JP3197084B2 - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置Info
- Publication number
- JP3197084B2 JP3197084B2 JP32422492A JP32422492A JP3197084B2 JP 3197084 B2 JP3197084 B2 JP 3197084B2 JP 32422492 A JP32422492 A JP 32422492A JP 32422492 A JP32422492 A JP 32422492A JP 3197084 B2 JP3197084 B2 JP 3197084B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- reception
- unit
- moving target
- target detection
- 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
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば遠距離対空用
のレーダ装置に係り、特にレーダ覆域内での受信感度を
均一化する技術に関する。
のレーダ装置に係り、特にレーダ覆域内での受信感度を
均一化する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、遠距離対空用のレーダ装置にあっ
ては、捜索すべき覆域の最大距離と最大高度が限定され
ている。但し、この捜索覆域は、近距離においては広い
仰角範囲をカバーする必要があるが、遠距離においては
狭い仰角範囲で十分であるから、図５に示すような範囲
となっている。
ては、捜索すべき覆域の最大距離と最大高度が限定され
ている。但し、この捜索覆域は、近距離においては広い
仰角範囲をカバーする必要があるが、遠距離においては
狭い仰角範囲で十分であるから、図５に示すような範囲
となっている。
【０００３】これに対して、従来では (1)アンテナパタ
ーンを cosec2 θ（θ：仰角）に従うように整形するこ
とで受信感度を覆域に適合させる、あるいは(2) アンテ
ナパターンを低仰角方向から順にアンテナ指向方向を高
仰角方向へ移していき、その度に例えば送信パルス幅を
変えて受信感度を調整し、覆域に適合させる等の方法で
覆域内での受信感度の均一化を図っている。
ーンを cosec2 θ（θ：仰角）に従うように整形するこ
とで受信感度を覆域に適合させる、あるいは(2) アンテ
ナパターンを低仰角方向から順にアンテナ指向方向を高
仰角方向へ移していき、その度に例えば送信パルス幅を
変えて受信感度を調整し、覆域に適合させる等の方法で
覆域内での受信感度の均一化を図っている。
【０００４】しかしながら、 (1)の方法は、アンテナパ
ターンを整形するため、最大利得が２〜３ｄＢ程度低下
して最大距離が短くなってしまうという欠点を有する。
また、 (2)の方法は、仰角範囲が広いため、１つの方位
方向に対して送受信が全仰角について終了するまでの時
間が長くかかる。よって、アンテナの回転数（走査速
度）が遅くなり、データの得られる間隔が長くなってし
まうという欠点を有する。
ターンを整形するため、最大利得が２〜３ｄＢ程度低下
して最大距離が短くなってしまうという欠点を有する。
また、 (2)の方法は、仰角範囲が広いため、１つの方位
方向に対して送受信が全仰角について終了するまでの時
間が長くかかる。よって、アンテナの回転数（走査速
度）が遅くなり、データの得られる間隔が長くなってし
まうという欠点を有する。
【０００５】また、 (1)、(2) のいずれの方法によって
も、地面等の反射による不要信号（クラッタ）の受信レ
ベルが近距離になるに従って急速に増大することから、
近距離でのダイナミックレンジを抑える必要が生じる。
そこで、従来のレーダ装置では、距離が近付くに従って
システムの感度を下げるように調整するＳＴＣ（Sensit
ivity Time Control：感度時間制御）と称される技術を
一般に用いている。
も、地面等の反射による不要信号（クラッタ）の受信レ
ベルが近距離になるに従って急速に増大することから、
近距離でのダイナミックレンジを抑える必要が生じる。
そこで、従来のレーダ装置では、距離が近付くに従って
システムの感度を下げるように調整するＳＴＣ（Sensit
ivity Time Control：感度時間制御）と称される技術を
一般に用いている。
【０００６】例えば (1)の方法におけるＳＴＣ処理は、
cosec2 θよりも高仰角のアンテナ利得を高めに保つブ
ーストアップと呼ばれる整形を施す。しかしながら、こ
のＳＴＣ処理は、近距離受信信号に対して減衰をかけつ
つ高仰角の受信感度を保持するため、アンテナの最大利
得が低下してしまうという欠点を有する。
cosec2 θよりも高仰角のアンテナ利得を高めに保つブ
ーストアップと呼ばれる整形を施す。しかしながら、こ
のＳＴＣ処理は、近距離受信信号に対して減衰をかけつ
つ高仰角の受信感度を保持するため、アンテナの最大利
得が低下してしまうという欠点を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のレーダ装置では、最大距離、最大感度を低下させる
ことなく、捜索すべき全覆域に対して受信感度を適合さ
せることは非常に困難であった。
来のレーダ装置では、最大距離、最大感度を低下させる
ことなく、捜索すべき全覆域に対して受信感度を適合さ
せることは非常に困難であった。
【０００８】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、最大距離、最大感度を低下させることな
く、捜索すべき全覆域に対して受信感度を適合させるこ
とができるレーダ装置を提供することを目的とする。
されたもので、最大距離、最大感度を低下させることな
く、捜索すべき全覆域に対して受信感度を適合させるこ
とができるレーダ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明に係るレーダ装置は、
にこの発明に係るレーダ装置は、
【００１０】(1)受信時のアンテナパターン形状を任意
に制御可能とするアンテナ装置とアンテナパターン制御
手段とを備え、前記アンテナ装置により繰り返し送信パ
ルスの反射波を受信するレーダ装置であって、前記アン
テナパターン制御手段は、前記送信パルスの繰り返し周
期内でその送信直後から時間経過と共に段階的に前記ア
ンテナパターンの仰角ビーム幅を狭くすることを特徴と
する。
に制御可能とするアンテナ装置とアンテナパターン制御
手段とを備え、前記アンテナ装置により繰り返し送信パ
ルスの反射波を受信するレーダ装置であって、前記アン
テナパターン制御手段は、前記送信パルスの繰り返し周
期内でその送信直後から時間経過と共に段階的に前記ア
ンテナパターンの仰角ビーム幅を狭くすることを特徴と
する。
【００１１】(2) (1)の構成において、前記アンテナ装
置は、複数のアンテナ素子を配列したアレイアンテナ
と、前記複数のアンテナ素子の受信出力を選択的に合成
することで受信時のアンテナパターン形状を可変する受
信パターン可変手段とを備えることを特徴とする。
置は、複数のアンテナ素子を配列したアレイアンテナ
と、前記複数のアンテナ素子の受信出力を選択的に合成
することで受信時のアンテナパターン形状を可変する受
信パターン可変手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】(3) (2)の構成において、前記アンテナ装
置は、さらに前記複数のアンテナ素子の全部または一部
を選択的に切り換えて送信信号を送出することで送信時
のアンテナパターンを可変する送信パターン可変手段を
備えることを特徴とする。
置は、さらに前記複数のアンテナ素子の全部または一部
を選択的に切り換えて送信信号を送出することで送信時
のアンテナパターンを可変する送信パターン可変手段を
備えることを特徴とする。
【００１３】(4) (2)の構成において、前記アレイアン
テナは、複数のアンテナ素子それぞれに伝送信号の位相
を制御する移相器を取り付けてなるフェーズドアレイア
ンテナであり、前記アンテナ装置は、さらに前記移相器
の位相制御によりアンテナビームを走査するビーム走査
手段を備えることを特徴とする。
テナは、複数のアンテナ素子それぞれに伝送信号の位相
を制御する移相器を取り付けてなるフェーズドアレイア
ンテナであり、前記アンテナ装置は、さらに前記移相器
の位相制御によりアンテナビームを走査するビーム走査
手段を備えることを特徴とする。
【００１４】(5) (2)の構成において、前記アンテナ装
置は、前記複数のアンテナ素子の受信出力をそれぞれデ
ジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換部と、こ
のアナログ／デジタル変換部から出力される各アンテナ
素子からのデジタル信号に適宜係数を乗じて加算出力す
る演算処理部とを備え、前記係数に応じて受信時のアン
テナパターンが変化することを特徴とする。
置は、前記複数のアンテナ素子の受信出力をそれぞれデ
ジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換部と、こ
のアナログ／デジタル変換部から出力される各アンテナ
素子からのデジタル信号に適宜係数を乗じて加算出力す
る演算処理部とを備え、前記係数に応じて受信時のアン
テナパターンが変化することを特徴とする。
【００１５】(6) (5)の構成において、前記アンテナパ
ターン制御手段は、前記アンテナ装置の演算処理部に供
給する係数を発生する係数発生部と、この係数発生部に
受信距離に応じた係数を発生させる係数制御部とを備え
ることを特徴とする。
ターン制御手段は、前記アンテナ装置の演算処理部に供
給する係数を発生する係数発生部と、この係数発生部に
受信距離に応じた係数を発生させる係数制御部とを備え
ることを特徴とする。
【００１６】(7) (1)の構成において、前記アンテナパ
ターン制御部は、前記アンテナ装置の受信信号から距
離、方位、仰角のそれぞれもしくは全てについての受信
強度を計測してマップを作成するマップ作成手段と、こ
の手段で作成されたマップを記憶するマップ記憶手段と
を備え、この手段で記憶されたマップを参照して前記ア
ンテナパターン形状を変化させるようにしたことを特徴
とする。
ターン制御部は、前記アンテナ装置の受信信号から距
離、方位、仰角のそれぞれもしくは全てについての受信
強度を計測してマップを作成するマップ作成手段と、こ
の手段で作成されたマップを記憶するマップ記憶手段と
を備え、この手段で記憶されたマップを参照して前記ア
ンテナパターン形状を変化させるようにしたことを特徴
とする。
【００１７】(8) (7)の構成において、前記アレイアン
テナは、複数のアンテナ素子それぞれに伝送信号の位相
を制御する移相器を取り付けてなるフェーズドアレイア
ンテナであり、前記アンテナ装置は、さらに前記移相器
の位相制御によりアンテナビームを走査するビーム走査
手段を備え、前記マップ作成手段は、前記アンテナ装置
の受信信号から距離、方位、仰角のそれぞれもしくは全
てについての受信強度を走査ごとに計測し、その計測結
果を平均し、各平均値に基づいてマップを作成するよう
にしたことを特徴とする。
テナは、複数のアンテナ素子それぞれに伝送信号の位相
を制御する移相器を取り付けてなるフェーズドアレイア
ンテナであり、前記アンテナ装置は、さらに前記移相器
の位相制御によりアンテナビームを走査するビーム走査
手段を備え、前記マップ作成手段は、前記アンテナ装置
の受信信号から距離、方位、仰角のそれぞれもしくは全
てについての受信強度を走査ごとに計測し、その計測結
果を平均し、各平均値に基づいてマップを作成するよう
にしたことを特徴とする。
【００１８】(9) (1)の構成において、さらに、前記ア
ンテナ装置の受信信号からクラッタ成分を除去すること
で移動目標を検出する第１の移動目標検出処理部と、前
記アンテナ装置の受信信号から所定のドプラ成分のみを
抽出することで移動目標を検出する第２の移動目標検出
処理部と、受信距離に応じて前記第１及び第２の移動目
標検出処理部のいずれか一方を適用する、その両方を適
用する、両方とも適用しないのうち一つを選択する信号
処理選択部とを備えることを特徴とする。
ンテナ装置の受信信号からクラッタ成分を除去すること
で移動目標を検出する第１の移動目標検出処理部と、前
記アンテナ装置の受信信号から所定のドプラ成分のみを
抽出することで移動目標を検出する第２の移動目標検出
処理部と、受信距離に応じて前記第１及び第２の移動目
標検出処理部のいずれか一方を適用する、その両方を適
用する、両方とも適用しないのうち一つを選択する信号
処理選択部とを備えることを特徴とする。
【００１９】(10) (9)の構成において、前記信号処理選
択部は、前記第１及び第２の移動目標検出処理部のいず
れか一方または両方の出力に生じたクラッタ消え残りに
応じて選択判断を調整する機能を有することを特徴とす
る。
択部は、前記第１及び第２の移動目標検出処理部のいず
れか一方または両方の出力に生じたクラッタ消え残りに
応じて選択判断を調整する機能を有することを特徴とす
る。
【００２０】(11) (7)の構成において、さらに、前記ア
ンテナ装置の受信信号からクラッタ成分を除去すること
で移動目標を検出する第１の移動目標検出処理部と、前
記アンテナ装置の受信信号から所定のドプラ成分のみを
抽出することで移動目標を検出する第２の移動目標検出
処理部と、前記マップ記憶部に記憶されたマップに基づ
いて前記第１及び第２の移動目標検出処理部のいずれか
一方を適用する、その両方を適用する、両方とも適用し
ないのうち一つを選択する信号処理選択部とを備えるこ
とを特徴とする。
ンテナ装置の受信信号からクラッタ成分を除去すること
で移動目標を検出する第１の移動目標検出処理部と、前
記アンテナ装置の受信信号から所定のドプラ成分のみを
抽出することで移動目標を検出する第２の移動目標検出
処理部と、前記マップ記憶部に記憶されたマップに基づ
いて前記第１及び第２の移動目標検出処理部のいずれか
一方を適用する、その両方を適用する、両方とも適用し
ないのうち一つを選択する信号処理選択部とを備えるこ
とを特徴とする。
【００２１】(12)(11)の構成において、前記信号処理選
択部は、前記第１及び第２の移動目標検出処理部のいず
れか一方または両方の出力に生じたクラッタ消え残りに
応じて選択判断を調整するようにしたことを特徴とす
る。
択部は、前記第１及び第２の移動目標検出処理部のいず
れか一方または両方の出力に生じたクラッタ消え残りに
応じて選択判断を調整するようにしたことを特徴とす
る。
【００２２】
【作用】上記構成によるレーダ装置では、基本的に、受
信時のアンテナパターン形状を距離に応じて変化させる
ことで、最大距離についての感度低下を生じることな
く、与えられたレーダ覆域について、いずれの距離でも
最適な受信感度が得られるようにしている。
信時のアンテナパターン形状を距離に応じて変化させる
ことで、最大距離についての感度低下を生じることな
く、与えられたレーダ覆域について、いずれの距離でも
最適な受信感度が得られるようにしている。
【００２３】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００２４】図１はこの発明に係るレーダ装置の構成を
示すものである。図１において、アンテナ装置１はアン
テナ素子１ａを方位角（ＡＺ）方向にｍ列、仰角（Ｅ
Ｌ）方向にｎ列配列し、方位角方向のアンテナ素子をま
とめてｍ個のＡＺ合成／分離部１１〜１ｍに取り付けて
構成され、図示しない回転駆動機構によって全方向を走
査するようになされている。上記ＡＺ合成／分離部１１
〜１ｍは送信信号を各アンテナ素子に分配供給し、各ア
ンテナ素子の受信信号を合成出力するものである。
示すものである。図１において、アンテナ装置１はアン
テナ素子１ａを方位角（ＡＺ）方向にｍ列、仰角（Ｅ
Ｌ）方向にｎ列配列し、方位角方向のアンテナ素子をま
とめてｍ個のＡＺ合成／分離部１１〜１ｍに取り付けて
構成され、図示しない回転駆動機構によって全方向を走
査するようになされている。上記ＡＺ合成／分離部１１
〜１ｍは送信信号を各アンテナ素子に分配供給し、各ア
ンテナ素子の受信信号を合成出力するものである。
【００２５】一方、送信機２は所定周波数の繰返し送信
パルスを発生するもので、この送信パルスは可変分配器
３で最大ｍチャンネルに分配され、それぞれ移相器４１
〜４ｍ、送受切換器（サーキュレータ）５１〜５ｍを介
してＡＺ合成／分離部１１〜１ｍに送られ、各アンテナ
素子より移相器４１〜４ｍで決定される方向に送出され
る。
パルスを発生するもので、この送信パルスは可変分配器
３で最大ｍチャンネルに分配され、それぞれ移相器４１
〜４ｍ、送受切換器（サーキュレータ）５１〜５ｍを介
してＡＺ合成／分離部１１〜１ｍに送られ、各アンテナ
素子より移相器４１〜４ｍで決定される方向に送出され
る。
【００２６】また、ＡＺ合成／分離部１１〜１ｍで得ら
れたＡＺ合成受信信号はそれぞれ送受切換器５１〜５ｍ
を介して受信機６１〜６ｍで復調検波され、さらにＡ／
Ｄ（アナログ／デジタル）変換器７１〜７ｍでデジタル
信号に変換されてＥＬ合成部８に送られる。
れたＡＺ合成受信信号はそれぞれ送受切換器５１〜５ｍ
を介して受信機６１〜６ｍで復調検波され、さらにＡ／
Ｄ（アナログ／デジタル）変換器７１〜７ｍでデジタル
信号に変換されてＥＬ合成部８に送られる。
【００２７】このＥＬ合成部８は、図２に取り出して示
すように、各チャンネル毎に乗算器８１１〜８１ｍが設
けられ、各乗算器８１１〜８１ｍにおいて、対応するチ
ャンネルのＡＺ合成デジタル信号に係数発生器９からチ
ャンネル毎に与えられる係数を乗じて加算器８２に送
り、加算出力するように構成される。
すように、各チャンネル毎に乗算器８１１〜８１ｍが設
けられ、各乗算器８１１〜８１ｍにおいて、対応するチ
ャンネルのＡＺ合成デジタル信号に係数発生器９からチ
ャンネル毎に与えられる係数を乗じて加算器８２に送
り、加算出力するように構成される。
【００２８】上記ＥＬ合成部８の合成出力は信号処理部
１０に送られる。この信号処理部１０は移動目標検出回
路（ＭＴＩ）１０１とパルスドプラ処理回路１０２を備
えている。移動目標検出回路１０１は、入力した合成受
信信号からクラッタ成分を除去することで移動目標を抽
出するものである。パルスドプラ処理回路１０２は、合
成受信信号からあるドップラ成分のみを抽出することで
移動目標を検出するものである。
１０に送られる。この信号処理部１０は移動目標検出回
路（ＭＴＩ）１０１とパルスドプラ処理回路１０２を備
えている。移動目標検出回路１０１は、入力した合成受
信信号からクラッタ成分を除去することで移動目標を抽
出するものである。パルスドプラ処理回路１０２は、合
成受信信号からあるドップラ成分のみを抽出することで
移動目標を検出するものである。
【００２９】上記信号処理部１０は、選択処理部１１か
らの選択指令信号に応じて、移動目標検出回路１０１及
びパルスドプラ処理回路１０２のいずれか一方を適用す
る、または両方を適用する、または両方とも適用しな
い、のいずれかを選択可能となっている。この上記信号
処理部１０から出力されるレーダ受信情報は表示器１２
に画面表示されると共に、演算処理部１３に送られる。
らの選択指令信号に応じて、移動目標検出回路１０１及
びパルスドプラ処理回路１０２のいずれか一方を適用す
る、または両方を適用する、または両方とも適用しな
い、のいずれかを選択可能となっている。この上記信号
処理部１０から出力されるレーダ受信情報は表示器１２
に画面表示されると共に、演算処理部１３に送られる。
【００３０】この演算処理部１３はレーダ受信情報から
距離、方位、仰角のそれぞれもしくは全てについての受
信強度を走査ごとに計測し、その計測結果を平均し、各
平均値に基づいてマップを作成してマップ記憶部１４に
記憶する。
距離、方位、仰角のそれぞれもしくは全てについての受
信強度を走査ごとに計測し、その計測結果を平均し、各
平均値に基づいてマップを作成してマップ記憶部１４に
記憶する。
【００３１】また、演算処理部１３はマップ記憶部１４
に記憶されたマップを参照して、適宜可変分配器３の分
配チャンネル制御、係数発生器９の係数値制御を行うと
共に、選択処理部１１を通じて信号処理部１０の処理選
択制御を行う。係数値制御としては、各チャンネルの受
信信号に対する位相制御、利得（振幅）制御があり、そ
の組み合わせにより利得、ビーム幅、サイドローブレベ
ル等の受信パターン形状を所望の距離に応じて変化させ
る。上記構成において、以下その運用について説明す
る。
に記憶されたマップを参照して、適宜可変分配器３の分
配チャンネル制御、係数発生器９の係数値制御を行うと
共に、選択処理部１１を通じて信号処理部１０の処理選
択制御を行う。係数値制御としては、各チャンネルの受
信信号に対する位相制御、利得（振幅）制御があり、そ
の組み合わせにより利得、ビーム幅、サイドローブレベ
ル等の受信パターン形状を所望の距離に応じて変化させ
る。上記構成において、以下その運用について説明す
る。
【００３２】まず、アンテナ装置１において、送信機２
から出力される送信パルスは、可変分配器３で適宜各チ
ャンネルに分配され、移相器４１〜４ｍで位相調整さ
れ、送受切換器５１〜５ｍ、ＡＺ合成／分配部１１〜１
ｍを介して各アンテナ素子から空間に送出される。
から出力される送信パルスは、可変分配器３で適宜各チ
ャンネルに分配され、移相器４１〜４ｍで位相調整さ
れ、送受切換器５１〜５ｍ、ＡＺ合成／分配部１１〜１
ｍを介して各アンテナ素子から空間に送出される。
【００３３】各アンテナ素子で受けた送信パルスの反射
信号はＡＺ合成／分配部１１〜１ｍで一次元合成され、
送受切換器５１〜５ｍを介して受信機６１〜６ｍで復調
検波された後、Ａ／Ｄ変換器７１〜７ｍでデジタル信号
に変換され、ＥＬ合成部８で合成される。
信号はＡＺ合成／分配部１１〜１ｍで一次元合成され、
送受切換器５１〜５ｍを介して受信機６１〜６ｍで復調
検波された後、Ａ／Ｄ変換器７１〜７ｍでデジタル信号
に変換され、ＥＬ合成部８で合成される。
【００３４】ここで、所要の覆域に対し、最大距離が必
要な低仰角についてアンテナパターンを形成する場合、
送信時においては、送信パルスを可変分配器３で全チャ
ンネルに分配し、移相器４１〜４ｍで低仰角にかつビー
ム幅を狭めて、全てについてのアンテナ素子を用いて送
出する。これによって、図３（ａ）に示すように、低仰
角で最大距離の覆域にペンシルビームによる送信パター
ンを形成することができる。
要な低仰角についてアンテナパターンを形成する場合、
送信時においては、送信パルスを可変分配器３で全チャ
ンネルに分配し、移相器４１〜４ｍで低仰角にかつビー
ム幅を狭めて、全てについてのアンテナ素子を用いて送
出する。これによって、図３（ａ）に示すように、低仰
角で最大距離の覆域にペンシルビームによる送信パター
ンを形成することができる。
【００３５】受信時においては、ＥＬ合成部８で各チャ
ンネルの受信信号を合成する際、乗算器８１〜８ｍに対
する係数を制御することで、ビーム幅を最大に狭くする
と共に、利得を最大に設定する。これによって、図３
（ｂ）に示すように、低仰角で最大距離の覆域にペンシ
ルビームによる受信パターンを形成することができ、受
信感度を最大にすることができる。
ンネルの受信信号を合成する際、乗算器８１〜８ｍに対
する係数を制御することで、ビーム幅を最大に狭くする
と共に、利得を最大に設定する。これによって、図３
（ｂ）に示すように、低仰角で最大距離の覆域にペンシ
ルビームによる受信パターンを形成することができ、受
信感度を最大にすることができる。
【００３６】一方、高仰角のうち広い仰角ビーム幅が必
要な近距離においては、送信パルスを可変分配器３で一
部のチャンネル（例えば上下に分割した一方）に分配
し、対応するチャンネルの移相器４１〜４ｍで高仰角に
かつビーム幅を広げて、割り当てられたチャンネルのア
ンテナ素子を用いて送出する。これによって、図４
（ａ）に示すように、高仰角で仰角ビーム幅の広い cos
ecビームによる送信パターンを形成することができる。
要な近距離においては、送信パルスを可変分配器３で一
部のチャンネル（例えば上下に分割した一方）に分配
し、対応するチャンネルの移相器４１〜４ｍで高仰角に
かつビーム幅を広げて、割り当てられたチャンネルのア
ンテナ素子を用いて送出する。これによって、図４
（ａ）に示すように、高仰角で仰角ビーム幅の広い cos
ecビームによる送信パターンを形成することができる。
【００３７】受信時においては、ＥＬ合成部８で各チャ
ンネルの受信信号を合成する際、乗算器８１〜８ｍに与
える係数について、例えば部分的に“０”にして合成チ
ャンネル数を低減する等の制御を行うことで、ビーム幅
を最大に広げると共に、利得を必要最小限に設定する。
これによって、図４（ｂ）中Ｒ１に示すように、高仰角
のうち広い仰角で近距離の覆域にファンビームによる受
信パターンを形成することができる。
ンネルの受信信号を合成する際、乗算器８１〜８ｍに与
える係数について、例えば部分的に“０”にして合成チ
ャンネル数を低減する等の制御を行うことで、ビーム幅
を最大に広げると共に、利得を必要最小限に設定する。
これによって、図４（ｂ）中Ｒ１に示すように、高仰角
のうち広い仰角で近距離の覆域にファンビームによる受
信パターンを形成することができる。
【００３８】また、受信距離を長くする場合は、ＥＬ合
成部８で各チャンネルの受信信号を合成する際、乗算器
８１〜８ｍに与える係数を距離に応じて制御し、合成チ
ャンネル数を増大し、ビーム幅を最大に広げつつ、利得
を増大していくことで、図４（ｂ）中Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４
に示すように、ファンビームによる受信パターンを所要
の覆域に沿って変化させることができる。尚、このよう
に距離によってパターンを制御することは、最大距離か
つ低仰角についても適用できることは明らかである。
成部８で各チャンネルの受信信号を合成する際、乗算器
８１〜８ｍに与える係数を距離に応じて制御し、合成チ
ャンネル数を増大し、ビーム幅を最大に広げつつ、利得
を増大していくことで、図４（ｂ）中Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４
に示すように、ファンビームによる受信パターンを所要
の覆域に沿って変化させることができる。尚、このよう
に距離によってパターンを制御することは、最大距離か
つ低仰角についても適用できることは明らかである。
【００３９】このように、最大距離かつ低仰角の場合
と、高仰角かつ近距離の場合でビーム形成処理を分割
し、さらに受信時のアンテナパターンを距離に応じて変
化させていけば、仰角方向に多数の送信を順に行う必要
もなく、最大距離方向でのアンテナ利得の低下も避ける
ことができる。また、近距離において、ビーム幅を広く
することでアンテナ利得が下がるため、近距離での感度
を低下させるＳＴＣの機能も同時に実施できる。したが
って、上記構成によるレーダ装置は、最大距離、最大感
度を低下させることなく、捜索すべき全覆域に対して受
信感度を適合させることができる。
と、高仰角かつ近距離の場合でビーム形成処理を分割
し、さらに受信時のアンテナパターンを距離に応じて変
化させていけば、仰角方向に多数の送信を順に行う必要
もなく、最大距離方向でのアンテナ利得の低下も避ける
ことができる。また、近距離において、ビーム幅を広く
することでアンテナ利得が下がるため、近距離での感度
を低下させるＳＴＣの機能も同時に実施できる。したが
って、上記構成によるレーダ装置は、最大距離、最大感
度を低下させることなく、捜索すべき全覆域に対して受
信感度を適合させることができる。
【００４０】ところで、以上はアンテナパターンを距離
についてのみ制御する場合を説明したが、さらにクラッ
タの状況、サイドローブレベル等を考慮して受信感度を
制御すれば、よりいっそう効果的である。
についてのみ制御する場合を説明したが、さらにクラッ
タの状況、サイドローブレベル等を考慮して受信感度を
制御すれば、よりいっそう効果的である。
【００４１】そこで、演算処理部１３において、アンテ
ナ装置１の受信信号から距離、方位、仰角のそれぞれ、
もしくは全てについての受信強度を計測してマップを作
成し、マップ記憶部に記憶しておく。そして、記憶して
おいたマップを参照してクラッタ等が強く生じる距離、
仰角で受信感度が低くなるように、送信時は可変分配器
３及び移相器４１〜４ｍを、受信時は係数発生器９を制
御し、アンテナパターン形状を変化させる。これによっ
て、クラッタ、サイドローブレベルの抑圧を信号処理と
相俟って効果的に実行できる。
ナ装置１の受信信号から距離、方位、仰角のそれぞれ、
もしくは全てについての受信強度を計測してマップを作
成し、マップ記憶部に記憶しておく。そして、記憶して
おいたマップを参照してクラッタ等が強く生じる距離、
仰角で受信感度が低くなるように、送信時は可変分配器
３及び移相器４１〜４ｍを、受信時は係数発生器９を制
御し、アンテナパターン形状を変化させる。これによっ
て、クラッタ、サイドローブレベルの抑圧を信号処理と
相俟って効果的に実行できる。
【００４２】マップの精度を上げるためには、例えば移
相器４１〜４ｍの位相制御によりアンテナビームを走査
し、マップ作成時に距離、方位、仰角のそれぞれ、もし
くは全てについての受信強度を走査ごとに計測し、その
計測結果を平均し、各平均値に基づいてマップを作成す
ればよい。
相器４１〜４ｍの位相制御によりアンテナビームを走査
し、マップ作成時に距離、方位、仰角のそれぞれ、もし
くは全てについての受信強度を走査ごとに計測し、その
計測結果を平均し、各平均値に基づいてマップを作成す
ればよい。
【００４３】さらに、マップを作成した結果、信号処理
部１０の負担を軽減することもできる。すなわち、演算
処理部１３において、マップ記憶部１４に記憶されてい
るマップを参照し、そのマップ上の距離、方位、仰角の
それぞれ、もしくは全てについての受信強度情報から、
移動目標検出回路１０１とパルスドプラ処理回路１０２
を必要に応じて使い分けることで、よりいっそうの処理
効果を期待できる。
部１０の負担を軽減することもできる。すなわち、演算
処理部１３において、マップ記憶部１４に記憶されてい
るマップを参照し、そのマップ上の距離、方位、仰角の
それぞれ、もしくは全てについての受信強度情報から、
移動目標検出回路１０１とパルスドプラ処理回路１０２
を必要に応じて使い分けることで、よりいっそうの処理
効果を期待できる。
【００４４】特に、マップを移動目標検出回路１０１と
パルスドプラ処理回路１０２の処理結果から作成するこ
とで、移動目標検出回路１０１とパルスドプラ処理回路
１０２のいずれか一方または両方の出力に生じたクラッ
タ消え残りに応じて選択判断の基準を調整することがで
き、これによって目標検出の精度を高めることができ
る。
パルスドプラ処理回路１０２の処理結果から作成するこ
とで、移動目標検出回路１０１とパルスドプラ処理回路
１０２のいずれか一方または両方の出力に生じたクラッ
タ消え残りに応じて選択判断の基準を調整することがで
き、これによって目標検出の精度を高めることができ
る。
【００４５】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、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ことはいうまで
もない。
のではなく、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ことはいうまで
もない。
【００４６】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、最大距
離、最大感度を低下させることなく、捜索すべき全覆域
に対して受信感度を適合させることができるレーダ装置
を提供することができる。
離、最大感度を低下させることなく、捜索すべき全覆域
に対して受信感度を適合させることができるレーダ装置
を提供することができる。
【図１】この発明に係るレーダ装置の一実施例の構成を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図２】同実施例のＥＬ合成部の構成を示すブロック回
路図である。
路図である。
【図３】同実施例において、最大距離、低仰角の覆域を
捜索する場合の送受信時の各アンテナパターンを示すパ
ターン波形図である。
捜索する場合の送受信時の各アンテナパターンを示すパ
ターン波形図である。
【図４】同実施例において、高仰角、近距離の覆域を捜
索する場合の送受信時の各アンテナパターンを示すパタ
ーン波形図である。
索する場合の送受信時の各アンテナパターンを示すパタ
ーン波形図である。
【図５】レーダ装置に要求される捜索覆域の範囲を示す
図である。
図である。
１…アンテナ装置、１１〜１ｍ…ＡＺ合成／分離部、１
ａ…アンテナ素子、２…送信機、３…可変分配器、４１
〜４ｍ…移相器、５１〜５ｍ…送受切換器、６１〜６ｍ
…受信機、７１〜７ｍ…Ａ／Ｄ変換器、８…ＥＬ合成
部、８１〜８ｍ…乗算器、８２…加算器、９…係数発生
器、１０…信号処理部、１０１…移動目標検出回路、１
０２…パルスドプラ処理回路、１１…選択処理部、１２
…表示器、１３…演算処理部、１４…マップ記憶部。
ａ…アンテナ素子、２…送信機、３…可変分配器、４１
〜４ｍ…移相器、５１〜５ｍ…送受切換器、６１〜６ｍ
…受信機、７１〜７ｍ…Ａ／Ｄ変換器、８…ＥＬ合成
部、８１〜８ｍ…乗算器、８２…加算器、９…係数発生
器、１０…信号処理部、１０１…移動目標検出回路、１
０２…パルスドプラ処理回路、１１…選択処理部、１２
…表示器、１３…演算処理部、１４…マップ記憶部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−70181（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−142479（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−118974（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−1099（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−75667（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−59361（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−18986（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−13708（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−18380（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭62−47002（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−42198（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/96
Claims (12)
- 【請求項１】 受信時のアンテナパターン形状を任意に
制御可能とするアンテナ装置とアンテナパターン制御手
段とを備え、前記アンテナ装置により繰り返し送信パル
スの反射波を受信するレーダ装置であって、前記アンテ
ナパターン制御手段は、前記送信パルスの繰り返し周期
内でその送信直後から時間経過と共に段階的に前記アン
テナパターンの仰角ビーム幅を狭くすることを特徴とす
るレーダ装置。 - 【請求項２】 前記アンテナ装置は、複数のアンテナ素
子を配列したアレイアンテナと、前記複数のアンテナ素
子の受信出力を選択的に合成することで受信時のアンテ
ナパターン形状を可変する受信パターン可変手段とを備
えることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。 - 【請求項３】 前記アンテナ装置は、さらに前記複数の
アンテナ素子の全部または一部を選択的に切り換えて送
信信号を送出することで送信時のアンテナパターンを可
変する送信パターン可変手段を備えることを特徴とする
請求項２記載のレーダ装置。 - 【請求項４】 前記アレイアンテナは、複数のアンテナ
素子それぞれに伝送信号の位相を制御する移相器を取り
付けてなるフェーズドアレイアンテナであり、前記アン
テナ装置は、さらに前記移相器の位相制御によりアンテ
ナビームを走査するビーム走査手段を備えることを特徴
とする請求項２記載のレーダ装置。 - 【請求項５】 前記アンテナ装置は、前記複数のアンテ
ナ素子の受信出力をそれぞれデジタル信号に変換するア
ナログ／デジタル変換部と、このアナログ／デジタル変
換部から出力される各アンテナ素子からのデジタル信号
に適宜係数を乗じて加算出力する演算処理部とを備え、
前記係数に応じて受信時のアンテナパターンが変化する
ことを特徴とする請求項２記載のレーダ装置。 - 【請求項６】 前記アンテナパターン制御手段は、前記
アンテナ装置の演算処理部に供給する係数を発生する係
数発生部と、この係数発生部に受信距離に応じた係数を
発生させる係数制御部とを備えることを特徴とする請求
項５記載のレーダ装置。 - 【請求項７】 前記アンテナパターン制御部は、前記ア
ンテナ装置の受信信号から距離、方位、仰角のそれぞれ
もしくは全てについての受信強度を計測してマップを作
成するマップ作成手段と、この手段で作成されたマップ
を記憶するマップ記憶手段とを備え、この手段で記憶さ
れたマップを参照して前記アンテナパターン形状を変化
させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のレー
ダ装置。 - 【請求項８】 前記アレイアンテナは、複数のアンテナ
素子それぞれに伝送信号の位相を制御する移相器を取り
付けてなるフェーズドアレイアンテナであり、前記アン
テナ装置は、さらに前記移相器の位相制御によりアンテ
ナビームを走査するビーム走査手段を備え、前記マップ
作成手段は、前記アンテナ装置の受信信号から距離、方
位、仰角のそれぞれもしくは全てについての受信強度を
走査ごとに計測し、その計測結果を平均し、各平均値に
基づいてマップを作成するようにしたことを特徴とする
請求項７記載のレーダ装置。 - 【請求項９】 さらに、前記アンテナ装置の受信信号か
らクラッタ成分を除去することで移動目標を検出する第
１の移動目標検出処理部と、前記アンテナ装置の受信信
号から所定のドプラ成分のみを抽出することで移動目標
を検出する第２の移動目標検出処理部と、受信距離に応
じて前記第１及び第２の移動目標検出処理部のいずれか
一方を適用する、その両方を適用する、両方とも適用し
ないのうち一つを選択する信号処理選択部とを備えるこ
とを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。 - 【請求項１０】 前記信号処理選択部は、前記第１及び
第２の移動目標検出処理部のいずれか一方または両方の
出力に生じたクラッタ消え残りに応じて選択判断を調整
する機能を有することを特徴とする請求項９記載のレー
ダ装置。 - 【請求項１１】 さらに、前記アンテナ装置の受信信号
からクラッタ成分を除去することで移動目標を検出する
第１の移動目標検出処理部と、前記アンテナ装置の受信
信号から所定のドプラ成分のみを抽出することで移動目
標を検出する第２の移動目標検出処理部と、前記マップ
記憶部に記憶されたマップに基づいて前記第１及び第２
の移動目標検出処理部のいずれか一方を適用する、その
両方を適用する、両方とも適用しないのうち一つを選択
する信号処理選択部とを備えることを特徴とする請求項
７記載のレーダ装置。 - 【請求項１２】 前記信号処理選択部は、前記第１及び
第２の移動目標検出処理部のいずれか一方または両方の
出力に生じたクラッタ消え残りに応じて選択判断を調整
するようにしたことを特徴とする請求項１１記載のレー
ダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32422492A JP3197084B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32422492A JP3197084B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | レーダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174823A JPH06174823A (ja) | 1994-06-24 |
| JP3197084B2 true JP3197084B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=18163430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32422492A Expired - Lifetime JP3197084B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3197084B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102498625B1 (ko) * | 2021-06-11 | 2023-02-09 | 강순철 | 3단 분리형 매트리스 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8502191A (nl) * | 1985-08-06 | 1987-03-02 | Stamicarbon | Werkwijze voor het vervaardigen van vlakfolie. |
| JPH09127241A (ja) * | 1995-10-31 | 1997-05-16 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
| WO2006064647A1 (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-22 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | 無線装置及び無線タグ通信装置 |
| JP4564418B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2010-10-20 | 株式会社東芝 | レーダ装置 |
| US7864103B2 (en) * | 2007-04-27 | 2011-01-04 | Accipiter Radar Technologies, Inc. | Device and method for 3D height-finding avian radar |
| JP4908599B2 (ja) * | 2010-01-25 | 2012-04-04 | 株式会社東芝 | レーダ装置 |
| KR101028739B1 (ko) * | 2010-11-23 | 2011-04-14 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 능동배열레이더의 다중채널 수신에 대한 수신감도 제어장치 및 제어방법 |
| JP2014021031A (ja) * | 2012-07-23 | 2014-02-03 | Japan Radio Co Ltd | 目標観測支援装置 |
| JP2015055614A (ja) * | 2013-09-13 | 2015-03-23 | 株式会社東芝 | 気象レーダ装置及び気象観測方法 |
| JP2016045132A (ja) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | 株式会社東芝 | 気象レーダ装置 |
-
1992
- 1992-12-03 JP JP32422492A patent/JP3197084B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102498625B1 (ko) * | 2021-06-11 | 2023-02-09 | 강순철 | 3단 분리형 매트리스 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06174823A (ja) | 1994-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0913705B1 (en) | FM-CW radar | |
| US3950723A (en) | Sonar apparatus | |
| US5929810A (en) | In-flight antenna optimization | |
| JP3197084B2 (ja) | レーダ装置 | |
| EP0320306A2 (en) | Phased-array radar | |
| JP3441326B2 (ja) | レーダ装置 | |
| JPH03501164A (ja) | Ｓａｒ受信機中の方位あいまい性を除去する方法 | |
| US5087917A (en) | Radar system | |
| US4573050A (en) | Dual scan rate radar | |
| US6906665B1 (en) | Cluster beam-forming system and method | |
| US5771014A (en) | Radar apparatus | |
| JP3649565B2 (ja) | 合成開口レーダ装置 | |
| US4728956A (en) | Receivers and transmitters | |
| JP3181415B2 (ja) | レーダ装置 | |
| JP2730296B2 (ja) | グランドマッピングレーダ信号処理方法とその装置 | |
| JP2933053B2 (ja) | レーダ装置 | |
| JPH07280924A (ja) | 疑似目標信号発生装置 | |
| JPH06249944A (ja) | レーダ装置 | |
| US4014020A (en) | Automatic gain control circuit for high range resolution correlation radar | |
| JP3437735B2 (ja) | 移動目標検出レーダ装置 | |
| JPH07128435A (ja) | 補間走査レーダー装置 | |
| JP2817733B2 (ja) | レーダ装置 | |
| JP2001099918A (ja) | ホログラフィックレーダ装置 | |
| JPH0854457A (ja) | レーダ装置 | |
| JPH06186321A (ja) | マルチビームレーダ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090608 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090608 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100608 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100608 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130608 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130608 Year of fee payment: 12 |