JP4349121B2

JP4349121B2 - レーダ反射断面積の計算方法

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Publication number: JP4349121B2
Application number: JP2003423740A
Authority: JP
Inventors: 五輪男田中; 好伸森; 敦司金山; 雅志高林; 弘一小林
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2023-12-19
Also published as: JP2005181153A

Description

本発明は、レーダ分野において、ＣＡＤ（Computer Aided Design ）などで作成された３次元物体モデルデータに対するレーダ反射断面積を計算する計算方法に係り、特に、ＣＡＤデータの各種属性を利用し、この属性に各種データを関連付けることによりＲＣＳ（Rader Cross Section ）計算及び各種計算を可能にしたレーダ反射断面積計算方法に関するものである。

図１８は、従来技術によるＲＣＳ算出手段を用いたレーダ装置の構成図である。同図において、目標追尾手段７と、目標のレーダ画像を再生する画像再生手段５と、このレーダ装置の点像応答関数を推定する点像応答推定手段８と、レーダ装置から目標を見込む角度を推定する目標アスペクト角推定手段９と、あらかじめ認識・識別の対象とする目標の３次元形状データを格納しておく目標形状データ蓄積手段１２と、この目標形状データ蓄積手段１２より順次目標形状データを読み出し、推定した目標アスペクト角に基づいて形状データから目標上のＲＣＳ分布を算出するＲＣＳ算出手段１０と、認識・識別用辞書画像を生成する畳み込み積分手段１１と、順次出力される辞書画像と上記受信信号から再生したレーダ画像を同時に表示するレーダ画像表示手段６とで構成され、目標の回転あるいは移動によるドップラー効果を利用して、目標の画像を得るレーダ装置において、目標の認識・識別を容易にする（例えば、特許文献１）。

図１９は、従来技術による対象物体を複数の領域に分割して電波散乱界を計算処理し、且つ合成して対象物全体の散乱界を求める計算装置１４の構成図である。同図において、座標データ入力手段１５に入力された対象物体の３次元座標データは、領域分割手段１６に供給され、そこで複数の領域（パッチ）に分割される。曲面近時手段１７は、生成された各パッチを２次曲面によって近似し、得られた結果を散乱界算出手段１９に供給する。陰影処理手段１８は、対象物体表面において、電波が照射される照射領域を算定し、この領域に含まれているバッチを特定して散乱界算出手段１９に通知する。散乱界算出手段１９は、照射領域に含まれている各パッチの散乱界を計算する。散乱界合成手段２０は、各パッチ毎の散乱界を合成することにより、対象物体全体の散乱界を算出する（例えば、特許文献２参照。）。

しかしながら、レーダ目標のＲＣＳ計算を実施する場合、計算対象となる３次元物体のモデリングは、非常に作業工数を要するものであった。さらに、レーダ目標のようなモデルの場合、その表面には塗料あるいは電波吸収体などが装着され、この電気特性を定義するには、艦船のような複雑形状をした物体の場合、局部的に定義し、また、その変更及び修正を行う作業は独自で工夫する必要があった。

近年になり汎用計算機の飛躍的な性能向上によって、艦船、航空機のような波長に対して大型の物体のＲＣＳ計算が汎用計算機で可能となり、各種ツールを利用して簡易に解析計算を行えるハードウェア及びソフトウェア環境が整備されてきた。
特開平０６−１７４８３８号公報（図１）特開２０００−２２７４７０号公報（図２）

ところで、従来は物体の形状モデリングなどは独自で開発するか、３次元測定を行いその座標データから３次元形状を作成しており、さらに、物体表面の材料の電気特性の定義は物体形状が複雑になると煩雑になり多大な時間を要するものであった。

本発明は、上述した従来の問題点を解決するために、計算対象となる３次元物体モデルの作成を汎用の３次元ＣＡＤを利用することにより、その形状変更などの工数を削減することが可能で、且つ実際に測定することなく対象物体のレーダ反射断面積（ＲＣＳ：Rader Cross Section ）を推定することが可能なＲＣＳ計算方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための第１の発明は、レーダ反射断面積の計算対象となる３次元物体を複数のポリゴン領域に分割した３次元物体モデルデータであって、該３次元物体モデルデータが有する色属性データの値を、該ポリゴン領域に対応する前記３次元物体の表面材料の電気的特性データと対応させて設定した３次元物体モデルデータを予め３次元ＣＡＤソフトのファイル形式で作成するステップと、前記作成された前記３次元物体モデルデータが有する前記色属性データの値を読み取り、該色属性データの値と対応する表面材料の電気的特性データを関連付けることにより、前記３次元物体モデルデータに対するレーダ反射断面積計算の計算パラメータを設定するステップと、前記３次元物体モデルデータのレーダ反射断面積を計算するステップと、前記レーダ反射断面積の計算した結果に基づき３次元物体表面からの局所的な反射強度に対応した色属性の階調を割り当てるステップと、前記計算対象物体の散乱強度をカラー表示するステップとを含む。

この第１の発明によれば、計算対象モデルの作成を汎用の３次元ＣＡＤを利用することによりその形状変更等の工数を削減することが可能であり、また、実際に測定することなく対象物体のＲＣＳを推定することが可能なＲＣＳの計算方法を提供できる。

第２の発明は、第１の発明に記載のレーダ反射断面積の計算方法において、前記３次元ＣＡＤソフトのファイル形式で作成するステップは、前記３次元物体モデルデータが有する色属性データの値を、前記３次元物体が有する固有運動部と対応させて設定した３次元モデルデータを作成し、さらに、前記固有運動部に対応する前記ポリゴンを座標変換して回転させるステップと、前記固有運動部を有する３次元物体の時間的レーダ反射断面積変動及びドップラデータを計算するステップと、を更に含む。

この第２の発明によれば、ＣＡＤの属性を利用し、計算対象物体の表面材料の定義を容易に実施可能であり、例えばＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式のカラー・ナンバー属性で定義した場合、最大２５５通りの塗料あるいは電波吸収体を考慮したＲＣＳ計算が可能となるとともに、材料データの変更はＣＡＤで該当ポリゴンのカラー・ナンバー属性を変更することで対応できるＲＣＳの計算方法を提供できる。

第３の発明は、第１の発明に記載のレーダ反射断面積の計算方法において、前記３次元物体モデルデータの動揺周期及び合成開口レーダ又は逆合成開口レーダのプラットフォームと対象物体の運動方向、速度などを設定するステップと、合成開口レーダ又は逆合成開口レーダ画像を計算するステップと、前記合成開口レーダ又は前記逆合成開口レーダ画像を表示するステップと、を更に含む。

この第３の発明によれば、ＲＣＳ値の強度に応じて赤から青など色階調に割り当て、散乱対象物体の局部的な散乱強度の分布を視覚的に表示することにより、ＲＣＳの局部的分布の評価解析が可能であり、更にステルス形状、構造設計の解析が可能なＲＣＳの解析計算方法を提供できる。

以上、本発明のＲＣＳ計算方法によれば、計算対象モデルの形状変更などの工数を削減でき、また、実際に測定することなく、対象物体のＲＣＳを計算できる。さらに、計算対象物体の表面材料の定義、変更が可能であり、対象物体の時間的ＲＣＳ変動及びドップラＳＡＲ画像及びＩＳＡＲ画像を推定することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら説明する。

図１は、本発明第１の一実施形態におけるレーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算の処理フローチャートである。以下、図１の動作フローについて、図１を用いて説明する。

Ｓ１. レーダ反射断面積（ＲＣＳ）を計算する前処理において、計算対象となる３次元物体モデルを汎用の３次元ＣＡＤを利用し、ＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式のモデルデータを作成する。

Ｓ２．計算パラメータを設定する。

Ｓ３．レーダ反射断面積（ＲＣＳ）の計算を行う。

Ｓ４．レーダ反射断面積（ＲＣＳ）の計算結果を表示機に表示する。

Ｓ５．表示データをメモリに保存する。

図２は、本発明の一実施形態におけるレーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算対象物体の外形図である。同図において、それぞれの外形図は、３次元物体を複数のポリゴン領域に分割した３次元物体モデルを示し、（ａ）は大型艦船、（ｂ）は固定翼航空機、（ｃ）は回転翼航空機、（ｄ）は車両、（ｅ）はミサイルを示す。計算対象モデルの作成は、汎用の３次元ＣＡＤを利用して作成することを目的とする。

図３は、本発明の一実施形態における物体の形状変更によるレーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算結果の説明図である。同図において、（ａ）は物体の形状変更前のＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式データを示し、艦船の側面が垂直形状の場合である。（ｂ）は物体の形状変更後のＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式データを示し、艦船の側面を傾斜化させた形状の場合である。（ｃ）はレーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算結果のレーダチャートであり、計算対象物体の形状変更前と形状変更後に、それぞれに対するレーダ入射方向を０〜１８０まで回転させた場合のレーダ反射断面積ＲＣＳ値を示している。図示されるごとく、垂直側面を有する物体と傾斜側面を有する物体のそれぞれのレーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算結果を比較すると、物体の側面を垂直側面から側面傾斜化した場合に、レーダ反射断面積（ＲＣＳ）の値は減少する状態を示している。

図４は、本発明第２の一実施形態における表面材料変更のレーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算の処理フローチャートである。以下、図４の動作フローについて、図４を用いて説明する。

Ｓ６. 計算対象となる３次元物体モデルを汎用の３次元ＣＡＤを利用し、ＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式のモデルデータを読み込む。

Ｓ７．ＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式のグループ・コードからカラー・ナンバー属性を読み取り、これに対応する表面材料の比誘電率、比答辞率、厚さなどの電気特性データを関連付ける。

Ｓ８. 計算パラメータを設定する。

Ｓ９．レーダ反射断面積（ＲＣＳ）の計算を行う。

Ｓ１０．レーダ反射断面積（ＲＣＳ）の計算結果を表示機に表示する。

Ｓ１１．表示データをメモリに保存する。

図５は、本発明の一実施形態における表面材料適用のレーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算対象物体の外形図である。同図は、３次元物体である大型艦船を複数のポリゴン領域に分割した３次元モデルにおいて、各ポリゴンの材料を材料１〜材料６に設定し、それぞれをＤＸＦ形式のカラー・ナンバーである Color Number １〜 Color Number ６に対応させている。

図６, 図７, 図８, 図９は、ＤＸＦ形式のグループ・コードの定義一覧（その１）〜（その４）である。各図は、グループ・コード（Group code）及びそれぞれに対応するディスクリプション（Discription ）を示す。本発明第２の一実施形態にて適用する表面材料の変更は、汎用ＣＡＤで設定した属性を利用し、計算対象物体の表面材料の電気特性データをＣＡＤ属性に関係付けることを目的とする。

ＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式の場合、ポリゴン毎に線色を設定可能であり、この色属性データを利用する。この色属性はＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式のグループ・コード（Group codes ）において、カラー・ナンバー（Color Number）で定義され、グループ・コード６２の次のデータが、カラー・ナンバー（Color Number）である。このカラー・ナンバー（Color Number）は、１〜２５５の２５５通り設定可能である。

レーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算において、ＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式のモデルデータを読み込んだとき、このカラー・コード（Color Number）を読み取り、この数値をフラグとして、別途準備しておく物体表面材料の電気特性データテーブルと関連付けする。ＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式以外のファイル形式は、各々の属性定義に従って同様の処置で対応できる。

図１０は、本発明の一実施形態における物体の材料データ定義によるレーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算結果の説明図である。同図において、（ａ）は物体の材料データ定義前のＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式データを示している。（ｂ）は物体の材料データ定義後のＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式データを示している。（ｃ）はレーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算結果のレーダチャートであり、計算対象物体の材料データ変更前と材料データ変更後について、それぞれ材料１（Color Number１）と材料５（Color Number５）とを変更させた場合のレーダ反射断面積値を示している。図示されるごとく、材料データ定義前の物体と材料データ定義後の物体のそれぞれのレーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算結果を比較すると、物体の材料データ定義後には、レーダ反射断面積（ＲＣＳ）の値は減少する状態を示している。。

図１１は、本発明第３の一実施形態における散乱強度分布のレーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算の処理フローチャートである。以下、図１１の動作フローについて、図１１を用いて説明する。

Ｓ１２. 計算対象となる３次元物体モデルを汎用の３次元ＣＡＤを利用し、ＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式のモデルデータを読み込む。

Ｓ１３．ＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式のグループ・コードからカラー・ナンバーを読み取り、モデル色を設定する。

Ｓ１４. 計算パラメータを設定する。

Ｓ１５．レーダ反射断面積（ＲＣＳ）の計算を行う。

Ｓ１６．中間ファイルを保存する。

Ｓ１７．解析計算対象物体のポリゴン毎のレーダ反射断面積（ＲＣＳ）値を抽出する。

Ｓ１８．ＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式のポリゴンデータを抽出する。

Ｓ１９．レーダ反射断面積（ＲＣＳ）値をポリゴンに関連付け、レーダ反射断面積（ＲＣＳ）値の強度に対応して、赤から青への色付けなどによる階調割り当てを行う。

Ｓ２０．散乱強度の分布を表示機に視覚表示する。

Ｓ２１．表示データをメモリに保存する。

図１２は、本発明の一実施形態における物体の散乱強度分布によるレーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算結果の説明図である。同図において、（ａ）は艦船のレーダ反射断面積（ＲＣＳ）強度の分布を示し、（ｂ）は航空機のレーダ反射断面積（ＲＣＳ）強度の分布を示す。

ＣＡＤデータを利用した場合、計算対象物体の表面を分割し表示することが可能であり、それぞれの表面に各表面毎のレーダ反射断面積（ＲＣＳ）値情報を付与し視覚表示することを目的をする。

ＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式の場合、レーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算は、物体表面を構成するポリゴン毎に行う。このポリゴン毎にレーダ反射断面積（ＲＣＳ）値の強度に応じて赤から青への色付けなどによる階調を割り当て、散乱対象物体の局部的な散乱強度の分布を視覚的に表示する。

図１３は、本発明第４の一実施形態における固有運動部のＲＣＳ計算及びドップラ計算の処理フローチャートである。以下、図１３の動作フローについて、図１３を用いて説明する。

Ｓ２２. 計算対象となる３次元物体モデルを汎用の３次元ＣＡＤを利用し、ＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式のモデルデータを読み込む。

Ｓ２３．計算対象物体の回転翼航空機のプロペラなどの固有運動部の定義において、ＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式のグループ・コードを利用する。

Ｓ２４. 計算パラメータを設定する。

Ｓ２５．ポリゴン群を内部処理において座標変換して固有運動部を回転させ、固有運動の模擬を行う。

Ｓ２６．レーダ反射断面積（ＲＣＳ）の計算をする。

Ｓ２７．ドップラ計算を行う。

Ｓ２８．固有運動部がある物体のレーダ反射断面積（ＲＣＳ）の時間波形を表示する。

Ｓ２９．固有運動部がある物体のドップラ波形を表示機に表示する。

Ｓ３０．表示データをメモリに保存する。

図１４は、発明の一実施形態における固有運動部適用のレーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算対象物体の外形図である。同図において、回転翼航空機（ヘリコプター）の胴体部を固定部とし、主プロペラ部を固有運動部１、後方の副プロペラ部を固定運動部２と定義して、それぞれをＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式のカラー・ナンバーである Color Number １、３、５に対応させている。

図１５は、本発明の一実施形態における物体の固有運動部のレーダ反射断面積（ＲＣＳ）計算結果及びドップラ計算結果の説明図である。同図において、（ａ）は固有運動部がある物体のＲＣＳ時間波形図、（ｂ）は固有運動部がある物体のドップラ波形図、（ｃ）は固有運動部がある物体のスペクトログラム図を示す。

ＣＡＤデータを利用した場合、計算対象物体の表面を分割し、表示することが可能であり、回転翼航空機（ヘリコプター）などのプロペラ部分などの固有運動部の定義を個別に設定し、回転させ、レーダ反射断面積（ＲＣＳ）の計算を行う。

ＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式の場合、部位毎にカラー・ナンバー（Color Number）を属性として割り当てることが可能であり、同値のカラー・ナンバー（Color Number）が割り当てられた部位を固有運動部として容易に定義可能となる。回転軸座標を設定し、回転速度毎に固有運動部を座標変換し、その形状毎のレーダ反射断面積（ＲＣＳ）及びドップラを計算することで実測することなく、固有運動部を有する物体の時間的レーダ反射断面積（ＲＣＳ）変動及びドップラを推定することができる。また、このドップラデータはドップラによる目標類別の参照データとして利用可能である。ＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式以外のファイル形式は、各々の属性定義に従って同様の処置で対応できる。

図１６は、本発明第５の一実施形態における電波画像ＳＡＲ及びＩＳＡＲ画像計算の処理フローチャートである。以下、図１６の動作フローについて、図１６を用いて説明する。

Ｓ３１. 計算対象となる３次元物体モデルを汎用の３次元ＣＡＤを利用し、ＤＸＦ（Drawing Interchange File）形式のモデルデータを読み込む。

Ｓ３２．計算パラメータを設定する。

Ｓ３３. 目標物体の動揺を模擬する。

Ｓ３４．レーダ反射断面積（ＲＣＳ）の計算を行う。

Ｓ３５．このモデルの合成開口レーダ（ＳＡＲ：Synthetic Aperture Radar）画像又は逆合成開口レーダ（ＩＳＡＲ：Inverse Synthetic Aperture Radar）画像を計算する。

Ｓ３６．合成開口レーダ（ＳＡＲ）画像または逆合成開口レーダ（ＩＳＡＲ）画像を表示機に表示する。

Ｓ３７．表示データをメモリに保存する。

図１７は、本発明の一実施形態における物体の逆合成開口レーダ（ＩＳＡＲ）電波画像計算結果の説明図である。同図において、（ａ）艦船１、（ｂ）艦船２、（ｃ）艦船３、（ｄ）艦船４の陰影は、目標物体である艦船の３次元ＣＡＤモデルを模擬的に各種動揺させて、レーダ反射断面積（ＲＣＳ）の計算を実施して、さらに、逆合成開口レーダ（ＩＳＡＲ）画像計算により求めた電波画像である。

ＣＡＤのモデルデータはＸＹＺ系で定義されており、各軸を基準とし、船首揺れ（ｙａｗ）、縦揺れ（ｐｉｔｃｈ）および横揺れ（ｒｏｌｌ) の動揺周期、そのほか合成開口レーダ（ＳＡＲ）又は逆合成開口レーダ（ＩＳＡＲ）のプラットフォームと対象物体の運動方向、速度などを定義し、合成開口レーダ( ＳＡＲ) 又は逆合成開口レーダ（ＩＳＡＲ）画像の計算が可能となり、実測することなく電波画像の推定が可能となる。また、この電波画像データは目標類別の参照データとして利用可能である。

以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）レーダ反射断面積の計算対象となる３次元物体モデルデータを予め３次元ＣＡＤソフトのファイル形式で作成するステップと、作成された前記３次元物体モデルデータに対するレーダ反射断面積計算の計算パラメータを設定するステップと、前記３次元物体モデルデータのレーダ反射断面積を計算するステップと、前記レーダ反射断面積の解析計算した結果に基づきＲＣＳパターンを表示するステップとを含むことを特徴とするレーダ反射断面積の解析計算方法。

（付記２）付記１に記載のレーダ反射断面積の解析計算方法において、前記３次元ＣＡＤソフトのファイル形式のグループ・コードからカラー・ナンバーを取得するステップと、前記カラー・ナンバーに対応する物体の表面材料の電気特性データを関連付けるステップとを更に含むことを特徴とするレーダ反射断面積の計算方法。

（付記３）付記１に記載のレーダ反射断面積の計算方法において、計算した物体の各ポリゴン毎にレーダ反射断面積値を抽出するステップと、前記３次元ＣＡＤソフトのファイル形式のポリゴンデータを抽出するステップと、前記ポリゴンデータのレーダ反射断面積値の強度に対応した色属性の階調を割り当てるステップと、計算対象物体の散乱強度分布を色付け視覚表示するするステップとを更に含むことを特徴とするレーダ反射断面積の計算方法。

（付記４）付記１に記載のレーダ反射断面積の計算方法において、前記３次元ＣＡＤソフトのファイル形式のグループ・コードからカラー・ナンバーを取得するステップと、前記カラー・ナンバーに対応する物体の固有運動部を定義するステップと、前記固有運動部に対応するポリゴンを座標変換して回転させるステップと、前記固有運動部を有する物体の時間的レーダ反射断面積変動及びドップラデータを計算するステップと、ＲＣＳの時間波形、ドップラ波形及びスペクトログラムを表示するステップとを更に含むことを特徴とするレーダ反射断面積の計算方法。

（付記５）付記１に記載のレーダ反射断面積の計算方法において、３次元物体モデルデータの動揺周期及び合成開口レーダ又は逆合成開口レーダのプラットフォームと対象物体の運動方向、速度などを設定するステップと、合成開口レーダ又は逆合成開口レーダを計算するステップと、前記合成開口レーダ又は前記逆合成開口レーダ画像を表示するステップとを更に含むことを特徴とするレーダ反射断面積の計算方法。

（付記６）付記１に記載のレーダ反射断面積の計算方法において、前記ＣＡＤソフトのファイル形式はＤＸＦ形式であることを特徴とするレーダ反射断面積の計算方法。

（付記７）付記１に記載のレーダ反射断面積の計算方法において、前記ＣＡＤソフトのファイル形式はＤＸＦ形式以外であることを特徴とするレーダ反射レーダ反射断面積の計算方法。

（付記８）レーダ反射断面積の計算対象となる３次元物体モデルデータを予め３次元ＣＡＤソフトのファイル形式で作成する作成手段と、作成された前記３次元物体モデルデータに対するレーダ反射断面積の計算パラメータを設定する設定手段と、前記３次元物体モデルデータのレーダ反射断面積を計算する計算手段と、前記レーダ反射断面積の計算した結果に基づきレーダ画像を表示する表示手段と、前記レーダ反射断面積の計算した結果を保存する保存手段とを含むことを特徴とするレーダ反射断面積の計算装置。

本発明は、大型艦船、固定翼航空機、回転翼航空機、車両、ミサイルなどのＲＣＳ計算対象物体を遠隔から可視的に把握できるレーダ断面積装置に適用できる。

本発明第１の一実施形態におけるＲＣＳ計算の処理フローチャートである。本発明の一実施形態におけるＲＣＳ計算対象物体の外形図である。本発明の一実施形態における物体の形状変更によるＲＣＳ計算結果の説明図である。本発明第２の一実施形態における表面材料変更のＲＣＳ計算の処理フローチャートである。本発明の一実施形態における表面材料適用のＲＣＳ計算対象物体の外形図である。ＤＸＦ形式のグループ・コードの定義一覧（その１）である。ＤＸＦ形式のグループ・コードの定義一覧（その２）である。ＤＸＦ形式のグループ・コードの定義一覧（その３）である。ＤＸＦ形式のグループ・コードの定義一覧（その４）である。本発明の一実施形態における物体の材料定義によるＲＣＳ計算結果の説明図である。本発明第３の一実施形態における散乱強度分布のＲＣＳ計算の処理フローチャートである。本発明の一実施形態における物体の散乱強度分布によるＲＣＳ計算結果の説明図である。本発明第４の一実施形態における固有運動部のＲＣＳ計算及びドップラ計算の処理フローチャートである。本発明の一実施形態における固有運動部適用のＲＣＳ計算対象物体の外形図である。本発明の一実施形態における物体の固有運動部適用のＲＣＳ計算結果及びドップラ計算結果の説明図である。本発明第５の一実施形態における電波画像ＳＡＲ及びＩＳＡＲ画像計算の処理フローチャートである。本発明の一実施形態における物体のＩＳＡＲ電波画像計算結果の説明図である。従来技術によるＲＣＳ算出手段を用いたレーダ装置の構成図。従来技術による対象物体を複数の領域に分割して計算処理し、且つ合成して対象物全体の散乱界を求める計算装置の構成図である。

符号の説明

１送信機
２送受切替器
３送受信アンテナ
４受信機
５画像再生手段
６レーダ画像表示手段
７目標追尾手段
８点像応答推定手段
９目標アスペクト角推定手段
１０ＲＣＳ算出手段
１１畳み込み積分手段
１２目標形状データ蓄積手段
１３オペレータ
１４散乱界計算装置
１５座標データ入力手段
１６領域分割手段
１７曲面近似手段
１８陰影処理手段
１９散乱界算出手段
２０散乱界合成手段

Claims

レーダ反射断面積の計算対象となる３次元物体を複数のポリゴン領域に分割した３次元物体モデルデータであって、該３次元物体モデルデータが有する色属性データの値を、該ポリゴン領域に対応する前記３次元物体の表面材料の電気的特性データと対応させて設定した３次元物体モデルデータを予め３次元ＣＡＤソフトのファイル形式で作成するステップと、
前記作成された前記３次元物体モデルデータが有する前記色属性データの値を読み取り、該色属性データの値と対応する表面材料の電気的特性データを関連付けることにより、前記３次元物体モデルデータに対するレーダ反射断面積計算の計算パラメータを設定するステップと、
前記３次元物体モデルデータのレーダ反射断面積を計算するステップと、
前記レーダ反射断面積の計算した結果に基づき３次元物体表面からの局所的な反射強度に対応した色属性の階調を割り当てるステップと、
前記計算対象物体の散乱強度をカラー表示するステップと、
を含むことを特徴とするレーダ反射断面積の計算方法。
請求項１に記載のレーダ反射断面積の計算方法において、
前記３次元ＣＡＤソフトのファイル形式で作成するステップは、前記３次元物体モデルデータが有する色属性データの値を、前記３次元物体が有する固有運動部と対応させて設定した３次元モデルデータを作成し、
さらに、
前記固有運動部に対応する前記ポリゴンを座標変換して回転させるステップと、
前記固有運動部を有する３次元物体の時間的レーダ反射断面積変動及びドップラデータを計算するステップと、
を更に含むことを特徴とするレーダ反射断面積の計算方法。
請求項１に記載のレーダ反射断面積の計算方法において、
前記３次元物体モデルデータの動揺周期及び合成開口レーダ又は逆合成開口レーダのプラットフォームと対象物体の運動方向、速度などを設定するステップと、
合成開口レーダ又は逆合成開口レーダ画像を計算するステップと、
前記合成開口レーダ又は前記逆合成開口レーダ画像を表示するステップと、
を更に含むことを特徴とするレーダ反射断面積の計算方法。