JP4144742B2 - 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、レーダ画像に基づいて移動する目標の種類を識別するレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレーダ装置は、レーダ画像上の目標の軸傾きおよびドップラー幅を推定する手段１、２、目標追尾結果５０７からの目標とレーダの位置関係とレーダ画像上の目標の軸傾きからレーダ画像のクロスレンジ軸ベクトルに制約を加える手段３、各候補目標の形状データ５１２から各候補目標のクロスレンジ方向の実寸法のクロスレンジ長特性を得る手段５、目標とレーダ装置の位置および目標の進行方向から目標のアスペクト角を推定する手段５０９、上記２、３、５の結果からレーダ画像の投影面を決定する手段４、上記各候補目標の形状データと目標のアスペクト角から候補目標の三次元レーダ反射断面積ＲＣＳ分布を算出する手段５１０、ＲＣＳ分布と投影面から候補目標ごとの識別用辞書画像を生成する手段７、上記辞書画像をレーダ画像５０５と共に表示する手段５０６からなる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６４４３５号公報（第１頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来のレーダ装置では、主軸の傾きとその３次元空間内での方向の関係を用いて目標の未知の回転運動に関するパラメータを推定するため、主軸の傾きとその３次元空間内での方向の関係から上記回転運動に関するパラメータを推定できないようなジオメトリでは適用できないという問題点があった。
【０００５】
また、従来のレーダ装置は、目標の追尾により目標を基準としたレーダの方向を推定しているため、追尾の誤差が大きい場合や、目標追尾を行わない場合に識別率が低下するまたは識別できないという問題点があった。
【０００６】
さらに、従来のレーダ装置は、１回の観測で得られたデータのみを用いていたため、識別性能が低いという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、観測画像から得られる主軸の傾きを用いることを必要とせずに識別を行えるため、回転運動に関するパラメータを推定できないようなジオメトリにも適用できるレーダ装置を得るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るレーダ装置は、高周波信号を発生する送信機と、前記高周波信号を観測目標に向けて放射するとともに、前記観測目標に反射された高周波信号を受信するアンテナと、前記アンテナにより受信された反射信号を検波する受信機と、前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、前記観測目標のレーダ画像と前記複数の参照用の辞書画像の類似度を算出して出力する単一観測相関算出手段と、前記単一観測相関算出手段から出力された類似度を複数回蓄積する複数相関蓄積手段と、前記蓄積された複数の類似度に基づいて前記観測目標と種類が一致もしくは類似する候補目標を識別する識別手段とを設け、前記単一観測相関算出手段は、前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成するレーダ画像再生手段と、前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標の追尾を行い前記観測目標の進行方向及び前記観測目標とレーダ装置の位置関係を推定する目標追尾手段と、前記観測目標のレーダ画像に基づいて前記観測目標のドップラー周波数幅を算出するドップラー幅算出手段と、前記観測目標とレーダ装置の位置関係に基づいて前記観測目標を基準としたレーダ装置の方向を表す角度であるアスペクト角を推定する目標アスペクト角推定手段と、候補目標の３次元形状データを蓄積する目標形状データ蓄積手段と、前記蓄積された候補目標の３次元形状データ及び前記観測目標の進行方向に基づいて各候補目標上の反射強度分布を算出するＲＣＳ算出手段と、前記蓄積された候補目標の３次元形状データ及び前記観測目標の進行方向に基づいてレンジに直交する複数のクロスレンジ軸方向を想定した場合の各クロスレンジ軸方向の各候補目標の長さの特性であるクロスレンジ長特性を算出するクロスレンジ長特性算出手段と、前記観測目標のドップラー周波数幅、及び前記各候補目標のクロスレンジ長特性に基づいて、各想定したクロスレンジ軸方向の単位ベクトルとドップラー周波数幅の物理的長さの換算係数の積であるクロスレンジ軸ベクトルを各候補目標、各想定したクロスレンジ軸方向に算出する候補目標複数クロスレンジ軸ベクトル算出手段と、前記算出されたクロスレンジ軸ベクトル毎に各候補目標上の反射強度分布をレンジドップラー平面に投影するための投影面を決定する複数投影面決定手段と、前記候補目標毎に得られた反射強度分布、及び前記各クロスレンジ軸ベクトルに対応する各投影面を用いて候補目標の辞書画像を生成する候補目標複数辞書画像生成手段と、前記候補目標毎に生成された複数の辞書画像、及び前記生成された観測目標のレーダ画像を比較して類似度をそれぞれ算出するレーダ画像相関手段とを含むものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１０】
図１において、本レーダ装置１００は、高周波信号を発生する送信機１と、送受切換器２と、高周波信号を目標に向けて放射するとともに、目標に反射された高周波信号を受信する送受信アンテナ３と、このアンテナ３により受信された反射信号を検波、増幅する受信機４とを備える。
【００１１】
また、受信機４からの受信信号に基づいて目標のレーダ画像を生成するレーダ画像再生手段５と、目標のレーダ画像に基づいて目標のドップラー周波数幅を算出するドップラー幅算出手段６と、受信機４からの受信信号に基づいて目標の追尾を行い、目標の進行方向及び目標とレーダ装置の位置関係を推定する目標追尾手段７と、目標とレーダ装置の位置関係に基づいて目標を基準としたレーダ装置の方向を表す角度であるアスペクト角を推定する目標アスペクト角推定手段８と、候補目標の３次元形状データを蓄積する目標形状データ蓄積手段９と、蓄積された候補目標の３次元形状データ及び目標の進行方向に基づいて各候補目標上の反射強度分布を算出するＲＣＳ算出手段１０とを備える。
【００１２】
また、蓄積された候補目標の３次元形状データ及び目標の進行方向に基づいて、レンジに直交する複数のクロスレンジ軸方向を想定した場合の各クロスレンジ軸方向の各候補目標の長さの特性であるクロスレンジ長特性を算出するクロスレンジ長特性算出手段１１と、目標のドップラー周波数幅、及び各候補目標のクロスレンジ長特性に基づいて、各想定したクロスレンジ軸方向の単位ベクトルとドップラー周波数幅の物理的長さの換算係数の積であるクロスレンジ軸ベクトルを各候補目標、各想定したクロスレンジ軸方向に算出する候補目標複数クロスレンジ軸ベクトル算出手段１２と、算出されたクロスレンジ軸ベクトル毎に各候補目標上の反射強度分布をレンジドップラー平面に投影するための投影面を決定する複数投影面決定手段１３と、候補目標毎に得られた反射強度分布、及び各クロスレンジ軸ベクトルに対応する各投影面を用いて候補目標の辞書画像を生成する候補目標複数辞書画像生成手段１４と、候補目標毎に生成された複数の辞書画像、及び生成された観測目標のレーダ画像を比較して類似度をそれぞれ算出するレーダ画像相関手段１５とを備える。
【００１３】
さらに、単一観測相関算出手段５０から出力された類似度を複数回蓄積する複数相関蓄積手段１６と、蓄積された複数の類似度に基づいて目標と種類が一致もしくは類似する候補目標を識別する識別手段１７とを備える。
【００１４】
なお、単一観測相関算出手段５０は、図１では点線で囲った中の、レーダ画像再生手段５と、ドップラー幅算出手段６と、目標追尾手段７と、目標アスペクト角推定手段８と、目標形状データ蓄積手段９と、ＲＣＳ算出手段１０と、クロスレンジ長特性算出手段１１と、候補目標複数クロスレンジ軸ベクトル算出手段１２と、複数投影面決定手段１３と、候補目標複数辞書画像生成手段１４と、レーダ画像相関手段１５とから構成され、受信機４からの受信信号に基づいて目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、目標のレーダ画像と複数の参照用の辞書画像の類似度を算出して出力する。
【００１５】
つぎに、この実施の形態１に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図２は、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の観測のジオメトリを示す図である。図２において、符号２００は目標（船体）、符号２０１はレーダ装置１００と目標２００の中心を結ぶレンジ軸、符号２０２は目標２００の回転運動の回転軸、符号２０３はレンジ軸２０１、回転軸２０２に直交するクロスレンジ軸、符号２０４は船体２００の長手方向を表す中心軸である。
【００１７】
図３は、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置で得られたＩＳＡＲ（Inverse Synthetic Aperture Radar）画像の一例を示す図である。図３において、符号２０５は目標像である。
【００１８】
送信機１で発生した高周波信号は、送受切換器２を経て送受信アンテナ３から目標２００に向け放射される。目標２００に照射された高周波信号の一部がレーダ装置１００の方向に反射され、送受信アンテナ３で受信され、送受切換器２を経て受信機４で増幅、検波された後、レーダ画像再生手段５によって目標２００のＲＣＳ（Radar Cross Section）分布を示すレーダ画像に変換される。
【００１９】
ここで、レーダ画像は、一般にＩＳＡＲ画像として知られ、目標２００上の３次元のＲＣＳ分布の、レンジとクロスレンジの２軸で定義される投影面への投影図として、たとえば図３のように得られる。投影面を定義する２軸のうち、レンジはレーダ装置１００から見た各反射点のレンジ軸２０１方向の距離を表し、送信パルスの伝達遅延差を利用して分離される。また、クロスレンジは、レンジに直交する方向の長さであり、目標２００の回転運動（回転角速度ベクトルをｌｌで表す。）によって発生するドップラー差で分離する。クロスレンジ軸２０３の方向は、レンジ軸２０１と回転軸２０２の両者に直交する方向として与えられ、ドップラー周波数と物理的な長さの間の変換係数は、回転角速度|ｌｌ|および、レンジ軸２０１と回転軸２０２のなす角より与えられる。
【００２０】
さて、レーダ画像再生手段５で得られたレーダ画像（観測画像）および、事前に用意した候補目標の辞書画像とのマッチングにより、観測目標の艦種を識別するためには、上記投影面を決定する必要がある。レンジ軸方向の単位ベクトルをｉｉｒとすると、目標追尾手段７により、目標２００の進行方向を表す単位ベクトルｉｉｖを推定し、これを目標２００の中心軸方向と等しいとみなして、目標２００とレーダ装置１００の位置関係を決定する。すなわち、目標２００を基準としたレンジ軸方向を決定する。
【００２１】
クロスレンジ軸２０３に関しては、レンジ軸２０１に直交するという条件から、未知パラメータは２つになる。さらに、船舶のような目標２００が一般に上記中心軸方向に細長いことに着目して、レーダ画像再生手段５で得られた目標像の中心軸の傾きを得て、この情報と上記目標を基準としたレンジ軸方向の関係を用いて、パラメータを１次元に減らす。さらに、候補目標複数クロスレンジ軸ベクトル算出手段１２では、目標形状データ蓄積手段９に蓄積された各候補目標の３次元形状に基づきクロスレンジ長特性算出手段１１で得られたクロスレンジ長特性と、レーダ画像再生手段５を用いてドップラー幅算出手段６で得られた目標像のドップラー周波数幅を用いて、最後のパラメータを候補目標毎に決定する、言い換えるとクロスレンジ軸ベクトルを決定する。以上を用いて複数投影面決定手段１３では、各候補目標について、投影面を決定する。
【００２２】
目標アスペクト角推定手段８では、目標追尾手段７により得られた目標２００とレーダ装置１００の位置関係に基づきアスペクト角を推定し、これをＲＣＳ算出手段１０に送る。このＲＣＳ算出手段１０では、上記アスペクト角および目標形状データ蓄積手段９に蓄積された各候補目標の３次元形状データに基づき各候補目標のＲＣＳ分布を計算する。候補目標複数辞書画像生成手段１４では、ＲＣＳ算出手段１０で得られた各候補目標のＲＣＳ分布および、複数投影面決定手段１３で得られた各候補目標の投影面に基づき各候補目標の辞書画像を生成する。
【００２３】
クロスレンジ長特性算出手段１１では、追尾により定まった目標２００とレーダ装置１００の位置関係に基づき、候補目標毎に、予測されるクロスレンジ長を計算する。まず、クロスレンジ軸２０３の方向として、考えられるすべての方向を想定する。たとえば、レンジ軸２０１に直交する平面を想定し、この平面内で、水平方向の軸から半時計周りに計った角度をｔｈｔと表し、各角度ｔｈｔに対するクロスレンジ長を計算する。これをＤ（ｔｈｔ）と表す。なお各角度ｔｈｔに対応するクロスレンジ軸方向の単位ベクトルをｉｉｃ（ｔｈｔ）と表す。
【００２４】
次に、候補目標複数クロスレンジ軸ベクトル算出手段１２では、クロスレンジ軸ベクトルを推定する。ここでは、目標の主軸を用いてクロスレンジ軸を推定することを行わないことから、クロスレンジ軸の方向とドップラー周波数の物理的な長さの変換係数であるクロスレンジスケーリング係数のいずれも未知である。そこで、次に、角度ｔｈｔ毎にクロスレンジスケーリング係数を算出する。その際、候補目標と観測目標が一致した場合には両者のドップラー幅が一致するはずであるという点に着目する。すなわち、ドップラー幅算出手段６で得られたドップラー幅をＤｗとすると、各角度ｔｈｔにおけるスケーリング係数Ａ（ｔｈｔ）は次の式（１）で与えられる。
【００２５】
Ａ（ｔｈｔ）＝Ｄｗ／Ｄ（ｔｈｔ） （１）
【００２６】
単位ベクトルｉｉｃ（ｔｈｔ）およびスケーリング係数Ａ（ｔｈｔ）を用いることで、各角度ｔｈｔに対するクロスレンジ軸ベクトルＬＬ（ｔｈｔ）が次の式（２）で得られる。
【００２７】
ＬＬ（ｔｈｔ）＝ｉｉｃ（ｔｈｔ）Ａ（ｔｈｔ） （２）
【００２８】
複数投影面決定手段１３では、レンジ軸ベクトルｉｉｒとクロスレンジ軸ベクトルＬＬ（ｔｈｔ）に基づき各候補目標、各角度ｔｈｔに対する投影面を決定する。
【００２９】
次に、候補目標複数辞書画像生成手段１４では、各候補目標、角度ｔｈｔ毎に参照用の辞書画像を生成する。
【００３０】
次に、レーダ画像相関手段１５では、辞書画像毎に観測画像との相関値（類似度）を計算する。
【００３１】
以上の処理を、単一観測相関算出手段５０では、複数回の観測毎にＱ回繰り返し、観測毎に、各候補目標の相関値の最大値を複数相関蓄積手段１６に蓄積する。第ｑ観測における第ｋ候補目標の相関最大値をＸ（ｑ、ｋ）とすると、識別手段１７では、次の式（３）で得られる第ｋ候補目標の相関総合値Ｙ（ｋ）を最大とする候補目標を識別結果として出力する。
【００３２】
Ｙ（ｋ）＝ΣＸ（ｑ、ｋ） ［ｑ＝１〜Ｑ］ （３）
【００３３】
以上の構成をとることにより、観測画像から得られる主軸の傾きを用いることを必要とせずに識別を行えるため、上記回転運動に関するパラメータを推定できないようなジオメトリにも適用できる利点がある。
【００３４】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態２に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【００３５】
図４において、本レーダ装置１００Ａは、送信機１と、送受切換器２と、送受信アンテナ３と、受信機４と、単一観測相関算出手段５０Ａと、複数相関蓄積手段１６と、識別手段１７とを備える。
【００３６】
なお、単一観測相関算出手段５０Ａは、上記実施の形態１の単一観測相関算出手段５０のクロスレンジ長特性算出手段１１の代わりに、ＲＣＳ算出手段１０Ａと、ＲＣＳ考慮クロスレンジ長特性算出手段１１Ａを備え、その他は単一観測相関算出手段５０と同様である。
【００３７】
つぎに、この実施の形態２に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００３８】
本実施の形態２では、上記の実施の形態１のクロスレンジ長特性算出手段１１で、目標形状に基づいて各角度ｔｈｔに関するクロスレンジ長Ｄ（ｔｈｔ）を計算する代わりに、ＲＣＳ考慮クロスレンジ長特性算出手段１１Ａの前段のＲＣＳ算出手段１０において計算した目標形状上の反射強度分布に基づいてクロスレンジ長を計算する。すなわち、ＲＣＳ考慮クロスレンジ長特性算出手段１１Ａでは、ＲＣＳに対する閾値を設け、この閾値を超える反射点のみの位置関係からクロスレンジ長Ｄ（ｔｈｔ）の角度ｔｈｔに対する特性を各候補目標毎に算出する。
【００３９】
以下、上記実施の形態１と同じ処理を行う。ＲＣＳ考慮の単一観測相関算出手段５０Ａでは、第ｑ観測における第ｋ候補目標の相関値の特性を出力し、これらのうちの各候補目標の相関最大値を観測毎に複数相関蓄積手段１６で蓄積する。そして、式（３）に基づいて目標を識別する。
【００４０】
本実施の形態２の構成をとることにより、上記実施の形態１の効果を得ることができるのみならず、ＲＣＳを考慮してクロスレンジ長を計算することにより、目標上で反射を生じない部分の影響でクロスレンジ軸ベクトルの推定精度が劣化する問題を緩和できる利点がある。
【００４１】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態３に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【００４２】
図５において、本レーダ装置１００Ｂは、送信機１と、送受切換器２と、送受信アンテナ３と、受信機４と、単一観測相関算出手段５０Ｂと、複数相関蓄積手段１６と、識別手段１７とを備える。
【００４３】
なお、単一観測相関算出手段５０Ｂは、上記実施の形態１の単一観測相関算出手段５０に、目標のレーダ画像に基づいて目標のレンジ長を算出するレンジ長算出手段１８と、蓄積された候補目標の３次元形状データに基づいて想定した複数の進行方向における候補目標のレンジ長を表すレンジ長特性を算出するレンジ長特性算出手段１９と、目標のレンジ長、及び進行方向、並びに各候補目標のレンジ長特性に基づいて目標の艦首と艦尾を結ぶ軸方向の単位ベクトルである主軸ベクトルを候補目標毎に推定する精細目標進行方向推定手段２０とを追加したものである。
【００４４】
つぎに、この実施の形態３に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００４５】
図６は、この発明の実施の形態３に係るレーダ装置の処理動作を示す図である。
【００４６】
本実施の形態３では、目標追尾の精度が低い場合を想定する。レーダ画像再生手段５で観測目標のレーダ画像を生成するまでの処理は、上記実施の形態１と同様である。
【００４７】
レンジ長算出手段１８では、レーダ画像から目標のレンジ方向の長さを抽出する。
【００４８】
受信機４から出力される受信信号に基づいて目標追尾手段７で目標追尾を行い、速度ベクトル方向の単位ベクトルｉｉｖを推定することについても上記実施の形態１と同様である。ただし、ここでは追尾精度の限界、または、追尾により定まる速度ベクトル方向の単位ベクトルと主軸方向の単位ベクトルが一致しない等で上記単位ベクトルｉｉｖに基づく主軸方向の推定精度が劣化していることを考える。
【００４９】
レンジ長特性算出手段１９では、目標形状データ蓄積手段９に蓄積された各候補目標の形状データに基づいて、複数の主軸方向を想定し、各想定した主軸方向に対するレンジ長の特性を計算する。
【００５０】
候補目標と観測目標が一致する場合に、観測目標のレンジ長は、候補目標の主軸の方向を観測目標の主軸の方向と一致させた場合のレンジ長と一致することが期待される。
【００５１】
精細目標進行方向推定手段２０では、この点に着目し、レンジ長算出手段１８で得られた観測目標のレンジ長、およびレンジ長特性算出手段１９で得られた各候補目標のレンジ長特性に基づき、観測目標のレンジ長と候補目標のレンジ長が等しくなる主軸方向を探索する。
【００５２】
ここで、図６に示した細長い形状の目標２００について考えると、例えば（ａ）〜（ｄ）の４ケースで同じレンジ長になってしまう。よって、この場合には主軸の候補として４種類が挙がる。
【００５３】
精細目標進行方向推定手段２０では、主軸方向の推定誤差が小さいという前提の下に、主軸の候補のうちから目標追尾手段７で得られた速度ベクトル方向の単位ベクトルに最も近い主軸を選択する。そして、この値を出力する。
【００５４】
複数投影面決定手段１３および目標アスペクト角推定手段８以降の処理は、上記実施の形態１と同様である。
【００５５】
レンジ長依存の単一観測相関算出手段５０Ｂでは、第ｑ観測における第ｋ候補目標の相関値の特性を出力し、これらのうちの各候補目標の相関最大値を観測毎に複数相関蓄積手段１６で蓄積する。そして、式（３）に基づいて目標を識別する。
【００５６】
以上の処理を行うことで、上記実施の形態１と同様の効果を奏する他に、主軸ベクトルの推定精度が向上して識別性能が向上する効果がある。
【００５７】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図７は、この発明の実施の形態４に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【００５８】
図７において、本レーダ装置１００Ｃは、送信機１と、送受切換器２と、送受信アンテナ３と、受信機４と、単一観測相関算出手段５０Ｃと、複数相関蓄積手段１６と、識別手段１７とを備える。
【００５９】
なお、単一観測相関算出手段５０Ｃは、上記実施の形態３の単一観測相関算出手段５０Ｂのレンジ長特性算出手段１９の代わりに、ＲＣＳ算出手段１０Ａと、ＲＣＳ考慮レンジ長特性算出手段１９Ａを備え、その他は単一観測相関算出手段５０Ｂと同様である。
【００６０】
つぎに、この実施の形態４に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００６１】
本実施の形態４では、上記実施の形態３においてレンジ長特性算出手段１９を用いた代わりに、ＲＣＳ算出手段１０ＡおよびＲＣＳ考慮レンジ長特性算出手段１９Ａを用いる点が異なる。
【００６２】
ＲＣＳ考慮レンジ長特性算出手段１９Ａでは、上記実施の形態３におけるレンジ長特性算出手段１９と同様に、目標形状データ蓄積手段９に蓄積された各候補目標の形状データに基づき、想定した複数の主軸ベクトルの方向に対するレンジ長特性を算出する。ただし、その際には、ＲＣＳ算出手段１０Ａで、それぞれ想定した主軸ベクトルの方向毎に計算した候補目標形状上のＲＣＳ分布に基づき長さを計算する。
【００６３】
単一観測相関算出手段５０Ｃでは、第ｑ観測における第ｋ候補目標の相関値の特性を出力し、これらのうちの各候補目標の相関最大値を観測毎に複数相関蓄積手段１６で蓄積する。そして、式（３）に基づいて目標を識別する。
【００６４】
上記の処理を用いることで、上記実施の形態３と同様の効果を奏するのみならず、ＲＣＳ値を考慮に入れてレンジ長特性を得るためレンジ長の予測精度が向上し識別性能が向上する利点がある。
【００６５】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図８は、この発明の実施の形態５に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【００６６】
図８において、本レーダ装置１００Ｄは、送信機１と、送受切換器２と、送受信アンテナ３と、受信機４と、単一観測相関算出手段５０Ｄと、複数相関蓄積手段１６と、識別手段１７とを備える。
【００６７】
なお、単一観測相関算出手段５０Ｄは、上記実施の形態４の単一観測相関算出手段５０ＣのＲＣＳ算出手段１０Ａと、ＲＣＳ考慮レンジ長特性算出手段１９Ａの代わりに、ＲＣＳ考慮レンジ長特性蓄積手段２１と、ＲＣＳ考慮レンジ長特性読出し手段２２とを備え、その他は単一観測相関算出手段５０Ｃと同様である。
【００６８】
つぎに、この実施の形態５に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００６９】
本実施の形態５では、上記実施の形態４において、ＲＣＳ算出手段１０Ａ、ＲＣＳ考慮レンジ長特性算出手段１９Ａを用いて各候補目標のレンジ長特性を算出していたのに対し、事前の計算によりＲＣＳを考慮してレンジ長特性を計算し、これを蓄積しておく点が異なる。
【００７０】
ＲＣＳ考慮レンジ長特性蓄積手段２１では、事前に計算したレンジ長特性を候補目標毎に蓄積しておく。ＲＣＳ考慮レンジ長特性読出し手段２２では、ＲＣＳ考慮レンジ長特性蓄積手段２１に蓄積された各候補目標のレンジ長特性を読出し、これを精細目標進行方向推定手段２０に送る。
【００７１】
これ以降の処理は、上記実施の形態４と同一である。レンジ長特性蓄積型ＲＣＳ考慮かつレンジ長依存の単一観測相関算出手段５０Ｄでは、第ｑ観測における第ｋ候補目標の相関値の特性を出力し、これらのうちの各候補目標の相関最大値を観測毎に複数相関蓄積手段１６で蓄積する。そして、式（３）に基づいて目標を識別する。
【００７２】
本実施の形態５の構成をとることにより、上記実施の形態４と同様の効果を奏するのに加え、事前にレンジ長特性を計算しておくことにより処理負荷を低減できる利点がある。
【００７３】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図９は、この発明の実施の形態６に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【００７４】
図９において、本レーダ装置１００Ｅは、送信機１と、送受切換器２と、送受信アンテナ３と、受信機４と、単一観測相関算出手段５０Ｅと、複数相関蓄積手段１６と、識別手段１７とを備える。
【００７５】
なお、単一観測相関算出手段５０Ｅは、図９では点線で囲った中の、レーダ画像再生手段５と、ドップラー幅算出手段６と、目標アスペクト角推定手段８と、目標形状データ蓄積手段９と、ＲＣＳ算出手段１０と、候補目標複数辞書画像生成手段１４と、レーダ画像相関手段１５と、精細目標進行方向複数推定手段２３と、複数クロスレンジ長特性算出手段２４と、候補目標複数進行方向クロスレンジ軸ベクトル算出手段２５と、複数進行方向投影面決定手段２６とから構成されている。
【００７６】
つぎに、この実施の形態６に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００７７】
本実施の形態６では、上記実施の形態１〜５において受信機４により出力された受信信号に対して目標追尾手段７を適用して目標追尾を行う処理を省くことを考える。例えば、航空機や衛星等の移動するプラットフォームに搭載されたレーダ装置でレーダ画像を得る場合には、画像上の目標の追尾を行わないことが考えられる。
【００７８】
レンジ長算出手段１８で観測目標のレンジ長を得るまでの処理、ドップラー幅算出手段６で観測目標のドップラー幅を得るまでの処理、レンジ長特性算出手段１９で各候補目標のレンジ長特性を得るまでの処理は、上記の実施の形態３と同一である。
【００７９】
上記実施の形態３で述べた通り、候補目標と観測目標が一致する場合に、観測目標のレンジ長は、候補目標の主軸の方向を観測目標の主軸の方向と一致させた場合のレンジ長と一致することが期待される。ただし、図６に示した通り、船舶のように細長い形状の目標２００について考えると、例えば（ａ）〜（ｄ）の４ケースで同じレンジ長になってしまう。よって、この場合には主軸の候補として４種類が挙がる。
【００８０】
上記実施の形態３では、目標追尾手段７の追尾誤差が比較的小さいという前提の下に、主軸の候補のうちから目標追尾手段７で得られた速度ベクトル方向の単位ベクトルに最も近い主軸を選択した。しかし、本実施の形態６では目標追尾手段７を有しないため、上記４種類の主軸から候補を減らすことができない。そこで、精細目標進行方向複数推定手段２３は、候補であるすべての主軸ベクトルを出力する。
【００８１】
複数クロスレンジ長特性算出手段２４では、精細目標進行方向複数推定手段２３で得られた複数の主軸ベクトルの候補に対し、それぞれ上記実施の形態１で説明したクロスレンジ長特性算出手段１１と同じ動作で候補目標毎のクロスレンジ長特性を算出する。
【００８２】
候補目標複数進行方向クロスレンジ軸ベクトル算出手段２５では、複数クロスレンジ長特性算出手段２４の出力である各主軸ベクトルに対応したクロスレンジ長特性と、ドップラー幅算出手段６で得られた観測目標のドップラー幅に基づきクロスレンジ軸ベクトルを算出する。
【００８３】
複数進行方向投影面決定手段２６では、候補目標複数進行方向クロスレンジ軸ベクトル算出手段２５で得られたクロスレンジ軸ベクトルに基づきそれぞれの投影面を決定する。
【００８４】
目標アスペクト角推定手段８では、得られた各候補目標の各主軸ベクトルに対してアスペクト角を計算する。
【００８５】
ＲＣＳ算出手段１０では、得られた各アスペクト角に関する各候補目標のＲＣＳ分布を算出する。
【００８６】
候補目標複数辞書画像生成手段１４では、ＲＣＳ算出手段１０で得られた各アスペクト角（主軸ベクトルに依存）での各候補目標のＲＣＳ分布、および複数進行方向投影面決定手段２６で得られた各候補目標、各主軸ベクトル、各クロスレンジ軸ベクトルにおける投影面に基づき、各候補目標、各主軸ベクトル、各クロスレンジ軸ベクトルにおける辞書画像を生成する。
【００８７】
レーダ画像相関手段１５では、レーダ画像再生手段５で得られたレーダ画像と、候補目標複数辞書画像生成手段１４で得られた候補目標の参照画像に基づいて相関値を算出する。
【００８８】
単一観測相関算出手段５０Ｅでは、第ｑ観測における第ｋ候補目標の相関値の特性を出力し、これらのうちの各候補目標の相関最大値を観測毎に複数相関蓄積手段１６で蓄積する。そして、式（３）に基づいて目標を識別する。
【００８９】
本実施の形態６の処理を行うことで、目標追尾を行えない場合でも、上記実施の形態５と同様の効果を得ることができる。
【００９０】
なお、上記では主軸の候補として４種類の例で、内容を説明したが、目標の形状が複雑な場合は、主軸の候補は４種類にならない場合もありうる。その場合にも、同様の処理を適用できるのは言うまでも無い。
【００９１】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図１０は、この発明の実施の形態７に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【００９２】
図１０において、本レーダ装置１００Ｆは、送信機１と、送受切換器２と、送受信アンテナ３と、受信機４と、単一観測相関算出手段５０Ｆと、複数相関蓄積手段１６と、識別手段１７とを備える。
【００９３】
なお、単一観測相関算出手段５０Ｆは、上記実施の形態６の単一観測相関算出手段５０Ｅの精細目標進行方向複数推定手段２３の代わりに、対称型精細目標進行方向複数推定手段２３Ａを備え、その他は単一観測相関算出手段５０Ｅと同様である。
【００９４】
つぎに、この実施の形態７に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００９５】
本実施の形態７では、精細目標進行方向複数推定手段２３の代わりに、対称型精細目標進行方向複数推定手段２３Ａを用いている点が上記実施の形態６と異なる。
【００９６】
対称型精細目標進行方向複数推定手段２３Ａでは、精細目標進行方向複数推定手段２３で想定した主軸ベクトルの方向の数を減らすために目標形状の対称性を考慮する。例えば、船舶のような目標では、主軸に対してほぼ左右対称の形状となっている。この場合、図６における（ａ）と（ｃ）は、レーダで観測する場合には同じジオメトリと考えることができる。また、（ｂ）と（ｄ）に関しても同様のことが言える。対称型精細目標進行方向複数推定手段２３Ａではこの点に着目し、主軸ベクトルの種類を半分に減らして出力する。
【００９７】
これ以降の処理は、上記実施の形態６と同一である。
【００９８】
単一観測相関算出手段５０Ｆでは、第ｑ観測における第ｋ候補目標の相関値の特性を出力し、これらのうちの各候補目標の相関最大値を観測毎に複数相関蓄積手段１６で蓄積する。そして、式（３）に基づいて目標を識別する。
【００９９】
本実施の形態７の処理を行うことで、上記実施の形態６の効果を奏する他、識別用辞書生成の際に考慮する主軸ベクトルの数を減らすことができるので、処理負荷が向上する。
【０１００】
実施の形態８．
この発明の実施の形態８に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図１１は、この発明の実施の形態８に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【０１０１】
図１１において、本レーダ装置１００Ｇは、送信機１と、送受切換器２と、送受信アンテナ３と、受信機４と、単一観測相関算出手段５０Ｇと、複数相関蓄積手段１６と、識別手段１７とを備える。
【０１０２】
なお、単一観測相関算出手段５０Ｇは、図１１では点線で囲った中の、レーダ画像再生手段５と、ドップラー幅算出手段６と、目標追尾手段７と、目標アスペクト角推定手段８と、目標形状データ蓄積手段９と、ＲＣＳ算出手段１０と、クロスレンジ長特性算出手段１１と、レーダ画像上での目標の主軸の傾きを抽出する主軸傾斜抽出手段２７と、目標の進行方向、及びレーダ画像上での目標の主軸の傾きに基づいてクロスレンジ幅の制約を行うクロスレンジ幅制約手段２８と、目標のドップラー周波数幅、クロスレンジ幅に課せられる制約、及び各候補目標のクロスレンジ長特性に基づいて、クロスレンジ軸方向の単位ベクトルとドップラー周波数幅の物理的長さの換算係数の積であるクロスレンジ軸ベクトルを算出する候補目標クロスレンジ軸ベクトル算出手段２９と、算出されたクロスレンジ軸ベクトルの各候補目標上の反射強度分布をレンジドップラー平面に投影するための投影面を決定する投影面決定手段３０と、各候補目標の反射強度分布及び投影面を用いて各候補目標の辞書画像を生成する候補目標辞書画像生成手段３１と、候補目標毎に生成された複数の辞書画像、及び生成された目標のレーダ画像を比較して類似度をそれぞれ算出するレーダ画像識別手段３２とから構成されている。
【０１０３】
つぎに、この実施の形態８に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０１０４】
レーダ画像再生手段５によって目標２００のＲＣＳ分布を示すレーダ画像に変換され、各手段へ送られる。
【０１０５】
レーダ画像再生手段５で得られたレーダ画像（観測画像）および、事前に用意した候補目標の辞書画像とのマッチングにより、観測目標の艦種を識別するためには、上記投影面を決定する必要がある。レンジ軸方向の単位ベクトルをｉｉｒとすると、目標追尾手段７により、目標の進行方向を表す単位ベクトルｉｉｖを推定し、これを目標の中心軸方向と等しいとみなして、目標とレーダ装置の位置関係を決定する。すなわち、目標を基準としたレンジ軸方向を決定する。
【０１０６】
クロスレンジ軸に関しては、レンジ軸に直交するという条件から、未知パラメータは２つになる。さらに、船舶のような目標が一般に上記中心軸方向に細長いことに着目して、主軸傾斜抽出手段２７は、レーダ画像再生手段５で得られた目標像の中心軸の傾きを得て、この情報と上記目標を基準としたレンジ軸方向の関係を用いて、クロスレンジ幅制約手段２８は、パラメータを１次元に減らす。さらに、候補目標クロスレンジ軸ベクトル算出手段２９では、目標形状データ蓄積手段９に蓄積された各候補目標の３次元形状に基づきクロスレンジ長特性算出手段１１で得られたクロスレンジ長特性と、レーダ画像再生手段５を用いてドップラー幅算出手段６で得られた目標像のドップラー周波数幅を用いて、最後のパラメータを候補目標毎に決定する、言い換えるとクロスレンジ軸ベクトルを決定する。以上を用いて投影面決定手段３０では、各候補目標について、投影面を決定する。
【０１０７】
目標アスペクト角推定手段８では、目標追尾手段７により得られた目標とレーダ装置の位置関係に基づきアスペクト角を推定し、これをＲＣＳ算出手段１０に送る。このＲＣＳ算出手段１０では、上記アスペクト角および目標形状データ蓄積手段９に蓄積された各候補目標の３次元形状データに基づき各候補目標のＲＣＳ分布を計算する。候補目標辞書画像生成手段３１では、ＲＣＳ算出手段１０で得られた各候補目標のＲＣＳ分布、および投影面決定手段３０で得られた各候補目標の投影面に基づき各候補目標の辞書画像を生成する。レーダ画像識別手段３２では、観測画像と候補目標毎に得られた辞書画像を比較して類別する。
【０１０８】
単一観測相関算出手段５０Ｇは、複数相関蓄積手段１６に、複数回の観測により得られた観測画像と辞書画像の相関値を蓄積し、これらの値に基づき、識別手段１７で識別を行う。
【０１０９】
本実施の形態８の構成をとることで、複数回の観測結果に基づく識別を行えるので、従来技術に比べて識別性能が向上する利点がある。
【０１１０】
実施の形態９．
この発明の実施の形態９に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図１２は、この発明の実施の形態９に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【０１１１】
図１２において、本レーダ装置１００Ｈは、送信機１と、送受切換器２と、送受信アンテナ３と、受信機４と、単一観測相関算出手段５０と、この単一観測相関手段５０の出力に基づいて相関が最も高くなった時のクロスレンジ軸ベクトルを観測毎に選択する相関最大クロスレンジ軸選択手段３３と、この相関最大クロスレンジ軸選択手段３３の出力に基づいて各観測における相関最大クロスレンジ軸の変化を算出するクロスレンジ軸変化算出手段３４と、このクロスレンジ軸変化算出手段３４の出力に基づいて目標の識別を行うクロスレンジ軸変化識別手段３５とを備える。
【０１１２】
つぎに、この実施の形態９に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０１１３】
本実施の形態９では、単一観測相関算出手段５０で各候補目標の参照画像と観測画像の相関値を計算する処理を繰り返す。そして、相関最大クロスレンジ軸選択手段３３では、候補目標毎に、各時刻で相関値を最大とするクロスレンジ軸ベクトルＬＬ（ｑ、ｋ）を記録する。ここに、ｑは観測番号、ｋは候補目標番号である。
【０１１４】
クロスレンジ軸変化算出手段３４では、次の式（４）で与えられる、候補目標毎の相関値を最大とするクロスレンジ軸の変化ＤＬＬ（ｑ、ｋ）を計算する。
【０１１５】
ＤＬＬ（ｑ、ｋ）＝ＬＬ（ｑ＋１、ｋ）−ＬＬ（ｑ、ｋ） （４）
【０１１６】
クロスレンジ軸変化識別手段３５では、目標の運動がゆるやかである場合には、クロスレンジ軸の変化も緩やかであるという点に着目して、次の式（５）でクロスレンジ軸の変化の絶対値を計算した上で、この値の平均値が小さい目標を識別結果として出力する。
【０１１７】
ＡＤＬＬ（ｑ、ｋ）＝||ＤＬＬ（ｑ、ｋ）|| （５）
【０１１８】
以上の構成をとることにより、目標の運動情報を用いた識別を行えるので、識別性能を向上させることができる利点がある。なお、単一観測相関算出手段５０Ａ〜５０Ｆにも適用できる。
【０１１９】
また、平均値が小さい目標を識別結果として出力する代りに、平均値に閾値を設けて、この閾値以下の複数の目標（目標数が１の場合も含む）を識別結果の候補として選別することもできる。
【０１２０】
実施の形態１０．
この発明の実施の形態１０に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図１３は、この発明の実施の形態１０に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【０１２１】
図１３において、本レーダ装置１００Ｊは、送信機１と、送受切換器２と、送受信アンテナ３と、受信機４と、単一観測相関算出手段５０Ｂと、この単一観測相関手段５０Ｂの出力に基づいて相関が最も高くなった時の目標の進行方向及びクロスレンジ軸ベクトルの組を観測毎に選択する相関最大進行方向・クロスレンジ軸選択手段３６と、この相関最大進行方向・クロスレンジ軸選択手段３６の出力に基づいて各観測における相関進行方向、及び相関最大クロスレンジ軸の変化を所定の重み付けで加算する進行方向・クロスレンジ軸変化算出手段３７と、この進行方向・クロスレンジ軸変化算出手段３７の出力に基づいて目標の識別を行う進行方向・クロスレンジ軸変化識別手段３８とを備える。
【０１２２】
つぎに、この実施の形態１０に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０１２３】
上記の実施の形態９では、クロスレンジ軸の変化に着目して識別を行った。この実施の形態１０では、クロスレンジ軸の変化に加えて、目標の進行方向の変化にも着目して識別を行う。
【０１２４】
目標の運動が緩やかな場合には、上記実施の形態９で示したクロスレンジ軸ベクトルに加え、進行方向の変化も緩やかになると予測される。
【０１２５】
そこで、相関最大進行方向・クロスレンジ軸選択手段３６では、レンジ長依存の単一観測相関算出手段５０Ｂで、観測画像と各候補目標の相関を最大とする進行方向ベクトルｉｉｖ（ｑ、ｋ）と、クロスレンジ軸ベクトルＬＬ（ｑ、ｋ）を記録する。
【０１２６】
そして、進行方向・クロスレンジ軸変化算出手段３７では、例えば次の式（６）により進行方向の変化Ｄｉｉｖ（ｑ、ｋ）を計算する。
【０１２７】
Ｄｉｉｖ（ｑ、ｋ）＝ｉｉｖ（ｑ＋１、ｋ）−ｉｉｖ（ｑ、ｋ） （６）
【０１２８】
また、式（５）でクロスレンジ軸の変化ＤＬＬ（ｑ、ｋ）を得る。
【０１２９】
進行方向・クロスレンジ軸変化識別手段３８では、次の式（７）により、クロスレンジ軸変化と進行方向の変化の大きさの評価指標を算出する。
【０１３０】
ＡＤＴＯＴ（ｑ、ｋ）＝α||Ｄｉｉｖ（ｑ、ｋ）||＋β||ＤＬＬ（ｑ、ｋ）||（７）
【０１３１】
ここで、α、βは０以上の定数であり、進行方向の変化とクロスレンジ軸の変化に対する重みを与える。この評価指標ＡＤＴＯＴ（ｑ、ｋ）の平均を最小とする目標を識別結果として出力する。
【０１３２】
ここで、β＝０とすれば、クロスレンジ軸変化を使用せずに、進行方向変化のみを用いることができる。つまり、進行方向の変化のみを用いても目標の識別を実施できる。
【０１３３】
以上の構成をとることにより、目標の運動情報を用いた識別を実施できるので、識別性能を向上させることができる利点がある。なお、単一観測相関算出手段５０Ｃ〜５０Ｆにも適用できる。
【０１３４】
また、平均値が小さい目標を識別結果として出力する代りに、平均値に閾値を設けて、この閾値以下の複数の目標（目標数が１個の場合も含む）を識別結果の候補として選別することもできる。
【０１３５】
実施の形態１１．
この発明の実施の形態１１に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図１４は、この発明の実施の形態１１に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【０１３６】
図１４において、本レーダ装置１００Ｋは、送信機１と、送受切換器２と、送受信アンテナ３と、受信機４と、単一観測相関算出手段５０と、相関最大クロスレンジ軸選択手段３３と、クロスレンジ軸変化算出手段３４と、クロスレンジ軸変化比較識別手段３９と、クロスレンジ軸データ蓄積手段４０とを備える。
【０１３７】
つぎに、この実施の形態１１に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０１３８】
クロスレンジ軸変化算出手段３４までの処理は、上記実施の形態９と同一である。クロスレンジ軸変化比較識別手段３９では、式（４）で得られたクロスレンジ軸の変化ＤＬＬ（ｑ、ｋ）と、クロスレンジ軸データ蓄積手段４０に蓄積された各候補目標のクロスレンジ軸の変化情報に基づいて識別を行う。
【０１３９】
ここで、クロスレンジ軸データ蓄積手段４０には、候補目標毎にクロスレンジ軸変化の平均値が蓄積されている。
【０１４０】
クロスレンジ軸変化比較識別手段３９では、上記実施の形態９と同様に、候補目標毎に、クロスレンジ軸変化の大きさの平均値を算出し、これを、クロスレンジ軸データ蓄積手段４０に蓄積された同じ候補目標のクロスレンジ軸変化の平均値と比較する。そして、それらの差の値が最小となる候補目標を識別結果として出力する。
【０１４１】
また、クロスレンジ軸データ蓄積手段４０に蓄積されたクロスレンジ軸変化の平均値と、候補目標毎に相関に基づいて算出したクロスレンジ軸変化の平均値の差を最小とする目標を識別結果として出力する代りに、この差に閾値を儲け、差が閾値以下になる目標を識別結果の候補として選別することもできる。
【０１４２】
以上の処理を行うことにより、上記実施の形態９の効果を奏する他に、上記実施の形態９に比べて、候補目標毎のクロスレンジ軸変化の事前情報を用いて識別を実施できるので識別性能が向上する利点がある。なお、単一観測相関算出手段５０Ａ〜５０Ｆにも適用できる。
【０１４３】
実施の形態１２．
この発明の実施の形態１２に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図１５は、この発明の実施の形態１２に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【０１４４】
図１５において、本レーダ装置１００Ｌは、送信機１と、送受切換器２と、送受信アンテナ３と、受信機４と、単一観測相関算出手段５０と、相関最大クロスレンジ軸選択手段３３と、クロスレンジ軸変化算出手段３４と、クロスレンジ軸変化比較識別手段３９と、波高考慮クロスレンジ軸データ収集手段４１と、波高考慮クロスレンジ軸データ蓄積手段４２と、波高データ収集手段４３と、クロスレンジ軸データ読出し手段４４とを備える。
【０１４５】
つぎに、この実施の形態１２に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０１４６】
本実施の形態１２では、例えば、海面が穏やかな場合は、クロスレンジ軸の変化が小さく、海面が荒れている場合には、クロスレンジ軸の変化が大きいというように、海面の状況に応じてクロスレンジ軸の変化が異なる事に着目して上記実施の形態１１の処理を改良したものである。
【０１４７】
波高考慮クロスレンジ軸データ収集手段４１では、事前の既知の目標の観測により、各波高における候補目標のクロスレンジ軸変化の大きさを収集し、これを波高考慮クロスレンジ軸データ蓄積手段４２に蓄積する。
【０１４８】
波高データ収集手段４３では、レーダその他の観測により、海面の波高情報を収集する。クロスレンジ軸データ読出し手段４４では、波高データ収集手段４３の出力に基づき、候補目標毎に、波高考慮クロスレンジ軸データ蓄積手段４２から、現在の波高に近いクロスレンジ軸変化の大きさを読出し、これをクロスレンジ軸変化比較識別手段３９に送る。
【０１４９】
このクロスレンジ軸変化比較識別手段３９の処理は、上記実施の形態１１と同様である。
【０１５０】
本実施の形態１２の処理を行うことにより、上記実施の形態１１の効果を奏することができる他に、現在の海面の状況を踏まえて識別を行えるので識別性能が向上する利点がある。
【０１５１】
実施の形態１３．
この発明の実施の形態１３に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図１６は、この発明の実施の形態１３に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【０１５２】
図１６において、本レーダ装置１００Ｍは、送信機１と、送受切換器２と、送受信アンテナ３と、受信機４と、単一観測相関算出手段５０と、相関最大クロスレンジ軸選択手段３３と、クロスレンジ軸変化算出手段３４と、クロスレンジ軸変化比較識別手段３９と、クロスレンジ軸データ読出し手段４４と、速度考慮クロスレンジ軸データ収集手段４５と、速度考慮クロスレンジ軸データ蓄積手段４６と、速度データ収集手段４７とを備える。
【０１５３】
つぎに、この実施の形態１３に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０１５４】
本実施の形態１３では、例えば、直進の速度が大きい時には、ピッチ運動が大きく、旋回の速度が大きいときには、ヨー運動が大きいというように、目標の運動によってクロスレンジ軸の変化が異なることに着目して識別処理を改良する点が上記実施の形態１１と異なる。
【０１５５】
速度考慮クロスレンジ軸データ収集手段４５では、事前の既知の目標の観測により、各速度ベクトルにおける候補目標のクロスレンジ軸変化の大きさを収集し、これを速度考慮クロスレンジ軸データ蓄積手段４６に蓄積する。
【０１５６】
速度データ収集手段４７では、レーダ等の観測により、目標の速度ベクトルを推定し、これをクロスレンジ軸データ読出し手段４４に送る。このクロスレンジ軸データ読出し手段４４では、速度データ収集手段４７の出力に基づき、候補目標毎に、速度考慮クロスレンジ軸データ蓄積手段４６から、現在の速度ベクトルに近いクロスレンジ軸変化の大きさを読出し、これをクロスレンジ軸変化比較識別手段３９に送る。
【０１５７】
このクロスレンジ軸変化比較識別手段３９の処理は、上記実施の形態１１と同様である。
【０１５８】
本実施の形態１３の処理を行うことにより、上記実施の形態１１の効果を奏することができる他に、現在の目標の運動の状況を踏まえて識別を行えるので識別性能が向上する利点がある。なお、単一観測相関算出手段５０Ａ〜５０Ｆにも適用できる。
【０１５９】
実施の形態１４．
この発明の実施の形態１４に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図１７は、この発明の実施の形態１４に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【０１６０】
図１７において、本レーダ装置１００Ｎは、送信機１と、送受切換器２と、送受信アンテナ３と、受信機４と、単一観測相関算出手段５０と、複数相関蓄積手段１６と、相関最大クロスレンジ軸選択手段３３と、クロスレンジ軸変化算出手段３４と、クロスレンジ軸変化比較識別手段３９と、統合識別手段４８とを備える。
【０１６１】
つぎに、この実施の形態１４に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０１６２】
複数相関蓄積手段１６までの処理と、クロスレンジ変化比較識別手段３９までの処理は、それぞれ、上記実施の形態１、上記実施の形態１１と同様である。統合識別手段４８では、これら２種類の識別結果を統合して最終的な識別結果を出力する。
【０１６３】
複数相関蓄積手段１６で蓄積された第ｋ候補目標の観測結果に基づく相関の最大値の平均値をＳＯ（ｋ）、クロスレンジ軸データ蓄積手段４０に蓄積された各候補目標のクロスレンジ軸変化と観測により得られた各候補目標のクロスレンジ軸変化の差をＣＬ（ｋ）とすると、統合識別手段４８では、次の式（８）で評価値ＨＹ（ｋ）を算出する。
【０１６４】
ＨＹ（ｋ）＝α１（１−ＳＯ（ｋ））＋α２ＣＬ（ｋ） （８）
【０１６５】
ここで、α１、α２は適当な正またはゼロの定数である。評価値ＨＹ（ｋ）を最小とする候補目標を識別結果として出力する。
【０１６６】
画像の相関値とクロスレンジ軸変化の結果に基づいて識別を行うことから、上記実施の形態１、上記実施の形態１１の両方の効果を奏することができるのみならず、これらの複合的な効果によって、識別性能が向上する利点がある。なお、単一観測相関算出手段５０Ａ〜５０Ｆにも適用できる。
【０１６７】
実施の形態１５．
この発明の実施の形態１５に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図１８は、この発明の実施の形態１５に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【０１６８】
図１８において、本レーダ装置１００Ｐは、送信機１と、送受切換器２と、送受信アンテナ３と、受信機４と、単一観測相関算出手段５０Ｂと、複数相関蓄積手段１６と、相関最大進行方向・クロスレンジ軸選択手段３６と、進行方向・クロスレンジ軸変化算出手段３７と、進行方向・クロスレンジ軸変化識別手段３８と、統合識別手段４８とを備える。
【０１６９】
つぎに、この実施の形態１５に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０１７０】
複数相関蓄積手段１６までの処理と、進行方向・クロスレンジ軸変化識別手段３８までの処理は、それぞれ、上記実施の形態３、上記実施の形態１０と同様である。統合識別手段４８では、これら２種類の識別結果を統合して最終的な識別結果を出力する。
【０１７１】
複数相関蓄積手段１６で蓄積された第ｋ候補目標の観測結果に基づく相関の最大値の平均値をＳＯ（ｋ）、式（７）で示した評価指標ＡＤＴＯＴ（ｑ、ｋ）において、複数の観測番号ｑに関する平均値をＡＤＭ（ｋ）と表す。これらの値に基づき、次の式（９）により評価指標を算出する。
【０１７２】
ＨＹ２（ｋ）＝α１（１−ＳＯ（ｋ））＋α２ＡＤＭ（ｋ） （９）
【０１７３】
ここで、α１、α２は適当な正またはゼロの定数である。評価指標ＨＹ２（ｋ）を最小とする候補目標を識別結果として出力する。
【０１７４】
画像の相関値と目標の進行方向、さらにクロスレンジ変化の結果に基づいて識別を行うことから、上記実施の形態３、上記実施の形態１０の両方の効果を奏することができるのみならず、これらの複合的な効果によって、識別性能が向上する利点がある。なお、単一観測相関算出手段５０Ｃ〜５０Ｆにも適用できる。
【０１７５】
【発明の効果】
この発明に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、観測画像から得られる主軸の傾きを用いることを必要とせずに識別を行えるため、回転運動に関するパラメータを推定できないようなジオメトリにも適用できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の観測のジオメトリを示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係るレーダ装置で得られたＩＳＡＲ画像の一例を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態２に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態３に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態３に係るレーダ装置の処理動作を示す図である。
【図７】 この発明の実施の形態４に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態５に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図９】 この発明の実施の形態６に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図１０】 この発明の実施の形態７に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図１１】 この発明の実施の形態８に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図１２】 この発明の実施の形態９に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図１３】 この発明の実施の形態１０に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図１４】 この発明の実施の形態１１に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図１５】 この発明の実施の形態１２に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図１６】 この発明の実施の形態１３に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図１７】 この発明の実施の形態１４に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図１８】 この発明の実施の形態１５に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 送信機、２ 送受切換器、３ 送受信アンテナ、４ 受信機、５ レーダ画像再生手段、６ ドップラー幅算出手段、７ 目標追尾手段、８ 目標アスペクト角推定手段、９ 目標形状データ蓄積手段、１０、１０Ａ ＲＣＳ算出手段、１１ クロスレンジ長特性算出手段、１１Ａ ＲＣＳ考慮クロスレンジ長特性算出手段、１２ 候補目標複数クロスレンジ軸ベクトル算出手段、１３ 複数投影面決定手段、１４ 候補目標複数辞書画像生成手段、１５ レーダ画像相関手段、１６ 複数相関蓄積手段、１７ 識別手段、１８ レンジ長算出手段、１９レンジ長特性算出手段、１９Ａ ＲＣＳ考慮レンジ長特性算出手段、２０ 精細目標進行方向推定手段、２１ ＲＣＳ考慮レンジ長特性蓄積手段、２２ ＲＣＳ考慮レンジ長特性読出し手段、２３ 精細目標進行方向複数推定手段、２３Ａ対称型精細目標進行方向複数推定手段、２４ 複数クロスレンジ長特性算出手段、２５ 候補目標複数進行方向クロスレンジ軸ベクトル算出手段、２６ 複数進行方向投影面決定手段、２７ 主軸傾斜抽出手段、２８ クロスレンジ幅制約手段、２９ 候補目標クロスレンジ軸ベクトル算出手段、３０ 投影面決定手段、３１ 候補目標辞書画像生成手段、３２ レーダ画像識別手段、３３ 相関最大クロスレンジ軸選択手段、３４ クロスレンジ軸変化算出手段、３５ クロスレンジ軸変化識別手段、３６ 相関最大進行方向・クロスレンジ軸選択手段、３７ 進行方向・クロスレンジ軸変化算出手段、３８ 進行方向・クロスレンジ軸変化識別手段、３９ クロスレンジ軸変化比較識別手段、４０ クロスレンジ軸データ蓄積手段、４１ 波高考慮クロスレンジ軸データ収集手段、４２ 波高考慮クロスレンジ軸データ蓄積手段、４３ 波高データ収集手段、４４ クロスレンジ軸データ読出し手段、４５ 速度考慮クロスレンジ軸データ収集手段、４６速度考慮クロスレンジ軸データ蓄積手段、４７ 速度データ収集手段、４８ 統合識別手段、５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆ、５０Ｇ 単一観測相関算出手段、１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈ、１００Ｊ、１００Ｋ、１００Ｌ、１００Ｍ、１００Ｎ、１００Ｐ レーダ装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radar apparatus that identifies a type of target that moves based on a radar image.
[0002]
[Prior art]
The conventional radar apparatus has means 1 and 2 for estimating the axis tilt and Doppler width of the target on the radar image, the positional relationship between the target and the radar from the target tracking result 507, and the axis tilt of the target on the radar image. Means 3 for constraining the cross-range axis vector, Means 5 for obtaining the cross-range length characteristics of the actual dimensions in the cross-range direction of each candidate target from the shape data 512 of each candidate target, the position of the target and the radar device, and the traveling direction of the target Means 509 for estimating the target aspect angle from the above, means 4 for determining the projection plane of the radar image from the results of the above 2, 3 and 5, the three-dimensional radar of the candidate target from the shape data of each candidate target and the target aspect angle Means 510 for calculating the reflection cross section RCS distribution; means 7 for generating a dictionary image for identification for each candidate target from the RCS distribution and the projection plane; It comprises means 506 for displaying with Da image 505 (e.g., see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-264435 A (first page, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional radar apparatus as described above, since the parameters related to the target unknown rotational motion are estimated using the relationship between the inclination of the main axis and its direction in the three-dimensional space, There is a problem that it cannot be applied to a geometry in which the parameter relating to the rotational motion cannot be estimated from the relationship of the direction of the above.
[0005]
Further, since the conventional radar apparatus estimates the radar direction based on the target by tracking the target, the identification rate decreases or cannot be identified when the tracking error is large or when the target tracking is not performed. There was a problem.
[0006]
Furthermore, since the conventional radar apparatus uses only the data obtained by one observation, there is a problem that the identification performance is low.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The object of the present invention is to estimate parameters related to rotational motion because identification can be performed without using the inclination of the main axis obtained from the observed image. A radar apparatus that can be applied to geometries that cannot be obtained is obtained.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A radar apparatus according to the present invention includes a transmitter that generates a high-frequency signal, an antenna that radiates the high-frequency signal toward the observation target, and that receives the high-frequency signal reflected by the observation target, and is received by the antenna. A receiver that detects the reflected signal, and a radar image of the observation target based on the received signal from the receiver, and a plurality of reference dictionary images for each candidate target according to the observation conditions, and the observation Single observation correlation calculation means for calculating and outputting the similarity between the target radar image and the plurality of reference dictionary images, and multiple correlations for storing the similarity output from the single observation correlation calculation means a plurality of times An accumulating unit, and an identifying unit that identifies a candidate target that matches or is similar in type to the observation target based on the plurality of accumulated similarities The single observation correlation calculating means includes a radar image reproducing means for generating a radar image of the observation target based on a received signal from the receiver, and a tracking of the observation target based on the received signal from the receiver. Target tracking means for estimating the traveling direction of the observation target and the positional relationship between the observation target and the radar device, and Doppler width calculation means for calculating the Doppler frequency width of the observation target based on the radar image of the observation target; , Target aspect angle estimation means for estimating an aspect angle, which is an angle representing the direction of the radar apparatus based on the observation target based on the positional relationship between the observation target and the radar apparatus, and 3D shape data of the candidate target are stored Target shape data accumulating means, and the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and the direction of the observation target on each candidate target RCS calculation means for calculating a radiant intensity distribution, and each cross range when assuming a plurality of cross range axis directions orthogonal to the range based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and the traveling direction of the observation target Based on the cross range length characteristic calculating means for calculating the cross range length characteristic that is the characteristic of the length of each candidate target in the axial direction, the Doppler frequency width of the observation target, and the cross range length characteristic of each candidate target, Candidate target multiple cross ranges that calculate the cross range axis vector, which is the product of the unit vector in each assumed cross range axis direction and the conversion factor of the physical length of the Doppler frequency width, in each candidate target and each assumed cross range axis direction An axis vector calculation means, and a reflection intensity distribution on each candidate target for each calculated cross-range axis vector; A plurality of projection plane determining means for determining a projection plane for projection, a reflection intensity distribution obtained for each candidate target, and each projection plane corresponding to each cross-range axis vector, a candidate target dictionary image A candidate target multiple dictionary image generating means for generating, a plurality of dictionary images generated for each candidate target, and a radar image correlating means for calculating the similarity by comparing the generated radar images of the observation targets. Include Is.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
A radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, in each figure, the same code | symbol shows the same or equivalent part.
[0010]
In FIG. 1, a radar apparatus 100 includes a transmitter 1 that generates a high-frequency signal, a transmission / reception switch 2, and a transmission / reception antenna 3 that radiates the high-frequency signal toward the target and receives the high-frequency signal reflected by the target. And a receiver 4 for detecting and amplifying the reflected signal received by the antenna 3.
[0011]
Further, a radar image reproducing means 5 for generating a target radar image based on a received signal from the receiver 4, a Doppler width calculating means 6 for calculating a target Doppler frequency width based on the target radar image, and a receiver Target tracking means 7 for tracking the target based on the received signal from 4 and estimating the target traveling direction and the positional relationship between the target and the radar device; and the target based on the positional relationship between the target and the radar device. Target aspect angle estimating means 8 for estimating an aspect angle that is an angle representing the direction of the radar apparatus, target shape data accumulating means 9 for accumulating candidate target three-dimensional shape data, and accumulated candidate target three-dimensional shape data And RCS calculating means 10 for calculating the reflection intensity distribution on each candidate target based on the traveling direction of the target.
[0012]
Further, based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and the traveling direction of the target, the characteristics of the length of each candidate target in each cross range axis direction assuming a plurality of cross range axis directions orthogonal to the range Based on the cross range length characteristic calculating means 11 for calculating the cross range length characteristic, the target Doppler frequency width, and the cross range length characteristics of each candidate target, the unit vector and the Doppler frequency in each assumed cross range axis direction Candidate target multiple cross range axis vector calculation means 12 for calculating a cross range axis vector that is a product of conversion factors of width physical lengths in each candidate target and each assumed cross range axis direction, and calculated cross range axis Plural projection plane determining means 1 for determining a projection plane for projecting the reflection intensity distribution on each candidate target onto the range Doppler plane for each vector A candidate target multiple dictionary image generating means 14 for generating a dictionary image of the candidate target using each projection plane corresponding to the reflection intensity distribution obtained for each candidate target and each cross range axis vector; and for each candidate target A radar image correlation means 15 is provided for comparing the plurality of generated dictionary images and the generated radar image of the observation target to calculate the similarity.
[0013]
Further, a plurality of correlation accumulating means 16 that accumulates the similarity output from the single observation correlation calculating means 50 a plurality of times, and a candidate target that matches or is similar to the type of the target is identified based on the plurality of accumulated degrees of similarity. And an identification unit 17.
[0014]
The single observation correlation calculation means 50 includes a radar image reproduction means 5, a Doppler width calculation means 6, a target tracking means 7, a target aspect angle estimation means 8, and a target surrounded by a dotted line in FIG. Shape data storage means 9, RCS calculation means 10, cross range length characteristic calculation means 11, candidate target multiple cross range axis vector calculation means 12, multiple projection plane determination means 13, and candidate target multiple dictionary image generation means 14 And radar image correlation means 15, which generates a target radar image based on the received signal from the receiver 4, generates a plurality of reference dictionary images for each candidate target according to the observation conditions, The similarity between the radar image and a plurality of reference dictionary images is calculated and output.
[0015]
Next, the operation of the radar apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 2 is a diagram showing the observation geometry of the radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 200 denotes a target (hull), reference numeral 201 denotes a range axis connecting the radar apparatus 100 and the center of the target 200, reference numeral 202 denotes a rotation axis of the rotational movement of the target 200, reference numeral 203 denotes a range axis 201, and rotation axis 202. A cross-range axis orthogonal to the reference numeral 204 is a central axis representing the longitudinal direction of the hull 200.
[0017]
FIG. 3 is a diagram showing an example of an ISAR (Inverse Synthetic Aperture Radar) image obtained by the radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 3, reference numeral 205 denotes a target image.
[0018]
The high frequency signal generated by the transmitter 1 is radiated from the transmission / reception antenna 3 toward the target 200 via the transmission / reception switch 2. A part of the high-frequency signal irradiated to the target 200 is reflected in the direction of the radar device 100, received by the transmitting / receiving antenna 3, amplified by the receiver 4 through the transmission / reception switch 2, and then detected by the radar image reproducing means 5. Is converted into a radar image showing an RCS (Radar Cross Section) distribution of the target 200.
[0019]
Here, the radar image is generally known as an ISAR image, and is a projection view of a three-dimensional RCS distribution on the target 200 projected onto a projection plane defined by two axes of range and cross range, for example, as shown in FIG. can get. Of the two axes that define the projection plane, the range represents the distance in the range axis 201 direction of each reflection point viewed from the radar apparatus 100, and is separated using the transmission delay difference of the transmission pulse. The cross range is the length in the direction orthogonal to the range, and is separated by the Doppler difference generated by the rotational motion of the target 200 (the rotational angular velocity vector is represented by 11). The direction of the cross range axis 203 is given as a direction orthogonal to both the range axis 201 and the rotation axis 202, and the conversion coefficient between the Doppler frequency and the physical length is the rotation angular velocity | ll | and the range axis 201. And the angle formed by the rotation shaft 202.
[0020]
In order to identify the ship type of the observation target by matching the radar image (observation image) obtained by the radar image reproduction means 5 and the dictionary image of the candidate target prepared in advance, the projection plane is determined. There is a need to. Assuming that the unit vector in the range axis direction is ir, the target tracking means 7 estimates the unit vector ivv indicating the traveling direction of the target 200, and regards this as the same as the central axis direction of the target 200. 100 positional relationships are determined. That is, the range axis direction based on the target 200 is determined.
[0021]
With respect to the cross range axis 203, there are two unknown parameters due to the condition that the cross range axis 203 is orthogonal to the range axis 201. Further, paying attention to the fact that the target 200 such as a ship is generally elongated in the direction of the central axis, the inclination of the central axis of the target image obtained by the radar image reproducing means 5 is obtained, and this information and the target are used as a reference. The parameter is reduced to one dimension using the relationship of the range axis direction. Further, the candidate target multiple cross range axis vector calculation means 12 has a cross range length characteristic obtained by the cross range length characteristic calculation means 11 based on the three-dimensional shape of each candidate target accumulated in the target shape data accumulation means 9; The last parameter is determined for each candidate target using the Doppler frequency width of the target image obtained by the Doppler width calculating means 6 using the radar image reproducing means 5, in other words, the cross range axis vector is determined. Using the above, the plurality of projection plane determination means 13 determines a projection plane for each candidate target.
[0022]
The target aspect angle estimation means 8 estimates the aspect angle based on the positional relationship between the target 200 and the radar device 100 obtained by the target tracking means 7 and sends this to the RCS calculation means 10. The RCS calculation means 10 calculates the RCS distribution of each candidate target based on the aspect angle and the three-dimensional shape data of each candidate target stored in the target shape data storage means 9. In the candidate target plural dictionary image generating means 14, the dictionary image of each candidate target based on the RCS distribution of each candidate target obtained by the RCS calculating means 10 and the projection plane of each candidate target obtained by the plural projection plane determining means 13. Is generated.
[0023]
The cross range length characteristic calculating means 11 calculates the predicted cross range length for each candidate target based on the positional relationship between the target 200 determined by tracking and the radar apparatus 100. First, all possible directions are assumed as the direction of the cross range axis 203. For example, assuming a plane orthogonal to the range axis 201, an angle measured counterclockwise from the horizontal axis in this plane is represented as tht, and the cross range length for each angle tt is calculated. This is expressed as D (tht). A unit vector in the cross-range axis direction corresponding to each angle tht is expressed as iic (tht).
[0024]
Next, the candidate target multiple cross range axis vector calculation means 12 estimates the cross range axis vector. Here, since the cross range axis is not estimated using the target main axis, neither the direction of the cross range axis nor the cross range scaling factor, which is the conversion factor of the physical length of the Doppler frequency, is unknown. is there. Therefore, next, a cross range scaling coefficient is calculated for each angle tt. At that time, attention is paid to the fact that if the candidate target and the observation target coincide with each other, the Doppler widths of both should coincide. That is, assuming that the Doppler width obtained by the Doppler width calculating means 6 is Dw, the scaling coefficient A (tht) at each angle tt is given by the following equation (1).
[0025]
A (tht) = Dw / D (tht) (1)
[0026]
By using the unit vector iic (tht) and the scaling coefficient A (tht), the cross range axis vector LL (tht) for each angle tt is obtained by the following equation (2).
[0027]
LL (tht) = iic (tht) A (tht) (2)
[0028]
The plurality of projection plane determination means 13 determines the projection plane for each candidate target and each angle tt based on the range axis vector ir and the cross range axis vector LL (th).
[0029]
Next, the candidate target multiple dictionary image generating means 14 generates a reference dictionary image for each candidate target and angle tt.
[0030]
Next, the radar image correlation means 15 calculates a correlation value (similarity) with the observation image for each dictionary image.
[0031]
The single observation correlation calculation unit 50 repeats the above process Q times for each of the plurality of observations, and stores the maximum correlation value of each candidate target in the multiple correlation storage unit 16 for each observation. Assuming that the maximum correlation value of the kth candidate target in the qth observation is X (q, k), the discriminating means 17 maximizes the correlation total value Y (k) of the kth candidate target obtained by the following equation (3). Are output as identification results.
[0032]
Y (k) = ΣX (q, k) [q = 1 to Q] (3)
[0033]
By adopting the above configuration, since the identification can be performed without using the inclination of the main axis obtained from the observed image, there is an advantage that it can be applied to a geometry in which the parameter relating to the rotational motion cannot be estimated.
[0034]
Embodiment 2. FIG.
A radar apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
[0035]
In FIG. 4, the radar apparatus 100A includes a transmitter 1, a transmission / reception switch 2, a transmission / reception antenna 3, a receiver 4, a single observation correlation calculation unit 50A, a plurality of correlation accumulation units 16, and an identification unit 17. With.
[0036]
The single observation correlation calculation means 50A is replaced with the RCS calculation means 10A and the RCS-considered cross range length characteristic calculation means instead of the cross range length characteristic calculation means 11 of the single observation correlation calculation means 50 of the first embodiment. 11A is the same as the single observation correlation calculation means 50.
[0037]
Next, the operation of the radar apparatus according to the second embodiment will be described with reference to the drawings.
[0038]
In the second embodiment, instead of calculating the cross range length D (tht) for each angle tt based on the target shape by the cross range length characteristic calculating unit 11 of the first embodiment, the RCS-considered cross range length is calculated. The cross range length is calculated based on the reflection intensity distribution on the target shape calculated by the RCS calculation means 10 in the preceding stage of the characteristic calculation means 11A. That is, the RCS-considered cross range length characteristic calculating means 11A sets a threshold value for the RCS, and calculates the characteristic of the cross range length D (tht) with respect to the angle tt for each candidate target from the positional relationship of only the reflection points exceeding the threshold value. .
[0039]
Thereafter, the same processing as in the first embodiment is performed. The single observation correlation calculation means 50A taking into account the RCS outputs the correlation value characteristics of the kth candidate target in the qth observation, and the correlation maximum value of each candidate target among them is output by the multiple correlation accumulation means 16 for each observation. accumulate. And a target is identified based on Formula (3).
[0040]
By adopting the configuration of the second embodiment, not only the effects of the first embodiment can be obtained, but also a portion where no reflection occurs on the target by calculating the cross range length in consideration of RCS. There is an advantage that the problem that the estimation accuracy of the cross range axis vector deteriorates due to the influence of the above can be alleviated.
[0041]
Embodiment 3 FIG.
A radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
[0042]
In FIG. 5, the radar apparatus 100B includes a transmitter 1, a transmission / reception switch 2, a transmission / reception antenna 3, a receiver 4, a single observation correlation calculation means 50B, a plurality of correlation accumulation means 16, and an identification means 17. With.
[0043]
The single observation correlation calculation means 50B is stored in the single observation correlation calculation means 50 of the first embodiment and the range length calculation means 18 for calculating the target range length based on the target radar image. Range length characteristic calculating means 19 for calculating range length characteristics representing range lengths of candidate targets in a plurality of traveling directions assumed based on the three-dimensional shape data of the candidate target, the target range length, the traveling direction, and each candidate Fine target traveling direction estimation means 20 for estimating a principal axis vector that is a unit vector in the axial direction connecting the target bow and stern based on the target range length characteristic is added to each candidate target.
[0044]
Next, the operation of the radar apparatus according to the third embodiment will be described with reference to the drawings.
[0045]
FIG. 6 is a diagram showing a processing operation of the radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
[0046]
In the third embodiment, it is assumed that the accuracy of target tracking is low. The processing until the radar image reproducing means 5 generates the radar image of the observation target is the same as in the first embodiment.
[0047]
The range length calculation means 18 extracts the target length in the range direction from the radar image.
[0048]
The target tracking is performed by the target tracking means 7 based on the received signal output from the receiver 4 and the unit vector ivv in the velocity vector direction is estimated as in the first embodiment. However, here, it is considered that the estimation accuracy in the spindle direction based on the unit vector ivv is deteriorated due to the limit of tracking accuracy or the unit vector in the velocity vector direction determined by tracking does not match the unit vector in the spindle direction. .
[0049]
The range length characteristic calculation means 19 assumes a plurality of spindle directions based on the shape data of each candidate target stored in the target shape data storage means 9 and calculates the range length characteristics for each assumed spindle direction.
[0050]
When the candidate target matches the observation target, the range length of the observation target is expected to match the range length when the direction of the main axis of the candidate target matches the direction of the main axis of the observation target.
[0051]
The fine target traveling direction estimation means 20 pays attention to this point, and based on the range length of the observation target obtained by the range length calculation means 18 and the range length characteristics of each candidate target obtained by the range length characteristic calculation means 19. The main axis direction in which the range length of the observation target is equal to the range length of the candidate target is searched.
[0052]
Here, when considering the elongated target 200 shown in FIG. 6, for example, the same range length is obtained in four cases (a) to (d). Therefore, in this case, there are four types of spindle candidates.
[0053]
The fine target travel direction estimation means 20 selects the main axis closest to the unit vector in the velocity vector direction obtained by the target tracking means 7 from the main axis candidates on the assumption that the estimation error in the main axis direction is small. And this value is output.
[0054]
The processes after the multiple projection plane determination unit 13 and the target aspect angle estimation unit 8 are the same as those in the first embodiment.
[0055]
The range length-dependent single observation correlation calculation means 50B outputs the characteristic of the correlation value of the kth candidate target in the qth observation, and a plurality of correlation accumulation means 16 for each of the candidate maximum correlation values for each observation. Accumulate with. And a target is identified based on Formula (3).
[0056]
By performing the above processing, in addition to the same effect as in the first embodiment, there is an effect that the estimation accuracy of the main axis vector is improved and the identification performance is improved.
[0057]
Embodiment 4 FIG.
A radar apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
[0058]
In FIG. 7, the radar apparatus 100 </ b> C includes a transmitter 1, a transmission / reception switch 2, a transmission / reception antenna 3, a receiver 4, a single observation correlation calculation unit 50 </ b> C, a multiple correlation accumulation unit 16, and an identification unit 17. With.
[0059]
The single observation correlation calculation unit 50C includes an RCS calculation unit 10A and an RCS consideration range length characteristic calculation unit 19A instead of the range length characteristic calculation unit 19 of the single observation correlation calculation unit 50B of the third embodiment. The others are the same as those of the single observation correlation calculating means 50B.
[0060]
Next, the operation of the radar apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to the drawings.
[0061]
The fourth embodiment is different from the third embodiment in that instead of using the range length characteristic calculating means 19, the RCS calculating means 10 </ b> A and the RCS considering range length characteristic calculating means 19 </ b> A are used.
[0062]
In the RCS-considered range length characteristic calculating means 19A, similar to the range length characteristic calculating means 19 in the third embodiment, a plurality of assumed spindles based on the shape data of each candidate target accumulated in the target shape data accumulating means 9 The range length characteristic with respect to the vector direction is calculated. However, in that case, the length is calculated by the RCS calculation means 10A based on the RCS distribution on the candidate target shape calculated for each assumed principal axis vector direction.
[0063]
The single observation correlation calculation means 50C outputs the characteristic of the correlation value of the kth candidate target in the qth observation, and the multiple correlation storage means 16 stores the maximum correlation value of each candidate target among these. And a target is identified based on Formula (3).
[0064]
By using the above processing, not only the same effect as in the third embodiment is obtained, but also the advantage that the accuracy of the range length is improved and the identification performance is improved because the range length characteristic is obtained taking the RCS value into consideration. There is.
[0065]
Embodiment 5. FIG.
A radar apparatus according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
[0066]
In FIG. 8, the radar apparatus 100D includes a transmitter 1, a transmission / reception switch 2, a transmission / reception antenna 3, a receiver 4, a single observation correlation calculation unit 50D, a plurality of correlation accumulation units 16, and an identification unit 17. With.
[0067]
The single observation correlation calculation means 50D is an RCS consideration range length characteristic storage means instead of the RCS calculation means 10A and the RCS consideration range length characteristic calculation means 19A of the single observation correlation calculation means 50C of the fourth embodiment. 21 and the RCS consideration range length characteristic reading means 22, and others are the same as the single observation correlation calculation means 50 C.
[0068]
Next, the operation of the radar apparatus according to the fifth embodiment will be described with reference to the drawings.
[0069]
In the fifth embodiment, the range length characteristic of each candidate target is calculated using the RCS calculation means 10A and the RCS-considered range length characteristic calculation means 19A in the above-described fourth embodiment. The difference is that the range length characteristic is calculated in consideration of the RCS and stored.
[0070]
The RCS-considered range length characteristic storage means 21 stores the range length characteristics calculated in advance for each candidate target. The RCS consideration range length characteristic reading means 22 reads the range length characteristic of each candidate target stored in the RCS consideration range length characteristic storage means 21 and sends it to the fine target travel direction estimation means 20.
[0071]
The subsequent processing is the same as that in the fourth embodiment. The range length characteristic storage type RCS-considered and range length dependent single observation correlation calculation means 50D outputs the correlation value characteristics of the kth candidate target in the qth observation, and the correlation maximum value of each candidate target among these is output. A plurality of correlation accumulation means 16 accumulates each observation. And a target is identified based on Formula (3).
[0072]
By adopting the configuration of the fifth embodiment, in addition to the same effects as the fourth embodiment, there is an advantage that the processing load can be reduced by calculating the range length characteristic in advance.
[0073]
Embodiment 6 FIG.
A radar apparatus according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
[0074]
9, the radar apparatus 100E includes a transmitter 1, a transmission / reception switch 2, a transmission / reception antenna 3, a receiver 4, a single observation correlation calculation unit 50E, a plurality of correlation accumulation units 16, and an identification unit 17. With.
[0075]
Note that the single observation correlation calculation means 50E includes the radar image reproduction means 5, Doppler width calculation means 6, target aspect angle estimation means 8, and target shape data storage means 9 surrounded by a dotted line in FIG. , RCS calculation means 10, candidate target multiple dictionary image generation means 14, radar image correlation means 15, fine target travel direction multiple estimation means 23, multiple cross range length characteristic calculation means 24, candidate target multiple travel direction cross The range axis vector calculating unit 25 and a plurality of traveling direction projection plane determining units 26 are included.
[0076]
Next, the operation of the radar apparatus according to Embodiment 6 will be described with reference to the drawings.
[0077]
In the sixth embodiment, it is considered that the processing for performing target tracking by applying the target tracking means 7 to the reception signal output by the receiver 4 in the first to fifth embodiments is omitted. For example, when a radar image is obtained with a radar device mounted on a moving platform such as an aircraft or a satellite, it is conceivable that the target on the image is not tracked.
[0078]
Processing until the range length of the observation target is obtained by the range length calculating means 18, processing until the Doppler width of the observation target is obtained by the Doppler width calculating means 6, and range length characteristics of each candidate target are obtained by the range length characteristic calculating means 19. The processes up to are the same as those in the third embodiment.
[0079]
As described in Embodiment 3 above, when the candidate target and the observation target match, the range length of the observation target is the same as the range length when the direction of the main axis of the candidate target matches the direction of the main axis of the observation target. Expect to match. However, as shown in FIG. 6, when considering an elongated target 200 like a ship, for example, the same range length is obtained in four cases (a) to (d). Therefore, in this case, there are four types of spindle candidates.
[0080]
In the third embodiment, on the assumption that the tracking error of the target tracking unit 7 is relatively small, the main axis closest to the unit vector in the velocity vector direction obtained by the target tracking unit 7 is selected from the main axis candidates. did. However, since the target tracking means 7 is not provided in the sixth embodiment, candidates cannot be reduced from the above four types of spindles. Therefore, the fine target traveling direction multiple estimation means 23 outputs all the principal axis vectors that are candidates.
[0081]
The plurality of cross range length characteristic calculating means 24 performs the same operation as that of the cross range length characteristic calculating means 11 described in the first embodiment with respect to a plurality of spindle vector candidates obtained by the fine target traveling direction plural estimating means 23. To calculate the cross range length characteristic for each candidate target.
[0082]
In the candidate target multi-direction cross range axis vector calculation means 25, the cross range length characteristics corresponding to each principal axis vector that is the output of the multiple cross range length characteristic calculation means 24 and the observation target obtained by the Doppler width calculation means 6 are displayed. A cross range axis vector is calculated based on the Doppler width.
[0083]
The multiple traveling direction projection plane determining unit 26 determines each projection plane based on the cross range axis vector obtained by the candidate target multiple traveling direction cross range axis vector calculating unit 25.
[0084]
The target aspect angle estimation means 8 calculates an aspect angle for each principal axis vector of each candidate target obtained.
[0085]
The RCS calculation means 10 calculates the RCS distribution of each candidate target for each obtained aspect angle.
[0086]
In the candidate target plural dictionary image generation means 14, the RCS distribution of each candidate target at each aspect angle (depending on the principal axis vector) obtained by the RCS calculation means 10, and each of the progression direction projection plane determination means 26 A dictionary image for each candidate target, each main axis vector, and each cross range axis vector is generated based on the projection plane for each candidate target, each main axis vector, and each cross range axis vector.
[0087]
The radar image correlation unit 15 calculates a correlation value based on the radar image obtained by the radar image reproduction unit 5 and the candidate target reference image obtained by the candidate target plural dictionary image generation unit 14.
[0088]
The single observation correlation calculation means 50E outputs the correlation value characteristics of the kth candidate target in the qth observation, and the multiple correlation storage means 16 stores the correlation maximum value of each candidate target among these. And a target is identified based on Formula (3).
[0089]
By performing the processing of the sixth embodiment, the same effect as in the fifth embodiment can be obtained even when target tracking cannot be performed.
[0090]
In the above description, the contents of the four types of spindle candidates are described as examples. However, if the target shape is complicated, the number of spindle candidates may not be four. In this case, it goes without saying that the same processing can be applied.
[0091]
Embodiment 7 FIG.
A radar apparatus according to Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 7 of the present invention.
[0092]
In FIG. 10, the radar apparatus 100F includes a transmitter 1, a transmission / reception switch 2, a transmission / reception antenna 3, a receiver 4, a single observation correlation calculation unit 50F, a plurality of correlation accumulation units 16, and an identification unit 17. With.
[0093]
The single observation correlation calculation unit 50F includes a symmetrical fine target travel direction multiple estimation unit 23A instead of the fine target travel direction multiple estimation unit 23 of the single observation correlation calculation unit 50E of the sixth embodiment. Others are the same as the single observation correlation calculation means 50E.
[0094]
Next, the operation of the radar apparatus according to the seventh embodiment will be described with reference to the drawings.
[0095]
The seventh embodiment is different from the sixth embodiment in that a symmetrical fine target traveling direction plural estimating means 23A is used instead of the fine target traveling direction plural estimating means 23.
[0096]
The symmetric fine target traveling direction plural estimation means 23A considers the symmetry of the target shape in order to reduce the number of main axis vector directions assumed by the fine target traveling direction plural estimation means 23. For example, a target such as a ship has a shape that is substantially symmetrical with respect to the main axis. In this case, (a) and (c) in FIG. 6 can be considered as the same geometry when observed by a radar. The same applies to (b) and (d). The symmetric fine target traveling direction plural estimation means 23A pays attention to this point, and outputs the type of the principal axis vector reduced to half.
[0097]
The subsequent processing is the same as in the sixth embodiment.
[0098]
The single observation correlation calculation means 50F outputs the characteristic of the correlation value of the kth candidate target in the qth observation, and the multiple correlation storage means 16 stores the maximum correlation value of each candidate target among these. And a target is identified based on Formula (3).
[0099]
By performing the processing of the seventh embodiment, in addition to the effects of the sixth embodiment, it is possible to reduce the number of main axis vectors to be considered when generating the identification dictionary, thereby increasing the processing load.
[0100]
Embodiment 8 FIG.
A radar apparatus according to Embodiment 8 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 8 of the present invention.
[0101]
In FIG. 11, the radar apparatus 100G includes a transmitter 1, a transmission / reception switch 2, a transmission / reception antenna 3, a receiver 4, a single observation correlation calculation unit 50G, a plurality of correlation accumulation units 16, and an identification unit 17. With.
[0102]
Note that the single observation correlation calculation means 50G includes the radar image reproduction means 5, Doppler width calculation means 6, target tracking means 7, target aspect angle estimation means 8, and target surrounded by a dotted line in FIG. Shape data storage means 9, RCS calculation means 10, cross range length characteristic calculation means 11, main axis inclination extraction means 27 for extracting the inclination of the target main axis on the radar image, target traveling direction, and radar image The cross range width restriction means 28 for restricting the cross range width based on the inclination of the target main axis, the target Doppler frequency width, the restrictions imposed on the cross range width, and the cross range length characteristics of each candidate target Based on the candidate target cross-ratio that calculates the cross-range axis vector that is the product of the unit vector in the cross-range axis direction and the conversion factor of the physical length of the Doppler frequency width. Di-axis vector calculation means 29, projection plane determination means 30 for determining a projection plane for projecting the reflected intensity distribution on each candidate target of the calculated cross-range axis vector onto the range Doppler plane, and reflection of each candidate target The candidate target dictionary image generating means 31 that generates a dictionary image of each candidate target using the intensity distribution and the projection plane is compared with a plurality of dictionary images generated for each candidate target and the generated radar image of the target. It is comprised from the radar image identification means 32 which each calculates similarity.
[0103]
Next, the operation of the radar apparatus according to Embodiment 8 will be described with reference to the drawings.
[0104]
The radar image reproducing means 5 converts the radar image into a radar image showing the RCS distribution of the target 200 and sends it to each means.
[0105]
In order to identify the ship type of the observation target by matching the radar image (observation image) obtained by the radar image reproducing means 5 with the dictionary image of the candidate target prepared in advance, it is necessary to determine the projection plane. There is. Assuming that the unit vector in the range axis direction is ir, the target tracking means 7 estimates the unit vector iiv representing the target traveling direction, and regards this as the same as the target central axis direction, and the positional relationship between the target and the radar apparatus. To decide. That is, the range axis direction based on the target is determined.
[0106]
Regarding the cross-range axis, there are two unknown parameters due to the condition that it is orthogonal to the range axis. Further, paying attention to the fact that a target such as a ship is generally elongated in the direction of the central axis, the main axis inclination extracting means 27 obtains the inclination of the central axis of the target image obtained by the radar image reproducing means 5 to obtain this information. The cross range width restriction means 28 reduces the parameter to one dimension using the relationship in the range axis direction with reference to the target. Further, the candidate target cross-range axis vector calculating unit 29 calculates the cross-range length characteristic obtained by the cross-range length characteristic calculating unit 11 based on the three-dimensional shape of each candidate target accumulated in the target shape data accumulating unit 9 and the radar. The final parameter is determined for each candidate target using the Doppler frequency width of the target image obtained by the Doppler width calculation means 6 using the image reproducing means 5, in other words, the cross range axis vector is determined. Using the above, the projection plane determination means 30 determines a projection plane for each candidate target.
[0107]
The target aspect angle estimation means 8 estimates the aspect angle based on the positional relationship between the target and the radar apparatus obtained by the target tracking means 7 and sends this to the RCS calculation means 10. The RCS calculation means 10 calculates the RCS distribution of each candidate target based on the aspect angle and the three-dimensional shape data of each candidate target stored in the target shape data storage means 9. The candidate target dictionary image generation unit 31 generates a dictionary image of each candidate target based on the RCS distribution of each candidate target obtained by the RCS calculation unit 10 and the projection plane of each candidate target obtained by the projection plane determination unit 30. To do. The radar image identifying means 32 compares and classifies the observed image and the dictionary image obtained for each candidate target.
[0108]
The single observation correlation calculation means 50G accumulates the correlation values between the observed image and the dictionary image obtained by the plurality of observations in the multiple correlation accumulation means 16, and the identification means 17 performs identification based on these values.
[0109]
By adopting the configuration of the eighth embodiment, it is possible to perform identification based on the observation results of a plurality of times, so that there is an advantage that the identification performance is improved as compared with the conventional technique.
[0110]
Embodiment 9 FIG.
A radar apparatus according to Embodiment 9 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 9 of the present invention.
[0111]
In FIG. 12, the radar apparatus 100H includes a transmitter 1, a transmission / reception switch 2, a transmission / reception antenna 3, a receiver 4, a single observation correlation calculation unit 50, and an output of the single observation correlation unit 50. Correlation maximum cross range axis selection means 33 for selecting the cross range axis vector when the correlation is highest based on each observation, and the correlation maximum cross in each observation based on the output of this correlation maximum cross range axis selection means 33 A cross range axis change calculating unit 34 for calculating a change of the range axis, and a cross range axis change identifying unit 35 for identifying a target based on the output of the cross range axis change calculating unit 34 are provided.
[0112]
Next, the operation of the radar apparatus according to Embodiment 9 will be described with reference to the drawings.
[0113]
In the ninth embodiment, the single observation correlation calculation unit 50 repeats the process of calculating the correlation value between the reference image of each candidate target and the observation image. Then, the correlation maximum cross range axis selection means 33 records the cross range axis vector LL (q, k) that maximizes the correlation value at each time for each candidate target. Here, q is an observation number, and k is a candidate target number.
[0114]
The cross range axis change calculating means 34 calculates a cross range axis change DLL (q, k) which is given by the following equation (4) and maximizes the correlation value for each candidate target.
[0115]
DLL (q, k) = LL (q + 1, k) −LL (q, k) (4)
[0116]
The cross range axis change identification means 35 pays attention to the fact that the change of the cross range axis is gentle when the target motion is slow, and the absolute change of the cross range axis is expressed by the following equation (5). After calculating the value, a target having a small average value is output as an identification result.
[0117]
ADLL (q, k) = || DLL (q, k) || (5)
[0118]
By adopting the above configuration, it is possible to perform identification using target exercise information, and thus there is an advantage that the identification performance can be improved. In addition, it is applicable also to the single observation correlation calculation means 50A-50F.
[0119]
Also, instead of outputting a target with a small average value as an identification result, a threshold is provided for the average value, and a plurality of targets (including the case where the number of targets is 1) equal to or less than this threshold is selected as a candidate for the identification result. You can also.
[0120]
Embodiment 10 FIG.
A radar apparatus according to Embodiment 10 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 10 of the present invention.
[0121]
In FIG. 13, the radar apparatus 100J includes a transmitter 1, a transmission / reception switch 2, a transmission / reception antenna 3, a receiver 4, a single observation correlation calculation unit 50B, and an output of the single observation correlation unit 50B. Correlation maximum travel direction / cross range axis selection means 36 for selecting a set of target travel direction and cross range axis vector for each observation based on the highest correlation, and this maximum correlation travel direction / cross range axis selection Based on the output of the means 36, the traveling direction / cross range axis change calculating means 37 for adding the correlation traveling direction and the maximum correlation cross range axis change in each observation with a predetermined weight, and calculating the traveling direction / cross range axis change. A traveling direction / cross-range axis change identifying means 38 for identifying a target based on the output of the means 37 is provided.
[0122]
Next, the operation of the radar apparatus according to Embodiment 10 will be described with reference to the drawings.
[0123]
In the ninth embodiment, the identification is performed by paying attention to the change of the cross range axis. In the tenth embodiment, in addition to the change of the cross range axis, the identification is performed by paying attention to the change of the target traveling direction.
[0124]
When the target motion is gentle, it is predicted that the change in the traveling direction will be gentle in addition to the cross-range axis vector shown in the ninth embodiment.
[0125]
Therefore, in the maximum correlation travel direction / cross range axis selection means 36, the travel length vector iiv (q, k) that maximizes the correlation between the observed image and each candidate target is obtained by the range length dependent single observation correlation calculation means 50B. Record the cross range axis vector LL (q, k).
[0126]
Then, the advancing direction / cross-range axis change calculating means 37 calculates the advancing direction change Div (q, k) by the following equation (6), for example.
[0127]
Div (q, k) = iv (q + 1, k) −iv (q, k) (6)
[0128]
Further, the change DLL (q, k) of the cross range axis is obtained by Expression (5).
[0129]
The advancing direction / cross-range axis change identifying means 38 calculates an evaluation index of the magnitude of the cross-range axis change and the advancing direction change according to the following equation (7).
[0130]
ADTOT (q, k) = α || Diiv (q, k) || + β || DLL (q, k) || (7)
[0131]
Here, α and β are constants of 0 or more, and give weights to changes in the traveling direction and changes in the cross range axis. A target that minimizes the average of this evaluation index ADTOT (q, k) is output as an identification result.
[0132]
Here, if β = 0, only the change in the traveling direction can be used without using the cross-range axis change. That is, the target can be identified using only the change in the traveling direction.
[0133]
By adopting the above configuration, the identification using the target exercise information can be performed, and thus there is an advantage that the identification performance can be improved. In addition, it is applicable also to the single observation correlation calculation means 50C-50F.
[0134]
Further, instead of outputting a target having a small average value as an identification result, a threshold is provided for the average value, and a plurality of targets (including a case where the number of targets is one) equal to or less than the threshold is selected as a candidate for the identification result. You can also.
[0135]
Embodiment 11 FIG.
A radar apparatus according to Embodiment 11 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 11 of the present invention.
[0136]
In FIG. 14, the radar apparatus 100K includes a transmitter 1, a transmission / reception switch 2, a transmission / reception antenna 3, a receiver 4, a single observation correlation calculation means 50, a correlation maximum cross range axis selection means 33, A cross range axis change calculating means 34, a cross range axis change comparison identifying means 39, and a cross range axis data accumulating means 40 are provided.
[0137]
Next, the operation of the radar apparatus according to Embodiment 11 will be described with reference to the drawings.
[0138]
The processing up to the cross range axis change calculating means 34 is the same as that in the ninth embodiment. In the cross range axis change comparison and identification unit 39, the cross range axis change DLL (q, k) obtained by the equation (4) and the cross range axis of each candidate target stored in the cross range axis data storage unit 40 are displayed. Identification is performed based on the change information.
[0139]
Here, the cross range axis data storage means 40 stores the average value of the cross range axis change for each candidate target.
[0140]
The cross range axis change comparison and identification unit 39 calculates the average value of the magnitude of the cross range axis change for each candidate target, and stores this in the cross range axis data storage unit 40 as in the ninth embodiment. Compare with the average value of cross-range axis change of the same candidate target. Then, the candidate target having the smallest difference value is output as the identification result.
[0141]
Further, a target that minimizes the difference between the average value of the cross-range axis change accumulated in the cross-range axis data storage means 40 and the average value of the cross-range axis change calculated based on the correlation for each candidate target is used as the identification result. Instead of outputting, a threshold value can be given to this difference, and a target whose difference is equal to or less than the threshold value can be selected as a candidate for the identification result.
[0142]
By performing the above processing, in addition to the effects of the ninth embodiment, it is possible to perform identification using prior information on cross-range axis change for each candidate target, as compared to the ninth embodiment. Has the advantage of improving. In addition, it is applicable also to the single observation correlation calculation means 50A-50F.
[0143]
Embodiment 12 FIG.
A radar apparatus according to Embodiment 12 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 12 of the present invention.
[0144]
In FIG. 15, this radar apparatus 100L includes a transmitter 1, a transmission / reception switch 2, a transmission / reception antenna 3, a receiver 4, a single observation correlation calculation means 50, a correlation maximum cross-range axis selection means 33, Cross range axis change calculating means 34, cross range axis change comparison identifying means 39, wave height considering cross range axis data collecting means 41, wave height considering cross range axis data accumulating means 42, wave height data collecting means 43, cross range Axis data reading means 44.
[0145]
Next, the operation of the radar apparatus according to Embodiment 12 will be described with reference to the drawings.
[0146]
In the twelfth embodiment, for example, when the sea surface is calm, the change of the cross range axis is small, and when the sea surface is rough, the change of the cross range axis is large. The processing of the eleventh embodiment is improved by paying attention to the change in the cross range axis.
[0147]
The wave range-considering cross range axis data collecting means 41 collects the magnitude of the change of the cross range axis of the candidate target at each wave height by observing a known target in advance, and stores this in the wave range considering cross range axis data accumulating means 42. To do.
[0148]
The wave height data collecting means 43 collects wave height information on the sea surface by radar or other observations. The cross range axis data reading means 44 reads the magnitude of the cross range axis change close to the current wave height from the wave height considering cross range axis data accumulating means 42 for each candidate target based on the output of the wave height data collecting means 43. This is sent to the cross range axis change comparison / identification means 39.
[0149]
The processing of the cross range axis change comparison / identification means 39 is the same as that in the eleventh embodiment.
[0150]
By performing the processing of the twelfth embodiment, the effects of the eleventh embodiment can be obtained, and the identification performance can be improved because the identification can be performed based on the current state of the sea surface.
[0151]
Embodiment 13 FIG.
A radar apparatus according to Embodiment 13 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 13 of the present invention.
[0152]
In FIG. 16, this radar apparatus 100M includes a transmitter 1, a transmission / reception switch 2, a transmission / reception antenna 3, a receiver 4, a single observation correlation calculation means 50, a correlation maximum cross-range axis selection means 33, Cross range axis change calculating means 34, cross range axis change comparing and identifying means 39, cross range axis data reading means 44, speed considering cross range axis data collecting means 45, speed considering cross range axis data accumulating means 46, Speed data collection means 47.
[0153]
Next, the operation of the radar apparatus according to Embodiment 13 will be described with reference to the drawings.
[0154]
In the thirteenth embodiment, for example, the change in the cross-range axis varies depending on the target motion, such that the pitch motion is large when the straight traveling speed is large, and the yaw motion is large when the turning speed is large. Thus, the point of improving the identification process is different from that of the eleventh embodiment.
[0155]
The speed-considered cross-range axis data collecting means 45 collects the magnitudes of cross-range axis changes of candidate targets in each speed vector by observing a known target in advance, and this is collected in the speed-considered cross-range axis data accumulating means 46. accumulate.
[0156]
The speed data collection means 47 estimates a target speed vector by observation with a radar or the like, and sends it to the cross range axis data reading means 44. In this cross range axis data reading means 44, the magnitude of the cross range axis change close to the current speed vector is obtained from the speed considering cross range axis data accumulating means 46 for each candidate target based on the output of the speed data collecting means 47. This is read and sent to the cross-range axis change comparison / identification means 39.
[0157]
The processing of the cross range axis change comparison / identification means 39 is the same as that in the eleventh embodiment.
[0158]
By performing the process of the thirteenth embodiment, the effects of the eleventh embodiment can be obtained, and the identification performance can be improved because the identification can be performed based on the current target motion state. In addition, it is applicable also to the single observation correlation calculation means 50A-50F.
[0159]
Embodiment 14 FIG.
A radar apparatus according to Embodiment 14 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 14 of the present invention.
[0160]
In FIG. 17, the radar apparatus 100N includes a transmitter 1, a transmission / reception switch 2, a transmission / reception antenna 3, a receiver 4, a single observation correlation calculation unit 50, a plurality of correlation accumulation units 16, and a correlation maximum cross. A range axis selecting unit 33, a cross range axis change calculating unit 34, a cross range axis change comparing and identifying unit 39, and an integrated identifying unit 48 are provided.
[0161]
Next, the operation of the radar apparatus according to Embodiment 14 will be described with reference to the drawings.
[0162]
The processing up to the multiple correlation accumulating unit 16 and the processing up to the cross range change comparison and identification unit 39 are the same as those in the first embodiment and the eleventh embodiment, respectively. The integrated identification means 48 integrates these two types of identification results and outputs a final identification result.
[0163]
The average value of the maximum correlation values based on the observation results of the kth candidate target stored in the multiple correlation storage means 16 is SO (k), and the cross range axis change of each candidate target stored in the cross range axis data storage means 40 If the difference in cross range axis change of each candidate target obtained by observation is CL (k), the integrated identification means 48 calculates the evaluation value HY (k) by the following equation (8).
[0164]
HY (k) = α1 (1-SO (k)) + α2CL (k) (8)
[0165]
Here, α1 and α2 are appropriate positive or zero constants. A candidate target that minimizes the evaluation value HY (k) is output as an identification result.
[0166]
Since identification is performed based on the correlation value of the image and the result of the cross range axis change, not only the effects of both the first embodiment and the eleventh embodiment can be achieved, but also the combined effects of these effects. Therefore, there is an advantage that the identification performance is improved. In addition, it is applicable also to the single observation correlation calculation means 50A-50F.
[0167]
Embodiment 15 FIG.
A radar apparatus according to Embodiment 15 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 18 is a diagram showing the configuration of the radar apparatus according to Embodiment 15 of the present invention.
[0168]
In FIG. 18, the radar apparatus 100P includes a transmitter 1, a transmission / reception switch 2, a transmission / reception antenna 3, a receiver 4, a single observation correlation calculation unit 50B, a plurality of correlation accumulation units 16, and a correlation maximum progress. A direction / cross range axis selection means 36, a traveling direction / cross range axis change calculating means 37, a traveling direction / cross range axis change identifying means 38, and an integrated identifying means 48 are provided.
[0169]
Next, the operation of the radar apparatus according to Embodiment 15 will be described with reference to the drawings.
[0170]
The processing up to the multiple correlation accumulating means 16 and the processing up to the traveling direction / cross-range axis change identifying means 38 are the same as those in the third embodiment and the tenth embodiment, respectively. The integrated identification means 48 integrates these two types of identification results and outputs a final identification result.
[0171]
The average value of the maximum correlation values based on the observation results of the kth candidate target accumulated by the multiple correlation accumulating means 16 is SO (k), and the evaluation index ADTOT (q, k) represented by the equation (7) The average value for the observation number q is expressed as ADM (k). Based on these values, the evaluation index is calculated by the following equation (9).
[0172]
HY2 (k) = α1 (1-SO (k)) + α2ADM (k) (9)
[0173]
Here, α1 and α2 are appropriate positive or zero constants. A candidate target that minimizes the evaluation index HY2 (k) is output as an identification result.
[0174]
Since identification is performed based on the correlation value of the image, the target traveling direction, and the result of the cross range change, not only can the effects of both the third embodiment and the tenth embodiment be exhibited, but these There is an advantage that the discrimination performance is improved by the combined effect of. In addition, it is applicable also to the single observation correlation calculation means 50C-50F.
[0175]
【The invention's effect】
As described above, since the radar apparatus according to the present invention can be identified without using the inclination of the main axis obtained from the observed image, the radar apparatus according to the present invention can be applied to geometries where parameters relating to rotational motion cannot be estimated. Play.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an observation geometry of a radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of an ISAR image obtained by the radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a processing operation of a radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 7 of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 8 of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 9 of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 10 of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 11 of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 12 of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 13 of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 14 of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 15 of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmitter, 2 Transmission / reception switch, 3 Transmission / reception antenna, 4 Receiver, 5 Radar image reproduction means, 6 Doppler width calculation means, 7 Target tracking means, 8 Target aspect angle estimation means, 9 Target shape data storage means, 10, 10A RCS calculation means, 11 cross range length characteristic calculation means, 11A RCS-considered cross range length characteristic calculation means, 12 candidate target multiple cross range axis vector calculation means, 13 multiple projection plane determination means, 14 candidate target multiple dictionary image generation means, 15 radar image correlation means, 16 multiple correlation accumulation means, 17 identification means, 18 range length calculation means, 19 range length characteristic calculation means, 19A RCS consideration range length characteristic calculation means, 20 fine target travel direction estimation means, 21 RCS consideration range Long characteristic accumulating means, 22 RCS consideration range length characteristic reading means, 23 Fine target traveling direction multiple Estimating means, 23A symmetrical fine target traveling direction multiple estimating means, 24 multiple cross range length characteristic calculating means, 25 candidate target multiple traveling direction cross range axis vector calculating means, 26 multiple traveling direction projection plane determining means, 27 spindle inclination extracting means , 28 Cross range width restricting means, 29 Candidate target cross range axis vector calculating means, 30 Projection plane determining means, 31 Candidate target dictionary image generating means, 32 Radar image identifying means, 33 Correlation maximum cross range axis selecting means, 34 Cross range Axis change calculation means, 35 Cross range axis change identification means, 36 Correlation maximum travel direction / cross range axis selection means, 37 Travel direction / cross range axis change calculation means, 38 Travel direction / cross range axis change identification means, 39 Cross range Axis change comparison and identification means, 40 Cross-range axis data storage means, 41 Wave height Cross range axis data collection means, 42 Wave height consideration cross range axis data accumulation means, 43 Wave height data collection means, 44 Cross range axis data read means, 45 Speed consideration cross range axis data collection means, 46 Speed consideration cross range axis data accumulation Means, 47 Speed data collection means, 48 Integrated identification means, 50, 50A, 50B, 50C, 50D, 50E, 50F, 50G Single observation correlation calculation means, 100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 100G , 100H, 100J, 100K, 100L, 100M, 100N, 100P Radar apparatus.

Claims (18)

高周波信号を発生する送信機と、
前記高周波信号を観測目標に向けて放射するとともに、前記観測目標に反射された高周波信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された反射信号を検波する受信機と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、前記観測目標のレーダ画像と前記複数の参照用の辞書画像の類似度を算出して出力する単一観測相関算出手段と、
前記単一観測相関算出手段から出力された類似度を複数回蓄積する複数相関蓄積手段と、
前記蓄積された複数の類似度に基づいて前記観測目標と種類が一致もしくは類似する候補目標を識別する識別手段とを備え、
前記単一観測相関算出手段は、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成するレーダ画像再生手段と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標の追尾を行い前記観測目標の進行方向及び前記観測目標とレーダ装置の位置関係を推定する目標追尾手段と、
前記観測目標のレーダ画像に基づいて前記観測目標のドップラー周波数幅を算出するドップラー幅算出手段と、
前記観測目標とレーダ装置の位置関係に基づいて前記観測目標を基準としたレーダ装置の方向を表す角度であるアスペクト角を推定する目標アスペクト角推定手段と、
候補目標の３次元形状データを蓄積する目標形状データ蓄積手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データ及び前記観測目標の進行方向に基づいて各候補目標上の反射強度分布を算出するＲＣＳ算出手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データ及び前記観測目標の進行方向に基づいてレンジに直交する複数のクロスレンジ軸方向を想定した場合の各クロスレンジ軸方向の各候補目標の長さの特性であるクロスレンジ長特性を算出するクロスレンジ長特性算出手段と、
前記観測目標のドップラー周波数幅、及び前記各候補目標のクロスレンジ長特性に基づいて、各想定したクロスレンジ軸方向の単位ベクトルとドップラー周波数幅の物理的長さの換算係数の積であるクロスレンジ軸ベクトルを各候補目標、各想定したクロスレンジ軸方向に算出する候補目標複数クロスレンジ軸ベクトル算出手段と、
前記算出されたクロスレンジ軸ベクトル毎に各候補目標上の反射強度分布をレンジドップラー平面に投影するための投影面を決定する複数投影面決定手段と、
前記候補目標毎に得られた反射強度分布、及び前記各クロスレンジ軸ベクトルに対応する各投影面を用いて候補目標の辞書画像を生成する候補目標複数辞書画像生成手段と、
前記候補目標毎に生成された複数の辞書画像、及び前記生成された観測目標のレーダ画像を比較して類似度をそれぞれ算出するレーダ画像相関手段とを含む
ことを特徴とするレーダ装置。A transmitter that generates a high-frequency signal;
An antenna for radiating the high-frequency signal toward the observation target and receiving the high-frequency signal reflected by the observation target;
A receiver for detecting a reflected signal received by the antenna;
A radar image of the observation target is generated based on a received signal from the receiver, a plurality of reference dictionary images are generated for each candidate target according to an observation condition, and the radar image of the observation target and the plurality of reference images are generated Single observation correlation calculating means for calculating and outputting the similarity of the dictionary image of
A plurality of correlation storage means for storing the similarity output from the single observation correlation calculation means a plurality of times;
Identifying means for identifying candidate targets that match or are similar in type to the observation target based on the plurality of stored similarities ,
The single observation correlation calculating means includes:
Radar image reproducing means for generating a radar image of the observation target based on a received signal from the receiver;
Target tracking means for tracking the observation target based on a received signal from the receiver and estimating a traveling direction of the observation target and a positional relationship between the observation target and the radar device;
Doppler width calculation means for calculating the Doppler frequency width of the observation target based on the radar image of the observation target;
Target aspect angle estimation means for estimating an aspect angle that is an angle representing a direction of a radar apparatus based on the observation target based on a positional relationship between the observation target and the radar apparatus;
Target shape data storage means for storing candidate target 3D shape data;
RCS calculation means for calculating a reflection intensity distribution on each candidate target based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and the traveling direction of the observation target;
The characteristics of the length of each candidate target in each cross range axis direction assuming a plurality of cross range axis directions orthogonal to the range based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and the traveling direction of the observation target Cross range length characteristic calculating means for calculating the cross range length characteristic,
Based on the Doppler frequency width of the observation target and the cross range length characteristic of each candidate target, a cross range that is the product of a unit vector in the assumed cross range axial direction and a conversion factor of the physical length of the Doppler frequency width Candidate target multiple cross range axis vector calculating means for calculating an axis vector in each candidate target and each assumed cross range axis direction;
A plurality of projection plane determining means for determining a projection plane for projecting the reflection intensity distribution on each candidate target onto the range Doppler plane for each calculated cross-range axis vector;
A candidate target multiple dictionary image generating means for generating a dictionary image of a candidate target using the reflection intensity distribution obtained for each candidate target and each projection plane corresponding to each cross-range axis vector;
A radar apparatus comprising: a plurality of dictionary images generated for each candidate target, and radar image correlation means for calculating a similarity by comparing the generated radar images of the observation target . 高周波信号を発生する送信機と、
前記高周波信号を観測目標に向けて放射するとともに、前記観測目標に反射された高周波信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された反射信号を検波する受信機と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、前記観測目標のレーダ画像と前記複数の参照用の辞書画像の類似度を算出して出力する単一観測相関算出手段と、
前記単一観測相関算出手段から出力された類似度を複数回蓄積する複数相関蓄積手段と、
前記蓄積された複数の類似度に基づいて前記観測目標と種類が一致もしくは類似する候補目標を識別する識別手段とを備え、
前記単一観測相関算出手段は、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成するレーダ画像再生手段と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標の追尾を行い前記観測目標の進行方向及び前記観測目標とレーダ装置の位置関係を推定する目標追尾手段と、
前記観測目標のレーダ画像に基づいて前記観測目標のドップラー周波数幅を算出するドップラー幅算出手段と、
前記前記観測目標とレーダ装置の位置関係に基づいて前記観測目標を基準としたレーダ装置の方向を表す角度であるアスペクト角を推定する目標アスペクト角推定手段と、
候補目標の３次元形状データを蓄積する目標形状データ蓄積手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データ及び前記観測目標の進行方向に基づいて各候補目標上の反射強度分布を算出するＲＣＳ算出手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データに基づき得られた各候補目標上の反射強度分布及び前記観測目標の進行方向に基づいて観測目標上で反射強度が所定の閾値を超える範囲のクロスレンジ長特性を算出するＲＣＳ考慮クロスレンジ長特性算出手段と、
前記観測目標のドップラー周波数幅、及び前記各候補目標のクロスレンジ長特性に基づいて、各想定したクロスレンジ軸方向の単位ベクトルとドップラー周波数幅の物理的長さの換算係数の積であるクロスレンジ軸ベクトルを各候補目標、各想定したクロスレンジ軸方向に算出する候補目標複数クロスレンジ軸ベクトル算出手段と、
前記算出されたクロスレンジ軸ベクトル毎に各候補目標上の反射強度分布をレンジドップラー平面に投影するための投影面を決定する複数投影面決定手段と、
前記候補目標毎に得られた反射強度分布、及び前記各クロスレンジ軸ベクトルに対応する各投影面を用いて候補目標の辞書画像を生成する候補目標複数辞書画像生成手段と、
前記候補目標毎に生成された複数の辞書画像、及び前記生成された観測目標のレーダ画像を比較して類似度をそれぞれ算出するレーダ画像相関手段とを含む
ことを特徴とするレーダ装置。 A transmitter that generates a high-frequency signal;
An antenna that radiates the high-frequency signal toward the observation target and receives the high-frequency signal reflected by the observation target;
A receiver for detecting a reflected signal received by the antenna;
A radar image of the observation target is generated based on a received signal from the receiver, a plurality of reference dictionary images are generated for each candidate target according to an observation condition, and the radar image of the observation target and the plurality of reference images are generated Single observation correlation calculating means for calculating and outputting the similarity of the dictionary image of
A plurality of correlation accumulation means for accumulating the similarity output from the single observation correlation calculation means a plurality of times;
Identifying means for identifying candidate targets that match or are similar in type to the observation target based on the plurality of accumulated similarities,
The single observation correlation calculating means includes:
Radar image reproducing means for generating a radar image of the observation target based on a received signal from the receiver;
Target tracking means for tracking the observation target based on a received signal from the receiver and estimating a traveling direction of the observation target and a positional relationship between the observation target and the radar device;
Doppler width calculation means for calculating the Doppler frequency width of the observation target based on the radar image of the observation target;
Target aspect angle estimation means for estimating an aspect angle that is an angle representing a direction of a radar apparatus based on the observation target based on a positional relationship between the observation target and the radar apparatus;
Target shape data storage means for storing candidate target 3D shape data;
RCS calculation means for calculating a reflection intensity distribution on each candidate target based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and the traveling direction of the observation target;
A cross range in which the reflection intensity on the observation target exceeds a predetermined threshold based on the reflection intensity distribution on each candidate target obtained based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and the traveling direction of the observation target RCS-considered cross range length characteristic calculating means for calculating the length characteristic;
Based on the Doppler frequency width of the observation target and the cross range length characteristics of each candidate target, a cross range that is the product of a unit vector in the assumed cross range axis direction and a conversion factor of the physical length of the Doppler frequency width Candidate target multiple cross range axis vector calculating means for calculating an axis vector in each candidate target and each assumed cross range axis direction;
A plurality of projection plane determining means for determining a projection plane for projecting the reflection intensity distribution on each candidate target onto the range Doppler plane for each of the calculated cross-range axis vectors;
Candidate target multiple dictionary image generating means for generating a dictionary image of candidate targets using the reflection intensity distribution obtained for each candidate target and each projection plane corresponding to each cross-range axis vector;
Said candidate plurality of dictionaries images generated for each target, and features and, Relais over Da apparatus comprises a radar image correlation means for calculating each to the similarity comparison radar image of the observation target the generated . 高周波信号を発生する送信機と、
前記高周波信号を観測目標に向けて放射するとともに、前記観測目標に反射された高周波信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された反射信号を検波する受信機と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、前記観測目標のレーダ画像と前記複数の参照用の辞書画像の類似度を算出して出力する単一観測相関算出手段と、
前記単一観測相関算出手段から出力された類似度を複数回蓄積する複数相関蓄積手段と、
前記蓄積された複数の類似度に基づいて前記観測目標と種類が一致もしくは類似する候補目標を識別する識別手段とを備え、
前記単一観測相関算出手段は、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成するレーダ画像再生手段と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標の追尾を行い前記観測目標の進行方向及び前記観測目標とレーダ装置の位置関係を推定する目標追尾手段と、
前記観測目標のレーダ画像に基づいて前記観測目標のドップラー周波数幅を算出するドップラー幅算出手段と、
前記観測目標のレーダ画像に基づいて前記観測目標のレンジ長を算出するレンジ長算出手段と、
候補目標の３次元形状データを蓄積する目標形状データ蓄積手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データに基づいて想定した複数の進行方向における候補目標のレンジ長を表すレンジ長特性を算出するレンジ長特性算出手段と、
前記観測目標のレンジ長、及び進行方向、並びに各候補目標のレンジ長特性に基づいて 前記観測目標の前方と後方を結ぶ軸方向の単位ベクトルである主軸ベクトルを候補目標毎に推定する精細目標進行方向推定手段と、
前記観測目標の主軸ベクトル、及び前記観測目標とレーダ装置の位置関係に基づいて前記観測目標を基準としたレーダ装置の方向を表す角度であるアスペクト角を推定する目標アスペクト角推定手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データ及び前記観測目標の主軸ベクトルに基づいて各候補目標上の反射強度分布を算出するＲＣＳ算出手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データ、及び前記観測目標の主軸ベクトルに基づいてレンジに直交する複数のクロスレンジ軸方向を想定した場合の各クロスレンジ軸方向の各候補目標の長さの特性であるクロスレンジ長特性を算出するクロスレンジ長特性算出手段と、
前記観測目標のドップラー周波数幅、及び前記各候補目標のクロスレンジ長特性に基づいて、各想定したクロスレンジ軸方向の単位ベクトルとドップラー周波数幅の物理的長さの換算係数の積であるクロスレンジ軸ベクトルを各候補目標、各想定したクロスレンジ軸方向に算出する候補目標複数クロスレンジ軸ベクトル算出手段と、
前記算出されたクロスレンジ軸ベクトル毎に各候補目標上の反射強度分布をレンジドップラー平面に投影するための投影面を決定する複数投影面決定手段と、
前記候補目標毎に得られた反射強度分布、及び前記各クロスレンジ軸ベクトルに対応する各投影面を用いて候補目標の辞書画像を生成する候補目標複数辞書画像生成手段と、
前記候補目標毎に生成された複数の辞書画像、及び前記生成された観測目標のレーダ画像を比較して類似度をそれぞれ算出するレーダ画像相関手段とを含む
ことを特徴とするレーダ装置。 A transmitter that generates a high-frequency signal;
An antenna that radiates the high-frequency signal toward the observation target and receives the high-frequency signal reflected by the observation target;
A receiver for detecting a reflected signal received by the antenna;
A radar image of the observation target is generated based on a received signal from the receiver, a plurality of reference dictionary images are generated for each candidate target according to an observation condition, and the radar image of the observation target and the plurality of reference images are generated Single observation correlation calculating means for calculating and outputting the similarity of the dictionary image of
A plurality of correlation accumulation means for accumulating the similarity output from the single observation correlation calculation means a plurality of times;
Identifying means for identifying candidate targets that match or are similar in type to the observation target based on the plurality of accumulated similarities,
The single observation correlation calculating means includes:
Radar image reproducing means for generating a radar image of the observation target based on a received signal from the receiver;
Target tracking means for tracking the observation target based on a received signal from the receiver and estimating a traveling direction of the observation target and a positional relationship between the observation target and the radar device;
Doppler width calculation means for calculating the Doppler frequency width of the observation target based on the radar image of the observation target;
Range length calculating means for calculating the range length of the observation target based on the radar image of the observation target;
Target shape data storage means for storing candidate target 3D shape data;
Range length characteristic calculating means for calculating a range length characteristic representing a range length of candidate targets in a plurality of traveling directions assumed based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate targets;
Fine target progression for estimating for each candidate target a principal axis vector which is a unit vector in the axial direction connecting the front and rear of the observation target based on the range length and traveling direction of the observation target and the range length characteristics of each candidate target Direction estimation means;
A target aspect angle estimation means for estimating an aspect angle that is an angle representing a direction of a radar device with reference to the observation target based on a principal axis vector of the observation target and a positional relationship between the observation target and the radar device;
RCS calculating means for calculating a reflection intensity distribution on each candidate target based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and the principal axis vector of the observation target;
The length of each candidate target in each cross range axis direction when assuming a plurality of cross range axis directions orthogonal to the range based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and the main axis vector of the observation target Cross range length characteristic calculating means for calculating the cross range length characteristic which is a characteristic;
Based on the Doppler frequency width of the observation target and the cross range length characteristics of each candidate target, a cross range that is the product of a unit vector in the assumed cross range axis direction and a conversion factor of the physical length of the Doppler frequency width Candidate target multiple cross range axis vector calculating means for calculating an axis vector in each candidate target and each assumed cross range axis direction;
A plurality of projection plane determining means for determining a projection plane for projecting the reflection intensity distribution on each candidate target onto the range Doppler plane for each of the calculated cross-range axis vectors;
Candidate target multiple dictionary image generating means for generating a dictionary image of candidate targets using the reflection intensity distribution obtained for each candidate target and each projection plane corresponding to each cross-range axis vector;
Said candidate plurality of dictionaries images generated for each target, and features and, Relais over Da apparatus comprises a radar image correlation means for calculating each to the similarity comparison radar image of the observation target the generated . 高周波信号を発生する送信機と、
前記高周波信号を観測目標に向けて放射するとともに、前記観測目標に反射された高周波信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された反射信号を検波する受信機と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、前記観測目標のレーダ画像と前記複数の参照用の辞書画像の類似度を算出して出力する単一観測相関算出手段と、
前記単一観測相関算出手段から出力された類似度を複数回蓄積する複数相関蓄積手段と、
前記蓄積された複数の類似度に基づいて前記観測目標と種類が一致もしくは類似する候補目標を識別する識別手段とを備え、
前記単一観測相関算出手段は、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成するレーダ画像再生手段と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標の追尾を行い前記観測目標の進行方向及び前記観測目標とレーダ装置の位置関係を推定する目標追尾手段と、
前記観測目標のレーダ画像に基づいて前記観測目標のドップラー周波数幅を算出するドップラー幅算出手段と、
前記観測目標のレーダ画像に基づいて前記観測目標のレンジ長を算出するレンジ長算出手段と、
候補目標の３次元形状データを蓄積する目標形状データ蓄積手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データに基づき得られた、想定した複数の進行方向に対する各候補目標の反射強度分布から、想定した複数の進行方向における候補目標のレンジ長を表すレンジ長特性を反射強度の強い反射点の分布に基づいて算出するＲＣＳ考慮レンジ長特性算出手段と、
前記観測目標のレンジ長、及び進行方向、並びに各候補目標のレンジ長特性に基づいて前記観測目標の前方と後方を結ぶ軸方向の単位ベクトルである主軸ベクトルを候補目標毎に推定する精細目標進行方向推定手段と、
前記観測目標の主軸ベクトル、及び前記観測目標とレーダ装置の位置関係に基づいて前記観測目標を基準としたレーダ装置の方向を表す角度であるアスペクト角を推定する目標アスペクト角推定手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データ及び前記観測目標の主軸ベクトルに基づいて各候補目標上の反射強度分布を算出するＲＣＳ算出手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データ、及び前記観測目標の主軸ベクトルに基づいてレンジに直交する複数のクロスレンジ軸方向を想定した場合の各クロスレンジ軸方向の各候補目標の長さの特性であるクロスレンジ長特性を算出するクロスレンジ長特性算出手段と、
前記観測目標のドップラー周波数幅、及び前記各候補目標のクロスレンジ長特性に基づいて、各想定したクロスレンジ軸方向の単位ベクトルとドップラー周波数幅の物理的長さの換算係数の積であるクロスレンジ軸ベクトルを各候補目標、各想定したクロスレンジ軸方向に算出する候補目標複数クロスレンジ軸ベクトル算出手段と、
前記算出されたクロスレンジ軸ベクトル毎に各候補目標上の反射強度分布をレンジドップラー平面に投影するための投影面を決定する複数投影面決定手段と、
前記候補目標毎に得られた反射強度分布、及び前記各クロスレンジ軸ベクトルに対応する各投影面を用いて候補目標の辞書画像を生成する候補目標複数辞書画像生成手段と、
前記候補目標毎に生成された複数の辞書画像、及び前記生成された観測目標のレーダ画像を比較して類似度をそれぞれ算出するレーダ画像相関手段とを含む
ことを特徴とするレーダ装置。 A transmitter that generates a high-frequency signal;
An antenna that radiates the high-frequency signal toward the observation target and receives the high-frequency signal reflected by the observation target;
A receiver for detecting a reflected signal received by the antenna;
A radar image of the observation target is generated based on a received signal from the receiver, a plurality of reference dictionary images are generated for each candidate target according to an observation condition, and the radar image of the observation target and the plurality of reference images are generated Single observation correlation calculating means for calculating and outputting the similarity of the dictionary image of
A plurality of correlation accumulation means for accumulating the similarity output from the single observation correlation calculation means a plurality of times;
Identifying means for identifying candidate targets that match or are similar in type to the observation target based on the plurality of accumulated similarities,
The single observation correlation calculating means includes:
Radar image reproducing means for generating a radar image of the observation target based on a received signal from the receiver;
Target tracking means for tracking the observation target based on a received signal from the receiver and estimating a traveling direction of the observation target and a positional relationship between the observation target and the radar device;
Doppler width calculation means for calculating the Doppler frequency width of the observation target based on the radar image of the observation target;
Range length calculation means for calculating the range length of the observation target based on the radar image of the observation target;
Target shape data storage means for storing candidate target 3D shape data;
Range length characteristics representing range lengths of candidate targets in a plurality of assumed traveling directions from reflection intensity distributions of the candidate targets for the plurality of assumed traveling directions obtained based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate targets. RCS-considered range length characteristic calculating means for calculating a reflection point based on the distribution of reflection points with high reflection intensity;
Fine target progression for estimating for each candidate target a principal axis vector which is a unit vector in the axial direction connecting the front and rear of the observation target based on the range length and traveling direction of the observation target and the range length characteristics of each candidate target Direction estimation means;
A target aspect angle estimation means for estimating an aspect angle that is an angle representing a direction of a radar device with reference to the observation target based on a principal axis vector of the observation target and a positional relationship between the observation target and the radar device;
RCS calculating means for calculating a reflection intensity distribution on each candidate target based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and the principal axis vector of the observation target;
The length of each candidate target in each cross range axis direction when assuming a plurality of cross range axis directions orthogonal to the range based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and the main axis vector of the observation target Cross range length characteristic calculating means for calculating a cross range length characteristic which is a characteristic;
Based on the Doppler frequency width of the observation target and the cross range length characteristics of each candidate target, a cross range that is the product of a unit vector in the assumed cross range axis direction and a conversion factor of the physical length of the Doppler frequency width Candidate target multiple cross range axis vector calculating means for calculating an axis vector in each candidate target and each assumed cross range axis direction;
A plurality of projection plane determining means for determining a projection plane for projecting the reflection intensity distribution on each candidate target onto the range Doppler plane for each of the calculated cross-range axis vectors;
Candidate target multiple dictionary image generating means for generating a dictionary image of candidate targets using the reflection intensity distribution obtained for each candidate target and each projection plane corresponding to each cross-range axis vector;
Said candidate plurality of dictionaries images generated for each target, and features and, Relais over Da apparatus comprises a radar image correlation means for calculating each to the similarity comparison radar image of the observation target the generated . 高周波信号を発生する送信機と、
前記高周波信号を観測目標に向けて放射するとともに、前記観測目標に反射された高周波信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された反射信号を検波する受信機と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、前記観測目標のレーダ画像と前記複数の参照用の辞書画像の類似度を算出して出力する単一観測相関算出手段と、
前記単一観測相関算出手段から出力された類似度を複数回蓄積する複数相関蓄積手段と、
前記蓄積された複数の類似度に基づいて前記観測目標と種類が一致もしくは類似する候補目標を識別する識別手段とを備え、
前記単一観測相関算出手段は、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成するレーダ画像再生手段と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標の追尾を行い前記観測目標の進行方向及び前記観測目標とレーダ装置の位置関係を推定する目標追尾手段と、
前記観測目標のレーダ画像に基づいて前記観測目標のドップラー周波数幅を算出するドップラー幅算出手段と、
前記観測目標のレーダ画像に基づいて前記観測目標のレンジ長を算出するレンジ長算出手段と、
候補目標の３次元形状データを蓄積する目標形状データ蓄積手段と、
各候補目標の各想定した進行方向における反射強度を考慮したレンジ長特性を蓄積するＲＣＳ考慮レンジ長特性蓄積手段と、
前記ＲＣＳ考慮レンジ長特性蓄積手段に蓄積された各候補目標のレンジ長特性を読み出すＲＣＳ考慮レンジ長特性読出し手段と、
前記観測目標のレンジ長、及び進行方向、並びに各候補目標のレンジ長特性に基づいて前記観測目標の前方と後方を結ぶ軸方向の単位ベクトルである主軸ベクトルを候補目標毎に推定する精細目標進行方向推定手段と、
前記観測目標の主軸ベクトル、及び前記観測目標とレーダ装置の位置関係に基づいて前記観測目標を基準としたレーダ装置の方向を表す角度であるアスペクト角を推定する目標アスペクト角推定手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データ及び前記観測目標の主軸ベクトルに基づいて各候補目標上の反射強度分布を算出するＲＣＳ算出手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データ、及び前記観測目標の主軸ベクトルに基づいてレンジに直交する複数のクロスレンジ軸方向を想定した場合の各クロスレンジ軸方向の各候補目標の長さの特性であるクロスレンジ長特性を算出するクロスレンジ長特性算出手段と、
前記観測目標のドップラー周波数幅、及び前記各候補目標のクロスレンジ長特性に基づいて、各想定したクロスレンジ軸方向の単位ベクトルとドップラー周波数幅の物理的長さの換算係数の積であるクロスレンジ軸ベクトルを各候補目標、各想定したクロスレンジ軸方向に算出する候補目標複数クロスレンジ軸ベクトル算出手段と、
前記算出されたクロスレンジ軸ベクトル毎に各候補目標上の反射強度分布をレンジドップラー平面に投影するための投影面を決定する複数投影面決定手段と、
前記候補目標毎に得られた反射強度分布、及び前記各クロスレンジ軸ベクトルに対応する各投影面を用いて候補目標の辞書画像を生成する候補目標複数辞書画像生成手段と、
前記候補目標毎に生成された複数の辞書画像、及び前記生成された観測目標のレーダ画像を比較して類似度をそれぞれ算出するレーダ画像相関手段とを含む
ことを特徴とするレーダ装置。 A transmitter that generates a high-frequency signal;
An antenna that radiates the high-frequency signal toward the observation target and receives the high-frequency signal reflected by the observation target;
A receiver for detecting a reflected signal received by the antenna;
A radar image of the observation target is generated based on a received signal from the receiver, a plurality of reference dictionary images are generated for each candidate target according to an observation condition, and the radar image of the observation target and the plurality of reference images are generated Single observation correlation calculating means for calculating and outputting the similarity of the dictionary image of
A plurality of correlation accumulation means for accumulating the similarity output from the single observation correlation calculation means a plurality of times;
Identifying means for identifying candidate targets that match or are similar in type to the observation target based on the plurality of accumulated similarities,
The single observation correlation calculating means includes:
Radar image reproducing means for generating a radar image of the observation target based on a received signal from the receiver;
Target tracking means for tracking the observation target based on a received signal from the receiver and estimating a traveling direction of the observation target and a positional relationship between the observation target and the radar device;
Doppler width calculation means for calculating the Doppler frequency width of the observation target based on the radar image of the observation target;
Range length calculation means for calculating the range length of the observation target based on the radar image of the observation target;
Target shape data storage means for storing candidate target 3D shape data;
RCS-considered range length characteristic accumulating means for accumulating a range length characteristic considering the reflection intensity in each assumed traveling direction of each candidate target;
RCS consideration range length characteristic reading means for reading the range length characteristic of each candidate target accumulated in the RCS consideration range length characteristic accumulation means;
Fine target progression for estimating for each candidate target a principal axis vector which is a unit vector in the axial direction connecting the front and rear of the observation target based on the range length and traveling direction of the observation target and the range length characteristics of each candidate target Direction estimation means;
A target aspect angle estimation means for estimating an aspect angle that is an angle representing a direction of a radar device with reference to the observation target based on a principal axis vector of the observation target and a positional relationship between the observation target and the radar device;
RCS calculating means for calculating a reflection intensity distribution on each candidate target based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and the principal axis vector of the observation target;
The length of each candidate target in each cross range axis direction when assuming a plurality of cross range axis directions orthogonal to the range based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and the main axis vector of the observation target Cross range length characteristic calculating means for calculating a cross range length characteristic which is a characteristic;
Based on the Doppler frequency width of the observation target and the cross range length characteristics of each candidate target, a cross range that is the product of a unit vector in the assumed cross range axis direction and a conversion factor of the physical length of the Doppler frequency width Candidate target multiple cross range axis vector calculating means for calculating an axis vector in each candidate target and each assumed cross range axis direction;
A plurality of projection plane determining means for determining a projection plane for projecting the reflection intensity distribution on each candidate target onto the range Doppler plane for each of the calculated cross-range axis vectors;
Candidate target multiple dictionary image generating means for generating a dictionary image of candidate targets using the reflection intensity distribution obtained for each candidate target and each projection plane corresponding to each cross-range axis vector;
Said candidate plurality of dictionaries images generated for each target, and features and, Relais over Da apparatus comprises a radar image correlation means for calculating each to the similarity comparison radar image of the observation target the generated . 高周波信号を発生する送信機と、
前記高周波信号を観測目標に向けて放射するとともに、前記観測目標に反射された高周波信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された反射信号を検波する受信機と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、前記観測目標のレーダ画像と前記複数の参照用の辞書画像の類似度を算出して出力する単一観測相関算出手段と、
前記単一観測相関算出手段から出力された類似度を複数回蓄積する複数相関蓄積手段と、
前記蓄積された複数の類似度に基づいて前記観測目標と種類が一致もしくは類似する候補目標を識別する識別手段とを備え、
前記単一観測相関算出手段は、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成するレーダ画像再生手段と、
前記観測目標のレーダ画像に基づいて前記観測目標のドップラー周波数幅を算出するドップラー幅算出手段と、
前記観測目標のレーダ画像に基づいて前記観測目標のレンジ長を算出するレンジ長算出手段と、
候補目標の３次元形状データを蓄積する目標形状データ蓄積手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データに基づいて想定した複数の進行方向における候補目標のレンジ長を表すレンジ長特性を算出するレンジ長特性算出手段と、
前記観測目標のレンジ長、及び各候補目標のレンジ長特性に基づいて前記観測目標の前方と後方を結ぶ軸方向の単位ベクトルである主軸ベクトルを候補目標毎に複数種類推定する精細目標進行方向複数推定手段と、
前記観測目標の複数の主軸ベクトルに基づいて前記観測目標を基準としたレーダ装置の方向を表す角度であるアスペクト角をそれぞれ推定する目標アスペクト角推定手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データ及び前記観測目標の主軸ベクトルに基づいて各候補目標上の反射強度分布を算出するＲＣＳ算出手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データ、及び前記観測目標の複数の主軸ベクトルに基づいてレンジに直交する複数のクロスレンジ軸方向を想定した場合の各クロスレンジ軸方向の各候補目標の長さの特性であるクロスレンジ長特性を主軸ベクトル毎に算出する複数クロスレンジ長特性算出手段と、
前記観測目標のドップラー周波数幅、及び前記各候補目標のクロスレンジ長特性に基づいて、各想定したクロスレンジ軸方向の単位ベクトルとドップラー周波数幅の物理的長さの換算係数の積であるクロスレンジ軸ベクトルを各候補目標、各主軸ベクトル、各想定したクロスレンジ軸方向に算出する候補目標複数進行方向クロスレンジ軸ベクトル算出手段と、
前記算出されたクロスレンジ軸ベクトル毎に各候補目標上の反射強度分布をレンジドップラー平面に投影するための投影面を決定する複数進行方向投影面決定手段と、
前記候補目標毎に得られた反射強度分布、及び前記各クロスレンジ軸ベクトルに対応する各投影面を用いて候補目標の辞書画像を生成する候補目標複数辞書画像生成手段と、
前記候補目標毎に生成された複数の辞書画像、及び前記生成された観測目標のレーダ画像を比較して類似度をそれぞれ算出するレーダ画像相関手段とを含む
ことを特徴とするレーダ装置。 A transmitter that generates a high-frequency signal;
An antenna that radiates the high-frequency signal toward the observation target and receives the high-frequency signal reflected by the observation target;
A receiver for detecting a reflected signal received by the antenna;
A radar image of the observation target is generated based on a received signal from the receiver, a plurality of reference dictionary images are generated for each candidate target according to an observation condition, and the radar image of the observation target and the plurality of reference images are generated Single observation correlation calculating means for calculating and outputting the similarity of the dictionary image of
A plurality of correlation accumulation means for accumulating the similarity output from the single observation correlation calculation means a plurality of times;
Identifying means for identifying candidate targets that match or are similar in type to the observation target based on the plurality of accumulated similarities,
The single observation correlation calculating means includes:
Radar image reproducing means for generating a radar image of the observation target based on a received signal from the receiver;
Doppler width calculation means for calculating the Doppler frequency width of the observation target based on the radar image of the observation target;
Range length calculation means for calculating the range length of the observation target based on the radar image of the observation target;
Target shape data storage means for storing candidate target 3D shape data;
Range length characteristic calculating means for calculating a range length characteristic representing a range length of candidate targets in a plurality of traveling directions assumed based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate targets;
A plurality of fine target traveling directions that estimate a plurality of types of main axis vectors, which are unit vectors in the axial direction connecting the front and rear of the observation target, based on the range length of the observation target and the range length characteristics of each candidate target. An estimation means;
Target aspect angle estimation means for estimating an aspect angle that is an angle representing a direction of a radar apparatus with reference to the observation target based on a plurality of principal axis vectors of the observation target;
RCS calculating means for calculating a reflection intensity distribution on each candidate target based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and the principal axis vector of the observation target;
The length of each candidate target in each cross range axis direction assuming a plurality of cross range axis directions orthogonal to the range based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and a plurality of principal axis vectors of the observation target A plurality of cross range length characteristic calculating means for calculating a cross range length characteristic which is a characteristic of each main axis vector;
Based on the Doppler frequency width of the observation target and the cross range length characteristic of each candidate target, a cross range that is the product of a unit vector in the assumed cross range axial direction and a conversion factor of the physical length of the Doppler frequency width Candidate target multiple travel direction cross range axis vector calculation means for calculating an axis vector in each candidate target, each main axis vector, and each assumed cross range axis direction;
A plurality of traveling direction projection plane determining means for determining a projection plane for projecting the reflection intensity distribution on each candidate target onto the range Doppler plane for each calculated cross-range axis vector;
Candidate target multiple dictionary image generating means for generating a dictionary image of candidate targets using the reflection intensity distribution obtained for each candidate target and each projection plane corresponding to each cross-range axis vector;
Said candidate plurality of dictionaries images generated for each target, and features and, Relais over Da apparatus comprises a radar image correlation means for calculating each to the similarity comparison radar image of the observation target the generated . 高周波信号を発生する送信機と、
前記高周波信号を観測目標に向けて放射するとともに、前記観測目標に反射された高周波信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された反射信号を検波する受信機と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、前記観測目標のレーダ画像と前記複数の参照用の辞書画像の類似度を算出して出力する単一観測相関算出手段と、
前記単一観測相関算出手段から出力された類似度を複数回蓄積する複数相関蓄積手段と、
前記蓄積された複数の類似度に基づいて前記観測目標と種類が一致もしくは類似する候補目標を識別する識別手段とを備え、
前記単一観測相関算出手段は、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成するレーダ画像再生手段と、
前記観測目標のレーダ画像に基づいて前記観測目標のドップラー周波数幅を算出するドップラー幅算出手段と、
前記観測目標のレーダ画像に基づいて前記観測目標のレンジ長を算出するレンジ長算出手段と、
候補目標の３次元形状データを蓄積する目標形状データ蓄積手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データに基づいて想定した複数の進行方向における候補目標のレンジ長を表すレンジ長特性を算出するレンジ長特性算出手段と、
前記観測目標のレンジ長、各候補目標のレンジ長特性、及び観測目標の形状の対称性に基づいて前記観測目標の前方と後方を結ぶ軸方向の単位ベクトルである主軸ベクトルを候補目標毎に複数種類推定する対称型精細目標進行方向複数推定手段と、
前記観測目標の複数の主軸ベクトルに基づいて前記観測目標を基準としたレーダ装置の方向を表す角度であるアスペクト角をそれぞれ推定する目標アスペクト角推定手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データ及び前記観測目標の主軸ベクトルに基づいて各候補目標上の反射強度分布を算出するＲＣＳ算出手段と、
前記蓄積された候補目標の３次元形状データ、及び前記観測目標の複数の主軸ベクトルに基づいてレンジに直交する複数のクロスレンジ軸方向を想定した場合の各クロスレンジ軸方向の各候補目標の長さの特性であるクロスレンジ長特性を主軸ベクトル毎に算出する複数クロスレンジ長特性算出手段と、
前記観測目標のドップラー周波数幅、及び前記各候補目標のクロスレンジ長特性に基づいて、各想定したクロスレンジ軸方向の単位ベクトルとドップラー周波数幅の物理的長さの換算係数の積であるクロスレンジ軸ベクトルを各候補目標、各主軸ベクトル、各想定したクロスレンジ軸方向に算出する候補目標複数進行方向クロスレンジ軸ベクトル算出手段と、
前記算出されたクロスレンジ軸ベクトル毎に各候補目標上の反射強度分布をレンジドップラー平面に投影するための投影面を決定する複数進行方向投影面決定手段と、
前記候補目標毎に得られた反射強度分布、及び前記各クロスレンジ軸ベクトルに対応する各投影面を用いて候補目標の辞書画像を生成する候補目標複数辞書画像生成手段と、
前記候補目標毎に生成された複数の辞書画像、及び前記生成された観測目標のレーダ画像を比較して類似度をそれぞれ算出するレーダ画像相関手段とを含む
ことを特徴とするレーダ装置。 A transmitter that generates a high-frequency signal;
An antenna that radiates the high-frequency signal toward the observation target and receives the high-frequency signal reflected by the observation target;
A receiver for detecting a reflected signal received by the antenna;
A radar image of the observation target is generated based on a received signal from the receiver, a plurality of reference dictionary images are generated for each candidate target according to an observation condition, and the radar image of the observation target and the plurality of reference images are generated Single observation correlation calculating means for calculating and outputting the similarity of the dictionary image of
A plurality of correlation accumulation means for accumulating the similarity output from the single observation correlation calculation means a plurality of times;
Identifying means for identifying candidate targets that match or are similar in type to the observation target based on the plurality of accumulated similarities,
The single observation correlation calculating means includes:
Radar image reproducing means for generating a radar image of the observation target based on a received signal from the receiver;
Doppler width calculation means for calculating the Doppler frequency width of the observation target based on the radar image of the observation target;
Range length calculation means for calculating the range length of the observation target based on the radar image of the observation target;
Target shape data storage means for storing candidate target 3D shape data;
Range length characteristic calculating means for calculating a range length characteristic representing a range length of candidate targets in a plurality of traveling directions assumed based on the accumulated three-dimensional shape data of candidate targets;
Based on the range length of the observation target, the range length characteristics of each candidate target, and the symmetry of the shape of the observation target, a plurality of main axis vectors, which are unit vectors in the axial direction connecting the front and rear of the observation target, are provided for each candidate target. A plurality of symmetric fine target traveling direction estimating means for estimating types,
Target aspect angle estimation means for estimating an aspect angle that is an angle representing a direction of a radar apparatus with reference to the observation target based on a plurality of principal axis vectors of the observation target;
RCS calculating means for calculating a reflection intensity distribution on each candidate target based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and the principal axis vector of the observation target;
The length of each candidate target in each cross range axis direction assuming a plurality of cross range axis directions orthogonal to the range based on the accumulated three-dimensional shape data of the candidate target and a plurality of principal axis vectors of the observation target A plurality of cross range length characteristic calculating means for calculating a cross range length characteristic which is a characteristic of each main axis vector;
Based on the Doppler frequency width of the observation target and the cross range length characteristic of each candidate target, a cross range that is the product of a unit vector in the assumed cross range axial direction and a conversion factor of the physical length of the Doppler frequency width Candidate target multiple travel direction cross range axis vector calculation means for calculating an axis vector in each candidate target, each main axis vector, and each assumed cross range axis direction;
A plurality of traveling direction projection plane determining means for determining a projection plane for projecting the reflection intensity distribution on each candidate target onto the range Doppler plane for each calculated cross-range axis vector;
Candidate target multiple dictionary image generating means for generating a dictionary image of candidate targets using the reflection intensity distribution obtained for each candidate target and each projection plane corresponding to each cross-range axis vector;
Said candidate plurality of dictionaries images generated for each target, and features and, Relais over Da apparatus comprises a radar image correlation means for calculating each to the similarity comparison radar image of the observation target the generated . 高周波信号を発生する送信機と、
前記高周波信号を観測目標に向けて放射するとともに、前記観測目標に反射された高周波信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された反射信号を検波する受信機と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、前記観測目標のレーダ画像と前記複数の参照用の辞書画像の相関を算出して出力する単一観測相関算出手段と、
前記単一観測相関手段の出力に基づいて前記相関が最も高くなった時のクロスレンジ軸ベクトルを観測毎に選択する相関最大クロスレンジ軸選択手段と、
前記相関最大クロスレンジ軸選択手段の出力に基づいて各観測における相関最大クロスレンジ軸の変化を算出するクロスレンジ軸変化算出手段と、
前記クロスレンジ軸変化算出手段の出力に基づいて観測目標の識別を行うクロスレンジ軸変化識別手段
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 A transmitter that generates a high-frequency signal;
An antenna that radiates the high-frequency signal toward the observation target and receives the high-frequency signal reflected by the observation target;
A receiver for detecting a reflected signal received by the antenna;
A radar image of the observation target is generated based on a received signal from the receiver, a plurality of reference dictionary images are generated for each candidate target according to an observation condition, and the radar image of the observation target and the plurality of reference images are generated Single observation correlation calculating means for calculating and outputting the correlation of the dictionary image of
Correlation maximum cross range axis selection means for selecting the cross range axis vector when the correlation is highest based on the output of the single observation correlation means for each observation;
Cross range axis change calculating means for calculating a change in the correlation maximum cross range axis in each observation based on the output of the correlation maximum cross range axis selecting means;
Cross range axis change identifying means for identifying an observation target based on the output of the cross range axis change calculating means
Features and, Relais over Da apparatus further comprising: a. 前記クロスレンジ軸変化識別手段は、各観測におけるクロスレンジ軸の変化の大きさを平均した値を候補目標毎に算出して、この平均値を最小とする候補目標を前記観測目標として識別する
ことを特徴とする請求項８記載のレーダ装置。 The cross range axis change identifying means calculates a value obtained by averaging the magnitude of the change of the cross range axis in each observation for each candidate target, and identifies the candidate target that minimizes the average value as the observation target. The radar apparatus according to claim 8 . 高周波信号を発生する送信機と、
前記高周波信号を観測目標に向けて放射するとともに、前記観測目標に反射された高周波信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された反射信号を検波する受信機と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、前記観測目標のレーダ画像と前記複数の参照用の辞書画像の相関を算出して出力する単一観測相関算出手段と、
前記単一観測相関手段の出力に基づいて前記相関が最も高くなった時の前記観測目標の進行方向及びクロスレンジ軸ベクトルの組を観測毎に選択する相関最大進行方向・クロスレンジ軸選択手段と、
前記相関最大進行方向・クロスレンジ軸選択手段の出力に基づいて各観測における相関進行方向、及び相関最大クロスレンジ軸の変化を所定の重み付けで加算する進行方向・クロスレンジ軸変化算出手段と、
前記進行方向・クロスレンジ軸変化算出手段の出力に基づいて観測目標の識別を行う進行方向・クロスレンジ軸変化識別手段と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。A transmitter that generates a high-frequency signal;
An antenna for radiating the high-frequency signal toward the observation target and receiving the high-frequency signal reflected by the observation target;
A receiver for detecting a reflected signal received by the antenna;
A radar image of the observation target is generated based on a received signal from the receiver, a plurality of reference dictionary images are generated for each candidate target according to an observation condition, and the radar image of the observation target and the plurality of reference images are generated Single observation correlation calculating means for calculating and outputting the correlation of the dictionary image of
Correlation maximum travel direction / cross range axis selection means for selecting a set of the travel direction and cross range axis vector of the observation target when the correlation is highest based on the output of the single observation correlation means; ,
Based on the output of the maximum correlation travel direction / cross range axis selection means, the travel direction / cross range axis change calculation means for adding the correlation progress direction in each observation and the maximum correlation cross range axis change with a predetermined weight,
A radar apparatus comprising: a traveling direction / cross-range axis change identifying unit that identifies an observation target based on an output of the traveling direction / cross-range axis change calculating unit . 前記進行方向・クロスレンジ軸変化識別手段は、各観測における前記加算した値を平均した値を候補目標毎に算出して、この平均値を最小とする候補目標を前記観測目標として識別とする
ことを特徴とする請求項１０記載のレーダ装置。 The advancing direction / cross-range axis change identifying means calculates a value obtained by averaging the added values in each observation for each candidate target, and identifies the candidate target that minimizes the average value as the observation target. The radar apparatus according to claim 10. 高周波信号を発生する送信機と、
前記高周波信号を観測目標に向けて放射するとともに、前記観測目標に反射された高周波信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された反射信号を検波する受信機と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、前記観測目標のレーダ画像と前記複数の参照用の辞書画像の相関を算出して出力する単一観測相関算出手段と、
前記単一観測相関手段の出力に基づいて前記相関が最も高くなった時のクロスレンジ軸ベクトルを観測毎に選択する相関最大クロスレンジ軸選択手段と、
前記相関最大クロスレンジ軸選択手段の出力に基づいて各観測における相関最大クロスレンジ軸の変化を算出するクロスレンジ軸変化算出手段と、
各候補目標のクロスレンジ軸変化を蓄積するクロスレンジ軸データ蓄積手段と、
前記クロスレンジ軸変化算出手段の出力であるクロスレンジ軸変化、及び前記クロスレンジ軸データ蓄積手段に蓄積された各候補目標のクロスレンジ軸変化を比較して、これらが類似する候補目標を前記観測目標として識別するクロスレンジ軸変化比較識別手段と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。A transmitter that generates a high-frequency signal;
An antenna for radiating the high-frequency signal toward the observation target and receiving the high-frequency signal reflected by the observation target;
A receiver for detecting a reflected signal received by the antenna;
A radar image of the observation target is generated based on a received signal from the receiver, a plurality of reference dictionary images are generated for each candidate target according to an observation condition, and the radar image of the observation target and the plurality of reference images are generated Single observation correlation calculating means for calculating and outputting the correlation of the dictionary image of
Correlation maximum cross range axis selection means for selecting the cross range axis vector when the correlation is highest based on the output of the single observation correlation means for each observation;
Cross range axis change calculating means for calculating a change in the correlation maximum cross range axis in each observation based on the output of the correlation maximum cross range axis selecting means;
Cross range axis data storage means for storing the cross range axis change of each candidate target;
The cross range axis change that is the output of the cross range axis change calculation means and the cross range axis change of each candidate target stored in the cross range axis data storage means are compared, and the candidate targets that are similar to each other are observed. A radar apparatus comprising cross range axis change comparison and identification means for identifying a target . 高周波信号を発生する送信機と、
前記高周波信号を観測目標に向けて放射するとともに、前記観測目標に反射された高周波信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された反射信号を検波する受信機と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、前記観測目標のレーダ画像と前記複数の参照用の辞書画像の相関を算出して出力する単一観測相関算出手段と、
前記単一観測相関手段の出力に基づいて前記相関が最も高くなった時のクロスレンジ軸ベクトルを観測毎に選択する相関最大クロスレンジ軸選択手段と、
前記相関最大クロスレンジ軸選択手段の出力に基づいて各観測における相関最大クロスレンジ軸の変化を算出するクロスレンジ軸変化算出手段と、
既知の目標の事前の観測により各波高における候補目標のクロスレンジ軸変化の特徴を収集する波高考慮クロスレンジ軸データ収集手段と、
前記波高考慮クロスレンジ軸データ収集手段により収集した各波高における候補目標のクロスレンジ軸変化の特徴を蓄積する波高考慮クロスレンジ軸データ蓄積手段と、
海面の波高情報を収集する波高データ収集手段と、
前記波高データ収集手段で得られた波高情報に基づいて、前記波高考慮クロスレンジ軸データ蓄積手段から対応するクロスレンジ軸変化に関するデータを読出すクロスレンジ軸データ読出し手段と、
前記クロスレンジ軸変化算出手段の出力であるクロスレンジ軸変化、及び前記クロスレンジ軸データ読出し手段により読出した各候補目標のクロスレンジ軸変化を比較して、これらが類似する候補目標を前記観測目標として識別するクロスレンジ軸変化比較識別手段と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 A transmitter that generates a high-frequency signal;
An antenna that radiates the high-frequency signal toward the observation target and receives the high-frequency signal reflected by the observation target;
A receiver for detecting a reflected signal received by the antenna;
A radar image of the observation target is generated based on a received signal from the receiver, a plurality of reference dictionary images are generated for each candidate target according to an observation condition, and the radar image of the observation target and the plurality of reference images are generated Single observation correlation calculating means for calculating and outputting the correlation of the dictionary image of
Correlation maximum cross range axis selection means for selecting the cross range axis vector when the correlation is highest based on the output of the single observation correlation means for each observation;
Cross range axis change calculating means for calculating a change in the correlation maximum cross range axis in each observation based on the output of the correlation maximum cross range axis selecting means;
A wave range-considering cross range axis data collection means for collecting features of cross range axis changes of candidate targets at each wave height by prior observation of a known target;
Wave height-considering cross range axis data accumulation means for accumulating the characteristics of candidate target cross-range axis changes at each wave height collected by the wave height-considered cross range axis data collection means;
Wave height data collection means for collecting sea surface wave height information;
Cross range axis data reading means for reading data related to the corresponding cross range axis change from the wave height considering cross range axis data accumulating means based on the pulse height information obtained by the pulse height data collecting means;
The cross range axis change, which is the output of the cross range axis change calculating means, and the cross range axis change of each candidate target read by the cross range axis data reading means are compared, and the candidate targets similar to these are compared to the observation target. Cross range axis change comparison and identification means to identify as
Features and, Relais over Da apparatus further comprising: a. 高周波信号を発生する送信機と、
前記高周波信号を観測目標に向けて放射するとともに、前記観測目標に反射された高周波信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された反射信号を検波する受信機と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、前記観測目標のレーダ画像と前記複数の参照用の辞書画像の相関を算出して出力する単一観測相関算出手段と、
前記単一観測相関手段の出力に基づいて前記相関が最も高くなった時のクロスレンジ軸ベクトルを観測毎に選択する相関最大クロスレンジ軸選択手段と、
前記相関最大クロスレンジ軸選択手段の出力に基づいて各観測における相関最大クロスレンジ軸の変化を算出するクロスレンジ軸変化算出手段と、
既知の目標の事前の観測により各速度ベクトルにおける候補目標のクロスレンジ軸変化の特徴を収集する速度考慮クロスレンジ軸データ収集手段と、
前記速度考慮クロスレンジ軸データ収集手段により収集した各速度ベクトルにおける候補目標のクロスレンジ軸変化の特徴を蓄積する速度考慮クロスレンジ軸データ蓄積手段と、
目標の速度ベクトル情報を収集する速度データ収集手段と、
前記速度データ収集手段で得られた速度ベクトル情報に基づいて、前記速度考慮クロスレンジ軸データ蓄積手段から対応するクロスレンジ軸変化に関するデータを読出すクロスレンジ軸データ読出し手段と、
前記クロスレンジ軸変化算出手段の出力であるクロスレンジ軸変化、及び前記クロスレンジ軸データ読出し手段により読出した各候補目標のクロスレンジ軸変化を比較して、これらが類似する候補目標を前記観測目標として識別するクロスレンジ軸変化比較識別手段と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。A transmitter that generates a high-frequency signal;
An antenna for radiating the high-frequency signal toward the observation target and receiving the high-frequency signal reflected by the observation target;
A receiver for detecting a reflected signal received by the antenna;
A radar image of the observation target is generated based on a received signal from the receiver, a plurality of reference dictionary images are generated for each candidate target according to an observation condition, and the radar image of the observation target and the plurality of reference images are generated Single observation correlation calculating means for calculating and outputting the correlation of the dictionary image of
Correlation maximum cross range axis selection means for selecting the cross range axis vector when the correlation is highest based on the output of the single observation correlation means for each observation;
Cross range axis change calculating means for calculating a change in the correlation maximum cross range axis in each observation based on the output of the correlation maximum cross range axis selecting means;
Speed-considering cross-range axis data collection means for collecting features of cross-range axis changes of candidate targets in each speed vector by prior observation of known targets;
Speed-considering cross-range axis data accumulating means for accumulating the characteristics of the candidate target cross-range axis change in each speed vector collected by the speed-considering cross-range axis data collecting means;
Speed data collecting means for collecting target speed vector information;
Cross range axis data reading means for reading data on the corresponding cross range axis change from the speed considering cross range axis data storage means based on the speed vector information obtained by the speed data collecting means;
The cross range axis change, which is the output of the cross range axis change calculating means, and the cross range axis change of each candidate target read by the cross range axis data reading means are compared, and the candidate targets similar to these are compared to the observation target. A radar apparatus comprising cross range axis change comparison and identification means for identifying 高周波信号を発生する送信機と、
前記高周波信号を観測目標に向けて放射するとともに、前記観測目標に反射された高周波信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された反射信号を検波する受信機と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、前記観測目標のレーダ画像と前記複数の参照用の辞書画像の相関を算出して出力する単一観測相関算出手段と、
前記単一観測相関手段の出力に基づいて前記相関が最も高くなった時のクロスレンジ軸ベクトルを観測毎に選択する相関最大クロスレンジ軸選択手段と、
前記相関最大クロスレンジ軸選択手段の出力に基づいて各観測における相関最大クロスレンジ軸の変化を算出するクロスレンジ軸変化算出手段と、
各候補目標のクロスレンジ軸変化を蓄積するクロスレンジ軸データ蓄積手段と、
前記クロスレンジ軸変化算出手段の出力であるクロスレンジ軸変化、及び前記クロスレンジ軸データ蓄積手段に蓄積された各候補目標のクロスレンジ軸変化を比較して、これらが類似する候補目標を前記観測目標として識別するクロスレンジ軸変化比較識別手段と、
前記単一観測相関算出手段から出力された相関を複数回蓄積する複数相関蓄積手段と、
前記クロスレンジ軸変化比較識別手段の出力、及び前記複数相関蓄積手段の出力に基づいて識別を行う統合識別手段と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。A transmitter that generates a high-frequency signal;
An antenna for radiating the high-frequency signal toward the observation target and receiving the high-frequency signal reflected by the observation target;
A receiver for detecting a reflected signal received by the antenna;
A radar image of the observation target is generated based on a received signal from the receiver, a plurality of reference dictionary images are generated for each candidate target according to an observation condition, and the radar image of the observation target and the plurality of reference images are generated Single observation correlation calculating means for calculating and outputting the correlation of the dictionary image of
Correlation maximum cross range axis selection means for selecting the cross range axis vector when the correlation is highest based on the output of the single observation correlation means for each observation;
Cross range axis change calculating means for calculating a change in the correlation maximum cross range axis in each observation based on the output of the correlation maximum cross range axis selecting means;
Cross range axis data storage means for storing the cross range axis change of each candidate target;
The cross range axis change that is the output of the cross range axis change calculation means and the cross range axis change of each candidate target stored in the cross range axis data storage means are compared, and the candidate targets that are similar to each other are observed. Cross range axis change comparison identifying means for identifying as a target;
A plurality of correlation storage means for storing the correlation output from the single observation correlation calculation means a plurality of times;
A radar apparatus comprising: integrated identification means for performing identification based on the output of the cross-range axis change comparison and identification means and the output of the multiple correlation accumulation means . 前記統合識別手段は、前記クロスレンジ軸変化比較識別手段の出力である、前記クロスレンジ軸変化算出手段からのクロスレンジ軸変化、及び前記クロスレンジ軸データ蓄積手段に蓄積された各候補目標のクロスレンジ軸変化の大きさの差の平均値と、前記複数相関蓄積手段の出力である相関の平均値を加算した値を最小とする候補目標を前記観測目標として出力する
ことを特徴とする請求項１５記載のレーダ装置。 The integrated identification means is a cross range axis change output from the cross range axis change calculation means, which is an output of the cross range axis change comparison and identification means, and a cross of each candidate target accumulated in the cross range axis data accumulation means. the average value of the difference of magnitude of the range shaft changes, claims and outputs the candidate target that minimizes a value obtained by adding the average value of the correlation which is the output of the plurality correlation storage means as the observation target 15. The radar device according to 15 . 高周波信号を発生する送信機と、
前記高周波信号を観測目標に向けて放射するとともに、前記観測目標に反射された高周波信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された反射信号を検波する受信機と、
前記受信機からの受信信号に基づいて前記観測目標のレーダ画像を生成し、観測条件に従って候補目標毎に複数の参照用の辞書画像を生成し、前記観測目標のレーダ画像と前記複数の参照用の辞書画像の相関を算出して出力する単一観測相関算出手段と、
前記単一観測相関手段の出力に基づいて前記相関が最も高くなった時の前記観測目標の進行方向及びクロスレンジ軸ベクトルの組を観測毎に選択する相関最大進行方向・クロスレンジ軸選択手段と、
前記相関最大進行方向・クロスレンジ軸選択手段の出力に基づいて各観測における相関進行方向、及び相関最大クロスレンジ軸の変化を所定の重み付けで加算する進行方向・クロスレンジ軸変化算出手段と、
前記進行方向・クロスレンジ軸変化算出手段の出力に基づいて観測目標の識別を行う進行方向・クロスレンジ軸変化識別手段と、
前記単一観測相関算出手段から出力された相関を複数回蓄積する複数相関蓄積手段と、
前記進行方向・クロスレンジ軸変化識別手段の出力、及び前記複数相関蓄積手段の出力に基づいて識別を行う統合識別手段と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。A transmitter that generates a high-frequency signal;
An antenna for radiating the high-frequency signal toward the observation target and receiving the high-frequency signal reflected by the observation target;
A receiver for detecting a reflected signal received by the antenna;
A radar image of the observation target is generated based on a received signal from the receiver, a plurality of reference dictionary images are generated for each candidate target according to an observation condition, and the radar image of the observation target and the plurality of reference images are generated Single observation correlation calculating means for calculating and outputting the correlation of the dictionary image of
Correlation maximum travel direction / cross range axis selection means for selecting a set of the travel direction and cross range axis vector of the observation target when the correlation is highest based on the output of the single observation correlation means; ,
Based on the output of the maximum correlation travel direction / cross range axis selection means, the travel direction / cross range axis change calculation means for adding the correlation progress direction in each observation and the maximum correlation cross range axis change with a predetermined weight,
Advancing direction / cross range axis change identifying means for identifying an observation target based on the output of the advancing direction / cross range axis change calculating means,
A plurality of correlation storage means for storing the correlation output from the single observation correlation calculation means a plurality of times;
A radar apparatus comprising: integrated identification means for performing identification based on an output of the traveling direction / cross-range axis change identification means and an output of the multiple correlation accumulation means . 前記統合識別手段は、前記進行方向・クロスレンジ軸変化比較識別手段の出力である、各候補目標のクロスレンジ軸変化の大きさと進行方向の変化の大きさを加算した値の平均値と、前記複数相関蓄積手段の出力である相関の平均値を加算した値を最小とする候補目標を前記観測目標として出力する
ことを特徴とする請求項１７記載のレーダ装置。 The integrated identification means is an output of the advancing direction / cross range axis change comparison and identification means, an average value of values obtained by adding the magnitude of the change of the cross range axis and the advancing direction of each candidate target, 18. The radar apparatus according to claim 17 , wherein a candidate target that minimizes a value obtained by adding an average value of correlations output from a plurality of correlation accumulation means is output as the observation target .
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