JP5399056B2 - Target detection device - Google Patents

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Description

本発明は、例えば陸地や建造物等のような目標を検出する目標検出装置に関する。   The present invention relates to a target detection device that detects a target such as a land or a building.

目標を検出する装置としては、例えば、マイクロ波帯の電波を送信してその反射波を受信し、現在地から目標までの距離や方位を測定するレーダ装置がある。レーダ装置を用いて遠距離にある目標を高い距離分解能で検出しようとする場合、尖頭送信電力を上げ、且つ幅の狭いパルス信号を空間に発射する必要がある。   As an apparatus for detecting a target, for example, there is a radar apparatus that transmits a radio wave of a microwave band, receives a reflected wave thereof, and measures a distance and an azimuth from the current position to the target. When using a radar apparatus to detect a target at a long distance with high distance resolution, it is necessary to increase the peak transmission power and emit a narrow pulse signal to space.

ところで、近年、電波資源有効利用の観点から、マグネトロンやクライストロン等の電子管に比べて不要輻射の少ない、半導体アンプを用いた固体化レーダ装置に注目が集まっている。しかしながら、固体化レーダ装置は、電子管を用いたレーダ装置に比べて送信電力が小さいので、遠方の目標に対する感度が低下してしまうという課題がある。   By the way, in recent years, from the viewpoint of effective utilization of radio wave resources, attention has been focused on solid-state radar devices using semiconductor amplifiers that have less unnecessary radiation than electron tubes such as magnetrons and klystrons. However, since the solid-state radar device has a lower transmission power than a radar device using an electron tube, there is a problem that sensitivity to a distant target is lowered.

この課題を解決するため、所定の変調を施した幅の長いパルス信号(以下「長パルス信号」という。)の電波を発射し、目標からの反射波を受信してパルス圧縮処理を行うことにより、遠方の目標を高い距離分解能で検出できる装置(以下「パルス圧縮レーダ装置」という。)が知られている(例えば、非特許文献1参照)。   In order to solve this problem, by emitting a radio wave of a long pulse signal (hereinafter referred to as “long pulse signal”) subjected to predetermined modulation, and receiving a reflected wave from a target and performing a pulse compression process An apparatus that can detect a distant target with high distance resolution (hereinafter referred to as “pulse compression radar apparatus”) is known (for example, see Non-Patent Document 1).

しかしながら、従来のパルス圧縮レーダ装置では、長パルス信号の発射に起因し、放送波や通信波等を受信する設備(以下「電波受信設備」という。)において受信障害が発生することがあった。例えば、スーパーヘテロダイン方式を採用している受信機のイメージ帯域に本レーダ装置が発射する長パルス信号が位置した場合、パルス圧縮レーダ装置特有の幅の広いパルス発射により、マグネトロンやクライストロン等の電子管に比べて長い期間、電波が照射され、混信が顕在化することがある。   However, in a conventional pulse compression radar apparatus, a reception failure may occur in a facility that receives broadcast waves, communication waves, or the like (hereinafter referred to as “radio wave receiving facility”) due to the emission of a long pulse signal. For example, when a long pulse signal emitted by this radar device is located in the image band of a receiver that employs the superheterodyne method, a wide pulse emission unique to the pulse compression radar device causes the electron tube such as magnetron or klystron to be used. Radio waves may be radiated for a longer period of time, and interference may become apparent.

そこで、その対策として、例えば、従来のパルス圧縮レーダ装置を陸上設置型の気象レーダに適用する場合は、受信障害が起こりうると想定した方位及び仰角方向に対し、長パルス信号の送信を停止するためセクタブランクを設ける処理を行っていた。   Therefore, as a countermeasure, for example, when a conventional pulse compression radar device is applied to a land-based weather radar, transmission of a long pulse signal is stopped in the direction of azimuth and elevation where it is assumed that a reception failure may occur. Therefore, a process of providing a sector blank has been performed.

また、例えば、従来のパルス圧縮レーダ装置を船舶に搭載する場合は、図8に示すようなアジマスブランクを設ける処理を行っていた。図8は、パルス圧縮レーダ装置を搭載した停泊中の船舶1と、陸地2と、長パルス信号が発射可能である領域を示す電波発射可能領域3と、長パルス信号の発射を制限する領域を示す電波発射制限領域4とを表している。船舶1に搭載されたパルス圧縮レーダ装置からは、電波発射可能領域3に向けて長パルス信号を発射し、受信障害が起こりうると想定した陸地2の方位には長パルス信号を発射しないよう電波発射領域を設定し、陸地2における受信障害を回避するようにしている。
吉田 孝監修「改訂 レーダ技術」、社団法人電気通信学会、平成11年5月25日発行、p275−280
Further, for example, when a conventional pulse compression radar apparatus is mounted on a ship, processing for providing an azimuth blank as shown in FIG. 8 is performed. FIG. 8 shows an anchored ship 1 equipped with a pulse compression radar device, a land 2, a radio wave launchable region 3 indicating a region where a long pulse signal can be emitted, and a region where the emission of a long pulse signal is restricted. A radio wave emission restriction area 4 shown in FIG. The pulse compression radar apparatus mounted on the ship 1 emits a long pulse signal toward the radio wave emission possible region 3 and does not emit a long pulse signal in the direction of the land 2 that is assumed to cause a reception failure. A launch area is set to avoid a reception failure on the land 2.
Supervised by Takashi Yoshida, “Revised Radar Technology”, The Institute of Telecommunications, May 25, 1999, p275-280

しかしながら、従来のパルス圧縮レーダ装置では、電波受信設備が存在すると予測される領域とレーダ装置の位置との関係に応じて、電波送信制限を設ける方位や仰角を都度設定する必要がある。そのため、海浜付近を航行する船舶や、都市型豪雨観測のために人口密集地帯で移動観測を行う移動体に従来のパルス圧縮レーダ装置を搭載した場合は、電波発射制限領域を常に最適に設定することは困難であった。したがって、従来のパルス圧縮レーダ装置では、長パルス信号による受信障害の回避が困難であるという課題があった。   However, in the conventional pulse compression radar apparatus, it is necessary to set the azimuth and the elevation angle where the radio wave transmission restriction is provided in accordance with the relationship between the area where the radio wave receiving facility is expected to exist and the position of the radar apparatus. Therefore, when a conventional pulse compression radar device is installed on a ship navigating near the beach or a moving object that is moving in a densely populated area for urban heavy rain observation, the radio wave emission restriction area should always be set optimally. It was difficult. Therefore, the conventional pulse compression radar apparatus has a problem that it is difficult to avoid a reception failure due to a long pulse signal.

本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、長パルス信号による受信障害を回避することができる目標検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the conventional problems, and an object of the present invention is to provide a target detection apparatus that can avoid a reception failure due to a long pulse signal.

本発明の目標検出装置では、第1の識別手段は、短パルス信号を送信し、前記短パルス信号を送信した時点から目標における前記短パルス信号の反射により生じた第1の信号が受信された時点までの時間を前記目標との距離として識別する。第2の識別手段は、前記短パルス信号よりパルス幅が長い長パルス信号を前記短パルス信号の後に送信し、前記目標における前記長パルス信号の反射により生じた第2の信号のパルス幅を圧縮することにより、前記目標を識別する。また、前記第2の識別手段は、前記短パルス信号を送信した時点から前記第1の信号が受信された時点までの時間が短いほど、前記長パルス信号の送信電力を小さな値に設定し、目標に到来する長パルス信号に対する目標の受信諸元データと、第2の識別手段が第2の信号に対して有する送信諸元データとに基づいて、長パルス信号の送信電力を求め、長パルス信号の送信および第2の信号の受信に供されるアンテナのビームの方向を可変し、ビームを介して長パルス信号が照射される領域毎の相対距離に基づいて送信諸元データを設定するものである。 In the target detection apparatus of the present invention, the first identification means transmits a short pulse signal, and the first signal generated by the reflection of the short pulse signal at the target is received from the time when the short pulse signal is transmitted. The time to the time is identified as the distance from the target. The second identification means transmits a long pulse signal having a longer pulse width than the short pulse signal after the short pulse signal, and compresses the pulse width of the second signal generated by reflection of the long pulse signal at the target. To identify the target. Further, the second identification means sets the transmission power of the long pulse signal to a smaller value as the time from the time when the short pulse signal is transmitted to the time when the first signal is received is shorter , Based on the target received specification data for the long pulse signal arriving at the target and the transmission specification data that the second identifying means has for the second signal, the transmission power of the long pulse signal is obtained, and the long pulse is obtained. Changing the beam direction of the antenna used for signal transmission and second signal reception, and setting transmission specification data based on the relative distance of each region irradiated with the long pulse signal via the beam It is.

この構成により、本発明の目標検出装置では、目標の識別に用いられる長パルス信号の送信電力は、その目標との距離が短いほど小さな値に設定される。したがって、このような目標との距離の如何にかかわらず送信電力が変更されることがない場合に比べて、到来する長パルス信号の電力が大き過ぎることに起因する目標への干渉・妨害等の障害が緩和され、あるいは回避される。   With this configuration, in the target detection device of the present invention, the transmission power of the long pulse signal used for target identification is set to a smaller value as the distance from the target is shorter. Therefore, compared to the case where the transmission power is not changed regardless of the distance to the target, interference / disturbance to the target due to the power of the incoming long pulse signal being too large. Obstacles are alleviated or avoided.

また、この構成により、本発明の目標検出装置では、長パルス信号が第2の識別手段から目標に到達する(照射される)往路の伝搬路と、反対に第2の信号が目標から第2の識別手段に到達する復路の伝搬路との特性が加味されて、長パルス信号の送信電力が設定される。したがって、既述の目標への干渉・妨害等の障害がより確度高く緩和され、あるいは回避される。 In addition, with this configuration, in the target detection device of the present invention, the long pulse signal reaches the target (irradiated) from the second identification unit, and on the contrary, the second signal is second from the target. The transmission power of the long pulse signal is set in consideration of the characteristics of the return path reaching the identification means. Accordingly, obstacles such as interference and interference with the above-described target can be mitigated or avoided with higher accuracy.

また、この構成により、本発明の目標検出装置では、長パルス信号が照射される領域が変化する場合であっても、その領域毎に既述の往路および復路の伝搬路の特性が加味されつつ長パルス信号の送信電力が設定される。したがって、長パルス信号を用いて識別されるべき目標が異なる方向に位置し、あるいは分布する場合であっても、これらの目標への干渉・妨害等の障害がより確度高く緩和され、あるいは回避される。 In addition, with this configuration, in the target detection device of the present invention, the characteristics of the forward and return propagation paths described above are taken into account for each region even when the region irradiated with the long pulse signal changes. The transmission power of the long pulse signal is set. Therefore, even when targets to be identified using long pulse signals are located in different directions or distributed, obstacles such as interference and interference with these targets are more accurately mitigated or avoided. The

さらに、本発明の目標検出装置では、請求項1に記載の目標検出装置において、レンジ補完手段は、前記第1の信号と前記第2の信号との組み合わせにより、前記目標より近いレンジと遠いレンジとをカバーする。 Furthermore, in the target detection device of the present invention, in the target detection device according to claim 1 , the range complementing means is a range closer to and farther from the target by a combination of the first signal and the second signal. And cover.

この構成により、本発明の目標検出装置では、Aスコープ上における長パルス信号のパルス幅以下のレンジは、そのレンジ内に位置する反射体(分布目標を含む。)で短パルスが反射することによって生じた信号に基づいて補完される。したがって、測位や測距なレンジの幅にかかわる制約の緩和が可能となる。   With this configuration, in the target detection apparatus of the present invention, the range below the pulse width of the long pulse signal on the A scope is reflected by the short pulse reflected by the reflector (including the distribution target) located within that range. Complementation is based on the resulting signal. Therefore, it is possible to relax the constraints related to positioning and range width.

本発明の目標検出装置では、請求項1または請求項2に記載の目標検出装置において、前記長パルス信号は、前記圧縮を可能とする処理が施された電波、音波、光の何れか1つに該当する。 In the target detection device of the present invention, in the target detection device according to claim 1 or 2 , the long pulse signal is any one of radio waves, sound waves, and light that have been subjected to the processing that enables the compression. It corresponds to.

この構成により、本発明の目標検出装置は、多様な目標および分野に適した波動信号にパルス圧縮の技術を適用することによる測位や測距が可能となる。   With this configuration, the target detection apparatus of the present invention can perform positioning and distance measurement by applying a pulse compression technique to a wave signal suitable for various targets and fields.

本発明に係る目標検出装置によれば、長パルス信号の電力が大き過ぎることに起因する目標への干渉・妨害等の障害が緩和され、あるいは回避される。   According to the target detection apparatus of the present invention, obstacles such as interference and interference with the target due to the excessively high power of the long pulse signal are alleviated or avoided.

本発明に係る目標検出装置によれば、長パルス信号を用いて識別されるべき目標が異なる方向に位置し、あるいは分布する場合であっても、これらの目標への干渉・妨害等の障害がより確度高く緩和され、あるいは回避される。   According to the target detection apparatus of the present invention, even if the targets to be identified using the long pulse signal are located in different directions or distributed, there are obstacles such as interference and interference with these targets. It is mitigated or avoided more accurately.

本発明に係る目標検出装置によれば、測位や測距なレンジの幅にかかわる制約が緩和される。   According to the target detection device of the present invention, the restrictions on positioning and range widths are eased.

本発明に係る目標検出装置によれば、多様な目標および分野に適した波動信号にパルス圧縮の技術を適用することによる測位や測距が可能となる。   The target detection device according to the present invention enables positioning and distance measurement by applying a pulse compression technique to a wave signal suitable for various targets and fields.

したがって、本発明によれば、従来例に比べてハードフェアの構成が大幅に変更されることなく、所望の目標にかかわる測位や測距が精度よく柔軟に実現される。   Therefore, according to the present invention, positioning and distance measurement related to a desired target can be accurately and flexibly realized without significantly changing the hardware configuration as compared with the conventional example.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明に係る目標検出装置を、船舶に搭載され、マイクロ波帯の電波を使用するレーダ装置に適用した例を挙げて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The target detection device according to the present invention will be described with reference to an example in which the target detection device is applied to a radar device mounted on a ship and using microwave waves.

まず、本発明に係るレーダ装置の一実施形態における構成について説明する。   First, the configuration of an embodiment of a radar apparatus according to the present invention will be described.

図1に示すように、本実施形態におけるレーダ装置10は、送信タイミング指示部11、ニアパルス信号生成部12、長パルス信号生成部13、送信部14、空中線部15を備えている。また、レーダ装置10は、受信部16、目標検出部17、電界強度計算部18、諸元データ保持部19、閾値データ保持部20、判定部21、長パルス信号指示部22を備えている。   As shown in FIG. 1, the radar apparatus 10 according to the present embodiment includes a transmission timing instruction unit 11, a near pulse signal generation unit 12, a long pulse signal generation unit 13, a transmission unit 14, and an antenna unit 15. The radar apparatus 10 includes a receiving unit 16, a target detecting unit 17, an electric field intensity calculating unit 18, a specification data holding unit 19, a threshold data holding unit 20, a determination unit 21, and a long pulse signal instruction unit 22.

送信タイミング指示部11は、予め定められたパルス繰り返し周期(Pulse Repetition Interval:PRI)に基づいて、後述するニアパルス信号及び長パルス信号を送信するタイミングを指示する送信トリガ信号を生成し、ニアパルス信号生成部12及び長パルス信号生成部13にそれぞれ出力するようになっている。   The transmission timing instruction unit 11 generates a transmission trigger signal for instructing the timing of transmitting a near pulse signal and a long pulse signal, which will be described later, based on a predetermined pulse repetition interval (PRI), and generates a near pulse signal It outputs to the part 12 and the long pulse signal generation part 13, respectively.

ニアパルス信号生成部12は、送信タイミング指示部11から送信トリガ信号を入力し、送信トリガ信号に基づいてニアパルス信号を生成するようになっている。このニアパルス信号は、長パルス信号の発射期間中にその回り込み信号が原因となって信号の受信が不可能となる期間を、補完する為に発射するものである。前記信号受信不可能期間は、長パルス信号幅と光速により、以下の様に計算される。   The near pulse signal generation unit 12 receives a transmission trigger signal from the transmission timing instruction unit 11 and generates a near pulse signal based on the transmission trigger signal. This near pulse signal is emitted to complement the period during which the signal cannot be received due to the sneak signal during the emission period of the long pulse signal. The signal incapable period is calculated as follows according to the long pulse signal width and the speed of light.

[数1]
信号受信不可能期間=(光速×長パルス信号幅)/2
[Equation 1]
No signal reception period = (light speed x long pulse signal width) / 2

例えば、50μsの長パルス信号を発射する場合、ニアパルス信号はレーダ装置10を搭載した船舶の位置を中心として、半径7.5kmまでの領域に存在する目標を検出するための近距離観測用のパルス信号である。また、ニアパルス信号は、例えば、パルス幅が最大4μs程度で、無変調のパルス信号である。ここで、目標とは、陸地や、その海岸線、陸上又は海上の建造物等をいう。以下の説明では、レーダ装置10が目標を検出した場合は、検出した目標の付近に電波受信設備があるものと仮定する。なお、ニアパルス信号生成部12は、本発明に係る第1の識別手段を構成する。   For example, when a long pulse signal of 50 μs is emitted, the near pulse signal is a short-distance observation pulse for detecting a target existing in a region up to a radius of 7.5 km centered on the position of the ship on which the radar apparatus 10 is mounted. Signal. The near pulse signal is an unmodulated pulse signal having a maximum pulse width of about 4 μs, for example. Here, the target refers to land, its coastline, land or sea structure, and the like. In the following description, when the radar apparatus 10 detects a target, it is assumed that there is a radio wave receiving facility near the detected target. The near pulse signal generator 12 constitutes a first identification unit according to the present invention.

長パルス信号生成部13は、送信タイミング指示部11から送信トリガ信号を入力し、送信トリガ信号に基づいて長パルス信号を生成するようになっている。この長パルス信号は、レーダ装置10を搭載した船舶の位置を中心として、数1で決まる信号受信不可能期間以遠に存在する目標を検出することができるパルス信号である。この長パルス信号は、例えば、パルス幅が20μs〜50μs程度で、予め定めた変調方式によって変調された信号成分を含むものである。変調方式としては、例えば、チャープ変調方式や位相変調方式を挙げることができる。なお、長パルス信号生成部13は、本発明に係る第2の識別手段を構成する。   The long pulse signal generation unit 13 receives a transmission trigger signal from the transmission timing instruction unit 11 and generates a long pulse signal based on the transmission trigger signal. This long pulse signal is a pulse signal that can detect a target that exists beyond the signal unreceivable period determined by Equation 1, centered on the position of the ship on which the radar apparatus 10 is mounted. This long pulse signal includes, for example, a signal component having a pulse width of about 20 μs to 50 μs and modulated by a predetermined modulation method. Examples of the modulation method include a chirp modulation method and a phase modulation method. The long pulse signal generator 13 constitutes a second identification unit according to the present invention.

ここで、送信トリガ信号、ニアパルス信号及び長パルス信号について、図2を用いて説明する。図2は、各信号の時間軸上の位置関係を概念的に示すタイミングチャートである。   Here, the transmission trigger signal, the near pulse signal, and the long pulse signal will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a timing chart conceptually showing the positional relationship of each signal on the time axis.

まず、図2の上段に示すように、送信トリガ信号は、PRIに基づき、送信タイミング指示部11によって生成される。また、図2の中段に示すように、ニアパルス信号及び長パルス信号は、送信トリガ信号に基づき、それぞれ、ニアパルス信号生成部12及び長パルス信号生成部13によって生成される。すなわち、PRIごとに、ニアパルス信号及び長パルス信号がそれぞれ1つずつ生成されるようになっている。ニアパルス信号と長パルス信号との時間間隔は、例えば、長パルス信号のパルス幅相当の時間間隔とされる。   First, as shown in the upper part of FIG. 2, the transmission trigger signal is generated by the transmission timing instruction unit 11 based on the PRI. As shown in the middle part of FIG. 2, the near pulse signal and the long pulse signal are generated by the near pulse signal generation unit 12 and the long pulse signal generation unit 13, respectively, based on the transmission trigger signal. That is, one near pulse signal and one long pulse signal are generated for each PRI. The time interval between the near pulse signal and the long pulse signal is, for example, a time interval corresponding to the pulse width of the long pulse signal.

次に、図2の下段は、受信部16における検波出力を示したものであって、同図左から、ニアパルス信号が目標で反射した反射波信号の波形と、長パルス信号の発射期間中にその回り込み信号(メインバング)が原因となって信号の受信が不可能となる期間(ブラインドレンジ)と、長パルス信号が目標で反射した反射波信号の波形とが示されている。公知の技術として、ニアパルス信号による反射波信号を用いてブラインドレンジを補完する手法が知られている。本実施形態においては、受信部16が、ブラインドレンジを補完するようになっている。   Next, the lower part of FIG. 2 shows the detection output in the receiving unit 16. From the left side of FIG. 2, the waveform of the reflected wave signal reflected by the near pulse signal at the target and the emission period of the long pulse signal are shown. A period (blind range) in which the signal cannot be received due to the sneak signal (main bang) and a waveform of the reflected wave signal in which the long pulse signal is reflected by the target are shown. As a known technique, a method of complementing the blind range using a reflected wave signal by a near pulse signal is known. In the present embodiment, the receiving unit 16 supplements the blind range.

図1に戻り、送信部14は、ニアパルス信号生成部12が生成したニアパルス信号と、長パルス信号生成部13が生成した長パルス信号とを入力し、ニアパルス信号及び長パルス信号を空間に発射する周波数に周波数変換し、電力増幅を行って空中線部15に出力するようになっている。   Returning to FIG. 1, the transmission unit 14 inputs the near pulse signal generated by the near pulse signal generation unit 12 and the long pulse signal generated by the long pulse signal generation unit 13, and emits the near pulse signal and the long pulse signal into space. The frequency is converted into a frequency, power amplification is performed, and the result is output to the antenna unit 15.

空中線部15は、船舶を中心とする周囲360度の領域に対し、電波の発射及び反射波の受信を行うアンテナ15aと、アンテナ15aの方位角を可変してアンテナ15aの走査領域を設定する駆動部15bとを備え、送信部14が周波数変換及び電力増幅を行ったニアパルス信号による電波と、長パルス信号による電波とを順次発射するようになっている。また、空中線部15は、ニアパルス信号及び長パルス信号による各電波が目標で反射した反射波信号を受信し、受信部16に出力するようになっている。なお、本実施形態において、駆動部15bが、アンテナ15aの方位角のみを可変できるものとして説明するが、駆動部15bがアンテナ15aの方位角及び仰角の少なくともいずれか一方を可変するものであってもよい。   The antenna unit 15 has an antenna 15a that emits radio waves and receives reflected waves with respect to an area of 360 degrees around the ship, and a drive that sets the scanning area of the antenna 15a by changing the azimuth angle of the antenna 15a. Unit 15b, and the transmitter 14 sequentially emits a radio wave based on a near pulse signal subjected to frequency conversion and power amplification and a radio wave based on a long pulse signal. The antenna unit 15 receives a reflected wave signal obtained by reflecting each radio wave by the near pulse signal and the long pulse signal at the target, and outputs the reflected wave signal to the receiving unit 16. In the present embodiment, the drive unit 15b is described as being capable of changing only the azimuth angle of the antenna 15a. However, the drive unit 15b is capable of changing at least one of the azimuth angle and the elevation angle of the antenna 15a. Also good.

受信部16は、空中線部15からの反射波信号の電力増幅、検波及び長パルス信号に対してはパルス圧処理を行って、検波後の反射波信号を目標検出部17に出力するようになっている。また、前述のように、受信部16は、ニアパルス信号による反射波信号を用いて、ブラインドレンジを補完するようになっている。なお、受信部16は、本発明に係るレンジ補完手段を構成する。   The reception unit 16 performs power pressure processing, detection, and long pulse signal processing on the reflected wave signal from the antenna unit 15 and outputs the detected reflected wave signal to the target detection unit 17. ing. Further, as described above, the receiving unit 16 supplements the blind range using the reflected wave signal based on the near pulse signal. The receiving unit 16 constitutes range complementing means according to the present invention.

目標検出部17は、検波後の反射波信号に基づいて、目標である陸地や建造物等の検出を行うようになっている。また、目標検出部17は、目標を検出しない場合はその旨を示す信号を長パルス信号指示部22に出力し、目標を検出した場合はレーダ装置10から目標までの距離を求め、求めた距離情報を含む信号を電界強度計算部18に出力するようになっている。陸地や建造物等の検出方法としては、例えば、特開2003−227871号公報の図2に示されたセルアベレージ値の単調減少規則を利用することができる。なお、目標検出部17は、本発明に係る第1の識別手段及び第2の識別手段を構成する。   The target detection unit 17 detects the target land or building based on the reflected wave signal after detection. Further, when the target is not detected, the target detection unit 17 outputs a signal indicating that to the long pulse signal instruction unit 22, and when the target is detected, obtains the distance from the radar device 10 to the target, and obtains the obtained distance. A signal including information is output to the electric field intensity calculation unit 18. As a method for detecting land, buildings, etc., for example, the monotonic decrease rule of the cell average value shown in FIG. 2 of JP-A-2003-227871 can be used. The target detection unit 17 constitutes a first identification unit and a second identification unit according to the present invention.

電界強度計算部18は、目標検出部17が求めた距離に基づき、検出した目標の付近に存在すると仮定した電波受信設備における長パルス信号によるパルス信号波の電界強度を計算するようになっている。この電界強度は、例えば数2によって、レーダ装置10から距離rだけ離れた電波受信設備における受信電力を求めることにより算出できる。   The electric field strength calculation unit 18 calculates the electric field strength of the pulse signal wave by the long pulse signal in the radio wave reception facility that is assumed to exist in the vicinity of the detected target based on the distance obtained by the target detection unit 17. . This electric field strength can be calculated by, for example, calculating the received power in the radio wave receiving facility that is separated from the radar apparatus 10 by the distance r by Equation 2.

[数2]

[Equation 2]

各変数の説明を以下に示す。
Pr:レーダ装置10から距離rだけ離れた位置での受信電力(=電界強度の2乗)
Pt:長パルス信号の尖頭送信電力[W]
τ:長パルス信号の変調パルス幅[秒]
Gt:長パルス信号の空中線利得[倍]
Gr:電波受信設備の受信空中線利得[倍]
Grec:長パルス信号の送信波長に対する電波受信設備の受信機利得[倍]
Ae:電波受信設備の受信空中線の開口面積[m
λ:長パルス信号の送信波長[m]
数1の右辺の変数のうち、Pt、τ、Gt及びλは、レーダ装置10における送信に係る変数であり、以下「送信諸元」という。また、数1の右辺の変数のうち、Gr、Grec及びAeは、電波受信設備での受信に係る変数であり、以下「受信諸元」という。
The explanation of each variable is shown below.
Pr: Received power at a position r away from the radar apparatus 10 (= square of electric field strength)
Pt: Peak transmission power of long pulse signal [W]
τ: Modulation pulse width of long pulse signal [sec]
Gt: antenna gain [times] of long pulse signal
Gr: Received antenna gain of radio wave reception equipment [times]
Grec: receiver gain of radio wave reception equipment with respect to transmission wavelength of long pulse signal [times]
Ae: Opening area of reception antenna of radio wave reception facility [m 2 ]
λ: long pulse signal transmission wavelength [m]
Among the variables on the right side of Equation 1, Pt, τ, Gt, and λ are variables related to transmission in the radar apparatus 10 and are hereinafter referred to as “transmission specifications”. Of the variables on the right side of Equation 1, Gr, Grec, and Ae are variables related to reception at the radio wave reception facility, and are hereinafter referred to as “reception specifications”.

諸元データ保持部19は、数2に示した送信諸元及び受信諸元のデータを保持しており、電界強度計算部18によって読み出されるようになっている。ここで、送信諸元のデータは、レーダ装置10を動作させる際に決定されるものであるので自明である。一方、受信諸元のデータは、受信障害の回避対象とする電波受信設備によって異なるものであるが、各電波受信設備が備える受信機は、放送波や通信波等に関する規格団体が提案した規格に基づいて設計されているので、その規格を参照して受信諸元のデータを決定することができる。また、予め実験を行って、受信諸元のデータを決定することもできる。   The specification data holding unit 19 holds the transmission specification and reception specification data shown in Equation 2 and is read out by the electric field strength calculation unit 18. Here, the transmission specification data is self-evident because it is determined when the radar apparatus 10 is operated. On the other hand, the data of the receiving specifications differ depending on the radio wave receiving equipment that is the target of avoiding reception disturbances. However, the receivers provided in each radio wave receiving equipment conform to the standards proposed by the standards bodies related to broadcast waves and communication waves. Since it is designed on the basis of this, it is possible to determine the data of the receiving specifications with reference to the standard. It is also possible to determine the data of the receiving specifications by conducting an experiment in advance.

閾値データ保持部20は、受信障害の回避対象とする電波受信設備において、受信障害が発生するか否かを判定するための電界強度閾値のデータを保持するようになっている。この電界強度閾値は、受信障害の回避対象とする電波受信設備における受信機が期待する所望信号受信電力に基づいて決定される値である。例えば、閾値データ保持部20は、前記受信機の所望信号受信電力の2倍の値を電界強度閾値として保持している。前記受信機の所望信号受信電力は、放送波や通信波等に関する規格団体が提案した規格を参照して、又は予め実験を行って決定されるものである。   The threshold data holding unit 20 holds data on the electric field strength threshold for determining whether or not a reception failure occurs in a radio wave reception facility that is a target for avoiding reception failures. This electric field strength threshold is a value determined based on the desired signal reception power expected by the receiver in the radio wave reception facility that is a target for avoiding reception interference. For example, the threshold data holding unit 20 holds a value twice the desired signal received power of the receiver as a field strength threshold. The desired signal received power of the receiver is determined by referring to a standard proposed by a standards body regarding broadcast waves, communication waves, etc., or by conducting an experiment in advance.

さらに図3を用いて閾値データ保持部20が保持する電界強度閾値のデータを説明する。図3において、横軸はレーダ装置10から目標までの距離を示し、縦軸は目標位置での電界強度を示す。   Further, the electric field strength threshold data held by the threshold data holding unit 20 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the distance from the radar apparatus 10 to the target, and the vertical axis indicates the electric field strength at the target position.

図3に示すように、レーダ装置10が発射する長パルス信号波の電界強度は、距離の2乗に反比例し、尖頭送信電力が大きくなるに従って電界強度も大きくなるので、図示のように電界強度閾値を定めることにより、目標検出部17が求めた距離と、電界強度計算部18が計算した電波受信設備における電界強度とにより、その電波受信設備において受信障害が発生するおそれが有るか否かを判定できることとなる。   As shown in FIG. 3, the electric field strength of the long pulse signal wave emitted by the radar apparatus 10 is inversely proportional to the square of the distance, and the electric field strength increases as the peak transmission power increases. Whether or not there is a possibility that a reception failure may occur in the radio wave reception facility due to the distance obtained by the target detection unit 17 and the electric field strength in the radio wave reception facility calculated by the electric field intensity calculation unit 18 by determining the intensity threshold Can be determined.

図1に戻り、判定部21は、目標検出部17が求めた距離と、電界強度計算部18が計算した電波受信設備における電界強度と、閾値データ保持部20が保持する電界強度閾値とに基づいて電界強度閾値に対する電波受信設備における電界強度の多寡を判定し、判定結果を示す信号を長パルス信号指示部22に出力するようになっている。また、判定部21は、目標検出部17が目標を検出した場合は、目標ごとの電界強度を示す信号を長パルス信号指示部22に出力するようになっている。   Returning to FIG. 1, the determination unit 21 is based on the distance obtained by the target detection unit 17, the electric field strength in the radio wave reception facility calculated by the electric field strength calculation unit 18, and the electric field strength threshold held by the threshold data holding unit 20. Thus, the magnitude of the electric field strength in the radio wave receiving facility with respect to the electric field strength threshold is determined, and a signal indicating the determination result is output to the long pulse signal instruction unit 22. In addition, when the target detection unit 17 detects a target, the determination unit 21 outputs a signal indicating the electric field strength for each target to the long pulse signal instruction unit 22.

長パルス信号指示部22は、諸元データ保持部19が保持する送信諸元及び受信諸元のデータ及び判定部21の判定結果に基づいて、長パルス信号に係る送信諸元のデータ値を長パルス信号生成部13に指示するようになっている。なお、長パルス信号指示部22は、本発明に係る第2の識別手段を構成する。以下、図4を用いて長パルス信号指示部22の処理を具体的に説明する。   The long pulse signal instructing unit 22 sets the data value of the transmission specification related to the long pulse signal based on the transmission specification and reception specification data held by the specification data holding unit 19 and the determination result of the determination unit 21. The pulse signal generator 13 is instructed. In addition, the long pulse signal instruction | indication part 22 comprises the 2nd identification means which concerns on this invention. Hereinafter, the processing of the long pulse signal instruction unit 22 will be described in detail with reference to FIG.

図4は、送信トリガ信号に基づいて生成されたニアパルス信号により目標からの反射波が得られた状態を示している。前述のように、この反射波の受信によって、陸地や建造物等の目標が有るか無いかの情報、レーダ装置10から目標までの距離、目標付近の電波受信設備における電界強度が得られ、判定部21は閾値データ保持部20から電界強度閾値を読み出す(図1参照)。   FIG. 4 shows a state in which a reflected wave from the target is obtained by the near pulse signal generated based on the transmission trigger signal. As described above, by receiving this reflected wave, information on whether or not there is a target such as a land or a building, the distance from the radar apparatus 10 to the target, and the electric field strength in the radio wave receiving facility near the target are obtained and determined. The unit 21 reads out the electric field strength threshold from the threshold data holding unit 20 (see FIG. 1).

そして、長パルス信号指示部22は、陸地や建造物等が無い領域、又は陸地や建造物等は有るが受信障害の発生が無いと推定される領域に対して、長パルス信号を最大電力で送信するよう長パルス信号生成部13に指示する。   Then, the long pulse signal instruction unit 22 outputs the long pulse signal with the maximum power to an area where there is no land or a building, or an area where there is a land or a structure but there is no reception failure. The long pulse signal generator 13 is instructed to transmit.

また、長パルス信号指示部22は、受信障害の発生が有ると推定される領域に対して、電波受信設備における電界強度と電界強度閾値との差に応じて、当該領域に対しては長パルス信号の振幅を低減する処理、パルス幅を短縮する処理、又は長パルス信号の送信停止を行う処理のいずれか1つを長パルス信号生成部13に指示する。長パルス信号生成部13は、この指示に基づいて長パルス信号を生成する。   In addition, the long pulse signal instruction unit 22 applies a long pulse to the region that is estimated to have a reception failure according to the difference between the electric field strength in the radio wave reception facility and the electric field strength threshold. The long pulse signal generation unit 13 is instructed to perform any one of processing for reducing the amplitude of the signal, processing for shortening the pulse width, and processing for stopping transmission of the long pulse signal. The long pulse signal generation unit 13 generates a long pulse signal based on this instruction.

次に、本実施形態におけるレーダ装置10の動作について図1及び図5を用いて説明する。図5は、レーダ装置10において、ニアパルス信号の生成から長パルス信号による反射波の受信までの動作を示すフローチャートである。   Next, the operation of the radar apparatus 10 in this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing operations from the generation of the near pulse signal to the reception of the reflected wave by the long pulse signal in the radar apparatus 10.

ニアパルス信号生成部12は、送信タイミング指示部11が出力する送信トリガ信号に基づいてニアパルス信号を生成し(ステップS11)、送信部14に出力する。   The near pulse signal generation unit 12 generates a near pulse signal based on the transmission trigger signal output from the transmission timing instruction unit 11 (step S11) and outputs the near pulse signal to the transmission unit 14.

送信部14は、入力したニアパルス信号を空間に発射する周波数に周波数変換し、電力増幅を行って(ステップS12)、空中線部15に出力する。   The transmission unit 14 converts the frequency of the input near pulse signal to a frequency to be emitted into space, performs power amplification (step S12), and outputs the amplified signal to the antenna unit 15.

空中線部15は、ニアパルス信号の電波を発射し(ステップS13)、目標からの反射波を受信する(ステップS14)。そして、空中線部15は、反射波信号を受信部16に出力する。   The antenna unit 15 emits a radio wave of a near pulse signal (step S13) and receives a reflected wave from the target (step S14). Then, the antenna unit 15 outputs the reflected wave signal to the receiving unit 16.

受信部16は、反射波信号を周波数変換して電力増幅し(ステップS15)、目標検出部17に出力する。   The receiving unit 16 frequency-converts the reflected wave signal to amplify the power (step S15), and outputs it to the target detecting unit 17.

目標検出部17は、反射波信号に基づき、陸地や建造物等の目標が有るか無いかを判定する(ステップS16)。   The target detection unit 17 determines whether there is a target such as a land or a building based on the reflected wave signal (step S16).

ステップS16において、目標検出部17は、目標が無いと判定した場合は、その旨を示す信号を長パルス信号指示部22に出力し、長パルス信号指示部22は、長パルス信号の振幅を最大値に設定するよう長パルス信号生成部13に指示する(ステップS20)。   In step S16, when the target detection unit 17 determines that there is no target, the target detection unit 17 outputs a signal indicating that to the long pulse signal instruction unit 22, and the long pulse signal instruction unit 22 maximizes the amplitude of the long pulse signal. The long pulse signal generator 13 is instructed to set the value (step S20).

一方、ステップS16において、目標検出部17は、目標が有ると判定した場合は、ニアパルス信号を送信してから反射信号を受信するまでの時間に基づいてレーダ装置10から目標までの距離を計算し(ステップS17)、距離を示す信号を電界強度計算部18に出力する。   On the other hand, if it is determined in step S16 that the target is present, the target detection unit 17 calculates the distance from the radar apparatus 10 to the target based on the time from when the near pulse signal is transmitted until the reflected signal is received. (Step S <b> 17), a signal indicating the distance is output to the electric field intensity calculation unit 18.

電界強度計算部18は、目標検出部17が目標を検出した場合、諸元データ保持部19から送信諸元のデータを読み出し、検出した目標付近の電波受信設備における電界強度を、例えば前述の数2により計算する(ステップS18)。   When the target detection unit 17 detects the target, the electric field strength calculation unit 18 reads the data of the transmission specifications from the specification data holding unit 19 and calculates the electric field strength in the radio wave reception facility near the detected target, for example, the number described above. 2 is calculated (step S18).

判定部21は、閾値データ保持部20から電界強度閾値データを読み出し、読み出した電界強度閾値と、目標検出部17が求めた距離と、電界強度計算部18が計算した電波受信設備における電界強度とに基づいて電界強度閾値に対する電波受信設備における電界強度の多寡を判定し、判定結果を示す信号を長パルス信号指示部22に出力する(ステップS19)。また、判定部21は、目標ごとの電界強度を示す信号を長パルス信号指示部22に出力する。   The determination unit 21 reads out the electric field strength threshold data from the threshold data holding unit 20, reads the read electric field strength threshold, the distance obtained by the target detection unit 17, and the electric field strength in the radio wave reception facility calculated by the electric field strength calculation unit 18. Based on the threshold value, the amount of electric field strength in the radio wave receiving facility with respect to the electric field strength threshold is determined, and a signal indicating the determination result is output to the long pulse signal instruction unit 22 (step S19). The determination unit 21 outputs a signal indicating the electric field strength for each target to the long pulse signal instruction unit 22.

長パルス信号指示部22は、諸元データ保持部19が保持する送信諸元及び受信諸元のデータ及び判定部21の判定結果に基づいて、電波受信設備における電界強度と電界強度閾値との差に応じた指示信号を長パルス信号生成部13に出力する。   The long pulse signal instructing unit 22 determines the difference between the electric field strength and the electric field strength threshold in the radio wave receiving facility based on the data of the transmission specifications and the data received by the specification data holding unit 19 and the determination result of the determination unit 21. Is output to the long pulse signal generation unit 13.

まず、長パルス信号の振幅を最大値に設定しても受信障害の発生が無いと推定される領域(条件1)に対して、長パルス信号指示部22は、ステップS20において長パルス信号を最大電力で送信するよう長パルス信号生成部13に指示する。   First, for a region (condition 1) where it is estimated that reception failure does not occur even when the amplitude of the long pulse signal is set to the maximum value, the long pulse signal instruction unit 22 maximizes the long pulse signal in step S20. The long pulse signal generation unit 13 is instructed to transmit with power.

また、長パルス信号の振幅を最大値に設定すると受信障害の発生が起こりうるが、長パルス信号の振幅の低減(又はパルス幅の短縮)を行えば受信障害を回避することができる領域(条件2)に対して、長パルス信号指示部22は、距離に応じた長パルス信号の振幅の低減(又はパルス幅を短縮)を行うよう長パルス信号生成部13に指示する(ステップS21)。   In addition, a reception failure may occur if the amplitude of the long pulse signal is set to the maximum value, but a region where the reception failure can be avoided by reducing the amplitude of the long pulse signal (or shortening the pulse width) In response to 2), the long pulse signal instruction unit 22 instructs the long pulse signal generation unit 13 to reduce the amplitude (or shorten the pulse width) of the long pulse signal according to the distance (step S21).

また、長パルス信号の振幅の低減(又はパルス幅の短縮)を行っても受信障害を回避することができない領域(条件3)に対して、長パルス信号指示部22は、長パルス信号の送信停止(換言すれば振幅値ゼロの長パルス信号を生成)を行うよう長パルス信号生成部13に指示する(ステップS22)。   Further, the long pulse signal instructing unit 22 transmits the long pulse signal for a region (condition 3) where the reception failure cannot be avoided even if the amplitude of the long pulse signal is reduced (or the pulse width is shortened). The long pulse signal generator 13 is instructed to stop (in other words, generate a long pulse signal with an amplitude value of zero) (step S22).

以降、図示を簡略化したが、長パルス信号生成部13は、長パルス信号指示部22の指示に基づいて、長パルス信号の振幅(又はパルス幅)の設定を行い、送信部14は、長パルス信号を空間に発射する周波数に周波数変換し、電力増幅を行って、空中線部15は、長パルス信号の電波を発射した後、反射波を受信する(ステップS23)。なお、受信部16は、空中線部15からの反射波信号の電力増幅、検波及び長パルス信号に対してはパルス圧縮処理、長パルス信号の送信期間においてブラインドレンジの補完処理を行う。   Thereafter, although the illustration is simplified, the long pulse signal generation unit 13 sets the amplitude (or pulse width) of the long pulse signal based on the instruction of the long pulse signal instruction unit 22, and the transmission unit 14 The frequency of the pulse signal is converted to a frequency to be emitted into space, power amplification is performed, and the antenna unit 15 receives a reflected wave after emitting a radio wave of a long pulse signal (step S23). The receiving unit 16 performs power amplification, detection and detection of the reflected wave signal from the antenna unit 15 and pulse compression processing for the long pulse signal and complementary processing for the blind range during the transmission period of the long pulse signal.

以上説明したレーダ装置10の動作を図6に基づいて具体的に説明する。図6は、レーダ装置10を搭載した船舶31が、陸地32の海岸付近を点線矢印で示す方向に航行している状態を表している。船舶31のレーダ装置10からはニアパルス信号波が360度の方向の領域に向かって発射されるものとする。   The operation of the radar apparatus 10 described above will be specifically described with reference to FIG. FIG. 6 shows a state where the ship 31 on which the radar apparatus 10 is mounted is navigating in the direction indicated by the dotted arrow near the coast of the land 32. It is assumed that a near pulse signal wave is emitted from the radar device 10 of the ship 31 toward a region in a direction of 360 degrees.

レーダ装置10が発射したニアパルス信号波による反射波により、目標検出部17は、海の領域41と、陸地を含む領域42〜43とを検出する。また、目標検出部17は、陸地を含む領域42〜43における各海岸線からレーダ装置10までの距離を求める。その結果、目標検出部17は、レーダ装置10の位置を基準として、領域44、42、43の順で各海岸線が遠くなることを把握できる。電界強度計算部18は、領域42〜44からレーダ装置10までの各距離における電界強度を計算する。判定部21は、電界強度閾値に対する電波受信設備における電界強度の多寡を判定する。長パルス信号指示部22は、各領域の電波受信設備において受信障害が発生するか否かを判定する。   The target detection unit 17 detects the sea area 41 and the areas 42 to 43 including the land by the reflected wave by the near pulse signal wave emitted by the radar apparatus 10. In addition, the target detection unit 17 obtains the distance from each coast line to the radar apparatus 10 in the regions 42 to 43 including the land. As a result, the target detection unit 17 can grasp that each coast line is distant in the order of the regions 44, 42, and 43 with the position of the radar device 10 as a reference. The electric field strength calculation unit 18 calculates the electric field strength at each distance from the regions 42 to 44 to the radar device 10. The determination unit 21 determines the amount of electric field strength in the radio wave reception facility with respect to the electric field strength threshold. The long pulse signal instruction unit 22 determines whether or not a reception failure occurs in the radio wave reception facility in each area.

その結果、領域44が、長パルス信号の振幅の低減を行っても受信障害を回避することができない領域であるとすると、長パルス信号指示部22は、領域44に対し、長パルス信号波の発射を停止するよう長パルス信号生成部13に指示する。   As a result, if the region 44 is a region in which the reception failure cannot be avoided even if the amplitude of the long pulse signal is reduced, the long pulse signal instruction unit 22 transmits the long pulse signal wave to the region 44. The long pulse signal generator 13 is instructed to stop firing.

また、領域42及び43が、長パルス信号の振幅を最大値に設定すると受信障害の発生が有るが、長パルス信号の振幅の低減を行えば受信障害を回避することができる領域であるとすると、長パルス信号指示部22は、領域42及び43に対し、それぞれ、受信障害を回避できる長パルス信号の振幅値のデータを指示する。   In addition, it is assumed that the regions 42 and 43 are regions where reception failure occurs when the amplitude of the long pulse signal is set to the maximum value, but reception failure can be avoided if the amplitude of the long pulse signal is reduced. The long pulse signal instructing unit 22 instructs the data of the amplitude value of the long pulse signal that can avoid the reception failure to the areas 42 and 43, respectively.

具体的には、長パルス信号指示部22は、領域42に対しては長パルス信号の振幅を、例えば最大値の1/4とするよう長パルス信号生成部13に指示する。また、長パルス信号指示部22は、領域43に対しては長パルス信号の振幅を、例えば最大値の1/2とするよう長パルス信号生成部13に指示する。すなわち、船舶31に搭載されたレーダ装置10は、長パルス信号の振幅を動的に設定し、受信障害を動的に回避することができる。   Specifically, the long pulse signal instruction unit 22 instructs the long pulse signal generation unit 13 to set the amplitude of the long pulse signal to, for example, ¼ of the maximum value for the region 42. In addition, the long pulse signal instruction unit 22 instructs the long pulse signal generation unit 13 to set the amplitude of the long pulse signal to, for example, ½ of the maximum value for the region 43. In other words, the radar apparatus 10 mounted on the ship 31 can dynamically set the amplitude of the long pulse signal and dynamically avoid reception failures.

以上のように、本実施形態におけるレーダ装置10によれば、ニアパルス信号によって求めた距離に応じて、長パルス信号を受信する領域における受信電界強度が閾値以下になるよう長パルス信号の送信諸元データを設定する長パルス信号指示部22を備える構成としたので、長パルス信号波による受信障害を回避することができる。   As described above, according to the radar apparatus 10 of the present embodiment, according to the distance obtained by the near pulse signal, the transmission specifications of the long pulse signal so that the received electric field strength in the region where the long pulse signal is received is equal to or less than the threshold value. Since the configuration is provided with the long pulse signal instruction unit 22 for setting data, it is possible to avoid a reception failure due to a long pulse signal wave.

次に、本実施形態の他の態様を図7に基づき説明する。図7は、前述の実施形態における長パルス信号生成部13の構成を変更した長パルス信号生成部50の構成を示す図である。その他の構成は図1と同様であるので説明を省略する。   Next, another aspect of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the long pulse signal generation unit 50 obtained by changing the configuration of the long pulse signal generation unit 13 in the above-described embodiment. Other configurations are the same as those in FIG.

図7(a)に示すように、長パルス信号生成部50は、長パルス信号生成器51〜54と、長パルス信号選択部55と、D/A変換部56とを備えている。   As illustrated in FIG. 7A, the long pulse signal generation unit 50 includes long pulse signal generators 51 to 54, a long pulse signal selection unit 55, and a D / A conversion unit 56.

長パルス信号生成器51〜54は、それぞれ、送信トリガ信号に基づいて、互いに異なる振幅の長パルス信号を生成するようになっている。   The long pulse signal generators 51 to 54 generate long pulse signals having different amplitudes based on the transmission trigger signal.

具体的には、長パルス信号生成器51〜54は、それぞれ、長パルス信号を生成するためのテーブルデータを保持しており、デジタル信号からなる長パルス信号を送信トリガ信号に基づいて生成するものである。図7に示した例では、長パルス信号生成器51〜54は、それぞれ、最大振幅、最大振幅の1/2、最大振幅の1/4及び振幅ゼロの長パルス信号を生成するものとしている。   Specifically, each of the long pulse signal generators 51 to 54 holds table data for generating a long pulse signal, and generates a long pulse signal composed of a digital signal based on the transmission trigger signal. It is. In the example shown in FIG. 7, the long pulse signal generators 51 to 54 generate long pulse signals having maximum amplitude, 1/2 of maximum amplitude, 1/4 of maximum amplitude, and zero amplitude, respectively.

長パルス信号選択部55は、長パルス信号指示部22の指示に基づき、長パルス信号生成器51〜54のいずれか1つを選択するようになっている。   The long pulse signal selection unit 55 selects any one of the long pulse signal generators 51 to 54 based on an instruction from the long pulse signal instruction unit 22.

D/A変換部56は、長パルス信号選択部55が選択した長パルス信号生成器51〜54のいずれか1つの出力である長パルス信号をアナログ信号に変換し、送信部14(図示省略)に出力するようになっている。   The D / A converter 56 converts the long pulse signal, which is one of the outputs of the long pulse signal generators 51 to 54 selected by the long pulse signal selector 55, into an analog signal, and transmits the transmitter 14 (not shown). To output.

この構成により、長パルス信号生成部50は、長パルス信号指示部22の指示に基づく長パルス信号を容易に生成することができる。   With this configuration, the long pulse signal generation unit 50 can easily generate a long pulse signal based on an instruction from the long pulse signal instruction unit 22.

なお、前述の説明では、長パルス信号の振幅の低減により受信障害を回避する例を挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図7(b)に示すように、パルス幅減少Aとして示すように、振幅低減と等価となる、短縮化した1つのパルス信号で長パルス信号を構成してもよい。   In the above description, the example in which the reception failure is avoided by reducing the amplitude of the long pulse signal has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, as shown in FIG. As shown as width reduction A, a long pulse signal may be composed of one shortened pulse signal equivalent to amplitude reduction.

なお、前述の実施形態において、尖頭送信電力を減少させる処理を振幅の低減やパルス幅の減少により行う例を挙げて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、尖頭送信電力を減少させる処理であれば同様の効果が得られる。   In the above-described embodiment, the processing for reducing the peak transmission power has been described by taking an example of performing the amplitude reduction or the pulse width reduction. However, the present invention is not limited to these, and the peak transmission is performed. A similar effect can be obtained if the process reduces power.

また、前述の実施形態において、レーダ装置10を船舶に搭載する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、車両や航空機等の移動体や、固定設置される気象レーダ等にレーダ装置10を搭載しても同様の効果が得られる。   In the above-described embodiment, the example in which the radar apparatus 10 is mounted on a ship has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the same effect can be obtained even when the radar apparatus 10 is mounted on a moving body such as a vehicle or an aircraft, or a weather radar that is fixedly installed.

また、前述の実施形態において、マイクロ波帯の電波を使用するレーダ装置10を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、マイクロ波帯以外の電波や、超音波、赤外線、光等を使用して目標を検出する装置に適用しても同様の効果が得られる。   In the above-described embodiment, the radar apparatus 10 that uses microwave waves is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and radio waves other than the microwave band or ultrasonic waves are not limited thereto. The same effect can be obtained even when applied to an apparatus for detecting a target using infrared rays, light, or the like.

また、前述の実施形態において、マイクロ波帯の電波を使用するレーダ装置10を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、マイクロ波帯以外の電波や、超音波、赤外線、光等を使用して目標を検出する装置に適用しても同様の効果が得られる。   In the above-described embodiment, the radar apparatus 10 that uses microwave waves is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and radio waves other than the microwave band or ultrasonic waves are not limited thereto. The same effect can be obtained even when applied to an apparatus for detecting a target using infrared rays, light, or the like.

さらに、前述の実施形態において、長パルス信号のパルス圧縮を実現するためのチャープ変調は、例えば、PNコードやGOLDコードのように「急峻な自己相関特性」を有する符号系列に基づいて行われる変調で代替されてもよい。   Further, in the above-described embodiment, chirp modulation for realizing pulse compression of a long pulse signal is performed based on a code sequence having “steep autocorrelation characteristics” such as a PN code or a GOLD code. May be substituted.

また、前述の実施形態において、ニアパルス信号を送信してから反射信号を受信するまでの時間に基づいて目標までの距離を求める処理は、換算等の算術演算に基づいて行われなくてもよく、例えば、その時間を「目標までの距離」として識別する処理で代替されてもよい。   In the above-described embodiment, the process for obtaining the distance to the target based on the time from when the near pulse signal is transmitted to when the reflected signal is received may not be performed based on arithmetic operations such as conversion, For example, it may be replaced by a process of identifying the time as “distance to the target”.

さらに、前述の実施形態において、目標は、雲、霧、波等の分布目標であってもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the target may be a distributed target such as a cloud, fog, or wave.

また、前述の実施形態において、長パルス信号波によって受信障害等を被る対象は、電波受信設備に限定されず、例えば、到来した長パルス信号に起因する干渉や妨害によって性能が低下し、あるいは誤動作その他の障害が発生し得る機器であってもよい。   Further, in the above-described embodiment, the target that is subject to reception failure by the long pulse signal wave is not limited to the radio wave reception facility, for example, the performance deteriorates due to interference or interference caused by the incoming long pulse signal, or malfunctions. It may be a device that may cause other failures.

以上ように、本発明に係る目標検出装置は、長パルス信号による既述の目標への干渉・妨害等の障害がより確度高く緩和され、あるいは回避される。したがって、目標検出装置として有用である。   As described above, in the target detection apparatus according to the present invention, the interference such as interference and interference with the target described above due to the long pulse signal is mitigated or avoided with higher accuracy. Therefore, it is useful as a target detection device.

本発明の一実施形態におけるレーダ装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the radar apparatus in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるレーダ装置において、送信トリガ信号、ニアパルス信号及び長パルス信号の時間軸上の位置関係を概念的に示すタイミングチャート1 is a timing chart conceptually showing the positional relationship of a transmission trigger signal, a near pulse signal, and a long pulse signal on a time axis in a radar apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態におけるレーダ装置において、閾値データ保持部が保持する電界強度閾値の説明図Explanatory drawing of the electric field strength threshold value which a threshold value data holding part holds in the radar apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態におけるレーダ装置において、長パルス信号指示部の処理の一例を示す図The figure which shows an example of a process of the long pulse signal instruction | indication part in the radar apparatus in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるレーダ装置の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of the radar apparatus in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるレーダ装置を搭載した船舶の航行中における動作の説明図Explanatory drawing of the operation | movement during the navigation of the ship carrying the radar apparatus in one Embodiment of this invention 本発明の一実施形態におけるレーダ装置において、他の態様を示す図The figure which shows another aspect in the radar apparatus in one Embodiment of this invention. 従来のレーダ装置においてアジマスブランクを設ける処理の説明図Explanatory drawing of the process which provides an azimuth blank in the conventional radar apparatus

符号の説明Explanation of symbols

10 レーダ装置
11 送信タイミング指示部
12 ニアパルス信号生成部
13 長パルス信号生成部
14 送信部
15 空中線部
15a アンテナ
15b 駆動部
16 受信部
17 目標検出部
18 電界強度計算部
19 諸元データ保持部
20 閾値データ保持部
21 判定部
22 長パルス信号指示部
31 船舶
32 陸地
41〜44 領域
50 長パルス信号生成部
51〜54 長パルス信号生成器
55 長パルス信号選択部
56 D/A変換部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radar apparatus 11 Transmission timing instruction | indication part 12 Near pulse signal generation part 13 Long pulse signal generation part 14 Transmission part 15 Antenna part 15a Antenna 15b Drive part 16 Reception part 17 Target detection part 18 Electric field strength calculation part 19 Specification data holding part 20 Threshold value Data holding unit 21 Determination unit 22 Long pulse signal instruction unit 31 Ship 32 Land 41 to 44 area 50 Long pulse signal generation unit 51 to 54 Long pulse signal generator 55 Long pulse signal selection unit 56 D / A conversion unit

Claims (3)

短パルス信号を送信し、前記短パルス信号を送信した時点から目標における前記短パルス信号の反射により生じた第1の信号が受信された時点までの時間を前記目標との距離として識別する第1の識別手段と、前記短パルス信号よりパルス幅が長い長パルス信号を前記短パルス信号の後に送信し、前記目標における前記長パルス信号の反射により生じた第2の信号のパルス幅を圧縮することにより、前記目標を識別する第2の識別手段とを備えた目標検出装置において、
前記第2の識別手段は、
前記短パルス信号を送信した時点から前記第1の信号が受信された時点までの時間が短いほど、前記長パルス信号の送信電力を小さな値に設定し、
前記目標に到来する前記長パルス信号に対する前記目標の受信諸元データと、前記第2の識別手段が前記第2の信号に対して有する送信諸元データとに基づいて、前記長パルス信号の送信電力を求め、
前記長パルス信号の送信および前記第2の信号の受信に供されるアンテナのビームの方向を可変し、前記ビームを介して前記長パルス信号が照射される領域毎の相対距離に基づいて前記送信諸元データを設定するものであることを特徴とする目標検出装置。
A first pulse that transmits a short pulse signal and identifies the time from the time when the short pulse signal is transmitted to the time when the first signal generated by the reflection of the short pulse signal at the target is received is identified as a distance from the target. And a long pulse signal having a longer pulse width than the short pulse signal is transmitted after the short pulse signal, and the pulse width of the second signal generated by the reflection of the long pulse signal at the target is compressed. In the target detection apparatus including the second identification unit that identifies the target,
The second identification means includes
The shorter the time from when the short pulse signal is transmitted to the time when the first signal is received, the transmission power of the long pulse signal is set to a small value ,
The transmission of the long pulse signal based on the target reception specification data for the long pulse signal arriving at the target and the transmission specification data that the second identification means has for the second signal. Seeking power,
The direction of a beam of an antenna used for transmission of the long pulse signal and reception of the second signal is varied, and the transmission is performed based on a relative distance for each region irradiated with the long pulse signal via the beam. A target detecting apparatus for setting specification data .
請求項1に記載の目標検出装置において、前記第1の信号と前記第2の信号との組み合わせにより、前記目標より近いレンジと遠いレンジとをカバーするレンジ補完手段を備えたことを特徴とする目標検出装置。 The target detection apparatus according to claim 1 , further comprising range complementing means that covers a range closer to and farther from the target by a combination of the first signal and the second signal. Target detection device. 請求項1または請求項2に記載の目標検出装置において、前記長パルス信号は、前記圧縮を可能とする処理が施された電波、音波、光の何れか1つであることを特徴とする目標検出装置。 3. The target detection apparatus according to claim 1, wherein the long pulse signal is any one of radio waves, sound waves, and light that have been subjected to the processing that enables the compression. Detection device.
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