JP3926646B2 - Radar equipment - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は移動体に搭載するレーダ装置に関し、特に目標からの反射波である目標信号と周波数が重なるクラッタの抑圧に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のレーダ装置は、例えば特開平１１−２７１４３６に示されたパルスドップラレーダ装置があり、図１５は上記文献に示されたレーダ装置の構成図である。
【０００３】
図１５において、１は主アンテナ、２はブロードな指向性を持つ補助アンテナ（またはガードアンテナ）、３は受信機、４は減算器、５は荷重計算手段、７は乗算器、８は移動体自身の速度ベクトルを推定する速度ベクトル推定手段である。
また、ｘ０(ｔ）を主アンテナの受信信号、ｘ１(ｔ）を補助アンテナの受信信号、ｚ(ｔ）を減算手段４の出力信号、ｗは荷重計算手段５で計算される荷重値である。
これらの信号の表記式におけるｔは時間を表す因子であり、信号はすべて複素信号とする。
【０００４】
また、図１６は従来のレーダ装置の荷重計算手段の機能説明図である。
上記荷重計算手段５は、レーダ搭載の移動体自身の速度ベクトルＶｍを推定する速度ベクトル推定手段８の出力および主アンテナ１の受信信号を入力し、目標の速度ベクトルＶＴを推定する目標の速度ベクトル推定手段２１、レーダ装置搭載の移動体自身から見た目標の方向ベクトルＢＴを推定する目標の方向ベクトル推定手段２２、目標のドップラ周波数を推定する目標のドップラ周波数推定手段２３、目標信号と周波数が等しいクラッタの入射角度ΨＣを推定する手段２４、およびエレベーション角度がΨＣとなる１入射方向のゲインを最小化するように荷重を計算する手段２５を有している。
【０００５】
次に、上記従来のレーダ装置の動作について説明する。
図１３は、従来および本願のレーダ装置を搭載した移動体自身Ｓから、移動目標Ｔを観測する様子を説明するための図である。
速度ベクトルＶｍで移動するレーダ装置を搭載した移動体より速度ベクトルＶＴで移動する目標を観測する様子を示している。ここでレーダ装置を搭載した移動体から見た目標の方向ベクトルをＢＴとし、上記速度ベクトルＶｍ と上記方向ベクトルＢＴのなす角度をΨｂとする。
また、レーダ装置を搭載した移動体において移動目標からの反射波（以後、目標信号と呼ぶ）の周波数と同一の周波数をもつクラッタの入射方向ベクトルをＶＣとし、ベクトルＶｍとベクトルＶＣのなす角をΨＣとする。また、方向ベクトルＢＴと速度ベクトルＶＴのなす角をθＴとする。
このようなモデルにおけるレーダ装置の受信信号の周波数スペクトルは、模式的に図１４のようになる。
目標以外からの反射波であるクラッタは、ゲインの高い主アンテナのメインビーム方向にある静止体からのクラッタ（メインビームクラッタ）および反射面積が大きい鉛直下方からのクラッタ（直下クラッタ）が大きくなる。その他のクラッタはサイドローブクラッタと呼ばれている。これら静止物体からのクラッタのドップラ周波数ｆｄの範囲は式（１）で表されるように制限されている。
【０００６】
【数１】
ここにλは波長である。
一方、目標方向にある静止体からのクラッタのドップラ周波数ｆＭＢは式（２）のようになり、目標が移動していることによる周波数シフト量ｆＴは式（３）で与えられる。
【０００８】
【数２】
式（２）および式（３）から、目標信号のドップラ周波数ｆｄＴは式（４）で与えられる。
【００１０】
【数３】
式（４）から目標が接近する速度を持つ場合においては、第２項のcosθＴは負となるのでｆｄＴの値はｆＭＢより大きくなり、図１４の目標信号Aに示すようにクラッタが存在しない周波数領域に目標信号がシフトして良好な検出性能を得ることができる。
しかし、図１３に示すように目標の速度ベクトルが、レーダ搭載の移動体自身の速度ベクトルと同方向の場合には第２項のcosθＴは正となりｆｄＴの値はｆＭＢより小さくなるので、図１４の目標信号Bに示すようにクラッタが存在する周波数領域に目標信号がシフトするため検出が困難となる。
このような場合は、目標信号とクラッタの周波数は重なっているので、知られているMTI（ Moving Target Indicator ) のような時間周波数でクラッタを抑圧することは不可能である。
【００１２】
このような課題に対し、図１５に示した従来のレーダ装置では、補助アンテナ２を備えこの受信信号に適当な荷重値を乗じた信号を減算することによりクラッタを空間的な指向性の制御によって抑圧される。
上記の荷重値は図１６に示すような荷重計算手段で求められる。
まず、速度ベクトル推定手段８によりレーダ搭載の移動体自身の速度ベクトルＶｍを推定し、目標速度ベクトル推定手段２１により目標の速度ベクトルＶＴ 、目標方向ベクトル推定手段２２によりレーダ搭載の移動体自身から目標を見た方向ベクトルＢＴをそれぞれ推定する。また、目標ドップラ周波数推定手段２３により目標のドップラ周波数ｆｄＴを推定する。速度ベクトルとなす角度ΨＣの方向からの静止体からのクラッタのドップラ周波数ｆｄｃは式（５）で与えられる。
【００１３】
【数４】
目標とクラッタのドップラ周波数が重なるとき、ｆｄｃ＝ｆｄＴであるから、目標とドップラ周波数が重なるクラッタの入射角度ΨＣは式（４）および式（５）から式（６）で与えられる。
【００１５】
【数５】
式（６）から判るように、図１６における目標のドップラ周波数推定手段２３か、目標速度ベクトル推定手段２１と目標方向ベクトル推定手段２２の組み合わせのいずれか一方があれば他方の推定値が求まるのでいずれか一方だけを備えればよい。
次に、式（６）で求められたクラッタの入射角度ΨＣから、速度ベクトルＶｍからエレベーション方向で下方にΨＣだけ回転させた方向のアンテナパターンが最小化するようにアンテナゲインを下げクラッタを抑圧する。
主アンテナ１の位相中心に対する補助アンテナの位相中心の位置ベクトルをＤ１、速度ベクトルＶｍからエレベーション方向で下方にΨＣだけ回転させた方向ベクトルをＤＣとすると、主アンテナおよび補助アンテナで受信される方向ベクトルＤＣから入射するクラッタ成分ｘ０Ｃ(ｔ)、ｘ１Ｃ(ｔ)は、それぞれ式（７），式（８）で与えられる。
【００１７】
【数６】
ここにＧ０(ＤＣ）は主アンテナ１の方向ベクトルＤＣ方向のゲインであり、ｃ（ｔ）はクラッタ信号の時間波形である。また、補助アンテナは無指向性とした。
減算器４の出力信号ｚ(ｔ）は式（９）で与えられるので、荷重値を式（１０）のように設定することによりＤＣ 方向から入射するクラッタを抑圧することができる。
【００１９】
【数７】
以上が、図１５に示した従来のレーダ装置のクラッタ抑圧の原理であるが、目標とドップラ周波数が重なるクラッタはエレベーション方向の下方だけでなく、速度ベクトルＶｍとなす角度がΨＣとなる方向すべてから入射する。
上記のクラッタの入射方向を図示すると、図１５に示すように速度ベクトルＶｍの周りに円錐状になる。補助アンテナ位置を特定しない従来の方式では、目標とドップラ周波数が重なるクラッタの入射方向ベクトルＤＣに応じて式（８）におけるＤ1・ＤＣの値も変わることから、補助アンテナのこれらクラッタに対する受信位相差は一定ではないことが判る。
したがって円錐状に存在するクラッタ入射角のうちの１方向にしか主アンテナのアンテナゲインを下げることができないことになり、十分にクラッタを抑圧できないという課題がある。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
従来のレーダ装置では、目標信号と周波数が重なるクラッタが存在する場合、上記クラッタの入射方向のうち一部の入射方向に対する主アンテナゲインしか下げることができず、十分にクラッタを抑圧できないという課題があった。
【００２２】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、レーダ装置の補助アンテナをレーダ装置を搭載する移動体自身の速度ベクトル上に位置するように制御するか、またはクラッタの入射方向とそれに対応する主アンテナゲインを推定することにより、目標信号と周波数が重なる一部ないし全てのクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げることができ、上記クラッタを有効に抑圧することができるレーダ装置を得ることを目的とする。
【００２３】
【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、この発明の請求項１に係るレーダ装置は、移動体に搭載するレーダ装置において、主アンテナと、補助アンテナと、上記各アンテナに接続される受信機と、上記移動体自身の速度ベクトルを推定する速度ベクトル推定手段と、上記速度ベクトル推定手段で推定される移動体自身の速度ベクトル上に上記主アンテナの位相中心に対する上記補助アンテナの位相中心が位置するように上記補助アンテナを駆動する補助アンテナ駆動装置と、上記レーダ装置の目標信号と周波数が重なるクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げるように上記補助アンテナの受信信号に乗じる荷重を求める荷重計算手段と、上記の求められる荷重を上記補助アンテナの受信信号に乗じる乗算器と、上記主アンテナの受信機の出力から上記乗算器の出力を減算する減算器と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
また、この発明の請求項２に係るレーダ装置は、移動体に搭載するレーダ装置において、主アンテナと、複数の素子アンテナと、上記各アンテナに接続される受信機と、上記複数の素子アンテナの受信信号の位相と振幅を変える可変器と、上記各位相と振幅の可変器の出力を合成する加算器と、上記移動体自身の速度ベクトルを推定する速度ベクトル推定手段と、上記速度ベクトル推定手段で推定される移動体自身の速度ベクトル上に上記主アンテナの位相中心に対する上記複数の素子アンテナからなるアレーアンテナの位相中心が位置するように上記複数の素子アンテナの受信信号の位相と振幅を変える可変器を制御する制御手段と、上記レーダ装置の目標信号と周波数が重なるクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げるように上記加算器の出力に乗じる荷重を求める荷重計算手段と、上記の求められる荷重を上記加算器の出力に乗じる乗算器と、上記主アンテナに接続される受信機の出力から上記乗算器の出力を減算する減算器と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
また、この発明の請求項３に係るレーダ装置は、請求項１もしくは２のいずれかに記載のレーダ装置の荷重計算手段が、
上記移動体自身の速度ベクトル推定手段の出力および上記主アンテナに接続される受信機の出力を入力とし、
目標の速度ベクトルを推定する目標速度ベクトル推定手段および上記移動体自身から見た上記目標の方向ベクトルを推定する目標方向ベクトル推定手段の出力に基づき、もしくは上記目標のドップラ周波数を推定する目標のドップラ周波数推定手段の出力に基づき、上記目標信号と周波数が重なるクラッタの入射角度を推定するクラッタ入射角度推定手段を備え、上記クラッタ入射角度推定手段で推定されるクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げる荷重を算出することを特徴とする。
【００２６】
また、この発明の請求項４に係るレーダ装置は、請求項１もしくは２のいずれかに記載のレーダ装置の荷重計算手段に代えて、
上記レーダ装置の目標信号と周波数が重なるクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げるのに必要な荷重の位相を推定する荷重位相推定手段を有し、上記荷重位相推定手段で求められる位相に固定し、振幅だけを制御して上記減算器の出力信号電力を最小化する荷重を算出する適応荷重計算手段を備えたことを特徴とする。
【００２７】
また、この発明の請求項５に係るレーダ装置は、移動体に搭載するレーダ装置において、主アンテナと、補助アンテナと、上記主アンテナゲイン関数を記憶するメモリと、上記各アンテナに接続される受信機と、上記移動体自身の速度ベクトルを推定する速度ベクトル推定手段と、上記速度ベクトル推定手段で推定される移動体自身の速度ベクトル上に上記主アンテナの位相中心に対する上記補助アンテナの位相中心が位置するように上記補助アンテナを駆動する補助アンテナ駆動装置と、上記レーダ装置の目標信号と周波数が重なるクラッタの入射角度を推定するクラッタ入射角度推定手段を有し、上記メモリに記憶された主アンテナゲイン関数を参照して上記クラッタ入射角度推定手段で推定されるクラッタの入射方向の主アンテナゲインを求め、上記主アンテナゲインを用いて上記主アンテナゲインを下げる上記補助アンテナの受信信号に乗じる荷重を求める荷重計算手段と、上記の求められる荷重を上記補助アンテナの受信信号に乗じる乗算器と、上記主アンテナに接続される受信機の出力から上記乗算器の出力を減算する減算器と、を備えたことを特徴とする。
【００２８】
また、この発明の請求項６に係るレーダ装置は、移動体に搭載するレーダ装置において、主アンテナと、複数の素子アンテナと、上記主アンテナのアンテナゲイン関数を記憶するメモリと、上記各アンテナに接続される受信機と、上記複数の素子アンテナの受信信号の位相と振幅を変える可変器と、上記位相と振幅の可変器の出力を合成する加算器と、上記移動体自身の速度ベクトルを推定する速度ベクトル推定手段と、上記速度ベクトル推定手段で推定される移動体自身の速度ベクトル上に上記主アンテナの位相中心に対する上記複数の素子アンテナからなるアレーアンテナの位相中心が位置するように上記複数の素子アンテナの受信信号の位相と振幅を変える可変器を制御する制御手段と、上記レーダ装置の目標信号と周波数が重なるクラッタの入射角度を推定するクラッタ入射角度推定手段を有し、上記メモリに記憶された主アンテナゲイン関数を参照して上記クラッタ入射角度推定手段で推定されるクラッタの入射方向の主アンテナゲインを求め、上記主アンテナゲインを用いて上記主アンテナゲインを下げる上記補助アンテナの受信信号に乗じる荷重を求める荷重計算手段と、上記の求められる荷重を上記補助アンテナの受信信号に乗じる乗算器と、上記主アンテナに接続される受信機の出力から上記乗算器の出力を減算する減算器と、を備えたことを特徴とする。
【００２９】
また、この発明の請求項７に係るレーダ装置は、請求項５もしくは６のいずれかに記載のレーダ装置の荷重計算手段が、
上記レーダ装置の目標信号と周波数が重なるクラッタの入射角度を推定するクラッタ入射角度推定手段を有し、上記メモリに記憶された主アンテナゲイン関数を参照して、上記クラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを平均化して、上記クラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げる荷重を算出することを特徴とする。
【００３０】
また、この発明の請求項８に係るレーダ装置は、請求項５もしくは６のいずれかに記載のレーダ装置の荷重計算手段に代えて、
上記レーダ装置の目標信号と周波数が重なるクラッタの入射角度を推定するクラッタ入射角度推定手段と、上記メモリに記憶された主アンテナゲイン関数を参照して、上記移動体自身の姿勢から主アンテナに入射するクラッタ電力を推定するクラッタ電力推定手段とを有して、主アンテナゲインを下げる荷重を算出する荷重計算手段を備えたことを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明のレーダ装置の実施の形態１を示す要部構成図である。
図３は図１の荷重計算手段５ａの機能説明図である。
図１において、１は主アンテナ、２はブロードな指向性をもつ補助アンテナ、３は受信機、４は減算器、５ａは荷重計算手段、７は乗算器、８は移動体自身の速度ベクトルを推定する速度ベクトル推定手段である。
６は上記移動体自身の速度ベクトル推定手段８で推定される速度ベクトル上に上記補助アンテナ２の位相中心が位置するよう駆動する補助アンテナ駆動装置であり、本発明の特徴の１つである。
また、以下、数式で用いる信号の表記は、ｘ０(ｔ）を主アンテナの受信信号、ｘ１(ｔ）を補助アンテナの受信信号、ｚ(ｔ）を減算手段４の出力信号、ｗを荷重計算手段の出力信号である荷重値である。
上記信号の表記式におけるｔは時間を表す因子であり、信号はすべて複素信号とする。
ここで、主アンテナの位相中心に対する補助アンテナの位相中心の位置ベクトルをＤ１、主アンテナの位相中心に対する目標からの反射波である目標信号と周波数が重なるクラッタの入射方向ベクトルをＤＣ(α）とする。この入射方向ベクトルＤＣ(α）は、速度ベクトルＶｍとのなす角が一定であり、図１における円錐の側面に乗るベクトルである。
ＤＣ(α）は、αを図１に示すように円錐底面において鉛直下方からの角度とすると、主アンテナの位相中心からα（０≦α≦２π）に対応した円錐底面の円周上の点を向くベクトルである。
このときｘ０Ｃ(ｔ）、ｘ１Ｃ(ｔ）はそれぞれ式（１１），式（１２）で与えられる。
【００３７】
【数８】
ここに、ｃ(α,t）は方向ベクトルＤＣ(α）から入射するクラッタの時間波形、Ｇ０(ＤＣ(α)) は、ＤＣ(α）方向の主アンテナのアンテナゲイン関数を示す。
当該レーダ装置では、補助アンテナの受信信号に荷重を乗じた信号を主アンテナの受信信号から差し引くことによりクラッタ成分を抑圧するが、式（１１）においてアンテナゲイン関数 Ｇ０(ＤＣ(α)) は実数関数であり、式（１２）において補助アンテナの位置ベクトルＤ１は移動体自身の速度ベクトルと平行になるように動かすので、Ｄ１・ＤＣ(α）は角度αによらず一定となる。
すなわち、抑圧すべきクラッタの主アンテナと補助アンテナ間の受信位相差はすべて一定の値となることが分かる。
ここで、仮にアンテナゲイン関数Ｇ０(ＤＣ(α)) が角度αによらず一定であるとすると、ＤＣ(α）方向から入射するクラッタ成分を最小化する荷重は式（１３）で与えられ、これは角度αによらないことが分かる。
すなわち、抑圧すべき全てのクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げることによりこれらを抑圧することができる。
【００３９】
【数９】
図３は図１の荷重計算手段５ａの機能説明図で、従来の図１５と図１６の荷重計算手段５の機能説明図と比較して、従来は、目標信号と周波数が重なるクラッタが存在する場合、上記クラッタの入射方向のうち一部の入射方向の主アンテナゲインを下げるブロック２５に対して、実施の形態１は、目標信号と周波数が重なる全てのクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げるように上記補助アンテナの受信信号に乗じる荷重をブロック２６で求めるものである。
【００４１】
以上のように、この実施の形態１によれば、補助アンテナをレーダ搭載の移動体自身の速度ベクトル上に位置するように制御することにより、目標からの反射波である目標信号と周波数が重なる全てのクラッタの入射方向の主アンテナゲインを下げる荷重を得ることができる。
【００４２】
実施の形態２．
図２はこの発明のレーダ装置の実施の形態２を示す要部構成図である。
図３は図２の荷重計算手段５ａの機能説明図である。
図２において、１１は素子アンテナ、１２は素子アンテナの受信信号の位相と振幅を変える可変器、１０は位相と振幅の可変器を制御する制御手段、１５は位相と振幅の可変器の出力を合成する合成器である。
図２において、複数の素子アンテナ１１からなるアレーアンテナの受信信号を補助アンテナの受信信号として用いるサイドローブキャンセラの構成をもっている。
【００４３】
実施の形態１では、補助アンテナが移動体自身の速度ベクトル上に位置するように機械的に駆動するが、本実施の形態２では、固定された素子アンテナの受信信号の位相と振幅を制御し、素子アンテナで構成されるアレイアンテナの位相中心が移動体自身の速度ベクトル上に位置するように電気的に制御するものである。
これにより、実施の形態１の場合と同様に、抑圧すべき目標信号と周波数が重なるクラッタの、主アンテナと補助アンテナ間の受信位相差は一定となるので、１つの荷重を制御するだけで抑圧したい全てのクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げることができる。
【００４４】
図３は図１，図２に共通の荷重計算手段５ａの機能説明図であり説明を省く。
【００４５】
以上のように、この実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果に加えて、補助アンテナを主アンテナ面の外部に配置できるので、補助アンテナが主アンテナをブロックしないように構成することができ、主アンテナの受信環境に与える影響を小さくすることができる効果がある。
【００４６】
実施の形態３．
図４はこの発明のレーダ装置の実施の形態３を示す要部構成図である。
図４において、１３は振幅だけを制御する適応荷重計算手段であり、その他の構成は実施の形態１と同じである。
図５は図４の適応荷重計算手段１３の機能説明図である。
【００４７】
この実施の形態３は、実施の形態１において説明したように、補助アンテナを移動体自身の速度ベクトル上に配置することにより、目標信号と周波数が重なるクラッタの主アンテナと補助アンテナ間の受信位相差がすべて等しくなることから、荷重の位相を式（１０）で求められる荷重の位相に固定し、振幅だけを制御して減算器４の出力信号の電力を最小化するように荷重を算出するものである。従来のサイドローブキャンセラに用いられる適応フィルタでは、減算器４の出力信号電力を最小化する複素数の荷重を算出し、位相と振幅を制御していた。
この場合、補助アンテナの受信信号と相関が高い成分を抑圧するため、目標信号成分も抑圧してしまうという課題と、クラッタ成分を選択的に抑圧できないという課題がある。
【００４８】
これに対し、この発明の実施の形態３は、振幅だけを制御して、目標信号と周波数が重なるクラッタのみを抑圧することができる。
また、主アンテナのクラッタ方向のアンテナゲイン関数Ｇ０(ＤＣ(α)) が角度αに対して一様でない場合も、自動的に抑圧すべきクラッタ電力を最小化する荷重を求めることができる効果がある。
【００４９】
なお、ここでは、補助アンテナの位置を移動体自身の速度ベクトル上に機械的に駆動する構成のレーダ装置について説明したが、これに限らず実施の形態２で説明したように、複数の素子アンテナからなるアレーアンテナの位相中心を移動体自身の速度ベクトル上に電気的に移動する構成のレーダ装置についても同様に適用することができる。
【００５０】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４を示す要部構成図である。
図６において、主アンテナのアンテナゲイン関数を格納するメモリ１４を備えている。
図７は図６の荷重計算手段５ｂの機能説明図である。
図８は図６の荷重計算手段５ｂの他の機能説明図である。
図９は図６の荷重計算手段５ｂのその他の機能説明図である。
【００５１】
本実施の形態４の実施例１について図６，図７を参照して説明する。
実施例１では、目標信号と周波数が重なるクラッタの入射方向が推定された際に、主アンテナゲイン関数が予め格納されているメモリ１４から上記クラッタの入射方向に対する主アンテナゲイン関数Ｇ０(ＤＣ（α))を参照して、例えば、図７に示す機能説明図のように荷重計算手段５ｂのブロック２９において荷重を算出する。
式（１１）と式（１２）から減算器４の出力信号z(α,t）は、式（１４）のように与えられる。
ここで複素荷重ｗの偏角をｗθ、大きさをｗｒとすると、ｗθは受信位相差をキャンセルするようにｗθ＝exp［ -j2(π/λ)D1・DC(α）］とおき、式（１５）のようになる。
【００５２】
【数１０】
次に、本実施の形態４の実施例２について図６，図８を参照して説明する。
実施例２では、式（１５）から、例えば 、ｃ(α,ｔ）の電力が角度αによらず一定ならば、式（１６）に示すようにクラッタ方向の平均値を荷重値の大きさとして与えればよい。
図８に示す機能説明図のように荷重計算手段５ｂのブロック３０において荷重が算出される。
【００５４】
【数１１】
これにより、アンテナゲインが角度αに関して一定ではない場合でも、出力信号におけるクラッタ成分を抑圧することができる効果がある。なお、ここでは平均値を計算したが、中間値で置き換えても上記の効果を得ることは可能である。
【００５６】
次に、その他の例として、本実施の形態４の実施例３について図６，図９を参照して説明する。
実施例３では、例えば、移動体自身の姿勢が判る場合には、図９に示す機能説明図のように荷重計算手段５ｂのブロック３１において荷重を算出する。
ここで、ｃ(α,ｔ）の電力は移動体自身の姿勢により、下方からの電力が強いなどある程度の推定をすることが可能であるので、式（１６）における角度αの範囲を下方だけに制限して平均処理の計算を行うことも可能である。
この場合、演算量を減らすことができる効果がある。
勿論、完全にｃ(α,ｔ）の電力が推定可能であるならば、式（１７）のように荷重値の大きさを決定すればより有効にクラッタを抑圧することができる。
【００５７】
【数１２】
なお、補助アンテナの位相中心を移動体自身の速度ベクトル上に位置するよう機械的に駆動する構成のレーダ装置について説明したが、これに限らず実施の形態２で説明したように複数の素子アンテナからなるアレーアンテナを補助アンテナとし、その位相中心を移動体自身の速度ベクトル上に電気的に移動する構成のレーダ装置にも同様に適用することができる。
【００５９】
実施の形態５．
図１０はこの発明の実施の形態５を示すレーダ装置の要部構成図である。
図１０では、実施の形態４の図６における補助アンテナ駆動装置６を備えず補助アンテナ２の位置は固定されている構成である。
主アンテナゲイン関数はメモリ１４に保管されており、抑圧すべきクラッタの入射方向のゲインを読み出すことができる。目標信号と周波数が重なるクラッタの入射方向ベクトルＤｃ（α）は、実施の形態４の図７〜図９に例示する処理手順により、実施の形態４の荷重計算手段５ｂにおいて求められる。目標信号と周波数が重なるクラッタの方向ベクトルＤｃ（α）に対応した主アンテナゲイン関数Ｇ０（Ｄｃ（α））はメモリ１４から呼び出される。
今、位置が固定されている補助アンテナの位相中心の主アンテナの位相中心に対する位置ベクトルをＤ1とすると、方向ベクトルＤｃ（α）から入射するクラッタの減算器４の出力信号における信号成分ｚ（α，ｔ）は式（１８）で与えられる。この信号成分を最小化する荷重ｗ（α）は式(１９)で与えられる。従来例で説明したように補助アンテナを固定する場合、入射方向Ｄｃ（α）に応じて受信位相差が異なるのでこの荷重ｗ（α）を用いても十分に目標信号と周波数が重なるクラッタを抑圧することができない。そこで、実施の形態４の場合と同様にクラッタｃ（α，ｔ）が、αmin≦α≦αmaxの区間で存在しαに対して電力が一定であるなら式(２０)に示すように上記の区間のｗ（α）の平均を荷重として用いれば、従来の構成で求められる荷重を用いるよりも上記クラッタの抑圧性能が向上する。特に、抑圧すべき上記クラッタが十分狭帯域であり、αの異なるクラッタｃ（α，ｔ）同士の相関が高い場合には、十分に上記クラッタを抑圧することも可能である。
【００６０】
【数１３】
式(２０)の積分処理は角度αをサンプリングする場合、式(２１)のように行うこともできる。ここにサンプリングした角度をα1 … αIとした。
【００６２】
【数１４】
以上のように、本実施の形態５によれば、式(２０)または式(２１)により荷重を計算することにより、補助アンテナを自機の速度ベクトル上に配置しなくても従来の構成に比べクラッタを有効に抑圧できる。また、補助アンテナを主アンテナ面の外に配置することができる場合には、主アンテナの電波受信特性に与える影響を少なくできる効果がある。
【００６４】
実施の形態６．
図１１は、実施の形態６を示すレーダ装置の要部構成図である。
図１２は図１１の荷重計算手段５ｂの機能説明図である。
実施の形態６では、実施の形態５における主アンテナゲイン関数を記憶するメモリの代わりに主アンテナゲインおよび補助アンテナのゲインを推定するアンテナゲイン推定手段４１を備えている。荷重計算手段５ｂは図７〜図９のメモリを主アンテナゲイン推定手段４１に置き換えて同様に実施することができる。図１２は、図８のメモリを主アンテナゲイン推定手段４１に置き換えた例である。ただし、このアンテナゲイン推定手段は例えば補助アンテナとしてゲインが一定の無指向性のアンテナを用いる場合には、主アンテナのゲインだけを推定すればよい。
【００６５】
次にアンテナゲイン推定手段４１において、主アンテナが複数の無指向性の素子アンテナで構成されるアレーアンテナである場合において、そのアンテナゲインを推定する例を説明する。各素子アンテナの基準点に対する位置ベクトルをｄ1…ｄＭとし、主アンテナのビームフォーミングのために各素子アンテナの受信信号に乗じる荷重をwb1…wbM(|wbm|=1とする) とするとき入射方向単位ベクトルＤｃ（α）が向くクラッタの入射方向のアンテナゲインは式(２２)で与えられる。
【００６６】
【数１５】
以上のように、本実施の形態６によれば、アンテナゲイン推定手段を有して、主アンテナゲインを推定することにより、実施の形態５の効果に加え、大量のデータをメモリとして持つ必要がない利点がある。また、主アンテナがフェーズドアレーアンテナである場合はビームの向きが変わるとアンテナパターンが変化するためアンテナゲイン関数をメモリとして持つことは現実的には不可能であるが、本実施の形態６ではビームを形成するためのアレーファクタを用いて主アンテナゲインを推定できるので有効である。なお、本実施の形態６では抑圧すべきクラッタの方向（Ｄｃ（α）の向く方向）だけアンテナゲインの計算を行えばよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように請求項１に係る発明によれば、レーダ装置の補助アンテナを移動体自身の速度ベクトル上に位置するように制御することにより、目標信号と周波数が重なるクラッタの一部ないし全ての入射方向に対する主アンテナゲインを下げる荷重を算出することができ、上記クラッタを有効に抑圧することができるレーダ装置を得ることができる。
【００６９】
また、請求項２に係る発明によれば、レーダ装置の複数の素子アンテナからなるアレーアンテナの位相中心を移動体自身の速度ベクトル上に位置するよう制御することにより、目標信号と周波数が重なる一部ないし全てのクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げる荷重を算出することができ、上記クラッタを有効に抑圧することができるレーダ装置を得ることができる。
また、上記素子アンテナからなるアレーアンテナは主アンテナをブロックすることなく、主アンテナの受信環境に与える影響を小さくすることができる。
【００７０】
また、請求項３に係る発明によれば、請求項１もしくは２記載のレーダ装置の荷重計算手段が、上記移動体自身の速度ベクトル推定手段の出力および上記主アンテナに接続される受信機の出力を入力とし、
上記目標の速度ベクトルを推定する目標速度ベクトル推定手段および上記移動体自身から見た目標の方向ベクトルを推定する目標方向ベクトル推定手段の出力に基づき、もしくは上記目標のドップラ周波数を推定する目標のドップラ周波数推定手段の出力に基づき、上記目標信号と周波数が重なるクラッタの入射角度を推定するクラッタ入射角度推定手段を備え、
上記の推定されるクラッタの一部ないし全ての入射方向に対する主アンテナゲインを下げる荷重を算出することにより、上記クラッタを有効に抑圧することができるレーダ装置を得ることができる。
【００７１】
また、請求項４に係る発明によれば、請求項１もしくは２のいずれかに記載のレーダ装置の上記荷重計算手段に代えて、
目標信号と周波数が重なるクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げるのに必要な荷重の位相を推定する荷重位相推定手段を有し、上記の推定された位相に固定し、振幅のみを制御して上記減算器の出力信号電力を最小化する荷重を算出する適応荷重計算手段を備え、振幅のみを制御して上記目標信号と周波数が重なる一部ないし全てのクラッタを有効に抑圧することのできるレーダ装置を得ることができる。
また、主アンテナのクラッタ方向の主アンテナゲイン関数が角度αに対して一様ではない場合でも、自動的に抑圧すべきクラッタ電力を最小化する荷重を求めることができる。
【００７２】
また、請求項５に係る発明によれば、レーダ装置の補助アンテナを移動体自身の速度ベクトル上に位置するように制御することにより、目標信号と周波数が重なるクラッタの入射方向が推定された際に、主アンテナゲイン関数を予め記憶するメモリから上記クラッタの入射方向の主アンテナゲイン関数を参照して、荷重計算手段において上記目標信号と周波数が重なる一部ないし全てのクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げる荷重を算出することができ、また、上記クラッタの入射方向に対する主アンテナゲインが一定でない場合でも、上記クラッタを有効に抑圧することができるレーダ装置を得ることができる。
【００７３】
また、請求項６に係る発明によれば、レーダ装置の複数の素子アンテナからなるアレーアンテナの位相中心を移動体自身の速度ベクトル上に位置するように電気的に制御することにより、目標信号と周波数が重なるクラッタの入射方向が推定された際に、主アンテナゲイン関数を予め記憶するメモリから上記クラッタの入射方向の主アンテナゲイン関数を参照して、荷重計算手段において上記目標信号と周波数が重なる一部ないし全てのクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げる荷重を算出することができ、また、上記クラッタの入射方向に対する主アンテナゲインが一定でない場合でも、上記クラッタを有効に抑圧することができるレーダ装置を得ることができる。
【００７４】
また、請求項７に係る発明によれば、請求項５もしくは６のいずれかに記載のレーダ装置の荷重計算手段が、目標信号と周波数が重なるクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げる荷重を算出する際に、上記メモリに記憶された主アンテナゲイン関数を参照し、上記目標信号と周波数が重なる一部ないし全てのクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを平均化し、上記目標信号と周波数が重なる一部ないし全てのクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げる荷重を算出することにより、上記主アンテナゲインが一定でない場合でもクラッタ成分を有効に抑圧することができるレーダ装置を得ることができる。
【００７５】
また、請求項８に係る発明によれば、請求項５もしくは６のいずれかに記載のレーダ装置の荷重計算手段に代えて、
目標信号と周波数が重なるクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げる荷重を算出する際に、上記メモリに記憶された主アンテナゲイン関数を参照し、移動体自身の姿勢から主アンテナに入射するクラッタ電力の推定結果に基づいて、上記目標信号と周波数が重なる一部ないし全てのクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げる荷重計算手段を備えることにより、上記アンテナゲインが一定でない場合や、クラッタ電力が一定でない場合でも、有効にクラッタ成分を抑圧することができるレーダ装置を得ることができる。
また、クラッタの入射方向の範囲を制限して、荷重計算の演算量を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明のレーダ装置の実施の形態１を示す要部構成図である。
【図２】 この発明のレーダ装置の実施の形態２を示す要部構成図である。
【図３】 図１，図２の荷重計算手段の機能説明図である。
【図４】 この発明のレーダ装置の実施の形態３を示す要部構成図である。
【図５】 図４の適応荷重計算手段の機能説明図である。
【図６】 この発明のレーダ装置の実施の形態４を示す要部構成図である。
【図７】 図６の荷重計算手段の機能説明図である。
【図８】 図６の荷重計算手段の他の機能説明図である。
【図９】 図６の荷重計算手段のその他の機能説明図である。
【図１０】 この発明のレーダ装置の実施の形態５を示す要部構成図である。
【図１１】 この発明のレーダ装置の実施の形態６を示す要部構成図である。
【図１２】 図１１の荷重計算手段の機能説明図である。
【図１３】 従来およびこの発明のレーダ装置を搭載した移動体自身から、移動目標を観測する様子を説明するための図である。
【図１４】 従来およびこの発明のレーダ装置の受信信号の周波数スペクトルの摸式図である。
【図１５】 従来のレーダ装置を示す要部構成図である。
【図１６】 図１５の荷重計算手段の機能説明図である。
【符号の説明】
１ 主アンテナ、 ２ 補助アンテナ、 ３ 受信機、 ４ 減算器、 ５ａ，５ｂ 荷重計算手段、 ６ 補助アンテナ駆動装置、 ７ 乗算器、 ８ 移動体自身の速度ベクトル推定手段、 １０ 位相と振幅の可変器の制御手段、 １１ 補助アンテナ（アレイアンテナ）、 １２ 位相と振幅の可変器、１３ 適応荷重計算手段、 １４ メモリ、 １５ 合成器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radar apparatus mounted on a moving body, and particularly to suppression of clutter in which a frequency overlaps with a target signal that is a reflected wave from a target.
[0002]
[Prior art]
A conventional radar apparatus of this type is, for example, a pulse Doppler radar apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-271436, and FIG. 15 is a configuration diagram of the radar apparatus disclosed in the above document.
[0003]
In FIG. 15, 1 is a main antenna, 2 is an auxiliary antenna (or guard antenna) having a broad directivity, 3 is a receiver, 4 is a subtractor, 5 is load calculation means, 7 is a multiplier, and 8 is a moving body. It is a speed vector estimation means for estimating its own speed vector.
X 0 (t) is the received signal of the main antenna, x 1 (t) is a reception signal of the auxiliary antenna, z (t) is an output signal of the subtracting means 4, and w is a load value calculated by the load calculating
T in the expression of these signals is a factor representing time, and all signals are complex signals.
[0004]
FIG. 16 is a functional explanatory diagram of load calculation means of a conventional radar apparatus.
The load calculation means 5 is used to calculate the velocity vector V of the moving body mounted on the radar itself. m Is inputted with the output of the velocity vector estimating means 8 and the received signal of the
[0005]
Next, the operation of the conventional radar apparatus will be described.
FIG. 13 is a diagram for explaining how the moving target T is observed from the moving body S on which the conventional and the radar apparatus of the present application is mounted.
Velocity vector V m Velocity vector V from a moving object equipped with a radar device T It shows how to observe a moving target. Here, the direction vector of the target as seen from the moving body equipped with the radar device is represented by B T And the velocity vector V m And the direction vector B T The angle formed by b And
In addition, an incident direction vector of a clutter having the same frequency as that of a reflected wave from a moving target (hereinafter referred to as a target signal) in a moving body equipped with a radar apparatus is expressed as V C And the vector V m And vector V C The angle between C And The direction vector B T And velocity vector V T The angle formed by θ T And
The frequency spectrum of the received signal of the radar apparatus in such a model is schematically as shown in FIG.
The clutter which is a reflected wave from other than the target has a large clutter from a stationary body in the main beam direction of the main antenna having a high gain (main beam clutter) and a clutter from below in the vertical direction having a large reflection area (direct clutter). The other clutter is called sidelobe clutter. Clutter Doppler frequency f from these stationary objects d The range of is limited as represented by Equation (1).
[0006]
[Expression 1]
Here, λ is a wavelength.
On the other hand, the Doppler frequency f of the clutter from the stationary body in the target direction MB Is expressed by equation (2), and the frequency shift amount f due to the movement of the target is T Is given by equation (3).
[0008]
[Expression 2]
From equations (2) and (3), the Doppler frequency f of the target signal dT Is given by equation (4).
[0010]
[Equation 3]
In the case where the target has a speed approaching from the equation (4), the second term cosθ T Is negative so f dT The value of is f MB As shown by the target signal A in FIG. 14, the target signal shifts to a frequency region where there is no clutter, and good detection performance can be obtained.
However, as shown in FIG. 13, if the target velocity vector is in the same direction as the velocity vector of the radar-equipped moving body itself, the second term cosθ T Becomes positive and f dT The value of is f MB Since it becomes smaller, detection becomes difficult because the target signal shifts to the frequency region where the clutter exists as shown by the target signal B in FIG.
In such a case, since the frequency of the target signal and the clutter overlap, it is impossible to suppress the clutter at a time frequency such as the known MTI (Moving Target Indicator).
[0012]
To deal with such a problem, the conventional radar apparatus shown in FIG. 15 includes the
Said load value is calculated | required by a load calculation means as shown in FIG.
First, the velocity vector estimating means 8 uses the velocity vector V of the moving object mounted on the radar itself. m And the target speed vector V is estimated by the target speed vector estimation means 21. T The direction vector B of the target viewed from the radar-mounted mobile body itself by the target direction vector estimation means 22 T Are estimated respectively. Further, the target Doppler frequency estimation means 23 performs the target Doppler frequency f. dT Is estimated. Angle Ψ made of velocity vector C Frequency of the clutter from a stationary object from the direction of dc Is given by equation (5).
[0013]
[Expression 4]
When the target and clutter Doppler frequencies overlap, f dc = F dT Therefore, the incident angle Ψ of the clutter where the Doppler frequency overlaps with the target C Is given by Equation (4) and Equation (5) through Equation (6).
[0015]
[Equation 5]
As can be seen from Equation (6), if there is any one of the target Doppler frequency estimation means 23 in FIG. 16 or the combination of the target velocity vector estimation means 21 and the target direction vector estimation means 22, the other estimated value can be obtained. Only one of them may be provided.
Next, the incident angle Ψ of the clutter obtained by the equation (6) C From the velocity vector V m Ψ downward in the elevation direction from C The antenna gain is lowered to suppress clutter so that the antenna pattern in the rotated direction is minimized.
The position vector of the phase center of the auxiliary antenna with respect to the phase center of the
[0017]
[Formula 6]
G here 0 (D C ) Is the direction vector D of the
Since the output signal z (t) of the subtractor 4 is given by the equation (9), the load value is set as shown in the equation (10), so that D C Clutter that enters from the direction can be suppressed.
[0019]
[Expression 7]
The above is the principle of clutter suppression of the conventional radar apparatus shown in FIG. 15. The clutter where the target and the Doppler frequency overlap is not only below the elevation direction but also the velocity vector V m The angle between C Incident from all directions.
The incident direction of the above clutter is illustrated as shown in FIG. m Around the cone. In the conventional method in which the position of the auxiliary antenna is not specified, the incident direction vector D of the clutter in which the target and the Doppler frequency overlap each other. C D in equation (8) depending on 1 ・ D C Since the value of also changes, it can be understood that the reception phase difference of the auxiliary antenna with respect to these clutters is not constant.
Therefore, the antenna gain of the main antenna can be lowered only in one direction of the clutter incident angles present in a conical shape, and there is a problem that clutter cannot be sufficiently suppressed.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional radar apparatus, when there is a clutter whose frequency overlaps with the target signal, there is a problem that only the main antenna gain for a part of the incident directions of the clutter can be reduced, and the clutter cannot be sufficiently suppressed. there were.
[0022]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and controls the auxiliary antenna of the radar apparatus so that it is positioned on the velocity vector of the moving body itself on which the radar apparatus is mounted, or the incident direction of the clutter. And the main antenna gain corresponding thereto, the main antenna gain with respect to the incident direction of some or all of the clutter whose frequency overlaps with the target signal can be lowered, and the above-mentioned clutter can be effectively suppressed. The purpose is to obtain.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a radar apparatus according to
[0024]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a radar apparatus mounted on a moving body, comprising: a main antenna; a plurality of element antennas; a receiver connected to each of the antennas; and the plurality of element antennas. A variable unit that changes the phase and amplitude of the received signal, an adder that combines the outputs of the phase and amplitude variable units, a velocity vector estimation unit that estimates a velocity vector of the mobile body itself, and With velocity vector estimation means On the estimated velocity vector of the moving body For the phase center of the main antenna The control means for controlling the variable device for changing the phase and amplitude of the received signals of the plurality of element antennas so that the phase center of the array antenna composed of the plurality of element antennas is positioned, and the target signal of the radar apparatus overlaps the frequency Load calculating means for obtaining a load to be multiplied by the output of the adder so as to reduce the main antenna gain with respect to the incident direction of the clutter, a multiplier for multiplying the output of the adder by the obtained load, and the main antenna. And a subtractor for subtracting the output of the multiplier from the output of the receiver.
[0025]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the radar apparatus according to any one of the first or second aspect, wherein the load calculating means of the radar apparatus comprises:
With the output of the velocity vector estimation means of the mobile body itself and the output of the receiver connected to the main antenna as inputs,
Target Doppler for estimating the target Doppler frequency based on the output of the target velocity vector estimating means for estimating the target speed vector and the output of the target direction vector estimating means for estimating the target direction vector viewed from the moving body itself. Clutter incidence angle estimation means for estimating the incidence angle of the clutter whose frequency overlaps with the target signal based on the output of the frequency estimation means, and lowering the main antenna gain with respect to the incidence direction of the clutter estimated by the clutter incidence angle estimation means The load is calculated.
[0026]
A radar apparatus according to a fourth aspect of the present invention, instead of the load calculation means of the radar apparatus according to the first or second aspect,
There is load phase estimation means for estimating the phase of the load required to reduce the main antenna gain in the incident direction of the clutter whose frequency overlaps with the target signal of the radar device, and is fixed to the phase obtained by the load phase estimation means. And an adaptive load calculating means for calculating a load that controls only the amplitude and minimizes the output signal power of the subtractor.
[0027]
A radar apparatus according to
[0028]
According to a sixth aspect of the present invention, in the radar device mounted on the moving body, the main antenna, the plurality of element antennas, the memory for storing the antenna gain function of the main antenna, and each antenna are provided. Estimate the velocity vector of the mobile unit itself, a variable device that changes the phase and amplitude of the received signals of the plurality of element antennas, an adder that combines the outputs of the phase and amplitude variable devices Speed vector estimation means for performing the above, With velocity vector estimation means On the estimated velocity vector of the moving body For the phase center of the main antenna The control means for controlling the variable device for changing the phase and amplitude of the received signals of the plurality of element antennas so that the phase center of the array antenna composed of the plurality of element antennas is positioned, and the target signal of the radar apparatus overlaps the frequency Clutter incidence angle estimating means for estimating the incidence angle of the clutter, and referring to the main antenna gain function stored in the memory The main antenna gain in the direction of incidence of the clutter estimated by the clutter incident angle estimating means is obtained and multiplied by the received signal of the auxiliary antenna that lowers the main antenna gain using the main antenna gain. A load calculating means for obtaining a load; a multiplier for multiplying the received signal of the auxiliary antenna by the received load; a subtractor for subtracting the output of the multiplier from an output of a receiver connected to the main antenna; It is provided with.
[0029]
A radar apparatus according to
Clutter incidence angle estimation means for estimating the incidence angle of the clutter whose frequency overlaps with the target signal of the radar device, and referring to the main antenna gain function stored in the memory, the main antenna gain with respect to the incidence direction of the clutter And a load for reducing the main antenna gain with respect to the incident direction of the clutter is calculated.
[0030]
A radar apparatus according to an eighth aspect of the present invention, instead of the load calculation means of the radar apparatus according to any one of the fifth or sixth aspect,
With reference to the clutter incident angle estimating means for estimating the incident angle of the clutter whose frequency overlaps with the target signal of the radar apparatus, and the main antenna gain function stored in the memory, the incident from the attitude of the moving body itself to the main antenna And a clutter power estimating means for estimating the clutter power to be included, and further comprising a load calculating means for calculating a load for reducing the main antenna gain.
[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a main part configuration diagram showing a first embodiment of a radar apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a functional explanatory diagram of the load calculation means 5a of FIG.
In FIG. 1, 1 is a main antenna, 2 is an auxiliary antenna having broad directivity, 3 is a receiver, 4 is a subtractor, 5a is a load calculation means, 7 is a multiplier, and 8 is a velocity vector of the moving body itself. It is a velocity vector estimation means to estimate.
In the following, the notation of the signal used in the mathematical formula is x 0 (t) is the received signal of the main antenna, x 1 (t) is a received signal of the auxiliary antenna, z (t) is an output signal of the subtracting means 4, and w is a load value which is an output signal of the load calculating means.
In the above signal expression, t is a factor representing time, and all signals are complex signals.
Here, the position vector of the phase center of the auxiliary antenna with respect to the phase center of the main antenna is D 1 The incident direction vector of the clutter whose frequency overlaps with the target signal that is the reflected wave from the target with respect to the phase center of the main antenna is D C (α). This incident direction vector D C (α) is the velocity vector V m Is a vector that rides on the side of the cone in FIG.
D C (α) is a point on the circumference of the cone bottom surface corresponding to α (0 ≦ α ≦ 2π) from the phase center of the main antenna, where α is an angle from below vertically on the cone bottom surface as shown in FIG. It is a vector that faces.
X 0C (t), x 1C (t) is given by equations (11) and (12), respectively.
[0037]
[Equation 8]
Where c (α, t) is the direction vector D C Clutter time waveform incident from (α), G 0 (D C (α)) is D C The antenna gain function of the main antenna in the (α) direction is shown.
In the radar apparatus, the clutter component is suppressed by subtracting the signal obtained by multiplying the reception signal of the auxiliary antenna by the load from the reception signal of the main antenna. However, in equation (11), the antenna gain function G 0 (D C (α)) is a real function, and the position vector D of the auxiliary antenna in equation (12). 1 Moves in parallel with the velocity vector of the moving body itself, so D 1 ・ D C (α) is constant regardless of the angle α.
That is, it can be seen that the reception phase difference between the main antenna and the auxiliary antenna of the clutter to be suppressed becomes a constant value.
Here, it is assumed that the antenna gain function G 0 (D C If (α)) is constant regardless of the angle α, D C The load that minimizes the clutter component incident from the (α) direction is given by the equation (13), which is understood not to depend on the angle α.
In other words, these can be suppressed by lowering the main antenna gain with respect to the incident direction of all the clutters to be suppressed.
[0039]
[Equation 9]
FIG. 3 is a functional explanatory diagram of the load calculating means 5a in FIG. 1. Compared with the conventional functional explanatory diagrams of the load calculating means 5 in FIG. 15 and FIG. 16, there is a conventional clutter in which the frequency overlaps with the target signal. In this case, in contrast to the
[0041]
As described above, according to the first embodiment, the frequency of the target signal that is a reflected wave from the target overlaps by controlling the auxiliary antenna so that it is positioned on the velocity vector of the radar-equipped moving body itself. A load that reduces the main antenna gain in the incident direction of all the clutters can be obtained.
[0042]
FIG. 2 is a block diagram showing the principal part of a radar apparatus according to
FIG. 3 is a functional explanatory diagram of the load calculation means 5a of FIG.
In FIG. 2, 11 is an element antenna, 12 is a variable device that changes the phase and amplitude of the received signal of the element antenna, 10 is a control means for controlling the phase and amplitude variable device, and 15 is the output of the phase and amplitude variable device. It is a synthesizer to synthesize.
In FIG. 2, it has the structure of the sidelobe canceller which uses the received signal of the array antenna which consists of the
[0043]
In the first embodiment, the auxiliary antenna is mechanically driven so as to be positioned on the velocity vector of the moving body itself. However, in the second embodiment, the phase and amplitude of the received signal of the fixed element antenna are controlled. The phase center of the array antenna composed of element antennas is electrically controlled so as to be positioned on the velocity vector of the moving body itself.
As a result, as in the case of the first embodiment, the reception phase difference between the main antenna and the auxiliary antenna of the clutter whose frequency overlaps with the target signal to be suppressed is constant, so that suppression can be performed by controlling only one load. The main antenna gain with respect to the incident direction of all the clutters desired can be lowered.
[0044]
FIG. 3 is a functional explanatory diagram of the load calculation means 5a common to FIGS. 1 and 2, and will not be described.
[0045]
As described above, according to the second embodiment, in addition to the same effects as in the first embodiment, the auxiliary antenna can be arranged outside the main antenna surface, so that the auxiliary antenna does not block the main antenna. It is possible to reduce the influence of the main antenna on the reception environment.
[0046]
FIG. 4 is a block diagram showing the principal part of a radar apparatus according to
In FIG. 4, 13 is an adaptive load calculation means for controlling only the amplitude, and other configurations are the same as those in the first embodiment.
FIG. 5 is a functional explanatory diagram of the adaptive load calculation means 13 of FIG.
[0047]
In the third embodiment, as described in the first embodiment, the auxiliary antenna is arranged on the velocity vector of the moving body itself, so that the reception position between the main antenna and the auxiliary antenna of the clutter where the frequency overlaps with the target signal is obtained. Since the phase differences are all equal, the load phase is fixed to the load phase obtained by Equation (10), and only the amplitude is controlled to calculate the load so as to minimize the power of the output signal of the subtractor 4. Is. In an adaptive filter used in a conventional sidelobe canceller, a complex weight that minimizes the output signal power of the subtractor 4 is calculated, and the phase and amplitude are controlled.
In this case, since a component having a high correlation with the received signal of the auxiliary antenna is suppressed, there is a problem that the target signal component is also suppressed and a clutter component cannot be selectively suppressed.
[0048]
On the other hand, the third embodiment of the present invention can control only the amplitude and suppress only the clutter whose frequency overlaps with the target signal.
Also, the antenna gain function G in the direction of clutter of the main antenna 0 (D C Even when (α)) is not uniform with respect to the angle α, it is possible to obtain a load that minimizes the clutter power to be automatically suppressed.
[0049]
Here, the radar apparatus configured to mechanically drive the position of the auxiliary antenna on the velocity vector of the moving body has been described. However, the present invention is not limited to this, and as described in the second embodiment, a plurality of element antennas are used. The present invention can be similarly applied to a radar apparatus configured to electrically move the phase center of the array antenna composed of the above to the velocity vector of the moving body itself.
[0050]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a main part configuration diagram showing Embodiment 4 of the present invention.
In FIG. 6, a
FIG. 7 is a functional explanatory diagram of the load calculation means 5b of FIG.
FIG. 8 is another functional explanatory diagram of the load calculation means 5b of FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram of other functions of the load calculation means 5b of FIG.
[0051]
Example 1 of the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
In the first embodiment, when the incident direction of the clutter whose frequency overlaps with the target signal is estimated, the main antenna gain function G for the incident direction of the clutter is stored from the
From the equations (11) and (12), the output signal z (α, t) of the subtractor 4 is given by the equation (14).
Where the deflection angle of the complex load w is w θ , Size is w r Then, w θ W to cancel the received phase difference θ = Exp [-j2 (π / λ) D 1 ・ D C (α)], and is as shown in Equation (15).
[0052]
[Expression 10]
Next, Example 2 of the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
In Example 2, if the power of c (α, t) is constant regardless of the angle α, the average value in the clutter direction is calculated from the equation (15) as shown in the equation (16). You can give it as
As shown in the functional diagram of FIG. 8, the load is calculated in the
[0054]
## EQU11 ##
Thereby, even when the antenna gain is not constant with respect to the angle α, there is an effect that the clutter component in the output signal can be suppressed. Although the average value is calculated here, the above effect can be obtained even if it is replaced with an intermediate value.
[0056]
Next, as another example, Example 3 of Embodiment 4 will be described with reference to FIGS.
In the third embodiment, for example, when the posture of the moving body itself is known, the load is calculated in the
Here, the power of c (α, t) can be estimated to some extent, for example, the power from below is strong depending on the attitude of the mobile body itself. It is also possible to perform the calculation of the average process by limiting to the above.
In this case, there is an effect that the amount of calculation can be reduced.
Of course, if the power of c (α, t) can be estimated completely, clutter can be more effectively suppressed by determining the magnitude of the load value as shown in equation (17).
[0057]
[Expression 12]
Although the description has been given of the radar apparatus configured to mechanically drive the phase center of the auxiliary antenna so as to be positioned on the velocity vector of the moving body itself, the present invention is not limited to this, and a plurality of element antennas are used as described in the second embodiment. The present invention can be similarly applied to a radar apparatus having a configuration in which an array antenna consisting of is used as an auxiliary antenna and its phase center is electrically moved on the velocity vector of the moving body itself.
[0059]
FIG. 10 is a block diagram showing the principal part of a radar apparatus according to
In FIG. 10, the auxiliary
The main antenna gain function is stored in the
The position vector of the phase center of the auxiliary antenna whose position is fixed to the phase center of the main antenna is D 1 Then the direction vector D c The signal component z (α, t) in the output signal of the clutter subtractor 4 incident from (α) is given by equation (18). The load w (α) that minimizes this signal component is given by equation (19). When fixing the auxiliary antenna as described in the conventional example, the incident direction D c Since the reception phase difference varies depending on (α), even if this load w (α) is used, it is not possible to sufficiently suppress clutter in which the frequency overlaps with the target signal. Therefore, as in the case of the fourth embodiment, the clutter c (α, t) is expressed as α min ≦ α ≦ α max If the average of w (α) in the above section is used as a load as shown in the equation (20), if the power is constant with respect to α The suppression performance of the clutter is improved. In particular, when the clutter to be suppressed has a sufficiently narrow band and the correlation between the clutters c (α, t) having different α is high, the clutter can be sufficiently suppressed.
[0060]
[Formula 13]
The integration process of Expression (20) can also be performed as shown in Expression (21) when sampling the angle α. The sampled angle is α 1 … Α I It was.
[0062]
[Expression 14]
As described above, according to the fifth embodiment, by calculating the load according to the equation (20) or the equation (21), the conventional configuration can be obtained without arranging the auxiliary antenna on the own velocity vector. In comparison, clutter can be effectively suppressed. Further, when the auxiliary antenna can be arranged outside the main antenna surface, there is an effect that the influence on the radio wave reception characteristics of the main antenna can be reduced.
[0064]
FIG. 11 is a main part configuration diagram of a radar apparatus showing the sixth embodiment.
FIG. 12 is a functional explanatory diagram of the load calculation means 5b of FIG.
In the sixth embodiment, an antenna gain estimating means 41 for estimating the main antenna gain and the gain of the auxiliary antenna is provided instead of the memory for storing the main antenna gain function in the fifth embodiment. The load calculation means 5b can be similarly implemented by replacing the memory of FIGS. 7 to 9 with the main antenna gain estimation means 41. FIG. 12 shows an example in which the memory of FIG. However, this antenna gain estimation means only needs to estimate the gain of the main antenna when, for example, an omnidirectional antenna with a constant gain is used as the auxiliary antenna.
[0065]
Next, an example will be described in which the antenna gain estimation means 41 estimates the antenna gain when the main antenna is an array antenna composed of a plurality of omnidirectional element antennas. The position vector with respect to the reference point of each element antenna is d 1 ... d M And the weight to multiply the received signal of each element antenna for beam forming of the main antenna w b1 … W bM (| w bm | = 1) Incident direction unit vector D c The antenna gain in the incident direction of the clutter facing (α) is given by equation (22).
[0066]
[Expression 15]
As described above, according to the sixth embodiment, it is necessary to have a large amount of data as a memory in addition to the effects of the fifth embodiment by including the antenna gain estimation means and estimating the main antenna gain. There are no advantages. If the main antenna is a phased array antenna, the antenna pattern changes when the beam direction changes, so it is practically impossible to have an antenna gain function as a memory. This is effective because the main antenna gain can be estimated using the array factor for forming. In the sixth embodiment, the direction of the clutter to be suppressed (D c It is only necessary to calculate the antenna gain only in the direction (α).
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, by controlling the auxiliary antenna of the radar device so as to be positioned on the velocity vector of the moving body itself, part or all of the clutter whose frequency overlaps with the target signal. A load that lowers the main antenna gain with respect to the incident direction can be calculated, and a radar apparatus that can effectively suppress the clutter can be obtained.
[0069]
According to the second aspect of the invention, the target signal and the frequency overlap each other by controlling the phase center of the array antenna including the plurality of element antennas of the radar apparatus so as to be positioned on the velocity vector of the moving body itself. A load that lowers the main antenna gain with respect to the incident direction of some or all of the clutters can be calculated, and a radar apparatus that can effectively suppress the clutter can be obtained.
Further, the array antenna composed of the element antennas can reduce the influence of the main antenna on the reception environment without blocking the main antenna.
[0070]
According to a third aspect of the invention, the load calculation means of the radar device according to the first or second aspect is characterized in that the output of the velocity vector estimation means of the moving body itself and the output of the receiver connected to the main antenna are provided. As input,
The target Doppler frequency for estimating the target Doppler frequency based on the output of the target velocity vector estimating means for estimating the target velocity vector and the target direction vector estimating means for estimating the target direction vector viewed from the moving body itself Based on the output of the estimation means, comprising clutter incidence angle estimation means for estimating the incidence angle of the clutter whose frequency overlaps with the target signal,
By calculating a load that reduces the main antenna gain for some or all of the estimated directions of the clutter, a radar apparatus that can effectively suppress the clutter can be obtained.
[0071]
According to the invention of claim 4, instead of the load calculation means of the radar device according to
It has load phase estimation means that estimates the phase of the load necessary to reduce the main antenna gain for the direction of incidence of the clutter whose frequency overlaps with the target signal, and is fixed to the estimated phase and controls only the amplitude. A radar having adaptive load calculation means for calculating a load that minimizes the output signal power of the subtractor, and capable of effectively suppressing part or all of the clutter in which the frequency overlaps with the target signal by controlling only the amplitude. A device can be obtained.
Further, even when the main antenna gain function in the clutter direction of the main antenna is not uniform with respect to the angle α, it is possible to obtain a load that minimizes the clutter power to be automatically suppressed.
[0072]
According to the fifth aspect of the present invention, when the incident direction of the clutter whose frequency overlaps with the target signal is estimated by controlling the auxiliary antenna of the radar device so as to be positioned on the velocity vector of the moving body itself. In addition, referring to the main antenna gain function in the incident direction of the clutter from a memory in which the main antenna gain function is stored in advance, the main antenna for the incident direction of some or all of the clutter where the target signal and the frequency overlap in the load calculating means It is possible to obtain a radar apparatus that can calculate a load for reducing the gain and can effectively suppress the clutter even when the main antenna gain with respect to the incident direction of the clutter is not constant.
[0073]
Further, according to the invention of
[0074]
According to the invention of
[0075]
According to the invention according to
When calculating the load that reduces the main antenna gain for the direction of incidence of the clutter whose frequency overlaps with the target signal, refer to the main antenna gain function stored in the memory, and the clutter power incident on the main antenna from the attitude of the moving body itself Based on the estimation result, load calculation means for reducing the main antenna gain in the incident direction of some or all of the clutters whose frequencies overlap with the target signal is provided, so that the antenna gain is not constant or the clutter power is constant. Even in such a case, it is possible to obtain a radar apparatus that can effectively suppress clutter components.
In addition, the amount of calculation of the load can be reduced by limiting the range of the incident direction of the clutter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main part configuration diagram showing a first embodiment of a radar apparatus according to the present invention;
FIG. 2 is a main part configuration diagram showing a second embodiment of a radar apparatus according to the present invention;
FIG. 3 is a functional explanatory diagram of the load calculation means of FIGS. 1 and 2;
FIG. 4 is a main part configuration diagram showing a third embodiment of a radar apparatus according to the present invention;
FIG. 5 is a function explanatory diagram of the adaptive load calculation means of FIG. 4;
FIG. 6 is a main part configuration diagram showing a fourth embodiment of a radar apparatus according to the present invention;
7 is a function explanatory diagram of the load calculation means of FIG. 6. FIG.
8 is another functional explanatory diagram of the load calculation means of FIG. 6. FIG.
9 is another functional explanatory diagram of the load calculating means of FIG.
FIG. 10 is a main part configuration diagram showing a fifth embodiment of a radar apparatus according to the present invention;
FIG. 11 is a block diagram showing the principal part of a radar apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
12 is a functional explanatory diagram of the load calculating means of FIG. 11. FIG.
FIG. 13 is a diagram for explaining a state in which a moving target is observed from a moving body itself equipped with a conventional radar device according to the present invention.
FIG. 14 is a schematic diagram of a frequency spectrum of a reception signal of a conventional radar device and a radar device according to the present invention.
FIG. 15 is a main part configuration diagram showing a conventional radar apparatus.
16 is a function explanatory diagram of the load calculation means of FIG. 15;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
主アンテナと、補助アンテナと、上記各アンテナに接続される受信機と、
上記移動体自身の速度ベクトルを推定する速度ベクトル推定手段と、
上記速度ベクトル推定手段で推定される移動体自身の速度ベクトル上に上記主アンテナの位相中心に対する上記補助アンテナの位相中心が位置するように上記補助アンテナを駆動する補助アンテナ駆動装置と、
上記レーダ装置の目標信号と周波数が重なるクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げるように上記補助アンテナの受信信号に乗じる荷重を求める荷重計算手段と、
上記の求められる荷重を上記補助アンテナの受信信号に乗じる乗算器と、上記主アンテナの受信機の出力から上記乗算器の出力を減算する減算器と、を備えたことを特徴とするレーダ装置。In a radar device mounted on a moving object,
A main antenna, an auxiliary antenna, a receiver connected to each of the antennas,
Speed vector estimation means for estimating the speed vector of the mobile body itself;
An auxiliary antenna driving device that drives the auxiliary antenna so that the phase center of the auxiliary antenna with respect to the phase center of the main antenna is positioned on the velocity vector of the moving body itself estimated by the velocity vector estimation unit ;
Load calculating means for obtaining a load multiplied by the reception signal of the auxiliary antenna so as to reduce the main antenna gain with respect to the incident direction of the clutter whose frequency overlaps with the target signal of the radar device;
A radar apparatus comprising: a multiplier that multiplies the received signal of the auxiliary antenna by the received signal of the auxiliary antenna; and a subtractor that subtracts the output of the multiplier from the output of the receiver of the main antenna.
主アンテナと、複数の素子アンテナと、上記各アンテナに接続される受信機と、
上記複数の素子アンテナの受信信号の位相と振幅を変える可変器と、上記各位相と振幅の可変器の出力を合成する加算器と、
上記移動体自身の速度ベクトルを推定する速度ベクトル推定手段と、
上記速度ベクトル推定手段で推定される移動体自身の速度ベクトル上に上記主アンテナの位相中心に対する上記複数の素子アンテナからなるアレーアンテナの位相中心が位置するように上記複数の素子アンテナの受信信号の位相と振幅を変える可変器を制御する制御手段と、
上記レーダ装置の目標信号と周波数が重なるクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げるように上記加算器の出力に乗じる荷重を求める荷重計算手段と、
上記の求められる荷重を上記加算器の出力に乗じる乗算器と、上記主アンテナに接続される受信機の出力から上記乗算器の出力を減算する減算器と、を備えたことを特徴とするレーダ装置。In a radar device mounted on a moving object,
A main antenna, a plurality of element antennas, and a receiver connected to each of the antennas;
A variable device that changes the phase and amplitude of the received signals of the plurality of element antennas, and an adder that combines the outputs of the phase and amplitude variable devices;
Speed vector estimation means for estimating the speed vector of the mobile body itself;
The received signals of the plurality of element antennas are positioned such that the phase center of the array antenna composed of the plurality of element antennas with respect to the phase center of the main antenna is positioned on the velocity vector of the moving body itself estimated by the velocity vector estimation means . Control means for controlling a variable to change phase and amplitude;
Load calculating means for obtaining a load to be multiplied by the output of the adder so as to reduce a main antenna gain with respect to an incident direction of a clutter whose frequency overlaps with a target signal of the radar device;
A radar comprising: a multiplier that multiplies the output of the adder by the calculated load; and a subtractor that subtracts the output of the multiplier from an output of a receiver connected to the main antenna. apparatus.
上記移動体自身の速度ベクトル推定手段の出力および上記主アンテナに接続される受信機の出力を入力とし、目標の速度ベクトルを推定する目標速度ベクトル推定手段および上記移動体自身から見た上記目標の方向ベクトルを推定する目標方向ベクトル推定手段の出力に基づき、もしくは上記目標のドップラ周波数を推定する目標のドップラ周波数推定手段の出力に基づき、上記目標信号と周波数が重なるクラッタの入射角度を推定するクラッタ入射角度推定手段を備え、
上記クラッタ入射角度推定手段で推定されるクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げる荷重を算出することを特徴とする請求項１もしくは２のいずれかに記載のレーダ装置。The load calculation means of the radar device,
The output of the speed vector estimation means of the mobile body itself and the output of the receiver connected to the main antenna are input, and the target speed vector estimation means for estimating the target speed vector and the target of the target viewed from the mobile body itself A clutter that estimates an incident angle of a clutter that overlaps with the target signal based on an output of a target direction vector estimation unit that estimates a direction vector or an output of a target Doppler frequency estimation unit that estimates the target Doppler frequency. An incident angle estimating means;
3. The radar apparatus according to claim 1, wherein a load for reducing a main antenna gain with respect to an incident direction of the clutter estimated by the clutter incident angle estimating means is calculated.
上記レーダ装置の目標信号と周波数が重なるクラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げるのに必要な荷重の位相を推定する荷重位相推定手段を有し、上記荷重位相推定手段で求められる位相に固定し、振幅だけを制御して上記減算器の出力信号電力を最小化する荷重を算出する適応荷重計算手段を備えたことを特徴とする請求項１もしくは２のいずれかに記載のレーダ装置。Instead of the load calculation means of the radar device,
There is load phase estimation means for estimating the phase of the load required to reduce the main antenna gain in the incident direction of the clutter whose frequency overlaps with the target signal of the radar device, and is fixed to the phase obtained by the load phase estimation means. 3. The radar apparatus according to claim 1, further comprising adaptive load calculation means for calculating a load that controls only the amplitude and minimizes the output signal power of the subtractor.
主アンテナと、補助アンテナと、上記主アンテナのゲイン関数を記憶するメモリと、上記各アンテナに接続される受信機と、上記移動体自身の速度ベクトルを推定する速度ベクトル推定手段と、
上記速度ベクトル推定手段で推定される移動体自身の速度ベクトル上に上記主アンテナの位相中心に対する上記補助アンテナの位相中心が位置するように上記補助アンテナを駆動する補助アンテナ駆動装置と、
上記レーダ装置の目標信号と周波数が重なるクラッタの入射角度を推定するクラッタ入射角度推定手段を有し、上記メモリに記憶された主アンテナゲイン関数を参照して上記クラッタ入射角度推定手段で推定されるクラッタの入射方向の主アンテナゲインを求め、上記主アンテナゲインを用いて上記主アンテナゲインを下げる上記補助アンテナの受信信号に乗じる荷重を求める荷重計算手段と、
上記の求められる荷重を上記補助アンテナに接続される受信機の出力に乗じる乗算器と、上記主アンテナに接続される受信機の出力から上記乗算器の出力を減算する減算器と、を備えたことを特徴とするレーダ装置。In a radar device mounted on a moving object,
A main antenna, an auxiliary antenna, a memory for storing the gain function of the main antenna, a receiver connected to each antenna, a speed vector estimating means for estimating a speed vector of the mobile body itself,
An auxiliary antenna driving device that drives the auxiliary antenna so that the phase center of the auxiliary antenna with respect to the phase center of the main antenna is positioned on the velocity vector of the moving body itself estimated by the velocity vector estimation unit ;
A clutter incident angle estimating means for estimating a target signal and the incident angle of the clutter frequency overlap of the radar apparatus, is estimated by the clutter incident angle estimating unit with reference to the main antenna gain function stored in the memory Load calculating means for obtaining a main antenna gain in the incident direction of the clutter, and for obtaining a load multiplied by the reception signal of the auxiliary antenna that lowers the main antenna gain using the main antenna gain ;
A multiplier that multiplies the output of the receiver connected to the auxiliary antenna by the required load, and a subtractor that subtracts the output of the multiplier from the output of the receiver connected to the main antenna. Radar apparatus characterized by the above.
主アンテナと、複数の素子アンテナと、上記主アンテナゲイン関数を記憶するメモリと、上記各アンテナに接続される受信機と、上記複数の素子アンテナの受信信号の位相と振幅を変える可変器と、上記位相と振幅の可変器の出力を合成する加算器と、上記移動体自身の速度ベクトルを推定する速度ベクトル推定手段と、
上記速度ベクトル推定手段で推定される移動体自身の速度ベクトル上に上記主アンテナの位相中心に対する上記複数の素子アンテナからなるアレーアンテナの位相中心が位置するように上記複数の素子アンテナの受信信号の位相と振幅を変える可変器を制御する制御手段と、
上記レーダ装置の目標信号と周波数が重なるクラッタの入射角度を推定するクラッタ入射角度推定手段を有し、上記メモリに記憶された主アンテナゲイン関数を参照して上記クラッタ入射角度推定手段で推定されるクラッタの入射方向の主アンテナゲインを求め、上記主アンテナゲインを用いて上記主アンテナゲインを下げる上記補助アンテナの受信信号に乗じる荷重を求める荷重計算手段と、
上記の求められる荷重を上記加算器の出力に乗じる乗算器と、上記主アンテナに接続される受信機の出力から上記乗算器の出力を減算する減算器と、を備えたことを特徴とするレーダ装置。In a radar device mounted on a moving object,
A main antenna, a plurality of element antennas, a memory for storing the main antenna gain function, a receiver connected to each of the antennas, a variable for changing the phase and amplitude of the received signals of the plurality of element antennas, An adder for synthesizing the output of the phase and amplitude variable device, speed vector estimating means for estimating the speed vector of the moving body itself,
The received signals of the plurality of element antennas are positioned such that the phase center of the array antenna composed of the plurality of element antennas with respect to the phase center of the main antenna is positioned on the velocity vector of the moving body itself estimated by the velocity vector estimation means . Control means for controlling a variable to change phase and amplitude;
A clutter incident angle estimating means for estimating a target signal and the incident angle of the clutter frequency overlap of the radar apparatus, is estimated by the clutter incident angle estimating unit with reference to the main antenna gain function stored in the memory Load calculating means for obtaining a main antenna gain in the incident direction of the clutter, and for obtaining a load multiplied by the reception signal of the auxiliary antenna that lowers the main antenna gain using the main antenna gain ;
A radar comprising: a multiplier that multiplies the output of the adder by the calculated load; and a subtractor that subtracts the output of the multiplier from an output of a receiver connected to the main antenna. apparatus.
上記レーダ装置の目標信号と周波数が重なるクラッタの入射角度を推定するクラッタ入射角度推定手段を有し、上記メモリに記憶された主アンテナゲイン関数を参照して、上記クラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを平均化して、上記クラッタの入射方向に対する主アンテナゲインを下げる荷重を算出することを特徴とする請求項５もしくは６のいずれかに記載のレーダ装置。The load calculation means of the radar device,
Clutter incidence angle estimation means for estimating the incidence angle of the clutter whose frequency overlaps with the target signal of the radar device, and referring to the main antenna gain function stored in the memory, the main antenna gain with respect to the incidence direction of the clutter The radar apparatus according to claim 5, wherein a load that lowers the main antenna gain with respect to the incident direction of the clutter is calculated.
上記レーダ装置の目標信号と周波数が重なるクラッタの入射角度を推定するクラッタ入射角度推定手段と、上記メモリに記憶された主アンテナゲイン関数を参照して、上記移動体自身の姿勢から主アンテナに入射するクラッタ電力を推定するクラッタ電力推定手段とを有して、クラッタの入射方向の主アンテナゲインを下げる荷重を算出する荷重計算手段を備えたことを特徴とする請求項５もしくは６のいずれかに記載のレーダ装置。Instead of the load calculation means of the radar device,
With reference to the clutter incident angle estimating means for estimating the incident angle of the clutter whose frequency overlaps with the target signal of the radar apparatus, and the main antenna gain function stored in the memory, the incident from the attitude of the moving body itself to the main antenna And a load calculating means for calculating a load for reducing the main antenna gain in the incident direction of the clutter. The radar apparatus described.
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