JP3642287B2 - レーダシステム及びレーダ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーダシステム及びレーダ装置に係り、更に詳しくは、２以上のレーダ装置間、あるいは、各レーダ装置と統合管理装置との間で、ＬＡＮ等のネットワークを用いてデータ通信を行うレーダシステム、及びこのレーダシステムに使用されるレーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレーダ装置では、単体の各レーダ装置ごとに、電波の送受信処理、目標検出のための信号処理、検出結果の表示処理などを行っていた。また、複数の単体レーダ装置からなるレーダシステムにおいて、各レーダ装置は独立して動作する一方、各レーダ装置で求められた検出結果を統合表示管理装置へ伝送し、各検出結果を統合して表示するシステムがあった。
【０００３】
しかしながら、上記レーダシステムは、航空機に対する指示のため、あるいは、現在の航空状況を確認するために行うものであった。つまり、単体レーダの検出結果を集めて統合処理を行っているが、集められたデータに基づいて、各レーダ装置を制御するものではないため、各レーダ装置の機能向上を目的とするものではない。また、各レーダ装置を制御して集められたデータに基づいて、各レーダ装置の機能向上を目的とするものではない。さらには、各レーダ装置における省人化又は省力化等を目的とするものでもなかった。
【０００４】
図１２は、従来のレーダシステムの一構成例を示した図であり、特開平３−２４８０７３号公報に開示された統合処理装置が示されている。図中のX1-1〜X1-nはレーダ装置、X2-1〜X2-nは入力処理部、X3-1〜X3-nは領域判定部、Ｘ４は優先処理部、Ｘ５は統合処理部、Ｘ６は表示処理部、Ｘ７は表示装置である。
【０００５】
この統合処理装置は、複数のレーダ装置から得られた同一目標の検出結果を一つの目標として処理する。レーダ装置X １―１〜X1-nにより検出された目標の検出結果について、レーダ装置ごとに設けられている領域判定部X3-1〜X3-nにて領域を判定を行う。各領域判定部X3-1〜X3-nの判定結果に基づき、レーダ装置X １―１〜X1-nの覆域が重なっている領域で、かつ、クラッタ領域については、優先処理部Ｘ４にてレーダ装置X1-1から得られた検出結果に優先度をつけて、統合処理部X ５にデータを送る。統合処理部Ｘ５では送られたデータの優先度をもとに目標の統合処理を行い、統合された結果に基づき表示処理部Ｘ６が表示装置Ｘ７に統合処理結果を表示させる。
【０００６】
この場合の統合処理とは、複数の各レーダ装置で得られた同一目標に関する情報をクラッタ状況やレーダの精度などの諸元に基づき統合する処理であり、各レーダ装置で検出された同一目標を、一つの目標として表示するための処理であった。
【０００７】
なお、従来の統合処理装置には、上記の様な装置の他、複数のレーダ装置から得られた同一目標に対する表示を行う際、各レーダ装置にて得られたデータの平均を求めて、その位置を目標の位置として表示などを行う統合処理装置もあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の統合処理装置は、複数のレーダ装置から得られた同一目標についてのデータを別の目標として処理することを回避しつつデータを統合するために統合処理を行っている。すなわち、従来の統合処理装置の目的は、複数のレーダ装置における同一目標に関する情報を統合することにあった。このため、統合処理装置による処理結果を各レーダ装置に対する制御に利用することはなかった。
【０００９】
また、上記のレーダ装置においては目標の検出結果が複数のレーダ装置を集中管理する装置に送られていた。このため、複数のレーダから得られた様々な情報を統合し他のレーダに対して指示を行ったり、ネットワークなどの形態を有効に使ってレーダ装置の更なる機能向上や機能追加を行うものではない。
【００１０】
さらに、目標検出前の当該目標に関するデータも統合することにより、他のレーダ装置の情報を有効に利用するというレーダシステムは存在しなかった。
【００１１】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、２以上のレーダ装置において検出された目標情報を統合するとともに、その統合結果に基づき、各レーダ装置を制御することを目的とする。また、各レーダ装置をそれぞれアレイアンテナの素子として動作させることにより、２以上のレーダ装置からなるレーダシステムを等価的にアンテナ開口の大きなレーダ装置として使用することを目的とする。
【００１２】
また、２以上のレーダ装置において検出された目標情報を統合するのではなく、各レーダ装置におけるその他の情報を通信ネットワークを用いて統合し、各レーダ装置又はレーダシステムの機能を向上させ、あるいは資源を有効活用することを目的とする。
【００１３】
更に、レーダ装置を通信ネットワークを介して他のレーダ装置に接続し、同一目標に関する他のレーダ装置における検出情報を加えた統合処理を行うことにより、各レーダ装置の機能を向上させることを目的とする。また、各レーダ装置がそれぞれ管理している管理情報を通信ネットワークを介して統合することにより、２以上のレーダ装置の管理情報を集中管理することを目的とする。また、各レーダ装置における故障情報を通信ネットワークを介して統合することにより、２以上のレーダ装置の故障情報を集中管理することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明によるレーダシステムは、アンテナ及びアンテナを介して電波の送受信を行う送受信部からなり、それぞれが異なる位置に配置される２以上のレーダ装置と、通信回線を介して各レーダ装置の送受信部を制御し、各レーダ装置のアンテナを１素子とするアレイアンテナとして各レーダ装置を動作させる統合送受信装置と、通信回線を介して各レーダ装置から受信信号が伝送され、各レーダ装置のアンテナにおける受信信号を統合する受信統合装置を備え、各レーダ装置の送受信部が所定の位相差をもった送信信号を生成するように構成される。
【００１５】
請求項２に記載の本発明によるレーダシステムは、レーダ装置の１又は２以上が、移動可能なレーダ装置として構成される。
【００１６】
請求項３に記載の本発明によるレーダシステムは、レーダ装置が、それぞれのアンテナにおける受信信号に基づき目標探知を行う信号処理部を備えて構成される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上の地上固定レーダ装置が通信ネットワークを介して接続されるレーダシステムの系統図が示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、３は受信統合装置、４は統合送受信装置、５は信号処理装置、６は表示制御装置である。
【００２５】
アンテナ1-1 〜1-n は、レーダ信号を送受信するパラボラアンテナやアレイアンテナ等である。これらの各アンテナは、それぞれ異なる地上固定のレーダ装置に設けられ、各地上固定レーダ装置は異なる位置に配置されている。送受信装置2-1 〜2-n は、各アンテナ1-1 〜1-n に対応して設けられ、対応するアンテナを介した電波の送受信処理を行っている。これらの送受信装置は、対応する地上固定レーダ装置の一部を構成する。
【００２６】
受信統合装置３は、各送受信装置2-1 〜2-n から伝送される受信データを統合する統合処理を行っている。この統合処理は、各アンテナ1-1 〜1-n からの受信信号を、通常のアレイアンテナを構成する各アンテナ素子からの受信信号として統合する処理であり、各アンテナ1-1 〜1-n は、それぞれがあたかも一つのアンテナ素子であるかのように取り扱われる。
【００２７】
受信統合装置３は、各アンテナ1-1 〜1-n の位置情報が予め与えられている。このアンテナ位置情報と所望の受信方向に基づいて、各アンテナ1-1 〜1-n からの受信データに対する移相量を決定し、各受信信号を位相制御した後に合成する。なお、目標の受信方向や距離の測定は、信号処理装置５による処理結果に基づき決定される。例えば、追尾処理によって予想される目標方向に決定される。通常は、後述する電波の送信方向と同一である。
【００２８】
統合送受信制御装置４は、受信統合装置３において各送受信装置2-1 〜2-n からの受信データを正しく処理できるように、送受信装置2-1 〜2-n に対し制御データを伝送し遠隔制御している。各送受信装置2-1 〜2-n は、当該制御データに基づき、所定の位相差をもった送信信号を同期して生成し、この信号がアンテナ1-1 〜1-n から電波として放射される。上記位相差は、アンテナ位置情報と所望の電波の送信方向に基づいて決定される。つまり、各アンテナ1-1 〜1-n をアレイアンテナの一つのアンテナ素子とみなして位相差が決定される。なお、電波の送信方向は、信号処理装置５による処理結果に基づき決定される。
【００２９】
信号処理装置５は、受信統合装置３により統合された受信信号に基づき目標検出処理や追尾処理などの信号処理を行う。表示制御装置６は、信号処理装置５にて処理された目標を表示させる。
【００３０】
図２は、本実施の形態に係る分散アレイレーダの概念を説明するための説明図であり、図中の（ａ）は通常のアレイアンテナの概略図であり、（ｂ）は分散アレイレーダの概略が示されている。
【００３１】
（ａ）の通常のアレイアンテナは、複数のアンテナ素子を並べて構成され、各アンテナ素子がそれぞれ電波を送受信し、素子間の位相差を利用して電波の送受信方向等を制御するものである。一方、（ｂ）の分散アレイレーダは、異なる位置に配置された２以上のレーダ装置がそれぞれ電波を送受信し、各アンテナ間の位相差を利用して電波の送受信方向等を制御するものである。つまり、各レーダ装置のアンテナは、それ自体がアレイアンテナやパラボラアンテナからなるが、これらの各アンテナを、通常のアレイアンテナにおける１つの素子として機能させるものである。
【００３２】
各地上固定レーダ装置は、通常、距離を隔てて設置されており、そのアンテナ間の距離は、アレイアンテナの素子間の距離と比較すれば、桁違いに大きい。このため、２以上のレーダ装置を分散アレイレーダとして使用した場合、等価的に大開口のアンテナとして用いることができる。図１のレーダシステムは、この様な分散アレイレーダとして用いられる。
【００３３】
アレイアンテナから電波を送信する場合、通常、信号発生装置により生成された１つの種信号を分配器により分配することにより、各アンテナ素子への送信信号が生成される。これに対し、本実施の形態による分散アレイアンテナは、各送受信装置2-1 〜2-n 内の信号発生装置（不図示）により送信信号が生成される。つまり、各アンテナごとに異なる信号発生装置を使用している。このため、本実施の形態では、統合送受信制御装置４からの制御データに基づき、各信号発生装置の同期をとっている。
【００３４】
統合送受信制御装置４は、信号処理装置５による目標探知、目標追尾などの処理結果に基づき制御データを出力する。送受信装置2-1 〜2-n は、この制御データに基づき送信信号を生成する。各アンテナ1-1 〜1-n は、この送信信号に基づき電波を送信するとともに、目標からの反射波を受信して受信信号を送受信装置2-1 〜2-n へ出力する。各送受信装置2-1 〜2-n は、受信信号に対して高周波の増幅や検波等の受信処理を行う。
【００３５】
送受信装置2-1 〜2-n にて受信処理が行われた受信信号として、アンテナ数（系列数ｎ）のデータが存在するため、統合送受信制御装置４の制御に基づき受信統合装置３にて統合処理される。受信統合装置３では、２以上の送受信装置からの受信信号をあたかもアレイアンテナの各素子からの受信信号であるとして統合処理を行う。統合された受信信号は、信号処理装置５にて目標検出や追尾処理が行われ、表示制御装置６により表示される。
【００３６】
本実施の形態では、受信統合装置が、各レーダ装置に対応する送受信装置からの受信信号を統合するとともに、この統合結果に基づき、統合送受信制御装置が、各送受信装置を制御している。このため、統合結果に基づき、各レーダ装置を制御して、各レーダ装置の機能向上を図ることができる。
【００３７】
特に、本実施の形態では、２以上のレーダ装置において受信された信号を統合させる際、２以上のレーダ装置を素子アンテナとして、あたかも大開口レーダから受信された信号として統合させている。アンテナ開口が大きいほどビーム幅は細くなるため、レーダ装置の精度、分解能も向上し、機数判定等の性能も向上する。従って、本実施の形態によれば、今までの単体レーダ装置では不可能であった狭ビーム幅が実現可能となり、より高精度でより高分解能のレーダ装置を実現することができる。
【００３８】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、地上固定のレーダ装置のアンテナを用いる場合の例について説明したが、地上固定レーダのみではなく、移動可能なレーダ装置や航空機等の移動体に搭載されるレーダ装置をアンテナとして用いることもできる。
【００３９】
図３は、本発明の実施の形態２によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、移動可能なレーダ装置を含むレーダシステムの系統図が示されている。図中の1'-1〜1'-nはアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、３は受信統合装置、４は統合送受信装置、５は信号処理装置、６は表示制御装置、７は補正装置であり、図１と比較すれば、アンテナ1'-1〜1'-n及び補正装置７が異なっている。
【００４０】
アンテナ１’―１〜1'-nは、地上又は水上の移動可能レーダ装置、航空機、船舶、車両等の移動体に搭載されるレーダ装置、あるいは、地上固定レーダ装置のアンテナである。移動可能なアンテナの場合、アンテナの位置が変化するため、受信統合装置３が受信信号を統合する際には、各アンテナ1'-1〜1'-nの位置情報が必要となる。このため、補正装置７が、他レーダアンテナ装置の位置情報を入手し、受信統合装置３は、この位置情報に基づき受信信号を統合する。
【００４１】
本実施の形態によれば、移動可能なレーダ装置を用いて分散アレイレーダを構成することができ、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
実施の形態３．
上記実施の形態１及び２では、複数のレーダ装置を用いて、各レーダ装置からの受信データを統合する分散レーダアレイについて説明したが、本実施の形態では、各レーダ装置は、通常は単体のレーダ装置として機能し、必要に応じて分散アレイレーダとして用いられる場合について説明する。
【００４３】
図４は、本発明の実施の形態３によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、単体レーダ装置としても動作可能な２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、３は受信統合装置、４は統合送受信装置、5-1 〜5-n は信号処理装置、6-1 〜6-n は表示制御装置、８は統合指示装置であり、図１と比較すれば、信号処理装置5-1 〜5-n 、表示制御装置6-1 〜6-n 及び統合指示装置８を備える点で異なる。
【００４４】
信号処理装置5-1 〜5-n 及び表示制御装置6-1 〜6-n は、送受信装置2-1 〜2-n に対応して設けられ、信号処理装置5-1 〜5-n は、対応する送受信装置2-1 〜2-n からの受信データに基づき目標探知、目標追尾等の受信処理を行い、表示制御装置6-1 〜6-n は、対応する信号処理装置5-1 〜5-n の受信処理結果を表示する。従って、各レーダ装置は、それぞれが単体レーダ装置として独立して動作することができる。
【００４５】
一方、統合処理が必要な場合には、統合指示装置８が統合送受信制御装置４に対して統合処理の指示を出す。統合送受信制御装置４は各送受信装置2-1 〜2-n 及び受信統合装置３に対し統合処理の指示を出す。この様にして、統合指示装置８からの指示に基づき、受信統合装置３が各送受信装置2-1 〜2-n からの受信信号に基づき受信統合処理を行うとともに、統合送受信制御装置４が各送受信装置2-1 〜2-n の動作制御を行う。つまり、実施の形態１の場合と同様、このレーダシステムは分散アレイレーダとして機能する。
【００４６】
統合指示装置８は、必要に応じて当該レーダシステムを分散アレイレーダとして機能させる。例えば、通常時には、各レーダ装置を別々のレーダ装置として動作させ、いずれかのレーダ装置が機数が不明である航空機を発見した場合には、当該レーダ装置の信号処理装置の処理結果に基づき、統合指示装置８が統合処理の指示を出す。分散アレイレーダは、単体のレーダ装置よりも細かい分解能を得ることができる、つまり、単体レーダ装置を統合することによりズームアップを行うことができる。このため、単体レーダ装置では検出できなかった航空機の機数も検出できる可能性が高い。
【００４７】
本実施の形態によれば、通常は単体レーダ装置として機能している各レーダ装置を、必要に応じて分散アレイレーダとして機能させることができ、必要に応じて分解能を上げるズームアップを実現することができる。
【００４８】
実施の形態４．
上記実施の形態１、２及び３は、２以上のアンテナ装置からの受信信号を統合した結果をもとに、目標検出や信号処理等を行っていたが、本実施の形態では、単一のレーダ装置から得られた目標の検出結果を他のレーダ装置の検出結果と統合する場合について説明する。
【００４９】
図５は、本発明の実施の形態４によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、通信ネットワークを介して目標情報を通信する２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、5-1 〜5-n は信号処理装置、6-1 〜6-n は表示制御装置、9-1 〜9-n は統合処理装置、１０は通信ネットワークである。
【００５０】
各レーダ装置ｉは、アンテナ装置1-i 、送受信装置2-i 、信号処理装置5-i 、表示制御装置6-i 及び統合処理装置9-i からなり、通常のレーダ装置に統合処理装置9-i を加えて構成されている（i ＝1 〜n ）。
【００５１】
各レーダ装置で得られた目標データなどの信号処理結果は、通信ネットワーク１０を介してレーダ装置間で送受信される。レーダ装置ｉの信号処理装置5-i において得られた信号処理結果は、ネットワーク１０を介して他のレーダ装置ｊに送信され、統合処理装置9-j にて信号処理装置5-j により得られた信号処理結果と統合されて表示制御装置６にて表示される。
【００５２】
本実施の形態によれば、２以上のレーダ装置を通信ネットワークを介して接続し、レーダ装置間で目標検出結果を送受信している。このため、各レーダ装置の目標検出結果を集中管理する装置を経由することなく、各レーダ装置において、当該レーダ装置の目標データと他のレーダ装置による目標データとを融合させ、他のレーダ装置による目標データを表示させることもできる。
【００５３】
実施の形態５．
上記実施の形態４では、検出された目標のデータが通信ネットワークを介して他のレーダ装置とデータの送受を行う場合の例について説明したが、本実施の形態では、目標の検出結果ではなく、妨害諸元データをネットワークを介して送受を行う場合について説明する。
【００５４】
図６は、妨害電波を放射している妨害機がレーダ装置の覆域間を移動する様子を示した説明図である。この妨害機は、位置Ａから位置Ｂに移動しているものとする。この場合、各レーダ装置Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ独立に妨害諸元のデータを解析し妨害対策を行っている。このため、妨害機が覆域Ａ１から一部重複している隣の覆域Ａ２に移動した場合、Ａの位置で妨害機を検出した際にレーダＬ１にて妨害に対する処理が行われているにもかかわらず、Ｂの位置に同妨害機が移動した際は新たにレーダＬ２にて妨害に対する処理が行われる。これは従来のレーダ装置では、レーダＬ１からＬ２へ妨害諸元が送られることはなかったためである。
【００５５】
図７は、本発明の実施の形態５によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、通信ネットワークを介して妨害諸元データを通信する２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、5-1 〜5-n は信号処理装置、6-1 〜6-n は表示制御装置、１０は通信ネットワークである。
【００５６】
各レーダ装置ｉは、アンテナ装置1-i 、送受信装置2-i 、信号処理装置5-i 及び表示制御装置6-i からなり（i ＝1 〜n ）、通信ネットワーク１０を介して、他のレーダ装置の信号処理装置との間で妨害諸元データを送受信している。このため、それぞれのレーダ装置において妨害機の事前情報が得られるため、迅速な妨害対策を行うことができる。
【００５７】
実施の形態６．
上記実施の形態５では、妨害諸元を複数のレーダ装置間で送受を行う場合の例について説明したが、本実施の形態では、追尾に関する情報をレーダ装置間で送受する場合について説明する。
【００５８】
図８は、本発明の実施の形態６によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、通信ネットワークを介して追尾諸元データを通信する２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、5-1 〜5-n は信号処理装置、6-1 〜6-n は表示制御装置、１０は通信ネットワークである。
【００５９】
各レーダ装置の信号処理装置5-1 〜5-n 間で追尾諸元を送受信することによりそれぞれのレーダにて追尾の事前情報が得られるため、覆域をまたいで進行している目標に対して迅速に追尾の航跡確立が行える。
【００６０】
実施の形態７．
上記実施の形態１から６においては、目標に関する情報をネットワークを介して送受を行う場合について説明したが、本実施の形態では、レーダ装置に関する器材の状態に関してネットワークを介して送受信し集中管理する場合について説明する。
【００６１】
図９は、本発明の実施の形態７によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上のレーダ装置が通信ネットワークを介して統合整備管理装置に接続されるレーダシステムが示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、5-1 〜5-n は信号処理装置、11-1〜11-nは器材状態監視装置、１０は通信ネットワーク、１２は統合整備管理装置である。
【００６２】
各レーダ装置ｉは、アンテナ装置1-i 、送受信装置2-i 、信号処理装置5-i 及び器材状態監視装置11-iからなる（i ＝1 〜n ）。器材状態監視装置11-1〜11-nは、レーダ器材の状態を常に監視している。器材状態監視装置11-1〜11-nにより管理されている情報及び検出された器材情報は、通信ネットワークを介して統合整備管理装置１２へ送信される。統合整備管理装置１２では、各レーダ装置から送られてきた機材状態を集中管理している。
【００６３】
統合整備管理装置１２では、複数のレーダ器材の状態を管理し、故障が生じ部品の交換が必要になった場合や、定期交換として部品交換が必要となった場合に適切に対応できる様、故障部品の交換品の在庫を管理する。交換品の在庫を集中管理することにより、今まで各レーダ装置の設置場所ごとに用意していた交換品を集中管理にて一括管理することにより、例えば故障が発生し、あるいは、定期修理が近づいている場合に、そのレーダ設置場所に交換品が存在しない場合でも最も近接した交換品が存在するレーダ設置場所の指示が可能となるため、全体的に見ると交換品の総数を減らすことができる。
【００６４】
実施の形態８．
上記実施の形態７では、レーダ器材の状態を管理し交換品の管理を行う場合の例について説明したが、本実施の形態では、器材状態監視結果に基づき故障状況や修理状況、整備状況等の器材に関する状態を一括管理する場合について説明する。
【００６５】
図１０は、本発明の実施の形態８によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上のレーダ装置が通信ネットワークを介して統合整備故障情報管理装置に接続されるレーダシステムが示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、5-1 〜5-n は信号処理装置、１０は通信ネットワーク、11-1〜11-nは器材状態監視装置、１３は統合整備故障情報管理装置、１４は整備指示表示装置である。
【００６６】
各レーダ装置の器材状態監視装置１１から得られた器材情報は、通信ネットワーク１０を介して統合整備故障情報管理装置１３へ伝送され、統括的に管理される。また、故障した器材の整備指示、故障情報の表示は整備指示表示装置１４にて行われる。
【００６７】
故障が発生した場合、現地のレーダ操作員でも簡易に修理可能な故障であれば、整備指示表示装置１４から自動的に故障の状況に応じた対策の指示が現地のレーダ操作員等に行われる。複雑な故障においても、故障の修復を専門家が整備指示・表示装置を用いて故障状況や故障画面を見ることにより、適切な指示を行う。故障に関する専門家が故障状況に応じた指示を出すことにより的確な指示を行うことができ、また、各レーダ装置の設置場所にて専門家を必要とすることがなくなるので、省人化・省力化を行うことができる。さらには、故障状況、整備状況、定期修理情報等を一括管理しているため、定期修理を巡回にて行う際に有効である。
【００６８】
実施の形態９．
上記実施の形態２から８は、別々のレーダ装置として運用を行っているレーダ装置をネットワークを介することによって、新たな各機能を実現する場合の例について説明したが、本実施の形態では、一つの統合レーダ制御装置にて全てのレーダ装置の制御を行う場合について説明する。
【００６９】
図１１は、本発明の実施の形態９によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上のレーダ装置が通信ネットワークを介して統合レーダ制御装置に接続されるレーダシステムが示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、5-1 〜5-n は信号処理装置、１０は通信ネットワーク、１５は統合信号処理装置、１６は統合表示制御装置、１７は統合レーダ制御装置である。
【００７０】
各レーダ装置ｉは、アンテナ装置1-i 、送受信装置2-i 及び信号処理装置5-i からなる（i ＝1 〜n ）。統合信号処理装置１５は、各アンテナ装置1-1 〜1-n から得られた情報を統合的に処理する。統合表示制御装置１６は統合信号処理装置１５にて処理が行われた目標信号や整備状況などを表示装置（不図示）に表示する。統合レーダ制御装置１７は全てのアンテナ装置や信号処理装置などを制御する。
【００７１】
統合レーダ制御装置１７は、状況に応じ運用に最も適したレーダ制御を行うための指示を統合信号処理装置１５や統合表示制御装置１６に行う。統合レーダ制御装置の指示により統合信号処理装置１５や統合表示制御装置１６、各アンテナ装置1-1 〜1-n が運用される。このことにより、今までは各場所で最適に運用を行っていた各レーダが統一された動作を行うこととなり、全国的に配置されているレーダであれば全国で最適な運用が行われることとなり、より効果的な運用が可能となる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、２以上のレーダ装置が通信回線を介して統合送受信装置に接続され、各レーダ装置において検出された目標情報を統合するとともに、この統合結果に基づき、各レーダ装置を制御する。このため、各レーダ装置の機能を向上させることができる。
【００７３】
例えば、２以上のレーダ装置からなるレーダシステムにおいて、各レーダ装置をアレイアンテナのアンテナ素子として動作させることにより、等価的に大開口のレーダアンテナを提供することができる。
【００７４】
また、２以上のレーダ装置間を通信ネットワークを介して接続し、目標情報、妨害諸元、追尾諸元をレーダ装置間で送受信し、他のレーダ装置による検出情報を利用することができる。このため、各レーダ装置の機能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上の地上固定レーダ装置が通信ネットワークを介して接続されるレーダシステムの系統図が示されている。
【図２】 本実施の形態に係る分散アレイレーダの概念を説明するための説明図であり、図中の（ａ）は通常のアレイアンテナの概略図であり、（ｂ）は分散アレイレーダの概略が示されている。
【図３】 本発明の実施の形態２によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、移動可能なレーダ装置を含むレーダシステムの系統図が示されている。
【図４】 本発明の実施の形態３によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、単体レーダ装置としても動作可能な２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。
【図５】 本発明の実施の形態４によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、通信ネットワークを介して目標情報を通信する２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。
【図６】 妨害電波を放射している妨害機がレーダ装置の覆域間を移動する様子を示した説明図である。
【図７】 本発明の実施の形態５によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、通信ネットワークを介して妨害諸元データを通信する２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。
【図８】 本発明の実施の形態６によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、通信ネットワークを介して追尾諸元データを通信する２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。
【図９】 本発明の実施の形態７によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上のレーダ装置が通信ネットワークを介して統合整備管理装置に接続されるレーダシステムが示されている。
【図１０】 本発明の実施の形態８によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上のレーダ装置が通信ネットワークを介して統合整備故障情報管理装置に接続されるレーダシステムが示されている。
【図１１】 本発明の実施の形態９によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上のレーダ装置が通信ネットワークを介して統合レーダ制御装置に接続されるレーダシステムが示されている。
【図１２】 従来のレーダシステムの一構成例を示した図であり、特開平３−２４８０７３号公報に開示された統合処理装置が示されている。
【符号の説明】
1-1 〜1-ｎ アンテナ、1'-1〜1'-n 移動可能なアンテナ装置、
2-1 〜2-ｎ 送受信装置、３ 受信統合装置、４ 統合送受信制御装置、
５、5-1 〜5-ｎ 信号処理装置、６、6-1 〜6-ｎ 表示制御装置、
７ 補正装置、８ 統合指示装置、9-1 〜9-n 統合処理装置、
１０ 通信ネットワーク、１１、11-1〜11-n 器材状態監視装置、
１２ 統合整備管理装置、１３ 統合整備故障情報管理装置、
１４ 整備指示表示装置、１５ 統合信号処理装置、
１６ 統合表示制御装置、１７ 統合レーダ制御装置、
１７ 統合表示制御装置 Ａ１、Ａ２ 覆域、
Ｌ１、Ｌ２ レーダ装置
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーダシステム及びレーダ装置に係り、更に詳しくは、２以上のレーダ装置間、あるいは、各レーダ装置と統合管理装置との間で、ＬＡＮ等のネットワークを用いてデータ通信を行うレーダシステム、及びこのレーダシステムに使用されるレーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレーダ装置では、単体の各レーダ装置ごとに、電波の送受信処理、目標検出のための信号処理、検出結果の表示処理などを行っていた。また、複数の単体レーダ装置からなるレーダシステムにおいて、各レーダ装置は独立して動作する一方、各レーダ装置で求められた検出結果を統合表示管理装置へ伝送し、各検出結果を統合して表示するシステムがあった。
【０００３】
しかしながら、上記レーダシステムは、航空機に対する指示のため、あるいは、現在の航空状況を確認するために行うものであった。つまり、単体レーダの検出結果を集めて統合処理を行っているが、集められたデータに基づいて、各レーダ装置を制御するものではないため、各レーダ装置の機能向上を目的とするものではない。また、各レーダ装置を制御して集められたデータに基づいて、各レーダ装置の機能向上を目的とするものではない。さらには、各レーダ装置における省人化又は省力化等を目的とするものでもなかった。
【０００４】
図１２は、従来のレーダシステムの一構成例を示した図であり、特開平３−２４８０７３号公報に開示された統合処理装置が示されている。図中のX1-1〜X1-nはレーダ装置、X2-1〜X2-nは入力処理部、X3-1〜X3-nは領域判定部、Ｘ４は優先処理部、Ｘ５は統合処理部、Ｘ６は表示処理部、Ｘ７は表示装置である。
【０００５】
この統合処理装置は、複数のレーダ装置から得られた同一目標の検出結果を一つの目標として処理する。レーダ装置X １―１〜X1-nにより検出された目標の検出結果について、レーダ装置ごとに設けられている領域判定部X3-1〜X3-nにて領域を判定を行う。各領域判定部X3-1〜X3-nの判定結果に基づき、レーダ装置X １―１〜X1-nの覆域が重なっている領域で、かつ、クラッタ領域については、優先処理部Ｘ４にてレーダ装置X1-1から得られた検出結果に優先度をつけて、統合処理部X ５にデータを送る。統合処理部Ｘ５では送られたデータの優先度をもとに目標の統合処理を行い、統合された結果に基づき表示処理部Ｘ６が表示装置Ｘ７に統合処理結果を表示させる。
【０００６】
この場合の統合処理とは、複数の各レーダ装置で得られた同一目標に関する情報をクラッタ状況やレーダの精度などの諸元に基づき統合する処理であり、各レーダ装置で検出された同一目標を、一つの目標として表示するための処理であった。
【０００７】
なお、従来の統合処理装置には、上記の様な装置の他、複数のレーダ装置から得られた同一目標に対する表示を行う際、各レーダ装置にて得られたデータの平均を求めて、その位置を目標の位置として表示などを行う統合処理装置もあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の統合処理装置は、複数のレーダ装置から得られた同一目標についてのデータを別の目標として処理することを回避しつつデータを統合するために統合処理を行っている。すなわち、従来の統合処理装置の目的は、複数のレーダ装置における同一目標に関する情報を統合することにあった。このため、統合処理装置による処理結果を各レーダ装置に対する制御に利用することはなかった。
【０００９】
また、上記のレーダ装置においては目標の検出結果が複数のレーダ装置を集中管理する装置に送られていた。このため、複数のレーダから得られた様々な情報を統合し他のレーダに対して指示を行ったり、ネットワークなどの形態を有効に使ってレーダ装置の更なる機能向上や機能追加を行うものではない。
【００１０】
さらに、目標検出前の当該目標に関するデータも統合することにより、他のレーダ装置の情報を有効に利用するというレーダシステムは存在しなかった。
【００１１】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、２以上のレーダ装置において検出された目標情報を統合するとともに、その統合結果に基づき、各レーダ装置を制御することを目的とする。また、各レーダ装置をそれぞれアレイアンテナの素子として動作させることにより、２以上のレーダ装置からなるレーダシステムを等価的にアンテナ開口の大きなレーダ装置として使用することを目的とする。
【００１２】
また、２以上のレーダ装置において検出された目標情報を統合するのではなく、各レーダ装置におけるその他の情報を通信ネットワークを用いて統合し、各レーダ装置又はレーダシステムの機能を向上させ、あるいは資源を有効活用することを目的とする。
【００１３】
更に、レーダ装置を通信ネットワークを介して他のレーダ装置に接続し、同一目標に関する他のレーダ装置における検出情報を加えた統合処理を行うことにより、各レーダ装置の機能を向上させることを目的とする。また、各レーダ装置がそれぞれ管理している管理情報を通信ネットワークを介して統合することにより、２以上のレーダ装置の管理情報を集中管理することを目的とする。また、各レーダ装置における故障情報を通信ネットワークを介して統合することにより、２以上のレーダ装置の故障情報を集中管理することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明によるレーダシステムは、アンテナ及びアンテナを介して電波の送受信を行う送受信部からなり、それぞれが異なる位置に配置される２以上のレーダ装置と、通信回線を介して各レーダ装置の送受信部を制御し、各レーダ装置のアンテナを１素子とするアレイアンテナとして各レーダ装置を動作させる統合送受信装置と、通信回線を介して各レーダ装置から受信信号が伝送され、各レーダ装置のアンテナにおける受信信号を統合する受信統合装置を備え、各レーダ装置の送受信部が所定の位相差をもった送信信号を生成するように構成される。
【００１５】
請求項２に記載の本発明によるレーダシステムは、レーダ装置の１又は２以上が、移動可能なレーダ装置として構成される。
【００１６】
請求項３に記載の本発明によるレーダシステムは、レーダ装置が、それぞれのアンテナにおける受信信号に基づき目標探知を行う信号処理部を備えて構成される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上の地上固定レーダ装置が通信ネットワークを介して接続されるレーダシステムの系統図が示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、３は受信統合装置、４は統合送受信装置、５は信号処理装置、６は表示制御装置である。
【００２５】
アンテナ1-1 〜1-n は、レーダ信号を送受信するパラボラアンテナやアレイアンテナ等である。これらの各アンテナは、それぞれ異なる地上固定のレーダ装置に設けられ、各地上固定レーダ装置は異なる位置に配置されている。送受信装置2-1 〜2-n は、各アンテナ1-1 〜1-n に対応して設けられ、対応するアンテナを介した電波の送受信処理を行っている。これらの送受信装置は、対応する地上固定レーダ装置の一部を構成する。
【００２６】
受信統合装置３は、各送受信装置2-1 〜2-n から伝送される受信データを統合する統合処理を行っている。この統合処理は、各アンテナ1-1 〜1-n からの受信信号を、通常のアレイアンテナを構成する各アンテナ素子からの受信信号として統合する処理であり、各アンテナ1-1 〜1-n は、それぞれがあたかも一つのアンテナ素子であるかのように取り扱われる。
【００２７】
受信統合装置３は、各アンテナ1-1 〜1-n の位置情報が予め与えられている。このアンテナ位置情報と所望の受信方向に基づいて、各アンテナ1-1 〜1-n からの受信データに対する移相量を決定し、各受信信号を位相制御した後に合成する。なお、目標の受信方向や距離の測定は、信号処理装置５による処理結果に基づき決定される。例えば、追尾処理によって予想される目標方向に決定される。通常は、後述する電波の送信方向と同一である。
【００２８】
統合送受信制御装置４は、受信統合装置３において各送受信装置2-1 〜2-n からの受信データを正しく処理できるように、送受信装置2-1 〜2-n に対し制御データを伝送し遠隔制御している。各送受信装置2-1 〜2-n は、当該制御データに基づき、所定の位相差をもった送信信号を同期して生成し、この信号がアンテナ1-1 〜1-n から電波として放射される。上記位相差は、アンテナ位置情報と所望の電波の送信方向に基づいて決定される。つまり、各アンテナ1-1 〜1-n をアレイアンテナの一つのアンテナ素子とみなして位相差が決定される。なお、電波の送信方向は、信号処理装置５による処理結果に基づき決定される。
【００２９】
信号処理装置５は、受信統合装置３により統合された受信信号に基づき目標検出処理や追尾処理などの信号処理を行う。表示制御装置６は、信号処理装置５にて処理された目標を表示させる。
【００３０】
図２は、本実施の形態に係る分散アレイレーダの概念を説明するための説明図であり、図中の（ａ）は通常のアレイアンテナの概略図であり、（ｂ）は分散アレイレーダの概略が示されている。
【００３１】
（ａ）の通常のアレイアンテナは、複数のアンテナ素子を並べて構成され、各アンテナ素子がそれぞれ電波を送受信し、素子間の位相差を利用して電波の送受信方向等を制御するものである。一方、（ｂ）の分散アレイレーダは、異なる位置に配置された２以上のレーダ装置がそれぞれ電波を送受信し、各アンテナ間の位相差を利用して電波の送受信方向等を制御するものである。つまり、各レーダ装置のアンテナは、それ自体がアレイアンテナやパラボラアンテナからなるが、これらの各アンテナを、通常のアレイアンテナにおける１つの素子として機能させるものである。
【００３２】
各地上固定レーダ装置は、通常、距離を隔てて設置されており、そのアンテナ間の距離は、アレイアンテナの素子間の距離と比較すれば、桁違いに大きい。このため、２以上のレーダ装置を分散アレイレーダとして使用した場合、等価的に大開口のアンテナとして用いることができる。図１のレーダシステムは、この様な分散アレイレーダとして用いられる。
【００３３】
アレイアンテナから電波を送信する場合、通常、信号発生装置により生成された１つの種信号を分配器により分配することにより、各アンテナ素子への送信信号が生成される。これに対し、本実施の形態による分散アレイアンテナは、各送受信装置2-1 〜2-n 内の信号発生装置（不図示）により送信信号が生成される。つまり、各アンテナごとに異なる信号発生装置を使用している。このため、本実施の形態では、統合送受信制御装置４からの制御データに基づき、各信号発生装置の同期をとっている。
【００３４】
統合送受信制御装置４は、信号処理装置５による目標探知、目標追尾などの処理結果に基づき制御データを出力する。送受信装置2-1 〜2-n は、この制御データに基づき送信信号を生成する。各アンテナ1-1 〜1-n は、この送信信号に基づき電波を送信するとともに、目標からの反射波を受信して受信信号を送受信装置2-1 〜2-n へ出力する。各送受信装置2-1 〜2-n は、受信信号に対して高周波の増幅や検波等の受信処理を行う。
【００３５】
送受信装置2-1 〜2-n にて受信処理が行われた受信信号として、アンテナ数（系列数ｎ）のデータが存在するため、統合送受信制御装置４の制御に基づき受信統合装置３にて統合処理される。受信統合装置３では、２以上の送受信装置からの受信信号をあたかもアレイアンテナの各素子からの受信信号であるとして統合処理を行う。統合された受信信号は、信号処理装置５にて目標検出や追尾処理が行われ、表示制御装置６により表示される。
【００３６】
本実施の形態では、受信統合装置が、各レーダ装置に対応する送受信装置からの受信信号を統合するとともに、この統合結果に基づき、統合送受信制御装置が、各送受信装置を制御している。このため、統合結果に基づき、各レーダ装置を制御して、各レーダ装置の機能向上を図ることができる。
【００３７】
特に、本実施の形態では、２以上のレーダ装置において受信された信号を統合させる際、２以上のレーダ装置を素子アンテナとして、あたかも大開口レーダから受信された信号として統合させている。アンテナ開口が大きいほどビーム幅は細くなるため、レーダ装置の精度、分解能も向上し、機数判定等の性能も向上する。従って、本実施の形態によれば、今までの単体レーダ装置では不可能であった狭ビーム幅が実現可能となり、より高精度でより高分解能のレーダ装置を実現することができる。
【００３８】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、地上固定のレーダ装置のアンテナを用いる場合の例について説明したが、地上固定レーダのみではなく、移動可能なレーダ装置や航空機等の移動体に搭載されるレーダ装置をアンテナとして用いることもできる。
【００３９】
図３は、本発明の実施の形態２によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、移動可能なレーダ装置を含むレーダシステムの系統図が示されている。図中の1'-1〜1'-nはアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、３は受信統合装置、４は統合送受信装置、５は信号処理装置、６は表示制御装置、７は補正装置であり、図１と比較すれば、アンテナ1'-1〜1'-n及び補正装置７が異なっている。
【００４０】
アンテナ１’―１〜1'-nは、地上又は水上の移動可能レーダ装置、航空機、船舶、車両等の移動体に搭載されるレーダ装置、あるいは、地上固定レーダ装置のアンテナである。移動可能なアンテナの場合、アンテナの位置が変化するため、受信統合装置３が受信信号を統合する際には、各アンテナ1'-1〜1'-nの位置情報が必要となる。このため、補正装置７が、他レーダアンテナ装置の位置情報を入手し、受信統合装置３は、この位置情報に基づき受信信号を統合する。
【００４１】
本実施の形態によれば、移動可能なレーダ装置を用いて分散アレイレーダを構成することができ、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
実施の形態３．
上記実施の形態１及び２では、複数のレーダ装置を用いて、各レーダ装置からの受信データを統合する分散レーダアレイについて説明したが、本実施の形態では、各レーダ装置は、通常は単体のレーダ装置として機能し、必要に応じて分散アレイレーダとして用いられる場合について説明する。
【００４３】
図４は、本発明の実施の形態３によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、単体レーダ装置としても動作可能な２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、３は受信統合装置、４は統合送受信装置、5-1 〜5-n は信号処理装置、6-1 〜6-n は表示制御装置、８は統合指示装置であり、図１と比較すれば、信号処理装置5-1 〜5-n 、表示制御装置6-1 〜6-n 及び統合指示装置８を備える点で異なる。
【００４４】
信号処理装置5-1 〜5-n 及び表示制御装置6-1 〜6-n は、送受信装置2-1 〜2-n に対応して設けられ、信号処理装置5-1 〜5-n は、対応する送受信装置2-1 〜2-n からの受信データに基づき目標探知、目標追尾等の受信処理を行い、表示制御装置6-1 〜6-n は、対応する信号処理装置5-1 〜5-n の受信処理結果を表示する。従って、各レーダ装置は、それぞれが単体レーダ装置として独立して動作することができる。
【００４５】
一方、統合処理が必要な場合には、統合指示装置８が統合送受信制御装置４に対して統合処理の指示を出す。統合送受信制御装置４は各送受信装置2-1 〜2-n 及び受信統合装置３に対し統合処理の指示を出す。この様にして、統合指示装置８からの指示に基づき、受信統合装置３が各送受信装置2-1 〜2-n からの受信信号に基づき受信統合処理を行うとともに、統合送受信制御装置４が各送受信装置2-1 〜2-n の動作制御を行う。つまり、実施の形態１の場合と同様、このレーダシステムは分散アレイレーダとして機能する。
【００４６】
統合指示装置８は、必要に応じて当該レーダシステムを分散アレイレーダとして機能させる。例えば、通常時には、各レーダ装置を別々のレーダ装置として動作させ、いずれかのレーダ装置が機数が不明である航空機を発見した場合には、当該レーダ装置の信号処理装置の処理結果に基づき、統合指示装置８が統合処理の指示を出す。分散アレイレーダは、単体のレーダ装置よりも細かい分解能を得ることができる、つまり、単体レーダ装置を統合することによりズームアップを行うことができる。このため、単体レーダ装置では検出できなかった航空機の機数も検出できる可能性が高い。
【００４７】
本実施の形態によれば、通常は単体レーダ装置として機能している各レーダ装置を、必要に応じて分散アレイレーダとして機能させることができ、必要に応じて分解能を上げるズームアップを実現することができる。
【００４８】
実施の形態４．
上記実施の形態１、２及び３は、２以上のアンテナ装置からの受信信号を統合した結果をもとに、目標検出や信号処理等を行っていたが、本実施の形態では、単一のレーダ装置から得られた目標の検出結果を他のレーダ装置の検出結果と統合する場合について説明する。
【００４９】
図５は、本発明の実施の形態４によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、通信ネットワークを介して目標情報を通信する２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、5-1 〜5-n は信号処理装置、6-1 〜6-n は表示制御装置、9-1 〜9-n は統合処理装置、１０は通信ネットワークである。
【００５０】
各レーダ装置ｉは、アンテナ装置1-i 、送受信装置2-i 、信号処理装置5-i 、表示制御装置6-i 及び統合処理装置9-i からなり、通常のレーダ装置に統合処理装置9-i を加えて構成されている（i ＝1 〜n ）。
【００５１】
各レーダ装置で得られた目標データなどの信号処理結果は、通信ネットワーク１０を介してレーダ装置間で送受信される。レーダ装置ｉの信号処理装置5-i において得られた信号処理結果は、ネットワーク１０を介して他のレーダ装置ｊに送信され、統合処理装置9-j にて信号処理装置5-j により得られた信号処理結果と統合されて表示制御装置６にて表示される。
【００５２】
本実施の形態によれば、２以上のレーダ装置を通信ネットワークを介して接続し、レーダ装置間で目標検出結果を送受信している。このため、各レーダ装置の目標検出結果を集中管理する装置を経由することなく、各レーダ装置において、当該レーダ装置の目標データと他のレーダ装置による目標データとを融合させ、他のレーダ装置による目標データを表示させることもできる。
【００５３】
実施の形態５．
上記実施の形態４では、検出された目標のデータが通信ネットワークを介して他のレーダ装置とデータの送受を行う場合の例について説明したが、本実施の形態では、目標の検出結果ではなく、妨害諸元データをネットワークを介して送受を行う場合について説明する。
【００５４】
図６は、妨害電波を放射している妨害機がレーダ装置の覆域間を移動する様子を示した説明図である。この妨害機は、位置Ａから位置Ｂに移動しているものとする。この場合、各レーダ装置Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ独立に妨害諸元のデータを解析し妨害対策を行っている。このため、妨害機が覆域Ａ１から一部重複している隣の覆域Ａ２に移動した場合、Ａの位置で妨害機を検出した際にレーダＬ１にて妨害に対する処理が行われているにもかかわらず、Ｂの位置に同妨害機が移動した際は新たにレーダＬ２にて妨害に対する処理が行われる。これは従来のレーダ装置では、レーダＬ１からＬ２へ妨害諸元が送られることはなかったためである。
【００５５】
図７は、本発明の実施の形態５によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、通信ネットワークを介して妨害諸元データを通信する２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、5-1 〜5-n は信号処理装置、6-1 〜6-n は表示制御装置、１０は通信ネットワークである。
【００５６】
各レーダ装置ｉは、アンテナ装置1-i 、送受信装置2-i 、信号処理装置5-i 及び表示制御装置6-i からなり（i ＝1 〜n ）、通信ネットワーク１０を介して、他のレーダ装置の信号処理装置との間で妨害諸元データを送受信している。このため、それぞれのレーダ装置において妨害機の事前情報が得られるため、迅速な妨害対策を行うことができる。
【００５７】
実施の形態６．
上記実施の形態５では、妨害諸元を複数のレーダ装置間で送受を行う場合の例について説明したが、本実施の形態では、追尾に関する情報をレーダ装置間で送受する場合について説明する。
【００５８】
図８は、本発明の実施の形態６によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、通信ネットワークを介して追尾諸元データを通信する２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、5-1 〜5-n は信号処理装置、6-1 〜6-n は表示制御装置、１０は通信ネットワークである。
【００５９】
各レーダ装置の信号処理装置5-1 〜5-n 間で追尾諸元を送受信することによりそれぞれのレーダにて追尾の事前情報が得られるため、覆域をまたいで進行している目標に対して迅速に追尾の航跡確立が行える。
【００６０】
実施の形態７．
上記実施の形態１から６においては、目標に関する情報をネットワークを介して送受を行う場合について説明したが、本実施の形態では、レーダ装置に関する器材の状態に関してネットワークを介して送受信し集中管理する場合について説明する。
【００６１】
図９は、本発明の実施の形態７によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上のレーダ装置が通信ネットワークを介して統合整備管理装置に接続されるレーダシステムが示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、5-1 〜5-n は信号処理装置、11-1〜11-nは器材状態監視装置、１０は通信ネットワーク、１２は統合整備管理装置である。
【００６２】
各レーダ装置ｉは、アンテナ装置1-i 、送受信装置2-i 、信号処理装置5-i 及び器材状態監視装置11-iからなる（i ＝1 〜n ）。器材状態監視装置11-1〜11-nは、レーダ器材の状態を常に監視している。器材状態監視装置11-1〜11-nにより管理されている情報及び検出された器材情報は、通信ネットワークを介して統合整備管理装置１２へ送信される。統合整備管理装置１２では、各レーダ装置から送られてきた機材状態を集中管理している。
【００６３】
統合整備管理装置１２では、複数のレーダ器材の状態を管理し、故障が生じ部品の交換が必要になった場合や、定期交換として部品交換が必要となった場合に適切に対応できる様、故障部品の交換品の在庫を管理する。交換品の在庫を集中管理することにより、今まで各レーダ装置の設置場所ごとに用意していた交換品を集中管理にて一括管理することにより、例えば故障が発生し、あるいは、定期修理が近づいている場合に、そのレーダ設置場所に交換品が存在しない場合でも最も近接した交換品が存在するレーダ設置場所の指示が可能となるため、全体的に見ると交換品の総数を減らすことができる。
【００６４】
実施の形態８．
上記実施の形態７では、レーダ器材の状態を管理し交換品の管理を行う場合の例について説明したが、本実施の形態では、器材状態監視結果に基づき故障状況や修理状況、整備状況等の器材に関する状態を一括管理する場合について説明する。
【００６５】
図１０は、本発明の実施の形態８によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上のレーダ装置が通信ネットワークを介して統合整備故障情報管理装置に接続されるレーダシステムが示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、5-1 〜5-n は信号処理装置、１０は通信ネットワーク、11-1〜11-nは器材状態監視装置、１３は統合整備故障情報管理装置、１４は整備指示表示装置である。
【００６６】
各レーダ装置の器材状態監視装置１１から得られた器材情報は、通信ネットワーク１０を介して統合整備故障情報管理装置１３へ伝送され、統括的に管理される。また、故障した器材の整備指示、故障情報の表示は整備指示表示装置１４にて行われる。
【００６７】
故障が発生した場合、現地のレーダ操作員でも簡易に修理可能な故障であれば、整備指示表示装置１４から自動的に故障の状況に応じた対策の指示が現地のレーダ操作員等に行われる。複雑な故障においても、故障の修復を専門家が整備指示・表示装置を用いて故障状況や故障画面を見ることにより、適切な指示を行う。故障に関する専門家が故障状況に応じた指示を出すことにより的確な指示を行うことができ、また、各レーダ装置の設置場所にて専門家を必要とすることがなくなるので、省人化・省力化を行うことができる。さらには、故障状況、整備状況、定期修理情報等を一括管理しているため、定期修理を巡回にて行う際に有効である。
【００６８】
実施の形態９．
上記実施の形態２から８は、別々のレーダ装置として運用を行っているレーダ装置をネットワークを介することによって、新たな各機能を実現する場合の例について説明したが、本実施の形態では、一つの統合レーダ制御装置にて全てのレーダ装置の制御を行う場合について説明する。
【００６９】
図１１は、本発明の実施の形態９によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上のレーダ装置が通信ネットワークを介して統合レーダ制御装置に接続されるレーダシステムが示されている。図中の1-1 〜1-n はアンテナ、2-1 〜2-n は送受信装置、5-1 〜5-n は信号処理装置、１０は通信ネットワーク、１５は統合信号処理装置、１６は統合表示制御装置、１７は統合レーダ制御装置である。
【００７０】
各レーダ装置ｉは、アンテナ装置1-i 、送受信装置2-i 及び信号処理装置5-i からなる（i ＝1 〜n ）。統合信号処理装置１５は、各アンテナ装置1-1 〜1-n から得られた情報を統合的に処理する。統合表示制御装置１６は統合信号処理装置１５にて処理が行われた目標信号や整備状況などを表示装置（不図示）に表示する。統合レーダ制御装置１７は全てのアンテナ装置や信号処理装置などを制御する。
【００７１】
統合レーダ制御装置１７は、状況に応じ運用に最も適したレーダ制御を行うための指示を統合信号処理装置１５や統合表示制御装置１６に行う。統合レーダ制御装置の指示により統合信号処理装置１５や統合表示制御装置１６、各アンテナ装置1-1 〜1-n が運用される。このことにより、今までは各場所で最適に運用を行っていた各レーダが統一された動作を行うこととなり、全国的に配置されているレーダであれば全国で最適な運用が行われることとなり、より効果的な運用が可能となる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、２以上のレーダ装置が通信回線を介して統合送受信装置に接続され、各レーダ装置において検出された目標情報を統合するとともに、この統合結果に基づき、各レーダ装置を制御する。このため、各レーダ装置の機能を向上させることができる。
【００７３】
例えば、２以上のレーダ装置からなるレーダシステムにおいて、各レーダ装置をアレイアンテナのアンテナ素子として動作させることにより、等価的に大開口のレーダアンテナを提供することができる。
【００７４】
また、２以上のレーダ装置間を通信ネットワークを介して接続し、目標情報、妨害諸元、追尾諸元をレーダ装置間で送受信し、他のレーダ装置による検出情報を利用することができる。このため、各レーダ装置の機能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上の地上固定レーダ装置が通信ネットワークを介して接続されるレーダシステムの系統図が示されている。
【図２】 本実施の形態に係る分散アレイレーダの概念を説明するための説明図であり、図中の（ａ）は通常のアレイアンテナの概略図であり、（ｂ）は分散アレイレーダの概略が示されている。
【図３】 本発明の実施の形態２によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、移動可能なレーダ装置を含むレーダシステムの系統図が示されている。
【図４】 本発明の実施の形態３によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、単体レーダ装置としても動作可能な２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。
【図５】 本発明の実施の形態４によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、通信ネットワークを介して目標情報を通信する２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。
【図６】 妨害電波を放射している妨害機がレーダ装置の覆域間を移動する様子を示した説明図である。
【図７】 本発明の実施の形態５によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、通信ネットワークを介して妨害諸元データを通信する２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。
【図８】 本発明の実施の形態６によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、通信ネットワークを介して追尾諸元データを通信する２以上のレーダ装置からなるレーダシステムが示されている。
【図９】 本発明の実施の形態７によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上のレーダ装置が通信ネットワークを介して統合整備管理装置に接続されるレーダシステムが示されている。
【図１０】 本発明の実施の形態８によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上のレーダ装置が通信ネットワークを介して統合整備故障情報管理装置に接続されるレーダシステムが示されている。
【図１１】 本発明の実施の形態９によるレーダシステムの一構成例を示した図であり、２以上のレーダ装置が通信ネットワークを介して統合レーダ制御装置に接続されるレーダシステムが示されている。
【図１２】 従来のレーダシステムの一構成例を示した図であり、特開平３−２４８０７３号公報に開示された統合処理装置が示されている。
【符号の説明】
1-1 〜1-ｎ アンテナ、1'-1〜1'-n 移動可能なアンテナ装置、
2-1 〜2-ｎ 送受信装置、３ 受信統合装置、４ 統合送受信制御装置、
５、5-1 〜5-ｎ 信号処理装置、６、6-1 〜6-ｎ 表示制御装置、
７ 補正装置、８ 統合指示装置、9-1 〜9-n 統合処理装置、
１０ 通信ネットワーク、１１、11-1〜11-n 器材状態監視装置、
１２ 統合整備管理装置、１３ 統合整備故障情報管理装置、
１４ 整備指示表示装置、１５ 統合信号処理装置、
１６ 統合表示制御装置、１７ 統合レーダ制御装置、
１７ 統合表示制御装置 Ａ１、Ａ２ 覆域、
Ｌ１、Ｌ２ レーダ装置
Claims (3)
- アンテナ及びアンテナを介して電波の送受信を行う送受信部からなり、それぞれが異なる位置に分散して配置される２以上のレーダ装置と、これら２以上のレーダ装置のアンテナから送信された電波の受信信号が通信回線を介して伝送され、当該受信信号を各レーダ装置のアンテナの位置情報とその送受信方向により位相制御して統合する受信統合装置と、この受信統合装置の統合結果及び前記各レーダ装置のアンテナの位置情報とその送受信方向に基づく制御データを通信回線を介して前記各レーダ装置の送受信部に出力し、前記各レーダ装置の送受信部から同期して出力される送信信号が所定の位相差をもつように制御する統合送受信装置とを備え、その所定の位相差をもつ送信信号に基づいて前記電波を送信することにより、前記２以上のレーダ装置のアンテナがアレイアンテナにおける素子アンテナとして機能するようにしたことを特徴とするレーダシステム。
- 上記レーダ装置の１又は２以上が、移動可能なレーダ装置であることを特徴とする請求項１に記載のレーダシステム。
- 上記レーダ装置が、それぞれのアンテナにおける受信信号に基づき目標探知を行う信号処理部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のレーダシステム。
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