻り信号から得られた
角度情報の分離検出は、 式 θ new ＝（（Ｐo ＋Ｐ1 ）θ−Ｐo θo ）／Ｐ1
にしたがって行われ、 上記の式において、Ｐo はクラッタの平均電力であり、
Ｐ1 は潜在的な目標からの戻り信号のようなテスト信号
の電力であり、θはテスト信号の角度位置であり、θo
がクラッタからの戻り信号における平均角度であり、θ
new が、その予測値が目標の実際の角度であるデセント
ロイドされた角度情報であることを特徴とするレーダシ
ステム。 - 【請求項２】 前記追跡機構は、目標が検出機構によっ
て検出されるときに目標に関する情報をフィルタ処理す
る追跡ファイルを備えている請求項１記載のレーダシス
テム。 - 【請求項３】 角度値をデセントロイドする機構が、デ
セントロイドされた角度情報の正確さを決定する正確化
機構を備えている請求項１記載のレーダシステム。 - 【請求項４】 前記正確化機構が、評価された真の目標
位置と評価されたクラッタ位置との間の角度分離距離の
関数としての変動を計算するシステムを含む請求項３記
載のレーダシステム。 - 【請求項５】 評価された真の目標位置がデセントロイ
ドされた角度情報である請求項４記載のレーダシステ
ム。 - 【請求項６】 評価された真の目標位置が、追跡ファイ
ルから得られて平均化され、または滑らかにされた角度
値である請求項４記載のレーダシステム。 - 【請求項７】 式を使用して変動が計算され、 σθ 2 ＝（Ｐo ／Ｐ1 ）（θnew −θo ）2 ／［２（Ｎ
−１）］、 それにおいて、σθ2 が変動であり、Ｐo がクラッタか
らの戻り信号の平均電力であり、Ｐ1 が潜在的な目標か
らの戻り信号のようなテスト信号の電力であり、θnew
が評価される正しい目標位置であり、θo がクラッタか
らの戻り信号の平均角度である請求項４記載のレーダシ
ステム。 - 【請求項８】 レーダシステムを使用してクラッタ中の
レーダターゲットを追跡する方法において、 距離ドップラーマトリックス（ＲＤマトリックス）を形
成し、 レーダ目標がレーダシステムのビーム区域内にあり、ク
ラッタ内にあるか、またはＲＤマトリックスの雑音のみ
が存在しクラッタのない区域内にあるか否かをＲＤマト
リックスから決定し、 目標がＲＤマトリックスの雑音のみの区域内にあるなら
ば、通常の検出および追跡アルゴリズムを実行し、 目標がレーダシステムのビーム区域内またはクラッタ中
にあるならば通常の検出および追跡アルゴリズムとは異
なる別の追跡アルゴリズムを実行し、 その別の追跡アルゴリズムは、 クラッタからの戻り信号および潜在的な目標からの戻り
信号をテストしてサンプリングし、それに応答してクラ
ッタの角度と大きさの情報および目標の角度と大きさの
情報を与えるＲＤマトリックスにおける位置を選択し、 クラッタの角度と大きさの情報および目標の角度と大き
さの情報を使用して、目標を検出するビーム検出アルゴ
リズムを適用し、 正確な真の目標角度の評価を行うために目標角度情報を
デセントロイドし、 正確な真の目標の角度評価、目標の大きさ情報、および
クラッタの角度と大きさの情報によりレーダシステムの
必要とされるフィルタおよび追跡ファイルを更新するス
テップを含み、 さらに、レーダターゲット追跡方法は、ＲＤマトリック
スの区域を通過する目標を追跡するために必要な上記の
ステップを反復するステップを含むレーダターゲット追
跡方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US627813 | 1996-03-28 | ||
| US08/627,813 US5748140A (en) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | System for tracking radar targets in background clutter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1031067A JPH1031067A (ja) | 1998-02-03 |
| JP3122389B2 true JP3122389B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=24516244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09078163A Expired - Fee Related JP3122389B2 (ja) | 1996-03-28 | 1997-03-28 | 背景クラッタ中のレーダ目標追跡システム |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5748140A (ja) |
| EP (1) | EP0798568B1 (ja) |
| JP (1) | JP3122389B2 (ja) |
| CA (1) | CA2200921C (ja) |
| DE (1) | DE69712823T2 (ja) |
| IL (1) | IL120547A (ja) |
| NO (1) | NO319271B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8922423B2 (en) | 2010-11-19 | 2014-12-30 | Furuno Electric Company Limited | Radar apparatus and method of detecting target object |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6828929B2 (en) | 2003-01-30 | 2004-12-07 | Raytheon Company | Technique for non-coherent integration of targets with ambiguous velocities |
| US7333047B2 (en) * | 2004-05-28 | 2008-02-19 | Time Domain Corporation | System and method for spatially diverse radar signal processing |
| US7132975B2 (en) * | 2004-05-28 | 2006-11-07 | Time Domain Corporation | Apparatus and method for detecting moving objects |
| WO2006013689A1 (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | レーダ |
| US7259714B1 (en) * | 2005-05-04 | 2007-08-21 | Cataldo Thomas J | Unique space time adaptive system (USS) |
| US7292180B2 (en) * | 2005-06-13 | 2007-11-06 | Raytheon Company | System and method for passively estimating angle and range of a source using signal samples collected simultaneously from a multi-aperture antenna |
| US8077081B2 (en) * | 2008-01-29 | 2011-12-13 | Honeywell International Inc. | Ground collision instrument for aircraft and marine vehicles |
| FR2980586A1 (fr) * | 2011-09-22 | 2013-03-29 | St Microelectronics Grenoble 2 | Dispositif et procede de determination de la distance a un objet |
| US9244159B1 (en) * | 2013-01-31 | 2016-01-26 | The Boeing Company | Distinguishing between maritime targets and clutter in range-doppler maps |
| US9140784B1 (en) * | 2013-02-27 | 2015-09-22 | Lockheed Martin Corporation | Ballistic missile debris mitigation |
| AU2016246770B2 (en) | 2015-04-08 | 2020-07-16 | Sri International | 1D phased array antenna for radar and communications |
| DE102015008403B3 (de) * | 2015-07-01 | 2016-08-11 | Airbus Ds Electronics And Border Security Gmbh | Verfahren zur automatischen Klassifikation von Radarobjekten |
| CN106199584B (zh) * | 2016-07-05 | 2018-12-18 | 电子科技大学 | 一种基于量测存储的航迹起始方法 |
| US10698099B2 (en) | 2017-10-18 | 2020-06-30 | Leolabs, Inc. | Randomized phase and amplitude radar codes for space object tracking |
| US10921427B2 (en) | 2018-02-21 | 2021-02-16 | Leolabs, Inc. | Drone-based calibration of a phased array radar |
| CN109597045B (zh) * | 2018-11-27 | 2023-02-10 | 西安电子工程研究所 | 一种基于两次杂波抑制的静目标稳健识别方法 |
| US11378685B2 (en) | 2019-02-27 | 2022-07-05 | Leolabs, Inc. | Systems, devices, and methods for determining space object attitude stabilities from radar cross-section statistics |
| CN110749322B (zh) * | 2019-10-22 | 2021-05-14 | 北京航空航天大学 | 一种基于测速信息的目标跟踪方法 |
| CN111458701B (zh) * | 2020-04-12 | 2022-12-27 | 西安电子工程研究所 | 基于航迹特征迭代更新的气象航迹抑制方法 |
| CN113109798A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-07-13 | 福瑞泰克智能系统有限公司 | 目标检测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN113189573B (zh) * | 2021-04-21 | 2022-06-24 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种相控阵搜索雷达海面目标检测方法 |
| CN113447901B (zh) * | 2021-05-17 | 2023-11-17 | 西安大衡天成信息科技有限公司 | 一种不依赖概率模型的海杂波识别与目标检测方法 |
| CN113721211A (zh) * | 2021-06-26 | 2021-11-30 | 中国船舶重工集团公司第七二三研究所 | 一种基于点迹特征信息的稀疏固定杂波识别方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3774202A (en) * | 1967-02-10 | 1973-11-20 | North American Rockwell | Squint-mode spatial filter |
| US3707718A (en) * | 1969-02-18 | 1972-12-26 | Westinghouse Electric Corp | Radar system |
| US4137533A (en) * | 1977-10-12 | 1979-01-30 | United Technologies Corporation | Angle/vector processed, phase-accumulated single vector rotation, variable order adaptive MTI processor |
| US4549184A (en) * | 1981-06-09 | 1985-10-22 | Grumman Aerospace Corporation | Moving target ordnance control |
| US4559537A (en) * | 1982-12-10 | 1985-12-17 | Raytheon Company | Method of tracking target in presence of clutter |
| JPH0413986A (ja) * | 1990-05-08 | 1992-01-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | シークラッタロックオン防止機能付ホーミング装置 |
| US5465095A (en) * | 1994-08-05 | 1995-11-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Time efficient method for processing adaptive target detection thresholds in doppler radar systems |
| US5483240A (en) * | 1994-09-28 | 1996-01-09 | Rockwell International Corporation | Radar terrain bounce jamming detection using ground clutter tracking |
| US5594450A (en) * | 1995-06-07 | 1997-01-14 | Schober; Michael B. | Radar system and method for detecting targets clutter using target intensity and angular position |
| US5629705A (en) * | 1996-02-09 | 1997-05-13 | Raytheon Company | High range resolution radar system |
-
1996
- 1996-03-28 US US08/627,813 patent/US5748140A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-03-25 CA CA002200921A patent/CA2200921C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-25 NO NO19971405A patent/NO319271B1/no not_active IP Right Cessation
- 1997-03-26 EP EP97302093A patent/EP0798568B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-26 DE DE69712823T patent/DE69712823T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-27 IL IL12054797A patent/IL120547A/xx not_active IP Right Cessation
- 1997-03-28 JP JP09078163A patent/JP3122389B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8922423B2 (en) | 2010-11-19 | 2014-12-30 | Furuno Electric Company Limited | Radar apparatus and method of detecting target object |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2200921A1 (en) | 1997-09-28 |
| IL120547A0 (en) | 1997-07-13 |
| DE69712823T2 (de) | 2002-11-28 |
| DE69712823D1 (de) | 2002-07-04 |
| CA2200921C (en) | 2000-05-16 |
| NO971405D0 (no) | 1997-03-25 |
| NO971405L (no) | 1997-09-29 |
| EP0798568B1 (en) | 2002-05-29 |
| US5748140A (en) | 1998-05-05 |
| NO319271B1 (no) | 2005-07-11 |
| IL120547A (en) | 2000-02-29 |
| EP0798568A1 (en) | 1997-10-01 |
| JPH1031067A (ja) | 1998-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3122389B2 (ja) | 背景クラッタ中のレーダ目標追跡システム | |
| CN109490874B (zh) | 确定雷达目标作为位置地标的适合性的方法 | |
| US5396252A (en) | Multiple target discrimination | |
| CN111289967A (zh) | 基于毫米波雷达的人员检测跟踪与计数算法 | |
| US6100845A (en) | Emitter location using RF carrier or PRF measurement ratios | |
| US7489255B2 (en) | Self-position identification apparatus and self-position identification method | |
| US7081849B2 (en) | Process for sensor resources management | |
| JP4347701B2 (ja) | 目標シグネチャの計算および認識システムとその方法 | |
| KR0167430B1 (ko) | 레이다 시스템 및 타겟 식별 방법 | |
| US7167810B2 (en) | Analytical estimation of performance of a sensor system | |
| AU2002316017A1 (en) | Analytical estimation of performance of a sensor system | |
| US5739789A (en) | Method for position determination | |
| US5999117A (en) | Method for tracking and detecting turns of maneuvering targets | |
| JPH0883400A (ja) | 車両障害物識別システム | |
| CN113189575B (zh) | 一种用于烟雾场景下人员定位的探测方法和装置 | |
| CN109633624A (zh) | 基于滤波数据处理的rgpo干扰鉴别方法 | |
| EP3851870A1 (en) | Method for determining position data and/or motion data of a vehicle | |
| Casalini et al. | GMTI in circular SAR data using STAP | |
| KR102256665B1 (ko) | Gps기만신호 특성정보를 이용한 gps기만신호 판별 방법 및 그 시스템 | |
| US12005907B2 (en) | Method for determining position data and/or motion data of a vehicle | |
| WO2008081186A1 (en) | Multipath detection | |
| Coman et al. | Evaluation of the tracking process in ground surveillance applications | |
| Gunnarsson et al. | Instantaneous full motion estimation using low level radar measurements | |
| Sutharsan et al. | Tracking and classification using aspect-dependent RCS and kinematic data | |
| Benitz et al. | Two-parameter power-variable-training STAP |
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: 20071020 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081020 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091020 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091020 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101020 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111020 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121020 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131020 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |