JP3506112B2 - レーダ装置 - 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、航空機、船舶等
の目標検出を行うレーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、目標検出を行うレーダ装置とし
て、例えば特開平１０−２６０２４７号公報に記載され
たレーダ装置がある。このようなレーダ装置において
は、誤警報の検出確率（以下、誤警報確率という）を一
定にすることが重要であり、その図３には距離情報に基
づいてレイリーＣＦＡＲ回路のＣＦＡＲ係数を切替える
レーダ装置が開示されている。このように、誤警報確率
は目標検出における一つの指標となるものであり、誤警
報確率が一定となるようにいわゆるスレッショルド検出
手段のスレッショルド値を制御することにより誤警報確
率を劣化させずに目標目標検出を行うことが可能であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のレーダ
装置は以上のように構成されているので、このレーダ装
置から遠距離の位置に航空機等の目標が存在する場合に
は、この目標から反射された反射信号の信号レベルは小
さくなり、この信号レベルがスレッショルド検出手段に
設定されたスレッショルド値よりも小さいときには目標
信号自体を検出することができず、誤警報確率が一定と
なるようにスレッショルド値を制御した場合には遠距離
における目標検出率が劣化するという問題点があった。

【０００４】また、ビームを方位角又は仰角方向に走査
して広範囲の目標検出を行う場合、各ビームのノーズ付
近では所望の目標検出率を得ることが可能であるが、隣
接するビーム間の谷間においては目標検出率が低下し、
この目標検出率を上げるためスレッショルド検出手段に
おけるスレッショルド値を下げると、ビーム間の谷間付
近の目標検出率は改善されるが各ビームノーズ付近の誤
警報確率が劣化するという問題点があった。

【０００５】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたもので、誤警報確率が抑制される一方、
目標の検出率を向上させることができる新規な構成のレ
ーダ装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るレ
ーダ装置は、送信信号を出力する送信機と、上記送信信
号に対する反射波を受信する空中線と、この空中線によ
り受信された上記反射波を受信処理して出力する受信機
と、この受信機から出力された受信信号が入力され、上
記送信信号の送信後の経過時間に応じて設定されたスレ
ッショルド値を越える受信信号を目標信号として検出す
るスレッショルド検出手段と、上記スレッショルド検出
手段の上記スレッショルド値を、上記送信信号の送信時
から所定時間は所定の誤警報確率より定めるスレッショ
ルド値の基準値よりも高く設定し、上記送信信号の送信
時から所定時間経過後は上記基準値より低く設定して上
記送信信号の送信時から所定時間及び上記送信信号の送
信時から所定時間経過後における見かけの誤警報確率が
上記所定の誤警報確率となるようにしたスレッショルド
制御手段とを備えたものである。

【０００７】 請求項２の発明に係るレーダ装置は、送
信信号を出力する送信機と、上記送信信号に対する反射
波を受信する空中線と、この空中線により受信された上
記反射波を受信処理して出力する受信機と、この受信機
から出力された隣接する２ビームの受信信号がそれぞれ
入力され、所定の誤警報確率より定めるスレッショルド
値の基準値よりも高く設定されたスレッショルド値を越
える受信信号を検出する第１及び第２のスレッショルド
検出手段と、これら第１及び第２のスレッショルド検出
手段により検出された隣接する２ビームの検出信号間に
おいて積分処理する積分器と、この積分器により積分処
理された検出信号が入力され、上記第１及び第２のスレ
ッショルド検出手段に設定されたスレッショルド値より
も高く設定されたスレッショルド値を越える検出信号を
目標信号として検出する第３のスレッショルド検出手段
とを備え、上記隣接する２ビームのノーズ部分及び谷間
部分における見かけの誤警報確率が上記所定の誤警報確
率となるようにしたものである。

【０００８】 請求項３の発明に係るレーダ装置は、送
信信号を出力する送信機と、上記送信信号に対する反射
波を受信する空中線と、この空中線により受信された上
記反射波を受信処理して出力する受信機と、この受信機
から出力された隣接する２ビームの一方のビームの受信
信号が入力され、所定の誤警報確率より定めるスレッシ
ョルド値の基準値よりも高く設定されたスレッショルド
値を越える受信信号を検出する第１のスレッショルド検
出手段と、上記隣接する２ビームの他方のビームの受信
信号が入力され、上記スレッショルド値を越える受信信
号を検出する第２のスレッショルド検出手段と、上記第
１及び第２のスレッショルド検出手段により検出された
検出信号が入力され、これら検出信号の２中１検定処理
を行い、２中１の検出結果を目標信号として検出する２
中１検定器とを備え、上記隣接する２ビームのノーズ部
分及び谷間部分における見かけの誤警報確率が上記所定
の誤警報確率となるようにしたものである。

【０００９】 請求項４の発明に係るレーダ装置は、送
信信号を出力する送信機と、上記送信信号に対する反射
波を受信する空中線と、この空中線により受信された上
記反射波を受信処理して出力する受信機と、この受信機
から出力された隣接する２ビームの一方のビームの受信
信号が入力され、所定の誤警報確率より定めるスレッシ
ョルド値の基準値よりも高く設定された第１のスレッシ
ョルド値を越える受信信号を検出する第１のスレッショ
ルド検出手段と、上記隣接する２ビームの他方のビーム
の受信信号が入力され、上記第１のスレッショルド値を
越える受信信号を検出する第２のスレッショルド検出手
段と、上記第１及び第２のスレッショルド検出手段によ
り検出された検出信号が入力され２中Ｎ検定処理を行う
２中Ｎ検定器と、この２中Ｎ検定器の２中１の検出信号
が入力され、上記第１のスレッショルド値よりも高く設
定された第２のスレッショルド値を越える２中１の検出
信号を検出する第３のスレッショルド検出手段と、この
第３のスレッショルド検出手段の検出信号又は上記２中
Ｎ検定器の２中２の検出信号が入力され、上記いずれか
の検出信号を目標信号として出力する合成器とを備え、
上記隣接する２ビームのノーズ部分及び谷間部分におけ
る見かけの誤警報確率が上記所定の誤警報確率となるよ
うにしたものである。

【００１０】また、請求項５の発明に係るレーダ装置
は、上記送信機から出力される送信信号の周波数を可変
とする送信周波数制御手段を設け、上記隣接するビーム
間に周波数差を与えるようにしたものである。

【００１１】 請求項６の発明に係るレーダ装置は、送
信信号を出力する送信機と、上記送信信号に対する反射
波を受信する空中線と、この空中線により受信された上
記反射波を受信処理して出力する受信機と、この受信機
から出力された受信信号が入力され、所定の誤警報確率
より定めるスレッショルド値の基準値を越える受信信号
をスキャン毎に検出するスレッショルド検出手段と、こ
のスレッショルド検出手段により検出されたスキャン毎
の検出信号が入力され、これらスキャン毎の検出信号の
Ｍ中Ｎ検定処理を行い、Ｍ中Ｎの検出信号を目標信号と
して検出するＭ中Ｎ検定器とを備えたものである。

【００１２】 請求項７の発明に係るレーダ装置は、パ
ルス幅の異なる送信信号を出力する送信機と、上記送信
信号に対する反射波を受信する空中線と、この空中線に
より受信された上記反射波を受信処理して出力する受信
機と、この受信機から出力された受信信号がパルス毎に
入力され、所定の誤警報確率より定めるスレッショルド
値の基準値よりも高く設定されたスレッショルド値を越
える受信信号を検出するスレッショルド検出手段と、こ
のスレッショルド検出手段により検出されたパルス幅毎
の検出信号が入力され、これらパルス幅毎の検出信号の
Ｍ中Ｎ検定処理を行い、Ｍ中Ｎの検出信号を目標信号と
して検出するＭ中Ｎ検定器とを備えたものである。

【００１３】 請求項８の発明に係るレーダ装置は、上
記第３のスレッショルド検出手段、上記２中１検定器、
上記合成器又は上記Ｍ中Ｎ検定器のいずれかの検出信号
がスキャン毎に入力され、これらスキャン毎の検出信号
のＭ中Ｎ検定処理を行い、Ｍ中Ｎの検出信号を目標信号
として出力するスキャン間検定器を設けたものである。

【００１４】

【００１５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１．について図１及び図２を用いて説明す
る。図１はこの発明の実施の形態１．によるレーダ装置
を示すブロック図である。図１において、１は送信信号
を出力する送信機、２は送信機１から出力された送信信
号を所定方向に送信し、その反射信号を受信する指向性
空中線、３は送受信動作を切り換える送受信切換器、４
は空中線２により受信された反射信号を受信処理（増幅
・検波処理）しビデオ信号に変換する受信機、５は受信
機４により受信処理された受信信号をデジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換器、６はＡ／Ｄ変換器５により変換さ
れたデジタル信号が入力され、設定されたスレッショル
ド値を越えるデジタル信号、すなわち受信信号を検出す
るスレッショルド検出手段、７は送信信号を送信してか
らの経過時間に応じてスレッショルド検出手段６に設定
されたスレッショルド値を変更するスレッショルド制御
手段である。また、Ａ／Ｄ変換器５及びスレッショルド
検出手段６により目標検出処理部８が構成されており、
スレッショルド検出手段６により検出された受信信号が
目標信号として出力される。

【００１６】次に、動作について説明する。まず送信機
１から出力された送信信号は送受信切換器３を通りビー
ム状の送信電波（以下、単にビームという）として空中
線２から所定方向に送信される。このビームの反射電波
は空中線２により受信され送受信切換器３を通り受信機
４に入力される。受信機４に入力された反射信号は増幅
・検波処理が施されて目標検出処理部８に入力される。
目標検出処理部８では受信機４からのいわゆる受信信号
がまずＡ／Ｄ変換器５においてデジタル信号に変換さ
れ、このデジタル信号がスレッショルド検出手段６に入
力される。スレッショルド検出手段６は距離方向におけ
る誤警報確率（Ｐｆａ）を一定にする一方、遠距離にお
ける航空機等の目標の検出率が低下しないようスレッシ
ョルド制御手段７によるスレッショルド値の制御が行わ
れており、近距離の目標からの反射信号はもちろん遠距
離の目標からの反射信号からも目標信号を検出する。

【００１７】ここで、スレッショルド検出手段６による
目標信号の検出動作について図２を用いて詳細に説明す
る。図２は図１に示すレーダ装置の距離方向におけるビ
ーム全体の誤警報確率及び目標検出率を示す距離特性図
であり、図２上段は誤警報確率（Ｐｆａ）の距離特性
図、図２下段は目標検出率（Ｐｄ）の距離特性図であ
る。なお、図２において、見かけのＰｆａとはビームの
距離方向全体における誤警報確率を示しており、レーダ
装置全体としての誤警報確率を示している。スレッショ
ルド制御手段７は実際のＰｆａ及び実際のＰｄが図２に
示すような特性となるようにスレッショルド検出手段６
に設定されたスレッショルド値を制御する。具体的に
は、ビーム送信後の所定時間経過前においては実際のＰ
ｆａが見かけのＰｆａよりも小さくなるようにスレッシ
ョルド検出手段６のスレッショルド値を見かけのＰｆａ
から定まるスレッショルド値（以下、基準値という）よ
りも高く設定し、ビーム送信後の所定時間経過後におい
てはスレッショルド検出手段６のスレッショルド値を基
準値よりも低く設定する。これにより、ビームの距離方
向全体としてのＰｆａ、すなわち見かけのＰｆａを一定
にすることができる。

【００１８】また、ビーム送信後の所定時間経過後にお
いてはスレッショルド検出手段６のスレッショルド値が
基準値よりも低く設定されるので、遠距離における目標
からの反射信号からも目標信号を検出することができ、
Ｐｆａを一定に保持した状態で遠距離における目標検出
検出率（Ｐｄ）を向上させることができる。図２下段は
この様子を示しており、ビーム送信後の所定時間経過前
における実際のＰｄはビーム送信後の所定時間経過後の
それよりも低くなってはいるが、ビームの距離方向全体
としてのＰｄ、すなわち見かけのＰｄは一定にすること
ができる。

【００１９】実際、近距離における目標からの反射信号
の信号レベルは誤目標として検出されるノイズ等の信号
レベルよりもかなり高く、スレッショルド検出手段６の
スレッショルド値を基準値よりも多少高めに設定したと
しても、実際のＰｆａが見かけのＰｆａより小さくなる
だけで目標からの反射信号の信号レベルがこのスレッシ
ョルド値より低くなり目標信号の検出ができないという
ことはない。このように、スレッショルド制御手段７は
目標からの反射信号の信号レベルが設定されたスレッシ
ョルド値よりも低くなるような目標までの距離、すなわ
ちこのような距離に位置する目標からの反射信号を受信
するまでのビーム送信後の経過時間に応じてスレッショ
ルド検出手段６のスレッショルド値を変更する。

【００２０】以上のように、本実施の形態によるレーダ
装置では、スレッショルド制御手段７がビーム送信後の
経過時間に応じてスレッショルド検出手段６に設定され
たスレッショルド値の変更を行うので、ビームの距離方
向全体としての誤警報確率（Ｐｆａ）が一定に抑圧され
る一方、遠距離における目標からの反射信号を検出し目
標信号として出力することができ、遠距離域における目
標検出率を向上させることができる。

【００２１】実施の形態２．次に、この発明の実施形態
２．によるレーダ装置について図３及び図４を用いて説
明する。本実施の形態によるレーダ装置は、例えばビー
ムを広範囲に走査させた場合において、隣接するビーム
間における谷間部分の目標検出率を向上させるものであ
る。図３は実施の形態２．によるレーダ装置を示すブロ
ック構成図であり、図３において、９，１０はＡ／Ｄ変
換器５により変換されたデジタル信号が入力されるスレ
ッショルド検出手段であって、９−１は隣接する２ビー
ムの一方の受信信号が入力される第１のスレッショルド
検出手段、９−２は隣接する２ビームの他方の受信信号
が入力される第２のスレッショルド検出手段である。な
お、これらのスレッショルド検出手段９−１，９−２に
は、誤警報確率Ｐｆａより定まるスレッショルド値（以
下、基準値という）よりも高いスレッショルド値をそれ
ぞれ設定する。

【００２２】また、１０はスレッショルド検出手段９−
１，９−２により検出された検出信号がそれぞれ入力さ
れ、これらスレッショルド検出手段９−１，９−２によ
り検出された検出信号について積分処理を行う積分器、
１１は積分器１０により積分処理された検出信号が入力
され、この積分処理された検出信号から目標信号の検出
を行う第３のスレッショルド検出手段であり、第３のス
レッショルド検出手段１１には第１及び第２のスレッシ
ョルド検出手段９−１，９−２に設定されたスレッショ
ルド値よりもさらに高いスレッショルド値を設定してお
く。第３のスレッショルド検出手段１１のスレッショル
ド値を第１及び第２のスレッショルド検出手段９−１，
９−２に設定されたスレッショルド値よりも高く設定し
ておくことにより、隣接するビーム間における谷間部分
の目標検出率が向上できる一方、ビーム全体としての誤
警報確率を抑圧することができる。なお、８ｂは本実施
の形態によるレーダ装置の目標検出処理部であり、図
中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

【００２３】次に、動作についてさらに図４を用いて詳
細に説明する。図４は隣接する２ビームのビーム利得を
示す利得特性図であり、図４において、１２は単一ビー
ムの場合のビーム利得、１３は積分器１０によって積分
処理された隣接２ビームのビーム利得である。受信機４
により受信処理された受信信号は、Ａ／Ｄ変換器５によ
りデジタル信号に変換され、隣接する２ビームの一方が
第１のスレッショルド検出手段９−１に、隣接する２ビ
ームの他方が第２のスレッショルド検出手段９−２にそ
れぞれ入力される。第１及び第２のスレッショルド検出
手段９−１，９−２には上述したように基準値よりも高
いスレッショルド値が設定されており、このスレッショ
ルド値を越える受信信号がそれぞれ検出されて積分器１
０に入力される。

【００２４】積分器１０は第１及び第２のスレッショル
ド検出手段９−１，９−２により検出された各検出信号
を積分処理し、その積分結果を第３のスレッショルド検
出手段１１に出力する。ここで、積分器１０により積分
処理された隣接する２ビームのビーム利得について説明
する。図４に示すように、積分器１０により積分処理さ
れた隣接する２ビームのビーム利得１３は、第１及び第
２のスレッショルド検出手段９−１，９−２のスレッシ
ョルド値を高めに設定した分だけビームノーズ部分の利
得が単一ビームの場合のビーム利得１２よりも低下して
いるが、隣接するビーム間の谷間部分のビーム利得は積
分器１０の積分処理によって改善されており、これによ
り隣接するビーム間の谷間部分における目標検出率を向
上させることができる。

【００２５】積分器１０の積分結果はさらに第３のスレ
ッショルド検出手段１１に入力され、第３のスレッショ
ルド検出手段１１に設定されたスレッショルド値を越え
る信号が目標信号として出力される。上述したように、
第３のスレッショルド検出手段１１により検出された信
号を目標信号として出力するようにしたので、隣接する
ビーム間における谷間部分の目標検出率を向上させるこ
とができる一方、ビーム全体としての誤警報確率を抑圧
することができる。

【００２６】本実施の形態によるレーダ装置では、隣接
する２ビームについて第１及び第２のスレッショルド検
出手段９−１，９−２による受信信号の検出を行い、こ
れら第１及び第２のスレッショルド検出手段９−１，９
−２により検出された検出信号を積分処理し、その積分
結果をさらに第３のスレッショルド検出手段１１に入力
してその検出信号を目標信号として出力するようにした
ので、ビームを広範囲に走査させるような場合におい
て、隣接するビーム間における谷間部分のビーム利得を
改善し、目標検出率を向上させることができる一方、ビ
ーム全体としての誤警報確率を抑圧することができる。

【００２７】実施の形態３．次に、この発明の実施形態
３．によるレーダ装置について図５を用いて説明する。
上記実施の形態２．によるレーダ装置では第１及び第２
のスレッショルド検出手段９，１０により検出された検
出信号を積分処理し、その積分結果に基づいて目標信号
を出力させるようにしたが、２中１検定器を設け、この
２中１検定器の検出信号を目標信号として出力させるよ
うにしてもよい。図５は実施の形態３．によるレーダ装
置を示すブロック構成図であり、図５において、１４は
第１及び第２のスレッショルド検出手段９−１，９−２
により検出された隣接する２ビームについての検出信号
がそれぞれ入力され、いずれか一方のビームの検出信号
が入力された場合に検出ありとする検定処理、すなわち
目標信号を出力する２中１検定器、８ｃは本実施の形態
によるレーダ装置の目標検出処理部である。なお、図
中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

【００２８】本実施の形態によるレーダ装置では、隣接
する２ビームについて第１及び第２のスレッショルド検
出手段９−１，９−２による受信信号の検出を行い、こ
れら第１及び第２のスレッショルド検出手段９−１，９
−２のいずれか一方において検出信号が入力された場合
に検出ありとして目標信号を出力する２中１検定器１４
を設けたので、ビームノーズ部分におけるビーム利得は
低下するが、隣接する２ビームにおける目標の検出率、
すなわち両方のビームにより目標を検出する確率といず
れか一方のビームにより目標を検出する確率との和を大
きくすることができるので、ビームを広範囲に走査させ
るような場合において、隣接するビーム間における谷間
部分のビーム利得を改善し、目標検出率を向上させるこ
とができる一方、ビーム全体としての誤警報確率を抑圧
することができる。

【００２９】実施の形態４．次に、この発明の実施形態
４．によるレーダ装置について図６を用いて説明する。
上記実施の形態３．によるレーダ装置では２中１検定器
１４を設け、第１及び第２のスレッショルド検出手段９
−１，９−２のいずれか一方の検出信号が入力された場
合に検出ありとして目標信号を出力するようにしたが、
２中Ｎ検定器を設け、この２中Ｎ検定器の検出信号に基
づいて目標信号を出力させるようにしてもよい。図６は
実施の形態４．によるレーダ装置を示すブロック構成図
であり、図６において、１５は第１及び第２のスレッシ
ョルド検出手段９−１，９−２により検出された隣接す
る２ビームについての検出信号がそれぞれ入力され、い
ずれか一方のビームの検出信号が入力された場合には２
中１の検出信号を出力し、両方のビームの検出信号が入
力された場合には２中２の検出信号を出力する２中Ｎ検
定器、１６は２中Ｎ検定器１５の２中１の検出信号が入
力され、第１及び第２のスレッショルド検出手段９−
１，９−２のスレッショルド値よりも高めに設定された
スレッショルド値を超える検出信号を出力する第３のス
レッショルド検出手段、１７は２中Ｎ検定器１５の２中
２又は２中１の検出信号が入力され目標信号として出力
する合成器、８ｄは本実施の形態によるレーダ装置の目
標検出処理部である。なお、図中、同一符号は同一又は
相当部分を示す。

【００３０】本実施の形態によるレーダ装置では、まず
隣接する２ビームについて第１及び第２のスレッショル
ド検出手段９−１，９−２による受信信号の検出を行
い、これら第１及び第２のスレッショルド検出手段９−
１，９−２のいずれか一方のビームの検出信号が入力さ
れた場合にはその２中１の検出信号を第３のスレッショ
ルド検出手段１６を経由して合成器１７に出力し、両方
のビームの検出信号が入力された場合には２中２の検出
信号を合成器１７に出力する２中Ｎ検定器１６を設け、
この合成器１７の出力信号を目標信号として出力するよ
うにしたので、ビームノーズ部分におけるビーム利得は
低下するが、この隣接２ビームにおける目標の検出率、
すなわち両方のビームにより目標を検出する確率といず
れか一方のビームにより目標を検出する確率との和を大
きくすることができ、ビームを広範囲に走査させるよう
な場合において、隣接するビーム間における谷間部分の
ビーム利得を改善し、目標検出率を向上させることがで
きる一方、ビーム全体としての誤警報確率を抑圧するこ
とができる。

【００３１】実施の形態５．次に、この発明の実施形態
５．によるレーダ装置について図７を用いて説明する。
上記実施の形態２．乃至実施の形態４によるレーダ装置
は、いずれも単一の周波数に設定されたビームを走査
し、各隣接する２ビームのビーム利得を改善するという
ものであったが、本実施の形態によるレーダ装置は、さ
らに隣接するビーム間に周波数差を与えて隣接するビー
ム間においてノイズの相関を低減させるものである。図
７は実施の形態５．によるレーダ装置を示すブロック構
成図であり、図７において、１８は隣接する２ビーム間
に周波数差を与えるよう送信機１から出力される送信信
号の周波数を制御する送信周波数制御手段であり、図
中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

【００３２】本実施の形態によるレーダ装置では、送信
機１の送信周波数を制御する送信周波数制御手段１８を
設け、この送信周波数制御手段１８により隣接する２ビ
ーム間に周波数差を与えるよう送信機１から出力される
送信信号の周波数を変更するので、上記実施の形態２．
乃至実施の形態４．において説明したような目標検出率
の向上に加えてさらに隣接ビーム間におけるノイズの相
関が低減されるレーダ装置を得ることができる。なお、
本実施の形態によるレーダ装置では、目標検出処理部と
して第１及び第２のスレッショルド検出手段９−１，９
−２の検出信号を積分処理するように構成した目標検出
処理部８ｂを例示しているが、これに限られるものでは
なく、図５又は図６に示す他の目標検出処理部８ｃ又は
８ｄを適用して実施することもでき同様の効果を奏する
ことができる。

【００３３】実施の形態６．次に、この発明の実施形態
６．によるレーダ装置について図８を用いて説明する。
上記実施の形態２．乃至実施の形態５によるレーダ装置
は、いわゆるビーム間相関処理を行って隣接するビーム
間におけるビーム利得を改善するというものであるが、
いずれも単一スキャンに基づいて目標信号の検出を行っ
ている。本実施の形態によるレーダ装置は、ビーム走査
を複数回繰り返し、これら複数スキャン間における相関
処理を行って複数スキャン間におけるビーム利得を改善
するものである。図８は実施の形態６．によるレーダ装
置を示すブロック構成図である。

【００３４】図８において、１９−１乃至１９−Ｍ（Ｍ
は３以上の整数）は受信機４により受信処理され、Ａ／
Ｄ変換器５によりデジタル変換された受信信号が各スキ
ャン毎にそれぞれ入力され、誤警報確率（ｐｆａ）によ
り定めるスレッショルド値を越える受信信号を検出する
スレッショルド検出手段、２０はスレッショルド検出手
段１９−１乃至１９−Ｍにより検出されたＭ個の検出信
号がそれぞれ入力され、Ｎ（１以上、Ｍ以下の整数）個
以上の検出信号が入力された場合に目標信号を出力する
Ｍ中Ｎ検定器、８ｅは本実施の形態によるレーダ装置の
目標検出処理部であり、図中、同一符号は同一又は相当
部分を示す。

【００３５】本実施の形態によるレーダ装置では、ビー
ムのスキャン毎にスレッショルド検出手段１９によるス
レッショルド検出処理を行い、これらスキャン毎の検出
信号についてＭ中Ｎ検定器２０による検定処理を行うの
で、例えば、累積探知確率（レーダ装置の一諸元）によ
って覆域の定義が行われているような場合において、ス
キャン全体におけるビーム利得の改善を行うことがで
き、目標検出率をさらに向上させることができる。

【００３６】実施の形態７．次に、この発明の実施形態
７．によるレーダ装置について図９を用いて説明する。
上記実施の形態６によるレーダ装置は、いわゆるスキャ
ン間相関処理を行って複数スキャン間におけるビーム利
得を改善するというものであるが、本実施の形態による
レーダ装置は、ある一方向に送信されたビームにおける
パルス繰り返し周期（以下、ＰＲＴという）を変更し、
複数ＰＲＴによる受信信号に基づいて距離方向における
目標信号の検出を行うものである。

【００３７】図９は実施の形態６．によるレーダ装置を
示すブロック構成図であり、図９において、２１−１乃
至２１−Ｍ（Ｍは３以上の整数）は送信機１により受信
機４により受信処理され、Ａ／Ｄ変換器５によりデジタ
ル変換された複数ＰＲＴの受信信号が各ＰＲＴ毎に入力
され、誤警報確率（ｐｆａ）により定めるスレッショル
ド値を越える受信信号を検出するスレッショルド検出手
段、２２はスレッショルド検出手段２１−１乃至２１−
Ｍにより検出されたＭ個の検出信号がそれぞれ入力さ
れ、Ｎ（１以上、Ｍ以下の整数）個以上の検出信号が入
力された場合に目標信号を出力するＭ中Ｎ検定器、８ｆ
は本実施の形態によるレーダ装置の目標検出処理部であ
り、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

【００３８】一般に、遠距離域における航空機等の目標
検出を行う場合、送信信号のＰＲＴは比較的長いパルス
幅のものを使用するが、ＰＲＴの長い送信信号を送信し
た場合にはビームの送信時間域が長くなる一方、目標か
らの反射信号を受信する受信時間域が短くなり、遠距離
域における目標検出を正確に行うことが困難となるが、
複数ＰＲＴのビームにより目標検出を行うことにより、
相互の非受信時間（送信時間部分）を補うことができ
る。図１０は複数ＰＲＴのビームにより目標検出を行っ
た場合の各反射信号の受信時間について示した受信時間
説明図であり、図１０（ａ）は比較的長いＰＲＴに設定
されたビームにおける反射信号の受信時間、図１０
（ｂ）は複数ＰＲＴ（ＰＲＴ１乃至ＰＲＴ３）のビーム
による反射信号の受信時間をそれぞれ示している。な
お、縦軸はＳ／Ｎ比であり、ＰＲＴが長いビーム程Ｓ／
Ｎ比が高く遠距離域における目標検出に適していること
を示している。

【００３９】本実施の形態によるレーダ装置では、複数
ＰＲＴのビームについてスレッショルド検出手段２１−
１乃至２１−ＭにおけるＰＲＴ毎の検出処理を行い、こ
れらＰＲＴ毎の検出信号についてＭ中Ｎ検定器２０によ
る検定処理を行うので、図１０（ｂ）における３中１の
結果に示すように各ＰＲＴのビームにおける非受信時間
を相互に補うことができ、距離方向のビーム利得が改善
され、目標検出率を向上させることができる。

【００４０】実施の形態８．次に、この発明の実施形態
８．によるレーダ装置について図１１を用いて説明す
る。上記実施の形態７によるレーダ装置は、いわゆるＰ
ＲＴ間相関処理を行って複数ＰＲＴ間におけるビーム利
得を改善するというものであるが、複数ＰＲＴのビーム
により目標検出が行われた場合にはいわゆる目標検出処
理に長い処理時間を要し、目標検出の結果をさらに目標
追尾等に利用するような場合にはあまり望ましくない。
本実施の形態によるレーダ装置は、目標までの距離を算
出し、当該目標までの距離に応じて送信機１から送信さ
れる送信信号のＰＲＴを変更し、目標までの距離に応じ
た最適なＰＲＴのビームにより目標検出を行うものであ
る。

【００４１】図１１は実施の形態８．によるレーダ装置
を示すブロック構成図であり、図１１おいて、２３はＡ
／Ｄ変換器５によりデジタル変換された受信信号が入力
され、誤警報確率（Ｐｆａ）により定まるスレッショル
ド値を越える受信信号を検出するスレッショルド検出手
段、２４はスレッショルド検出手段２３において検出さ
れた目標信号に基づいて目標までの距離を算出する距離
算出手段、２５は距離算出手段２４により算出された目
標までの距離に応じて送信機１から出力される送信信号
のＰＲＴを最適なＰＲＴに変更するＰＲＴ制御手段、８
ｇは本実施の形態によるレーダ装置の目標検出処理部で
ある。なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示
す。

【００４２】本実施の形態によるレーダ装置では、目標
までの距離を算出し、算出された目標までの距離に応じ
て送信機１から出力される送信信号のＰＲＴを最適なＰ
ＲＴに設定するので、単一ＰＲＴのビームにより目標検
出率の向上した目標検出を行うことができると共に、目
標検出処理部８ｇにおける処理時間を大幅に短縮するこ
とができる。目標検出処理部における処理時間が大幅に
短縮されることにより、さらに目標追尾等への利用に適
したレーダ装置とすることができる。

【００４３】実施の形態９．次に、この発明の実施形態
９．によるレーダ装置について図１２及び図１３を用い
て説明する。上記各実施の形態によるレーダ装置につい
ては、それぞれ単独に実施してもよいが、これらを組合
せて実施するようにしてもよい。例えば、実施の形態
６．によるレーダ装置は、単一ビームについていわゆる
スキャン間相関処理を行うものであるが、このようなス
キャン間相関処理を実施の形態２．乃至実施の形態４．
によるレーダ装置、実施の形態７．によるレーダ装置に
適用して実施することにより、これらの効果を兼ね備え
たより高度のレーダ装置を得ることができる。

【００４４】図１２は実施の形態９．によるレーダ装置
であって、図３に示すレーダ装置においていわゆるスキ
ャン間相関処理を行うように構成したレーダ装置を示す
ブロック構成図である。図１２において、８ｂ−１乃至
８ｂ−Ｍ（Ｍは３以上の整数）は本実施の形態によるレ
ーダ装置の目標検出処理部、２６は目標検出処理部８ｂ
−１乃至８ｂ−Ｍにおいて検出された各スキャン毎の検
出信号が入力され、Ｎ（１以上、Ｍ以下の整数）個以上
の検出信号が入力された場合に目標信号を出力するＭ中
Ｎ検定器であり、図中、同一符号は同一又は相当部分を
示す。

【００４５】また、図１３は実施の形態９．によるレー
ダ装置であって、図９に示すレーダ装置においていわゆ
るスキャン間相関処理を行うように構成したレーダ装置
を示すブロック構成図である。図１３において、８ｆ−
１乃至８ｆ−Ｍ（Ｍは３以上の整数）は本実施の形態に
よるレーダ装置の目標検出処理部、２７は目標検出処理
部８ｆ−１乃至８ｆ−Ｍにおいて検出された各スキャン
毎の検出信号が入力され、Ｎ（１以上、Ｍ以下の整数）
個以上の検出信号が入力された場合に目標信号を出力す
るＭ中Ｎ検定器であり、図中、同一符号は同一又は相当
部分を示す。

【００４６】本実施の形態によるレーダ装置では、例え
ば、いわゆる隣接する２ビームのビーム間相関処理及び
スキャン間相関処理を行い、又はいわゆる複数ＰＲＴ間
の相関処理及びスキャン間相関処理を行うようにしたの
で、さらにこれらの効果を兼ね備えた高度の処理能力を
有するレーダ装置を得ることができる。

【００４７】なお、上記各実施の形態によるレーダ装置
においては、受信機４により受信処理された受信信号を
目標検出処理部８，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ及び
８ｇにおいてデジタル的に処理するべくＡ／Ｄ変換器５
を設けたが、このＡ／Ｄ変換器５を設けずにアナログ的
に信号処理を行うように構成してもよい。また、Ａ／Ｄ
変換器５はいずれも目標検出処理部内に設けたものを例
示したが、目標検出処理部とは独立して設けるようにし
てもよく、上述したと同様の効果を奏することができ
る。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、上記
スレッショルド検出手段の上記スレッショルド値を、上
記送信信号の送信時から所定時間は所定の誤警報確率よ
り定めるスレッショルド値の基準値よりも高く設定し、
上記送信信号の送信時から所定時間経過後は上記基準値
より低く設定して上記送信信号の送信時から所定時間及
び上記送信信号の送信時から所定時間経過後における見
かけの誤警報確率が上記所定の誤警報確率となるように
したので、各ビームの距離方向における誤警報確率（Ｐ
ｆａ）が抑圧される一方、遠距離における目標からの反
射信号を検出し目標信号として出力することができ、遠
距離域域における目標検出率を向上させることができ
る。

【００４９】 また、他の発明によれば、隣接するビー
ム間における谷間部分のビーム利得を改善し、目標検出
率を向上させることができる一方、ビーム全体としての
誤警報確率を抑圧することができる。

【００５０】

【００５１】

【００５２】 また、他の発明によれば、上記隣接する
ビーム間に周波数差を与えるようにしたので、隣接する
ビーム間における谷間部分のビーム利得を改善し、目標
検出率を向上させることができる一方、ビーム全体とし
ての誤警報確率を抑圧することができる。また、隣接ビ
ーム間におけるノイズの相関が低減されるレーダ装置を
得ることができる。

【００５３】 また、他の発明によれば、スレッショル
ド検出手段により検出されたスキャン毎の受信信号のＭ
中Ｎ検定処理を行い、Ｍ中Ｎの検出信号を目標信号とし
て検出するＭ中Ｎ検定器とを設けたので、スキャン全体
におけるビーム利得の改善を行うことができ、目標検出
率をさらに向上させることができる。

【００５４】 また、他の発明によれば、スレッショル
ド検出手段により検出されたパルス幅毎の受信信号のＭ
中Ｎ検定処理を行い、Ｍ中Ｎの検出信号を目標信号とし
て検出するＭ中Ｎ検定器とを設けたので、送信パルス幅
の非受信時間を複数の送信パルス幅のビームにより相互
に補うことができ、ビーム全体としてのビーム利得が改
善され、目標検出率を向上させることができる。

【００５５】

【００５６】

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１．によるレーダ装置
を示すブロック構成図である。

【図２】 図１に示すレーダ装置の距離方向におけるビ
ーム全体の誤警報確率及び目標検出率を示す距離特性で
ある。

【図３】 この発明の実施の形態２．によるレーダ装置
を示すブロック構成図である。

【図４】 図３に示すレーダ装置の隣接する２ビームに
おけるビーム利得を示す利得特性図である。

【図５】 この発明の実施の形態３．によるレーダ装置
を示すブロック構成図である。

【図６】 この発明の実施の形態４．によるレーダ装置
を示すブロック構成図である。

【図７】 この発明の実施の形態５．によるレーダ装置
を示すブロック構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態６．によるレーダ装置
を示すブロック構成図である。

【図９】 この発明の実施の形態７．によるレーダ装置
を示すブロック構成図である。

【図１０】 複数ＰＲＴのビームにおける受信時間につ
いて説明する受信時間説明図である。

【図１１】 この発明の実施の形態８．によるレーダ装
置を示すブロック構成図である。

【図１２】 この発明の実施の形態９．によるレーダ装
置を示すブロック構成図である。

【図１３】 この発明の実施の形態１０．によるレーダ
装置を示すブロック構成図である。

【符号の説明】

１ 送信機、２ 空中線、３ 送受信切換器、４ 受信
機、 ６，２３ スレッショルド検出手段、７ スレッショル
ド制御手段、 ８，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ、８ｇ 目標検出処
理部、 ９−１ 第１のスレッショルド検出手段、 ９−２ 第２のスレッショルド検出手段、１０ 積分
器、 １１，１６ 第３のスレッショルド検出手段、１４ ２
中１検定器、 １５ ２中Ｎ検定器、１７ 合成器、１８ 送信周波数
制御手段、 １９ スレッショルド検出手段（スキャン毎）、 ２０，２２，２６，２７ Ｍ中Ｎ検定器、 ２１ スレッショルド検出手段（ＰＲＴ毎）、 ２４ 距離算出手段、２５ ＰＲＴ制御手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−38119（ＪＰ，Ａ) 特開2000−171548（ＪＰ，Ａ) 特開2000−214248（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−230028（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−313621（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−211815（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−260247（ＪＰ，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)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信信号を出力する送信機と、上記送信
   信号に対する反射波を受信する空中線と、この空中線に
   より受信された上記反射波を受信処理して出力する受信
   機と、この受信機から出力された受信信号が入力され、
   上記送信信号の送信後の経過時間に応じて設定されたス
   レッショルド値を越える受信信号を目標信号として検出
   するスレッショルド検出手段と、上記スレッショルド検
   出手段の上記スレッショルド値を、上記送信信号の送信
   時から所定時間は所定の誤警報確率より定めるスレッシ
   ョルド値の基準値よりも高く設定し、上記送信信号の送
   信時から所定時間経過後は上記基準値より低く設定して
   上記送信信号の送信時から所定時間及び上記送信信号の
   送信時から所定時間経過後における見かけの誤警報確率
   が上記所定の誤警報確率となるようにしたスレッショル
   ド制御手段とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
2. 【請求項２】 送信信号を出力する送信機と、上記送信
   信号に対する反射波を受信する空中線と、この空中線に
   より受信された上記反射波を受信処理して出力する受信
   機と、この受信機から出力された隣接する２ビームの受
   信信号がそれぞれ入力され、所定の誤警報確率より定め
   るスレッショルド値の基準値よりも高く設定されたスレ
   ッショルド値を越える受信信号を検出する第１及び第２
   のスレッショルド検出手段と、これら第１及び第２のス
   レッショルド検出手段により検出された隣接する２ビー
   ムの検出信号間において積分処理する積分器と、この積
   分器により積分処理された検出信号が入力され、上記第
   １及び第２のスレッショルド検出手段に設定されたスレ
   ッショルド値よりも高く設定されたスレッショルド値を
   越える検出信号を目標信号として検出する第３のスレッ
   ショルド検出手段とを備え、上記隣接する２ビームのノ
   ーズ部分及び谷間部分における見かけの誤警報確率が上
   記所定の誤警報確率となるようにしたことを特徴とする
   レーダ装置。
3. 【請求項３】 送信信号を出力する送信機と、上記送信
   信号に対する反射波を受信する空中線と、この空中線に
   より受信された上記反射波を受信処理して出力する受信
   機と、この受信機から出力された隣接する２ビームの一
   方のビームの受信信号が入力され、所定の誤警報確率よ
   り定めるスレッショルド値の基準値よりも高く設定され
   たスレッショルド値を越える受信信号を検出する第１の
   スレッショルド検出手段と、上記隣接する２ビームの他
   方のビームの受信信号が入力され、上記スレッショルド
   値を越える受信信号を検出する第２のスレッショルド検
   出手段と、上記第１及び第２のスレッショルド検出手段
   により検出された検出信号が入力され、これら検出信号
   の２中１検定処理を行い、２中１の検出結果を目標信号
   として検出する２中１検定器とを備え、上記隣接する２
   ビームのノーズ部分及び谷間部分における見かけの誤警
   報確率が上記所定の誤警報確率となるようにしたことを
   特徴とするレーダ装置。
4. 【請求項４】 送信信号を出力する送信機と、上記送信
   信号に対する反射波を受信する空中線と、この空中線に
   より受信された上記反射波を受信処理して出力する受信
   機と、この受信機から出力された隣接する２ビームの一
   方のビームの受信信号が入力され、所定の誤警報確率よ
   り定めるスレッショルド値の基準値よりも高く設定され
   た第１のスレッショルド値を越える受信信号を検出する
   第１のスレッショルド検出手段と、上記隣接する２ビー
   ムの他方のビームの受信信号が入力され、上記第１のス
   レッショルド値を越える受信信号を検出する第２のスレ
   ッショルド検出手段と、上記第１及び第２のスレッショ
   ルド検出手段により検出された検出信号が入力され２中
   Ｎ検定処理を行う２中Ｎ検定器と、この２中Ｎ検定器の
   ２中１の検出信号が入力され、上記第１のスレッショル
   ド値よりも高く設定された第２のスレッショルド値を越
   える２中１の検出信号を検出する第３のスレッショルド
   検出手段と、この第３のスレッショルド検出手段の検出
   信号又は上記２中Ｎ検定器の２中２の検出信号が入力さ
   れ、上記いずれかの検出信号を目標信号として出力する
   合成器とを備え、上記隣接する２ビームのノーズ部分及
   び谷間部分における見かけの誤警報確率が上記所定の誤
   警報確率となるようにしたことを特徴とするレーダ装
   置。
5. 【請求項５】 上記送信機から出力される送信信号の周
   波数を可変とする送信周波数制御手段を設け、上記隣接
   するビーム間に周波数差を与えるようにしたことを特徴
   とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のレーダ
   装置。
6. 【請求項６】 送信信号を出力する送信機と、上記送信
   信号に対する反射波を受信する空中線と、この空中線に
   より受信された上記反射波を受信処理して出力する受信
   機と、この受信機から出力された受信信号が入力され、
   所定の誤警報確率より定めるスレッショルド値の基準値
   を越える受信信号をスキャン毎に検出するスレッショル
   ド検出手段と、このスレッショルド検出手段により検出
   されたスキャン毎の検出信号が入力され、これらスキャ
   ン毎の検出信号のＭ中Ｎ検定処理を行い、Ｍ中Ｎの検出
   信号を目標信号として検出するＭ中Ｎ検定器とを備えた
   ことを特徴とするレーダ装置。
7. 【請求項７】 パルス幅の異なる送信信号を出力する送
   信機と、上記送信信号に対する反射波を受信する空中線
   と、この空中線により受信された上記反射波を受信処理
   して出力する受信機と、この受信機から出力された受信
   信号がパルス毎に入力され、所定の誤警報確率より定め
   るスレッショルド値の基準値よりも高く設定されたスレ
   ッショルド値を越える受信信号を検出するスレッショル
   ド検出手段と、このスレッショルド検出手段により検出
   されたパルス幅毎の検出信号が入力され、これらパルス
   幅毎の検出信号のＭ中Ｎ検定処理を行い、Ｍ中Ｎの検出
   信号を目標信号として検出するＭ中Ｎ検定器とを備えた
   ことを特徴とするレーダ装置。
8. 【請求項８】 上記第３のスレッショルド検出手段、上
   記２中１検定器、上記合成器又は上記Ｍ中Ｎ検定器のい
   ずれかの検出信号がスキャン毎に入力され、これらスキ
   ャン毎の検出信号のＭ中Ｎ検定処理を行い、Ｍ中Ｎの検
   出信号を目標信号として出力するスキャン間検定器を設
   けたことを特徴とする請求項２乃至請求項４及び請求項
   ７のいずれかに記載のレーダ装置。