JP4462484B2 - Radar equipment - Google Patents

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Description

本発明は、与えられた要求覆域を複数のレーダを用いて探知するレーダ装置に関する。   The present invention relates to a radar apparatus that detects a given required coverage using a plurality of radars.

従来のレーダ装置には、複数レーダの覆域が重複する部分で費やしていた時間やエネルギーを、覆域の谷間で使用することにより、全体の覆域の拡大を図るものがある（例えば、特許文献１参照）。   Some conventional radar devices use the time and energy spent in the overlapping areas of multiple radars in the valleys of the coverage area to expand the overall coverage area (for example, patents). Reference 1).

特開平５―２９７１３２号公報（第１頁、図１）JP-A-5-297132 (first page, FIG. 1)

しかしながら、従来技術には以下の問題があった。特許文献１は、覆域を拡大することを目的としているが、探知すべき覆域を具体的にどのように各レーダで分担すればよいのかについては記載されていない。   However, the prior art has the following problems. Patent Document 1 aims to expand the coverage, but does not describe how the radar should specifically share the coverage to be detected.

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、与えられた要求覆域に対して、各レーダで探知すべき覆域を最適化し、短いデータ更新間隔で要求覆域を探知できるレーダ装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem. For a given required coverage, the coverage to be detected by each radar is optimized, and the required coverage is detected at a short data update interval. An object of the present invention is to obtain a radar device that can be used.

本発明に係るレーダ装置は、目標を探知する第１のレーダ及び第２のレーダと、探知すべき領域である要求覆域を保持する要求覆域保持手段と、第１のレーダ及び第２のレーダのそれぞれのレーダ位置及び探知可能範囲に関する情報を含むレーダ固有の情報であるレーダ情報として保持するレーダ情報保持手段と、要求覆域及びレーダ情報に基づいて、第１のレーダと第２のレーダのいずれかが探知すべき要求覆域内に覆域境界を生成する覆域境界生成手段と、要求覆域及びレーダ情報に基づいて、覆域境界生成手段で生成された覆域境界で区切られたそれぞれの覆域に対して第１のレーダ及び第２のレーダのそれぞれが探知するために必要な時間をデータ更新間隔として算出するデータ更新間隔評価手段と、第１のレーダ及び第２のレーダに対して算出されたそれぞれのデータ更新間隔からデータ更新間隔差を算出するデータ更新間隔差算出手段と、覆域境界と対応づけてデータ更新間隔差を保持するデータ更新間隔差保持手段と、データ更新間隔差保持手段に保持されているデータ更新間隔差の中で絶対値が最小となるデータ更新間隔差に対応した覆域境界を抽出する最適覆域境界抽出手段と、抽出された覆域境界に基づいて第１のレーダ及び第２のレーダに対するレーダ諸元を算出するレーダ諸元算出手段と、レーダ諸元に基づいて第１のレーダ及び第２のレーダを制御するレーダ制御手段とを備えたものである。   A radar apparatus according to the present invention includes a first radar and a second radar that detect a target, a required coverage holding means that holds a required coverage that is an area to be detected, a first radar, and a second radar Radar information holding means for holding as radar information which is information unique to the radar including information on each radar position and detectable range of the radar, the first radar and the second radar based on the required coverage and the radar information The coverage boundary generating means for generating a coverage boundary in the required coverage to be detected by one of the above, and the coverage boundary generated by the coverage boundary generation means based on the requested coverage and radar information Data update interval evaluation means for calculating a time required for each of the first radar and the second radar to detect each covered area as a data update interval; and the first radar and the second radar Data update interval difference calculating means for calculating a data update interval difference from each data update interval calculated for the data, data update interval difference holding means for holding the data update interval difference in association with the coverage boundary, and data update The optimum coverage boundary extraction means for extracting the coverage boundary corresponding to the data update interval difference that has the smallest absolute value among the data update interval differences held in the interval difference holding means, and the extracted coverage boundary A radar specification calculating means for calculating a radar specification for the first radar and the second radar based on the radar, and a radar control means for controlling the first radar and the second radar based on the radar specification. Is.

本発明によれば、各レーダのデータ更新間隔差の絶対値が許容値以下となるように覆域境界の最適化を行い、最適化された覆域境界に基づいてレーダを動作させることにより、短いデータ更新間隔で要求覆域を探知できるレーダ装置を実現できる。   According to the present invention, the coverage boundary is optimized so that the absolute value of the data update interval difference of each radar is equal to or less than the allowable value, and the radar is operated based on the optimized coverage boundary, It is possible to realize a radar apparatus that can detect a required coverage at a short data update interval.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態１．
本実施の形態で用いるレーダは、空間中に電磁波を放射し、目標からの反射波を受信して、目標を探知するレーダである。異なる位置に設置されている２つのレーダを用いており、第１のレーダ及び第２のレーダと呼ぶこととする。なお、以下の説明においては、これらのレーダがある方向を探知する間は、ビームの方向は変えないものとする。 Embodiment 1 FIG.
The radar used in the present embodiment is a radar that detects an object by radiating electromagnetic waves in space and receiving a reflected wave from the object. Two radars installed at different positions are used, and are referred to as a first radar and a second radar. In the following description, it is assumed that the beam direction is not changed while these radars detect a certain direction.

したがって、ある方向に距離Ｒだけ離れた点Ａを探知する場合には、レーダ設置位置と点Ａとを結んだ線分上の点も探知していることとなる。これは、レーダ設置位置と点Ａとを結んだ線分上の点Ｂを考えた場合には、点Ｂに存在する目標からの反射波は点Ａに存在する目標からの反射波よりも先にレーダに返ってくるからである。なお、実際にはレーダ設置位置の近傍では、パルス幅に応じて探知不可能な領域が存在するが、ここでは無視するものとする。   Therefore, when the point A separated by the distance R in a certain direction is detected, the point on the line segment connecting the radar installation position and the point A is also detected. When the point B on the line segment connecting the radar installation position and the point A is considered, the reflected wave from the target existing at the point B is ahead of the reflected wave from the target existing at the point A. This is because it returns to the radar. Actually, in the vicinity of the radar installation position, there is an undetectable region according to the pulse width, but it is ignored here.

レーダによって探知すべき範囲は、あらかじめユーザによって設定されており、この領域を「要求覆域」と呼ぶ。要求覆域は実際には３次元空間の領域であるが、その高度方向の範囲が水平方向の範囲に対して小さい場合には、近似的に２次元平面の領域と考えてもよい。そこで、以下の説明においては、要求覆域は２次元平面の領域であるものとし、また、その平面内に第１のレーダ及び第２のレーダが設置されているものとする。   The range to be detected by the radar is set in advance by the user, and this area is referred to as “request coverage area”. The required coverage is actually an area in a three-dimensional space, but if the range in the altitude direction is smaller than the range in the horizontal direction, it may be considered approximately as an area in a two-dimensional plane. Therefore, in the following description, it is assumed that the required coverage area is a two-dimensional plane area, and that the first radar and the second radar are installed in the plane.

この要求覆域は、用途に応じてあらかじめユーザによって設定される。図１は、本発明の実施の形態１における要求覆域及びレーダ情報で規定される領域の位置関係を示した図である。図１において、要求覆域は、長方形形状をしている。また、レーダの探知可能範囲は、レーダ設置位置を中心とする扇形形状をしている。   This required coverage is set in advance by the user according to the application. FIG. 1 is a diagram showing a positional relationship between a required coverage area and an area defined by radar information according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the required coverage area has a rectangular shape. The radar detectable range has a sector shape centered on the radar installation position.

第１のレーダ及び第２のレーダが、図１に示すそれぞれの探知可能範囲を全て探知すれば、両者の探知可能範囲は要求覆域を覆うこととなり、要求覆域の全領域を探知できる。しかし、それぞれのレーダの探知可能範囲において、要求覆域以外の範囲、あるいはもう一方のレーダの探知可能範囲と重複している範囲が多くなると、それだけ探知に要する時間が長くなる。   If the first radar and the second radar detect all the detectable ranges shown in FIG. 1, both detectable ranges cover the required coverage area, and the entire area of the required coverage area can be detected. However, in each radar detectable range, as the range other than the required coverage area or the range overlapping with the other radar detectable range increases, the time required for detection increases accordingly.

探知に要する時間を短縮するためには、要求覆域以外の探知範囲、あるいは２個のレーダで重複している探知範囲を減らすことが考えられる。図２は、本発明の実施の形態１における２つのレーダの探知範囲（すなわちレーダの覆域）を狭めた状態を示す図である。図２では、２つのレーダの覆域の重複部分をなくしており、第１のレーダによる覆域と第２のレーダによる覆域が、それぞれ異なるハッチングにより示されている。また、図２において、各レーダの覆域の境界となる部分を「覆域境界」と呼ぶ。   In order to shorten the time required for detection, it is conceivable to reduce the detection range other than the required coverage area, or the detection range overlapping by two radars. FIG. 2 is a diagram showing a state where the detection ranges of two radars (that is, the radar coverage) in the first embodiment of the present invention are narrowed. In FIG. 2, the overlapping part of the coverage area of the two radars is eliminated, and the coverage area by the first radar and the coverage area by the second radar are indicated by different hatchings. Further, in FIG. 2, the part that becomes the boundary of the coverage of each radar is called “coverage boundary”.

第１のレーダ及び第２のレーダの覆域が決まることにより、その覆域を一通り探知するために必要な時間、すなわちデータ更新間隔が定まる。第１のレーダのデータ更新間隔をＴ１、第２のレーダのデータ更新間隔をＴ２としたとき、Ｔ１とＴ２の大きいほうの値を「統合データ更新間隔」と呼ぶ。本発明の目的は、この統合データ更新間隔を小さくするような覆域境界を求め、求まった覆域境界に対応して定まるそれぞれの覆域を探知するように各レーダを制御することである。   By determining the coverage areas of the first radar and the second radar, the time necessary to detect the coverage areas, that is, the data update interval is determined. When the data update interval of the first radar is T1 and the data update interval of the second radar is T2, the larger value of T1 and T2 is called an “integrated data update interval”. An object of the present invention is to obtain a coverage boundary that reduces the integrated data update interval, and to control each radar so as to detect each coverage determined in accordance with the obtained coverage boundary.

ここで、例えばＴ１＞Ｔ２である場合には、第１のレーダの覆域の一部を第２のレーダに移譲することによって、統合データ更新間隔を下げることができる。従って、統合データ更新間隔が最小となる覆域境界に対しては、Ｔ１＝Ｔ２の関係が成り立つこととなる。逆に、Ｔ１＝Ｔ２となる覆域境界を求められれば、その時の統合データ更新間隔の値は最小にはならないまでも、小さくなることが期待される。本実施の形態では、Ｔ１とＴ２の差が小さくなるように覆域境界を求めるものである。以下の説明において、Ｔ１からＴ２を引いた値のことを「データ更新間隔差」と呼ぶ。   Here, for example, when T1> T2, the integrated data update interval can be lowered by transferring a part of the coverage area of the first radar to the second radar. Therefore, the relationship of T1 = T2 is established for the coverage boundary where the integrated data update interval is minimum. On the contrary, if the coverage boundary where T1 = T2 is obtained, the value of the integrated data update interval at that time is expected to be small even if it is not minimized. In the present embodiment, the coverage boundary is obtained so that the difference between T1 and T2 becomes small. In the following description, a value obtained by subtracting T2 from T1 is referred to as “data update interval difference”.

図３は、本発明の実施の形態１におけるレーダ装置の構成図である。目標を探知するレーダとして第１のレーダ１０１及び第２のレーダ１０２の２つが用いられる。第１のレーダ１０１及び第２のレーダ１０２に対する要求覆域は、要求覆域保持手段１０３にあらかじめ保持されている。   FIG. 3 is a configuration diagram of the radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Two radars, a first radar 101 and a second radar 102, are used as radars for detecting a target. The required coverage for the first radar 101 and the second radar 102 is held in advance in the required coverage holding means 103.

また、第１のレーダ１０１及び第２のレーダ１０２に関するレーダ情報は、レーダ情報保持手段１０４に保持されている。ここで「レーダ情報」とはレーダ固有の情報であり、例えば、レーダの設置位置、向き、及び探知可能範囲などの情報を含むものである。覆域境界生成手段１０５は、要求覆域保持手段１０３からの要求覆域に対して、レーダ情報保持手段１０４からのレーダ情報により課せられる制約を満たす覆域境界を生成する。   Radar information relating to the first radar 101 and the second radar 102 is held in the radar information holding means 104. Here, “radar information” is information unique to the radar, and includes information such as the radar installation position, orientation, and detectable range, for example. The coverage boundary generation unit 105 generates a coverage boundary that satisfies the restrictions imposed by the radar information from the radar information holding unit 104 for the request coverage from the request coverage holding unit 103.

ここで、「レーダ情報により課せられる制約」について説明する。図４は、本発明の実施の形態１における要求覆域に関する説明図である。図４における要求覆域は、先に図１で説明した要求覆域と同じであるが、説明の都合上、要求覆域を領域１から領域５の５つに分割して示している。   Here, “restrictions imposed by radar information” will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram relating to the required coverage in the first embodiment of the present invention. The request coverage area in FIG. 4 is the same as the request coverage area described above with reference to FIG. 1, but for convenience of explanation, the request coverage area is divided into five areas 1 to 5.

領域１及び領域２は、第１のレーダ１０１が探知しなければならない領域である。一方、領域３及び領域４は、第２のレーダ１０２が探知しなければならない領域である。この場合、前述のレーダの性質より、領域１内の点と第１のレーダ１０１の設置位置を結んだ線分上の点も、第１のレーダ１０１によって探知することになる。領域２〜領域４についても同様に考えると、第１のレーダ１０１及び第２のレーダ１０２によって探知すべき領域が規定される。   Regions 1 and 2 are regions that the first radar 101 must detect. On the other hand, the region 3 and the region 4 are regions that the second radar 102 must detect. In this case, the first radar 101 also detects a point on the line segment connecting the point in the region 1 and the installation position of the first radar 101 due to the properties of the radar described above. Considering the region 2 to the region 4 in the same manner, the region to be detected is defined by the first radar 101 and the second radar 102.

図５は、本発明の実施の形態１における各レーダによる探知領域を示す図である。結局、要求覆域は、図５に示すように、「第１のレーダが最低限探知すべき領域」「第２のレーダが最低限探知すべき領域」「いずれかのレーダが探知すればよい領域」の３領域に分けられる。この結果、覆域境界は、この３領域のうちの「いずれかのレーダが探知すればよい領域」内に存在しなければならないという制約を持つこととなる。この制約が、上述の「レーダ情報により課せられる制約」に相当する。   FIG. 5 is a diagram showing a detection area by each radar in the first embodiment of the present invention. After all, as shown in FIG. 5, the required coverage area may be detected by “an area that should be detected by the first radar”, “an area that should be detected by the second radar”, or “any radar. The area is divided into three areas. As a result, the coverage boundary has a restriction that it must exist in “an area that any radar should detect” among these three areas. This restriction corresponds to the above-mentioned “restriction imposed by radar information”.

覆域境界生成手段１０５は、覆域境界パラメータ設定手段１０６及び対応覆域境界生成手段１０７から構成されている。覆域境界パラメータ設定手段１０６は、覆域境界を定めるパラメータ（以下、「覆域境界パラメータ」と呼ぶ）を保持し、対応覆域境界生成手段１０７に覆域境界パラメータを設定する。   The coverage boundary generation unit 105 includes a coverage boundary parameter setting unit 106 and a corresponding coverage boundary generation unit 107. The coverage boundary parameter setting unit 106 holds a parameter that defines the coverage boundary (hereinafter referred to as “coverage boundary parameter”), and sets the coverage boundary parameter in the corresponding coverage boundary generation unit 107.

本実施の形態１では、覆域境界のうち「レーダ情報により課せられる制約」に影響される以外の部分が直線であり、また、その直線が通過すべき点があらかじめ与えられている場合を想定する。この場合には、直線の傾きを覆域境界パラメータとすることができる。対応覆域境界生成手段１０７は、覆域境界パラメータ設定手段１０６によって設定された覆域境界パラメータに対応する覆域境界を生成することとなる。   In the first embodiment, it is assumed that a portion of the coverage boundary other than that affected by the “restriction imposed by radar information” is a straight line, and a point through which the straight line should pass is given in advance. To do. In this case, the slope of the straight line can be used as the coverage boundary parameter. The corresponding coverage boundary generation unit 107 generates a coverage boundary corresponding to the coverage boundary parameter set by the coverage boundary parameter setting unit 106.

対応覆域境界生成手段１０７は、直線生成手段１０８、覆域絞込み手段１０９及び覆域境界修正手段１１０から構成されている。直線生成手段１０８は、覆域境界パラメータ設定手段１０６によって設定された覆域境界パラメータ（この場合は直線の傾き）に基づいて、直線を生成する。図６は、本発明の実施の形態１において直線生成手段１０８が生成する直線を示した図である。   The corresponding coverage boundary generation unit 107 includes a straight line generation unit 108, a coverage narrowing unit 109, and a coverage boundary correction unit 110. The straight line generation unit 108 generates a straight line based on the coverage boundary parameter (in this case, the slope of the straight line) set by the coverage boundary parameter setting unit 106. FIG. 6 is a diagram showing a straight line generated by the straight line generation unit 108 in the first embodiment of the present invention.

一方、覆域絞込み手段１０９は、前述のように、要求覆域保持手段１０３からの要求覆域及びレーダ情報保持手段１０４からのレーダ情報に基づいて、要求覆域において各レーダがそれぞれ最低限探知すべき範囲を求める（図５参照）。さらに、覆域境界修正手段１１０は、覆域絞り込み手段１０９により求められた各レーダが最低限探知すべき範囲に基づいて、直線生成手段１０８によって求められた直線を修正して覆域境界を生成する。   On the other hand, as described above, the coverage narrowing means 109 detects at least each radar in the requested coverage based on the requested coverage from the requested coverage holding means 103 and the radar information from the radar information holding means 104. The range to be calculated is obtained (see FIG. 5). Further, the coverage boundary correction means 110 corrects the straight line obtained by the straight line generation means 108 based on the minimum range that each radar obtained by the coverage narrowing means 109 should detect, and generates a coverage boundary. To do.

図７は、本発明の実施の形態１における覆域境界修正手段１１０による覆域境界の修正結果を示す図である。先に直線生成手段１０８によって求められた直線は、「第１のレーダが最低限探知すべき領域」を通過しているため、その領域を避けて、「いずれかのレーダが探知すればよい領域」の中に覆域境界が存在するように直線を修正する。このようにして、覆域境界生成手段１０５は、要求覆域、レーダ情報及び覆域境界パラメータに基づいて、最終的に覆域境界を決定できる。   FIG. 7 is a diagram illustrating a correction result of the coverage boundary by the coverage boundary correction unit 110 according to Embodiment 1 of the present invention. Since the straight line previously obtained by the straight line generation means 108 passes through the “region where the first radar should be detected at least”, avoiding that region, “the region that any radar should detect” The straight line is corrected so that there is a covered area boundary. In this way, the coverage boundary generation unit 105 can finally determine the coverage boundary based on the required coverage, the radar information, and the coverage boundary parameter.

次に、データ更新間隔評価手段１１１は、要求覆域保持手段１０３からの要求覆域、レーダ情報保持手段１０４からのレーダ情報、及び覆域境界修正手段１１０からの覆域境界に基づいて、それぞれのレーダの覆域を求め、さらにその覆域に対するデータ更新間隔を評価する。   Next, the data update interval evaluation means 111 is based on the requested coverage from the requested coverage holding means 103, the radar information from the radar information holding means 104, and the coverage boundary from the coverage boundary correction means 110, respectively. The radar coverage area is obtained, and the data update interval for the coverage area is evaluated.

ここで、データ更新間隔の評価方法の一例を説明する。ただし、ここではパルス圧縮を行うレーダを対象とし、ビームの方向によって利得やビーム幅の変化がない場合を想定している。まず、ある方向に向けたビームについて、レーダ方程式より下式（１）が成り立つ。ただし、Ｒは探知距離、Ｄはパルス圧縮率、Ｈはコヒーレント積分数（パルスヒット数）を表す。ここで探知距離Ｒは、ビームの方向によって異なる。また、Ｋｉ（ｉ＝１、２、３）は定数を表す。
Ｒ４＝Ｋ１・ＤＨ （１） Here, an example of a method for evaluating the data update interval will be described. However, here, a radar that performs pulse compression is targeted, and it is assumed that there is no change in gain or beam width depending on the beam direction. First, for a beam directed in a certain direction, the following equation (1) is established from the radar equation. However, R represents a detection distance, D represents a pulse compression rate, and H represents a coherent integration number (number of pulse hits). Here, the detection distance R varies depending on the beam direction. K i (i = 1, 2, 3) represents a constant.
R 4 = K 1 · DH (1)

デューティー比を一定とすると、Ｄ＝Ｋ２・ＰＲＴ（ただし、ＰＲＴはPulse Repetition Timeの略である）であり、データ更新間隔は下式（２）となる。下式（２）における総和は、各ビームに対応して計算するものとする。
（データ更新間隔）＝Σ（ＰＲＴ・Ｈ）
＝Σ（Ｋ３・Ｒ４） （２） If the duty ratio is constant, D = K 2 · PRT (where PRT is an abbreviation for Pulse Repetition Time), and the data update interval is expressed by the following equation (2). The total sum in the following equation (2) is calculated corresponding to each beam.
(Data update interval) = Σ (PRT · H)
= Σ (K 3 · R 4 ) (2)

したがって、定数を無視して、データ更新間隔をΣＲ４によって評価することができる。また、この評価方法では、あらかじめ各ビームの方向を決定しておく必要がある。しかし、もっと簡便に、適当な方向から開始して、微小な一定角度刻みΔθで取った各方位θについて、θに関する総和としてΣＲ４を算出することによって評価してもよい。図８は、本発明の実施の形態１におけるデータ更新間隔の評価方法の説明図であり、θに関する総和としてΣＲ４を求める際のΔθとＲの関係を示したものである。 Therefore, the constant can be ignored and the data update interval can be evaluated by ΣR 4 . In this evaluation method, it is necessary to determine the direction of each beam in advance. However, it is possible to evaluate more simply by calculating ΣR 4 as the total sum related to θ for each direction θ taken from a small fixed angle step Δθ, starting from an appropriate direction. FIG. 8 is an explanatory diagram of the method for evaluating the data update interval in the first embodiment of the present invention, and shows the relationship between Δθ and R when obtaining ΣR 4 as the total sum related to θ.

次に、データ更新間隔差算出手段１１２は、データ更新間隔評価手段１１１により評価された各レーダのデータ更新間隔より、その差であるデータ更新間隔差を算出する。算出されたデータ更新間隔差は、対応する覆域境界とともに、データ更新間隔差保持手段１１３に記録される。ここで、データ更新間隔差保持手段１１３に記録される覆域境界とは、具体的には覆域境界パラメータであり、本実施の形態１の場合は、直線の傾きがこれに相当する。   Next, the data update interval difference calculating unit 112 calculates a data update interval difference, which is a difference between the data update intervals of the radars evaluated by the data update interval evaluating unit 111. The calculated data update interval difference is recorded in the data update interval difference holding unit 113 together with the corresponding coverage boundary. Here, the coverage boundary recorded in the data update interval difference holding unit 113 is specifically a coverage boundary parameter, and in the case of the first embodiment, the slope of the straight line corresponds to this.

最適化制御手段１１４は、データ更新間隔差の絶対値が許容値よりも大きいと判断した場合には、データ更新間隔差保持手段１１３に記録された覆域境界及びデータ更新間隔差に基づいて、データ更新間隔差の絶対値が小さくなる覆域境界パラメータの範囲を求め、その範囲内の新たな覆域境界パラメータを決定して覆域境界パラメータ設定手段１０６に設定する。一方、データ更新間隔差の絶対値が許容値以下であると判断した場合には、覆域境界パラメータの設定は行わない。   When the optimization control unit 114 determines that the absolute value of the data update interval difference is larger than the allowable value, the optimization control unit 114, based on the coverage boundary and the data update interval difference recorded in the data update interval difference holding unit 113, A range of the coverage boundary parameter in which the absolute value of the data update interval difference is small is obtained, and a new coverage boundary parameter within the range is determined and set in the coverage boundary parameter setting means 106. On the other hand, when it is determined that the absolute value of the data update interval difference is less than or equal to the allowable value, the coverage boundary parameter is not set.

最適化制御手段１１４による覆域境界パラメータの具体的な決定方法について図９を用いて説明する。図９は、本発明の実施の形態１における最適化制御手段１１４による覆域境界パラメータの決定方法の説明図である。図９は、最適化制御手段１１４が覆域境界パラメータ（この場合は直線の傾き）とそれに対応して算出されたデータ更新間隔差に基づいて、データ更新間隔差を０に近づけるように直線の傾きを変えていく状態を示したものである。   A specific method of determining the coverage boundary parameter by the optimization control unit 114 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram of a method for determining the coverage boundary parameter by the optimization control unit 114 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 9 shows that the optimization control means 114 sets the linear update so that the data update interval difference approaches 0 based on the coverage boundary parameter (in this case, the slope of the straight line) and the data update interval difference calculated correspondingly. This shows the state of changing the inclination.

すなわち、覆域境界パラメータ設定手段１０６は、覆域境界パラメータの初期値として直線の傾きａを有しており、そのときにデータ更新間隔差算出手段１１２により算出されたデータ更新間隔差がΔＴａ（＜０）であった。そこで、最適化制御手段１１４は、データ更新間隔差を０に近づけるために、新たな覆域境界パラメータとして直線の傾きｂを覆域境界パラメータ設定手段１０６に設定する。   That is, the coverage boundary parameter setting unit 106 has a straight line slope a as an initial value of the coverage boundary parameter, and the data update interval difference calculated by the data update interval difference calculation unit 112 at that time is ΔTa ( <0). Therefore, the optimization control unit 114 sets the slope b of the straight line as a new coverage boundary parameter in the coverage boundary parameter setting unit 106 in order to bring the data update interval difference close to zero.

次に、直線の傾きがｂであったときにデータ更新間隔差算出手段１１２により算出されたデータ更新間隔差がΔＴｂ（＞０）であった。この場合に、最適化制御手段１１４は、データ更新間隔差を０に近づけるために、新たな覆域境界パラメータとして直線の傾きｃを覆域境界パラメータ設定手段１０６に設定する。直線の傾きａ、ｂ、ｃの大小関係は、図９に示したように、ａ＜ｃ＜ｂの関係となる。   Next, the data update interval difference calculated by the data update interval difference calculating means 112 when the slope of the straight line was b was ΔTb (> 0). In this case, the optimization control unit 114 sets the slope c of the straight line as a new coverage boundary parameter in the coverage boundary parameter setting unit 106 in order to bring the data update interval difference close to zero. As shown in FIG. 9, the magnitude relationship between the straight line inclinations a, b, and c is a relationship of a <c <b.

同様にして、直線の傾きｃに対するデータ更新間隔差がΔＴｃ（＜０）であったとすると、最適化制御手段１１４は、データ更新間隔差を０に近づけるために、ｃ＜ｄ＜ｂの関係となるような直線の傾きｄを新たな覆域境界パラメータとして覆域境界パラメータ設定手段１０６に設定する。   Similarly, assuming that the data update interval difference with respect to the slope c of the straight line is ΔTc (<0), the optimization control unit 114 has the relationship of c <d <b in order to bring the data update interval difference close to 0. The slope d of such a straight line is set in the coverage boundary parameter setting means 106 as a new coverage boundary parameter.

以上のような処理を反復することにより、直線の傾きの最適化が行える。データ更新間隔差保持手段１１３は、図９で示した直線の傾きａ、ｂ、ｃ、ｄとそれに対応するデータ更新間隔差ΔＴａ、ΔＴｂ、ΔＴｃ、ΔＴｄの値が蓄えられており、これらの履歴に基づいて、最適化制御手段１１４の働きにより直線の傾きの最適化を行っていることとなる。   By repeating the above processing, the inclination of the straight line can be optimized. The data update interval difference holding means 113 stores the slopes a, b, c, d of the straight lines shown in FIG. 9 and the corresponding data update interval differences ΔTa, ΔTb, ΔTc, ΔTd, and their history. Therefore, the optimization of the straight line inclination is performed by the operation of the optimization control means 114.

次に、最適覆域境界抽出手段１１５は、データ更新間隔差保持手段１１３に蓄えられている履歴データの中から、データ更新間隔差の絶対値が最小となるデータ更新間隔差に対応する覆域境界を抽出する。レーダ諸元算出手段１１６は、要求覆域保持手段１０３からの要求覆域、レーダ情報保持手段１０４からのレーダ情報、及び最適覆域境界抽出手段１１５からの覆域境界に基づいて、対応する覆域を探知するように、各レーダのレーダ諸元を求める。   Next, the optimum coverage boundary extraction unit 115 selects the coverage corresponding to the data update interval difference that minimizes the absolute value of the data update interval difference from the history data stored in the data update interval difference holding unit 113. Extract boundaries. Based on the required coverage from the required coverage holding means 103, the radar information from the radar information holding means 104, and the coverage boundary from the optimum coverage boundary extraction means 115, the radar specification calculation means 116 performs the corresponding coverage coverage. The radar specifications of each radar are obtained so as to detect the area.

覆域の形状に合わせて、レーダ設置位置から見た各方向の探知距離を変えるためには、例えばヒット数、パルス幅、ビーム幅などのレーダ諸元を変えることが考えられる。これらのレーダ諸元の適切な値は、レーダ方程式を利用すれば求めることができる。レーダ制御手段１１７は、レーダ諸元算出手段１１６で算出されたレーダ諸元に基づいて第１のレーダ１０１、第２のレーダ１０２を制御する。   In order to change the detection distance in each direction as viewed from the radar installation position in accordance with the shape of the coverage area, it is conceivable to change the radar specifications such as the number of hits, the pulse width, and the beam width. Appropriate values of these radar specifications can be obtained by using radar equations. The radar control means 117 controls the first radar 101 and the second radar 102 based on the radar specifications calculated by the radar specification calculation means 116.

次に、フローチャートを参照しながら、本発明の実施の形態１によるレーダ装置の処理動作について説明する。図１０は、本発明の実施の形態１におけるレーダ装置のレーダ諸元最適化処理に関するフローチャートである。まず始めに、要求覆域保持手段１０３に要求覆域を、またレーダ情報保持手段１０４にレーダ情報を設定しておく（Ｓ１００１）。   Next, the processing operation of the radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to a flowchart. FIG. 10 is a flowchart relating to the radar specification optimization processing of the radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. First, the required coverage is set in the required coverage holding means 103 and the radar information is set in the radar information holding means 104 (S1001).

続いて、覆域境界生成手段１０５、データ更新間隔評価手段１１１、データ更新間隔差算出手段１１２、データ更新間隔差保持手段１１３、最適化制御手段１１４、及び最適覆域境界抽出手段１１５は、データ更新間隔差の絶対値が最小となる覆域境界を算出し、これにより覆域境界の最適化が行われる（Ｓ１００２）。   Subsequently, the coverage boundary generation means 105, the data update interval evaluation means 111, the data update interval difference calculation means 112, the data update interval difference holding means 113, the optimization control means 114, and the optimal coverage boundary extraction means 115 A coverage boundary that minimizes the absolute value of the update interval difference is calculated, and thereby the coverage boundary is optimized (S1002).

そして、レーダ諸元算出手段１１６は、算出された覆域境界に合わせてレーダ諸元を導出し（Ｓ１００３）し、それに基づいてレーダ制御手段１１７は、第１のレーダ１０１及び第２のレーダ１０２を制御する（Ｓ１００４）。   Then, the radar specification calculation unit 116 derives the radar specification in accordance with the calculated coverage boundary (S1003), and based on the radar specification, the radar control unit 117 performs the first radar 101 and the second radar 102. Is controlled (S1004).

次に、図１０のステップＳ１００２における覆域境界の最適化処理の詳細について説明する。図１１は、本発明の実施の形態１におけるレーダ装置の覆域境界の最適化処理に関するフローチャートである。まず始めに、覆域境界パラメータ設定手段１０６は、覆域境界パラメータを適当な値に初期化する（Ｓ１１０１）。対応覆域境界生成手段１０７は、設定された覆域境界パラメータに基づいて、レーダ情報により課せられる制約を満たすように覆域境界を生成する（Ｓ１１０２）。   Next, the details of the process of optimizing the coverage boundary in step S1002 of FIG. 10 will be described. FIG. 11 is a flowchart relating to the process of optimizing the coverage boundary of the radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. First, the coverage boundary parameter setting unit 106 initializes the coverage boundary parameter to an appropriate value (S1101). The corresponding coverage boundary generation unit 107 generates a coverage boundary so as to satisfy the constraints imposed by the radar information based on the set coverage boundary parameter (S1102).

次に、データ更新間隔評価手段１１１は、生成された覆域境界に対する各レーダのデータ更新間隔を評価する（Ｓ１１０３）。そして、データ更新間隔差算出手段１１２は、各レーダのデータ更新間隔の差を求めてデータ更新間隔差保持手段１１３に記録する（Ｓ１１０４）。最適化制御手段１１４は、あらかじめ決められた許容値を有しており、算出されたデータ更新間隔差の絶対値が許容値以下であるか否かを判断する（Ｓ１１０５）。   Next, the data update interval evaluation unit 111 evaluates the data update interval of each radar with respect to the generated coverage boundary (S1103). Then, the data update interval difference calculating unit 112 calculates the difference between the data update intervals of each radar and records it in the data update interval difference holding unit 113 (S1104). The optimization control unit 114 has a predetermined allowable value, and determines whether or not the calculated absolute value of the data update interval difference is equal to or smaller than the allowable value (S1105).

最適化制御手段１１４は、データ更新間隔差の絶対値が許容値以下であると判断した場合には、新たな覆域境界パラメータの設定は行わずに処理を終了し、これにより最適覆域境界抽出手段１１５は、許容値よりも絶対値が小さいデータ更新間隔差に対応する覆域境界をデータ更新間隔差保持手段１１３から得ることができる（Ｓ１１０７）。   When the optimization control unit 114 determines that the absolute value of the data update interval difference is equal to or less than the allowable value, the optimization control unit 114 ends the process without setting a new coverage boundary parameter, and thereby the optimum coverage boundary The extraction unit 115 can obtain the coverage boundary corresponding to the data update interval difference whose absolute value is smaller than the allowable value from the data update interval difference holding unit 113 (S1107).

一方、最適化制御手段１１４は、データ更新間隔差の絶対値が許容値よりも大きいと判断した場合には（Ｓ１１０５）、データ更新間隔差の絶対値が小さくなる覆域境界パラメータの範囲を求め、その範囲内の新たな覆域境界パラメータを決定して覆域境界パラメータ設定手段１０６に設定し（Ｓ１１０６）、ステップＳ１１０２以降の処理を行うこととなる。   On the other hand, if the optimization control unit 114 determines that the absolute value of the data update interval difference is larger than the allowable value (S1105), the optimization control unit 114 obtains the range of the coverage boundary parameter that decreases the absolute value of the data update interval difference. Then, a new coverage boundary parameter within the range is determined and set in the coverage boundary parameter setting means 106 (S1106), and the processing after step S1102 is performed.

次に、図１１のステップＳ１１０２における覆域境界生成処理の詳細について説明する。図１２は、本発明の実施の形態１におけるレーダ装置の覆域境界生成処理に関するフローチャートである。まず始めに、直線生成手段１０８は、覆域境界パラメータ設定手段１０６によって設定された覆域境界パラメータに基づき、直線を生成する（Ｓ１２０１）。   Next, details of the coverage boundary generation processing in step S1102 of FIG. 11 will be described. FIG. 12 is a flowchart related to the coverage boundary generation processing of the radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. First, the straight line generation unit 108 generates a straight line based on the coverage boundary parameter set by the coverage boundary parameter setting unit 106 (S1201).

続いて、覆域境界修正手段１１０は、覆域絞込み手段１０９によって求められた「各レーダが最低限探知すべき領域」に基づき、直線を修正する（Ｓ１２０２）。直線が修正されたものが、覆域境界となる。   Subsequently, the coverage boundary correction unit 110 corrects the straight line based on the “region that each radar should detect at least” obtained by the coverage narrowing unit 109 (S1202). The straight line is corrected to become the coverage boundary.

実施の形態１によれば、２つのレーダのデータ更新間隔差の絶対値が許容値以下となるような覆域境界の最適化を行うことができる。最適化された覆域境界に基づいてレーダを動作させることにより、短いデータ更新間隔で要求覆域を探知できるレーダ装置が実現できる。   According to the first embodiment, it is possible to optimize the coverage boundary so that the absolute value of the difference between the data update intervals of the two radars is less than or equal to the allowable value. By operating the radar based on the optimized coverage boundary, it is possible to realize a radar apparatus that can detect the required coverage at a short data update interval.

さらに、覆域境界の形式を、１つまたは複数のパラメータから決定されるものに制限することにより、覆域境界の最適化が高速で実施できる。さらに、探索の範囲をデータ更新間隔差の絶対値が小さい範囲に絞り込んでいくことによって、より高速に覆域境界の最適化が可能となる。さらに、覆域境界のうち、レーダ情報により課せられる制約に影響される以外の部分の形式を直線に限定することにより、ユーザが分かりやすい単純な形式の覆域境界を得ることができる。   Further, by limiting the form of the coverage boundary to that determined from one or more parameters, the coverage boundary can be optimized at high speed. Further, by narrowing the search range to a range where the absolute value of the data update interval difference is small, the coverage boundary can be optimized at a higher speed. Furthermore, by limiting the format of the portion of the coverage boundary other than that affected by the constraints imposed by the radar information to a straight line, a simple coverage coverage boundary that is easy for the user to understand can be obtained.

実施の形態２．
実施の形態２は、覆域境界生成手段１０５の構成が異なる点、また最適化制御手段１１４が存在しない点が、実施の形態１と異なる。また、要求覆域については、実施の形態１とは異なるものを考える。 Embodiment 2. FIG.
The second embodiment is different from the first embodiment in that the configuration of the coverage boundary generation unit 105 is different and the optimization control unit 114 is not present. Further, regarding the required coverage, a different one from the first embodiment is considered.

図１３は、本発明の実施の形態２におけるレーダ装置の構成図である。実施の形態２における対応覆域境界生成手段１０７は、両端点保持手段１２１、折れ線生成手段１２２、覆域絞込み手段１０９及び覆域境界修正手段１１０から構成されている。それ以外の構成は、基本的に実施の形態１における図３の構成と同じである。   FIG. 13 is a configuration diagram of the radar apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Corresponding coverage boundary generation means 107 in the second embodiment is composed of both end point holding means 121, broken line generation means 122, coverage narrowing means 109, and coverage boundary correction means 110. The other configuration is basically the same as the configuration of FIG. 3 in the first embodiment.

図１４は、本発明の実施の形態２におけるレーダ情報で規定される領域の位置関係を示した図である。図１４において、レーダの探知可能範囲は、レーダ設置位置を中心とする扇形形状をしている。また、実施の形態２においては、これら２つの探知可能範囲の和集合が、要求覆域になっているものとする。   FIG. 14 is a diagram showing a positional relationship between regions defined by radar information according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 14, the detectable range of the radar has a fan shape centered on the radar installation position. In the second embodiment, it is assumed that the union of these two detectable ranges is a required coverage area.

さらに、図１５は、本発明の実施の形態２における各レーダによる探知領域を示す図である。「第１のレーダが最低限探知すべき領域」「第２のレーダが最低限探知すべき領域」「いずれかのレーダが探知すればよい領域」の３領域は、実施の形態１で述べたのと同様の考え方に基づき、覆域絞込み手段１０９によって導出される。   Further, FIG. 15 is a diagram showing a detection area by each radar in the second embodiment of the present invention. The three areas “the area that the first radar should detect at least”, “the area that the second radar should detect at least”, and “the area that any radar should detect” are described in the first embodiment. Based on the same concept as described above, the coverage narrowing means 109 derives.

図１３の覆域境界パラメータ設定手段１０６は、２本の線分が１個の中継点で連結された折れ線を定めるパラメータを複数個保持している。折れ線の両端点が固定されている場合を想定すると、中継点の位置が覆域境界パラメータとなり、２個の変数（つまり中継点の位置のＸ座標とＹ座標）から構成されることになる。   The coverage boundary parameter setting means 106 in FIG. 13 holds a plurality of parameters that define a broken line in which two line segments are connected by one relay point. Assuming the case where both end points of the broken line are fixed, the position of the relay point becomes the coverage boundary parameter, and is composed of two variables (that is, the X coordinate and the Y coordinate of the position of the relay point).

両端点保持手段１２１は、折れ線の両端点の位置を保持する。折れ線生成手段１２２は、両端点保持手段１２１からの両端点と、覆域境界パラメータ設定手段１０６からの覆域境界パラメータ（ここでは中継点の位置に相当）とに基づいて、折れ線を生成する。   The both end point holding means 121 holds the positions of both end points of the polygonal line. The broken line generating means 122 generates a broken line based on the both end points from the both end point holding means 121 and the coverage boundary parameter (corresponding to the position of the relay point here) from the coverage boundary parameter setting means 106.

図１６は、本発明の実施の形態２において折れ線生成手段１２２が生成する折れ線を示した図である。両端点保持手段１２１により保持されている両端点は、第１のレーダの探知可能範囲と第２のレーダの探知可能範囲との交点として規定されている。また、折れ線の中継点が、覆域境界パラメータ設定手段１０６から設定されることとなる。   FIG. 16 is a diagram showing a polygonal line generated by the polygonal line generating means 122 in Embodiment 2 of the present invention. Both end points held by the both end point holding means 121 are defined as intersections between the detectable range of the first radar and the detectable range of the second radar. Further, the broken line relay point is set from the coverage boundary parameter setting means 106.

覆域絞込み手段１０９及び覆域境界修正手段１１０の動作は、実施の形態１で説明したものと同じである。図１７は、本発明の実施の形態２における覆域境界修正手段１１０による覆域境界の修正結果を示す図であり、図１６に示す折れ線が、図１５に示す「各レーダが最低限探知すべき領域」に基づいて修正された結果として得られた覆域境界を示している。   The operations of the coverage narrowing means 109 and the coverage boundary correction means 110 are the same as those described in the first embodiment. FIG. 17 is a diagram showing a correction result of the coverage boundary by the coverage boundary correction unit 110 according to the second exemplary embodiment of the present invention. A broken line shown in FIG. 16 indicates that “each radar detects at a minimum” shown in FIG. The coverage boundary obtained as a result of correction based on the “power region” is shown.

次に、フローチャートを参照しながら、本発明の実施の形態２によるレーダ装置の処理動作について説明する。レーダ装置全体の動作は、実施の形態１における図１０のフローチャートと同じであり、ここでは説明を省略し、図１０のステップＳ１００２における覆域境界の最適化処理の詳細について説明する。   Next, the processing operation of the radar apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to a flowchart. The operation of the entire radar apparatus is the same as that of the flowchart of FIG. 10 in the first embodiment. The description is omitted here, and details of the optimization process of the coverage boundary in step S1002 of FIG. 10 will be described.

図１８は、本発明の実施の形態２におけるレーダ装置の覆域境界の最適化処理に関するフローチャートである。まず始めに、覆域境界パラメータ設定手段１０６は、複数の覆域境界パラメータを適当な値に初期化する（Ｓ１８０１）。ここで複数の覆域領域パラメータとは、折れ線の中継点の候補として複数個のパラメータを事前に設定しておくことを意味している。   FIG. 18 is a flowchart relating to the process of optimizing the coverage boundary of the radar apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. First, the coverage boundary parameter setting unit 106 initializes a plurality of coverage boundary parameters to appropriate values (S1801). Here, the plurality of coverage area parameters means that a plurality of parameters are set in advance as candidates for the broken line relay points.

対応覆域境界生成手段１０７は、設定されたそれぞれの覆域境界パラメータに基づいて、レーダ情報により課せられる制約を満たすように覆域境界を生成する（Ｓ１８０２）。次に、データ更新間隔評価手段１１１は、生成されたそれぞれの覆域境界に対する各レーダのデータ更新間隔を評価する（Ｓ１８０３）。そして、データ更新間隔差算出手段１１２は、それぞれの覆域境界パラメータに対応する各レーダのデータ更新間隔の差を求めてデータ更新間隔差保持手段１１３に記録する（Ｓ１８０４）。   The corresponding coverage boundary generation unit 107 generates a coverage boundary so as to satisfy the constraints imposed by the radar information based on each set coverage boundary parameter (S1802). Next, the data update interval evaluation unit 111 evaluates the data update interval of each radar with respect to each generated coverage boundary (S1803). Then, the data update interval difference calculating unit 112 calculates the difference between the data update intervals of the radars corresponding to the respective coverage boundary parameters, and records the difference in the data update interval difference holding unit 113 (S1804).

データ更新間隔差保持手段１１３には、覆域境界パラメータ設定手段１０６により設定された複数の覆域境界パラメータそれぞれについてのデータ更新間隔差評価結果が記録されたこととなる。最適覆域境界抽出手段１１５は、データ更新間隔差保持手段１１３に記録された複数の覆域境界パラメータに対応するデータ更新間隔差評価結果の中から、データ更新間隔差の絶対値が最も小さいものに対応する覆域境界を抽出する（Ｓ１８０５）。   In the data update interval difference holding means 113, the data update interval difference evaluation results for each of the plurality of coverage boundary parameters set by the coverage boundary parameter setting means 106 are recorded. The optimum coverage boundary extraction unit 115 has the smallest absolute value of the data update interval difference among the data update interval difference evaluation results corresponding to the plurality of coverage boundary parameters recorded in the data update interval difference holding unit 113. The coverage boundary corresponding to is extracted (S1805).

次に、図１８のステップＳ１８０２における覆域境界生成処理の詳細について説明する。図１９は、本発明の実施の形態２におけるレーダ装置の覆域境界生成処理に関するフローチャートである。まず始めに、折れ線生成手段１２２は、覆域境界パラメータ設定手段１０６によって設定された覆域境界パラメータ、及び両端点保持手段１２１に保持されている両端点に基づいて、折れ線を生成する（Ｓ１９０１）。   Next, details of the coverage boundary generation processing in step S1802 of FIG. 18 will be described. FIG. 19 is a flowchart relating to the coverage boundary generation processing of the radar apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. First, the polygonal line generation unit 122 generates a polygonal line based on the coverage boundary parameter set by the coverage boundary parameter setting unit 106 and the both end points held in the both end point holding unit 121 (S1901). .

続いて、覆域境界修正手段１１０は、覆域絞込み手段１０９によって求められた「各レーダが最低限探知すべき領域」に基づき、折れ線を修正する（Ｓ１９０２）。折れ線が修正されたものが、覆域境界となる。   Subsequently, the coverage boundary correction unit 110 corrects the polygonal line based on the “region that each radar should detect at least” obtained by the coverage narrowing unit 109 (S1902). The line boundary is corrected and the line boundary is corrected.

実施の形態２によれば、２つのレーダのデータ更新間隔差の絶対値が小さくなるような覆域境界の最適化を、折れ線を用いて行うことができる。さらに、覆域境界のうち、レーダ情報により課せられる制約に影響される以外の部分の形式を折れ線に限定することにより、ユーザが分かりやすい単純な形式の覆域境界を得ることができる。   According to the second embodiment, the coverage boundary can be optimized using the broken line so that the absolute value of the difference between the data update intervals of the two radars becomes small. Furthermore, by limiting the format of the portion of the coverage boundary that is not affected by the restrictions imposed by the radar information to a broken line, a simple coverage coverage boundary that is easy for the user to understand can be obtained.

なお、本実施の形態２では、実施の形態１に示す最適化制御手段１１４を使用しない例を述べた。しかし、実施の形態１と同様に最適化制御手段１１４を利用し、折れ線の中継点の位置を、データ更新間隔差の絶対値が小さい範囲に絞り込んでいく構成にすることも可能である。特に、折れ線の中継点の存在範囲を、特定線分上に限定すれば、折れ線は１個の覆域境界パラメータで表現することができる。   In the second embodiment, the example in which the optimization control unit 114 shown in the first embodiment is not used has been described. However, as in the first embodiment, the optimization control unit 114 may be used to narrow the positions of the broken line relay points to a range where the absolute value of the data update interval difference is small. In particular, if the existence range of broken line relay points is limited to a specific line segment, the broken line can be expressed by one coverage boundary parameter.

図２０は、本発明の実施の形態２において折れ線の中継点を線分上に特定した場合の図である。このように折れ線の中継点を特定線分上に限定することにより、実施の形態１における図９で示したのと同様な関係として、覆域境界パラメータとデータ更新間隔差との関係を想定でき、覆域境界パラメータの高速な最適化を容易に実現できる。   FIG. 20 is a diagram in the case where a broken line relay point is specified on a line segment in the second embodiment of the present invention. By limiting the broken line relay points to specific line segments in this way, the relationship between the coverage boundary parameter and the data update interval difference can be assumed as the same relationship as shown in FIG. 9 in the first embodiment. Therefore, high-speed optimization of the coverage boundary parameter can be easily realized.

実施の形態３．
実施の形態３は、覆域境界生成手段１０５の構成が異なる点が、実施の形態１と異なる。また、要求覆域については、「覆域境界が変化しても、第１のレーダの覆域と第２のレーダの覆域の和集合は変化しないもの」に限定する。ここでは、実施の形態２で例示した図１４と同じ探知可能範囲を前提として説明する。 Embodiment 3 FIG.
The third embodiment is different from the first embodiment in that the configuration of the coverage boundary generation unit 105 is different. Further, the required coverage is limited to “the sum set of the coverage of the first radar and the coverage of the second radar does not change even if the coverage boundary changes”. Here, the description will be made on the premise of the same detectable range as FIG. 14 exemplified in the second embodiment.

図２１は、本発明の実施の形態３におけるレーダ装置の構成図である。実施の形態３における対応覆域境界生成手段１０７は、データ更新間隔寄与因子比一定曲線生成手段１３１、覆域絞込み手段１０９、及び覆域境界修正手段１１０から構成されている。それ以外の構成は、基本的に実施の形態１における図３の構成と同じである。   FIG. 21 is a configuration diagram of the radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. Corresponding coverage boundary generation means 107 in the third embodiment includes data update interval contribution factor ratio constant curve generation means 131, coverage narrowing means 109, and coverage boundary correction means 110. The other configuration is basically the same as the configuration of FIG. 3 in the first embodiment.

本実施の形態３では、覆域境界のうち「レーダ情報により課せられる制約」に影響される以外の部分を、第１のレーダのデータ更新間隔寄与因子の、第２のレーダのデータ更新間隔寄与因子に対する比（以下「データ更新間隔寄与因子比」と呼ぶ）が一定である曲線に限定する。ここでデータ更新間隔寄与因子とは、要求覆域の各点に対して算出される値であり、単位面積あたり（あるいは単位体積あたり）のデータ更新間隔への寄与分を表す。   In the third embodiment, a portion of the coverage boundary other than that affected by the “restriction imposed by the radar information” is defined as the second radar data update interval contribution factor of the first radar data update interval contribution factor. The ratio is limited to a curve with a constant ratio (hereinafter referred to as “data update interval contribution factor ratio”). Here, the data update interval contribution factor is a value calculated for each point of the required coverage, and represents a contribution to the data update interval per unit area (or per unit volume).

ここで、データ更新間隔寄与因子の導出方法の一例を示す。前提として、実施の形態１で述べたように、データ更新間隔を各ビームに関する総和としてのΣＲ４によって評価する場合を考える（ただし、Ｒは探知距離）。この時、レーダから覆域を見込む角度を、一定角度Δθで区切ることを考える。ビーム幅が一定の場合、ある角度内のビーム数は、その角度に比例すると考えられる。 Here, an example of a method for deriving the data update interval contribution factor is shown. As a premise, as described in the first embodiment, consider the case where the data update interval is evaluated by ΣR 4 as the sum total for each beam (where R is the detection distance). At this time, it is considered that the angle at which the coverage area is expected from the radar is divided by a constant angle Δθ. When the beam width is constant, the number of beams within an angle is considered to be proportional to the angle.

したがって、Δθ内のビーム数はＫ４・Δθと表すことができる（ただし、Ｋ４は定数）。さらにΔθ内ではＲがほぼ一定であると考えると、データ更新間隔は一定角度Δθ刻みで取った各方位θについて、θに関する総和としてのＫ４ΣＲ４Δθと評価することができる。ここで定数を無視し、Δθを０に近付けることを考えると、データ更新間隔は下式（３）のように積分で近似的に評価できることになる。 Therefore, the number of beams in Δθ can be expressed as K 4 · Δθ (where K 4 is a constant). Further, if R is considered to be substantially constant within Δθ, the data update interval can be evaluated as K 4 ΣR 4 Δθ as a sum total regarding θ for each direction θ taken in steps of a constant angle Δθ. Here, ignoring the constant and considering that Δθ approaches 0, the data update interval can be approximately evaluated by integration as shown in the following equation (3).

Figure 0004462484
Figure 0004462484

ここで、微小な方位範囲ｄθについて、探知距離が微小な値ｄＲだけ変化したという状況を考える。図２２は、本発明の実施の形態３におけるデータ更新間隔寄与因子の算出に関する説明図である。この場合、データ更新間隔評価値の変化は、以下（４）のように計算できる。   Here, a situation is considered in which the detection distance is changed by a minute value dR in a minute azimuth range dθ. FIG. 22 is an explanatory diagram relating to the calculation of the data update interval contributing factor in the third embodiment of the present invention. In this case, the change in the data update interval evaluation value can be calculated as (4) below.

Figure 0004462484
Figure 0004462484

ここでｄＳは、探知距離の変化に伴う覆域面積の変化を表す。従って、レーダ設置位置より距離Ｒの位置にある面積ｄＳの微小領域は、データ更新間隔に対して４Ｒ２ｄＳだけ寄与すると考えられる。定数を無視すると、レーダ設置位置より距離Ｒの位置にある面積ｄＳの微小領域のデータ更新間隔への寄与分はＲ２ｄＳとなる。つまり、レーダ設置位置より距離Ｒの位置における単位面積あたりのデータ更新間隔への寄与分をＲ２として考えることができる。従って、上記前提におけるレーダ設置位置より距離Ｒの位置のデータ更新間隔寄与因子はＲ２となる。 Here, dS represents a change in the covered area accompanying a change in the detection distance. Therefore, it is considered that a minute region having an area dS located at a distance R from the radar installation position contributes 4R 2 dS to the data update interval. When the constant is ignored, the contribution to the data update interval of the minute region of the area dS located at the distance R from the radar installation position is R 2 dS. That is, the contribution to the data update interval per unit area at the position of the distance R from the radar installation position can be thought of as R 2. Accordingly, the data update interval contributor at a distance R from the radar installation position in the premise becomes R 2.

ここで、図２１における覆域境界パラメータ設定手段１０６は、覆域境界パラメータとしてデータ更新間隔寄与因子比を保持する。データ更新間隔寄与因子比一定曲線生成手段１３１は、レーダ情報保持手段１０３からのレーダ情報に基づいて、データ更新間隔寄与因子比が覆域境界パラメータ設定手段１０６に保持されている覆域境界パラメータと等しくなるような曲線を生成する。ただし、曲線を生成する範囲は、「いずれかのレーダが探知すればよい領域」に限定してよい。   Here, the coverage boundary parameter setting means 106 in FIG. 21 holds the data update interval contribution factor ratio as the coverage boundary parameter. The data update interval contribution factor ratio constant curve generating means 131 is based on the radar information from the radar information holding means 103 and the coverage boundary parameter in which the data update interval contribution factor ratio is held in the coverage boundary parameter setting means 106. Generate curves that are equal. However, the range in which the curve is generated may be limited to “an area that any radar may detect”.

図２３は、本発明の実施の形態３においてデータ更新間隔寄与因子比一定曲線生成手段１３１が生成する曲線を示した図である。   FIG. 23 is a diagram showing a curve generated by the data update interval contribution factor ratio constant curve generating means 131 in the third embodiment of the present invention.

覆域絞込み手段１０９及び覆域境界修正手段１１０の動作は、実施の形態１で説明したものと同じである。図２４は、本発明の実施の形態３における覆域境界修正手段１１０による覆域境界の修正結果を示す図であり、図２３に示すデータ更新間隔寄与因子比一定曲線が、図１５に示す「各レーダが最低限探知すべき領域」に基づいて修正された結果として得られた覆域境界を示している。   The operations of the coverage narrowing means 109 and the coverage boundary correction means 110 are the same as those described in the first embodiment. FIG. 24 is a diagram illustrating a correction result of the coverage boundary by the coverage boundary correction unit 110 according to the third exemplary embodiment of the present invention, and the data update interval contribution factor ratio constant curve illustrated in FIG. 23 is illustrated in FIG. The coverage boundary obtained as a result of correction based on “the area that each radar should detect at least” is shown.

次に、フローチャートを参照しながら、本発明の実施の形態３によるレーダ装置の処理動作について説明する。レーダ装置全体の動作及び覆域境界最適化に関する動作は、それぞれ実施の形態１における図１０及び図１１のフローチャートと同じであり、ここでは説明を省略し、図１１のステップＳ１１０２における覆域境界生成処理の詳細について説明する。   Next, the processing operation of the radar apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to a flowchart. The operation of the entire radar apparatus and the operation related to the coverage boundary optimization are the same as those in the flowcharts of FIGS. 10 and 11 in the first embodiment, respectively, and description thereof is omitted here, and the coverage boundary generation in step S1102 of FIG. Details of the processing will be described.

図２５は、本発明の実施の形態３におけるレーダ装置の覆域境界生成処理に関するフローチャートである。まず始めに、データ更新間隔寄与因子比一定曲線生成手段１３１は、レーダ情報保持手段１０３からのレーダ情報に基づいて、データ更新間隔寄与因子比が覆域境界パラメータ設定手段１０６に保持されている覆域境界パラメータと等しくなるように、データ更新間隔寄与因子比一定曲線を生成する（Ｓ２５０１）。   FIG. 25 is a flowchart relating to the coverage boundary generation processing of the radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. First, the data update interval contribution factor ratio constant curve generation means 131 is based on the radar information from the radar information holding means 103 and covers the data update interval contribution factor ratio held in the coverage boundary parameter setting means 106. A data update interval contribution factor ratio constant curve is generated so as to be equal to the region boundary parameter (S2501).

続いて、覆域境界修正手段１１０は、覆域絞込み手段１０９によって求められた「各レーダが最低限探知すべき領域」に基づき、データ更新間隔寄与因子比一定曲線を修正する（Ｓ２５０２）。データ更新間隔寄与因子比一定曲線が修正されたものが、覆域境界となる。   Subsequently, the coverage boundary correction unit 110 corrects the data update interval contribution factor ratio constant curve based on the “region that each radar should detect at least” obtained by the coverage narrowing unit 109 (S2502). The data update interval contributing factor ratio constant curve is corrected to be a coverage boundary.

ここで、覆域境界のうち、レーダ情報により課せられる制約に影響される以外の部分がデータ更新間隔寄与因子比一定曲線に限定され、さらにデータ更新間隔差が０であれば、その覆域境界は、あらゆる覆域境界の中で統合データ更新間隔を最小とするものである。以下、その理由を説明する。   Here, the portion of the coverage boundary other than that affected by the constraints imposed by the radar information is limited to the data update interval contribution factor ratio constant curve, and if the data update interval difference is 0, the coverage boundary Is to minimize the integrated data update interval within any coverage boundary. The reason will be described below.

図２６は、本発明の実施の形態３におけるデータ更新間隔寄与因子比一定曲線と統合データ更新間隔との関係の説明図である。図２６に基づいて、覆域境界の変化に伴う統合データ更新間隔の変化について考察する。ただし、覆域境界は、「データ更新間隔差が０」との状態を維持しながら変化させるものとする。   FIG. 26 is an explanatory diagram of the relationship between the data update interval contribution factor ratio constant curve and the integrated data update interval according to Embodiment 3 of the present invention. Based on FIG. 26, the change of the integrated data update interval accompanying the change of the coverage boundary will be considered. However, it is assumed that the coverage boundary is changed while maintaining the state that the “data update interval difference is 0”.

図２６において、面積ｄＳＡの微小領域Ａを第２のレーダ１０２から第１のレーダ１０１に、また面積ｄＳＢの微小領域Ｂを第１のレーダ１０１から第２のレーダ１０２に移譲することを考える。さらに移譲後も、第１のレーダ１０１のデータ更新間隔と第２のレーダ１０２のデータ更新間隔とが等しいものとする。すると、下式（５）が成立する。ただし、領域Ａにおける第ｉのレーダ（ｉ＝１、２）のデータ更新間隔寄与因子をＤｉ（Ａ）、領域Ｂにおける第ｉのレーダ（ｉ＝１、２）のデータ更新間隔寄与因子をＤｉ（Ｂ）で表す。 In FIG. 26, the micro area A having the area dS A is transferred from the second radar 102 to the first radar 101, and the micro area B having the area dS B is transferred from the first radar 101 to the second radar 102. Think. Further, it is assumed that the data update interval of the first radar 101 and the data update interval of the second radar 102 are equal even after the transfer. Then, the following formula (5) is established. However, the data update interval contribution factor of the i-th radar (i = 1, 2) in region A is D i (A), and the data update interval contribution factor of the i-th radar (i = 1, 2) in region B is D i (B).

Ｄ１（Ａ）ｄＳＡ＋Ｄ２（Ａ）ｄＳＡ＝Ｄ１（Ｂ）ｄＳＢ＋Ｄ２（Ｂ）ｄＳＢ （５） D 1 (A) dS A + D 2 (A) dS A = D 1 (B) dS B + D 2 (B) dS B (5)

上式（５）においてｄＳＢについて解くと、以下（６）のようになる。
ｄＳＢ＝｛（Ｄ１（Ａ）＋Ｄ２（Ａ））／（Ｄ１（Ｂ）＋Ｄ２（Ｂ））｝・ｄＳＡ（６） Solving for dS B in the above equation (5), as follows (6).
dS B = {(D 1 (A) + D 2 (A)) / (D 1 (B) + D 2 (B))} · dS A (6)

一方、上記微小領域移譲後の統合データ更新間隔変化をｄＴとすると、これは下式（７）で表される。
ｄＴ＝Ｄ１（Ａ）ｄＳＡ−Ｄ１（Ｂ）ｄＳＢ （７） On the other hand, when the integrated data update interval change after the transfer of the micro area is dT, this is expressed by the following equation (7).
dT = D 1 (A) dS A −D 1 (B) dS B (7)

これらの式より、以式（８）が導出される。
ｄＴ＝｛（Ｄ１（Ａ）Ｄ２（Ｂ）−Ｄ１（Ｂ）Ｄ２（Ａ））
／（Ｄ１（Ｂ）＋Ｄ２（Ｂ））｝・ｄＳＡ （８） From these equations, the following equation (8) is derived.
dT = {(D 1 (A ) D 2 (B) -D 1 (B) D 2 (A))
/ (D 1 (B) + D 2 (B))} · dS A (8)

従って、Ｄ１（Ａ）Ｄ２（Ｂ）＞Ｄ１（Ｂ）Ｄ２（Ａ）、つまり（Ｄ１（Ａ）／Ｄ２（Ａ））＞（Ｄ１（Ｂ）／Ｄ２（Ｂ））のときは、統合データ更新間隔は増加する。一方、Ｄ１（Ａ）Ｄ２（Ｂ）＜Ｄ１（Ｂ）Ｄ２（Ａ）、つまり（Ｄ１（Ａ）／Ｄ２（Ａ））＜（Ｄ１（Ｂ）／Ｄ２（Ｂ））のときは、統合データ更新間隔は減少する。 Therefore, D 1 (A) D 2 (B)> D 1 (B) D 2 (A), that is, (D 1 (A) / D 2 (A))> (D 1 (B) / D 2 (B )), The integrated data update interval increases. On the other hand, D 1 (A) D 2 (B) <D 1 (B) D 2 (A), that is, (D 1 (A) / D 2 (A)) <(D 1 (B) / D 2 (B )), The integrated data update interval decreases.

図２７は、本発明の実施の形態３における統合データ更新間隔を最小化する覆域境界に関する説明図である。ここで、覆域境界のうち、レーダ情報により課せられる制約に影響されない部分がＤ１／Ｄ２＝ｋ（ただし、ｋは正の定数）なる曲線（つまりデータ更新間隔寄与因子比一定曲線）で表され、「データ更新間隔差が０」との条件が成り立っている場合を考える。 FIG. 27 is an explanatory diagram relating to a coverage boundary that minimizes the integrated data update interval according to the third embodiment of the present invention. Here, a portion of the coverage boundary that is not affected by the constraints imposed by the radar information is a curve D 1 / D 2 = k (where k is a positive constant) (that is, a data update interval contribution factor ratio constant curve). Let us consider a case where the condition that “the difference in data update interval is 0” is satisfied.

このような条件の下では、上記覆域境界が、統合データ更新間隔を最小化するものとなっている。これを証明するため、第２のレーダ１０２の覆域内の微小領域Ａと第１のレーダ１０１の覆域の微小領域Ｂにおいて、「微小領域の移譲後もデータ更新間隔差が０」との条件を満たすものを取り上げ、実際に微小領域を移譲することを考える。ただし、微小領域Ａと微小領域Ｂはともに「いずれかのレーダが探知すればよい領域」に含まれるものとする。   Under such conditions, the coverage boundary minimizes the integrated data update interval. In order to prove this, the condition that “the difference in data update interval is 0 even after the transfer of the micro area” in the micro area A within the coverage area of the second radar 102 and the micro area B of the coverage area of the first radar 101 is obtained. Thinking about taking over what meets the requirements and actually transferring the micro area. However, both the micro area A and the micro area B are included in “an area that any radar may detect”.

このとき、「いずれかのレーダが探知すればよい領域」に含まれる任意の微小領域Ａ、ＢについてＤ１（Ａ）／Ｄ２（Ａ）＞ｋ及びｋ＞Ｄ１（Ｂ）／Ｄ２（Ｂ）の関係から、（Ｄ１（Ａ）／Ｄ２（Ａ））＞（Ｄ１（Ｂ）／Ｄ２（Ｂ））の関係が成立するので、前述の議論により、統合データ更新間隔は必ず増加する。また、微小領域Ａ、Ｂの移譲後に、新たに別の微小領域Ａ'、Ｂ'を同様に移譲した場合も、同じように統合データ更新間隔は、さらに増加することとなる。 At this time, D 1 (A) / D 2 (A)> k and k> D 1 (B) / D 2 for any minute regions A and B included in the “region that any radar only needs to detect”. From the relationship of (B), the relationship of (D 1 (A) / D 2 (A))> (D 1 (B) / D 2 (B)) is established. Will definitely increase. Also, when another micro area A ′, B ′ is newly transferred after the transfer of the micro areas A, B, the integrated data update interval is further increased in the same manner.

以上より、覆域境界を図２７の状態を初期状態として「データ更新間隔差が０」との条件を満たすように連続的に変化させた場合には、統合データ更新間隔は初めの統合データ更新間隔と比較して必ず増加する、と言える。従って、図２７のような覆域境界は、統合データ更新間隔を最小化するものである。   As described above, when the coverage boundary is continuously changed so that the condition of “data update interval difference is 0” with the state of FIG. 27 as the initial state, the integrated data update interval is the first integrated data update interval. It can be said that it always increases compared to the interval. Therefore, the coverage boundary as shown in FIG. 27 minimizes the integrated data update interval.

ただし、上記議論は、「覆域境界の変化に伴って、第１のレーダ１０１の覆域と第２のレーダ１０２の覆域との和集合が変化するもの」、例えば、図２に示したような状況に対しては適用できない。上記議論は、レーダ間の探知対象微小領域の交換を想定したものであり、探知対象微小領域の消滅や、新たな探知対象微小領域の発生を想定していない。つまり、探知対象となる領域全体の形状（つまり第１のレーダの覆域と第２のレーダの覆域の和集合）は変わらないことを前提としているため、図２のような状況に対しては適用できない。   However, the above discussion is shown in FIG. 2, for example, “the union of the coverage of the first radar 101 and the coverage of the second radar 102 changes as the coverage boundary changes”. It cannot be applied to such situations. The above discussion assumes the exchange of detection target minute areas between radars, and does not assume the disappearance of detection target minute areas or the generation of new detection target minute areas. In other words, since it is assumed that the shape of the entire area to be detected (that is, the union of the coverage area of the first radar and the coverage area of the second radar) does not change, the situation shown in FIG. Is not applicable.

実施の形態３によれば、覆域境界の変化に伴って第１のレーダの覆域と第２のレーダの覆域との和集合が変化しない場合には、レーダ情報により課せられる制約に影響される以外の部分をデータ更新間隔寄与因子比一定曲線に限定することにより、統合データ更新間隔を最小にする覆域境界を得ることができる。   According to the third embodiment, when the union of the coverage area of the first radar and the coverage area of the second radar does not change with the change of the coverage area boundary, it affects the restrictions imposed by the radar information. By limiting the portion other than that to the constant curve of the data update interval contribution factor ratio, a coverage boundary that minimizes the integrated data update interval can be obtained.

なお、本実施の形態においては、説明を簡便とするために、要求覆域を２次元空間として説明したが、これに限定されない。要求覆域を３次元空間における領域として考えた場合についても、２次元と全く同様の考え方により、覆域境界の最適化を行うことができる。   In the present embodiment, the request coverage is described as a two-dimensional space in order to simplify the description, but the present invention is not limited to this. Even when the required coverage is considered as a region in a three-dimensional space, the coverage boundary can be optimized based on the same concept as in the two-dimensional case.

ここでは、３次元空間におけるデータ更新間隔寄与因子の導出方法について、その一例を示しておく。前提として、データ更新間隔を各ビームに関する総和としてのΣＲ４によって評価する場合を考える（ただし、Ｒは探知距離）。このとき、レーダから覆域を見込む角度を、方位方向に一定角度Δθ、また仰角方向に一定角度Δψで区切ることを考える。 Here, an example of a method for deriving the data update interval contributing factor in the three-dimensional space is shown. As a premise, consider the case where the data update interval is evaluated by ΣR 4 as the sum total for each beam (where R is the detection distance). At this time, it is considered that the angle at which the radar covers the area is divided by a constant angle Δθ in the azimuth direction and a constant angle Δψ in the elevation direction.

このように区切られた小領域のうち、方位θ、仰角ψの方向にあるものを考える。すると、この小領域の立体角はｃｏｓψ・Δθ・Δψとなる。ビーム幅が一定である場合には、ある小領域内のビーム数は、その小領域の立体角に比例すると考えられる。従って、方位θ、仰角ψの方向にある小領域内のビーム数は、Ｋ５ｃｏｓψ・Δθ・Δψと表すことができる（ただし、Ｋ５は定数）。 Of the small areas divided in this way, consider those in the direction of azimuth θ and elevation angle ψ. Then, the solid angle of this small region becomes cosψ · Δθ · Δψ. When the beam width is constant, the number of beams in a small area is considered to be proportional to the solid angle of the small area. Therefore, the number of beams in the small region in the direction of the azimuth θ and the elevation angle ψ can be expressed as K 5 cos ψ · Δθ · Δψ (where K 5 is a constant).

さらに、これらの小領域内ではＲがほぼ一定であると考えると、データ更新間隔は、方位方向に一定角度Δθ刻み、また仰角方向に一定角度Δψ刻みで取った各方位θ、ψ、について、θ及びψに関する総和としてのＫ５ΣＲ４ｃｏｓψ・Δθ・Δψと評価することができる。ここで定数を無視し、Δθを０に近付けることを考えると、データ更新間隔は下式（９）のように積分で近似的に評価できることになる。 Further, assuming that R is substantially constant in these small regions, the data update interval is about each azimuth θ, ψ taken at a constant angle Δθ in the azimuth direction and at a constant angle Δψ in the elevation direction. It can be evaluated as K 5 ΣR 4 cos ψ · Δθ · Δψ as the sum total regarding θ and ψ. Here, ignoring the constant and considering that Δθ approaches 0, the data update interval can be approximately evaluated by integration as shown in the following equation (9).

Figure 0004462484
Figure 0004462484

ここで、方位θ、仰角ψの方向にある小領域について、探知距離が微小な値ｄＲだけ変化したという状況を考える。図２８は、本発明の実施の形態３における３次元でのデータ更新間隔寄与因子の算出に関する説明図である。この場合、データ更新間隔評価値の変化は、下式（１０）のように計算できる。   Here, a situation is considered in which the detection distance has changed by a minute value dR in a small region in the direction of the azimuth θ and the elevation angle ψ. FIG. 28 is an explanatory diagram relating to the calculation of the three-dimensional data update interval contribution factor in Embodiment 3 of the present invention. In this case, the change in the data update interval evaluation value can be calculated as in the following formula (10).

Figure 0004462484
Figure 0004462484

ここでｄＶは、探知距離の変化に伴う覆域体積の変化を表す。従って、レーダ設置位置より距離Ｒの位置にある体積ｄＶの微小領域は、データ更新間隔に対して４ＲｄＶだけ寄与すると考えられる。定数を無視すると、レーダ設置位置より距離Ｒの位置にある体積ｄＶの微小領域のデータ更新間隔への寄与分はＲｄＶとなる。つまり、レーダ設置位置より距離Ｒの位置における単位体積あたりのデータ更新間隔への寄与分をＲとして考えることができる。従って、上記前提におけるレーダ設置位置より距離Ｒの位置のデータ更新間隔寄与因子はＲとなる。   Here, dV represents a change in coverage volume accompanying a change in detection distance. Therefore, it is considered that the minute region of the volume dV located at a distance R from the radar installation position contributes 4RdV to the data update interval. If the constant is ignored, the contribution to the data update interval of the minute region of the volume dV located at the distance R from the radar installation position is RdV. That is, the contribution to the data update interval per unit volume at the position of the distance R from the radar installation position can be considered as R. Therefore, the data update interval contributing factor at the position of the distance R from the radar installation position in the above assumption is R.

実施の形態４．
実施の形態４は、覆域境界生成手段１０５の構成が異なる点が、実施の形態１と異なる。また、要求覆域については、実施の形態１とは異なり、３次元空間における領域を考える。 Embodiment 4 FIG.
The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the configuration of the coverage boundary generation unit 105 is different. As for the required coverage, unlike the first embodiment, a region in a three-dimensional space is considered.

図２９は、本発明の実施の形態４におけるレーダ装置の構成図である。実施の形態４における対応覆域境界生成手段１０７は、平面生成手段１４１、覆域絞込み手段１０９、及び覆域境界修正手段１１０から構成されている。それ以外の構成は、基本的に実施の形態１における図３の構成と同じである。   FIG. 29 is a configuration diagram of a radar apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. Corresponding coverage boundary generation means 107 in the fourth embodiment is composed of plane generation means 141, coverage narrowing means 109, and coverage boundary correction means 110. The other configuration is basically the same as the configuration of FIG. 3 in the first embodiment.

図２９における覆域境界パラメータ設定手段１０６は、３次元空間内の平面を定めるパラメータを保持する。平面生成手段１４１は、覆域境界パラメータ設定手段１０６により設定される覆域境界パラメータに対応する平面を生成する。覆域絞込み手段１０９及び覆域境界修正手段１１０の動作は、３次元空間を対象とする点を除けば、実施の形態１で説明したものと同様である。   The coverage boundary parameter setting means 106 in FIG. 29 holds parameters that determine a plane in a three-dimensional space. The plane generation unit 141 generates a plane corresponding to the coverage boundary parameter set by the coverage boundary parameter setting unit 106. The operations of the coverage narrowing means 109 and the coverage boundary correction means 110 are the same as those described in the first embodiment except that the operation is for a three-dimensional space.

次に、フローチャートを参照しながら、本発明の実施の形態４によるレーダ装置の処理動作について説明する。レーダ装置全体の動作及び覆域境界最適化に関する動作は、それぞれ実施の形態１における図１０及び図１１のフローチャートと同じであり、ここでは説明を省略し、図１１のステップＳ１１０２における覆域境界生成処理の詳細について説明する。   Next, a processing operation of the radar apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to a flowchart. The operation of the entire radar apparatus and the operation related to the coverage boundary optimization are the same as those in the flowcharts of FIGS. 10 and 11 in the first embodiment, respectively, and description thereof is omitted here, and the coverage boundary generation in step S1102 of FIG. Details of the processing will be described.

図３０は、本発明の実施の形態４におけるレーダ装置の覆域境界生成処理に関するフローチャートである。まず始めに、平面生成手段１４１は、覆域境界パラメータ設定手段１０６によって設定された覆域境界パラメータに基づき、平面を生成する（Ｓ３００１）。続いて、覆域境界修正手段１１０は、覆域絞込み手段１０９によって求められた「各レーダが最低限探知すべき領域」に基づき、平面を修正する（Ｓ３００２）。平面が修正されたものが、覆域境界となる。   FIG. 30 is a flowchart relating to the coverage boundary generation processing of the radar apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. First, the plane generation unit 141 generates a plane based on the coverage boundary parameter set by the coverage boundary parameter setting unit 106 (S3001). Subsequently, the coverage boundary correction unit 110 corrects the plane based on the “region that each radar should detect at least” obtained by the coverage narrowing unit 109 (S3002). The one with the modified plane becomes the coverage boundary.

実施の形態４によれば、要求覆域を３次元空間で考えた場合においても、覆域境界のうち、レーダ情報により課せられる制約に影響される以外の部分の形式を平面に限定することにより、ユーザが分かりやすい単純な形式の覆域境界を得ることができる。   According to the fourth embodiment, even when the required coverage is considered in a three-dimensional space, by limiting the form of the portion of the coverage boundary other than being affected by the constraints imposed by radar information to a plane , It is possible to obtain a coverage boundary in a simple format that is easy for the user to understand.

本発明の実施の形態１における要求覆域及びレーダ情報で規定される領域の位置関係を示した図である。It is the figure which showed the positional relationship of the area | region prescribed | regulated by the requirement coverage and radar information in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における２つのレーダの探知範囲を狭めた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which narrowed the detection range of two radars in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１におけるレーダ装置の構成図である。It is a block diagram of the radar apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における要求覆域に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the request | requirement coverage in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における各レーダによる探知領域を示す図である。It is a figure which shows the detection area | region by each radar in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１において直線生成手段が生成する直線を示した図である。It is the figure which showed the straight line which a straight line production | generation means produces | generates in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における覆域境界修正手段による覆域境界の修正結果を示す図である。It is a figure which shows the correction result of the coverage boundary by the coverage boundary correction means in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１におけるデータ更新間隔の評価方法の説明図である。It is explanatory drawing of the evaluation method of the data update interval in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における最適化制御手段による覆域境界パラメータの決定方法の説明図である。It is explanatory drawing of the determination method of the coverage boundary parameter by the optimization control means in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１におけるレーダ装置のレーダ諸元最適化処理に関するフローチャートである。It is a flowchart regarding the radar item optimization process of the radar apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１におけるレーダ装置の覆域境界の最適化処理に関するフローチャートである。It is a flowchart regarding the optimization process of the coverage boundary of the radar apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１におけるレーダ装置の覆域境界生成処理に関するフローチャートである。It is a flowchart regarding the coverage boundary generation process of the radar apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２におけるレーダ装置の構成図である。It is a block diagram of the radar apparatus in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２におけるレーダ情報で規定される領域の位置関係を示した図である。It is the figure which showed the positional relationship of the area | region prescribed | regulated by the radar information in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２における各レーダによる探知領域を示す図である。It is a figure which shows the detection area | region by each radar in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２において折れ線生成手段が生成する折れ線を示した図である。It is the figure which showed the broken line which a broken line production | generation means produces | generates in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２における覆域境界修正手段による覆域境界の修正結果を示す図である。It is a figure which shows the correction result of the coverage boundary by the coverage boundary correction means in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２におけるレーダ装置の覆域境界の最適化処理に関するフローチャートである。It is a flowchart regarding the optimization process of the coverage boundary of the radar apparatus in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２におけるレーダ装置の覆域境界生成処理に関するフローチャートである。It is a flowchart regarding the coverage boundary production | generation process of the radar apparatus in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２において折れ線の中継点を線分上に特定した場合の図である。It is a figure at the time of specifying the breakpoint of a broken line on the line segment in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３におけるレーダ装置の構成図である。It is a block diagram of the radar apparatus in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３におけるデータ更新間隔寄与因子の算出に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding calculation of the data update space contribution factor in Embodiment 3 of this invention. 本発明に実施の形態３においてデータ更新間隔寄与因子比一定曲線生成手段が生成する曲線を示した図である。It is the figure which showed the curve which the data update space contribution factor ratio fixed curve production | generation means produces | generates in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３における覆域境界修正手段による覆域境界の修正結果を示す図である。It is a figure which shows the correction result of the coverage boundary by the coverage boundary correction means in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３におけるレーダ装置の覆域境界生成処理に関するフローチャートである。It is a flowchart regarding the coverage boundary generation process of the radar apparatus in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３におけるデータ更新間隔寄与因子比一定曲線と統合データ更新間隔との関係の説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between the data update space contribution factor ratio fixed curve and integrated data update space in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３における統合データ更新間隔を最小化する覆域境界に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the coverage boundary which minimizes the integrated data update interval in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３における３次元でのデータ更新間隔寄与因子の算出に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding calculation of the data update space | interval contribution factor in three dimensions in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態４におけるレーダ装置の構成図である。It is a block diagram of the radar apparatus in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態４におけるレーダ装置の覆域境界生成処理に関するフローチャートである。It is a flowchart regarding the coverage boundary production | generation process of the radar apparatus in Embodiment 4 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０１ 第１のレーダ、１０２ 第２のレーダ、１０３ 要求覆域保持手段、１０４ レーダ情報保持手段、１０５ 覆域境界生成手段、１０６ 覆域境界パラメータ設定手段、１０７ 対応覆域境界生成手段、１０８ 直線生成手段、１０９ 覆域絞込み手段、１１０ 覆域境界修正手段、１１１ データ更新間隔評価手段、１１２ データ更新間隔差算出手段、１１３ データ更新間隔差保持手段、１１４ 最適化制御手段、１１５ 最適覆域境界抽出手段、１１６ レーダ諸元算出手段、１１７、 レーダ制御手段、１２１ 両端点保持手段、１２２ 折れ線生成手段、１３１ データ更新間隔寄与因子比一定曲線生成手段、１４１ 平面生成手段。   101 first radar, 102 second radar, 103 required coverage holding means, 104 radar information holding means, 105 coverage boundary generation means, 106 coverage area parameter setting means, 107 corresponding coverage boundary generation means, 108 straight line Generation means, 109 coverage narrowing means, 110 coverage boundary correction means, 111 data update interval evaluation means, 112 data update interval difference calculation means, 113 data update interval difference holding means, 114 optimization control means, 115 optimum coverage boundary Extraction means, 116 radar specification calculation means, 117, radar control means, 121 both end point holding means, 122 polygonal line generation means, 131 data update interval contribution factor ratio constant curve generation means, 141 plane generation means.

Claims (7)

目標を探知する第１のレーダ及び第２のレーダと、
探知すべき領域である要求覆域を保持する要求覆域保持手段と、
前記第１のレーダ及び前記第２のレーダのそれぞれのレーダ位置及び探知可能範囲に関する情報を含むレーダ固有の情報であるレーダ情報として保持するレーダ情報保持手段と、
前記要求覆域及び前記レーダ情報に基づいて、前記第１のレーダと前記第２のレーダのいずれかが探知すべき前記要求覆域内に覆域境界を生成する覆域境界生成手段と、
前記要求覆域及び前記レーダ情報に基づいて、前記覆域境界生成手段で生成された前記覆域境界で区切られたそれぞれの覆域に対して前記第１のレーダ及び前記第２のレーダのそれぞれが探知するために必要な時間をデータ更新間隔として算出するデータ更新間隔評価手段と、
前記第１のレーダ及び前記第２のレーダに対して算出されたそれぞれの前記データ更新間隔からデータ更新間隔差を算出するデータ更新間隔差算出手段と、
前記覆域境界と対応づけて前記データ更新間隔差を保持するデータ更新間隔差保持手段と、
前記データ更新間隔差保持手段に保持されている前記データ更新間隔差の中で絶対値が最小となるデータ更新間隔差に対応した覆域境界を抽出する最適覆域境界抽出手段と、
抽出された前記覆域境界に基づいて前記第１のレーダ及び前記第２のレーダに対するレーダ諸元を算出するレーダ諸元算出手段と、
前記レーダ諸元に基づいて前記第１のレーダ及び前記第２のレーダを制御するレーダ制御手段と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 A first radar and a second radar for detecting a target;
Request coverage holding means for holding a request coverage that is an area to be detected;
Radar information holding means for holding as radar information which is radar-specific information including information related to the radar position and detectable range of each of the first radar and the second radar;
Covering area boundary generating means for generating a covering area boundary in the required covering area to be detected by either the first radar or the second radar based on the required covering area and the radar information;
Based on the required coverage and the radar information, each of the first radar and the second radar for each coverage covered by the coverage boundary generated by the coverage boundary generation unit. A data update interval evaluation means for calculating a time required for detection as a data update interval;
Data update interval difference calculating means for calculating a data update interval difference from each of the data update intervals calculated for the first radar and the second radar;
Data update interval difference holding means for holding the data update interval difference in association with the coverage boundary;
Optimum coverage boundary extraction means for extracting a coverage boundary corresponding to a data update interval difference that has a minimum absolute value among the data update interval differences held in the data update interval difference holding means;
Radar specification calculation means for calculating radar specifications for the first radar and the second radar based on the extracted coverage boundary;
A radar apparatus comprising: radar control means for controlling the first radar and the second radar based on the radar specifications. 請求項１に記載のレーダ装置において、
前記覆域境界生成手段は、
前記覆域境界を特定するための覆域境界パラメータを有する覆域境界パラメータ設定手段と、
前記覆域境界パラメータ設定手段から読み取った前記覆域境界パラメータに対応して覆域境界を生成する対応覆域境界生成手段と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 1, wherein
The coverage boundary generation means includes:
Covering boundary parameter setting means having a covering boundary parameter for specifying the covering boundary;
A radar apparatus comprising: a corresponding coverage boundary generation unit that generates a coverage boundary corresponding to the coverage boundary parameter read from the coverage boundary parameter setting unit. 請求項２に記載のレーダ装置において、
前記データ更新間隔差保持手段に保持されている前記覆域境界及び前記データ更新間隔差の関係に基づいて、データ更新間隔差の絶対値があらかじめ決められた許容値以下のものがない場合には、データ更新間隔差の絶対値が前記許容値以下となる可能性がある覆域境界の範囲を特定し、前記範囲内の新たな覆域境界パラメータを決定する最適化制御手段をさらに備え、
前記覆域境界パラメータ設定手段は、前記最適化制御手段で決定された覆域境界パラメータを新たな覆域境界パラメータとして登録するとともに、前記対応覆域境界生成手段に対して前記新たな覆域境界パラメータを出力し、
前記対応覆域境界生成手段は、前記新たな覆域境界パラメータに対応して覆域境界を生成する
ことを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 2, wherein
When the absolute value of the data update interval difference is less than or equal to a predetermined allowable value based on the relationship between the coverage boundary and the data update interval difference held in the data update interval difference holding means Further comprising an optimization control means for identifying a coverage boundary range in which an absolute value of the data update interval difference may be equal to or less than the allowable value, and determining a new coverage boundary parameter within the range,
The coverage boundary parameter setting means registers the coverage boundary parameter determined by the optimization control means as a new coverage boundary parameter, and also adds the new coverage boundary parameter to the corresponding coverage boundary generation means. Output parameters,
The corresponding coverage boundary generation means generates a coverage boundary corresponding to the new coverage boundary parameter. 請求項３に記載のレーダ装置において、
前記対応覆域境界生成手段は、
前記覆域境界パラメータに対応する直線を生成する直線生成手段と、
前記要求覆域及び前記レーダ情報に基づいて前記要求覆域を、前記第１のレーダが探知すべき領域と、前記第２のレーダが探知すべき領域と、前記第１のレーダと前記第２のレーダのいずれかが探知すべき領域とに区分して保持する覆域絞込み手段と、
前記覆域絞込み手段によって区分された前記要求覆域内のそれぞれの領域と前記直線生成手段によって生成された前記直線との位置関係から、前記第１のレーダと前記第２のレーダのいずれかが探知すべき領域内に覆域境界が入るように前記直線を修正して覆域境界を生成する覆域境界修正手段と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 3 , wherein
The corresponding coverage boundary generating means is
Straight line generating means for generating a straight line corresponding to the coverage boundary parameter;
The area to be detected by the first radar, the area to be detected by the second radar, the first radar, and the second radar based on the request coverage and the radar information Covering area narrowing means for classifying and holding the area to be detected by one of the radars of
One of the first radar and the second radar detects from the positional relationship between each area within the required coverage area divided by the coverage narrowing means and the straight line generated by the straight line generating means. A radar apparatus comprising: a cover boundary correcting unit that generates a cover boundary by correcting the straight line so that a cover boundary enters a region to be covered. 請求項３に記載のレーダ装置において、
前記対応覆域境界生成手段は、
覆域境界パラメータに対応する平面を生成する平面生成手段と、
前記要求覆域及び前記レーダ情報に基づいて前記要求覆域を、前記第１のレーダが探知すべき領域と、前記第２のレーダが探知すべき領域と、前記第１のレーダと前記第２のレーダのいずれかが探知すべき領域とに区分して保持する覆域絞込み手段と、
前記覆域絞込み手段によって区分された前記要求覆域内のそれぞれの領域と前記平面生成手段によって生成された前記平面との位置関係から、前記第１のレーダと前記第２のレーダのいずれかが探知すべき領域内に覆域境界が入るように前記平面を修正して覆域境界を生成する覆域境界修正手段と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 3 , wherein
The corresponding coverage boundary generating means is
Plane generating means for generating a plane corresponding to the coverage boundary parameter;
The area to be detected by the first radar, the area to be detected by the second radar, the first radar, and the second radar based on the request coverage and the radar information Covering area narrowing means for classifying and holding the area to be detected by one of the radars of
Either the first radar or the second radar detects from the positional relationship between the respective areas within the required coverage area divided by the coverage narrowing means and the plane generated by the plane generation means. A radar apparatus comprising: a coverage boundary correction unit that corrects the plane so as to generate a coverage boundary so that a coverage boundary is included in a region to be covered. 請求項２または３に記載のレーダ装置において、
前記対応覆域境界生成手段は、
覆域境界を特定するための折れ線の両端点を保持する両端点保持手段と、
前記両端点保持手段から読み取った前記折れ線の両端点に対して、前記覆域境界パラメータ設定手段によって設定された覆域境界パラメータを折れ線の中継点として折れ線を生成する折れ線生成手段と、
前記要求覆域及び前記レーダ情報に基づいて前記要求覆域を、前記第１のレーダが探知すべき領域と、前記第２のレーダが探知すべき領域と、前記第１のレーダと前記第２のレーダのいずれかが探知すべき領域とに区分して保持する覆域絞込み手段と、
前記覆域絞込み手段によって区分された前記要求覆域内のそれぞれの領域と前記折れ線生成手段によって生成された前記折れ線との位置関係から、前記第１のレーダと前記第２のレーダのいずれかが探知すべき領域内に覆域境界が入るように前記折れ線を修正して覆域境界を生成する覆域境界修正手段と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 2 or 3,
The corresponding coverage boundary generating means is
Both end point holding means for holding both end points of the polygonal line for specifying the coverage boundary;
For both end points of the polygonal line read from the both-ends point holding means, a polygonal line generating means for generating a polygonal line using the coverage boundary parameter set by the coverage boundary parameter setting means as a relay point of the polygonal line;
The area to be detected by the first radar, the area to be detected by the second radar, the first radar, and the second radar based on the request coverage and the radar information Covering area narrowing means for classifying and holding the area to be detected by one of the radars of
One of the first radar and the second radar detects from the positional relationship between each area in the required coverage area divided by the coverage narrowing means and the polygonal line generated by the polygonal line generation means. A radar apparatus comprising: a coverage boundary correcting unit that corrects the broken line so as to generate a coverage boundary so that a coverage boundary is included in a region to be covered. 請求項３に記載のレーダ装置において、
前記対応覆域境界生成手段は、
要求覆域内の各点に対して各レーダ毎に定義される、単位面積あたりあるいは単位体積あたりのデータ更新間隔への寄与分を表すデータ更新間隔寄与因子について、前記第１のレーダのデータ更新間隔寄与因子の前記第２のレーダのデータ更新間隔寄与因子に対する比としてデータ更新間隔寄与因子比を定義した場合に、前記覆域境界パラメータ設定手段で設定された覆域境界パラメータと前記データ更新間隔寄与因子比とが等しくなる曲線または曲面を生成するデータ更新間隔寄与因子比一定曲線生成手段と、
前記要求覆域及び前記レーダ情報に基づいて前記要求覆域を、前記第１のレーダが探知すべき領域と、前記第２のレーダが探知すべき領域と、前記第１のレーダと前記第２のレーダのいずれかが探知すべき領域とに区分して保持する覆域絞込み手段と、
前記覆域絞込み手段によって区分された前記要求覆域内のそれぞれの領域と前記データ更新間隔寄与因子比一定曲線生成手段によって生成された前記曲線または前記曲面との位置関係から、前記第１のレーダと前記第２のレーダのいずれかが探知すべき領域内に覆域境界が入るように前記曲線または曲面を修正して覆域境界を生成する覆域境界修正手段と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 3 , wherein
The corresponding coverage boundary generating means is
The data update interval of the first radar for the data update interval contribution factor that represents the contribution to the data update interval per unit area or unit volume, defined for each radar for each point in the required coverage area When the data update interval contribution factor ratio is defined as the ratio of the contributing factor to the data update interval contribution factor of the second radar, the coverage boundary parameter set by the coverage boundary parameter setting means and the data update interval contribution A data update interval contribution factor ratio constant curve generating means for generating a curve or a curved surface having an equal factor ratio;
The area to be detected by the first radar, the area to be detected by the second radar, the first radar, and the second radar based on the request coverage and the radar information Covering area narrowing means for classifying and holding the area to be detected by one of the radars of
From the positional relationship between the respective areas in the required coverage divided by the coverage narrowing means and the curve or the curved surface generated by the data update interval contribution factor ratio constant curve generating means, the first radar and Covering boundary correction means for generating a covering boundary by correcting the curve or the curved surface so that the covering boundary falls within a region to be detected by any one of the second radars. Radar device.
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