JP4429102B2 - レーダ装置およびレーダ信号処理方法 - Google Patents

Description

この発明は、移動体（車両など）に搭載されて観測対象（以下、「目標」と記す）を検知するレーダ装置およびレーダ信号処理方法に関し、特に、アンテナの向きを変えてアンテナに関する電波ビームの方向を変えながら、電波ビームを送信信号および受信信号として送受信し、アップフェーズおよびダウンフェーズからなる周波数変調された送信信号および受信信号をミキシングして生成されるビート信号を観測し、アンテナに対する目標の相対距離、相対速度または方位角を含む観測データを測定する技術に関するものである。

従来、この種のレーダ装置において、検知対象とする目標の距離は、数ｍ〜数１００ｍ程度の範囲である。
また、移動体に搭載されるアンテナ（空中線）としては、装置を小型化するために、送信および受信を兼用構成にした単一の送受信アンテナを用いることが望ましい。

上記のような要求を満たすため、ＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）方式で目標の距離および速度を測定し、送受兼用構成の単一アンテナの向きを変えることで、方位角を測定するレーダ装置が提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。

これらの従来装置においては、時間の経過につれて周波数が高くなる変調期間（アップフェーズ）と、時間の経過につれて周波数が低くなる変調期間（ダウンフェーズ）からなる連続波とを、送信信号として送受兼用アンテナから放射し、測定対象である目標からの反射波を受信信号として送受兼用アンテナで受信する。
そして、受信信号を送信信号とミキシングしてビート信号を生成し、ビート信号をアップフェーズおよびダウンフェーズにおいて観測し、各フェーズにおいて目標に対応する周波数（ビート周波数）を抽出して、これら２つの周波数から距離および速度を算出している。

また、観測時間に応じて送受兼用アンテナの向き変えることにより、アンテナから放射される電波ビーム（送信信号）の方向を変えて観測空間内を走査し、各方向の電波ビームのうち、異なる２方向の電波ビームで観測されるビート信号から抽出されたビート周波数について、それぞれスペクトル強度値を測定し、２つのスペクトル強度値から方位角を算出している。

たとえば、特許文献１においては、アップフェーズおよびダウンフェーズにおける観測タイミングと電波ビームの方向が、一方のフェーズ（たとえば、アップフェーズ）と、これに続く他方のフェーズ（たとえば、ダウンフェーズ）とで異なる点に注目している。
すなわち、この関係に基づき、一方のフェーズで抽出されたビート周波数のスペクトル強度値と、他方のフェーズで抽出されたビート周波数のスペクトル強度値とから、方位角を算出している。

特許文献１の場合、目標が移動していて、アップフェーズにおけるビート周波数とダウンフェーズにおけるビート周波数とが異なる場合には、受信回路における周波数特性が一定でなければ、測定されたスペクトル強度値が周波数に依存して本来の値から変化（増減）するので、スペクトル強度値から算出する方位角に大きな誤差が発生しないように、受信回路における周波数特性を一定にすることが望ましい。

また、特許文献２においては、アップフェーズおよびダウンフェーズにおける観測タイミングおよび電波ビームの方向が、ある一組のアップフェーズおよびダウンフェーズでは等しく、次の一組のアップフェーズおよびダウンフェーズでは異なる点に注目している。
すなわち、この関係に基づき、ある電波ビームの方向のアップフェーズ（または、ダウンフェーズ）で抽出されたビート周波数のスペクトル強度値と、この方向に隣接する電波ビームの方向のアップフェーズ（または、ダウンフェーズ）で抽出されたビート周波数のスペクトル強度値とから、方位角を算出している。

ここで、図１２の説明図を参照しながら、特許文献２によるレーダ信号処理方法について具体的に説明する。
図１２はスペクトル強度値から方位角を算出する原理を示している。
図１２において、横軸は電波ビームの方向Ｂ（Ｉ）〜Ｂ（Ｉ＋３）と、検知結果となる方位角θ（Ｉ）〜θ（Ｉ＋２）に対応し、縦軸は目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値Ａ（Ｉ）〜Ａ（Ｉ＋３）に対応している。

図１２において、白ヌキ矢印で示す２つの方位角θ（Ｉ）、θ（Ｉ＋２）に、距離および速度がほぼ等しい第１および第２の目標（たとえば、並走する２つの目標）が存在するものとする。
ここで、各目標に対して方向Ｂ（Ｉ）〜Ｂ（Ｉ＋３）の電波ビーム（４つの放物曲線を参照）を送信し、各目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値Ａ（Ｉ）〜Ａ（Ｉ＋３）を取得する場合について説明する。

この場合、方向Ｂ（Ｉ）の電波ビームにおいて、第１の目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、図中の「黒菱形印」で示す値Ａ（Ｉ）となる。
また、方向Ｂ（Ｉ＋１）の電波ビームにおいて、第１の目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、図中の「黒四角印」で示す値Ａ（Ｉ＋１）となる。

また、方向Ｂ（Ｉ＋２）の電波ビームにおいて、第２の目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、図中の「黒三角印」で示す値Ａ（Ｉ＋２）となる。
さらに、方向Ｂ（Ｉ＋３）の電波ビームにおいて、第２の目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、図中の「黒逆三角印」で示す値Ａ（Ｉ＋３）となる。

ここで、方向Ｂ（Ｉ）、Ｂ（Ｉ＋１）の電波ビームにおける方位角は、方向Ｂ（Ｉ）〜Ｂ（Ｉ＋１）の範囲内で算出されるので、このときに取得されるスペクトル強度値Ａ（Ｉ）、Ａ（Ｉ＋１）から、「黒菱形印」および「黒四角印」で示すように、第１の目標の方位角θ（Ｉ）が検知結果として得られる。

同様に、方向Ｂ（Ｉ＋２）、Ｂ（Ｉ＋３）の電波ビームにおける方位角は、方向Ｂ（Ｉ＋２）〜Ｂ（Ｉ＋３）の範囲内で算出されるので、このときに取得されるスペクトル強度値Ａ（Ｉ＋２）、Ａ（Ｉ＋３）から、「黒三角印」および「黒逆三角印」で示すように、第２の目標の方位角θ（Ｉ＋２）が検知結果として得られる。

ところが、同一目標を共有しない２つの方向Ｂ（Ｉ＋１）、Ｂ（Ｉ＋２）の電波ビームにおける方位角は、方向Ｂ（Ｉ＋１）〜Ｂ（Ｉ＋２）の範囲内で算出される。
このとき、第１の目標に対応したスペクトル強度値Ａ（Ｉ＋１）（「黒四角印」参照）と、第２の目標に対応したスペクトル強度値Ａ（Ｉ＋２）（「黒三角印」参照）とから、方向Ｂ（Ｉ＋１）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａ（Ｉ＋１）は、「黒四角印」ではなく「□印」で示す値と見なされ、方向Ｂ（Ｉ＋２）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａ（Ｉ＋２）は、「黒三角印」ではなく「△印」で示す値と見なされる。この結果、「□印」および「△印」で示すように、実在しない目標の方位角θ（Ｉ＋１）も得られることになる。

特開平１１−１１８９１６号公報 特開２０００−３３８２２２号公報

従来のレーダ装置およびレーダ信号処理方法では、たとえば特許文献１の場合には、受信回路における周波数特性を一定にすることが望ましいが、実際の受信回路において周波数特性を一定にすることは困難であり、この結果、目標の移動速度によって方位角の算出誤差が変化し、特に高速度で移動している目標に対しては方位角の算出誤差が大きくなるという課題があった。
また、特許文献２の場合には、実在する目標に対応した方位角θ（Ｉ）、θ（Ｉ＋２）に加えて、実在しない目標に対応した方位角θ（Ｉ＋１）が誤検知されてしまうという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、方位角の誤差が目標の移動速度によって変化することを回避することにより、並走する目標などにおいても誤検知を防止することのできるレーダ装置およびレーダ信号処理方法を得ることを目的とする。

この発明によるレーダ装置は、アンテナの向きを変えてアンテナに関する電波ビームの方向を変えながら、電波ビームを送信信号および受信信号として送受信するとともに、アップフェーズおよびダウンフェーズからなる周波数変調された送信信号および受信信号をミキシングして生成されるビート信号を観測し、観測対象となる目標を検知して、アンテナに対する目標の相対距離、相対速度または方位角を含む観測データを測定するためのレーダ装置であって、あらかじめ設定された複数の方向に電波ビームを向けるアンテナ方向制御部と、所定方向の電波ビームにおけるビート信号から、目標に対応するビート周波数およびスペクトル強度値を抽出する周波数分析手段と、所定方向の電波ビームにおけるビート周波数に基づいて目標の距離および速度を算出する距離・速度算出手段と、方向の異なる２つの電波ビームにおいて算出された目標の距離および速度から、２つの電波ビームで観測される同一目標の距離および速度を探索する同一目標探索手段と、２つの電波ビームで観測された同一目標のスペクトル強度値に基づいて同一目標の方位角を算出する方位角算出手段と、２つの電波ビームで算出された同一目標の方位角に基づいて、検知目標に関する観測データの出力内容を選択する方位角判定手段とを備え、アンテナ方向制御部は、アップフェーズにおける観測時とダウンフェーズにおける観測時とで電波ビームの方向が異なるようにアンテナを向け、方位角算出手段は、電波ビームの方向が異なる２つのアップフェーズにおける目標のスペクトル強度値に基づいてアップフェーズにおける方位角を算出するとともに、電波ビームの方向が異なる２つのダウンフェーズにおける目標のスペクトル強度値に基づいてダウンフェーズにおける方位角を算出し、方位角判定手段は、方位角算出手段で算出されたアップフェーズにおける方位角とダウンフェーズにおける方位角とのフェーズ間方位角差の大きさに基づいて、検知目標に関する観測データの出力内容を選択するものである。

この発明によれば、目標速度によって方位角の誤差が変化することがなく、並走する目標などにおいても誤検知を防止することができる。

実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置およびレーダ信号処理方法について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１に係るレーダ装置を示すブロック構成図であり、図２は図１のレーダ装置による送受信信号の処理波形を示すタイミングチャートである。
また、図３は図１のレーダ装置によるアップフェーズおよびダウンフェーズの観測タイミングと電波ビーム方向との関係を示す説明図であり、図４は図１内の信号処理部の具体的な機能構成を示すブロック図である。

また、図５はこの発明の実施の形態１に係るレーダ装置の動作（レーダ信号処理手順）を示すフローチャートである。
さらに、図６はこの発明の実施の形態１においてスペクトル強度値から方位角を算出する原理を示す説明図であり、図６内の（ａ）は前述の図１２に対応している。

図３において、横軸は観測時間、縦軸は電波ビーム方向に対応しており、アップフェーズにおける電波ビームの方向Ｂｕ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝と、ダウンフェーズにおける電波ビームの方向Ｂｄ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝とを、観測時間の経過とともに順次に変更する状態を示している。ここで、「ｉ」はカウンタ用内部変数（以下、単に「変数」ともいう）である。

図１において、レーダ装置は、制御部１０１と、電圧発生回路１０２と、ＶＣＯ（電圧制御発振器：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌａｔｏｒ）１０３と、分配回路１０４と、サーキュレータ１０５と、送受信兼用アンテナ（以下、単に「アンテナ」という）１０６と、ミキサ１０７と、アンプ１０８と、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ：Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１０９と、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器１１０と、メモリ１１１と、信号処理部１１２と、アンテナ方向制御部１１３と、を備えている。

電圧発生回路１０２、ＡＤ変換器１１０、メモリ１１１、信号処理部１１２およびアンテナ方向制御部１１３は、制御部１０１からの制御信号（破線矢印参照）に応答して機能する。
電圧発生回路１０２、ＶＣＯ１０３、分配回路１０４、サーキュレータ１０５およびアンテナ１０６は、電波ビームを送信信号として走査空間に送信するための送信回路を構成している。

また、アンテナ１０６、サーキュレータ１０５、ミキサ１０７、アンプ１０８、ＢＰＦ１０９、ＡＤ変換器１１０、メモリ１１１および信号処理部１１２は、走査空間中の目標（図示せず）から反射された電波ビームを受信信号として受信するための受信回路を構成している。

アンテナ方向制御部１１３は、アンテナ１０６の向きを変えて、アンテナ１０６に関する（送受信）電波ビームの方向（走査の向き）を可変設定し、あらかじめ設定された複数の方向に電波ビームを向ける。
具体的には、アンテナ方向制御部１１３は、アップフェーズにおける観測時とダウンフェーズにおける観測時とで、電波ビームの方向が異なるようにアンテナ１０６を向けるようになっている。

すなわち、アンテナ方向制御部１１３により電波ビームの方向を変えながら、電波ビームを送信信号および受信信号としてアンテナ１０６を介して送受信する。
このとき、ミキサ１０７は、アップフェーズおよびダウンフェーズからなる周波数変調された送信信号および受信信号をミキシングしてビート信号を生成する。

また、信号処理部１１２は、ミキサ１０７により生成されたビート信号を、ＢＰＦ１０９、ＡＤ変換器１１０およびメモリ１１１を介して観測し、観測対象となる目標を検知して、アンテナ１０６に対する目標の相対距離、相対速度または方位角を含む観測データを測定する。

信号処理部１１２は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、または、ＣＰＵとＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）とにより構成されている。
これにより、信号処理部１１２は、図４のように、信号処理制御部２００と、周波数分析手段２０１と、距離・速度算出手段２０２と、同一目標探索手段２０３と、方位角算出手段２０４と、方位角判定手段２０５と、を備えた機能構成を有する。

図４において、周波数分析手段２０１、距離・速度算出手段２０２、同一目標探索手段２０３、方位角算出手段２０４および方位角判定手段２０５は、信号処理制御部２００からの制御信号（破線矢印参照）に応答して機能する。

周波数分析手段２０１は、所定方向の電波ビームにおけるビート信号から、目標に対応するビート周波数およびスペクトル強度値を抽出する。
距離・速度算出手段２０２は、所定方向の電波ビームにおけるビート周波数に基づいて目標の距離および速度を算出する。
同一目標探索手段２０３は、方向の異なる２つの電波ビームにおいて算出された目標の距離および速度から、２つの電波ビームで観測される同一目標の距離および速度を探索する。

方位角算出手段２０４は、２つの電波ビームで観測された同一目標のスペクトル強度値に基づいて同一目標の方位角を算出する。
具体的には、方位角算出手段２０４は、電波ビームの方向が異なる２つのアップフェーズにおける目標のスペクトル強度値に基づいてアップフェーズにおける方位角を算出するとともに、電波ビームの方向が異なる２つのダウンフェーズにおける目標のスペクトル強度値に基づいてダウンフェーズにおける方位角を算出する。

方位角判定手段２０５は、２つの電波ビームで算出された同一目標の方位角に基づいて、検知目標に関する観測データの出力内容を選択する。
具体的には、方位角判定手段２０５は、方位角算出手段２０４で算出されたアップフェーズにおける方位角とダウンフェーズにおける方位角とのフェーズ間方位角差の大きさに基づいて、検知目標に関する観測データの出力内容を選択し、検知結果となる観測データを外部装置（図示せず）に送信する。

次に、図２のタイミングチャートを参照しながら、図１に示したこの発明の実施の形態１による信号処理動作について説明する。
まず、制御部１０１は、電圧発生回路１０２のタイミングなどを制御し、図２内の波形（ａ）で示すように、時間的に三角波状に変化する電圧を電圧発生回路１０２から生成させ、電圧波形（ａ）をＶＣＯ１０３に印加する。

ＶＣＯ１０３は、印加された電圧波形（ａ）に応じて、図２内の波形（ｂ）、（ｃ）のように、周波数Ｆが時間的に変化する周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）を生成し、ＦＭＣＷ波形（ｂ）、（ｃ）を分配回路１０４に入力する。
図２内の波形（ｂ）は、時間ｔに対するＦＭＣＷの電圧変化を示し、図２内の波形（ｃ）の実線は、時間ｔに対するＦＭＣＷの周波数変化を示す。

分配回路１０４は、入力されたＦＭＣＷの一部を送信信号とし、サーキュレータ１０５を介してアンテナ１０６に入力し、ＦＭＣＷの残りをローカル信号としてミキサ１０７に入力する。

アンテナ１０６は、入力された送信信号を送信電波ビームとして空間に放射する。
このとき、測定対象となる目標などが存在すれば、放射された送信電波ビームの一部が目標などで反射して再び空間を伝播し、図２内の（ｃ）の破線で示すように、受信信号としてアンテナ１０６で受信される。
アンテナ１０６で受信された受信信号は、サーキュレータ１０５を介してミキサ１０７に入力される。

ミキサ１０７は、波形（ｃ）の破線で示す受信信号と波形（ｃ）の実線で示すローカル信号とのミキシングを行い、図２内の波形（ｄ）、（ｅ）のように、時間ｔに対して周波数Ｆおよび電圧が変化するビート信号を生成する。
図２内の波形（ｄ）は、時間ｔに対するビート信号の周波数変化を示し、図２内の波形（ｅ）は、時間ｔに対するビート信号の電圧変化を示す。

ミキサ１０７で生成されたビート信号は、アンプ１０８で増幅され、ＢＰＦ１０９で不要な周波数成分が除去された後、ＡＤ変換器１１０に入力される。
ＡＤ変換器１１０は、制御部１０１の制御下で、アップフェーズまたはダウンフェーズ（図２内の波形（ａ）参照）の観測期間に同期してビート信号を取り込み、ビート信号をデジタル電圧値に変換してメモリ１１１に入力する。

メモリ１１１は、制御部１０１の制御下で、アップフェーズまたはダウンフェーズ（図２内の波形（ａ）参照）の観測期間に同期してデータ書き込み状態となり、ＡＤ変換器１１０から入力されるビート信号のデジタル電圧値を記録する。
また、メモリ１１１は、制御部１０１の制御下で、アップフェーズまたはダウンフェーズの観測期間が終了すると、記録されたデジタル電圧値のデータ読み出しを可能にする。

信号処理部１１２は、制御部１０１の制御下で、アップフェーズまたはダウンフェーズの観測期間が終了した時点で、アップフェーズにおけるビート信号のデジタル電圧値、または、ダウンフェーズにおけるビート信号のデジタル電圧値を取り込み、目標の距離および速度のみならず、方位角を算出し、算出結果をメモリ１１１に記録するとともに図示しない外部装置（たとえば、移動体の運動制御装置や表示装置など）（図示せず）に入力する。

なお、上記動作は、制御部１０１によってアンテナ方向制御部１１３がアンテナ１０６の向きを変えながら、すなわち、アンテナ１０６から放射される電波ビームの方向が変わりながら実行される。

次に、図１〜図３および図６とともに、図５のフローチャートを参照しながら、図４に示したこの発明の実施の形態１に係る信号処理部１１２の動作について説明する。
ここでは、観測空間内において、全部でｎ方向の電波ビームを用いる場合の動作について説明する。

図５において、まず、制御部１０１は、アンテナ方向制御部１１３を制御して、アンテナ１０６の向き（電波ビームの方向）を変えながら、すべての方向に関するアップフェーズおよびダウンフェーズで取得されたビート信号のデジタル電圧値をメモリ１１１に記録する（ステップＳ１）。

具体的には、制御部１０１は、電波ビームの方向（走査方向）を、図３の関係が成立するように、Ｂｕ（１）、Ｂｄ（１）、Ｂｕ（２）、Ｂｄ（２）、・・・、Ｂｕ（ｎ）、Ｂｄ（ｎ）、と順に変えながら、電圧発生回路１０２、ＡＤ変換器１１０およびメモリ１１１を動作させ、方向Ｂｕ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝の電波ビームにおけるアップフェーズビート信号のデジタル電圧値をメモリ１１１に記録するとともに、方向Ｂｄ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝の電波ビームにおけるダウンフェーズビート信号のデジタル電圧値をメモリ１１１に記録する。

以下、ステップＳ１のビート信号記録処理が終了した時点で、信号処理部１１２内の信号処理制御部２００は、制御部１０１の制御下で、周波数分析手段２０１〜方位角判定手段２０５を制御し、信号処理制御動作を開始する。
まず、周波数分析手段２０１は、各フェーズのビート信号を周波数スペクトルに変換する（ステップＳ２）。

具体的には、周波数分析手段２０１は、メモリ１１１からビート信号のデジタル電圧値を読み出し、たとえばＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理などを実行することにより、方向Ｂｕ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝の電波ビームにおけるアップフェーズビート信号の周波数スペクトルと、方向Ｂｄ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝の電波ビームにおけるダウンフェーズビート信号の周波数スペクトルを取得する。

続いて、周波数分析手段２０１は、ステップＳ２で取得した周波数スペクトルから、たとえばスペクトル強度値の最大ピークを検知して、目標に対応すると見なせるビート周波数Ｆ（ｉ）およびスペクトル強度値Ａ（ｉ）を抽出し（ステップＳ３）、抽出情報を距離・速度算出手段２０２に入力する。

このとき、周波数分析手段２０１から距離・速度算出手段２０２に入力される抽出情報には、方向Ｂｕ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝の電波ビームにおけるアップフェーズビート周波数Ｆｕ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝およびこのスペクトル強度値Ａｕ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝と、方向Ｂｄ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝の電波ビームにおけるダウンフェーズビート周波数Ｆｄ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝およびそのスペクトル強度値Ａｄ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝とが含まれる。

次に、距離・速度算出手段２０２は、入力されたビート周波数Ｆ（ｉ）およびスペクトル強度値Ａ（ｉ）のうち、アップフェーズビート周波数Ｆｕ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝と、ダウンフェーズビート周波数Ｆｄ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝とから、公知のＦＭＣＷレーダによる距離・速度測定原理に基づき、アンテナ１０６から目標までの距離Ｒ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝と、目標の移動速度Ｖ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝とを、以下の式（１）、（２）により算出する（ステップＳ４）。

Ｒ（ｉ）＝Ｋｒ×｛−Ｆｕ（ｉ）＋Ｆｄ（ｉ）｝ ・・・（１）
Ｖ（ｉ）＝Ｋｖ×｛Ｆｕ（ｉ）＋Ｆｄ（ｉ）｝ ・・・（２）

ただし、式（１）、（２）において、Ｋｒは距離換算係数、Ｋｖは速度換算係数である。
距離・速度算出手段２０２は、式（１）、（２）から、あらかじめ設定した基準範囲内の距離および速度の組合せが取得された場合にのみ、基準範囲内の距離および速度と、アップフェーズおよびダウンフェーズにおけるスペクトル強度値とを、同一目標探索手段２０３に入力する。

このとき、距離・速度算出手段２０２から同一目標探索手段２０３に入力される情報には、距離Ｒ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝と、速度Ｖ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝と、スペクトル強度値Ａｕ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝、Ａｄ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝とが含まれる。

上記ステップＳ４に続いて、信号処理制御部２００は、カウンタ用内部変数ｉを「１」に初期設定する（ステップＳ５）。

次に、同一目標探索手段２０３は、距離・速度算出手段２０２から入力された距離および速度と、アップフェーズにおけるスペクトル強度値と、ダウンフェーズにおけるスペクトル強度値とから、あらかじめ設定された許容誤差しきい値Ｒε、Ｖεを用いて、変数ｉが以下の条件式（３）、（４）を同時に満足するか否かを判定し、条件を満たす変数ｉを探索する（ステップＳ６）。

｜Ｒ（ｉ）−Ｒ（ｉ＋１）｜≦Ｒε ・・・（３）
｜Ｖ（ｉ）−Ｖ（ｉ＋１）｜≦Ｖε ・・・（４）

ただし、式（３）、（４）において、ｉは「１〜ｎ−１」の範囲内の値である。
ステップＳ６において、変数ｉが式（３）、（４）のいずれかを満足しない（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、ステップＳ７〜Ｓ９を実行せずにステップＳ１０に進み、変数ｉをインクリメントする。

一方、ステップＳ６において、変数ｉが式（３）、（４）の両方を満足する（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば（満足したときの変数ｉを、以下「Ｉ」と表記する）、同一目標探索手段２０３は、このときの距離および速度と、アップフェーズにおけるスペクトル強度値と、ダウンフェーズにおけるスペクトル強度値とを、方位角算出手段２０４に入力する。

すなわち、同一目標探索手段２０３から方位角算出手段２０４に入力される情報には、式（３）、（４）を満足する距離Ｒ（Ｉ）、Ｒ（Ｉ＋１）および速度Ｖ（Ｉ）、Ｖ（Ｉ＋１）と、これらに関連するアップフェーズにおけるスペクトル強度値Ａｕ（Ｉ）、Ａｕ（Ｉ＋１）、および、ダウンフェーズにおけるスペクトル強度値Ａｄ（Ｉ）、Ａｄ（Ｉ＋１）とが含まれる。

続いて、方位角算出手段２０４は、入力されたアップフェーズにおけるスペクトル強度値と、ダウンフェーズにおけるスペクトル強度値とから、以下の式（５）、（６）により、アップフェーズにおける方位角θｕ（Ｉ）とダウンフェーズにおける方位角θｄ（Ｉ）とを算出する（ステップＳ７）。

θｕ（Ｉ）＝｛Ａｕ（Ｉ＋１）−Ａｕ（Ｉ）｝／｛Ａｕ（Ｉ＋１）＋Ａｕ（Ｉ）｝×Ｋｕ（Ｉ）＋｛Ｂｕ（Ｉ＋１）＋Ｂｕ（Ｉ）｝／２ ・・・（５）
θｄ（Ｉ）＝｛Ａｄ（Ｉ＋１）−Ａｄ（Ｉ）｝／｛Ａｄ（Ｉ＋１）＋Ａｄ（Ｉ）｝×Ｋｄ（Ｉ）＋｛Ｂｄ（Ｉ＋１）＋Ｂｄ（Ｉ）｝／２ ・・・（６）

ただし、式（５）、（６）において、Ｋｕ（Ｉ）は、方向Ｂｕ（Ｉ）、Ｂｕ（Ｉ＋１）の電波ビームにおける方位角換算係数、Ｋｄ（Ｉ）は、方向Ｂｄ（Ｉ）とＢｄ（Ｉ＋１）の電波ビームにおける方位角換算係数である。

式（５）、（６）で算出されたアップフェーズおよびダウンフェーズにおける各方位角θｕ（Ｉ）、θｄ（Ｉ）は、その距離および速度とともに、方位角判定手段２０５に入力される。
すなわち、方位角算出手段２０４から方位角判定手段２０５に入力される情報には、距離Ｒ（Ｉ）、Ｒ（Ｉ＋１）と、速度Ｖ（Ｉ）、Ｖ（Ｉ＋１）と、方位角θｕ（Ｉ）、θｄ（Ｉ）とが含まれる。

ここで、図６を参照しながら、ステップＳ７で算出される方位角θｕ（Ｉ）、θｄ（Ｉ）の性質について具体的に説明する。
図６において、前述と同様に、白ヌキ矢印で示す２方向に、距離および速度がほぼ等しい目標（たとえば並走する２つの目標）が存在し、ｎ方向の電波ビームで観測中の目標の方位角変化は、無視できるほど小さいものと仮定する。

まず、図６内の（ａ）に示すアップフェーズにおいて、方向Ｂｕ（Ｉ）の電波ビームにおいて、目標に対応するビート周波数Ｆｕ（Ｉ）のスペクトル強度値は、「黒菱形印」で示す値Ａｕ（Ｉ）となり、方向Ｂｕ（Ｉ＋１）の電波ビームにおいて、目標に対応するビート周波数Ｆｕ（Ｉ＋１）のスペクトル強度値は、「黒四角印」で示す値Ａｕ（Ｉ＋１）となり、方向Ｂｕ（Ｉ＋２）の電波ビームにおいて、目標に対応するビート周波数Ｆｕ（Ｉ＋２）のスペクトル強度値は、「黒三角印」で示す値Ａｕ（Ｉ＋２）となり、方向Ｂｕ（Ｉ＋３）の電波ビームにおいて、目標に対応するビート周波数Ｆｕ（Ｉ＋３）のスペクトル強度値は、「黒逆三角印」で示す値Ａｕ（Ｉ＋３）となる。

このとき、上記処理（ステップＳ１〜Ｓ７）により、方向Ｂｕ（Ｉ）、Ｂｕ（Ｉ＋１）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｕ（Ｉ）、Ａｕ（Ｉ＋１）から、方位角は、方向Ｂｕ（Ｉ）〜Ｂｕ（Ｉ＋１）の範囲内で算出されるので、式（５）から、「黒菱形印」および「黒四角印」で示す方位角θｕ（Ｉ）が算出される。

同様に、方向Ｂｕ（Ｉ＋２）、Ｂｕ（Ｉ＋３）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｕ（Ｉ＋２）、Ａｕ（Ｉ＋３）から、方位角は、方向Ｂｕ（Ｉ＋２）〜Ｂｕ（Ｉ＋３）の範囲内で算出されるので、式（５）から、「黒三角印」および「黒逆三角印」で示す方位角θｕ（Ｉ＋２）が算出される。

さらに、前述のように、方向Ｂｕ（Ｉ＋１）、Ｂｕ（Ｉ＋２）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｕ（Ｉ＋１）、Ａｕ（Ｉ＋２）から、方位角は、方向Ｂｕ（Ｉ＋１）〜Ｂｕ（Ｉ＋２）の範囲内で算出されるので、方向Ｂｕ（Ｉ＋１）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｕ（Ｉ＋１）は、「黒四角印」ではなく「□印」で示す値と見なされ、方向Ｂｕ（Ｉ＋２）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｕ（Ｉ＋２）は、「黒三角印」ではなく「△印」で示す値と見なされる。

したがって、式（５）から、「□印」および「△印」で示す方位角θｕ（Ｉ＋１）も算出されることになる。
この結果、実在の目標に対応する方位角θｕ（Ｉ）、θｕ（Ｉ＋２）以外に、いずれの目標にも対応しない方位角θｕ（Ｉ＋１）が得られる。

また、図６の（ｂ）に示すダウンフェーズにおいても、上記アップフェーズの場合と同様に、白ヌキ矢印で示す２方向の目標の方位角変化は無視できるほど小さいと仮定できれば、方向Ｂｄ（Ｉ）の電波ビームにおいて、目標に対応するビート周波数Ｆｄ（Ｉ）のスペクトル強度値は、「黒菱形印」の値Ａｄ（Ｉ）となり、方向Ｂｄ（Ｉ＋１）の電波ビームにおいて、目標に対応するビート周波数Ｆｄ（Ｉ＋１）のスペクトル強度値は、「黒四角印」の値Ａｄ（Ｉ＋１）となる。

また、方向Ｂｄ（Ｉ＋２）の電波ビームにおいて、目標に対応するビート周波数Ｆｄ（Ｉ＋２）のスペクトル強度値Ａｄ（Ｉ＋２）は、「黒三角印」の値となり、方向Ｂｄ（Ｉ＋３）の電波ビームにおいて、目標に対応するビート周波数Ｆｄ（Ｉ＋３）のスペクトル強度値Ａｄ（Ｉ＋３）は、「黒逆三角印」の値となる。

このとき、上記処理（ステップＳ１〜Ｓ７）により、方向Ｂｄ（Ｉ）、Ｂｄ（Ｉ＋１）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｄ（Ｉ）、Ａｄ（Ｉ＋１）から、方向Ｂｄ（Ｉ）〜Ｂｄ（Ｉ＋１）の範囲内で方位角が算出されるので、式（６）から、「黒菱形印」および「黒四角印」で示す方位角θｄ（Ｉ）が算出される。

同様に、方向Ｂｄ（Ｉ＋２）、Ｂｄ（Ｉ＋３）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｄ（Ｉ＋２）、Ａｄ（Ｉ＋３）から、方向Ｂｄ（Ｉ＋２）〜Ｂｄ（Ｉ＋３）の範囲内で方位角が算出されるので、式（６）から、「黒三角印」および「黒逆三角印」で示す方位角θｄ（Ｉ＋２）が算出される。

さらに、方向Ｂｄ（Ｉ＋１）、Ｂｄ（Ｉ＋２）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｄ（Ｉ＋１）、Ａｄ（Ｉ＋２）から、方向Ｂｄ（Ｉ＋１）〜Ｂｄ（Ｉ＋２）の範囲内で方位角が算出されるので、方向Ｂｄ（Ｉ＋１）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｄ（Ｉ＋１）は、「黒四角印」ではなく「□印」で示す値と見なされ、方向Ｂｄ（Ｉ＋２）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｄ（Ｉ＋２）は、「黒三角印」ではなく「△印」で示す値と見なされる。

したがって、式（６）から、「□印」および「△印」で示す方位角θｄ（Ｉ＋１）も算出される。
この結果、実在の目標に対応する方位角θｄ（Ｉ）、θｄ（Ｉ＋２）以外に、いずれの目標にも対応しない方位角θｄ（Ｉ＋１）が得られる。

ここで、アップフェーズにおける方位角（図６内の（ａ）参照）と、ダウンフェーズにおける方位角（図６の（ｂ）参照）とについて考慮すると、実在の左側目標に対応する方位角θｕ（Ｉ）とθｄ（Ｉ）との差、および、実在の右側目標に対応する方位角θｕ（Ｉ＋２）とθｄ（Ｉ＋２）との差は、いずれの目標にも対応しない方位角θｕ（Ｉ＋１）とθｄ（Ｉ＋１）との差Δθよりも小さいことが分かる。

したがって、上記ステップＳ７で算出された方位角θｕ（Ｉ）とθｄ（Ｉ）との差の大きさを所定値（許容誤差しきい値θε）と比較することにより、実在の目標に対応しない方位角を判定することができるので、誤検知を防止可能なことが分かる。

図５に戻り、ステップＳ７に続いて、上記のような方位角θｕ（Ｉ）、θｄ（Ｉ）の性質を利用して、方位角判定手段２０５は、アップフェーズにおける方位角θｕ（Ｉ）とダウンフェーズにおける方位角θｄ（Ｉ）について、あらかじめ設定された許容誤差しきい値θεを基準として、以下の条件式（７）を満足するか否かを判定する（ステップＳ８）。

｜θｕ（Ｉ）−θｄ（Ｉ）｜≦θε ・・・（７）

ステップＳ８において、方位角θｕ（Ｉ）、θｄ（Ｉ）が式（７）を満足しない（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、ステップＳ９を実行せずにステップＳ１０に進み、変数ｉをインクリメントする。

一方、ステップＳ８において、方位角θｕ（Ｉ）、θｄ（Ｉ）が式（７）を満足する（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、算出された方位角θｕ（Ｉ）、θｄ（Ｉ）が正しい検知結果であると見なされるので、方位角判定手段２０５は、これを検知結果の観測データとして出力する（ステップＳ９）。

具体的には、方位角判定手段２０５は、式（７）を満足した距離Ｒ（Ｉ）、Ｒ（Ｉ＋１）と、速度Ｖ（Ｉ）、Ｖ（Ｉ＋１）と、方位角θｕ（Ｉ）、θｄ（Ｉ）とから、たとえば、以下の式（８）〜（１０）のように、目標に関する観測データ（検知結果）として、距離Ｒｏ、速度Ｖｏ、方位角θｏを出力する。

Ｒ＝｛Ｒ（Ｉ）＋Ｒ（Ｉ＋１）｝／２ ・・・（８）
Ｖ＝｛Ｖ（Ｉ）＋Ｖ（Ｉ＋１）｝／２ ・・・（９）
θ＝｛θｕ（Ｉ）＋θｄ（Ｉ）｝／２ ・・・（１０）

次に、信号処理制御部２００は、カウンタ用内部変数ｉをインクリメントして（ステップＳ１０）、変数ｉの値を電波ビームの方向数ｎと比較し、ｉ＝ｎであるか否かを判定する（ステップＳ１１）。

ステップＳ１１において、ｉ≠ｎ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、全方向の処理が終了していないので、ステップＳ６に戻り、次の電波ビームにおける処理（ステップＳ６〜Ｓ１０）を繰り返し実行する。

一方、ステップＳ１１において、ｉ＝ｎ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、信号処理制御部２００は、全観測空間内に対する処理が終了したことを制御部１０１に伝える。
これを受けて、制御部１０１は、動作が終了したか否かを判定し（ステップＳ１２）、終了していない（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、ステップＳ１に戻って次の観測を開始し、動作が終了した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、図５の処理ルーチンを終了する。

このように、アンテナ１０６の向きを変えて電波ビームの方向を変えながら、アップフェーズおよびダウンフェーズ（周波数変調）の送受信信号に基づくビート信号を観測し、目標に関する観測データ（相対距離や相対速度および方位角など）を測定するレーダ装置において、アンテナ方向制御部１１３は、アップフェーズにおける観測時とダウンフェーズにおける観測時とで電波ビームの方向が異なるようにアンテナ１０６を向け、信号処理部１１２は、周波数分析手段２０１と、距離・速度算出手段２０２と、同一目標探索手段２０３と、方位角算出手段２０４と、方位角判定手段２０４とを備え、電波ビームの方向が異なるアップフェーズおよびダウンフェーズにおいてビート信号を観測し、方向の異なる２つの電波ビームで算出された目標方位角により検知目標に関する観測データの出力内容を選択するようにしたので、目標の誤検知を防止することができる。

また、方位角算出手段２０４は、電波ビームの方向が異なる２つのアップフェーズにおけるビート信号に基づく目標のスペクトル強度値からアップフェーズにおける方位角を算出し、電波ビームの方向が異なる２つのダウンフェーズにおけるビート信号に基づく目標のスペクトル強度値からダウンフェーズにおける方位角を算出し、観測条件の異なる２つの目標の方位角を利用するようにしたので、誤検知の防止率をさらに向上させることができる。

また、方位角判定手段２０５は、方位角算出手段２０４が算出したアップフェーズにおける方位角とダウンフェーズにおける方位角とのフェーズ間方位角差の大きさから、検知目標に関する観測データの出力内容を選択し、観測条件の異なる２つの目標方位角を利用して、各フェーズで得られた２つの方位角の差の大きさにより誤検知を判定するようにしたので、誤検知の防止率を向上させるとともに、誤検知の防止率を安定化させることができる。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、特に言及しなかったが、電波ビームの方向の変化に応じて、アップフェーズにおける観測時とダウンフェーズにおける観測時との電波ビームの方向が異なるようにアンテナを向けてもよい。
以下、図面を参照しながら、各フェーズにおける観測時での電波ビームの方向を異なるようにしたこの発明の実施の形態２について説明する。

図７はこの発明の実施の形態２に係るレーダ装置を示すブロック構成図であり、図７において、前述（図１参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
この場合、制御部１０１Ａ、アンテナ方向制御部１１３Ａおよび信号処理部１１２Ａの一部機能のみが前述と異なる。
図８はこの発明の実施の形態２に係る信号処理部１１２Ａの具体的な機能構成を示すブロック図であり、図８において、前述（図４参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。

図９はこの発明の実施の形態２に係るレーダ装置の動作（レーダ信号処理手順）を示すフローチャートであり、図９において、前述（図５参照）と同様の処理については、前述と同一符号を付して詳述を省略する。

図１０および図１１はこの発明の実施の形態２においてスペクトル強度値から方位角を算出する原理を示す説明図であり、図１０は左から右への走査の場合、図１１は左から右への走査の場合での方位角算出原理をそれぞれ示している。
また、図１０、図１１において、それぞれ、（ａ）はアップフェーズの場合の方位角θｌｒｕ、θｒｌｕを示し、（ｂ）はダウンフェーズの場合の方位角θｌｒｄ、θｒｌｄを示している。

図７において、アンテナ方向制御部１１３Ａは、電波ビームの方向の変化に応じて、アップフェーズにおける観測時とダウンフェーズにおける観測時との電波ビームの方向が異なるようにアンテナ１０６を向ける。

具体的には、アンテナ方向制御部１１３Ａは、制御部１０１Ａの制御下で、アップフェーズにおける観測時の電波ビームの方向とダウンフェーズにおける観測時の電波ビームの方向とのフェーズ間方向差よりも、所定の観測時の電波ビームの方向と次の観測時の電波ビームの方向との観測間方向差の方が大きくなるように、アンテナ１０６を向けるようになっている。

図８において、信号処理部１１２Ａ内の方位角判定手段２０５Ａは、検知結果判定手段２０６を含む。
検知結果判定手段２０６は、電波ビームの方向の変化ごとに距離・速度算出手段２０２および方位角算出手段２０４で算出された観測データの複数の一次検知結果に応じて、検知目標に関する観測データの出力内容を選択する。

具体的には、検知結果判定手段２０６は、電波ビームの方向の変化ごとの一次検知結果から得られる複数の観測データのうち、すべての相互距離差およびすべての相互速度差が第１の所定値よりも小さく、且つ、すべての相互方位角差のうちあらかじめ設定した所定数以上の相互方位角誤差が第２の所定値よりも小さい結果を、検知目標に関する観測データの出力内容として選択する。

次に、図９を参照しながら、図７および図８に示したこの発明の実施の形態２によるレーダ装置の動作（レーダ信号処理方法）について説明する。
図９において、まず、制御部１０１Ａは、カウンタ用の内部変数ｊを初期化して、ｊ＝０に設定する（ステップＳ２１）。

続いて、信号処理部１１２Ａ内の信号処理制御部２００Ａは、検知結果判定手段２０６で用いられる一次検知結果用の内部変数セットＰ［ｈ］、Ｑ［ｈ］を初期化する（ステップＳ２２）。
ここで、各変数Ｐ［ｈ］、Ｑ［ｈ］は、以下のように表される。

Ｐ［ｈ］＝（Ｒｐｌ［ｈ］、Ｒｐｒ［ｈ］、Ｖｐｌ［ｈ］、Ｖｐｒ［ｈ］、θｐｌ［ｈ］、θｐｒ［ｈ］）
Ｑ［ｈ］＝（Ｒｑｌ［ｈ］、Ｒｑｒ［ｈ］、Ｖｑｌ［ｈ］、Ｖｑｒ［ｈ］、θｑｌ［ｈ］、θｑｒ［ｈ］）
ただし、上記式において、あらかじめ設定された最大検知数をＮｍａｘとすれば、ｈは１〜Ｎｍａｘの範囲内の値である。

次に、制御部１０１Ａは、カウンタ用の内部変数ｊの値を参照して、変数ｊが偶数であるか否かを判定し（ステップＳ２３）、ｊが偶数である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、電波ビームの方向をレーダ前方正面に対して左から右へ変化させる（以下、「左から右への走査」と記す）ための走査設定を行う（ステップＳ２４）。

このとき、制御部１０１Ａは、信号処理部１１２Ａに対して、左から右への走査であることを表す制御信号を出力し、この制御信号に応答して、信号処理部１１２Ａ内の信号処理制御部２００Ａは、走査方向用の内部変数ＳＤを「ＳＤ＝ｌｒ」に設定する。
また、ステップＳ２４において、制御部１０１Ａは、左から右への走査を行うために、アンテナ方向制御部１１３Ａに対し、電波ビームの方向として、Ｂｌｒｕ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝と、Ｂｌｒｄ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝とを設定する。

一方、ステップＳ２３において、ｊが奇数である（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、電波ビームの方向をレーダ前方正面に対して右から左へ変化させる（以下、「右から左への走査」と記す）ための走査設定を行う（ステップＳ２５）。

このとき、制御部１０１Ａは、信号処理部１１２Ａに対して、右から左への走査であることを表す制御信号を出力し、この制御信号に応答して、信号処理部１１２Ａ内の信号処理制御部２００Ａは、変数ＳＤを「ＳＤ＝ｒｌ」に設定する。
また、ステップＳ２５において、制御部１０１Ａは、右から左への走査を行うために、アンテナ方向制御部１１３Ａに対し、電波ビームの方向として、Ｂｒｌｕ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝と、Ｂｒｌｄ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝とを設定する。

ただし、電波ビームの方向Ｂｌｒｕ（ｉ）、Ｂｌｒｄ（ｉ）、Ｂｒｌｕ（ｉ）、Ｂｒｌｄ（ｉ）の間には、以下の関係が成立する。

Ｂｌｒｕ（ｉ）≠Ｂｒｌｕ（ｉ）、且つ、
Ｂｌｒｄ（ｉ）≠Ｂｒｌｄ（ｉ）

続いて、前述（図５参照）と同様の処理（ステップＳ１〜Ｓ７、Ｓ９〜Ｓ１１）が実行され、制御部１０１Ａの制御下で、アンテナ方向制御部１１３Ａ、電圧発生回路１０２、ＡＤ変換器１１０、メモリ１１１および信号処理部１１２Ａが動作する。

このとき、左から右への走査（ＳＤ＝ｌｒ）においては、方向Ｂｌｒｕ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝の電波ビームにおけるアップフェーズビート信号のデジタル電圧値と、方向Ｂｌｒｄ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝の電波ビームにおけるダウンフェーズビート信号のデジタル電圧値とがメモリ１１１に記録される。

その後、信号処理部１１２Ａにおいて、信号処理制御部２００Ａの制御下で、周波数分析手段２０１、距離・速度算出手段２０２、同一目標探索手段２０３および方位角算出手段２０４が動作し、たとえば、Ｎｌｒ（＞０）個の左から右への走査における一次検知結果（Ｒｌ［ｈ］、Ｒｒ［ｈ］、Ｖｌ［ｈ］、Ｖｒ［ｈ］、θｕ［ｈ］、θｄ［ｈ］）｛ｈ＝１〜Ｎｌｒ｝が取得される。

同様に、右から左への走査（ＳＤ＝ｒｌ）においては、方向Ｂｒｌｕ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝の電波ビームにおけるアップフェーズビート信号のデジタル電圧値と、方向Ｂｒｌｄ（ｉ）｛ｉ＝１〜ｎ｝の電波ビームにおけるダウンフェーズビート信号のデジタル電圧値がメモリ１１１に記録される。

その後、信号処理部１１２Ａにおいて、信号処理制御部２００Ａの制御下で、周波数分析手段２０１、距離・速度算出手段２０２、同一目標探索手段２０３、方位角算出手段２０４が動作し、たとえば、Ｎｒｌ（＞０）個の右から左への走査における一次検知結果（Ｒｌ［ｈ］、Ｒｒ［ｈ］、Ｖｌ［ｈ］、Ｖｒ［ｈ］、θｕ［ｈ］、θｄ［ｈ］）｛ｈ＝１〜Ｎｒｌ｝を取得される。

以下、ステップＳ１１において、ｉ＝ｎ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、続いて、信号処理制御部２００Ａは、走査方向用の内部変数ＳＤを参照して、ＳＤが「ｌｒ」であるか「ｒｌ」であるかを判定する（ステップＳ２６）。

ステップＳ２６において、「ＳＤ＝ｌｒ」と判定されれば、信号処理制御部２００Ａの制御下で、検知結果判定手段２０６は、方位角算出手段２０４からＮｌｒ個の一次検知結果（Ｒｌ［ｈ］、Ｒｒ［ｈ］、Ｖｌ［ｈ］、Ｖｒ［ｈ］、θｕ［ｈ］、θｄ［ｈ］）｛ｈ＝１〜Ｎｌｒ｝を取り込み、この一次検知結果を内部変数セットＰ［ｈ］に格納する（ステップＳ２７）。
具体的には、以下の式（１１）〜（１６）のように、一次検知結果を変数Ｐ［ｈ］に格納する。

Ｒｐｌ［ｈ］＝Ｒｌ［ｈ］ ｛ｈ＝１〜Ｎｌｒ｝ ・・・（１１）
Ｒｐｒ［ｈ］＝Ｒｒ［ｈ］ ｛ｈ＝１〜Ｎｌｒ｝ ・・・（１２）
Ｖｐｌ［ｈ］＝Ｖｌ［ｈ］ ｛ｈ＝１〜Ｎｌｒ｝ ・・・（１３）
Ｖｐｒ［ｈ］＝Ｖｒ［ｈ］ ｛ｈ＝１〜Ｎｌｒ｝ ・・・（１４）
θｐｌ［ｈ］＝θｕ［ｈ］ ｛ｈ＝１〜Ｎｌｒ｝ ・・・（１５）
θｐｒ［ｈ］＝θｄ［ｈ］ ｛ｈ＝１〜Ｎｌｒ｝ ・・・（１６）

一方、ステップＳ２６において、「ＳＤ＝ｒｌ」と判定されれば、
信号処理制御部２００Ａの制御下で、検知結果判定手段２０６は、方位角算出手段２０４からＮｒｌ個の一次検知結果（Ｒｌ［ｈ］、Ｒｒ［ｈ］、Ｖｌ［ｈ］、Ｖｒ［ｈ］、θｕ［ｈ］、θｄ［ｈ］）｛ｈ＝１〜Ｎｒｌ｝を取り込み、この一次検知結果を内部変数セットＱ［ｈ］に格納する（ステップＳ２８）。
具体的には、以下の式（１７）〜（２２）のように、一次検知結果を変数Ｑ［ｈ］に格納する。

Ｒｑｌ［ｈ］＝Ｒｌ［ｈ］ ｛ｈ＝１〜Ｎｒｌ｝ ・・・（１７）
Ｒｑｒ［ｈ］＝Ｒｒ［ｈ］ ｛ｈ＝１〜Ｎｒｌ｝ ・・・（１８）
Ｖｑｌ［ｈ］＝Ｖｌ［ｈ］ ｛ｈ＝１〜Ｎｒｌ｝ ・・・（１９）
Ｖｑｒ［ｈ］＝Ｖｒ［ｈ］ ｛ｈ＝１〜Ｎｒｌ｝ ・・・（２０）
θｑｌ［ｈ］＝θｕ［ｈ］ ｛ｈ＝１〜Ｎｒｌ｝ ・・・（２１）
θｑｒ［ｈ］＝θｄ［ｈ］ ｛ｈ＝１〜Ｎｒｌ｝ ・・・（２２）

ここで、図１０および図１１を参照しながら、上記ステップＳ２７、Ｓ２８において、内部変数セットＰ［ｈ］、Ｑ［ｈ］に格納された一次検知結果の性質について説明する。
図１０および図１１において、前述と同様に、白ヌキ矢印で示す２方向に、距離および速度がほぼ等しい目標（たとえば、並走する２つの目標）が存在し、ｎ方向の電波ビームの観測中に目標の方位角がほとんど変化しないものと仮定する。

まず、図１０内の（ａ）に示すように、左から右への走査のアップフェーズの場合において、方向Ｂｌｒｕ（Ｉ）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒菱形印」で示す値Ａｌｒｕ（Ｉ）となり、方向Ｂｌｒｕ（Ｉ＋１）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒四角印」で示す値Ａｌｒｕ（Ｉ＋１）となり、方向Ｂｌｒｕ（Ｉ＋３）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒逆三角印」で示す値Ａｌｒｕ（Ｉ＋３）となる。

また、方向Ｂｌｒｕ（Ｉ＋２）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒菱形印」の成分と黒三角の成分が加算された値になる。
ただし、このときの加算は、同じ周波数を有する２つのビート信号の時間領域における加算であり、そのスペクトル強度値は、両者の相対位相により変動する。
したがって、方向Ｂｌｒｕ（Ｉ＋２）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、種々の要因により変動する。

このとき、上記ステップＳ２１〜Ｓ２７の処理により、方向Ｂｌｒｕ（Ｉ）、Ｂｌｒｕ（Ｉ＋１）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｌｒｕ（Ｉ）、Ａｌｒｕ（Ｉ＋１）から、方位角は、Ｂｌｒｕ（Ｉ）〜Ｂｌｒｕ（Ｉ＋１）の範囲内で算出されるので、前述の式（５）から、「黒菱形印」および「黒四角印」で示す方位角θｌｒｕ（Ｉ）が算出される。

一方、方向Ｂｌｒｕ（Ｉ＋１）、Ｂｌｒｕ（Ｉ＋２）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｌｒｕ（Ｉ＋１）、Ａｌｒｕ（Ｉ＋２）から、方位角は、Ｂｌｒｕ（Ｉ＋１）〜Ｂｌｒｕ（Ｉ＋２）の範囲内で算出されるが、スペクトル強度値Ａｌｒｕ（Ｉ＋２）は、上記の通り、両方の目標からのビート信号の加算結果であり、その値は種々の要因で変動するので、「黒四角印」、「黒菱形印」および「黒三角印」で示す方位角θｌｒｕ（Ｉ＋１）は、図１０内の一点鎖線矢印Ｚ１で示す範囲内で変動し得る。

同様に、方向Ｂｌｒｕ（Ｉ＋２）、Ｂｌｒｕ（Ｉ＋３）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｌｒｕ（Ｉ＋２）、Ａｌｒｕ（Ｉ＋３）から、方位角は、Ｂｕ（Ｉ＋２）〜Ｂｕ（Ｉ＋３）の範囲内で算出されるが、スペクトル強度値Ａｌｒｕ（Ｉ＋２）は、両方の目標からのビート信号の加算結果であり、その値は種々の要因で変動するので、「黒逆三角印」、「黒三角印」および「黒菱形印」で示す方位角θｌｒｕ（Ｉ＋２）は、図１０内の一点鎖線矢印Ｚ２の範囲内で変動し得る。

次に、図１０内の（ｂ）に示すように、左から右への走査のダウンフェーズの場合において、方向Ｂｌｒｄ（Ｉ）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒菱形印」で示す値Ａｌｒｄ（Ｉ）となり、方向Ｂｌｒｄ（Ｉ＋１）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒四角印」で示す値Ａｌｒｄ（Ｉ＋１）となり、方向Ｂｌｒｄ（Ｉ＋２）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒三角印」で示す値Ａｌｒｄ（Ｉ＋２）となり、方向Ｂｌｒｄ（Ｉ＋３）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒逆三角印」で示す値Ａｌｒｄ（Ｉ＋３）となる。

このとき、上記ステップＳ２１〜Ｓ２７の処理により、方向Ｂｌｒｄ（Ｉ）、Ｂｌｒｄ（Ｉ＋１）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｌｒｄ（Ｉ）、Ａｌｒｄ（Ｉ＋１）から、方位角は、Ｂｌｒｄ（Ｉ）〜Ｂｌｒｄ（Ｉ＋１）の範囲内で算出されるので、前述の式（６）から、「黒菱形印」および「黒四角印」で示す方位角θｌｒｄ（Ｉ）が算出される。

同様に、方向Ｂｌｒｄ（Ｉ＋２）、Ｂｌｒｄ（Ｉ＋３）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｌｒｄ（Ｉ＋２）、Ａｌｒｄ（Ｉ＋３）から、方位角は、Ｂｌｒｄ（Ｉ＋２）〜Ｂｌｒｄ（Ｉ＋３）の範囲内で算出されるので、式（６）から、「黒逆三角印」および「黒三角印」で示す方位角θｌｒｄ（Ｉ＋２）が算出される。

さらに、方向Ｂｌｒｄ（Ｉ＋１）、Ｂｌｒｄ（Ｉ＋２）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｌｒｄ（Ｉ＋１）、Ａｌｒｄ（Ｉ＋２）から、方位角は、Ｂｌｒｄ（Ｉ＋１）〜Ｂｌｒｄ（Ｉ＋２）の範囲内で算出されるので、方向Ｂｌｒｄ（Ｉ＋１）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｌｒｄ（Ｉ＋１）は、「黒四角印」ではなく「□印」で示す値と見なされ、方向Ｂｌｒｄ（Ｉ＋２）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｌｒｄ（Ｉ＋２）は、「黒三角印」ではなく「△印」で示す値と見なされる。
この結果、式（６）から、「□印」および「△印」で示す方位角θｌｒｄ（Ｉ＋１）も算出される。

ここで、左から右への走査（図１０参照）における結果について鑑みると、各フェーズでの方位角θｌｒｕ（Ｉ）とθｌｒｄ（Ｉ）とのフェーズ間方位角差は比較的小さく、前述の式（７）の判定基準により、検知結果として出力される。

一方、その後の各フェーズでの方位角θｌｒｕ（Ｉ＋２）、θｌｒｄ（Ｉ＋２）については、アップフェーズでの方位角θｌｒｕ（Ｉ＋２）の値が変動し得るので、フェーズ間方位角差が大きくなり、前述の式（７）の判定基準から、検知結果として出力されない可能性がある。

さらに、各フェーズ間の方位角θｌｒｕ（Ｉ＋１）、θｌｒｄ（Ｉ＋１）については、アップフェーズでの方位角θｌｒｕ（Ｉ＋１）の値が変動し得るので、フェーズ間方位角差が小さくなり、前述の式（７）の判定基準によれば、検知結果として出力される可能性がある。

次に、図１１内の（ａ）に示すように、右から左への走査のアップフェーズにおいて、方向Ｂｒｌｕ（Ｉ）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒菱形印」で示す値Ａｒｌｕ（Ｉ）となり、方向Ｂｒｌｕ（Ｉ＋１）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒四角印」で示す値Ａｒｌｕ（Ｉ＋１）となり、方向Ｂｒｌｕ（Ｉ＋２）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒三角印」で示す値Ａｒｌｕ（Ｉ＋２）となり、方向Ｂｒｌｕ（Ｉ＋３）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒逆三角印」で示す値Ａｒｌｕ（Ｉ＋３）となる。

このとき、上記ステップＳ１〜Ｓ２８の処理により、方向Ｂｒｌｕ（Ｉ）、Ｂｒｌｕ（Ｉ＋１）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｒｌｕ（Ｉ）、Ａｒｌｕ（Ｉ＋１）から、方位角は、Ｂｒｌｕ（Ｉ）〜Ｂｒｌｕ（Ｉ＋１）の範囲内で算出されるので、式（５）から、「黒菱形印」および「黒四角印」で示す方位角θｒｌｕ（Ｉ）が算出される。

同様に、方向Ｂｒｌｕ（Ｉ＋２）、Ｂｒｌｕ（Ｉ＋３）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｒｌｕ（Ｉ＋２）、Ａｒｌｕ（Ｉ＋３）から、方位角は、Ｂｒｌｕ（Ｉ＋２）〜Ｂｒｌｕ（Ｉ＋３）の範囲内で算出されるので、式（５）から、「黒逆三角印」および「黒三角印」で示す方位角θｒｌｕ（Ｉ＋２）が算出される。

さらに、方向Ｂｒｌｕ（Ｉ＋１）、Ｂｒｌｕ（Ｉ＋２）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｒｌｕ（Ｉ＋１）、Ａｒｌｕ（Ｉ＋２）から、方位角は、Ｂｒｌｕ（Ｉ＋１）〜Ｂｒｌｕ（Ｉ＋２）の範囲内で算出されるので、方向Ｂｒｌｕ（Ｉ＋１）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｒｌｕ（Ｉ＋１）は、「黒四角印」ではなく「□印」で示す値と見なされ、方向Ｂｒｌｕ（Ｉ＋２）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｒｌｕ（Ｉ＋２）は、「黒三角印」ではなく「△印」で示す値と見なされる。
この結果、式（５）から、「□印」および「△印」で示す方位角θｒｌｕ（Ｉ＋２）も算出される。

次に、図１１内の（ｂ）に示すように、右から左への走査のダウンフェーズにおいて、方向Ｂｒｌｄ（Ｉ）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒菱形印」で示す値Ａｒｌｄ（Ｉ）となり、方向Ｂｒｌｄ（Ｉ＋１）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒四角印」で示す値Ａｒｌｄ（Ｉ＋１）となり、方向Ｂｒｌｄ（Ｉ＋２）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒三角印」で示す値Ａｒｌｄ（Ｉ＋２）となり、方向Ｂｒｌｄ（Ｉ＋３）の電波ビームにおける目標に対応するビート周波数のスペクトル強度値は、「黒逆三角印」で示す値Ａｒｌｄ（Ｉ＋３）となる。

このとき、上記ステップＳ２１〜Ｓ２８の処理により、方向Ｂｒｌｄ（Ｉ）、Ｂｒｌｄ（Ｉ＋１）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｒｌｄ（Ｉ）、Ａｒｌｄ（Ｉ＋１）から、方位角は、Ｂｒｌｄ（Ｉ）〜Ｂｒｌｄ（Ｉ＋１）の範囲内で算出されるので、前述の式（６）から、「黒菱形印」および「黒四角印」で示す方位角θｒｌｄ（Ｉ）が算出される。

同様に、方向Ｂｒｌｄ（Ｉ＋２）、Ｂｒｌｄ（Ｉ＋３）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｒｌｄ（Ｉ＋２）、Ａｒｌｄ（Ｉ＋３）から、方位角は、Ｂｒｌｄ（Ｉ＋２）〜Ｂｒｌｄ（Ｉ＋３）の範囲内で算出されるので、式（６）から、「黒逆三角印」および「黒三角印」で示す方位角θｒｌｄ（Ｉ＋２）が算出される。

さらに、方向Ｂｒｌｄ（Ｉ＋１）、Ｂｒｌｄ（Ｉ＋２）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｒｌｄ（Ｉ＋１）、Ａｒｌｄ（Ｉ＋２）から、方位角は、Ｂｒｌｄ（Ｉ＋１）〜Ｂｒｌｄ（Ｉ＋２）の範囲内で算出されるので、方向Ｂｒｌｄ（Ｉ＋１）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｒｌｄ（Ｉ＋１）は、「黒四角印」ではなく「□印」で示す値と見なされ、方向Ｂｒｌｄ（Ｉ＋２）の電波ビームにおけるスペクトル強度値Ａｒｌｄ（Ｉ＋２）は、「黒三角印」ではなく「△印」で示す値と見なされる。
この結果、式（６）から、「□印」および「△印」で示す方位角θｒｌｄ（Ｉ＋１）も算出される。

ここで、右から左への走査（図１１参照）における結果について鑑みると、各フェーズでの方位角θｌｒｕ（Ｉ＋１）とθｌｒｄ（Ｉ＋１）とのフェーズ間方位角差に比べて、方位角θｌｒｕ（Ｉ）とθｌｒｄ（Ｉ）とのフェーズ間方位角差、および、方位角θｌｒｕ（Ｉ＋２）とθｌｒｄ（Ｉ＋２）とのフェーズ間方位角差は、比較的小さい。
したがって、前述の式（７）の判定基準により、方位角θｌｒｕ（Ｉ）（または、θｌｒｄ（Ｉ））と、θｌｒｕ（Ｉ＋２）（または、θｌｒｄ（Ｉ＋２））とが検知結果として出力される。

以上の検知結果から、左から右への走査時（図１０参照）と、右から左への走査時（図１１参照）とで、電波ビームの方向が同じ場合には、正しい検知結果が得られない可能性があることが分かる。

したがって、これに対処して正しい検知結果を得るため、まず、左から右への走査時の場合（図１０参照）と、右から左への走査時の場合（図１１参照）とで、電波ビームの方向を変えることにより、以下の４つの一次検知結果（Ａ）〜（Ｄ）を取得する。

（Ａ）左から右への走査のアップフェーズにおける一次検知結果、
（Ｂ）左から右への走査のダウンフェーズにおける一次検知結果、
（Ｃ）右から左への走査のアップフェーズにおける一次検知結果、および
（Ｄ）右から左への走査のダウンフェーズにおける一次検知結果。

そして、それぞれの距離差および速度差が小さく、且つ、４つの方位角θｌｒｕ（ｉ）、θｌｒｄ（ｉ）、θｒｌｕ（ｉ）、θｒｌｄ（ｉ）のうち、３つについて相互に方位角の差が小さい結果のみを選択することにより、正しい検知結果を出力することができる。

なお、電波ビーム方向の変更手順としては、たとえば従来装置（特許文献１）の場合よりも、この発明の実施の形態１による変更手順（図３参照）の方が、左から右への走査（図１０参照）と、右から左への走査（図１１参照）とにおいて、電波ビームの方向に差をつけることが容易である。

図９に戻り、一次検知結果の格納処理（ステップＳ２７、Ｓ２８）に続いて、検知結果判定手段２０６（図８参照）は、信号処理制御部２００Ａの制御下で、上記の一次検知結果の性質を利用して、各変数セットＰ［ｈ］、Ｑ［ｈ］について、条件を満足するか否かを判定する（ステップＳ２９）。

すなわち、距離差および速度差が小さく、且つ、４つの方位角θｌｒｕ（ｉ）、θｌｒｄ（ｉ）、θｒｌｕ（ｉ）、θｒｌｄ（ｉ）のうち、３つについて相互に方位角の差が小さいか否かを判定する。

ステップＳ２９において、判定条件を満足しない（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、直ちにステップＳ３１に進み、判定条件を満足する（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、最終的な検知結果を選択して出力して（ステップＳ３０）、ステップＳ３１に進む。

具体的には、たとえば、検知結果判定手段２０６は、一次検知結果用の変数Ｐ［ｗ］、Ｑ［ｘ］を参照して、あらかじめ設定した許容誤差しきい値ΔＲ、ΔＶ、Δθを用いて、以下の４つの関係式（２３）〜（２６）を満足し、且つ、以下の４つの条件式（２７）〜（３０）のうちの３つ以上を満足する一次検知結果のみを選択する。

｜Ｒｐｌ［ｗ］−Ｒｑｌ［ｘ］｜≦ΔＲ ・・・（２３）
｜Ｒｐｒ［ｗ］−Ｒｑｒ［ｘ］｜≦ΔＲ ・・・（２４）
｜Ｖｐｌ［ｗ］−Ｖｑｌ［ｘ］｜≦ΔＶ ・・・（２５）
｜Ｖｐｒ［ｗ］−Ｖｑｒ［ｘ］｜≦ΔＶ ・・・（２６）
｜θｐｌ［ｗ］−θｐｒ［ｙ］｜≦Δθ ・・・（２７）
｜θｐｌ［ｗ］−θｑｌ［ｘ］｜≦Δθ ・・・（２８）
｜θｐｌ［ｗ］−θｑｒ［ｘ］｜≦Δθ ・・・（２９）
｜θｐｒ［ｘ］−θｑｒ［ｙ］｜≦Δθ ・・・（３０）

ただし、式（２３）〜（３０）において、変数ｗ、ｘ、ｙ、ｚは、それぞれ、１〜Ｎｌｒの範囲内の値であり、ｙ≠ｗ、且つ、ｚ≠ｘ、の関係を満たす。

ステップＳ２９で選択された一次検知結果が存在する場合、ステップＳ３０において、検知結果判定手段２０６は、信号処理制御部２００Ａの制御下で、選択された一次検知結果から、たとえば、距離、速度、方位角の平均値を算出し、それらの平均値を観測データの最終結果として出力する。

続いて、ステップＳ３１において、制御部１０１Ａは、電波ビームの走査方向用の内部変数ｊをインクリメントし、前述の動作終了判定処理（ステップＳ１２）に進む。
ステップＳ１２において、信号処理制御部２００Ａは、前述と同様に、全観測空間内に対する処理が終わったことを制御部１０１に伝え、これを受けて、制御部１０１は、動作終了を判定する。

ステップＳ１２において、終了していない（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、ステップＳ２３に戻って、次の観測を開始し、終了した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、図９の処理ルーチンを終了する。

このように、制御部１０１Ａの制御下で、アンテナ方向制御部１１３Ａは、アップフェーズにおける観測時と、ダウンフェーズにおける観測時とで、電波ビームの方向が異なるようにアンテナ１０６を向けるとともに、電波ビームの方向の変化（走査の向き）によっても、アップフェーズにおける観測時と、ダウンフェーズにおける観測時との電波ビームの方向が異なるようにアンテナ１０６を向ける。

また、方位角判定手段２０５Ａは、検知結果判定手段２０６を含み、電波ビームの方向の変化（走査の向き）ごとに、距離・速度算出手段２０２および方位角算出手段２０４から取得した観測データ（距離、速度、方位角）の一次検知結果によって、検知目標の出力内容を選択するようにしたので、観測条件の異なる複数の目標情報を利用して誤検知の防止率を向上させることができる。

また、検知結果判定手段２０６は、電波ビームの方向の変化（走査の向き）ごとの一次検知結果から得られる複数の観測データ（距離、速度、方位角）について、すべての相互距離差とすべての相互速度差が小さく、且つ、すべての相互方位角差のうち、あらかじめ設定した所定数以上の相互方位角誤差が小さい結果を、検知目標の出力内容として選択するようにしたので、観測条件の異なる複数の目標情報を利用して、誤検知の防止率を向上させるとともに、誤検知の防止率を安定化することができる。

さらに、アンテナ方向制御部１１３Ａは、アップフェーズにおける観測時のビーム方向と、ダウンフェーズにおける観測時のビーム方向とのフェーズ間方位角差よりも、或るアップフェーズ（または、ダウンフェーズ）における観測時のビーム方向と、次のアップフェーズ（または、ダウンフェーズ）における観測時のビーム方向との観測間方向差の方が大きくなるようにアンテナ１０６を向けるので、観測条件の異なる複数の目標情報を利用して、誤検知を防止することができる。

この発明の実施の形態１に係るレーダ装置を示すブロック構成図である。 この発明の実施の形態１に係るレーダ装置における各信号の波形を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係るレーダ装置における観測タイミングと電波ビーム方向の関係を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係るレーダ装置における信号処理部の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の信号処理手順を示す説明図である。 この発明の実施の形態１においてスペクトル強度値から方位角を算出する原理を示す説明図である。 この発明の実施の形態２に係るレーダ装置を示すブロック構成図である。 この発明の実施の形態２に係るレーダ装置における信号処理部の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２に係るレーダ装置の信号処理手順を示す説明図である。 この発明の実施の形態２においてスペクトル強度値から方位角を算出する原理を示す説明図である。 この発明の実施の形態２においてスペクトル強度値から方位角を算出する原理を示す説明図である。 従来（特許文献２）のレーダ装置においてスペクトル強度値から方位角を算出する原理を示す説明図である。

符号の説明

１０１、１０１Ａ 制御部、１０２ 電圧発生回路、１０３ 電圧制御発振器（ＶＣＯ）、１０６ アンテナ、１０７ ミキサ、１１２、１１２Ａ 信号処理部、１１３、１１３Ａ アンテナ方向制御部、２００、２００Ａ 信号処理制御部、２０１ 周波数分析手段、２０２ 距離・速度算出手段、２０３ 同一目標探索手段、２０４ 方位角算出手段、２０５、２０５Ａ 方位角判定手段、２０６ 検知結果判定手段。

Claims (7)

1. アンテナの向きを変えて前記アンテナに関する電波ビームの方向を変えながら、前記電波ビームを送信信号および受信信号として送受信するとともに、アップフェーズおよびダウンフェーズからなる周波数変調された前記送信信号および前記受信信号をミキシングして生成されるビート信号を観測し、観測対象となる目標を検知して、前記アンテナに対する前記目標の相対距離、相対速度または方位角を含む観測データを測定するためのレーダ装置であって、
   あらかじめ設定された複数の方向に前記電波ビームを向けるアンテナ方向制御部と、
   所定方向の電波ビームにおける前記ビート信号から、前記目標に対応するビート周波数およびスペクトル強度値を抽出する周波数分析手段と、
   前記所定方向の電波ビームにおける前記ビート周波数に基づいて前記目標の距離および速度を算出する距離・速度算出手段と、
   方向の異なる２つの電波ビームにおいて算出された目標の距離および速度から、前記２つの電波ビームで観測される同一目標の距離および速度を探索する同一目標探索手段と、
   前記２つの電波ビームで観測された前記同一目標のスペクトル強度値に基づいて前記同一目標の方位角を算出する方位角算出手段と、
   前記２つの電波ビームで算出された前記同一目標の方位角に基づいて、検知目標に関する前記観測データの出力内容を選択する方位角判定手段とを備え、
   前記アンテナ方向制御部は、前記アップフェーズにおける観測時と前記ダウンフェーズにおける観測時とで前記電波ビームの方向が異なるように前記アンテナを向け、
   前記方位角算出手段は、前記電波ビームの方向が異なる２つのアップフェーズにおける目標のスペクトル強度値に基づいて前記アップフェーズにおける方位角を算出するとともに、前記電波ビームの方向が異なる２つのダウンフェーズにおける目標のスペクトル強度値に基づいて前記ダウンフェーズにおける方位角を算出し、
   前記方位角判定手段は、前記方位角算出手段で算出された前記アップフェーズにおける方位角と前記ダウンフェーズにおける方位角とのフェーズ間方位角差の大きさに基づいて、前記検知目標に関する観測データの出力内容を選択することを特徴とするレーダ装置。
2. 前記アンテナ方向制御部は、前記電波ビームの方向の変化に応じて、前記アップフェーズにおける観測時と前記ダウンフェーズにおける観測時との前記電波ビームの方向が異なるように前記アンテナを向け、
   前記方位角判定手段は、検知結果判定手段を含み、
   前記検知結果判定手段は、前記電波ビームの方向の変化ごとに前記距離・速度算出手段および前記方位角算出手段で算出された観測データの複数の一次検知結果に応じて、前記検知目標に関する観測データの出力内容を選択することを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
3. 前記検知結果判定手段は、前記電波ビームの方向の変化ごとの前記一次検知結果から得られる複数の観測データのうち、すべての相互距離差およびすべての相互速度差が第１の所定値よりも小さく、且つ、すべての相互方位角差のうちあらかじめ設定した所定数以上の相互方位角誤差が第２の所定値よりも小さい結果を、前記検知目標に関する観測データの出力内容として選択することを特徴とする請求項２に記載のレーダ装置。
4. 前記アンテナ方向制御部は、前記アップフェーズにおける観測時の電波ビームの方向と前記ダウンフェーズにおける観測時の電波ビームの方向とのフェーズ間方向差よりも、所定の観測時の電波ビームの方向と次の観測時の電波ビームの方向との観測間方向差の方が大きくなるように、前記アンテナを向けることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のレーダ装置。
5. アンテナの向きを変えて前記アンテナに関する電波ビームの方向を変えながら、前記電波ビームを送信信号および受信信号として送受信するとともに、アップフェーズおよびダウンフェーズからなる周波数変調された前記送信信号および前記受信信号をミキシングして生成されるビート信号を観測し、観測対象となる目標を検知して、前記アンテナに対する前記目標の相対距離、相対速度または方位角を含む観測データを測定するためのレーダ信号処理方法であって、
   あらかじめ設定された複数の方向に前記電波ビームを向ける第１のステップと、
   所定方向の電波ビームにおける前記ビート信号から、前記目標に対応するビート周波数およびスペクトル強度値を抽出する第２のステップと、
   前記所定方向の電波ビームにおける前記ビート周波数に基づいて前記目標の距離および速度を算出する第３のステップと、
   方向の異なる２つの電波ビームにおいて算出された目標の距離および速度から、前記２つの電波ビームで観測される同一目標の距離および速度を探索する第４のステップと、
   前記２つの電波ビームで観測された前記同一目標のスペクトル強度値に基づいて前記同一目標の方位角を算出する第５のステップと、
   前記２つの電波ビームで算出された前記同一目標の方位角に基づいて、検知目標に関する前記観測データの出力内容を選択する第６のステップとを備え、
   前記第１のステップは、前記アップフェーズにおける観測時と前記ダウンフェーズにおける観測時とで前記電波ビームの方向が異なるように前記アンテナを向ける第７のステップを含み、
   前記第５のステップは、
   前記電波ビームの方向が異なる２つのアップフェーズにおける目標のスペクトル強度値に基づいて前記アップフェーズにおける方位角を算出する第８のステップと、
   前記電波ビームの方向が異なる２つのダウンフェーズにおける目標のスペクトル強度値に基づいて前記ダウンフェーズにおける方位角を算出する第９のステップとを含み、
   前記第６のステップは、前記第８および第９のステップで算出された前記アップフェーズにおける方位角と前記ダウンフェーズにおける方位角とのフェーズ間方位角差の大きさに基づいて、前記検知目標に関する観測データの出力内容を選択する第１０のステップを含むことを特徴とするレーダ信号処理方法。
6. 前記第１のステップは、前記電波ビームの方向の変化に応じて、前記アップフェーズにおける観測時と前記ダウンフェーズにおける観測時との前記電波ビームの方向が異なるように前記アンテナを向ける第１１のステップを含み、
   前記第６のステップは、前記電波ビームの方向の変化ごとに算出された観測データの複数の一次検知結果に応じて、前記検知目標に関する観測データの出力内容を選択する第１２のステップを含むことを特徴とする請求項５に記載のレーダ信号処理方法。
7. 前記第１２のステップは、前記電波ビームの方向の変化ごとの前記一次検知結果から得られる複数の観測データのうち、すべての相互距離差およびすべての相互速度差が第１の所定値よりも小さく、且つ、すべての相互方位角差のうちあらかじめ設定した所定数以上の相互方位角誤差が第２の所定値よりも小さい結果を、前記検知目標に関する観測データの出力内容として選択する第１３のステップを含むことを特徴とする請求項６に記載のレーダ信号処理方法。

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