JP3573430B2 - レーダー装置 - Google Patents

Description

本発明は、送信移相器を有する送信ユニットと、受信ユニット、及び受信されたレーダーエコーの処理のためのビデオ処理器を設けられた、レーダーパルスの首尾一貫した送信及び受信のためのレーダー装置に関するものである。
この種類のレーダー装置はフランス国特許明細書第FR−A 2.455.288号から既知である。この既知の装置においては、良く規定された方法で個別のレーダーパルスの間に多数回、個別のレーダーパルスを移相するために移相器が用いられる。受信されたレーダーエコーパルスは送信されたパルスによって自動補正され、増大された距離分解能と増大された信号対雑音比を有する圧縮されたエコーパルスとなる。
本発明はエコーパルスを圧縮することを目指しはしないが、能動的になり得るリピーター妨害器に対して、誤解を招くような情報を発生することを目指している。リピーター妨害器は、受信されたレーダーパルスの複製を発生することができる妨害送信機により、混信を故意に発生するために適合されている。その目的のためにリピーター妨害器はメモリ内にレーダーパルスのバーストの最初に受信されたパルスを記憶し、且つシミュレートされた目標を表現するシミュレートされたレーダーエコーパルスのバーストの発生のためにこの記憶されたパルスを続いて使用し、その結果としてビデオ処理器が真の目標からシミュレートされた目標を区別することができない。このシミュレートされたレーダーパルスを続いて操作することにより、妨害器はレーダー装置の動作有効性に対する重大な脅威を構成し得る。
本発明は、リピーター妨害器を少ししか有効でないようにし、且つ送信ユニットがレーダーパルスのバーストを送信するために適合され、送信移相器が選択された移相を有するバースト内で個別の送信されたレーダーパルスを移相するために適合され、受信ユニットがレーダーパルスの受信されたエコーに送信に際してそのレーダーパルスに対して選択された移相の反転を与えるために、受信移相器を設けられていることを特徴としている。
選択された移相は、受信されたレーダーパルス内で完全に相殺されるので、首尾一貫性は影響されないままであり、且つレーダー装置の全体的有効性は変えられないままである。これに反し、バースト内の最初のパルスから引き出された、受信されたシミュレートされたレーダーパルスは、実際に受信ユニットが加えられない選択された移相を補償するので、反転された選択された移相に対応する移相を有する。
本レーダー装置の第１実施例は、リピーター妨害器が動作しているかどうかを示し、且つレーダートラックがシミュレートされた目標を基礎とするのを防止するために続いて用いられ得る信号を発生するために、ビデオ処理器が受信されたバースト内のレーダーパルスの位相を送信されたバーストにおける位相と相関させるための相関器を設けられることを特徴としている。
非常に精密なリピーター妨害器は、バースト内の最初のパルスを基礎として、パルス毎に増大又は減少する位相を有する送信を与えるための手段を有し、その手段が一定速度を有する目標のシミュレーションを可能にする。その時相関器の使用はもはや十分ではない。本発明の好適な実施例はそのために、ビデオ処理器が可能な目標の速度を決定するためのドップラーフィルタ集合体を設けられること、及び移相がそのドップラーフィルタ集合体出力端子上で受信されたリピーター妨害器パルスの選択された分配を実現することを特徴としている。
この実施例の第１の実現において、移相がドップラーフィルタ集合体出力端子上で受信されたリピーター妨害器パルスの少なくとも実質的に均等な分配を得るために選択される。受信された妨害器信号はある意味でドップラー領域上に広げられ、その後真の目標がドップラーフィルタ集合体出力端子へ接続されたしきい回路によって捜索され得る。
この実施例の第２の実現において、移相が前もって決定されたドップラーフィルタ集合体出力端子へ受信されたリピーター妨害器パルスの少なくとも実質的なルート割当のために選択される。この点における好適な選択は、少しの関連性のあるドップラーフィルタ集合体、例えばそのレーダー装置から動き去る目標に対応する目標速度を表現する出力であってもよい。
本発明の非常に好適な一実施例は、各々が少なくとも１個の移相器を設けられた、複数の整相列素子を組み込んだ整相列レーダー装置に対して得られる。その時少なくとも１個の移相器によって整相列素子毎に選択された移相を実現することが可能であり、従ってハードウエアの結合を不要にする。送信のために、前記の少なくとも１個の移相器が、選択された移相により増大される、整相列の役目を果たすために必要な移相により制御されて、且つ受信のために、前記の少なくとも１個の移相器が、選択された移相により減少される、整相列の役目を果たすために必要な移相により制御される。
本発明によるレーダー装置を図式的に表現している図１を参照して、本発明をもっと詳細に記載しよう。
図１は本発明によるレーダー装置を図式的に表現しており、その図においてレーダーパルスのバーストは、パルス発生器２により送信ユニット１において発生され、且つ各レーダーパルスは移相器３により移相を与えられ得て、その後送信機パルスがレーダー送信機４及びT/Rユニット５を介してアンテナ６へ加えられる。アンテナ６により受信されたレーダーエコーは、T/Rユニット５を介して、受信ユニット７へ加えられ、そのユニットは移相器９により追従されるこの技術では周知のレーダー受信機８を具えている。
移相器９の出力信号はビデオ処理器10へ加えられる。双方の移相器３、９は移相器９の移相が常に移相器３の移相の反転であるように設計されている制御ユニット11により制御される。移相器３、９が例えばディジタル的に制御され得る場合には、移相器３を制御するために用いられるディジタルワードを反転することにより、且つこの信号を移相器９へ加えることにより、制御は容易に達成され得る。本発明は１個だけの移相器を基礎としても実現され得て、その移相器は送信ユニット１か又は受信ユニット７かのいずれかへ２個のスイッチによって接続され得る。この場合においても、制御ユニット11が、本発明の原理に従って、送信の間に加えられる移相が補償されるように移相器を制御することが必要である。
この送信された信号の位相のパルス毎の変動と受信されたエコー信号の移相戻しとは、そのようなレーダー装置の役目を果たすことに積極的にあるいは消極的に影響しない。
リピーター妨害器がバースト内の最初のパルスを記憶し、且つ続いてシミュレートされた目標を表現するエコー信号を発生するためにこのパルスを使用する場合には、これは異なるだろう。この場合には、移相器９はバースト内の個別のパルスに既知の移相を与えるだろう。目標毎のバーストのレーダーエコーを組み合わせるビデオ処理器10においては、この技術において慣習的であるように、シミュレートされた目標に属するバーストが既知の変調を維持することは容易に確かめ得る。適当な方法は、各受信されたバーストに対して、移相器９により加えられた既知の位相を有する個別のパルスの位相と互いに関係しなくてはならないだろう。移相器９に加えられた移相が受信されたレーダーパルスの位相を反転しているか反転していないかに制限される場合には、ビデオ処理器10はこの技術において周知のディジタル相関器を設置され得て、それが必要なハードウエアを最小限に維持する。
知的リピーター妨害器はパルス毎に変化する位相を有するバースト内の最初のパルスを、所定の速度を有する目標をシミュレートする目的により再送信する。複雑でない設計の相関器はこの時もはやシミュレートされた目標を確認することができない。その場合には、有利な用途は、近代的レーダーシステムにおいて、ビデオ処理器10内に一般的に組み込まれるドップラーフィルタ集合体で作られ得る。二つの手順が、リピーター妨害器がレーダー装置に及ぼす欠点を最小にするために追従され得る。
第１手順はドップラーフィルタ集合体の全部の出力端子上へのシミュレートされたレーダーパルスの等しい分配を伴う。この技術において周知のように、ドップラーフィルタ集合体の出力はしきい回路へ加えられ、その回路のしきい値は偽りの警報を制限するように選択される。全部のドップラーフィルタ集合体出力端子るおける受信された信号の増加は同時に一般にしきい値の完全な増大となる。これはレーダー装置をわずかしか感応しないようにするが、偽りの目標信号がビデオ処理器出力端子に現れるのを防止する。シミュレートされたレーダーパルスを伝播するための最も効果的な方法は、疑似任意に選択された位相を、次々と送信されるレーダーパルスに与えることである。疑似任意位相変調を与えられたそのようなバーストの効果は、ある種のドップラーフィルタ集合体に対して容易にシミュレートされ得る。この点においてリピーター妨害器により達成される位相変調が、異なるドップラーフィルタ出力端子上の（シミュレーとされたレーダーパルスの）等しい分配に実質的に影響しないと言う利点となる。２相コードが考えられる唯一の選択である場合には、バーカーコード又はバーカーのようなコードが有利であることを証明し、そのバーカーコードはバーストの長さと整合する長さに制限される。
第２手順は選択されるべきドップラーフィルタ集合体出力端子へシミュレートされたレーダーパルスのルート割当を具える。この出力端子はこの時そこに含まれる目標が、例えば零速度目標のような、比較的少しの重要性のものであるように選択される。移相器３、９が用いられないので、勿論これはなんらの結果無しであり得て、リピーター妨害器は全範囲を有し得る。より良い代案はレーダー装置から動き去る目標に関連する負の目標速度に対応する出力端子を選択することである。そのような目標は重大な脅威を構成しない。ドップラーフィルタ集合体が−V_maxから＋V_maxまでを範囲とする速度を測定するために設計されている場合は、V_maxは例えば900m/sであるが、ドップラー速度無しでリピーター妨害器によりシミュレートされた目標が−V_max/2、従って−450m/sに整合するフィルタ出力端子へ入るように、移相器３により加えられる位相変調を選択することが可能である。これが−V_max/2から＋V_max/2までを範囲とするシミュレートされたドップラー速度を有する全部のシミュレートされた目標が、負の速度範囲、すなわち重大な脅威を持ち出さない速度範囲に終わる。これは送信されたパルス当たり90度だけ増大する位相変調により達成され、その結果として受信されたシミュレートされたパルスは、移相器９により変調されたように、90度だけ減少することが全く明らかとなるだろう。
複数の整相列モジュールを設けられた、整相列レーダー装置の場合には、図１に図式的に表現されたレーダー装置が、整相列アンテナの場合には全部のモジュールにより共有されるビデオ処理器10の除外により、且つモジュールへ好都合に加えられ得ることが断言され得る。時折、モジュールが送信と受信との双方のために用いられる唯一の移相器を設けられるが、この単一移相器が送信及び受信の間に正確に制御される場合には、このことは本発明によるレーダー装置の動作の有効性に影響を有しない。
上の記載に類似して、移相器３が送信されたレーダーパルスにおいて選択された移相を与える。しかしながら移相器３の真の機能はレーダービームの形成と指向であることは注意されねばならない。選択された移相が全部の移相器３へ加えられた場合には、しかしながらこのレーダービームは変化しない。これは、制御ユニット11を代用する、ここには示されていないビーム指向コンピュータにおいて簡単に実現され得る。このビーム指向コンピュータは整相列アンテナにおける標準付属品である。移相、ビーム指向コンピュータにより各モジュールに対して計算される、移相器９の設定から選択された位相を差し引くことにより、受信に際して同様に相殺され得る。

Claims (9)

1. 送信移相器（３）を有する送信ユニット（１）と、受信ユニット（７）、及び受信されたレーダーエコーの処理のためのビデオ処理器（10）を設けられた、レーダーパルスの首尾一貫した送信及び受信のためのレーダー装置において、
   前記送信ユニット（１）は、レーダーパルスのバーストを送信するために適合され、
   前記送信移相器（３）は、前記送信されたバースト内の個々のレーダーパルスに移相を与えることに適合され、前記送信された前記個々のレーザパルスは，選択された移相を与えられ、
   前記受信ユニットは（７）、前記受信したレーダパルスのエコーに対して、送信時に当該レーダパルスのための前記選択された移相の反転を与えるための受信移相器（９）が設けられている、
   ことを特徴とするレーダー装置。
2. 請求項１記載のレーダー装置において、送信の間は送信ユニット（１）へ接続され且つ受信の間は受信ユニット（７）へ接続される、１個の移相器が設けられている、
   ことを特徴とするレーダー装置。
3. 請求項１又は２記載のレーダー装置において、
   リピーター妨害器が動作しているかどうかを示す信号を発生するために、ビデオ処理器（10）が受信されたバースト内のレーダーパルスの位相を送信されたバーストにおける位相と相関させるための相関器を設けられている、
   ことを特徴とするレーダー装置。
4. 請求項１又は２記載のレーダー装置において、
   前記ビデオ処理器（10）は、可能な目標の速度を決定するためのドップラーフィルタ集合体を設けられ、
   前記移相によって、受信されたリピーター妨害器パルスの選択された分配が、そのドップラーフィルタ集合体出力端子上で実現される、
   ことを特徴とするレーダー装置。
5. 請求項４記載のレーダー装置において、
   前記移相は、受信されたリピーター妨害器パルスの均等な分配を前記ドップラーフィルタ集合体上で得るために選択されたものである、
   ことを特徴とするレーダー装置。
6. 請求項４記載のレーダー装置において、
   前記移相は、前もって決定されたドップラーフィルタ集合体出力端子への受信されたリピーター妨害器パルスのルート割当のために選択されたものである、
   ことを特徴とするレーダー装置。
7. 請求項６記載のレーダー装置において、
   前もって決定されたドップラーフィルタ集合体出力が、負の目標速度を表現する、
   ことを特徴とするレーダー装置。
8. 請求項５又は７記載のレーダー装置において、
   前記レーダー装置は、複数の整相列送信／受信素子を具えている整相列型のレーダーであり、
   それらの整相列送信／受信素子の各々は、少なくとも１個の移相器を設けられ、
   前記少なくとも１個の移相器は、選択された移相を与える、
   ことを特徴とするレーダー装置。
9. 請求項８記載のレーダー装置において、
   送信のために、前記の少なくとも１個の移相器が、選択された移相により増大される、整相列の役目を果たすために必要な移相により制御され、
   受信のために、前記の少なくとも１個の移相器が、選択された移相により減少される、整相列の役目を果たすために必要な移相により制御される、
   ことを特徴とするレーダー装置。

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