JPH0222585A - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置Info
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- JPH0222585A JPH0222585A JP63172206A JP17220688A JPH0222585A JP H0222585 A JPH0222585 A JP H0222585A JP 63172206 A JP63172206 A JP 63172206A JP 17220688 A JP17220688 A JP 17220688A JP H0222585 A JPH0222585 A JP H0222585A
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- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は9周波数変調によって航空機目標までの距離
をm11j定するパルス・ドツプラ方式のレーダ装置に
関するものである。
をm11j定するパルス・ドツプラ方式のレーダ装置に
関するものである。
第4図は従来の高いパルス繰返し周波数で周波数変調を
施した送信波により航空磯目aまでの距離を測定するレ
ーダ装置を示した構成図であり。
施した送信波により航空磯目aまでの距離を測定するレ
ーダ装置を示した構成図であり。
図において、(1)は直線状周波数変調の送信波を発生
し、高いパルス繰返し周波数でパルス変調して送出する
とともに受信信号を増幅し、クラッタ除去後ディジタル
信号に変換する励振・受信器、(2)は送信波を大成力
に増1嘔して空間に放射し、目標からの反射波を受信す
る空中線、(3)は上記励振・受信器(1)からのディ
ジタル信号を受けて種々の信号処理を施し目標までの測
距を行う信号処理器であり、(4)はクラッタ除去フィ
ルタ、(5)はドツプラ・フィルタ、(6)は信号検出
i5. +71は目標数判断回路、(IIは測距回路、
(IX5は目標距離序を表示する表示器である。
し、高いパルス繰返し周波数でパルス変調して送出する
とともに受信信号を増幅し、クラッタ除去後ディジタル
信号に変換する励振・受信器、(2)は送信波を大成力
に増1嘔して空間に放射し、目標からの反射波を受信す
る空中線、(3)は上記励振・受信器(1)からのディ
ジタル信号を受けて種々の信号処理を施し目標までの測
距を行う信号処理器であり、(4)はクラッタ除去フィ
ルタ、(5)はドツプラ・フィルタ、(6)は信号検出
i5. +71は目標数判断回路、(IIは測距回路、
(IX5は目標距離序を表示する表示器である。
第5図は、レーダ装置が飛しよう体等に搭載されて移動
しながらアンテナ・ビームを走査して目標を捜索してい
る概念図であり0図において、C!!9はレーダ族d、
0はメインビーム、α4はサイドロープ、α1は目標機
、αeは大地である。
しながらアンテナ・ビームを走査して目標を捜索してい
る概念図であり0図において、C!!9はレーダ族d、
0はメインビーム、α4はサイドロープ、α1は目標機
、αeは大地である。
第6図はジェット・工/ジ/・コンプレッサのブレード
に平面電波が入射し、負方向のドツプラ偏移を受けるこ
とを説明するための概念図であり。
に平面電波が入射し、負方向のドツプラ偏移を受けるこ
とを説明するための概念図であり。
図において、aηはブレードである。
第1図は、第5図に示す状態においてレーダ装置が受信
した信号の周波数スペクトラムであり。
した信号の周波数スペクトラムであり。
図において、 aSはメインビーム・り2ツタ、Q傷は
サイドロープ・クラッタ、(至)は目標ドツプラ信号。
サイドロープ・クラッタ、(至)は目標ドツプラ信号。
しυはジェット・エンジン・モジュレーションによるド
ツプラ信号である。
ツプラ信号である。
第8図は、測距を行うときの周波数変調された送イd波
及び受信信号の時間的周波数変化を示した図であり0図
において、@は送信波の周波数変化時性 (4は目標ド
ツプラ信号の周波数変化特性。
及び受信信号の時間的周波数変化を示した図であり0図
において、@は送信波の周波数変化時性 (4は目標ド
ツプラ信号の周波数変化特性。
c:4 tti シェツト・エンジン・モジュレーショ
ンによるドツプラ信号の周波数変化特性である。
ンによるドツプラ信号の周波数変化特性である。
第9図は9両FMフェーズで得られたM数のドツプラ周
波数信号を用いて距離を算出するときの組合せと示した
図である。
波数信号を用いて距離を算出するときの組合せと示した
図である。
次に動作について説明する。
励振・受信器(1)からの一定周波数と直線状周波数変
調が交互に繰返された送信波は、高いパルス繰返し周波
数でパルス変調されて空中線(2)に送られる。空中線
(2)ではこの送信波を大電力に増幅し。
調が交互に繰返された送信波は、高いパルス繰返し周波
数でパルス変調されて空中線(2)に送られる。空中線
(2)ではこの送信波を大電力に増幅し。
図示していない多数のアンテナ素子から所定の位相偏移
を与えて空間へ放射し、アンテナ・ビームを形成する。
を与えて空間へ放射し、アンテナ・ビームを形成する。
そして1子的にアンテナ・ビームを走査しながら目標を
捜索し、不要なりラックと共に目標からの受信信号を受
信する。第5図において、レーダ装置(至)が自速V工
で飛行しておシ、ダウンルック状態で目標機acJを捜
索した場合、メインビームαjとサイドロープα荀が大
地tteを照射することによって不要なりラックを受信
し、メインビームαJが目標機isからの信号を受信す
る。このとき、目標機Q5からの信号は目標機+I5の
ジェット・二ンジ/のブレードの回転によって引き起こ
される変調によシドツプラ周e数が複数となって発生す
る。第6図に示すように、ブレード顛は移動方向に対し
て電波の照射面が遠ざかるように回転するので、ドツプ
ラ偏移は低くなる方向に作用する。
捜索し、不要なりラックと共に目標からの受信信号を受
信する。第5図において、レーダ装置(至)が自速V工
で飛行しておシ、ダウンルック状態で目標機acJを捜
索した場合、メインビームαjとサイドロープα荀が大
地tteを照射することによって不要なりラックを受信
し、メインビームαJが目標機isからの信号を受信す
る。このとき、目標機Q5からの信号は目標機+I5の
ジェット・二ンジ/のブレードの回転によって引き起こ
される変調によシドツプラ周e数が複数となって発生す
る。第6図に示すように、ブレード顛は移動方向に対し
て電波の照射面が遠ざかるように回転するので、ドツプ
ラ偏移は低くなる方向に作用する。
そして、ブレードαηの形状が複雑で傾きや回転数も異
なりサブハーモニックの変調波成分を発生させる。21
点を照射していた電波が、 ブレードの若干の回転によ
り92点を照りスすることになるので、目標d++5が
近づいているにも係らずブレードは遠ざかるように作用
し、その結果、目標機αりとの相対速度VRに起因する
ドツプラ周波数より低いドツプラ周波数が衷数発生する
。
なりサブハーモニックの変調波成分を発生させる。21
点を照射していた電波が、 ブレードの若干の回転によ
り92点を照りスすることになるので、目標d++5が
近づいているにも係らずブレードは遠ざかるように作用
し、その結果、目標機αりとの相対速度VRに起因する
ドツプラ周波数より低いドツプラ周波数が衷数発生する
。
速度VTで飛行する目標機のドツプラ周波数f1は0次
式で示される。
式で示される。
ただし、f、は送信周波数、coは光速、θは速度ベク
トルVz とアンテナ・ビームのなす角度である。
トルVz とアンテナ・ビームのなす角度である。
次にジェット・エンジン−モジュレーションによる周波
教園移址をflい とすると、俟教のドツプラ周波数は
次式で示される。
教園移址をflい とすると、俟教のドツプラ周波数は
次式で示される。
以上に示したクラッタ及び信号の周波数スペクトラムは
第1図に示される。
第1図に示される。
目標との相対速度によって決まり、(1)式で与えられ
る目標の真のドツプラ周波数(イ)とそれよりも低い周
波数で(2)〜(5)式で与えられるジェット・エンジ
ン・モジュレーション信号12J及びメインビーム・ク
ラッタ傾とサイドロープ・クラッタtllが受信信号に
は含1れている。励振・受信器f11は、この受信信号
を空中線(2)から受けて、まず第1に低准音で増幅し
1局発信号により中間周波数に変換して、クラッタを除
去した後1位相検波によりビデオ帯のドツプラ信号を得
て、ディジタル信号に変換する。
る目標の真のドツプラ周波数(イ)とそれよりも低い周
波数で(2)〜(5)式で与えられるジェット・エンジ
ン・モジュレーション信号12J及びメインビーム・ク
ラッタ傾とサイドロープ・クラッタtllが受信信号に
は含1れている。励振・受信器f11は、この受信信号
を空中線(2)から受けて、まず第1に低准音で増幅し
1局発信号により中間周波数に変換して、クラッタを除
去した後1位相検波によりビデオ帯のドツプラ信号を得
て、ディジタル信号に変換する。
次にディジタル信号は信号処理器(3)に入力され。
再度クラッタ除去フィルタ(4)によシクラッタが完全
に除去される。その後、高速フーリエ変換によるドツプ
ラ・フィルタ(5)によって狭帯域ドツプラ信号となり
、この出力を憑幅検波後、雑音と振幅比較する信号検出
器(6)で信号として検出される。
に除去される。その後、高速フーリエ変換によるドツプ
ラ・フィルタ(5)によって狭帯域ドツプラ信号となり
、この出力を憑幅検波後、雑音と振幅比較する信号検出
器(6)で信号として検出される。
第8図に示すように、一定周波数のFMフェーズCと直
線状周波数変調のFMフェーズB及びFMフェーズAの
それぞれで纜数のドツプラ周波数信号が検出される。F
MフェーズCでは−f1+f2+f、 、 f4の周波
数の4つのドツプラ周波数信号が受信されると、FMフ
ェーズBでは目標の距離に応じた値だけ周波数の間接し
たgl+ g2* g3+ g4の周波数の4つのドツ
プラ周波数信号が受信される。同様に、7M7エーズA
でも目標の距+W1に応じて周波数の0Iii移したh
l 、 h2. h5. h4の周波数のドツプラ周波
数・15号が受信される。送信波の周波数変化特性(ハ
)に対して目標ドツプラ信号の周波数変化特性(至)は
、flだけ周波数が高くなり。
線状周波数変調のFMフェーズB及びFMフェーズAの
それぞれで纜数のドツプラ周波数信号が検出される。F
MフェーズCでは−f1+f2+f、 、 f4の周波
数の4つのドツプラ周波数信号が受信されると、FMフ
ェーズBでは目標の距離に応じた値だけ周波数の間接し
たgl+ g2* g3+ g4の周波数の4つのドツ
プラ周波数信号が受信される。同様に、7M7エーズA
でも目標の距+W1に応じて周波数の0Iii移したh
l 、 h2. h5. h4の周波数のドツプラ周波
数・15号が受信される。送信波の周波数変化特性(ハ
)に対して目標ドツプラ信号の周波数変化特性(至)は
、flだけ周波数が高くなり。
次式で示される時間τだけ都れている。
R
τ−□ ・・・・・
・・・・・・・ +61ただし、Rは目標距離である。
・・・・・・・ +61ただし、Rは目標距離である。
同様にして、ジェット・エンジン・モジュレーションに
よるドツプラ信号の周波数変化特性@も送信波に対して
、’2+’5+f4 だけ周波数が高くな90時間τ
だけ遅れている。
よるドツプラ信号の周波数変化特性@も送信波に対して
、’2+’5+f4 だけ周波数が高くな90時間τ
だけ遅れている。
もし、信号が1つのみであれば、FMフェーズCで検出
された周波数f1 とFMフェーズBで検出された周波
数g1により目標距離は次式で求められる。
された周波数f1 とFMフェーズBで検出された周波
数g1により目標距離は次式で求められる。
ただし、FはFMフェーズBの周波数変調度である。
O
R−τ(rlgl) ・・・・・・・・
・・・・ (8)F ところが、信号が2つ以上になると、7M7エーズCと
FMフェーズBの2つの組合せでは4つの組合せの目標
距離が得られてしまうことがある。
・・・・ (8)F ところが、信号が2つ以上になると、7M7エーズCと
FMフェーズBの2つの組合せでは4つの組合せの目標
距離が得られてしまうことがある。
そこで従来のレーダ装置では0周ma変調度を変えた7
M7エーズAを使用して3フェーズFMレンジを実施し
て2目標の距離を求めていた。
M7エーズAを使用して3フェーズFMレンジを実施し
て2目標の距離を求めていた。
しかし、第8図に示すように、3つ以上のドッグ2周波
数信号があった場合には、3つの7Mフェーズを用いて
も3つの目標の真の距離を求めることは困難である。こ
のため、目標数判断回路(7)は、ドツプラ周波数信号
が1′IgAの場合には7M7エーズCとFMフェーズ
Bを用い、2個の場合にはFM7エーズO,FMフェー
ズB、7M7エーズAの3つを用いて測距回路Hに目標
信号の周波数を送って(8)式による演算と実行させて
いた。また、3個以上の場合には、第9図に示すように
多数の阻合せがあり、NflI!iIの場合にはNXN
通りとなるうただし、FMフェーズBの周波数は、
7M7エーズCよりも必ず小さくなるのでR21,R3
1゜R52・R41・R42、ft45は負となり演算
の対象外となる。実際には、 (N+1)XN÷2通
)の距離演体組合せがある。このように、真の目標距離
を求めることができないものとして、測距不能としてい
た。
数信号があった場合には、3つの7Mフェーズを用いて
も3つの目標の真の距離を求めることは困難である。こ
のため、目標数判断回路(7)は、ドツプラ周波数信号
が1′IgAの場合には7M7エーズCとFMフェーズ
Bを用い、2個の場合にはFM7エーズO,FMフェー
ズB、7M7エーズAの3つを用いて測距回路Hに目標
信号の周波数を送って(8)式による演算と実行させて
いた。また、3個以上の場合には、第9図に示すように
多数の阻合せがあり、NflI!iIの場合にはNXN
通りとなるうただし、FMフェーズBの周波数は、
7M7エーズCよりも必ず小さくなるのでR21,R3
1゜R52・R41・R42、ft45は負となり演算
の対象外となる。実際には、 (N+1)XN÷2通
)の距離演体組合せがある。このように、真の目標距離
を求めることができないものとして、測距不能としてい
た。
従来のレーダ装置では、上記のような方法で目標距離を
演算していたため、目標が1つでそのジェット・エンジ
ン−モジュレーションによす複数のドツプラ周波数信号
が検出された場合においても測距不能としていた。信号
が検出されており。
演算していたため、目標が1つでそのジェット・エンジ
ン−モジュレーションによす複数のドツプラ周波数信号
が検出された場合においても測距不能としていた。信号
が検出されており。
かつ1つの目標のみのときでも測距不能とするのは、レ
ーダ装置の性能を大幅に劣化させるという問題を有して
いた。
ーダ装置の性能を大幅に劣化させるという問題を有して
いた。
この発明は、このような欠点を解決するためになされた
もので、ジェット・エンジン・モジュレーションによる
複数ドツプラ周波数の差がほとんど等間隔であることに
着目し、3つ以上の信号を検出しても、2つの周波数変
調フェーズの各々で捜数ドッグラ周波数信号間の周波数
差を算出し。
もので、ジェット・エンジン・モジュレーションによる
複数ドツプラ周波数の差がほとんど等間隔であることに
着目し、3つ以上の信号を検出しても、2つの周波数変
調フェーズの各々で捜数ドッグラ周波数信号間の周波数
差を算出し。
その周波数差が2つの周波数変調フェーズで一致してい
る場合には、各フェーズでの周波数の高い信号を用いて
測距を行い、一致していない場合には、各フェーズでの
最大部幅の信号を用いて測距を行って真の目標距離を算
出することを目的とする。
る場合には、各フェーズでの周波数の高い信号を用いて
測距を行い、一致していない場合には、各フェーズでの
最大部幅の信号を用いて測距を行って真の目標距離を算
出することを目的とする。
この発明に係わるレーダ装置は、このような目的を達成
するため信号処理器において、検出した信号の数によっ
て測距演算方式を使い分けて真の距離を求める手段を用
い、信号処理器の目標数判断回路の出力端に周波数差算
出判断回路を設け。
するため信号処理器において、検出した信号の数によっ
て測距演算方式を使い分けて真の距離を求める手段を用
い、信号処理器の目標数判断回路の出力端に周波数差算
出判断回路を設け。
信号数が2の場合にはその信号間の周波数差を算出し、
それが等しい場合には、2つのF’Mフェーズでの周波
数の高い信号を用いて測距回路で測距演算を行い、異な
る場合には3つの7Mフェーズによる従来の測距演算を
行い、信号数が3以上の場合にもその信号間の周波数差
を算出し、それが等しい場合には、2つの7Mフェーズ
での周波数の高い信号を用いて測距回路で測距演算を行
い。
それが等しい場合には、2つのF’Mフェーズでの周波
数の高い信号を用いて測距回路で測距演算を行い、異な
る場合には3つの7Mフェーズによる従来の測距演算を
行い、信号数が3以上の場合にもその信号間の周波数差
を算出し、それが等しい場合には、2つの7Mフェーズ
での周波数の高い信号を用いて測距回路で測距演算を行
い。
異なる場合には、各々の7Mフェーズの中から/4大振
幅の信号を選定し、これを用いて測距演算と汀うととも
に、この距離データは距離判定回路に人力され、レーダ
の最大距離性11ヒと比較し、もしそれ以内なら真の目
標距離と判1frL、、それより大きければ似せ目標と
判断し除去するようにしたものである。
幅の信号を選定し、これを用いて測距演算と汀うととも
に、この距離データは距離判定回路に人力され、レーダ
の最大距離性11ヒと比較し、もしそれ以内なら真の目
標距離と判1frL、、それより大きければ似せ目標と
判断し除去するようにしたものである。
この発明において、複数のドツプラ周波数信号分検出し
た後、それら信号間の周波数差によってジェット・エン
ジン・モジュレーション信号全判断し1周波数差が同じ
場合には、真のドツプラ周波数と等しい最も高い周波数
の信号を用い、逆に異なる場合には最大部幅の信号を用
いて測距演算を行うことによって、1つの目標しかいな
いのに複数の信号を受信して測距不能となるのを防ぐと
ともに、目標のどのようなジェット・エンジン・モジュ
レータ3フ周波数であっても正確に真の目標距離を算出
することがOT能となり、レーダの探知性能劣化を防止
する。
た後、それら信号間の周波数差によってジェット・エン
ジン・モジュレーション信号全判断し1周波数差が同じ
場合には、真のドツプラ周波数と等しい最も高い周波数
の信号を用い、逆に異なる場合には最大部幅の信号を用
いて測距演算を行うことによって、1つの目標しかいな
いのに複数の信号を受信して測距不能となるのを防ぐと
ともに、目標のどのようなジェット・エンジン・モジュ
レータ3フ周波数であっても正確に真の目標距離を算出
することがOT能となり、レーダの探知性能劣化を防止
する。
以下、この発明の一実施例を図に基づいて説明する。
第1図はこの発明に係わるレーダ装置の構成である1図
において、(1)〜(71、fil 、 Q5は上記従
来のレーダ装置と同一の機器又は部分である。この発明
において、(8)は目標数列1析回路(7)で2つ以上
の信号を検出したと判断されたときに信号検出器(6)
からの複数信号間の周波数差を算出し、ジェット・エン
ジン・モジュレーションによる信号かと判断する周波数
差算出判断回路、 Qlは信号が3つ以上で、その周波
数差が等しくないときに、最大損幅の信号を選定する最
大@幅信号選定回路、 (lυは測距演算結果がレーダ
の探知性能と比較して妥当であるかを判定する距離判定
回路である。
において、(1)〜(71、fil 、 Q5は上記従
来のレーダ装置と同一の機器又は部分である。この発明
において、(8)は目標数列1析回路(7)で2つ以上
の信号を検出したと判断されたときに信号検出器(6)
からの複数信号間の周波数差を算出し、ジェット・エン
ジン・モジュレーションによる信号かと判断する周波数
差算出判断回路、 Qlは信号が3つ以上で、その周波
数差が等しくないときに、最大損幅の信号を選定する最
大@幅信号選定回路、 (lυは測距演算結果がレーダ
の探知性能と比較して妥当であるかを判定する距離判定
回路である。
第2図は、2つの周波数変調フェーズで検出した4つ又
は3つのドツプラ周波数信号を用いて全ての組合せで測
距演算した例と周波数軸上の各信号の撮幅強度を示して
いる。
は3つのドツプラ周波数信号を用いて全ての組合せで測
距演算した例と周波数軸上の各信号の撮幅強度を示して
いる。
第3図は、この発明における13号処理器の目標数判断
回路から距離判定回路までの距離演算フローチャートを
示している。
回路から距離判定回路までの距離演算フローチャートを
示している。
次にこの発明によるレーダ装置の動作について説明する
。
。
送信波が励振・受信器(1)より空中線(2)に送出さ
れ、空中線(2)から目標機0′3に向けて放射されて
再度空中線(2)にてクラッタとともに受信された後。
れ、空中線(2)から目標機0′3に向けて放射されて
再度空中線(2)にてクラッタとともに受信された後。
励損・受信器+1+で増幅1周波数変換、クラッタ除去
0泣相検波を施され、ディジタル信号に変換されて信号
処理器(3)に入力される。そして、信号処理器(3)
ではクラッタ除去フィルタ(4)によるクラッタ除去、
ドツプラ・フィルタ(5)による狭帯域ドツプラ周波数
信号としての抽出、信号検出a(6)による振幅検波と
雑音中からの信号検出が行われて。
0泣相検波を施され、ディジタル信号に変換されて信号
処理器(3)に入力される。そして、信号処理器(3)
ではクラッタ除去フィルタ(4)によるクラッタ除去、
ドツプラ・フィルタ(5)による狭帯域ドツプラ周波数
信号としての抽出、信号検出a(6)による振幅検波と
雑音中からの信号検出が行われて。
ドツプラ周波数として検出される。そして、 FMフ
ェーズCとFMフェーズBで検出された各々の信号の数
と信号の周波数が目標数判断回路(7)に入力され、F
MフェーズCとBの信号の数がそれぞれ1のときはFM
フェーズCとBの信号を用いて測距演算を行い、FMフ
ェーズCとBのいずれかの信号の数が2又は両者とも2
のときは、PMフェーズC,B、Aの信号を用いて測距
演算を行い。
ェーズCとFMフェーズBで検出された各々の信号の数
と信号の周波数が目標数判断回路(7)に入力され、F
MフェーズCとBの信号の数がそれぞれ1のときはFM
フェーズCとBの信号を用いて測距演算を行い、FMフ
ェーズCとBのいずれかの信号の数が2又は両者とも2
のときは、PMフェーズC,B、Aの信号を用いて測距
演算を行い。
信号の数がFMフェーズCとBのいずれかで3以上のと
きには測距不能とするのが従来のレーダ装置であるが、
この発明でも目標数判断回路(7)の動作は従来のレー
ダ装置と同様である。この発明では、信号の数がF’M
フェーズCとBのいずれか又は両者とも2のとき及び、
3以上と判断された後の6111距演算が従来と異なる
。これを理解するために、受信されたジェット・エンジ
ン・モジュレーション信号について述べる。これらの信
号は目標との相対速度によって決まる真のドツプラ周波
数の信号よりも周波数が低く、その周波数間隔flはほ
とんど等間隔である。、′また。ジェット・エンジン・
モジュレーションによるドツプラ周波数のFMフェーズ
CとB及びFMフェーズCとAにおける周波数差は距離
によって決まり、その各周波数同志では直がほとんど同
じである。第2図は。
きには測距不能とするのが従来のレーダ装置であるが、
この発明でも目標数判断回路(7)の動作は従来のレー
ダ装置と同様である。この発明では、信号の数がF’M
フェーズCとBのいずれか又は両者とも2のとき及び、
3以上と判断された後の6111距演算が従来と異なる
。これを理解するために、受信されたジェット・エンジ
ン・モジュレーション信号について述べる。これらの信
号は目標との相対速度によって決まる真のドツプラ周波
数の信号よりも周波数が低く、その周波数間隔flはほ
とんど等間隔である。、′また。ジェット・エンジン・
モジュレーションによるドツプラ周波数のFMフェーズ
CとB及びFMフェーズCとAにおける周波数差は距離
によって決まり、その各周波数同志では直がほとんど同
じである。第2図は。
これを図に表わしたものであり、 flは目標との相
対速度によって央壕る真のドツプラ周波数であす、
f2. e5. t4 ハシエツト・エンジン・モジ
ニレ−ジョンによるドツプラ周波数である。モしてgl
は直線状変調(FMフェーズB)時に受信した真のドツ
プラ周波数であ’)、fl に対して(7)式で示さ
れる(F−)だけ低い周波数となる。まO たf1〜f4+ gl〜g4の各信号の周波数間隔はf
JFJi! となって等しくなる。したがって、距離
演算の組合せは、FMフ二−ズCよりもFMフェーズB
及びFMフェーズAの方が必ず低くなり、FMフェーズ
BよりもFMフェーズAの方が必ス高くなることを考え
ると、その周波数差が負(1FMフェーズCとB及びC
とA)又は正(FMフェーズBとA)のときは除外でき
るので、第2図(a)の場合(4+3+2+1 )の1
0通りとなる。第2図(b)は。
対速度によって央壕る真のドツプラ周波数であす、
f2. e5. t4 ハシエツト・エンジン・モジ
ニレ−ジョンによるドツプラ周波数である。モしてgl
は直線状変調(FMフェーズB)時に受信した真のドツ
プラ周波数であ’)、fl に対して(7)式で示さ
れる(F−)だけ低い周波数となる。まO たf1〜f4+ gl〜g4の各信号の周波数間隔はf
JFJi! となって等しくなる。したがって、距離
演算の組合せは、FMフ二−ズCよりもFMフェーズB
及びFMフェーズAの方が必ず低くなり、FMフェーズ
BよりもFMフェーズAの方が必ス高くなることを考え
ると、その周波数差が負(1FMフェーズCとB及びC
とA)又は正(FMフェーズBとA)のときは除外でき
るので、第2図(a)の場合(4+3+2+1 )の1
0通りとなる。第2図(b)は。
ジェット・エンジン−モジュレーションによる信号が第
2図(a)のように常に同一の数で、かつ同じ周波数で
現われない場合もあることを示した図であり、変調成分
のレベルが低いと雑音に埋もれて検出できないときなど
が、これに相当する。この場合の距離の組合せは、5通
りである。これらの距離のうち、この発明で求めたい真
の目標距離はfl とgl より演算して求めるRO
である。
2図(a)のように常に同一の数で、かつ同じ周波数で
現われない場合もあることを示した図であり、変調成分
のレベルが低いと雑音に埋もれて検出できないときなど
が、これに相当する。この場合の距離の組合せは、5通
りである。これらの距離のうち、この発明で求めたい真
の目標距離はfl とgl より演算して求めるRO
である。
O
Ro = (fl gl ) 、 −
−−−f91F 第2図(C)は第2図(1))の場合の各信号の周波数
とその振幅を示した図である。通常、真の目標ドツプラ
信号f1とglは、常に検出され、かつ最も振幅が大き
い特徴を有している。したがって、ジェット・二/ジン
−モジュレーション信号−1)i、 七f)周波数間隔
が等しく、真の目標ドツプラ信号の振幅が最も大きいと
いう特性を有していることを利用することによって、従
来、1目標であるのに複数目標と等価な信号を受信して
測距不能とし、検出性能を劣化させていたことを防止し
、真の目標距離を正しく算出することができる。第1図
の目標数判断回路(7)の動作から距離判定回路Ql)
までの動作を第3図によって説明する。
−−−f91F 第2図(C)は第2図(1))の場合の各信号の周波数
とその振幅を示した図である。通常、真の目標ドツプラ
信号f1とglは、常に検出され、かつ最も振幅が大き
い特徴を有している。したがって、ジェット・二/ジン
−モジュレーション信号−1)i、 七f)周波数間隔
が等しく、真の目標ドツプラ信号の振幅が最も大きいと
いう特性を有していることを利用することによって、従
来、1目標であるのに複数目標と等価な信号を受信して
測距不能とし、検出性能を劣化させていたことを防止し
、真の目標距離を正しく算出することができる。第1図
の目標数判断回路(7)の動作から距離判定回路Ql)
までの動作を第3図によって説明する。
目標数判断回路(7)は、ステップ(7)においてPM
フェーズCとBで検出した信号数が2以上か、1かを判
定し、1のときにはステップ(イ)でFM7エーズCと
Bでの信号との組合せにより測距回路Oeにて測距演算
を行う。その結果は、距離判定回路0υに送られ、ステ
ツブシ)でレーダ最大距離性能Rrnと比較され、R0
以下の直であれば妥当としてステップに)で真の目標距
離に決定し1表示器に送出されて0表示される。Rmよ
シ大きいときは、ステップ((ホ)で似せ目標と判定し
た後、除去される。
フェーズCとBで検出した信号数が2以上か、1かを判
定し、1のときにはステップ(イ)でFM7エーズCと
Bでの信号との組合せにより測距回路Oeにて測距演算
を行う。その結果は、距離判定回路0υに送られ、ステ
ツブシ)でレーダ最大距離性能Rrnと比較され、R0
以下の直であれば妥当としてステップに)で真の目標距
離に決定し1表示器に送出されて0表示される。Rmよ
シ大きいときは、ステップ((ホ)で似せ目標と判定し
た後、除去される。
ステップQ)では、信号数がさらに3以上か、2かを判
定し、2のときには、ステップ(ハ)でFMフェーズC
9Bとも2かどうかを判定し、どちらかが2でもう一方
が1(No)のときは、FMフェーズC,B、Aによる
2目標測距演算をステップ(ロ)で行う。この演算結果
は、距離判定回路a0に送られ、同様の処理が、捲され
る。両方とも2のときは周波数差算出判断回路(8)に
送られ、ステップ(2)でIPMフェーズO,B、Aで
の2つの信号の周波数差を算出する。そして、ステップ
に))で、これらの周波数差がすべて同じかどうかを判
定し、異なる場合には、ステップ(ロ)に進み同様な処
理が行われる。もし同じになった場合には、ジェット・
エンジン・モジュレーションによる信号と考えられるの
で、第2図(a)に示したように、真の目標ドツプラ信
号f1 + glを得るため、ステップ(ロ)において
IPMフェーズCとBの信号の周波数の高いものをそれ
ぞれから選定し、測距回路(11にて測距演算を行う。
定し、2のときには、ステップ(ハ)でFMフェーズC
9Bとも2かどうかを判定し、どちらかが2でもう一方
が1(No)のときは、FMフェーズC,B、Aによる
2目標測距演算をステップ(ロ)で行う。この演算結果
は、距離判定回路a0に送られ、同様の処理が、捲され
る。両方とも2のときは周波数差算出判断回路(8)に
送られ、ステップ(2)でIPMフェーズO,B、Aで
の2つの信号の周波数差を算出する。そして、ステップ
に))で、これらの周波数差がすべて同じかどうかを判
定し、異なる場合には、ステップ(ロ)に進み同様な処
理が行われる。もし同じになった場合には、ジェット・
エンジン・モジュレーションによる信号と考えられるの
で、第2図(a)に示したように、真の目標ドツプラ信
号f1 + glを得るため、ステップ(ロ)において
IPMフェーズCとBの信号の周波数の高いものをそれ
ぞれから選定し、測距回路(11にて測距演算を行う。
この結果はステップゆ)以降同様な処理が施される。次
にステップ(ロ)で目標数が3以上の場合には1周波数
差算出判断回路(8)に送られて、ステップ(→でFM
フェーズCとBでのそれぞれの信号間の周波数差が算出
される。そしてステップに)で。
にステップ(ロ)で目標数が3以上の場合には1周波数
差算出判断回路(8)に送られて、ステップ(→でFM
フェーズCとBでのそれぞれの信号間の周波数差が算出
される。そしてステップに)で。
これらの周波数差が全て同じ刀1どうか比較され。
同じ場合には、ジェット・エンジン・モジュレーション
による1目標からの複数ドツプラ信号と判1析されるた
め、ステップ(ロ)では、第2図に示したようにl f
&も高い周波a(真のドツプラ周波数)が選ばれて、測
距演算が行われ、真の目標距離が潜られる。次に周波数
差が異なる場合には、ステップ(旧において、再度、信
号数がkより多いかどうか比較される。kの値は、想定
されるジェット・エンジン・モジュレーション信号の数
よす若干多い故に設定される。kよシ多い場合には、外
部からの妨害波と考えられるので、ステップ(ン)にお
いて妨害信号と判断され、妨害信号マーカとその角度情
報を表示器a7Jに送9表示させる。kよシ小さい場合
は、第2図(b)に示したように、ジェット・エンジン
・モジュレーション信号であるが、変調成分が雑音レベ
ル以下となっているものが検出されないときや、アンテ
ナの同一ビーム内に異なる速度、異なる距燻の目標が3
機以上存在した場合であり、3フェーズ測距方式では原
理的に解法は得られない。このため、この発明では、ス
テップ(イ)において、FMフェーズCとBの信号の中
から最大部幅のものを選定し、この信号を用いてステッ
プ(ホ)で測距演算を行う。この方法によって。
による1目標からの複数ドツプラ信号と判1析されるた
め、ステップ(ロ)では、第2図に示したようにl f
&も高い周波a(真のドツプラ周波数)が選ばれて、測
距演算が行われ、真の目標距離が潜られる。次に周波数
差が異なる場合には、ステップ(旧において、再度、信
号数がkより多いかどうか比較される。kの値は、想定
されるジェット・エンジン・モジュレーション信号の数
よす若干多い故に設定される。kよシ多い場合には、外
部からの妨害波と考えられるので、ステップ(ン)にお
いて妨害信号と判断され、妨害信号マーカとその角度情
報を表示器a7Jに送9表示させる。kよシ小さい場合
は、第2図(b)に示したように、ジェット・エンジン
・モジュレーション信号であるが、変調成分が雑音レベ
ル以下となっているものが検出されないときや、アンテ
ナの同一ビーム内に異なる速度、異なる距燻の目標が3
機以上存在した場合であり、3フェーズ測距方式では原
理的に解法は得られない。このため、この発明では、ス
テップ(イ)において、FMフェーズCとBの信号の中
から最大部幅のものを選定し、この信号を用いてステッ
プ(ホ)で測距演算を行う。この方法によって。
第2図(C)に示したように真のドツプラ信号が得られ
て真の目標距離が得られ、実際に3目標存在し九場合で
も距離が最も近い目標は脅威11jが高く。
て真の目標距離が得られ、実際に3目標存在し九場合で
も距離が最も近い目標は脅威11jが高く。
振幅が最も大きくなるので、この目1fAの距離を算出
することが可能となる。そして、この距離データはステ
ップ□□□)に送られ、同様な処理が行われ。
することが可能となる。そして、この距離データはステ
ップ□□□)に送られ、同様な処理が行われ。
真の目標距離と判定されると表示器α2に表示される。
このように、ジェット・エンジン・モジュレーション周
波数、目標距離に依存しないで、常に正しい真の目標距
離が得られることになる。
波数、目標距離に依存しないで、常に正しい真の目標距
離が得られることになる。
なお上記実施例は、電子的にビーム走査を行う空中線を
用いたレーダ装置を示したが、この発明はこれに限定さ
れるものではなく、どのような方式の空中線や送信・溝
を用いたレーダ装置にも適用rir能であり、また]d
号処理器は、ハードウェアによる構成でもソフトウェア
による構成でも可能である。
用いたレーダ装置を示したが、この発明はこれに限定さ
れるものではなく、どのような方式の空中線や送信・溝
を用いたレーダ装置にも適用rir能であり、また]d
号処理器は、ハードウェアによる構成でもソフトウェア
による構成でも可能である。
以上のように、この発明は従来のレーダ装置の信号処理
器の回路の大部分を利用し2周波数差算出判断回路と最
犬撮1隅信号選定回路と距離判定回路を追加するだけの
簡単な構成で、tc空機目標のジェット・エンジン・ブ
レードの回転に起因する多数のドツプラ信号を検出した
場合でも、ジェット・エンジン・モジュレーション周波
数や目標車」Eに依存することなく常に目標距離を算出
し、レーダ探知性n詫の劣化を防止するという効果があ
る。
器の回路の大部分を利用し2周波数差算出判断回路と最
犬撮1隅信号選定回路と距離判定回路を追加するだけの
簡単な構成で、tc空機目標のジェット・エンジン・ブ
レードの回転に起因する多数のドツプラ信号を検出した
場合でも、ジェット・エンジン・モジュレーション周波
数や目標車」Eに依存することなく常に目標距離を算出
し、レーダ探知性n詫の劣化を防止するという効果があ
る。
第1図はこの発明の一実施例によるレーダ裟はを示す概
略の構成図、第2図はこの発明における周波数変調測距
を行う組合せを示す図、第3図はこの発明における距離
演算フローチャートを示す図、第4図は従来のレーダ装
置を示す碩略の構成図。 第5図(/′tレーダ装置が飛行しながら目1、貢(幾
を捜索している概念図、第6図はジェット・エンジン・
ブレードの回転による負方向のドツプラ(11移を説明
するだめの概念図、47図は第5図に示すレーダ装置が
受信した信号の周波数スペクトラムを示す図、第8図は
送信波と受信波の時間的変化を示した図、第9図は連数
のドツプラ周波数信号を用いて距離演算と行うときの、
@合わせを示す図である。 図において、0)は励損・受信7ir、 C21は空中
線。 (3)は信号処理器、(4)はクラッタ除去フィルタ、
(5)はドツプラ・フィルタ、(6)は信号検出器、(
7)は目標数判断回路、I8)は周波数差p]出判祈回
路、(9)は者大損幅信号選定回路、 111は測距回
路、aυは距離判定回路、 C3は表示器、a湯はメイ
ンビーム、α旬はサイドロープ、C9は目標1残、αG
は大地、 onはブレード、a梯はメインビーム・クラ
ッタ、C9はサイドロープ・クラッタ、■は目標ドツプ
ラ信号、QOはジェット−エンジン−モジュレーション
によるドツプラ信号、(至)は送信波の周波数変化特性
、23は目標ドツプラ信号の周波数変化特性、(財)は
ジェット・エンジン・モジュレーションによルトツフラ
信号の周波数変化特性、@はレーダ装置、fl、C2゜
C3、’41g[−g21g3− g4.hl l h
2− hS * h4はドツプラ周波数、fユはジェッ
ト・エンジン・モジュレーション周波数、 ROは真
の目標距離、R1゜R2,R5は似せの距=tb、
vは直線状周波数変調の周波数変調度−RJEMはfl
を用いて演算した距離、PRFはパルス繰返し周波数、
fQは送信波の周波数、R11〜R44はf1〜f
4と81〜640組合せにより演算した距離、C7)〜
(力は目標数判断回路から距離判定回路までの距離演算
フローの各ステップである。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を/ドすも
のとする。
略の構成図、第2図はこの発明における周波数変調測距
を行う組合せを示す図、第3図はこの発明における距離
演算フローチャートを示す図、第4図は従来のレーダ装
置を示す碩略の構成図。 第5図(/′tレーダ装置が飛行しながら目1、貢(幾
を捜索している概念図、第6図はジェット・エンジン・
ブレードの回転による負方向のドツプラ(11移を説明
するだめの概念図、47図は第5図に示すレーダ装置が
受信した信号の周波数スペクトラムを示す図、第8図は
送信波と受信波の時間的変化を示した図、第9図は連数
のドツプラ周波数信号を用いて距離演算と行うときの、
@合わせを示す図である。 図において、0)は励損・受信7ir、 C21は空中
線。 (3)は信号処理器、(4)はクラッタ除去フィルタ、
(5)はドツプラ・フィルタ、(6)は信号検出器、(
7)は目標数判断回路、I8)は周波数差p]出判祈回
路、(9)は者大損幅信号選定回路、 111は測距回
路、aυは距離判定回路、 C3は表示器、a湯はメイ
ンビーム、α旬はサイドロープ、C9は目標1残、αG
は大地、 onはブレード、a梯はメインビーム・クラ
ッタ、C9はサイドロープ・クラッタ、■は目標ドツプ
ラ信号、QOはジェット−エンジン−モジュレーション
によるドツプラ信号、(至)は送信波の周波数変化特性
、23は目標ドツプラ信号の周波数変化特性、(財)は
ジェット・エンジン・モジュレーションによルトツフラ
信号の周波数変化特性、@はレーダ装置、fl、C2゜
C3、’41g[−g21g3− g4.hl l h
2− hS * h4はドツプラ周波数、fユはジェッ
ト・エンジン・モジュレーション周波数、 ROは真
の目標距離、R1゜R2,R5は似せの距=tb、
vは直線状周波数変調の周波数変調度−RJEMはfl
を用いて演算した距離、PRFはパルス繰返し周波数、
fQは送信波の周波数、R11〜R44はf1〜f
4と81〜640組合せにより演算した距離、C7)〜
(力は目標数判断回路から距離判定回路までの距離演算
フローの各ステップである。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を/ドすも
のとする。
Claims (1)
- 一定周波数の送信波と直線状周波数変調の送信波を交互
に所定の期間発生し、この送信波を所定のパルス幅と所
定のパルス繰返し周波数でパルス変調して空中線へ送出
するとともに受信信号を増幅後局発信号により周波数変
換してクラツタ等の不要信号を除去し、位相検波後ディ
ジタル信号に変換する励振・受信器と、上記励振・受信
器からの送信波を増幅して空間に放射し、目標からの反
射信号を受信する空中線と、上記励振・受信器からのデ
ィジタル受信信号に含まれるクラツタを除去し、目標か
らのドップラ周波数を一定周波数での送信期間と、有線
状周波数変調での送信期間とで周波数分析により検出し
、その両期間で得られたドップラ周波数の差から目標ま
での距離を算出する信号処理器と、目標諸元を表示する
表示器を具備し、さらに上記信号処理器は、目標機から
のドップラ周波数信号が、目標のエンジン・コンプレッ
サ・ブレードの回転により周波数変調を受けて、一定周
波数送信期間と直線状周波数変調送信期間の両方におい
て、それぞれ複数のドップラ周波数信号を受信した場合
、その受信した信号数により測距演算処理を変更するも
ので、2個の場合には、その周波数差が等しいかどうか
によつて3フェーズFMレンジングと周波数の高い信号
を用いた2フェーズFMレンジングとを使いわけ、3個
以上の場合には、各々の信号の中から最大振幅の信号を
選定し、これを用いて測距演算を行う手段を有すること
を特徴とするレーダ装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63172206A JPH0222585A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | レーダ装置 |
US07/337,182 US4920347A (en) | 1988-05-07 | 1989-04-12 | Pulse doppler radar system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63172206A JPH0222585A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | レーダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0222585A true JPH0222585A (ja) | 1990-01-25 |
JPH0549196B2 JPH0549196B2 (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=15937555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63172206A Granted JPH0222585A (ja) | 1988-05-07 | 1988-07-11 | レーダ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0222585A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011043418A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
JP2012107925A (ja) * | 2010-11-16 | 2012-06-07 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
JP2013088347A (ja) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
-
1988
- 1988-07-11 JP JP63172206A patent/JPH0222585A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011043418A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
JP2012107925A (ja) * | 2010-11-16 | 2012-06-07 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
JP2013088347A (ja) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0549196B2 (ja) | 1993-07-23 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070723 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080723 Year of fee payment: 15 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |