JP7185430B2

JP7185430B2 - 送信パラメータ模擬装置及び送信パラメータ模擬プログラム

Info

Publication number: JP7185430B2
Application number: JP2018126371A
Authority: JP
Inventors: 秀雄伊藤
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2022-12-07
Anticipated expiration: 2038-07-02
Also published as: JP2020008289A

Description

本開示は、レーダ装置の送信パラメータを模擬する技術に関する。

レーダ装置の送信パラメータを可変にする技術が、特許文献１等に開示されている。特許文献１では、自他レーダ装置間の干渉を除去するために、自他レーダ装置の送信パルス幅を異ならせるように、自レーダ装置の送信パルス幅を可変にする。

特開２００２－３７２５７９号公報

ところで、自レーダ装置の存在を他レーダ装置に認識されたくないという要望が存在する。そして、他レーダ装置から自レーダ装置へと新旧を交代するときに、他レーダ装置の送信パラメータを自レーダ装置で模擬・再現したいという要望も存在する。

そこで、前記課題を解決するために、本開示は、（１）自レーダ装置の存在を他レーダ装置に認識されないこと、又は、（２）他レーダ装置から自レーダ装置へと新旧を交代するときに、他レーダ装置の送信パラメータを自レーダ装置で模擬・再現することを目的とする。

前記課題を解決するために、レーダ装置の送信パラメータを可変にする技術を用いて、自レーダ装置の送信パラメータとして他レーダ装置の送信パラメータを模擬する。

具体的には、本開示は、自レーダ装置が他レーダ装置から受信した受信信号に基づいて、前記他レーダ装置の送信パラメータを解析する送信パラメータ解析部と、前記自レーダ装置が照射する送信信号において、前記自レーダ装置の送信パラメータとして前記他レーダ装置の送信パラメータを模擬する送信パラメータ模擬部と、を備えることを特徴とする送信パラメータ模擬装置である。

また、本開示は、自レーダ装置が他レーダ装置から受信した受信信号に基づいて、前記他レーダ装置の送信パラメータを解析する送信パラメータ解析ステップと、前記自レーダ装置が照射する送信信号において、前記自レーダ装置の送信パラメータとして前記他レーダ装置の送信パラメータを模擬する送信パラメータ模擬ステップと、を順にコンピュータに実行させるための送信パラメータ模擬プログラムである。

これらの構成によれば、（１）自レーダ装置の存在を他レーダ装置に認識されないこと、又は、（２）他レーダ装置から自レーダ装置へと新旧を交代するときに、他レーダ装置の送信パラメータを自レーダ装置で模擬・再現することができる。

また、本開示は、前記送信パラメータ模擬部は、前記自レーダ装置が前記他レーダ装置から受信しているときに、前記送信パラメータ解析部が解析した前記他レーダ装置の送信パラメータを模擬することを特徴とする送信パラメータ模擬装置である。

この構成によれば、自レーダ装置の存在を他レーダ装置に認識されないことができる。なお、自レーダ装置と他レーダ装置との間の干渉を除去することが望ましい。

また、本開示は、前記他レーダ装置の送信パラメータを保存する送信パラメータ保存部、をさらに備え、前記送信パラメータ模擬部は、前記自レーダ装置が前記他レーダ装置と別のレーダ装置から受信しているときに、前記送信パラメータ保存部が保存している前記他レーダ装置の送信パラメータを模擬することを特徴とする送信パラメータ模擬装置である。

この構成によれば、他レーダ装置の存在を別レーダ装置に誤認識させることができ、自レーダ装置の存在を別レーダ装置に認識されないことができる。なお、自レーダ装置の送信パラメータが別レーダ装置に模擬されていても、他レーダ装置の送信パラメータが自レーダ装置に模擬されており、自レーダ装置の存在が別レーダ装置に認識されない。

また、本開示は、前記他レーダ装置の送信パラメータを保存する送信パラメータ保存部、をさらに備え、前記送信パラメータ模擬部は、前記自レーダ装置が前記他レーダ装置から受信を終了した後に、前記送信パラメータ保存部が保存している前記他レーダ装置の送信パラメータを模擬することを特徴とする送信パラメータ模擬装置である。

この構成によれば、他レーダ装置から自レーダ装置へと新旧を交代するときに、他レーダ装置の送信パラメータを自レーダ装置で模擬・再現することができる。

このように、本開示は、（１）自レーダ装置の存在を他レーダ装置に認識されないこと、又は、（２）他レーダ装置から自レーダ装置へと新旧を交代するときに、他レーダ装置の送信パラメータを自レーダ装置で模擬・再現することができる。

本開示のレーダシステムの構成を示すブロック図である。本開示の第１の自レーダシステムの処理を示すタイムチャートである。本開示の第２の自レーダシステムの処理を示すタイムチャートである。本開示の第３の自レーダシステムの処理を示すタイムチャートである。本開示の第１の送信パラメータの定義を示す図である。本開示の第２の送信パラメータの定義を示す図である。本開示の第３の送信パラメータの定義を示す図である。

添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。

本開示のレーダシステムの構成を示すブロック図を図１に示す。レーダシステムＲは、レーダ装置１及び送信パラメータ模擬装置２から構成される。レーダ装置１は、レーダ送信部１１、レーダアンテナ１２及びレーダ受信部１３から構成される。送信パラメータ模擬装置２は、送信パラメータ解析部２１、送信パラメータ模擬部２２及び送信パラメータ保存部２３から構成され、図２から図４までに示すような送信パラメータ模擬プログラムをコンピュータにインストールすることにより実現される。

送信パラメータ解析部２１は、自レーダ装置１のレーダ受信部１３が他レーダ装置から受信した受信信号に基づいて、他レーダ装置の送信パラメータを解析する。送信パラメータ模擬部２２は、自レーダ装置１のレーダ送信部１１が照射する送信信号において、自レーダ装置１の送信パラメータとして他レーダ装置の送信パラメータを模擬する。送信パラメータ保存部２３については、図３及び図４を用いて後述する。

よって、図２及び図３に示すように、自レーダ装置１の存在を他レーダ装置に認識されないことができる。そして、図４に示すように、他レーダ装置から自レーダ装置１へと新旧を交代するときに、他レーダ装置の送信パラメータを自レーダ装置１で模擬・再現することができる。なお、送信パラメータについては、図５から図７までを用いて後述する。

ここで、自レーダ装置１と他レーダ装置とは、同型式であっても、個体差を有している。よって、送信パラメータ解析部２１は、自レーダ装置１と他レーダ装置とが同型式であっても、自レーダ装置１と他レーダ装置との個体差を見分けることが望ましい。そして、送信パラメータ模擬部２２は、自レーダ装置１と他レーダ装置とが同型式であっても、自レーダ装置１と他レーダ装置との個体差が無いようにすることが望ましい。

本開示の第１の自レーダシステムの処理を示すタイムチャートを図２に示す。自レーダシステムＲの送信パラメータ模擬部２２は、自レーダシステムＲのレーダ受信部１３が他レーダシステムＲ’から受信しているときに、自レーダシステムＲの送信パラメータ解析部２１が解析した他レーダシステムＲ’の送信パラメータを模擬する。

具体的には、他レーダシステムＲ’は、送信信号を照射している。自レーダシステムＲのレーダ受信部１３は、他レーダシステムＲ’から受信信号を受信する（ステップＳ１）。自レーダシステムＲの送信パラメータ解析部２１は、自レーダシステムＲのレーダ受信部１３が他レーダシステムＲ’から受信した受信信号に基づいて、他レーダシステムＲ’の送信パラメータを解析する（ステップＳ２）。自レーダシステムＲの送信パラメータ模擬部２２は、自レーダシステムＲのレーダ送信部１１が照射する送信信号において、自レーダシステムＲの送信パラメータとして、自レーダシステムＲの送信パラメータ解析部２１が解析した他レーダシステムＲ’の送信パラメータを模擬する（ステップＳ３）。自レーダシステムＲのレーダ受信部１３が、他レーダシステムＲ’から受信信号を受信している期間にわたって、自レーダシステムＲのレーダ送信部１１は、他レーダシステムＲ’の送信パラメータを用いて、送信信号を照射する（ステップＳ４）。

このように、自レーダシステムＲの存在を他レーダシステムＲ’に認識されないことができる。なお、自レーダシステムＲと他レーダシステムＲ’との間の干渉を除去することが望ましい（ステップＳ５）。例えば、自レーダシステムＲは、他レーダシステムＲ’が存在する方向では、レーダ観測を行わないで、他レーダシステムＲ’が存在しない方向のみ、レーダ観測を行えばよい。或いは、自レーダシステムＲは、自レーダシステムＲの送信タイミングを、他レーダシステムＲ’の送信タイミングと無相関に設定すればよい。

また、いずれのレーダシステムに対向するときに、そのレーダシステムの送信パラメータを解析したうえで模擬するかについては、適宜設定することが可能である。

本開示の第２の自レーダシステムの処理を示すタイムチャートを図３に示す。自レーダシステムＲの送信パラメータ保存部２３は、他レーダシステムＲ’の送信パラメータを保存する。自レーダシステムＲの送信パラメータ模擬部２２は、自レーダシステムＲのレーダ受信部１３が他レーダシステムＲ’と別のレーダシステムＲ”から受信しているときに、自レーダシステムＲの送信パラメータ保存部２３が保存している他レーダシステムＲ’の送信パラメータを模擬する。

具体的には、ある期間において、他レーダシステムＲ’は、送信信号を照射している。自レーダシステムＲのレーダ受信部１３は、他レーダシステムＲ’から受信信号を受信する（ステップＳ１１）。自レーダシステムＲの送信パラメータ解析部２１は、自レーダシステムＲのレーダ受信部１３が他レーダシステムＲ’から受信した受信信号に基づいて、他レーダシステムＲ’の送信パラメータを解析する（ステップＳ１２）。自レーダシステムＲの送信パラメータ保存部２３は、自レーダシステムＲの送信パラメータ解析部２１が解析した他レーダシステムＲ’の送信パラメータを保存する（ステップＳ１３）。自レーダシステムＲのレーダ送信部１１が、他レーダシステムＲ’の送信パラメータを用いて、送信信号を照射することなく、自レーダシステムＲのレーダ受信部１３は、他レーダシステムＲ’からの受信信号の受信を終了する（ステップＳ１４）。

そして、後の期間において、別レーダシステムＲ”は、送信信号を照射している。自レーダシステムＲのレーダ受信部１３は、別レーダシステムＲ”から受信信号を受信する（ステップＳ１５）。自レーダシステムＲの送信パラメータ模擬部２２は、自レーダシステムＲのレーダ送信部１１が照射する送信信号において、自レーダシステムＲの送信パラメータとして、自レーダシステムＲの送信パラメータ保存部２３が保存している他レーダシステムＲ’の送信パラメータを模擬する（ステップＳ１６）。自レーダシステムＲのレーダ受信部１３が、別レーダシステムＲ”から受信信号を受信している期間にわたって、自レーダシステムＲのレーダ送信部１１は、他レーダシステムＲ’の送信パラメータを用いて、送信信号を照射する（ステップＳ１７）。

このように、他レーダシステムＲ’の存在を別レーダシステムＲ”に誤認識させることができ、自レーダシステムＲの存在を別レーダシステムＲ”に認識されないことができる。なお、自レーダシステムＲの送信パラメータが別レーダシステムＲ”に模擬されていても、他レーダシステムＲ’の送信パラメータが自レーダシステムＲに模擬されており、自レーダシステムＲの存在が別レーダシステムＲ”に認識されない。

また、いずれのレーダシステムの送信パラメータを解析したうえで保存するかについては、そして、いずれのレーダシステムに対向するときにいずれのレーダシステムの送信パラメータを模擬するかについても、適宜設定することが可能である。

本開示の第３の自レーダシステムの処理を示すタイムチャートを図４に示す。自レーダシステムＲの送信パラメータ保存部２３は、他レーダシステムＲ’の送信パラメータを保存する。自レーダシステムＲの送信パラメータ模擬部２２は、自レーダシステムＲのレーダ受信部１３が他レーダシステムＲ’から受信を終了した後に、自レーダシステムＲの送信パラメータ保存部２３が保存している他レーダシステムＲ’の送信パラメータを模擬する。

具体的には、他レーダシステムＲ’は、送信信号を照射している。自レーダシステムＲのレーダ受信部１３は、他レーダシステムＲ’から受信信号を受信する（ステップＳ２１）。自レーダシステムＲの送信パラメータ解析部２１は、自レーダシステムＲのレーダ受信部１３が他レーダシステムＲ’から受信した受信信号に基づいて、他レーダシステムＲ’の送信パラメータを解析する（ステップＳ２２）。自レーダシステムＲの送信パラメータ保存部２３は、自レーダシステムＲの送信パラメータ解析部２１が解析した他レーダシステムＲ’の送信パラメータを保存する（ステップＳ２３）。

他レーダシステムＲ’は、送信信号の照射を終了する。自レーダシステムＲのレーダ送信部１１が、他レーダシステムＲ’の送信パラメータを用いて、送信信号を照射することなく、自レーダシステムＲのレーダ受信部１３は、他レーダシステムＲ’からの受信信号の受信を終了する（ステップＳ２４）。自レーダシステムＲの送信パラメータ模擬部２２は、自レーダシステムＲのレーダ送信部１１が照射する送信信号において、自レーダシステムＲの送信パラメータとして、自レーダシステムＲの送信パラメータ保存部２３が保存している他レーダシステムＲ’の送信パラメータを模擬する（ステップＳ２５）。自レーダシステムＲへの新旧交代後において、自レーダシステムＲのレーダ送信部１１は、他レーダシステムＲ’の送信パラメータを用いて、送信信号を照射する（ステップＳ２６）。

このように、他レーダシステムＲ’から自レーダシステムＲへと新旧を交代するときに、他レーダシステムＲ’の送信パラメータを自レーダシステムＲで模擬・再現することができる。例えば、気象用又は海洋用等のレーダにおいて、雨雲又は津波等の表示が新旧交代前後で異ならないように、送信パラメータを新旧交代前後で同様にできる。

本開示の第１の送信パラメータの定義を図５に示す。図５の上段では、パルスレーダの送信パラメータとして、送信周波数の時間変化中における送信周波数ｆ、パルス持続時間Δｔ及びパルス送信間隔ΔＴが定義されている。図５の下段では、チャープレーダの送信パラメータとして、送信周波数の時間変化中における送信中心周波数ｆ、送信帯域幅Δｆ、チャープ持続時間Δｔ及びチャープ送信間隔ΔＴが定義されている。

本開示の第２の送信パラメータの定義を図６に示す。図６の上段では、パルスレーダの送信パラメータとして、周波数スペクトル中における送信周波数ｆ、サイドローブ周波数及びこれらの周波数でのパワーの重みが定義されている。図６の下段では、チャープレーダの送信パラメータとして、周波数スペクトル中における送信中心周波数ｆ、送信帯域幅Δｆ、サイドローブ周波数及びこれらの周波数でのパワーの重みが定義されている。

本開示の第３の送信パラメータの定義を図７に示す。図７の上段では、パルスレーダの送信パラメータとして、時間波形中におけるパルス持続時間Δｔ、パルス送信間隔ΔＴ及びパワーの時間変化（例えば、矩形波等）が定義されている。図７の下段では、チャープレーダの送信パラメータとして、時間波形中におけるチャープ持続時間Δｔ、チャープ送信間隔ΔＴ及びパワーの時間変化（例えば、矩形波等）が定義されている。

本開示の送信パラメータ模擬装置及び送信パラメータ模擬プログラムは、（１）自レーダ装置の存在を他レーダ装置に認識されないこと、又は、（２）他レーダ装置から自レーダ装置へと新旧を交代するときに、他レーダ装置の送信パラメータを自レーダ装置で模擬・再現することができる。

Ｒ：レーダシステム、自レーダシステム
Ｒ’：他レーダシステム
Ｒ”：別レーダシステム
１：レーダ装置
２：送信パラメータ模擬装置
１１：レーダ送信部
１２：レーダアンテナ
１３：レーダ受信部
２１：送信パラメータ解析部
２２：送信パラメータ模擬部
２３：送信パラメータ保存部

Claims

自レーダ装置が他レーダ装置から受信した受信信号に基づいて、前記他レーダ装置の送信パラメータを解析する送信パラメータ解析部と、
前記自レーダ装置が照射する送信信号において、前記自レーダ装置の送信パラメータとして前記他レーダ装置の送信パラメータを模擬する送信パラメータ模擬部と、
前記他レーダ装置の送信パラメータを保存する送信パラメータ保存部と、を備え、
前記送信パラメータ模擬部は、前記自レーダ装置が前記他レーダ装置から受信しているときに、前記自レーダ装置の存在を前記他レーダ装置に認識されないように、前記送信パラメータ解析部が解析した前記他レーダ装置の送信パラメータを模擬し、
前記送信パラメータ模擬部は、前記自レーダ装置が前記他レーダ装置と別のレーダ装置から受信しているときに、前記他レーダ装置の存在を前記別のレーダ装置に誤認識させるとともに、前記自レーダ装置の存在を前記別のレーダ装置に認識されないように、前記送信パラメータ保存部が保存している前記他レーダ装置の送信パラメータを模擬する
ことを特徴とする送信パラメータ模擬装置。
自レーダ装置が他レーダ装置から受信した受信信号に基づいて、前記他レーダ装置の送信パラメータを解析する送信パラメータ解析部と、
前記自レーダ装置が照射する送信信号において、前記自レーダ装置の送信パラメータとして前記他レーダ装置の送信パラメータを模擬する送信パラメータ模擬部と、
前記他レーダ装置の送信パラメータを保存する送信パラメータ保存部と、を備え、
前記送信パラメータ模擬部は、前記自レーダ装置が前記他レーダ装置から受信を終了した後に、前記他レーダ装置から前記自レーダ装置へと新旧を交代するときに、前記他レーダ装置の送信パラメータを前記自レーダ装置で模擬・再現するように、前記送信パラメータ保存部が保存している前記他レーダ装置の送信パラメータを模擬する
ことを特徴とする送信パラメータ模擬装置。
自レーダ装置が他レーダ装置から受信した受信信号に基づいて、前記他レーダ装置の送信パラメータを解析する送信パラメータ解析ステップと、
前記自レーダ装置が照射する送信信号において、前記自レーダ装置の送信パラメータとして前記他レーダ装置の送信パラメータを模擬する送信パラメータ模擬ステップと、
前記他レーダ装置の送信パラメータを保存する送信パラメータ保存ステップと、
を順にコンピュータに実行させ、
前記送信パラメータ模擬ステップは、前記自レーダ装置が前記他レーダ装置から受信しているときに、前記自レーダ装置の存在を前記他レーダ装置に認識されないように、前記送信パラメータ解析ステップが解析した前記他レーダ装置の送信パラメータを模擬し、
前記送信パラメータ模擬ステップは、前記自レーダ装置が前記他レーダ装置と別のレーダ装置から受信しているときに、前記他レーダ装置の存在を前記別のレーダ装置に誤認識させるとともに、前記自レーダ装置の存在を前記別のレーダ装置に認識されないように、前記送信パラメータ保存ステップが保存している前記他レーダ装置の送信パラメータを模擬する
ことを特徴とする送信パラメータ模擬プログラム。
自レーダ装置が他レーダ装置から受信した受信信号に基づいて、前記他レーダ装置の送信パラメータを解析する送信パラメータ解析ステップと、
前記自レーダ装置が照射する送信信号において、前記自レーダ装置の送信パラメータとして前記他レーダ装置の送信パラメータを模擬する送信パラメータ模擬ステップと、
前記他レーダ装置の送信パラメータを保存する送信パラメータ保存ステップと、
を順にコンピュータに実行させ、
前記送信パラメータ模擬ステップは、前記自レーダ装置が前記他レーダ装置から受信を終了した後に、前記他レーダ装置から前記自レーダ装置へと新旧を交代するときに、前記他レーダ装置の送信パラメータを前記自レーダ装置で模擬・再現するように、前記送信パラメータ保存ステップが保存している前記他レーダ装置の送信パラメータを模擬する
ことを特徴とする送信パラメータ模擬プログラム。