JP3520015B2 - 目標追尾方法 - Google Patents

目標追尾方法

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JP3520015B2
JP3520015B2 JP2000017274A JP2000017274A JP3520015B2 JP 3520015 B2 JP3520015 B2 JP 3520015B2 JP 2000017274 A JP2000017274 A JP 2000017274A JP 2000017274 A JP2000017274 A JP 2000017274A JP 3520015 B2 JP3520015 B2 JP 3520015B2
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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、送信波を目標に
当ててその反射波を受信し、これに処理を施すことによ
って目標の追尾を行う目標追尾方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】追尾レーダは、防衛用の警戒管制、観測
用ロケットや人工衛星の発射・観測用に利用されてい
る。従来の方法として、特開平5−723265号公報
に開示された「レーダ目標追尾装置」を挙げる。この装
置は、レーダ装置4にて受信した反射波を送受切換機
3、受信機2を通してデータ処理装置5に入力したなら
ば、レーダ情報処理部5bでは、レーダ情報に基づき、
先ず、レーダ覆域における各レーダ覆域エリア毎の誤捜
索率を計算した後に、レーダ覆域で目標の航跡予測位置
周辺において捜索ビームで捕捉した目標の航跡データ
(位置、速度などの情報)と予め記憶された航跡の予測
データとを比較し、所定誤差以内ならば捕捉した目標を
追尾目標と判断する。そして、所定誤差以内の目標が複
数存在する場合には、上記計算した誤捜索率の最も低い
レーダ覆域エリアにある目標を追尾目標と判断するもの
である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来装置における追尾
目標判断方法は、クラッタエリア内の追尾目標を、捕捉
した目標の航跡データと予め記憶された航跡の予測デー
タとを比較し、その誤差が所定誤差以内であるか否かに
より、捕捉した目標を追尾目標かクラッタかに区別して
いる。
【0004】しかし、従来の追尾目標判断方法はクラッ
タに対しては抑圧などの処理を行っていないため、クラ
ッタ強度が大きい場合には、目標がクラッタの中に隠れ
てしまい、追尾処理を継続することが困難であるという
問題点がある。
【0005】この発明は、レーダ覆域にあるクラッタエ
リアの情報を得ることによって、クラッタと追尾目標と
を識別することで、追尾目標の誤認識を防ぐことができ
る目標追尾方法に関するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る目標追尾
方法は、捜索ビームによる目標の追尾処理時に、追尾目
標周辺にクラッタの存在が判定されたならば、クラッタ
から逆旋回の円偏波が反射され、目標から楕円偏波が反
射される円偏波のクラッタ検定ビームをレーダ覆域に
射し、このクラッタ検定ビームの反射により前記目標周
辺のクラッタの状態を明確にするものである。
【0007】この発明に係る目標追尾方法は、目標周辺
のクラッタの状態を明確にするために、目標周辺のクラ
ッタマップを作成するものである。
【0008】この発明に係る目標追尾方法は、作成され
たクラッタマップに基づいて最適なクラッタ抑圧方法を
選択するもである。
【0009】この発明に係る目標追尾方法は、追尾目標
周辺にクラッタの存在が判定されたならば、レーダ覆域
にクラッタ検定ビームを照射し、このクラッタ検定ビー
ムで得られたドップラ分布より、クラッタと目標とを分
離して目標の追尾処理を行うものである。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る目標追尾方法
を、各添付図面を適宜参照しながら説明する。本発明の
基礎は、目標周辺のクラッタエリアにクラッタ検定ビー
ムを照射し、クラッタを最適な方法で抑圧することで、
追尾目標を示す信号(S)と追尾目標周囲のクラッタに
よる雑音(N)とのS/Nを向上させ、クラッタの存在
に拘わらず目標の追尾を容易にすることにある。
【0011】実施の形態1.以下、本実施の形態の目標
追尾方法を図1に示すフローチャートに従って説明す
る。尚、本実施の形態に係る目標追尾方法を実施する装
置の構成は図3に示した装置と同様であり、フローチャ
ートに示される目標追尾処理はレーダ情報処理部5bに
て実施される。
【0012】先ず、目標探知のために捜索ビームをレー
ダ装置4よりレーダ覆域に照射したならば、受信した反
射電波を処理して表示部6に表示し、反射電波の受信強
度等から目標周辺のクラッタエリアを判定する(ステッ
プS−1)。
【0013】これは、例えば、位置が急速に変わらなか
ったり、レーダ装置4からの距離が短い霧、雨等のクラ
ッタに捜索ビームを照射した場合と、位置が急速に変わ
る航空機などの目標に捜索ビームを照射した場合とで
は、レーダ装置4が受信した反射電波の受信強度はクラ
ッタからの反射電波の方が大きくなることに基づくもの
である。
【0014】尚、クラッタ判定方法はこの方法に限定さ
れず、公知のドップラ周波数を用いる方法も考えられ
る。
【0015】レーダ覆域にクラッタエリアが存在しない
場合は、そのまま捜索ビームを目標に向けて追尾処理に
移る。
【0016】しかし、上記の方法でレーダ覆域にクラッ
タエリアが存在すると判定された場合は、目標周辺エリ
アのクラッタ状況を把握するためにクラッタ検定ビーム
を照射する(ステップS−2)。照射するクラッタ検定
ビームは、通常の捜索ビームに対して指向性を向上さ
せ、ビームのヒット(照射)数を増加させたものであ
る。
【0017】クラッタ検定ビームによって、クラッタの
分布状況やドップラ分布が得られる。これは、一定周波
数のクラッタ検定ビームをクラッタエリアに照射する
と、クラッタの移動状態などによりクラッタから反射さ
れたクラッタ検定ビームの周波数(ドップラ周波数)は
異なるため、ドップラ周波数を測定することでクラッタ
エリアにおけるクラッタの分布状況やドップラ分布が得
られ、「クラッタマップ」が作成される。
【0018】尚、クラッタには雨や雲などのウェザーク
ラッタ、地形の変化によるグランドクラッタ、海面クラ
ッタなど、様々な要因がある。通常の捜索ビームでは、
クラッタの反射強度や移動速度、広がり具合を測定しク
ラッタの原因を調べるのはビームの波長の違い、指向性
の違い等により困難である。しかし、指向性を有するク
ラッタ検定ビームをクラッタエリアの全域に照射するこ
とにより、クラッタエリアの範囲や反射強度、ドップラ
分布を正確に得ることができる。
【0019】このクラッタマップが作成されたならば、
複数のクラッタ抑圧方法の中から最適な方法を選択する
(ステップS−4)。クラッタ抑圧方法の一例として、
クラッタである雨滴は球体であり、目標としての航空機
は複雑な形状をしている点に着目し、レーダ装置よりク
ラッタ中の目標に円波でなる捜索ビームを照射する
と、クラッタからの反射は鏡からの反射と同様に逆旋回
の円波が反射される。この反射波が再び円波発生器
を通過して直線偏波の波に変換されるとき、送信時の直
線偏波より空間で90度回転して水平偏波となり、クラ
ッタからの反射を除去(抑圧)することができる(ステ
ップS−5)。しかし、複雑な形状の目標からの反射波
は楕円偏波となるため、完全に除去されずに受信される
ため、レーダ覆域よりクラッタを抑制して目標からの反
射を受信できる。
【0020】このように、クラッタに適した抑圧処理を
行うことができる。クラッタを抑圧すると(ステップS
−5)、S/Nが向上するので、追尾目標が捕捉しやす
くなり誤認識率が下がる。
【0021】以上で述べた実施の形態1では、クラッタ
検定ビームによって得られた情報を利用して最適なクラ
ッタ抑圧方法でクラッタを低減させることで、S/Nを
向上させ追尾を容易にしている。
【0022】実施の形態2.図2は本実施の形態に係る
目標追尾方法を説明するフローチャートである。クラッ
タマップを作成するまでの手順は、実施の形態1で説明
した手順と同様である。
【0023】クラッタと追尾目標を識別しやすくするた
めに、実施の形態1ではクラッタを抑圧することによっ
てS/Nを向上させていた。しかし、クラッタ検定ビー
ムで得られるドップラ分布を利用することによって、目
標とクラッタとを分離して判定することができる。
【0024】クラッタ中の追尾目標は所定の速度で所定
の方向に移動しているが、この移動速度と移動方向は、
クラッタの移動速度と方向とは異なる場合が多い。追尾
目標として挙げられる民間あるいは軍用の航空機やミサ
イルなどの飛翔体は、クラッタに比べると移動速度がか
なり高速である。このことより、クラッタ検定ビームか
ら得られるドップラ分布では、クラッタのドップラ速度
(クラッタ検定ビームの送信周波数とこのビームの反射
周波数との偏差に基づく)と追尾目標のドップラ速度に
大きな差が生じる。
【0025】従って、クラッタと追尾目標とのドップラ
速度の差によって、クラッタ信号と追尾目標の信号とを
分離することができる。ドップラ速度の差によって得ら
れた信号が追尾目標のドップラ速度と一致した場合は、
引き続き追尾を行う。即ち、クラッタが存在しない場合
は、クラッタのドップラ速度を0とするため、2つのド
ップラ速度の差は追尾目標のドップラ速度になる。しか
し、クラッタが存在する場合は、クラッタと追尾目標と
のドップラ速度の差は追尾目標のドップラ速度と一致し
ないためクラッタの存在を判断する。
【0026】各ドップラ速度との偏差より追尾目標をク
ラッタから分離後は、実施の形態1と同様にクラッタ抑
圧を行い追尾処理を行う。
【0027】以上のように本実施の形態は、クラッタ検
定ビームで得られた、クラッタと追尾目標のドップラ速
度の差を利用して、目標をクラッタから分離することに
よって追尾処理を容易にしている。
【0028】
【発明の効果】この発明によれば、捜索ビームによる目
標の追尾処理時に、追尾目標周辺にクラッタの存在が判
定されたならば、クラッタから逆旋回の円偏波が反射さ
れ、目標から楕円偏波が反射される円偏波のクラッタ検
定ビームをレーダ覆域に照射し、このクラッタ検定ビー
ムの反射により前記目標周辺のクラッタの状態を明確に
することで、前記目標周辺のクラッタの状態を考慮した
後に前記目標の追尾を行うことで、クラッタの有無に関
係なく単一の追尾処理を用いることができるため、追尾
処理を変更しないで精度を向上させ、誤認識を防ぐこと
ができるという効果がある。
【0029】また、クラッタの状態に応じたクラッタの
抑制が可能になるという効果がある。
【0030】この発明によれば、目標周辺のクラッタの
状態を明確にするため、目標周辺のクラッタマップを作
成することで、抑制する目標周辺のクラッタを効率良く
把握できるという効果がある。
【0031】この発明によれば、作成されたクラッタマ
ップに基づいて最適なクラッタ抑圧方法を選択すること
で、クラッタの性質毎の最適な抑制が可能となり、目標
周辺のクラッタを抑制することで信号・雑音比率が向上
して目標の追尾が容易になるという効果がある。
【0032】この発明によれば、追尾目標周辺にクラッ
タの存在が判定されたならば、レーダ覆域にクラッタ検
定ビームを照射し、このクラッタ検定ビームで得られた
ドップラ分布より、クラッタと目標とを分離して目標の
追尾処理を行うことで、クラッタの有無に関わりなく単
一の追尾処理を用いることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施形態1による目標追尾処理の
フローチャートである。
【図2】 この発明の実施形態2による目標追尾処理の
フローチャートである。
【図3】 一般的なレーダ装置の構成図である。
【符号の説明】
ステップS−1 目標周辺のクラッタ判定、ステップS
−2 クラッタ検定ビームON、ステップS−3 クラ
ッタマップの作成、ステップS−4 クラッタ抑制方法
を選択、ステップS−5 クラッタ抑制、ステップS−
6 追尾処理。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 捜索ビームによる目標の追尾処理時に、
    追尾目標周辺にクラッタの存在が判定されたならば、
    ラッタから逆旋回の円偏波が反射され、目標から楕円偏
    波が反射される円偏波のクラッタ検定ビームをレーダ覆
    域に照射し、このクラッタ検定ビームの反射により前記
    目標周辺のクラッタの状態を明確にすることを特徴とす
    る目標追尾方法。
  2. 【請求項2】 前記目標周辺のクラッタの状態を明確に
    するため、目標周辺のクラッタマップを作成することを
    特徴とする請求項1に記載の目標追尾方法。
  3. 【請求項3】 前記作成されたクラッタマップに基づい
    て最適なクラッタ抑圧方法を選択することを特徴とする
    請求項1または2に記載の目標追尾方法。
  4. 【請求項4】 前記追尾目標周辺にクラッタの存在が判
    定されたならば、レーダ覆域にクラッタ検定ビームを照
    射し、このクラッタ検定ビームで得られたドップラ分布
    より、クラッタと目標とを分離して目標の追尾処理を
    うことを特徴とする請求項1に記載の目標追尾方法。
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