JP4930421B2 - 電波探知装置 - Google Patents

Description

この発明は、受信したレーダ信号のパルス情報からレーダ信号の発生源を識別し、また到来方位を検出する電波探知装置で、特に粗測系と精測系の２つのアンテナ及び受信系統を有する装置に関するものである。

従来、電波探知装置（レーダ逆探知装置）には、発生源（目標）からのレーダ信号の周波数、パルス幅、パルス繰り返し間隔の諸元等による合致により目標を検出するものがある（例えば、特許文献１参照）。また、瞬時探知能力の向上と探知信号の精密分析能力を向上のため、目的を分けた探知系を２系設けて、それぞれ粗測定を実施する粗測系と精測定を実施する精測系の２系の探知系を有している電波探知装置がある。この装置では、粗測系には広覆域のアンテナと瞬時受信帯域幅の広い受信機が使用される。これは、例えば狭覆域のアンテナを旋回させたり、受信帯域幅の狭い受信機の受信帯域幅をスイープさせたりするのに比べて、到来するレーダ信号を受信する能力を向上させることができる。また、信号処理系統は、瞬時に諸元の検出が行える周波数、パルス幅、パルス繰り返し間隔の３諸元を検出する。こうすることで瞬時に到来するレーダ信号の発生源を識別、到来方位を検出することが可能となる。また、精測系には、狭覆域ではあるがレーダ電波の到来方位の精度算出に優れたアンテナと、瞬時受信帯域幅が狭くはあるが高感度、高分析精度で探知できる受信機を使用する。信号処理系統には、周波数、パルス幅、パルス繰り返し間隔の瞬時に検出できる諸元に加えて、パルス内周波数変調及びパルス内位相変調などのパルス内変調諸元、パルス繰り返し間隔の精密測定、スキャン間隔等の諸元を時間をかけて検出できる機能を備えて、粗測系で探知したレーダ信号を特に詳細に分析したい場合に使用される。

図２は上記の粗測精測２系の方式で、レーダ逆探知を行う場合の受信スケジュールの設定例である。縦軸が周波数である。１回の受信機会での周波数幅である瞬時受信帯域幅が広ければ広いほど、レーダ電波が発射される可能性のある周波数帯域をカバーできることになり、瞬時に逆探知できる能力が高くなる。実際には瞬時受信帯域幅は受信感度と反比例する為、受信感度が下がりすぎないように適切に瞬時受信帯域幅を設定し、図２にように一定時間毎に回路上のスイッチを変更したりフィルタ帯域を変更する等して受信周波数を切替えながら粗測を実施する。また、精測系は粗測系で逆探知したレーダ電波をより精密に分析したい時に、その電波の周波数近辺に絞って探知を実施する。

特開２００７−２２５３７７号公報（第１図）

従来の上述したような電波探知装置では、粗測系を構成する構成品のいずれかが故障し、機能を喪失した場合（粗測系を構成するアンテナ、受信機、パルス分析処理等）、対象レーダを最初に探知する粗測系の機能が失われ、結果として以後の精測系の機能も有効に使用することができなくなる。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、粗測系の機能を喪失した場合に、精測系により粗測系の作動をさせることで、粗測系の機能の喪失を防ぎレーダ逆探知の機能を向上させることを目的としたものである。

この発明による電波探知装置は、広覆域で瞬時受信帯域幅の広い粗測機能を有する処理系と、狭覆域で瞬時受信帯域幅は狭いが高感度、高方探精度、高分析精度で探知できる精測機能を有する２つの処理系で構成される装置において、粗測系の各構成（アンテナ部、受信部、パルス分析／目標検出部、各構成間のケーブルなど）が故障した場合、その故障を検出できる故障検出部を備え、故障を検出した場合に精測系の受信制御を変更できる機能を有する受信スケジュール制御部を備える。

請求項１の発明に係る電波探知装置は、レーダ信号を受信してＲＦ信号を取り出す粗測アンテナ及び精測アンテナと、前記粗測アンテナから取り出されたＲＦ信号を増幅、ＩＦ信号に変換、または検波ビデオ処理等のチューニングを実施する粗測受信部と、瞬時受信帯域幅を、前記粗測受信部のものよりも狭いもの、又は、前記粗測受信部のものと同様のもの、或いは、前記粗測受信部のものよりも広いものに変更することができ、前記精測アンテナから取り出されたＲＦ信号を増幅、ＩＦ信号に変換、または検波ビデオ処理等のチューニングを実施する精測受信部と、それぞれ、前記粗測受信部及び前記精測受信部が処理した、ＩＦ信号からＩＦＭ（Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ＿Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ＿Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）方式等により周波数測定、及びビデオ信号からＰＷ、ＰＲＩ、パルス振幅（ＰＡ）等の諸元を検出する粗測パルス分析／目標検出部及び精測パルス分析／目標検出部と、得られたパルス分析結果から対象とするレーダ信号の目標データを生成し、予め保持しているレーダの諸元データと照合、管理を実施する目標識別／目標管理部と、前記粗測受信部及び前記精測受信部のスイッチ、フィルタ、発振器等の回路を制御しながら、前記粗測受信部及び前記精測受信部の瞬時受信帯域幅を変更し、それぞれを設定した受信スケジュールに従って前記粗測受信部及び前記精測受信部を制御し、前記精測受信部の瞬時受信帯域幅は、前記粗測受信部の瞬時受信帯域幅よりも狭いものに設定する受信スケジュール設定部と、前記粗測アンテナ、前記粗測受信部、前記粗測パルス分析／目標検出部の自身の機能異常の検出を各部へ指示し、異常が検出された場合、異常情報を前記受信スケジュール設定部へ送信する縮退判定部とを備え、前記受信スケジュール設定部は、前記異常情報を受けた場合に、前記精測受信部の受信スケジュールにおける瞬時受信帯域幅を、前記粗測受信部のものと同様のもの、又は、前記粗測受信部のものよりも広いものに変更することを特徴とするものである。

この発明によれば、故障検出部及び受信スケジュール制御部において、粗測系の機能を喪失した場合に精測系の受信スケジュール制御を変更し、粗測の機能を補う動作をさせることが可能であり、故障等による機能停止時においても、粗測の機能を喪失することなくシステムの安定性を向上させることができる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について説明する。図１は実施の形態１による電波探知装置の構成を示すブロック図である。１はレーダ信号を受信してＲＦ信号を取り出す粗測アンテナ、５は同様の精測アンテナである。１と５は広覆域性や利得等の目的とアンテナの性能にあわせて最良なアンテナ形式が選ばれ、また個数も異なる。２は取り出されたＲＦ信号を増幅、ＩＦ信号に変換、または検波ビデオ処理等のチューニングを実施する粗測受信部、６は同様の精測受信部である。２と６は受信周波数幅が異なる。３は２において変換されたＩＦ信号からＩＦＭ（Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ＿Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ＿Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）方式等により周波数測定、及びビデオ信号からＰＷ、ＰＲＩ、パルス振幅（ＰＡ）等の諸元を検出する粗測パルス分析／目標検出部である。７は同様の精測パルス分析／目標検出部である。３と７は、それぞれ粗測か精測かの違いにより、レーダ信号の諸元を検出する機能が異なる。４は、３と７で得られたパルス分析結果から対象とするレーダ信号の目標データを生成し、予め保持しているレーダの諸元データと照合、管理を実施する目標識別／目標管理部である。８は、受信部のスイッチ、フィルタ、発振器等の回路を制御しながら装置の瞬時受信帯域幅を変更し、最適な受信スケジュールに従って受信機を制御する受信スケジュール設定部、９は、各粗測、精測のアンテナ、受信部、パルス分析／目標検出部の自身の機能異常の検出を各部へ指示する縮退判定部である。故障判定の方法としては、既知の電波の受信、テスト電波の照射による信号諸元分析の確認、発振器のモニタ、電源モニタ等により実施可能である。

アンテナ部の故障を診断する手段としては、ｉ診断用の小さな出力アンテナを横に取り付けてそこから診断信号を出力する、ｉｉアンテナから受信部へのケーブルを分岐させてVSWRを計る機能を追加する方法がある。また既知の外部入力信号を使うことも可能である。受信部以降の故障診断手段も同様に模擬信号を入れて検出の確認をすることが可能である。

次に動作について説明する。図１の７及び８にて、装置の故障を検出し、受信スケジュールを再設定する処理アルゴリズムのフローチャートを図４に示す。縮退判定部からの故障診断指示、もしくは、故障診断結果送信指示により、受信部、パルス分析／目標検出部の各構成部は故障診断情報を縮退判定部に送信する。異常が見られた場合、縮退判定部は異常情報を受信スケジュール設定部へ送信し、受信スケジュール設定部は得られた異常情報に従って、喪失した粗測の機能を補う受信スケジュールに変更する。粗測系の異常により受信スケジュールを変更した場合の受信スケジュールの設定例を図３に示す。この場合精測受信部の受信制御は、周波数帯域幅を粗測系と同様、もしくはできる限り広くした周波数帯域幅とすることにより、粗測機能の喪失を防ぐことが可能である。
実施の形態１における２系の処理の流れを示すフローチャートを図５に示す。まず目標を粗測系で探知し、諸元を分析して探知した電波を識別する。次に探知した電波を更に詳細に分析したい場合は、精測系で該当周波数、到来方位等を絞って探知し、詳細分析を実施する。粗測系と精測系は独立に作動させることができるので、精測系で詳細分析している間も、粗測系では別の電波探知を実施することができる。

実施の形態１による電波探知装置の構成を示すブロック図である。 図１における受信スケジュール設定（通常時）を説明するための図である。 図１における受信スケジュールを設定（異常時）を説明するための図である。 図１に示す電波探知装置の故障検出部、受信スケジュール設定部の処理アルゴリズムを示すフローチャートである。 図１における２系の処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１…粗測アンテナ部、２…粗測受信部、３…粗測パルス分析／目標検出部、
４…目標識別／目標管理部、５…精測アンテナ部、６…精測受信部、
７…精測パルス分析／目標検出部、８…受信スケジュール設定部、９…縮退判定部。

Claims (1)

1. レーダ信号を受信してＲＦ信号を取り出す粗測アンテナ及び精測アンテナと、前記粗測アンテナから取り出されたＲＦ信号を増幅、ＩＦ信号に変換、または検波ビデオ処理等のチューニングを実施する粗測受信部と、瞬時受信帯域幅を、前記粗測受信部のものよりも狭いもの、又は、前記粗測受信部のものと同様のもの、或いは、前記粗測受信部のものよりも広いものに変更することができ、前記精測アンテナから取り出されたＲＦ信号を増幅、ＩＦ信号に変換、または検波ビデオ処理等のチューニングを実施する精測受信部と、それぞれ、前記粗測受信部及び前記精測受信部が処理した、ＩＦ信号からＩＦＭ（Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ＿Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ＿Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）方式等により周波数測定、及びビデオ信号からＰＷ、ＰＲＩ、パルス振幅（ＰＡ）等の諸元を検出する粗測パルス分析／目標検出部及び精測パルス分析／目標検出部と、得られたパルス分析結果から対象とするレーダ信号の目標データを生成し、予め保持しているレーダの諸元データと照合、管理を実施する目標識別／目標管理部と、前記粗測受信部及び前記精測受信部のスイッチ、フィルタ、発振器等の回路を制御しながら、前記粗測受信部及び前記精測受信部の瞬時受信帯域幅を変更し、それぞれを設定した受信スケジュールに従って前記粗測受信部及び前記精測受信部を制御し、前記精測受信部の瞬時受信帯域幅は、前記粗測受信部の瞬時受信帯域幅よりも狭いものに設定する受信スケジュール設定部と、前記粗測アンテナ、前記粗測受信部、前記粗測パルス分析／目標検出部の自身の機能異常の検出を各部へ指示し、異常が検出された場合、異常情報を前記受信スケジュール設定部へ送信する縮退判定部とを備え、前記受信スケジュール設定部は、前記異常情報を受けた場合に、前記精測受信部の受信スケジュールにおける瞬時受信帯域幅を、前記粗測受信部のものと同様のもの、又は、前記粗測受信部のものよりも広いものに変更することを特徴とした電波探知装置。

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