JP3393183B2 - ドップラ速度検出装置及び検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば気象現象
の観測に使用される気象ドップラレーダ等において、ド
ップラ速度の折返しを補正することにより、正確なドッ
プラ速度計測を実現するドップラ速度検出装置及び検出
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】気象観測用のドップラレーダ装置（以
下、気象ドップラレーダという。）は、観測対象である
雨などの目標物に対して電波を放射し、目標物から反射
され返ってきた電波を受信し、信号処理を施すことによ
り、降水現象の観測を行う。受信された電波の強度から
は目標物の降水強度が算出され、受信された電波の位相
からは目標物のドップラ速度が算出される。

【０００３】一般に気象ドップラレーダでは、目標物の
距離を求めるために、パルス波を送信するパルスドップ
ラレーダ方式が用いられる。この方式では、パルス波の
送信と受信との時間差により目標物までの距離を求める
ことができる。

【０００４】パルスドップラレーダのドップラ速度計測
範囲は、パルス繰返し周波数に比例する。ドップラ速度
計測範囲を超えるドップラ速度を目標物が持つ場合、ド
ップラ速度の折返しにより正しくドップラ速度を計測す
ることができない。大きなドップラ速度を計測するため
には、パルス繰返し周波数を高くする必要がある。

【０００５】一方、パルスドップラレーダの観測距離は
パルス繰返し周波数に反比例する。一般にパルスレーダ
では、パルス送信時刻と目標物からの反射信号が戻って
くる時刻の時間差から、目標物の距離を計測する。とこ
ろが、パルス繰返し周波数が高いと、遠距離にある目標
物から反射信号が戻ってくる前に、次のパルスをレーダ
が送信することになるため、距離計測を正しく行うこと
ができない。

【０００６】このように、パルスドップラレーダでは、
パルス繰返し周波数を低くすると、ドップラ速度の折返
しにより、ドップラ速度が正しく測定できなくなり、パ
ルス繰返し周波数を高くすると、距離の折返しにより、
距離が正しく測定できなくなる。

【０００７】このような問題点を解決するために、ドッ
プラ速度の折返し補正の方法が提案されている。特に降
雨観測などを目的とした気象ドップラレーダでは、目標
物が一定領域に広がって存在しているため、ドップラ速
度の空間変化が連続的であることを利用したドップラ速
度折返し補正を行うことが可能である。そのような方法
については、例えば、坪木和久、若浜五郎、「１台のド
ップラレーダーを用いた風速場の測定法」（低温科学
物理篇 第４７講 昭和６３年）のIII 「実測値の平滑
化及び自動折返し補正」の項に紹介されている。

【０００８】図２２は従来方法である、ドップラ速度の
空間分布が連続的に変化することを利用したドップラ速
度折返し補正方法の概要を説明したものである。図２２
では、横軸にレーダからの距離を、縦軸にドップラ速度
を取り、計測されたドップラ速度の値を●でプロットし
ている。パルス繰返し周波数から決まるドップラ速度計
測範囲が−Ｖａ〜＋Ｖａであることから、この範囲を超
えるドップラ速度に対しては、正しいドップラ速度を算
出することができていない。例えば、図に示したデータ
の場合、左から５点目以降の領域において、実際の速度
が○で示した値であるのに対し、測定結果は●で示した
ように折返されてしまう。

【０００９】ところが、ドップラ速度が折返された点で
は、測定結果が不連続に変化する。そこで、従来手法で
は、ドップラ速度の不連続点においてドップラ速度の折
返しが発生していると判断する。折返しにより発生する
ドップラ速度計測誤差は２・Ｖａの単位で離散的に生じ
る。そこで、折返しが発生していると判断された速度に
対して２・Ｖａの整数倍を加算したもののうち、隣接点
のドップラ速度と最も近い値を折返し補正されたドップ
ラ速度として採用する。なお、上記説明では、図２２の
横軸にレーダからの距離を取り、距離方向の連続性を仮
定した補正方法を述べたが、距離方向の代わりにレーダ
を中心とする走査円上の方位を横軸に取り、方位角方向
の連続性を仮定することでも、同様の補正が可能であ
る。

【００１０】このように、従来方法では、目標物の速度
が空間的に連続に変化すると仮定して折返し補正を行
う。このとき、目標物が全ての領域に存在する場合に
は、ドップラ速度が全ての領域で得られるため、従来方
法でも折返し補正を行うことができる。ところが実際に
は、降雨などの目標物が全ての領域に存在するとは限ら
ない。目標物が存在しない領域が多くなると、ドップラ
速度を求めることができる領域が不連続に存在すること
になるため、従来方法では正しく折返し補正を行うこと
ができないという問題がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記問題
点を解決するためになされたもので、目標物が不連続に
存在する場合のように、従来方法で正しく折返し補正を
行うことができない状況でも、ドップラ速度の折返し補
正を正しく行うことができるドップラ速度検出装置及び
検出方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るド
ップラ速度検出装置は、パルスドップラレーダにより観
測される、空間的に広がりをもつ目標物の各部分からの
複数個のドップラ速度データＶｄを用いて前記目標物の
移動速度を検出するに際し、前記複数のドップラ速度デ
ータＶｄを用い、ドップラ速度近似曲線を算出する速度
近似曲線算出手段と、前記パルスドップラレーダのパル
ス繰り返し周期により決まるドップラ折返し速度Ｖａを
用い、前記ドップラ速度近似曲線に近接するように、前
記ドップラ速度データＶｄを補正する近似曲線利用折返
し補正手段とを備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項２の発明に係るドップラ速度検出装
置は、パルスドップラレーダを中心とし、前記パルスド
ップラレーダからの仰角および距離が一定である走査円
上の各方位から得られた複数個のドップラ速度データＶ
ｄを用い、ドップラ速度近似曲線としてＶＡＤ曲線を算
出する速度近似曲線算出手段と、前記ドップラ速度デー
タＶｄに２・Ｖａの整数倍の値を加算し修正した速度デ
ータのうち、前記ドップラ速度近似曲線に最も近いデー
タを、補正ドップラ速度データとして算出する近似曲線
利用折返し補正手段とを備えたことを特徴とする。

【００１４】請求項３の発明に係るドップラ速度検出装
置は、観測された複数個のドップラ速度データＶｄに、
走査円上の方位またはパルスドップラレーダからの距離
方向のドップラ速度の空間的連続性が維持されるよう
に、２・Ｖａの整数倍の値を加算し修正したドップラ速
度データを算出する連続性利用折返し補正手段を備え、
この修正されたドップラ速度データを用いドップラ速度
近似曲線を算出し、前記修正されたドップラ速度データ
を、前記ドップラ速度近似曲線に最も近接するように補
正するようにしたことを特徴とする。

【００１５】請求項４の発明に係るドップラ速度検出装
置は、ドップラ速度近似曲線よりドップラ速度バイアス
値を算出し、前記バイアス値が−Ｖａより小さい場合に
は、補正ドップラ速度データに２・Ｖａを加算し、前記
バイアス値が＋Ｖａより大きい場合には、補正ドップラ
速度データから２・Ｖａを減算する近似曲線オフセット
補正手段を備えたことを特徴とする。

【００１６】請求項５の発明に係るドップラ速度検出装
置は、近似曲線利用折返し補正を行う距離で得られたド
ップラ速度データ１が所定数以下の場合に、前記折返し
補正を行う距離とは異なる距離で前記所定数以上得られ
たドップラ速度データ２を用い、前記折返し補正を行う
距離でのドップラ速度近似曲線を算出し、前記ドップラ
速度データ１を、前記ドップラ速度近似曲線に最も近接
するように補正するようにしたことを特徴とする。

【００１７】請求項６の発明に係るドップラ速度検出装
置は、近似曲線利用折返し補正を行う距離で得られたド
ップラ速度データ１が所定数以下の場合に、前記折返し
補正を行う距離とは異なる２つの距離で前記所定数以上
得られたドップラ速度データ２、３を用い、ドップラ速
度近似曲線２、３を算出し、このドップラ速度近似曲線
２、３より前記折返し補正を行う距離でのドップラ速度
近似曲線１を算出し、前記ドップラ速度データ１を、前
記ドップラ速度近似曲線１に最も近接するように補正す
るようにしたことを特徴とする。

【００１８】請求項７の発明に係るドップラ速度検出装
置は、パルスドップラレーダにより観測される、空間的
に広がりをもつ目標物の各部分からの複数個のドップラ
速度データＶｄを用いて前記目標物の移動速度を検出す
るドップラ速度検出装置において、パルスドップラレー
ダを中心とし、前記パルスドップラレーダからの仰角お
よび距離が一定である走査円上の各方位から得られた複
数個のドップラ速度データＶｄの不連続性により、速度
分布の不連続変化部であるシアラインを検出するウイン
ドシア検出手段と、前記シアラインを跨がない複数の方
位領域を設定し、それぞれの方位領域における複数個の
局所的なドップラ速度データＶｄを用い、局所的なドッ
プラ速度近似曲線として複数のＶＡＤ曲線を算出する局
所速度近似曲線算出手段と、前記局所的なドップラ速度
データＶｄに２・Ｖａの整数倍の値を加算し修正した速
度データのうち、対応する前記局所的なドップラ速度近
似曲線に最も近いデータを、補正ドップラ速度データと
して算出する近似曲線利用折返し補正手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【００１９】請求項８の発明に係るドップラ速度検出装
置は、観測された複数個のドップラ速度データＶｄに、
ドップラ速度の走査円上の方位またはパルスドップラレ
ーダからの距離方向の空間的連続性が維持されるよう
に、２・Ｖａの整数倍の値を加算し修正したドップラ速
度データを算出する連続性利用折返し補正手段を備え、
この修正されたドップラ速度データを用いシアラインを
検出し、このシアラインを跨がない複数の領域で、修正
された局所的なドップラ速度データＶｄを用い、局所的
なドップラ速度近似曲線を算出し、前記修正された局所
的なドップラ速度データを、対応する前記局所的なドッ
プラ速度近似曲線に最も近接するように補正するように
したことを特徴とする。

【００２０】請求項９の発明に係るドップラ速度検出装
置は、パルスドップラレーダを中心とし、前記パルスド
ップラレーダからの仰角および距離が一定である走査円
上の各方位から得られた複数個のドップラ速度データＶ
ｄを用い、ドップラ速度近似曲線としてＶＡＤ曲線を算
出し、前記ドップラ速度データＶｄに２・Ｖａの整数倍
の値を加算し修正した速度データのうち、前記ドップラ
速度近似曲線に最も近いデータを、補正ドップラ速度デ
ータとして算出する近似曲線利用折返し補正により、修
正されたドップラ速度データを求め、この修正されたド
ップラ速度データを用いシアラインを検出し、このシア
ラインを跨がない複数の領域で、修正された局所的なド
ップラ速度データＶｄを用い、局所的なドップラ速度近
似曲線を算出し、前記修正された局所的なドップラ速度
データを、対応する前記局所的なドップラ速度近似曲線
に最も近接するように補正するようにしたことを特徴と
する。

【００２１】請求項１０の発明に係るドップラ速度検出
方法は、パルスドップラレーダにより観測される、空間
的に広がりをもつ目標物の各部分からの複数個のドップ
ラ速度データＶｄを用いて前記目標物の移動速度を検出
するに際し、パルスドップラレーダを中心とし、前記パ
ルスドップラレーダからの仰角および距離が一定である
走査円上の各方位から得られた複数個のドップラ速度デ
ータＶｄを用い、ドップラ速度近似曲線としてＶＡＤ曲
線を算出する速度近似曲線算出ステップと、前記ドップ
ラ速度データＶｄに２・Ｖａの整数倍の値を加算し修正
した速度データのうち、前記ドップラ速度近似曲線に最
も近いデータを、補正ドップラ速度データとして算出す
る近似曲線利用折返し補正ステップとを備えたことを特
徴とする。

【００２２】請求項１１の発明に係るドップラ速度検出
方法は、パルスドップラレーダにより観測される、空間
的に広がりをもつ目標物の各部分からの複数個のドップ
ラ速度データＶｄを用いて前記目標物の移動速度を検出
するドップラ速度検出方法において、パルスドップラレ
ーダを中心とし、前記パルスドップラレーダからの仰角
および距離が一定である走査円上の各方位から得られた
複数個のドップラ速度データＶｄの不連続性により、速
度分布の不連続変化部であるシアラインを検出するウイ
ンドシア検出ステップと、前記シアラインを跨がない複
数の方位領域を設定し、それぞれの方位領域における複
数個の局所的なドップラ速度データＶｄを用い、局所的
なドップラ速度近似曲線として複数のＶＡＤ曲線を算出
する局所速度近似曲線算出ステップと、前記局所的なド
ップラ速度データＶｄに２・Ｖａの整数倍の値を加算し
修正した速度データのうち、対応する前記局所的なドッ
プラ速度近似曲線に最も近いデータを、補正ドップラ速
度データとして算出する近似曲線利用折返し補正ステッ
プとを備えたことを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】実施の形態１ 以下、この発明の一実施形態について説明する。図１は
パルスドップラレーダのシステム構成概念図である。図
において、信号処理装置１で生成されたベースバンドの
パルス信号は、送信装置２で高周波のパルス信号に変換
され、サーキュレータ３を経て送受信アンテナ４より空
間へ放射される。放射されたパルス信号は目標物（例え
ば、雲、霧、雨等）で反射され、その一部は再びレーダ
側に戻り、送受信アンテナ４で受信される。この時、目
標物がレーダに対し移動していると、ドップラ効果によ
り、パルス信号中の高周波信号は目標物の速度に対応し
たドップラ周波数分の周波数変移を受けることになる。
受信された高周波のパルス信号はサーキュレータ３を経
て受信装置５に入力され、ベースバンドのパルス信号に
変換され、信号処理装置１に送られる。信号処理装置１
ではベースバンド信号から目標物の各種のパラメータ
（補正処理前のデータ）を算出する。このパラメータの
一つにベースバンド信号の周波数変移より算出されるド
ップラ速度データがある。情報処理装置６では前記パラ
メータに対し各種の補正処理が施され、目標物の各種目
標諸元が算出される。例えば前記ドップラ速度データに
対しては後述する折返し補正等の処理が施され、最終的
なドップラ速度が算出される。

【００２４】図２は、情報処理装置６の機能ブロック図
である。情報処理装置では信号処理装置５で算出された
各種のパラメータを用いて目標物の情報（目標諸元）を
抽出する処理が行われる。図に示すように情報処理装置
内には、ドップラ速度検出装置６１、速度ベクトル算出
装置６２、ウィンドシア検出装置６３が存在する。速度
ベクトル算出装置６２では、VVP(Volume Velocity Proc
essing)処理により速度ベクトルを求める。ウィンドシ
ア検出装置６３では、ドップラ速度データの空間微分を
求めることなどによりウィンドシアを検出する。ドップ
ラ速度検出装置６１では、ドップラ速度データに対し後
述する折返し補正等の各種の補正処理を施しドップラ速
度を算出する。

【００２５】次に、パルスドップラレーダにおける距離
およびドップラ速度の折返しについて説明する。図３は
距離の折返しの説明図である。図において、横軸は時
間、縦軸は距離を表す。パルスドップラレーダのパルス
の繰り返し周期（＝Ｔ）は、パルス繰り返し周波数（＝
ＰＲＦ）を用いて、Ｔ＝１／（ＰＲＦ）と表される。パ
ルスドップラレーダでは、一つのパルスＰが送信されて
から次のパルスＰが送信されるまでの時間（上記Ｔ）が
受信期間となる。従って、パルスドップラレーダの最大
探知距離（＝Ｒmax)は、Ｒmax＝Ｃ・Ｔ／２（ここで、
Ｃ：光速である。）となる。このＲmaxより遠い距離か
らの反射信号は、すべて０〜Ｒmaxの距離に折り返され
てしまう。つまり、図３に示すように時刻ｔ１で送信さ
れ、距離Ｒ１で反射し、時刻ｔ３で受信される信号は、
時刻ｔ２で送信され、距離Ｒ２で反射し、時刻ｔ３で受
信される信号と区別がつかないという現象が生じる。こ
れを距離の折返しといい、Ｒmaxを距離折返し周期とい
う。

【００２６】次にドップラ速度の折返しについて説明す
る。まず、ドップラ周波数ｆdとドップラ速度Ｖdとの関
係はｆd＝２・Ｖd／λとなる。ドップラ速度の折返し
は、受信装置でパルス繰り返し周期（＝Ｔ）単位で受信
パルスがサンプリングされることに基づき（いわゆるサ
ンプリング定理に基づき）発生するものである。パルス
ドップラレーダの場合、サンプリング周波数がパルス繰
り返し周波数（＝ＰＲＦ）となることから、ｆdmax＝
（ＰＲＦ）／２となる。従って、ｆdmax＝２・Ｖdmax／
λとすると、Ｖdmax＝λ・（ＰＲＦ）／４となり、この
Ｖdmaxがドップラ速度折返し周期となる。

【００２７】ここで、本発明の補正処理の近似曲線とし
て使用するＶＡＤ曲線について簡単に説明する。ＶＡＤ
曲線とは、気象ドップラレーダで水平風を求める手法の
一つであるＶＡＤ（Velocity Azimuth Display）法にお
いて使用される曲線である。ＶＡＤ法では、図４に示す
ようにレーダ空中線の仰角φを一定にして、方位角方向
（図の走査円の円周方向）に空中線を走査し、レーダ観
測データを得る。この空中線走査により、レーダ位置
（図中の点Ａ）を頂点とする円錐の側面上の観測データ
が得られる。ここで、円錐側面上の距離一定（図中のＲ
一定）の円を走査円と呼ぶことにする。図５(a)に示す
ように走査円周上（この走査円は図４のＢの方向から見
たものである）で風速場が一様であるとすると、方位θ
（基準方向Ｃからの角度）でのドップラ速度Ｖdは、Ｖd
＝Ｖ・ｃｏｓ（θ−α）となる（ここで、水平風の風速
をＶ、基準方向Ｃからの風が吹く方向の角度をαとす
る。）。従って、図５(b)に示すように横軸を方位角と
して縦軸に走査円上で得られるドップラ速度をプロット
すると、ドップラ速度は周期３６０度の正弦波となる。
この正弦波の振幅が水平風の大きさに、位相が水平風の
方向にそれぞれ対応する。この正弦波をＶＡＤ曲線と呼
んでいる。このようなＶＡＤ曲線を各距離毎に求めるこ
とにより、各距離毎、すなわち各高度毎の水平風の大き
さと方向を求めることができる。

【００２８】以下、この発明の一実施形態について図
６、図７および図８を用いて説明する。図６は本発明の
ドップラ速度速度検出装置の主要機能の機能ブロック図
であり、速度近似曲線算出手段６１１と近似曲線利用折
返し補正手段６１２とで構成される。図７は本発明のド
ップラ速度折返し補正方法の処理フローを示したもので
ある。また、図８は本発明の原理を説明するものであ
る。図７において、ステップ１では折返し補正を行う距
離Ｒ１の初期値の設定を行い、ステップ２では距離Ｒ１
におけるＶＡＤ曲線の算出を行い、ステップ３ではＶＡ
Ｄ曲線を用いたドップラ速度折返し補正を行い、ステッ
プ４では距離Ｒ１の更新を行い、ステップ５では距離Ｒ
１と最大観測距離Ｒmaxとを比較し、Ｒ１がＲmaxよりも
小さければステップ２に戻り、Ｒ１がＲmaxとなれば処
理を終了する。図６の速度近似曲線算出手段６１１の主
要動作がステップ２の処理、近似曲線利用折返し補正手
段６１２の主要動作がステップ３の処理に対応する。

【００２９】以上の処理によりドップラ速度の折返しが
補正されることの原理を図８を用いて詳細に説明する。
図８のグラフの横軸はレーダから見た方位角を、縦軸は
ドップラ速度を表している。グラフ中で、●はレーダ観
測で得られたドップラ速度、実線の正弦波はＶＡＤ曲線
算出ステップ２で算出されたＶＡＤ曲線である。折返し
補正を全く行わない場合、ドップラ速度の計測範囲は−
Ｖa〜＋Ｖaに限られる。図８の例の場合、ドップラ速度
が−Ｖaよりも小さい領域において、ドップラ速度の折
返しが生じている。このようなドップラ速度の折返しが
生じた場合、ドップラ速度の空間分布の連続性を仮定し
た従来方法では、折返しにより発生するドップラ速度の
空間変化の不連続性を検出し、その不連続点でのドップ
ラ速度の変化が連続的になるように折返し補正を行う。
ところが図８の場合、折返し点がデータの欠損区間に含
まれているため、ドップラ速度の空間変化の不連続点、
即ち折返し点を検出することが困難となっている。デー
タに欠損が生じる主な原因は、その領域に降雨が存在し
ていないため、反射信号を受信することができず、ドッ
プラ速度の計測ができないためである。

【００３０】そこで、本実施形態１に係るドップラ速度
折返し補正方法では、レーダ観測データから算出される
ＶＡＤ曲線を用いることにより、欠損区間が存在する場
合のドップラ速度折返し補正を行う。

【００３１】ステップ２のＶＡＤ曲線算出ステップで
は、●の観測データに正弦波をフィッティングすること
によりＶＡＤ曲線を求める。レーダ観測範囲内におい
て、風速の空間分布が大きく変化しないと仮定すれば、
ドップラ速度の折返しが生じていない領域では、計測さ
れたドップラ速度はＶＡＤ曲線の近傍に分布することに
なる。

【００３２】図８の例では、ドップラ速度が−Ｖaより
も小さいために、ドップラ速度の折返しが生じているグ
ラフ右側の区間のドップラ速度データがＶＡＤ曲線から
大きく外れることになる。ステップ３のＶＡＤ曲線利用
折返し補正ステップでは、この区間のデータが最もＶＡ
Ｄ曲線に近くなるように、この区間のデータに折返し補
正を施す。具体的には、全方位角において、それぞれの
ドップラ速度に２・Ｖaの整数倍２・ｎ・Ｖa(ｎ＝０，
＋−1，＋−２，...)を加算したもののうち、ＶＡＤ曲
線に最も近くなる値を採用する。ドップラ速度が折返さ
れていない領域では、ｎ＝０、すなわち実質折返し補正
を行わないドップラ速度値が採用される。また、図８の
グラフの右側の折返し発生区間では、ｎ＝−１のドップ
ラ速度補正値が採用されることにより、−Ｖaよりも小
さいドップラ速度へと折返し補正される。

【００３３】以上のデータ処理により、データに欠損区
間が存在する場合にも、正しく折返し補正を行うことが
可能となる。

【００３４】本補正手法はドップラ速度データの算出方
式を問わず適用できる。つまり、二つのパルスの位相変
化に基づいて受信パルス信号の平均位相差を求めるパル
スペア方式（このとき、単一のＰＲＦで観測するか、複
数のＰＲＦで観測するかは問わない。）、パルス毎に反
射された受信パルス信号をサンプリングし、その時系列
をＦＦＴ変換して周波数分布を求める方式にも適用でき
る。

【００３５】実施の形態２ なお、本手法は従来の折返し補正手段と併用することも
可能である。即ち、隣接点とのデータの連続性を仮定す
ることによる折返し補正を行い、その後にＶＡＤ曲線を
利用したドップラ速度折返し補正を行う方法である。予
め速度分布の連続性を仮定した折返し補正を実施するこ
とにより、ＶＡＤ曲線算出の精度が向上するために、折
返し補正方法全体の性能を向上させることができる。ま
た、ＶＡＤ曲線を用いた折返し補正は、方位角方向のみ
の風速一様性を利用する手法であるが、隣接点とのデー
タの連続性を仮定することによる折返し補正では、距離
方向と方位角方向の両方の連続性を利用するため、速度
折返し補正の精度が向上する。

【００３６】図９は本発明のドップラ速度速度検出装置
の主要機能の機能ブロック図であり、連続性利用折返し
補正手段６１３、速度近似曲線算出手段６１１と近似曲
線利用折返し補正手段６１２とで構成される。図１０は
本発明の実施の形態に係る折返し補正の処理フローを示
したものである。図１０において、ステップ１０１では
従来手法である、風速分布の連続性を利用したドップラ
速度折返し補正方法によるドップラ速度折返し補正を行
う。図１０の他のステップは、図７に示した実施の形態
１の処理フローと同一のものであり、ステップ１０１の
処理後に、更にＶＡＤ曲線を利用したドップラ速度折返
し補正が行われる。図９の連続性利用折返し補正手段６
１３の主要動作がステップ１０１、処理速度近似曲線算
出手段６１１の主要動作がステップ２の処理、近似曲線
利用折返し補正手段６１２の主要動作がステップ３の処
理に対応する。

【００３７】実施の形態３ 本発明の他の実施形態について図１１、図１２を用いて
説明する。実施の形態２では、風速の空間的連続性を利
用したドップラ速度折返し補正とＶＡＤ曲線を利用した
ドップラ速度折返し補正を併用した。

【００３８】一般に、高度の低い領域は、地面との摩擦
の影響のため、水平風は小さい値となる。地上設置レー
ダでは、観測距離の短い領域は低高度領域であるため、
短距離領域で観測されるドップラ速度は小さい。また、
レーダ空中線の仰角が大きい場合には、水平風以外に降
雨の落下速度成分もドップラ速度として観測されるが、
この落下速度も10m/sを超えることはない。以上のこと
から、短距離領域で観測されるドップラ速度は比較的小
さいため、ドップラ速度が折返されることはあまりな
い。

【００３９】従って、風速の空間的連続性を利用したド
ップラ速度折返し補正では、短距離領域でのドップラ速
度は折返されていないとして、短距離領域のドップラ速
度を基準として、連続的にドップラ速度が接続されるよ
うに、ドップラ速度折返し補正を行えばよい。

【００４０】しかし、台風時等のような強風時には、基
準となる短距離領域のドップラ速度も折返されてしまう
場合がある。この場合、全観測領域でドップラ速度にバ
イアス誤差が生じてしまう。このバイアス誤差は、ＶＡ
Ｄ曲線のオフセットにより求めることができるため、Ｖ
ＡＤ曲線のオフセット値を用いて、このバイアス誤差を
補正することができる。

【００４１】図１１は本発明のドップラ速度検出装置の
主要機能の機能ブロック図であり、速度近似曲線算出手
段６１１、近似曲線利用折返し補正手段６１２と近似曲
線オフセット補正手段６１４とで構成される。図１２は
オフセット値の補正を考慮してＶＡＤ曲線を用いた折返
し補正方法の処理フローを示したものである。図１２に
おいて、ステップ２０６はＶＡＤ曲線のオフセット値が
−Ｖaよりも小さいかどうかを判定し、ステップ２０７
は、ステップ２０６でオフセット値が−Ｖaより小さい
と判定された場合に、ステップ３で得られる全てのドッ
プラ速度に2・Ｖaを加算し、ステップ２０８はＶＡＤ曲
線のオフセット値が＋Ｖaよりも大きいかどうかを判定
し、ステップ２０９は、ステップ２０６でオフセット値
が＋Ｖaより大きいと判定された場合に、ステップ３で
得られる全てのドップラ速度から2・Ｖaを差し引く。図
１１の速度近似曲線算出手段６１１の主要動作がステッ
プ２の処理、近似曲線利用折返し補正手段６１２の主要
動作がステップ３の処理、近似曲線オフセット補正手段
６１４の主要動作がステップ２０６からステップ２０９
の処理に対応する。

【００４２】実施の形態４ ＶＡＤ曲線を用いた折返し補正では、折返し補正を行う
距離においてＶＡＤ曲線を求める必要がある。ＶＡＤ曲
線は測定データに正弦波波形をフィッティングすること
により求められるため、風速の空間的な連続性を利用す
る従来の折返し補正方法よりは、データ欠損が多い場合
にも適用できることが多い。ただし、データ欠損が多く
なると、ＶＡＤ曲線算出の精度が劣化する可能性があ
る。そこで本発明の実施の形態では、折返し補正を行う
距離においてデータ欠損が多い場合に、ＶＡＤ曲線の算
出を、折返し補正を行う距離とは別に、データ欠損数の
少ない距離において行う。これにより、データ欠損の多
い距離においても、正しくドップラ速度折返し補正を行
うことが可能となる。

【００４３】図１３は本実施の形態によるドップラ速度
折返し補正方法の処理フローを示したものである。図１
３において、Ｒ１はドップラ速度折返し補正を行う距
離、Ｒ２はＶＡＤ曲線の算出を行う距離である。上記実
施の形態１では、Ｒ１とＲ２が等しいとして折返し補正
を行っているが、本実施の形態では、Ｒ１とＲ２を場合
によって異なる距離とすることにより、ドップラ速度折
返し補正の性能を改善する。

【００４４】ステップ３１０では、距離Ｒ１において、
欠損でないドップラ速度データの数が予め設定されたし
きい値Ｎ１よりも大きいかどうかを判定する。もし欠損
でないドップラ速度データの数がＮ１より大きければ、
距離Ｒ１のドップラ速度データでＶＡＤ曲線を精度良く
算出することが可能であると判定し、ステップ３１１で
Ｒ２にＲ１を代入し、ステップ３１２で距離Ｒ２＝Ｒ１
におけるＶＡＤ曲線を算出する。もし、ステップ３１０
において、距離Ｒ１の欠損でないドップラ速度データの
数がしきい値Ｎ１よりも小さければ、距離Ｒ１では精度
良くＶＡＤ曲線を算出することが不可能であると判定
し、以降の処理により、ＶＡＤ曲線の算出に適した別の
距離をＲ２に設定する。

【００４５】まずステップ３１３ではＲ１とＲ２の距離
差を表す整数ｎに初期値１を設定する。次に、ステップ
３１４では距離Ｒ１−ｎΔＲと距離Ｒ１＋ｎΔＲのドッ
プラ速度データ数を比較し、ドップラ速度データ数の多
い方をＲ２とする。ここでΔＲはレーダの距離分解能で
ある。次にステップ３１５では、ステップ３１４で設定
した距離Ｒ２における欠損でないドップラ速度データ数
がしきい値Ｎ１よりも大きいかどうかを判定する。も
し、ドップラ速度データ数がＮ１よりも大きければ、ス
テップ３１２によるＶＡＤ曲線算出を行う。もし、ドッ
プラ速度データ数がＮ１よりも小さければ、ステップ３
１８によりｎを１増加させてステップ３１４に戻ること
により、Ｒ２の探索を継続する。但し、ステップ３１６
において、ｎを上限Ｎ２と比較し、ｎがＮ２以上となる
場合には、Ｒ２の探索を終了する。ステップ３１６にお
いて、ｎ＞＝Ｎ２と判定された場合には、距離Ｒ１では
ＶＡＤ曲線による算出が実行できないと判断したことに
なるため、ステップ３１７によりＲ１のデータにＶＡＤ
曲線利用折返し補正が不可能であったことを示す印をつ
ける。

【００４６】ｎの上限Ｎ２はレーダサイト、あるいは気
象状況に応じて適当な値を設定すればよい。例えば、距
離が変わるに従ってＶＡＤ曲線が大きく変化する状況で
は、Ｎ２の値を小さくする必要がある。また、距離によ
ってＶＡＤ曲線があまり変化しない場合には、Ｎ２を大
きくしても良い。さらに、全観測距離を使ってＲ２を探
索することも考えられる。この場合、距離Ｒ１−ｎΔＲ
と距離Ｒ２＋ｎΔＲのいずれかが観測距離範囲を超える
場合には、観測距離範囲内に含まれる距離のみを用いて
ステップ３１５の判定を実行すれば良い。

【００４７】なお、本実施の形態では、ブロック図は図
６と同じであるが、図６における速度近似曲線算出手段
６１１の主要動作の中に、ステップ３１０からステップ
３１８までの処理が含まれていると考えることができ
る。

【００４８】実施の形態５ ドップラ速度折返し補正を行う距離における欠損でない
データ数が少ない場合の対処として、前述の実施の形態
４では、前後の距離のうちの欠損でないデータ数の多い
距離においてＶＡＤ曲線を求め、そのＶＡＤ曲線を利用
して折返し補正を行っていた。しかし、水平風が距離、
即ち高度により大きく変化する場合には、異なる距離で
求めたＶＡＤ曲線の利用が妥当でなくなることがある。
この場合に、前後の距離で算出されるＶＡＤ曲線を内
挿、あるいは外挿することにより折返し補正を行う距離
でのＶＡＤ曲線を推定すれば、ＶＡＤ曲線算出の精度を
改善することができる。図１４にその原理を示す。折返
し補正を行う距離Ｒ１に対し、Ｒ１よりも遠方の距離Ｒ
１+ a の距離とＲ１よりも近い距離Ｒ１+ b の距離の２
つの距離において、欠損でないデータ数がＮ１よりも多
く得られるとする。距離Ｒ１+ a と距離Ｒ１+ b それぞ
れにおいて、ＶＡＤ曲線を算出する。そして、得られた
２つのＶＡＤ曲線を内挿することにより、距離Ｒ１にお
けるＶＡＤ曲線を求めることができる。

【００４９】内挿を用いて距離Ｒ１のＶＡＤ曲線を求め
ることにより、高度方向に風速変化が大きい場合にも、
より正確なＶＡＤ曲線を推定することができるため、ド
ップラ速度折返し補正の精度も向上させることができ
る。

【００５０】実施の形態６ 上述の各実施の形態のドップラ速度折返し補正方法で
は、観測範囲内において風速分布が大きく変化しないと
仮定することにより、欠損区間を除く全方位角のデータ
を用いてＶＡＤ曲線の算出を行っていた。しかし、実際
には、風速分布が不連続に変化する場合が存在すること
が知られている。このような不連続が存在する線はシア
ラインと呼ばれている。シアラインは例えば前線上など
に現れることが知られている。ＶＡＤ曲線の算出を行う
距離にシアラインが存在する場合、全方位角のデータを
用いてＶＡＤ曲線を求めることは適切でない。この場
合、シアラインをまたがない方位角区間において局所的
にＶＡＤ曲線（以後、局所ＶＡＤ曲線と呼ぶ。）を求め
ることにより、シアラインの悪影響を避けることが可能
である。

【００５１】図１５は局所ＶＡＤ曲線を用いたドップラ
速度折返し補正方法の原理を示すものである。図１５
(a)は、シアラインが存在する状況を模式的に示したも
のである。この図において、中心の●がレーダ位置、レ
ーダ位置を中心とする円がこの図において注目している
距離における走査円、陰をつけた領域が降雨存在領域、
即ちデータ取得領域である。データ取得領域には、シア
ラインが存在しており、風速はこのシアライン上で不連
続に変化している。このシアラインをまたぐ区間でＶＡ
Ｄ曲線を算出すると、適切なＶＡＤ曲線が得られない可
能性がある。そこで、シアラインを境として複数の局所
ＶＡＤ区間を設け、それぞれの局所ＶＡＤ区間において
局所的にＶＡＤ曲線を求める。図１５(a)の例では、局
所ＶＡＤ区間１と局所ＶＡＤ区間２に分けて局所ＶＡＤ
曲線を求めることになる。図１５(b)は算出される局所
ＶＡＤ曲線を模式的に示したものである。図１５(b)の
グラフでは、図２と同様に、横軸は方位角、縦軸はドッ
プラ速度を表している。また、●は折返し補正前のドッ
プラ速度データ、○は折返し補正後のドップラ速度であ
る。図１５(b)から分かるように、シアラインの左右で
はドップラ速度が不連続に変化している。このような場
合にも、シアラインを境に区間を分け、それぞれの区間
内で局所的にＶＡＤ曲線を算出すると、それぞれの区間
で正しく正弦波を当てはめることが可能となる。局所Ｖ
ＡＤ区間１と局所ＶＡＤ区間２とでは異なる風速分布を
持つため、両区間のドップラ速度データから得られる局
所ＶＡＤ曲線は異なる振幅と位相を持つことが分かる。
図１５(b)の場合、局所ＶＡＤ区間１では折返しが発生
していないが、局所ＶＡＤ区間２では折返しが発生して
いる。そこで、実施の形態１の手法と同様にして、ドッ
プラ速度が局所ＶＡＤ曲線に近い値となるように、２・
Ｖaの単位でドップラ速度の折返し補正を行う。

【００５２】図１６は本発明のドップラ速度速度検出装
置の主要機能の機能ブロック図であり、ウインドシア検
出手段６１５、局所速度近似曲線算出手段６１６と近似
曲線利用折返し補正手段６１２とで構成される。図１７
に局所ＶＡＤ曲線を用いたドップラ速度折返し補正方法
の処理フローを示す。図１７に示すように、ステップ５
２０でドップラ速度データからシアラインの検出を行
い、ステップ１で折返し補正を行う距離Ｒ１の初期値を
設定し、ステップ５２１で局所ＶＡＤ区間の設定を行
い、ステップ５０２では、ステップ５２１で設定された
局所ＶＡＤ区間毎に局所ＶＡＤ曲線を算出し、ステップ
５０３では、ドップラ速度が局所ＶＡＤ曲線に最も近く
なるように、２・Ｖaの単位で折返し補正を行い、ステ
ップ４で距離Ｒ１の更新を行い、ステップ５で距離Ｒ１
がＲmaxより小さいかどうかを判定し、Ｒ１がＲmaxより
も小さければ、ステップ５２１に戻って処理を繰返し、
Ｒ１がＲmaxよりも大きくなれば、処理を終了する。図
１６のシアライン検出手段６１５の主要動作がステップ
５２０の処理、局所速度近似曲線算出手段６１６の主要
動作がステップ５２１，５０２の処理、近似曲線利用折
返し補正手段６１２の主要動作がステップ５０３の処理
に対応する。

【００５３】本発明の実施の形態によれば、シアライン
が存在する場合にも正しく折返し補正を行うことが可能
となる。

【００５４】実施の形態７ 実施の形態６では、局所ＶＡＤ法を利用したドップラ速
度折返し補正について述べた。この手法では、ドップラ
速度折返し補正の前処理として、シアラインの検出を行
う。しかし、折返し補正前のドップラ速度データを用い
てシアラインの検出を行う場合、ドップラ速度の折返し
が多発している状況では、ドップラ速度の折返しによっ
てドップラ速度の不連続が発生しているのか、あるいは
シアラインの存在によりドップラ速度の不連続が発生し
ているのかの識別が難しくなる場合がある。そこで、本
実施の形態では、風速の空間的連続性を利用したドップ
ラ速度折返し補正を行った後に、局所ＶＡＤ法によるド
ップラ速度折返し補正を実施する。

【００５５】図１８は本発明のドップラ速度速度検出装
置の主要機能の機能ブロック図であり、連続性利用折返
し補正手段６１３、ウインドシア検出手段６１５、局所
速度近似曲線算出手段６１６と近似曲線利用折返し補正
手段６１２とで構成される。図１９は本実施の形態の処
理フローを示したものである。図１９において、ステッ
プ１０１では、風速の空間的連続性を利用したドップラ
速度折返し補正を行い、ステップ６０２では、局所ＶＡ
Ｄ曲線を利用したドップラ速度折返し補正を行う。この
ステップ６０２は図１７のフローに相当するステップで
ある。図１８の連続性利用折返し補正手段６１３の主要
動作がステップ１０１の処理、シアライン検出手段６１
５、局所速度近似曲線算出手段６１６、近似曲線利用折
返し補正手段６１２の主要動作がステップ６０２の処理
に対応する。

【００５６】本手法により、ドップラ速度の折返しが多
発し、かつシアラインが存在する場合にも適切なドップ
ラ速度折返し補正を行うことが可能となる。

【００５７】実施の形態８ 前述の実施の形態７では、風速の空間的連続性を利用し
たドップラ速度折返し補正を前処理として行うことによ
り、局所ＶＡＤを利用したドップラ速度折返し補正の精
度を向上させていたが、局所ＶＡＤを用いたドップラ速
度折返し補正の前処理として、全方位角のデータを用い
るＶＡＤ曲線を利用したドップラ速度折返し補正を行っ
ても良い。

【００５８】図２０は本発明のドップラ速度速度検出装
置の主要機能の機能ブロック図であり、速度近似線算出
手段６１１、近似曲線利用折返し補正手段６１２、ウイ
ンドシア検出手段６１５、局所速度近似曲線算出手段６
１６と近似曲線利用折返し補正手段６１２とで構成され
る。図２１は、ＶＡＤ曲線を利用したドップラ速度折返
し補正と局所ＶＡＤ曲線を利用したドップラ速度折返し
補正を併用したときの処理フローである。図２１におい
て、ステップ７０１では、ＶＡＤ曲線を利用したドップ
ラ速度折返し補正を行い、ステップ７０２では、ステッ
プ７０１の処理結果を入力として、局所ＶＡＤ曲線を利
用したドップラ速度折返し補正を行う。このステップ７
０２は図１７のフローに相当するステップである。図２
０の速度近似曲線算出手段６１１、近似曲線利用折返し
補正手段６１２の主要動作がステップ７０１の処理、シ
アライン検出手段６１５、局所速度近似曲線算出手段６
１６、近似曲線利用折返し補正手段６１２の主要動作が
ステップ７０２の処理に対応する。

【００５９】本手法により、ドップラ速度の折返しが多
発し、かつシアラインが存在し、さらにレーダデータが
連続する領域で得られない場合にも適切なドップラ速度
折返し補正を行うことが可能となる。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、請求項１項の発明によれ
ば、データに欠損領域がある場合にも正しくドップラ速
度折返し補正を行うことが可能となる。

【００６１】また、請求項２項の発明によれば、データ
に欠損領域がある場合にも正しくドップラ速度折返し補
正を行うことが可能となる。また、パルス繰返し周波数
を変更することなくドップラ速度折返し補正を行うこと
ができる。さらに、ＦＦＴ処理を必要としないため、パ
ルスペア処理によりドップラ信号処理を行うドップラレ
ーダ装置にも適用できる。

【００６２】また、請求項３項の発明によれば、ドップ
ラ速度の空間連続性を利用したドップラ速度折返し補正
とＶＡＤ曲線を利用したドップラ速度折返し補正を共用
することにより、ドップラ速度折返し補正の精度を向上
させることができる。

【００６３】また、請求項４項の発明によれば、ＶＡＤ
曲線のオフセット値を補正することにより、ドップラ速
度折返し補正の開始距離において既にドップラ速度が折
返されていることにより生じる折返し補正の誤差を補正
することが可能となるため、ドップラ速度折返し補正の
精度を向上させることができる。

【００６４】また、請求項５項の発明によれば、ドップ
ラ速度データの欠損量に応じて、ドップラ速度折返し補
正を行う距離と異なる距離でＶＡＤ曲線を算出すること
により、ＶＡＤ曲線算出の精度が向上するため、ドップ
ラ折返し補正の精度を向上させることができる。

【００６５】また、請求項６項の発明によれば、内挿を
用いて距離Ｒ１のＶＡＤ曲線を求めることにより、高度
方向に風速変化が大きい場合にも、より正確なＶＡＤ曲
線を推定することができるため、ドップラ速度折返し補
正の精度も向上させることができる。

【００６６】また、請求項７項の発明によれば、観測領
域内に存在するシアラインを検出し、シアラインの存在
に応じて局所的にＶＡＤ曲線を算出するため、シアライ
ンが存在する場合にも精度良くＶＡＤ曲線を算出するこ
とができるため、ドップラ速度折返し補正の精度を向上
させることが可能である。

【００６７】また、請求項８項の発明によれば、ドップ
ラ速度の折返しが多発し、かつシアラインが存在する場
合にも適切なドップラ速度折返し補正を行うことが可能
である。

【００６８】また、請求項９項の発明によれば、ドップ
ラ速度の折返しが多発し、かつシアラインが存在し、さ
らにレーダデータが連続する領域で得られない場合にも
適切なドップラ速度折返し補正を行うことが可能であ
る。

【００６９】また、請求項１０項の発明によれば、デー
タに欠損領域がある場合にも正しくドップラ速度折返し
補正を行うことが可能となる。また、パルス繰返し周波
数を変更することなくドップラ速度折返し補正を行うこ
とができる。さらに、ＦＦＴ処理を必要としないため、
パルスペア処理によりドップラ信号処理を行うドップラ
レーダ装置にも適用できる。

【００７０】また、請求項１１項の発明によれば、観測
領域内に存在するシアラインを検出し、シアラインの存
在に応じて局所的にＶＡＤ曲線を算出するため、シアラ
インが存在する場合にも精度良くＶＡＤ曲線を算出する
ことができるため、ドップラ速度折返し補正の精度を向
上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるパルスドップ
ラレーダのシステム構成概念図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による情報処理装置
の主要機能ブロック図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による距離の折返し
の説明図である。

【図４】 この発明の実施の形態１による走査円の説明
図である。

【図５】 この発明の実施の形態１によるＶＡＤ曲線の
説明図である。

【図６】 この発明の実施の形態１によるドップラ速度
検出装置の機能ブロック図である。

【図７】 この発明の実施の形態１によるドップラ速度
折返し補正方法の処理フローを示す図である。

【図８】 この発明の実施の形態１によるＶＡＤ曲線を
用いた折返し補正の原理の説明図である。

【図９】 この発明の実施の形態２によるドップラ速度
検出装置の機能ブロック図である。

【図１０】 この発明の実施の形態２によるドップラ速
度折返し補正方法の処理フローを示す図である。

【図１１】 この発明の実施の形態３によるドップラ速
度検出装置の機能ブロック図である。

【図１２】 この発明の実施の形態３によるドップラ速
度折返し補正方法の処理フローを示す図である。

【図１３】 この発明の実施の形態４によるドップラ速
度折返し補正方法の処理フローを示す図である。

【図１４】 この発明の実施の形態５によるドップラ速
度折返し補正方法の原理を示す図である。

【図１５】 この発明の実施の形態６によるドップラ速
度折返し補正方法の原理を示す図である。

【図１６】 この発明の実施の形態６によるドップラ速
度検出装置の機能ブロック図である。

【図１７】 この発明の実施の形態６によるドップラ速
度折返し補正方法の処理フローを示す図である。

【図１８】 この発明の実施の形態７によるドップラ速
度検出装置の機能ブロック図である。

【図１９】 この発明の実施の形態７によるドップラ速
度折返し補正方法の処理フローを示す図である。

【図２０】 この発明の実施の形態８によるドップラ速
度検出装置の機能ブロック図である。

【図２１】 この発明の実施の形態８によるドップラ速
度折返し補正方法の処理フローを示す図である。

【図２２】 従来のドップラ速度折返し補正方法の原理
を示す図である。

【符号の説明】

１ 信号処理装置、２ 送信装置、３ アイソレータ、
４ 送受信アンテナ、５ 受信装置、６ 情報処理装
置、６１ ドップラ速度検出装置、６２ 速度ベクトル
算出装置、６３ ウィンドシア検出装置、６１１ 速度
近似曲線算出手段、６１２ 近似曲線利用折返し補正手
段、６１３ 連続性利用折返し補正手段、６１４ 近似
曲線オフセット補正手段、６１５ ウインドシア検出手
段、６１６ 局所速度近似曲線算出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若山 俊夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 畑 清之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 渡邉 伸一郎 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−294864（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−223918（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−51055（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−265591（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−178680（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−94932（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−64788（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 G01W 1/00 - 1/18

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パルスドップラレーダにより観測され
   る、空間的に広がりをもつ目標物の各部分からの複数個
   のドップラ速度データＶｄを用いて前記目標物の移動速
   度を検出するドップラ速度検出装置において、前記複数
   のドップラ速度データＶｄを用い、ドップラ速度近似曲
   線を算出する速度近似曲線算出手段と、前記パルスドッ
   プラレーダのパルス繰り返し周期により決まるドップラ
   折返し速度Ｖａを用い、前記ドップラ速度近似曲線に近
   接するように、前記ドップラ速度データＶｄを補正する
   近似曲線利用折返し補正手段とを備えたことを特徴とす
   るドップラ速度検出装置。
2. 【請求項２】 パルスドップラレーダを中心とし、前記
   パルスドップラレーダからの仰角および距離が一定であ
   る走査円上の各方位から得られた複数個のドップラ速度
   データＶｄを用い、ドップラ速度近似曲線としてＶＡＤ
   曲線を算出する速度近似曲線算出手段と、前記ドップラ
   速度データＶｄに２・Ｖａの整数倍の値を加算し修正し
   た速度データのうち、前記ドップラ速度近似曲線に最も
   近いデータを、補正ドップラ速度データとして算出する
   近似曲線利用折返し補正手段とを備えたことを特徴とす
   る請求項１に記載のドップラ速度検出装置。
3. 【請求項３】 観測された複数個のドップラ速度データ
   Ｖｄに、走査円上の方位またはパルスドップラレーダか
   らの距離方向のドップラ速度の空間的連続性が維持され
   るように、２・Ｖａの整数倍の値を加算し修正したドッ
   プラ速度データを算出する連続性利用折返し補正手段を
   備え、この修正されたドップラ速度データを用いドップ
   ラ速度近似曲線を算出し、前記修正されたドップラ速度
   データを、前記ドップラ速度近似曲線に最も近接するよ
   うに補正するようにしたことを特徴とする請求項２に記
   載のドップラ速度検出装置。
4. 【請求項４】 ドップラ速度近似曲線よりドップラ速度
   バイアス値を算出し、前記バイアス値が−Ｖａより小さ
   い場合には、補正ドップラ速度データに２・Ｖａを加算
   し、前記バイアス値が＋Ｖａより大きい場合には、補正
   ドップラ速度データから２・Ｖａを減算する近似曲線オ
   フセット補正手段を備えたことを特徴とする請求項２に
   記載のドップラ速度検出装置。
5. 【請求項５】 近似曲線利用折返し補正を行う距離で得
   られたドップラ速度データ１が所定数以下の場合に、前
   記折返し補正を行う距離とは異なる距離で前記所定数以
   上得られたドップラ速度データ２を用い、前記折返し補
   正を行う距離でのドップラ速度近似曲線を算出し、前記
   ドップラ速度データ１を、前記ドップラ速度近似曲線に
   最も近接するように補正するようにしたことを特徴とす
   る請求項２に記載のドップラ速度検出装置。
6. 【請求項６】 近似曲線利用折返し補正を行う距離で得
   られたドップラ速度データ１が所定数以下の場合に、前
   記折返し補正を行う距離とは異なる２つの距離で前記所
   定数以上得られたドップラ速度データ２、３を用い、ド
   ップラ速度近似曲線２、３を算出し、このドップラ速度
   近似曲線２、３より前記折返し補正を行う距離でのドッ
   プラ速度近似曲線１を算出し、前記ドップラ速度データ
   １を、前記ドップラ速度近似曲線１に最も近接するよう
   に補正するようにしたことを特徴とする請求項２に記載
   のドップラ速度検出装置。
7. 【請求項７】 パルスドップラレーダにより観測され
   る、空間的に広がりをもつ目標物の各部分からの複数個
   のドップラ速度データＶｄを用いて前記目標物の移動速
   度を検出するドップラ速度検出装置において、パルスド
   ップラレーダを中心とし、前記パルスドップラレーダか
   らの仰角および距離が一定である走査円上の各方位から
   得られた複数個のドップラ速度データＶｄの不連続性に
   より、速度分布の不連続変化部であるシアラインを検出
   するウインドシア検出手段と、前記シアラインを跨がな
   い複数の方位領域を設定し、それぞれの方位領域におけ
   る複数個の局所的なドップラ速度データＶｄを用い、局
   所的なドップラ速度近似曲線として複数のＶＡＤ曲線を
   算出する局所速度近似曲線算出手段と、前記局所的なド
   ップラ速度データＶｄに２・Ｖａの整数倍の値を加算し
   修正した速度データのうち、対応する前記局所的なドッ
   プラ速度近似曲線に最も近いデータを、補正ドップラ速
   度データとして算出する近似曲線利用折返し補正手段と
   を備えたことを特徴とするドップラ速度検出装置。
8. 【請求項８】 観測された複数個のドップラ速度データ
   Ｖｄに、ドップラ速度の走査円上の方位またはパルスド
   ップラレーダからの距離方向の空間的連続性が維持され
   るように、２・Ｖａの整数倍の値を加算し修正したドッ
   プラ速度データを算出する連続性利用折返し補正手段を
   備え、この修正されたドップラ速度データを用いシアラ
   インを検出し、このシアラインを跨がない複数の領域
   で、修正された局所的なドップラ速度データＶｄを用
   い、局所的なドップラ速度近似曲線を算出し、前記修正
   された局所的なドップラ速度データを、対応する前記局
   所的なドップラ速度近似曲線に最も近接するように補正
   するようにしたことを特徴とする請求項７に記載のドッ
   プラ速度検出装置。
9. 【請求項９】パルスドップラレーダを中心とし、前記パ
   ルスドップラレーダからの仰角および距離が一定である
   走査円上の各方位から得られた複数個のドップラ速度デ
   ータＶｄを用い、ドップラ速度近似曲線としてＶＡＤ曲
   線を算出し、前記ドップラ速度データＶｄに２・Ｖａの
   整数倍の値を加算し修正した速度データのうち、前記ド
   ップラ速度近似曲線に最も近いデータを、補正ドップラ
   速度データとして算出する近似曲線利用折返し補正によ
   り、修正されたドップラ速度データを求め、この修正さ
   れたドップラ速度データを用いシアラインを検出し、こ
   のシアラインを跨がない複数の領域で、修正された局所
   的なドップラ速度データＶｄを用い、局所的なドップラ
   速度近似曲線を算出し、前記修正された局所的なドップ
   ラ速度データを、対応する前記局所的なドップラ速度近
   似曲線に最も近接するように補正するようにしたことを
   特徴とする請求項７に記載のドップラ速度検出装置。
10. 【請求項１０】 パルスドップラレーダにより観測され
    る、空間的に広がりをもつ目標物の各部分からの複数個
    のドップラ速度データＶｄを用いて前記目標物の移動速
    度を検出するドップラ速度検出方法において、パルスド
    ップラレーダを中心とし、前記パルスドップラレーダか
    らの仰角および距離が一定である走査円上の各方位から
    得られた複数個のドップラ速度データＶｄを用い、ドッ
    プラ速度近似曲線としてＶＡＤ曲線を算出する速度近似
    曲線算出ステップと、前記ドップラ速度データＶｄに２
    ・Ｖａの整数倍の値を加算し修正した速度データのう
    ち、前記ドップラ速度近似曲線に最も近いデータを、補
    正ドップラ速度データとして算出する近似曲線利用折返
    し補正ステップとを備えたことを特徴とするドップラ速
    度検出方法。
11. 【請求項１１】 パルスドップラレーダにより観測され
    る、空間的に広がりをもつ目標物の各部分からの複数個
    のドップラ速度データＶｄを用いて前記目標物の移動速
    度を検出するドップラ速度検出方法において、パルスド
    ップラレーダを中心とし、前記パルスドップラレーダか
    らの仰角および距離が一定である走査円上の各方位から
    得られた複数個のドップラ速度データＶｄの不連続性に
    より、速度分布の不連続変化部であるシアラインを検出
    するウインドシア検出ステップと、前記シアラインを跨
    がない複数の方位領域を設定し、それぞれの方位領域に
    おける複数個の局所的なドップラ速度データＶｄを用
    い、局所的なドップラ速度近似曲線として複数のＶＡＤ
    曲線を算出する局所速度近似曲線算出ステップと、前記
    局所的なドップラ速度データＶｄに２・Ｖａの整数倍の
    値を加算し修正した速度データのうち、対応する前記局
    所的なドップラ速度近似曲線に最も近いデータを、補正
    ドップラ速度データとして算出する近似曲線利用折返し
    補正ステップとを備えたことを特徴とするドップラ速度
    検出方法。