JP3563579B2 - Ｄｂｆレーダ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、任意にビーム形成方向が切り替え可能なＤＢＦ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｅａｍ Ｆｏｒｍｉｎｇ）レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、従来のＤＢＦレーダ装置は、図６に示すように、アンテナ６１〜６ｎと、受信機（ＲＸ）７１〜７ｎと、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）８１〜８ｎと、ディジタルビーム形成回路（以下、ＤＢＦ回路と略称する）９０と、パルス圧縮処理回路１００と、目標検出回路１２と、ビーム走査制御回路１３とを備えている。
【０００３】
図示しない送信系より送信されたパルス信号は、目標物によって反射されクラッタとともに、アンテナ６１〜６ｎによって受信され、それぞれアンテナ６１〜６ｎに対応する受信機７１〜７ｎに受信信号として入力される。
【０００４】
そして、これらの受信信号は、受信機７１〜７ｎによってそれぞれ低周波数に周波数変換されたのち、対応するＡ／Ｄ変換器８１〜８ｎによりディジタル信号に変換され、ＤＢＦ回路９０に入力される。
【０００５】
ＤＢＦ回路９０は、ビーム走査制御回路１３からの制御信号に従ってビームの形成方向を制御するもので、各Ａ／Ｄ変換器８１〜８ｎにてディジタル変換された受信信号に対してＩ／Ｑ直交検波を行なったのちビーム形成を行ない、レンジセル毎のＩ／Ｑ信号を生成する。
【０００６】
パルス圧縮処理回路１００は、上記Ｉ／Ｑ信号に対してパルス圧縮処理を施す。目標検出回路１２は、パルス圧縮処理が施されたＩ／Ｑ信号から、目標までの距離および方向を検出する。
【０００７】
そして、この検出結果に基づいて、ビーム走査制御回路１３がＤＢＦ回路９０に制御信号を入力して、ビームの形成方向を制御する。
以上のようにして、従来のＤＢＦレーダ装置では、任意の方向にビームを形成して広範囲の目標を検出するようにしている。
【０００８】
ところで、従来のＤＢＦレーダ装置では、図７に示すように、複数の目標Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を検出する場合、まず１つの目標Ｔ１に対してパルス信号の送信とその反射パルス信号の受信を行なって目標の検出を行なったのち、改めて他の目標（Ｔ２あるいはＴ３）に対してパルス信号の送信とその反射パルス信号の受信を行なう必要がある。
このため、複数の目標を検出する場合には、１つの目標を検出する場合に比べ、略目標数倍だけの時間を要するか、ＤＢＦ回路を増やす必要があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＤＢＦレーダ装置では、複数の目標を検出する場合には、各目標をそれぞれ検出するようにしているため、１つの目標を検出する場合に比べ、略目標数倍だけの時間を要するか、ＤＢＦ回路を増やす必要があるという問題があった。
【００１０】
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、ＤＢＦ回路の増加を控えつつ、複数の目標を短時間で検出することが可能なＤＢＦレーダ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、この発明のもう１つの目的は、複数の目標を検出する場合に、各目標と当該ＤＢＦレーダ装置との距離が互いに近い場合であっても、各目標を短時間で正確に検出することが可能なＤＢＦレーダ装置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】
上記の目的を達成するために、この発明に係わるＤＢＦレーダ装置は、任意の方向にビームを形成して目標からの反射信号を受信し、この受信結果から目標検出を行なうＤＢＦレーダ装置において、
第１の制御信号によって指示される方向とタイミングでパルス信号を送信する送信手段と、
第２の制御信号によって指示される方向にビーム形成して目標からの反射信号を受信する複数の受信手段と、
この複数の受信手段の受信結果のうち少なくとも１つを、第３の制御信号に応じて選択し、出力する選択手段と、
この選択手段の出力から目標の方向と距離を目標位置情報として検出する目標検出手段と、
目標位置情報に基づき第１の制御信号を通じて、送信手段の送信方向と送信タイミングを切替え制御し、複数の目標に対して近い目標から順にパルス信号を連続的に送信手段に送信させる送信制御手段と、
目標位置情報に基づき前記第２の制御信号を通じて、複数の受信手段の受信方向を各々切替え制御し、それぞれ異なる目標からの反射信号を各受信手段に受信させる受信制御手段と、
目標位置情報に基づき第３の制御信号を通じて選択手段を切替え制御して、複数の受信手段による受信結果を、近い目標からの受信結果から順に目標検出手段に入力させる選択制御手段とを具備して構成するようにした。
【００１３】
上記構成のＤＢＦレーダ装置では、複数の目標を検出する場合に、各目標に対して近い目標から順にパルス信号を連続的に送信し、複数の受信手段がそれぞれ異なる目標方向にビーム形成を行なって各目標からの反射信号を受信する。そして、選択制御手段が選択手段を制御して、複数の受信手段の受信結果を近い目標からの受信結果から順に目標検出手段に入力して各目標を検出するようにしている。
【００１４】
したがって、上記構成のＤＢＦレーダ装置によれば、複数の目標からの反射信号を近いものから順に受信して処理し検出することができるので、複数の目標を効率よく短時間で検出することができるとともに、各目標と当該ＤＢＦレーダ装置との距離が互いに近い場合であっても、各目標を正確に検出することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明に係わる第１の実施形態について説明する。図１は、上記第１の実施形態に係わるＤＢＦレーダ装置の構成を示すものである。但し、図１において、従来のＤＢＦレーダ装置の構成を示す図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述べる。
【００１８】
送信パルス生成器１０は、目標を検出するための送信パルス信号を生成するもので、後述の送信制御回路１４０から入力されるタイミング信号に従って、上記送信パルス信号を分配器２０に出力する。
【００１９】
分配器２０は、送信パルス生成器１０からの送信パルス信号をｎ分配して移相回路３０に入力する。移相回路３０は、ｎ個の移相器３１〜３ｎからなる。そして、各移相器３１，３２…３ｎは、それぞれ分配器２０にてｎ分配された送信パルス信号が入力され、各送信パルス信号の通過位相を送信制御回路１４０から指示される移相情報信号に基づいて制御する。
【００２０】
増幅回路４０は、上記移相器３１，３２…３ｎにそれぞれ対応するｎ個の増幅器４１，４２…４ｎからなる。各増幅器４１，４２…４ｎは、対応する移相器３１，３２…３ｎにて位相制御された送信パルス信号を高周波増幅する。このようにして増幅されたｎ個の送信パルス信号は、それぞれ対応するサーキュレータ５１，５２…５ｎを介してアンテナ６１，６２…６ｎに入力される。
【００２１】
アンテナ６１〜６ｎは、上記送信パルス信号を空間に放射するとともに、目標からの反射パルス信号を受信する。各アンテナ６１，６２…６ｎにて受信された反射パルス信号は、それぞれ対応するサーキュレータ５１，５２…５ｎを介して、受信信号として受信機（ＲＸ）７１，７２…７ｎに入力される。
【００２２】
受信機７１，７２…７ｎは、それぞれ入力される受信信号を、低周波数に周波数変換し、対応するＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）８１，８２…８ｎに入力する。Ａ／Ｄ変換器８１，８２…８ｎは、それぞれ対応する受信機７１，７２…７ｎにて周波数変換された受信信号を、ディジタル信号に変換する。
Ａ／Ｄ変換器８１〜８ｎにてディジタル信号に変換された受信信号は、ディジタルビーム形成回路（以下、ＤＢＦ回路と略称する）９０に入力される。
【００２３】
ＤＢＦ回路９０は、後述のビーム走査制御回路１３０からの制御信号に従って、ビームの形成方向を可変するもので、各Ａ／Ｄ変換器８１〜８ｎにてディジタル変換された受信信号に対してＩ／Ｑ直交検波を行なったのちビーム形成を行ない、レンジセル毎のＩ／Ｑ信号を生成する。
【００２４】
パルス圧縮回路１００は、ＤＢＦ回路９０よりＩ／Ｑ信号が入力される。そして、パルス圧縮回路１００は、入力されるＩ／Ｑ信号に対してパルス圧縮処理を施し、目標検出回路１２０に入力する。
【００２５】
目標検出回路１２０は、送信制御回路１４０からのタイミング信号と、パルス圧縮回路１００より入力されるＩ／Ｑ信号とに基づいて、目標の位置情報（距離情報と方向情報）を検出する。
【００２６】
ビーム走査制御回路１３０は、目標検出回路１２０にて求めた目標の位置情報と、送信制御回路１４０からのタイミング信号とに基づいて、上記制御信号を通じてＤＢＦ回路９０のビームの形成方向およびこの方向の切替えのタイミングを制御し、ＤＢＦ回路９０に複数の目標のＩ／Ｑ信号を順次生成させる。
【００２７】
送信制御回路１４０は、目標検出回路１２０にて求めた位置情報に基づいて、送信パルス生成器１０にタイミング信号を入力してパルス信号の出力タイミングを制御するとともに、移相回路３０に移相情報信号を入力して通過位相の制御を行なう。
【００２８】
これにより、送信制御回路１４０は、目標検出回路１２０が検出する複数の目標それぞれに向けたパルス信号を連続的に送信させる。なお、上記タイミング信号は、目標検出回路１２０にも入力される。
【００２９】
次に、上記構成のＤＢＦレーダ装置によって、複数の目標を検出する動作について説明する。なお、ここでは、簡単のため、２つの目標を検出する場合を例に挙げ、例えば図３に示すように、Ａ方向の目標Ｔ１と、Ｂ方向のＴ２を検出する場合について説明する。
【００３０】
まず、ビーム走査制御回路１３０がＤＢＦ回路９０のビーム形成方向を可変させて、当該ＤＢＦレーダ装置のレーダ覆域全域を走査して、目標検出回路１２０が目標Ｔ１，Ｔ２のおおよその位置を検出する。この情報は、ビーム走査制御回路１３０および送信制御回路１４０に入力される。
【００３１】
目標の位置情報が入力された送信制御回路１４０は、まず、自装置に近い方の目標Ｔ１に送信パルス信号を送信するべく、送信パルス生成器１０にタイミング信号を入力するとともに、移相回路３０に移相情報信号を入力する。
【００３２】
そして、目標Ｔ１へのパルス送信制御を終えると、送信制御回路１４０は、目標Ｔ２に送信パルス信号を送信するべく、送信パルス生成器１０にタイミング信号を入力するとともに、移相回路３０に移相情報信号を入力する。
このようなパルス送信制御により、目標からの反射パルス信号が到来する前に、Ａ方向、そしてＢ方向へ連続してパルス信号が送信される。
【００３３】
一方、ビーム走査制御回路１３０は、上述したように目標検出回路１２０からの目標Ｔ１，Ｔ２の位置情報に基づいて、各目標Ｔ１，Ｔ２からの受信信号に基づくＩ／Ｑ信号が生成できるように、ＤＢＦ回路９０に対してＡ方向にビームを形成したのち、Ｂ方向にビームを形成するように指示する。
【００３４】
やがて、目標Ｔ１およびＴ２によって反射されたパルス信号が、当該ＤＢＦレーダ装置に到来し、アンテナ６１，６２…６ｎによって受信され、サーキュレータ５１，５２…５ｎを介して、受信信号として受信機７１，７２…７ｎに入力される。
【００３５】
そして、上記受信信号は、受信機７１，７２…７ｎにて低周波数に周波数変換されたのち、Ａ／Ｄ変換器８１，８２…８ｎにてディジタル信号に変換され、ＤＢＦ回路９０に入力される。
【００３６】
これに対して、ＤＢＦ回路９０は、上述したようにビーム走査制御回路１３０の制御により、まずＡ方向へのビーム形成が指示されているため、Ａ方向にビームを形成して目標Ｔ１からの受信信号よりＩ／Ｑ信号Ｖ１を生成してパルス圧縮回路１００に入力する。
【００３７】
そしてその後、ＤＢＦ回路９０は、Ｂ方向へのビーム形成を指示されているため、Ｂ方向にビームを形成して目標Ｔ２からの受信信号よりＩ／Ｑ信号Ｖ２を生成してパルス圧縮回路１００に入力する。
【００３８】
パルス圧縮回路１００は、入力されたＩ／Ｑ信号Ｖ１，Ｖ２に対して順次パルス圧縮処理を施し、目標検出回路１２０に入力する。
これに対して、目標検出回路１２０は、順次入力されるＩ／Ｑ信号Ｖ１，Ｖ２の上記処理結果より、各目標の位置情報を検出し、この検出した情報をビーム走査制御回路１３０および送信制御回路１４０に出力する。
以後、上述のような動作を繰り返し、目標Ｔ１，Ｔ２の位置情報を高精度に検出する。
【００３９】
以上のように、上記構成のＤＢＦレーダ装置では、複数の目標を検出する場合に、各目標への目標検出用のパルス信号を連続的に送信し、各目標からの反射信号を受信する。そして、ＤＢＦ回路９０のビーム形成方向を切替え制御して、各目標の反射信号からＩ／Ｑ信号を生成する。そして、これらのＩ／Ｑ信号に対してパルス圧縮処理を施して、目標検出回路１２０が各目標を検出するようにしている。
【００４０】
したがって、上記構成のＤＢＦレーダ装置によれば、複数の目標に対して連続的にパルス信号を送信し、その反射信号の到来タイミングに応じてＤＢＦ回路９０のビーム形成方向を切替え制御するようにしているため、複数のＤＢＦ回路を備えなくても、複数の目標を短時間で検出することが可能である。
【００４１】
次に、この発明に係わる第２の実施形態について説明する。
図２は、この発明の一実施形態に係わるＤＢＦレーダ装置の構成を示すものである。但し、図２において、従来のＤＢＦレーダ装置の構成を示す図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述べる。
【００４２】
送信パルス生成器１０は、目標を検出するための送信パルス信号を生成するもので、後述の送信制御回路１４１から入力されるタイミング信号に従って、上記送信パルス信号を分配器２０に出力する。
【００４３】
分配器２０は、送信パルス生成器１０からの送信パルス信号をｎ分配して移相回路３０に入力する。移相回路３０は、ｎ個の移相器３１〜３ｎからなる。そして、各移相器３１，３２…３ｎは、それぞれ分配器２０にてｎ分配された送信パルス信号が入力され、各送信パルス信号の通過位相を送信制御回路１４１から指示される移相情報信号に基づいて制御する。
【００４４】
増幅回路４０は、上記移相器３１，３２…３ｎにそれぞれ対応するｎ個の増幅器４１，４２…４ｎからなる。各増幅器４１，４２…４ｎは、対応する移相器３１，３２…３ｎにて位相制御された送信パルス信号を高周波増幅する。このようにして増幅されたｎ個の送信パルス信号は、それぞれ対応するサーキュレータ５１，５２…５ｎを介してアンテナ６１，６２…６ｎに入力される。
【００４５】
アンテナ６１〜６ｎは、上記送信パルス信号を空間に放射するとともに、目標からの反射パルス信号を受信する。各アンテナ６１，６２…６ｎにて受信された反射パルス信号は、それぞれ対応するサーキュレータ５１，５２…５ｎを介して、受信信号として受信機７１，７２…７ｎに入力される。
【００４６】
受信機７１，７２…７ｎは、それぞれ入力される受信信号を、低周波数に周波数変換し、対応するＡ／Ｄ変換器８１，８２…８ｎに入力する。Ａ／Ｄ変換器８１，８２…８ｎは、それぞれ対応する受信機７１，７２…７ｎにて周波数変換された受信信号を、ディジタル信号に変換する。
【００４７】
Ａ／Ｄ変換器８１〜８ｎにてディジタル信号に変換された受信信号は、それぞれディジタルビーム形成回路（以下、ＤＢＦ回路と略称する）９１〜９ｍに入力される。
【００４８】
ＤＢＦ回路９１〜９ｍは、後述のビーム走査制御回路１３１からの制御信号に従ってそれぞれ独立した方向にビームを形成するもので、各Ａ／Ｄ変換器８１〜８ｎにてディジタル変換された受信信号に対してＩ／Ｑ直交検波を行なったのちビーム形成を行ない、レンジセル毎のＩ／Ｑ信号を生成する。
【００４９】
パルス圧縮回路１０１，１０２…１０ｍは、それぞれ対応するＤＢＦ回路９１，９２…９ｍよりＩ／Ｑ信号が入力される。そして、各パルス圧縮回路１０１，１０２…１０ｍは、入力されるＩ／Ｑ信号に対してパルス圧縮処理を施し、スイッチ回路１１０に入力する。
【００５０】
スイッチ回路１１０は、後述のスイッチ制御回路１５０からの制御信号にしたがって、パルス圧縮回路１０１，１０２…１０ｍにてパルス圧縮処理が施されたＩ／Ｑ信号を選択的に目標検出回路１２１に出力する。
【００５１】
目標検出回路１２１は、送信制御回路１４１からのタイミング信号と、上記スイッチ回路１１０より選択的に出力されるＩ／Ｑ信号とに基づいて、目標の位置情報（距離情報と方向情報）を検出する。
【００５２】
ビーム走査制御回路１３１は、目標検出回路１２１にて求めた目標の位置情報に基づく制御信号を各ＤＢＦ回路９１，９２…９ｍに入力して、ビームの形成方向およびこの方向の切替えのタイミングを制御し、各ＤＢＦ回路９１，９２…９ｍに目標のＩ／Ｑ信号を生成させる。
【００５３】
送信制御回路１４１は、目標検出回路１２１にて求めた位置情報に基づいて、送信パルス生成器１０にタイミング信号を入力してパルス信号の出力タイミングを制御するとともに、移相回路３０に移相情報信号を入力して通過位相の制御を行なう。
【００５４】
これにより、送信制御回路１４１は、目標検出回路１２１が検出する複数の目標それぞれに向けたパルス信号を連続的に送信させる。なお、上記タイミング信号は、目標検出回路１２１にも入力される。
【００５５】
スイッチ制御回路１５０は、目標検出回路１２１にて求めた目標の位置情報にしたがって、スイッチ回路１１０が出力するＩ／Ｑ信号を切替え制御するもので、ＤＢＦ回路９１，９２…９ｍがそれぞれ目標から得たＩ／Ｑ信号を目標検出回路１２１に入力するように切替え制御を行なう。
【００５６】
次に、上記構成のＤＢＦレーダ装置によって、複数の目標を検出する動作について説明する。なお、ここでは、簡単のため、２つの目標を検出する場合を例に挙げ、図４の目標Ｔ１（Ａ方向）と目標Ｔ２（Ｂ方向）のように、当該ＤＢＦレーダ装置からの距離が互いに近い、すなわち、当該ＤＢＦレーダ装置と目標Ｔ１との距離と、当該ＤＢＦレーダ装置と目標Ｔ２との距離が近い場合の検出動作について説明する。図５は、この動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００５７】
まず、ビーム走査制御回路１３１がＤＢＦ回路９１〜９ｍのビーム形成方向を可変させて、当該ＤＢＦレーダ装置のレーダ覆域全域を走査し、目標検出回路１２１が目標Ｔ１，Ｔ２のおおよその位置を検出する。この情報は、ビーム走査制御回路１３１、送信制御回路１４１およびスイッチ制御回路１５０に入力される。
【００５８】
目標の位置情報が入力された送信制御回路１４１は、まず、自装置に近い方の目標Ｔ１に送信パルス信号を送信するべく、送信パルス生成器１０にタイミング信号を入力するとともに、移相回路３０に移相情報信号を入力する。
【００５９】
そして、目標Ｔ１へのパルス送信制御を終えると、送信制御回路１４１は、目標Ｔ２に送信パルス信号を送信するべく、送信パルス生成器１０にタイミング信号を入力するとともに、移相回路３０に移相情報信号を入力する。
【００６０】
このようなパルス送信制御により、図５（ａ）に示すように、目標からの反射パルス信号が到来する前に、Ａ方向、そしてＢ方向へ連続してパルス信号が送信される。
【００６１】
一方、ビーム走査制御回路１３１は、上述したように目標検出回路１２１からの目標Ｔ１，Ｔ２の位置情報に基づいて、各目標Ｔ１，Ｔ２からの受信信号に基づくＩ／Ｑ信号が生成できるように、例えばＤＢＦ回路９１に対してＡ方向にビームを形成させ、ＤＢＦ回路９２に対してＢ方向にビームを形成するように指示する。
【００６２】
やがて、目標Ｔ１およびＴ２によって反射されたパルス信号が、当該ＤＢＦレーダ装置に到来する。ここで、目標Ｔ１およびＴ２によって反射されたパルス信号は、目標Ｔ１と目標Ｔ２が当該ＤＢＦレーダ装置からの距離が互いに近いため、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように受信タイミングがオーバラップしている。
【００６３】
上記目標Ｔ１およびＴ２によって反射されたパルス信号は、それぞれアンテナ６１，６２…６ｎによって受信され、サーキュレータ５１，５２…５ｎを介して、受信信号として受信機７１，７２…７ｎに入力される。
【００６４】
そして、上記受信信号は、受信機７１，７２…７ｎにて低周波数に周波数変換されたのち、Ａ／Ｄ変換器８１，８２…８ｎにてディジタル信号に変換され、ＤＢＦ回路９１〜９ｍに入力される。
【００６５】
これに対して、ＤＢＦ回路９１は、上述したようにビーム走査制御回路１３１の制御によりＡ方向へのビーム形成が指示されているため、Ａ方向にビームを形成して図５（ｄ）に示すように、目標Ｔ１からの受信信号よりＩ／Ｑ信号を生成してパルス圧縮回路１０１に入力する。
【００６６】
一方、ＤＢＦ回路９２は、ビーム走査制御回路１３１の制御によりＢ方向へのビーム形成を指示されているため、Ｂ方向にビームを形成して図５（ｅ）に示すように、目標Ｔ２からの受信信号よりＩ／Ｑ信号を生成してパルス圧縮回路１０２に入力する。
【００６７】
パルス圧縮回路１０１、パルス圧縮回路１０２は、それぞれ図５（ｆ）、（ｇ）に示すように、入力されたＩ／Ｑ信号に対してパルス圧縮処理を施し、スイッチ回路１１０に入力する。
【００６８】
ここで、上述したようにスイッチ制御回路１５０には、目標Ｔ１，Ｔ２の位置情報が入力されている。このため、スイッチ回路１１０は、スイッチ制御回路１５０により図５（ｈ）に示すようなタイミングで切替えられ、ＤＢＦ回路９１に対応するパルス圧縮回路１０１からの入力信号（Ａ方向からの受信信号）、そしてＤＢＦ回路９２に対応するパルス圧縮回路１０２からの入力信号（Ｂ方向からの受信信号）の順で、選択的に入力信号を目標検出回路１２１に出力する。
【００６９】
これに対して、目標検出回路１２１は、Ａ方向そしてＢ方向と順次入力される信号より、各目標の位置情報を検出し、この検出した情報をビーム走査制御回路１３１、送信制御回路１４１およびスイッチ制御回路１５０に出力する。
以後、上述のような動作を繰り返し、目標Ｔ１，Ｔ２の位置情報を高精度に検出する。
【００７０】
以上のように、上記構成のＤＢＦレーダ装置では、複数の目標を検出する場合に、目標検出用のパルス信号をその反射信号が到来するまでの間に、各目標に対して連続的に送信し、各目標からの反射信号を受信する。そして、複数のＤＢＦ回路９１〜９ｍが各目標の方向にビームを形成して、上記受信した反射信号から目標毎にＩ／Ｑ信号を生成し、パルス圧縮処理を施す。そして、上記反射信号を受信した順序に従って、スイッチ制御回路１５０がスイッチ回路１１０を切替え制御して、上記処理結果を目標検出回路１２１に入力して各目標を検出するようにしている。
【００７１】
したがって、上記構成のＤＢＦレーダ装置によれば、複数の目標を短時間で検出することが可能であるとともに、各目標と当該ＤＢＦレーダ装置との距離が互いに近い場合であっても、各目標を正確に検出することができる。
【００７２】
なぜなら、１つのＤＢＦ回路９１のビーム形成方向を切替えて、複数の目標検出を行なった場合には、各目標と当該ＤＢＦレーダ装置との距離が互いに近いと、ＤＢＦ回路９１が出力するＩ／Ｑ信号は、図５（ｊ）に示すように欠落が生じる。このため、この後にパルス圧縮処理を施しても、図５（ｋ）に示すように上記処理結果は、少なくとも一方が図５（ｉ）に比べレベルの低下が生じてしまい正確な目標検出が行なえない。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【００７３】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明では、複数の目標を検出する場合に、各目標に対して近い目標から順にパルス信号を連続的に送信し、複数の受信手段がそれぞれ異なる目標方向にビーム形成を行なって各目標からの反射信号を受信する。そして、選択制御手段が選択手段を制御して、複数の受信手段の受信結果を近い目標からの受信結果から順に目標検出手段に入力して各目標を検出するようにしている。
【００７４】
したがって、この発明によれば、複数の目標からの反射信号を近いものから順に受信して処理し検出することができるので、複数の目標を効率よく短時間で検出することができるとともに、各目標と当該ＤＢＦレーダ装置との距離が互いに近い場合であっても、各目標を正確に検出することが可能なＤＢＦレーダ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わるＤＢＦレーダ装置の第１の実施の形態の構成を示す回路ブロック図。
【図２】この発明に係わるＤＢＦレーダ装置の第２の実施の形態の構成を示す回路ブロック図。
【図３】図１に示したＤＢＦレーダ装置が検出する複数の目標の配置を説明するための図。
【図４】図３に示したＤＢＦレーダ装置が検出する複数の目標の配置を説明するための図。
【図５】図３に示したＤＢＦレーダ装置が複数の目標を検出する際の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図６】従来のＤＢＦレーダ装置の構成を示す回路ブロック図。
【図７】図６に示した従来のＤＢＦレーダ装置が、複数の目標を検出する際の動作を説明するための図。
【符号の説明】
１０…送信パルス生成器
２０…分配器
３０…移相回路
３１〜３ｎ…移相器
４０…増幅回路
４１〜４ｎ…増幅器
５１〜５ｎ…サーキュレータ
６１〜６ｎ…アンテナ
７１〜７ｎ…受信機（ＲＸ）
８１〜８ｎ…Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）
９０〜９ｍ…ＤＢＦ回路
１００〜１０ｍ…パルス圧縮回路
１１０…スイッチ回路
１２０，１２１…目標検出回路
１３０，１３１…ビーム走査制御回路
１４０，１４１…送信制御回路
１５０…スイッチ制御回路
【発明の属する技術分野】
この発明は、任意にビーム形成方向が切り替え可能なＤＢＦ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｅａｍ Ｆｏｒｍｉｎｇ）レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、従来のＤＢＦレーダ装置は、図６に示すように、アンテナ６１〜６ｎと、受信機（ＲＸ）７１〜７ｎと、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）８１〜８ｎと、ディジタルビーム形成回路（以下、ＤＢＦ回路と略称する）９０と、パルス圧縮処理回路１００と、目標検出回路１２と、ビーム走査制御回路１３とを備えている。
【０００３】
図示しない送信系より送信されたパルス信号は、目標物によって反射されクラッタとともに、アンテナ６１〜６ｎによって受信され、それぞれアンテナ６１〜６ｎに対応する受信機７１〜７ｎに受信信号として入力される。
【０００４】
そして、これらの受信信号は、受信機７１〜７ｎによってそれぞれ低周波数に周波数変換されたのち、対応するＡ／Ｄ変換器８１〜８ｎによりディジタル信号に変換され、ＤＢＦ回路９０に入力される。
【０００５】
ＤＢＦ回路９０は、ビーム走査制御回路１３からの制御信号に従ってビームの形成方向を制御するもので、各Ａ／Ｄ変換器８１〜８ｎにてディジタル変換された受信信号に対してＩ／Ｑ直交検波を行なったのちビーム形成を行ない、レンジセル毎のＩ／Ｑ信号を生成する。
【０００６】
パルス圧縮処理回路１００は、上記Ｉ／Ｑ信号に対してパルス圧縮処理を施す。目標検出回路１２は、パルス圧縮処理が施されたＩ／Ｑ信号から、目標までの距離および方向を検出する。
【０００７】
そして、この検出結果に基づいて、ビーム走査制御回路１３がＤＢＦ回路９０に制御信号を入力して、ビームの形成方向を制御する。
以上のようにして、従来のＤＢＦレーダ装置では、任意の方向にビームを形成して広範囲の目標を検出するようにしている。
【０００８】
ところで、従来のＤＢＦレーダ装置では、図７に示すように、複数の目標Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を検出する場合、まず１つの目標Ｔ１に対してパルス信号の送信とその反射パルス信号の受信を行なって目標の検出を行なったのち、改めて他の目標（Ｔ２あるいはＴ３）に対してパルス信号の送信とその反射パルス信号の受信を行なう必要がある。
このため、複数の目標を検出する場合には、１つの目標を検出する場合に比べ、略目標数倍だけの時間を要するか、ＤＢＦ回路を増やす必要があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＤＢＦレーダ装置では、複数の目標を検出する場合には、各目標をそれぞれ検出するようにしているため、１つの目標を検出する場合に比べ、略目標数倍だけの時間を要するか、ＤＢＦ回路を増やす必要があるという問題があった。
【００１０】
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、ＤＢＦ回路の増加を控えつつ、複数の目標を短時間で検出することが可能なＤＢＦレーダ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、この発明のもう１つの目的は、複数の目標を検出する場合に、各目標と当該ＤＢＦレーダ装置との距離が互いに近い場合であっても、各目標を短時間で正確に検出することが可能なＤＢＦレーダ装置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】
上記の目的を達成するために、この発明に係わるＤＢＦレーダ装置は、任意の方向にビームを形成して目標からの反射信号を受信し、この受信結果から目標検出を行なうＤＢＦレーダ装置において、
第１の制御信号によって指示される方向とタイミングでパルス信号を送信する送信手段と、
第２の制御信号によって指示される方向にビーム形成して目標からの反射信号を受信する複数の受信手段と、
この複数の受信手段の受信結果のうち少なくとも１つを、第３の制御信号に応じて選択し、出力する選択手段と、
この選択手段の出力から目標の方向と距離を目標位置情報として検出する目標検出手段と、
目標位置情報に基づき第１の制御信号を通じて、送信手段の送信方向と送信タイミングを切替え制御し、複数の目標に対して近い目標から順にパルス信号を連続的に送信手段に送信させる送信制御手段と、
目標位置情報に基づき前記第２の制御信号を通じて、複数の受信手段の受信方向を各々切替え制御し、それぞれ異なる目標からの反射信号を各受信手段に受信させる受信制御手段と、
目標位置情報に基づき第３の制御信号を通じて選択手段を切替え制御して、複数の受信手段による受信結果を、近い目標からの受信結果から順に目標検出手段に入力させる選択制御手段とを具備して構成するようにした。
【００１３】
上記構成のＤＢＦレーダ装置では、複数の目標を検出する場合に、各目標に対して近い目標から順にパルス信号を連続的に送信し、複数の受信手段がそれぞれ異なる目標方向にビーム形成を行なって各目標からの反射信号を受信する。そして、選択制御手段が選択手段を制御して、複数の受信手段の受信結果を近い目標からの受信結果から順に目標検出手段に入力して各目標を検出するようにしている。
【００１４】
したがって、上記構成のＤＢＦレーダ装置によれば、複数の目標からの反射信号を近いものから順に受信して処理し検出することができるので、複数の目標を効率よく短時間で検出することができるとともに、各目標と当該ＤＢＦレーダ装置との距離が互いに近い場合であっても、各目標を正確に検出することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明に係わる第１の実施形態について説明する。図１は、上記第１の実施形態に係わるＤＢＦレーダ装置の構成を示すものである。但し、図１において、従来のＤＢＦレーダ装置の構成を示す図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述べる。
【００１８】
送信パルス生成器１０は、目標を検出するための送信パルス信号を生成するもので、後述の送信制御回路１４０から入力されるタイミング信号に従って、上記送信パルス信号を分配器２０に出力する。
【００１９】
分配器２０は、送信パルス生成器１０からの送信パルス信号をｎ分配して移相回路３０に入力する。移相回路３０は、ｎ個の移相器３１〜３ｎからなる。そして、各移相器３１，３２…３ｎは、それぞれ分配器２０にてｎ分配された送信パルス信号が入力され、各送信パルス信号の通過位相を送信制御回路１４０から指示される移相情報信号に基づいて制御する。
【００２０】
増幅回路４０は、上記移相器３１，３２…３ｎにそれぞれ対応するｎ個の増幅器４１，４２…４ｎからなる。各増幅器４１，４２…４ｎは、対応する移相器３１，３２…３ｎにて位相制御された送信パルス信号を高周波増幅する。このようにして増幅されたｎ個の送信パルス信号は、それぞれ対応するサーキュレータ５１，５２…５ｎを介してアンテナ６１，６２…６ｎに入力される。
【００２１】
アンテナ６１〜６ｎは、上記送信パルス信号を空間に放射するとともに、目標からの反射パルス信号を受信する。各アンテナ６１，６２…６ｎにて受信された反射パルス信号は、それぞれ対応するサーキュレータ５１，５２…５ｎを介して、受信信号として受信機（ＲＸ）７１，７２…７ｎに入力される。
【００２２】
受信機７１，７２…７ｎは、それぞれ入力される受信信号を、低周波数に周波数変換し、対応するＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）８１，８２…８ｎに入力する。Ａ／Ｄ変換器８１，８２…８ｎは、それぞれ対応する受信機７１，７２…７ｎにて周波数変換された受信信号を、ディジタル信号に変換する。
Ａ／Ｄ変換器８１〜８ｎにてディジタル信号に変換された受信信号は、ディジタルビーム形成回路（以下、ＤＢＦ回路と略称する）９０に入力される。
【００２３】
ＤＢＦ回路９０は、後述のビーム走査制御回路１３０からの制御信号に従って、ビームの形成方向を可変するもので、各Ａ／Ｄ変換器８１〜８ｎにてディジタル変換された受信信号に対してＩ／Ｑ直交検波を行なったのちビーム形成を行ない、レンジセル毎のＩ／Ｑ信号を生成する。
【００２４】
パルス圧縮回路１００は、ＤＢＦ回路９０よりＩ／Ｑ信号が入力される。そして、パルス圧縮回路１００は、入力されるＩ／Ｑ信号に対してパルス圧縮処理を施し、目標検出回路１２０に入力する。
【００２５】
目標検出回路１２０は、送信制御回路１４０からのタイミング信号と、パルス圧縮回路１００より入力されるＩ／Ｑ信号とに基づいて、目標の位置情報（距離情報と方向情報）を検出する。
【００２６】
ビーム走査制御回路１３０は、目標検出回路１２０にて求めた目標の位置情報と、送信制御回路１４０からのタイミング信号とに基づいて、上記制御信号を通じてＤＢＦ回路９０のビームの形成方向およびこの方向の切替えのタイミングを制御し、ＤＢＦ回路９０に複数の目標のＩ／Ｑ信号を順次生成させる。
【００２７】
送信制御回路１４０は、目標検出回路１２０にて求めた位置情報に基づいて、送信パルス生成器１０にタイミング信号を入力してパルス信号の出力タイミングを制御するとともに、移相回路３０に移相情報信号を入力して通過位相の制御を行なう。
【００２８】
これにより、送信制御回路１４０は、目標検出回路１２０が検出する複数の目標それぞれに向けたパルス信号を連続的に送信させる。なお、上記タイミング信号は、目標検出回路１２０にも入力される。
【００２９】
次に、上記構成のＤＢＦレーダ装置によって、複数の目標を検出する動作について説明する。なお、ここでは、簡単のため、２つの目標を検出する場合を例に挙げ、例えば図３に示すように、Ａ方向の目標Ｔ１と、Ｂ方向のＴ２を検出する場合について説明する。
【００３０】
まず、ビーム走査制御回路１３０がＤＢＦ回路９０のビーム形成方向を可変させて、当該ＤＢＦレーダ装置のレーダ覆域全域を走査して、目標検出回路１２０が目標Ｔ１，Ｔ２のおおよその位置を検出する。この情報は、ビーム走査制御回路１３０および送信制御回路１４０に入力される。
【００３１】
目標の位置情報が入力された送信制御回路１４０は、まず、自装置に近い方の目標Ｔ１に送信パルス信号を送信するべく、送信パルス生成器１０にタイミング信号を入力するとともに、移相回路３０に移相情報信号を入力する。
【００３２】
そして、目標Ｔ１へのパルス送信制御を終えると、送信制御回路１４０は、目標Ｔ２に送信パルス信号を送信するべく、送信パルス生成器１０にタイミング信号を入力するとともに、移相回路３０に移相情報信号を入力する。
このようなパルス送信制御により、目標からの反射パルス信号が到来する前に、Ａ方向、そしてＢ方向へ連続してパルス信号が送信される。
【００３３】
一方、ビーム走査制御回路１３０は、上述したように目標検出回路１２０からの目標Ｔ１，Ｔ２の位置情報に基づいて、各目標Ｔ１，Ｔ２からの受信信号に基づくＩ／Ｑ信号が生成できるように、ＤＢＦ回路９０に対してＡ方向にビームを形成したのち、Ｂ方向にビームを形成するように指示する。
【００３４】
やがて、目標Ｔ１およびＴ２によって反射されたパルス信号が、当該ＤＢＦレーダ装置に到来し、アンテナ６１，６２…６ｎによって受信され、サーキュレータ５１，５２…５ｎを介して、受信信号として受信機７１，７２…７ｎに入力される。
【００３５】
そして、上記受信信号は、受信機７１，７２…７ｎにて低周波数に周波数変換されたのち、Ａ／Ｄ変換器８１，８２…８ｎにてディジタル信号に変換され、ＤＢＦ回路９０に入力される。
【００３６】
これに対して、ＤＢＦ回路９０は、上述したようにビーム走査制御回路１３０の制御により、まずＡ方向へのビーム形成が指示されているため、Ａ方向にビームを形成して目標Ｔ１からの受信信号よりＩ／Ｑ信号Ｖ１を生成してパルス圧縮回路１００に入力する。
【００３７】
そしてその後、ＤＢＦ回路９０は、Ｂ方向へのビーム形成を指示されているため、Ｂ方向にビームを形成して目標Ｔ２からの受信信号よりＩ／Ｑ信号Ｖ２を生成してパルス圧縮回路１００に入力する。
【００３８】
パルス圧縮回路１００は、入力されたＩ／Ｑ信号Ｖ１，Ｖ２に対して順次パルス圧縮処理を施し、目標検出回路１２０に入力する。
これに対して、目標検出回路１２０は、順次入力されるＩ／Ｑ信号Ｖ１，Ｖ２の上記処理結果より、各目標の位置情報を検出し、この検出した情報をビーム走査制御回路１３０および送信制御回路１４０に出力する。
以後、上述のような動作を繰り返し、目標Ｔ１，Ｔ２の位置情報を高精度に検出する。
【００３９】
以上のように、上記構成のＤＢＦレーダ装置では、複数の目標を検出する場合に、各目標への目標検出用のパルス信号を連続的に送信し、各目標からの反射信号を受信する。そして、ＤＢＦ回路９０のビーム形成方向を切替え制御して、各目標の反射信号からＩ／Ｑ信号を生成する。そして、これらのＩ／Ｑ信号に対してパルス圧縮処理を施して、目標検出回路１２０が各目標を検出するようにしている。
【００４０】
したがって、上記構成のＤＢＦレーダ装置によれば、複数の目標に対して連続的にパルス信号を送信し、その反射信号の到来タイミングに応じてＤＢＦ回路９０のビーム形成方向を切替え制御するようにしているため、複数のＤＢＦ回路を備えなくても、複数の目標を短時間で検出することが可能である。
【００４１】
次に、この発明に係わる第２の実施形態について説明する。
図２は、この発明の一実施形態に係わるＤＢＦレーダ装置の構成を示すものである。但し、図２において、従来のＤＢＦレーダ装置の構成を示す図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述べる。
【００４２】
送信パルス生成器１０は、目標を検出するための送信パルス信号を生成するもので、後述の送信制御回路１４１から入力されるタイミング信号に従って、上記送信パルス信号を分配器２０に出力する。
【００４３】
分配器２０は、送信パルス生成器１０からの送信パルス信号をｎ分配して移相回路３０に入力する。移相回路３０は、ｎ個の移相器３１〜３ｎからなる。そして、各移相器３１，３２…３ｎは、それぞれ分配器２０にてｎ分配された送信パルス信号が入力され、各送信パルス信号の通過位相を送信制御回路１４１から指示される移相情報信号に基づいて制御する。
【００４４】
増幅回路４０は、上記移相器３１，３２…３ｎにそれぞれ対応するｎ個の増幅器４１，４２…４ｎからなる。各増幅器４１，４２…４ｎは、対応する移相器３１，３２…３ｎにて位相制御された送信パルス信号を高周波増幅する。このようにして増幅されたｎ個の送信パルス信号は、それぞれ対応するサーキュレータ５１，５２…５ｎを介してアンテナ６１，６２…６ｎに入力される。
【００４５】
アンテナ６１〜６ｎは、上記送信パルス信号を空間に放射するとともに、目標からの反射パルス信号を受信する。各アンテナ６１，６２…６ｎにて受信された反射パルス信号は、それぞれ対応するサーキュレータ５１，５２…５ｎを介して、受信信号として受信機７１，７２…７ｎに入力される。
【００４６】
受信機７１，７２…７ｎは、それぞれ入力される受信信号を、低周波数に周波数変換し、対応するＡ／Ｄ変換器８１，８２…８ｎに入力する。Ａ／Ｄ変換器８１，８２…８ｎは、それぞれ対応する受信機７１，７２…７ｎにて周波数変換された受信信号を、ディジタル信号に変換する。
【００４７】
Ａ／Ｄ変換器８１〜８ｎにてディジタル信号に変換された受信信号は、それぞれディジタルビーム形成回路（以下、ＤＢＦ回路と略称する）９１〜９ｍに入力される。
【００４８】
ＤＢＦ回路９１〜９ｍは、後述のビーム走査制御回路１３１からの制御信号に従ってそれぞれ独立した方向にビームを形成するもので、各Ａ／Ｄ変換器８１〜８ｎにてディジタル変換された受信信号に対してＩ／Ｑ直交検波を行なったのちビーム形成を行ない、レンジセル毎のＩ／Ｑ信号を生成する。
【００４９】
パルス圧縮回路１０１，１０２…１０ｍは、それぞれ対応するＤＢＦ回路９１，９２…９ｍよりＩ／Ｑ信号が入力される。そして、各パルス圧縮回路１０１，１０２…１０ｍは、入力されるＩ／Ｑ信号に対してパルス圧縮処理を施し、スイッチ回路１１０に入力する。
【００５０】
スイッチ回路１１０は、後述のスイッチ制御回路１５０からの制御信号にしたがって、パルス圧縮回路１０１，１０２…１０ｍにてパルス圧縮処理が施されたＩ／Ｑ信号を選択的に目標検出回路１２１に出力する。
【００５１】
目標検出回路１２１は、送信制御回路１４１からのタイミング信号と、上記スイッチ回路１１０より選択的に出力されるＩ／Ｑ信号とに基づいて、目標の位置情報（距離情報と方向情報）を検出する。
【００５２】
ビーム走査制御回路１３１は、目標検出回路１２１にて求めた目標の位置情報に基づく制御信号を各ＤＢＦ回路９１，９２…９ｍに入力して、ビームの形成方向およびこの方向の切替えのタイミングを制御し、各ＤＢＦ回路９１，９２…９ｍに目標のＩ／Ｑ信号を生成させる。
【００５３】
送信制御回路１４１は、目標検出回路１２１にて求めた位置情報に基づいて、送信パルス生成器１０にタイミング信号を入力してパルス信号の出力タイミングを制御するとともに、移相回路３０に移相情報信号を入力して通過位相の制御を行なう。
【００５４】
これにより、送信制御回路１４１は、目標検出回路１２１が検出する複数の目標それぞれに向けたパルス信号を連続的に送信させる。なお、上記タイミング信号は、目標検出回路１２１にも入力される。
【００５５】
スイッチ制御回路１５０は、目標検出回路１２１にて求めた目標の位置情報にしたがって、スイッチ回路１１０が出力するＩ／Ｑ信号を切替え制御するもので、ＤＢＦ回路９１，９２…９ｍがそれぞれ目標から得たＩ／Ｑ信号を目標検出回路１２１に入力するように切替え制御を行なう。
【００５６】
次に、上記構成のＤＢＦレーダ装置によって、複数の目標を検出する動作について説明する。なお、ここでは、簡単のため、２つの目標を検出する場合を例に挙げ、図４の目標Ｔ１（Ａ方向）と目標Ｔ２（Ｂ方向）のように、当該ＤＢＦレーダ装置からの距離が互いに近い、すなわち、当該ＤＢＦレーダ装置と目標Ｔ１との距離と、当該ＤＢＦレーダ装置と目標Ｔ２との距離が近い場合の検出動作について説明する。図５は、この動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００５７】
まず、ビーム走査制御回路１３１がＤＢＦ回路９１〜９ｍのビーム形成方向を可変させて、当該ＤＢＦレーダ装置のレーダ覆域全域を走査し、目標検出回路１２１が目標Ｔ１，Ｔ２のおおよその位置を検出する。この情報は、ビーム走査制御回路１３１、送信制御回路１４１およびスイッチ制御回路１５０に入力される。
【００５８】
目標の位置情報が入力された送信制御回路１４１は、まず、自装置に近い方の目標Ｔ１に送信パルス信号を送信するべく、送信パルス生成器１０にタイミング信号を入力するとともに、移相回路３０に移相情報信号を入力する。
【００５９】
そして、目標Ｔ１へのパルス送信制御を終えると、送信制御回路１４１は、目標Ｔ２に送信パルス信号を送信するべく、送信パルス生成器１０にタイミング信号を入力するとともに、移相回路３０に移相情報信号を入力する。
【００６０】
このようなパルス送信制御により、図５（ａ）に示すように、目標からの反射パルス信号が到来する前に、Ａ方向、そしてＢ方向へ連続してパルス信号が送信される。
【００６１】
一方、ビーム走査制御回路１３１は、上述したように目標検出回路１２１からの目標Ｔ１，Ｔ２の位置情報に基づいて、各目標Ｔ１，Ｔ２からの受信信号に基づくＩ／Ｑ信号が生成できるように、例えばＤＢＦ回路９１に対してＡ方向にビームを形成させ、ＤＢＦ回路９２に対してＢ方向にビームを形成するように指示する。
【００６２】
やがて、目標Ｔ１およびＴ２によって反射されたパルス信号が、当該ＤＢＦレーダ装置に到来する。ここで、目標Ｔ１およびＴ２によって反射されたパルス信号は、目標Ｔ１と目標Ｔ２が当該ＤＢＦレーダ装置からの距離が互いに近いため、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように受信タイミングがオーバラップしている。
【００６３】
上記目標Ｔ１およびＴ２によって反射されたパルス信号は、それぞれアンテナ６１，６２…６ｎによって受信され、サーキュレータ５１，５２…５ｎを介して、受信信号として受信機７１，７２…７ｎに入力される。
【００６４】
そして、上記受信信号は、受信機７１，７２…７ｎにて低周波数に周波数変換されたのち、Ａ／Ｄ変換器８１，８２…８ｎにてディジタル信号に変換され、ＤＢＦ回路９１〜９ｍに入力される。
【００６５】
これに対して、ＤＢＦ回路９１は、上述したようにビーム走査制御回路１３１の制御によりＡ方向へのビーム形成が指示されているため、Ａ方向にビームを形成して図５（ｄ）に示すように、目標Ｔ１からの受信信号よりＩ／Ｑ信号を生成してパルス圧縮回路１０１に入力する。
【００６６】
一方、ＤＢＦ回路９２は、ビーム走査制御回路１３１の制御によりＢ方向へのビーム形成を指示されているため、Ｂ方向にビームを形成して図５（ｅ）に示すように、目標Ｔ２からの受信信号よりＩ／Ｑ信号を生成してパルス圧縮回路１０２に入力する。
【００６７】
パルス圧縮回路１０１、パルス圧縮回路１０２は、それぞれ図５（ｆ）、（ｇ）に示すように、入力されたＩ／Ｑ信号に対してパルス圧縮処理を施し、スイッチ回路１１０に入力する。
【００６８】
ここで、上述したようにスイッチ制御回路１５０には、目標Ｔ１，Ｔ２の位置情報が入力されている。このため、スイッチ回路１１０は、スイッチ制御回路１５０により図５（ｈ）に示すようなタイミングで切替えられ、ＤＢＦ回路９１に対応するパルス圧縮回路１０１からの入力信号（Ａ方向からの受信信号）、そしてＤＢＦ回路９２に対応するパルス圧縮回路１０２からの入力信号（Ｂ方向からの受信信号）の順で、選択的に入力信号を目標検出回路１２１に出力する。
【００６９】
これに対して、目標検出回路１２１は、Ａ方向そしてＢ方向と順次入力される信号より、各目標の位置情報を検出し、この検出した情報をビーム走査制御回路１３１、送信制御回路１４１およびスイッチ制御回路１５０に出力する。
以後、上述のような動作を繰り返し、目標Ｔ１，Ｔ２の位置情報を高精度に検出する。
【００７０】
以上のように、上記構成のＤＢＦレーダ装置では、複数の目標を検出する場合に、目標検出用のパルス信号をその反射信号が到来するまでの間に、各目標に対して連続的に送信し、各目標からの反射信号を受信する。そして、複数のＤＢＦ回路９１〜９ｍが各目標の方向にビームを形成して、上記受信した反射信号から目標毎にＩ／Ｑ信号を生成し、パルス圧縮処理を施す。そして、上記反射信号を受信した順序に従って、スイッチ制御回路１５０がスイッチ回路１１０を切替え制御して、上記処理結果を目標検出回路１２１に入力して各目標を検出するようにしている。
【００７１】
したがって、上記構成のＤＢＦレーダ装置によれば、複数の目標を短時間で検出することが可能であるとともに、各目標と当該ＤＢＦレーダ装置との距離が互いに近い場合であっても、各目標を正確に検出することができる。
【００７２】
なぜなら、１つのＤＢＦ回路９１のビーム形成方向を切替えて、複数の目標検出を行なった場合には、各目標と当該ＤＢＦレーダ装置との距離が互いに近いと、ＤＢＦ回路９１が出力するＩ／Ｑ信号は、図５（ｊ）に示すように欠落が生じる。このため、この後にパルス圧縮処理を施しても、図５（ｋ）に示すように上記処理結果は、少なくとも一方が図５（ｉ）に比べレベルの低下が生じてしまい正確な目標検出が行なえない。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【００７３】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明では、複数の目標を検出する場合に、各目標に対して近い目標から順にパルス信号を連続的に送信し、複数の受信手段がそれぞれ異なる目標方向にビーム形成を行なって各目標からの反射信号を受信する。そして、選択制御手段が選択手段を制御して、複数の受信手段の受信結果を近い目標からの受信結果から順に目標検出手段に入力して各目標を検出するようにしている。
【００７４】
したがって、この発明によれば、複数の目標からの反射信号を近いものから順に受信して処理し検出することができるので、複数の目標を効率よく短時間で検出することができるとともに、各目標と当該ＤＢＦレーダ装置との距離が互いに近い場合であっても、各目標を正確に検出することが可能なＤＢＦレーダ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わるＤＢＦレーダ装置の第１の実施の形態の構成を示す回路ブロック図。
【図２】この発明に係わるＤＢＦレーダ装置の第２の実施の形態の構成を示す回路ブロック図。
【図３】図１に示したＤＢＦレーダ装置が検出する複数の目標の配置を説明するための図。
【図４】図３に示したＤＢＦレーダ装置が検出する複数の目標の配置を説明するための図。
【図５】図３に示したＤＢＦレーダ装置が複数の目標を検出する際の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図６】従来のＤＢＦレーダ装置の構成を示す回路ブロック図。
【図７】図６に示した従来のＤＢＦレーダ装置が、複数の目標を検出する際の動作を説明するための図。
【符号の説明】
１０…送信パルス生成器
２０…分配器
３０…移相回路
３１〜３ｎ…移相器
４０…増幅回路
４１〜４ｎ…増幅器
５１〜５ｎ…サーキュレータ
６１〜６ｎ…アンテナ
７１〜７ｎ…受信機（ＲＸ）
８１〜８ｎ…Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）
９０〜９ｍ…ＤＢＦ回路
１００〜１０ｍ…パルス圧縮回路
１１０…スイッチ回路
１２０，１２１…目標検出回路
１３０，１３１…ビーム走査制御回路
１４０，１４１…送信制御回路
１５０…スイッチ制御回路
Claims (1)
- 任意の方向にビームを形成して目標からの反射信号を受信し、この受信結果から目標検出を行なうＤＢＦ（Digital Beam Forming）レーダ装置において、
第１の制御信号によって指示される方向とタイミングでパルス信号を送信する送信手段と、
第２の制御信号によって指示される方向にビーム形成して前記目標からの反射信号を受信する複数の受信手段と、
この複数の受信手段の受信結果のうち少なくとも１つを、第３の制御信号に応じて選択し、出力する選択手段と、
この選択手段の出力から前記目標の方向と距離を目標位置情報として検出する目標検出手段と、
前記目標位置情報に基づき前記第１の制御信号を通じて、前記送信手段の送信方向と送信タイミングを切替え制御し、前記複数の目標に対して近い目標から順にパルス信号を連続的に前記送信手段に送信させる送信制御手段と、
前記目標位置情報に基づき前記第２の制御信号を通じて、前記複数の受信手段の受信方向を各々切替え制御し、それぞれ異なる目標からの反射信号を各受信手段に受信させる受信制御手段と、
前記目標位置情報に基づき前記第３の制御信号を通じて前記選択手段を切替え制御して、前記複数の受信手段による受信結果を、近い目標からの受信結果から順に前記目標検出手段に入力させる選択制御手段とを具備することを特徴とするＤＢＦレーダ装置。
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1997
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