JP3160393B2 - 移動目標検出レーダ装置 - Google Patents
移動目標検出レーダ装置Info
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Description
搭載される移動目標検出レーダ装置に関する。
レーダ装置では、MTI(ムービング・ターゲット・イ
ンディケイション)処理により、地面、建造物等の固定
目標(クラッタ)からのレーダエコーを除去し、移動目
標からのレーダエコーのみを検出している。
機で得られるレーダエコーのドップラ周波数分布を示し
ている。この図から明らかなように、固定目標からのレ
ーダエコーは周波数変化がほとんどない。一方、移動目
標からのレーダエコーはドップラ効果により周波数f1
が発生し、固定目標からのレーダエコーの周波数帯域か
ら外れる。
処理により、受信機から得られるレーダエコーにドップ
ラ周波数0に対応したフィルタをかけて固定目標からの
レーダエコーを抑圧し、移動目標からのレーダエコーの
みを検出するようにしている。
て移動目標を検出する場合には、固定目標からのレーダ
エコーにも自己の移動によるドップラ周波数が現れ、そ
の周波数帯域が拡散してしまい、移動目標からのレーダ
エコーと周波数軸上で重なってしまう。図4に被搭載機
の移動によって固定目標からのレーダエコーの周波数成
分が拡散する様子を示す。
搭載の移動体が速度vで移動しており、レーダアンテナ
が移動方向に平行して配置されているものとし、このと
きの固定目標であるA〜C点からのレーダエコーを観測
してみる。A点に対するレーダビーム走査角θA は0
°、B点に対するレーダビーム走査角θB はθ1 、C点
に対するレーダビーム走査角θC は−θ2 であるものと
する。まず、A点からのレーダエコーについて、ドップ
ラ周波数fA を見ると、θA=0°であるから、 fA =2v sin(θA )/λ=0 但し、λ:c/f、c:光の速度、f:送信周波数
プラ周波数0付近に分布する。次に、B点からのレーダ
エコーついてドップラ周波数fB を見ると、θB =+θ
1 で、レーダアンテナがB点に近付くことになるので、 fB =2v sinθ1 /λ
周波数0より高く分布する。また、C点からのレーダエ
コーについてドップラ周波数fC を見ると、θC =−θ
2 で、レーダアンテナがC点から遠ざかることになるの
で、 fC =2v sin(−θ2 )/λ となり、図4(c)に示すようにドップラ周波数0より
低く分布する。
ム内の全ての点からのエコーを考え、全て加え合わせる
と、固定目標からのレーダエコーに生じるドップラ成分
は、図4(e)に示すように周波数分布が拡散すること
になる。
の周波数分布が拡散すると、図5(a)に示すように、
固定目標からのレーダエコーが移動目標からのレーダエ
コーを完全に包含していまい、図5(b)に示すように
MTI処理によって固定目標からのレーダエコーにフィ
ルタをかけても、その消え残りが移動目標からのレーダ
エコーに重なったままとなり、移動目標の検出が困難と
なる。
出レーダ装置では、図6に示す構成により、DPCA
(ディスプレイスメント・フェーズ・センタ・アンテ
ナ)処理を行っている。
ンテナであり、図上の左から右へ移動している。このレ
ーダアンテナ1は送信開口1T に対し、その位相中心O
から左右等距離に位相中心A,Bを持つ第1、第2の受
信開口1RA,1RBを形成している。そして、送信信号発
生器(TX )2から送信信号が供給されると、送信開口
1T からレーダビームが放射され、第1、第2の受信開
口1RA,1RBでレーダエコーを受ける。
RA,1RBで受けたレーダエコーを復調検波し、第1、第
2のビデオ信号を得る。第2の受信開口1RA側の第2の
ビデオ信号はPRI(レーダパルス繰返し間隔)遅延回
路4で時間T(PRIに相当)だけ遅延され、減算回路
5に送られる。
の受信開口1RA側の第1のビデオ信号からPRI遅延回
路4からの第2のビデオ信号を減算する。これによっ
て、アンテナ移動により拡散された固定目標のレーダエ
コーの周波数成分が抑圧され、確実に移動目標のレーダ
エコーを抽出できるようになる。
搭載用の移動目標検出レーダ装置に用いられるDPCA
処理方式では、被搭載移動体の速度に制限があり、速度
変化がDPCA処理能力に悪影響を及ぼすことが知られ
ている。
来の移動目標検出レーダ装置では、移動体に搭載した場
合、MTI処理を行っても固定目標レーダエコーの周波
数拡散(移動によるドップラ周波数成分)によって消え
残りが生じ、移動目標レーダエコーの判別が困難とな
る。これを回避するために、固定目標レーダエコーの周
波数拡散成分を抑圧するためにDPCA処理を施して
も、被搭載移動体が速度を変えると、その効果が著しく
半減してしまう。
されたもので、移動体搭載により固定目標レーダエコー
に周波数拡散が生じても、被搭載移動体の速度によらず
安定に固定目標レーダエコーを抑圧することができ、確
実に移動目標レーダエコーを判別することのできる移動
目標検出レーダ装置を提供することを目的とする。
にこの発明は、移動体搭載用の移動目標検出レーダ装置
において、送信開口に対し、その位相中心から左右等距
離に位相中心を持ち、互いに同一開口長の第1、第2の
受信開口を形成し、第1、第2の受信開口の位相中心間
隔を任意に制御できるレーダアンテナと、前記移動体の
移動速度に比例して前記第1、第2の受信開口の位相中
心間隔を増減する受信開口制御手段とを具備し、前記第
1、第2の受信開口でとらえた第1、第2のレーダエコ
ーの一方を送信パルス繰り返し時間分遅延させ、他方の
レーダエコーから減算することで、固定目標からのレー
ダエコー成分を抑圧することを特徴とする。
ーダ装置では、レーダアンテナにおいて、送信開口の位
相中心から左右等距離に位相中心を持ち、互いに同一開
口長の第1、第2の受信開口を形成し、第1、第2の受
信開口でとらえた第1、第2のレーダエコーの一方を送
信パルス繰り返し時間分遅延させ、他方のレーダエコー
から減算して固定目標からのレーダエコー成分を抑圧す
る際に、被搭載移動体の速度に比例して第1、第2の受
信開口の位相中心間隔を増減するようにしている。
実施例を詳細に説明する。但し、図1において、図6と
同一部分には同一符号を付して示し、ここでは異なる部
分を中心に説明する。
装置の構成を示すもので、この装置ではレーダアンテナ
1に電子走査型アレイアンテナを用いる。すなわち、こ
のレーダアンテナ1は送信開口1T 及び受信開口1R を
アレイ素子の選択により任意の大きさに形成することが
できる。
この送信開口1T に対し、その位相中心Oから左右等距
離に位相中心A,Bを持ち、互いに同一開口長の第1、
第2の受信開口1RA,1RBを形成する。そして、受信開
口切替制御器6からの切替制御信号に応じて、第1、第
2の受信開口1RA,1RBにおける位相中心A,Bの間隔
aを任意に選択可能とする。
の速度vの情報を受取り、例えば予め用意されたテーブ
ルを参照して、速度vに対応する受信開口の位相中心間
隔aを選択するための切替制御信号を発生する。上記構
成において、以下にその動作を説明する。
レーダアンテナ1の開口面に対して平行に速度vで移動
しているとき、PRI一定でレーダビームをθ方向に向
けた場合を考える。この場合、位相中心Aにおけるθ方
向の固定目標からの受信信号(時刻t=t1 +T)の周
波数fA は、 fA =exp{-jπ(a/λ) sinθ+j2π(2v/λ) sinθ
(t1 +T)} となる。また、位相中心Bのθ方向におけるθ方向の固
定目標からの受信信号(時刻t=t1 )の周波数fB
は、 fB =exp{+jπ(a/λ) sinθ+j2π(2v/λ) sinθ
・t1} となる。このような位相中心Aの受信信号と位相中心B
の受信信号を図1の回路に通した出力信号電力につい
て、周波数特性|H(θ)|2 をみると、 |H(θ)|2 =4 sin2 π {(a/λ) sinθ−(2v/
λ) sinθ・T} となる。この出力特性があらゆるレーダビーム走査角θ
について0になるとき、周波数の拡散した固定目標レー
ダエコーが除去される。このとき、 a=2vT …(1) の関係が成立することが、DPCA処理によって拡散し
たレーダエコーを完全に除去できる条件となる。
置では、移動体速度vが変動すると、 (1)式の関係が崩
れるため、拡散した固定目標レーダエコーの除去が不完
全となってしまう。そこで、上記実施例では、受信開口
切替制御器6により、移動体速度vに比例して、第1、
第2の受信開口1RA,1RBの位相中心間間隔aを増減し
ている。これによってvの変動は吸収され、移動体速度
によらず、拡散した固定目標レーダエコーを安定かつ確
実に除去することができる。
レーダ装置は、 (1)式を常に満足するように、vに応じ
てaを調整しているので、被搭載移動体の速度によら
ず、DPCA処理効果を最大限に発揮させることがで
き、確実に固定目標からのレーダエコーを抑圧すること
ができる。これによって、固定目標レーダエコーに紛れ
ていた移動目標のレーダエコーが検出可能となる。
方向に対してアンテナ開口面が平行である場合について
説明したが、他の方向に向いている場合も全く同様であ
ることはいうまでもない。また、レーダアンテナ1が電
子走査型アレイアンテナによるものとして説明したが、
第1、第2のアンテナ素子を用いて、その位相中心を機
械的に制御するようにしても同様に実施可能であること
はいうまでもない。その他、この発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形しても同様に実施可能である。
搭載により固定目標レーダエコーに周波数拡散が生じて
も、被搭載移動体の速度によらず安定に固定目標レーダ
エコーを抑圧することができ、確実に移動目標レーダエ
コーを判別することのできる移動目標検出レーダ装置を
提供することができる。
施例を示すブロック構成図。
ンテナの動きと処理内容を説明するための概念図。
処理を説明するための周波数分布図。
ダエコーの周波数が拡散する様子を示す周波数分布図。
TI処理では移動目標検出が困難になる様子を示す周波
数分布図。
に採用されているDPCA処理構成を示すブロック構成
図。
…第1の受信開口、1RB…第2の受信開口、2…送信信
号発生器(TX )、3…レーダ受信機、4…PRI遅延
回路、5…減算回路、6…受信開口切替制御器、a…位
相中心間隔。
Claims (2)
- 【請求項1】移動体搭載用の移動目標検出レーダ装置に
おいて、 送信開口に対し、その位相中心から左右等距離に位相中
心を持ち、互いに同一開口長の第1、第2の受信開口を
形成し、第1、第2の受信開口の位相中心間隔を任意に
制御できるレーダアンテナと、 前記移動体の移動速度に比例して前記第1、第2の受信
開口の位相中心間隔を増減する受信開口制御手段とを具
備し、 前記第1、第2の受信開口でとらえた第1、第2のレー
ダエコーの一方を送信パルス繰り返し時間分遅延させ、
他方のレーダエコーから減算することで、固定目標から
のレーダエコー成分を抑圧することを特徴とする移動目
標検出レーダ装置。 - 【請求項2】前記レーダアンテナは電子走査型アレイア
ンテナであることを特徴とする請求項1記載の移動目標
検出レーダ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29325992A JP3160393B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 移動目標検出レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29325992A JP3160393B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 移動目標検出レーダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06138219A JPH06138219A (ja) | 1994-05-20 |
JP3160393B2 true JP3160393B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=17792516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29325992A Expired - Lifetime JP3160393B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 移動目標検出レーダ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3160393B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3707235B2 (ja) * | 1998-03-23 | 2005-10-19 | 三菱電機株式会社 | パルスドップラーレーダ装置 |
SE9804417L (sv) * | 1998-12-18 | 1999-12-20 | Foersvarets Forskningsanstalt | Ett SAR-radarsystem |
JP4720474B2 (ja) * | 2005-12-14 | 2011-07-13 | 三菱電機株式会社 | 移動目標検出装置 |
US7333046B2 (en) * | 2005-12-15 | 2008-02-19 | The Mitre Corporation | System and method for monitoring targets |
-
1992
- 1992-10-30 JP JP29325992A patent/JP3160393B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06138219A (ja) | 1994-05-20 |
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Legal Events
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