JP6829121B2 - レーダ制御装置及びレーダ送信電力制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、主として、パルス幅の異なるパルス信号を送信可能なレーダ制御装置に関する。

レーダ装置は、パルス信号をアンテナを用いて送信するとともに、周囲の物標で反射した反射波をアンテナを用いて受信することで、周囲の物標を検出する。また、レーダ装置は、表示レンジ（距離レンジ）等に応じてパルス信号のパルス幅を切り替えるように構成されている。

また、特許文献１のレーダ装置は、位置毎の電界強度を示す電界強度マップを有している。このレーダ装置は、電界強度マップ等に基づいて、他の電波受信設備において受信障害が発生すると判断した場合は、パルス信号の送信電力を小さく調整する処理を行う。

特開２０１０−１４５３３９号公報

特許文献１では、パルス信号の送信電力を調整する処理は開示されているが、パルス信号の送信電力を目標値に精度良く近づける処理については開示されていない。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、パルス幅の異なるパルス信号を送信可能なレーダ制御装置において、パルス信号の送信電力を目標値に精度良く近づけることが可能な構成を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成のレーダ制御装置が提供される。即ち、このレーダ制御装置は、信号生成部と、送信部と、検出部と、制御部と、を備える。前記信号生成部は、第１パルス信号、及び、当該第１パルス信号よりもパルス幅が長い第２パルス信号を含むパルス信号のうち設定された１種類又は複数種類の前記パルス信号で構成される送信パターン信号を生成する。前記送信部は、前記信号生成部が生成した前記送信パターン信号をレーダアンテナを介して外部に送信する。前記検出部は、前記送信部が送信した前記送信パターン信号に含まれる前記パルス信号の送信電力を検出する。前記制御部は、前記信号生成部が生成する前記送信パターン信号に前記第２パルス信号が含まれている場合は、前記検出部が検出した前記第２パルス信号の送信電力に基づいて算出した制御値を用いて送信電力を制御し、前記信号生成部が生成する前記送信パターン信号が前記第１パルス信号のみで構成されている場合は、過去に前記第２パルス信号の送信電力を制御したときに用いた制御値を用いて、前記第１パルス信号の送信電力を制御する。

本発明の第２の観点によれば、以下のレーダ送信電力制御方法が提供される。即ち、このレーダ送信電力制御方法は、信号生成工程と、送信工程と、検出工程と、を含む。前記信号生成工程では、第１パルス信号、及び、当該第１パルス信号よりもパルス幅が長い第２パルス信号を含むパルス信号のうち、設定された１種類又は複数種類の前記パルス信号で構成される送信パターン信号を生成する。前記送信工程では、前記信号生成工程で生成した前記送信パターン信号をレーダアンテナを介して外部に送信する。前記検出工程では、前記送信工程で送信した前記送信パターン信号に含まれる前記パルス信号の送信電力を検出する。前記送信工程では、前記信号生成工程で生成する前記送信パターン信号に前記第２パルス信号が含まれている場合は、前記検出工程で検出した前記第２パルス信号の送信電力に基づいて算出した制御値を用いて送信電力を制御する。また、送信工程では、前記信号生成工程で生成する前記送信パターン信号が前記第１パルス信号のみで構成されている場合は、過去に前記第２パルス信号の送信電力を制御したときに用いた制御値を用いて、前記第１パルス信号の送信電力を制御する。

これにより、第１パルス信号のみを送信する場合において、第１パルス信号の送信電力を正確に検出できない場合であっても、過去に第２パルス信号に対して用いた制御値を流用することで、第１パルス信号の送信電力を目標値に近づけることができる。

本発明の一実施形態に係るレーダ制御装置を備えるレーダ装置のブロック図。 レーダ装置が送信可能なパルス信号の種類を示す図。 レーダ装置が送信するパルス信号のパターンを示す図。 パターンＣとパターンＡにおいて検出部及び制御部が行う処理を示すタイミングチャート。 送信電力を調整するために制御部が行う制御を示すフローチャート。 制御値算出処理を示すフローチャート。

次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るレーダ制御装置を備えるレーダ装置のブロック図である。

本実施形態のレーダ装置１０は、船舶用レーダ装置である。レーダ装置１０は、半導体素子により生成されたパルス状の送信信号（パルス信号）を外部に送信する。また、レーダ装置１０は、このパルス信号の反射波を受信して、パルス圧縮等を行って解析することで、物標の位置等を検出する。なお、送信信号は、半導体素子ではなくマグネトロン等によって生成されていても良い。

図１に示すように、レーダ装置１０は、レーダアンテナ１１と、レーダ制御装置１２と、表示装置１３と、を備える。

レーダアンテナ１１は、パルス信号を外部に送信できるとともに、周囲の物標からの反射波を受信する。以下では、レーダアンテナ１１が受信した反射波を受信信号と称する。レーダアンテナ１１は、水平面内を所定周期で回転しながら送受信を繰り返している。これにより、レーダ装置１０は自船周囲の物標を検出できる。

なお、レーダアンテナを回転させない構成のレーダ装置を用いても良い。例えば、全周方向にアンテナ素子を有する構成のレーダ装置や、前方等の特定の方向のみを探知するレーダ装置等は、レーダアンテナを回転させる必要がない。また、レーダ装置１０は、電波の送受信を１つのレーダアンテナで行う構成であっても良いし、送信用と受信用のレーダアンテナをそれぞれ持つ構成であっても良い。

レーダ制御装置１２は、レーダ装置１０に関する制御（送信制御、受信制御、及び解析制御等）を行う。レーダ制御装置１２を構成する各部品は、レーダアンテナ１１の筐体内（空中線側）か、表示装置１３の筐体内（指示ユニット側）に配置されている。なお、レーダ制御装置１２を構成する各部品の少なくとも一部が、レーダアンテナ１１及び表示装置１３とは別の筐体内に配置されていても良い。

レーダ制御装置１２は、送信信号の送信制御に関する部分として、信号生成部３１と、可変減衰器３２と、送信部３３と、送受切替器３４と、検出部３５と、制御部３６と、を備える。

信号生成部３１は、パルス幅及び変調態様（周波数変調幅、周波数の変化態様）等を指定して、所定の波形のパルス信号を生成する。図２には、信号生成部３１が生成可能なパルス信号が示されている。図２に示すように、信号生成部３１は、無変調パルス信号について、パルス幅が最も短いパルスＰ_1Sと、パルス幅が次に短いＰ_1Mと、パルス幅が最も長いＰ_1Lと、を生成可能である。また、信号生成部３１は、変調パルス信号について、パルス幅が最も短いパルスＰ_2Sと、パルス幅が次に短いＰ_2Mと、パルス幅が最も長いＰ_2Lと、を生成可能である。

これらのパルス信号のパルス幅の関係を不等式で表すと、Ｐ_1S＜Ｐ_1M＜Ｐ_1L＜＜Ｐ_2S＜Ｐ_2M＜Ｐ_2Lとなる。この不等式で示すように、無変調パルス信号のパルス幅は、変調パルス信号のパルス幅よりも大幅に小さい。具体的には、無変調パルス信号のパルス幅は、５０ナノ秒から１マイクロ秒程度であり、変調パルス信号のパルス幅は、５マイクロ秒から２０マイクロ秒程度である。

このように、本実施形態の信号生成部３１は、パルス幅が異なる複数種類の無変調パルスと、パルス幅が異なる複数種類の変調パルスと、を生成可能である。なお、信号生成部３１は、パルス幅が異なるパルス信号を少なくとも２種類生成可能であれば良い。

また、信号生成部３１は、上記のパルス信号から１種類又は複数種類のパルス信号を組み合わせた送信パターンに沿って１又は複数のパルス信号を生成する。以下では、送信パターンに沿って生成される１又は複数のパルス信号を「送信パターン信号」と称する。本実施形態のレーダ装置１０は送信区間と受信区間とが交互に入れ替わるが、１回の送信区間に１つの送信パターン信号が送信される。図３には、このパルス信号の送信パターンが示されている。パターンＡの送信パターン信号は、パルスＰ_1Sのみで構成される。一般的には、パルス幅が短いパルス信号は近距離を探知するために用いられる。パルスＰ_1Sはパルス幅が最も短いパルス信号であるため、パターンＡは、自船の最も近傍を探知する場合（レーダ映像の表示レンジが最も狭い場合等）に用いられる。パターンＢの送信パターン信号は、パルスＰ_1SとパルスＰ_1Mで構成される。パターンＣの送信パターン信号は、パルスＰ_1SとパルスＰ_2Sで構成される。パルス幅が長いパルス信号を送信する場合、パルス信号の送信が完了する前に自船の近傍で反射した反射波が自船に到達するため、近距離を探知することができない。従って、パターンＢ及びパターンＣのように、パルス幅が異なるパルス信号を交互に送信する。なお、図３に示す送信パターンは一例であり、レーダ装置１０は、別の送信パターンでパルス信号を送信可能である。

信号生成部３１が生成した送信パターン信号を構成するパルス信号は、可変減衰器３２に入力される。可変減衰器３２は、入力されたパルス信号の送信電力を調整する。可変減衰器３２は、制御部３６から入力される制御値に応じて、送信電力の調整量を変更可能である。可変減衰器３２によって送信電力が調整されたパルス信号は、送信部３３によって送信される。

送受切替器３４は、電磁波の送信と受信を切替可能に構成されている。具体的には、送受切替器３４は、パルス信号を外部へ送信するときは、送信部３３が出力する送信信号をレーダアンテナ１１へ出力する。これにより、パルス信号が外部に送信される。一方、送受切替器３４は、反射波を外部から受信するときは、レーダアンテナ１１が受信した反射波（受信信号）を後述の受信部４１へ出力する。

検出部３５は、送信部３３が送信したパルス信号の送信電力を検出する。図４には、検出部３５が行う処理のタイミングチャートが含まれている。検出部３５は、検波部３５ａと、ピークホールド回路部３５ｂと、を備えている。送信部３３が送信するパルス信号は、検波部３５ａにも入力される。検波部３５ａは、図４に示すように、このパルス信号の送信電力に応じた（例えば比例した）電圧を出力する。検波部３５ａが出力する電圧は、ピークホールド回路部３５ｂに入力される。ピークホールド回路部３５ｂは、図４に示すように、検波部３５ａから入力される電圧のピーク値（ピーク電圧）を保持する。制御部３６は、ピークホールド回路部３５ｂが保持するピーク電圧を読み取る。このように、本実施形態では、パルス信号の送信電力を、送信電力に応じた電圧に変換することで検出する構成である。なお、パルス信号の送信電力が検出可能であれば、異なる方法を用いることもできる。

制御部３６は、ピークホールド回路部３５ｂが保持するピーク電圧から、パルス信号の送信電力を算出する。制御部３６は、算出した送信電力と、目標の送信電力と、の差分を小さくするための制御値を算出し、可変減衰器３２に出力する。なお、制御部３６が行う処理の詳細は後述する。

レーダ制御装置１２は、受信信号の受信及び解析に関する部分として、受信部４１と、受信信号処理部４２と、映像生成部４３と、を備える。

受信部４１は、レーダアンテナ１１から送受切替器３４を介して入力された受信信号の受信を行う。また、受信部４１は、受信した受信信号の電力を増幅させる処理を行う。受信部４１は、電力を増幅した受信信号を受信信号処理部４２へ出力する。

受信信号処理部４２は、受信信号について直交検波及びパルス圧縮等を行う。これにより、送信電力が低いパルス信号を送信する場合であっても、Ｓ／Ｎ比が高いデータを得ることができる。

映像生成部４３は、受信信号に基づいてレーダ映像を生成する。具体的には、映像生成部４３は、レーダアンテナ１１がパルス信号を送信したタイミングと、反射波を受信したタイミングと、の時間差に基づいて物標までの距離を取得する。また、映像生成部４３は、パルス信号を送信したときのレーダアンテナ１１の向きに基づいて、物標が存在する方向を取得する。以上により、映像生成部４３は、自船の周囲に存在する物標の位置をグラフィカルに示すレーダ映像を生成する。

ここで、レーダ制御装置１２を構成する一部（例えば、信号生成部３１、制御部３６、受信信号処理部４２、映像生成部４３）は、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、又はＣＰＵ等の演算処理部により実現される。具体的には、信号生成部３１等は、プログラム等が記憶されたＲＯＭ等の記憶部を備えており、演算処理部が記憶部に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、信号生成部３１等の機能が実現される。なお、ＲＯＭ等の記憶部には、プログラム以外の情報も記憶可能である。また、信号生成部３１等は、それぞれ別々のハードウェアで構成されていても良いし、同じハードウェアで構成されていても良い。

表示装置１３は、電子データを表示可能である。表示装置１３は、液晶ディスプレイであるが異なる形式のディスプレイ（有機ＥＬディスプレイ）であっても良い。

次に、送信パターン信号を構成するパルス信号の送信電力を調整する制御について、図４から図６を参照して詳細に説明する。図５は、送信電力を調整するために制御部３６が行う制御を示すフローチャートである。図６は、制御値算出処理を示すフローチャートである。

初めに、検出部３５がパルス信号の送信電力を検出できない場合について説明する。上述したように、検波部３５ａは、パルス信号の送信電力に応じた電圧を出力し、そのピーク電圧をピークホールド回路部３５ｂが保持する。ここで、ピークホールド回路部３５ｂは、検出部３５が出力する電圧を瞬時に計測できる訳ではなく、ピークホールド回路部３５ｂが備えるオペアンプの応答速度等に依存する。従って、図４に示すように、パルス幅が短いパルスＰ_1Sの送信電力を検出する場合、送信電力に応じた電圧に到達する前に、検波部３５ａが出力する電圧が降下してしまい、正確な送信電力が検出できない。従って、適切にフィードバック制御を行うことができない。

正確な送信電力を検出可能なパルス幅は、検出部３５の性能等によって異なるが、具体的には、パルス幅が、例えば１００ナノ秒以下の場合に、正確な送信電力の検出が困難となる。

本実施形態では、最もパルス幅が短いパルスＰ_1Sのみ、正確な送信電力を検出できない。従って、パルスＰ_1Sが第１パルス信号に相当し、それ以外のパルス信号が第２パルス信号に相当する。本実施形態では、送信パターン信号がパルスＰ_1Sのみで構成される場合、フィードバック制御ではなく、過去に算出した制御値を用いる処理を行う。以下、図５及び図６のフローチャートを参照して具体的に説明する。

図５に示す処理は、レーダ装置１０のスタンバイ状態が解除された場合、又は、レーダ装置１０が起動された場合に行われる。初めに、制御部３６は、信号生成部３１から送信パターン信号に含まれるパルス信号のパルス仕様を受信する（Ｓ１０１）。パルス仕様とは、パルス信号の種類（変調／無変調、パルス幅）及び送信パターンである。

次に、制御部３６は、信号生成部３１から受信したパルス仕様に基づいて、送信パターン信号がパルスＰ_1Sのみで構成されるか否かを判定する（Ｓ１０２）。送信パターン信号がパルスＰ_1Sのみで構成される場合とは、図３のパターンＡの場合に相当する。送信パターン信号がパルスＰ_1Sのみで構成されない場合とは、パルスＰ_1Sと別のパルス信号を送信する場合、又は、パルスＰ_1Sを送信せずに別のパルス信号を送信する場合である。

制御部３６は、送信パターン信号がパルスＰ_1Sのみで構成されないと判断した場合（ステップＳ１０２でＮｏの場合）、電力調整制御を受け付ける（Ｓ１０３）。電力調整制御とは、上記で簡単に説明した、送信電力を検出してその検出結果に応じて可変減衰器３２に出力する制御値を変更するフィードバック制御である。

次に、制御部３６は、信号生成部３１からパルス信号の送信が開始される旨を信号生成部３１から受信する（Ｓ１０４）。そして、信号生成部３１から送信パターン信号を構成するパルス信号が順次出力される。次に、制御部３６は、この出力されるパルス信号に対して制御値算出処理を行う（Ｓ１０５）。

制御値算出処理とは、図６に示す処理であり、送信電力を検出してその検出結果に応じて可変減衰器３２に出力する制御値を算出する処理である。以下、具体的に説明する。

初めに、制御部３６は、送信パターン信号が無変調パルス信号のみで構成されるか否かを判定する（Ｓ２０１）。この判定は、例えば、図４に示すパルス送信区間のＯＮ／ＯＦＦに基づいて行われる。パルス信号を送信する区間では、パルス送信区間がＯＮとなり、パルス信号を受信する区間ではパルス送信区間がＯＦＦとなる。上述のように、無変調パルス信号と変調パルス信号とでは、パルス幅が大きく異なるため、パルス送信区間の長さに基づいて、送信されるパルス信号が無変調パルス信号か変調パルス信号かを判定できる。

制御部３６は、送信パターン信号が無変調パルス信号のみで構成される場合、無変調パルス信号を用いて電力調整制御を行う（Ｓ２０２）。制御部３６は、送信パターン信号が無変調パルス信号のみで構成されない場合（即ち、変調パルス信号が含まれる場合）、変調パルス信号を用いて電力調整制御を行う（Ｓ２０３）。なお、送信パターン信号に無変調パルス信号と変調パルス信号の両方が含まれている場合、何れを用いて電力調整制御を行っても良いが、変調パルス信号を用いる方がパルス幅が広くて送信電力が正確に検出され易いため、変調パルス信号を用いて電力調整制御を行う。

次に、制御部３６は、検出部３５の検出結果（ピークホールド回路部３５ｂから読み取った電圧）に基づいて、送信電力の目標値との差分を算出する（Ｓ２０４）。具体的には、ピークホールド回路部３５ｂから読み取った電圧は、送信パターン信号を構成するパルス信号の送信電力に応じた値であるため、この電圧に基づいて、パルス信号の送信電力を算出することができる。その後、制御部３６は、算出した送信電力と目標値（目標の送信電力）の差分を算出する。なお、本実施形態では、送信電力について検出値（算出値）と目標値の差分を算出したが、電圧について、検出値（算出値）と目標値の差分を算出しても良い。この場合、目標の送信電力に応じた電圧を算出する必要がある。

次に、制御部３６は、算出した差分に基づいて、制御値を算出する（Ｓ２０５）。具体的には、算出した差分が小さくなるように（ゼロになるように）制御値を算出する。制御値の算出方法は任意であるが、この差分のみに基づいて制御値を算出しても良いし、オーバーシュートを防止するために直近の送信電力（又は差分）の変化勾配等に基づいて、今回の制御値を算出しても良い。

以上により、制御値算出処理が完了する。なお、本実施形態では、所定数のパルス信号に基づいて、制御値を算出する。つまり、所定のパルス信号の送信電力の平均等を取ることで得られた値を目標値と比較して、その比較結果に基づいて制御値を算出する。

その後、制御部３６は、所定数のパルス信号の送信完了を信号生成部３１から受信する（Ｓ１０６）。そして、制御部３６は、ステップＳ１０６の後に（即ち、パルス送信区間でないタイミングで）、制御値算出処理で算出した制御値を可変減衰器３２に設定する（Ｓ１０７）。また、制御部３６は、設定した制御値を自身が備えるＲＯＭ又は外部の記憶装置に記憶する。その後、制御部３６は、パルス信号が切り替えられるまでは、再びステップＳ１０４〜Ｓ１０７の処理を繰り返す。これにより、パルス信号の送信電力を目標値に近づけた状態を維持しつつ、パルス信号を送信できる。

なお、この電力調整制御（フィードバック制御）は、送信パターン信号がパルスＰ_1Sのみで構成される場合は、行うことができない。従って、制御部３６は、送信パターン信号がパルスＰ_1Sのみで構成されると判断した場合（ステップＳ１０２でＹｅｓの場合、即ち送信パターンがパターンＡの場合）、電力調整制御を無視する（Ｓ１０８）。従って、制御部３６は、検出値と目標値の差分に基づく制御値の制御（ステップＳ１０５及びＳ１０７等）を行わない。

この場合、制御部３６は、過去において、レーダ装置１０の起動後にパルスＰ_1S以外のパルス信号を送信したか否かを判定する（Ｓ１０９）。この判定は、例えば、上記のステップＳ１０７で記憶した制御値が存在するか否かに基づいて行うことができる。制御部３６は、レーダ装置１０の起動後において、過去にパルスＰ_1S以外のパルス信号を送信している場合、そのパルス信号の送信時に用いた制御値（特に最新の制御値）を用いてパルスＰ_1Sを送信する（Ｓ１１０）。レーダ制御装置１２の各部（特に可変減衰器３２）は、経年変化及び周囲温度等によって特性が変化する。従って、最新の制御値を用いることで、送信電力を目標値に一層近づけることができる。

一方、制御部３６は、レーダ装置１０の起動後において、過去にパルスＰ_1S以外のパルス信号を送信していない場合、予め定められた制御値の初期値を用いてパルスＰ_1Sを送信する（Ｓ１１１）。このように、パルスＰ_1Sのみを送信する場合は、制御値が変化しないので、この制御を固定値制御と称する。パルスＰ_1Sの送信中においては、正確な送信電力を検出できないため、制御部３６はピークホールド回路部３５ｂの出力する電圧を読み取る処理を行わない。なお、ピークホールド回路部３５ｂが出力する電圧は不要であるが、この電圧を読み取る処理を行っても良い。

その後、制御部３６は、パルス信号の送信を開始する（Ｓ１０４）。なお、ステップＳ１０５及びＳ１０７の処理は電力調整制御であるため、制御部３６は、これらの処理を行わない（電力調整制御を無視する）。従って、制御部３６は、ステップＳ１１０又はＳ１１１で設定した制御値を送信するパルス信号が変更されるまで使い続ける。

以上に説明したように、本実施形態のレーダ制御装置１２は、信号生成部３１と、送信部３３と、検出部３５と、制御部３６と、を備え、以下のレーダ送信電力制御方法を行う。信号生成部３１は、第１パルス信号（パルスＰ_1S）、及び、当該第１パルス信号よりもパルス幅が長い第２パルス信号（パルスＰ_1S以外のパルス信号）を含むパルス信号のうち、設定された１種類又は複数種類のパルス信号で構成される送信パターン信号を生成する（信号生成工程）。送信部３３は、信号生成部３１が生成した送信パターン信号をレーダアンテナ１１を介して外部に送信する（送信工程）。検出部３５は、送信部３３が送信した送信パターン信号に含まれるパルス信号の送信電力を検出する（検出工程）。制御部３６は、信号生成部３１が送信パターン信号に第２パルス信号が含まれている場合は、検出部３５が検出した第２パルス信号の送信電力に基づいて算出した制御値を用いて送信電力を制御する。また、信号生成部３１が生成する送信パターン信号が第１パルス信号のみで構成されている場合は、過去に第２パルス信号の送信電力を制御したときに用いた制御値を用いて、第１パルス信号の送信電力を制御する。

これにより、検出部３５が第１パルス信号の送信電力を正確に検出できない場合であっても、第２パルス信号の制御で用いた制御値を用いることで、第１パルス信号の送信電力を目標値に近づけることができる。

また、本実施形態のレーダ制御装置１２において、制御部３６は、信号生成部３１が生成する送信パターン信号に第１パルス信号及び第２パルス信号が含まれている場合は、検出部３５が検出した第２パルス信号の送信電力に基づいて算出された制御値を用いて、第１パルス信号及び第２パルス信号の送信電力を制御する。

これにより、第１と第２パルス信号の両方を送信する場合は、過去ではなく現在の第２パルス信号の送信電力の検出結果から算出された制御値を用いることで、第１パルス信号の送信電力を精度良く制御できる。

また、本実施形態のレーダ制御装置１２において、制御部３６は、過去に第２パルス信号の送信電力を制御したときに用いた制御値のうち、最新の制御値を用いて、第１パルス信号の送信電力を制御する。

制御値は周囲の温度及び経年変化等により最適値が異なるため、最新の制御値を用いることで、第１パルス信号の送信電力を目標値により近づけることができる。

また、本実施形態のレーダ制御装置１２において、制御部３６は、送信パターン信号が切り替えられた後に、送信パターン信号が第１パルス信号のみで構成されるか否かを判定する。制御部３６は、送信パターン信号が第１パルス信号のみで構成されると判定した場合は、パルス信号が再び切り替えられるまでは、過去に第２パルス信号の送信電力を制御したときに用いた制御値を用いて、第１パルス信号の送信電力を制御し続ける。

これにより、簡単な処理で第１パルス信号の送信電力を目標値に近づけることができる。

また、本実施形態のレーダ制御装置１２において、信号生成部３１は、パルス幅の異なる３種類以上のパルス信号のうち、設定された１又は複数のパルス信号で構成される送信パターン信号を生成する。制御部３６は、信号生成部３１が生成するパルス信号のうち、検出部３５の送信電力の検出能力に基づいて定まる所定のパルス幅よりも短いパルス幅のパルス信号のみで送信パターン信号が構成されている場合は、過去に第２パルス信号の送信電力を制御したときに用いた制御値を用いて送信電力を制御する。

これにより、送信電力が正確に検出できないパルス信号のみに対して、過去の制御値を用いて送信電力を制御できる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記実施形態では、無変調パルス信号のパルス幅が３種類、変調パルス信号のパルス幅が３種類であるが、それぞれのパルス幅の種類は２種類以下であっても良いし、４種類以上であっても良い。また、無変調パルス信号のみ、又は、変調パルス信号のみを送信する構成であっても良い。また、上記実施形態では、送信電力を正確に検出できないパルス信号が１種類であったが、このようなパルス信号が２種類以上であっても良い。

上記実施形態のレーダ装置１０は、スタンバイ状態にしなければ、送信パターン信号の変更ができない構成である。この構成に代えて、スタンバイ状態を経由することなく、送信するパルス信号の変更が可能な構成であっても良い。

上記実施形態の図５及び図６に示すフローチャートは一例であり、処理の追加、変更、又は削除等がされていても良い。例えば、このフローチャートでは、所定数のパルス信号の送信電力の平均等を用いて制御値を算出する構成であるが、１つのパルス信号の送信電力を用いて制御値を算出する構成であっても良い。

また、このフローチャートでは、ステップＳ１０９及びＳ１１０において、レーダ装置１０の今回の起動後に設定した制御値を再び設定する構成であり、前回の起動時に設定した制御値は無視する構成である。これに対し、今回の起動時に設定した制御値がなく、前回の起動時に設定した制御値がある場合は、前回の起動時に設定した制御値を用いる構成であっても良い。

上記の実施形態では、本発明を船舶用のレーダ装置に適用する例を説明したが、船舶以外の移動体（例えば航空機）に搭載されるレーダ装置にも本発明を適用することができる。また、移動体ではなく建物等に設置されるレーダ装置にも本発明を適用することができる。

１０ レーダ装置
１１ レーダアンテナ
１２ レーダ制御装置
３１ 信号生成部
３２ 可変減衰器
３３ 送信部
３４ 送受切替器
３５ 検出部
３６ 制御部

Claims (8)

1. 第１パルス信号、及び、当該第１パルス信号よりもパルス幅が長い第２パルス信号を含むパルス信号のうち設定された１種類又は複数種類の前記パルス信号で構成される送信パターン信号を生成する信号生成部と、
   前記信号生成部が生成した前記送信パターン信号をレーダアンテナを介して外部に送信する送信部と、
   前記送信部が送信した前記送信パターン信号に含まれる前記パルス信号の送信電力を検出する検出部と、
   前記信号生成部が生成する前記送信パターン信号に前記第２パルス信号が含まれている場合は、前記検出部が検出した前記第２パルス信号の送信電力に基づいて算出した制御値を用いて送信電力を制御し、前記信号生成部が生成する前記送信パターン信号が前記第１パルス信号のみで構成されている場合は、過去に前記第２パルス信号の送信電力を制御したときに用いた制御値を用いて、前記第１パルス信号の送信電力を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とするレーダ制御装置。
2. 請求項１に記載のレーダ制御装置であって、
   前記制御部は、前記送信パターン信号に前記第１パルス信号及び前記第２パルス信号が含まれている場合は、前記検出部が検出した前記第２パルス信号の送信電力に基づいて算出された制御値を用いて、前記第１パルス信号及び前記第２パルス信号の送信電力を制御することを特徴とするレーダ制御装置。
3. 請求項１又は２に記載のレーダ制御装置であって、
   前記制御部は、過去に前記第２パルス信号の送信電力を制御したときに用いた制御値のうち、最新の制御値を用いて、前記第１パルス信号の送信電力を制御することを特徴とするレーダ制御装置。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載のレーダ制御装置であって、
   前記制御部は、
   前記送信パターン信号が切り替えられた後に、当該送信パターン信号が前記第１パルス信号のみで構成されるか否かを判定し、
   前記送信パターン信号が前記第１パルス信号のみで構成されると判定した場合は、前記パルス信号が再び切り替えられるまでは、過去に前記第２パルス信号の送信電力を制御したときに用いた制御値を用いて、前記第１パルス信号の送信電力を制御し続けることを特徴とするレーダ制御装置。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載のレーダ制御装置であって、
   前記信号生成部は、パルス幅の異なる３種類以上の前記パルス信号のうち、設定された１又は複数の前記パルス信号で構成される送信パターン信号を生成し、
   前記制御部は、前記検出部の送信電力の検出能力に基づいて定まる所定のパルス幅よりも短いパルス幅の前記パルス信号のみで前記送信パターン信号が構成されている場合は、過去に前記第２パルス信号の送信電力を制御したときに用いた制御値を用いて送信電力を制御することを特徴とするレーダ制御装置。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載のレーダ制御装置であって、
   前記送信パターン信号は、変調パルス信号と無変調パルス信号の少なくとも一方で構成され、
   前記第１パルス信号は、前記送信パターン信号を構成する前記パルス信号のうち、最もパルス幅が短く、かつ、無変調パルス信号であることを特徴とするレーダ制御装置。
7. 請求項１から６までの何れか一項に記載のレーダ制御装置であって、
   前記第１パルス信号は、パルス幅が１００ナノ秒以下であることを特徴とするレーダ制御装置。
8. 第１パルス信号、及び、当該第１パルス信号よりもパルス幅が長い第２パルス信号を含むパルス信号のうち、設定された１種類又は複数種類の前記パルス信号で構成される送信パターン信号を生成する信号生成工程と、
   前記信号生成工程で生成した前記送信パターン信号をレーダアンテナを介して外部に送信する送信工程と、
   前記送信工程で送信した前記送信パターン信号に含まれる前記パルス信号の送信電力を検出する検出工程と、
   を含み、
   前記送信工程では、
   前記信号生成工程で生成する前記送信パターン信号に前記第２パルス信号が含まれている場合は、前記検出工程で検出した前記第２パルス信号の送信電力に基づいて算出した制御値を用いて送信電力を制御し、
   前記信号生成工程で生成する前記送信パターン信号が前記第１パルス信号のみで構成されている場合は、過去に前記第２パルス信号の送信電力を制御したときに用いた制御値を用いて、前記第１パルス信号の送信電力を制御することを特徴とするレーダ送信電力制御方法。

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